CN111788092A - 挡风玻璃雨刷器系统和包括该系统的车辆 - Google Patents
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Abstract
用于擦拭车辆(1)的挡风玻璃(2)的挡风玻璃雨刷器系统(3,3’),包括:雨刷器(4),该雨刷器安装在可移动的支撑元件上;引导装置,该引导装置用于沿着预定轨迹引导所述支撑元件;以及马达,该马达安装在所述支撑元件上,并且被布置成提供牵引力,以沿着所述预定轨迹移动所述支撑元件。该雨刷器系统被布置成:使雨刷器(4)以在第一位置和第二位置之间的平移移动以及围绕与挡风玻璃垂直的旋转轴线在第二位置和第三位置之间的旋转移动而相对于挡风玻璃移动。
Description
技术领域
本发明涉及一种挡风玻璃雨刷器刮片系统(windshield wiper blade system)和包括该系统的车辆。
背景技术
卡车和其它工业车辆通常具有大的挡风玻璃,以便为车辆的驾驶员提供大的视野。在某些情况下,挡风玻璃可能具有弯曲的形状,例如用于提供更好的侧向视野。
这种形状和尺寸的挡风玻璃难以用传统的雨刷器刮片系统清洁,在传统的雨刷器刮片系统中,雨刷器刮片各自围绕挡风玻璃的基部附近的固定点铰接。在实践中,擦拭表面受到雨刷器的长度限制,导致挡风玻璃的许多区域保持在雨刷器的可及范围之外并且不能被清洁。增加雨刷器臂和刮片的长度并不总是可行的,因为这将需要增加施加到雨刷器上的扭矩,并且使得它们更容易发生机械故障。另外,刮片的旋转移动不适用于弯曲的表面。
FR 2 827 240 A1公开了一种用于弯曲的挡风玻璃的雨刷器系统,该雨刷器系统包括承载雨刷器刮片的载架,该载架大致竖直地延伸并且能够沿着轨道滑动。致动装置用于沿着该轨道移动所述载架。然而,此系统不太适用于大型挡风玻璃。原因之一在于它需要所述轨道沿着挡风玻璃的整个长度延伸,这使得该系统在车辆中的集成变得复杂。
发明内容
因此,本发明的目的是提出一种适用于大型挡风玻璃的新型挡风玻璃雨刷器系统。
本发明涉及根据权利要求1所述的挡风玻璃雨刷器系统。
由于本发明,挡风玻璃雨刷器不是被锚固到车辆的单个旋转点,而是,除了相对于挡风玻璃枢转之外,挡风玻璃雨刷器还能够沿着挡风玻璃的至少一部分以平移的方式移动。这样,可以清洁挡风玻璃的更大表面。也能够清洁具有大尺寸和/或具有弯曲形状的挡风玻璃。导轨不需要沿着风挡(windscreen)的整个长度延伸,这占用了较少的空间,并且有助于该系统在车辆内的集成。
根据有利的方面,本发明的实施例包括权利要求2至7中限定的一个或多个特征。
本发明还涉及根据权利要求8所述的包括挡风玻璃雨刷器系统的车辆。
根据有利的方面,该车辆的实施例包括权利要求9和10中限定的一个或多个特征。
附图说明
在阅读以下描述之后,将更好地理解本发明,以下描述仅作为非限制性示例提供并且是参考附图进行的,在附图中:
图1是包括根据本发明的挡风玻璃雨刷器系统的车辆的简化表示;
图2和图3示出了根据本发明的第一实施例的挡风玻璃雨刷器系统;
图4示出了根据本发明的第二实施例的挡风玻璃雨刷器系统。
具体实施方式
图1示出了包括挡风玻璃2和挡风玻璃雨刷器系统3的车辆1,该挡风玻璃雨刷器系统3包括用于清洁挡风玻璃2的雨刷器4。
例如,车辆1是公路车辆,例如半挂卡车。然而,车辆1可以是任何工业车辆,优选为轮式车辆,例如拖拉机、自卸卡车、军用车辆、重型建筑车辆(例如装载机、推土机、挖掘机、压实机、铲运机)或任何等效车辆。
挡风玻璃2(也称为风挡)由透明材料制成,例如玻璃。例如,挡风玻璃2安装在车辆1的前表面(forward face)上,例如安装在车辆1的驾驶室上。在图示的示例中,挡风玻璃2沿着基本竖直的方向布置。
