ES2343530T3 - Dispositivo limpiaparabrisas, especialmente para un vehiculo automovil. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo limpiaparabrisas (10), especialmente para un vehículo automóvil, con, al menos, un dispositivo de tracción (24), especialmente electromotorizado, que puede ser accionado, al menos, con una primera velocidad (v1) y con una segunda velocidad (v2), presentando el dispositivo de tracción (24), al menos, tres conexiones (42, 44, 46), especialmente una primera conexión (42) para la primera velocidad (v1), una segunda conexión (44) para la segunda velocidad (v2) así como una conexión a masa (46), caracterizado porque están previstos un medio para la detección de la temperatura (40), que está destinado a llevar a cabo la detección de la temperatura de funcionamiento del dispositivo de tracción (24), así como, al menos, un medio de conmutación (50), que conmuta al dispositivo de tracción (24) desde la segunda velocidad (v2) hasta la primera velocidad (v1) durante el funcionamiento del dispositivo de tracción (24) en la segunda velocidad (v2), cuando se sobrepase una temperatura de funcionamiento (T1) predeterminada, siendo diferentes del estado de reposo la primera velocidad y la segunda velocidad (v1, v2).
Description
Dispositivo limpiaparabrisas, especialmente para
un vehículo automóvil.
La invención se refiere a un dispositivo
limpiaparabrisas, especialmente para un vehículo automóvil, del tipo
de la reivindicación independiente.
Se conoce ya un gran número de dispositivos
limpiaparabrisas, que presentan un dispositivo de tracción
electromotorizado, el cual puede hacerse trabajar con una primera
velocidad y con una segunda velocidad. La primera y la segunda
velocidad del dispositivo de tracción están directamente
correlacionadas con la velocidad, con la cual se deslizan las
escobillas del limpiaparabrisas sobre la luna del vehículo
automóvil. Con esta finalidad, los dispositivos limpiaparabrisas
usuales muestran, al menos, dos niveles, especialmente un nivel I y
un nivel II, que corresponden a las diversas velocidades de las
escobillas del limpiaparabrisas sobre la luna. En caso de
precipitación atmosférica se conmuta el dispositivo limpiaparabrisas
por parte del conductor del vehículo automóvil o por medio de un
dispositivo de control con sensor de lluvia, de conformidad con la
fuerza de la precipitación atmosférica, al nivel I o -por ejemplo
en caso de lluvia fuerte- al nivel II.
Cuando el dispositivo limpiaparabrisas está
conmutado en el nivel II, es decir, cuando las escobillas del
limpiaparabrisas ejerzan un movimiento pendular muy rápido sobre la
luna, estás pueden discurrir en seco cuando la precipitación
atmosférica haya cedido, es decir que ejercen un barrido sobre una
luna relativamente seca. Dado que la escobilla del limpiaparabrisas
ya no se desliza sobre una película de agua, se aumenta en gran
medida la fricción entre la luna y la escobilla del limpiaparabrisas
y el dispositivo de tracción queda sometido, por este motivo, a una
fuerte solicitación. Esto conduce a un sobrecalentamiento del
dispositivo de tracción y, bajo ciertas circunstancias, al fallo
total del dispositivo limpiaparabrisas.
La publicación DE 101 57 386 A1 describe un
dispositivo de tracción para un limpiaparabrisas con un cuerpo de
limpiaparabrisas y con motor eléctrico que lleva a cabo el
accionamiento del anterior. En este caso, se ha previsto un relé
térmico, que monitoriza una temperatura que, y cuando se sobrepase
una predeterminada temperatura límite, interrumpe una alimentación
de la corriente eléctrica a través del motor eléctrico, con objeto
de proteger al motor eléctrico contra un sobrecalentamiento.
La publicación US 4,542,324 describe un circuito
de control para un motor eléctrico, que está configurado en forma
de motor asíncrono de corriente eléctrica alterna. Se genera, por
medio de un convertidor de frecuencia, una corriente eléctrica
alterna motriz a partir de una corriente eléctrica alterna de
alimentación, cuya frecuencia está prefijada por medio de una
tensión continua de control y que determina la velocidad del motor.
