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CN103209868B - 用于风挡刮水器系统的枢转本体 - Google Patents

用于风挡刮水器系统的枢转本体 Download PDF

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CN103209868B
CN103209868B CN201180054864.6A CN201180054864A CN103209868B CN 103209868 B CN103209868 B CN 103209868B CN 201180054864 A CN201180054864 A CN 201180054864A CN 103209868 B CN103209868 B CN 103209868B
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pivot shaft
pivot
shaft assembly
sleeve
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乔治·霍杰那凯基
詹姆斯·奥康纳
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Trico Products Corp
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Abstract

用于风挡刮水器系统(20)的聚合物枢转本体(46),包括:托架部(50),托架部(50)适于将风挡刮水器系统(20)的枢转轴组件(34)连接至车辆的一部分;和套筒部(48),套筒部(48)连接至托架部(50),用于容纳和定向枢转轴组件(34)的枢转轴(44)。枢转本体(46)还包括管容纳部(52),管容纳部(52)连接至套筒部(48)且从套筒部(48)向外延伸,用于容纳连杆组件(32)的组合管(42)的一端,以将组合管(42)互连至枢转轴组件(34)。枢转本体(46)进一步包括至少一个工字梁部(68),工字梁部(68)将套筒部(48)与管容纳部(52)以经济有效的方式互连,该枢转本体具有更轻重量和减小的应力,且不使用用于组装风挡刮水器系统的工具。

Description

用于风挡刮水器系统的枢转本体
技术领域
本发明总体上涉及风挡刮水器系统,且更具体地,涉及用于风挡刮水器系统的枢转本体,该风挡刮水器系统的枢转本体具有更轻的重量和减小的应力,且不使用用于组装的工具。
背景技术
相关领域已知的常规风挡刮水器系统包括某些类型的刮水器片组件,该刮水器片组件安装至臂,该臂又与挡风玻璃相邻安装且被可枢转地驱动以将横挡风玻璃的往复运动传递至该刮水器片组件。橡胶擦拭元件由片组件支撑且横跨待擦拭表面与挡风玻璃接触。此外,这些风挡刮水器系统包括连杆组件,连杆组件置于电刮水器电机和刮水器臂之间,用于将电机的旋转运动转化为刮水器臂横跨挡风玻璃的枢转运动。风挡刮水器系统包括在连杆组件和刮水器臂之间的连接装置。
虽然相关领域已知的风挡刮水器系统大体用于其预期的目的,还是有正在进行的努力以提供具有改进的结构刚度和结构强度的更轻重量的连接装置,这直到此时对本领域的技术人员不是显而易见的。
发明内容
本发明克服了相关领域的缺点,在于:一种用于风挡刮水器系统的聚合物枢转本体,该聚合物枢转本体包括适于将风挡刮水器系统的枢转轴组件连接至车辆的一部分的托架部,和连接至托架部、用于容纳和定向枢转轴组件的枢转轴的套筒部。枢转本体还包括管容纳部,管容纳部连接至套筒部且从套筒部向外延伸,用于容纳连杆组件的组合管的一端,以将组合管互连至枢转轴组件。枢转本体进一步包括将套筒部与管容纳部互连的至少一个工字梁部。
