ES2884094T3

ES2884094T3 - Sistema de elemento de limpieza para parabrisas de arco reducido para un vehículo

Info

Publication number: ES2884094T3
Application number: ES18708566T
Authority: ES
Inventors: Richard Shepherd
Original assignee: Siemens Mobility Inc
Current assignee: Siemens Mobility Inc
Priority date: 2017-03-02
Filing date: 2018-02-22
Publication date: 2021-12-10
Anticipated expiration: 2038-02-22
Also published as: CA3055178A1; EP3565746A1; CN110678364B; JP6931092B2; WO2018160421A1; CA3055178C; EP3565746B1; JP2020508931A; US20190375376A1; CN110678364A; US11351966B2

Abstract

Sistema (100) de elemento de limpieza para parabrisas que comprende: un brazo (110) de elemento de limpieza pivotante; una escobilla (120) de elemento de limpieza para limpiar una superficie (102); y un conjunto (130) de conector que acopla el brazo (110) de elemento de limpieza pivotante a la escobilla (120) de elemento de limpieza, comprendiendo el conjunto (130) de conector un primer elemento (140) de conexión acoplado directamente al brazo (110) de elemento de limpieza y un segundo elemento (150) de conexión acoplado directamente a la escobilla (120) de elemento de limpieza, en el que el primer elemento (140) de conexión y el segundo elemento (150) de conexión están acoplados entre sí de manera móvil, en el que una posición del primer elemento (140) de conexión con respecto al segundo elemento (150) de conexión se basa en una posición angular del brazo (110) de elemento de limpieza pivotante, en el que el primer elemento (140) de conexión tiene sustancialmente forma de U con una abertura (144), caracterizado porque el segundo elemento (150) de conexión está configurado de tal modo que el segundo elemento (150) de conexión se mueve o desliza en la abertura (144) durante una pasada (104) de elemento de limpieza.

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema de elemento de limpieza para parabrisas de arco reducido para un vehículo

Referencia cruzada a solicitudes relacionadas

Esta solicitud reivindica el beneficio de la solicitud provisional estadounidense n.° 62/466.057 presentada el 2 de marzo de 2017 en la Oficina Estadounidense de Patentes y Marcas.

Antecedentes

1. Campo

Los aspectos de la presente divulgación se refieren a un sistema de elemento de limpieza para parabrisas de arco reducido que puede utilizarse en relación con muchos tipos diferentes de vehículos. Un vehículo tal como se usa en el presente documento es un vehículo a motor o no a motor y puede ser por ejemplo un vehículo sobre carriles, un vehículo de motor, una embarcación o una aeronave.

2. Descripción de la técnica relacionada

Un elemento de limpieza para parabrisas, también denominado elemento de limpieza de superficie, es un dispositivo usado para retirar lluvia, nieve, hielo y residuos de una superficie tal como un parabrisas. Casi todos los vehículos, incluyendo vehículos de motor tales como coches y camiones, vehículos sobre carriles tales como locomotoras de tren, embarcaciones y algunas aeronaves, están equipados con tales elementos de limpieza que son habitualmente un requisito legal.

Un elemento de limpieza comprende generalmente un brazo de elemento de limpieza que pivota en un extremo y con una escobilla de elemento de limpieza larga unida de manera cercana al otro extremo del brazo de elemento de limpieza. El brazo de elemento de limpieza está accionado por un motor, a menudo un motor eléctrico, aunque también se usa accionamiento neumático en algunos vehículos. La escobilla de elemento de limpieza rota en vaivén por el parabrisas desalojando agua u otras precipitaciones de su superficie. La velocidad del brazo de elemento de limpieza es normalmente ajustable, con varias velocidades continuas y a menudo una o más configuraciones intermitentes. La mayoría de los automóviles usan dos brazos de tipo radial sincronizados, mientras que muchos vehículos comerciales usan uno o más brazos de pantógrafo.

El documento EP 1176069 A2 describe un elemento de limpieza para parabrisas para parabrisas que tienen una superficie curva, particularmente para máquinas de movimiento de tierras y similares, que comprende un primer brazo y un segundo brazo que están conectados de manera rotatoria, en un extremo, a una placa que soporta en una región hacia abajo una escobilla de elemento de limpieza para parabrisas. De ese modo la escobilla está conectada de manera articulada a la placa de modo que puede mantenerse siempre en ángulo recto con respecto a la superficie del parabrisas que va a limpiarse.

