CN203996115U - 一种汽车雨刮器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车雨刮器，包括电机、刮臂和在所述电机驱动下能够左右摆动的四连杆机构，所述电机的电机输出端与所述四连杆机构相连，所述四连杆机构上设有用于与所述刮臂相连的输出轴，所述刮臂的一端连接有刮片，其另一端设有用于与所述输出轴相连的通孔，所述输出轴的自由端穿过所述通孔，并且固定连接有锁紧螺母，所述输出轴通过连接键与所述刮臂固定连接。本实用新型提供的汽车雨刮器结构简单、成本低、安装方便、连接稳定性高。

Description

一种汽车雨刮器

技术领域

本实用新型涉及汽车的零部件，尤其涉及一种汽车雨刮器。

背景技术

汽车雨刮器是汽车很重要的一个部件，用于扫除挡风玻璃上妨碍视线的雨雪和尘土。一般汽车雨刮器的主要包括雨刮电机总成和雨刮刮片总成。雨刮电机总成是雨刮器的动力部件，通过一个电机带动电机总成上的四连杆机构进行往复运动，从而通过输出轴向外输出往复扭矩；雨刮刮片总成是雨刮器的执行部件，由输出轴传递过来的扭矩使得雨刮刮片总成在玻璃表面绕着输出轴作往复运动。

现有技术中汽车雨刮器的雨刮电机总成与雨刮刮片总成采用滚花齿压合连接，如图3和图4所示，雨刮电机总成的输出轴1′与雨刮刮片总成的刮臂2′采用滚花齿压合固定连接，带动刮臂2′绕着输出轴1′作往复运动。这种连接结构具体为，刮臂2′头部设有锥度的锥孔21′，输出轴1′上设有与刮臂2′的锥孔21′相对应的锥面，在该锥面上设有滚花齿11′及螺纹结构。上述刮臂2′采用较软材料制成，如铝合金。输出轴1′采用较硬材料制成，如钢或铁。安装时，先将刮臂2′放置在输出轴1′上，使刮臂2′的锥孔21′与输出轴1′的滚花齿11′接触，再将螺母3′与输出轴1′的螺纹配合，最后扭紧螺母3′使刮臂2′向下挤压，因铝合金材料的比较柔软，锥孔21′挤压滚花齿11′，其表面产生与滚花齿11′相配合的齿型结构，实现刮臂2′和输出轴1′锁紧目的。

采用上述连接结构主要存在以下几个的缺陷：

1、锥孔21′的锥度要与输出轴1′的锥度一致，加工难度大。

2、刮臂2′必须使用软性金属材料，才能使得螺母3′锁紧时，锥孔21′与滚花齿11′产生相应地配合齿型结构。

3、螺母3′的紧固力矩需要精确定义，太大有可能压断刮臂2′，太小不能产生与滚花齿11′配合齿型结构。

4、滚花齿压合连接结构在刮臂2′与输出轴1′分离时比较困难，而且反复重新安装刮臂2′会影响刮臂上2′形成的齿型结构，对连接强度产生影响。

因此，有必要设计一种结构简单、安装方便、连接稳定的汽车雨刮器。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种结构简单、连接强度高、连接稳定性好、安装方便的汽车雨刮器。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供的一种汽车雨刮器，包括电机、刮臂和在所述电机驱动下能够左右摆动的四连杆机构，所述电机的电机输出端与所述四连杆机构相连，所述四连杆机构上设有用于与所述刮臂相连的输出轴，所述刮臂的一端连接有刮片，其另一端设有用于与所述输出轴相连的通孔，所述输出轴的自由端穿过所述通孔，并且固定连接有锁紧螺母，所述输出轴通过连接键与所述刮臂固定连接。

