专利名称：下降式停放的风挡雨刷机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及机动车辆的风挡雨刷方面，特别是涉及一种下降式停放机构，这种机构可将雨刷的刮水片移动到刮水片的内刷位置下面的停放位置上。
背景技术：
在刷臂和马达驱动的曲轴臂之间具有往复驱动连杆那一种类型的典型汽车风挡雨刷系统中，当曲轴臂朝一个方向连续转动时，雨刷臂就会带动刮水片通过固定的上下位置之间的一弧形扫描轨迹。按照众多的先前方案来看，都是采用在刮水片的最后一个行程中增加曲轴臂的长度或行程的方法来将刮水片移动到该扫描轨迹下面的停放位置上。在所谓反转一停放下降系统中，刮水片超过内刷位置的附加角运动是由雨刷驱动系统中的一个特定机构产生的。这个机构在雨刷驱动轴开始反转时就会自动增加曲轴臂的长度。
在几种这样的系统中，一个偏心传动装置安装在驱动马达和驱动连杆之间的曲轴臂中。当马达轴朝第一方向转动时，曲轴臂保持一个折叠的或驱动的状态，这将导致对风挡的正常刮扫。当驱动轴的转动方向反转到第二转动方向时，偏心传动装置自动将曲轴臂延伸到停放位置。按照本发明，曲轴臂是一个改进了的采用偏心传动装置的可变长度的曲轴臂。
发明概述本发明是一个用于雨刷系统的新的经过改进的可变长度曲轴臂。这个雨刷系统包括一个在车身上可绕一枢轴转动的雨刷臂；一个下臂，为了转动刷臂，它的第一端相对于刷臂是固定的；一个其第一端可转动地与下臂的第二端相连的驱动连杆；以及一个电动马达驱动装置，它具有一个可绕驱动轴线朝第一方向和相反的第二方向转动的驱动轴。
新的经改进的曲轴臂包括一个具有第一端和第二端的输出臂，其第二端与驱动连杆的第二端是可转动地相连接。同时，为了整体转动，偏心传动装置与驱动轴牢固地连接在一起。输出臂的第一端与偏心传动装置相连以便绕一平行于且离开驱动轴线的偏心轴线转动。输出臂相对于偏心传动装置的转动是在驱动位置和停放位置之间进行的，驱动位置形成了相对于驱动轴线的第一曲轴臂长度，停放位置形成了一个比第一曲轴臂的长度长的第二曲轴臂长度，而且第二曲轴臂长度与刷臂的停放位置相应。
偏心传动装置和输出臂之间的连接件在驱动位置上把偏心传动装置和输出臂可转动地固定在一起，而且当驱动轴朝第一方向转动时，该连接件在第一，第二两个方向上都要承受负荷。这个连接件是可松脱的，以便使偏心传动装置与输出臂之间能发生绕偏心轴线的相对转动。连接件与车身之间的凸轮件是在驱动轴朝第二方向转动时起作用。它将使连接件松脱，因而驱动轴朝第二方向的继续转动将使偏心传动装置相对于输出臂从驱动位置转动到停放位置。
附图简介
图1是安装在车上的雨刷系统的局部剖视2是电动马达驱动装置和处于驱动位置的雨刷曲轴臂的侧视剖面3是按图2中箭头3-3方向切取的处于驱动位置的曲轴臂的视图。图4是处于停放位置的雨刷曲轴臂的侧视剖面图。图5是按图4的箭头5-5所示的方向切取的处于停放位置的曲轴臂的视图。图6是曲轴臂的部件分解图。图7是销处于自由位置时的曲轴臂的轴向视图。
优选实施例详述图1画出了一个安置于车身12上并具有一对刷臂14的雨刷系统10。每个刷臂14都有一个固定在枢轴18上的第一端16，枢轴18是可转动地安装在车身12上的而且决定了刷臂1 4绕其转动的一个转动轴线20。刷臂14第二端24上装有一个刮水片22，以便在内刷位置A和外刷位置B之间往复刮扫风挡26。
每个枢轴18都固定着一个下臂30的第一端28。传动连杆32连接着两个下臂30的第二端34。可转动地连接下臂30之一的第二端34的是驱动连杆38的第一端36。驱动连杆38的第二端40是可转动地连接着可变长度曲轴臂42。
