CN108177630B - 一种车辆的雨刮装置及设计方法、和具有其的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车辆的雨刮装置及设计方法、和具有其的车辆，雨刮装置包括：驱动件，驱动件设在车辆上；主刮杆，主刮杆的一端与驱动件相连且由驱动件驱动；副刮杆，副刮杆的一端可枢转地与车辆盖板相连；连接头，连接头与主刮杆和副刮杆相连以使副刮杆由主刮杆带动；刮片，刮片分别可枢转地设在主刮杆和副刮杆的另一端以由主刮杆和副刮杆驱动在前风挡玻璃上摆动。根据本发明的车辆的雨刮装置，通过改善雨刷装置的结构以及安装位置，可以增大驾驶员的视野区域，减小盲区，通过上述设计方法，可以根据车型具体需要设计出具有较小盲区的雨刷装置，该方法简单可行。

Description

一种车辆的雨刮装置及设计方法、和具有其的车辆

技术领域

本发明涉及汽车制造技术领域，特别涉及一种车辆的雨刮装置及设计方法、和具有其的车辆。

背景技术

随着汽车行业的快速发展，汽车已经成为常用的交通工具，由于路上车辆较多且路况复杂，因此，驾驶汽车时驾驶员的视线范围不仅要清晰更要有足够的视野范围，以保证了解周围的状况，特别在雨雪天气，前风挡玻璃上的雨雪会对人的视野造成影响，因此，及时清除前风挡玻璃上的雨雪非常重要，此时雨刷至关重要，雨刷决定了前风挡玻璃上视野区域，但是前雨刮因布置位置等原因，导致主驾驶侧盲区偏大，对驾驶员视野有较大影响，不利于行车安全。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种车辆的雨刮装置。

本发明还提供一种具有上述车辆的雨刮装置的车辆。

本发明还提供一种上述车辆的雨刮装置的设计方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

根据本发明第一方面实施例的车辆的雨刮装置，包括：

驱动件，所述驱动件设在车辆上；

主刮杆，所述主刮杆的一端与所述驱动件相连且由所述驱动件驱动；

副刮杆，所述副刮杆的一端可枢转地与车辆盖板相连；

连接头，所述连接头与所述主刮杆和所述副刮杆相连以使所述副刮杆由所述主刮杆带动；

刮片，所述刮片分别可枢转地设在所述主刮杆和所述副刮杆的另一端以由所述主刮杆和所述副刮杆驱动在前风挡玻璃上摆动。

进一步地，所述连接头设在所述刮片上，所述主刮杆与所述副刮杆分别与所述连接头可枢转地相连。

进一步地，所述连接头包括：

第一连杆，所述第一连杆的一端与所述刮片相连，所述第一连杆的另一端与所述主刮杆的一端可枢转地相连；

第二连杆，所述第二连杆的一端与所述第一连杆的另一端相连，所述第二连杆的另一端与所述副刮杆的一端可枢转地相连。

进一步地，所述第一连杆的轴线与所述第二连杆的轴线形成的夹角为钝角。

进一步地，所述主刮杆包括：

直杆部，所述直杆部的一端与所述第一连杆的另一端可枢转地相连；

曲杆部，所述曲杆部形成为L型，所述曲杆部的一端与所述直杆部的另一端铰接，所述曲杆部的另一端与所述驱动件可枢转地相连。

进一步地，所述副刮杆包括：

第一副杆，所述第一副杆的一端与所述第二连杆的另一端可枢转地相连；

第二副杆，所述第二副杆的一端与所述第一副杆的另一端铰接，所述第二副杆的另一端能够可枢转地与车辆盖板相连。

进一步地，所述主刮杆的一端与所述刮片通过第一转轴可枢转地相连，所述主刮杆的另一端与所述驱动件通过第二转轴可枢转地相连，所述副刮杆的一端与所述刮片通过第三转轴可枢转地相连，所述副刮杆的另一端通过第四转轴可枢转地与车辆盖板相连，且所述第四转轴位于所述第二转轴的上方。

