PL224912B1 - Zespół do mocowania mechanizmu wycieraczek samochodowych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest zespół do mocowania mechanizmu wycieraczek samochodowych, obejmujący element nośny do mocowania na nim mechanizmu wycieraczek samochodowych, co najmniej jedną piastę do osadzania wałka do mocowania ramienia wycieraczki samochodowej, oraz amortyzatory do mocowania elementu nośnego do samochodu. Wynalazek znajduje zastosowanie w przemyśle samochodowym, zwłaszcza przy montażu wycieraczek w samochodach osobowych i ciężarowych.

W typowych, znanych w stanie techniki systemach wycieraczek samochodowych, ramiona wycieraczek mocuje się do tzw. wałka (osi). Wałek, obracając się o określony kąt, naprzemiennie w przeciwnych kierunkach, powoduje przemieszczanie się ramienia wycieraczki nad szybą samochodu, a następnie powrót ramienia na pozycję wyjściową. Systemy wycieraczek napędzane są silnikami elektrycznymi. Zazwyczaj, silnik elektryczny, poprzez układ odpowiednich mechanizmów zewnętrznych, cięgien itp. napędza dwa lub więcej wałków (osi), do których przymocowane są wycieraczki.

W rozwiązaniach znanych w stanie techniki stosuje się piasty zaopatrzone w część przeznaczoną do mocowania ich do samochodu poprzez amortyzator. Pomiędzy dwoma piastami zamocowany jest element nośny, do którego montuje się silnik wycieraczek, zespół cięgien itp. Taki zespół mocujący ujawniono na przykład w międzynarodowym zgłoszeniu wynalazku nr PCT/EP2008/064497. W rozwiązaniu przedstawionym w tej publikacji na fig. 1 piasty 3, 4 posiadają amortyzatory 5, 6, którymi przytwierdza się je do samochodu. W piastach osadzone są wałki 7, 8 przeznaczone do montowania na nich ramion wycieraczek. Piasty 3, 4 połączone są ze sobą specjalnie ukształtowaną rurą 2, do której z kolei montuje się zespół silnika i cięgien.

Podobne rozwiązanie znane jest z publikacji niemieckiego zgłoszenia wynalazku nr DE 10 2008 004 324 A1. W tym przypadku wałek umieszczony w piaście ma możliwość obracania się (pochylania) względem rury łączącej piasty.

Istotną wadą wszystkich mechanizmów wycieraczek, w których piasta mocowana jest bezpośrednio do samochodu, jest to, że pozycja wałka w piaście względem elementów montażowych piasty do samochodu jest w nich ustalona. Z tego powodu, kształt i rozmiary piast są każdorazowo dobier ane i projektowane specjalnie do konkretnego modelu samochodu i w większości przypadków nie nadają się do zastosowania w innych modelach. Dzieje się tak dlatego, że każdy samochód odznacza się swoistą geometrią przedniej szyby (szerokość, wysokość, kąt nachylenia) i specyficznym miejscem dostępnym dla mechanizmu wycieraczek (ang. packaging), co przekłada się na konkretne punkty montażowe wałków wycieraczek a także punkty montażowe mechanizmu wycieraczek do samochodu. W ślad za specyficzną dla danego pojazdu budową piasty idzie również konieczność posługiwania się specjalnymi, dedykowanymi narzędziami do produkcji piast a następnie testowania ich wytrzymałości w wielotygodniowych badaniach. Jest to w oczywisty sposób niekorzystne dla producentów samochodów i ich dostawców, gdyż pociąga za sobą dodatkowe koszty, wydłuża fazę rozwoju samochodu i uniemożliwia korektę położenia ramienia bez ingerencji w narzędzia do produkcji piast.

W stanie techniki znane są ponadto różne sposoby mocowania zespołu silnika wycieraczek na rurze łączącej piasty. Przykładowo, niemieckie zgłoszenie wynalazku nr DE 10 2008 041 264 A1 ujawnia połączenie rury z zespołem silnika przez ściskanie rury odpowiednią obejmą, której szczęki skręcane są śrubą. W procesie tym element nośny ulega założonej deformacji, w wyniku czego otrzymuje się stabilne mocowanie. Z kolei, w niemieckim zgłoszeniu wynalazku nr DE 10 2008 042 011 A1 zespół silnika zamocowany jest do rury przez przykręcenie wkrętem, przy czym w obszarze mocowania element nośny jest odpowiednio ukształtowany. Podobne rozwiązanie, w którym zespół silnika jest przykręcony do rury śrubami, ujawniono w europejskim zgłoszeniu wynalazku nr EP 2 067 672. Je dnak żadna z tych konstrukcji nie rozwiązuje problemów wspomnianych w poprzednim akapicie.

