PL111358B1 - Deceleration and/or accelareation detector - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest czujnik opóznie¬ nia i/lub przyspieszenia, znajdujacy zastosowanie we wszelkich urzadzeniach do kontrolowania pred¬ kosci obrotowej dowolnego elementu obrotowego, zwlaszcza w urzadzeniach zapobiegajacych bloko¬ waniu kól pojazdów samochodowych podczas po¬ slizgu.W wielu urzadzeniach i procesach pozadane lub konieczne jest kontrolowanie predkosci zmia¬ ny predkosci obrotowej elementu obrotowego.Przyklad takiej koniecznosci mozna znalezc w modulatorach hamulców, przeznaczonych do zmie¬ niania sily hamowania wywieranej na obracaja¬ ce sie kolo itip., ujawnionych na przyklad w a- merykanskim opisie patentowym nr 3 833 097. W opisie tym podano wiele sposobów kontrolowania predkosci zmiany predkosci obrotowej i/lub po¬ slizgu kola pojazdu w polaczeniu z opisem modu¬ latora hamulca. Inne przyklady koniecznosci kon¬ trolowania predkosci zmiany predkosci obrotowej obejmuja urzadzenia zapobiegajace w przypadku napedzajacych kól pojazdów, np. pojazdów szy^ nowych, osiagnieciu niedopuszczalnie duzych pred¬ kosci obrotowych, oraz'urzadzenia do kontrolowa¬ nia startu i zatrzymywania w windach i innych podobnych przenosnikach.Chociaz urzadzenia reagujace na poslizg kola pojazdu i/lub na predkosc zmiany predkosci obro¬ towej sa znane i dzialaja w róznych warunkach, stosowanie niektórych z takich urzadzen obarczo- 10 15 21 ne jest ryzykiem w pewnych okolicznosciach. Nie¬ bezpieczenstwa takie zostana opisane w dalszej czesci opisu w odniesieniu zwlaszcza do pojazdu samochodowego, ale jest oczywiste, ze odnosi sie to równiez do innych procesów.Dla osiagniecia minimalnej drogi hamowania przy zachowaniu stabilnosci kierunkowej i zdol¬ nosci pojazdu samochodowego do kierowania ko¬ nieczne jest, by predkosc obwodowa kól pojazdu byla utrzymywana w ograniczonym zakresie w stosunku do predkosci przemieszczania sie samego pojazdu. Stosunek ten jest zwykle nazywany po¬ slizgiem i przykladowo nalezy zauwazyc ze po¬ slizg wynosi 20%, kiedy predkosc obwodowa kól jest równa predkosci pojazdu 64 km/h, a rzeczy¬ wista predkosc pojazdu wynosi 80 km/h. Doswiad¬ czenia wykazuja, ze idealne wartosci poslizgu dla pojazdów samochodowych z oponami pneumatycz¬ nymi leza w zakresie 10—30% z pewnymi odchy¬ leniami zaleznymi od warunków drogowych.Wartosci poslizgu powyzej 30% powaznie zagra¬ zaja stabilnosci kierunkowej pojazdów samochodo¬ wych. Taka utrata stabilnosci kierunkowej naste¬ puje zarówo wtedy, gdy poslizg jest ujemny, to znaczy przy hamowaniu, jak i wtedy, gdy poslizg jest dodatni, to znaczy po przylozeniu momentu napedzajacego przewyzszajacego dopuszczalna sile tarcia na powierzchni styku ljcól z nawierzchnia.Ponadto zauwazono, ze pojazd, samochodowy wy¬ maga znacznie mniejszej wartosci poslizgu dla kól 111358111 358 tylnych niz dla przednich, w celu zachowania do¬ brej stabilnosci kierunkowej.Oczywiscie czujniki reagujace na poslizg kola i/lub na predkosc zmiany predkosci obrotowej ele¬ mentu obrotowego sa waznym elementem kazde¬ go ukladu majacego na celu zapewnienie pelnej kontroli hamowania i napedzania. Znane sa ogól¬ nie dwa rodzaje rozwiazan konstrukcyjnych takich czujników, z których jeden jest oparty na elek¬ trycznym, mechanicznym, hydraulicznym lub pneumatycznym porównywaniu impulsów, a drugi jesf oparty na zasadzie mechanicznej zwiazanej z zastosowaniem kola zamachowego. To ostatnie rozwiazanie ujawnione na przyklad w amerykan¬ skim opisie patentowym nr 3 833 097, zawiera ko¬ lo zamachowe o zasadniczo ograniczonym obrocie z elementem napedzajacym, przy czym te dwa elementy polaczone sa ze soba naprezonymi wste¬ pnie sprezynami w taki sposób, ze sily sprezyn sa pokonywane przy pewnej mozliwej do okreslenia predkosci zmiany predkosci obrotowej i kolo za¬ machowe moze obrócic sie o maly kat w celu u- ruchomienia lacznika, zaworu, rtp. Ograniczenie obrotu kola zamachowego do stosunkowo malego kata powoduje, ze czujnik taki pracuje zasadniczo jako urzadzenie dwupolozeniowe w warunkach duzej wartosci procentowej poslizgu, co powoduje zasadniczo niebezpieczenstwo, ze sterowanie o sto¬ sunkowo wolnej reakcji bedzie pozbawione mozli¬ wosci dzialania ze wzgledu na bardzo krótki czas trwania sygnalu z czujnika.Ujawniony w tym amerykanskim opisie patento¬ wym czujnik moze stanowic czesc urzadzenia za¬ bezpieczajacego przed zablokowaniem dla hamul¬ ca poruszanego cisnieniem plynu. W przypadku, gdy sila hamowania, nadmierna w stosunku do tarcia nawierzchni, zostanie przylozona bardzo szybko, predkosc obrotowa kola pojazdu zostanie zmniejszona z opóznieniem, przy którym istnieje niebezpieczenstwo powstania momentu obrotowe¬ go przewyzszajacego moment obrotowy wywierany przez sprezyne czujnika, na skutek czego czuj¬ nik zasygnalizuje ze potrzebne jest uruchomienie urzadzenia zabezpieczajacego przed zablokowa¬ niem. Jezeli modulator hamulca, odbierajacy taki sygnal, reaguje stosunkowo powoli, kolo pojazdu zostanie calkowicie zatrzymane zanim sila hamu¬ jaca zostanie zmniejszona,, tak ze sygnal z czuj¬ nika zostanie przerwany i kolo pojazdu nie be¬ dzie sie juz obracac, chyba ze zostanie zwolniony hamulec.W takim przypadku czujnik nie podlega zadnej zmianie predkosci obrotowej kola pojazdu, pod¬ czas gdy niehamowany pojazd porusza sie z za¬ sadniczo stala predkoscia. Podczas nadmiernego hamowania czujnik podlega bardzo duzej zmianie predkosci i udaje sie mu wyslac tylko bardzo krótki sygnal. Natychmiast potem kolo zostaje za¬ trzymane, czujnik nie jest juz poddany dzialaniu zmiany predkosci obrotowej i nie wysyla zadnego sygnalu.Kiedy czujnik jest wykorzystywany do kontro¬ lowania predkosci zmiany wzrastajacej predkosci obrotowej, warunki sa zasadniczo odwrotne. Po¬ jazd wyposazony w taki uklad kontrolny moze byc napedzany z zasadniczo stala predkoscia przez sile napedzajaca przylozona do kól napedzanych. W takich warunkach na czujnik nie dziala zadna predkosc zmiany predkosci obrotowej, która by 5 powodowala powstawanie sygnalu. Jezeli zostanie przylozona nadmierna sila napedzajaca, wtedy predkosc obrotowa kola pojazdu zaczyna wzrastac bez powodowania odpowiedniego wzrastania pred¬ kosci pojazdu i jezeli taka nadmierna sila nape- io dzajaca jest wystrczajaco duza, predkosc zmiany predkosci obrotowej kola napedzanego moze byc taka, ze kolo moze byc przyspieszone do wiek¬ szej, stalej predkosci obrotowej tak szybko, ze czas trwania sygnalu z czujnika bedzie tak krót- 15 ki, ze skuteczna kontrola stanie sie niemozliwa W pewnych konstrukcjach czujników znane jest stosowanie urzadzen opózniajacych róznego typu, takich jak elektroniczne obwody przytrzymujace lub sprzegla cierne i odlaczalne kola zamachowe, 20 ale próby te zawiodly z nastepujacych dwóch po¬ wodów. Po pierwsze, wynikowa droga hamowania pojazdu jest dluzsza niz optymalna droga hamo¬ wania, poniewaz wywolywane opóznienie lub prze¬ dluzenie sygnalu musi byc przynajmniej wystarcza- 25 jace dla umozliwienia zareagowania modulatora hamulca na najwieksza sile hamujaca i najbar¬ dziej skrajne tendencje nawierzchni do poslizgu, co w przypadku braku opóznienia oznaczaloby, ze wartosc predkosci kola bardzo szybko osiagalaby 30 zero i poslizg 100%. Nieuchronnie powoduje to wieksze niz pozadane przedluzenie drogi hamo¬ wania przy lepszych warunkach drogowych, a w wielu przypadkach dluzsze drogi hamowania niz uzyskiwane przy calkowicie zablokowanych ko- 35 lach, lub przez bardzo dobrego kierowce pojazdu wyposazonego w doskonale hamulce. Po drugie niezwykle slaba kontrola poslizgu, przejawiajaca sie w wydluzonych drogach hamowania, pogar¬ sza stabilnosc kierunkowa pojazdu. 40 Inne, znane czujniki zawieraja siprzegla cierne dla odlaczenia kola zamachowego, tak ze odla¬ czone kolo zamachowe moze obracac sie szyb¬ ciej niz element napedzajacy je. Niektóre z ta¬ kich czujników maja oddzielne hamulce dla od- 45 laczonego kola zamachowego, aby kontrolowac wartosc jego opóznienia. Znane sprzegla i ha¬ mulce zawieraja konwencjonalne sprzegla z po¬ wierzchnia cierna, scisniete normalnie stala sila, sprzegla zapadkowe i jednokierunkowe sprzegla 50 sprezynowe.Sprzegla i hamulce tego typu, stosowane w tych znanych czujnikach, niezmiennie powoduja powstawanie momentów obrotowych, które sa skrajnie niezgodne i sa proporcjonalne do zmian «55 wspólczynników tarcia, a zatem podlegaja dal¬ szym istotnym zmianom. Znaczne róznice wy¬ stepujace pomiedzy tarciem poczatkowym a tar¬ ciem poslizgowym, wynikajace równiez z ewen¬ tualnego nieuzywania czuj*nika oraz z oddzialy- 60 wania róznych warunków temperaturowych, wa¬ runków smarowania, predkosci poslizgu i wa¬ runków dotyczacych czystosci, sa oczywiste na podstawie ogólnie znanych wlasciwosci sprzegiel.Oprócz istotnej wady polegajacej na niezgodnos- 65 ci wywieranych momentów obrotowych, znane111 358 5 czujniki nie zawieraja zadnego wskazania jesli chodzi o kontrolowane lub zasadniczo stale o- póznienie kola zamachowego, ani jesli chodzi o potrzebe zastosowania srodków rozwazanych przez niniejszy wynalazek, zdolnych do zapew¬ nienia opisanego powyzej dzialania.Celem wynalazku jest wyeliminowanie niedo- godosci wystepujacych przy stosowaniu znanych konstrukcji czujników opóznienia i/lufo przyspie¬ szenia.Zadaniem wynalazku jest opracowanie takiej konstrukcji czujnika opóznienia i/lub przyspie¬ szenia, przy stosowaniu którego zostalby prze¬ dluzony czas trwania sygnalu okreslajacego wy¬ stepowanie predkosci zmiany predkosci obroto¬ wej elementu obrotowego, poddawanego kontro¬ lowaniu, który umozliwialby utrzymanie poslizgu kola pojazdu w zadanym, ograniczonym