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TECHNISCHES
GEBIET
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf einen Radgeschwindigkeitsdetektor bzw. -sensor zur Verwendung
in einem Kraftfahrzeug mit einem Läufer, welcher sich in Übereinstimmung
mit einer Drehung eines rotierenden Objekts dreht, zum Erfassen von
Rotationsgeschwindigkeiten des rotierenden Objekts auf elektromagnetische
Weise auf der Grundlage der Drehung des Läufers.
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STAND DER TECHNIK
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Ein Rotationsgeschwindigkeitsdetektor
mit einem Läufer,
welcher sich in Übereinstimmung
mit einer Drehung eines rotierenden Objekts dreht, wobei der Läufer einen
Läuferschalter
mit einer Mehrzahl von Paaren von Abschnitten mit unterschiedlichem
magnetischem Widerstand, die abwechselnd angeordnet sind, eine getrennt
von dem Läufer
angeordnete Magnetkreisvorrichtung zum Ausbilden eines geschlossenen
magnetischen Kreises zusammen mit dem Läuferschalter und einen Wandler
zum Umwandeln eines alternierenden magnetischen Flusses in dem geschlossenen
magnetischen Kreis in elektrische Signale aufweist, ist bisher bekannt
gewesen. Beispielsweise ist in der Beschreibung der Offenlegungsschrift
des japanischen Gebrauchsmusters Nr. Sho-48-43678 ein Rotationsgeschwindigkeitsdetektor
für ein
Fahrzeugrad beschrieben, welcher einen metallischen Läufer mit
Klauen, der sich zusammen mit einem Fahrzeugrad dreht, einen magnetischen
Kern und einen an der Fahrzeugkarosserie befestigten Dauermagneten,
die einen geschlossenen magnetischen Kreis zusammen mit den Klauen
ausbilden, und eine elektromagnetische Spule zum Umwandeln einer
Alternation des magnetischen Flusses in dem geschlossenen magnetischen Kreis
in Wechselstrom aufweist.
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In diesem Rotationsgeschwindigkeitsdetektor
erscheinen wahlweise zwei Zustände
in dem geschlossenen magnetischen Kreis gemäß einer Drehung des mit dem
Rad gedrehten Läufers.
Insbesondere ist der geschlossene magnetische Kreis in dem ersten
Zustand so ausgebildet, daß er
die Klauen des Läufers
einschließt,
während
er in dem zweiten Zustand so ausgebildet ist, daß er zwischen den Klauen befindliche
Schlitze einschließt.
Unter dem Wechsel der zwei Zustände ändert sich
der magnetische widerstand in dem geschlossenen magnetischen Kreis, d.
h. ein in dem geschlossenen magnetischen Kreis ausgebildeter Magnetschalter
wird ein- oder ausgeschaltet, wodurch eine Alternation des magnetischen Flusses
in dem geschlossenen magnetischen Kreis erzeugt wird. Gemäß dem alternierenden
magnetischer Fluß wird
in der elektromagnetischen Spule ein Wechselstrom generiert. Die
Frequenz und die Spannung des Wechselstroms ändern sich gemäß einem Betrag
der Änderung
des magnetischen Flusses, welche eine bestimmte Beziehung zu der
Rotationsgeschwindigkeit des Fahrzeugrads aufweist. Daher kann die
Rotationsgeschwindigkeit des Fahrzeugrades gemäß dem Wechselstrom erfaßt werden.
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Für
diesen Typ eines Rotationsgeschwindigkeitsdetektors ist es wünschenswert,
seine Ausgangsleistung zu steigern, um die Genauigkeit einer Geschwindigkeitserfassung
zu verbessern und eine niedrigere Rotationsgeschwindigkeit zu erfassen.
In dem oben beschriebenen herkömmlichen
Detektor ist einer der den geschlossenen magnetischen Kreis ausbildenden
magnetischen Kerne so angeordnet, daß er Zähnen oder Pfeilern des Läufers gegenübersteht,
und der andere Kern ist so angeordnet, daß er einem Abschnitt des Läufers gegenübersteht,
wo keine Zähne
ausgebildet sind. D. h., in dem geschlossenen magnetischen Kreis
gibt es nur einen Magnetschalter. Um die Ausgangsleistung dieses
Detektors zu steigern, ist es erforderlich, die Abmessungen eines
Dauermagneten und einer elektromagnetischen Spule zu vergrößern.
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Ein den geschriebenen Anmeldungsunterlagen
der japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 153056/1974 (Offenlegungs-Nr.
77552/1976) vom 18. Juni 1976 (Nippon Gakki Seiko K. K.) angehängter Mikrofilm
der Beschreibung und der Zeichnungen, Seite 1, 1, 2, 3, 4,
offenbart einen Frequenzgenerator, welcher durch ein Paar von dünnen ringförmigen Metallplatten
gebildet ist und welcher jeweilige Ständer- (2, 3)
und Läufer-Polstücke (10, 11), die
durch festgelegte Abstände
getrennt sind und einander gegenüberstehen,
aufweist, wobei zwischen den Polstücken des Ständers Spulen (6) und
Magneten (4) zum Abnehmen einer Wechselspannung vorgesehen
sind. Spitzenendabschnitte von auf gegenüber angeordneten Polstücken des
Ständers
und des Läufers
ausgebildeten Zähnen
bilden Magnetschalter eines durch den Ständer und den Läufer ausgebildeten
magnetischen Kreises. Nachdem der magnetische Kreis, der die Spule
umgibt, weitgehend von den Polstücken
des Läufers
und einem zwischen diesen angeordneten Permeabilitätselement 12 ausgebildet
ist und nachdem die effektiven Abmessungen dieser Komponenten sehr
groß sind,
ist der Verlust an magnetischem Fluß in dem magnetischen Kreis sehr
hoch.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist es, einen Radgeschwindigkeitsdetektor zur Verwendung in einem
Kraftfahrzeug zu schaffen, bei welchem der Verlust an magnetischem
Fluß in
dem magnetischen Kreis minimiert ist.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale
des Anspruchs 1 gelöst.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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In dem Detektor der vorliegenden
Erfindung sind wenigstens zwei Magnetschalter zum Ändern der
Menge des durch den geschlossenen magnetischen Kreis verlaufenden
magnetischen Flusses angeordnet. Beispielsweise weist der Detektor
zwei magnetische Schalter auf, einen ersten und einen zweiten Schalter,
und diese zwei Schalter arbeiten so, daß sie die Menge des magnetischen
Flusses gleichzeitig ändern.
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Nachdem die Menge der Flußänderung
zwischen den zwei Zuständen
in dem geschlossenen magnetischen Kreis, einem Zustand, in dem eine Stellung
des Läufers
mit einem geringeren magnetischen Widerstand den geschlossenen magnetischen Kreis
ausbildet (dieser Zustand wird nachstehend als der Zustand ON des
Magnetschalters bezeichnet), und dem anderen Zustand, in dem eine
Stellung des Läufers
mit einem höheren
magnetischen Widerstand denselben ausbildet (dieser Zustand wird nachstehend
als der Zustand OFF des Magnetschalters bezeichnet), größer gemacht
werden kann als bei dem herkömmlichen
Detektor, wird die Ausgangsleistung des Wandlers größer. In
anderen Worten, durch Hinzufügen
eines weiteren Magnetschalters kann gemäß der vorliegenden Erfindung
die Ausgangsleistung des Wandlers im Vergleich mit der des herkömmlichen
Detektors größer gemacht
werden und die Erfassungsgenauigkeit erhöht werden, ohne die Abmessungen
des Detektors zu vergrößern.
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In einem Rotationsgeschwindigkeitsdetektor ist
eine Sensorvorrichtung auf einem nicht beweglichen Abschnitt einer
Fahrzeugkarosserie befestigt, und ein Läufer ist auf einer Drehwelle
befestigt. Eine Umwandlung der Alternation des magnetischen Flusses
in elektrische Signale kann allein durch den feststehenden Abschnitt
durchgeführt
werden.
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Es ist auch möglich, magnetische Kerne in dem
geschlossenen magnetischen Kreis einzuschließen. In diesem Fall können ein
erster und ein zweiter Magnetschalter mit jeweiligen Klauen hiermit
auf den Kernen als ein einziger Körper ausgebildet werden. Sowohl
der erste als auch der zweite Schalter kann auf den Kernen als ein
einziger Körper
hergestellt sein, oder einer der Schalter kann als ein einzelner Körper auf
dem Kern und der andere auf einem Dauermagneten hergestellt sein.
In dem Fall, daß einer der
Schalter auf dem Dauermagneten hergestellt ist, kann die Anzahl
der in einem Detektor zu verwendenden Teile reduziert werden.
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In einem Rotationsgeschwindigkeitsdetektor kann
eine axiale Länge
der auf der Fahrzeugkarosserie befestigten Sensorvorrichtung verkürzt sein,
und eine dem Läuferschalter
gegenüberstehende
Fläche kann
vergrößert sein,
da die Klauen des ersten und des zweiten magnetischen Schalters
so ausgerichtet sind, daß sie
einander gegenüberstehen.
Diese Anordnung trägt
auch zu einer verbesserten Genauigkeit des Detektors bei.
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Es ist auch möglich, sowohl den ersten als auch
den zweiten Magnetschalter auf einer Seite des Läuferschalters, d. h. der Innenseite
oder der Außenseite
des Läuferschalters,
anzuordnen. Falls die Magnetschalter auf der Innenseite des Läuferschalters angeordnet
sind, kann der Durchmesser des Läuferschalters
größer gemacht
werden, und demgemäß kann das
Muster des Läuferschalters
mit Abschnitten höheren
magnetischen Widerstands und niedrigeren magnetischen Widerstands
im Vergleich mit denen des Detektors größer gemacht werden. Sollte
der Läuferschalter
durch Stanzen eines dünnen
magnetischen Materials hergestellt sein, wäre es vorteilhaft, einen Läuferschalter
mit einem größeren Durchmesser
zu haben. Falls die Magnetschalter mit den Klauen auf der Außenseite
des Läuferschalters
angeordnet sind, kann der Außendurchmesser
eines gesamten Detektors durch Verringern der Anzahl von auf dem
Läufer
ausgebildeten Fenstern oder Schlitzen im Vergleich mit denen des
Detektors kleiner gemacht werden.
