风挡擦拭组件、风挡擦拭系统以及车辆

技术领域

本发明涉及一种风挡擦拭组件、包括该风挡擦拭组件的风挡擦拭系统以及包括该风挡擦拭系统的车辆。

背景技术

用于机动车的风挡玻璃的擦拭系统通常称作风挡擦拭系统，其设计成通过擦拭移除可能干扰机动车驾驶员对他或她周围环境的视野的液体和尘垢。这些风挡玻璃擦拭器一般包括驱动臂和细长雨刮片，驱动臂执行围绕旋转轴线的角向往复运动，而雨刮片装备有以弹性材料制成的刮刀刮片。通过摩擦机动车的前玻璃表面或后玻璃表面，刮刀刮片擦拭掉水和一定量污物和尘垢，将其从驾驶员的视野移除。

目前越来越多的车辆设计有非常大的玻璃，扩展雨刮片的擦拭区域对风挡擦拭系统是一个很大的挑战，因为更大的擦拭区域意味着更长的臂和更长的雨刮片，这将导致更大的驱动器(例如电机)扭矩需求。

因此，需要一种在有限的驱动扭矩下覆盖尽可能大的擦拭区域的风挡擦拭组件。

发明内容

针对上文提到的问题和需求，本发明提出了一种新型的风挡擦拭组件、风挡擦拭系统以及车辆，其由于采取了如下技术特征而解决了上述问题，并带来其他技术效果。

一方面，本发明提供一种风挡擦拭组件，包括：主臂和副臂，所述主臂配置为围绕旋转轴线往复运动，所述主臂包括相对的第一端和第二端，所述第一端连接至第一雨刮片，所述第二端与驱动器连接；以及副臂，配置为围绕所述旋转轴线往复运动，所述副臂包括相对的第三端和第四端，所述第三端连接至第二雨刮片，所述第二雨刮片相对于所述第一雨刮片更靠近所述旋转轴线，所述副臂的第四端与所述驱动器连接。

主臂，又称为驱动臂，直接与风挡擦拭系统的的驱动器(例如，与驱动器的驱动轴)连接，以接收驱动扭矩而围绕旋转轴线角向往复运动。针对更大风挡玻璃的应用需求，一种容易想到的解决方式是增加主臂以及与主臂连接的雨刮片的长度，以覆盖更大范围的擦拭区域。然而，这种解决方式的弊端是显而易见的，主臂和雨刮片的长度增加会直接导致雨刮片与风挡玻璃接触的摩擦阻力矩增加，因此在有限的驱动扭矩下，主臂和雨刮片的长度增加裕度是有限的。与主臂连接的雨刮片长度通常不超过一米。

根据本发明的上述特征，本发明设置与主臂同轴旋转的副臂以及与副臂连接的第二雨刮片，第二雨刮片更靠近旋转轴线，从而能够覆盖第一雨刮片末端的剩余区域。因此，针对更大风挡玻璃的应用需求，本发明的目的之一在于提供同轴设置的主臂和副臂，以及相应的第一雨刮片和第二雨刮片，两个臂和两个雨刮片可以覆盖非常大的擦拭区域，并且所需的驱动扭矩较小。不仅如此，主臂和副臂围绕同一旋转轴线设置并且由同一驱动器所驱动，可以最大程度地利用现有的风挡擦拭系统，相对于主臂和副臂分别具有各自旋转轴线的布置，不影响现有风挡擦拭系统的布置，因而具有良好的兼容性。

可选地，风挡擦拭组件可以设置在驾驶员一侧，从而为驾驶员提供更大擦拭范围，从而在雨天、雪天等天气情况下提供更大的可视范围。

在一些示例中，所述副臂的第四端旋转固定地连接至所述主臂的第二端。

在一些示例中，所述主臂的第二端包括接收槽和设置在所述接收槽内壁的第一止转特征部，所述副臂的第四端包括与所述第一止转特征部配合的第二止转特征部，所述副臂的第四端容纳在所述接收槽内，所述第一止转特征部与第二止转特征部配合以使得所述第四端与所述第二端旋转固定。

