УСТРОЙСТВО НАГРЕВА, ПРЕДНАЗНАЧЕННОЕ ДЛЯ ЩЕТКИ СТЕКЛООЧИСТИТЕЛЯ, И ЩЕТКА СТЕКЛООЧИСТИТЕЛЯ, СОДЕРЖАЩАЯ УКАЗАННОЕ УСТРОЙСТВО НАГРЕВА Российский патент 2018 года по МПК B60S1/38 

Настоящее изобретение относится к устройству нагрева, предназначенному для его установки на щетке стеклоочистителя, а также к щетке стеклоочистителя, содержащей указанное устройство нагрева.

В частности, изобретение относится к устройству нагрева, содержащему такой структурный элемент, как жесткостной стержень, на котором размещен нагревательный элемент.

Настоящее изобретение относится также к способу прилаживания устройства нагрева вышеуказанного типа к коннектору щетки стеклоочистителя, рассчитанному на шарнирное соединение с приводным рычагом стеклоочистителя, при обеспечении электрического соединения между устройством нагрева и коннектором щетки после прилаживания.

Патентный документ FR 2911834 в лице Заявителя раскрывает щетку так называемого типа «плоский скребок», не имеющую подогрева. В соответствии с фиг. 1 щетка 1, имеющая единственный жесткостной стержень этого типа, содержит:

- поддерживающую раму 2, имеющую продольно продолжающееся полое тело 3, которое снабжено средствами для присоединения ракеля 4;

- жесткостной стержень 5, размещенный внутри полого тела 3; и

- цельный коннектор 6 щетки, предназначенный для соединения щетки 1 с приводным рычагом.

Элементы щетки 1 собираются путем выполнения следующих последовательных операций:

- установка коннектора 6 щетки на поддерживающей раме 2, при этом коннектор 6 щетки вставляется в выемку 7 полого тела 3 плавным вертикальным движением сверху вниз, если ориентации «вертикально», «продольно» и «поперек» приняты в соответствии с системой отсчета V, L, Т, обозначенной на фиг. 1;

- ввод жесткостного стержня 5 во внутреннее пространство полого тела 3, при этом жесткостной стержень 5 вводится с одного из торцов полого тела 3;

- продольное плавное перемещение жесткостного стержня 5 в его конечную позицию.

Кроме того, на транспортных средствах могут быть установлены щетки, содержащие нагревательные элементы, позволяющие, в частности, размораживать щетку в очень морозную погоду и предотвращать ее примерзание к ветровому стеклу или подогревать магистрали подвода и распределения очищающей и/или размораживающей жидкости, входящие в состав щетки.

В общем случае, в соответствии с фиг. 2 и 3, щетка 8 стеклоочистителя с подогревом, соответствующая известному уровню техники, имеет:

- две нагревательные пленки 9, имеющие электрорезистивные элементы;

- два жесткостных стержня в форме пластин, на каждом из которых размещена нагревательная пленка 9;

- продольно продолжающийся ракель 10;

- продольно продолжающуюся профилированную часть, известную как «спойлер» 11, которая удерживается двумя жесткостными стержнями, на каждом из которых размещена нагревательная пленка 9, при этом ракель 10 продолжается вдоль одной из продольных поверхностей этой профилированной части 11 в присоединенной позиции, а два жесткостных стержня удерживаются коннектором 12 щетки.

Эта щетка 8 шарнирно соединена с приводным рычагом посредством адаптера, который на одной своей стороне соединен с указанным рычагом, а на другой своей стороне - с этим коннектором 12 щетки, соединенным, в свою очередь, с указанной щеткой 8.

Коннектор 12 щетки соединяет впускную трубку (не показана), соединенную с источником очищающей и/или размораживающей жидкости, с по меньшей мере одной магистралью (не показана) для подвода и распределения указанной жидкости, входящей в состав щетки 8. Таким образом, коннектор 12 щетки включает в себя две пары 19, 19ʹ выпускных коннекторов, предназначенных для подвода очищающей и/или размораживающей жидкости к по меньшей мере двум магистралям.