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Der Rotationsgeschwindigkeitsdetektor
kann auch so ausgelegt sein, daß die
die Magnetschalter ausbildenden ersten und zweiten Klauen auf beiden Seiten
des Läuferschalters
angeordnet sind, so daß der
Läuferschalter
zwischen den ersten Klauen und den zweiten Klauen liegend angeordnet
ist. Bei dieser Auslegung kann die axiale Länge des Detektors kürzer gemacht
werden, und die Fläche
der Klauen, die dem Läuferschalter
gegenübersteht,
kann größer gemacht
werden, wobei eine höhere
Genauigkeit des Detektors erreicht wird. In anderen Worten, die
größere dem
Läuferschalter
gegenüberstehende
Klauenfläche
bedingt einen erhöhten
Strom eines magnetischen Flusses, wenn der geschlossene magnetische
Kreis in den ON-Zustand gebracht ist, wodurch die Menge der Flußänderungen
größer gemacht
wird und die Genauigkeit des Detektors demgemäß erhöht wird.
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Die Gestalt eines zwischen den ersten
und zweiten Kernen gehaltenen Dauermagneten kann entweder zylindrisch
(einen gesamten Umfang abdeckend) oder bogenförmig (bestimmte Abschnitte
eines Umfangs abdeckend) sein. Wenn ein zylindrischer Dauermagnet
verwendet wird, kann der Magnet vergleichsweise schwach sein, während er
in dem Fall von bogenförmigen
Magneten klein, aber stark sein kann.
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Die ersten und zweiten Klauen können durch den
gesamten Umfang der Kerne hindurch hergestellt sein, wobei die Anzahl
der geschlossenen magnetischen Kreise erhöht ist. In diesem Fall kann
eine höhere
Ausgangsleistung aus der Spule erhalten werden, und demgemäß kann eine
höhere
Erfassungsgenauigkeit erreicht werden.
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Des weiteren kann der Dauermagnet
in einer axialen Richtung neben der Spule angebracht sein. Bei dieser
Auslegung kann der Durchmesser der Sensorvorrichtung im Vergleich
mit der Anordnung, bei welcher der Magnet in einer radialen Richtung oberhalb
oder unterhalb der Spule angeordnet ist, kleiner sein.
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Es ist auch möglich, Mittel zum Positionieren der
Kerne, wie etwa Löcher
auf dem Kern oder Vorsprünge
auf einem Spulenkörper,
vorzubereiten. Dies kann dabei helfen, die Positioniergenauigkeit beim
Zusammenbau von Teilen der Sensorvorrichtung zu verbessern, was
wiederum die Erfassungsgenauigkeit erhöht. Um ein genaues Schalten
des geschlossenen magnetischen Kreises zu erreichen, ist es wichtig,
beide Kerne genau zu positionieren, so daß die jeweiligen Klauen auf
den ersten und zweiten Kernen einander exakt gegenüberstehen.
Eine genaue Positionierung der Kerne garantiert ein scharf begrenztes
Schalten des geschlossenen magnetischen Kreises, was zu einer verbesserten
Erfassungsgenauigkeit führt.
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Darüber hinaus kann die Sensorvorrichtung, die
beispielsweise auf einem nicht beweglichen Abschnitt eines Fahrzeugs
zu montieren ist, im Ganzen durch ein Gußmaterial vergossen sein, so
daß sie leicht
als ein Radgeschwindigkeitssensor auf einem Fahrzeug montiert werden
kann. Zusätzlich
dient das Gußmaterial
dazu, die Sensorvorrichtung vor Staub und Fremdpartikeln zu schützen und
damit ihre Haltbarkeit zu verbessern.
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Der Rotationsgeschwindigkeitsdetektor
ist so ausgelegt, daß die
Magnetschalter eine Oberfläche
aufweisen, die dem Läuferschalter
im wesentlichen parallel hiermit gegenübersteht, und eine effektive
Breite der Magnetschalter gleich einer oder geringer als eine Breite
des Läuferschalters
ist. Die effektive Breite des Magnetschalters ist die Breite eines Magnetflußkanals
zwischen den Magnetschaltern und dem Läuferschalter in dem geschlossenen
magnetischen Kreis. Nachdem die effektive Breite des Magnetschalters
wie zuvor erwähnt
festgelegt ist, steht sie, wenn sich die Magnetschalter in dem OFF-Zustand befinden,
nur den Fenstern oder Schlitzen in dem Läuferschalter, die einen hohen
magnetischen Widerstand aufweisen, gegenüber. In anderen Worten, ein
Verlustfluß von
den ersten und zweiten Magnetschaltern zu dem Läuferschalter ist minimiert, wenn
sich die Magnetschalter in dem OFF-Zustand befinden. Demgemäß kann die
Menge einer Flußänderung
zwischen dem ON-Zustand und dem OFF-Zustand maximiert werden, und
daher ist die Ausgangsleistung aus der Spule erhöht, was in einer höheren Erfassungsgenauigkeit
resultiert.
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Ein geschlossener magnetischer Kreis
ist aus einem Paar von Magnetschaltern, von denen jeder einen jeweiligen
Kern mit gerundeten Spitzen, welcher eine Abfolge von Klauen ausbildet,
aufweist, und einem Läuferschalter
mit Pfeilern und Fenstern, die hierauf abwechselnd angeordnet sind,
aufgebaut. Der geschlossene magnetische Kreis ist in den ON-Zustand
gebracht, wenn die Klauen der Magnetschalter den Pfeilern des Läuferschalters
gegenüberstehen,
während
er in den OFF-Zustand gebracht ist, wenn die Klauen den auf dem
Läuferschalter
ausgebildeten Fenstern gegenüberstehen.
Es ist auf experimentelle Weise klar geworden, daß die Flußänderung
in dem geschlossenen magnetischen Kreis zwischen seinem ON-Zustand
und seinem OFF-Zustand umso
kleiner wird, je breiter die effektive Breite der Magnetschalter über die
Länge der
Pfeiler auf dem Läuferschalter
hinaus wird, was in einer niedrigeren Ausgangsleistung aus dem Wandler
resultiert. Aus diesem Grund ist die effektive Breite der Magnetschalter
in dem Detektor gemäß der vorliegenden
Erfindung kleiner als die Länge
des Pfeilers auf dem Läufer
gemacht, wodurch eine höhere
Ausgangsleistung des Wandlers mit einer höheren Erfassungsgenauigkeit
erreicht wird und gleichzeitig die Abmessungen des Detektors kleiner
gemacht werden. Durch Auswählen
der effektiven Breite der Magnetschalter und der Länge der
Pfeiler bei optimalen Abmessungen kann der Detektor in seinen Abmessungen
kleiner gemacht werden, während
eine höhere Ausgangsleistung
des Wandlers erreicht wird.
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Der Detektor ist aus einem Läuferschalter, welcher
eine Abfolge von hierauf mit einem bestimmten Abstand ausgebildeten
Pfeilern aufweist, und einem geschlossenen magnetischen Kreis, welcher
ein Paar von Magnetkernen aufweist, die direkt in Kontakt mit beiden
Enden eines Dauermagneten angeordnet oder hiermit über ein
magnetisches Material verbunden sind, aufgebaut. Jedes Ende der
magnetischen Kerne, die eine Abfolge von Klauen aufweisen, ist so
gebogen, daß Magnetschalter
ausgebildet werden, die den Pfeilern des Läuferschalters in paralleler
Weise gegenüberstehen.
Die effektive Breite der Magnetschalter ist geringer als die Länge der Pfeiler
auf dem Läuferschalter
gemacht. Sollte ein Abschnitt der effektiven Breite der Magnetschalter mit
einem Abschnitt des Magnetkerns überlappen,
in welchem keine Pfeiler ausgebildet sind, würde der magnetische Fluß der Magnetschalter
dazu neigen, durch den Überlappungsabschnitt
abzufließen,
was in der geringeren Flußänderung
zwischen dem ON-Zustand und dem OFF-Zustand und demgemäß einer
geringeren Ausgangsleistung des Wandlers führen würde. Dies ist durch Experimente
deutlich gemacht worden. Um den oben genannten Nachteil zu vermeiden,
wird die effektive Breite der Magnetschalter so vorgesehen, daß sie mit
dem keine Pfeiler aufweisenden Abschnitt der Läuferkerne überlappt.
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Es ist wünschenswert, einen Kernspalt
zwischen den Magnetkernenden, der die Magnetschalter ausbildet (nachstehend
als C bezeichnet), in einem Bereich von 10 bis 65 Prozent
der effektiven Breite der Magnetschalter (nachstehend als A bezeichnet)
zu machen. Durch Experimente ist klar geworden, daß ein Dimensionsverhältnis C/A
in dem Magnetschalter mit den gebogenen Kernen nicht zu klein und
nicht zu groß sein
darf, um eine höhere Ausgangsleistung
des Wandlers zu erhalten. Falls der Rotationsgeschwindigkeitsdetektor
gemäß der vorliegenden
Erfindung als ein Radgeschwindigkeitsdetektor für ein Kraftfahrzeug verwendet
wird, ist es erforderlich, ein elektrisches Signal von dem Detektor
zu erhalten, welches hoch genug ist, um das Signal von Störungen wie
etwa einem nahe eines Rades aus irgendeinem Grund erzeugten Rauschen
oder einem in einer Verdrahtung zum Verarbeiten von Radgeschwindigkeitssignalen
durch elektromagnetische Wellen, die zur Mobilkommunikation verwendet
werden, induzierten Rauschen oder dergleichen zu unterscheiden.
