СОЕДИНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО
CONNECTOR

Уровень техники
Настоящее изобретение относится к соединительному устройству согласно ограничительной части п.1 формулы изобретения.
Соединительное устройство указанного в начале описания типа известно из DE 10347637 А1. Оно предназначено для шарнирного соединения бескаркасной щетки стеклоочистителя с ее рычагом. Щетка имеет резиновую ленту с двумя вставленными сбоку в ее продольные пазы упругими пластинами, которые служат держателем или несущим элементом и на которых закреплен присоединительный элемент в виде зажима из листового металла. Присоединительный элемент имеет проходящее в продольном направлении щетки среднее продольное ребро, несущее ориентированную перпендикулярно ему шарнирную ось. На шарнирной оси по обе стороны от этого продольного ребра установлены охватывающие посадочные части переходника, расположенные на упругих язычках. Они образуют упруго податливые в боковом направлении части боковых стенок переходника. Упругие язычки вплоть до обращенной от резиновой ленты щетки стороны отделены зазором от боковых стенок переходника.
Переходник наряду с боковыми стенками, которые соединены между собой его верхней стенкой, имеет переднюю торцевую стенку, которая имеет выступ в направлении к боковым стенкам и к верхней стенке. Этот выступ образует опорные поверхности для торцевой кромки соединительного элемента, сформованного на рычаге щетки стеклоочистителя. В передней торцевой стенке переходника предусмотрен далее присоединительный профиль для спойлера, который закреплен на упругих планках и закрывает щетку с обращенной от язычка ее резиновой ленты стороны. В продольном направлении по обе стороны от присоединительного элемента расположено по спойлеру.
Для повышения жесткости боковых стенок переходника между ними предусмотрены многочисленные поперечные перегородки и ребра жесткости. Они предназначены также для боковой ориентации переходника на продольном ребре присоединительного элемента.
При монтаже соединительный элемент перемещением поперечно продольному направлению переходника к резиновой ленте щетки надвигают на переходник до тех пор, пока направляющие планки на нижних продольных кромках боковых стенок соединительного элемента не защелкнутся на упругих язычках со стопорными выступами. В смонтированном состоянии обращенные к свободному концу щетки торцевые стороны направляющих планок соединительного элемента прилегают к направляющим планкам переходника, которые заходят под боковые стенки соединительного элемента. Помимо этого торцевая кромка соединительного элемента прилегает к выступу на передней торцевой стенке переходника, который в зоне примыкающей направляющей планки имеет поднутрение, согласованное по форме с передней торцевой кромкой соединительного элемента.
Переходник имеет в своей верхней стенке упругий язычок с обращенной наружу кнопкой. Упругий язычок проходит в продольном направлении щетки и с обращенной к передней торцевой стенке переходника стороны соединен с его верхней стенкой, а в остальном отделен от нее зазором. В смонтированном состоянии кнопка входит в соответствующее ей отверстие в соединительном элементе и таким путем стопорит переходник в его смонтированном положении в продольном направлении относительно соединительного элемента.
Щетку стеклоочистителя можно также монтировать на ее рычаге ее перемещением в продольном направлении, для чего переходник со стороны его задней торцевой стенки вдвигают в соединительный элемент до тех пор, пока кнопка не заскочит в соответствующее ей отверстие в соединительном элементе. Направляющие планки соединительного элемента при этом заходят под крючковые фиксаторы на боковых упругих язычках переходника.
Из DE 602004010644 известно аналогичное соединительное устройство, у которого упругий язычок закреплен на верхней стенке переходника со своей обращенной к ней стороны. Сама задняя стенка сокращена до поперечной перегородки, и поэтому присоединительные поперечные сечения на переходе к боковым стенкам имеют очень малые размеры.
