ДАТЧИК АВАРИЙНОГО УРОВНЯ ТОРМОЗНОЙ ЖИДКОСТИ Российский патент 2002 года по МПК B60T17/22 G01F23/30 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к тормозным системам транспортных средств.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является датчик аварийного уровня тормозной жидкости, свидетельство на полезную модель РФ 12558 МПК В 60 Т 17/22, 20.01.2000 г. , состоящий из корпуса с выступом электросоединителя, в герметично закрытой сверху защитным колпачком внутренней полости которого размещена электроконтактная группа, основания корпуса с размещенным в центральном осевом отверстии его направляющей толкателем, на нижнем конце которого установлен поплавок отражателя, который установлен верхней частью на направляющем пояске основания корпуса с прилеганием своим выступом к нижней торцевой поверхности его опорного пояска и закрепленного кромкой центрального отверстия днища в выемке направляющей толкателя, зажимного кольца (крышки), выполненного из синтетического упругодеформируемого материала и фиксируемого на основании корпуса выполненными на этом основании корпуса двумя диаметрально противоположно расположенными упругими лапками, в пазах которых расположен его установочный поясок. Зажимное кольцо на внутренней боковой поверхности имеет резьбу, посредством которой оно наворачивается на наружную боковую резьбу горловины бачка, поджимая тем самым датчик к кромке горловины бачка через расположенные между установочным пояском зажимного кольца и кромкой горловины боковой поясок корпуса с выступом электросоединителя, опорный поясок основания корпуса и выступ отражателя, выполненный в его верхней части. Корпус с выступом электросоединителя своим сложной формы нижним посадочным кольцевидным участком установлен на основании корпуса через кольцевой уплотнитель, предохраняющий попадание влаги и пыли во внутреннюю полость корпуса и внутренний объем бачка с тормозной жидкостью.

Поддержание атмосферного давления воздуха внутри бачка осуществляется через отверстие в боковой поверхности отражателя, соединяющим внутренний объем бачка с внутренним объемом отражателя, который в свою очередь соединен с воздушным каналом, выполненным в виде сложного отверстия в основании корпуса с выходом в сложную кольцевидную проточку, выполненную в контактирующей с основанием корпуса поверхности нижнего посадочного кольцевидного участка корпуса и имеющую выходные воздушные каналы, соединяющие ее с атмосферой. Электроконтактная группа включает в себя закрепленный на конце толкателя подвижный контакт, взаимодействующий во внутренней полости корпуса с электросоединителем с неподвижными контактами, которые соединены с штыревыми контактами электросоединителя. Во внутренней полости корпуса, в которой размещена электроконтактная группа, также поддерживается атмосферное давление посредством соединения ее внутреннего объема каналами в основании корпуса с внутренним объемом отражателя.

Недостатками данного технического решения являются: сложная в изготовлении конструкция датчика, из-за большого количества составляющих его деталей с достаточно точно выполненными, со сложной геометрической формой, взаимопосадочными местами; недостаточная герметичность конструкции датчика, в результате чего при его эксплуатации это приводит к проникновению во внутреннюю полость корпуса с выступом электросоединителя, где размещена электроконтактная группа, влаги и пыли, что ведет к образованию на контактах токонепроводящих пленок и естественно к снижению надежности датчика в целом.

Задача изобретения: упрощение конструкции датчика с одновременным повышением его надежности в эксплуатации за счет улучшения герметичности.

