УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ НЕСАНКЦИОНИРОВАННОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Предлагаемая полезная модель относится к транспортным средствам, в частности к оборудованию, предназначенному для защиты автомобиля от угона.
Известны устройства для предотвращения несанкционированного пользования транспортным средством, содержащие механизм блокировки рычага переключения передач (РПП) (RU 10380 U1, 16.07.1999, МПК - B60R 25/00; RU 18831 U1, 20.07.2001, МПК - B60R 24/06; RU 50945 U1, 27.01.2006, МПК - B60R 25/08; RU 97310 U1, 10.09.2010, МПК - B60R 25/06). Подобные устройства устанавливаются в салоне автомобиля и действуют на механизм переключения передач, а именно на рычаг переключения передач (РПП) через кинематическую связь.
Указанные устройства не обеспечивают необходимой защиты автомобиля от угона из-за возможности их снятия или разрушения, а также не исключают возможность запуска двигателя при заблокированном РПП. Это связано с тем, что подобные противоугонные устройства установлены, как правило, в салоне автомобиля, в нижней части кузова, и являются доступными для взломщика. В то же время такие защитные устройства являются неудобными для пользователя (водителя автомобиля), а также сложными при установке их на транспортное средство.
Ряд известных технических решений направлен на повышение степени защиты автомобиля от угона, путем размещения запирающего устройства в труднодоступных метах.
Например, противоугонное устройство, согласно полезной модели RU 18378 U1, 20.06.2001 (МПК - B60R 25/00), расположено под днищем автомобиля, что затрудняет доступ к запирающему соединению из салона автомобиля и поэтому уменьшает возможность быстрого снятия или повреждения элементов запирающего соединения.
Известно также противоугонное устройство для транспортного средства (RU 2130392 С1, 20.05.1999, МПК B60R 25/06), установленное на кожухе туннеля карданной передачи.
Перечисленные известные устройства являются сложными при монтаже и эксплуатации и неудобными для пользователя, в то же время они не обеспечивают достаточно надежной защиты автомобиля от угона.
Наиболее близким аналогом к заявленной полезной модели является решение RU 115736 U1, 10.05.2012 (МПК: B60R 25/00, B60R 25/06), в котором раскрыто устройство для предотвращения несанкционированного использования транспортного средства, содержащее замочную часть с цилиндром замка и ключом, выполненную с возможностью установки в панели транспортного средства, рядом с рулевой колонкой, непосредственно перед водителем, размещенный в защитной гибкой оболочке гибкий вал, на концах которого выполнены наконечники, блокирующее устройство, содержащее запирающий ригель и взаимодействующую с ним шестерню. Блокирующее устройство имеет возможность установки на корпусе коробки переключения передач, непосредственно над рычагом вала коробки переключения передач. Гибкий вал выполнен с возможностью взаимодействия одним концом с цилиндром замка, а другим - с шестерней. Запирающий ригель и шестерня размещены в корпусе блокирующего устройства, в котором имеется отверстие для выхода запирающего ригеля. Верхняя часть запирающего ригеля образует с шестерней зубчатую пару, преобразующую вращательное движение гибкого вала в поступательное движение запирающего ригеля. Нижняя часть имеет форму и размер, соответствующие форме и размеру отверстия для выхода запирающего ригеля, образуя с ним пару скольжения, и выполнена с возможностью контакта в запертом положении с рычагом вала коробки переключения передач.
Недостатком указанного устройства является конструктивное исполнение механизма преобразования вращательного движения в поступательное, а именно ригеля, выполняющего функцию зубчатой рейки. Зубья, нарезанные на цилиндрической детали (ригеле) не могут быть корректно спозиционированы относительно зубьев шестерни без дополнительных направляющих конструктивных элементов, поэтому невозможно обеспечить плавную и надежную работу передачи.
Задача, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, заключается в устранении вышеуказанного недостатка.
Технический результат заявленной полезной модели заключается в удобстве использования и монтажа устройства при одновременном упрощении технологии изготовления и улучшении массогабаритных показателей, в снижении трения и износа передаточного механизма, обеспечении плавности и надежности его работы, а также в обеспечении низкой изгибной жесткости и высокой крутильной жесткости гибкого вала.
