Стеклоочиститель для транспортных средств - RU2244645C2
Код документа: RU2244645C2
Чертежи
Описание
Настоящее изобретение относится к стеклоочистителю согласно ограничительной части п.1 формулы изобретения. У известных стеклоочистителей такого типа (DE 1655410 А1) рычаг и щетка расположены, если смотреть спереди на очищаемое стекло, рядом друг с другом, соответственно последовательно в направлении движения щетки. Такая конструкция позволяет уменьшить габаритную высоту стеклоочистителя по сравнению с возможной высотой тех стеклоочистителей, у которых рычаг расположен над щеткой (DE 1505397 А1). Меньшая габаритная высота стеклоочистителя указанного выше типа позволяет снизить склонность щетки к отрыву от стекла, прежде всего при повышенной скорости движения, под действием встречного потока воздуха.
Для фиксации щетки на шарнирном пальце при работе стеклоочистителя расположенный в известных стеклоочистителях сбоку на рычаге шарнирный палец имеет на среднем участке кольцевую канавку, в которую после надевания щетки на шарнирный палец входит отгибаемая против пружинящего усилия закрепленная одним концом на щетке листовая пружина, которая вместе с боковыми стенками кольцевой канавки обеспечивает стопорение щетки на рычаге. Подобные стопорные приспособления усложняют конструкцию стеклоочистителя, что соответственно связано со значительными издержками, поскольку, с одной стороны, на шарнирном пальце необходимо выполнять кольцевую канавку, а с другой стороны, при замене щетки стеклоочистителя у новой щетки должна иметься соответствующая листовая пружина.
В другом известном стеклоочистителе (DE 2640399 А1) шарнирный палец и образуемое откидной скобой стопорное приспособление расположены на одном и том же элементе стеклоочистителя. Однако, поскольку этим элементом является сама щетка стеклоочистителя, при ее замене вместе с откидной скобой заменяется и шарнирный палец.
Преимущества изобретения
В предлагаемом согласно изобретению стеклоочистителе с отличительными признаками согласно п.1 формулы изобретения при замене щетки не заменяются ни стопорные приспособления, ни шарнирный палец на рычаге стеклоочистителя. Имеющееся у щетки стопорное приспособление, т.е. упор, может быть образовано соответствующей всегда имеющейся у нее обратной рычагу боковой продольной стенкой. При этом придавать этой боковой продольной стенке особую форму не требуется.
Существенно снизить габаритную высоту стеклоочистителя, а тем самым и придать ему оптимальные аэродинамические свойства, удается благодаря тому, что щетка имеет выполненный по типу полосы из упругого материала продольно удлиненный держатель контактирующей с очищаемым стеклом ленты щетки, на обратной стеклу верхней стороне которого расположен относящийся к крепежному приспособлению соединительный элемент, в котором предусмотрено опорное гнездо под шарнирный палец.
В одном из вариантов выполнения изобретения стопорные приспособления рычага образованы опорными участками, которые выполнены на этом рычаге, расположены в направлении движения щетки на некотором расстоянии друг от друга и обращены друг к другу и между которыми расположены обращенные в противоположные друг относительно друга стороны посадочные участки щетки. Такая конструкция отличается малыми издержками, связанными с практической реализацией.
Значительно повысить жесткость, а следовательно, и надежность в работе стеклоочистителя удается благодаря тому, что один из опорных участков расположен на коромысле рычага, при этом указанное коромысло имеет выступающий вдоль шарнирной оси и пересекающий щетку выступ, на свободном конце которого расположена направленная в сторону стекла полка, обращенная к коромыслу сторона которой образует второй опорный участок.
С целью ограничить длину рычага до необходимого размера предпочтительно, чтобы расстояние от свободного конца рычага до шарнирной оси было меньше расстояния от свободного конца указанного рычага до выступа.
