ДЕРЖАТЕЛЬ СХЕМЫ ДЛЯ КАРДАННЫХ ВАЛОВ Российский патент 2023 года по МПК B60K17/22 F16D3/38 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение предлагает держатель схемы, который обеспечивает размещение и защиту электронной схемы на вращающихся элементах карданных валов, карданный вал с упомянутым держателем схемы и способ изготовления упомянутого держателя схемы.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Приводные валы - это элементы трансмиссии, используемые для перемещения транспортного средства путем получения вращательного движения и мощности, генерируемой двигателями транспортных средств, от двигателя или коробки передач и передачи их на дифференциал транспортного средства.

Невозможно обеспечить различные измерения параметров вала с учетом расположения карданных валов на транспортном средстве, поэтому конструкции карданных валов выполняют в соответствии с прогнозами или моделированием исходя из условий и среды, в которых будет использоваться транспортное средство. Тем не менее, этих способов недостаточно для полного отражения эксплуатационных условий. Кроме того, такие измерения не могут быть проведены во время эксплуатации транспортного средства. Одной из основных причин этого являются трудности с подключением датчиков или измерительных устройств на валу и подачей питания на эти устройства.

Беспроводная трансмиссия раскрыта в заявке под номером TR2017/08500. В ней катушечные обмотки, расположенные на держателях катушек, один из которых находится на карданном валу, а другой - на подвеске, поддерживающей карданный вал, обеспечивают передачу энергии друг другу. Питание электронной схемы, расположенной на валу, обеспечивается с использованием беспроводной передачи энергии. Тем не менее, в зависимости от условий окружающей среды в условиях эксплуатации, схема контактирует с пылью, жидкостью и аналогичными разрушающими агентами, поэтому срок ее службы весьма ограничен.

В различных исследованиях были описаны исследования покрытий для защиты электронных схем от воздействия условий окружающей среды на различные элементы транспортных средств.

Документ с номером публикации WO2012146544A1 в основном относится к исследованию нанесения защитного покрытия на электронные компоненты, используемые в ведущих шестернях транспортных средств. Основой проведенного здесь исследования является то, что покрытие схемы содержит керамические наночастицы и масло/водоотталкивающие вещества. Такой тип покрытия не отвечает требованиям к механической части, особенно для карданных валов, независимо от содержания покрытия. Схема располагается на поверхности карданных валов, она проходит в радиальном направлении вращающегося элемента. Представленные здесь покрытия часто не остаются в монтажном положении на высокой скорости и не обеспечивают полной герметизации. Кроме того, было обнаружено, что полностью герметизировать схему с помощью таких покрытий невозможно.

В другом документе с номером публикации DE4237870A1 было рекомендовано сначала поместить схему в камеру из пенопласта и покрыть эту камеру материалом для защиты электронных схем на транспортном средстве. Не представляется возможным использовать свободно предоставляемую электронную схему в определенном объеме на конструкции, такой как карданный вал, который постоянно подвергается ударным вибрациям в дорожных условиях.

В результате все вышеперечисленные проблемы привели к необходимости внесения усовершенствований в соответствующую область техники.

ЦЕЛЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение направлено на устранение вышеуказанных проблем и на развитие в соответствующей области техники.

Основной целью изобретения является раскрытие конструкции держателя схемы, содержащего покрытие для защиты и монтажа электронных деталей на вращающихся элементах карданного вала, и карданного вала с этим держателем схемы, а также способа изготовления этого держателя схемы.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Данное изобретение относится к держателю схемы для размещения ее на вращающейся части карданного вала таким образом, чтобы выполнить все вышеуказанные задачи, которые будут получены из приведенного ниже подробного описания. Соответственно, настоящее изобретение содержит следующее: корпус держателя, содержащий отверстие, расположенное так, чтобы через него могли проходить вращающиеся части карданного вала, и выполненный таким образом, чтобы входить в зацепление с вращающейся частью карданного вала; поверхность узла схемы, расположенную на корпусе держателя как проходящая в радиальном направлении поверхность; по меньшей мере одну выступающую опору, выполненную в виде выступа, проходящего в аксиальном направлении на поверхности узла схемы; элемент схемы, расположенный на выступающей опоре таким образом, что он не контактирует с поверхностью узла схемы; по меньшей мере один канал, расположенный на поверхности узла схемы; по меньшей мере одно крепежное отверстие, расположенное на поверхности узла схемы; покрытие, предназначенное для полной герметизации упомянутого элемента схемы, для по меньшей мере частичного заполнения желоба и для полного заполнения крепежного отверстия.

