DE3022964A1

DE3022964A1 - Wegstreckensignalerzeuger fuer fahrzeuge

Info

Publication number: DE3022964A1
Application number: DE19803022964
Authority: DE
Inventors: Isao Akiyama
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 1979-06-25
Filing date: 1980-06-19
Publication date: 1981-01-15
Also published as: US4387299A; FR2459961B1; DE3022964C2; FR2459961A1; GB2054138A; GB2054138B

Description

HOFFMANN · EITLE & PARTNER

DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) · D I PL.-I N G. W. EITLE · D R. R E R. N AT. K. H O FFMAN N · D I PL.-1 N G. W. LEH N

DIPL.-ING. K. FOCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 (STERNHAUS) · D-8000 MD N C H EN 81 · TELE FO N (089) 911087 · TELEX 05-29(519 (PATH E)

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Kazaki Sogyo Kabushiki Kaisha, Tokyo /Japan

Wegstreckensignalerzeuger für Fahrzeuge

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wegstreckensignalerzeuger für Fahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, der für jede vorbestimmte Wegstrecke eines Fahrzeugs ein Wegstreckensignal erzeugen kann.

Als Wegstreckensignalerzeuger für Fahrzeuge werden bisher hauptsächlich elektromagnetische Induktionssysteme, variable Reaktanzsysteme und ein fotoelektrisches System verwendet bzw. vorgeschlagen. Bei dem Wegstreckensignalerzeuger mit dem elektromagnetischen Induktionssystem wird ein Magnet im Verhältnis zur Drehung eines Fahrzeugrades gedreht, wobei eine Abtastspule in der Nähe des Magneten angeordnet ist, so daß ein magnetischer Fluß des Magneten die Abtastspule in bestimmten Zeitintervallen bei einer Drehung des Magne-

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ten gekreuzt, um einen Spannungsimpuls in der Abtastspule für jede vorbestimmte Wegstrecke, z.B. 50 cm, zu induzieren. Die Anzahl der so in der Abtastspule induzierten Impulsspannungen steht im Verhältnis zur Wegstrecke des Fahrzeugs und die Frequenz der induzierten Impulsspannungen steht im Verhältnis zur Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Bei dem Wegstreckensignalerzeuger mit dem variablen Reaktanzsystem ist eine elektromagnetische Feldplatte zwischen mittels zwei elektromagnetisch gekuppelten Spulen ausgebildeten Abtastspulen angeordnet, wobei die elektromagnetische Feldplatte im Verhältnis zur Fahrzeuggeschwindigkeit gedreht wird, um wiederholt die elektromagnetische Kupplung der zwei Spulen ein- und auszuschalten. Hierdurch wird für jede bestimmte Wegstrecke des Fahrzeugs von der Abtastspule eine Impulsspannung abgeleitet.

Die Signalerzeuger nach dem elektromagnetischen System und dem variablen Reaktanzsystem sind nicht in der Lage, die Veränderungen des magnetischen Flusses oder des elektromagnetischen Kupplungszustandes genau zu erfassen, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs bis zu einem gewissen Maß vermindert wird. Der Signalerzeuger mit einem fotoelektrischen System weist diesen Nachteil nicht auf. Bei dem fotoelektrischen System sind ein lichtemittierendes Element und eine Fotozelle einander so gegenüber angeordnet, daß die Fotozelle Licht von dem lichtemittierenden Element aufnehmen kann, wobei eine Lichtschirmscheibe im Verhältnis zur Wegstrecke des Fahrzeugs gedreht wird und wiederholt zwischen das lichtemittierende Element und die Fotozelle gelangt, wodurch ein elektrischer Impuls von der Fotozelle für jede vorbestimmte Wegstrecke des Fahrzeugs erzeugt wird. Bei diesem üblichen Signalerzeuger mit einem fotoelektrischen System wird jedoch das umgewandelte elektrische Signal über

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eine Signalleitung zu einem Taxameter, einem Geschwindigkeitsmesser, einem Drehzahlmesser oder ähnlichem Instrument geführt, wie dies bei den Signalerzeugern mit dem elektromagnetischen Induktionssystem und dem variablen Reaktanzsystem der Fall ist. Diesen bekannten Signalerzeugern ist ein Fehler gemeinsam, der darin zu sehen ist, daß eine in der Leitung induzierte Störung in der Signalleitung erscheint. Besonders bei Fahrzeugen sind viele derartiger Störquellen vorhanden, wie z.B. die Motorzündung usw., so daß diese Störimpulse in die Signalleitung induziert werden. Da es sehr schwierig ist, diese Störungen mittels eines Wellenformschaltkreises zu beseitigen, besteht die Gefahr, daß derartige Störungen als Wegstreckensignale verarbeitet werden. Wenn weiter der Signalerzeuger im Maschinenraum des Fahrzeugs angeordnet ist, besteht aufgrund der verhältnismäßig hohen Temperatur die Möglichkeit, daß das lichtemittierende Bauteil und die Fotozelle des Signalerzeugers des fotoelektrischen Systems beträchtlich in ihrer Leistung absinken, wodurch keine zufriedenstellende Leistung erreicht wird. Bei hohen Temperaturen ist die Lebensdauer der lichtemittierenden Bauteile und der Fotozelle sehr gering, was zu einem häufigen mühsamen Auswechseln der Bauteile führt.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Wegstreckensignalerzeuger für Fahrzeuge der eingangs genannten Art zu schaffen, der gegen den Einfluß von impulsähnlichen von dem Fahrzeug erzeugten Störungen unabhängig ist und somit ein genaues Wegstreckensignal erzeugt.

Dabei soll mit der Erfindung ein Wegstreckensignalerzeuger für Fahrzeuge geschaffen werden, der nur geringe Abweichungen und eine lange Lebensdauer aufweist und auch bei rela-

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tiv hohen Temperaturbedingungen beständig arbeitet.

Mit der Erfindung wird ein fotoelektrischer Wegstreckensignalerzeuger für Fahrzeuge geschaffen, der einfach herzustellen ist, eine geringe Leistungsstreuung aufweist, und der ein Signal mit einem großen SN-Verhältnis erzeugt.

Weiter soll mit der Erfindung ein fotoelektrischer Wegstreckensignalerzeuger für Fahrzeuge geschaffen werden, der mit einem relativ einfachen Aufbau ein Wegstreckensignal· in Abhängigkeit von der Bewegung des Fahrzeugs in nur einer Richtung erzeugt.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe mit einem Wegstreckensignalerzeuger gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.

