ПРОФИЛИРОВАННАЯ ДЕТАЛЬ U-ОБРАЗНОГО ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ АВТОМОБИЛЬНОГО СТЕКЛА С ВОДОСБОРНИКОМ
U-SHAPE CROSS-SECTION DRIP MOULDING FOR CONNECTION OF VEHICLE GLASS WITH WATER TRAP

[0001] Данное изобретение относится к профилированной детали, отформованной методом экструзии, литьем и так далее, для соединения автомобильного стекла с водосборником по ограничительной части п.1 формулы изобретения.
[0002] В автомобилях под стеклом, например, ветровым, находится водосборник, который задерживает и отводит в сторону стекающую со стекла воду. Для закрепления и уплотнения водосборника у нижней кромки автомобильного стекла, например, применяют экструдированную профилированную деталь, которая прочно соединяется с краем автомобильного стекла и имеет канавку под водосборник, устанавливаемый съемным образом.
[0003] Чтобы в районе перехода от поверхности стекла к профилированной детали не возник уступ или ребро, в патентном документе DE 20008555 U1 описано уплотнение для автомобильных стекол, которое содержит профилированную деталь изогнутого поперечного сечения, приклеиваемую к нижнему краю автомобильного стекла. Эта профилированная деталь имеет упругую полку, которая вместе с клиновидным выступом образует открытую наружу фиксирующую выемку. В эту фиксирующую выемку можно ввести водосборник, имеющий на задней стороне фиксирующее ребро. На клиновидном выступе расположена уплотняющая кромка, которую могут ввести между нижней кромкой стекла и верхним краем крышки водосборника, в смонтированном положении она расположена заподлицо с наружными поверхностями водосборника и автомобильного стекла. Под канавкой предусмотрена демпфирующая планка из более мягкого компонента, через которую уплотнение может опираться на кузов.
[0004] Опора профилированной детали на кузов необходима из-за того, что при вводе водосборника в паз профилированной детали в направлении, перпендикулярном поверхности стекла, приходится преодолевать сравнительной большое сопротивление. В свою очередь это сопротивление необходимо для того, чтобы водосборник всегда был надежно закреплен на профилированной детали и не мог случайно отсоединиться во время езды или вследствие других механических или тепловых нагрузок. Разумеется, с целью технического обслуживания, например, чтобы заменить фильтр, водосборник часто приходится отсоединять от автомобильного стекла и снова монтировать.
[0005] Однако при монтаже водосборника всегда возникают относительно большие силы, которые действуют непосредственно на склейку профилированной детали с автомобильным стеклом. Поэтому, если профилированная деталь на кузов не опирается, или соответствующая часть кузова, на которую может опереться эта деталь, отсутствует, то существует опасность, что профиль под действием возникающих при монтаже сил отсоединится от автомобильного стекла.
[0006] Еще один недостаток известных профилей состоит в том, что опирание на кузов может привести к шумам, в особенности, если мягкие эластичные опорные элементы со временем теряют свою эластичность.
[0007] Цель данного изобретения состоит в том, чтобы преодолеть эти и другие недостатки существующего уровня техники и создать такую профилированную деталь для соединения автомобильного стекла с водосборником, которую можно установить легко и с малыми затратами, и благодаря которой обеспечен несложный и быстрый монтаж водосборника без перегрузки соединения между профилированной деталью и автомобильным стеклом. Тем не менее, смонтированный на профилированной детали водосборник должен быть закреплен прочно и жестко и без проблем выдерживать даже более сильные нагрузки.
[0008] Основные признаки изобретения указаны в отличительной части пунктов 1 и 20 формулы изобретения. Варианты осуществления изобретения являются предметом пунктов 2-19.