Dlatego też celem obecnego wynalazku jest zapewnienie uniwersalnego zespołu do mocowania mechanizmu wycieraczek samochodowych, to jest takiego, który nadawałby się do stosowania w różnych typach i modelach samochodów, i w którym odległość punktu montażowego wałka w piaście od punktu montażowego całego zespołu do samochodu, a także wzajemna odległość wałków od siebie oraz ich pochylenie względem szyby samochodowej mogłyby być dowolnie ustawiane, stosownie do specyfiki danego modelu pojazdu, bez konieczności uruchamiania nowych narzędzi do produkcji piasty.

Kolejnym celem obecnego wynalazku jest zapewnienie uniwersalnego zespołu do mocowania mechanizmu wycieraczek samochodowych, który w razie wypadku byłby bezpieczny dla przechodniów/pieszych uczestników wypadku.

PL 224 912 B1

Zgodnie z wynalazkiem, zespół do mocowania mechanizmu wycieraczek samochodowych, obejmujący element nośny do mocowania na nim mechanizmu wycieraczek samochodowych, co najmniej jedną piastę do osadzania wałka do mocowania ramienia wycieraczki samochodowej, oraz amortyzatory do mocowania elementu nośnego do samochodu, charakteryzuje się tym, że piasta jest zamocowana poprzez obejmę na elemencie nośnym, który to element nośny zaopatrzony jest na swoich końcach w amortyzatory do mocowania elementu nośnego do samochodu.

Korzystnie, zespół według wynalazku obejmuje jedną, dwie lub trzy piasty, z których każda zamocowana jest poprzez obejmę na elemencie nośnym.

Korzystnie, piasta i obejma wykonane są z tworzywa organicznego, korzystnie przez ekstruzję lub wtrysk, i są połączone ze sobą przez sklejenie, zgrzanie lub połączone elementami zewnętrznymi, korzystnie klamrą, nitem lub śrubą.

Termin „tworzywo organiczne, użyty w niniejszym opisie i zastrzeżeniach patentowych, obejmuje tworzywa sztuczne, a także używane obecnie coraz częściej materiały organiczne odnawialne, np. sklejone i sprasowane trociny, celulozę, tkaniny itp., które mogą być materiałami organicznymi o właściwościach wystarczających dla obecnego zastosowania, jakkolwiek na razie uzyskanie tych właściwości w przypadku tych materiałów jest zbyt kosztowne.

Alternatywnie, zgodnie z wynalazkiem, piasta i obejma wykonane są ze stopu aluminiowego, stopu cynku, stopu magnezu, stali, materiału spiekanego lub są wytworzone w technologii ekstruzji, wtrysku, spiekania, formowania na zimno lub gorąco, i są połączone ze sobą przez zlutowanie, zespawanie, zgrzanie, sklejenie, zagniecenie lub połączone elementami zewnętrznymi, korzystnie klamrą, nitem lub śrubą.

Korzystnie, obejma zawiera element osadzania piasty przeznaczony do osadzania w nim piasty oraz element mocowania obejmy mocujący obejmę do elementu nośnego.

W takim przypadku, element osadzania piasty może być korzystnie połączony z elementem mocowania obejmy przez obróbkę plastyczną blach na zimno, zlutowanie, zespawanie lub zgrzanie.

W jednym z preferowanych wariantów realizacji wynalazku, elementy: element osadzania piasty oraz element mocowania obejmy do elementu nośnego, stanowią jedną integralnie uformowaną część.

Korzystnie, element nośny posiada obszar mocowania służący do mocowania obejmy, zaś obejma posiada profil wewnętrzny dopasowany do profilu zewnętrznego elementu nośnego w obszarze mocowania, w taki sposób, że element nośny i obejma przylegają do siebie w obszarze mocowania po zamocowaniu obejmy na elemencie nośnym.

Korzystnie, wspomniana obejma posiada występy na końcach swojego profilu wewnętrznego.

W takim przypadku, korzystnie, obejma posiada co najmniej jedną wypustkę lub wklęsłość na swoim profilu wewnętrznym, korzystniej parzystą liczbę wypustek lub wklęsłości.

Korzystnie, obejma zamocowana jest na elemencie nośnym przez wtłaczanie w nią elementu nośnego.

Obejma może być także dodatkowo przyklejona, przylutowana, przyspawana lub przygrzana do elementu nośnego.

W korzystnym przykładzie wykonania wynalazku, wspomniany element nośny jest rurą.

Korzystnie, obejma posiada na swojej wewnętrznej powierzchni co najmniej jedno żeberko, skierowane do środka piasty, a korzystniej dwa lub więcej takich żeberek.

Korzystnie, żeberko jest wstępnie ścięte podczas montażu łożyska.

