СОЕДИНИТЕЛЬНАЯ СКОБА И РЫЧАГ СТЕКЛООЧИСТИТЕЛЯ
CONNECTING SHACKLE AND SCREEN WIPER ARM

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к области автомобильных принадлежностей, в частности к рычагу стеклоочистителя для транспортного средства и к соединительной скобе, используемой в рычаге стеклоочистителя.
Уровень техники
В настоящее время ветровое стекло автомобиля обычно оснащается стеклоочистителем, который в дождливую погоду может счищать своим(-и) рычагом(-ами) со стекол транспортного средства воду и загрязнения, таким образом обеспечивая для пользователей автомобиля поле зрения с хорошей видимостью. Это позволяет водителю ясно видеть через остекление транспортного средства окружающую обстановку и тем самым улучшает безопасность вождения.
На фиг. 1-4 схематически изображен рычаг стеклоочистителя, известный из уровня техники. Как показано на фиг. 1-4, известный рычаг 800 стеклоочистителя, как правило, содержит основание 1 рычага, снабженное опорным стержнем 10, корпус 2 рычага, сочлененный с основанием 1 рычага с возможностью поворота относительно него, держатель 7 щетки, соединенный с корпусом 2 рычага, и С-образную соединительную скобу 8, причем внутри корпуса 2 рычага установлена пружина 20 растяжения. С-образная соединительная скоба 8 зацеплена одним концом за опорный стержень 10, а другим концом - за пружину 20 растяжения. Как показано на фиг. 4, при повороте корпуса 2 рычага с присоединенным к нему держателем 7 щетки относительно основания 1 рычага С-образная соединительная скоба 8 под действием тянущего усилия, создаваемого пружиной 20 растяжения, поворачивается вокруг опорного стержня 10, вследствие чего соединительная скоба 8 скользит по опорному стержню 10, создавая трение. Кроме того, как показано на фиг. 3, С-образная соединительная скоба 8 имеет круглое поперечное сечение. Поэтому соприкосновение между С-образной соединительной скобой 8 и опорным стержнем 10 происходит в одной точке. Однако такой точечный контакт порождает высокие контактные напряжения в местах соприкосновения С-образной соединительной скобы 8 и опорного стержня 10, что приводит к быстрому изнашиванию С-образной соединительной скобы 8 и опорного стержня 10, тем самым сокращая срок службы рычага 800 стеклоочистителя, т.е. ухудшая его долговечность.
Раскрытие изобретения
Таким образом, существует потребность в усовершенствованном решении, которое позволило бы преодолеть технические проблемы, существующие в уровне техники.
Основная техническая задача, которую призвано решить изобретение, заключается в увеличении срока службы составных частей рычага стеклоочистителя.
Для решения вышеуказанной технической задачи в изобретении предлагается соединительная скоба, имеющая первый крюкообразный участок и второй крюкообразный участок, выполненные за одно целое, причем первый крюкообразный участок имеет первую контактную поверхность, второй крюкообразный участок имеет вторую контактную поверхность, и в поперечном сечении соединительной скобы первая контактная поверхность проходит по прямой линии, а вторая контактная поверхность - по дуге окружности.
В частном варианте выполнения вышеописанной соединительной скобы она выполнена с плавным переходом от первой контактной поверхности ко второй контактной поверхности.
В частном варианте выполнения вышеописанной соединительной скобы она выштампована из металлического листа, причем две боковины металлического листа у второй контактной поверхности загнуты в направлении поверхности, противоположной второй контактной поверхности.
В частном варианте выполнения вышеописанной соединительной скобы металлический лист с двух сторон от первой контактной поверхности отогнут в направлении поверхности, противоположной первой контактной поверхности.
В частном варианте выполнения вышеописанной соединительной скобы она имеет на втором крюкообразном участке круглое поперечное сечение, а поперечное сечение первого крюкообразного участка соединительной скобы имеет пару параллельных друг другу прямых линий.
В частном варианте выполнения вышеописанной соединительной скобы она имеет С-образную форму, причем первый крюкообразный участок и второй крюкообразный участок расположены на соответствующих концах С-образной соединительной скобы.
