DE19734303B4

DE19734303B4 - Magnetrad

Info

Publication number: DE19734303B4
Application number: DE1997134303
Authority: DE
Inventors: Jens Henke
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1997-08-08
Filing date: 1997-08-08
Publication date: 2005-09-22
Anticipated expiration: 2017-08-09
Also published as: DE19734303A1

Abstract

Magnetrad für Einrichtungen in Kraftfahrzeugen, mit einem Haltering (2) und einen daran angelegten Magnetring (4), wobei der Magnetring (4) mit dem Haltering (2) mittels eines Klebstoffs (6) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff (6) ein elastischer Klebstoff ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Magnetrad nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Das Magnetrad ist insbesondere zum Messen der Drehzahl, des Lenkwinkelbereiches oder dergleichen geeignet. Ein solches Magnetrad ist darüber hinaus in Verbindung mit einem Hall-Sensor oder magnetoresistiven Sensor geeignet, der als magnetischer Aufnehmer Wege und Winkel messen kann, wenn der Aufnehmer durch die jeweiligen Messgrößen unterschiedlichen magnetischen Induktionen ausgesetzt ist.

Aus der DE 40 40 287 A1 ist beispielsweise eine Drehzahlerfassungseinrichtung bekannt, bei der im Gehäuseinnenraum ein Magnetträger um eine Drehachse antreibbar gelagert ist. Der Magnetträger besitzt einen konzentrisch zur Drehachse angeordneten Magnetring, der an seinem radial umlaufenden Umfang verteilt Dauermagnetpole besitzt, die an einem im Gehäuse fest angeordneten magnetfeldempfindlichen Sensor vorbeibewegbar sind. Am dem Magnetring entgegen gesetzten Ende der Drehachse ist ein Antriebszapfen angeordnet, der formschlüssig mit einer Antriebswelle verbindbar ist, die drehbar in einer Hülse lagert. Der Magnetring und die Drehachse sind hierbei einstückig ausgebildet und werden von der Antriebswelle eines Getriebes eines Kraftfahrzeugmotors angetrieben. Da zumindest die Drehwelle und der Magnetring aus Metall bestehen, sind diese nicht nur aufwendig herzustellen, sondern weisen auch eine große Masse auf.

Aus der DE 41 38 867 A1 ist ein Detektor zur Erfassung der Drehzahl eines Rades bekannt. Hier ist ein Ringelement vorgesehen, dass aus einem Kunststoffmaterial mit Füllstoff bestehen kann, wobei magnetische Pulvermaterialien eingebracht sind. Das Element kann fest mit einem Abschnitt verbunden werden, beispielsweise durch Verkleben in einer Vulkanisierungsstufe.

Darüber hinaus ist es bekannt, einen Magnetring in einen Haltering einzubringen, wobei der Magnetring in den Haltering einvulkanisiert wird. Zwischen dem Haltering und dem Magnetring wird somit eine Gummischicht gebildet, die zur Verbindung dieser beiden Elemente führt. Das Vulkanisieren ist ein sehr aufwendiges und teures Verfahren, welches sich negativ auf den wirtschaftlichen Nutzeffekt auswirkt.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Magnetrad der eingangs genannten Art zu schaffen, welches leicht und kostengünstig herstellbar ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Der Magnetring kann aus einem Magnetmaterial, insbesondere Hartferrit oder Neodymeisenbor bestehen. Zur Verminderung der Masse des Magnetringes kann der Magnetring andererseits auch aus einem Kunststoff mit eingebundenen magnetisierbaren Partikeln bestehen. Hierbei ist noch von besonderem Vorteil, dass der kunststoffgebundene Magnetring leichter verklebbar ist als ein vollständig aus Metall bestehender Magnetring. Bevorzugt wird hierzu ein elastischer Klebstoff eingesetzt, der die unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten auf Grund der eingesetzten Materialien für den Magnetring bzw. den Haltering auffängt.