进一步，所述通孔的内壁上沿其轴向设有条形槽，所述条形槽贯通所述通孔的两端，所述输出轴上设有键槽，所述连接键的一端连接在所述键槽中，另一端连接在所述条形槽中。

进一步，所述连接键为平键、半圆键或斜键。

进一步，所述输出轴为阶梯轴，所述阶梯轴的自由端穿过所述通孔，所述键槽设置在所述自由端的侧表面上，所述通孔的底面位于所述阶梯轴的轴肩上。

进一步，所述通孔的顶部设有顶部沉孔，所述阶梯轴的自由端穿过所述顶部沉孔，所述锁紧螺母位于所述顶部沉孔中，并且固定连接在所述阶梯轴的自由端上。

进一步，所述通孔的底部设有底部沉孔，所述底部沉孔的直径大于所述阶梯轴的轴肩直径，所述轴肩顶紧在所述底部沉孔的沉孔底面上。

进一步，所述刮臂上设有开口向下的减重槽。

进一步，所述输出轴还设有轴环，所述轴环连接在所述通孔和所述锁紧螺母之间。

进一步，所述四连杆机构包括第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆，其中所述第一连杆、所述第二连杆、所述第三连杆和所述第四连杆中任意相邻的两根连杆相铰接在一起，所述第一连杆与所述第三连杆平行设置，所述第二连杆与所述第四连杆平行设置，所述第四连杆固定在外部车架上；

所述电机的所述电机输出端与所述第一连杆相连、所述第二连杆和所述第三连杆中任意一根连杆相连接，所述第一连杆和/或所述第三连杆上分别设置有用于与所述刮臂相连的所述输出轴。

采用上述技术方案，具有如下有益效果：

本实用新型提供的一种汽车雨刮器，雨刮器的刮臂与其输出轴通过键联接固定在一起，并且输出轴的自由端还设有锁紧螺母。雨刮器的电机带通过四连杆机构做左右往复摆动，使四连杆机构上的输出轴通过键联接将扭矩传递给刮臂，最终使刮臂上的刮片在挡风玻璃上做往复运动。通过键联接结构，不需要精确计算输出轴上的锁紧螺母，只要将锁紧螺母锁紧在输出轴上即可，便于设备的安装。同时采用键联接结构，可以提高刮臂与输出轴之间的连接稳定性和连接强度。本设计汽车雨刮器的刮臂与其输出轴易于拆分，且重复安装刮臂也不会损害相应的零部件。

附图说明

图1是本实用新型一实施例中汽车雨刮器的结构示意图；

图2是本实用新型一实施例中汽车雨刮器的刮臂示意图；

图3是现有技术中汽车雨刮器的刮臂与输出轴的连接示意图；

图4是现有技术中汽车雨刮器的输出轴的结构示意图；

图5是本实用新型一实施例中汽车雨刮器的刮臂与输出轴的爆炸图；

图6是图5中A-A向截面示意图；

图7是本实用新型一实施例中汽车雨刮器的刮臂与输出轴的连接示意图；

图8是本实用新型一实施例中汽车雨刮器的刮臂端部纵向截面示意图；

图9是本实用新型一实施例中汽车雨刮器的刮臂端部结构示意图；

图10是本实用新型一实施例中汽车雨刮器的输出轴的纵向截面示意图。

附图标记对照表：

1′-输出轴； 2′-刮臂； 3′-锁紧螺母；

11′-滚花齿； 21′-锥孔；

1-输出轴； 2-刮臂； 3-锁紧螺母；

4-连接键； 5-轴环； 6-刮片；

11-键槽； 12-轴肩； 13-自由端；

21-通孔； 22-条形槽； 23-减重槽；

24-顶部沉孔； 25-底部沉孔；

100-电机； 200-四连杆机构。 300-螺栓；

101-电机输出端； 201-第一连杆； 202-第二连杆；

203-第三连杆； 204-第四连杆；

251-沉孔底面。

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本实用新型的具体实施方式。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

本实用新型提供的一种汽车雨刮器，包括电机100、刮臂2和在电机100驱动下能够左右摆动的四连杆机构200，电机100的电机输出端101与四连杆机构200相连，四连杆机构200设有用于与刮臂2相连的输出轴1，刮臂2的一端连接有刮片6，其另一端设有用于与输出轴1相连的通孔21，输出轴1的自由端13穿过通孔21，并且固定连接有锁紧螺母3，输出轴1通过连接键4与刮臂2固定连接。如图1所示，电机100为雨刮器提供动力，电机输出端101与四连杆机构200相连，并最终带动四连杆机构200做往返摆动。电机100一般采用直流电机。