Указанная задача решается тем, что в датчике аварийного уровня тормозной жидкости, включающем корпус с выступом электросоединителя и с расположенной в его полости электроконтактной группой, основание корпуса с направляющей толкателя, зажимное упругодеформируемое кольцо, зафиксированное с возможностью вращения через свой установочный поясок относительно основания корпуса и имеющее по меньшей мере один элемент крепления на внутренней поверхности, отражатель, установленный на направляющем пояске основания корпуса с прилеганием своим выступом к одной из торцевых поверхностей опорного пояска основания корпуса, и установленный на толкателе поплавок,
согласно изобретению, корпус с выступом электросоединителя и его основание с направляющей толкателя выполнены за одно целое в виде единой детали, на контактирующих же с отражателем поверхностях направляющего и опорного поясков основания корпуса выполнен по меньшей мере один воздушный канал, который соединен с полостью отражателя и с сообщающимся с атмосферой воздушным каналом, частично образованным поверхностью элемента крепления зажимного упругодеформируемого кольца, между боковой поверхностью установочного пояска которого и боковой поверхностью установочного пояска основания корпуса расположен уплотнитель, к тому же установочный поясок зажимного упругодеформируемого кольца своими торцевыми поверхностями расположен между второй торцевой поверхностью опорного пояска основания корпуса и выступом электросоединителя и по меньшей мере одним фиксатором, расположенным на периферии установочного пояска основания корпуса относительно выступа электросоединителя, с выступанием его за кромку боковой поверхности установочного пояска зажимного упругодеформируемого кольца так, что расстояние от любой точки кромки выступающей части фиксатора, за кромку боковой поверхности установочного пояска зажимного упругодеформируемого кольца до диаметрально противоположно расположенной к ней точки на кромке боковой поверхности установочного пояска основания корпуса больше внутреннего диаметра установочного пояска зажимного упругодеформируемого кольца, а в направляющей толкателя, под углом к его продольной оси выполнено сквозное отверстие, между поверхностью которого и поверхностью толкателя образован зазор.

В частном случае исполнения элемент крепления на внутренней поверхности зажимного упругодеформируемого кольца выполнен в виде резьбы.

В частном случае исполнения на контактирующих с отражателем поверхностях направляющего и опорного поясков основания корпуса выполнено несколько воздушных каналов.

В частном случае исполнения воздушный канал, сообщающийся с атмосферой, на участке соединения его с воздушными каналами, выполненными на контактирующих с отражателем поверхностях направляющего и опорного поясков основания корпуса, образован частью поверхности резьбы зажимного упругодеформируемого кольца, и кроме того, частью торцевой поверхности его установочного пояска, боковой поверхностью опорного пояска основания корпуса и частью поверхности выступа отражателя.

В частном случае исполнения уплотнитель установлен в кольцевой канавке, выполненной на боковой поверхности установочного пояска основания корпуса.

В частном случае исполнения фиксатор выполнен в виде выступа полусферической формы на торцевой поверхности установочного пояска основания корпуса, диаметрально противоположно выступу электросоединителя, с частичным выступанием его за кромку боковой поверхности установочного пояска зажимного упругодеформируемого кольца.

В частном случае исполнения, что сквозное отверстие в направляющей толкателя выполнено перпендикулярно к продольной оси толкателя и имеет в любом продольном осевом сечении направляющей толкателя форму прямоугольника.

Сравнение предлагаемого технического решения с уровнем техники по научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежной рубриках показывает, что совокупность существенных признаков заявляемого решения ранее не была известна, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности "новизна".

Анализ известных технических решений в данной области техники показал, что предложенное устройство имеет признаки, которые отсутствуют в известных технических решениях, а использование их в совокупности признаков дает возможность получить новый технический эффект, следовательно, предложенное техническое решение имеет изобретательский уровень по сравнению с существующим уровнем техники.

Предложенное техническое решение промышленно применимо, так как может быть изготовлено промышленным, работоспособно, осуществимо и воспроизводимо, следовательно, соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость".

На фиг. 1 представлен датчик аварийного уровня тормозной жидкости, вид сбоку, продольный разрез; на фиг. 2. - разрез А-А на фиг. 1.

Датчик аварийного уровня тормозной жидкости состоит из корпуса 1, имеющего выступ электросоединителя 2 и основание 3 с направляющей 4 толкателя 5, зажимного упругодеформируемого кольца 6, имеющего по меньшей мере один элемент крепления на внутренней поверхности, в частном случае исполнения выполненный в виде резьбы 7, отражателя 8, установленного на направляющем пояске 9 основания 3 корпуса 1 с прилеганием своим выступом 10 к одной из торцевых поверхностей опорного пояска 11 основания 3 корпуса 1, а именно к его опорной поверхности 12, поплавка 13, установленного на толкателе 5, электроконтактной группы 14, расположенной в полости 15 корпуса 1, которая закрыта защитным колпачком 16 (в частности, выполненным из резины) и соединена воздушным каналом 17 с полостью 18 отражателя 8.

