ES2265349T3 - Instalacion de limpiaparabrisas. - Google Patents

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Abstract

Instalación de limpiaparabrisas con un tubo de pletina (10), que está conectado fijamente al menos en un extremo con un apéndice (30, 40) de una carcasa de cojinete (22, 46) de un cojinete de limpiaparabrisas (20) y que presenta en la zona de conexión (24) una sección transversal (26) incrementada, estando formado integralmente en la carcasa de cojinete (22, 46) un elemento de retención (36), caracterizada porque en la carcasa de cojinete (22, 46) están previstas nervaduras de refuerzo (34), que se unen en el apéndice (30, 40) y en el elemento de retención (36).

Description

Instalación de limpiaparabrisas.
Estado de la técnica
La invención parte de una instalación de limpiaparabrisas de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1, que se conoce ya a partir del documento DE-A-195 40 869.
Una pletina o bien una pletina tubular -cuando el soporte del limpiaparabrisas está constituido también por tubos- es utilizada en automóviles, para fijar instalaciones de limpiaparabrisas en la carrocería del automóvil. La pletina comprende una pletina de motor, que lleva un accionamiento del limpiaparabrisas con un motor del limpiaparabrisas y un engranaje montado en el mismo. Un árbol de salida del engranaje está alojado en una cúpula del engranaje y acciona, en general, a través de una manivela y varillas de articulación, otras manivelas, que están conectadas fijamente con un árbol de accionamiento para cada limpiaparabrisas. Los árboles de accionamiento de los limpiaparabrisas están alojados en cojinetes de limpiaparabrisas, cuyas carcasas de cojinetes están fijadas o formadas integralmente en los extremos de la pletina. La pletina coloca el accionamiento del limpiaparabrisas con respecto a los cojinetes de limpiapara-
brisas.
Se conoce a partir del documento DE-U-74 34 119 una pletina tubular, que está fabricada a partir de un tubo cuadrado, en el que está unida por soldadura una pletina que sirve como pletina del motor. En los extremos del tubo cuadrado está fijado en cada caso un cojinete de limpiaparabrisas. El cojinete de limpiaparabrisas se fija sobre apéndices en la carcasa del cojinete a través de tornillos o a través de remachado oscilante en el tubo de la pletina. Además, el apéndice puede ser ligeramente cónico y el tubo de pletina puede ser retenido por medio de asiento a presión. Tales pletinas tubulares o instalaciones de bastidor de tubo son muy estables, a pesar de un tipo de construcción muy ligero. Por razones de costes, se pretende un tubo de soporte recto, que no requiere ningún paso de trabajo de flexión previa.
Otra pletina tubular se conoce a partir del documento DE-C-29 20 899, en el que en el perfil hueco del tubo de pletina se encajan apéndices de la carcasa de cojinete. Los apéndices se apoyan al menos parcialmente en las paredes del tubo de pletina y presentan al menos una escotadura, en la que están insertadas a presión unas secciones del tubo de pletina, con el fin de formar una conexión por unión positiva entre el tubo de pletina y el apéndice. A través de la escotadura no sólo se asegura el cojinete de limpiaparabrisas axialmente con respecto al apéndice, sino que en el caso de una sección transversal redonda, se asegura también contra rotación en el tubo de pletina. Si se fabrica el tubo de pletina a partir de un tubo cuadrado o un perfil de tubo con otra sección transversal no redonda, la posición del cojinete de limpiaparabrisas está fijada ya antes del montaje a través del perfil respectivo. En cambio, en el caso de un perfil de tubo cilíndrico circular, se puede determinar la posición todavía durante el montaje.
En el documento EP-A-0 781 691 A1 se describe un cojinete de limpiaparabrisas, cuya carcasa posee una conexión cilíndrica para un tubo de pletina. Adicionalmente están formados integralmente varios elementos de fijación.
Se conoce, además, a partir de la revista
"Werkstatt und Betrieb", Carl Hanser Verlag Munich,
1995, páginas 812 a 815 y a partir de la publicación especial de la revista "Metallumformtechnik", Claus Dannert Verlag, 1994, bajo el título "Präzisions- Werkstücke in Leichtbauweise, hergestellt durch Innenhochdruck-Umformen", un procedimiento para la transformación de tubos en piezas de trabajo. Este procedimiento, que se utiliza sobre todo para la industria del automóvil, trabaja con altas presiones.
