专利名称：带有可旋转雨刷臂的雨刷组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种雨刷组件，尤其是适用于擦拭机动车车窗的雨刷组件。
背景技术：
供机动车使用并且设置为擦拭机动车车窗的雨刷组件是广为人知的。这种已知的常规雨刷组件包括被可旋转地驱动的支撑部件，该支撑部件与雨刷臂连接，而雨刷臂承载雨刷片。雨刷臂通过铰链与支撑元件连接，这样允许雨刷臂摆动离开机动车的车窗，以便允许更换雨刷片或清洁挡风玻璃。已知的雨刷组件包括C形挂钩，C形挂钩在它的一个自由端与支撑部件连接并且在相反的自由端与拉簧连接。拉簧又与雨刷臂连接，并且将带有雨刷片的雨刷臂拉紧在机动车的车窗上。已知常规雨刷组件的问题在于，为了更换雨刷片，必须克服拉簧的抗力使雨刷臂摆动离开车窗。在一方面，这使得支撑部件和雨刷臂的连接点上产生机械应变，导致机械磨损。另一方面，这样做的风险是当雨刷片正在被移除时，在拉簧施加力的作用下，雨刷臂突然摆回到初始位置，这会导致未装上雨刷片的雨刷臂强烈地撞击车窗并损坏窗玻璃。解决常规雨刷组件上述问题的方案已经在美国专利US4，463，471中提出，该专利公开了支撑部件包括在横向于支撑部件旋转轴线的方向延伸的通道。雨刷臂支撑雨刷片， 并且雨刷臂的自由端插入到支撑部件的所述通道中，以使雨刷臂可以围绕其纵向轴线相对支撑部件旋转。雨刷臂在横向于支撑部件旋转轴线的方向延伸。雨刷臂的自由端设置有插头，该插头可以被容纳在支撑部件的插座中，以便阻止雨刷臂的旋转。雨刷臂可抵抗弹簧件的偏压力而沿雨刷臂轴向移动，该弹簧促使插头插入到插座中。通过将雨刷臂沿轴向从插座中拉出，插头从插座中移出，并且雨刷臂可以围绕其纵向轴线旋转，这样就能够进行雨刷片的更换。在US4，463，471中方案存在的问题与以下情况有关US4，463，471的雨刷臂也起片簧的作用，它将雨刷片推压在机动车的窗玻璃上。为了更换雨刷片，在沿轴向拉动雨刷臂之前，必须通过使雨刷臂弹性变形而抵抗其弹性力来手动地把雨刷臂抬离机动车车窗，以在雨刷片和车窗之间产生足够的间隙。这意味着在旋转雨刷臂时，使用者必须持续地施加沿雨刷臂轴向的拉力和沿垂直于窗玻璃的方向(因而基本上垂直于雨刷臂的轴向)的拉力。这要求使用者施加力时多个动作的协调性。此外，施加在雨刷臂上的提升力将产生在通道中的弯曲力矩，这将阻碍雨刷臂的顺畅旋转。对于US4，463，471，当把雨刷臂从挡风玻璃拉离太远时，可能会使得雨刷臂(片簧)永久地变形。这将导致雨刷臂的塑性变形，从而导致完全丧失擦拭性能。在冬季，当汽车停在外面，雨刷片易于冻在挡风玻璃上时，变形的机会增加了。发明目的因此，期望提供一种改进的雨刷组件，它在更换雨刷片时很容易使用，并且至少减轻指出的问题。
发明内容
为了更好地解决一个或多个这样的问题，提供了一种雨刷组件，该雨刷组件包括具有纵向轴线的雨刷臂，该雨刷臂设置为承载雨刷片。雨刷臂包括自由端。该自由端与雨刷臂形成一体件，或可替代地，固定地连接到雨刷臂。此外，该雨刷组件包括可围绕第一旋转轴线旋转的支撑部件，该第一旋转轴线大体上在横向于雨刷臂纵向轴线的方向延伸。所述支撑部件设置为通过自由端支撑雨刷臂。支撑部件包括通道，雨刷臂的自由端至少部分地伸入该通道中。雨刷臂的自由端和通道限定了第二旋转轴线，雨刷臂可绕该第二旋转轴线旋转。第二旋转轴线不同于雨刷臂的纵向轴线。通过使雨刷臂可以围绕旋转的旋转轴线不同于雨刷臂的纵向轴线，雨刷臂一旦旋转，就将自动地产生在连接到雨刷臂的雨刷片和机动车窗玻璃之间的间隙。因此，不需要把雨刷臂拉离窗玻璃来产生允许雨刷臂旋转的间隙。据此理解，US4，463，471的雨刷组件中， 雨刷臂的纵向轴线与其旋转轴线重合。伸入支撑部件的通道中的雨刷臂自由端可以是雨刷臂的一体部分，或可以是固定到雨刷臂上的单独部分。在雨刷组件的一个实施例中，第二旋转轴线基本上与雨刷臂的纵向轴线平行，从而允许雨刷臂容易靠近机动车窗玻璃旋转。