Корпус 1 с выступом электросоединителя 2 и основание 3 корпуса 1 с направляющей 4 толкателя 5 выполнены за одно целое в виде единой детали из диэлектрического материала, в частном случае исполнения из синтетического материала.

Электроконтактная группа 14 содержит закрепленный на толкателе 5 подвижный контакт и неподвижные контакты, соединенные с штыревыми контактами электросоединителя 2.

В стенке отражателя 8 выполнены сквозные отверстия "К", соединяющие его внутреннюю полость 18 с полостью бачка главного цилиндра гидропривода тормозов, на который устанавливается датчик (бачок не показан).

На зажимном упругодеформируемом кольце 6 выполнен установочный поясок 19, посредством которого оно зафиксировано с возможностью вращения относительно корпуса 1, а именно относительно опорного 12 и установочного 20 поясков основания 3 корпуса 1, при этом установочный поясок 19 зажимного упругодеформируемого кольца 6 своими торцевыми поверхностями 21 и 22 расположен между второй торцевой поверхностью 23 опорного пояска 12 основания 3 корпуса 1, контактирующей с торцевой поверхностью 21 пояска 19, и поверхностью 24 выступа электросоединителя 2, имеющей возможность контакта с торцевой поверхностью 22 пояска 19 кольца 6, и в частном случае исполнения (показанном на фиг. 1, 2) одним фиксатором 25, выполненным в виде выступа полусферической формы на торцевой поверхности 26 установочного пояска 20 основания 3 корпуса 1, диаметрально противоположно выступу электросоединителя 2 корпуса 1, с частичным выступанием его за кромку боковой поверхности 27 установочного пояска 19 зажимного упругодеформируемого кольца 6, и естественно за кромку боковой поверхности 28 установочного пояска 20 основания 3 корпуса 1.

Расстояние "S" от любой точки кромки выступающей части фиксатора 25 за кромку боковой поверхности 27 установочного пояска 19 зажимного упругодеформируемого кольца 6 (на фиг. 1 показано расстояние "S" от наиболее удаленной точки кромки выступающей части фиксатора 25 за кромку боковой поверхности 27 установочного пояска 19 зажимного упругодеформируемого кольца 6) до диаметрально противоположно расположенной к ней точки на кромке боковой поверхности 28 установочного пояска 20 основания 3 корпуса 1 больше внутреннего диаметра "d" установочного пояска 19 зажимного упругодеформируемого кольца 6.

В частном случае исполнения фиксатор 25 может быть выполнен в виде подпружиненного элемента в установочном пояске 20 основания 3 корпуса 1 с выступанием его рабочей части из боковой поверхности 28 установочного пояска 20 основания 3 корпуса 1, вблизи плоскости торцевой поверхности 26 пояска 20, за кромку боковой поверхности 27 зажимного упругодеформируемого кольца 6.

В частном случае исполнения на установочном пояске 20 основания 3 корпуса 1 может быть выполнено несколько фиксаторов, например, таких же как фиксаторы 25 в приведенных выше примерах, с периферийными местами их расположения на установочном пояске 20 относительно выступа электросоединителя 2 корпуса 1.

Между боковой поверхностью 27 установочного пояска 19 зажимного упругодеформируемого кольца 6 и боковой поверхностью 28 установочного пояска 20 основания 3 корпуса 1 расположен уплотнитель 29, в частном случае исполнения (показанном на фиг. 1,2) уплотнитель 29 установлен в кольцевой канавке, выполненной на боковой поверхности 28 установочного пояска 20 основания 3 корпуса 1.

На поверхности направляющего пояска 9 основания 3 корпуса 1 и торцевой поверхности 12 его опорного пояска 11, контактирующих соответственно со стенкой отражателя 8 и его выступом 10, выполнены в частном случае исполнения(показанном на фиг. 2) несколько воздушных каналов 30, каждый из которых соединен с полостью 18 отражателя 8 и с воздушным каналом 31, сообщающимся с атмосферой. Воздушный канал 31 на участке соединения его с воздушными каналами 30 образован частью поверхности резьбы 7 зажимного упругодеформируемого кольца 6, и кроме того, частью торцевой поверхности 21 его установочного пояска 19, боковой поверхностью 32 опорного пояска 11 основания 3 корпуса 1 и частью поверхности выступа 10 отражателя 8.

