Устройство для сигнализации замедления транспортного средства

Изобретение относится к технике выявления изменения скорости транспортного средства. Устройство состоит из датчика ускорения и находящегося под его воздействием включателя электрической цепи сигнальных ламп торможения. Датчик ускорения содержит корпус, шарик и подвижный в продольной плоскости маятник с грузом на оси. На корпусе укреплена скоба прямоугольного сечения, выполненная в виде дуги окружности, совпадающей с траекторией движения маятника. Шарик снабжен серьгой с отверстием прямоугольного профиля и установлен с возможностью перемещения по упомянутой скобе. Включатель электрической цепи сигнальных ламп торможения выполнен с пьезоэлектрическим элементом, укрепленным в нижней части маятника и постоянно контактирующим с шариком. При отсутствии или незначительном замедлении транспортного средства давление шарика на пьезоэлектрический элемент мало. В случае усиления замедления давление шарика на пьезоэлектрический элемент возрастает, образуется электрический ток и зажигаются сигнальные лампы торможения. Устройство характеризуется упрощенной конструкцией, повышенным ресурсом и обеспечивает четкую фиксацию и стабильность выходных характеристик. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области электротехники, а именно к датчикам изменения скорости движущегося объекта, и может применяться как устройство, дублирующее штатный включатель сигнальных ламп торможения транспортных средств.

Аналогом служит датчик ускорения [1], содержащий герметичный магнитоуправляемый контакт (далее по тексту - геркон), замыкающий электрическую цепь сигнальных ламп торможения транспортного средства под воздействием магнитного поля подвижного постоянного магнита. Недостатками аналога являются:

во-первых, сложность конструкции, снижающая надежность работы;

во-вторых, многомерность кинематики составных частей, обуславливающая значительную вероятность ложного включения сигнальных ламп торможения при движении по дороге переменного продольного профиля.

Прототипом заявляемого изобретения является устройство [2], также содержащее геркон, замыкающий электрическую цепь сигнальных ламп торможения транспортного средства под воздействием постоянного магнитного поля шарика, перемещающегося в вязкой среде, содержащейся в герметичном немагнитном канале. Наличие вязкой среды при значительном диапазоне изменения температурного режима работы транспортного средства, климатических и погодных условий обуславливает нестабильность гидравлического сопротивления перемещению шарика в канале или, иначе, не обеспечивает фиксированных выходных характеристик прототипа.

Практика использования герконов показывает, что их конструкция имеет ограниченный ресурс, не отвечающий требованиям работоспособности элементной базы тормозных систем транспортных средств.

Кроме того, принцип работы геркона не обеспечивает четкую фиксацию порогов коммутации электрической цепи сигнальных ламп торможения по замедлению транспортного средства и исключает возможность точного регулирования этих порогов.

Технической задачей изобретения является упрощение конструкции устройства, увеличение ресурса, обеспечение четкой фиксации и стабильности выходных характеристик.

Техническая задача решается тем, что устройство состоит из датчика ускорения и переключателя электрической цепи сигнальных ламп торможения. Датчик ускорения содержит корпус, маятник с грузом (далее по тексту - маятник) на оси, подвижный в продольной плоскости, пьезоэлектрический элемент, укрепленный в нижней части маятника, скобу прямоугольного сечения в виде дуги окружности, совпадающей с траекторией движения маятника, а также шарик, снабженный серьгой с отверстием прямоугольного профиля, перемещающийся на ней по скобе. Переключатель электрической цепи сигнальных ламп торможения содержит усилитель, подстроечный резистор и транзистор.

На фиг.1 изображен общий вид датчика ускорения устройства для сигнализации замедления транспортного средства.

На фиг.2 показана структурная электрическая схема устройства для сигнализации замедления транспортного средства.