El documento WO 2005/054019 A1 describe un elemento de limpieza para parabrisas con una disposición de brazo de articulación que comprende un primer par de brazos y un segundo par de brazos a los que están conectados el primer par de brazos de tal manera que pueden pivotar, estando el primer par de brazos unidos a un chasis de tal manera que pueden pivotar y estando el segundo par de brazos unidos a una escobilla de elemento de limpieza para parabrisas de tal manera que pueden pivotar. El elemento de limpieza para parabrisas se caracteriza porque comprende, adicionalmente, un medio para controlar la magnitud de un ángulo entre el primer par de brazos y el segundo par de brazos en sincronía con el pivotado del primer par de brazos.

El documento WO 2016/174293 A1 describe por ejemplo un dispositivo de elemento de limpieza para parabrisas para grandes parabrisas curvos, que comprende brazos primero y segundo conectados entre sí de manera articulada en un extremo distal por un espaciador principal y que pueden hacerse funcionar alternativamente.

Sumario

Un primer aspecto de la presente divulgación proporciona un sistema de elemento de limpieza para parabrisas que comprende las características de la reivindicación 1.

Un segundo aspecto de la presente divulgación proporciona un vehículo que comprende un sistema de elemento de limpieza para parabrisas tal como se describe en el presente documento.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 ilustra una primera vista en perspectiva de un sistema de elemento de limpieza para parabrisas según un ejemplo de realización de la presente divulgación.

La figura 2 ilustra una segunda vista en perspectiva de un sistema de elemento de limpieza para parabrisas según un ejemplo de realización de la presente divulgación.

La figura 3 ilustra una vista en perspectiva de una sección de un vehículo ferroviario que incluye un sistema de elemento de limpieza para parabrisas según un ejemplo de realización de la presente divulgación.

Las figuras 4 a 6 ilustran múltiples vistas en perspectiva de un sistema de elemento de limpieza para parabrisas en diferentes posiciones según ejemplos de realización de la presente divulgación.

Descripción detallada

Para facilitar la comprensión de las realizaciones, principios, y características de la presente divulgación, se explican a continuación en el presente documento con referencia a la implementación en realizaciones ilustrativas. En particular, se describen en el contexto de ser un sistema de elemento de limpieza para parabrisas para un vehículo. Las realizaciones de la presente divulgación, sin embargo, no se limitan a su uso en los sistemas o métodos descritos.

Está previsto que los componentes y materiales descritos a continuación en el presente documento como constituyentes de las diversas realizaciones sean ilustrativos y no restrictivos. Está previsto que muchos componentes y materiales adecuados que realizarían la misma o una función similar que los materiales descritos en el presente documento estén abarcados dentro del alcance de realizaciones de la presente divulgación.

Los sistemas de elemento de limpieza para parabrisas conocidos incluyen brazos de elemento de limpieza que pueden dejar zonas sin limpiar. Por ejemplo, los sistemas de elementos de limpieza actuales pueden describir una trayectoria de movimiento que tiene un arco alto en una zona central del parabrisas que tiende a dejar una visibilidad pobre donde es más necesario, en la zona central, particularmente en una zona central inferior del parabrisas.

La presente divulgación proporciona un sistema de elemento de limpieza para parabrisas mejorado, específicamente un sistema de elemento de limpieza para parabrisas de arco reducido, que puede utilizarse en relación con muchos tipos diferentes de vehículos. Modificando una posición, específicamente la altura, de una escobilla de elemento de limpieza a medida que la escobilla de elemento de limpieza pasa por una trayectoria de movimiento (durante una pasada de elemento de limpieza), puede reducirse o hacerse más pequeño el arco realizado por la escobilla de elemento de limpieza, dejando de ese modo menos zonas sin limpiar, en particular dentro de la zona central inferior del parabrisas y mejorando la visibilidad.

La figura 1 y la figura 2 ilustran vistas en perspectiva primera y segunda de un sistema 100 de elemento de limpieza para parabrisas según ejemplos de realización de la presente divulgación.