W korzystnym przykładzie wykonania wynalazku, żeberko ma mniejszy wymiar przy podstawie łączącej z piastą, a większy powyżej, a korzystniej jest dodatkowo pochylone wokół osi wałka.

W innym korzystnym przykładzie wykonania wynalazku, żeberko ma zmienny przekrój wzdłuż swojej osi.

W jednym z preferowanych przykładów realizacji wynalazku, obejma jest zintegrowana z silnikiem systemu wycieraczek, na przykład z obudową przekładni silnika lub z pokrywą obudowy przekładni silnika.

W takim przypadku obejma jest montowana na elemencie nośnym bez użycia dodatkowych części mocujących lub dociskających, poprzez wciskanie elementu nośnego w obejmę. (Zgodnie ze stanem techniki, rury montuje się w takich obejmach zintegrowanych z silnikiem, ale dodatkowo używa się śrub lub blach dociskowych.)

Korzystnie, zgodnie z wynalazkiem, na elemencie nośnym znajdują się otwory do ustawienia i zamocowania obejmy na tym elemencie.

PL 224 912 B1

Ważną zaletą rozwiązania według wynalazku jest jego uniwersalność. Dzięki temu, że zre zygnowano z mocowania piasty bezpośrednio do samochodu, a zamiast tego zawieszono (zamocowano) piastę na elemencie nośnym (na przykład rurze), który to element nośny mocuje się do samochodu poprzez amortyzatory - odległość między punktem mocowania wałka w piaście a punktem mocowania wspomnianych amortyzatorów do samochodu może być praktycznie dowolna, bez potrzeby zmiany elementu nośnego (rury) lub ingerencji w inne komponenty systemu wycieraczek. Na wspomnianym elemencie nośnym można zawiesić - stosownie do potrzeb - jedną, dwie, trzy lub nawet więcej piast, a wzajemną odległość między nimi - można dowolnie regulować. Przed trwałym zespoleniem piasty z obejmą (np. sklejeniem, zgrzaniem, zespawaniem) - można dowolnie ustawiać piastę - obracając ją względem obejmy, a także obracając obejmę względem elementu nośnego. Umożliwia to praktycznie dowolne ustawienie wałka, a w następstwie dostosowanie położenia ramion wycieraczek do dowolnej szyby samochodowej. W końcu, aby zastosować niniejsze rozwiązanie w dowolnym modelu samochodu, wystarczy dobrać długość i ew. kształt elementu nośnego (rury) do tego modelu samochodu. Pozostałe komponenty (piasty, obejmy) i sposób zawieszania na elemencie nośnym (rurze) pozostają bez zmian. Dzięki temu możliwa jest standaryzacja tych elementów oraz standaryzacja narzędzi, służących do ich montażu. Dedykowane części ani narzędzia nie są już zawsze niezbędne.

Z kolei, dzięki zastosowaniu żeberka lub żeberek na wewnętrznej powierzchni piasty, wstępnie ściętych podczas montażu łożyska, zapewniono ochronę przechodniów/pieszych uczestników wypadku. Typowe znane w stanie techniki ustalenie wałka w piaście przy pomocy łożyska i pierścienia Segera zapewnia, że wałek utrzymuje swoją pozycję przy obciążeniach związanych z normalną eksploatacją lub serwisowaniem samochodu, a w razie kolizji - nie wypada z piasty, ale wadą tego ustalenia jest to, że zagraża ono pieszemu w przypadku kolizji z samochodem. Jednakże oparcie łożyska na wstępnie ściętym żeberku lub żeberkach - zgodnie z obecnym wynalazkiem - zapewnia bezpieczeństwo pieszemu, który w razie wypadku uderzyłby w wałek od góry. W takim przypadku żeberko lub żeberka są ścinane siłą uderzenia, zaś wałek - wpadnie do środka piasty, nie uszkadzając ciała pieszego. Dodatkową zaletą wstępnie ściętych żeberek jest to, że podczas montażu każdej piasty można mierzyć siłę potrzebną do wciskania łożysk, a poprzez to kontrolować siłę, która powoduje wpadnięcie wałka do piasty. Daje to możliwość całkowitej kontroli siły wpływającej na ludzkie zdrowie lub życie w produkowanych piastach przy jednoczesnym zachowaniu funkcjonalności piasty polegającej na utrzymaniu wałka w pozycji pracy poprzez cały okres użytkowania pojazdu wyposażonego w uniwe rsalne piasty z wstępnie ściętymi żeberkami/żeberkiem.

