Датчик вимірювання швидкості
Датчик може бути використаний для вимірювання швидкості руху автомобілів, у тому числі з різними інформаційними системами. Датчик містить корпус, встановлені в ньому ротор у вигляді багатополюсного магнітного кільця, закріпленого на валу, датчик магнітного поля, укріплений в корпусі нерухомо з зазором щодо багатополюсного магнітного кільця і відокремлений від нього герметичною перегородкою. Один кінець валу ротора укріплений у корпусі на завзятому підшипнику, функції опори другого кінця валу ротора виконує привід спідометра коробки. Між приводом та багатополюсним магнітним кільцем встановлена пружина стиснення. Вищеперелічене підвищує надійність у роботі пристрою за рахунок унеможливлення попадання забруднень із коробки передач на датчик магнітного поля, а також знижує радіальні навантаження на плаваючий вал ротора за рахунок завзятого підшипника та пружини стиснення. 4 з.п. ф-ли, 2 іл.
Винахід відноситься до вимірювальної техніки і може бути використане для вимірювання швидкості обертання, зокрема вимірювання швидкості обертання приводу спідометра коробки передач автомобіля, для вимірювання швидкості його руху, а також може бути використане з різними інформаційними системами, зокрема з маршрутними комп'ютерами.
Відомо опорний пристрій, що містить нерухомий елемент з сенсорним датчиком магнітного поля, обертовий елемент, багатополюсне магнітне кільце, розміщене на елементі, що обертається, причому величина радіального або осьового повітряного зазору між обертовим магнітним кільцем і нерухомим датчиком магнітного поля від 0,1 до 1 [1].
Недоліком даної конструкції є те, що між магнітним кільцем, що обертається, і нерухомим датчиком магнітного поля існує повітряний зазор, в який можуть потраплятизабруднення, що знижують надійність роботи пристрою.
Відомий датчик швидкості автомобіля, що містить вал, формувач імпульсів, в корпусі якого встановлені друкована плата з елементами електронної схеми, багатополюсний кільцевий постійний магніт, жорстко закріплений на валу, один кінець якого встановлений в корпусі датчика швидкості, а інший - в корпусі формувача імпульсів. Корпус формувача імпульсів має кільцеве розточування для фіксування плати, наприклад, датчик швидкості автомобіля за свідченням на корисну модель [2].
Датчик швидкості автомобіля даної конструкції призначений для установки на автомобілі, що мають магнітомеханічний спідометр, що зумовило виконання з прохідним валом для підключення до приводу спідометра коробки передач. Ця конструкція не забезпечує необхідний ступінь герметизації датчика.
Відомий датчик вимірювання швидкості, що містить ротор з багатополюсним магнітним кільцем, датчик магнітного поля, закріплений на нерухомій частині із зазором щодо багатополюсного магнітного кільця, екран, що обмежує порожнину, в якій розміщений датчик магнітного поля, і службовець перегородкою між багатополюсним магнітним кільцем [3].
У даній конструкції датчик магнітного поля вбудований в кільце підшипника, в його нерухому частину, а кільцевий магніт, що складається з окремих секцій, змонтований на частині підшипника, що обертається.
Секційний кільцевий магніт складний у виготовленні. При зміні числа полюсів необхідно змінювати кількість секцій кільцевого магніту.
Такий датчик неможливо встановити на привід коробки передач автомобілів, що мають вихідний вал у вигляді внутрішнього квадрата та зовнішнє різьблення для з'єднання валу та корпусу датчика до приводу.
Такожрізні типи автомобілів вимагають різної довжини вільного кінця валу датчика вимірювання швидкості для приєднання до приводу спідометра коробки, що призводить до виготовлення різних варіантів виконання датчика.
Сутність пропонованого винаходу полягає у створенні конструкції, прийнятної для різних типів автомобілів і забезпечує зниження радіальних навантажень на опори з боку приводу спідометра коробки передач.
Поставлена технічна задача вирішується тим, що в заявляється датчику вимірювання швидкості, що містить ротор у вигляді багатополюсного магнітного кільця і відокремлений від нього герметичною перегородкою, кінець якого укріплений на опорному підшипнику, а функцію опори другого кінця валу виконує привід спідометра коробки передач, при цьому між приводом та багатополюсним магнітним кільцем розміщена пружина стиснення.
Датчик забезпечений рухомою втулкою, встановленою з можливістю переміщення вздовж осі валу, та обмежувачем переміщення рухомої втулки, закріпленим у корпусі. Діаметр частини внутрішньої порожнини корпусу, в якій в робочому положенні знаходиться рухома втулка, більша за зовнішній діаметр рухомої втулки. Обмежувач переміщення рухомої втулки виконаний у вигляді втулки. Пружина стиснення виконана конічною.
