本发明专利技术提供一种汽车前挡风玻璃超声波除霜装置，属于联动机械技术领域。收纳箱的底部设有位于中部的主吸盘以及四角的辅助吸盘，连杆伸缩机构的移动平台设于收纳箱内；并列设置的单向丝杠和支撑杠的两端通过支座与收纳箱底部固定，单向丝杠的一端与驱动电机一的输出轴联接；移动平台的底部设有与单向丝杠配合的丝杠螺母和与支撑杠配合的滑块，双向丝杠的支座固定在导轨的外端上部，双向丝杠的两端通过该支座与导轨固定，其中一端设有驱动电机二；导轨的一侧设有驱动电机三；连杆伸缩机构的第一节连杆的一端分别与双向丝杠配合得丝杠螺母铰接，连杆伸缩机构的最后一节连杆的一端设有驱动电机四，驱动电机二的轴与刷头固定。
【技术实现步骤摘要】
一种汽车前挡风玻璃超声波除霜装置
本专利技术涉及机械设计
技术介绍
北方冬天夜间室外温度低湿度大，与汽车内形成温度差，空气中水分凝结到前后车窗玻璃，形成一层霜。霜是一种白色的冰晶，在车前挡风玻璃附着会遮挡司机的视线，会严重影响行车安全。目前已有的针对除霜的机械装置专利技术，目前有许多形态，但是其原理大致相同，多采用加热融化、再辅以清洁装置清洁的方式，通过模仿人的除霜过程来达到去除霜冻的效果。与此相似的还有针对雨刷器的改装，在雨刷器上加装加热装置，其原理与外加机械除霜装置类似。但是这样的清洁效果并不尽如人意，清洁后的玻璃上仍会残留擦迹，对司机的视野有一定的影响。而且这样的清洁方式效率极低，先喷化学试剂清洁液进行融化，再用铲式装置进行去除，最后辅以布类进行擦拭处理，过程极为漫长，对于清洁程度缺乏实时检验也使得使用效果不能令人满意。据检索，目前已有的车用除霜装置，如专利号为201720182822.5名称为“车用电除霜器”、以及专利号为201720325026.2名称为“车用除霜器”的技术专利，所采用的除霜原理采用的仍是较为传统的加热除霜方式，通过水箱加热、加热体发热、风机发热等多种方式来实现加热过程，从而进一步使车前挡风玻璃上的霜融化，方便实现后续的除霜过程，需要指出，加热除霜需要耗时较长，对能源的消耗较大，需要车主的等待。而且就除霜效果而言，单纯的加热辅以传统清洁方式的最终清洁效果并不理想。又如专利号为201610330873.8名称为“一种汽车侧玻璃除霜除雾装置及汽车”的专利技术专利，采用的是机械装置除霜的原理，通过电路控制刮刃来使得侧玻璃在升降的过程中被刮去，但是这种装置只能通过玻璃的移动来被动除霜，没有规划路线，清洁效率低，只能清洁侧面玻璃而不能清洁前挡风玻璃；而且锋利的刮刃在玻璃的移动过程中会对玻璃造成一定的伤害。鉴于上述状况，有必要研发一种结构简单、节能高效的新型汽车前挡风玻璃除霜器。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种汽车前挡风玻璃超声波除霜装置，它能有效解决车辆前挡风玻璃结霜的去除问题。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现：一种汽车前挡风玻璃超声波除霜装置，包括收纳箱，刷头和连杆伸缩机构，收纳箱为前端开口的半封闭结构，底部设有位于中部的主吸盘以及四角的辅助吸盘，连杆伸缩机构的移动平台设于收纳箱内；并列设置的单向丝杠和支撑杠的两端通过支座与收纳箱底部固定，单向丝杠的一端与驱动电机一的输出轴联接；移动平台的底部设有与单向丝杠配合的丝杠螺母和与支撑杠配合的滑块，移动平台的上表面设有控制器和电源，两侧设有与导轨配合的导轨槽，导轨槽内设有齿条，双向丝杠的支座固定在导轨的外端上部，双向丝杠的两端通过该支座与导轨固定，其中一端设有驱动电机二；导轨的一侧设有驱动电机三；连杆伸缩机构的第一节连杆的一端分别与双向丝杠配合得丝杠螺母铰接，连杆伸缩机构的最后一节连杆的一端设有驱动电机四，驱动电机二的轴与刷头固定。