用於風擋刮水器系統的樞轉本體的製作方法

2023-05-25 08:25:31

專利名稱：用於風擋刮水器系統的樞轉本體的製作方法
技術領域：
本發明總體上涉及風擋刮水器系統，且更具體地，涉及用於風擋刮水器系統的樞轉本體，該風擋刮水器系統的樞轉本體具有更輕的重量和減小的應力，且不使用用於組裝的工具。
背景技術：
相關領域已知的常規風擋刮水器系統包括某些類型的刮水器片組件，該刮水器片組件安裝至臂，該臂又與擋風玻璃相鄰安裝且被可樞轉地驅動以將橫擋風玻璃的往復運動傳遞至該刮水器片組件。橡膠擦拭元件由片組件支撐且橫跨待擦拭表面與擋風玻璃接觸。此外，這些風擋刮水器系統包括連杆組件，連杆組件置於電刮水器電機和刮水器臂之間，用於將電機的旋轉運動轉化為刮水器臂橫跨擋風玻璃的樞轉運動。風擋刮水器系統包括在連杆組件和刮水器臂之間的連接裝置。雖然相關領域已知的風擋刮水器系統大體用於其預期的目的，還是有正在進行的努力以提供具有改進的結構剛度和結構強度的更輕重量的連接裝置，這直到此時對本領域的技術人員不是顯而易見的。

發明內容
本發明克服了相關領域的缺點，在於:一種用於風擋刮水器系統的聚合物樞轉本體，該聚合物樞轉本體包括適於將風擋刮水器系統的樞轉軸組件連接至車輛的一部分的託架部，和連接至託架部、用於容納和定向樞轉軸組件的樞轉軸的套筒部。樞轉本體還包括管容納部，管容納部連接至套筒部且從套筒部向外延伸，用於容納連杆組件的組合管的一端，以將組合管互連至樞轉軸組件。樞轉本體進一步包括將套筒部與管容納部互連的至少一個工字梁部。本發明還克服了相關領域的缺陷，在於:一種用於風擋刮水器系統的樞轉軸組件，該樞轉軸組件包括:用於旋轉風擋刮水器系統的刮水器臂的金屬樞轉軸，用於容納和定向樞轉軸的聚合物樞轉本體，以及連接至樞轉本體的連杆組件的金屬組合管。樞轉本體包括:託架部，託架部適於將樞轉軸組件連接至車輛的一部分；套筒部，套筒部連接至託架部以容納樞轉軸；管容納部，管容納部連接至套筒部且從套筒部向外延伸，且連接至組合管的一端；以及至少一個工字梁部，工字梁部將套筒部與管容納部互連。本發明還克服了相關領域的缺陷，在於:一種風擋刮水器系統，該風擋刮水器系統包括:電刮水器電機；擦拭臂，所述擦拭臂具有適於與待擦拭表面接觸的擦拭元件；樞轉軸組件，所述樞轉臂組件具有連接至所述擦拭臂的金屬樞轉軸；以及連杆組件，所述連杆組件置於所述刮水器電機和所述樞轉軸組件之間，用於將所述刮水器電機的旋轉運動轉化為所述刮水器臂橫跨擋風玻璃的樞轉運動。所述連杆組件包括用於連接至所述樞轉軸組件的金屬組合管，且樞轉軸組件包括聚合物樞轉本體，所述聚合物樞轉本體容納和定向所述樞轉軸，且連接至所述組合管，且適於連接至車輛的一部分。所述樞轉本體包括:託架部，所述託架部適於將所述樞轉軸組件連接至車輛的一部分；套筒部，所述套筒部連接至所述託架部以容納所述樞轉軸；管容納部，所述管容納部連接至所述套筒部且從所述套筒部向外延伸，且連接至所述組合管的一端。樞轉本體還包括至少一個工字梁部，所述工字梁部將所述套筒部與所述管容納部以經濟有效的方式互連，同時該樞轉本體具有更輕重量和減小的應力，且不使用用於組裝風擋刮水器系統的工具。


