SE510067C2 - Anordning för detektering av ett definerat relativläge - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 510 os? REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN= Ändamålet med föreliggande uppfinning är att framtaga en detekteringsanordning som enkelt och med stor noggrannhet kan detektera relativläget hos ett första organ relativt ett andra organ.

Nämnda ändamål uppnås medelst en anordning enligt uppfinningen vars kännetecken framgår av efterföljande patentkrav 1.

FIGURsAMMANsTÄLLNING= Uppfinningen skall i det följande närmare beskrivas med några utföringsexempel, på vilka fig. 1 med ett blockschema schematiskt visar principen för uppfinningen, fig. 2 och 3 visar exempel på kopplingsschema över detekteringsanordningen enligt uppfinningen, fig. 4 visar ett exempel på en i detekteringsanordningen ingående sensor, fig. 5 visar med en delvis bruten snittvy ett parti av ett påfyllningsrör till ett bränslesystem för motorfordon, av vilken framgår sensors placering, fig. 6 och 7 visar två ytterligare utföringsformer och den i detekteringsanordningen ingående sensorn, fig. 8 visar schematiskt ett påfyllningsrör med tanklock för ett bränslesystem till ett motorfordon, som är försett med detekteringsanordningen enligt uppfinningen. 10 15 20 25 30 35 510 C167* FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER: Detekteringsanordningen består, blockschemat enligt fig. 1 av en trycksensor 1, som företrädesvis utgöres av en mikrofon, som är så inrättad att den avkänner en tryckpuls som alstras i ett definierat relativläge hos ett rörligt organ relativt ett fast organ, exempelvis ett tanklock relativt en påfyllningsöppning till ett bränslesystem för nwtorfordon, vilket närmare skall beskrivas nedan. Sensorn 1 är inrättad att på en utgång 2 avge en elektrisk signal, exempelvis i form av en puls till en ingång 3 till en förstärkare 4 med företrädesvis hög strömförstärkning. I förstärkaren 4 alstras en utsignal 5, som avges till en ingång 6 till en elektrisk omkopplare 7, såsom en bistabil vippa, exempelvis med en tyristor som omkopplarelement. Denna är inrättad att på en utgång 8 avge en utsignal som exempelvis ändrar tillstånd nællan två såsom framgår av spänningsnivåer och bildar utsignal från detekteringsanordningen för indikering av avkänningen avemn det definierade läget intagits eller ej. I detekteringsanordningen ingår även en strömställarenhet 9, som är inrättad att vid ett avlägsnat, rörligt organ hålla hålla spänningsmatningen bruten till sensorn, förstärkaren 4 och detektoranordningen inaktiv genom att omkopplaren 7, varigenonz oönskad detektering undvikes.

Strömställaren 9 kan vara så anordnad att den genom det rörliga organets första kontakt med det fasta organet omställes till slutet läge för att därigenom. aktivera övriga delen av detekteringsanordningen.

Fig. 2 visar med ett exempel på ett kopplingsschema närmare hur detekteringsanordningen enligt uppfinningen kan vara uppbyggd. I figuren visas en i sensorn 1 ingående tryckavkännande komponent, företrädesvis en mikrofon CM, exempelvis en kondensatormikrofon, såsom en elektretmikrofon. Denna är således avsedd att vid en tryckändring genom kapacitansändring på sin utgång avge en 10 15 20 25 30 35 510 067 4 elektrisk strömpuls till förstärkaren 4, som innefattar ett Detta utgöres transistorsteg TR. steg har mycket hög strömförstärkning och med fördel av en Darlingtonkoppling inrättad att leda kortvarigt och att på förstärkarens utgång 5 avge en kortvarig, förstärkt strömpuls, som aktiverar en optokopplare OP Denna är i sin tur inrättad att omställa omkopplaren 7, som i det visade exemplet utgöres av en tyristor Ty som vid nämnda strömpuls triggas för att leda och därmed skapa en spänningsändring på utgången 8 som även utgör detektorutgången för indikering av nämnda definierade läge. I kretsen visas även strömställaren 9 och ett spänningsaggregat 11 samt motstånd Rfåg och kondensatorer Cf4g för korrekta spänningsnivåer, brusundertryckning respektive inställning' av' detektorns känslighet.

Fig. 3 visar en variant av en del av kopplingsschemat enligt fig. 3 där optokopplaren 0, är ersatt av ett tungelementrelä.RE, som.på analogt sätt sluter triggkretsen till tyristorn Ty.