zakre¬ sie wartosci przy równoczesnym zminimalizowa¬ niu drogi hamowania, i który pozwalalby na roz¬ róznienie zarówno przyspieszenia jak i opóznie¬ nia elementu obrotowego.Wedlug wynalazku, czujnik opóznienia i/lub pizyspieszenia, przystosowany do wyczuwania i wskazywania chwili, w której zostanie przekro¬ czona z góry okrelsona wartosc opóznienia i/lub przyspieszenia obrotowego czlonu pomiarowego, zawiera element napedzajacy, obracajacy sie wraz z czlonem pomiarowym i z nim polaczony za pomoca mechanizmu sprzegajacego, umozli¬ wiajacego wzgledny obrót elementu napedzaja¬ cego w stosunku do czlonu pomiarowego, w przy¬ padku gdy zostanie przekroczona z góry okreslo¬ na wartosc opóznienia i/lub przyspieszenia, przy czym ten wzgledny obrót elementu napedzaja¬ cego powoduje zadzialanie umieszczonego na czlonie napedzajacym urzadzenia sygnalizacyjne¬ go.Istote wynalazku stanowi to, ze mechanizm sprzegajacy, umieszczony ne elemencie napedza¬ jacym, stanowi czlon obrotowo przesuwany wgle- dem elementu napedzajacego i równoczesnie przystosowany do obracania sie wraz z czlonem pomiarowym i elementem napedzajacym pod dzialaniem niewielkiego momentu obrotowego, kontrolowanego w waskim zakresie. Korzystnie element napedzajacy stanowi kolo zamachowe.Kolo zamachowe i mechanizm sprzegajacy dzia¬ laja w ten sposób, ze umozliwiony jesit ich wzgledny ruch obrotowy, po ich rozlaczeniu, pod wplywem zmiany predkosci obrotowej z taka predkoscia aby moment przewyzszajaca mozliwa do okreslenia wartosc progowa dzialal pomiedzy kolem zamachowym a mechanizmem sprzegaja¬ cym; przy równoczesnym organiczaniu opóznie¬ nia odlaczonego kola zamachowego do kontrolo¬ wanej, zasadniczo stalej wartosci.Przedmiot wynalazku zostanie szczególowo o- pisany na przykladach wykonania uwidocznio¬ nych na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przyklad wykonania znanego czujnika, reaguja¬ cego na predkosc zmiany predkosci obrotowej elementu obrotowego, w widoku perspektywicz¬ nym, fig. 2 — drugi puzyklad wykonania zna¬ nego czujnika, w widoku od czola, fig. 3, fig 4 6 oraz fig. 5 — trzy inne warianty wykonania czujnika z fig. 2, we fragmentarycznych wido¬ kach od czola, fig. 6 i fig. 7 przedstawiaja wy¬ kresy ilustrujace przebiegi opóznienia elmentu 5 obrotowego, przy stosowaniu znanych konstruk¬ cji czujników, fig. 8 — wykres przebiegu opóz¬ nienia elementu obrotowego, uzyskanego przy stosowaniu czujnika wedlug wynalazku, fig. 9 przedstawia czujnik wedlug wynalazku, w wido- io ku perspektywicznym, fig. 10 — czujnik z fig. 9# w przekroju osiowym wzdluz linii 10—10 ozna¬ czonej na fig. 9, fig. 11, 12, 13 i 14 przedstawia¬ ja czujnik z fig. 9 w czterech, róznych fazach jego dzialania, w widokach od czola, fig. 15 — 15 nastepny wariant wykonania czujnika, w wido¬ ku perspektywicznym, fig. 16 — czujnik z fig. 15 w przekroju poprzecznym wzdluz linii 16—16 o- znaczonej na fig. 15, fig. 17 — kolejny wariant wykonania czujnika, w widoku persipektywicz- 20 nym, fig. 18 i fig. 19 — jeszcze inne wykonania czujników, w widokach perspektywicznych, fig. 20 przedstawia czujnik podobny do czujnika z fig. 19, w widoku perspektywicznym, fig, 21, 22 i 23 — kolejne warianty wykonania czujnika z 25 fig. 19, w widokach perspektywicznych, fig. 24, 25, 26 przedstawiaja wykresy ilustrujace przebie¬ gi opózniania elementu obrotowego, przy stoso¬ waniu czujników wedlug wynalazku, fig. 27 — trzeci, zasadniczy wariant wykonania czujnika, u w widoku perspektywicznym, fig, 28 — czwarty, zasadniczy wariant wykonania czujnika, w wido¬ ku perspektywicznym, fig, 29 — fragment czuj¬ nika z fig. 28 w powiekszonej skali, zas fig. 30 przedstawia jeszcze inne wykonanie czujnika, w 35 przekroju osiowym.W znanych konstrukcjach czuników, jak po¬ kazano na fig. 1, stosuje sie elementy napedowe polaczone operacyjnie z elementem obrotowym, takim jak kolo pojazdu. Taki element napedowy io moze miec postac walka 31, napedzanego z pred¬ koscia obrotowa elementu obrotowego lub nape¬ dzanego proporcjonalnie do takiej predkosci ob¬ rotowej za pomoca odpowiedniej przekladni. Ko¬ lo zamachowe 32 jest wsparte obrotowo na wal- 45 ku 31 za pomoca odpowiedniego lozyska, na przyklad za pomoca lozyska kulkowego. Bieznia zewnetrzna 33 tego lozyska jest przymocowana do kola zamachowego 32, a jego bieznia wewne¬ trzna jest przymocowana do walka 31 za pómo- H ca odpowiednich srodków, np. przez pasowanie wciskowe lub za pomoca pierscieni ustalaja¬ cych. Do walka 31, przy kole zamachowym 32 przymocowany jest czlon tarczowy 34, który ob¬ raca sie wraz z walkiem 31. Para kolków 35, n 36 wystaje osiowo z tarczy 34 równolegle do walka 31 i przy powierzchni obwodowej kola za¬ machowego 32, z której wystaje promieniowo kolek 37.Sprzezenie dwóch kolków 36, 37 odpowiednio m na tarczy 34 i na kole zamachowym 32 ograni¬ cza ruch kola zamachowego 32 wzgledem tarczy 34 i walka 31. Odpowiednie elementy sprezyno¬ we, pokazane w postaci sprezjfny srubowej 38, dzialaja pomiedzy tarcza 34 a kolem zamachowym es 32, okreslajac poczatkowy moment obrotowy po-7 trzebny dla spowodowania obrotu tarczy 34 wzgle¬ dem kola zamachowego 32 lub odwrotnie. Jak po¬ kazano sprezyna 38 nastawienia poczatkowego jest usytuowana pomiedzy kolkiem 37 na kole zama¬ chowym 32 a jednym kolkiem 35 na tarczy 34, tak aby kolo zamachowe 32 mialo tendencje do obra¬ cania sie w kierunku przeciwnym do ruchu wska¬ zówek zegara wzgledem walka 31 (jak oznaczono strzalka), az kolek 37 na kole zamachowym 32 oprze sie o drugi kolek 36 na tarczy 34. " Czujnik pokazany na fig. 1 zawiera ponadto e- lementy takie jak mikrolacznik 39, którego dzwig¬ nia uruchamiajaca ,40 jest usytuowana tak, aby kolek 37 umieszczony na kole zamachowym 32 do¬ chodzil do tej dzwigni po takim obrocie tarczy 34 wzgledem kola zamachowego 32, lub odwrotnie, który powoduje wzgledny obrót kola zamachowe¬ go 32 w kieruku ruchu wskazówek zegara (prze¬ ciwnie do kierunku pokazanego strzalka). Za po¬ moca odpowiednich przewodów elektrycznych mi¬ krolacznik 39 jest polaczony z pierscieniami sliz¬ gowymi 41, 42 i odpowiednimi szczotkami 43, 44, tak ze ten mikrolacznik moze nadawac do odpo¬ wiedniego modulatora hamulców (nie pokazano) informacje dotyczaca wartosci zmiany predkosci obrotowych walka 31 i elementu obrotowego, z którym walek ten jest polaczony.Jest oczywiste, ze stosowane uklady elektrycz¬ ne mozna uproscic przez wykorzystanie walka 31 Jako jednego z dwóch przewodów i przez zrezyg¬ nowanie z jednego pierscienia slizgowego i z od¬ powiedniej szczotki. Ponadto mikrolacznik 39 mo¬ zna zastapic kolkiem odizolowanym elektrycznie od tarczy 34 i usytuowanym w tym samym miejscu co dzwignia uruchamiajaca 40 mikrolacznika. O- czywiste sa równiez inne mozliwe uproszczenia.Znany czujnik przedstawiony na fig. 1 dziala jako czujnik przyspieszenia, jezeli obraca sie w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara (w kierunku pokazanym strzalka) i jako czujnik opóznienia, jezeli obraca sie w kierunku ruchu wskazówek zegara (przeciwnie do kierunku poka¬ zanego przez strzalke), kiedy czujnik dziala jako czujnik przyspieszenia i podlega zmianie predkos¬ ci obrotowej, kolo zamachowe 32 obraca sie z ta¬ ka sama predkoscia jak walek 31 i tarcza 34, do¬ póki predkosc zmiany predkosci obrotowej nie da wzrostu momentu obrotowego, dzialajacego po¬ miedzy tarcza 34 a kolem zamachowym 32, który ma wartosc wieksza niz moment obrotowy wywie¬ rany przez sile naprezenia sprezyny 38 nastawie¬ nia poczatkowego. Jezeli zostanie osiagniety taki progowy moment obrotowy, np. kiedy predkosc zmiany staje sie nadmiernie stroma, kolo zama¬ chowe 32 obraca sie wgledem tarczy 34 w kierun¬ ku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara (prze¬ ciwnie do kierunku oznaczonego strzalka) stosun¬ kowo krótkim ruchem, dopóki promieniowy ko¬ lek 37 nie zetknie sie z ramieniem uruchamiaja¬ cym 40 mikrolacznika 39, aby spowodowac zwar¬ cie tego mikrolacznika. Oczywiscie odwrócenie po¬ laczen konstrukcyjnych spowoduje, ze czujnik z fig. 1 bedzie dzialal jako czujnik opóznienia.Wymieniony powyzej progowy moment obroto¬ wy mozna obliczyc okreslajac sume momentów 358 8 bezwladnosci wokól osi obrotu walka 31 dla ko¬ la zamachowego 32, promieniowego kolka 37, bie¬ zni zewnetrznej 33 lozyska kulkowego, oraz okres¬ lajac udzial powierzchni kulek lozyska kulkowego 5 (kulki obracaja sie wokól swej wlasnej osi symetrii z predkoscia równa polowie predkosci kola zama¬ chowego 32). Graniczna wartosc predkosci zmiany predkosci obrotowej jest uzyskiwana, kiedy jest ona równa wartosci która przemnozona przez tak io obliczony moment bezwladnosci daje moment przewyzszajacy moment wywierany przez spre¬ zyne 38 nastawienia poczatkowego w jej punkcie polaczenia z promieniowym kolkiem 37.Urzadzenia z fig. 2—5 stanowia dalsze rozwinie- 15 cia czujnika z fig. 1. Czujnik z fig. 2 rózni sie od czujnika z fig. 1 tym, ze zastosowano jarzmo 45 w celu ograniczenia wzglednych polozen obroto¬ wych, przy których tarcza 46 i kolo zamachowe 48 sa sprzegane ze soba. Jarzmo 45 zawiera skiero- 20 wany promieniowo na zewnatrz wystep 49, który jest uchwycony pomiedzy dwoma kolkami 50, 51, wystajacymi osiowo z tarczy 46. Ponadto dzialaja¬ ca promieniowo srubowa sprezyna 52 nastawienia poczatkowego, wlaczona. pomiedzy jarzmo 45 a 25 kolek osiowy 53, wystajacy z kola zamachowego 48 utrzymuje jarzmo w sprzezeniu z dwoma osio¬ wymi rowkami 54, 55, wykonanymi w kole zama¬ chowym 48. Kolek 56 wystajacy promieniowo z kola zamachowego 48 wspólpracuje z para mikro- 30 laczników 58, 59 w celu wytwarzania sygnalów oznaczajacych wystapienia nadmiernej