本发明还克服了相关领域的缺陷,在于:一种用于风挡刮水器系统的枢转轴组件,该枢转轴组件包括:用于旋转风挡刮水器系统的刮水器臂的金属枢转轴,用于容纳和定向枢转轴的聚合物枢转本体,以及连接至枢转本体的连杆组件的金属组合管。枢转本体包括:托架部,托架部适于将枢转轴组件连接至车辆的一部分;套筒部,套筒部连接至托架部以容纳枢转轴;管容纳部,管容纳部连接至套筒部且从套筒部向外延伸,且连接至组合管的一端;以及至少一个工字梁部,工字梁部将套筒部与管容纳部互连。
本发明还克服了相关领域的缺陷,在于:一种风挡刮水器系统,该风挡刮水器系统包括:电刮水器电机;擦拭臂,所述擦拭臂具有适于与待擦拭表面接触的擦拭元件;枢转轴组件,所述枢转臂组件具有连接至所述擦拭臂的金属枢转轴;以及连杆组件,所述连杆组件置于所述刮水器电机和所述枢转轴组件之间,用于将所述刮水器电机的旋转运动转化为所述刮水器臂横跨挡风玻璃的枢转运动。所述连杆组件包括用于连接至所述枢转轴组件的金属组合管,且枢转轴组件包括聚合物枢转本体,所述聚合物枢转本体容纳和定向所述枢转轴,且连接至所述组合管,且适于连接至车辆的一部分。所述枢转本体包括:托架部,所述托架部适于将所述枢转轴组件连接至车辆的一部分;套筒部,所述套筒部连接至所述托架部以容纳所述枢转轴;管容纳部,所述管容纳部连接至所述套筒部且从所述套筒部向外延伸,且连接至所述组合管的一端。枢转本体还包括至少一个工字梁部,所述工字梁部将所述套筒部与所述管容纳部以经济有效的方式互连,同时该枢转本体具有更轻重量和减小的应力,且不使用用于组装风挡刮水器系统的工具。
附图说明
因为阅读了随后结合附图的描述之后相同的变得更好理解,本发明的其他目的、特征和优点将容易地被理解,其中:
图1为具有根据本发明的一个实施例的风挡刮水器系统的机动车辆的前部的局部透视图,该风挡刮水器系统包括一对风挡刮水器组件,该风挡刮水器组件可枢转地安装用于横跨该车辆的挡风玻璃的往复运动;
图2为根据本发明的一个实施例的风挡刮水器系统的一部分的透视图;
图3为图2的风挡刮水器系统的一部分的爆炸图;
图4为图2的风挡刮水器系统的一部分的截面图;
图5为根据本发明的风挡刮水器系统的一部分的另一实施例的仰视透视图;以及
图6为图5的风挡刮水器系统的一部分的截面图。
具体实施方式
现在参考附图,其中相似的标号用来指示相似的结构,车辆的一部分在图1中以10表示。车辆本体包括前围上盖板12、顶盖14和一对横向间隔开的前柱或“A”柱16,前柱或“A”柱16延伸在顶盖14和前围上盖板12之间。A柱16、顶盖14和前围上盖板12协作以限定出大体矩形的周界,该周界支撑弯曲的或“向后掠的”挡风玻璃18。
根据本发明,刮水器系统在图1中总体上以20表示,且用于清洁挡风玻璃18。刮水器系统20包括总体上以22表示的一对刮水器组件,这一对刮水器组件22分别对应于车辆10的司机侧和乘客侧。每个风挡刮水器组件22(后文中为“刮水器组件”)由对应的、总体上以24表示的刮水器臂组件支承。刮水器臂组件24包括刮水器臂26,刮水器臂26的一端具有适于可操作地接合刮水器组件22的连接件(未示出,但是为本领域公知的),刮水器臂26的另一端可枢转地安装至连杆组件,如以下将更详细地描述的。刮水器臂组件24适于促进刮水器组件22横跨挡风玻璃18的摆动运动,且可包括诸如弹簧的偏置件(未示出),偏置件产生分布在刮水器组件22的刮水器元件28上的力以清洁挡风玻璃18。刮水器系统20的剩余部件从车辆10的外部是不可见的。更确切地说,剩余的部件大体位于发动机机舱内且被前围上盖板12或车辆本体的其他部分遮挡。
虽然图1示出的刮水器组件22是结合车辆10的前挡风玻璃18示出,本领域的技术人将理解,刮水器组件22可用在车辆10的其他区域,诸如采用了刮水器系统20的后窗(未示出)或前照灯(未示出)。因此,将被理解的是,本发明不限于仅结合使用刮水器臂组件24和刮水器组件22以适用于车辆的挡风玻璃18,但是还适用于采用了刮水器臂组件24和刮水器组件22的所有应用。
