DE29718790U1

DE29718790U1 - Drehwertgeber

Info

Publication number: DE29718790U1
Application number: DE29718790U
Authority: DE
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1997-10-22
Filing date: 1997-10-22
Publication date: 1998-01-15
Anticipated expiration: 2007-10-23

Description

20.10.1997

IN43LE/P dö Akte: 52410

Drehwertgeber

Die Neuerung betrifft einen Drehwertgeber mit einem im wesentlichen stabförmigen Gehäuse, in welchem eine der Meßwerterfassung dienende Permanentmagnet/Hallgenerator-Kombination und eine Leiterplatte mit einer der Meßwertaufbereitung dienenden Schaltung angeordnet sind, aus welchem ein der Schaltung zugeordnetes Kabel im wesentlichen quer zur Längsachse des Drehwertgebers herausgeführt ist und welches mittels eines Flansches am Einbauort befestigbar ist.

Derartige Drehwertgeber werden bekanntlich zum Erfassen von Drehbewegungen von Maschinen und Fahrzeugen eingesetzt und wirken mit dem Meßobjekt verbundenen ferro-magnetischen Taktscheiben oder Zahnrädern zusammen. Dabei ist, wenn der Drehwertgeber beispielsweise dem Getriebe eines Kraftfahrzeuges zugeordnet wird, eine optimale Anpassung sowohl der Funktionselemente als auch der Anschlußtechnik und des Gehäuseaufbaus insbesondere an den extremen Temperaturgang in einem Bereich von -40⁰C bis 15O⁰C erforderlich. Auf der anderen Seite stellen derartige Drehwertgeber Massenprodukte dar, das heißt, sie müssen für eine Serienfertigung optimiert sein.

Die übliche Gehäusearchitektur sieht ein zweiteiliges Gehäuse bestehend aus einer Schutzhülse und einem Steckersockel oder einem Kabelhalter vor, die unter Schaffung einer dichten Verbindung zusammengefügt werden. Das heißt, daß abgesehen von einem stets bestehenden Dichtheitsrisiko durch Verwendung eines 0-Ringes und Verbördeln der Gehäuseteile oder durch Kleben mit im Fertigungsfluß zwischengeschaltetem Aushärten ein erheblicher

Arbeitsaufwand erforderlich ist, der insbesondere bei einem Gebertyp mit Kabelhalter bzw. einem Geber mit einem unmittelbar quer zu seiner Längsachse herausgeführten Kabel nicht mechanisierbar ist und nicht in einem ununterbrochenen Montagefluß abgearbeitet werden kann.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es somit, einen Drehwertgeber gemäß dem Gattungsbegriff derart auszubilden, daß er den Bedingungen der Serienfertigung gerecht wird und bei sicherer Funktion mit einem Minimum an Kosten herstellbar ist.

Die Lösung der Aufgabe beschreiben die Schutzansprüche.

Die Neuerung bietet insbesondere den Vorteil, daß die Anzahl der Bauteile und somit auch der Montageschritte weitgehend reduziert ist. Außerdem läßt sich die Montage zügig, das heißt ohne Wartezeiten durchführen. Entscheidend ist dabei ein einteiliges Gehäuse vorzusehen. Die übersichtliche Anordnung der zu montierenden Bauteile verringert außerdem die Fehlermöglichkeiten. Vorteilhaft ist ferner, daß das Gehäuse, das mittels einer Vergußmasse geschlossen wird, in einer Vorrichtung aufgenommen und bis zum Aushärten der Vergußmasse in der Vorrichtung verbleiben und mit dieser transportiert werden kann, und daß zwischen der anfänglichen Aufnahmeposition, der Montageposition und der Einfüllposition keine Lageänderung des Gehäuses erfolgt.

Einen wesentlichen Vorteil stellt außerdem die auf einfache Weise ausgebildete Fixiermöglichkeit des in das Gehäuse eingeführten Leiterplatte bzw. der Leiterplattenbaugruppe dar. Das heißt, bei der Montage des Kabels und insbesondere dem Verbinden der Leiter des Kabels mit der Leiterplatte bleibt diese in bezug auf das Gehäuse exakt positioniert. Ferner bewirkt die Verbindung zwischen dem Gehäuse und der Leiterplatte, daß bei dem gewählten einteiligen und einseitig offenen Gehäuse die nicht unerheblichen

temperaturbedingten Dehnungen der Vergußmasse in axialer Richtung in bezug auf die Leiterplatte wirkungslos bleiben und somit Abstandsänderungen zwischen der Stirnwand des Gehäuses und den der Leiterplatte zugeordneten meßwerterfassenden Elementen vermieden sind. Außerdem ist erwähnenswert, daß die Montage der Leiterplatte durch ein gewisses elastisches Verformen des Gehäuse, wobei nur ein Gehäuse aus Kunststoff die Voraussetzung hierfür bietet, es ermöglicht, die axialen Sicherungsmittel zwischen dem Gehäuse und der Leiterplatte als Fügelemente und nicht zwingend als Rast- bzw. Schnappelemente auszubilden.

