ЩЕТКА СТЕКЛООЧИСТИТЕЛЯ
WIPER BLADE

Перекрестная ссылка на родственные заявки
Приоритет настоящей заявки испрашивается на основании заявки US 13/840256, поданной 15 марта 2013 г., содержание которой во всей полноте в качестве ссылки включено в настоящую заявку.
Область техники
Настоящее изобретение относится к щеткам стеклоочистителя ветрового стекла.
Уровень техники
Типичным щеткам стеклоочистителя, применяемым в транспортных средствах, присуще множество с трудом устранимых недостатков. В попытке усовершенствовать традиционную укрепленную на кронштейне щетку стеклоочистителя была создана стержневая щетка (или плоская щетка) с более плоским профилем, в целом обеспечивающая более равномерное распределение усилия, чем большинство укрепленных на кронштейне щеток стеклоочистителя. Тем менее, стержневые щетки не обладают поперечной устойчивостью укрепленных на кронштейне щеток, могут не обеспечивать прилегание (т.е. контакт между наружными краями щетки стеклоочистителя и ветровым стеклом), когда их кривизны недостаточно для ветрового стекла, и создавать разводы (т.е. терять контакт с ветровым стекла посередине щетки стеклоочистителя, оставляя не очищенную полосу), когда их кривизна является слишком большой для ветрового стекла. Соответственно, стержневые щетки могут эффективно применяться в оригинальных стеклоочистителях (т.е. в стеклоочистителях, устанавливаемых производителями на автомобили, конкретно на которые они рассчитаны), но могут создавать проблемы в некоторых случаях, если их устанавливают на автомобиль после его продажи (т.е. в качестве сменных щеток, рассчитанных на множество различных ветровых стекол, когда изготовителю не известно, на каком автомобиле будет применяться щетка).
Разработано первое поколение гибридных щеток стеклоочистителя, в которых усовершенствованы эксплуатационные качества стержневых щеток в этих условиях. С целью улучшения характеристик прилегания этих щеток и исключения разводов в них сочетается применение кронштейнов со стержнем. В описанном изобретении предложено усовершенствование первого поколения гибридных щеток стеклоочистителя с использованием сочетания традиционных кронштейнов и стержней или плоских кронштейнов.
В настоящую заявку во всей полноте включено содержание следующих патентных заявок в части, касающейся предпосылок создания изобретения и известных из уровня техники щеток стеклоочистителя: US 13/453601, 13/679646, 13/572100 и 13/587389.
Сущность изобретения
Далее в упрощенной форме кратко изложена сущность изобретения с целью обеспечения понимания некоторых особенностей изобретения. Это краткое изложение не является исчерпывающим описанием. Оно также не имеет целью определить ключевые или важнейшие элементы или ограничить объем изобретения. Его единственным назначением является представление в упрощенной форме некоторых идей изобретения, предваряющее приведенное далее более подробное описание. В одном из вариантов осуществления изобретения щетка стеклоочистителя содержит очищающую полоску, основной каркас и второй каркас. Основной каркас может иметь верхнюю сторону, противоположные концы, соединительное устройство, способное соединять щетку стеклоочистителя с кронштейном стеклоочистителя, находящимся на верхней стороне основного каркаса, и соединительную структуру, находящуюся на одном из противоположных концов основного каркаса. Соединительная структура может иметь поворотные удлинительные стенки. Второй каркас может содержать центральный поворотный соединительный участок и два опорных участка, отходящих от центрального поворотного соединительного участка. На центральном поворотном соединительном участке второго каркаса может находиться поворотная структура, которая соединена с поворотной структурой, расположенной на основном каркасе, при этом второй каркас способен поворачиваться вокруг оси поворота, проходящей через поворотную структуру и соединительную структуру.
В другом варианте осуществления изобретения щетка стеклоочистителя содержит очищающую полоску, основной каркас и второй каркас. Основной каркас может иметь верхнюю сторону, противоположные концы и соединительное устройство с основанием, прикрепленным к верхней стороне основного каркаса, при этом соединительное устройство способно соединять щетку стеклоочистителя с кронштейном стеклоочистителя. Основной каркас может дополнительно содержать соединительную структуру, находящуюся на одном из противоположных концов основного каркаса. Второй каркас может содержать центральный поворотный соединительный участок, два опорных участка, отходящих от центрального поворотного соединительного участка, и поворотную структуру, находящуюся на центральном поворотном соединительном участке второго каркаса, при этом поворотная структура, находящаяся на втором каркасе, соединена с соединительной структурой на основном каркасе, а второй каркас способен поворачиваться вокруг оси поворота, проходящей через поворотную структуру и соединительную структуру. В одном из дополнительных вариантов осуществления изобретения щетка стеклоочистителя содержит очищающую полоску, распределяющую усилия структуру, которая имеет противоположные концы и с которой соединена очищающая полоска, и крышку, которая представляет собой сегментированную твердую крышку, содержащую множество сегментов, соединенных друг с другом шарнирными соединениями, при этом крышка прикреплена к соединительным структурам на основном каркасе или втором каркасе щетки стеклоочистителя, а по меньшей мере один из сегментов крышки имеет торцевую стенку.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показан перспективный вид сверху одного из вариантов осуществления изобретения.
На фиг. 2 показан перспективный вид сверху одного из вариантов осуществления изобретения без прикрепленной крышки.
На фиг. 3 показан вид спереди варианта осуществления изобретения, проиллюстрированного на фиг. 2.
На фиг. 4 показан перспективный вид сверху одного из вариантов осуществления основного каркаса.
На фиг. 5 показан основной каркас согласно одному из вариантов осуществления изобретения вдоль продольной оси щетки стеклоочистителя.
На фиг. 6 показан вид сбоку второго каркаса согласно одному из вариантов осуществления изобретения, при этом ради простоты стержень показан уплощенным.
На фиг. 7 показан перспективный вид сверху второго каркаса согласно одному из вариантов осуществления изобретения, при этом ради простоты стержень показан уплощенным.
На фиг. 8 показана заклепка, которая может использоваться в соединении согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
На фиг. 9 показан перспективный вид сбоку винтового стяжного держателя, используемого в соединении согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
На фиг. 10 показан винтовой стяжной держатель, используемый в соединении согласно одному из вариантов осуществления изобретения вдоль оси канала.
На фиг. 11 показан вид снизу винтового стяжного держателя, используемого в соединении согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
На фиг. 12 показан вид в поперечном разрезе винтового стяжного держателя, используемого в соединении согласно одному из вариантов осуществления изобретения посредством канала винтового стяжного держателя.
На фиг. 13 показан перспективный вид сбоку половины держателя, используемой в соединении согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
На фиг. 14 показан вид половины держателя, используемой в соединении согласно одному из вариантов осуществления изобретения вдоль оси канала.
На фиг. 15 показан вид половины держателя, используемой в соединении согласно одному из вариантов осуществления изобретения вдоль оси канала заклепки.
