Защелкивающаяся соединительная конструкция для шарнирно-рычажного механизма привода щеток стеклоочистителя и стеклоочиститель
Группа изобретений относится к защелкивающейся соединительной конструкции для шарнирно-рычажного механизма привода щеток стеклоочистителя и стеклоочистителю с такой конструкцией. Шарнирно-рычажный механизм имеет тягу с выполненным на одном ее конце сквозным отверстием и шаровую втулку, которая имеет согласованную с формой отверстия на конце тяги боковую стенку, на которой предусмотрены защелкивающиеся соединительные элементы и у основания которой предусмотрен фланец, который проходит от боковой стенки шаровой втулки наружу. На тяге вдоль края выполненного на ее конце отверстия предусмотрены ограничительные выступы для стопорения шаровой втулки и конец тяги защелкивающимся соединением закреплен между защелкивающимися соединительными элементами на шаровой втулке и фланцем. Обеспечивается возможность гибкого варьирования конструктивного оформления и низкие затраты на изготовление, при способности стеклоочистителя с подобной защелкивающейся соединительной конструкцией воспринимать и передавать высокую нагрузку при своей работе. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 19 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к защелкивающейся соединительной конструкции для шарнирно-рычажного механизма привода щеток стеклоочистителя и к стеклоочистителю с такой защелкивающейся соединительной конструкцией.
Уровень техники
Стеклоочиститель представляет собой устройство, традиционно применяемое на автомобиле, и предназначен преимущественно для удаления дождевой воды или снега с автомобильных стекол при плохих погодных условиях, таких, например, как дождь или снег, во избежание ухудшения переднего обзора водителю. Обычно стеклоочиститель состоит из электродвигателя, шарнирно-рычажного механизма привода щеток, рычага щетки, называемого также поводком щетки, самой щетки и иных компонентов. В шарнирно-рычажном механизме тяга из такого материала, как сталь или алюминий, взаимодействует с шаровой втулкой для обеспечения кинематической связи и одновременно для передачи сил, а также вращающих моментов. Поэтому тяга не должна при восприятии и передаче высокой нагрузки отрываться, изгибаться или ломаться. Согласно практическому опыту подобные проблемы отчасти обусловлены прочностью материала тяги, а отчасти -взаимодействием между концом тяги и шаровой втулкой в шарнирно-рычажном механизме привода щеток стеклоочистителя.
Существующие защелкивающиеся соединительные конструкции для шарнирно-рычажного механизма привода щеток стеклоочистителя известны из патентной литературы. Так, например, из заявки ЕР 1428734 А1, опубликованной 16 июня 2004 г., известен шарнирно-рычажный механизм привода щеток стеклоочистителя. Как показано на фиг. 1-3 в данной публикации, шаровой шарнир такого шарнирно-рычажного механизма имеет тягу и шаровую втулку, для взаимодействия с которой тяга имеет при этом отверстие на своем конце. В настоящее время существуют шаровые втулки двух следующих известных типов: шаровая втулка показанного на фиг. 3 типа, имеющая отверстие в своей нижней части, и шаровая втулка (на чертежах не показана), имеющая по сквозному отверстию в своей верхней части, а также в своей нижней части. Обычно шаровая втулка изготовлена из пластмассы. При изготовлении шаровой втулки сначала требуется изготовить форму с использованием тяги. Затем шаровую втулку можно изготавливать лишь путем проведения двукратного процесса формования. Данным фактором обусловлены чрезмерная громоздкость формы для изготовления шаровой втулки и слишком высокие производственные издержки. Данным фактором обусловлена далее невозможность стандартного массового производства шаровых втулок по причине их разного диаметра. Еще один шарнирно-рычажный механизм привода щеток стеклоочистителя известен, например, из CN 201472321 U и также обладает вышеуказанным недостатком.
Исходя из вышеизложенного, в основу настоящего изобретения была положена задача разработать защелкивающуюся соединительную конструкцию для шарнирно-рычажного механизма привода щеток стеклоочистителя, которая была бы гибкой в проектировании и простой в изготовлении и которая обеспечивала бы возможность эффективной передачи сил и вращающих моментов и была бы экономичной в изготовлении.
