專利名稱：為擋風(fēng)玻璃刮水的刮水器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種為擋風(fēng)玻璃刮水的刮水器裝置，尤其涉及一種具有一個(gè)刮水臂升降控制機(jī)構(gòu)的刮水器裝置。
為了擴(kuò)大刮水器裝置的刮水范圍，使用了刮水臂升降控制機(jī)構(gòu)，特別是四連桿刮水臂的形式。四連桿刮水臂基本上除了原來(lái)的刮水臂以外還有兩個(gè)控制桿，它們分別通過(guò)一個(gè)鉸鏈和刮水臂連接。通過(guò)一種適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)學(xué)設(shè)計(jì)，在控制桿擺動(dòng)時(shí)刮水臂可以進(jìn)行升降運(yùn)動(dòng)和擺動(dòng)移動(dòng)。四連桿刮水臂的驅(qū)動(dòng)通過(guò)兩個(gè)拉制桿中的一個(gè)來(lái)實(shí)現(xiàn)，它作為驅(qū)動(dòng)桿裝備一個(gè)電動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。第二控制桿，即操作桿用于使刮水臂升降并且僅僅固定在一個(gè)盲孔支座(Blindlager)上，它不傳遞轉(zhuǎn)矩。
刮水臂作用到擋風(fēng)玻璃上的支承力通常通過(guò)一個(gè)拉力彈簧來(lái)產(chǎn)生。為此刮水臂具有一個(gè)刮水臂鉸鏈，其中拉力彈簧布置在分成兩部分的刮水臂的鉸鏈區(qū)域內(nèi)。刮水器板布置在鉸鏈件上，它借助于拉力彈簧壓向擋風(fēng)玻璃，而分成兩部分的刮水臂的一個(gè)連接件與控制桿連接。另外一種方案中刮水器板的壓緊力用一個(gè)壓力彈簧來(lái)產(chǎn)生，它布置在刮水臂的鉸鏈區(qū)域內(nèi)。
為了在鉸鏈區(qū)域內(nèi)達(dá)到足夠的剛度，在刮水臂中設(shè)置鉸鏈導(dǎo)致了刮水臂的相對(duì)高的結(jié)構(gòu)形式。此外，拉力彈簧和它的固定需要安裝空間，該安裝空間在與擋風(fēng)玻璃相關(guān)的垂直方向上加大了刮水臂的高度。
此外，因?yàn)殂q鏈通常具有間隙，它在刮水臂較長(zhǎng)時(shí)間的使用中會(huì)繼續(xù)擴(kuò)大。它將導(dǎo)致刮水臂壽命的降低并且還可能導(dǎo)致在刮水臂的反轉(zhuǎn)位置振顫和/或者上沖。
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種結(jié)構(gòu)盡可能扁平的四連桿刮水臂，它可以成本經(jīng)濟(jì)地制造并且具有有利的磨損特性。
本任務(wù)通過(guò)按照權(quán)利要求1所述的刮水器裝置獲得解決。
本發(fā)明其它的有利的設(shè)計(jì)方案在附屬的權(quán)利要求中說(shuō)明。
按照本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種為汽車擋風(fēng)玻璃刮水的刮水器裝置，它具有一個(gè)刮水器臂和兩個(gè)控制桿?？刂茥U在一個(gè)平面上在固定點(diǎn)處與刮水器臂可擺動(dòng)移動(dòng)地連接。為了在裝配后的狀態(tài)下刮水臂對(duì)擋風(fēng)玻璃產(chǎn)生一個(gè)壓緊力，控制桿中的至少一個(gè)在相對(duì)于刮水器平面基本上垂直的方向上以彈簧彈性的方式實(shí)施。