Согласно одному из вариантов выполнения изобретения предлагается расположить опорное отверстие в соединительном элементе ближе, если смотреть в продольном направлении щетки, к одному из его концов, при этом высота самого этого соединительного элемента по отношению к держателю по крайней мере на участке расположения выступа меньше, чем на участке расположения опорного отверстия. Таким образом, выступ может быть расположен в том месте, где соединительный элемент имеет меньшую высоту, благодаря чему расположение выступа в зоне пересечения не приводит к увеличению габаритной высоты, при этом устойчивость соединительного элемента не снижается в зоне испытывающего высокие нагрузки опорного отверстия.
Этот низкий участок соединительного элемента предпочтительно образуется благодаря тому, что соединительный элемент на участке расположения на рычаге выступа имеет открытую с обратной держателю верхней стороны канавку, по которой указанный выступ пересекает соединительный элемент.
При необходимости отогнуть рычаг вместе со щеткой от стекла, например для замены щетки, предотвратить самопроизвольное отсоединение этой щетки от рычага удается за счет того, что измеренное в продольном направлении щетки расстояние от опорного отверстия до расположенного со стороны поперечной канавки конца щетки больше расстояния до другого конца щетки. В результате расположенная рядом с рычагом половина щетки из-за смещения центра тяжести будет поворачиваться в сторону выступа, благодаря чему щетка будет автоматически заходить в пространство между полкой Г-образного выступа и рычагом, соответственно его коромыслом, и стопориться в этом положении. Тем самым исключается самопроизвольное отсоединение щетки от рычага, поскольку для разблокировки щетку необходимо повернуть относительно рычага на такой угол, чтобы она вышла из пространства, ограничиваемого полкой выступа.
Наиболее простой вариант выполнения посадочных участков щетки состоит в их выполнении с обеих противоположных продольных боковых сторон соединительного элемента.
Для минимизации бокового люфта между щеткой и опорными участками рычага предпочтительно, чтобы измеренное в направлении шарнирной оси расстояние между посадочными участками щетки было согласовано с расстоянием между опорными участками рычага, поскольку благодаря этому боковые стенки канавки воспринимают по меньшей мере часть действующих на щетку усилий, возникающих, например, из-за различной степени загрязнения стекла, и позволяют тем самым разгрузить шарнирный, соответственно опорный палец.
Дополнительно стабилизировать щетку при ее движении и обеспечить тем самым наиболее плавную работу стеклоочистителя удается благодаря тому, что измеренная в продольном направлении щетки ширина выступа согласована с шириной поперечной канавки.
У рычага, который по меньшей мере на участке расположения шарнирного пальца имеет в сечении П-образный профиль, боковые стороны которого направлены к стеклу, простое крепление шарнирного пальца обеспечивается за счет того, что этот шарнирный палец проходит сквозь отверстие в ближней к щетке боковой стороне этого П-образного профиля и закреплен на другой его боковой стороне.
Одно из преимуществ предлагаемого стеклоочистителя, связанное с удобством хранения подобных стеклоочистителей на складе, достигается за счет того, что на свободном конце рычага стеклоочистителя, соответственно коромысла, закреплен отдельный соединитель или переходник, на котором предусмотрены и шарнирный палец, и стопорные приспособления для фиксации щетки.
При выполнении рычага, соответственно его коромысла, в виде отлитой под давлением детали шарнирный палец можно простым путем соединить с рычагом, соответственно с коромыслом, заделав этот палец одним концом при формовании в материал рычага.
Чертежи
Другие преимущества изобретения более подробно рассмотрены ниже на примере предпочтительных вариантов его выполнения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано:
на фиг.1 - вид сбоку щетки предлагаемого в изобретении стеклоочистителя,
на фиг.2 - вид сверху стеклоочистителя со щеткой по фиг.1,
на фиг.3 - увеличенное изображение в перспективе обозначенного на фиг.2 позицией III фрагмента стеклоочистителя,
на фиг.4 - рычаг стеклоочистителя в сечении плоскостью IV-IV по фиг.3, показанный в соответствующим образом повернутом положении,
на фиг.5 - рычаг стеклоочистителя в сечении плоскостью V-V по фиг.3, показанный в соответствующим образом повернутом положении,
на фиг.6 - вид сверху выполненного в виде отлитой под давлением детали свободного конца рычага согласно одному из возможных вариантов его выполнения,
на фиг.7 - рычаг стеклоочистителя в сечении плоскостью VII-VII по фиг.6, показанный в соответствующим образом повернутом положении,
на фиг.8 - рычаг стеклоочистителя в сечении плоскостью VIII-VIII по фиг.6, показанный в соответствующим образом повернутом положении,
на фиг.9 - показанное без соблюдения масштаба изображение части соединенного со щеткой рычага, при этом рычаг вместе со щеткой отогнут от стекла в монтажное положение,
на фиг.10 - стеклоочиститель по фиг.9 в рабочем положении,
на фиг.11 - увеличенное изображение стеклоочистителя в сечении плоскостью XI-XI по фиг.10 и
на фиг.12 - увеличенное изображение стеклоочистителя в сечении плоскостью XII-XII по фиг.10.
