CN1364124A - 刮水器驱动装置 - Google Patents

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Abstract

一种刮水器驱动装置,它具有一个驱动机构,一个主动杆(16),一个联杆(28)以及一个从动杆(30),所述主动杆的第一端部与该驱动机构相连接,这样它可绕一个驱动轴线(A)摆动;所述联杆的第一端部通过一个带有定义的旋转轴线(K)的耦合铰链(18)与主动杆的第二端部相连接,联杆的第二端部与一个刮水板(12)相连接;所述从动杆(30)与联杆相连接,该刮水器驱动装置应被这样改进,即,耦合铰链的旋转轴线(K)与主动杆的驱动轴线(A)相互间不平行。

Description

刮水器驱动装置
技术水平
本发明涉及一种刮水器驱动装置，它具有一个驱动机构，一个主动杆，一个联杆以及一个从动杆。所述主动杆的第一端部与该驱动机构相连接，这样它可绕一个驱动轴线(Antriebsachse)摆动；所述的联杆第一端部通过一个带有确定的旋转轴线的耦合铰链与主动杆的第二端部相连接，联杆的第二端部与一个刮水板相连接；所述从动杆与联杆相连接。
主动杆、联杆以及从动杆构成一个四杆机构，其功能是产生一种往复运动，这样获得更大的刮刷区域。这种四杆机构的其它功能可以是，有目的地控制刮水板相对于待清洁的玻璃的偏角。
假设四杆机构的所有旋转轴线都是平行的，此外刮水板靠置在一个垂直于这些旋转轴线的平的玻璃上，则总是获得刮水板的纵向对称平面的垂直于玻璃平面的一种定向。这会导致，在刮水板的换向位置上、即在两个极端位置上从一个运动方向向另一个运动方向过渡时刮水板在玻璃上出现咔搭声，因为没有偏转的刮水板的刮水唇必须从其一个被弯曲的位置翻折到另一个位置。当刮水板因为公差等等而出现位置误差时，这种问题会加剧。原则上，刮水板在到达终端位置时相应于新的运动方向偏转(Angestellt)的越大，则刮水板的刮水唇越容易翻折并且噪音越小。为了实现这种有利的偏角(它也被称为法线误差)，已知的是，使得四杆机构的旋转轴线相对于待被清洁的玻璃倾斜地定向。以这种方式在刮水板的各个换向位置实现一个小的偏角。但是，驱动轴线的更大的倾斜位置是不可能的，因为否则会在主动杆或联杆与汽车玻璃或马达罩之间出现冲突。
本发明的目的在于，改进开头所述类型的刮水器驱动装置，使得可以有目的地获得在两个换向位置区域上刮水板相对于玻璃的更大的偏角。
本发明的优点
具有权利要求1所述特征的刮水器驱动装置的优点是，能够以小的结构空间并且以纯机械方式有目的地控制在相应的换向位置上刮水板的偏角。传到联接臂上并因此传到刮水板上的倾斜位置仅仅由于耦合铰链旋转轴线相对于驱动杆驱动轴线的倾斜位置而被获得。另外，主动杆在一个唯一的平面内进行一种摆动运动，这样防止了与汽车玻璃或马达罩的冲突。通过耦合铰链旋转轴线在空间中相对于一个平行于驱动轴线的假定的中性位置的定向，可以调节刮水板的偏角大小以及刮水器驱动装置的位置，在该位置上驱动角最大。
本发明的有利构型由从属权利要求获得。
附图说明
下面结合在附图中示出的优选实施形式对本发明进行说明。其中，
图1在一个立体视图中示出了一个安装在机动车上的刮水器驱动装置；
图2在一个横截面视图中示出了靠置在一个玻璃上的刮水板；
图3在一个立体视图中示出了在一个第一位置上的本发明刮水器驱动装置；
图4在一个放大视图中示出了在图3的刮水器驱动装置中使用的主动杆；
图5在一个立体视图中示出了在一个第二位置上的图3中刮水器驱动装置。
图6在一个放大视图中示出了在图5的刮水器驱动装置中使用的主动杆；
图7在一个立体仰视图中示出了在图3的刮水器驱动装置中使用的联杆；
图8在一个立体俯视图中示出了图7中的联杆；
图9在一个立体视图中示出了在图3中示出的刮水器驱动装置的从动杆；
图10在一个横截面视图中示出了在联杆与从动杆之间的铰链；
图11在一个横截面视图中示出了在主动杆与联杆之间的铰链；
图12示出了在为平面玻璃时刮水板相对于玻璃的偏角曲线图；
图13示出了在为空间曲面玻璃时所述偏角曲线图。
具体实施方式
在图1中示出了一个刮水器驱动装置10，它用于使刮水板12在一个玻璃14上移动。在此，该刮水板12应根据其在玻璃上的位置相对于玻璃在相应位置上有不同的偏角。在图2中可看到一个夹角α，它位于一个纵向一对称平面L与一个在玻璃14表面上的垂直线N之间。偏角α(也称为法线误差)越大，一个可倾翻地构造在刮水板上的刮水唇13越容易从其一个位置翻转到另一个位置。这种翻转在所谓的刮水板换向位置上、即在待清洁的玻璃的一个和另一个边缘位置上的相应极端位置上进行。在此这样调节偏角，使得刮水板在新的运动方向上向前倾翻。因此，在图2中示出了刮水板的偏转，此时为在到达换向位置后不久以及刮水唇13翻转到用于箭头方向的运动的新位置后。
该偏角借助于在图3至图6中详细示出的刮水器驱动装置获得。所示刮水器驱动装置具有一个主动杆16，它在此一般构造为长形的。它具有一个第一端部，该端部可以与一个(未示出)刮水器电机相连接，这样它可以绕一个驱动轴线A进行一种振荡运动。在主动杆16的第二端部上设置了一个耦合铰链18，它具有一个确定的旋转轴线K。所述耦合铰链在此由支承颈20结合一个轴承衬套22(也见图11)构成。
