ES2288361A1 - Sensor de velocidad inalambrico. - Google Patents
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Abstract
Sensor de velocidad inalámbrico. Cuenta con un cuerpo principal (1) dotado de un orificio central (10) y rodeado por una carcasa (7). El cuerpo principal (1) aloja a una única bobina (2) que rodea al orificio (10), alojando además a un número par de imanes (3) con equidistanciamiento angular y polaridades alternadas. Rodeando al orificio central (10) hay además un rotor (5) que se mueve al ser arrastrado por el cubo (8) de la rueda y que cuenta con un número de brazos radiales angularmente equidistantes que coincide con la mitad del número de imanes (3).
Description
Sensor de velocidad inalámbrico.
La presente invención tal y como se expresa en
el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un sensor
de velocidad inalámbrico cuya finalidad esencial consiste en
facilitar un sensor de velocidad para motocicletas que pueda
funcionar sin pilas y de manera inalámbrica, es decir sin que
exista cable desde el sensor de velocidad hacia el correspondiente
indicador de la misma. El sensor de la invención se ha concebido
con una configuración y dimensiones que permitan ser incorporado en
ruedas convencionales de motocicletas, de manera que se pueda
sustituir a los sensores que se montan actualmente sin tener que
efectuar modificaciones la rueda de la motocicleta.
La mayoría de sensores de velocidad de
motocicletas del Estado de la Técnica se sitúan en el eje de la
rueda delantera de la motocicleta, mientras que un cable lleva la
correspondiente señal hasta el instrumento de marcación o
indicación de velocidad. Esto presenta inconvenientes de que el
cable está sujeto a los movimientos oscilantes de la rueda,
causados por la suspensión, y a los movimientos de giro, por lo que
su montaje es delicado, siendo además antiestético. Además este
tipo de sensores, presentan el inconveniente de que se necesita un
modelo distinto para cada tipo de vehículo, ya que cambia según
dicho tipo la longitud del cable y los puntos de refuerzo para los
anclajes.
Por otra parte, existen sensores de
velocidad
inalámbricos para bicicletas pero su configuración impide la aplicación a motocicletas, y porque requieren de una pila que alimente al dispositivo emisor, de manera que al agotarse la pila se perdería la indicación de velocidad, lo cual es una situación ilegal para las motocicletas.
inalámbricos para bicicletas pero su configuración impide la aplicación a motocicletas, y porque requieren de una pila que alimente al dispositivo emisor, de manera que al agotarse la pila se perdería la indicación de velocidad, lo cual es una situación ilegal para las motocicletas.
Además, los sensores para bicicletas no pueden
instalarse en el eje de la rueda, sino que constan de un imán
fijado en un radio de la rueda y una unidad fija que registra el
paso del imán, el cual activa un relé "reed" instalado dentro
de la unidad.
Para lograr los objetivos y evitar los
inconvenientes indicados en anteriores apartados, la invención
consiste en un sensor de velocidad inalámbrico aplicable a
motocicletas y que cuenta con un cuerpo principal dotado de un
orificio central de acoplamiento al eje de una rueda, estando
rodeado dicho cuerpo por una carcasa que alberga a un dispositivo
emisor
inalámbrico (de infrarrojos, radio u otro) que emite la señal de velocidad hacia un receptor correspondiente conectado al indicador de velocidad.
inalámbrico (de infrarrojos, radio u otro) que emite la señal de velocidad hacia un receptor correspondiente conectado al indicador de velocidad.
Novedosamente, según la invención, el referido
cuerpo principal es de material ferromagnético y aloja a una única
bobina fija que rodea al orificio central, alojando además a un
número par de imanes fijos con equidistanciamiento angular y
polaridades alternadas según el sentido axial; rodeando también al
orificio central un rotor de material ferromagnético que se mueve
al ser arrastrado por el cubo de la rueda y que cuenta con un
número de brazos radiales angularmente equidistantes que coincide
con la mitad del número de imanes; de manera que en una posición
angular del rotor éste presenta una polaridad magnética al quedar
sus brazos en contacto magnético sólo con imanes de una polaridad,
mientras que en otra posición angular del rotor éste presentará la
polaridad magnética opuesta a la anterior al quedar sus brazos en
contacto magnético sólo con los imanes de la otra polaridad;
permitiendo generar en la bobina una señal que posibilita la
alimentación del referido dispositivo emisor y que incluye
información sobre la velocidad angular del rotor.
