[发明专利]伸缩式挡风玻璃除冰器

说明书

伸缩式挡风玻璃除冰器。刚性杆竖向地放置在挡风玻璃的相反两侧，并且多个柔性线束以在横向上间隔开的关系连接在杆之间。

技术领域

本发明涉及车辆挡风玻璃覆盖装置。

背景技术

长期以来，一直存在对用于防护和去除冰的有效的挡风玻璃覆盖装置的需求。如在本申请人的美国专利No.8,087,712中认识到的，对于用于将冰从机动车的挡风玻璃去除的方便且有效的装置的需求，长期未能满足。

在大城市中驾驶时，安全性至关重要。在所有情况中，透过挡风玻璃的可见度最重要。在冬季，挡风玻璃的遮盖部分或整个挡风玻璃上的斑块或者甚至满满的冰片能够使可见度变模糊。如冬季气候中的驾驶员证实的，在刚好高于或低于冰点的温度下，落在挡风玻璃上的降水能够导致严重且危险的问题，使透过前挡风玻璃的视线被遮挡或变模糊。降水会加剧该问题，降水能够在挡风玻璃上冻结成片、附着在挡风玻璃表面并且阻碍使驾驶员的视野变清晰的清除工作。为了对挡风玻璃被冰覆盖提供防护，并且为了去除可能已经形成在挡风玻璃上的冰层，已经做了许多工作。通常采用熟悉的手持式刮冰器来击打可能非常硬的冻结片。硬度是冰的产生永久变形(也就是使冰破裂)的可塑性所需的应力的量度。冰的屈服应力随着温度的降低而增加，这对于在极冷的天气中试图去除挡风玻璃的冰以便启程的车辆驾驶员而言，可能存在特殊的问题。刮冰过程可能是耗时的，并且经常会导致冰的硬度超过塑料刮冰器的强度，从而使可能的驾驶员陷入困境；等待挡风玻璃除霜器将冰融化，或者以模糊的视线启程，从而危及自己以及即将面对的交通。

用于解决该问题的现有工作的示例包括在Smith的美国专利No.5,564,770中提出的挡雪板，用于在恶劣天气下停放汽车时覆盖挡风玻璃，使得冰将形成在薄板(sheet)上，而不直接形成在挡风玻璃上。该装置虽然有助于覆盖挡风玻璃，但是具有如下缺点：所提出的类型的薄板通常自身会被冻结到挡风玻璃或者被雪、冰和雪泥充满，导致其就地冻结或因此使薄板负载重量，在试图为了将雪排出以及崩塌和储存而将其从挡风玻璃去除方面出现巨大的挑战。此外，面积足以覆盖挡风玻璃的覆盖薄板是大的并可能是笨重的，使得它们难以处理，并且在不使用时会占用大量的储存空间。

在认识到该问题的情况下，已经提出提供防渗透板形式的挡风玻璃保护器，其能够在壳体内卷成卷。在McQueen的美国专利No.2,851,303中示出了该类型的装置。再次地，该装置因薄板倾向于冻结到挡风玻璃而总体上没有获得普及，并且此外，该装置能够被冰和雪充满，使得其去除非常有挑战性，有时导致薄板自身的撕裂。

用于解决该问题的其它工作已经带来将电热片散布在挡风玻璃上并与电源连接的提案。在Schmidt的美国专利No.4,399,347中示出了该类型的装置。由于该装置需要大量的时间来展开并需要使用电源，所以它们在市场上遇到了阻力。

如在McFall的美国专利No.4,973,098和Robbins的美国专利No.7,931,325中记载的，已经提出了其它薄板装置。仍然需要如下挡风玻璃除冰器：有效保护挡风玻璃，并且无论有无冰和雪的积聚，均能够容易地将该挡风玻璃除冰器移除。

冰的附着基于存在于冰固表面之间的物理和化学过程。通常，附着力能够分成不同类型：化学附着，其包括共价力和静电力；热力学附着，其包含范德华力和氢键合；机械附着，其归因于固体表面粗糙度。

两个基体之间的吸引力由基于库仑定律的电子转移和反应中的供体-受体引起。氢键合由质子(氢原子)在诸如氧、氮或氟的两个电磁原子之间的分布引起。这些力源自固态冰从液态水的内聚力。

存在于玻璃表面的凹凸或开孔导致液态水渗入，这在固化时通常导致机械锁定或摩擦。与以上讨论的小得多的力相比，机械结合发生在微米范围。机械结合的效果能够通过由诸如光学显微镜的装置测量到的表面粗糙度参数来观察。无论冰与挡风玻璃的结合方式如何，均能够认识到，除冰可能是有挑战性、耗时且通常效果不佳的事情。

发明内容