CN116490408A - 挡风玻璃雨刷刮片 - Google Patents

Abstract

一种雨刷刮片，可包括具有上通道和下通道的中央连接装置。上梁可设置于上通道中，下梁可设置于下通道中。下梁还可以支撑雨刷条。在使用中，上梁可能会强制地接触下梁。可以提供盖，并且所述盖可以具有翼型横截面轮廓。还公开了一种雨刷刮片组件，其利用具有用于连接雨刷刮片与车辆的雨刷臂的连接器的雨刷刮片的实施例。

Description

挡风玻璃雨刷刮片

相关申请的交叉引用

本申请要求于2021年7月9日提交的美国临时申请63/220,047和2020年8月21日提交的美国临时申请63/068,856的优先权，特此通过引用纳入其中。

技术领域

本公开一般涉及用于车辆的雨刷刮片。

背景技术

为了改进传统的支架式雨刷刮片，开发了梁式刮片(或平板式刮片)，其保持了比大多数支架式雨刷刮片更低的轮廓并通常提供更均匀的分布。美国专利US8397341(toEdhe)公开了现有技术中已知的示例梁式刮片。然而，当梁式刮片的曲率对于挡风玻璃来说太尖锐时，梁式刮片可能存在缠绕问题(即保持雨刷刮片的外缘和挡风玻璃之间的接触)。因此，传统的梁式刮片可能很好地适用于原始设备(即制造商安装在专门为该车设计的汽车上的雨刷刮片)，但如果设计为售后雨刷刮片，则在某些车辆上可能会遇到问题(即设计用于各种不同挡风玻璃的替换刮片而制造商不知道将刮片用于哪种车辆)。

与支架式或框架式雨刷刮片相比，梁式刮片在刮片上提供了相对均匀的力分布。也就是说，施加在刮片上的最大力发生在梁式刮片和雨刷臂之间的连接点处，以及法向力沿刮片纵向均匀地、平滑地分布，而施加在刮片的纵向端的力最小。然而，典型的梁式刮片仍然在靠近刮片与雨刷臂的连接处承受更大的朝向刮片中央的力。朝向刮片中央的集中力是雨刷刮片过早失效的重要来源，特别是在大量使用后。

发明内容

以下给出了本发明的简要概述，以便提供对本发明某些方面的基本理解。该概述不是本发明的详尽概述。其既不旨在识别本发明的关键或关键要素，也不旨在划定本发明的范围。其唯一目的是以简化的形式呈现本发明的一些概念，作为稍后呈现的更详细描述的前奏。

在一个实施例中，雨刷刮片可包括具有上通道和下通道的中央连接装置、固定在上通道内的上梁、固定在下通道内的下梁以及由下梁保持的雨刷条。当雨刷刮片工作时，上梁的纵向端均接触下梁。

