CN108045551A - 一种雨刷复位装置 - Google Patents
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Abstract
一种雨刷复位装置，在电动机输出正、反旋转运动并经减速器减速带动曲柄摇杆机构工作基础上增加了一套改变曲柄偏心距的机构，该机构通过一个卷簧和一个簧片在各自弹力组合情况下配合电动机正、反旋转切换时，带动曲柄瞬间转动一定角度，从而实现曲柄偏心距的改变，整个过程将瞬间完成，最终形成了两套曲柄摇杆机构。在两套曲柄摇杆机构的作用下，最终实现了雨刷刮刷工作区域位置和停靠位置不同的目的，且增加的一套改变曲柄偏心距的机构，产品整体重量增加微小、体积不发生变化，解决了雨刷器不用时，其外部结构遮挡驾驶员部分视野的问题，使驾驶员视野更宽旷，缓解了驾驶疲劳。
Description
技术领域
本发明涉及一种雨刷复位装置。
背景技术
飞机在外部设计时考虑流体运动学、结构强度的运用，外部安装的产品要求较平滑，尤其是飞机的风挡玻璃不但外形不规则而且面积小，所以飞机驾驶员对视野区域要求极高，飞机用雨刷器不但要在下雨天能刮刷更大的风挡玻璃面积，而且当雨刷器不用时，它的停靠位置尽量不要遮挡飞机的风挡玻璃，目前，传统飞机用雨刷器当不工作时，雨刷器的停靠位置在其工作区域的一个极限位置，在停在飞机的风挡玻璃上，当雨刷器不使用时，其外部结构部分会遮挡一部分风挡玻璃，同时，飞机驾驶员的一部分视野也被雨刷器的外部结构遮挡，容易对驾驶员观察疲劳，容易使驾驶员烦躁，对飞行任务产生影响。
发明内容
为克服现有技术中存在的影响飞行任务，存在安全隐患的不足，本发明提出了一种雨刷复位装置。
本发明包括齿轮、连杆、偏心衬套、卷簧、发条盒；其中，偏心衬套套装在所述齿轮一端的偏心轴上，连杆的一端套装在所述偏心衬套上；所述发条盒套装在偏心衬套上，并使该发条盒的内端面与所述连杆的外端面贴合。所述卷簧的一端挂在所述偏心衬套端面的凸耳上，另一端位于所述连杆的端面，并挂在固连在该连杆上的第四小轴上。发条盖板套装所述偏心轴上，用于限定所述卷簧的轴向位置。在所述齿轮有偏心轴一端的端面一侧的外缘处安装有第三小轴，挡块套装在该第三小轴上。簧片的一端套在该挡块上，该簧片的另一端套在固定在第一小轴上，该第一小轴固定在该齿轮有偏心轴一端的端面一侧的外缘；所述簧片的中部固定在第二小轴上，该第二小轴位于所述第一小轴的侧上方。所述发条盖板套装在所述偏心轴上，使该发条盖板的内端面与卷簧的外端面贴合；所述发条盖板通过圆柱销固定在偏心衬套外端面上；在该发条盖板的外侧安装有轴用挡圈，以限定该发条盖板的轴向位移。
所述齿轮一端端面的中心有齿轮轴，另一端端面有偏心轴，并且该偏心轴的中心线与所述齿轮中心线之间有2.2mm的偏心距。所述偏心轴为台阶轴，在该偏心轴的圆周表面依次有偏心衬套、发条盖板和轴用挡圈的安装面。在所述齿轮的端面一侧边缘处，呈品字形分布有第二小轴、第三小轴和第一小轴的安装孔。
所述连杆为板状，该连杆的一端有与摇杆配合的通孔，连杆的另一端有与所述偏心衬套外圆周表面配合的通孔；在所述摇杆配合的通孔和与偏心衬套配合的通孔制件有第四小轴的安装孔。
