特别是用于汽车窗玻璃的刮水臂、刮水板和刮水装置

摘要

提出一种刮水装置,具有一个可被驱动地安装的刮水臂(16),它承载着一个刮水板(18),其中,所述刮水臂(16)由一个基本上为U型的型材部件构成,它至少部分地环包围所述刮水板(18),在装入状态下基本上指向汽车的正向的前腿(28)构造成一个导流板,在其它的腿(30,32)上配置了至少一个空气排出口(40),至少在U型型材部件的内部区域(34)中设置了一个导风件(36,38),它也可以穿过所述型材部件。

说明书

现有技术

本发明涉及独立权利要求所述类型的一种刮水装置，尤其是汽车窗玻璃用的刮水装置。有许多此类刮水装置已经为人所知。这些刮水装置具有一个由一种U型型材部件构成的刮水臂。在安装状态下指向汽车行驶方向的腿在此构成一种集成式导流板(Spoiler)，并且在其它腿和/或背部配有空气排出口。例如在FR2632897中就示出了一个此类刮水臂。

然而该导流板及空气排出口不能阻止在汽车较高速行驶时浮力的产生，这些浮力与接触压力反作用，利用这种接触压力可将固定在刮水臂上的刮水板压在窗玻璃上。

本发明的优点

具有独立权利要求所述特征的本发明刮水装置具有的优点是，通过安装在型材部件内部区域的导风件，尤其是沿着刮水臂的宽度可产生一种有利的行驶相对气流的流动过程，这种行驶相对气流流动过程一方面在高速时有效地提高刮水臂的接触压力，同时可排除扰人的风噪音，此外对外观无不利影响、不会大大提高刮水臂的成本。

通过在从属权利要求中所列举的措施可以有利地改善进一步构造在独立权利要求中说明的特征。

如果在U型型材部件的背向导流板的后腿中配置空气排出口，那么就只能从汽车内部看见这些空气排出口，尽管如此，这些空气排出口可以被足够大地构造，以便产生足够的下沉，并且因此可产生足够大的接触压力。

如果导风件伸出超过了U型型材部件的腿，则它具有特殊优点，因为可以以这种方式获得足够多的空气用于在刮水臂中产生下沉。这尤其对下述情况有利，如果这样配置导风件，即，这些导风件在下部的导流板边缘区域中构成一个漏头状的入口。

另外的优点是，所述伸出的导风件具有一个软橡胶唇，在汽车窗玻璃和导风件之间万一接触时则可避免毁坏或产生噪音。这样便可实现到汽车窗玻璃的特别小的距离，从而还可实现更有利的流动过程。

如果这样配置导风件，即，处于入流区域内的通流断面小于排流区域内的通流断面，则通过行驶相对气流获得最佳抽吸作用。

如果在装入状态下在入流区域的导风件比在排流区域的导风件更接近窗玻璃的话，则这种作用还要加大。

如果这样配置导风件，即，使得流动空气被加速，这样在窗玻璃方向产生轻微的抽吸作用，则可实现最佳流动过，。这种支承面状(tragflaechenartig)作用-尤其是在高速时-可明显改善刮水效果。

另外有利的是，至少可在U型型部件的中腿配置一个空气排出口，因为这样在排流区域即可进一步扩大流体断面。

如果在背向导流板的腿中配置一个空气排出口，并且在中间腿中配置一个另外的空气排出口，则在U型型材内部、并且因此在刮水臂内部可以获得一种几乎任意的流动过程。

此外，如果导风件作为压铸件构成，那么便可很便宜地制造这些导风件，并且只是轻微地提高刮水装置的重量。除此以外，这些压铸件在损坏情况下也容易被替代。

其优越性尤其是，导风件被夹装在型材部件中，以便能够进行快速安装和快速更换，如果这样例如会引起损坏的话。

另外的优点是，将导风件粘接入型材部件中，以便获得形状吻合以及光滑的连接，从而可避免起干扰作用的噪声产生。

特殊的优点是，如果该导风件具有能导向刮水板的伸出部分，由此使得刮水板相对于导风件的相对位置一直被保持在最佳状态。

如果该刮水板作为扁平梁一刮水板构成，则具有特殊的优点。刮水臂、导流板及刮水板之间的总高度从而便可减至最小，因为在刮水板和型材部件之间不必有耗费并且对流动不利的弓形结构。

