CN106660521B - 用于鳍条式刮水器的安全接合 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于有固定在驱动轴处的固定元件的车辆，特别是机动车的挡风玻璃刮水装置。挡风玻璃刮水装置包括刮水片，刮水片有至少部分设计成能弯曲的细长的上部、至少部分设计成能弯曲的细长的下部以及多个用于连接该上部和下部的连接元件，其中，连接元件沿着刮水片的纵向延伸方向彼此相间隔，以及其中，连接元件被设计用于，沿着刮水片的纵向延伸方向具有运动分量地实现上部和下部相对彼此的运动。挡风玻璃刮水装置还包含在刮水片侧的固定部分，其中，刮水片侧的固定部分能够可拆地连接在固定元件处，挡风玻璃刮水装置还包含接合装置，其中，刮水片侧的固定部分和固定元件能够通过该接合装置抗旋转地连接直至超过限定的扭矩值。

Description

用于鳍条式刮水器的安全接合
技术领域
本发明涉及用于车辆，特别是机动车的挡风玻璃刮水装置。
背景技术
挡风玻璃刮水装置典型地具有刮水臂或刮水杠杆，其中，刮水片在机动车的挡风玻璃上运动。在此，刮水片在第一转向位置和第二转向位置之间运动。为了这个目的，刮水臂通过驱动轴与刮水器马达连接。刮水片特别是在有强烈曲率变化的挡风玻璃上以及在较大的温度波动下容易失去与玻璃的接触。由此特别是在玻璃强烈弯曲时可能导致出现未被刮拭的刮拭区域或导致起雾。
因为刮拭过程必须根据多个参数加以优化，例如在玻璃上的雨量、玻璃上可能出现的雪荷载、车辆的速度以及随之而来的对刮水臂的风压，所以无法以简单的方式通过使刮水臂的压力与挡风玻璃相匹配可靠地防止起雾。因此需要进一步改善挡风玻璃刮水装置。
在改善时存在多个应当额外被考虑到的边缘条件。在此也需要确保或改善操作的安全性和用户友好性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，为车辆的挡风玻璃提供可靠的、尽可能没有水纹的刮拭和/或提供能简单地操纵，特别是简单地安装或拆卸的可靠的挡风玻璃刮水装置，该挡风玻璃刮水装置也在较高的负荷下防止了挡风玻璃刮水装置受损。
该技术问题通过一种挡风玻璃刮水装置解决。用于有固定在驱动轴处的固定元件的车辆的挡风玻璃刮水装置包括刮水片，刮水片带有设计成至少部分能弯曲的细长的上部，设计成至少部分能弯曲的细长的下部，多个用于将上部和下部连接起来的连接元件，其中，连接元件沿着刮水片的纵向延伸方向彼此相间隔，以及其中，连接元件被设计用于，沿刮水片的纵向延伸方向具有运动分量地使上部和下部相对彼此运动，刮水片侧的固定部分，其中，刮水片侧的固定部分能可拆地连接在固定元件处，以及接合装置，其中，刮水片侧的固定部分和固定元件能够通过接合装置直至超过限定的扭矩值都抗旋转地连接，其中，在超过限定的扭矩值时，所述刮水片侧的固定部分能从所述固定元件完全松脱。
按照一个实施形式，提供了一种用于带有固定在驱动轴上的固定元件的车辆的，特别是机动车的挡风玻璃刮水装置。挡风玻璃刮水装置包含刮水片，刮水片有至少部分设计成能弯曲的细长的上部和至少部分设计成能弯曲的细长的下部以及多个用于连接该上部和下部的连接元件，其中，连接元件沿着刮水片的纵向延伸方向彼此相间隔，以及其中，连接元件被设计用于，沿着刮水片的纵向延伸方向具有运动分量地实现上部和下部相对彼此的运动。挡风玻璃刮水装置还包含在刮水片侧的固定部分，其中，刮水片侧的固定部分能够可拆地连接在固定元件处，挡风玻璃刮水装置还包含接合装置，其中，刮水片侧的固定部分和固定元件能够通过该接合装置抗旋转地连接直至超过限定的扭矩值。
按照另一个实施形式，提供了用于限制作用到挡风玻璃刮水装置的刮水臂上的扭矩的方法。该方法包括提供能固定在车辆的驱动轴上的固定元件；以及提供带固定部分的刮水片，固定部分能和固定元件可拆地连接。该方法还包括借助接合装置，特别是有接合元件和导引元件的接合装置，将刮水臂的固定部分和固定元件拼接，其中，通过拼接建立起了在固定元件和刮水臂的固定部分之间的直至刮水片的限定的扭矩都抗旋转的连接。
本发明的优选的实施形式和特别的方面由附图和本说明书得出。
按照本发明的在此说明的实施形式，带有过载安全装置的用于车辆的挡风玻璃刮水装置可以以特别有利的方式且针对多个不同的应用领域被简单地提供和安装。此外，本发明的实施形式还实现了对车辆的挡风玻璃的可靠的、尽可能无水纹的刮拭。
按照一个实施形式，提供了一种用于带有固定在驱动轴上的固定元件的车辆，特别是机动车的挡风玻璃刮水装置。挡风玻璃刮水装置包含刮水片，刮水片带有至少部分设计成能弯曲的细长的上部和至少部分设计成能弯曲的细长的下部以及多个用于连接该上部和下部的连接元件，其中，连接元件沿着刮水片的纵向延伸方向彼此相间隔，以及其中，连接元件被设计用于，沿着刮水片的纵向延伸方向具有运动分量地实现上部和下部相对彼此的运动。挡风玻璃刮水装置还包含在刮水片侧的固定部分，其中，刮水片侧的固定部分能够可拆地连接在固定元件上，挡风玻璃刮水装置还包括接合装置，其中，刮水片侧的固定部分和固定元件能够通过该接合装置抗旋转地连接直至超过限定的扭矩值。由此可以为挡风玻璃刮水装置提供固定方案，该固定方案将驱动轴在正常运行期间抗旋转地与刮水臂连接且同时防止了刮水臂过度受负时刮水臂受损。
