DE4134279C2 - Induktiver Drehzahlfühler - Google Patents
Induktiver DrehzahlfühlerInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung geht von einem gemäß dem Oberbegriff
des Hauptanspruches konzipierten induktiven Drehzahlfühler
aus.
Derartige induktive Drehzahlfühler sind dafür vorgesehen, um
bei rotierenden Teilen, wie z. B. Zahn- oder Ellipsenrädern,
deren Drehzahl festzustellen und über die angeschlossene
elektrische Leitung an eine Auswerte- bzw. Steuereinheit
weiterzugeben. Ein solcher induktiver Drehzahlfühler kann z. B.
ein Teil eines Antiblockiersystemes für Kraftfahrzeuge sein.
Ein dem Oberbegriff des Hauptanspruches entsprechender
induktiver Drehzahlfühler ist durch die WO 88/06 735 A1
bekanntgeworden. Bei diesem induktiven Drehzahlfühler ist es
jedoch notwendig, sowohl den Polkern als auch den Magneten
hochpräzise herzustellen, damit nach dem Kalibrieren zwischen
deren zugewandten Stirnflächen kein, einen negativen Einfluß
verursachender Luftspalt verbleibt. Außerdem muß bei einem
derartig ausgebildeten induktiven Drehzahlfühler ein
zusätzliches Fixierteil in den Spulenkörper eingesetzt werden,
damit der Magnet im Betrieb zuverlässig seine
Funktionsposition beibehält.
Außerdem ist durch die DE-OS 24 10 630 ein induktiver
Drehzahlfühler bekanntgeworden, bei dem zur Halterung der
Magnetwicklung und der Stromzuführungskabel ein vorgefertigter
Kunststoffkörper vorgesehen ist. Der Kunststoffkörper ist als
Spritzgußteil hergestellt und besteht im wesentlichen aus
einem zylinderischen Teil, welches sechs rechteckige
Durchbrüche aufweist. Diese Durchbrüche dienen später beim
Umspritzen dem besseren Eindringen der flüssigen
Kunststoffmasse in den Kunststofftragekörper. Auch bei diesem
Drehzahlfühler ist der Durchmesser des Magneten wesentlich
größer als der Durchmesser des Polkernes ausgebildet und der
Magnet wird durch den hohen Spritzdruck auf den Polkern
gepreßt. Jedoch ist im Kunststoffkörper kein Kanal vorhanden,
durch den die eingespritzte flüssige Kunststoffmasse an die
verbleibende Fläche der dem Polkern zugewandten Stirnseite des
Magneten vordringen kann. Somit liegt beim Umspritzen immer
der volle Spritzdruck an der dem Polkern abgewandten
Stirnseite des Magneten an.
Des weiteren ist durch die DE 39 02 218 A1 ein induktiver
Drehzahlfühler bekanntgeworden. Zwar weist auch dieser
Drehzahlfühler ein Gehäuseteil auf, das zur Aufnahme der
zugehörigen Meßanordnung vorgesehen ist. Jedoch ist das
Einspritzen einer Kunststoffmasse zur Kalibrierung und
Fixierung von Magnet und Polkern nicht vorgesehen. Eine
zusätzlich in das Gehäuseteil einzubringende Feder sowie ein
aufwendiger Rast- bzw. Haltemechanismus sind dafür vorgesehen.
Außerdem ist durch die DE 38 41 654 A1 ein induktiver
Drehzahlfühler bekanntgeworden, bei dem in das mit der
Meßanordnung versehene Gehäuse eine Kunststoffmasse
eingespritzt wird, jedoch umgibt diese Kunststoffmasse
lediglich die Kontakte des Drehzahlfühlers. Eine Kalibrierung
und Fixierung von Magnet und Polkern durch das Einspritzen der
Kunststoffmasse ist jedoch nicht vorgesehen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen
induktiven Drehzahlfühler zu schaffen, für dessen Meßanordnung
jeweils ein preisgünstiger, an die Fertigungsgenauigkeit keine
hohen Ansprüche stellender Polkern und Magnet Verwendung findet
und bei dem die Kalibrierung sowie Fixierung von Polkern und
Magnet ohne zusätzlich zu montierende Bauteile erfolgt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem induktiven
Drehzahlfühler der eingangs erwähnten Art durch die im
kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches angegebenen Merkmale
gelöst.
