УСТРОЙСТВО ЗВУКОВОЙ ПРЕДУПРЕДИТЕЛЬНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ, В ЧАСТНОСТИ, ДЛЯ МОТОРНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ Российский патент 2000 года по МПК G10K9/13 B60Q5/00 

Изобретение касается устройств звуковой предупредительной сигнализации, в частности, для моторных транспортных средств, вида, который определен во введении пункта 1 формулы изобретения.

Устройство звуковой предупредительной сигнализации такого типа описано в WO 93/01588. В этом известном устройстве звуковой предупредительной сигнализации прерыватель тока размещен в замкнутой камере, образованной между диафрагмой и корпусом.

В US-A-4540975 описана рупорная антенна, включающая диафрагму, связанную с подвижным сердечником электромагнита, и прерыватель тока для прерывания тока, подаваемого на обмотку электромагнита. Прерыватель тока в этом случае также расположен в замкнутой области, находящейся между диафрагмой и полостью рупора.

Задача изобретения заключается в создании улучшенного устройства предупредительной сигнализации вышеуказанного типа.

Эта задача достигается согласно изобретению с помощью устройства звуковой предупредительной сигнализации, имеющей признаки, определенные в пункте 1 формулы.

Дополнительные характеристики и достоинства изобретения станут понятными из последующего подробного описания со ссылкой на прилагаемые чертежи варианта осуществления изобретения, представленного только в качестве примера. На чертежах:
фигура 1 - перспективная проекция устройства звуковой предупредительной сигнализации согласно изобретению,
фигура 2 - разрез по линии II-II фигуры 1,
фигура 3 - частичное сечение, боковая вертикальная проекция, показывающая в увеличенном масштабе устройство звуковой предупредительной сигнализации, представленное на фигуре 2, и
фигура 4 - разрез, аналогичный представленному на фигуре 2, показывающий вариацию или второй вариант осуществления устройства звуковой предупредительной сигнализации согласно изобретению.

Обратимся к чертежам и конкретно к фигурам 1 и 2. Устройство звуковой предупредительной сигнализации содержит несущий корпус, обычно обозначенный позицией 1. Корпус 1 выполнен, например, из пластмассы.

В варианте осуществления изобретения, показанном в качестве примера, корпус 1 в основном содержит верхнюю часть 2 и нижнюю часть или тело 3, которые связаны друг с другом, например, с помощью устройства "горячее лезвие", в плоскости 4 (фигура 2).

Верхняя часть 2 корпуса 1 закрыта крышкой 5, а нижняя часть 3 закрыта со стороны дна крышкой 6. Кроме того, упомянутые крышки или закрывающие элементы 5 и 6 обычно выполняются из пластмассы и могут быть присоединены с помощью ультразвуковой сварки (или другими известными способами) к соответствующим частям 2 и 3 корпуса 1.

Как можно видеть на фигуре 2, аксиальная центральная часть корпуса 1 определяется главным образом цилиндрическим каналом 7, в котором установлены два подвижных (перемещаемых) элемента 8 и 9 из ферромагнитного материала. Они расположены соосно и обращены друг к другу.

Противоположные концы упомянутых элементов 8 и 9 присоединены к центральным участкам двух упругих мембран или диафрагм 10 и 11, выполненных, например, из металла. Их соответствующие периферийные участки зажаты в противоположных торцевых участках корпуса 1.

Аксиальные концевые участки элементов 8 и 9, обращенные друг к другу и обозначенные 8а и 9а, соответственно, имеют, по существу, колоколообразную форму.

На фигуре 2 позицией 12 обозначен неподвижный ферромагнитный элемент, выполненный, по существу, в форме диска, который поперечно закреплен в канале 7 корпуса 1 между колоколообразными частями 8а и 9а подвижных элементов 8 и 9.

По периметру (периферии) упомянутый неподвижный ферромагнитный элемент 12 отделен от торцевых краев упомянутых подвижных элементов 8, 9 соответствующими воздушными зазорами 13 и 14.