Fig. 4 visar ett exempel på den fysiska uppbyggnaden av sensorn 1. Denna består förutom av lnikrofonen CM med elektriska utgångsanslutningar och en tryckavkännande sensorplatta 12, vänd mot ett slutet utrymme eller en kavitet 13 av' en sluten, elastisk. behållare 14. Denna består exempelvis av en lufttät gummibehållare, som schematiskt visas i snitt, men kan vara i huvudsak rörformig (se fig. 5) med en sluten ände 15 och en öppning 16, som är trädd på en hylsa 17, som lufttätt omsluter mikrofonen eller åtminstone dess sensorplatta 12. I det visade exemplet är en luftkanal 18 anordnad mellan behållaren 14 och sensorplattan 12, vilken uppvisar en trattformig övergångsdel 19 mellan kaviteten och kanalen. 10 15 20 25 30 35 m ~ 5 Sensorn enligt fig. 4 är inrättad att med behållaren 14 vila mot en fast stödyta 20 som schematiskt antydes med en punktstreckad linje och att sammantryckas i. pilens 21 riktning, när det rörliga organet uppnår sitt definierade relativläge relativt det fasta organet som kan anses representerat av stödytan 20. Härvid skapas en tryckpuls i kaviteten 13 genom volymreduktionen i denna, vilken genom kanalens 18 mindre kavitetens tvärsnittsyta ger en förstärkt tryckpuls på sensorplattan 12. Av mikrofonen omvandlas tryckpulsen till en elektrisk vilken förstärkas och tvärsnittsyta än puls på sensorns utgång 2, signalbehandlas på den ovan beskrivna sättet.

Fig. 5 visar tillämpningsfallet med avkänning av ett i figuren ej visat locks korrekta tillslutningsläge relativt öppningen 22 till ett påfyllningsrör 23. Detta uppvisar en krage 24 næd ett ringformigt spår 25, som löper runt öppningen 22 och uppdelar kragen i en inre öppningskant 26 och en yttre öppningskant 27. I spåret är anordnad en axiellt, dvs en i samma riktning som påfyllningsrörets 23 längdaxel 28, rörlig, relativt styv intryckningsdel 29, som i det visade exemplet har U-formigt tvärsnitt och kan sträcka sig ringformigt i spåret 25 eller endast en begränsad, del därav. Intryckningsdelen 29 uppvisar ett utrymme 30, i vilket sensorn och närmare bestämt den elastiska behållaren 14 är inlagd. I spåret är vidare visad en 0-ringstätning 31, som är inrättad att täta mot ett parti av locket när det är anbragt i korrekt läge. Locket motsvarar härvid således det ovan nämnda rörliga organet, medan påfyllningsröret 23 representerar det fasta organet.

När locket är applicerat i korrekt och fullständigt tättslutande läge, som utgör det ovan nämnda definierade läget, har en kraft från en yta av locket applicerats i pilens 32 riktning mot sensorn närmare bestämt den elastiska behållaren 14 via den elastiska 0-ringstätningen därmed av 31. Genom nedtryckning av denna och 10 15 20 25 30 35 510 067 6 intryckningsdelen 29, som i opâverkat tillstånd uppvisar ett mellanrum 33 till spårets 25 botten som.bildar stödytan 20 sammantryckes den elastiska behållaren 14. Denna ger därvid den ovan beskrivna tryckpulsen som via övriga delar av detekteringsanordningen ger detekteringen att det definierade läget intagits.

Fig. 6 visar ett alternativt utföringsexempel för sensorn 1. Denna uppvisar likaså en kavitet 13 som är utförd såsom ett begränsat utrymme, som ansluter mot sensorplattan 12.

Kaviteten inneslutes emellertid av ett hölje 35, som ej nödvändigtvis är elastiskt utan kan vara utfört såsom en styv hylsa. I detta fall skapas tryckpulsen av en kula 36 som är så dimensionerad att den i huvudsak tillsluter kaviteten 13, som har cirkulär tvärsnittsform. Kulan tillåtes att rulla i pilens 37 riktning, när det definierade läget uppnåtts. Detta åstadkommes genom exempelvis en mekanisk påverkan av sensorn 1 så att den t.ex. vippar och därmed sätter kulan i rörelse, varvid en tryckpuls alstras genom den komprimering av luften som uppnås på grund av volymminskning i utrymmet mellan kulan och sensorplattan 12.

