ES2354364T3

ES2354364T3 - Escobilla de limpiaparabrisas de tipo "flat-blade" que comprende un deflector aerodinámico.

Info

Publication number: ES2354364T3
Application number: ES05728301T
Authority: ES
Inventors: Jean-Michel Jarasson; Sébastien JALLET; Flavien Dubief
Original assignee: Valeo Systemes dEssuyage SAS
Current assignee: Valeo Systemes dEssuyage SAS
Priority date: 2004-04-07
Filing date: 2005-04-04
Publication date: 2011-03-14
Anticipated expiration: 2025-04-04
Also published as: WO2005108177A1; RU2006139026A; US20080022478A1; PL1732793T3; CN1953891A; JP2007532380A; FR2868747B1; DE602005024376D1; PL1732793T5; KR20070033969A; US20190193687A1; ATE485978T1; RU2363602C2; EP1732793B1; EP1732793A1; JP5072590B2; US10919499B2; BRPI0509656A; US20150040338A1; BRPI0509656B1

Abstract

Escobilla de limpiaparabrisas (10) de vehículo automóvil del tipo que comprende: - una montura de soporte de orientación principal longitudinal, que posee un cuerpo tubular (12) de eje principal longitudinal que forma el alojamiento interno de contorno rectangular delimitado por una pared horizontal superior, una pared horizontal inferior y por dos paredes laterales longitudinales verticales, y medios inferiores (32) de soporte de una rasqueta de secado; - un elemento longitudinal central (20) de endurecimiento colocado en el cuerpo tubular (12); - una rasqueta (14) para secar el cristal (22, 24) que se extiende longitudinalmente por debajo del elemento central (20) y que posee un borde longitudinal inferior de secado (40) que coopera con la cara superior (22) del cristal (24) que debe secarse; y - un elemento que forma un deflector aerodinámico (16) que se extiende longitudinalmente por encima del elemento central de endurecimiento (20) y a lo largo por lo menos de uno de sus tramos y que, en sección por un plano vertical transversal, presenta un contorno (AE-FM-MA) de forma globalmente triangular que posee un lado inferior horizontal de base (AM), un lado hacia arriba (AE) que delimita la cara al viento del deflector aerodinámico (16), dicho lado hacia arriba (AE) posee un tramo inferior (AC), un tramo intermedio (CD) prácticamente en arco de círculo cóncavo y un tramo de extremidad superior (DE), un lado hacia abajo (FM) de orientación globalmente vertical que delimita la cara debajo del viento del deflector y que está conectado al lado hacia arriba (AE) por un tramo (EF) que delimita el borde longitudinal superior (42) de extremidad libre superior del deflector. La relación (H/L) entre la altura total (H) de la escobilla de limpiaparabrisas (10) que separa el borde superior (42) del deflector aerodinámico (16) del borde inferior de secado (40), y la anchura transversal total (L) de la escobilla de limpiaparabrisas (10), medida en el plano del elemento de endurecimiento (20),está comprendida entre 1,5 y 2 , caracterizada porque el plano inferior (AC) es prácticamente rectilíneo, y forma un ángulo agudo (B) con relación al borde inferior horizontal (AM) y se extiende prácticamente hasta el recto de una plano vertical mediano (PVM) del elemento central de endurecimiento (20) y de la rasqueta inferior de secado (14).

Description

El presente invento concierne una escobilla de limpiaparabrisas de vehículo automóvil de tipo “flat-blade”.

El invento concierne, principalmente, una escobilla de limpiaparabrisas de vehículo automóvil del tipo que comprende: 5

- una montura de soporte de orientación principal longitudinal, que posee medios inferiores de soporte de una rasqueta de secado y de un cuerpo tubular con eje principal longitudinal, que está delimitado por una pared horizontal superior, una pared horizontal inferior, y por dos paredes laterales longitudinales verticales;

- un elemento estructural en forma de hoja horizontal longitudinal, que se aloja en el interior del 10 cuerpo tubular.

Con el fin de mejorar los resultados aerodinámicos de esta escobilla de limpiaparabrisas, como ya se propuso, en particular, en los documentos US-B1-6.292.974, US-A1-2003/0145412 y US-A-2002/0000018, ya conocemos una escobilla de limpiaparabrisas de vehículo automóvil del tipo que comprende: 15

- un elemento longitudinal central de endurecimiento;

- una rasqueta para secar el cristal que se extiende longitudinalmente por debajo del elemento central y que posee un borde longitudinal inferior de secado que coopera con la cara del cristal que debe secarse; y

- un elemento que forma un deflector aerodinámico que se extiende longitudinalmente por 20 encima del elemento central de endurecimiento, y a lo largo por lo menos de uno de sus tramos y que, en sección por un plano vertical transversal, presenta un contorno de forma globalmente triangular que posee un lado inferior horizontal de base, un lado hacia arriba que delimita la cara al viento del deflector aerodinámico, y un lado hacia abajo de la orientación globalmente vertical que delimita la cara bajo el viento del deflector y que está conectado al lado hacia arriba por un tramo que delimita el borde 25 longitudinal superior de extremidad libre superior del deflector.

