雨刮器系統(tǒng)及其樞軸組件的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于雨刮器系統(tǒng)的樞軸組件，包括襯套座，其被固定于車體上；樞軸，其被組裝于上述襯套座內(nèi)；其中，在所述樞軸的兩端分別設(shè)置有第一墊圈和第二墊圈，第一墊圈和第二墊圈均與襯套座接觸；并且其中，所述第一墊圈和第二墊圈中的至少一個(gè)與襯套座之間的接觸面被設(shè)置為互相貼合的凸球面形和凹球面形。本實(shí)用新型還涉及包括上述樞軸組件的雨刮器系統(tǒng)。
【專利說(shuō)明】雨刮器系統(tǒng)及其樞軸組件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及車輛雨刮器系統(tǒng)，具體涉及雨刮器系統(tǒng)的樞軸組件。
【背景技術(shù)】
[0002]車輛，例如小汽車和卡車，都被裝備有雨刮器系統(tǒng)，用于從車輛的擋風(fēng)玻璃上刮除塵土、落葉、雨雪等污物，為駕駛員提供了清晰且明亮的視野。
[0003]一種類型的已知雨刮器系統(tǒng)I在圖1中示出了，其總體上包括用于提供動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)組件2，驅(qū)動(dòng)組件2 —般包括雨刮電機(jī)和減速器；用于支撐直接在車輛擋風(fēng)玻璃上進(jìn)行掃略的雨刮片(未示出)的雨刮臂組件(未示出);用于支撐雨刮臂組件的樞軸組件4;和用于將驅(qū)動(dòng)組件的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橛旯伪劢M件的往復(fù)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)組件6。
[0004]結(jié)合圖2或3并且參考圖1，樞軸組件4主要包括襯套座42和樞軸44。樞軸44延伸穿過(guò)襯套座42的管狀本體部422。襯套座42設(shè)有用于固定到車體的安裝部424，安裝部424從管狀本體部422伸出并且被形成有安裝孔，通過(guò)穿過(guò)所述安裝孔的緊固件而被緊固到車體(未示出)。連接部426從管狀本體部422伸出并且被連接到雨刮器系統(tǒng)I的管狀元件8 (圖1)，管狀元件8連接在兩個(gè)襯套座42之間，并且驅(qū)動(dòng)組件2被附接到管狀元件8。
[0005]襯套座42包括平坦的頂表面52和平坦的底表面54 (圖4和圖5)。第一平面墊圈62與平坦的頂表面52接觸，C形夾56通過(guò)第一平面墊圈62將樞軸44在沿樞軸44中心軸線的軸向上固定到襯套座42，如圖2所示；或者鎖緊螺母57被設(shè)置成通過(guò)第一平面墊圈62將樞軸44在軸向上固定到襯套座42，如圖3所示。無(wú)論上述哪種情況，第一平面墊圈62的平坦的底表面都與襯套座42的平坦的頂表面52接觸并且相互作用。
[0006]參考圖4_5a,在襯套座42的底部,雨刮器系統(tǒng)I的傳動(dòng)組件6的搖臂66被固定地連接到樞軸44，在搖臂66和襯套座42之間在軸向上設(shè)置有第二平面墊圈64。換句話說(shuō)，第二平面墊圈64的平坦的頂表面與襯套座42的平坦的底表面54接觸并且相互作用。
[0007]如本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員所知道的，當(dāng)襯套座42是新裝配的情況并且第一平面墊圈62和襯套座42在整個(gè)接觸表面上接觸時(shí)，被從擋風(fēng)玻璃上移除的對(duì)象施加到雨刮臂組件上的載荷被傳遞到樞軸44，并且均勻地分布在第一平面墊圈62和襯套座42的接觸表面，這在圖4和4a中示出了。
[0008]然而，由于上述力是變化的并且由于樞軸44在塑料襯套座42內(nèi)運(yùn)動(dòng)，相關(guān)部件，尤其是塑料襯套座42，在操作過(guò)程中經(jīng)受磨損，樞軸44和搖臂66被傾斜離開(kāi)其圖4的正常位置。例如，在圖5a中示意性示出了由于塑料襯套座42被磨損而在第一平面墊圈62和襯套座42之間在右側(cè)形成縫隙的情形，這時(shí)，作用在鎖緊螺母57上的系統(tǒng)載荷集中于其一側(cè)上，也就是圖5a的左側(cè)。如此形成了載荷峰值F和一側(cè)的載荷集中，這會(huì)進(jìn)一步增大襯套座42的磨損，并且可能導(dǎo)致C形夾56或鎖緊螺母57裂紋或斷裂。
