ДАТЧИК ПУТИ

Полезная модель относится к области измерения параметров движения транспортных средств, в частности автомобилей.
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.
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.
Недостатком данного привода спидометра является то, что он имеет сложную конструкцию и является устройством механического типа.
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.
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.
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.
Сущность полезной модели поясняется рисунками.
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.
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.
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.
Вал 3 на одном конце имеет две лыски, на другом конце - паз 8, цилиндрическую поверхность с буртом для взаимодействия с подшипниковым узлом 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.
Корпус 1 взаимодействует с валом 3 через подшипниковый узел 7, который зафиксирован в корпусе 1 с помощью крепежных элементов 6 через крышку 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.
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.
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.
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.