本發(fā)明屬于汽車的刮水器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種刮臂壓緊力可自動(dòng)調(diào)節(jié)的雨刮器。

背景技術(shù)：

目前國內(nèi)汽車保有量已超過1.3億，私家車已經(jīng)進(jìn)入千家萬戶，交通壓力日益增大，汽車雨刮器作為一種為雨天行車安全保駕護(hù)航的主動(dòng)安全部件，能夠提供清晰的視野，是其首要任務(wù)。汽車雨刮器的雨刮片膠條扮演著至關(guān)重要的角色，膠條材質(zhì)一般都是合成橡膠，易磨損、易老化是其固有特性，和膠條的磨損直接相關(guān)的是雨刮片承受的壓緊力，壓緊力過小，會(huì)導(dǎo)致膠條和風(fēng)擋玻璃貼合力不夠，出現(xiàn)漏刮和抖動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)，因此行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定雨刮片的壓緊力要求不小于0.12N/m，并且針對(duì)高速行車時(shí)雨刮器的刮凈度，國家標(biāo)準(zhǔn)也給出了強(qiáng)制要求，但是過大的壓緊力也容易加速膠條的磨損，而且也易引起噪聲，抖動(dòng)等問題。

目前市場上主流的雨刮器的機(jī)構(gòu)包含電機(jī)連動(dòng)桿總成、主刮臂、主刮片、副刮臂、副刮片等部件組成，其工作模式為，通過電機(jī)連動(dòng)桿總成將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為搖臂在一定角度內(nèi)往復(fù)的擺動(dòng)，通過搖臂上的兩個(gè)主副輸出軸帶動(dòng)主、副雨刮臂、雨刮片在風(fēng)擋玻璃上實(shí)現(xiàn)近似于扇形的兩個(gè)刮刷區(qū)域。

此運(yùn)動(dòng)過程中，雨刮片與風(fēng)擋玻璃的壓緊力，來自刮臂內(nèi)的主拉伸彈簧，彈簧的變形量，與雨刮片中心點(diǎn)相對(duì)刮桿頭位置有關(guān)，為了能夠量化此影響因素，我們通常以兩個(gè)不同的刮刷位置時(shí)，刮臂內(nèi)部刮桿頭與延伸臂之間的夾角的變化量（升降角）來度量，因風(fēng)擋玻璃為弧形，升降角在整個(gè)刮刷循環(huán)內(nèi)是一直變化的，故彈簧的彈力在雨刮片運(yùn)動(dòng)過程中是始終變化的，所以通過刮臂施加到刮片上的壓力也是始終變化的，這種變化的力不是我們期望的，我們期望壓緊力能夠恒定或者變化量盡可能的小。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述存在的技術(shù)問題，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種刮臂壓緊力可自動(dòng)調(diào)節(jié)的雨刮器。該雨刮器能夠在雨刮臂升降角變化時(shí)抑制主拉伸彈簧的形變量，如果是升降角增大通過此結(jié)構(gòu)能夠抑制刮片壓力的變大，如果升降角變小通過此結(jié)構(gòu)能夠抑制主彈簧壓力的減小，從而達(dá)到減弱因升降角變化導(dǎo)致的雨刮臂壓緊力的變化目的 。

為了解決上述存在的技術(shù)問題，本發(fā)明采用了以下方案：

一種刮臂壓緊力可自動(dòng)調(diào)節(jié)的雨刮器，包括電機(jī)連動(dòng)桿總成（1）、刮臂（2）和刮片（3），刮臂（2）包括刮桿頭（21）、主拉伸彈簧（22）、延伸臂（23）和刮桿（24），其特征在于：延伸臂（23）和刮桿（24）滑動(dòng)連接，刮桿（24）插入延伸臂（23）內(nèi)并在刮桿（24）和延伸臂（23）之間設(shè)置有副壓縮彈簧（26）。

進(jìn)一步，副壓縮彈簧（26）套在刮桿（24）上；副壓縮彈簧（26）的一端頂在刮桿（24）的凸臺(tái)結(jié)構(gòu)上，副壓縮彈簧（26）另外一端頂在延伸臂（23）內(nèi)壁的凹槽臺(tái)肩上。

進(jìn)一步，刮桿頭（21）一端和電機(jī)連動(dòng)桿總成（1）上相對(duì)應(yīng)的輸出軸連接，刮桿頭（21）另一端通過轉(zhuǎn)動(dòng)銷和延伸臂（23）另一端連接，轉(zhuǎn)動(dòng)銷和輸出軸的中心線垂直；刮桿（24）與延伸臂（23）連接的該端端頭和刮桿頭（21）之間連接有主拉伸彈簧（22），刮片（3）設(shè)置在刮桿（24）的另一端。

