DE4134279C2 - Induktiver Drehzahlfühler - Google Patents

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.