Rozwiązania ochrony pieszego, a także połączenia pomiędzy łożyskiem a piastą, są dość szczegółowo opisane na przykład w następujących publikacjach: US5067198A, US4914777A, JP2001106032A, EP1040972B1, EP0916559B1, US3298754A, US2878506A, EP1074442A2, EP1033295A2. To, co wyróżnia rozwiązanie według obecnego wynalazku na tle stanu techniki to właśnie zastosowanie wstępnie ściętych żeberek, dające w wyniku możliwość pomiaru siły podczas wstępnego ścinania następującego przy tworzeniu złożenia łożyska z piastą. Proponowane rozwiązanie można zastosować w systemach wycieraczek lub poza nimi.

Wynalazek zostanie teraz bliżej przedstawiony w korzystnych przykładach wykonania, z odniesieniem do załączonych rysunków, na których:

Fig. 1 przedstawia widok ogólny zespołu do mocowania mechanizmu wycieraczek samochodowych według wynalazku, omówionego w przykładzie 1,

Fig. 2 przedstawia w zbliżeniu piastę i obejmę według wynalazku, wykonane z tworzywa sztucznego, a także element nośny po zmontowaniu go w obejmie,

Fig. 3 przedstawia w zbliżeniu inny przykład piasty i obejmy według wynalazku, wykonanych z aluminium, z widocznym żeberkiem (przykład 2),

Fig. 4 (a, b, c, d, e, f) - ilustruje sposób ustalania pozycji piasty względem obejmy (a) oraz obejmy względem rury nośnej (b), a także sposób mocowania obejmy na rurze nośnej (c, d, e) przy pomocy elementu dociskowego oraz różne warianty profilu elementu dociskowego (f),

Fig. 5 (a, b, c, d, e) przedstawia wybrane korzystne kształty przekroju poprzecznego obejmy w miejscu jej mocowania do rury oraz w miejscu łączenia obejmy z piastą, dla obejm wtryskiwanych lub ekstrudowanych (wyciskanych),

Fig. 6 (a, b) przedstawia w zbliżeniu jeszcze inny przykład piasty i obejmy według wynalazku (przykład 3) - widok ogólny (a) oraz przekrój A-A (b),

PL 224 912 B1

Fig. 7 (a, b, c) przedstawia schematycznie sposób montażu wałka w piaście zaopatrzonej w żeberka (przykład 4) oraz zachowanie wałka podczas montażu (a), normalnej eksploatacji (b) i w razie uderzenia (c),

Fig. 8 (a, b) przedstawia przykład wykonania piasty według wynalazku, wyposażonej w żeberka, w widoku w przekroju (a) i z góry (b),

Fig. 9 (a, b) przedstawia obejmę zintegrowaną z typowym silnikiem systemu wycieraczek (przykład 5) - (a) obejma zintegrowana z obudową przekładni silnika, (b) obejma zintegrowana z pokrywą obudowy przekładni silnika.

Na rysunkach użyto zastępujących oznaczeń 1 - piasta, 2 - wałek, 3 - obejma, 4 - element nośny, 5 - amortyzator, 6 - otwory w elemencie mocującym wspomagające ustalenie obejmy, 7 - element osadzania piasty, 8 - obszar mocowania elementu nośnego, na którym mocuje się obejmę, 9 - wypustki lub wklęsłości ustalające element nośny, 10 - występ, 11 - żeberko, 12 - łożysko ślizgowe, 13 - pierścień Segera, 14 - silnik wycieraczek, 15 - element silnika używany do mocowania go do elementu nośnego, 16 - obudowa przekładni silnika systemu wycieraczek, 17 - pokrywa przekładni silnika systemu wycieraczek, 18 - element wciskający element nośny w obejmę (element dociskowy), 19 - element mocowania obejmy przeznaczony do mocowania jej do elementu nośnego.

Korzystne przykłady wykonania wynalazku

P r z y k ł a d 1

Fig. 1 pokazuje przykład wykonania zespołu do mocowania mechanizmu wycieraczek sam ochodowych według wynalazku. W pokazanym przykładzie, dwa zespoły piasta 1 - obejma 3 zawieszone (zamocowane) są na elemencie nośnym 4 - w tym przypadku na rurze. Element nośny 4 na obydwu końcach zaopatrzony jest w amortyzatory 5, służące do mocowania mechanizmu wycieraczek do samochodu. Obszary mocowania 8 elementu nośnego 4, do których mocowana jest obejma 3, mają odpowiedni kształt, dostosowany do wewnętrznego profilu obejmy 3. To dostosowanie może być tworzone podczas montażu elementu nośnego 4 z obejmą 3, bez konieczności przeprowadzania dodatkowych zabiegów czy operacji wstępnego deformowania elementu nośnego 4 lub używania dodatkowych elementów łączących, co bliżej omówione jest w przykładzie 4. W piastach 1 pokazano osadzone wałki 2. Obejmy 3 są ustawione pod żądanym kątem względem rury 4, zaś piasty 1 są ustawione pod żądanym kątem względem obejm 3. W rezultacie otrzymuje się ustawienie wałków 2 właściwe dla danego modelu samochodu. Pomiędzy piastami 1 na rurze 4 mocuje się także zespół silnika wycieraczek 14. Wzajemną odległość piast można regulować, zachowując geometrię elementu nośnego 4. Regulacja taka może przebiegać niezależnie od punktów mocowania rury 4 do samochodu.