In dieser Hinsicht sind ferner von Vorteil die innerhalb des Gehäuses ausgebildeten Vorsprünge, die eine Bremswirkung hinsichtlich der Ausdehnung der Vergußmasse in axialer Richtung ausüben.

Im folgenden sei die Neuerung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1, eine Ansicht eines teilweise geschnittenen Gehäuses eines neuerungsgemäßen Drehwertgebers,

Figur 2, eine Ansicht der Leiterplatte des Drehwertgebers, Figur 3, einen Teilschnitt des montierten Drehwertgebers.

Die Figur 1 zeigt ein mehrfach gestuftes Gehäuse 1, dessen eine Seite, wenn der Meßwertaufnehmer 2, die erwähnte Permanentmagnet/Hallgenerator-Kombination, in dem Gehäuse 1 eingebaut ist, den Geberkopf 3 bildet und an dessen anderer, nach außen offener Seite eine wannenartige Erweiterung 4 angeformt ist, die der Halterung eines Kabels 5 (Figur 3) dient, welches zur Energieversorgung und Meßwertübertragung unmittelbar und untrennbar mit dem Drehwertgeber verbunden ist. Ein Gehäuseabschnitt 6, der mit einer

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Ringnut 7 zur Aufnahme eines O-Ringes versehen ist, ist für ein abgedichtetes Einpassen des Drehwertgebers in eine entsprechende Öffnung in beispielsweise einem Getriebegehäuse ausgebildet. Mittels eines Flansches 8, der, was in den Figuren 1 und 3 nicht sichtbar ist, exzentrisch ausgebildet ist und eine Durchgangsbohrung für eine Schraube aufweist, erfolgt die axiale Befestigung des Drehwertgebers an dem betreffenden Getriebegehäuse. Ferner ist ersichtlich, daß in der umlaufenden Wand 9 der wannenartigen Erweiterung 4 des Gehäuses 1 eine Öffnung 10 ausgebildet ist, die dem Einführen und Haltern des Kabels 5 dient. Vorzugsweise ist der Durchmesser der mit einer nicht bezeichneten konischen Senkung versehenen Öffnung 10 kleiner gewählt als der Durchmesser des Kabels 5. Mehrere Rippen, von denen in Figur 1 eine sichtbar und mit 11 bezeichnet ist, sind am Boden 12 der wannenartigen Erweiterung 4 angeformt. Sie dienen dem Auffächern und Ausrichten der einzelnen Adern des Aderbündels 13 des Kabels 5. Mit 14 ist eine von zwei sich gegenüberliegenden Nuten bezeichnet, welche der seitlichen Halterung einer in das Gehäuse 1 eingeführten Leiterplatte 15 dienen.

Die Leiterplatte 1 5 ist im wesentlichen den Stufen des Gehäuses 1 entsprechend konturiert und trägt, wie bereits erwähnt, den Meßwertaufnehmer 2, dessen Kontaktstifte 16, 17, 18, 19 mit in Figur 2 lediglich schematisch dargestellten Leiterbahnen 20 kontaktiert sind. Der Bereich, innerhalb dessen die der Schutzbeschaltung und Meßwertaufbereitung dienenden elektronischen Bauelemente auf der Leiterplatte 15 angebracht sein können, ist ebenfalls nur angedeutet und mit 21 bezeichnet. Stirnseitig an der Leiterplatte 15 ausgebildete Kerben, von denen eine mit 22 bezeichnet ist, dienen der formschiüssigen vorläufigen Verbindung der Leiter 23 der einzelnen Adern des Kabels 5 mit der Leiterplatte 1 5 bevor eine feste Verbindung der Leiter 23 mit den betreffenden Leiterbahnen 31 auf der Leiterplatte 15 durch Löten erfolgt. Mit 24 und 25 sind sich gegenüberliegende Aussparungen bezeichnet, denen im

Gehäuse 1 eine umlaufende Rippe 26 zugeordnet ist. Weitere Vorsprünge 27, 28 und 29 haben den Zweck, temperaturbedingte Ausgleichsbewegungen einer Vergußmasse 30, mit der, wie die Figur 3 zeigt, das Gehäuse 1 im fertig montierten Zustand des Drehwertgebers bis zur Oberkante aufgefüllt ist, in axialer Richtung zu bremsen. Ebenso dienen die der Leiterplatte 15 zugeordneten Sicherungsmittel, das heißt, die Aussparungen 24, 25 und die Rippe 26, dazu, eine Mitnahme der Leiterplatte 15 durch die Vergußmasse 30 und somit eine Relativbewegung zwischen der Leiterplatte 15 und dem Gehäuse 1 bzw. eine Abstandsänderung des Meßwertaufnehmers 2 von der Stirnfläche des Drehwertgebers zu vermeiden.

