Замок с выключателем системы сигнализации о незапертой двери автомобиля Советский патент 1992 года по МПК E05B65/12 E05B45/08 

Изобретение относится к замкам со встроенными выключателями для осуществления сигнализации о незапертом состоянии двери и может быть использовано в системах сигнализации легковых автомобилей.

Дверной замок со встроенным выключателем используют в автомобилях для обеспечения одного из требований безопасности дорожного движения - сигнализации о незапертой двери.

Известен замок со встроенным выключателем, содержащий два лепестковых контакта, замыкающихся проходящим между ними контактным роликом, установленным с возможностью вращения на валу, конец которого жестко связан с вилкой средства

захвата замка, поворачивающейся на своей оси в корпусе при запирании замка.

Такая конструкция замка со встроенным выключателем требует высокой точности сборки,

Известен также замок, характеризующийся тем, что подвижный элемент механизма замка своими выступами воздействует на одно плечо рычага, другим плечом связанного с механизмом замыкания контактов щелчкового выключателя, причем продольная ось рычага перпендикулярна поверхности корпуса, на которой расположен выключатель. Механизм замыкания выполнен .в виде V-образной пружинной пластины, один конец которой зафиксирован в корпусе и связан с первым токонесущим проводом. Другой конец пружинной пластины состыкован с контактной пластиной, несущей подвижный контакт. На зафиксированном конце пружинной пластины закреплен конец цилиндрической пружины растяжения, другой конец которой связан с контактной пластиной. Подвижный контакт контактной пластины замыкается с неподвижным контактом, связанным со вторым токонесущим проводом.

Такое решение увеличивает габариты замка, и, как следствие, использование его в автомобилях вызывает необходимость изменения конструкции самой двери (изменение размеров подштамповки под замок).

Цель изобретения - улучшение условий эксплуатации и уменьшение габаритов замка с выключателем для его унификации с замком без выключателя, используемым на автомобилях, без изменения конструкции двери и посадочных размеров замка.

Поставленная цель достигается тем, что в замке с выключателем системы сигнализации о незапертой двери автомобиля, содержащем размещенные в корпусе средство захвата, выполненное в виде поворотной вилки с прорезью, подпружиненной посредством размещенной на оси ее поворота цилиндрической пружиной, первый конец которой соединен с вилкой, а второй контактирует с корпусом, фиксатор, установленный с возможностью поворота посредством оси, параллельной оси вилки, и подпружиненный в сторону вилки, и выключатель, образованный жестко закрепленными на корпусе контактами, установленной с возможностью перемещения контактной пластиной, несущей на одном конце контактный мост для замыкания контактов, и установленным с возможностью поворота посредством оси, параллельной оси вилки, двуплечим рычагом, одно плечо которого выполнено с возможностью взаимодействия с вилкой и подпружинено для обеспече- ния замыкания контактного моста с контактами, а другое соединено с контактной пластиной посредством направляющей и размещенного в ней вала, при этом контактный мост подпружинен относительно соответствующего плеча рычага в направлении контактов, двуплечий рычаг имеет выполненный на его втором плече уступ, образованный изгибом плеча и подпружинен вторым концом цилиндрической пружины, выполненным удлиненным и отогнутым в направлении рычага, контактная пластина имеет на конце ее соединения с рычагом выступ для контактирования с уступом рычага, а направляющие выполнены в виде петель с поперечным сечением в виде овала, при этом большая ось овала

расположена в плоскости, проходящей через продольную ось вала и линию соединения петель с соответствующей деталью. Конец контактной пластины с контактным мостом подпружинен посредством одной ветви S-образной плоской пружины, при этом контактная пластина имеет отверстие для прохода пружины, а другая ветвь пружины жестко закреплена на стороне рычага, обращенной к контактам, причем ширина S-образной пружины меньше ширины контактной пластины.

Усилие S-образной пружины приложено в зоне, ограниченной наружной кромкой

края пластины, несущего контактный мост, линией, соединяющей центры контактов контактного моста и прямыми, соединяющими точку примыкания выступа контактной пластины к уступу рычага и центры

каждого контакта контактного моста.