[0009] Предлагаемая профилированная деталь для соединения автомобильного стекла с водосборником содержит первую часть, прикрепляемую к автомобильному стеклу, и вторую часть, образующую фиксирующую выемку для съемного крепления водосборника, причем водосборник имеет ребро, которое может быть с силовым и/или геометрическим замыканием закреплено в фиксирующей выемке, и причем первая часть по меньшей мере частично охватывает кромку автомобильного стекла, предусмотрен по меньшей мере один стопорный элемент, который выполнен так, что ввод ребра водосборника в фиксирующую выемку в первом направлении облегчен, а извлечение ребра из фиксирующей выемки в противоположном направлении, напротив, затруднено.
[0010] Благодаря этому водосборник можно смонтировать быстро и удобно, так как его ребро, если сравнивать с обычными профилями, можно ввести в соответствующую фиксирующую выемку со значительно меньшим сопротивлением или меньшей затратой сил. Поэтому на профилированную деталь и ее склейку с автомобильным стеклом действуют заметно меньшие силы, так что профиль уже не может случайно отсоединиться от стекла, даже после повторного демонтажа и монтажа водосборника. Кроме того, требующая больших затрат опора профилированной детали на кузов больше не нужна, а это снижает затраты на изготовление и монтаж. Следовательно, мешающие шумы при перемещении опоры профилированной детали относительно кузова теперь уже возникнуть не могут.
[0011] Одновременно, вследствие предлагаемой конструкции профилированной детали при извлечении ребра необходимо прилагать большие усилия, так что после монтажа водосборник прикреплен к профилированной детали. Сам водосборник отсоединиться от профилированной детали или даже от автомобиля в случае более сильных механических или термических нагрузок не может, это обеспечивает высокую эксплуатационную безопасность. Уплотнение в целом имеет простую конструкцию и чрезвычайно устойчиво.
[0012] В отношении сил, затрачиваемых при монтаже и демонтаже, предпочтителен вариант, когда один или каждый стопорный элемент расположен под углом к направлению сборки. Например, при вводе ребра водосборника в фиксирующую выемку его могут слегка отжать или отогнуть в боковом направлении, в то время как при снятии водосборника, прежде чем стопорный элемент освободит ребро, ребро должно согнуть стопорный элемент.
[0013] Вследствие наклонного положения стопорного элемента относительно направления установки один или каждый стопорный элемент образует для ребра водосборника, введенного в фиксирующую выемку, крюк, так что водосборник можно отсоединить от профиля только после преодоления зацепления с определенной силой, чтобы, например, осуществить техническое обслуживание или ремонт нижерасположенных деталей. Наоборот, при вводе ребра в фиксирующую выемку сопротивление зацепа преодолевается сравнительной легко, так что профилированная деталь и ее соединение с автомобильным стеклом почти не нагружаются.
[0014] Кроме того, является предпочтительным, чтобы один или каждый стопорный элемент по меньшей мере частично представлял собой эластично деформируемое тело. При вводе ребра в фиксирующую выемку это тело подается сравнительно легко, в то время как отклонение стопорного элемента при извлечении ребра из профилированной детали, несмотря на эластичность, затруднено, например, из-за того, что прежде чем стопорный элемент освободит ребро, этот элемент необходимо согнуть. Для поддержки функции зацепа один или каждый стопорный элемент на своей свободной продольной кромке может иметь выпуклую или выступающую кромку, которая, в зависимости от исполнения, опирается на ребро водосборника и/или профилированную деталь.
[0015] В важном варианте осуществления изобретения предусмотрено, что один или каждый стопорный элемент расположен в фиксирующей выемке, и может быть введен с фрикционным и/или геометрическим замыканием в зацепление с ребром водосборника. При этом могут осуществить различные варианты. Например, стопорный элемент может быть установлен под углом к направлению сборки на несущем ребре или выступе профилированной детали и/или на пружинной полке фиксирующей выемки.