再次参考图1,刮水器系统20进一步包括电刮水器电机30和总体上以32表示的连杆组件。连杆组件32置于电刮水器电机30和刮水器臂组件24之间,用于将电机30的旋转运动转化为刮水器臂26横跨挡风玻璃18的枢转运动。连杆组件32包括总体上以34表示的枢转轴组件。枢转轴组件34适于可操作地容纳刮水器臂26的一端。因此,枢转轴组件34的数目与系统20内的刮水器臂26的数目对应。连杆组件32可进一步包括驱动臂36,驱动臂36通过枢转杆38可操作地连接至对应司机侧刮水器臂26的枢转轴组件34。应该理解的是,在示出的实施例中,连杆组件32可进一步包括乘客臂40,乘客臂40通过枢转杆38可操作地连接至对应乘客侧刮水器臂26的枢转轴组件34以提供动力给乘客侧刮水器组件24。
连杆组件32还包括组合管或十字形管42,组合管或十字形管42延伸在与司机侧刮水器臂26对应的枢转轴组件34和与乘客侧刮水器臂26对应的枢转轴组件34之间。组合管42由金属材料制成,且具有大体环形的横截面形状,但是可具有任意合适的横截面形状。本领域的技术人员将理解,连杆组件32可采用任意数目的不同构造,或可实质地被除去以利于用于通过枢转轴组件34直接地驱动每个刮水器组件24的电机。本领域的技术人员也将理解,电刮水器电机30在本领域是公知的,且典型地用于提供动力给刮水器系统20以通过横跨挡风玻璃18的表面摆动的方式移动风挡刮水器组件22。
参考图2-4,枢转轴组件34包括总体上以44表示的枢转轴和根据本发明的、总体上以46表示的枢转本体,枢转轴44通过枢转本体46被定向。枢转轴44包括安装至枢转杆38的基部(未示出)。枢转轴44进一步包括适于接合刮水器臂26的一部分的枢转头部(未示出)。枢转轴44相对于枢转本体46的定向适于提供枢转轴44在枢转本体46内的旋转运动,以便以横跨挡风玻璃18摆动的方式引导刮水器臂26。具体地,枢转本体46保持静止,固定至组合管42,且将枢转轴44的基部紧固至枢转杆38。当驱动臂36致动枢转杆38时,枢转轴44在枢转本体46内旋转,由此使刮水器臂26运动。如本领域通常已知的,枢转轴44在封装在枢转本体46内的诸如润滑脂的润滑剂的场内旋转,以在旋转操作过程中减少枢转轴44与枢转本体46之间的摩擦。枢转轴44由金属材料制成,且具有大体环形的横截面形状,但是可具有用于连接至刮水器臂26的、任意合适的横截面形状。应该理解的是,除了枢转本体46,枢转轴组件34在本领域是已知的。
枢转本体46包括套筒部48,套筒部48轴向延伸以将枢转轴44容纳在套筒部48内。筒部48的横截面形状为大体圆筒形的且横截面形状为圆形的,但是可具有任意合适的形状。枢转本体46还包括托架部50,托架部50从套筒部48向外延伸以可操作地将连杆组件32紧固至车辆10。托架部50用于接合车辆10的一部分。更具体地,托架部50适于以以下的安装方式可操作地连接至车辆的一部分。如附图中示出的,托架部50适于可操作地紧固至车辆10的本体的横向延伸部的下侧。然而,本领域的技术人员将理解,托架部50可以可操作地连接至车辆10的任意部分。作为示例,托架部50可连接至发动机压力通风系统(未示出)的一部分。
枢转本体46进一步包括管容纳部52,管容纳部52径向延伸出套筒部48以容纳组合管42的一端。管容纳部52是大体圆筒形的且横截面形状为圆形的,但是可具有用于容纳组合管42的、任意合适的形状。管容纳部52具有空腔54以容纳组合管42的一端。管容纳部52还包括一对对置的开口56,这一对对置的开口56轴向延伸且与空腔54连通以形成在开口56内轴向延伸的指部58。指部58包括凸缘部60,凸缘部60径向延伸入空腔54以便以将要描述的方式接合组合管42。
枢转本体46还包括杆部或栓部62,杆部或栓部62轴向延伸入管容纳部52的空腔54内。杆部62的形状为大体圆筒形的且杆部62的直径小于组合管42的内径以容纳在组合管42的内部。杆部62可具有在其内部轴向延伸的一对空腔63。杆部62的一端具有用于将组合管42引导至杆部62上的斜面64。杆部62包括一对对置的定位部66以接合组合管,以阻止组合管42相对于杆部62的旋转。定位部66径向和轴向延伸以便以将要描述的方式容纳在组合管42的一端的对应的狭槽或槽口内。