Der Wegstreckensignalerzeuger weist ein in einem Gehäuse drehbar gelagertes Drehteil mit einer Welle auf, die von außen mit einer der zurückgelegten Wegstrecke des Fahrzeugs entsprechenden Umdrehungsgeschwindigkeit angetrieben wird. Jeweils ein Ende optischer Leiter zur Zuführung eines Lichtstrahls und zur Fotoabtastung, die zueinander benachbart angeordnet sind, ist gegenüber dem Drehteil angeordnet. Die optischen Leiter werden aus dem Gehäuse herausgeführt. Am anderen Ende des optischen Leiters zur Zuführung eines Lichtstrahls ist ein lichtemittierendes Element angeordnet, das in den optischen Leiter einen Lichtstrahl einführt. Ähnlich ist auf der anderen Seite des optischen Leiters zur Fotoabtastung eine Fotozelle angeordnet, die das aus dem optischen Leiter austretende Licht aufnimmt und in ein elektrisches Signal· umwandet. Auf der Umfangsfiäche des Drehteiis sind den optischen Leitern gegenüberiiegend nichtrefiektierende und refiektierendeAbschnitte, die einen höheren Refiektionsfaktor al·s die nichtrefiektierenden Abschnitte aufweisen,

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abwechselnd um die Welle angeordnet. Wenn das Licht von dem optischen Leiter zur Zuführung eines Lichtstrahls mittels der reflektierenden Abschnitte reflektiert wird, fällt das in den optischen Leiter zur Fotoabtastung reflektierte Licht auf die Fotozelle. Wenn jedoch das^ Licht von dem optischen Leiter zur Zuführung des Lichtstrahls auf einen nichtreflektierenden Abschnitt fällt, wird kein Licht in den optischen Leiter zur Fotoabtastung oder nur eine geringe Lichtmenge reflektiert. Entsprechend verändert der Ausgang der Fotozelle wiederholt seinen Wert, wodurch ein Impulsausgang geschaffen wird, der für jede vorbestimmte Wegstrecke des Fahrzeugs erzeugt wird.

Um einen großen Unterschied zwischen den Ausgängen der Fotozelle aufgrund des reflektierten Lichts von den reflektierenden und nichtreflektierenden Abschnitten zu schaffen, weisen die nichtreflektierenden Abschnitte eine Fläche auf, die das einfallende Licht in einer von der Richtung des optischen Leiters zur Fotoabtastung unterschiedlichen Richtung reflektieren. Die optischen Leiter brauchen nicht als getrennte Faserbündel ausgebildet werden, sondern können durch Bündelung mehrerer optischer Faser in einem einzigen optischen Leiter ausgebildet sein. Im letzteren Fall ist ein Ende des optischen Leiters gegenüber dem Drehteil und das andere Ende in zwei Abschnitte unterteilt, wovon einer zur Einführung eines Lichtstrahls und der andere zur Fotoabtastung dient. Mit der Drehwelle ist ein Lichtschirm in Drehrichtung der Drehwelle reibungsmäßig verbunden. Der Drehbereich des Lichtschirms wird mittels eines Anschlags begrenzt. An einem Ende seines Drehbereichs ist der Lichtschirm zwischen dem Drehteil und den optischen Leitern zur Aufnahme des Lichts aus dem optischen Leiter angeordnet. Am anderen Ende seines Drehbereichs ist der Lichtschirm von seiner Stellung

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zwischen dem Drehteil und den optischen Leitern entfernt angeordnet. Auf diese Weise wird ein Wegstreckensignal nur bei der Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs und kein Wegstreckensignal bei einer Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs erzeugt, auch dann nicht, wenn sich bei der Rückwärtsbewegung das Drehteil dreht.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

eine Schnittansicht eines Wegstreckensignalerzeugers nach dem Stand der Technik; eine Schnittansicht eines Wegstreckensignalerzeugers nach der Erfindung an einem Taxameter; eine perspektivische Ansicht eines in der Ausführungsform von Fig. 2 verwendeten Drehteils; eine Schnittansicht längs der Linie A-A in Fig. 2; eine Schnittansicht eines in der Ausführungsform von Fig. 2 verwendeten optischen Leiters mit Steckern;

Schnittansichten der Beziehung des Drehteils, der reflektierenden Abschnitte, der nichtreflektierenden Abschnitte, des Lichtschirms und des einen Teils des optischen Leiters bildenden Steckers in verschiedenen Stellungen zueinander;

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines anderen Ausführungsbeispiels eines Drehteils;

Fig. 8A

bis 8C verschiedene Beispiele der Endfläche des optischen Leiters am Drehteil zugewandten Ende;

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines anderen Ausfüh-

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Fig.	1
Fig.	2
Fig.	3
Fig.	4
Fig.	5
Fig.	6A
bis	6C

rungsbeispiels eines Drehteils; und

Fig. 10 eine Schnittansicht eines Wegstreckensignalerzeugers an einem Geschwindigkeitsmesser.

Zum besseren Verständnis der Erfindung soll zuerst ein bekannter Wegstreckensignalerzeuger mit einem fotoelektrischen System beschrieben werden.

In Fig. 1 ist ein derartiger Wegstreckensignalerzeuger dargestellt. Er weist eine in einem Gehäuse 11 drehbar eingesetzte Welle 12 auf. Die Welle 12 wird über eine Einwegkupplung 14 von einer Welle 13 angetrieben, die sich entsprechend der Umdrehung eines Rades dreht. Entsprechend wird die in dem Gehäuse 11 angeordnete Welle 12 beim Vorwärtsbewegen des Fahrzeugs entsprechend der Anzahl der Umdrehungen des Rades angetrieben. An der Welle 12 ist ein scheibenförmiges Drehteil 15 angeordnet. Das Drehteil 15 weist mehrere kleine öffnungen 16-1, 16-m, 16-n (16-n ist nicht gezeigt) auf, die am Rand des Drehteils ausgebildet und auf einem gemeinsamen Kreis im gleichwinkligen Abstand angeordnet sind. In dem Gehäuse 11 sind ein lichtemittierendes Bauteil 17 und eine Fotozelle 18 einander gegenüberliegend über dem Kreis der kleinen Löcher 16 angeordnet. Die mit dem lichtemittierenden Element 17 bzw. der Fotozelle 18 verbundenen Leitungsdrähte sind aus dem Gehäuse herausgeführt, über die Leitung 19 wird dem lichtemittierenden Bauteil 17 die erforderliche Energie zugeführt. Wenn eins der kleinen öffnungen 16 dem lichtemittierenden Element 17 gegenüberliegt, gelangt Licht aus dem lichtemittierenden Bauteil durch die kleine Öffnung 16 zu der Fotozelle 18, wo es in ein elektrisches Signal umgewandelt wird, das dem Leitungsdraht 20 zugeführt wird. Wenn sich die Drehscheibe dreht, und die kleine öffnung aus der Ausrichtung mit dem lichtemittierenden Element 17 herausgebracht wird, wird der austretende Lichtstrahl mittels des Drehteils 15 unterbrochen.

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Beim Starten eines Fahrzeuges wird die Drehung der Welle 13 über die Einwegkupplung 14 auf die Welle 12 übertragen. Wenn das Drehteil 15 aufgrund der Drehung der Welle 12 angetrieben wird, wird der von dem lichtemittierenden Element 17 zur Fotozelle 18 ausgesendete Lichtstrahl mittels des Drehteils 15 unterbrochen. Aufgrund dieser intermittierenden Lichtzufuhr wird in dem Leitungsdraht 20 ein elektrischer Impuls erzeugt. Die Anzahl der so erhaltenden Impulse stehen zur Wegstrecke des Fahrzeugs im Verhältnis. Die Anzahl der Impulse pro Zeiteinheit stehen zur Geschwindigkeit des Fahrzeugs im Verhältnis. Entsprechend kann man durch Zählen der Anzahl der von dem Leitungsdraht 2O zugeführten Impulse die Geschwindigkeit oder die Wegstrecke des Fahrzeugs messen.