На фиг. 16 показан вид снизу половины держателя, используемой в соединении согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
На фиг. 17 показан вид спереди симметричного третьего кронштейна согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
На фиг. 18 показан перспективный вид сверху симметричного третьего кронштейна согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
На фиг. 19 показан вид спереди асимметричного третьего кронштейна согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
На фиг. 20 показан перспективный вид сверху асимметричного третьего кронштейна согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
На фиг. 21 показан перспективный вид поворотной стойки согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
На фиг. 22 показан вид сбоку "мягкой" крышки согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
На фиг. 23 показан перспективный вид сверху "мягкой" крышки согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
На фиг. 24 показан вид в поперечном разрезе изнутри "мягкой" крышки согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
На фиг. 25 показан перспективный вид сверху центрального участка "мягкой" крышки согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
На фиг. 26 показан перспективный вид снизу центрального участка "мягкой" крышки согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
На фиг. 27 показан перспективный вид сверху оконечной части бокового участка "мягкой" крышки согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
На фиг. 28 показан перспективный вид снизу бокового участка "мягкой" крышки согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
На фиг. 29 показан вид спереди бокового участка "мягкой" крышки согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
На фиг. 30 показан перспективный вид сверху "твердой" крышки согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
На фиг. 31 показан перспективный вид сверху центрального сегмента центрального сегмента "твердой" крышки согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
На фиг. 32 показан перспективный вид снизу оконечной части центрального сегмента твердой крышки согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
На фиг. 33 показан вид сбоку центрального сегмента твердой крышки согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
На фиг. 34 показан вид в поперечном разрезе середины центрального сегмента твердой крышки согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
На фиг. 35 показан вид спереди центрального сегмента твердой крышки согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
На фиг. 36 показан вид в поперечном разрезе вдоль середины центрального сегмента твердой крышки согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
На фиг. 37 показан вид сверху центрального сегмента твердой крышки согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
На фиг. 38 показан перспективный вид сбоку второго сегмента твердой крышки согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
На фиг. 39 показан перспективный вид второго сегмента твердой крышки согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
На фиг. 40 показан вид спереди второго сегмента твердой крышки согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
На фиг. 41 показан вид сверху второго сегмента твердой крышки согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
На фиг. 42 показан вид сбоку внутренней стороны второго сегмента твердой крышки согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
На фиг. 43 показан вид сбоку наружной стороны второго сегмента твердой крышки согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
На фиг. 44 показан вид спереди третьего сегмента твердой крышки согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
На фиг. 45 показан вид в поперечном разрезе вдоль середины третьего сегмента твердой крышки согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
На фиг. 46 показан вид сверху третьего сегмента твердой крышки согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
На фиг. 47 показан перспективный вид сверху третьего сегмента твердой крышки согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
На фиг. 48 показан перспективный вид снизу третьего сегмента твердой крышки согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
На фиг. 49 показан вид сбоку внутренней стороны третьего сегмента твердой крышки согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
На фиг. 50 показан вид сбоку оконечной части твердой крышки согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
На фиг. 51 показан вид снизу оконечной части твердой крышки согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
На фиг. 52 показан перспективный вид сверху одного из альтернативных вариантов осуществления изобретения основного каркаса.
На фиг. 53 показан вид спереди основного каркаса, проиллюстрированного на фиг. 52.
На фиг. 54 показано фронтальное концептуальное представление новой гибридной щетки стеклоочистителя согласно одному из вариантов осуществления изобретения.
На фиг. 55 показан перспективный вид основного каркаса, второго каркаса и втулки в соединении между основным каркасом и вторым каркасом согласно одному из альтернативных вариантов осуществления изобретения.
На фиг. 56 показан перспективный вид второго каркаса и втулки, проиллюстрированных на фиг. 55.
На фиг. 57 показан перспективный вид второго каркаса, проиллюстрированного на фиг. 55.
На фиг. 58 показан перспективный вид втулки, проиллюстрированной на фиг. 55.
На фиг. 59 показан вид спереди втулки, проиллюстрированной на фиг. 58.
На фиг. 60 показан вид сбоку втулки, проиллюстрированной на фиг. 58.
На фиг. 61 показан вид снизу втулки, проиллюстрированной на фиг. 58.
На фиг. 62 показан перспективный вид одного из альтернативных вариантов осуществления изобретения без прикрепленной крышки.
На фиг. 63 показан вид сбоку по частям варианта осуществления, проиллюстрированного на фиг. 62.
На фиг. 64 показан перспективный вид по частям варианта осуществления, проиллюстрированного на фиг. 62, без соединительного устройства.
На фиг. 65 показан вид сбоку по частям варианта осуществления, проиллюстрированного на фиг. 62, без соединительного устройства.
На фиг. 66 показан перспективный вид соединительного устройства, проиллюстрированного на фиг. 62.
На фиг. 67 показан вид сбоку соединительного устройства, проиллюстрированного на фиг. 62.
На фиг. 68 показан перспективный вид по частям одного из альтернативных вариантов осуществления изобретения с расположенным сбоку соединительным устройством.
На фиг. 69 показан перспективный вид сверху одного из вариантов осуществления с расположенным сбоку соединительным устройством.
На фиг. 70 показан перспективный вид снизу расположенного сбоку соединительного устройства, проиллюстрированного на фиг. 68.
На фиг. 71 показан вид сбоку расположенного сбоку соединительного устройства, проиллюстрированного на фиг. 68.
На фиг. 72 показан перспективный вид одного из дополнительных вариантов осуществления центрального сегмента крышки с удаленным вторым сегментом.
Подробное описание изобретения
В следующем далее подробном описании и на сопровождающих чертежах описаны и проиллюстрированы примеры осуществления изобретения исключительно с целью обеспечения для специалистов в соответствующей области техники возможности реализации и применения изобретения. По существу такое подробное описание и проиллюстрированные варианты осуществления являются сугубо иллюстративными по своей природе и никоим образом не имеют целью каким-либо образом ограничить объем изобретения или пределы предоставляемой охраны. Также подразумевается, что чертежи представлены не в масштабе, и в некоторых случаях на них опущены подробности, которые не являются необходимыми для понимания настоящего изобретения, такие как традиционные подробности изготовления и сборки. В изобретении предложена новая укрепленная на кронштейне и/или гибридная (т.е. имеющая как пружинящий упругий "стержень" и один или несколько кронштейнов/каркасов) щетка стеклоочистителя с крышкой. Предложено несколько новых идей, которые могут применяться как в описанной новой щетке стеклоочистителя, так и отдельно в традиционных, гибридных или стержневых щетках стеклоочистителя различного рода. Эти новые идеи включают без ограничения новую "мягкую" крышку для щетки стеклоочистителя любого типа, которая более эффективно, чем традиционные крышки предотвращает попадание грязи внутрь щетки стеклоочистителя; новую сегментированную твердую крышку для щетки стеклоочистителя любого типа, сегменты которой соединены друг с другом, и которые не требуется соединять с каркасом, за счет чего обеспечивается их более плотное прилегание, и тем самым снижается вероятность попадания грязи внутрь механизма. В некоторых вариантах осуществления щетка содержит основной каркас, второй каркас и очищающую полоску. Основной каркас может иметь верхнюю сторону, противоположные концы, соединительное устройство, способное соединять щетку стеклоочистителя с кронштейном, находящимся на верхней стороне основного каркаса, и соединительную структуру, находящуюся на одном из противоположных концов основного каркаса и имеющую поворотные удлинительные стенки. Второй каркас центральный поворотный соединительный участок, два опорных участка, отходящих от центрального поворотного соединительного участка, и поворотную структуру, находящуюся на центральном поворотном соединительном участке второго каркаса. Кроме того, поворотная структура, находящаяся на втором каркасе, может быть соединена с соединительной структурой на основном каркасе, при этом второй каркас способен поворачиваться вокруг оси поворота, проходящей через поворотную структуру и соединительную структуру.
В некоторых вариантах осуществления щетка стеклоочистителя также содержит дополнительную соединительную структуру и дополнительный второй каркас. Дополнительная соединительная структура может находиться на другом противоположном конце основного каркаса и имеет поворотные удлинительные стенки с отверстием в каждой из них, при этом отверстия в поворотных удлинительных стенках преимущественно совмещены по дополнительной оси поворота. Дополнительный второй каркас может содержать центральный поворотный соединительный участок и два опорных участка, отходящих от центрального поворотного соединительного участка, при этом на центральном поворотном соединительном участке второго каркаса находится дополнительная поворотная структура, в которой может иметься пара отверстий, а щетка стеклоочистителя может быть соединена по меньшей мере с одним из опорных участков как второго каркаса, так и дополнительного второго каркаса. Кроме того, поворотная структура, находящаяся на втором каркасе, соединена с соединительной структурой на основном каркасе, при этом отверстия в поворотной структуре преимущественно совмещены по оси поворота с отверстиями в поворотных удлинительных стенках. В некоторых вариантах осуществления поворотной структурой может являться отдельная структура, прикрепленная ко второму каркасу. В некоторых вариантах осуществления поворотная структура может содержать втулку между вторым каркасом и основным каркасом. В некоторых вариантах осуществления в каждой из поворотных удлинительных стенок может иметься отверстие, при этом отверстия в поворотных удлинительных стенках преимущественно совмещены по оси поворота, а в поворотной структуре может иметься пара отверстий, преимущественно совмещенных по оси поворота с отверстиями в поворотных соединительных стенках. В некоторых вариантах осуществления в совмещенные по оси поворота отверстия в поворотных соединительных стенках и поворотной структуре может вставляться заклепка. В некоторых вариантах осуществления во втором каркасе может иметься пара крыльев, отходящих от центрального поворотного соединительного участка, в каждом из которых имеется отверстие, преимущественно совмещенное по оси поворота с отверстиями в поворотных соединительных стенках и поворотной структуре. В некоторых вариантах осуществления в совмещенные по оси поворота отверстия в поворотных соединительных стенках, поворотной структуре и крыльях второго каркаса может вставляться заклепка. В некоторых вариантах осуществления центральный поворотный соединительный участок и пара крыльев, поворотная структура и соединительная структура имеют дополняющую форму.
