CN108437935A - 用于驱动特别是全景风挡的擦拭器臂旋转的驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种用于驱动风挡擦拭器的驱动装置(10)，其包括支承体(12)，安装成相对于支承体(12)旋转的驱动轴(20)用于引导驱动轴(20)围绕其轴线(A1)旋转的引导壳体(19)，该引导壳体相对于支承体(12)围绕与驱动轴(20)的轴线(A1)正交的轴线(A2)枢转安装，用于驱动所述轴(20)的驱动马达(16)，使所述轴(20)枢转以便根据驱动轴(20)的角位置改变所述轴(20)的轴线(A1)相对于支承体(12)的倾斜度的齿条(30)和小齿轮(28)机构，其特征在于，驱动马达(16)由引导壳体(19)支撑。

Description

用于驱动特别是全景风挡的擦拭器臂旋转的驱动装置

技术领域

本发明涉及一种用于驱动擦拭器臂特别地机动车辆风挡擦拭器臂的双向旋转的驱动装置。

本发明更具体地涉及用于机动车辆的擦拭系统，特别适用于擦拭复杂表面的风挡，例如全景风挡。

背景技术

当风挡包括环绕在车辆侧面上的侧向端部时，说它是全景式的，因此在每侧具有曲率非常明显的弯曲区域。

对于这样的类型的风挡，出现的问题是不仅能够有效地擦拭通常具有低曲率的玻璃的前表面，而且能够有效擦拭具有非常明显的曲率的其侧向端部。

擦拭器包括能够迫使擦拭器刮片或刮片橡胶在其整个长度上与窗口表面接触的结构。该结构还可以确保擦拭器刮片压靠窗口的接触压力在刮片的整个长度上基本均匀。

为此目的，无论是铰接式横杠型还是所谓的“平刮片型”的结构都可以在基本上垂直于要擦拭的窗的平面内是可变形的并且使得刮片保持在该平面内。

然而，当擦拭器以其往复旋转扫动运动穿过窗户行进时，由于窗户的弯曲，其铰接结构的变形平面并不保持严格垂直于待擦拭窗户的平面，并且这意味着刮片与窗口以根据擦拭器的位置而变化的角度进行接触。

能够获得高质量擦拭的标准之一在于擦拭器和擦拭器刮片的迎角，即擦拭器在其连接到擦拭器臂的点处相对于风挡的表面的法线的倾角。

在从擦拭器静止位置延伸到极限位置的方向上完全扫动期间，如果能够使擦拭器的该迎角根据其中擦拭风挡外表面的擦拭器刮片或刮片橡胶所在的风挡的区域变化则获得擦拭质量的改善。

已经提出了许多擦拭器驱动装置的设计，其可以改变擦拭器的迎角。

特别地，文件FR-A1-2.753.942公开了一种用于擦拭机动车辆窗口的这样的系统，其中驱动臂通过驱动装置沿两个方向往复旋转驱动，该驱动装置包括：

-支承体；

-驱动轴，其被安装成相对于支承体围绕其轴线旋转；

-引导壳体，用于引导驱动轴围绕其轴线旋转，该引导壳体相对于支承体围绕正交于驱动轴的轴线的轴线枢转安装；

-驱动马达，用于驱动驱动轴绕其轴线的双向旋转；

-机构，其使得驱动轴枢转，以便根据所述轴围绕其旋转轴线的角位置来改变所述轴的轴线相对于轴承的倾斜度。

该已知装置引导驱动轴围绕其驱动轴线旋转，并且另一方面，根据驱动轴绕其轴线的角度位置，引起驱动轴线相对于参考轴线的倾斜度的变化，该参考轴线相对于支承体固定并且基本垂直于窗户的平面。