枢转本体46进一步包括至少一个、优选地一对工字梁部68,工字梁部68连接至套筒部48和管容纳部52且延伸在套筒部48与管容纳部52之间以增强组合管42与枢转本体46之间的连接作用。枢转本体46还包括至少一个、优选地一对工字梁部68,工字梁部68连接至套筒部48与托架部50且延伸在套筒部48与托架部50之间以增强枢转本体46与车辆本体之间的连接作用。
枢转本体46由聚合物材料制成。套筒部48、托架部50、管容纳部52、杆部62、和工字梁部68为一体的、整体的且形成为单个件。
此外,组合管42在其一端的附近具有一对对置的开口或窗口70。开口70的形状为大体矩形的且周向且径向延伸穿过组合管42的壁。开口70可具有用于容纳指部58的凸缘部60的、任意合适的形状。组合管42还具有轴向延伸入组合管42的一端的、一对对置的狭槽或槽口72。狭槽72为大体U形的,但是可具有用于容纳杆部62的定位部66的、任意合适的形状。
为了将组合管42组装至枢转本体46,将组合管42插入枢转本体46的管容纳部52的空腔54。将组合管42轴向推入空腔54在杆部62之上,直到使定位部66容纳在组合管42的狭槽72内。同时,组合管42接合指部58的凸缘部60以使指部58径向向外偏斜。一旦组合管42内的开口与凸缘部60对齐,指部58径向向内偏斜,以使凸缘部60延伸穿过开口70。在这个位置,组合管42被紧固至枢转本体46。
可选地,且在图5和6示出的可操作的实施例中,管容纳部52去除了延伸入开口56的指部。杆部62也去除了定位部,但是包括径向向内延伸的环形槽74。为了将组合管42组装至枢转本体46,将组合管42插入枢转本体46的管容纳部52的空腔54。将组合管42轴向推入空腔54内在杆部62之上。然后将组合管42弯皱(狭缩)穿过管容纳部52的开口56,以使组合管42的对置的部分设置在环形槽74内。在这个位置,组合管42被紧固至枢转本体46。
因此,本发明提供了一种重量轻、减少了应力、内部和外部具有与套筒部的强制连接、且不需要用于组装的工具的枢转本体。枢转本体以由工字梁部增强的管容纳部捕获组合管的外部,由此增强与管和枢转本体的连接作用。
本发明已经以说明性的方式描述。需要理解的是,已经使用的术语用于描述文字的原意而不是限制。按照以上教导,本发明的许多修改和变型是可行的。因此,在所附权利要求的范围内,本发明可以不限于被具体地描述的方式实施。

Claims (22)

1.一种用于风挡刮水器系统(20)的聚合物枢转本体(46),包括:
托架部(50),所述托架部(50)适于将所述风挡刮水器系统的枢转轴组件(34)连接至车辆的一部分;
套筒部(48),所述套筒部(48)连接至所述托架部(50),用于容纳和定向所述枢转轴组件(34)的枢转轴(44);
管容纳部(52),所述管容纳部(52)连接至所述套筒部(48)且从所述套筒部(48)向外延伸且其中具有轴向延伸的空腔(54),用于容纳连杆组件(32)的组合管(42)的一端,以将所述组合管互连至所述枢转轴组件;以及
一对工字梁部(68),所述一对工字梁部(68)连接至所述套筒部(48)和所述管容纳部(52)且延伸在所述套筒部(48)与所述管容纳部(52)之间以增强所述组合管(42)与所述枢转轴(44)之间的连接作用。
2.一种用于风挡刮水器系统(20)的聚合物枢转本体(46),包括:
托架部(50),所述托架部(50)适于将所述风挡刮水器系统的枢转轴组件(34)连接至车辆的一部分;
套筒部(48),所述套筒部(48)连接至所述托架部(50),用于容纳和定向所述枢转轴组件(34)的枢转轴(44);
管容纳部(52),所述管容纳部(52)连接至所述套筒部(48)且从所述套筒部(48)向外延伸,用于容纳连杆组件(32)的组合管(42)的一端,以将所述组合管互连至所述枢转轴组件;
至少一个工字梁部(68),所述工字梁部(68)将所述套筒部(48)与所述管容纳部(52)互连;以及
其中所述管容纳部(52)具有延伸穿过所述管容纳部(52)的一对对置的开口(56)。
