小表面擦拭器的制作方法

1.本发明涉及擦拭的领域，且更特别地涉及旨在用于机动车辆的擦拭系统的领域。本发明涉及一种包括轴和刮片的擦拭系统，以及涉及这种擦拭系统的轴和刮片本身。


背景技术：

2.机动车辆通常配备有擦拭系统，该擦拭系统包括用于擦拭比如挡风玻璃等抛光表面的至少一个刮片。擦拭器刮片通过驱动马达经由臂在两个端部位置之间驱动。擦拭器刮片借助于需要复杂的连接器设计的球窝接头而被连接到臂。这些擦拭解决方案非常适用于大的玻璃表面，但由于其大小、成本、以及复杂性而不太适用于小表面。然而，特别是对于小表面，还有其他擦拭需求。例如，对于自动驾驶车辆的，重要的是保证若干相机，并且可能还有照明系统的表面状况，因为这些自动驾驶车辆的安全性在很大程度上依赖这些设备。
3.发明介绍
4.本发明的总体目标是提供一种可靠且简单的擦拭解决方案，尤其是适用于擦拭比如自动驾驶车辆的相机等小表面的擦拭解决方案。


技术实现要素：

5.为此目的，提出了一种用于擦拭系统的擦拭器刮片，该擦拭器刮片特别地用于擦拭机动车辆的相机。
6.根据本发明的一方面，刮片包括连接设备，该连接设备适用于可释放地连接到擦拭器刮片的驱动轴，所述连接设备包括允许相对于驱动轴安装和拆卸的第一取向和不允许这种安装和拆卸的第二取向。
7.这种刮片的使用允许在没有工具的情况下快速且容易地安装和拆卸擦拭器刮片，同时确保擦拭器刮片与驱动轴牢固且可靠的附接。
8.根据一个实施例，连接设备进一步包括在擦拭器刮片的一端部处的开口，该开口包括用于安装和拆卸擦拭器刮片的至少两个扩大部分。
9.根据另一个实施例，刮片进一步包括防旋转装置、特别是通过在刮片的连接设备的开口处的至少一个突出部的防旋转装置或通过套环的防旋转装置，该套环包括用于与驱动轴的至少一个止动件配合的至少一个壳体。
10.根据另一个实施例，刮片进一步包括底座，该底座形成用于擦拭元件的可释放平移附接的导向件，该擦拭元件旨在与要擦拭的表面接触。
11.还提出了一种擦拭系统，根据本发明的另一方面，该擦拭系统包括驱动轴和如上所述的擦拭器刮片，所述刮片可释放地附接到该驱动轴。
12.根据实施例，该系统进一步包括操作构型，在该操作构型中，弹性装置在擦拭器刮片上施加力，该力倾向于将擦拭器刮片固持成抵靠驱动轴的至少一个止动件、特别是销，以将擦拭器刮片锁定在该操作构型中。
13.根据实施例，擦拭器刮片和驱动轴包括相应的连接设备，这些相应的连接设备被
配置为允许擦拭器刮片和驱动轴通过它们的相继致动、根据与驱动轴的轴线平行的第一相对平移移动进行的组装和/或拆卸。
14.根据实施例，擦拭器刮片和驱动轴包括相应的防旋转装置，这些相应的防旋转装置被配置成在所述操作构型中形成用于擦拭器刮片的、相对于驱动轴的防旋转设备。
15.有利地，驱动轴包括具有凹槽的、形成防旋转装置的第一部分，并且擦拭器刮片包括开口，该开口具有大小对应于凹槽的突出部，该突出部被配置为在擦拭系统的所述操作构型中装配到凹槽中并且形成防旋转设备。
16.有利地，驱动轴包括销，该销形成防旋转装置和锁定止动件，擦拭器刮片包括防旋转套环，该防旋转套环包括凹部，这些凹部被配置为在擦拭系统的所述操作构型中与销配合，从而形成防旋转装置和用于将擦拭器刮片锁定到驱动轴的装置。
17.根据另一个实施例，弹性装置包括弹性垫圈，该弹性垫圈特别地布置在两个平坦垫圈之间。
18.还提出了一种如上所述的用于擦拭系统的驱动轴。
19.还提出了一种用于自动驾驶车辆的相机或照明设备，根据本发明的另一方面，该相机或照明设备包括至少一个如上所述的擦拭系统。