在雨刷组件的一个实施例中，第二旋转轴线相对雨刷臂的纵向轴线成角度。以这种方式，雨刷臂的旋转将同时导致雨刷臂摆动离开机动车的窗玻璃，只要第二旋转轴线的角度是从待擦拭的窗玻璃朝着向上的方向。在雨刷组件的一个实施例中，通道具有大体上圆形的横截面，并且，至少部分地伸入所述通道中的雨刷臂自由端具有对应的横截面，从而雨刷臂的自由端可以起铰链的作用。在雨刷组件的一个实施例中，通道延伸到支撑部件的内部空间中，并且雨刷臂的自由端伸到所述内部空间中，其中，雨刷组件还包括可释放的连接装置，该连接装置至少部分地设置在内部空间中，并作用于雨刷臂的自由端和所述支撑部件上，用于可释放地将雨刷臂连接到支撑部件。以这种方式，该连接装置可以是看不见的，并且获得了尤其是支撑部件的非常紧凑的设计。此外，以这种方式，连接装置是受保护的以免于外部环境的影响，尤其是污垢的影响，这会损害连接装置的正常工作。在雨刷组件的一个实施例中，雨刷臂的自由端可轴向地在所述通道中移动，其中， 连接装置包括弹性元件，用于将雨刷臂压靠在支撑部件上。这提供了把雨刷臂和支撑部件彼此可释放地连接的便利方式。在雨刷组件的一个实施例中，弹性元件是螺旋弹簧，其设置在雨刷臂的远端和所述内部空间的壁之间，并且作用于雨刷臂的远端和所述内部空间的壁，从而产生非常节省成本的设计。在雨刷组件的一个实施例中，包括锁定装置，其设置为至少在雨刷组件的操作位置将雨刷臂锁定到支撑部件，以便在使用雨刷组件时，雨刷臂将保持与支撑部件连接并且不会由于雨刷臂的运动而分离。在雨刷组件的一个实施例中，锁定装置还设置为在不同于操作位置的雨刷组件的非操作位置将雨刷臂锁定到支撑部件。这允许雨刷臂锁定在可以方便地更换雨刷片的位置，并且使用者不需要手动地将雨刷臂保持在非操作位置。在雨刷组件的一个实施例中，锁定装置是凸耳-孔式锁定装置，从而提供一种稳固的方式将雨刷臂相对支撑部件锁定。在雨刷组件的一个实施例中，雨刷臂可以围绕所述第二旋转轴线至少旋转90度的角度，优选的是围绕所述第二旋转轴线旋转至少180度的角度，以便使用者容易接近待更换的雨刷片。在雨刷组件的一个实施例中，雨刷臂包括细长段，该细长段包括被外套筒包围的结构件，该结构件由单一的高抗拉强度材料构成。这提供了非常坚固的雨刷臂，其具有非常好的机械性能。在雨刷组件的一个实施例中，该高抗拉强度的材料从一组抗拉强度大于1000MPA 的材料中选择，尤其是大于1500MPA，更特别的是大于1800MPA，优选的是从一组包括高抗拉强度钢成分的材料中选择。这样提供了具有很好机械性能的复合雨刷臂。在雨刷组件的一个实施例中，结构件是丝、板和管形件中的一种。这改善了复合雨刷臂的加工性。在雨刷组件的一个实施例中，结构件伸入到通道中并且限定第二旋转轴线。这改善了雨刷臂的结构完整性和强度。
依照本发明的雨刷组件的其它有利的实施例将在权利要求和随后参考附图的说明中阐述，其中图1描绘了依照本发明的雨刷组件的平面图，其安装在部分地显示的机动车上；图加描绘了依照本发明的雨刷组件的第一实施例的一部分的剖视图；图2b描绘了图2A的雨刷组件在非操作位置的示意图；图3a描绘了依照本发明的雨刷组件的第二实施例的一部分的剖视图；图北描绘了沿图3a的平面D-D的第一实施例的剖面图；图3c描绘了沿图3a的平面D-D的第二实施例的剖面图；图4描绘了依照本发明的雨刷组件的第三实施例的一部分的剖视图；图5描绘了依照本发明的雨刷组件的第四实施例的一部分的剖视图。