Поэтому указанное покрытие выполнено таким образом, что оно не отходит от указанного держателя схемы за счет дренажа и крепежных отверстий, а также повышается герметичность всех поверхностей посредством выступающей опоры и канала. Соответственно, решение было достигнуто за счет расположения элементов на поверхности узла схемы, а не за счет типа и содержания покрытия.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения поверхность узла схемы имеет круглую форму.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения упомянутый канал выполнен в форме кольца вокруг отверстия.

Предпочтительный вариант осуществления изобретения содержит два канала в нижней и верхней частях упомянутого элемента схемы.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения концевые части выступающей опоры имеют закругления.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения на поверхности корпуса держателя имеется дренаж в форме желоба, проходящий в сторону вращающейся части.

Предпочтительный вариант осуществления изобретения содержит поверхность катушечной обмотки, позволяющую катушечной обмотке быть намотанной на корпус держателя, что обеспечить беспроводную передачу энергии другой катушечной обмотке.

Для достижения всех целей, указанных выше, и тех, которые возникнут из подробно раскрытия ниже, настоящее изобретение также представляет собой карданный вал, содержащий следующее: по меньшей мере один промежуточный вильчатый элемент и элемент карданного вала, соединенный с упомянутым промежуточным вильчатым элементом; подвеску для поддержки карданного вала и держатель схемы в соответствии с любым вариантом осуществления, возникающим из пунктов 1-6 формулы изобретения или из подробного описания, соединенный с узкой частью упомянутого промежуточного вильчатого элемента или с элементом карданного вала.

Для достижения всех целей, указанных выше, и тех, которые возникнут из подробного описания ниже, настоящее изобретение также представляет собой карданный вал, содержащий следующее: по меньшей мере один промежуточный вильчатый элемент и элемент карданного вала, связанный с указанным промежуточным вильчатым элементом; подвеску, поддерживающую карданный вал, и держатель схемы в соответствии с любым вариантом осуществления поверхности катушечной обмотки, возникающим из пункта 6 формулы изобретения или подробного описания, соединенный с узкой частью упомянутого промежуточного вильчатого элемента или с элементом карданного вала; две катушечных обмотки, одна из которых расположена на подвеске, а другая - на держателе схемы, для обеспечения беспроводной передачи энергии между ними.

Настоящее изобретение относится также к способу изготовления держателя схемы для размещения этой схемы на вращающейся части карданного вала таким образом, чтобы достичь все вышеуказанные цели, которые будут получены из приведенного ниже подробного описания. Соответственно, данное изобретение включает следующие этапы: создание держателя схемы согласно любому из пунктов 1-6 формулы изобретения, нанесение жидкого покрытия на поверхность узла схемы так, чтобы элемент схемы был полностью герметизирован, желоб был заполнен по меньшей мере частично, а крепежное отверстие - полностью, и последующее оставление для высыхания или выполнение сушки.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На Фигуре 1 показан вид в изометрии части конструкции карданного вала с электронной схемой, размещенной на подвеске.

На Фигуре 1А представлен вид в разрезе конструкции, показанной на Фигуре 1.

На Фигуре 2 показан вид в изометрии держателя схемы без электронной схемы и покрытия.

На Фигуре 2А показан вид в разрезе варианта осуществления держателя схемы, электронная схема которого имеет покрытие.

