CN1170708C - 刮水装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种刮水装置(10)，它具有一个刮水器电机，后者通过安置于一个电机轴上的一个电机曲柄(12)和两个连杆(14，16)驱动两个风挡玻璃刮水器的一个驱动轴或传动轴(22，24)。这里建议，将一个第一连杆(14)直接地铰接于电机曲柄(12)上，而一个第二连杆(16)在与曲柄铰链(28)有一间距处通过一个铰链(26)与第一连杆(14)相连接。

Description

刮水装置

技术领域

本发明涉及一种刮水装置。

背景技术

汽车上使用的带有多个风挡玻璃刮水器的刮水装置以其刮水器轴承直接或者间接地通过一个板件被固定于车身上。该板件或者说一个管板件(如果刮水器支架也具有管状空心型廓的话)包括一个电机板件，它支撑着一个带有刮水器电机的刮水器驱动器。刮水器电机的一个从动轴通过一个电机曲柄和连杆驱动另外的曲柄，这些曲柄与用于每个风挡玻璃刮水器的一个驱动轴或者说传动轴固定地连接。

如果在一辆汽车中有两个同步运动的风挡玻璃刮水器，一般而言，位于司机一侧的风挡玻璃刮水器由电机曲柄通过一个与它铰接的连杆和另一个曲柄驱动，而副驾驶座一侧的风挡玻璃刮水器通常是通过一个连杆和一个交叉导向杆(Kreuzlenkergestaenge)受到驱动，后者通过其驱动杠杆与连杆相连接。交叉导向杆的运动学特性使风挡玻璃刮水器产生一种组合式的行程-摆动运动，因而它能够更好地适应汽车风挡玻璃的有角的轮廓，特别是能够刷擦到风挡玻璃上部分的边缘区域。

在通常的刮水装置中，两个风挡玻璃刮水器或者直接地、或者以串接方式受到驱动。在直接驱动方式下，两根连杆被铰接于电机曲柄上的多个球头销上、或一个双球头销上。为了在连杆上获得低作用力，电机曲柄具有相对大的长度。由此，使得曲柄运动轨道的半径大。一般情况下曲柄半径和连杆长度之间的比小，大约为1/4至1/7，所述曲柄运动轨道结合所述比值要求有相应大的结构空间和相应大的用于雨刷操纵杆的移动空间。

由EP 0 781 691 A1已知一种串联驱动的刮水器驱动机构，它由一个刮水器电机和一个杠杆传动器构成。在刮水器电机的从动轴上安置着一个弯曲的电机曲柄。通过一个球节铰接于电机曲柄上的一个连杆以其自由端部同样通过一个球节铰接于作为曲柄盘(Kurbelplatte)构成的一个曲柄上，该曲柄被固定于一个风挡玻璃刮水器的一个驱动轴上。一个第二连杆通过另一个球节接合在该曲柄盘上，该第二连杆以其自由端铰接于一个曲柄上，后者被固定于用于第二个风挡玻璃刮水器的一个驱动轴上。由曲柄和连杆构成的杠杆传动机构是非常复杂的，并需要许多运动空间。另外，雨刷操纵杆的构件至第一风挡玻璃刮水器必须这样确定尺寸，使得额外地能够为第二风挡玻璃刮水器传递所必需的力。由此，雨刷操纵杆重量大、材料消耗多，造价高。

也已知有使用可逆刮水器电机的刮水器驱动机构，其中电机曲柄进行近似半圆的摆动。该驱动机构所需要的用于电机曲柄的运动空间明显减少，它是由相当长的电机曲柄的半圆形运动决定的。

此外，从1995年由慕尼黑的卡尔·汉泽出版社(Carl Hanser VerlagMünchen)出版的期刊“Werkstatt und Betrieb”(车间与企业)第812至815页，以及克劳斯·达内特出版社(Claus Dannert Verlag)于1994年出版的期刊“Metallumformtechnik”(金属成形技术)的特刊中，在“Przisions-Werkstücke in Leichtbauweise，hergestellt durch Innenhoch-druck-Umformen”(通过内部高压成形制造的轻型构造方式中的精密工件)的题目下，给出了一种将管加工成工件的成形加工方法。该方法特别是在汽车工业中得以应用，在高压下工作。

