DE2800784A1

DE2800784A1 - Drehzahlsensor

Info

Publication number: DE2800784A1
Application number: DE19782800784
Authority: DE
Inventors: Ralph Gilbert Eslinger; John Millar Nicolson
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1977-01-13
Filing date: 1978-01-09
Publication date: 1978-07-20
Also published as: AU508050B2; JPH0244216Y2; IT1089097B; FR2377636A1; FR2377636B1; US4110647A; SU791268A3; SE425192B; JPS6212872U; JPS5389779A; GB1558732A; DE2800784C2; AU3225678A; CA1106936A; SE7800428L

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehzahlsensor nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

iDrehzahlsensoren, welche die Drehgeschwindigkeit von Fahrzeugräderfi

:inessen, sind kritische Bauteile adaptiver Fahrzeug-Bremssysteme. Bekannte Bauweisen von Sensoren waren nicht in der gewünschten Wei se störungsfrei, da praktisch aus getrennten Rotor- und Statoranor{3 nungen bestehen, die getrennt am Fahrzeug eingebaut werden müssen Bei den meisten Konstruktionearten, wie sie z.B. in den ÜS-PSen 3 988 6 24 und 3 6 26 226 beschrieben sind, muß der kritische Luftspalt zwischen dem Sensorkopf und dem Rotor eingestellt werden, wenn der Drehzahlsensor am Fahrzeug eingebaut wird. Auch bei bekannten Vorrichtungen, wie sie in der französischen Offenlegungsfschrift 2 275 775 beschrieben sind und der Luftspalt zwischen dem Sensorkopf und dem Rotor voreingestellt wird, müssen Sensor und Nabenkappe getrennt eingebaut werden, damit sich die Drehung des Fahrzeugrades auf den Sensor übertragen kann.

.Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Drehzahlsensor der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem Nabenkappe und Sensor als Einheit ausgebildet sind, die am Fahrzeug ebenso eingebaut werden kann, wie Nabenkappen bisher schon für sich installiert werden, wobei der Sensor so gebaut werden soll, daß keine zusätzliche Einstellung erforderlich ist, wenn er am Fahrzeug installiert wird.

- 5-809829/0760

Diese Aufgabe wird durch die im Hauptanspruch genannte Erfindung : gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den ^l UnteranSprüchen angegeben. [

i Aufgrund der erfindungsgemäß vorgesehenen Schiebeverbindung zwi- I

sehen dem Stator und der Nabenkappe kann ein relativ großer ToIe- ; ranzbereich in der Entfernung zwischen dem Ende der Nabenkappe j und dem Ende der Achse, auf welcher der Sensor installiert wird, :

aufgefangen werden. !

Unter den erfindungsgemäß erzielten Vorteilen ist besonders hervorzuheben, daß der kritische Luftspalt zwischen dem Sensorkopf und , dem Rotor dort eingestellt werden kann, wo der Sensor hergestellt \ wird; er muß nicht dann und dort eingestellt werden, wo der Sensoij· am Fahrzeug installiert wird. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der Sensor gegenüber aus der Umgebung rührender Verunreinigungen unempfindlich und geschützt ist; derartige Verunreinigungen könnten sich auf die Funktionsweise nachteilig auswirken. Auf diese Weise wird die Verläßlichkeit und die Wartungsfreundlichkeit des Sensors weiter verbessert.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Geschwindigkeitssensor rait Nabenkappe gemäß der vorliegenden Erfindung;

809829/0760

Fig. 2 eine Teilansicht gemäß Linie 2-2 von Fig. 1; Fig. 3 eine Teilansicht gemäß Linie 3-3 von Fig. 1.

j Der Raddrehzahlsensor ist in der Zeichnung insgesamt mit der Bej zugszahl Io versehen. Er wird innerhalb einer herkömmlichen Nabenkappe getragen, die insgesamt die Bezugszahl 12 sjträgt. Die Nabeni kappe 12 ist in üblicher Weise am Fahrzeugrad (nicht gezeigt) mon-ιtiert, dreht sich mit dem Fahrzeugrad und bedeckt das Ende der

Achse, die bei 14 gestrichelt dargestellt ist. Der Sensor Io ent-I hält einen ringartigen Rotor,der insgesamt mit der Bezugszahl 16 gekennzeichnet ist. Dieser ist an der inneren Umfangsfläche 18 dex 'Nabenkappe 12 so befestigt , daß er sich mit der Nabenkappe dreht.