Un circuito de control de la temperatura monitoriza una temperatura
y reduce la tensión continua de control, cuando amenaza el peligro
de un sobrecalentamiento.
\vskip1.000000\baselineskip
El dispositivo limpiaparabrisas, de conformidad
con la invención, con las características de la reivindicación
principal, tiene la ventaja de que están previstos un medio para la
detección de la temperatura, para llevar a cabo la detección de la
temperatura de funcionamiento del dispositivo de tracción, así como
un medio de conmutación, que conmuta desde la segunda velocidad
hasta la primera velocidad al dispositivo de tracción, en el caso
del funcionamiento del dispositivo de tracción en la segunda
velocidad, cuando se sobrepase una temperatura de funcionamiento
predeterminada. De este modo, se impide un sobrecalentamiento del
dispositivo de tracción y el dispositivo limpiaparabrisas queda
protegido, de este modo, contra un fallo total. Esto representa,
por otra parte, un aumento esencial de la seguridad para el
conductor, dado que en caso de fallo total del dispositivo
limpiaparabrisas se reduciría considerablemente la visión para el
conductor.
Por medio de las características, que están
indicadas en las reivindicaciones dependientes, se obtienen
desarrollos ventajosos y mejoras de las características, que están
indicadas en la reivindicación principal.
Es especialmente ventajoso, que la segunda
velocidad sea mayor que la primera velocidad dado que, de este
modo, se posibilita una refrigeración fiable del dispositivo de
tracción. Esto es válido, especialmente, cuando sea bajo el consumo
de corriente eléctrica con ocasión de una velocidad mas baja del
dispositivo de tracción, con lo cual se convierte en calor una
menor cantidad de energía.
Por otra parte, debe considerarse como
ventajoso, que el medio de conmutación sea capaz de interrumpir la
segunda conexión, dado que esto puede ser realizado de una forma
sencilla y económica.
Cuando esté conectado un diodo entre la primera
conexión y la segunda conexión, especialmente un diodo de potencia,
se alimentará automáticamente la corriente eléctrica a la primera
conexión cuando se produzca la interrupción de la segunda
conexión.
Es especialmente ventajoso, que esté previsto
otro medio de conmutación, que desconecte al dispositivo de
tracción cuando se sobrepase otra temperatura de funcionamiento
predeterminada, con objeto de proteger al dispositivo de tracción
contra otro sobrecalentamiento, especialmente contra una
autodestrucción.
Esto puede ser realizado, en el caso más
sencillo y de la manera más económica, debido a que el otro medio
de conmutación está unido con la conexión a masa.
Con objeto de evitar influjos electromagnéticos
perturbadores es ventajoso conectar elementos filtrantes entre el
medio de conmutación y la primera/ o la segunda conexión.
Es especialmente ventajoso, que el medio para
llevar a cabo la detección de la temperatura y que el medio para
llevar a cabo la conmutación estén configurados de una sola pieza en
forma de conmutador térmico. Tales conmutadores térmicos pueden ser
adquiridos en el comercio en forma de elementos componentes en una
sola pieza y, por consiguiente, están disponibles de forma
económica y en una gran abundancia de piezas.
En los dibujos se ha representado un ejemplo de
realización de la invención y se explica con mayor detalle en la
descripción que sigue. Se muestra:
En la figura 1, un dispositivo
limpiaparabrisas, de conformidad con la invención, en una
representación esquemática y
En la figura 2, un sistema de conexión para un
dispositivo de tracción de un dispositivo limpiaparabrisas, de
conformidad con la invención.
En la figura 1 está mostrado un dispositivo
limpiaparabrisas 10 de conformidad con la invención en una
representación en perspectiva. Este dispositivo comprende, de
manera esencial, in tubo portante 12, que tiene una configuración
alargada y en cuyos extremos está fijado, respectivamente, un apoyo
del limpiaparabrisas 14. En este apoyo del limpiaparabrisas 14 está
alojado, respectivamente, un árbol del limpiaparabrisas 16, que está
unido con brazos del limpiaparabrisas, de forma resistente a la
torsión, cuyos brazos del limpiaparabrisas portan en sus extremos
libres, respectivamente, una escobilla del limpiaparabrisas. En este
caso no han sido mostrados ni el brazo del limpiaparabrisas ni la
escobilla del limpiaparabrisas con objeto de facilitar la
comprensión. Los árboles del limpiaparabrisas 16 son arrastrados
por una manivela de accionamiento 18, que está unida de forma
resistente a la torsión con el árbol del limpiaparabrisas 16. En el
extremo libre de la manivela de accionamiento 18 se ha articulado
una biela de empuje 20, que está unida con una manivela de salida 22
en su extremo dirigido en sentido contrario al de la manivela de
accionamiento 18. La manivela de salida 22 es sometida a un
movimiento giratorio por medio de un dispositivo de tracción 24, que
está configurado como motor eléctrico.