雨刷刮片组件可包括本发明公开的雨刷刮片的实施例和用于连接雨刷刮片与车辆的雨刷臂的雨刷连接器。连接器可与雨刷刮片的中央连接装置固定。

附图说明

图1示出了雨刷刮片的实施例的顶部透视图。

图2示出了图1的雨刷刮片的底部透视图。

图3示出了图1的雨刷刮片的连接装置的顶部透视图。

图4示出了图4的连接装置的顶部透视图。

图5示出了图4的连接装置的前视图。

图6示出了图1的雨刷刮片的前-侧透视图，以及连接装置周围的增强视图。

图7示出了图1的雨刷刮片的侧视图。

图8示出了图1的雨刷刮片的下梁和雨刷条的顶部前透视图。

图9示出了图1的雨刷刮片的下梁的顶部前透视图。

图10示出了图1的雨刷刮片的雨刷条的顶部前透视图。

图11示出了作为雨刷刮片的实施例的部分的一对下梁和雨刷刮片的实施例的顶部前透视图。

图12示出了替代实施例的侧视图，所述下梁端盖具有与雨刷条顶部紧密配合和/或松配合或无接触配合的下凹槽。

图13示出了具有附接的雨刷刮片连接器的雨刷刮片的实施例的俯视透视图。

图14示出了图13的雨刷刮片的俯视透视图。

图15示出了图13的雨刷刮片的顶部透视图，其中盖已拆下。

图16示出了图13的雨刷刮片的背面俯视透视图。

图17示出了图13的雨刷刮片的背面俯视透视图，其中盖已拆下。

图18示出了图13的雨刷刮片的盖的俯视透视图。

图19示出了图13的雨刷刮片的盖的底部透视图。

图20示出了图13的雨刷刮片的盖的前视图。

图21示出了图13的雨刷刮片的盖的后视图。

图22示出了图13的雨刷刮片的盖的俯视图。

图23示出了图13的雨刷刮片的盖的仰视图。

图24示出了图13的雨刷刮片的盖的侧视图。

图25示出了图13的雨刷刮片的盖的相对侧视图。

图26示出了图13的雨刷刮片的前视图，其中盖已拆下，后视图与前视图看起来相同。

图27示出了图13的雨刷刮片的连接装置的俯视透视图。

图28示出了图13的雨刷刮片的连接装置的底部透视图。

图29示出了图13的雨刷刮片的连接装置的俯视图。

图30示出了图13的雨刷刮片的连接装置的仰视图。

图31示出了图13的雨刷刮片的连接装置的侧视图，相对侧视图看起来基本相同。

图32示出了图13的雨刷刮片的侧视图，其中盖已拆下，相对侧视图看起来相同。

图33示出了图13的雨刷刮片的俯视图，其中盖已拆下。

图34示出了图13的雨刷刮片的底部，其中盖已拆下。

图35示出了无盖雨刷刮片的实施例的顶部透视图。

图36示出了图35的无盖雨刷刮片的侧视图。

图37从正面透视图示出了图13的雨刷刮片的中点横向横截面。

图38从侧视图示出了图13的雨刷刮片的中点纵向横截面。

图39从顶视图示出了图13的雨刷刮片的中点纵向横截面。

图40从仰视图示出了图13的雨刷刮片的中点纵向横截面。

图41示出了对比单梁刮片、图13的实施例的雨刷刮片和图35的实施例的雨刷刮片的压力分布图。

图42示出了图41的压力分布图的平滑版本。

具体实施方式

为了使相关领域的普通技术人员能够使用本发明，以下详细描述和附图描述说明了一些实施例。因此，这些实施例的详细描述和图示本质上是纯粹的说明性的，并且绝不旨在以任何方式限制本发明的范围或其保护。还应当理解，附图不一定是按比例绘制的，并且在某些情况下，可以省略细节，这些细节对于理解本公开是不必要的，例如制造和组装的细节。在附图中，相同的数字表示相同的部件。

在一个实施例中，雨刷刮片可包括具有上通道和下通道的连接装置、固定在上通道内的上梁、固定在下通道内的下梁、以及附接到上梁端部也附接到下梁的雨刷条。

在另一个实施例中，雨刷刮片可包括中央连接装置，该中央连接装置具有上通道、下通道和包括铆钉的连接结构。雨刷刮片还可以包括固定在上通道内的上梁和固定在下通道内的下梁。雨刷刮片还可以包括附接到下梁以及上梁的相对纵向端的雨刷条。

在一个实施例中，雨刷刮片可包括具有上通道和下通道的中央连接装置、固定在上通道内的上梁、固定在下通道内的下梁以及由下梁保持的雨刷条。当雨刷刮片工作时，上梁的纵向端均与下梁接触。

在进一步的实施例中，上梁可预变形以具有曲率，使得当雨刷刮片静止时上梁的纵向端均与下梁接触。上梁的纵向端的部分可与下梁平行。上梁的纵向端的部分可与下梁成锐角。上通道的每个纵向端可以向下倒圆。上梁可以包括中央孔且连接装置包括与中央孔接合的向上突起。上通道可以包括多个齿，所述多个齿横向突出到上通道中并位于上梁上方。下通道可以包括上部和下部，下梁可以固定在下通道中，并且雨刷条的上部可以位于上通道中。中央连接装置可包括多个内部支撑壁，其朝向下通道突出但在上部之前终止。

