Датчик скорости

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК ПАУЕНУУ Союз СоветскихСоциалистиыескихРеспублик,07,74 (21) 2047350/1 Кл,01 Р 3/42 1 7,07,73 осударственныи комитетСовета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий 1) 3799363) Опубликовано 25.0(72) Автор изобретени ИностранецВильям Джозеф Пауль (США) Иностранная фирмаКелси-Хейес компани) ДАТЧИК СКОРОСТ Изо ова я пар игнал ческ для измере ер сред В технния широк ке измеренияприменяютсязуюшие скорос оростей в мпульсны е ть врашен тчив ки, преобр число импу ницу време Ц, 12Ввиду ьсов, количеи пропорцион во кот в едии но ск няют рическими чувстви3, ) 4К недостаткам уледует отнести не ельными элементами занн атчик ходимвозд ость поддерж шного зазор чувствитель в заданных гредел меж чатым диском элементом, что особ ловиях повышенных енно актуа ус- Уеханических н Целью изобретениядатчика скорости, про ляется разработка го по конструкции етение относится к технике преобаметров движения в,электрик может быть использовано ния скорости вращения, на,леса транспортного дорожного их простоты и надежности приульсные датчики с магнитоэлек и работоспособного в тяжелых условиях транспортных трясок и вибраций. Датчик п этом не требует регулировки при установке элементов датчика на объект,Для этого чувствительный элемент дат чика (статор) выполняется подвижным в осевом направлении, а его положение фиксируется упругими элементами.На фиг, 1 изображен датчик скорости колеса в сочетании с колесом и осью автомобиля; на фиг. 2 -то же,разрез по А-А на фиг. 1; на фиг, 3 - то же, разрез 6 о Б-Б на фиг, 1; на фиг. 4 - статор и стопорный опорный элемент, поперечный разрез; на фиг. 5 - то же, разрез по В-В на фиг. 4; на фиг. 6 - датчик, поперечное сечение; на фиг, 7 - то же, сечение по Г-Г на фиг. 4; на фиг. 8 - то же, разрез по Д-Д на фиг, 4.Датчик скорости колеса соединен с колесом 1, валом 2 и тормозным барабаном 3. На подшипник 4 опирается колесо 1 для врашения относительно вала 4, тормозной башмак 5, который сцепляется с радиальной внутренней цилиндрической поверхностью тормозного барабане, и опорный элемент вала 6, которыйможет быть прикреплен к кожуху осиили части его. Колесо и тормозной барабан приводятся во вращение относительно5вала и опорного элемента вала . риводцымвалом (не показан), проходящим черезвал.Датчик скорости колеса, содержит ротор 7 из ферромагнитного материала с низким , магнитным сопротивлением, который прикреплен к колесу и тормозному барабану болтом 8, который дополнительно крепит,тормозной барабан к колесу. Ротор 7 содержит радиальный установочный фланец 9, имеющий расположенные по окружности круглые отверстия О , через которые проходят болты, Ротор содержит идущий в осевом направлении промежуточный фланец 10 и радиальный, направленный внутрь, фланец 11, имеющий множество распределенных по окружности и расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга отверстий о , удлиненных в осевом направлении, Отверстия 6 создают относительно узкие полоски или 25 элемецты 12 из материала с малым магнитным сопротивлением, находящиеся между отверстиями.Ротор может быть легко изготовлен из листового материала штамповкой, вытягиванием и перфорировацием, что имеет значительное преимушество при производстве по сравнению со старыми роторцыми устройствами,Датчик содержит статор 13, которыйустановлен в рабочем положении относительно ротора с помощью опорного элемента, который крепит статор к опорному элеллентувала, Опорный элемент, содержит кольцевуюдеталь 14, в которую входит трубчатый цилиндрический опорный элемент 16, который закрепляется на кольце, например прессовой посадкой, башмак, имеющий вытянутый флацец 16,приваренный к кольцевойдетали 14 и флацец 17, перпендикулярныйфлаццу 16, флацец 17 имеет отверстие, в 45которое входит болт 18, имеющий соответствующую гайку 19 и шайбу 20, для присоединения фланца: к опорному элементу.