УСТРОЙСТВО ОЧИСТКИ ВЕТРОЗАЩИТНОГО СТЕКЛА МОТОЦИКЛЕТНОГО ШЛЕМА

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к конструкциям очистки ветрозащитного стекла мотоциклетного шлема, в частности к конструкциям, предназначенным для обеспечения прозрачности ветрозащитного стекла мотоциклетного шлема при движении в дождь. Особенно подходит для мото-туристов или для мотоциклистов, использующих мотоцикл для ежедневных поездок.
Уровень техники
В настоящее время из уровня техники известно множество технических решений, предназначенных для очистки ветрозащитного стекла мотоциклетного шлема. Конструкции известных устройств направлены на решение, в основном, задачи механической очистки ветрозащитного стекла мотоциклетного шлема, однако не обеспечивают решение задачи омыва ветрозащитного стекла мотоциклетного шлема.
Общепринятым считается, что во время дождя нет необходимости омывать ветрозащитное стекло мотоциклетного шлема. В случае выпадения осадков в виде дождя средней интенсивности, и, если скорость передвижения высока, то видимость сквозь ветрозащитное стекло мотоциклетного шлема сохраняется на уровне, достаточном для продолжения движения. Если капли дождя все-таки мешают обзору, то их можно удалить перчаткой или поворотом головы (тогда набегающий поток сдует капли с передней части ветрозащитного стекла мотоциклетного шлема).
Однако, существуют ситуации, когда омыв ветрозащитного стекла мотоциклетного шлема крайне необходим. В частности: при движении по мокрой дороге за впереди идущим транспортом в случае полива проезжей части, или, в случае движения непосредственно по окончанию выпадения осадков в виде дождя, при движении на низкой скорости при слабом дожде, при загрязнении ветрозащитного стекла мотоциклетного шлема насекомыми.
Вышеперечисленные ситуации характеризуются присутствием загрязнения ветрозащитного стекла мотоциклетного шлема и недостатком чистой жидкости для его промыва. При попытке удалить такие загрязнения перчаткой, грязь размазывается по ветрозащитному стеклу мотоциклетного шлема и видимость только ухудшается. Удалить такие загрязнения поворотом головы при помощи набегающего потока невозможно, т.к. грязь имеет вязкую структуру. Предлагаемая полезная модель решает данную проблему.
Из уровня техники известно множество устройств, направленных на очищение ветрозащитного стекла мотоциклетного шлема, например, US 6698032, A42B 3/26, опубл. 02.03.2004; US 5170510, A42B 3/26, опубл. 06.12.1995.
Ближайшими аналогами заявленной полезной модели являются: Система очистки ветрозащитного стекла мотоциклетного шлема, см. патент US 4150681, A42B 3/26 опубл. 24.04.1979. Известное устройство системы очистки ветрозащитного стекла мотоциклетного шлема содержит резервуар, содержащий очищающую жидкость и установленный на передней вилке мотоцикла, форсунку, установленную по центру в передней части козырька мотоциклетного шлема, гибкий шланг, соединяющий выпускной штуцер указанного резервуара с форсункой, источник давления, для создания давления жидкости в указанном резервуаре.
Средство очистки ветрозащитного стекла мотоциклетного шлема посредством направления струи сжатого воздуха на ветрозащитное стекло мотоциклетного шлема, которое содержит компрессор, ресивер, форсунку, установленную на мотоциклетном шлеме, гибкий канал, соединяющий указанный ресивер и упомянутую форсунку и средства управления, см. US 5245994, A42B 3/28, опубл. 21.09.1993.
Указанные аналоги обладают следующими недостатками:
- Ограниченность энергетических ресурсов (использование батарей малой емкости)
- Очистители решают проблему лишь частично (отсутствие системы омывания визора)
- Мешают нормальной эксплуатации визора (визор невозможно поднять не отсоединив или не демонтировав систему очистителя)
- Устройства имеют громоздкий и неэстетичный вид
Предлагаемая полезная модель кардинально и в комплексе решает проблему очистки ветрозащитного стекла мотоциклетного шлема. Система омывателя\очистителя ветрозащитного стекла мотоциклетного шлема согласно заявленной полезной модели имеет следующие отличительные черты и преимущества:
1) Система предлагает полноценный сервис как омывния так и очистки ветрозащитного стекла мотоциклетного шлема.