[0016] Дополнительные преимущества возникают, если фиксирующая выемка имеет или образует отверстие для ввода, причем один или каждый стопорный элемент по меньшей мере частично вдается в отверстие для ввода. В результате ребро водосборника при вводе в фиксирующую выемку сразу же входит в зацепление со стопорным элементом, причем стопорный элемент сначала отжимают от ребра внутрь, так что водосборник могут смонтировать без больших усилий. Напротив, после ввода ребра в фиксирующую выемку стопорный элемент сцеплен с ребром. К тому же благодаря своему наклонному положению стопорный элемент образует крюк, и его можно отжать в сторону только, преодолев большую силу. Таким образом, водосборник, несмотря на легкость монтажа, случайно отсоединиться от профилированной детали теперь уже не может.
[0017] Дополнительную устойчивость внутри профилированной детали обеспечивает вариант, при котором при смонтированном водосборнике выпуклая или выступающая кромка одного или каждого стопорного элемента опирается на ребро водосборника. С этой целью ребро можно снабдить поднутрением, уступом и тому подобными элементами.
[0018] Дополнительно или альтернативно один или каждый стопорный элемент может быть расположен на ребре водосборника, причем в этом случае стопорный элемент с силовым и/или геометрическим замыканием можно ввести в зацепление с профилированной деталью. Благодаря этому также обеспечен простой и быстрый монтаж водосборника, причем без нагружения во время монтажа соединения между профилированной деталью и автомобильным стеклом. Одновременно смонтированный на профилированной детали водосборник прочно крепят таким образом, что все устройство без проблем может выдержать даже более сильные нагрузки, и, тем не менее, возможен демонтаж водосборника без повреждения профилированной детали.
[0019] В этом варианте осуществления изобретения стопорный элемент в отношении профилированной детали действует как зацеп, который существенно снижает требующиеся для сборки усилия и, тем не менее, прочно закрепляет смонтированный водосборник. При этом выпуклая или выступающая кромка одного или каждого стопорного элемента опирается на несущее ребро, выступ или пружинную полку, для чего они могут иметь поднутрение, уступ, и так далее.
[0020] Фиксирующая выемка в профилированной детали образована пружинной полкой и первой частью, причем свободный конец пружинной полки и выступ ограничивают отверстие для ввода. При этом пружинная полка может иметь по существу L-образную, U-образную или крючкообразную форму. Дополнительно свободный конец пружинной полки в фиксирующей выемке может иметь поднутрение, в которое может входить ребро водосборника или стопорный элемент.
[0021] Итак, в застопоренном положении ребро водосборника постоянно прочно охвачено выступающей наружу пружинной полкой, в то время как выступ образует для ребра зажимную деталь. Дополнительное стопорение можно обеспечить благодаря поднутрению на выступе в выемке, например, под ребро водосборника или стопорный элемент.
[0022] Кроме того, все элементы могут быть цельными. Благодаря этому, выполняя отдельные элементы из одной или нескольких частей, можно реализовать самые различные варианты.
[0023] Стопорный элемент предпочтительно изготовлен из мягкого эластичного материала, в то время как другие части профилированной детали и выступ состоят из более жесткого, но, тем не менее, эластичного материала. Несмотря на это, отдельные элементы или профилированная деталь в целом могут состоять из комбинации материалов, а именно, в виде композиционного элемента, состоящего из мягкого и жесткого материала. Например, уплотняющая кромка снаружи может быть мягкой, а внутри - твердой; в частности, внутри она может быть сплошной или пустотелой и твердой, а снаружи мягкой. Возможны и другие варианты. Снаружи стопорный элемент может быть мягким, а внутри состоять из более жесткого, но, тем не менее, гибкого материала. Кроме того, он может иметь различные формы поперечного сечения, например, прямоугольное, овальное или вогнутое поперечное сечение. Кроме того, стопорный элемент может иметь особую форму, подогнанную к ребру водосборника, и его по меньшей мере частично могут выполнить в виде полого профиля. Выступ профилированной детали может иметь по существу клиновидную, ступенчатую Т-образную или U-образную форму. Возможны и другие варианты формы.
[0024] Первая часть и/или вторая указанные части по меньшей мере на некоторых участках снабжены упругой вставкой для придания жесткости. В результате в целом профиль может выдерживать высокие нагрузки и сохранять стабильность в течение длительного времени.
