Устройство для сигнализации о падении давления воздуха в пневматической шине транспортного средства

 

Использование: автомобилестроение и другие области техники, где необходим контроль давления в пневматической шине. Сущность изобретения: устройство содержит колпачок, который навинчивается на вентиль шины вместо штатного колпачка, и корпус, в отверстия которых введена снабженная воздушным фильтром втулка с головкой для отжима штока золотника вентиля шины. Внутри корпуса размещен пороговый датчик давления с мембраной и коммутационным узлом, а также радиопередатчик и аккумуляторная батарея. При рабочем давлении в шине мембрана имеет прогиб, коммутационный узел разомкнут и питание на радиопередатчик не подается. В случае недопустимого снижения давления в шине мембрана выпрямляется, коммутационный узел замыкается и радиопередатчик начинает излучать радиочастотный сигнал тревоги в виде кодовой посылки. Этот сигнал воспринимается установленным в кабине водителя радиоприемником, который запускает звуковой сигнализатор и/или блок выдачи визуальной информации. 4 з.п. ф-лы, I ил.

Изобретение относится к автомобилестроению и может быть использовано в других областях техники, где необходим контроль давления воздуха в пневматической шине.

Известно сигнальное устройство падения давления в пневматической шине транспортного средства, содержащее накручиваемый на вентиль колпачок, оборудованный манометрическим контактом, передатчик ультракоротких волн, укрепленный на колесе и связанный пусковой цепью с упомянутым контактом, приемник, расположенный в кабине транспортного средства и соединенный со звуковым сигнализатором или световой сигнальной лампой на приборном щитке (заявка Франции N 2266614, кл. В 60 С 23/04, 1975).

Недостатки известного устройства обусловлены значительным пространственным разнесением чувствительного к давлению манометрического контакта и передатчика, что предопределяет сложность монтажа устройства и существенно снижает его эксплуатационную надежность.

Наиболее близким к предложенному является устройство для сигнализации о падении давления в пневматической шине транспортного средства, содержащее колпачок, смонтированный на вентиле шины и выполненный с возможностью восприятия из него воздуха одновременно по двум каналам, корпус, размещенный вслед за колпачком и снабженный крышкой, пороговый датчик давления, установленный внутри колпачка и выполненный с мембраной и коммутационным узлом, первый из контактных элементов которого укреплен в центре мембраны, а второй контактный элемент, представляющий собой отрезок проводника, - между стенками колпачка, радиопередатчик, установленный вместе с автономной аккумуляторной батареей внутри корпуса и подключенной к ней питающей цепью через упомянутый коммутационный узел с возможностью запуска при снижении давления в шине, радиоприемник, расположенный в кабине транспортного средства и соединенный выходом с входами звукового сигнализатора и/или блока выдачи информации (заявка ФРГ N 3930479, кл. В 60 С 23/04, 1991).

Недостаток указанного устройства заключается в ограниченных функциональных возможностях, позволяющих его применять только для бескамерных шин. Достаточно сложная конструкция используемого в устройстве порогового датчика давления, предусматривающая реализацию дополнительного канала подачи воздуха в подмембранный отсек, вызывает трудности в настройке датчика, проверке работоспособности устройства в целом и замене аккумуляторной батареи.

Задачей изобретения является упрощение конструкции подобного сигнального устройства, его настройки и обслуживания, а также повышение надежности работы.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для сигнализации о падении давления воздуха в пневматической шине транспортного средства, содержащем колпачок, смонтированный на вентиле шины, корпус с крышкой, пороговый датчик давления с мембраной и коммутационным узлом, первый из контактных элементов которого укреплен в центре мембраны, радиопередатчик, установленный вместе с автономной аккумуляторной батареей внутри корпуса и подключенный к ней питающей цепью через упомянутый коммутационный узел с возможностью запуска при снижении давления в пневматической шине, радиоприемник, расположенный в кабине транспортного средства и соединенный выходом с входом звукового сигнализатора и/или блока выдачи визуальной информации, в отверстия колпачка и корпуса посредством резьбовых соединений введена снабженная воздушным фильтром втулка, на одном конце которой размещена головка для отжима штока золотника вентиля шины и выполнены поперечные каналы для пропускания воздуха из вентиля, а на другом конце расположены диаметральный стержень с укрепленным в центре вторым контактным элементом коммутационного узла и мембраны порогового датчика давления, при этом вокруг втулки на внутренней поверхности колпачка и между противостоящими наружными поверхностями колпачка и корпуса имеются резиновые уплотнения.

