АВТОМОБИЛЬНЫЙ СТЕКЛООЧИСТИТЕЛЬ
AUTOMOTIVE WIPER

Уровень техники
Настоящее изобретение относится к автомобильному стеклоочистителю с крепежным устройством, которое имеет несколько предусмотренных на стеклоочистителе точек крепления, каждая из которых предназначена для разъемного взаимодействия с соответствующей предусмотренной на автомобильном кузове точкой крепления, и в котором между точками крепления по меньшей мере одной пары предусмотрено безрезьбовое их взаимодействие.
Подобное крепежное устройство для крепления стеклоочистителя к автомобильному кузову известно из публикации DE 19833404 А1. При этом крепление стеклоочистителя к автомобильному кузову в одной заданной паре точек крепления обеспечивается с помощью вставного, соответственно стопорного соединения, для чего у стеклоочистителя предусмотрен выступающий из ее несущей конструкции крепежный элемент, вставляемый в соответствующее посадочное отверстие, предусмотренное у автомобильного кузова. Само такое посадочное отверстие может быть выполнено в специальном закрепленном на кузове держателе, например в резиновой втулке.
Обычно известные крепежные устройства, используемые для закрепления стеклоочистителей на автомобильных кузовах, имеют по меньшей мере три отстоящих друг от друга крепления, которые могут иметь различное конструктивное исполнение. На практике в настоящее время по меньшей мере в одном креплении чаще всего используют винт, перед привинчиванием которого в соответствующее предусмотренное в кузове резьбовое отверстие во избежание передачи механических колебаний с кузова на стеклоочиститель необходимо вставлять демпфирующий элемент для устранения жесткой связи между стеклоочистителем и кузовом. Однако крепление стеклоочистителя к автомобильному кузову с помощью винтов и демпфирующего элемента связано для автопроизводителей со слишком высокими расходами, которые обусловлены высокими затратами времени на выполнение подобного рода сборочных операций и необходимостью иметь соответствующий сборочный инструмент. С другой стороны, известные из DE 19833404 А1 безрезьбовые крепления состоят из множества отдельных деталей и поэтому не во всех аспектах удобны в обращении с ними при сборке, а кроме того, при использовании подобных креплений в качестве альтернативы винтам механическая надежность закрепления стеклоочистителя вызывает определенные сомнения, устранить которые возможно лишь за счет дополнительной фиксации вставного пальца от осевого перемещения в предусмотренном в резиновой втулке посадочном отверстии.
Из других областей техники, например по применению на велосипедах или в лыжных креплениях, известны безрезьбовые быстроразъемные крепления, в которых используется не принцип вставных, соответственно стопорных соединений, а принцип зажимного замка. Так, в частности, из публикации DE 2943919 А1 известен эксцентриковый зажимной замок, состоящий из стяжного стержня с утолщенной нижней частью и из соединенного с его верхней частью с возможностью поворота вокруг соответствующей оси эксцентрикового зажимного рычага, после поворота которого в затянутое положение между его нижней стороной и утолщенной нижней частью стяжного стержня оказываются прочно зажаты, соответственно стянуты друг с другом два расположенных один поверх другого пластинчатых элемента. При этом известно также выполнение нижней части стяжного стержня удлиненной поперечно его продольной оси формы, при которой его можно пропустить со стороны зажимного рычага через сквозные отверстия в соединяемых элементах и затем повернуть вокруг своей оси на 90° и благодаря которой зажимной замок можно использовать также для соединения между собой тех элементов, доступ к которым с их обратной стороны для пропускания стяжного стержня через предусмотренные в них сквозные отверстия невозможен. Известные зажимные замки обычно состоят из по меньшей мере двух металлических элементов, однако в публикации DE 2943919 А1 упоминается возможность изготовления стяжного стержня и зажимного рычага описанного в ней эксцентрикового зажимного замка из пластмассы по технологии литьевого прессования.