因為閱讀了隨後結合附圖的描述之後相同的變得更好理解，本發明的其他目的、特徵和優點將容易地被理解，其中:圖1為具有根據本發明的一個實施例的風擋刮水器系統的機動車輛的前部的局部透視圖，該風擋刮水器系統包括一對風擋刮水器組件，該風擋刮水器組件可樞轉地安裝用於橫跨該車輛的擋風玻璃的往復運動；圖2為根據本發明的一個實施例的風擋刮水器系統的一部分的透視圖；圖3為圖2的風擋刮水器系統的一部分的爆炸圖；圖4為圖2的風擋刮水器系統的一部分的截面圖；圖5為根據本發明的風擋刮水器系統的一部分的另一實施例的仰視透視圖；以及圖6為圖5的風擋刮水器系統的一部分的截面圖。
具體實施例方式現在參考附圖，其中相似的標號用來指示相似的結構，車輛的一部分在圖1中以10表不。車輛本體包括前圍上蓋板12、頂蓋14和一對橫向間隔開的前柱或「A」柱16,前柱或「A」柱16延伸在頂蓋14和前圍上蓋板12之間。A柱16、頂蓋14和前圍上蓋板12協作以限定出大體矩形的周界，該周界支撐彎曲的或「向後掠的」擋風玻璃18。根據本發明，刮水器系統在圖1中總體上以20表示，且用於清潔擋風玻璃18。刮水器系統20包括總體上以22表示的一對刮水器組件，這一對刮水器組件22分別對應於車輛10的司機側和乘客側。每個風擋刮水器組件22 (後文中為「刮水器組件」)由對應的、總體上以24表示的刮水器臂組件支承。刮水器臂組件24包括刮水器臂26，刮水器臂26的一端具有適於可操作地接合刮水器組件22的連接件(未示出，但是為本領域公知的)，刮水器臂26的另一端可樞轉地安裝至連杆組件，如以下將更詳細地描述的。刮水器臂組件24適於促進刮水器組件22橫跨擋風玻璃18的擺動運動，且可包括諸如彈簧的偏置件(未示出)，偏置件產生分布在刮水器組件22的刮水器元件28上的力以清潔擋風玻璃18。刮水器系統20的剩餘部件從車輛10的外部是不可見的。更確切地說，剩餘的部件大體位於發動機機艙內且被前圍上蓋板12或車輛本體的其他部分遮擋。雖然圖1示出的刮水器組件22是結合車輛10的前擋風玻璃18示出，本領域的技術人將理解，刮水器組件22可用在車輛10的其他區域，諸如採用了刮水器系統20的後窗(未示出)或前照燈(未示出)。因此，將被理解的是，本發明不限於僅結合使用刮水器臂組件24和刮水器組件22以適用於車輛的擋風玻璃18，但是還適用於採用了刮水器臂組件24和刮水器組件22的所有應用。再次參考圖1，刮水器系統20進一步包括電刮水器電機30和總體上以32表示的連杆組件。連杆組件32置於電刮水器電機30和刮水器臂組件24之間，用於將電機30的旋轉運動轉化為刮水器臂26橫跨擋風玻璃18的樞轉運動。連杆組件32包括總體上以34表示的樞轉軸組件。樞轉軸組件34適於可操作地容納刮水器臂26的一端。因此，樞轉軸組件34的數目與系統20內的刮水器臂26的數目對應。連杆組件32可進一步包括驅動臂36，驅動臂36通過樞轉杆38可操作地連接至對應司機側刮水器臂26的樞轉軸組件34。應該理解的是，在示出的實施例中，連杆組件32可進一步包括乘客臂40，乘客臂40通過樞轉杆38可操作地連接至對應乘客側刮水器臂26的樞轉軸組件34以提供動力給乘客側刮水器組件24。連杆組件32還包括組合管或十字形管42，組合管或十字形管42延伸在與司機側刮水器臂26對應的樞轉軸組件34和與乘客側刮水器臂26對應的樞轉軸組件34之間。組合管42由金屬材料製成，且具有大體環形的橫截面形狀，但是可具有任意合適的橫截面形狀。本領域的技術人員將理解，連杆組件32可採用任意數目的不同構造，或可實質地被除去以利於用於通過樞轉軸組件34直接地驅動每個刮水器組件24的電機。