DE2364428C3 - Pulse speed sensor and process for its manufacture - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Impuls-Drehzahlgeber, insbesondere zur Drehzahlmessung für eine Blockierschutzanlage einer Fahrzeugbremsanlage, mit einem Läufer, der in seinem dem Ständer zugewandten Umfangsbereich aus permanent-magnetischem Material besteht und mehrere streifenförmige Läuferpole mit wechselnder Polarität aufweist und mit einem Ständer, dessen ringförmige Ständerspule in einer ebenfalls ringförmigen, zum Läufer hin geöffneten Ständerpolanordnung aus einzelnen Ständerpolen liegt, die so angeordnet sind, daß die beiden Schenkel eines einzelnen Ständerpols zwei aufeinanderfolgenden Läuferpolen gegenüberstehen, sowie ein Verfahren zur Herstellung des Impuls-Drehzahlgebers.The invention relates to a pulse speed sensor, in particular for speed measurement for an anti-lock system a vehicle brake system, with a runner in its facing the stator The circumferential area consists of permanent magnetic material and has several strip-shaped rotor poles having alternating polarity and with a stator whose annular stator coil is also in a ring-shaped stator pole arrangement, which is open towards the rotor, consists of individual stator poles, which so are arranged so that the two legs of a single stator pole two consecutive Opposite rotor poles, as well as a method for producing the pulse speed sensor.

Es ist schon ein Drehzahlgeber bekannt, der zur Zählung der Drehzahl einer Brennkraftmaschine verwendet wird und die genannten Merkmale aufweist. Bei diesem Drehzahlgeber bestehen die Ständerpole aus U-förmigen Blechen, die in dafür vorgesehene Schlitze des Ständers gesteckt werden. Die Ständerspule verläuft in den U-förmigen Blechen. Die bekannte Anordnung hat den Nachteil, daß zu ihrer Herstellung eine Reihe aufwendiger Arbeitsgänge benötigt werden, insbesondere das Einstecken der Ständerpoie in den Ständer.A speed sensor is already known which is used to count the speed of an internal combustion engine and has the features mentioned. The stator poles of this tachometer consist of U-shaped metal sheets that are inserted into the slots provided in the stand. The stator coil runs in the U-shaped sheets. The known arrangement has the disadvantage that for its production a number of complex operations are required, in particular inserting the stand poie into the Stand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Herstellungsprozeß solcher Drehzahlgeber zu vereinfachen und damit billiger zu machen.The invention is based on the object of simplifying the manufacturing process of such speed sensors and thus to make it cheaper.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ständerpole aus gebogenen, ferromagnetischen Drahtstücken bestehen.According to the invention, this object is achieved in that the stator poles are made of curved, ferromagnetic Pieces of wire exist.

Eine besonders einfache Herstellung iolcher Drehzahlgeber wird gemäß einem Verfahren nach der Erfindung dadurch erreicht, daß die Ständerspule mit einer Drahtwendel aus ferromagnetischem Draht umwickelt wird, wobei die einzelnen Drahtwindungen um den Querschnitt der Ständerspule gelegt werden und wobei sich die einzelnen Drahtwindungen nicht berühren, daß diese Drahtwendel durch isolierendes Material, vorzugsweise Kunststoff, befestigt wird und daß durch spanabhebende Bearbeitung die Drahtwendel in einzelne Ständerpole aufgetrennt wird.A particularly simple production of such speed sensors is according to a method according to the Invention achieved in that the stator coil with a wire helix made of ferromagnetic wire is wrapped, the individual wire turns are placed around the cross section of the stator coil and whereby the individual wire windings do not touch, that this wire helix by insulating Material, preferably plastic, is attached and that the wire coil by machining is separated into individual stator poles.

Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen zu den Ansprüchen 1 und 8.Further developments result from the subclaims to claims 1 and 8.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil ist insbesondere die schnelle, einfache und billige Herstellung des Ständers. Für den erfindungsgemäßen Herstellungsprozeß ist es auch unerheblich, ob der Drehzahlgeber als Innenläufer-Generator oder als Außenläufer-Generator hergestellt ist.The advantage achieved by the invention is, in particular, the quick, easy and cheap production of the Stand. For the manufacturing process according to the invention, it is also irrelevant whether the speed sensor as Internal rotor generator or external rotor generator is manufactured.

Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in Zeichnungen dargestellt und werden im folgendenThree exemplary embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are described below

näher beschrieben. Es zeigtdescribed in more detail. It shows

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbe'spiel in einer Teilansicht,1 shows a first exemplary embodiment in a partial view,

F i g. 2 das erste Ausführungsbeispiel im Schnitt,F i g. 2 the first embodiment in section,

F i g. 3 das Schnittbild eines zweiten Ausführungsbeispiels, F i g. 3 shows the sectional view of a second exemplary embodiment,

Fig.4 das Schnittbild eines dritten Ausführungsbeispiels und4 shows the sectional view of a third exemplary embodiment and

Fig.5 eine Teilansicht des dritten Ausführungsbeispiels. Fig. 5 is a partial view of the third embodiment.

Das in F i g.! und 2 dargestellte erste Ausführungsbeispiel besteht aus einem Innenläufer 11 und einem Ständer, dessen Wickelkörper 13 die Ständerpole 14 und die Ständerwicklung 17 trägt. Ständer und Läufer sind durch einen Luftspalt 20 getrennt. Der Wickelkörper 13 ist als Guß- oder Spritzteil hergestellt. Die Schenkel der Ständerpole 14 können wie in der Zeichnung dem innenliegenden Läufer 11 zugewandt sein, sie können aber auch bei einer Außenläufer-Anordnung nach außen geöffnet sein. Die beiden Wicklungsenden 16 der Ständerspule 17 sind seitlich aus der Anordnung herausgeführt. Die Rücken der Uförmigen Ständerpole 14 sind durch ein ringförmiges Weicheisenband 12 verstärkt. Die Zwischenräume zwischen den beschriebenen Teilen sind mit vorzugsweise thermo- bzw. duroplastischem Kunststoff 18 gefüllt.The in Fig.! and 2 shown first embodiment consists of an internal rotor 11 and a Stator, the winding body 13 of which carries the stator poles 14 and the stator winding 17. Stand and runner are separated by an air gap 20. The winding body 13 is made as a cast or injection-molded part. the Legs of the stator poles 14 can face the inner rotor 11, as in the drawing be, but they can also be open to the outside with an external rotor arrangement. The two winding ends 16 of the stator coil 17 are led out laterally from the arrangement. The backs of the U-shaped Stator poles 14 are reinforced by an annular soft iron strip 12. The spaces between the The parts described are filled with preferably thermoplastic or thermosetting plastic 18.

Die parallel zur Achse verlaufenden, streifenforniigen Läuferpole mit wechselnder Polarität erzeugen in den um einen kleinen Winkel /x gegen die Läuferpole geneigten Sländerpolen einen wechselnden Magnetfluß, dessen Frequenz von der Drehzahl des Läufers abhängt. Die magnetische Flußänderung in den Ständerpolen nimmt dann ihren höchstmöglichen Wert an, wenn die Gleichung tan tx — s :d gilt, wobei s den Läuferpolabstand und d den mittleren Schenkelabstand der Ständerpole bezeichne!. In diesem Fall steht ein Schenkel eines Ständerpols 14 einem Nordpol und der andere Schenkel des gleichen Ständerpols einem Südpol des Läufers gegenüber. Es ist allerdings für die Wirkungsweise unerheblich, ob die Läuferpole parallel zur Achse angeordnet sind und die Ständerpole um einen Winkel λ dazu geneigt sind oder ob die Ständerpole parallel zur Achse angeordnet sind und die Läuferpole um den Winkel oc dazu geneigt sind.The parallel to the axis, strip-shaped rotor poles with alternating polarity generate an alternating magnetic flux in the Slender poles inclined at a small angle / x to the rotor poles, the frequency of which depends on the speed of the rotor. The change in magnetic flux in the stator poles assumes its highest possible value when the equation tan tx - s: d applies, where s denotes the rotor pole spacing and d the mean leg spacing of the stator poles! In this case, one leg of a stator pole 14 faces a north pole and the other leg of the same stator pole faces a south pole of the rotor. However, it is irrelevant for the mode of operation whether the rotor poles are arranged parallel to the axis and the stator poles are inclined at an angle λ or whether the stator poles are arranged parallel to the axis and the rotor poles are inclined at the angle oc.

