DE19625478A1 - Magnetring - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Magnetring, der als Si
gnalgeber für einen magnetfeldempfindlichen Sensor dienen soll.
Derartige Magnetringe werden z. B. auf Antriebswellen von Elek
tromotoren aufgesetzt, um deren Drehzahl bzw. die Winkelstel
lung zu erfassen. Dazu muß der Magnetring verdrehsicher auf der
Welle gehalten werden. Er kann aber nicht unmittelbar auf die
Welle aufgepreßt werden, da das Magnetmaterial spröde ist und
beim Aufpressen platzen würde. Es sind daher zusätzliche Be
festigungselemente notwendig.
In der DE 37 32 958 C2 wird z. B. vorgeschlagen, ein Befesti
gungselement zu wählen, daß aus einer im Profil T-förmigen
Kunststoffhülse besteht, die auf ihrer in Achsrichtung verlau
fenden zylindrischen Umfangsfläche und auf ihrer in Radialrich
tung sich erstreckenden Stirnfläche den Magnetring zusammen mit
einer Rückschlußhülse trägt. Um diese Einheit auf der Welle zu
befestigen, werden die Kunststoffhülse, die Rückschlußhülse und
der Magnetring zusammen mit der Welle mit Kunststoff umspritzt.
Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß diese Vorgehensweise
recht aufwendig ist.
Gemäß der Erfindung wird daher vorgeschlagen, den Magnetring
auf eine Ringscheibe aufzuspritzen, wobei der Außenrand der
Ringscheibe vom Magneten umfaßt ist und seine Innenseite zu
mindest abschnittsweise frei liegt, wobei der freiliegende
Innenrand zumindest abschnittsweise auf einem Kreis liegt,
dessen Durchmesser nur wenig kleiner ist als der Durchmesser
der Welle, auf dem der Magnetring befestigt werden soll.
Die nach innen vorstehenden Abschnitte der Ringscheibe bilden
dabei federnde Halteelemente, die auf die Welle aufgepreßt
werden können, wodurch, wenn die Haltekräfte entsprechend groß
gewählt werden, der Magnetring verdrehsicher und gegen Ver
schiebung gesichert auf der Welle gehalten wird. Die Einpreß
kräfte werden dabei in die Ringscheibe und nicht in den Magnet
ring eingeleitet. Vorzugsweise liegt der Innenrand der Scheibe
bis auf zwei Aufnehmungen auf einem Kreis, wobei die Abschnitte
des Innenrandes, die in den Ausnehmungen liegen, vom Magneten
umfaßt sind.
Die Ausnehmungen bilden Segmente, deren Mittelpunkte mit dem
Mittelpunkt des Kreises übereinstimmen, der vom übrigen Innen
rand gebildet wird.
Die bisher beschriebene Ausführung, bei der die nach innen
vorstehenden Abschnitte der Ringscheibe segmentförmige Ausneh
mungen aufweisen, ist gedacht für eine Stelle mit glatter
Oberfläche. Die Ausnehmungen sind notwendig, damit die verblei
benden Stege sich in axialer Richtung verbiegen können.
Die Welle kann aber auch mit einigen Längskerben auf ihrem
Umfang versehen werden, wobei die Kerben in das Material, wobei
das herausgenommene Material als Längssteg entlang der Rille
aufgeworfen wird. Wird nun die Ringscheibe auf diese Stege
aufgepreßt, so ergibt sich ein fester Halt, wobei außerdem
darauf verzichtet werden kann, Segmentausnehmungen in der Ring
scheibe vorzusehen.
Die Scheibe besteht vorzugsweise aus einem nicht magnetischen
Metall, z. B. hartes Messing oder einer Beryllium-Legierung.
Ein derartiger Magnetring wird hergestellt, indem die vorgefer
tigte Ringscheibe mit magnetisierbaren Material wie erläutert
umspritzt wird, anschließend wird das aufgespritzte Magnetmate
rial in gewünschter Weise magnetisiert.
Die Erfindung soll im folgenden anhand dreier Figuren näher
erläutert werden. Dabei zeigt
Fig. 1 die Seitenansicht eines Magnetrings,
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1 und
Fig. 3 eine Draufsicht auf die Ringscheibe.
Fig. 4 eine Welle mit Längskerben
Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V.
Der Magnetring wird als Ganzes mit 1 bezeichnet. Er besteht aus
einer Magnetscheibe 2 aus magnetischem bzw. magnetisierbarem
Material, deren Außenrand 3 und deren Innenrand 4 jeweils Zy
lindermantelflächen bilden. Die Seitenflächen 5 und 6 sind
flach.