需要进行成形加工的管件，被放置于一个分开的模具中，在其中被加工成所希望得到的工件形状。模具被装配于一个压力机内，被一个垂直方向上工作的压力机滑块所封闭。管件端部被关闭模具封闭，通过它们输入压力介质，该介质将管壁压到模具内型上。在此，由在水平方向上起作用的滑块向管施加轴向压力，该力与内部压力共同作用。从而，使得对于变形所必需的材料不仅从管件壁厚的变化中获得，也通过管的长度缩短来提供。在成形加工过程中，关闭模具沿轴向随动。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种具有两个风挡玻璃刮水器的刮水装置，使得能够减少重量、节约材料，并且保证连杆的连接区域具有足够强度。

根据本发明，提出一种刮水装置，具有一个刮水器电机，它通过安置于一个电机轴上的一个电机曲柄以及一个第一和一个第二连杆分别驱动两个风挡玻璃刮水器的各一个驱动轴或传动轴，其中，第一连杆直接地铰接于电机曲柄上，而第二连杆与曲柄铰链隔开间距地通过一个铰链与第一连杆相连接，其中，第一连杆具有基本上呈U形的横截面轮廓，并且被成形为金属板件，它至少在一个轴瓦和一个铰链栓的区域中被构造成双层壁结构，其中，伸入到该敞开的U形轮廓中去的一个加强构件在铰链栓的区域中被朝向另一个金属板件弯曲并与之铆接在一起。

根据本发明，在具有两个风挡玻璃刮水器的一个刮水装置中，一个第一连杆直接地铰接于一个电机曲柄上，该电机曲柄与一个刮水器电机的输出轴固定连接。一个第二连杆在与曲柄铰链间隔一定距离处通过一个铰链与第一连杆连接。当曲柄铰链在一个圆形的或者在使用可逆(reversierend)刮水器电机时在一个半圆形轨道曲线上运动时，用于第二连杆的铰链在一个椭圆或者半椭圆的轨道曲线上运动，它被置于另一个风挡玻璃刮水器上。由于更扁平的驱动运动和更长的连杆，第二连杆需要更小的运动空间。这种有利的运动方式通过交叉导向杆进一步得到改善。此外，还可以通过改变铰链之间的距离，使刮水器电机相对于刮水器轴承的位置自由地与汽车中的位置情况相适应。

由于第一连杆至用于第二连杆的铰链栓必需承受用于第二风挡玻璃刮水器驱动的作用力或者转矩，因此，加强曲柄铰链和用于第二连杆的铰链之间的连接是有优点的。为此，根据本发明，第一连杆至少在曲柄铰链的轴瓦和第二连杆的铰链栓的区域中构造成双层壁的。

根据本发明的一种构造，连杆是一个金属板件，具有基本上呈U形的横截面轮廓，它的末端在轴瓦区域到该U形轮廓敞开的边界是平整的，因而在轴瓦和铰链栓之间形成一个弯曲部。在轴瓦和铰链栓所在区域中，连杆具有一个加强构件。该构件平行于金属板件伸展，并且在一个端部上通过铰链栓的铆钉头与金属板件铆接起来为佳。在弯曲部区域中，加强构件与金属板件之间有一定间距，从而构成一个中空腔，并提高形状刚度。在连杆的端部，加强构件和金属板件具有位于上下的开口，在其中注塑了一个用于曲柄铰链的塑料制轴瓦。

合适的是，在注塑轴瓦时，使加强构件向金属板件、另外向铰链栓固定。一种可能性是，加强构件在金属板件上沿着纵向成形，并且在横向于纵向的方向上，弯曲成具有U形横截面的区域。合适的是，加强构件进入U形轮廓的腿部区域内，并在该区域中也具有U形横截面，其中加强构件的腿至少部分地叠盖于金属板件的腿上。如果U形轮廓的腿张开，并且加强构件具有小的过盈尺寸，在一个偏压下，能够使加强件无间隙地安装靠置于金属板件上。这样可以改善支撑效果。

另一种可能性是，加强构件在一个用于轴瓦的开口处具有一个被成形上的对中卷边，它插入到金属板件上相应的开口内，并因而起对中和固定作用，从而使得力能够更好地传递到连杆上。这里，加强构件可以或者成形于金属板件上，或者是一个独立的构件。如果该加强构件是成形上的，则在仓储管理方面具有优点，这是因为减少了构件的数量。