Воздушный канал 31 сообщается с атмосферой через полости, образующиеся при установке датчика на бачок, а именно полости, которые образуются при наворачивании зажимного упругодеформируемого кольца 6 на резьбу горловины бачка между поверхностями впадин и выступов резьбы 7 и резьбы горловины бачка (на фиг. 1,2 горловина бачка и ее резьба показаны пунктиром).

В направляющей 4 толкателя 5 под углом к его продольной оси выполнено сквозное отверстие 33, между поверхностью которого и поверхностью толкателя 5 образован зазор. В частном случае исполнения сквозное отверстие 33 в направляющей 4 толкателя 5 выполнено перпендикулярно к продольной оси толкателя 4 и имеет в любом продольном осевом сечении направляющей 4 толкателя 5 форму прямоугольника. Между поверхностью толкателя 5 и, в частности, поверхностями стенок 34 и 35 сквозного отверстия 33, которые расположены параллельно продольной оси (в частности, оси вращения) толкателя 5, имеется зазор "L" (cм. на фиг. 1). При эксплуатации датчика, когда толкатель 5 совершает поступательные перемещения в направляющем канале своей направляющей 4, сквозное отверстие 33 предотвращает втягивание (всасывание) тормозной жидкости из бачка в полость 15 корпуса 1, где расположена электроконтактная группа 14, это происходит благодаря тому, что между поверхностью сквозного отверстия 33 и поверхностью толкателя 5 имеется зазор, в частном случае исполнения зазор L между поверхностями стенок 34 и 35 отверстия 33 и поверхностью толкателя 5. Конкретней в месте прохождения толкателя 5 в сквозном отверстии 33 он не касается, в частности, стенок 34 и 35 этого отверстия 33, т. е. отверстие 33 разрывает направляющий канал, в котором расположен толкатель 5 (а направляющий канал и толкатель представляют в паре как бы подобие мининасоса), тем самым отверстие 33 отсекает прохождение тормозной жидкости в полость 15 электроконтактной группы 14 корпуса 1, которая из-за присущего ей свойства гигроскопичности может вызывать окисление контактов.

Сборка датчика аварийного уровня тормозной жидкости производится в следующем порядка. Вначале в выполненную на боковой поверхности 28 установочного пояска 20 основания 3 корпуса 1 кольцевую канавку устанавливается уплотнитель 29. Затем на установочный поясок 9 основания 3 корпуса 1 с прилеганием к торцевой поверхности 12 его опорного пояска 11 устанавливается отражатель 8 с закреплением его кромкой центрального отверстия днища в выемке направляющей 4 толкателя 5. Потом через выполненную в корпусе 1 полость 15 электроконтактной группы 14 в направляющий канал направляющей 4 толкателя 5 вставляется толкатель 5 с закрепленным на нем подвижным контактом и на второй его конец устанавливается поплавок 13, после чего полость 15 закрывается резиновым защитным колпачком 16. Далее в отверстие зажимного упругодеформируемого кольца 6 заводится выступ электросоединителя 2 корпуса 1 таким образом, что установочный выступ 19 зажимного упругодеформируемого кольца 6 попадает в пространство между выступом эектросоединителя 2 (а именно между его поверхностью 24) и второй торцевой поверхностью 23 опорного пояска 11 основания 3 корпуса 1 с упиранием установочного пояска 19 зажимного упругодеформируемого кольца 6 боковой поверхностью 27 в боковую поверхность 28 с уплотнителем 29 установочного пояска 20 основания 3 корпуса 1, а затем легким нажатием на диаметрально противоположную сторону торцевой поверхности 22 установочного пояска 19 зажимного упругодеформируемого кольца 6 в районе расположения фиксатора 25 и некоторым сжатием кольца 6 с двух противоположных мест его боковой стенки, относительно плоскости в которой расположен выступ электросоединителя 2 и фиксатор 25, заводят установочный поясок 19 кольца 6 за кромку фиксатора 25. Таким образом, установочный поясок 19 зажимного упругодеформируемого кольца 6 оказывается в установленном положении, т. е. в положении, когда установочный поясок 19 кольца 6 расположен между второй торцевой поверхностью 23 опорного пояска 11 основания 3 корпуса 1 и выступом электросоединителя 2 и фиксатором 25.

