本公開涉及用于車輛的清洗器噴嘴且更尤其涉及改善在清洗液噴射時(shí)由于清洗器噴射口的外部?jī)鼋Y(jié)而產(chǎn)生的噴射障礙的用于車輛的清洗器噴嘴。

背景技術(shù)：

通常，清洗器噴嘴噴射清洗液到機(jī)動(dòng)車輛的擋風(fēng)玻璃上以移除擋風(fēng)玻璃上的異物，從而為駕駛員提供前視圖。清洗器噴嘴在最小的持續(xù)時(shí)間內(nèi)噴射適當(dāng)量的清洗液到擋風(fēng)玻璃的廣闊區(qū)域上。常規(guī)的清洗器噴嘴通常通過(guò)組裝到噴嘴蓋的排出口的清洗器噴射口噴射清洗液到擋風(fēng)玻璃上。在極冷溫度期間，清洗器噴射口的外部?jī)鼋Y(jié)可發(fā)生并阻止正常功能。例如，為了阻止在嚴(yán)寒天氣中由于清洗器噴射口的外部?jī)鼋Y(jié)而發(fā)生的噴射障礙，加熱元件可用于將熱轉(zhuǎn)移到清洗器噴射口，從而使清洗器噴射口解凍。然而，從加熱元件生成的熱在轉(zhuǎn)移到清洗器噴射口的過(guò)程中被清洗器噴嘴的內(nèi)部和外部環(huán)境損耗。即，熱損耗抑制冰解凍性能。因此，由于清洗器噴射口的外部?jī)鼋Y(jié)而難以為駕駛員獲得視覺的前視野。

以上在背景部分公開的信息僅為了提高對(duì)本發(fā)明的背景技術(shù)的理解，且因此這些信息可包含不形成已為普通技術(shù)人員所知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供用于車輛的清洗器噴嘴，其可通過(guò)利用由設(shè)置在清洗器噴嘴內(nèi)部?jī)?nèi)的超聲換能器生成的超聲振動(dòng)來(lái)移除凍結(jié)在清洗器噴射口的表面上冰和異物。

因此，一方面，本發(fā)明提供用于車輛的清洗器噴嘴，其可包括帶有清洗器噴射口的噴嘴蓋以及帶有清洗液通道的噴嘴體。超聲換能器可配置成生成超聲振動(dòng)且可設(shè)置在噴嘴體的內(nèi)部?jī)?nèi)。另外，超聲換能器可布置在清洗器噴射口的下部下面且可配置成提供朝向清洗器噴射口的超聲振動(dòng)。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，超聲換能器可包括具有電極構(gòu)件的壓電傳感器單元，所述電極構(gòu)件可配置成應(yīng)用來(lái)自外部電源和在電極構(gòu)件的下部下面堆疊的壓電層的電流，所述電極構(gòu)件可配置成通過(guò)電極構(gòu)件的勢(shì)差生成超聲振動(dòng)。第一匹配層可堆疊在最上層處的電極構(gòu)件的上部上且可配置成增強(qiáng)在壓電層處生成的超聲振動(dòng)并傳送該超聲振動(dòng)到清洗器噴射口。第二匹配層可堆疊在最下層處的壓電層的下部下面且可配置成使可傳送到噴嘴體的下部的振動(dòng)減弱。

此外，根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例，第一匹配層可與具有角柄的增強(qiáng)層耦合，所述角柄可連接到清洗器噴射口。角柄可形成為錐形的，其尖端逐漸變窄。此外，根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例，超聲換能器可設(shè)置在帶有阻尼器的噴嘴體的內(nèi)部?jī)?nèi)，所述阻尼器設(shè)置在清洗液通道的前部。阻尼器可配置成使傳送到噴嘴體的超聲振動(dòng)減弱。用于車輛的清洗器噴嘴可阻止由于清洗器噴射口的外部?jī)鼋Y(jié)而產(chǎn)生的清洗液噴射障礙，且可允許駕駛員在極冷溫度中獲得前視圖并可提高車輛的市場(chǎng)性。

附圖說(shuō)明

現(xiàn)在將參考通過(guò)附圖示出的本發(fā)明的示例性實(shí)施例來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明的上述和其它特征，其中附圖在下文中僅通過(guò)例證的方式給出，并且因此并非對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制，且其中：