Por medio del movimiento giratorio de la
manivela de salida 22 se somete a la biela de empuje 20 a un
movimiento de vaivén de tal manera, que la manivela de
accionamiento 18 ejecuta un movimiento pendular. De este modo, el
árbol del limpiaparabrisas 16 ejecuta un movimiento rotatorio en
vaivén de tal manera, que los brazos del limpiaparabrisas y que las
escobillas del limpiaparabrisas ejecutan un movimiento pendular a
través de, o bien sobre la luna del vehículo automóvil.
El dispositivo de tracción 24 está fijado sobre
el tubo portante 12 del dispositivo limpiaparabrisas 10 por medio
de un soporte para el motor 26. El dispositivo de tracción 24
presenta, de manera esencial, una caja 28, de la que sobresale un
árbol del inducido 30. La sección del árbol del inducido 30, que
sobresale de la caja 28, porta un tornillo sinfín, que engrana con
una rueda helicoidal, que está dispuesta en una caja de engranaje
32. La rueda helicoidal está unida, de forma resistente a la
torsión, con un árbol de salida 34, que está unido, a su vez, de
forma resistente a la torsión con la manivela de salida 22 de tal
manera, que esta ejecuta un movimiento giratorio durante el
funcionamiento. Sobre la caja de engranaje 32 está dispuesta una
caja de control 36, en la que están dispuestos elementos filtrantes
38 así como, al menos, un conmutador térmico en forma de medio
combinado para la detección de la temperatura 40 y de medio de
conmutación 50, así como un diodo 42.
En la figura 2 se ha mostrado una representación
esquemática del sistema de conexiones en la caja de control 36. En
este caso, el dispositivo de tracción 24 presenta una primera
conexión 42, una segunda conexión 44 así como una conexión a masa
46. En este caso, el dispositivo de tracción 24 está configurado de
tal manera, que el árbol de salida 34 se mueve con una primera
velocidad v1 cuando se alimenta la corriente eléctrica a la primera
conexión 42. De manera análoga, se mueve el árbol de salida 34 con
una segunda velocidad v2, cuando se alimenta corriente eléctrica a
la segunda conexión 44. Con esta finalidad, la primera conexión 42
está unida con la borna 53 del mazo de cables del vehículo automóvil
a través de un elemento filtrante 38, que elimina las
perturbaciones electromagnéticas. La borna 53 del mazo de cables del
vehículo automóvil es alimentada con corriente eléctrica cuando el
dispositivo limpiaparabrisas esté conmutado en el nivel I de
funcionamiento. De manera análoga, la segunda conexión 44 está unida
también a través de uno de los elementos filtrantes 38, que está
destinado a la eliminación por filtración de las perturbaciones
electromagnéticas, con la borna 53b del mazo de cables del vehículo
automóvil, cuya borna es alimentada con corriente eléctrica, cuando
el dispositivo limpiaparabrisas del vehículo automóvil sea conmutado
al nivel II. Entre la borna 53b del mazo de cables del vehículo
automóvil y el elemento filtrante 38, que está unido con la segunda
conexión 44 del dispositivo de tracción 24, está conectado un
conmutador térmico 48. Este conmutador térmico comprende un medio
para la detección de la temperatura 40 y un medio de conmutación 50.