作为示例，该机构是凸轮机构，其控制驱动轴的枢转以便根据驱动轴绕其轴线的角位置来改变驱动轴的轴线相对于参考轴线的倾斜度的旋转。

在这样的擦拭系统中，驱动马达作用于连杆，该连杆包括驱动曲柄，该驱动曲柄的控制端由与其旋转连接的驱动轴支撑。

发明内容

本发明的一目的是要提出一种简单且紧凑的驱动装置，该驱动装置可以容易地适用于适合风挡的所有构造，特别是根据风挡的形状以及可用于将驱动装置安装在车辆上的空间。

本发明提出了一种上述类型的装置，其特征在于，驱动马达由引导壳体支撑，通过该引导壳体所述驱动马达能够相对于支承体枢转地运动。

因此，马达-例如电动马达-能够通过引导壳体(其牢固地固定到该引导壳体)枢转地运动。

根据本发明的其他特征：

-引导壳体容纳将马达的输出轴的旋转转换成驱动轴绕其轴线的旋转运动的传动元件；

-马达是电动马达；

-马达的输出轴与传动轴正交；

-引导壳体相对于支承体的枢转轴线和马达的输出轴的旋转轴线是共面的；

-该机构包括一个小齿轮和一个互补的齿条，该小齿轮由与其旋转连接的驱动轴支撑，该互补齿条由该支承体支撑；

-齿条相对于支承体固定；

-小齿轮和齿条之间的传动比根据小齿轮相对于齿条的角位置而变化。

附图说明

在阅读下面的详细描述期间，本发明的其他特征和优点将变得显而易见，为了理解说明书下面将参考附图，在附图中：

-图1是根据本发明的驱动装置的一个实施例的侧视图，其示意性地示出了其各个元件和部件；

-图2是从上方看图1的装置的视图；

-图3是从左侧看图1的装置的视图；

-图4是类似于图3的视图，其中引导壳体相对于支承体已经成角度地枢转角度α；

-图5是类似于图2的视图，其中引导壳体相对于支承体已经成角度地枢转角度α；

-图6示意性地示出了擦拭器刮片或刮片橡胶相对于在该窗口的第一区域中待被擦拭的窗口的外表面的取向；

-图7是类似于图6的视图，其示出了擦拭器刮片或刮片橡胶相对于在该窗口的第二区域中待被擦拭的窗口的外表面的取向，所述第二区域相对于所述第一区域倾斜；

-图8A至8C是示出齿条-小齿轮组件的替代形式的设计的三个示例的三个视图；

-图9A至9C是示出根据风挡玻璃擦拭器驱动轴的角度位置的引导壳体的枢转的角速度的变化的三个图，每个图9A至9C与图8A到8C中所示的相应替代形式相关。

具体实施方式

在说明书的其余部分中，具有相同结构或类似功能的元件将由相同的附图标记表示。

在说明书的其余部分中，图中“L，V，T”三面体所指示的纵向，竖直和横向取向将被非限制性地采用。还限定了纵向和横向延伸的水平面。

图1至图3描绘了用于驱动未示出的擦拭器臂的围绕旋转轴线A1的往复双向旋转的驱动装置10。

驱动装置10包括支承件12或支承体12，其旨在布置并固定在例如车身面板(未示出)的内侧上的待擦拭的窗口附近。

为了驱动擦拭器臂的旋转，驱动装置10包括由电动马达16和减速齿轮箱18构成的齿轮传动马达组件14。

电动马达16包括未详细示出的输出轴或电枢轴，其能够围绕轴线A3在两个方向上旋转。

以已知的方式，减速齿轮箱18一方面可以降低电动马达16的输出轴的转速，另一方面可以驱动驱动轴20或输出轴的旋转，该驱动轴或输出轴安装成相对于减速齿轮箱18的壳体19在两个方向上旋转。

另外，在附图所示的实施例中，减速齿轮箱18用作锥齿轮，使得旋转轴线A1正交于电动马达16的输出轴的旋转轴线A3。

因此，齿轮传动马达单元18的壳体19是引导壳体，该引导壳体引导驱动轴20的旋转，该引导壳体容纳将电动马达16的输出轴的围绕其旋转轴线A3的往复双向旋转转换成驱动器20围绕其轴线A1的往复双向旋转运动轴的各种传动部件和元件。

根据本发明的教导，引导驱动轴20绕其轴线A1的旋转的引导壳体19相对于支承体12围绕与驱动轴20的轴线A1正交的轴线A2枢转安装。

为此目的，如图中示意性示出的那样，支撑电动马达16的减速齿轮箱18的壳体19包括两个圆柱形的枢轴销22，这两个枢轴销沿轴线A2横向相对并且对准。

每个枢轴销22安装成在形成于支承体12中的引导孔24中旋转。因此，支撑电动马达16的减速齿轮箱18的壳体19以及因此整体上齿轮传动马达单元14被安装绕轴线A2相对于支承体12自由枢转。

通过非限制性示例，壳体19相对于支承体12的枢转的轴线A2和电动马达16的输出轴的旋转轴线A3是共面的。

为了根据驱动轴10围绕其旋转轴线A1的角位置而使齿轮传动马达单元14整体并且因此使驱动轴20相对于支承体12枢转，装置10包括齿条30和小齿轮28型的机构26。

小齿轮28在此由驱动轴20支撑，如图2中的箭头所示，小齿轮28沿两个方向旋转地连接到驱动轴20。

此处的小齿轮28是具有在垂直于轴线A1的平面中延伸的纵切齿的小齿轮。

此处的齿条30是固定在支承体12的一部分13上的固定齿条，如图1示意性地所示的。

齿条30设计成与小齿轮28的齿组相互补偿并且相对于后者定位在空间中，使得小齿轮28始终与齿条30啮合。

为此目的并且如特别在图3中可以看出的那样，齿条30具有相对于固定有齿条30的支承体12的围绕齿轮传动马达单元14的减速齿轮箱18的壳体19的枢转轴线A2的圆柱形的弧形轮廓。

由于齿条30通过机械反作用固定，只要驱动轴20通过电动马达16沿一个方向或另一个方向围绕其轴线A1旋转地驱动，小齿轮28的齿组与固定齿条30的互补齿组之间的接合使壳体19围绕轴线A2枢转地被驱动。

