ПЛЕНОЧНЫЙ ШАРНИР ДЛЯ СТЕКЛООЧИСТИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА
FILM HINGE FOR WINDSCREEN WIPING DEVICE

Настоящее изобретение относится к стеклоочистительному устройству для транспортного средства, прежде всего для механического транспортного средства (транспортного средства с двигателем), в первую очередь к пленочному шарниру.
Уровень техники
Обычно стеклоочистительные устройства, или стеклоочистители, имеют рычаг или поводок стеклоочистительной щетки, перемещаемой по стеклу механического транспортного средства. Стеклоочистительная щетка перемещается при этом между своими первым мертвым положением и вторым мертвым положением, т.е. своими первым и вторым положениями изменения направления своего движения на обратное. С этой целью рычаг стеклоочистительной щетки соединен приводным валом с электродвигателем стеклоочистителя. При своем перемещении прежде всего по ветровым стеклам со значительными изменениями их кривизны стеклоочистительная щетка легко теряет контакт со стеклом. По этой причине прежде всего на стеклах значительной кривизны могут оставаться неочищенные участки, соответственно могут образовываться разводы.
Поскольку процесс очистки необходимо оптимизировать с учетом множества параметров, таких, например, как количество попадающей на стекло дождевой воды, возможно возникающая снеговая нагрузка на стекло, скорость движения транспортного средства и связанное с ней давление встречного воздушного потока на рычаг стеклоочистительной щетки, надежно предотвратить образование разводов на стекле невозможно просто путем согласования давления рычага стеклоочистительной щетки на ветровое стекло. Поэтому существует потребность в дальнейшем совершенствовании стеклоочистительных устройств.
При совершенствовании стеклоочистительных устройств существует множество граничных условий, которые необходимо учитывать дополнительно. К ним относятся не только производственные затраты, соответственно издержки производства и расходы на материалы, но и свойства стеклоочистительного устройства, прежде всего выполнение им своей функции в разнообразных условиях, а также долговечность в условиях влияния множества факторов. В отношении стеклоочистительных устройств для транспортных средств при этом следует учитывать постоянное возрастание ценового давления и возможность эксплуатации транспортных средств в самых разнообразных климатических условиях, в которых, например, длительно сохраняются экстремальные значения окружающей температуры и/или происходят значительные ее колебания. Помимо этого стеклоочистительные устройства подвергаются различным нагрузкам, которые они должны надежно выдерживать, например нагрузкам, обусловленным давлением ветрового (или воздушного) потока, или нагрузкам, возникающим при мойке транспортного средства на линии автоматической мойки. При этом повреждениям особо подвержены прежде всего шарниры стеклоочистительных устройств.
Раскрытие изобретения
В основу настоящего изобретения была положена задача разработать стеклоочистительное устройство, которое позволило бы свести к минимуму или в основном исключить проявление по меньшей мере одного или нескольких из указанных выше недостатков и/или которое обеспечивало бы надежную очистку стекла транспортного средства практически без образования разводов.
Указанная задача решается с помощью стеклоочистительного устройства, заявленного в п. 1 формулы изобретения.
Объектом настоящего изобретения в соответствии с различными вариантами его осуществления является стеклоочистительное устройство для транспортного средства, прежде всего механического транспортного средства. Такое стеклоочистительное устройство имеет стеклоочистительную щетку с продолговатой верхней частью и продолговатой нижней частью, которые выполнены по меньшей мере частично гибкими. Помимо этого для соединения между собой верхней части и нижней части предусмотрено несколько соединительных элементов, отстоящих или разнесенных друг от друга вдоль продольной протяженности стеклоочистительной щетки. Эти соединительные элементы предназначены для обеспечения возможности перемещения верхней части и нижней части друг относительно друга с составляющей такого перемещения, направленной вдоль продольной протяженности стеклоочистительной щетки. Помимо этого каждый из таких соединительных элементов соединен пленочным шарниром с верхней частью и/или нижней частью. Стеклоочистительное устройство имеет далее ограничительное устройство, предназначенное для ограничения поворотного движения соединительных элементов относительно по меньшей мере одной из числа продолговатой верхней части и продолговатой нижней части.
Различные предпочтительные варианты осуществления изобретения и особые его аспекты представлены в зависимых пунктах формулы изобретения, на чертежах и в последующем описании.
Преимущества изобретения
Преимущество настоящего изобретения и различных вариантов его осуществления состоит в возможности особо эффективного согласования стеклоочистительного устройства с кривизной стекла. При работе предлагаемого в изобретении стеклоочистительного устройства удается практически полностью исключить оставление неочищенных участков на стекле и образование на нем разводов. Благодаря предлагаемому в изобретении конструктивному исполнению представленного в настоящем описании стеклоочистительного устройства с ограничительным устройством, выполненным по представленным в настоящем описании вариантам, удается получить стеклоочистительное устройство, которое обладает особо высокой выносливостью и особо высокой стойкостью к нагрузкам. Благодаря представленным в настоящем описании вариантам осуществления изобретения прежде всего удается избежать избыточной нагрузки на пленочные шарниры, что обеспечивает высокую долговечность стеклоочистительного устройства в целом.