在四连杆机构200上设有输出轴1，输出轴1与刮臂2相连接。具体的连接方式为，在刮臂2的一端设有通孔21，输出轴1的自由端13穿过通孔21，并且在通孔21与输出轴1之间采用键联接固定。如图1、图2、图5和图7所示，当四连杆机构200摆动时，可以通过输出轴1将扭矩传递给通孔21与输出轴1之间的连接键4，再通过连接键4将扭矩传递给刮臂2，从而带动刮臂2绕输出轴1的轴线做旋转摆动，使刮臂2上的刮片6在挡风玻璃上做往返擦拭，保持挡板玻璃的清洁性。

通孔21与输出轴1之间采用键联接具体可以是在输出轴1上设置键槽11，将连接键4放置在键槽11中，并在刮臂2的通孔21内壁上设置竖向的条形槽22，如图5和图7所示，连接键4位于条形槽22与键槽11之间，从而将输出轴1与刮臂2之间固定连接。当然，也可以在通孔21的内壁设置键槽，将连接键4放置在键槽11中，同时在输出轴1上外表面上沿其轴向设置条形槽22，从而实现输出轴1与刮臂2的键联接。

上述连接键4可以采用普通平键即可。

如图7所示，上述输出轴1的自由端13还设有锁紧螺母3。锁紧螺母3可以在输出轴1的轴向固定输出轴1与刮臂2。锁紧螺母3具体连接方式为，在输出轴1的顶端设置螺纹，输出轴1的顶端即输出轴1的自由端13。采用能与该螺纹相配合地锁紧螺母3通过螺纹配合固定在输出轴1的顶端。锁紧螺纹3限制刮臂2不能沿输出轴1的轴向滑出输出轴1，保证两者连接的稳定性。

本设计的锁紧螺母3与传统雨刮器的锁紧螺母3′在功能上存在一定的不同。如图3所示，传统雨刮器的锁紧螺母3′除了在输出轴1′轴向限制刮臂2′，防止刮臂2′滑出输出轴1′，同时锁紧螺母3′下压刮臂2′，刮臂2′的锥孔21′挤压输出轴1′的滚花齿11′，使锥孔21′的内壁形成与滚花齿11′相配合的齿型结构，并通过滚花齿11′传递扭矩。这样，锁紧螺母3′紧固力需要精确计算，既要使锥孔21′的内壁可以形成滚花齿相配合的齿型结构，同时又不会压断刮臂2′。而本设计的锁紧螺母3的紧固力不需要精确计算，只要将刮臂2固定在输出轴1上，并限制刮臂2沿输出轴1轴向滑出即可。减少了安装的难度。

同时传统雨刮器的输出轴1′的滚花齿11′是采用360°中心对称设置的，刮臂2′与输出轴1′的滚花齿11′啮合时，没有定位基准，即刮臂2′可以任意绕着输出轴1′旋转，因此，传统的雨刮器需要借助其他安装定位方式，才能保证刮臂2′与输出轴1′的相对位置的正确。而本设计的雨刮器，由于采用键联接，只要确定输出轴1的键槽和刮臂2的通孔21的相应的键槽，即可以确定刮臂2与输出轴1的相对位置关系，在安装时，不需要借助其他安装定位方式，便于刮臂2安装在输出轴1上。

本设计由于采用键联接，输出轴1为圆柱形，通孔21则采用规则的圆柱形通孔。相比较于传统雨刮器，刮臂2′的锥孔21′的锥度要与输出轴1′的锥度一致，加工难度大。本设计采用规则的圆柱形通孔，加工难度下，降低了生产成本。

本实施例中，通孔21的内壁上沿其轴向设有条形槽22，条形槽22贯通通孔21的两端，输出轴1上设有键槽11，连接键4的一端连接在键槽11中，另一端连接在条形槽22中。之所以选择在输出轴1上设置键槽11，是因为输出轴1可以采用标准件，即标准件上自带有键槽11，减少加工量。在通孔21的内壁上设置条形槽22，如图8和图9所示，条形槽22竖向设置，即沿通孔21的轴向设置。条形槽22贯通通孔21的两端，这样方便刮臂2与输出轴1的安装。两者具体的安装方式为，先将连接键4固定在输出轴1的键槽11中，再将刮臂2的条形槽22对准连接键4，从上往下下压滑动刮臂2，最终使连接键4位于条形槽22与键槽11之间。

