CN104768810B - 用于机动车的雨刷装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车尤其是汽车的雨刷装置(2；28，30；74；78)。雨刷装置(2；28，30；74；78)具有长形延伸的上部件(10)，它至少部分地可弯曲地构造。此外，雨刷装置包括长形延伸的下部件(12)，它至少部分地可弯曲地构造。此外设置多个用于连接上部件(10)和下部件(12)的连接元件(18)，其中，连接元件(18)沿着雨刷装置(2；28，30；74；78)的纵向延伸(8)相互相间隔并且借助于旋转接头(20)固定在下部件(12)上。

Description

用于机动车的雨刷装置

本发明涉及一种用于机动车尤其是汽车的雨刷装置，具有长形延伸的上部件，长形延伸的下部件和多个用于连接上部件和下部件的相互相间隔的连接元件。

现有技术

雨刷装置通常具有雨刷臂或雨刷杆，其中，雨刷片在汽车的玻璃上或类似物上运动。在此情况下，雨刷片在上换向位置和下换向位置之间运动。尤其是在具有强烈的曲面变化的挡风玻璃上，雨刷片容易失去与玻璃的接触。由此尤其是在强烈弯曲的玻璃情况下出现未刮水的刮水区或导致灰雾形成。

由于刮水过程必须在许多参数上进行优化，例如玻璃上的雨量、玻璃上可能发生的雪量、机动车的速度和与此伴随的在雨刷臂上的风压力，因此不能够以简单的方式通过调整在挡风玻璃上的雨刷臂的压力可靠地防止灰雾的形成。因此需要继续改进雨刷装置。

本发明的公开

本发明的目的在于保证对机动车的玻璃可靠地、在很大程度上无灰雾地进行刮水。

这个目的通过根据本发明的用于机动车尤其是汽车的雨刷装置实现。

按照本发明的一个实施方式，建议一种用于机动车尤其是汽车的雨刷装置。雨刷装置具有一个长形延伸的上部件，它至少部分地可弯曲地构造。此外，设置一个长形延伸的下部件，它至少部分地可弯曲地构造。多个用于连接上部件和下部件的连接元件沿着雨刷装置的纵向延伸相互相间隔和借助于旋转接头固定在下部件上。

本发明的优选实施方式和特别的方面由附图和本说明书中得出。

本发明的优点

本发明和其实施方式有利地实现使雨刷装置特别好的适配于挡风玻璃的曲面。这保证特别好地和精确地对挡风玻璃刮水。玻璃的未刮水的区域和灰雾的形成可以在很大程度上得以避免。按照本发明的雨刷装置的结构设计有利地实现使雨刷装置精确地匹配于在玻璃内部出现的曲面变化。即使在玻璃的强烈的弯曲和曲面变化的情况下，也实现在雨刷装置上，尤其是它的下部件上的在很大程度上均匀的接触压力。相对于常规的雨刷装置，在本发明的雨刷装置中有利地不需要进行上述使上部件和/或下部件适配于要刮水的玻璃曲面的调整。在本发明的雨刷装置中，与玻璃的曲面的适配快速地、不复杂地并且在很大程度上自动地进行。因此为了简单起见同一个雨刷装置可以应用于大量的机动车。

有利地，雨刷装置如此构造，在连接元件和下部件之间可以实现扭转运动。这保证下部件的高的灵活性和适应性。此外，在本发明的一个有利的设计方案中，连接元件借助于旋转接头也被固定在上部件上。这保证雨刷装置与要刮水的玻璃的更加好的适应性，其中，尤其可以实现在玻璃上的高的压紧力，并且由此实现特别好的清洁和刮水效果。特别有利地，雨刷装置如此构造，在连接元件和上部件之间也可以实现扭转运动。有利地，旋转接头是铰链。按照本发明的雨刷装置尤其是如此构造，即上部件和下部件梁形地构造。此外可以有利的是，上部件和下部件是至少部分地弯曲回弹的。按照本发明的一个实施方式，上部件和下部件可以相互相对移动。在另一个实施方式中，上部件与下部件相对置地布置。连接元件固定在上部件和下部件的相互面对的内侧面上。特别有利地，连接元件抗弯折地构造成。