按照本发明，可变长度曲轴臂42被固定在驱动轴44上以便绕驱动轴线46转动。用一蜗杆50和蜗轮52的组合把驱动轴44可驱动地与一双向电动马达48相连接。蜗杆50是固定在马达的输出轴54上并驱动固定在驱动轴44上的蜗轮52。马达48可使驱动轴44绕驱动轴线46朝第一方向D1和相反的第二方向D2转动，如图3所示。
可变长度曲轴臂42，以三个最大部件而论，包括一个凸轮盘56，一个偏心传动装置58以及一个输出臂60。所有这些部件基本上都是平的，而且是一个放在另一个的上面以使得可变长度曲轴臂42在尺寸上非常紧凑。
从偏心传动装置58突出的凸台62确立了一个以偏心轴线64为中心的引导机构。偏心传动装置58具有一个容纳驱动轴44以便牢固地将驱动轴44与偏心传动装置58相连的孔66，从凸台62伸出一个围绕孔66的环形凸缘68。
槽口70确定了偏心传动装置58的周边72中的一个这样的结构，它具有一个第一边74和第二边76且第一边74比第二边76长。槽口70以一根从偏心轴线64出发并通过驱动轴线46的槽口轴线77为中心线。第一边74与槽口轴线77平行。第二边76则与槽口轴线成15°的夹角。
输出臂60具有一个带圆孔80的第一端78和一个带球形中介轴84的第二端82。圆孔80容纳偏心传动装置58上的凸台62，因而，输出臂60在如图2和图3所示的折叠或驱动位置和如图4和图5所示的伸展或停放位置之间可绕偏心轴线64相对于偏心传动装置58转动。
折叠的曲轴臂在驱动轴线46与球形中介轴84之间具有第一曲轴臂长R1。伸展的曲柄臂在驱动轴线46和球形中介轴84之间具有第二曲轴臂长R2。输出臂60的第二端82上的球形中介轴84提供了一个与驱动连杆38的第二端40上的辅助管套(未画出)的转动连接。输出臂60的长方孔86是以通过球形中介轴84和偏心轴线64的轴线87为中心线。
轴环88压在凸台62的上面并与之齐平以便把输出臂60夹持在偏心传动装置58上。
新月形的销板90被滑动地放置在输出臂60上，其凹表面92可滑动地与轴环88的外表面94触接。连接销或驱动销96牢固地附着在销板90上，它具有两端，第一端98伸过输出臂60上的长方孔86，进入到偏心传动装置58上的槽口70中，第二端100则向相反的方向伸出。一带状弹簧102绕套在轴环88和销板90上并加压力于销板90上，把驱动销96压向偏心轴线64。
凸轮盘56上有一偏心槽口104和一圆孔1 06。圆孔106套在偏心传动装置58的凸缘68上，因而凸轮盘56是可相对于偏心传动装置58绕驱动轴线46转动的。凸轮盘56被一卡箍108夹持在凸缘68上。驱动销96的第二端100被滑动地安置于偏心槽口104中。
杠杆或弹键110被夹持在凸轮盘56上的支柱112上以便相对于凸轮盘56，在平行于凸轮盘56的平面中，顶着杠杆弹簧11 4的压力而转动。杠杆110充当单向离合机构以便消除当偏心传动装置58朝第二方向D2转动时所引起的凸轮盘56的转动。
对于可变长度曲轴臂42的工作而言，此曲轴臂是与一在技术上众所周知的电子控制系统有关的(未画出)。这样的控制系统已在1992年9月10日提出的、申请号为07/942，920的美国专利中描述过了，那项专利已转让给本专利受让人。这个控制系统既可用电动马达48使雨刷系统10动态制动，也可使电动马达48反向驱动。这个电子控制系统包括一个可由车辆操纵者在运行位置和停止位置之间选择的雨刷开关。
曲轴臂42的运作如下。当雨刷开关置于运行位置时，马达48就朝第一方向D1驱动驱动轴44。曲轴臂42和驱动连杆38联合作用使得刮水片22在内刷位置A和外刷位置B之间往复运动。操纵杆32使雨刷臂14和两刮水片22平行运动。