具体实施例方式图1示意性地显示了机动车1的一部分，该机动车例如是具有窗玻璃2的汽车。该机动车1包括一套用于例如在下雨时擦拭窗玻璃2的雨刷组件3。在图1的实施例中的机动车1包括一套两个雨刷组件3，它们一起能够覆盖窗玻璃2的大部分表面面积。当然也可以提供不同数量的组件，这取决于要覆盖的表面面积或成本方面的考虑。在下文中，将仅仅针对单个雨刷组件描述本发明，然而，本发明当然不限于此。每个雨刷组件3分别包括一雨刷臂4，雨刷臂在第一自由端5上与支撑部件6连接。雨刷臂4的第二自由端7包括连接装置(未详细显示)，该连接装置可以与雨刷片8连接，该雨刷片与窗玻璃2接触。支撑部件6通过杠杆10、11的组件和驱动电机9驱动，以执行在窗玻璃2上的往复运动，如图1中的虚线所示。这对于本领域技术人员而言是已知的。
图加在剖视图中更详细地显示了第一实施例雨刷组件3的一部分。可以看到，雨刷组件3包括支撑部件6，该支撑部件连接到雨刷臂4的第一自由端5。支撑部件6包括连接部12，其可以与杠杆10、11中的一个连接或与驱动电机9(参见图1)的驱动轴(未显示) 直接连接，以使支撑部件6可以围绕第一旋转轴线A-A旋转。支撑部件6设置有通道13，雨刷臂4的自由端5至少部分地伸入该通道中。雨刷臂4的自由端5和通道13限定了第二旋转轴线B-B，雨刷臂4可绕该第二旋转轴线旋转。 在图加的实施例中，第二旋转轴线B-B与雨刷臂4的纵向轴线平行。可以看到，第一旋转轴线A-A大体上在横向于雨刷臂4的纵向轴线X-X的方向延伸。如图加的实施例所示，雨刷臂4优选的是所谓的复合雨刷臂。在图加的实施例中，雨刷臂4包括细长段4a，该细长段包括由通过外套筒15包围的单一高抗拉强度材料构成的结构件14。该高抗拉强度材料可以从一组抗拉强度大于800MPA的材料中选择，例如大于lOOOMPa，尤其是大于1500MPA，更特别的是大于1800MPA。更优选的是，这样的材料从一组包括高抗拉强度钢成分的材料中选择。结构件14与衬套16 —同伸入到通道13中。衬套16可以是如图加所示的单独部分，但是也可以是雨刷臂4的一体部分，尤其是当雨刷臂的外套筒15是由塑料材料构成时(参见图幻；衬套16的尺寸设定成使得衬套能紧密地适配在通道13中，但是依然允许雨刷臂4容易地旋转。再参见图2a，雨刷臂4的自由端5并且尤其是结构件14的那部分连同衬套16 —起延伸到内部空间17中。结构件14在它的伸入内部空间17中的远端部分设置有盘状的支撑元件18，该支撑元件的直径大于衬套16的直径。在支撑元件18和内部空间17的内表面19之间，围绕衬套16设置有弹性元件20，例如压缩弹簧。弹性元件20是预张紧的，并且随着弹性元件在支撑元件18和内表面19之间压缩，弹性元件促使雨刷臂4抵靠支撑部件6。弹性元件20不是完全压缩，以便允许雨刷臂4可在通道13中轴向地移动。在如图加所示的状态中，雨刷臂在所谓的操作位置，其中，雨刷臂可以用来擦拭(未显示的)窗玻璃。为了避免雨刷臂4在使用时无意地旋转，支撑部件6可以包括齿21，该齿可由设置在雨刷臂4的自由端5上的凹座22容纳(凸耳和孔式结构)。为了使雨刷臂4围绕第二旋转轴线B-B旋转，使用者可以抵抗弹性元件20的力从内部空间17中拉出雨刷臂4，以便从凹座22脱出齿21。雨刷臂4的旋转可以例如是旋转90度或180度的角度，或任何其他适当的角度。在图2b中显示了雨刷臂4的另一状态或非操作位置，其中，雨刷臂4围绕第二旋转轴线B-B相对支撑部件6旋转了 180度的角度。要注意的是，实际上构成了锁定装置的齿21和凹座21也可以进一步设置为在雨刷臂4的非操作位置将雨刷臂4锁定到支撑部件6。以这种方式，设置了大体上用附图标记23表示的可释放的连接装置，其至少部分地设置在内部空间17中，并且作用于雨刷臂4的自由端5和支撑部件6上，以用于可释放地将雨刷臂4连接到支撑部件6。如图加所示，第二旋转轴线B-B不同于雨刷臂4的纵向轴线X-X，即第二旋转轴线 B-B不与雨刷臂4的纵向轴线X-X重合。在图加的实施例中，这是通过使结构件14形成为具有靠近雨刷臂4自由端5的双弯头来实现的。特别的是，可以看到，第二旋转轴线B-B 平行于纵向轴线X-X，从而在雨刷臂4围绕第二旋转轴线B-B旋转时间隙为C(参见图2b)。