所述的刷头内设有超声波发生器，底部设有毛刷。所述双向丝杠的外部设有保护壳。所述连杆伸缩机构包括机械伸展臂。驱动电机二通过驱动双向丝杠滑动来实现伸展。在双向丝杠的外侧固定有保护壳。通过连杆伸缩机构的压缩变换驱动所述机械伸展臂在至少两个方向上进行平面移动。所述驱动机构包括水平移动驱动组。由单向丝杠和支撑杠并列排成水平移动轨道，固定在支座上，一侧安装驱动电机一，驱动移动平台在轨道上进行水平移动。所述驱动机构还有前伸驱动组，所述前伸驱动组还包括固定在平台两侧的导轨槽与导轨，前伸驱动组通过齿条和齿轮与机械伸展臂相连接，通过固定的驱动电机三和收纳箱连接。驱动电机三带动平台将往一个方向进行移动，实现前伸至汽车挡风玻璃进行下一步清洁的功能需求。所述清洁装置为刷头。刷头固定于机械伸缩臂的末端，通过驱动电机二与机械伸缩臂进行连接，通过机械伸缩臂的移动来带动刷头在汽车前挡风玻璃的移动清洁。所述清洁装置的刷头内还包括超声波发生器以及毛刷，毛刷在清扫头内以所述超声波发生器为中心均匀周向分布，实现超声波对霜垢的去除以及后续清洁。超声波除霜法，是一种利用超声波的机械效应、热效应和空化效应来进行除冰的方法。机械效应，表现为超声波的波动引起物质的机械振动，物质内部产生应力，当应力超过一定限度，会达到破坏物质的的作用。超声波除霜的热效应，是由于波在传播的过程中，遇到介质其声能量转化为热能。空化，是液体中产生空穴的现象，是液体介质中的一种物理现象。霜在机械效应和热效应作用下，会有一部分霜融化成水，融化成的水在超声波的作用下会产生空化效应，这种效应会进一步促进除霜效率。在本专利技术的一个具体实施例中，以位于汽车车顶水平面底座的初始边界位置为起点，驱动器驱动导轨带动压缩状态下的连杆伸缩机构进行前伸滑动，滑动至车顶与汽车前挡风玻璃交界处时，原压缩状态下的连杆伸缩机构带动刷头开始伸展。由驱动电机一通过齿轮箱带动双向丝杠，双向丝杠带动通过螺纹与双向丝杠啮合的连杆伸缩机构，使得连杆伸缩机构纵向伸展的同时横向延双向丝杠滑动变窄，进一步使其伸长。在连杆伸缩机构伸长的过程中，超声波发生器对积存的霜雪发射超声波，除去挡风玻璃上的霜使其掉落，超声波发生器四周的毛刷进行跟随后续清洁，进一步保证残留霜剂的去除和玻璃的再清洁，保证玻璃的清晰度和能见度。清洁完成后，连杆伸缩机构按原状态收缩回到初始位置，驱动器再次驱动移动平台以初始位置为起点进行水平移动，再次重复上述过程。在整个除霜过程中，装置整体的清洁路线为S型循环移动。附图说明图1是本专利技术整体结构示意图；图2是本专利技术内部结构安装示意图；图3是本专利技术内部结构俯视图；图4是本专利技术内部结构侧视图；图5是本专利技术刷头的局部结构图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。