20.还提出了一种车辆、优选地是自动驾驶车辆，根据本发明的另一方面，该车辆包括如上所述的擦拭系统、相机、或照明设备。
附图说明
21.参考附图，本发明的这些目标、特征和优点将在特定非限制性实施例的以下描述中详细描述，在附图中：
22.[图1]图1示出了根据本发明的第一实施例的擦拭系统。
[0023]-[图2]图2示出了根据本发明的第一实施例的擦拭系统的擦拭器刮片的底座。
[0024]-[图3]图3示出了根据本发明的第一实施例的擦拭系统的擦拭器刮片。
[0025]
[图4]图4示出了根据本发明的第一实施例的擦拭系统的驱动轴的侧视图。
[0026]
[图5]图5示出了根据本发明的第一实施例的擦拭系统的驱动轴的立体图。
[0027]
[图6]图6示出了根据本发明的第一实施例的擦拭系统的驱动轴的平面图。
[0028]
[图7]图7示出了根据本发明的第一实施例的擦拭系统的弹性装置的分解视图。
[0029]
[图8]图8示出了安装在根据本发明的第一实施例的擦拭系统的驱动轴上的弹性装置的视图。
[0030]
[图9]图9示出了安装在根据本发明的第一实施例的擦拭系统的驱动轴上的弹性装置的另一视图。
[0031]
[图10]图10示出了安装在根据本发明的第一实施例的擦拭系统的驱动轴上的擦拭器刮片的底座的视图。
[0032]
[图11]图11示出了安装在根据本发明的第一实施例的擦拭系统的驱动轴上的擦拭器刮片的底座的另一视图。
[0033]
[图12]图12示出了根据本发明的第一实施例的变体的擦拭器刮片的底座的侧视图。
[0034]
[图13]图13示出了根据本发明的第一实施例的变体的擦拭器刮片的底座的另一
视图。
[0035]
[图14]图14示出了根据本发明的第一实施例的变体的擦拭系统的擦拭器刮片。
[0036]
[图15]图15示出了根据本发明的第二实施例的擦拭系统。
[0037]
[图16]图16示出了根据本发明的第二实施例的擦拭系统的防旋转套环。
[0038]
[图17]图17示出了根据本发明的第二实施例的擦拭系统的擦拭器刮片的一部分。
[0039]
[图18]图18示出了根据本发明的第二实施例的擦拭系统的擦拭器刮片的俯视立体图。
[0040]
[图19]图19示出了根据本发明的第二实施例的擦拭系统的擦拭器刮片的仰视立体图。
[0041]
[图20]图20示出了根据本发明的第二实施例的擦拭系统的驱动轴的视图。
[0042]
[图21]图21示出了根据本发明的第二实施例的包括弹性装置和防旋转套环的擦拭系统的驱动轴的视图。
[0043]
[图22]图22示出了根据本发明的第二实施例的包括弹性装置和防旋转套环的擦拭系统的驱动轴的另一视图。
[0044]
[图23]图23示出了根据本发明的第三实施例的擦拭系统的视图。
[0045]
[图24]图24示出了根据本发明的第三实施例的擦拭系统的轴的下轴部分的视图。
[0046]
[图25]图25示出了根据本发明的第三实施例的擦拭系统的轴的上轴部分的视图。
[0047]
[图26]图26示出了根据本发明的第三实施例的擦拭系统的轴的视图。
[0048]
[图27]图27示出了根据本发明的第三实施例的变体的擦拭系统的视图。
[0049]
[图28]图28示出了根据本发明的第三实施例的变体的擦拭器刮片的底座的端件的视图。
[0050]
[图29]图29示出了根据本发明的第三实施例的变体的擦拭器刮片的底座的视图。
[0051]