Zweckmäßigerweise wird der Klebstoff zwischen der gesamten Anlagefläche des Magnetringes am Haltering aufgebracht. oftmals ist es, in Abhängigkeit vom Einsatzzweck des Magnetrades, ausreichend, wenn nur Teilbereiche der Anlagefläche zwischen dem Magnetring und dem Haltering mit Klebstoff versehen werden.

Durch diese Maßnahmen wird eine neue Verbindungsmöglichkeit zwischen einem Magnetring und einem Haltering geschaffen, die sich durch besondere Festigkeit, leichte und kostengünstige Herstellbarkeit und einem nahezu uneingeschränkten Nutzungsbereich auszeichnet. Aufwendige Verbindungsverfahren, wie Zerspanen aus Vollmaterial oder Vulkanisieren können hierbei entfallen.

Nach einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist der Magnetring zusätzlich mit mindestens drei mechanischen Verbindungselementen mit dem Haltering verbunden. Hierdurch wird eine zusätzliche Befestigungsmöglichkeit zur Klebstoffverbindung zwischen Magnetring und Haltering geschaffen, die besonders bei hochbeanspruchten Magneträdern wirksam ist. Darüber hinaus können die zusätzlichen mechanischen Verbindungselemente auch als Verdrehsicherung des Magnetringes gegenüber dem Haltering genutzt werden.

Zur Erreichung einer stabilen Verbindung zwischen Magnetring und Haltering sind zweckmäßiger Weise die mechanischen Verbindungselemente gleichmäßig auf der Oberfläche des Magnetringes und des Halteringes angeordnet.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die mechanischen Verbindungselemente Laschen am Magnetring bzw. Haltering und dazu korrespondierende Aufnahmeöffnungen am Haltering bzw. Magnetring. Durch die Laschen, die mit den entsprechenden Aufnahmeöffnungen in Eingriff gebracht werden, lassen sich die mechanischen Verbindungselemente auf einfache und mechanisch hochbeanspruchbare Weise miteinander verbinden. Selbstverständlich können die mechanischen Verbindungselemente noch zusätzlich mittels Klebstoff verklebt werden.

Je nach Ausbildung des Magnetrades kann dieses zum axialen und/oder radialen Abgriff eines Meßsignals vorgesehen werden. Dadurch erweitert sich der Einsatzzweck des erfindungsgemäßen Magnetrades erheblich.

Um die Umfangsfläche des Magnetringes des Magnetrades für den radialen Abgriff des Meßsignals freizuhalten, kann der Magnetring oder der Haltering eine Anzahl von Noppen bzw. der Haltering oder der Magnetring eine Anzahl von dazu korrespondierenden Vertiefungen aufweisen, die jeweils miteinander in Eingriff bringbar sind. Durch diese Maßnahme wird der Magnetring gegen Verdrehen im Haltering gesichert.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe auch dadurch gelöst, daß der Magnetring mit dem Haltering mittels Verklipsung verbunden ist. Eine Verklipsungsverbindung stellt immer einer sehr einfach zu bewerkstelligende und dauerhafte Verbindung dar. Durch einfaches Ineinanderdrücken der beiden Teile Magnetring und Haltering werden diese zuverlässig und lagegesichert miteinander verbunden. Bei dieser Möglichkeit kann auch das zuvor beschriebene Verkleben der beiden Teile entfallen.