另外有利的是，通过导风件形成一个漏斗状或双漏斗状通道，以便获得一种最佳的流动过程。在双漏斗状通道中，在此，空气入流口和空气排出口均比通道的中间大。

按照权利要求14所述的本发明刮水臂的优点是，即通过在U型型材部件的内部区域中配置一个导风件可以尤其在高的流动速度时获得一种有利的流动过程。

有利的是，如果至少一个导风件由刮水板本身承载，并且固定其上。由此，刮水板本身迎流，并且产生附加的接触力，这种接触力将刮水板压在窗玻璃上。

特别有利的是，该型材部件在其前腿区域具有一个入流孔，一个由刮水板携带的导风件被容纳在这个入流孔中。这样，刮水板/刮水臂组合的导流板均匀地由刮水板和刮水臂构成，从而产生一种更均匀的接触力分布。

特别有利的是，由刮水板携带的导风件大致齐平地借助前腿封闭，这样产生一种基本上平的导流板表面。

为了提高尤其是抗扭曲的稳定性，有利的是，另外沿着刮水臂纵向延伸设置了多个入流孔。这样在这些入流孔之间产生隔片，它们改善了刮水臂的刚性。

特别有利的是，在型材部件的内部设置喷嘴，用于喷出清洗液。尤其是在后腿区域中，在其中这些喷嘴由于前置的导风件对空气流的影响很小，也可安置更大的、例如可被加热的喷嘴。

具有权利要求20所述特征的本发明刮水板的优点是，通过使刮水板背部至少承载一个导风件，该导风件与一个安装在刮水板上或者内部的上部的导风件配合作用，可以实现最佳的入流状况。尤其是通过刮水板的直接入流，使该刮水板不是仅间接通过刮水臂受压、而是该刮水板本身直接被压到窗玻璃上。

在此，特别有利的是，由板背承载的下部导风件能穿过刮水臂的型材部件，尤其是能穿过其前腿。按照此种方式，可以在型材部件的前腿实现一个平的导流板表面，尽管如此，仍然可以让刮水板直接迎流。

在此，特别有利的是，该刮水板沿着纵向延伸承载多个导风件，因为按照此种方式，不会削弱刮水臂的稳定性。

附图

在附图中示出了本发明的实施例，并且在下面的说明中进一步详细介绍。图中示出了：

图1示出了本发明刮水装置的立体图，

图2示出了本发明刮水装置的刮水臂立体图，

图3至图8示出了各种变型的本发明刮水装置刮水臂的剖面，

图9示出了带有导风件的刮水板的立体图，

图10详细示出了图9中的导风件，

图11至16示出了一个刮水臂及刮水板的剖面图，

图17示出了本发明刮水臂与一个刮水板的立体图，

图18是根据图17的装配后的刮水臂及刮水板，

图19至图21是通过图18的一个刮水臂及刮水板剖切的剖面图，以及

图22至图25是根通过图18的一个刮水臂和刮水板剖切的剖面图，然而带有喷嘴和多种多样的通道。

实施例的说明

在图1中示出了一种刮水装置10的立体图。该刮水装置具有一个电机12，该电机通过一个连杆14驱动两个刮水臂16，这两个刮水臂在其尾端分别承载着一个刮水板18。该刮水板18与刮水臂的纵向延伸大致平行地被固定在刮水臂16上，并且部分地被刮水臂16环包围。当然该刮水板18也可以完全地被刮水板16环包围。该刮水板18在此被构造成扁平梁刮水板。