Die Drehung des Rades wird gewöhnlich auf folgende Weise übertragen. Eine flexible Welle ist mit einer Umdrehungserfassungswelle eines Getriebes verbunden und wird in einem Geschwindigkeitsmesser, einem Taxameter oder ein ähnliches Meßinstrument eingebracht, das in dem Instrumenten brett des Fahrzeuges vorgesehen ist und treibt das Meßin-. strument an. Wenn man jedoch einen Wegstreckensignalerzeuger verwendet, werden die von dem Wegstreckensignalerzeuger erhaltenen Signale über einen Leitungsdraht zu dem obenerwähnten Meßinstrument geführt, da der Signalerzeuger relativ groß ist und im Maschinenraum untergebracht ist. Die Temperatur in dem Maschinenraum beträgt dabei etwa 120° C. Weist der Wegstreckensignalerzeuger ein fotoelektrisches System auf, so wird die Leistung des lichtemittierenden Bauteils 17 und der Fotozelle 18 bei hohen Temperaturen merklich verschlechtert. Weiter werden in dem Leitungsdraht 20 von der Zündung in den Maschinenraum impulsähnliche Störungen erzeugt, die mittels eines Wellen-

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formschaltkreises auf der Seite des Meßinstruments entfernt werden müssen. Der Wellenformschaltkreis ist dabei sehr aufwendig und teuer, wobei die Störungen nicht immer ausreichend entfernt werden können.

In Fig. 2 ist eine Schnittansicht eines Wegstreckensignalerzeugers gemäß der Erfindung dargestellt, der an einem Taxameter angebracht ist. Das Gehäuse .11 hat eine im wesentlichen rechtwinklige Form und besteht aus einem Gehäusegrundkörper 11c, der mittels Spritzgießen aus Aluminium hergestellt ist und aus einem Deckel 11a und einem Boden 11b aus Kunststoff, die oben und unten zum Abdecken der oberen und unteren offenen Enden des Gehäusegrundkörpers 11c angeschraubt sind. In dem Gehäuse 11 ist eine Welle drehbar gelagert. In dem mittleren Abschnitt einer Trennwand 21 ist ein Lager 22 eingesetzt, in das die Welle 12 drehbar eingesetzt ist. An der Trennwand 21 ist auf der Seite des Bodens 11b ein Getriebe 23 befestigt, das mittels der Antriebswelle 13 von außen angetrieben wird. Ein Abtriebszahnrad 24 des Getriebes 23 kämmt mit einem an der Welle 12 befestigten Zahnrad 25, um die Drehung der Welle 13 auf die Welle 12 zu übertragen. In diesem Fall ist das Übersetzungsverhältnis des Getriebes 23 so ausgewählt, daß sich die Welle 12 beispielsweise bei jeden durch das Fahrzeug zurückgelegten 10 Metern einmal dreht.

Im oberen mittels der Trennwand 21 und dem Deckel 11a begrenzten Raum ist ein Drehteil 15 auf der Drehwelle 12 befestigt. Das Drehteil 15 ist ein wärmebeständiges Kunststoffteil und besteht beispielsweise aus einem Polykarbonat. Die Welle 12 ist in eine mittlere öffnung des Drehteils 15 zur Ausbildung einer Verbindung zwischen der Welle und dem Drehteil hineingepreßt, wobei der Abschnitt der in

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das Drehteil 15 eingepreßten Welle 12 geriffelt ist (nicht gezeigt). Auf der Seite des Drehteils 15 weist das Lager 22 einen sich radial erstreckenden druckaufnehmenden Ansatz 22a auf, der die Unterseite des Drehteils 15 aufnimmt, wobei dazwischen Unterlegscheiben 26 angeordnet sind. Der druckaufnehmende Ansatz 22a weist in der Mitte eine Vertiefung auf, in der eine ringförmige Dichtung 27 eingepaßt ist, um den Eintritt von Flüssigkeit zur Seite des Drehteils 15 längs der Welle 12 zu verhindern.

Auf dem Drehteil 15 sind lichtreflektierende Abschnitte 28 und nichtreflektierende Abschnitte 29 mit einem geringeren Reflektionsfaktor als die ersteren miteinander abwechselnd auf dan gleichen Kreis um die Welle 12 angeordnet. In der dargestellten Ausführungsform sind die reflektierenden Abschnitte 28 und die nichtreflektierenden Abschnitte 29 am Umfang des Drehteils 15 angeordnet, wobei die nichtreflektierenden Abschnitte 29 so ausgebildet sind, daß sie das einfallende Licht in einer anderen Richtung als die reflektierenden Abschnitte 28 reflektieren. Wie man in Fig. 2 und 3 sieht, hat das Drehteil 15 eine umgekehrte kegelstumpfförmige Umfangsflache, die um die Welle 12 angeordnet ist. Einstückig mit dem Drehteil 15 sind Vorsprünge 31 ausgebildet, die jeweils parallel zur Welle 12 verlaufen und die obere Hälfte der konischen Umfangsflache umgeben. Die Umfangsflachen der Vorsprünge 31 sind auf der gleichen zylindrischen Fläche in gleichen Abständen um die Welle 12 angeordnet. Das Drehteil 15 ist aus einem schwarzen Kunststoff ausgebildet und weist einen kleinen Lichtreflektionsfaktor auf. Die Umfangsflachen der Vorsprünge 31 werden als Reflektionsabschnitte 28 verwendet und sind jeweils mit beispielsweise einer Metallfolie oder einem metallbeschichteten Kunststoffilm versehen, am einen höheren Reflexionsfaktor zu erreichen. Als metallbeschichteter Kunststoffilm ist eine im Handel'erhältliche

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Kunststoffolie mit dem Namen "hot stamp" erhältlich, bei der auf einer Seite Metall aufgedampft ist. Der Film wird durch Erwärmen bis zu seinem Schmelzpunkt und dann durch Aufpressen aufgebracht. Die reflektierenden Abschnitte 28 können leicht durch Umwickeln des Umfangs des Drehteils mit einer derartigen glänzenden aluminiumbeschichteten Folie, durch Erwärmen der Folie, und durch Pressen der Folie gegen das Drehteil hergestellt werden, wobei die Folie nur auf den ümfangsflachen der Vorsprünge 31 des Drehteils 15 befestigt wird. Jeder Abschnitt der konischen Fläche zwischen den VorSprüngen 31 bildet einen nichtreflektierenden Abschnitt 29 aus. Es wird bevorzugt, daß die Breiten W und W_ der reflektierenden und nichtreflektierenden Abschnitte 28 und in Richtung ihrer Anordnung im Verhältnis von 4 : 6 stehen.

