ЩЕТКА СТЕКЛООЧИСТИТЕЛЯ
WIPER BRUSH

Известна бескаркасная щетка для очистки лобового стекла транспортного средства, состоящая из рабочего полотна, в теле которого с двух сторон выполнены по всей длине каналы с форсунками с возможностью обеспечения разных режимов подачи жидкости под рабочую кромку щетки по ходу движения [1].
Недостатком данного устройства является то, что эксплуатация щетки требует сложной системы управления режимами подачи моющей жидкости. Это делает устройство ненадежным и дорогим, а следовательно, ограниченным в применении. Кроме того, пружинистый элемент имеет предварительную расчетную кривизну, обуславливающую равномерное прижатие щетки к стеклу. Однако наличие каналов, в которых создается переменное давление жидкости в зависимости от режимов эксплуатации, изменяет момент инерции сечения, следовательно, изменяет упругие характеристики силового элемента, что приводит к изменению прижимного усилия по длине щетки, а следовательно, к снижению качества очистки стекла от загрязнений.
Известна каркасная щетка для очистки лобового стекла транспортного средства, содержащая коромысла с прикрепленным к ним эластичным скребком, к которому с двух сторон прикреплена эластичная трубка с расположенными равномерно по длине форсунками для подачи моющей жидкости под скребок щетки [2]. Данное изобретение принято за прототип.
Недостатком данного устройства является то, что прикрепленная к коромыслам трубка является упругим элементом, который создает дополнительное сопротивление прижимному усилию, меняющемуся при создании давления жидкости. Это приводит к ухудшению равномерного прилегания щетки к очищаемой поверхности, а следовательно, к снижению качества очистки стекла от загрязнений. Кроме того, подача моющей жидкости осуществляется одновременно с двух сторон эластичного скребка, при этом за щеткой по ходу движения остается распыленная на стекле жидкость, которая уменьшает обзор с водительского места, что снижает надежность в управлении автомобилем.
Целью изобретения является повышение эффективности в работе стеклоочистителя.
Поставленная цель достигается тем, что коромысло, на котором закреплены распределительные коромысла, удерживающие эластичный скребок, выполнено с возможностью вращения относительно корпуса щетки, на котором закреплены форсунки, в плоскости стекла вокруг оси, соединяющей с одной стороны концы коромысла и корпуса, а с другой стороны щетка имеет подвижное соединение, состоящее из втулки, закрепленной на конце коромысла, и штока, проходящего через отверстие втулки, закрепленного на концах симметрично расположенных относительно корпуса кронштейнах. Причем втулка имеет отверстие в виде паза.
При движении щетки стеклоочистителя из крайнего положения происходит поворот корпуса относительно коромысла до упора с кронштейном, что позволяет форсункам, закрепленным на корпусе, переместиться в зону перед эластичным скребком по ходу движения щетки и при включении насоса воздействовать моющей жидкостью на лобовое стекло. При этом обеспечивается интенсификация процесса разрушения адгезионных связей грязевого слоя с поверхностью, что облегчает рабочей кромке скребка счищать грязь. В таком зафиксированном кронштейном положении коромысла относительно корпуса щетка двигается по поверхности стекла до своего крайнего положения, где стеклоочиститель меняет направление своего движения. При этом коромысло с эластичным скребком остается без движения пока корпус с форсунками, ведомый рычагом стеклоочистителя, переместится в зону перед эластичным скребком по ходу движения щетки до упора кронштейна с коромыслом. Описанный процесс повторяется автоматически как с подачей жидкости, так и без нее, например при сильном дожде. Прижатие и стабильное положение коромысла с закрепленной эластичной лентой относительно поверхности лобового стекла обеспечивается осевым соединением с корпусом перпендикулярно к очищаемой поверхности и подвижным соединением штока с втулкой в параллельной плоскости, где шток при движении в отверстии втулки препятствует перекосу коромысла. Во втулке отверстие выполнено в виде паза, что позволяет компенсировать поворот штока в отверстии, возникающий при движении по окружности корпуса щетки относительно коромысла.
