CN112407231B - 风挡雨刷装置及风挡清洗系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种风挡雨刷装置，该风挡雨刷装置包括：雨刷臂；马达，马达驱动雨刷臂围绕枢转点往复运动；雨刷刃，雨刷刃附连到雨刷臂，以随着雨刷臂的往复运动刮刷风挡，其中，雨刷刃是两段式结构，包括一段雨刷刃和二段雨刷刃，并且一段雨刷刃和二段雨刷刃经由枢转装置连接；以及控制装置，该控制装置使二段雨刷刃能够围绕枢转装置在贴附一段雨刷刃的收起状态和与一段雨刷刃成角度的展开状态之间旋转。这样，通过本发明的两段式风挡雨刷装置，大大增加了风挡刮刷面积，消除了现有技术中存在的风挡雨刷无法刮刷到全部飞行员视野防护区的缺陷，确保了飞行器的飞行安全。本发明还涉及包含该风挡雨刷装置的风挡清洗系统。

Description

风挡雨刷装置及风挡清洗系统

技术领域

本发明涉及一种用于飞行器的两段式风挡雨刷装置，该风挡雨刷装置能够增加风挡的刮刷面积，改善飞行员的视野的清晰度。

本发明还涉及一种包含该风挡雨刷装置的风挡清洗系统。

背景技术

现代飞行器风挡雨刷系统通常在飞行器滑行、起飞、降落、着陆等阶段中使用，是保证飞行员视野清晰的必不可少的装置。风挡雨刷在操作时能够去除风挡表面的雨水、污染物、灰尘、昆虫等，然而，由于飞行器头部结构和外形的限制，现有技术中的风挡雨刷系统无法满足刮刷到全部飞行员视野防护区的要求。通常，这些不能被风挡雨刷所刮刷到的区域位于飞行员上边界和右边界的视野区。如在图1中示意性示出的，风挡雨刷在不操作时，停靠在飞行器风挡200的侧边缘R处，但是根据实际情况，也可以沿下端窗框放置。在需要刮刷时，风挡雨刷100会在刮刷起始位置S和刮刷终止位置E之间往复移动，从而形成雨刷刮刷区域A。而通常飞行员的视野需求区V明显存在超出刮刷区域A的区域，如图1中示出的右上方的位置。飞行器在飞行期间，特别在飞行器以最陡入场航迹姿态入场或遇到大侧风情况期间，飞行员的视界会因为飞行器姿态而受到限制。另外，如果遇到大雨或存在污染物等附着在风挡表面的情况，则会严重地干扰飞行员的视界，进而影响飞行员的判断及操纵，继而产生不安全因素。

因此，迫切地需要一种能够克服现有技术中存在的缺点的风挡雨刷装置，使得尽可能避免因飞行员的视界收到干扰而导致的可能的飞行不安全因素。

发明内容

本发明的目的是提供一种两段式风挡雨刷装置，本发明的另一目的是提出一种包含该风挡雨刷装置的风挡清洗系统。

根据本发明的一个方面，提出了一种风挡雨刷装置，该风挡雨刷装置包括：雨刷臂；马达，马达驱动雨刷臂围绕固定的枢转点往复运动；雨刷刃，雨刷刃附连到雨刷臂，以随着雨刷臂的往复运动刮刷风挡，其中，雨刷刃是两段式结构，包括一段雨刷刃和二段雨刷刃，并且一段雨刷刃和二段雨刷刃经由枢转装置连接；以及控制装置，控制装置附连到马达和枢转装置，使得马达能够借助控制装置驱动枢转装置，进而使二段雨刷刃能够围绕枢转装置在贴附一段雨刷刃的收起状态和与一段雨刷刃成角度的展开状态之间旋转。这样，通过本发明的两段式风挡雨刷装置，使得在风挡雨刷操作时，二段雨刷刃能够围绕枢转装置旋转到与一段雨刷刃成角度的展开状态，从而根据需要扩大了风挡雨刷的刮刷范围，使得其刮刷区域能够覆盖飞行员的视觉需求区域，消除了因风挡表面未刮刷干净而导致的飞行期间的安全风险。