Краткое изложение сущности изобретения
В соответствии с первым объектом настоящего изобретения в нем для эффективного решения указанных выше проблем, а также других проблем, присущих уровню техники, предлагается защелкивающаяся соединительная конструкция для шарнирно-рычажного механизма привода щеток стеклоочистителя. У предлагаемой в изобретении защелкивающейся соединительной конструкции для шарнирно-рычажного механизма привода щеток стеклоочистителя, каковой механизм имеет тягу с выполненным на одном ее конце сквозным отверстием и шаровую втулку, шаровая втулка имеет согласованную с формой отверстия на конце тяги боковую стенку, на которой предусмотрены защелкивающиеся соединительные элементы, называемые также защелкивающимися фиксаторами, у основания шаровой втулки предусмотрен фланец, который проходит от боковой стенки шаровой втулки наружу, на тяге вдоль края выполненного на ее конце отверстия предусмотрены ограничительные выступы для стопорения шаровой втулки и конец тяги защелкивающимся соединением закреплен между защелкивающимися соединительными элементами на шаровой втулке и фланцем.
В одном из предпочтительных вариантов выполнения предлагаемой в изобретении защелкивающейся соединительной конструкции ограничительные выступы на тяге расположены по краю отверстия на ее конце для их прилегания к боковой стенке шаровой втулки, а на фланце шаровой втулки расположен стопорный штифт, под который при этом в тяге вблизи отверстия на ее конце предусмотрено стопорное отверстие.
В еще одном предпочтительном варианте выполнения предлагаемой в изобретении защелкивающейся соединительной конструкции на боковой стенке шаровой втулки выполнены ровные выступы, отверстие на конце тяги выполнено с соответствующим количеством ровных, прямых краев, длина которых согласована с длиной ровных выступов, а ограничительные выступы выполнены вдоль края отверстия в тех местах, где отсутствуют ровные прямые края, и имеют контур, согласованный с контуром боковой стенки шаровой втулки.
В еще одном предпочтительном варианте выполнения предлагаемой в изобретении защелкивающейся соединительной конструкции на боковой стенке шаровой втулки выполнены ровные выступы, а ограничительные выступы выполнены ровными и имеют длину, согласованную с длиной ровных выступов, количество которых при этом соответствует количеству ограничительных выступов.
В еще одном предпочтительном варианте выполнения предлагаемой в изобретении защелкивающейся соединительной конструкции предусмотрено два или более ровных выступов, которые расположены (распределены) симметрично в окружном направлении шаровой втулки.
В еще одном предпочтительном варианте выполнения предлагаемой в изобретении защелкивающейся соединительной конструкции на одной стороне боковой стенки шаровой втулки выполнена боковая часть с трапецеидальным контуром, на другой стороне выполнен выступ, расстояние между которым и фланцем согласовано с толщиной конца тяги, а ограничительные выступы имеют трапецеидальный контур, согласованный с формой боковой части шаровой втулки.
В еще одном предпочтительном варианте выполнения предлагаемой в изобретении защелкивающейся соединительной конструкции предусмотрено два или более защелкивающихся соединительных элементов, которые расположены (распределены) симметрично в окружном направлении шаровой втулки.
В еще одном предпочтительном варианте выполнения предлагаемой в изобретении защелкивающейся соединительной конструкции по меньшей мере один из ограничительных выступов расположен на тяге вдоль ее средней линии в продольном направлении.
В соответствии со вторым объектом настоящего изобретения в нем предлагается стеклоочиститель, который оснащен указанной выше защелкивающейся соединительной конструкцией для шарнирно-рычажного механизма привода щеток стеклоочистителя.
Технические решения, предлагаемые в настоящем изобретении, обладают следующими преимуществами перед уровнем техники. Применение предлагаемой в настоящем изобретении защелкивающейся соединительной конструкции для шарнирно-рычажного механизма привода щеток стеклоочистителя позволяет простым защелкивающимся соединением крепить шаровую втулку на конце тяги, благодаря чему шаровую втулку можно изготавливать независимо от тяги. Благодаря этому удается не только упростить процессы изготовления и монтажа шаровой втулки, но и эффективно снизить затраты на изготовление формы для формования шаровой втулки. Помимо этого появляется возможность гибко варьировать геометрическую форму шаровой втулки и тяги в зависимости от конкретной ситуации. Кроме того, возможно стандартизованное производство шаровых втулок.
