УСТРОЙСТВО ЩЕТКИ СТЕКЛООЧИСТИТЕЛЯ
WINDSHIELD WIPER DEVICE

Уровень техники
Настоящее изобретение относится к устройству щетки стеклоочистителя согласно ограничительной части п.1 формулы изобретения.
Уже известно устройство щетки стеклоочистителя для применения на автомобиле, имеющее упругий несущий элемент и резиновую ленту. Несущий элемент и резиновая лента соединены между собой с геометрическим замыканием.
Краткое изложение сущности изобретения
В настоящем изобретении предлагается устройство щетки стеклоочистителя, имеющее упругий несущий элемент и резиновую ленту.
Согласно изобретению резиновая лента имеет по меньшей мере одну надставку, а несущий элемент имеет по меньшей мере одну соответствующую ей выемку для образования соединения с резиновой лентой с геометрическим замыканием и выполнен с возможностью изменения при сборке по меньшей мере одной из его протяженностей перпендикулярно его продольной средней линии. Под выражением "выполнен с возможностью" подразумевается прежде всего "специально сконструирован" и/или "специально рассчитан". Под "упругим несущим элементом" в данном контексте подразумевается прежде всего элемент, который имеет по меньшей мере одну протяженность, упруго изменяющуюся в его нормальном рабочем состоянии на по меньшей мере 10%, предпочтительно на по меньшей мере 20%, особенно предпочтительно на по меньшей мере 30%, прежде всего на по меньшей мере 50%, и который создает прежде всего зависящую от изменения его протяженности и противодействующую ее изменению силу. Под "протяженностью" элемента в данном контексте подразумевается прежде всего максимальное расстояние между двумя точками в прямоугольной проекции элемента на плоскость. Несущий элемент в предпочтительном варианте выполнен цельным. Под "цельным" подразумевается прежде всего выполнение несущего элемента неразъемным, например, путем сварки и/или склеивания и т.д., а наиболее предпочтительно подразумевается сформованный за одно целое несущий элемент, например его изготовление из литой заготовки и/или изготовление одно- или многокомпонентным литьем под давлением. В предпочтительном варианте несущий элемент по меньшей мере частично изготовлен из пружинной стали. В ненагруженном состоянии несущий элемент преимущественно имеет в основном форму изогнутого стержня, а особенно предпочтительно - плоского изогнутого стержня (пластины). В особенно предпочтительном варианте кривизна несущего элемента вдоль продольной протяженности в ненагруженном состоянии больше кривизны поверхности автомобиля, прежде всего поверхности автомобильного стекла, по которой перемещается удерживаемая несущим элементом резиновая лента щетки в по меньшей мере одном рабочем режиме.
Под "продольной средней (или осевой) линией" несущего элемента в данном контексте подразумевается прежде всего линия, проходящая по меньшей мере в основном по центру несущего элемента вдоль его продольной протяженности. Такая продольная средняя линия образуется прежде всего последовательно расположенными центрами тяжести по меньшей мере 60%, предпочтительно по меньшей мере 70%, особенно предпочтительно по меньшей мере 80%, прежде всего по меньшей мере 90%, всех поперечных сечений несущего элемента перпендикулярно его продольной протяженности. В предпочтительном варианте продольная средняя линия проходит в плоскости симметрии зеркально-симметричного несущего элемента. В предпочтительном варианте продольная средняя линия имеет в ненагруженном состоянии упругого несущего элемента отличную от нуля кривизну. Под "резиновой лентой (щетки стеклоочистителя)" подразумевается прежде всего деталь, имеющая язычок и крепежную часть для закрепления резиновой ленты на несущем элементе. Под "язычком (резиновой ленты)" в данном контексте подразумевается элемент устройства щетки стеклоочистителя, который при работе устройства щетки стеклоочистителя перемещается по поверхности автомобиля, прежде всего по поверхности автомобильного стекла, в предпочтительном варианте касается ее на протяжении всего своего движения и в особенно предпочтительном варианте максимально равномерно прижимается к ней. Резиновая лента в предпочтительном варианте выполнена цельной и предпочтительно изготовлена из натурального каучука, а особенно предпочтительно - из синтетического каучука.
