DE4122548A1

DE4122548A1 - Induktiver sensor mit mindestens einer elektrischen spule

Info

Publication number: DE4122548A1
Application number: DE19914122548
Authority: DE
Inventors: Rolf Schmid; Hans-Ulrich Ehrmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1991-07-08
Filing date: 1991-07-08
Publication date: 1993-01-21
Anticipated expiration: 2011-07-09
Also published as: DE4122548C2; JPH05188065A; FR2679027A1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem induktiven Sensor mit mindestens einer elektrischen Spule nach der Gattung des Hauptanspruchs. In der DE-OS 33 44 959 ist ein Drehzahlgeber beschrieben, der einen abge stuften Polstift aufweist. Korrespondierend zu der Abstufung des Polstiftes ändert sich dabei auch die Dicke der Wicklung der Spule. Diese unterschiedliche Wicklungsdicke für die Spule ist aber nur schwer herstellbar, und somit ist der Sensor in seiner Herstellung relativ teuer.

Ferner ist aus der US-PS 39 80 913 ein magnetischer Geschwindig keitssensor bekannt, bei dem der Polstift in einem Bereich konisch ausgebildet ist. Das dem Zahnrad zugewandte Ende des Polstiftes ist aber zylindrisch ausgebildet, wobei der Durchmesser dieses zylind rischen Bereichs auf die Breite der Zähne abgestimmt ist. Für den Magnetfluß ist ein U-förmig ausgebildetes Flußleitteil vorhanden, um den Magnetfluß zwischen dem Polstift und dem Zahnrad zu steuern. Dieser Geber hat zwar über die gesamte axiale Länge eine gleichmäßi ge Wicklungsdichte, er baut aber durch die zusätzlichen Flußleittei le relativ aufwendig.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße induktive Sensor mit den kennzeichnenden Merk malen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß durch be sonders einfache konstruktive Maßnahmen der Magnetfluß beeinflußt werden kann. Das von der Spule über ihre axiale Länge hin in glei cher Größe erzeugte Magnetfeld kann durch die Ausgestaltung des Pol kerns im Bereich zwischen der Stirnseite des Polstifts und des Zahn rades beeinflußt, insbesondere verstärkt werden. Dadurch erhält man ein besonders hohes und relativ empfindliches Meßsignal. Da nur der Polstift abgeändert werden muß, können die übrigen Bauteile des Sen sors weiterhin verwendet werden bzw. kann in einfacher Weise eine Art Baukastensystem für verschiedene Meßsysteme aufgebaut werden.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Sensors möglich.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen erfindungsgemaßen Sensor im Querschnitt.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In der Figur ist mit 10 ein etwa rohrförmiges erstes Gehäuseteil eines Drehzahlfühlers 11 bezeichnet, das aus magnetisch nicht lei tendem Edelstahl bestehen kann. In das Gehäuseteil 10 ist ein lang gestreckter Spulenkörper 13 mit einer eine Wicklung aufweisenden Spule 15 eingesetzt. Die Spule 15 ist auf seiner Außenseite von einem Isolierkörper 14 abgedeckt. Über die gesamte axiale Länge weist die Spule 15 eine nahezu gleichmäßige Wicklungsdichte auf. Im Bereich der Spule 15 ist im Spulenkörper 13 ein Polstift 16 angeord net. Dieser Polstift 16 weist auf dem nach unten, das heißt zu einem nicht dargestellten Zahnrad oder einem sonstigen Rotationsteil, des sen Drehbewegung bestimmt werden soll, zugewandten Ende, einen koni schen Bereich 17 auf. Der übrige Bereich 18, der sich noch innerhalb der Spule 15 befindet, ist zylindrisch ausgebildet. Der Polstift 16 befindet sich innerhalb des Gehäuses 10 und liegt am Boden des Ge häuses 10 mit mechanischer Vorspannung an. Im Bereich des Spulen schildes 19 des Spulenkörpers 13 hat der Polstift 16 ein etwa topf förmig ausgebildetes Ende 20, in das ein Dauermagnet 23 ragt. Als Spulenschild sind die beiden am Spulenkörper ausgebildeten Begren zungen für die Spule 15 zu verstehen. Die Enden der Wicklung der Spule 15 sind an zwei, in der Zeichnung oberhalb und unterhalb des Permanentmagneten 23 liegenden, und gestrichelt eingezeichneten Stromschienen 24 angeschlossen. Die nach oben ragenden freien Enden der Stromschienen 24 sind zur Stromversorgung der Spule 15 sowie zur Signalabnahme mit den beiden Leitern 26 eines zweiadrigen Anschluß kabels 27 kontaktiert, zum Beispiel angeschweißt. Der Spulenkörper 13 wird von einem Kabelkopf 30 abgeschlossen, der zum Beispiel im Spritzgußverfahren aus einem thermoplastischen Kunststoff besteht und sowohl den Endabschnitt des Kabels 27, dessen Leiter 26, einen Teil der Stromschienen als auch das Ende des Spulenkörpers 13 um gibt. Der Kabelkopf 30 weist ein etwa zylindrisch ausgebildetes An schlußteil 31 auf, mit dem er die Leitung 27 umgreift. Dieses An schlußteil 31 hat auf dem dem Kabelkopf 30 zugewandten Ende einen Fortsatz 32, der eine geringere Wandstärke aufweist als das An schlußteil 31. Die zwischen dem Anschlußteil 31 und dem Fortsatz 32 entstehende Schulter ist im Schultergrund gerundet. Durch diesen Fortsatz 32 ist das Ende des Gehäuseteils 30 elastisch ausgebildet, so daß eine Einkerbung an dem Kabel 27 und ein eventuelles Abknicken verhindert werden kann.