La pieza de tubo a transformar es colocada en una herramienta dividida, en la que está mecanizada la forma de la pieza de trabajo deseada. La herramienta, que está montada en una prensa, se mantiene unida por medio de un empujador de prensa que trabaja verticalmente. Los extremos de la pieza de tubo son cerrados por medio de herramientas de cierre, a través de las cuales se alimenta un medio de presión, que prensa las paredes del tubo contra la forma interior de la herramienta. En este caso, se aplica desde empujadores que actúan horizontalmente una presión axial sobre el tubo, que se superpone a la presión interior. De esta manera, el material, que es necesario para la transformación, no sólo es tomado desde el espesor de la pared de la pieza de tubo, sino que se pone a disposición también a través del acortamiento del tubo. Las herramientas de cierre son guiadas axialmente durante la transformación.
Se conoce a partir del documento DE-A-195 40 869 una instalación de limpiaparabrisas con un tubo de pletina, que está conectado fijamente al menos en un extremo con un apéndice de una carcasa de cojinete de un cojinete de limpiaparabrisas. El tubo de pletina abarca el apéndice de la carcasa de cojinete a modo de un manguito y es en la zona de conexión esencialmente cilíndrico con un diámetro incrementado. La transición entre el tubo de pletina con el diámetro reducido y la zona de conexión con el diámetro mayor se extiende de forma cónica.
Ventajas de la invención
De acuerdo con la invención, en la carcasa de cojinete están previstas nervaduras de refuerzo laterales, que se conectan en el apéndice y en el elemento de retención. Las nervaduras de refuerzo soportan una conexión muy estable, resistente a la torsión del apéndice en la carcasa de cojinete, que está favorecida ya por la sección transversal incrementada del tubo de pletina, estando fuertemente reducida la carga específica en la zona de unión crítica y, por lo tanto, estando elevada la rigidez a la flexión y a la torsión. Esto es especialmente importante, para que la conducción y el ángulo de ataque de la hoja del limpiaparabrisas con respecto al cristal del vehículo no se modifiquen o solamente en una medida insignificante bajo la influencia de la carga durante el funcionamiento. De acuerdo con la situación de funcionamiento, pueden aparecer cargas de muy diversa magnitud, por ejemplo en el caso de lluvia intensa, cuando el cristal esté seco o en casos de bloqueo, cuando la hoja del limpiaparabrisas es bloqueada a través de la carga de la nieve. En el último caso mencionado, las fuerzas pueden alcanzar una medida mayor que veinte veces el valor de las fuerzas en el funcionamiento normal. Si se modifica bajo la carga el ángulo de ataque de la hoja del limpiaparabrisas con respecto al cristal, entonces se perjudica en gran medida la calidad de la limpieza. Por último, aparecen cargas grandes cuando el brazo del limpiaparabrisas es desprendido del árbol de accionamiento, puesto que la conexión cónica habitual es, en general, sólo difícil de desprender, de manera que deben aplicarse fuerzas considerables para el desmontaje, que pueden modificar los parámetros de ajuste.
La sección transversal incrementada se limita de una manera más conveniente a la zona de unión, de manera que, por lo demás, el tubo de pletina está fabricado con una sección transversal claramente más reducida.
De esta manera, se ahorra peso y material y se reduce el espacio de construcción requerido. Además, no se incrementa la rigidez a la flexión y a la torsión del tubo de pletina con la sección transversal básica más pequeña, de manera que en el caso de bloqueo, se reduce la carga punta de los componentes restantes, también del brazo del limpiaparabrisas, a través de una deformación elástica del tubo de pletina. En este caso, se mantiene la alta resistencia y rigidez en las zonas de unión, de manera que se mantiene inalterada la posición ajustada del cojinete de limpiaparabrisas, especialmente cuando en la carcasa del cojinete están formados integralmente unos elementos de retención para la fijación en la carrocería del vehículo.
Debido a la rigidez de forma incrementada de las zonas de unión se pueden emplear materiales más ligeros para el cojinete de limpiaparabrisas, por ejemplo aluminio, magnesio o plásticos, que no están reforzados con fibras. Además de un ahorro de peso, estos materiales ofrecen ventajas con respecto al procesamiento. No obstante, se pueden aplicar también plásticos reforzados con fibras.
Además, en virtud de la sección transversal mayor en la zona de unión resulta un diámetro mayor de la juntura, de manera que se incrementan de la misma forma las fuerzas de contacto entre el tubo de pletina y el apéndice. Por lo tanto, es posible que los dos componentes se solapen en una menor medida y de esta manera se acorte la zona de unión con la misma magnitud de la superficie de contacto.
La sección transversal del tubo de pletina se puede incrementar de múltiples maneras. Es conveniente ensanchar el extremo del tubo de pletina a través de embutición profunda o a través de un procedimiento de alta presión interior. A través de la deformación en frío más allá del límite de fluencia del material, éste obtiene una resistencia más elevada. Con el procedimiento de transformación se pueden generar para la zona de unión unos perfiles de la sección transversal que se desvían de los perfiles de la sección transversal del resto del tubo de pletina. En este caso es conveniente utilizar una sección transversal alargada, cuyo eje más largo se encuentra en la dirección del árbol de accionamiento. De esta manera se acoplan en unión positiva los componentes en la dirección circunferencial. El soporte de pares de torsión está separado, por lo tanto, de la absorción de fuerzas de acción axial, de manera que se descarga el aseguramiento axial de los componentes entre sí y se puede configurar de una manera más sencilla.
