RU122182U1

RU122182U1 - WAY SENSOR

Info

Publication number: RU122182U1
Application number: RU2012114037/28U
Authority: RU
Inventors: Александр Викторович Журавлев; Евгений Михайлович Красов; Сергей Николаевич Ревнев; Любовь Александровна Ревнева; Андрей Николаевич Чеканов; Павел Николаевич Медников
Original assignee: Открытое акционерное общество научно-внедренческое предприятие "ПРОТЕК" (ОАО НВП "ПРОТЕК")
Priority date: 2012-04-10
Filing date: 2012-04-10
Publication date: 2012-11-20

Abstract

1. Датчик пути, содержащий корпус, выполненный в виде проставки с конфигурацией, повторяющей поверхность сопряжения изделий, между которыми он установлен, имеющий цилиндрическую внутреннюю поверхность, контактирующую через подшипниковый узел с валом, имеющим на одном конце две лыски, на другом конце - паз и присоединенную крепежными элементами втулку с закрепленными на ее внешней цилиндрической поверхности постоянными магнитами, воздействующими во время вращения вала на платы, на которых размещены микросхемы с датчиками Холла, осуществляющие формирование и выдачу уровней напряжений, соответствующих логическому нулю или логической единице, размещенные и закрепленные в нишах корпуса, закрытых крышками и разъемом, провода, идущие от плат к разъему, пропущены через отверстия между нишами. ! 2. Датчик пути обеспечивает требуемую дискретность импульсов напряжения, используя три платы и восемь постоянных магнитов. 1. A path sensor containing a housing made in the form of a spacer with a configuration that repeats the interface surface of the products between which it is installed, having a cylindrical inner surface in contact through a bearing assembly with a shaft having two flats at one end, a groove at the other end and a sleeve connected by fasteners with permanent magnets fixed on its outer cylindrical surface, acting during the rotation of the shaft on the boards on which microcircuits with Hall sensors are placed, which generate and output voltage levels corresponding to a logical zero or logical unit, placed and fixed in the niches of the case closed with covers and a connector, the wires going from the boards to the connector are passed through the holes between the niches. ! 2. The path sensor provides the required discreteness of voltage pulses using three boards and eight permanent magnets.

Description

Полезная модель относится к области измерения параметров движения транспортных средств, в частности автомобилей.The utility model relates to the field of measuring the motion parameters of vehicles, in particular automobiles.

Известен «Привод спидометра» патент на полезную модель РФ №22247 от 20.07.2001, опубликовано 10.03.2002, содержащий корпус с отверстием, два пересекающихся вала, выполненных в виде шестерен с возможностью взаимодействия периферийных зон зубчатых поверхностей, проходящих через корпус, один из которых имеет шестерню, приводящую. валы во вращение от зубчатого наружного зацепления.The known "Speedometer Drive" patent for utility model of the Russian Federation No. 22247 dated 07/20/2001, published on 03/10/2002, containing a housing with an aperture, two intersecting shafts made in the form of gears with the possibility of interaction of peripheral zones of gear surfaces passing through the housing, one of which has pinion gear. shafts in rotation from gear external gearing.

Данный привод спидометра является устройством передачи крутящего момента от привода транспортного средства к прибору контроля транспортного средства (спидометру) и имеет сложное конструктивное решение, как самого корпуса, так и его внутреннего содержания. Это внутреннее зубчатое зацепление двух пересекающихся валов выполненных в виде шестерен с возможностью взаимодействия периферийных зон зубчатых поверхностей.This speedometer drive is a device for transmitting torque from the vehicle drive to the vehicle control device (speedometer) and has a complex structural solution, both of the body itself and its internal content. This internal gearing of two intersecting shafts made in the form of gears with the possibility of interaction of the peripheral zones of the gear surfaces.

Недостатком данного привода спидометра является то, что он имеет сложную конструкцию и является устройством механического типа.The disadvantage of this speedometer drive is that it has a complex structure and is a mechanical type device.