Краткое описание чертежей
Ниже технические решения, предлагаемые в настоящем изобретении, более подробно рассмотрены на примере некоторых вариантов его осуществления со ссылкой на прилагаемые к описанию чертежи, на которых показано:
на фиг. 1 - вид в аксонометрии защелкивающейся соединительной конструкции для шарнирно-рычажного механизма привода щеток стеклоочистителя согласно уровню техники,
на фиг. 2 - вид в аксонометрии конца тяги, изображенной на фиг. 1,
на фиг. 3 - вид в аксонометрии шаровой втулки, изображенной на фиг. 1,
на фиг. 4 - вид в аксонометрии выполненной по первому варианту предлагаемой в изобретении защелкивающейся соединительной конструкции для шарнирно-рычажного механизма привода щеток стеклоочистителя,
на фиг. 5 - вид в аксонометрии шаровой втулки, используемой в выполненной по первому варианту защелкивающейся соединительной конструкции для шарнирно-рычажного механизма привода щеток стеклоочистителя,
на фиг. 6 - вид в аксонометрии конца тяги, используемой в выполненной по первому варианту защелкивающейся соединительной конструкции для шарнирно-рычажного механизма привода щеток стеклоочистителя,
на фиг. 7 - вид в аксонометрии выполненной по второму варианту предлагаемой в изобретении защелкивающейся соединительной конструкции для шарнирно-рычажного механизма привода щеток стеклоочистителя,
на фиг. 8 - вид в аксонометрии шаровой втулки, используемой в выполненной по второму варианту защелкивающейся соединительной конструкции для шарнирно-рычажного механизма привода щеток стеклоочистителя,
на фиг. 9 - вид в аксонометрии конца тяги, используемой в выполненной по второму варианту защелкивающейся соединительной конструкции для шарнирно-рычажного механизма привода щеток стеклоочистителя,
на фиг. 10 - вид в аксонометрии выполненной по третьему варианту предлагаемой в изобретении защелкивающейся соединительной конструкции для шарнирно-рычажного механизма привода щеток стеклоочистителя,
на фиг. 11 - вид в аксонометрии шаровой втулки, используемой в выполненной по третьему варианту защелкивающейся соединительной конструкции для шарнирно-рычажного механизма привода щеток стеклоочистителя,
на фиг. 12 - вид в аксонометрии конца тяги, используемой в выполненной по третьему варианту защелкивающейся соединительной конструкции для шарнирно-рычажного механизма привода щеток стеклоочистителя,
на фиг. 13 - вид в аксонометрии выполненной по четвертому варианту предлагаемой в изобретении защелкивающейся соединительной конструкции для шарнирно-рычажного механизма привода щеток стеклоочистителя,
на фиг. 14 - вид в аксонометрии шаровой втулки, используемой в выполненной по четвертому варианту защелкивающейся соединительной конструкции для шарнирно-рычажного механизма привода щеток стеклоочистителя,
на фиг. 15 - вид в аксонометрии конца тяги, используемой в выполненной по четвертому варианту защелкивающейся соединительной конструкции для шарнирно-рычажного механизма привода щеток стеклоочистителя,
на фиг. 16 - вид в аксонометрии выполненной по пятому варианту предлагаемой в изобретении защелкивающейся соединительной конструкции для шарнирно-рычажного механизма привода щеток стеклоочистителя,
на фиг. 17 - вид в аксонометрии шаровой втулки, используемой в выполненной по пятому варианту защелкивающейся соединительной конструкции для шарнирно-рычажного механизма привода щеток стеклоочистителя,
на фиг. 18 - вид в аксонометрии конца тяги, используемой в выполненной по пятому варианту защелкивающейся соединительной конструкции для шарнирно-рычажного механизма привода щеток стеклоочистителя, и
на фиг. 19 - вид в разрезе выполненной по пятому варианту предлагаемой в изобретении защелкивающейся соединительной конструкции для шарнирно-рычажного механизма привода щеток стеклоочистителя.
Описание вариантов осуществления изобретения
Ниже со ссылкой на прилагаемые к описанию чертежи рассмотрены некоторые конкретные варианты осуществления настоящего изобретения. При этом сначала следует отметить, что понятия, характеризующие направления, такие, например, как "сверху", "снизу", "слева", "справа", "спереди", "сзади", "вершина" или "верхняя часть", "основание" или "нижняя часть", относятся в описании к положению конструкций, в котором они показаны на чертежах, и представляют собой относительные понятия. Поэтому они могут изменяться в зависимости от конкретного положения конструкции и ее состояния при практическом применении. В соответствии с этим указанные понятия или иные понятия, характеризующие направления, не должны рассматриваться как ограничивающие.