Durch Experimente ist offenbar geworden, daß es wünschenswert ist, das Verhältnis C/A
in einem Bereich von 0,1 bis 0,65 festzulegen, um eine hinreichend
hohe elektrische Signalausgangsleistung für diesen Anwendungsfall zu
erhalten.
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Nachdem das Verhältnis C/A gemäß der vorliegenden
Erfindung in dem oben erwähnten
Bereich festgelegt wird, ist es möglich, ein ideales elektrisches
Signal sicherzustellen, wenn der Rotationsgeschwindigkeitsdetektor
als ein Radgeschwindigkeitsdetektor für ein Kraftfahrzeug verwendet
wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Querschnittsansicht, die eine Gesamtstruktur einer ersten Ausführungsform
eines Rotationsgeschwindigkeitsdetektors gemäß der vorliegenden Erfindung
zeigt;
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2(A) ist
eine Querschnittsansicht, die eine in der ersten Ausführungsform
verwendete Sensorvorrichtung zeigt;
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2(B) ist
eine Unteransicht der in 2(A) gezeigten
Sensorvorrichtung;
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3 ist
ein Graph, der einen Vorteil der ersten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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4 ist
eine Querschnittsansicht, die eine Gesamtstruktur einer zweiten
Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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5(A) ist
eine perspektivische Ansicht einer in der zweiten Ausführungsform
verwendeten Sensorvorrichtung, die wichtige Abmessungen hiervon
zeigt;
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5(B) ist
eine Querschnittsansicht der in der zweiten Ausführungsform verwendeten Sensorvorrichtung,
die wichtige Abmessungen hiervon zeigt;
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6(A) und 6(B) sind Graphen, welche Wirkungen verschiedener
Abmessungen in der zweiten Ausführungsform
zeigen;
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7(A) ist
eine perspektivische Ansicht, welche eine Modifizierung der zweiten
Ausführungsform
zeigt;
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7(B) ist
eine Querschnittsansicht der Modifizierung der zweiten Ausführungsform;
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8(A) ist
eine Querschnittsansicht einer in einer dritten Ausführungsform
verwendeten Sensorvorrichtung;
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8(B) ist
eine Unteransicht der in 8(A) gezeigten
Sensorvorrichtung.
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9 ist
eine Querschnittsansicht einer in einer vierten Ausführungsform
verwendeten Sensorvorrichtung;
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10(A) und 10(B) sind eine Querschnittsansicht bzw.
eine Seitenansicht einer in einer fünften Ausführungsform verwendeten Sensorvorrichtung;
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11(A) und 11(B) sind eine Querschnittsansicht bzw.
eine Unteransicht einer in einer sechsten Ausführungsform verwendeten Sensorvorrichtung;
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12 ist
eine perspektivische Ansicht einer in einer siebenten Ausführungsform
verwendeten Sensorvorrichtung;
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13 ist
eine Querschnittsansicht einer in einer achten Ausführungsform
verwendeten Sensorvorrichtung;
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14 ist
eine Querschnittsansicht einer in einer achten Ausführungsform
verwendeten Sensorvorrichtung, gesehen von dem Schnitt A-A in 13 aus.
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15(A) und 15(B) sind Querschnittsansichten, welche
andere Modifizierungen der in der achten Ausführungsform verwendeten Sensorvorrichtung
von dem Schnitt A-A in 13 aus
gesehen zeigen;
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16 ist
eine Querschnittsansicht einer in einer neunten Ausführungsform
verwendeten Sensorvorrichtung;
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17(A) und 17(B) sind Zeichnungen, welche Wirkungen
der neunten Ausführungsform
zeigen;
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18(A) ist
eine Querschnittsansicht, welche eine Gesamtstruktur einer zehnten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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18(B) ist
eine Querschnittsansicht einer in der zehnten Ausführungsform
verwendeten Sensorvorrichtung;
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19 ist
eine linke Seitenansicht von in der zehnten Ausführungsform verwendeten Dauermagneten;
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20 ist
eine Querschnittsansicht, welche eine Gesamtstruktur einer elften
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt;
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21 ist
eine Querschnittsansicht einer Gesamtstruktur einer in einer zwölften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendeten Sensorvorrichtung;
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22(A) und 22(B) sind Zeichnungen, die einen ersten
Kern mit einer Positioniereinrichtung zeigen, der in der zwölften Ausführungsform
verwendet wird;
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23(A) und 23(B) sind Zeichnungen, welche einen zweiten
Kern mit einer Positioniereinrichtung, der in der zwölften Ausführungsform
verwendet wird, zeigen; und
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24(A), 24(B) und 24(C) sind
Zeichnungen, welche eine in der zwölften Ausführungsform verwendete Spule
zeigen.
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BESTE ART ZUM AUSFÜHREN DER
ERFINDUNG
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Die beste Art zum Ausführen der
vorliegenden Erfindung wird nachstehend erläutert werden, wobei auf die
begleitenden Zeichnungen Bezug genommen wird.
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1 zeigt
eine Gesamtstruktur einer ersten Ausführungsform zum Ausführen der
vorliegenden Erfindung. Der in 1 gezeigte
Rotationsgeschwindigkeitsdetektor ist für einen Radgeschwindigkeitsdetektor
für ein
Kraftfahrzeug ausgelegt.
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Der Rotationsgeschwindigkeitsdetektor
ist im wesentlichen aus einem Läufer 5,
welcher auf einer ein rotierendes Rad hierauf tragenden Drehwelle 3 montiert
ist, und einer Sensorvorrichtung 11, welche auf einem unbeweglichen
Teil des Fahrzeugs über
ein Gehäuse 7,
das an einem äußeren Laufring eines
Lagers befestigt ist, montiert ist, aufgebaut. Die Sensorvorrichtung 11 erfaßt Rotationsgeschwindigkeiten
des Rades in Zusammenarbeit mit dem Läufer 5. Der Läufer 5 weist
eine Gestalt eines Zylinders auf, der eine Lagermutter 13 umgibt.
Auf dem zylindrischen Läufer 5 ist
ein Läuferschalter 5c ausgebildet, welcher
Pfeiler 5a und Fenster 5b aufweist, die entlang
einer Rotationsrichtung des Läufers 5 abwechselnd
ausgerichtet sind (siehe 12 und 14).
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Die Sensorvorrichtung 11 weist
die Gestalt eines Rings auf, der den auf dem Läufer 5 ausgebildeten
Läuferschalter 5c umgibt. 2(A) zeigt eine Querschnittansicht der
Sensorvorrichtung 11 und 2(B) eine
Unteransicht (die innere Oberfläche)
der Sensorvorrichtung 11. Innerhalb des Sensorrings ist eine
elektromagnetische Spule 15 montiert, welche aus einem
Spulenkörper 15a und
einer darauf gewickelten Spulenwicklung 15b aufgebaut ist.
Die Spulenwicklung 15b erzeugt einen elektrischen Strom gemäß einer
Drehung des Läuferschalters.
Ein ringförmiger
Dauermagnet 17 ist an der Außenseite der elek tromagnetischen
Spule 15 angeordnet. Der Dauermagnet 17 ist in
der axialen Richtung des Läufers 5 magnetisiert.
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Ein Paar magnetischer Kerne 19 ist
in Kontakt mit beiden Enden des Dauermagneten 17 angeordnet.
Ein Ende des Kerns 19 ist gebogen, wie in 2(A) gezeigt,
und eine Abfolge von Klauen 19a und 19b ist darauf
ausgebildet, wie in 2(B) gezeigt.
Die Klauen 19a bilden einen ersten Magnetschalter aus und
die Klauen 19b einen zweiten Magnetschalter. Eine Teilung
oder ein Abstand der Klauen 19a und 19b ist im
wesentlichen gleich der/dem von auf dem Läufer 5 ausgebildeten
Pfeilern 5a gemacht. Nachdem die Klauen des Magnetschalters und
die Pfeiler des Läuferschalters
mit der gleichen Teilung ausgebildet sind, stehen, wenn eine der
Klauen einem der Pfeiler gegenübersteht,
zur gleichen Zeit alle anderen Klauen allen anderen Pfeilern gegenüber. In
einem Moment, wenn die Klauen den Pfeilern gegenüberstehen, ist der Magnetschalter
in einen ON-Zustand gebracht, und in einem anderen Moment, wenn
die Klauen den auf dem Läufer
ausgebildeten Fenstern gegenüberstehen,
ist der Magnetschalter in einen OFF-Zustand gebracht. Diese zwei
Zustände
werden mit Drehung des Läufers
abwechselnd wiederholt.
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Die Betriebsweise der wie oben erwähnt konstruierten
Sensorvorrichtung 11 wird nachstehend erläutert werden.
Der Dauermagnet 17 und das Paar von Magnetkernen 19 bilden
in Zusammenwirkung mit dem Läuferschalter 5c einen
geschlossenen magnetischen Kreis "H", wie in 2(A) gezeigt. Der geschlossene magnetische
Kreis "H" ist eine Summierung einer Abfolge von geschlossenen
magnetischen Unterkreisen, welche durch jeweilige der Klauen und
Säulen
ausgebildet sind. Die Anzahl der ausgebildeten Unterkreise ist die
gleiche wie die von Pfeilern des Läuferschalters. Der geschlossene
magnetische Kreis "H" wird mit Drehung des Läufers 5 abwechselnd
in den ON-Zustand oder den OFF-Zustand gebracht, wobei ein alternierender
Fluß in
dem geschlossenen magnetischen Kreis "H" erzeugt wird. Gemäß der Alternierung
des Flusses wird in der Spulenwicklung 15b ein elektrisches
Signal erzeugt, dessen Spannung und Frequenz im Ansprechen auf die Rotationsgeschwindigkeit
des Läufers
variiert. Somit wird die Geschwindigkeit des sich drehenden Objekts,
das mit dem Läufer 5 verbunden
ist, auf der Grundlage der Frequenz des in der Spule erzeugten Wechselstromsignals
erfaßt.