[0025] С точки зрения технологии предпочтительно, чтобы первую часть и/или вторую часть выполнили в виде экструдированного профиля. К тому же это снижает расходы на изготовление.
[0026] В предпочтительном варианте осуществления изобретения в полости первой части предусмотрена уплотняющая кромка. После монтажа профилированной детали на автомобильном стекле эта уплотняющая кромка прилегает к стеклу и по меньшей мере частично охватывается первой частью. В результате стекло надежно удерживается в профилированной детали, и исключено проникновение влаги.
[0027] Кроме того, на первой части профилированной детали можно расположить дополнительную уплотняющую кромку. В этом случае эта уплотняющая кромка находится между водосборником и автомобильным стеклом и предотвращает проникновение влаги в это пространство.
[0028] В целом это уплотнение предусмотрено для автомобильных стекол, в частности для нижней части ветрового стекла. Оно состоит из автомобильного стекла, установленной на нем профилированной детали и закрепляемого в этой детали водосборника.
[0029] Профилированная деталь делает возможным быстрый и простой монтаж водосборника без больших усилий, так что соединение между профилированной деталью и автомобильным стеклом не нагружают даже при повторном монтаже водосборника. Одновременно в смонтированном положении водосборник удерживается в профилированной детали с силовым и геометрическим замыканием, так что возникает прочное жесткое соединение, которое в течение длительного периода выдерживает даже более сильные механические и тепловые нагрузки. Тем не менее, водосборник могут снова снять, например, чтобы заменить пылевой фильтр, но при этом необходимо приложить большую силу, чем при монтаже.
[0030] Дополнительные признаки, подробности и преимущества изобретения следуют из формулы изобретения и следующего описания при помощи чертежей примеров его осуществления. На чертежах изображено следующее.
[0031] Фиг.1. Схематичный вид в разрезе установленного уплотнения с предлагаемой профилированной деталью с уплотняющими кромками.
[0032] Фиг.2. Схематичный вид в разрезе установленного уплотнения с предлагаемой профилированной деталью без уплотняющих кромок.
[0033] Фиг.3. Схематичный вид в разрезе установленного уплотнения фиг.1 перед монтажом водосборника и автомобильного стекла.
[0034] Профилированная деталь, которая на фиг.1 в целом обозначена позицией 10, предназначена для соединения автомобильного стекла 40 с водосборником 50. Автомобильное стекло 40 представляет собой, например, многослойное ветровое стекло, установленное в кузове К (не показанного) легкового автомобиля. Водосборник 50, обычно изготовленный из пластмассы, верхним краем 53 примыкает к наружной кромке 42 ветрового стекла 40 и отводит от него стекающую воду наружу.
[0035] Профилированная деталь 10 предпочтительно представляет собой экструдированный профиль, длина которого соответствует ширине ветрового стекла 40 или ширине водосборника. Она состоит из одной или нескольких пластмасс соответствующей твердости, например, полипропилена, поливинилхлорида, сополимеров акрилонитрила, бутадиена и стирола или аналогичных материалов, и/или их комбинации. Тем не менее, могут использовать и эластомеры или резиновые материалы, например, сополимер этилена, пропилена и диена.
[0036] Первая часть 20 профилированной детали 10 имеет поверхность 22 для крепления к автомобильному стеклу 40. На ней расположено мягкое покрытие 24. Мягкое покрытие 24 на первой части 20 могут привулканизировать или приклеить. Профилированную деталь 10 мягким покрытием 24 прижимают вдоль кромки стекла 42 к задней стороне 44 автомобильного стекла 40. При этом мягкое покрытие 24 имеет более высокий коэффициент трения, чем остальные части профилированной детали 10. В результате профилированную деталь 10 надежно зажимают на автомобильном стекле 40. Смотря по обстоятельствам, дополнительно ее могут приклеить к стеклу.
