[發明專利]壓縮簧片擦拭器臂中的復合翹曲簧片

無效

• 申請號: 200680006380.3
• 申請日: 2006-02-23
• 公開（公告）號: CN101541600A
• 公開（公告）日: 2009-09-23
• 發明（設計）人: 小查爾斯·H·布坎南
• 申請（專利權）人: 法雷奧電子系統股份有限公司
• 主分類號: B60S1/34
• 分類號: B60S1/34
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 葛 飛

技術領域

本發明涉及復合翹曲簧片，其用于壓縮簧片擦拭器臂組件中。

背景技術

在簧片接觸鑄造在樞軸上方的頭部的情況下，過心壓縮簧片擦拭器臂要求直徑大約13毫米(13mm)帶有1毫米(1mm)到2毫米(2mm)間隙的壓縮簧片，并且該簧片加上用于剛性桿的額外長度有40毫米到50毫米(40mm-50mm)長，從而將該簧片保持就位。希望提供一種壓縮簧片，其產生的力非常恒定。

美國專利No.4,991,251圖示了用于自動車風擋擦拭器的具有維護特征的擦拭器臂。該維護特征是歐洲汽車的要求。典型地，過心張力簧片，諸如美國專利No.4,947,508中所圖示的那樣，允許擦拭器臂圍繞固定到車輛上的頭部樞轉，從風擋離開，到達鎖定的過心簧片位置，用來將擦拭器臂和附加的片固定到從風擋隔開的位置。各種自動車制造商在自動車風擋擦拭器上使用了用于維護特征的壓縮簧片。使用壓縮簧片存在很多問題，諸如從簧片到簧片存在大范圍的彈性常數變化，以及長時間以后簧片力會喪失。當擦拭器片移動穿過通常彎曲的風擋時，壓縮簧片還用來保持擦拭器片外端部以適當的擦拭力靠著風擋。

復合拉制(pultrude)塑料纖維連桿系已經在美國專利No.6,148,470中提出。該復合拉制塑料纖維連桿系的優勢在于，其提供了不會隨著時間變劣的可重復簧片力。美國專利No.6,148,470中的拉制連桿系也比相應的金屬連桿系便宜一些。

發明內容

本發明利用處于壓縮狀態的梁取消了過心維護簧片端部的夾子。該梁可以是單獨的復合拉制構件，或者可替代地，該梁可以與金屬擦拭器臂整體模壓成形。在任一種情況下，梁式壓縮簧片與擦拭器臂關聯形成，以提供維護位置，并且可以在擦拭器臂和擦拭器連桿頭部之間受到偏壓。該梁和擦拭器臂可以用鋼材或者復合拉制材料形成。該梁可以是連接到所述臂或者與所述臂整體成形的無約束(loose)部件。在任一種情況下，所述臂限定了偏壓壓靠著擦拭器頭部和擦拭器臂的簧片力。

本發明可以使用平坦復合拉制材料，較薄，具有臂結構所允許的寬度、并且大約60毫米(60mm)到大約100毫米(100mm)長。該壓縮簧片梁在翹曲情況下處于壓縮狀態。產生的力可以是非常恒定的，并且擦拭器臂和擦拭器連桿系頭部之間的樞轉點可以放置成操作在恒定偏移位置，通過主動使用而用于所述臂的升降拋射(projection)。拉制壓縮簧片梁能基本上不斷裂地偏轉。較薄、軸向取向或者近乎軸向取向的簧片與21％熱固性聚酯一起拉制，或者與類似的熱固性樹脂或帶有取向在軸向15°±20°范圍內的玻璃纖維的熱塑性樹脂一起拉制。這些帶可以切割成要求的設計長度，以符合歐拉方程P_cr＝(π²×EI)/L²。凸片或者其他凸起可以用來保證梁式壓縮簧片的單向翹曲。相對的插槽可以定位成給出工作范圍內的載荷，作為示例并且不限于垂直于載荷軸線方向±10°，這是非常恒定的力矩。這種配置能在臂運動的±10°內提供末梢載荷±1¹/₂％，能在行程±20°內提供末梢載荷±6％。應該承認，可以改變這種設計來改變所提供的封閉不可耐性(intolerance)范圍之外的載荷，作為示例并且不是作為限制，本發明可以配置成在高循環下將壓縮應力保持在約60000lbs每平方英寸(psi)以下，而在低循環操作下將壓縮應力保持在100000lbs每平方英寸(psi)附近或以下。應該注意，一旦壓縮簧片解脫，則載荷迅速掉到零，這對組裝或者非加載“駐?！蔽恢檬怯欣?。作為示例并且不是用于限制，E-glass?113占重量的75％、熱固性樹脂占重量的21％、填料占重量的4％，且25毫米寬、60毫米長、1.25毫米厚的拉制軸向取向玻璃的壓縮載荷在2毫米維護位置時σ＝51ksi，在8毫米維護位置時為98ksi。

根據本發明，編織和制造臂簧片的方法包括制作的或者購買的三軸編織濾袋(sock)。該三軸編織濾袋可以經過熱固性樹脂槽并且在加熱的拉制模具中固結。固結的產品然后饋送到擠壓機中，為所述帶添加圓柱形端部，從而提供連續帶，該連續帶能以可變的寬度切斷?？勺兊膶挾瓤梢愿鶕挾葋硖峁┛勺兊膲嚎s載荷。編織三軸濾袋在切斷以后提供近似的橫軸垂直度，并且讓纖維幾乎與翹曲載荷同軸，從而優化根據本發明的拉制的梁式壓縮簧片的應力和應變特性。

結合附圖閱讀作為實踐本發明而考慮的最優模式的下述說明時，本發明的其他應用對于本領域的技術人員是明顯的。

附圖說明