按照本发明的一个实施方式，上部件和下部件，尤其是在雨刷装置的端部区域中，在一个外部的连接位置上牢固地相互连接。该外部的连接位置，尤其是在雨刷装置的纵向延伸上从外向内指向的方向上看，构造在连接元件之前。这种设计方案有利地保证雨刷装置的特别好的稳定性。此外，能够实现与玻璃曲面的适配的特别高的灵活性和能力，其中产生下部件在玻璃上的均匀的压紧力。在另一个有利的设计方案中，上部件和下部件可以在外部的连接位置上如此相互连接，即上部件和下部件形成一个楔。上部件和下部件尤其是在它们的端部处相互连接。按照另外的实施方案，一个或多个第一连接元件和一个或多个第二连接元件可以如下那样被提供使用。与第二连接元件相比较，第一连接元件这样地设置，即第一连接元件相对于第二连接件位于上部件和下部件的连接位置的方向上，也就是说，位于楔的顶尖的方向上或者位于外部。在此情况下，第一连接元件较短于第二连接元件。例如连接元件的至少70%或至少50%可以这样地构造，即它们向外，也就是说在上部件和下部件的连接位置的方向上，变得较短。

按照另外的实施方式，它们可以与其它的实施方式组合，下部件在未被加载负荷的状态下凸状地构造，也就是说具有一个拱顶，它在中间区域中突出于上部件。按照在此处描述的实施方式的雨刷装置可以典型地在与玻璃接触情况下从下部件的凸状的形状开始，然后具有与玻璃匹配的下部件的相应的凹入的形状。

按照另一个实施方式，连接元件的纵轴线与下部件之间成角度地延伸，该角度在65°和115°之间，尤其是在75°和105°之间。这有利地保证将作用于下部件上的力特别好地传递到上部件上。此外，可以以这种方式实现特别稳定的雨刷装置。特别有利地，该角度在80°和100°之间。

按照另一个实施方式，在各两个相邻的连接元件之间的间距小于50mm，尤其是小于30mm。由此保证雨刷装置的、尤其是它的下部件的特别高的灵活性，和与要刮水的玻璃的曲面和曲面变化良好的适配。

按照另一个典型的实施方式，上部件是由单个部件或者两个部件构造成的。由此可以实现雨刷装置的高的稳定性。

按照另一个有利的实施方式，在下部件的一侧上安装可弯曲的雨刷唇，该侧与上部件相背离。由此有利地实现雨刷装置的特别高的性能。

按照另一个实施方式，下部件与拉力产生机构连接，它用于产生尤其是在下部件的纵向延伸的方向上作用于下部件上的拉力。通过这种设计方案，雨刷装置，尤其是它的下部件，可以特别精确地贴合和适配于玻璃的曲面。拉力在此情况下尤其借助于连接元件传递到上部件上。拉力产生机构例如可以借助于用于产生纵向收缩的致动器实现。该致动器如此设置，即纵向收缩作用到下部件上。

按照另一个实施方式，上部件与压力产生机构连接，它用于产生尤其是在上部件的纵向延伸的方向上作用于上部件上的压力。这也实现雨刷装置与玻璃的曲面的特别精确的贴合和适配。压力在此情况下尤其借助于连接元件传递到下部件上。压力产生机构例如可以借助于用于产生纵向抽出（伸出）的致动器实现，它如此设置，即纵向抽出作用到上部件上。

按照另一个实施方式，设置多个用于产生纵向收缩和纵向抽出的致动器，它们沿着下部件的纵向延伸布置在下部件中。这使得下部件正好能够特别适配于具有难的（复杂的）曲面的玻璃，也就是说，尤其是具有凸状的和凹状的组成部分的玻璃。有利地，致动器如此构造，即它们在玻璃的一个区域中以凸状的曲面收缩和在玻璃的一个区域中以凹状的曲面抽出（伸展）。致动器可以尤其由控制机构借助于合适的电信号进行控制。为此可以有利地预先测量要刮水的玻璃，以确定凸状的和凹状的曲面位置。测量的玻璃的一个模型然后可以储存在控制机构中。备选地或附加地，可以设置一个或多个传感器，借此可以确定玻璃的曲面（曲率）。由传感器提供的信息可以用于致动器的合适的控制信号。