[0009]雨刮器的工作環(huán)境各種各樣，不管襯套座是新的，還是在一定程度上被磨損了，都要求雨刮器系統(tǒng)的樞軸、電機(jī)以及在車輛上的固定點(diǎn)的穩(wěn)定定位，雨刮器系統(tǒng)的構(gòu)件、之間的連接、以及帶有鎖緊螺母或C形夾的樞軸的安裝能夠承受載荷，而不發(fā)生裂紋或斷裂。
[0010]因此希望能夠研發(fā)出新的能夠在襯套座帶有磨損的情況下承受系統(tǒng)載荷的結(jié)構(gòu)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0011]本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種新的襯套座結(jié)構(gòu)和新的墊圈結(jié)構(gòu)，使包括這些部件的雨刮器系統(tǒng)成本低、設(shè)計(jì)更堅(jiān)固，同時(shí)能夠在所有刮擦環(huán)境中順利操作。
[0012]為此，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種用于雨刮器系統(tǒng)的樞軸組件，包括襯套座，其被固定于車體上；樞軸，其被組裝于上述襯套座內(nèi)；其中，在所述樞軸的兩端分別設(shè)置有第一墊圈和第二墊圈，第一墊圈和第二墊圈均與襯套座接觸；并且其中，所述第一墊圈和第二墊圈中的至少一個(gè)與襯套座之間的接觸面被設(shè)置為互相貼合的凸球面形和凹球面形。
[0013]根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，所述第一墊圈和第二墊圈與襯套座之間的接觸面均被設(shè)置成互相貼合的凸球面形和凹球面形。
[0014]根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，上述凸球面的半徑和上述凹球面的半徑相同。
[0015]根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，所述半徑在20至30mm之間。
[0016]根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例所述樞軸組件還包括用于使所述樞軸沿其軸向固定在襯套座內(nèi)的定位構(gòu)件，所述第一墊圈在所述軸向上設(shè)置在所述襯套座和所述定位構(gòu)件之間，所述第一墊圈包括與所述定位構(gòu)件接觸的平坦頂表面。
[0017]根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，所述定位構(gòu)件是C形夾或鎖緊螺母。
[0018]根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，所述第二墊圈在所述軸向上設(shè)置在所述襯套座和固定于所述樞軸上的所述雨刮器系統(tǒng)的搖臂之間，所述第二墊圈包括與所述搖臂接觸的平坦底表面。
[0019]根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，所述襯套座是由帶有或不帶有玻璃纖維的塑料制成的襯套座。
[0020]根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，所述第一墊圈是塑料墊圈或鋼墊圈，和/或第二墊圈是塑料墊圈或鋼墊圈。
[0021]根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，提供了一種雨刮器系統(tǒng)，其包括驅(qū)動(dòng)組件；支撐雨刮片的雨刮臂組件；如上所述的樞軸組件，所述樞軸支撐著所述雨刮臂組件；以及連接在驅(qū)動(dòng)組件和樞軸組件之間的傳動(dòng)組件，所述傳動(dòng)組件的搖臂被固定地連接到所述樞軸組件的樞軸。