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In dem Rotationsgeschwindigkeitssensor
gemäß der vorliegenden
Erfindung sind zwei Magnetschalter, d. h. der erste Schalter 19a und
der zweite Schalter 19b, vorgesehen, die jeweils auf dem
ersten bzw. dem zweiten Kern ausgebildet sind und so angeordnet
sind, daß sie
dem Läuferschalter 5c gegenüberstehen.
In anderen Worten, in dem geschlossenen magnetischen Kreis "H"
gibt es zwei magnetische Schalter, und daher ist es möglich, im
Vergleich mit dem herkömmlichen
Detektor, welcher nur einen magnetischen Schalter in dem magnetischen
Kreis aufweist, eine größere magnetische
Flußänderung
in dem geschlossenen magnetischen Kreis "H" zu erhalten.
Demgemäß kann eine
höhere
Ausgangsleistung des Wechselstroms aus der elektromagnetischen Spule 15 erhalten
werden. Nachdem die zwei Magnetschalter fast in der gleichen Weise
wie in dem herkömmlichen
Detektor vorgesehen werden können,
außer
daß die
Klauen auf beiden der Kerne hergestellt sind, kann der Rotationsgeschwindigkeitsdetektor
gemäß der vorliegenden
Erfindung ohne Vergrößerung von
dessen Abmessungen hergestellt werden.
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3 zeigt
den Unterschied in der Ausgangsspannung zwischen dem Rotationsgeschwindigkeitsdetektor
mit zwei Magnetschaltern gemäß der vorliegenden
Erfindung und einem Vergleichsbeispiel eines Detektors, der nur
einen Magnetschalter aufweist. Zum Zwecke des Vergleichs ist der Detektor
des Vergleichsbeispiels so hergestellt, daß eines der Kernenden, das
keine Klauen aufweist, einem Abschnitt des Läufers 5 gegenübersteht,
der nicht der Läuferschalter 5c ist,
und das andere Kernende mit den gleichen Klauen wie in der vorliegenden
Erfindung dem Läuferschalter 5c gegenübersteht.
In 3 sind die Ausgangsspannungen
von zwei Detektoren, d. h. dem Detektor gemäß der vorliegenden Erfindung
und dem Vergleichsbeispiel, auf der Ordinate in logarithmischem
Maßstab
bei unterschiedlichen Luftspalten "G" (Luftspaltabstand zwischen dem
Magnetschalter und dem Läuferschalter,
wie in 2(A) gezeigt) auf der Abszisse
gezeigt. Wie in 3 gezeigt,
nehmen die Ausgangsspannungen gemäß einer Vergrößerung des
Luftspalts G in jedem Fall ab, es wird jedoch beobachtet, daß die Ausgangsspannung
des Detektors gemäß der vorliegenden
Erfindung 1,5 bis 2,0 mal größer als
die des Vergleichsbeispiels ist. Wie aus dem Vorstehenden klar geworden
ist, wird die Ausgangsspannung gemäß der vorliegenden Erfindung
in hohem Maße
verbessert, ohne die Abmessungen des Detektors zu vergrößern. Aufgrund
der höheren
erhaltenen Spannung ist die Erfassungsgenauigkeit ebenfalls verbessert.
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In der vorstehenden Ausführungsform
ist der geschlossene magnetische Kreis durch den Dauermagneten 17 und
die Kerne 19 zusammen mit dem Läuferschalter 5c ausgebildet.
Die vorliegende Erfindung kann auch in vielen anderen Formen als
der vorstehenden Ausführungsform
ausgeführt
werden, und viele andere Modifizierungen sind möglich, ohne von dem Hauptpunkt
der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Beispielsweise ist es nicht
erforderlich, die Sensorvorrichtung 11 auf einem unbeweglichen Teil
zu montieren und den Läufer 5 rotierend
zu machen; stattdessen ist es möglich,
den Läufer 5 auf dem
nicht beweglichen Teil zu montieren und die Sensorvorrichtung 11 rotieren
zu lassen. Es ist nicht erforderlich, alle der ersten und zweiten
Klauen so anzuordnen, daß sie
einander in einer einzigen Phase gegenüberstehen; vielmehr müssen wenigstens einige
der ersten und zweiten Klauen so angeordnet sein, daß sie einander
gegenüberstehen,
um den Magnetschalter unter Verwendung beider Magnetschalter ein-
und auszuschalten.
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4 ist
eine Querschnittsansicht, welche einen Rotationsgeschwindigkeitsdetektor 21 als
eine zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei eine Sensorvorrichtung 23,
die der Sensorvorrichtung 11 der ersten Ausführungsform
entspricht, innerhalb eines Läufers 24,
welcher dem Läufer 5 der
ersten Ausführungsform
entspricht, angeordnet ist. In dieser zweiten Ausführungsform
sind ebenfalls ein erster Magnetschalter 25a und ein zweiter
Magnetschalter 25b an den Enden von Kernen 25,
welche so angeordnet sind, daß sie
einem auf einem Läufer 24 vorgesehenen
Läuferschalter 24c gegenüberstehen,
vorgesehen. Nachdem der Rotationsgeschwindigkeitsdetektor, der wie
zuvor erwähnt konstruiert
ist, zwei Magnetschalter beinhaltet, welche die gleiche Funktion
wie in der ersten Ausführungsform
durchführen,
ist es möglich,
eine höhere Ausgangsleistung
und damit eine verbesserte Genauigkeit zu erhalten, ohne die Abmessungen
des Detektors zu vergrößern. Insbesondere
kann in der zweiten Ausführungsform,
nachdem der Rotor 24 auf der Außenseite der Sensorvorrichtung 23 angeordnet
ist, der Durchmesser des Läufers 24 größer gemacht
werden als in der ersten Ausführungsform.
Daher kann die Erfassungsgenauigkeit weiter verbessert werden.
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Ferner sind in der zweiten Ausführungsform verschiedene
Teile, die die Sensorvorrichtung 23 bilden, einschließlich (siehe 5(A)) einer elektromagnetischen Spule 26,
einem Spulenkörper 2022,
auf welchen die Spule 26 gewickelt ist, Magnetkerne 25 und
ein Dauermagnet 27, welcher zwischen den Kernen 25 angeordnet
ist, alle in einem Stück
durch ein Gußmaterial 204 vergossen.
Daher können
der Rotationsgeschwindigkeitsdetektor 21 einschließlich der in
einem Stück
vergossenen Sensorvorrichtung 23 und der Läufer 24 leicht
auf irgendwelchen Objekten, deren Rotationsgeschwindigkeit zu erfassen
ist, montiert werden. Zusätzlich
ist die Sensorvorrichtung vermittels des Gußmaterials gut davor geschützt, daß Staub
in die Vorrichtung eintritt. Ferner können Verbindungsanschlüsse, um
in der Spule 26 erzeugte Signale nach außen zu führen, ebenfalls
zusammen mit anderen Teilen durch das Gußmaterial 204 vergossen
werden, wodurch eine mechanische Festigkeit der Verbindungsanschlüsse erhöht wird.
-
Um eine höhere Ausgangsleistung und eine höhere Genauigkeit
des Rotationsgeschwindigkeitsdetektors 21 sicherzustellen,
müssen
Abmessungen einiger wichtiger Teile optimiert werden. 5(A) ist eine perspektivische Ansicht
eines kritischen Abschnitts des Detektors 21, und 5(B) ist eine Querschnittsansicht hiervon.
Wie in 5(A) gezeigt, beinhaltet der
Läuferschalter 24 eine
Abfolge von Pfeilern 24a und Fenstern 24b, welche
abwechselnd angeordnet sind. Jedes Ende der Kerne 25 ist einwärts gebogen,
und hierauf ist eine Abfolge von Klauen 25a und 25b ausgebildet.
Ein Dauermagnet 27 und eine elektromagnetische Spule 26 sind
zwischen einem Paar von Kernen 25 angeordnet. Ein geschlossener
magnetischer Kreis "H" ist durch den Magneten 27 und
das Paar von Kernen 25 in Zusammenwirkung mit dem Läuferschalter 24c ausgebildet, und
der magnetische Kreis umgibt die elektromagnetische Spule 26.
-
Wie in 5(A) und 5(B) gezeigt, sind wichtige Abmessungen
des Detektors wie folgt bezeichnet: eine Abmessung A ist eine effektive
Breite des Magnetschalters; eine Abmessung B ist eine Länge des
Pfeilers 24a oder des Fensters 24b des Läuferschalters 24c;
eine Abmessung C ist ein Kernspalt zwischen jedem Ende
der Kerne 25; und eine Abmessung D ist die Hälfte der
Differenz zwischen A und B. Der Rotationsgeschwindigkeitsdetektor 21 ist so
ausgelegt, daß die
folgenden Beziehungen zwischen den zuvor erwähnten Abmessungen bestehen. B – A ≥ 0 D ≥ 0 0,65 ≥ C/A ≥ 0,1
-
Der Grund, warum die Beziehungen
zwischen diesen Abmessungen wie zuvor erwähnt festgelegt sind, wird mit
Bezug auf 6(A) und 6(B) erläutert werden.
In 6(A) ist ein Ausgangsspannungsverhältnis bei
1,0 festgelegt, wenn A genauso groß ist wie B. Wie in 6(A) gesehen, wird das Ausgangsverhältnis umso
kleiner, je größer die
Abmessung A über
der Abmessung B hinaus wird, und das Verhältnis wird umso geringer, je
mehr die Abmessung D negativ wird. Dies liegt daran, daß eine Flußänderung
gemäß ON- und
OFF-Zuständen
des magnetischen Kreises kleiner wird. Andererseits ändert sich
das Ausgangsspannungsverhältnis
nicht sehr, wenn B – A
und D in einem positiven Bereich größer werden. Daher kann die
höhere
Ausgangsleistung dadurch sichergestellt werden, daß B – A ≥ 0 und D ≥ 0 gemacht
werden.