在进一步的实施例中，雨刷刮片可包括固定在连接装置和下梁的各纵向端的盖。下梁可包括靠近下梁的每个纵向端的至少一个端部狭槽，以及所述盖包括用于接合至少一个端部狭槽的至少一个端部把手。所述盖可具有两个纵向端部和端部之间的中央开口。盖的每个端部可包括远端壁和近端壁，其顶表面在端壁之间延伸，并且近端壁具有翼型设计的横截面轮廓。所述盖的中央开口可包括用于将盖与中央连接装置连接的内部中央把手。

雨刷刮片组件的实施例可包括具有用于将雨刷刮片与车辆的雨刷臂连接的雨刷刮片连接器的雨刷刮片的实施例。

现参考附图，尤其是图1和图2，雨刷刮片100可包括连接装置110，用于将雨刷刮片100连接至雨刷刮片连接器或车辆的雨刷臂。雨刷刮片100还可以包括一个或多个上梁130和一个或更多个下梁150，每个下梁都与连接装置110连接。雨刷条170可以附接到一个或多个下梁150。通常，连接装置110可以定位地朝向雨刷刮片100的纵向中央。一个或多个下梁150可以在雨刷刮片的纵向端102之间延伸。

参考图3-5，连接装置110可包括基座111，基座111具有顶表面112、限定在顶表面对面的底表面113、前表面114和限定在顶前表面对面的后表面115，其前表面和后表面整体上在雨刷刮片110的纵向上对齐，以及彼此相对并限定在雨刷刮片的横向方向的一对侧表面116。侧表面116可以是弧形的，以减少横向突出的材料。

前表面114和后表面115基本上可以是平面的，并且包括上通道116和下通道117。在本公开中可以设想，通道116、117可以在前表面114和后表面115之间完全穿过基座111。或者，上通道116或下通道117，或两者，都可以终止于基座111内，从而形成一个或多个空腔。上通道116可接收一个或多个上梁130，而下通道可接收一个或多个下梁150。上通道116具有大致矩形或椭圆形的横截面，其对应于上梁130的横截面外周尺寸，以便在连接装置110和上梁130之间提供摩擦配合。下通道117可以相互容纳下梁150以及雨刷条170。在这方面，下通道117可以沿着底表面的纵向长度在底表面115处敞开。因此，下通道可具有第一或上部117a和第二或横向部117b。第一部117a的尺寸可以设置成容纳雨刷条170的上部172。第二部的尺寸可以设置成容纳一个或多个下梁150的横向边缘152。

连接装置110可包括用于将雨刷刮片100连接至雨刷刮片连接器或车辆的雨刷臂的连接结构。在所示实施例中，该连接结构包括从顶表面112突出的一对侧壁118和支撑铆钉119的侧壁118。铆钉119可以与雨刷刮片连接器或雨刷臂上的铆钉通道接合。铆钉119可以与顶表面112间隔出空间距离(clearance distance)，以便允许雨刷刮片围绕穿过铆钉119的纵向限定的铆钉轴进行摆动或旋转。在本公开中设想了其他已知的或将要开发的连接结构，其允许雨刷刮片100与雨刷刮片连接器连接，或者可替代地直接连接到靠近顶表面112的车辆雨刷臂上。

现参考图6和图7，一个或多个上梁130可以是穿过上通道116延伸的单梁，或者，可以是每个梁从上通道116的相对纵向端突出的一对梁。上梁130的纵向端132可包括端盖134，用于附接到雨刷条170的上部172。上梁130可以预成型为朝向雨刷条170倾斜弯曲。纵向端盖134可以设置在上梁130上。在有或没有纵向端盖134的情况下，上梁130的纵向端132可以抵靠或推靠下梁115和/或雨刷条170。在使用期间，上梁可提供额外的接触点(additional point)，用于沿下梁顶部沿挡风玻璃的部分的力分布，其中曲率使下梁150变平。上梁130的尺寸可以设置成使得上梁的纵向端在连接装置110和雨刷刮片纵向端102之间延伸大约一半。当雨刷刮片末端覆盖车辆的挡风玻璃时，该附着点可以有利地帮助雨刷刮片的力分布。用于端盖134的参考的大约一半附接点可以是位于前表面或后表面114,115与雨刷刮片的纵向端102之间的距离的40-60％的点。其可以有利地确定上梁130的尺寸，使得其纵向端132从连接装置延伸到下梁150的纵向端102的距离的大约25-45％。用于端盖134的支承点(abutment points)对于雨刷刮片100的一个纵向侧可以与相对纵向侧的距离相同，或者可以选择不对称的长度。本领域技术人员将认识到，根据下梁150的特性和待擦拭的窗的曲率，所公开的概念可实现为上梁130的长度的不同最优解决方案。如图12更详细所示，端盖134可各自具有下凹槽135，以适应紧密配合。或者可选地，与雨刷条的上部172的松配合或无接触的相互作用，这取决于雨刷条的下部172和端盖134之间所需的摩擦量。上梁130的纵向端132可插入端盖空腔136中，该端盖空腔位于面向连接装置110。因此，端盖134可以覆盖(cap)或覆盖(cover)上梁130的纵向端132。