Vorteilhaft bei einer derartigen Ausgestaltung ist, daß über
die unterschiedlich großen, von der Kunststoffmasse erfaßten,
spritzdruckwirksamen Flächen der beiden Stirnseiten des
Magneten eine Einstellung der Kalibrierkraft möglich wird, so
daß bei entsprechend ausgewählten Flächenverhältnissen als
Abstützung für den Polkern eine vergleichsweise dünn
ausgebildete Gehäusewandung ausreichend ist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen
Gegenstandes sind in den Unteransprüchen angegeben.
Anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispieles sei die Erfindung näher erläutert. Dabei
zeigen
Fig. 1 eine Seitenansicht des induktiven Drehzahlfühlers,
wobei das Gehäuse und der Leitungseinführbereich
im Längsschnitt dargestellt sind,
Fig. 2 eine Vorderansicht des induktiven Drehzahlfühlers
im Vollschnitt entsprechend der Linie A-A gemäß
Fig. 1,
Fig. 3 eine Draufsicht des induktiven Drehzahlfühlers im
Teilschnitt.
Wie aus der Zeichnung hervorgeht, besteht ein induktiver
Drehzahlfühler im wesentlichen aus einem mit einem zum Anschluß
einer elektrischen Leitung 1 vorgesehenen
Leitungseinführbereich 2 versehenen Gehäuse 3 und einer im
Gehäuse 3 gehaltenen Meßanordnung. Zu den wesentlichen
Elementen der Meßanordnung zählen dabei ein Spulenkörper 4,
eine auf den Spulenkörper 4 aufgebrachte elektrische Wicklung 5
sowie jeweils ein in der Durchgangsbohrung 6 des Spulenkörpers
4 angeordneter Polkern 7 und Magnet 8.
Das Gehäuse 3 des induktiven Drehzahlfühlers ist aus Kunststoff
hergestellt und besitzt lediglich eine dem
Leitungseinführbereich 2 zugewandte Öffnung, die zur Montage
der Meßanordnung dient. Somit ist auch das freie nach außen
gerichtete Ende des Polkernes 7 mit einem dünnen Wandungsteil 9
des Gehäusebodens 10 umgeben, wodurch es vor Umwelteinflüssen
geschützt ist. Auch der Spulenkörper 4 ist aus Kunststoff
hergestellt und weist an seinem dem Gehäuseboden 10 zugewandten
Endbereich 11 die elektrische Wicklung 5 auf. In einem ersten
Abschnitt 12 der Durchgangsbohrung 6 ist der Polkern 7 nahe der
elektrischen Wicklung 5 gehalten und ragt dabei mit seinem dem
Magneten 8 zugewandten Endbereich 13 in den für den Magneten 8
vorgesehenen zweiten Abschnitt 14 der Durchgangsbohrung 6
hinein. Der Magnet 8 und damit auch der zweite Abschnitt 14 ist
im Durchmesser wesentlich größer als der Polkern 7 bzw. der
erste Abschnitt 12 ausgebildet. Somit verbleibt an der dem
Polkern 7 zugewandten Stirnseite des Magneten 8 eine freie
ringförmige Fläche 15. Die ringförmige Fläche 15 kommt wegen
des in den zweiten Abschnitt 14 der Durchgangsbohrung 6
hineinragenden Endbereichs 13 des Polkerns 7 nicht an dem durch
den ersten Abschnitt 12 und den zweiten Abschnitt 14 in der
Durchgangsbohrung 6 entstandenen Absatz des Spulenkörpers 4 zur
Anlage. Der Polkern 7 und der Magnet 8 sind verschiebbar in der
Durchgangsbohrung 6 gehalten, wobei der Polkern 7 unter
leichtem Preßsitz dem ersten Abschnitt 12 und der Magnet 8 mit
beachtlichem Spiel dem zweiten Abschnitt 14 zugeordnet sind. In
dem dem Leitungseinführbereich 2 zugeordneten Endbereich des
Spulenkörpers 4 sind zwei gegenüberliegend angeordnete, einen
Durchgang zum Magneten 8 freigebende fensterartige Ausschnitte
16 vorhanden. Ausgehend von der dem Polkern 7 zugewandten Kante
eines jeden fensterartigen Ausschnittes 16 verläuft jeweils ein
bis zum Anfang des ersten Abschnittes 12 der Durchgangsbohrung
6 geführter Kanal 17. Über zwei sich von der elektrischen
Wicklung 5 bis zum Leitungseinführbereich 2 erstreckende
elektrische Kontaktteile 18 ist die elektrische Leitung 1 an
die elektrische Wicklung 5 angeschlossen.