На фиг. 1 изображен предлагаемый замок с выключателем, общий вид; на фиг. 2 - рычаг выключателя в сборе с контактной

пластиной; на фиг. 3 - выключатель с замкнутыми контактами; на фиг. 4 - то же, с разомкнутыми контактами; на фиг. 5 - то же, в процессе работы, контакты разомкнуты; на фиг. 6-неподвижные контакты замкнуты

контактным мостом, скользящим в первом направлении; на фиг. 7 - то же, скользящим во втором направлении, обратном первому; на фиг. 8 - крайнее замкнутое положение контактов выключателя.

Замок 1 с выключателем 2, устанавливаемый на торце двери автомобиля, содержит средство 3 захвата, фиксатор 4 средства 3 захвата и выключатель 2, связанный со средством 3 захвата.

Средство 3 захвата выполнено в виде вилки 5 с прорезью 6, совмещающейся при закрытой двери со стопорным штифтом 7, закрепленным на торце дверной стойки. Вилка 5 установлена с возможностью поворота на неподвижной оси 8, расположенной в корпусе 9 замка 1, и подпружинена цилиндрической пружиной 10, установленной на той же оси 8.

Фиксатор 4 установлен в корпусе 9 замка 1 с возможностью поворота на оси 11, параллельной оси 8 вилки 5, подпружинен в сторону средства захвата 3 и связан с перемещением ручки двери автомобиля.

Выключатель 2 выполнен в виде двуплечего рычага 12, лежащего в плоскости, приближенной к параллельной относительно поверхности 13 корпуса 9 замка 1, на которой расположен выключатель2. Первое плечо 14 рычага 12 обеспечивает взаимодействие контактов 15 - 18, а второе

плечо 19 связано с вилкой 5 и цилиндрической пружиной 10 средства 3 захвата.

Цилиндрическая пружина 10 первым концом 20 зафиксирована на вилке 5. Второй конец 21 пружины 10, примыкающий к корпусу 9 замка 1, выполнен удлиненным и отогнутым в направлении второго плеча 19 рычага 12, взаимодействуя с ним и подпружинивая его в сторону вилки 5.

.С первым плечом 14 рычага 12 с возможностью поворота относительно него соединена плоская подвижная контактная пластина 22, на одной стороне 23 которой на конце 24 выполнен контактный мост 25, взаимодействующий с неподвижными контактами 15 и 16, установленными в корпусе 9 и соединенными с выводными клеммами 26. Узел 27 соединения подвижной контактной пластины 22 с первым плечом 14 рычага 12 выполнен в виде вала 28, установленного своими свободными концами 29 в направляющих 30. Направляющие 30 выполнены в виде петель с овальным поперечным сечением. Элементы узла 27 соединения могут быть размещены, например, вал 28 - на свободном конце 31 первого плеча 14 рычага 12, а на краю 32 контактной пластины 22, противоположном несущему контакты - направляющие 30, либо наоборот, на свободном конце 31 первого плеча 14 рычага 12 - направляющие 30, а вал 28- на том же краю 32 контактной пластины 22.

Вал 28 жестко связан с несущей его деталью 12 и 22, причем продольная ось вала 28 перпендикулярна плоскости перемещения рычага 12.

Направляющие 30 выполнены на другой детали 22 и 12, причем большая ось симметрии овала лежит в плоскости, содержащей продольную ось вала 28 и линию соединения направляющих 30 с деталью 22 и 12, на которой они установлены.

Продольная ось вала 28 параллельна продольной оси направляющих 30, линии соединения направляющих 30 с несущей их деталью и линии, проходящей через точки контактирования подвижных контактов 17 и 18 контактного моста 25 и неподвижных контактов 15 и 16.

На краю 32 контактной пластины 22, содержащем часть узла соединения 27, выполнен выступ 33, один конец 34 которого жестко связан с краем 32 пластины 22. На первом плече 14 рычага 12 выполнен уступ 35, стенка 36 которого обращена к концу 31 первого плеча 14 рычага 12. Свободный конец 37 выступа 33 примыкает к основанию 38 стенки 36 уступа 35, причем плоскость стенки 36 уступа 35 перпендикулярна пло скости выступа 33 контактной пластины 22.