按照另一个优选的实施形式，在超过限定的扭矩值时，刮水片侧的固定部分能从固定元件松脱，其中，特别是在超过限定的扭矩值时，刮水片侧的固定部分被固定元件释放。由此达到了相关的部件的可靠的分离以及防止了部件由于很高的转速加负而受损。
按照另一个优选的实施形式，挡风玻璃刮水装置还包含固定元件，其中，接合装置尤其包括接合元件，接合元件被安置在固定元件处且在达到限定的扭矩值时运动。通过在固定元件处提供能活动的接合元件，可以极为简单且成本低廉地设计和生产刮水臂以及刮水臂的固定部分。在一个例子中，刮水臂的固定部分为了固定在固定元件处还可以具有空穴，空穴为固定元件设置了接触面。因此刮水臂能被简单且成本低廉地安装，固定元件中则保留了活动的接合元件的功能。
按照另一个优选的实施形式，接合装置在低于限定的扭矩值的扭矩值时建立起了在固定元件和刮水臂的固定部分之间的力配合和/或形状配合。由此可以提供在固定元件和固定部分之间的抗旋转的连接，以及尤其可以将驱动轴的旋转传递给刮水片，其中，固定元件能固定在该驱动轴处。
按照另一个优选的实施形式，接合装置具有带半径的接合元件以及在扭矩低于限定的扭矩时至少部分贴靠在该接合元件处的导引元件，其中，接合元件尤其被安置在固定元件处且导引元件被安置在刮水臂的固定部分处。在考虑到固定部分和固定元件的结构上的事实情况和有利的实施形式下，这样做简单且可靠地实现了扭矩限制。
按照另一个优选的实施形式，可以通过贴靠在接合元件处的导引元件建立起在固定元件和固定部分之间的一种抗旋转的连接。在此有利的是可以既提供刮水片的固定部分在固定元件处的稳定的支撑又提供接合元件和导引元件的接合功能。
按照另一个优选的实施形式，接合装置还包括力产生元件，特别是安置在接合元件处的弹簧。通过在接合元件处的力产生元件，接合元件可以直至一定的力或作用到力产生元件上的一定的力矩，都被保持在稳定的位置中。
按照另一个优选的实施形式，接合元件和导引元件被设计成，有半径的接合元件在达到限定的扭矩时滑动通过导引元件，且在此尤其解除了在固定元件和固定部分之间的抗旋转的连接。接合元件的滑动通过可以尤其由接合元件半径和导引元件的相互设计引起。在此，例如相应地设计的力产生元件可以参与决定扭矩极限，在扭矩极限下，接合元件滑动通过导引元件。这是实践在此文中说明的实施形式的安全方案的一种能简单实现且可靠的方式。
按照另一个优选的实施形式，接合装置包括滑动接合器。通过使用滑动接合器并入了其它安全相关的方面，特别是在超过扭矩极值后，刮水臂不从固定元件松脱，而是仅中断在驱动轴和刮水臂之间的力传递。
按照另一个优选的实施形式，刮水片侧的固定部分被一体地构造，其中，刮水片侧的固定部分尤其被调整，以便借助压铸工艺，特别是带有一个步骤的压铸工艺被提供。这种实施形式实现了刮水片的固定部分的简单且成本低廉的制造。
按照另一个优选的实施形式，刮水片侧的固定部分具有空穴，其中，接合装置的导引元件处在这个空穴中，以及其中，刮水片侧的固定部分尤其还具有接触点。这实现了固定部分和固定元件的可靠且抗旋转的固定。
按照另一个优选的实施形式，刮水片侧的固定部分可以构造成没有金属和/或没有活动的元件。这可以同样用于一种简单的设计方案。例如刮水片可以作为备件被成本低廉地制造。
按照另一个优选的实施形式，刮水片侧的固定部分被构造用于，在扭矩小于限定的扭矩时实现围绕一条垂直于刮水片的纵向延伸方向的以及垂直于驱动轴线的轴线的、相对固定元件的旋转。由此可以提供刮水唇到挡风玻璃处的限定的压紧力。按照另一些实施形式，固定部分相对固定元件的旋转例如可以限制在30°或更小的角范围内。因此不涉及对应刮水片从挡风玻璃翻起的旋转。
按照另一个优选的实施形式，多个连接元件可以在多个上连接位置处与上部连接以及在多个对应的下连接位置处与下部连接，其中，在上部和下部相对彼此运动时，在上连接位置和对应的下连接位置之间的间距基本上恒定不变，尤其恒定不变，但有±1 mm的偏差。由此可以提供在上部和下部之间的力传递，力传递实现了能按鳍条原理工作的挡风玻璃刮水装置。
按照另一个实施形式，提供了一种用于限制作用到挡风玻璃刮水装置的刮水臂上的扭矩的方法。该方法包含提供能固定在车辆的驱动轴处的固定元件；以及包含提供带有固定部分的刮水片，该固定部分能与固定元件可拆地连接。该方法还包括借助接合装置，特别是借助有接合元件和导引元件的接合装置，将刮水臂的固定部分与固定元件拼接，其中，通过拼接建立起了在固定元件和刮水臂的固定部分之间的一种直至刮水片限定的扭矩都抗旋转的连接。因此可以提供一种用于挡风玻璃刮水装置的安全方案，该方案防止了刮水片在高扭矩负荷下受损。在一个例子中，该方法还可以包括通过力产生元件，特别是通过弹簧，将接合元件压向导引元件。由此确保了在正常运行期间的安全的安放，也就是说高扭矩不会影响刮水臂。