wartosci przyspieszenia lub opóznienia.Nalezy zauwazyc, ze czujnik z fig, 2 jest calko¬ wicie symetryczny. Kiedy zatem zostaje pokonany 35 progowy moment obrotowy wytwarzany przez sprezyne 52 nastawienia poczatkowego, jarzmo 45 zostaje podniesione z jednego z dwóch rowków 54, 55, zaleznie od kierunku wzglednego ruchu po¬ miedzy tarcza 46 a kolem zamachowym 48. W ta- 40 kim przypadku kolo zamachowe 48 obraca sie wzgledem tarczy 46, na skutek czego promieniowy kolek 56 zwiera jeden z mikrolaczników 58, 59.Konstrukcja z fig. 3 jest zasadniczo podobna do rozwiazania z fig. 2, ale zastosowano tu niesymet- 45 ryczne jarzmo 45', wprowadzajac przez to rozróz¬ nienie pomiedzy predkoscia zmiany sygnalizowana przy przyspieszeniu a predkoscia zmiany sygnali¬ zowana przy opóznieniu. Taka mozliwosc rozróz¬ nienia odmiennie okreslanych progowych momen- 50 tów obrotowych jest istotna w czujnikach, które maja byc stosowane w pojezdzie samochodowym w celu zapewnienia, by poslizg kola nie osiagnal nie¬ pozadanych wartosci podczas hamowania i by nie byly przykladane nadmierne momenty napedzaja- 55 ce. W specyficznym przypadku osobowego pojaz¬ du samochodowego, zadany progowy moment ob¬ rotowy dla sygnalizacji czujnika podczas hamowa¬ nia jest w przyblizeniu dwukrotnie wiekszy od progowego momentu obrotowego sygnalizacji czuj- «o nika podczas opóznienia, czesciowo ze wzgledu na to, ze hamulce dzialaja podczas hamowania na wszystkie cztery kola, a naped podczas przyspie¬ szenia dziala tylko na dwa kola.Dalsze modyfikacje czujnika z fig. 2 moga prze- 65 widywac stasowanie przegubowego jarzma 60 (fig.111 358 9 10 4) z przeciwwaga 61, przeznaczona do kompenso¬ wania wplywu sil odsrodkowych, oraz podobne . jarzmo 62 (fig. 5) dzialajace we wglebieniu 64, które ma rózne nachylenia dla rozróznienia róz¬ nych progowych momentów obrotowych.Wedlug wynalazku stwierdzono, ze niedogodnos¬ ci zwiazane ze stosowaniem znanych konstrukcji, takich* jak pokazano na fig. 1, zostaja wyelimino¬ wane przez zastosowanie obrotowego elementu la¬ czacego operacyjnie element obrotowy lub kolo pojazdu z kolem zamachowym 32 wykorzystywanym w znanych konstrukcjach. Wedlug wynalazku ta¬ ki element laczacy sprzega sprezyscie element ob¬ rotowy z kolem zamachowym w kazdym wzgled¬ nym polozeniu obrotowym kola zamachowego i w sposób kontrolowany laczy i odlacza go od kola zamachowego. Porównujac z czujnikiem z fig. 1, jest to tak, jak gdyby promieniowy kolek 37 nie; byl przymocowany sztywno do kola zamachowego 32, leczo byl .przesuwny wokól tego kola zama¬ chowego 32, pokonujac pewien okreslony moment obrotowy* Element laczacy wedlug wynalazku za¬ wiera srodki kontrolne dla ograniczania wartosci opóznienia odlaczonego kola zamachowego do kon¬ trolowanej, zasadniczo stalej wartosci, co korzyst¬ nie uzyskano przez przylozenie do obracajacego sie, odlaczonego kola zamachowego zasadniczo sta¬ lego momentu obrotowego, hamujacego ruch tego kola. Takie urzadzenie wedlug wynalazku elimi¬ nuje bledy powodowane przez uklad sterowania opisany powyzej w odniesieniu do czujników ta¬ kich jak pokazany na fig. L Taki brak zadanych funkcji sterowania przez niniejszy wynalazek mozna lepiej wyjasnic na podstawie wykresów przebiegu hamowania pojaz¬ du, przedstawionych na fig. 6—8. Na kazdym wy¬ kresie os pionowa oznacza zarówno predkosc v pojazdu jak i predkosc obrotowa co kola pojazdu, natomiast os pozioma oznacza czas t.Jak zaznaczono na wykresach pojazd porusza sie z zasadniczo stala predkoscia przez poczatko¬ wy okres czasu, a hamowanie zaczyna sie w chwi¬ li oznaczonej a zas pojazd zatrzymuje sie w chwi¬ li b. Nachylenie linii a—b jest miara wartosci o- póznienia pojazdu* która jest stala, jak zaznaczo¬ no to przez prostoliniowy przebieg charakterystyki a-^b/ Oczywiscie wartosc opóznienia moze zmie¬ niac sie* w czasie, iw takim przypadku tlinia a—b bedzie , krzywa o róznym ksztalcie. Ponadto na¬ chylenie takich krzywych okresla wzgledna pred¬ kosc zmiany, przy czym wieksze wartosci predkos¬ ci zmiany oznaczone sa bardziej stromym nachy¬ leniem; Nachylenie to moze byc ujemne przy o- póinieniu lub dodatnie przy przyspieszeniu.Predkosc obrotowa kola pojazdu odpowiada predkosci pojazdu przed poczatkiem hamowania w chwili a, co oznacza poslizg <)•/•. Na fig. 6 linia a—c przedstawia zachowanie sie kola, na które podczas hamowania jest wywierana sila lub mo¬ ment iiamujacy, znacznie wiekszy niz dopuszczal¬ ny ze wzgledu na tarcie kola o nawierzchnie. Ko¬ lo jest zatem poddane gwaltownemu opóznieniu obrotowemu z nadmiernie stroma predkoscia zmiany i osiaga zerowa predkosc obrotowa oraz poslizg I00Vt w chwili C, pomimo ze predkosc po¬ lo 15 25 40 46 pojazdu jest jeszcze znaczna. Linia a—e przedsta¬ wia zatem co moze sie zdarzyc, kiedy nadmierna sila lub moment hamujacy sa przylozone w wa¬ runkach nawierzchni o sklonnosci do poslizgu, a ponadto przedstawia przypadek, w którym auto¬ matyczny uklad sterowania hamulców zawodzi, poniewaz kolo przestaje sie obracac w krótkim o- kresie czasu oznaczonym na wykresie przez ti.Czas ti odpowada sygnalizowaniu nadmiernej war¬ tosci opóznienia przez czujnik taki jak pokazany na fig, 1 i jest tak krótki, ze modulator hamulca nie moze zareagowac wystarczajaco szybko w celu zmniejszenia sily hamujacej, przerwania gwaltow¬ nego opóznienia obrotowego kola i umozliwienia przyspieszenia, aby predkosc obwodowa kola zbli¬ zyla sie do predkosci pojazdu.Jezeli zalozy sie, ze modulator zdolny jest re¬ agowac na czujnik z fig. 1 wystarczajaco szybko by zmniejszyc sile hamujaca . przed chwila C (fig, 6), wtedy przebieg hamowania bylby taki jak pokazano na fig. 7. Na pokazanej tam krzywej opóznienie obrotowe kola a zatem czujnika osiag¬ nelo wlasnie moment obrotowy nastawienia po* czatkowego w punkcie e, i natychmiast potem mo¬ dulator zaczyna dzialac pod wplywem czujnika.Jednakze ze wzgledu na powolna reakcje modu¬ latora kolo bedzie nadal tracic predkosc ze stop¬ niowo wzrastajacym opóznieniem, przy którym na¬ chylenie krzywej a—e--f staje sie coraz bardziej ujemne. W punkcie, w którym zaczyna dzialac sterowanie hamulca, czyli w punkcie f, sila ha¬ mujaca dzialajaca na kolo, zaczyna malec, a o- póznlenie obrotowe, któremu podlega kolo* zmie¬ nia wartosc. W nastepnej chwili, oznaczonej przez punkt g, wartosc opóznienia kola znowu zmienia sie, tak ze moment obrotowy wywierany na czuj¬ nik maleje ponizej momentu obrotowego ustawie¬ nia poczatkowego, co powoduje zanik sygnalu z . czujnika i umozliwienie przywrócenia sily hamu^ jacej. Jak wynika z wykresu fig. 7 7pfedkos6 ob¬ rotowa kola pojazdu nieuchronnie sdaza do-wa¬ runków poslizgu 100°/o wzdluz krzywej hamowa¬ nia*; zblizonej do krzywej sinusoidalnej: Ogólne wlasciwosci czujnika wedlug wynalazku zostaly pokrótce opisane powyzej, a przebieg ha¬ mowania wedlug wynalazku jest przedstawiony na fig. 8. Jak pokazano hamowanie zaczyna sie w chwili a, i kolo jest hamowane w, sposób podobny do opisanego powyzej w odniesieniu do fig. 7 do chwili e, w której zostaje wlasnie osiagniety mo¬ ment obrotowy nastawienia, poczatkowego czujni¬ ka. Jednakze czujnik wedlug wynalazku dziala od tej chwili inaczej. Mówiac bardziej szczególo¬ wo, w chwili h, nastepujacej natychmiast po chwi¬ li e, zostaje wlasnie przekroczony moment obroto¬ wy poczatkowego nastawienia czujnika wedlug wy¬ nalazku. Jednakze dzieki zastosowaniu sprezyste¬ go elementu laczacego, który zostanie opisany bardziej szczególowo w dalszej czesci opisu, kojo zamachowe czujnika wedlug wynalazku zostaje odlaczone i nadal opóznia swój ruch z opóznie¬ niem przebiegajacym, zasadniczo wzdluz Unii, pros¬ tej i, podczas gdy kolo pojazdy, które stanpwi ele¬ ment obrotowy czujnika, opóznia sie ze wzrasta¬ jacym opóznieniem, przebiegajacym wzdluz; za-111 358 11 12 krzywiajacej sie do dolu krzywej, az do chwili j, kiedy modulator zaczyna dzialic i zmniejsza si¬ le hamowania wywierana na kolo, a wartosc opóz¬ nienia kola pojazdu zmienia sie, stajac sie w chwili k wartoscia przyspieszenia. Nachylenie li¬ nii i jest kontrolowane przez opisane w dalszej czesci opisu nastawienie momentu obrotowego i reprezentuje kontrolowana, zasadniczo stala war¬ tosc opóznienia kola zamachowego, która stano¬ wi ograniczenie dla poslizgu kola.Porównanie kolejnosci przypadków przedstawio¬ nych na fig* 7 i 8 wykazuje, ze sygnal ze znane¬ go czujnika jest przerywany, gdy tylko predkosc zmian spowoduje w czujniku moment obrotowy mniejszy niz moment obrotowy nastawienia po¬ czatkowego, tak jak w chwili g na fig. 7, nato¬ miast przerywanie sygnalu z czujnika wedlug Wy¬ nalazku nie jest okreslone przez to, kiedy zosta¬ je znowu osiagnieta graniczna predkosc zmiany, lecz raczej przez chwile, w której element lacza¬ cy kolo zamachowe z napedzajacym elementem obrotowym lub kolem, zostaje z powrotem przy¬ spieszony do wartosci znanego stosunku predkosci obrotowej do chwilowej predkosci obrotowej kola zamachowego. Ten znany stosunek moze wynosic 1:1 lub tez moze miec wartosc przelozenia pod¬ wyzszajacego lub zmniejszajacego np. 5:1 lub 1:5. W kolejnosci wypadków, wykreslonej na fig. 8 wystepuje to w chwili i, kiedy kolo zama¬ chowe z powrotem sprzega sie z elementem la¬ czacym i sygnal z czujnika zanika. Modulator zwieksza wtedy znowu sile hamujaca wywierana na kolo i predkosc obrotowa kola pojazdu male¬ je ze zwiekszona predkoscia. Jak pokazano na wykresie, dodatnia predkosc zmiany predkosci o- brotowej kola, czyli przyspieszenie, osiaga war¬ tosc zerowa w chwili m, a ujemna predkosc zmia¬ ny predkosci obrotowej kola ponownie powoduje wysylanie przez czujnik sygnalu w chwili n.Proces odlaczania, opózniania