противоугонное устройство блокировки колеса автомобиля (варианты)

Формула изобретения

1. Противоугонное устройство блокировки колеса автомобиля, содержащее камеру, в которой установлены свободно посаженный поршень со штоком и пружина, отличающееся тем, что в камере со стороны штока установлен туго посаженный поршень, имеющий отверстие для свободного прохождения упомянутого штока, свободный конец которого выполнен с возможностью подсоединения к приводу стояночного тормоза, пружина размещена между упомянутыми поршнями, и с противоположных сторон поршней установлены пиропатроны, при этом для туго посаженного поршня усилие сдвига больше усилия, требуемого для воздействия на привод стояночного тормоза, но меньше усилия, развиваемого пороховыми газами при взрыве пиропатрона.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что камера выполнена с возможностью установки внутри опорного диска колеса, при которой шток может быть подсоединен к рычагу ручного привода тормозных колодок.

3. Противоугонное устройство блокировки колеса автомобиля, содержащее камеру, в которой установлены свободно посаженный поршень со штоком и пружина, отличающееся тем, что в камере с противоположной от штока стороны установлен туго посаженный поршень, свободный конец штока выполнен с возможностью подсоединения к приводу стояночного тормоза, пружина размещена между упомянутыми поршнями и закреплена на них, а с противоположных сторон поршней установлены пиропатроны, при этом для туго посаженного поршня усилие сдвига больше усилия, требуемого для воздействия на привод стояночного тормоза, но меньше усилия, развиваемого пороховыми газами при взрыве пиропатрона.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что камера выполнена с возможностью установки внутри опорного диска колеса, при которой шток может быть подсоединен к рычагу ручного привода тормозных колодок.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к техническим средствам, препятствующим угону автомобиля, в частности к средствам, блокирующим вращение колес путем воздействия на тормоза.

Известно автомобильное противоугонное устройство [1], защищающее автомобиль от угона путем блокировки и запирания педалей сцепления и тормоза. Устройство содержит стойку, закрепленную в полу между указанными педалями, и накладку с прорезями под педали, надеваемую на стойку. После полного нажатия на педали с установленной накладкой последняя фиксируется на стойке специальным замком, благодаря чему обеспечивается блокировка педалей в положении, когда сцепление выключено, а тормоза включены.

Известны противоугонные устройства [2 - 4], действие которых основано на перекрытии подачи тормозной жидкости в колесные тормозные цилиндры после того, как тормоза будут включены на стойке. Например, в устройстве [2] запирается проходной клапан, после чего тормозная жидкость от главного тормозного цилиндра может поступать в колесные цилиндры только через обратный клапан, препятствующий обратному истечению жидкости.

Аналогично, в устройстве [3] колесные тормозные цилиндры соединены с главным тормозным цилиндром через двухпозиционный распределитель, имеющий обратный клапан. Дополнительно устройство содержит гидроаккумулятор. На стоянке колесные цилиндры и гидроаккумулятор соединяются с главным цилиндром через обратный клапан и после нажатия на педаль тормоза через этот клапан в контуре, образованном аккумулятором и колесными цилиндрами, создается избыточное давление, блокирующее тормоза во включенном состоянии.

В противоугонном устройстве [4] тормозная система колеса имеет дополнительный колесный цилиндр, включаемый стояночным (ручным) тормозом и снабженный клапаном, препятствующим обратному истечению из него тормозной жидкости после включения стояночного тормоза.

Известно также противоугонное устройство [5], которое содержит гидропривод и подключенный к нему цилиндр с поршнем, установленный между рамой автомобиля и рычагом стояночного тормоза. Гидропривод имеет отсечный клапан, открытый в эксплуатационном положении автомобиля, и обратный клапан. При включении устройства на стоянке открытым остается только обратный клапан и жидкость поступает в упомянутый цилиндр только в одном направлении. В этом состоянии рычаг стояночного тормоза, заблокированный штоком поршня, может перемещаться только в одном направлении - включения стояночного тормоза. Таким образом, данное устройство блокирует тормозную систему посредством блокировки рычага стояночного тормоза.