Der Herstellungsprozeß des Ständers geschieht am einfachsten dadurch, daß zunächst der Wickelkörper 13 mit der Ständerwicklung 17 versehen wird. Als nächstes wird der Wickelkörper 13 spiralförmig mit einem Draht 14 aus ferromagnetischem Material umwickelt. Eine gleichmäßige Steigung der Drahtwendel kann beispielsweise auch durch seitliche Führungsnuten am Wickelkörper erreicht werden. Das Weicheisenband 12 wird dann darübergeschoben. Diese Anordnung wird dann vorzugsweise in einer Form mit Kunststoff 18 umspritzt, der die Hohlräume zwischen den Teilen ausfüllt. Als letzter Arbeitsvorgang wird der dem Läufer 11 zugewandte Teil spanabhebend so bearbeitet, daß eine Fläche entsteht, in die die beiden Schenkelquerschnitte 19 einmünden. Aus der Drahtwendel werden dadurch einzelne, U-förmige Teilstücke 14. Für das permanentmagnetische Material des Läufers 11 wird zweckmäßigerweise kunststoffgebundenes Eisen bzw. Ferrit HO verwendet. Solche kunststoffgebundenen Ferrite in Bandform sind bekannt. Ein solches Kunststoffband 110 kann einfach auf den dem Ständer zugewandten Umfangsbereich des Läufers 11 geklebt bzw. auf vulkanisiert werden. Es wird dann mit Hilfe einer geeigneten Magnetisierungsvorrichtung mit Pclen versehen.The simplest way of producing the stator is that first the winding body 13 is provided with the stator winding 17. Next, the bobbin 13 is made spiral with a wire 14 wrapped in ferromagnetic material. A uniform slope of the wire helix can, for example can also be achieved through lateral guide grooves on the winding body. The soft iron strip 12 is then pushed over it. This arrangement is then preferably overmolded with plastic 18 in a mold, which fills the voids between the parts. As the last work process, the runner 11 facing part machined so that a surface is created in which the two leg cross-sections 19 merge. As a result, the wire helix becomes individual, U-shaped sections 14. For the permanent magnet The material of the rotor 11 is expediently plastic-bound iron or ferrite HO used. Such plastic-bonded ferrites in tape form are known. Such a plastic tape 110 can simply be glued or vulcanized onto the circumferential area of the rotor 11 facing the stator will. It is then provided with Pclen with the aid of a suitable magnetizing device.

Das zweite, in F i g. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel entspricht im Aufbau und Herstellungsprozeß nahezu dem ersten Ausführungsbeispiel. Der einzige Unterschied liegt im spanabgebenden Prozeß bei der Herstellung. Während beim ersten Ausführungsbeispiel die ganze, dem Läufer zugewandte Fläche abgedreht ist, wird beim zweiten Ausführungsbeispiel nur so weit abgedreht, daß zunächst die Drahtwendel 14 noch unbeschädigt bleibt. Dann wird ein Einstich 21 vorgenommen, der die Drahtwendel wiederum in einzelne, U-förmige Stücke zerlegt, deren Schenkelenden jedoch gegeneinandergerichtet sind. Dadurch entsteht eine größere magnetisch wirksame Fläche 22 und das elektrische Signal wird verbessert.The second, shown in FIG. The embodiment shown in FIG. 3 corresponds in structure and manufacturing process almost the first embodiment. The only difference in the cutting process is in the Manufacturing. While in the first embodiment the entire surface facing the runner is turned off, is turned in the second embodiment only so far that initially the wire helix 14 still remains undamaged. Then a puncture 21 is made, which in turn turns the wire helix into disassembled individual, U-shaped pieces, but the ends of the legs are directed against each other. Through this a larger magnetically effective area 22 is created and the electrical signal is improved.