Fig. 2 pokazuje w zbliżeniu widok ogólny piasty 1 i obejmy 3 z zespołu widocznego na fig. 1. W tym przypadku piasta 1 i obejma 3 są wykonane z tworzywa sztucznego, metodą ekstruzji (wyciskania). Wewnętrzna powierzchnia piasty 1 ma przekrój wielokąta, ale alternatywnie może być to przekrój koła. W obecnym przykładzie piasta 1 pełni rolę łożyska ze względu na dobre właściwości trybologiczne tworzyw sztucznych. W przypadku użycia łożyska przekrój współpracujący z łożyskiem może być eliptyczny lub nieregularny. Piastę 1 można obracać względem obejmy 3, zanim zostaną one sklejone lub zgrzane.

Alternatywnie na rurze 4 zawieszać można dwa, trzy lub więcej zespołów piasta 1 - obejma 3.

P r z y k ł a d 2

Fig. 3 pokazuje w zbliżeniu widok ogólny innej piasty 1 i obejmy 3, podobnej do tej z zespołu widocznego na fig. 1. W przypadku pokazanym na fig. 3 piasta 1 i obejma 3 są wykonane z profilu ze stopu aluminiowego. Alternatywnie właściwym materiałem są np. stopy innych metali jak cynku, m agnezu, materiały spiekane, a także materiały organiczne formowane w technologii wyciskania (ekstruzji), wtrysku, spiekania, formowania na zimno lub gorąco. Wewnętrzna powierzchnia piasty 1 ma kształt cylindra z żeberkiem 11. Żeberko 11 służy zwiększeniu bezpieczeństwa pieszych w razie w ypadku. Może też służyć do ustalenia pozycji korzystnej ze względu na obciążenia tulei ślizgowych zastępujących coraz częściej łożyska ślizgowe ze stopów miedzi lub tworzyw sztucznych. Rolę żeberka 11 wyjaśniono dokładniej w przykładzie 4.

Piastę 1 można obracać względem obejmy 3 (kąt alpha na fig. 4a), zanim zostaną one zlutowane, zespawane, zgrzane, sklejone lub połączone elementami zewnętrznymi: klamrą, nitem, śrubą. Fig. 4a ilustruje sposób ustalania pozycji piasty 1 względem obejmy 3, zaś fig. 4b ilustruje sposób ustalania pozycji obejmy 3 względem elementu nośnego 4.

Po ustaleniu pozycji obejmy 3 względem elementu nośnego 4 (kąty betha 1 i betha 2 na fig. 4b) wykonuje się mocowanie obejmy 3 na elemencie nośnym 4, co zilustrowano na fig. 4c. W pokazanym

PL 224 912 B1 przykładzie element nośny w kształcie rury 4 mocuje się wtłaczając element nośny 4 w obejmę 3, co ilustruje fig. 4e. Ważne jest przy tym, że w podanej ilustracji obszar mocowania 8 rury 4, służący do mocowania obejmy 3, nie jest wstępnie obrabiany i rura 4 otrzymuje swój kształt potrzebny do utrz ymania jej w obejmie 3 poprzez odbicie kształtu obejmy 3 wskutek wtłaczania rury 4 elementem doc iskowym 18. Element nośny 4 dopasowuje się do obejmy 3, w czym pomagają wypustki 9. Konstrukcja wypustki 9 zilustrowanej na fig. 4e umożliwia typowej rurze 4 dopasowanie się do obejmy 3 jednocześnie z jej wciskaniem w obejmę 3, tak by wypustki 9 miały styczność z powierzchnią elementu mocującego, co zostało przetestowane w przeprowadzonych procesach takiego montażu. Dopasowanie to powoduje, że element nośny 4 i obejma 3 przylegają do siebie w obszarze mocowania 8, dzięki czemu otrzymuje się mocne, wytrzymałe połączenie. Jak widać na fig. 4c i 4e, obejma 3 posiada wypustkę 9 na swojej wewnętrznej powierzchni. Obecność wypustki 9 powoduje, że element nośny 4 jeszcze lepiej przylega do obejmy 3 w obszarze mocowania 8. Możliwe jest zastosowanie większej liczby w ypustek lub wklęsłości 9, korzystnie ze względu na pozycjonowanie elementu nośnego 4 względem obejmy 3 jest użycie dwóch lub większej liczby wypustek lub wklęsłości 9. Wysokość wspomnianych wypustek lub wklęsłości 9 może przykładowo wynosić 50% wewnętrznego przekroju obejmy 3, ale może być także mniejsza lub większa od tej wartości i może zależeć od liczby i kształtu wspomnianych wypustek lub wklęsłości 9. Obejma 3 widoczna na fig. 4c posiada ponadto występy 10 na końcach swojego profilu wewnętrznego. Występy te dodatkowo zapobiegają wyślizgiwaniu się elementu nośnego 4 z obejmy 3. Otwory 6 w elemencie nośnym 4, zrobione przed wciśnięciem go w obejmę 3, tworzą po wciśnięciu go w obejmę 3 dodatkowe zabezpieczenie przed przesunięciem obejmy 3 wzdłuż osi elementu mocowania obejmy 19 przeznaczonego do mocowania jej do elementu nośnego 4. Wspomniane otwory 6 odbierają dodatkowo stopnie swobody obejmy 3 w osi elementu mocowania obejmy 19 przeznaczonego do mocowania jej do elementu nośnego 4.

