ЗАМОК ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2004 года по МПК E05B65/19 B60R25/00 

Изобретение относится к автомобилестроению, в частности к конструкции замка, предназначенного для блокирования открываемых элементов транспортного средства, таких как двери, капот, крышка багажника и др. Данный замок может использоваться в качестве основного замка для блокирования, например, капота в закрытом положении или в качестве дополнительного замка по отношению к штатному устройству запирания капота.

Известен замок капота с электромеханическим приводом, содержащий корпус, в котором с возможностью возвратно-поступательного движения расположен ползун, один конец которого соединен с выведенным наружу корпуса основным тросом, заключенным в оболочку, прикрепленную к корпусу, электродвигатель, вал которого связан с ведущей шестерней привода вращения винта, смонтированного в полости ползуна для перемещения последнего при вращении винта, а также дополнительный трос, связанный с ползуном и выведенный наружу корпуса для ручного перемещения ползуна для втягивании основного троса, шток, закрепленный на свободном конце основного троса, и кронштейн с ответной частью для приема штока (RU, журнал “За рулем”, статья “Двойная защита для всей семьи”, 1999, №2).

Данный замок имеет коллекторный электродвигатель, на валу которого жестко закреплено ведущее колесо зубчатой передачи, передающее крутящий момент на ведомое колесо, связанное с ходовым винтом, который, в свою очередь, сообщает возвратно-поступательное движение ползуну и связанному с ним основному тросу. Основной трос размещен в пластиковой оболочке, которая вкручивается в анкерную гайку, прикрепленную к нижней половине корпуса посредством винтов и металлической пластины с резьбовыми отверстиями. Свободный конец троса продевается в проушину ползуна и удерживается от выпадения из нее с помощью спрессованной на тросе втулки. Аварийный дополнительный трос на своем конце образует петлю, охватывающую основной трос. Оболочка аварийного троса продевается в отверстие в задней верхней части корпуса, входит внутрь без какой-либо герметизации или уплотнения и ничем не закрепляется.

Данный замок имеет следующие недостатки:

1. Из-за жестких механических связей в передаче: вал электродвигателя/ведущее зубчатое колесо/ведомое зубчатое колесо/ходовой винт/ползун - ведущее зубчатое колесо, а с ним и вал коллекторного электродвигателя всегда останавливаются в одном и том же положении, что приводит к подгоранию пластин коллектора и выходу двигателя из строя, а также к износу и выкрашиванию зубьев зубчатой передачи.

2. Основной трос имеет небольшой диаметр и не защищен стальной оболочкой, поэтому он может быть перекушен кусачками или вытянут из-под капота при попытке несанкционированного доступа в подкапотное пространство.

3. Способ крепления основного троса к ползуну исключает возможность изменения длины основного троса.

4. Отсутствие жесткого крепления оболочки аварийного троса делает возможным ее вытягивание из привода вместе с самим аварийным тросом, и, таким образом, несанкционированное открытие замка.

4. Отсутствует герметизация корпуса.

Настоящее изобретение направлено на решение технической задачи по обеспечению надежного крепления основного троса и его оболочки, выполнение оболочки металлизированной, изменение положения дополнительного аварийного троса, исключении коррозии основного и дополнительного тросов, повышение надежности и долговечности работы электродвигателя. Достигаемый при этом технический результат заключается в повышении надежности и долговечности работы замка и улучшении его защитных свойств при использовании на транспортном средстве.

Указанный технический результат достигается тем, что в замке для транспортного средства, содержащем корпус, в котором с возможностью возвратно-поступательного движения расположен ползун, один конец которого выполнен с узлом закрепления выведенного наружу корпуса основного троса, заключенного в гибкую оболочку, электродвигатель, вал которого через муфту связан с ведущей шестерней привода вращения ходового винта, смонтированного в полости ползуна для перемещения последнего при вращении этого винта, а также дополнительный трос, связанный с ползуном и выведенный наружу корпуса для ручного перемещения ползуна и втягивания основного троса, шток, закрепленный на свободном конце основного троса, и кронштейн с ответной частью для приема штока, муфта двигателя выполнена центробежной, гибкая оболочка заполнена смазкой, шток выполнен с сальником, дополнительный трос одним концом закреплен в корпусе замка с образованием петли и протягиванием дополнительного троса параллельно ходовому винту в направлении, противоположном основному тросу, при этом петля дополнительного троса не препятствует перемещению ползуна, а гибкая оболочка основного троса, один слой которой выполнен металлическим, соединена с корпусом цанговым механизмом.