雨刷器系统3适于以摆动式来回移动使雨刷器4跨挡风玻璃2移动。雨刷器4跨挡风玻璃2的移动通过从挡风玻璃2上擦掉露水和/或雨水和/或灰尘和/或其它非期望的沉积物来清洁挡风玻璃2。
例如,雨刷器系统3在挡风玻璃2附近安装在车辆1的驾驶室或车架上。每个雨刷器4包括雨刷器臂41和雨刷器刮片42。雨刷器刮片42与挡风玻璃2的表面接触。
根据一些实施例,车辆1可以包括多个雨刷器系统。例如,车辆1包括第二挡风玻璃雨刷器系统3’,该第二挡风玻璃雨刷器系统3’类似于雨刷器系统3并包括其自己的雨刷器4。这样,可以使用多个雨刷器4来清洁挡风玻璃2,这些雨刷器4中的每一个均适于清洁挡风玻璃2的特定部分。例如,如图2中可见,雨刷器系统3的雨刷器4清洁第一擦拭表面S1,并且雨刷器系统3’的雨刷器4清洁第二擦拭表面S2。由于雨刷器系统3和3’是类似的,因此下文中仅详细描述雨刷器系统3。雨刷器系统3和3’的操作优选通过例如电子控制单元(未示出)来协调,以避免雨刷器系统3和3’的雨刷器4之间在其操作期间的碰撞。在替代实施例中,雨刷器系统3和3’是同一雨刷器系统的一部分。
更一般地,雨刷器系统3被布置成:使雨刷器4以在第一位置P1和第二位置P2之间的平移移动以及围绕与挡风玻璃2垂直的旋转轴线在第二位置P2和第三位置P3之间的旋转移动而相对于挡风玻璃2移动。换句话说,雨刷器4的摆动移动的每个周期包括第一阶段和第二阶段,在该第一阶段期间,雨刷器4被平移,在该第二阶段期间,雨刷器4被旋转。
图2和图3示出了雨刷器系统3的第一示例性实施例。在下文中,根据第一实施例的雨刷器系统带有附图标记“10”。
雨刷器系统10包括可移动的支撑元件11、用于沿着预定轨迹引导该支撑元件11的引导装置、以及安装在支撑元件11上的马达15。在本实施例中,所述预定轨迹对应于在位置P1和P2之间的平移以及然后在位置P2和P3之间的旋转。
雨刷器4安装在支撑元件11上。例如,雨刷器4的臂41连接到支撑元件11。优选地,雨刷器4在没有旋转自由度的情况下固定在支撑元件11上。
在本示例中,支撑元件11是由金属或塑料制成的刚性支撑板。所示出的支撑板具有三角形形状,但其它形状也是可能的。
所述引导装置包括第一轨道12和第二轨道13。在本示例中,所述引导装置还包括与第二轨道13相关联(例如沿着第二轨道13延伸)的齿条14。
第一轨道12适于以在第一位置P1和第二位置P2之间平移的方式引导支撑元件11。例如,第一轨道12具有基本线性的形状。
第二轨道13包括轨道第一部分131和轨道第二部分132。轨道第一部分131平行于第一轨道12,并且适于以在第一位置P1和第二位置P2之间平移的方式引导支撑元件11。在所图示的示例中,在位置P1和P2之间的平移对应于沿着基本水平方向的平移。在一些实施例中,轨道第一部分131的长度等于第一轨道12的长度。
轨道第二部分132从轨道第一部分131延伸,具有围绕所述旋转轴线的弯曲形状。轨道第二部分132还适于以在第二位置P2和第三位置P3之间围绕所述旋转轴线旋转的方式引导支撑元件11。例如,第二轨道13的长度大于第一轨道12的长度。
优选地,齿条14具有与第二轨道的形状类似的形状,该齿条14具有第一部分和第二弯曲部分。例如,齿条14沿着第二轨道13的整个长度延伸。
马达15适于提供牵引力以沿着所述预定轨迹移动该支撑元件11。例如,马达15具有连接到小齿轮16的输出轴151,该小齿轮16联接到齿条14。换句话说,马达15通过施加旋转扭矩来驱动小齿轮16。小齿轮16和齿条14联接在一起以形成齿条-小齿轮系统,该齿条-小齿轮系统将小齿轮16的旋转转换成支撑元件11沿着齿条14的长度的平移移动。
