БЕСКАРКАСНАЯ ЩЕТКА СТЕКЛООЧИСТИТЕЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА С ЭЛЕКТРООБОГРЕВОМ

Полезная модель относится к транспортным средствам, а именно к системам очистки лобовых и задних стекол транспортных средств от снега и наледи в зимнее время года, в частности к щеткам стеклоочистителей.
Щетки-стеклоочистители (дворники) являются частью стеклоочистительной системы автомобиля. Их применяют с целью очистки ветрового или заднего стекол от атмосферных осадков, пыли и грязи.
Известна бескаркасная щетка стеклоочистителя транспортного средства с электрообогревом (патент RU 105237 U1 B60S 1/38, опубл. 10.06.2011), выбранная за прототип. Щетка включает держатель скребка, эластичный скребок и элемент крепления к поводку стеклоочистителя. Чтобы максимально равномерно распределить усилие прижима щетки от подпружиненного поводка к стеклу, держатель скребка выполнен вогнуто изогнутым с рабочей стороны щетки, то есть со стороны крепления к нему эластичного скребка, и с обеспечением упругой деформации. Внутри тела эластичного скребка по всей его длине размещен нагревательный элемент, электрически подсоединенный к источнику постоянного тока. Кроме того, по торцам держателя скребка размещены наконечники, являющиеся защитными элементами. Нагревательный элемент выполнен в виде провода из нихрома с максимальным размером поперечного сечения, относящимся к его длине в соотношении от 1:1250 до 1:2000. Нагревательный элемент электрически подсоединен к источнику постоянного тока с использованием плавкой вставки и выключателя, причем выключатель размещен между положительным полюсом источника постоянного тока и нагревательным элементом щетки, а плавкая вставка - между отрицательным полюсом источника постоянного тока и нагревательным элементом щетки. Эластичный скребок выполнен методом вулканизации резиновой смеси, в состав которой входит натуральный и/или синтетический каучук. В состав резиновой смеси в качестве добавки может быть включен силикон и/или графит, и/или тефлон. Держатель скребка снабжен прижимным спойлером. Держатель скребка состоит из двух полосок пружинной стали, размещаемых в продольных пазах эластичного скребка и фиксируемых с помощью замковых элементов.
Недостатком известной бескаркасной щетки является то, что конструкцией щетки не предусмотрена возможность замены эластичного скребка при его износе, а требуется замена всего стеклоочистителя, что требует более высоких затрат по сравнению с затратами на замену одного скребка.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является создание бескаркасной щетки стеклоочистителя, конструкция которой позволит заменять износившийся скребок, не меняя весь стеклоочиститель, а также обеспечит удобство замены всей щетки.
Поставленная задача решается тем, что бескаркасная щетка стеклоочистителя транспортного средства с электрообогревом, включающая держатель скребка, выполненный вогнуто изогнутым с рабочей стороны щетки с обеспечением упругой деформации, эластичный скребок, элемент крепления к поводку стеклоочистителя, нагревательный элемент, электрически подсоединенный к источнику постоянного тока, прижимной спойлер и торцевые наконечники для фиксации держателя скребка, согласно полезной модели нагревательный элемент размещен по всей длине держателя скребка и выполнен в виде эластично-гибкой электротехнической шины с медными дорожками, имеет два паяных соединения с электрическими проводами, выходящими за пределы щетки для подсоединения к источнику постоянного тока, и электроразьем, при этом щетка снабжена модулем держателя, закрепляемым на элементе крепления к поводку стеклоочистителя и содержащим посадочное гнездо для размещения в нем электроразьема.
Держатель скребка может состоять из двух полосок пружинной стали, размещаемых в продольных пазах эластичного скребка.
Эластичный скребок может быть выполнен методом вулканизации резиновой смеси, в состав которой входит натуральный каучук и/или синтетический каучук.
В состав резиновой смеси в качестве добавки может быть включен силикон и/или графит, и/или тефлон.
Нагревательный элемент может быть электрически подсоединен к источнику постоянного тока с использованием плавкой вставки и выключателя, причем выключатель должен быть размещен между положительным полюсом источника постоянного тока и нагревательным элементом щетки, а плавкая вставка - между отрицательным полюсом источника постоянного тока и нагревательным элементом щетки.
Нагревательный элемент может быть электрически подсоединен к источнику постоянного тока с использованием термореле.
В качестве источника постоянного тока может быть выбран автомобильный генератор или аккумуляторная батарея, или разъем автомобильного прикуривателя.
Технический результат - упрощение использования конструкции щетки и повышение экономичности в процессе ее эксплуатации.
Сущность полезной модели поясняется чертежами.
На фиг.1 изображена бескаркасная щетка стеклоочистителя транспортного средства с электрообогревом в разобранном виде; на фиг.2 - бескаркасная щетка стеклоочистителя транспортного средства с электрообогревом в вертикальном разрезе; на фиг.3 - нагревательный элемент бескаркасной щетки, выполненный в виде электротехнической шины с медными дорожками; на фиг.4 изображена электрическая схема подключения щетки к источнику постоянного тока; на фиг.5 - электрическая схема подключения бескаркасных щеток и управления температурой их нагрева; на фиг.6 - график изменения температуры нагрева нагревательного элемента в зависимости от скорости технического средства и температуры внешней среды.