Коннектор 12 щетки включает в себя электрический коннектор 13, соединенный с электрическим контуром транспортного средства, при этом коннектор 12 щетки содержит два вывода 14, каждый из которых имеет по существу форму косой «U» и соединен с электрическим коннектором 13.

В установленной позиции электрический коннектор 13 соединен с нагревательной пленкой 9 посредством устройства 15 для электрического соединения, и это устройство включает в себя две металлические части 16, которые имеют по существу форму пластинок и продолжаются вертикально по отношению к нагревательной пленке 9, причем каждая из этих металлических частей 16 может вставляться в прорезь, разграниченную каждым выводом 14, для обеспечения соединения, известного как вилочное соединение. Каждая из этих металлических частей 16 содержит пару электропроводных ножек 17, каждая из которых имеет по существу форму пластинки, имеющей на своем конце лапку 18, прилегающую к нагревательной пленке 9.

Было обнаружено, что конструкция щетки с подогревом, такой как показанная на фиг. 2 и 3, не позволяет установить в полом теле жесткостной стержень путем сообщения ему плавного поступательного перемещения, как описано в патентном документе FR 2911834. А именно, контакт лапок устройства для электрического соединения с нагревательной пленкой, в случае плавного поступательного перемещения жесткостного стержня в полом теле, может создать риск деформации нагревательной пленки и/или ухудшения свойств поверхности контакта лапки, прошедшей поверхностную обработку, что снижает эффективность электрического контакта между лапкой и нагревательной пленкой.

Задача настоящего изобретения - устранить эти недостатки, предложив устройство нагрева, входящее в состав щетки стеклоочистителя, а также щетку, содержащую такое устройство нагрева, при этом конструкция щетки позволяет вставлять в нее жесткостной стержень, на котором размещен нагревательный элемент, путем его плавного вдвигания, без ущерба для конструкции элементов, из которых выполнена щетка.

Для решения поставленной задачи, согласно изобретению, предлагается устройство нагрева, которое может вставляться в поддерживающую раму щетки путем плавного вдвигания этого устройства в продольный корпус поддерживающей рамы, причем это устройство нагрева содержит:

по меньшей мере один жесткостной стержень, который может устанавливаться продольно внутри корпуса поддерживающей рамы;

по меньшей мере один нагревательный элемент, размещенный на жесткостном стержне;

и это устройство нагрева отличается тем, что содержит электропроводный выступающий элемент, находящийся в электрическом контакте с нагревательным элементом.

В своей конечной позиции установки жесткостной стержень расположен полностью или частично в корпусе поддерживающей рамы.

Предпочтительно, чтобы жесткостной стержень имел по существу форму продольной пластины с прямоугольным сечением, которая имеет две противоположные друг другу продольные широкие поверхности, и одна из этих продольных широких поверхностей содержит электропроводный выступающий элемент.

Предпочтительно, чтобы нагревательный элемент представлял собой нагревательную пленку.

Также, нагревательный элемент может представлять собой, в частности, но не только, провода высокого сопротивления или слой резистивной краски.

Предпочтительно, чтобы устройство для электрического соединения было гибким для оптимизации его контакта с выступающим элементом.

Настоящее изобретение относится также к щетке стеклоочистителя, характеризующейся тем, что она содержит:

- устройство нагрева по настоящему изобретению;

- поддерживающую раму с главной продольной осью, содержащую:

- продольный корпус, который раскрыт по меньшей мере на одном из торцов поддерживающей рамы;

- крепежные средства для закрепления ракеля;

- ракель;

- коннектор щетки, способный соединять щетку с приводным рычагом стеклоочистителя, причем этот коннектор установлен на поддерживающей раме.

Коннектор щетки может быть гидравлическим и содержать по меньшей мере одну магистраль для подвода и распределения очищающей и/или размораживающей жидкости, которая должна распыляться на поверхность контакта ракеля.

Как преимущество, коннектор щетки включает в себя электрический коннектор, встроенный в этот коннектор щетки, и устройство для электрического соединения.

Предпочтительно, чтобы устройство для электрического соединения содержало криволинейную электропроводную проволоку, которая образует скользящий контакт и способна взаимодействовать с выступающим элементом.