所述偏心衬套为中空回转体。该偏心衬套的中心线与齿轮的中心线同轴，该偏心衬套内孔的中心线与所述偏心轴的中心线同轴。所述偏心衬套的一端有径向凸出的挡边，工作时该挡边的圆周表面与挡块的侧表面配合；该挡边上加工有平面。所述偏心衬套的另一端端面的边缘有轴向凸出的凸块，并将位于该偏心衬套圆周一侧的凸块之间沿圆周断开，形成了四个凸耳；所述四个凸耳与所述偏心衬套挡边上的平面位于同一侧。在所述偏心衬套的端面有圆柱销的安装孔，并使该安装孔位于偏心衬套端面边缘的凸块一侧。
所述发条盒的外径大于卷簧的外径，并且在该发条盒一个端面的边缘有轴凸出的卷簧挡边。在该卷簧挡边上开有缺口，在该缺口处的发条盒盒底的圆周上开有避让第四小轴的径向凹槽。所述发条盒内孔的孔径与偏心衬套圆周间隙配合。
发条盖板外圆周表面有径向凸出的挡块，用于工作时与第四小轴配合。该发条盖板中心孔的表面与所述偏心轴外圆周表面间隙配合。发条盖板端面有圆柱销的安装孔。
所述簧片为弹性片，其外形呈S形，形成三个半圆形的配合面，并且三个半圆形的半径之间的比例为1:2:4，依次分别与第一小轴、第二小轴和套装在第三小轴上的挡块配合。其中：第一个半圆形位于所述簧片的一端，其半径为2mm。第二个半圆形与所述第一个半圆形方向相反，其半径为4mm；并且第一个半圆形的一端与第二个半圆形的一端之间直线光滑过渡。第三个半圆形与所述第一个半圆形位于同一侧，其半径为8mm；该第三个半圆形的一端与第二个半圆形的另一端之间直线光滑过渡。所述第一个半圆形与第二个半圆形的垂直中心距为5mm；第二个半圆形与第三个半圆形的垂直中心距为7mm。所述簧片另一端为半径为6mm的圆弧状，该圆弧的弧底朝向第二个半圆形一侧；所述圆弧与第三个半圆形的另一端直线光滑过渡。
本发明中，雨刷工作至复位全过程为：雨刷器工作时，电机减速带动四连杆机构将旋转运动转化为最终的摆动。当曲柄长度、连杆长度和摇杆长度确定的情况下，摇杆摆动角度亦确定，通过摇杆带动臂刷片工作。本发明是通过齿轮顺时针工作、齿轮逆时针工作产生两个不同的曲柄长度，增大曲柄长度的同时实现了摇杆摆动角度增大，使雨刷实际工作刮刷区域和雨刷起始停靠位置不相同，最终实现刷臂停止在刮刷区域外的一套机械装置。
本发明是在电动机输出正、反旋转运动并经减速器减速带动曲柄摇杆机构工作基础上增加了一套改变曲柄偏心距的机构，该机构是通过一个卷簧和一个簧片在各自弹力组合情况下配合电动机正、反旋转切换时，带动曲柄瞬间转动一定角度，从而实现曲柄偏心距的改变，整个过程将瞬间完成，最终形成了两套曲柄摇杆机构，电动机正向旋转时带动曲柄较小的偏心距那组曲柄摇杆机构工作，此时摇杆轴的摆动角度较小，当电动机反旋转则带动曲柄较大偏心距的另一组曲柄摇杆机构工作，此时摇杆轴的摆动角度将增大，雨刷器正常工作时，电动机正向旋转，刮刷角度小，雨刷器即将停止工作时，电动机反向旋转，雨刷器刮刷角度大，当工作至风挡玻璃外侧时，采集到位置信号并停止，最终实现了雨刷刮刷工作区域位置和停靠位置不同的目的，且增加的一套改变曲柄偏心距的机构，产品整体重量增加微小、体积不发生变化，解决了雨刷器不用时，其外部结构遮挡驾驶员部分视野的问题，使驾驶员视野更宽旷，缓解了驾驶疲劳。
附图说明
图1为雨刷停靠位置和工作刮刷区域示意图。
图2为齿轮的结构示意图，图中，2a是主视图，2b是2a的右视图。
图3为齿轮三维示意图。
图4为挡块的结构示意图。
图5为簧片的结构示意图。
图6为连杆的结构示意图，图中，6a是主视图，6b是6a的剖视图。
图7为偏心衬套的结构示意图，图中，7a是主视图，7b是7a的剖视图,7c是7a 的左视图。
