旋转式雨刮以及雨刮器的制作方法

本发明涉及车辆技术领域，具体涉及一种旋转式雨刮以及雨刮器。

背景技术：

汽车已经成为现今社会非常普遍的交通工具，为人们的出行提供极大的便利。但是，当气温很低时，比如我国的秋冬季节，汽车的挡风玻璃会出现一层较厚的霜，会影响驾驶员的视野及行车安全。

目前，针对汽车挡风玻璃的除霜，可以利用车载空调系统将暖风吹向挡风玻璃，从而加热玻璃，融化玻璃上的结霜。但是这种方法需要耗费较长的时间。常见地驾驶员还采用手持刮片进行刮除的方式，如果刮片材质选择不当，或刮除力度和角度控制不好，很容易刮花挡风玻璃。

为此，存在利用雨刮进行除霜的方案：

方案一：雨刮设有雨刮片和雨刮片的背衬，在雨刮片和背衬之间设置有一组柔性加热器，通电后，该柔性加热器被加热，热量通过雨刮片传递至挡风玻璃，从而融化霜冻；

方案二：雨刮片设置空腔，在空腔内设置发热元件，在雨刮片朝向挡风玻璃的一面开有与挡风玻璃相对的散热孔。发热元件被加热后，通过散热孔将热量扩散到挡风玻璃上，从而融化挡风玻璃上的霜冻。

上述两个方案，分别是通过软质橡胶(雨刮片刮水需要采用软质橡胶)和空气来传递热量，然而软质橡胶导热系数很小，而空气的导热系数则更小，柔性加热器或发热元件的热量均很难传至挡风玻璃，并不能解决上述发热除霜效率低的问题，也会造成能量的浪费，甚至有可能因为温度过高而损坏雨刮片。

技术实现要素：

本发明提供一种旋转式雨刮以及雨刮器，可进行刮霜，不依赖于加热除霜，可以提高效率。

旋转式雨刮，包括雨刮片，所述雨刮片包括刮水部和用于刮霜的除霜部；还包括驱动件，所述驱动件驱动所述雨刮片旋转，以使所述刮水部朝向挡风玻璃，或所述除霜部朝向所述挡风玻璃。

该方案中，通过设置在雨刮片周向上错开的刮水部和除霜部，则可以根据需要，驱动雨刮片旋转，以使刮水部接触挡风玻璃进行刮水操作，或者使除霜部接触挡风玻璃进行刮霜操作。该结构的雨刮，在进行除霜时，无需加热，可提高除霜效率，满足现代出行的时效需求；而且，该除霜部设于雨刮片上，其选材、刮霜力度和角度均可控，也可避免刮花挡风玻璃。

可选地，所述旋转式雨刮包括雨刮臂和固定于所述雨刮臂的雨刮安装部，所述驱动件固定于所述雨刮安装部。

可选地，所述雨刮片还包括雨刮片主体；所述刮水部、所述除霜部和所述雨刮片主体，三者一体式设置或者至少除霜部和雨刮片主体一体式设置。

可选地，所述刮水部、所述除霜部分别位于所述雨刮片主体的两端。

可选地，所述刮水部的横截面呈三角形，其尖端用于刮水；和/或，所述除霜部的横截面呈梯形，所述梯形的底部用于除霜。

可选地，所述刮水部的两侧壁呈内凹的弧形内凹侧壁；和/或，所述除霜部的底部呈内凹的弧形内凹底部。

可选地，所述刮水部的底部与所述雨刮片主体之间设有缩颈部。

可选地，所述雨刮片还包括金属管，所述雨刮片主体设有轴向贯通的轴孔，所述金属管贯通所述轴孔并与所述雨刮片主体固定，所述驱动件连接所述金属管的一端，以驱动所述金属管旋转，带动所述雨刮片旋转。

可选地，所述驱动件为驱动电机，所述驱动电机的输出轴与所述金属管的一端通过键连接。

可选地，所述雨刮片安装部包括雨刮片安装套，所述雨刮片安装套具有沿轴向延伸的敞口，所述雨刮片自所述敞口装入所述雨刮片安装套，所述刮水部或所述除霜部能够伸出所述敞口，以朝向所述挡风玻璃。

可选地，所述雨刮片安装套的两端分别通过第一塞头、第二塞头封堵，所述驱动件固定于所述第一塞头，所述雨刮片通过所述驱动件与所述第一塞头可旋转地连接；所述雨刮片通过所述金属管的另一端，与所述第二塞头可旋转地连接。