[0037] Профилированная деталь 10 еще имеет вторую часть 30, которая для разъемного соединения водосборника 50 имеет фиксирующую выемку 60, причем на задней стороне водосборника 50 имеется выступающее ребро 51, которое могут закрепить в фиксирующей выемке 60 с силовым и/или геометрическим замыканием. Из фиг.1 видно, что ребро 51 водосборника простирается в направлении R1, которое проходит почти перпендикулярно наружной поверхности G водосборника 50 или наружной поверхности A ветрового стекла 40. Кроме того, автомобильное стекло 40, профилированная деталь 10 и водосборник 50 расположены так, что пружинящее ребро 51 водосборника 50 могут ввести в направлении R1 в фиксирующую выемку 60 профилированной детали 10 и снова отсоединить его от профилированной детали 10 в противоположном направлении R2.
[0038] Фиксирующая выемка 60 ограничена пружинной полкой 62, имеющей по существу L-образную, U-образную или крючкообразную форму, и выступом 80, образованным между первой частью 20 и второй частью 30 профилированной детали 10. При этом свободный конец 64 пружинной полки 62 и выступ 80 образуют отверстие 61 для ввода ребра 51 водосборника 50. На свободном конце 64 пружинной полки 62 внутри фиксирующей выемки 60 имеется поднутрение 63. При смонтированном водосборнике 50 оно входит в зацепление с образованной на ребре 51 выступающей кромкой 52, так что ребро 51 с силовым или геометрическим замыканием постоянно закреплено в фиксирующей выемке 60 профилированной детали 10. Для облегчения ввода ребра 51 в фиксирующую выемку 60 выступающая кромка 52 и свободный конец 64 пружинной полки 62 имеют скошенные поверхности (подробно не показаны).
[0040] Чтобы также обеспечить несложный и быстрый монтаж водосборника 50, причем без нагрузки на зажимное соединение между профилированной деталью 10 и автомобильным стеклом 40, внутри фиксирующей выемки 60 предусмотрен стопорный элемент 70 в виде ребра, простирающегося вдоль профиля 10. Речь идет о по меньшей мере частично эластично деформируемом теле, которое изготовлено из мягкого эластичного материала, например, из термопластичного эластомера (термопластичный эластомер, сополимер этилена, пропилена и диена), губчатой резины или другого подходящего материала и выполнено так, что ввод ребра 51 водосборника 50 в фиксирующую выемку 60 в направлении R1 сборки возможно со сравнительно небольшими усилиями, в то время как извлечение ребра 51 из фиксирующей выемки 60 в противоположном направлении R2 значительно затрудняется.
[0041] Как показано на фиг.1, стопорный элемент 70 внутри фиксирующей выемки 60 расположен под углом α к направлению R1, R2, то есть под острым углом к ребру 51 водосборника 50. Кроме того, он по меньшей мере частично вдается в отверстие 61 фиксирующей выемки 60, внутри которого его могут ввести в зацепление с силовым и/или геометрическим замыканием с ребром 51 водосборника 50, так что последний в смонтированном положении закреплен прочно и жестко, но с возможностью разъединения.
[0042] Для усиления раскрытой выше функциональности, на свободной продольной кромке 72 стопорного элемента 70 имеется выпуклая или выступающая кромка 71, в то время как ребро 51 водосборника 50 снабжено соответствующей выступающей кромкой 52 или поднутрением. В результате при смонтированном водосборнике 50 свободный конец стопорного элемента 70 или его выпуклую или выступающую кромку 71 могут опереть на ребро 51 водосборника, также простирающееся вдоль профилированной детали 10, так что обеспечено прочное жесткое крепление.