Из WO 03/051690 известен автомобильный стеклоочиститель с крепежным устройством, которое имеет несколько предусмотренных на стеклоочистителе точек крепления, каждая из которых предназначена для разъемного взаимодействия с соответствующей предусмотренной на автомобильном кузове точкой крепления, и в котором между точками крепления по меньшей мере одной пары предусмотрено безрезьбовое их взаимодействие, причем для обеспечения по меньшей мере одного безрезьбового крепления у стеклоочистителя и у автомобильного кузова предусмотрено по участку со сквозным отверстием и предусмотрен зажимной замок.
В основу настоящего изобретения была положена задача предложить стеклоочиститель указанного в начале описания типа с возможностью его простого и надежного крепления к автомобильному кузову при малых затратах на выполнение этой операции и при использовании неразборного и недорогого зажимного замка.
Указанная задача решается с помощью отличительных признаков п.1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления изобретения приведены в зависимых пунктах формулы изобретения.
В предлагаемом в изобретении стеклоочистителе зажимной замок состоит из пропускаемого через указанные сквозные отверстия стяжного стержня с расширенной нижней частью и из подвижно соединенного с его верхней частью с возможностью поворота относительно нее зажимного рычага, имеющего кулачковую или эксцентриковую часть, и изготовлен из пластмассы по технологии многокомпонентного литья под давлением с неразборно, но подвижно соединенными между собой стяжным болтом и поворачиваемым относительно него зажимным рычагом
Участки со сквозным отверстием, обеспечивающие по меньшей мере одно безрезьбовое крепление предлагаемого в изобретении стеклоочистителя к автомобильному кузову, предпочтительно являются прямыми (пластинчатыми), могут располагаться параллельно друг другу и могут иметь примерно совмещенные друг с другом сквозные отверстия, в которые можно вставить зажимной замок, состоящий из пропускаемого через указанные сквозные отверстия стяжного стержня с расширенной нижней частью и из подвижно соединенного с его верхней частью с возможностью поворота относительно нее зажимного рычага, имеющего кулачковую или эксцентриковую часть.
Предлагаемый в изобретении стеклоочиститель можно быстро и эргономично крепить к автомобильному кузову без использования какого-либо инструмента. Зажимной замок обеспечивает надежное закрепление стеклоочистителя на автомобильном кузове и прежде всего обладает устойчивостью к возникающим при нормальной эксплуатации автомобиля вибрациям и не разбалтывается под их воздействием. Все изменения, которые необходимо внести в конструкцию стеклоочистителя и автомобильного кузова для возможности безрезьбового крепления к нему стеклоочистителя с помощью зажимного замка, просты и недороги в реализации, прежде всего по сравнению с креплением стеклоочистителя к автомобильному кузову винтами. Помимо этого предлагаемое в изобретение крепление позволяет надежно фиксировать стеклоочиститель в точно заданном положении на автомобильном кузове и, кроме того, является разъемным и негромоздким. Решающим фактором, которым определяется простота конструкции крепления и его сборки, является применение недорогого неразборного пластмассового зажимного замка, изготовить который стало возможным благодаря появлению прогрессивных особых методов литья пластмасс под давлением.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения зажимной рычаг выполнен П-образной формы с кулачковыми или эксцентриковыми частями на концах каждой из его боковых сторон. Верхняя часть стяжного стержня выполнена в этом случае в виде ориентированной поперечно его продольной оси приблизительно цилиндрической оси, которая расположена между непосредственно отлитыми под давлением на ее концах с возможностью поворота относительно них кулачковыми или эксцентриковыми частями зажимного рычага. Однако в другом варианте зажимной замок может иметь и "обратное" исполнение, при котором П-образной формы может быть выполнена верхняя часть стяжного стержня, а кулачковая или эксцентриковая часть зажимного рычага может быть выполнена в виде несъемной отлитой под давлением оси, расположенной между концами боковых сторон П-образной верхней части стяжного стержня.