Предусмотрены два одинаковых опорныхбашмака, так что кольцэ 14 поддерживае - 0ся с двух сторон. Статор датчика скорости. колеса имеет литое тело . из пластмассы с цилиндрической внешней поверхностью, удлинен ное в осевом направлении относительно диаметра. Ыцлицдрическое тело расположено частично внутри цилицдрцческого отверстия6 труочатэго опорного элемента 16 и -закреплено с цикл таким сбразолл, что пи лицдрическое тело может перемениться восевом направлении В отверстии 6 цилиндрического опорного элемента. Телоимеет множество выполненных с ним заодно целое кольцевых треугольных пазов, создающих греугольцые выступы,наружная поверхность которых заканчивается по диаметру цилиндрического тела дляустановления осевого диапазона регулирования тела относительно трубчатого опорного элемента. Этот элемент имеет кольцевую прорезь д с переменной глубиной,благодаря чему кольцевая прорезь создаетудлиненное, вытянутое по окружности окно21 в отверстии 5 цилиндрического опорного элемента. Кольцевая прорезь Э имеет уменьшенную глубину с конусностьюопримерно 120 для создания сердечника 22,имеющего соответствующее механическоеединство с трубчатым опорным элементом,Следовательно, окно 1 имеет конусностьооколо 240 . Стопорное кольцо 23, изготовленное из пружинной стали и имеющее Ч -образную форму для создания двух лапок,расположено в кольцевой прорези д таким образом, что части лапок стопорногокольца входят в отверстие 5 у , окна 21с двух противоположных сторон. Стопорное кольцо имеет диаметр, соответствую ший ширине паза Е, так что оно частично находится в этом пазу и опираетсяна статор 13 с радиально направленнымусилием для препятствия осевому перемещению цилиндрического тела статора относительно трубчатого опорного элемента15. Осевое перемещение цилиндрическоготела статора относительно трубчатого опорного элемента 14 может быть достигнутосозданием осевого усилия на цилиндрическомтеле, которое было бы достаточным длятого, чтобы "приподнять" стопорное кольцо23 над выступом паза Я, благодарячему стопорное кольцо будет наклоненорадиально наружу и затем вернется в радиально внутреннее положение и попадаетв следующий соседний паз Ъ . Когдастопорное кольцо расположено в одном. изэтих пазов, оно достаточно надежно удерживается на месте так, что цилиндрическое тело не перемешается относительнотрубчатого опорного элемента в резуль-тате обычных вибраций и перемещенийтранспортного средства, Цилиндрическоетело может регулироваться в диапазонерегулирования по ширине пазов , просто приложением осевого усилия к цилиндрическому телу,Тело статора содержит проходящий восевом направлении паз ж , в которомнаходится плуцжер 24 ца трубчатом опор15 Предлагаемый датчик скорости колеса легко устанавливается на транспортных средствах, очень компактен и не требует критической регулировки положения цри уста- нове компонентов датчика ца транспортное средство В процессег,еассопого еронзводства. ном элементе, Плуцжер упруго наклонен радиально внутрь с помощью пружины (не показана) внутри радиального отверстия3 в трубчатом опорном элементе так, чтобы препятствовать относительному враше5 нию между трубчатым опорным элементом и статором.Статор содержит обмотку 25, коаксиально расположенный полюсный элемент, коаксиально расположенный цилиндрический маг 10 нит, поляризованный в осевом направлении, и вытянутые в осевом направлении выводы 26, которые электрически соединены с обмоткой 25 соответствующими проводниками 27 (показан только один из двух).Полюсный элемент "одержит цилиндрический радиальный торцовый фланец 28, цилиндрическое тело 29, расположенное коаксиально с обмоткой 25 и прямоугольную полюсную часть 30, которая создает прямоугольный полюсный торец 31. Он имеет ширину, примерно равную ширине магнитных элементов 12 и длину от низа до верха, меньше длины этих магнитных элементов. Катушка содержит расположенные по окруж д ности Ч -образные каналы, в которых находится обмотка 25, и четыре равномерно расположенных идущих в осевом направлении ципиндрическгех элемента 32. 