УСТРОЙСТВО ЩЕТКИ СТЕКЛООЧИСТИТЕЛЯ И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТАКОГО УСТРОЙСТВА
WIPER BLADE DEVICE AND MANUFACTURING METHOD OF SUCH DEVICE

Уровень техники
Настоящее изобретение относится к устройству щетки стеклоочистителя согласно ограничительной части п. 1 формулы изобретения.
Из DE 102010002162 А1 известно устройство щетки стеклоочистителя для автомобиля, имеющее направляющий жидкость элемент с направляющей жидкость планкой, которая предназначена для оптимизации направления жидкости и прежде всего для направления жидкости в обход относящегося к щетке стеклоочистителя переходника. Такой направляющий жидкость элемент выполнен в виде отдельной детали.
Краткое изложение сущности изобретения
Прототипом настоящего изобретения является устройство щетки стеклоочистителя, имеющее по меньшей мере одну упругую пластину и по меньшей мере один направляющий жидкость элемент.
Согласно изобретению направляющий жидкость элемент выполнен цельно с упругой пластиной. Под "упругой пластиной" в данном контексте подразумевается прежде всего элемент, который имеет по меньшей мере одну протяженность, которая в нормальном рабочем состоянии может упруго изменяться на по меньшей мере 10%, преимущественно на по меньшей мере 20%, предпочтительно на по меньшей мере 30%, особенно предпочтительно на по меньшей мере 50%, и который прежде всего создает противодействующую силу, которая зависит от величины изменения его протяженности и которая противодействует такому изменению его протяженности. Под "протяженностью" элемента в данном контексте подразумевается прежде всего максимальное расстояние между двумя точками в прямоугольной проекции этого элемента на плоскость. В предпочтительном варианте упругая пластина частично, предпочтительно по меньшей мере большей частью, а особенно предпочтительно полностью выполнена из пружинной стали. Под выполнением упругой пластины "по меньшей мере большей частью" из пружинной стали прежде всего подразумевается то, что упругая пластина выполнена из пружинной стали с ее массовой долей по меньшей мере 50%, прежде всего по меньшей мере 70%, предпочтительно по меньшей мере 90%, особенно предпочтительно по меньшей мере 95%. Под "направляющим жидкость элементом" в данном контексте подразумевается прежде всего элемент, который предназначен для направления, т.е. обеспечения направленного течения, жидкости, прежде всего в продольном направлении щетки стеклоочистителя и преимущественно в обход относящегося к ней переходника. Под термином "предназначен" подразумевается прежде всего "специально сконструирован" и/или "специально рассчитан". Под "продольным направлением щетки стеклоочистителя" подразумевается прежде всего направление, в котором резиновая лента щетки стеклоочистителя, предназначенная для непосредственного контактирования с очищаемой поверхностью, имеет свою наибольшую протяженность. Под "относящимся к щетке стеклоочистителя переходником" в данном контексте подразумевается прежде всего переходник, который имеет участок контакта с деталью щетки стеклоочистителя, прежде всего с ее упругой пластиной, и соединен с такой деталью без возможности самопроизвольного отсоединения от нее и который предназначен для образования соединительной части этой детали для ее соединения и/или контактирования с рычагом щетки стеклоочистителя, прежде всего с относящимся к рычагу щетки стеклоочистителя переходником. Под выражением "цельно" подразумевается прежде всего по меньшей мере "неразъемно соединен", например путем сварки, склеивания, приформовывания литьем под давлением и/или иным, рассматриваемым специалистом как целесообразный способом, и/или предпочтительно "сформован за одно целое", например путем изготовления из литой заготовки и/или путем изготовления методом одно- или многокомпонентного литья под давлением и/или преимущественно из единой заготовки. Путем соответствующего конструктивного исполнения направляющего жидкость элемента можно добиться оптимального направления жидкости. При этом прежде всего возможно по меньшей мере частичное эффективное перекрытие задерживающих жидкость барьеров, на которых при работе стеклоочистителя скапливается жидкость, такая как прежде всего стеклоомывающая жидкость, которая могла бы нежелательным образом течь по щетке. Благодаря этому удается по меньшей мере уменьшить образование нежелательных брызг, попадающих на очищаемую поверхность, прежде всего на поверхность ветрового стекла. Еще одно преимущество состоит в возможности снабжения щетки стеклоочистителя направляющим жидкость элементом с низкими затратами на это. Помимо этого удается сэкономить монтажное пространство благодаря прежде всего возможности отказа от использования специальных крепежных элементов. Предлагаемое в изобретение решение позволяет прежде всего уменьшить количество отдельных деталей и снизить благодаря этому расходы на сборку.