Под "надставкой" (или "выступом") детали подразумевается прежде всего элемент, который расположен на такой детали и образует по меньшей мере одну ее наружную точку. В предпочтительном варианте надставка имеет стопорную головку. В особенно предпочтительном варианте надставка, прежде всего с ее стопорной головкой, выполнена на резиновой ленте за одно целое с ней. Под "стопорной головкой" подразумевается прежде всего конструктивный элемент, который способен прежде всего упруго деформироваться при монтаже и который в смонтированном состоянии имеет опорную поверхность для другого конструктивного элемента. Под "выемкой" здесь и ниже подразумевается прежде всего выемка в материале конструктивного элемента, которая проходит прежде всего от его первой поверхности до его противоположной - второй - поверхности. В предпочтительном варианте выемка выполнена в виде сквозного отверстия в несущем элементе, которое, если рассматривать прежде всего в по меньшей мере одной плоскости, со всех сторон окружено материалом несущего элемента. В предпочтительном варианте несущий элемент имеет множество подобных выемок, расположенных вдоль его продольной средней линии. Выражение "несущий элемент изменяет при сборке по меньшей мере одну из своих протяженностей перпендикулярно своей продольной средней линии" прежде всего означает, что при сборке максимальное расстояние между двумя точками в прямоугольной проекции несущего элемента на по меньшей мере одну перпендикулярную его продольной средней линии плоскость изменяется и прежде всего уменьшается на по меньшей мере 10%, предпочтительно на по меньшей мере 20%, особенно предпочтительно на по меньшей мере 30%. В предпочтительном варианте такое изменение расстояния носит необратимый характер.
Подобное конструктивное исполнение позволяет получить высоконадежное и недорогое в реализации соединение между резиновой лентой и несущим элементом.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения надставка выполнена вставляемой перед сборкой по меньшей мере практически без деформации в выемку в несущем элементе. Выражение "надставка выполнена вставляемой перед сборкой по меньшей мере практически без деформации в выемку" прежде всего означает, что надставка и прежде всего ее стопорная головка при введении в выемку претерпевают относительное изменение своей протяженности, составляющее максимум 15%, предпочтительно максимум 10%, особенно предпочтительно 5%. В предпочтительном варианте надставка и прежде всего ее стопорная головка выполнены вставляемыми безо всякой своей деформации в выемку, прежде всего постольку, поскольку надставка имеет в соответствующем сечении меньшие размеры, чем выемка. Благодаря этому удается обеспечить исключительно удобную и быструю сборку.
В одном из особенно предпочтительных вариантов осуществления изобретения, если смотреть вдоль продольной средней линии несущего элемента, непосредственно к выемке в нем примыкает по меньшей мере одна предусмотренная у него выпукло-изогнутая перемычка. Под "выпукло-изогнутой перемычкой" конструктивного элемента подразумевается прежде всего имеющееся у него возвышение его материала, толщина которого в зоне такого возвышения по меньшей мере практически соответствует толщине материала в зоне вне этого возвышения. Выражение "толщина материала в зоне его возвышения по меньшей мере практически соответствует толщине материала в зоне вне этого возвышения" прежде всего означает, что максимальная относительная разность между обеими значениями толщины материала не превышает 40%, прежде всего не превышает 30%, а предпочтительно не превышает 20%. В предпочтительном варианте выпукло-изогнутая перемычка выполнена U- или V-образно выгнутой в направлении, перпендикулярном продольной средней линии несущего элемента. Благодаря этому обеспечивается возможность исключительно быстрой, надежной и прежде всего автоматизированной сборки.
В еще одном предпочтительном варианте несущий элемент выполнен таким образом, что выпукло-изогнутая перемычка образуется при сборке в результате силового воздействия на несущий элемент. Под силовым воздействием при этом в предпочтительном варианте подразумевается силовое воздействие на боковые стороны несущего элемента. Благодаря этому обеспечивается возможность исключительно быстрой, надежной и прежде всего автоматизированной сборки.
Преимущество еще одного варианта, в котором, если смотреть вдоль продольной средней линии несущего элемента, протяженность выемки больше протяженности надставки, состоит в возможности эффективной компенсации изменения длины резиновой ленты, например, вследствие впитывания влаги. Благодаря этому удается избежать образования волнистости резиновой ленты.