本發(fā)明的構(gòu)思在于提供一種四連桿刮水器裝置，其中對(duì)刮水臂的結(jié)構(gòu)高度要求變小，因?yàn)楣嗡鞅刍蛘吲c刮水器臂連接的刮水器位置作用在擋風(fēng)玻璃上的壓緊力通過(guò)一個(gè)或者兩個(gè)控制臂產(chǎn)生。特別是通過(guò)刮水器臂控制桿的彈簧彈性的結(jié)構(gòu)可形成無(wú)鉸鏈的結(jié)構(gòu)，因?yàn)閴壕o力可通過(guò)控制桿提供。由此通過(guò)簡(jiǎn)單的方式節(jié)省了在刮水臂中的一個(gè)鉸鏈和一個(gè)相應(yīng)的拉力彈簧或者壓力彈簧，它在按照現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)施方案中對(duì)擋風(fēng)玻璃產(chǎn)生壓緊力。因此通過(guò)鉸鏈的節(jié)省，刮水臂的結(jié)構(gòu)高度可以變小并且刮水器裝置更不易磨損。
此外，制造過(guò)程被大大簡(jiǎn)化，因?yàn)榭刂茥U可設(shè)計(jì)成條式彈簧元件了。
特別是控制桿中的一個(gè)可以設(shè)計(jì)成驅(qū)動(dòng)桿并且另一個(gè)控制桿可以設(shè)計(jì)為操縱桿，其中刮水器臂通過(guò)驅(qū)動(dòng)桿圍繞著一個(gè)驅(qū)動(dòng)軸的擺動(dòng)而擺動(dòng)并抬高。
為了使刮水器臂對(duì)擋風(fēng)玻璃產(chǎn)生一個(gè)壓緊力，控制桿中的至少一個(gè)在裝配完的狀態(tài)下被預(yù)緊。
為使刮水器臂擺動(dòng)到維修位置，控制桿可以分別具有一個(gè)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，以使一個(gè)同刮水器臂連接的刮水器能夠被維修或者更換。為了在維修的位置與刮水器平面或者擋風(fēng)玻璃離開(kāi)一個(gè)角度，設(shè)計(jì)控制桿，使刮水臂不再支承在風(fēng)擋玻璃上并且因此可接近。
為了使控制桿能保持在維修位置，控制桿可以分別具有一個(gè)卡扣機(jī)構(gòu)，其中設(shè)計(jì)控制桿，以使控制桿通過(guò)復(fù)位力的作用離開(kāi)維修位置復(fù)位到刮水器平面。
按照另一種實(shí)施方式，控制桿可由一種深拉伸材料制成，以使它盡可能簡(jiǎn)單地例如可通過(guò)一種沖壓方法制造。
特別是控制桿可以在固定點(diǎn)處與刮水器臂和/或在擺動(dòng)軸處借助于一個(gè)壓制的固定元件連接。
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式將在下面借助于附圖詳細(xì)說(shuō)明。如圖所示

圖1按照現(xiàn)有技術(shù)在汽車上布置的四連桿刮水器裝置；圖2按照現(xiàn)有技術(shù)的四連桿刮水器系統(tǒng)的刮水器裝置的后視圖；圖3按照本發(fā)明的一種第一實(shí)施方式的四連桿刮水器裝置；圖4在控制桿和刮水器臂之間的一個(gè)固定點(diǎn)的結(jié)構(gòu)；圖5控制桿在其擺動(dòng)軸上的固定的視圖；圖6a和6b具有固定元件和軸銷的控制桿在松弛和裝配狀態(tài)下的視圖；圖7固定元件在擺動(dòng)軸上的另一種結(jié)構(gòu)；圖8具有套接固定件的刮水器裝置的另一種實(shí)施方式；和圖9具有集成的翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的控制桿的視圖。
圖1所示是一種目前在汽車上使用的刮水器系統(tǒng)。它具有一個(gè)刮水器裝置1，該刮水器裝置是一種四連桿刮水器裝置。該四連桿刮水器裝置具有兩個(gè)帶有一個(gè)驅(qū)動(dòng)桿21和一個(gè)操縱桿22的控制桿2，所述控制桿通過(guò)固定點(diǎn)4和一個(gè)刮水器臂3連接。在刮水器臂3擺動(dòng)時(shí)，由于通過(guò)操縱桿22的支承，刮水器臂3除了擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)也產(chǎn)生了升降運(yùn)動(dòng)，因此在擋風(fēng)玻璃5上的整個(gè)刮水范圍被擴(kuò)大了。通過(guò)驅(qū)動(dòng)桿21圍繞著它的擺動(dòng)軸11的擺動(dòng)實(shí)現(xiàn)刮水器臂3的驅(qū)動(dòng)。操縱桿22產(chǎn)生刮水器臂3的升降運(yùn)動(dòng)。
