РЫЧАЖНО-ЩЕТОЧНЫЙ УЗЕЛ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к узлам устройств, предназначенных для очистки светопропускающих поверхностей транспортных средств, в частности ветрового и заднего стекол автомобилей.
Из материалов к патенту ЕР 0280149 (МПК B 60 S 1/32), публ. 31.08.1988 г., известен рычажно-щеточный узел стеклоочистителя, образованный муфтой, рычагом, содержащим корневое, шарнирно соединенное с муфтой, и концевое, противолежащее корневому, плечи, гибким скребком, содержащим выполненные заедино параллельно расположенные рабочую и арматурную части, а также тремя упругими, лежащими в одной плоскости с рычагом и скребком, равноплечими коромыслами. Рычаг выполнен в виде простирающейся в радиальном направлении, продольно изогнутой в соответствии с профилем стекла, выгнутой от стекла, п-образной, в поперечном сечении, с положительной, для концевого плеча, и нулевой, для корневого плеча, кривизной оболочки. Коромысла шарнирно закреплены на рычаге и разнесены вдоль его продольной геометрической оси. Арматурная часть скребка пошагово соединена с концами плеч коромысел с возможностью ее небольшого, относительно концов плеч коромысел, продольного перемещения. При этом, коромысла и арматурная часть скребка расположены в пределах объема, ограниченного стенками рычага.
Среди недостатков указанной конструкции следует выделить ее неработоспособность на светопропускающих поверхностях (стеклах) с сильно изменяющейся, на трассе движения рычажно-щеточного узла, кривизной поверхности, что обусловлено ограничениями, продиктованными геометрическими характеристиками рычага и коромысел.
Из материалов к патенту DE 19732521 (МПК B 60 S 1/32), публ. 04.02.1999 г., известен рычажно-щеточный узел стеклоочистителя, образованный муфтой, щеткой и рычагом, содержащим корневое, расположенное со стороны муфты, и концевое, расположенное со стороны щетки, противолежащие плечи. Рычаг выполнен в виде выгнутой от стекла, п-образной, в поперечном сечении, фасонной, в плане, открытой с торцов оболочки. Корневое плечо рычага шарнирно соединено с муфтой. Щетка образована сориентированными вдоль продольной геометрической оси рычага
эластичным скребком, содержащим рабочую и арматурную части, и лежащими в одной плоскости со скребком и рычагом шарнирно связанными жесткими неравноплечим большим, а также равноплечими первым и вторым малыми коромыслами. Первое малое коромысло расположено со стороны корневого плеча рычага. Второе малое коромысла расположено со стороны концевого плеча рычага. Каждое из малых коромысел содержит изготовленные запело противолежащие первое, расположенное со стороны корневого плеча рычага, и второе, расположенное со стороны концевого плеча рычага, плечи. Большое коромысло образовано изготовленными зацело, противолежащими, первым, выполненным укороченным, плечом, расположенным со стороны корневого плеча рычага, вторым, выполненным удлиненным, плечом, расположенным со стороны концевого плеча рычага, а также расположенным между первым и вторым плечами центральным участком. Первое плечо большого коромысла образовано двумя соединенными с помощью перемычек параллельно расположенными лонжеронами. Второе плечо большого коромысла выполнено в виде выгнутой от стекла, п-образной, в поперечном сечении, с положительной, со стороны концевого плеча рычага, и нулевой, со стороны корневого плеча рычага, кривизной оболочки расстояние между параллельными стенками которой равно расстоянию между лонжеронами первого плеча. Центральный участок большого коромысла образован продольно сориентированными, ступенчато соединенными, двух лонжеронной, расположенной со стороны корневого плеча рычага, балкой и выполненным в виде оболочки, выгнутым от стекла, п-образным, в поперечном сечении, фасонным, расположенным со стороны концевого плеча рычага переходником. При этом, геометрические размеры профиля переходника со стороны концевого плеча рычага совпадают с геометрическими размерами профиля второго плеча большого коромысла, геометрические размеры профиля переходника со стороны корневого плеча рычага совпадают с геометрическими размерами профиля концевого плеча рычага.