В некоторых вариантах осуществления опоры второго каркаса могут являться симметричными. В некоторых вариантах осуществления щетка стеклоочистителя также может содержать по меньшей мере один третий каркас, при этом по меньшей мере один опорный участок по меньшей мере одного из вторых каркасов снабжен соединительной структурой, с которой соединен по меньшей мере один третий каркас. В некоторых таких вариантах осуществления щетка стеклоочистителя также может содержать крышку. В некоторых таких вариантах осуществления основной каркас дополнительно содержит соединительные структуры крышки. В некоторых таких вариантах осуществления крышкой может являться сегментированная твердая крышка, сегменты которой соединены друг с другом шарнирными соединениями, при этом крышка может быть прикреплена к щетке стеклоочистителя посредством соединительных структур крышки на основном каркасе или втором каркасе. В некоторых таких вариантах осуществления крышка может иметь центральный участок и два боковых участка из мягкого упругого материала, при этом боковые участки крышки закрывают концы центрального участка и достигают концов щетки стеклоочистителя. В некоторых таких вариантах осуществления центральный участок крышки может быть изготовлен из более твердого материала, чем два боковых участка. В другом варианте осуществления изобретения щетка стеклоочистителя содержит очищающую полоску, основной каркас и второй каркас. Основной каркас может иметь верхнюю сторону и противоположные концы, соединительное устройство с основанием, прикрепленным к основному каркасу на верхней стороне, при этом соединительное устройство способно соединять щетку стеклоочистителя со стеклоочистителем. Основной каркас может дополнительно содержать соединительную структуру, расположенную на одном из противоположных концов основного каркаса. Второй каркас может иметь центральный поворотный соединительный участок и два опорных участка, отходящих от центрального поворотного соединительного участка, при этом на центральном поворотном соединительном участке второго каркаса расположена поворотная структура, соединенная с соединительной структурой на основном каркасе, и второй каркас способен поворачиваться вокруг оси поворота, проходящей через поворотную структуру и соединительную структуру. В некоторых вариантах осуществления соединительное устройство может быть расположено сбоку от щетки стеклоочистителя. В некоторых вариантах осуществления основание соединительного устройства может быть заглублено в верхнюю сторону основного каркаса. В некоторых вариантах осуществления устройство прикреплено с помощью выступа на каждом конце соединительного устройства, который входит в соответствующее приемное отверстие в основном каркасе.
В одном из дополнительных вариантов осуществления изобретения щетка стеклоочистителя содержит очищающую полоску, распределяющую усилия структуру с противоположными концами, с центром которой соединена очищающая полоска, и крышку, которой является сегментированная твердая крышка, содержащая множество сегментов, соединенных друг с другом шарнирными соединениями, при этом крышка прикреплена к щетке стеклоочистителя посредством соединительных структур крышки на основном каркасе или втором каркасе, а по меньшей мере один из сегментов крышки имеет торцевую стенку.
Как показано на фиг. 2-4 основная опорная структура щетки стеклоочистителя предпочтительно содержит основной каркас 20 с соединительным устройством 10 на его верхней стороне, для соединения щетки стеклоочистителя с кронштейном с использованием соединителя и/или адаптера (не показанного). Применимые соединители, которые позволяют соединять щетку стеклоочистителя с кронштейнами различных типов, известны и техники, в том числе из патента US 6640380 и патентных заявок US 13/558624 и 13/560585, которые во всей полноте в порядке ссылки включены в настоящую заявку. В качестве альтернативы, соединительное устройство 10 может быть выполнено из расчета на непосредственное соединение с кронштейном конкретного типа с использованием или без использования соединителя и/или адаптера. Соединительное устройство 10 может крепиться к основному каркасу 20 с использованием сварки, винтов, заклепок, кулачков, обжатия или любым другим известным из техники способом. В качестве альтернативы, соединительное устройство 10 может являться составной частью конструкции основного каркаса 20. Соединительное устройство 10 может быть изготовлено из металла, пластмассы или любого другого известного из техники применимого материала или любого сочетания известных из техники применимых материалов.
Основной каркас 20 может быть изготовлен из металла, пластмассы или любого другого известного из техники применимого материала или любого сочетания известных из техники применимых материалов. Основной каркас 20 может являться прямым или преимущественно прямым, если смотреть спереди (как показано на фиг. 2-4), или может иметь более выраженную кривизну. На каждом конце основного каркаса 20 может находиться соединение с поворотной структурой, которое позволяет соединять основной каркас 20 со вторым каркасом 30 с возможностью поворота второго каркаса 30 вокруг ось поворота. Далее описана новая поворотная структура, являющаяся объектом предварительной заявки US 61/603223 и поданной одновременно с настоящей заявкой обыкновенной заявки, но в описанной щетке стеклоочистителя может применяться любая известная из техники поворотная структура. Как показано на фиг. 5, профиль основного каркаса 20 ниже соединительного устройства 10, если смотреть по продольной оси щетки стеклоочистителя, предпочтительно имеет U-образную форму для придания дополнительной прочности и жесткости основному каркасу. Основной каркас может иметь горизонтальную стенку 21, от которой вертикально вниз могут отходить две боковые стенки 22. Расстояние между боковыми стенками 22 может являться постоянным по длине основного каркаса 20 или может уменьшаться или увеличиваться с приближением к каждому из концов основного каркаса 20. Как описано выше, на каждом одном из концов основного каркаса находится соединение с поворотной структурой. Одно такое соединение показано на фиг. 2-5 как поворотные удлинительные стенки 23. Эти поворотные удлинительные стенки 23 отходят от боковых стенок 22 основного каркаса 20 и обеспечивают соединение основного каркаса 20 с поворотной структурой. Поворотные удлинительные стенки могут быть снабжены отверстиями 24, которые являются частью поворотной структуры и в которые могут входить заклепки или выступы для обеспечения поворота второго каркаса 30. Специалисты в данной области техники согласятся с тем, что в объем изобретения входят различные альтернативные поворотные структуры и соединения с поворотными структурами, включая без ограничения использование поворотных удлинительных стенок с выступами вместо отверстий или использование заклепки, на которой любым известным способом могут быть установлены другие части поворотной структуры. Горизонтальная стенка 21 может заканчиваться, не достигнув или пройдя часть пути вдоль поворотных удлинительных стенок 23, чтобы поворотная структура имела более широкие пределы перемещения, или может необязательно проходить до конца или за пределы поворотных удлинительных стенок 23.
