CN1826251A - 刮水装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种刮水装置,尤其用于汽车的,该装置具有一个刮水臂(10a-10c,10k,10l),该刮水臂包括用于固定刮水片的刮水杆(12a,12c,12k)、与刮水杆(12a,12c,12k)无铰接地连接的紧固件(14a-14c,14k,14l)和至少一个弹性的零件部位(16a-16m)。建议使刮水臂(10a-10c,10k,10l)基本上能够弹性地从一个工作构型转移至至少第一个稳定的位置上,在此构型上刮水片能够在刮水臂(10a-10c,10k,10l)装配后状态下进行装配和拆卸。
Description
背景技术
本发明涉及按权利要求1的前序部分所述的刮水装置。
由DE 31 42 716 C2就已知了一种此类的刮水装置。刮水装置包括有一个刮水臂,它有一个由弹性的塑料制成的刮水部,在其自由端上可以固定一个刮水片,还包括有一个紧固件,刮水杆无铰接地与这紧固件连接。刮水杆在其长度上具有一个恒定的断面,它有一个塑料内芯和一个包围这塑料内芯的塑料外壳。
发明内容
本发明涉及一种刮水装置,尤其用于汽车的,它具有一个刮水臂,该刮水臂包括用于固定刮水片的刮水杆、与刮水杆无铰接地连接的紧固件和至少一个弹性的零件部位。
建议使刮水臂基本上能够弹性地从一个工作构型转换至至少第一个稳定的构型上,在此构型上刮水片能够在刮水臂装配好状态下进行装配和拆卸,因此避免了为更新刮水片而拆卸刮水臂并且可以使刮水臂方便地,基本无磨损地叠合起来,尤其用于更新刮水片和用于清洗车窗玻璃。
所谓无铰接连接此处是指:刮水杆和紧固件相互连接但没有实体的转动轴,使刮水杆和紧固件可以相对转动。由于材料变形,尤其是由于弹性变形而可能在刮水杆或刮水杆的局部和紧固件之间引起相对运动的构件在这种情况下不应看作为铰链,而应该理解为保护范围包括例如象薄膜铰链、弹性的机件、弹性的刮水杆等等。
刮水臂可以作为一体的或分体的,其中一种至少两件式分体结构型式具有一个与刮水杆分开的紧固件由于对材料性能有不同的要求而可能是有利的。所谓稳定的构型在这里应尤其是指一种构型,刮水臂能够至少不用操作者大的保持力而保持在此构型上。所谓工作构型尤其是指一种构型,在此构型上已装配的刮水臂通过刮水片对一个要进行刮水的面施加一个支承力。此外所谓一种基本为弹性的转换应该理解为一种基本上以弹性变形和以保持材料性能为特征的过程。但转换过程也可以包括使例如用于缓冲叠合运动的各构件的固定拆开和/或塑性变形。
在本发明的一种设计方案中建议:刮水臂在拆开状态下具有与第一种稳定构型不同的第二种稳定构型,刮水臂可以基本上弹性地转到这构型上。借助于第二种稳定的构型除了可以提供可以用作为装配位置的第一种稳定的构型之外还有利地提供一种稳定的供货位置。此外如果在当刮水臂从第一个转移至第二个稳定的构型时所出现的大量构型中包含有工作构型的话,那么可以有利地在工作构型上实现在第二个稳定构型方向上并因此在所要刮水的面方向上作用的力。
在本发明的另一种设计方案中建议:弹性的零件部位至少有一种拱弯的成型,其突起侧面在第一种稳定构型时指向第一方向,而在第二种稳定构型时则指向第二个,尤其是与第一方向基本相反的方向。拱弯的局部成型的翻倒可以按照平衡原理有利地引起刮水臂形状的大的改变,从而使这局部成型可以起到一种用于整个刮水臂形状的开关功能。刮水臂可以具有一个或多个独立的和/或串联的和/或并联的这种样式的成型。特别适合的是球缺状的或者在俯视方向为椭圆形的成型,借助于这些成型结构可以方便地实现一种双稳构件,它具有一个弹性的零件部位。此外至少在刮水运动方向上可以确保高的抗弯刚性。
如果弹性的零件部位在拱弯成型的部位里有至少一个孔,那么就可以有利地实现以下情况:在一个稳定的构型和工作构型或者另一种稳定的构型之间进行转移运动期间,材料只产生小的弹性变形,因此可以有利地防止材料疲劳。优选可以选择孔的大小和形状用来确定在转换运动动期间所作用的力。
双稳定刮水臂还可以如下来实现:弹性的零件部位具有至少一个弧形部段,它在第一种稳定的构型时在第一方向上有一段弯曲,而在第二种稳定的构型时在第二个方向上有一段弯曲,因此双稳构件的制造可以简单而经济有利的,这种构件可以有利地集成在刮水臂的长的形状里。
