Инерционный выключатель

011251 Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для размыкания электрической цепи, в частности для отключения электропитания транспортного средства и/или подачи сигнала в бортовой компьютер с целью предотвращения возможности возникновения пожара в случае аварийного столкновения транспортного средства с препятствием. Известны инерционные выключатели, размыкающие электрическую цепь транспортного средства в аварийной ситуации за счет смещения инерционного груза, который либо сам является токопроводящим элементом (патентWO 9524727, МКИ Н 01 Н 35/14, 1995), либо механически связан с размыкателем контактов электросети транспортного средства (патент GB1445690, МКИ Н 01 Н 35/14, 1976). Недостатком этих выключателей является то, что инерционный груз в них в исходном положении удерживается при помощи упругих конструктивных элементов, снабженных элементами регулировки и настройки,что усложняет конструкцию этих устройств. Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство (патент FR2580856, МКИ Н 01 Н 35/14, 1986), имеющее токоизолирующий корпус, внутри которого на деформируемом токопроводящем подвесе закреплен груз, масса которого достаточна, чтобы в случае столкновения транспортного средства с препятствием разорвать токоведущий провод, соединенный с подвесом. Для настройки чувствительности системы в грузе имеется винт, позволяющий закреплять груз в разных точках подвеса. Вибрации и резонанс маятника устраняются при помощи эластичного кольца. Однако применение деформируемого подвеса позволяет данному устройству срабатывать не только при ударах в горизонтальной плоскости, но и при вертикальных перегрузках за счет деформации подвеса под действием движения груза вверх, например при подскоках транспортного средства на кочках. В результате электрическая цепь транспортного средства будет разомкнута в ненужный момент, что может создать не только эксплуатационные неудобства, но и аварийную ситуацию. К тому же, во время езды токоведущий провод практически непрерывно движется в самых разных направлениях, так как транспортное средство ускоряется, тормозит, маневрирует, подскакивает на препятствиях и т.д. Токоведущий провод будет неподвижен только в случае поступательного движения транспортного средства по прямой с постоянной скоростью, что в действительности бывает очень редко. Непрерывно двигаясь в разных направлениях, токоведущий провод вибрирует, изгибается и растягивается, а это рано или поздно неизбежно приведет к его обрыву и разрыву электрической цепи транспортного средства даже при отсутствии столкновения. Следовательно, рассматриваемое устройство имеет невысокую надежность. Кроме того, использование в устройстве трех взаимодействующих между собой деформируемых элементов - подвеса, эластичного кольца и токоведущего провода - усложняет его конструкцию и настройку, так как все три элемента изготовлены из разных материалов, а значит будут вести себя поразному, в частности, при изменении температуры окружающей среды, что ведет к нестабильности параметров устройства. Целью настоящего изобретения является повышение надежности и упрощение конструкции выключателя. Поставленная цель достигается тем, что в известном выключателе деформируемый подвес и токоведущий провод заменены одним токоведущим элементом, выполненным в виде твердого и хрупкого,практически недеформируемого стержня, и полностью исключены элементы настройки чувствительности устройства. Токоведущий элемент жестко закреплен внутри токоизолирующего корпуса устройства при помощи колпачков-клемм, установленных на корпусе, и имеет с ними электрический контакт. При помощи колпачков-клемм выключатель устанавливается в любом месте транспортного средства, например на шасси, и подключается к его электрической цепи. На токоведущем элементе, предпочтительно в средней его части, закреплен инерционный груз. При аварийном столкновении транспортного средства с препятствием на инерционный груз действует сила инерции, и он оказывает силовое воздействие на токоведущий элемент. При этом силу инерции можно разложить на две векторные составляющие: одна совпадает с осью токоведущего элемента, а вторая лежит в плоскости, перпендикулярной к этой оси. Первая составляющая не оказывает никакого влияния на работу выключателя, то есть он к ней нечувствителен. Вторая же составляющая играет основную роль в работе выключателя. Если ее величина превышает прочность токоведущего элемента, то он разрушается, и электрическая цепь транспортного средства разрывается. При этом чувствительность инерционного выключателя полностью определяется конструктивными параметрами его элементов и в дополнительной настройке не нуждается. Токоведущий элемент может иметь один или более концентраторов механических напряжений, например, в виде кольцевых канавок, определяющих места его разрушения при аварии. Токоведущий элемент может быть выполнен в виде трубки из изолятора, на поверхность которой нанесено токопроводящее покрытие. Инерционный груз может быть закреплен в средней части токоведущего элемента. Токоведущий элемент может иметь кольцевой буртик, на котором устанавливается инерционный груз, для гарантированного исключения вертикального смещения инерционного груза и удобства сборки. Токоведущий элемент и инерционный груз могут быть выполнены из одного материала в виде единого конструктивного элемента.