专利名称：刮水臂,特别是用于汽车的刮水臂及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种刮水臂，特别是用于汽车的一种刮水臂及制造一种这样的符合独立权利要求所述类别的刮水臂的方法。
由于刮水系统的运动质量大大减小，则刮水器轴的轴承也可缩小尺寸。此外，较小的质量也可导致轴承的磨损减小。
由于刮水臂的可见的上边是由倒U形型件单个构成的，故避免了该上边的危险边棱，而刮水臂的设计与迄今的刮水臂相比也并不增加什么困难。
通过从属权利要求中所述的措施，可实现独立权利要求所述特征的有利的进一步改进和改善。
特别有利的是，采用焊接法将底部固定在侧边上。特别是通过凸焊法，所有的固定点都可同时地、低廉地和快速地焊接。
在此有利的做法是，侧边具有多个挤压点，底部在插入型件中时便可贴放在这些挤压点上。大批量生产时，底部便可由此插入该型件中，而不致掉入U形型件的内腔中，从而可放弃别的定位连接板或其它定位辅助部件。
底部最好在沿其朝向型件侧边的纵边上具有凸出部，这些凸出部也可啮合到侧边上的挤压点中。
特别有利的是在侧边和底部之间设定至少一个，当然最好是两个彼此对置的缝隙，借以保持凸焊时的低电流，并仍然可获得牢固的连接。
此外有利的是底部有至少一个用于一弹簧装置的容纳部，因为这样拉力弹簧在铰接部件和固定部件之间的固定就不需要别的连接板和别的螺栓了。这一点有明显降低成本和重量的效果。由于取消了弹簧悬置凸缘(Umlappung)，因而省去了一些制造步骤，并获得了明显改进的轮廊，这种轮廊可使边角料最少，从而节约材料。
可视之为另一个优点的是，比起型件侧边的背离基部的边棱来，底部的连接点被安排得更靠近于基部。这样，底部便埋入到型件中，所以在刮水臂的侧视图中是看不出来的，因为型件的侧边超出了该底部。此外，焊接点和底部都受到了保护而不受环境影响如盐雾等的腐蚀。
另一个有利之处是，为了改善其耐腐蚀性，刮水臂是用镀锌板或镀锌钢板制成的。通过锌的长久效应(Fernwirkung)，从而也对焊接点和边缘棱边起到了抗腐蚀的保护作用。此外，在刮水臂喷漆之前不再需要进行其它表面处理。
此外，特别有利的是，底部具有一些孔，从而底部改善了型件的稳定性，但却只极小增加刮水臂的重量。这些孔的布置例如可用一种有限元法确定。
按本发明的一种刮水臂的制造方法，具有权利要求11所述的特征，其优点在于通过底部的冲压成形和它在型件中的嵌置，便可提高型件的稳定性，从而提高刮水臂的稳定性，而不会因此提高刮水臂的重量。由于采用凸焊法，底部固定在至少一个侧边上，所以对提高型件的稳定性有了一个简单且成本合算的可行方法。
当然在一个简单的实施形式中，也可以放弃一种焊接法，只用夹具将底部固定在型件的侧边上。
通过刮水器电动机11的曲柄转动运动，经过连杆14而产生刮水臂18的一种摆动运动。这就在刮水臂18的范围内引起不断的负荷变换，这是因为与刮水臂18的一端相连的刮水片20通过它在图中未示出的挡风玻璃板上的摩擦而对摆动运动起反作用。
图2表示按现有技术的一种刮水臂。铰接部件24利用一个螺栓26同固定部件22可旋转地相连。此外，固定部件22和铰接部件24经过一个例如作为拉力弹簧构成的弹簧装置28张紧。为此，铰接部件24上的弹簧装置28被勾入一个连接片30中，该连接片是作为凸缘从刮水臂侧边背离基部的棱边成形出来的。弹簧装置28的另一端固定在固定部件的一个固定点上，该固定点布置在旋转轴之外，处于固定部件22和铰接部件24之间。
图3表示制造过程中按本发明的一种刮水装置10的铰接部件24。
刮水臂18的铰接部件24包括一个型件32和一个底部34。型件32具有基本上呈U形的构造，因此它具有一个带有两个侧边38的基部36。在两个侧边38上，在背离基部的棱边上布置了一些挤压点(Verpragungen)40。底部34是作为扁平的板件冲压出来的，是如此构成的，即它基本上符合侧边38的轮廊。这样，底部34就可精确装配到U形型件中，也就是说底部34在嵌置到型件3 2中时仅仅接触到该型件的挤压点40。为了扩大接触面，底部34在其朝向侧边38的纵边41上具有凸出部42。
图4表示按本发明的一种带有已嵌入的底部34的刮水装置10的铰接部件24，由于底部34仅在挤压点40的范围内接触到侧边38，从而产生两个彼此对置的缝隙44。在挤压点40上，底部34同型件32焊接起来。
图5中示出铰接部件24的一个固定端46的透视图。底部34有一个容纳部48，该容纳部是作为孔构成的。弹簧装置28(图2)的一个端可以勾入该容纳部中。此外，底部34还有一个凹穴50，以便为弹簧装置28提供足够空间。
但弹簧装置28也可完全安置在刮水臂18的内部。如图6中所示，也可为此从底部34成形出一个连接板30，该连接板从底部34的平面出发呈半圆形延伸到型件32的内部。本发明的这一变体在图7中再次绘出。