[图30]图30示出了根据本发明的第三实施例的变体的擦拭器刮片的底座的刮片的视图。
[0052]
[图31]图31示出了根据本发明的第三实施例的变体的擦拭器刮片的底座的另一视图。
[0053]
[图32]图32示出了根据本发明的第三实施例的变体的擦拭器刮片的视图。
[0054]
[图33]图33示出了根据本发明的第三实施例的变体的与供应软管连接的擦拭器刮片的视图。
[0055]
[图34]图34示出了根据本发明的第三实施例的变体的擦拭系统的另一视图。
[0056]
[图35]图35示出了根据本发明的第三实施例的变体的擦拭系统的另一视图。
具体实施方式
[0057]
为了简化说明书，在本发明的各种实施例中，相同的附图标记将用于表示相同或类似的元件。
[0058]
图1和图11展示了根据本发明的第一实施例的擦拭系统。该擦拭系统一方面包括驱动轴1，并且另一方面包括擦拭器刮片20，该驱动轴也将被更简单地称为轴1或臂，该驱动轴旨在由马达(未示出)驱动绕该驱动轴的纵向轴线自身旋转，该擦拭器刮片包括旨在保持与要擦拭的表面(未示出)接触的擦拭元件21。擦拭器刮片20由轴1驱动旋转，从而允许擦拭
器刮片的擦拭元件21擦拭表面。为了便于维修擦拭系统，擦拭器刮片20以用户友好、简单且可靠的方式可释放地安装在轴1上，如将在下面详细描述。
[0059]
图2示出了擦拭器刮片20的底座27，该底座包括第一端部，该第一端部形成适用于与轴1配合的连接设备22，由狭槽29分开的两个平坦、笔直且平行的刮片28从该连接设备延伸到擦拭器刮片20的与连接设备22相反的第二端部。该连接设备22具有呈盘形式的大体上圆形的外部形状，并且包括更特别地实现连接功能的中心开口。该开口具有由形成两个扩大部分23的矩形部相对于圆形开口扩大，即增加开口的大小的大体上圆形的形状。在这两个扩大部分23之间，开口包括大体上圆形部，该大体上圆形部被两个区段或突出部24中断，从而使开口变窄，朝向连接设备22的中心延伸。底座27形成擦拭器刮片20的、优选地由金属制成的刚性框架。
[0060]
图3展示了擦拭器刮片20，在擦拭器刮片中，擦拭元件21安装在框架27上。为此，擦拭元件21包括允许与底座27的刮片28配合的侧向凹槽。擦拭元件21可以因此沿框架的刮片28滑动。擦拭元件21还包括与底座27相反的延伸部，该延伸部以已知的方式形成用于与要擦拭的表面接触的擦拭器刮片。应当注意，可以可选地添加端件(未示出)以在擦拭元件21已经安装在底座27上之后锁定该擦拭元件。
[0061]
图4至图6更特别地示出了擦拭系统的轴1。该轴包括第一端部，该第一端部形成旨在与擦拭器刮片20配合的连接设备2。该第一端部包括第一部分，该第一部分具有在其外周上平行于轴1的轴线延伸的凹槽4。该端部还包括垂直于轴1的轴线的圆柱形通孔3，该圆柱形通孔旨在接纳销13(例如，在图9中可见)。
[0062]
轴1然后包括圆形截面的、直径减小的第二部分5，该直径基本上对应于从第一部分的一个凹槽4到另一个凹槽测量的直径。该轴然后包括第三部分6，该第三部分的直径比第二部分的直径大，基本上对应于第一部分的、在凹槽4外的直径。最后，该轴包括直径甚至更大的第四部分7，该第四部分延伸到旨在连接到驱动马达(未示出)的第二端部9。
[0063]
擦拭系统进一步包括弹性装置(图7中所示)，以用于安装在轴1上以与擦拭器刮片配合，如稍后将进行解释。根据这个实施例，弹性装置包括布置在例如型的弹性垫圈15的两侧上的两个平坦垫圈14。
[0064]