Zur Zuführung von Licht und zur Aufnahme von Licht sind optische Leiter gegenüber der Ümfangsflache des Drehteils angeordnet, auf der die reflektierenden und nichtreflektierenden Abschnitte 28 und 29 ausgebildet sind. Bei der vorliegenden Ausführungsform besteht der optische Leiter aus einem optischen Kabel 32. Das optische Kabel 32 ist an seinem Ende mit einem Stecker 33 versehen, der in einer Bohrung 35 einer Kabelbefestigung 34, die einstückig mit der Seitenwand des Gehäuses 11 ausgebildet ist, sitzt. Der Durchmesser der Bohrung 35 zum Gehäuseinneren hin ist zur Ausbildung einer Stufe 36 vermindert. Der Stecker 33 stimmt mit der Form der Bohrung 35 überein und weist dementsprechend eine Stufe 37 an seinem mittleren Abschnitt in axialer Richtung auf. Die Stufe 3 6 und 37 kommen miteinander in Eingriff und bestimmen automatisch die Stellung der inneren Endfläche des Steckers 33, wenn er in die Bohrung 35 eingesetzt ist. Wie man in Fig. 4 sieht, ist in der Kabelbefestigung 34 eine Befestigungsöffnung 38 ausgebildet, die

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sich senkrecht zur Bohrung 35 ein wenig zu ihr versetzt erstreckt. In die öffnung 38 ist eine flexible Hilfsröhre 39 eingesetzt, in die ein Befestigungsstift 41 eingesetzt ist. Die Bohrung 35 und die öffnung 38 kreuzen sich teilweise miteinander und stehen daher miteinander in Verbindung, wobei die Hilfsröhre 39 teilweise in dem Verbindungsabschnitt in der Bohrung 35 liegt und mit einer ringförmigen Eingriffsnut 42 im Umfang des Steckers 33 in Eingriff kommt. Die Hilfsröhre 3 9 weist Schlitze auf, die sich von ihrem einen Ende erstrecken (nicht gezeigt), wodurch, wenn der Befestigungsstift 41 in die Hilfsröhre 39 eingesetzt ist, sich die Röhre 3 9 ein wenig ausdehnt und genau mit der Eingriffsnut 42 in Eingriff kommt, wodurch der Stecker 33 sicher in seiner Stellung gehalten wird. Ein Dichtungsdraht 43 ist in das vorstehende Ende des Befestigungsstiftes 41 eingesetzt. Am inneren Abschnitt mit vermindertem Durchmesser des Stekkers 33 ist ein O-Ring 44 befestigt, um eine Abdichtung nach außen zu erreichen.

Wie in Fig. 5 gezeigt, besteht das optische Kabel 32 aus einem Bündel von beispielsweise 800 optischen Fasern 45, die mit einer Beschichtung 46 zur Ausbildung eines Rohres beschichtet sind. Ein Endabschnitt des optischen Kabels 32 ist in den Stecker 33 eingesetzt und mit ihm befestigt. Der Stecker 33 ist relativ lang, wodurch es schwierig ist, die optischen Fasern 45 eng in dem Stecker anzuordnen. Insbesondere ist der innere Durchmesser des Abschnitts des Grundkörpers 47 des Steckers 33, der die optischen Fasern 45 aufnehmen muß, kleiner als der innere Durchmesser des offenen Endabschnitts des Steckers, so daß die optischen Fasern 45 beim Einführen in den Stecker 33 dazu neigen, von dem Abschnitt mit vermindertem Durchmesser erfaßt zu werden. Um dies zu vermeiden werden die optischen Fasern 45 in eine Hilfsröhre 48 aus Metall gepackt und an ihr befestigt. Die

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Hilfsröhre 48 wird dann in den Grundkörper des Steckers 47 eingebracht und an ihm befestigt. Um das Einsetzen der optischen Fasern 45 in die Hilfsröhre 48 zu erleichtern, ist ein Endabschnitt abgeschrägt, so daß der Innendurchmesser in Richtung des offenen Endes mittels der geneigten Fläche 49 ansteigt. Die öffnung der anderen Endfläche der Hilfsröhre 48 hat einen vorbestimmten Querschnitt und eine vorbestimmte Form. Somit wird, wenn eine vorbestimmte Anzahl von optischen Fasern 4 5 in der Hilfsröhre 48 angeordnet sind eine bestimmte Packungsdichte erhalten. Das andere Ende des optischen Kabels 32 ist in einen Stecker 51 eingesetzt und an ihm befestigt. Der Stecker 51 hat zylindrische VorSprünge 53 und 54 zur Aufnahme der optischen Faser, wobei die Vorsprünge einstückig mit einer Endfläche des Steckergrundkörpers 52 ausgebildet sind, der als ein Kunststoff ormteil ausgebildet ist. Die optischen Fasern 4 5 sind an ihrem anderen Ende in zwei Gruppen unterteilt, die in die entsprechenden zylindrischen Vorsprünge 53 und 54 eingesetzt sind und in ihnen befestigt sind. Auch hier werden Hilfsröhren 55 und 56, ähnlich-der Hilfsröhre 48, zur Aufnahme der optischen Fasern 45 verwendet. Die öffnung des Steckergrundkörpers 52 auf der den Vorsprüngen 53 und 54 gegenüberliegenden Seite ist mittels einer Metallplatte 57 verschlossen. Die eine der zwei Gruppen der optischen Fasern 4 5 wird als optische Leitung 58 zur übertragung des Lichtstrahls und die andere als optische Übertragungsleitung 59 zur Fotoabtastung verwendet.

Wie in Fig. 2 dargestellt ist, ist eine lichtemittierende Diode oder ein ähnliches Bauteil 61 und ein Fototransistor oder eine ähnliche Fotozelle 62 gegenüber den Endflächen jener Teile der optischen Leitungen 58 und 59, die aus dem

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Gehäuse 11 hinausgeführt sind, angeordnet. Auf einer Seitenfläche des Metallgehäuses 63 des Taxameters ist zur Aufnahme der VorSprünge 53 und 54 des Steckers 51 eine Aufnahme 64 ausgebildet, die mittels Schrauben an dem Gehäuse 63 befestigt ist. Auf der gegenüberliegenden Seite der Seitenwand des Gehäuses 63 ist eine gedruckte Schaltungskarte 65 angeordnet, auf der ein Stecker befestigt ist. Der Stekker ist teilweise in die Aufnahme 64 von der gegenüberliegenden Seite eingesetzt. Das lichtemittierende Element 61 und die Fotozelle 62 sind in dem Stecker 66 so angeordnet, daß sie den Endflächen der optischen Leitungen 58 und 59, die in die Aufnahme 64 eingesetzt sind, gegenüberliegen.