Con el fin de mejorar los resultados aerodinámicos de la escobilla de limpiaparabrisas y de su deflector aerodinámico, el invento propone una escobilla de limpiaparabrisas del tipo anterior, caracterizada porque la relación H/L entre la altura total H de la escobilla de limpiaparabrisas que separa el borde superior del deflector aerodinámico del borde inferior de secado de la hoja de secado, y la 30 anchura transversal total de la escobilla de limpiaparabrisas, medida en el plano del elemento de endurecimiento, está comprendida entre 1,5 y 2.

Ya conocemos igualmente el documento EP 1 232 922, una escobilla de limpiaparabrisas que comprende una montura de soporte de orientación principal longitudinal, que posee un cuerpo tubular de eje principal longitudinal que forma un alojamiento interno para un elemento longitudinal central de 35 endurecimiento y un elemento que forma un deflector aerodinámico, medios inferiores de soporte de una rasqueta de secado, según el preámbulo de la reivindicación 1.

Según otras características del invento:

- El lado hacia arriba del contorno triangular posee un tramo inferior prácticamente rectilíneo que forma un ángulo agudo B con relación al borde inferior horizontal; 40

- Dicho ángulo agudo B está comprendido entre 5 y 35 grados;

- Dicho tramo inferior se extiende prácticamente hasta enfrente de un plano vertical mediano del elemento central de endurecimiento y de la rasqueta inferior de secado;

- Dicho tramo inferior del lado hacia arriba del contorno triangular va seguido por un tramo intermedio prácticamente en arco de círculo cóncavo; 45

- El radio R de dicho tramo intermedio cóncavo está comprendido entre 50% y 70% de dicha anchura total;

- El lado hacia arriba del contorno triangular comprende un tramo superior de extremidad;

- Dicho tramo superior de extremidad del lado hacia arriba está prácticamente en arco de círculo convexo; 50

- Dicho tramo superior de extremidad del lado hacia arriba se extiende sobre una altura vertical marginal Hv que está comprendida entre 15% y ≤ 25% de la altura total Hsp del deflector aerodinámico;

- El lado hacia abajo del contorno triangular comprende un tramo superior que es globalmente paralelo al tramo superior del lado hacia arriba;

- El lado hacia abajo del contorno triangular comprende un tramo intermedio que es globalmente 5 paralelo al tramo intermedio del lado hacia arriba;

- El tramo superior rectilíneo del lado hacia abajo se extiende frente al borde lateral hacia abajo del elemento central de endurecimiento;

- El lado hacia abajo del contorno triangular comprende un tramo inferior en arco de círculo cóncavo; 10

- El punto transversalmente más interior del tramo inferior en arco de círculo cóncavo del lado hacia abajo está situado transversalmente retirado hacia el interior con relación al borde lateral hacia abajo del elemento central de endurecimiento;

- La distancia horizontal P que separa el dicho punto más inferior del borde lateral hacia abajo del elemento central de soporte está comprendido entre el 15% y 25% de dicha anchura total L; 15

- El tramo que delimita el borde superior del deflector aerodinámico es de forma semi circular;

- El espesor e de la parte superior del deflector aerodinámico que separa los dos tramos superiores verticales y rectilíneos está comprendido entre 8% y 15% de dicha anchura total L.

Otras características y ventajas del invento aparecerán cuando se lea la descripción detallada que damos más adelante, para comprenderla se consultarán los dibujos anexados en los que: 20

- La figura 1 es una vista esquemática a gran escala que representa, en sección por un plano vertical transversal, un tramo característico de un primer ejemplo de realización de una escobilla de limpiaparabrisas realizada en conformidad con las enseñanzas del invento

- La figura 2 es una vista análoga de aquella de la figura 1 que ilustra una primera variante de realización de la conformación general del deflector aerodinámico; 25

- La figura 3 es una vista análoga de aquella de la figura 1 que ilustra la parte superior de la escobilla de limpiaparabrisas con una segunda variante de realización de la conformación general del deflector aerodinámico;

- Las figuras 4 y 5 son dos vistas detalladas que ilustran dos variantes de la parte superior del deflector aerodinámico de la escobilla de limpiaparabrisas según el invento; 30

- La figura 6 es una vista detallada que ilustra una variante de realización del borde de ataque.

En la descripción que damos a continuación y en las reivindicaciones, adoptaremos, a título no limitativo y con objeto de facilitar la comprensión, los términos vertical, horizontal, inferior, superior, en referencia a la orientación de las figuras y del triedro L, V, T indicado en la figura 1 que corresponde a las direcciones Longitudinal (dirección principal de la escobilla de limpiaparabrisas), Vertical, y Transversal 35 (que corresponde igualmente a la referencia horizontal).