现在参考图8-11，一个或多个下梁150可以基本上沿着雨刷刮片100的整个纵向长度延伸。雨刷条170也可以基本上沿着雨刷刮片100的整个纵向长度延伸。因此，下梁纵向端151可被限定在或接近与雨刷刮片纵向端101相同的位置。下梁150可包括安装在下通道117的第二或下部117a内的横向边缘152。下梁150可进一步包括与雨刷条170相邻的横向近边缘154，更具体地，与雨刷条170的颈部174相邻。雨刷条凹口(notches)155可以沿着横向近边缘154设置，以便于附接或固定雨刷条170。盖凹口156可设置在下梁150的纵向端附近，以便于与雨刷刮片盖(未示出)的纵向端接合。此外，下梁150可具有弯曲纵向端151，以便于将弯曲纵向端插入设置在雨刷刮片盖的纵向端上的内袋(internal pocket)中。连接装置孔157可以设置在下梁150的中央附近，以便于将下梁150固定在下通道117的下部117a内，例如通过与设置在下部117a中的突起接合。

图8-10显示了具有一个下梁150的实施例，而图11显示了具有一对下梁150的实施例。在具有一对下梁150的实施例中，每个细长的下梁设置在雨刷条170的颈部174的相对侧内。相比之下，单个下梁150的实施例在下梁的任一横向侧之间具有弯曲的纵向端，并且横向邻近侧154限定了中央狭缝。

图12-32示出了根据本公开的采用双梁设计的雨刷刮片的其他实施例。参考图12-29，雨刷刮片20可包括力分布结构200、雨刷刮片盖250和雨刷条270。通常，力分布中央连接到车辆的雨刷臂，同时支撑雨刷条240，其接触车辆表面，例如挡风玻璃。雨刷刮片盖220覆盖并保护力分布结构200和雨刷条240免受更大环境的影响。可以提供雨刷刮片连接器30以促进力分布结构200和车辆雨刷臂之间的接合。

力分布结构200可包括用于将雨刷刮片20与雨刷刮片连接器30连接或直接连接到车辆雨刷臂的连接装置202。上梁210、下梁220和雨刷条240可与连接装置202固定。上梁210可以固定在连接装置202的上通道203内，而下梁220和雨刷条240可以相互固定在连接装置202的下通道204内。

如示出的实施例所示，上部通道203可在顶表面打开，以允许上梁210向下进入尺寸为通道的上通道203的卡扣配合接合。上梁210可包括中央孔211，其大小和尺寸设置成与位于上通道203内的向上突起205接合。当上梁210连接在上通道203内时，多个齿206可投影入上通道203中并位于上梁210上方。所示实施例示出了四个齿206，在上通道203的每个角落中各有一个，然而在本公开中可以设想更多或更少数量的齿206。因此，上突起205和齿206工作以确保上梁210在上通道203内的卡扣配合连接。此外，上通道203可以是圆形的、锥形的、或在纵向端203a处倾斜以适应上梁210的曲率。

下通道204可包括上部或第一部204a和下部或第二部204b，其中上部204a在定义上比下部204b更靠近上通道203。此外，下部204b可以比上部204a横向更宽。下部204b的尺寸可设置为容纳下梁220，其可沿雨刷条240固定。上部204a的尺寸可以设置成接收雨刷条240的顶部边缘272。下通道204可以在其下端开口，以便容纳雨刷条240。此外，多个下突起208可以从连接装置202的下表面突出到下梁220的对应的下梁中央孔222中。内部支撑壁204c也可以设置在下通道204附近。在所示实施例中，三个基本上均匀间隔的内部支撑壁204c被示为横向定位跨越连接装置202的下侧。内部支撑壁204c在上部204a处或之前朝向下通道204突出，以提供连接装置202的内部结构支撑，而不妨碍或阻碍进入下通道204。