Закріплення багатополюсного магнітного кільця на валу, один кінець якого укріплений на завзятому підшипнику-кульці, і використання приводу спідометра коробки передач як опори для другого кінця валу допускає зміщення другого кінця валу в радіальних напрямках, знімаючи тим самим радіальні навантаження на кінець валу, викликаніособливостями елементів, що зчленовуються. А розміщення між приводом спідометра коробки і багатополюсним магнітним кільцем пружини забезпечує постійний контакт опорних поверхонь упорного підшипника і не допускає зміщення багатополюсного магнітного кільця із зони чутливості датчика магнітного поля.
Використання рухомої втулки та обмежувача її ходу в якості опори для другого кінця валу ротора при положенні датчика вимірювання швидкості поза встановлення його на привід спідометра коробки передач дозволяє використовувати один і той же датчик вимірювання швидкості в автомобілях, що мають конструктивні відмінності відповідних деталей, що зчленовуються.
Виконання діаметра частини внутрішньої порожнини корпусу, в якій в робочому положенні знаходиться рухома втулка, більше зовнішнього діаметра забезпечує реалізацію можливості зміщення кінця валу в радіальних напрямках. Виконання пружини стиснення конічної скорочує габарити пристрою. Все це підвищує надійність роботи пристрою.
Датчик вимірювання швидкості ілюструється кресленнями, де фіг. 1 - загальний вигляд пристрою, фіг. 2 - загальний вигляд у зборі, другий кінець валу ротора спирається на привід спідометра коробки.
Пристрій виконано в такий спосіб.
Датчик вимірювання швидкості включає в себе корпус 1, в якому встановлений ротор 2 у вигляді багатополюсного магнітного кільця 3 , закріпленого на валу 4. перегородкою 7. Один кінець 8 вала 4 ротора 2 укріплений в корпусі 1 на завзятому підшипнику 9, роль якого виконує кульку. Функції опори іншого кінця вала 10 4 ротора 2 виконує привід 11 спідометра коробки передач (фіг. 2)(Показаний пунктиром). Між приводом 11 і багатополюсним магнітним кільцем 3 розміщена пружина стиснення 12. Поза встановлення датчика вимірювання швидкості привід 11 спідометра коробки передач (фіг. 1) опорою кінця 10 вала 4 ротора 2 є втулка 13, встановлена рухомо з можливістю переміщення в корпусі 1 закріплений обмежувач її ходу, наприклад, у вигляді втулки 14. Причому діаметр частини внутрішньої порожнини корпусу 15 1, в якій в робочому положенні знаходиться рухома втулка 13, більше її зовнішнього діаметра.
Працює датчик вимірювання швидкості в такий спосіб.
При приєднанні датчика вимірювання швидкості до приводу спідометра 11 коробки передач (фіг. 2) втулка 13 зсувається у внутрішню порожнину корпусу 15 1, виходячи з контакту з обмежувачем ходу - втулкою 14. Пружина стиснення 12 забезпечує притискання кінця 8 вала 4 упорному підшипнику 9 як у робочому (фіг. 2), так і в неробочому (фіг. 1) положенні датчика вимірювання швидкості. При цьому датчик магнітного поля 5 завжди знаходиться в зоні дії багатополюсного магнітного кільця 3.
При обертанні ротора 2 кінець 8 вала 4 спирається на кульку-упорний підшипник 9, а його кінець 10 має деяку свободу переміщення в радіальних напрямках, що знімає радіальні навантаження на вал 4. Втулка 13, віджата приводом 11 спідометра 5 корпусу 1, обертається разом із валом 4.
Джерела інформації 1. EP, заявка N 0250275, G01P 3/48.
2. Заявка на корисну модель N 9611391/20 з позитивним рішенням від 09.10.96р.
3. EP, N 0327434 A1, G01P 3/48.
1. Датчик вимірювання швидкості, що містить ротор у вигляді багатополюсного магнітного кільця та датчик магнітного поля, закріплений нерухомо в корпусі із зазором щодобагатополюсного магнітного кільця і відокремлений від нього герметичною перегородкою, який відрізняється тим, що багатополюсне магнітне кільце закріплене на валу, один кінець якого укріплений на завзятому підшипнику, а функцію опори другого кінця валу виконує привід спідометра коробки передач, при цьому між приводом і багато приводом пружина стиснення.
2. Датчик по п.1, який відрізняється тим, що забезпечений рухомою втулкою, встановленою з можливістю переміщення вздовж осі валу, та обмежувачем переміщення рухомої втулки, закріпленим у корпусі.
3. Датчик по п.2, який відрізняється тим, що діаметр частини внутрішньої порожнини корпусу, в якій в робочому положенні знаходиться рухома втулка, більша за зовнішній діаметр рухомої втулки.
4. Датчик п.2, який відрізняється тим, що обмежувач переміщення рухомої втулки виконаний у вигляді втулки.
5. Датчик по п.1, який відрізняється тим, що пружина стиснення виконана конічною.
NF4A Відновлення дії патенту СРСР або патенту України на винахід