В предпочтительном варианте направляющий жидкость элемент сформован на упругой пластине. Под термином "сформован" подразумевается прежде всего "выполнен в виде цельной детали", соответственно "сформован за одно целое", например путем изготовления из литой заготовки и/или путем изготовления методом одно- или многокомпонентного литья под давлением и/или преимущественно из единой заготовки. Благодаря этому удается сократить производственные издержки и связанную с ними производственную себестоимость. Еще одно преимущество состоит в возможности ускорить процесс сборки.
В еще одном варианте направляющий жидкость элемент расположен, если смотреть в по меньшей мере одном смонтированном состоянии, с той стороны упругой пластины, которая обращена от основной обтекаемой стороны щетки стеклоочистителя. Под "основной обтекаемой стороной щетки стеклоочистителя" (или "передней стороной щетки стеклоочистителя") подразумевается прежде всего та ее продольная сторона, которая в по меньшей мере одном смонтированном состоянии обращена по меньшей мере в неподвижном положении щетки стеклоочистителя ко встречному потоку воздуха. В предпочтительном варианте с основной обтекаемой стороны щетки стеклоочистителя находится по меньшей мере один спойлерный элемент и прежде всего его обтекаемая (или передняя) поверхность, которая предназначена для направления встречного потока воздуха поверх щетки стеклоочистителя и для повышения усилия прижатия ее резиновой ленты к очищаемой поверхности, прежде всего к ветровому стеклу. Под "неподвижным положением" щетки стеклоочистителя подразумевается прежде всего однозначно определенное положение, в котором щетка стеклоочистителя неподвижна в неактивном (выключенном) состоянии стеклоочистителя. Преимущество, связанное с указанным выше расположением направляющего жидкость элемента, состоит в возможности обеспечить эффективное направление жидкости. Еще одно преимущество состоит в возможности добиться низкого аэродинамического сопротивления устройства щетки стеклоочистителя.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления изобретения упругая пластина и направляющий жидкость элемент имеют, если смотреть в направлении по меньшей мере одной нормали к основной поверхности упругой пластины, по меньшей мере в основном одинаковую толщину материала. Под "основной поверхностью" элемента в данном контексте подразумевается прежде всего его наибольшая гладкая поверхность, которая прежде всего большей частью, а предпочтительно полностью ограничена краями элемента. Под "нормалью к основной поверхности" подразумевается прежде всего прямая, которая перпендикулярна по меньшей мере одному бесконечно малому элементу основной поверхности. Под наличием у упругой пластины и направляющего жидкость элемента, если смотреть в одном направлении, "по меньшей мере в основном одинаковой толщины материала" подразумевается прежде всего то, что в указанном направлении относительное различие в значениях толщины материала составляет максимум 20%, преимущественно максимум 10%, предпочтительно максимум 5%, особенно предпочтительно максимум 1%. Благодаря этому удается дополнительно упростить цельное изготовление упругой пластины и направляющего жидкость элемента. Помимо этого удается получить простую конструкцию. В предпочтительном варианте основная поверхность направляющего жидкость элемента и основная поверхность упругой пластины по меньшей мере частично параллельны друг другу. В еще одном предпочтительном варианте указанные основные поверхности расположены параллельно друг другу вдоль общей продольной протяженности направляющего жидкость элемента. В еще одном предпочтительном варианте основная поверхность упругой пластины и основная поверхность направляющего жидкость элемента непосредственно граничат друг с другом, а в особенно предпочтительном варианте гладко переходят одна в другую. Под расположением основной поверхности направляющего жидкость элемента и основной поверхности упругой пластины по меньшей мере частично параллельно друг другу подразумевается прежде всего то, что в прямоугольной проекции на плоскость, которая параллельна всем нормалям к основной поверхности упругой пластины, по меньшей мере одна нормаль к основной поверхности направляющего жидкость элемента одновременно представляет собой нормаль к по меньшей мере одной из основных поверхностей упругой пластины.