El tubo de pletina se fija de una manera ventajosa a través de engatillado en el apéndice, siendo introducidas a presión partes del tubo de pletina en escotaduras del apéndice. En virtud del diámetro grande en la zona de unión se pueden configurar las escotaduras de tal forma que son posibles chaflanes o bien radios mayores en el componente. Esto favorece la configuración del componente con respecto a su resistencia y a la geometría del troquel de estampación. Además, se mejora el comportamiento de fluencia del material del tubo durante la estampación, con lo que se reduce el peligro de grietas, puesto que los defectos del material o bien una costura de soldadura en el material bruto son menos críticos.
En una configuración de la invención, el apéndice de la carcasa de cojinete está fundido o moldeado por inyección alrededor del extremo ensanchado del tubo de pletina. También aquí se pueden utilizar secciones transversales redondas o rectangulares, que permanecen constantes o que se incrementan hacia el cojinete del limpiaparabrisas. En la transición de la sección transversal hacia el extremo ensanchado se encuentra un escalón, que está rodeado por inyección y que actúa como unión positiva axial en combinación con el extremo del tubo de pletina. Se suprimen otras etapas de trabajo para la fijación.
Puesto que en esta forma de realización el apéndice de la carcasa de cojinete presenta un diámetro mayor que el tubo de pletina, se reducen adicionalmente las tensiones en la carcasa de cojinete y se puede fabricar a partir de un material más ligero, aunque más elástico, como por ejemplo metales ligeros o plásticos no reforzados con buenas propiedades de deslizamiento para la zona del cojinete. Los plásticos no reforzados son más fáciles de procesar que los plásticos que están reforzados a través de fibras de vidrio o fibras de carbón. Son especialmente adecuados para inyección alrededor del tubo de pletina. En virtud de las secciones transversales incrementadas en la zona de unión se garantiza, a pesar de todo, la rigidez necesaria.
Dibujo
Otras ventajas se deduce a partir de la siguiente descripción del dibujo. En el dibujo se representan ejemplos de realización de la invención. El dibujo, la descripción y las reivindicaciones contienen numerosas características en combinación.
El técnico considerará las características de una manera más conveniente también de forma individual y las agrupará en otras combinaciones convenientes.
En este caso:
La figura 1 muestra una parte de una instalación de limpiaparabrisas de acuerdo con la invención con un tubo de pletina en vista en perspectiva.
La figura 2 muestra una sección transversal del tubo de pletina de acuerdo con una línea II-II en la figura 1.
Las figuras 3 y 4 muestran variantes de la figura 2.
La figura 5 muestra una vista lateral de una carcasa de cojinete con un tubo de pletina conectado en la sección, y
Las figuras 6 a 8 muestran variantes de la figura 5.
Descripción de los ejemplos de realización
Un soporte de limpiaparabrisas, una llamada pletina de tubo, posee un tubo de pletina 10. Éste lleva una pletina de motor 12 con un motor 14 y un engranaje 16 montado en el mismo, cuyo árbol de salida acciona a través de un cigüeñal 48 y varillas de articulación 50 otros cigüeñales 52, que están conectados fijamente en cada caso con un árbol de accionamiento 18 para el limpiaparabrisas (figura 1). Los árboles de accionamiento 18 están alojados en cojinetes de limpiaparabrisas 20, cuya carcasa de cojinete 22 presenta apéndices 30, que están interconectados y fijados con los extremos del tubo de pletina 10.
Los dos extremos del tubo de pletina 10 están ensanchados en la zona de unión 24, de manera que se obtiene una sección transversal incrementada 26 para la unión. El ensanchamiento se puede realizar por medio de fases de estiramiento o a través del procedimiento de alta presión interior. En este caso, se incrementa de forma concéntrica la sección transversal circular del tubo de pletina 10 o se forma integralmente una sección transversal esencialmente cuadrada o rectangular, más favorable para la carga. A través de un perfil de la sección transversal que se desvía de la forma circular se fabrica una unión positiva en la dirección circunferencial, que fija la posición angular de la carcasa de cojinete 22 con respecto a la pletina del motor 12. En virtud de la deformación en frío del tubo de pletina 10 en la zona de unión 24, el material obtiene una resistencia más
elevada.