kola zamachowego z kontrolowana wartoscia opóznienia i ponownego saczenia powtarza sie az do zatrzymania pojazdu lub do chwili gdy nie ma juz potrzeby hamowania.Z fig. 8 wynika, ze predkosc obrotowa hamowane¬ go kola pojazdu waha sie cyklicznie, opisujac li¬ nie przechodzaca bezposrednio w poblizu linii re¬ prezentujacej ' predkosc pojazdu. Dzieki Wynalaz¬ kowi wartosc poslizgu zmienia sie zatem w czasie, a Jego wartosc srednia, przy wlasciwym dobraniu momentu obrotowego nastawienia wstepnego czuj¬ nika, moze byc wstepnie okreslona w waskich gra¬ nicach. W osobowym pojezdzie samochodowym mo¬ zna bez trudnosci utrzymac idealny zakres posliz¬ gu, wynoszacy jak wspomniano powyzej 10—30°/o.Chociaz wykresy z fig. 0—8 odnosza sie w szcze¬ gólnosci do hamowania, nalezy uwazac za oczywis¬ te, ze czujnik wedlug wynalazku dziala równiez odpowiednio przy zastosowaniu go w ukladzie do sterowania momentu napedzajacego przylozonego do napedzanych kól pojazdu.Wlasciwosci przbiegu hamowania podane wykre- sowó na fig. 8 swiadcza o tym, ze czujnik wedlug wynalazku dziala jako pamiec mechaniczna. Zgod¬ nie z krzywa pokazana na fig. 8 predkosc obroto¬ wa kola zamachowego i elementu laczacego to ko¬ lo zamachowe z kolem pojazdu zaczynaja sie róz¬ nic w chwili h, kiedy predkosci obrotowe kola za¬ machowego i elementu napedzajacego je sa rów¬ ne, lub pozostaja w znanym stosunku 1 : 1 dla opi- I sywanego specyficznego przykladu, i sa nieco niz¬ sze od predkosci obrotowej kola pojazdu lub ele¬ mentu obrotowego, która jest zgodna z predkoscia pojazdu, tzn. punkt na linii a — b znajdifle sie bezposrednio powyzej punktu h.Po tym czasie predkosc obrotowa elementu la¬ czacego szybko maleje, podczas gdy predkosc ko¬ la zamachowego maleje bardziej powoli. Mozna zatem powiedziec, ze kolo zamachowe pamieta swa wlasna predkosc obrotowa oraz predkosc ob¬ rotowa kola pojazdu, jaka byla w chwili h i od tej chwili predkosc obrotowa kola zamachowego maleje z predkoscia odpowiadajaca nachyleniu li¬ nii i, spowodowana przez moment bezwladnosci kola zamachowego i kontrolowany moment obro¬ towy istniejacy pomiedzy kolem zamachowym a elementem laczacym. Jak opisano powyzej czuj¬ nik wedlug wynalazku wysyla nadal nieprzerywa- ny sygnal az element laczacy powróci do znanego stosunku predkosci obrotowej z kolem zamacho¬ wym, po czym sekwencja przypadków zostaje po¬ wtórzona i kolo zamachowe przejmuje nowa, wyj¬ sciowa predkosc obrotowa w chwili n* Po opisaniu zasady dzialania czujnika wedlug wynalazku opisany zostanie nastepnie konkretny przyklad wykonania wynalazku na podstawie fig. 9—14, gdzie pokazano szereg polozen odpowiada¬ jacych punktom na krzywej z fig. 8. Jak przed¬ stawiono na fig. 9 kolo zamachowe 70 czujnika wedlug wynalazku jest zamontowane obrotowo wzgledem elementu napedzajacego w postaci wal¬ ka 71. Kolo zamachowe 70 jest polaczone funkcjo¬ nalnie z tarcza 7$ poprzez.. sprezyste elementy sprzegajace dla selektywnego odlaczania i dola¬ czania kola zamachowego, w postaci drutu zwi¬ nietego spiralnie wokól powierzchni obwodowej 74 kola zamachowego 70. W przedstawionej pos¬ taci wykonania drut ten tworzy zwinieta spiral¬ nie sprezyne 75, której konce sa odgiete na zew¬ natrz w celu utworzenia dwóch skierowanych za¬ sadniczo promieniowo ramion 76, 78. Pomiedzy koncami tych zwróconych promieniowo ramion 76, 78 umieszczona jest sprezyna srubowa 79 sciaga¬ jaca te ramiona 76, 78 do siebie. Sprezyna srubowa zapewnia nastawienie momentu obrotowego, które mozna regulowac za pomoca odpowiednich srod¬ ków, w tym przypadku za pomoca wkreta 78a przechodzacego przez ramie 78.Korzystnie, wewnetrzna srednica sprezyny spi¬ ralnej 75 jest nieco wieksza niz srednica obwodo¬ wej powierzchni 74 kola zamachowego 70, przy braku sily wywieranej przez sprezyne 70. Oczy¬ wiscie sila sciagajaca do siebie ramiona 76 i 78 sprezyny 75 zmniejsza srednice wewnetrzna tej sprezyny, powodujac jej zacisniecie wokól obwo¬ dowej powierzchni 74 kola zamachowego 70. Spre¬ zyna 7£ moze zatem dzialac jako sprezysty ele¬ ment laczacy, sprzegowy z kolem zamachowym przy dowolnym wzglednym polozeniu obrotowym tego kola zamachowego.Zasade dzialania takiego sprezystego polaczenia lt 18 45111 358 13 14 mozna latwo zrozumiec na podstawie wzora P=Qeiua, który wyraza pewne zaleznosci doty¬ czace liny, nawinietej na cylinder i okresla war¬ tosc wzmocnienia sily uzyskiwanego w takim u- kladzie. We wzorze tym e oznacza podstawe lo- garytmu naturalnego, \i oznacza wspólczynnik tar¬ cia pomiedzy lina a cylindrem, a oznacza wyra¬ zony w radianach calkowity kat, na którym lina opasuje cylinder, a epa oznacza wspólczynnik wzmocnienia.Jezeli zatem jeden koniec liny jest trzymany z sila Q, wtedy na drugim koncu liny dla spowo¬ dowania slizgania sie tej liny wokól cylindra pot¬ rzebne jest przylozenie sily P.W kontekscie wynalazku, gdzie sprezyna spiral¬ na 75 dziala jako czesc sprezystego elementu la¬ czacego, oczywiste jest, ze sprezyna ta moze miec taka liczbe zwojów i takie wymiary, lacznie z dobraniem dlugosci ramion 76, 78 i srednicy wew¬ netrznej w stosunku do srednicy powierzchni ob¬ wodowej 74, ze sila wywierana przez sterujaca moment obrotowy sprezyne 79 moze byc okreslo¬ na tak, aby sprezyna spiralna 75 byla samobloku- jaca w przypadku usilowania obrócenia tej spre¬ zyny 75 w kierunku przeciwnym do ruchu wska¬ zówek zegara /patrzac przykladowo na fig. 11/.Przez dzialanie na jedno ramie 78, lub jezeli usi¬ luje sie obrócic te sprezyne 75 w kierunku ruchu wskazówek zegara, w wyniku dzialania na drugie ramie 76, przez to, ze sprezyna spiralna 75 zosta¬ nie scislej zwinieta wokól powierzchni obwodowej.Jezeli jednak usiluje sie obrócic sprezyne .7£j w kierunku ruchu wskazówek zegara, dzialajac na ramie 78, lub w kierunku przeciwnym do ru¬ chu wskazówek zegara, dzialajac na drugie ramie 76, wtedy uda sie ja obrócic, jezeli przylozona si¬ la bedzie zdolna do pokonania sily oporu wywiera¬ nej przez sprezyne 79. Po pokonaniu tej sily opo¬ ru sprezyna spiralna 75 zaczyna sie rozwijac z ob¬ wodowej powierzchni 74 i umozliwia wzgledny ruch obrotowy pomiedzy kolem zamachowyni 70 a tarcza 72, podobnie jak sprzeglo poslizgowe. Oczy¬ wiscie takie rozlaczanie i laczenie zachodzi nieza¬ leznie od wzglednych polozen obrotowych pomie¬ dzy kolem zamachowym 70 i a tarcza 72.Jak podano powyzej, kolo zamachowe 70, kiedy jest odlaczone, zwalnia wzdluz stosunkowo prostej linii i. Predkosc zmiany predkosci obrotowej kola zamachowego, 70 w tym czasie (lub nachylenie linii i) jest okreslona przez moment bezwladnosci kola zamachowego, usytuowanie sprezyny 79 i przez sile wywierana przez te sprezyne, a zatem konst- ka wedlug wynalazku umozliwiaja uzyskanie ste¬ rowania opóznienia kola zamachowego 70. W przykladach dzialania czujnika wedlug wynalaz¬ ku jest to takie sterowanie, które daje sygnal o dluzszym czasie trwania z czujnika, utrzymujacy modulator w stanie dzialania chocby nawet kolo pojazdu mialo tendencje do zablokowania. Opóz¬ nienie kola zamachowego 70 w przykladach dzia¬ lania czujnika wedlug wynalazku jest zasadniczo stale jak pokazano na fig. 8.Analiza teoretyczna i praktyczne próby czujni¬ ków wedlug wynalazku wykazaly, ze moment ob¬ rotowy wywierany na odlaczone kolo zamachowe przez sprezysty element laczacy w postaci spre¬ zyny spiralnej 75 jest zasadniczo niezalezny od zmian i niezgodnosci wspólczynnika tarcia pomie¬ dzy sprezyna 75 a powierzchnia obwodowa. Jak stwierdzono powyzej moment obrotowy jest rów¬ ny iloczynowi sily wywieranej przez sprezyne 79 i odleglosci pomiedzy punktami dolaczenia tej sprezyny do ramion 76, 78 a srodkiem powierz¬ chni obwodowej 74.Sile sprezyny 79 potrzebna dla danego opóznie¬ nia kola zamachowego mozna w przyblizeniu obli¬ czyc ze wzoru: JD F= , R gdzie F oznacza sile sprezyny w N, J oznacza mo¬ ment bezwladnosci kola zamachowego w kGm2, R oznacza odleglosc promieniowa w metrach od srodka obrotu, na której dziala sprezyna, a D oz¬ nacza zadane opóznienie w radianach na sekun¬ de do kwadratu.Na fig. 9-—14 przedstawiony jest element la¬ czacy wedlug wynalazku, którego jedno z ramion 76, 78 dziala w sposób podobny jak zwrócony pro¬ mieniowo kolek 37 czujnika z fig. 1. Oczywiscie progowy moment obrotowy potrzebny dla spowo¬ dowania Sprezynowania elementu laczacego we¬ dlug wynalazku jest w przykladzie wykonania pokazanym na fig. 9—14 zasadniczo niezalezny od wspólczynników tarcia; a zatem niezalezny od takiego przylegania, jakie czesto wystepuje pomie¬ dzy powierzchniami, które sa docisniete do sie¬ bie bez poslizgu przez dluzszy okres czasu. Jest to istotne dla stosowania czujnika wedlug wyna¬ lazku w ukladzie sterowania hamulców pojazdu samochodowego, gdzie czujnik moze byc nieczyn¬ ny przez bardzo dlugie okresy czasu.Przedstawiony na fig. 9—14 czujnik ma pare osiowych kolków 80, 81, wystajacych z tarczy 72 dla wspóldzialania z jednym ramieniem 76 spre¬ zyny spiralnej 75, zasadniczo jak opisano powy¬ zej. Ramie 76 jest utrzymywane normalnie w sprzezeniu z kolkiem ograniczajacym 81 sila spre¬ zyny 82 nastawienia poczatkowego, umieszczonej pomiedzy tym ramieniem a drugim kolkiem 8ty /fig. 11/. Stan ten jest charakterystyczny dla czuj¬ nika wedlug wynalazku podczas obracania sie ko¬ la zamachowego 70 i tarczy 72 przy stosunku pre¬ dkosci obrotowych jak 1:1, tak jak w chwili a na fig. 8. Wkret 80a, przechodzacy przez kolek 80, przeznaczony jest do regulacji naprezenia spre¬ zyny 82 nastawienia poczatkowego.Gdy sila hamowania jest wywierana na odpo¬ wiednie kolo pojazdu /jak w punkcie e na fig. 8/ moment obrotowy wywierany przez kolo zama¬ chowe 70 wzgledem tarczy 72 narasta