Технический результат достигается тем, что устройство для предотвращения несанкционированного использования транспортного средства содержит замочную часть с цилиндром замка и ключом, выполненную с возможностью установки в панели транспортного средства, рядом с рулевой колонкой, непосредственно перед водителем, размещенный в защитной гибкой оболочке гибкий вал, на концах которого выполнены наконечники, блокирующее устройство, содержащее запирающий ригель и взаимодействующую с ним шестерню. Блокирующее устройство имеет возможность установки на корпусе коробки переключения передач, непосредственно над рычагом вала коробки переключения передач. Гибкий вал выполнен с возможностью взаимодействия одним концом с цилиндром замка, а другим - с шестерней. Запирающий ригель и шестерня размещены в корпусе блокирующего устройства, в котором имеется отверстие для выхода запирающего ригеля. Верхняя часть запирающего ригеля образует с шестерней зубчатую пару, преобразующую вращательное движение гибкого вала в поступательное движение запирающего ригеля. Нижняя часть имеет форму и размер, соответствующие форме и размеру отверстия для выхода запирающего ригеля, образуя с ним пару скольжения, и выполнена с возможностью контакта в запертом положении с рычагом вала коробки переключения передач. Гибкий вал представляет собой металлическую жилу, на которую последовательно в несколько слоев навита металлическая проволока. Соседние слои имеют разнонаправленную навивку. Верхняя часть запирающего ригеля содержит кольцевые канавки для входа зубьев шестерни.
К корпусу блокирующего устройства посредством резьбы присоединен корпус муфты с размещенным в нем валом-муфтой, кинематически связывающим конец гибкого вала с шестерней, а в корпусе замочной части размещена муфта, кинематически связывающая другой конец гибкого вала с цилиндром замка.
В корпусе муфты установлен наконечник защитной гибкой оболочки.
Наконечник защитной гибкой оболочки зафиксирован в корпусе муфты посредством стопорного кольца.
С одной стороны корпуса замочной части установлена лицевая крышка, а с противоположной стороны запрессована крышка, в которую одним концом установлена защитная гибкая оболочка.
Защитная гибкая оболочка другим концом установлена в наконечник защитной гибкой оболочки.
Лицевая крышка выполнена в виде декоративной накладки.
Конец гибкого вала, связанный с валом-муфтой, упирается наконечником в пружину, установленную в глухом отверстии, выполненном в вале-муфте.
Шестерня запрессована на вале-муфте.
Шестерня и вал-муфта могут быть выполнены в виде единой детали, представляющей собой вал-шестерню.
Венец шестерни выполнен прямозубым или косозубым.
Отверстие для выхода запирающего ригеля выполнено глухим.
В запирающем ригеле выполнено глухое отверстие, в котором установлена пружина, одним концом упирающаяся в дно глухого отверстия, выполненного в запирающем ригеле, а противоположным концом - в дно глухого отверстия, выполненного в корпусе блокирующего устройства.
На запирающем ригеле выполнена кольцевая канавка, а в корпусе блокирующего устройства выполнено отверстие, в котором размещены пружина и шарик, имеющий возможность входить в кольцевую канавку, причем указанное отверстие закрыто с внешней стороны корпуса блокирующего устройства заглушкой, в которую упирается пружина, воздействующая своим усилием на шарик.
Возможность установки блокирующего устройства на корпусе КПП, непосредственно над рычагом вала КПП, способствует лучшему контакту запирающего ригеля с рычагом вала КПП для исключения возможности его поворота в случае срабатывания механизма блокировки запирающего ригеля.
Использование привода в виде гибкого вала позволяет передать крутящий момент от ключа на расстояние, достаточное для размещения блокирующего устройства над рычагом вала КПП.
Выполнение гибкого вала подпружиненным позволяет, в случае вандального повреждения гибкого вала, обеспечить разрыв связи между наконечником гибкого вала и шестерней, в результате чего теряется связь между гибким валом и блокирующим устройством. При этом запирающий ригель остается в выдвинутом положении и препятствует перемещению рычага вала КПП. Движение автомобиля становится невозможным.
Выполнение передаточного механизма в виде зубчатой пары, состоящей из шестерни и запирающего ригеля, на котором выполнены кольцевые канавки для захода зубьев шестерни, обеспечивает плавность работы механизма и надежность работы устройства в целом.
Использование передаточного механизма обеспечивает преобразование вращательного движения гибкого вала в поступательное движение запирающего ригеля. Такой передаточный механизм позволяет обеспечить выдвижение запирающего ригеля на необходимую глубину и надежно осуществить контакт с рычагом вала КПП и исключить возможность его поворота при запертом положении запирающего ригеля.
Преимущество использования кольцевых канавок перед стандартной зубчатой рейкой носит технологический характер, а в случае применения косозубой шестерни возникает функциональное преимущество, заключающееся в снижении трения и износа, а также вероятности заеданий в паре скольжения ригель - отверстие корпуса ригеля.