Для решения вышеупомянутых технических задач в изобретении также предлагается рычаг стеклоочистителя, содержащий:
- основание рычага, снабженное опорным стержнем,
- корпус рычага, сочлененный с основанием рычага с возможностью поворота относительно основания рычага, и
- описанную выше соединительную скобу,
причем первый крюкообразный участок соединительной скобы взаимодействует с опорным стержнем, второй крюкообразный участок соединительной скобы взаимодействует с предварительно нагруженным упругим элементом, соприкосновение между первой контактной поверхностью соединительной скобы и опорным стержнем происходит по линии, а с упругим элементом соприкасается вторая контактная поверхность соединительной скобы.
В частном варианте выполнения вышеописанного рычага стеклоочистителя корпус рычага сочленен с основанием рычага посредством оси шарнира, корпус рычага имеет возможность поворота относительно основания рычага между первым положением и вторым положением, и при повороте корпуса рычага соединительная скоба поворачивается вокруг опорного стержня и создает скольжение между первой контактной поверхностью соединительной скобы и опорным стержнем; при нахождении корпуса рычага в первом положении сила упругости предварительно нагруженного упругого элемента создает вращающий момент, действующий на корпус рычага относительно оси шарнира в прямом направлении, а при нахождении корпуса рычага во втором положении сила упругости предварительно нагруженного упругого элемента создает вращающий момент, действующий на корпус рычага относительно оси шарнира в обратном направлении.
В частном варианте выполнения вышеописанного рычага стеклоочистителя опорный стержень имеет цилиндрическую форму, а упругий элемент имеет дугообразно искривленный крюк, которым он зацеплен за вторую контактную поверхность соединительной скобы, и после предварительного нагружения создает упругое тянущее усилие, приложенное ко второй контактной поверхности соединительной скобы.
В предлагаемом в изобретении рычаге стеклоочистителя соприкосновение между первым крюкообразным участком соединительной скобы, контактирующим с опорным стержнем, установленным в основании рычага, и этим опорным стержнем происходит по линии (линейный контакт), и по сравнению с точечным контактом, характерным для известных из уровня техники рычагов стеклоочистителя, соединительная скоба находится в четко выраженном поверхностном контакте с опорным стержнем, что уменьшает контактные напряжения между соединительной скобой и опорным стержнем и тем самым значительно снижает износ соединительной скобы и опорного стержня и увеличивает срок службы рычага стеклоочистителя, т.е. его долговечность.
Другие аспекты и отличительные особенности изобретения раскрываются в приведенном ниже описании осуществления изобретения, поясняемом прилагаемыми к описанию чертежами. При этом следует иметь в виду, что прилагаемые к описанию чертежи приведены исключительно для иллюстрации возможностей осуществления изобретения и не ограничивают объем охраны изобретения, который определяется его формулой. Также следует иметь в виду, что, если не оговаривается иное, на прилагаемых к описанию чертежах любые конструкции и функциональные схемы, рассматриваемые в данном описании, представлены схематически и необязательно в масштабе.
Краткое описание чертежей
Ниже изобретение рассматривается подробнее на конкретных примерах его осуществления со ссылкой на прилагаемые к описанию чертежи, на которых одинаковые элементы обозначены одними и теми же номерами позиций и на которых показано:
на фиг. 1 - схематический общий вид, на котором показана конструкция рычага стеклоочистителя, известного из уровня техники;
на фиг. 2 - схематический местный вид в разрезе рычага стеклоочистителя, показанного на фиг. 1;
на фиг. 3 - схематический вид в сечении по линии Х-Х на фиг. 2, на котором для наглядности изображения опорного стержня и соединительной скобы не показаны линии, не относящиеся к сечению;
на фиг. 4 - схематический разрез рычага стеклоочистителя, показанного на фиг. 2, в другом состоянии;
на фиг. 5 - схематический местный вид в разрезе, на котором показана конструкция рычага стеклоочистителя в первом варианте осуществления изобретения;
на фиг. 6 - схематический вид в сечении по линии Х-Х на фиг. 5, на котором для наглядности изображения опорного стержня и соединительной скобы не показаны линии, не относящиеся к сечению;
на фиг. 7 - перспективное изображение соединительной скобы рычага стеклоочистителя, показанного на фиг. 5;
на фиг. 8 - схематическое изображение первого крюкообразного участка соединительной скобы, показанной на фиг. 7, в поперечном сечении;
на фиг. 9 - схематическое изображение второго крюкообразного участка соединительной скобы, показанной на фиг. 7, в поперечном сечении;
на фиг. 10 - схематический местный вид в разрезе, на котором показана конструкция рычага стеклоочистителя во втором варианте осуществления изобретения;
на фиг. 11 - схематический вид в сечении по линии Х-Х на фиг. 10, на котором для наглядности изображения опорного стержня и соединительной скобы не показаны линии, не относящиеся к сечению;
на фиг. 12 - перспективное изображение соединительной скобы рычага стеклоочистителя, показанного на фиг.10;
на фиг. 13 - схематическое изображение первого крюкообразного участка соединительной скобы, показанной на фиг. 12, в поперечном сечении;
на фиг. 14 - схематическое изображение второго крюкообразного участка соединительной скобы, показанной на фиг. 12, в поперечном сечении.
