Устройство для коррекции света фар транспортного средства

 

Изобретение относится к системам регулирования угла наклона автомобильных фар и предназначено для использования при необходимости улучшения потребительских свойств и безопасности автомобилей. Цель изобретения состоит в увеличении помехозащищенности и ресурса, уменьшения габаритов и массы, обеспечении однозначности угла наклона фар. Устройство содержит управляющий переменный резистор, постоянные резисторы, а также для каждой управляемой фары - силовые компараторы, электроприводы с цилиндрическими планетарными редукторами и резистивными датчиками. Последовательное включение постоянных резисторов предопределяет повышенную помехозащищенность, что позволяет применять резистивные датчики, использование которых совместно с планетарными редукторами дает возможность минимизировать габариты и массу. Резистивный слой датчика герметизирован и защищен от трения скольжения изолирующей прокладкой с окном и эластичной токосъемной мембраной. 3 ил.

Изобретение касается устройств регулирования угла наклона транспортных фар и может быть использовано для улучшения потребительских свойств и безопасности автомобилей.

Известна гидравлическая система корректировки ближнего света (гидрокорректор фар 2108-3718010 ТУ 37.355.099-817), содержащая устанавливаемые в унифицированное посадочное место фары гидравлические приводы, соединенные с трубками, заполненными жидкостью, передающие усилие от управляющего устройства, соединенного с другими концами трубок. Недостатками известного привода являются: относительно невысокая точность и синхронность позиционирования фар автомобиля по причине неравномерного заполнения жидкостью контуров правой и левой фар, разной длины трубок; необходимость предварительных сборки и заполнения системы жидкостью, что ведет к необходимости монтажа системы в сборе на автомобиль, что нетехнологично по причине специфичности процесса монтажа составных частей системы (установка привода на фару, прокладка трубок по кузову, установка управляющего устройства на панель управления); необходимость использования жидкости с низким коэффициентом температурного расширения, низкой вязкостью в широком диапазоне температур; необходимость обеспечения герметичности системы в течение всего срока службы автомобиля, что ведет также и к сложности замены отдельных составных частей системы при их выходе из строя.

Известно устройство для коррекции света фар автомобиля, содержащее для каждой фары электродвигатель, редуктор, механически соединенный со штоком и фарой, датчик положения фары, задатчик, выполненный с управляющим переменным резистором, два компаратора для каждой фары, выходы которых соединены с электроприводом, блок управления содержит также резисторы, первый и второй из которых подключены одним из выводов к среднему выводу управляющего переменного резистора, один крайний вывод которого соединен с одним из выводов источника напряжения и с одним из выводов третьего резистора, другой вывод которого подключен к инвертирующему входу первого компаратора и к другому выводу первого резистора, а другой вывод второго резистора соединен с одним из выводов четвертого резистора и неинвертирующим входом первого компаратора, инвертирующий вход которого и неинвертирующий вход первого компаратора подключены к среднему выводу резистивного датчика положения фар. (См. пат. США N5,414,335, кл. B 60 Q 1/076-прототип).

Данное устройство - электромеханическое, в нем коррекция света фар автомобиля осуществляется посредством анализа рассогласования сигналов датчика и задатчика и последующего воздействия на электропривод с реверсивным электродвигателем.

Недостаток устройства-прототипа - значительные габариты.

