Устройство для индикации состояния вращающегося тела

библиотека и: ьОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ Союз Советскик Социапистических Республик(61) Дополнительный к патентуЩ ЗаЯвлено 0410.77 (21) 2527003/27 - 11 (23) ПРиоритет - (32) 04. 10.76 В 60 С 23/04 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы Иностранцыиэобретения Дэниель С.Снайдер и Стивен О.Лузикза(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНДИКАЦИИ СОСТОЯНИЯ ВРАЩИОЩЕГОСЯ ТЕЛА.Изобретение относится к области индикации состояния вращающегося тела, преимущественно шины колеса транспортного средства, и может быть использовано в транспортной технике.Известно устройство для индикации состояния пневматической шины транспортного средства, содержащее закрепленный на колесе электромагнитный генератор энергии, работающии при повышенном прогибе шины, датчик состояния шины, устройство управления и передающее устройство, связан- ное с выходом генератора Ц .Однако это устройство требует наличия сложного механизма. Большая чувствительность подобного механизма к внешнему воздействию снижает надежность известного устройства на дорогах с неровным покрытием.Наиболее близким к изобретению является устройство для индикации состояния вращающегося тела, преимущественно шин транспортного средства, содержащее закрепленный на вращающемся теле корпус с блоком генератора, имеющего обмотку возбуждения статора, датчик состояния тела, управляемое устройство, связанное с .датчиком, и передающее устройство,связанное с выходом генератора,причем, статор и ротор генератораустановлены коаксиально оси корпусас возможностью независимого вращения один относительно другого, астатор жестко связан с корпусом 23 .Недостатком известного устройстВа является относительная сложность его монтажа и регулировки наколесе транспортного средства из-занеобходимости установки статора иротора на вращающейся ступице и неподвижной оси колеса. Это существен"но затрудняеткомпоновку колесногоузла, лишает устройство универсаль"ности и, увеличивая вероятностьповреждения устройства, снижает егоэксплуатационную надежность,Целью изобретения является повышение универсальности и надежностиустройства,Это достигается тем, что роторгенератора выполнен с противовесом,установленным на одном его концеэксцентрично относительно оси кор-.пуса, а управляемое устройствовключено в схему между обмоткой возбуждения и передающим устройством,Передающее устройство, преимущественно, выполнено в внде радиопередат.чика, установленного в корпусе.Кроме того, ротор генератора установлен на оси корпуса с возможностьювращения и выполнен в виде ряда радиально ориентированных постоянныхмагнитов с чередующейся полярностью,а противовес жестко с ним связан ивыполнен в виде сегмента. На фиг. 1 - вид сбоку на колесо со смонтированным устройством, на фиг.2 - блок-. схема устройства,на фиг. 3 - схематическое изображение устройства в разобранном состоянии, на фиг. 4 - поперечный разрез устройства, смонтированного на колесе, на фиг, 5 - датчик давления, установленный на высоте шины.Устройство индикации 1 смонтировано на колесе 2 в центральной его части. Колесо 2 снабжено пневматической шиной 3 с вентилем 4, на котором установлен датчик состояния тела, преимущественно датчик давления 5, соединенный с устройством индикации кабелем 6.Датчик 5 подключен к устройству управления 7, которое включено в электрическую цепь между блоком генератора 8 и передающим устройством 9, имеющим передающую антенну 10.Приемная часть устройства смонтирована на транспортном средстве и включает приемную антенну 11, приемный блок 12 и индикаторный прибор 13, каждый может быть установлен в .кабине водителя, информируя о состоянии вращающегося тела, в данном случае шины колеса.Для удобства крепления к диску ,колеса 2 устройство индикации 1, смонтировано на монтажной пластине 14, имеющей отверстия 15 для крепежных элементов (см.фиг.3).Блок генератора 8 включает статор 16, имеющий кольцевые чашки 17 и 18, между которыми установлена обмотка возбуждения 19 на катушке 20, Чашка 17 с помощью основания 21 закреплена на монтажной пластине 14. Внутренние стенки чашек 17 и 18 выполнены в виде дискретно расположенных зубцов 22 и 23 соответственно, которые, чередуясь, образуют сплошную цилиндрическую поверхность.Преимущественно число зубцов 22 и 23 выбирают равным 12,что обеспечивает получение 24-х двойных полюсов статора. Для вывода проводов 24 и 25 обмотки возбуждения 19 в наружных стенках чашек 17 и 18 выполнены .