根据本发明的上述方面，较佳地，该控制装置还可以包括致动件、拉动件和复位装置，致动件能被马达致动以借助拉动件使二段雨刷刃旋转到展开状态，并且复位装置在二段雨刷刃上施加使二段雨刷刃回复到收起状态的复位力。这样，通过致动件、拉动件和复位装置的相互配合，使得能够方便地在收起状态和展开状态进行切换，且结构形式简单，易于实现。

根据本发明的上述方面，较佳地，复位装置可以包括复位弹簧，复位弹簧可以设置在一段雨刷刃与二段雨刷刃之间，并且在二段雨刷刃上施加使二段雨刷刃朝向收起状态返回的复位力。通过连接在一段雨刷刃与二段雨刷刃之间的复位弹簧，使得能以最简单的方式实现一段雨刷刃与二段雨刷刃从展开状态到收起状态的复位。

根据本发明的上述方面，替代地，该复位装置可以包括缓冲弹簧和刚性的连杆，其中，连杆的一端附连到枢转装置，而连杆的另一端抵靠缓冲弹簧的靠近枢转装置的一端。这样，借助该缓冲弹簧，一方面可以对二段雨刷刃的展开运动起到缓冲和限制作用，另一方面，该缓冲弹簧还可以起到复位装置的作用，即，由于其弹性变形，而在连杆上作用有借助连杆使二段雨刷刃返回到收起状态的复位力。

根据本发明的上述方面，较佳地，该枢转装置可以包括可旋转地固定到一段雨刷刃的远离枢转点的一端的盘形枢转件，连杆可枢转地附连到盘形枢转件的边缘，而二段雨刷刃的一端固定地附连到盘形枢转件的与连杆相对的边缘处。这样，借助连杆致动盘形枢转件的枢转，使得二段雨刷刃相对于一端雨刷刃枢转到期望的成角度的位置(即，期望的展开状态)，并且能够与上述连杆和缓冲弹簧配合，在不需要二段雨刷刃或者停止刮刷时，使二段雨刷刃恢复到贴近一段雨刷刃的收起状态。

根据本发明的上述方面，较佳地，该枢转装置还可以包括叉架和紧固件，叉架的形状成形为接纳盘形枢转件并附连到一段雨刷刃的远离枢转点的一端，其中，叉架和盘形枢转件具有开口，紧固件能插入叉架和盘形枢转件的开口中以使盘形枢转件围绕紧固件在叉架中自由旋转。从而一方面使得盘形枢转件易于围绕紧固件自由旋转，另一方面使得结构简单且可靠。

为了进一步简化本发明的结构并降低盘形枢转件绕紧固件旋转时的摩擦力，较佳地，紧固件包括螺栓和与螺栓配合的螺母，并且螺栓的与盘形枢转件配合的部分的周向表面是光滑的。

根据本发明的上述方面，较佳地，致动件可以呈滑轮的形式，并且拉动件包括线缆，马达能够驱动滑轮旋转，其中，线缆的一端附连到滑轮，而线缆的另一端附连到枢转装置，使得滑轮的转动能够经由线缆带动枢转装置旋转。通过这种设置，可以方便地使线缆穿过现有技术的雨刷臂中的相应结构，并且能够通过滑轮可靠地进行拉动线缆，进而带动枢转装置旋转，从而无需对现有技术中的雨刷臂进行较大的结构改变，使得根据本发明的风挡雨刷装置易于实施。同时，由于二段雨刷刃的展开夹角可以通过连杆与线缆长度设置，使得可以非常方便调整该夹角，进而能够方便地调整雨刷的刮刷区域，以适应不同视野防护区的需求。