为使本领域技术人员更好的理解本专利技术的技术方案，下面结合具体实施方式对本专利技术作详细说明：本专利技术为外加汽车顶部的超声波除霜装置，包括收纳箱17，刷头15和连杆伸缩机构13，收纳箱17为前端开口的半封闭结构，底部设有位于中部的主吸盘19以及四角的辅助吸盘18，连杆伸缩机构13的移动平台3设于收纳箱17内；并列设置的单向丝杠10和支撑杠11的两端通过支座5与收纳箱17底部固定，单向丝杠10的一端与驱动电机一4的输出轴联接；移动平台3的底部设有与单向丝杠10配合的丝杠螺母和与支撑杠11配合的滑块，移动平台3的上表面设有控制器2和电源，两侧设有与导轨7配合的导轨槽1，导轨槽1内设有齿条9，双向丝杠16的支座固定在导轨7的外端上部，双向丝杠16的两端通过该支座与导轨7固定，其中一端设有驱动电机二8；导轨7的一侧设有驱动电机三6；连杆伸缩机构13的第一节连杆的一端分别与双向丝杠16配合得丝杠螺母铰接，连杆伸缩机构13的最后一节连杆的一端设有驱动电机四14，驱动电机二14的轴与刷头15固定。所述的刷头15内设有超声波发生器21，底部设有毛刷20。所述双向丝杠16的外部设有保护壳12。所述连杆伸缩机构13包括机械伸展臂。驱动电机二8通过驱动双向丝杠16滑动来实现伸展。在双向丝杠16的外侧固定有保护壳12。通过连杆伸缩机构的压缩变换驱动所述机械伸展臂在至少两个方向上进行平面移动。所述驱动机构包括水平移动驱动组。由单向丝杠10和支撑杠11并列排成水平移本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种汽车前挡风玻璃超声波除霜装置，包括收纳箱(17)，刷头(15)和连杆伸缩机构(13)，其特征在于：收纳箱(17)为前端开口的半封闭结构，底部设有位于中部的主吸盘(19)以及四角的辅助吸盘(18)，连杆伸缩机构(13)的移动平台(3)设于收纳箱(17)内；并列设置的丝杠(10)和支撑杠(11)的两端通过支座(5)与收纳箱(17)底部固定，单向丝杠(10)的一端与驱动电机一(4)的输出轴联接；移动平台(3)的底部设有与单向丝杠(10)配合的丝杠螺母和与支撑杠(11)配合的滑块，移动平台(3)的上表面设有控制器(2)，两侧设有导轨槽(1)，导轨槽(1)内设有齿条(9)，双向丝杠(16)的支座固定在导轨(7)的外端上部，双向丝杠(16)的两端通过该支座与导轨(7)固定，其中一端设有驱动电机二(8)；导轨(7)的一侧设有驱动电机三(6)；连杆伸缩机构(13)的第一节连杆的一端分别与双向丝杠(16)配合的丝杠螺母铰接，连杆伸缩机构(13)的最后一节连杆的一端设有刷头的驱动电机四(14)，驱动电机二(14)的轴与刷头(15)固定。
【技术特征摘要】
1.一种汽车前挡风玻璃超声波除霜装置，包括收纳箱(17)，刷头(15)和连杆伸缩机构(13)，其特征在于：收纳箱(17)为前端开口的半封闭结构，底部设有位于中部的主吸盘(19)以及四角的辅助吸盘(18)，连杆伸缩机构(13)的移动平台(3)设于收纳箱(17)内；并列设置的丝杠(10)和支撑杠(11)的两端通过支座(5)与收纳箱(17)底部固定，单向丝杠(10)的一端与驱动电机一(4)的输出轴联接；移动平台(3)的底部设有与单向丝杠(10)配合的丝杠螺母和与支撑杠(11)配合的滑块，移动平台(3)的上表面设有控制器(2)，两侧设有导轨槽(1)，导轨槽(1)内设有齿条(9)，双向丝杠(16)的...
【专利技术属性】
技术研发人员：张祖涛，潘宏烨，郭锦文，戴越，呼亚楠，王怡豪，王龙，潘亚嘉，刘昱岗，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川,51
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