Краткое изложение сущности изобретения
Согласно изобретению обращенные наружу стенки переходника, а именно: его боковые стенки, верхняя стенка и торцевые стенки, имеют общую толщину по меньшей мере два миллиметра. Помимо этого охватывающие посадочные части выполнены в виде глухих отверстий, у которых их цилиндрические поверхности образуют радиальные, а их торцевые поверхности образуют осевые поверхности скольжения, которые отполированы до зеркального блеска и имеют шероховатость со средним арифметическим отклонением профиля Ra менее 0,2 мкм. Кроме того, такие поверхности скольжения между охватывающими посадочными частями и шарнирной осью являются единственными контактными поверхностями между присоединительным элементом и переходником. Поверхности скольжения на торцевых поверхностях шарнирной оси и на дне глухих отверстий образуют при этом упорные подшипники, а радиальные поверхности скольжения на цилиндрических поверхностях охватывающих посадочных частей и по окружности шарнирной оси образуют радиальные подшипники. Благодаря особому качеству поверхности в зоне опор (подшипников) достигается малое трение в опорах и точное относительное перемещение между шарнирной осью и охватывающими посадочными частями. Поскольку контакт между переходником и присоединительным элементом ограничен указанными поверхностями скольжения, в предлагаемом в изобретении соединительном устройстве не возникают никакие дополнительные потери на трение. Сниженная из-за отсутствия поперечных перегородок жесткость переходника компенсируется большей толщиной его обращенных наружу стенок. Связанное с этим преимущество состоит далее в том, что при достаточной податливости боковых стенок в зоне охватывающих посадочных частей места их присоединения к этим боковым стенкам обладают сравнительно высокой жесткостью, благодаря чему отсутствует опасность выскакивания шарнирной оси из охватывающих посадочных частей или утраты функции по боковому направлению щетки при ударе или блокировке стеклоочистителя. Помимо этого отсутствуют боковые упругие язычки, которые могут легко сломаться при неаккуратном монтаже.
С целью снять ограничения на выбор размеров охватывающих посадочных частей их целесообразно располагать в опорных выступах, выступающих внутрь на внутренних сторонах боковых стенок переходника. Одновременно с этим в зоне опорных выступов с наружной стороны боковых стенок переходника можно предусмотреть ниши. Их наличие позволяет изменять требуемую податливость в зоне охватывающих посадочных частей, в том числе, например, и с помощью ребер жесткости, которые расположены в этих нишах примерно заподлицо с наружной стороной примыкающей к нише боковой стенки переходника. Во избежание снижения податливости боковых стенок переходника в зоне его ребер жесткости при смонтированном в соединительном элементе переходнике соединительный элемент имеет в зоне ребер жесткости канавки, допускающие возможность отклонения ребер жесткости вбок без упора при этом в боковые стенки соединительного элемента.
С целью обеспечить направленное перемещение щетки поперечно ее продольному направлению по возможности без люфта шарнирную ось целесообразно выполнять с длиной, которая имеет незначительный избыточный размер, который превышает расстояние между осевыми поверхностями скольжения у охватывающих посадочных частей и вследствие которого в смонтированном состоянии осевые поверхности скольжения с предварительным натягом прилегают к торцевым поверхностям шарнирной оси.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления изобретения переходник в продольном направлении по обе стороны от ниш с наружных сторон своих боковых стенок имеет контактные поверхности, которые в смонтированном состоянии плотно прилегают к внутренним сторонам боковых стенок соединительного элемента. Преимущество такого решения состоит в предотвращении поперечного перемещения переходника в соединительном элементе. Помимо этого в сочетании с прецизионными креплением и направленным перемещением, достигаемым благодаря высококачественной установке шарнирной оси на опоры, существенно ограничено возможное скручивание вокруг продольной оси.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления изобретения упругий язычок соединен с задней торцевой стенкой переходника и образует с его верхней стенкой зазор, при этом кнопка с обращенной от задней торцевой стенки переходника стороны упругого язычка выступает наружу над ним и в смонтированном состоянии входит в отверстие в верхней стенке соединительного элемента. Достигаемый благодаря этому эффект состоит в нагружении упругого язычка сжимающим усилием в направлении монтажа, что благоприятнее с точки зрения прочности и исключения возможности непроизвольного разъединения. Помимо этого выполнение задней торцевой стенки переходника проходящей от его верхней стенки вплоть до нижней кромки его боковых стенок позволяет существенно увеличить критическое присоединительное поперечное сечение между упругим язычком и боковыми стенками переходника. Помимо этого замкнутая задняя торцевая стенка переходника предотвращает сцепление между собой переходников при транспортировке. Целесообразно далее предусматривать у упругого язычка на его обращенном от задней торцевой стенки переходника конце по меньшей мере один выступ, который в смонтированном состоянии прилегает к внутренней стороне верхней стенки соединительного элемента. Тем самым переходник может использоваться в сочетании с соединительными элементами, имеющими различные отверстия, без опасности выступания кнопки с упругим элементом наружу через отверстие в соединительном элементе.