В соответствии с альтернативным вариантом осуществления настоящего изобретения устройство для электрического соединения содержит установленную на пружине полусферу, которая образует скользящий контакт и способна взаимодействовать с выступающим элементом, поддерживая электрический контакт.

В соответствии с еще одним альтернативным вариантом осуществления настоящего изобретения устройство для электрического соединения закреплено на электрическом коннекторе с возможностью отсоединения этого устройства.

Настоящее изобретение относится также к стеклоочистителю, содержащему щетку согласно изобретению.

Настоящее изобретение относится также к способу сборки щетки в соответствии с настоящим изобретением, причем этот способ характеризуется тем, что включает в себя следующие операции:

- установку коннектора щетки на поддерживающей раме щетки;

- ввод жесткостного стержня во внутреннее пространство корпуса поддерживающей рамы, причем жесткостной стержень вводится с одного из торцов указанной поддерживающей рамы;

- плавное продольное перемещение жесткостного стержня в его конечную позицию, в результате чего достигается электрический контакт устройства для электрического соединения электрического коннектора с выступающим элементом устройства нагрева.

Предпочтительно, чтобы устройство нагрева могло:

- предотвращать контакт устройства для электрического соединения с нагревательным элементом, пока жесткостной элемент не окажется в своей конечной позиции установки;

- приводить во взаимный контакт устройство для электрического соединения и выступающий элемент, когда жесткостной элемент оказывается в своей конечной позиции установки.

Таким образом, отсутствие контакта между устройством для электрического соединения электрического коннектора и нагревательным элементом в ходе вдвигания жесткостного стержня в корпус поддерживающей рамы предотвращает деформацию нагревательного элемента и/или ухудшение свойств контактной поверхности устройства для электрического соединения.

Как преимущество коннектор щетки и электрический коннектор являются цельной деталью, изготовленной в ходе одной операции формования.

Другие признаки и преимущества настоящего изобретения будут очевидны в свете нижеприведенных примеров и сопроводительных фигур, причем указанные примеры и фигуры приведены в качестве неограничивающей иллюстрации.

Фиг. 1 - уже описанный вид в перспективе щетки типа «плоский скребок», содержащей один жесткостной стержень, и механического коннектора щетки, соответствующих известному уровню техники, в разобранном состоянии.

Фиг. 2 - уже описанный вид в перспективе щетки с подогревом, содержащей два жесткостных стержня, и гидравлического коннектора щетки, по известному уровню техники.

Фиг. 3 - уже описанный вид устройства для электрического соединения щетки по фиг. 2.

Фиг. 4 - вид в перспективе щетки по настоящему изобретению, в процессе сборки жесткостного стержня и поддерживающей рамы щетки.

Фиг. 5 - вид в перспективе щетки по настоящему изобретению, жесткостной стержень которой вставлен в поддерживающую раму.

Фиг. 6 - схематичный вид устройства нагрева по настоящему изобретению и коннектора щетки, во время сборки и в собранном состоянии.

Фиг. 7 - схематичный вид части устройства нагрева, соответствующего альтернативному варианту осуществления настоящего изобретения, и коннектора щетки, в собранном состоянии.

В соответствии с фиг. 4-7, устройство 20 нагрева по настоящему изобретению содержит жесткостной стержень 24, который может устанавливаться продольно внутри корпуса 23 поддерживающей рамы 21 щетки 22.

Жесткостной стержень 24 имеет форму, близкую к форме продольной пластины с прямоугольным сечением, и эта пластина имеет две противоположные друг другу продольные широкие поверхности.

Жесткостной стержень 24 выполнен из относительно жесткого материала, такого как сталь, для придания жесткости поддерживающей раме 21.

Кроме того, жесткостной стержень 24 может содержать по меньшей мере одну боковую выемку 40, расположенную вблизи одного из его торцов, и эта выемка может быть состыкована с выступом (не показан) на поддерживающей раме 21. Жесткостной стержень 24 может иметь и по меньшей мере одну боковую выемку (не показана), размещенную вблизи середины продольного края жесткостного стержня 24, и эта выемка стыкуется с другим выступом (не показан), который расположен на коннекторе 31 щетки, для предотвращения прямолинейного смещения жесткостного стержня 24 относительно коннектора щетки.