В настоящем изобретении предлагается защелкивающаяся соединительная конструкция для шарнирно-рычажного механизма привода щеток стеклоочистителя, расположенная между шаровой втулкой и концом тяги. В отличие от уровня техники с наружной стороны шаровой втулки предусмотрено несколько защелкивающихся соединительных элементов, ниже называемых защелкивающимися фиксаторами, а в нижней части или у основания шаровой втулки предусмотрен фланец, который проходит наружу перпендикулярно боковой стенке шаровой втулки, при этом вдоль края отверстия на конце тяги предусмотрены ограничительные выступы, а конец тяги закреплен защелкивающимся соединением между защелкивающимися фиксаторами шаровой втулки и фланцем. При сборке шаровую втулку располагают под концом тяги и затем вставляют в отверстие в ней. При защелкивании защелкивающихся фиксаторов в требуемых конечных положениях процесс сборки завершается. Такой процесс сборки исключает необходимость в двукратном процессе формования для изготовления шаровой втулки согласно уровню техники, каковой процесс требует изготовления формы с использованием тяги. Благодаря этому удается значительно уменьшить размеры формы для изготовления шаровой втулки и эффективно сократить затраты на ее формование. Применение защелкивающегося соединения позволяет в широких пределах варьировать контур наружной стороны шаровой втулки и форму отверстия на конце тяги. Ниже рассмотрено пять вариантов выполнения предлагаемой в изобретении защелкивающейся соединительной конструкции для шарнирно-рычажного механизма привода щеток стеклоочистителя.
На фиг. 4-6 показана выполненная по первому варианту предлагаемая в изобретении защелкивающаяся соединительная конструкция для шарнирно-рычажного механизма привода щеток стеклоочистителя. На фиг. 4 схематично показана предлагаемая в изобретении защелкивающаяся соединительная конструкция 100 для шарнирно-рычажного механизма привода щеток стеклоочистителя. Такая защелкивающаяся соединительная конструкция 100 для шарнирно-рычажного механизма привода щеток стеклоочистителя расположена между шаровой втулкой 101 и концом 106 тяги. Как наглядно показано на фиг. 5, боковая стенка 103 шаровой втулки 101 выполнена кольцеобразной, над боковой стенкой 103 предусмотрено четыре отстоящих друг от друга в окружном направлении на 90° в основном клиновидных защелкивающихся фиксатора 102, а вблизи основания шаровой втулки 101 предусмотрен расположенный перпендикулярно ее боковой стенке 103 фланец 104, на котором предусмотрен стопорный штифт 105. Как показано на фиг. 6, на конце 106 тяги предусмотрено круглое отверстие, вдоль края которого при этом выполнен кольцеобразный ограничительный выступ 107, контур которого согласован с контуром боковой стенки 103 шаровой втулки 101. Из приведенного на данном чертеже изображения следует, что вблизи этого ограничительного выступа 107 выполнено стопорное отверстие 108. При сборке шаровую втулку 101 располагают под концом 106 тяги и стопорный штифт 105 на шаровой втулке 101 совмещают со стопорным отверстием 108 на конце 106 тяги. Затем шаровую втулку 101 вставляют ее перемещением снизу вверх в отверстие на конце 106 тяги. В конечном итоге ограничительный выступ 107 на конце 106 тяги защелкивается между защелкивающимися фиксаторами 102 шаровой втулки 101 и фланцем 104 и прилегает к боковой стенке 103 шаровой втулки 101. Очевидно, что благодаря взаимодействию между стопорным штифтом 105 на шаровой втулке 101 и стопорным отверстием 108 на конце 106 тяги обеспечивается надежное стопорение шаровой втулки и тяги друг относительно друга, благодаря чему исключается влияние на шаровую втулку 101 установленных в ней соединительных винтов (не показаны) и предотвращается поворот шаровой втулки вокруг собственной оси.