w kierun¬ ku progowego momentu obrotowego i sila wy¬ wierana przez sprezyne 82 nastawienia poczatko¬ wego zostaje pokonana, co pozwala na ruch ra¬ mienia 76 w kierunku do kolka uruchamiajace¬ go 84 mikrolacznika 85 /fig. 12/. Gdy predkosc zmiany predkosci obrotowej kola pojazdu osiag¬ nie zadana granice /pomiedzy punktami e i h na fig. 8/, ramie 76 styka sie z kolkiem uruchamia¬ jacym 84 i zmienia stan przewodzenia mikrolacz- 10 19 20 25 30 35 40 45 50 55 60111 15 nika 85, tak aby doprowadzic sygnsl do sterowa¬ nego elektrycznie modulatora hamulców /fig. 13/.Dalsze nadmierne opóznienie kola pojazdu dazy do rozwiniecia sprezyny spiralnej 75, wbrew sile wywieranej przez sprezyne 7|9. Gdy jedno ramie 5 76 jest ograniczane przez kolek uruchamiajacy 84 lacznika, drugie ramie 78 jest poruszane w kie¬ runku ruchu wskazówek zegara na fig. 14, na sku¬ tek czego kolo zamachowe 70 zostaje odlaczone od tarczy 1% i mozliwy jest wzgledny ruch obro- 10 towy pomiedzy nimi /co nastepuje natychmiast po po punkcie h na fig. 8/.Rozlaczenie kola zamachowego 70 i tarczy 72 trwa nadal, gdy predkosc obrotowa kola pojazdu maleje zasadniczo ponizej predkosci obrotowej, 15 która bylaby w pozadanym stosunku z predkoscia obrotowa kola zamachowego /przez punkt j i k na fig. 8/, az do chwili, gdy majaca przeciwny znak predkosc zmiany predkosci obrotowej kola pojazdu przywróci tarczy 72 zadany stosunek do 20 kola zamachowego 70 /jak w punkcie I na fig. 8./ Po powrocie predkosci obrotowych do zadanego stosunku nastepuje ponowne polaczenie tarczy i kola zamachowego /fig. 13/ i kolo zamachowe jest przyspieszane, w zwiazku z czym czujnik 25 przechodzi przez polozenie z fig. 12 do polozenia z *ig. 11. Cykl ruchu z polozen z fig. 11 do polo¬ zen z fig. 14 i z powrotem jest nastepnie powta¬ rzany, jezeli jest to potrzebne, podczas dalszego hamowania, az pojazd zostanie zatrzymany. 30 Oczywiscie konstrukcje przedstawione na fig. 9H-14 mozna zmienic przy zachowaniu opisanej powyzej zasady dzialania. Mówiac bardziej szcze¬ gólowo, istotne jest, ze powinno nastepowac szyb¬ kie uruchomienie czujnika gdy osiagniety zostaje: 35 progowy moment obrotowy nastawienia poczatkom wego. Inaczej mówiac pozadane jest, by sprezyna S2 nastawienia poczatkowego, przeciw której ra¬ mie 76 musi poruszac sie przy uruchamianiu lacz¬ nika elektrycznego, miala bardzo mala lub ujemna 40 stala sprezyne. Korzystnie, sila wywierana. przy o- ograniczaniu ramienia 76 powinna gwaltownie ma¬ lec, gdy ramie to porusza sie ze swego normalne¬ go polozenia.Mozliwosc uzyskania takiej wlasciwosci oparta jest na przyciaganiu magnetycznym pomiedzy dwoma ruchomymi wzgledem siebie elementami, takimi jak kolek ograniczajacy 81 i ramie 76, z lub bez stosowania dodatkowej sprezyny 82. Oczy¬ wiscie gdy pomiedzy takimi elementami powstanie mala szczelina powietrzna /jak na fig. 12/, sila ograniczajaca dzialajaca na ramie gwaltownie ma¬ leje. Oczywiste sa i inne srodki zmierzajace do te¬ go samego celu.Opisany tu element laczacy, zawierajacy sprezy- ^ ne spiralna 75, moze przybrac takie inne postacie, jak urzadzenia z histereza magnetyczna lub urza¬ dzenia magnetyczne, kontrolowane przez magnesy trwale, elektromagnesy lub pewne kombinacje wy¬ twarzajace znane lub kontrolowane pola magne¬ tyczne.Z powyzszego jest oczywiste, ze mozna oddziel¬ nie zrealizowac nastawienie poczatkowe i regula¬ cje momentu obrotowego. Nalezy zauwazyc, co stanowi istotna ceche wynalazku, ze zastosowano w 358 16 srodki do sterowania, wywieranego na odlaczone kolo zamachowe, momentu obrotowego, hamujace¬ go obroty tego kola zamachowego, które doklad¬ nie reguluja wartosc opóznienia kola zamachowe¬ go, tak aby byla zasadniczo stala. Te charakte¬ rystyczna ceche wynalazku realizuje sie za po¬ moca elementu laczacego dobranego dla wynalaz¬ ku, przy czym cecha ta jest calkowicie odmienna niz w przypadku konstrukcji opózniajacych, ta¬ kich jak hamulce cierne wymienione powyzej.Sygnalizowanie za pomoca mikrolaczników i kolków uruchamiajacych mozna zrealizowac za pomoca innych srodków. Przy zastosowaniu pól magnetycznych otwiera sie mozliwosc zastosowa¬ nia kontaktronu, który reaguje na poszczególne polozenia elementów magnetycznych. Mozna po¬ nadto stosowac inne mozliwosci, takie jak uklad krzywkowy, który reaguje na wystapienie wzgled¬ nego obrotu przez ruch pewnego elementu osiowo w stosunku do walka 71.W jednym przykladzie wykonania czujnika we¬ dlug wynalazku zastosowano zeliwne kolo zama¬ chowe o ciezarze 1,40 kG. Kolo to mialo zewnetrz¬ na srednice 150 mm, srednice wewnetrzna 40 mm i szerokosc 12 mm. Potrzebne bylo, by kontrolo¬ wany uklad hamulcowy wywieral sile hamujaca regulowana w waskich granicach bez przekrocze¬ nia skutecznego momentu' 8,82X10-2 Nm.W zastosowaniu do pojazdu, w którym wartosci poslizgu nalezy utrzymywac w zakresie 10—30°/#, przy czym wartosc poslizgu dla kól przednich po¬ winna byc wieksza niz dla kól tylnych, zakresy tolerancji byly nieuchronnie tak male, ze na¬ kladanie bylo niedopuszczalne, gdy progowy mo¬ ment obrotowy dla czujników kól przednich ma wartosc minimalna, a dla czujników kól. tylnych ma wartosc maksymalna. W badanym pojezdzie wymagania te czynily koniecznym reagowanie czujników kól przednich przy 10,80 • 10_2±0,49 • 10"2 Nm, a czujników kól tylnych przy 7,85 • 10_2±0,49 • • 10~2Nm. Korzystnie moment obrotowy nastawie¬ nia poczatkowego czujnika powinien byc wyregu¬ lowany tak, aby lezal mozliwie blisko ponizej za¬ danej wartosci granicznej nastawienia regulacji momentu obrotowego, co dodatkowo ilustruje po¬ trzebe utrzymywania waskich zakresów tolerancji.Oczywiscie kolo zamachowe w tym specyficz¬ nym przykladzie wykonania jest stosunkowo duze, a wartosci nominalne i zakresy tolerancji moga zmieniac sie proporcjonalnie do zmian momentu bezwladnosci kolo zamachowego. Ponadto, dla zmiany wartosci nominalnych i zakresów toleran¬ cja, przy których dziala czujnik, mozna zastoso¬ wac obrót ze znanym stosunkiem innym niz 1:1.Inne przyklady wykonania czujników wedlug wynalazku stosowano z odpowiednimi modulato¬ rami w badanych pojazdach w celu wykonania wykresów rzeczywistych predkosci obrotowych kól pojazdu, odpowiadajacych wykresowi z fig. 8.Jak mozna zauwazyc na fig. 8 predkosc obroto¬ wa kontrolowanego kola przebiega zgodnie z krzy¬ wa o zmiennej czestotliwosci, przy czym czestotli¬ wosc tej ikrzywTej zmienia sie zgodnie z warunka¬ mi tarcia pomiedzy kolem a nawierzchnia. Wyni¬ ki doswiadczen wykazaly, ze w 4-sekundowym prze-111 358 17 biegu hamowania na nawierzchni w polowie wil¬ gotnej i w polowie suchej czujnik wedlug wyna¬ lazku w polaczeniu z korzystnie dobranym modu¬ latorem zmienial czestotliwosc takiej krzywej dwa¬ dziescia razy, dajac konieczne i rózniace sie cza¬ sy opóznienia dla kazdej zmiany. W podobnym przebiegu hamowania, kiedy nawierzchnia byla sucha, czujnik dawal rózniace sie czasy opóznie¬ nia 40 razy w ciagu 3 sekund.Wyniki innych doswiadczen z czujnikiem wy¬ regulowanym na opóznienie kola zamachowego od¬ powiadajace opóznieniu pojazdu zasadniczo 1 g wykazaly, ze nagle pelne wlaczenie hamulców na sliskiej nawierzchni i przy predkosci pojazdu 80 km/h daje czas trwania sygnalu czujnika rów¬ ny 2 s, podczas gdy kolo zostaje calkowicie za¬ trzymane lub zablokowane w czasie krótszym niz 0,2 s. Przy predkosci 40 km/h czas trwania sy^ ghalu czujnika wynosi okolo 1 s., a czas uplywa¬ jacy do zablokowania kola wynosi w przyblizeniu 0,1 s. Przyspieszenie zablokowanego kola z pow¬ rotem do predkosci pojazdu /poslizg O0/*/ wymaga w przyblizeniu 1 sprzy predkosci pojazdu 80 km/h na sliskiej nawierzchni. Czasy przyspieszenia mo¬ ga wzrastac lub malec proporcjonalnie do pred¬ kosci pojazdu, z tym, ze dla nawierzchni sliskiej sa zasadniczo dwukrotnie dluzsze niz dla suchej.Takie wyniki doswiadczen wyraznie wykazuja; ze czujniki wedlug wynalazku umozliwiaja przy¬ spieszenie zahamownaych kól do zadanej wartos¬ ci poslizgu w kazdych warunkach drogowych, a ponadto równiez to, ze nastawienie regulacji mo¬ mentu obrotowego powinno byc utrzymywane w waskich granicach.Aby wyrazniej przedstawic polaczenia sprezyste, które umozliwiaja uzyskanie opisanych powyzej wlasciwosci czujnika wedlug wynalazku, na fig. 15—18 przedstawiono trzy mozliwosci konstruk¬ cyjne takich polaczen.Rozwiazanie z fig. 15 jest najbardziej zblizone do rozwiazania z fig. 9—14. Elementy konstrukcyj¬ ne czujnika z fig. 15, zasadniczo podobne do ele¬ mentów czujnika z fig. 9, zostaly oznaczone odpo¬ wiednimi oznaczeniami cyfrowymi z primem.Czujnik z fig. 15 zawiera czlon mostkujacy 90 wsparty na kole zamachowym 70* obrotowo wzgled- dem niego wokól srodka walka 71'. Na czlonie mostkujacym 90, obrotowo wokól swej Wlasnej osi osadzony jest kolek 91, polaczony funkcjonalnie ze sprezyna 82* nastawienia poczatkowego i spre¬ zyna 79* regulacji momentu obrotowego przez skierowane promieniowo kolki lub ramiona 76', 78'. Obrót kolka 91 wokól swej osi zaciska lub luzuje element elastyczny, korzystnie w postaci nierozciagliwej linki syntetycznej, dzialajacy ja¬ ko zwinieta Sprezyna 75' /fig. 16/. Dzialanie czuj¬ nika z fig. 15 jest calkowicie zgodne z dzialaniem opisanym powyzej dla fig. 8—14.Czujnik z fig. 17 zasadniczo przypomina czujnik z fig. 15, a podobne elementy maja takie safriie oznaczenia cyfrowe ze znakiem bis. Czujnik z fig. 17 rózni sie od czujnika z fig. 15 tym, ze obrót kólka 31" powoduje przez korbowód 92 podniesie¬ nie trzewika 94 zesprzezenia z obowodowa powierz¬ chnia 74* kola zamachowego W\ Podczas dziala- 18 nia czujnika z fig. 17 sprzezenie pomiedzy trze¬ wikiem 94 a obwodowa powierzchnia 74'* jest, ze wzgledu na dzialanie klinujace, sprzezeniem drga¬ jacym z duza czestotliwoscia, dzieki czemu kon- 5 trolowany moment obrotowy jest wywierany w sposób rozwazany dla wynalazku, co jest zasad¬ niczo identyczne jak powtarzalne, szybkie zwija¬ nie i rozwijanie sprezyny 75, opisane powyzej w odniesieniu do fig. 9—14. 