图7示意地以透视图表示刮水臂18的固定端46。在这里还可清楚看出，挤压点40是如此远地沿基部36的方向延伸，使得底部34完全隐蔽在型件32的内部，或者可做另一种表达，就是比起由两个侧边38的背离基部的边棱所形成的一个平面，底部34的外平面是更靠近基部36布置的。
图8中详细绘出了侧边38上的挤压点40。利用一个冲压模如此冲压侧边38在U形型件32内侧上的一部分，使得由沿基部方向所冲压的材料产生一个凸台52。于是，底部34便可放置在该凸台52上。
图9中详细地示出了按本发明的方法的各个步骤。在第一个冲压步骤60中，由一块平的板冲压出型件32。在第二个弯曲步骤62中，将已冲压出来的仍然是扁平的型件32弯曲成U形。在其后的冲压步骤64中，在各固定点上压出带有凸台52的挤压点40。随之是底部冲压步骤66，在此冲压出带有凸出部42的底板。在其后的嵌置步骤68中，底部34被嵌置到型件32中，而在后继的焊接步骤中，在底部34和型件32之间施加一张力，用凸焊法在挤压点上将底部和型件彼此焊接起来。
图10中更详细地绘出了冲击步骤64。一个冲压模54被放置在侧边38的背离基部的边棱上。该冲压模具有挤压点40的所希望的宽度，并大致在侧边的横断面的中心处被放置在背离基部的侧边的边棱上。通过作用于冲压模54的力F，侧边38的材料便沿着基部的方向被冲压，从而由被冲压模54所挤出的材料形成凸台52。挤压点40的深度T，即侧边38的背离基部的边棱和凸台52之间的间距，在此情况下应至少同底部34的厚度一样大。
当然，如同铰接部件24一样，固定部件22也可以配有一个这样种类的底部34。也可以考虑放弃挤压点40，只借助于凸出部42将底部34放置在侧边38的背离基部的边棱上，并加以焊接。
在本发明的一个简单的变体中，底部34也可以仅用夹具固定在侧边38上。在制作中例如可以只做出每第二个挤压点40，就随即将底部34嵌入，再做出其余的挤压点40，这样，底部34便可交替地由内外的挤压点加以保持住。
权利要求
1.刮水臂，特别是用于汽车的刮水臂，它可以将一个可摆动运动的刮水器轴(16)同一个刮水片(20)连接起来，它包括至少一个至少部分地呈倒U形的、带有一个基部(36)和两个侧边(38)的型件(32)，其特征在于型件(32)至少部分地配有至少一个底部(34)，该底部只是逐点地被固定在侧边(38)上。
2.按权利要求1所述的刮水臂，其特征在于侧边(38)具有多个特别是成对地彼此对置的挤压点(40)。
3.按以上权利要求之一所述的刮水臂，其特征在于底部是焊接固定的，最好是用一种凸焊法固定在侧边(38)上。
4.按以上权利要求中的任一项所述的刮水臂，其特征在于底部(34)在沿其朝向侧边(38)的纵边(41)上具有凸出部(42)。
5.按以上权利要求中的任一项所述的刮水臂，其特征在于在侧边(38)和底部(34)之间至少配备一个，最好是两个，特别是彼此相对置的缝隙(44)。
6.按以上权利要求中的任一项所述的刮水臂，其特征在于底部(34)具有至少一个用于弹簧装置(28)的凹穴(50)。
7.按以上权利要求中的任一项所述的刮水臂，其特征在于底部(34)具有至少一个用于弹簧装置(28)的容纳部(48)。
8.按以上权利要求中的任一项所述的刮水臂，其特征在于侧边(38)超出底部(34)。
9.按以上权利要求中的任一项所述的刮水臂，其特征在于刮水臂(18)是用镀锌板制成的。
10.按以上权利要求中的任一项所述的刮水臂，其特征在于为了减轻重量，底部(34)有一些孔。
11.制造刮水臂(18)，特别是符合以上权利要求中任一项的刮水臂的方法，其具有至少以下几个步骤基本上呈U形的具有一个基部(36)和两个侧边(38)的型件(32)的冲压和弯曲；在侧边(38)上进行挤压；冲压底部(34)；将底部(34)嵌入型件(32)中；通过焊接将该底部固定在至少一个侧边(38)上。
12.制造刮水臂(18)，特别是符合以上权利要求中任一项的刮水臂的方法，其具有至少以下几个步骤基本上呈U形的具有一个基部(36)和两个侧边(38)的型件(32)的冲压和弯曲；在侧边(38)上进行挤压；冲压底部(34)；将底部(34)嵌入型件(32)中；通过另外的挤压点(40)将该底部固定在至少一个侧边(38)上。
全文摘要
提出了一种刮水臂(10)及一种制造刮水臂(18)的方法，其中，刮水臂(18)包括一个U形型件(24)和一个底部(34)，该底部逐点地被固定在型件(24)上。
文档编号B60S1/32GK1441733SQ01812554
公开日2003年9月10日 申请日期2001年12月29日 优先权日2001年5月9日
发明者J·齐默尔 申请人:罗伯特-博希股份公司