Wybrane korzystne kształty obejmy 3 przedstawiono na fig. 5. Używa się obejm 3, których wewnętrzny profil ma kształt odpowiadający kształtowi rury 4 w obszarze mocowania 8, co powoduje, że obejma 3 przylega do rury 4 w obszarze mocowania 8.

Fig. 5a ilustruje obejmę 3, która sama staje się elementem dociskającym element nośny 4. Przy zastosowaniu tego rodzaju obejmy 3 element nośny 4 nie jest oddzielony obejmą 3 od piasty 1, ale może do piasty 1 przylegać.

Fig. 5b ilustruje obejmę 3, do której element nośny (rurę 4) mocuje się ukośnie od dołu.

Fig. 5c ilustruje obejmę3, w której element obejmy służący do mocowania jej z piastą 1 jest ro zdzielony na dwa mniejsze pola (na dwie mniejsze powierzchnie). Korzyścią takiego rozwiązania jest uniknięcie naprężeń wewnętrznych, powstających w dużych powierzchniach łączeń klejeniem, lutowaniem lub zgrzewaniem. Naprężenia takie zwiększają się po wtłoczeniu elementu mocującego w obejmę 3, a rozdzielenie dużej powierzchni na dwie lub więcej mniejszych redukuje ich negatywny wpływ na połączenie pomiędzy rurą 4 i obejmą 3.

Fig. 5d ilustruje obejmę 3, do której element nośny (rurę 4) mocuje się ukośnie z boku.

Fig. 5e pokazuje profile obejm 3 zoptymalizowane do produkcji w procesie wyciskania (ekstruzji). Profile te są zoptymalizowane pod względem stosunku masy do wytrzymałości obejmy potrzebnej do przeniesienia obciążeń montażowych i eksploatacyjnych. Zilustrowane kształty pozwalają na zm inimalizowanie odkształceń elementu osadzania piasty 7 na obejmie 3 służącego do mocowania jej z piastą 1.

Zamiast omówionego wyżej mocowania przez wtłaczanie w obejmę lub oprócz niego, obejma 3 i element nośny 4 mogą być połączone przez sklejenie, zgrzanie, zlutowanie, zespawanie lub innymi środkami znanymi osobom biegłym, stosownie do żądanej siły połączenia i obciążeń, które to połączenie musi wytrzymać. Korzystne jest uniknięcie dodatkowych części montażowych jak śruby, nity, kołki.

P r z y k ł a d 3

Fig. 6 przedstawia w zbliżeniu kolejny inny przykład piasty 1 i obejmy 3 według wynalazku, zamocowanych na rurze nośnej 4. Obejma 3 tu zilustrowana jest wykonana w technologii obróbki plastycznej blach na zimno i zgrzana z elementem nośnym 4. Obejma 3 tak wykonana może być zgrzana, zlutowana, sklejona lub przyspawana do elementu nośnego 4. Piasta 1 w podanym przykładzie pełni funkcję łożyska, jest więc wykonana z materiału o dobrych właściwościach trybologicznych, przykładowo z tworzywa sztucznego, stopu miedzi lub innego. Piasta 1 może być wykonana również jako współpracująca z łożyskiem lub wieloma łożyskami i wtedy może być wykonana z innych materiałów np. ze stopu aluminium lub cynku.

PL 224 912 B1

W jeszcze innym przykładzie wykonania element osadzania piasty 7, element mocowania obejmy 19 mogą stanowić jedną, integralnie uformowaną część. Tak powstała zintegrowana obejma 3 z piastą 1 może być przy tym wykonana z metalu albo z tworzywa organicznego (np. uformowana wtryskowo lub ciśnieniowo).