Die vorliegende Ausführungsform ist so aufgebaut, daß man nur ein Wegstreckensignal erhält, wenn das Drehteil 15 bei der Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs gedreht wird, und man kein Wegstreckensignal bei der Drehung des Drehteils 15 aufgrund der Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs erhält. Zu diesem Zweck ist ein Lichtschirm 66 reibungsmäßig mit der Welle 12 gekuppelt. Der Lichtschirm 66 ist beispielsweise ein zylindrisches Bauteil, das den äußeren Umfang des Drehteils 15 gegenüberliegend und koaxial zu ihm angeordnet ist. Die obere Seite des Lichtsschirms 66 ist auf der Seite des Deckels 11a mit einer Endplatte 67 abgedeckt. Die Welle 12 ist in einem Lagerteil 67a der Endplatte 67 eingesetzt, wobei in dem Lagerabschnitt 67a auf der Seite des Deckels 11a eine Aussparung 68 ausgebildet ist, in der ein verschleißbeständiges Reibteil 69 auf der Welle 12 angeordnet ist. Das Reibteil bzw. der Reibring 69 ist mittels eines Klemmrings 71, ähnlich einem O-Ring an der Welle 12 befestigt. Die äußere ümfangsflache des Klemmrings 71 steht mit der Innenwand der Aussparung 68 reibungsmäßig in Eingriff, wobei diese Verbindung fester als der reibungsmäßige Eingriff des Reibteils 69 mit der Welle 12 ist. Die Endflä-

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ehe des Lagerabschnitts 67a auf der Seite des Deckels 11a liegt über eine Scheibe 72 und einem Distanzring 73 an dem Deckel 11a an. Die Endfläche des Lagerabschnitts 67a auf der Seite des Drehteils 15 ist in einem Lagerabschnitt 15a des Drehteils 15 über eine Unterlegscheibe 74 angeordnet. Der Lichtschirm 66 weist von der Seite des Bodens 11b her ein Fenster 75 auf.

Der Lichtschirm 66 wird mittels der reibungsmäßig mit ihm gekuppelten Welle 12 angetrieben, wobei jedoch der Bereich seiner Drehbewegung begrenzt ist. Um dies zu erreichen ist in der Endplatte 67 zur Aufnahme eines Begrenzungsstifts eine öffnung 76 ausgebildet, wobei der Begrenzungsstift 77 im Deckel 11a angeordnet ist. Wie in Fig. 6A dargestellt, dreht sich beispielsweise beim Vorwärtsbewegen des Fahrzeugs die Drehwelle im Gegenuhrzeigersinn, wodurch sich gleichzeitig das Drehteil 15 und der Lichtschirm 66 im Gegenuhrzeigersinn drehen, wie dies mittels des Pfeils gezeigt ist. Die hintere Kante der öffnung 76 kommt bei dieser Drehrichtung mit dem Begrenzungsstifft 77 in Eingriff, um eine weitere Drehung des Lichtschirms 66 zu verhindern, wohingegen sich die Welle 12 weiter dreht, während sie auf dem Reibring 69 rutscht. Gleichzeitig liegt das Fenster 75 des Lichtschirms 66 dem Stecker 33 gegenüber, d.h. einer Endfläche der optischen Leitung gegenüber. Wenn sich die Welle 12 beim Rückwärtsfahren des Fahrzeugs im Uhrzeigersinn bewegt (siehe Fig. 6B), dreht sich das Drehteil 15 und der Lichtschirm 66 ebenfalls im Uhrzeigersinn, wie dies mittels des Pfeils gezeigt ist. Auch in diesem Fall kommt die hintere Kante der öffnung 76 mit dem Begrenzungsstift 77 in Drehrichtung des Lichtschirms 66 in Eingriff, um eine weitere Drehung zu verhindern, jedoch ist in dieser Stellung der Stecker 33 dem Lichtschirm 66 gegenüber so angeordnet, daß kein Licht von dem Stecker 33 auf das Drehteil 15 auftrifft.

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Wenn das Fenster 75 dem Stecker 33 gegenüberliegt und wenn ein reflektierender Abschnitt 28 des Drehteils 15 ebenfalls dem Fenster 75 gegenüberliegt, wie dies in Fig. 6C gezeigt ist, gelangt Licht von der lichtemittierenden Diode 61 über die optische Leitung 58 von der Endfläche der Hülse 33 durch das Fenster 75 zu dem reflektierenden Abschnitt 28, wie dies mittels des Pfeils 81 gezeigt ist, und reflektiertes Licht 82 gelangt von dem reflektierenden Abschnitt 28 durch den Stecker 33 durch die optische Leitung 59 zu der Fotozelle 62. In diesem Fall wird, wenn der nichtreflektierende Abschnitt 29 der Hülse 33 gegenüberliegt, wie dies in Fig. und 6A gezeigt ist, das Licht 81 aus dem Stecker 33, das auf den nichtreflektierenden Abschnittt 29 fällt, von ihm absorbiert und das verbleibende Licht reflektiert, wobei das von dem nichtreflektierenden Abschnitt 29 reflektierte Licht jedoch nicht zur optischen Leitung oder dem Stecker 33, sondern zu der Trennwand 21 reflektiert wird, wie dies in Fig. 2 mittels des Pfeils 83 gezeigt ist. Das reflektierte Licht 83 wird mittels der Trennwand 21 absorbiert, wobei angenommen wird, daß das nicht absorbierte verbleibende Licht nicht zur Hülse 33 zurückreflektiert wird und nur ein kleiner Teil des verstreuten Lichts zur Hülse 33 zurückgelangt, wobei dieser Teil jedoch sehr gering und vernachlässigbar ist. Entsprechend ist, wenn sich der nichtref lektierende Abschnitt -29 gegenüber dem Lichtleiter befindet das zur Fotozelle 62 reflektierte Licht null oder sehr gering. Entsprechend wird, wenn das Drehteil 15 sich im Gegenuhrzeigersinn dreht, wie dies mittels des Pfeils in Fig. 6A gezeigt ist, von der Fotozelle 62 ein elektrischer Impuls jedes Mal dann erzeugt, wenn ein reflektierender Abschnitt über die Endfläche der Hülse 33 läuft. Die Anordnung ist so ausgebildet, daß beispielsweise für jede von dem Fahrzeug zurückgelegten 50 cm ein Impuls erzeugt wird.

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Wenn die Absorptionsenergie des nichtreflektierenden Abschnitts 29 ausreichend hoch ist, und wenn die Leistung des Wellenformschaltkreises für den Ausgang der Fotozelle 62 gesteigert wird, ist es ebenfalls möglich eine Anordnung wie in Fig. 7 gezeigt, zu verwenden, wobei die reflektierenden Abschnitte 28 und die nichtreflektierenden Abschnitte 29 im wesentlichen in der gleichen zylindrischen Ebene angeordnet sind, so daß das von den nichtreflektierenden Abschnitten reflektierte Licht in die Hülse 33 eintreten kann. Es ist ebenfalls möglich eine derartige Anordnung zu verwenden, bei der die nichtreflektierenden Abschnitte in Form von Bohrungen ausgebildet sind, die in dem Drehteil 15 vorgesehen sind, und sich von der Endfläche ihres offenen Endes in Fig. 7 erstrecken, wobei die reflektierenden Abschnitte 28 auf dem gleichen Kreis in gleichen Abständen angeordnet sind. Um jedoch den Signalerzeuger im Fahrzeug unterzubringen, muß seine Gesamtkonstruktion eine geringe Größe aufweisen. Aus dieser Sicht ist die Konstruktion, bei der die nichtreflektierenden Abschnitte 29 weggelassen sind, für die Herstellung aufgrund ihrer geringen mechanischen Festigkeit ungeeignet. Im Gegensatz dazu kann das in Fig.3 gezeigte Drehteil 15 gegossen werden und weist eine hohe mechanische Festigkeit auf, wodurch man auf einfache Weise ein Drehteil 15 erhält, das ein großes Verhältnis zwischen den Ausgängen der Fotozelle entsprechend dem reflektierenden Abschnitt 28 und dem nichtreflektierenden Abschnitt erzeugt.