耦合铰链的旋转轴线K相对于一个平行于主动杆的驱动轴线A的假设的轴线P倾斜一个角度β。在此，该旋转轴线K在空间上相对于驱动轴线A这样定向，即，旋转轴线K的参照图4和图6位于主动杆16之上的段与驱动轴线A的距离大于位于主动杆16之下的段与驱动轴线A的距离。换句话说，在一个由驱动轴线A与耦合铰链的中心点定义的平面内观察，处在刮水板12指向的主动杆16侧的耦合铰链的旋转轴线K与驱动轴线A的间距小于在相反侧的耦合铰链的旋转轴线K与驱动轴线A的间距。可以使用3°至10°的值作为角β的大小。
耦合铰链18被构造在一个耦合肘节杆(Koppelgelenkstueck)24上，它通过一个在此用其中轴线象征性表示的旋转铰链(Schwenkgelenk)26与一个联杆28相连接。为了简单起见，在下面将所述耦合肘节杆24看作联杆28的部分。为了避免在耦合铰链18上施加上更大的倾覆力矩，耦合铰链的旋转轴线K与联杆的旋转铰链26之间的间距应尽可能小。
联杆28通过一个球节32与从动杆30相连接。所述球节32由一个构造在联杆28中的球形衬套34以及一个安装在从动杆30的一个端部上的活节球36组成。
在联杆28上连接着在图3中仅仅示意示出的刮水器臂38，它通向刮水板12。在联杆28与刮水器臂38之间设置了一个通常的旋转铰链40，它使得能够将联杆28的摆动运动传递到刮水板12上，而同时刮水板可以借助于刮水器臂38和一个弹簧被压在玻璃14上。
从动杆30在其背离球节32的端部上与一个暗支承轴(Blindlagerwelle)相连接，它通过其旋转轴线B象征性表示出。暗支承轴的旋转轴线B平行于驱动轴线A。
在所示出的实施形式中，主动杆、联杆、耦合肘节杆以及从动杆作为板弯曲件构成。但是这些构件的单个或多个也可以用压铸件或者采用其它合适的设计。
所述的刮水器驱动装置以下列方式工作：
使主动杆16绕驱动轴线A进行一种振荡的摆动运动，从而使刮水板以公知的方式在玻璃上运动。如果刮水板在其运动过程中处于在图1中示出的换向位置，即进行图1中用箭头I示出的运动方向换向，刮水板相对于垂直于玻璃的配置在图3中箭头II方向上偏转。这是由耦合铰链18的旋转轴线K向外偏摆出的角β造成的。由这种倾斜位置造成的耦合肘节杆24的扭转通过旋转铰链26和旋转铰链40传递到刮水板上；在联杆28与从动杆30之间的球节32不阻止这种倾翻运动。
如果刮水板处在一个反向的换向位置上，即进行图1中用箭头III示意出的运动方向换向，刮水器驱动装置处于图5中示出的位置上。在该位置上，耦合铰链的旋转轴线K向外倾翻出的角β也产生作用，这样，与垂直的定向相比，刮水板在图5中箭头IV方向上偏转。
在图12中示出了在为平面玻璃时在主动杆16绕驱动轴线A转动驱动角φ时刮水板偏角α的变化。用I表示其主动杆的驱动轴线垂直于玻璃平面的刮水器驱动装置中的偏角曲线，可看出，在主动杆摆动运动过程中刮水板的偏角不变。用II示出了本发明刮水器驱动装置中偏角的变化曲线，其中，偏角在刮水板的停放位、即图1中示出的位置上是最大的。由于几何关系(关于这一点稍后将详细说明)，在相反的、相应于主动杆摆动了大约120°的换向位置上的偏角大约为零。用III示出了用于本发明刮水器驱动装置的一个曲线变化，它相对于曲线II推移了一个距离ΔS。该距离被这样选择，即在刮水板的两个换向位置上获得在量值上相同大小的偏角α换向。如果所述曲线不被推移，虽然在一个换向位置上会获得最大的偏角，但是在另一个换向位置上获得的偏角则大约为0°，因为偏角的两个最大值由于几何原因总是位于间隔90°驱动角处。
在图13中示出了同样的曲线，此时刮水器在空间上弯曲的玻璃上运动，与在实际中的情况一样。如所看到的，借助于本发明的刮水器驱动装置获得了偏角的一个最佳变化，其中，所获得的最大偏角不仅在量值上足够大，而且相对于驱动角φ有意义地定位。
如由图3和图5的比较可见，为了将刮水板从一个换向位置带到另一个换向位置，主动杆16进行大约超过90°角的摆动运动。按照设计，驱动角在100°至130°的量级上。在两个极端位置的每一个上，联杆28大致垂直于主动杆16伸展。如果假设，在两个换向位置的每一个上在联杆与主动杆之间调节出正好90°的角，则会在换向位置上获得最大的偏角，如果耦合铰链的旋转轴线K和与驱动轴线A平行的、虚拟轴线P之间所构成的面在由驱动轴线和虚拟轴线P定义的平面上伸展的话。换言之，旋转轴线K在主动杆纵向方向的延伸上向外摆并且相对于该纵向轴线不偏斜。如果对此考虑到，在实际中联杆与主动杆之间在两个换向位置上、即在对偏角的大小特别感兴趣时刻上的夹角不等于90°，旋转轴线K相对于虚拟轴线P摆动的方向也可以偏离主动杆的纵向伸长。必须注意，耦合铰链的旋转轴线K在空间中定向的改变对刮水板在两个换向位置上的偏角起作用，这样必须找到一种妥协。
也可以设想用其它类型铰链来代替上述各种不同铰链的构型。不过重要的是，耦合铰链18不仅必须能够引起联杆28绕其纵轴线的摆动运动，而且必须使主动杆16与联杆28之间的角度补偿成为可能。代替所述的在主动杆与联杆之间的形式为两个串接的旋转铰链的连接，也可以使用万向节。代替所述的在联杆与从动杆之间的球节，也可以在那里使用一个万向节。也可以用相接着的两个相互垂直的旋转铰链来代替万向节。