Как более ясно видно на фигуре 3, два фиксированных сердечника 15, 16, выполненные из ферромагнитного материала, присоединены к центральным участкам противоположных сторон неподвижного ферромагнитного элемента 12. Упомянутые фиксированные сердечники 15, 16 могут быть выполнены в виде отдельных элементов или в виде единого элемента с дискообразным элементом 12.

Вокруг фиксированных сердечников 15 и 16 выполнены соответствующие катушки 17 и 18 из электроизолирующего материала, которые, например, наплавлены на упомянутые сердечники 15 и 16. На упомянутые катушки 17, 18 намотаны соответствующие обмотки возбуждения, обозначенные 19 и 20.

Противоположные торцы фиксированных сердечников 15 и 16 отделены от соответствующих подвижных элементов 8 и 9 воздушными зазорами 21 и 22, соответственно (фигура 2).

В рабочих условиях, когда на обмотки 19 и 20 подается ток возбуждения, они генерируют магнитные потоки, которые циркулируют в дискообразном ферромагнитном элементе 12, связанных с ним фиксированных сердечниках 15 и 16 и колоколообразных участках 8а, 9а подвижных элементов 8 и 9. Под воздействием упомянутых магнитных потоков подвижные элементы 8 и 9 притягиваются к дискообразному ферромагнитному элементу 13, вызывая при этом упругую деформацию соответственно связанных с ними диафрагм 10 и 11.

В корпусе 1 между диафрагмами 10 и 11 образуется камера с изменяемым объемом, которая через, по существу, радиальный канал 27 соединена с акустическим выходным волноводом 28, находящимся в корпусе 1.

Упомянутый акустический волновод "разворачивается" подобно, по существу, спирали вокруг центрального канала 7 и заканчивается, образуя расширяющуюся излучательную выходную секцию 29 в форме рупора.

Во время работы, когда на обмотки 19 и 20 возбуждения подается ток, подвижные ферромагнитные элементы 8 и 9 смещаются по направлению друг к другу под действием генерируемого магнитного поля, таким образом вызывая упругую деформацию диафрагм 10 и 11 и уменьшение объема вышеупомянутой камеры с изменяемым объемом.

Прерыватель тока, в целом обозначенный позицией 34 на фигуре 2, установлен в канале 27, который позволяет осуществлять связь между камерой с изменяемым объемом и выходным акустическим волноводом 28.

В проиллюстрированном варианте осуществления изобретения упомянутый прерыватель 34 тока содержит два металлических контактных рычажка 37 и 38, один конец которых прикреплен через 39 к корпусу. Участки контактных рычажков с противоположного конца снабжены соответствующими контактными элементами 41 и 42, которые находятся во взаимной связи и обращены друг к другу. Помимо упомянутых контактных элементов концевые участки упомянутых концов контактных рычажков 37 и 38 имеют соответствующие отростки, изогнутые вниз и вверх, соответственно, которые обозначены 43 и 44. Упомянутые изогнутые отростки 43, 44 вытянуты в направлении центрального цилиндрического канала 7 корпуса 1 устройства предупредительной сигнализации, а точнее, они проходят между торцевыми краями колоколообразных участков 8а, 9а подвижных элементов 8, 9.

Изогнутые отростки 43 и 44 на концах контактных рычажков 37 и 38 образуют шахматный порядок в направлении, перпендикулярном плоскости фигуры 2, и в исходном состоянии они примыкают или находятся в контакте с торцевыми краями колоколообразных участков 9а и 8а подвижных элементов 9 и 8.

Для удобства дискообразный ферромагнитный элемент 12 выполнен с радиальной щелью, обозначенной 12а на фигуре 3, которая соответствует торцам изогнутых отростков 43, 44 контактных рычажков 37, 38 прерывателя 34 тока.