图8为发条盒的结构示意图，图中，8a是主视图，8b是8a的左视图，8c是8a 的俯视图。
图9为发条盒的三维示意图。
图10为卷簧示意图的结构示意图。
图11为发条盖板的结构示意图。
图12为齿轮的三维示意图。
图13为偏心衬套的三维示意图。
图14为齿轮的结构示意图，图中，14a是主视图，14b是14a的左视图，14c是 14a的右视图。
图15为连杆的三维示意图。
图16为连杆的结构示意图。
图17为偏心衬套的结构示意图。
图18为齿轮顺时针工作示意图，图中，18a是主视图，18b是18a的右视图，18c 是18b中的A-A向视图。
图19为为齿轮逆时针工作示意图，图中，19a是主视图，19b是19a的右视图， 19c是19a中的A-A向视图。
图20为本发明的结构示意图。图中：
1.齿轮；2.第一小轴；3.挡块；4.簧片；5.第二小轴；6.第三小轴；7.连杆；8.第四小轴；9.偏心衬套；10.圆柱销；12.发条盒；13.卷簧；14.发条盖板；15.挡风玻璃；16. 工作刮刷区域；17.雨刷起始停靠位置；18.雨刷产品；19.偏心轴。
具体实施方式
本实施例是一种雨刷复位装置，包括齿轮1、连杆7、偏心衬套9、卷簧13、发条盒12；其中，偏心衬套9套装在所述齿轮一端的偏心轴19上，所述连杆7的一端套装在所述偏心衬套上；所述发条盒12套装在偏心衬套上，并使该发条盒的内端面与所述连杆的外端面贴合。所述卷簧13的一端挂在所述偏心衬套端面的凸耳上，另一端位于所述连杆的端面，并挂在固连在该连杆上的第四小轴8上。发条盖板14套装所述偏心轴上，用于限定所述卷簧的轴向位置。在所述齿轮1有偏心轴19一端的端面一侧的外缘处安装有第三小轴6，挡块3套装在该第三小轴上。簧片4的一端套在该挡块3 上，该簧片的另一端套在固定在第一小轴2上，该第一小轴固定在该齿轮有偏心轴一端的端面一侧的外缘；所述簧片的中部固定在第二小轴5上，该第二小轴位于所述第一小轴2的侧上方。所述发条盖板14套装在所述偏心轴上，使该发条盖板的内端面与卷簧13的外端面贴合；所述发条盖板通过圆柱销10固定在偏心衬套外端面上；在该发条盖板的外侧安装有轴用挡圈，以限定该发条盖板的轴向位移。
所述齿轮1一端端面的中心有齿轮轴，另一端端面有偏心轴19，并且该偏心轴的中心线与所述齿轮中心线之间有2.2mm的偏心距。所述偏心轴为台阶轴，在该偏心轴的圆周表面依次有偏心衬套、发条盖板和轴用挡圈的安装面。在所述齿轮的端面一侧边缘处，呈品字形分布有第二小轴5、第三小轴6和第一小轴2的安装孔。
所述连杆7为板状，该连杆的一端有与摇杆配合的通孔，连杆的另一端有与所述偏心衬套外圆周表面配合的通孔；在所述摇杆配合的通孔和与偏心衬套配合的通孔制件有第四小轴的安装孔。
所述偏心衬套9为中空回转体。该偏心衬套的中心线与齿轮的中心线同轴，该偏心衬套内孔的中心线与所述偏心轴19的中心线同轴。所述偏心衬套的一端有径向凸出的挡边，工作时该挡边的圆周表面与挡块3的侧表面配合；该挡边上加工有平面。所述偏心衬套的另一端端面的边缘有轴向凸出的凸块，并将位于该偏心衬套圆周一侧的凸块之间沿圆周断开，形成了四个凸耳；所述四个凸耳与所述偏心衬套挡边上的平面位于同一侧。在所述偏心衬套的端面有圆柱销10的安装孔，并使该安装孔位于偏心衬套端面边缘的凸块一侧。