Bildet man die reflektierenden Abschnitte 28 mittels der aluminiumbedampften glänzenden Kunststoffolie aus, die oben beschrieben wurde, so können die reflektierenden Abschnitte 28 mit einer ausgezeichneten Reflektionsleistung ausgebildet werden. Wenn man als lichtemittierendes Bau-

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teil 61 eine lichtemittierende Diode verwendet, die infrarotes Licht mit einer Wellenlänge von 750 ρ ausstrahlt, werden Ausgänge von 4,0, 4,5 und 5,0 V mit den reflektierenden Abschnitten 28 erhalten, wenn man sie mittels einer Aluminiumfolie, einer Chromfolie und mittels eines Spiegels ausbildet. Mit der obenerwähnten aluminiumbedampften Folie erhielt man reflektierende Abschnitte 28, die einen Ausgang von 5,25 V erreichten. Entsprechend wird die Verwendung der aluminiumbedampften "hot stamp" Folie zur Ausbildung der reflektierenden Abschnitte bevorzugt, da sie eine ausgezeichnete Reflektion ermöglicht. Weiter wurde festgestellt, daß das Verhältnis zwischen den Breiten W₁ und W„ der reflektierenden und nichtreflektierenden Abschnitte 28 und 29 vorzugsweise eher 4 : 6 als 5 : 5 sein sollte, wie dies in bezug auf Fig. 3 erwähnt wurde, und zwar vom Standpunkt der genauen Abtastung her, wobei der Ausgang der Fotozelle 62 von dem von dem nichtreflektierenden Abschnitt 29 reflektierten Licht beeinflußt wird. Die Abmessungen in diesem Fall sind wie folgt: die Breiten W₁ und W» der reflektierenden und nichtreflektierenden Abschnitte 29 und 28 betragen etwa 1,5 mm und etwa 4,0 mm; der Durchmesser des Drehteils 15 beträgt 15 mm; die Anzahl der reflektierenden Abschnitte 28 beträgt 20; der Durchmesser des Bündels der in dem Stekker 33 eingesetzten optischen Fasern beträgt 1,6 mm, wobei 800 Optische Fasern 45 mit einem jeweiligen Durchmesser von 50 μ verwendet wurden. Als Lichtquelle wurde infrarotes Licht verwendet. Um einen großen Unterschied zwischen den Ausgängen der Fotozelle 62 aufgrund des von den reflektierenden und nichtreflektierenden Abschnitten 28 und 29 reflektierten Lichts zu erhalten, betrog die Länge des optischen Weges für das reflektierte Licht 83 zur Trennwand 21 in Fig. 2 etwa 10 mm, sogar wenn der Abschnitt der Trennwand 21,auf den das reflektierte Licht 83 auftrifft,nicht

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eine ausgezeichnete Absorption aufweist. In dem Versuch war der reflektierende Abschnitt 28 und der optische Leiter 2,5 mm entfernt voneinander angeordnet/und der Lichtschirm 66 wies eine Dicke von 1,5 mm auf; wenn man den Lichtschirm 66 wegläßt, kann der Abstand zwischen dem reflektierenden Abschnitt 28 und dem optischen Leiter auf 0,5 mm vermindert werden.

Die optischen Leiter 58 und 59 können ebenfalls getrennt in das Gehäuse 11 eingeführt werden, wie dies ebenfalls auf der Seite des Gerätes der Fall ist, an der die lichtemittierende Diode 61 und die Fotozelle 62 angeordnet sind. Es ist jedoch bequemer die zwei optischen Leiter 58 und 59 in einem optischen Kabel 32 unterzubringen. In diesem Fall sind die optischen Fasern 4 5 zur Zuführung des Lichtstrahls und zur Abtastung zufällig über die Endfläche des optischen Kabels 32, die dem Drehteil 15 gegenüberliegt, verteilt. In den Versuchen wurden 800 optische Fasern aus einem Vielkomponentenglas verwendet, die jeweils einen Durchmesser von 50 μ aufwiesen. Die Fasern wurden zu einem optischen Kabel mit einem Durchmesser von D₁ von 1,6 mm zusammengefaßt, mit dem man Ausgänge von 3,5 bis 3,7 V erhielt, wenn die optischen Fasern 4 5a zur Zuleitung des Lichtstrahls in der Mitte des Querschnitts des optischen Kabels und die optischen Fasern 4 5b zur Zuführung des reflektierten Lichts zur Fotozelle um die optischen Fasern 4 5a angeordnet waren, wie dies in Fig. 8A dargestellt ist. In den Fällen, in denen die optischen Fasern 4 5a und 4 5b auf der linken und rechten Hälfte des Querschnitts des optischen Kabels angeordnet sind, wie dies in Fig. 8B gezeigt ist, und in den Fällen, in denen eine zufällige Verteilung der optischen Fasern 4 5a und 4 5b gewählt wurde, wie dies in Fig. 8C gezeigt ist, wurden Ausgänge von 4,5 bis 4,8 V erhalten. Das

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Anordnen der optischen Fasern 45a und 45b auf getrennte Weise, wie dies in den Fig. 8A und 8B gezeigt ist, ist schwierig, wobei die Anordnung der Fasern von Fig. 8A zu einer Verminderung der Ausgänge führt. Es wird daher bevorzugt, daß die optischen Fasern auf der Seite des Drehteils 15 zur Zuführung des Lichtstrahls und zur Aufnahme des reflektierten Lichts zufällig verteilt sind.

Das Packungsverhältnxs der optischen Fasern 45 am Ende, das dem Drehteil 15 gegenüberliegt, d.h. in dem Stecker 33 ist wichtig, um zu verhindern, daß der Ausgang der Fotozelle 62 der einzelnen fertigen Geräte streut. Der Ausgang der Fotozelle 62 beträgt bei einem Packungsverhältnis von 70% nur 2,1 V und bei einem Packungsverhältnis von 75% 4,5 V. Durch Verwendung der Hilfsröhren 48, 55 und 56, die in Verbindung mit Fig. 5 erwähnt wurden, kann ein Packungsverhältnis von über 75% leicht erreicht werden, wodurch ebenfalls die Produktion gesteigert werden kann.