Для специалиста в данной области техники очевидно, что количество защелкивающихся фиксаторов не ограничено указанными выше четырьмя защелкивающимися фиксаторами, а может равняться одному, двум, трем, пяти или более. Помимо этого расположение защелкивающихся фиксаторов с наружной стороны шаровой втулки можно гибко варьировать с учетом фактической ситуации, при этом размещение защелкивающихся фиксаторов не ограничено указанным выше симметричным их расположением в окружном направлении шаровой втулки.
На фиг. 7-9 показана выполненная по второму варианту предлагаемая в изобретении защелкивающаяся соединительная конструкция для шарнирно-рычажного механизма привода щеток стеклоочистителя. На фиг. 7 схематично показана предлагаемая в изобретении защелкивающаяся соединительная конструкция 200 для шарнирно-рычажного механизма привода щеток стеклоочистителя. Такая защелкивающаяся соединительная конструкция 200 расположена между шаровой втулкой 201 и концом 206 тяги. Как показано на фиг. 8, на боковой стенке 203 шаровой втулки 201 выполнено два отстоящих друг от друга в окружном направлении на 180° ровных выступа 204, над боковой стенкой 203 шаровой втулки предусмотрено два отстоящих друг от друга в окружном направлении на 180° защелкивающихся фиксатора 202, а вблизи основания шаровой втулки 201 предусмотрен расположенный перпендикулярно ее боковой стенке 203 фланец 205. Как показано на фиг. 9, у отверстия на конце 206 тяги выполнено два отстоящих друг от друга в окружном направлении на 180° ровных прямых края 207, длина которых в основном соответствует длине ровных выступов 204 на шаровой втулке 201. Вдоль края отверстия в тех местах, где отсутствуют ровные прямые края, выполнено два ограничительных выступа 208, которые согласованы с контуром боковой стенки 203 шаровой втулки. При сборке шаровую втулку 201 располагают под концом 206 тяги и ровные выступы 204 на шаровой втулке 201 совмещают с ровными краями 207 отверстия на конце 206 тяги. Затем шаровую втулку 201 вставляют ее перемещением снизу вверх в отверстие на конце 206 тяги. В конечном итоге ограничительные выступы 208 на конце 206 тяги защелкиваются между защелкивающимися фиксаторами 202 шаровой втулки 201 и фланцем 205 и прилегают к боковой стенке 203 шаровой втулки 201. В данном варианте возможность стопорения шаровой втулки 201 обеспечивается путем введения ровных, прямых краев 207 в соприкосновение с ровными выступами 204, благодаря чему эффективно предотвращается поворот шаровой втулки 201 вокруг собственной оси. Очевидно, что количество ровных выступов на боковой стенке шаровой втулки в данном варианте не ограничено указанными выше двумя ровными выступами, а может при необходимости равняться одному, трем, четырем или более и что количество ровных прямых краев отверстия на конце тяги можно соответственно согласовывать с конкретным количеством ровных выступов.
На фиг. 10-12 показана выполненная по третьему варианту предлагаемая в изобретении защелкивающаяся соединительная конструкция для шарнирно-рычажного механизма привода щеток стеклоочистителя. На фиг. 10 схематично показана предлагаемая в изобретении защелкивающаяся соединительная конструкция 300 для шарнирно-рычажного механизма привода щеток стеклоочистителя. Такая защелкивающаяся соединительная конструкция 300 расположена между шаровой втулкой 301 и концом 306 тяги. Как наглядно показано на фиг. 11, на боковой стенке 304 шаровой втулки 301 выполнено два отстоящих друг от друга в окружном направлении на 180° ровных выступа 303, над боковой стенкой 304 шаровой втулки предусмотрено четыре отстоящих друг от друга в окружном направлении на 90° защелкивающихся фиксатора 302, а вблизи основания шаровой втулки 301 предусмотрен расположенный перпендикулярно ее боковой стенке 304 фланец 305. Защелкивающиеся фиксаторы 302 в предпочтительном варианте выполнены в виде лапок, которые проходят