3.根据权利要求2所述的枢转本体(46),其中所述管容纳部(52)具有轴向延伸入每个所述开口(56)的指部(58)。
4.根据权利要求3所述的枢转本体(46),其中所述指部(58)具有凸缘部(60),所述凸缘部(60)径向延伸且适于设置在所述组合管(42)的开口(70)内。
5.根据权利要求2所述的枢转本体(46),其中所述管容纳部(52)具有空腔(54),所述空腔(54)在所述管容纳部(52)内轴向延伸,以容纳所述组合管(42)的一端。
6.根据权利要求2所述的枢转本体(46),其中所述托架部(50)具有将所述套筒部(48)与所述托架部互连的至少一个工字梁部(68)。
7.根据权利要求2所述的枢转本体(46),其中所述枢转本体为一体的、整体的和单体的。
8.一种用于风挡刮水器系统(20)的聚合物枢转本体(46),包括:
托架部(50),所述托架部(50)适于将所述风挡刮水器系统的枢转轴组件(34)连接至车辆的一部分;
套筒部(48),所述套筒部(48)连接至所述托架部(50),用于容纳和定向所述枢转轴组件(34)的枢转轴(44);
管容纳部(52),所述管容纳部(52)连接至所述套筒部(48)且从所述套筒部(48)向外延伸,用于容纳连杆组件(32)的组合管(42)的一端,以将所述组合管互连至所述枢转轴组件;
至少一个工字梁部(68),所述工字梁部(68)将所述套筒部(48)与所述管容纳部(52)互连;
其中所述管容纳部(52)具有空腔(54),所述空腔(54)在所述管容纳部(52)内轴向延伸,以容纳所述组合管(42)的一端;以及
其中所述管容纳部(52)包括杆部(62),所述杆部(62)延伸入所述空腔(54)且适于容纳在所述组合管(42)内。
9.根据权利要求8所述的枢转本体(46),其中所述杆部(62)包括一对对置的定位部(66),所述定位部(66)径向和轴向延伸,且适于设置在所述组合管(42)的一端的对置的狭槽(72)内。
10.根据权利要求8所述的枢转本体(46),其中所述杆部(62)具有环形槽(74),所述环形槽(74)在所述杆部(62)内延伸且适于容纳所述组合管(42)的弯皱部。
11.一种用于风挡刮水器系统(20)的枢转轴组件(34),包括:
金属枢转轴(44),所述金属枢转轴(44)用于旋转所述风挡刮水器系统(20)的刮水器臂(26);
聚合物枢转本体(46),所述枢转本体(46)用于容纳和定向所述枢转轴(44);
连杆组件(32)的组合管(42),所述连杆组件(32)的所述组合管(42)连接至所述枢转本体(46);以及
所述枢转本体(46)包括:托架部(50),所述托架部(50)适于将所述枢转轴组件(34)连接至车辆的一部分;套筒部(48),所述套筒部(48)连接至所述托架部(50)以容纳所述枢转轴(44);管容纳部(52),所述管容纳部(52)连接至所述套筒部(48)且从所述套筒部(48)向外延伸,并连接至所述组合管(42)的一端;以及至少一个工字梁部(68),所述工字梁部(68)将所述套筒部(48)与所述管容纳部(52)互连,其中所述管容纳部(52)具有延伸穿过所述管容纳部(52)的一对对置的开口(56)。
12.根据权利要求11所述的枢转轴组件(34),其中所述管容纳部(52)具有轴向延伸入每个所述开口(56)的指部(58)。
13.根据权利要求12所述的枢转轴组件(34),其中所述组合管(42)具有一对对置的开口(70)且所述指部(58)具有凸缘部(60),所述凸缘部(60)径向延伸且适于设置在所述组合管(42)的一个所述开口(70)内。
14.根据权利要求11所述的枢转轴组件(34),其中所述管容纳部(52)具有空腔(54),所述空腔(54)在所述管容纳部(52)内轴向延伸,以容纳所述组合管(42)的一端。
15.一种用于风挡刮水器系统(20)的枢转轴组件(34),包括:
金属枢转轴(44),所述金属枢转轴(44)用于旋转所述风挡刮水器系统(20)的刮水器臂(26);
聚合物枢转本体(46),所述枢转本体(46)用于容纳和定向所述枢转轴(44);