Работа датчика аварийного уровня тормозной жидкости. При уменьшении уровня тормозной жидкости в бачке главного цилиндра гидропривода тормозов ниже критического уровня - поплавок 13 датчика опускается вниз и подвижный контакт электроконтактной группы 14, установленный на толкателе 5, взаимодействуя с ее неподвижными контактами, замыкает электрическую цепь сигнализирующего прибора.

В заявляемом техническом решении конструкции датчика, выполнение корпуса 1 с выступом электросоединителя 2 и его основания 3 с направляющей 4 толкателя 5 за одно целое в виде единой детали, а также расположение установочного пояска 19 зажимного упругодеформируемого кольца 6 между опорным пояском 11 основания 3 корпуса 1 и выступом электросоединителя 2 и фиксатором 25 приводит по сравнению с прототипом к упрощению конструкции датчика, так как значительно уменьшается количество сложных деталей и как следствие этого уменьшаются затраты при его изготовлении и сборке.

В заявляемом техническом решении конструкции датчика опять же за счет выполнения корпуса 1 с выступом электросоединителя 2 и его основания 3 с направляющей 4 толкателя 5 за одно целое в виде единой детали, а также за счет того, что уплотнитель 29 расположен между боковой поверхностью 27 установочного пояска 19 зажимного упругодеформируемого кольца 6 и боковой поверхностью 28 установочного пояска 20 основания 3 корпуса 1 (в частном случае исполнения уплотнитель 29 расположен в кольцевой канавке боковой поверхности 28 установочного пояска 20 основания 3 корпуса 1), и благодаря тому, что воздушные каналы 30, образованные на поверхности направляющего пояска 9 основания 3 корпуса 1 и торцевой поверхности 12 его опорного пояска 11, соединяют полость 18 отражателя 8 с атмосферой через воздушный канал 31, сообщающийся с атмосферой через полости, образующиеся при наворачивании зажимного упругодеформируемого кольца 6 на резьбу горловины бачка между поверхностями резьбы 7 и резьбы горловины бачка (в отличие от прототипа, где воздушные каналы, соединенные с полостью отражателя, имеют выход в атмосферу практически над основанием корпуса, т. е. более доступны прямому проникновению влаги и пыли), и наконец за счет того, что в направляющей 4 толкателя 5, под углом к его продольной оси выполнено сквозное отверстие 33, между поверхностью которого и поверхностью толкателя 4 образован зазор и которое отсекает прохождение тормозной жидкости в полость 15 электроконтактной группы 14 корпуса 1, повышается герметичность полости 15 корпуса 1 с расположенной в ней электроконтактной группой 14, что естественно повышает надежность датчика в эксплуатации.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к тормозным системам транспортных средств. Датчик состоит из корпуса, имеющего выступ электросоединителя и основание с направляющей толкателя, зажимного упругодеформируемого кольца, имеющего резьбовой элемент крепления, отражателя, установленного на направляющем пояске основания корпуса с прилеганием своим выступом к торцевой поверхности опорного пояска основания корпуса, поплавка, установленного на толкателе, и электроконтактной группы, расположенной в полости корпуса, закрытой защитным колпачком. Сущность изобретения заключается в том, что корпус с выступом электросоединителя и его основание с направляющей толкателя выполнены в виде единой детали. Установочный поясок зажимного упругодеформируемого кольца своими торцевыми поверхностями расположен между второй торцевой поверхностью опорного пояска основания корпуса и выступом электросоединителя и фиксатором, расположенным на периферии установочного пояска основания корпуса относительно выступа электросоединителя, с выступанием его за кромку боковой поверхности установочного пояска зажимного упругодеформируемого кольца. Между боковой поверхностью установочного пояска упругодеформируемого кольца и боковой поверхностью установочного пояска основания корпуса расположен уплотнитель. На контактирующих с отражателем поверхностях направляющего и опорного поясков основания корпуса выполнены воздушные каналы, соединенные с полостью отражателя и сообщающиеся с атмосферой. В направляющей толкателя выполнено сквозное отверстие. Техническим результатом является упрощение конструкции, повышение надежности герметичности датчика. 6 з. п. ф-лы, 2 ил.

