Стеклоочиститель лобового стекла автомобиля
CAR WINDSHIELD WIPER

Известен стеклоочиститель автомобиля, включающего в себя поводок, состоящий из жестко соединенных между собой корпуса и рычага, на котором крепится щетка, совершающий возвратно-поступательные движения при очистке стекла, и стеклоомыватель, состоящего из форсунок, установленных на капоте автомобиля, которыми при включении насоса из бочка подается струей жидкость на лобовое стекло. (1).
Недостатками известного устройства является низкая эффективность работы стеклоочистителя при движении автомобиля по сырой дороге, когда стекло водителя забрасывается грязью от встречных автомобилей. При включении стеклоомывателя на струю воды из форсунки воздействует набегающий воздух, который в зависимости от скорости автомобиля, отклоняет струю книзу стекла и, тем самым, препятствует смачиванию всей загрязненной поверхности. Кроме того, мелкодисперсная грязь на ветру настолько быстро засыхает на стекле, что щетки стеклоочистителя не способны быстро и качественно очистить увлажненное стекло, а лишь размазывают грязь, ухудшая обзор и надежное управление автомобилем.
Известна щетка стеклоочистителя состоящая из подвижного коромысла, которое одним концом крепится к корпусу щетки при помощи оси, расположенной перпендикулярно лобовому стеклу автомобиля, а на другом закреплена втулка через отверстие которой проходит шток, закрепленный между двумя кронштейнами симметрично расположенными относительно корпуса щетки. На корпусе щетки закреплены форсунки направленные перпендикулярно лобовому стеклу автомобиля, которые при начальном движении поводка стеклоочистителя перемещаются вместе с корпусом в зону перед эластичным скребком щетки автоматически независимо от направления движения стеклоочистителя. (2). Данное изобретение принято за прототип.
Недостатками этого устройства является сложность конструкции, а следовательно высокая стоимость и низкая надежность в эксплуатации, так как подвижное соединение втулки и штока неизбежно будут забиваться грязью из под колес от встречных и впереди идущих автомобилей, что приведет к заклиниванию устройства. Кроме того, применение данного устройства ограничивает возможность использовать широко применяемые каркасные и бескаркасные щетки от разных производителей при эксплуатации автомобиля.
Целью изобретения является повышение надежности и эффективности в работе стеклоочистителя.
Поставленная цель достигается тем, что к корпусу поводка с одной стороны прикреплена установочная головка, соединяющаяся с корпусом поводка пружинным устройством, прижимающим щетку стеклоочистителя к лобовому стеклу, и соединяющая поводок с валом привода стеклоочистителя автомобиля, а с другой стороны к корпусу прикреплена втулка с прямоугольным отверстием, внутри которого размещен рычаг, расположенный одним концом на оси, закрепленной на корпусе перпендикулярно к плоскости движения поводка с возможностью поперечного перемещения внутри прямоугольного отверстия втулки в плоскости параллельной лобовому стеклу автомобиля, на другом конце рычага закреплена щетка стеклоочистителя, над которой сверху расположены форсунки размещенные на трубке, закрепленной вдоль корпуса поводка.
Рычаг поводка расположен на оси, что позволяет осуществлять поворот корпуса поводка с форсунками над неподвижным рычагом с щеткой, при достижении стеклоочистителем крайних положений, когда привод поводка изменяет направление движения на противоположное.
Рычаг поводка размещен внутри прямоугольного отверстия втулки, что позволяет корпусу, опираясь верхней поверхностью отверстия втулки, скользить по рычагу до упора с боковой поверхностью отверстия втулки, когда поводок стеклоочистителя достигает крайнего положения и изменяет направление движения. При этом форсунки, закрепленные на корпусе, перемещаются в зону перед щеткой по ходу движения, а рычаг в зафиксированном положении относительно корпуса начинает движение по лобовому стеклу автомобиля. Ширина прямоугольного отверстия втулки определяется как минимально достаточный размер, позволяющий обеспечить симметричное перемещение корпуса с форсунками относительно неподвижного рычага с щеткой. Высота прямоугольного отверстия втулки определяется как минимально достаточный размер, зависящий от размеров поперечного сечения рычага, обеспечивающего передачу усилия пружины прижимного устройства от корпуса к рычагу и далее к щетке, а также свободного перемещения рычага внутри отверстия.