В исходном состоянии, а именно при условиях, когда на обмотки 19 и 20 не подается ток возбуждения, контактные элементы 41 и 42 прерывателя 34 тока находятся в контакте друг с другом. Следовательно, прерыватель 34 тока "нормально замкнут" для того, чтобы можно было подавать ток на обмотки 19, 20 при возбуждении устройства предупредительной сигнализации.

Когда устройство предупредительной сигнализации активизируется, возбуждение обмоток 19, 20 вызывает взаимное перемещение навстречу друг другу подвижных элементов 8 и 9, которые торцевыми краями соответствующих колоколообразных участков 8а, 9а сцеплены с изогнутыми концами отростков 44, 43, при этом происходит размыкание контактных элементов 41 и 42. Таким образом, прерыватель 34 тока размыкается, и он прерывает подачу тока на обмотки 19 и 20. Подвижные ферромагнитные элементы 8 и 9 затем возвращаются в исходное состояние под действием возвратного действия, вызванного упругими диафрагмами 10 и 11. Перемещение элементов 8 и 9 друг от друга позволяет затем прерывателю 34 тока перейти в замкнутое состояние, и ток в этом состоянии опять подается на обмотки 19 и 20.

Работа продолжается таким образом до тех пор, пока устройство предупредительной сигнализации находится в активном состоянии, а именно до тех пор, пока оно подсоединено к источнику напряжения (не показан).

Во время работы колебание диафрагм 10 и 11 вызывает генерацию звука, который из камеры с изменяемым объемом, в которой установлены подвижные элементы 8 и 9, достигает акустического выходного волновода 28 через радиальный канал 27.

Поскольку имеется два узла, колеблющихся в противофазе, то при наличии устройства звуковой предупредительной сигнализации, описанного выше, практически невозможно, чтобы через корпус 1 могли передаваться реакции или вибрации рабочему телу моторного транспортного средства, на котором установлено это устройство предупредительной сигнализации.

Возможные электрические дуги, возникающие между контактами 41, 42, "продуваются" под действием воздуха, совершающего колебания, сопровождающие осцилляцию упругих диафрагм 10 и 11.

На фигуре 4 проиллюстрирован другой вариант осуществления устройства звуковой предупредительной сигнализации согласно изобретению.

На указанной фигуре части и элементы, уже описанные выше, обозначены теми же цифрами.

Вариант согласно фигуре 4 отличается от ранее описанного варианта тем, что в пределах обмоток 19, 20 нет больше никаких фиксированных ферромагнитных сердечников, а вместо них выполнены соответствующие цилиндрические выступы 8b, 9b подвижных ферромагнитных элементов 8 и 9.

Между упомянутыми подвижными ферромагнитными элементами может быть также расположен неподвижный ферромагнитный элемент, имеющий, например, форму диска, как элемент 12 на фигуре 2, для обеспечения циркуляции магнитных потоков, генерируемых обмотками. Однако в альтернативном варианте такой неподвижный ферромагнитный элемент может отсутствовать, и в этом случае магнитные потоки, генерируемые магнитными катушками, циркулируют полностью в двух подвижных ферромагнитных элементах и воздушных зазорах между ними.

Более того, в этом случае две обмотки возбуждения могут быть заменены на одну обмотку.

Естественно, при сохранении неизменными основных положений изобретения, формы и варианты выполнения и детали конструкции могут значительно видоизменяться по сравнению с описанным и проиллюстрированным вариантом, приведенным только в качестве примера, не ограничивающим изобретение, и не выходя из объема настоящего изобретения, который определяется прилагаемой формулой изобретения.

В частности, несмотря на то, что вышеописанные варианты осуществления изобретения содержат два узла, которые совершают колебания в противофазе, изобретение может успешно применяться также для устройств звуковой предупредительной сигнализации, снабженных только одним вибрирующим узлом и, следовательно, одной упругой диафрагмой.