вниз от верхней части шаровой втулки 301. Расстояние между концами защелкивающихся фиксаторов 302 и фланцем 305 согласовано с толщиной конца 306 тяги. В отличие от рассмотренных выше защелкивающихся фиксаторов данные защелкивающиеся фиксаторы способны благодаря своей жесткости стабильнее сцепляться с целевым объектом. Для упрощения процесса изготовления возможно также использование защелкивающихся фиксаторов другой формы, таких, например, как упомянутые в рассмотренном выше варианте защелкивающиеся фиксаторы в основном клиновидной формы. Как показано на фиг. 12, у отверстия на конце 306 тяги выполнено два отстоящих друг от друга в окружном направлении на 180° ровных прямых ограничительных выступа 307, длина которых в основном соответствует длине ровных выступов 303. Вдоль края отверстия в тех местах, где отсутствуют ограничительные выступы 307, выполнено два дугообразных края 308, которые согласованы с контуром боковой стенки 304 шаровой втулки. При сборке шаровую втулку 301 располагают под концом 306 тяги и ровные выступы 303 шаровой втулки 301 совмещают с ограничительными выступами 307 на конце 306 тяги. Затем шаровую втулку 301 вставляют ее перемещением снизу вверх в отверстие на конце 306 тяги. В конечном итоге конец 306 тяги защелкивается между защелкивающимися фиксаторами 302 и фланцем 305, а дугообразные края 308 прилегают к боковой стенке 304 шаровой втулки 301. Аналогично рассмотренному выше варианту возможность стопорения шаровой втулки 301 обеспечивается благодаря взаимодействию между ровными выступами 303 и ограничительными выступами 307, благодаря чему эффективно предотвращается поворот шаровой втулки 301 вокруг собственной оси.
На фиг. 13-15 показана выполненная по четвертому варианту предлагаемая в изобретении защелкивающаяся соединительная конструкция для шарнирно-рычажного механизма привода щеток стеклоочистителя. На фиг. 13 схематично показана предлагаемая в изобретении защелкивающаяся соединительная конструкция 400 для шарнирно-рычажного механизма привода щеток стеклоочистителя. Такая защелкивающаяся соединительная конструкция 400 расположена между шаровой втулкой 401 и концом 406 тяги. Как показано на фиг. 14, на боковой стенке 402 шаровой втулки 401 выполнено четыре отстоящих друг от друга в окружном направлении на 90° ровных выступа 403, над боковой стенкой 402 предусмотрено четыре отстоящих друг от друга в окружном направлении на 90° защелкивающихся фиксатора 404, а вблизи основания шаровой втулки 401 предусмотрен расположенный перпендикулярно ее боковой стенке 402 фланец 405. Как показано на фиг. 15, отверстие на конце 406 тяги выполнено в основном квадратной формы. На четырех сторонах квадрата выполнено четыре ограничительных выступа 407, которые отстоят друг от друга в окружном направлении на 90° и длина которых в основном согласована с ровными выступами 403. В предпочтительном варианте в четырех углах квадрата выполнено по выступающему краю 408, обращенному своей вершиной в направлении центра квадратного отверстия, для возможности зацепления защелкивающихся фиксаторов 404 за эти выступающие края 408. Благодаря этому нет необходимости выполнять защелкивающиеся фиксаторы относительно больших размеров. При сборке шаровую втулку 401 располагают под концом 406 тяги и ровные выступы 403 шаровой втулки 401 совмещают с ограничительными выступами 407 на конце 406 тяги. Затем шаровую втулку 401 вставляют ее перемещением снизу вверх в отверстие на конце 406 тяги. В конечном итоге конец 406 тяги защелкивается между защелкивающимися фиксаторами 404 шаровой втулки 401 и фланцем 405, а ровные выступы 403 прилегают к ограничительным выступам 407. Аналогично рассмотренному выше варианту возможность стопорения шаровой втулки 401 во избежание ее поворота вокруг собственной оси обеспечивается благодаря взаимодействию между ровными выступами 403 и ограничительными выступами 407.
