专利名称：为挡风玻璃刮水的刮水器装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种为挡风玻璃刮水的刮水器装置，尤其涉及一种具有一个刮水臂升降控制机构的刮水器装置。
为了扩大刮水器装置的刮水范围，使用了刮水臂升降控制机构，特别是四连杆刮水臂的形式。四连杆刮水臂基本上除了原来的刮水臂以外还有两个控制杆，它们分别通过一个铰链和刮水臂连接。通过一种适当的运动学设计，在控制杆摆动时刮水臂可以进行升降运动和摆动移动。四连杆刮水臂的驱动通过两个拉制杆中的一个来实现，它作为驱动杆装备一个电动驱动机构。第二控制杆，即操作杆用于使刮水臂升降并且仅仅固定在一个盲孔支座(Blindlager)上，它不传递转矩。
刮水臂作用到挡风玻璃上的支承力通常通过一个拉力弹簧来产生。为此刮水臂具有一个刮水臂铰链，其中拉力弹簧布置在分成两部分的刮水臂的铰链区域内。刮水器板布置在铰链件上，它借助于拉力弹簧压向挡风玻璃，而分成两部分的刮水臂的一个连接件与控制杆连接。另外一种方案中刮水器板的压紧力用一个压力弹簧来产生，它布置在刮水臂的铰链区域内。
为了在铰链区域内达到足够的刚度，在刮水臂中设置铰链导致了刮水臂的相对高的结构形式。此外，拉力弹簧和它的固定需要安装空间，该安装空间在与挡风玻璃相关的垂直方向上加大了刮水臂的高度。
此外，因为铰链通常具有间隙，它在刮水臂较长时间的使用中会继续扩大。它将导致刮水臂寿命的降低并且还可能导致在刮水臂的反转位置振颤和/或者上冲。
本发明的任务是提供一种结构尽可能扁平的四连杆刮水臂，它可以成本经济地制造并且具有有利的磨损特性。
本任务通过按照权利要求1所述的刮水器装置获得解决。
本发明其它的有利的设计方案在附属的权利要求中说明。
按照本发明设计了一种为汽车挡风玻璃刮水的刮水器装置，它具有一个刮水器臂和两个控制杆。控制杆在一个平面上在固定点处与刮水器臂可摆动移动地连接。为了在装配后的状态下刮水臂对挡风玻璃产生一个压紧力，控制杆中的至少一个在相对于刮水器平面基本上垂直的方向上以弹簧弹性的方式实施。
本发明的构思在于提供一种四连杆刮水器装置，其中对刮水臂的结构高度要求变小，因为刮水器臂或者与刮水器臂连接的刮水器位置作用在挡风玻璃上的压紧力通过一个或者两个控制臂产生。特别是通过刮水器臂控制杆的弹簧弹性的结构可形成无铰链的结构，因为压紧力可通过控制杆提供。由此通过简单的方式节省了在刮水臂中的一个铰链和一个相应的拉力弹簧或者压力弹簧，它在按照现有技术的实施方案中对挡风玻璃产生压紧力。因此通过铰链的节省，刮水臂的结构高度可以变小并且刮水器装置更不易磨损。
此外，制造过程被大大简化，因为控制杆可设计成条式弹簧元件了。
特别是控制杆中的一个可以设计成驱动杆并且另一个控制杆可以设计为操纵杆，其中刮水器臂通过驱动杆围绕着一个驱动轴的摆动而摆动并抬高。
为了使刮水器臂对挡风玻璃产生一个压紧力，控制杆中的至少一个在装配完的状态下被预紧。
为使刮水器臂摆动到维修位置，控制杆可以分别具有一个翻转机构，以使一个同刮水器臂连接的刮水器能够被维修或者更换。为了在维修的位置与刮水器平面或者挡风玻璃离开一个角度，设计控制杆，使刮水臂不再支承在风挡玻璃上并且因此可接近。
为了使控制杆能保持在维修位置，控制杆可以分别具有一个卡扣机构，其中设计控制杆，以使控制杆通过复位力的作用离开维修位置复位到刮水器平面。