También se designarán con las mismas referencias elementos y componentes idénticos, similares o análogos.

La escobilla de limpiaparabrisas 10 ilustrada en la figura 1 está constituida esencialmente por una montura de soporte de orientación principal longitudinal, que posee medios inferiores de soporte de 40 una rasqueta de secado y un cuerpo tubular de eje principal longitudinal que está delimitado por una pared horizontal superior, una pared horizontal inferior y por dos paredes laterales longitudinales verticales.

El cuerpo central tubular 12 está realizado, por ejemplo, por moldeado en materia plástica rígida o semi rígida. 45

La escobilla de limpiaparabrisas 10 ilustrada en la figura 1 también está constituida por una rasqueta inferior 14 de secado de caucho o de material elastómero natural o sintético realizado por extrusión, y de un deflector o spoiler aerodinámico superior 16 de material sintético rígido o flexible contra el cuerpo central 12 o realizado por co-extrusión o co-moldeado con este cuerpo 12.

El cuerpo central 12 es globalmente de sección rectangular con su gran lado orientado en horizontal y su pequeño lado en vertical. El cuerpo central 12 presenta una simetría general de concepción con relación al plano vertical mediano PVM que es igualmente el plano de simetría de la rasqueta inferior de secado 14.

El cuerpo central hueco 12 delimita un alojamiento interno hueco 18 de contorno rectangular en 5 el que se recibe con juego, de manera a permitir ligeros desplazamientos relativos, principalmente, según la dirección longitudinal, un elemento estructural en forma de hoja horizontal longitudinal un elemento longitudinal central 20 de sección rectangular que es un elemento estructural en forma de hoja horizontal o longitudinal, o vértebra de endurecimiento, que en asociación con el cuerpo hueco 12 constituye la estructura de la escobilla de limpiaparabrisas 10 de tipo “flat-blade” y que confiere igualmente a la 10 escobilla de limpiaparabrisas su elasticidad en el plano vertical y longitudinal que le permite adaptarse a la conformación, y en particular al perfil, de la cara externa o cara superior 22 del cristal 24 que debe secarse.

La cara superior del cuerpo central 12 comprende un alojamiento o entalla superior 26 de fondo horizontal plano que recibe la parte inferior del deflector 16. 15

El cuerpo central 12 se prolonga verticalmente hacia abajo, bajo su cara inferior 30 por tramos de dos nervaduras opuestas 32 de sección en “L” que forman ganchos que delimitan un alojamiento inferior 34 de sección rectangular en el que se recibe con juego el talón superior pleno 36, de sección rectangular, de la rasqueta inferior de secado 14.

La rasqueta 14 es de concepción general conocida y posee en su parte inferior una hoja inferior 20 de secado 38 que se termina por un borde inferior 40 de secado de la cara 22 del cristal 24.

Ahora, pasamos a describir en detalle la parte superior de la escobilla de limpiaparabrisas 10 que constituye esencialmente el deflector aerodinámico 16 y más particularmente los distintos aspectos de forma y de perfil de su contorno en sección, mediante un plano vertical transversal.

Este contorno es globalmente triangular con: 25

- Una base o lado inferior AM que es rectilíneo y horizontal y que se extiende por encima del fondo plano 28 del cuerpo central 12;

- Un lado hacia arriba AE globalmente curvado y cóncavo;

- Y un lado hacia abajo FM de orientación globalmente vertical que está unido al extremo superior E del lado hacia arriba AE por el borde longitudinal superior 42 de extremidad del deflector 16. 30

El borde superior 42 es aquí en sección un semi círculo convexo EF, cuyo diámetro define la anchura o espesor marginal “e” de la parte superior delgada 44 del deflector aerodinámico 16.

Definimos la altura total de la escobilla de limpiaparabrisas como siendo la distancia vertical “H” que separa la parte alta del borde superior 42 del deflector 16 del borde inferior de secado 40 de la hoja inferior de secado 38. 35

El lado hacia arriba AE comprende un primer tramo inferior AC prácticamente rectilíneo o curvado cóncavo de gran radio que, en el ejemplo ilustrado en la figura 1, se extiende desde el punto A hasta el punto C que está situado prácticamente a nivel del plano de simetría PVM. La recta AC forma con la horizontal, y por ejemplo con el lado inferior AM, un ángulo agudo “B” igualmente llamado ángulo de incidencia del deflector 16. 40

El ángulo B es positivo, es decir que el tramo AC está “por encima” del lado inferior horizontal AM.