按照另一个实施方式，在上部件和下部件之间形成间隙，在该间隙中布置用于影响进入到间隙中的空气流的扰流器。由此可以有利地进一步改善对玻璃的精确刮水。例如可以如此构造扰流器，即正好在机动车的高的行驶速度下实现对风的浮力的补偿，它否则减小雨刷装置在玻璃上压紧力。扰流器此外可以如此构造，即利用风的浮力，用于将雨刷装置向下在玻璃的方向上压下。雨刷装置的压紧力被提高并且保证它在玻璃的曲面上的特别精确的贴合。

按照另一个实施方式，下部件的至少一个可弯曲地构造的部分借助于一种材料形成，该材料具有在0.005kN/mm2和0.5kN/mm2之间、尤其是在0.01kN/mm2和0.1kN/mm2之间的范围中的弹性模量。由此可以实现特别可弯曲的和柔性的下部件。

按照另一个实施方式，按照本发明的雨刷装置如此构造，即它按照所谓的鳍条原理建造，这个鳍条原理是由一定的鱼的鳍的构造导出的。按照鳍条原理，雨刷装置的下部件，和有利地也包括它的上部件，在下部件上出现压力时不在该压力的方向上移位，而是在相反的方向上，也就是说在压力来自的方向上拱起。

附图简述

本发明的实施例在附图中示出并且在下面进行详细说明。附图中所示:

图1A是按照本发明的、雨刷片形式的雨刷装置的一个实施例在基础位置上的示意图，

图1B是按照图1A的雨刷片在贴合在玻璃上的位置上的示意图，

图2A是按照本发明的、具有结合的雨刷片的雨刷臂形式的雨刷装置的另一个实施例在基础位置上的示意图，

图2B是按照图2A的具有结合的雨刷片的雨刷臂在贴合在玻璃上的位置上的示意图，

图3A是按照图2A的雨刷片的一个局部的示意图，

图3B是按照图2B的雨刷片的一个局部的示意图

图4A是按照本发明的、具有致动器作为拉力产生机构的雨刷装置的另一个实施例在基础位置上的示意图，

图4B是按照图4A的雨刷装置在贴合在玻璃上的位置上的示意图，

图5A是按照本发明的、具有致动器作为压力产生机构的雨刷装置的一个实施例在基础位置上的示意图，

图5B是按照图5A的雨刷装置在贴合在玻璃上的位置上的示意图，

图6A是按照本发明的雨刷装置的另一个实施例在基础位置上的示意图，具有致动器作为拉力产生机构和另一个致动器作为压力产生机构，

图6B是按照图6A的雨刷装置在贴合在玻璃上的位置上的示意图，

图7A是按照本发明的雨刷装置的实施例在基础位置上的示意图，具有多个致动器作为拉力和压力产生机构，和

图7B是按照图7A的雨刷装置在贴合在玻璃上的位置上的示意图，

图8A是按照本发明的雨刷装置的另一个实施例的示意图，具有结合的扰流器和

图8B是通过按照图8A的雨刷装置的横截面的示意图。

本发明的实施方式

只要没有另外说明，在下面对于相同的和作用相同的元件使用相同的附图标记。

图1示出按照本发明的雨刷装置的一个实施例的示意图。在该实施例中雨刷装置是雨刷片2。雨刷片2用于对机动车在此处是汽车尤其是轿车的玻璃4刮水。雨刷片2通常安装在玻璃雨刷臂上，它为了刮水借助于马达驱动。为此雨刷片2具有支架6，雨刷片在该支架处可以固定在玻璃雨刷臂上。雨刷片2在图1中位于基础位置上，在此处它至少部分地从玻璃4上抬起。雨刷片2具有纵向延伸8和具有长形延伸的上部件10和也是长形延伸的下部件12。上部件10和下部件12的纵向延伸基本上对应于雨刷片2的纵向延伸8。不仅上部件10而且下部件12是可弯曲的梁，它们在此处分别以单体部件的方式（整体地）构造成。这实现特别稳定的结构。也可以使上部件10和/或下部件12的仅仅各一部分地可弯曲地设计。此外，可以备选地将上部件10以两个部件的方式构造，其中，然后分别将该由两个部件构成的上部件10的两个部件的各一个端部固定在支架6上。为了获得上部件10和下部件12的合适的可弯曲性，对于这些部件10，12使用一种材料，它具有范围在0.005kN/mm2和0.5kN/mm2之间，尤其是在0.01kN/mm2和0.1kN/mm2之间的弹性模量。与上部件10和下部件12的适当地构造的横截面一起，由此得到最佳弯曲刚度。上部件10和下部件12如此地布置，即它们相互相对置。上部件10的两个端部在外部的连接位置14和16上各与下部件12的一个端部牢固地连接。否则上部件10和下部件12相互相间隔。