Наиболее близким к изобретению является устройство управления замком системы стояночного тормоза [6]. Система стояночного тормоза прототипа содержит закрепленный на колесной оси блок, внутри которого размещены цилиндрическая камера с подпружиненным свободно посаженным поршнем, соединенным со штоком-собачкой, трубопроводы, подающие жидкость в камеру, и зубчатый шток, взаимодействующий с приводом тормоза. При подаче жидкости по трубопроводу в камеру давление передается на поршень, который, смещаясь, вытягивает шток-собачку из зацепления с зубчатым штоком, обеспечивая последнему свободное перемещение и, соответственно, штатную работу привода тормоза. На стоянке, после того, как тормоз будет включен, подачу жидкости прекращают. Поршень со штоком-собачкой под действием пружины перемещается в обратном направлении, шток-собачка входит в зацепление с зубчатым штоком и блокирует свободное перемещение последнего. Таким образом блокируется привод тормоза.

Характерной особенностью известных устройств является использование для блокировки колес штатной тормозной системы. В то же время, общим недостатком для этих устройств является зависимость от включения тормозной системы, т.е. противоугонное устройство включается после приведения в действие рабочего или стояночного тормоза. Это плохой режим для тормозной системы, поскольку стоянка автомобиля с включенными тормозами, особенно зимой при низких температурах, может привести к залипанию тормозов. Кроме того, наличие гидроприводных элементов в конструкции противоугонных устройств делает их достаточно сложными в изготовлении и эксплуатации.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание простого противоугонного устройства, блокирующего вращение колес независимо от штатной тормозной системы. Предлагаются два варианта решения технической задачи.

Сущность первого варианта изобретения заключается в том, что в противоугонном устройстве блокировки колеса автомобиля, содержащем камеру, в которой установлены свободно посаженный поршень со штоком и пружина, дополнительно в камере со стороны штока установлен туго посаженный поршень, имеющий отверстие для свободного прохождения упомянутого штока, свободный конец которого выполнен с возможностью подсоединения к приводу стояночного тормоза, пружина размещена между упомянутыми поршнями, а с противоположных сторон поршней установлены пиропатроны, при это для туго посаженного поршня усилие сдвига больше усилия, требуемого для воздействия на привод стояночного тормоза, но меньше усилия, развиваемого пороховыми газами при взрыве пиропатрона.

Благодаря вновь введенным признакам достигается следующий технический результат. При несанкционированной попытке угона автомобиля срабатывает система сигнализации, подающая запальный электрический импульс на пиропатрон, установленный со стороны туго посаженного поршня. Давлением пороховых газов этот поршень перемещается, после чего в этом же направлении под действием пружины перемещается свободно посаженный поршень со штоком, который, в свою очередь, воздействуя на привод стояночного тормоза, включает его. Вследствие того, что усилие, требуемое для сдвига туго посаженного поршня, превышает усилие, требуемое для воздействия на привод стояночного тормоза, реакции этого привода будет недостаточно, чтобы сместить на прежнее место туго посаженный поршень, поэтому стояночный тормоз останется во включенном и заблокированном состоянии. Разблокировать тормоз можно путем подачи запального импульса на другой пиропатрон, при взрыве которого пороховые газы сдвигают туго посаженный поршень в прежнее положение.

Оптимальным местом установки предлагаемого устройства является внутренне пространство опорного диска колеса и подсоединение штока непосредственно к рычагу ручного привода тормозных колодок - последнего элемента привода стояночного тормоза. Для этого необходимо выполнить устройство соответствующих габаритов и сориентировать его при установке таким образом, чтобы шток после срабатывания первого пиропатрона тянул рычаг в том же направлении, в котором его тянет трос стояночного тормоза при его включении.