В одном из особенно предпочтительных вариантов осуществления изобретения упругая пластина имеет в пределах занимаемого направляющим жидкость элементом участка по меньшей мере одну выемку для уменьшения изгибной жесткости. В предпочтительном варианте указанный участок, на котором расположен направляющий жидкость элемент, в по меньшей мере одном смонтированном состоянии по меньшей мере частично перекрыт относящимся к щетке стеклоочистителя переходником. Под "выемкой" в данном контексте подразумевается прежде всего выемка в материале. Выемка может быть прежде всего выполнена в виде боковой краевой выемки. Однако в предпочтительном варианте выемка выполнена в виде внутренней выемки, ограниченной краем со всех сторон. Наличие такой выемки позволяет эффективно воспрепятствовать повышению изгибной жесткости щетки стеклоочистителя, обусловленному цельным выполнением упругой пластины и направляющего жидкость элемента.
Вариант, в котором направляющий жидкость элемент имеет с обращенной к упругой пластине стороны первую протяженность, которая больше его второй протяженности с обращенной от упругой пластины стороны, позволяет добиться особо предпочтительных условий течения жидкости. Помимо этого данный вариант позволяет исключить наличие острых краев, от которых могла бы исходить опасность травмирования.
В еще одном варианте осуществления изобретения направляющий жидкость элемент имеет по меньшей мере одну выемку для возможности крепления относящегося к щетке стеклоочистителя переходника. Такая выемка в предпочтительном варианте выполнена в виде краевой выемки, прежде всего в виде боковой прорези. Преимущество, связанное с наличием подобной выемки, состоит в возможности обеспечить наличие посадочной части для установки или крепления относящегося к щетке стеклоочистителя переходника. Данный вариант обеспечивает прежде всего возможность эффективного обтекания относящегося к щетке стеклоочистителя переходника.
Еще одним объектом изобретения является далее щетка стеклоочистителя с ее предлагаемым в изобретении устройством. В предпочтительном варианте щетка стеклоочистителя имеет по меньшей мере один относящийся к ней переходник, вдоль которого за его пределы в по меньшей мере одном продольном направлении щетки стеклоочистителя проходит направляющий жидкость элемент. В особенно предпочтительном варианте направляющий жидкость элемент проходит вдоль относящегося к щетке стеклоочистителя переходника за его пределы в обоих продольных направлениях щетки стеклоочистителя. Благодаря этому удается обеспечить эффективное направление жидкости в обход относящегося к щетке стеклоочистителя переходника. При этом прежде всего удается по меньшей мере уменьшить скапливание жидкости в зоне относящегося к щетке стеклоочистителя переходника.
Объектом изобретения является далее способ изготовления предлагаемого в изобретении устройства щетки стеклоочистителя. В предпочтительном варианте упругую пластину изготавливают совместно с направляющим жидкость элементом из литой заготовки и/или методом одно- или многокомпонентного литья под давлением и/или из одной заготовки, прежде всего вырубают из одной заготовки, в первую очередь из листа пружинной стали. Связанное с этим особое преимущество состоит в возможности упростить изготовление предлагаемого в изобретении устройства щетки стеклоочистителя и тем самым в возможности сократить производственные затраты.
Чертежи
Другие преимущества изобретения вытекают из последующего описания со ссылкой на прилагаемые к описанию чертежи. На этих чертежах представлены два варианта 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 - вид в изометрии фрагмента щетки стеклоочистителя с ее предлагаемым в изобретении устройством и с относящимся к ней переходником,
на фиг. 2 - вид в плане упругой пластины изображенного на фиг. 1 устройства щетки стеклоочистителя,
на фиг. 3 - вид в изометрии и в разрезе фрагмента изображенной на фиг. 1 щетки стеклоочистителя,
на фиг. 4 - вид в изометрии фрагмента еще одной щетки стеклоочистителя с ее выполненным по другому варианту устройством и с относящимся к ней переходником и
на фиг. 5 - вид в плане упругой пластины изображенного на фиг. 3 устройства щетки стеклоочистителя.