пазы 26 и 27. Ротор 28 генератора 8 имеет преимущественно цилиндрический постоянный магнит 29 с подшипниковой втулкой 30, на которой установлен противовес 31. Подшипниковая втулка 30 с магнитом и противовесом установлена на оси 32. Блок генератора помещен в корпусе 33 из непроводящего материала.В акснально наружной относительноколеса части корпуса 33 размещенопередающее устройство 9, выполненное в виде радиопередатчика,закрытого компаундного материала 34 ти,па силиконового пластика (см.фиг.4),Отсек радиопередатчика изолированот блока генератора 8 перегородкой 35.Датчик 5 состояния тела вращениямоМет иметь вид датчика давления,установленного на вентиле 4 шины,как это изображено на фиг.5. В этомслучае датчик 5 имеет, поршень илиплунжер 36, удерживаемый против давления воздуха пружиной 37, Конецплунжера 36, имеющий изолирующий колпачок 38, взаимодействует с контактным переключателем 39, имеющим контакты 40 и 41. Контактный переключатель 39 в данном случае выполняетфункцию устройства управления. Внутрикабеля 6 наряду с выводами проводов42 и 43 контактного переключателя39 зафиксирована передающая антенна10 радиопередатчика.Такое выполнение датчика 5 неявляется единственно возможным,таккак могут быть использованы другиечувствительные элементы, напримердиафрагменные, рассчитанные на срабатывание как при недостаточном,таки при избыточном давлении воздухав шине, а также возможно компоновочное размещение датчика в корпусе 33.При вращении колеса 2 вращаетсяи связанный с ним статор 16. Ротор28 удерживается от вращения противовесом 31. Благодаря ротору, выполненному с рядом раздельно ориентированных полюсами постоянных магнитов 29с чередующейся полярностью относительное вращение статора и ротораприводит к индуцированию напряжения в обмотке 19. Напряжение можетбыть получено непосредственно навыводах приводов 24 и 25 беэ использования каких-либо контактных и токосъемных устройств, что увеличивает надежность и долговечность устройства. Хотя генератор постоянноиндуктирует напряжение при вращенииколеса оно не передается на радиопередатчик до тех пор, пока состояние вращающегося тела отвечает нормальному режиму, так как контактыустройства управления 7 разомкнуты.В случае отклонения от нормальногорежима, например при снижении давления воздуха в шине 3, датчик 5замыкает контакты 40 и 41, соединяяцепь генератора 8 и радиопередатчика,Это вызывает передачу сигналачерез антенну 10, Сигнал принимается через антенну 11 приемным блокомф 2 и с помощью индикаторного прибо-1 ра 13 информирует водителя об отклонении состоянии шины от нормального режима.Описанное устройство обладает универсальностью и может быть установлено на всех колесах транспортного средства независимо от их конструкции.Применение устройства обеспечивает значительное повышение качества шин за счет строгого соблюдения режимов эксплуатации.формула изобретения1. Устройство для индикации состояния вращающегося тела, преимущественно шины транспортого средства, содержащее закрепленный на вращающемся теле корпус с блоком генератора, имеющего обмотку возбуждения статора, датчик состояния тела, управляемое устройство, связанное с датчиком, и передающее устройство, связанное с выходом генератора,причем статор и ротор генератора установлены коаксиально оси корпуса с воэможностью независимого вращения один относительно другого, а статор жестко связан с корпусом, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения универсальности инадежности устройства, ротор генератора выполнен с противовесом, установленным эксцентрично относительнооси корпуса с одного его конца, ауправляемое устройство включено всхему между обмоткой возбуждениягенератора и передающим устройством.2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что передающее устройство выполнено в виде радиопередатчика, установленного в корпусе,3, Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что ротор генератора установлен на оси корпусас возможностью вращения и выполненв виде ряда радиально ориентированныхпостоянных магнитов с чередующейся20 полярностью, а противовес жестко сними связан и выполнен в вида сегмента.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе25 1. Патент США 9 3760351,кл 340-59, опубл. 1973.2. Патент США М 3910386,743570 З 7 Заказ 3500/52 Тираж 763 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4