ЩЕТКА СТЕКЛООЧИСТИТЕЛЯ, СОДЕРЖАЩАЯ КРЕПЕЖНЫЙ КАРКАС, ВНУТРЕННЮЮ КАРКАСНУЮ ПЛАСТИНУ И СОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ
WIPER BRUSH COMPRISING FASTENER, INNER MOUNT AND CONNECTOR

Изобретение относится к щетке стеклоочистителя типа "flat-blade" для автомобиля, содержащей элемент соединения с приводным рычагом, осуществляющий соединение конструктивного элемента с крепежным каркасом.
В частности, объектом настоящего изобретения является щетка стеклоочистителя для автомобиля, содержащая:
- крепежный каркас в основном продольного направления, содержащий средства крепления очищающего скребка и трубчатый корпус с главной продольной осью;
- конструктивный элемент в виде продольной горизонтальной пластинки, который заходит внутрь трубчатого корпуса;
- элемент соединения щетки с приводным рычагом, установленный на крепежном каркасе и содержащий средства фиксации конструктивного элемента в заданном положении на соединительном элементе.
Таким образом, при создании щеток стеклоочистителя небольшой высоты не требуется наличия шарнирной конструкции в щетке стеклоочистителя, на которую устанавливается скребок или очищающее лезвие, а конструкция щетки образует соединение полого крепежного каркаса с продольной каркасной пластиной.
Крепежный каркас представляет собой участок продольного профиля, содержащий трубчатый корпус, внутрь которого заведена каркасная пластина, выполненная в виде продольной горизонтальной пластинки. Каркас содержит нижние крючки для установки очищающего скребка.
Каркасная пластина выполнена из жесткого материала, например из стали, что обеспечивает надежное прижатие очищающего скребка к очищаемой поверхности стекла.
Щетка содержит также элемент соединения щетки с приводным рычагом для осуществления очистки, который установлен вокруг корпуса крепежного каркаса и содержит средства фиксации каркасной пластины в собранном положении внутри корпуса крепежного каркаса для исключения продольного перемещения.
В документе US 6161248 описана щетка стеклоочистителя типа "flat-blade", в которой соединительный элемент соединен с каркасной пластиной посредством упругих язычков, которые заходят в соответствующие пазы каркасной пластины.
В документе FR 2868376 описана щетка стеклоочистителя типа "flat-blade", в которой соединительный элемент соединен с крепежным каркасом посредством средств фиксации, выполненных в виде зубьев, заходящих в вырезы в боковых краях каркасной пластины.
В процессе различных испытаний этого последнего устройства было обнаружено образование зазоров между соединительным элементом и каркасной пластиной. Этот недостаток связан, в частности, с расположением зубьев относительно вырезов в каркасной пластине, так как в силу различных допусков на изготовление деталей или соединительных средств при точном позиционировании первой пары зубьев возможно смещение второй пары зубьев относительно ответных вырезов.
Кроме того, по технологическим причинам вырезы на каркасной пластине имеют по краям острые углы, и контакт зуба на уровне острого угла создает локальную контактную зону, которая не распространяется на всю геометрическую форму зуба и соответствующего ему выреза.
Таким образом, в ходе эксплуатации щетки стеклоочистителя зубья постепенно и непрерывно деформируются из-за появляющихся зазоров, в результате чего снижается эффективность работы щетки стеклоочистителя.
Задачей настоящего изобретения является создание щетки стеклоочистителя, в которой средства фиксации каркасной пластины в собранном положении на крепежном каркасе являются достаточно жесткими, чтобы не допустить их постепенной деформации, и позволяют избежать появления любых зазоров как в продольном, так и в угловом направлениях между различными элементами щетки стеклоочистителя.
Эта задача решается путем создания щетки стеклоочистителя, в которой средства фиксации соединительного элемента на крепежном каркасе содержат средства как продольной, так и угловой фиксации конструктивного элемента в соединительном элементе.
Это позволяет, в частности, при закреплении конструктивного элемента в соединительном элементе разделить фиксацию в каждом направлении.
Предпочтительно средства продольной фиксации содержат по меньшей мере один шип, который входит в паз, выполненный в конструктивном элементе.
Преимущественно имеются по меньшей мере два шипа, каждый из которых входит в паз, выполненный в боковых краях с двух сторон конструктивного элемента.
Кроме того, каждый паз имеет в основном прямоугольную форму, соответствующую форме соединяемого с ним шипа.
Предпочтительно, средства угловой фиксации содержат крепежные зубья, которые взаимодействуют с боковыми краями конструктивного элемента.