На Фигуре 2B в увеличенном масштабе показан вид варианта осуществления выступающей опоры держателя схемы.

На Фигуре 2C показан вид в разрезе конструкции держателя схемы с крепежными отверстиями.

Не требуется, чтобы фигуры были масштабированы, и деталями, не требующимися для понимания данного изобретения, можно пренебречь. Кроме того, элементы, которые по меньшей мере по существу идентичны или по меньшей мере по существу имеют идентичные функции, обозначены одинаковыми номерами.

ОПИСАНИЕ ЧИСЛОВЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

10. Держатель схемы

11. Корпус держателя

12. Отверстие

13. Поверхность узла схемы

14. Выступающая опора

15. Каналы для заполнения

16. Желоб

17. Крепежные отверстия

18. Поверхность катушечной обмотки

20. Промежуточный вильчатый элемент

21. Проушина

211. Отверстие проушины

30. Элемент карданного вала

40. Подвеска

41. Подвесное соединение

42. Фиксированный держатель катушки

421. Поверхность вторичной обмотки

D. Элемент схемы

S. Обмотка

K. Покрытие

ПОДРОБНОЕ РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В данном разделе подробно раскрыт держатель схемы для карданных валов (10) согласно данному изобретению посредством примеров, представленных только для прояснения объекта изобретения и не имеющих ограничительный характер.

Настоящее изобретение относится к держателю (10) схемы, который обеспечивает размещение и защиту электронной схемы на вращающихся элементах карданных валов, к карданному валу с упомянутым держателем (10) схемы и к способу изготовления упомянутого держателя (10) схемы.

Настоящее изобретение относится к держателю (10) схемы, предназначенному для размещения схемы на вращающейся части карданного вала, при этом держатель (10) схемы содержит следующее:

корпус (11) держателя, имеющий отверстие (12), расположенное так, чтобы через него проходили вращающиеся части карданного вала, и выполненный так, чтобы входить в зацепление с вращающейся частью карданного вала;

поверхность (13) узла схемы, расположенную на упомянутом корпусе (11) держателя как проходящая в радиальном направлении поверхность;

по меньшей мере одну выступающую опору (14), расположенную как проходящий в аксиальном направлении выступ на упомянутой поверхности (13) узла схемы;

элемент (D) схемы, расположенный на выступающей опоре (14) так, что он не имеет контакта с поверхностью (13) узла схемы;

по меньшей мере один канал (15), расположенный на поверхности (13) узла схемы;

по меньшей мере одно крепежное отверстие (17), расположенное на поверхности (13) узла схемы;

покрытие (K), предусмотренное для полной герметизации указанного элемента (D) схемы, для по меньшей мере частичного заполнения канала (15) и для полного заполнения крепежного отверстия (17).

Здесь элемент (D) схемы может быть одной частью большего компонента или может быть самим компонентом. Элемент (D) схемы может быть измерительными элементами или датчиками, которые могут снимать измерения, особенно на соответствующих элементах карданного вала.

Упомянутое покрытие (K) является конструкцией, принимающей свою конечную защитную форму посредством высушивания после нанесения в жидкой форме на держатель (10) схемы, в частности, на элемент (D) схемы. Нанесение покрытия (K) на элемент (D) схемы до его присоединения к держателю (10) схемы исключит большинство технических преимуществ изобретения.

Упомянутый держатель (10) схемы расположен так, чтобы быть соединенным с корпусом (11) держателя и особенно с вращающимся элементом карданного вала, как показано на Фигурах 1 и 1А. Здесь предпочтительно, чтобы корпус (11) держателя был расположен так, чтобы окружать указанный вращающийся элемент в форме оболочки.

Кроме того, держатель (10) схемы содержит поверхность (13) узла схемы, с которой соединен элемент (D) схемы, которая проходит от корпуса (11) держателя в радиальном направлении и предпочтительно расположена в плоскости.