2) В качестве источника энергии система использует генератор и АКБ мотоцикла, что полностью устраняет проблему недостатка энергии. В качестве источника омывающей жидкости используется бак значительного объема, также расположенный на раме мотоцикла, что устраняет проблему недостатка жидкости для омыва ветрозащитного стекла мотоциклетного шлема.
3) Все исполнительные механизмы размещены непосредственно на ветрозащитном стекле мотоциклетного шлема и не мешают его обычной эксплуатации: подниманию, опусканию, снятию для промывки или замены.
4) В связи с технологической сложностью одного из ключевых элементов системы - ветрозащитного стекла мотоциклетного шлема, система не может быть изготовлена кустарным способом. Предполагается, что сделанная в заводских условиях, система будет обладать хорошими внешним видом, эргономикой и надежностью.
5) Система обладает высокой ремонтопригодностью. Вышедшие из строя узлы легко заменяются по отдельности без проведения сложных и дорогостоящих работ.
6) Техническая реализация полезной модели предполагается не в виде аксессуара или съемного приспособления, а в виде системы, монтируемой в заводских условиях или в условиях специализированной мастерской.
Сущность полезной модели
Задачей, решаемой заявленной полезной моделью, является обеспечение прозрачности ветрозащитного стекла мотоциклетного шлема при отсутствии неудобств, связанных со сложностью конструкции, во время эксплуатации мотоцикла.
Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в повышении эффективности удаления грязи с ветрозащитного стекла мотоциклетного шлема, улучшения видимости и, соответственно, в повышении безопасности движения.
Указанный технический результат обеспечивается за счет того, что устройство очистки ветрозащитного стекла мотоциклетного шлема, содержащее бачок омывателя, расположенный на мотоцикле, органы управления устройством очистки, по меньшей мере одну форсунку омывателя, шланг омывателя, соединяющий указанный бачок омывателя и указанную форсунку, насос, причем по меньшей мере одна форсунка омывателя расположена на верхнем обрезе ветрозащитного стекла мотоциклетного шлема и подключена к подводу омывающей жидкости, при этом подвод омывающей жидкости выполнен в виде по меньшей мере одного канала, расположенного внутри шлема, а бачок с омывающей жидкостью, соединен с по меньшей мере одним подводом внутри шлема посредством гибкого канала с быстросъемным разъемом на своих концах, при этом органы управления насосом омывателя и механизмом стеклоочистителя расположены на руле и\или на раме мотоцикла;
По варианту выполнения заявленной полезной модели дополнительно содержит по меньшей мере одну щетку стеклоочистителя, закрепленную на поводке, при этом каждый поводок закреплен на приводе, который расположен непосредственно на ветрозащитном стекле мотоциклетного шлема;
По варианту выполнения заявленной полезной модели содержит контроллер привода стеклоочистителя, управляющий режимами привода.
По варианту выполнения заявленной полезной модели привод щетки и ось вращения поводка щетки стеклоочистителя расположены в такой точке сегмента сферы ветрозащитного стекла мотоциклетного шлема, что позволяющей им двигаться по наиболее симметричной траектории относительно центральной линии ветрозащитного стекла мотоциклетного шлема.
По варианту выполнения заявленной полезной модели привод стеклоочистителя выполнен с редуктором.
По варианту выполнения заявленной полезной модели провода питания и управления приводом интегрированы в ветрозащитное стекло мотоциклетного шлема и проложены вдоль нижней или верхней кромки ветрозащитного стекла.
По варианту выполнения заявленной полезной модели провода питания и управления приводом смонтированы снаружи ветрозащитного стекла и проложены вдоль нижней или верхней кромки ветрозащитного стекла мотоциклетного шлема.
По варианту выполнения заявленной полезной модели жгут проводов питания и управления приводом выполнен с разъемом, расположенным близко к оси вращения ветрозащитного стекла или к механизму крепления ветрозащитного стекла.
По варианту выполнения заявленной полезной модели корпус разъема жгута проводов питания и управления приводом выполнен с уплотнением.
По варианту выполнения заявленной полезной модели провода питания и управления приводом имеют многожильную структуру с упрочняющими синтетическими волокнами и изоляцию, обеспечивающие возможность многократного изгибания проводов без разрушения.