Fig. 7 visar ett ytterligare utföringsexempel av sensorn 1, där en kolv 45 med god passning inskjuter i en hylsa 38 som ansluter mot mikrofonen och tillsammans med sensorplattan 12 avgränsar ett utryme 13, som komprimeras genom kolvens rörelse i riktning mot sensorplattan. Denna rörelse kan åstadkomas via exempelvis en hävstång 39, som via någon avkännardel bringas att svänga i någon av dubbelpilens 40 tanklocket respektive avlägsnande av detta från sitt definierade läge. riktningar vid anslutning av exempelvis Fig. 8 visar med en schematisk delvis skuren vy ett modifierat exempel på ett påfyllningsrör 23 till en bränsletank som här visas. Påfyllningsröret sträcker sig i 10 15 20 25 30 510 06"/ 7 ett utrymme 42 i en fordonskaross bakom en dej visad tanklucka. I detta fall kan sensorn 1 i detektoranordningen enligt uppfinningen vara nmnterad i. anslutning till en elastisk tätningskrage 43 mot vilken tanklocket är avsett att täta med sin främre kant 44. Tanklocket uppvisar med fördel på känt sätt en spärranordning, som med ett klickljud indikerar att fullständig tanklocket skett och att fullständig tätning därvid uppnåtts. Därvid har det definierade relativläget uppnåtts mellan tanklocket 41 och pâfyllningsrörets 23 öppningskant 27 och kavitetens volym i sensorn 1 begränsats momentant omvandlas till en åtdragning av varvid tryckpulsen skapas och detekteringssignal. Vid användning av sensorn 1 enligt fig. 4 skapas således tryckpulsen genom nedtryckning av behållaren 14 i sensorn. Vid användning av sensorn enligt fig. 6 placeras denna så, att den vippas, när locket nått sitt definierade läge. Vid användning av sensorn enligt fig. 7 är hävstången 39 så anordnad, att den omsvänges, när locket nått sitt definierade läge. Den elektriska detekteringssignalen från detekteringsanordningen enligt uppfinningen kan dels utnyttjas för indikering för föraren att tanklocket är fullständigt påskruvat eller ej och/eller utnyttjas i ett självkontrollerande diagnossystem med läcksökning.

Uppfinningen är ej begränsad till ovan beskrivna och på ritningarna visade utföringsexempel, utan kan varieras inom ramen för efterföljande patentkrav. Exempelvis är det tänkbart att andra detektoranordningen enligt uppfinningen, där det krävs en tillämpningar kan utnyttja noggrann detektering av relativt läge.

Claims (7)

10 15 20 25 30 35 PATENTKRAV:

1. Anordning för detektering av ett definierat relativläge hos ett första, rörligt organ (41), relativt ett andra, fast organ (23) och innefattande en vid åtminstone det ena organet anordnad.med ett tryckavkännande organ försedd sensor (1), som är inrättad att ge upphov till en elektrisk.detektorsignal, vilken indikerar huruvida det definierade relativläget intagits, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att nämnda sensor (1) är försedd med en sluten kavitet (13) som står i kommunikation med det tryckavkännande organet (CM) och med organ (14/36/45) för att momentant begränsa kavitetens volym och därmed skapa en tryckpuls inrättad att påverka det tryckavkännande organet i sensorn och att detektoranordningen innefattar organ (4, 7) för att detekteringssignal för detektering av nämnda definierade omvandla nämnda tryckpuls till en relativläge.

2. Anordning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att det tryckavkännande organet (CM) utgöres av en mikrofon, som är inrättad att omvandla nämnda tryckpuls till en elektrisk utsignal som ger upphov till detektorsignalen.

3. Anordning enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att nämnda elektriska utsignal utgöres av en elektrisk pulssignal, att anordningen även innefattar en efter det tryckavkännande organet (CM) ansluten förstärkare (4) och en efter förstärkaren ansluten bistabil omkopplare (7), inrättad att på sin utgång avge detektorsignalen.

4. Anordning enligt patentkrav 3, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att en strömställare (9) för aktivering av sensorn (l), förstärkaren (4) och 10 15 20 25 inc 06"/ 9 omkopplaren (7) är inrättad att omtällas av det rörliga organet (41) i omrâdet för det definierade relativläget.

5. Anordning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att nämnda organ för att begränsa kavitetens (13) volym utgöres av en elastisk, intryckbar, sluten behållare (14), som lufttätt ansluter mot det tryckavkännande organet (CM).

6. Anordning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att nämnda organ för att begränsa kavitetens (13) volym utgöres av ett i en hylsa (35,38) rörligt organ (36, 45) med en passform, som tillsluter hylsan, och att det rörliga organet är inrättat att förflytta sig i riktning mot det tryckavkännande organet för alstring av nämnda tryckpuls.

7. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att sensorn (1) är belägen vid en öppningskant (27) av en öppning (22) till ett pâfyllningsrör (23) till en vätskebehållare i ett motorfordon och att kavitetens volym är inrättad att momentant begränsas av en kant (44) av ett tillslutande lock (41) i korrekt tillslutningsläge, som utgör nämnda definierade läge.