DE3344959A1

DE3344959A1 - Impulsdrehzahlgeber

Info

Publication number: DE3344959A1
Application number: DE19833344959
Authority: DE
Inventors: Günther Ing.(grad.) 3000 Hannover Singbartl
Original assignee: Wabco Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH
Current assignee: ZF CV Systems Hannover GmbH
Priority date: 1983-12-13
Filing date: 1983-12-13
Publication date: 1985-08-29
Anticipated expiration: 2003-12-14
Also published as: JPS60129669A; JPH0664078B2; DE3344959C2

Description

Impulsdrehzahlgeber
Die Erfindung betrifft einen Impulsdrehzahlgeber, insbesondere Radsensor für Antiblockierregelsysteme von Kraftfahrzeugen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein Impulsdrehzahlgeber der eingangs genannten Art ist durch die Patentschrift DE 24 10 630 C3 vorbekannt.
Bei Sensoreinrichtungen mit einem solchen Impulsdrehzahlgeber zum Feststellen des Drehverhaltens eines Fahrzeugrades besteht die Forderung, daß der Abstand der Stirnfläche des im Sensor enthaltenen Polstiftes zu dem am Fahrzeugrad angeordneten, vorzugsweise als Zahnrad ausgebildeten Rotor, sehr klein sein muß, um nur einen geringen Luftspalt zu haben und so einen guten magnetischen Fluß zu erzielten. Die durch die Drehbewegung des Rotors verursachte Änderung des magnetischen Feldes erzeugt im Sensor ein elektrisches Signal, welches einer mit dem Sensor in Verbindung stehenden Auswerteschaltung zugeführt wird. In der Praxis ist es jedoch, bedingt durch Einbautoleranzen der Sensoreinrichtung am Fahrzeug,kaum möglich, den geforderten geringen Abstand zwischen Polstift und Rotor einzuhalten.
Um jedoch auch bei größerem Luftspalt eine ausreichende Signalabgabe des Sensors zu erreichen, ist es denkbar, die den Polstift umgebende Spule mit einer großen Anzahl von Windungen zu versehen und dem Polstift sowie dem mit dem Polstift zusammenwirkenden Magneten ein möglichst großes Volumen zu geben.
Derartige Impulsdrehzahlgeber sind raumaufwendig und relativ teuer.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Impulsdrehzahlgeber der eingangs erwähnten Art zu schaffen, der einen hohen Wirkungsgrad (hohe Ausgangsspannung) hat und sich mit gegenüber bekannten Impulsdrehzahlgebern geringerem Materialaufwand herstellen läßt.
Diese Aufgabe wird mit der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung bietet insbesondere den Vorteil, einen Impulsdrehzahlgeber mit kleinen Abmessungen und einer gegenüber bekannten Impulsdrehzahlgebern wesentlich höheren Signalabgabe zu erhalten.
Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung nachstehend näher erläutert.
Die Abbildung zeigt einen Impulsdrehzahlgeber mit abgestuftem Polstift im Schnitt.
In einem Gehäuse 3, welches aus einem zylindrischen Hohlkörper aus nicht magnetisierbarem Werkstoff besteht, ist ein Träger 11 für eine als Abnahmewicklung dienende Spule 13 angeordnet. Der Träger 11 für die Spule 13 ist als abgestufter zylindrischer Hohlkörper ausgebildet, welcher aus elektrisch nicht leitendem Material gefertigt ist. Die Spule 13 wird in axialer Richtung durch sich radial nach außen erstreckende umlaufende Vorsprünge 10 und 16 des Trägers 11 fixiert. Im Träger 11 ist ein Polstift 12, 15 aus ferromagnetischem Werkstoff gelagert, der ebenfalls abgestuft ist. Die unterschiedlichen Durchmesser des Polstiftes 12, 15 entsprechen den unterschiedlichen Innendurchmessern des Trägers 11.
Der abgestufte Pol stift 12, 15 ist so im Gehäuse 3 angeordnet, daß sein den geringeren Querschnitt aufweisender Bereich 15 einem mit Zähnen 17 versehenen Rotor 18 zugewandt ist. Der Träger 11 weist auf seiner der Spule 13 abgewandten Stirnseite einen hohlzylindrischen Fortsatz 7 auf, der auf dem Vorsprung 10 angeordnet ist.
Im hohlzyldrischen Fortsatz 7 ist ein Magnet 6, welcher gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein Permanentmagnet ist, so angeordnet, daß er fest auf der Stirnseite des den größeren Querschnitt aufweisenden Bereiches 12 des Polstiftes 12, 15 aufliegt. Um eine gute Verbindung zwischen dem Polstift 12, 15 und dem Permanentmagneten 6 zu gewährleisten und den Träger 11 mit dem Fortsatz 7 sicher im Gehäuse 3 zu fixieren, ist eine Halterung 4 vorgesehen, welche die freie Stirnseite des Fortsatzes 7 übergreift und mit einem Teilbereich sowohl an der freien Stirnseite des Permanentmagneten 6 als auch an der freien Stirnseite des Fortsatzes 7 anliegt. Die Verbindung des Impulsdrehzahlgebers mit einer nicht dargestellten Auswerteschaltung erfolgt über ein Kabel 1, welches durch eine am Gehäuse 3 angeordnete Kabelführung 2 in das Gehäuse 3 eingeführt ist. Die beiden Adern 21 und 5 des Kabels 1 sind über Kontakte ,8die in Kunststofflaschen 19 und 9 eingebettet sind, mit den freien Enden der Spulenwicklung elektrisch leitend verbunden. Die Spule 13 weist in dem den geringeren Querschnitt aufweisenden Bereich 15 des Polstiftes 12, 15 eine größere Anzahl von Windungen auf als in dem den größeren Querschnitt aufweisenden Bereich 12 des Polstiftes 12, 15.
Die Funktion des beschriebenen Impulsdrehzahlgebers wird nachfolgend kurz erläutert.
Der Magnetfluß erfolgt von dem dem Polstift 12, 15 abgewandten Pol des Magneten 6 durch den Luftraum und den Spulenraum zum Polstift 12, 15 und weiter durch den Polstift 12, 15 zu dem dem Polstift 12, 15 zugewandten Pol des Magneten 6.
Dreht sich der mit einem Fahrzeugrad verbundene Rotor 18, 17, so werden die von den Zähnen 17 und Zahnlücken gebildeten Erhöhungen und Vertiefungen des Rotors 18, 17 an der den kleineren Querschnitt aufweisenden Stirnseite des Polstiftes 12, 15 vorbeigeführt. Die dabei auftretende wechselnde Vergrößerung und Verkleinerung des Luftspaltes zwischen Rotor 18, 17 und Polstift 12, 15 bewirkt eine Veränderung des im Impulsdrehzahlgeber erzeugten magnetischen Feldes. Durch die Veränderung des magnetischen Feldes wird in der Spule eine Spannung induziert, die sich entsprechend dem Drehverhalten des Rades ändert. Die Ausgangsspannung des Impulsdrehzahlgebers stellt die Radgeschwindigkeit dar, aus welcher Radbeschleunigung und Radverzögerung abgeleitet werden.
Die Ausbildung des Polstiftes ist nicht an die im Ausführungsbeispiel gezeigte Form gebunden. Es können mehrere Abstufungen vorgesehen werden. Der Polstift kann sowohl einen zylindrischen als auch einen rechteckigen oder sonstigen andersartigen Querschnitt aufweisen. Es ist auch möglich, den Pol stift in Richtung seiner Längsachse gesehen, eine Kurvenform zu geben.
Beim erfindungsgemäßen Impulsdrehzahlgeber wird aus den nachstehend genannten Gründen ein hoher Wirkungsgrad trotz kleiner Abmessungen erzielt.
Dadurch, daß die Geometrie des dem Magneten 6 zugewandten Bereiches 12 des Polstiftes 12, 15 der Geometrie des Magneten 6 und die Geometrie des dem Rotor 17, 18 zugewandten Bereiches 15 des Polstiftes 12, 15 der Geometrie der Erhöhungen (Zähne 17) bzw. Vertiefungen des Rotors angenähert ist, wird die Weiterleitung des magnetischen Flusses vom Magneten 6 zum Rotor 17, 18 in vorteilhafter Weise beeinflußt. Die in dem den geringeren Querschnitt aufweisenden Bereich 15 des Pol stiftes 12, 15vorgesehene größere Anzahl von Windungen der Spule 13 und die in dem den größeren Querschnitt aufweisenden Bereich 12 des Polstiftes 12, 15 vorgesehene kleinere Anzahl von Windungen der Spule 13 ermöglichen einen geringen inneren Widerstand der Spule 13 und eine hohe Ausgangsspannung des Impulsdrehzahlgebers.
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Claims

