雨刮裝置及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于清潔車輛擋風玻璃的雨刮裝置。該雨刮裝置包括一用于密封抵壓于擋風玻璃的雨刮條以及至少一個支架元件，該至少一個支架元件與雨刮條相連，以將該雨刮條偏置成預定的結構。一框架結構連接至該至少一個支架元件，并包括至少兩個部件。其中一個部件具有一帶有彈性擋塊的細長構件，另一個部件包括一縱向延伸的開口。該開口的其中一個壁具有一形狀與彈性擋塊相似的凹部。該細長構件插入該開口中，直至彈性擋塊卡接在開口中，以使兩個部件相連。
【專利說明】雨刮裝置及其制造方法
[0001] 相關申請的奪叉引用
[0002] 本申請要求2011年12月14日提交的第61/570, 563號美國臨時申請的權益，其 全部內容通過引用并入此處。

【技術領域】
[0003] 本發(fā)明主要涉及用于汽車的雨刮裝置，尤其涉及混合動力雨刮裝置。

【背景技術】
[0004] 大多數(shù)的汽車雨刮裝置或汽車雨刷可以分類為傳統(tǒng)型雨刷（以下稱為"傳統(tǒng)刮 片"）或梁型雨刷（以下稱為"梁式刮片"）。傳統(tǒng)刮片通常包括一細長的雨刮條；至少一個 支架元件（也稱為屈曲件（flexor));以及一框架結構，其帶有一用于連接至一雨刮臂的連 接裝置、多個連桿機構以及多個爪部。支架元件在處于松弛狀態(tài)下時通常呈直線形，且框架 結構將來自雨刮臂的力分散在支架元件和雨刮條的長度上，同時使得支架元件和雨刮條彎 曲并匹配車輛擋風玻璃的曲率。這在雨刮條和擋風玻璃之間形成了密封?？蚣芙Y構的各種 部件通常通過多個銷子相互連接，這些銷子插入穿過不同部件上對齊的孔，然后發(fā)生變形 以建立不同部件之間恒久不變的樞轉關系。
[0005] 與傳統(tǒng)刮片相比，梁式刮片缺少框架結構。相反，梁式刮片的支架元件在處于松弛 狀態(tài)下時是彎曲的，且連接裝置直接連接至一個或多個支架元件。當梁式刮片擠壓在擋風 玻璃上時，該彎曲的支架元件使得雨刮條匹配擋風玻璃的曲率，并且基本將雨刮條的全長 擠壓在擋風玻璃上，以在雨刮條和擋風玻璃之間形成密封。梁式刮片通常還包括一個或多 個擾流元件，當車輛在開動時，該擾流元件利用梁式刮片上的氣流向支架元件和雨刮條施 加下壓力，以進一步擠壓雨刷。
[0006] -些雨刷制造商已經開始制造并銷售"混合動力刮片"，該"混合動力刮片"包括傳 統(tǒng)刮片和梁式刮片的某些特點。這種混合動力刮片通常包括一框架結構以及一覆蓋該框架 結構的擾流板形的蓋片。這使得其他傳統(tǒng)刮片具有梁式刮片的下壓力的效果。正如傳統(tǒng)刮 片一樣，典型混合動力刮片的框架結構包括多個通過多個變形銷子彼此可樞轉地相連的構 件。然而，目前將這些構件以這種方式（即，在汽車的運行過程中，這些構件不會破裂）彼 此連接而采用的工藝可能是費時和/或高成本的。


【發(fā)明內容】

[0007] 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于清潔車輛擋風玻璃的雨刮裝置。該雨刮 裝置包括一由柔性材料制成的細長的雨刮條，其用于密封抵壓在擋風玻璃上；以及至少一 個可撓曲的支架元件，其與雨刮條連接，以用于將該雨刮條偏置成預定的結構。一框架結構 連接至該至少一個支架元件，并包括至少兩個部件。其中一個部件具有一細長構件，另一個 部件具有一開口，該開口的形狀適于容納該細長構件。細長構件或開口的壁上具有一彈性 擋塊，且細長構件和開口的壁中的另一個具有一凹部，該凹部的形狀適于容納該彈性擋塊。 