雨刮装置制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种雨刮装置。该雨刮装置包括一由柔性材料制成的用于密封抵压于挡风玻璃的细长的雨刮条以及至少一个细长的凹槽。至少一个弹性的且细长的支架元件设置在该雨刮条的至少一个凹槽中，以当该支架元件处于松弛状态下时将该雨刮条偏置成预定的结构。当处于松弛状态下时，该至少一个支架元件具有至少一个面向上的弯曲部以及至少一个面向下的弯曲部。
【专利说明】雨刮装置
[0001] 相关申请的夺叉引用
[0002] 本申请要求2011年12月14日提交的第61/570, 563号美国临时申请的权益，其 全部内容通过引用并入此处。
【技术领域】
[0003] 本发明主要涉及雨刮装置，尤其涉及用于雨刮装置的支架元件。
【背景技术】
[0004] 大多数的汽车雨刮装置或汽车雨刷可以分类为传统型雨刷（以下称为"传统刮 片"）或梁型雨刷（以下称为"梁式刮片"）。传统刮片通常包括一细长的雨刮条；至少一个 支架元件（也称为屈曲件（flexor));以及一框架结构，其带有一用于连接至一雨刮臂的连 接装置、多个连杆机构以及多个爪部。支架元件在处于松弛状态下时通常呈直线形，且框架 结构将来自雨刮臂的力分散在支架元件和雨刮条的长度上，同时使得支架元件和雨刮条弯 曲并匹配于车辆挡风玻璃的曲率。这在雨刮条和挡风玻璃之间形成了密封。
[0005] 与传统刮片相比，梁式刮片缺少框架结构。相反，梁式刮片的支架元件在处于松弛 状态下时是弯曲的，且连接装置直接连接至一个或多个支架元件。当梁式刮片被压在挡风 玻璃上时，该弯曲的支架元件使得雨刮条匹配于挡风玻璃的曲率，并且基本将雨刮条的全 长挤压在挡风玻璃上，以在雨刮条和挡风玻璃之间形成密封。梁式刮片通常还包括一个或 多个扰流元件，当车辆在开动时，该扰流元件利用梁式刮片上的气流向支架元件和雨刮条 上施加下压力，以进一步将雨刮条挤压在挡风玻璃上。
[0006] 传统刮片和梁式刮片不能总是将对挡风玻璃的压力均匀地分散到雨刮条的长度。 例如，一些传统刮片的雨刮条在爪部的位置处形成了针对挡风玻璃的力增强区域或压力 点，这将导致擦拭挡风玻璃时留下条痕。另一方面，梁式刮片的雨刮条的端部区域不能像其 中部区域一般总是被有力地挤压在挡风玻璃上，这将导致无法均匀擦拭挡风玻璃。
【发明内容】
[0007] 本发明的一个方面提供了一种雨刮装置（或雨刷），其将对于挡风玻璃的压力更 好地分散在雨刮条的长度上，以改善擦拭质量。该雨刮装置包括一由柔性材料制成的细长 的雨刮条，其用于密封抵压在挡风玻璃上，并具有至少一个细长的凹槽。至少一个弹性的且 细长的支架元件设置在该雨刮条的凹槽中，以当该支架元件处于松弛状态下时将该雨刮条 偏置成预定的结构。当处于松弛状态下时，该至少一个支架元件具有至少一个面向上的弯 曲部以及至少一个面向下的弯曲部。
[0008] 根据本发明的另一个方面，至少一个支架元件具有一对面向下的弯曲部，且该对 弯曲部通过一面向上的弯曲部彼此隔开，因此，当该至少一个支架元件处于松弛状态下时， 其大致呈Μ形。
[0009] 根据本发明的又另一个方面，雨刮装置包括一框架结构，该框架结构包括至少两 组与至少一个支架元件连接的爪部，且至少一组爪部与位于面向上的弯曲部和面向下的弯 曲部之间的支架元件连接。