In Weiterbildung dieses Erfindungsgedankens weist der Magnetring wenigstens zwei Rastnasen bzw. Rastöffnungen und der Haltering wenigstens zwei Rastöffnungen bzw. Rastnasen auf, die jeweils miteinander in Rasteingriff bringbar sind. Diese Art der Verklipsung hat sich aufgrund der leichten Verbindbarkeit oder ggf. Auflösung der Verbindung als besonders zweckmäßig erwiesen. Je nach Ausbildungsform des Magnetrades sind die Rastnasen bzw. Rastöffnungen jeweils gleichmäßig auf der Oberfläche des Magnetringes bzw. des Halteringes verteilt angeordnet.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sonder auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Der der Erfindung zu Grunde liegende Gedanke wird in der nachfolgenden Beschreibung an Hand von Ausführungsbeispielen, die in den Zeichnungen dargestellt sind, näher beschrieben. Es zeigen:
1 eine Vorderansicht eine erfindungsgemäßen Magnetrades mit axialem Abgriff des Meßsignals,
2 eine Teilschnittansicht des Magnetrades entlang der Linie II-II nach 1,
3 eine Teilschnittansicht eines erfindungsgemäßen Magnetrades nach einer anderen Ausführungsform mit wahlweise axialem oder radialem Abgriff des Meßsignals,
4 eine Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Magnetrades mit axialem Abgriff des Meßsignals nach einer weiteren Ausführungsform,
5 eine Teilschnittansicht des Magnetrades entlang der Linie IV-IV nach 3,
6 eine Vorderansicht eines Magnetringes und
7 eine Teilschnittansicht des Magnetringes entlang der Linie IIV-IIV nach 6.
Das Magnetrad 1 gemäß den 1 bis 5 besteht aus einem im Querschnitt profilförmig ausgebildeten Haltering 2 aus einem metallischen Material. Das Querschnittsprofil des Halteringes 2 ist entsprechend dem Einsatzzweck des Magnetrades 1 unterschiedlich ausgebildet.
In eine profilförmig ausgebildete Vertiefung 3 im Haltering 2 ist ein der Form der Vertiefung 3 angepaßter kunststoffgebundener Magnetring 4 eingesetzt. Bei der Ausführungsform nach den 1 und 2 weist der Haltering 2 eine die stirnseitige Umfangsfläche des Magnetringes 4 umschließende Umbördelung 5 auf. Zwischen der Umbördelung 5 des Halteringes 2 und der radialen Umfangswand des Magnetringes 4 ist eine Schicht aus elastischem Klebstoff 6 eingebracht, der den Magnetring 4 mit dem Haltering 2 dauerhaft verbindet. Somit liegt eine Seitenwand des Magnetringes 4 an der Wand der Vertiefung 3 des Halteringes 2 an, während die andere Seitenwand des Magnetringes 4 frei ist. Dadurch ist das Magnetrad 1 in Richtung des Pfeiles A zum axialen Abgriff des Meßsignals vorgesehen. Der axiale Abgriff des Meßsignals erfolgt durch einen nicht dargestellten Hall-Sensor.
Auf einer Oberfläche des Halteringes 2 sind drei um 120° zu einander versetzt angeordnete mechanische Verbindungselemente 7 vorgesehen. Jedes mechanische Verbindungselement 7 besteht aus einer Lasche 8, die in eine dazu korrespondierende Aufnahmeöffnung 9 im Magnetring 4 eingreift und zur zusätzlichen Lagesicherung des Magnetringes 4 im Haltering 2 dient.
3 zeigt eine ähnliche Teilschnittansicht eines erfindungsgemäßen Magnetrades 1, wobei das Magnetrad 1 wahlweise zum axialen Abgriff des Meßsignals gemäß Pfeil A oder zum radialen Abgriff des Meßsignale gemäß Pfeil B vorgesehen ist. Zum radialen Abgriff des Meßsignals entfällt die Umbördelung des Halteringes 2 gemäß den 1 und 2.
Zwischen den Anlageflächen des Halteringes 2 und des Magnetringes 4 ist eine Schicht elastischen Klebstoffs 6 eingebracht, wodurch der Magnetring 4 mit dem Haltering 2 verbunden ist.
Eine weitere Ausführung eines Magnetrades 1 mit axialem Abgriff des Meßsignals in Richtung des Pfeiles A ist in den 4 und 5 dargestellt. Der mit einer zentrischen Öffnung und einem im wesentlichen rechteckigen Querschnittsprofil versehene Haltering 2 nimmt an drei Anlageflächen den Magnetring 4 auf. Zwischen diesen drei Anlageflächen des Halteringes und des Magnetringes 4 ist ein elastischer Klebstoff 6 eingebracht, der den Magnetring 4 in dem Haltering 2 lagesichert. Darüber hinaus sind als zusätzliche Lagesicherung und Verdrehsicherung drei um 120° zueinander versetzte mechanische Verbindungselemente 7 angeordnet, die in Bezug auf die 1 und 2 beschrieben wurden.
Die 6 und 7 zeigen einen Magnetring 4 als Einzelteil. Dieser ist insbesondere zum radialen Abgriff des Meßsignals gemäß Pfeil B geeignet. Um die radiale Umfangsfläche des Magnetringes 4 zum Abgriff des Meßsignals freizuhalten, ist der äußere seitliche Randbereich des Magnetringes 4 mit einer Anzahl zueinander versetzt angeordneter Noppen 11 versehen, die einstückig am Magnetring 4 angeformt sind. Zur Verbindung des Magnetringes 4 mit einem nicht dargestellten Haltering gelangen beim Verkleben des Magnetringes 4 mit dem Haltering die Noppen 11 in dazu korrespondierende Vertiefungen im Haltering, so daß der Magnetring 4 gegen Verdrehung im Haltering gesichert wird.