細長構件設置在開口中，且彈性擋塊容置在凹部內，從而使兩個部件相連。這種連接非常牢 固，并且使兩個部件以這種方式相連，即，在車輛的運行過程中，它們不會彼此脫離。另外， 還可以通過簡單地推動細長構件直至彈性擋塊與凹部卡接來手動或自動地實現(xiàn)這種連接。 這種卡接會發(fā)出聲響提示這兩個部件之間已經建立了適當?shù)倪B接。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，該至少兩個部件包括一主橋和一對尾端片子組件。該 主橋包括一對開口，且每個開口的一個壁上具有凹部。每個尾端片子組件包括一呈連接件 形式的細長構件，該連接件連接至一端蓋以及一帶有與支架元件連接的爪部的連桿機構。 每個連接件包括一容置在主橋上的一個凹部中的彈性擋塊。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的又另一個方面，凹部與主橋的端部間隔開，從而無法從主橋的外部 接近該彈性擋塊。因此，尾端片子組件與主橋之間的連接是不可逆的且恒久不變的。這進 一步確保了這些部件不會彼此脫離。
[0010] 本發(fā)明的另一個方面是一種制造雨刮裝置的方法。該方法包括將至少一個支架元 件與一雨刮條連接的步驟，以將該細長的雨刮條偏置成預定的結構。該方法繼續(xù)包括制備 一框架結構的步驟，該框架結構包括至少兩個部件，且其中一個部件具有一細長構件，另一 個部件具有一開口，該開口的形狀適于容納該細長構件。細長構件或開口的壁上具有一彈 性擋塊，且細長構件和開口的壁中的另一個包括一形狀與該彈性擋塊相似的凹部。該方法 繼續(xù)進行將兩個部件中的至少一個與該至少一個支架元件連接的步驟。然后該方法繼續(xù)將 一個部件的細長構件插入另一個部件的開口中，直至將彈性擋塊與凹部卡接以使兩個部件 相連。該過程可以非?？焖偾业统杀镜赝瓿?。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 請參閱下述詳細說明并結合附圖進行考慮，本發(fā)明的上述及其他方面、特征和優(yōu) 點將更加容易領會和理解，其中：
[0012] 圖1是典型的雨刷組件的立體圖；
[0013] 圖2是圖1的雨刷組件中框架結構的局部分解圖；
[0014] 圖3是圖1的雨刷組件中尾端片子組件的分解圖；
[0015] 圖4是圖3的尾端片子組件的局部分解圖，其示出了一樞轉連接至一連接件的端 蓋；
[0016] 圖5是圖3的尾端片子組件的立體圖；
[0017] 圖6是圖3的典型連接件沿線6-6剖開的剖視圖；
[0018] 圖7是圖1的雨刷組件中主橋的局部示意圖；
[0019] 圖8是圖7的主橋沿線8-8剖開的剖視圖；
[0020] 圖9是示出了容置在主橋上的凹部內的連接件上的彈性擋塊的剖視圖；以及
[0021] 圖10是圖1的雨刷組件中一對支架元件的立體圖。

【具體實施方式】
[0022] 參見附圖，其中，相似的標記表示了所有附圖中相應的部分，圖1中主要示出了混 合動力雨刮裝置（或混合動力雨刷組件20)的典型實施例。該典型的雨刷組件20包括由 柔性和彈性材料（例如橡膠）制成的雨刮條22,其用于密封抵壓在車輛的擋風玻璃（未示 出）上，并用于去除擋風玻璃上的雨、雪、冰或其他元素。該典型的雨刮條22在一縱向方向 上延伸，并包括一對相對而置的凹槽，該凹槽基本延伸了雨刮條22的整個縱向長度。支架 元件24(也稱為屈曲部）設置在該凹槽中，以將雨刮條22偏置成預定的結構。該支架元件 24由柔性和彈簧狀材料（例如彈簧鋼）的薄帶制成，并且在相對的兩個支架端部之間沿該 縱向方向延伸。優(yōu)選地，支架元件24可滑動地設置在凹槽內，并且不與雨刮條22固定連接。 這個結構在雨刮條22彎曲至匹配擋風玻璃的曲率時具有釋放雨刮條22內部應力的效果， 從而提高雨刷組件20的擦拭質量和耐久性?？蛇x地是，支架結構24也可以僅在一處位置 與雨刮條22固定連接，而基本上不會增加雨刮條22的內部應力。
