一种车辆雨刮系统的制作方法

本发明涉及雨刮领域，尤其是涉及一种车辆雨刮系统。

背景技术：

对于车辆雨刮，尤其是对刮式雨刮，因为左右雨刮相对运动，容易互相干涉，甚至左右刮片在运动过程中“打架”。为此，现有技术提出了几种解决方法：（1）左右雨刮的刮刷区域不重合，这样彻底解决了左右雨刮相对运动，容易互相干涉的问题；（2）左右雨刮在初始状态下，两者之间的距离较大。对于方法（1），要求车辆前窗具有较大面积，这样才能左右雨刮的刮刷区域不重合，因此该方法广泛应用于客车、卡车等大型车辆；对于方法（2），左右雨刮之间的距离较大，不满足美观的要求，特别是对于前窗面积较小的车辆，美观性严重不足。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提出一种车辆雨刮系统，包括第一雨刮装置、第二雨刮装置，以及用于驱动第一雨刮装置和第二雨刮装置的驱动装置；所述第一雨刮装置，包括第一连杆和第一雨刮臂，所述第一连杆的一端与驱动装置的动力输出轴连接，所述驱动装置通过第一连杆驱使第一雨刮臂摆动；所述第二雨刮装置，包括第二连杆和第二雨刮臂，所述第二连杆的一端与驱动装置的动力输出轴连接，所述第二连杆的另一端连接双曲柄机构，所述驱动装置通过第二连杆和双曲柄机构驱使第二雨刮臂摆动。

根据本发明提供的车辆雨刮系统，所述第二连杆的另一端连接双曲柄机构，所述驱动装置通过第二连杆和双曲柄机构驱使第二雨刮臂摆动，因为双曲柄机构具有调速的功能，这样，即使所述第一连杆和第二连杆以相同的速度输出，第二连杆连接具有可以调速的双曲柄机构，这样动力传递到第一雨刮臂和第二雨刮臂时，第一雨刮臂和第二雨刮臂的角速度存在不同，具体体现为雨刮刮刷的速度不同，通过调节双曲柄机构的调速功能，可避免雨刮在相对运动时产生干涉。

根据本发明提供的车辆雨刮系统，所述双曲柄机构包括第一曲柄、第二曲柄以及连接第一曲柄和第二曲柄的连接件。发明人发现通过调节双曲柄机构中第一曲柄、第二曲柄以及连接件的长度比例，可以优化雨刮刮刷的速度，是车辆雨刮系统具有更好的系统稳定性和刮刷效果。

根据本发明提供的车辆雨刮系统，所述第一曲柄包括第一固定端和第一自由端，所述第一固定端设有第一连接轴，所述第一曲柄在外力作用下，以第一固定端为支点进行摆动。

根据本发明提供的车辆雨刮系统，所述第二曲柄包括第二固定端和第二自由端，所述第二固定端设有第二连接轴，所述第二曲柄在外力作用下，以第二固定端为支点进行摆动。

根据本发明提供的车辆雨刮系统，所述第一自由端和第二自由端分别与连接件的两端转动连接。

根据本发明提供的车辆雨刮系统，所述第二自由端与所述第二连杆通过球头连接，并且所述第二连杆驱使第二曲柄以第二固定端为支点进行摆动。

根据本发明提供的车辆雨刮系统，所述第一连接轴与第二雨刮臂固定连接。

根据本发明提供的车辆雨刮系统，还包括支架，所述支架套设在第一连接轴和第二连接轴上，并且第一连接轴和第二连接轴可相对支架转动。

根据本发明提供的车辆雨刮系统，所述第一雨刮装置还包括摆臂组件，所述摆臂组件分别连接第一连杆的另一端以及第一雨刮臂。

根据本发明提供的车辆雨刮系统，所述驱动装置为电机。

附图说明

图1是本发明提供的车辆雨刮系统结构示意图。

图2是本发明提供的一个实施例中第一雨刮装置的结构示意图。

图3是本发明提供的一个实施例中第二雨刮装置的结构示意图。

图4是本发明提供的一个实施例中双曲柄机构的结构示意图。

图5是本发明提供的一个实施例中双曲柄机构的正行程第一阶段起始状态示意图。

图6是本发明提供的一个实施例中双曲柄机构的正行程第一阶段中间状态示意图。

图7是本发明提供的一个实施例中双曲柄机构的正行程第一阶段结束状态示意图。

图8是本发明提供的一个实施例中双曲柄机构的正行程第二阶段起始状态示意图。

图9是本发明提供的一个实施例中双曲柄机构的正行程第二阶段结束状态示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本发明提供的车辆雨刮系统，应用于对刮式雨刮领域中。所述对刮式雨刮，左右雨刮相对运动，如果设计不当或者使用过程中出现故障，容易造成左右雨刮互相干涉。为此本发明提供的车辆雨刮系统，使左右雨刮的刮刷速度不同，可避免雨刮在相对运动时产生干涉。该车辆雨刮系统尤其适用于前窗面积较小的车辆，左右雨刮之间的距离较小，可满足美观性的要求。