В следующем варианте осуществления изобретения на обращенном к задней торцевой стенке адаптера конце его боковых стенок в выемках предусмотрены стопорные блоки, которые совместно с выемками образуют расширяющиеся в направлении к задней торцевой стенке адаптера монтажные каналы для направляющих планок на нижних кромках боковых стенок соединительного элемента. Такие монтажные каналы обеспечивают простое введение направляющих планок. Помимо этого стопорные блоки выполнены столь крупными и поэтому прочными, что исключается возможность их повреждения не только при монтаже, но и при работе стеклоочистителя.
С целью облегчить монтаж присоединительного элемента предлагаемого в изобретении соединительного устройства переходник имеет в своей верхней стенке монтажное отверстие, через которое пропускают захват монтажного инструмента монтажного приспособления, после чего захват раздвигают в направлении его раскрытия, что позволяет надвинуть удерживаемый таким путем переходник на шарнирную ось присоединительного элемента, после чего шарнирная ось заскакивает в охватывающие посадочные части переходника.
В объем изобретения включены далее и являются его объектами щетка стеклоочистителя, рычаг щетки стеклоочистителя и переходник, когда они предназначены и пригодны для применения в сочетании с предлагаемым в изобретении соединительным устройством.
Другие преимущества изобретения вытекают из последующего описания со ссылкой на прилагаемые к нему чертежи. На этих чертежах представлены различные варианты осуществления изобретения. На чертежах, в их описании и в формуле изобретения различные отличительные особенности изобретения представлены в тех или иных конкретных сочетаниях между собой. Очевидно, однако, что все такие отличительные особенности изобретения можно рассматривать и по отдельности, а также их можно комбинировать между собой в иных, технически реализуемых сочетаниях. На прилагаемых к описанию чертежах, в частности, показано:
на фиг.1 - поэлементный вид в аксонометрии предлагаемого в изобретении соединительного устройства,
на фиг.2 - вид в аксонометрии переходника с соединительным элементом, изображенного в разрезе плоскостью II по фиг.1,
на фиг.3 - вид в аксонометрии снизу фрагмента переходника,
на фиг.4 - вид предлагаемого в изобретении соединительного устройства в поперечном разрезе,
на фиг.5 - вид соединительного устройства в продольном разрезе плоскостью V-V по фиг.4,
на фиг.6 - вид в аксонометрии сверху переходника,
на фиг.7 - вид в аксонометрии сбоку фрагмента переходника и
на фиг.8 - схематичный вид монтажного приспособления с переходником и соединительным элементом в поперечном разрезе.