可选地，所述旋转式雨刮还包括限位杆，所述限位杆的第一端位于所述第二塞头内；所述限位杆的第二端具有台阶，以插入所述金属管的另一端，限制所述金属管的轴向位移；或，所述金属管的另一端具有台阶，所述限位杆的第二端外套所述金属管的另一端，限制所述金属管的轴向位移。可选地，所述刮水部为软质橡胶制成，所述除霜部为硬质橡胶制成。

本发明还包括一种雨刮器，包括雨刮臂，和安装于所述雨刮臂的雨刮，其特征在于，所述雨刮为上述任一项所述的旋转式雨刮。与上述旋转式雨刮具有相同的技术效果。

附图说明

图1为本发明所提供旋转式雨刮一种具体实施例的结构示意图；

图2为图1的爆炸图。

图3为驱动电机和金属管的连接示意图。

图4为图1的横截面示意图，示出的旋转式雨刮处于刮水模式；

图5为图1的横截面示意图，示出的旋转式雨刮处于除霜模式；

图6为限位杆和金属管配合的示意图。

图1-6中附图标记说明如下：

1第一塞头、2驱动电机、2a键槽、3金属管、3a键、4雨刮片安装套、5接头安装孔、6雨刮片、6a刮水部、6a1弧形内凹侧壁、6a2缩颈部、6b除霜部、6b1弧形内凹底部、6c雨刮片主体、6c1轴孔；

7限位杆、71凸起段、72台阶、8第二塞头、9挡风玻璃

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1、2，图1为本发明所提供旋转式雨刮一种具体实施例的结构示意图；图2为图1的爆炸图。

本实施例中的旋转式雨刮，包括雨刮片6，雨刮片6具体包括刮水部6a，刮水部6a即用来刮水的部件，一般在雨天或者洗刷挡风玻璃9(示于图4、5)时使用，为了较好地贴附挡风玻璃9，以顺畅地实现刮水功能，刮水部6a采用软质橡胶制成，这里的软质橡胶又称为软橡胶或软质胶，含硫量通常在3％左右，具有较好的弹性以及柔软性。

值得注意的是，本实施例中的雨刮片6还包括用于刮霜的除霜部6b，除霜部6b和刮水部6a在雨刮片6的周向上错开。此时的除霜部6b采用硬质材料制成，以实现其“刮”除挡风玻璃9上结霜的功能。具体在本方案中，除霜部6b可采用硬质橡胶制成，又称为硬橡胶或硬质胶，含硫量通常在30％～50％，硬度较高同时具有一定的韧性，能承受更大的力且不会刮花挡风玻璃9。显然，为了实现刮除的功能，雨刮片6的刮水部6a和除霜部6b都是沿雨刮片6的轴向延伸。

如图2所示，该旋转式雨刮还包括驱动件，驱动件用于驱动雨刮片6旋转，即绕其自身轴线转动，以使刮水部6a朝向挡风玻璃9，从而使得刮水部6a能够刮擦挡风玻璃9，或旋转至除霜部6b朝向挡风玻璃9，从而使得除霜部6b能够刮擦挡风玻璃9，即实现刮水和除霜两个功能的切换。

请继续参考图2并结合图3理解，图3为驱动电机2和金属管3的连接示意图。

雨刮器包括安装于车辆的雨刮臂(图中未示出)和安装于雨刮臂的上述旋转式雨刮，旋转式雨刮具体包括用于固定至雨刮臂的雨刮片安装部，驱动件则固定在雨刮片安装部。雨刮片安装部如图2所示，包括雨刮片安装套4，雨刮片安装套4具有沿轴向延伸的敞口，图2中显示的大致为半圆套筒，底部为其敞口。雨刮片6可自该敞口装入雨刮片安装套4，雨刮片6的刮水部6a或除霜部6b能够伸出该敞口。雨刮片安装套4设有接头安装孔5，通过该接头安装孔5可将雨刮片安装套4装配于雨刮臂，实现整个旋转式雨刮与雨刮臂的安装。雨刮片安装套4可选用具有一定强度的塑料制成，以保证整个雨刮的稳定性。

