CN209505693U - 刮水装置及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种刮水装置及车辆。该刮水装置包括：电枢，其受控提供动力；蜗轮变速器，其包括蜗轮与蜗杆，蜗杆连接至电枢的输出轴；换向机构，其连接至蜗轮，并将旋转运动转换成往复运动；导电开关，其随着换向机构的往复运动而导通或断开；其中，当换向机构沿正向运动时，导电开关处于导通状态；当换向机构沿反向运动时，导电开关处于断开状态；在换向机构的一个往复运动周期内，导电开关在导通状态与断开状态之间的两次切换分别对应于换向机构的两个往复运动换向位置；以及切换装置，其用于控制换向机构停止于两个往复运动换向位置中的任意一个。根据本申请的刮水装置及车辆，能够基于导电开关的通断情况来获取换向机构的多个精确位置。

Description

刮水装置及车辆

技术领域

本申请涉及车辆领域，尤其涉及一种改进的刮水装置。

背景技术

刮水器是一种通常安装在轿车、卡车、客车等机动车辆或者其他的交通工具的前、后风挡玻璃等处，以便在需要时用来清除沾染在这些玻璃上的雨水或污垢的装置，它对于提供良好的观察视野、充分保证行驶安全等具有重要意义。此类刮水器通常具有为其提供动力的电枢以及用于传递动力的蜗轮变速器来构成完整的刮水装置。

然而，对于如何准确获取刮水器在车窗上的当前运动位置，目前尚未较好的解决方案。在一类现有技术中，整车控制模块通过计算刮水器的设定速度来获取其当前运动位置，然而在使用不同电枢时，或遇到不同的环境工况时，刮水器设定速度与实际运转速度都可能存在变化，故获取的位置结果难以保证其精确度。但在刮水器的实际应用中，准确获取其当前位置有着多种意义。例如，准确获取刮水器的起点位置有助于提前设计好与车辆A柱的间隔裕量，从而确保其在整个寿命周期都不会碰撞A柱。再如，准确获取刮水器的终点位置有助于控制其准确停止运动，以便执行后续的维护工作，如在终点位置能够更为方便地更换刮水器的刮条或刮臂等。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了刮水装置及车辆，从而有效解决或缓解了现有技术中存在的以上这些问题以及其他方面问题中的一个或多个。

为解决上述技术问题之一，根据本申请的一个方面，提供一种刮水装置，其包括：电枢，其受控地提供动力；蜗轮变速器，其包括相互配合的蜗轮与蜗杆，所述蜗杆连接至所述电枢的输出轴，并用于传递动力；换向机构，其连接至所述蜗轮，并将所述蜗轮的旋转运动转换成往复运动；导电开关，其随着所述换向机构的往复运动而导通或断开；其中，当所述换向机构沿正向运动时，所述导电开关处于导通状态；当所述换向机构沿反向运动时，所述导电开关处于断开状态；在所述换向机构的一个往复运动周期内，所述导电开关在导通状态与断开状态之间的两次切换分别对应于所述换向机构的两个往复运动换向位置；以及切换装置，其用于控制所述换向机构停止于所述两个往复运动换向位置中的任意一个。

根据本申请的另一个方面，提供一种车辆，其包括：如前所述的刮水装置，连接至所述刮水装置的换向机构的刮水器以及整车控制模块；其中，当所述导电开关在导通状态与断开状态之间切换时，所述整车控制模块获取变化的电信号，并判断所述换向机构处于两个往复运动换向位置之一；并控制切换装置将所述换向机构停止于所述两个往复运动换向位置中的任意一个。