该间隙保证了在更换雨刷片时在雨刷臂4和(未显示的)窗玻璃之间存在一定的空间。雨刷组件3的另一实施例显示在图3a中，该实施例与图加中的雨刷组件3基本相同，不同之处在于该实施例中的第二旋转轴线B-B设置成与雨刷臂4的纵向轴线X-X成角度α。这样做的效果是，当雨刷臂4以类似于参照图加和图2b描述的方式围绕第二旋转轴线旋转时，雨刷臂4不仅进行转动运动，而且也将摆动离开(未显示的)窗玻璃。这在图3a中用虚线表示，描述了雨刷臂4的非操作位置。雨刷臂4在支撑部件6中的锥形固定不是必须为圆形横截面。图北显示了依照图3a的平面D-D剖开的第一实施例的横截面，其中，横截面是正方形的。图3c显示了依照图3a的平面D-D剖开的第二实施例的横截面，其中，横截面是多边形的。在图4和5中显示了雨刷组件的其它实施例，其中，给出了弹性元件20的替换实施例。图4显示的弹性元件20是片簧。片簧20的较短侧固定到支撑部件6。较长的段带有孔，雨刷臂的端部穿过该孔。当拉出雨刷臂时，弹簧偏转。雨刷臂4的端部在片簧20的孔中有一些间隙，以允许一定的运动。图5显示的弹性元件20是拉簧，它连接到位于通道13相对侧的内部空间17的内表面19的一部分上。端部止挡对，例如衬套，可以连接到雨刷臂4的端部，以防止雨刷臂4 被完全拉出，并且防止拉簧20受损或甚至毁坏。但是，要注意的是用于弹性元件20的其他解决方案也是可以想到的，示出的实施例仅仅是作为示例，并不意味着以任何方式限制本发明。按照要求，在此公开了本发明的详细实施例；然而，应理解的是，所公开的实施方式仅仅是本发明的示例，这些实施方式能够以各种形式体现。所以，在此公开的具体的结构和功能细节不应被解释为限制，而仅仅是用作权利要求的基础，和用作教导本领域技术人员以基本上任何适当的详细结构来以各种方式应用本发明的代表性基础。此外，在此使用的术语和用语并不意味着限制，而是提供对本发明的可理解的描述。在此使用的术语"一"定义为一个或多于一个。在此使用的术语“多个”定义为两个或多于两个。在此使用的术语“另一个”定义为至少第二个或更多个。在此使用的术语“包括”和/或“具有”定义为包括(即开放式的措辞，不排除其他的元件或步骤)。在权利要求中的任何附图标记不应解释成限制权利要求或本发明的范围。某些措施在各不同从属权利要求中叙述并不表示这些措施的组合不能用来产生好的效果。术语表A-A 第一旋转轴线B-B 第二旋转轴线X-X:雨刷臂的纵向轴线C:间隙1 机动车2:窗玻璃3:雨刷组件4 雨刷臂4a 细长段
5 雨刷臂的第--自由端6 支撑部件7 雨刷臂的第二二自由端8 雨刷片9 驱动电机10 杠杆11 杠杆12 连接部13 通道14:结构件15 外套筒16 衬套17 内部空间18 支撑元件19 内表面20 弹性元件21 凹口22 切口23 可释放的连接装置24 端部止挡
权利要求
1.一种雨刷组件(3)，该雨刷组件包括雨刷臂G)，该雨刷臂具有纵向轴线(X-X)并且设置为承载雨刷片(8)，该雨刷臂(4)包括与所述雨刷臂形成一体件或者与所述雨刷臂(4) 固定地连接的自由端(5)，该雨刷组件还包括能围绕第一旋转轴线(A-A)旋转的支撑部件 (6)，该第一旋转轴线大体上在横向于雨刷臂的所述纵向轴线(X-X)的方向延伸，所述支撑部件(6)设置为通过所述自由端( 支撑雨刷臂G)，其特征在于支撑部件(6)包括通道(13)，雨刷臂的自由端(5)至少部分地伸入通道中，并且其中，雨刷臂的自由端(5)和通道(1 限定了第二旋转轴线(B-B)，雨刷臂(4)能围绕该第二旋转轴线旋转，该第二旋转轴线(B-B)不同于雨刷臂(4)的纵向轴线(X-X)，以便在雨刷臂和窗玻璃之间提供间隙。
2.根据权利要求1所述的雨刷组件(3)，其中，第二旋转轴线(B-B)大体上与雨刷臂 ⑷的纵向轴线(X-X)平行。
