車輛風擋擦拭器發熱元件的制作方法

本發明涉及一種用于車輛特別地機動車輛的風擋擦拭器發熱元件，以及包括該元件的車輛風擋擦拭器。

背景技術：

已知加熱機動車輛風擋擦拭器，特別地在冬天對它進行除冰。如果擦拭器包括用于風擋洗滌液的分布的內部通道，加熱所述擦拭器還可以使得在液體噴灑在車輛的風擋上之前加熱該液體，其促進給風擋除冰并且因此能夠避免使用手動刮冰器。

“平坦擦拭器”類型的風擋擦拭器典型地包括承載刮片的縱向主體，其通常由橡膠制成，用來摩擦車輛的風擋以將水排出到駕駛員的視野之外。擦拭器進一步包括至少一個縱向脊部，其給予刮片一曲率，以便有助于施加刮片到所述風擋。擦拭器由臂承載，該臂由電動機以來回角運動的方式驅動。連接所述擦拭器到所述臂的設備通常包括緊固到主體的收集器和鉸接到主體并被固定到所述臂的一端的適配器。

在現有技術的狀態下，用于加熱風擋擦拭器的設備通常包括加熱導電體。

早已經提出給擦拭器的脊部配備采用膜形式的加熱設備，該膜被施加到并粘附到脊部上并且包括加熱電導體電路或軌道。在當前技術狀態下，電路的導體形成環路，其端部被連接到電源端子。

對于頂配車輛，風擋擦拭器加熱功能通常直接由車輛的電子設備和電路控制和保護。這需要在設計車輛的電氣構架的上游側上的特定集成，因此產生一定成本。

對于中檔或低檔車輛，一些客戶不希望改變它們的構架并需要將保護直接集成到加熱擦拭器中以便在功能的降級模式下(例如，不正確的信息，外部溫度傳感器或車輛速度傳感器的故障)不影響車輛的其他功能。

加熱功能通常地在+5℃的外部溫度以下被觸發以確保擦拭器的整體除冰，無論是指分布通道，用于連接所述擦拭器到臂的設備，或者甚至與風擋接觸的刮片。在降級模式(例如，如果車輛外部溫度或速度傳感器故障-例如如果車輛停止但是傳感器指示車輛在運動)下，效果會是永久加熱擦拭器超過+5℃，可能地在夏季環境溫度超過+30℃，具有導致過熱點、短路、擦拭器的物理損壞以及在最壞情況下著火的潛在危險。

技術實現要素：

本發明提出了一種針對現有技術的該問題的簡單、有效和經濟的解決方案。

本發明提出了一種用于車輛特別地機動車輛的風擋擦拭器加熱元件，包括電加熱導體電路和該電路的支撐件，該電路包括至少一個環路，其端部被連接到電源端子，其特征在于，所述至少一個環路包括至少一個可熔化部分，其中所述環路的導體的區段和/或材料不同于環路的其余部分的導體的區段和/或材料。

為了保護車輛的電氣和電子電路，防止擦拭器的損壞以及因此擦拭功能的損壞，其對客戶是至關重要的，本發明提出將可熔化功能集成到擦拭器的加熱元件中使得可以避免以上風險。如果加熱元件的可熔化功能被激活，擦拭器失去它的保持可選擇的加熱功能，并保留它的擦拭功能，其是法定要求。該損失的功能可以是暫時的或永久的。

所述解決方案的優點是它的緊湊性和集成容易性，與其他熱保護解決方案相比，特別地可逆的那些，例如使用雙金屬帶等，其會需要復雜的操作例如，銅焊。

根據本發明的一個實施例，該可熔化功能是通過改變特別地減小導體的區段(例如加熱軌道)得以產生的。導體的區段的限制建立了對過熱更敏感并用來失效(cede)的可熔部分，這使得擦拭器的加熱功能不起作用。