По варианту выполнения заявленной полезной модели подвод жидкости к форсункам выполнен в виде каналов от крайних концов ветрозащитного стекла мотоциклетного шлема внутри верхней его кромки.
По варианту выполнения заявленной полезной модели подвод жидкости к каналам верхней кромки ветрозащитного стекла мотоциклетного шлема осуществлен при помощи по меньшей мере одного гибкого шланга, присоединенного к каналу внутри шлема с одной стороны и к крайнему концу ветрозащитного стекла мотоциклетного шлема с другой стороны.
По варианту выполнения заявленной полезной модели гибкий шланг, соединяющий жидкостные каналы ветрозащитного стекла со шлемом, выполнен с соединением, позволяющим многократно отсоединять ветрозащитное стекло от шлема без потери герметичности разъема.
По варианту выполнения заявленной полезной модели бак с омывающей жидкостью выполнен со встроенным насосом и закреплен внутри рамы мотоцикла.
По варианту выполнения заявленной полезной модели бак с омывающей жидкостью выполнен со встроенным насосом и закреплен на багажнике мотоцикла.
По варианту выполнения заявленной полезной модели бак с омывающей жидкостью выполнен в жестком корпусе сложной формы и монтируется в свободных полостях рамы, определенных на стадии проектирования мотоцикла.
По варианту выполнения заявленной полезной модели бак с омывающей жидкостью выполнен в мягком корпусе.
По варианту выполнения заявленной полезной модели бак с омывающей жидкостью выполнен в жестком корпусе простой формы.
По варианту выполнения заявленной полезной модели шланг, соединяющий бачок с омывающей жидкостью со шлемом, выполнен с 1, 2 или даже 3 быстросъемными разъемами, расположенными около рамы мотоцикла или около шлема и посередине упомянутого шланга.
По варианту выполнения заявленной полезной модели быстросъемные разъемы выполнены с запорными клапанами, блокирующими вытекание жидкости наружу при разъединении разъемов.
По варианту выполнения заявленной полезной модели кнопки включения насоса омывателя и кнопки переключения режимов очистителя объединены в единый блок выключателей.
По варианту выполнения заявленной полезной модели кнопки включения насоса омывателя и кнопки переключения режимов очистителя расположены в разных местах в районе руля или рамы мотоцикла.
По варианту выполнения заявленной полезной модели дополнительно содержит контроллер привода стеклоочистителя, при этом контроллер установлен на раме мотоцикла.
По варианту выполнения заявленной полезной модели имеет контроллер привода стеклоочистителя установлен в шлеме.
По варианту выполнения заявленной полезной модели контроллер, органы управления, насос омывателя и привод стеклоочистителя объединены в сеть с возможностью обмена данными при помощи амплитудной модуляции.
Краткое описание чертежей
Детали, признаки, а также преимущества настоящей полезной модели следуют из нижеприведенного описания примеров реализации заявленной отопительной печи с использованием чертежей (фиг. 1-5).
На фиг. 1 - варианты выполнения бачка омывателя;
На фиг. 2 - выключатель омывателя/очистителя.
На фиг. 3 - шлем;
На фиг. 4 - ветрозащитное стекло мотоциклетного шлема.
На фиг. 5 - функциональная схема системы.
На фигурах цифрами обозначены следующие позиции: 1 - кнопка выключателя насоса омывателя; 2 - насос омывателя; 3 - контроллер; 4 - быстросъемный разъем; 5 - быстросъемный разъем; 6 - гибкий шланг; 7 - привод стеклоочистителя; 8 - щетка стеклоочистителя; 9 - шлем; 10 - форсунка; 11 - аккумуляторная батарея; 12 - гибкий шланг; 13 - жгут проводов; 14 - канал с проводами; 15 - жидкостной канал; 16 - ветрозащитное стекло мотоциклетного шлема; 17 - порт быстросъемного разъема; 18 - провода; 19 - жидкостной канал; 20 - разъем; 21 - разъем; 22 - поводок щетки; 23 - мотоцикл.
Раскрытие полезной модели
Основные компоненты системы:
1) Бачок омывателя со встроенным насосом (варианты "а" - жесткий, "б" - мягкий, "в" - жесткий для багажника);
2) Органы управления - выключатель омывателя\очистителя;
3) Шлем системы омывателя\очистителя визора;
4) Соединительные шланги и проводка с быстросъемными разъемами.