Устройство для сигнализации замедления транспортного средства содержит датчик ускорения 1 (фиг.1) и переключатель 2 (фиг.2) электрической цепи сигнальных ламп торможения 18. Датчик ускорения 1 (фиг.1) содержит корпус 3, скобу 4, шарик 5 с серьгой 6, маятник 7 на оси 8, укрепленный в нижней части маятника 7 пьезоэлектрический элемент 9 с обкладками 10 (фиг.2) и 11, провода 12 выхода на переключатель 2 электрической цепи сигнальных ламп 18 торможения. Переключатель 2 содержит усилитель 13, транзистор 14, подстроенный резистор 15, цепь управления 16 транзистора 14, цепь выхода 17 на сигнальные лампы 18 торможения.

Устройство работает следующим образом.

Конструкция датчика ускорения 1 обеспечивает постоянный контакт шарика 5 и пьезоэлектрического элемента 9 маятника 7 за счет подбора их инерционных и кинетических параметров. Шарик 5 с серьгой 6 на скобе 4 и маятник 7 с пьезоэлектрическим элементом 9 на оси 8 под действием силы тяжести стремятся занять наиболее устойчивое положение. В связи с этим шарик 5 и пьезоэлектрический элемент 9 находятся в низших точках, определяемых соответственно дугой окружности, заданной формой скобы 4, и совпадающей с ней траекторией движения маятника 7 при повороте вокруг его оси 8.

При отсутствии или незначительном замедлении транспортного средства сила давления шарика 5 на пьезоэлектрический элемент 9 мала. Разность потенциалов обкладок 10 (фиг.2) и 11 пьезоэлектрического элемента 9 в этом случае ниже порогового уровня, установленного с помощью подстроечного резистора 15. Электрический ток не поступает в усилитель 13. Цепь управления транзистором 14 и цепь выхода 17 на сигнальные лампы 18 торможения обесточены.

При усилении замедления транспортного средства до заданной величины сила давления шарика 5 (фиг.1) на пьезоэлектрический элемент 9 растет. Разность потенциалов обкладок 10 (фиг.2) и 11 пьезоэлектрического элемента 9 достигает порогового уровня, установленного с помощью подстроечного резистора 15. Электрический ток поступает в усилитель 13, далее в цепь управления 16, в результате чего транзистор 14 открывается. Электрический ток по цепи выхода 17 подается на сигнальные лампы 18 торможения. Лампы 18 включаются и извещают других участников движения о замедлении транспортного средства.

Предлагаемое устройство для сигнализации замедления транспортного средства имеет простую конструкцию, обеспечивающую повышение ее надежности. Использование пьезоэлектрического элемента определяет стабильность выходных характеристик и обеспечивает работоспособность устройства, отвечающую требованиям, предъявляемым к элементной базе тормозных систем независимо от температурного режима и условий работы транспортного средства.

Существующие технологии машиностроения и электротехнической промышленности, а также применяемые материалы позволяют организовать массовое производство предлагаемого устройства и оснащать им транспортные средства для повышения их безопасности.

Источники информации

1. Авторское свидетельство РФ №2020632, кл. 5 Н 01 Н 35/14, 1994 г. (аналог).

2. Авторское свидетельство РФ №2093384, кл. 6 В 60 Q 1/44, 1997 г. (прототип).

1. Устройство для сигнализации замедления транспортного средства, состоящее из датчика ускорения и находящегося под его воздействием включателя электрической цепи сигнальных ламп торможения, при этом датчик ускорения содержит корпус, шарик и подвижный в продольной плоскости маятник с грузом на оси, отличающееся тем, что на корпусе укреплена скоба прямоугольного сечения, выполненная в виде дуги окружности, совпадающей с траекторией движения маятника, шарик снабжен серьгой с отверстием прямоугольного профиля и установлен с возможностью перемещения по упомянутой скобе, а включатель электрической цепи сигнальных ламп торможения выполнен с пьезоэлектрическим элементом, укрепленным в нижней части маятника и постоянно контактирующим с шариком.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что включатель электрической цепи сигнальных ламп торможения содержит усилитель тока пьезоэлектрического элемента, подстроечный резистор и транзистор с сигнальными лампами торможения в выходной цепи.