Aufgrund der Verwendung des obenbeschriebenen Lichtschirms 66 wird eine Erzeugung eines Wegstreckensignals beim Rückwärtsfahren des Fahrzeugs auf relativ einfache Weise bei geringen Kosten, verglichen mit einer Einwegkupplung, verhindert. Der Lichtschirm 66 kann als Kunststofformteil ausgebildet sein. Der Lichtschirm 66 ist reibungsmäßig mit der Welle 12 verbunden, wodurch zwischen der Welle und dem Schirm ein Schlupf auftritt, wodurch der Bewegungsbereich des Lichtschirms 66 begrenzt werden kann. In diesem Fall wird der Reibeingriff zwischen dem Lichtschirm 66 und der Welle 12 im wesentlichen aufgrund des Reibrings 69 und des Klemmrings 71 unverändert beibehalten. Es ist jedoch möglich, den Lichtschirm 66 wegzulassen und eine Einwegkupplung 14, wie in Fig. 1 gezeigt,ist, zu verwenden. Die

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reflektierenden und nichtreflektierenden Abschnitte 28 und 29 müssen nicht immer auf der Umfangsflache des Drehteils 15 angeordnet sein und können ebenfalls beispielsweise auf der Endfläche des Drehteils 15 ausgebildet sein, wie dies in Fig. 9 dargestellt ist. Um einen konstanten Abstand zwischen den reflektierenden Abständen 28 und dem optischen Leiter und entsprechend dem Stecker 33 in diesem Beispiel zu schaffen, wird bevorzugt, die reflektierenden und nichtref lektierenden Abschnitte auf der umfangsflache des Drehteils 15 anzuordnen.

Der Wegstreckensignalerzeuger kann nicht nur für ein Taxameter, sondern z.B. ebenfalls für einen Wegstreckenzähler, einem Geschwindigkeitsmesser und einem Drehzahlmesser verwendet werden. In diesem Fall wird der Wegstreckensignalerzeuger so ausgelegt, daß er ein Wegstreckensignal unabhängig von der Richtung der Drehung des Drehteils 15 erzeugt, wodurch er eine einfachere Konstruktion als in Fig. 2 aufweist. In Fig. 10 ist z.B. ein derartiger Signalerzeuger dargestellt. Das Gehäuse 11 ist an beiden Enden offen und durch Zusammenfügen der zylindrischen Teile 11e und 11f ausgebildet. Der äußere Durchmesser des einen Endabschnitts des zylindrischen Teils 11e ist ein wenig geringer, um einen Einsatz 84 auszubilden, der in einen aufnehmenden Abschnitt des zylindrischen Teils 11f eingesetzt wird, der einen etwas größeren inneren Durchmesser an einem Ende aufweist. Benachbart zum Einsatz 84 ist einstückig mit dem Umfang des zylindrischen Teils 11e ein Flansch 85 ausgebildet. Der äußere Durchmesser des zylindrischen Bauteils 11f ist auf der Seite, an der das zylindrische Bauteil 11e angebracht wird etwas größer, um einen Verbindungsabschnitt 86 auszubilden. Der Flansch 85 wird in das Gehäuse 11 von der Endfläche des Verbindungsabschnitts 86 eingesetzt. Mit dem Verbindungsabschnitt 86 ist einstückig

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ein ringförmiger Vorsprung 87 ausgebildet, der den Flansch 85 gegen den Verbindungsabschnitt 86 drückt, mittels dem die zylindrischen Teile 11e und 11f zur Ausbildung des Gehäuses 11 miteinander verbunden werden. Die Welle 12 ist auf der Achse der zylindrischen Teile 11e und 11 ff angeordnet. Die Welle 12 wird mittels ringförmiger Buchsen 88 und 89, die zwischen der Welle 12 und den zylindrischen Teilen 11e und 11f angeordnet sind, drehbar gelagert. In dem Verbindungsabschnitt 86 ist auf der Welle 12 das Drehteil 15 befestigt, auf dessen Umfangsflache die reflektierenden und nichtreflektierenden Abschnitte 28 und 29 abwechselnd zueinander in ümfangsrichtung ausgebildet sind. In der Seitenwand des Verbindungsabschnitts 86 ist die durchgehende Bohrung 85 ausgebildet, in die die Hülse 33 eingesetzt ist, wobei die Endfläche der Hülse 33 der umfangsflache des Drehteils 15 gegenüberliegend angeordnet ist. An dem Stecker ist ein Gewinderohr 91 befestigt, das gewindemäßig mit einem Gewinde in der Innenwand der Bohrung 35 in Eingriff tritt, so daß ein am mittleren Abschnitt des Steckers 33 ausgebildeter Flansch 92 mittels der Endfläche des Gewinderohres 91 gegen die Stufe 36 zur Befestigung des Steckers 33 in dem Verbindungsabschnitt 86 gedrückt wird. An den Buchsen 88 und 89 sind auf beiden Seiten des Drehteils 15 öldichtungen 93 bzw. 94 angeordnet. Auf der äußeren Umfangsflache des Einsatzes 84 des zylindrischen Teils 11e ist ein O-Ring 95 befestigt. Das andere Ende des optischen Kabels 32 weist den gleichen Aufbau wie in Fig. 2 auf. Da die Arbeitsweise des in Fig. 10 gezeigten Wegstreckensignalerzeugers der vorher beschriebenen Ausführungsform entspricht, bedarf es keiner Wiederholung der Beschreibung. Wie oben beschrieben, weist der erfindungsgemäße Wegstreckensignalerzeuger einen einfacheren Aufbau als der in Fig. 2 gezeigte Signalerzeuger auf und kann entsprechend kleiner ausge-

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führt werden. Daher kann der Signalerzeuger so eingebaut werden, daß die Welle 12 direkt beispielsweise mit der Übertragungswelle des Fahrzeugs verbunden wird. Weiter sind in dieser Ausführungsform Verbindungskerben in beiden Endflächen der Welle 12 ausgebildet, wodurch die Rotationsübertragungswelle von einem Rad mit einer der Kerben in den Endflächen der Welle 12 in Eingriff treten kann, wodurch die Welle 12 mit der Umdrehung des Rades angetrieben werden kann, und wodurch gleichzeitig die Drehung der Welle 12 von ihrem anderen Ende zu irgendeinem anderen Teil übertragen werden kann.

Es wird ein Wegstreckensignalerzeuger beschrieben, bei dem ein optisches Signal übertragen wird. Somit ist dieser Signalerzeuger gegen impulsähnliche Störwelle aus vielen Quellen des Fahrzeuges unempfindlich. Weiter kann der beschriebene Wegstreckensignalerzeuger, auch wenn er im heißen Maschinenraum installiert ist über lange Zeit ohne Leistungsminderung beständig arbeiten.

Der Wegstreckensignaierzeuger erzeugt einen Impuls für jede bestimmte Wegstrecke des Fahrzeugs. Ein Drehteil wird mittels der Drehung eines Rades des Fahrzeugs angetrieben, wobei auf dem Drehteil reflektierende und nichtreflektierende Abschnitte abwechselnd miteinander um eine Welle des Drehteils angeordnet sind. Ein Paar optischer Lichtleiter ist mit seinem einen Ende der Fläche des Drehteils gegenüberliegend angeordnet, auf der die reflektierenden und nichtreflektierenden Abschnitte angeordnet sind. Das von einem lichtemittierenden Element ausgesandte Licht gelangt in das andere Ende des optischen Leiters und das von dem Drehteil in den optischen Leiter reflektierte Licht wird von einer Fotozelle aufgenommen, die am anderen Ende des

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optischen Leiters angeordnet ist. Je nach dem ob ein reflektierendes oder ein nichtreflektierendes Teil des Drehteils dem optischen Leiter gegenüberliegend angeordnet ist, verändert sich der Ausgang der Fotozelle zur Schaffung eines Wegstreckensignals.

