NL8702195A

NL8702195A - Rotation direction sensor for motor vehicle component - uses flux linkages between teeth on rotor and series of magnetic sensors

Info

Publication number: NL8702195A
Application number: NL8702195A
Authority: NL
Original assignee: Skf Ind Trading & Dev
Priority date: 1987-09-15
Filing date: 1987-09-15
Publication date: 1989-04-03

Abstract

The magnetic sensing system consists of three Hall effect or magnetic resistivity elements (1) on a common substrate (4) mounted in an arc near the circumference of the rotating automobile part (2). Each element also has a permanent magnet to provide an ambient magnetic field level and two out pole pieces (6). The rotating part has a number of equi-spaced teeth (3), which pass the pole pieces (6) of the elements, leaving only a small air gap (7). The radial angle between adjacent sensing elements (1) is equal to one-third of that between the teeth on the rotating part. The outputs of the elements are fed to an electronic circuit which analyses the timing of changes of flux levels at the three elements to determine the direction of rotation of the part (2).

Description

NL 34.521-dV/lb iNL 34.521-dV / lb i

Inrichting voor het detecteren van de relatieve beweging van ten opzichte van elkaar roterende delen»Device for detecting the relative movement of rotating parts relative to each other »

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het detecteren van de relatieve beweging van ten opzichte van elkaar roterende delen, in het bijzonder in een lager, voorzien van een sensor, die in een magnetisch circuit is 5 opgenomen, en een orgaan voor het opwekken van een magnetische flux in het magnetische circuit, waarbij het bewegende deel een onderdeel omvat met een aantal regelmatig over de omtrek verdeelde tanden of uitsparingen, welke sensor een uitgangssignaal levert, dat afhankelijk is van een door de 10 beweging van het genoemde onderdeel veroorzaakte fluxveran-dering in het magnetische circuit.The invention relates to a device for detecting the relative movement of parts rotating relative to each other, in particular in a bearing, provided with a sensor, which is incorporated in a magnetic circuit, and a means for generating a magnetic flux in the magnetic circuit, the moving part comprising a part with a number of teeth or recesses regularly distributed around the circumference, the sensor providing an output signal which depends on a flux change caused by the movement of the said part in the magnetic circuit.

Een dergelijke inrichting wordt bijvoorbeeld toegepast in een anti-blokkeersysteem voor het meten van de wiel-rotatie. Gewoonlijk varieert het aantal tanden van het van 15 het bewegende deel uitmakende onderdeel van 48 tot 96. Dit onderdeel is hierdoor relatief duur. Bovendien hebben de tanden steile flanken, waar zich scheuren kunnen vormen.Such a device is used, for example, in an anti-lock system for measuring the wheel rotation. Usually the number of teeth of the part constituting the moving part varies from 48 to 96. This part is therefore relatively expensive. In addition, the teeth have steep flanks, where cracks can form.

De uitvinding beoogt een inrichting van de in de aanhef genoemde soort te verschaffen, waarbij de genoemde be-20 zwaren op eenvoudige wijze zijn ondervangen.The object of the invention is to provide a device of the type mentioned in the preamble, wherein the said drawbacks are easily overcome.

Hiertoe heeft de inrichting volgens de uitvinding het kenmerk, dat twee of meer sensors met bijbehorend orgaan voor het opwekken van een magnetische flux in de bijbehorende magnetische circuits in de bewegingsrichting achter el-25 kaar zijn opgesteld op een onderlinge afstand, die gelijk is aan de reciproke waarde van het aantal sensors maal de tussenafstand van de tanden of uitsparingen.To this end, the device according to the invention is characterized in that two or more sensors with associated means for generating a magnetic flux in the associated magnetic circuits are arranged one behind the other in the direction of movement at a distance which is equal to the reciprocal of the number of sensors times the spacing of the teeth or recesses.

Op deze wijze kan het aantal tanden of uitsparingen 1/n, waarbij n het aantal sensors is, maal lager zijn, het-30 geen een aanzienlijke kostenbesparing bij de produktie van het met de tanden of uitsparingen uitgeruste onderdeel betekent. Door het kleinere aantal tanden neemt de kans op scheurvorming ook af.In this way, the number of teeth or recesses 1 / n, where n is the number of sensors, may be times lower, which does not represent a significant cost saving in the production of the part equipped with the teeth or recesses. The smaller number of teeth also reduces the chance of cracking.

Bij voorkeur is volgens de uitvinding elke sensor 35 uitgevoerd als Hall-element. Hierdoor wordt bereikt, dat de tanden of uitsparingen zonder steile flanken kunnen worden 8702195 - 2 - y \ vervaardigd, waardoor de kans op scheurvorming nagenoeg nihil wordt.According to the invention, each sensor 35 is preferably designed as a Hall element. Hereby it is achieved that the teeth or recesses can be manufactured without steep edges 8702195 - 2 - y \, so that the chance of cracking is practically nil.

De uitvinding wordt hierna nader toegelicht aan de hand van de tekening, waarin een uitvoeringsvoorbeeld van de 5 inrichting volgens de uitvindng zeer schematisch is weergegeven.The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing, in which an embodiment of the device according to the invention is shown very schematically.

Fig. 1 is een gedeeltelijk weergegeven zij-aanzicht van een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding.Fig. 1 is a partial side view of an embodiment of the device according to the invention.