Cada uno de los referidos brazos del rotor puede
presentar unos laterales con ángulo de convergencia hacia el centro
del rotor, estando estudiado dicho ángulo para que la fluctuación
del par de giro sea mínima. En la realización preferente de la
invención dicho ángulo se establece en 36º.
Además, en dicha realización preferente de la
invención el aludido número de brazos del rotor es de cuatro, con
lo que el número de imanes fijos es de ocho.
La realización preferente de la invención
también prevé que el número de brazos del rotor sea de cinco y el
número de imanes fijos de diez.
No obstante en otras realizaciones estos números
pueden variar, siendo por ejemplo, totalmente viable la
realización en la que el referido número de brazos del rotor es de
tres y el número de imanes fijos es de seis.
Los aludidos imanes fijos pueden presentar una
geometría preferentemente cilíndrica y con sus ejes principales
paralelos al eje principal del orificio central.
En la realización preferente de la invención,
entre el rotor y el resto del sensor se dispone una arandela
antifricción preferentemente de bronce que disminuye el rozamiento.
Además, en dicha realización, la bobina fija se encuentra alojada
en una pieza plástica que la recubre y protege.
También en la realización preferente de la
invención, la referida carcasa queda cerrada respecto del exterior
con un retén de estanqueidad.
Con la configuración que se ha descrito, el
sensor de velocidad de la invención presenta las principales
ventajas de que permite un funcionamiento inalámbrico sin pilas ni
cables y adecuado a motocicletas, ya que permite generar una
tensión suficiente a velocidades muy bajas tales como una vuelta
por segundo o menos. Además, debido a la sencillez constructiva, el
sensor de la invención puede realizarse a un bajo precio.
A continuación, para facilitar una mejor
comprensión de esta memoria descriptiva y formando parte integrante
de la misma, se acompañan unas figuras en las que con carácter
ilustrativo y no limitativo se ha representado el objeto de la
invención.
Figura 1.- Representa una vista de perfil y
seccionada diametralmente de un sensor de velocidad inalámbrico
realizado según la presente invención, encontrándose acoplado a un
cubo de rueda representado en línea de trazos.
Figura 2.- Representa una vista en alzado
frontal del sensor referido en la anterior figura 1.
Figura 3.- Representa una vista en alzado
posterior del sensor referido en las anteriores figuras.
Seguidamente se realiza una descripción de un
ejemplo de la invención, haciendo referencia a la numeración
adoptada en las figuras.
Así, el sensor de velocidad inalámbrico del
presente ejemplo presenta una estructura muy simple y usa una única
bobina fija 2 y unos imanes fijos 3, tal y como se aprecia en la
figura 1.
El sensor dispone de un cuerpo principal 1
dotado de un orificio central 10 de acoplamiento al eje estático de
una rueda de motocicleta.
Además, el cuerpo principal 1 está rodeado por
una carcasa 7 que alberga a un dispositivo emisor inalámbrico (de
infrarrojos, radio u otro) que emite la señal de velocidad
correspondiente hacia un receptor conectado al indicador de
velocidad.
Dicho dispositivo emisor y su electrónica no se
han representado en las figuras para una mayor claridad de las
mismas y por ser convencional.
El cuerpo principal 1 es de material
ferromagnético y aloja a la única bobina fija 2, la cual rodea al
orificio central 10.
Además, el cuerpo principal 1 aloja a ocho
imanes 3, también fijos, que presentan equidistanciamiento angular
y polaridades alternadas según el sentido axial, tal y como se
aprecia en la figura 2.
Rodeando al orificio central 10 hay un rotor 5
de material ferromagnético que se mueve al ser arrastrado por el
cubo 8 de la rueda de la motocicleta, y que cuenta con cuatro
brazos radiales angularmente equidistantes, según se aprecia en la
figura 2.