另外还建议:至少有一段弹性的零件部位至少在一个稳定的构型时处于预紧状态。预紧表示了一个参数,它优选可以被用来调整为转换运动所需的力。在预紧的构型时可以使这部段形状配合连接、摩擦连接或者材料复合连接地固定住。
此外,如果刮水装置在弹性的零件部位里具有至少一个挡块的话,通过这挡块当在稳定的构型之间进行转换过程期间可以适当将一个力作用在弹性的零件部位范围内,那么就可以有利地实现构型之间相互方便的转换。力可以通过挡块直接在弹性的零件部位里或者通过一个布置于弹性的零件部件之外的挡块并通过一个杠臂而传入。可以有利地使一个加工于刮水臂上的力集中到这弹性的零件部位的有效部段上,尤其是直接集中到一个球缺状成型件上或者集中到一个预紧的弧段上,并且可以使导致材料疲劳的强烈变形被排除。另外可以通过这挡块有利地调整在两个构型之间进行转换运动时的转变点。转变点将转换运动期间分为两种状态,其中一个复位力使刮水臂在不同构型的方向上动作。
如果挡块成型在紧固件上,和/或如果弹性的零件部位成一体地集成于刮水杆里,那么刮水臂的构件数量和安装费用就可以减少。也可以考虑用另外的设计方案,其中这挡块是一个独立的构件或者成型在与紧固件不同的汽车构件上。另外也可以考虑弹性弹性的零件部位与紧固件为一体式的结构方案。
若弹性的零件部位作成冲压弯板部分,那么产品成本可以降低。
附图说明
其它的优点可见以下对附图的说明。附图中表示了本发明的实施例。附图、说明书和权利要求书包含了多种特征的组合。专业人员也可以优选单个地来考察这些特征并组合成合理的其它特征组合。
图1-3:在第一个稳定的构型时,在一个工作构型时和在第二个稳定的构型时,具有一个弹性的零件部位的刮水臂的截面图;
图4和5:经过图1和3所示刮水臂的一个零件部位的纵向剖视图;
图6:另一种可选择的无铰链的刮水臂的紧固件以及一个刮水杆的双稳构件的一个部段;
图7-9:按图6所示的刮水杆的双稳构件,成一种具有预压的拱弯形状以及成一种坯料形状;
图10和11:用于另一种可选择的刮水臂的双稳构件,成一种坯料形状和/或成一种中间部段伸长膨胀过的形状;
图12-14:在第一个稳定构型时、在一个工作构型时和在第二个稳定构型时,具有按图10-11所示的双稳构件的刮水臂;
图15和16:一种弧段形构件和一个框架,在一种松开状态和在一种焊接的状态下,它们用于另一种可选择的刮水臂;
图17-20:用于通过对单个部段的预紧来制造双稳构件的前视和侧视简图;
图21-32:在有预紧和没有预紧的构型时用于另一种可选择刮水臂的弹性构件;
图33-37:一个过程的瞬间图象,在此过程中将另一个替代的具有挡块的刮水臂以一个工作构型转换到第一个稳定构型并返回;
图38:按图33-37所示的刮水臂在装配后状态下正好在一个转变点之前;
图39和40:图33-38所示刮水臂在两个位置时的主体剖面图;
图41-43:另一种可选择的刮水臂在两个位置时的主体剖面图。
具体实施方式
图1表示了汽车刮水装置的刮水臂10a的一个部分。这个部分表示出一个紧固件14a、一个弹性的零件部位16a和一段刮水杆12a。所有零件12a,14a,16a无铰式连接起来。刮水臂10a具有第一种稳定的构型,在此构型时可以在刮水臂10a装配后的状态下对未示出的插水片进行装配和拆卸。弹性的零件部位16a具有一种拱弯的球缺状成型18a,它具有一个布置于中间的圆孔22a,成型部分的凸起面20a指向一个此处未示出的汽车玻璃的方向36a(图1和4)。也可以有一种此处未示出的没有孔的成型部分的实施方式。
图2表示刮水臂10a在一个工作构型上,而在图3中则表示在第二个稳定构型上,刮水臂10a可以从第一种稳定构型经过工作构型弹性地转变到这第二个稳定构型上。弹性的零件部位16a的张紧力将刮水臂10a从图2所示的工作构型向着第二个稳定构型的方向36a推动(图3)。在刮水臂10a装配状态下张紧力在工作构型上产生刮水片在汽车玻璃上的压紧力。在这工作构型和第二个稳定构型上拱弯的成型部分18a的凸起面20a指向于与汽车玻璃的方向36a相反的方向(图2和5)。