Известен «Датчик скорости» патент на полезную модель РФ №45191 от 04.10.2004, опубликовано 27.04.2005, Бюл. №12, содержащий корпус, имеющий форму полого цилиндра, выполненный из магнитного материала, установленной контактной колодкой, к которой крепится печатная плата с усилителем сигнала, причем измерительный элемент, размещен внутри корпуса с противоположной стороны, содержащий каркас, полюсной наконечник и постоянный магнит - прототип.Known "Speed Sensor" patent for a utility model of the Russian Federation No. 45191 dated 04.10.2004, published 04/27/2005, Bull. No. 12, comprising a housing having the shape of a hollow cylinder made of magnetic material mounted by a terminal block to which a printed circuit board with a signal amplifier is attached, the measuring element being placed inside the housing on the opposite side, comprising a frame, a pole piece and a permanent magnet - prototype .

Недостатком датчика скорости, устройства-прототипа, является то, что он не может передать крутящий момент другому устройству, имеет корпус в форме полого цилиндра выполненного из магнитного материала, а для выработки электрических импульсов ему приходится взаимодействовать с зубчатым колесом другого изделия.The disadvantage of the speed sensor, the prototype device, is that it cannot transmit torque to another device, it has a body in the form of a hollow cylinder made of magnetic material, and to generate electrical impulses it has to interact with the gear of another product.

С целью передачи крутящего момента от одного устройства к другому и преобразования вращательного движения в электрические импульсы создан датчик пути, имеющий корпус выполненый в виде проставки с конфигурацией повторяющий поверхность сопряжения изделий, между которыми он установлен, имеющий цилиндрическую внутреннюю поверхность, контактирующую через подшипниковый узел с валом, имеющим на одном конце две лыски, на другом конце паз и присоединенную крепежными элементами втулку с закрепленными на внешней цилиндрической поверхности постоянными магнитами, воздействующими во время вращения вала на платы, на которых размещены микросхемы с датчиками Холла, осуществляющие формирование и выдачу импульсов уровней напряжения, соответствующих логическому нулю или логической единице, размещенных и закрепленных в нишах корпуса, две из которых закрыты крышками, третья разъемом, провода, идущие от плат к разъему, пропущены через отверстия между нишами.With the aim of transmitting torque from one device to another and converting rotational motion into electrical impulses, a path sensor has been created, having a housing made in the form of a spacer with a configuration repeating the mating surface of the products between which it is installed, having a cylindrical inner surface in contact through the bearing assembly with the shaft having two flats at one end, a groove at the other end and a sleeve attached by fasteners with fixed on an external cylindrical surface along melted magnets acting on the boards during rotation of the shaft, on which microcircuits with Hall sensors are located, which generate and output pulses of voltage levels corresponding to a logical zero or a logical unit, placed and fixed in housing niches, two of which are closed by covers, the third by a connector, wires going from the boards to the connector are passed through the holes between the niches.

Сущность полезной модели поясняется рисунками.The essence of the utility model is illustrated by drawings.

На фиг.1 показан общий вид, на фиг.2 показано сечение А-А, на фиг.3 показано сечение Б-Б, на фиг.4 показан вид в сборе при взаимодействии с сопрягаемыми изделиями, на фиг.5 показан график работы плат 11-1, 11-2, 11-3 при вращении вала по часовой стрелке, на фиг.6 показан график работы плат 11-1, 11-2, 11-3 при вращении вала против часовой стрелки.Figure 1 shows a General view, figure 2 shows a section aa, figure 3 shows a section bb, figure 4 shows a complete assembly when interacting with mating products, figure 5 shows a graph of the circuit boards 11-1, 11-2, 11-3 when the shaft rotates clockwise, Fig.6 shows a graph of the circuit boards 11-1, 11-2, 11-3 when the shaft rotates counterclockwise.