Осуществление изобретения
Для обеспечения точного понимания специалистом сущности заявленного изобретения ниже рассматриваются конкретные варианты осуществления изобретения, поясняемые прилагаемыми чертежами.
На фиг. 5-9 схематически представлена конструкция рычага стеклоочистителя, соответствующего первому варианту осуществления изобретения. Как показано на фиг. 5-9, рычаг 100 стеклоочистителя в первом варианте осуществления изобретения содержит основание 1 рычага, корпус 2 рычага, сочлененный с основанием 1 рычага с возможностью поворота относительно него, и соединительную скобу 3 в первом варианте ее выполнения, причем основание 1 рычага снабжено опорным стержнем 10, а в корпусе 2 рычага установлен предварительно нагруженный упругий элемент 20. Соединительная скоба 3 имеет первый крюкообразный участок 31 и второй крюкообразный участок 32, выполненные за одно целое, т.е. монолитно. Первый крюкообразный участок 31 соединительной скобы взаимодействует, т.е. находится в зацеплении, с опорным стержнем 10, а второй крюкообразный участок 32 взаимодействует, т.е. находится в зацеплении, с предварительно нагруженным упругим элементом 20, и таким образом соединительная скоба 3 установлена между основанием 1 рычага и корпусом 2 рычага. Первый крюкообразный участок 31 имеет первую контактную поверхность 310, соприкасающуюся с опорным стержнем 10 по линии.
Поскольку, по сравнению с точечным контактом, присущим известному из уровня техники рычагу стеклоочистителя, первый крюкообразный участок 31 соединительной скобы 3 соприкасается с опорным стержнем 10 по линии (линейный контакт), снижаются контактные напряжения, возникающие между соединительной скобой 3 и опорным стержнем 10, что значительно уменьшает износ соединительной скобы 3 и опорного стержня 10 и увеличивает срок службы рычага 100 стеклоочистителя, т.е. его долговечность.
Корпус 2 рычага соединен с основанием 1 рычага посредством оси 4 шарнира и имеет возможность поворота относительно основания 1 рычага между первым положением и вторым положением. Как показано на фиг. 5, когда корпус 2 рычага находится в первом положении, рычаг по существу распрямлен, ось 4 шарнира расположена с первой стороны от линии, соединяющей точку контакта между соединительной скобой 3 и опорным стержнем 10 и точку контакта между соединительной скобой 3 и упругим элементом 20; когда корпус 2 рычага находится в первом положении, сила упругости предварительно нагруженного упругого элемента 20 создает вращающий момент, действующий на корпус 2 рычага относительно оси 4 шарнира в прямом направлении, вследствие чего сила упругости упругого элемента 20 постоянно прижимает щетку стеклоочистителя, шарнирно закрепленную на свободном конце держателя щетки, примыкающего к корпусу 2 рычага, к ветровому стеклу автомобиля; в процессе эксплуатации рычага 100 стеклоочистителя корпус 2 рычага откидывают, поворачивая его относительно основания 1 рычага и выводя из первого положения; и когда корпус 2 рычага находится во втором положении (на чертежах не показано), ось 4 шарнира расположена со второй стороны от линии, соединяющей точку контакта между соединительной скобой 3 и опорным стержнем 10 и точку контакта между соединительной скобой 3 и упругим элементом 20; когда корпус 2 рычага находится во втором положении, сила упругости предварительно нагруженного упругого элемента 20 создает вращающий момент, действующий на корпус 2 рычага относительно оси 4 шарнира в обратном направлении, вследствие чего сила упругости упругого элемента 20 стремится удерживать щетку стеклоочистителя, шарнирно закрепленную на свободном конце держателя щетки, примыкающего к корпусу 2 рычага, на расстоянии от ветрового стекла автомобиля. Понятно, что при повороте корпуса 2 рычага относительно основания 1 рычага между первым положением и вторым положением соединительная скоба 3 поворачивается вокруг опорного стержня 10, вследствие чего между соединительной скобой 3 и опорным стержнем 10 возникает трение скольжения.