Кроме того, свободный поперечный конец каждого крепежного зуба содержит опорную поверхность, которая плотно прижимается к боковому краю конструктивного элемента во время установки и/или плотной посадки соединительного элемента на крепежном каркасе.
Преимущественно, типы и крепежные зубья выполнены на боковых лапках соединительного элемента.
Кроме того, каждый шип и каждый крепежный зуб направлены поперечно внутрь соединительного элемента от внутренней вертикальной продольной стороны соответствующей боковой лапки.
При этом с каждым шипом и с каждым крепежным зубом взаимодействует по меньшей мере одна крепежная площадка, расположенная по вертикали с двух сторон от шипа и/или крепежного зуба.
Преимущественно с каждым шипом и с каждым крепежным зубом взаимодействует пара крепежных площадок, состоящая из нижней и верхней площадок, расположенных по вертикали с каждой стороны от шипа и/или крепежного зуба.
Кроме того, крепежный зуб расположен поперечно напротив каждой крепежной площадки.
Преимущественно, боковые стенки трубчатого корпуса содержат первые и вторые боковые отверстия, через которые соответственно проходят шипы и стопорные поверхности крепежных зубьев соединительного элемента.
Предпочтительно первые и вторые боковые отверстия выполнены путем вырезания в боковой стенке перед установкой соединительного элемента на крепежном каркасе.
Кроме того, каждое боковое отверстие содержит верхний вырез и нижний вырез, в которые вставлены соответствующие верхняя и нижняя крепежные площадки, при этом каждый вырез и соответствующая крепежная площадка имеют согласованные формы.
Другие особенности и преимущества настоящего изобретения будут более понятны из нижеследующего подробного описания со ссылками на чертежи.
На фиг.1 показана в перспективе с пространственным разделением элементов известная щетка стеклоочистителя типа "flat-blade", при этом средства фиксации на соединительном элементе не показаны;
на фиг.2 схематично показана в перспективе с пространственным разделением элементов щетка стеклоочистителя с соединительным элементом, соответствующим настоящему изобретению;
на фиг.3 - щетка стеклоочистителя, изображенная на фиг.1, перед установкой соединительного элемента, вид в разрезе по горизонтальной плоскости;
на фиг.4 - вид, аналогичный виду на фиг.2, с установленным на крепежном каркасе соединительным элементом и средствами фиксации в рабочем положении.
В описании настоящего изобретения для обозначения вертикального, продольного и поперечного направлений приняты обозначения V, L, Т, показанные на фигурах.
В дальнейшем идентичные, подобные или аналогичные элементы обозначены одинаковыми цифровыми позициями.
На фиг.1 показана известная конструкция щетки 10 стеклоочистителя типа "flat-blade", которая содержит крепежный каркас 12 в основном продольного направления, на котором установлены другие элементы щетки 10, внутренняя каркасная пластина 14, выполненная в виде продольной горизонтальной пластинки, соединительный элемент 16, позволяющий соединить щетку 10 с приводным рычагом (не показан), и очищающий скребок (не показан). Соединительный элемент 16 содержит средства фиксации каркасной пластины 14 внутри каркаса 12, которые на фиг.1 не показаны.
Каркас 12 содержит трубчатый центральный корпус 18, ограниченный горизонтальной верхней стенкой 20, горизонтальной нижней стенкой 22 и двумя вертикальными продольными боковыми стенками 24.
Разумеется, такое выполнение трубчатого корпуса 18 не является ограничительным. Трубчатый корпус может быть выполнен любой формы сечения (круглой или эллиптической), лишь бы в этот корпус могла заходить каркасная пластина 14 независимо от ее формы.
Каркас 12 содержит также продольное верхнее ребро 26, направленное вертикально вверх, начиная от верхней стороны горизонтальной верхней стенки 20 корпуса 18. Аэродинамическая форма ребра 26 способствует лучшему прижатию щетки 10 к поверхности стекла под действием набегающего воздушного потока при движении транспортного средства.
Крепежный каркас 12 также содержит нижние средства монтажа очищающего скребка, выполненные в данном случае в виде двух находящихся друг против друга продольных нижних крючков 28, ограничивающих открытый в нижнем направлении трубчатый корпус 30, в который устанавливают верхнюю опорную часть скребка соответствующей формы.
Каркасная пластина 14 образует конструктивный элемент щетки 10, который повышает жесткость каркаса 12. Каркасная пластина 14 выполнена из относительно жесткого материала, например из стали или композитного материала, в виде продольной горизонтальной пластинки, вставленной внутрь трубчатого корпуса 18.
Соединительный элемент 16 установлен продольно в основном посередине каркаса 12 и перекрывает корпус 18 каркаса 12, то есть находится над горизонтальной верхней стенкой 20 и по обе стороны от боковых стенок 24.