根据本申请的技术方案，提供了一种刮水装置及车辆。通过监控导电开关的通断情况，可以获取刮水装置的换向机构的至少两个精确位置，以便执行维护或准确停机等操作。

附图说明

结合附图参阅以下具体实施方式的详细说明，将更加充分地理解本申请，附图中同样的附图标记指代视图中同样的元件。其中：

图1显示一种刮水装置的一个实施例的示意图；

图2显示一种刮水装置的另一个实施例的示意图；

图3显示一种刮水装置与车身控制模块之间的电路连接示意图；以及

图4显示一种车身控制模块在刮水装置旋转过程中所获取到的电压信号变化示意图。

具体实施方式

请结合参阅图1至图2所示，其提供了一种刮水装置的实施例。该刮水装置100包括电枢110、用于降低转速并增加转矩的蜗轮变速器120以及图中未示出的换向机构与刮水器。其中，电枢110能够受控地提供动力；蜗轮变速器120包括连接至该电枢110的输出轴的蜗杆，以及与蜗杆配合的蜗轮，蜗杆还用于将来自电枢110的动力经由蜗轮传递至其下游所连接的换向机构，使换向机构受到驱动来将蜗轮的旋转运动转换成自身的往复运动。

此外，更为关键的是，该刮水装置还包括能够随着蜗轮转动而产生通断电的导电盘130及一组导电片141、142。其中，该导电盘130附接至蜗轮，并随着蜗轮旋转而发生旋转；该组导电片141、142的第一端141a、142a分别接地与经由变压电阻300而电连接至整车控制模块200（在图3中可见）；且该组导电片141、142的第二端141b、142b可通断地连接至导电盘130。在此种布置下，当换向机构沿正向运动时，蜗轮在第一区间121内旋转，该组导电片141、142的第二端141b、142b均电连接至导电盘130；当换向机构沿反向运动时，蜗轮在第二区间122内旋转，该组导电片141、142的第二端141b、142b将至少有一个未电连接至导电盘130；可通过调整设置在蜗轮上的导电盘130的位置，使得当蜗轮在第一区间121与第二区间122之间切换时，刮水器恰好处于两个往复运动换向位置之一，而此时经由导电盘与该组导电片来实现通断的电路可以发出相应的电信号，使得整车控制模块能够准确获知换向机构的当前运动位置，以便执行其他与换向机构位置准确度密切相关的操作。

此外，该刮水装置还应包括切换装置，其用于控制换向机构停止于两个往复运动换向位置中的任意一个，此时可在已能够准确获知换向机构的当前运动位置的前提下，对其加以利用，使得换向机构按需停靠在合适的位置来执行诸如停机、维护等操作。

根据前述实施例中的描述进行归纳，可知导电盘与导电片在此主要起到导通与断开特定电路的作用。也即，可在此采用具有其他结构形式的导电开关，只要该导电开关能够随着蜗轮的旋转而导通或断开电连接，并能够产生变化的电信号即可。此时，当蜗轮在第一区间内旋转时，该导电开关将处于导通状态；当蜗轮在第二区间内旋转时，该导电开关将处于断开状态；在蜗轮的一个旋转周期内，导电开关在导通状态与断开状态之间的两次切换分别对应于换向机构的两个往复运动换向位置。此时基于导电开关的通断情况，即可获取换向机构的至少两个精确位置，以便执行后续的维护或准确停机等操作。

关于前述实施例中所提及的往复运动换向位置，作为一个示例，换向机构的两个往复运动换向位置中的一个对应于刮水器维护位置。在此种布置下，可使换向机构及安装于其上的刮水器准确停驻于此处，以便维护人员执行随后的维护动作，例如更换刮片、刮臂等等。更具体而言，在已安装状态下，刮水器维护位置与车窗的左侧及右侧边缘的间隔至少大于预设维护宽度，且刮水器维护位置与车窗的上侧及下侧边缘至少的间隔至少大于预设维护高度。这将使得刮水器维护位置通常位于车窗靠近中央处，故周围留有较大的操作空间，更便于执行维护动作。