11 илиндрические элементы определяют поло жение фланца полюсного элемента и цилиндрического магнита, вытянутых в осевом направлении, при сборке статора 13. Катушка имеет прямоугольную наружную поверх-ность, соответствующую цилиндрическому З 5 элементу 32, Опора . выводов, имеющая-образную форму и выполненная из диэлектрического материала примыкает к цилиндрическому, лагниту и имеет прорези 33, в которые входят выводы 26 та ким образом, что они фиксируются в параллельном взаимоотношении при сборке статора. После сборки компонентов отливается тело, например, инжекционной питьевой машиной так, чтобы образовать вытянутую 45 цилиндрическую конструкцию, При литье обеспечивается идущий по окружности пазО, в который входит кромка влагозашитной крышки и линейный протектор 34, который может быть выполнен из эластомер ного материала. Иэ крышки выходит соответствующий сигнальный кабель 35, имеющий пару проводников, соединенных с соответствуюшими проводниками вывода 26.Тело вместе с полюсцым торцом 31 полюсного элемента создает торцовую поверхность 36 после сварки, которая имеет поперечные размеры, значительно больше поперечных размеров отверстий б в роторе, и является гладкой. Следовательно, 60 пов,рхность 36 гло,кет зацепляться с флаццем 11 ротора при его врацкции, це вызывая излома ни ротора, ни статора, Следовательно, это зацепление может использоваться дпя расположения статора относительно фланца для обеспечения между ними минимального воздушного зазора.Когда удлиненный полюсный торец 31 противостоит одной из магнитных полос 11, расположенных между отверстиями Ь между полюсным элементом и ротором создается цепь с малым магнитным сопротивльнием, Когда полюсный тооец противостоит одному из отверстий Ь, между попюсным элементом и ротором создается цепь с высоким магнитным сопротивлением. Следовательно, при враи;энни ротора относительно статора магнитное сопротивление воздушного зазора между ротором и полюсным элементом попеременно изменяется от высокого до низкого. Воздушный зазор находится в мае нитной цепи, которая содержит полюсный эле. мент, магнит, цилиндрический опорный элемент, кольцевую деталь, опорный башмак, вал 2, его опорный элемент, подшипник 4, колесо 1, тормозной барабан 3 и ротор 7, посредством которых создается полная цепь магнитного потока между противоположными полюсами цилиндрического магнита, поляризованного в осевом направлении, изменяющаяся по магнитному сопротивлению при вращении ротора относительно статора. Следовательно, при вращении ротора относительно статора вырабатывается электрический сигнал в обмотке 25, который появляется на выводах 26.После установки датчика скорости колеса на транспортное средство сборщик перемешает статор 13 для зацепления с фланцем 11 ротора. Следовательно, при вращении колеса и ротора любые отклонения колеса относительно статора, вызванные нагрузкой, эксцентрцчностью колеса, вызовут зацепление между флаццем и противостоящей поверхностью статора, которое при достаточной силе отодвинет статор в осевом направлении от ротора, обеспечив минимальный воздушный зазор между ротором и статором . Ьпагодаря этому соз- дается высокая эффективная магнитная цепь для обеспечения усиленных выходных сигналов датчика.Датчик скорости, содержащий статор, выполненный в виде кольцевого прстоянного магнита с кольцевой измерительной катушкой, хвостовая часть которого представляет собой полый цилиндр и размещена в цилиндрическом опорном элементе на трении, дисковый ротор с кольцевой поверхностью, обращенной торцом, к статору, на которой выполнены с равномерным шагом отверстия, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения конструкции, и повышения надежности, хвостовая часть статора выполнена с зубцами на наружной поверхности и снабжена упругим зажимом, размещенным в опорном элементе и сцепленным с зубцами хвостовой части статора так, что статор своей передней частью контактирует с зубчатой поверхностью ротора.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Агейкин, Д. И, и др, "Датчики контроля и регулирования, М., 1965 г., стр.480-481. 2. Утямышев Р, И, Техника измененияскоростей вращения", М-Л., 1961,г стр.6-8.3. Патент фРГ М 1913468, кл. 420,13/10, 1969.4, Патент США М 3652886, кл. 310168, 1972.5 535 и Г Д-Л Составительедактор Н. Джарагетти Техреду Н. Андрейчук Корректор Н. Ковалев Заказ 257/45 ЦНИИПИ Госуда Тираж 1101 рственного комитета Со . по делам, . изобреМосква, Ж, Раушская н Подписноета Министров СССРний и открытийд. 4/5 1130 иал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4