專利名稱：刮水臂的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按權(quán)利要求1的前序部分所述的一種刮水臂。
該鉸接件在其指向緊固件的端部具有一個(gè)用于拉力彈簧的彈簧腔室。該彈簧腔室向汽車玻璃板方向敞開，而且向著刮水桿方向有一個(gè)具有第一緊固點(diǎn)的槽形的擴(kuò)展，拉力彈簧的止動(dòng)鉤就掛住在該緊固點(diǎn)上。在拉力彈簧的另一端設(shè)有一個(gè)C形鉤，其掛住在緊固件的懸掛裝置上，該懸掛裝置用作為第二緊固點(diǎn)。鉸接件還通過一個(gè)轂套支承在一個(gè)螺栓狀的鉸接軸上，該鉸接軸布置在緊固件的對著鉸接件的第一部位里。這樣形成的鉸接件，也稱之為擺出鉸接件，以及拉力彈簧的懸掛裝置就這樣相互布置，從而使拉力彈簧在汽車玻璃板的方向上拉緊鉸接件和帶刮水片的刮水桿。
為了清洗或者安裝刮水片，將刮水器的鉸接件從汽車玻璃板上擺出。同時(shí)使鉸接件圍繞擺出鉸接件的鉸接軸線回轉(zhuǎn)，其中拉力彈簧就到達(dá)一個(gè)位置，在此位置上拉力彈簧將鉸接件拉向一個(gè)支承在緊固件上并限制住回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的擋塊。
緊固件的第二部位在其自由端上有一個(gè)驅(qū)動(dòng)軸，該驅(qū)動(dòng)軸支承在一個(gè)刮水器軸承里并經(jīng)過一個(gè)曲柄和一個(gè)連桿由一個(gè)刮水器電機(jī)驅(qū)動(dòng)。該電機(jī)由一個(gè)薄板固定住，該薄板固定在汽車車身上并包含有一個(gè)刮水器軸承。刮水器軸承本身往往就作為緊固位置，其方法是使它們伸出通過汽車車身的孔并在減震的、橡膠彈性的元件的中間位置與汽車車身用螺栓連接住。
驅(qū)動(dòng)軸的突出車身的端部在發(fā)生碰撞行人事故時(shí)是導(dǎo)致受傷的重要危險(xiǎn)源。歐共體的汽車撞車事故規(guī)定的草案(EC III/5021/96 EN)就規(guī)定了關(guān)于在汽車頂蓋部位在刮水器裝置中的碰撞行人事故的最大加速度值，就是所謂的頭部受傷判據(jù)。這種判據(jù)用通常的刮水器裝置是達(dá)不到的，即使汽車頂蓋將驅(qū)動(dòng)軸覆蓋住，因?yàn)榧词乖谶@種情況下也不能確保在汽車頂蓋和驅(qū)動(dòng)軸之間的間距足夠大，尤其在頂蓋間隙較小時(shí)。
用于補(bǔ)救的一種可能的變化形式在于使驅(qū)動(dòng)軸的端部進(jìn)一步轉(zhuǎn)移到電機(jī)腔內(nèi)。汽車制造商要求在汽車頂蓋和驅(qū)動(dòng)軸端之間的最小間距為65-85mm。由此也使其與鉸接件的間距加大了，因而必須要有一個(gè)較長的緊固件。此外緊固件至少在刮水時(shí)總還是伸入行人的碰撞范圍內(nèi)。
由專利DE 198 03 344 A1已知有一種刮水器裝置，其具有一個(gè)可滑移的驅(qū)動(dòng)軸。按該文獻(xiàn)當(dāng)具有一個(gè)規(guī)定大小的軸向力從外面作用在軸端上時(shí)，驅(qū)動(dòng)軸的伸出端就移動(dòng)到汽車車身里。為了阻尼緩沖，在一個(gè)向里作用的驅(qū)動(dòng)軸擋塊和一個(gè)與車身固定連接部分之間或者在一個(gè)這樣的部分與車身之間設(shè)置了這樣的機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)在臨界的軸向力作用下就會在軸向方向上產(chǎn)生塑性的和/或彈性的變形，從而使驅(qū)動(dòng)軸端部限定地滑入電機(jī)腔內(nèi)。這樣的機(jī)構(gòu)可以是一種塑性可變形的套管，其相宜地具有一個(gè)在軸向方向上成波浪形的部位，或者是薄壁的盤狀元件，這些元件各個(gè)可根據(jù)滑動(dòng)行程多個(gè)一起作用地成序列布置。