Центробежная муфта двигателя включает в себя жестко закрепленный на валу электродвигателя корпусной элемент, в котором выполнено по крайней мере одно радиальное отверстие, в котором размещен подпружиненный грузик, и рычаг, одно плечо которого связано с ведущей шестерней привода вращения ходового винта, а другое плечо, ориентированное параллельно валу двигателя, расположено с зазором над корпусным элементом с перекрытием радиального отверстия последнего.

Кронштейн с ответной частью для приема штока, закрепленного на свободном конце основного троса, может быть выполнен в виде крюка, или в виде стержня с утолщением на конце.

Для исключения поломки как узлов транспортного средства, так и самого замка при закрывании, например, капота при выдвинутом штоке, последний может быть размещен с возможностью возвратно-поступательного движения в отдельном корпусном элементе, закрепляемом на транспортном средстве с возможностью поворота на 90° вокруг оси, параллельной оси штока.

Также для исключения поломки как узлов транспортного средства, так и самого замка при закрывании, например, капота при выдвинутом штоке, шток может иметь лыску, выполненную таким образом, что при ударе кронштейна в виде стержня с утолщением на конце о шток последний поворачивается вокруг своей продольной оси, не препятствуя движению кронштейна.

Для повышения надежности крепления основного троса к ползуну узел закрепления основного троса включает в себя выполненное в теле ползуна продольное ступенчатое отверстие для размещения конца основного троса со смещением осей каждой ступени друг относительно друга; в каждой ступени этого отверстия есть радиальные резьбовые отверстия с винтами для прижатия троса к стенкам каждой ступени ступенчатого отверстия.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.

Настоящее изобретение поясняется конкретным примером, который, однако, не является единственным, но наглядно демонстрирует возможность достижения приведенной совокупностью существенных признаков требуемого технического результата.

На фиг.1 - продольный разрез привода замка;

фиг.2 - центробежная муфта;

фиг.3 - узел закрепления основного троса на ползуне;

фиг.4 - крепление оболочки основного троса цанговым механизмом;

фиг.5 - положение аварийного троса в корпусе привода замка;

фиг.6 - шток в отдельном корпусном элементе;

фиг.7 - первый пример исполнения кронштейна с ответной частью для приема штока;

фиг.8 - второй пример исполнения кронштейна с ответной частью для приема штока;

фиг.9 - показано положение отдельного корпусного элемента с штоком при повороте на 90°.

Согласно настоящему изобретению замок для транспортного средства, содержащий приводную часть (фиг.1), включающую в себя корпус, в котором с возможностью возвратно-поступательного перемещения расположен ползун 2, один конец которого выполнен с узлом закрепления выведенного наружу корпуса основного троса 3, заключенного в гибкую оболочку 4, электродвигатель 5, вал которого через центробежную муфту 6 связан с ведущей шестерней 7, зацепленной с ведомой шестерней 8, связанной с ходовым винтом 9, указанные шестерни образуют привод вращения ходового винта 9. На внутренней поверхности полости ползуна выполнена винтовая спираль, а ходовой винт 9 смонтирован в полости ползуна для перемещения последнего при вращении этого винта за счет образования передачи типа “винт-гайка”.

В корпусе смонтирован дополнительный трос 10, связанный с ползуном 9 и выведенный наружу корпуса для ручного перемещения ползуна для втягивании основного троса. По отношению к корпусу привода замка дистанционно на транспортном средстве монтируются шток 11, закрепленный на свободном конце основного троса 3 (фиг.6), и кронштейн с ответной частью для приема штока.

Гибкая оболочка 4 основного троса выполнена многослойной, при этом один слой 13 выполнен металлическим. Гибкая оболочка соединена с корпусом цанговым механизмом (фиг.4), цанга 14 которого в корпусе 15 цангового механизма охватывает оболочку и поджимается накидной гайкой 16. Использование цангового механизма дает возможность изменять длину оболочки. Гибкая оболочка заполнена жидкой смазкой. Внутри цангового механизма расположено маслосъемное кольцо 12.