Bei dem in Fig.4 und 5 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel stellt Fig. 4 einen durch A in F i g. 5 bezeichneten Schnitt dar. Der Aufbau entspricht weitgehend den vorhergegangenen Ausführungsbeispielen, jedoch ist hier ein Beispiel für eine Außenläufer-Anordnung gezeigt. Das Herstellungsverfahren weicht ebenfalls von dem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele ab. Zur Aufnahme der ferromagnetischen Drahtwendel besitzt der Wickelkörper 13 Nuten, und zwar so, daß jede Windung an den gegenüber den Außenkanten des Läufers It liegenden Stellen auf der einen Seite in eher liefen Nut 30 und auf der anderen Seite in einer weniger tiefen Nut 31 verläuft. In Umfangsrichtung der Ständerspule 13 wechseln sich jeweils tiefe Nuten und weniger tiefe Nuten ab. Die Zwischenräume der Anordnung werden im folgenden, wie bereits beschrieben, vorzugsweise mit thermo- bzw. duroplastischem Kunststoff 18 umspritzt. Dadurch werden die Windungen 14 befestigt. Nun wird die Ständerspule 13 mit den aufgewickelten Windungen 14 an den den Außenkanten des Läufers U gegenüberliegenden Stellen angefast, so daß die in den weniger tiefen Nuten verlaufenden Windungsstücke 32 entfernt werden. Die Wicklung wird in einzelne Ständerpole 14 aufgetrennt, deren Schenkelenden 33, 34 sich seitlich überlappen, d. h. sie verlaufen gegenüber dem Läufer U parallel zueinander. Zwischen zwei auf diese Weise erzeugten Ständerpole 14 entstehen Drahtstücke 35, deren magnetische Wirkung vernachlässigbar ist.In the third embodiment shown in FIGS. 4 and 5, FIG. 4 represents a through A in FIG. 5. The structure largely corresponds to the previous exemplary embodiments, but an example of an external rotor arrangement is shown here. The manufacturing process also differs from that of the previous exemplary embodiments. To accommodate the ferromagnetic wire coil, the winding body 13 has grooves in such a way that each turn at the points opposite the outer edges of the rotor It runs on one side in a rather running groove 30 and on the other side in a less deep groove 31. In the circumferential direction of the stator coil 13, deep grooves and less deep grooves alternate. In the following, as already described, the interstices of the arrangement are preferably encapsulated with thermoplastic or thermosetting plastic 18. The turns 14 are thereby fastened. The stator coil 13 with the wound turns 14 is now chamfered at the points opposite the outer edges of the rotor U, so that the winding pieces 32 running in the less deep grooves are removed. The winding is separated into individual stator poles 14, the leg ends 33, 34 of which overlap laterally, ie they run parallel to one another with respect to the rotor U. Between two stator poles 14 produced in this way, pieces of wire 35 are produced, the magnetic effect of which is negligible.