所述发条盒12的外径大于卷簧的外径，并且在该发条盒一个端面的边缘有轴凸出的卷簧挡边。在该卷簧挡边上开有缺口，在该缺口处的发条盒盒底的圆周上开有径向的凹槽，用于避让第四小轴8。所述发条盒内孔的孔径与偏心衬套9外圆周间隙配合。
所述挡块3为条形板。该挡块的一端有与第三小轴6间隙配合的通孔；该挡块的一个侧表面为工作面，工作时与偏心衬套上挡边的圆周表面配合。
发条盖板14外圆周表面有径向凸出的挡块，用于工作时与第四小轴8配合。该发条盖板中心孔的表面与所述偏心轴外圆周表面间隙配合。发条盖板端面有圆柱销10 的安装孔。
所述簧片4为弹性片，其外形呈S形，形成三个半圆形的配合面，并且三个半圆形的半径之间的比例为1:2:4，依次分别与第一小轴2、第二小轴5和套装在第三小轴 6上的挡块3配合。其中：第一个半圆形位于所述簧片的一端，其半径为2mm。第二个半圆形与所述第一个半圆形方向相反，其半径为4mm；并且第一个半圆形的一端与第二个半圆形的一端之间直线光滑过渡。第三个半圆形与所述第一个半圆形位于同一侧，其半径为8mm；该第三个半圆形的一端与第二个半圆形的另一端之间直线光滑过渡。所述第一个半圆形与第二个半圆形的垂直中心距为5mm；第二个半圆形与第三个半圆形的垂直中心距为7mm。所述簧片另一端为半径为6mm的圆弧状，该圆弧的弧底朝向第二个半圆形一侧；所述圆弧与第三个半圆形的另一端直线光滑过渡。
本实施例是一种雨刷复位装置。通过让齿轮顺时针工作、齿轮逆时针工作产生两个不同的曲柄长度，实现工作区域和停靠位置的两种状态之间的转换，图18、19为两种工作模式示意图。
所述的卷簧13外端安装孔与所述的第四小轴8接触配合，所述卷簧13的内端安装耳片与所述的偏心衬套9的一个耳柱接触配合，所述卷簧13安装在所述的偏心衬套 9、发条盒12、发条盖板14形成的环形空间内。
在所述雨刷工作分为两个过程：
1、雨刷正常工作时，所述齿轮1所示箭头顺时针工作时，所述齿轮1与所述偏心衬套9产生相对运动，在所述连杆7的反作用力作用下使所述的偏心衬套9绕齿轮1 的一个轴线逆时针转动，所述的偏心衬套9的凸轮面逆时针转动至与所述挡块3接触时，所述的齿轮1和偏心衬套9相对静止，此时所述的齿轮1和偏心衬套9形成了四连杆机构曲柄的一个长度，设为A，同时，卷簧13处于拉伸状态，此情况为雨刷正常工作时的刮刷角度和刮刷区域，工作刮刷区域16也在挡风玻璃15区域范围内。
2、雨刷复位工作时，所述齿轮1逆时针旋转时，所述齿轮1与所述偏心衬套9 产生相对运动，在所述连杆7和卷簧13共同的反作用力作用下使所述的偏心衬套9 绕齿轮1的一个轴线顺时针快速转动，所述偏心衬套9带动所述圆柱销5绕所述偏心衬套9孔中心顺时针转动，所述圆柱销5带动所述发条盖板14绕所述偏心衬套9孔中心顺时针转动，当所述发条盖板14与所述小轴四8接触时，所述的齿轮1和偏心衬套9相对静止，此时所述的齿轮1和偏心衬套9形成了四连杆机构曲柄的一个长度，设为B，因B值大于A值，此情况为雨刷复位工作时的刮刷角度，当刮刷至极限位置即挡风玻璃15外侧时，雨刷采集到复位信号雨刷停止工作。
Claims (7)