例如,马达15是电动马达。马达15由未图示的电源供电。马达15适于使小齿轮16在正向方向上旋转,或者替代地在反向方向上旋转。例如,马达15由未示出的电子指令单元驱动。
支撑元件11设有与第一轨道12接合的第一引导轮111,并且设有与第二轨道13接合的一个或多个第二引导轮112。
雨刷器4在第一位置P1和第二位置P2之间的平移移动对应于支撑元件11在第一轨道12和轨道第一部分131二者的第一端部和第二端部之间的平移移动。
在优选实施例中,当雨刷器4处于第二位置P2时,第一引导轮111充当允许支撑元件11围绕所述旋转轴线旋转的枢轴。换句话说,由于所述轨道第二部分从轨道第一部分131无间断地延伸的事实,并且由于支撑元件11能够在到达第一轨道12的端部时围绕所述旋转轴线枢转的事实,当支撑元件11到达第一轨道12的端部时(即,当引导轮111到达而抵靠第一轨道12的端部并且当引导轮112在轨道第一部分131的端部处时),支撑元件11仍然继续沿着轨道第二部分132移动。
在本示例中,引导轮111允许所述枢转移动。然而,其它实施例是可能的。例如,支撑元件11可以被分成两个部分,这两个部分围绕垂直于挡风玻璃2的轴线相对于彼此枢转地铰接。引导轮112安装在第一部分上,并且(一个或多个)引导轮111安装在另一部分上。当引导轮111以邻接的方式到达第一轨道12的第二端部时,所述第一部分相对于第二部分围绕所述旋转轴线枢转,从而允许从第二位置P2朝向第三位置P3的旋转移动。
现在简要地描述系统10的操作。最初,雨刷器4处于第一位置P1。在所图示的示例中,在第一位置P1,雨刷器4在挡风玻璃2的侧向端部处,其中,雨刷器刮片42处于基本竖直的位置。然后,通过启动马达15,雨刷器4移动到第二位置P2。马达15使枢轴16在正向方向上旋转。支撑元件11沿着第二轨道13的第一部分131和第一轨道12移动,直到到达第二位置P2。然后,在这一点处,支撑元件11到达第一轨道12的端部(例如,轮111抵靠第一轨道12的端部)。马达15继续使小齿轮16在相同方向上旋转,并且支撑元件11继续沿着第二轨道13的第二部分132朝向第三位置P3前进,同时,支撑元件11围绕所述旋转轴线枢转。该移动继续进行,直到支撑元件11到达第三位置P3。然后,支撑元件11沿着相同的路径反向移动:首先朝向第二位置P2移动,然后朝向第一位置P1移动。例如,马达15使枢轴16在相反的方向上旋转。一旦雨刷器4回到第一位置P1,就可以重复相同的移动一次或多次。
在一些实施例中,雨刷器4在朝向第一位置P1返回之前,在第二位置P2和第三位置P3之间旋转多次。在这种情况下,控制单元驱动马达15,以便在第二位置P2和第三位置P3之间连续地来回移动所述支撑元件。
例如,在需要使挡风玻璃2的中心区域(即,在这种情况下,通过雨刷器4在第二位置P2和第三位置P3之间的旋转移动而清洁的区域)比挡风玻璃2的外周部分(即,通过雨刷器4在第一位置P1和第二位置P2之间的平移移动而清洁的区域)更频繁地被清洁的大雨或沙尘暴或任何类似状况的情况下,这种操作模式由车辆1的驾驶员指令。
在一些实施例中,挡风玻璃2可以是弯曲的,如图3中可见。例如,挡风玻璃2具有至少部分围绕竖直轴线折叠的弯曲部分(例如,在侧向端部处)。在这种情况下,所述引导系统优选适于遵循挡风玻璃2的曲率。例如,如果挡风玻璃2包括位于挡风玻璃2的侧向端部处的弯曲部分,则第一轨道12的相应部分和第二轨道13的第一部分131的相应部分对应地围绕相应的竖直轴线弯曲。
图4示出了雨刷器系统3的第二示例性实施例。在下文中,该第二实施例带有附图标记“20”。该雨刷器系统20的与雨刷器系统10类似的元件带有相同的附图标记,并且在下文中不再详细描述,因为以上描述可以被转用于这些元件。因此,下面仅描述雨刷器系统20和10之间的主要区别。
