Датчик скорости колеса для противоблокировочной тормозной системы Советский патент 1984 года по МПК B60T8/12 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к колесным датчикам для противоблокировочных тормозных систем транспортных средств, используемых преимущественно в большегрузных автомобилях. Известен датчик угловой скорости колеса для противоблокировочной тормозной системы, содержащий статор, закрепленный на опорном диске тормоза, выполненный в виде постоянного магнита и двух полюсных наконечников с обмотками, расположенных по обе стороны , и ротор, закрепленный соосно стуйице колеса и выполненный в виде, диска с двумя рядами отверстий напротив полюсных наконечников статора 1. - : ., Данный ,л,йтчик обеспечивает получение точного значения угловой скорости колёса, однако тре&ует обязательной регулировки зазора между статором и ротором при монтажных работах и в процессе эксплуатации (для получения достаточной и стабильной величины выходного сигнала). Наиболее близким к изобретению является датчик скорости колеса для противоблокировочной тормозной системы, содержащий связанный с колесом ротор, выполненный в виде закрепленного соосно ступице колеса металлического цилиндра с зубьями на торце, равномерно расположенным ио окружности, и статор, закрепленный на оси колеса или опорном диске тормоза, выполнеиный в виде постоянного магнита и двух полюсных наконечников с обмоткой, расположенных по обе стороны магнита и образующих зев, в который входят с радиальным зазором зубья ротора 2. Недостатками известного датчика являются его недостаточная чувствительность при использовании в колесных узлах большегрузных автомоби-лей и автопоездов, а также значительная разница в величине выходного сигнала датчиков, установленных на разных колесах автомобиля. Стремление увеличить радиальные зазоры между ротором и полюсными наконечниками статора (обусловлено условиями монтажа и демонтажа колес большегрузных автомобилей и допустимым биением венца ротора)(неизбежно приводит к увеличению толщины зуба ротора, так как в противном случае резко уменьшается величина выходного сигнала датчика. В свою очередь это уве.чичивает металлоемкость ротора и снижает чувствительность датчика;;, особенно при больших скоростях вращения ротора, так как массивный зуб ротора обуславливает его магнитную инерцишность.. Кроме того, датчики, установленные .на разных колёсах, при движении автомобиля вырабатывают неодинаковую величину выходного сигнала пО амплитуде. Последнее обусловлено тем, что возможно довольно значительное колебание величины размерной цепи статор-ротор в пределах суммы допусков отдельных деталей в разных колесных узлах большегрузного автомобиля и, следовательно, захода,ротора в зев статора. В процессе эксплуатации также возможно изменение величины выходного сигнала вследствие износа деталей ступичной группы колеса (подшипников, упорных колец и т.д.) Все это затрудняет возможность качественной обработки сигналов, поступающих от датчиков к электронному блоку управления, и приводит к снижению качества управления процессом торможения. Цель изобретения - повышение чувствительности датчика и стабильности величины выходного сигнала при одновременном уменьщении металлоемкости ротора. Поставленная цель достигается тем, что в датчике скорости колеса для противоблокировочной тормозной системы, содержащем связанный с колесом ротор, выполненный в виде закрепленного соосно ступице колеса металлического цилиндра с зубьями на торце, равномерно расположенными по окружности, и статор, закрепленный на оси колеса или опорном диске тормоза, выполненный в виде постоянного магнита и двух полюсных наконечников с об.моткой, расположенных по обе стороны магнита и образующих зев, в который входят с радиальным зазором зубья ротора, профиль зубьев ротора выполнен в виде буквы П, вертикальная ось которой повернута на 90°, причем зубья ротора профилированы на глубину, меньщую захода ротора в зев статора, величина захода ротора в зев статора и глубина профиля зубьев ротора связаны соотнощением: 1 H-t-ZI/ДГ где S -величина захода ротора в зев статора; Н -глубина профиля зубьев ротора; г::|л|-сумма абсолютных значений допусков звеньев размерной цепи статор-ротор. На чертеже изображен датчик скорости колеса для противоблокировочной тормозной системы больщегрузного автомобиля. Ступица 1 колеса установлена с возможностью вращения на оси 2, на которой жестко закреплен опорный днск 3 тормоза, а на ступице 1 - ротор 4, который выполнен в виде закрепленного соосно ступице 1 металлического цилиндра с зубьями 5 на торце, равномерно расположенными по окружности. Зубья 5 выполнены в виде буквы П, вертикальная ось которой повернута на 90°. Статор 6 неподвижно закреплен на опорном диске 3 тормоза и выполнен в виде постоянного магнита, заключенного в корпус, и двух полюсных наконечников 7 и 8, с обмотками, расположенных по обе

стороны магнита. Полюсные наконечники 7 и 8 образуют зев, в который с радиальными зазорами входят зубья ротора 4.

При вращении ротора в обмотках статора вырабатывается сигнал (напряжение), частота которого пропорциональна скорости вращения колеса. Величина радиальных зазоров между полюсными наконечниками статора 6 и зубьями 5 ротора 4, толщина зубьев 5 ротора, глубина их профилирования и захода в зев статора рассчитаны таким образом, чтобы обеспечивалась достаточная величина выходного сигнала датчика и возможность монтажа и демонтажа колеса без повреждения ротора и статора. Выполнение зубьев 5 ротора 4 тонкостенными, т.е. в виде буквы П, вертикальная ось которой повернута на 90°, снижает их магнитную инерционность. Тем самым существенно повыщается чувствительность датчика и уменьщается металлоемкость ротора.

Стабильность величины выходного сигнала достигается тем, что зубья ротора профилированы на глубину меньщую захода

ротора в зев статора. При этом величина захода ротора в зев статора и глубина профиля зубьев (выступов) ротора связаны соотнощением:

S H-fHlAl, ,

где S -величина захода ротора в зев

статора;

Н -глубина профиля зубьев ротора; 21 |А) - сумма абсолютных значений допусков звеньев размерной цепи статор-ротор.

Предлагаемый датчик скорости обеспечивает получение более точного значения угловой скорости колес больщегрузных автомобилей без регулировки при монтаже и в процессе эксплуатации, а, следовательно, обеспечивает возможность повыщения качества управления процессом торможения и снижение затрат на установку и регулировку датчика.

Экономический эффект составляет 69,2 руб. на одно устройство.

1. ДАТЧИК СКОРОСТИ КОЛЕСА ДЛЯ ПРОТИВОБЛОКИРОВОЧНОЙ ТОРМОЗНОЙ СИСТЕМЫ, содержащий связанный с колесом ротор, выполненный в виде закрепленного соосно ступице колеса металлического цилиндра с зубьями на торце, равномерно расположенными по окружности, и статор, закрепленный на оси колеса или опорном диске тормоза, выполненный в виде постоянного магнита и двух полюсных наконечников с обмоткой, расположенных по обе стороны магнита и образующих зев, в, который входят с радиальным зазором зубья ротора, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности датчика и стабильности величины выходного сигнала при одновременном уменьшении металлоемкости ротора, профиль зубьев ротора выполнен в виде буквы П, вертикальная ось которой повернута на 90°, причем зубья ротора профилированы на -глубину, меньшую захода ротора в зев статора. 2. Датчик по п. 1. отличающийся тем, что величина захода ротора в зев статора и глубина профиля зубьев ротора связаны соотношением: I 5. , Н- -Е:|ДГ (Л где 3 -величина захода ротора в зев статора; Н -глубина профиля зубьев ротора; 21|Д(-сумма абсолютных значений допусков звеньев размерной цепи статор-ротор со