В рассматриваемом варианте осуществления изобретения соединительная скоба 3 имеет С-образную форму, опорный стержень 10 имеет цилиндрическую форму, а первый крюкообразный участок 31 и второй крюкообразный участок 32 соединительной скобы 3 расположены на соответствующих концах С-образной соединительной скобы 3.
Как показано на фиг. 6-8, в поперечном сечении соединительной скобы 3 первая контактная поверхность 31 соединительной скобы 3 проходит по прямой линии. Поэтому первая контактная поверхность 31 соединительной скобы 3 соприкасается с опорным стержнем 10 по линии, т.е. образует линейный контакт. Как показано на фиг. 7 и 9, второй крюкообразный участок 32 имеет вторую контактную поверхность 320, которая соприкасается с упругим элементом 20 и в поперечном сечении соединительной скобы 3 проходит по дуге окружности. Упругий элемент 20 имеет дугообразно искривленный крюк 22 (хотя форма дуги на чертежах не видна из-за ракурса изображения, специалисту понятно, что такая форма искривленного крюка 22 известна), которым он зацеплен за вторую контактную поверхность 320. Поскольку контактная поверхность 320 проходит по дуге окружности в поперечном сечении соединительной скобы 3, она обеспечивает четко определенный контакт с дугообразно искривленным крюком 22. Упругий элемент 20 после его предварительного нагружения создает упругое тянущее усилие, приложенное ко второй контактной поверхности 320 соединительной скобы 3.
Следует отметить, что такие технические термины, как "поперечное сечение" и "продольное сечение", известны специалистам. Под продольным сечением обычно понимается поверхность, видимая после рассечения объекта вдоль его осевого направления. Например, продольным сечением цилиндра, также называемым продольным профилем или продольной касательной плоскостью, является прямоугольник. Под поперечным сечением обычно понимается поверхность, видимая после рассечения объекта в направлении, перпендикулярном осевому направлению объекта. Например, поперечным сечением цилиндра, также называемым поперечным профилем или поперечной секущей плоскостью, является окружность или круг. Таким образом, термин "поперечное сечение соединительной скобы", упоминаемый в данной заявке, используется в его общепринятом определении, что означает сечение соединительной скобы при ее разрезе в направлении, перпендикулярном осевому направлению.
В альтернативном варианте осуществления изобретения, показанном на фиг. 7-9, соединительная скоба 3 имеет массивную структуру. В частности, первый крюкообразный участок 31 соединительной скобы 3 имеет приблизительно овальное поперечное сечение, как показано на фиг. 8. Это приблизительно овальное поперечное сечение первого крюкообразного участка 31 включает в себя пару параллельных друг другу прямых линий, которые чередуются с парой дугообразных линий, соединяющих смежные концы пары прямых линий. Второй крюкообразный участок 32 соединительной скобы 3 имеет круглое поперечное сечение, как показано на фиг. 9. В частном варианте осуществления изобретения соединительная скоба 3 выполнена с постепенным и плавным переходом от первой контактной поверхности 310 ко второй контактной поверхности 320. Это значит, что поперечное сечение соединительной скобы 3 постепенно и плавно переходит от круга на втором крюкообразном участке 32 к приблизительно овальному поперечному сечению на первом крюкообразном участке 31. Специалистам понятно, что такую структуру можно легко получать, используя методы, известные из уровня техники. Например, для формирования такой структуры можно использовать ковку или штамповку.
Соединительная скоба 3 изобретения является конструктивно простой и технологичной. Она обладает более высокой конструкционной прочностью, одновременно обеспечивая соприкосновение с опорным стержнем 10 по линии (линейный контакт).
На фиг. 10-14 схематически представлена конструкция рычага стеклоочистителя во втором варианте осуществления изобретения. Конструктивные аспекты, общие для рычага 200 стеклоочистителя во втором варианте осуществления изобретения, показанном на фиг. 10-14, и рычага 100 стеклоочистителя в первом варианте, показанном на фиг. 5-9, повторно не описываются. Ниже лишь выделяются особенности второго варианта выполнения соединительной скобы 5, используемой в рычаге 200 стеклоочистителя по второму варианту осуществления изобретения.