A partir del punto C de extremidad superior del primer tramo inferior AC, el lado hacia arriba AE comprende un tramo intermedio curvado cóncavo CD que aquí es, a título de ejemplo, un tramo en arco de círculo cóncavo de radio constante “R”. 45

A Título de variante no representada, el tramo intermedio cóncavo Cd puede tener varias partes sucesivas de radios diferentes.

Más allá del tramo intermedio cóncavo CD, el lado hacia arriba AE- que delimita la cara lateral principal hacia arriba, llamada cara al viento, del deflector aerodinámico 16 – comprende un tercer tramo superior DE de extremidad que, en el ejemplo de la figura 1, es un tramo rectilíneo de orientación vertical, 50 es decir paralelo al plano vertical de simetría PVM.

Debido a la situación del punto C a nivel del plano PVM, la parte activa principal del deflector aerodinámico 16 – constituida por el tramo intermedio cóncavo CD y por la punta o tramo superior DE- está situada globalmente en la parte posterior o hacia abajo del plano vertical mediano PVM.

Se llama altura marginal “Hv” la distancia vertical que separa el punto D más bajo del tercer tramo superior DE de la parte alta del borde superior 42 del deflector 16. 5

Se llama altura Hsp del deflector 16, la distancia vertical que separa el lado interior AM de la parte alta del borde superior 42 del deflector 16.

El lado hacia abajo MF comprende un primer tramo inferior MJ curvado cóncavo que aquí es, a título de ejemplo, un tramo prácticamente en arco de círculo.

El primer tramo inferior cóncavo MJ comprende un punto intermedio K que es el punto de este 10 tramo que está situado transversalmente lo más al interior, es decir lo más cerca posible del plano de simetría PVM.

De este modo, el punto K está situado a una distancia horizontal “P” del borde vertical hacia abajo NQ del cuerpo central 12, que aquí es un tramo rectilíneo vertical que está alineado verticalmente con el tercer tramo superior GF de extremidad del lado hacia abajo MF, que es un tramo vertical rectilíneo 15 paralelo al tramo DE del lado hacia arriba AE. Así pues, P es la distancia que separa el punto K del punto de tramo superior posterior FG situado lo más hacia atrás posible, es decir lo más alejado del plano PVM.

En el ejemplo ilustrado en la figura 1, la longitud o altura del tramo GF es superior a la longitud o altura del tramo DE.

Entre el primer tramo inferior MJ y el tercer tramo superior GF, el lado hacia abajo MF comprende 20 un segundo tramo intermedio JG que es un tramo curvado convexo que aquí está globalmente en arco de círculo y prácticamente paralelo al tramo cóncavo CD, pero con radio ligeramente superior a éste último y no concéntrico.

El punto más bajo M del lado hacia abajo MF está conectado aquí al punto superior N del borde vertical hacia abajo NQ del cuerpo central 12 por un tramo MN en arco de círculo convexo, del mismo 25 modo que el punto inferior Q está conectado al borde o cara inferior 30 del cuerpo central 12 por un tramo QS en arco de círculo convexo.

El borde hacia arriba o borde de ataque 46 de la escobilla de limpiaparabrisas es aquí el borde de ataque del cuerpo central 12 que es el borde, o superficie del perfil, situado lo más hacia arriba posible en la corriente del fluido o flujo de aire relativo al que está sujeta la escobilla de limpiaparabrisas 10. 30

El borde de ataque 46 comprende un tramo vertical rectilíneo hacia arriba VU cuyo punto superior está conectado al punto A más bajo del lado hacia arriba AE del deflector aerodinámico 16 por un tramo VA curvado convexo prácticamente en arco de círculo, y cuyo punto inferior U Q está conectado al borde o cara inferior 30 del cuerpo central 12 por un tramo UT en arco de círculo convexo.

Por tanto, la anchura total “L” de la escobilla de limpiaparabrisas corresponde a la distancia 35 horizontal que separa los bordes o tramos verticales externos hacia arriba VU y hacia abajo NQ del cuerpo central 12.

En conformidad con un primer aspecto del invento, la relación anchura total L/altura total H, es tal que:

1,5 ≤ H/L ≤2 40

Por ejemplo, en la figura 1, para una altura total L de 20 mm aproximadamente, la anchura total L es de 10 mm aproximadamente.

En conformidad con otro aspecto del invento, el ángulo de incidencia B es positivo, y de preferencia es tal que:

5 grados ≤ B ≤ B ≤ 35 grados 45

Por ejemplo en la figura 1, el ángulo B es de 15 grados aproximadamente.

El radio R del tramo intermedio cóncavo CD está comprendido entre 50% y 70 % de la anchura total L.

Por consiguiente, el radio de curvatura R del tramo intermedio cóncavo CD está comprendido entre 5 mm y 7 mm y la altura total Hsp del deflector aerodinámico 16 es del orden de 7,5 mm.

Cuanto más pequeño sea el ángulo B y más pequeño sea el radio R, más se dirá que el deflector aerodinámico 16 está “ahuecado”.