进一步地，所述第一转轴与所述第三转轴的轴线之间的距离等于所述第三转轴与所述第四转轴的轴线之间的距离。

根据本发明第二方面实施例的车辆包括根据上述实施例的车辆的雨刮装置。

根据本发明的车辆的雨刮装置的设计方法，包括以下步骤：

S1、确定刮片在风挡玻璃上的起始位置和终止位置；

S2、确定主刮杆转轴的位置并根据整车条件确定副刮杆转轴的位置范围；

S3、根据主刮杆头部和副刮杆头部之间的距离限定主刮杆头部和副刮杆头

部与所述刮片的位置关系；

S4、根据几何关系建立约束关系，求解主刮杆长度和副刮杆长度，获取主刮杆头部和副刮杆头部与所述刮片的位置关系。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

根据本发明实施例的车辆的雨刮装置，通过改善雨刷装置的结构以及安装位置，可以增大驾驶员的视野区域，减小盲区，降低对驾驶员行车的影响，提高行车的安全性，且该雨刷装置结构简单，易于加工制造，实用性强；通过上述设计方法，可以根据车型具体需要设计出具有较小盲区的雨刷装置，该方法简单可行。

附图说明

图1为现有雨刷装置的盲区示意图；

图2为本发明一个实施例的车辆的雨刮装置盲区示意图；

图3为本发明一个实施例的车辆的雨刮装置的结构示意图；

图4为本发明一个实施例的刮片起始位置和终止位置的示意图；

图5为图4中局部A放大后的主刮杆和副刮杆的转轴位置示意图；

图6为图4中局部B放大后的主刮杆头部和副刮杆头部与刮片的位置关系；

图7为在CATIA的模块中求解的一个过程曲线示意图。

附图标记：

原盲区1；新盲区2；

起始位置a；终止位置b；

主刮杆转轴的位置c；

副刮杆转轴的位置范围X；

车辆的雨刮装置100；

驱动件10；

主刮杆20；直杆部21；曲杆部22；

副刮杆30；第一副杆31；第二副杆32；

连接头40；第一连杆41；第二连杆42；

刮片50。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面首先结合附图具体描述根据本发明实施例的车辆的雨刮装置100。

如图1至图7所示，根据本发明实施例的车辆的雨刮装置100包括驱动件10、主刮杆20、副刮杆30、连接头40和刮片50。

具体而言，驱动件10设在车辆上，主刮杆20的一端与驱动件10相连且由驱动件10驱动，副刮杆30的一端可枢转地与车辆盖板相连，连接头40与主刮杆20和副刮杆30相连以使副刮杆30由主刮杆20带动，刮片50分别可枢转地设在主刮杆20和副刮杆30的另一端以由主刮杆20和副刮杆30驱动在前风挡玻璃上摆动。

也就是说，车辆的雨刮装置100主要由驱动件10、主刮杆20、副刮杆30、连接头40和刮片50构成，其中，驱动件10可以设在车辆上，可以利用电机驱动驱动件10，主刮杆20的一端可以与驱动件10相连，驱动件10可以驱动主刮杆20，利用电机驱动驱动件10进而驱动主刮杆20，使得主刮杆20在车辆风挡玻璃上摆动。

副刮杆30的一端可枢转地与车辆盖板相连，连接头40可以与主刮杆20和副刮杆30相连，连接头40的形状可以合理选择，主刮杆20可以通过连接头40带动副刮杆30，刮片50分别可枢转地设在主刮杆20和副刮杆30的另一端，刮片50可以在主刮杆20和副刮杆30驱动下在前风挡玻璃上摆动，刮片50可以与连接头40的一端相连，在驱动电机的驱动下驱动件10能够驱动主刮杆20摆动，主刮杆20通过连接头40带动副刮杆30摆动，在主刮杆20和副刮杆30的配合摆动下，刮片50能够在车辆前风挡玻璃上的起始位置和终止位置之间摆动，能够增大刮片50摆动的范围，增大驾驶员的视野范围，减小盲区，如图1中所示风挡玻璃上现有雨刷的原盲区1较大，如图2中所示本发明的雨刷装置的新盲区2比原盲区1明显减小。

根据本发明实施例的车辆的雨刮装置100，通过改善雨刷装置的结构以及安装位置，可以增大驾驶员的视野区域，减小盲区，降低对驾驶员行车的影响，提高行车的安全性，且该雨刷装置结构简单，易于加工制造，实用性强。