Der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, daß die Montage der Leiterplatte 15 durch elastisches Verformen des Gehäuses 1 quer zum Sitz der Leiterplatte 1 5 erfolgen kann, das heißt, daß die Sicherungsmittel über die Federungsfähigkeit des Gehäuses 1 in Eingriff gebracht werden können und somit nicht notwendigerweise als Rast- oder Schnappverbindungsmittel ausgebildet sein müssen. Ferner sei erwähnt, daß die Ausbildung der wulstartigen Rippe 26 des Ausführungsbeispiels durch Zwangsentformung beim spritzgießtechnischen Herstellen des Gehäuses 1 erfolgt. Denkbar ist aber auch ein Ausbilden von Konsolen oder einer Rippe durch Einwirkung von außen mittels üblicher Warmverformverfahren.

Der in besonderer Weise vereinfachte Montageablauf des neuerungsgemäßen Drehwertgebers ist folgender:

Das Gehäuse 1 wird in einer Vorrichtung beziehungsweise in einem Werkstückträger aufgenommen und die bestückte Leiterplatte 1 5 eingesetzt. Dabei wird eine seitliche Führung der Leiterplatte 1 5 dadurch erzielt, daß der Meßwertaufnehmer 2 im Kopfteil des Gehäuses 1 geführt ist und die an der Leiterplatte 15 ausgebildeten Verbreiterungen 32 und 33 mit den Nuten 14 in Eingriff stehen. Das axiale Festhalten der Leiterplatte 15 erfolgt in diesem

Fertigungszustand ausschließlich durch die zwischen der Leiterplatte 1 5 und dem Gehäuse 1 wirkenden Sicherungsmittel. Nach dem Einsetzen der Leiterplatte 1 5 erfolgt das Einführen des vorkonfektionierten Kabels 5, ein Auffächern der Adern des Kabels 5 und ein Ausrichten der Leiter 23 auf die Lötstellen an der Leiterplatte 15. Dabei werden die Adern zwischen den Rippen 11 festgeklemmt. Im nachfolgenden Arbeitsschritt werden die Leiter 23 mit den betreffenden Leiterbahnen 31 auf der Leiterplatte 15 verlötet, was gegebenenfalls in einer geeigneten Vorrichtung en bloc vorgenommen werden kann. Danach wird das Gehäuse 1 mit einer Vergußmasse 30 gefüllt und zum Aushärten der Vergußmasse 30 einer Wärmebehandlung zugeführt.

Claims

20.10.1997 Akte 52410 Schutzansprüche

1. Drehwertgeber mit einem im wesentlichen stabförmigen Gehäuse, in welchem eine der Meßwerterfassung dienende Permanentmagnet/Hallgenerator-Kombination und eine Leiterplatte mit einer der Meßwertaufbereitung dienenden Schaltung angeordnet sind, welchem ein der Schaltung zugeordnetes Kabel im wesentlichen quer zur Längsachse des Drehwertgebers herausgeführt ist und welches mittels eines Flansches am Einbauort befestigbar ist,

dadurch gekennzeichnet,

daß das Gehäuse (1) als eine einseitig offene Hülse ausgebildet und aus Kunststoff hergestellt ist,

daß zwischen der Leiterplatte (15) und dem Gehäuse (1) axial wirkende Sicherungsmittel {24, 25,26) ausgebildet sind und daß das Gehäuse (1) von einer Vergußmasse (30) ausgefüllt ist.

2. Drehwertgeber nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß an der Leiterplatte (15) randlich Aussparungen (24, 25) angebracht und innerhalb des Gehäuses (1) den Aussparungen entsprechende Rippen ausgeformt sind.

3. Drehwertgeber nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die den Aussparungen (24, 25) der Leiterplatte (15) zugeordneten Vorsprünge durch eine im Gehäuse (1) ausgebildete, umlaufende Rippe (26) gebildet sind.

4. Drehwertgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Leiterplatte (15) und dem Gehäuse (1) Sicherungsmittel {24, 25, 26) ausgebildet sind und an der Innenseite des Gehäuses (1) wenigstens im Bereich der Gehäuseöffnung ein in Umfangsrichtung verlaufender Vorsprung (29) angeformt ist.

5. Drehwertgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Gehäuses (1) zwei sich gegenüberliegende, der Leiterplatte (15) als Verdrehsicherung dienende Nute (14) ausgebildet sind

daß die gehäuseseitigen Sicherungsmittel innerhalb der Nute (14) ausgeformt sind.