根据本发明的上述方面，较佳地，可以将根据本发明的风挡雨刷装置设置成在雨刷停靠位置中二段雨刷刃处于收起状态，并且在雨刷刮刷起始位置和刮刷终止位置之间，二段雨刷刃处于展开状态。从而使得在该风挡雨刷装置不操作时，尽可能少地影响飞行员的视野区，同时，通过在雨刷刮刷起始位置和刮刷终止位置之间展开，能够实现最大范围的刮刷区域。

根据本发明的另一个方面，还提出了一种风挡清洗系统，该风挡清洗系统可以包括喷嘴装置、控制器以及根据以上方面所述的风挡雨刷装置。该风挡清洗系统可以借助二段雨刷刃相对于一段雨刷刃展开来刮刷飞行员的视野区的上边界区域，大大增加了风挡刮刷面积。并且，二段雨刷刃可收起贴附在一段雨刷刃一侧，减少对飞行员的干扰。

由此，通过本发明的风挡雨刷装置，消除了现有技术中存在的风挡雨刷无法刮刷到全部飞行员视野防护区的缺陷，确保了飞行器的飞行安全，并且该风挡雨刷装置构思巧妙，以特别简易可靠的方式实现了风挡刮刷面积的增加，且易于安装实施和维护，从而降低了飞行器的维护和保养成本。

附图说明

为了进一步说明根据本发明的风挡雨刷装置及包括该风挡雨刷装置的风挡清洗系统，下面将结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明，在附图中：

图1是示出了现有技术的风挡雨刷装置在飞行器的风挡上的刮刷区域的说明性示意图；

图2是根据本发明的非限制性实施例的风挡雨刷装置的说明性示意图，其中，分别示出了收起状态和部分收起状态的示意图；

图3是根据本发明的非限制性实施例的风挡雨刷装置的说明性剖视图，其中，还示出了剖过枢转装置的枢转轴线的示意性剖视图；

图4是根据本发明的非限制性实施例的风挡雨刷装置从一个角度观察的说明性立体图；以及

图5是根据本发明的非限制性实施例的风挡雨刷装置在飞行器的风挡上的刮刷区域的说明性示意图。

具体实施方式

应当理解，除非明确地指出相反，否则本发明可以采用各种替代的取向和步骤顺序。还应当理解，附图中所示及说明书中所述的具体装置仅是本文公开和限定的发明构思的示例性实施例。因而，除非另有明确的声明，否则所公开的各种实施例涉及的具体流动路径、方向或其它物理特征不应被视为限制。

下面结合附图具体说明本发明的风挡雨刷装置100及包括该风挡雨刷装置100的风挡清洗系统。

民用飞行器的各种机型根据驾驶舱的具体结构布置而具有样式不同的驾驶舱窗，而风挡(例如玻璃风挡等，但也可以是聚合物或其它类型的风挡)是舱窗上重要的结构功能部件。作为机身的一部分，风挡不仅要保持流线外形，还需要能承受各种飞行状态下的结构载荷和冲击；同时，风挡(玻璃)要为驾驶员提供清晰的视野和良好的光学性能。为了实现上述目的，飞行器的舱窗上一般配备有风挡雨刷系统，其作用是雨天等诸多不利的外界条件下，在飞行器滑跑、起飞、下降、着陆阶段为诸如驾驶员和副驾驶员等的驾驶舱内的人员提供清晰的视界，确保飞行安全。通常，飞行器的风挡清洗系统可以包括雨刷、马达、喷嘴装置、控制器、控制面板、传感器以及清洗液馈送装置等。当需要刮刷风挡时，飞行员或其它驾驶舱内的人员通过设置在驾驶舱中的按钮或图形用户界面(GUI)启动风挡清洗系统，以便例如借助喷嘴装置将储存在储液装置中的清洗液喷射到风挡上的期望位置，并通过马达带动雨刷在风挡上往复移动，从而清洁风挡，以便为驾驶员提供更清晰的视野。