這些元件可以與驅(qū)動(dòng)軸或者與其它相鄰的構(gòu)件具有很小的間隙，從而使它們在發(fā)生變形時(shí)就貼靠在這些構(gòu)件上并通過摩擦而加強(qiáng)減震作用。最后，這些機(jī)構(gòu)的布置應(yīng)使它們在臨界軸向力的作用下被壓入并相互拉開。另外向著刮水器軸承的軸承座的驅(qū)動(dòng)軸可以通過具有一個(gè)薄弱位置的形狀連接元件在軸向鎖緊住，這些連接元件在臨界軸向力作用下折斷或者彎曲入一個(gè)自由腔室內(nèi)。這類薄弱位置可以用缺口、孔或者剪力銷來實(shí)現(xiàn)。盡管這種原理的若干解決方案在結(jié)構(gòu)上是很復(fù)雜的，但在驅(qū)動(dòng)軸端部位處發(fā)生碰撞時(shí)，還是很有效的。
在本發(fā)明的一種設(shè)計(jì)方案中，緊固件的薄弱位置構(gòu)成使刮水臂折彎的裝置。更合理的是這種裝置作為緊固件的側(cè)壁里的缺口和/或者孔構(gòu)成，而且布置在指向驅(qū)動(dòng)軸的一端。一個(gè)或多個(gè)缺口和/或穿孔削弱了緊固件的在碰撞方向上有效橫斷面，因而在發(fā)生碰撞時(shí)，由于有一個(gè)相應(yīng)很大的力作用在刮水臂上，使緊固件有目的地在該位置處折斷并將刮水臂壓至汽車玻璃板。事故之后無論如何都必須更換該刮水臂。比較有利的是這種方案以較少的結(jié)構(gòu)成本就能實(shí)現(xiàn)，而且并不要求有附加的構(gòu)件。但它也可以附加于其它已知的措施來應(yīng)用，這是由于在一個(gè)到驅(qū)動(dòng)軸的間距內(nèi)發(fā)生碰撞時(shí)而且驅(qū)動(dòng)軸的滑移由于逆轉(zhuǎn)力矩而比較困難時(shí)，它也是有效的。
作為另外一種變化形式，用于折彎的裝置由一個(gè)鉸接件構(gòu)成，這種鉸接件將與驅(qū)動(dòng)軸牢固連接以及緊固件的作為單獨(dú)構(gòu)件構(gòu)成的第二部位與同樣也作為單獨(dú)構(gòu)件構(gòu)成的第一部位相連接。該鉸接件的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)在擺動(dòng)方向上由一個(gè)擋塊限止住。該擋塊支承住了由拉力彈簧所施加的將刮水臂壓在汽車玻璃板上的壓緊力，而且阻止了在刮水器擺出時(shí)緊固件發(fā)生屈服。發(fā)生碰撞時(shí)該緊固件在緊固件的第一部分上在向著汽車玻璃板方向上產(chǎn)生屈服，其方法是它圍繞鉸接件的軸線翻轉(zhuǎn)。為了在刮水臂的擺出位置上平衡鉸接件和固定在鉸接件上的刮水器構(gòu)件的重量，合理地是設(shè)置一個(gè)拉力彈簧形式的彈簧，其作用線位于鉸接軸線和擋塊之間，而且該彈簧就作用在緊固件的上述二個(gè)構(gòu)件上。
為了更穩(wěn)固地形成一個(gè)運(yùn)輸位置和擺出位置，有利的是將鉸接件設(shè)計(jì)為止動(dòng)鉸接件，此時(shí)當(dāng)?shù)谝粯?gòu)件相對于第二構(gòu)件擺動(dòng)時(shí)，由一個(gè)對應(yīng)于工作位置和運(yùn)輸位置的止動(dòng)位置發(fā)出的彈簧的預(yù)緊力就增加了。這可以通過將彈簧的緊固點(diǎn)布置在相對于鉸接軸銷的第二構(gòu)件上來實(shí)現(xiàn)，其方法是它向著驅(qū)動(dòng)軸偏置布置。此外與彈簧的作用線有關(guān)，可以在止動(dòng)位置兩邊都設(shè)置有相應(yīng)設(shè)計(jì)的止動(dòng)面或止動(dòng)凸塊。
