Датчик угла наклона кузова Советский патент 1993 года по МПК B60R27/00 G01C9/12 

Изобретение относится к предохранительным устройствам для защиты автомобиля от использования посторонними лицами и к устройствам выработки электрического сигнала при изменении положения кузова автомобиля.

Известно противоугонное устройство для транспортного средства, содержащее вибродатчик, состоящий из контактов, один из которых установлен на плоской пружине с грузом на свободном конце. На дополнительной плоской пружине, один конец которой закреплен неподвижно, а другой раздвоен и взаимодействует с кулачком, изменяющим зазор между контактами вибродатчика, установлен другой контакт. В известном устройстве датчик используется в качестве датчика ускорений, что определяет его недостатки, поскольку неодинаков момент срабатывания датчика в разных направлениях одного и того же угла наклона кузова, так как не равнозначны условия воздействия на чувствительный элемент датчика (пружину с грузом) и возможно самопроизвольное срабатывание датчика при случайных вибрациях и ударах кузова. Поскольку в устройстве применен датчик ускорения, то при медленном наклоне кузова датчик может не сработать. Это значительно снижает его надежность, а в некоторых случаях исключает его применение.

Известен многофункциональный мембранный датчик давления Автомобильный сигнализатор, который содержит корпус, мембрану, пружину, резьбовой шток, призматический фиксатор. Указанный датчик предназначен для исключения эксплуатации двигателей в неэкономичных режимах, исключения возможности запуска двигателя при попытке угона транспортного средства,обеспечения индикации неэкономичных режимов работы двигателя. Этот датчик не может быть использован в качестве датчика наклона.

Наиболее близким к предлагаемому датчику угла наклона кузова по своей технической сущности и достигаемому результату является конструкция датчика наклона (крена) кузова, содержащего установочную скобу с прикрепленной к ней винтами пластинчатой пружиной вместе с шаром основания образующую шаровой шарнир датчика. Рабочая поверхность основания, по которому свободно катается стальной шасо С

3

iS 2

рик, имеет конусность с уклоном в 1 .к центру. К основанию прикреплен пластмассовый цилиндрический корпус, в который вложено металлическое кольцо, внутренний диаметр которого несколько больше диаметра основания. Кольцо имеет вывод в виде винта с гайками для фиксации провода датчика. Корпус закрыт крышкой.

Известный датчик не имеет регулировки чувствительности (регулировка величины конусной поверхности), что снижает надежность его работы и создает неудобства при пользовании, сужает диапазон его применения. После остановки автомобиля на неровной площадке необходимо вручную поворачивать датчик на шарнире, чтобы шарик находился в центре основания. Это практически трудно выполнить вручную, особенно при малом угле конусности, требует много времени и неудобно, т.к. необходимо постоянно наблюдать шарик. Если же шарик в исходном положении будет иметь смещение от центра, то это произвольно уменьшает или увеличивает чувствительность датчика и тем самым снижает надежность его работы. Кроме того, рабочая поверхность основания датчика с шариком удалена от центра вращения основания (центра шарового шарнира), а так как сила трения в шарнире не может быть значительной из-за того, что основание нужно вручную поворачивать и при этом устанавливать шарик в центр рабочей поверхности, то при случайных ударах и вибрациях кузова возможен произвольный поворот основания датчика в шаровом шарнире (наклон рабочей поверхности), и срабатывания датчика. Это значительно снижает надежность его работы и сужает область применения. Заявленный датчик имеет плавную регулировку чувствительности, что позволяет ее изменить, подстраиваясь под внешние воздействия.

Целью изобретения является повышение надежности.

Эта цель достигается тем, что в датчике угла наклона, содержащем установленные на основании фиксирующее приспособление и связанный с ним шаровой шарнир, с которым связан корпус, в полости которого размещено токопроводящее тело, кольцевой контакт и пружину, корпус выполнен в видетокопроводящей втулки, на одном конце которой установлен регулировочный винт, выполненный с конусной выемкой на конце, расположенный в полости упомянутой втулки для взаимодействия с токопрово- дящим телом, обращенным одной стороной в сторону выемки регулировочного винта, а на другом конце упомянутой втулки установлена изолирующая втулка, на которой свободно подвешено другой стороной токопроводящее тело, причем кольцевой контакт через изолирующую шайбу установлен

на основании, и его вертикальная ось совмещена с вертикальной осью шарового шарнира основания, а пружина выполнена токопроводящей и установлена между кольцевым контактом и токопроводящей втул0 кой, при этом между шаровым шарниром и изолирующей втулкой установлена связанная с ним жестко тяга, которая соединена со второй стороной токолроводящего тела. Конструктивный вариант датчика угла

5 наклона изображен на чертеже.

Датчик угла наклона содержит фиксирующий винт 1, основание 2, изолирующую шайбу 3, кольцевой контакт 4, шаровой шарнир 5, токопроводящую пружину 6. изолиру0 ющую втулку 7, токопроводящую втулку 8, неподвижную часть подвески токопроводя- щего тела 9, конусную выемку 10, шайбу фрикционную 11, подвижную часть подвески токопроводящего тела 12, токопроводя5 щее тело 13, регулировочный винт 14, тягу 15.