В следующем варианте осуществления изобретения устройство щетки стеклоочистителя имеет по меньшей мере один расположенный на несущем элементе ветроотражательный элемент, перемещению которого вдоль продольной средней линии несущего элемента по меньшей мере в одном направлении препятствует по меньшей мере одна зацепка. Под "ветроотражательным элементом" в данном контексте подразумевается прежде всего элемент, который предназначен для отвода действующего на устройство щетки стеклоочистителя встречного потока воздуха и/или для его использования в целях прижатия язычка резиновой ленты к автомобильному стеклу. В предпочтительном варианте ветроотражательный элемент по меньшей мере частично выполнен из резины и/или из по меньшей мере частично упругой пластмассы. В предпочтительном варианте несущий элемент и ветроотражательный элемент соединены между собой соединением с геометрическим замыканием, которое действует прежде всего в каждой точке верхней стороны несущего элемента перпендикулярно ей. В предпочтительном варианте зацепка расположена на несущем элементе, а в особенно предпочтительном варианте выполнена за одно целое с ним. В предпочтительном варианте зацепка допускает перемещение ветроотражательного элемента вдоль продольной средней линии несущего элемента только в одном направлении. Благодаря этому удается обеспечить конструктивно простое и недорогое в реализации соединение между несущим и ветроотражательным элементами с геометрическим замыканием. Еще одно преимущество состоит в возможности упростить сборку.
Чертежи
Другие преимущества изобретения вытекают из последующего описания со ссылкой на прилагаемые к нему чертежи. На этих чертежах представлен один из вариантов 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 аксонометрии фрагмента устройства щетки стеклоочистителя с несущим элементом, резиновой лентой и двумя ветроотражательными элементами,
на фиг.2 - вид в аксонометрии и в разрезе устройства щетки стеклоочистителя,
на фиг.3 - вид в аксонометрии несущего элемента и резиновой ленты в разобранном состоянии,
на фиг.4 - вид в аксонометрии несущего элемента и резиновой ленты на стадии их сборки,
на фиг.5 - вид в аксонометрии несущего элемента и резиновой ленты в собранном состоянии и
на фиг.6 - вид в аксонометрии фрагмента устройства щетки стеклоочистителя в процессе монтажа одного из ветроотражательных элементов.
Описание варианта осуществления изобретения
На фиг.1 показан фрагмент предлагаемого в изобретении устройства щетки стеклоочистителя. Такое устройство щетки стеклоочистителя имеет упругий несущий элемент 10 (называемый также держателем), резиновую ленту 12, два ветроотражательных элемента 20, 21 и переходник 24. Подобное устройство щетки стеклоочистителя является ее частью. Переходник 24 предназначен для монтажа щетки стеклоочистителя на ее рычаге (на фиг.1 не показан), который является компонентом стеклоочистителя автомобиля.
На фиг.2 устройство щетки стеклоочистителя показано в аксонометрии и в разрезе. Несущий элемент 10 изготовлен из пружинной стали. Несущий элемент 10 имеет в основном форму плоского и изогнутого стержня, т.е. пластины. По центру несущего элемента 10 вдоль его продольной протяженности проходит изогнутая продольная средняя (или осевая) линия 17. Вдоль этой продольной средней линии 17 несущий элемент 10 имеет множество одинаковых продолговатых выемок 16 (см. фиг.3, где несущий элемент 10' показан в демонтированном состоянии; в последующем описании позиции с апострофом используются для обозначения несущего элемента 10, 10' в состоянии перед сборкой), одна из которых видна в разрезе на фиг.2. Резиновая лента 12 изготовлена из синтетического каучука. Резиновая лента 12 имеет язычок 26 и крепежную часть 28. Язычок 26 резиновой ленты предназначен для перемещения по стеклу автомобиля при работе стеклоочистителя. Крепежная часть 28 имеет множество одинаковых надставок 14 (см. фиг.3), одна из которых видна в разрезе на фиг.2. Надставка 14 имеет стопорную головку 30 практически параллелепипеидальной формы. Крепежная часть 28 имеет далее опорный элемент 32. В собранном состоянии надставка 14 проходит насквозь через выемку 16 в несущем элементе 10. В собранном состоянии максимальная площадь поперечного сечения стопорной головки 30, если смотреть параллельно несущему элементу 10, больше соответствующей площади поперечного сечения выемки 16. В этом случае несущий элемент 10 с геометрическим замыканием удерживается между обращенной к язычку 26 резиновой ленты поверхностью стопорной головки 30 и обращенной от него поверхностью опорного элемента 32.
