Датчик скорости Советский патент 1977 года по МПК G01P3/42 

(54) ДАТЧИК СКОРОСТИ

ричоской поверхностью тормозного барабана, и опорный элемент вала 6, который может быть прикреплен к кожуху оси или части его. Колесо и тормозной барабан приводятся во вращение относительно вала и опорного элемента вала тфиводЕ1ым валом (не показан), проходящим через вал.

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, имеюший расположенные по окружности круглые отверстия С , через которые проходят болты. Ротор содержит идуший в осевом направлении промежуточный фланец 10 и радиальный, направленный внутрь, фланец 11, имею шнй множество распределенных по окружности и расположенных на одинаковом расстнии друг от друга отверстий S , удлиненных в осевом направлении. Отверстия о создают относительно узкие полоски или

элементы 12 из материала с малым магниту.ъил сопротивлением, находящиеся между отверстиями.

Ротор может быть легко изготовлен из листового материала штамповкой, вытягиванием и перфорированием, что имеет значителное преимущество при производстве по сравнению со старыми роторными устройствами.

Датчик содержит статор 13, который установлен в рабочем положении относительно ротора с помощью опорного элемента, который крепит статор к опорному элементу вала. Опорный элемент . содержит кольцевую деталь 14, в которую входит трубчатый ци- линдрич ркий опорный элемент 15, который закрепляется на кольце, например прессовой посаш ой, башмак, имеющий вытянуTbiii фланец 16, приваренный к кольцевой детали 14 и фланец 17, перпендикулярный фланцу 16, фланец 17 имеет отверстие, в которое ВХОДИТ болт 18, имеющий соответствующую гайку 19 и шайбу 20, для присоединения фланца .к опорному элементу. Предусмотрены два одинаковых опорных башмака, так что кольцо 14 поддерживав ся с двух сторон.

Статор датчика скорости.колеса имеет литое тело . из пластмассы с цилиндрической внешней поверхностью, удлиненное в о :;евом направлении относительно диаметра. Цидиндрическое тело расположено частично внутри цилиндрического отверстия

Ь трубчатого опорного элемента 15 и -закреллено с ним таким образом, что ниинд1)ическое тело может перемешаться в севом направлении в отверстии Ь цииндрического опорного элемента. Тело 1у;зет множество выполненных с ним за дно целое кольцевых треугольных пазов 1 , создающих чреугольные выступы, аружная поверхность которых заканчиваетя по диаметру цилиндрического тела для становления осевого диапазона регулироания тела относительно трубчатого опорого элемента. Этот элемент имеет кольцевую прорезь 3 с переменной глубиной, благодаря чему кольцевая прорезь создает удлиненное, вытянутое по окружности окно 21 в отверстии Ь цилиндрического опорного элемента. Кольцевая прорезь Э имеет уменьшенную глуби1ту с конусностью примерно 120 для создания сердечника 22,, имеющего соответствующее механическое единство с трубчатым опорным элементом. Следовательно, окно 1 имеет К01 усность около 240 . Стопорное кольцо 23, изготовленное из пружинной стали и имеющее V образную форму для создания двух лапок, расположено в кольцевой прорези 3 таким образом, что части лапок стопорного кольца входят в отверстие Ь у . окна 21 с двух противоположных сторон. Стопорное кольцо имеет диаметр, соответствую- щий ширине паза е , так что оно частично находится в этом пазу и опирается. на статор 13 с радиально направленным усилием для препятствия осевому перемещению цилиндрического тела статора относительно трубчатого опорного элемента 15. Осевое перемещение цилиндрического Тела статора относительно трубчатого опорного элемента 14 может быть достигнуто созданием осевого усилия на цилиндрическом теле, которое было бы достаточным для того, чтобы приподнять стопорное кольцо 23 над выступом паза е , благодаря чему стопорное кольцо будет наклонено радиально наружу и затем вернется в радиально внутреннее положение и попадает в следующий соседний паз 2 . Когда стопорное кольцо расположена в одном, из этих пазов, оно достаточно надежно удерживается на месте так, что цилиндрическое тело не перемещается относительно трубчатого опорного элемента в результате обычных вибраций и перемещений транспортного средства. Цилиндрическое тело может регулироваться в диапазоне регулирования по ширине пазов -г- просто приложением осевого усилия к цилиндрическому телу.