Особенности конструкции шлема и его ветрозащитного стекла имеют ключевое значение для функционирования системы.
Основа (скорлупа) шлема имеет традиционную конструкцию. В районе правой или левой части скулы шлема выполнен прилив для монтажа входного порта быстросъемного разъема (17). Внутри шлема, в районе скулы шлема или в районе задней части шлема проложены провода питания\управления приводом (18) и жидкостный канал (19).
Провода и жидкостный канал проложены в подкладке шлема и соединяют порт быстросъемного разъема (17) с крайними концами ветрозащитного стекла мотоциклетного шлема.
Для обеспечения подвижности ветрозащитного стекла мотоциклетного шлема, соединение ветрозащитного стекла и шлема выполнено с помощью гибкого жидкостного канала (12) и гибкого жгута проводов (13). Для обеспечения съемности ветрозащитного стекла мотоциклетного шлема, гибкий жидкостный канал и жгут проводов выполнены с разъемами (20, 21).
Привод щеток стеклоочистителя (7) монтируется непосредственно на ветрозащитное стекло мотоциклетного шлема в точке сегмента сферы, обеспечивающий движение щетки наиболее симметрично относительно центральной линии ветрозащитного стекла. Щетка стеклоочистителя (8) имеет форму, повторяющую форму ветрозащитного стекла для наилучшего прилегания щетки к стеклу. Поводок щетки (22) передает возвратно-поступательное воздействие от привода к щетке. Основа конструкции ветрозащитного стекла мотоциклетного шлема является традиционной.
Ветрозащитное стекло выполнено с форсунками омывателя (10), расположенными в районе верхней бровки ветрозащитного стекла. Форсунки омывателя могут быть отлиты вместе с ветрозащитным стеклом в едином технологическом цикле или установлены позже.
Для подвода жидкости к форсункам омывателя ветрозащитное стекло мотоциклетного шлема выполнено с каналом (15). Указанный канал также может располагаться внутри ветрозащитного стекла мотоциклетного шлема (быть отлитым в едином технологическом цикле) или быть смонтированным снаружи.
Проводка привода от самого привода до крайних концов ветрозащитного стекла расположена по нижней кромке ветрозащитного стекла, или по верхней кромке, и также может быть интегрирована внутрь материала ветрозащитного стекла мотоциклетного шлема на стадии его изготовления или смонтирована снаружи позже.
На Фиг. 4а показано ветрозащитное стекло мотоциклетного шлема (16), с отсоединенным гибким жидкостным каналом с его разъемом (12), гибким жгутом с проводами питания\управления с его разъемом (13), каналом с проводкой (14), расположенной вдоль нижней кромки ветрозащитного стекла и жидкостным каналом (15), расположенным вдоль верхней кромки ветрозащитного стекла.
Соединительные шланги и проводка с быстросъемными разъемами необходима для присоединения\отсоединения шлема системы от других элементов системы, остающихся на раме мотоцикла. Основание быстросъемного разъема, остающегося на раме может иметь поворотное основание для более удобной ориентации подключенных шланга и проводки, а также для безопасности во время ДТП. Шланги и проводка могут иметь от 1-го до 3-х быстросъемных разъемов. Например, один со стороны рамы, другой со стороны шлема, третий посередине. Быстросъемные разъемы снабжены клапанами, блокирующими вытекание жидкости при разъединении. Как минимум один быстросъемный разъем системы имеет невысокое усилие разъединения с тем, чтобы в критической ситуации разомкнуться и не создавать дополнительных помех мотоциклисту (например, во время ДТП).
Функционирование системы происходит следующим образом.
При наличии загрязнения ветрозащитного стекла мотоциклетного шлема мотоциклист нажатием кнопки на выключателе омывателя\очистителя (1) активирует насос омывателя, находящийся в бачке омывателя (2). Из бачка омывателя вода подается по трубопроводу (6) в шлем мотоциклиста и через форсунки (10) под давлением разбрызгивается на ветрозащитное стекло. Далее мотоциклист нажатием другой кнопки на выключателе омывателя\очистителя активирует привод стеклоочистителя (7) и щетка (8) стеклоочистителя начинает совершать вертикальные возвратно-поступательные движения в течение нескольких секунд (в другом режиме - постоянно), тем самым очищая ветрозащитное стекло мотоциклетного шлема от загрязнения.