Согласно различным вариантам осуществления изобретения ограничительное устройство образовано тем, что пленочный шарнир по меньшей мере частично расположен в выемке в продолговатой верхней части и/или продолговатой нижней части, прежде всего в выемке в продолговатой нижней части. В соответствии с этим удается получить стеклоочистительное устройство, которое позволяет избежать избыточной нагрузки на пленочные шарниры. Благодаря прежде всего наличию подобного ограничительного устройства поворотное движение соединительных элементов относительно продолговатой верхней части и/или продолговатой нижней части ограничивается таким образом, что пленочные шарниры, которые соединены с верхней частью и/или нижней частью, защищены от избыточной нагрузки.
Согласно следующим вариантам осуществления изобретения, которые можно использовать в сочетании с другими вариантами, ограничительное устройство расположено по меньшей мере на множестве концов соединительных элементов и для ограничения поворотного движения соединительных элементов относительно продолговатой верхней части и/или относительно продолговатой нижней части образовано по меньшей мере одним уширенным концевым участком на множестве концов соединительных элементов. В соответствии с этим удается получить стеклоочистительное устройство с ограничительным устройством, которое позволяет эффективно воспрепятствовать воздействию избыточной нагрузки на пленочные шарниры.
Согласно еще одним вариантам осуществления изобретения, которые можно использовать в сочетании с другими представленными в настоящем описании вариантами, ограничительное устройство для ограничения поворотного движения множества соединительных элементов относительно продолговатой верхней части и/или относительно продолговатой нижней части образовано множеством выступов, расположенных на продолговатой верхней части и/или продолговатой нижней части и проходящих в основном поперечно продольной протяженности стеклоочистительной щетки. В соответствии с этим удается получить стеклоочистительное устройство, которое позволяет эффективно воспрепятствовать воздействию избыточной нагрузки на пленочные шарниры. Помимо этого варьированием расстояния между выступами и соединительными элементами можно регулировать пределы поворота, т.е. предельный угол поворота, соединительных элементов относительно продолговатой верхней части, соответственно относительно продолговатой нижней части.
Согласно различным вариантам осуществления изобретения, которые можно использовать в сочетании с другими представленными в настоящем описании вариантами, пленочный шарнир выполнен за одно целое с соединительным элементом и/или с верхней частью или нижней частью. Подобное выполнение пленочных шарниров за одно целое с указанными элементами предоставляет возможность их простого и экономичного изготовления. Так, в частности, при соответствующем конструктивном оформлении возможно изготовление стеклоочистительных щеток, соответственно стеклоочистительных устройств по технологии изготовления полностью готового изделия в форме. Кроме того, благодаря использованию пленочных шарниров, прежде всего благодаря их выполнению за одно целое с соединительными элементами и верхней частью или нижней частью, возможно их изготовление методом литья под давлением.
Согласно различным вариантам осуществления изобретения, которые можно использовать в сочетании с другими представленными в настоящем описании вариантами, пленочный шарнир имеет толщину от 0,1 до 0,8 мм, прежде всего от 0,2 до 0,4 мм. Варьируя толщину пленочных шарниров, при этом можно отрегулировать их изгибную жесткость на заданное значение. Согласно представленным в настоящем описании вариантам пленочные шарниры обычно имеет изгибную жесткость 75 Н⋅мм/рад или менее.
Согласно различным вариантам осуществления изобретения, которые можно использовать в сочетании с другими представленными в настоящем описании вариантами, пленочный шарнир выполнен из по меньшей мере одного материала, выбранного из группы, включающей полиоксиметилен, полиамид и термопластичный эластомер, прежде всего термопластичный стирольный эластомер, термопластичный олефиновый эластомер, термопластичный полиуретановый эластомер, термопластичный полиамидный эластомер, вулканизованный термопластичный эластомер и термопластичный полиэфирный эластомер. Выбор соответствующего материала для изготовления пленочных шарниров, прежде всего в сочетании с их толщиной, обеспечивает придание им изгибной жесткости с заданным значением или менее, а кроме того, допускает изготовление методом литья под давлением, прежде всего методом двухкомпонентного литья под давлением, с обеспечением соответствующих свойств стеклоочистительной щетки, например достаточного сопротивления пленочных шарниров ползучести.
Согласно различным вариантам осуществления изобретения, которые можно использовать в сочетании с другими представленными в настоящем описании вариантами, пленочный шарнир имеет по меньшей мере одну первую сквозную прорезь поперечно его продольной протяженности. Варьируя размеры этой первой сквозной прорези, например ее длину и высоту, можно регулировать жесткость пленочного шарнира.
Согласно различным вариантам осуществления изобретения, которые можно использовать в сочетании с другими представленными в настоящем описании вариантами, верхняя часть имеет в зоне, где расположен пленочный шарнир, по меньшей мере одну вторую сквозную прорезь в направлении толщины этой верхней части. Варьируя размеры этой второй сквозной прорези, например ее длину и ширину, можно регулировать жесткость пленочного шарнира.