Кроме того, предполагается, что использование изобретения не ограничивается устройствами предупредительной сигнализации, содержащими электромеханический прерыватель тока, но оно также может применяться в устройствах звуковой предупредительной сигнализации, в которых прерывание тока возбуждения управляется с помощью статических электронных устройств.

Изобретение относится к звукошумовым устройствам и предназначено для использования при реализации акустической сигнальной аппаратуры, устанавливаемой на транспортных средствах. Устройство содержит корпус, в котором имеется, по меньшей мере, одна обмотка возбуждения. Подвижной ферромагнитный элемент, подвергающийся в рабочем режиме воздействию генерируемого обмоткой магнитного поля, соединен с диафрагмой. На его конце выполнен колоколообразный аксиальный торцевой участок, расположенный вокруг обмотки возбуждения. Предусмотренный в устройстве акустической волновод развернут подобно спирали вокруг центрального цилиндрического канала и заканчивается, образуя расширяющуюся излучательную выходную секцию в форме рупора. Устройство характеризуется повышенной эксплуатационной надежностью, поскольку возможные электрические дуги продуваются колеблющимся под действием диафрагм воздухом. 12 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Устройство звуковой предупредительной сигнализации, в частности, для моторных транспортных средств, содержащее корпус (1) с установленной в нем, по меньшей мере, одной диафрагмой (10, 11), по меньшей мере, одну обмотку возбуждения (19, 20), установленную в фиксированном положении в корпусе (1), по меньшей мере, один соединенный с диафрагмой (10, 11) ферромагнитный элемент (8, 9), содержащий аксиальный торцевой участок (8а, 9а), в пределах которого размещена упомянутая обмотка (19, 20), и перемещаемый во время работы под действием магнитного поля, генерируемого упомянутой обмоткой (19, 20), выходной акустический волновод (27 - 29), и нормально замкнутый прерыватель (34) тока, включающий в себя два контактных элемента (41, 42), взаимодействующий друг с другом и выполненных с возможностью размыкания после деформации диафрагмы (10, 11), вызванной возбуждением связанной с ней обмотки (19, 20), и прерывания подачи тока на упомянутую обмотку (19, 20), отличающееся тем, что прерыватель (34) тока размещен в упомянутом выходном акустическом волноводе (27 - 29). 2. Устройство предупредительной сигнализации по п.1, отличающееся тем, что упомянутый аксиальный торцевой участок (8а, 9а) перемещаемого ферромагнитного элемента (8, 9) имеет торцевой край, который отделен воздушным зазором (13, 14) от периферийного участка неподвижного ферромагнитного элемента (12), соединенного с обмоткой (19, 20) и установленного в фиксированном положении в корпусе (1) с примыканием к торцевому участку обмотки (19, 20) напротив упомянутого перемещаемого ферромагнитного элемента (8, 9). 3. Устройство предупредительной сигнализации по п.2, отличающееся тем, что неподвижный ферромагнитный элемент (12) выполнен в форме диска и примыкает, по меньшей мере, к одному фиксированному ферромагнитному сердечнику (15, 16), который проходит внутри упомянутой обмотки (19, 20) почти до перемещаемого ферромагнитного элемента (8, 9). 4. Устройство предупредительной сигнализации по п.3, отличающееся тем, что неподвижный ферромагнитный элемент (12) выполнен в виде единого элемента вместе с упомянутым, по меньшей мере, одним фиксированным сердечником (15, 16). 5. Устройство предупредительной сигнализации по п.1, отличающееся тем, что упомянутый, по меньшей мере, один перемещаемый ферромагнитный элемент (8, 9) содержит центральный выступ (8b, 9b), который находится в пределах упомянутого аксиального торцевого участка (8а, 9а) и проходит внутри обмотки (19, 20), соответствующей этому торцевому участку. 