Показанная на чертежах щетка 10 стеклоочистителя, которая имеет бескаркасную конструкцию, имеет резиновую ленту 20 с язычком 22 и две служащие держателем или несущим элементом 24 упругие пластины, вставленные в боковые продольные пазы резиновой ленты 20. На выступающих вбок из резиновой ленты 20 частях несущего элемента 24 в средней части своими обжимными лапками 26 закреплен присоединительный элемент 18 в виде зажима из листового металла. Обжимные лапки 26 охватывают несущий элемент 24 с его наружных продольных сторон и на своем другом конце соединены со средним продольным ребром 28. Оно проходит в продольном направлении щетки 10 и несет выступающую в обе стороны шарнирную ось 30. В продольном направлении щетки с обеих сторон присоединительного элемента 18 к нему примыкают спойлеры 32, которые образуют между собой промежуток 34 для размещения присоединительного элемента 18 и которые направляющими профилями закреплены на несущем элементе 24.
Для шарнирного соединения щетки 10 с ее рычагом 12 предназначено соединительное устройство, состоящее из присоединительного элемента 18, переходника 16 и соединительного элемента 14, который жестко и неподвижно соединен с рычагом 12 щетки стеклоочистителя. Переходник 16 имеет две боковые стенки 40, которые соединены между собой верхней стенкой 42, передней торцевой стенкой 36 и задней торцевой стенкой 62. Такие стенки 36, 40, 42, 62 имеют толщину по меньшей мере 2 мм, а в ограничиваемом ими между собой внутреннем пространстве не имеется поперечных перегородок, и поэтому между средним продольным ребром 28 присоединительного элемента 18 и переходником 16 отсутствует непосредственный их контакт. Варьированием толщины стенки и внешней конфигурации (формы) переходника 16 его жесткость можно согласовывать с конкретными условиями его применения.
Передняя торцевая стенка 36 имеет присоединительный профиль 38 для расположенного со стороны нее спойлера 32. С обращенной к рычагу 12 щетки стеклоочистителя стороны передняя торцевая стенка 36 имеет выступ 56 относительно уровня верхней стенки 42 и боковых стенок 40, к которому в смонтированном состоянии прилегает торцевая кромка 88 соединительного элемента 14. Выступ 56 имеет на своих боковых сторонах поднутрения 58, с которыми согласованы по форме соответствующие выпуклые части торцевой кромки 88 соединительного элемента 14. На обращенной к резиновой ленте 20 кромке боковых стенок 40 к выступу 56 примыкает расположенное заподлицо с ним короткое направляющее ребро 54. Такое направляющее ребро 54 в смонтированном состоянии заходит под соответствующую часть нижней кромки боковой стенки 80 соединительного элемента 14. В смонтированном состоянии к свободным торцевым сторонам направляющих ребер 54 в продольном направлении примыкают направляющие полки или направляющие планки 82, которые выступают внутрь на нижних кромках боковых стенок 80 соединительного элемента 14 и которые после сборки заходят снизу под боковые стенки 40 переходника.
Переходник 16 охватывающими посадочными частями 46 установлен на шарнирной оси 30 с возможностью поворота на ней. Охватывающие посадочные части 46 находятся в опорных выступах 44 с внутренней стороны боковых стенок 40. Охватывающие посадочные части имеют радиальные поверхности 48 скольжения, которые совместно с боковыми поверхностями шарнирной оси 30 образуют радиальный подшипник, и осевые поверхности 50 скольжения, которые совместно с торцевыми поверхностями шарнирной оси 30 образуют упорный подшипник. Поверхности 48 и 50 скольжения отполированы до зеркального блеска и имеют шероховатость со средним арифметическим отклонением профиля Ra менее 0,2 мкм. Благодаря этому достигаются высокая точность, высокая выносливость и малое трение, вследствие чего обеспечиваются точное боковое направление щетки 10 при ее перемещении по стеклу и ее сопротивление скручиванию, а тем самым и высокое качество очистки стекла.
Шарнирная ось 3 имеет по своей длине незначительный избыточный (завышенный) размер, превышающий расстояние между осевыми поверхностями 50 скольжения у охватывающих посадочных частей 46, благодаря чему в смонтированном состоянии достигается соответствующий предварительный натяг в посадке. Таким избыточным размером обусловлено наличие первого перекрытия 94 перед сборкой, составляющего, например, 1 мм, и наличие второго перекрытия 96 после сборки, составляющего, например, 0,8 мм. Благодаря этому возможный угол кручения а вокруг продольной оси щетки 10 между переходником 16 и присоединительным элементом 18 исключительно мал.