图8和图9示出了在其上安装有弹性装置的轴1。可以看到，第一平坦垫圈14搁置在轴的直径更大的第四部分7的端部上，其他两个垫圈14、15搁置在该第一平坦垫圈14上。图9进一步示出了插入到轴1的上文提及的圆柱形开口3中的销13。
[0065]
图1示出了完全组装的擦拭系统。图10和图11示出了已组装但是某些元件被移除以更好地使某些细节、特别是各个元件在其连接点处的相对定位可见的该擦拭系统。特别地，图11以仰视的视图示出了底座27在轴1上的定位。
[0066]
现在将详细描述擦拭系统的操作、特别是擦拭器刮片20在轴1上的安装和拆卸。
[0067]
擦拭系统的组装包括首先在轴1上安装弹性装置，然后安装固定一切的销13。在该阶段，擦拭系统处于图9中所示的状态。现在将擦拭器刮片的底座27安装在轴1上。使底座的连接设备22靠近轴1的对应的连接设备2。为此目的，底座27被定向成使得底座的加宽部分23被定位成与销13相反。这些加宽部分的尺寸被设计成允许销13通过在底座的连接设备22中形成的开口，这表示联接件的阴连接器。此外，在该取向中，突出部24被布置成与凹槽4相对：这些形状被设计成允许突出部24穿入凹槽4。因此，在元件的该取向中，底座27可以沿轴
1平移移动。该平移移动持续进行，直到底座27与弹性装置的平坦垫圈14接触为止。然后通过压缩弹性装置、更精确地是弹性垫圈15来继续进行移动，直到底座27的连接设备22到达轴1的第二部分5为止：在该位置中，底座27然后旋转四分之一圈，然后被释放。在弹性装置的作用下，底座自动向上移动，直到其抵靠销13为止。在最终位置或操作构型中，特别是在图10和图11中可见，底座27因此在轴1的第一部分的水平处，并且不再在直径较小的第二部分5的水平处。转该四分之一圈的结果是，连接设备22的开口的扩大部分23不再与销13对齐，而是成直角布置。连接设备22的开口的、直径较小的区域然后被定位成与销13成直线，从而不再允许移除底座27。另一方面，轴1的连接设备2包括围绕轴1的圆周均匀分布的四个凹槽4。因此，当底座27旋转四分之一圈时，底座27的连接设备22的突出部24从一个凹槽4移动到相邻的凹槽。因此，当底座向上移动时，这些突出部24回到在凹槽4内的位置。该几何形状实现了底座27相对于轴1的防旋转功能，并且确保底座27能够由轴1可靠地驱动。最后，在弹性装置的弹性压力下，底座27始终保持抵靠销13，从而形成锁定装置。该布置确保了擦拭器刮片的正确定位，擦拭器刮片的擦拭元件21因此与要擦拭的表面保持有效接触。
[0068]
通过反向操作执行擦拭器刮片的拆卸。首先抵靠弹性装置按压擦拭器刮片以到达轴1的第二部分5，这允许擦拭器刮片旋转四分之一圈，从而允许加宽部分23被重新定位成与销13对齐，从而允许擦拭器刮片的平移移动以及擦拭器刮片从轴1中移除。
[0069]
自然，本发明不限于所示的实施例。特别地，轴1的连接设备2与擦拭器刮片20的连接设备22的互补形状分别可以与所示的互补形状不同，因为这些互补形状允许第一组装/拆卸位置和第二操作位置。另一方面，从第一位置到第二位置的转换可以通过除了转四分之一圈之外的旋转进行。最后，元件的几何形状可以不同，只要该几何形状能够在第二操作位置实现擦拭器刮片相对于轴的防旋转功能。因此，可以使用任何凹槽、凹口等。
[0070]