Дополнительный (аварийный) трос 10 одним концом закреплен в корпусе привода с образованием разомкнутой петли (фиг.5) и протягиванием дополнительного троса параллельно ходовому винту в направлении, противоположном основному тросу, при этом петля дополнительного троса не препятствует перемещению ползуна. Петля аварийного троса охватывает специальный выступ на правой стороне ползуна (см. фиг.1), который при этом выполняет функцию корпуса для узла прикрепления основного троса к ползуну. Таким образом, для перемещения ползуна на длину его рабочего хода аварийный трос требуется вытянуть на вдвое большую длину и с вдвое меньшим усилием, что позволяет предохранить корпус от разрушения при резком рывке за аварийный трос. Один конец аварийного троса залит в металлический шарик, который вкладывается в гнездо, отлитое в нижней крышке корпуса (см. фиг.1). Аварийный трос в предлагаемой конструкции также имеет многослойную оболочку, которая проходит внутрь корпуса через отверстие в металлической закладной детали, залитой в его нижнюю крышку. В этой детали оболочка дополнительного троса удерживается от выпадения винтом. На другом конце аварийного троса выполнена рукоятка или замкнутая петля таких размеров, чтобы за нее было удобно тянуть рукой.

В корпусе 1 также располагаются датчик вращения 17 ведомой шестерни 8 и управляющая электронная плата 18, предназначенная для монтажа электрической схемы для управления электродвигателем. Управляющая электронная плата электрически (фиг.1) соединена с двигателем и с оптико-механическим датчиком вращения ведомого колеса, а также имеет возможность подключения к внешним управляющим устройствам. На управляющую электронную плату, в зависимости от ее исполнения, может быть возложен широкий спектр функций. В частности, привод, оснащенный такой платой, может играть роль одного из датчиков охранной системы автомобиля. В этом случае, при попытке отжатия штока замка капота жестко связанный с ним основной трос приводит в движение ползун. Поступательное движение ползуна преобразуется во вращательное движение ходового винта и жестко связанной с ним ведомой шестерни привода. Датчик вращения ведомой шестерни передает сигнал на управляющую электронную плату, которая подает напряжение на двигатель таким образом, чтобы препятствовать отжатию штока. Одновременно плата подает сигнал на центральный блок охранной системы о попытке несанкционированного доступа в автомобиль. Центральный блок может задействовать звуковую и световую сигнализацию и выдать сообщение владельцу или службе охраны.

Также управляющая электронная плата может принимать сигнал о состоянии концевого выключателя капота и включать или выключать блокировку зажигания.

В предлагаемой конструкции ведущая шестерня 7 зубчатой передачи соединена с валом электродвигателя 5 через центробежную муфту 6 (см. фиг.1). Центробежная муфта включает в себя жестко закрепленный на валу электродвигателя корпусной элемент 19, в котором выполнено по крайней мере одно радиальное отверстие, в котором размещен подпружиненный грузик 20, и рычаг 21, связанный с ведущей шестерней 7, одно плечо которого, ориентированное параллельно валу двигателя, расположено с зазором над корпусным элементом с перекрытием радиального отверстия последнего (см. фиг.1).

Таким образом, ведущая шестерня не закреплена жестко на валу двигателя, благодаря чему пластины коллектора двигателя при его остановке занимают произвольное, а не жестко фиксированное положение, что препятствует их подгоранию. Кроме того, при использовании центробежной муфты появляется время на раскрутку ротора двигателя, при этом нагрузка и, соответственно, потребляемый им ток возрастает плавно, а не скачкообразно, что также повышает его долговечность. Использование датчика вращения 17 ведомой шестерни в качестве датчика обратной связи обеспечивает сокращение времени работы двигателя, что также повышает долговечность привода замка.

Узел закрепления выведенного наружу корпуса основного троса 3 (фиг.3) включает в себя выполненное в теле ползуна продольное ступенчатое отверстие для размещения конца основного троса со смещением осей каждой ступени друг относительно друга; в каждой ступени этого отверстия есть радиальные резьбовые отверстия с винтами 22 для прижатия троса к стенкам ступенчатого отверстия. Как вариант исполнения в конструкции может быть применен способ крепления основного стального троса к ползуну при помощи металлического держателя (залитого в ползун) со ступенчатым продольным отверстием и двумя винтами 22, как показано на фиг.3. Применение металлического держателя в конструкции ползуна позволяет использовать трос большего диаметра.

На фиг.6 изображен пример выполнения дистанционно расположенного штока 11 замка капота. Его отдельный корпус 23 выполнен из высокопрочного пластика с залитыми в него металлическими закладными деталями: бронзовой втулкой, в которой перемещается шток 11, и четырьмя стальными резьбовыми втулками, служащими для крепления замка к кузову автомобиля. Так как полость гибкой оболочки заполнена жидкой смазкой, то в шток вмонтирован сальник 24 в виде маслосъемного кольца.

