ES2274643T3 - Brazo de limpiaparabirsas conformado como deflector aerodinamico. - Google Patents
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Abstract
Brazo de de limpiaparabrisas (10) del tipo que comprende un cuerpo de brazo que se extiende longitudinalmente desde su extremo trasero (12) de arrastre hacia su extremo delantero (14) que soporta una escobilla de limpiaparabrisas, y del tipo en el cual, en sección transversal, al menos un tramo del cuerpo del brazo presenta una sección con forma general de U invertida delimitada por dos aletas (18, 20) unidas entre ellas por un lomo superior (22) que se extiende hacia la superficie que se debe limpiar, compuestas por una aleta aguas abajo (18) que permanece fundamentalmente perpendicular al lomo (22) y una aleta aguas arriba (20) inclinada que forma un ángulo agudo (A) con respecto a un plano mediano (V) paralelo a la aleta aguas abajo (18) para constituir un deflector aerodinámico integrado en el brazo de limpiaparabrisas que, bajo la acción de un viento relativo (F) de orientación transversal de aguas arriba hacia aguas abajo, tiende a solicitar al brazo de limpiaparabrisas (10) hacia lasuperficie que se debe limpiar, variando el valor del ángulo agudo (A) a lo largo del brazo de limpiaparabrisas (10) de tal manera que el brazo comprende un tramo principal (S3, S4) para el cual la sustentación aerodinámica global que se aplica al brazo de limpiaparabrisas (10) es negativa, presentado el brazo de limpiaparabrisas (10), en vista superior, un forma general curvada, caracterizado por el hecho de que el valor del susodicho ángulo agudo (A) está comprendido entre 30º y 45º en el tramo principal (S3, S4) del cuerpo del brazo.
Description
Brazo de limpiaparabrisas conformado como
deflector aerodinámico.
La presente invención concierne un brazo de
limpiaparabrisas de vehículo automóvil.
La invención concierne más particularmente un
brazo de limpiaparabrisas del tipo que comprende un cuerpo de brazo
que se extiende longitudinalmente desde su extremo trasero de
arrastre hacia su extremo delantero que soporta una escobilla de
limpiaparabrisas, y del tipo en el cual, en sección transversal, al
menos un tramo del cuerpo del brazo presenta una sección con forma
general de U invertida delimitada por dos aletas unidas entre ellas
por un lomo superior que se extiende hacia la superficie que se debe
limpiar, compuestas por una aleta aguas abajo que permanece
fundamentalmente perpendicular al lomo y una aleta aguas arriba
inclinada que forma un ángulo agudo (A) con respecto a un plano
mediano paralelo a la aleta aguas abajo para constituir un
deflector aerodinámico integrado en el brazo de limpiaparabrisas
que, bajo la acción de un viento relativo de orientación
transversal de aguas arriba hacia aguas abajo, tiende a solicitar al
brazo de limpiaparabrisas hacia la superficie que se debe limpiar,
variando el valor del ángulo agudo (A) a lo largo del brazo de
limpiaparabrisas de tal manera que el brazo comprende un tramo
principal (S3, S4) para el cual la sustentación aerodinámica global
que se aplica al brazo de limpiaparabrisas es negativa, presentado
el brazo de limpiaparabrisas, en vista superior, un forma
general
curvada.
curvada.
Un ejemplo de un brazo de limpiaparabrisas se
describe y representa en el documento
DE-A-3.343.318 en el cual el brazo
de limpiaparabrisas se realiza de una sola pieza de chapa recortada
y plegada. En el tramo que forma el deflector aerodinámico, la
aleta aguas arriba está globalmente inclinada y curvada con su
concavidad orientada hacia el flujo de aire que corresponde al
viento relativo que se aplica al brazo de limpiaparabrisas durante
el movimiento de barrido del limpiaparabrisas, tomando en cuenta la
dirección de avance del vehículo.
La invención tiene por objeto proponer un brazo
de limpiaparabrisas de este tipo que se perfecciona con vistas a
mejorar el rendimiento y la rigidez, y de simplificar la
fabricación.
Con este propósito, la invención propone un
brazo de limpiaparabrisas del tipo mencionado precedentemente,
caracterizado por la parte de caracterización de la reivindicación
1.