На одной из продольных широких поверхностей жесткостного диска 24 размещен нагревательный элемент 25. Этот нагревательный элемент 25 представляет собой нагревательную пленку, которая может быть образована по меньшей мере одной проводящей металлической полосой, размещенной по меньшей мере между двумя слоями электроизоляционных материалов.

Под термином «размещен» здесь подразумевается «находящийся в физическом контакте», то есть нагревательный элемент находится в физическом контакте с жесткостным элементом по всей своей поверхности.

Нагревательный элемент 25 может быть непосредственно размещен на верхней поверхности жесткостного стержня 24, как показано на фиг. 6, или на нижней поверхности жесткостного стержня 24, как показано на фиг. 7. Понятия «верхний» и «нижний» в отношении жесткостного стержня 24 определены после того, как жесткостной элемент установлен в корпусе поддерживающей рамы 21 с главной продольной осью, что будет описано ниже.

Нижняя поверхность жесткостного стержня 24 - это поверхность, расположенная напротив соединительных средств 29 ракеля после того, как жесткостной стержень вставлен в поддерживающую раму 21.

Верхняя поверхность жесткостного стержня 24 - это поверхность, расположенная напротив коннектора 31 щетки после того, как жесткостной стержень вставлен в поддерживающую раму 21.

Продольная поверхность, на которой размещен нагревательный элемент 25, содержит также выступающий элемент 28, который выдается над верхней поверхностью жесткостного стержня 24 и находится в электрическом контакте с нагревательным элементом 25, причем этот выступающий элемент 28 выполнен из электропроводного материала.

В соответствии с фиг. 6, выступающий элемент 28, который имеет по существу форму параллелепипеда с шириной А, размещен на нагревательном элементе 25 на участке, где нагревательная пленка не снабжена верхней изоляционной пленкой, для обеспечения электрического контакта с металлической полосой.

В соответствии с фиг. 7, выступающий элемент 28, который также имеет по существу форму параллелепипеда, размещен на нагревательном элементе 25 на участке, где нагревательная пленка не снабжена верхней изоляционной пленкой, для обеспечения электрического контакта с металлической полосой. Выступающий элемент 28 проходит через выемку в жесткостном стержне 24, выдаваясь, таким образом, над верхней поверхностью жесткостного стержня 24.

Жесткостной стержень 24 рассчитан на его вставку в корпус 23 поддерживающей рамы 21, имеющей главную продольную ось, причем эта рама 21 включает в себя:

- продольный корпус 23, который раскрыт по меньшей мере на одном из торцов поддерживающей рамы 21;

- крепежные средства 29 для закрепления ракеля.

Поддерживающая рама 21 включает в себя также продольный сердечник 32, отделяющий продольный корпус 23 от крепежных средств 29.

Продольный корпус 23 разграничен продольным сердечником 32 шириной B и двумя стенками 33, каждая из которых продолжает продольный край сердечника 32, причем каждая стенка 33 содержит:

первую часть, которая продолжается поперек указанного сердечника 32;

вторую часть, которая образует изгиб, при этом два изгиба стенок 33 стремятся сблизиться при их отведении и параллельны указанному сердечнику 32, разграничивая продольную прорезь 34;

при этом корпус 23 симметричен относительно поперечной серединной оси указанного сердечника 32.

Таким образом, сердечник 32 и изгибы препятствуют перемещению структурного стержня 24 в корпусе 23 в направлении, приблизительно перпендикулярном сердечнику 32.

Крепежные средства 29 для закрепления ракеля могут состоять, к примеру, из двух продольных крюков, размещенных друг против друга и разграничивающих второй продольный корпус (не показан), форма которого приспособлена к форме верхнего края ракеля. Таким образом, когда верхний край ракеля введен во второй корпус, ракель перемещается продольно в его конечную позицию.

Щетка 22 соединена с приводным рычагом (не показан) стеклоочистителя посредством коннектора 31 щетки и осевого отверстия 35, позволяющих щетке поворачиваться относительно приводного рычага.