3.根据权利要求1所述的雨刷组件(3)，其中，第二旋转轴线(B-B)相对于雨刷臂(4) 的纵向轴线(X-X)成角度。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的雨刷组件(3)，其中，通道(1 具有大体上圆形的横截面，并且至少部分地伸入所述通道中的雨刷臂的自由端(5)具有对应的横截
5.根据权利要求1至3中的任一项所述的雨刷组件(3)，其中，通道(1 具有非圆形的横截面，并且至少部分地伸入所述通道中的雨刷臂(4)的自由端(5)具有对应的横截面。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的雨刷组件(3)，其中，通道(1 延伸到支撑部件(6)的内部空间(17)中，并且雨刷臂⑷的自由端(5)伸到所述内部空间(17)中；其中，雨刷组件C3)还包括至少部分地设置在内部空间(17)中的可释放的连接装置，该可释放的连接装置作用于雨刷臂⑷的自由端(5)和所述支撑部件(6)上，以用于将雨刷臂⑷ 可释放地连接到支撑部件(6)。
7.根据权利要求6所述的雨刷组件(3)，其中，雨刷臂(4)的自由端(5)能在所述通道 (13)中轴向地移动，并且其中，所述可释放的连接装置包括弹性元件(20)，该弹性元件用于将雨刷臂(4)压靠到所述支撑部件(6)上。
8.根据权利要求7所述的雨刷组件(3)，其中，弹性元件00)是螺旋弹簧，该螺旋弹簧设置在雨刷臂(4)的远端和所述内部空间(17)的内表面(19)之间，并且作用于雨刷臂(4) 的远端和所述内部空间(17)的内表面(19)。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的雨刷组件(3)，还包括锁定装置01，22)，该锁定装置设置为至少在雨刷组件(3)的操作位置将雨刷臂(4)锁定到支撑部件(6)。
10.根据权利要求9所述的雨刷组件(3)，其中，锁定装置(21,2 还设置为在不同于所述操作位置的雨刷组件(3)的非操作位置将雨刷臂(4)锁定到支撑部件(6)。
11.根据权利要求9或10所述的雨刷组件(3)，其中，锁定装置(21,2 是凸耳和孔式锁定装置。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的雨刷组件(3)，其中，雨刷臂(4)能围绕所述第二旋转轴线(B)旋转至少90度的角度，优选的是围绕所述第二旋转轴线(B)旋转至少 180度的角度。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的雨刷组件(3)，其中，雨刷臂(4)包括细长段( )，该细长段包括由外套筒(15)包围的结构件(14)，该结构件由单一的高抗拉强度材料构成。
14.根据权利要求12或13所述的雨刷组件(3)，其中，结构件(14)是丝、板和管形件中的一种。
15.根据权利要求13或14所述的雨刷组件(3)，其中，结构件(14)伸到通道(13)中并且限定了第二旋转轴线(B)。
全文摘要
提供了一种雨刷组件(3)，该雨刷组件包括雨刷臂(4)，雨刷臂具有纵向轴线(X-X)并且设置为承载雨刷片(8)。雨刷臂(4)包括自由端(5)。支撑部件(6)可围绕第一旋转轴线(A-A)旋转，该第一旋转轴线大体上在横向于雨刷臂(4)的所述纵向轴线(X-X)的方向延伸，该支撑部件设置为支撑雨刷臂(4)。支撑部件(6)包括通道(13)，雨刷臂(4)的自由端(5)至少部分地伸到该通道中。雨刷臂(4)的自由端(5)和通道(13)限定了第二旋转轴线(B-B)，雨刷臂(4)可绕该第二旋转轴线旋转。第二旋转轴线(B-B)不同于雨刷臂(4)的纵向轴线(X-X)。
文档编号B60S1/34GK102264584SQ200980152562
公开日2011年11月30日 申请日期2009年12月4日 优先权日2009年1月28日
发明者E·文施 申请人:贝卡尔特公司