在一種變化形式中鉸接件具有一個(gè)在緊固件的一個(gè)構(gòu)件上一起成形的具有一個(gè)支承孔的轂套，該支承孔在緊固件的縱向方向上作為長孔構(gòu)成，并且在該長孔中嚙入一個(gè)鉸接軸銷，該鉸接軸銷成形在緊固件的第二構(gòu)件上。該長孔為了更便于裝配而向緊固件方向敞開。在工作狀態(tài)下上述二個(gè)構(gòu)件通過鉸接軸銷和擋塊而相互支承住并由彈簧固定保持在該位置上。彈簧的預(yù)緊力用于使緊固件的預(yù)裝配構(gòu)件在它們運(yùn)輸過程中不會分解散開。若有一個(gè)臨界碰撞力作用在刮水臂上，那么彈簧力就被克服，而且緊固件的第一構(gòu)件向汽車玻璃板折彎。緊固件的折彎部位這樣工作，從而使得擺出鉸接件從工作位置處擺出一小部分。有利的是對于這種變化形式來說可以很簡單地重新建立起刮水臂的工作狀態(tài)，其方法是這二個(gè)鉸接件又?jǐn)[動(dòng)退回至它們的起始位置處或者自動(dòng)地?cái)[動(dòng)退回。先決條件是刮水臂的這些構(gòu)件都沒有因?yàn)榕鲎捕l(fā)生損傷。
由于止動(dòng)鉸接件和擺出鉸接件具有類似的作用方式，并且通過一個(gè)拉力彈簧張緊，因而在本發(fā)明的一種設(shè)計(jì)方案中對這二者只規(guī)定了一種共同的拉力彈簧，這種彈簧借助于一個(gè)位于鉸接件上的第一緊固點(diǎn)和緊固件的第一部分上的第二緊固點(diǎn)之間的牽引件繩索而固定住。該拉力彈簧可以配置于緊固件或者鉸接件。而且這個(gè)變化形式即使沒有擺出鉸接件的C形鉤也是可以的，因而在刮水臂和汽車玻璃板之間只需要較少的空間位置。
對于本發(fā)明的所有變化形式來說，原則上在刮水臂的整個(gè)活動(dòng)范圍內(nèi)和停止位置處都為防止受傷而采取了防護(hù)措施。此外刮水臂的基本的和經(jīng)受過考驗(yàn)的結(jié)構(gòu)仍然可以保持。同樣的思想也適合于制造刮水臂的生產(chǎn)方法。按本發(fā)明的在刮水臂的個(gè)別構(gòu)件方面的變化只要求較少的增加費(fèi)用，例如由于注塑工具或者彎曲工具造成的。
圖7經(jīng)過一個(gè)處于折彎位置的刮水臂的縱向截面；圖8-9

圖1方案的變化形式；圖10經(jīng)過一個(gè)處于待更換位置的刮水片的刮水臂的縱向截面。
刮水臂10的緊固件12緊配合在驅(qū)動(dòng)軸20的自由端上?？拷?qū)動(dòng)軸20該緊固件12在其U形輪廓的側(cè)壁里有一個(gè)缺口34和一個(gè)穿孔36。由于這些使橫斷面削弱，因而如果發(fā)生碰撞行人事故這個(gè)橫斷面就作為薄弱位置，緊固件12就在該位置上沿碰撞力54的方向易于屈服和/或折斷。同時(shí)應(yīng)這樣來選擇缺口34和穿孔36的尺寸和數(shù)量，使得緊固件12在正常條件下，即使是大雪天氣下也不會折斷。由缺口34和穿孔36所標(biāo)定的薄弱位置將緊固件12分成第一部位16和第二部位18，前者朝向鉸接件14并在碰撞時(shí)發(fā)生折彎，而后者則緊固在驅(qū)動(dòng)軸20上。
在本發(fā)明的一種設(shè)計(jì)方案中使緊固件12產(chǎn)生規(guī)定的折彎的裝置是由一個(gè)鉸接件42構(gòu)成的(圖2)。這個(gè)鉸接件將作為單獨(dú)構(gòu)件構(gòu)成的緊固件12的第一可折彎部位16和第二與驅(qū)動(dòng)軸20牢固相連的同樣也作為單獨(dú)構(gòu)件構(gòu)成的部位18連接在一起。擋塊56限制了鉸接件42在擺出方向上的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而使其沿汽車玻璃板可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，其中緊固件12的第一構(gòu)件16的構(gòu)成擋塊56的端部跟隨著一個(gè)圓弧形的輪廓64，其具有圍繞鉸接軸銷48的半徑66。在刮水臂10的工作位置上由于拉伸彈簧28的力的作用第一構(gòu)件16用擋塊56壓向第二構(gòu)件18并因而將對刮水臂10的壓緊力的反作用力傳遞到驅(qū)動(dòng)軸20上。為了在擺出位置上(圖10)平衡鉸接件14的重量和與此連接的玻璃刮水器的部分的重量并且為了使這個(gè)位置上的緊固件12保持在一個(gè)伸展的位置，比較合理地是設(shè)置一個(gè)彈簧46，它用一端掛在第一構(gòu)件16的一個(gè)銷釘38上，并用其另一端掛住在第二構(gòu)件18的一個(gè)銷釘40上(圖2)。作為拉伸彈簧構(gòu)成的彈簧46的作用線位于擋塊56和鉸接軸銷48之間，從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的平衡。