В следующем предпочтительном варианте сквозные отверстия предлагается выполнять с гантелевидным расширяющимся на концевых участках контуром, а нижнюю часть стяжного стержня предлагается выполнять согласованной с этим контуром в поперечном сечении формы. При такой форме сквозных отверстий и нижней части стяжного стержня крепить стеклоочиститель к автомобильному кузову можно только со стороны стеклоочистителя, при этом связанные с указанной особой формой контура сквозных отверстий преимущества состоят в том, что нижняя часть стяжного стержня несмотря на сравнительно небольшой расход идущего на ее изготовление материала имеет большую площадь поверхности, которой она после затяжки зажимного рычага прилегает к прямому участку стеклоочистителя, соответственно кузова.
В наиболее предпочтительном варианте в одно из сквозных отверстий вставлен проходящий по его контуру резиновый элемент, который по всему периметру соответствующего сквозного отверстия заходит за его край на примыкающую к нему краевую часть соответствующего прямого участка по меньшей мере с его обращенной к параллельному ему второму прямому участку стороны. В соответствии с этим вариантом резиновый элемент, применение которого чаще всего обусловлено необходимостью устранения жесткой связи между стеклоочистителем и кузовом во избежание передачи механических колебаний с кузова на стеклоочиститель, предлагается вставлять прежде всего в сквозное отверстие в плоском участке стеклоочистителя, чтобы при монтаже подготовленного таким путем стеклоочистителя избежать затрат, которые до настоящего времени были связаны с установкой подобного демпфирующего элемента в процессе крепления стеклоочистителя к кузову.
В следующем варианте осуществления изобретения кулачковая или эксцентриковая часть зажимного рычага упирается при его повороте в обращенную к нему сторону расположенного непосредственно рядом с ним прямого участка стеклоочистителя, а сам зажимной рычаг имеет поворотную часть с фиксирующими средствами, с которыми после поворота поворотной части зажимного рычага в приблизительно параллельное прямому участку стеклоочистителя положение взаимодействует расположенный на этом участке стеклоочистителя фиксирующий элемент. Подобная мера позволяет дополнительно повысить надежность фиксации зажимного замка в запертом или затянутом положении, уже обеспечиваемой путем поворота его кулачковой, соответственно эксцентриковой части.
Ниже изобретение более подробно рассмотрено на примере некоторых вариантов его осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано:
на фиг.1 - вид в аксонометрии известного из уровня техники стеклоочистителя с безрезьбовым крепежным устройством, используемым для крепления стеклоочистителя к автомобильному кузову,
на фиг.2 - схематичный вид сбоку и в разрезе одного предлагаемого в изобретении крепежного устройства перед сборкой,
на фиг.3 - вид в плане подготовленных согласно изобретению для крепления участков стеклоочистителя и кузова, но без зажимного замка,
на фиг.4 - аналогичный фиг.3 вид в плане, но со вставленным на место, повернутым и переведенным в зафиксированное положение зажимным замком,
на фиг.5 - аналогичный фиг.1 вид крепежного устройства в зафиксированном положении, показанном на фиг.4, и
на фиг.6 и 7 - схематичные виды сверху стяжного стержня, показанного отдельно, соответственно вставленным в зажимной рычаг.
На фиг.1 показан известный из уровня техники автомобильный стеклоочиститель с имеющим форму штанги несущим элементом 2, на обоих концах которого предусмотрено по втулке 3 (фасонной трубке). В каждой из этих втулок 3 установлено по оси 4, к каждой из которых крепится соответствующий (не показанный на чертеже) рычаг щетки стеклоочистителя и каждая из которых зафиксирована от осевого перемещения, но может совершать вращательное движение. На несущем элементе 2 примерно в его центральной части, на так называемом кронштейне 5, закреплен приводной двигатель 6, приводящий в движение систему соединительных тяг 7 привода стеклоочистителя. Концы соединительных тяг 7 шарнирно соединены с качающимися рычагами 8 соответственно 9, которые в свою очередь жестко соединены с соответствующим осями 4 рычагов щеток стеклоочистителя.