С одной стороны в токопроводящую втулку 8 ввинчена до упора изолирующая втулка 7. В центре она имеет отверстие, в

0 котором жестко закреплены один конец тяги 15 и неподвижная часть подвески токопроводящего тела 9. Второй конец тяги 15 жестко соединен с шаровым шарниром 5. Подвижная часть подвески токопроводяще5 го тела 12 соединена с токопроводящим телом 13. Таким образом токопроводящее тело 13 свободно подвешено внутри токопроводящей втулки 8. С нижней стороны во втулку 8 ввинчен токопроводящий регулиро0 вочный винт 14, в торце которого имеется конусная выемка 10. Токопроводящая пружина 6 электрически соединяет токопроводящую втулку 8 с кольцевым контактом 4, имеющим лепесток для подключения. От

5 корпуса кольцевой контакт 4 изолирован с помощью изолирующей шайбы 3.

Работает датчик угла наклона следующим образом.

Контактом 4 датчик подключается к

0 электронному блоку управления. Другим контактом служит корпус кузова автомобиля. В исходном положении узел фиксации, состоящий из фиксирующего винта 1 и фрикционной шайбы 11 расстопорен, и то5 копроводящая втулка 8 легко поворачивается на шаровом шарнире 5 и всегда становится перпендикулярно плоскости горизонта. При этом токопроводящее тело 13 свободно подвешено во втором шаровом шарнире 9, 12 и также занимает вертикальмое положение по отношению к плоскости горизонта. После этого вручную поворачивают винт 1 по часовой стрелке и зажимают с помощью фрикционной шайбы 11 шаровой шарнир 5. Датчик угла наклона в этом положении готов к работе. При наклоне кузова автомобиля токопроводящая втулка 8 также наклоняется, а свободно подвешенное токопроводящее тело 13 продолжает занимать вертикальное положение по отношению к плоскости горизонта. При определенном угле наклона тело 13 коснется конусной поверхности 10, замкнется электрическая цепь корпус кузова - контакт 4 и сформируется электрический сигнал для цепей электронного блока управления(на чертеже не показан).

Величина угла, при котором замыкается цепь, регулируется с помощью винта 14. Вворачивая или выворачивая винт 14 тем самым уменьшают или увеличивают ширину зазора между концом токопроводящего тела 13 и конусной поверхностью 10, т.е. изменяют чувствительность датчика по углу. Определенная чувствительность может быть линейно подобрана для углов наклона кузова от 1. до 10 . Токопроводящее тело 13 могло иметь, например, карданную подвеску. Но подвеска на шаровом шарнире 9,

12 обеспечивает необходимое трение и замедляет процесс свободных колебаний. Распределение веса по всей длине токопроводящего тела 13 по сравнению с маятником обеспечивают телу 13 больший вес и соответственно большую инерционность отклонения. В результате этих факторов процесс отклонения токопроводящего тела

13 носит апериодический характер.

По сравнению с прототипом датчик угла наклона обеспечивает следующие преимущества:

- угол наклона датчика может линейно изменяться от 0 до 10 ;

-чувствительность по углу не зависит от направления наклона датчика;

- датчик не реагирует на порывы ветра и на вибрации, возникающие от проезжающего и пролетающего транспорта (благодаря апериодическому процессу);

- установка датчика в положение охраны происходит автоматически. При этом до- статочно лишь шарнир 5 сначала освободить (разжать), а затем опять зафиксировать (зажать).

Перечисленные преимущества обеспечивают высокую надежность работы датчика.

15

Формула изобретения

Датчик угла наклона кузова, содержащий установленные на основании фиксирующее приспособление и связанный с ним шаровой шарнир, с которым связан корпус,

в полости которого размещено токопроводящее тело, кольцевой контакт и пружину, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, корпус выполнен в виде токопроводящей втулки, на одном конце которой установлен регулировочный винт, выполненный с конусной выемкой на конце, расположенном в полости упомянутой втулки для взаимодействия стокопрово- дящим телом, обращенным одной стороной

в сторону выемки регулировочного винта, а на другом конце упомянутой втулки установлена изолирующая втулка, на которой свободно подвешено другой стороной токопроводящее тело, причем кольцевой

контакт через изолирующую шайбу установлен на основании и его вертикальная ось совмещена -с вертикальной осью шарового шарнира основания, а пружина выполнена токопроводящей и установлена между кольцевым контактом и токопроводящей втулкой, при этом между шаровым шарниром и изолирующей втулкой установлена связанная с ним жестко тяга, которая соединена с второй стороной токопроводящего тела.

Использование: в предохранительных устройствах для защиты автомобиля от использования посторонними лицами. Сущность изобретения: на основании установлен шаровой .шарнир, через тягу, изолирующую втулку, связан с токопроводя- щей втулкой. 1 ил.