如結(jié)合刮水器裝置的后視圖在圖2中清楚可見(jiàn)，刮水器臂3具有一個(gè)鉸鏈6，連接件31和刮水器臂3的連桿臂32相互連接。在鉸鏈6處設(shè)有一個(gè)彈簧元件，以使刮水器臂3的連桿臂32壓向擋風(fēng)玻璃5。
在刮水器臂3中的鉸鏈6有這樣的缺點(diǎn)，它會(huì)遭到磨損，磨損會(huì)降低使用壽命，同時(shí)它在刮水時(shí)在反轉(zhuǎn)位置會(huì)導(dǎo)致振顫和上沖。它尤其會(huì)降低刮水器臂的壽命，因此它要經(jīng)常被更換。
如圖2所示的彈簧元件7，它被安裝在具有U形橫截面結(jié)構(gòu)的刮水器臂3中。通過(guò)彈簧元件7的尺寸，基本上刮水器臂3的結(jié)構(gòu)高度就已經(jīng)給定了。
如圖3所示是按照本發(fā)明的一種第一實(shí)施方式的刮水器裝置。刮水器裝置1具有兩個(gè)控制桿81、82，它在固定點(diǎn)9處與一個(gè)刮水臂10連接。與按照現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)施方式相反，刮水臂10沒(méi)有為了在擋風(fēng)玻璃5上產(chǎn)生壓緊力的鉸鏈。刮水器臂10的結(jié)構(gòu)要盡可能地剛度好，而控制桿81、82以彈簧彈性的方式實(shí)施，同時(shí)要在預(yù)應(yīng)力下安裝，以使壓緊力基本上完全通過(guò)控制桿81、82產(chǎn)生。當(dāng)然也可以規(guī)定，使得壓緊力通過(guò)控制桿81、82和刮水器臂10的夾緊來(lái)產(chǎn)生。
特別是為了實(shí)現(xiàn)刮水器臂10的擺動(dòng)和升降運(yùn)動(dòng)，把控制桿81、82設(shè)計(jì)成驅(qū)動(dòng)桿81和操縱桿82。驅(qū)動(dòng)桿81具有一個(gè)擺動(dòng)軸11，刮水器裝置的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(未示出)作用在該擺動(dòng)軸上，同時(shí)通過(guò)驅(qū)動(dòng)桿81的擺動(dòng)使刮水器裝置運(yùn)動(dòng)。
控制桿8與刮水器臂10在固定點(diǎn)9處可擺動(dòng)移動(dòng)地連接，即在控制桿8和刮水器臂10之間，基本上在一個(gè)與刮水器平面平行的方向上不傳遞轉(zhuǎn)矩。然而設(shè)計(jì)固定點(diǎn)9，使得預(yù)緊的控制桿8施加在刮水器臂10上的預(yù)應(yīng)力把刮水器臂10壓向擋風(fēng)玻璃5。
通過(guò)去掉在刮水器臂10上的鉸鏈可以使其設(shè)計(jì)得具有較小的結(jié)構(gòu)高度，這樣與刮水器臂10剛性連接的刮水器板的走向(Anstrmung)就可以不受干擾地延伸。在刮水器板12和刮水器臂10之間的連接通過(guò)一個(gè)連接元件13來(lái)完成，它可以以各種各樣的方式來(lái)構(gòu)成并且用于使刮水器臂10和刮水器板12通過(guò)一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)盡可能剛性地相互連接。