齿条和小齿轮机构因此允许控制驱动轴20的轴线A1相对于支承体12的“倾斜”。

这在图4中示出，其中可以看出，驱动轴20的轴线A1相对于其在图3中示出的初始位置已经围绕轴线A2倾斜角度α。

通过比较图5和图2也可以看出相同的倾斜角度α的变化。

电动马达16以及因此驱动轴20的旋转方向的反转使得小齿轮28相对于齿条30沿另一方向相对旋转，并且因此导致齿轮传动马达单元14的减速齿轮箱18的壳体19相对于支承体12沿另一方向枢转。

图6和图7示意性地描绘了通过驱动轴20的枢转和倾斜运动而获得的擦拭质量的效果。

已经示意性地描绘了擦拭器100，该擦拭器由驱动轴20来回驱动的擦拭器臂支撑且支承用于擦拭被擦拭的窗口(例如弯曲风挡)的外表面104的擦拭器刮片102。

当驱动轴20的倾斜度例如对应于图1至图3中的部件和元件的位置时，擦拭器100位于风挡的中心区域中，并且具有擦拭器刮片102的擦拭器100总体上沿着方向D1延伸，该方向D1局部地正交于风挡的外表面104的平面。

当擦拭器100通过擦拭器臂的旋转驱动扫过弯曲风挡的表面时，擦拭器100可以如图7所示到达风挡的另一个区域，其中局部地，外表面104相对于先前扫过并擦拭的区域104形成一角度。

由于枢转和所获得的驱动轴20的轴线A1的倾斜度，具有擦拭器刮片102的擦拭器100总体上沿局部正交于风挡的外表面104的平面的方向D2上延伸。

根据图8A、图8B和图8C中所示的用于齿条30和小齿轮28组件的替代形式，图9A、9B和9C示意性地描绘了作为小齿轮28的旋转角度的函数的枢转“V”的角速度的变化。

在图8A和9A的第一示例中，小齿轮28是椭圆形形状，其旋转轴线或多或少对应于一个焦点。

在图8B和9B的第二示例中，小齿轮28是具有纵切齿的圆形小齿轮，但其驱动轴线是偏心的。

在图8C和9C的第三示例中，小齿轮28的齿组沿着对数曲线延伸。

在每种情况下，小齿轮28与互补轮廓的齿条相关联，特别是为了确保两个部件的永久啮合和驱动。

通过还未示出的替代形式，引导驱动轴20的旋转的引导壳体可以设计成没有角度传动装置，即，驱动轴20平行于轴线A3，例如为电动马达壳体的端盖的形式的。

Claims (8)

1.一种用于驱动风挡擦拭器的双向旋转的驱动装置(10)，包括：

-支承体(12)；

-驱动轴(20)，该驱动轴安装成相对于所述支承体(12)围绕其轴线(A1)旋转；

-引导壳体(19)，用于引导驱动轴(20)围绕其轴线(A1)旋转，该引导壳体相对于支承体(12)围绕与驱动轴(20)的轴线(A1)正交的轴线(A2)枢转安装；

-驱动马达(16)，用于驱动所述驱动轴(20)围绕其轴线(A1)的双向旋转；

-机构(28，30)，该机构使驱动轴(20)枢转以便根据驱动轴(20)围绕其旋转轴线(A1)的角位置改变所述驱动轴(20)的轴线(A1)相对于支承体(12)的倾斜度(α)，其特征在于，所述驱动马达(16)由引导壳体(19)支撑。

2.根据权利要求1所述的驱动装置(10)，其特征在于，所述引导壳体(19)容纳传动元件，该传动元件将所述马达(16)的输出轴的旋转转换成所述驱动轴(20)围绕其轴线(A1)的旋转运动。

3.根据权利要求2所述的驱动装置(10)，其特征在于，所述驱动马达(16)是电动马达(16)。

4.根据权利要求2和3中任一项所述的驱动装置(10)，其特征在于，所述驱动马达(16)的输出轴(A3)与所述驱动轴(20)正交。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的驱动装置(10)，其特征在于，所述引导壳体(19)相对于支承体(12)的枢转轴线(A2)和所述驱动马达(16)的输出轴的旋转轴线(A3)是共面的。

6.根据前述权利要求中任一项所述的驱动装置(10)，其特征在于，所述机构包括小齿轮(28)以及补偿齿条(30)，所述小齿轮由与其旋转连接的驱动轴(20)支撑，所述补偿齿条(30)由所述支承体(12)支撑。

7.根据权利要求6所述的驱动装置(10)，其特征在于，所述齿条(30)相对于所述支承体(12)固定。

8.根据权利要求6和7中任一项所述的驱动装置(10)，其特征在于，所述小齿轮(28)和所述齿条(30)之间的传动比根据所述小齿轮(28)相对于所述齿条(30)的角位置变化。