Según diversos modos de realización de la
invención:
- -
- la aleta aguas arriba presenta una superficie fundamentalmente plana;
- -
- la aleta aguas arriba presenta una superficie cuya curvatura, vista en corte, varía progresivamente desde un extremo al otro del cuerpo del brazo de limpiaparabrisas;
- -
- el valor del ángulo agudo de inclinación está comprendido entre 32º y 35º;
- -
- la altura de la aleta aguas abajo es inferior a la altura de la aleta aguas arriba, y la relación entre estas dos alturas está comprendida entre 0.65 y 0.85;
- -
- en sección transversal, el valor del ángulo entre la recta que pasa por los bordes inferiores de las aletas aguas abajo y aguas arriba y la tangente al lomo superior a nivel del plano mediano está comprendido entre 7º y 16º;
- -
- al menos una de las aletas, en particular la aleta aguas arriba, comprende una nervadura longitudinal de refuerzo;
- -
- al menos una de las aletas, en particular la aleta aguas abajo, comprende un repliegue interior de refuerzo;
- -
- el ángulo agudo de inclinación de la aleta aguas arriba varía progresivamente de manera que las dos aletas sean paralelas en los extremo trasero y delantero del cuerpo del brazo de limpiaparabrisas;
- -
- el brazo de limpiaparabrisas se realiza de una sola pieza de chapa recortada y plegada.
Otras características y ventajas de la invención
aparecerán con la lectura de la descripción detallada que viene a
continuación para la comprensión de la cual se hará referencia a las
figuras anexas en las cuales:
- la figura 1 es una vista lateral de alzado de
un brazo de limpiaparabrisas realizado conforme a las enseñanzas de
la invención;
- la figura 2 es una vista superior del brazo
de limpiaparabrisas de la figura 1;
- las figuras 3 a 7 son vistas en sección
transversal según las líneas S1, S2, S3, S5 y S6 de las figuras 1 y
2;
- la figura 8 es una vista similar a la de la 4
que ilustra una variante de realización; y
- la figura 9 es un diagrama que ilustra
relaciones dimensionales del brazo de limpiaparabrisas y valores de
sustentación aerodinámica y de rigidez del brazo de
limpiaparabrisas.
En la descripción que viene seguida por un
ejemplo de realización, los términos "horizontal",
"vertical", "superior", "inferior", etc. se
utilizarán a título no limitativo para facilitar la comprensión de
la descripción y esto en referencia a las figuras.
En este ejemplo, la aleta aguas arriba presenta
una superficie plana. En otras formas de realización, la aleta
aguas arriba presenta una superficie que presenta, en corte, una
curvatura, en particular una pequeña curvatura, pudiendo igualmente
variar esta curvatura desde un extremo al otro del brazo de
limpiado.
Se ha representado en las figuras 1 a 7 un brazo
de limpiaparabrisas 10 que se ha realizado en forma de una pieza
única de chapa recortada y plegada.
El brazo de limpiaparabrisas 10 se extiende
longitudinalmente desde su extremo trasero 12 hasta su extremo
delantero 14.
El extremo trasero 12 está previsto para
permitir el arrastre del brazo de limpiaparabrisas alrededor de un
eje fundamentalmente vertical X-X de arrastre y
comprende con este propósito un agujero 16 para el paso del extremo
libre superior (no representado) de un árbol de arrastre en barrido
alternado, o lineal, del limpiaparabrisas.
El extremo longitudinal delantero 14 está
conformado para constituir un extremo de articulación para un brazo
de limpiaparabrisas (no representado) que globalmente se monta
pivotante alrededor de un eje Y-Y fundamentalmente
horizontal.
Según un diseño general conocido, el brazo de
limpiaparabrisas 10 presenta en sección transversal una forma de U
invertida.
De este modo, comprende dos aletas laterales
fundamentalmente verticales y paralelas 18 y 20 (ver figura 3) que
están unidas entre ellas por un lomo superior fundamentalmente
horizontal 22 que presenta un perfil ligeramente curvado con su
convexidad orientada verticalmente hacia arriba. Las aletas se
extienden a partir del lomo superior 22 en dirección de la
superficie que se debe limpiar (no representada).
Con respecto al flujo de aire F (ver figura 4)
que corresponde a la dirección principal del viento relativo al
cual está sometido el brazo de limpiaparabrisas durante el
movimiento de barrido y de avance del vehículo, se distingue la
aleta aguas abajo 18 y la aleta aguas arriba 20.
Como se puede ver al considerar la figura 2, el
brazo de limpiaparabrisas 10 no es rectilíneo sino que presenta una
forma general curvada.