Кроме того, предусмотрено отверстие (12) в корпусе (11) держателя, через которое может проходить вращающийся элемент карданного вала.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения вращающаяся часть карданного вала выбрана в виде промежуточного вильчатого элемента (20). Здесь держатель (10) схемы расположен так, чтобы быть соединенным с промежуточным вильчатым элементом (20), в частности, с узкой частью промежуточного вильчатого элемента (20). Здесь промежуточный вильчатый элемент (20) содержит пару проушин (21) для введения крестовин и отверстие (211) на проушинах (21).

Элемент (30) карданного вала, в частности, промежуточный опорный вал, расположен внутри указанного промежуточного вильчатого элемента (20). Здесь промежуточный вильчатый элемент (20) и элемент (30) карданного вала соединены друг с другом посредством зубчатых передач, проходящих в аксиальном направлении.

Промежуточный вильчатый элемент (20) и элемент (30) карданного вала опираются на подвеску (40) и соединяются с шасси транспортного средства при помощи подвесного соединения (41). В определенном варианте осуществления подвеска (40) содержит фиксированный держатель (42) катушки и поверхность (421) вторичной обмотки, расположенную на фиксированном держателе (42) катушки. Обмотка (S) катушки расположена на указанной поверхности (421) вторичной обмотки.

На держателе (10) схемы имеется поверхность (18) катушечной обмотки катушки и катушечная обмотка (S), расположенная на этой поверхности аналогично катушечной обмотке (S) на поверхности (421) вторичной обмотки. Эти две катушечные обмотки (S) расположены так, чтобы обеспечивать беспроводную передачу энергии между ними. Таким образом, элемент (D) схемы может получать питание, находясь на держателе (10) схемы. Элемент (D) схемы также может получать питание от различных устройств беспроводной передачи энергии или от источников питания аккумуляторного типа, предусмотренных на держателе (10) схемы.

Держатель (10) схемы имеет круглый корпус (11) держателя, и отверстие (12) предусмотрено в центре корпуса (11) держателя так, чтобы функционировать в качестве входа, как показано на Фигурах 2 и 2А. Отверстие (12) находится в конце стенок, проходящих в аксиальном направлении на корпусе (11) держателя. Поверхность (13) узла схемы проходит в плоскости в радиальном направлении от поверхности корпуса (11) держателя. Поверхность (13) узла схемы расположена, в частности, в плоскости для установки элементов (D) схемы.

Предпочтительно, чтобы была предусмотрена по меньшей мере одна выступающая опора (14) на указанной поверхности (13) узла схемы в форме выступа, на которой расположен элемент (D) схемы и которая предотвращает прямой контакт элемента (D) схемы с поверхностью (13) узла схемы. Здесь выступающая опора (14) обеспечивает полную герметизацию элемента (D) схемы, что будет раскрыто ниже.

Жидкое покрытие (K) не может достичь низа элемента (D) схемы при нормальных условиях, что создает проблемы с точки зрения герметичности. Выступающая опора (14) создает зазор между двумя элементами, нарушая контакт элемента (D) схемы с поверхностью (13) узла схемы, и покрытие (K) заполняет указанную полость, обеспечивая полную герметизацию элемента (D) схемы.

Исходя из этого, словосочетание «полная герметизация» относится к поверхностям элемента (D) схемы вне части, в которой контактируют выступающая опора (14) и элемент (D) схемы.

Предпочтительно может быть предусмотрено множество выступающих опор (14) и, в частности, они могут располагаться на поверхности (13) узла схемы с одинаковыми угловыми интервалами.

Концевая часть выступающей опоры (14), контактирующая с элементом (D) схемы, предпочтительно имеет закругление, как показано на Фигуре 2B, и, соответственно, покрываемая площадь поверхности элемента (D) схемы увеличивается за счет минимизации площади контакта.

По меньшей мере один, предпочтительно два канала (15) расположены на поверхности (13) узла схемы так, чтобы повысить герметичность и обеспечить более плотное соединение покрытия (K) c поверхностью. Здесь каналы (15) расположены предпочтительно в форме кольца. Прохождение жидкости через часть, относящуюся к заполнению покрытием (K) этих каналов (15), предотвращается или в значительной степени снижается по сравнению с плоскими поверхностями.