[0023] 該雨刷組件20還包括一框架結構26,該框架結構結合至支架元件24,并將來自于 雨刮臂（未示出）的力分布在部分雨刮條22上，以將該部分雨刮條22密封抵壓在擋風玻 璃上。如圖2的局部分解圖中最佳所示，該典型的框架結構26包括一主橋28以及一對用 于與主橋28的相對兩端連接的尾端片子組件30。一連接裝置32設置在主橋28的大致中 心的位置，并用于連接至雨刮臂的一端。該典型的連接裝置32構造成用于連接至鉤形雨刮 臂。然而，應該理解的是，連接裝置32可以是用于與不同類型的雨刮臂（包括例如，針型雨 刮臂或卡口型雨刮臂）連接的一系列不同的設計。
[0024] 現(xiàn)在參見圖3,主要示出了一個尾端片子組件30的分解圖。每個尾端片子組件30 包括一連桿機構34、一連接件36以及一端蓋38 (或端罩）。如圖6所示，該典型的連接件 36的橫截面大致呈U形，并具有一上壁40以及一對側壁42。再參見圖3,該側壁42包括兩 組彼此間隔開的孔44。
[0025] 端蓋38的一端具有一向下延伸的凸緣部46以及一對大致呈L形的保持元件48， 該保持元件48用于局部包住支架元件24 (圖1中示出），以支撐該支架元件24,而不限制 支架元件24在縱長方向上相對于端蓋38或框架結構26的其余部分的運動，即，該保持元 件48并不夾緊、鉚緊或以其他方式固定在支架元件24上。一向外延伸并帶有一對相對而置 的導柱52的凸舌50設置在端蓋38的與向下延伸的凸緣部46相對的一端。如圖4所示， 凸舌50上的導柱52插入連接件36上的一組孔40中，以建立端蓋38與連接件36之間的 樞轉關系。連接件36的敞開的底部使得端蓋38可向下樞轉，且連接件36的上壁40起到 了限制端蓋38向上樞轉超過特定點的停止點的作用。
[0026] 每個尾端片子組件30的連桿機構34包括兩組彼此間隔開的爪部54。這些爪部 54通過V形橋56相連，該V形橋具有一對設置在其頂端的且相對而置的導柱53。如圖5 所示，導柱53插入連接件36上的一組孔40中，以建立連桿機構34與連接件36之間的樞 轉關系。U形連接件36的敞開的底部使得連桿機構34可以在兩個方向上樞轉。與端蓋38 上的保持元件48相似，爪部54與典型的支架元件24滑動連接（即，非固定的），從而將雨 刮條22偏置抵壓在擋風玻璃上，同時使得支架元件24和雨刮條22能夠在縱長方向上相對 于連桿機構34滑動。這一結構通過減少了支架元件24和雨刮條22在彎曲至匹配擋風玻 璃的曲率時其中所產生的內部應力，從而提高了雨刷組件20的擦拭質量和耐久性。
[0027] 仍然參見圖5,連接件36的上壁40具有一縱長地位于兩組孔40之間的彈簧式的 彈性擋塊58 (或卡口）。該彈性擋塊58僅在一側連接至連接件36的周圍部分，因此，彈性 擋塊58位于連接件36的類似于懸臂梁的部分的端部。連接件36由聚合材料（或其他任 何彈性的、可撓曲的材料）制成，且該類似于懸臂梁的部分提供了彈力，以將彈性擋塊58偏 置進入預定的位置并使其從連桿機構34的上表面向上延伸。