6. Устройство предупредительной сигнализации по п.1, отличающееся тем, что упомянутый прерыватель (34) тока содержит два контактных рычажка (37, 38), снабженных соответствующими контактными элементами (41, 42), которые находятся в контакте друг с другом в исходном состоянии, при этом, по меньшей мере, один контактный рычажок (37, 38) выполнен с возможностью взаимодействия с упомянутым, по меньшей мере, одним ферромагнитным элементом (8, 9) при его перемещении, вызванном возбуждением связанной с ним обмотки (19, 20), и отведения контактного элемента (41, 42), находящегося на одном контактном рычажке (37, 38) от другого контактного элемента (42, 41), находящегося на другом контактном рычажке (38, 37). 7. Устройство предупредительной сигнализации по любому из пп.1 - 6 содержит упруго деформируемые первую и вторую диафрагмы (10, 11), которые расположены в корпусе (1) на расстоянии друг от друга, обращены друг к другу, выполнены с зажатыми в корпусе (1) соответствующими периферийными участками и ограничивают образованную между ними камеру (7) с изменяемым объемом, которая соединена со входом (27) выходного акустического волновода (27 - 28), первый и второй перемещаемые ферромагнитные элементы (8, 9), которые аксиально обращены друг к другу, разделены воздушным зазором (13, 14) и с противоположных сторон присоединены к первой и второй диафрагмам (10, 11) соответственно, при этом, по меньшей мере, одна упомянутая обмотка возбуждения (19, 20) функционально связана с упомянутыми перемещаемыми ферромагнитными элементами (8, 9) с возможностью вызова при периодическом возбуждении обмотки (19, 20) соответствующих перемещений в направлении, противоположном перемещениям ферромагнитных элементов (8, 9) и колебаний в противофазе с соответствующими диафрагмами (10, 11). 8. Устройство предупредительной сигнализации по п.7, отличающееся тем, что упомянутые контактные рычажки (37, 38) выступают в упомянутую камеру (7) и выполнены с возможностью взаимодействия с соответствующими перемещаемыми ферромагнитными элементами (8, 9), выражающегося в перемещении друг от друга контактных элементов (41, 42), расположенных на контактных рычажках (37, 38), при перемещении ферромагнитных элементов (8, 9) навстречу друг другу. 9. Устройство предупредительной сигнализации по п.8, отличающееся тем, что упомянутые контактные рычажки (37, 38) обращены в направлении смещения упомянутых перемещаемых ферромагнитных элементов (8, 9) и каждый из них снабжен соответствующим отростком (43, 44) на конце, который изогнут в направлении другого контактного рычажка (38, 37) и имеет торцевой участок, обращенный к поверхности сцепления (8а, 9а) соответствующего перемещаемого ферромагнитного элемента (8, 9). 10. Устройство предупредительной сигнализации по п.1, или 7, отличающееся тем, что упомянутые перемещаемые ферромагнитные элементы (8, 9) имеют соответствующие колоколообразные участки (8а, 9а), обращенные друг к другу и окружающие упомянутую, по меньшей мере, одну обмотку возбуждения (19, 20), при этом в воздушном зазоре (13, 14), образованном между колоколообразными участками (8а, 9а) ферромагнитных элементов, закреплен радиально вытянутый неподвижный ферромагнитный элемент (12). 11. Устройство предупредительной сигнализации по п.10, отличающееся тем, что упомянутый неподвижный ферромагнитный элемент (12) выполнен в форме диска и расположен между двумя фиксированными ферромагнитными сердечниками (15, 16) меньшего диаметра, которые расположены соосно друг с другом и с неподвижным ферромагнитным элементов (12). 12. Устройство предупредительной сигнализации по п.11, отличающееся тем, что оно включает в себя две обмотки возбуждения (19, 20), каждая из которых расположена вокруг соответствующего фиксированного ферромагнитного сердечника (15, 16). 13. Устройство предупредительной сигнализации по любому из пп.10 - 12, отличающееся тем, что упомянутый неподвижный ферромагнитный элемент (12) снабжен периферийной радиальной щелью (12а), а свободные концы контактных рычажков (37, 38) прерывателя (34) тока проходят в упомянутую щель (12а).