CN202491781U - 雨刮操纵杆和具有该雨刮操纵杆的雨刮器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种雨刮操纵杆，用在机动车中，用于驱动雨刮臂从而带动雨刮片在车辆的风挡上进行摆转运动，以刮除风挡表面上的水滴或污垢。该雨刮操纵杆包括促动器，该促动器是直线促动器，该直线促动器构造为直线电动机、电动螺杆促动器、气动促动器或者液压促动器。通过以直线促动器取代传统的旋转电机驱动装置，可减少该雨刮操纵杆对安装空间的需求，并且得到雨刮臂的平顺柔和的运动过程。本实用新型还涉及一种具有该雨刮操纵杆的雨刮器。
Description
技术领域
本发明涉及一种雨刮操纵杆，用在机动车中，用于操纵雨刮臂在车玻璃的表面上进行刮扫运动。此外，本发明还涉及一种具有这种雨刮操纵杆的雨刮器。
背景技术
机动车的雨刮操纵杆用于驱动雨刮臂在风挡玻璃上进行摆转运动，以便由雨刮片通过刮扫去除玻璃上的水滴或污垢。当前常见的雨刮器促动器通常为旋转电动机，电动机的输出轴实施回转运动或可换向的摆动运动，该回转或摆动运动通常通过齿轮传动装置传递给曲柄，经连杆转化为雨刮臂的摆转运动。由于曲柄进行旋转运动以及需要使用齿轮传动装置，这类雨刮操纵杆需要较大的结构空间或运动空间。
然而，尤其在小汽车中，在车前部与前风挡之间仅有几十厘米的结构空间可供安装雨刮操纵杆来用。该结构空间在未来将会进一步减小，因为在车辆外部尺寸相同的情况下车辆内空间将会继续增大，因而很难为使用旋转电动机的雨刮操纵杆找到合适的安装空间。因此，未来将会追求尽可能细窄的雨刮操纵杆和尽可能细窄的雨刮电动机，以节省安装空间。
现有技术中公开了直线促动器，例如直线电动机、直线螺杆电动机以及气动缸和液压缸等，但这些装置都没有被应用到雨刮器中。
实用新型内容
本发明的一个任务是，提供一种雨刮操纵杆，其仅需要相对较小的结构空间而能够实现雨刮臂的所需摇摆运动。
根据本发明的一个方面，提出一种雨刮操纵杆，其用在机动车中，用于驱动雨刮臂从而带动雨刮片在车辆的风挡上进行摆转运动，以刮除风挡表面上的水滴或污垢，该雨刮操纵杆包括促动器，其中，该促动器是直线促动器，该直线促动器构造为直线电动机、电动螺杆促动器、气动促动器或者液压促动器。
根据本发明一个方面的雨刮操纵杆设置有直线促动器，直线促动器的直线运动被转化为摇杆的摆转运动，从而使雨刮臂以及雨刮片如在传统的雨刮器中那样进行其所需的摆转运动。
对于该直线促动器，可以使用直线电动机、电动螺杆促动器，或者也可以使用气动缸或液压缸。尤其有利的是，例如使用Festo公司的产品“气动肌腱(Fluidic Muscle)”作为直线促动器。所述电动螺杆促动器包括一转子轴，该转子轴在其伸入电动螺杆促动器壳体内的一侧设置有螺纹。所述这些直线促动器具有细窄的结构，尤其可以省去实施旋转运动的曲柄，这使得，与现有技术中使用旋转电动机的雨刮操纵杆相比，本发明雨刮操纵杆减小了对结构空间的占用。从现有技术中已知的换向技术可以用于对该直线促动器实施换向控制。
在该直线促动器上可以铰接一连杆，该连杆另一端与一雨刮臂铰接。该雨刮操纵杆还可以设置有联接杆，该联接杆将两个雨刮臂相互联接。由此能够通过一个促动器驱动两个雨刮臂同步摆转。替换地，也可以在直线促动器的推杆上铰接两个连杆，这两个连杆各连接一个雨刮臂。当然，也可以设置两个在电气上相互耦合的直线促动器，它们各操纵一个雨刮臂，优选两个雨刮臂彼此反向运动。
通过该装备有直线促动器的雨刮操纵杆，能够使雨刮臂的运动柔和平顺，其中，雨刮臂能够柔和地从静止位置出来以及柔和地进入和离开转向位置。在该技术方案中，在雨刮臂行程的一半处，由于有效的摇杆长度(有效杠杆臂)最大，在摇杆(雨刮臂)上产生高的转矩，而该位置恰好由于车辆行驶速度较高时的空气动力学条件而需要最大转矩。相反，在雨刮臂的转向位置处则没有过高的转矩。在直线促动器速度均匀的情况下，在该转向位置处摇杆的转动速度较快，得到雨刮臂在转向位置的动态运动过程，从而补偿促动器的惯性。
有利的是，该直线促动器装备有电子控制装置，该电子控制装置设定直线促动器的终端位置以及雨刮臂的运动过程。
为了进一步改善直线促动器在终端位置的运动柔和性，该直线促动器可以设置有终端位置缓冲装置。
为了借助简单的位置控制系统达到高的刮扫角度精度，直线促动器的行程约为70-100mm，与当前的曲柄连杆的行程大致相当。当然，如果使用更高精度的位置控制系统，则可以进一步减小促动器行程，因为此时在角度偏差相同的情况下可以使用更小的摇杆长度。
本发明还提出一种雨刮器，该雨刮器具有如上所述的雨刮操纵杆。
附图说明
图1雨刮操纵杆及促动器的立体图，
图2雨刮操纵杆的运动图，