На корпусе поводка крепится трубка с форсунками, что позволяет автоматически, при достижении стеклоочистителем крайних положений, перемещать форсунки в зону перед щеткой по ходу движения, и обеспечить подачу жидкости форсунками непосредственно под движущейся эластичный скребок щетки, формируя поток жидкости вдоль рабочей кромки, что создает интенсификацию процесса разрушения адгезионных связей грязевого слоя с поверхностью стекла, что значительно облегчает удаление грязи. Автоматический поворот корпуса с форсунками относительно рычага с щеткой обусловлен моментами сил сопротивления, возникающими при движении щетки по лобовому стеклу. При этом пружина прижимного устройства, расположенная в корпусе поводка, создает при работе стеклоочистителя силы трения между рычагом и верхней поверхностью прямоугольного отверстия втулки, через которую передается прижимное усилие от корпуса к рычагу и далее к щетке, и между эластичным скребком и лобовым стеклом. Известно, что коэффициент трения резины по стеклу - 0,6, а коэффициент трения стали, например, по текстолиту - 0,3. Следовательно силы трения возникающие при постоянной силе прижатия по величине разные, т.е. сила трения между щеткой и стеклом больше, а между рычагом и втулкой корпуса меньше. С учетом размеров плеч прилагаемых сил трения, момент сопротивления движению скребка по стеклу больше, следовательно происходит поворот корпуса с форсунками при неподвижном рычаге с щеткой.
Устройство стеклоочистителя для лобового стекла автомобиля показано на Фиг. 1, Фиг. 2, Фиг. 3 и Фиг. 4.
На фиг. 1 показан общий вид поводка стеклоочистителя. На фиг. 2 расположение рычага в корпусе поводка стеклоочистителя. Фиг. 3 вид А - прямоугольное отверстие втулки корпуса поводка.
На фиг. 4 схема расположения форсунок при движении в разных направлениях поводка стеклоочистителя по лобовому стеклу автомобиля.
Поводок стеклоочистителя состоит из корпуса 1, выполненного в виде U образного поперечного сечения. С одной стороны к корпусу 1 крепится установочная головка 2, соединяющаяся с корпусом 1 пружинным устройством 3. прижимающим щетку 8 стеклоочистителя к лобовому стеклу автомобиля, и соединяющая поводок с валом 4 привода стеклоочистителя автомобиля, а с другой - к корпусу 1 крепиться втулка 5, с прямоугольным внутренним отверстием. В прямоугольном отверстии втулки 5 размещен рычаг 6, расположенный одним концом на оси 7, закрепленной на корпусе 1 перпендикулярно к плоскости движения поводка, и, при этом, с возможностью поперечного перемещения от края до края внутри отверстия втулки 5 в плоскости параллельной лобовому стеклу автомобиля, а на другом конце к рычагу 6 крепиться щетка 8. Сверху вдоль корпуса 1 крепиться трубка 9 для подачи воды к форсункам 10, расположенными на трубке 9 и направленными перпендикулярно к поверхности лобовому стеклу автомобиля.
Стеклоочиститель лобового стекла автомобиля работает следующим образом. При включении привода стеклоочистителя приводной вал 4 через установочную головку 2 приводит в движение поводок. В начальный момент поворачивается корпус 1 поводка, с трубкой 9 и форсунками 10, над неподвижным рычагом 6, в зону перед щеткой 8 по ходу движения. При этом корпус 1 поворачивается относительно неподвижного рычага 6 на оси 7 до тех пор, пока втулка 5, перемещаясь по рычагу 6, не упрется краем прямоугольного отверстия в рычаг 6, после чего начинается совместное движение корпуса 1 и рычага 6. Таким образом щетка 8, закрепленная на рычаге 6, начинает движение по лобовому стеклу автомобиля. Для смачивания грязи на стекле вода подается по трубке 9 к форсункам 10, через которые струи жидкости, направленные перпендикулярно стеклу, воздействуют на поверхность перед эластичным скребком щетки 8, формируя непрерывный поток вдоль скребка, что усиливает интенсификацию процесса разрушения адгезионных связей грязевого слоя с поверхностью стекла. При этом усилие прижатия, формируемое пружинным устройством 3 поводка, передается от корпуса 1 через верхнюю поверхность втулки 5 рычагу 6 и далее к щетке 8, обеспечивает удаление грязи.
Дойдя до края лобового стекла щетка 8 поводка останавливается, так как приводной вал 4 меняет направление вращения на противоположное. При этом опять корпус 1 с трубкой 9 и форсунками 10 перемещается над неподвижным рычагом 6, в зону перед щеткой 8 по ходу движения, после чего возобновляется движение поводка с щеткой 8 по стеклу автомобиля, обеспечивая, при необходимости, процесс смачивания стекла перед щеткой при движении поводка стеклоочистителя в любую сторону.
Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет использовать различные широко применяемые каркасные и бескаркасные щетки от разных производителей и повысить надежность и эффективность в очистке лобового стекла автомобиля, так как процесс смачивания поверхности стекла не закрывает обзор водителю, и при различных скоростях автомобиля обеспечивает подачу моющей жидкости форсунками непосредственно под эластичный скребок по всей длине щетки по ходу движения поводка стеклоочистителя в разных направлениях, что значительно повышает надежность в управлении транспортным средством.