[0010] 本发明的另一个方面提供了一种制造雨刮装置的方法，其包括制备至少一个弹性 的且细长的支架元件的步骤。该方法继而具有使该至少一个支架元件塑性变形的步骤，以 使该至少一个支架元件在处于松弛状态下时具有至少一个面向上的弯曲部。该方法接着使 该至少一个支架元件塑性变形，以使该至少一个支架元件处于松弛状态下时具有至少一个 面向下的弯曲部。
[0011] 根据本发明的另一个方面，使至少一个支架元件塑性变形的步骤通过轧辊总成实 现，该轧辊总成包括多个对支架元件施加可变偏置力的轧辊。
【专利附图】
【附图说明】
[0012] 请参阅下述详细说明并结合附图进行考虑，本发明的上述及其他方面、特征和优 点将更加容易领会和理解，其中：
[0013] 图1是典型的雨刷组件的立体图；
[0014] 图2是图1中所示的典型雨刷组件中的一对屈曲部的立体图；
[0015] 图3是图1的雨刷组件的立体局部分解图；
[0016] 图4是与处于松弛状态的支架元件相连的一对连杆机构的正视图；
[0017] 图5a是示出了与挡风玻璃相连的图1的雨刷组件的最下部分的正视图，图5b示 出了轻微挤压在挡风玻璃上的雨刷组件，且图5c示出了处于准备擦拭位置的挤压在挡风 玻璃上的雨刷组件；以及
[0018] 图6是用于制作用于雨刷组件的支架元件的机构的示意图。
【具体实施方式】
[0019] 参见附图，其中，相似的标记表示了所有附图中相应的部分，图1中主要示出了混 合动力雨刮装置（或混合动力雨刷组件20)的典型实施例。该典型的雨刷组件20包括由 柔性和弹性材料（例如橡胶）制成的雨刮条22,其用于密封抵压在车辆的挡风玻璃24上 (图5中示出），并用于去除挡风玻璃24上的雨、雪、冰或其他元素。现在参见图3,该典型 的雨刮条22包括一对相对而置的凹槽26,该凹槽26基本延伸了雨刮条22的整个纵向长 度。一对支架元件（也称为屈曲部）28设置在凹槽26中，以将雨刮条22偏置成预定的结 构。该支架元件28由柔性和弹簧状的材料（例如弹簧钢）制成。支架元件28优选地完全 可滑动地设置在凹槽26内，或者仅在一处位置与雨刮条22锁合连接，从而使雨刮条22的 剩余部分可以在纵长方向上相对于支架元件28轴向滑动。这些结构中的任何一个在雨刮 条22弯曲至匹配挡风玻璃24的曲率时都具有释放雨刮条22内部应力的效果，从而提高雨 刷组件20的擦拭质量和耐久性。
[0020] 该典型的雨刷组件20还包括一框架结构30,该框架结构结合至支架元件28,并用 于连接至雨刮臂（未示出）。如图3的局部分解图中最佳所示，该典型的框架结构30包括 一主桥32以及一对用于连接至主桥32的相对两端的尾端片子组件34。一连接装置36设 置在主桥32的大致中心的位置，并用于连接至雨刮臂的一端。应该理解的是，连接装置36 可以是用于与不同类型的雨刮臂（例如，钩形雨刮臂、针型雨刮臂、顶锁型雨刮臂、卡口型 雨刮臂等）连接的一系列不同的设计。每个尾端片子组件34包括一连杆机构38,并带有 两组彼此间隔开的爪部40。该典型框架结构30的爪部40与典型的支架元件28滑动连接 (即，非固定的），从而使得支架元件28和雨刮条22能够在纵长方向上相对于框架结构30 滑动。这一结构通过减少了支架元件28和雨刮条22在弯曲至匹配挡风玻璃24的曲率时 其中所产生的内部应力，从而提高了雨刷组件20的擦拭质量和耐久性。当该典型的雨刷装 置20安置在车辆的挡风玻璃24上时，车辆上的这些部件，S卩，框架结构30将来自雨刮臂的 力传递至支架元件28,然后传递至雨刮条22,从而将雨刮条22挤压在挡风玻璃24上，并在 雨刮条22和挡风玻璃24之间形成密封。