按照另一种实施方式，控制杆可由一种深拉伸材料制成，以使它尽可能简单地例如可通过一种冲压方法制造。
特别是控制杆可以在固定点处与刮水器臂和/或在摆动轴处借助于一个压制的固定元件连接。
本发明的优选实施方式将在下面借助于附图详细说明。如图所示
图1按照现有技术在汽车上布置的四连杆刮水器装置；图2按照现有技术的四连杆刮水器系统的刮水器装置的后视图；图3按照本发明的一种第一实施方式的四连杆刮水器装置；图4在控制杆和刮水器臂之间的一个固定点的结构；图5控制杆在其摆动轴上的固定的视图；图6a和6b具有固定元件和轴销的控制杆在松弛和装配状态下的视图；图7固定元件在摆动轴上的另一种结构；图8具有套接固定件的刮水器装置的另一种实施方式；和图9具有集成的翻转机构的控制杆的视图。
图1所示是一种目前在汽车上使用的刮水器系统。它具有一个刮水器装置1，该刮水器装置是一种四连杆刮水器装置。该四连杆刮水器装置具有两个带有一个驱动杆21和一个操纵杆22的控制杆2，所述控制杆通过固定点4和一个刮水器臂3连接。在刮水器臂3摆动时，由于通过操纵杆22的支承，刮水器臂3除了摆动运动也产生了升降运动，因此在挡风玻璃5上的整个刮水范围被扩大了。通过驱动杆21围绕着它的摆动轴11的摆动实现刮水器臂3的驱动。操纵杆22产生刮水器臂3的升降运动。
如结合刮水器装置的后视图在图2中清楚可见，刮水器臂3具有一个铰链6，连接件31和刮水器臂3的连杆臂32相互连接。在铰链6处设有一个弹簧元件，以使刮水器臂3的连杆臂32压向挡风玻璃5。
在刮水器臂3中的铰链6有这样的缺点，它会遭到磨损，磨损会降低使用寿命，同时它在刮水时在反转位置会导致振颤和上冲。它尤其会降低刮水器臂的寿命，因此它要经常被更换。
如图2所示的弹簧元件7，它被安装在具有U形横截面结构的刮水器臂3中。通过弹簧元件7的尺寸，基本上刮水器臂3的结构高度就已经给定了。
如图3所示是按照本发明的一种第一实施方式的刮水器装置。刮水器装置1具有两个控制杆81、82，它在固定点9处与一个刮水臂10连接。与按照现有技术的实施方式相反，刮水臂10没有为了在挡风玻璃5上产生压紧力的铰链。刮水器臂10的结构要尽可能地刚度好，而控制杆81、82以弹簧弹性的方式实施，同时要在预应力下安装，以使压紧力基本上完全通过控制杆81、82产生。当然也可以规定，使得压紧力通过控制杆81、82和刮水器臂10的夹紧来产生。
特别是为了实现刮水器臂10的摆动和升降运动，把控制杆81、82设计成驱动杆81和操纵杆82。驱动杆81具有一个摆动轴11，刮水器装置的电动驱动机构(未示出)作用在该摆动轴上，同时通过驱动杆81的摆动使刮水器装置运动。
控制杆8与刮水器臂10在固定点9处可摆动移动地连接，即在控制杆8和刮水器臂10之间，基本上在一个与刮水器平面平行的方向上不传递转矩。然而设计固定点9，使得预紧的控制杆8施加在刮水器臂10上的预应力把刮水器臂10压向挡风玻璃5。
通过去掉在刮水器臂10上的铰链可以使其设计得具有较小的结构高度，这样与刮水器臂10刚性连接的刮水器板的走向(Anstrmung)就可以不受干扰地延伸。在刮水器板12和刮水器臂10之间的连接通过一个连接元件13来完成，它可以以各种各样的方式来构成并且用于使刮水器臂10和刮水器板12通过一个转动关节尽可能刚性地相互连接。