上述连接键4为平键、半圆键或斜键。平键是键联接中最常用的连接方式。平键取材方便，同时平键连接已形成相关的国家标准，如本设计中，平键可以采用GB/T1096的标准，键槽采用GB/T1095标准键槽。采用标准键不仅取材方便，成本也低。当然，也可以采用半圆键、斜键等，若采用半圆键或斜键作为连接键时，键槽11和条形槽22需要进行相应地调整。

本实施例中，如图7和图10所示，输出轴1为阶梯轴，阶梯轴的自由端13穿过通孔21，键槽11设置在自由端13的侧表面上，通孔21的底面位于阶梯轴的轴肩12上。之所以输出轴1设计成阶梯轴，目的在于，阶梯轴可以对刮臂2进行一个限位的作用。如图7所示，轴肩12的直径大于通孔21的直径，当刮臂2安装在输出轴1上时，通孔21的底面位于轴肩12上，从而阻止刮臂2向下滑动。自由端13的直径略小于通孔21的直径，这样可以使自由端13顺利地穿过通孔21，并且在自由端13的侧表面上设置键槽11，使输出轴1的自由端13与刮臂2的通孔21键联接固定。

本实施例中，如图7-图9所示，通孔21的顶部设有顶部沉孔24，阶梯轴的自由端13穿过顶部沉孔24，锁紧螺母3位于顶部沉孔24中，并且固定连接在阶梯轴的自由端13上。在通孔21的顶部设置顶部沉孔24的目的在于，使紧固螺母3下沉下去，避免紧固螺母3露出刮臂2太多。甚至可以使紧固螺母3的上表面与刮臂2的上表面相平，减少紧固螺母3的占用空间，同时起到美观作用。

如图7和图8所示，上述通孔21的底部设有底部沉孔25，底部沉孔25的直径大于阶梯轴的轴肩12的直径，轴肩12顶紧在底部沉孔25的沉孔底面251上。如图7所示，在通孔21的底部设置底部沉孔25，并使轴肩12位于沉孔25下方，这样可以增加输出轴1插入通孔21中的插入量，保证输出轴1能穿过通孔21，有效提高了输出轴1的使用范围，同时使刮臂2与输出轴1之间连接的更加紧凑。

本实施例中，如图6-图8所示，刮臂2上设有开口向下的减重槽23。由于本设计的雨刮器采用了键联接，避免传统设计的滚花齿连接，从而使刮臂2可以采用较硬、强度更高的材料。这时，可以在刮臂2上设置减重槽23，既可以保证刮臂2的强度，同时又减轻其重量，节省材料，降低了生产成本。

减重槽23的开口向下，使减重槽23中不会积存水、灰尘等杂物，提高了刮臂2的使用寿命。

本实施例中，如图7所示，输出轴1还设有轴环5，轴环5连接在通孔21和锁紧螺母3之间。轴环5可以实现对锁紧螺母3的定位作用，同时可以对输出轴1进行密封作用，避免杂物落入通孔21中。

本实施例中，刮臂2的材质可以采用普通钢材或合金钢。由于刮臂2和输出轴1之间采用键联接固定，刮臂2和输出轴1可以采用相同材质，即刮臂2不需要采用软性金属材料。刮臂2可以和输出轴1一样采用钢材或合金钢。钢材在价格上对比软性金属材料便宜，如压铸铝合金材料价格较贵。同时普通钢材或合金钢的强度较大，刮臂2相对于传统雨刮器可以做到薄一些，使刮臂2做的更轻些，便于汽车雨刮器的运输和安装。

本实施例中，四连杆机构200包括第一连杆201、第二连杆202、第三连杆203和第四连杆204，其中第一连杆201、第二连杆202、第三连杆203和第四连杆204中任意相邻的两根连杆相铰接在一起，第一连杆201与第一连杆203平行设置，第二连杆202与第四连杆204平行设置，第四连杆204固定在外部车架上。电机100的电机输出端101与第一连杆201相连、第二连杆202和第三连杆203中任意一根连杆相连接，第一连杆201和/或第三连杆203设置有用于与刮臂2连的输出轴1。