[0022]通過(guò)為襯套座和墊圈提供相配合的球面形表面，傳遞到穿過(guò)襯套座的樞軸上的系統(tǒng)載荷被均勻地分布在相配合的球面形表面上，不管是襯套座是新的，還是襯套座已經(jīng)被磨損了的情況下，載荷都會(huì)均勻地分布在相接觸的球面形表面上，都不會(huì)出現(xiàn)如現(xiàn)有技術(shù)中那樣的載荷峰值和一側(cè)集中。從而，降低了將樞軸軸向固定在襯套座內(nèi)的C形夾或鎖緊螺母的發(fā)生裂紋和斷裂的可能性。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]從下面結(jié)合附圖描述的優(yōu)選實(shí)施例中可以更好地理解本實(shí)用新型的上述和其它特征和優(yōu)勢(shì)，其中:
[0024]圖1是示出了現(xiàn)有技術(shù)中的雨刮器系統(tǒng)的總體示意圖；
[0025]圖2是圖1中示出的雨刮器系統(tǒng)的樞軸組件的一部分的放大圖，其中C形夾被用于將樞軸軸向固定在襯套座中；
[0026]圖3是圖1中示出的雨刮器系統(tǒng)的樞軸組件的一部分的放大圖，其中鎖緊螺母被用于將樞軸軸向固定在襯套座中；
[0027]圖4是圖3中樞軸組件的一部分的剖面圖，其中塑料襯套座是新的，而圖4a示出了在圖4中的結(jié)構(gòu)中的載荷分布；
[0028]圖5是圖3中樞軸組件的一部分的剖面圖，其中塑料襯套座已經(jīng)使用了一段時(shí)間并且一定程度上已經(jīng)磨損，而圖5a示出了在圖5中的結(jié)構(gòu)中的載荷分布；
[0029]圖6是類似于圖4的剖面圖，其中塑料襯套座是新的并且根據(jù)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例構(gòu)造，而圖6a示出了在圖6中的結(jié)構(gòu)中的載荷分布；
[0030]圖7是類似于圖5的剖面圖，其中塑料襯套座已經(jīng)使用了一段時(shí)間并且一定程度上已經(jīng)磨損，而圖7a示出了在圖7中的結(jié)構(gòu)中的載荷分布；
[0031]圖8詳細(xì)示出了圖4a中的一部分，而8a詳細(xì)示出了圖7a中的一部分。
【具體實(shí)施方式】
[0032]為了克服【背景技術(shù)】部分中描述的問(wèn)題，防止在襯套座被磨損并且樞軸已經(jīng)傾斜時(shí)系統(tǒng)載荷集中在墊圈和襯套座之間的接觸表面的一側(cè)，確保載荷分布更均勻，設(shè)計(jì)了一種用于雨刮器系統(tǒng)的新式墊圈結(jié)構(gòu)和新式襯套座結(jié)構(gòu)，它們?cè)趫D6_8a中示出了。
[0033]應(yīng)了解，附圖不必須按比例繪制，而是只用于示意目的。
[0034]根據(jù)本實(shí)用新型的新式襯套座142被設(shè)計(jì)和示出了，這里只描述它與在【背景技術(shù)】中描述的現(xiàn)有技術(shù)的襯套座的不同點(diǎn)。
[0035]襯套座142通常由塑料材料制成，包括位于頂部的球面形頂表面152和位于底部的球面形底表面154。
[0036]相應(yīng)地，第一球面形墊圈162設(shè)置在鎖緊螺母157和襯套座142之間，第一球面形墊圈162包括與襯套座142的球面形頂表面152具有一致輪廓的球面形底表面172。在襯套座142底部，第二球面形墊圈164設(shè)置在搖臂166和襯套座142之間，第二球面形墊圈164包括與襯套座142的球面形底表面154具有一致輪廓的球面形頂表面174。
[0037]當(dāng)新的襯套座142被組裝時(shí)，第一球面形墊圈162的球面形底表面172和襯套座142的球面形頂表面152在整個(gè)表面上相接觸，并且第二球面形墊圈164的球面形頂表面174和襯套座142的球面形底表面154在整個(gè)表面上相接觸。傳遞到襯套座142的載荷被均勻分布在相互接觸的球面形底表面172和球面形頂表面152上，如圖6a所示。