Автоматический процесс поворота корпуса с форсунками относительно коромысла обусловлен разностью сил трения, возникающих в движении щетки по лобовому стеклу. Известно, что коэффициент трения покоя резины по стеклу определен величиной 0,5-0,6, а коэффициент трения стали с пластомерами определен в большем диапазоне, например, для Ф-4РМ модифицированного фторопласта - 0,04, для текстолита - 0.3. Поэтому возникающая сила трения, которую необходимо преодолеть для того, чтобы привести два контактирующих тела в движение относительно друг друга будут разные, то есть сила трения между эластичным скребком и стеклом будет больше, а между сталью и пластмассой меньше. Следовательно, при одинаковой силе прижатия щетки к стеклу сила, необходимая для поворота корпуса относительно коромысла, требуется меньше, чем сила движения эластичного скребка по стеклу, что и обуславливает очередность при начале движения.
Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет производить очистку стекла от загрязнений более эффективно, т.е. обеспечить подачу моющей жидкости в зону перед щеткой по ходу движения и при этом обеспечить надежное и равномерное прижатие эластичного скребка к стеклу при различных режимах очистки.
Щетка стеклоочистителя показана на Фиг.1-5.
На Фиг.1 показан общий вид щетки; на фиг.2 - схема проекции форсунок на стекло при движении щетки; на Фиг.3 - вид А опорного узла; на Фиг.4 - разрез В-В опорной втулки коромысла; на Фиг.5 - разрез Б-Б оси опорного узла.
Щетка стеклоочистителя транспортного средства состоит из корпуса 1, который соединен через адаптер 2 с рычагом 3 стеклоочистителя. К рычагу стеклоочистителя прикреплена эластичная трубка 4 для подвода моющей жидкости к форсункам 5, расположенным равномерно по всей длине корпуса 1 и лежащим в плоскости перпендикулярно к поверхности лобового стекла. Коромысло 6 с двух концов соединено с корпусом 1 с помощью подвижных узлов. С одной стороны коромысло 6 соединено с корпусом 1 осью 7, расположенной перпендикулярно к плоскости стекла, с возможностью вращения коромысла 6 относительно корпуса 1 в плоскости лобового стекла. На оси 7 между опорными плоскостями установлена упорная втулка 8, выполненная из пластомера. С другой стороны коромысло 6 соединено с корпусом 1 с помощью втулки 9 с отверстием в виде паза, выполненной из пластомера и закрепленной на конце коромысла 6, и штоком 10, вставленным в отверстие втулки 9 и закрепленным своими концами с кронштейнами 11, расположенными симметрично на конце корпуса 1 с каждой стороны параллельно плоскости стекла. К коромыслу 6 шарнирно крепятся малые коромысла 12, на которых закреплен эластичный скребок 13.
Щетка стеклоочистителя транспортного средства работает следующим образом. При работе рычаг 3 стеклоочистителя через адаптер 2 передает прижимающее усилие от корпуса 1 к коромыслу 6 через подвижные узлы. С одной стороны через упорную втулку 8, расположенную на оси 7, а с другой стороны через шток 10, опирающийся на втулку 9. При этом прижимающее усилие эластичного скребка 13 к стеклу распределяется малыми коромыслами 12 равномерно по всей длине. При включении привода вращения стеклоочистителя рычаг 3 через адаптер 2 задает движение корпусу 1. В момент начала движения корпус 1 поворачивается относительно коромысла 6 на оси 7, а шток 10 перемещается по пазу втулки 9 до упора кронштейна 11 с коромыслом 6. При этом форсунки 5, расположенные на корпусе 1, перемещаются в зону перед эластичным скребком 13 по ходу движения щетки. При включении насоса жидкость поступает по трубке 4 и через форсунки 5 смачивает поверхность лобового стекла. Дальнейшее движение щетки приводит в движение коромысло 6 в зафиксированном кронштейном 11 положении относительно корпуса 1 по стеклу, и эластичный скребок 13 рабочей кромкой счищает грязь и выносит за пределы крайних положений траектории стеклоочистителя.
Использование данного изобретения позволит более качественно очищать загрязненную поверхность лобового стекла и повысить надежность в управлении автомобилем.
Источники информации
1. Патент SU 2008/0263806 A1, B60S 1/042008.
2. Патент SU 8225455 B1, B60S 1/022012 прототип.