P r z y k ł a d 4

Fig. 7 przedstawia schematycznie sposób montażu wałka 2 w piaście 1 zaopatrzonej w żeberka 11 oraz zachowanie wałka 2 podczas montażu (fig. 7a), normalnej eksploatacji (fig. 7b) i w razie uderzenia ciała przechodnia lub pasażera w wałek 2 (wypadek drogowy - fig. 7c).

Jak widać na fig. 7a i fig. 7b wałek 2 zamocowany jest w piaście 1 poprzez łożyska ślizgowe 12 i zabezpieczony pierścieniem Segera 13, co zapewnia, że wałek 2 utrzymuje swoją pozycję przy obciążeniach związanych z normalną eksploatacją lub serwisowaniem samochodu, a w razie uderzenia ciała np. głowy przechodnia, głowa napotyka na mniejszy opór, jako, że wałek 2 wypada z piasty 1 zmniejszając zadane obrażenia. Jest to korzystne liczby w obliczu standardowych testów ochrony pieszych, umożliwiając zdobycie większej ilości punktów np. w testach EURO NCAP. W procesie montażu widocznym na fig. 7a żeberka 11 zostają wstępnie ścięte. Jednocześnie oparcie łożysk 12 na takich wstępnie ściętych żeberkach 11 zapewnia bezpieczeństwo pieszemu lub pasażerowi, który w razie wypadku uderzyłby w wałek 2 od góry. W takim przypadku, pokazanym na fig. 7c, żeberka 11 zostaną dalej ścięte przez łożysko 12, zaś wałek 2 wpadnie do środka piasty 1, przenosząc odpowiednią energię i chroniąc w ten sposób ciało pieszego przed urazami. Zaletą użycia wstępnie ściętego żeberka 11 jest możliwość zmierzenia podczas montażu zarówno energii potrzebnej do przesunięcia wałka 2 z łożyskiem 12 wewnątrz piasty 1 jak i siły do tego potrzebnej, czego nie można zrobić przy użyciu rozwiązań znanych w stanie techniki (np. W01998028164). Obecnie do przewidywania zachowania się części samochodów podczas kolizji z ciałem używa się modeli, w których wymagania, co do oporu wałków 2 podczas takiej kolizji, są definiowane zarówno w postaci siły jak i energii, stąd zaleta uniwersalności tego typu ochrony ciała podczas kolizji z samochodem bez względu na model obliczeń użyty podczas projektowania samochodu. Kolejną zaletą użycia żeberka 11 wstępnie ściętego jest możliwość uzyskania ściśle zdefiniowanego, wąsko tolerowanego, powtarzalnego oporu siły lub energii, czego nie udaje się uzyskać obecnie w sposób ekonomicznie uzasadniony w przypadku połączeń na wcisk łożyska z piastą, ze względu na bardzo dużą czułość oporu na normalne procesowe zmiany geometrii łożysk i piast.

Takie rozwiązanie bezpieczeństwa może być zastosowane również poza systemem wycieraczek, np. w zderzakach samochodowych czy siedzeniach samochodowych.

Piasta 1 pokazana w przykładzie realizacji na fig. 3. posiada jedno żeberko 11. Alternatywnie korzystnie żeberek 11 może być więcej.

Korzystnie żeberka 11 powinny mieć mniejszy wymiar przy podstawie łączącej z piastą 1, a większy powyżej, co ułatwia ścinanie żeberka 11 i ustrzegą przed niekorzystnym efektem zgniatania żeberka 11 pomiędzy łożyskiem 12 i piastą 1. Żeberka 11 o takiej geometrii ilustruje fig. 8b. Dodatkowo dla łatwiejszej produkcji metodą wtrysku, a także korzystnie ze względu na powtarzalność oporu, żeberka 11 mogą być pochylone wokół osi wałka 2, co także pokazano na fig. 8b, a jeszcze lepiej na fig. 8a. Profil żeberek 11 (w przekroju) może się zmieniać wzdłuż ich osi.

P r z y k ł a d 5

Figura 9 przedstawia kolejne dwa korzystne przykłady wykonania wynalazku, w których obejma 3 jest zintegrowana z silnikiem 14 systemu wycieraczek. Rozwiązanie takie umożliwia mocowanie silnika 14 na elemencie nośnym 4 bez potrzeby używania dodatkowych części mocujących.

W przykładzie realizacji pokazanym na fig. 9a obejma 3 jest zintegrowana z obudową 16 przekładni silnika, zaś w przykładzie realizacji pokazanym na fig. 9b obejma 3 jest zintegrowana z pokrywą 17 obudowy przekładni silnika.