10 Jeszcze inna konstrukcja zapewniajaca szybkie cykle sprzegania i rozlaczania pokazana jest na fig. 18, gdzie elementy podobne do elementów czujnika z fig. 1 maja takie same oznaczenia zwiekszone o liczbe 100. 15 Róznica pomiedzy konstrukcja z fig. 18 a kon^ strukcja z fig* 1 polega na umieszczeniu urzadze¬ nia elektromagnetycznego 164 ipomiedzy kolem za^ machowym 132; a elmentem wsporczym 165 dla promieniowego kolka 137, który steruje dzialanie 30 mikrolacznika 139. Przez odpowiednie polaczenie urzadzenia elektromagnetycznego 164 z lacznikiem 139 kolo zamachowe 132 moze byc odlaczane i z powrotem laczone z elementem wsporczym 165 w celu uzyskania dzialania wedlug wynalazku. 25 Urzadzenie elektromagnetyczne 164 mozna rów¬ niez stosowac w polaczeniu z jedna z konstrukcji z fig. 2^-5, oraz mozna je zastapic innymi urza¬ dzeniami sprzegajacymi, pod warunkiem, ze u- mozlwia one odlaczanie i laczenie z wymagany-* 30 mi czestotliwosciami.Czujniki wedlug wynlazku,. omówione powyzej, mialy kolo zamachowe obracajace sie normalnie przy stosunku 1:1 do Obrotów kola pojazdu lub innego elementu obrotowego. Jednakze wedlug 55 wynalazku stosunek predkosci obrotowych moze byc inny niz 1:1* przy czym rozwiazania czujników wedlug wynalazku pracujacych w taki sposób sa pokazane dokladniej na frg. 19—23. ¦¦"'¦'.Jesli chodzi b czujnik przedstawiony na fig. 19 40 nalezy zauwazyc, ze walek 171- polaczony nape¬ dowo z elementem obrotowym takim jak kolo po¬ jazdu, jest równiez polaczony z kolem zamacho¬ wym 170 przez przekladnie planetarna IW. Prze¬ kladnia ta zawiera kolo sloneczne 187, przymoco- 45 wane do walka laczacego 188 dla przenoszenia- ob¬ rotu na tarcze 172, na której zamontowany jest mikrolacznik 185, posiadajacy kolek 184. Kolo za¬ machowe 170 ma wystajacy promieniowo kolek 137, normalnie bedacy w sprzezeniu z kolkiem o- 50 graniczajacym 136 pod dzialaniem sprezyny Ogra¬ niczajacej 138, która laczy promieniowy kolek 137 z drugim kolkiem 135 wystajacym z tarczy 172.Przekladnia planetarna 166 ma ponadto trzy ko¬ la planetarne 189, kazde w sprzezeniu zarówno z 55 kolem slonecznym 187 jak Iz kolem orbitalnym 190. Kolo orbitalne 190 jest nieruchome, podczas gdy kola planetarne 189 sa napedzane obrotowo za pomoca polaczenia elastycznego. Mówiac bar¬ dziej szczególowo kazde z kiól planetarnych. 189 60 jest zamontowane na odpowiednim walku plane¬ tarnym 191, wychodzacym z otoczonego sprezyna spiralna 175 czlonu obrotowego, 192. Czlon 192 ma mozliwosc obrotu wokól walk& 171, Sprezyna 17$ ma pare wystajacych proniietii&wo ratoion: 176, 6* 178, pomiedzy którymi mdziala aprezyna 17ft-. Jedno19 z ramion, jak przedstawiono ramie 176, jest unie¬ ruchomione wzgledem tarczy 193 przez pare wy¬ stajacych osiowo kolków 194, 195, które obejmuja to ramie 176.Kolo zamachowe 170 jest normalnie napedzane obrotowo ze znanym stosunkiem predkosci obro¬ towych przez przenoszenie ruchu obrotowego z walka 171 przez sprezyne 175, czlon obrotowy 192, przekladnie planetarna 186 i walek laczacy 188.Korzystnie, kolo zamachowe 170 obraca sie ze stosunkiem predkosci wzgledem kola pojazdu jak 5:1. W przypadku, gdy konieczne jet dzialanie we¬ dlug kolejnosci przypadków opisanej powyzej w odniesieniu do fig. 8-^14, sprezynowanie elementu laczacego wystepuje pomiedzy obrotowym czlo¬ nem 192 a tarcza 193, które sa normalnie sprzezo¬ ne ze soba przez sprezyne 175.Alternatywne wykonanie czunika wedlug fig. 19 jest przedstawione na fig. 20, gdzie zastosowano podobne oznaczenia cyfrowe powiekszone o liczbe 200. Nalezy zauwazyc, ze róznica Rpmiedzy czuj¬ nikami z fig. 19 i fig. 20 polega na mozliwosci obracania sie kola orbitalnego 290, które jest oto¬ czone przez sprezyne 275. Jedno ramie 276 spre¬ zyny 275 jest unieruchomione przez kolki zatrzy¬ mujace 294, 295, zamocowane nieruchomo wgle- dem elementów obrotowych czujnika. Walki 291 kól planetarnych 289 sa napedzane bezposrednio z walka 271. Podczas dzialania sprezynowanie ele¬ mentu laczacego realizowane jest przez umozliwie¬ nie obrotu kola orbitalnego 290.Jeszcze inne wykonanie czujnika wedlug wyna¬ lazku, w którym elementy obrotowe, takie jak kolo pojazdu i kolo zamachowe obracaja sie nor¬ malnie ze znanym stosunkiem; innym niz 1:1, jest przedstawiona na fig. 21, gdzie zastosowano oz¬ naczenia cyfrowe powiekszone o liczbe 300. Mi- krolaeznik 385 jest zamontowany na tarczy 372, która obraca sie wraz z walkiem 371 polaczonym funkcjonalnie z elementem obrotowym, takim jak kolo pojazdu. Przez takie umieszczenie mikrolacz- nika i jego wspóldzialanie z ramieniem 376 spre¬ zyny 375, osadzonej na czlonie obrotowym 392, który napedza kola planetarne 389, kolo zamacho¬ we 370 moze byc przymocowane do walka posred¬ niego 388, z zapewnieniem jednak uzyskania dzia¬ lania wedlug zasad wynalazku.Inna postac czujnika, laczaca pewne cechy czuj¬ ników z fig. 20 i 21, pokazana na fig. 22, gdzie elementy podobne do elementów czujnika z fig. 21 zostaly oznaczone podobnymi oznaczeniami cy¬ frowymi ze znakiem prim.Bóznica pomiedzy konstrukcjami z fig. 21 i 22 polega na zamontowaniu kolków 335', 336' i mi- krolacznika 385* nieruchomo wzgledem innych e- lemenfców czujnika, przez co uniknieto koniecz¬ nosci stosowania pierscieni slizgowych.Jak wiadomo, przy dzialaniu przekladni zeba¬ tych, takich jak przekladnia planetarna 186, 286, 386, 386', beda w nich nastepowac efekty mnoze¬ nia momentu obrotowego. Jezeli stosuje sie prze¬ kladnie podwyzszajaca, momenty i predkosci zmiany predkosci obrotowej zostaja proporcjo¬ nalnie zwiekszone; Momenty obrotowe sa nastep¬ nie jeszcze faz zwiekszane przed powrotem sprze- 20 zenia sprezystego przez przekladnie planetarna.Takie powiekszenie i podane powyzej mozliwosci wyboru miejsca sprzezenia ulatwiaja stosowanie malych kól zamachowych, a momenty obrotowe 5 maja nadal wartosci lezace w uzytecznym zakre¬ sie.Ponadto czujniki z przekladniami zebatymi mo¬ ga osiagnac czasy reakcji krótsze niz czujniki dzialajace przy normalnym stosunku przelozenia Ograniczenia ruchu ramienia 176, 276, 376 czuj¬ ników z fig. 15—23 sa wlasciwoscia czujników o- pisanych powyzej i w czasie dzialania umozliwia¬ ja przyspieszanie kola zamachowego za pomoca 15 nieograniczonego momentu obrotowego po ponow¬ nym sprzezeniu, przykladowo przy przejsciu od punktu 1 do punktu m wykresu na fig. 8. W przy¬ padkach, gdy stosuje sie przekladnie planetarna, nalezy przewidziec wedlug wynalazku jej zabez- 20 pieczenie przez skuteczne ograniczenie momentu obrotowego* który moze byc przenoszony na te przekladnie. Taka konstrukcja, pokazana na fig. 23 i opisana ponizej, daje dalsze zalety, które zo¬ stana podane ponizej. 25 Jak mozna zauwazyc porównujac fig. 19 i 23, czujnik z fig. 23 jest zasadniczo podobny do czuj¬ nika z fig. 19, a podobne elementy maja oznacze¬ nia cyfrowe zwiekszone o liczbe 400. Róznica po¬ miedzy tymi czujnikami wynika ze zmiany usy- 3$ tuowania kolka ograniczajacego 494 i z zastoso¬ wania ograniczajacej przyspieszenie sprezyny 496, dzialajacej pomiedzy ramieniem 476 a kolkiem 494. Dzialanie czujnika z fig. 23 jest takie samo jak czujników opisanych poprzednio az do chwili, 35 gdy przyspieszany element obrotowy lub kolo po¬ jazdu zostanie ponownie sprzezone z kolem za¬ machowym /w chwili 1 na fig. 8/. Po takim po¬ nownym sprzezeniu ramie 476 sprezyny 475 zosta¬ je odsuniete od kolka ograniczajacego 495, na- 40 iomiast drugie ramie 478 jest przemieszczane w kierunku do kolka ograniczajacego 494 o zmienio¬ nym polozeniu. Po wywarciu momentu obrotowe¬ go dazacego do przyspieszenia obrotu kola zama¬ chowego 470 i wystarczajacego dla pokonania si- 45 ly wywieranej przez sprezyne 496, drugie ramie 478 bedzie poruszane do sprzezenia z przemiesz¬ czonym kolkiem 494, co umozliwi rozdzielenie ra¬ mion 476, 478 sprezyny 475, wbrew sumarycznej sile sprezyn 479, 496, aby z powrotem spowodowac s% sprzezenie elementu obrotowego i kola zamacho¬ wego. Mówiac inaczej takie sprezynowanie ele¬ mentu laczacego okresla wartosc graniczna przy¬ spieszajacego momentu obrotowego.Jezeli przy omawianiu wykresów z fig. 24—26 w zalozy sie hipotetycznie, ze zaden przyspieszajacy moment obrotowy nie zostal podany z kola pojaz¬ du na kolo zamachowe, wtedy przyspieszenie oz¬ naczone przez przemieszczenie pomiedzy punktami 1 i m na fig. 8 nie bedzie wystepowalo i ta czesc •o krzywej bedzie zasadniczo prosta, co znaczono li¬ nia o, majaca zerowe nachylenie. W przypadku konstrukcji takiej jak pokazano na fig. 23 naclwr lenie takiej posredniej czesci linii moze byc kon¬ trolowanym nachyleniem dodatnim, co oznaczono es przez szereg linii u na lig- 25. Czujnik z fig. 23111 358 21 22 mozna stosowac dla uzyskania przyspieszenia ko¬ la zamachowego, które jest niezalezne od przyspie¬ szenia kola pojazdu lub innego elementu obroto¬ wego i od jego predkosci bezwzglednej w danej chwili.Przyklad takiego wyboru pokazany jest na fig. 26, gdzie pokazano w powiekszeniu czesc krzywej z fig. 8, zmodyfikowana dla zademonstrowania dwóch róznych warunków hamowania. Krzywa wykreslona linia ciagla dotyczy hamowania pojaz¬ du na lodzie i w zwiazku z tym charakteryzuje sie tym, ze kolo bardzo szybko traci swa predkosc, gdy przylozona sila hamujaca jest nadmierna bar¬ dzo powoli powraca do poprzedniej predkosci po zwolnieniu sily hamujacej, i znowu bardzo szyb¬ ko traci