本領域的技術人員也將理解，電刮水器電機30在本領域是公知的，且典型地用於提供動力給刮水器系統20以通過橫跨擋風玻璃18的表面擺動的方式移動風擋刮水器組件22。參考圖2-4，樞轉軸組件34包括總體上以44表示的樞轉軸和根據本發明的、總體上以46表示的樞轉本體，樞轉軸44通過樞轉本體46被定向。樞轉軸44包括安裝至樞轉杆38的基部(未示出)。樞轉軸44進一步包括適於接合刮水器臂26的一部分的樞轉頭部(未示出)。樞轉軸44相對於樞轉本體46的定向適於提供樞轉軸44在樞轉本體46內的旋轉運動，以便以橫跨擋風玻璃18擺動的方式引導刮水器臂25。具體地，樞轉本體46保持靜止，固定至組合管42，且將樞轉軸44的基部緊固至樞轉杆38。當驅動臂36致動樞轉杆38時，樞轉軸44在樞轉本體46內旋轉，由此使刮水器臂26運動。如本領域通常已知的，樞轉軸44在封裝在樞轉本體46內的諸如潤滑脂的潤滑劑的場內旋轉，以在旋轉操作過程中減少樞轉軸44與樞轉本體46之間的摩擦。樞轉軸44由金屬材料製成，且具有大體環形的橫截面形狀，但是可具有用於連接至刮水器臂26的、任意合適的橫截面形狀。應該理解的是，除了樞轉本體46，樞轉軸組件34在本領域是已知的。樞轉本體46包括套筒部48，套筒部48軸向延伸以將樞轉軸44容納在套筒部48內。筒部48的橫截面形狀為大體圓筒形的且橫截面形狀為圓形的，但是可具有任意合適的形狀。樞轉本體46還包括託架部50，託架部50從套筒部48向外延伸以可操作地將連杆組件32緊固至車輛10。託架部50用於接合車輛10的一部分。更具體地，託架部50適於以以下的安裝方式可操作地連接至車輛的一部分。如附圖中示出的，託架部50適於可操作地緊固至車輛10的本體的橫向延伸部的下側。然而，本領域的技術人員將理解，託架部50可以可操作地連接至車輛10的任意部分。作為示例，託架部50可連接至發動機壓力通風系統(未不出)的一部分。樞轉本體46進一步包括管容納部52，管容納部52徑向延伸出套筒部48以容納組合管42的一端。管容納部52是大體圓筒形的且橫截面形狀為圓形的，但是可具有用於容納組合管42的、任意合適的形狀。管容納部52具有空腔54以容納組合管42的一端。管容納部52還包括一對對置的開口 56，這一對對置的開口 56軸向延伸且與空腔54連通以形成在開口 56內軸向延伸的指部58。指部58包括凸緣部60，凸緣部60徑向延伸入空腔54以便以將要描述的方式接合組合管42。樞轉本體46還包括杆部或栓部62，杆部或栓部62軸向延伸入管容納部52的空腔54內。杆部62的形狀為大體圓筒形的且杆部62的直徑小於組合管42的內徑以容納在組合管42的內部。杆部62可具有在其內部軸向延伸的一對空腔63。杆部62的一端具有用於將組合管42引導至杆部62上的斜面64。杆部62包括一對對置的定位部66以接合組合管，以阻止組合管42相對於杆部62的旋轉。定位部66徑向和軸向延伸以便以將要描述的方式容納在組合管42的一端的對應的狹槽或槽口內。樞轉本體46進一步包括至少一個、優選地一對工字梁部68，工字梁部68連接至套筒部48和管容納部52且延伸在套筒部48與管容納部52之間以增強組合管42與樞轉本體46之間的連接作用。樞轉本體46還包括至少一個、優選地一對工字梁部68，工字梁部68連接至套筒部48與託架部50且延伸在套筒部48與託架部50之間以增強樞轉本體46與車輛本體之間的連接作用。樞轉本體46由聚合物材料製成。