Así, en una posición angular del rotor 5 éste
presentará una polaridad magnética al quedar sus brazos en contacto
magnético sólo con imanes de una polaridad, mientras que en otra
posición angular del rotor 5 éste presentará la polaridad magnética
opuesta a la anterior al quedar sus brazos en contacto magnético
sólo con los imanes de la otra polaridad.
Esta alternancia magnética en el rotor 5 según
su posición angular va a permitir generar en la bobina una señal
que posibilita la alimentación del dispositivo emisor y que además
incluye información sobre la velocidad angular del rotor 5.
En el presente ejemplo los brazos del rotor se
han dispuesto en número de cuatro mientras que los imanes son
ocho, pero en general la condición es que el número de brazos del
rotor sea igual a la mitad del número de imanes fijos, teniendo que
ser obligatoriamente par el número de imanes.
Así, una realización distinta igualmente
factible sería con un rotor de tres brazos y con seis imanes.
En el presente ejemplo, los brazos del rotor 5
presentan un ángulo A de convergencia hacia el centro del rotor que
se ha estudiado para que la fluctuación del par de giro sea mínima y
que es de 36º.
La energía en el sensor se consigue por la
variación del flujo magnético de la bobina 2. Esta variación de
flujo crea una corriente alterna que se usa para alimentar la
electrónica del dispositivo emisor y como señal de velocidad. El
rotor 5 puede apoyarse sobre la bobina 2 a través de una arandela
antifricción 4 preferentemente de bronce, si bien otros sistemas
son igualmente posibles tales como un anillo de seguridad y
arandela u otros. Además, la misma estructura del carrete de la
bobina 2 podría emplearse para sujetar los imanes 3.
La carcasa exterior 7 aloja toda la electrónica
del sensor y a un retén de estanqueidad opcional 6.
Como se ve en la figura 2, los brazos del rotor
5 quedan frente a polos norte N o bien frente a polos sur S de los
imanes 3. Así, el flujo magnético alternativo circula por el rotor
5, el eje central que rodea al orificio 10 en el cuerpo principal 1
y el disco del cuerpo principal cuyo plano principal queda
perpendicular al sentido axial de dicho orificio 10, de manera que
dicho flujo regresa a los imanes 3. Al estar la bobina situada
alrededor del orificio 10, las variaciones de flujo inducido crean
una tensión alterna en la bobina que como se dijo permite alimentar
a la electrónica de emisión y proporcionar la señal de
velocidad.
Si bien en el presente ejemplo se emplean imanes
cilíndricos, en otros ejemplos se podrían emplear con otra
geometría.
Con el sensor de este ejemplo se pueden generar
tensiones de funcionamiento suficientes a una velocidad muy baja,
del orden de los 5 kilómetros por hora.
Por otra parte, cabe destacar que las pérdidas
por corrientes de Foucauld causadas por usar material magnético
macizo, en el presente ejemplo son favorables ya que aumentan con
el cuadrado de la frecuencia creando cierta autorregulación de la
tensión de salida y evitando que a altas velocidades el circuito
electrónico reciba un exceso de energía.
Finalmente, en el presente ejemplo la bobina 2
se ha dispuesto alojada en una pieza plástica 9 que la recubre y
protege.
Claims (10)
1. Sensor de velocidad inalámbrico, aplicable a
motocicletas y que cuenta con un cuerpo principal (1) dotado de un
orificio central (10) de acoplamiento al eje de una rueda, estando
rodeado dicho cuerpo (1) por una carcasa (7) que alberga a un
dispositivo emisor inalámbrico (de infrarrojos, radio u otro) que
emite la señal de velocidad hacia un receptor correspondiente
conectado al indicador de velocidad; caracterizado porque
dicho cuerpo principal (1) es de material ferromagnético y aloja a
una única bobina fija (2) que rodea al orificio central (10),
alojando además a un número par de imanes fijos (3) con
equidistanciamiento angular y polaridades alternadas según, el
sentido axial; rodeando también al orificio central (10) un rotor
(5) de material ferromagnético que se mueve al ser arrastrado por
el cubo (8) de la rueda y que cuenta con un número de brazos
radiales angularmente equidistantes que coincide con la mitad del
numero de imanes (3); de manera que en una posición angular del
rotor (5) éste presenta una polaridad magnética al quedar sus
brazos en contacto magnético sólo con imanes de una polaridad,
mientras que en otra posición angular del rotor (5) éste presentará
la polaridad magnética opuesta a la anterior al quedar sus brazos
en contacto magnético sólo con los imanes de la otra polaridad;
permitiendo generar en la bobina (2) una señal que posibilita la
alimentación del referido dispositivo emisor y que incluye
información sobre la velocidad angular del rotor (5).