Claims

Magnetrad für Einrichtungen in Kraftfahrzeugen, mit einem Haltering (2) und einen daran angelegten Magnetring (4), wobei der Magnetring (4) mit dem Haltering (2) mittels eines Klebstoffs (6) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff (6) ein elastischer Klebstoff ist.
Magnetrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff (6) zwischen der gesamten Anlagefläche des Magnetringes (4) am Haltering (2) aufgebracht ist.
Magnetrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff (6) zwischen Teilbereichen der Anlagefläche des Magnetringes (4) am Haltering (2) aufgebracht ist.
Magnetrad nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetring (4) zusätzlich mit mindestens drei mechanischen Verbindungselementen (7) mit dem Haltering (2) verbunden ist.
Magnetrad nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanischen Verbindungselemente (7) gleichmäßig auf der Oberfläche des Magnetringes (4) und des Halteringes (2) angeordnet sind.
Magnetrad nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanischen Verbindungselemente (7) Laschen (8) am Magnetring (4) bzw. Haltering (2) und dazu korrespondierende Aufnahmeöffnungen (9) am Haltering (2) bzw. Magnetring (4) sind.
Magnetrad nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanischen Verbindungselemente (7) zusätzlich mittels Klebstoff (6) verklebt sind.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß dieses zum axialen (A) und/oder radialen (B) Abgriff eines Meßsignals vorgesehen ist.
Magnetrad nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei radialem Abgriff (B) des Meßsignals der Magnetring (4) oder der Haltering (2) eine Anzahl von Noppen (11) bzw. der Haltering (2) oder der Magnetring (4) eine Anzahl von dazu korrespondierenden Vertiefungen aufweisen, die jeweils mit einander in Eingriff bringbar sind.
Magnetrad nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetring (4) mit dem Haltering (2) mittels Verklipsung verbunden ist.
Magnetrad nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetring (2) wenigstens zwei Rastnasen bzw. Rastöffnungen und der Haltering (2) wenigstens zwei Rastöffnungen bzw. Rastnasen aufweist, die jeweils miteinander in Rasteingriff bringbar sind.
Magnetrad nach Anspruch 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastnasen bzw. Rastöffnungen jeweils gleichmäßig auf der Oberfläche des Magnetringes (4) bzw. des Halteringes (2) verteilt angeordnet sind.
Magnetrad nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetring (4) aus Magnetmaterial, insbesondere Hartferrit oder Neodymeisenbor besteht.
Magnetrad nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetring (4) aus einem Kunststoff mit eingebundenen magnetisierbaren Partikel besteht.