图6-9表示了一个紧固件14b以及一个替代的无铰接刮水臂10b的一个双稳构件50b。在紧固件14b上固定了一个单独的在坯料状态时为扁平的构件(图9)作为弹性的零件部位16a。构件50b在一种图7和8所示的状态下具有一个拱弯的成型部分18b。在拱弯成型18b的部位里挖出一个在构件50b的纵向方向上横交于纵向方向在中间布置的长孔22b。在力的作用影响下这成型部分18b可以在一个与原始方向36b(图8)相反的方向上翻转,因而刮水臂10b可以在两个稳定的构型方向变换。
在图10和11中表示了另一种可以选择的刮水臂10c的一种双稳构件50c。这在坯料状态(图10)时为扁平的构件50c具有两个平行的纵向切口30c,这些切口将构件50c细分成一个中间段40c和两个外侧段42c。为了制造这双稳的构件50c通过材料的塑性变形使中间段40c伸展成一种弧段形状(图11),其凸起面20c在刮水臂10c的第一个稳定构型时,如图12所示,指向第一个对着汽车窗玻璃的方向36c,而在一个图13中所示的工作构型时和一个图14所示的第二个稳定构型时侧指向与第一方向36c相反的第二个方向上。
在另一种可选择的刮水臂中,在图15和16中所示的双稳构件50e由一个框架38e和一个伸展成弧段的中间段40e组成。零件50e,40e在图15中表示为松开的,而在图16中表示为焊接起来。
在图17-20中示意表示了,如何通过用三个细长的部段40m,42m,如在图17中简明所示那样,使至少一个由扁平构件50m组成的部段进行预紧来制造双稳的构件50m。在图18中拉力52m作用于中间部段40m,压力54m作用于外面部段42m。外面部段42m弹性地预紧成弧段,如这在图20中在图18的构件的侧视图中可见到的那样。在图19中表示了:作用于中间部段40m上的压力54m和作用于外面部段42m上的拉力52m形成中间部段40m的弧段形拱弯。
按照图17-20所示原理的多个弹性构件50d,50d-50j的实施例表示在图21-23中。在图21和22所示的实施例中通过两个外面部段42d之间的横向连接处56d在刮水运动方向上达到了高的抗弯刚度。在图22所示的构型时压力54d在构件50d的纵向长度方向上作用于横向连接处56d。压力54d分布于两个外部部段42d上,这两个部段预紧成弓弧形。在这种构型时使构件50d在装入一个刮水臂时通过夹紧连接而固定在横向连接处56d范围里,因而使这在部段42d里所建立起来的内张力支撑在部段40d上。
图23和24所示的实施例说明了一种简化的制造和装配过程并保证了更高的稳定性,在这实施例中中间部段40e通过一个压槽32e相对于外面部段42e缩短了,从而使后者在压力作用下张紧成圆弧段,它们通过在构件50e的中间部段40e里的张应力而固定在其位置上。在图25和26所示的实施例中使用相同的原理,以便通过压槽32g使构件50g的两个外面部段42g缩短并因此将中间部段40g张紧成一个圆弧段。
由图21和22所示的实施例推导出图27和28所示的实施例,其中在构件50h的三个部段40h,42h上的压槽32h在是一个槽的三个部段,这个槽有助于用预紧的部段42h固定住一个构型。在图28所示的构型上可以通过将一个弹簧送入这由压槽32h所形成的槽里而使同一个构型固定住。在图29和30中表示了一种类似的用于固定圆弧形预紧的中间部段40i的实施例。
在图31和32中表示了用于固定住圆弧形的预紧的中间部段40j的另一种方法。无论是中间段40j还是两个外面部段42j都有侧向缺口34j,它们在图31中所示的预紧构型时补全成一个矩形孔,在装配在一个刮水臂里时穿过这矩形孔插有固定销钉,这销钉阻止了构件50j自动复位至如在图32中所示的卸压的构型上。
图33-37表示了一个过程的瞬间图形,其中另一种可选择的,在一个纵向剖面里所示的具有成型在紧固件14k上的挡块24k和26k从一个工作构型转变成第一种稳定的构型并返回。具有一个预紧的中间部段40k的弹性的零件部位16k成一体地成型于刮水杆12k上。力46k,46k’在这过程期间作用于刮水杆12k的一个自由端44k上(图38)。在工作构型时(图33和37)是指一个平衡支承力的反力46k’。