位置的穩(wěn)定性可以通過以下途徑來改善將鉸接件42設(shè)計(jì)為止動(dòng)鉸接件，其中彈簧46的預(yù)緊力在向著止動(dòng)位置的二側(cè)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向上明顯地增加，其方法是加大銷釘38，40之間的間距。這可以通過將第二構(gòu)件上的銷釘40相對于鉸接軸銷48作相應(yīng)的布置來實(shí)現(xiàn)，例如使它向驅(qū)動(dòng)軸20方向偏置。另一種方法就是使構(gòu)件16，18通過止動(dòng)面50，52或者止動(dòng)凸塊相互支承住，在轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)這些止動(dòng)面或凸塊就彼此相對地移置構(gòu)件16，18，其中鉸接軸銷48可以在一個(gè)轂套里運(yùn)動(dòng)，這個(gè)轂套的橫斷面作為長孔44構(gòu)成(圖4)。在緊固件12的縱向方向上伸展的長孔44為使裝配更簡單可以在向鉸接件14敞開(圖5)。止動(dòng)面50，52可以設(shè)定在第一和第二構(gòu)件16，18之間的任意的適合的位置上，例如在第一構(gòu)件16的U形輪廓橫斷面的側(cè)壁的端部位置處(圖5和6)。
發(fā)生碰撞時(shí)碰撞力54作用在緊固件12上，并且緊固件12的第一構(gòu)件16折彎。此時(shí)鉸接軸銷48就構(gòu)成了旋轉(zhuǎn)軸線，而且第一構(gòu)件16沿著止動(dòng)面50，52上發(fā)生滑動(dòng)，其中彈簧46的預(yù)緊力首先提高。最終刮水臂10處于圖7所示的位置。碰撞力54造成了即使是鉸接件14也從工作位置的伸展位置處擺開了。然而由于拉力彈簧28的相應(yīng)的尺寸配置就確保了鉸接件14不會完全向上擺動(dòng)到擺出位置(圖10)碰撞之后這二個(gè)鉸接件22，42又可以復(fù)位。同時(shí)緊固件12的第一構(gòu)件16的U形輪廓的指向驅(qū)動(dòng)軸20的端部就形成了一個(gè)擋塊56。該擋塊56阻止了第一構(gòu)件16一方面在玻璃刮水器的壓緊力作用下以及另一方面在鉸接構(gòu)件14擺出時(shí)都不會向外折彎。
在本發(fā)明的另外一種設(shè)計(jì)方案中，設(shè)定擺出鉸接件22和止動(dòng)鉸接件42用一個(gè)共同的拉力彈簧28或46，這種彈簧借助一個(gè)繩索牽引件58緊固在作為鉸接件14上的第一緊固點(diǎn)的吊環(huán)26和作為第二構(gòu)件18上的第二緊固點(diǎn)的銷釘40之間(圖8，圖9)。繩索牽引件58在擺出鉸接件22部位處的、緊固件12上的二個(gè)導(dǎo)向元件60之間導(dǎo)向。
在圖10中鉸接件14幾乎垂直向上地?cái)[出，以便能夠更換在此圖中未示出的刮水片。在該位置上比較合理地是，一個(gè)彈性的擋塊62，例如一個(gè)橡皮緩沖器，它在擺出鉸接件22部位中布置在鉸接件14的端部處，這個(gè)彈性擋塊62阻止緊固件12的第一構(gòu)件16無意地撞向汽車玻璃板。
權(quán)利要求