如图1所示，第四连杆204的中部通过螺栓300固定在外部车架上。这样使第一连杆201和第三连杆203分别对应地绕第四连杆204两端的铰接点转动。具体为，第一连杆201绕其与第四连杆204铰接处的铰接点旋转，第三连杆绕其与第四连杆铰接处的交接点旋转。第一连杆201和第三连杆203之间连接有第二连杆202，从而保证第一连杆201和第三连杆203的运动轨迹相似。电机100为四连杆机构200的来回左右摆动提供动力。图1是电机输出端101与第一连杆201相连的一个实施例，电机输出端101与第一连杆201相连，从而带动第一连杆201转动，继而带动第三连杆203转动，最终带动四连杆机构200的来回往返摆动。使第一连杆201和/或第三连杆203上输出轴1带动对应的刮臂2在挡风玻璃上做相同的往返摆动运行，实现清洁挡风玻璃的目的。当然，电机输出端101也可以与除了第四连杆204之外的任何一跟连杆连接。即，电机输出端101可以与第二连杆202或第三连杆203相连，从而带动四连杆机构200左右往返摆动，实现刮臂2的左右往返摆动。

上述“第一连杆201和/或第三连杆203设置有用于与刮臂2连的输出轴1”为两种技术方案，具体为：

第一种方案：上述第一连杆201或第三连杆203设置有用于与刮臂2连的输出轴1时，即本设计的雨刮器只有一个刮臂2，这样的雨刮器适用于挡风玻璃较小的情况下，不需要多个刮臂2和刮片6即可实现对挡风玻璃的清洁。

第二种方案：当挡风玻璃较大时，可以在第一连杆201和第三连杆203均设置有用于与刮臂2连的输出轴1时，此时雨刮器包括两个刮臂2和刮片6，增加了刮臂2和刮片6清洁的区域。

以上所述的仅是本实用新型的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本实用新型原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种汽车雨刮器，其特征在于，包括电机、刮臂和在所述电机驱动下能够左右摆动的四连杆机构，所述电机的电机输出端与所述四连杆机构相连，所述四连杆机构上设有用于与所述刮臂相连的输出轴，所述刮臂的一端连接有刮片，其另一端设有用于与所述输出轴相连的通孔，所述输出轴的自由端穿过所述通孔，并且固定连接有锁紧螺母，所述输出轴通过连接键与所述刮臂固定连接。

2.根据权利要求1所述的汽车雨刮器，其特征在于，所述通孔的内壁上沿其轴向设有条形槽，所述条形槽贯通所述通孔的两端，所述输出轴上设有键槽，所述连接键的一端连接在所述键槽中，另一端连接在所述条形槽中。

3.根据权利要求2所述的汽车雨刮器，其特征在于，所述连接键为平键、半圆键或斜键。

4.根据权利要求2所述的汽车雨刮器，其特征在于，所述输出轴为阶梯轴，所述阶梯轴的自由端穿过所述通孔，所述键槽设置在所述自由端的侧表面上，所述通孔的底面位于所述阶梯轴的轴肩上。

5.根据权利要求4所述的汽车雨刮器，其特征在于，所述通孔的顶部设有顶部沉孔，所述阶梯轴的自由端穿过所述顶部沉孔，所述锁紧螺母位于所述顶部沉孔中，并且固定连接在所述阶梯轴的自由端上。

6.根据权利要求4所述的汽车雨刮器，其特征在于，所述通孔的底部设有底部沉孔，所述底部沉孔的直径大于所述阶梯轴的轴肩直径，所述轴肩顶紧在所述底部沉孔的沉孔底面上。

7.根据权利要求1所述的汽车雨刮器，其特征在于，所述刮臂上设有开口向下的减重槽。

8.根据权利要求1所述的汽车雨刮器，其特征在于，所述输出轴还设有轴环，所述轴环连接在所述通孔和所述锁紧螺母之间。

9.根据权利要求1所述的汽车雨刮器，其特征在于，所述四连杆机构包括第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆，其中所述第一连杆、所述第二连杆、所述第三连杆和所述第四连杆中任意相邻的两根连杆相铰接在一起，所述第一连杆与所述第三连杆平行设置，所述第二连杆与所述第四连杆平行设置，所述第四连杆固定在外部车架上；

所述电机的所述电机输出端与所述第一连杆相连、所述第二连杆和所述第三连杆中任意一根连杆相连接，所述第一连杆和/或所述第三连杆上分别设置有用于与所述刮臂相连的所述输出轴。