1. Датчик аварийного уровня тормозной жидкости, включающий корпус с выступом электросоединителя и с расположенной в его полости электроконтактной группой, основание корпуса с направляющей толкателя, зажимное упругодеформируемое кольцо, зафиксированное с возможностью вращения через свой установочный поясок относительно основания корпуса и имеющее по меньшей мере один элемент крепления на внутренней поверхности, отражатель, установленный на направляющем пояске основания корпуса с прилеганием своим выступом к одной из торцевых поверхностей опорного пояска основания корпуса, и установленный на толкателе поплавок, отличающийся тем, что корпус с выступом электросоединителя и его основание с направляющей толкателя выполнены за одно целое в виде единой детали, на контактирующих же с отражателем поверхностях направляющего и опорного поясков основания корпуса выполнен по меньшей мере один воздушный канал, который соединен с полостью отражателя и с сообщающимся с атмосферой воздушным каналом, частично образованным поверхностью элемента крепления зажимного упругодеформируемого кольца, между боковой поверхностью установочного пояска которого и боковой поверхностью установочного пояска основания корпуса расположен уплотнитель, к тому же установочный поясок зажимного упругодеформируемого кольца своими торцевыми поверхностями расположен между второй торцевой поверхностью опорного пояска основания корпуса и выступом электросоединителя и по меньшей мере одним фиксатором, расположенным на периферии установочного пояска основания корпуса относительно выступа электросоединителя, с выступанием его за кромку боковой поверхности установочного пояска зажимного упругодеформируемого кольца так, что расстояние от любой точки кромки выступающей части фиксатора за кромку боковой поверхности установочного пояска зажимного упругодеформируемого кольца до диаметрально противоположно расположенной к ней точки на кромке боковой поверхности установочного пояска основания корпуса больше внутреннего диаметра установочного пояска зажимного упругодеформируемого кольца, а в направляющей толкателя под углом к его продольной оси выполнено сквозное отверстие, между поверхностью которого и поверхностью толкателя образован зазор. 2. Датчик аварийного уровня тормозной жидкости по п. 1, отличающийся тем, что элемент крепления на внутренней поверхности зажимного упругодеформируемого кольца выполнен в виде резьбы. 3. Датчик аварийного уровня тормозной жидкости по п. 1, отличающийся тем, что на контактирующих с отражателем поверхностях направляющего и опорного поясков основания корпуса выполнено несколько воздушных каналов. 4. Датчик аварийного уровня тормозной жидкости по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что воздушный канал, сообщающийся с атмосферой, на участке соединения его с воздушными каналами, выполненными на контактирующих с отражателем поверхностях направляющего и опорного поясков основания корпуса, образован частью поверхности резьбы зажимного упругодеформируемого кольца и, кроме того, частью торцевой поверхности его установочного пояска, боковой поверхностью опорного пояска основания корпуса и частью поверхности выступа отражателя. 5. Датчик аварийного уровня тормозной жидкости по п. 1, отличающийся тем, что уплотнитель установлен в кольцевой канавке, выполненной на боковой поверхности установочного пояска основания корпуса. 6. Датчик аварийного уровня тормозной жидкости по п. 1, отличающийся тем, что фиксатор выполнен в виде выступа полусферической формы на торцевой поверхности установочного пояска основания корпуса диаметрально противоположно выступу электросоединителя с частичным выступанием его за кромку боковой поверхности установочного пояска зажимного упругодеформируемого кольца. 7. Датчик аварийного уровня тормозной жидкости по п. 1, отличающийся тем, что сквозное отверстие в направляющей толкателя выполнено перпендикулярно продольной оси толкателя и имеет в любом продольном осевом сечении направляющей толкателя форму прямоугольника.