-
Wie in 6(B) gesehen,
weist C/A einen optimalen Bereich auf, d. h., wenn C/A entweder
zu groß oder
zu klein wird, nimmt das Ausgangsverhältnis ab. Demgemäß sollte
sich C/A in einem Bereich von 0,1 bis 0,68 befinden, vorzugsweise
in einem Bereich von 0,1 bis 0,65 unter Berücksichtigung eines bestimmten
Grenzbereichs.
-
Durch Festlegen der Beziehungen unter
diesen Abmessungen wie zuvor erwähnt
ist der Rotationsgeschwindig keitsdetektor 21 in der Lage,
genug Ausgangsleistung zu erzeugen.
-
Die zuvor erwähnte Festlegung der Abmessungen
kann auch auf einen modifizierten Läufer 29 angewendet
werden, der in 7(A) gezeigt ist. In der
in 7(A) gezeigten Modifizierung ist
der Läuferschalter 29c aus
Pfeilern 29a und offenen Schlitzen zwischen den Pfeilern
anstelle von Fenstern 24b in der in 5(A) gezeigten
Ausführungsform
aufgebaut. Die Sensorvorrichtung 23 ist innerhalb des Läufers 29 so
angeordnet, daß sie
ihm gegenübersteht, wie
in 7(B) gezeigt. In diesem Fall sind
die Bezeichnungen der Dimensionen die gleichen wie in der vorgenannten
Ausführungsform,
und Beziehungen zwischen diesen Abmessungen sind gemäß den folgenden
Formeln festgelegt. B – A ≥ 0 D ≥ 0 0,65 ≥ C/A ≥ 0,1
-
Mit den so festgelegten Abmessungen
kann von dem Detektor eine ausreichend große Ausgangsleistung erhalten
werden.
-
Die zuvor erwähnte Festlegung von Abmessungen
kann ebenso auf den Rotationsgeschwindigkeitsdetektor 1 wie
in 1, in welchem der
Läufer 5 innerhalb
der Sensorvorrichtung 11 angeordnet ist, angewendet werden,
und die gleichen Ergebnisse können
erhalten werden.
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8(A) ist
eine Querschnittsansicht einer dritten Ausführungsform eines Rotationsgeschwindigkeitsdetektors 31 gemäß der vorliegenden
Erfindung. In dieser Ausführungsform
ist ein ringförmiger Dauermagnet 35 auf
einer Seite einer elektromagnetischen Spule 33 angeordnet.
Der Dauermagnet 35 ist so magnetisiert, daß die Außenseite hiervon
einen N-Pol und die Innenseite einen S-Pol aufweist. Ein erster
Magnetkern 37 ist im Kontakt mit dem N-Pol des Magneten 35 angeordnet
und erstreckt sich auf die Innenseite der Spule 33, wobei
er die Außenseite der
Spule 33 umgibt. Ein zweiter Magnetkern 39 ist an
dem S-Pol des Magneten 35 befestigt
und erstreckt sich direkt zu der Innenseite der Spule 33. Klauen 37a und 39a,
welche Magnetschalter bilden, sind an dem jeweiligen Ende der Kerne 37 bzw. 39 ausgebildet.
Diese Klauen sind in 8(B), welche von
der Unterseite der Magnetschalter her gesehen ist, deutlicher gezeigt.
Die Magnetschalter sind so angeordnet, daß sie dem Läuferschalter 5c, welcher Pfeiler 5a und
Fenster 5b aufweist, gegenüberstehen. Die Klauen 37a und 39a der
Magnetschalter sind mit dem gleichen Abstand wie die Pfeiler 5a des Läuferschalters 5c ausgerichtet.
Da die Kerne 37 und 39, welche Klauen 37a und 39a an
dem jeweiligen Ende hiervon aufweisen, zu der Innenseite der Spule 33 hin
verlängert
sind, kann die Länge
des Läuferschalters 5c vergleichsweise
kurz gemacht werden. Daher können
die Abmessungen des Rotationsgeschwindigkeitsdetektors 31 kleiner
sein.
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Des weiteren ist bei dem Rotationsgeschwindigkeitsdetektor 31 gemäß der dritten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung der Dauermagnet 35 neben der
Spule 33 entlang der axialen Richtung eines rotierenden
Objekts angeordnet. Durch Anordnen des Magneten 35 und
der Spule 33 auf diese Weise ist es möglich, den Durchmesser des
Rotationsgeschwindigkeitsdetektors 31 im Gegensatz zu einer üblichen
Anordnung der Komponenten dieser Art des Detektors, welcher einen
aus einem Magneten, Kernen und einem Läuferschalter aufgebauten geschlossenen
magnetischen Kreis und einen Wandler mit einer Magnetspule beinhaltet,
kleiner zu machen.
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9 zeigt
einen Querschnitt eines Rotationsgeschwindigkeitsdetektors 41 als
eine vierte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform ist ein Dauermagnet 45,
welcher ringförmig
ist und entlang der axialen Richtung magnetisiert ist, an der Außenseite
einer Magnetspule 43 angeordnet. Im Kontakt mit jeder Seite
des Magneten 45 ist ein Paar von Magnetkernen 47 angeordnet. Durch
das Paar von Kernen 47 ist die Magnetspule 43 umklammert.
Klauen 47a und 47b, welche Magnetschalter bilden,
sind an jedem Ende des Paars von Kernen 47 ausgebildet,
und die Magnetschalter sind so angeordnet, daß sie dem Läuferschalter 5c, welcher
Pfeiler 5a und Fenster 5b aufweist, gegenüberstehen.
In diesem Fall sind die Klauen 47a und 47b ebenfalls
mit dem gleichen Abstand wie die Pfeiler 5a des Läuferschalters 5 ausgerichtet.
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Nachdem jedes Ende des Paars von
Kernen 47 einwärts
gebogen ist, um die Spule 43 zu umklammern, kann die Länge des
Läuferschalters 5c kurz gemacht
werden, wodurch die Abmessungen des Detektors klein gemacht werden.
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In allen zuvor erwähnten Ausführungsformen sind
Klauen an dem jeweilgen Ende der Kerne ausgebildet, um die Magnetschalter
zu bilden. Diese Anordnung kann jedoch modifiziert werden wie in
den nachstehenden Ausführungsformen. 10(A) ist eine Querschnittsansicht eines
Rotationsgeschwindigkeitsdetektors 51 als einer fünften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, und 10(B) zeigt
eine fragmentarische Seitenansicht eines in der fünften Ausführungsform
verwendeten Dauermagneten. Wie in 10(A) gezeigt,
ist ein ringförmiger Dauermagnet 53 neben
einer elektromagnetischen Spule 55 angeordnet und ist so
magnetisiert, daß die Außenseite
des Magneten 53 einen N-Pol und die Innenseite einen S-Pol
aufweist. Die innere Oberfläche des
Magneten 53 weist eine Abfolge von mit einem bestimmten
Abstand hergestellten Vorsprüngen 53a auf,
von denen jeder als ein S-Pol magnetisiert ist. Der Abstand der
Vorsprünge 53 ist
der gleiche wie der der Pfeiler 5a des Läuferschalters 5c,
so daß jeder
der Vorsprünge 53 einem
der Pfeiler 5a auf dem Läuferschalter 5c gegenübersteht.
Wie in 10(A) gezeigt, ist ein Magnetkern 57 im
Kontakt mit der äußeren Oberfläche des
ringförmigen
Magneten 53 angeordnet und erstreckt sich zu der Spule 55 hin.
Das Ende des Kerns 57, das eine Abfolge von Klauen 57a hierauf
aufweist, ist einwärts
gebogen, um die Spule 55 zu halten. Jede der Klauen 57a ist
so ausgebildet, daß sie
einem der Vorsprünge 53a auf
dem Magneten 53 gegenübersteht.
Die Klauen 57a und die Vorsprünge 53a bilden Magnetschalter
und bilden in Zusammenwirkung mit dem Läuferschalter 5c einen
geschlossenen magnetischen Kreis "H" aus. In dem geschlossenen
magnetischen Kreis "H" gibt es zwei magnetische Schalter, die jeweils
durch Klauen 57a und Vorsprünge 53a ausgebildet
sind, wie in den anderen zuvor erwähnten Ausführungsformen. Daher weist der
Detektor 51 gemäß der fünften Ausführungsform
der Erfindung den gleichen Vorteil wie die anderen Ausführungsformen
auf, eine höhere
Ausgangsleistung in einer geringeren Größe zu erhalten. Desweiteren
kann, da der Dauermagnet 53 in der axialen Richtung neben
der Spule 55 angeordnet ist, der Außendurchmesser des Detektors 51 wie
in dem Detektor 31 der dritten Ausführungsform kleiner gemacht
werden. Darüber
hinaus ist in dieser Sensorvorrichtung 59 nur ein Magnetkern
erforderlich, da einer der zwei Magnetschalter direkt auf der inneren Oberfläche des
Magneten ausgebildet ist, ohne einen Magnetkern zu verwenden. Dies
bedeutet, daß die
Anzahl an Bauteilen, die erforderlich sind, um die Sensorvorrichtung
zu konstruieren, reduziert ist, und demgemäß können die Herstellungskosten
reduziert werden.
-
11(A) zeigt
eine Querschnittsansicht eines Rotationsgeschwindigkeitsdetektors 61 als
eine sechste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. 11(B) ist
eine fragmentarische Ansicht eines in der sechsten Ausführungsform
verwendeten Dauermagneten, von der Innenseite des Magneten aus gesehen.