Patentansprüche s 1.) Impul.sdrehzahlgeber, insbesondere Radsensor für Antiblockierregelsysteme von Kraftfahrzeugen mit folgenden Merkmalen: a) es ist ein Polstift (12, 15) vorgesehen; b) koaxial zum Polstift (12, 15) ist eine den Polstift (12, 15) wenigstens auf einem Teil seiner axialen Erstreckung umgebende als Abnahmewicklung dienende Spule (13) angeordnet; c) der Polstift (12, 15) steht mit einem Magneten (6) in Wirkverbi.ndung; dadurch gekennzeichnet, daß der Polstift (12, 15) in seinem von der Spule (13) umgebenen Bereich auf seiner dem Magneten (6) zugewandten Seite einen größeren Querschnitt aufweist als auf seiner dem Magneten (6) abgewandten Seite.
2. Impulsdrehzahlgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Polstift (12, 15) in seinem von der Spule (13) umgebenen Bereich wenigstens eine Abstufung (15) aufweist.
3. Impulsdrehzahlgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Polstift in Richtung seiner Längsachse gesehen eine Kurvenform aufweist.
4. Impulsdrehzahlgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der den geringeren Querschnitt aufweisende Bereich (15) des Polstiftes (12, 15) auf der dem Magneten (6) abgewandten Seite des Polstiftes (12, 15) liegt.
5. Impulsdrehzahlgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Polstift (12, 15) mehrfach abgestuft ist, wobei die Querschnitte der von den Abstufungen gebildeten Abschnitte sich vom Magneten entfernend kleiner werden.
6. Impulsdrehzahlgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet (6) als Permanentmagnet ausgebildet ist.
7. Impulsdrehzahigeber nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Polstift (12, 15) in seinem den geringeren Querschnitt aufweisenden Bereich (15) von einer größeren Anzahl von Spulenwindungen umgeben ist als in seinem den größeren Querschnitt aufweisenden Bereich.