На фиг.3 в аксонометрии показаны несущий элемент 10' и резиновая лента 12 в разобранном состоянии. Протяженность выемок 16', если смотреть вдоль продольной средней линии 17', больше протяженности надставок 14. Благодаря этому возможна эффективная компенсация изменения длины резиновой ленты 12, обусловленного, например, впитыванием влаги, что позволяет предотвратить образование волнистости резиновой ленты 12. К выемкам 16' непосредственно вдоль продольной средней линии 17' примыкают выпукло-изогнутые перемычки 18'. Такие выпукло-изогнутые перемычки 18' представляют собой заданные места изгиба, которые необратимо деформируют при сборке, о чем более подробно сказано ниже.
На фиг.4 в аксонометрии показаны несущий элемент 10 и резиновая лента 12 на стадии их сборки. При монтаже резиновой ленты 12 на несущем элементе 10 на одной стадии сборки стопорную головку 30 каждой надставки 14 резиновой ленты 12 вставляют в соответствующую выемку 16' в несущем элементе 10'. Надставка 14 при этом может вставляться в соответствующую ей выемку 16' без деформации и по меньшей мере практически без трения. На еще одной стадии сборки к противоположным, проходящим вдоль продольной средней линии 17' боковым сторонам 34', 36' несущего элемента 10' прикладывают сжимающие усилия 38, 40. Под действием таких сжимающих усилий происходит деформация выпукло-изогнутых перемычек 18', в результате чего изменяется, а именно уменьшается протяженность несущего элемента 10' перпендикулярно его продольной средней линии 17'. В конечном итоге получают показанную на фиг.5 конструкцию со смонтированной на несущем элементе 10 резиновой лентой 12. Для улучшения необратимой деформируемости выпукло-изогнутых перемычек 18' при сборке их не подвергают проводимой при необходимости перед сборкой термообработке несущего элемента 10'.
На фиг.6 показан аналогичный приведенному на фиг.1 вид фрагмента устройства щетки стеклоочистителя в процессе монтажа ветроотражательного элемента 20. Такой ветроотражательный элемент 20 при его монтаже надвигают на несущий элемент 10 перемещением вдоль него. Как показано на фиг.2, ветроотражательный элемент 20 имеет в сечении по меньшей мере в основном форму равнобедренного треугольника, на каждом из обращенных к несущему элементу 10 конце боковых сторон которого выполнены стопорные направляющие 42, 44. Такие стопорные направляющие 42, 44 в смонтированном состоянии заходят под обращенную к язычку 26 нижнюю сторону 46 несущего элемента 10, прилегая к ней и образуя с несущим элементом 10 соединение с геометрическим замыканием перпендикулярно его продольной средней линии 17 (см. фиг.2). При монтаже ветроотражательный элемент 20 можно перемещать вдоль продольной средней линии 17 по меньшей мере в направлении 48. Так, в частности, на несущем элементе 10 выполнены зацепки (крючки) 22, которые допускают перемещение ветроотражательного элемента 20 в направлении 48, но препятствуют его перемещению в направлении, обратном направлению 48. В смонтированном состоянии соединение с геометрическим замыканием вдоль продольной средней линии 17 в направлении, обратном направлению 48, обеспечивается зацепками 22, а в направлении 48 - упором ветроотражательного элемента 20 в переходник 24 щетки стеклоочистителя. Переходник 24 закреплен на несущем элементе 10 любым, представляющимся целесообразным способом. Переходник можно закреплять на несущем элементе прежде всего подвешиванием, и/или защелкивающимся соединением, и/или приклеиванием, и/или привинчиванием, и/или заклепочным соединением, и/или привариванием, и/или фальцевым соединением, и/или соединением лапками, и/или соединением взацеп, и/или соединением подчеканкой. Конкретный тип соединения переходника 24 с несущим элементом 10 на фиг.1 и 6 не представлен. Ветроотражательный элемент 21 закреплен на несущем элементе 10 способом, соответствующим креплению ветроотражательного элемента 20. Ветроотражательный элемент 21 при его монтаже надвигают на несущий элемент 10 в направлении, противоположном направлению 48.