Тело статора содержит проходящий в осевом направлении паз ж , в котором на.ходится плунжер 24 на трубчатом опор- ном элементе. Плунжер упруго наклонен радиально внутрь с помощью пружины (не показана) внутри радиального отверстия 3 в трубчатом опорном элементе так, чтобы препятствовать относительному враш нию между трубчатым опорным элементом и статоррм. Статор содержит обмотку 25, коаксиаль но расположенный полюсный элемент, коак- сиально расположенный цилиндрический маг 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 содержит цилиндрический радиальный торцовый фланец 28, цилиндрическое тело 29, расположенное коаксиально с обмоткой 25 и прямоугольну 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 этах магнитных элементов. Катушка содержит расположенные по1окружности V -образные каналы, в которых находится обмотка 25, и четыре равномерно расположенных идущих в осевом направлении цилиндрических элемента 32. Цилиндрические элементы определяют положение фланца полюсного элемента и цилинд ческого магнита, вытянутых в осевом направлении, при сборке статора 13. Катушк имеет прямоугольную наружную поверх- -. ность, соответствующую цилиндрическому элементу 32. Опора : выводов, имеющая L -образную форму и выполненная из диэлектрического материала, примыкает к цилиндрическому , магниту и имеет прорези 33, в которые входят вьюодь1 26 та- 40 с КИМ образом, что они фиксируются в парал лельном взаимоотношении при сборке стато ра.- После сборки компонентов отливается тело, например, инжекционной литьевой машиной так, чтобы образовать вытянутую цилиндрическую конструкцию. При литье обеспечивается идущий по окружности паз U , в который входит кромка влагозащ ной крышки и линейный протектор 34, кот рый может быть выполнен из эластомер- ного материала. Из крышки выходит соответствующий сигнальный кабель 35, имеющий пару проводников, соединенных с соответствующими проводниками вывода 26. Тело вместе с полюсным торцом 31 полюсного элемента создает торцовую пове ность 36 после сварки, которая имеет поперечные размеры, значительно больше поперечных раз.меров отверстий б в роторе, и является гладкой. Следовательно, пов ,р.хность 3G мо;кет эапепляться с флаи-цем 11 ротора при его вращении, не вызывая излома ни ротора, ни статора. Следовательно, это зацепление может использоваться для расположения статора OTHOCI}тельно фланца для обеспечения между ними минимального воздушного зазора. Когда удлиненный полюсный торец 31 противостоит одной из магнитных полос 1 расположенных между отверстиями § , между полюсным элементом и ротором создается цепь с малым магнитным сопротивлением. Когда полюсный торец противостоит .одному из отверстий- О , между полюсным элементом и ротором создается цепь с высоким магнитным сопротивлением. Следовательно, при вращении ротора относительно статора магнитное сопротивление воздушного зазора между ротором и полюсным элементом попеременно изменяется от высокого до низкого. Воздушный зазор находится в магнитной цепи, которая содержит полюсный элемент, магнит, цилиндрический опорный элемент, кольцевую деталь, опорный башмак. ° опорный элемент, подшипник 4, колесо 1, тормозной барабан 3 и ротор 7j 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 относи- . тельно статора вырабатывается электрический сигнал в обмотке 25, который появляется на выводах 26. . После установки датчика скорости колеса на транспортное сродство сборщик перемещает статор 13 для зацепления фланцем 11 ротора. Следовательно, при вращении колеса и ротора любые отклонения колеса относительно статора,- вызванные нагрузкой, эксцентричностью колеса, вызовут зацепление между фланцем и противостоящей поверхностью статора, которое при достаточной силе отодвинет статор в осевом направлении от ротора, обеспечив минимальный воздушный зазор между ротором и статором . Благодаря этому создается высокая эффективная магнитная цепь для обеспечения усиленных выходных сигналов датчика. Предлагаемый датчик скорости колеса легко устанавливается на транспортных средствах, очень компактен и не требует критической регулировки положения при установе компонентов датчика на транспортное средство в процессе MaccoDLiio л}-;О11.3Е1Одства.

Формула изобретения

Датчик скорости, содержащий статор, выполненный в виде кольцевого прстоянног магнита с кольцевой измерительной катушкой, хвостовая часть которого представляет собой полый цилиндр и размешена в цилиндрическом опорном элементе на трении, дисковый ротор с кольцевой поверхностью, обращенной торцом к статору, на которой выполнены с равномерным шагом отверстия, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, и повышения надежности, хвостовая часть статора выполнена с зубцами на наружной поверхности н снабжена упругим зажимом, размещенным в опорном элементе и сцеп ss ss sy

ленным 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 изменения

скоростей вращения , М-Л., 1961,г., стр. 6-8.

3.Патент ФРГ № 1913468, кл. 420, 13/10, 1969.

4.Патент США № 3652886, кл. 310168, 1972. Фиъ.1

11

А -А

6-6

Фиг.З

Т

.5

32

ФцгЛ

Д- Л

Фиг. 8