图12至图14展示了第一实施例的变体，在该变体中，擦拭器刮片20不同，轴1仍然相同。如可以在图12和图13中看到的，擦拭器刮片20的底座27具有与先前描述的实施例的连接设备相同的连接设备22，但是包括不同的刮片28，以用于接纳擦拭器元件21。单个刮片28具有槽状轮廓，在面向要擦拭的表面的一侧上敞开。该形状允许刮片28具有两个下固持爪。该轮廓允许擦拭器元件21的插入和平移移动，擦拭器元件的基部具有对应的大写i形截面(在i的两端处有两个垂直杆)。应当注意，这种擦拭器刮片的宽度小于上文描述的擦拭器刮片的宽度，这减少了对要擦拭的元件(例如机动车辆中的相机)的操作的干扰。
[0071]
图15至图22展示了本发明的第二实施例，该第二实施例与第一实施例的主要不同之处在于，第二实施例包括位于擦拭器刮片20与销13之间的防旋转套环16，从而实现防旋转功能。该解决方案可以简化轴1的几何形状，如将在下文描述的。
[0072]
在该第二实施例中，擦拭器刮片20首先包括与第一实施例的变体中的底座和擦拭元件相同的底座27和擦拭元件21。防旋转套环16(更特别地在图16中可见)旨在用于安装在擦拭器刮片20上，如图18和图19中所示。该防旋转套环包括具有v形截面的两个对齐的凹部17，这两个对齐的凹部的形状被设定为与销13的两个端部配合，如在图15、图21和图22中看到的。该防旋转套环进一步包括两个延伸部19，这两个延伸部形成连接元件，以用于将防旋转套环安装在擦拭器刮片20上。
[0073]
如图17至图19所示，防旋转套环16固定到擦拭器刮片的底座27的连接设备22。为此目的，连接设备22包括两个侧向开口25，这两个侧向开口被布置成与防旋转套环16的延
伸部19相反，从而允许通过夹住或通过螺纹联接，或通过任何其他机械解决方案或通过胶合来固定防旋转套环。防旋转套环16包括形状与底座的连接设备22的开口的形状相同的中心开口，或具有更大表面面积的中心开口，该中心开口叠加在连接设备22的该开口上。
[0074]
由于该附加元件(即防旋转套环16)的使用，与第一实施例的轴1的形状相比，擦拭系统的轴1(特别地在图20中可见)具有简化的形状。特别地，该轴1的前三个部分被单个圆柱形部分6代替，该单个圆柱形部分包括用于接纳销13的圆柱形开口3。相同的弹性装置、特别是上文提及的三个垫圈14、15、14可以如在第一实施例中一样围绕轴1定位。
[0075]
擦拭器刮片20的连接设备22同样是简化的。该连接设备不再包括突出部24，因为轴1不再包括凹槽4。该连接设备包括大致圆形的中心部和两个扩大部分23，该中心部的直径略大于轴1的圆柱形部分6的直径，这两个扩大部分的形状对应于销13的形状。擦拭器刮片因此安装在轴上，然后转动四分之一圈，以便将防旋转套环16的壳体17定位在销13的端部下方。当释放擦拭器刮片20时，这些凹部17与销13配合，该布置在弹性装置15的作用下被牢牢固持在适当位置。以此方式，擦拭器刮片无法脱离轴1或无法围绕轴1旋转。图21和图22更精确地展示了防旋转套环16和轴1、特别是销13的相对定位。因此显而易见的是，防旋转套环不仅参与上述提及的防旋转功能，而且还参与擦拭器刮片20在操作构型中的锁定功能。
[0076]
在第二实施例的未示出的变体中，防旋转套环16可以不是分开的元件，而可以与全部或部分的擦拭器刮片一体式地形成，如图28中所示的实施例中的情况。
[0077]
图23至图35展示了本发明的第三实施例。
[0078]