雨刷器系统20包括可移动的支撑元件21、用于沿着预定轨迹引导支撑元件21的引导装置22、安装在支撑元件11上的第一马达24和安装在支撑元件21上的第二马达23。在本实施例中,所述预定轨迹对应于在位置P1和P2之间的平移。
在本示例中,支撑元件21是由金属或塑料制成的刚性支撑板。所图示的支撑板具有矩形形状,但其它形状是可能的。
引导装置22包括至少一个导轨,所述至少一个导轨适于以在第一位置P1和第二位置P2之间平移的方式引导支撑元件21。在本示例中,引导装置22包括彼此平行地布设的两个这种轨道221和222。例如,轨道221和222附接到车辆1的车身或车辆1的驾驶室的固定框架。
支撑元件21设有引导轮211和212,这些引导轮211和212与引导装置的所述导轨配合,以允许该支撑元件21的平移移动。例如,引导轮211与轨道221配合,并且引导轮212与轨道222配合。
第一马达24适于提供牵引力以沿着所述预定轨迹移动支撑元件21。例如,引导装置22还包括齿条25,并且第一马达24驱动附接到小齿轮26的输出轴241,该小齿轮26联接到齿条25。在本示例中,齿条25与轨道221、222平行放置。
第二马达23适于使雨刷器4围绕所述旋转轴线旋转。在本示例中,第二马达23的输出轴231连接到雨刷器臂41。
换句话说,雨刷器4在第一位置P1和第二位置P2之间的移动是通过以在轨道221和222的相反端之间平移的方式使支撑元件21平移移动而获得的。雨刷器4在第二位置P2和第三位置P3之间的旋转是通过启动第二马达23而获得的。例如,仅当支撑元件21位于第二位置P2时才启动第二马达23。在一些实施例中,如上所述,雨刷器4在朝向第一位置P1返回之前在第二位置P2和第三位置P3之间旋转多次。
根据一些实施例,如果挡风玻璃2如前所述地弯曲,则引导系统22优选适于遵循挡风玻璃2的曲率。例如,如果弯曲部分位于挡风玻璃2的侧向端部处,则轨道221和222的相应部分围绕相应的竖直轴向对应地弯曲,以便遵循挡风玻璃2的弯曲部分。
返回参考图1,根据一些有利的实施例,车辆1还包括布置在挡风玻璃2的边缘处的至少一个保护屏5。保护屏5适于在雨刷器4处于第一位置P1时隐藏该雨刷器。屏5可以与雨刷器系统10和20中的任一个雨刷器系统一起使用。
屏5的形状优选与雨刷器4的形状互补。屏5相对于挡风玻璃2的空间布置取决于雨刷器4在处于第一位置P1时如何在空间上布置。在所图示的示例中,屏5具有细长的形状,并且被竖直布置在挡风玻璃2的侧向端部处。
保护屏5优选是不透明的。在一些示例中,每个屏5均包括附接到车辆1的覆盖件(cover)。在一些其它示例中,屏5与车辆1的车身集成在一起。
根据一些实施例,车辆1包括两个类似或相同的保护屏5,每个保护屏位于挡风玻璃2的一个侧向边缘处并且各自与一个雨刷器4相关联。在所图示的示例中,第一屏5放置在风挡2的最左侧的侧向边缘处,用于接纳与第一雨刷器系统3相关联的雨刷器4。第二屏5放置在风挡2的最右侧的侧向边缘处,用于接纳与第二雨刷器系统3’相关联的雨刷器4。
然而,保护屏5可以省略。
以上描述的实施例和替代方案可以彼此结合以产生本发明的新实施例。
Claims (10)
1.一种挡风玻璃雨刷器系统(3,3’,10,20),所述挡风玻璃雨刷器系统(3,3’,10,20)用于擦拭车辆(1)的挡风玻璃(2),其中,所述雨刷器系统包括:
·雨刷器(4),所述雨刷器(4)安装在可移动的支撑元件(11,21)上;
·引导装置(12,13;22),所述引导装置(12,13;22)用于沿着预定轨迹引导所述支撑元件(11,21);