На фиг. 52 и 53 проиллюстрирован другой вариант осуществления основного каркаса 20, у которого горизонтальная стенка 21, проходящая вдоль верха основного каркаса 20, наклонена таким образом, что высота ее поверхности уменьшается от области вблизи соединительного устройства 10 с приближением к поворотным удлинительным стенкам 23. В этом варианте осуществления стенки, соединяющие горизонтальную стенку 21 с боковыми стенками 22, также наклонены (а в некоторых вариантах осуществления могут иметь рифление), при этом горизонтальная стенка 21 имеет меньшую ширину ближе к соединительному устройству 10, чем на концах основного каркаса 20. За счет этого крышка 60, 70 может иметь большую степень рифление и более узкий верх, что может придавать ей аэродинамический эффект, аналогичный эффекту спойлера, способный улучшать сопротивление щетки стеклоочистителя ветру. На фиг. 62-67 проиллюстрирован другой вариант осуществления основного каркаса 20, у которого горизонтальная стенка 21, проходящая вдоль верха основного каркаса 20, а также боковые стенки 22 содержат вырезанный, утопленный или углубленный участок 24, на котором может находиться соединительное устройство 10. Такой вырезанный, утопленный или углубленный участок 24 далее собирательно именуется "углубленным". Соответственно, на углубленном участке 24 может размещаться соединительное устройство 10 с более плоским профилем, которое может быть утоплено на углубленном участке, за счет чего обеспечивается более плоский профиль на протяжении верха щетки стеклоочистителя. Показано, что горизонтальная стенка 21 является наклонной, как и в варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг. 52 и 53 и описанном выше. Сочетание наклонной стенки и более плоского профиля обеспечивает улучшенный аэродинамический эффект. Помимо более плоского профиля углубленный участок 24 может обеспечивать большую высоту боковых стенок соединительного устройства 10, за счет чего соединительное устройство стеклоочистителя может быть полностью скрыто с сохранением плоского профиля. Такие более высокие боковые стенки соединительного устройства 10 могут повышать стабильность соединения с кронштейном стеклоочистителя с целью уменьшения дрожи или виляния щетки стеклоочистителя при ее прохождении над стеклом. В этом варианте осуществления соединительное устройство 10 соединено с основным каркасом 20 за счет выступа 12 на соединительном устройстве 10, вставленного в приемное отверстие 26 в основном каркасе. Затем выступ 12 на соединительном устройстве 10 крепится к основному каркасу 20 путем обжатия, сварки или любым другим известным из техники способом. Как показано на фиг. 64 и 66, на основном каркасе могут быть необязательно выполнены установочные выступы 12, а в соединительном устройстве 10 могут быть предусмотрены соответствующие установочные отверстия 26 или углубления.
На фиг. 68-71 проиллюстрирован альтернативный вариант осуществления основного каркаса 20 с плоским профилем и расположенным сбоку соединительным устройством 10. В этом варианте осуществления основной каркас 20 имеет углубленный участок 24, а соединительное устройство смещено от основного каркаса 20 с целью обеспечения несоосного соединения с кронштейном конкретного типа с использованием или без использования соединителя и/или адаптера. Подразумевается, что применение расположенного сбоку соединительного устройства 10 не ограничено вариантом осуществления с плоским профилем, и в качестве альтернативы оно может применяться в других вариантах осуществления основного каркаса 20 без плоского профиля или углубленного участка 24.
Как подробнее описано далее, основной каркас 20 и/или соединительное устройство 10 также может иметь соединительные структуры крышки, такие как выступы, углубления, удлинительные стенки с отверстиями, углублениями, выступами или заклепками и т.д., для обеспечения соединения крышки 60, 70 или ее частей с основным каркасом 20.
Второй каркас 30 предпочтительно изготовлен из металла, такого как сталь, и необязательно может являться пружинящим. Второй каркас 30 также может быть изготовлен из пластмассы или любого другого известного из техники применимого материала. В некоторых вариантах осуществления (не проиллюстрированных на чертежах) вторым каркас 30 может являться изогнутый пружинящий стержень, и в таких вариантах осуществления щетки стеклоочистителя являются "гибридными", поскольку они представляют собой гибрид, в котором объединены элементы укрепленной на кронштейне (или каркасной) щетки стеклоочистителя и стержневой (или бескаркасной) щетки стеклоочистителя. Второй каркас 30 предпочтительно имеет центральный поворотный соединительный участок 31, который посредством поворотной структуры соединяет второй каркас 30 с основным каркасом 20. Центральный поворотный соединительный участок 31 является предпочтительно уплощенным (как показано на фиг. 6 и 7), но может являться изогнутым. Центральный поворотный соединительный участок 31 может иметь соединительные структуры, такие как углубления 32; выступы; или шарнирные крылья, имеющие (1) заклепки или выступы для крепления в соответствующих углублениях, отверстиях или зажимах на поворотных удлинительных стенках 23 основного каркаса 20 или другое соединение с поворотной структурой; или (2) углубления для соответствующих выступов, заклепок и т.д. на поворотных удлинительных стенках 23 основного каркаса 20 или другое соединение с поворотной структурой. Соответственно, поворотная структура может образовывать ось поворота, вокруг которой может поворачиваться второй каркас 30, когда он соединен с основным каркасом 20. Специалисты в данной области техники согласятся с тем, что могут использоваться поворотные структуры множества типов, непосредственно соединяющие второй каркас 30 с основным каркасом 20, или, как описано далее применительно к новому шарнирному соединению, с использованием промежуточного элемента (или элементов) для их соединения.
Второй каркас 30 имеет опоры 33, 34 с каждой стороны центрального поворотного соединительного участка 31. Опоры 33, 34 второго каркаса 30 могут являться симметричными или ассиметричными (как показано). Опоры 33, 34 второго каркаса 30 могут иметь одинаковую или различную длину. В некоторых вариантах осуществления может быть выгодным, чтобы наружная опора 33 (опора, расположенная дальше от щетки стеклоочистителя) имела большую длину, чем внутренняя опора 34, что делает основной каркас 20 более компактным, но при этом щетка стеклоочистителя прилегает к изогнутому ветровому стеклу вплоть до его крайних точек, и повышается качество очистки. Аналогичным образом, каждая опора 33, 34 может независимо являться прямой, изогнутой или может иметь более сложную структуру в зависимости автомобиля(-ей), на которую она рассчитана. В некоторых вариантах осуществления с изогнутыми опорами 33, 34 может быть выгодным, чтобы кривизна внутренней опоры 34 (т.е. опоры, ближней к центру щетки стеклоочистителя) отличалась от кривизны наружной опоры 33. В некоторых вариантах осуществления может быть особо выгодным, чтобы внутренняя опора 34 имела меньший радиус кривизна, чем у наружной опоры 33 для обеспечения лучшего прилегания щетки стеклоочистителя к изогнутому ветровому стеклу и тем самым повышения качества очистки. Аналогичным образом, в вариантах осуществления с прямыми опорами 33, 34 быть выгодным, чтобы наружная опора 33 имела меньший угол θ отклонения от центрального поворотного соединительного участка, чем угол ϕ отклонения внутренней опоры 34. Как показано на фиг. 6 и 7, второй каркас 30 может представлять собой в целом тонкий кронштейн, и может быть необязательно снабжен валиком 35 усиления и жесткости, придающим ему более высокую прочность и повышающим его боковую жесткость. Валик 35 усиления может проходить вдоль одной из двух или обеих опор 33, 34 и также может распространяться на части центрального поворотного соединительного участка 31.
Как описано выше, специалисты в данной области техники согласятся с тем, что поворотная структура, соединяющая основной каркас 20 и второй каркас 30, может быть изготовлена множеством различных известных из техники способов путем непосредственного соединения двух каркасов или с использованием для этого промежуточных структур. В одном таком способе соединения основного каркаса 20 со вторым каркасом 30, более подробно описанном в предварительной заявке US 61/603223 и поданной одновременно с настоящей заявкой обыкновенной заявке под названием "Hinged Wiper Blade", используется винтовой стяжной держатель 51 из двух половин 52, удерживаемых заклепкой 50. Соответственно, в собранном виде одна половина 52 держателя крепится ко второму каркасу 30 напротив другой половины 52 держателя на центральном поворотном соединительном участке 31, который входит в канал 54, образованный между верхней стенкой 56 и нижней стенкой 57 каждой половины 52 держателя. Затем прижимают половины 52 держателя друг к другу таким образом, чтобы выступы 55 на половинах 52 держателя вошли в углубления 32 на центральном поворотном соединительном участке 31 второго каркаса 30. В качестве альтернативы, в вариантах осуществления, в которых центральный поворотный соединительный участок 31 имеет выступы, половины 52 держателя могут быть выполнены с углублениями для таких выступов.