Далее подробно заявленное решение раскрывается со ссылками на чертежи:
Фиг.1 - общий вид устройства;
Фиг.2 - открытое положение;
Фиг.3 - закрытое положение;
Фиг.4 - «аварийное» положение;
Фиг.5 - гибкий вал;
Фиг.6 - график испытаний гибкого вала.
Устройство для предотвращения несанкционированного использования транспортного средства (см. Фиг.1) содержит замочную часть (1) с цилиндром (2) замка и ключом, выполненную с возможностью установки в панели транспортного средства, рядом с рулевой колонкой, непосредственно перед водителем, гибкий вал (3), блокирующее устройство (4), содержащее запирающий ригель (5) и взаимодействующую с ним шестерню (6). Блокирующее устройство (4) выполнено с возможностью установки на корпусе коробки переключения передач, непосредственно над рычагом вала коробки переключения передач.
Замочная часть (1) может быть закреплена на передней, или подрулевой, или приборной, или на инструментальной панели автомобиля.
Блокирующее устройство (4) закрепляется на корпусе КПП с использованием антивандальных винтов (стандартных винтов DIN 912) в штатные отверстия корпуса КПП и/или прилегающих агрегатов, расположенных в моторном отсеке автомобиля.
Гибкий вал (3) выполнен с возможностью взаимодействия одним концом с цилиндром (2) замка, а другим - с шестерней (6) и может быть установлен таким образом, что он проходит от замочной части к блокирующему устройству через отверстие в кузове.
Запирающий ригель (5) и шестерня (6) размещены в корпусе (7) блокирующего устройства.
Для выхода запирающего ригеля (5) в корпусе (7) блокирующего устройства выполнено глухое отверстие (8). Ригель (5) состоит из двух частей, верхней (9) и нижней (10).
Верхняя часть (9) запирающего ригеля (5) образует с шестерней (6) зубчатую пару, преобразующую вращательное движение гибкого вала (3) в поступательное движение запирающего ригеля (5).
Нижняя часть (10) образует с отверстием (8) пару скольжения и выполнена с возможностью контакта в запертом положении с рычагом вала коробки переключения передач, а также имеет форму и размер, соответствующие форме и размеру отверстия (8) в корпусе (7) блокирующего устройства.
Гибкий вал (3) представляет собой металлической жилу (11), на которую последовательно в несколько слоев (обмоток) навита металлическая проволока (12), причем соседние слои (обмотки) имеют разнонаправленную навивку (см. Фиг.5).
На верхней части (9) запирающего ригеля (5) выполнены кольцевые канавки (13) для входа зубьев (14) шестерни (6) (см. Фиг.2).
Замочная часть (1) содержит корпус (15), в котором установлен цилиндр (2) замка, лицевую крышку (16), установленную с одной стороны корпуса (15), и крышку (17), запрессованную с противоположной стороны корпуса (15). Лицевая крышка (16) выполнена в виде декоративной накладки.
Устройство также содержит защитную гибкую оболочку (18) для гибкого вала (3). На концах гибкого вала (3) выполнены наконечники (19).
К корпусу (7) блокирующего устройства посредством резьбы (20) присоединен корпус (21) муфты, в котором установлены наконечник (22) защитной гибкой оболочки (18) и вал-муфта (23), в котором выполнено глухое отверстие (24).
Наконечник (22) защитной гибкой оболочки (18) закреплен в корпусе (21) муфты посредством стопорного кольца (25).
Шестерня (6) может быть запрессована на вале-муфте (23).
Шестерня (6) и вал-муфта (23) могут быть выполнены в виде единой детали, представляющей собой вал-шестерню, т.е. зубья могут быть нарезаны непосредственно на вале-муфте.
В глухом отверстии (24) вала-муфты (23) установлена пружина (26), в которую упирается наконечник (19) гибкого вала (3).
Защитная гибкая оболочка (18) установлена одним концом в крышку (17), запрессованную на корпусе (15) замочной части (1), и в наконечник (22) защитной гибкой оболочки (18) - другим концом.
Гибкий вал (3) кинематически связан с шестерней (6) посредством вала-муфты (23) и с цилиндром (2) замка посредством муфты (27), которая соединяет цилиндр (2) замка с наконечником (19) гибкого вала (3).
В запирающем ригеле (5) выполнено глухое отверстие (28), в котором установлена пружина (29), одним концом упирающаяся в дно глухого отверстия (28), выполненного в запирающем ригеле (5), а противоположным концом - в дно глухого отверстия (8), выполненного в корпусе (7) блокирующего устройства (см. Фиг.2).