Die Oberfläche des Mantels des Kabels 27 ist im Bereich des An schlußteils 31 und des Fortsatzes 32 aufgerauht. Dadurch erhält man beim Umspritzen des Kabelkopfes 30 im Bereich der Aufrauhung eine dichte innige Verbindung zwischen dem Mantel des Kabels 27 und dem Kabelkopf 30. Ein zweites Gehäuseteil 33 ist über den Kabelkopf 30 und über einen Teil des ersten Gehäuseteils 10 geschoben. Es dient als Schlagschutz. Die Gehäuseteile 10 und 33 sind im Überlappungsbe reich 34 miteinander verschweißt. Ein Dichtring 35 (O-Ring) schützt nahe beim Bereich 34 die Spule 15 und die Kontaktzone gegen Feuch tigkeit.

Die Wirkungsweise des Drehzahlfühlers ist hinreichend bekannt und braucht deshalb hier nicht ausführlich erläutert zu werden. Das vom Permanentmagneten 23 erzeugte Magnetfeld wird vom gleichgerichteten Magnetfeld der stromdurchflossenen Spule 15 überlagert. Wird nun das Zahnrad an der Spitze des Polstiftes 17 vorbeibewegt, so ändert sich während der Bewegung des Zahnrads aufgrund der Zähne und der Zahn lücken der Abstand, das heißt der Luftspalt zwischen dem Polstift und dem Zahnrad wird geändert. Aufgrund der konischen Ausbildung des Bereichs 17 des Polstiftes 16 werden im Bereich 17 die Magnetlinien des Magnetfeldes gebündelt und der Magnetfluß im Bereich 17 ver stärkt. Dadurch wird eine höhere Signalspannung erreicht. Die Ge staltung des Polstiftes ist eine Optimierung im Hinblick auf die Signalspannung. Vollkonischer und zylindrischer Polstift haben geringere Signalspannung.

Claims

1. Induktiver Sensor, insbesondere Drehzahlgeber, mit einem Gehäuse (10, 33), in dem sich ein Spulenkörper (13) mit mindestens einer Spule (15) und ein im Spulenkörper (13) angeordneter Polstift (16) befindet, dadurch gekennzeichnet, daß der Polstift (16) teilweise über seine von der Spule (15) umgebenden axialen Länge konisch ausgebildet ist und sich der Bereich (17) mit dem kleineren Querschnitt auf der Bodenseite des Gehäuses (10) befindet, und daß die Spule (15) über die gesamte axiale Länge nahezu gleiche Wicklungsdicke aufweist.

2. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze des konischen Bereichs (17) des Polstifts (16) innerhalb des Gehäuses (10, 33) ist und am Gehäuseboden unter Spannung anliegt.

3. Sensor nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Seite des Polstifts (16) mit dem größeren Durchmesser ein Dauermagnet (23) angeordnet ist.

4. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Polstift (16) einen konischen Bereich (17) und einen zylindrischen Bereich (18) aufweist.