作为另一个示例，换向机构的两个往复运动换向位置中的另一个对应于刮水器停靠位置。在此种布置下，可使换向机构及安装于其上的刮水器准确停驻于此处。更具体而言，在已安装状态下，该刮水器停靠位置与车窗的左侧及右侧边缘的间隔至少大于预设防碰宽度，且该刮水器停靠位置与车窗的上侧及下侧边缘至少的间隔至少小于预设隐藏高度。如此布置，将使得刮水器在整个服务的寿命周期中，都不会发生击打碰撞车辆A柱等问题，提高部件可靠性；且同时还可以尽可能地隐藏刮水装置，从而不遮挡车窗的视线区间。

在前述实施例的基础上，还可对刮水装置中的各零部件或其间的连接关系进行改型，或者出于其他目的额外增设其他零部件，如下将结合附图予以示例性说明。

例如，参见图1，在一种实施方式中，可将导电盘130设置为半环状区段131。采用此种布置，则当蜗轮在第一区间121内旋转时，该组导电片141、142的第二端141b、142b均电连接至半环状区段131，这正如图1中所示的状态，此时将会导致通过二者所导通的电路被导通，并向整车控制模块提供相应的信号。若随着图1中所示的状态继续旋转；直至蜗轮旋转进入第二区间122时，该组导电片中的141、142的第二端141b、142b均未电连接至半环状区段131，此时将会导致通过二者所导通的电路被断开，并向整车控制模块提供相应的信号。当然，也可以使得该组导电片中的141、142的第二端141b、142b中的至少一个未电连接至半环状区段131，由此同样会导致通过二者所导通的电路被断开，并向整车控制模块提供相应的信号。

应当知道的是，该半环状区段131主要体现其并非构造成完整环状，而非必须将其严格限定为圆环的一半区段。可以根据所对应的刮水器的实际摆动情况与所需监测的位置关系来调整该半环的弧度。例如，作为一类示例，该半环状区段131的弧度范围可以是180°±10°。

再如，参见图2，在另一种实施方式中，可将导电盘130设置为相互接合的第一半环状区段132与第二半环状区段133,其中第一半环状区段132的半径大于第二半环状区段133。采用此种布置，则当蜗轮变速器120在第二区间122内旋转时，该组导电片141、142中的导电片141的第二端141b未电连接至第二半环状区段133，这正如图2中所示的状态，此时将会导致通过二者所导通的电路被断开，并向整车控制模块提供相应的信号。当然，也可以使得该组导电片中的141、142的第二端141b、142b均未电连接至半环状区段131，由此同样会导致通过二者所导通的电路被断开，并向整车控制模块提供相应的信号。若随着图2中所示的状态继续旋转；直至蜗轮变速器120旋转进入第一区间121时，该组导电片141、142的第二端141b、142b均电连接至第一半环状区段132，此时将会导致通过二者所导通的电路被导通，并向整车控制模块提供相应的信号。

此外，虽然图中未示出，在此还提供一种车辆的实施例。该车辆包括前述任意实施例或其组合中的刮水装置100，连接至换向机构的刮水器以及整车控制模块200。其中，当导电开关在导通状态与断开状态之间切换时，整车控制模块200获取变化的电信号（例如，从变压电阻300的下游处获取该电信号），判断换向机构处于两个往复运动换向位置之一，并控制切换装置将换向机构停止于两个往复运动换向位置中的任意一个。此种布置使得整车控制模块能够准确获知换向机构的当前运动位置，以便基于其准确的运动位置来执行其他与换向机构位置准确度密切相关的操作。

具体而言，此种电信号既可以是电压上升或电压下降信号，也可以是电流上升信号或电流下降信号，且上升信号与下降信号所指示的刮水器位置也可以按需进行对调。如下将以电压上升或电压下降信号作为所获取的变化的电信号目标来予以示例性说明，且下方实施例中以导电盘与导电片组作为导电开关的结构形式来描述电枢旋转过程中所带来的电信号变化。

参见图3，其示出了前述车辆的实施例中的与获取换向机构的当前运动位置信息有关的部分电路，且图4对应示出了该部分电路内的电压随着换向机构的当前运动位置信息的变化而发生的变化。