圖1A和圖1B是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的清洗器噴嘴的示例性透視圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的清洗器噴嘴的示例性截面圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的超聲換能器的示例性分解透視圖；且

圖4是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例示出超聲換能器和清洗器噴射口之間的連接配置的示例性視圖。

應(yīng)該理解，附圖不一定按比例繪制，而是呈現(xiàn)說(shuō)明本發(fā)明的基本原理的各種示例性特征的稍微簡(jiǎn)化的表示。如本文所公開的本發(fā)明的具體設(shè)計(jì)特征(包括例如具體尺寸、方向、位置以及形狀)可部分通過(guò)特定的預(yù)期應(yīng)用和使用環(huán)境來(lái)確定。在圖中，在貫穿附圖的多幅圖形中，標(biāo)識(shí)號(hào)指本發(fā)明的相同或相等的部分。

具體實(shí)施方式

以下將詳細(xì)參考本發(fā)明的各種示例性實(shí)施例，其實(shí)例在附圖中示出并在下面描述。雖然將結(jié)合示例性實(shí)施例描述本發(fā)明，應(yīng)該理解，本描述不旨在將本發(fā)明限制到那些示例性實(shí)施例。正相反，本發(fā)明旨在不僅涵蓋示例性實(shí)施例，而且涵蓋可包括在如所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的各種替代物、修改、等效物和示例性實(shí)施例。

應(yīng)該理解，如本文所用的術(shù)語(yǔ)“車輛”或“車輛的”或其它類似術(shù)語(yǔ)通常包括機(jī)動(dòng)車輛，如包括運(yùn)動(dòng)型多用途車(SUV)、公共車輛、卡車、各種商用車輛的客用汽車，包括各種小船、輪船的船只，飛機(jī)等等且包括混合動(dòng)力車輛、電動(dòng)車輛、插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車輛，氫動(dòng)力車輛和其他替代燃料車輛(例如，源于石油之外的資源的燃料)。

盡管示例性實(shí)施例描述為使用多個(gè)單元執(zhí)行示例性過(guò)程，應(yīng)該理解，也可通過(guò)一個(gè)或多個(gè)模塊執(zhí)行示例性過(guò)程。此外，應(yīng)該理解，術(shù)語(yǔ)控制器/控制單元指包括存儲(chǔ)器和處理器的硬件設(shè)備。存儲(chǔ)器配置成儲(chǔ)存模塊且處理器具體配置成執(zhí)行所述模塊以執(zhí)行下面進(jìn)一步描述的一個(gè)或多個(gè)過(guò)程。本文所用的術(shù)語(yǔ)僅為了描述特定實(shí)施例的目的，且并非為了限制本發(fā)明。如本文所用的單數(shù)形式“一種/個(gè)(a/an)”、以及“該”也旨在包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文另外清楚地指示。

應(yīng)該進(jìn)一步理解，當(dāng)在本說(shuō)明書中使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)“包括”和/或“包括的”限定了所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、和/或組件的存在，但不排除一個(gè)或多個(gè)其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或其組合的存在或添加。如本文所用的術(shù)語(yǔ)“和/或”包括一個(gè)或更多關(guān)聯(lián)所列項(xiàng)的任一組合和所有組合。

參考圖1A，圖1B和圖2，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的清洗器噴嘴可設(shè)計(jì)為從駕駛員視野移除凍結(jié)到清洗器噴水口114的表面的冰以及諸如灰塵等異物。例如，超聲換能器130可設(shè)置在清洗器噴射的內(nèi)部?jī)?nèi)，且可配置成生成帶有低電壓功率的高振動(dòng)。具體地，清洗器噴嘴可包括通過(guò)超聲振動(dòng)移除清洗器噴射口114外部處的異物，所述超聲振動(dòng)通過(guò)可配置成將由勢(shì)差生成的電脈沖轉(zhuǎn)換為振動(dòng)的壓電傳感器單元131生成。