Краткое описание чертежей
Ниже изобретение более подробно рассмотрено на примере некоторых вариантов его осуществления со ссылкой на прилагаемые к описанию чертежи, на которых показано:
на фиг. 1 - схематичный вид фрагмента стеклоочистительной щетки стеклоочистительного устройства согласно различным вариантам осуществления изобретения,
на фиг. 2 - схематичный вид ограничительного устройства стеклоочистительного устройства согласно различным вариантам осуществления изобретения,
на фиг. 3А - схематичный вид ограничительного устройства стеклоочистительного устройства согласно различным вариантам осуществления изобретения,
на фиг. 3Б - схематичный вид ограничительного устройства стеклоочистительного устройства согласно различным вариантам осуществления изобретения,
на фиг. 3В - схематичный вид ограничительного устройства стеклоочистительного устройства согласно различным вариантам осуществления изобретения,
на фиг. 4А - схематичный вид пленочного шарнира стеклоочистительного устройства согласно различным вариантам осуществления изобретения,
на фиг. 4Б - схематичный вид пленочного шарнира стеклоочистительного устройства согласно различным вариантам осуществления изобретения,
на фиг. 5А - схематичный вид стеклоочистительной щетки стеклоочистительного устройства согласно различным вариантам осуществления изобретения в исходном положении,
на фиг. 5Б - схематичный вид изображенной на фиг. 5А стеклоочистительной щетки стеклоочистительного устройства согласно различным вариантам осуществления изобретения в прилегающем к стеклу положении,
на фиг. 6А - схематичный вид предлагаемого в изобретении стеклоочистительного устройства, выполненного еще по одному варианту в виде рычага с интегрированной стеклоочистительной щеткой, в исходном положении,
на фиг. 6Б - схематичный вид изображенного на фиг. 6А рычага с интегрированной стеклоочистительной щеткой в прилегающем к стеклу положении,
на фиг. 7 - схематичный вид в аксонометрии рычага стеклоочистительной щетки стеклоочистительного устройства согласно различным вариантам осуществления изобретения,
на фиг. 8А - схематичный вид фрагмента изображенной на фиг. 6А стеклоочистительной щетки и
на фиг. 8Б - схематичный вид фрагмента изображенной на фиг. 6Б стеклоочистительной щетки.
Описание вариантов осуществления изобретения
В последующем описании одинаковые или выполняющие одинаковую функцию элементы обозначены одинаковыми позициями, если не указано иное.
На фиг. 1 схематично показан фрагмент стеклоочистительной щетки 2 стеклоочистительного устройства согласно различным вариантам осуществления изобретения. Стеклоочистительная щетка 2 стеклоочистительного устройства имеет продолговатую верхнюю часть 10 и продолговатую нижнюю часть 12, которые выполнены по меньшей мере частично гибкими. Помимо этого для соединения между собой верхней части 10 и нижней части 12 предусмотрено несколько соединительных элементов 18, отстоящих или разнесенных друг от друга вдоль продольной протяженности 8 стеклоочистительной щетки. Эти соединительные элементы 18 предназначены для обеспечения возможности перемещения верхней части 10 и нижней части 12 друг относительно друга с составляющей такого перемещения, направленной вдоль продольной протяженности 8 стеклоочистительной щетки. Помимо этого каждый из таких соединительных элементов соединен пленочным шарниром 20 с верхней частью 10 и/или нижней частью 12.
В соответствии с этим в изобретении предлагается стеклоочистительное устройство, которое позволяет обеспечить особо качественную и тщательную очистку стекла благодаря точному повторению его формы. При работе предлагаемого в изобретении стеклоочистительного устройства удается практически полностью исключить оставление неочищенных участков на стекле и образование на нем разводов. Благодаря особому конструктивному исполнению предлагаемого в изобретении стеклоочистительного устройства обеспечивается далее возможность точного его согласования с имеющимися в секторе очистки изменениями кривизны стекла. Даже при наличии у стекла участков со значительной кривизной и значительных ее изменений достигается практически равномерное контактное давление на стеклоочистительное устройство, прежде всего на его нижнюю часть. Преимущество предлагаемого в изобретении стеклоочистительного устройства перед обычными стеклоочистительными устройствами состоит в отсутствии необходимости предшествующей настройки верхней части и/или нижней части с целью согласования с кривизной очищаемого стекла. Такое согласование с кривизной стекла у предлагаемого в изобретении стеклоочистительного устройства происходит быстро, просто и практически автоматически. Поэтому одно и то же стеклоочистительное устройство может благодаря своей простоте использоваться на большом количестве разных типов и моделей транспортных средств.
Согласно различным вариантам осуществления изобретения стеклоочистительное устройство имеет ограничительное устройство 50. Различные варианты выполнения ограничительного устройства в качестве примера показаны на фиг. 2-3В. Согласно представленным в настоящем описании вариантам осуществления изобретения ограничительное устройство 50 предназначено для ограничения поворотного движения соединительных элементов 18 относительно по меньшей мере одной из числа продолговатой верхней части 10 и продолговатой нижней части 12. Согласно различным вариантам осуществления изобретения, которые можно использовать в сочетании с другими представленными в настоящем описании вариантами, ограничительное устройство 50 образовано тем, что пленочный шарнир 20 по меньшей мере частично расположен в выемке 11 в продолговатой нижней части 12, как это показано в качестве примера на фиг. 2. Помимо этого ограничительное устройство 50 можно быть также образовано тем, что пленочный шарнир 20 по меньшей мере частично расположен в выемке в продолговатой верхней части 10 и/или в выемке в продолговатой нижней части 12.