Der Rotor 16 ist mit axial verlaufenden, über den Umfang verteilten !Schlitzen 2o versehen, zwischen denen Zähne 22 ausgebildet sind.

Der Sensor Io enthält außerdem einen Stator, der insgesamt die Bezugszahl 24 trägt. Der Stator 24 enthält ein Statorgehäuse 26, welches ein Lager 28 trägt. Das Lager 28 nimmt eine Spindel 3o verschiebbar und drehbar auf, die aus der Nabenkappe 12 herausragt und an dieser befestigt ist. Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, ist die Länge der Spindel 3o wesentlich größer als die axiale Abmessung des Lagers 28. Auf diese Weise kann das Statorgehäuse 26 sich relativ zur Spindel 3o über einen beträchtlichen Bereich hinweg verschieben. Das Statorgehäuse 26 trägt außerdem eine Kappe 32, die sich über das Ende der Spindel 3o erstreckt und die Lagerflächjen von Lager 28 und Spindel 3o vor Verunreinigungen schützt. Eine

809829/0760

Manschette 34 wird ebenfalls vom Statorgehäuse 26 getragen; sie ; berührt verschiebbar und dichtend die innere ümfangsflache 36 der !Achse 14. Die Manschette 34 schützt das Innere der Nabenkappe 12 ;vor Verunreinigungen, die sich in der in der Achse 14 ausgebilde-

ten Bohrung ansammeln. Sie verhindert außerdem, daß öl, welches ! - !

üblicherweise in der Nabenkappe 12 vorhanden ist, in die Achse 14 ! ιleckt. Der ölvorrat kann von Zeit zu Zeit über Füllkappen 38,4o aufgefüllt werden. Das Ölbad innerhalb der Nabenkappe 12 schmiert jdie Radlager (nicht gezeigt), die unmittelbar links vom offenen :Ende 4 2 der Nabenkappe angeordnet sind.

Die in Fig. 1 am weitesten rechts liegende Fläche des Lagers 28 bildet eine Druckfläche 44, die für einen Federhalter 46 ein Schiebelager bildet. Der Federhalter 46 ist verschiebbar und drehbar auf der Spindel 3o angebracht. Ein Ende einer Feder 48 ist mit einer Lasche 5o versehen, die durch eine Öffnung im Federhalter 46 ragt.

i *

JAuf diese Weise läuft der Federhalter 46 gemeinsam mit der Feder 4JJ ium. Das gegenüberliegende Ende der Feder 48 ist in einem Rücksprung 52 in der Vorderfläche 54 der Nabenkappe 12 aufgenommen, so daß j Feder 48 und Federhalter 46 gemeinsam mit der Nabenkappe 12 umlaufen. Die Feder 48 drückt den Stator 24 in der Fig. 1 elastisch nach links, so daß die in Fig. 1 rückwärtige Fläche 56 des Gehäuses 26 nachgiebig in Berührung am Ende der Achse 14 gehalten wird.

Der Stator 24 enthält außerdem zwei in axialem Abstand voneinander befindliche, ringförmige, plattenartige Teile 58,6o. Die äußeren ümfangsflachen 62,64 der Teile 58,6o sind bei 66 mit Wellungen ver

- 8 809829/0760

sehen, zwischen denen Zähne 67 ausgebildet sind. Da die Zähne 67 und die Wellungen 66 auf der äußeren Umfangsfläche des Teiles 6 2 identisch mit den entsprechenden Zähnen und Wellungen an der äußeren Umfangsfläche 64 des Teiles 6o sind, werden nur die Wellungen am Teil 58 genauer beschrieben. Ein Ringmagnet 68 umgibt das Statorgehäuse 26 und ist zwischen den Ringteilen 58,6o angeordnet. In entsprechender Weise befindet sich eine elektrische Wicklung ! ebenfalls zwischen den Ringteilen 58,6o und umgibt den Magnet 68. ; über den Umfang verteilte Nieten 69 befestigen die Teile 58,6o, j

j den Magnet 68 und die Wicklung 7o am Statorgehäuse 26. Eine elek- ^!