Длина выступа 33 контактной пластины 22 равна кратчайшему расстоянию от основания 38 стенки 36 уступа 35 до свободного конца 31 первого плеча 14 рычага 12.

Контактная пластина 22 подпружинена

плоской S-образной пружиной 39 в направлении неподвижных контактов 15 и 16, причем ширина пружины 39 меньше ширины контактной пластины 22. Первый конец 40

0 S-образной пружины 39 примыкает к контактной пластине 22 в зоне, ограниченной линией, проходящей через центры контактов 17 и 18 контактного моста 25, кромкой 41 конца 24 контактной пластины 22, несу5 щего контактный мост 25, плиниями, проходящими через точку примыкания выступа 33 контактной пластины 22 к первому плечу 14 рычага 12 и центры контактов 17 и 18 контактного моста 25. Второй конец 42 S-образ0 ной пружины 39 жестко зафиксирован на стороне рычага 12, обращенной к неподвижным контактам 15 и 16.

S-образная пружина 39 пересекает плоскость контактной пластины 22. В зоне пе5 ресечения плоскостей контактной пластины 22 и S-образной пружины 39 в контактной пластине 22 выполнено отверстие.

Замок с выключателем работает следующим образом.

0 При отпирании двери автомобиля фиксатор 4, связанный с перемещением ручки двери, поворачивается на своей оси 11, освобождая вилку 5 средства захвата 3. Вилка 5 поворачивается под воздействием цилин5 дрической пружины 10 и прекращает воздействие на рычаг 12 выключателя 2, который, поворачиваясь под воздействием второго конца 21 цилиндрической пружины 10, подводит контактный мост 25 контакт0 ной пластины 22 к неподвижным контактам 15 и 1.6 и замыкает электрическую цепь сигнализации о незапертой двери. При дальнейшем повороте рычага 12 контактная пластина 22 проворачивается относительно

5 первого плеча 14 рычага 12 на оси, образованной линией примыкания выступа 33 контактной пластины 2 к основанию 38 стенки 36 уступа 35. Вал 28 узла 27 соединения перемещается в направляющих 30. Контак0 ты 17 и 18 контактного моста 25 сколь зят по неподвижным контактам 15 и 16 поступательно в первом направлении 43, зачищая при этом контактные поверхности.

По достижении параллельного располо5 женил плоскостей первого плеча 14 рычага 12 и контактной пластины 22 скольжение прекращается.

Продолжение поворота рычага 12 приводит к переносу оси поворота контактной пластины 22 относительно первого плеча 14

рычага 12 на вал 28 узла 27 соединения. Свободный конец 37 выступа 33, контактной пластины 22 отходит от первого плеча 14 рычага 12. Контакты 17 и 18 контактного моста 25 скользят по неподвижным контак- там 15 и 16 возвратно во втором направлении 44, возвращаясь при этом чистыми контактными поверхностями контактного моста 25 на очищенные поверхности неподвижных контактов 15 и 16.

При запирании двери автомобиля стопорный штифт 7 совмещается с прорезью 6 вилки 5 средства 3 захвата. Вилка 5 возвращается в исходное положение и воздействует на второе плечо 19 рычага 12 выключателя 2 против усилия второго конца

21цилиндрической пружины 10. Подвижные контакты 17 и 18 и контактная пластина

22совершают перемещения в обратном порядке.

На автомобилях ВАЗ применяется дверной замок без выключателя. Используя предлагаемое решение можно ввести в конструкцию замка выключатель без значительных конструктивных доработок и без изменения посадочных размеров замка.

Основные размеры такого выключателя в привязке к реальным размерам замка имеют следующие значения.

Суммарная длина рычага 12 выключате- ля 2 и контактной пластины 22 для такого замка не более 32 мм. Конструктивно принимается длина второго плеча 19 10мм.