附图说明
本发明的实施例在附图中示出且在下文中加以详细说明。图中：
图1在纵向剖视图中示意性示出了刮水片的一部分；
图2按照本发明的实施形式在纵向剖视图中示意性示出了刮水片的一部分，其中，刮水片侧的固定部分被固定在固定元件处；
图3按照本发明的一个实施形式示出了带有接合装置的挡风玻璃刮水装置从上方的示意性横剖视图；
图4A按照本发明的一个实施形式示意性示出了接合元件的一部分与刮水片侧的固定部分的导引元件的啮合；
图4B按照本发明的一个实施形式示意性示出了接合元件的和导引元件的截面；
图4C按照本发明的一个实施形式示意性示出了刮水片侧的固定部分；
图5A至5D按照本发明的一个实施形式示意性示出了挡风玻璃刮水装置的接合装置的工作方式；
图6按照本发明的一个实施形式示意性示出了挡风玻璃刮水装置的固定部分和固定元件；
图7按照本发明的一个实施形式示意性示出了挡风玻璃刮水装置的固定部分和固定元件；
图8A示意性示出了在基础位置中形式为有集成的刮水片的刮水臂的按本发明的挡风玻璃刮水装置的另一个实施例；
图8B示意性地示出了在贴靠在挡风玻璃上的位置中按图8A的有集成的刮水片的刮水臂。
图9示意性示出了在基础位置中按照本发明的实施形式的刮水片；
图10示意性示出了在贴靠在挡风玻璃上的位置中按照本发明的实施例的刮水片；以及
图11是按本发明的实施形式用于图解一种限制作用到挡风玻璃刮水装置的刮水臂上的扭矩的方法的图表。
下文中倘若没有另行注明，则为相同的以及作用相同的元件使用相同的附图标记。
具体实施方式
图1示意性示出了刮水片2的截面，刮水片可以是按本发明的实施形式的用于车辆，特别是用于机动车的挡风玻璃刮水装置的一部分。图1示出了此时在贴靠在挡风玻璃4上的位置中的挡风玻璃刮水装置。刮水片2包括细长的上部10和细长的下部12，上部和下部被设计成至少部分能弯曲。此外设多个用于连接上部10和下部12的连接元件18，其中，连接元件18沿着刮水片2的纵向延伸方向8彼此相间隔。连接元件18被设计用于，沿刮水片2的纵向延伸方向具有运动分量地实现上部10和下部12相对彼此的运动。连接元件在此在各上连接位置处连接在上部10上以及在各下连接位置处连接在下部12上。
例如在连接位置处提供各一个转动铰链。在上部10和下部12相对彼此运动时，上连接位置距下连接位置的间距在同一连接元件处基本上不变，也就是说，间距以例如±1mm，特别是±0.3 mm的偏差恒定不变。
刮水片2还具有头端70。在头端处有固定部分30，也就是说，刮水片侧的固定部分30可供使用。在上部10和下部12之间的间距沿着刮水片2的纵向延伸方向从头端起变小，至少在刮水片的纵向延伸的范围内或刮水片的纵向延伸的主要部分内。从头端起，刮水片的高度在若干区域内变成楔形或在纵向延伸的若干区域内变小。按照实施形式，例如可以为多个连接元件这样提供连接元件的长度，使得在头端处可供使用的连接元件要长于沿纵向延伸方向在刮水片的对置侧上的连接元件。
通过这些特性可以提供一种按鳍条原理工作的挡风玻璃刮水装置。这种挡风玻璃刮水装置典型地不具有铰链，以便将刮水片或刮水唇从挡风玻璃，例如机动车的挡风玻璃取下。刮水片2例如借助快速紧固件(Quickfix)从在驱动轴130处提供的固定元件50松脱。
图1示出了刮水片侧的固定部分30和固定元件50。为了安置刮水片2或为了拆除刮水片，发生了平移的运动，平移的运动可以例如基本上沿着驱动轴130的轴线取向。必要时这种运动可以和驱动轴夹成一个±15°或更小的角。固定部分30围绕平行于刮水片的纵向延伸方向的轴线的扭转或旋转可能受到在固定部分30内的导引元件或固定元件50限制或排斥。
图2示出了按照本发明的实施形式的挡风玻璃刮水装置的刮水片2的截面，其中，在刮水片2的头端70处构造有固定部分30，也就是说刮水片侧的固定部分，该固定部分能与固定元件50可拆地连接。固定元件50在驱动轴130上可供使用。固定元件50例如被夹紧在驱动轴处，因而驱动轴130的旋转被传递给固定元件50。这种旋转又被传递给固定部分30，因而刮水片2在车辆的，例如机动车的挡风玻璃上旋转。
刮水片2包含上部12、下部10和多个连接元件18。固定部分30包含空穴和开口210。空穴被设置用于容纳固定元件50。开口210被调整，因而接合装置的接合元件21可以被导入该开口中。开口210也可以被称为接合装置的导引元件。在一个实施形式中，开口210提供了支座230，其中，下部的区域是开口210的面朝挡风玻璃的区域。