Контроллер (3), расположенный на раме мотоцикла (в другом варианте может быть также интегрирован в шлем), управляет электродвигателем привода (7). Быстросъемные разъемы (4 и 5) позволяют мотоциклисту отсоединяться от системы. Питание системы происходит от АКБ (11) и\или генератора мотоцикла.
Следует обратить особое внимание на то, что система может не содержать устройство очистки ветрозащитного стекла мотоциклетного шлема, а содержать только устройство омыва ветрозащитного стекла. Это связано с тем, что основной проблемой является не дождь сам по себе, т.е. нахождение жидкости на ветрозащитном стекле, а грязь. Так, при движении в дождь средней или даже высокой интенсивности, мотоциклисты могут обеспечить приемлемый уровень видимости традиционными способами: поворотом головы вправо\влево на высокой скорости (происходит сдувание капель с ветрозащитного стекла набегающим потоком) или протиранием ветрозащитного стекла перчаткой на низкой.
Однако, в случае слабого дождя (морось) или при движении по мокрому дорожному полотну за впереди идущим транспортом или в период, когда дождь только что кончился, а также при движении в пробке, чистой жидкости становится недостаточно чтобы смыть грязь с ветрозащитного стекла. Попытки протереть ветрозащитное стекло перчаткой приводят только к размазыванию грязи и к ухудшению видимости. В такой ситуации можно использовать систему без стеклоочистителя, включающую только омыватель. Активировав насос в бачке (3) при помощи кнопки, ветрозащитное стекло можно промыть большим количеством чистой воды, а ее излишки при необходимости удалить традиционным способом - поворотом головы или перчаткой. Такой ограниченный вариант системы позволит значительно снизить ее стоимость, однако, она по-прежнему будет способна решить основную задачу - обеспечение видимости сквозь ветрозащитное стекло, достаточной для продолжения движения.
Для упрощения интерфейса взаимодействия всех компонентов может применяться интерфейс CAN (Controller Area Network) - стандарт промышленной сети, основой которого является объединение в единую сеть множества компонентов: исполнительных устройств и датчиков. При традиционной архитектуре сложной системы для реализации ее работоспособности требуется большое количество проводов, что увеличивает массу и габариты системы. В архитектуре CAN каждый компонент, будь то исполнительное устройство или датчик, соединены между собой лишь линией передачи данных и имеют провода питания. Каждый компонент содержит микроконтроллер, реализующий функцию интерфейса между линией данных и компонентом. Специальный алгоритм интерфейса позволяет всем компонентам, подключенным к сети, обмениваться данными между собой. Таким образом, как бы ни была сложна система, объединенная CAN она содержит лишь четыре провода (в обычном исполнении): два провода линии данных и два провода питания. В значительном снижении объема соединительных проводов заключается основное преимущество CAN.
Также возможна передача данных при помощи амплитудной модуляции несущего сигнала (ПДАМНС). Идея ПДАМНС заключается в использовании самой системы питания компонентов сложной системы в качестве физической основы для обмена данными между компонентами. В большинстве случаев, все компоненты системы объединены общими проводами питания, имеющими одинаковое напряжение. Напряжение питания чаще всего является либо постоянным, либо переменным низкочастотным. Добавив, например, к постоянному напряжению питания высокочастотную информационную составляющую, мы получим постоянный сигнал с высокочастотным шумом. Если компоненты нечувствительны к такому шуму (например электродвигатели постоянного тока, нагревательные элементы и т.п.), то провода системы питания можно использовать для передачи информации. Подобно архитектуре CAN, каждый компонент системы содержит цифровой интерфейс, который по определенному алгоритму фильтрует из напряжения питания информационную составляющую. Таким образом, как бы ни была сложна система, ее функционирование обеспечивается лишь двумя проводами питания, подходящими к каждому из компонентов (при условии нечувствительности компонентов к помехам). В экстремальном снижении объема соединительных проводов заключается основное преимущество ПДАМНС.
Таким образом, возможно использование любого удобного интерфейса взаимодействия между компонентами в устройстве по настоящей полезной модели. В частности, привод стеклоочистителя может содержать интерфейс для интеграции в CAN-архитектуру, а контроллер, органы управления, насос омывателя и привод стеклоочистителя могут быть объедены CAN.