El sistema 100 de elemento de limpieza para parabrisas comprende un brazo 110 de elemento de limpieza pivotante y una escobilla 120 de elemento de limpieza para limpiar una superficie 102. La superficie 102 es un parabrisas de un vehículo, por ejemplo un parabrisas de un vehículo ferroviario. Un conjunto 130 de conector acopla el brazo 110 de elemento de limpieza pivotante a la escobilla 120 de elemento de limpieza. El conjunto 130 de conector comprende una pluralidad de elementos de conexión que incluyen un primer elemento 140 de conexión, un segundo elemento 150 de conexión y un tercer elemento 160 de conexión.

El primer elemento 140 de conexión está en un extremo acoplado directamente al brazo 110 de elemento de limpieza. El segundo elemento 150 de conexión está en un extremo acoplado directamente a la escobilla 120 de elemento de limpieza. El primer elemento 140 de conexión y el segundo elemento 150 de conexión están en los otros extremos, respectivamente, acoplados entre sí de manera móvil, en el que una posición del primer elemento 140 de conexión con respecto al segundo elemento 150 de conexión se basa en (o depende de) una posición angular del brazo 110 de elemento de limpieza pivotante (véase también el ángulo a en la figura 3). Específicamente, la posición del primer elemento 140 de conexión con respecto al segundo elemento 150 de conexión cambia basándose en la posición angular (que cambia) del brazo 110 de elemento de limpieza pivotante durante una pasada 104 de elemento de limpieza, porque la posición angular del brazo 110 de elemento de limpieza pivotante cambia durante la pasada 104.

Una pasada 104 de elemento de limpieza tal como se usa en el presente documento incluye un ciclo de un movimiento oscilante alternativo del brazo 110 de elemento de limpieza con la escobilla 120 de elemento de limpieza, cuando el sistema 100 de elemento de limpieza está en funcionamiento. El brazo 110 de elemento de limpieza pivotante se mueve desde un lado de la superficie 102 (parabrisas) hasta el otro, en la que un ciclo del movimiento oscilante alternativo incluye un movimiento de este tipo del brazo 110 de elemento de limpieza desde un lado hasta el otro.

Más específicamente, la posición angular del brazo 110 de elemento de limpieza pivotante modifica la altura de la escobilla 120 de elemento de limpieza durante la pasada 104 de elemento de limpieza de tal modo que se reduce un arco de una trayectoria 320 de movimiento de la escobilla 120 de elemento de limpieza (véase la figura 3). La altura de la escobilla 120 de elemento de limpieza se usa en el presente documento como la posición de la escobilla 120 de elemento de limpieza en la superficie 102 en una dirección vertical Y. La posición de la escobilla 120 de elemento de limpieza en la dirección vertical Y se reduce o se hace más pequeña, de modo que la escobilla 120 de elemento de limpieza proporciona más cobertura en una zona central inferior de la superficie 102 durante la pasada 104. En un ejemplo de realización, el brazo 110 de elemento de limpieza comprende un primer elemento 112 de brazo y un segundo elemento 114 de brazo, dispuestos en paralelo. El primer elemento 140 de conexión está acoplado a ambos elementos 112, 114 de brazo. Debe observarse que el brazo 110 de elemento de limpieza puede comprender sólo un elemento de brazo, en el que el primer elemento 140 de conexión estaría conectado sólo entonces al único elemento de brazo.

Con referencia adicional a la figura 1 y la figura 2, el primer elemento 140 de conexión comprende sustancialmente una forma de U, en el que la abertura 144 de la U está orientada hacia arriba (en la dirección vertical Y). El segundo elemento 150 de conexión está configurado de tal modo que puede moverse o deslizar al interior de la abertura 144 de la U del primer elemento 140 de conexión durante la pasada 104 de elemento de limpieza. El segundo elemento 150 de conexión puede estar configurado como una articulación alargada, también denominada en el presente documento articulación 150 de altura de escobilla.