按本发明的挡风玻璃刮水装置在图2中示例性示出的实施形式包括接合装置，接合装置可以将固定元件和刮水臂的固定部分直至预先确定的扭矩都抗旋转地相互连接，因而在操纵车辆中的挡风玻璃刮水器时，驱动轴130的旋转可以被传递到刮水臂。另一方面，按本发明的实施形式的接合装置允许了在超出限定的扭矩时固定元件和固定部分的(功能性或结构性的)分离。在按本发明的实施形式的一个也在图中被示出的例子中，这样解除固定元件和固定部分的连接，使得刮水臂从固定元件释放。在另一个例子中，在挡风玻璃刮水装置有接合装置可供使用，接合装置在超过限定的扭矩时中断传递驱动轴的旋转的连接，而固定元件和固定部分则保持相互固定。这种接合装置可以例如包括滑动接合器。
在此，通过使用按照此文中说明的实施形式的按本发明的挡风玻璃刮水装置，防止了挡风玻璃刮水臂例如因雪荷载、故意毁坏或类似原因而受损。
按照本发明的实施形式，围绕垂直于刮水片的纵向延伸方向和垂直于驱动轴的轴线(或垂直于线性的安装方向的)的轴线的旋转位置，由在刮水片侧的固定部分30和固定元件50之间的第一接触点和第二接触点确定。刮水片2的位置因此不会被过于明确地限定。
在本发明的一个实施形式中，第一接触点由接合装置的导引元件提供，导引元件在驱动轴130的旋转轴线和连接元件18之间可供使用，以及第二接触点由止挡提供，该止挡例如在驱动轴130的对置侧上可供使用。
按照本发明的实施形式，在固定元件50处可供使用的止挡232，可以为了用固定部分30的相应的位置限定旋转位置，而在活动的元件254处可供使用。活动的元件254可以例如是能在导引时活动的销。活动的元件254的运动可以由弹簧252限定，弹簧为止挡232施加一个力。若在刮水片2刮拭时作用到下部10上的力增强，那么止挡232通过杠杆向下运动，也就是说，弹簧252被用更强的力加负载。活动的元件254向下运动。止挡232在此具有可变的位置，其中，杠杆围绕支座230存在。
按照一些能与其它实施形式组合的实施形式，作用到刮水片的底侧上或作用到固定在底侧处的刮水唇上的2牛顿至10牛顿，例如约5牛顿的力，通过杠杆比对应8牛顿至40牛顿，约20牛顿的弹簧力。
按照再另一些能与其它实施形式组合的实施形式，固定元件50也可以设计成没有弹簧。在此，通过止挡232提供一个固定的旋转位置。由活动的元件254可以变成一个固定的元件。按照再另一些实施形式，止挡的位置可以通过这个固定的元件的不同的长度或通过到固定的元件上的不同的转接器或套口被提供。可以通过止挡的或接触点的这种预先限定的变化例如调整挡风玻璃刮水装置在专用车型上的应用。
如上所述，通过在正常运行期间例如可以提供支座的导引元件以及止挡，也就是说通过第一接触点和第二接触点，可以根据作用到刮水片上的力提供围绕一条垂直于刮水片的纵向延伸方向以及垂直于驱动轴的轴线的轴线的旋转位置。根据力可以使刮水片在正常运行中围绕一条垂直于刮水片的纵向延伸方向以及垂直于驱动轴的轴线的轴线旋转。按照本发明的一个实施例，接合元件21如在图2中所示那样提供了在半径区段内的半径，而接合元件在剩余的部分中则基本上笔直地延伸。导引元件210在此可以在正常运行期间，也就是说，当还未达到限定的扭矩时，部分包围半径区段，且在基本上笔直延伸的剩余的部分中找到一个接触点。接合元件的半径区段在安装状态下典型地处在刮水臂的面朝连接元件18的端部处。在一个实施形式中，半径被这样布置，使得半径的曲率沿围绕驱动轴线的方向延伸。此外，半径可以例如在图3中示出那样指向安装状态下刮水臂的连接元件的方向。
在这个说明书的框架内，概念“正常运行”应当理解为是刮水臂的一种负载情况，在该负载情况下，限定的扭矩值未被超过。
图3示出了带接合装置的按本发明的挡风玻璃刮水装置的一个实施形式。图3示出了沿基本上平行于刮水片上侧延伸的剖平面的剖视图。挡风玻璃刮水装置包括带有在半径区段处的半径的接合元件21和导引元件210。在所示的例子中，接合元件21与力产生元件，特别是与弹簧211固定。导引元件210可以将接合元件21在正常运行期间保持在限定的位置中，尤其是限定的旋转位置中。当扭矩按图3中的箭头222作用到挡风玻璃刮水装置的刮水臂上，且这个扭矩超过了限定的扭矩值时，接合元件21尤其由于半径的设计以及由于通过导引元件的相应的加负而可以滑动通过导引元件。导引元件因此可能不再提供支承功能且在固定元件和刮水臂的固定部分之间的连接被解除。弹簧211在此可以参与决定限定的扭矩值的调整以及在沿箭头222出现扭矩时允许了接合元件21的偏转。
按照一个实施形式，限定的扭矩值可以在约4 Nm至约50 Nm的范围内，尤其在约10Nm至约25 Nm的范围内。