例如圖4所示是在固定點(diǎn)處控制桿8和刮水器臂10之間的連接。如圖所示刮水器臂10與控制桿8通過(guò)一個(gè)固定銷14可擺動(dòng)移動(dòng)地連接，其中在相應(yīng)的控制桿8和刮水器臂10之間設(shè)有一個(gè)滑動(dòng)墊片15，以便在刮水器裝置運(yùn)行時(shí)實(shí)現(xiàn)盡可能小的摩擦。固定銷14穿過(guò)控制桿8的相應(yīng)的孔延伸并與其鉚接。在控制桿8和刮水器臂10之間的支承機(jī)構(gòu)可以采用塑料鉸鏈支承機(jī)構(gòu)，或者用鉚接的滾動(dòng)軸承作為支承機(jī)構(gòu)。兩種支承機(jī)構(gòu)最好實(shí)施為只具有一個(gè)回轉(zhuǎn)自由度的圓筒軸承。
圖5所示的是控制桿8在它的擺動(dòng)軸上的固定。相應(yīng)的控制桿8為此具有一個(gè)開(kāi)孔，一個(gè)固定元件16可以穿過(guò)這個(gè)開(kāi)孔延伸并且在裝配以后被壓制，以使操縱桿8不可擺動(dòng)而能可靠地保持在固定元件16上。對(duì)應(yīng)于固定元件16的形狀，在驅(qū)動(dòng)桿81上的開(kāi)孔是有棱角的，以使其能夠傳遞電動(dòng)刮水器驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(未示出)的轉(zhuǎn)矩。
圖6a和圖6b所示的是一個(gè)控制桿8的未裝配狀態(tài)和已裝配狀態(tài)。人們清楚的看到，控制桿在未裝配狀態(tài)有一個(gè)彎曲部分，同時(shí)在裝配狀態(tài)基本上是直的，以使控制桿8在裝配狀態(tài)相對(duì)于未裝配狀態(tài)被極大地夾緊?？刂茥U8的夾緊產(chǎn)生了刮水臂10的壓緊力，這樣在刮水臂10中用于產(chǎn)生一個(gè)壓緊力的其它措施就沒(méi)有必要了?？刂茥U8最好作為條式彈簧元件具有這樣的幾何形狀，使得通過(guò)相應(yīng)的在車輛上處于裝配狀態(tài)的預(yù)應(yīng)力對(duì)刮水器板12產(chǎn)生所需要的支承力。在通過(guò)驅(qū)動(dòng)桿81和操縱桿82產(chǎn)生支承力時(shí)，作用在兩個(gè)控制桿8上的預(yù)應(yīng)力大約是對(duì)半平分，以避免與擺動(dòng)軸11和在固定點(diǎn)9上的不必要的高固定載荷。刮水器板12的升降運(yùn)動(dòng)例如由于擋風(fēng)玻璃5的凸起由彈性控制桿8承受。
圖7所示是控制桿8的另一種實(shí)施方式。為了減少在擺動(dòng)軸附近產(chǎn)生的彎曲并以此減少在那的彎曲負(fù)荷，控制桿8在一個(gè)面向擺動(dòng)軸的部分上與一個(gè)鋼板固定件相套接，一方面通過(guò)它能傳遞驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)矩，另一方面通過(guò)套接的長(zhǎng)度可精確調(diào)節(jié)在控制桿8夾緊時(shí)的彈簧力。
尤其如在圖8中所示，不僅驅(qū)動(dòng)桿81而且操縱桿82都用鋼板固定件16套接，以使彈簧力基本上只通過(guò)驅(qū)動(dòng)桿81和操縱桿82的不套接的部分來(lái)產(chǎn)生，為了通過(guò)通常不同長(zhǎng)度的驅(qū)動(dòng)桿81和操縱桿82產(chǎn)生盡可能相同的彈簧力，控制桿8的未套接的部分要形成盡可能相同的橫截面和相同的長(zhǎng)度。代替套接的鋼板固定件16，控制桿8也可以具有不同的橫截面，尤其是使面向擺動(dòng)軸11的部分形成較大的橫截面并且面向固定點(diǎn)9的部分形成較小的橫截面。通過(guò)對(duì)控制桿8面向固定點(diǎn)的部分之間的比例的選擇，每個(gè)控制桿8的壓緊力部分都可以被調(diào)節(jié)。