如图24至图26中所展示，该第三实施例与先前两个实施例的不同之处在于，轴1呈彼此附接的两个分开的主要部件的形式。如图24中所示，简化了穿孔设计的下轴部分7。图25中所示的上轴部分6包括用于与下轴部分7配合的连接器，以用于通过例如焊接进行附接以形成图26中所示的所得轴1，其总体形状与第二实施例的轴类似。在该实施例中，销13不再是独立的元件，而是可以与上轴部分一体式地形成。事实上，因此，在固定上轴部分6之前，可以将弹性装置、特别是上文提及的三个垫圈14、15、14安装在下轴部分7上，从而使弹性装置组合在一起并且完成轴1。
[0079]
图27至图35展示了第三实施例的变体，在该变体中，擦拭器刮片结合了用于分配清洁液的设备。为此，擦拭系统包括用于为擦拭器刮片20供应清洁液的软管30。
[0080]
图28至图31因此展示了擦拭器刮片20的底座27。该底座包括第一端件32，该第一端件包括用于轴1的连接设备22，然后包括清洁液入口部分，然后包括出口35，该清洁液入口部分包括入口连接器33，该出口允许清洁液朝向擦拭元件21、然后朝向要擦拭的表面定向。两个平行的刮片28可以固定在该第一端件32中。第二端件34位于所述两个刮片28的相反端部处，以形成在图29和图31中可见的底座27。擦拭元件21然后固定到该底座27以形成图32中所示的擦拭器刮片20。经弯曲以匹配轴1的形状的软管30(图33中所示)具有附接到入口连接器33的一端部和用于连接到清洁液供应设备(未示出)的第二端部31。
[0081]
轴1在其第二端部9处包括用于将管30夹在该管的第二端部31处的凸耳8，该第二端部呈现平行于轴1的直线形状，以使由管30增加的总占用空间最小化。
[0082]
最后，本发明不限于所描述的实施例。特别地，这些实施例可以彼此结合。
[0083]
在所有实施例中，底座27可以由金属或甚至是刚性塑料制成。如已知的，擦拭元件
21优选地由橡胶制成。套环可以由塑料或金属制成。轴1优选地由金属制成。
[0084]
另外，擦拭系统的各种元件在不脱离本发明的构思的情况下可以采取其他形式。例如，可以使用任何其他弹性装置，例如包括至少一个弹簧、特别是螺旋弹簧或板簧。可替代地，弹性装置可以安装在擦拭器刮片20上、在擦拭器刮片的连接设备22处而不是安装在轴上。驱动轴1和擦拭器刮片20可以采取不同的形式。例如，轴1上的销可以采取任何其他形式以在操作构型中为擦拭器刮片20设置止动件。在实施例中，销形成关于轴的轴线的两个对称相反的止动件，以确保在操作构型中的稳定性。可替代地，轴可以包括围绕其轴线分布的多于两个止动件、例如三个或四个止动件。有利地，轴关于其轴线对称，该轴线也表示轴的旋转轴线。防旋转设备还可以采取除了所示出的形式之外的任何形式：该防旋转设备包括布置在驱动轴1上和擦拭器刮片20上的互补的防旋转装置。防旋转设备可以独立于擦拭器刮片锁定装置或可以与其组合。第一实施例使用围绕轴均匀分布的凹槽。可替代地，可以使用在轴上加工的任何凹口。
[0085]
驱动轴1和擦拭器刮片20的连接也可以是不同的，只要连接允许驱动轴和擦拭器刮片的可释放组装涉及简单的相对旋转，包含防旋转设备和锁定设备，并且有弹性装置的参与。在所描述的实施例中，擦拭器刮片因此包括阴连接设备，并且轴1包括互补的阳连接设备。这些阴零件/阳零件可以反向。在任何情况下，擦拭器刮片20、或更简单地比如底座27等单独的零件、或甚至是底座27的单独的零件32包括适用于可释放连接到擦拭器刮片20的驱动轴1的连接设备22，该连接设备22包括允许相对于驱动轴1安装/拆卸的第一取向和不允许该安装/拆卸的第二取向。
[0086]
本发明特别地适用于擦拭相机或照明设备的小有效表面，尤其是机动车辆的相机或照明设备的小有效表面。然而，本发明仍与需要清洁表面的任何其他应用保持兼容。