В верхнем ребре 26 выполнен вырез 32 для установки соединительного элемента 16 на каркас 12.
Соединительный элемент 16 выполнен из двух идентичных частей 33, которые устанавливаются на корпус 18 поперечным движением при расположении их друг против друга.
Каждая часть 33 соединительного элемента 16 содержит верхнее основание 36, опирающееся на верхнюю сторону горизонтальной верхней стенки 20 корпуса 18 и содержащее средства 38 крепления верхнего основания 36 другой части 33 соединительного элемента 16.
Средства 38 крепления представляют собой, в частности, одно отверстие и один штифт для каждой части 33 соединительного элемента 16.
Соединительный элемент 16 содержит также две нижние боковые лапки 34, каждая из которых направлена вниз, начиная от верхнего основания 36 соответствующей части 33. Нижние боковые лапки 34 расположены поперечно по обе стороны от корпуса 18 каркаса 12 так, чтобы обеспечить поперечное позиционирование соединительного элемента 16 относительно корпуса 18.
Свободный нижний конец 34i каждой боковой лапки 34 загнут внутрь соединительного элемента 16, образуя крючок, находящийся напротив нижней стороны 22i горизонтальной нижней стенки 22 корпуса 18. Нижний конец 34i каждой боковой лапки 34 обеспечивает таким образом вертикальную фиксацию соединительного элемента 16 в собранном положении вокруг корпуса 18.
Как показано на фиг.2, соединительный элемент 16 содержит средства фиксации каркасной пластины 14 в собранном положении внутри полого корпуса 18 крепежного каркаса 12.
Имеется два типа средств фиксации соединительного элемента 16: средства продольной фиксации и средства угловой фиксации.
Комбинация этих двух видов средств фиксации обеспечивает стопорение каркасной пластины 14 в корпусе 18 во всех направлениях.
Средства продольной фиксации содержат по меньшей мере один внутренний поперечный шип 40, выполненный на каждой из частей 33 соединительного элемента 16. Этот шип 40 взаимодействует с пазом 42, выполненным в каркасной пластине 14, для обеспечения продольной фиксации каркасной пластины 14 в собранном положении в корпусе 18 каркаса.
Шипы 40 выполнены на боковых лапках 34.
Пазы 42, в которые заходят шипы 40, выполнены на боковых краях 14а каркасной пластины 14 и в данном случае имеют форму, соответствующую форме шипов 40, например прямоугольную форму.
Каждая боковая лапка 34 содержит один шип 40, следовательно, каждый боковой край 14а каркасной пластины 14 содержит один паз 42.
Каждый шип 40 направлен поперечно внутрь соединительного элемента 16, начиная от внутренней вертикальной продольной стороны 34а соответствующей боковой лапки 34, и его свободный внутренний конец входит в соответствующий паз 42 каркасной пластины 14.
Шипы 40 обеспечивают легкое позиционирование соединительного элемента 16 на каркасе, и их взаимодействие с пазами 42 обеспечивает надежную механическую продольную фиксацию каркасной пластины 14 в соединительном элементе 16.
Средства угловой фиксации содержат внутренние поперечные крепежные зубья 44, выполненные на каждой из частей 33 соединительного элемента 16 и взаимодействующие с боковыми краями 14а каркасной пластины 14. Каждый крепежный зуб 44 содержит опорную поверхность 45, контактирующую с боковым краем каркасной пластины во время монтажа.
Каждая боковая лапка 34 содержит два зуба 44, выполненные по обе стороны от шипа 40, следовательно, каждый боковой край 14а каркасной пластины 14 содержит две контактные зоны.
Каждый зуб 44 выполнен поперечно внутрь соединительного элемента 16, начиная от внутренней вертикальной продольной поверхности 34а соответствующей боковой лапки 34, и его опорная поверхность 45 плотно прижимается к боковому краю 14а каркасной пластины во время установки и/или плотной посадки соединительного элемента 16 на каркасе 12.
Прижатие зубьев 44 к боковым сторонам каркасной пластины позволяет предотвратить взаимные угловые смещения каркаса 12 и соединительного элемента 16, а также обеспечить удержание каркасной пластины в каркасе в вертикальном направлении.
Такое разделение фиксации по направлениям позволяет приспособить средства фиксации к необходимому направлению удержания, что повышает качество и эксплуатационные характеристики соединения соединительного элемента 16 и каркаса 12.
В такой конструкции центр паза 42 является точкой отсчета при выполнении паза 42 и сборки щетки. Конструкция с парой шипов 40, взаимодействующих с парой пазов 42, не требует соблюдения допусков или наличия зазоров при изготовлении соединительного элемента 16 и его сборке на каркасе 12.