在本发明的一些实施例中，连接头40可以设在刮片50上，主刮杆20与副刮杆30可以分别与连接头40可枢转地相连，可以通过枢转轴实现枢转连接。

在本发明的另一些实施例中，连接头40可以包括第一连杆41和第二连杆42，其中，第一连杆41的一端可以与刮片50连接在一起，第一连杆41的一端可以与刮片50的中间位置相连，第一连杆41的一端可以与刮片50垂直相连，第一连杆41的另一端可以与主刮杆20的一端可枢转地相连；第二连杆42的一端可以与第一连杆41的另一端相连，第一连杆41和第二连杆42可以一体成型，第二连杆42的另一端可以与副刮杆30的一端可枢转地相连，连接头40分别可枢转地与第一连杆41和第二连杆42相连，以使得刮片50可以灵活地在前风挡玻璃上摆动，增大刮片50摆动的范围。

根据本发明的一些具体实施例，第一连杆41的轴线与第二连杆42的轴线形成的夹角可以为钝角，夹角的开口可以背向主刮杆20，使得主刮杆20摆动时能够带动副刮杆30摆动从而使得刮片50在限定的范围内摆动。

根据本发明的另一些具体实施例，主刮杆20可以包括直杆部21和曲杆部22，其中，直杆部21的一端可以与第一连杆41的另一端可枢转地相连，曲杆部22可以形成为L型，曲杆部22的一端可以与直杆部21的另一端铰接，通过铰接可以将直杆部21从前风挡玻璃上脱离，曲杆部22的另一端与驱动件10可枢转地相连。

在本发明的一些具体实施方式中，副刮杆30可以包括第一副杆31和第二副杆32，其中，第一副杆31的一端可以与第二连杆42的另一端可枢转地相连，第二副杆32的一端可以与第一副杆31的另一端铰接，通过铰接可以使得第二副杆32、连接头40、刮片50从车辆前风挡玻璃上脱离，便于修理或清理刮片50，第二副杆32的另一端能够可枢转地与车辆盖板相连。

在本发明的另一些具体实施例中，主刮杆20的一端与刮片50可以通过第一转轴可枢转地相连，主刮杆20的另一端与驱动件10可以通过第二转轴可枢转地相连，副刮杆30的一端与刮片50可以通过第三转轴可枢转地相连，副刮杆30的另一端可以通过第四转轴可枢转地与车辆盖板相连，且第四转轴可以位于第二转轴的上方，第四转轴也可以位于第二转轴的左上方，副刮杆30的另一端通过第四转轴可枢转地与车辆盖板相连，能够增大刮片50的摆动范围，减小前风挡玻璃上的视野盲区。

根据本发明的一些实施例，第一转轴与第三转轴的轴线之间的距离等于第三转轴与第四转轴的轴线之间的距离，能够使得连接头40与主刮杆20、副刮杆30枢转配合时更大地增加刮片50的摆动范围。

根据本发明实施例的车辆的雨刮装置100，通过改善雨刷装置的结构以及安装位置，可以增大驾驶员的视野区域，减小盲区，降低对驾驶员行车的影响，提高行车的安全性，且该雨刷装置结构简单，易于加工制造，实用性强。

根据本发明实施例的车辆包括根据上述实施例的车辆的雨刮装置100，由于根据本发明上述实施例的车辆的雨刮装置100具有上述技术效果，因此，根据本发明实施例的车辆也具有相应的技术效果，即可以增大驾驶员的视野区域，减小盲区，降低对驾驶员行车的影响，提高行车的安全性。

根据本发明实施例的车辆的其他结构和操作对于本领域技术人员而言都是可以理解并且容易实现的，因此不再详细描述。

根据本发明实施例的车辆的雨刮装置的设计方法，包括以下步骤：

步骤S1，确定刮片在风挡玻璃上的起始位置和终止位置。

在步骤S1中，根据整车的车型、风挡玻璃的大小尺寸等确定雨刷刮片在风挡玻璃上的起始位置和终止位置，起始位置是雨刷不工作状态下刮片的位置，终止位置为雨刷工作状态下所能达到风挡玻璃一侧的最大位置，终止位置越是靠近风挡玻璃的一侧刮片的摆动范围越大，驾驶员的视野区域也就越大，但终止位置还要结合整车情况、雨刷的结构、安装位置等多种因素的影响，可以结合实际情况考虑，选择合适的终止位置。如图4所示，水平位置为刮片在风挡玻璃上的起始位置a，竖直位置为刮片在风挡玻璃上的终止位置b，起始位置和终止位置决定了雨刷在工作状态下刮片在风挡玻璃上的摆动范围，摆动范围即是雨雪时驾驶员的视野区，因此，根据整车条件和实际情况确定好起始位置和终止位置为后续的雨刷结构、尺寸以及安装位置的确定作好准备。