[0038]如圖7所示，通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)樞軸144在襯套座142內(nèi)偏轉(zhuǎn)時(shí)，因墊圈162和襯套座142之間為球面形接觸面，當(dāng)兩者間互相互動(dòng)時(shí)，兩者之間也始終以面接觸，這樣就會(huì)防止了應(yīng)力的集中而不像現(xiàn)有技術(shù)中的點(diǎn)和面的接觸方式，造成應(yīng)力集中。通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，即使樞軸144受力偏轉(zhuǎn)，使墊圈162和襯套座142之間互相滑動(dòng)，也不會(huì)造成應(yīng)力集中，從而使兩者間的磨損會(huì)在很大程度上被降低。由于具有相匹配的球面形輪廓曲率，第一球面形墊圈162的球面形底表面172和襯套座142的球面形頂表面152能夠平滑地沿彼此互相滑動(dòng)，并且兩互相接觸的面之間始終保持在整個(gè)接觸表面上相接觸。同理第二球面形墊圈164的球面形頂表面174和襯套座142的球面形底表面154由于具有相匹配的球面形輪廓曲率始終保持在整個(gè)接觸表面上相接觸。這樣，傳遞到襯套座142的載荷仍均勻地分布在球面形底表面172和球面形頂表面152上，如圖7a所示。
[0039]還出于快速和低成本的裝配過(guò)程的考慮，具有球面形接觸表面的墊圈和具有球面形接觸表面的襯套座142被使用，用于確保允許墊圈在襯套座142上滑動(dòng)。在制造過(guò)程中使用的現(xiàn)有的裝配工具對(duì)于此新式結(jié)構(gòu)仍可以使用。
[0040]墊圈和襯套座的接觸表面被設(shè)計(jì)成相配合的球面形，使得墊圈與襯套座能夠在相配合的球面形接觸表面處相互滑動(dòng)，減小了對(duì)襯套座的磨損，同時(shí)保持作用力在相接觸的球面形表面上的均勻分布，對(duì)于墊圈和鎖緊螺母來(lái)說(shuō)都具有更好的載荷分布效果。這樣，墊圈和襯套座142之間的磨損會(huì)很大程度的降低。
[0041]為了具有較大的接觸表面，應(yīng)考慮墊圈和襯套座之間的彎曲的配合線的長(zhǎng)度必須大于直線長(zhǎng)度。參考圖8和8a，其中有效接觸長(zhǎng)度被定義為第一墊圈162的底表面172和襯套座142的頂表面152之間的徑向接觸長(zhǎng)度。
[0042]對(duì)于圖8中示出的根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的平面墊圈來(lái)說(shuō)，有效接觸長(zhǎng)度為L(zhǎng)a，為墊圈162的內(nèi)徑和墊圈162的外徑之差。
[0043]對(duì)于圖8a中示出的根據(jù)本實(shí)用新型的球面形墊圈來(lái)說(shuō)，有效接觸長(zhǎng)度為L(zhǎng)b，為沿徑向方向的彎曲接觸線的真實(shí)接觸長(zhǎng)度。
[0044]很明顯地，在墊圈162具有相同內(nèi)徑和外徑的情況下，根據(jù)本實(shí)用新型的有效接觸長(zhǎng)度Lb大于根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的有效接觸長(zhǎng)度La，這是具有優(yōu)勢(shì)的。
[0045]根據(jù)本實(shí)用新型，提供了一種在其軸向兩端都具有球面形幾何形狀的襯套座，襯套座是由塑料材料制成的。還提供了兩個(gè)球面形墊圈，一個(gè)使用在鎖緊螺母和襯套座之間，而另一個(gè)使用在襯套座和搖臂之間，每個(gè)球面形墊圈包括與鎖緊螺母或搖臂接觸的平坦表面和與襯套座的對(duì)應(yīng)球面形表面接觸的球面形表面。墊圈和襯套座的球面形接觸表面能夠減小襯套座的磨損，并且在穿過(guò)襯套座的樞軸發(fā)生傾斜時(shí)仍保持載荷的均勻分布，而不會(huì)產(chǎn)生載荷峰值和壓力集中，從而防止鎖緊螺母(或C形夾)發(fā)生裂紋或斷裂。
[0046]優(yōu)選地，球面形墊圈和襯套座的對(duì)應(yīng)球面形接觸表面的球半徑設(shè)置為大于襯套座的軸向長(zhǎng)度的一半。