Los elementos 140, 150 de conexión primero y segundo están acoplados de manera móvil entre sí por una articulación 142 de acoplamiento, que puede ser por ejemplo un perno o una varilla o un árbol. La articulación 142 de acoplamiento comprende un eje que se extiende en la dirección horizontal X y puede describirse como un tipo de cojinete para los elementos 140, 150 de conexión, dado que ambos elementos 140, 150 de conexión primero y segundo rotan alrededor del eje de la articulación 142 de acoplamiento durante la pasada 104 de elemento de limpieza. Rotando alrededor del eje de la articulación 142 de acoplamiento, los elementos 140, 150 de conexión primero y segundo cambian la(s) posición/es uno con respecto al otro.

El conjunto 130 de conector comprende además un tercer elemento 160 de conexión acoplado entre el segundo elemento 150 de conexión y el brazo 110 de elemento de limpieza. El tercer elemento de conexión puede observarse de la mejor manera en la figura 2. El tercer elemento 160 de conexión proporciona soporte y estabilidad entre el segundo elemento 150 de conexión y el brazo 110 de elemento de limpieza, especialmente durante el movimiento del brazo 110 de elemento de limpieza. Además, el tercer elemento 160 de conexión empuja o tira del segundo elemento 150 de conexión durante las pasadas de elemento de limpieza.

Con referencia adicional a la figura 2, el tercer elemento 160 de conexión comprende múltiples componentes que incluyen una biela 162, una articulación 164 oscilante, y una articulación 166 en V, estando la articulación 164 oscilante acoplada de manera móvil entre la biela 162 y la articulación 166 en V. La articulación 166 en V comprende dos elementos 167 de articulación en V (que forman la “V”), en la que un elemento 167 de articulación en V está acoplado al elemento 112 de brazo, y el otro elemento 167 de articulación en V está acoplado al elemento 114 de brazo del brazo 110 de elemento de limpieza, por ejemplo por pernos 168. Los elementos 167 de articulación en V pueden rotar alrededor de un eje de los pernos 168 durante la pasada 104 de elemento de limpieza.

La articulación 164 oscilante está acoplada a la articulación 166 en V en un extremo y acoplada a la biela 162 en el otro extremo. Las conexiones 163, 165 entre la articulación 164 oscilante y la articulación 166 en V y la articulación 164 oscilante y la biela 162 son de tal modo que la articulación 164 oscilante puede oscilar o pivotar durante las pasadas 104 de elemento de limpieza.

La figura 3 ilustra una vista en perspectiva de una sección de un vehículo 300 que incluye un sistema 100 de elemento de limpieza para parabrisas según un ejemplo de realización de la presente divulgación.

El vehículo 300 puede ser un vehículo a motor o no a motor tal como por ejemplo un vehículo ferroviario, un vehículo de motor incluyendo coches, autocares y autobuses, una embarcación, una aeronave, una nave espacial etc. Las realizaciones dadas a conocer en el presente documento se describen principalmente en relación con vehículos ferroviarios, tales como por ejemplo tranvías, vehículos de tren ligeros, lanzaderas (de aeropuerto) automáticas, metros, trenes de cercanías, EMU (unidades múltiples eléctricas), DMU (unidad múltiple diésel), y trenes de alta velocidad, etc.

El vehículo 300 comprende un sistema 100 de elemento de limpieza para parabrisas tal como se describe en detalle con referencia a la figura 1 y la figura 2. El sistema 100 de elemento de limpieza para parabrisas comprende un brazo 110 de elemento de limpieza pivotante y una escobilla 120 de elemento de limpieza para limpiar la superficie 102. La superficie 102 es un parabrisas del vehículo 300. Un conjunto 130 de conector acopla el brazo 110 de elemento de limpieza pivotante a la escobilla 120 de elemento de limpieza.

La figura 3 ilustra una trayectoria 310 de movimiento convencional de un sistema de elemento de limpieza convencional y una trayectoria 320 de movimiento de arco reducido del sistema 100 de elemento de limpieza mejorado tal como se da a conocer en el presente documento. Durante las pasadas 104 de elemento de limpieza, el brazo 110 de elemento de limpieza mueve la escobilla 120 de elemento de limpieza en la dirección horizontal X (es decir, desde un lado de la superficie 102 de parabrisas hasta el otro lado) así como en la dirección vertical Y que crea la trayectoria 320 de movimiento.