圖9所示是一個(gè)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，它通過(guò)控制桿8的一個(gè)在預(yù)應(yīng)力方向上的拉力使刮水器裝置進(jìn)入維修位置，在該位置控制桿8在夾緊狀態(tài)卡住。為此控制桿8裝有一個(gè)“發(fā)夾機(jī)構(gòu)”，即裝有一個(gè)夾緊元件17，它可在兩個(gè)夾緊狀態(tài)之間來(lái)回轉(zhuǎn)換并且在一個(gè)第一夾緊狀態(tài)把控制桿8保持在一個(gè)工作位置，并且在一個(gè)第二夾緊狀態(tài)所述夾緊元件使控制桿8克服它的預(yù)應(yīng)力使其離開(kāi)刮水器平面，以使固定在刮水器臂10上的刮水器板12空出來(lái)并且不再貼在擋風(fēng)玻璃5上，從而刮水器板12可以維修或者更換。
發(fā)夾機(jī)構(gòu)在設(shè)計(jì)控制桿8時(shí)作為沖壓件可集成在控制桿8上，尤其是在使用這種翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)時(shí)有必要使控制桿8和刮水臂12運(yùn)行到一個(gè)刮水板更換位置，在該位置兩個(gè)可用發(fā)夾機(jī)構(gòu)翻轉(zhuǎn)的控制桿8或者控制桿部分基本上相互平行，從而兩個(gè)操縱桿8在翻轉(zhuǎn)時(shí)不會(huì)相對(duì)扭曲。
控制桿8可以以簡(jiǎn)單的方式作為沖壓件來(lái)制造，它通過(guò)適當(dāng)?shù)姆椒尚纬蓤D6a所示的彎曲狀態(tài)，以使控制桿8在回彎時(shí)產(chǎn)生一個(gè)彈簧力的作用。其它的方案也是可考慮的，控制桿8可這樣設(shè)計(jì)，使它在裝入一個(gè)刮水器裝置時(shí)具有一個(gè)預(yù)應(yīng)力。對(duì)控制桿8在擺動(dòng)軸11和控制桿8之間的連接或者在固定點(diǎn)9和控制桿8之間的連接采用適當(dāng)?shù)闹С性?lái)加強(qiáng)，那么按照控制桿8的厚度變化就更加有意義，因?yàn)橥ㄟ^(guò)在這個(gè)位置存在著的通孔，所述控制桿8在這個(gè)位置只能承受較小的彎曲力。尤其是在這個(gè)位置由于控制桿的預(yù)應(yīng)力造成的彎曲應(yīng)該避免。
控制桿8用彈簧鋼來(lái)制造尤其合適。
本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)在于，刮水器裝置可以具有一個(gè)小的結(jié)構(gòu)高度，因?yàn)樵诠嗡壑腥サ袅艘粋€(gè)鉸鏈。此外它的磨損較小，因?yàn)楣嗡鞅凼莿傂缘牟⑶乙虼嗽诜崔D(zhuǎn)位置就不會(huì)在刮水器臂中由于鉸鏈中的間隙而出現(xiàn)振顫或者上沖。另外扁平的結(jié)構(gòu)形式對(duì)于提高安全性是有利的，例如對(duì)于行人碰撞的保護(hù)。尤其是在使用航空刮水板時(shí)，刮水臂通過(guò)扁平的結(jié)構(gòu)形式可以更簡(jiǎn)單地裝入面板狹窄的罩子縫隙中。
權(quán)利要求
1.為汽車擋風(fēng)玻璃(5)刮水的刮水器裝置(1)，其具有一個(gè)刮水器臂(10)和兩個(gè)控制桿(8)，其中控制桿(8)在一個(gè)平面內(nèi)在固定點(diǎn)(9)處與刮水器臂(10)可擺動(dòng)移動(dòng)地連接，其中控制桿(8)中的至少一個(gè)基本上垂直于刮水器平面以彈簧彈性的方式實(shí)施，以使刮水器臂(10)在擋風(fēng)玻璃上產(chǎn)生一個(gè)壓緊力。
2.按照權(quán)利要求1所述的刮水器裝置(1)，其中控制桿(8)中的一個(gè)是一個(gè)驅(qū)動(dòng)桿(81)并且控制桿(8)中的另一個(gè)是操縱桿(82)，其中刮水器臂(10)通過(guò)驅(qū)動(dòng)桿(81)的擺動(dòng)圍繞一個(gè)擺動(dòng)軸(11)運(yùn)動(dòng)。