上部件10和下部件12通过连接元件18相互连接。尤其是在雨刷片2的基础位置上，连接元件大致横向于雨刷片2的纵向延伸8上延伸。连接元件18借助于旋转接头20固定在上部件10和下部件12的相互相对的内部的纵向侧上。旋转接头20在此处是铰链。旋转接头20尤其可以由薄膜铰链构造成。这尤其是当上部件10，下部件12和/或连接元件18由塑料材料制造或者用合适的塑料材料覆层时是有利的。

按照典型的在此处描述的实施方式，它们可以与其它的在此处描述的实施方式组合，旋转接头从以下的组中选择，该组组成是:铰链、薄膜铰链、为了产生较小的刚度材料沿着扭转轴线的变窄部、具有旋转轴线的铰接头、用于使上部件与连接元件连接或者使下部件与连接元件连接的机构，该机构允许下部件相对于上部件沿着纵向延伸移动，等等。

连接元件18沿着雨刷片2的纵向延伸相互相间隔。在各两个相邻的连接元件18之间的间距是相同的。但是它们也可以不同地选择。这些间距有利地小于50mm，尤其是小于30mm。在本实施例中对于这些间距代表性地示出在各两个连接元件18之间的间距22。连接元件18，尤其是在雨刷片2的基础位置上，如此地固定在下部件12上，即它们的纵轴线与下部件12成角度地延伸，该角度在65°和115°之间，尤其是在75°和105°之间。特别有利地，角度在80°和100°之间。相应地在本实施例中也适用于连接元件18在上部件10上的固定情况。在图1A中举例说明地针对连接元件18的纵轴线示出纵轴线24和举例说明地针对在连接元件18和下部件12之间的角度示出角度26。在上部件10和下部件12之间的间距尤其是通过连接元件18的长度来确定。连接元件18的长度从两个外部的连接位置上14，16出发，增大，一直到大致那些位置，在该位置上，安装到上部件10上的支架6开始。由此，上部件10和下部件12按照图1A的雨刷片2的侧视图中形成一个双楔，其中，两个楔的尖顶指向相反的方向上。连接元件是抗弯折地实施的。

图1B示出在贴合在玻璃4上的位置上按照图1A的雨刷片2的示意图。由于玻璃4具有曲面，因此在将雨刷片2贴合到玻璃4上时接触压力作用到下部件12上。由于上部件10和下部件12是可弯曲的梁和连接元件12可转动地支撑在上部件10和下部件12上，因此上部件10和下部件12可以相互相对移动。通过从下面作用于下部件12上的压力，雨刷片2在该压力来自的方向上弯曲，并且正好贴合到玻璃4的曲面上。在按照图1B的图示中，在雨刷片2和玻璃4之间存在一个小的间距，它在此处仅仅用于说明玻璃4和雨刷片2并且它在实际中在将雨刷片2贴合到玻璃4上时在很大程度上是不存在的。此外，在与上部件10相背离的下部件12的底面上设置橡胶唇，它为了清楚起见没有示出并且为了刮水被放置到玻璃4上。

这种雨刷装置，例如玻璃雨刷臂或具有玻璃雨刷片的玻璃雨刷臂，的优点在于与汽车的玻璃的改善的适配。在常规的玻璃雨刷片中，它的上部件通常是刚性的，也就是说是不可弯曲地构造成的。

按照在此处描述的实施方式的雨刷装置利用一定的鱼的尾鳍效应，它的侧压力下不在压力方向上偏移，而是在相反的方向上也就是说在压力来自的方向上拱起。这个原理也称为鳍条原理或“Fin Ray”原理。