El sistema 100 de elemento de limpieza está configurado de tal manera que se modifica la trayectoria 320 de movimiento de la escobilla 120 de elemento de limpieza y comprende un arco reducido comparado con un arco de la trayectoria 310 de movimiento convencional. Tal modificación y reducción del arco de la trayectoria 320 de movimiento se consigue por el conjunto 130 de conector que acopla el brazo 110 de elemento de limpieza a la escobilla 120 de elemento de limpieza.

La posición angular del brazo 110 de elemento de limpieza pivotante, basándose en el ángulo a , modifica la altura de la escobilla 120 de elemento de limpieza del conjunto 130 de conector durante la pasada 104 de elemento de limpieza de tal modo que se reduce el arco de la trayectoria 320 de movimiento. La altura de la escobilla 120 de elemento de limpieza se usa en el presente documento como la posición de la escobilla 120 de elemento de limpieza en la superficie 102 en una dirección vertical Y. La posición de la escobilla 120 de elemento de limpieza en la dirección vertical Y se reduce o se hace más pequeña, de modo que la escobilla 120 de elemento de limpieza proporciona más cobertura en una zona central inferior de la superficie 102 durante la pasada 104.

Las figuras 4 a 6 ilustran múltiples vistas en perspectiva del sistema 100 de elemento de limpieza para parabrisas en diferentes posiciones según ejemplos de realización de la presente divulgación.

La figura 4 ilustra el sistema 100 de elemento de limpieza en una posición estacionada. En la posición estacionada, el brazo 110 de elemento de limpieza y la articulación 164 oscilante del tercer elemento 160 de conexión guardan su ángulo más abierto (véase el ángulo a de la figura 3). El primer elemento 140 de conexión y el segundo elemento 150 de conexión, acoplados por la articulación 142, están lo más alejado uno del otro. El segundo elemento 150 de conexión está fuera de la abertura 144 de la U del primer elemento 140 de conexión con forma de U.

Con referencia a la figura 5, después de que la pasada 104 de elemento de limpieza haya comenzado y durante la pasada 104 de elemento de limpieza, los elementos 140, 150 de conexión primero y segundo se acercan uno al otro, en la que el segundo elemento 150 de conexión se mueve o desliza al interior de la abertura 144 de la U del elemento 140 con forma de U. Además, la biela 162 tira del segundo elemento 150 de conexión (articulación de altura de escobilla) en la dirección vertical Y hasta su posición más baja (hacia abajo) que se alcanza cuando la escobilla 120 de elemento de limpieza está en la posición central en la superficie 102. A medida que los elementos 112, 114 de brazo de elemento de limpieza del brazo 110 de elemento de limpieza se mueven hacia el centro de la superficie 102, se alinean con la escobilla 120 de elemento de limpieza. La articulación 164 oscilante también se alinea con la escobilla 120 de elemento de limpieza tirando de ese modo de la articulación 150 de altura de escobilla hacia abajo.

La figura 6 ilustra el sistema 100 de elemento de limpieza en la posición central. En el momento en el que la escobilla 120 de elemento de limpieza está centrada en la superficie 102 de parabrisas, el brazo 110 de elemento de limpieza, la escobilla 120 de elemento de limpieza, la biela 162 y la articulación 164 oscilante están alineados. La biela 162 ha tirado de la escobilla 120 de elemento de limpieza hasta su posición más baja (con respecto al primer elemento 140 de conexión) en la dirección vertical Y para proporcionar una buena cobertura de limpieza en la zona central inferior de la superficie 102 de parabrisas. Después de que la escobilla 120 de elemento de limpieza haya pasado por la posición central y durante el movimiento de la escobilla 120 de elemento de limpieza hacia el/los lado(s) de la superficie 102 de parabrisas, la biela 162 empuja el segundo elemento 150 de conexión (articulación de altura de escobilla) hasta su posición más alta (hacia arriba) en la dirección vertical Y.

Usando el sistema 100 de elemento de limpieza mejorado, se modifica el movimiento de la escobilla 120 de elemento de limpieza en la dirección vertical Y (el movimiento vertical es menor o se reduce), porque parte del movimiento vertical se transfiere desde la escobilla 120 de elemento de limpieza hasta el conjunto 130 de conector. Por tanto, se proporciona más cobertura de elemento de limpieza en la zona central inferior de la superficie 102 que mejora la visibilidad para el/los operario(s) del vehículo 300.