[0047]根據(jù)本實(shí)用新型，球面形墊圈可由鋼材料制成?？蛇x地，為成本考慮，球面形墊圈可由塑料材料制成。
[0048]根據(jù)本實(shí)用新型，襯套座可由帶有玻璃纖維的塑料材料制成，且具有很好的承載性能。這樣在襯套座中不需要襯套來(lái)支撐樞軸，因?yàn)闃休S可直接在襯套座內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)然，不帶有玻璃纖維的塑料也可以使用來(lái)制造襯套座。
[0049]本實(shí)用新型基于優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了示出和描述，但并不限制于所示出和描述的細(xì)節(jié)。相反，在不偏離由附屬權(quán)利要求限定的實(shí)質(zhì)和范圍的情況下可以進(jìn)行各種修改或變異。
【權(quán)利要求】
1.一種用于雨刮器系統(tǒng)的樞軸組件，包括: 襯套座，其被固定于車體上； 樞軸，其被組裝于上述襯套座內(nèi)； 其中，在所述樞軸的兩端分別設(shè)置有第一墊圈和第二墊圈，第一墊圈和第二墊圈均與襯套座接觸； 其特征在于，所述第一墊圈和第二墊圈中的至少一個(gè)與襯套座之間的接觸面被設(shè)置為互相貼合的凸球面形和凹球面形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樞軸組件，其特征在于，所述第一墊圈和第二墊圈與襯套座之間的接觸面均被設(shè)置成互相貼合的凸球面形和凹球面形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的樞軸組件，其特征在于，上述凸球面的半徑和上述凹球面的半徑相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的樞軸組件，其特征在于，所述半徑在20至30mm之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一所述的樞軸組件，其特征在于，所述樞軸組件還包括用于使所述樞軸沿其軸向固定在襯套座內(nèi)的定位構(gòu)件，所述第一墊圈在所述軸向上設(shè)置在所述襯套座和所述定位構(gòu)件之間，所述第一墊圈包括與所述定位構(gòu)件接觸的平坦頂表面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的樞軸組件，其特征在于，所述定位構(gòu)件是C形夾或鎖緊螺母。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一所述的樞軸組件，其特征在于，所述第二墊圈在所述軸向上設(shè)置在所述襯套座和固定于所述樞軸上的所述雨刮器系統(tǒng)的搖臂之間，所述第二墊圈包括與所述搖臂接觸的平坦底表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一所述的樞軸組件，其特征在于，所述襯套座是由帶有或不帶有玻璃纖維的塑料制成的襯套座。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一所述的樞軸組件，其特征在于，所述第一墊圈是塑料墊圈或鋼墊圈，和/或第二墊圈是塑料墊圈或鋼墊圈。
10.一種雨刮器系統(tǒng)，其特征在于，所述雨刮器系統(tǒng)包括: 驅(qū)動(dòng)組件； 支撐雨刮片的雨刮臂組件； 根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一所述的樞軸組件，所述樞軸組件的樞軸支撐著所述雨刮臂組件；以及 連接在驅(qū)動(dòng)組件和樞軸組件之間的傳動(dòng)組件，所述傳動(dòng)組件的搖臂被固定地連接到所述樞軸組件的樞軸。
【文檔編號(hào)】B60S1/18GK203511582SQ201320559166
【公開(kāi)日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月10日
【發(fā)明者】潘翠華, J·齊默爾, 陳晟 申請(qǐng)人:博世汽車部件(長(zhǎng)沙)有限公司