En conformidad todavía con otro aspecto del invento, el espesor marginal e del deflector 5 aerodinámico 16 es tal que:

8% de L ≤ e ≤ 15% de L.

El espesor e de la parte de extremidad superior del deflector aerodinámico 16 es prácticamente igual a 1 mm.

En conformidad también con otro aspecto del invento, la altura marginal Hv del deflector 10 aerodinámico 16 es tal que:

15 % de Hsp ≤ Hv ≤ 25% de Hsp.

De este modo, continuando con la figura 1, la altura resultante Hv es del orden de 1,5 mm.

En conformidad todavía con otro aspecto del invento, la distancia o “hueco” P de la cara posterior debajo del viento del deflector es tal que: 15

20 % de L ≤ P ≤ 25% de L.

Así pues, P es por ejemplo del orden de 2 mm.

Al tratarse del borde de ataque 46 su finura, es decir la distancia vertical “Ha” que separa el punto A del punto V, es tal que:

Ha ≤ 1/3 de L. 20

Entonces Ha está comprendida entre 0,5 mm y 3 mm.

Los deflectores añadidos, extrudidos o moldeados, se definen generalmente por una forma global o por un ángulo mediano del ala con relación al plano de parabrisas que debe secarse.

Los deflectores así construidos son de una eficacia limitada, incluso ineficaces, de donde una pérdida de resultados, es decir de calidad del secado y un riesgo con respecto a la seguridad. 25

Incluso algunos de estos perfiles generan remolinos-- que favorecen el fenómeno de “wáter drag back o wáter pull back”, es decir que la escobilla arrastra el agua que acaba de barrer cuando vuelve a su posición en la parte baja del parabrisas.

El resultado aerodinámico de un perfil es la combinación de varios criterios, tales como:

: - La capacidad portante (Lift); 30

: - El arrastre (Drag);

- El punto de unión (“re-attachment point”), define la distancia de unión de los flujos de aire en la parte posterior o hacia abajo del perfil.

Estos distintos criterios evolucionan en función:

- De las dimensiones globales del perfil y principalmente de la relación altura H/anchura L); 35

- De la geometría del borde de ataque, que es la superficie del perfil más hacia arriba en la corriente de fluido situada por debajo de la cara activa al viento del deflector aerodinámico;

- De la propia geometría del deflector 16 o spoiler, y en particular, de su ángulo de incidencia B, de su curvatura cóncava R, y de su altura marginal Hv;

- Superficies portantes proyectadas, hacia delante, en medio (deflector, punta incluida) o en la 40 parte posterior del perfil.

Las buenas prácticas muestran y después de comprobarlo por simulación teórica en dos dimensiones, que un perfil que tiene globalmente H=L (es decir H/L=1), con un nivel de resultado

portante de x N/m, puede, en conformidad con las enseñanzas del invento mejorarse fácilmente y de manera notable si se obtiene H>L con una relación comprendida entre 1,5 y 2.

Cuanto más elevada sea la relación H/L, más importante será el portante, mientras que aquella del arrastre disminuye, teniendo como efecto una “toma al viento” importante que influye en la regularidad del ciclo de secado, pero igualmente sobre el fenómeno de retorno de agua. 5

El principio de las soluciones propuestas según el presente invento consiste en obtener el mejor compromiso dimensional, es decir una relación dimensional H/L de un valor comprendido entre 1,5 y 2.

Por debajo de estos valores se obtiene un resultado portante mediano con un arrastre bajo, y más allá se obtiene un resultado portante importante, en cambio el arrastre es elevado y puede provocar los fenómenos mencionados anteriormente. 10

Al reducir la anchura L, al mantener una altura H inicial, en una relación H/L de 1,5 a 2, el resultado portante aumenta, mientras que el arrastre y la distancia del punto de unión permanecen estables.

La parte activa del deflector está desplazada hacia atrás del perfil de manera a aumentar el resultado, así como el hueco “P” formado en la parte posterior del perfil que permite reducir los remolinos. 15

Al adaptar por una parte ciertas geometrías propias al deflector, en particular el borde de ataque, el ángulo de incidencia B y la curvatura R de la superficie cóncava y la altura vertical marginal Hv del deflector, se mejora la canalización y el guiado de los flujos de aire a la superficie del deflector para disminuir las perturbaciones aerodinámicas y por tanto mejorar el comportamiento del perfil.

El perfil y la forma del borde de ataque es la superficie de la escobilla más hacia arriba en la 20 corriente fluido, para un ángulo de ataque nulo, es decir cuando la escobilla limpiaparabrisas está en la posición ilustrada en la figura 1, en la que el plano PVM es ortogonal a la superficie 22 que debe secarse.