如本方面的背景技术部分提到的，由于现有技术的风挡雨刷装置100存在无法刮刷到的飞行员的视野需求区域，如图1中未与区域A重叠的区域V的部分，为此，根据本发明，提出了一种分段式的风挡雨刷装置100，该风挡雨刷装置的非限制性示例在图2中示出。

如图2所示，该风挡雨刷装置100可以包括雨刷臂10、雨刷臂马达20、雨刷刃30和控制装置40，雨刷臂马达20驱动雨刷臂10围绕固定的枢转点往复运动，该枢转点未在附图中示出，但是可以如本领域已知地设置在飞行器舱窗的相应位置处；雨刷刃30附连到雨刷臂10，以随着雨刷臂10的往复运动刮刷风挡200(如图5所示)，其中，在图2中示出的雨刷刃30是两段式结构，包括一段雨刷刃31和二段雨刷刃32，并且一段雨刷刃31和二段雨刷刃32可以经由枢转装置50连接，以便使得二段雨刷刃32的能够相对于一段雨刷刃31枢转地移动。

作为本发明的非限制性实施例并且如图3中更清楚地示出的，枢转装置50可以包括可旋转地固定到一段雨刷刃31的远离枢转点的一端的盘形枢转件51，连杆44可枢转地附连到盘形枢转件的边缘，而二段雨刷刃32的一端固定地附连到盘形枢转件51的与连杆相对的边缘处。换言之，将连杆44和二段雨刷刃32分别地设置在盘形枢转件51的相对的边缘处，从而使得连杆44相对于盘形枢转件51的相对位置变化(例如，连杆44的延其纵向轴线的移动带动盘形枢转件51绕其枢转轴线的旋转运动)会同时致使二段雨刷刃32相应地移动。

枢转装置50还可以包括叉架52和紧固件53，叉架52的形状成形为接纳盘形枢转件51并附连到一段雨刷刃31的远离枢转点的一端，其中，叉架52和盘形枢转件51具有开口，紧固件53能插入叉架52和盘形枢转件51的开口中以使盘形枢转件围绕紧固件53在叉架52中自由旋转。紧固件53示出为包括螺栓和与螺栓配合的螺母，并且较佳地，螺栓的与盘形枢转件51配合的部分的周向表面是光滑的。

如本文所用，所谓的“附连”可以采用本领域人员已知的各种技术手段实现，比如焊接、粘接等。然而应当理解，虽然本申请的较佳实施例将叉架52和一段雨刷刃31示出为不同的构件并附连在一起，但是替代地，它们可以是一体成形的部件。

同样地，应当理解，虽然结合图3示出的本方面的枢转装置50的较佳实施例示出为包括盘形枢转件51、叉架52和包括螺栓和螺钉的紧固件53，但是该具体结构仅是为了说明枢转装置的结构原理。任何能够实现一段雨刷刃31和二段雨刷刃32之间相对于彼此的附连和枢转的枢转装置均在本发明的发明构思的范围内。

继续参考图2和图3，根据本发明的非限制性实施例，控制装置40可以附连到马达20和枢转装置50，使得马达20能够借助控制装置40驱动枢转装置50，进而使二段雨刷刃32能够围绕枢转装置50在贴附一段雨刷刃31的收起状态和与一段雨刷刃31成角度的展开状态之间旋转。

作为较佳实施例，控制装置40可以包括致动件41、拉动件42和复位装置，致动件41能被马达20致动以借助拉动件42使二段雨刷刃32旋转到展开状态，并且复位装置在二段雨刷刃32上施加使二段雨刷刃32回复到收起状态的复位力。

复位装置可以包括复位弹簧，该复位弹簧未在附图中示出，但是其结构可以是本领域技术人员已知的任何形式，例如扭簧，拉伸弹簧等。可以将复位弹簧设置在一段雨刷刃31与二段雨刷刃32之间，并且在二段雨刷刃32上施加使二段雨刷刃32朝向收起状态返回的复位力。