图4A和4B示出了导引元件210的进一步的细节，导引元件可以形成正常运行时用于接合元件21的支座230。支座示例性地通过三角形3示出。为此在截面图中示出了固定部分30的一部分。此外，在示例性示出的实施形式中，接合元件21是固定元件50的一部分，它与固定部分30形成了啮合。固定部分30具有构造成开口210的导引元件。接合元件21可以被导入开口210中，以便在正常运行期间形成力配合或形状配合。在图4A中人们可以看到，接合元件21具有半径且导引元件210仅部分在接合元件的半径区段处包围接合元件，而支座则至少部分作用在接合元件的基本上笔直的区段中。在作用到刮水臂上的扭矩下，力被从导引元件210作用到接合装置的接合元件上。当扭矩超过了限定的扭矩值时，尤其通过在接合元件21处的力产生元件211和导引元件的相应的定位，此外还尤其通过接合元件的半径的设计，使接合元件能够滑动穿过导引元件。在一个例子中，固定部分30的壁厚可以为0.5至3 mm，特别是1至2 mm。
图4C示出了按本发明的实施形式的固定部分的另一些能可选地被提供的特征、细节和方面。固定部分30如上文说明的那样包含开口210，开口在图4C中当前的横截面中被部分示出。此外，固定部分30还包含空穴。在空穴可以有一个或多个导引器件330可供固定元件使用，以便在正常运行期间确保安全的固定。
按照一些实施形式，固定部分30或刮水片20可以由此被提供，即，机械的元件，如弹簧、弹簧元件、操纵装置和/或金属的元件不在固定部分30中，而是在相应的固定元件50中被提供。固定部分30因此被调整，以便在压铸工艺中，特别是在简单的压铸工艺中或有一个步骤的压铸工艺中被提供。例如固定元件30仅由一种材料构成。固定元件30具有开口210和空穴。可选在一种材料中提供有成型结构，如导轨或接触位置。
图5A至5D按照本发明的实施形式示出了刮水片2借助接合装置的松脱和释放。在所示的例子中，刮水片2在头端70处具有固定部分30。固定部分包含空穴和开口210。在驱动轴130上有固定元件50可供使用。固定元件50例如包含接合元件21。
在正常运行期间(如图4A中所示那样)，接合元件21处在固定元件50的导引元件210中，如图5A中所示那样。固定元件50和固定部分30通过接合元件和导引元件的抗旋转的连接在图5A中通过星形422示意性地绘出。在固定元件50的开端和固定部分30内的接触位置之间的止挡形成了第二接触点。
图5B示出了导引元件210沿方向423的旋转，旋转可以由在刮水臂处的扭矩引起。若该扭矩超过了限定的扭矩值，那么导引元件将这个力施加到接合元件上，使得旋转促成了力产生元件的压缩，特别是在接合元件21处的弹簧的压缩，如图3所示那样。力产生元件的压缩沿箭头421的方向在图4B中被示出。通过接合元件21由于沿方向421的压缩造成的沿方向421的运动，接合元件21从导引元件210滑出。在此，固定部分30关于固定元件50的位置的产生的不稳定性也可能导致在止挡处的接触的解除，尤其可能导致固定部分30从止挡松脱，如通过箭头432示出的那样。
图5C示出了带固定部分30的刮水臂从固定元件50的进一步的脱离，其中，在驱动轴和刮水臂之间的功能性连接也被解除。图5D表明带固定部分30的刮水臂和固定元件完全相互脱开。
图6示出了以某种形式的挡风玻璃刮水装置的一个实施形式，在该形式中，由于超过了限定的扭矩值，带固定部分30的刮水臂在头端70处与固定元件50脱离。在所示的例子中，刮水臂，特别是在头端处，包括回动元件180，回动元件将刮水臂例如保持在车辆处，以便防止刮水臂的(不受控制的)丢失。
图7示出了按本发明的挡风玻璃刮水装置的另一个实施形式。在图7所示的实施形式中，接合元件21处在刮水臂中，尤其处在刮水臂的固定部分30中，以便为挡风玻璃刮水装置提供安全接合。按照本发明的实施形式，固定元件50包括接合装置的导引元件210。
下文中说明示例性的挡风玻璃刮水装置的若干方面，对这些方面来说有利的是，挡风玻璃刮水装置的在此文中说明的实施形式尤其带有所说明的安全接合结构作为接合装置。当不寻常高的(也就是说在正常运行外的)扭矩作用到刮水臂上时，刮水臂或刮水片在此可以被尤为可靠地保护不受损伤。此外，刮水臂可以被简单地提供，其中，刮水器或安装在车辆处的挡风玻璃刮水装置，例如仅由塑料构成。例如可以提供没有金属件和/或没有机械的元件的挡风玻璃刮水装置。
图8A和8B示出了按公开文本的挡风玻璃刮水装置的实施形式在基础位置中以及在贴靠在挡风玻璃处的位置中的刮水片2的示意图。刮水片2用于刮拭车辆的挡风玻璃4，车辆例如是机动车，特别是汽车。刮水片2具有纵向延伸方向8以及具有细长的上部10和同样细长的下部12。上部10的和下部12的纵向延伸方向基本上对应刮水片2的纵向延伸方向8。
无论是上部10还是下部12都是能弯曲的梁或可以设计成能弯曲的梁。同样可能的是，仅上部10的和/或下部12的各一部分设计成能弯曲。按照一些可以与其它在此说明的实施形式组合的实施形式，为上部10和/或下部12使用一种材料，该材料具有在0.005 kN/mm2和0.5 kN/mm2之间，特别是0.01 kN/mm2和0.1 kN/mm2之间的范围内的弹性模量。这一点实现了上部10和下部12的恰当的弯曲能力。因此和上部10的和下部12的恰当地设计的横截面一起产生了最佳的抗弯能力。