Ответная часть (кронштейн) в рассматриваемой конструкции выполнена в виде крюка, образованного из штыря 25 (фиг.8), один конец которого жестко крепится к капоту автомобиля, а второй (свободный) конец изогнут. Из данного чертежа, на котором изображен замок капота в запертом положении, видно, что такая конструкция допускает значительный угол поворота кронштейна и снижает требования к точности установки замка капота как в направлении оси кронштейна, так и перпендикулярно ей.

Имеется вариант данной конструкции замка, в котором предусмотрена защита от повреждения капота при его закрытии в положении замка “заперто”. Это достигается поворотом части корпусного элемента под действием опускающегося свободного конца кронштейна (фиг.9). Для реализации поворота корпусного элемента на 90° вокруг оси, параллельной оси штока, корпусной элемент может быть выполнен из подвижной и неподвижной частей, где только подвижная часть поворачивается, или корпусной элемент в сборе может быть закреплен с возможностью поворота вместе со штоком на 90° вокруг оси, параллельной оси штока.

Неподвижная часть корпуса, выполненная из пластика или металла, используется для крепления замка к кузову автомобиля; в ней закреплена металлическая ось подвижной части корпуса. Подвижная часть корпуса удерживается в рабочем положении пружиной кручения, закрепленной на головке оси.

Если при закрывании капота замок по какой-либо причине заперт (шток выдвинут), свободный конец кронштейна ударит по нему. При этом, как видно из фиг.9, вся подвижная часть корпуса вместе с рабочим элементом повернется на угол, достаточный, чтобы пропустить свободный конец кронштейна. Таким образом, капоту не будет нанесено повреждение.

Иной вариант замка капота изображен на фиг.7, где кронштейн выполнен в виде стержня 26 с утолщением 27 на конце.

Как видно из чертежа, этот вариант отличается другой формой отверстия в корпусном элементе замка и формой штока 28, в передней части которого снята лыска. Шток расположен в корпусном элементе замка лыской кверху и удерживается в этом положении за счет упругости жестко связанного с ним основного троса.

Если при закрывании капота замок по какой-либо причине заперт, свободный конец кронштейна надавит на лыску штока, который провернется вокруг своей оси, пропуская утолщение на свободном конце кронштейна. После этого под действием упругости троса он повернется обратно. Таким образом, капот и замок избегут повреждения.

Согласно настоящему изобретению замок функционирует следующим образом.

За исходное положение привода замка примем его “убранное” положение, соответствующее полностью задвинутому вправо (фиг.1) ползуну.

При поступлении напряжения на контакты двигателя 5 вал последнего начинает вращаться. Грузики 20 центробежной муфты 6 под действием центробежной силы начинают расходится в стороны, преодолевая сопротивление пружин. При этом они выдвигаются из своих пазов (радиальных отверстий) в корпусном элементе 19 центробежной муфты до тех пор, пока один из них не войдет в соприкосновение с рычагом 21, закрепленном на ведущей шестерне 7 зубчатой передачи, которая начинает вращаться. Вращение передается на ведомую шестерню 8, жестко связанную с ходовым винтом 9, который приводит в движение ползун 2. Ползун движется, толкая вперед трос 3 до тех пор, пока задняя стенка ползуна не упрется в переднюю опору ходового винта. При этом датчик 17 подает на электронную плату 18 сигнал о прекращении вращения ведомой шестерни 8. Подача напряжения на двигатель 5 прекращается. Грузики 20 центробежной муфты 6 возвращаются в исходное положение под действием пружин, разъединяя, таким образом, вал двигателя и ведущую шестерню 7.

При поступлении на контакты двигателя напряжения противоположной полярности вал двигателя 5 начинает вращаться в противоположном направлении, передавая через центробежную муфту вращение на зубчатую передачу, как это было описано ранее. При этом ходовой винт начинает вращаться в противоположном направлении, ползун перемещается назад и тянет за собой трос 3 до тех пор, пока передняя стенка ползуна не упрется в переднюю опору. Вращение ведомой 8 и ведущей 7 шестерен зубчатой передачи прекращается, плата 18 перестает подавать напряжение на двигатель 5 и центробежная муфта 6 рассоединяет ведущую шестерню 7 с валом двигателя.