Wie in 11(A) gezeigt, ist ein Läufer 65 aus
einem Scheibenabschnitt 65a und einem zylindrischen Abschnitt 65b,
der einteilig mit dem Scheibenabschnitt 65a hergestellt
ist, aufgebaut. Der zylindrische Abschnitt 65b ist so angeordnet,
daß er eine
Sensorvorrichtung 66 umgibt. Sowohl auf dem Scheiben- als
auch dem Zylinderabschnitt sind eine Abfolge von Fenstern oder Schlitzen
ausgebildet, um einen Läuferschalter 65c zu
bilden.
-
Ein ringförmiger Dauermagnet 63 ist
innerhalb einer elektromagnetischen Spule 67, welche ebenfalls
ringförmig
ist, angeordnet. Der Magnet 63 ist in der axialen Richtung
so magnetisiert, daß er
an einem Ende, welches dem Scheibenabschnitt 65a gegenübersteht,
einen N-Pol und an dem anderen Ende einen S-Pol aufweist. Wie in 11(B) gezeigt, weist der Magnet 63 an
seinem Ende, welches dem Scheibenabschnitt 65a gegenübersteht,
eine Abfolge von Vorsprüngen
ausgebildet auf, die alle so magnetisiert sind, daß sie N-Pole
aufweisen. Jeder dieser Vorsprünge 63a steht
einem von auf dem Scheibenabschnitt 65a hergestellten Fenstern
oder Schlitzen gegenüber.
Wie in 11(A) gezeigt, ist ein Magnetkern 69 im
Kontakt mit dem Magneten 63 an seinem einen S-Pol aufweisenden
Ende angeordnet und erstreckt sich radial entlang einer Seite der
Spule 67 und an dem Kernende einwärts gebogen, um einen Magnetschalter 69a auszubilden.
Der Magnetschalter 69a ist durch eine Abfolge von Klauen,
deren Abstand der gleiche wie derjenige der auf dem Zylinderabschnitt 65b des
Läuferschalters 65c ausgebildeten Fenster
oder Schlitze ist, gebildet.
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Ein geschlossener magnetischer Kreis
"H" ist in dem so konstruierten Rotationsgeschwindigkeitsdetektor 61 durch
den Magneten 63, den Kern 69 und die Vorsprünge 63a in
Zusammenwirkung mit dem Läuferschalter 65a ausgebildet.
In dem geschlossenen magnetischen Kreis "H" sind zwei Magnetschalter
ausgebildet, einer durch die Klauen 69a und der andere
durch die Vorsprünge 63a.
Daher kann auf gleiche Weise wie in den vorangegangenen anderen Ausführungsformen
eine höhere
Ausgangsleistung von dem Detektor 61 erhalten werden. Ferner
wird durch Ersetzen des anderen Kerns durch auf dem Magneten 63 hergestellte
Vorsprünge 63a in
diesem Detektor 61 nur ein Kern 69 verwendet.
Demgemäß ist die
Anzahl von Bauteilen, die für
den Detektor 61 erforderlich sind, reduziert, und die Herstellungskosten
können
gesenkt werden.
-
Obschon die Sensorvorrichtung in
all den vorangegangenen Ausführungsformen
in der Gestalt eines Rings hergestellt ist, welcher der gesamten Oberfläche des
Läufers
gegenübersteht,
kann die Sensorvorrichtung so modifiziert werden, daß sie einem
Teil des Läufers
gegenübersteht,
wie in 12 als eine siebente
Ausführungsform
gezeigt ist. 12 ist
eine perspektivische Ansicht eines Rotationsgeschwindigkeitsdetektors 71 gemäß der siebenten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Eine Sensorvorrichtung 73 dieses
Detektors 71 steht nur einem Teil der äußeren Oberfläche des
Läuferschalters 5c gegenüber, welcher
Pfeiler 5a und Fenster 5c aufweist, welche die
gleichen sind wie in anderen Ausführungsformen. Die Sensorvorrichtung 73 ist aus
einem Magneten 75, welcher in der axialen Richtung des
Läufers 5 magnetisiert
ist, einem Paar von Kernen 77, die jeweils an jedem Ende
des Magneten 75 befestigt und an dem Ende hiervon einwärts gebogen
sind, und einer Magnetspule 79, welche um einen der Kerne 77 gewickelt
ist, aufgebaut. Klauen 77a und 77b sind auf jedem
Ende des Paars von Kernen 77 mit dem selben Abstand wie
dem der Läuferpfeiler 5a ausgebildet.
Daher stehen die Klauen 77a und 77b gleichzeitig
den Pfeilern 5a oder Fenstern 5b des Läuferschalters 5c gegenüber, die
zwei Magnetschalter ausbilden. Auf Grund der zwei Magnetschalter
des Detektors 71 kann eine hohe Ausgangsleistung und demgemäß eine hohe
Genauigkeit erreicht werden. Insbesondere kann in dieser Ausführungsform
die Größe des Detektors 71 weiter
geringer sein, weil die Größe der Sensorvorrichtung 73 viel
geringer als zuvor erwähnte
andere Ausführungsformen
ist.
-
In all den vorgenannten Ausführungsformen ist
die Sensorvorrichtung auf einer Seite der Läuferschalteroberflächen angeordnet.
Diese Anordnung kann jedoch derart modifiziert werden, daß die Sensorvorrichtung
beiden der Oberflächen
des Läuferschalters
gegenübersteht. 13 ist eine Querschnittsansicht
des Rotationsgeschwindigkeitsdetektors 81 als einer achten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, und 14 ist
eine fragmentarische Querschnittsansicht desselben, von dem Schnitt
A-A in 13 aus gesehen.
Wie in 13 gezeigt, ist
ein säulenförmiger Dauermagnet 83 entlang
der Axiallinie angeordnet und in der axialen Richtung mit einem
N-Pol auf der Läuferseite
und einem S-Pol auf der anderen Seite magnetisiert. Um den Säulenmagneten 83 herum
ist eine Magnetspule 85 gewickelt. Ein erster Magnetkern 87 mit
einem ersten Magnetschalter 87a ist in Kontakt mit dem N-Pol des Magneten 83 angeordnet,
und ein zweiter Magnetkern 89 mit einem zweiten Magnetschalter 89a ist
in Kontakt mit dem S-Pol hiervon angeordnet. Der erste Magnetschalter 87a und
der zweite Magnetschalter 89a sind so angeordnet, daß sie der
inneren Oberfläche
des Läuferschalters 5c bzw.
der äußeren Oberfläche des
Läuferschalters 5c mit
einem bestimmten Luftspalt gegenüberstehen.
In anderen Worten, beide Magnetschalter 87a und 89a neh men den
Läuferschalter 5c mit
einem bestimmten Luftspalt zwischen sich auf. Wie in 14 gezeigt, weisen der erste
und der zweite Magnetkern 87 und 89 zwei jeweilige
Klauen auf, welche die Magnetschalter 87a und 89a ausbilden.
Die Teilung der zwei Klauen ist die gleiche wie die der Pfeiler 5a des
Läuferschalters 5c,
so daß jede
der Klauen gleichzeitig jedem der Pfeiler gegenübersteht. Ein geschlossener magnetischer
Kreis "H" ist durch den Magneten 83 und die Magnetschalter 87a und 89a in
Zusammenwirkung mit dem Läuferschalter 5c in
dem Detektor 81 ausgebildet. Der geschlossene magnetische
Kreis "H" dieser Ausführungsform
beinhaltet ebenfalls zwei Magnetschalter 87a und 89a darin,
wie in den zuvor erwähnten
anderen Ausführungsformen.
Demgemäß kann eine
hohe Ausgangsleistung und eine hohe Genauigkeit von dem Detektor 81 erhalten
werden, ohne seine Abmessungen groß zu machen.
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Ferner kann die achte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung so modifiziert werden, daß der Magnetschalter
aus mehr als zwei Klauen aufgebaut ist. 15(A) und 15(B) sind fragmentarische Querschnittsansichten,
welche Modifizierungen der achten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung von dem Schnitt A-A in der 13 aus
gesehen zeigen. Die in 15(A) und 15(B) gezeigten Rotationsgeschwindigkeitsdetektoren 91 und 101 sind
mit Ausnahme der Form der Magnetschalter in gleicher Weise wie der
Detektor 81 konstruiert.
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In einem Rotationsgeschwindigkeitsdetektor 91,
der in 15(A) gezeigt ist, weisen ein
erster Magnetkern 97 und ein zweiter Magnetkern 99 drei
jeweilige Klauen 97a und 99a auf, welche Magnetschalter
bilden. In einem Rotationsgeschwindigkeitsdetektor, der in 15(B) gezeigt ist, sind auf einem ersten
Kern 107 und einem zweiten Kern 109 vier jeweilige
Klauen 107a bzw. 109a vorgesehen. Demgemäß ist ein
geschlossener magnetischer Kreis "H" des Detektors 91 aus
drei parallelen magnetischen Kreisen aufgebaut, und der des Detektors 101 ist
aus vier parallelen magnetischen Kreisen aufgebaut. Durch Erhöhen der
Anzahl der parallelen Kreise in dem geschlossenen magnetischen Kreis
"H" kann eine höhere
Ausgangsleistung und eine höhere
Genauigkeit erreicht werden.
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16 zeigt
eine Querschnittsansicht eines Geschwindigkeitsdetektors 110 als
eine neunte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Der Detektor 110 ist im Wesentlichen
der gleiche wie die erste Ausführungsform,
die in 1, 2(A) und 2(B) gezeigt
ist, mit Ausnahme einer Gestalt eines Paars von Kernen 119,
die in einer Sensorvorrichtung 111 verwendet werden. Daher
weisen die in dieser Ausführungsform
verwendeten Teile mit Ausnahme der Kerne 119 die gleichen
Zahlen auf wie in 2(A), und die detaillierte
Erläuterung
bezüglich der
Konstruktion und Betriebsweise dieser Ausführungsform wird weggelassen.