上部10和下部12被固定在固定部分30处。挡风玻璃刮水装置可以借助固定部分30例如与车辆上的快速紧固固定结构连接。在沿着挡风玻璃刮水装置的纵向延伸方向与固定部分30对置的一侧，上部10和下部12在连接位置34处连接。连接元件被这样设计，使得连接位置与上部的间距和连接位置与下部的间距变化最大为±1 mm，特别是最大为﹢0.3 mm(例如通过热胀和/或拉力和压力加负)。连接元件因此基本上不构造成弹性的或连接元件的效果基于它们在上部和下部之间的力传递以及不基于它们的弹性。
上部10和下部12通过连接元件18相互连接。连接元件18借助转动铰链20被固定在上部10的和下部12的彼此面对面的内部的纵侧处。转动铰链20典型地为折页。转动铰链20尤其可以被构造成薄膜折页。当上部10、下部12和/或连接元件18由塑料材料制成或用合适的塑料材料蒙覆时，这一点才尤为有利。
按照能与其它在此说明的实施形式组合的典型地在此说明的实施形式，转动铰链从下面的组中选出，该组的组成为：折页，薄膜折页，用于沿着扭转轴线产生更小的刚性的材料的逐渐变细部分，带有旋转轴线的铰链，用于将上部与连接元件连接或用于将下部与连接元件连接的器件等，其中连接元件允许了下部关于上部沿着纵向延伸方向的移动。
因此铰链由薄膜折页提供的实施形式，提供了一种极为简单的方式来为鳍条式刮水器提供铰链。刮水片2可以一体式地，特别是未装模具地被提供。按照典型的实施形式，薄膜折页具有很高的可伸展性。这一点可以例如通过从PP、PE、POM和PA的组中选出的材料被提供。作为备选，薄膜铰链可以由一种或多种从下列组中选出的材料制造：TPE(热塑性弹性体)，例如TPE-S、TPE-O、TPE-U、TPE-A TPE-V和TPE-E。
连接元件18沿着刮水片2的纵向延伸方向彼此相间隔。间距有利地小于50 mm，特别是小于30 mm。由此可以确保挡风玻璃刮水装置的，特别是它的下部的尤为高的柔韧性，以及与有待刮水的挡风玻璃的曲率和曲率变化的良好的匹配。
图8B示出了按图8A的刮水片2在贴靠在挡风玻璃4处的位置中的示意图。因为挡风玻璃4具有曲率，所以在刮水片2贴靠到挡风玻璃4处时，接触压力作用到下部12上。因为上部10和下部12是能弯曲的梁且连接元件12能转动地支承在上部10和下部12处，所以上部10和下部12能相对彼此移动。通过从下方作用到下部12上的压力，刮水片2沿一个压力由此起源的方向弯曲，且正好贴靠在挡风玻璃4的曲面上。
由于在此说明的实施形式的结构，在力作用到下部(通过挡风玻璃4)时，发生了下部沿一个方向的弯曲，力从该方向起作用。这一点通过上部10和下部在连接位置处34处的连接、形状以及通过在连接元件和上部或下部之间的连接处的转动铰链给定。按在此说明的实施形式的挡风玻璃刮水装置利用了特定鱼类的尾鳍效应，尾鳍在侧向压力下不是沿压力方向回避，而是沿相反方向拱，也就是说，沿压力由此起源的方向。这个原理也被称为鳍条仿生原理或者鳍条原理。按照在此文中说明的实施形式的挡风玻璃刮水装置因此具有与机动车的挡风玻璃更好地匹配的优势。在传统的挡风玻璃刮水片中，它的上部通常是刚性的，也就是说，上部被构造成不能弯曲。
图9和10示出了按照在此文中说明的实施形式的用于车辆的，特别是用于机动车的挡风玻璃刮水装置的刮水片2在基础位置中(图9)，也就是说在未被加负的状态下和在贴靠在挡风玻璃4处的位置中(图10)的示意图。刮水片2包括细长的上部10和细长的下部12，上部和下部至少部分被设计成能弯曲。此外，设多个用于连接上部10和下部12的连接元件18，其中，连接元件18沿着刮水片2的纵向延伸方向8彼此相间隔。连接元件18被设计用于，沿刮水片2的纵向延伸方向8具有运动分量地使上部10和下部12相对彼此运动。此外，连接元件18相对下部12被这样布置，使得在刮水片2的未被加负的状态下，连接元件18的各纵轴线24相对下部12的角至少部分沿着刮水片2的纵向延伸方向8改变，特别是连续地改变或者单调地或严格单调地改变。
在图9所示的处在未被加负的状态下的刮水片中，连接元件18的各纵轴线相对下部12的、沿刮水片2的纵向延伸方向8变化的角，用、、、…、标注。在刮水片的已加负的状态下，也就是说，在贴靠到挡风玻璃处的位置中，如其在图10中所示那样，连接元件18的各纵轴线24相对下部12的角相比未被加负的状态有所变化。为了说明这一点，连接元件18的各纵轴线24相对下部12的、沿刮水片2的纵向延伸方向8变化的角，在图10所示的处在贴靠在挡风玻璃处的位置的刮水片中，用、、、…、标注。