Решение поставленной задачи обеспечивают также частные существенные признаки предложенного устройства.

Колпачок, корпус с крышкой, втулка и ее диаметральный стержень выполнены металлическими, автономная аккумуляторная батарея отрицательным полюсом примыкает к корпусу и крышке, минусовой питающий вывод радиопередатчика связан проводником с первым контактным элементом коммутационного узла, а плюсовой питающий вывод посредством металлической спиральной пружины - с положительным полюсом аккумуляторной батареи.

Радиопередатчик выполнен с возможностью излучения кодовой посылки в виде последовательности импульсов заданного интервала, при этом корпус имеет диэлектрическое покрытие, а выведенная через корпус и покрытие антенна представляет собой спираль, накрученную по образующей корпуса.

Радиоприемник выполнен с возможностью определения параметров кодовой посылки радиопередатчика и, в случае их соответствия эталонным, выдачи сигнала тревоги.

Радиоприемник выполнен с возможностью детектирования доплеровского эффекта, возникающего при переодическом перемещении устройства относительно корпуса автомобиля при его движении.

На чертеже представлена примерная конструкция передающей части устройства, устанавливаемой непосредственно на вентиле шины.

На схеме обозначены: колпачок 1, корпус 2 с крышкой 3, втулка 4 с головкой 5 для отжима штока золотника вентиля шины, поперечными каналами 6 для пропускания воздуха из вентиля, воздушным фильтром 7 и диаметральным стержнем 8, пороговый датчик давления с мембраной 9 и коммутационным узлом, имеющим контактные элементы 10 и 11, миниатюрный (на микросхеме) радиопередатчик 12, спиральная прижимная пружина 13, автономная аккумуляторная батарея 14, резиновые уплотнения 15 и 16.

Колпачок 1 выполнен с возможностью навинчивания на вентиль шины. Втулка 4 введена в отверстия колпачка 1 и корпуса 2 посредством резьбовых соединений с возможностью регулировочного перемещения по продольной оси относительно колпачка 1 и корпуса 2. Первый контактный элемент 10 коммутационного узла укреплен в центре мембраны, а второй контактный элемент 11 - в центре диаметрального стержня 8.

Радиопередатчик 12 установлен с автономной аккумуляторной батареей 14 внутри корпуса 2 и подключен к аккумуляторной батарее 14 питающей цепью через контактные элементы 10, 11 коммутационного узла с возможностью запуска при снижении давления в пневматической шине. Резиновые уплотнители 15 и 16 размещены вокруг втулки 4 соответственно на внутренней поверхности колпачка 1 и между противостоящими наружными поверхностями колпачка 1 и корпуса 2. Непоказанный на чертеже радиоприемник расположен в кабине транспортного средства (на приборной панели) и соединен выходом с входами также непоказанных звукового сигнализатора и/или блока выдачи визуальной информации.

Колпачок 1, корпус 2 с крышкой 3, втулка 4 и ее диаметральный стержень 8 выполнены металлическими. Автономная аккумуляторная батарея 14 отрицательным полюсом примыкает к корпусу 2 и крышке 3. Минусовой питающий вывод радиопередатчика 12 связан проводником с первым контактным элементом 10 коммутационного узла, а плюсовой питающий вывод посредством металлической спиральной пружины 13 - с положительным полюсом аккумуляторной батареи 14.

Радиопередатчик выполнен с возможностью излучения кодовой посылки в виде последовательности импульсов заданного интервала.

Корпус может иметь диэлектрическое покрытие, а выведенная через корпус и покрытие антенна может представлять собой спираль, накрученную по образующей корпуса.

Радиоприемник может быть выполнен с возможностью определения параметров кодовой посылки радиопередатчика и, в случае их соответствия эталонным, выдачи сигнала тревоги.

Радиоприемник может быть выполнен с возможностью детектирования доплеровского эффекта, возникающего при периодическом перемещении устройства относительно корпуса автомобиля при его движении.

Работает устройство следующим образом.

При навинчивании устройства (колпачка 1) вместо штатного колпачка на вентиль шины происходит частичное утапливание штока золотника вентиля шины головкой 5. Резьбовые соединения втулки 4 с колпачком 1 и корпусом 2 обеспечивают возможность априорного регулирования положения втулки 4 с оптимизацией усилия, действующего на шток.