10 Fig, 2 is een schematisch weergegeven dwarsdoorsnede van de inrichting volgens fig. 1.Fig. 2 is a schematically shown cross section of the device according to Fig. 1.

In de tekening is schematisch een inrichting voor het detecteren van de relatieve beweging van ten opzichte van elkaar roterende delen weergegeven, in het bijzonder voor 15 toepassing in een anti-blokkeersysteem voor het meten van de rotatie van de wielen van een auto. Bij het in de tekening weergegeven uitvoeringsvoorbeeld zijn drie sensors 1 weergegeven, die in de bewegingsrichting van een met een wiel gekoppeld tandwiel 2 achter elkaar zijn opgesteld op een on-20 derlinge tussenafstand, die gelijk is aan 1/3 van de tussenafstand van de tanden 3 van het tandwiel 2. De sensors 1 zijn op de ene zijde van een gemeenschappelijk substraat 4 aangebracht, dat voor elke sensor 1 aan de tegenoverliggende zijde een permanente magneet 5 ondersteunt. Voor elke sensor 25 1 zijn voorts twee metaalplaten 6 aangebracht, die een mag netisch circuit met een luchtspleet 7 bepalen.The drawing schematically shows a device for detecting the relative movement of parts rotating relative to each other, in particular for use in an anti-lock system for measuring the rotation of the wheels of a car. In the exemplary embodiment shown in the drawing, three sensors 1 are shown, which are arranged one behind the other in the direction of movement of a gear wheel 2 coupled at a mutual intermediate distance, which is equal to 1/3 of the intermediate distance of the teeth 3 of the gear wheel 2. The sensors 1 are arranged on one side of a common substrate 4, which supports a permanent magnet 5 for each sensor 1 on the opposite side. Two metal plates 6 are further arranged for each sensor 25 1, which defines a magical circuit with an air gap 7.

Wanneer een tand 3 van het tandwiel 2 zich bij de luchtspleet 7 van een magnetisch circuit bevindt, wordt de luchtspleet 7 nagenoeg overbrugd, waardoor de flux in het 30 magnetische circuit aanzienlijk toeneemt, hetgeen een hiervan afhankelijk uitgangssignaal van de sensor 1 oplevert. Aan de hand van dit uitgangssignaal van de sensors 1 kan een niet weergegeven verwerkingsschakeling, die op gebruikelijke wijze kan zijn uitgevoerd, vaststellen of het desbetreffende 35 wiel nog roteert. Deze verwerkingsschakeling kan met voordeel althans gedeeltelijk in het substraat 4 zijn geïntegreerd.When a tooth 3 of the gear 2 is located at the air gap 7 of a magnetic circuit, the air gap 7 is substantially bridged, as a result of which the flux in the magnetic circuit increases considerably, which produces a dependent signal from the sensor 1. On the basis of this output signal from the sensors 1, a processing circuit (not shown), which can be designed in the usual manner, can determine whether the wheel in question is still rotating. This processing circuit can advantageously be integrated at least partly in the substrate 4.

De sensors 1 zijn bij voorkeur uitgevoerd als Hall-element of als magneto-resistief element, welke sensors het 8702195 4 * - 3 - voordeel hebben, dat zij gevoelig zijn voor de waarde van de magnetische flux in het magnetische circuit# Hierdoor behoeven de tanden 3 geen steile flanken te hebben, hetgeen de kans op scheurvorming ter plaatse aanzienlijk reduceert.The sensors 1 are preferably designed as a Hall element or as a magneto-resistive element, which sensors have the advantage of being sensitive to the value of the magnetic flux in the magnetic circuit. 3 do not have steep edges, which considerably reduces the risk of cracking on site.

5 De beschreven inrichting heeft het belangrijke voor deel, dat het tandwiel 3 met slechts 1/3 van het gebruikelijke aantal tanden behoeft te zijn voorzien, waardoor de kostprijs van het tandwiel 2 aanmerkelijk wordt verlaagd.The described device has the important advantage that the gear wheel 3 need be provided with only 1/3 of the usual number of teeth, whereby the cost price of the gear wheel 2 is considerably reduced.

De uitvinding is niet beperkt tot het in het voor-10 gaande beschreven uitvoeringsvoorbeeld, dat binnen het kader der uitvinding op verschillende manieren kan worden gevarieerd.The invention is not limited to the exemplary embodiment described above, which can be varied in a number of ways within the scope of the invention.

87021858702185

Claims

1. Device for detecting the relative movement of parts rotating relative to each other, in particular in a bearing, provided with a sensor (1), which is incorporated in a magnetic circuit, and a member (5) for detecting generating a magnetic flux in the magnetic circuit, the moving part comprising a part (2) with a number of teeth (3) or recesses regularly distributed around the circumference, which sensor (1) provides an output signal which depends on a the movement of said part caused flux change in the magnetic circuit, characterized in that two or more sensors (1) with associated means (5) for generating a magnetic flux in the associated magnetic circuits in the direction of movement one behind the other are spaced equal to the reciprocal of the number of sensors times the spacing of the teeth (3) or recesses.

2. Device according to claim 1, characterized in that three sensors (1) are arranged.

Device according to claim 1 or 2, characterized in that each sensor (1) is designed as a Hall element.

Device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that all sensors (1) are arranged on one side of a common substrate (4), on the other side the associated organ (s) (5 ) for generating a magnetic flux.

Device according to claim 4, characterized in that a processing circuit for the output signals of the sensors (1) is integrated at least partly in the substrate (4). 8702195