图2A示出在基础位置上按照本发明的雨刷装置的另一个实施例的示意图。雨刷装置在此处是具有结合的雨刷片28的雨刷臂，雨刷片安装在固定件30上。固定件30与雨刷马达32连接，它驱动固定件30以对玻璃4刮水。雨刷片28楔形地构造，其中，上部件10的一个端部在外部的连接位置34上与下部件12的一个端部牢固地连接。上部件10和下部件12的各另外的端部固定在固定件30上。关于连接元件18的基本构造和尤其是固定，按照图2A的雨刷装置原则上对应于按照图1A的雨刷装置。

图2B示出按照图2A的具有结合的雨刷臂30的雨刷片28在贴合在玻璃4上的位置上的示意图。在此处压力也从下方从玻璃4的方向上作用于雨刷片28的下部件12上，由此下部件12和上部件10在玻璃4的方向上弯曲。

图3A示出按照图2A的实施例的雨刷片28的一个局部的示意图，其中，雨刷片28位于基础位置上。所示的是雨刷片28的左边的端部区域，其中，上部件10的一个端部和下部件12的一个端部固定在固定件30上。图3A示出从固定件30到雨刷片28的过渡部分开始的首先的两个连接元件18，它们限制两个雨刷片元件36和38。连接元件18通过旋转接头20固定在上部件10和下部件12上。

图3B示出按照图2B的实施例的雨刷片28的一个局部的示意图，其中，雨刷片28放置到玻璃4上。压力从下方从玻璃方向上作用于下部件12上。作为该压力的代表，在图3B中示出压力40。压力40使雨刷片元件36的下部件12拱起和弯曲。由此第一连接元件18的旋转接头20被向左移动一个行程s。第二雨刷片元件38向下在压力40来自的方向上弯曲，并且紧贴在玻璃上。在此情况下在第一雨刷片元件36和第二雨刷片元件38之间形成角度42。此外，形成另一个压力，它然后作用于第二雨刷片元件38的下部件12上并且防止第二雨刷片元件38向下继续弯曲。对右边的相邻的雨刷片元件产生一个链式反应，直到雨刷片28的端部。

图4A示出雨刷装置的另一个实施例的在基础位置上的示意图，具有作为拉力产生机构的致动器44。致动器44与下部件12的左端部连接，它在它的端部区域中通过导向件46导向。致动器44是压电-致动器，可以实施纵向收缩。为此它与控制器48连接，控制器借助于合适的电信号控制致动器44。控制机构48如此构造，即它基于玻璃的曲面确定用于致动器44的合适的控制信号。在这种收缩中，在雨刷装置的纵向延伸8上拉力50被施加到下部件12上。这在图4B中示出。通过拉力50原则上实施相同的链式反应，其已经在上面结合图3B描述。

图5A示出按照本发明的雨刷装置的实施例在基础位置上的示意图，具有致动器52作为压力产生机构。致动器52与上部件10的左端部连接，它在它的端部区域中通过导向件54导向。致动器52可以实施纵向抽出（伸出）。为此它与控制器48连接，控制器借助于合适的电信号控制致动器52。在致动器52抽出时在雨刷装置的纵向延伸8上压力56被施加到上部件10上。这在图5B中示出。通过压力50，上部件10和下部件12向下在玻璃的方向上弯曲。压力50通过连接元件18传递到下部件12上。原则上实施相同的链式反应，其已经在上面结合图3B描述。

图6A和6B示出雨刷装置的一个实施例的示意图，具有作为拉力产生机构的致动器44和作为压力产生机构的致动器50。这个实施例是按照图4A，B和图5A，B的两个实施例的组合。