В предпочтительном варианте осуществления предусмотрено два канала (15), и выступающая опора (14) расположена между указанными каналами (15). Таким образом, каналы (15) обеспечивают герметичность, особенно в области, где расположена выступающая опора (14), т.е. элемент (D) схемы.

Дренаж в виде желоба (16) предусмотрен на указанном корпусе (11) держателя, как показано на Фигуре 2.А. Желоб (16) предпочтительно предусмотрен на аксиальных стенках, на которых расположено отверстие (12). Желоб (16), в частности, выполнен в форме углубления, проходящего в радиальном направлении в сторону вращающейся части карданного вала. Покрытие (K) в жидком состоянии заполняет желоб (16), и желоб (16) предотвращает движение покрытия (K) в аксиальном направлении после высушивания. Кроме того, он также повышает герметичность аналогично каналам (15).

На поверхности (13) узла схемы также предусмотрены крепежные отверстия (17). Указанные крепежные отверстия (17) предпочтительно проходят в аксиальном направлении на поверхности (13) узла схемы. Крепежные отверстия (17) также могут быть предусмотрены в отверстии канальной конструкции к заднему участку поверхности (13) узла схемы, как показано на Фигуре 2С.Жидкое покрытие (K) заполняет крепежные отверстия (17), образуя собой встроенный штифт, и предотвращает движение покрытия (K) на поверхности (13) узла схемы после застывания

Крепежные отверстия (17) предпочтительно предусмотрены в части внешнего диаметра поверхности (13) узла схемы. Крепежные отверстия (17) предусмотрены, в частности, между внешним диаметром и каналом (15) при наличии канала (15), ближайшего к внешнему диаметру.

Изготовление указанного держателя (10) схемы осуществляется согласно указанному ниже.

Держатель (10) схемы создают в соответствии с любым из вышеописанных примеров или пунктов формулы изобретения. Жидкое покрытие (K) наносят на поверхность (13) узла схемы. Здесь жидкое покрытие заливают на нижнюю часть элемента (D) схемы, контакт которой с поверхностью (13) узла схемы отсекается выступающей опорой (14), крепежными отверстиями (17) и каналами (15), предпочтительно по меньшей мере частью желоба или всем желобом. Затем жидкое покрытие (K) принимает окончательную форму за счет высушивания. Предпочтительно, чтобы ось отверстия (12) держателя (10) схемы располагалась перпендикулярно полу во время применения.

Также можно использовать отливку в форме покрытия на поверхности (13) узла схемы так, чтобы придать определенную форму покрытию при нанесении указанной жидкости.

Покрытие (K) предпочтительно является термопластичным. В одном варианте осуществления, в частности, используют термопластичный полиамид.

Объем защиты изобретения указан в формуле изобретения и не может быть ограничен описанием, предназначенным для иллюстративных целей. Аналогично, очевидно, что специалист в области техники может представить аналогичные варианты осуществления в свете вышеприведенного описания, не отступая от сущности изобретения.

Группа изобретений относится к держателю схемы, который обеспечивает размещение и защиту электронной схемы на вращающихся элементах карданных валов. Держатель (10) схемы содержит корпус (11) держателя, поверхность (13) узла схемы, выступающую опору (14), элемент (D) схемы, канал (15), крепежные отверстия (17) и покрытие (K). Корпус (11) держателя содержит отверстие (12), расположенное так, чтобы через него проходили вращающиеся части карданного вала, и выполненный так, чтобы входить в зацепление с вращающейся частью карданного вала. Поверхность (13) узла схемы расположена на корпусе (11) держателя как проходящая в радиальном направлении поверхность. Выступающая опора (14) выполнена в виде выступа, проходящего в аксиальном направлении на поверхности (13) узла схемы. Элемент (D) схемы расположен на выступающей опоре (14) так, что он не контактирует с поверхностью (13) узла схемы. Канал (15) расположен на поверхности (13) узла схемы. Крепежное отверстие (17) расположено на поверхности (13) узла схемы. Покрытие (K) предусмотрено для полной герметизации указанного элемента (D) схемы, для частичного заполнения канала (15) и для полного заполнения крепежного отверстия (17). Достигается обеспечение защиты и монтажа электронных деталей на вращающихся элементах карданного вала. 4 н. и 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Держатель (10) схемы для размещения схемы на вращающейся части карданного вала, содержащий следующее:

корпус (11) держателя, содержащий отверстие (12), расположенное так, чтобы через него проходили вращающиеся части карданного вала, и выполненный так, чтобы входить в зацепление с вращающейся частью карданного вала;

поверхность (13) узла схемы, расположенную на корпусе (11) держателя как проходящая в радиальном направлении поверхность;

по меньшей мере одну выступающую опору (14), выполненную в виде выступа, проходящего в аксиальном направлении на поверхности (13) узла схемы;

элемент (D) схемы, расположенный на выступающей опоре (14) так, что он не контактирует с поверхностью (13) узла схемы;

по меньшей мере один канал (15), расположенный на поверхности (13) узла схемы;

по меньшей мере одно крепежное отверстие (17), расположенное на поверхности (13) узла схемы;

покрытие (K), предусмотренное для полной герметизации указанного элемента (D) схемы, для по меньшей мере частичного заполнения канала (15) и для полного заполнения крепежного отверстия (17).

2. Держатель (10) схемы по п. 1, отличающийся тем, что поверхность (13) узла схемы имеет круглую форму.

3. Держатель (10) схемы по п. 1, отличающийся тем, что канал (15) выполнен в форме кольца вокруг отверстия (12).

4. Держатель (10) схемы по пп. 1–3, отличающийся тем, что элемент (D) схемы содержит два канала (15) сверху и снизу.

5. Держатель (10) схемы по п. 1, отличающийся тем, что концевая часть выступающей опоры (14) имеет закругление.

6. Держатель (10) схемы по п. 1, отличающийся тем, что на поверхности корпуса (11) держателя имеется дренаж в форме желоба (16), проходящий в сторону вращающейся части.

7. Держатель (10) схемы по п. 1, отличающийся тем, что содержит поверхность (17) катушечной обмотки (S), позволяющую катушечной обмотке быть намотанной на корпус (11) держателя для обеспечения беспроводной передачи энергии другой катушечной обмотке (S).

8. Карданный вал, содержащий следующее: по меньшей мере один промежуточный вильчатый (20) элемент и элемент (30) карданного вала, соединенный с упомянутым промежуточным вильчатым элементом (20); подвеску (40) для поддержки карданного вала и держатель (10) схемы по любому из предшествующих пунктов, соединенный с узкой частью упомянутого промежуточного вильчатого элемента (20) или с элементом (30) карданного вала.

9. Карданный вал, содержащий следующее: по меньшей мере один промежуточный вильчатый элемент (20) и элемент (30) карданного вала, связанный с упомянутым промежуточным вильчатым элементом (20); подвеску (40) для поддержки карданного вала и держатель (10) схемы по п. 7, соединенный с узкой частью упомянутого промежуточного вильчатого элемента (20) или элементом (30) карданного вала; две катушечных обмотки (S), одна из которых расположена на подвеске (40), а другая — на держателе (10) схемы так, чтобы обеспечить беспроводную передачу энергии между ними.

10. Способ изготовления держателя (10) схемы для размещения схемы на вращающейся части карданного вала, включающий следующие этапы:

создание держателя (10) схемы согласно любому из пп. 1-7, нанесение жидкого покрытия (K) на поверхность (13) узла схемы так, чтобы элемент (D) схемы был полностью герметизирован, желоб (16) был заполнен по меньшей мере частично, а крепежное отверстие (17) — полностью, и последующее оставление для высыхания или выполнение сушки.