trische Leitung 72 verbindet die Wicklung mit einer geeigneten (nicht gezeigten) Logik, die Teil des adaptiven Bremssystems ist. Das Ringteil 6o ist mit einer axial verlaufenden Lasche 74 versehen, die verschiebbar von einem Schlitz 76 aufgenommen wird, der am Ende der Achse 14 vorgesehen ist. Die Berührung zwischen Lasche 74 und Schlitz 76 verhindert eine Relatiwerdrehung zwischen Stato£ 24 und Achse 14.

Die Reluktanz des magnetischen Weges zwischen dem Ringteil 58 und dem Ringteil 6ο über den Ringmagnet 68 und den Rotor 16 hängt erheblich davon ab, ob einer der Rotorzähne 22 oder einer der Schlit-jze 2o radial auf die Zähne 64 am Teil 58 und die entsprechenden Kähne am Teil 6o ausgerichtet ist. Bei der Drehung des Rotors erzeugt diese Veränderung des magnetischen Weges elektrische Impulse

(in der Wicklung 7o, wie dies dem Fachmann wohl bekannt ist. Da der JRotor 16 mit der Nabenkappe 12 umläuft, variiert die Frequenz die-

teer Impulse proportional zur Drehzahl der Nabenkappe 12. Die Im-

809829/(1760

pulse werden in normaler Weise über die Leitungen 7 2 zur erwähnten/ nicht gezeigten, Logik geleitet.

Die Reluktanz des magnetischen Weges hängt in erheblichem Maße von dem Luftspalt zwischen dem Rotor 16 und den Zähnen 67 am Teil 58 und den entsprechenden Zähnen am Teil 6o ab. Es ist demzufolge sehr wichtig, daß die Toleranz dieses Spaltes extrem genau eingehalten wird. Dies war bei bekannten Drehzahlmessern schwierig, da bei diesen allgemein erforderlich war, daß der Luftspalt beim Einbau des Sensors in das Fahrzeug eingestellt wird. Hier dagegen kann dfeser Luftspalt bei der Herstellung des Drehzahlsensors eingestellt werden, da dieser bereits bei der Herstellung an der Nabenkappe 12 installiert wird. Da zwischen Lager 28 und Spindel 3o nur sehr wenig Spiel ist und da die Position der Spindel 3o mit relativ knapper Toleranz versehen ist, kann auch der Luftspalt im Drehzahlsensor mit relativ knapper Toleranz eingehalten werden. Zu \ beachten ist ferner, daß die axiale Länge des Rotors 16 und die axiale Länge der Spindel 3o sehr viel größer sind als die Entfernung zwischen den Ringteilen 58,6o. Genaue Ablesungen erhält man, solange beide Ringteile 58,6o sich iinerhalb der axialen Länge der ; Schlitze 2o befinden. Der Drehzahlsensor Io kann daher sehr große Variationen in der Entfernung zwischen dem Ende der Achse 14 und

der Fläche der Nabenkappe 54 ausgleichen. Diese Entfernung braucht also nicht mit engen Toleranzen versehen zu werden. Der Sensor paßj: sich automatisch auf die jeweilige Entfernung an, wenn er am fahrzeug eingebaut wird, da der Einbau durch Einführen der Lasche 76 in den Schlitz 74 und dann durch normales Befestigen des Naben-

809829/0760

- Io -

kappen-Endes am Rad erfolgt. Die Feder 48 drückt das Ende 56 des Statorgehäuses 26 automatisch gegen das Ende der Achse 14, so daß keine Einstellungen notwendig sind, wenn Nabenkappe 12 und Dreh-'zahlsensor Io am Fahrzeug eingebaut werden.