雨刷刮片盖250通常可具有中央开口252，以容纳连接装置202的暴露，从而其可与雨刷刮片连接器30连接，如示出的实施例，或直接与车辆雨刷臂连接。通过将内部中央把手254插入到连接装置202中，盖可以进一步与力分布结构200固定，在所示实施例中，这发生在设置在连接装置202的前表面和后表面上的盖腔209处。雨刷刮片盖250可以在其纵向端部处用内部端把手258固定，该内部端把手258在盖250的端部处或附近横向和向内突出。每个端把手258可接合设置在下梁220的纵向端处或附近的对应端部狭槽221。此外，盖250可以具有内部凸缘或通道259，其尺寸被设计成接收下梁220的横向边缘。因此，盖250可通过与连接装置202、下梁220或两者连接而与力分布结构200固定。

盖250可有利地设计为具有空气动力学特征，以改善雨刷刮片20上的力分布。盖250可以具有包括中央开口252的中央部分以及两个纵向端部251。盖250的中央和端部可以是单个柔性件，如所示实施例，或者可以是互锁的分离件。端部251可以具有近侧纵向壁255和远侧纵向壁256。近侧纵向壁可具有具备翼型设计的横向横截面轮廓。翼型横截面轮廓的下表面可以对应于在端壁255、256之间延伸的端部251的顶表面257。盖250的下侧可以保持与顶表面257相同的形状或轮廓。端部251的这种翼型设计可导致雨刷刮片20在车辆上使用时所经受压力差的改善。例如，当车辆以高速行驶时，在雨刷刮片20的下侧上受到向上的力。该提升力可能不利于将雨刷条270的全部或部分与雨刷刮片要清洁的接触表面分离。因此，该盖的引入可以有助于雨刷刮片20的工作，可以在顶和底侧表面盖250之间引入优异的压力差，从而导致在工作期间于雨刷刮片20上经历较少的提升。此外，端壁255、256可突出到顶表面257上方，从而捕获或保持沿顶表面257纵向显示的向下的力风，特别是朝向近端壁256。结果，在近端壁256处经受了改进的向下风力，这进一步促进了沿雨刷刮片20的分散力分布。

由于引入了双梁设计，也可以实现优于传统单梁的优异压力分布。上梁210被示出为弯曲的，然而，本公开中的实施例包括直的和预变形的上梁。上梁210的纵向端214可以接触雨刷条270的顶表面276。在工作中，当雨刷条270经历相对于挡风玻璃或其他车辆表面的弯曲而变形时，沿着力分布结构20发生变形。由上梁210形成的接触提供了沿着力分布结构200的附加力转换点，从而沿着力分布结构200纵向地分散力。

图35和36示出了上梁210a与图13-34所示相比的附加实施例。在一个实施例中，如图17和27的实施例所示，上梁210的纵向端214是平坦的，并且基本上平行于雨刷条270的顶表面延伸。相比之下，在图30所示的实施例中，纵向端214相对于雨刷条270的顶表面以锐角向上转动。因此，图17所示的具有平端214的实施例与雨刷条270的接触面积大于图30所示的实施例。

图37-40示出了组装雨刷刮片的实施例的横向或纵向的各种中点横截面，以描绘内部结构。

图41和42示出了传统的单梁刮片300、根据本公开的具有具备平坦纵向端301的上梁的双梁刮片和根据本公开具有具备倾斜纵向端302的上梁的双梁刮片之间沿着刮片20经受的力分布的变化的图。本领域普通技术人员将理解，双梁刮片实施例展示了比传统的单梁刮片更平坦且朝向刮片中央的更不集中的力分布。在双梁刮片的两个实施例之间，具有平端214的实施例显示出比具有倾斜端214的实施例更好的力分布。