Описание вариантов осуществления изобретения
На фиг. 1 показан фрагмент щетки стеклоочистителя с ее предлагаемым в изобретении устройством и с относящимся к ней переходником 32а, который на фиг. 1 изображен лишь упрощенно. Переходник 32а предназначен для крепления щетки стеклоочистителя к ее рычагу на автомобиле и имеет для этого специальные не показанные на фиг. 1 соединительные элементы. Устройство щетки стеклоочистителя имеет упругую пластину 10а из пружинной стали. Упругая пластина 10а имеет в основном форму плоской и изогнутой полосы. Переходник 32а в смонтированном состоянии закреплен на упругой пластине 10а. Для этого используется крепление любого рассматриваемого специалистом как целесообразный типа. Так, например, относящийся к щетке стеклоочистителя переходник может быть цельно соединен с упругой пластиной. Возможно далее соединение относящегося к щетке стеклоочистителя переходника с упругой пластиной путем привинчивания или приклепывания. В рассматриваемом варианте переходник 32а закреплен на упругой пластине 10а стопорным (защелкивающимся) соединением. Переходник 32а имеет с обращенной от соединительных элементов стороны стопорный элемент (не показан), который вставлен в соответствующее стопорное отверстие 38а в упругой пластине 10а (см. фиг. 2).
Щетка стеклоочистителя имеет далее резиновую ленту 40а и два спойлерных элемента 42а (см. фиг. 3). Резиновая лента 40а выполнена из синтетического каучука. Резиновая лента 40а имеет язычок 44а, который в процессе очистки автомобильного стекла перемещается по нему. Резиновая лента 40а расположена с обращенной от переходника 32а стороны упругой пластины 10а. Резиновая лента 40а закреплена на упругой пластине 10а. Резиновая лента 40а может при этом крепиться к упругой пластине 10а любым рассматриваемым специалистом как целесообразный способом. В данном случае резиновая лента 40а имеет с обращенной от своего язычка 44а стороны стопорные элементы 46а, которые в смонтированном состоянии входят в соответствующие им стопорные отверстия 48а в упругой пластине 10а (см. фиг. 2). Такие стопорные отверстия 48а расположены через равные интервалы в продольном направлении упругой пластины 10а и отсутствуют лишь на том участке под переходником 32а, где находится стопорное отверстие 38а для крепления этого переходника 32а. Два спойлерных элемента 42а надвинуты на упругую пластину 10а со стороны обоих ее концов до упора в переходник 32а заподлицо с ним. Для этого каждый из спойлерных элементов 42а имеет по две крепежные полки 50а, 52а, которые в смонтированном состоянии с обеих сторон охватывают упругую пластину 10а (см. фиг. 3).
Устройство щетки стеклоочистителя имеет далее направляющий жидкость элемент 12а, который в смонтированном состоянии щетки стеклоочистителя на ее рычаге расположен с той ее стороны, которая обращена от основной обтекаемой стороны 14а щетки. Направляющий жидкость элемент 12а предназначен для направления жидкости в обход переходника 32а. Для этого направляющий жидкость элемент 12а проходит в обоих продольных направлениях 34а, 36а щетки стеклоочистителя за пределы относящегося к ней переходника 32а. На каждом из спойлерных элементов 42а с той его стороны, которая обращена от основной обтекаемой стороны 14а щетки стеклоочистителя, предусмотрена прорезь (не показана) под часть направляющего жидкость элемента 12а.
Направляющий жидкость элемент 12а выполнен цельно с упругой пластиной 10а. Направляющий жидкость элемент 12а сформован на упругой пластине 10а (см. фиг. 2). Упругая пластина 10а и направляющий жидкость элемент 12а совместно были вырублены из листа пружинной стали. Поэтому упругая пластина 10а и направляющий жидкость элемент 12а имеют, если смотреть в направлении по меньшей мере одной нормали 16а к основной поверхности 18а упругой пластины 10а, одинаковую толщину 20а материала. Помимо этого основная поверхность 22а направляющего жидкость элемента 12а и основная поверхность 18а упругой пластины 10а по меньшей мере частично проходят параллельно друг другу. Из приведенного на фиг. 2 изображения следует, что направляющий жидкость элемент 12а имеет со своей обращенной к упругой пластине 10а стороны первую протяженность 24а, которая больше его второй протяженности 26а с обращенной от упругой пластины 10а стороны. В виде сверху в направлении нормали к основной поверхности 22а направляющего жидкость элемента 12а он имеет форму равнобедренной трапеции. С целью воспрепятствовать повышению изгибной жесткости щетки стеклоочистителя из-за формования направляющего жидкость элемента 12а на упругой пластине 10а она имеет в пределах занимаемого направляющим жидкость элементом 12а участка выемку 21а. Такая выемка 21а выполнена в виде внутренней выемки. В смонтированном состоянии щетки стеклоочистителя выемка 21а расположена под переходником 32а и прежде всего полностью перекрыта им.