Die Ringscheibe 10 besteht aus einem nicht magnetischen Metall,
z. B. harten Messing, ihre Dicke ist deutlich geringer als die
Dicke des Magnetringes 2. Ihr Außenrand 11 liegt auf einem
Kreis, der im Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser des
Außenrandes des Magnetringes 2. Der Innenrand 12 liegt auf zwei
gegenüberliegenden Winkelabschnitten 13, 14 auf einem Kreis mit
einem Innendurchmesser, der kleiner ist als der Innendurchmes
ser des Magnetringes 2.
Der Innenrand 12 weist zwei nach außen gezogene Ausnehmungen
15, 16 auf, die einander gegenüberliegen und segmentförmig sind,
wobei der Mittelpunkt der Segmente dem Mittelpunkt der Ring
scheibe 10 entspricht. Der Innenrand 17, 18 der Ausnehmungen
15, 16 liegt auf einem Kreis, dessen Durchmesser größer ist als
der Innendurchmesser des Magnetringes 2.
Die Haltescheibe 10 gemäß der Fig. 3 wird vom magnetisierbaren
Material umspritzt, wobei der entsprechende Magnetring konzen
trisch liegt zur Haltescheibe 10. Es entsteht ein Gebilde gemäß
der Fig. 1 oder Fig. 2, wobei am Innenrand der Magnetscheibe 2
zwei metallische Lappen 20, 21 vorstehen, die als Klemmelemente
wirken.
Nachdem das magnetische Material um die Haltescheibe 10 ge
spritzt worden ist, wird es aufmagnetisiert. Nun kann der so
gebildete Magnetring auf eine Welle bzw. Stab 30 (siehe Fig. 2)
geschoben werden. Die Klemmkräfte werden von der Haltescheibe
aufgenommen und nicht unmittelbar in die Magnetscheibe 2 einge
leitet, wodurch verhindert wird, daß das magnetische Material
aufplatzt. Durch entsprechende Wahl des Innendurchmessers des
Innenrandes 13, 14 der Haltescheibe 10 können genügend große
Klemmkräfte erzeugt werden, um den Magnetring 2 verdrehsicher
auf der Welle 30 zu halten.
Die Fig. 4 zeigt eine Welle 30, auf die der Magnetring aufge
schoben werden kann. Um einen sicheren Halt zu gewährleisten,
ist die Welle 30 mit Längsschlitzen 31 versehen, zu denen par
allel Längsstege (32) verlaufen.
Die Linksschlitze werden eingekerbt, wobei beim Kerbvorgang das
Material im Schlitz nach außen gedrückt wird und zum Steg 32
ausgedrückt wird.
Die Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch die Welle 30. Man
erkennt, daß die Stege scharfkantig aus der Mantelfläche der
Welle hervorragen.
Diese Methode wird unter anderem auch angewandt, um das Blech
paket des Rotors auf der Welle zu befestigen. Auf die so präpa
rierten Welle, wird der Magnetring aufgeschoben, wobei in die
sem Fall die Ringscheibe keine Ausnehmung aufzuweisen braucht,
sondern einen durchgehenden Innenrand aufweist, der auf einem
Kreis liegt.
Claims (7)
1. Magnetring zum Befestigen auf eine Welle oder Stab (30) mit
einer Ringscheibe (10), deren Außenrand von einer Magnet
scheibe (2) umfaßt ist und deren Innenrand (13, 14) zumin
dest abschnittsweise frei liegt, wobei der freiliegende
Innenrand zumindest abschnittsweise auf einem Kreis liegt,
deren Durchmesser nur wenig kleiner ist als der Durchmesser
des Stabes (30).
2. Magnetring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Innenrand (13, 14) der Ringscheibe (10) bis auf zwei Aus
nehmungen (15, 16) einen Kreis bildet, wobei die Abschnitte
(16, 17) des Innenrandes, die in den Ausnehmungen (15, 16)
liegen, von der Magnetscheibe (2) umfaßt sind.
3. Magnetring nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Ausnehmungen (15, 16) Segmente bezogen auf den Mittelpunkt
der Ringscheibe (10) bilden.
4. Magnetring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ringscheibe (10) aus nicht magneti
schem Material besteht.
5. Magnetring nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Haltescheibe aus hartem Messing oder einer Beryllium-Legie
rung besteht.
6. Magnetring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Innenrand der Ringscheibe auf einem Kreis liegt und die
Welle, auf die der Magnetring aufgepreßt wird, mit Längs
stegen versehen sind, die aus dem Material der Welle her
ausgedrückt sind.
7. Verfahren zum Herstellen eines Magnetringes nach den An
sprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Halte
scheibe (10) von magnetisierbarem Material umspritzt und
anschließend magnetisiert wird.
Priority Applications (7)
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---|---|---|---|
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US09/194,997 US6198185B1 (en) | 1996-06-05 | 1997-05-02 | Magnetic ring |
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Date | Code | Title | Description |
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OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
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