[0043] К тому же, как показано на фиг.1, стопорный элемент 70 фиксируется выступом 80, а именно в районе поднутрения 83. Кроме того, между районом соединения 73 с выступом 80 и образованной на конце выпуклой или выступающей кромкой 71 он имеет суженный участок 74, так что получается более или менее вогнутая поверхность поперечного сечения. Благодаря этой поверхности, если в фиксирующую выемку 60 вводят ребро 51 водосборника 50, стопорный элемент 70 может отклониться вбок или поперек своего продольного направления. Для поддержки этого эффекта на конце ребра 51 имеется скошенная (боковая) поверхность 55, которая может отжать стопорный элемент 70 в сторону. В зависимости от усилия, требующегося для ввода ребра 51 в фиксирующую выемку 60, стопорный элемент 70 может иметь также клиновидное или прямоугольное поперечное сечение.
[0044] Предпочтительно стопорный элемент 70 прочно соединен с выступом 80. Тем не менее, они могут быть выполнены как одно целое. Кроме того, из фиг.1 следует, что между наружной стороной A автомобильного стекла 40 и первой частью 20 профилированной детали 10 предусмотрено уплотнение 32. Уплотнение 32 предотвращает проникновение влаги в полость IR профилированной детали 10, кроме того, оно обеспечивает надежное крепление профилированной детали 10 на автомобильном стекле 40. Дополнительное уплотнение 34 предусмотрено на той стороне первой части 20 профилированной детали 10, которая обращена к водосборнику 50. Уплотнение 34 предотвращает проникновение влаги в полость IR вдоль наружной стороны A автомобильного стекла 40. Кроме того, благодаря ему водосборник 50 не прилегает непосредственно к автомобильному стеклу 40. Таким образом, предотвращаются вредные шумовые воздействия, возникающие из-за вибрации.
[0045] На фиг.2 показано предлагаемое уплотнение, состоящее из автомобильного стекла 40, закрепленной на нем профилированной детали 10 и водосборника 50, в смонтированном состоянии, без уплотнений 32, 34. На этом чертеже хорошо виден открытый промежуток 36, остающийся между автомобильным стеклом 40 и водосборником 50. С точки зрения экономии для некоторых типов автомобилей такая конструкция является оптимальной. Альтернативно профилированную деталь 10 можно приклеить к автомобильному стеклу 40. Альтернативно этот вариант могут применить также в отношении водосборников, уже имеющих собственное уплотнение 34 (в виде резиновой уплотняющей кромки). В данном случае ребро 51 водосборника 50 также застопорено в фиксирующей выемке 60 профилированной детали 10.
[0046] На фиг.3 показано уплотнение, состоящее из автомобильного стекла 40, закрепленной на нем профилированной детали 10 и водосборника 50, выполненных согласно фиг.1, в пока еще не смонтированном состоянии. Однако из фиг.3 видно, что без автомобильного стекла 40 расположенное в полости IR уплотнение 32 вдается в эту полость. При вводе автомобильного стекла 40 оно удерживается в первой части 20 между уплотнением 32 и мягким покрытием 24. При этом мягкое покрытие 24 дополнительно может быть обработано клеем. Расположенное снаружи уплотнение 34 предпочтительно привулканизировано или приклеено к наружной полке AL профилированной детали 10, или выполнено с ней как одно целое.
[0047] Все признаки и преимущества, включая конструктивные подробности, расположение в пространстве и технологические операции, могут быть существенны для изобретения как сами по себе, так и в разных сочетаниях.
Номера позициий
A
наружная поверхность (40)
AL
наружная полка (10, 20)
G
наружная поверхность (50)
R1
направление
R2
направление
K
кузов
α
угол
10
профилированная деталь
20
первая часть
22
поверхность
24
мягкое покрытие
26
вставка для придания жесткости
30
вторая часть
32
уплотнение
34
уплотнение
40
автомобильное стекло
42
нижняя кромка стекла
44
задняя сторона
50
водосборник
51
ребро
52
выступающая кромка/поднутрение
53
верхний край
55
скошенная поверхность
60
фиксирующая выемка
61
отверстие
62
пружинная полка
63
поднутрение
64
свободный конец
70
стопорный элемент
71
выступающая кромка
72
продольная кромка
73
район соединения
74
участок
80
выступ
83
поднутрение