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Leerseite

Claims

HOFFMANN · EITLE <& PaRTNER PATENTANWÄLTE DR. ING. E. HOFFMANN (1930-197«) · D I PL-I N G. W. EITLE · D R. R E R. NAT. K. H O FFMAN N · D I PL.-I N G. W. LEH N DIPL.-ING. K. FDCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 (STERNHAUS) · D-8000 MD N CH EN 81 · TELEFON (089) 911087 · TE LEX 05-29619 (PATH E) 33 582 Kazaki Sogyo Kabushiki Kaisha, Tokyo /Japan Wegstreckensignalerzeuger für Fahrzeuge Patentansprüche

1.I Wegstreckensignalerzeuger für Fahrzeuge mit einer irehbar in einem Gehäuse gelagerten Welle, die mit einer der vom Fahrzeug zurückgelegten Strecke entsprechenden Umdrehungsgeschwindigkeit angetrieben wird und mit einem an der Welle befestigten Drehteil zur Erzeugung eines der Umdrehung des Drehteils entsprechenden Wegstreckensignals gekennzeichnet durch

- mit einem Ende dem Drehteil (15) gegenüberliegend angeordnete und aus dem Gehäuse (11) geführte optische Leitungen (58,59) zur Aussendung eines Lichtstrahls und zur optischen Abtastung,

ein am anderen Ende der optischen Leitung (58) angeordnetes lichtemittierendes Bauteil (61) zur Aussendung ei-

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nes Lichtstrahls durch die optische Leitung,

- eine am anderen Ende der optischen Leitung (59) angeordnete Fotozelle (62) zur Aufnahme des von der optischen Leitung (59) ausgestrahlten Lichts und zur Umwandlung des aufgenommenen Lichts in ein elektrisches Signal, und durch

- um die Welle (12) auf der Fläche des Drehteils (15) abwechselnd dem Paar optischer Leitungen (58,59) gegenüberliegend angeordnete, reflektierende und nichtreflektierende Abschnitte (28,29), wobei der Reflektionsfaktor der nichtreflektierenden Abschnitte (29) kleiner als der der reflektierenden Abschnitte (28) ist.

2. Wegstreckensignalerzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtreflektierenden Abschnitte (29) in einer Ebene zur Reflektion des von der optischen Leitung (58) einfallenden Lichts (81) in einer von der optischen Leitung (59) für die Fotozelle unterschiedlichen Richtung ausgebildet sind.

3. Wegstreckensignalerzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierenden Abschnitte (28) und die nichtreflektierenden Abschnitte (29) auf der ümfangsflache des Drehteils (15) ausgebildet sind.

4. Wegstreckensignalerzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierenden Abschnitte und die nichtreflektierenden Abschnitte (29) auf einer Endfläche des Drehteils (15) ausgebildet sind.

5. Wegstreckensignalerzeuger nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehteil (15) ein schwarzgefärbtes Formteil aus Kunststoff ist, und daß die reflektierenden Abschnitte mittels einer metallbeschichteten

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Kunststoffolie ausgebildet sind, die auf das Drehteil (15) mittels Erwärmen und Anpressen aufgebracht wird.

6. Wegstreckensignalerzeuger nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Breiten (W₁,W₂) der reflektierenden und nichtreflektierenden Abschnitte (28,29) in Drehrichtung des Drehteils (15) in einem Verhältnis von im wesentlichen 4 : 6 ausgewählt werden.

7. Wegstreckensignalerzeuger nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden optischen Leitungen (58,59) optische Kabel sind, die jeweils mehrere optische Fasern (45) aufweisen.

8. Wegstreckensignalerzeuger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden optischen Leitungen (58,59) in einem optischen Kabel (32) angeordnet sind, daß die optischen Fasern (45a) zur Aussendung des Lichts und die optischen Fasern (4 5b) zur Aufnahme des Lichts für die Fotozelle an einer Endfläche des optischen Kabels (45) dem Drehteil (15) gegenüberliegend vermischt angeordnet sind, und daß die anderen Enden der optischen Fasern (4 5a,4 5b) in zwei Gruppen (58,59) unterteilt sind, wobei eine Gruppe zur Lichtbestrahlung und die andere zur Lichtaufnahme für die Fotozelle dientfund die eine Gruppe (58) dem lichtemittierenden Bauteil (61) und die andere Gruppe (59) der Fotozelle (62) gegenüberliegend angeordnet ist.

9. Wegstreckensignalerzeuger nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der optischen Leitungen (58,59) in einem Stecker (33) eingesetzt und an ihm befestigt ist; daß die optischen Fasern (45a,45b) des in den Stecker (33) eingesetzten optischen Leiters (45) in einer Hilfsröhre (48) angeordnet sind, daß die Innenfläche (4 9) der Hilfsröhre so geneigt ist, daß ihr innerer

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Durchmesser allmählich zu dem offenen Ende an der dem Ende des Steckers (33) gegenüberliegenden Seite zunimmt, und daß die Hilfsröhre (48) in den Grundkörper (47) des Steckers eingesetzt ist und an ihm befestigt ist.

10. Wegstreckensignalerzeuger nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse außerhalb eines Abteils des Fahrzeugs angeordnet ist, und daß das lichtemittierende Bauteil (61) und die Fotozelle (62) in einem innerhalb des Abteils des Fahrzeugs vorgesehenen Meßinstruments angeordnet sind.

11. Wegstreckensignalerzeuger nach einem der Ansprüche 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare Welle (12) durch das Gehäuse (11) verläuft, und daß das Drehteil (15) am mittleren Teil der Welle (12) in dem Gehäuse (11) befestigt ist.

12. Wegstreckensignalerzeuger nach einem der Ansprüche

1 - 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lichtschirm (66) reibungsmäßig mit der Welle (12) zur Drehung mit der Welle gekuppelt ist, und daß der Drehbereich des Lichtschirms (66) mittels Anschlägen (76,77) begrenzt ist, daß der Lichtschirm (66) zwischen dem Drehteil und den beiden optischen Leitungen (58,59) an einem Ende des Drehbereichs und am anderen Ende des Drehbereichs von der Stelle zwischen dem Drehteil (15) und den optischen Leitungen (58,59) entfernt angeordnet ist.

13. Wegstreckensignalerzeuger nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibkupplung mittels eines verschleißbeständigen, auf der Welle (12) befestigten Reibelements (69) und einem das Reibelement (69) auf die Welle (12) klemmenden Klemmring (71) besteht, wobei die Reibung zwischen dem Klemmring (71) und dem Lichtschirm (66) größer als die Reibung zwischen dem Reibelement (69) und der Welle

(12) ist.

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