Датчик пути состоит из корпуса 1, крышки 2, вала 3, подшипникового узла 7, втулки 13, восьми постоянных магнитов 12, имеющих обозначение 12-1…12-8, трех плат 11, на которых размещены микросхемы с датчиками Холла, имеющих обозначение 11-1…11-3, разъема 5, двух крышек 10 и крепежных элементов 6 и 14.The path sensor consists of a housing 1, a cover 2, a shaft 3, a bearing assembly 7, a sleeve 13, eight permanent magnets 12, designated 12-1 ... 12-8, three boards 11, on which are placed microcircuits with Hall sensors, marked 11 -1 ... 11-3, connector 5, two covers 10 and fasteners 6 and 14.

Корпус 1 выполнен в виде проставки и имеет конфигурацию, контур которого повторяет конфигурацию поверхности сопряжения коробки раздаточной 16 с датчиком спидометра 19. Внутри корпуса выполнено цилиндрическое отверстие с выступом для фиксации подшипникового узла 7. В выступах корпуса 1 выполнены пазы 4, предназначенные для крепления датчика пути. Во впадинах корпуса 1 выполнены три ниши 9, в которых устанавливаются и крепятся платы 11. Две из трех ниш 9 закрыты крышками 10, третья - разъемом 5. В корпусе 1 выполнены отверстия 15, соединяющие ниши 9.The housing 1 is made in the form of a spacer and has a configuration whose outline repeats the configuration of the interface surface of the transfer case 16 with the speedometer sensor 19. A cylindrical hole with a protrusion for fixing the bearing assembly 7 is made inside the housing. Grooves 4 are made in the protrusions of the housing 1 for mounting the track sensor . Three niches 9 are made in the hollows of the housing 1, in which boards 11 are installed and fastened. Two of the three niches 9 are closed by covers 10, the third by the connector 5. In the housing 1, holes 15 are made connecting the niches 9.

Вал 3 на одном конце имеет две лыски, на другом конце - паз 8, цилиндрическую поверхность с буртом для взаимодействия с подшипниковым узлом 7.The shaft 3 at one end has two flats, at the other end there is a groove 8, a cylindrical surface with a shoulder for interaction with the bearing assembly 7.

Втулка 13 на внешней цилиндрической поверхности имеет пазы, в которых закреплены постоянные магниты 12, на торце - цилиндрическую поверхность, взаимодействующую с подшипниковым узлом 7, отверстие в виде паза и отверстия для крепежных элементов 14, фиксирующих втулку 13 с валом 3.The sleeve 13 on the outer cylindrical surface has grooves in which the permanent magnets 12 are fixed, at the end there is a cylindrical surface that interacts with the bearing assembly 7, a hole in the form of a groove and holes for fasteners 14 fixing the sleeve 13 with the shaft 3.

Корпус 1 взаимодействует с валом 3 через подшипниковый узел 7, который зафиксирован в корпусе 1 с помощью крепежных элементов 6 через крышку 2.The housing 1 interacts with the shaft 3 through the bearing assembly 7, which is fixed in the housing 1 using fasteners 6 through the cover 2.

В нишах 9 корпуса 1 устанавливаются и крепятся платы 11, провода от которых проходят через отверстия 15 и соединяются с разъемом 5. Две из трех ниши 9 закрыты крышками 10, а третья - разъемом 5.In the niches 9 of the housing 1, boards 11 are installed and fastened, the wires from which pass through the holes 15 and are connected to the connector 5. Two of the three niches 9 are closed by covers 10, and the third by the connector 5.