以上示例示出了主臂和副臂旋转固定连接的一种实施方式，即通过相互配合的止转特征部在第二端和第四端旋转固定连接。主臂和副臂可以分开制造，对现有工艺和生产线的影响非常小，因为仅需要对主臂的第二端的元件改变设计，其余的元件均可以与原工艺和生产线保持一致。

在一些示例中，所述第一止转特征部包括槽或凸起中的一种，所述第二止转特征部包括槽或凸起中的另一种。

在一些示例中，所述副臂与所述主臂成型为一体，即集成为一个部件。例如，在主臂包括主臂头和主臂体、副臂包括副臂头和副臂体的实施例中，主臂，或者是作为第二端的部件的主臂头可以与作为第四端的部件的副臂头成型为一体，形成为一个部件。

在一些示例中，所述第二雨刮片与所述第一雨刮片在相对于所述旋转轴线的径向方向上至少部分重叠。

基于上述特征，第二雨刮片与第一雨刮片在径向方向上至少部分重叠，从而相应的擦拭区域也至少部分重叠，使得扩大的擦拭区域中不存在死角和无法擦拭的区域。此外，即使要擦拭的表面相对较大且弯曲，根据本发明的风挡擦拭组件也允许第一雨刮片和第二雨刮片在最佳状态下接触风挡玻璃的表面，这防止了非均匀擦拭和非擦拭区域的产生。

在一些示例中，所述第二雨刮片的长度小于所述第一雨刮片的长度。

所需相对较小的驱动扭矩是本发明的另一目的，由于副臂和第二雨刮片仅需要较短的长度，因此驱动系统整体的负荷增加较小，可以仅需要较小的负荷即可实现更大的擦拭面积。

在一些示例中，所述主臂包括主臂头和主臂体，所述主臂头与所述主臂体枢转连接。

主臂的构造通常包括连接到驱动轴的主臂头和连接第一雨刮片的主臂体，主臂头和主臂体之间通过销钉销孔之类的配合特征实现枢转连接。此外，主臂头和主臂体之间还可以包括偏压弹簧，以朝向风挡玻璃表面对主臂体施加偏压力，从而保证第一雨刮片与风挡玻璃表面的有效接触。

在一些示例中，所述副臂包括副臂头和副臂体，所述副臂头与所述副臂体枢转连接。

类似地，副臂也可以采用与主臂类似的结构，而区别仅在于副臂的长度小于主臂。

在一些示例中，所述副臂头与所述主臂成型为一体。

在一些示例中，所述副臂头为L形。副臂头的这种L形形状允许副臂体与主臂体相对错开且保持大致平行或彼此呈小角度，使得副臂体与主臂体彼此大致平行地旋转，并且副臂体与主臂体之间的间隙较小，因此对车内乘客的视线遮挡也较小。

又一方面，本发明还提出一种风挡擦拭系统，包括驱动器和如前所述的风挡擦拭组件，所述风挡擦拭组件连接至所述驱动器。

在一些示例中，所述驱动器包括驱动轴，所述风挡擦拭组件旋转固定至所述驱动轴。

在一些示例中，所述驱动轴的一部分具有截头锥部，所述驱动轴的另一部分设置螺纹，所述主臂套设在所述截头锥部上，所述主臂通过螺母压靠在所述截头锥部上以与所述驱动轴旋转固定。

在一些示例中，所述副臂套设至所述驱动轴，并且设置在所述主臂与所述螺母之间。

根据以上特征，副臂通过止转特征部旋转固定在主臂的头部，并仅用一个螺母紧固在驱动轴上，结构简单，制造成本低廉。

另一方面，本发明还提出一种车辆，包括如前所述的风挡擦拭系统。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。

