DE3744082A1 - Impulsgeberscheibe, insbesondere zur drehzahlerkennung drehender teile von kraftfahrzeugen, und verfahren zur herstellung einer solchen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Impulsgeberscheibe, insbe­ sondere zur Drehzahlerkennung drehender Teile von Kraftfahr­ zeugen, bestehend aus einem napfförmigen Blechkörper mit recht­ winklig abgebogenem Rand, der an seinem Außenumfang eine Ver­ zahnung aufweist.

Als rotationssymmetrisches, elektrisch leitfähiges Teil zum Erzeugen von Impulsen befindet sich eine solche Impulsgeber­ scheibe z.B. auf der Kurbelwelle einer Antriebsmaschine oder - bei Verwendung im Rahmen eines Antiblockiersystems von Kraftfahrzeugbremsen - jeweils auf der Nabe des betreffenden Fahrzeugrades.

Beim derzeitigen Stand der Technik - vgl. hierzu beispiels­ weise die DE 27 59 979 C2 - werden Impulsgeberscheiben der eingangs bezeichneten Art durch Umformen von Blechronden auf Mehrstufenwerkzeugen hergestellt. Zunächst wird durch Tiefziehen eine Blechronde zu einem Napf umgeformt. Anschlie­ ßend wird am äußeren Rand des Napfes eine Verzahnung (z.B. Segmentverzahnung) durch Schieber, die eine der Verzahnung komplementäre Profilform besitzen, eingeprägt. Die auf diese Weise hergestellten Impulsgeberscheiben weisen auch am Innen­ umfang des Napfrandes ein entsprechendes Zahnprofil auf. Die hierdurch gegebenen vergleichsweise scharfen Innenradien üben eine sehr nachteilige Kerbwirkung auf die Impulsgeberscheibe aus. Insbesondere führt diese Kerbwirkung bei Dauerschwing­ beanspruchung der Impulsgeberscheibe zu vorzeitigem Versagen derselben. Außerdem erhält die Impulsgeberscheibe aufgrund des beschriebenen Herstellungsverfahrens im Bereich der Ver­ zahnung eine ungünstige Eigenspannungsverteilung, die zu einer zusätzlichen Verringerung der Dauerhaltbarkeit der Impuls­ geberscheibe führt.

Ausgehend von einem derartigen Stand der Technik ist es die Aufgabe der Erfindung, geeignete Maßnahmen für eine störungs­ freie Funktion und ausreichende Dauerhaltbarkeit von Impuls­ geberscheiben der eingangs bezeichneten Art zu treffen.

Nach dem gegenständlichen Teil der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Rand des Blechkörpers an seinem Innenumfang glattflächig ausgebildet ist.

Ein solcher glattflächiger Rand des Blechkörpers soll nach dem verfahrensmäßigen Teil der Erfindung bei einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 2 dadurch realisiert werden, daß bei der Einarbeitung der Außenverzahnung in den Rand am Innenumfang desselben - als Gegenlager zur Aufnahme der radial nach innen gerichteten Kräfte des Verformungs­ werkzeugs - ein Stempel angelegt wird.

Durch den an der Innenseite des Napfrandes anliegenden Stempel wird verhindert, daß der Werkstoff des Blechkörpers frei, d.h. undefiniert, radial zur Werkstückmitte fließen kann. So erhält die Impulsgeberscheibe auf der Innenseite ihres außen­ verzahnten Randes eine glatte, kerbfreie Oberfläche. Die eingangs geschilderten Nachteile werden dadurch wirksam ver­ mieden.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung wird vorge­ schlagen, daß als Gegenlager zugleich der zum Tiefziehen der Blechronde verwendete Stempel dient. Außerdem sollte beim Tiefziehen der Blechronde darauf geachtet werden, daß die Blechdicke des Randes einen definierten Verlauf aufweist.

In vorteilhafter Weiterbildung des verfahrensmäßigen Teils der Erfindung kann die Verzahnung durch Aufrollen oder durch Keilschieber, die die negative Profilform der Verzahnung auf­ weisen, in den Außenumfang des Randes eingearbeitet werden.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Verzahnung durch ein Durchziehen des napfförmigen Blech­ körpers durch eine - negative Profilform der Verzahnung auf­ weisende - Matrize in den Außenumfang des Randes eingearbeitet. Das Durchziehen erfolgt zweckmäßigerweise auf einer Presse. Der Vorteil dieser Alternative besteht u.a. darin, daß die Kraft für den Durchzug des Blechkörpers durch die Matrize von dem zugleich als Gegenlager bei der Einarbeitung der Ver­ zahnung dienenden Stempel aufgebracht werden kann.

Insgesamt gesehen zeichnen sich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Impulsgeberscheiben durch geringe Her­ stellungskosten und große Dauerhaltbarkeit aus. Letzterer Vor­ teil wird durch die Vermeidung von Kerbwirkungen und Druck­ eigenspannungen erreicht. Die erfindungsgemäßen Impulsgeber­ scheiben sind auch bei hoch belasteten Motoren einsetzbar. Die Anzahl ihrer Befestigungspunkte an dem betreffenden sich drehenden Teil läßt sich auch bei hoch belasteten Motoren auf nur drei reduzieren.

Zur Veranschaulichung und näheren Erläuterung der Erfindung dienen Ausführungsbeispiele, die in der Zeichnung dargestellt und nachstehend beschrieben sind. Es zeigt:

Fig. 1 eine Ausführungsform einer Impulsgeberscheibe, in Draufsicht (teilweise aufgebrochen), und

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1, ergänzt durch Herstellungswerkzeuge.