连杆另外还可以有利地具有空心型廓，它通过内部高压加工方法这样变形，使得背离铰链栓的加强构件在铰链栓到该另一个构件的区域内变形，并与它通过铰链栓的铆钉头铆接起来。空心型廓可以通过压制方法制造。可以使用斜面铆接(Taumelnieten)方法。不过，在轴瓦与铰链栓之间的第一连杆的高负荷区域内，仍保留着空心型廓，因而得到形状稳定的连接。

根据本发明，加强局限于轴瓦和铰链栓周围区域，因而在其它区域，雨刷操纵杆仍为正常方式被加工得具有一般横截面。这样，可以减少重量、节约材料。如果电机必须被定位在刮水器轴承附近的话，也可以保留直接驱动的构思。

附图说明

其它优点由以下的附图说明中给出。在附图中示出了本发明的实施例。附图、说明书和权利要求书包含了组合起来的大量特征。专业人员也可以有目的地将这些特征分开单独地使用，并进行其它有意义的组合。

图示为：

图1：本发明刮水装置的一个立体图，

图2：一个电机曲柄所在区域中的一个局部视图，

图3-4：铰接点轨道曲线的视图，

图5：本发明的一个连杆的一个局部纵剖图，

图6：沿着图5中VI-VI线通过一个连杆的剖面，

图7-9：图5的变例，以及

图10-11：图6的变例。

具体实施方式

在一个用于两个风挡玻璃刮水器的刮水装置10中，示出了本发明中主要的构件。在一个未进一步示出的刮水器电机的电机轴30上，安置着一个电机曲柄12。在它上面，在一个曲柄铰链28上铰接着一个第一连杆14，在连杆的另一端部上铰接着一个曲柄18。它与为司机一侧的一个风挡玻璃刮水器装备的一个驱动轴22连接在一起。在第一连杆14上，通过一个铰链26铰接着一个第二连杆16。该第二连杆16的自由端部同时还构成了一个交叉导向杆20的一个驱动杠杆72，交叉导向杆与为副驾驶座侧的一个风挡玻璃刮水器装备的一个驱动轴24相连接。(图1)

曲柄铰链28和铰链26彼此间有一定间距64(图2)，其大小能够与安装空间情况相匹配。根据所使用的是否是一个可逆刮水器电机，电机曲柄12进行半圆形或者圆形的运动，并且曲柄铰链28描划出一个同样是圆形的或者半圆形的轨道曲线34，该轨道曲线具有一个直径32(图3)。轨道曲线34因而同时还是司机一侧的风挡玻璃刮水器的驱动曲线。通过铰链26和28之间的间距64，铰链26沿着一条扁平一些的椭圆形轨道曲线36运动(图4)。在此，长度38等于直径32，而宽度40则明显地小一些。一般而言，轨道曲线36构成了副驾驶座侧的风挡玻璃刮水器的驱动曲线。连杆14在铰链26和曲柄铰链28之间的区域中被弯曲，以便使得彼此之间、或者相对于其它构件有足够的移动自由度。

连杆14是一个金属板件42，它具有一个轴瓦46，用来铰接于电机曲柄12上，并具有一个铰链栓50来铰接第二连杆16(图5)。金属板件42在轴瓦46和铰链栓50所在区域中具有同样由金属板制成的一个加强构件44。该金属板件42和加强构件44在连杆14的一个端部上具有一个开口48，在该处，它们在喷塑成形轴瓦46之前被叠合地接合。加强构件44的弯曲方式，要使得它在轴瓦46所在区域中挨靠于金属板件42上，接下来相对于它沿着纵向形成一个中空区域52，并在铰链栓50所在区域被再次向着金属板件42弯曲并弯曲到其上。在该位置上，两个构件42、46彼此铆接起来。其中，中空区域52可以提高连杆14在最大负荷区域中的刚性。

在本发明的一个变例中，加强构件44在其开口48处具有一个成形上的对中卷边54，借助于它使加强构件固定于金属板件42的开口48内(图7)。这样，金属板件42和加强构件44之间的连接，在开口48所在区域中通过一种形状配合连接得到加强，并且额外地提高了对拉和压力的抵抗能力。另外，还能够对轴瓦46不施加剪切力。图8的实施形式示出了一个金属板件42，它带有在轴瓦46区域成形出的加强构件56。在注塑上轴瓦46之前，对加强构件56进行弯曲加工，并且使得成形出的对中卷边54啮合到金属板件42的开口48中。