Как показано на фиг. 12-14, в рычаге 200 стеклоочистителя по второму варианту осуществления изобретения соединительная скоба 5 во втором варианте ее выполнения изготовлена путем штамповки металлического листа. Две боковины металлического листа у второй контактной поверхности 520 загнуты в направлении поверхности, противоположной второй контактной поверхности 520, таким образом, что соединительная скоба 5 на своем втором крюкообразном участке 52 имеет U-образное поперечное сечение с дугообразным дном (как показано на фиг. 14). Две боковины металлического листа у первой контактной поверхности 510 отогнуты в направлении поверхности, противоположной первой контактной поверхности 510, таким образом, что соединительная скоба 5 на своем первом крюкообразном участке 51 имеет U-образное поперечное сечение с плоским дном (как показано на фиг. 13). Как и в первом варианте осуществления изобретения, соединительная скоба 5 изобретения является конструктивно простой и технологичной, обладает более высокой конструкционной прочностью, одновременно обеспечивая соприкосновение с опорным стержнем 10 по линии (линейный контакт).
Как показано на фиг. 11, у рычага 200 стеклоочистителя во втором варианте осуществления изобретения первый крюкообразный участок 51 соединительной скобы 5 также имеет первую контактную поверхность 510, соприкасающуюся с опорным стержнем 10 по линии. По сравнению с точечным контактом, присущим известному из уровня техники рычагу стеклоочистителя, соединительная скоба 5 имеет четко определенную поверхность контакта с опорным стержнем 10, что снижает контактные напряжения, возникающие между соединительной скобой 5 и опорным стержнем 10, тем самым значительно уменьшая износ соединительной скобы 5 и опорного стержня 10, увеличивая срок службы рычага 200 стеклоочистителя.
Хотя выше были раскрыты два варианта выполнения рычага стеклоочистителя: а именно рычаг 100 стеклоочистителя в первом варианте осуществления изобретения, описанный со ссылкой на фиг. 5-9, и рычаг 200 стеклоочистителя во втором варианте осуществления изобретения, описанный со ссылкой на фиг. 10-14, возможности конструктивного оформления предлагаемой в изобретении соединительной скобы не ограничиваются двумя конкретными вариантами осуществления изобретения, рассмотренными в данном описании. Например, специалисту должно быть понятно, что в случае обеспечения достаточной прочности первого крюкообразного участка 51 соединительной скобы 5 во втором варианте ее выполнения также можно обойтись без отгибания боковин металлического листа, расположенных по обе стороны от первой контактной поверхности 510, в направлении поверхности, противоположной первой контактной поверхности 510, а именно то, что металлический лист соединительной скобы 5 может иметь на первом крюкообразном участке 51 плоскую, а не изогнутую, форму. Таким образом, любая конструкция или форма, способная обеспечить линейный контакт между соединительной скобой и опорным стержнем 10, соответствует сущности изобретения и подпадает под соответствующие патентные притязания.
Благодаря эффективному и рациональному решению по усовершенствованию известной соединительной скобы, используемой в рычаге стеклоочистителя, в предлагаемом в изобретении рычаге 100, 200 стеклоочистителя соприкосновение между соединительной скобой и опорным стержнем, которое прежде было сосредоточено в точке, заменено линейным соприкосновением, в результате чего достигнут четко выраженный поверхностный контакт между соединительной скобой и опорным стержнем, что снижает контактные напряжения между взаимодействующими элементами конструкции рычагов 100, 200 стеклоочистителя, тем самым значительно уменьшая износ этих элементов и повышая долговечность рычагов 100, 200 стеклоочистителя. В различных вариантах осуществления изобретения в существующие стеклоочистители вносятся лишь небольшие конструктивные изменения, а конструкции соединительной скобы отличаются своей простотой и технологичностью.
Рассмотренные выше конкретные варианты осуществления изобретения приведены исключительно для иллюстрации возможностей осуществления изобретения и никоим образом не ограничивают эти возможности. Для специалиста в соответствующих областях техники также будет очевидна возможность любых видоизменений рассмотренных вариантов осуществления его изобретения, которые не выходят за рамки сущности изобретения. Таким образом, под патентные притязания, определяемые формулой изобретения, подпадают также любые эквивалентные технические решения.