El medio de conmutación 50 interrumpe la alimentación de la
corriente eléctrica a la segunda conexión 44, tan pronto como la
temperatura del dispositivo de tracción haya sobrepasado una
temperatura de funcionamiento T1 predeterminada. Esto es detectado
con ayuda del medio para la detección de la temperatura 40. De este
modo se interrumpe la alimentación de la corriente eléctrica a la
segunda conexión 44. Entre la borna 53b y el conmutador térmico 48,
o bien el medio de conmutación 50, está conectado un diodo 52, que
une a la borna 53b en el sentido de paso con la borna 53. Cuando se
interrumpe la alimentación de la corriente eléctrica a la segunda
conexión 44 por medio de la apertura del medio de conmutación 50,
la primera conexión 42 es alimentada con corriente eléctrica a
través del diodo 52 y de la borna 53b, con lo que el árbol de
salida 34 es conmutado desde la segunda velocidad v2 hasta la
primera velocidad v1. La potencia del dispositivo de tracción 24 y,
por lo tanto, el calentamiento del mismo se reducen por medio de
menor velocidad del árbol de salida 34. De este modo, se refrigera
el dispositivo de tracción 24 en caso de lluvia, hasta que se haya
descendido por debajo de la temperatura de conmutación del
conmutador térmico 48 y sea conectado de nuevo el medio de
conmutación 50 del conmutador térmicos 48. Así pues, como
consecuencia es alimenta de nuevo con corriente eléctrica la
segunda conexión 44 de tal manera, que el árbol de salida 34 se
mueve de nuevo con la segunda velocidad v2. Por medio de la
alimentación de la corriente eléctrica a la segunda conexión 44 se
induce en la primera conexión 42 una tensión del alternador, que
impide una salida de la corriente eléctrica a partir de la borna
53b en el sentido dirigido hacia la primera conexión 42.
En este caso, el conmutador térmico 48 presenta
un comportamiento de histéresis, es decir que la temperatura de
funcionamiento T1 predeterminada, a la que se abre el elemento de
conmutación 50 cuando es sobrepasada, es algo mayor que la
temperatura, a la que se cierra de nuevo el medio de conmutación 50,
cuando se desciende por debajo de la misma. De esta forma se
impiden una apertura y un cierre permanentes del elemento de
conmutación 50, puesto que, en otro caso, tendría lugar en el
intervalo de la temperatura T1 un cambio permanente entre la
primera y la segunda velocidad v1, v2, lo que podría ser molesto
para el conductor del vehículo automóvil.
Cuando sean muy elevadas las solicitaciones del
dispositivo de tracción 24 es posible que este no se refrigere
incluso cuando se lleve a cabo una reconexión hasta el nivel I, sino
que continúe calentándose -pero lentamente-. Con objeto de impedir
en este caso una destrucción del dispositivo de tracción 24 -es
decir, por ejemplo, con objeto de impedir que se funda una bobina
del motor-, la conexión a masa 46 del dispositivo de tracción 24
presenta otro conmutador térmico 54, que está unido con la borna 31
del mazo de cables del vehículo automóvil. La borna 31 del mazo de
cables del vehículo automóvil corresponde al conducto de masa. El
otro conmutador térmico 54 interrumpe la unión entre la conexión a
masa 46 y la borna 31 -es decir a masa- cuando se sobrepase otra
temperatura de funcionamiento T2 predeterminada. Esta otra
temperatura de funcionamiento T2 predeterminada es mayor que la
primera temperatura de funcionamiento T1 predeterminada y, por lo
tanto, será sobrepasada cuando se alimente corriente eléctrica a la
primera conexión 42 en el dispositivo de tracción 24, es decir en
el nivel I o cuando se abra el elemento de conmutación 50,
aumentando todavía más de tal manera, que se sobrepasa la otra
temperatura de funcionamiento T2 predeterminada. Por medio de la
apertura del otro conmutador térmicos 54 se detiene por completo el
dispositivo de tracción 24 hasta que este se haya refrigerado de
nuevo. El nivel exacto de la temperatura de funcionamiento T1
predeterminada está comprendido, aproximadamente, entre 100ºC y
150ºC y depende del punto en el que esté dispuesto en el dispositivo
de tracción 24 el conmutador térmico 48 o bien el medio para la
detección de la temperatura 40 del conmutador térmicos 48. Esto es
válido también, mutatis mutandis, para el otro conmutador
térmico 54. Este presenta otra temperatura de funcionamiento T2
predeterminada correspondientemente mayor, que se encuentra
comprendida, por ejemplo, entre 130 y 180ºC. En este caso debe
tenerse en consideración, que el sistema de conexiones mostrado no
requiere elementos controlados por medio programas de ordenador o
por medio de microprocesadores de cualquier tipo.