-1 011251 В электросхему транспортного средства параллельно с инерционным выключателем может быть включен электрический тумблер, служащий для временного восстановления электрической цепи транспортного средства после аварийного столкновения. На фиг. 1 и 2 приведены фронтальный разрез (фиг. 1) и объемное изображение предлагаемого инерционного выключателя (фиг. 2). Инерционный выключатель (фиг. 1) имеет, например, цилиндрический стеклянный корпус 1, неподвижно установленный (например, при помощи склеивания) между двумя металлическими колпачками 2. В отверстиях колпачков 2 (например, методом пайки) закреплена керамическая трубка 3 с нанесенным на ее поверхность токопроводящим покрытием 4. Кольцеобразный груз 5 неподвижно установлен(например, при помощи склеивания) в средней части трубки 3 на буртике 6. На трубке 3 имеются две кольцевые канавки 7, служащие концентраторами механического напряжения для изгибающих нагрузок. При помощи отверстий 8, выполненных в плоских ушках 9 колпачков 2, инерционный выключатель устанавливается внутри транспортного средства (например, на его шасси) так, чтобы ось трубки 3 была вертикальна, а ушки 9 не имели электрического контакта с шасси. Вертикальное положение оси трубки 3 обеспечивает нечувствительность инерционного выключателя к вертикальным нагрузкам. В электрическую цепь транспортного средства входит тумблер, включенный в схему параллельно с инерционным выключателем. В нормальных условиях электрическая цепь замкнута через колпачки 2 и покрытие 4 трубки 3, а контакты тумблера разомкнуты. В случае аварийного столкновения транспортного средства с препятствием на груз 5 действует сила инерции, и он оказывает силовое воздействие на среднюю часть трубки 3. Сила этого воздействия в основном определяется массой груза и скоростью транспортного средства до столкновения. Если величина этого воздействия превышает прочность трубки 3, она ломается в местах кольцевых канавок 7 и электроцепь транспортного средства размыкается, что предотвращает возможность возникновения пожара из-за электрической искры. Таким образом, чувствительность выключателя полностью определяется конструктивными параметрами груза 5 и трубки 3 и не нуждается в настройке. Если после столкновения транспортное средство способно двигаться самостоятельно, его электрическую цепь можно временно восстановить при помощи тумблера. Использование в конструкции устройства твердого и хрупкого, то есть практически недеформируемого токоведущего элемента, и отсутствие элементов настройки чувствительности обеспечивает высокую надежность работы устройства, низкую себестоимость изготовления и идентичность параметров при его массовом производстве. Вполне очевидно, что компетентный специалист может внести различные изменения в конструкцию вышеописанного устройства, не затрагивающие принципы и область изобретения, а также не ограничивающие сферу его действия и не выходящие за рамки представленной ниже формулы изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Инерционный выключатель, содержащий токоизолирующий корпус, размещенные внутри корпуса токоведущий элемент и инерционный груз, обладающий массой, достаточной для разрушения токоведущего элемента при аварийном столкновении транспортного средства с препятствием, отличающийся тем, что токоведущий элемент выполнен в виде твердого и хрупкого, практически недеформируемого стержня, закрепленного в токопроводящих колпачках-клеммах, установленных на токоизолирующем корпусе, и имеющего с ними электрический контакт, а инерционный груз закреплен на токоведущем элементе. 2. Выключатель по п.1, отличающийся тем, что токоведущий элемент имеет один или несколько концентраторов механических напряжений, определяющих места его разрушения при аварийном столкновении транспортного средства. 3. Выключатель по п.1, отличающийся тем, что токоведущий элемент выполнен в виде трубки из изолятора, на поверхность которой нанесено токопроводящее покрытие. 4. Выключатель по п.1, отличающийся тем, что инерционный груз закреплен в средней части токоведущего элемента. 5. Выключатель по п.1, отличающийся тем, что токоведущий элемент имеет кольцевой буртик, на котором установлен инерционный груз. 6. Выключатель по п.1, отличающийся тем, что токоведущий элемент и инерционный груз выполнены из одного материала в виде единого конструктивного элемента.