图7A，B示出按照本发明的雨刷装置的一个实施例的示意图，具有多个致动器58至72作为拉力和压力产生机构。图7A示出在基础位置上的雨刷装置和图7B示出在贴靠在玻璃4上的位置上的雨刷装置。雨刷装置包含雨刷片74，它与固定件30连接。致动器58-72沿着下部件的纵向延伸布置在下部件12中和可以实施纵向收缩或纵向抽出。为此它们与控制器48连接，控制器向致动器58-72提供合适的控制信号。在图7A，B中为了清楚起见示例性地各仅仅示出从控制器48至第一致动器58的一个连接。第一致动器布置在固定件30和第一连接元件18之间和最后的致动器72布置在最后的连接元件18和雨刷片74的端部，也就是说外部的连接位置34，之间。其余的致动器60-70位于在相邻的连接元件18之间。以这种方式，在雨刷片74的每个元件或部分区域的下部件12布置一个致动器58-72。玻璃4在此处时长具有强烈的凹状的和凸状的曲面组成部分。在凸状的曲面区域中，致动器58-72收缩和在凹状的曲面区域中，致动器58-72抽出。在按照图7B的实施例中，致动器64已经抽出，而其余的致动器58-62，66-72已经收缩。

图8A示出按照本发明的雨刷装置的一个实施例的示意图，具有结合的扰流器76。雨刷装置具有雨刷片78，在它的下部件12上为了对玻璃刮水，安装有橡胶唇80。扰流器76结合到间隙82中，该间隙在上部件10和下部件12之间形成。扰流器76用于影响进入间隙82中的空气流。扰流器76由斜面实现，它在雨刷片78的下部件12上形成。扰流器76例如可以由橡胶制造，它围绕一个例如由金属片构成的合适的雨刷片结构注塑。

图8B示出通过按照图8A的雨刷片78的横截面的示意图。

Claims (13)

1.用于机动车的雨刷装置(2；28，30；74；78)，该雨刷装置是雨刷片，所述雨刷片用于对机动车的玻璃刮水且安装在玻璃雨刷臂上，所述雨刷片具有

-长形延伸的上部件(10)，它至少部分地可弯曲地构造，

-长形延伸的下部件(12)，它至少部分地可弯曲地构造，和

-多个用于连接上部件(10)和下部件(12)的连接元件(18)，其中，连接元件(18)沿着雨刷装置(2；28，30；74；78)的纵向延伸(8)相互相间隔并且借助于旋转接头(20)固定在下部件(12)上。

2.根据权利要求1所述的雨刷装置，其特征在于，上部件(10)和下部件(12)在一个外部的连接位置 (14，16；34) 上牢固地相互连接，其中，所述外部的连接位置(14，16；34)在雨刷装置(2；28，30；74；78)的纵向延伸(8)中从外向内指向的方向上看，构造在连接元件(18)之前。

3.根据权利要求1或2所述的雨刷装置，其特征在于，连接元件(18)的纵轴线(24)相对于下部件(12)成角度(26)地延伸，该角度在65°和115°之间。

4.根据权利要求1或2所述的雨刷装置，其特征在于，在各两个相邻的连接元件(18)之间的间距(22)小于50mm。

5.根据权利要求1或2所述的雨刷装置，其特征在于，上部件(10)由单个部件或者由两个部件构造成。

6.根据权利要求1或2所述的雨刷装置，其特征在于，在下部件(12)的与上部件(10)相背离的一侧上安装一个可弯曲的雨刷唇(80)。

7.根据权利要求1或2所述的雨刷装置，其特征在于，下部件(12)与拉力产生机构(44)连接，它用于产生在下部件(12)的纵向延伸的方向上作用到下部件(12)上的拉力(50)。

8.根据权利要求中1或2所述的雨刷装置，其特征在于，上部件(10)与一个压力产生机构(52)连接，它用于产生在上部件(10)的纵向延伸的方向上作用到上部件(10)上的压力(56)。

9.根据权利要求1或2所述的雨刷装置，其特征在于，在上部件(10)和下部件(12)之间形成间隙(82)，在该间隙中布置用于影响进入所述间隙(82)中的空气流的扰流器(76)。

10.根据权利要求1所述的雨刷装置，其特征在于，所述机动车是汽车。

11.根据权利要求2所述的雨刷装置，其特征在于，上部件(10)和下部件(12)在雨刷装置(2；28，30；74；78)的一个端部区域中牢固地相互连接。

12.根据权利要求3所述的雨刷装置，其特征在于，该角度在75°和105°之间。

13.根据权利要求4所述的雨刷装置，其特征在于，所述间距(22)小于30mm。