套筒部48、託架部50、管容納部52、杆部62、和工字梁部68為一體的、整體的且形成為單個件。此外，組合管42在其一端的附近具有一對對置的開口或窗口 70。開口 70的形狀為大體矩形的且周向且徑向延伸穿過組合管42的壁。開口 70可具有用於容納指部58的凸緣部58的、任意合適的形狀。組合管42還具有軸向延伸入組合管42的一端的、一對對置的狹槽或槽口 72。狹槽72為大體U形的，但是可具有用於容納杆部62的定位部66的、任意合適的形狀。為了將組合管42組裝至樞轉本體46，將組合管42插入樞轉本體46的管容納部52的空腔54。將組合管42軸向推入空腔54在杆部62之上，直到使定位部66容納在組合管42的狹槽72內。同時，組合管42接合指部58的凸緣部60以使指部58徑向向外偏斜。一旦組合管42內的開口與凸緣部60對齊，指部58徑向向內偏斜，以使凸緣部60延伸穿過開口 70。在這個位置，組合管42被緊固至樞轉本體46。可選地，且在圖5和6示出的可操作的實施例中，管容納部52去除了延伸入開口56的指部。杆部62也去除了定位部，但是包括徑向向內延伸的環形槽74。為了將組合管42組裝至樞轉本體46，將組合管42插入樞轉本體46的管容納部52的空腔54。將組合管42軸向推入空腔54內在杆部62之上。然後將組合管42彎皺(狹縮)穿過管容納部52的開口 56，以使組合管42的對置的部分設置在環形槽74內。在這個位置，組合管42被緊固至樞轉本體46。因此，本發明提供了一種重量輕、減少了應力、內部和外部具有與套筒部的強制連接、且不需要用於組裝的工具的樞轉本體。樞轉本體以由工字梁部增強的管容納部捕獲組合管的外部，由此增強與管和樞轉本體的連接作用。本發明已經以說明性的方式描述。需要理解的是，已經使用的術語用於描述文字的原意而不是限制。按照以上教導，本發明的許多修改和變型是可行的。因此，在所附權利要求的範圍內，本發明可以不限於被具體地描述的方式實施。
權利要求
1.一種用於風擋刮水器系統(20)的聚合物樞轉本體(46)，包括: 託架部(50)，所述託架部(50)適於將所述風擋刮水器系統的樞轉軸組件(34)連接至車輛的一部分； 套筒部(48)，所述套筒部(48)連接至所述託架部(50)，用於容納和定向所述樞轉軸組件(34)的樞轉軸(44)； 管容納部(52)，所述管容納部(52)連接至所述套筒部(48)且從所述套筒部(48)向外延伸，用於容納連杆組件(32)的組合管(42)的一端，以將所述組合管互連至所述樞轉軸組件；以及 至少一個工字梁部(68)，所述工字梁部￠8)將所述套筒部(48)與所述管容納部(52)互連。
2.根據權利要求1所述的樞轉本體(46)，其中所述管容納部(52)具有延伸穿過所述管容納部(52)的一對對置的開口(56)。
3.根據權利要求2所述的樞轉本體(46)，其中所述管容納部(52)具有軸向延伸入每個所述開口 (56)的指部(58)。
4.根據權利要求3所述的樞轉本體(46)，其中所述指部(58)具有凸緣部(60)，所述凸緣部(60)徑向延伸且適於設置在所述組合管(42)的開口(70)內。
5.根據權利要求1所述的樞轉本體(46)，其中所述管容納部(52)具有空腔(54)，所述空腔(54)在所述管容納部(52)內軸向延伸，以容納所述組合管(42)的一端。