1.一种雨刷复位装置，其特征在于，包括齿轮、连杆、偏心衬套、卷簧、发条盒；其中，偏心衬套套装在所述齿轮一端的偏心轴上，连杆的一端套装在所述偏心衬套上；所述发条盒套装在偏心衬套上，并使该发条盒的内端面与所述连杆的外端面贴合；所述卷簧的一端挂在所述偏心衬套端面的凸耳上，另一端位于所述连杆的端面，并挂在固连在该连杆上的第四小轴上；发条盖板套装所述偏心轴上，用于限定所述卷簧的轴向位置；在所述齿轮有偏心轴一端的端面一侧的外缘处安装有第三小轴，挡块套装在该第三小轴上；簧片的一端套在该挡块上，该簧片的另一端套在固定在第一小轴上，该第一小轴固定在该齿轮有偏心轴一端的端面一侧的外缘；所述簧片的中部固定在第二小轴上，该第二小轴位于所述第一小轴的侧上方；所述发条盖板套装在所述偏心轴上，使该发条盖板的内端面与卷簧的外端面贴合；所述发条盖板通过圆柱销固定在偏心衬套外端面上；在该发条盖板的外侧安装有轴用挡圈，以限定该发条盖板的轴向位移。
2.如权利要求1所述雨刷复位装置，其特征在于，所述齿轮一端端面的中心有齿轮轴，另一端端面有偏心轴，并且该偏心轴的中心线与所述齿轮中心线之间有2.2mm的偏心距；所述偏心轴为台阶轴，在该偏心轴的圆周表面依次有偏心衬套、发条盖板和轴用挡圈的安装面；在所述齿轮的端面一侧边缘处，呈品字形分布有第二小轴、第三小轴和第一小轴的安装孔。
3.如权利要求1所述雨刷复位装置，其特征在于，所述连杆为板状，该连杆的一端有与摇杆配合的通孔，连杆的另一端有与所述偏心衬套外圆周表面配合的通孔；在所述摇杆配合的通孔和与偏心衬套配合的通孔制件有第四小轴的安装孔。
4.如权利要求1所述雨刷复位装置，其特征在于，所述偏心衬套为中空回转体；该偏心衬套的中心线与齿轮的中心线同轴，该偏心衬套内孔的中心线与所述偏心轴的中心线同轴；所述偏心衬套的一端有径向凸出的挡边，工作时该挡边的圆周表面与挡块的侧表面配合；该挡边上加工有平面；所述偏心衬套的另一端端面的边缘有轴向凸出的凸块，并将位于该偏心衬套圆周一侧的凸块之间沿圆周断开，形成了四个凸耳；所述四个凸耳与所述偏心衬套挡边上的平面位于同一侧；在所述偏心衬套的端面有圆柱销的安装孔，并使该安装孔位于偏心衬套端面边缘的凸块一侧。
5.如权利要求1所述雨刷复位装置，其特征在于，所述发条盒的外径大于卷簧的外径，并且在该发条盒一个端面的边缘有轴凸出的卷簧挡边；在该卷簧挡边上开有缺口，在该缺口处的发条盒盒底的圆周上开有避让第四小轴的径向凹槽；所述发条盒内孔的孔径与偏心衬套圆周间隙配合。
6.如权利要求1所述雨刷复位装置，其特征在于，发条盖板外圆周表面有径向凸出的挡块，用于工作时与第四小轴配合；该发条盖板中心孔的表面与所述偏心轴外圆周表面间隙配合；发条盖板端面有圆柱销的安装孔。
7.如权利要求1所述雨刷复位装置，其特征在于，所述簧片为弹性片，其外形呈S形，形成三个半圆形的配合面，并且三个半圆形的半径之间的比例为1:2:4，依次分别与第一小轴、第二小轴和套装在第三小轴上的挡块配合；其中：第一个半圆形位于所述簧片的一端，其半径为2mm；第二个半圆形与所述第一个半圆形方向相反，其半径为4mm；并且第一个半圆形的一端与第二个半圆形的一端之间直线光滑过渡；第三个半圆形与所述第一个半圆形位于同一侧，其半径为8mm；该第三个半圆形的一端与第二个半圆形的另一端之间直线光滑过渡；所述第一个半圆形与第二个半圆形的垂直中心距为5mm；第二个半圆形与第三个半圆形的垂直中心距为7mm；所述簧片另一端为半径为6mm的圆弧状，该圆弧的弧底朝向第二个半圆形一侧；所述圆弧与第三个半圆形的另一端直线光滑过渡。
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