Коннектор 31 щетки выполняет также функцию подвода и распределения жидкости для мойки/разморозки ветрового стекла. Для этой цели коннектор 31 щетки содержит гидравлический контур, состоящий из впускной трубки 41, внутреннего тракта (не показан), в котором жидкость циркулирует с последующим прохождением через выпускные трубки 42 и 43 и распылением на щетку через распылительные сопла (не показаны), расположенные на каждой стороне механического коннектора. Сопла входят в состав щетки 22 и имеют форму аэродинамических дефлекторов, крепящихся к поддерживающей раме 21 клеммами.

Щетка 22 содержит также электрический коннектор 26, вмонтированный в коннектор 31 щетки, причем указанный электрический коннектор 26 соединен с электрическим контуром транспортного средства. Этот электрический коннектор 26 передает электрический ток от электрического контура транспортного средства к выступающему элементу 28.

Коннектор 31 щетки содержит устройство 27 для электрического соединения, соединенное с электрическим коннектором 26, который, в свою очередь, соединен с приводным рычагом стеклоочистителя. Устройство 27 для электрического соединения продолжается по меньшей мере частично за пределами внутреннего пространства коннектора 31 щетки.

В соответствии с фиг. 6, это устройство 27 для электрического соединения содержит изогнутую электропроводную проволоку или полосу, которая образует скользящий контакт и способна взаимодействовать с выступающим элементом 28, обеспечивая электрический контакт.

Криволинейная форма скользящих контактов обеспечивает электрический контакт с выступающим элементом 28 независимо от угловой позиции щетки 22 и ее коннектора 31 относительно рычага. Эта проволока или полоса может быть гибкой для оптимизации электрического контакта с выступающим элементом 28.

В соответствии с альтернативным вариантом осуществления настоящего изобретения устройство 27 для электрического соединения может содержать установленную на пружине полусферу, которая образует скользящий контакт и способна взаимодействовать с выступающим элементом 28, обеспечивая электрический контакт.

Устройство 27 для электрического соединения закреплено на электрическом коннекторе 26 с возможностью отсоединения от него. В качестве примера, устройство 27 для электрического соединения закреплено на электрическом коннекторе клеммами.

Устройство 27 для электрического соединения может быть также закреплено на электрическом коннекторе 26 посредством клепки или обжима.

Коннектор 31 щетки установлен продольно и вблизи середины поддерживающей рамы 21.

С соответствии с альтернативным вариантом осуществления настоящего изобретения коннектор 31 щетки имеет два продолжающихся продольно боковых захвата, способных охватывать проходное сечение поддерживающей рамы 21, к примеру, рамы в составе щетки, являющейся предметом патентного документа FR 2911834. Таким образом, коннектор 31 щетки вставляется в это проходное сечение вертикальным плавным движением, при этом указанные боковые захваты охватывают продольные края поддерживающей рамы 21.

Устройство 20 нагрева присоединяется к коннектору 31 щетки посредством реализации следующих операций:

- установка коннектора 31 щетки на поддерживающей раме 21 щетки 22;

- ввод жесткостного стержня 24, на котором размещен нагревательный элемент 25, во внутреннее пространство корпуса 23 поддерживающей рамы 21, причем жесткостной стержень 24 вводится с одного из торцов указанной поддерживающей рамы 21;

- продольное плавное перемещение жесткостного стержня 24 в его конечную позицию, в результате чего достигается электрический контакт устройства 27 для электрического соединения электрического коннектора 26 с выступающим элементом 28 устройства 20 нагрева.

В соответствии с фиг. 5, ширина A выступающего элемента 28 меньше ширины B продольного сердечника 32, что облегчает плавное перемещение жесткостного стержня 24 в поддерживающей раме 21 и позволяет тем самым избежать любого контакта между выступающим элементом и продольной рамой.

Как преимущество, в ходе плавного перемещения жесткостного стержня 24 устройство 27 для электрического соединения и нагревательный элемент 25 не контактируют между собой.