图3带有旋转促动器的雨刮操纵杆的传动示意图，
图4带有直线促动器的雨刮操纵杆的传动示意图，
图5带有伸缩杆的电动螺杆促动器，
图6带有伸缩杆的直线电动机，
图7一种气动的直线促动器。
具体实施方式
图1至3示出现有技术中的雨刮器。
图1所示雨刮驱动器具有传统的雨刮电动机和曲柄传动装置，其中，电动机带动曲柄进行旋转运动，通过曲柄和连杆驱动雨刮臂实施摆动运动。
图2示出现有技术中的另一种雨刮操纵杆运动线图，其中采用了换向技术，曲柄仅在一个角度范围内进行摆动运动，该摆动运动被连杆转化为雨刮臂的摆动。
图3是现有技术中的带有旋转促动器的传统雨刮操纵杆的传动示意图。雨刮操纵杆包括曲柄1、连杆2和摇杆3、4以及联接杆5，摇杆3、4分别是驾驶员侧的和副驾驶侧的未示出的雨刮臂的组成部分。曲柄1通过齿轮传动装置与旋转电动机的输出轴连接，在电动机驱动下沿箭头进行回转运动。连杆2将该回转运动转化为摇杆3绕其自己的回转点的摆动运动。同时，摇杆3通过联接杆5带动摇杆4进行同步的摆动运动。通过摇杆3和4的摆动运动实现雨刮臂在挡风玻璃上左右摇动，刮扫玻璃表面。
与此不同，图4示出本发明雨刮操纵杆的传动示意图。在该雨刮操纵杆中，取代传统的旋转电动机及曲柄1，采用了直线促动器10。直线促动器10具有推杆100，该推杆100输出直线往复运动。在推杆100的向外伸出的端部上铰接一连杆2，连杆2的另一端与摇杆3铰接，从而将推杆100的直线伸缩运动传递给摇杆3，使摇杆3与在现有技术中一样绕其回转点进行摆动运动。
在附图所示实施例中，联接杆5带动另一雨刮臂的摇杆4进行同步的摆动运动，构成由同一促动器驱动的所谓的双杆同步雨刮系统。
替换地，也可以在推杆100的向外伸出的部分上铰接两个连杆，这两个连杆在其另一端分别与驾驶员侧的和副驾驶侧的雨刮臂的摇杆铰接，由此可以省去联接杆5。
当然，也可以设置两个直线促动器10，这两个直线促动器分别驱动驾驶员侧的和副驾驶侧的雨刮臂，构成双驱动雨刮系统。在这种情况下通过电子控制装置使两个促动器相互耦合，实现两个雨刮臂的运动同步。在此优选两个雨刮臂彼此反向运动。
图5示出直线促动器10的一种示例性实施方式，即电动螺杆促动器11。电动螺杆促动器11与旋转电动机具有类似的构造，其推杆101如同电动机转子轴一样构造，不同的是，在推杆101的伸入该促动器壳体内的一侧上构造有螺纹，在该壳体的内部或外部设置有固定不动的螺母。当对电动螺杆促动器11施加电流时，推杆101在产生旋转运动的同时，在推杆螺纹和螺母的共同作用下还进行直线运动。推杆101在其向外伸出的端部上例如通过万向节与连杆2铰接，以输出其直线运动。
图6示出直线促动器10的另一种示例性实施方式。该直线促动器构造为直线电动机12。直线电动机12内部具有永磁体。当该电动机被施加电流时，带有铜绕组、构造为推杆102的动子产生直线运动。推杆102在外伸的端部上与连杆2铰接。
图7示出另一种形式的直线促动器，在这里为气动促动器，例如Festo公司的“气动肌腱”13。在气动肌腱13中充满空气时，它的直径扩大、长度减小，从而输出直线运动。气动肌腱的运动过程在动作、速度和强度上以及在灵敏度上与人体运动相似，可实现雨刮器的柔和运动。并且，气动肌腱坚固耐用，可以在尘埃和脏污环境中使用。
Claims (10)
1.雨刮操纵杆，用在机动车中，用于驱动雨刮臂从而带动雨刮片在车辆的风挡上进行摆转运动，以刮除风挡表面上的水滴或污垢，该雨刮操纵杆包括促动器，其特征在于，该促动器是直线促动器，该直线促动器构造为直线电动机、电动螺杆促动器、气动促动器或者液压促动器。
2.如权利要求1所述的雨刮操纵杆，其特征在于，所述气动促动器为气动缸。
3.如权利要求1所述的雨刮操纵杆，其特征在于，所述液压促动器为液压缸。
4.如权利要求1所述的雨刮操纵杆，其特征在于，所述气动促动器为气动肌腱。
5.如权利要求1所述的雨刮操纵杆，其特征在于，所述电动螺杆促动器包括一转子轴，该转子轴在其伸入电动螺杆促动器壳体内的部分上设置有螺纹。
6.如权利要求1所述的雨刮操纵杆，其特征在于，在所述直线促动器上铰接一连杆，该连杆另一端与雨刮臂铰接。
7.如权利要求1所述的雨刮操纵杆，其特征在于，该直线促动器装备有电子控制装置，该电子控制装置设定直线促动器的终端位置以及雨刮臂的运动过程。
8.如权利要求1所述的雨刮操纵杆，其特征在于，该直线促动器设置有终端位置缓冲装置。
9.如权利要求1所述的雨刮操纵杆，其特征在于，该直线促动器的行程为70-100mm。
10.雨刮器，其特征在于，该雨刮器具有如上述权利要求1至9之一所述的雨刮操纵杆。
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