只要驱动轴44是在第一方向D1上转动，则可变长度曲轴臂42就保持长度R1不变。输出臂60和偏心传动装置58被处于偏心传动装置58的槽口70中的驱动销96固定在驱动位置。为了使杠杆110超越安装在车身12上的托架118上的止动器116，杠杆弹簧114就得偏移变位。
槽口70、长方孔86和驱动销96构成了偏心传动装置58和输出臂60之间的可松脱的连接。驱动销96充当着它所在槽口70的挂接位置和离开槽口的自由位置之间移动的连轴件。接合位置如图2和图3所示，自由位置如图7所示。
尽管曲轴臂42是朝第一方向D1转动，但输出臂60和偏心传动装置58之间的这种连接却应能承受住在第一和第二方向上推动曲轴臂42的转矩负荷。这在雨刷系统10高速运作时是特别有益的，雨刷刮水片22和刷臂14绕枢轴线20的转动惯量可能在达到外刷位置B时产生一个加在曲轴臂42上的反向转矩负荷。这样，本发明提供的改进连接机构就可确保偏心传动装置58与输出臂60在扫刮过程中的持续接合。
为了制动雨刷刮水片22，可把雨刷开关推到停止位置。电子控制装置使得刮水片22返回到内刷位置A，在这个位置上有一个未标出的内刷位置指示开关使马达48动态地将雨刷系统10刹住。然后电子控制装置使马达48反转，这使得驱动轴44朝第二方向D2转动。
朝第二方向D2的转动又使得凸轮盘56上的杠杆110与上述的止动器116触接。这就消除了凸轮盘56相对于车身12的转动，同时在第二方向上，驱动轴44继续施加转矩在偏心传动装置58上。
偏心传动装置58上的这个转矩，开始是由凸轮盘56上的偏心槽口104的侧边，通过偶联驱动销96和槽口70的第二侧边76来对抗的。但是偏心槽口104的歪斜产生了一个作用在驱动销96的反作用力，这个反作用力抵消了带状弹簧102的作用力，将驱动销96提升出槽70。因此，偏心传动装置58就可相对于凸轮盘56和输出臂60转动，而输出臂60的转动则由驱动销96的第二端100所阻止。
偏心传动装置58相对于输出臂60继续转动，曲轴臂42的长度增加。这一直继续到曲轴臂长度到达R2，刮水片22移动到内刷位置A下面的停放位置C为止。这时，停放位置指示开关，未画出，就会关掉马达。
当雨刷开关被设定到运行位置，则马达48将使驱动轴44朝第一方向D1转动，而输出臂60将由于刮水片22和风挡26之间的摩擦阻力而不能转动。偏心传动装置58相对于输出臂60朝第一方向D1转动，这将使曲轴臂42变短，从而将刮水片22从停放位置C移动到内刷位置A。如上所述，当驱动销96的第一端98和槽口70之间配准时，则带状弹簧102即将驱动销96压置于槽口70之中以便将输出臂60、偏心传动装置58和凸轮盘56连成一体朝第一方向D1一起转动。
应该指出，因为组合曲轴臂42在尺寸上是很紧凑的，因而可用来代替固定长度的曲轴臂。这就允许在单一的雨刷系统装配线上组装具有和不具有下降式停放特点的两种雨刷系统。
新权利要求第6至13项已被加到本审请中，以便更好地限定权力要求的范围，从而大致地跟随对本申请对应的美国专利申请或继续申请所做的修改。相信这些修改对说明书或附图不会有任何影响。
6.在车身上的风挡雨刷系统中，此系统包括一个在车身上可绕枢轴转动的雨刷臂，一个在第一端处相对于刷臂固定以便转动刷臂的下臂，一个驱动连杆，这个连杆的第一端与下臂的第二端转动连接，以及一个电机驱动装置，其驱动轴可绕驱动轴线朝第一方向和相反的第二方向转动；一个可变长度的曲轴臂包含一个偏心传动装置，为了与驱动轴整体地转动，被固定在驱动轴上，限定一个对于驱动轴偏心的第一环形表面而且还在偏心传动装置的周边上限定一个槽口，一个输出臂，这个输出臂有第一和第二端，第一端具有一第二环形表面，它与偏心传动装置的第一环形表面可转动地触接，其第二端上具有枢轴件，它与驱动连杆的第二端转动相连，其中输出臂和偏心传动装置之间的相对转动把驱动轴线与枢轴件之间的距离从与折叠位置相关联的第一长度改变到与伸展位置相关的较长的第二长度，一个连接件，它随输出轴而转动，并且在驱动轴朝第一方向转动时，与偏心传动装置的槽口相连接以便把输出臂保持在折叠位置。