例如图4所示是在固定点处控制杆8和刮水器臂10之间的连接。如图所示刮水器臂10与控制杆8通过一个固定销14可摆动移动地连接，其中在相应的控制杆8和刮水器臂10之间设有一个滑动垫片15，以便在刮水器装置运行时实现尽可能小的摩擦。固定销14穿过控制杆8的相应的孔延伸并与其铆接。在控制杆8和刮水器臂10之间的支承机构可以采用塑料铰链支承机构，或者用铆接的滚动轴承作为支承机构。两种支承机构最好实施为只具有一个回转自由度的圆筒轴承。
图5所示的是控制杆8在它的摆动轴上的固定。相应的控制杆8为此具有一个开孔，一个固定元件16可以穿过这个开孔延伸并且在装配以后被压制，以使操纵杆8不可摆动而能可靠地保持在固定元件16上。对应于固定元件16的形状，在驱动杆81上的开孔是有棱角的，以使其能够传递电动刮水器驱动机构(未示出)的转矩。
图6a和图6b所示的是一个控制杆8的未装配状态和已装配状态。人们清楚的看到，控制杆在未装配状态有一个弯曲部分，同时在装配状态基本上是直的，以使控制杆8在装配状态相对于未装配状态被极大地夹紧。控制杆8的夹紧产生了刮水臂10的压紧力，这样在刮水臂10中用于产生一个压紧力的其它措施就没有必要了。控制杆8最好作为条式弹簧元件具有这样的几何形状，使得通过相应的在车辆上处于装配状态的预应力对刮水器板12产生所需要的支承力。在通过驱动杆81和操纵杆82产生支承力时，作用在两个控制杆8上的预应力大约是对半平分，以避免与摆动轴11和在固定点9上的不必要的高固定载荷。刮水器板12的升降运动例如由于挡风玻璃5的凸起由弹性控制杆8承受。
图7所示是控制杆8的另一种实施方式。为了减少在摆动轴附近产生的弯曲并以此减少在那的弯曲负荷，控制杆8在一个面向摆动轴的部分上与一个钢板固定件相套接，一方面通过它能传递驱动机构的转矩，另一方面通过套接的长度可精确调节在控制杆8夹紧时的弹簧力。
尤其如在图8中所示，不仅驱动杆81而且操纵杆82都用钢板固定件16套接，以使弹簧力基本上只通过驱动杆81和操纵杆82的不套接的部分来产生，为了通过通常不同长度的驱动杆81和操纵杆82产生尽可能相同的弹簧力，控制杆8的未套接的部分要形成尽可能相同的横截面和相同的长度。代替套接的钢板固定件16，控制杆8也可以具有不同的横截面，尤其是使面向摆动轴11的部分形成较大的横截面并且面向固定点9的部分形成较小的横截面。通过对控制杆8面向固定点的部分之间的比例的选择，每个控制杆8的压紧力部分都可以被调节。
图9所示是一个翻转机构，它通过控制杆8的一个在预应力方向上的拉力使刮水器装置进入维修位置，在该位置控制杆8在夹紧状态卡住。为此控制杆8装有一个“发夹机构”，即装有一个夹紧元件17，它可在两个夹紧状态之间来回转换并且在一个第一夹紧状态把控制杆8保持在一个工作位置，并且在一个第二夹紧状态所述夹紧元件使控制杆8克服它的预应力使其离开刮水器平面，以使固定在刮水器臂10上的刮水器板12空出来并且不再贴在挡风玻璃5上，从而刮水器板12可以维修或者更换。
发夹机构在设计控制杆8时作为冲压件可集成在控制杆8上，尤其是在使用这种翻转机构时有必要使控制杆8和刮水臂12运行到一个刮水板更换位置，在该位置两个可用发夹机构翻转的控制杆8或者控制杆部分基本上相互平行，从而两个操纵杆8在翻转时不会相对扭曲。
控制杆8可以以简单的方式作为冲压件来制造，它通过适当的方法可形成图6a所示的弯曲状态，以使控制杆8在回弯时产生一个弹簧力的作用。其它的方案也是可考虑的，控制杆8可这样设计，使它在装入一个刮水器装置时具有一个预应力。对控制杆8在摆动轴11和控制杆8之间的连接或者在固定点9和控制杆8之间的连接采用适当的支承元件来加强，那么按照控制杆8的厚度变化就更加有意义，因为通过在这个位置存在着的通孔，所述控制杆8在这个位置只能承受较小的弯曲力。尤其是在这个位置由于控制杆的预应力造成的弯曲应该避免。