应当理解，本公开中考虑了上梁的各种实施例。所示实施例描绘了帽端上梁150，到上梁210的平坦端214和倾斜端214上梁。每个实施例可工作以实现如图41和42所示的力分布。尽管本文中描述了各种所示实施例的优点，或者对于本领域普通技术人员来说可能是显而易见的，但是在本公开中进一步考虑了附加的未示出的实施例，其也可以实现改进的力分布。例如，将上梁的纵向端设计成弯曲、与下梁220或雨刷条270具有多个接触点或具有变化的横向尺寸将在本公开的范围内。

上述描述旨在说明而非限制。除了在此描述的那些之外，对所公开的实施例的各种修改对于本领域技术人员来说将从前述描述中显而易见。这种修改也意在落入本文所描述的概念的范围内。本文中引用或描述的每项专利、专利申请和出版物的全部内容通过引用并入本文。

与本公开一致的可能实施方式的上述描述并不代表所有此类实施方式或所述实施方式的所有变体的全面列表。某些实施方式的描述不应被理解为排除所描述的其他实施方式为目的。例如，技术人员将理解如何以许多其他方式实现所公开的实施例，使用不脱离本公开范围的等价物和替代物。此外，除非在前面的描述中相反地指出，否则在实施方式中描述的任何特定组件对本发明都不是必需的。因此，本说明书中公开的实施例被认为是说明性的，本发明的真正范围和精神由以下权利要求所指示。

Claims (15)

1.一种雨刷刮片，包括：

中央连接装置(110/202)，其包括上通道(116/203)和下通道(117/204)；

固定在上通道内的上梁(130/210)；

固定在下通道内的下梁(150/220)；以及

由所述下梁保持的雨刷条(172/240)，

其中，当所述雨刷刮片工作时，所述上梁的纵向端(132/214)均接触所述下梁。

2.根据权利要求1所述的雨刷刮片，其特征在于，所述上梁被预变形以具有曲率，使得当所述雨刷刮片静止时，所述上梁的纵向端均接触所述下梁。

3.根据权利要求1所述的雨刷刮片，其特征在于，所述上梁的纵向端的部分平行于所述下梁。

4.根据权利要求1所述的雨刷刮片，其特征在于，所述上梁的纵向端的部分与所述下梁成锐角。

5.根据权利要求1所述的雨刷刮片，其特征在于，所述上通道的每个纵向端(203a)向下倒圆。

6.根据权利要求1所述的雨刷刮片，其特征在于，所述上梁包括中央孔(211)和所述连接装置包括与所述中央孔接合的向上突起(205)。

7.根据权利要求1所述的雨刷刮片，其特征在于，所述上通道包括多个齿(206)，所述多个齿横向突出到所述上通道中并且位于所述上梁上方。

8.根据权利要求1所述的雨刷刮片，其特征在于，所述下通道包括上部(117a/204a)和下部(117b/204b)，所述下梁固定在所述下通道中，所述雨刷条的上部位于所述上通道中。

9.根据权利要求8所述的雨刷刮片，其特征在于，所述中央连接装置包括多个内部支撑壁(204c)，所述内部支撑壁朝向所述下通道突出，但在所述上部之前终止。

10.根据权利要求1所述的雨刷刮片，其特征在于，还包括固定到所述连接装置和所述下梁的每个纵向端的盖(250)。

11.根据权利要求10所述的雨刷刮片，其特征在于，所述下梁包括靠近所述下梁的每个纵向端的至少一个端部狭槽(254)，并且所述盖包括用于接合所述至少一个端部狭槽的至少一个端部把手(258)。

12.根据权利要求10所述的雨刮片，其特征在于，所述盖具有两个纵向端部(251)和在所述端部之间的中央开口(252)。

13.根据权利要求12所述的雨刷刮片，其特征在于，所述盖的每个端部包括远端壁(256)和近端壁(255)，其顶表面在端壁之间延伸，并且所述近端壁具有翼型设计的横截面轮廓。

14.根据权利要求12所述的雨刷刮片，其特征在于，所述盖的中央开口包括用于连接盖与中央连接装置的内部中央把手(254)。

15.一种雨刷刮片组件，包括：

根据权利要求1-14中任一项所述的雨刷刮片；以及

用于连接所述雨刷刮片与车辆的雨刷臂的雨刷连接器(30)，所述连接器与靠近所述上通道的所述中央连接装置固定。