predkosc, gdy sila hamujaca zostanie po¬ nownie przylozona. Krzywa wykreslona linia przerywana przedstawia hamowanie na suchej na¬ wierzchni i charakteryzuje sie tym, ze predkosc kola maleje bardziej powoli przy przylozeniu nad¬ miernej sily hamujacej i raptownie wzrasta po zwolnieniu tej sily hamujacej i ponownie powoli maleje po ponownym przylozeniu sily hamujacej.W takich okolicznosciach czujniki z fig. 9—22 da¬ ja cykle rozlaczania i laczenia, które powoduja zwolnienie sily hamujacej odpowiednio w punk¬ tach piq. Zatem hamowanie odbywa sie z wiek¬ sza wartoscia procentowa poslizgu na sliskiej na¬ wierzchni niz na nawierzchni suchej. Przy kon¬ trolowaniu przenoszenia przyspieszajacego momen¬ tu obrotowego w rozwiazaniu z fig. 23, jak poka¬ zano liniami r i s na fig. 26, sygnal czujnika dla warunków suchej nawierzchni jest przemieszczo¬ ny z a do t, stanowiac przedluzenie skierowanej do dolu krzywej cyklicznej blizsze krzywej dla warunków na nawierzchni sliskiej. Nalezy zauwa¬ zyc, ze krzywe z fig. 26 zostaly nieco uproszczone dla przejrzystosci rysunku i latwiejszego zrozu¬ mienia.Sterowanie przyspieszajacego momentu obroto¬ wego mozna stosowac równiez w czujnikach, w których normalny stosunek obrotów wynosi 1:1, jak pokazano na przykladzie czujnika z fig. 28 i 29. Elementy czujnika z fig. 28 i 29 odpowiadajace elementom opisanym powyzej maja oznaczenia po¬ wiekszone o liczbe 500. W czujniku z fig. 28 i 29 zastosowano sprezyne 596 dla realizowania funkcji spelnianej przez kolki 36, 36', 136, 236, itd. w po¬ przednio opisanych czujnikach, W tym celu prze¬ widziano sprezyny 538, 596 z otwartymi boczny- min haczykami (fig. 29), aby umozliwic wzgledny ruch ramienia 576 w jednym kierunku.Sprezyna 596 jest korzystnie wykonana z we¬ wnetrznym naprezeniem wstepnym i jest sztyw¬ niejsza niz sprezyna 538.Inna postac czujnika wedlug wynalazku jest po¬ kazana na fig. 27. Czujnik ten dziala zarówno ja¬ ko czujnik przyspieszenia jak i jako czujnik opóz¬ nienia, w obu kierunkach wzglednego obrotu ko¬ la zamachowego 670 w stosunku do tarczy 672.Elementy analogiczne jak poprzednio maja ozna¬ czenie cyfrowe powiekszone o liczbe 600.Kolo zamachowe 670 wraz ze sprezyna spiralna 675 moga bez oporów innych niz tarcie w lozys¬ ku tocznym obracac sie o maly kat w dowolnym kierunku wzgledem tarczy 672, az jedno z ramion 676, 678 sprezyny zostanie zatrzymane przez jeden z pary haczyków 697A, 697B dolaczonych do nie¬ go. Sprezyny nastawienia poczatkowego 638A, 5 638B dzialaja na ramiona 676, 678 za pomoca ha¬ czyków 697A, 697B i sa scisniete pomiedzy pod¬ kladkami 698A, 698B i odpowiednimi wspornika¬ mi 699A, 699B. Momenty progowe sygnalizacji przyspieszenia i opóznienia mozna regulowac na rózne wartosci w dwóch kierunkach wzglednego obrotu przez wybór róznych sil wywieranych przez dwie sprezyny srubowe 638A 638B. Obie te sprezyny 638A, 638B sa normalnie naprezone wstep¬ nie przez zastosowanie elementów zatrzymujacych w postaci podkladek 697C. Jednakze moment bez¬ wladnosci kola zamachowego 670 jest jednakowy w obu kierunkach.Dla pewnych zastosowan, np. w przypadku po¬ jazdów wyposazonych w uklad automatycznego sterowania hamowania i przyspieszania pozadane jest zastosowanie oddzielnej regulacji przebiegu przyspieszenia i opóznienia, nie tylko jesli chodzi o regulacje sily sprezyny, lecz równiez jesli cho~ dzi o regulacje momentów bezwladnosci. Realiza^ cja takiego rozróznienia regulacji momentów bez¬ wladnosci jest pokazana na fig. 30, gdzie kolo zamachowe sklada sie z dwóch mas. Jedna masa jest kolo zamachowe 770 opisywane powyzej. Jed¬ nakze za pomoca odpowiednich elementów mocu¬ jacych 739 przymocowane jest do niego przedluze¬ nie 740. Na przedluzeniu tym osadzone jest lo¬ zysko kulkowe 741, utrzymujace drugie kolo za¬ machowe 742. Za pomoca odpowiedniego sprzegla jednokierunkowego, korzystnie w postaci zwinie¬ tej srubowo sprezyny 743 przymocowanej jednym koncem do drugiego kola zamachowego 742, pierw¬ sza i druga masa sa sprzezone funkcjonalnie ze soba dla obrotu ze wspólna predkoscia obrotowa w jednym kierunku, i sa rozlaczane dla obrotu tylko jednej z tych mas w kierunku przeciwnym.Zatem przyspieszenie lub opóznienie, przy którym element laczacy wedlug wynalazku powoduje roz¬ laczenie beda rózne w zaleznosci od kierunku dzialania przyspieszenia lub opóznienia. Inny spo¬ sób otrzymania takich rózniacych sie nastawien moze polegac na podwojeniu elementu laczacego dzialajacego z tarcza, przy czym kazdy taki eler ment laczacy wspólpracuje z odpowiednim kolem zamachowym, przy czym kola zamachowe maja rózne momenty bezwladnosci. Jeszcze inne roz¬ wiazanie moze polegac na sprzezeniu ze soba do¬ wolnych dwóch czujników opisanych powyzej za pomoca odpowiedniego sprzegla jednokierunkowe¬ go, tak ze jeden czujnik reaguje na przyspiesze¬ nia a drugi na opóznienie.Nalezy ponadto zauwazyc, ze wzgledny ruch ob¬ rotowy pomiedzy kolem zamachowym a elemen¬ tem napedzajacym czujnika wedlug wynalazku mozna wykrywac bez stosowania pokazanych tu ukladów przelacznikowych, np. kiedy czujnik wy¬ twarza sygnaly elektryczne, których czestotliwosc i/lub natezenia oznaczaja wzgledna predkosc ob¬ rotowa. Przykladowe rozwiazanie czujnika tegjo typu zawiera kolo zamachowe z zebata tarcaa, której podpalka jest zwiazana z odstepem pomie- 16 20 t* 30 U 40 45 *23 dzy ramionami magnesu, na którym osadzone jest uzwojenie,, i który jest przymocowany do tarczy.Jest wówczas oczywiste, ze wzrost predkosci ob¬ rotów kola zamachowego wzgledem tarczy spowo¬ duje; uzyskanie wyzszych czestotliwosci i napiec.Ponadto podzialka zebów takiej tarczy moze byc asymetryczna, tak aby wytwarzany sygnal ozna¬ czal kierunek obrotu i umozliwial kontrole przy¬ spieszenia i opóznienia, ewentualnie z rozróznie¬ niem kierunku ruchu pojazdu.Zastrzezenia patentowe 1. Czujnik opóznienia i/lub przyspieszenia, przy¬ stosowany do wyczuwania i wskazywania chwili, w której zostanie przekroczona z góry okreslona wartosc opóznienia i/lub przyspieszenia obrotowego czlonu pomiarowego, zawierajacy element nape¬ dzajacy, obracajacy sie; wraz z czlonem pomiaro¬ wym i z nim polaczony za pomoca mechanizmu sprzegajacego, umozliwiajacego wzgledny obrót e- lementu napedzajacego w stosunku do czlonu po¬ miarowego, w przypadku gdy zostanie przekroczo¬ na z góry okreslona wartosc opóznienia i/lub przy¬ spieszenia, przy czym ten wzgledny obrót elemen¬ tu napedzajacego powoduje zadzialanie umieszczo¬ nego na czlonie napedzajacym urzadzenia sygna¬ lizacyjnego, znamienny tym, ze mechanizm sprze¬ gajacy, umieszczony na elemencie napedzajacym (70), stanowi czlon (74, 76, 78) obrotowo prze¬ suwny wzgledem elementu napedzajacego (70) i równoczesnie przystosowany do obracania sie wraz z czlonem pomiarowym (71, 72) i elementem napedzajacym (70) pod dzialaniem niewielkiego momentu obrotowego, kontrolowanego w waskim zakresie. 2. Czujnik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze mechanizm sprzegajacy stanowi hamulec cierny, obracajacy sie pod z góry okreslonym niewielkim momentem obrotowym, kontrolowanym w wa¬ skim zakresie. 3. Czujnik wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze hamulec cierny, stanowiacy mechanizm sprzegaja¬ cy, w przypadku wystapienia momentu obrotowe¬ go o z góry okreslonej wartosci, ustalonej ko¬ rzystnie za pomoea wstepnie napietej sprezyny (79), jest przystosowany do wykonywania wzgled¬ nego ruchu obrotowego, korzystnie przez rozdzie¬ lenie powierzchni ciernych tego hamulca ciernego. 4. Czujnik wedlug zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, ze hamulec cierny ma korzystnie postac dru¬ tu metalowego (75), zwinietego w kilka przylega¬ jacych dó siebie zwojów i zaopatrzonego w od¬ giete, zewnetrzne czesci koncowe (76, 78), pomie¬ dzy którymi jest przylozona nastawna, ustalona si& sciagajaca korzystnie uzyskana za pomoca sprezyny naciagowej (79), przy czym drut (75) jest nawiniety wokól i'pozostaje w zetknieciu z ele¬ mentem napedzajacym (70), a przy tym w stanie spoczynku odgieta, zewnetrzna jego czesc konco¬ wa (76), pozostaje w zetknieciu, utrzymywanym sila, korzystnie sila sprezyny naciagajacej (82), z zabierakiem (81) umieszczonym na czlonie pomia¬ rowym (71, 72) i wytwarza napedzajacy moment 358 24 cierny, lecz w przypadku wystapienia nadmierne¬ go opóznienia obraca sie wraz z elementem na¬ pedzajacym (70) wzgledem czlonu pomiarowego (71, 72) na skutek czego odgieta, zewnetrzna czesc 5 koncowa (76) traci kontakt z zabierakiem, a dru¬ ga odgieta, zewnetrzna czesc koncowa (78) zo¬ staje zetknieta z urzadzeniem sygnalizujacym (84, 85), a ponadto odwija drut (75) ' z elementu napedzajacego (70) powodujac szybkie zmniejsze- 10 nie momentu ciernego, umozliwiajac szybsze obra¬ canie sie elementu napedzajacego (70) od czlonu pomiarowego (71, 72), a przez to wytwarzanie wy¬ dluzonego sygnalu oraz zadzialanie mechanicznej pamieci predkosci obrotowej. 15 5. Czujnik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze ma sprezyne naciagowa, dzialajaca w przeciwnym kierunkach i wspóldzialajaca z czlonem (75, 76 78) obrotowo przesuwnym dzialajacym jako hamulec cierny, a takze jako podwójne urzadzenie sygna- 20 lizacyjne. 6. Czujnik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze ma dodatkowe kolo zamachowe, zamocowane obroto¬ wo wzgledem elementu napedzajacego (70), czlon dzialajacy jako kolo zamachowe osadzony pomie- 25 dzy elementem napedzajacym (70) a dodatko¬ wym kolem zamachowym, przy czym w przeciw¬ nych kierunkach dzialaja momenty•- bezwladnosci o róznej wartosci dlatego, poniewaz tylko moment bezwladnosci elementu napedzajacego (70) dziala M w jednym kierunku obrotu, natomiast w drugim kierunku obrotu dziala suma momentów bezwlad¬ nosci zarówno elementu napedzajacego jak i kola zamachowego. 