В зоне опорных выступов 44 с наружной стороны боковых стенок 40 находятся ниши 41, в которых предусмотрены ребра 52 жесткости, которые выполнены заподлицо с соответствующими боковыми стенками 40. Такие ребра жесткости предназначены для изменения упругой податливости боковых стенок 40 в зоне охватывающих посадочных частей 46. Для возможности пружинения охватывающих посадочных частей 46 наружу с внутренних сторон боковых стенок 80 соединительного элемента 14 предусмотрены канавки 92. В продольном направлении по обе стороны от ниш 41 с наружных сторон боковых стенок 40 предусмотрены контактные поверхности 76, на которых переходник 16 и соединительный элемент 14 контактируют между собой. Благодаря точному однозначному опиранию переходника 16 в соединительном элементе 14 ограничивается их боковое относительное перемещение, а также минимизируется угол кручения (3 между этими деталями.
На своей верхней стенке 42 переходник 16 имеет упругий язычок 64 с обращенной наружу кнопкой 66, которая в смонтированном состоянии входит в соответствующее отверстие 86 в верхней стенке 84 соединительного элемента 14 и располагается примерно заподлицо с поверхностью этой верхней стенки 84. Упругий язычок 64 проходит в продольном направлении щетки 10 и соединен с задней торцевой стенкой 62 со своей обращенной к ней стороны, а в остальном отделен от верхней стенки 42 зазором 68. Во избежание возможности выхода упругого язычка 64 вместе с кнопкой 66 на нежелательно большую величину из отверстия 86 соединительного элемента 14 при приложении к упругому язычку 64 усилия в направлении демонтажа он со своей обращенной от задней торцевой стенки 62 стороны имеет по меньшей мере один выступ 70, который в смонтированном состоянии прилегает изнутри к верхней стенке 84 соединительного элемента 14. Тем самым кнопка 66 при приложении к ней усилия в направлении разъединения удерживается у края отверстия 86. Прикладываемые к упругому язычку 64 сжимающие усилия воспринимаются при этом задней торцевой стенкой 62, которая доведена до нижнего края боковых стенок 40, благодаря чему присоединительные поперечные сечения 72 имеют большую площадь и обладают высокой прочностью. Помимо этого замкнутая задняя торцевая стенка предотвращает сцепление между собой переходников при транспортировке.
Для монтажа щетки 10 стеклоочистителя на ее рычаге 12 монтируемый переходник 16 его перемещением в продольном направлении вставляют в соединительный элемент 14, при этом направляющие планки 82 направленно перемещаются в боковых монтажных каналах 110. Такие монтажные каналы 110, которые расширяются к задней торцевой стенке 62, образованы боковыми выемками 78 в боковых стенках 40 и расположенными в этих выемках стопорными блоками 60. Такие стопорные блоки 60 предотвращают прямолинейное перемещение при демонтаже.
Для автоматического монтажа переходника 16 на присоединительном элементе 18 предназначено монтажное отверстие 74 в верхней стенке 42 переходника 16. Через это отверстие перемещением в направлении 106 монтажа пропускается захват 108 монтажного инструмента 100 монтажного приспособления 98. Захват 108 при своем перемещении в направлении 102 своего раскрытия захватывает переходник 16 и путем поперечной подачи в направлении 106 монтажа надвигает переходник на шарнирную ось 30 присоединительного элемента 18. По завершении монтажа захват 108 перемещается в направлении 104 своего смыкания, в результате чего он отсоединяется от переходника 16, и затем извлекается через монтажное отверстие 74 в направлении, противоположном направлению 106 монтажа. Для облегчения монтажа охватывающие посадочные части 46 снабжены монтажными скосами 90 на своих обращенных к шарнирной оси 30 кромках.