После того, как половины 52 держателя прижаты друг к другу таким образом, чтобы второй каркас 30 вошел в канал 54 винтового стяжного держателя 51, винтовой стяжной держатель 51 может быть помещен между поворотными удлинительными стенками 23 основного каркаса 20, и через отверстия 24 в поворотных удлинительных стенках 23 и канал 53 для заклепки в винтовом стяжном держателе 51 может быть пропущена и закреплена с противоположной стороны заклепка 50 (показанная на фиг. 8). Специалисты в данной области техники согласятся с тем, что в такую структуру могут быть внесены различные модификации в пределах объема изобретения, включая без ограничения использование выступов на поворотных удлинительных стенках 23, которые могут входить в канал 53 для заклепки в держателе, или использование держателя 51 с выступами, которые могут входить в отверстия 24 в поворотных удлинительных стенках 23. На фиг. 9-12 показаны различные виды держателя 51. В частности, на фиг. 12 показан поперечный разрез винтового стяжного держателя 51 через плоскость канала 54. Как показано на фиг. 12, выступы внутри половин 52 держателя (и, таким образом, соответствующие углубления 32 во втором каркасе 30) могут иметь различные размеры, и необязательно симметричны выступам 55 в противоположной половине 52 держателя. В некоторых вариантах осуществления, таких как проиллюстрирован на фиг. 12, половины 52 держателя могут иметь выступы 55 двух различных размеров для обеспечения надлежащего совмещения второго каркаса 30 с винтовым стяжным держателем 51 во время сборки. В одном из альтернативных вариантов осуществления винтовой стяжной держатель 51 имеет цельную конструкцию. Такая конструкция может быть изготовлена путем литья со вставкой, когда цельный винтовой стяжной держатель формуют вокруг второго каркаса. За счет этого обеспечивается более плотный захват второго каркаса винтовым стяжным держателем.
На фиг. 13-16 показаны различные виды половины 52 держателя. Как лучше всего видно на фиг. 13 и фиг. 15, нижняя стенка 57 канала может быть выполнена наклонной или изогнутой, чтобы второй каркас 30 мог поворачиваться внутри винтового стяжного держателя 51 или, чтобы обеспечить крепление винтового стяжного держателя ко второму каркасу 30 путем поворота более широкой входной части на краях канала в половине 52 держателя с возможностью крепления путем скользящей посадки в центральной части половины 52 держателя. В качестве альтернативы, форма как верхней стенки 56 канала, так и нижней стенки 57 канала может быть выбрана таким образом, чтобы соответствовать контуру центрального поворотного соединительного участка 31 второго каркаса 30 или облегчать введение второго каркаса 30 в половины 52 держателя. Это новое поворотное шарнирное соединение основного и второго каркасов может применяться при ограниченной высоте поворотных удлинительных стенок 23 основного каркаса 20, за счет чего обеспечивается относительно плоский профиль описанной щетки стеклоочистителя, и тем самым ослабляется эффект воздействия ветра на щетку стеклоочистителя при высоких скоростях, и уменьшается или устраняется потребность в спойлере на щетке стеклоочистителя. На фиг. 55-61 проиллюстрирован один из вариантов осуществления изобретения с использованием альтернативной новой поворотной структурой для поворотного соединения основного и второго каркасов 20, 30 друг с другом на центральном поворотном соединительном участке. На фиг. 55-57 показана втулка 151, расположенная между основным каркасом 20 и вторым каркасом 30 и зафиксированная заклепкой 50, согласно одному из вариантов осуществления изобретения, а на фиг. 57-60 показано только втулка 151. Втулка 151 имеет верхнюю стенку 156 с парой боковых стенок 152, каждая из которых отходит от конца верхней стенки 156. В каждой из боковых стенок 152 может дополнительно иметься отверстие 153, в которое может вставляться заклепка 50. Боковые стенки 152 являются предпочтительно параллельными, а отверстия 153 предпочтительно совмещены, чтобы обеспечить введение заклепки 50. Втулка 151 предпочтительно изготовлена из литой пластмассы, но может быть изготовлена из пластмассы других типов, стали, других металлов, синтетических материалов или любого применимого известного из техники материала. В верхней стенке 156 может дополнительно иметься отверстие 154 для обеспечения процесса формования при изготовлении втулки 151. Хотя верхняя стенка 156 и боковые стенки 152 показаны как единая цельная конструкция, предпочтительно изготовленная путем формования, специалисты в данной области техники учтут, что боковые стенки 152 могут быть изготовлены отдельно и прикреплены к верхней стенке 156 любым известным или созданным в будущем применимым способом.
Также предусмотрен один из вариантов осуществления второго каркаса 30 с крыльями или опорами 38, отходящими вниз от обеих сторон второго каркаса 30 между углубления 32. В каждом крыле 38 имеется отверстие 39. Как показано, втулка 151 может находиться над вторым каркасом 30, при этом основной каркас 20 находится над втулкой 151, и все они могут быть соединены друг с другом заклепкой 50, проходящей через совмещенные друг с другом отверстия 24, 153, 39. За счет размещения втулки 151 между каркасами 20, 30 может обеспечиваться шарнирное соединение с возможностью улучшенной сгибаемости и разделения каркасов 20, 30 во избежание их износа при трении друг о друга. За счет наличия втулки 151 в одном из вариантов осуществления поворотная структура уменьшается или предотвращается износ при трении каркасов 20, 30, и тем самым уменьшается потребность в уходе, поскольку втулка 151 является легкозаменяемой.
Таким образом, втулка 151 может иметь дополняющую форму для ее размещения между основным каркасом 20 и вторым каркасом 30. В частности, боковые стенки 152 могут проходить параллельно или преимущественно параллельно крыльям 25, 38, а стенка 156 может проходить параллельно или преимущественно параллельно стенкам 21, 31. В дополняющей форме также могут иметься совмещенные друг с другом по оси сочленения отверстия 153, 24, 39 для заклепки 50 или других известных или созданных в будущем соединителей. В некоторых вариантах осуществления одно или оба отверстия 153 во втулке 151 образуют выступающий канал 154 на внутренней стороне втулки 151, который может входить в отверстие 39 и тем самым дополнительно крепить втулку 151 ко второму каркасу 30 и предотвращать износ при трении заклепки 50 и второго каркаса 30. Хотя дополняющая форма может быть описана как преимущественно U-образная форма, если смотреть сбоку, специалистам в данной области техники должно быть ясно, что предусмотрены другие дополняющие формы, входящие в объем изобретения. Например, крылья 25, 38 и боковые стенки 152 могут отходить под непрямым углом от соответствующих стенок 21, 156, 31, а совмещенные отверстия 24, 153, 39 могут не лежать на одной оси, а сочленяться друг с другом нелинейным соединителем, а не заклепкой 50. За счет такой альтернативной дополняющей формы может выгодно улучшаться поворачиваемость. Концы второго каркаса 30 могут быть снабжены держателями очищающей полоски, такими как кулачки 43 на третьих каркасах 40, 41, или соединительным удлинителем 36 со структурой для соединения с третьим каркасом 40, 41. Как показано на фиг. 6-7 и 17-21, в некоторых вариантах осуществления соединение между вторым каркасом 30 и третьим каркасом(-ами) 41, 42 сформировано за счет поворотной стойки, проходящей через 44 отверстие 42 в части центрального шарнирного соединения третьего каркаса и отверстие 37 в соединительных удлинителях 36 на втором каркасе 30. Как показано на фиг. 21, поворотная стойка 44 имеет третий нижний участок 45, рассчитанный на то, чтобы входить в отверстие в третьем каркасе 40, 41, и нижний участок 47, более широкий, чем отверстие 42 в третьем каркасе 40, 41. Таким образом, после сборки щетки стеклоочистителя третий каркас 40, 41 опирается на нижний участок 47 поворотной стойки 44. Соответственно, нижний участок 47 может быть изогнут (как показано на фиг. 21) или наклонен с целью облегчения поворота третьего каркаса 40, 41. Поворотная стойка 44 также имеет верхний участок 48 и горловину 46, диаметр которой приблизительно равен ширине верхнего участка 48 и является меньшим, чем длина верхнего участка. Как верхний участок, так и горловина рассчитаны на то, чтобы входить в отверстие 37 во втором каркасе, при этом высота горловины приблизительно равна толщине соединительного удлинителя 36 второго каркаса 30. При сборке вставляют верхний участок 48 поворотной стойки 44 и горловину 46 в отверстие 37 в соединительном удлинителе 36 второго каркаса 30, а затем поворачивают таким образом, чтобы верхний участок 48 был перпендикулярен длинной стороне отверстия 37 в соединительном удлинителе 36. Соответственно, для поворотной стойки 44 предпочтительным является материал с большим коэффициентом трения, такой как натуральный или синтетический каучук, но также может использоваться пластмасса и/или другие применимые материалы. Специалисты в данной области техники согласятся с тем, что в объем изобретения входит применение альтернативных форм соединения третьих каркасов со вторыми каркасами, и что любые из форм описанной поворотной структуры/сочленения между основным и вторым каркасами могут быть реализованы между вторым и третьим каркасами и наоборот.