На фиг. 16-18 показана выполненная по пятому варианту предлагаемая в изобретении защелкивающаяся соединительная конструкция для шарнирно-рычажного механизма привода щеток стеклоочистителя. На фиг. 16 схематично показана предлагаемая в изобретении защелкивающаяся соединительная конструкция 500 для шарнирно-рычажного механизма привода щеток стеклоочистителя. Такая защелкивающаяся соединительная конструкция 500 расположена между шаровой втулкой 501 и концом 507 тяги. Как наглядно показано фиг. 17, на боковой стенке 502 шаровой втулки 501 выполнен выступ 503, а вблизи основания шаровой втулки 501 предусмотрен расположенный перпендикулярно ее боковой стенке 502 фланец 506. Расстояние между выступом 503 на шаровой втулке 501 и фланцем 506 согласовано с толщиной конца 507 тяги, благодаря чему его край может при сборке защелкиваться между этими выступом и фланцем. На боковой стенке 502 шаровой втулки 501 с (диаметрально) противоположной от выступа 503 стороны выполнена боковая часть 504 с трапецеидальным контуром. Над боковой частью 504 предусмотрено два защелкивающихся фиксатора 505. Как показано на фиг. 18, у отверстия на конце 507 тяги выполнен трапецеидальный ограничительный выступ 509, согласованный по форме с боковой частью 504 боковой стенки 502 шаровой втулки. Край отверстия, расположенный против ограничительного выступа 509, выполнен в виде дугообразного края 508, который согласован с дугообразным контуром той стороны боковой стенки 502, где отсутствует боковая часть 504. В рассматриваемом варианте процесс сборки отличается от описанных вариантов тем, что шаровую втулку вставляют в отверстие на конце тяги не перемещением в вертикальном направлении. Более того, сначала через отверстие на конце тяги пропускают выступ 503 шаровой втулки 501 и накладывают его на дугообразный край 508 отверстия на конце 507 тяги. Затем в отверстие на конце тяги вставляют другой конец шаровой втулки, как это указано стрелкой на фиг. 19. В конечном итоге ограничительный выступ 509 на конце 507 тяги защелкивается между защелкивающимися фиксаторами 505 и фланцем 506, а дугообразный конец 508 защелкивается между выступом 503 и фланцем 506. При этом боковая часть 504 шаровой втулки 501 прилегает к ограничительному выступу 509 на конце 507 тяги. Очевидно, что в данном варианте функция надежного стопорения шаровой втулки реализуется благодаря взаимодействию между боковой частью 504 шаровой втулки 501 и ограничительным выступом 509 на конце 507 тяги после образования защелкивающегося соединения между шаровой втулкой 501 и концом 507 тяги, что эффективно исключает поворот шаровой втулки 501 вокруг собственной оси. Очевидно далее, что форма боковой части шаровой втулки не ограничена указанной выше трапецеидальной формой, а вместо этого боковая часть может быть выполнена в зависимости от конкретной ситуации другой неправильной многоугольной формы. Очевидно также, что ограничительный выступ на конце тяги необходимо согласовывать с формой боковой стенки шаровой втулки.
В еще одном предпочтительном варианте ограничительный выступ может быть расположен вдоль средней линии тяги в ее продольном направлении, благодаря чему возможна передача высокой нагрузки в продольном направлении тяги при максимально равномерном распределении на нее нагрузки, а также исключается возникновение колебаний тяги, что позволяет продлить срок ее службы.
Резюмируя вышесказанное, можно констатировать, что функции соединения между шаровой втулкой и концом тяги согласно уровню техники подразделяются при применении предлагаемой в изобретении защелкивающейся соединительной конструкции для шарнирно-рычажного механизма привода щеток стеклоочистителя следующим образом: 1) передача толкающего усилия и тянущего усилия и 2) крепление шаровой втулки к тяге. Преимущества подобного подразделения функций заключаются в высокой гибкости при проектировании защелкивающейся соединительной конструкции и в низком усилии, которое при сборке требуется прикладывать к соединяемым между собой деталям. При сборке оператор может выбирать между ручной сборкой и автоматической сборкой с применением соответствующих инструментов. В результате для оператора значительно облегчается сборка. Благодаря применению предлагаемой в изобретении защелкивающейся соединительной конструкции в стеклоочистителе удается унифицировать размеры шаровых втулок, а также выполняются условия для стандартизованного производства. Тем самым подобная защелкивающаяся соединительная конструкция особо пригодна для применения в стеклоочистителе. Поскольку стеклоочиститель, оснащенный подобной защелкивающейся соединительной конструкцией, нагружается равномерно и менее склонен к колебаниям, а также способен воспринимать высокую нагрузку при плохих погодных условиях, стеклоочиститель, оснащенный такой защелкивающейся соединительной конструкцией, предлагается использовать на автомобиле. Для специалиста в соответствующей области техники очевидно, что подобная защелкивающаяся соединительная конструкция может применяться и в других областях машиностроения, когда возникает необходимость в соединении шаровой втулки с тягой. Для повышения эффекта защелкивания к материалу для изготовления шаровой втулки не требуется примешивать стеклонаполненный полимер.