6.根據權利要求5所述的樞轉本體(46)，其中所述管容納部(42)包括杆部(62)，所述杆部(62)延伸入所述空腔( 54)且適於容納在所述組合管(42)內。
7.根據權利要求6所述的樞轉本體(46)，其中所述杆部￠2)包括一對對置的定位部(66)，所述定位部￠6)徑向和軸向延伸，且適於設置在所述組合管(42)的一端的對置的狹槽(72)內。
8.根據權利要求6所述的樞轉本體(46)，其中所述杆部￠2)具有環形槽(74)，所述環形槽(74)在所述杆部(62)內延伸且適於容納所述組合管(42)的彎皺部。
9.根據權利要求1所述的樞轉本體(46)，其中所述託架部(50)具有將所述套筒部(48)與所述託架部互連的至少一個工字梁部(68)。
10.根據權利要求1所述的樞轉本體(46)，其中所述樞轉本體為一體的、整體的和單體的。
11.一種用於風擋刮水器系統(20)的樞轉軸組件(34)，包括: 金屬樞轉軸(44)，所述金屬樞轉軸(44)用於旋轉所述風擋刮水器系統(20)的刮水器臂(26)； 聚合物樞轉本體(46)，所述樞轉本體(46)用於容納和定向所述樞轉軸(44)； 連杆組件(32)的金屬組合管(42)，所述連杆組件(32)的所述金屬組合管(42)連接至所述樞轉本體(46);以及 所述樞轉本體(46)包括:託架部(50)，所述託架部(50)適於將所述樞轉軸組件(34)連接至車輛的一部分；套筒部(48)，所述套筒部(48)連接至所述託架部(50)以容納所述樞轉軸(44);管容納部(52)，所述管容納部(52)連接至所述套筒部(48)且從所述套筒部(48)向外延伸，並連接至所述組合管(42)的一端；以及至少一個工字梁部(68)，所述工字梁部￠8)將所述套筒部(48)與所述管容納部(52)互連。
12.根據權利要求11所述的樞轉軸組件(34)，其中所述管容納部(52)具有延伸穿過所述管容納部(52)的一對對置的開口(56)。
13.根據權利要求12所述的樞轉軸組件(34)，其中所述管容納部(52)具有軸向延伸入每個所述開口(56)的指部(58)。
14.根據權利要求13所述的樞轉軸組件(34)，其中所述組合管(42)具有一對對置的開口(70)且所述指部(58)具有凸緣部(60)，所述凸緣部(60)徑向延伸且適於設置在所述組合管(42)的一個所述開口(70)內。
15.根據權利要求11所述的樞轉軸組件(34)，其中所述管容納部(52)具有空腔(54)，所述空腔(54)在所述管容納部(52)內軸向延伸，以容納所述組合管(42)的一端。
16.根據權利要求15所述的樞轉軸組件(34)，其中所述管容納部(42)包括杆部(62)，所述杆部(62)延伸入所述空腔(54)且適於容納在所述組合管(42)內。
17.根據權利要求16所述的樞轉軸組件(34)，其中所述組合管(42)的一端包括一對對置的狹槽(72)，且所述杆部￠2)包括一對對置的定位部(66)，所述定位部￠6)徑向和軸向延伸，且設置在所述對置的狹槽(72)內。
18.根據權利要求16所述的樞轉軸組件(34)，其中所述杆部￠2)具有環形槽(74)，所述環形槽(74)在所述杆部￠2)內延伸，且將所述組合管(42)彎皺以使所述組合管(42)的一部分設置在所述槽(74)內。