В соответствии с этим в изобретении предлагается стеклоочистительное устройство, которое, во-первых, обладает способностью особо эффективного и точного своего согласования с кривизной стекла, а во-вторых, обладает высокой выносливостью и стойкостью к нагрузкам. Благодаря представленным в настоящем описании вариантам осуществления изобретения, предусматривающим наличие ограничительного устройства, удается получить стеклоочистительное устройство, которое позволяет избежать избыточной нагрузки на пленочные шарниры. Благодаря наличию ограничительного устройства согласно представленным в настоящем описании вариантам осуществления изобретения поворотное движение соединительных элементов относительно продолговатой верхней части и/или продолговатой нижней части ограничивается таким образом, что пленочные шарниры, которые соединены с верхней частью и/или нижней частью, защищены от избыточной нагрузки.
Е
1
Согласно различным вариантам осуществления изобретения ограничительное устройство 50 может быть также расположено по меньшей мере на множестве концов соединительных элементов 18 и может быть образовано по меньшей мере одним уширенным концевым участком 23 на множестве концов соединительных элементов 18, как это показано в качестве примера на фиг. 3А. При этом один соединительный элемент из множества соединительных элементов может иметь на одном своем конце уширенный концевой участок или может иметь на обоих своих концах по уширенному концевому участку. Благодаря этому удается ограничить поворотное движение соединительных элементов 18 относительно продолговатой верхней части 10 и/или относительно продолговатой нижней части 12. Пределы поворота, т.е. предельный угол поворота, соединительных элементов относительно продолговатой верхней части и/или относительно продолговатой нижней части можно регулировать, варьируя ширину B уширенного концевого участка соединительных элементов 18. Помимо этого пределы поворота соединительных элементов относительно продолговатой верхней части, соответственно относительно продолговатой нижней части можно регулировать, варьируя расстояние d между уширенным концевым участком соединительных элементов 18 и продолговатой верхней частью 10 или продолговатой нижней частью 12.
На фиг. 3А в качестве примера показан фрагмент стеклоочистительного устройства, выполненного по варианту, в котором соединительный элемент 18 имеет уширенный концевой участок 23, а пленочный шарнир 20 расположен в выемке 11 в продолговатой верхней части. Согласно различным вариантам осуществления изобретения соединение между соединительным элементом 18 и верхней частью 10 может быть также реализовано и без выемки 11, как это в качестве примера показано на фиг. 3Б.
На фиг. 3Б схематично показано выполненное по одному из вариантов ограничительное устройство, которое аналогично показанному на фиг. 3А ограничительному устройству образовано по меньшей мере одним уширенным концевым участком 23 на множестве концов соединительных элементов 18, при этом такой уширенный концевой участок 23 в данном случае выполнен П-образным, в соответствии с чем поворотное движение множества соединительных элементов 18 относительно продолговатой верхней части 10 и/или относительно продолговатой нижней части 12 может ограничиваться концами подобного П-образного концевого участка соединительных элементов 18. Как показано в качестве примера на фиг. 3Б, пленочный шарнир 20 может по меньшей мере частично размещаться в углублении, образованном П-образным концевым участком соединительных элементов 18.
Е
1
Пределы поворота соединительных элементов относительно продолговатой верхней части и/или относительно продолговатой нижней части можно регулировать, варьируя ширину B уширенного П-образного концевого участка соединительных элементов 18. Помимо этого пределы поворота соединительных элементов относительно продолговатой верхней части, соответственно относительно продолговатой нижней части можно регулировать, варьируя расстояние d между концами П-образного уширенного концевого участка соединительных элементов и продолговатой верхней частью или продолговатой нижней частью.
F
2
Согласно различным вариантам осуществления изобретения ограничительное устройство 50 может быть также образовано множеством выступов 24, расположенных на продолговатой верхней части 10 и/или продолговатой нижней части 12, как это в качестве примера показано на фиг. 3В. Обычно такие выступы 24 проходят в основном поперечно продольной протяженности 8 стеклоочистительной щетки, прежде всего в направлении соединительных элементов в исходном положении стеклоочистительного устройства. Таким путем также можно ограничивать поворотное движение множества соединительных элементов 18 относительно продолговатой верхней части 10 и/или относительно продолговатой нижней части 12, благодаря чему пленочные шарниры, соединенные с верхней частью и/или нижней частью, оказываются защищены от избыточной нагрузки. Пределы поворота соединительных элементов относительно продолговатой верхней части и/или относительно продолговатой нижней части можно регулировать, варьируя длину L выступов 24. Помимо этого пределы поворота соединительных элементов относительно продолговатой верхней части, соответственно относительно продолговатой нижней части можно регулировать, варьируя расстояние d между выступами 24 и соединительными элементами 18.
В отличие от показанного в качестве примера на фиг. 2 варианта в показанных в качестве примера на фиг. 3А-3В вариантах пленочный шарнир не требуется располагать в выемке в продолговатой верхней части 10 или продолговатой нижней части. Тем самым удается получить ограничительное устройство, не оказывая никакого отрицательного влияния на прочность продолговатой верхней части и/или продолговатой нижней части.