На запирающем ригеле (5) выполнена кольцевая канавка (30), а в корпусе блокирующего устройства выполнено отверстие, в котором размещены пружина (32) и шарик (31), имеющий возможность входить в кольцевую канавку (30), причем указанное отверстие закрыто с внешней стороны корпуса блокирующего устройства заглушкой (33), в которую упирается пружина (32), воздействующая своим усилием на шарик (31).
Устройство работает следующим образом.
В цилиндр (2) замка вставляют ключ и поворачивают его. Поворот ключа в цилиндре (2) замка сообщает вращательное движение гибкому валу (3), который в свою очередь через вал-муфту (23) приводит во вращение шестерню (6), образующую вместе с запирающим ригелем (5) механизм преобразования вращения в поступательное движение. Запирающий ригель (5) в выдвинутом (запирающем) положении препятствует вращению рычага вала переключения передач на КПП вокруг оси вала.
У запирающего ригеля есть три возможных положения, два из которых являются «штатными» - открытое положение (см. Фиг.2) и закрытое положение (см. Фиг.3), реализующиеся при повороте ключа в замочной вставке, которая также обеспечивает удерживание запирающего ригеля (5) в этих положениях, а также «аварийное» положение (см. Фиг.4).
При вандальном повреждении гибкой оболочки (18) и гибкого вала (3), появляется возможность осевого перемещения гибкого вала (3), и пружина (26) выводит наконечник (19) из зацепления с валом-муфтой (23), на котором насажена шестерня. При этом разрывается связь шестерни (6) с гибким валом (3), и запирающий ригель (5) под воздействием пружины (29) выдвигается в «аварийное» положение, в котором шарик (31) под действием пружины (32) заходит в кольцевую канавку (30), выполненную на запирающем ригеле (5), препятствуя осевому перемещению последнего. Рычаг вала КПП блокируется и дальнейшая его разблокировка возможна только в условиях специальной мастерской. Движение на автомобиле в этом случае становится невозможным. Для того чтобы начать движение на автомобиле, необходимо демонтировать блокирующее устройство.
Крепление корпуса блокирующего устройства антивандальными винтами, у которых отсутствует головка под ключ или отвертку, делает невозможным, в случае повреждения привода, приблизиться к запирающему ригелю, закрытому корпусом блокирующего устройства, и поднять его вручную.
Использование отверстия для установки гибкого вала в кузове делает монтаж устройства более удобным.
Все детали устройства изготавливаются из стали, что обеспечивает его надежную работу в течение длительного ресурса.
Конструктивные параметры шестерни (модуль: 0,3…1, число зубьев: 10…16) обеспечивают оптимальное сочетание минимальных габаритных размеров, плавности хода и удобства сборки механизма.
Наконечник гибкого вала может иметь поперечное сечение в форме прямоугольника или в форме равностороннего многоугольника. При этом оптимальным является диапазон количества сторон: 3…6.
Наконечник может быть соединен с сопряженными деталями (такими как муфта (27) или вал-муфта (23)) при помощи шлицевого или штифтового соединения, либо концам гибкого вала придается требуемое сечение методом холодной или горячей штамповки. Он также может представлять собой отдельную деталь с требуемым сечением и соединен с концами гибкого вала при помощи прессовой посадки или сваркой.
Для гибких валов описанной конструкции проводились испытания. Количественные данные по результатам испытаний (см. Табл. 1) подтвердили возможность использования гибких валов предлагаемой конструкции в качестве привода, обеспечивающего передачу крутящего момента от ключа к передаточному механизму, в устройствах для защиты транспортного средства от угона.
Результаты испытаний образцов гибких валов выявили следующие допустимые диапазоны конструктивных параметров, внутри которых вал соответствует требуемым эксплуатационным свойствам:
1) диаметр жилы: 0,4…0,8 мм;
2) диаметр проволоки для навивки: 0,3…0,8 мм;
3) количество навивок (слоев): 4…7;
4) наружный диаметр гибкого вала: 4…8 мм.
Результаты испытаний показаны на графике (см. Фиг.6).
Предлагаемая полезная модель позволяет создать устройство для предотвращения несанкционированного использования транспортного средства, обеспечивая удобство его использования и монтажа при одновременном упрощении технологии изготовления и улучшении массогабаритных показателей за счет размещения элементов устройства в отдельных корпусах, а также обеспечивает снижение трения и износа передаточного механизма, плавность и надежность его работы, низкую изгибную жесткость и высокую крутильную жесткость гибкого вала.