Бескаркасная щетка стеклоочистителя транспортного средства с электрообогревом (фиг.1) включает держатель скребка 1, эластичный скребок 3, и элемент крепления 8 к поводку стеклоочистителя. Элемент крепления 8 к поводку стеклоочистителя установлен на держателе скребка 1, а эластичный скребок 3 - внутри него. Чтобы максимально равномерно распределить усилие прижима щетки от подпружиненного поводка к стеклу и обеспечить упругую деформацию, держатель скребка 1 выполнен вогнуто изогнутым с рабочей стороны щетки, то есть со стороны крепления к нему эластичного скребка 3. Держатель скребка 1 состоит из двух полос пружинной стали, размещаемых в продольных пазах 2 (фиг.2) эластичного скребка 3 и фиксируемых с помощью прижимных спойлеров 6 (замковых элементов) и торцевых наконечников 7 (фиг.1). Прижимные спойлеры 6 и торцевые наконечники 7 являются элементами защиты держателя скребка. Прижимной спойлер 6 направляет поток воздуха поверх щетки, заставляя его работать на прижим щетки к стеклу, создавая тем самым дополнительную прижимную силу. По всей длине держателя скребка 1 размещен нагревательный элемент 4 (фиг.1), электрически подсоединенный к источнику постоянного тока 15 (фиг.4). Нагревательный элемент 4 размещен на держателя скребка, а не в теле эластичного резинового скребка (как в прототипе) с целью замены эластичного скребка 3 при его износе. При износе эластичного скребка 3 нет необходимости менять весь стеклоочиститель, что обеспечивает повышение экономичности процесса эксплуатации стеклоочистителя. Нагревательный элемент 4 выполнен в виде эластично-гибкой электротехнической шины (фиг.3) с медными дорожками 5 (фиг.2-3), имеет два паяных соединения 12 (фиг.3) с электрическими проводами 13, выходящими за пределы щетки, и электроразьем 11. Отверстие электроразьема 11 выполнено конусообразным для влагозащищенности электросоединения напряжением 12 В. Щетка имеет модуль держателя 9 (фиг.1), закрепляемый на элементе крепления 8 держателя скребка 1 и предназначенный для соединения рычага со стеклоочистителем. Применение модуля держателя в конструкции бескаркасной щетки обеспечивает удобство при замене щетки. Модуль держателя 9 имеет посадочное гнездо 10, предназначенное для размещения электроразьема 11. Один из концов каждого провода 13 размещен не в теле держателя, как в прототипе, а припаян к медной дорожке 5 нагревательного элемента 4 для обеспечения удобства в процессе эксплуатации с целью замены модуля держателя 9, модификация которого зависит от разновидности транспортного средства. Эластичный скребок 3 может быть выполнен методом вулканизации резиновой смеси, в состав которой входит натуральный каучук и/или синтетический каучук. Кроме того, для повышения его эластичности с целью достижения наилучшего контакта со стеклом транспортного средства и повышения устойчивости к деформациям, в состав резиновой смеси в качестве добавки может быть включен силикон и/или графит и/или тефлон. При этом применение тефлона и графита позволит снизить уровень шума, производимого стеклоочистителем, и заметно увеличить срок службы эластичного скребка.
В предпочтительном варианте выполнения подсоединения бескаркасной щетки нагревательный элемент 4 электрически подключен к источнику постоянного тока 15 (фиг.4) с использованием плавкой вставки 16, выключателя 14 и электропровода со штекером, подсоединенного к электроразъему 11 (фиг.1). Для правильной работы устройства во избежание перегорания нагревательного элемента 4 выключатель 14 должен быть размещен между положительным полюсом источника постоянного тока 15 и нагревательным элементом 4 щетки, а плавкая вставка 16 должна быть размещена между отрицательным полюсом источника постоянного тока 15 и нагревательным элементом 4 щетки. При этом в качестве источника постоянного тока 15 может быть выбран автомобильный генератор или аккумуляторная батарея, или разъем автомобильного прикуривателя.
В одном из вариантов выполнения нагревательный элемент 4 может быть электрически подсоединен к источнику постоянного тока 15 с использованием термореле (фиг.5). Термореле обеспечивает контроль температуры и отображает его в цифровом виде в диапазоне от -20°С до+100°С. При выходе температуры за предварительно заданные верхнюю и нижнюю границы, срабатывает встроенное реле, которое может коммутировать мощную внешнюю нагрузку, которой является нагревательный элемент. Все настройки пользователя помещаются в энергонезависимую память устройства и поэтому сохраняются при выключении питания. Наличие регулировки порога срабатывания позволяет использовать устройство в качестве терморегулятора для поддержания заданной температуры.
С учетом установки стеклоочистительных щеток на держатели на начальный их прогрев потребуется общий ток, равный 4-6,5 А, что допустимо для любого автотранспортного средства.
При движении автомобиля максимальная расчетная температура 70°С немного снижается в зависимости от скорости технического средства, но является достаточной для предотвращения повторного обледенения. Данные опытных исследований для эластично-гибкой электротехнической шины с медными дорожками изображены в виде графика (фиг.6). При включенном состоянии во время обильного снегопада эластичный скребок бескаркасной щетки стеклоочистителя лобового стекла находится в сухом состоянии. Щетка прогревается до+70°С и варьируется согласно графику (фиг.6).
Заявленная бескаркасная щетка стеклоочистителя транспортного средства с электрообогревом создаст комфортность вождения в зимнее время года, обеспечивая при этом простоту использования с повышением экономичности в процессе ее эксплуатации, позволяя заменять износившийся скребок, модуль держателя, а в случае необходимости, и саму щетку, не меняя весь стеклоочиститель.