19.一種風擋刮水器系統(20)，包括: 電刮水器電機(30)； 擦拭臂(26)，所述擦拭臂(26)具有適於與待擦拭表面接觸的擦拭元件(28)； 樞轉軸組件(34)，所述樞轉臂組件(34)具有連接至所述擦拭臂的金屬樞轉軸(44)； 連杆組件(32)，所述連杆組件(32)置於所述刮水器電機(30)和所述樞轉軸組件(34)之間，用於將所述刮水器電機(30)的旋轉運動轉化為所述刮水器臂(26)橫跨擋風玻璃的樞轉運動，所述連杆組件(32)包括用於連接至所述樞轉軸組件的金屬組合管(42);且 所述樞轉軸組件(34)包括聚合物樞轉本體(46),所述聚合物樞轉本體(46)容納和定向所述樞轉軸(44)，連接至所述組合管(42)且適於連接至車輛的一部分，所述樞轉本體(46)包括:託架部(50)，所述託架部(50)適於將所述樞轉軸組件(34)連接至所述車輛的所述一部分；套筒部(48)，所述套筒部(48)連接至所述託架部(50)以容納所述樞轉軸(44);管容納部(52)，所述管容納部(52)連接至所述套筒部(48)且從所述套筒部(48)向外延伸，並連接至所述組合管(42)的一端；以及至少一個工字梁部(68)，所述工字梁部(68)將所述套筒部(48)與所述管容納部(52)互連。
20.根據權利要求19所述的風擋刮水器系統(20)，其中所述管容納部(52)具有延伸穿過所述管容納部(52)的一對對置的開口(56)和軸向延伸入每個所述開口(56)的指部(58)。
21.根據權利要求20所述的風擋刮水器系統(20)，其中所述組合管(42)具有一對對置的開口(70)，且所述指部(58)具有凸緣部(60)，所述凸緣部(60)徑向延伸且適於設置在所述組合管(42)的一個所述開口(70)內。
22.根據權利要求19所述的風擋刮水器系統(20)，其中所述管容納部(52)具有空腔(54)和杆部(62)，所述空腔(54)在所述管容納部(52)內軸向延伸，以容納所述組合管(42)的一端，所述杆部(62)延伸入所述空腔(54)且適於容納在所述組合管內。
23.根據權利要求22所述的風擋刮水器系統(20)，其中所述組合管(42)的一端包括一對對置的狹槽(72)且所述杆部￠2)包括一對對置的定位部(66)，所述一對對置的定位部(66)徑向和軸向延伸且設置在所述對置的狹槽(72)內。
24.根據權利要求22所述的風擋刮水器系統(20)，其中所述杆部(62)具有環形槽(74)，所述環形槽(74)在所述杆部￠2)內延伸，且將所述組合管(42)彎皺以使所述組合管(42)的一部分設置在所 述槽(74)內。
全文摘要
用於風擋刮水器系統(20)的聚合物樞轉本體(46)，包括託架部(50)，託架部(50)適於將風擋刮水器系統(20)的樞轉軸組件(34)連接至車輛的一部分；和套筒部(48)，套筒部(48)連接至託架部(50)，用於容納和定向樞轉軸組件(34)的樞轉軸(44)。樞轉本體(46)還包括管容納部(52)，管容納部(52)連接至套筒部(48)且從套筒部(48)向外延伸，用於容納連杆組件(32)的組合管(42)的一端，以將組合管(42)互連至樞轉軸組件(34)。樞轉本體(46)進一步包括至少一個工字梁部(68)，工字梁部(68)將套筒部(48)與管容納部(52)以經濟有效的方式互連，該樞轉本體具有更輕重量和減小的應力，且不使用用於組裝風擋刮水器系統的工具。
文檔編號B60S1/34GK103209868SQ201180054864
公開日2013年7月17日 申請日期2011年11月10日 優先權日2010年11月15日
發明者喬治·霍傑那凱基, 詹姆斯·奧康納 申請人:特瑞克產品公司