Описание примеров выполнения
На фиг.2 показан стеклоочиститель 10 для ветровых стекол транспортных средств, имеющий установленный на кузове транспортного средства рычаг 12, который соединен с приводом стеклоочистителя и на свободном конце которого шарнирно закреплена щетка 14, при этом такой рычаг может совершать реверсивное движение между соответствующими конечными положениями. Шарнирное соединение щетки 14 с рычагом 12 обеспечивается с помощью соответствующим образом выполненного крепежного приспособления 16. Рычаг 12, а тем самым и щетка 14 поджимаются в направлении стрелки 19 к показанному на фиг.1 штрихпунктирной линией стеклу 20 транспортного средства, при этом с указанным стеклом в рабочем положении контактирует продольно удлиненная упругая резиновая лента 22 щетки 14, обычно называемая просто резинкой щетки. В таком рабочем положении щетка перемещается по очищаемой поверхности 28 стекла, совершая движения в направлении двунаправленной стрелки 24 (фиг.2). Однако на фиг.1 щетка 14 показана в положении, в котором стекла 20 касаются лишь ее концы. Резинка 22 щетки 14 закреплена параллельно продольной оси на обращенной к стеклу стороне 25 цельного держателя 26, выполненного в виде продольно удлиненной полосы из упругого, соответственно пружинящего материала. С другой, обратной ветровому стеклу 20 стороны 27 держателя 26 на его среднем участке расположен относящийся к щетке соединительный элемент 30 крепежного приспособления 16. Как показано на фиг.1, кривизна щетки в изображенном на этом чертеже положении, в котором она еще не по всей своей длине прилегает к стеклу 20, больше кривизны стекла. Поскольку на фиг.1 линией 28 обозначена максимальная кривизна поверхности стекла, на чертеже наглядно видно, что кривизна, соответственно изгиб щетки 14, еще не прижатой к этому стеклу 20, а только прилегающей к нему обоими своими концами, больше максимальной кривизны стекла. Под действием прижимного усилия (стрелка 19) щетка прилегает по всей длине своей рабочей кромки 32 к поверхности 28 очищаемого стекла. При этом в упругом держателе 26 возникает напряжение, благодаря которому обеспечивается надлежащее прилегание резинки 22, соответственно рабочей кромки 32 по всей ее длине к стеклу 20. Поскольку поверхность стекла, которое, как правило, имеет сферически искривленную форму, не представляет собой шаровой сегмент постоянной кривизны относительно щетки 14, последняя при своем движении (двунаправленная стрелка 24) должна быть в состоянии постоянно изменять свое положение относительно рычага 12 по мере перемещения по поверхности стекла. Поэтому крепежное приспособление 16 одновременно выполнено и как шарнир, соединяющий щетку 14 с рычагом 12.