与在所有的实施结构中至少在铰链栓50区域中具有一个U形轮廓的金属板件42不同，加强构件44或者实施成平整的金属板件(图6)，或者它也同样具有一个U形轮廓(图10)。在每一种情况下，加强构件44都位于金属板件42的U形轮廓内。如果两个构件均被构造成U形，合适的是，腿60和62轻微地向外分开，并且加强构件44的腿62具有小的过盈尺寸，从而使它们在偏压下靠置在金属板件42的内侧中。通过该偏压可以在金属板件42和加强构件44之间获得一个长久的连接。它不会因受到动态负荷的影响而变松。

在图9所示的实施例中，连杆14为一个金属板件58，它由一个空心型廓变形得到。借助于内部高压加工方法，获得其最终形状。下部构件作为加强构件56并且在轴瓦46的区域内平面地贴靠在金属板件58的相对壁上。开口48是齐平的。在铰链栓50的区域中，加强构件56被弯曲到另一个壁上，并与之通过铰链栓50的铆钉头70铆接在一起。在中间区域中仍保留着空心型廓，确切地说是在纵向和横截面上，因而连杆14具有高的抗弯和抗扭刚性(图11)。位于轴瓦46和铰链栓50之间的弯曲部68是这样获得的，即，使空心型廓的上部壁在轴瓦46的区域中向着空心型廓的下部边界方向变形。

在本发明的所有实施例中，轴瓦46都是一个塑料件，并具有球形支承面66。铰链栓50也作为球节构成。支承面66也可以制作成圆柱面。

Claims (13)

1.刮水装置(10)，具有一个刮水器电机，它通过安置于一个电机轴(30)上的一个电机曲柄(12)以及一个第一和一个第二连杆(14，16)分别驱动两个风挡玻璃刮水器的各一个驱动轴或传动轴(22，24)，其中，第一连杆(14)直接地铰接于电机曲柄(12)上，而第二连杆(16)与曲柄铰链(28)隔开间距地通过一个铰链(26)与第一连杆(14)相连接，其特征为：第一连杆(14)具有基本上呈U形的横截面轮廓，并且被成形为金属板件(42，58)，它至少在一个轴瓦(46)和一个铰链栓(50)的区域中被构造成双层壁结构，其中，伸入到该敞开的U形轮廓中去的一个加强构件(44，56)在铰链栓(50)的区域中被朝向另一个金属板件(42，58)弯曲并与之铆接在一起。

2.如权利要求1所述的刮水装置(10)，其特征为：第二连杆(16)通过一个交叉导向杆(20)驱动第二风挡玻璃刮水器的驱动轴(24)。

3.如权利要求1所述的刮水装置(10)，其特征为：铰链栓(50)具有一个铆钉头(70)，通过它使加强构件(44，56)与另一个金属板件(42，58)铆接在一起。

4.如权利要求1至3之一所述的刮水装置(10)，其特征为：加强构件(44)沿纵向成形在金属板件(42)上并且在连杆(14)的端部上垂直于纵向弯曲180°。

5.如权利要求1至3之一所述的刮水装置(10)，其特征为：加强构件(44)在铰链栓(50)的区域中具有一个U形轮廓，其腿(62)至少部分地覆盖金属板件(42)的腿(60)。

6.如权利要求5所述的刮水装置(10)，其特征为：U形轮廓的腿(60，62)轻微地向外分开，并以一个偏压彼此靠置在一起。

7.如权利要求1至3之一所述的刮水装置(10)，其特征为：加强构件(44)在用于轴瓦(46)的一个开口(48)处具有一个对中卷边(54)，并通过它啮合到金属板件(42)的一个相应的开口中。

8.如权利要求1至3之一所述的刮水装置(10)，其特征为：金属板件(58)由一个管型材经变形制造。

9.如权利要求8所述的刮水装置(10)，其特征为：金属板件(58)通过内部高压方法制造。

10.如权利要求1至3之一所述的刮水装置(10)，其特征为：连杆(14)在轴瓦(46)和铰链栓(50)之间具有一个弯曲部(68)。

11.如权利要求10所述的刮水装置(10)，其特征为：加强构件(44，56)在弯曲部(68)区域与金属板件(42，58)之间有一定间距地伸展，并构成一个中空区域(52)。

12.如权利要求1至3之一所述的刮水装置(10)，其特征为：轴瓦(46)和/或者铰链栓(50)作为球节构成。

13.如权利要求1至3之一所述的刮水装置(10)，其特征为：用一个可逆刮水器电机用于驱动。

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