如图1至图3所示，本发明提供的车辆雨刮系统，包括第一雨刮装置10、第二雨刮装置20，以及用于驱动第一雨刮装置10和第二雨刮装置20的驱动装置30。所述第一雨刮装置10、第二雨刮装置20分别包括第一雨刮组件101和第二雨刮组件201，所述第一雨刮组件101和第二雨刮组件201与车辆前窗接触，并且在本发明中，第一雨刮组件101和第二雨刮组件201相对运动，以及第二雨刮组件201设置在相对第一雨刮组件101的外侧。

所述驱动装置30通过动力输出轴301进行动力输出，所述动力输出轴301同时驱动述第一雨刮装置10、第二雨刮装置20。

所述第一雨刮装置10，包括第一连杆102和第一雨刮臂103，所述第一连杆102的一端与驱动装置30的动力输出轴301连接，所述驱动装置30通过第一连杆102驱使第一雨刮臂103摆动；所述第二雨刮装置20，包括第二连杆202和第二雨刮臂203，所述第二连杆202的一端与驱动装置30的动力输出轴301连接。所述动力输出轴301同时驱动第一连杆102和第二连杆202，驱使第一连杆102和第二连杆202向同一方向运动。如图1所示的方向，如果所述动力输出轴301顺时针转动，动力输出轴301推动第二连杆202向右运动，以及带动第一连杆102向右运动。其中，运动方向可以根据动力输出轴与第一连杆102和第二连杆202之间的连接结构来设定，因为所述连接结构为本领域的公知常识，本发明在此不再赘述。

所述第二连杆202的另一端连接双曲柄机构40，所述驱动装置30通过第二连杆202和双曲柄机构40驱使第二雨刮臂203摆动。因为双曲柄机构40具有调速的功能，这样，即使所述第一连杆102和第二连杆202以相同的速度输出，第二连杆202连接具有可以调速的双曲柄机构40，这样动力传递到第一雨刮臂103和第二雨刮臂203时，第一雨刮臂103和第二雨刮臂203的角速度存在不同，具体体现为雨刮刮刷的速度不同，通过调节双曲柄机构40的调速功能，可避免雨刮在相对运动时产生干涉。

所述双曲柄机构40设置在第二连杆202和第二雨刮臂203之间，不仅起到第二连杆202和第二雨刮臂203之间传动连接作用，更在于通过其调速功能，使第一雨刮臂103和第二雨刮臂203的角速度存在不同。

在本发明的一个实施例中，如图4所示，所述双曲柄机构40包括第一曲柄401、第二曲柄402以及连接第一曲柄401和第二曲柄402的连接件403。发明人发现通过调节双曲柄机构40中第一曲柄401、第二曲柄402以及连接件403的长度比例，可以优化雨刮刮刷的速度，是车辆雨刮系统具有更好的系统稳定性和刮刷效果。

所述第一曲柄401包括第一固定端4011和第一自由端4012，所述第一固定端4011设有第一连接轴4013，所述第一曲柄401在外力作用下，以第一固定端4011为支点进行摆动。所述第一固定端4011位置固定，但是所述第一曲柄401能够以第一固定端4011为支点进行摆动，所述第一连接轴4013固定连接在第一固定端4011上，所述第一连接轴4013随着第一曲柄401的摆动而转动。

所述第二曲柄402包括第二固定端4021和第二自由端4022，所述第二固定端4021设有第二连接轴4023，所述第二曲柄402在外力作用下，以第二固定端4021为支点进行摆动。所述第二固定端4021位置固定，但是所述第二曲柄402能够以第二固定端4021为支点进行摆动，所述第二连接轴4023固定连接在第二固定端4021上，所述第二连接轴4023随着第二曲柄402的摆动而转动。

所述第一自由端4012和第二自由端4022分别与连接件403的两端转动连接，所以所述第一曲柄401和第二曲柄402可相对连接件403转动。

所述第一曲柄401和第二曲柄402只有在外力作用下，才能进行摆动，在本发明的实施例中，所述外力施加在第二曲柄402上，所述第二连杆202连接在第二曲柄402上，驱使第二曲柄402摆动。

在本发明的一个实施例中，所述第二自由端4022与所述第二连杆202通过球头404连接，并且所述第二连杆202驱使第二曲柄402以第二固定端4021为支点进行摆动。通过球头连接形成多个运动自由度，使第二自由端4022与所述第二连杆202之间的转动更加灵活。所述第二连杆202驱动第二自由端4022，进而驱使第二曲柄402摆动。

所述第一连接轴4013与第二雨刮臂203固定连接。所述第一连接轴4013在转动过程中，带动第二雨刮臂203进行摆动。

本发明提供的车辆雨刮系统，还包括支架50，所述支架50用于固定第一固定端4011和第二固定端4021的位置，在本发明的实施例中，所述支架50固定在驱动装置30上。所述支架50套设在第一连接轴4013和第二连接轴4023上，并且第一连接轴4013和第二连接轴4023可相对支架50转动。