При вращении ведомой шестерни 8 в любую сторону срабатывает оптико-механический датчик вращения 17, который передает сигнал на управляющую электронную плату 18 привода. Если при этом оказывается, что напряжение на двигателе 5 отсутствует, плата 18 подает его на двигатель таким образом, чтобы происходило движение ползуна (фиг.1) влево. Одновременно плата 18 может передать сигнал охранной системе о попытке несанкционированного проникновения в транспортное средство.

Настоящее изобретение промышленно применимо, так как может быть реализовано с применением технологий, используемых при изготовлении электромеханических устройств.

Изобретение относится к области охранных систем и касается замка для транспортного средства, содержащего корпус, в котором с возможностью возвратно-поступательного движения расположен ползун, один конец которого выполнен с узлом закрепления выведенного наружу корпуса основного троса, заключенного в гибкую оболочку, электродвигатель, вал которого через муфту связан с ведущей шестерней привода вращения ходового винта, смонтированного в полости ползуна для перемещения последнего при вращении этого винта, а также дополнительный трос, связанный с ползуном и выведенный наружу корпуса для ручного перемещения ползуна для втягивании основного троса, шток, закрепленный на свободном конце основного троса, и кронштейн с ответной частью для приема штока. Муфта выполнена центробежной, гибкая оболочка основного троса, один слой которой выполнен металлическим, соединена с корпусом цанговым механизмом и заполнена смазкой, шток на свободном конце основного троса выполнен с маслосъемным кольцом, дополнительный трос одним концом закреплен в корпусе замка с образованием петли и протягиванием дополнительного троса параллельно ходовому винту в направлении, противоположном основному тросу, при этом петля дополнительного троса не препятствует движению ползуна. Данный замок имеет повышенную надежность. 5 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Замок для транспортного средства, содержащий корпус, в котором с возможностью возвратно-поступательного движения расположен ползун, один конец которого выполнен с узлом закрепления выведенного наружу корпуса основного троса, заключенного в гибкую оболочку, электродвигатель, вал которого через муфту связан с ведущей шестерней привода вращения ходового винта, смонтированного в полости ползуна для перемещения последнего при вращении этого винта, а также дополнительный трос, связанный с ползуном и выведенный наружу корпуса для ручного перемещения ползуна для втягивания основного троса, шток, закрепленный на свободном конце основного троса, и кронштейн с ответной частью для приема штока, отличающийся тем, что муфта выполнена центробежной, гибкая оболочка основного троса, один слой которой выполнен металлическим, соединена с корпусом цанговым механизмом и заполнена смазкой, шток на свободном конце основного троса выполнен с маслосъемным кольцом, дополнительный трос одним концом закреплен в корпусе замка с образованием петли и протягиванием дополнительного троса параллельно ходовому винту в направлении, противоположном основному тросу, при этом петля дополнительного троса не препятствует движению ползуна.2. Замок по п.1, отличающийся тем, что центробежная муфта включает в себя жестко закрепленный на валу электродвигателя корпусной элемент, в котором выполнено по крайней мере одно радиальное отверстие, в котором размещен подпружиненный грузик, и рычаг, одно плечо которого связано с ведущей шестерней привода вращения ходового винта, а другое плечо, ориентированное параллельно валу двигателя, расположено с зазором над корпусным элементом с перекрытием радиального отверстия последнего.3. Замок по п.1, отличающийся тем, что кронштейн с ответной частью для приема штока выполнен в виде крюка или в виде стержня с утолщением на конце.4. Замок по п.1, отличающийся тем, что шток, закрепленный на свободном конце основного троса, размещен с возможностью возвратно-поступательного движения в отдельном корпусном элементе, закрепляемом на транспортном средстве с возможностью поворота на 90°.5. Замок по п.1, отличающийся тем, что шток, закрепленный на свободном конце основного троса, размещен с возможностью возвратно-поступательного движения в отдельном корпусном элементе и имеет лыску для прохода утолщенного конца стержня кронштейна в случае аварийного закрывания замка.6. Замок по п.1, отличающийся тем, что узел закрепления выведенного наружу корпуса основного троса включает в себя выполненное в теле ползуна продольное ступенчатое отверстие со смещением осей каждой ступени друг относительно друга, в каждой ступени этого отверстия есть радиальные резьбовые отверстия с винтами для прижатия троса к стенкам каждой ступени ступенчатого отверстия.