刮水装置10作为汽车的部件被固定在汽车车身上，并且使刮水板在风挡玻璃20上滑动。在汽车行驶时，行驶相对气流会引起一种空气流，它被通过流动箭头22示意出。

图2示出了本发明刮水装置10的一个刮水臂16的立体图。这里再次通过流动箭头22示出了空气入流方向。刮水臂16主要由一个U型型材部件26组成，该U型型材部件在迎着空气流的一侧被倾斜成一个导流板。在其纵向延伸的端部配有固定件24、尤其是用于固定在连杆14和刮水板18上用的钩和/或钩环。在背向空气流的侧面上配有空气排出口40，这些空气排出口通过隔片25相互隔开。在型材部件26的一个内部区域34，作为单件的压铸件夹装入导风件36和38，在图示中借助于中断的线示出。该压铸件在图3至图8中以横截面方式更准确地示出。

在上部的和下部的导风件36和38之间沿着其纵向伸展配置了侧壁29，这些侧壁在导风件36和38的内部使型材部件26的各个空气排出口40延续。在迎着流动的一侧，这些侧壁29成对地相聚在一起，并且阻止在配置在空气排出口40之间的隔片25上的流体紊流。除此之外，这些侧壁可以提高压铸件的稳定性。

在图3中示出了图2中刮水臂的横截面。刮水臂16的型材部件26具有一个背部30，从这个背部在侧向上伸展出两个腿。以下把迎着空气流的腿称为前腿28，并且把背向空气流的腿称为后腿32。这里也是通过流动箭头22示出了空气流。

在U型型材部件26的内部区域34中配置了导风件36和38，这些导风件也部分地伸出型材部件26的内部区域34。在型材部件26的下部示出了一个刮水板18，该刮水板作为扁平梁(Flachbalken)—刮水板构成。通过在其背向流动方向的腿32上配置的空气排出口40可以从型材部件26的内部区域34中排出空气。

在此，这样配置上部的导风件36，使它从前腿28的朝向风挡玻璃20的下边缘延伸到空气排出口40的上边缘。下部的导风件38由空气排出口40的下边缘越过刮水板18的上边、机翼状地伸出型材部件26，这样便产生一个漏斗状空气入流口42。由此，在空气入流口42和空气排出口40之间产生一种喷嘴作用，这种喷嘴作用增大接触压力，刮水臂16借助于该接触压力将刮水板18压到窗玻璃20上。导风件36和38在它们的端部齐平地邻接在空气排出口上，因此在此区域尽量少地产生紊流。

导风件36和38也可以如图4中所示的那样这样设计，即，这些导风件在空气排出口40的边缘区域与其它的腿30，32构成一个光滑的倒园的过渡。

构成导流板的前腿28在此可以造型成凸起的，或者如同这里所示出的那样造型成凹陷的。

在图5中示出了，下部的导风件38如何具有一个流体元件44，这个流体元件44从下导风件38的端面伸展到后腿32的底边，以避免在此区域内的如紊流那样的不利的流动特性，在此，没有造成对到排气孔40的流动产生不利的影响。当然，这个下部的导风件38的后部也可以被这样构造，即，在流体元件44和空气排出口40之间不会产生空腔。

在图6中，下部的导风件38在其迎着流动方向的一侧借助于一个软橡胶唇46加长。在此，这个橡胶唇46在一个伸出部分48上例如通过一种多组分压铸方法可以被压铸在这个下部的导风件上。在此，橡胶唇46大致垂直于风挡玻璃20，并且大致平行于刮水板18的中轴线，但是也可以具有一个弯曲部分52，并且其横截面向下缩小。