El flujo está en primera aproximación separado en dos partes, una parte inferior que garantiza una re-circulación al pie de la hoja de secado 38, y otra parte superior que intervendrá recíprocamente con el deflector aerodinámico 16 de la escobilla de secado 10. El rol del borde de ataque consiste en guiar 25 de manera adecuada el flujo en el deflector para obtener el mejor efecto de apoyo.

Con el fin de evitar cualquier desprendimiento de fluido a nivel del borde de ataque, el fluido debe introducirse lo mejor posible en el desagüe. Por diferentes razones dimensionales vinculadas a una obstrucción en anchura máxima para respetar una relación H/L entre 1,5 y 2, y por razones vinculadas a los procedimientos de fabricación y obtención, a veces no es posible obtener un borde de ataque tan fino 30 como deseado en las proporciones mencionadas más arriba. Por esta razón, el desprendimiento se reducirá al máximo conservando un radio bajo para el tramo VA y una “no angularidad” es decir, una ausencia de ángulos vivos, para perturbar lo mínimo el flujo de aire.

El ángulo de incidencia B corresponde globalmente a la pendiente entre el fin del borde de ataque que corresponde al punto A y al principio del curvatura cóncava CE del deflector 16. 35

En el marco de las obligaciones dimensionales y de fabricación mencionadas más arriba, el ángulo de incidencia B permite que el flujo de aire sea guiado y permanezca en contacto con la superficie activa Cd + DE del deflector aerodinámico 16. El valor de este ángulo B debe estar comprendido entre 5 y 35 grados de ángulo. Más allá de 5 grados, el flujo de aire percuta con la superficie cóncava activa del deflector creando un remolino y, provocando de este modo una perturbación. Más allá de 35 grados, el 40 flujo de aire se desvía por la pendiente del primer tramo AC y ya no será guiado a lo largo de la superficie cóncava activa CD del deflector aerodinámico 16. Por tanto, para pendientes extremas, el flujo pasa entonces “por encima” de la superficie cóncava activa, lo que provoca una ineficacia del deflector y por consiguiente un resultado aerodinámico bajo.

La curvatura cóncava Cd de radio R del deflector aerodinámico 16 permite, al igual que para el 45 ángulo de incidencia B, guiar el flujo de aire hasta la superficie vertical superior DE del deflector aerodinámico 16, idealmente sin desenganche de las corrientes de aire a lo largo de la superficie hacia arriba. La ventaja de la curvatura cóncava CD es de “frenar” el flujo de aire a nivel del deflector y crear de este modo una sobrepresión. Una parte de esta sobrepresión se convierte en portante, es decir en fuerza de apoyo, opuesta al levantamiento o despegue de la escobilla y de la hoja de secado, y la otra parte en 50 fuerza de arrastre.

El efecto es más preponderante que para un deflector cara al viento AE prácticamente rectilíneo que permite que el fluido se deslice por esta superficie hacia arriba, sin generar localmente sobrepresión suficiente importante para obtener un efecto de apoyo.

Al contrario, una superficie cóncava CD del deflector aerodinámico 16 demasiado ahuecada no suministra resultados aceptables, sobre todo mediante ángulos de ataques negativos, debido a la generación de una zona local de bajas presiones caracterizada por un remolino, generado por el desenganche del fluido a nivel del borde de ataque, o a lo largo del deflector. Así pues, la forma del borde de ataque y la curvatura del deflector deben optimizarse juntos para una gama de ángulos de ataque de la 5 hoja de secado comprendida entre -10 y + 10 grados.

El incremento relativo de la altura marginal Hv permite aumentar el resultado del deflector, principalmente, para los ángulos de ataque negativos. Esto permite también reducir las eventuales influencias de las zonas turbulentas presentes al pie del deflector y que pueden deberse a una optimización parcial y no total del borde de ataque, debido a obligaciones vinculadas a la fabricación y 10 producción. Esto permite asimismo aumentar, para los ángulos de ataque negativos, la superficie proyectada portante en sobrepresión (efecto de apoyo). En cambio, esto induce igualmente un aumento importante de la fuerza de arrastre para ángulos de ataque nulos, lo que conduce a optimizar esta altura vertical marginal para encontrar el mejor compromiso arrastre – capacidad portante negativa.

En efecto, cabe mencionar que el resultado aerodinámico del perfil debe ser el más óptimo 15 posible en todas las posiciones de la escobilla de limpiaparabrisas con relación a la superficie 22 del parabrisas o del cristal que debe secarse. Las simulaciones en dos dimensiones muestran que un perfil puede tener un buen resultado para un ángulo de ataque nulo, y sus resultados disminuirán considerablemente en posiciones más extremas. Estas posiciones extremas definidas por experiencias evolucionan en valor de un ángulo de ataque entre -10 y +10 grados con relación a la posición vertical 20 teórica en parabrisas y corresponden a las posiciones ida y vuelta de la escobilla de limpiaparabrisas en el transcurso del secado por movimiento de barrido alterno.