一个弹簧，从功能上看，它是放置在连接件与偏心传动装置之间的并将连接件压向偏心传动装置的周边，以及一个凸轮件，它可转动地安装在驱动轴上并绕此轴可相对于偏心传动装置和输出臂转动，它还具有一凸轮表面，当凸轮件相对于车身固定而且当偏心传动装置被驱动轴带动朝第二方向转动时，这个凸轮表面将可与连接件触接，其中，驱动轴在第二方向上继续转动时就会强迫连接件沿凸轮表面接触，从而将连接件提升出槽口，使得偏心传动装置可自由地相对输出臂转动，而且驱动轴在第二方向上的进一步转动将把曲轴臂伸长到伸展长度。
7.按照权利要求6所述的可变长度曲轴臂，其特征在于，一个抗转机构被安置在凸轮件与车身之间，其作用是，当驱动轴朝第二方向转动时，它可使凸轮盘与车身转动地连接。
8.按照权利要求7所述的可交长度曲轴臂，其特征在于，其抗转机构是一个这样的单向离合器，它允许朝第一方向转动然而却限制朝第二方向转动。
9.按照权利要求6所述的可变长度曲轴臂，其特征在于，凸轮件是一个带凸轮槽的凸轮盘，而其连接件是一个与凸轮槽嵌接的驱动销。
10.按照权利要求6所述的可变长度曲轴臂，其特征在于，其单向离合器是安置在凸轮件与车身之间，而且被作成这样的构形，当驱动轴朝第二方向转动时，它能转动地把凸轮盘与车身结合。
11.按照权利要求6所述的可交长度曲轴臂，其特征在于，其连接机构包括一安置在销板上的驱动销，它的第一端插入输出臂的槽中而第二端安置得能滑动地与凸轮表面触接。
12.按照权利要求6所述的可交长度曲轴臂，其特征在于，其凸轮表面是由凸轮盘上的槽提供。
13.按照权利要求11所述的可变长度曲轴臂，其特征在于，其凸轮表面是由凸轮盘上的槽提供。
权利要求
要求产权或特权保护的实施方案定义如下1.在车身上的风挡雨刷系统中，此系统包括一个在车身上可绕枢轴线转动的风挡雨刷臂，一个在第一端处相对于刷臂固定以便使刷臂转动的下臂，一个驱动连杆，这个连杆具有一个与下臂第二端转动连接的第一端，以及一个电动马达驱动装置，它具有一个可绕驱动轴线朝第一方向和相反的第二方向转动的驱动轴；一个可变长度曲轴臂包含一个输出臂，它具有一个第一端和一个与驱动连杆的第二端转动相连的第二端，一个偏心传动装置，牢固地连接在驱动轴上以便与之一起作整体转动，一个把输出臂的第一端连接到偏心传动装置的连接机构，它用于绕一偏心轴线在驱动位置和停放位置之间作相对转动，偏心轴线平行于驱动轴线并与驱动轴线错开，这个驱动位置将构成相对于驱动轴线的第二曲轴臂长度，而停放位置将构成比第一曲轴臂长度长、同时与刷臂的停放位置相应的第二曲轴臂长度。一个在偏心传动装置与输出臂之间的藕连机构，它在驱动位置上把偏心传动装置可转动地固定在输出臂上，当驱动轴朝第一方向上转动时，在第一和第二两个方向上都会承受负荷，同时也可松脱，以使得偏心传动装置与输出臂之间可一道绕偏心轴线作相对转动，一个在藕连机构与车身之间的凸轮机构，当驱动轴朝第二方向转动时，它可使耦连机构松开，因而在第二方向上驱动轴的继续转动将使偏心传动装置相对于输出臂从驱动位置转动到停放位置。