在本发明的一个实施例中，所述第一雨刮装置10还包括摆臂组件104，所述摆臂组件104分别连接第一连杆102的另一端以及第一雨刮臂103。所述摆臂组件104包括第一摆臂1041和第二摆臂1042，第一摆臂1041的一端与第一连杆102转动连接，第一摆臂1041的另一端与第二摆臂1042的一端转动连接，第二摆臂1042的另一端通过衔接件1043连接并驱使第一雨刮臂103摆动。为了使第一驱动装置10的位置固定，所述支架50连接第一摆臂，所述第一摆臂1041的位置固定，且可相对支架50摆动。

本发明提供的车辆雨刮系统，所述驱动装置30的动力输出轴301转动，如图1示的方向，动力输出轴301带动第一连杆102向右运动，第一摆臂1041逆时针摆动，推动第二摆臂1042向左运动，从而驱使第一雨刮臂103向展开的位置摆动。动力输出轴301推动第二连杆202运动，推动第二曲柄402顺时针摆动，通过连接件403的转动，使第一曲柄401顺时针摆动，使第一连接轴4013顺时针转动，与第一连接轴4013固定连接的第二雨刮臂203向展开的位置摆动。

下面介绍双曲柄机构的调速原理，以第二雨刮臂203展开的正行程为例进行说明。图5至图7分别所示的是双曲柄机构40在正行程第一阶段各个状态的运动示意图，P点为第一曲柄401和第二曲柄402的速度瞬心点，A点为第一固定端4011的位置点，B点为第二固定端4021的位置点，i为第一曲柄401的角速度w₁与第二曲柄402角速度w₂之比，即i= w₁/w₂,在第一阶段中，设BP=X，AB=1，所述BP的距离是不断变化的，AB的距离是固定不变的，则i= w₁/w₂=1+1/X，在此阶段中，第一曲柄401的角速度w₁始终大于第二曲柄402角速度w₂，并且随着BP的距离X不断增大，i不断减小，直到连接件403与支架50平行时，第一曲柄401的角速度w₁与第二曲柄402角速度w₂相等。在此阶段中，第二曲柄402角速度w₂直接和驱动装置30的动力输出轴301的转速相关联，在本发明中，驱动装置的动力输出轴301的转速还和第一雨刮臂103的摆动速度相关联。如此，第二雨刮臂203展开的正行程第一阶段中，因为第二雨刮臂203相对第一雨刮臂103处于外侧，且第二雨刮臂203的摆动速度始终大于第一雨刮臂103的摆动速度，第二雨刮臂203不会与第一雨刮臂103发生干涉。通过调整第一曲柄401、第二曲柄402以及连接件403的长度比例，使所述第二雨刮臂203展开的正行程第一阶段的结束点设为第一雨刮臂103和第二雨刮臂203发生干涉的临界点，此后，不管第一雨刮臂103和第二雨刮臂203的摆动速度大小，第一雨刮臂103和第二雨刮臂203在正行程中不会再发生干涉。

图8和图9所示的是双曲柄机构在正行程第二阶段各个状态的运动示意图，在第二阶段中，i= w₁/w₂=1-1/（X+1），第一曲柄401角速度w₁始终小于第二曲柄402角速度w₂，并且随着BP的距离X不断减小，i不断减小，第一曲柄401角速度w₁逐渐减小，体现为第二雨刮臂203的摆动速度逐渐减小，可避免第二雨刮臂203在正行程的结束段摆动速度过快，从而增加水流冲击力，对车辆A柱造成影响的问题。

在所述第二雨刮臂203收回的反行程中，其运动轨迹与正行程相反。在反行程的第一阶段，i= w₁/w₂=1-1/（X+1），第一曲柄401角速度w₁始终小于第二曲柄402角速度w₂，并且随着BP的距离X不断增大，i不断增加，第一曲柄401角速度w₁逐渐增加，直至所述连接件403与支架50平行时，第一曲柄401角速度w₁等于第二曲柄402角速度w₂。

在反行程的第二阶段，i= w₁/w₂=1+1/X，在此阶段中，第一曲柄401的角速度w₁始终大于第二曲柄402角速度w₂，并且随着BP的距离X不断减小，i不断增加，第一曲柄401角速度w₁逐渐增加。

所述反行程第一阶段的结束点为设为第一雨刮臂202和第二雨刮臂203发生干涉的临界点，通过调整第一曲柄401、第二曲柄402以及连接件403的长度比例，使第一雨刮臂202率先收回，并且在整个反行程中，第一雨刮臂202和第二雨刮臂203不会发生干涉。

另外，通过调整第一曲柄401、第二曲柄402以及连接件403的长度比例使AP的距离X发生变化，从而优化雨刮刮刷的速度，是车辆雨刮系统具有更好的系统稳定性和刮刷效果。

在本发明的一个实施例中，所述驱动装置30为电机。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。