Por consiguiente, la geometría de la punta superior del deflector aerodinámico 16 está dimensionada y colocada con precisión ya que influye en el resultado global del perfil del deflector aerodinámico 16. En efecto, cuanto más reducida sea la superficie proyectada, más elevado será el 25 resultado del perfil en una posición a +10 grados.

La punta del deflector debe ser lo más fina posible con el fin de reducir la superficie portante proyectada, el límite lo dictan las obligaciones de producción. También debe permitir al flujo de aire seguir sujeto y orientarlo con el fin de reducir el tamaño de la zona de recirculación en la parte posterior de la escobilla. 30

Ahora, pasaremos a describir distintas variantes de realización ilustradas en las figuras 2 y siguientes.

La escobilla de limpiaparabrisas 10 ilustrada en la figura 2 es globalmente análoga a la de la figura 1.

Los tramos AV de borde de ataque y MN son simétricos con relación al plano PVM y de perfil en 35 arco de círculo convexo.

La parte superior fina y de orientación vertical 44 del deflector aerodinámico 16 está globalmente desplazada transversalmente hacia el interior en dirección del plano PVM. De este modo, existe un desplazamiento “d” que es la distancia horizontal.

La parte superior de la escobilla del limpiaparabrisas 10 ilustrada en la figura 3 es globalmente 40 análoga a la de la figura 1.

Los tramos AV de borde de ataque y MN son simétricos con relación al plano PVM y de perfil en arco de círculo convexo de mayor radio.

La parte superior fina y de orientación vertical 44 del deflector aerodinámico 16 está globalmente desplazada transversalmente hacia el interior en dirección del plano PVM. De este modo, existe un 45 desplazamiento “d” que es la distancia horizontal.

Además, por debajo del plano horizontal que pasa por los puntos simétricos y opuestos V y N, es decir por debajo del borde de ataque, los tramos hacia arriba VU y hacia abajo NQ no son verticales sino inclinados en dirección del plano PVM de modo a favorecer el reparto del flujo de aire en dos partes sin ángulos vivos demasiado importante gracias a la transición entre el tramo en arco de círculo de radio 50 grande AV y el tramo rectilíneo VU.

En la variante de realización ilustrada en la figura 4, si lo comparamos con la figura 1, comprobamos que los terceros tramos superiores hacia arriba DE y hacia abajo FG no son rectilíneos ni verticales, sino curvados en arco de círculo convexo y cóncavo respectivamente.

De este modo, el punto E de extremidad superior del tramo DE es más alto que el punto F de extremidad superior del tramo GF con un “borde” superior libre de la parte fina 44 que es plano, es decir que el tramo EF es rectilíneo.

En la variante de realización ilustrada en la figura 5, si la comparamos con la figura 1, constatamos que el tercer tramo superior hacia abajo FG es rectilíneo y vertical con su punto de 5 extremidad superior F que es el punto más alto del deflector 16, mientras que el tramo EF que corresponde al borde superior de la parte fina 44 es un cuarto de círculo convexo.

En la variante de realización ilustrada en la figura 6, si la comparamos con la figura 1, constatamos que el borde de ataque AV posee nervaduras longitudinales 48. En sección en el plano de la figura, cada nervadura puede tener un perfil triangular o prácticamente cuadrado o trapezoidal. La altura 10 de las nervaduras, su número y su distribución puede variar sin salir del marco del invento, así como su perfil que puede ser igualmente redondeado y conexo.

Además, según otras variantes no representadas:

- El borde superior del deflector aerodinámico que corresponde al tramo EF puede poseer muescas o entallas u ondulaciones que se distribuyen longitudinalmente a lo largo de este borde de fuga 15 del deflector aerodinámico;

- El perfil tramo cóncavo CE de la parte activa al viento del deflector aerodinámico no está necesariamente en arco de circulo de radio constante pero puede comprender igualmente varias partes consecutivas cóncavas de radios diferentes;

- De manera conocida, también cabe la posibilidad de prever pasos o canales que atraviesan 20 transversalmente la parte inferior del deflector aerodinámico que forman venturi y que desembocan en la cara posterior por debajo del viento, de modo a reducir el arrastre y el fenómeno de “wáter pull back”.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Escobilla de limpiaparabrisas (10) de vehículo automóvil del tipo que comprende:

- una montura de soporte de orientación principal longitudinal, que posee un cuerpo tubular (12) de eje principal longitudinal que forma el alojamiento interno de contorno rectangular delimitado por una pared horizontal superior, una pared horizontal inferior y por dos paredes laterales longitudinales 5 verticales, y medios inferiores (32) de soporte de una rasqueta de secado;

- un elemento longitudinal central (20) de endurecimiento colocado en el cuerpo tubular (12);