809829/0760

Claims

Drehzahlsensor Patentansprüche

( 1.JDrehzahlsensor für ein Fahrzeugrad, das drehbar an einer nicht umlaufenden Fahrzeugachse angebracht ist, mit einer Nabenkappe, welche das Ende der Achse überdeckt, im wesentlichen koaxial zu dieser ist und gemeinsam mit dem Fahrzeugrad umläuft; mit einem Rotor, der koaxial zur Nabenkappe ist, innerhalb der Nabenkappe angebracht ist und mit dieser umläuft; mit einem ringförmigen Stator, der koaxial in der Nabenkappe angeordnet und von äeser getragen ist, gegenüber der Achse nicht verdrehbar ist und eine mit dem Rotor zusammenwirkende Abfühleinrichtung enthält, die auf eine Relativverdrehung zwischen Rotor und Stator anspricht und danach ein Signal erzeugt, welches proportional zur Geschwindigkeit der Relativverdrehung von Rotor und Stator ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Statorteil (24) gegenüber der Nabenkappe (12) axial beweglich ist, und daß eine Federeinrichtung (48) zwischen der Nabenkappe (12) und dem Statorteil (24) angeordnet ist und das Statorteil (24) nachgiebig gegen

das Ende der Achse (14) drückt,

609829/0 760 ... _IM.₌
2. Drehzahlsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabenkappe (12) eine Spindel (3o) trägt, welche koaxial auf die Achse (14) zuragt, daß ein axial bewegliches Lager (28) zwischen der Spindel (3o) und dem ringförmigen Statorteil (24) vorgesehen ist, wobei die Länge der Spindel (3o) größer als

die Länge des Lagers (28) ist, so daß das Statorteil (24) gegenüber der Spindel (3o) bei einer axialen Relativbewegung zwischen Nabenkappe (12) und Achse (14) axial bewegt werden kann.
3. Drehzahlsensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Länge des Rotors (16) größer als diejenige des Stators (24) ist, wodurch der Stator (24) über den gesamten Bereich der Relatiwerschiebung zwischen Stator (24) und Spindel (3o) auf den Rotor (16) radial ausgerichtet bleibt.
4. Drehzahlsensor nach einem der vorhergehendenAnsprüche, dadurch ■ gekennzeichnet, daß der Rotor (16) eine Innenfläche besitzt, in der axial verlaufende Spalte (2o) vorgesehen sind, zwischen

i denen Zähne (22) ausgebildet sind, und daß die Abfühleinrichtung mindestens ein ringförmiges Teil (58,6o) umfaßt, das koaxial zur Nabenkappe (12) angeordnet ist und Wellungen (66) an seinem Umfang aufweist, zwischen denen Zähne (67) ausgebildet sind, wobei die letzt-genannten Zähne (67) den am Rotor (16) ausgebil deten Zähnen (22) gegenüberstehen.
5.Drehzahlsensor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß er zwei ringförmige Teile (58_#6o) in axialem Abstand voneinander

809829/0760

aufweist, und daß die Abf teileinrichtung einen Ringmagnet (68) ι
! sowie eine Wicklung (7o) umfaßt, die zur Nabenkappe (12) koaxial sind, wobei die Wicklung (7o) radial gegenüber dem Magneten (68) versetzt ist und der Magnet (68) und die Wicklung (7o) zwischen den ringförmigen Teilen (58,60) angeordnet sind.
6. Drehzahlsensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Federeinrichtung von einer Feder (48) gebildet wird, die koaxial zur Nabenkappe (12) ist und mit dieser umläuft.
7. Drehzahlsensor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß er einen Federhalter (46) umfaßt, der eine Druckfläche (44) des Lagers (28) unter dem Einfluß der Feder (48) berührt, wobei die Feder (48) in Drehverbindung mit dem Federhalter (46) steht.
8. Drehzahlsensor nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (24) ein Gehäuse (26) umfaßt, welches drehbar auf dem Lager (28) angebracht ist, und daß in der Achse (14) eine Bohrung (36) ausgebildet ist, wobei eine flexible Manschette (34), die von dem Gehäuse (26) getragen wird, sich in die Bohrung (36) erstreckt.
9. Drehzahlsensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (24) mittels einer Lasche (74), die vom Stator (24) getragen wird und von einem Schlitz (76) der

Achse (14) aufgenommen wird, gegenüber der Achse (14) drehverriegelt ist.

809879 /r760 -4-