在一變型中，可熔化功能通過不同于環路的其余部分的材料制成，其通常是金屬或金屬合金。本發明的各個實施例和變型當然可以組合。

根據本發明的加熱元件可分離地或組合地具有以下特征中的一個或更多個：

-所述至少一個可熔化部分具有諸如寬度和/或厚度的至少一個橫向尺寸，該橫向尺寸不同于環路的其余部分的導體的橫向尺寸，

-所述至少一個可熔化部分由一材料制成，該材料預期如果經受預定溫度則熔融，

-所述至少一個可熔化部分由一材料制成，該材料的電阻作為材料經受的溫度的函數變化特別地增加；它的電阻可隨著溫度升高而增加，

-所述環路的至少所述其余部分是由金屬例如銅、銅鎳合金、黃銅(cuzn)或鋁等，制成的，

-所述支撐件具有伸長的形狀和基本上平面的縱向表面，所述端子位于所述表面上并且距離所述支撐件的縱向端一定距離，

-所述端子位于支撐件的基本上中間區域中，該中間區域在支撐件的長度的30到70％上延伸，支撐件的長度是例如從支撐件的縱向端之一測量的，

-加熱元件包括從所述端子朝向支撐件的縱向端之一延伸的第一環路和從所述端子朝向支撐件的相反端延伸的第二環路；替代地，其可以是僅一個環路，

-至少一個環路具有u或w的大體形狀，

-至少一個環路包括波狀部，以及

-支撐件是用于給予風擋擦拭器一曲率的脊部。

本發明同時涉及一種用于車輛特別地機動車輛的風擋擦拭器，包括如上所述的加熱元件。加熱元件優選地形成用于給予一曲率的脊部。

擦拭器可包括連接到擦拭器的驅動臂的連接設備。這些連接設備可包括電連接到加熱元件電路的端子的電連接設備。

附圖說明

在閱讀以下通過非限制性示例給出的描述并參照附圖，本發明將被更好地理解以及本發明的其他細節、特征和優點將變得是顯而易見的，在附圖中：

圖1是機動車輛風擋擦拭器的分解透視圖；

圖2是示出根據本發明的加熱元件的示意圖；以及

圖3是示出根據本發明的加熱元件的變型實施例的示意圖。

具體實施方式

應當注意到，這些附圖針對實施本發明的要求詳細地示出了本發明，如果需要的話，所述附圖當然可用于更好地限定本發明。

在下面的描述中，術語縱向和側向指的是根據本發明的風擋擦拭器的取向。縱向方向對應于擦拭器的該擦拭器沿著其延伸的主軸線，以及側向取向對應于共點直線段，也就是說，與縱向方向交叉的直線段，特別地垂直于擦拭器在它的旋轉平面中的縱軸的直線段。對于縱向方向，術語頂部或頂部指的是擦拭器被固定到擦拭器支撐臂的點，術語內部對應于其中臂和一半擦拭器延伸的部分。

圖1示出了機動車輛風擋擦拭器10和驅動該擦拭器10的臂12，臂12被部分地示出并旨在由電動機驅動以使得擦拭器執行來回角運動，使得可以將水和覆蓋風擋的可能其他不期望的元素排出。

在此，擦拭器10包括縱向主體14，通常由橡膠制成的刮片16，以及至少一個脊部18，該脊部給予刮片16一曲率以便改進所述刮片到所述風擋的施加。

擦拭器10的主體14包括用來改進擦拭器的操作的上擾流器20，該擾流器20的目的是要增加擦拭器在風擋上的壓力以及因此改進所述系統的空氣動力性能。

擦拭器10進一步包括用于附連刮片16和脊部18到所述主體的端部件或夾子22，這些夾子22位于主體14的每個縱向端部處。

在此，擦拭器的主體14被制造成兩個獨立部分，該兩個獨立部分基本上端對端地設置并通過中間連接器24被連接到彼此。

為了將它安裝在臂12上，擦拭器10包括安裝在連接器24上并允許擦拭器10關于臂12的鉸接的適配器26。擦拭器10關于臂12的鉸接是根據圍繞垂直于擦拭器10的縱向軸線的旋轉軸線y的旋轉運動的鉸接。實際上，為了允許擦拭器10沿著風擋的曲率，擦拭器10必須相對于臂12以及更具體地說相對于臂12的端部部分28具有至少一個旋轉自由度。

本發明特別地涉及包括加熱元件類型的風擋擦拭器，所述加熱元件包括加熱電導體電路或軌道和用于該電路的支撐件。

根據本發明的一個實施例，支撐件是風擋擦拭器的脊部。典型的脊部是由金屬制成并且具有伸長的形狀。脊部通常具有基本上矩形形狀的區段并且分別在頂部和底部處包括兩個基本上平行的平面表面。

圖2和3示出本發明的兩個變型實施例。這些附圖中的每個示出了脊部118，218，該脊部的前述平面表面之一由加熱電導體電路120，220覆蓋。

導體通常由不銹鋼或基于銅、鎳、鋁等的合金(銅鎳合金，黃銅等)制成。

在示出的示例中，每個電路120，220包括兩個環路122，124(圖2)，222，224(圖3)和用于為這些環路供電的兩個端子126，128(圖2)，226，228(圖3)。為此，每個環路122，124，222，224的兩個端部被連接到相應的兩個端子126，128，226，228。更確切地說，正極端子126，226被連接到每個環路122，124，222，224的第一端部以及負極端子128，228被連接到每個環路的相反端。