具體地，清洗器噴嘴可包括噴嘴蓋110和噴嘴體120的組合，所述噴嘴蓋110設(shè)置在噴嘴蓋的上部，所述噴嘴體120設(shè)置在噴嘴蓋的下部。噴嘴蓋110可包括多個(gè)排出口112，以及可配置成噴射清洗液的清洗器噴射口114。例如，3個(gè)清洗器噴射口114可以三角形布置設(shè)置且可耦合到每個(gè)排出口112。噴嘴體120可形成為包括清洗液通道122，且清洗器噴射口114可配置成與清洗液通道122流體連通。此外，超聲換能器130可設(shè)置在噴嘴體120的內(nèi)部?jī)?nèi)。具體他，超聲換能器130可設(shè)置在清洗液通道122的前部分內(nèi)的清洗器噴射口114的下部下。

另外，超聲換能器130可配置成在噴嘴體120的內(nèi)部?jī)?nèi)生成超聲振動(dòng)，且可向清洗器噴射口114提供超聲振動(dòng)。如圖2和圖3中所示的超聲換能器可包括壓電傳感器單元131以及第一匹配層134和第二匹配層135，所述第一和第二匹配層可設(shè)置成從頂部和底部包圍壓電傳感器單元131。壓電傳感器單元131可包括電極構(gòu)件132，其可配置成應(yīng)用來(lái)自外部電源的電流。壓電層133可堆疊在電極構(gòu)件132的下面且可配置成通過(guò)電極構(gòu)件132的勢(shì)差生成超聲振動(dòng)。換句話說(shuō)，為了基于從外部電源應(yīng)用的電流生成超聲振動(dòng)，超聲換能器130可包括電極構(gòu)件132以及可垂直堆疊的壓電層133。

具體地，超聲換能器130可包括具有垂直堆疊的兩個(gè)壓電傳感器單元131的結(jié)構(gòu)。每個(gè)壓電傳感器單元131的電極構(gòu)件132可形成為這樣的結(jié)構(gòu)，其可配置成通過(guò)電極構(gòu)件的第一側(cè)端處的陰極端子和電極構(gòu)件的第二側(cè)端處的陽(yáng)極端子之間的線137應(yīng)用電流。因此，來(lái)自外部電源的電流的應(yīng)用可在第一側(cè)端和第二側(cè)端之間生成勢(shì)差。

壓電層133可配置成通過(guò)在電極構(gòu)件132處生成的勢(shì)差生成超聲振動(dòng)，所述電極構(gòu)件132經(jīng)由表面接觸堆疊在壓電層上。換句話說(shuō)，壓電層可通過(guò)處理諸如壓電陶瓷等具有壓電效應(yīng)的壓電材料形成，所述壓電效應(yīng)可配置成將交流電流的電振動(dòng)(例如，脈沖)轉(zhuǎn)換為機(jī)械振動(dòng)。壓電層133可以平板型和環(huán)形形狀等形成。另外，壓電層133的中心部分可被穿孔。電極構(gòu)件132可以平板型和環(huán)形形狀形成。電極構(gòu)件132的穿孔的中心部分可對(duì)應(yīng)于壓電層133。

第一匹配層134可設(shè)置在最上層處的電極構(gòu)件的上部上且可配置成傳送在壓電層133處生成的超聲振動(dòng)到清洗器噴射口114。此外，第二匹配層135可設(shè)置在最下層處的壓電層的下部下面且可配置成使可朝噴嘴體120的下部傳送的后部振動(dòng)減弱。第一匹配層134和第二匹配層135可通過(guò)對(duì)金屬材料機(jī)械加工而形成。

例如，第一匹配層134可配置成增強(qiáng)超聲振動(dòng)的波形，所述超聲振動(dòng)使周期性波形壓縮并膨脹。具體地，周期性波形可在壓電層133處通過(guò)金屬材料的固有阻抗生成且可對(duì)應(yīng)于波形的一致性。另外，振動(dòng)可傳送到清洗器噴射口114。換句話說(shuō)，第一匹配層134可配置成朝清洗器噴射口114傳送壓電層133的振動(dòng)特性且因此可獲得一致性。第二匹配層135可配置成通過(guò)金屬材料的內(nèi)在阻抗使可傳送到噴嘴體120的下部的振動(dòng)減弱。具體地，第一匹配層134和第二匹配層135的材料不一定限于相同的金屬材料。