控制杆8用弹簧钢来制造尤其合适。
本发明的主要优点在于，刮水器装置可以具有一个小的结构高度，因为在刮水臂中去掉了一个铰链。此外它的磨损较小，因为刮水器臂是刚性的并且因此在反转位置就不会在刮水器臂中由于铰链中的间隙而出现振颤或者上冲。另外扁平的结构形式对于提高安全性是有利的，例如对于行人碰撞的保护。尤其是在使用航空刮水板时，刮水臂通过扁平的结构形式可以更简单地装入面板狭窄的罩子缝隙中。
权利要求
1.为汽车挡风玻璃(5)刮水的刮水器装置(1)，其具有一个刮水器臂(10)和两个控制杆(8)，其中控制杆(8)在一个平面内在固定点(9)处与刮水器臂(10)可摆动移动地连接，其中控制杆(8)中的至少一个基本上垂直于刮水器平面以弹簧弹性的方式实施，以使刮水器臂(10)在挡风玻璃上产生一个压紧力。
2.按照权利要求1所述的刮水器装置(1)，其中控制杆(8)中的一个是一个驱动杆(81)并且控制杆(8)中的另一个是操纵杆(82)，其中刮水器臂(10)通过驱动杆(81)的摆动围绕一个摆动轴(11)运动。
3.按照权利要求1或者2所述的刮水器装置(1)，其中刮水器臂是无铰链的。
4.按照权利要求1至3中任一项所述的刮水器装置(1)，其中控制杆(8)中的至少一个在装配状态被预紧。
5.按照权利要求1至4中任一项所述的刮水器装置(1)，其中刮水器臂(10)与刮水器板(12)通过一个转动关节相连接。
6.按照权利要求1至5中任一项所述的刮水器装置(1)，其中控制杆(8)分别具有一个翻转机构，以使刮水器臂(10)摆动到一个维修位置，从而能对一个与刮水器臂(10)连接的刮水器板(12)进行维修或更换，其中设计控制杆(8)，以使其在维修位置离开刮水平面一个角度，从而能够接近刮水器臂(10)。
7.按照权利要求6所述的刮水器装置(1)，其中控制杆分别具有一个卡扣机构(17)，以使控制杆(8)保持在维修位置，其中设计控制杆，以便通过控制杆的复位运动利用一个复位力使其离开维修位置回到刮水器平面。
8.按照权利要求1至7中任一项所述的刮水器装置(1)，其中控制杆(8)的固定件和/或控制杆(8)由一种深拉伸材料制造。
9.按照权利要求1至8中任一项所述的刮水器装置(1)，其中控制杆(8)同刮水器臂(10)在固定点处与一个压制的固定元件(16)连接。
10.按照权利要求1至9中任一项所述的刮水器装置，为了调整压紧力，其中控制杆(8)中的至少一个设有一个在面向摆动轴的一个第一部分中的第一横截面以及一个在面向固定点的一个第二部分中的较小的第二横截面。
全文摘要
本发明涉及一种为汽车挡风玻璃(5)刮水的刮水器装置(1)，其具有一个刮水器臂(10)和两个控制杆(8)的，其中控制杆(8)在一个平面内在固定点(9)处与刮水器臂(10)可摆动移动地连接，其中控制杆(8)中的至少一个基本上垂直于刮水器平面以弹簧弹性的方式实施，以使刮水器臂(10)在挡风玻璃上产生一个压紧力。
文档编号B60S1/32GK1902069SQ200480039443
公开日2007年1月24日 申请日期2004年11月4日 优先权日2003年12月29日
发明者J·滋姆梅 申请人:罗伯特·博世有限公司