Моторедуктор центрального замка автомобиля

 

Изобретение относится к замочным изделиям и касается моторедуктора центрального замка автомобиля, содержащего размещенные в корпусе электродвигатель, зубчатую передачу, винт, гайку и тягу, при этом моторедуктор снабжен направляющей - фиксатором винта, выполненным в виде подпружиненного ступенчатого якоря электромагнита, с возможностью электропитания одновременно с электродвигателем, а винт выполнен составным, состоящим из винтового стержня, имеющего как минимум один продольный паз и сферическую головку, и втулки - тяги с расточкой и несколькими радиальными пазами, образующими полость с возможностью двустороннего контакта со сферической головкой. Данный замок имеет повышенную надежность в работе. 2 ил.

Изобретение относится в области автомобилестроения, а именно к электроприводам дверных замков.

Известен ряд электроприводов, содержащих электродвигатель, зубчатую передачу, винтовую или реечную передачу и тяговый орган, передающий движение рычажной системе замка (см. журнал "Мастер 12 Вольт", 1998 г., 6, с.48, 50, фирмы "Satum High-Teсh", "WHEELS", "Трек").

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, относится то, что в известных устройствах электроприводы этих фирм имеют жесткую кинематическую связь всех звеньев кинематической цепи или инерционную муфту на валу электродвигателя, что приводит к значительным усилиям (от 300 г) на тяговом органе при ручном приводе замка (от ключа) и снижению их надежности. Инерционные муфты, изнашиваясь и проскальзывая или заклинивая своими роликами, являются самым слабым звеном в этих приводах.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявляемому объекту по совокупности признаков является моторедуктор, содержащий электродвигатель зубчатую передачу, винт, гайку и тягу (см. журнал "Мастер 12 Вольт", 1998 г. , 6, с. 49, принято за прототип).

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится то, что в известном устройстве гайка выполнена в виде кулачка, входящего в зацепление с двумя упругими пластмассовыми фиксаторами тяги, работающими на изгиб при циклической нагрузке. Упругая деформация фиксаторов, определяющая предельное усилие на тяге, зависит от температуры среды. Кроме того, в этом моторедукторе имеет место строгая очередность включения электродвигателя на открывание и закрывание. После ручного открывания (закрывания) для осуществления электромеханического закрывания (открывания) необходимо включать электродвигатель на возврат гайки в исходное положение.

Основная задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - повышение надежности и обеспечение удобства при эксплуатации моторедуктора. Указанная задача заключается в обеспечении безотказной работы моторедуктора независимо от перепадов температуры и в исключении необходимости строгой очередности включения электродвигателя на открывание и закрывание.

Указанная задача осуществляется за счет технического результата, заключающегося в том, что в известном моторедукторе, содержащем электродвигатель, винт, гайку и тягу, моторедуктор снабжен направляющей - фиксатором винта, выполненным в виде подпружиненного ступенчатого якоря электромагнита, имеющего возможность получать электропитание одновременно с электродвигателем, а винт выполнен составным, состоящим из резьбового стержня, имеющего как минимум один продольный паз и сферическую головку и втулки-тяги с расточкой и несколькими радиальными пазами, образующими полость с возможностью двустороннего контакта со сферической головкой резьбового стержня.

Совокупность существенных признаков заявленного устройства позволяет использовать пару винт-гайка в одном случае (при работе от двигателя) как передаточный механизм с большим передаточным числом для увеличения усилия на штоке, а в другом случае (при работе от ключа) - как крепежную несамотормозящуюся пару с продольным усилием на винте (штоке) менее 100 г и не зависящим от передаточного числа редуктора.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными воем существенным признакам заявленного изобретения, а определение из перечня выявленных аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности признаков аналога позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном объекте, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "новизна" по действующему законодательству.

Для проверки соответствия заявленного изобретения требованию изобретательского уровня заявитель провел дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного изобретения, результаты которого показывают, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата, в частности, заявленным изобретением не предусматриваются следующие преобразования: - дополнение известного средства какой-либо известной частью для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно таких дополнений; - замена какой-либо части известного средства другой известной частью для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такой замены; - исключение какой-либо части средства с одновременным исключением обусловленной ее наличием функции и достижением при этом обычного для такого исключения результата; - увеличение количества однотипных элементов для усиления технического результата, обусловленного наличием в средстве именно таких элементов; - выполнение известного средства или его части из известного материала для достижения технического результата, обусловленного известными свойствами материала; - создание средства, состоящего из известных частей, выбор которых и связь между ними осуществлены на основании известных правил, и достигаемый при этом технический результат обусловлен только известными свойствами частей этого объекта и связей между ними.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "изобретательский уровень" по действующему законодательству.