Die streifenförmigen Läuferpole 110 sind in diesem Ausführungsbeispiel parallel zu den Schenkelenden 33, 34 der Ständerpole 14 angeordnet. Somit steht jedem parallellaufenden Schenkelendenpaar 33, 34 ein Nord- und ein Südpol gegenüber. Bei der Drehung des Läufers 11 wird dann jeweils, entsprechend der Drehzahl, umgepolt. Durch diese Anordnung wird eine wesentliche Vergrößerung der magnetisch wirksamen Fläche erzielt, wodurch die Ausgangsleistung erhöht wird. Die Breite des Läufers 11 kann verringert werden. Das Ineinanderschieben des Läufers 11 und des Ständers wird durch die Anfasung wesentlich erleichtert.In this exemplary embodiment, the strip-shaped rotor poles 110 are parallel to the leg ends 33, 34 of the stator poles 14 are arranged. Thus, each parallel leg end pair 33, 34 has a north and a south pole opposite. When the rotor 11 rotates, depending on the speed, reversed. This arrangement results in a substantial increase in the magnetically effective area achieved, whereby the output power is increased. The width of the runner 11 can be reduced. The Sliding the rotor 11 and the stator into one another is made much easier by the chamfer.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims (12)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Impuls-Drehzahlgeber, insbesondere zur Drehzahlmessung für eine BlockierschutzanJage einer Fahrzeugbremsanlage, mit einem Läufer, der in seinem dem Ständer zugewandten Umfangsbereich aus permanent-magnetischem Material besteht und mehrere streifenförmige Läuferpole mit wechselnder Polarität aufweist, und mit einem Ständer, dessen ringförmige Ständerspule in einer ebenfalls ringförmigen, zum Läufer hin geöffneten Ständerpolanordnung aus einzelnen Ständerpolen liegt, die so angeordnet sind, daß die beiden Schenkel eines einzelnen Ständerpols zwei aufeinanderfolgenden Läuferpolen gegenüberstehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Ständerpole (14) aus gebogenen, ferromagnetischen Drahtstücken bestehen. 1. Pulse speed sensor, especially for speed measurement for an anti-lock system Vehicle brake system, with a runner, which in its circumferential area facing the stator consists of permanent magnetic material and several strip-shaped rotor poles with alternating Having polarity, and with a stator, the ring-shaped stator coil in a likewise ring-shaped, to the rotor open stator pole arrangement from individual stator poles is so are arranged so that the two legs of a single stator pole two consecutive Opposite rotor poles, characterized in that the stator poles (14) from bent, ferromagnetic pieces of wire exist. 2. Impuls-Drehzahlgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ständerpole (14) U-förmig ausgebildet sind.2. Pulse speed sensor according to claim 1, characterized in that the stator poles (14) Are U-shaped. 3. Impuls-Drehzahlgeber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schenkelenden der U-förmigen Ständerpole (14) gegeneinander gerichtet sind.3. Pulse speed sensor according to claim 2, characterized in that the two leg ends the U-shaped stator poles (14) are directed towards one another. 4. Impuls-Drehzahlgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ständerpole (14) als offene Drahtwindungen mit seitlich überlappenden Enden ausgebildet sind.4. Pulse speed sensor according to claim 1, characterized in that the stator poles (14) as open wire turns are formed with laterally overlapping ends. 5. Impuls-Drehzahlgeber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Läufers5. Pulse speed sensor according to claim 4, characterized in that the width of the rotor (11) kleiner als die Breite des Ständers ist.(11) is smaller than the width of the stand. 6. Impuls-Drehzahlgeber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ständerpole (14) in isolierendem Kunststoff (18) eingebettet sind.6. Pulse speed sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the stator poles (14) are embedded in insulating plastic (18). 7. Impuls-Drehzahlgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein ringförmiges Band7. Pulse speed sensor according to claim 1, characterized in that an annular band (12) aus ferromagnetischem Material an der Ständerpolanordnung vorgesehen ist und daß die geschlossenen Seiten der Ständerpole (14) dem ringförmigen Band (12) zugewandt sind.(12) made of ferromagnetic material is provided on the stator pole arrangement and that the closed sides of the stator poles (14) face the annular band (12). 8. Verfahren zur Herstellung des Drehzahlgebers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ständerspule (13) mit einer Drahtwendel aus ferromagnetischem Draht (14) umwickelt wird, wobei die einzelnen Drahtwindungen um den Querschnitt der Ständerspule (13) gelegt werden und wobei sich die einzelnen Drahtwindungen nicht berühren, daß diese Drahtwendel durch isolierendes Material (18), vorzugsweise Kunststoff, befestigt wird und daß durch spanabhebende Verarbeitung die Drahtwendel in einzelne getrennte Ständerpole (14) aufgetrennt wird.8. The method for producing the speed sensor according to claim 1, characterized in that the Stator coil (13) is wrapped with a wire coil made of ferromagnetic wire (14), wherein the individual wire turns are placed around the cross section of the stator coil (13) and whereby the individual wire windings do not touch, that this wire helix by insulating Material (18), preferably plastic, is attached and that by machining the wire coil is separated into individual separate stator poles (14). 9. Verfahren zur Herstellung des Drehzahlgebers nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß durch spanabhebende Bearbeitung einer der Flächen des Ständers U-förmige Ständerpole entstehen.9. A method for producing the speed sensor according to claim 8, characterized in that U-shaped stator poles are produced by machining one of the surfaces of the stator. 10. Verfahren zur Herstellung des Drehzahlgebers nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß durch Einstechen einer umlaufenden Nut die gegeneinander gerichteten Schenkelenden der U-förmigen Ständerpole (14) erzeugt werden.10. Method of manufacturing the speed sensor according to claim 8, characterized in that by piercing a circumferential groove the mutually directed leg ends of the U-shaped stator poles (14) are generated. i i. Verfahren zur Herstellung des Drehzahlgebers nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in die Ständerspule Nuten zur Aufnahme der ferromagnetischen Drahtwendel eingelassen werden, daß je zwei aufeinanderfolgende Nuten an die den äußeren Kanten des Läufers gegenüberliegenden Stellen verschiedene Nuttiefen haben und daß nach Einbgen und Befestigen der Drahtwendel in den Nuten an den beiden gegenüber den Außenkanten des Läufers liegenden Stellen die Drahtwindungen in den weniger tiefen Nuten aufgetrennt werden.i i. Method for producing the speed sensor according to claim 8, characterized in that in the Stator coil grooves for receiving the ferromagnetic wire helix are embedded that each two successive grooves at the locations opposite the outer edges of the runner have different groove depths and that after inserting and securing the wire helix in the Grooves in the two places opposite the outer edges of the rotor, the wire windings in the less deep grooves are separated. 12. Verfahren zur Herstellung des Drehzahlgebers nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftrennung durch Anbringen zweier Fasen an der einen rechteckigen Querschnitt aufweisenden Ständerspule erfolgt.12. A method for producing the speed sensor according to claim 11, characterized in that the Separation by attaching two bevels to the one having a rectangular cross-section Stator coil takes place.