Claims (10)

1.一种刮水器驱动装置，它具有一个驱动机构，一个主动杆(16)，一个联杆(28)以及一个从动杆(30)，所述主动杆的第一端部与该驱动机构相连接，这样它可绕一个驱动轴线(A)摆动；所述联杆的第一端部通过一个带有定义的旋转轴线(K)的耦合铰链(18)与主动杆的第二端部相连接，联杆的第二端部与一个刮水板(12)相连接；所述从动杆(30)与联杆相连接，其特征在于，耦合铰链的旋转轴线(K)与主动杆的驱动轴线(A)相互间不平行。
2.按照权利要求1所述的刮水器驱动装置，其特征在于，在一个由驱动轴线(A)与耦合铰链的中心点定义的平面内观察，耦合铰链的在刮水板(12)指向的主动杆(16)侧上的旋转轴线(K)与驱动轴线(A)的间距小于耦合铰链的在相反侧上的旋转轴线(K)与驱动轴线(A)的间距。
3.按照权利要求2所述的刮水器驱动装置，其特征在于，耦合铰链的旋转轴线(K)处在所述的平面上。
4.按照权利要求2或3所述的刮水器驱动装置，其特征在于，耦合铰链的旋转轴线(K)相对于一个位于所述的平面内、平行于驱动轴线(A)的虚拟的轴线倾斜一个3°至10°的角。
5.按照前述权利要求之一所述的刮水器驱动装置，其特征在于，所述耦合铰链是一个旋转铰链(18)，它通过另一个旋转铰链(26)与联杆(28)相连接，该旋转铰链的旋转轴线与该第一个旋转铰链的旋转轴线垂直地伸展。
6.按照权利要求1至4之一所述的刮水器驱动装置，其特征在于，所述耦合铰链是一个万向节。
7.按照前述权利要求之一所述的刮水器驱动装置，其特征在于，联杆(28)与从动杆(30)通过一个万向节相连接。
8.按照权利要求1至6之一所述的刮水器驱动装置，其特征在于，联杆(28)与从动杆(30)通过一个球节(32)相连接。
9.按照权利要求1至6之一所述的刮水器驱动装置，其特征在于，联杆与从动杆通过两个摆动铰链相连接。
10.按照前述权利要求之一所述的刮水器驱动装置，其特征在于，从动杆(30)与一个平行于驱动轴线(A)伸展的暗支承轴(B)相连接。
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