Согласно типичным вариантам осуществления изобретения, которые можно использовать в сочетании с другими вариантами, выемку для ограничения поворота пленочного шарнира, т.е. ограничительное устройство с выемкой, можно предусматривать прежде всего на нижней части 12. Согласно следующим типичным вариантам осуществления изобретения, которые можно использовать в сочетании с другими вариантами, ограничитель поворота пленочного шарнира без использования выемки, т.е. ограничительное устройство без выемки, можно предусматривать прежде всего на верхней части 10. Выемкой при этом называют, например, уменьшение толщины или утонение материала верхней части, соответственно нижней части в направлении перпендикулярно продольной протяженности стеклоочистительной щетки.
Согласно представленным в настоящем описании вариантам выполнения стеклоочистительного устройства ограничительное устройство 50, показанное в качестве примера на фиг. 2-3В, выполнено таким образом, что оно допускает поворот соединительных элементов относительно продолговатой верхней части, соответственно относительно продолговатой нижней части на угол максимум ±45°, преимущественно максимум ±30°, прежде всего максимум ±15°.
Согласно различным вариантам осуществления изобретения, показанным в качестве примера на фиг. 2-3В, пленочный шарнир 20 выполнен за одно целое с соединительным элементом 18 и/или верхней частью 10 или нижней частью 12. Подобное выполнение пленочных шарниров за одно целое с указанными элементами предоставляет возможность их простого и экономичного изготовления. Так, в частности, при соответствующем конструктивном оформлении возможно изготовление стеклоочистительных щеток, соответственно стеклоочистительных устройств по технологии изготовления полностью готового изделия в форме.
Согласно различным вариантам, которые можно использовать в сочетании с другими вариантами, пленочный шарнир, прежде всего выполненный за одно целое с соединительным элементом 18 пленочный шарнир 20, можно выполнять таким образом, что толщина соединительного элемента 18 вне шарнирной части составляет от 1 до 3 мм, например 1,5 мм, а толщина в зоне пленочного шарнира составляет от 0,1 до 0,8 мм, прежде всего от 0,2 до 0,4 мм, например 0,3 мм. Варьируя толщину пленочных шарниров, можно отрегулировать их изгибную жесткость на заданное значение. Кроме того, благодаря использованию пленочных шарниров, прежде всего благодаря их выполнению за одно целое с соединительными элементами и верхней частью 10 или нижней частью 12, возможно их изготовление методом литья под давлением.
Согласно различным вариантам осуществления изобретения, которые можно использовать в сочетании с другими вариантами, пленочный шарнир может быть изготовлен из материала, выбранного из группы, включающей полиоксиметилен, полиамид и термопластичный эластомер, прежде всего термопластичный стирольный эластомер, термопластичный олефиновый эластомер, термопластичный полиуретановый эластомер, термопластичный полиамидный эластомер, вулканизованный термопластичный эластомер и термопластичный полиэфирный эластомер. Выбор соответствующего материала для изготовления пленочных шарниров, прежде всего в сочетании с их толщиной, обеспечивает придание им изгибной жесткости с заданным значением или менее, а кроме того, допускает изготовление методом литья под давлением, прежде всего методом двухкомпонентного литья под давлением, с обеспечением соответствующих свойств стеклоочистительной щетки, например достаточного сопротивления пленочных шарниров ползучести. Согласно представленным в настоящем описании вариантам пленочные шарниры обычно имеют изгибную жесткость 75 Н⋅мм/рад или менее.
Согласно представленным в настоящем описании вариантам материалы для изготовления пленочных шарниров можно выбирать с таким расчетом, чтобы даже при значительных колебаниях температуры и/или при длительно сохраняющихся высоких окружающих температурах обеспечивалось надежное, соответственно длительное сохранение пленочным шарниром своих свойств. Тем самым возможно также изготовление надежных стеклоочистительных устройств и для тех областей применения, для которых характерны более сложные и тяжелые условия эксплуатации.
F
D1
D1
Согласно различным вариантам осуществления изобретения, которые можно использовать в сочетании с другими вариантами, пленочный шарнир 20 имеет по меньшей мере одну первую сквозную прорезь 25 поперечно его продольной протяженности L. Как показано в качестве примера на фиг. 4А, пленочный шарнир можно образовать, предусмотрев на том конце соединительного элемента 18, который соединен с верхней частью 10 или с нижней частью 12, первую сквозную прорезь 25, посредством которой можно регулировать жесткость шарнирной части. Жесткость пленочного шарнира можно регулировать, варьируя размеры этой первой сквозной прорези 25, например ее длину L и высоту Н.
D2
D2
Согласно различным вариантам осуществления изобретения, которые можно использовать в сочетании с другими вариантами, продолговатая верхняя часть 10 стеклоочистительного устройства имеет в зоне, где расположен пленочный шарнир 20, по меньшей мере одну вторую сквозную прорезь 26 в направлении толщины верхней части 10. Как показано в качестве примера на фиг. 4Б, пленочный шарнир можно образовать, выполнив в продолговатой верхней части 10 стеклоочистительного устройства в той зоне, где должен располагаться пленочный шарнир, вторую сквозную прорезь 26 в направлении толщины этой верхней части 10. Варьируя размеры этой второй сквозной прорези 26, например ее длину L и ширину B, можно регулировать жесткость пленочного шарнира.