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In dem Rotationsgeschwindigkeitsdetektor 110 erstreckt
sich das Paar von Kernen 119, von denen jeder an einer
Seite des Magneten 17 befestigt ist, so, daß sie die
Magnetspule 15 darin halten. Jedes Ende des Kerns 119,
wo die Klauen 119a und 119b ausgebildet sind,
ist einwärts
gebogen, um einander gegenüberzustehen.
Jedes Ende der Klauen 119a und 119b weist eine
geneigte oder abgeschrägte
Spitze auf, wie in 16 gezeigt.
Die schräge
Spitze der Klauen ist so ausgebildet, daß der Spalt zwischen den Spitzen
der Klauen 119a und 119b auf der Oberfläche der
Klaue, die dem Läuferschalter 5c gegenübersteht,
am kleinsten ist und mit größerer Entfernung
von der Oberfläche
allmählich
breiter wird. Wegen der abgeschrägten
Spitzen der Klauen in dem Rotationsgeschwindigkeitsdetektor 110 können zusätzlich zu
den Vor zügen
des Detektors 1 der oben erwähnten ersten Ausführungsform
die nachstehenden Vorteile erhalten werden.
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In dem Fall des Detektors 1,
welcher einen Kernspalt wie in 17(A) gezeigt
aufweist, ist, wenn der Kernspalt zu klein gemacht ist, zusätzlich zu
dem magnetischen Hauptkreis "H", welcher durch den Läuferschalter 5 verläuft, in
dem Kernspalt ein magnetischer Verlustweg "H1" ausgebildet.
Im Gegensatz zu dem Fall des Detektors 1 wird in dem Detektor 110,
welcher einen abgeschrägten
Kernspalt wie in 17(B) gezeigt aufweist,
der magnetische Verlustweg "H1" nicht leicht ausgebildet,
weil ein magnetischer Fluß im
Allgemeinen eine Eigenschaft aufweist, einen Weg auszubilden, welcher
zu einer Oberfläche
eines magnetischen Materials senkrecht ist. In anderen Worten, der
abgeschrägte
Kernspalt dient dazu, den Flußverlust
zu unterdrücken.
Da der geneigte Kernspalt an dem nächsten Punkt zu dem Läuferschalter 5c den
kürzesten
Abstand aufweist und der Oberflächenbereich
der Magnetschalter 119a und 119b, die dem Läuferschalter 5c gegenüberstehen,
der gleiche ist wie in dem Fall des Detektors 1, kann der
durch den Läuferschalter 5c verlaufende
magnetische Hauptkreis "H" in der gleichen Weise wie in
dem Fall des Detektors 1 ausgebildet werden. Somit wird
der durch den Läuferschalter 5c verlaufende
geschlossene magnetische Kreis "H" wirksam ausgebildet,
während
der Flußverlust
unterdrückt
wird. Deshalb kann der Kernspalt in der neunten Ausführungsform
kleiner gemacht werden als in der ersten Ausführungsform. Demgemäß kann die Größe des Detektors 110 kleiner
sein als die des Detektors 1.
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18(A) ist
eine Querschnittsansicht eines Rotationsgeschwindigkeitsdetektors 121 als
eine zehnte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, und 18(B) ist
ein fragmentarischer Querschnitt, welcher eine in dem Detektor 121 verwendete
Sensorvorrichtung 131 zeigt.
19 ist
eine Draufsicht, welche in der Sensorvorrichtung 131 verwendete Dauermagneten 137 von
der linken Seite der Sensorvorrichtung 131 aus gesehen
zeigt. Wie in 18(A) gezeigt, besteht
der Rotationsgeschwindigkeitsdetektor 121 aus einem an
einem inneren Laufring 124 einer Drehwelle 123 befestigten
Läufer 125 und
einer an einem Gehäuse 133,
welches an einen nicht rotierenden äußeren Laufring 129 montiert
ist, befestigten Sensorvorrichtung 131. Die Sensorvorrichtung 131 ist
innerhalb des Läufers 125 angeordnet.
Der innere Laufring 124 ist mittels Kugellagern 127 drehbar
an den nicht rotierenden äußeren Laufring 129 montiert. Das
Gehäuse 133 ist
aus einem Kunstharz hergestellt, und die Sensorvorrichtung 131 ist
in einem Gießprozess
des Gehäuses 133 als
ein einziger Körper
mit dem Gehäuse 133 vergossen.
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Der Läuferschalter 125,
welcher in der gleichen Weise wie bei dem zuvor erwähnten Läuferschalter 5 darauf
Pfeiler und Fenster abwechselnd ausgebildet aufweist, ist auf dem
Läufer 125 ausgebildet.
Die Sensorvorrichtung 131 ist, wie in 18(B) gezeigt,
aus einem Dauermagneten 137, einer in der axialen Richtung
neben dem Magneten 137 angeordneten elektromagnetischen
Spule 135, einem im Kontakt mit einer Seite des Magneten 137 angeordneten
ersten scheibenförmigen
Magnetkern 139, einem auf einer Seite der Spule 135 angeordneten
zweiten scheibenförmigen
Magnetspule 141 und einem innerhalb der Spule 135 angeordneten
dritten Magnetkern 143 aufgebaut. Der Dauermagnet 137 ist
in der axialen Richtung mit einem N-Pol an seiner inneren Seite
nahe der Spule 135 magnetisiert. Obwohl der Magnet 137 eine
ringförmige
Gestalt aufweisen kann, sind in der zehnten Ausführungsform, wie in 19 gezeigt, vier bogenförmige Magneten,
die mit einem Abstand von 90 Grad innerhalb des scheibenförmigen ersten
Kerns 139 angeordnet sind, verwendet. wie in 18(A) und 18(B) gezeigt,
ist der scheibenförmige
erste Kern 139 im Kon takt mit dem S-Pol der Magneten 137 angeordnet,
und der scheibenförmige
zweite Kern 141 ist entlang einer Seite der Spule 135 angeordnet.
Ränder
des ersten und zweiten Kerns 139 und 141 sind
einwärts
gebogen, um eine Abfolge von Klauen 139a bzw. 141a auszubilden.
Jede der Klauen 139a und 141a ist so ausgerichtet,
daß sie
jeweils den Läuferschalter 125c ausbildenden
Pfeilern gegenüberstehen.
Somit bilden die Klauen 139a und 141a Läuferschalter.
Der zylindrische dritte Kern 143 ist innerhalb der Spule 135 angeordnet
und bildet einen magnetischen Flußweg aus, welcher den N-Pol
der Magneten 137 mit dem zweiten Kern 141 verbindet.
Ein geschlossener magnetischer Kreis "H" ist durch den
Magneten 137, den dritten Kern 143, den zweiten
Kern 141 mit dem erste Magnetschalter 141a, den
Läuferschalter 125c mit Pfeilern
und dem ersten Kern 139 mit dem ersten Magnetschalter 139aausgebildet.
In anderen Worten, ein magnetischer Fluß, der von dem N-Pol des Magneten
startet, fließt
durch diese Teile zu dem S-Pol des Magneten.
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Nachdem der wie zuvor erwähnt konstruierte Rotationsgeschwindigkeitsdetektor 121 zwei
Magnetschalter 139a und 141a aufweist und diese
Schalter einwärts
gebogen sind, um einander gegenüberzustehen,
kann von dem Detektor eine hohe Ausgangsleistung und eine hohe Genauigkeit
erhalten werden, während
seine Größe gering
gehalten wird. Zusätzlich
kann, nachdem der Magnet 137 und die Spule 135 entlang
der axialen Richtung angeordnet sind, der Durchmesser der Sensorvorrichtung 131 klein
gemacht werden. Daher kann eine Gesamtgröße des Detektors 121 klein
gemacht werden, und er kann einfach beispielsweise innerhalb eine
Radlagers eines Fahrzeugrades montiert werden. Ferner wird aufgrund
einer kürzeren
Länge des
geschlossenen magnetischen Kreises "H" ein höherer Wirkungsgrad
des Detektors erreicht. Ferner ist durch Verwenden von vier separaten
bogenförmigen
Magneten 137 anstelle eines ring förmigen Magneten eine Menge
an verwendetem Dauermagneten verringert, und demgemäß kann der
Detektor leichter gemacht werden und die Herstellungskosten sind
reduziert.
-
20 zeigt
einen Rotationsgeschwindigkeitsdetektor 151 als eine elfte
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. In diesem Detektor ist auf der Außenseite
des Läufers 155 eine
Sensorvorrichtung 157 angeordnet. Eine Sensorvorrichtung 157 dieser
Ausführungsform
ist im Wesentlichen die gleiche wie die Sensorvorrichtung 131 der
zehnten Ausführungsform.
Der einzige Unterschied ist der, daß die äußeren und inneren Oberflächen der
Sensorvorrichtung 157 im Vergleich mit der Sensorvorrichtung 131 vertauscht
sind. Auch in dieser Ausführungsform ist
ein Magnet 161 in der axialen Richtung neben einer Spule 159 angeordnet,
und ein Gehäuse 163 ist zusammen
mit der Sensorvorrichtung 157 wie in der vorstehenden zehnten
Ausführungsform
aus einem Kunstharz hergestellt. Daher können auch in dieser elften
Ausführungsform
die gleichen Vorteile wie in der zehnten Ausführungsform, wie etwa eine geringere
Größe, leichte
Montage, eine höhere
Ausgangsleistung, ein leichteres Gewicht und geringere Kosten erhalten
werden.
