DE3131121C2

DE3131121C2 - Zahnkranz mit einem markierten Zahnkopf

Info

Publication number: DE3131121C2
Application number: DE3131121A
Authority: DE
Inventors: Reinhold 5980 Werdohl Blauhut; Burkhard Ing.(Grad.) Brandner; Manfred 4000 Düsseldorf Knüfelmann
Original assignee: Atlas Fahrzeugtechnik 5980 Werdohl GmbH; AFT Atlas Fahrzeugtechnik GmbH
Current assignee: Schaeffler Engineering GmbH
Priority date: 1981-08-06
Filing date: 1981-08-06
Publication date: 1984-11-15
Also published as: EP0071885B1; ATE30460T1; EP0071885A2; EP0071885A3; DE3277541D1; DE3131121A1; JPS5830618A

Abstract

Ein Zahnkranz mit einem markierten Zahnkopf. Das technische Problem der Erfindung liegt in einer dauerhaften und sicheren Markierung des Zahnkranzes, ohne daß die mechanischen Funktionen des Zahnkranzes beeinträchtigt werden. Der Zahnkopf weist einen Bereich mit einem Werkstoff auf, dessen spezifische Wirbelstromverluste von denen des Zahnkranzes selbst verschieden sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Zahnkranz mit einem markierten Zahnkopf, der einen Bereich mit einem Werkstoff aufweist dessen spezifische Wirbelstromverluste von denen des Zahnkranzes selbst verschieden sind.

Mittels eines Zahnimpulssensors lassen sich die einzelnen Zähne eines Zahnkranzes beim Vorbeigang erfassen, so daß dadurch Drehzahl- und Winkelinformationen abgeleitet werden können. Diese Informationen lassen sich für Messungen, Steuerungen und Regelungen ausnutzen. Ein Anwendungsgebiet der Erfindung ist eine impulsgesteuerte Zündanlage für Verbrennungsmotoren, bei denen der Anlaßeinspurkranz für die Bereitstellung dieser Zahnimpulssignale benutzt wird.

Grundsätzlich werden beim Vorbeigang eines Zahnes des Zahnkranzes an dem Zahnimpulssensor die durch Wirbelstromverluste bedingten Änderungen innerhalb des Zahnimpulssensors erfaßt.

Zur Erfassung der Winkelpositionen benötigt man besondere Nullimpulse, die von einem markierten Zahn herrühren. Ein derartiger Zahnkranz mit einem markierten Zahnkopf ist in der DE-PS 25 32 226 beschrieben. Der als Markierung dienende Bereich muß in den Zahnkranz eingebettet, eingesetzt oder in anderer Weise mit dem Zahnkranz verbunden werden. Bei einem Zahnkranz eines Verbrennungsmotors treten insofern große Probleme auf, weil der Zahnkranz als Anlaßeinspurkranz dient und beim Anlaßvorgang durch das Ritzel des Anlassers, das in axialer Richtung eingespurt wird, hohen Belastungen ausgesetzt ist.

Aufgabe der Erfindung ist eine solche Ausbildung des Zahnkranzes, daß die mechanische Funktion des Zahnkranzes nicht beeinträchtigt ist.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der markierte Zahnkopf einen Axialschiit/, aufweist, in den eine Einlage aus dem genannten Werkstoff eingesetzt ist, und daß die Schlitztiefe nach einer Stirnseite des Zahnkranzes abnimmt.

Die Erfindung unterscheidet sich dadurch in nicht naheliegender Weise vom Stand der Technik, als die Markierung in einen Schlitz eingelegt wird, deren Schlitztiefe nach einer Stirnseite des Zahnkranzes abnimmt Im Extremfall kann der Schlitz nach der genannten Stirnseite auslaufen. Infolgedessen ist der Querschnitt der Zähne des Zahnkranzes auf der Einspurseite nicht oder nur unwesentlich durch den Einsatz geschwächt, so daß die Festigkeit des Einspurkran/.es für den Einspurvorgang nicht merklich beeinflußt wird.

Für die Markierung verwendet man einen Werkstoff mit geringen Wirbelstromvcrluslen, also einen Werkstoff mit guter magnetischer Leitfähigkeit z. B. Weicheisen, Mu-Metall, amorphes Metall, metallische Gläser usw.

Zur Herabsetzung der Wirbelstromverluste ist vorgesehen, daß die Einlage als U-förmig gefaltetes Blechteil ausgebildet ist Dieses weist in Querrichtung zwischen den Blechflächen mehrere Spalte auf und hat die Wirkung eines Transformatorblechpakets.

Damit die jeweilige Einlage fest innerhalb des Schlitzes gehalten ist ist die Einlage an den Stirnseiten des Zahnkranzes mit den Schlitzrändern verschweißt Dadurch ist auch gewährleistet daß in axialer Richtung die Flächen der Einlage und des Zahnkopfes nicht stoffschlüssig miteinander verbunden sind, so daß Wirbelstrombahnen unterbrochen sind.

Bei Einsatz eines U-förmig gefalteten Blechteils können auch die axialen Längsränder mit den Schlitzrändern verschweißt sein. Durch überstehende Blechränder während der Schweißung wird verhindert, daß Schweißmittel den mittleren Spalt der Einlage zusetzt. Die überstehenden Blechränder werden nachträglich entfernt.

Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, in der darstellt
F i g. 1 einen Ausschnitt aus einem Zahnkranz nach der Erfindung,

F i g. 2 einen Axialschnitt durch den markierten Zahnkopf und

F i g. 3 einen Ausschnitt durch die abgewandelte Ausführungsform der Erfindung.

F i g. 1 zeigt einen Ausschnitt des Anlaßeinspurkranzes 1 für den nicht dargestellten Anlasser eines Verbrennungsmotors. Die Umfangsstirnflächen der Zahnköpfe 2 der Zähne 3 steht ein Zahnimpulssensor 4 gegenüber, an den ein Zahnimpulsgenerator 5 angeschlossen ist.

Einzelheiten dieses Zahnimpulssensors sind nicht erläutert, da dieses nicht Gegenstand der Erfindung ist.

Ein Zahnkopf 6 ist markiert. Und zwar weist dieser Zahnkopf 6 einen Axiaischlitz 7 auf, der gegen die Stirnseite 8 des Anlaßeinspurkranzes 1 bzw. des Zahnkopfes 6 hin ansteigt, vgl. insbesondere F i g. 2. Der Axiaischlitz kann an dieser Stirnseite 8 auf der Umfangsfläche des Zahnkopfes 6 auslaufen, so daß der Axialschlitz 7 die Stirnseite 8 nicht schneidet Denn auf dieser Stirnseite 8 erfolgt die Einspurung des Ritzels des Anlassers.

Der Axialschlitz 7 nimmt eine Einlage 9 auf, die dem Profil des Axialschlitzes 7 angepaßt ist und bei einem Axialschlitz der dargestellten Form keilförmig ausgebildet ist. Während der Zahnkranz selbst aus einem Material mit vergleichsweise hohen Wirbelstromverlusten

M) besieht, weist der Werkstoff der Anlage 9 geringe Wirbelstromverluste auf. Es handelt sich z. B. um Weicheisen, Mu-Metall oder dergleichen. Infolgedessen erhält man im Zahnimpulssensor 4 für den markierten Zahnkopf 6 ein deutlich abweichendes Signal, das entspre-

b5 chend ausgewertet werden kann. Auf den Stirnflächen des Anlaßeinspurkranzes ist die Einlage 9 durch Schweißverbindungen 11 befestigt. Solche Schweißverbindungen dürfen auf tier Umfangsflächc nicht vorhan-

den sein, damit die Wirbelstrombahnen unterbrochen sind.

Speziell die Form des Axialschlitzes 7 mit ansteigender Fußfläche gewährleistet, daß auf der Stirnseite 8 keine Schwächung des Zahnkopfes 6 vorhanden ist, so daß keine Beschädigungen des Zahnkopfes beim Einspurvorgang des Anlassers zu befürchten sind

F i g. 3 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Einlage als gefaltetes Blechteil tO ausgebildet ist, so daß die Wirbelstromverluste noch weiter herabgesetzt werden. Der in den Schlitz eingesetzte Blechteil kann zunächst mit Randstreifen 21 über die Schlitzränder überstehen. Jeweils die äußeren radialen und axialen Blechränder werden durch Schweißnähte 11 bzw. 1Γ mit den Schlitzrändern verbunden. Nach dem Schweißen werden die Randstreifen 21 entfernt, so daß die Schweißnähte 11 und W und die Blechränder bündig mit den Schlitzrändern abschließen. Die Randstreifen 21 vei hindern ein Fließen des Schweißmittels in die Spalte zwischen den Blechstreifen. Infolgedessen ist eine sichere Sperrwirkung der Spalte für Wirbelströme gewährleistet.

Die Einlage ist lediglich an den Stirnseiten mit dem Zahnkopf durch Schweißverbindungen 11 stoffschlüssig verbunden. Auf der Umfangsfläche des Zahnkopfes sind solche Schweißverbindungen nicht vorhanden, damit keine stoffschlüssige Verbindung zwischen den Flächen der Einlage 9 bzw. des Flächenteils 10 und dem Werkstoff des Zahnkopfes vorhanden ist. Das gefaltete Blechteil wirkt wie ein Transformatorblechpaket. Infolgedessen bleiben die geringen Wirbelstromverluste gewährleistet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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bO

Claims

Patentansprüche:

1. Zahnkranz mit einem markierten Zahnkopf, der einen Bereich mit einem Werkstoff aufweist, dessen spezifische Wirbelstromverluste von denen des Zahnkranzes selbst verschieden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der markierte Zahnkopf (6) einen Axialschlitz (7) aufweist, in den eine Einlage (9) aus dem genannten Werkstoff eingesetzt ist, und daß die Schlitztiefe nach einer Stirnseite (8) des Zahnkranzes abnimmt

2. Zahnkranz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlage als U-förmig gefaltetes Blechteil (10) ausgebildet ist

3. Zahnkranz nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlage an den Stirnseiten des Zahnkranzes mit den Schlitzrändern verschweißt ist

4. Zahnkranz nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet daß auch die axialen Längsränder der Einlage mit den Schlitzrändern verschweißt sind (F ig. 3).