De manera adicional, el dispositivo
limpiaparabrisas presenta, así mismo, un conmutador para la posición
de estacionamiento 56, que es capaz de controlar otros desarrollos
de movimientos del dispositivo limpiaparabrisas 10 por medio de una
trayectoria de contacto con la luna, en forma de elemento de
conmutación de ángulo de giro 58.
En una variante de la invención puede hacerse
trabajar, así mismo, un elemento de refrigeración independiente,
por ejemplo un ventilador o un elemento de tipo Peltier, cuando se
lleve a cabo el funcionamiento en el nivel II, es decir a la
velocidad v2 mas elevada. Entonces puede ser ventajoso, por ejemplo,
conmutar en caso de un sobrecalentamiento hasta el nivel I, es
decir con la velocidad v1 mas baja, hasta la velocidad v2 mas
elevada, es decir hasta el nivel II, cuando se sobrepase la
temperatura T1, puesto que el dispositivo de tracción 24 se
refrigera mejor en este nivel. De conformidad con la invención,
cuando se sobrepase la temperatura T1, el dispositivo de tracción
24 se conmuta siempre hasta el nivel, en el que este se refrigera
mejor de tal manera, que se impide un fallo en el dispositivo de
tracción 24.
Claims (8)
1. Dispositivo limpiaparabrisas (10),
especialmente para un vehículo automóvil, con, al menos, un
dispositivo de tracción (24), especialmente electromotorizado, que
puede ser accionado, al menos, con una primera velocidad (v1) y con
una segunda velocidad (v2), presentando el dispositivo de tracción
(24), al menos, tres conexiones (42, 44, 46), especialmente una
primera conexión (42) para la primera velocidad (v1), una segunda
conexión (44) para la segunda velocidad (v2) así como una conexión
a masa (46), caracterizado porque están previstos un medio
para la detección de la temperatura (40), que está destinado a
llevar a cabo la detección de la temperatura de funcionamiento del
dispositivo de tracción (24), así como, al menos, un medio de
conmutación (50), que conmuta al dispositivo de tracción (24) desde
la segunda velocidad (v2) hasta la primera velocidad (v1) durante
el funcionamiento del dispositivo de tracción (24) en la segunda
velocidad (v2), cuando se sobrepase una temperatura de
funcionamiento (T1) predeterminada, siendo diferentes del estado de
reposo la primera velocidad y la segunda velocidad (v1, v2).
2. Dispositivo limpiaparabrisas (10) según la
reivindicación 1, caracterizado porque la segunda velocidad
(v2) es mayor que la primera velocidad (v1).
3. Dispositivo limpiaparabrisas (10) según la
reivindicación 2, caracterizado porque el medio de
conmutación (50) es capaz de interrumpir la segunda conexión
(44).
4. Dispositivo limpiaparabrisas (10) según una
de las reivindicaciones 2 y 3, caracterizado porque entre la
primera conexión (42) y la segunda conexión (44) está conectado un
diodo, especialmente un diodo de potencia.
5. Dispositivo limpiaparabrisas (10) según una
de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque
está previsto otro medio de conmutación (54), que desconecta al
dispositivo de tracción (24) cuando se sobrepase otra temperatura
de funcionamiento (T2) predeterminada.
6. Dispositivo limpiaparabrisas (10) según la
reivindicación 5, caracterizado porque el otro medio de
conmutación (54) está conectado con la conexión a masa (46).
7. Dispositivo limpiaparabrisas (10) según una
de las reivindicaciones 2 a 6, caracterizado porque están
conectados elementos filtrantes entre el medio de conmutación (50) y
la primera y/o la segunda conexión (42, 44).
8. Dispositivo limpiaparabrisas (10) según una
de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque
están configurados el medio para la detección de la temperatura (40)
y el medio de conmutación (50) de una sola pieza, en forma de un
conmutador térmico (48).
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