Claims (19)

1. Zespół do mocowania mechanizmu wycieraczek samochodowych, obejmujący element nośny do mocowania na nim mechanizmu wycieraczek samochodowych, co najmniej jedną piastę do osadzania wałka do mocowania ramienia wycieraczki samochodowej, oraz amortyzatory do mocowania elementu nośnego do samochodu, znamienny tym, że piasta (1) jest zamocowana za pomocą

PL 224 912 B1 obejmy (3) na elemencie nośnym (4), który to element nośny (4) zaopatrzony jest na swoich końcach w amortyzatory (5).

2. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że obejmuje jedną, dwie lub trzy piasty (1), z których każda jest zamocowana za pomocą obejmy (3) na elemencie nośnym (4).

3. Zespół według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że piasta (1) i obejma (3) wykonane są z tworzywa organicznego, korzystnie przez ekstruzję lub wtrysk, i są połączone ze sobą przez sklejenie, zgrzanie lub połączone elementami zewnętrznymi, korzystnie klamrą, nitem lub śrubą.

4. Zespół według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że piasta (1) i obejma (3) wykonane są ze stopu aluminiowego, stopu cynku, stopu magnezu, stali, materiału spiekanego lub są wytworzone w technologii ekstruzji, wtrysku, spiekania, formowania na zimno lub gorąco, i są połączone ze sobą przez zlutowanie, zespawanie, zgrzanie, sklejenie, zagniecenie lub połączone elementami zewnętrznymi, korzystnie klamrą, nitem lub śrubą.

5. Zespół według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że obejma (3) zawiera element osadzania piasty (7) przeznaczony do osadzania w nim piasty (1) oraz element mocowania obejmy (19) mocujący obejmę (3) do elementu nośnego (4).

6. Zespół według zastrz. 5, znamienny tym, że element osadzania piasty (7) jest połączony z elementem mocowania obejmy (19) przez obróbkę plastyczną blach na zimno, zlutowanie, zespawanie lub zgrzanie.

7. Zespół według zastrz. 5 albo 6, znamienny tym, że element osadzania piasty (7) i element mocowania obejmy (19) stanowią jedną integralnie uformowaną część.

8. Zespół według dowolnego z poprzedzających zastrzeżeń, znamienny tym, że element nośny (4) posiada obszar mocowania (8) służący do mocowania obejmy (3), zaś obejma (3) posiada profil wewnętrzny dopasowany do profilu zewnętrznego elementu nośnego (4) w obszarze mocowania (8), w taki sposób, że element nośny (4) i obejma (3) przylegają do siebie w obszarze mocowania (8) po zamocowaniu obejmy (3) na elemencie nośnym (4).

9. Zespół według zastrz. 8, znamienny tym, że obejma (3) posiada występy (10) na końcach swojego profilu wewnętrznego.

10. Zespół według zastrz. 8 albo 9, znamienny tym, że obejma (3) posiada co najmniej jedną wypustkę lub wklęsłość (9) na swoim profilu wewnętrznym, korzystnie parzystą liczbę wypustek lub wklęsłości (9).

11. Zespół według zastrz. 8 albo 9, albo 10, znamienny tym, że obejma (3) zamocowana jest na elemencie nośnym (4) przez wtłaczanie w nią elementu nośnego (4).

12. Zespół według zastrz. 11, znamienny tym, że obejma (3) jest dodatkowo przyklejona, przylutowana, przyspawana lub przygrzana do elementu nośnego (4).

13. Zespół według dowolnego z poprzedzających zastrzeżeń, znamienny tym, że element nośny (4) jest rurą.

14. Zespół według dowolnego z poprzedzających zastrzeżeń, znamienny tym, że obejma (3) posiada na swojej wewnętrznej powierzchni co najmniej jedno żeberko (11), skierowane do środka piasty (1), a korzystnie dwa lub więcej takich żeberek (11).

15. Zespół według zastrz. 14, znamienny tym, że żeberko (11) jest wstępnie ścięte podczas montażu łożyska (12).

16. Zespół według zastrz. 14 albo 15, znamienny tym, że żeberko (11) ma mniejszy wymiar przy podstawie łączącej z piastą (1), a większy powyżej, a korzystnie jest dodatkowo pochylone wokół osi wałka (2).

17. Zespół według zastrz. 14 albo 15, albo 16, znamienny tym, że żeberko (11) ma zmienny przekrój wzdłuż swojej osi.

18. Zespół według dowolnego z poprzedzających zastrzeżeń, znamienny tym, że obejma (3) jest zintegrowana z silnikiem (14) systemu wycieraczek, korzystnie z obudową (16) przekładni silnika lub z pokrywą (17) obudowy przekładni silnika.

19. Zespół według dowolnego z poprzedzających zastrzeżeń, znamienny tym, że na elemencie nośnym (4) znajdują się otwory (6) do ustawienia i zamocowania obejmy (3) na elemencie nośnym (4).

PL 224 912 B1