连杆组件(32)的组合管(42),所述连杆组件(32)的所述组合管(42)连接至所述枢转本体(46);
所述枢转本体(46)包括:托架部(50),所述托架部(50)适于将所述枢转轴组件(34)连接至车辆的一部分;套筒部(48),所述套筒部(48)连接至所述托架部(50)以容纳所述枢转轴(44);管容纳部(52),所述管容纳部(52)连接至所述套筒部(48)且从所述套筒部(48)向外延伸,并连接至所述组合管(42)的一端;以及至少一个工字梁部(68),所述工字梁部(68)将所述套筒部(48)与所述管容纳部(52)互连,
其中所述管容纳部(52)具有空腔(54),所述空腔(54)在所述管容纳部(52)内轴向延伸,以容纳所述组合管(42)的一端;以及
其中所述管容纳部(52)包括杆部(62),所述杆部(62)延伸入所述空腔(54)且适于容纳在所述组合管(42)内。
16.根据权利要求15所述的枢转轴组件(34),其中所述组合管(42)的一端包括一对对置的狭槽(72),且所述杆部(62)包括一对对置的定位部(66),所述定位部(66)径向和轴向延伸,且设置在所述对置的狭槽(72)内。
17.根据权利要求15所述的枢转轴组件(34),其中所述杆部(62)具有环形槽(74),所述环形槽(74)在所述杆部(62)内延伸,且将所述组合管(42)弯皱以使所述组合管(42)的一部分设置在所述环形槽(74)内。
18.一种风挡刮水器系统(20),包括:
电刮水器电机(30);
刮水器臂(26),所述刮水器臂(26)具有适于与待擦拭表面接触的擦拭元件(28);
枢转轴组件(34),所述枢转臂组件(34)具有连接至所述擦拭臂的金属枢转轴(44);
连杆组件(32),所述连杆组件(32)置于所述刮水器电机(30)和所述枢转轴组件(34)之间,用于将所述刮水器电机(30)的旋转运动转化为所述刮水器臂(26)横跨挡风玻璃的枢转运动,所述连杆组件(32)包括用于连接至所述枢转轴组件的组合管(42);
所述枢转轴组件(34)包括聚合物枢转本体(46),所述聚合物枢转本体(46)容纳和定向所述枢转轴(44),连接至所述组合管(42)且适于连接至车辆的一部分,所述枢转本体(46)包括:托架部(50),所述托架部(50)适于将所述枢转轴组件(34)连接至所述车辆的所述一部分;套筒部(48),所述套筒部(48)连接至所述托架部(50)以容纳所述枢转轴(44);管容纳部(52),所述管容纳部(52)连接至所述套筒部(48)且从所述套筒部(48)向外延伸,并连接至所述组合管(42)的一端;以及至少一个工字梁部(68),所述工字梁部(68)将所述套筒部(48)与所述管容纳部(52)互连;以及
其中所述管容纳部(52)具有延伸穿过所述管容纳部(52)的一对对置的开口(56)和轴向延伸入每个所述开口(56)的指部(58)。
19.根据权利要求18所述的风挡刮水器系统(20),其中所述组合管(42)具有一对对置的开口(70),且所述指部(58)具有凸缘部(60),所述凸缘部(60)径向延伸且适于设置在所述组合管(42)的一个所述开口(70)内。
20.根据权利要求18所述的风挡刮水器系统(20),其中所述管容纳部(52)具有空腔(54)和杆部(62),所述空腔(54)在所述管容纳部(52)内轴向延伸,以容纳所述组合管(42)的一端,所述杆部(62)延伸入所述空腔(54)且适于容纳在所述组合管内。
21.根据权利要求20所述的风挡刮水器系统(20),其中所述组合管(42)的一端包括一对对置的狭槽(72)且所述杆部(62)包括一对对置的定位部(66),所述一对对置的定位部(66)径向和轴向延伸且设置在所述对置的狭槽(72)内。
22.根据权利要求20所述的风挡刮水器系统(20),其中所述杆部(62)具有环形槽(74),所述环形槽(74)在所述杆部(62)内延伸,且将所述组合管(42)弯皱以使所述组合管(42)的一部分设置在所述环形槽(74)内。
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