Датчик пути устанавливается между коробкой раздаточной 16 транспортного средства и датчиком спидометра 19, который фиксируется с ними крепежным элементом 18, проходящим через датчик спидометра 19, паз 4 корпуса 1, взаимодействуя с коробкой раздаточной 16. При этом конец вала 3, имеющий две лыски взаимодействует с пазом вала 17 коробки раздаточной 16, конец вала 3 и втулка 13, имеющие паз взаимодействуют с валом 20, имеющим на конце две лыски, датчика спидометра 19.A path sensor is installed between the transfer case box 16 of the vehicle and the speedometer sensor 19, which is fixed with a fastener 18 passing through the speedometer sensor 19, groove 4 of the housing 1, interacting with the transfer case 16. The shaft end 3 having two flats interacts with the groove of the shaft 17 of the transfer case 16, the end of the shaft 3 and the sleeve 13 having a groove interact with the shaft 20, having two flats at the end, of the speedometer sensor 19.

Датчик пути работает следующим образом. Вращательное движение с вала 17 коробки раздаточной 16 передается на вал 3, который в свою очередь передает вращательное движение на вал 20 датчика спидометра 19. Вал 3, вращаясь в подшипниковом узле 7, вращает соединенную с ним втулку 13 с закрепленными на ней постоянными магнитами 12. Постоянные магниты 12-1, 12-3, 12-5, 12-7, имеют направленный магнитный поток от центра вала 3, постоянные магниты 12-2, 12-4, 12-6, 12-8 имеют направленный магнитный поток к центру вала 3. Постоянные магниты 12, проходя вблизи плат 11, производят воздействие на них. Последовательность воздействия постоянных магнитов 12-1…12-8 на платы 11-1…11-3 показано на фиг.5 и фиг.6. При вращении вала 3 (например, по часовой стрелке), постоянный магнит 12-1, подойдя к плате 11-1, воздействует на нее, переводя ее в режим выработки напряжения, соответствующего логической единице (включает). Постоянный магнит 12-2, подойдя к плате 11-1, воздействует на нее, переводя ее в режим выработки напряжения, соответствующего логическому нулю (выключает). В период, когда плата 11-1 вырабатывает напряжение соответствующее логической единице (включена), постоянный магнит 12-4, воздействуя на плату 11-3, выключает, а постоянный магнит 12-7, воздействуя на плату 11-2, включает. магнит 12-3, подойдя к плате 11-1, воздействует на нее, включает. Постоянный магнит 12-4, подойдя к плате 11-1, воздействует на нее, выключает. В период, когда плата 11-1 вырабатывает напряжение, соответствующее логическому нулю (выключена), постоянный магнит 12-5, подойдя к плате 11-3, воздействует на нее, включает, постоянный магнит 12-8, подойдя к плате 11-2, воздействует на нее, выключает. Далее датчик пути функционирует в соответствии с графиком фиг.5. При вращении вала 3 (против часовой стрелки), постоянный магнит 12-1, подойдя к плате 11-1, воздействует на нее, включает. Постоянный магнит 12-8, подойдя к плате 11-1, воздействует на нее, выключает. В период, когда плата 11-1 включена, постоянный магнит 12-6, воздействуя на плату 11-2, выключает, а постоянный магнит 12-3, воздействуя на плату 11-3, включает. Постоянный магнит 12-7, подойдя к плате 11-1, воздействует на нее, включает. Постоянный магнит 12-6, подойдя к плате 11-1, воздействует на нее, выключает. В период, когда плата 11-1 выключена, постоянный магнит 12-5, подойдя к плате 11-2, воздействует на нее, включает, постоянный магнит 12-2, подойдя к плате 11-3, воздействует на нее, выключает. Далее датчик пути функционирует в соответствии с графиком фиг.6. С изменением частоты вращения вала 3 меняется частота включения и выключения плат 11. Использование трех плат 11 и восьми постоянных магнитов 12 обеспечивают требуемую дискретность импульсов напряжения, выдаваемых датчиком пути. При этом, последовательность срабатывания плат 11, при вращении вала 3 по часовой стрелке, будет осуществляться в следующей последовательности 11-1, 11-2, 11-3, а при вращении вала 3 против часовой стрелки - 11-1, 11-3, 11-2.The path sensor operates as follows. The rotational movement from the shaft 17 of the transfer case 16 is transmitted to the shaft 3, which in turn transmits the rotational movement to the shaft 20 of the speedometer sensor 19. The shaft 3, rotating in the bearing assembly 7, rotates the sleeve 13 connected to it with the permanent magnets 12 fixed to it. Permanent magnets 12-1, 12-3, 12-5, 12-7, have a directed magnetic flux from the center of the shaft 3, permanent magnets 12-2, 12-4, 12-6, 12-8 have a directed magnetic flux to the center shaft 3. Permanent magnets 12, passing near the circuit boards 11, produce an effect on them. The sequence of effects of permanent magnets 12-1 ... 