Ниже в качестве примера рассмотрены различные варианты выполнения стеклоочистительного устройства, в котором в первую очередь возможно использование представленного в настоящем описании ограничительного устройства.
На фиг. 5А и 5Б схематично показана стеклоочистительная щетка 2 в исходном положении (фиг. 5А) и в прилегающем к стеклу положении (фиг. 5Б) согласно различным вариантам выполнения предлагаемого в изобретении стеклоочистительного устройства. Такая стеклоочистительная щетка 2 предназначена для очистки стекла 4 транспортного средства, представляющего собой, например, механическое транспортное средство, прежде всего автомобиль. Обычно стеклоочистительная щетка 2 закреплена на ее рычаге, который для очистки стекла приводится в движение двигателем. Для этого стеклоочистительная щетка 2 имеет крепление 6, позволяющее крепить ее к ее рычагу. На фиг. 5А стеклоочистительная щетка 2 находится в своем исходном положении, в котором она по меньшей мере частично приподнята над стеклом 4. Стеклоочистительная щетка 2 имеет продольную протяженность 8 и состоит из продолговатой верхней части 10 и также продолговатой нижней части 12. Продольная протяженность верхней части 10 и продольная протяженность нижней части 12 в основном соответствуют продольной протяженности 8 стеклоочистительной щетки 2.
Верхняя часть 10, равно как и нижняя часть 12 представляют собой гибкие полосы или могут быть выполнены в виде гибких полос, каждая из которых на фиг. 5А и 5Б в качестве примера выполнена цельной. Благодаря этому возможно получение особо стабильной конструкции. Равным образом гибкой можно выполнять только часть верхней части 10 и/или нижней части 12. В другом варианте возможно далее выполнение верхней части 10 из двух частей, и в этом случае один из концов каждой из обеих частей состоящей из них верхней части 8 будет прикреплен к креплению 6.
2
2
В некоторых вариантах, которые можно использовать в сочетании с другими представленными в настоящем описании вариантами, для изготовления верхней части 10 и/или нижней части 12 используется материал с модулем упругости в пределах от 0,005 до 0,5 кН/мм, прежде всего от 0,01 до 0,1 кН/мм. Благодаря этому верхней части 10 и нижней части 12 удается придать требуемую гибкость (способность изгибаться). В результате в сочетании с выполнением верхней части 10 и нижней части 12 с надлежащей формой поперечного сечения достигается их оптимальная изгибная жесткость. Верхняя часть 10 и нижняя часть 12 расположены таким образом, что они находятся друг против друга. Каждый из обоих концов верхней части 10 прочно соединен в наружных местах 14 и 16 соединения с соответственно одним из обоих концов нижней части 12. В остальном верхняя часть 10 и нижняя часть 12 отстоят одна от другой.
Верхняя часть 10 и нижняя часть 12 соединены между собой соединительными элементами 18. Они прежде всего в исходном положении стеклоочистительной щетки 2 проходят примерно поперечно ее продольной протяженности 8. Соединительные элементы 18 прикреплены к обращенным друг к другу внутренним продольным сторонам верхней части 10 и нижней части 12 пленочными шарнирами 20. Благодаря применению пленочных шарниров верхнюю часть 10, нижнюю часть 12 и/или соединительные элементы 18 можно выполнять из пластмассы.
В типичных, рассмотренных в настоящем описании вариантах, которые можно использовать в сочетании с другими рассмотренными в нем вариантами, пленочный шарнир можно образовать путем сужения или утонения материала соединительного элемента для снижения жесткости соединительных элементов в шарнирной части, например в соединении верхней части с соединительным элементом или в соединении нижней части с соединительным элементом.
Таким образом, варианты, в которых шарнир или сочленение образован/образовано пленочным шарниром, позволяют исключительно простым путем создавать шарниры или сочленения для стеклоочистителя типа "плавниковый луч". Стеклоочистительную щетку 2 можно выполнять цельной, прежде всего по технологии изготовления полностью готового изделия в форме. Согласно типичным вариантам пленочные шарниры обладают высокой растяжимостью (эластичностью). Обеспечить высокую растяжимость можно, например, используя материал, выбранный из группы, включающей полиоксиметилен, полиамид й термопластичный эластомер, прежде всего термопластичный стирольный эластомер, термопластичный олефиновый эластомер, термопластичный полиуретановый эластомер, термопластичный полиамидный эластомер, вулканизованный термопластичный эластомер и термопластичный полиэфирный эластомер.
Соединительные элементы 18 расположены с отступом друг от друга вдоль продольной протяженности стеклоочистительной щетки 2. Интервалы между каждыми двумя соседними соединительными элементами 18 одинаковы. Однако их можно также выбирать разными. Указанные интервалы составляют преимущественно менее 50 мм, прежде всего менее 30 мм. Благодаря этому удается обеспечить особо высокую гибкость стеклоочистительного устройства, прежде всего его нижней части, и хорошее согласование с кривизной очищаемого стекла и ее изменениями.