具体而言，在电枢通过蜗轮变速器来驱动换向机构的同时，蜗轮相应地带动了设于其上的导电盘的旋转。此时，导电盘与导电片组141、142之间的位置关系随时间发生变化。当导电盘旋转至与导电片组141、142同时接触时，图3中所示的电路得以导通，此时输出电流经由车身控制模块200流过变压电阻300，随后在分别经由导电片142、导电盘及导电片141后接地，该电路导通。在此种状态下，由于变压电阻300的存在，其前后会产生较大的压差，此时车身控制模块200在电路中获取到电压下降信号，该电压下降状态B即对应于刮水器处于刮水器维护位置。

当导电盘旋转至未与导电片组141、142同时接触时，图3中所示的电路被断开，此时输出电流不再会经由车身控制模块200流过变压电阻300，故变压电阻300所带来的电压下降状态消失，由此车身控制模块200所获取到的电压回归正常运转的正极电压，也即其对应地将获取到电压上升信号，该电压上升状态A即对应于刮水器处于刮水器停靠位置。而位于此两种电压突变状态期间的过程，则表示刮水器正处于往复运动中。

此外，虽然图中未示出，在此还提供一种相应的刮水装置控制方法，其可用于前述实施例或其任意组合中的车辆。该控制方法包括：当导电开关在导通状态与断开状态之间切换时，整车控制模块200从变压电阻300的下游获取变化的电信号，并判断换向机构处于两个往复运动换向位置之一。此方法使得整车控制模块能够准确获知换向机构的当前运动位置，以便执行其他与换向机构位置准确度密切相关的操作。

在应用过程中，若将电压上升或电压下降信号用作变化的电信号，作为一个示例，若当蜗轮变速器120在从第一区间121旋转至第二区间122时，整车控制模块200从变压电阻300的下游获取电压上升信号，并判断刮水器处于刮水器维护位置，且可在该刮水器维护位置执行刮水器维护动作。作为另一个示例，当蜗轮变速器120在从第二区间122旋转至第一区间121时，整车控制模块200从变压电阻300的下游获取电压下降信号，并判断刮水器处于刮水器停靠位置，且可在该刮水器维护位置执行刮水器停机动作。

在应用过程中，若将电流上升信号或电流下降信号来用作变化的电信号，则作为一个图中未示出的示例，若当蜗轮在从第一区间旋转至第二区间时，整车控制模块从变压电阻的下游获取电流上升信号，并判断刮水器处于刮水器维护位置，且可在该刮水器维护位置执行刮水器维护动作。作为另一个示例，当蜗轮在从第二区间旋转至第一区间时，整车控制模块从变压电阻的下游获取电流下降信号，并判断刮水器处于刮水器停靠位置，且可在该刮水器维护位置执行刮水器停机动作。

此外，同样应当知道的是，前述实施例中所提及的电流或电压的上升信号与下降信号所指示的刮水器位置也可以按需进行对调。

以上具体实施方式仅用于说明本申请，而并非对本申请的限制。为说明相对位置关系，本申请中使用了左右、上下等相对的方位术语，并非对于绝对位置的限定。有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本申请的范围的情况下，还可以对本申请的技术方案做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本申请的范畴，本申请的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种刮水装置，其特征在于，包括：

电枢，其受控地提供动力；

蜗轮变速器，其包括相互配合的蜗轮与蜗杆，所述蜗杆连接至所述电枢的输出轴，并用于传递动力；

换向机构，其连接至所述蜗轮，并将所述蜗轮的旋转运动转换成往复运动；

导电开关，其随着所述换向机构的往复运动而导通或断开；其中，当所述换向机构沿正向运动时，所述导电开关处于导通状态；当所述换向机构沿反向运动时，所述导电开关处于断开状态；在所述换向机构的一个往复运动周期内，所述导电开关在导通状态与断开状态之间的两次切换分别对应于所述换向机构的两个往复运动换向位置；以及