Сущность второго варианта изобретения заключается в том, что в противоугонном устройстве блокировки колеса автомобиля, содержащем камеру, в которой установлены свободно посаженный поршень со штоком и пружина, дополнительно в камере с противоположной от штока стороны установлен туго посаженный поршень, свободный конец штока выполнен с возможностью подсоединения к приводу стояночного тормоза, пружина размещена между упомянутыми поршнями и закреплена на них, а с противоположных сторон поршней установлены пиропатроны, при этом для туго посаженного поршня усилие сдвига больше усилия, требуемого для воздействия на привод стояночного тормоза, но меньше усилия, развиваемого пороховыми газами при взрыве пиропатрона.

Принцип действия устройства по второму варианту аналогичен работе устройства по первому варианту, а достигаемый при этом результат такой же, как и при использовании устройства по первому варианту. Отличие заключается в том, что после срабатывания первого пиропатрона и сдвига туго посаженного поршня свободно посаженный поршень подтягивается к туго посаженному поршню пружиной, закрепленной на этих поршнях. То есть, в первом варианте при срабатывании первого пиропатрона пружина сжимается и, разжимаясь, двигает свободно посаженный поршень со штоком, а во втором варианте при срабатывании первого пиропатрона пружина растягивается и, сжимаясь, двигает свободно посаженный поршень со штоком.

На фиг. 1 изображена конструктивная схема устройства по первому варианту; на фиг. 2 - конструктивная схема устройства по второму варианту; на фиг. 3 и фиг. 4 - примеры выполнения туго посаженного поршня; на фиг. 5 - пример выполнения заявляемого устройства по первому варианту с возможностью установки на опорном диске колеса.

Устройство по первому варианту (фиг. 1) состоит из камеры 1, в простейшем случае имеющей цилиндрическую внутреннюю поверхность, и установленных в ней свободно посаженного поршня 2 с прикрепленным к нему штоком 3, туго посаженного поршня 4 и пружины 5, размещенной между поршнями 2 и 4. Камера 1 и поршень 4 имеют отверстия 6 и 7 соответственно, обеспечивающие свободное прохождение штока 3. В камере 1 также установлены два пиропатрона: со стороны поршня 4 - первый пиропатрон 8, со стороны поршня 2 - второй пиропатрон 9.

Устройство по второму варианту (фиг. 2) состоит из камеры 1, в которой установлены свободно посаженный поршень 2 с прикрепленным к нему штоком 3 и туго посаженный поршень 4, между которыми установлена пружина 5, прикрепленная к обоим поршням 2 и 4. В камере 1 со стороны поршня 2 выполнено отверстие 6 для свободного прохождения штока 3. Также в камере 1 установлены: со стороны поршня 2 - первый пиропатрон 8, со стороны поршня 4 - второй пиропатрон 9.

Возможны различные варианты выполнения поршня 4. Например, он может быть выполнен в виде разрезного пружинящего кольца и одной или двух пластин, установленных на торцах этого кольца. Возможны иные варианты, например, как на фиг. 3 и фиг. 4. Поршень, показанный на фиг. 3, выполнен в виде разрезного пружинящего кольца 10, имеющего внутреннюю кольцевую проточку 11, в которую установлена пластина 12 с отверстием 7 для прохождения штока 3 (не показан). Поршень, показанный на фиг. 4, содержит разрезное пружинящее кольцо 10 и несущую деталь 13 в виде двух пластин, соединенных втулкой с отверстием 7 для штока 3 (не показан).