Ниже более подробно рассмотрены два варианта выполнения соединения щетки с рычагом стеклоочистителя. Как показано на фиг.3, щетка 14 имеет цельный держатель 26, выполненный в виде полосы. На показанном на чертеже среднем участке щетки установлен предусмотренный на щетке соединительный элемент 30 крепежного приспособления, обеспечивающий шарнирное соединение щетки 14 с рычагом 12. Изготовленный в рассматриваемом варианте из пластмассы соединительный элемент 30 жестко соединен со щеткой, соответственно с ее держателем 26. Этот соединительный элемент имеет выполненный в форме параллелепипеда участок 34, в котором предусмотрено опорное гнездо или отверстие 36, выполненное в виде глухого отверстия. Это опорное отверстие 36 расположено в выполненном в форме параллелепипеда участке 34 соединительного элемента ближе к одному из его продольных концов. Со стороны противоположного продольного конца к этому участку 34 соединительного элемента 30 примыкает проходящая перпендикулярно продольной протяженности щетки 14 канавка 38, которая открыта с обратной держателю 26 верхней стороны. Примыкающий к поперечной канавке 38 с другого конца соединительного элемента 30 концевой участок 40 также выполнен в форме параллелепипеда, но по высоте он меньше участка 34, на котором расположено опорное отверстие 36. Из этого следует, что участок 34 соединительного элемента 30 имеет относительно верхней стороны 27 держателя 26 наибольшую высоту. Эта высота обозначена на фиг.11 позицией 42. Наименьшую высоту соединительный элемент 30 имеет на участке поперечной канавки 38, соответственно в зоне дна этой канавки. Этот размер обозначен на фиг.12 позицией 44. Высота участка 40 соответствует в рассматриваемом варианте высоте 42 участка 34. Однако на участке 40 соединительный элемент 30 можно также выполнить той же высоты, что и его высота 44 в зоне канавки, получив в результате вместо канавки 38 уступ. Кроме того, соединительный элемент 30 имеет на участке 40 скошенные поверхности 46, проходящие также на участке расположения поперечной канавки 38. Вместе с тем размеры этих скошенных поверхностей 46 подобраны таким образом, чтобы по всей длине соединительного элемента 30 с обеих его противоположных боковых продольных сторон оставались продольные стенки 48, проходящие от участка 34 через участок расположения поперечной канавки 38 до конца участка 40 этого соединительного элемента 30 (фиг.3).
Далее на фиг.3 показан расположенный со стороны соединения со щеткой свободный конец рычага 12, который в рассматриваемом варианте выполнен в виде фасонной детали, сформованной без обработки резанием из металлического листа. Этот рычаг имеет коромысло 50, которое проходит от опоры 52 на кузове транспортного средства (фиг.2) и которое по меньшей мере на широких участках имеет в сечении П-образный профиль. Боковые стороны 54 этого П-образного профиля коромысла 50 обращены в сторону очищаемого стекла 20. Вблизи свободного, дальнего от опоры 52 конца коромысло имеет шарнирный палец 56 с гладкой боковой цилиндрической поверхностью, шарнирная ось 55 которого ориентирована в основном в направлении движения рычага (двунаправленная стрелка 24 на фиг.2). Диаметр шарнирного пальца 56 согласован с диаметром опорного отверстия 36 в соединительном элементе 30 таким образом, чтобы получить по возможности беззазорную, но вместе с тем легкоподвижную посадку, обеспечивающую свободный поворот щетки 14 вокруг шарнирной оси 55 шарнирного пальца 56. Как показано далее на фиг.3, от основания 58 П-образного профиля коромысла 50 вдоль шарнирной оси отходит выступающий вбок из одной из боковых сторон 54 этого П-образного профиля Г-образный выступ 60, при этом соединенная с основанием 58 П-образного профиля полка 61 этого Г-образного выступа ориентирована поперечно продольной протяженности коромысла 50. Другая полка 62 Г-образного выступа направлена в сторону стекла 20. Расстояние 64 от свободного конца рычага 12, соответственно коромысла 50, до шарнирной оси 55 меньше расстояния 66 от свободного конца рычага 12, соответственно коромысла 50, до Г-образного выступа 60.