На фиг. 5А в качестве примера один из всех интервалов между каждыми двумя соседними соединительными элементами 18 обозначен позицией 22. Соединительные элементы 18 прикреплены к нижней части 12 таким образом, что прежде всего в исходном положении стеклоочистительной щетки 2 их продольные оси проходят под углами 26 к нижней части 12, составляющими от 65 до 115°, прежде всего от 75 до 105°. В особенно предпочтительном варианте эти углы составляют от 80 до 100°. Связанное с этим преимущество состоит в обеспечении особо эффективной передачи действующего на нижнюю часть усилия на верхнюю часть. Помимо этого благодаря этому удается получить особо стабильное стеклоочистительное устройство. Сказанное соответственно относится и к местам крепления соединительных элементов 18 к верхней части 10.
На фиг. 5А в качестве примера продольных осей соединительных элементов 18 одна из них обозначена позицией 24, а в качестве примера углов между соединительными элементами 18 и нижней частью 12 один из них обозначен позицией 26. Расстояния между верхней частью 10 и нижней частью 12 определяются главным образом длиной соединительных элементов 18. Длина соединительных элементов 18 увеличивается начиная от обоих наружных мест 14, 16 соединения примерно до тех мест, в которых начинается размещенное на верхней части 10 крепление 6. По этой причине верхняя часть 10 и нижняя часть 12 образуют в приведенном на фиг. 5А виде стеклоочистительной щетки 2 сбоку двойной клин, у которого вершины обоих клиньев обращены друг от друга в противоположных направлениях. Соединительные элементы 18 выполнены жесткими на излом (продольный изгиб).
На фиг. 5Б схематично показана изображенная на фиг. 5А стеклоочистительная щетка 2 в прилегающем к стеклу 4 положении. Поскольку стекло 4 имеет определенную кривизну, при приложении стеклоочистительной щетки 2 к стеклу 4 на нижнюю часть 12 действуют силы, обусловленные контактным давлением. Поскольку верхняя часть 10 и нижняя часть 12 представляют собой гибкие полосы, а соединительные элементы 12 поворотно прикреплены к верхней части 10 и нижней части 12, верхняя часть 10 и нижняя часть 12 могут смещаться друг относительно друга. Под действием приложенных снизу к нижней части 12 сил давления стеклоочистительная щетка 2 изгибается в том направлении, которое обращено навстречу направлению этих сил давления, и прилегает к стеклу 4, точно повторяя его кривизну.
Благодаря конструктивному исполнению стеклоочистительного устройства в соответствии с рассмотренными в настоящем описании вариантами при силовом воздействии на нижнюю часть (со стороны стекла 4) происходит ее изгиб в направлении, с которого на нее действует сила. Такой эффект обусловлен соединением верхней части 10 и нижней части в соответствующем месте 14 и/или 16, а также формой и наличием пленочных шарниров в соединении между соединительными элементами и верхней, соответственно нижней частью.
На схематичном чертеже, приведенном на фиг. 5Б, между стеклоочистительной щеткой 2 и стеклом 4 имеется небольшой зазор, который в данном случае служит лишь для наглядного изображения стекла 4 и стеклоочистительной щетки 2 отдельно друг от друга и который в действительности при прилегании стеклоочистительной щетки 2 к стеклу 4 практически полностью отсутствует в том виде, в котором он представлен на чертеже. Помимо этого у стеклоочистительных щеток с обращенной от верхней части 10 нижней стороны нижней части 12 обычно находится резиновая лента (скребок), которая касается стекла 4 для его очистки. Однако для сохранения наглядности изображений, приведенных фиг. 5А и 5Б, такая резиновая лента не показана на них.
В стеклоочистительном устройстве, которое выполнено по рассмотренным в настоящем описании вариантам, используется эффект хвостовых плавников определенных видов рыб, каковые плавники при боковом давлении отклоняются не в направлении давления, а выгибаются в противоположном направлении, т.е. в направлении, обращенном навстречу направлению действия давления. Такой принцип называют также принципом плавникового луча (англ. "fin ray principle"). В соответствии с этим преимущество стеклоочистительного устройства, которое выполнено по рассмотренным в настоящем описании вариантам, состоит в его лучшей приспособляемости к кривизне стекла механического транспортного средства. У традиционной стеклоочистительной щетки ее верхняя часть обычно является жесткой, т.е. выполнена не гибкой.
На фиг. 5А и 5Б показана стеклоочистительная щетка 2 с продольной протяженностью 8, ограниченной в основном местами 14 и 16 соединения верхней и нижней частей. Подобное конструктивное исполнение часто используется в очистителях ветровых стекол. Однако в другом варианте стеклоочистительное устройство может также иметь только одно место соединения верхней и нижней частей, что по аналогии с фиг. 5А и 5Б соответствует разделению стеклоочистительного устройства пополам, и в этом случае, например, на месте крепления 6 предусмотрена ось поворота. Подобное конструктивное исполнение часто используется в очистителях задних стекол. Стеклоочистительное устройство такой конструкции показано, в частности, на фиг. 6А и 6Б. Дополнительные конструктивные модификации и элементы, которые представлены в описании отдельных вариантов осуществления изобретения, могут в целом использоваться в обоих вариантах конструктивного исполнения стеклоочистительного устройства.