En todas las secciones transversales del brazo,
la aleta aguas abajo 18 es fundamentalmente plana y vertical.
Partiendo del extremo longitudinal trasero 12
del brazo de limpiaparabrisas 10, a la izquierda al considerar las
figuras 1 y 2, se constata que la aleta aguas arriba 20 también es
fundamentalmente plana y vertical, es decir paralela a la aleta
aguas abajo 18 hasta un punto P1, situado entre las secciones S1 y
S2, a partir del cual la aleta aguas arriba 20 es plana pero está
inclinada con respecto a un plano vertical mediano V, paralelo a la
aleta aguas abajo 18, formando un ángulo agudo A con respecto a ese
plano, siendo tal la inclinación que el borde inferior 24 de la
aleta aguas arriba 20 está más alejado del plano vertical mediano V
que su borde superior 26.
Además, a partir del punto P1, el borde inferior
24 de la aleta aguas arriba 20 está situado verticalmente más abajo
que el borde 28 de la aleta aguas abajo 18 mientras que, hasta el
punto P1, las dos aletas aguas arriba 20 y aguas abajo 18 tienen la
misma altura.
Si se hace un desplazamiento a lo largo del
brazo de limpiaparabrisas, desde atrás hacia delante a partir del
punto P1, se alcanza el punto P2 situado fundamentalmente en la
sección S5 a partir del cual, como se puede ver en la figura 6, las
dos aletas aguas abajo 18 y aguas arriba 20 son de nuevo planas,
verticales, paralelas entre ellas y de alturas iguales.
A proximidad del extremo trasero 12, las dos
aletas aguas abajo 18 y aguas arriba 20 comprenden cada una un
agujero 30, 32, estando alineados transversalmente estos agujeros en
el plano de sección S1 para el paso de una varilla de articulación
de eje Z-Z fundamentalmente horizontal y
perpendicular al eje X-X.
Mas allá del punto P2, y pues del plano de
sección S5, el brazo se prolonga longitudinalmente hacia delante
por su extremo delantero conformado como se ilustra en la figura 7
con las dos aletas laterales aguas abajo 18 y aguas arriba 20 que se
reúnen a nivel del plano vertical mediano de esta porción de extremo
delantero en dos aletas centrales adyacentes.
Conforme a una de las características de la
invención, el valor del ángulo agudo A de inclinación de la aleta
20 varía a lo largo del brazo de limpiaparabrisas 10.
Más precisamente, es igual a alrededor de 23º en
la sección S2 (ver figura 4), después aumenta para ser máximo entre
las secciones S3 y S4.
En efecto, el tramo longitudinal del brazo de
limpiaparabrisas entre las secciones S3 y S4 constituye el tramo
principal que forma deflector aerodinámico para el cual la
sustentación aerodinámica global que se aplica al brazo de
limpiaparabrisas 10 es negativa, estando comprendido el valor del
ángulo A entre 30º y 45º, y preferentemente entre 32º y 35º, a lo
largo de ese tramo.
El valor del ángulo A disminuye progresivamente
hacia el extremo delantero a partir de la sección S4 para llegar a
0º en la sección S5.
Conforme a un modo de realización de la
invención, la relación entre la altura H1 de la aleta aguas abajo 18
y la altura H2 de la aleta aguas arriba 20, cuando esta última está
inclinada, está comprendida entre 0.65 y 0.85.
De la misma manera, el ángulo agudo B, que forma
la recta D, que pasa por los bordes inferiores 28 y 24 de las
aletas aguas abajo 18 y aguas arriba 20, con respecto a la
horizontal que pasa por el borde inferior 28, está comprendido
entre 7º y 16º a lo largo del tramo que forma deflector
aerodinámico.
La elección de estos parámetros de dimensionado
permite, en la zona que corresponde a la situación en la cual la
sustentación aerodinámica es negativa, es decir cuando el brazo de
limpiado es aplastado verticalmente hacia el parabrisas y que no se
levanta pues bajo la acción del flujo de aire, no reducir demasiado
el momento de flexión I del brazo en esta zona, reduciéndose el
momento de flexión I un máximo de 30% con respecto a su valor
máximo referenciado 10 en ordenadas en el diagrama de la figura
9.
En esta zona, en la cual la relación de las
alturas está comprendida entre 0.65 y 0.85, no hay torsión de las
secciones transversales sucesivas del brazo en funcionamiento.