[0028] 現(xiàn)在參見圖7,主橋28的每一端包括在縱向方向上延伸的大致呈正方形或矩形的 開口。該開口的底部具有一對向內延伸的凸緣60,且該對凸緣60之間設置有一開口槽。如 圖8所示，該開口的頂部包括形狀與連接件36上的彈性擋塊58相似的凹部62,該凹部與 主橋28的一端間隔開。為了將尾端片子組件30與主橋28連接，該尾端片子組件30的連 接件36插入主橋28的開口中直至彈性擋塊58與開口中的形狀相似的凹部62卡接。圖9 中示出了彈性擋塊58與凹部62在開口中的這種連接，且以下稱為"卡口連接"。由于從主 橋28外部不容易接近彈性擋塊58,因此，主橋28與尾端片子組件30之間的卡口連接實際 上是不可逆的且恒久不變的。這是重要的，因為在尾端片子組件30與主橋28之間的卡口 連接可以快速建立的同時，這種開口連接同樣也是牢固且能抵抗失效的。因此，卡口連接除 了能節(jié)約成本以外，在車輛的運行過程中，尾端片子組件30與主橋28脫離的風險很小甚至 沒有這種風險。連接件36的一端傾斜，以將該連接件36導入主橋的開口中，從而更易于實 現(xiàn)卡口連接。
[0029] 主橋28上的凸緣60之間的開口槽的寬度小于連接件36的寬度，以使連接件36 保持在該開口中，然而，該開口槽的寬度大于連桿機構34的寬度，以使該連桿機構34能夠 向下延伸穿過該開口槽，并能夠相對于主橋28樞轉。
[0030] 現(xiàn)在參見圖10,每個典型的支架元件24在插入雨刮條22的凹槽中之前先預成型 為大致呈Μ形，S卩，在處于松弛的、無應力的狀態(tài)下時，具有一對通過一面向上的彎曲部彼 此隔開的面向下的彎曲部。這能起到使雨刮條22更均勻地擠壓在彎曲的擋風玻璃上的作 用。然而，應該理解的是，支架元件24在處于松弛狀態(tài)下時，可以大致是直線形的，或者也 可以具有任何合適的曲率或多種曲率的組合。
[0031] 再參見圖1，端蓋38和主橋28的外表面大致呈擾流板形。這在車輛高速行駛時 產生了下壓力，以進一步將雨刮條22偏置抵壓在擋風玻璃上，并提高了雨刮條22和擋風玻 璃之間的密封性。在該典型的實施例中，該氣動下壓力基本上僅僅是由端蓋38相對于主橋 28自由樞轉而施加在支架元件24和雨刮條22上的偏置力。
[0032] 本發(fā)明的另一個方面是一種制造雨刮裝置的方法。該方法包括將至少一個支架元 件24與一雨刮條22連接的步驟，以將該雨刮條22偏置成預定的結構。該方法繼續(xù)包括 制備一框架結構26的步驟，該框架結構包括至少兩個部件，且其中一個部件具有一細長構 件，另一個部件具有一開口，該開口的形狀適于容納該細長構件。例如，在典型的實施例中， 細長構件為尾端片子組件30的連接件36,而帶有開口的部件為主橋28。連接件36包括一 彈性擋塊58,主橋28具有一凹部62,該凹部62的形狀與彈性擋塊58相似，并設置在開口 內。然而，應該理解的是，彈性擋塊58可以選擇性地位于主橋28上，且凹部62可以位于連 接件36上。該方法繼續(xù)進行將兩個部件中的至少一個與該至少一個支架元件24連接的步 驟。該連接過程例如可以是在至少一個支架元件24上滑動尾端片子組件30的爪部54。然 后該方法繼續(xù)將連接件36插入主橋28的開口中，直至彈性擋塊58與凹部62卡接，以使尾 端片子組件30與主橋28相連。該方法可以非常簡單且低成本地制造雨刮裝置，同時還能 確保主橋28與尾端片子組件30之間牢固且實際上永久的連接。
[0033] 顯然，根據(jù)上述教導，本發(fā)明的各種修改和變化都是可能的，而且，在所附權利要 求范圍內，本發(fā)明也可通過除了具體描述以外的方式實現(xiàn)。