На фиг. 6А схематично показано выполненное еще по одному варианту предлагаемое в изобретении стеклоочистительное устройство в исходном положении. Такое стеклоочистительное устройство в данном случае представляет собой рычаг с интегрированной стеклоочистительной щеткой 2, которая прикреплена к крепежной детали 30. Крепежная деталь 30 соединена с двигателем 32 стеклоочистителя, приводящим в движение крепежную деталь 30 для очистки стекла 4. Стеклоочистительная щетка 2 выполнена клиновидной формы, при этом один конец верхней части 10 в наружном месте 34 соединения прочно соединен с одним концом нижней части 12. Другие концы верхней части 10 и нижней части 12 прикреплены к крепежной детали 30. В части, касающейся основной конструкции и прежде всего креплений соединительных элементов 18, стеклоочистительное устройство, показанное на фиг. 6А, принципиально соответствует стеклоочистительному устройству, показанному на фиг. 5А.
На фиг. 6Б схематично показан изображенный на фиг. 6А рычаг с интегрированной стеклоочистительной щеткой 2 в прилегающем к стеклу 4 положении. В данном случае снизу со стороны стекла 4 на нижнюю часть 12 стеклоочистительной щетки 2 также действуют силы давления, вследствие чего нижняя часть 12 и верхняя часть 10 изгибаются в направлении стекла 4.
На фиг. 5А, равно как и на фиг. 6А стеклоочистительная щетка показана в своем не прилегающем к стеклу положении, в котором нижняя часть 12 имеет в основном прямолинейную форму. В следующих вариантах, которые можно использовать в сочетании с другими вариантами, нижняя часть выполнена выпуклой в ненагруженном состоянии формы, т.е. с выпуклостью, которая в средней зоне обращена своей вершиной от верхней части. Стеклоочистительное устройство, выполненное по представленным в настоящем описании вариантам, обычно способно при исходно выпуклой форме нижней части принимать при последующем контакте со стеклом соответствующую, приобретаемую нижней частью вогнутую форму, которая повторяет кривизну стекла.
E
Е
На фиг. 7 схематично в аксонометрии показана стеклоочистительная щетка 2 согласно различным вариантам осуществления изобретения. Как показано на фиг. 7, стеклоочистительная щетка 2 имеет в наружных местах соединения между собой концов продолговатой верхней части 10 и нижней части 12 внешнюю толщину (или высоту) W. В типичных вариантах эта внешняя толщина W составляет по меньшей мере 15 мм, преимущественно по меньшей мере 20 мм, прежде всего по меньшей мере 25 мм.
М
М
Согласно различным вариантам осуществления изобретения, которые можно использовать в сочетании с другими вариантами, толщина стеклоочистительной щетки 2 увеличивается от наружных мест соединения в направлении крепежной детали 30 или держателя 6, которой/которым стеклоочистительная щетка может крепиться к ее рычагу. На фиг. 7 в качестве примера через W обозначена внутренняя толщина (или высота). В типичных вариантах эта внутренняя толщина W составляет по меньшей мере 20 мм, преимущественно по меньшей мере 25 мм, прежде всего по меньшей мере 30 мм.
На фиг. 8А схематично показан фрагмент стеклоочистительной щетки 2, изображенной на фиг. 6А, где она находится в своем исходном положении. На данном чертеже показан левый концевой участок стеклоочистительной щетки 2, на котором конец верхней части 10 и конец нижней части 12 прикреплены к крепежной детали 30. На фиг. 8А показаны два первых, считая от перехода от крепежной детали 30 к стеклоочистительной щетке 8, соединительных элемента 18, которые ограничивают два элемента 36 и 38 стеклоочистительной щетки. Соединительные элементы 18 прикреплены к верхней части 10 и нижней части 12 пленочными шарнирами 20.
На фиг. 8Б схематично показан фрагмент стеклоочистительной щетки 2, изображенной на фиг. 6Б, где она прилегает к стеклу 4. Снизу на нижнюю часть 12 со стороны стекла действуют силы давления. В качестве примера одна из таких сил давления указана на фиг. 8Б и обозначена позицией 40. Под действием такой силы 40 давления нижняя часть 12 элемента 36 стеклоочистительной щетки прогибается и приобретает вогнутую форму. В результате этого пленочный шарнир 20 первого соединительного элемента 18 смещается влево на расстояние s. Второй элемент 38 стеклоочистительной щетки загибается вниз в направлении, обращенном навстречу направлению силы 40 давления, и плотно прижимается к стеклу. При этом между первым элементом 36 стеклоочистительной щетки и ее вторым элементом 38 образуется угол 42. Далее создается следующая сила давления, которая затем воздействует на нижнюю часть 12 второго элемента 38 стеклоочистительной щетки и препятствует дальнейшему его загибанию вниз. Таким путем возникает своего рода "цепная реакция" в направлении правого соседнего элемента стеклоочистительной щетки 2 и так далее до ее конца.
В соответствии с представленными в настоящем описании вариантами возможно изготовление стеклоочистителей типа "плавниковый луч" для транспортных средств особо экономичным путем и/или для множества разных областей применения. В соответствии с представленными в настоящем описании изобретения вариантами выполнения стеклоочистительного устройства с ограничительным устройством, выполненным по представленным в настоящем описании вариантам, удается получить стеклоочистительное устройство, которое обладает особо высокой выносливостью и особо высокой стойкостью к нагрузкам. Благодаря представленным в настоящем описании вариантам осуществления изобретения прежде всего удается избежать избыточной нагрузки на пленочные шарниры, что обеспечивает высокую долговечность стеклоочистительного устройства.