图7a示出了本发明刮水臂的一种变型。在此，该U型的型材部件26在其迎着流动的一侧具有一种凹陷的弯曲结构，此时，前腿28的下边缘比下部的导风件38的迎着流动的端部更接近风挡玻璃20，并且比后腿32的下边缘更接近风挡玻璃20。空气排出口40在这里被配置在背部30上，并且这两个导风件36和38相应地被引向背部30的方向。

此外，在图7a中示出了一个力的平行四边形，如由处于内部的导风件36、38产生的那样。流动通过构造为漏斗状通道的导风件36、38的空气，通过加速，垂直于下部的导风件38的表面作用一个法向力FN。这个法向力被分解为一个压力FD，它向着玻璃20方向对刮水板18施压，该法向力还被分解成一个水平力FH，这个水平力使刮水板18在窗玻璃20上移动。

如在图7b中所示出的那样，在型材部件26的内部区域34中可以这样配置这个下部的导风件38，使得刮水板18在流体方面被部分地覆盖，因此只有少量的空气流过刮水板18上面的区域54。 

在图8a中示出了图7a所示实施例的变型。除了处于背部30中的空气排出口40以外，在后腿32中配置了一个另外的空气排出口40。为了防止在空气排出口40区域中的上和下导风件36和38之间出现涡旋，在它们之间配置了一个中心楔56，该中心楔用于负责在两个空气排出口40方向上为层流流动过程。该中心楔56作为大致三角形楔构成，其底部从后部的空气排出口40的上边缘延伸到在背部30上配置的上部空气排出口40的后边缘，并且借助这些边缘齐平地封闭。

在图8b中示出了另外一种变型。如在图8a中所示出的那样，刮水臂16具有两个空气排出口40，然而也正如在图3中所示出的那样，这个下部的导风件38伸出超过前腿28的边棱，因此，刮水板18几乎完全被该下部的导风件38覆盖，而且构成一个漏斗状空气入流口42。

图9示出了本发明刮水板18的立体图。这里，下部的导风件38不是固定在刮水臂16上，而是固定在刮水板18上。

如在图8b中已经示出的那样，该刮水板18主要由一个刮水橡胶58构成，其板背60借助一个弹性轨条62而被加强。在该弹性轨条62上固定着下部的导风件38，例如被夹装上。它们原则上也可以固定在处于板背60区域的刮水橡胶58上，或者借助于挤压机由刮水橡胶58一体地成形出。此外，也可考虑放弃弹性轨条62。这种情况比如可通过在刮水橡胶58的板背60区域的相应的橡胶混合实现。

在图10中可以看到所述下部的导风件38，如这个导风件被夹装在弹性轨条62上那样。这个导风件38由一个平板构成，在这个平板上设置有楔形的对着流动方向端部变尖的帽状部64。所述楔形帽状部64的侧壁29在此被这样成形，即，获得入流空气向刮水臂60的排风口40方向的最佳流动过程。

在图11中示出了这种导风件38与一个刮水臂16的横截面。导风件38借助夹接件62被夹在处于刮水橡胶58板背60区域的弹性轨条62上。当然，导风件38也可借助于粘接、卡接或超声波压加工(Verpraegen)固紧在板背60上。这里所示出的剖面正如在图10中所示出的那样被配置在空气排出40的区域中。

在空气排出40的朝向刮水板的边缘附近上，导风件38具有一个用于改善流动过程的中断边66。由此使得行驶相对气流的流动中断在刮水板18上而不是在刮水臂16上进行，从而避免刮水板18被抬起。

在图12中示出了一个与在图11中相同的横截面，然而是在这样一个区域，即在此区域内刮水臂18不具有空气排出40。在此，该导风件38延伸至背部30，并且通过侧壁29把空气流一分为二，因此流体可以通过空气排出40漏出。

在图13中示出图11中配置的变型。空气排出40处于刮水臂16的背部30区域，并且该下导风件38是这样造型的，即，行驶相对气流的空气流向着在背部30的空气排出40方向转向。