Известный стеклоочиститель 1 крепится к автомобильному кузову 14 крепежным устройством в расположенных ниже ветрового стекла (не показано) точках 10, 11, 12 и 13. В настоящее время для крепления стеклоочистителя по меньшей мере в одной из точек 10-13 используется винт, тогда как для крепления в остальных точках стеклоочиститель может быть снабжен вставными пальцами. В других вариантах стеклоочиститель 1 может также оснащаться двумя или более втулками 3 из расчета на каждую ось 4 рычага щетки или может иметь иные механические модификации.
На фиг.2 показаны прямой участок 15 стеклоочистителя 1 со сквозным отверстием 17 и параллельный ему прямой участок 16 автомобильного кузова 14 с отверстием 18, которое примерно совмещено со сквозным отверстием 17, В сквозное отверстие 17 вставлен в качестве демпфера резиновый элемент 19, который, как показано на чертеже, имеет заходящую по всей окружности сквозного отверстия за его края на участок 15 с его нижней стороны часть, которая между соседними прижимаемыми друг к другу при последующем креплении стеклоочистителя участками 15 и 16 имеет достаточную для гашения колебаний площадь.
Показанный на фиг.2 выполненный из пластмассы зажимной замок 20 состоит из стяжного стержня 21 и зажимного рычага 22. Зажимной рычаг 22 имеет кулачковую или эксцентриковую часть 23, функция которой более подробно рассмотрена ниже со ссылкой на фиг.5, а также поворотную часть 24. Стяжной стержень 21 имеет расширенную нижнюю часть 25, которая обычно имеет вытянутую или удлиненную поперечно его продольной оси В форму. Своей верхней частью, которая на фиг.2 не видна, стяжной стержень 21 подвижно соединен с зажимным рычагом 22, который благодаря этому можно повернуть в плоскости чертежа против часовой стрелки вокруг перпендикулярной плоскости чертежа оси А. Весь зажимной замок 20 в обозначенном стрелками направлении вставляют сверху в совмещенные друг с другом сквозные отверстия 17 и 18. Следует отметить, что в отличие от показанного на фиг.1 варианта участок 15 может также располагаться не над, а под участком 16. Однако для повышения удобства монтажа стеклоочистителя резиновый элемент 19 предпочтительно всегда располагать в сквозном отверстии 17 в предусмотренном у стеклоочистителя участке 15, который может быть сформован, например, на фасонной трубке (втулке 3 на фиг.1), т.е. при возможном расположении участков 15 и 16 в обратной вертикальной последовательности положение резинового элемента должно изменяться вместе с изменением положения участка 15.
На фиг.3 в виде сверху показано выполненное по одному из вариантов предлагаемое в изобретении крепежное устройство с особой формой сквозных отверстий 17 и 18 соответственно нижней части 25 стяжного стержня. В этом варианте сквозные отверстия 17 и 18 выполнены продолговатой, несколько зауженной в середине формы, которая позволяет пропускать через них согласованную с ними по форме нижнюю часть 25 стяжного стержня, которая, с одной стороны, имеет большую площадь поверхности прилегания к нижней стороне показанного на фиг.2 участка 16, а с другой стороны, не требует нежелательно высокого расхода материала на ее изготовление.
На фиг.4 крепежное устройство показано в состоянии после пропускания зажимного замка 20, а точнее после пропускания нижней части 25 стяжного стержня 21 и частично его средней части через сквозные отверстия 17 и 18, последующего поворота нижней части 25 стяжного стержня (вместе со всем зажимным замком 20), например, на 90° и завершающего поворота поворотной части 24 зажимного рычага из ее параллельного продольной оси В стяжного стержня положения примерно на 90°, т.е. поворота упирающейся в прямой участок 15 кулачковой или эксцентриковой части 23 зажимного рычага вокруг оси А.