Концы первого и второго плеч первого и второго малых коромысел пошагово соединены с арматурной частью скребка с возможностью небольшого, относительно концов плеч малых коромысел, продольного перемещения скребка. Первое малое коромысло шарнирно связано с первым плечом большого коромысла. Второе малое коромысло шарнирно связано с вторым плечом большого коромысла. Большое коромысло шарнирно связано с рычагом. При этом, рычаг, переходник и второе плечо большого коромысла расположены с образованием описываемой лекальными
кривыми трансформирующейся, в перпендикулярном к стеклу направлении, оболочки в пределах объема которой расположены арматурная часть скребка, первое и второе малое коромысла, а также первое плечо большого коромысла.
Среди недостатков указанной конструкции можно выделить увеличенный момент инерции второго плеча большого коромысла и, как следствие неудовлетворительную работу очистителя на светопропускающих поверхностях (стеклах) с переменной кривизной поверхности на трассе движения щетки.
В качестве прототипа заявляемой полезной модели выбран известный из патента ЕР 0538093 (МПК B 60 S 1/0 4, B 60 S 1/32), публ. 21.04.1993 г., рычажно-щеточный узел стеклоочистителя, образованный муфтой, щеткой, рычагом, содержащим корневое, расположенное со стороны муфты, и концевое, расположенное со стороны щетки, противолежащие плечи, а также защитным кожухом. Корневое плечо рычага шарнирно соединено с муфтой. Щетка образована сориентированными вдоль продольной геометрической оси рычага эластичным скребком и лежащими в одной плоскости со скребком и рычагом шарнирно связанными жесткими равноплечими большим, первым и вторым средними, а также первым и вторым малыми коромыслами. Первое среднее и первое малое коромысла расположены со стороны корневого плеча рычага. Второе среднее и второе малое коромысла расположены со стороны концевого плеча рычага. Каждое из коромысел содержит выполненные заедино противолежащие первое, расположенное со стороны корневого плеча рычага, и второе, расположенное со стороны концевого плеча рычага, плечи. Большое коромысло шарнирно соединено с концевым плечом рычага, первое и второе плечи большого коромысла шарнирно соединены, соответственно, с первым и вторым средними коромыслами, первое плечо первого среднего коромысла соединено с первым малым коромыслом, второе плечо второго среднего коромысла соединено с вторым малым коромыслом, второе и первое плечи второго малого коромысла, первое плечо второго среднего коромысла, второе плечо первого среднего коромысла, второе и первое плечи первого малого коромысла пошагово соединены со скребком с возможностью небольшого, относительно концов плеч коромысел, продольного перемещения скребка. Защитный кожух выполнен в виде выгнутой от стекла, п-образной, в поперечном сечении, с положительной, со стороны концевого плеча рычага, и нулевой, со стороны корневого плеча рычага, кривизной фасонной удлиненной оболочки, неподвижно закрепленной, с возможностью демонтажа, на рычаге и охватывающей своими стенками муфту, рычаг, большое коромысло
полностью, а первое и второе средние, первое и второе малые коромысла, частично. При этом, кожух, в плане, выполнен выступающим за торец скребка со стороны концевого плеча рычага.
Среди недостатков указанной конструкции можно выделить увеличенный, за счет кожуха, момент инерции рычажно-щеточного узла, что требует использования привода повышенной мощности и энергопотребления.
Решаемой в полезной модели задачей было создание рычажно-щеточного узла, работающего на светопропускающих поверхностях (стеклах) со значительно изменяющейся, на трассе движения щетки, кривизной поверхности, требующего для приведения в движение привода пониженной мощности, удовлетворяющего требованиям травмобезопасности.
Задача решается в рычажно-щеточном узле стеклоочистителя, образованном муфтой, щеткой, содержащей большое коромысло, включающее в себя первое и второе противолежащие плечи, рычагом, содержащим корневое, расположенное со стороны муфты, и концевое, расположенное со стороны щетки, противолежащие плечи, защитным кожухом, выполненным в виде выгнутой от стекла, п-образной, в поперечном сечении, с положительной, со стороны концевого плеча рычага, кривизной фасонной оболочки, простирающейся в радиальном направлении, где большое коромысло щетки выполнено шарнирно соединенным с концевым плечом рычага, первое плечо большого коромысла щетки расположено со стороны корневого плеча рычага, а второе плечо большого коромысла щетки расположено со стороны концевого плеча рычага.