Для уменьшения габаритов выключателя 2 длина контактной пластины 22 должна быть максимально возможной, при этом минимальна длина дуги контактной поверхности подвижных контактов 17, 18, взаимодействующих с неподвижными контактами 15, 16, Принимается длина контак- тной пластины 22 с выступом 33 Ls 15 мм, длина части первого плеча 14 рычага 12 от оси рычага до основания 38 стенки 36 уступа 35, к которому прилегает свободный конец 37 выступа 33 пластины 27 U 7 мм, длина выступа 33 пластины 22 Ц 5 мм.

Задаваясь значением скольжения контактов 17 и 18 в первом направлении 43 и принимая допущение, что линия, по которой скользят подвижные контакты, проходит че- рез ось рычага и контактную поверхность неподвижных контактов 15 и 16, используем известную формулу

X LI + U - Li cos (p W

- La 1 - (tf/STsir

где X 0,1 мм - скольжение подвижных контактов 17 и 18 по неподвижным 15 и 16 в первом направлении 43.

Из этого выражения можно получить значение угла р 8° между первым плечом 14 рычага 12 и линией, соединяющей ось рычага 12 и контактную поверхность неподвижных контактов 15 и 16 в момент соприкосновения с ними подвижных контактов 17 и 18.

Величина перемещения Н основания 38 стенки 36 уступа 35 на первом плече 14 рычага 12 на угол р определяется известным тригонометрическим выражением

Н Li sin p 0,973 мм.

Исходя из соотношения длин плеч рычага 12 Li/Li получаем величину перемещения конца второго плеча 19 рычага 12 YI для обеспечения скольжения контактов в первом направлении 43

Yi (L2H)/U 1,39MM.

Допустимый выход вилки 5 средства 3 захвата за габарит замка 1, а значит.и перемещение конца второго плеча 19 рычага 12 составляет Y 2 мм.

Учитывая необходимость зазора между подвижными 17 и 18 и неподвижными 15 и 16 контактами не менее 1 мм и используя отношение длины второго плеча 19 рычага 12 к суммарной длине первого плеча 14 до основания 38 стенки 36 уступа 35 и контактной пластины 22 за вычетом величины скольжения получаем значение перемещения конца второго плеча 19 рычага 12 Y2 для обеспечения зазора Hi 1 мм между подвижными 17 и 18 и неподвижными 15 и 16 контактами

Y2 (L2Hi)/(Li + з - X) 0,45 мм.

Таким образом, перемещение конца второго плеча 19 рычага 12 для обеспечения скольжения во втором направлении 44 составит

Y3 Y-Yi-Y2 0,16MM

При этом перемещение конца 31 первого плеча 14 рычага 12, используя соотношение длин второго плеча 19 рычага 12 и суммарной длины первого плеча 14 до основания 38 стенки 36 уступа 35 и выступа 33 контактной пластины 22, составит

Н2 (Li + U) Ya/U 0,193 мм.

Используя известную формулу 1 получаем величину скольжения во втором направлении 44

Xi Li + - Licos p{

- з 1 sinVi ) 0,0034 „м, где Li Li + Ц 12 мм - полная длина первого плеча 14 рычага 12;

1з 1 з-Ц 10мм-длина контактной пластины 22;,

р arcsin (H2/Li) 0,92° - угол между первым плечом 14 рычага 12 и линией, соединяющей ось рычага 12 и контактную поверхность неподвижных контактов 15 и 16 в положении, при котором на второе плечо 19 рычага 12 действует только второй конец 21 цилиндрической пружины 10 вилки 5.

Направляющие 30 можно рассчитать следующим образом.

Радиус кривизны в крайних точках малой оси равен длине выступа 33 контактной пластины 22 или расстоянию от основания 38 стенки 36 уступа 35 на первом плече 14 рычага 12 до свободного конца 31 этого же плеча. В данном случае R Ц 5 мм.

Радиус кривизны в крайних точках большой оси равен радиусу вала 28 узла соеди- нения 27.

Угол между первым плечом 14 рычага 12 и выступом 33 контактной пластины 22 в момент касания подвижных 17 и 18 и неподвижных 15 и 16 контактов

ф ф + рЗ 11,72°,

где рз arcsin (Н/(1з - U)) 3,72° - угол между контактной пластиной 22 и линией, соединяющей ось рычага 12 с контактной поверхностью неподвижных контактов 15 и 16.