·马达(15;24),所述马达(15;24)安装在所述支撑元件(11,21)上,并且被布置成提供牵引力,以沿着所述预定轨迹移动所述支撑元件;
并且其中,所述雨刷器系统被布置成:使所述雨刷器(4)以在第一位置(P1)和第二位置(P2)之间的平移移动以及围绕与所述挡风玻璃垂直的旋转轴线在所述第二位置和第三位置(P3)之间的旋转移动而相对于所述挡风玻璃移动。
2.根据权利要求1所述的雨刷器系统(10),
其中,所述引导装置包括第一轨道(12)和第二轨道(13);
其中,所述第一轨道(12)适于以在所述第一位置(P1)和所述第二位置(P2)之间平移的方式引导所述支撑元件(11);
并且其中,所述第二轨道(13)包括轨道第一部分(131)和轨道第二部分(132),所述轨道第一部分(131)平行于所述第一轨道并且适于以在所述第一位置(P1)和所述第二位置(P2)之间平移的方式引导所述支撑元件,并且所述轨道第二部分(132)从所述轨道第一部分延伸并具有围绕所述旋转轴线的弯曲形状,所述轨道第二部分(132)还适于以围绕所述旋转轴线在所述第二位置(P2)和所述第三位置(P3)之间旋转的方式引导所述支撑元件(11)。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的雨刷器系统(10),其中,所述系统(3)包括:第一引导轮(111),所述第一引导轮(111)与所述第一轨道(12)接合;和一个或多个第二引导轮(112),所述一个或多个第二引导轮(112)与所述第二轨道(13)接合,当所述雨刷器(4)处于所述第二位置时,所述第一引导轮充当枢轴,所述枢轴允许所述支撑元件围绕所述旋转轴线的旋转移动。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的雨刷器系统(10),其中,所述雨刷器(4)在没有旋转自由度的情况下被固定在所述支撑元件(11)上。
5.根据权利要求1所述的雨刷器系统(20),其中,所述引导装置(22)包括至少一个线性导轨(221、222),所述至少一个线性导轨(221、222)适于以在所述第一位置(P1)和所述第二位置(P2)之间平移的方式引导所述支撑元件,并且其中,所述雨刷器系统(20)还包括附加的马达(23),所述附加的马达(23)安装在所述支撑元件(21)上并且连接到所述雨刷器(4),以便使所述雨刷器围绕所述旋转轴线旋转。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的雨刷器系统(10,20),其中,所述马达(15,24)是电动马达。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的雨刷器系统(10,20),其中,所述引导装置包括齿条(14;25),并且其中,所述马达(15;24)驱动被联接到所述齿条的小齿轮(16;26)。
8.一种车辆(1),所述车辆(1)包括挡风玻璃(2)和用于清洁所述挡风玻璃的挡风玻璃雨刷器系统(3,3’,10,20),其中,所述雨刷器系统(3,3’)是根据前述权利要求中的任一项所述的雨刷器系统。
9.根据权利要求8所述的车辆,其中,所述车辆(1)包括保护屏(5),所述保护屏(5)布置在所述挡风玻璃(2)的边缘处,并且适于在所述雨刷器处于所述第一位置(P1)时隐藏所述雨刷器系统的所述雨刷器(4)。
10.根据权利要求8或9所述的车辆,其中,所述车辆(1)是工业车辆,例如半挂卡车。
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