Кроме того, для обеспечения удержания корпуса 18 относительно соединительного элемента 16 для каждого шипа 40 и зуба 44 предусмотрены по меньшей мере одна крепежная площадка и предпочтительно пара крепежных площадок 58 и 60, при этом каждая площадка расположена по вертикали по обе стороны от шипа или от зуба на внутренней стороне 34а соответствующей боковой лапки 34.
Площадки 58 и 60 в основном прямоугольной формы за счет их взаимодействия с боковым краем 14а каркасной пластины 14 позволяют облегчить позиционирование соединительного элемента 16 на каркасе 12 и удерживать корпус 18 на соединительном элементе 16.
Таким образом, верхняя 58 и нижняя 60 крепежные площадки, связанные с шипом 40 и/или крепежным зубом 44, выполнены по вертикали по обе стороны от каркасной пластины 14, обеспечивая вертикальное и продольное позиционирование каркасной пластины 14 относительно соединительного элемента 16.
На фиг.3 и 4 в разрезе показан соединительный элемент 16 до и после его установки на каркас 12.
Перед установкой обе части 33 соединительного элемента 16 позиционируют по обе стороны напротив боковых краев 14а каркасной пластины 14 так, чтобы шипы 40 совпали с пазами 42.
Зубья 44, содержащие стопорную поверхность 45, располагаются по обе стороны от каждого шипа 40 напротив боковых краев каркасной пластины 14.
После установки элемента 16 на каркас 12 и крепления двух частей 33, например, при помощи плотной посадки или с использованием крепежных средств 38 шипы 40 заходят в пазы 42, а стопорные поверхности 45 зубьев 44 плотно прижимаются к боковым краям 14а каркасной пластины 14.
Кроме того, как показано, в частности, на фиг.2 и 3, боковые стенки 24 корпуса 18 содержат первые 46а и вторые 46b боковые отверстия, предназначенные для взаимодействия с шипами 40 и зубьями 44, выполненными на соединительном элементе 16.
Эти боковые отверстия обеспечивают прямой доступ к ребру 14 и к его боковым краям 14а для его удержания или для опоры на эту каркасную пластину.
Каждое первое боковое отверстие 46а находится напротив каждого паза 42 и через него проходит соответствующий шип 40 соединительного элемента 16.
Таким образом, шип 40 заходит в соответствующий паз 42, обеспечивая продольную фиксацию каркасной пластины 14 относительно соединительного элемента 16.
Вторые боковые отверстия 46b выполнены по обе стороны от первого бокового отверстия 46а и через них проходит стопорная поверхность 45 соответствующего крепежного зуба 44.
Зуб 44 позиционируют на уровне бокового отверстия 46b и стопорную поверхность 45 плотно прижимают к боковине бокового края 14а каркасной пластины 14.
Таким образом, эти боковые отверстия обеспечивают прямой доступ к каркасной пластине 14 и к ее боковым краям 14а для удержания каркасной пластины или для опоры на нее.
Первые и вторые боковые отверстия 46а и 46b выполняют до установки соединительного элемента 16 на каркасе 12 путем вырезания или во время изготовления каркаса 12 путем формования или совместной экструзии.
Как показано на фиг.2, боковые отверстия 46а и 46b дополнительно содержат верхний вырез 52, выполненный в верхней горизонтальной стенке 20 и направленный поперечно внутрь каркаса 12, и нижний вырез 56, выполненный в нижней горизонтальной стенке 22 и тоже направленный поперечно внутрь каркаса 12.
Обычно каждая пара вырезов 52 и 56 образует единое отверстие с первыми и вторыми боковыми отверстиями 46а и 46b.
Верхняя 58 (на фиг.2 и 3 не видна по причине разреза) и нижняя 60 крепежные площадки согласованы с соответствующими верхним 52 и нижним 56 вырезами, что позволяет обеспечить горизонтальное позиционирование без зазора крепежного каркаса 12 по отношению к соединительному элементу 16.
В данном случае, как показано на фиг.2, верхний вырез 52 и соответствующая верхняя площадка 58 имеют в основном прямоугольную форму.
Зубья 44 расположены поперек верхних 58 и нижних 60 площадок.
Таким образом, боковой край 14а каркасной пластины 14 входит между верхней 58 и нижней 60 площадками, обеспечивая вертикальное позиционирование каркасной пластины 14 внутри корпуса 18, в частности, для удержания каркасной пластины 14 в горизонтальном положении.
Указанное разделение продольной и угловой фиксации позволяет упростить вырезание боковых отверстий 46а 46b на уровне каркасной пластины 14, а также облегчает позиционирование деталей во время сборки щетки стеклоочистителя.