在图14中示出了与此相一致的不带刮水臂的空气排出口40的所述区域。在此，这个导风件38基本上被构造成箱形，并且关闭了刮水臂16的内部。

在图15中示出了图11中所示结构的进一步改进。除了固定在刮水板18上的下部导风件38外，在此有一个上部导风件36被固定在刮水臂16中。例如，它可以通过一种夹接来实现。因此空气流被更好地、并且几乎无紊流地向空气排出40方向转向。

在图16中示出了用于所述区域的带有上部导风件36的刮水臂16，在这个刮水臂上没有设置空气排出40。上部导风件36向下、向刮水板18的方向移动，并且几乎接触到下部导风件38的上边缘，下部导风件36在此位置被提高，并且流动被分配到侧面上。

在图17中以立体图示出了本发明刮水臂16与一个刮水板18的另外的变型。

刮水臂16基本上由一个大致U型型材部件26构成，刮水板18可以绞接在这个U型型材部件26上。在其板背60区域，刮水板18具有导风件38，这些导风件38是这样构成的，即它们挤入型材部件26的内部，如果刮水臂16与所述刮水板18相连接。刮水板18借助于接触压力压在窗玻璃20上，为了提高这个接触压力，型材部件26的前腿28具有一些入流口70，处于装配位置中的刮水板18的导风件38挤入所述入流口70中，并且与前腿28构成一个基本上光滑的表面。在图18中示出了这种情况。

固定在刮水板18上的下部导风件38的高度在此由刮水臂16的几何形状尺寸决定。典型情况是，处于由刮水臂16遮盖的刮水板18端部区域中的内部高度H大于在刮水臂16上的刮水板18的固定区域中的外部高度h、或者甚至刮水板18的远离刮水臂16的端部上的高度h’。

图19此时示出了源自图18的刮水臂16及导风件38的一个剖面。刮水臂16在其前腿28区域具有入流口70。固定在板背60区域的导风件38进入这个入流口70中，因此产生了一个基本上光滑的表面。

对此，下导风件38具有基本上反V型的构型。在其迎流侧，该导风件38具有一个弯曲部分72，在这个弯曲部分72上连接一个高跷74。然后在这个高跷上设有夹接件68，这个夹接件68将导风件38与板背60的弹性轨条62连接。通过所述高跷74，在前腿28和导风件38的入流面之间产生了一个平滑的变化。

刮水板18在刮水臂16的型材部件26内在垂直方向围绕风挡玻璃20的各种几何情况被可动地调整。为了能够提升移动，刮水臂16的入流孔70延伸直至超出型材部件26的背部30。在图20中再次示出了这种情况。

图21a和21b示出了本发明的一个变型。刮水臂16在入流孔70之间的稳定区域也可以被扁平地构造，并且在横截面上大致平行地、或者只是稍微凸起弯曲地延伸到板背60(图21b)。在这种结构中，导风件38则沿着刮水臂16的纵向延伸成梳状或齿状地从刮水臂16中突出(图21a)。

在图21中示出了刮水臂16的区域，在此区域没有设置入流孔70、所述导风件38在此区域中退化，即只作为板构成，它被设置得与弹性轨条60大致平行，并且只起稳定系统的作用。

在该区域中在刮水臂内部获得了一个空腔76，这个空腔适合配置喷嘴78，通过它们可以将清洗液喷射到风挡玻璃20上。在图22中示出了这种情况。

在此，喷嘴78可以如同在图22中所示那样或者直接从刮水臂16喷射，或者如图23所示出的那样通过一个喷孔80喷射到风挡玻璃20上。在导风件38穿过入流孔70的区域中，它也可以借助于另外一个弯曲部分82这样构造，即，在此也可以设置一个清洗液通道84。在此也可以设置一个喷嘴78用的供流装置，一个清洗液通道加热装置或者一个喷嘴78本身，如在图24和图25中示出的。尤其是带有止回阀的喷嘴78，它们具有大的结构形状。