1.刮水臂(10)，它包括一個(gè)緊固件(12)和一個(gè)通過擺出鉸接件(22)鉸接在緊固件(12)的第一部位(16)上的鉸接件(14)，該鉸接件(14)帶有一根刮水桿(24)，在其上鉸接有刮水片，其中緊固件(12)用第二部位(18)牢固地裝配在一個(gè)驅(qū)動(dòng)軸(20)上并經(jīng)一個(gè)拉力彈簧(28)與鉸接件(14)張緊，其特征在于，緊固件(12)具有一個(gè)機(jī)構(gòu)(34，36，42)，該裝置允許緊固件(12)的指向鉸接件(14)的第一部位(16)在向著汽車玻璃板的方向上發(fā)生一種規(guī)定的折彎。
2.按權(quán)利要求1所述的刮水臂(10)，其特征在于，該機(jī)構(gòu)是緊固件(12)的一個(gè)薄弱位置(34，36)。
3.按權(quán)利要求2所述的刮水臂(10)，其特征在于，該薄弱位置由一個(gè)在緊固件(12)的側(cè)壁中的缺口(34)和/或孔(36)構(gòu)成。
4.按權(quán)利要求1所述的刮水臂(10)，其特征在于，第一和第二部位(16，18)是分開的構(gòu)件，它們通過作為鉸接件(42)構(gòu)成的裝置而連接起來，它們在擺出方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)由一個(gè)擋塊(56)限制住。(圖2)
5.按權(quán)利要求4所述的刮水臂(10)，其特征在于，彈簧(46)在一個(gè)工作位置時(shí)將第一部分(16)壓向擋塊(56)并這樣來設(shè)計(jì)，即要使它在刮水臂(10)的擺出位置上(圖10)支承住刮水臂(10)的重量。
6.按權(quán)利要求4所述的刮水臂(10)，其特征在于，鉸接件(42)有一個(gè)帶一個(gè)支承孔的轂套，該支承孔在緊固件(12)的縱向方向上橫斷面是作為長孔(44)構(gòu)成并有一個(gè)鉸接軸銷(48)嚙合在此長孔中，其中緊固件(12)的構(gòu)件(16，18)在工作位置上就通過止動(dòng)面(50，52)和/或在鉸接軸銷(48)上和擋塊(56)上相互支承住(圖4，5)。
7.按權(quán)利要求6所述的刮水臂(10)，其特征在于，長孔(44)向鉸接件(14)敞開。(圖5)
8.按權(quán)利要求4至7中之一所述的刮水臂(10)，其特征在于，彈簧(46)是一個(gè)拉力彈簧。
9.按權(quán)利要求8所述的刮水臂(10)，其特征在于，對于擺出鉸接件(22)和鉸接件(42)設(shè)計(jì)了一種共同的拉力彈簧(28，46)，它借助位于鉸接件(14)上的第一緊固點(diǎn)(26)和緊固件(12)的第二構(gòu)件(18)上的第二緊固點(diǎn)(40)之間的繩索牽引件(58)固定住，其中繩索牽引件(58)在二個(gè)橫交于縱向方向的，在擺出鉸接件(22)部位處的、緊固件(12)上的導(dǎo)向元件(60)之間導(dǎo)向。
10.按權(quán)利要求4至9中任意一項(xiàng)所述的刮水臂(10)，其特征在于，鉸接件(14)的對著緊固件(12)的端部具有一個(gè)彈性擋塊(62)，它在擺出位置(圖10)時(shí)指向汽車玻璃板。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種刮水臂(10)，它包括一個(gè)緊固件(12)和一個(gè)通過擺出鉸接件(22)鉸接在緊固件(12)的第一部位(16)上的鉸接件(14)，鉸接件(14)有一根刮水桿(24)，其上鉸接有刮水片，其中緊固件(12)用第二部位(18)牢固地裝配在一個(gè)驅(qū)動(dòng)軸(20)上并經(jīng)一個(gè)拉力彈簧(28)與鉸接件(14)張緊。建議緊固件(12)具有一種裝置(34，36，42)，該裝置允許緊固件(12)的指向鉸接件(14)的第一部位(16)在向著汽車玻璃的方向上發(fā)生規(guī)定的折彎。
文檔編號B60S1/34GK1422220SQ01807897
公開日2003年6月4日 申請日期2001年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月10日
發(fā)明者M·韋勒 申請人:羅伯特-博希股份公司