替代地，每個電路可包括單個環路。在該情況下，正極端子被連接到延伸遠至加熱電路的一端的環路然后回到另一端和到負極端子。在前述的加熱電路具有兩個并聯環路的情況下，存在底部環路和頂部環路且每個環路被連接到正極端子和負極端子。

如圖2和3中示出的，脊部118，218具有長度l以及端子126，128，226，228被定位為距離脊部的縱向端部一定距離并且在它的基本上中間區域z中。在此，這些端子位于如從脊部的一個縱向端部測量的在脊部的長度的大約50到60％(因此，如從脊部的相反端測量的大約40到50％)內延伸的區域z中。

該區域z可對應于風擋擦拭器連接器的脊部118，218上的位置。實際上，連接器可包括用來在安裝位置接觸到脊部的電路的端子126，128，226，228的電連接設備。替代地，連接器可定中心在脊部上，端子和所述連接設備之間的電連接偏離中心(例如，出于整個尺寸的原因)。

環路122，222在端子和所述縱向部分的自由端之間在脊部118，228的長度l1的第一縱向部分上延伸。環路124，224在端子和所述縱向部分的自由端之間在脊部118，228的長度l2的第二縱向部分上延伸。

在此，環路122，124和224具有w形狀并且包括沿著和平行于脊部的相應縱向邊緣的兩個直線d1，這些直線d1具有連接到相應端子126，128，226，228的第一端，以及相反端d2，該相反端是彎曲的并且連接到在前述的直線d1之間延伸的兩個直線d3的相應第一端。直線d3的相反端d4被連接在一起并且形成基本上u形的形狀。

在圖3中注意到，環路222具有不同形狀并包括波狀部。更確切地說，環路222包括沿著脊部的一個縱向邊緣的第一波狀線e1以及其一端被連接到端子226，該線e1的相反端e2是彎曲的并且沿著脊部的另一縱向邊緣被連接到另一波狀線e3的相應第一端，以及其相反端被連接到端子228。

替代地，導體的環路可包括彼此串聯連接的多個直的平行線。每個環路例如可以是www的，包括多個連續w形狀部分。

脊部118，218的環路可以是不同的并且構造為以使得在脊部的兩個縱向部分消耗的功率是不同的。

至少一個環路122，124，222，224以及優選地它們中所有的包括至少一個可熔化部分f1，f2，f3，其中環路的導體的區段和/或材料不同于該環路的其余導體的那個或那些。

在圖2中，每個環路122，124包括具有比所述環路的其他部分小的橫截面的至少一個可熔化部分f1，f2。環路122的該可熔化部分f1每個都具有小于所述環路122的其余部分的寬度的寬度(在脊部的平面中測量的)。環路124的可熔化部分f2具有小于環路124的其余部分的厚度的厚度(不可見的-在垂直于脊部的平面的平面中測量的)。

加熱元件的加熱效應可由連接到車輛的溫度傳感器或車輛的速度傳感器的脈寬調制(pwm)電子電路控制。如果傳感器產生錯誤信息(車輛在停止時明顯以150km/h運動，夏天外部溫度低于零度等)，pwm電路可激活不適當的電壓(例如，16v而不是當車輛停止時的低電壓)，其會導致溫度非常大的增加。

已知的是，電導體的電阻由下式給出：r＝ρ.l/s(其中ρ是電阻率，l是長度，s是截面)，并且由焦耳效應消耗的功率由公式p＝r.l²給出。因此，該耗散功率可以由p＝ρ.l/s.l²表示。因此，清楚的是，減小導體的截面導致耗散功率的增加。可熔化部分f1，f2中的導體的減小部分被確定以使得在擦拭器過熱的情況下，由于施加上述電壓，該可熔化部分斷開。

這里，可熔化功能是“電”型的，因為保險絲直接集成到加熱元件(電阻電路)中。目的是通過由過電流引起的溫度升高的效應來熔化局部部分f1，f2。電可熔化功能是不可逆的，因為可熔化部分熔化并因此斷開電路并切斷電流流動。

一個或多個功能f1，f2可以位于相應環路的縱向端。環路122在其每個縱向端處和因此在脊部118的自由端的水平處以及在連接端子126,128的水平處包括可熔化功能f1。環路124包括在脊部118的自由端處的可熔化功能f2。

替代地，保險絲f1，f2和f3可以在脊部的端部以外的地方。

在圖3中，環路222包括至少一個可熔化部分f3，其材料不同于環路的其余部分的材料。

根據一個實施例，如果該材料經受預定溫度，例如在擦拭器過熱的情況下，則該材料用來熔融。如在上述情況下，在這種情況下，保險絲f3是不可逆的。

在所示的示例中，環路222包括在脊部218的自由端處的可熔化功能f3。