图34和36表示了过渡构型,在此期间作用于刮水杆12k的自由端44k的力46k’和46k作用在车窗玻璃28k的方向上或者反方向上。借助于挡块24k和26k使力46k’和46k分别作用到弹性的零件部位16k的一个圆弧形中间部段40k上的一个点上。挡块24k和26k有效而直接地引起了刮水臂构型的改变。中间部段40k的翻转则是突然发生的,如果刮水臂10k在从第一个构型(图35)转变到一个工作构型(图33和37)期间经过了某一个在图38中所示的构型的话,在此构型时刮水臂10k的自由端44k具有一个由挡块26k所规定的离开车窗玻璃28k的距离48k。在图35所示的稳定构型上可以有利地在刮水臂10k的装配后状态下装配和拆卸刮水片。
图39和40表示了图33-37中的刮水臂10k的立体剖面图。
无论是紧固件14k还是刮水杆12k都是冲压弯板件,其中下挡块26k和上挡块24k成型于紧固件14k的分开的,铆在一起的构件上。图41-43表示了另一种可选择的刮水臂10l在两个构型时的立体剖面图。刮水臂10l的紧固构件14l具有挡块26l和24l,它们成一体地由紧固件14l的板成型出来。下挡块26l通过紧固件14l的折叠的连接板而实现。
附图标记
10 刮水臂
12 刮水杆
14 紧固件
16 零件部位
18 成型部分
20 凸起面
22 孔
24 挡块
26 挡块
28 汽车玻璃
30 纵向剖视图
32 压槽
34 缺口
36 方向
38 框架
40 部段
42 部段
44 端部
46 力
48 距离
50 构件
52 拉力
54 压力
56 横向连接处
Claims (12)
1.刮水装置,尤其用于汽车的,它具有一个刮水臂(10a-10c,10k,10l),该刮水臂包括用于固定刮水片的刮水杆(12a,12c,12k)、与刮水杆(12a,12c,12k)无铰接连接的紧固件(14a-104,14k,14l)和至少一个弹性的零件部位(16a-16m),其特征在于,刮水臂(10a-10c,10k,10l)能够基本上弹性地从一个工作构型转变到至少第一个稳定的构型上,在此构型时刮水片能够在刮水臂(10a-10c,10k,10l)装配好状态下进行装配和拆卸。
2.按权利要求1所述的刮水装置,其特征在于,刮水臂(10a-10c,10k,10l)在拆卸后状态下具有与第一个稳定构型不同的第二个稳定构型,刮水臂(10a-10c,10k,10l)能够基本上弹性地转变到第二个稳定构型上。
3.按权利要求2所述的刮水装置,其特征在于,在将刮水臂(10a-10c,10k,10l)从第一个稳定的形状转变到第二个稳定的构型时所产生的构型包含了多个工作构型。
4.至少按权利要求2所述的刮水装置,其特征在于,弹性的零件部位(16a,16b)具有至少一个拱弯的成型部分(18a,18b),它们的凸起面(20a,20b)在第一个稳定构型时指向第一方向(36a,36b),而在第二个稳定构型时指向第二个方向。
5.按权利要求4所述的刮水装置,其特征在于,弹性的零件部位(16a,16b)在拱弯成型(18a,18b)的部位里具有至少一个孔(22a,22b)。
6.至少按权利要求2所述的刮水装置,其特征在于,弹性的零件部件(16c-16m)具有至少一个圆弧形部段(40c,40e,40g,40i-40l,42d,42f,42h),这个部段在第一种稳定构型时具有在第一方向(36c)上的弯曲,而在第二种稳定构型时具有在第二方向上的弯曲。
7.按上述权利要求之一所述的刮水装置,其特征在于,至少一段(40g,40i-40m,42d,42f,42f)弹性的零件部位(16a,16f-16m)至少在一种稳定的构型时处于预紧。
8.按上述权利要求之一所述的刮水装置,其特征在于,至少有一个挡块(24k,24l,26k,26l),通过这挡块在两个构型之间进行转换转换期间可以最好使力作用到弹性的零件部位(16k,26l)里。
9.按权利要求8所述的刮水装置,其特征在于,挡块(24k,24l,26k,26l)成型在紧固件(14k,14l)上。
10.按上述权利要求之一所述的刮水装置,其特征在于,弹性的零件部位(16k,16l)的至少一部分成一体地集成于刮水杆(12k)里。
11.用于按权利要求10所述刮水装置的刮水杆(12k)。
12.用于按权利要求1到10中之一所述刮水装置的紧固件(14k,14l)。
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