Задача решается тем, что рычаг выполнен укороченным, неподвижно закрепленным на внутренней стенке защитного кожуха на удалении от его торцов, конец защитного кожуха со стороны корневого плеча рычага шарнирно соединен с муфтой, концевое плечо рычага выполнено отстоящим от внутренних стенок защитного кожуха, второе плечо большого коромысла щетки, в плане, выполнено частично выступающим за торец защитного кожуха со стороны концевого плеча рычага.
Полезная модель поясняется следующими рисунками:
На Фиг.1 показан общий вид рычажно-щеточного узла.
На Фиг.2 показан вид на рычажно-щеточный узел со стороны препятствия.
На Фиг.3 показан местный разрез большого коромысла щетки.
Полезная модель реализована в рычажно-щеточном узле стеклоочистителя, образованном муфтой 1, щеткой 2, рычагом 3, содержащим корневое, расположенное со стороны муфты 1, и концевое, расположенное со стороны щетки 2, противолежащие плечи 4, 5, защитным кожухом 6 и цилиндрической пружиной 7 растяжения, а также защитным колпачком 8 муфты 1.
Защитный кожух 6 выполнен в виде выгнутой от стекла (не показано), п-образной, в поперечном сечении, с положительной, со стороны концевого плеча 5 рычага 3, и нулевой, со стороны корневого плеча 4 рычага 3, кривизной фасонной удлиненной жесткой оболочки, образованной отформованными зацело из листового материала двумя расположенными с интервалом лонжеронами 9, и соединяющей лонжероны спинкой 10. Рычаг 3 выполнен в виде прямоугольного, в поперечном сечении, прутка с определенными упругими свойствами длина которого значительно меньше длины защитного кожуха 6. Рычаг 3 сориентирован вдоль продольной геометрической оси защитного кожуха 6 и расположен на удалении от его торцов. Корневое плечо 4 рычага 3 неподвижно закреплено на обращаемой в сторону стекла (не показано) стороне спинки 10 защитного кожуха 6. Обращенный в сторону муфты конец корневого плеча 4 рычага 3 выполнен отогнутым на угол около 40 градусов от спинки 10 защитного кожуха 6 и снабжен отверстием (не показано), продольная геометрическая ось которого расположена нормально к расположенным со стороны спинки 10 защитного кожуха 6 поверхностям рычага 3. Концевое плечо 5 рычага 3 выполнено отогнутым на угол около 15 градусов от спинки 10 защитного кожуха 6. Щетка 2 образована сориентированными вдоль продольной геометрической оси рычага 3 эластичным скребком 11 и лежащими в одной плоскости со скребком 11 и рычагом 3 шарнирно связанными жесткими равноплечими большим, а также первым и вторым малыми коромыслами, соответственно 12, 13, 14. Первое малое коромысло 13 расположено со стороны корневого плеча 4 рычага 3. Второе малое коромысло 14 расположено со стороны концевого плеча 5 рычага 3. Каждое из коромысел содержит выполненные заедино противолежащие первое, расположенное со стороны корневого плеча 4 рычага 3, и второе, расположенное со стороны концевого плеча 5 рычага 3, плечи. Большое коромысло 12 щетки 2 выполнено в виде балки с выгнутым от стекла (не показано) п-образным профилем поперечного сечения, образованной отформованными зацело из листового (достаточно пластичного, но с высокой прочностью на разрыв) материала двумя расположенными с интервалом лонжеронами 15 и соединяющими лонжероны 15 перемычками 16. Большое коромысло 12