Es bezeichnet 10 einen napfförmigen Blechkörper, der nach ab­ geschlossener Herstellung als Impulsgeberscheibe, beispiels­ weise eines Systems zur Drehzahlerkennung drehender Teile, fungiert. Eine solche fertige Impulsgeberscheibe zeigt Fig. 1.

Der napfförmige Blechkörper 10 besitzt einen Boden 11, in den - wie Fig. 1 erkennen läßt - eine zentrische kreisrunde Aus­ sparung 12, beispielsweise zu Zwecken der Gewichtsersparnis, eingearbeitet sein kann. Der Boden 11 ist von einem recht­ winklig abgebogenen Rand 13 umgeben, der an seinem Außenumfang eine Verzahnung 14 aufweist.

Die Impulsgeberscheibe (Fig. 1) kann z.B. mittels ihrer zentrischen Aussparung 12 auf einer sich drehenden Welle angeordnet sein und mittels dreier Schrauben an dem betreffenden sich drehen­ den Teil befestigt werden. Die drei Befestigungspunkte, welche zweckmäßigerweise im gleichen Winkelabstand von jeweils 120° zueinander angeordnet sind, sind in Fig. 1 mit 15, 16 und 17 beziffert. Bei der (nicht dargestellten) Welle kann es sich z.B. um die Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine eines Kraft­ fahrzeuges handeln. Wenn die Impulsgeberscheibe im Rahmen eines sogenannten Antiblockiersystems einer Fahrzeugbremse angewendet wird, ist sie zweckmäßigerweise auf der jeweiligen Radnabe zu befestigen.

In Fig. 2 ist nun ein mögliches Herstellungsverfahren für eine solche Impulsgeberscheibe angedeutet. Die betreffenden Teile sind jeweils nur teilweise dargestellt. Ausgangsmaterial für den napfförmigen Blechkörper 10 ist eine Blechronde, die in einer Matrize 17 mittels eines Stempels 18 zu besagtem napf­ förmigen Blechkörper 10 durch Tiefziehen verformt wird. Am Innenumfang der Matrize 17 ist eine Verzahnung 19 ausgebildet, die eine negative Profilform zu der schließlich in den Außen­ umfang des Randes 13 des Blechkörpers 10 eingeformten Ver­ zahnung 14 (vgl. Fig. 1) aufweist. Während des Tiefziehvor­ ganges, bei dem sich der Stempel 18 in Pfeilrichtung 20 in das Innere der Matrize 17 bewegt, wird gleichzeitig die Außen­ verzahnung 14 durch spanlose Formgebung eingearbeitet.

Fig. 2 macht deutlich, daß während dieses Vorganges der Stempel 18 am Innenumfang des Randes 13 des Blechkörpers 10 anliegt. Der Stempel 18 dient damit zugleich als Gegenlager für die von der Matrize 17 bei der Einarbeitung der Verzahnung 14 auf den Blechkörper 10 ausgeübten, radial von außen nach innen wirken­ den Kräfte. Hierdurch wird vorteilhafterweise verhindert, daß der Werkstoff des Blechkörperrandes 13 frei (undefiniert) ra­ dial nach innen zur Werkstückmitte fließen kann. Auf diese Weise wird erreicht, daß der Rand 13 des Blechkörpers 10 an seinem Innenumfang 21 vollkommen glatt und kerbfrei ausgebildet bleibt.

Claims (9)

1. Impulsgeberscheibe, insbesondere zur Drehzahlerkennung drehender Teile von Kraftfahrzeugen, bestehend aus einem napfförmigen Blechkörper mit rechtwinklig abgebogenem Rand, der an seinem Außenumfang eine Verzahnung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand (15) des Blechkörpers (10) an seinem Innenumfang (21) glattflächig ausgebildet ist.

2. Verfahren zur Herstellung einer Impulsgeberscheibe nach Anspruch 1, wobei eine Blechronde zunächst zu einem napf­ förmigen Blechkörper (10) tiefgezogen und anschließend in diesen Rand (13) eine Außenverzahnung (14) durch spanlose Formgebung eingearbeitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Einarbeitung der Außen­ verzahnung (14) in den Rand (13) am Innenumfang (21) des­ selben - als Gegenlager zur Aufnahme der radial nach innen gerichteten Kräfte des Verformungswerkzeugs (17) - ein Stempel (18) angelegt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Gegenlager zugleich der zum Tiefziehen der Blechronde verwendete Stempel (18) dient (Fig. 2).

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechronde derart tiefge­ zogen wird, daß die Blechdicke des Randes (13) einen de­ finierten Verlauf aufweist.

5. Verfahren nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnung (14) durch Auf­ rollen in den Außenumfang des Randes (13) eingearbeitet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnung (14) durch Keil­ schieber, die die negative Profilform der Verzahnung (14) aufweisen, in den Außenumfang des Randes (13) eingearbeitet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnung (14) durch ein Durchziehen des napfförmigen Blechkörpers (10) durch eine - negative Profilform der Verzahnung (14) aufweisende - Matrize (17) in den Außenumfang des Randes (13) eingearbeitet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchziehen des napfförmigen Blechkörpers (10) auf einer Presse erfolgt.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraft für den Durchzug des Blechkörpers (10) durch die Matrize (17) von dem zugleich als Gegenlager bei der Einarbeitung der Verzahnung (14) dienenden Stempel (18) aufgebracht wird.