Зная длины двух равных сторон равнобедренного треугольника и угол между ними, вычисляем длину третьей стороны, являющейся большой осью овала

Нз-2 Ц sin (/2) 1,02 мм.

Таким образом, перемещение конца второго плеча 19 рычага 12, взаимодействующего с вилкой 5, составляет 2 мм, переме- щение конца первого плеча 14 рычага 12, из соотношения плеч, составляет 2,4 мм, перемещение контактов 17 и 18 в этом же направлении составляет 1 мм.

Приведенные расчеты показывают, что применение предлагаемого выключателя в существующей конструкции замка двери автомобилей ВАЗ незначительно увеличивает габариты замка и позволяет унифицировать его с применяемыми замками без выключа- телей.

Ф о р м у л а и з о б р е те н и я

1. Замок с выключателем системы сигнализации о незапертой двери автомобиля, содержащий размещенные в корпусе сред- ство захвата, выполненное в виде поворот

0

5

0

5

о 5

Q

0

ной вилки с прорезью, подпружиненной посредством размещенной на оси ее поворота цилиндрической пружиной, первый конец которой соединен с вилкой, а второй контактирует с корпусом, фиксатор, установленный с возможностью поворота посредством оси, параллельной оси вилки, и подпружиненный в сторону вилки, и выключатель, образованный жестко закрепленными на корпусе контактами, установленной с возможностью перемещения контактной пластиной, несущей на одном конце контактный мост для замыкания контактов, и установленным с возможностью поворота посредством оси, параллельной оси вилки, двуплечим рычагом, одно плечо которого выполнено с возможностью взаимодействия с вилкой и подпружинено для обеспечения замыкания контактного моста с контактами, а другое соединено с контактной пластиной посредством направляющей и размещенного в ней вала, при этом контактный мост подпружинен относительно соответствующего рычага в направлении контактов, отличающийся тем, что, с целью улучшения условий эксплуатации и уменьшения габаритов, двуплечий рычаг имеет выполненный на его втором плече уступ, образованный изгибом плеча, и подпружинен вторым концом цилиндрической пружины, выполненным удлиненным и отогнутым в направлении рычага, контактная пластина имеет на конце ее соединения с рычагом выступ для контактирования с уступом рычага, а направляющие выполнены в виде петель с поперечным сечением в виде овала, при этом большая ось овала расположена в плоскости, проходящей через продольную ось вала и линию соединения петель с соответствующей деталью.

2. Замок по п. 1,отличающийся тем, что конец контактной пластины с контактным мостом подпружинен посредством одной ветви S-образной плоской пружины, при этом контактная пластина имеет отверстие для прохода пружины, а другая ветвь пружины жестко закреплена на стороне рычага, обращенной к контактам, причем ширина S-образной пружины меньше ширины контактной пластины.

ФиеЛ

77,18 24 39 27 29 30 74 /

фиг. J

21

Изобретение может быть использовано в системах сигнализации легковых автомобилей. Цель изобретения - улучшение условий эксплуатации и уменьшение габаритов. Механизм выключателя выполнен в виде двуплечего рычага. Свободный конец первого плеча посредством узла соединения связан с краем подпружиненной контактной пластины, несущей на противоположном краю контактный мост. Второе плечо рычага связано с вилкой и пружиной механизма захвата замка. Узел соединения выполнен в виде вала, установленного в направляющих петлях с овальным сечением в плоскости, перпендикулярной продольной оси вала. Контактная пластина подпружинена S-об- разной пружиной так, что один ее конец упирается в край пластины, несущий контактный мост, а другой конец закреплен на стороне рычага, обращенной к неподвижным контактам. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

26 15,1623 22МЛ JJ 37 12 79

V II///

24 39 27 29 30 14 35

2t

Фиг Л

KM 27 29 Jf 35

43 /4 17,18 27 79 31

15,16 22

33 36 35 14 9

- m /A

44 24 Ц1& 27 9 31 фиг. /

15,16 22

24 17.18 27 29 Jf

Фиг. 5

фиг. 6

21

Фиг. 8