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21 zeigt
einen anderen Rotationsgeschwindigkeitsdetektor 200 als
eine zwölfte
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform ist eine Sensorvorrichtung
oder ein elektromagnetischer Abnehmer 202 zusammen mit einem
Gehäuse 207,
welches auf einem unbeweglichen Abschnitt (in der Zeichnung nicht
gezeigt) montiert ist, vergossen, um ein Ende eines sich drehenden
Objekts (in der Zeichnung nicht gezeigt) abzudecken. Ein ringförmiger Elektromagnet 2023 ist
zusammen mit einem zylindrischen Gehäuse 207 durch ein
Kunstharz vergossen. Ein Endabschnitt des sich drehenden Objekts,
beispielsweise eine Radwelle eines Fahrzeugs, ist koaxial mit der Sensorvorrichtung 202 an
der Innenseite hiervon angeordnet. Ein aus einem magnetischen Material
hergestellter Läufer
mit Klauen und Fenstern darauf (in der Zeichnung nicht gezeigt),
welcher auf dem sich drehenden Objekt montiert ist, ist in einem
Randbereich 206 der Sensorvorrichtung 202 mit
einem bestimmten Luftspalt dazwischen angeordnet. Die Sensorvorrichtung 202 ist
aus einer zylindrischen Spule oder einem Spulenkörper 2022, einer auf
der Spule 2022 gewickelte elektromagnetischen Wicklung 2023,
einem an der Innenseite der Spule 2022 angeordneten zylindrischen
Magneten 2021 und einem Paar von ringförmigen Magnetkernen, d. h.
einem ersten Kern 2024 und einem zweiten Kern 2025,
welche in Kontakt mit beiden Enden des Magneten 2021 angeordnet
sind, aufgebaut.
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22(A) und 22(B) zeigen den erste Kern 2024,
und 23(A) und 23(B) zeigen
den zweiten Kern 2025. Diese Kerne sind aus einem magnetischen
Material hergestellt und in eine im Wesentlichen ringförmige Gestalt
ausgebildet. Diese Kerne 2024 und 2025 sind so
zusammengebaut, daß sie den
Ringmagneten 2021 und die ringförmige Spule 2021 darin
halten, und sind senkrecht zu der axialen Richtung der Drehwelle
angeordnet, wobei sie in Zusammenwirkung mit dem in dem Randbereich 206 angeordneten
Läufer
einen magnetischen Kreis bilden. Ein äußerer Umfangsabschnitt der
ringförmigen Kerne 2024 und 2025 ist
einwärts
gebogen, und eine Abfolge von Klauen 243 und 253 ist
auf dem einwärts gebogenen
Abschnitt ausgebildet. Die jeweiligen Klauen 243 und 253 stehen
einander mit einem bestimmten Kernspalt, welcher der in 5(A) und 5(B) gezeigten
Abmessung C entspricht, gegenüber. Jede der Klauen 243 ist
so ausgerichtet, daß sie
einer der Klauen 253 gegenübersteht. In anderen Worten,
die Kerne 2024 und 2025 sind auf der Spule 2022 so
zusammengebaut, daß alle
Klauen einander exakt gegenüberstehen.
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Wie in 22(A) und 22(B) gezeigt, besteht der erste Kern 2024 aus
zwei Abschnitten, einer flachen ringförmigen Rippe 241 und
einer Abfolge von Klauen 243, welche mit einem gleichen
Abstand voneinander auf einem Umfangsabschnitt der Rippe 241 ausgebildet
und senkrecht zu der Rippe 241 gebogen sind. In den Zeichnungen
sind 48 gleich beabstandete Klauen als ein Beispiel gezeigt. Der
innere Umfangsabschnitt 2411 der Rippe 241 berührt im Zusammenbau
eine Seite des zylindrischen Magneten 2021. Drei gleichmäßig beabstandete
Löcher 2412 sind
zur Positionierung des Kerns 2024 gegen die Spule 2022 auf
der Rippe 241 hergestellt. In der Mitte des ersten Kerns 2024 gibt
es eine Öffnung,
um einen Endabschnitt eines sich drehenden Objekts aufzunehmen.
Zur Aufnahme eines in 21 gezeigten Verbinders 205 ist
in dem Kern 2024 eine andere Öffnung 2413 vorgesehen.
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Wie in 23(A) und 23(B) gezeigt, besteht der zweite Kern 2025 aus
zwei Abschnitten, einer flachen ringförmigen Rippe 251 und
einer Abfolge von Klauen 253, die auf die gleiche Weise
wie in dem ersten Kern 2024 ausgebildet sind. Ein innerer
Umfangsabschnitt 2511 der Rippe 251 berührt die
andere Seite des Magneten 2021 in gleicher Weise, wie der
Umfangsabschnitt 2411 eine Seite des Magneten 2021 berührt. Die
Klauen 253 sind voneinander gleichmäßig beabstandet ausgebildet,
und die Anzahl der Klauen 253 in diesem Beispiel beträgt 48, was
die gleiche ist wie die der auf dem ersten Kern 2024 ausgebildeten
Klauen 243, so daß im
Zusammenbau jede Klaue eines der Kerne einer der Klauen des anderen
Kerns mit dem Kernspalt C gegenübersteht. Zwischenräume 252,
die zwischen den Klauen 253 ausgebildet sind, werden zum
Einpassen des zweiten Kerns 2025 an die Spule 2022 verwendet.
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24(A) zeigt
eine Querschnittsansicht der Spule oder des Spulenkörpers, auf
welchem die Kerne 2024 und
2025 zusammengebaut
werden. 24(B) und 24(C) zeigen
eine obere Oberfläche der
Spule 2202 bzw. eine untere Oberfläche derselben. Die Spule 2022 besitzt
die Form eines Spulenkörpers,
und eine Nut 221, in welcher die Spulenwicklung 2023 gewickelt
wird, ist darauf vorgesehen. Ein Hohlraum 222 innerhalb
der Spule 2022 ist ein Raum zum Aufnehmen eines Endabschnitts
eines sich drehenden Objekts. Der erste Kern 2024 wird auf
der oberen Oberfläche 224,
wo eine Verbinderanschlußstütze 223 vorgesehen
ist, montiert. Der in 21 gezeigte
Verbinderanschluß 2051 wird
durch die Verbinderanschlußstütze 223 herausgeführt. Drei runde
Vorsprünge 2241 sind
mit gleichen Abständen auf
der oberen Oberfläche 224 der
Spule 2022 vorgesehen. Die runden Vorsprünge 2241 werden
in die drei Löcher 2412,
die auf der Rippe 241 des erste Kerns 2024 vorgesehen
sind, eingesetzt, wenn der erste Kern 224 auf der Spule 2022 montiert
wird. Vier Vorsprünge 2251 sind
mit gleichen Abständen
auf der unteren Oberfläche 225 der
Spule 2022 vorgesehen. Diese Vorsprünge 2251 werden in
den zwischen den Klauen 253 des zweiten Kerns 2025 ausgebildeten
Raum 252 eingesetzt, wenn der zweite Kern 2025 auf
der Spule 2022 montiert wird.
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Wenn der zweite Kern 2025 auf
der Spule 2022 montiert wird, befinden sich die Klauen 253 immer
auf beiden Seiten der Vorsprünge 2251.
Daher ist es einfach, eine Lage der runden Vorsprünge 2241 auf
der Spule 2022 so auszulegen, daß jede Klaue 243 des
ersten Kerns 2024 immer einer der Klauen 253 des
zweiten Kerns 2025 gegenübersteht, wenn der erste und
der zweite Kern 2024 und 2025 auf der Spule 2022 montiert
werden. Die Spulenwicklung 2023 wird auf die Spule 2022 gewickelt,
bevor die beiden Kerne 2024 und 2025 auf der Spule 2022 montiert
werden, und der Magnet 2021 wird zusammen mit den Kernen 2024 und 2025 montiert.
Der Zusammenbau dieser Teile wird ziemlich einfach bewerkstelligt,
weil der Magnet 2021 in dem Montagepro zess die Kerne 2024 und 2025,
die aus einem magnetischen Material hergestellt sind, anzieht. Daher ist
es nicht notwendig, einen Klebstoff zu verwenden, um diese Teile
in dem Montageprozess zu fixieren. Jedoch kann ein Klebstoff verwendet
werden, falls gewünscht.
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In der vorgenannten Ausführungsform
sind runde Vorsprünge
und Ansätze
auf der Spule 2022 sowie Löcher und Positionierräume auf
den Kernen 2024 und 2025 hergestellt, um die zusammenzusetzenden
Teile zu positionieren. Dies kann jedoch umgekehrt werden, d. h.,
Ansätze
oder runde Vorsprünge
können
auf den Kernen und Löcher
oder Nuten auf der Spule hergestellt werden. In dieser Ausführungsform
werden die Magnetschalter bildenden Magnetkerne auf der äußeren Oberfläche der
Sensorvorrichtung 202 angeordnet. Der Ort der Magnetschalter
der Sensorvorrichtung kann jedoch auf vielfältige Weise modifiziert werden.
Beispielsweise können
die Magnetschalter an den inneren Oberflächen der Sensorvorrichtung
oder einer Endoberfläche
der Sensorvorrichtung (z. B. der linken Endoberfläche der
Sensorvorrichtung in 21)
angeordnet sein.
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Ferner kann die Anzahl der die Magnetschalter
bildenden Klauen auf den Kernen, welche eine Ausgangsfrequenz bestimmt,
gemäß dem Zweck,
für welchen
der Rotationsgeschwindigkeitdetektor verwendet wird, variabel gewählt werden,
obwohl sie in der vorgenannten Ausführungsform auf 48 festgelegt ist.
Es ist natürlich
notwendig, die gleiche Anzahl der Pfeiler auf dem Läuferschalter
zu wählen
wie die Anzahl der Klauen auf den Kernen.
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Der Rotationsgeschwindigkeitsdetektor
gemäß der vorliegenden
Erfindung kann verwendet werden, um die Rotationsgeschwindigkeit
vieler Arten von sich drehenden Objekten zu bestimmen, und ist nicht
auf die Erfassung einer Radgeschwindigkeit eines Fahrzeugs beschränkt, wie
in dieser Beschreibung beispielhaft dargestellt.