На примере описанных выше конкретных вариантов поясняются предлагаемая в изобретении защелкивающаяся соединительная конструкция для шарнирно-рычажного механизма привода щеток стеклоочистителя и стеклоочиститель с подобной защелкивающейся соединительной конструкцией. Эти варианты не ограничивают объем настоящего изобретения, а служат исключительно для пояснения лежащих в его основе принципов. Для специалиста в данной области техники очевидна возможность изменения и совершенствования настоящего изобретения при условии, что такие изменения и усовершенствования не отклоняются от лежащей в основе изобретения идеи и не выходят за его объем. Так, например, количество стопорных штифтов не ограничено одним. Более того, может быть предусмотрено два, три, четыре или большее количество стопорных штифтов. В соответствии с этим с количеством и положением стопорных штифтов можно согласовывать количество и положение стопорных отверстий. Тем самым все эквивалентные технические решения охватываются объемом настоящего изобретения и определяются формулой настоящего изобретения.
1. Защелкивающаяся соединительная конструкция для шарнирно-рычажного механизма привода щеток стеклоочистителя, каковой механизм имеет тягу с выполненным на одном ее конце сквозным отверстием и шаровую втулку, отличающаяся тем, что шаровая втулка имеет согласованную с формой отверстия на конце тяги боковую стенку, на которой предусмотрены защелкивающиеся соединительные элементы, у основания шаровой втулки предусмотрен фланец, который проходит от боковой стенки шаровой втулки наружу, на тяге вдоль края, выполненного на ее конце отверстия, предусмотрены ограничительные выступы для стопорения шаровой втулки и конец тяги защелкивающимся соединением закреплен между защелкивающимися соединительными элементами на шаровой втулке и фланцем.
2. Защелкивающаяся соединительная конструкция по п.1, отличающаяся тем, что ограничительные выступы на тяге расположены по краю отверстия на ее конце для их прилегания к боковой стенке шаровой втулки, а на фланце шаровой втулки расположен стопорный штифт, под который при этом в тяге вблизи отверстия на ее конце предусмотрено стопорное отверстие.
3. Защелкивающаяся соединительная конструкция по п.1, отличающаяся тем, что на боковой стенке шаровой втулки выполнены ровные выступы, отверстие на конце тяги выполнено с соответствующим количеством ровных прямых краев, длина которых согласована с длиной ровных выступов, а ограничительные выступы выполнены вдоль края отверстия в тех местах, где отсутствуют ровные прямые края, и имеют контур, согласованный с контуром боковой стенки шаровой втулки.
4. Защелкивающаяся соединительная конструкция по п.1, отличающаяся тем, что на боковой стенке шаровой втулки выполнены ровные выступы, а ограничительные выступы выполнены ровными и имеют длину, согласованную с длиной ровных выступов, количество которых при этом соответствует количеству ограничительных выступов.
5. Защелкивающаяся соединительная конструкция по п.3 или 4, отличающаяся тем, что предусмотрено два или более ровных выступов, которые расположены симметрично в окружном направлении шаровой втулки.
6. Защелкивающаяся соединительная конструкция по п.1, отличающаяся тем, что на одной стороне боковой стенки шаровой втулки выполнена боковая часть с трапецеидальным контуром, на другой стороне выполнен выступ, расстояние между которым и фланцем согласовано с толщиной конца тяги, а ограничительные выступы имеют трапецеидальный контур, согласованный с формой боковой части шаровой втулки.
7. Защелкивающаяся соединительная конструкция по п.2, 3, 4 или 6, отличающаяся тем, что предусмотрено два или более защелкивающихся соединительных элементов, которые расположены симметрично в окружном направлении шаровой втулки.
8. Защелкивающаяся соединительная конструкция по п.2, 3, 4 или 6, отличающаяся тем, что по меньшей мере один из ограничительных выступов расположен на тяге вдоль ее средней линии в продольном направлении.
9. Стеклоочиститель, отличающийся наличием защелкивающейся соединительной конструкции для шарнирно-рычажного механизма привода щеток стеклоочистителя по одному из пп.1-8.