進(jìn)一步，刮片（3）通過刮片連接器（25）設(shè)置在相對(duì)應(yīng)的刮桿（24）上，副壓縮彈簧（26）的中心軸線方向與刮桿連接器（25）的水平方向一致。

進(jìn)一步，刮臂（2）和刮片（3）分別有兩個(gè)，刮片（3）設(shè)置在相對(duì)應(yīng)的刮臂（2）上，電機(jī)連動(dòng)桿總成（1）驅(qū)動(dòng)刮臂（2）繞輸出軸做往復(fù)循環(huán)運(yùn)動(dòng)。

該刮臂壓緊力可自動(dòng)調(diào)節(jié)的雨刮器具有以下有益效果：

（1）本發(fā)明能夠通過主拉伸彈簧與副壓縮彈簧之間力的相互作用，類似于電磁感應(yīng)中，磁通量的變化模式，將刮片的壓緊力維持在較小的變化范圍內(nèi)，當(dāng)升降角增大時(shí)，主副彈簧相互作用的結(jié)果是，副彈簧的形變會(huì)減弱主彈簧的拉伸變形增加量，從而抑制壓緊力的增量，使得膠條與風(fēng)擋玻璃之間的摩擦力在合理的范圍內(nèi)，從而達(dá)到保護(hù)膠條的目的，同時(shí)也能降低因壓緊力過大導(dǎo)致的噪音過大或者異響等不正?，F(xiàn)象；當(dāng)升降角減小時(shí)，由于副彈簧的作用，會(huì)抑制主彈簧拉伸變形的減小量，從而抑制壓緊力的減小量，使得膠條和風(fēng)擋玻璃的摩擦力在合理的范圍內(nèi)，避免壓緊力的降低導(dǎo)致刮片與風(fēng)擋玻璃的摩擦力減小引起的膠條與風(fēng)擋玻璃的貼合力降低。

（2）本發(fā)明通過一個(gè)新的刮臂結(jié)構(gòu)，來抑制拉伸彈簧的形變量，以達(dá)到消除升降角變化導(dǎo)致的壓緊力的變化，其優(yōu)點(diǎn)是刮片在刮刷的過程中，壓緊力基本恒定，能夠消除因壓緊力過大，導(dǎo)致的膠條磨損、異響等問題。而且，結(jié)構(gòu)比較簡單，成本低，易于應(yīng)用推廣。

附圖說明

圖1：現(xiàn)有技術(shù)中刮臂的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2：本發(fā)明刮臂壓緊力可自動(dòng)調(diào)節(jié)的雨刮器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3：本發(fā)明中刮臂的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4：本發(fā)明中刮臂的內(nèi)部局部放大圖；

圖5：本發(fā)明中刮臂拉伸力的分解視圖；

圖6：前風(fēng)擋玻璃的示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

1—電機(jī)連動(dòng)桿總成；2—刮臂；21—刮桿頭；22—主拉伸彈簧；23—延伸臂；24—刮桿；25—刮片連接器；26—副壓縮彈簧；3—刮片；4—前風(fēng)擋玻璃。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明：

圖2示出了一種刮臂壓緊力可自動(dòng)調(diào)節(jié)的雨刮器，包括電機(jī)連動(dòng)桿總成1，刮臂2和刮片3，刮臂2和刮片3分別有兩個(gè)刮片3設(shè)置在相對(duì)應(yīng)的刮臂2上，電機(jī)連動(dòng)桿總成1驅(qū)動(dòng)刮臂2繞輸出軸做往復(fù)循環(huán)運(yùn)動(dòng)。

如圖3和圖4所示，刮臂2包括刮桿頭21、主拉伸彈簧22、延伸臂23、刮桿24、刮片連接器25和副壓縮彈簧26。延伸臂23一端和刮桿24的一端可滑動(dòng)的連接在一起，刮桿24該端插入延伸臂23內(nèi)并在刮桿24和延伸臂23之間增加一個(gè)副壓縮彈簧26，副壓縮彈簧26套在刮桿24上，副壓縮彈簧26的一端頂在刮桿24的凸臺(tái)結(jié)構(gòu)上，副壓縮彈簧26另外一端頂在延伸臂23內(nèi)壁的凹槽臺(tái)肩上，副壓縮彈簧26的中心軸線方向應(yīng)與刮桿連接器25的水平方向一致。刮片連接器25設(shè)置在刮桿24的另一端，刮片3通過相對(duì)應(yīng)的刮片連接器25設(shè)置在相對(duì)應(yīng)的刮桿24上。刮桿頭21一端和電機(jī)連動(dòng)桿總成1上相對(duì)應(yīng)的輸出軸連接，刮桿頭21另一端通過轉(zhuǎn)動(dòng)銷和延伸臂23另一端連接，轉(zhuǎn)動(dòng)銷和輸出軸的中心線垂直。刮桿24與延伸臂23連接的該端端頭和刮桿頭21之間設(shè)置有主拉伸彈簧22。