2.在车身上的挡风雨刷系统中，此系统包括一个安装在车身上可绕枢轴转动的挡风雨刷臂，一个驱动连杆，它具有一个与雨刷臂转动连接的第一端和一个第二端，以及一个具有可在第一方向和相反的第二方向上绕驱动轴线转动的驱动轴的电动马达驱动装置；一个可变长度曲轴臂包含一个输出臂，它具有一个第一端和一个与驱动连杆的第二端转动连接的第二端，一个偏心传动装置，它牢固地附着在驱动轴上，因而两者可绕驱动轴线整体地转动，一个把输出臂的第一端与偏心传动装置连接起来绕着平行于并错开驱动轴线的偏心轴线在驱动位置与停放位置之间做相对转动的连接机构，这里所说的驱动位置是指产生第一曲轴臂长度的位置，而停放位置是指产生一个较第一曲轴臂长度长的第二曲轴臂长度并与雨刷臂的停放时的位置相应的位置，这两种曲轴臂长度都是相对于驱动轴线而言的，一个在输出臂和偏心传动装置之间，并在啮合位置和自由位置之间可移动的连接机构，所说的啮合位置是指在第一和第二方向上承受转矩负荷时，与偏心传动装置的槽口啮合并在第一方向上把偏心传动装置与输出臂连成一转动整体的位置．这里所说的自由位置是远离槽口而且能使输出臂和偏心传动装置之间有绕偏心轴线的相对转动的位置车身和耦连机构之间的凸轮机构，当驱动轴朝第二方向转动时，这个凸轮机构可把连接件从啮合位置移动到自由位置，驱动轴朝第二方向继续转动可使偏心传动装置相对于输出臂转动，从驱动位置转到停放位置。
3.按照权利要求2所述的可变长度曲轴臂，其特征在于，其耦连机构包含一个销板，这个销板可滑动地支撑于输出臂和偏心传动装置之间，以便于在第一位置和第二位置之间移动，第一位置与耦连机构的连接位置相应，第二位置与耦连机构的自由位置相应，一个驱动销，这个驱动销牢固地附着在销板上，并平行于驱动轴线向相反的两个方向从销板伸出，它包括在销板的第一位置上与偏心传动装置的槽口啮合同时在定位板的第二位置上与传动装置上的槽口脱开的第一端和与第一端相反的第二端，以及一个把销板压向第一位置的弹簧。
4.按照权利要求3所述的可变长度曲轴臂，其特征在于，其凸轮机构包含一个凸轮盘，这个凸轮盘支撑在偏心传动装置上以便于绕驱动轴线作相对于偏心驱动装置的转动，包括一个可滑动地容纳运作的驱动销第二端的长方形槽口，以便当凸轮盘相对于车身不能转动而且偏心传动装置在第二方向上与驱动轴连成一体转动时可以凸轮方式带动驱动栓和销板从其第一位置移向其第二位置，以及一个在凸轮盘和车身之间的单向离合器，其作用是，当偏心传动装置和驱动轴向第二方向转动时使凸轮盘相对于车身不转动。
5.按照权利要求4所述的可变长度曲轴臂，其特征在于，其凸轮盘和车身之间的单向离合器包括一个构成止动件的机构，这个止动件位于凸轮盘和车身两者之一上，一个杠杆，这个杠杆转动地支承在凸轮盘和车身两者中的另一个上，当偏心传动装置和驱动轴朝第二方向转动时，此杠杆可与止动器触接以使凸轮盘相对于车身不能转动，当偏心传动装置和驱动轴朝第一方向转动时，此杠杆即与止动器松脱开，因而凸轮盘可与偏心传动装置和驱动轴作为一个整体向第一方向转动，以及一个推动此杠杆与止动器触接的弹簧。
全文摘要
雨刷系统的可变长度曲轴臂在驱动马达逆转时可为相应的雨刷刮水片提供一个下降停放位置。曲轴臂依靠偏心传动装置来改变它的长度，其长度变化是在第一长度和较长的第二长度之间。当偏心传动装置在第一方向上转动扫刮风挡时，由弹簧加载的驱动销就把偏心传动装置可转动地固定在输出臂上，曲轴臂因而处在第一长度上。弹簧加载的驱动销也与凸轮盘的凸轮槽啮合，这时凸轮盘随输出臂和偏心传动装置在第一方向上自由转动。为了将刮水片移动到下降停放位置上，应使驱动马达的转动方向反过来。这就使凸轮盘的转动被制止，停下来的凸轮槽就迫使驱动销脱离与输出臂的啮合。马达继续反转就会使偏心传动装置相对于输出臂转动，从而增加曲轴臂的长度，将刮水片移动到下降停放位置。
文档编号B60S1/18GK1129924SQ94193189
公开日1996年8月28日 申请日期1994年7月1日 优先权日1993年7月7日
发明者C·H·琼斯, L·L·库克, F·R·隆巴多 申请人:Itt汽车电气系统公司