При необходимости надеть щетку 14 по фиг.3 на соединительный конец рычага 12 (фиг.3) сначала следует отогнуть рычаг 200 от стекла 20 в направлении, противоположном обозначенному стрелкой 85, в положение, показанное на фиг.9. Затем щетку 14 необходимо установить относительно рычага 12 в показанное на фиг.9 положение, в котором полка 62 Г-образного выступа 60 на рычаге 12 займет показанное на фиг.9 положение относительно поперечной канавки 38 соединительного элемента 30, установленного на щетке 14. При этом необходимо соответствующим образом согласовать с одной стороны расстояние от шарнирной оси до обеих боковых стенок канавки с расстоянием от шарнирной оси до боковых кромок той полки 61 Г-образного выступа, которая соединена с коромыслом 50 рычага 12. После установки рычага 200 и щетки 14 относительно друг друга в показанное на фиг.9 монтажное положение щетку 14 можно надеть в направлении шарнирной оси 55 на расположенный на рычаге шарнирный палец 56 до упора той продольной стенки 48, со стороны которой выполнено опорное отверстие 36, в рычаг, соответственно в боковую сторону его П-образного профиля. В этом промежуточном монтажном положении щетку 14 можно повернуть относительно рычага 200 в направлении стрелки 86 (фиг.9) в положение, показанное на фиг.10. После этого рычаг можно снова повернуть в направлении стрелки 85 (фиг.9), опустив его таким путем в рабочее положение, в котором щетка 14 прилегает к очищаемой поверхности 28 стекла 20 (фиг.10). Относительное перемещение рычага и щетки возможно благодаря тому, что расстояние 68 (фиг.12) между обращенной к рычагу 12 внутренней стороной 63 полки 62 и обращенной к ней внешней поверхностью 75 ближней к стеклу боковой стороны 54 П-образного профиля рычага согласовано с измеряемым в направлении шарнирной оси 55 размером 70, определяемым по ширине щетки, соответственно в рассматриваемом варианте соединительного элемента 30. При этом обе точки измерения не обязательно должны быть расположены друг напротив друга. В рассматриваемом варианте одна зона 72 измерения расположена на продольной стенке 48 соединительного элемента 30, которая у установленной на рычаге щетке непосредственно примыкает к внутренней стороне 63 полки 62 Г-образного выступа. Другая зона 74 измерения образована в показанном на фиг.11 варианте кольцевым буртиком 76 опорной втулки 78, отверстие которой выполняет функцию опоры для шарнирного пальца 56 и которая в свою очередь неподвижно вставлена в соединительный элемент 30. Наружный торец 80 кольцевого буртика 76 служит при этом базовой поверхностью зоны 74 измерения.
При выполнении соединительного элемента 30 в соответствии с показанным на фиг.3 вариантом соответствующие точки измерения размера 70 лежат на обеих продольных боковых сторонах, соответственно продольных стенках 48 соединительного элемента 30. Следует отметить, что в показанном на фиг.11 и 12 рабочем положении стеклоочистителя одна из продольных стенок 48 щетки, соответственно зоны 72 и 74 измерения, привязанные к щетке, расположены непосредственно напротив смежной с ними внутренней стороны 63 полки 62 Г-образного выступа, соответственно связанной с рычагом 12 зоны 65 измерения расстояния 68. Полка 62 Г-образного выступа, соответственно ее обращенная к рычагу внутренняя стенка 63, образует вместе с обращенной к этой внутренней стенке точкой 75 измерения, связанной с рычагом, опорные участки, которые в направлении движения щетки расположены на расстоянии 68 друг от друга и обращены друг к другу. Между этими опорными участками 63 и 75 рычага расположены обращенные в противоположные друг относительно друга стороны посадочные участки 72 и 74 щетки, образованные торцом 80 кольцевого буртика 76, соответственно продольными стенками 48 соединительного элемента 30.
Как показано на фиг.2 и 3, измеренное в продольном направлении щетки 14 расстояние 82 от опорного отверстия, соответственно от шарнирной оси 55, до расположенного со стороны поперечной канавки 38 конца щетки больше расстояния 84 от этой же шарнирной оси 55 до другого конца щетки. За счет такого смещения центра тяжести щетки в сторону одного из ее концов на стеклоочиститель 10, отогнутый от стекла 20 в направлении, противоположном направлению стрелки 85 по фиг.9, действует момент, стремящийся повернуть щетку вокруг шарнирной оси 55 в направлении стрелки 86, благодаря чему продольные стенки 48 соединительного элемента 30 всегда остаются между стопорными приспособлениями 63, 75 рычага 12, что предотвращает ее самопроизвольное отсоединение от этого рычага.