2. Sensor de velocidad inalámbrico, según la
reivindicación 1, caracterizado porque cada uno de dichos
brazos del rotor (5) presenta unos laterales con un ángulo (A) de
convergencia hacia el centro del rotor estudiado para que la
fluctuación del par de giro sea mínima.
3. Sensor de velocidad inalámbrico, según la
reivindicación 2, caracterizado porque dicho ángulo (A) de
convergencia es de 36º.
4. Sensor de velocidad inalámbrico, según la
reivindicación 1, caracterizado porque dicho número de
brazos de rotor (5) es de cinco, con lo que el número de imanes
fijos es de diez.
5. Sensor de velocidad inalámbrico, según la
reivindicación 1, caracterizado porque dicho número de
brazos del rotor (5) es de cuatro, con lo que el número de imanes
fijos es de ocho.
6. Sensor de velocidad inalámbrico, según la
reivindicación 1, caracterizado porque dicho número de
brazos del rotor (5) es de tres, con lo que el número de imanes
fijos es de seis.
7. Sensor de velocidad inalámbrico, según la
reivindicación 1, caracterizado porque dichos imanes fijos
presentan una geometría preferentemente cilíndrica y con sus ejes
principales paralelos al eje principal del orificio central
(10).
8. Sensor de velocidad inalámbrico, según la
reivindicación 1, caracterizado porque entre el rotor (5) y
el resto del sensor se dispone una arandela antrifricción (4)
preferentemente de bronce, que disminuye el rozamiento.
9. Sensor de velocidad inalámbrico, según la
reivindicación 1, caracterizado porque la bobina fija (2) se
encuentra alojada en una pieza plástica (9) que la recubre y
protege.
10. Sensor de velocidad inalámbrico, según la
reivindicación 1, caracterizado porque la carcasa (7) queda
cerrada respecto del exterior con un retén de estanqueidad (6).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200501786A ES2288361B1 (es) | 2005-07-21 | 2005-07-21 | Sensor de velocidad inalambrico. |
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|---|---|---|---|
| ES200501786A ES2288361B1 (es) | 2005-07-21 | 2005-07-21 | Sensor de velocidad inalambrico. |
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| Publication Number | Publication Date |
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| ES2288361A1 true ES2288361A1 (es) | 2008-01-01 |
| ES2288361B1 ES2288361B1 (es) | 2008-11-16 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES200501786A Expired - Fee Related ES2288361B1 (es) | 2005-07-21 | 2005-07-21 | Sensor de velocidad inalambrico. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES2288361B1 (es) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3473120A (en) * | 1967-01-03 | 1969-10-14 | Goodyear Tire & Rubber | Apparatus for detecting the rate of wheel acceleration or deceleration |
| US6157187A (en) * | 1997-08-21 | 2000-12-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Inductive wheel-speed sensor for an improved output signal indicative of a rotational speed of a motor vehicle wheel |
| EP1342633A2 (en) * | 2002-03-08 | 2003-09-10 | Ntn Corporation | Rotation detecting device and anti-skid braking system using the same |
-
2005
- 2005-07-21 ES ES200501786A patent/ES2288361B1/es not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3473120A (en) * | 1967-01-03 | 1969-10-14 | Goodyear Tire & Rubber | Apparatus for detecting the rate of wheel acceleration or deceleration |
| US6157187A (en) * | 1997-08-21 | 2000-12-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Inductive wheel-speed sensor for an improved output signal indicative of a rotational speed of a motor vehicle wheel |
| EP1342633A2 (en) * | 2002-03-08 | 2003-09-10 | Ntn Corporation | Rotation detecting device and anti-skid braking system using the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2288361B1 (es) | 2008-11-16 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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