12-8 on the board 11-1 ... 11-3 is shown in Fig.5 and Fig.6. When the shaft 3 rotates (for example, clockwise), the permanent magnet 12-1, going to the board 11-1, acts on it, putting it into the mode of generating a voltage corresponding to a logical unit (turns on). The permanent magnet 12-2, going to the board 11-1, acts on it, translating it into the mode of generating a voltage corresponding to a logical zero (turns off). During the period when the board 11-1 generates a voltage corresponding to a logical unit (on), the permanent magnet 12-4, acting on the board 11-3, turns off, and the permanent magnet 12-7, acting on the board 11-2, turns on. the magnet 12-3, going to the board 11-1, acts on it, turns on. The permanent magnet 12-4, going to the board 11-1, acts on it, turns it off. In the period when the board 11-1 generates a voltage corresponding to a logical zero (off), the permanent magnet 12-5, going to the board 11-3, acts on it, turns on the permanent magnet 12-8, going to the board 11-2, affects it, turns it off. Next, the path sensor operates in accordance with the graph of figure 5. When the shaft 3 rotates (counterclockwise), the permanent magnet 12-1, going up to the board 11-1, acts on it, turns it on. The permanent magnet 12-8, going to the board 11-1, acts on it, turns it off. During the period when the board 11-1 is turned on, the permanent magnet 12-6, acting on the board 11-2, turns off, and the permanent magnet 12-3, acting on the board 11-3, turns on. The permanent magnet 12-7, going to the board 11-1, acts on it, turns on. The permanent magnet 12-6, going to the board 11-1, acts on it, turns it off. In the period when the board 11-1 is turned off, the permanent magnet 12-5, going to the board 11-2, acts on it, turns on, the permanent magnet 12-2, going to the board 11-3, acts on it, turns it off. Further, the path sensor operates in accordance with the graph of Fig.6. With a change in the rotational speed of the shaft 3, the frequency of turning the boards 11 on and off changes. The use of three boards 11 and eight permanent magnets 12 provides the required discreteness of the voltage pulses issued by the path sensor. In this case, the sequence of operation of the boards 11, when the shaft 3 is rotated clockwise, will be carried out in the following sequence 11-1, 11-2, 11-3, and when the shaft 3 is rotated counterclockwise, 11-1, 11-3, 11-2.

Данный датчик пути используется в автотранспортной технике для выработки импульсных сигналов, используемых для определения цифровым вычислительным устройством из состава навигационной аппаратуры транспортного средства скорости движения и пройденного пути.This track sensor is used in motor vehicles to generate pulsed signals used to determine the speed and distance traveled by a digital computing device from the navigation equipment of a vehicle.

Claims

1. The path sensor, comprising a housing made in the form of a spacer with a configuration that repeats the mating surface of the products between which it is installed, having a cylindrical inner surface in contact through the bearing assembly with a shaft having two flats at one end, a groove at the other end and a sleeve connected by fasteners with permanent magnets fixed on its outer cylindrical surface, acting on the boards during rotation of the shaft, on which microcircuits with Hall sensors are placed, forming and outputting voltage levels corresponding to a logical zero or a logical unit, placed and fixed in housing recesses closed by covers and connector, wires going from the boards to the connector are passed through the holes between the niches.

2. The path sensor provides the required discreteness of voltage pulses using three boards and eight permanent magnets.