按照挡风玻璃刮水装置的能与其它的实施形式组合的实施形式，刮水片2具有至少一个第一区域，在该第一区域中，连接元件18的纵轴线24相对下部12的角沿着刮水片2的纵向延伸方向8朝着刮水片末端逐渐减小，特别是单调地，尤其是严格单调地减小。此外，刮水片2可以具有至少一个第二区域，在该第二区域中，连接元件18的纵轴线24相对下部12的角沿着刮水片2的纵向延伸方向8朝着刮水片末端逐渐变大，特别是单调地，尤其是严格单调地变大。按照例如在图9和10中示出的实施形式，刮水片的第二区域被布置在刮水片的处在刮水片的固定装置30附近的内部的位置处，在第二区域中，连接元件18的纵轴线24相对下部12的角沿着刮水片2的纵向延伸方向8朝着刮水片末端逐渐变大。由此可以提供一种挡风玻璃刮水装置，其实现了与挡风玻璃的曲率的特别良好的匹配。此外，提供挡风玻璃刮水装置到挡风玻璃上的尽可能均匀的压紧力和挡风玻璃刮水装置的均匀的力分配，因而提供了很高的刮水质量。
按照刮水片的能与其它实施形式组合的实施形式，连接元件18，特别是在刮水片2的未被加负的状态中，被这样固定在下部12处，使得连接元件18的纵轴线24与下部12成角延伸，这个角处在下角度极限值和上极限值之间。按照实施形式，下角度极限值=10°，特别是=15°，尤其是=20°以及上角度极限值=80°，特别是=90°，尤其是=100°。这有利地确保了作用到下部上的力被特别良好地传递到上部。
按照挡风玻璃刮水装置的能与其它实施形式组合的实施形式，连接元件18被这样配置，使得在上部10和下部12之间的间距至少部分沿着刮水片2的纵向延伸方向8变化，特别是在第一区域中不断变小以及在第二区域中不断变大。在上部10和下部12之间的间距沿刮水片2的纵向延伸方向8也可以包括这样一个区域，在该区域中，在上部10和下部12之间的间距沿着刮水片2的纵向延伸方向8基本上恒定不变。在上部10和下部12之间的间距在固定部分处比在对置的端部处要大。
按照刮水片的能与其它的实施形式组合的实施形式，内部的(面朝固定部分的)间距值至少为15 mm，特别是至少为25 mm，尤其至少为35 mm。按照能与其它的实施形式组合的实施形式，外部的间距值至少为10 mm，特别是至少为12.5 mm，尤其至少为15 mm。按照能与其它的实施形式组合的实施形式，平均的间距值至少为7.5 mm，特别是至少为9 mm，尤其至少为12.5 mm。
如在图9至10中示例性示出的那样，连接元件18按照能与其它的实施形式组合的实施形式铰接地与下部12和/或上部10连接。连接元件18尤其借助第一薄膜折页20与下部12和/或上部10连接。第一薄膜折页20可以与连接元件18和上部10和/或下部12一体地构造。薄膜折页的一体式设计允许了简单且成本低廉的制造。
按照刮水片的能与其它在此文中说明的实施形式组合的实施形式，刮水片包括有第一曲率的第一区域和有第二曲率的第二区域。此外，刮水片按照实施形式可以具有有第三曲率的第三区域，其中，刮水片的第二曲率的第二区域被布置在有第一曲率的第一区域和有第三曲率的第三区域之间，如在图9中所示那样。因此可以提供一种挡风玻璃刮水装置，用其能实现到挡风玻璃4上的尽可能均匀的压紧力。此外还可以提供一种挡风玻璃刮水装置，其具有与挡风玻璃4的更佳的匹配和很高的刮拭质量。
按照另一些实施形式，除了能用于鳍条式刮水器的快速紧固固定件外，还提供了一种机构，以便将挡风玻璃刮水装置的刮水片2从挡风玻璃4取下或套装到这个挡风玻璃上，在快速紧固固定件中，整个挡风玻璃刮水装置被从驱动轴或在车辆中的驱动轴处的固定元件移除。这一点进一步简化了例如针对挡风玻璃4的手动清洁的使用。
在图11中说明了用于限制作用到挡风玻璃刮水装置的刮水臂上的扭矩的方法。提供了能固定在车辆的驱动轴处的固定元件(参看802)。此外提供了带固定部分的刮水片(参看804)，固定部分能与固定元件可拆地连接。该方法还包括将刮水臂的固定部分与固定元件拼接(参看806)。在此，拼接借助接合装置执行，其中，通过拼接建立起了在固定元件和刮水臂的固定部分之间的一种直至限定的刮水片的扭矩都抗旋转的连接。固定元件、带固定部分的刮水片和接合装置尤其可以涉及部件的上述实施形式。挡风玻璃刮水装置可以尤其涉及这样一种挡风玻璃刮水装置，其按鳍条原理作用，其中，刮水片侧的固定部分由带有作为导引元件的开口的空穴提供。接合元件典型地通过力产生元件，特别是弹簧，在扭矩低于限定的扭矩值时被压靠到导引元件上。

Claims (26)

1.用于有固定在驱动轴处的固定元件(50)的车辆的挡风玻璃刮水装置(100)，其包括刮水片(2)，刮水片带有
- 设计成至少部分能弯曲的细长的上部(10)，
- 设计成至少部分能弯曲的细长的下部(12)，
- 多个用于将上部(10)和下部(12)连接起来的连接元件(18)，其中，连接元件(18)沿着刮水片(2)的纵向延伸方向(8)彼此相间隔，以及其中，连接元件(18)被设计用于，沿刮水片(2)的纵向延伸方向(8)具有运动分量地使上部(10)和下部相对彼此运动，