На фиг.5 в виде сбоку и в разрезе еще раз показано крепежное устройство в том же зафиксированном положении, что и на фиг.4. При этом расширенная нижняя часть 25 стяжного стержня заходит за участок 16 и упирается в него с его "нижней" или "задней" стороны, тогда как зажимной рычаг зажимного замка 20 упирается в участок 15 с его "верхней" или "передней" стороны. Известная функция кулачковой или эксцентриковой части 23 зажимного рычага основана на том, что благодаря особой геометрической форме зажимного рычага 22 с соотношением длин a>b его поворот сопровождается подъемом его кулачковой части, т.е. смещением вверх в плоскости чертежа стяжного стержня 21, и тем самым затяжкой зажимного замка 20. В соответствии с этим при повороте зажимного рычага 22 в показанное на фиг.5 затянутое положение прямые участки 15 и 16 зажимаются, соответственно сдавливаются между нижней стороной зажимного рычага 22 и расширенной нижней частью 25 стяжного стержня.
Надежность фиксации зажимного замка 20 в запертом или затянутом положении можно, как показано на фиг.5, дополнительно повысить за счет использования выступающего с верхней стороны участка 15 фиксирующего выступа 27, входящего в соответствующую выемку в поворотной части 24 зажимного рычага.
На фиг.6 и 7 схематично в виде сверху в качестве примера показано подвижное соединение друг с другом обоих элементов зажимного замка 20, т.е. его стяжного стержня 21 и зажимного рычага 22. На фиг.6 показана, в частности, верхняя часть 26 стяжного стержня 21, которая может быть выполнена, например, примерно цилиндрической формы. На фиг.7 эта цилиндрическая верхняя часть 26 стяжного стержня показана в положении, в котором она установлена между концами боковых сторон, т.е. между кулачковыми или эксцентриковыми частями 23, П-образного зажимного рычага 22 и образует ось его поворота.
В настоящее время известны предназначенные для изготовления пластмассовых деталей литьевые формы, позволяющие отливать под давлением "вложенные" один в другой неразборно соединенные друг с другом элементы одной детали. При изготовлении неразборно соединенных друг с другом элементов одной детали известным методом многокомпонентного литья под давлением (называемого также двухступенчатым или многокомпонентным формованием) сначала нагнетанием первого материала в оформляющую полость литьевой формы изготавливают первую отливку. Эту первую отливку затем освобождением объемов в следующих оформляющих полостях дополняют, при необходимости перемещая первую отливку, следующими элементами изготавливаемой детали. Подобного рода методом, называемым иногда сборочным литьем под давлением, можно, в частности, изготавливать детали с подвижным неразборным соединением двух ее отдельных элементов. В используемых согласно изобретению для крепления стеклоочистителя зажимных замках со стяжным болтом 21 и расположенным на нем с возможностью поворота, т.е. отлитым под давлением поверх него, зажимным рычагом 22 необходимого полного отсутствия адгезии между обоими этими элементами можно добиться предпочтительно за счет использования для их изготовления различных пластмасс соответственно с различными коэффициентами усадки или же путем соответствующего согласования параметров и длительности циклов литья под давлением каждого из этих элементов во избежание тем самым их "склеивания" друг с другом. Преимущество подобного метода многокомпонентного литья под давлением применительно к настоящему изобретению состоит в возможности изготовления им неразборного зажимного замка с соединенными между собой с возможностью вращения друг относительно друга элементами с переносом тем самым необходимой в противном случае их сборки друг с другом в литьевую форму. Применение неразборного пластмассового зажимного замка 20 позволяет согласно изобретению конструктивно упростить и сделать более удобным крепление стеклоочистителя к автомобильному кузову.