Помимо этого, однозначно заданное рабочее положение щетки 14 между стопорными приспособлениями рычага исключает ее установку в неправильной ориентации, поскольку в противном случае щетку просто невозможно установить на рычаге в ориентации, отличной от ее визуально легко определяемого рабочего положения.
Преимущество, связанное с использованием опорной втулки 78 вместо глухого отверстия 36 по фиг.3, состоит в возможности оптимально подобрать материалы для пары трущихся поверхностей.
В отношении показанного на фиг.11 и 12 варианта следует также отметить, что щетка в этом случае снабжена не цельным держателем, а держателем, состоящим из двух отдельных планок 102, которые вставлены в продольные пазы 104 резинки 22 щетки. Эти отдельные планки 102 зафиксированы в продольных пазах 104 благодаря тому, что их обращенные в противоположные друг относительно друга стороны продольные края сверху и снизу охватывает по типу скобы или зажима соединительный элемент 30. Кроме того, на фиг.4, 5, 11 и 12 показано, что у изготовленного из листового металла рычага 12 с П-образным в сечении профилем боковые стороны 54 этого П-образного профиля обращены к стеклу 20, а шарнирный палец 56, проходящий сквозь отверстие 108 в ближней к щетке 14 боковой стороне 54 П-образного профиля, закреплен, предпочтительно клепкой или сваркой, на другой боковой стороне 54 П-образного профиля.
В другом варианте выполнения, показанном на фиг.6-10, на свободном конце рычага 12 предусмотрен отдельный, изготавливаемый литьем или литьем под давлением соединитель или переходник 202, на котором предусмотрены и шарнирный палец 204, и стопорные приспособления 208 для фиксации щетки. При этом шарнирный палец заделан в материал свободного, выполненного цельным, соответственно массивным хвостовика 206 рычага. Очевидно, что в таком исполнении Г-образный выступ 208 также сформован непосредственно на соединителе 202. При этом расположение и конструктивное выполнение шарнирного пальца 204 и Г-образного выступа 208 индивидуально, и друг по отношению к другу полностью соответствуют рассмотренному со ссылкой на фиг.3 и 12 варианту выполнения изобретения.
Для более надежной стабилизации щетки на рычаге и для уменьшения возникающей при ее движении нагрузки на опорные приспособления этих рычага и щетки, которыми являются опорное отверстие 36, соответственно шарнирный палец 56, может оказаться целесообразным взаимно согласовать измеренную вдоль рычага ширину полки 61 Г-образного выступа с шириной поперечной канавки 38 для точного сопряжения их контактирующих поверхностей.
Общим для обоих вариантов выполнения является то, что стопорные приспособления для фиксации щетки 14 расположены на рычаге 12 и взаимодействуют с обратной ему стороны щетки с имеющимся у щетки упором, который образован внутренней стенкой другой полки 62 Г-образного выступа. Очевидно, что функцию по фиксации щетки на шарнирном пальце с другой стороны берет на себя сам рычаг стеклоочистителя, поскольку шарнирный палец закреплен на этом рычаге.
Реферат
Изобретение относится к стеклоочистителям для транспортных средств. Стеклоочиститель имеет установленный на кузове транспортного средства с возможностью реверсивного движения между конечными положениями и соединенный с приводом рычаг, на свободном конце которого расположен закрепленный в нем одним своим концом шарнирный палец, шарнирная ось которого проходит перпендикулярно продольной оси рычага и ориентирована практически по направлению движения этого рычага. На шарнирном пальце установлена имеющая возможность поворота вокруг шарнирной оси щетка, при этом стеклоочиститель имеет стопорные приспособления для фиксации щетки на шарнирном пальце. Технический результат заключается в уменьшении затрат благодаря тому, что стопорные приспособления расположены на рычаге и взаимодействуют с обратной ему стороны щетки с имеющимся у щетки упором. 13 з.п. ф-лы, 12 ил.