На фиг. 5 показан пример выполнения предложенного устройства по первому варианту, установленного на опорном диске заднего колеса автомобиля ВАЗ-2108 [1]. Устройство, состоящее из камеры 1 с установленными в ней свободно посаженным поршнем 2 со штоком 3, туго посаженным поршнем 4, выполненным в виде разрезного пружинящего кольца 10 и пластин 14 и 15, воспринимающих давление на кольцо 10 , пружины 5 и пиропатронов 8 и 9, закреплено на опорном диске 16. На фиг. 5 также показаны основные элементы тормозной системы колеса: колесный тормозной цилиндр 17, раздвигающий тормозные колодки 18 с накладками 19, нижняя стяжная пружина 20, возвращающая в исходное состояние тормозные колодки 18, рычаг 21 ручного привода колодок, приводимый в действие тросом 22 стояночного тормоза, разжимная планка 23, передающая давление рычага 21 на колодку 18 при работе стояночного тормоза, и верхняя стяжная пружина 24. Шток 3 предлагаемого устройства подсоединен к рычагу 21 и обеспечивает тянущее усилие на него, аналогичное тому, которое производит трос 22 при включении стояночного тормоза. В качестве пиропатронов 8 и 9 использованы пиропатроны типа ЭВ34, создающие при взрыве давление порядка 480 - 600 кг/см² в объеме 2 см³. Пиропатроны 8 и 9 имеют внешнюю резьбу и ввинчиваются в соответствующие установочные отверстия камеры 1. Кольцо 10 выполнено таким, что для его сдвига требуется усилие, приведенное к рабочей площади поршня 4, порядка 120 кг/см². В качестве пружины 5 использована тарельчатая пружина с усилием сжатия, приведенным к рабочей площади поршней 2 и 4, порядка 107 кг/см², достаточным для затягивания стояночного тормоза.

Предлагаемое устройство (фиг. 5) работает следующим образом. В исходном состоянии поршни 2 и 4 находятся в положении, при котором шток 3 не оказывает тянущего усилия на рычаг 21 и не мешает работе стояночного тормоза при эксплуатации автомобиля. При несанкционированной попытке угона автомобиля срабатывает включенная система сигнализации (на фиг.5 не показана), формирующая запальный импульс на первый пиропатрон 8. Пороховые газы, воздействуя на поршень 4, смещают его, что приводит к соответствующему перемещению поршня 2 (под действием пружины 5) и штока 3, который воздействует на рычаг 21, приводя в действие тормозную колодку 18, блокирующую поворот колеса. В таком состоянии тормозная система удерживается за счет усилия пружины 5, опирающейся на туго посаженный поршень 4. Разблокировать колесо после такого срабатывания устройства возможно теперь путем подачи запального импульса на второй пиропатрон 9, взрыв которого приводит к обратному перемещению системы поршней 2 и 4.

Поскольку замена пиропатронов 8 и 9 после срабатывания устройства сопряжена с размонтированием колеса, то это устройство целесообразно использовать в общей противоугонной системе в качестве крайней меры, срабатывающей непосредственно на попытку угона, сигналом которого является вращение колес.

Установка и работа предлагаемого устройства по второму варианту идентичны выше описанному, с той лишь разницей, что после смещения туго посаженного поршня 4, вызванного взрывом первого пиропатрона 8, тянущее усилие на рычаг 21 ручного привода колодок создается за счет усилия сжатия растянутой пружины 5, закрепленной на поршнях 2 и 4 (см. фиг. 2).

Предпочтительным для использования является первый вариант устройства, поскольку он конструктивно проще, так как не требует закрепления пружины, а также позволяет использовать тарельчатые пружины, развивающие более высокие удельные усилия по сравнению, например, с витыми.

Источники информации

1. Патент РФ N 2000228, B 60 R 25/08, опублик. 1993, БИ N 33 - 36.

2. А.с. СССР N 787217, кл. B 60 R 25/08, опублик. 1980, БИ N 46.

3. А.с. СССР N 1437270, кл. B 60 R 25/08, опублик. 1988, БИ N 42.

4. Заявка PCT/GB91/00902, кл. B 60 R 25/08, B 60 T 11/10, опублик, WO 91/18771.

5. Заявка PCT/GB93/01178, кл. B 60 R 25/00, опублик. WO 93/24349.

6. Патент США N 4596426, кл. B 60 R 25/08, опублик. 1986 - прототип.

7. Вершигора В.А. и др. Автомобиль ВАЗ-2108. - М.: ДОСААФ, 1986.