第一匹配層134和第二匹配層135可支撐兩個(gè)壓電傳感器單元131，其可以表面接觸的形式從頂部和底部以堆疊結(jié)構(gòu)安置在匹配層之間。具體地，接合突出部134a可穿過(guò)壓電傳感器單元131的中心部分且第二匹配層135可形成為從第一匹配層134的底部突出。接合突出部134a可插入并耦合到第二匹配層135的中心部分。具體地，接合突出部134a可阻止對(duì)電極構(gòu)件132內(nèi)的電流流動(dòng)的干擾。因此，接合突出部134a可利用不能夠傳導(dǎo)電流的非金屬材料機(jī)械加工且可附接到第一匹配層134的底部。

此外，增強(qiáng)層136可包括直接連接到清洗器噴射口114的角柄136a且可耦合到第一匹配層134的頂部。角柄136a可形成為錐形的，其尖端沿其長(zhǎng)度方向逐漸變窄。因此，振動(dòng)可經(jīng)過(guò)在增強(qiáng)層的狹窄區(qū)域上匯聚的第一匹配層134傳送并增強(qiáng)到增強(qiáng)層136的廣闊區(qū)域。換句話說(shuō)，已經(jīng)過(guò)第一匹配層134增強(qiáng)的超聲振動(dòng)可配置成再一次在增強(qiáng)層136中增強(qiáng)且可傳送到清洗器噴射口114。

增強(qiáng)層136可基于可配置成噴射清洗液的清洗器噴射口114的數(shù)量包括帶有分支的多個(gè)角柄136a，所述多個(gè)角柄136a可連接到每個(gè)清洗器噴射口114。具體地，每個(gè)角柄136a可形成為錐形的以包括逐漸變窄的尖端。換句話說(shuō)，增強(qiáng)層136的配置可基于清洗器噴射口114的數(shù)量和幾何結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)匦薷牟⑿纬伞?/p>

雖然由于清洗器噴嘴包括具有3個(gè)清洗器噴射口114的三向清洗器噴嘴，圖4中示出的清洗器噴嘴可包括具有3個(gè)角柄136a的增強(qiáng)層136，然而應(yīng)該注意，本發(fā)明不限于此。如上所示的超聲換能器130可設(shè)置在噴嘴體120的內(nèi)部?jī)?nèi)且可包括阻尼器124，其設(shè)置在清洗液通道122的前部分處的清洗器噴射口114的下部下面。

阻尼器124可配置成使可傳送到噴嘴體120的超聲振動(dòng)減弱，所述噴嘴體120圍住超聲換能器130。當(dāng)超聲換能器130設(shè)置在阻尼器內(nèi)時(shí)，阻尼器可插入并耦合到噴嘴體120的內(nèi)部。另外，阻尼器可設(shè)置在噴嘴體120的清洗液通道122的前部分處的噴嘴蓋110的清洗器噴射口114的下部下面且可被支撐以使超聲換能器130的角柄136a能夠接觸清洗器噴射口114。

如上所述的超聲換能器130可包括在壓電傳感器單元131處生成的超聲振動(dòng)。超聲振動(dòng)可配置成在增強(qiáng)層136中增強(qiáng)且然后可配置成朝向清洗器噴射口114傳送。具體地，振動(dòng)可傳送到設(shè)置在清洗器噴射口114和在清洗器噴射口114的表面上形成的冰層之間的氣隙(例如，介質(zhì)邊界層)且可使冰層斷裂并可促進(jìn)凍結(jié)的清洗器噴射口114融化。

上述超聲換能器130可配置成使任一其它方向上的振動(dòng)減弱，除了在經(jīng)由阻尼器124和第二匹配層135經(jīng)過(guò)增強(qiáng)層136的角柄136a朝向清洗器噴射口114傳送的方向的振動(dòng)。帶有設(shè)置其中的超聲換能器130的清洗器噴嘴可配置成在最小持續(xù)時(shí)間內(nèi)通過(guò)利用超聲波的波長(zhǎng)的特性使清洗器噴射口114解凍。此外，由于清洗器噴嘴可使用低電壓功率實(shí)現(xiàn)高振動(dòng)，清洗器噴嘴的大小可減小。

已經(jīng)參考本發(fā)明的示例性實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，本發(fā)明的范圍不限于如上所述的示例性實(shí)施例，且在不偏離本發(fā)明的原理和精神的情況下可對(duì)這些示例性實(shí)施例進(jìn)行改變，其范圍限定在所附權(quán)利要求和它們的等效物中。