图1示出了根据本公开至少一实施例的风挡擦拭组件的立体图；

图2示出了图1的风挡擦拭组件的顶视图；

图3示出了根据本公开至少一实施例的风挡擦拭组件的擦拭区域的示意图；

图4示出了图1的风挡擦拭组件的底视图；

图5示出了根据本公开至少一实施例的风挡擦拭系统的局部视图；

图6示出了图5沿线A-A截取的剖面视图。

附图标记列表

1、2 风挡擦拭组件

10主臂

11第一端

12第二端

13主臂体

14主臂头

15第一止转特征部

20第一雨刮片

30副臂

31第三端

32第四端

33副臂体

34副臂头

35第二止转特征部

40第二雨刮片

3 驱动轴

4 第一销钉

5 偏压弹簧

6 第二销钉

7 螺母

8 接收槽

91第一部分

W 风挡玻璃

P1第一擦拭区域

P2第二擦拭区域

OP重叠区域

D 旋转轴线

X1第一枢转轴线

X2第二枢转轴线

具体实施方式

为了使得本发明的技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚，下文中将结合本发明具体实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。附图中相同的附图标记代表相同的部件。需要说明的是，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

将参照附图详细描述根据本发明的各个实施例。这里，需要注意的是，在附图中，将相同的附图标记赋予基本上具有相同或类似结构和功能的组成部分，并且将省略关于它们的重复描述。

与附图所展示的实施例相比，本发明保护范围内的可行实施方案可以具有更少的部件、具有附图未展示的其他部件、不同的部件、不同地布置的部件或不同连接的部件等。此外，在不脱离本发明的理念的情况下，附图中两个或更多个部件可以在单个部件中实现，或者附图中所示的单个部件可以实现为多个分开的部件。

需要说明的是，风挡擦拭系统通常包括驱动器和风挡擦拭组件，风挡擦拭组件连接至驱动器。具体地，驱动器可以包括驱动轴，风挡擦拭组件旋转固定至驱动轴。驱动轴连接至驱动器(例如驱动电机)的输出轴，以向风挡擦拭组件施加驱动扭矩，使得风挡擦拭组件执行围绕旋转轴线的角向往复运动。

如图1和图2所示，根据本公开至少一实施例的风挡擦拭组件1，包括主臂10、第一雨刮片20、副臂30和第二雨刮片40，组装形成一组件整体。

具体而言，主臂10包括主臂头14和主臂体13，主臂头14和主臂体13均为大致条形形状，主臂头14和主臂体13之间通过销钉销孔之类的配合特征实现枢转连接，使得主臂体13能够相对于主臂体13围绕图2中所示的第一枢转轴线X1枢转。第一枢转轴线X1例如垂直于主臂头14和主臂体13的长度方向。主臂10包括沿其长度方向相对的第一端11和第二端12。例如，第一端11为主臂体13的远离第一枢转轴线X1的端部，第二端12为主臂头14的远离第一枢转轴线X1的端部，第一雨刮片20通过连接装置连接至第一端11，第二端12旋转固定至驱动器的驱动轴3，以接收来自驱动轴3的驱动扭矩，从而主臂10能够围绕旋转轴线D旋转。

第一雨刮片20与主臂体13之间的连接装置是公知的，本公开不再详细描述其结构。此外，第一雨刮片20通常可以包括与风挡玻璃表面直接接触的刮刀以及容纳和支撑刮刀的支架。

副臂30包括副臂头34和副臂体33，副臂头34为L形，副臂体33为大致条形形状。如图2所示，副臂30布置在主臂10的下方，即更靠近车辆引擎盖的方向。副臂头34和副臂体33之间也通过销钉销孔之类的配合特征实现枢转连接，使得副臂体33能够相对于副臂头34围绕图2中所示的第二枢转轴线X2枢转。副臂体33可以垂直于第二枢转轴线X2，而第一枢转轴线X1与第二枢转轴线X2可以大致平行，或者例如图2所示的呈一小角度。因此，副臂体33与主臂体13能够彼此大致平行地旋转，并且副臂体33与主臂体13之间的间隙较小，因此对车内乘客的视线遮挡也较小。