Третьи каркасы 40, 41 могут представлять собой симметричные третьи каркасы 40 или асимметричные третьи каркасы 41. Как показано на фиг. 2-3, в некоторых вариантах осуществления может быть выгодным использовать симметричные третьи каркасы 40 на соединительных удлинителях 36 ближе к середине щетки стеклоочистителя и асимметричные третьи каркасы 41 на соединительных удлинителях 36 ближе к краям щетки стеклоочистителя. В таких вариантах осуществления может быть выгодным, чтобы более длинная опора асимметричных третьих каркасов 41 выходила наружу из щетки стеклоочистителя для обеспечения лучшего прилегания к поверхности изогнутого ветрового стекла автомобиля.
Как симметричные, так и асимметричные третьи каркасы снабжены кулачками 43, на которые опирается очищающая полоска 15. В описанной щетке стеклоочистителя может использоваться любая из известных из техники традиционных очищающих полосок, которые обычно имеют основание с канавками, в которые вставлены металлические звенья, обеспечивающие боковую опору для очищающей полоски 15. В качестве альтернативы, в описанной щетке стеклоочистителя может использоваться держатель очищающей полоски, описанный в патентной заявке US 13/558624, которая во всей полноте в порядке ссылки включена в настоящую заявку и прилагается к ней. Как показано на фиг. 19 и 20, третья полоска может иметь структуру, на которую опирается крышка 60, 70 и/или которая фиксирует крышку 60, 70. Опорная структура, показанная на фиг. 19 и 20, представляет собой Т-образную структуру 49 со скошенными углами, которую может захватывать торец крышки и опираться нее. Такая опорная структура может быть установлена на каждом ассиметричном третьем каркасе 41, как показано, или симметричном третьем каркасе 40. На третьих каркасах 40, 41 могут использоваться опорные структуры любых других типов для крышек 60, 70, описанных выше применительно к основному каркасу, или иначе известные из техники, включая заклепки, выступы, углубления, содержащие их крылья стенок и т.д. Второй каркас 30 также необязательно может содержать аналогичные опорные структуры.
Новая "мягкая" крышка 60, используемая в настоящем изобретении, может применяться в щетке стеклоочистителя любого известного типа, включая описанные выше стержневые щетки стеклоочистителя.
Крышки выпускаемых промышленностью щеток стеклоочистителей (со спойлерами или без спойлеров) обычно имеют твердый пластмассовый колпачок (смотри патенты US 7293321 и 7523520), нависающий над соединительным устройством (смотри патент US 6944905). В частности, в стержневых щетках между верхней поверхностью крышки и нижней поверхностью твердого пластмассового колпачка над крышкой должен оставаться зазор. При отсутствии такого зазора колпачок давит на крышку во время работы щетки стеклоочистителя, в результате чего материал крышки сжимается и прилагает усилие к стержню или другой опорной структурой, что может отрицательно сказываться на качестве очистки, обеспечиваемом щеткой стеклоочистителя. Аналогичным образом, соединительное устройство, образующее контактное уплотнение с крышкой, может применяться только при условии, что щетка стеклоочистителя рассчитана на конкретное ветровое стекло с конкретной кривизной. Так, в случае щеток стеклоочистителя, устанавливаемых на автомобиль после его продажи, когда изготовителю не известно, на каком ветровом стекле будет установлено его изделие, требуемые конкретные расчеты неприменимы к множеству ветровых стекол, и, соответственно, такая же проблема сжатия материала крышки и отрицательных воздействий на стержень/опорную структуру может возникать на одних ветровых стеклах и отсутствовать на других ветровых стеклах. Соответственно, большинство изготовителей щеток стеклоочистителей (в частности, устанавливаемых на автомобиль после его продажи) предлагают щетки стеклоочистителя с зазором между крышкой и колпачком или другими структурами, которые ее закрывают. Эти недостатки преодолены в новой "мягкой" крышке 60 согласно настоящему изобретению с обратным расположением деталей. За счет этого относительно более мягкий материал на боковых участках 64 крышки при необходимости растягивается по мере перемещения стеклоочистителя по ветровому стеклу, и тем самым уменьшаются или исключаются отрицательные воздействия на стержень, звенья и/или опорную структуру щетки стеклоочистителя. В то же время, относительно более твердый материал центрального участка 61 способствует обеспечению соединения с боковыми участками 64 крышки. Специалисты в данной области техники согласятся с тем, что центральный участок 61 крышки необязательно должен быть изготовлен из более твердого материала, чем боковые участки 64 крышки. В действительности, они могут быть изготовлены из одинакового материала. Применимые материалы для центрального участка 61 крышки и боковых участков 64 крышки включают натуральный и синтетический каучук, пластмассу и другие известные из техники материалы. Тем не менее, обнаружено, что в некоторых вариантах осуществления выгодно применять на центральном участке 61 крышки пластмассу с числом твердости по Шору более 90 и пластмассу, натуральный или синтетический каучук с числом твердости по Шору от 60 до 90 на боковых участках 64 крышки. Наилучшие результаты были получены при использовании на боковых участках 64 крышки материала с числом твердости по Шору А от 80 до 88, поскольку он является достаточно гибким, чтобы не воздействовать на стержень/опорную структуру, но достаточно твердым, чтобы обеспечивать эффективный захват центрального участка 61 крышки, а также основного каркаса 20, второго каркаса 30, третьего каркаса 40, 41 и/или стержня (в случае стержневых и/или гибридных) щеток стеклоочистителя. Соответственно, центральный ("твердый") участок 61 крышки снабжен боковыми соединительными структурами 62 и верхними углублениями/отверстиями 63, в которые входят соответствующие боковые приемные структуры 65 и верхние выступы 66 боковых участков 64 крышки. Центральный участок 61 крышки предпочтительно, но необязательно изготовлен из более твердого материала, чем боковые участки 64 крышки.
На фиг. 22-24 показана новая "мягкая" крышка с соединенными центральным участком 61 и боковыми участками 64 крышки. На фиг. 24, на которой показан вид в поперечном разрезе, проиллюстрирован механизм соединений между участками крышки 60, и показаны верхние выступы 66 на боковых участках 64 крышки, входящие в верхние углубления/отверстии 63 в центральном участке 61 крышки.