步骤S2，确定主刮杆转轴的位置并根据整车条件确定副刮杆转轴的位置范围。

在步骤S2中，如图5所示，根据整车条件和实际情况首先确定主刮杆转轴的位置，也即是主刮杆与车辆盖板上枢转相连的位置，主刮杆可以围绕该枢转位置的转轴转动，主刮杆转轴的位置应该合理选择，主刮杆转轴的位置会决定副刮杆转轴位置、以及主刮杆、副刮杆的结构尺寸，因此，确定好主刮杆转轴的位置后结合整车条件来确定副刮杆转轴的位置范围，因为主刮杆、副刮杆的结构尺寸还没确定，副刮杆转轴的位置会有一个大概的范围，确定副刮杆转轴的位置范围后可以综合考虑主刮杆和副刮杆的结构尺寸、以及刮片起始位置、终止位置优选出更加合适的位置。

步骤S3，根据主刮杆头部和副刮杆头部之间的距离限定主刮杆头部和副刮杆头部与刮片的位置关系。

在步骤S3中，雨刷在不工作状态下或工作状态下主刮杆头部和副刮杆头部之间存在相对的位置关系，可以确定主刮杆头部和副刮杆头部之间的距离，主刮杆头部和副刮杆头部之间的距离确定后可以限定主刮杆头部和副刮杆头部与刮片的位置关系，如图6所示，为了使得雨刷工作时能够在风挡玻璃上的固定区域摆动，主刮杆和副刮杆与刮片枢转相连以限定刮片的摆动范围，雨刷在不工作状态下，主刮杆头部和副刮杆头部与刮片存在一个位置关系，雨刷在工作状态下主刮杆头部和副刮杆头部与刮片之间的位置关系会发生变化，雨刷的刮片摆动至风挡玻璃上的最大位置时，主刮杆头部和副刮杆头部与刮片存在另一个位置关系，限定主刮杆头部和副刮杆头部与刮片的位置关系能够限定出刮片在风挡玻璃上的摆动范围，使得刮片在设定的范围内摆动，保证驾驶员的视野区域。

步骤S4，根据几何关系建立约束关系，求解主刮杆长度和副刮杆长度，获取主刮杆头部和副刮杆头部与刮片的位置关系。

在步骤S4中，可以根据几何关系建立约束关系，根据约束关系优选出较为合适的求解结果，几何关系可以包括整车风挡玻璃实际结构尺寸、刮片的长度尺寸、、主刮杆头部与刮片两端的距离、刮片起始位置、终止位置，主刮杆转轴的位置、副刮杆转轴的位置范围、主刮杆头部和副刮杆头部之间的距离、主刮杆头部和副刮杆头部分别在起止位置和终止位置时与刮片的位置关系，可以在设计软件中建立相互之间的约束关系，比如，可以在CATIA的ProductEngineering Optimizer模块中建立约束关系，经过优化求解可以得到符合约束关系尺寸和位置关系，可以求解主刮杆长度和副刮杆长度，获取主刮杆头部和副刮杆头部与刮片之间的位置关系，根据计算的主刮杆长度和副刮杆长度、主刮杆头部和副刮杆头部与刮片之间的位置关系即可设计制造出满足需求的雨刷装置。

在利用上述方法设计雨刷装置的具体过程中，先确定刮片在风挡玻璃上的起始位置a和终止位置b，再确定主刮杆转轴的位置c并根据整车条件确定副刮杆转轴的位置范围X，设定主刮杆头部和副刮杆头部之间的距离为40cm，来对主刮杆头部和副刮杆头部与刮片的位置关系进行限定，在CATIA的ProductEngineering Optimizer模块中建立约束关系，具体的一个求解过程曲线如图7所示，可以求解主刮杆长度和副刮杆长度，获取主刮杆头部和副刮杆头部与刮片的位置关系。