3.按照權(quán)利要求1或者2所述的刮水器裝置(1)，其中刮水器臂是無(wú)鉸鏈的。
4.按照權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的刮水器裝置(1)，其中控制桿(8)中的至少一個(gè)在裝配狀態(tài)被預(yù)緊。
5.按照權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的刮水器裝置(1)，其中刮水器臂(10)與刮水器板(12)通過(guò)一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)相連接。
6.按照權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的刮水器裝置(1)，其中控制桿(8)分別具有一個(gè)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，以使刮水器臂(10)擺動(dòng)到一個(gè)維修位置，從而能對(duì)一個(gè)與刮水器臂(10)連接的刮水器板(12)進(jìn)行維修或更換，其中設(shè)計(jì)控制桿(8)，以使其在維修位置離開(kāi)刮水平面一個(gè)角度，從而能夠接近刮水器臂(10)。
7.按照權(quán)利要求6所述的刮水器裝置(1)，其中控制桿分別具有一個(gè)卡扣機(jī)構(gòu)(17)，以使控制桿(8)保持在維修位置，其中設(shè)計(jì)控制桿，以便通過(guò)控制桿的復(fù)位運(yùn)動(dòng)利用一個(gè)復(fù)位力使其離開(kāi)維修位置回到刮水器平面。
8.按照權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的刮水器裝置(1)，其中控制桿(8)的固定件和/或控制桿(8)由一種深拉伸材料制造。
9.按照權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的刮水器裝置(1)，其中控制桿(8)同刮水器臂(10)在固定點(diǎn)處與一個(gè)壓制的固定元件(16)連接。
10.按照權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的刮水器裝置，為了調(diào)整壓緊力，其中控制桿(8)中的至少一個(gè)設(shè)有一個(gè)在面向擺動(dòng)軸的一個(gè)第一部分中的第一橫截面以及一個(gè)在面向固定點(diǎn)的一個(gè)第二部分中的較小的第二橫截面。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種為汽車擋風(fēng)玻璃(5)刮水的刮水器裝置(1)，其具有一個(gè)刮水器臂(10)和兩個(gè)控制桿(8)的，其中控制桿(8)在一個(gè)平面內(nèi)在固定點(diǎn)(9)處與刮水器臂(10)可擺動(dòng)移動(dòng)地連接，其中控制桿(8)中的至少一個(gè)基本上垂直于刮水器平面以彈簧彈性的方式實(shí)施，以使刮水器臂(10)在擋風(fēng)玻璃上產(chǎn)生一個(gè)壓緊力。
文檔編號(hào)B60S1/32GK1902069SQ200480039443
公開(kāi)日2007年1月24日 申請(qǐng)日期2004年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月29日
發(fā)明者J·滋姆梅 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司