这里的雨刮片安装套4呈半圆形套筒结构，既便于雨刮片6与雨刮臂的安装，又可以对雨刮片6起到一定的卡盖保护作用，而且不干涉雨刮片6的刮水或刮霜动作。可以理解，雨刮片安装套4不限于此形状，呈具有轴向延伸的敞口的矩形套筒也是可以的，其长度可以长于或短于雨刮片6，本方案不作具体限制，可以基于便于装配的目的进行相应的调整设计。

另外，本实施例中的雨刮片6还包括雨刮片主体6c，刮水部6a、除霜部6b和雨刮片主体6c，三者一体式设置，一体式设置可保证雨刮片6结构的整体可靠性；或者鉴于除霜部6b和刮水部6a的材质不同，可将除霜部6b和雨刮片主体6c一体设置，刮水部6a分体固定连接于雨刮片主体6c，除霜部6b和雨刮片主体6c一体设置，保证除霜部6b的可靠性，以适应除霜模式下需要较大力的强度需求。

雨刮片6还包括金属管3，雨刮片主体6c设有轴向贯通的轴孔6c1，如图2所示，这样，金属管3可贯通轴孔6c1并与雨刮片主体6c固定。具体可以通过嵌件工艺与雨刮片主体6c加工为一体。金属管3可以采用一定弹性的金属，可发生一定的弹性弯曲，使雨刮片6能更好地贴合挡风玻璃9。驱动件在本方案中具体为驱动电机2，驱动电机2具有体积小的优点，可以在旋转式雨刮这样相对狭小的空间内提供所需的驱动力，当然，并不排除采用其他驱动件。

驱动电机2的输出轴连接金属管3的一端，以驱动金属管3旋转，进而带动整个雨刮片6旋转。具体如图3所示，驱动电机2的输出轴设有键槽2a，金属管3的管腔设有与之匹配的键3a，通过键配合实现驱动电机2和金属管3的周向卡接，以带动旋转。结构简单，易于安装，扭矩传输可靠。当然，驱动电机2的输出轴与金属管3通过其他方式连接也是可以的，比如通过销轴固定。

需要说明的是，这里的金属管3与驱动件连接，而金属管3与雨刮片主体6c固定，所以驱动金属管3的旋转即可带动雨刮片6转动。因此，最终的目的是实现雨刮片6的转动，金属管3的设置并非必须，比如，雨刮片6为实心结构，其端部与驱动件(例如驱动电机2)直接连接，以实现直接驱动。当然本实施例中，雨刮片主体6c与除霜部6b一体成型，则雨刮片主体6c本身采用硬质胶制成，从驱动可靠性的角度，单独在内轴孔6c1内设置金属管3，以金属管3来传递驱动件的扭矩更为可靠。故而，专门设置嵌置于雨刮片主体6c内的金属管3，以作为实现驱动件与雨刮片主体6c连接的部件，为较为优选的实施例。

请继续参考图4、5，图4为图1的横截面示意图，示出的旋转式雨刮处于刮水模式；图5为图1的横截面示意图，示出的旋转式雨刮处于除霜模式。

当用户需要刮除挡风玻璃9上的雨水时，进入刮水模式，即使雨刮片6的刮水部6a正对挡风玻璃9，通过雨刮臂的带动，对挡风玻璃9上的雨水或者其他水进行刮除；

当用户需要清除挡风玻璃9上的霜冻时，进入除霜模式，驱动电机2带动雨刮片6转动180度，使除霜部6b正对挡风玻璃9，通过雨刮臂的带动，对挡风玻璃9上的霜冻进行刮除。

显然，当上一次处于除霜模式时，用户继续除霜模式，则不需要启动驱动电机2；用于需要除水时，则启动驱动电机2，切换为刮水模式。反之，当上一次处于刮水模式时，用户继续刮水模式，则不需要启动驱动电机2；用于需要除霜时，则启动驱动电机2，切换为除霜模式。

以上对于驱动电机2的控制，可通过ecu进行，驱动电机2可以是微型伺服电机，自带编码器，则ecu可控制驱动电机2转动的角度，即转动180度，以实现两种模式的切换。

以图4、5为例，刮水部6a和除霜部6b，二者位于雨刮片主体6c的两端，一者朝向挡风玻璃9时，另一者朝向雨刮片安装套4，所以驱动电机2驱动雨刮片6转动180度以实现除霜或刮水模式的切换。