На фиг. 4 и 5 показан другой вариант осуществления изобретения. Последующее описание ограничено в основном рассмотрением различий между обоими вариантами осуществления изобретения, при этом в отношении остающихся неизменными деталей, отличительных особенностей и функций можно сослаться на описание первого варианта осуществления изобретения, прежде всего на описание фиг. 1-3. Для проведения различий между обоими вариантами осуществления изобретения буква а в ссылочных обозначениях, используемых в показанном на фиг. 1-3 варианте, заменена на букву b в ссылочных обозначениях, используемых в показанном на фиг. 4 и 5 варианте. В отношении одинаково называемых деталей и элементов, прежде всего в отношении снабженных одинаковыми ссылочными обозначениями деталей и элементов, можно в принципе сослаться также на чертежи и/или описание показанного на фиг. 1-3 варианта.
На фиг. 4 показан фрагмент еще одной щетки стеклоочистителя с ее выполненным по другому варианту устройством и с относящимся к ней переходником 32b, который на фиг. 4 изображен лишь упрощенно. Упругая пластина 10b устройства щетки стеклоочистителя имеет равномерно расположенные в продольном направлении стопорные отверстия 48b, в которые в смонтированном состоянии входят стопорные элементы 46b резиновой ленты 40b щетки стеклоочистителя. В данном случае в отличие от предыдущего варианта не предусмотрено никакого пропуска стопорных отверстий на участке, где расположен переходник 32b. Он закреплен на упругой пластине 10b стопорными крючками 54b. Переходник 32b имеет четыре таких стопорных крючка 54b. Стопорные крючки 54b расположены в угловых частях переходника 32b. Стопорные крючки 54b сформованы на переходнике 32b. В смонтированном состоянии стопорные крючки 54b частично охватывают упругую пластину 10b и образуют тем самым геометрическое замыкание с ней. Со своей обращенной к упругой пластине 10b нижней стороны переходник 32b имеет выемку в своем материале под те стопорные элементы 46b, которые в смонтированном состоянии находятся в зоне переходника 32b.
На фиг. 5 устройство щетки стеклоочистителя показано в виде сверху в плане. Устройство щетки стеклоочистителя имеет направляющий жидкость элемент 12b, который также совместно с упругой пластиной 10b был вырублен из листа пружинной стали. В виде сверху в направлении нормали к основной поверхности 22b направляющего жидкость элемента 12b он имеет, не считая выемок 28b, 30b, форму равнобедренной трапеции. Выемки 28b, 30b расположены в углах при длинном основании трапеции. Под выемками 28b, 30b при этом подразумеваются краевые выемки. Выемки 28b, 30b предназначены для возможности прохода через них стопорных крючков 54b переходника 32b в смонтированном состоянии к нижней стороне упругой пластины 10b. В рассматриваемом варианте можно отказаться от выполнения прорези в спойлерных элементах 42b.
Настоящее изобретение может также использоваться в щетках стеклоочистителей с двумя параллельными упругими пластинами, и в этом случае направляющий жидкость элемент сформован только на той из них, которая расположена со стороны, обращенной от основной обтекаемой стороны щетки стеклоочистителя.
В еще одном варианте можно также отказаться от выполнения в упругой пластине выемки для уменьшения изгибной жесткости щетки стеклоочистителя. Вместо этого можно было бы, например, выполнить упругую пластину в пределах занимаемого направляющим жидкость элементом участка с уменьшающейся, прежде всего непрерывно уменьшающейся толщиной материала.
В других вариантах дополнительно можно предусмотреть снабжение направляющего жидкость элемента покрытием, прежде всего гидрофильным покрытием.