副臂30包括相对的第三端31和第四端32。例如，第三端31为副臂体33的远离第二枢转轴线X2的端部，第四端32为副臂头34的远离第二枢转轴线X2的端部，第二雨刮片40通过连接装置连接至第三端31，第四端32旋转固定至主臂10的第二端12，以接收由主臂10传递的驱动扭矩，从而副臂30能够与主臂10一起围绕同一旋转轴线D旋转。换而言之，副臂30与主臂10同轴设置。

为了使风挡擦拭组件1覆盖尽可能大的擦拭区域，第二雨刮片40设置成相对于第一雨刮片20更靠近旋转轴线D，从而补充覆盖第一雨刮片20与旋转轴线D之间的未擦拭区域。这种设置是有利的，因为对于更大面积的风挡玻璃而言，仅通过一个雨刮片覆盖预定的大擦拭区域，存在以下困难：一是风挡玻璃表面通常是具有弧度的表面，一个雨刮片难以完全贴合整个擦拭区域，从而导致在未完全贴合或未贴合风挡玻璃表面处的擦拭效果不佳；二是长的雨刮片会导致摩擦力矩增加，从而需要增加驱动电机的驱动扭矩，这就需要车辆的驱动电机尺寸和功率相应增大，从而导致制造成本增加。因此，本公开提出了在风挡擦拭组件的主臂的基础上，增加一组副臂，这组副臂可以弥补第一雨刮片20与旋转轴线D之间的未擦拭区域，从而扩大擦拭区域。这种未擦拭区域的覆盖也是有利的，尤其是对于驾驶员侧而言，可以提高驾驶员对于车辆近侧的视野可见度。

在本实施例中，相应地，第二雨刮片40的长度可以小于第一雨刮片20的长度。因此，驱动系统整体的负荷增加较小，可以仅需要较小的负荷即可实现更大的擦拭面积。可选地，副臂30的长度也可以小于主臂10的长度。

以上示出了主臂10的第二端12和副臂30的第四端34与驱动器连接的示例。在该实施例中，主臂10的第二端12与驱动器的驱动轴3旋转固定连接，并且主臂10的第二端12和副臂30的第四端34旋转固定连接，从而副臂30间接连接至驱动器。其他可设想的实施例也是可行的，例如，主臂10的第二端12和副臂30的第四端34分别与驱动器直接连接。

又例如，主臂10可以与副臂30成型为一体，从而作为一个整体与驱动器连接。

在可选实施例中，副臂头34可以与主臂10成型为一体，从而形成为一个零件。这种设置可以简化装配，作为一个整体的主臂10和副臂头34可以直接通过螺母7安装至驱动轴3。具体地，副臂头34可以与主臂头14成型为一体。

图3示出了根据本公开至少一实施例的风挡擦拭组件1的擦拭区域的示意图。如图3所示，第二雨刮片40与第一雨刮片20在相对于旋转轴线D的径向方向上至少部分重叠。因此，由第一雨刮片20形成的第一擦拭区域P1和由第二雨刮片40形成的第二擦拭区域P2在区域的相应端部处彼此重叠，由此产生重叠区域OP。重叠区域OP使得扩大的擦拭区域中不存在死角和无法擦拭的区域。此外，即使要擦拭的表面相对较大且具有曲面，第一雨刮片20和第二雨刮片40也可以在最佳状态下接触风挡玻璃W的表面，这防止了非均匀擦拭和非擦拭区域的产生。