Группа изобретений относится к устройству нагрева, щетке стеклоочистителя, стеклоочистителю и способу сборки щетки. Устройство нагрева может устанавливаться на поддерживающей раме щетки и содержит жесткостной стержень 24, который может устанавливаться продольно внутри корпуса поддерживающей рамы. По меньшей мере один нагревательный элемент 25 размещен на жесткостном стержне 24. Электрический коннектор 26 содержит устройство для электрического соединения. Устройство нагрева содержит электропроводный выступающий элемент 28, находящийся в электрическом контакте с нагревательным элементом 25. Устройство нагрева способно предотвращать контакт устройства 27 для электрического соединения с нагревательным элементом 25, пока жесткостной элемент 24 не окажется в своей конечной позиции установки, и приводить во взаимный контакт устройство 27 для электрического соединения и выступающий элемент 28, когда жесткостной стержень 24 оказывается в своей конечной позиции установки. Обеспечивется возможность установки устройства нагрева в щетку стеклоочистителя путем плавного вдвигания без ущерба для конструкции элементов, из которых выполнена щетка. 4 н. и 7 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Устройство (20) нагрева, предназначенное для введения в поддерживающую раму (21) щетки (22) посредством плавного вдвигания этого устройства в продольный корпус (23) поддерживающей рамы (21), причем указанное устройство нагрева содержит:

по меньшей мере один жесткостной стержень (24), который установлен продольно внутри корпуса (23) поддерживающей рамы (21);

по меньшей мере один нагревательный элемент (25), расположенный на жесткостном стержне (24);

отличающееся тем, что содержит электропроводный выступающий элемент (28), находящийся в электрическом контакте с нагревательным элементом (25).

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что жесткостной стержень (24) имеет по существу форму продольной пластины с прямоугольным сечением, которая имеет две противоположные друг другу продольные широкие поверхности, и одна из этих продольных широких поверхностей содержит электропроводный выступающий элемент (28).

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что нагревательный элемент (25) выполнен в виде нагревательной пленки.

4. Щетка (22), отличающаяся тем, что она содержит:

- устройство (20) нагрева по любому из пп.1-3;

- поддерживающую раму (21) с главной продольной осью, содержащую:

- продольный корпус (23), который раскрыт по меньшей мере на одном из торцов поддерживающей рамы (21);

- крепежные средства (29) для закрепления ракеля;

- ракель;

- коннектор (31) щетки, предназначенный для соединения щетки (22) с приводным рычагом стеклоочистителя, причем этот коннектор (31) установлен на поддерживающей раме (21).

5. Щетка по п.4, отличающаяся тем, что коннектор (31) щетки содержит электрический коннектор (26) и устройство (27) для электрического соединения.

6. Щетка по п.4 или 5, отличающаяся тем, что устройство (27) для электрического соединения содержит криволинейную электропроводную проволоку, которая образует скользящий контакт и выполнена с возможностью взаимодействия с выступающим элементом (28) устройства (20) нагрева.

7. Щетка по п.4 или 5, отличающаяся тем, что выступающий элемент (28) имеет ширину A, а поддерживающая рама (21) имеет продольный сердечник (32) шириной B, причем ширина A выступающего элемента (28) меньше ширины В продольного сердечника (32).

8. Стеклоочиститель, отличающийся тем, что он содержит щетку (22) по любому из пп. 4-7.

9. Способ сборки щетки по любому из пп.4-7, отличающийся тем, что выполняют следующие операции:

- устанавливают коннектор (31) щетки на поддерживающей раме (21) щетки (22);

- вводят жесткостной стержень (24) во внутреннее пространство корпуса (23) поддерживающей рамы (21), при этом жесткостной стержень (24) вводят с одного из торцов указанной поддерживающей рамы (21);

- продольно и плавно перемещают жесткостной стержень (24) в его конечную позицию, при этом устройство (27) для электрического соединения электрического коннектора (26) приводится в электрический контакт с выступающим элементом (28) устройства (20) нагрева.

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что устройство (20) нагрева предназначено для:

- предотвращения контакта устройства (27) для электрического соединения с нагревательным элементом (25), пока жесткостной стержень (24) не окажется в своей конечной позиции установки;

- приведения во взаимный контакт устройства (27) для электрического соединения и выступающего элемента (28), когда жесткостной стержень (24) оказывается в своей конечной позиции установки.

11. Способ по п.9 или 10, отличающийся тем, что коннектор (31) щетки и электрический коннектор (26) являются цельной деталью, изготовленной в ходе одной операции формования.