Для устранения этих недостатков в устройстве, содержащем для каждой фары реверсивный электродвигатель с редуктором, механически связанным с фарой и толкающим штоком, датчик и задатчик угла поворота фар, последний из которых выполнен в виде переменного управляющего резистора, компараторы и резисторы, первый и второй из которых подключены одними из выводов к среднему выводу управляющего переменного резистора, крайние выводы которого соединены с выводами источника напряжения, а один из них - с одним из выводов третьего резистора, другой вывод которого подключен к инвертирующему входу первого компаратора и к другому выводу первого резистора, а другой вывод второго резистора соединен с одним из выводов четвертого резистора и неинвертирующим входом второго компаратора, инвертирующий вход которого и неинвертирующий вход первого компаратора подключены к среднему выводу резистивного датчика угла поворота фар, крайние выводы которого связаны с источником напряжения, а выходы компараторов связаны с выводами реверсивного электродвигателя, в отличие от прототипа другой крайний вывод управляющего переменного резистора подключен к другому выводу четвертого резистора, а резистивный датчик угла поворота фар выполнен с платой, соединенной с корпусом, на которую нанесен резистивный слой с двумя выводами, являющимися крайними выводами резистивного датчика, связанной с ней изолирующей прокладкой, выполненной с окном в зоне резистивного слоя, с токосъемной эластичной мембраной с проводящим покрытием, взаимодействующим с резистивным слоем и нажимным элементом, закрепленном на толкающем штоке с возможностью взаимодействия с эластичной мембраной, имеющей вывод, являющийся средним выводом резистивного датчика угла поворота фар, при этом редуктор выполнен в виде цилиндрической планетарной передачи.

На фиг. 1 изображена электрическая принципиальная схема устройства; на фиг.2 - общий вид электропривода; на фиг.3 - общий вид резистивного датчика.

Средний вывод 1 управляющего переменного резистора 2 (фиг.1) соединен с выводами 3 и 4 резисторов 5 и 6, крайние выводы 7 и 8 управляющего переменного резистора 2 соединены, соответственно, с плюсовой и минусовой клеммами питающего напряжения, вывод 9 резистора 5 соединен с выводом 10 резистора 11 и инвертирующими входами 12 силовых компараторов 13, вывод 14 резистора 6 соединен с выводом 15 резистора 16, неинвертирующими входами 17 силовых компараторов 18, вывод 19 резистора 11 соединен с плюсовой клеммой питающего напряжения, вывод 20 резистора 16 соединен с минусовой клеммой питающего напряжения, средний вывод 21 резистивного датчика 22 соединен с неинвертирующими входами 23 силовых компараторов 13 и инвертирующими входами 24 силовых компараторов 18, крайние выводы 25 и 26 резистивного датчика 22 соединены, соответственно, с плюсовой и минусовой клеммами питающего напряжения. Такое включение резисторов и силовых компараторов обеспечивает помехозащищенность за счет поддержания постоянной разницы потенциалов между инвертирующим входом 12 и неинвертирующим входом 17 силовых компараторов при изменении потенциала и выходного сопротивления на среднем выводе управляющего переменного резистора. Выходы силовых компараторов 27 и 28 соединены с выводами 29 и 30 электроприводов 31, при этом количество силовых компараторов 27 и 28 и электроприводов 31 равно количеству управляемых фар. Электропривод (фиг. 2) состоит из корпуса 32, закрепленного в нем реверсивного электродвигателя 33, вращающего планетарный цилиндрический редуктор 34, выходной вал 35 которого образует пару винт-гайка с толкающим штоком 36. Применение цилиндрического планетарного редуктора позволяет уменьшить габариты и массу электропривода и разместить электропривод в унифицированном гнезде блок-фары. Резистивный датчик 22 (фиг.3) включает в себя плату 37, закрепленную в корпусе 32, с нанесенным на нее резистивным слоем 38 с крайними выводами 25 и 26, изолирующую прокладку 39, присоединенную к плате 37 и имеющую окно 40 в зоне резистивного слоя 38, токосъемную эластичную мембрану 41, соединенную с изолирующей прокладкой 39 и средним выводом 21 резистивного датчика 22, нажимной элемент 42 датчика положения 22, закрепленный на толкающем штоке 36, прогибающий токосъемную эластичную мембрану 41, тем самым обеспечивающий контакт между ней и резистивным слоем 38. Такая конструкция резистивного датчика позволяет разместить резистивный слой в герметичном объеме и увеличить ресурс устройства за счет исключения трения скольжения между средним выводом и резистивным слоем. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии потенциал среднего вывода 21 резистивного датчика 22 меньше потенциала инвертирующего входа 12 силового компаратора 13 и больше потенциала неинвертирующего входа 17 силового компаратора 18, вследствие чего на выходах 27 и 28 силовых компараторов 13 и 18 устанавливается потенциал, близкий к потенциалу минусовой клеммы питающего напряжения, в результате электропривод 31 остается обесточенным. При изменении потенциала на среднем выводе 1 управляющего переменного резистора 2 или на среднем выводе 21 резистивного датчика 22 на величину большую, чем величина, определяемая соотношением сопротивлений резисторов 5, 6, 10 и 16, на одном из выводов 27 или 28 устанавливается потенциал, близкий к потенциалу плюсовой клеммы питающего напряжения, включается электродвигатель 33, приводятся во вращение планетарный цилиндрический редуктор 34, его выходной вал 35, в результате чего толкающий шток 36 приобретает поступательное движение вместе с нажимным элементом 42, прогибающим эластичную токосъемную мембрану 41, чем обеспечивается контакт между ней и резистивным слоем 38, при этом потенциал среднего вывода 21 резистивного датчика 22 изменяется до тех пор, пока не станет меньше потенциала инвертирующего входа 12 силового компаратора 13 и больше потенциала неинвертирующего входа 17 силового компаратора 18, вследствие чего на выходах 27 и 28 силовых компараторов 13 и 18 устанавливается потенциал, близкий к потенциалу минусовой клеммы питающего напряжения, в результате электропривод 31 остается обесточенным, а положение толкающего штока 36 соответствующим положению среднего вывода 1 управляющего переменного резистора 2.