即刮水部6a和除霜部6b是180度的布置方式，使得刮水部6a和除霜部6b二者不易于相互干扰，更为可靠，用户只需操作一次即可进行功能切换且易于切换到位，所以设置180度分布，这样控制方便简单快速且角度准确，为优选方案。此时，雨刮片安装套4的径向尺寸应当满足在转动切换模式过程中，刮水部6a和除霜部6b均能置于其内。当雨刮片安装套4的轴线与金属管3的旋转轴线重合时，要求雨刮片安装套4的内部半径大于雨刮片6的旋转半径。

但可以理解，该方案的目的在于将除霜部6b和刮水部6a单独设置，根据需要进行切换，所以只要刮水部6a和除霜部6b二者在雨刮片主体6c的周向上并不重叠即可，二者并不限于是180度的分布关系。

进一步地，刮水部6a的横截面具体呈三角形，其尖端用于刮水，尖端是相对而言，并不限定是线形，可以具有一定的厚度，如图4所示，刮水部6a截面呈等腰三角形，这样便于刮水更彻底。如图4所示，等腰三角形的刮水部6a与其尖端相对的一端设有一细长的缩颈部6a2，有助于刮除雨水时的往返运动更加顺畅和平稳，防止往返时卡滞。刮水部6a的两侧侧壁可以呈内凹的弧形，即具有弧形内凹侧壁6a1，这样刮水时使雨水向风挡玻璃9一侧运动而不至于往空中飞溅。

而对于除霜部6b，其横截面可呈梯形，梯形的底部用于除霜，底部与顶部相比，底部尺寸更大，传力更好，有利于实现其需要一定的作用力而进行刮除霜冻的功能。其底部横截面可以呈内凹的弧形，即具有弧形内凹底部6b1，这样相当于刮除霜冻时，主要是线接触，提升刮除的能力，而且可以减小与挡风玻璃9的接触面积，减小摩擦力，不至于产生噪音或者跳动。

再结合图2，并参考图6理解，图6为限位杆7和金属管3配合的示意图。

如图2所示，雨刮片安装套4的两端分别通过第一塞头1、第二塞头8封堵，第一塞头1和第二塞头8可以过盈配合或者卡接的方式固定。驱动件固定于第一塞头1，图2中的驱动电机2固定于第一塞头1。由于金属管3与驱动件连接，则雨刮片6通过驱动件与第一塞头1实现可旋转地连接。另外，雨刮片6通过金属管3的另一端，与第二塞头8可旋转地连接，这样，整个雨刮片6在雨刮片安装套4中可旋转。

如图2、6所示，旋转式雨刮还包括限位杆7，限位杆7的第一端位于第二塞头8内；限位杆7的第二端具有台阶72，形成凸起段71，凸起段71插入金属管3的另一端，与金属管3的端面卡合，从而限制金属管3的轴向位移，只能允许金属管3绕自身的轴线旋转。当然，反过来，金属管3的另一端设置出台阶，限位杆7的第二端外套金属管3的另一端，也可以限制金属管3的轴向位移，实现金属管3与第二塞头8的旋转连接。

应当理解，设置限位杆7便于实现雨刮片6可旋转地安装于雨刮片安装套4内，但不限于上述的设置方式。例如在第二塞头8内设置小轴承，金属管3的另一端插入该小轴承内也可以；或者为了节省空间，在第二塞头8上设置插孔，金属管3的另一端直接插入该插孔内，尺寸设计为间隙配合，以避免径向移动，同时可实现二者能够旋转即可。

上述实施例中，第一塞头1、第二塞头8，塞头的设置便于驱动电机2的安装和金属管3的旋转可布置。但也可以不设置塞头，比如雨刮片安装套4的两端一体式设置出相应的安装部，以实现驱动件、雨刮片6的装配。

本实施例方案中，通过设置在雨刮片6周向上错开的刮水部6a和除霜部6b，则可以根据需要，驱动雨刮片6旋转，以使刮水部6a接触挡风玻璃9进行刮水操作，或者使除霜部6b接触挡风玻璃9进行刮霜操作。该结构的雨刮，在进行除霜时，无需加热，可提高除霜效率，满足现代出行的时效需求；而且，该除霜部6b设于雨刮片6上，其选材、刮霜力度和角度均可控，也可避免刮花挡风玻璃。

本发明还提供一种雨刮器，包括雨刮臂，和安装于雨刮臂的雨刮，雨刮为上述任一实施例所述的旋转式雨刮，具有如上相同的技术效果，不再赘述。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。