Как показано на фиг. 25-26, поскольку верхние отверстия 63 в центральном участке 61 крышки могут быть расположены на утопленном уступе, после прикрепления боковых участков 64 крышки объединенная структура имеет гладкую непрерывную поверхность (смотри фиг. 22-24). Боковые соединительные структуры 62 на центральном участке 61 крышки могут выступать наружу из основной части центрального участка 61 и могут необязательно иметь нижние выступы (показанные на фиг. 24-26), которые входят в соответствующие углубления или отверстия в приемных структурах 65 боковых участков 64 крышки. Эти боковые соединительные структуры 62 могут быть дополнительно снабжены боковыми углублениями для обеспечения плавного перехода наружных поверхностей центрального участка, а также боковых участков 64 крышки по бокам. Кроме того, утопленный уступ, в котором имеется верхнее отверстие 63, и соединительные структуры 62 на углубленной стороне могут быть сочленены таким образом, чтобы край бокового участка крышки, который закрывает эти структуры, образовывал уплотнение вдоль границы этих структур для предотвращения попадания в них воды или грязи. В центральном участке крышки может иметься отверстие, через которое проходит соединительное устройство, и внутренние захваты 68, которые могут служить для захвата основного каркаса 20, соединительного устройства 10 и/или стержня (в случае стержневой или гибридной щетки стеклоочистителя). На фиг. 27 и 28 показаны соответствующие структуры на боковых участках 64 крышки, которые соединяют их с центральным участком 61 крышки. В боковые приемные структуры 65 на боковых участках 64 крышки входят боковые соединительные структуры 62 центрального участка 61 крышки. Как показано на фиг. 28, в этих боковых приемных структурах 65 может иметься углубление или отверстие для необязательного нижнего выступа боковых соединительных структур 62. Как показано на фиг. 24 и 29, для дополнительного облегчения соединения и обеспечения лучшего соединения боковые приемные структуры 65 могут выступать наружу из бокового участка 64 крышки. За счет этого увеличивается площадь поверхности боковых соединений и обеспечивается направляющая для введения соединительных структур 62 в боковые приемные структуры 65. Может быть предусмотрен верхний выступ 66, край которого может быть приподнят или может иметь меньшую толщину, чем основные стенки бокового участка крышки, для облегчения плавного перехода на наружной поверхности сочлененного центрального участка 61 и боковых участков 64 крышки. Этот край также может облегчать формирование уплотнения для предотвращения попадания воды и грязи во внутреннюю структуру щетки стеклоочистителя. Соответственно, верхний выступ 66 и боковые приемные структуры 65 вместе с верхним отверстием 63 и боковыми соединительными структурами образуют трехсторонний блокирующий механизм, который обеспечивает лучшую защиту от неблагоприятных погодных условий и не мешает нижележащей опорной структуре независимо от того представляет ли она собой кронштейны или стержни. На фиг. 28 также показаны внутренние захватные структуры нескольких различных типов. Назад от боковых приемных структур 65 отходит фасонный захват 68а, который охватывает и повторяет контур нижнего основного каркаса 20, при этом он имеет уклоны, обращенные вниз в сторону конца захватной структуры и повторяющие контур поворотных удлинительных стенок 23. Ребристый захват 68b служит как конструктивным опорным ребром, так и свободным захватом на втором каркасе 30 и имеет прорезанное в нем углубление для размещения валика 35 на втором каркасе 30. Этот свободный захват позволяет второму каркасу перемещаться вверх и вниз во время работы щетки стеклоочистителя в заданном интервале без помех для перемещения второго каркаса 30. Свободный внутренний захват также может применяться на "четвертном" участке стержневых/гибридных щеток на полпути между центром и концом стержня, чтобы часть стержня имела пространство для изгибания без помех для его характеристик. Также могут применяться прерывистые или непрерывные кулачковые захваты (не показанные), в особенности, на стержневых и/или гибридных щетках, у которых крышка должна быть прикреплена к стержню. Один из возможных внутренних концевых захватов 69 также показан на фиг. 28. Этот захват имеет прорезной карман в оконечной части крышки, в который входит Т-образная структура со скошенными углами на третьем каркас 41 описанной щетки стеклоочистителя. Могут использоваться концевые захваты других типов, включая упоры, шипы в форме ласточкина хвоста, выступы, и все такие концевые захваты описаны в патентных заявках US 13/453601, 13/572100 и 13/587389, которые во всей полноте в порядке ссылки включены в настоящую заявку.
На фиг. 30-52 показана новая крышка второго типа, а именно, "твердая" крышка 70. Как показано на фиг. 30, крышка 70 может состоять из множества сегментов. В центральном сегменте 71 имеется отверстие 74, через которое может проходить соединительное устройство 10. К каждой стороне центрального сегмента 71 крышки могут быть прикреплены вторые сегменты 72 крышки. К наружным концам вторых сегментов 72 крышки могут быть прикреплены необязательные третьи сегменты 73 крышки. На крышках этого типа также могут применяться дополнительные сегменты. Самый дальний от центра конец самого дальнего от центра сегмента имеет оконечную часть 75. Сегменты "твердой" крышки предпочтительно изготовлены из пластмассы и в действительности необязательно должны быть "твердыми". Может быть выгодным использовать пластмассу с числом твердости по Шору более 90. Тем не менее, для изготовления крышки 70 может использоваться любой известный их техники применимый материал, включая материалы с числом твердости по Шору 90 или менее. На фиг. 31-37 проиллюстрированы различные виды центрального сегмента 71 крышки 70. Оконечные части центрального сегмента 71 имеют приемные стенки 711, которые служат для соединения со вторыми сегментами 72 крышки с использованием поворотного соединения. Приемные стенки 711 могут иметь приемный канал 712 и установочное углубление 713, в которое входит выступ 722 вторых сегментов 72 крышки. Вместо установочного углубления 713 также может использоваться установочное отверстие. В некоторых вариантах осуществления может быть выгодным, чтобы приемные стенки были уже основных стенок центрального сегмента 71, или чтобы приемные стенки 711 сужались и отклонялись настолько, чтобы обеспечивать введение выступов 722 второго сегмента 72. Специалисты в данной области техники согласятся с тем, что выступ может быть выполнен на центральном сегменте 71, а установочное углубление может быть выполнено на втором сегменте 72. Аналогичным образом, также могут использоваться другие известные из техники поворотные соединения, включая заклепки, или известные из техники дополнительные структуры, которые позволяют формировать поворотное соединение центрального сегмента и второго сегмента.
Центральный сегмент 71 также может иметь край 714, который может закрывать стороны соединительного устройства, и захваты 715 и/или другие структуры, которые могут облегчать крепление центрального сегмента 71 к основному каркасу 20. Вдоль внутренней поверхности центрального сегмента 71 крышки могут быть расположены дополнительные внутренние захваты 717, 718, которые также могут облегчать крепление центрального сегмента крышки к основному каркасу 20. Как показано на фиг. 33 и 34, внутренние захваты 717, 718 могут быть рассчитаны на конкретную конструкцию основного каркаса 20. Например, внутренние захваты 717 рассчитаны на фиксацию более короткого среднего участка боковых стенок 22 основного каркаса 20, а наружные внутренние захваты 718 рассчитаны на фиксацию имеющих больший размер поворотных удлинительных стенок 23 основного каркаса 20.
На фиг. 72 дополнительно проиллюстрирован один из вариантов осуществления, в котором оконечные части центрального сегмента 71 содержат торцевую стенку 719, за счет чего крышка утолщается по меньшей мере вблизи оконечных частей. Крышка может выступать вниз в сторону второго каркаса 35 дальше, чем соседняя или смежная стенка второй крышки 72. За счет торцевой стенки 719 центральный сегмент 71 крышки предотвращает попадание атмосферных осадков, таких как дождь или снег, между центральным сегментом 71 крышки и вторым сегментом 72 при их повороте относительно друг друга во избежание повреждения или обледенения элементов крышки, таких как второй каркас 35 или поворотная структура.
Как показано на фиг 30, 31, 33 и 34, наружные стенки крышки 70 могут быть снабжены рифлением 716. Рифление может действовать как аэродинамическая поверхность, способствующая увеличению направленного вниз усилия, которое воздействует на щетку стеклоочистителя на более высоких скоростях. В качестве альтернативы, крышка может содержать спойлер с рифлением или без рифления. Такие спойлеры могут быть иметь форму симметричного равнобедренного треугольника (с рифлением или без рифления), асимметричного прямоугольного треугольника (с рифлением или без рифления) или любую другую применимую форму. Аналогичным образом, в вариантах осуществления крышки 70 без спойлера она также может являться симметричной, как показано на фиг. 30-51, или асимметричной.
На фиг. 38-43 показаны различные виды вторых сегментов 72 крышки 70. Внутренняя сторона второго сегмента содержит соединительную стенку 721 с выступами 722, которые проходят через приемный канал 712 и входят в установочное углубление 713 в приемной стенке 711 центрального сегмента 71. Соединительная стенка 721 может сужаться или сходить на конус и изгибаться, чтобы обеспечивать введение выступа 722 в установочное углубление 713. Как лучше всего показано на фиг. 39 и 41, поскольку соединительная стенка 721 предпочтительно имеет боковые углубления, ее может закрывать приемная стенка 711 центрального сегмента 71. Наружный край 723 внутренней стороны второго сегмента 72 и край приемной стенки 711 могут иметь дополняющие формы, за счет чего второй сегмент 72 и центральный сегмент 71 могут образовывать шарнирное соединение, которое способно перемещаться во время работы стеклоочистителя по мере изменения кривизны ветрового стекла под очищающей полоской 15. Наружный край 723 внутренней стороны второго сегмента 72 также может иметь покрывающий участок 724, который закрывает участок наружного края центрального сегмента 71 и может облегчать предотвращение попадания воды, льда или грязи во внутреннюю структуру щетки стеклоочистителя. Специалисты в данной области техники согласятся с тем, что покрывающий участок может быть выполнен на приемных стенках центрального сегмента и может закрывать соответствующие участки внутренней стороны второго сегмента. Специалисты в данной области техники также согласятся с тем, что для сочленения участков края сегмента, который закрыт покрывающим участком 724, может использоваться покрывающая стенка (не показанная) для улучшения защиты от грязи, воды и льда в месте сочленения центрального сегмента и второго сегмента.