作为替代实施例，如图3中更详细地示出的，复位装置可以包括缓冲弹簧43和刚性的连杆44，其中，连杆44的一端附连到枢转装置50，而连杆44的另一端抵靠缓冲弹簧43的靠近枢转装置50的一端。同样地，可以将该缓冲弹簧43设置成在连杆44(以及因此二段雨刷刃32)上施加使二段雨刷刃32朝向收起状态返回的复位力。

如图3中示意性示出的，致动件41可以呈滑轮的形式，并且拉动件包括线缆42，马达20能够驱动滑轮41旋转，其中，线缆42的一端附连到滑轮，而线缆42的另一端附连到枢转装置50，使得滑轮41的转动能够带动枢转装置50的旋转。

这样，在需要二段雨刷刃32相对于一段雨刷刃31展开时，操作人员可以致动马达20，马达20带动滑轮41在一个方向上旋转，滑轮41的旋转拉紧线缆42并同时带动连杆44远离枢转装置50运动，此时，连杆44的运动带动盘形枢转件51的枢转运动，进而带动二段雨刷刃32旋转以便与一段雨刷刃31成预定角度。注意到，此时复位弹簧或者缓冲弹簧处于加载状态，使得二段雨刷刃32倾向于朝向收起状态返回，并且一旦由于马达的致动取消或者其它原因导致线缆42不再拉紧，二段雨刷刃32就返回到贴附一段雨刷刃31的收起状态。

显然地，可以通过调整马达20的旋转角度来控制二段雨刷刃32相对于一段雨刷刃31展开的角度，这进而使得能够调整该风挡雨刷装置100的刮刷范围。如图5中示意性地示出的，此时风挡雨刷装置100的刮刷区域包括一段雨刷刃31的刮刷区域A1和二段雨刷刃32的刮刷区域A2，使得整体的雨刷刮刷区域A1+A2完全覆盖飞行员的视野区域V。另外，二段雨刷刃32的展开的角度可以通过控制线缆42的收放长度来设置，使得实现了不同视野防护区的需求。

根据本发明的非限制性实施例，风挡雨刷装置100设置成在雨刷停靠位置R中使二段雨刷刃32处于收起状态，并且在雨刷刮刷起始位置S和刮刷终止位置E之间，使二段雨刷刃32处于展开状态。这样，在不需要刮刷操作时，使二段雨刷刃32收起贴附在一段雨刷刃31一侧，从而减少了对飞行员的干扰。并且可以在雨刷臂10的启动运动过程中(即从雨刷停靠位置R移动到雨刷刮刷起始位置S期间)，使二段雨刷刃32同时展开，以便提高雨刷响应效率，使得根据本发明的风挡雨刷装置100不会因为二段雨刷刃32的展开过程而减慢所需的刮刷操作。

综上所述，根据本发明的实施例的风挡雨刷装置100克服了现有技术中的缺点，实现了预期的发明目的。

虽然以上结合了较佳实施例对本发明的风挡雨刷装置进行了说明，但是本技术领域的普通技术人员应当认识到，上述示例仅是用来说明的，而不能作为对本发明的限制。因此，可以在权利要求书的实质精神范围内对本发明进行各种修改和变型，这些修改和变型都将落在本发明的权利要求书所要求的范围之内。

Claims (10)

1.一种风挡雨刷装置(100)，其特征在于，所述风挡雨刷装置(100)包括：

雨刷臂(10)；

马达(20)，所述马达(20)驱动所述雨刷臂(10)围绕固定的枢转点往复运动；

雨刷刃(30)，所述雨刷刃(30)附连到所述雨刷臂(10)，以随着所述雨刷臂(10)的往复运动刮刷风挡，其中，所述雨刷刃(30)是两段式结构，包括一段雨刷刃(31)和二段雨刷刃(32)，并且所述一段雨刷刃(31)和二段雨刷刃(32)经由枢转装置(50)连接，其中，所述二段雨刷刃(32)未附连到所述雨刷臂(10)，而所述一段雨刷刃(31)和所述二段雨刷刃(32)分别直接连接到所述枢转装置(50)，以及