Gracias a las enseñanzas de la invención, se
obtiene de este modo un compromiso óptimo entre la reducción del
momento de torsión aerodinámico (resistencia en avance, pero sobre
todo sustentación) y el aumento de la rigidez de un brazo de
limpiado realizado de una sola pieza.
Con el fin de aumentar todavía más esta rigidez,
es posible (ver figura 8) formar una nervadura longitudinal 34 al
menos en la aleta aguas arriba 20 y reforzar la aleta aguas abajo 18
por un repliegue interior 36 de la chapa a partir del borde inferior
28 y verticalmente hacia arriba.
Claims (10)
1. Brazo de de limpiaparabrisas (10) del tipo
que comprende un cuerpo de brazo que se extiende longitudinalmente
desde su extremo trasero (12) de arrastre hacia su extremo delantero
(14) que soporta una escobilla de limpiaparabrisas, y del tipo en
el cual, en sección transversal, al menos un tramo del cuerpo del
brazo presenta una sección con forma general de U invertida
delimitada por dos aletas (18, 20) unidas entre ellas por un lomo
superior (22) que se extiende hacia la superficie que se debe
limpiar, compuestas por una aleta aguas abajo (18) que permanece
fundamentalmente perpendicular al lomo (22) y una aleta aguas arriba
(20) inclinada que forma un ángulo agudo (A) con respecto a un
plano mediano (V) paralelo a la aleta aguas abajo (18) para
constituir un deflector aerodinámico integrado en el brazo de
limpiaparabrisas que, bajo la acción de un viento relativo (F) de
orientación transversal de aguas arriba hacia aguas abajo, tiende a
solicitar al brazo de limpiaparabrisas (10) hacia la superficie que
se debe limpiar, variando el valor del ángulo agudo (A) a lo largo
del brazo de limpiaparabrisas (10) de tal manera que el brazo
comprende un tramo principal (S3, S4) para el cual la sustentación
aerodinámica global que se aplica al brazo de limpiaparabrisas (10)
es negativa, presentado el brazo de limpiaparabrisas (10), en vista
superior, un forma general curvada, caracterizado por el
hecho de que el valor del susodicho ángulo agudo (A) está
comprendido entre 30º y 45º en el tramo principal (S3, S4) del
cuerpo del brazo.
2. Brazo de limpiaparabrisas según la
reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la aleta
aguas arriba (20) presenta una superficie fundamentalmente
plana.
3. Brazo de limpiaparabrisas según la
reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la aleta
aguas arriba (20) presenta una superficie cuya curvatura, vista en
corte, varía progresivamente desde un extremo al otro del cuerpo del
brazo de limpiaparabrisas.
4. Brazo de limpiaparabrisas según una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado
por el hecho de que el valor del ángulo agudo de inclinación (A)
está comprendido entre 32º y
35º.
35º.
5. Brazo de limpiaparabrisas según una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado
por el hecho de que la altura (H1) de la aleta aguas abajo (18) es
inferior a la altura (H2) de la aleta aguas arriba (20), y por el
hecho de que la relación (H1/H2) entre estas dos alturas está
comprendida entre 0.65 y 0.85.
6. Brazo de limpiaparabrisas según una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado
por el hecho de que, en sección transversal, el valor del ángulo
(B) entre la recta (D) que pasa por los bordes inferiores (28, 24)
de las aletas aguas abajo (18) y aguas arriba (20) y la tangente al
lomo superior (22) a nivel del plano mediano (V), está comprendido
entre 7º y 16º.
7. Brazo de limpiaparabrisas según una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado
por el hecho de que al menos una de las aletas, en particular la
aleta aguas arriba (20), comprende una nervadura longitudinal (34)
de refuerzo.
8. Brazo de limpiaparabrisas según una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado
por el hecho de que al menos una de las aletas, en particular la
aleta aguas abajo (18), comprende un repliegue interior (36) de
refuerzo.
9. Brazo de limpiaparabrisas según una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado
por el hecho de que el susodicho ángulo agudo (A) de inclinación de
la aleta aguas arriba (20) varía progresivamente de manera que las
dos aletas (18, 20) sean paralelas en los extremos trasero y
delantero del cuerpo del brazo de limpiaparabrisas.
10. Brazo de limpiaparabrisas según una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado
por el hecho de que se realiza de una sola pieza de chapa recortada
y plegada.
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