Der Leitungseinführbereich 2 des induktiven Drehzahlfühlers
wird durch einen Spritzgußprozeß hergestellt. Dabei wird eine
Kunststoffmasse 19 auf bzw. um und in das Gehäuse 3 gespritzt,
wobei auch der elastische Dichtstopfen 21 von der
Kunststoffmasse 19 teilweise ummantelt wird. Damit entsteht
einerseits ein rundherum abgedichteter, andererseits aber auch
ein innenseitig geschützter induktiver Drehzahlfühler. Die den
Leitungseinführbereich 2 bildende Kunststoffmasse 19 füllt
nämlich während des Spritzgußprozesses die zwischen dem
Spulenkörper 4 und dem Gehäuse 3 verbleibenden Hohlräume, die
fensterartigen Ausschnitte 16, den zwischen dem zweiten
Abschnitt 14 und dem Magneten 8 verbleibenden Spielraum und die
beiden Kanäle 17 aus. Über die beiden Kanäle 17 wird
darüber hinaus auch Kunststoffmasse 19 an die verbleibende
ringförmige Fläche 15 der dem Polkern 7 zugewandten Stirnseite
des Magneten 8 geführt. Der Spritzdruck unter dem die
Kunststoffmasse 19 aufgebracht wird, wirkt somit sowohl auf die
dem Leitungseinführbereich 2 zugewandte und als auch auf die
dem Polkern 7 zugewandte Stirnseite des Magneten 8 ein. Da die
dem Leitungseinführbereich 2 zugewandte wirksame Fläche 20
größer ist als die dem Polkern 7 zugewandte ringförmige Fläche
15, kann der dadurch entstehende Differenzdruck zur
Kalibrierung des Polkerns 7 und des Magneten 8 ausgenutzt
werden. Dabei wird der Polkern 7 über den Magneten 8 mit
seiner an sein freies Ende angeformten kegelstumpfförmigen
Ringfläche 22 in eine entsprechende, im Gehäuseboden 10
vorhandene Einsickung gedrückt. So ergibt sich einerseits eine
quasi luftspaltfreie Zuordnung von Magnet 8 und Polkern 7 über
ihre einander zugewandten Stirnseiten und andererseits eine
quasi luftspaltfreie Zuordnung von Polkern 7 und Gehäuseboden
10. Außerdem erfolgt über die Ausschnitte 16 und die Kanäle 17
durch die Kunststoffmasse 19 eine Zentrierung und Festlegung
des Magneten 8 im Spulenkörper 4.
Auf einfache und kostengünstige Art und Weise wird somit sowohl
die Kalibrierung und auch das Fixieren von Polkern 7 und Magnet
8 in der Durchgangsbohrung 6 des Spulenkörpers 4 erreicht, ohne
daß dazu zusätzliche Bauteile verwendet werden müssen.