工作時(shí)，刮片3在前風(fēng)擋玻璃4上繞輸出軸做往復(fù)循環(huán)運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡為近似扇形區(qū)域。刮片3依靠刮臂2上的主拉伸彈簧22與前風(fēng)擋玻璃4貼合，刮片3與前風(fēng)擋玻璃4的貼合情況十分關(guān)鍵，過大或過小都會(huì)導(dǎo)致雨刮工作異常。前風(fēng)擋玻璃4的結(jié)構(gòu)如圖6所示，因前風(fēng)擋玻璃4是曲面的形狀，故刮片3所受到的壓緊力，在整個(gè)軌跡過程中，都是變化的，有變大的過程，也有減小的過程。本發(fā)明中，將刮桿24與延伸臂23做成能夠沿著它們縱向自由竄動(dòng)的結(jié)構(gòu)，并在刮桿24和延伸臂23之間增設(shè)一個(gè)副壓縮彈簧26，在刮臂2隨著前風(fēng)擋玻璃4的曲面上升的過程中，主拉伸彈簧22的拉伸長度會(huì)增加，導(dǎo)致副壓縮彈簧26被壓縮，最終平衡的條件是主拉伸彈簧22的拉伸力沿副壓縮彈簧26方向的分量等于副壓縮彈簧26的壓縮力。如圖5所示，F(xiàn)壓為主拉伸彈簧真正施加到刮片的壓緊力，與主拉伸彈簧22的拉伸力F1沿副壓縮彈簧26方向的分量垂直，也即與副壓縮彈簧26的壓縮力方向垂直。

本發(fā)明刮臂的工作原理：

刮片3在運(yùn)行的過程中，當(dāng)升降角增大時(shí)，主拉伸彈簧22被繼續(xù)拉長，彈力變大，此彈力的變化同樣會(huì)導(dǎo)致與之相關(guān)的副壓縮彈簧26的壓縮，副壓縮彈簧26隨著升降角增大會(huì)被繼續(xù)壓縮，此彈簧的壓縮量得以削弱主拉伸彈簧22的伸長量，達(dá)到穩(wěn)定壓緊力F壓的目的。

刮片3在運(yùn)行的過程中，當(dāng)升降角減小時(shí)，主拉伸彈簧22回縮，彈力變小，此彈力的變化同樣會(huì)導(dǎo)致與之相關(guān)的副壓縮彈簧26的張開，副壓縮彈簧26的壓縮量會(huì)減小，副壓縮彈簧26的張開量得以加強(qiáng)主拉伸彈簧22的伸長量，達(dá)到穩(wěn)定壓緊力F壓的目的。

如圖1為現(xiàn)有技術(shù)中刮臂的結(jié)構(gòu)示意圖，傳統(tǒng)的刮臂2是刮桿24和延伸臂23之間是剛性連接，刮桿頭21和刮桿24之間有一個(gè)拉伸彈簧，刮桿頭21與輸出軸連接，刮桿24另一端和刮片3連接后放置在前風(fēng)擋玻璃4上，此時(shí)彈簧被拉伸到一定長度，此位置的彈簧拉力在連接器垂直方向的分力，為真實(shí)作用在刮片上的壓力。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明能夠通過主拉伸彈簧與副壓縮彈簧之間力的相互作用，類似于電磁感應(yīng)中，磁通量的變化模式，將刮片的壓緊力維持在較小的變化范圍內(nèi)，當(dāng)升降角增大時(shí)，主副彈簧相互作用的結(jié)果是，副彈簧的形變會(huì)減弱主彈簧的拉伸變形增加量，從而抑制壓緊力的增量，使得膠條與風(fēng)擋玻璃之間的摩擦力在合理的范圍內(nèi)，從而達(dá)到保護(hù)膠條的目的，同時(shí)也能降低因壓緊力過大導(dǎo)致的噪音過大或者異響等不正?，F(xiàn)象；當(dāng)升降角減小時(shí)，由于副彈簧的作用，會(huì)抑制主彈簧拉伸變形的減小量，從而抑制壓緊力的減小量，使得膠條和風(fēng)擋玻璃的摩擦力在合理的范圍內(nèi)，避免壓緊力的降低導(dǎo)致刮片與風(fēng)擋玻璃的摩擦力減小引起的膠條與風(fēng)擋玻璃的貼合力降低，此因素易引起刮不凈和漏刮現(xiàn)象，也是雨刮設(shè)計(jì)應(yīng)努力避免的。

上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性的描述，顯然本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。