- 刮水片侧的固定部分(30)，其中，刮水片侧的固定部分(30)能可拆地连接在固定元件(50)处，以及
- 接合装置，其中，刮水片侧的固定部分(30)和固定元件(50)能够通过接合装置直至超过限定的扭矩值都抗旋转地连接，其中，在超过限定的扭矩值时，所述刮水片侧的固定部分(30)能从所述固定元件(50)完全松脱。
2.按照权利要求1所述的挡风玻璃刮水装置，其中，刮水片侧的固定部分在超过限定的扭矩值时被固定元件释放。
3.按照权利要求1至2中任一项所述的挡风玻璃刮水装置(100)，还包括：所述固定元件(50)。
4.按照权利要求1所述的挡风玻璃刮水装置(100)，其中，接合装置在直至限定的扭矩值的扭矩值时建立起了在所述固定元件(50)和固定部分(30)之间的力配合和/或形状配合。
5.按照权利要求1所述的挡风玻璃刮水装置，其中，接合装置具有有半径的接合元件(21)和在低于限定的扭矩的扭矩下至少部分贴靠在该接合元件(21)处的导引元件(210)。
6.按照权利要求5所述的挡风玻璃刮水装置，其中，能够通过贴靠在所述接合元件(21)处的导引元件(210)建立起在所述固定元件(50)和所述固定部分(30)之间的抗旋转的连接。
7.按照权利要求1所述的挡风玻璃刮水装置，其中，接合装置还包括力产生元件(211)。
8.按照权利要求5所述的挡风玻璃刮水装置，其中，所述接合元件(21)和导引元件(210)被设计成，使有半径的所述接合元件(21)在达到限定的扭矩值时滑动通过导引元件(210)。
9.按照权利要求1所述的挡风玻璃刮水装置，其中，限定的扭矩值在约4 Nm至约50 Nm的范围内。
10.按照权利要求1所述的挡风玻璃刮水装置，其中，接合装置包括滑动接合器。
11.按照权利要求1所述的挡风玻璃刮水装置，其中，刮水片侧的固定部分(30)被一体地构造。
12.按照权利要求1所述的挡风玻璃刮水装置，其中，刮水片侧的固定部分(30)是被构造成无金属的和/或没有活动的元件。
13.按照权利要求1所述的挡风玻璃刮水装置(100)，其中，多个连接元件(18)在多个上连接位置处与上部(10)连接以及在多个相应的下连接位置处与下部(12)连接，以及其中，在上部(10)和下部(12)相对彼此运动时，在上连接位置和相应的下连接位置之间的间距基本上是恒定不变的。
14.按照权利要求1所述的挡风玻璃刮水装置，其中，所述车辆是机动车。
15.按照权利要求3所述的挡风玻璃刮水装置，其中，所述接合装置包括接合元件(21)，所述接合元件被安置在所述固定元件(50)处且在达到限定的扭矩值时运动。
16.按照权利要求5所述的挡风玻璃刮水装置，其中，所述接合元件(21)被安置在固定元件(50)处且所述导引元件(210)被安置在所述刮水臂的固定部分(30)处。
17.按照权利要求7所述的挡风玻璃刮水装置，其中，所述力产生元件(211)是弹簧。
18.按照权利要求7所述的挡风玻璃刮水装置，其中，所述力产生元件(211)被安置在所述接合元件(21)处。
19.按照权利要求5所述的挡风玻璃刮水装置，其中，所述接合元件(21)和导引元件(210)被设计成，使有半径的所述接合元件(21)在达到限定的扭矩值时滑动通过所述导引元件(210)并且在此能够解除在固定元件(50)和固定部分(30)之间的抗旋转的连接。
20.按照权利要求9所述的挡风玻璃刮水装置，其中，限定的扭矩值在约10 Nm至约25Nm的范围内。
21.按照权利要求10所述的挡风玻璃刮水装置，其中，在超过限定的扭矩值时解除在驱动轴(130)和刮水臂的固定部分(30)之间的功能性连接。
22.按照权利要求13所述的挡风玻璃刮水装置，其中，在所述上部(10)和所述下部(12)相对彼此运动时，在上连接位置和相应的下连接位置之间的间距是恒定不变的，但有±1mm的偏差。
23.用于限制作用到按照权利要求1至22中任一项所述的挡风玻璃刮水装置的刮水臂上的扭矩的方法(200)，该方法包括：
- 提供能固定在车辆的驱动轴(130)处的固定元件(50)；
- 提供带固定部分(30)的刮水片，固定部分能与固定元件(50)可拆地连接；
- 刮水臂的固定部分与固定元件借助接合装置拼接，其中，通过该拼接建立起了在固定元件和刮水臂的固定部分之间直至刮水片的限定的扭矩都抗旋转的连接，其中，在超过限定的扭矩值时，所述刮水片侧的固定部分(30)能从所述固定元件(50)完全松脱。
24.按照权利要求23所述的方法，其中，所述接合装置具有接合元件(21)和导引元件(210)。
25.按照权利要求24所述的方法，还包括在扭矩低于限定的扭矩时，通过力产生元件(211)，将所述接合元件(21)压靠到导引元件(210)上。
26.按照权利要求25所述的方法，其中，所述力产生元件(211)是弹簧。
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