【權利要求】
1. 一種雨刮裝置，其用于清潔車輛的擋風玻璃，其特征在于，所述裝置包括： 一由柔性材料制成的細長的雨刮條，其用于密封抵壓在該擋風玻璃上； 至少一個可撓曲的支架元件，其與所述細長的雨刮條連接，以將所述細長的雨刮條偏 置成預定的結構； 一框架結構，其連接至所述至少一個支架元件； 所述框架結構包括至少兩個部件，其中一個部件具有一細長構件，且另一個部件具有 一開口，該開口的形狀適于容納所述細長構件； 帶有所述開口的所述部件以及所述細長構件中的一個包括一彈性擋塊，另一個包括一 凹部，該凹部的形狀適于容納所述彈性擋塊；以及 所述細長構件設置在所述開口內，且所述彈性擋塊設置在所述凹部內，以使所述兩個 部件相連。
2. 如權利要求1所述的雨刮裝置，其特征在于，所述彈性擋塊設置在所述細長構件上， 且所述凹部設置在所述開口內。
3. 如權利要求2所述的雨刮裝置，其特征在于，所述框架結構的所述至少兩個部件包 括一主橋以及一對尾端片子組件，其中，所述尾端片子組件連接至所述主橋的相對兩端。
4. 如權利要求3所述的雨刮裝置，其特征在于，每個凹部與所述主橋的所述兩端間隔 開。
5. 如權利要求3所述的雨刮裝置，其特征在于，每個所述尾端片子組件包括一個所述 細長構件，且所述主橋包括一對用于容納所述尾端片子組件的所述細長構件的所述開口。
6. 如權利要求3所述的雨刮裝置，其特征在于，每個所述尾端片子組件包括一帶有至 少兩組彼此間隔開的爪部的連桿機構、一端蓋以及一連接件，其中，所述連接件包括帶有所 述彈性擋塊的所述細長構件。
7. 如權利要求6所述的雨刮裝置，其特征在于，所述端蓋與所述連桿機構樞轉連接至 所述連接件的相對兩端，且所述彈性擋塊設置在所述端蓋與所述連桿機構之間。
8. 如權利要求7所述的雨刮裝置，其特征在于，所述主橋上的所述開口包括一狹槽，且 其中所述連桿機構向下延伸穿過所述狹槽并朝著所述至少一個支架元件延伸。
9. 一種制造雨刮裝置的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟： 將至少一個支架元件與一雨刮條連接，以將該雨刮條偏置成預定的結構； 制備一框架結構，該框架結構包括至少兩個部件，且其中一個部件具有一細長構件，另 一個部件具有一開口，該開口的形狀適于容納該細長構件，且該細長構件以及具有該開口 的部件中的一個包括一彈性擋塊，另一個包括一形狀與該彈性擋塊相似的凹部； 將該兩個部件中的至少一個與該至少一個支架元件連接；以及 將一個部件的細長構件插入另一個部件的開口中，直至該彈性擋塊與凹部卡接，以使 兩個部件相連。
10. 根據(jù)權利要求9所述的方法，其特征在于，一個部件為一主橋，且另一個部件為一 尾端片子組件。
11. 根據(jù)權利要求10所述的方法，其特征在于，該主橋包括該開口，且該尾端片子組件 包括該細長構件。
12. 根據(jù)權利要求11所述的方法，其特征在于，該尾端片子組件包括一端蓋、一帶有至 少兩組爪部的連桿機構以及一連接件，其中，該連接件為帶有該彈性擋塊的細長構件。
【文檔編號】B60S1/38GK104114421SQ201280069617
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2012年12月14日 優(yōu)先權日:2011年12月14日
【發(fā)明者】邁克爾·奧斯力茲羅, 丹尼斯·E·考克斯 申請人:費德羅-莫格爾公司