7. Czujnik wedlug zastrz. 2 albo 3, znamienny 35 tym, ze hamulec cierny ma postac hamulca tas¬ mowego (75*) lub stopki hamulcowej (94), dziala¬ jacej swa czesciia na obwodowa powierzchnie (74*, 74") kola zamachowego (70', 70°) a inna swa czescia przylaczonej do wychylnego kolka (91, 91') tt który jest polaczony za pomoca sprezyny <82', 82") nastawy poczatkowej, z tarcza (72', 72") przyla¬ czona do czlonu pomiarowego (71*, 71"), przy czym pomiedzy wychylnym kolkiem (91', 91") a punk¬ tem nieruchomym wzgledem tarczy (72', 72") jest ^ umieszczona sprezyna (79*, 79") do regulacji mo¬ mentu obrotowego, dzialajaca w przeciwnym kie¬ runku wzgledem sprezyny (82*, 82") nastawy po¬ czatkowej i umozliwiajaca uzyskanie napedzajace¬ go momentu ciernego pomiedzy tarcza (72', 72") ^ a kolem zamachowym (70', 70") w stanie normal¬ nego obracania sie, lecz w przypadku wystapie^ nia zbyt duzego opóznienia lub przyspieszenia po¬ wodujaca wystapieie wglednego obrotu pomiedzy nimi, podczas którego jest wytwarzany sygnal po¬ wodujacy zadzialanie pamieci w zwiazku z szyb¬ kim maleniem momentu ciernego, i podczas któ- iego kolo zamachowe (70*, 70") obraca sie szyb¬ ciej niz czlon pomiarowy (71, 71"), a zatem powo¬ duje wytwarzanie wydluzonego sygnalu i tym sa- ^ mym zadzialanie mechanicznej pamieci predkosci, obrotowej. 8. Czujnik wedlug zastrz. 2 albo 3, znamiennym tym, ze hamulec cierny ma postac urzadzenia elektromagnetycznego (164), wlaczonego pomiedzy w kolo zamachowe (132) a wspornik (165) urzadzenia111 358 25 sygnalizacyjnego (139), przy czym to urzadzenie elektromagnetyczne )164) jest polaczone elektry¬ cznie z czlonem poimarowym (131), w celu urucho¬ mienia mechanicznej pamieci predkosci obroto¬ wej i tym samym dolaczania i odlaczania kola zamachowego (132). 9. Czujnik wedlug zastrz. 1, albo 2, albo 3, zna¬ mienny tym, ze ma przekladnie planetarna (186, 286, 386, 386', 486) wlaczona pomiedzy kolo zama¬ chowe (170, 270, 370*, 470) a czlon pomiarowy (171, 10 26 271, 371, 471) w celu umozliwienia zgodnego z nim obracania sie ze stala predkoscia obrotowa inna niz 1:1 i zawierajaca kolo sloneczne (187, 287, 387, 487), kola planetarne (189, 289, 389, 489) i ko¬ lo orbitalne (190, 290, 390, 490), przy czym jedno z tych kól jest sprzezone z czlonem pomiarowym (171, 271, 371, 471) i napedzane przez niego, a dru¬ gie z tych kól jest sprzezone z kolem zamacho¬ wym (170, 270, 370*, 470) w celu umozliwienia je¬ go napedzania.ZEIS^jL- 32* -^^r3* ZEIZ-2111358 ^Zf-7 ^ivA ^m -TL xw "\ \/ ~ZZZ-8 t111 358 Z5ZZ-13 IFTq±14<111 358 ^ JFI^J.3 IFIZ-16 ISIZ-17111358111 358111 358 335 2Z 38fr L488 470^ L472 ^EE^-£3111 358 v,zcj ~ZZq±24 -v,w ¦ a --c IEIa--25 £ ^Z-26111 358 27 5% 3Bl ^z?-2a 588 TPfUi ¦= PL PL

Claims (9)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Czujnik opóznienia i/lub przyspieszenia, przy¬ stosowany do wyczuwania i wskazywania chwili, w której zostanie przekroczona z góry okreslona wartosc opóznienia i/lub przyspieszenia obrotowego czlonu pomiarowego, zawierajacy element nape¬ dzajacy, obracajacy sie; wraz z czlonem pomiaro¬ wym i z nim polaczony za pomoca mechanizmu sprzegajacego, umozliwiajacego wzgledny obrót e- lementu napedzajacego w stosunku do czlonu po¬ miarowego, w przypadku gdy zostanie przekroczo¬ na z góry okreslona wartosc opóznienia i/lub przy¬ spieszenia, przy czym ten wzgledny obrót elemen¬ tu napedzajacego powoduje zadzialanie umieszczo¬ nego na czlonie napedzajacym urzadzenia sygna¬ lizacyjnego, znamienny tym, ze mechanizm sprze¬ gajacy, umieszczony na elemencie napedzajacym (70), stanowi czlon (74, 76, 78) obrotowo prze¬ suwny wzgledem elementu napedzajacego (70) i równoczesnie przystosowany do obracania sie wraz z czlonem pomiarowym (71, 72) i elementem napedzajacym (70) pod dzialaniem niewielkiego momentu obrotowego, kontrolowanego w waskim zakresie.

2. Czujnik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze mechanizm sprzegajacy stanowi hamulec cierny, obracajacy sie pod z góry okreslonym niewielkim momentem obrotowym, kontrolowanym w wa¬ skim zakresie.

3. Czujnik wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze hamulec cierny, stanowiacy mechanizm sprzegaja¬ cy, w przypadku wystapienia momentu obrotowe¬ go o z góry okreslonej wartosci, ustalonej ko¬ rzystnie za pomoea wstepnie napietej sprezyny (79), jest przystosowany do wykonywania wzgled¬ nego ruchu obrotowego, korzystnie przez rozdzie¬ lenie powierzchni ciernych tego hamulca ciernego.

4. Czujnik wedlug zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, ze hamulec cierny ma korzystnie postac dru¬ tu metalowego (75), zwinietego w kilka przylega¬ jacych dó siebie zwojów i zaopatrzonego w od¬ giete, zewnetrzne czesci koncowe (76, 78), pomie¬ dzy którymi jest przylozona nastawna, ustalona si& sciagajaca korzystnie uzyskana za pomoca sprezyny naciagowej (79), przy czym drut (75) jest nawiniety wokól i'pozostaje w zetknieciu z ele¬ mentem napedzajacym (70), a przy tym w stanie spoczynku odgieta, zewnetrzna jego czesc konco¬ wa (76), pozostaje w zetknieciu, utrzymywanym sila, korzystnie sila sprezyny naciagajacej (82), z zabierakiem (81) umieszczonym na czlonie pomia¬ rowym (71, 72) i wytwarza napedzajacy moment 358 24 cierny, lecz w przypadku wystapienia nadmierne¬ go opóznienia obraca sie wraz z elementem na¬ pedzajacym (70) wzgledem czlonu pomiarowego (71, 72) na skutek czego odgieta, zewnetrzna czesc 5. Koncowa (76) traci kontakt z zabierakiem, a dru¬ ga odgieta, zewnetrzna czesc koncowa (78) zo¬ staje zetknieta z urzadzeniem sygnalizujacym (84, 85), a ponadto odwija drut (75) ' z elementu napedzajacego (70) powodujac szybkie zmniejsze- 10 nie momentu ciernego, umozliwiajac szybsze obra¬ canie sie elementu napedzajacego (70) od czlonu pomiarowego (71, 72), a przez to wytwarzanie wy¬ dluzonego sygnalu oraz zadzialanie mechanicznej pamieci predkosci obrotowej. 15

5. Czujnik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze ma sprezyne naciagowa, dzialajaca w przeciwnym kierunkach i wspóldzialajaca z czlonem (75, 76 78) obrotowo przesuwnym dzialajacym jako hamulec cierny, a takze jako podwójne urzadzenie sygna- 20 lizacyjne.

6. Czujnik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze ma dodatkowe kolo zamachowe, zamocowane obroto¬ wo wzgledem elementu napedzajacego (70), czlon dzialajacy jako kolo zamachowe osadzony pomie- 25 dzy elementem napedzajacym (70) a dodatko¬ wym kolem zamachowym, przy czym w przeciw¬ nych kierunkach dzialaja momenty•- bezwladnosci o róznej wartosci dlatego, poniewaz tylko moment bezwladnosci elementu napedzajacego (70) dziala M w jednym kierunku obrotu, natomiast w drugim kierunku obrotu dziala suma momentów bezwlad¬ nosci zarówno elementu napedzajacego jak i kola zamachowego.

7. Czujnik wedlug zastrz. 2 albo 3, znamienny 35 tym, ze hamulec cierny ma postac hamulca tas¬ mowego (75*) lub stopki hamulcowej (94), dziala¬ jacej swa czesciia na obwodowa powierzchnie (74*, 74") kola zamachowego (70', 70°) a inna swa czescia przylaczonej do wychylnego kolka (91, 91') tt który jest polaczony za pomoca sprezyny <82', 82") nastawy poczatkowej, z tarcza (72', 72") przyla¬ czona do czlonu pomiarowego (71*, 71"), przy czym pomiedzy wychylnym kolkiem (91', 91") a punk¬ tem nieruchomym wzgledem tarczy (72', 72") jest ^ umieszczona sprezyna (79*, 79") do regulacji mo¬ mentu obrotowego, dzialajaca w przeciwnym kie¬ runku wzgledem sprezyny (82*, 82") nastawy po¬ czatkowej i umozliwiajaca uzyskanie napedzajace¬ go momentu ciernego pomiedzy tarcza (72', 72") ^ a kolem zamachowym (70', 70") w stanie normal¬ nego obracania sie, lecz w przypadku wystapie^ nia zbyt duzego opóznienia lub przyspieszenia po¬ wodujaca wystapieie wglednego obrotu pomiedzy nimi, podczas którego jest wytwarzany sygnal po¬ wodujacy zadzialanie pamieci w zwiazku z szyb¬ kim maleniem momentu ciernego, i podczas któ- iego kolo zamachowe (70*, 70") obraca sie szyb¬ ciej niz czlon pomiarowy (71, 71"), a zatem powo¬ duje wytwarzanie wydluzonego sygnalu i tym sa- ^ mym zadzialanie mechanicznej pamieci predkosci, obrotowej.

8. Czujnik wedlug zastrz. 2 albo 3, znamiennym tym, ze hamulec cierny ma postac urzadzenia elektromagnetycznego (164), wlaczonego pomiedzy w kolo zamachowe (132) a wspornik (165) urzadzenia111 358 25 sygnalizacyjnego (139), przy czym to urzadzenie elektromagnetyczne )164) jest polaczone elektry¬ cznie z czlonem poimarowym (131), w celu urucho¬ mienia mechanicznej pamieci predkosci obroto¬ wej i tym samym dolaczania i odlaczania kola zamachowego (132).

9. Czujnik wedlug zastrz. 1, albo 2, albo 3, zna¬ mienny tym, ze ma przekladnie planetarna (186, 286, 386, 386', 486) wlaczona pomiedzy kolo zama¬ chowe (170, 270, 370*, 470) a czlon pomiarowy (171, 10 26 271, 371, 471) w celu umozliwienia zgodnego z nim obracania sie ze stala predkoscia obrotowa inna niz 1:1 i zawierajaca kolo sloneczne (187, 287, 387, 487), kola planetarne (189, 289, 389, 489) i ko¬ lo orbitalne (190, 290, 390, 490), przy czym jedno z tych kól jest sprzezone z czlonem pomiarowym (171, 271, 371, 471) i napedzane przez niego, a dru¬ gie z tych kól jest sprzezone z kolem zamacho¬ wym (170, 270, 370*, 470) w celu umozliwienia je¬ go napedzania. ZEIS^jL- 32* -^^r3* ZEIZ-2111358 ^Zf-7 ^ivA ^m -TL xw "\ \/ ~ZZZ-8 t111 358 Z5ZZ-13 IFTq±14<111 358 ^ JFI^J.3 IFIZ-16 ISIZ-17111358111 358111 358 335 2Z 38fr L488 470^ L472 ^EE^-£3111 358 v,zcj ~ZZq±24 -v,w ¦ a --c IEIa--25 £ ^Z-26111 358 27 5% 3Bl ^z?-2a 588 TPfUi ¦= PL PL