Поступающий из шины под давлением (например, 2 атм) воздух проходит по перечным каналам 6 втулки 4, ее внутренней полости, через воздушный фильтр 7, очищающий его от пыли и грязи, и прогибает мембрану 9. (В данном случае опорное для мембраны 9 давление, действующее с другой ее стороны, т.е. внутри корпуса 2, составляет 1 атм.). Этот прогиб вызывает расхождение контактных элементов 10, 11 и размыкание коммутационного узла. В данном состоянии, соответствующем рабочему давлению в шине, радиопередатчик 12 отключен от аккумуляторной батареи 14 и не потребляет энергию.

При падении давления в шине колеса ниже порога срабатывания датчика (например, 1 атм) мембрана 9 выпрямляется. Это приводит к соприкосновению контактных элементов 10 и 11 и замыканию коммутационного узла. Напряжение питания от аккумуляторной батареи 14 подводится к радиопередатчику 12, который вырабатывает радиочастотный сигнал в виде кодовой посылки, свидетельствующий о ненормальном давлении воздуха в шине колеса.

Сигнал от радиопередатчика 12 воспринимается расположенным в кабине транспортного средства радиоприемником и декодируется. Водителю выдается сигнал тревоги в виде звуковой и/или световой информации от соответствующих сигнальных узлов.

Антенна радиопередатчика 12, выполненная в виде спирали, за счет увеличения отдаваемой мощности позволяет повысить надежность радиосвязи между передающей и приемной частями устройства.

Выполнение радиоприемника с возможностью детектирования доплеровского эффекта, возникающего при периодическом перемещении устройства относительно корпуса автомобиля при его движении, позволяет дополнительно повысить вероятность обнаружения сигнала от радиопередатчика при падении давления в шине.

Предложенное устройство, характеризующееся компактностью и малогабаритным исполнением, позволяет избежать аварийной ситуации при движении транспортного средства, которая могла бы иметь место вследствие разрушения шины из-за недостаточного давления воздуха в ней.

Важно подчеркнуть, что данное устройство надежно функционирует не только в статике, но и при движении транспортного средства.

Формула изобретения

1. Устройство для сигнализации о падении давления воздуха в пневматической шине транспортного средства, содержащее колпачок, смонтированный на вентиле шины, корпус с крышкой, пороговый датчик давления с мембраной и коммутационным узлом, первый из контактных элементов которого укреплен в центре мембраны, радиопередатчик, установленный в месте с автономной аккумуляторной батареей внутри корпуса и подключенный к ней питающей цепью через упомянутый коммутационный узел с возможностью запуска при снижении давления в пневматической шине, радиоприемник, расположенный в кабине транспортного средства и соединенный выходом с входами звукового сигнализатора и/или блока выдачи визуальной информации, отличающееся тем, что в отверстия колпачка и корпуса посредством резьбовых соединений введена снабженная воздушным фильтром втулка, на одном конце которой размещена головка для отжима штока золотника вентиля шины и выполнены поперечные каналы для пропускания воздуха из вентиля, а на другом конце расположены диаметральный стержень с укрепленным в центре вторым контактным элементом коммутационного узла и мембрана порогового датчика давления, при этом вокруг втулки на внутренней поверхности колпачка и между противостоящими наружными поверхностями колпачка и корпуса имеются резиновые уплотнения.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что колпачок, корпус с крышкой, втулка и ее диаметральный стержень выполнены металлическими, автономная аккумуляторная батарея отрицательным полюсом примыкает к корпусу и крышке, минусовой питающий вывод радиопередатчика связан проводником с первым контактным элементом коммутационного узла, а плюсовой питающий вывод посредством металлической спиральной пружины с положительным полюсом аккумуляторной батареи.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что радиопередатчик выполнен с возможностью излучения кодовой посылки в виде последовательности импульсов заданного интервала, при этом корпус имеет диэлектрическое покрытие, а выведенная через корпус и покрытие антенна представляет собой спираль, накрученную по образующей корпуса.

4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что радиоприемник выполнен с возможностью определения параметров кодовой посылки радиопередатчика и, в случае их соответствия эталонным, выдачи сигнала тревоги.

5. Устройство по п. 1 или 3, отличающееся тем, что радиоприемник выполнен с возможностью детектирования доплеровского эффекта, возникающего при периодическом перемещении устройства относительно корпуса автомобиля при его движении.

РИСУНКИ

Рисунок 1