шарнирно соединено с концевым плечом 5 рычага 3, первое и второе плечи большого коромысла 12 шарнирно соединены, соответственно, с первым 13 и вторым 14 малыми коромыслами, второе и первое плечи второго малого коромысла 14, второе и первое плечи первого малого коромысла 13 пошагово соединены со скребком 11 с возможностью небольшого, относительно концов плеч первого 13 и второго 14 малых коромысел, продольного перемещения скребка 11. Муфта 1 и защитный колпачок 8 муфты 1 общеизвестной, из уровня техники, конструкции. Конец защитного кожуха 6 со стороны корневого плеча 4 рычага 3 и защитный колпачок 8 муфты 1 шарнирно соединены с муфтой 1 общеизвестным, из уровня техники, способом. Корневое плечо 4 рычага 3 посредством цилиндрической пружины 7 растяжения соединено с муфтой 1 общеизвестным, из уровня техники, способом. При этом, продольные геометрические размеры защитного кожуха 6, рычага 3, большого коромысла 12 щетки 2, а также координаты установки рычага 3 на спинке 10 защитного кожуха 6 подобраны таким образом, что второе плечо большого коромысла 12 щетки 2, в плане, расположено с частичным выступанием за торец защитного кожуха 6 со стороны концевого плеча 5 рычага 3, наружные поверхности защитного кожуха 6 и защитного колпачка 8 муфты 1, при установке рычажно-щеточного узла на носителе (транспортном средстве) и в рабочем положении расположены с образованием единой оболочки, описываемой лекальными кривыми, геометрические характеристики наружной поверхности которой, а также геометрические характеристики выступающих, в плане, за габарит защитного кожуха 6 деталей щетки 2, в частности, второго плеча большого коромысла 12, выполнены удовлетворяющими требованиям Правила №26 «Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения транспортных средств в отношении их наружных выступов», с действующими добавлениями и поправками, Организации Объединенных Наций.
Устройство по полезной модели работает следующим образом:
После закрепления муфты 1 на валике (не показан) закрепленного на кузове (не показан) моторедуктора (не показан) и установки щетки 2 в рабочее положение, на поверхности предназначенного к очистке стекла (не показано), рычаг 3, под воздействием цилиндрической пружины 7 растяжения, а равно и щетка 2, прижимаются в направлении «к очищаемой поверхности». Коромысла 12, 13, 14 щетки 2 перераспределяют усилие цилиндрической пружины 7 растяжения по длине скребка 11 щетки 2 и последний относительно равномерно прижимается к стеклу (не показано).
Кинематика движения элементов рычажно-щеточного узла при его движении по стеклу, общеизвестна. В отличие от прототипа (см. ЕР 0538093), вследствие выполнения защитного кожуха 6 и рычага 3 укороченными, а также придания защитному кожуху 6 статуса несущего, центр инерции рычажно-щеточного узла по заявляемой полезной модели смещен ближе к муфте 1, следовательно заявляемое устройство может быть приведено в движение приводом пониженной мощности. В отличие от аналога (см. DE 19732521), второе плечо большого коромысла 12 заявляемого в полезной модели рычажно-щеточного узла значительно легче, обладает меньшим моментом инерции, следовательно, часть скребка 11, расположенная в районе второго плеча большого коромысла 12, легче отслеживает «уход» очищаемой поверхности «из под скребка» (когда радиус кривизны очищаемой поверхности, на трассе движения щетки, уменьшается). В случае столкновения транспортного средства с человеком, часть тела последнего соударяется с имеющим большую наружную поверхность и большие радиусы скругления защитным кожухом 6 и/или с имеющими малые габариты выступания от стекла (не показано), или «ослабленными» на изгиб, но прочными на разрыв, выступающими, в плане, за габариты защитного кожуха 6 элементами щетки 2. Концевое плечо 5 рычага 3 изгибается в сторону спинки 10 защитного кожуха 6, частично гася силу удара, защитный кожух 6 приближается к стеклу (не показано), уменьшая высоту своего выступания, выступающая, в плане, за габарит защитного кожуха 6 часть второго плеча большого коромысла 12 сминается без образования острых кромок и разрывов, уменьшая тем самым величину выступания детали от стекла. При этом, наиболее прочные, максимально выступающие от стекла, следовательно, наиболее травмоопасные детали рычажно-щеточного узла оказываются закрытыми защитным кожухом 6 и защитным колпачком 8 муфты 1.