Описанное технического решение обеспечивает однозначное соответствие положения отражателей фар позиции управляющего элемента, в том числе отслеживается рассогласование, возникшее при эксплуатации устройства, масса и габариты электропривода допускают применение электропривода в унифицированном посадочном месте гидрокорректора фар, конструкция датчика положения фары и его включение в устройство обеспечивают высокую стойкость к воздействию внешних факторов, таких как повышенная и пониженная температуры, влажность, электромагнитные помехи, что ведет к увеличению ресурса устройства.

Формула изобретения

Устройство для коррекции света фар транспортного средства, содержащее для каждой фары реверсивный электродвигатель с редуктором, механически связанным с фарой и толкающим штоком, датчик и задатчик угла поворота фар, последний из которых выполнен в виде переменного управляющего резистора, компараторы и резисторы, первый и второй из которых подключены одними из выводов к среднему выводу управляющего переменного резистора, крайние выводы которого соединены с выводами источника напряжения, а один из них - с одним из выводов третьего резистора, другой вывод которого подключен к инвертирующему входу первого компаратора и к другому выводу первого резистора, а другой вывод второго резистора соединен с одним из выводов четвертого резистора и неинвертирующим входом второго компаратора, инвертирующий вход которого и неинвертирующий вход первого компаратора подключены к среднему выводу резистивного датчика угла поворота фар, крайние выводы которого связаны с источником напряжения, а выходы компараторов связаны с выводами реверсивного электродвигателя, отличающееся тем, что другой вывод управляющего переменного резистора подключен к другому выводу четвертого резистора, а резистивный датчик угла поворота фар выполнен с платой, соединенной с корпусом, на которую нанесен резистивный слой с двумя выводами, являющимися крайними выводами резистивного датчика, связанной с ней изолирующей прокладкой, выполненной с окном в зоне резистивного слоя, с токосъемной эластичной мембраной с проводящим покрытием, взаимодействующим с резистивным слоем и нажимным элементом, закрепленным на толкающем штоке с возможностью взаимодействия с эластичной мембраной, имеющей вывод, являющийся средним выводом резистивного датчика угла поворота фар, при этом редуктор выполнен в виде цилиндрической планетарной передачи.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3