控制装置(40)，所述控制装置(40)附连到所述马达(20)和所述枢转装置(50)，使得所述马达(20)能够借助所述控制装置(40)驱动所述枢转装置(50)，进而使所述二段雨刷刃(32)能够围绕所述枢转装置(50)在贴附所述一段雨刷刃(31)的收起状态和与所述一段雨刷刃(31)成角度的展开状态之间旋转。

2.如权利要求1所述的风挡雨刷装置(100)，其特征在于，所述控制装置(40)包括致动件(41)、拉动件(42)和复位装置，所述致动件(41)能被所述马达(20)致动以借助所述拉动件(42)使所述二段雨刷刃(32)旋转到所述展开状态，并且所述复位装置在所述二段雨刷刃(32)上施加使所述二段雨刷刃(32)回复到所述收起状态的复位力。

3.如权利要求2所述的风挡雨刷装置(100)，其特征在于，所述复位装置包括复位弹簧，所述复位弹簧设置在所述一段雨刷刃(31)与所述二段雨刷刃(32)之间，并且在所述二段雨刷刃(32)上施加使所述二段雨刷刃(32)朝向所述收起状态返回的复位力。

4.如权利要求2所述的风挡雨刷装置(100)，其特征在于，所述复位装置包括缓冲弹簧(43)和刚性的连杆(44)，其中，所述连杆(44)的一端附连到所述枢转装置(50)，而所述连杆(44)的另一端抵靠所述缓冲弹簧(43)的靠近所述枢转装置(50)的一端。

5.如权利要求4所述的风挡雨刷装置(100)，其特征在于，所述枢转装置(50)包括可旋转地固定到所述一段雨刷刃(31)的远离所述枢转点的一端的盘形枢转件(51)，所述连杆(44)可枢转地附连到所述盘形枢转件(51)的边缘，而所述二段雨刷刃(32)的一端固定地附连到所述盘形枢转件(51)的与所述连杆(44)相对的边缘处。

6.如权利要求5所述的风挡雨刷装置(100)，其特征在于，所述枢转装置(50)还包括叉架(52)和紧固件(53)，所述叉架(52)的形状成形为接纳所述盘形枢转件(51)并附连到所述一段雨刷刃(31)的远离所述枢转点的一端，其中，所述叉架(52)和所述盘形枢转件(51)具有开口，所述紧固件(53)能插入所述叉架(52)和所述盘形枢转件(51)的所述开口中以使所述盘形枢转件(51)围绕所述紧固件(53)在所述叉架(52)中自由旋转。

7.如权利要求6所述的风挡雨刷装置(100)，其特征在于，所述紧固件(53)包括螺栓和与所述螺栓配合的螺母，并且所述螺栓的与所述盘形枢转件(51)配合的部分的周向表面是光滑的。

8.如权利要求2所述的风挡雨刷装置(100)，其特征在于，所述致动件(41)呈滑轮的形式，并且所述拉动件包括线缆，所述马达(20)能够驱动所述滑轮旋转，其中，所述线缆的一端附连到滑轮，而所述线缆的另一端附连到所述枢转装置(50)，使得所述滑轮的转动能够经由所述线缆带动所述枢转装置(50)旋转。

9.如权利要求1-8中任一项所述的风挡雨刷装置(100)，其特征在于，所述风挡雨刷装置(100)设置成在雨刷停靠位置中所述二段雨刷刃(32)处于所述收起状态，并且在雨刷刮刷起始位置和刮刷终止位置之间，所述二段雨刷刃(32)处于所述展开状态。

10.一种风挡清洗系统，包括喷嘴装置和控制器，其特征在于，所述风挡清洗系统还包括如权利要求1-9中任一项所述的风挡雨刷装置(100)。

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