[0021] 再参见图1，尾端片子组件34还包括带有向下延伸的凸缘部42的端盖，其中凸缘 部42邻近雨刮条22和支架元件28的端部。同时，该凸缘部42定义了用于限制雨刮条22 和支架元件28相对于框架结构30的运动的停止点。换句话说，支架元件28和雨刮条22 仅可以在预定范围内相对于框架结构30滑动，该预定范围由尾端片子组件34的凸缘部42 确定。
[0022] 仍然参见图1，该典型框架结构30的主桥32和尾端片子组件34的外表面均具有 扰流板形状，以用于当车辆高速行驶时产生向下的力，从而增加雨刮条22对于车辆的挡风 玻璃24的压力，并改善雨刮条22和挡风玻璃24之间的密封性。这在车辆高速行驶时，具 有提高典型雨刷组件20的擦拭质量的效果。
[0023] 现在参见图2,该典型的支架元件28在插入雨刮条22的凹槽26中之前先预成型。 特别地，每个典型的支架元件28预成型为呈Μ形，S卩，在处于松弛的、无应力的状态下时，具 有一对通过一面向上的弯曲部彼此隔开的面向下的弯曲部。
[0024] 现在参见图4,两组爪部40在邻近这些位置处与支架元件28连接，S卩，在这些位 置，支架元件28在面向下的弯曲部44和面向上的弯曲部46之间过渡。当雨刷组件20安 置在挡风玻璃24上时，可以发现该特殊结构能够使压力梯度沿着雨刮条22的长度最均匀 地分布。例如，现在参见图5A，示出了典型的雨刷组件20,且仅有雨刮条22的最下部分与 挡风玻璃24接触。然后，图5B示出了当雨刷组件20通过雨刮臂挤压在挡风玻璃24上时， 如何拉平雨刮条22。将多组爪部40定位在面向下的弯曲部44和面向上的弯曲部46之间 的过渡区域处，可促进并有利于这种拉平动作。现在图5C示出了处于准备擦拭的结构的典 型雨刷组件20。由此可见，雨刮条22挤压在挡风玻璃24上的压力大致沿着典型雨刷组件 20的长度均匀分布。与其他已知的雨刷组件相比，这基本消除了条痕，并实现了大致一致的 擦拭效果。
[0025] 现在参见图6,大致示出了用于制作Μ形支架元件28的机构。如图所示，该结构包 括轧辊总成48,该轧辊总成48包括至少一对彼此偏置的轧辊50。一条可挠曲的且呈弹簧 状的材料（例如弹簧钢）送进两个轧辊50之间。每个轧辊50有效地连接至一非圆形的凸 轮52,以改变由轧辊50施加在雨刮条22上的压力。改变由轧辊50施加的压力，能有效地 使该条材料变形成这样，即，该条材料在退出轧辊总成48时具有一曲率。例如，增加由一个 轧辊50施加的压力能够使该条材料具有面向下的曲率，增加由另一个轧辊50施加的压力 能够使该条材料具有面向上的曲率。一切割机构54邻近轧辊总成48设置，以将该条材料 切割成预定的长度。可以看到的是，这种工艺非常快速且性价比高。然而，应该理解的是， 支架元件28可以通过一系列不同的滚轧或弯曲工艺被弄弯。
[0026] 本发明的另一个方面是一种制造雨刮装置的方法。该方法包括制备至少一个弹性 的且细长的支架元件28的步骤。该支架元件28优选地由弹簧状的材料（例如弹簧钢）制 成。该方法继而具有使该至少一个支架元件28塑性变形的步骤，以使该至少一个支架元件 28在处于松弛状态下时具有至少一个面向上的弯曲部46和至少一个面向下的弯曲部44。 该变形过程优选地通过轧辊总成48实现，该轧辊总成48包括多个轧辊50,当支架元件28 送进两个轧辊50之间时，该轧辊50通过一可变的力使支架元件28偏置。该方法继续包括 将至少一个支架元件28与雨刮条22连接，以将该雨刮条22偏置成具有至少一个面向上的 弯曲部46和至少一个面向下的弯曲部44的结构。