切换装置，其用于控制所述换向机构停止于所述两个往复运动换向位置中的任意一个。

2.根据权利要求1所述的刮水装置，其中，所述换向机构的两个往复运动换向位置中的一个对应于刮水器维护位置；且所述两个往复运动换向位置中的另一个对应于刮水器停靠位置。

3.根据权利要求1或2所述的刮水装置，其中，所述导电开关包括：导电盘，其附接至所述蜗轮，并随着所述蜗轮旋转而发生旋转；以及一组导电片，其第一端分别接地与经由变压电阻而电连接至整车控制模块；且其第二端可通断地连接至所述导电盘；其中，当所述换向机构沿正向运动时，所述蜗轮在第一区间内旋转，所述一组导电片的第二端均电连接至所述导电盘，所述导电开关处于导通状态；当所述换向机构沿反向运动时，所述蜗轮在第二区间内旋转，所述一组导电片的第二端至少有一个未电连接至所述导电盘，所述导电开关处于断开状态。

4.根据权利要求3所述的刮水装置，其中，所述导电盘设置为半环状区段；在所述蜗轮在第一区间内旋转时，所述一组导电片的第二端均电连接至所述半环状区段；在所述蜗轮在第二区间内旋转时，所述一组导电片的第二端至少有一个未电连接至所述半环状区段。

5.根据权利要求3所述的刮水装置，其中，所述导电盘设置为相互接合的第一半环状区段与第二半环状区段；在所述蜗轮在第一区间内旋转时，所述一组导电片的第二端分别电连接至所述第一半环状区段；在所述蜗轮在第二区间内旋转时，所述一组导电片的第二端至少有一个未电连接至所述第二半环状区段；其中第一半环状区段的半径大于所述第二半环状区段。

6.一种车辆，其特征在于，包括：如权利要求1至5任意一项所述的刮水装置，连接至所述刮水装置的换向机构的刮水器以及整车控制模块；其中，当所述导电开关在导通状态与断开状态之间切换时，所述整车控制模块获取变化的电信号，判断所述换向机构处于两个往复运动换向位置之一；并控制所述切换装置将所述换向机构停止于所述两个往复运动换向位置中的任意一个。

7.根据权利要求6所述的车辆，其中，所述变化的电信号为电压上升信号或电压下降信号；或所述变化的电信号为电流上升信号或电流下降信号。

8. 根据权利要求7所述的车辆，其中：

所述变化的电信号为电流上升信号或电流下降信号时；当所述换向机构从正向运动切换至反向运动时，所述整车控制模块获取电流上升信号或电流下降信号中的一者，并判断所述刮水器处于刮水器维护位置；和/或当所述换向机构从反向运动切换至正向运动时，所述整车控制模块获取电流上升信号或电流下降信号中的另一者，并判断所述刮水器处于刮水器停靠位置；或者

所述变化的电信号为电压上升信号或电压下降信号时；当所述换向机构从正向运动切换至反向运动时，所述整车控制模块获取电压上升信号或电压下降信号中的一者，并判断所述刮水器处于刮水器维护位置；和/或当所述换向机构从反向运动切换至正向运动时，所述整车控制模块获取刮水器维护位置中的另一者，并判断所述刮水器处于刮水器停靠位置。

9.根据权利要求6至8任意一项所述的车辆，其中，所述刮水器维护位置与车窗的左侧及右侧边缘的间隔至少大于预设维护宽度，且/或所述刮水器维护位置与车窗的上侧及下侧边缘至少的间隔至少大于预设维护高度。

10.根据权利要求6至8任意一项所述的车辆，其中，所述刮水器停靠位置与车窗的左侧及右侧边缘的间隔至少大于预设防碰宽度，且/或所述刮水器停靠位置与车窗的上侧及下侧边缘至少的间隔至少小于预设隐藏高度。