Claims (7)
1. Induktiver Drehzahlfühler mit einem Gehäuse zur Aufnahme der
zugehörigen Meßanordnung, wobei auf die Umfangsfläche des zur
Meßanordnung gehörigen Spulenkörpers die elektrische Wicklung
auf den dem Boden des Gehäuses zugewandten Endbereich
aufgebracht ist, wobei eine zentrisch im Spulenkörper
vorhandene Durchgangsbohrung des weiteren zur Aufnahme von
Polkern und Magnet dient, wobei der Polkern einem der
elektrischen Wicklung zugeordneten, maßlich auf ihn
abgestimmten ersten Abschnitt und der Magnet einem sich daran
anschließenden maßlich auf ihn abgestimmten zweiten Abschnitt
der Durchgangsbohrung derart zugeordnet sind, daß Polkern und
Magnet mit ihren einander zugewandten Stirnseiten direkt
aneinander zur Anlage kommen, und wobei außerdem über
elektrische Kontaktteile eine an der dem Boden abgewandten
Seite in das Gehäuse hineingeführte elektrische Leitung an die
elektrische Wicklung angeschlossen ist, wobei zumindest diese
Seite des Gehäuses abschließend als Leitungseinführbereich mit
einer Kunststoffmasse umgeben ist, welche auch den zwischen dem
Spulenkörper und dem Gehäuse verbleibenden Freiraum ausfüllt,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Durchmesser des Magneten (8) wesentlich größer als der
Durchmesser des Polkernes (7) ausgeführt ist und daß der
Polkern (7) mit seinem dem Magneten (8) zugewandten Endbereich
(13) in den maßlich auf den Magneten (8) abgestimmten zweiten
Abschnitt (14) der Durchgangsbohrung (6) des Spulenkörpers (4)
hineinragt, wobei der zweite Abschnitt (14) mit zumindest einem
einerseits mit der den Leitungseinführbereich (2) bildenden,
durch Spritzgußtechnik aufgebrachten Kunststoffmasse (19) in
Verbindung stehenden Kanal (17) versehen ist, der andererseits
in Höhe des ersten Abschnittes (12) endet und durch den die
Kunststoffmasse (19) an die verbleibende Fläche (15) der dem
Polkern (7) zugewandten Stirnseite des Magneten (8) bringbar
ist.
2. Induktiver Drehzahlfühler nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kanal (17) längs des Magneten (8) im
zweiten Abschnitt (14) der Durchgangsbohrung (6) vorhanden ist.
3. Induktiver Drehzahlfühler nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß im Spulenkörper (4) im Bereich des
zweiten Abschnittes (14) zwei fensterartige Ausschnitte (16)
vorhanden sind, über die die Kunststoffmasse (19) großflächig
mit dem Magneten (8) in Verbindung steht und daß ausgehend von
der dem Polkern (7) zugewandten Kante der beiden fensterartigen
Ausschnitte (16) jeweils ein Kanal (17) längs des Magneten (8)
verläuft, der bis zum Anfang des ersten Abschnittes (12) der
Durchgangsbohrung (6) geführt ist.
4. Induktiver Drehzahlfühler nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Polkern (7) im ersten Abschnitt
(12) der Durchgangsbohrung (6) unter leichtem Preßsitz und der
Magnet (8) im zweiten Abschnitt (14) der Durchgangsbohrung (6)
mit beachtlichem Spiel aufgenommen sind.
5. Induktiver Drehzahlfühler nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß das den Spulenkörper (4), den
Polkern (7) und den Magneten (8) aufnehmende Gehäuse (3) aus
Kunststoff hergestellt ist.
6. Induktiver Drehzahlfühler nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte Leitungseinführbereich
(2) des Gehäuses (3) aus der durch Spritzgußtechnik
aufgebrachten Kunststoffmasse (19) hergestellt ist.
7. Induktiver Drehzahlfühler nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die elektrische Leitung (1) in Höhe des
Leitungseinführbereiches (2) mit einem elastischen Dichtstopfen
(21) versehen ist, wobei der Dichtstopfen (21) zumindest zum
Teil von der Kunststoffmasse (19) ummantelt ist.
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