图3还示意性地示出了另一风挡擦拭组件2，该风挡擦拭组件2仅包括主臂，而没有副臂。由该风挡擦拭组件2的主臂可以形成第三擦拭区域P3。由图3可以看出，由于缺少副臂，风挡擦拭组件2形成的第三擦拭区域P3的面积要小于风挡擦拭组件1的第一擦拭区域P1和第二擦拭区域P2的面积之和。风挡擦拭组件1设置在驾驶员一侧，而风挡擦拭组件2设置在副驾驶一侧，这对于提升驾驶员的更大擦拭视野是有利的。可选地，如果需要，风挡擦拭组件2也可以具有与风挡擦拭组件1类似的副臂结构，从而为驾驶员和副驾驶的乘客都提供更大擦拭视野。

图4示出了图1所示实施例的风挡擦拭组件1的底视图。如图4所示，主臂头14和主臂体13之间设置第一销钉4，因此主臂体13能够相对于主臂体13围绕图2中所示的第一枢转轴线X1枢转。副臂头34和副臂体33之间设置第二销钉6，因此副臂体33能够相对于副臂头34围绕第二枢转轴线X2枢转。在本实施例中，主臂头14和主臂体13之间还设置有偏压弹簧5，其一端连接至主臂头14，另一端连接至主臂体13，以将主臂体13朝向风挡玻璃W的表面施加偏压力。类似的，副臂体33和副臂头34之间也可以设置有偏压弹簧，图4出于简洁省略了该偏压弹簧。

以下将结合图5和图6描述本公开至少一实施例的风挡擦拭系统，并且结合附图具体描述主臂10和副臂30之间的旋转固定连接方式。出于简洁描述的目的，图6的剖面视图未提供剖面线。

根据本公开至少一实施例的风挡擦拭系统，包括驱动器(未示出)和如前所述的风挡擦拭组件1，风挡擦拭组件(1)连接至驱动器。具体地，驱动器可以包括驱动轴3，用于输出驱动扭矩。驱动轴3的第一部分91具有截头锥部，其直径自下而上逐渐减小。驱动轴3的与第一部分91相对的部分设置有螺纹，主臂10(具体是主臂头14)套设在截头锥部上，主臂10通过螺母7压靠在截头锥部上以与驱动轴3旋转固定。

副臂30通过止转特征部旋转固定至主臂10。在图5和图6示出的示例性实施例中，主臂10的第二端12(即主臂头14)可以包括接收槽8和设置在接收槽8内壁的第一止转特征部15。接收槽8具有开口以容纳副臂30，也就是副臂头34。接收槽8可以延伸至主臂头14的侧壁以允许副臂头34穿过侧壁。安装时，副臂30沿旋转轴线D的方向插入接收槽8内。

为了限制主臂10和副臂30之间的相对旋转，副臂30的第四端32(即副臂头34)包括与第一止转特征部15配合的第二止转特征部35。第一止转特征部15与第二止转特征部35配合以使得主臂10和副臂30旋转固定。副臂头34可以具有供驱动轴3穿过的通孔，使得副臂10可以套设至驱动轴3。在本实施例中，第一止转特征部15为三个凸起，其沿周向分布在接收槽8的内壁并从接收槽8的内壁分别向内凸出，第二止转特征部35为与凸起配合的三个槽。三个凸起与三个槽分别配合以将副臂10的第四端32与主臂10旋转固定。

在将副臂30安装至接收槽8后，驱动轴3此时也穿过副臂头34的通孔并凸出，此时驱动轴3的螺纹凸出，进而可以安装螺母7以将主臂10紧固，并且将副臂30夹持在主臂10和螺母7之间。

在副臂头34与主臂头14成型为一体的实施例中，作为一个整体的主臂头14和副臂头34可以直接通过螺母7安装至驱动轴3，不需要止转特征部。

本公开至少一实施例还提供了一种车辆，包括如前所述的风挡擦拭系统。

上文中参照优选的实施例详细描述了本发明所提出的风挡擦拭组件、风挡擦拭系统以及车辆的示范性实施方式，然而本领域技术人员可理解的是，在不背离本发明理念的前提下，可以对上述具体实施例做出多种变型和改型。另外，也可以对本发明各个方面提出的各种技术特征、结构进行多种组合，而不超出本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。