На чертеже представлена схема заявленного устройства, где на фиг.1 изображен фронтальный разрез моторедуктора, а на фиг.2 - профильный разрез. Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения, заключаются в следующем. Устройство содержит корпус 1, в котором размещены электродвигатель 2 с насаженной на его вал шестерней 3, входящей в зацепление через паразитную шестерню 4 с гайкой-зубчатым колесом 5 винтовой передачи с трапецеидальной резьбой, винтовой стержень 6 которой, имеющий продольный паз 7, одним торцом замыкает контакты микропереключателя 8 (мастер - привод), а другим, выполненным в виде сферы 9, контактирует через расточку со втулкой - тягой 10, имеющей радиальные пазы 11, фиксирующее кольцо 12 и отверстие 13 под соединительное звено замка. Кроме того, в одной плоскости с винтовым стержнем 6 размещен электромагнит 14, имеющий замкнутый магнитопровод 15 с пазами, под ступенчатый якорь 16 с шириной ступени "в" не менее шага резьбы винтового стержня и заходными фасками, отжатый пружиной 17. Электродвигатель 2 и электромагнит 14 имеют параллельное электрическое соединение.

Моторедуктор работает следующим образом.

При включении электродвигателя 2 вращение через шестерни 3, 4, гайку-зубчатое колесо 5 передается винтовому стержню 6. Одновременно о включением электродвигателя 2 электрическое напряжение подается на электромагнит 14, якорь 16 которого, преодолевая действие пружины 17, втягивается в катушку электромагнита 14 до упора в магнитопровод 15. Ступень якоря 16 вводится в ближайший к нему паз 7 начавшего вращение винтового стержня 6, препятствуя его вращению и выполняя функции направляющей. Винтовой стержень 6, упираясь сферой в торцевую поверхность расточки втулки - тяги 10, выдвигается вместе с ней из корпуса 1 и через соединительное звено замка (на чертежах не показано), вставленное в отверстие 13, заставляет перемещаться рычаги замка до его срабатывания. Продолжительность электрического сигнала, определяемая электросхемой, превышает время срабатывания привода (~0,5 с). После снятия электрического напряжения с электродвигателя 2 и электромагнита 14 ступенчатый якорь 16 под действием пружины 17 возвращается в исходное положение, размывая кинематическую связь винтового стержня 6 с гайкой 5 и далее, с зубчатой передачей 3, 4, электродвигателем 2, имеющими значительный приведенный момент сопротивления вращению винтового стержня. Таким образом достигается кинематическое отключение всего моторедуктора и подготовка его к включению как от электродвигателя, так и ключом замка. При открывании (закрывании) замка ключом, рычагом замка, воздействующим поступательно через соединительное звено на втулку - тягу 10, сообщается вращательно-поступательное движение винтовому стержню 6. А поскольку момент сопротивления вращению самого винтового стержня 6 в гайке 5 значительно меньше приведенного момента сопротивления вращению всех звеньев моторедуктора, включая момент сопротивления электродвигателя, то продольное усилие на винтовом стержне, то есть усилие холостого хода - минимально (< 100 г). Смена полярности тока для реверса электродвигателя не сказывается на работе данного электромагнита 14 соленоидного типа.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий: - средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, предназначено для использования в автомобилестроении, а именно в электроприводах дверных замков; - для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных до даты приоритета средства методов; - средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "промышленная применимость" по действующему законодательству.

Формула изобретения

Моторедуктор центрального замка автомобиля, содержащий размещенные в корпусе электродвигатель, зубчатую передачу, винт, гайку и тягу, отличающийся тем, что моторедуктор снабжен направляющей - фиксатором винта, выполненным в виде подпружиненного ступенчатого якоря электромагнита, с возможностью электропитания одновременно с электродвигателем, а винт выполнен составным, состоящим из винтового стержня, имеющего как минимум один продольный паз и сферическую головку, и втулки - тяги с расточкой и несколькими радиальными пазами, образующими полость с возможностью двустороннего контакта со сферической головкой.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2