Второй сегмент крышки может иметь оконечную часть 75 или может иметь вторую приемную стенку 725 со вторым приемным каналом 726 и вторым установочным углублением 727 для соединения второго сегмента 72 крышки с третьим сегментом 73 крышки. Специалисты в данной области техники согласятся с тем, что крышка 70 необязательно должна являться симметричной или иметь одинаковое число сегментов с каждой стороны центрального сегмента 71 крышки. Как описано выше, специалисты в данной области техники также согласятся с тем, что расположение выступов и углублений, соединяющих сегменты крышки, может быть изменено на противоположное, и для обеспечения поворотного соединения между сегментами крышки могут использоваться другие поворотные структуры, такие как заклепки. Как показано на фиг. 42 и 43, второй сегмент 72 крышки также может иметь внутренние захваты 728, 729, который могут захватывать участок каркаса, который закрыт вторым сегментом 72 крышки. Показанные внутренние захваты 728, 729 служат для фиксации второго каркаса 30 щетки стеклоочистителя. Размер внутренних захватов может быть рассчитан на плотное прилегание к соответствующей части каркаса или может превышать размер каркаса, чтобы каркас имел заданную свободу перемещения внутри захвата во время работы щетки стеклоочистителя по мере изменения кривизны ветрового стекла под стеклоочистителем.
На фиг. 33-50 проиллюстрирован один из вариантов осуществления третьего сегмента крышки. Показанный третий сегмент 73 крышки имеет вторую соединительную стенку 731 со вторым выступом 732, который входит во второе установочное углубление 727 на второй приемной стенке 725 второго сегмента 72 крышки. Третий сегмент 73 крышки может иметь наружный край 733, форма которого дополняет форму приемной стенки 725 второго сегмента 72 крышки, за счет чего сочленение второго сегмента 72 крышки и третьего сегмента 73 крышки может поворачиваться и перемещаться во время работы щетки стеклоочистителя. Третий сегмент 73 крышки может иметь второй покрывающий участок 734, который закрывает соответствующий участок приемной стенки 725 второго сегмента 72 крышки и облегчает предотвращение попадания воды, льда или грязи во внутреннюю структуру щетки стеклоочистителя. Край второй приемной стенки 725 может быть снабжен стенкой, закрывающей область ниже второго покрывающего участка 734 и обеспечивающей дополнительную защиту от неблагоприятных погодных условий.
Как показано на фиг. 46 и 47, на второй соединительной стенке напротив вторых выступов 732 могут быть дополнительно предусмотрены упрочняющие выступы для повышения прочности второй соединительной стенки 731 и соединения между вторым сегментом 72 крышки и третьим сегментом 73 крышки. Вторая соединительная стенка 731 может являться узкой или сходить на конус и отклоняться настолько, чтобы второй выступ мог входить во второе установочное углубление 727. И в этом случае вместо второго установочного углубления 726 может использоваться отверстие, а для обеспечения шарнирного соединения между третьими сегментами 73 крышки и вторыми сегментами 72 крышки также могут использоваться другие известные из техники поворотные соединения, такие как заклепки.
Приемный канал 712 и второй приемный канал 726 могут быть снабжены наклонной или скошенной структурой для облегчении введения в них соответствующего выступа 722 и второго выступа 732.
Третьи сегменты 73 крышки могут быть снабжены внутренними захватами для крепления сегментов к соответствующему участку крышки, как описано выше применительно к внутренним захватам центрального сегмента 71 и вторым сегментам 72 крышки. Третий сегмент крышки также может быть снабжен ребрами между боковыми стенками для придания им дополнительной конструкционной прочности и устойчивости. В действительности, ребрами могут быть снабжены любые описанные выше сегменты 71, 72, 73 или участки 61, 62 крышки, и ребра также могут облегчать формирование внутренних захватов всех таких структур. Специалисты в данной области техники также согласятся с тем, что внутренние захваты могут иметь множество форм, описанных выше или иначе известных из техники, включая L-образную форму, С-образную форму и т.д.
Третий сегмент 73 крышки может быть необязательно соединен с дополнительными сегментами крышки (не показанными) может иметь оконечную часть 75 на наружном конце. Оконечная часть 75 крышки 70 может необязательно иметь крепежную структуру, соединяющую оконечную часть с каркасом щетки стеклоочистителя. Одна из таких структур, которая показана на фиг. 51, имеет углубление 751 и стопор 752, рассчитанные на захват Т-образных концов наружных третьих каркасов 41 щетки стеклоочистителя. Как описано выше при рассмотрении "мягкой" крышки, из техники известно множество структур для формирования такого рода соединения, включая без ограничения структуры, описанные в патентах и патентных заявках, в порядке ссылки включенных в настоящую заявку, и могут использоваться, и считаются входящими в объем изобретения все такие структуры и известные из техники другие структуры. На фиг. 54 показана новая гибридная щетка стеклоочистителя. Один из конкретных вариантов осуществления этой гибридной щетки стеклоочистителя описан в предварительно патентной заявке под названием "Hinged Wiper Blade", поданной одновременно с настоящей заявкой. Новая гибридная щетка стеклоочистителя в целом имеет основной каркас, который, как описано выше, может являться в целом плоским, изогнутым, треугольным или иметь любую другую применимую форму по желанию. Основной каркас 120 предпочтительно имеет соединительное устройство 110, прикрепленное к его верхней поверхности или выполненное за одно целое с ним любыми способами, известными из техники или описанными выше. Каждый из основного каркаса соединен с парой стержней 130, предпочтительно изготовленных из пружинящей стали, хотя могут использоваться и другие применимые материалы. Как описано выше применительно к соединительному устройству 1, показанному на фиг. 1, в соединительном устройстве 110 может применяться соединитель, адаптер или специализированная конструкция любого типа, рассчитанная на конкретный известный из техники стеклоочиститель.
Соединение между стержнями 130 и основным каркасом 120 предпочтительно образовано какого-либо рода шарнирным соединением. Для этого может применяться любой известный из техники способ. Например, стержни 130 могут быть снабжены структурами (аналогичными соединительному устройству 10, 110) с двумя парами кулачков, которые путем обжатия, сварки или тугой посадки установлены на стержнях 130, и двумя параллельными боковыми стенками, в которых могут иметься выступы, углубления или отверстия, заклепки или другие структуры, которые могут сопрягаться с углублениями или отверстиями, выступами, зажимами и/или отверстиями и другими дополняющими структурами на концах основного каркаса 120 для обеспечения поворотного соединения. Стержни 130 могут быть расположены симметрично по длине и/или кривизне шарнирного соединения или асимметрично (как показано на фиг. 54). К стержням 130 прикреплены третьи каркасы 140, к которым в свою очередь прикреплена очищающая полоска (и любые звенья и/или держатель очищающей полоски, как описано выше). Соединение между стержнями 130 и третьими каркасами 140 может быть выполнено любым известным из техники способом, включая использование поворотных стоек 44 и других известных из техники шарнирных соединений, как описано выше. Как и внутренние и наружные третьи каркасы 40, 41, описанные выше, гибридная щетка, показанная на фиг. 54, может иметь симметричные или асимметричные третьи каркасы 140. Кроме того, одно или несколько из следующего: соединительное устройство 110, основной каркас 120, стержни 130 и третьи каркасы 140, могут быть снабжены структурой для облегчения ее соединения с описанной выше крышкой 60, 70 или известной из техники крышкой или спойлером любого другого типа.
Подразумевается, что приведенное выше описание является иллюстрирующим, а не ограничивающим изобретение, и специалисты в данной области техники согласятся с тем, что входящими в объем описанного изобретения считаются различные общеизвестные варианты описанных структур.