- una rasqueta (14) para secar el cristal (22, 24) que se extiende longitudinalmente por debajo del elemento central (20) y que posee un borde longitudinal inferior de secado (40) que coopera con la cara superior (22) del cristal (24) que debe secarse; y 10

- un elemento que forma un deflector aerodinámico (16) que se extiende longitudinalmente por encima del elemento central de endurecimiento (20) y a lo largo por lo menos de uno de sus tramos y que, en sección por un plano vertical transversal, presenta un contorno (AE-FM-MA) de forma globalmente triangular que posee un lado inferior horizontal de base (AM), un lado hacia arriba (AE) que delimita la cara al viento del deflector aerodinámico (16), dicho lado hacia arriba (AE) posee un tramo inferior (AC), 15 un tramo intermedio (CD) prácticamente en arco de círculo cóncavo y un tramo de extremidad superior (DE), un lado hacia abajo (FM) de orientación globalmente vertical que delimita la cara debajo del viento del deflector y que está conectado al lado hacia arriba (AE) por un tramo (EF) que delimita el borde longitudinal superior (42) de extremidad libre superior del deflector.

La relación (H/L) entre la altura total (H) de la escobilla de limpiaparabrisas (10) que separa el 20 borde superior (42) del deflector aerodinámico (16) del borde inferior de secado (40), y la anchura transversal total (L) de la escobilla de limpiaparabrisas (10), medida en el plano del elemento de endurecimiento (20),está comprendida entre 1,5 y 2 , caracterizada porque el plano inferior (AC) es prácticamente rectilíneo, y forma un ángulo agudo (B) con relación al borde inferior horizontal (AM) y se extiende prácticamente hasta el recto de una plano vertical mediano (PVM) del elemento central de 25 endurecimiento (20) y de la rasqueta inferior de secado (14).
2. Escobilla de limpiaparabrisas según la reivindicación anterior, caracterizada porque dicho ángulo agudo (B) está comprendido entre 5 y 35 grados.
3. Escobilla de limpiaparabrisas según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el radio R de dicho tramo intermedio cóncavo (CD) está comprendido entre un 50% y 70% de 30 dicha anchura total (L).
4. Escobilla de limpiaparabrisas según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dicho tramo superior (DE) de extremidad del lado hacia arriba es prácticamente rectilíneo y de orientación vertical.
5. Escobilla de limpiaparabrisas según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada 35 porque el tramo superior de extremidad (DE) del lado hacia arriba está prácticamente en arco de círculo convexo.
6. Escobilla de limpiaparabrisas según las reivindicaciones 4 ó 5 caracterizada porque dicho tramo superior (DE) de extremidad del lado hacia arriba se extiende sobre una altura vertical marginal (Hv) que está comprendida entre un 15% y ≤ 25% de la altura total (Hsp) del deflector aerodinámico (16). 40
7. Escobilla de limpiaparabrisas según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el lado hacia abajo (MF) del contorno triangular comprende un tramo superior (GF) que estáglobalmente paralelo a un tramo superior (DE) del lado hacia arriba (AE).
8. Escobilla de limpiaparabrisas según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el lado hacia abajo (MF) del contorno triangular comprende un tramo intermedio (JG) que está 45 globalmente paralelo a un tramo intermedio (CD) del lado hacia arriba (AE).
9. Escobilla de limpiaparabrisas según la reivindicación 7 que se toma en combinación con la reivindicación 4, caracterizada porque el tramo superior rectilíneo (GF) del lado hacia abajo (MF) se extiende en el recto del borde lateral hacia abajo (NQ) del elemento central de endurecimiento (20).
10. Escobilla de limpiaparabrisas según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, 50 caracterizada porque el lado hacia abajo (MF) del contorno triangular comprende un tramo inferior (MJ) en arco de círculo cóncavo.
11. Escobilla de limpiaparabrisas según la reivindicación anterior, caracterizada porque el punto (K) transversalmente el más interior del tramo inferior (MJ) en arco de circulo cóncavo del lado hacia abajo (MJ) está situado transversalmente en retirada hacia el interior con relación al borde lateral hacia abajo (NQ) del elemento central de endurecimiento (20).
12. Escobilla de limpiaparabrisas según la reivindicación anterior caracterizada porque la 5 distancia horizontal (P) que separa el dicho punto más interior del borde lateral hacia abajo del elemento central de soporte está comprendido entre un 15% y 25% de dicha anchura total (L).
13. Escobilla de limpiaparabrisas según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el tramo (EF) que delimita el borde superior (42) del deflector aerodinámico (16) es de forma semicircular. 10
14. Escobilla de limpiaparabrisas según la reivindicación 7, caracterizada porque el espesor € de la parte superior del deflector aerodinámico (16) que separa los dos tramos superiores verticales y rectilíneos (DE, FG) está comprendida entre un 8% y 15% de dicha anchura total (L).