Los ejemplos de realización descritos en el presente documento son ilustrativos, y pueden introducirse muchas variaciones sin alejarse del alcance de las reivindicaciones adjuntas. Por ejemplo, pueden combinarse elementos y/o características de diferentes ejemplos de realización entre sí y/o sustituirse entre sí dentro del alcance de esta divulgación y las reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Sistema (100) de elemento de limpieza para parabrisas que comprende:

un brazo (110) de elemento de limpieza pivotante;

una escobilla (120) de elemento de limpieza para limpiar una superficie (102); y

un conjunto (130) de conector que acopla el brazo (110) de elemento de limpieza pivotante a la escobilla (120) de elemento de limpieza, comprendiendo el conjunto (130) de conector un primer elemento (140) de conexión acoplado directamente al brazo (110) de elemento de limpieza y un segundo elemento (150) de conexión acoplado directamente a la escobilla (120) de elemento de limpieza,

en el que el primer elemento (140) de conexión y el segundo elemento (150) de conexión están acoplados entre sí de manera móvil, en el que una posición del primer elemento (140) de conexión con respecto al segundo elemento (150) de conexión se basa en una posición angular del brazo (110) de elemento de limpieza pivotante, en el que el primer elemento (140) de conexión tiene sustancialmente forma de U con una abertura (144),

caracterizado porque el segundo elemento (150) de conexión está configurado de tal modo que el segundo elemento (150) de conexión se mueve o desliza en la abertura (144) durante una pasada (104) de elemento de limpieza.

2. Sistema (100) de elemento de limpieza para parabrisas según la reivindicación 1,

en el que la posición del primer elemento (140) de conexión con respecto al segundo elemento (150) de conexión cambia basándose en la posición angular del brazo (110) de elemento de limpieza pivotante durante una pasada (104) de elemento de limpieza.

3. Sistema (100) de elemento de limpieza para parabrisas según la reivindicación 1 ó 2,

en el que la posición angular del brazo (110) de elemento de limpieza pivotante modifica la altura de la escobilla (120) de elemento de limpieza durante la pasada (104) de elemento de limpieza de tal modo que se reduce un arco de una trayectoria (320) de movimiento de la escobilla (120) de elemento de limpieza.

4. Sistema (100) de elemento de limpieza para parabrisas según la reivindicación 1, 2 ó 3,

en el que el conjunto (130) de conector comprende además un tercer elemento (160) de conexión acoplado entre el segundo elemento (140) de conexión y el brazo (110) de elemento de limpieza.

5. Sistema (100) de elemento de limpieza para parabrisas según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el primer elemento (140) de conexión y el segundo elemento (150) de conexión están acoplados entre sí por una articulación (142) que comprende un eje en una dirección horizontal (X), en el que los elementos (140, 150) de conexión primero y segundo rotan alrededor del eje durante la trayectoria (104) de movimiento del brazo (110) de elemento de limpieza.

6. Sistema (100) de elemento de limpieza para parabrisas según la reivindicación 4,

en el que el tercer elemento (160) de conexión comprende una biela (162), una articulación (164) oscilante, y una articulación (166) en V, estando la articulación (164) oscilante acoplado de manera móvil entre la biela (162) y la articulación (166) en V.

7. Sistema (100) de elemento de limpieza para parabrisas según la reivindicación 6,

en el que la articulación (166) en V comprende elementos 167 de articulación en V,

en el que el brazo (110) de elemento de limpieza comprende un primer elemento (112) de brazo y un segundo elemento (114) de brazo, y en el que los elementos 167 de articulación en V están conectados a elementos (112, 114) de brazo primero y segundo.

8. Sistema (100) de elemento de limpieza para parabrisas según la reivindicación 6,

en el que el brazo (110) de elemento de limpieza, la escobilla (120) de elemento de limpieza, la biela (162) y la articulación (164) oscilante están alineados cuando la escobilla (120) de elemento de limpieza está en una posición central en la superficie (102).

9. Vehículo (200) que comprende un sistema de elemento de limpieza para parabrisas (100) según las reivindicaciones 1-8.

10. Vehículo (200) según la reivindicación 9, en el que el vehículo (200) es un vehículo ferroviario.