La figura 2 muestra una zona de unión 24 con una sección transversal de forma circular 26, que tiene la ventaja de que el apéndice 30 a insertar se puede reajustar durante el montaje, antes de que sea fijado a través de engatillado. En la figura 3 se representa una sección transversal cuadrada, mientras que la figura 4 muestra una sección transversal rectangular 26 incrementada. En el caso de formas alargadas de la sección transversal, que pueden ser también ovaladas y dan como resultado una unión positiva en la dirección circunferencial, el eje más largo 28 se encuentra en la dirección del árbol de accionamiento 18; puesto que de esta manera resulta una unión más estable, resistente a la torsión del apéndice 30, 40 en la carcasa de cojinete 22. Ésta se puede apoyar todavía a través de nervaduras de refuerzo laterales 34, que se conectan en sus prolongaciones en un elemento de retención 36 de la carcasa de cojinete 22.
El elemento de retención 36 y el apéndice 30 se encuentran aproximadamente opuestos en el contorno exterior 42 de la carcasa de cojinete 22. El apéndice 30 presenta en su extremo dirigido hacia el árbol de accionamiento 18 una superficie de transición incrementada 44, que pasa con radios grandes a la superficie de transición el apéndice 30, con lo que se consigue una transmisión de fuerza más favorable.
En la forma de realización de acuerdo con las figuras 1 a 6, el apéndice 30 está insertado o introducido a presión en el extremo del tubo de pletina 10 y está engatillado con éste, siendo introducidas a presión partes del tubo de pletina 10 en escotaduras 32. En este caso, el apéndice 30 puede tener en la zona de unión 24 una forma cilíndrica o en forma de paralelepípedo (figuras 1 a 5). Para la transmisión mejorada de la fuera, una variante de acuerdo con la figura 6 prevé que la sección transversal incrementada 26 del tubo de pletina 10 y la sección transversal correspondiente del apéndice 30 insertado se incrementen en la zona de conexión 24 con el cojinete de limpiaparabrisas 20.
La zona de unión 24 de forma estable, reforzada de acuerdo con la invención, posibilita también la utilización de materiales elásticos más ligeros, como aluminio, magnesio o plástico, para el cojinete del limpiaparabrisas 20. estos materiales se pueden procesar muy bien y tienen buenas propiedades de deslizamiento. De esta manera, la carcasa de cojinete 22, 46 se puede fabricar a través de fundición por inyección. Las variantes de acuerdo con las figuras 7 y 8 solamente se diferencian de las variantes descritas anteriormente porque el apéndice 40 está configurado en forma de tubo y abarca el tubo de pletina 10. Un escalón 38 en la transición de la sección transversal hacia la sección transversal incrementada 26 actúa con el extremo del tubo de pletina 10 como fijación axial, siendo solapado por el apéndice 40. El tubo de pletina 10 puede ser inyectado a su alrededor durante la fabricación de la carcasa del cojinete 46. Pero también más tarde se puede retacar el apéndice 40 en la zona del escalón 38 durante el montaje o e puede retraer a través de un tratamiento térmico en el caso de un plástico.

Claims (9)

1. Instalación de limpiaparabrisas con un tubo de pletina (10), que está conectado fijamente al menos en un extremo con un apéndice (30, 40) de una carcasa de cojinete (22, 46) de un cojinete de limpiaparabrisas (20) y que presenta en la zona de conexión (24) una sección transversal (26) incrementada, estando formado integralmente en la carcasa de cojinete (22, 46) un elemento de retención (36), caracterizada porque en la carcasa de cojinete (22, 46) están previstas nervaduras de refuerzo (34), que se unen en el apéndice (30, 40) y en el elemento de retención (36).
2. Instalación de limpiaparabrisas de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque la sección transversal (26) del tubo de pletina (10) y del apéndice (30, 40) se incrementa en la zona de unión (24) con el cojinete del limpiaparabrisas (20).
3. Instalación de limpiaparabrisas de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el tubo de pletina (10) presenta una sección transversal alargada (26), cuyo eje más largo (28) se encuentra en la dirección del eje de cojinete.
4. Instalación de limpiaparabrisas de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el apéndice (30) está introducido a presión en el tubo de pletina (10) y está engatillado con éste.
5. Instalación de limpiaparabrisas de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el apéndice (40) está configurado en forma de tubo y abarca al tubo de pletina (10).
6. Instalación de limpiaparabrisas de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizada porque el tubo de pletina (10) presenta un escalón (38) en la zona de unión (24).
7. Instalación de limpiaparabrisas de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizada porque el apéndice (40) está fundido o inyectado alrededor del tubo de pletina (10).
8. Instalación de limpiaparabrisas de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizada porque el tubo de pletina (10) está ensanchado en la zona de unión (24) a través de deformación en frío.
9. Instalación de limpiaparabrisas de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el tubo de pletina (10) está ensanchado en la zona de unión (24) a través de fases de estiramiento o a través de un procedimiento de alta presión interior.
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