以本发明的车辆的雨刮装置100为例，如图3所示，优化的求解结果为，第一连杆41的长度为27.2cm，第二连杆42长度为40cm，第一转轴与第二转轴轴线之间距离为360cm，第四转轴位于第二转轴的左上方，第二转轴轴线与第四转轴轴线之间在左右方向上的距离为14.4cm，在上下方向上的距离为18.1cm，第一转轴的轴线与刮片50右端的距离为148.0cm，根据上述设计计算结果可以设计出结构合理的雨刷装置，能够增大刮片的摆动范围，增大驾驶员的可视区域。

通过本发明的上述设计方法，可以根据车型具体需要设计出具有较小盲区的雨刷装置，该方法简单可行。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种车辆的雨刮装置的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、确定刮片在风挡玻璃上的起始位置和终止位置；

S2、确定主刮杆转轴的位置并根据整车条件确定副刮杆转轴的位置范围；

S3、根据主刮杆头部和副刮杆头部之间的距离限定主刮杆头部和副刮杆头部与所述刮片的位置关系；

S4、根据几何关系建立约束关系，求解主刮杆长度和副刮杆长度，获取主刮杆头部和副刮杆头部与所述刮片的位置关系；

根据所述车辆的雨刮装置的设计方法得到的车辆的雨刮装置包括：

驱动件，所述驱动件设在车辆上；

主刮杆，所述主刮杆的一端与所述驱动件相连且由所述驱动件驱动；

副刮杆，所述副刮杆的一端可枢转地与车辆盖板相连；

连接头，所述连接头与所述主刮杆和所述副刮杆相连以使所述副刮杆由所述主刮杆带动；

刮片，所述刮片分别可枢转地设在所述主刮杆和所述副刮杆的另一端以由所述主刮杆和所述副刮杆驱动在前风挡玻璃上摆动。

2.根据权利要求1所述的车辆的雨刮装置的设计方法，其特征在于，所述连接头设在所述刮片上，所述主刮杆与所述副刮杆分别与所述连接头可枢转地相连。

3.根据权利要求2所述的车辆的雨刮装置的设计方法，其特征在于，所述连接头包括：

第一连杆，所述第一连杆的一端与所述刮片相连，所述第一连杆的另一端与所述主刮杆的一端可枢转地相连；

第二连杆，所述第二连杆的一端与所述第一连杆的另一端相连，所述第二连杆的另一端与所述副刮杆的一端可枢转地相连。

4.根据权利要求3所述的车辆的雨刮装置的设计方法，其特征在于，所述第一连杆的轴线与所述第二连杆的轴线形成的夹角为钝角。

5.根据权利要求3所述的车辆的雨刮装置的设计方法，其特征在于，所述主刮杆包括：

直杆部，所述直杆部的一端与所述第一连杆的另一端可枢转地相连；

曲杆部，所述曲杆部形成为L型，所述曲杆部的一端与所述直杆部的另一端铰接，所述曲杆部的另一端与所述驱动件可枢转地相连。

6.根据权利要求3所述的车辆的雨刮装置的设计方法，其特征在于，所述副刮杆包括：

第一副杆，所述第一副杆的一端与所述第二连杆的另一端可枢转地相连；

第二副杆，所述第二副杆的一端与所述第一副杆的另一端铰接，所述第二副杆的另一端能够可枢转地与车辆盖板相连。

7.根据权利要求1所述的车辆的雨刮装置的设计方法，其特征在于，所述主刮杆的一端与所述刮片通过第一转轴可枢转地相连，所述主刮杆的另一端与所述驱动件通过第二转轴可枢转地相连，所述副刮杆的一端与所述刮片通过第三转轴可枢转地相连，所述副刮杆的另一端通过第四转轴可枢转地与车辆盖板相连，且所述第四转轴位于所述第二转轴的上方。

8.根据权利要求7所述的车辆的雨刮装置的设计方法，其特征在于，所述第一转轴与所述第三转轴的轴线之间的距离等于所述第三转轴与所述第四转轴的轴线之间的距离。

9.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求1-8中任一项所述的车辆的雨刮装置的设计方法得到的车辆的雨刮装置。

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