[0027] 显然，根据上述教导，本发明的各种修改和变化都是可能的，而且，在所附权利要 求范围内，本发明也可通过除了具体描述以外的方式实现。
【权利要求】
1. 一种雨刮装置，其用于清洁车辆的挡风玻璃，其特征在于，所述装置包括： 一由柔性材料制成的细长的雨刮条，其用于密封抵压在该挡风玻璃上，并具有至少一 个细长的凹槽； 至少一个弹性的且细长的支架元件，其设置在所述雨刮条的所述至少一个凹槽中，以 当该至少一个支架元件处于松弛状态下时将所述细长的雨刮条偏置成预定的结构；以及 其中，当所述至少一个支架元件处于松弛状态下时，该至少一个支架元件具有至少一 个面向上的弯曲部以及至少一个面向下的弯曲部。
2. 如权利要求1所述的雨刮装置，其特征在于，所述至少一个支架元件具有一对所述 面向下的弯曲部，且该对面向下的弯曲部通过单个面向上的弯曲部彼此隔开，从而当所述 至少一个支架元件处于松弛状态下时，该至少一个支架元件呈Μ形。
3. 如权利要求2所述的雨刮装置，其特征在于，所述细长的雨刮条上的所述至少一个 细长的凹槽进一步定义为一对细长的凹槽，其中，所述至少一个支架元件进一步定义为一 对支架元件。
4. 如权利要求3所述的雨刮装置，其特征在于，所述装置进一步包括一框架结构，其包 括至少两组与所述支架元件连接的爪部。
5. 如权利要求4所述的雨刮装置，其特征在于，所述至少两组爪部在邻近所述面向上 的弯曲部和所述面向下的弯曲部之间的位置处与所述支架元件连接。
6. 如权利要求4所述的雨刮装置，其特征在于，所述至少两组爪部进一步定义为至少 四对爪部。
7. 如权利要求6所述的雨刮装置，其特征在于，所述多组爪部相对于所述支架元件是 可滑动的，以支撑所述支架元件，同时还使得所述支架元件相对于所述框架结构滑动运动。
8. 如权利要求7所述的雨刮装置，其特征在于，所述支架元件在相对的两端之间延伸， 其中，所述框架结构向外延伸超过所述支架元件的所述相对的两端，并且所述框架结构包 括一对凸缘部，其用于提供一对用于所述支架元件相对于所述框架结构的滑动运动的停止 点。
9. 如权利要求4所述的雨刮装置，其特征在于，所述框架结构具有一呈扰流板形的外 表面。
10. -种制造雨刮装置的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤： 制备至少一个弹性的且细长的支架元件； 使该至少一个支架元件塑性变形，以使该至少一个支架元件在处于松弛状态下时具有 至少一个面向上的弯曲部；以及 使该至少一个支架元件塑性变形，以使该至少一个支架元件在处于松弛状态下时具有 至少一个面向下的弯曲部。
11. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述使该至少一个支架元件塑性变形 的步骤通过一乳棍总成实现。
12. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括将该至少一个支架 元件与一雨刮条连接，以将该雨刮条偏置成具有至少一个面向上的弯曲部和至少一个面向 下的弯曲部的结构。
【文档编号】B60S1/38GK104114420SQ201280069616
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2012年12月13日 优先权日:2011年12月14日
【发明者】迈克尔·奥斯力兹罗, 丹尼斯·E·考克斯 申请人:费德罗-莫格尔公司