DE4401489A1

DE4401489A1 - Drehzahlgeber

Info

Publication number: DE4401489A1
Application number: DE4401489A
Authority: DE
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd; Unisia Jecs Corp; Nisshinbo Industries Inc; Nisshin Spinning Co Ltd
Current assignee: Nisshinbo Holdings Inc; Hitachi Unisia Automotive Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1993-01-22
Filing date: 1994-01-19
Publication date: 1994-07-28
Also published as: US5670873A; JPH0658364U; JP2605140Y2

Description

Die Erfindung betrifft einen Sensor zum Abgreifen einer Drehzahl, d. h. einen Drehzahlgeber.

Ein bei einem Blockierschutzsystem bzw. einer ABS-Anlage und einem Traktionsregelsystem bzw. einer TCS-Anlage, welche(s) einen Bremsdruck auf der Grundlage von Infor mation bezüglich der Drehzahl der Räder regelt, verwende ter Drehzahlgeber umfaßt gemäß Fig. 8 ein Geber- oder Ab nehmerbauteil A, das am Fahrzeugaufbau befestigt ist, und einen mit den Rädern mitdrehbaren Rotor B.

Das Abnehmerbauteil A umfaßt eine um die Außenseite von auf beiden Seiten eines Dauermagneten a angeordneten Platten b (b′) gewickelte Spule c, wobei diese Teile sämt lich in ein Gehäuse d eingebaut sind, um ein der Drehzahl der Räder proportionales Frequenzimpulssignal abzugeben.

Bei diesem Drehzahlgeber wird magnetische Induktion zwischen den Platten b, b′ am Kopf bzw. an der Oberseite des Gehäuses d und dem Rotor B erzeugt. Infolgedessen kön nen Eisenspäne, Eisenstaub oder andere magnetisch permeable Stoffe am Kopf des Gehäuses d anhaften, wodurch ein Kurz schließen des Magnetkreises zwischen den Platten b, b′ be günstigt wird. Außerdem können Eisenspäne oder andere magnetisch permeable Stoffe zwischen die Platte b und den Rotor B eindringen und dabei wiederum zu einem Kurz schließen des Magnetkreises zwischen den Platten b, b′ führen. Es wurde berichtet, daß ein solches Kurzschließen eine beträchtliche Verringerung des Ausgangssignalpegels bewirken kann.

Aufgabe der Erfindung ist die Lösung dieses Problems durch Schaffung eines Drehzahlgebers, bei dem das Anhaften oder Eindringen von Eisenspänen oder anderen magnetisch permeablen Stoffen am bzw. in den Abnehmerkopf verhindert ist, um damit ein Kurzschließen des Magnetkreises zu ver meiden und ein genaues Ausgangssignal zu gewährleisten.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß mit einem Drehzahlgeber, umfassend einen Abnehmersensor, der einem einheitlich an einem Drehelement eines Fahrzeugs angebrachten Rotor zugewandt angeordnet und durch einen in ein Gehäuse mit einem massiven Boden eingebauten Spulen träger mit einer um dessen Umfangsfläche herumgewickelten Spule und einen schichtartig aufgebauten Körper aus zwei Platten, die zwischen sich einen in den Mittelbereich des Spulenträgers eingesetzten Dauermagneten einschließen, ge bildet ist, wobei eine nichtmagnetische Membran gleich mäßig an der Unterseite des Bodens des Gehäuses angebracht und ein Vorsprung einer Länge (Höhe), die mindestens dem größten Luftspalt zwischen der Membran und dem Rotor gleich ist, materialeinheitlich an einem Abschnitt der Membran angeformt ist.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Drehzahlgeber, umfassend einen Abnehmersensor, der einem einheitlich an einem Drehelement eines Fahrzeugs angebrachten Rotor zuge wandt angeordnet und durch einen in ein Gehäuse mit einem massiven Boden eingebauten Spulenträger mit einer um dessen Umfangsfläche herumgewickelten Spule und einen schichtartig aufgebauten Körper aus zwei Platten, die zwischen sich einen in den Mittelbereich des Spulenträgers eingesetzten Dauermagneten einschließen, gebildet ist, wobei eine nicht magnetische Membran gleichmäßig an der Unterseite des Bodens des Gehäuses angebracht und ein Vorsprung einer Länge (Höhe), die mindestens dem größten Luftspalt zwischen der Membran und dem Rotor gleich ist, materialeinheitlich am Mittelbereich der Membran angeformt ist.

Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Drehzahlgeber, umfassend einen Abnehmersensor, der einem einheitlich an einem Drehelement eines Fahrzeugs angebrachten Rotor zuge wandt angeordnet und durch einen in ein Gehäuse mit einem massiven Boden eingebauten Spulenträger mit einer um des sen Umfangsfläche herumgewickelten Spule und einen schicht artig aufgebauten Körper aus zwei Platten, die zwischen sich einen in den Mittelbereich des Spulenträgers einge setzten Dauermagneten einschließen, gebildet ist, wobei eine nichtmagnetische Membran gleichmäßig an der Unter seite des Bodens des Gehäuses angebracht ist und mehrere Vorsprünge jeweils einer Länge (Höhe), die mindestens dem größten Luftspalt zwischen der Membran und dem Rotor gleich ist, materialeinheitlich am Mittelbereich der Membran in einer der Drehrichtung des Rotors folgenden oder ent sprechenden Linie bzw. Reihe angeformt sind.

Darüber hinaus ist Gegenstand der Erfindung ein Dreh zahlgeber, umfassend einen Abnehmersensor, der einem ein heitlich an einem Drehelement eines Fahrzeugs angebrachten Rotor zugewandt angeordnet und durch einen in ein Gehäuse mit einem massiven Boden eingebauten Spulenträger mit einer um dessen Umfangsfläche herumgewickelten Spule und einen schichtartig aufgebauten Körper aus zwei Platten, die zwischen sich einen in den Mittelbereich des Spulenträgers eingesetzten Dauermagneten einschließen, gebildet ist, wo bei eine nichtmagnetische Membran gleichmäßig um die dem Rotor zugewandte Seite des Abnehmersensors herum angebracht ist.

Mit der vorstehend umrissenen Erfindung werden die folgenden Wirkungen erzielt:

1. Bei diesem Drehzahlgeber ist die dem Rotor zugewandte Fläche des Abnehmersensors mit einer nichtmagnetischen Mem bran bedeckt, wodurch das Anhaften von Eisenspänen, Eisen pulver oder anderen magnetisch permeablen Stoffen, die zu einem Kurzschließen des Magnetkreises führen können, ver hindert wird.
2. Ein an einem Abschnitt der Membran angeformter Vor sprung blockiert bzw. verschließt den Raum zwischen dem Rotor und dem Abnehmersensor und verhindert damit ein etwaiges Eindringen von magnetisch permeablen Stoffen.
3. Mit dieser Konstruktion wird wirksam ein Kurzschließen bzw. ein Kurzschluß des Magnetkreises verhindert, wodurch die Lieferung eines genauen Ausgangssignals vom Drehzahlge ber gewährleistet und damit die Zuverlässigkeit der Meßdaten verbessert wird.
4. Beim Anbau des Drehzahlgebers am Fahrzeug kann ein Techniker aufgrund des Vorhandenseins eines Spiels zwischen dem Rotor und der Membran ohne weiteres feststellen, ob der zweckmäßigste Luftspalt zwischen dem Rotor und dem Abnehmersensor aufrechterhalten ist oder nicht.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungs form eines erfindungsgemäßen Drehzahlgebers,

Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf die Unterseite des Abnehmerbauteils des Drehzahlgebers zur Ver anschaulichung der Form des Vorsprungs,

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer anderen Art von Membran gemäß Beispiel 2,

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines anderen Abneh merbauteils des erfindungsgemäßen Drehzahlgebers nach Beispiel 3, bei dem mehrere Vorsprünge ange formt sind,

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer anderen Art von Abnehmerbauteil des erfindungsgemäßen Dreh zahlgebers nach Beispiel 5, bei dem die Drehzahl an der Seitenfläche der Platte gemessen bzw. ab gegriffen wird,

Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI in Fig. 5,

Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie VII-VII in Fig. 7 und

Fig. 8 eine schematische Darstellung eines Drehzahlgebers, der den Ausgangspunkt für die Erfindung bildete.

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung an hand der Zeichnung erläutert.

Beispiel A. Drehzahlgeber

Fig. 1 veranschaulicht ein Beispiel eines Abnehmer sensors (pickup sensor) eines Drehzahlgebers.

Ein einstückig aus Kunststoff, nichtrostendem Stahl oder einem anderen nichtmagnetischen Werkstoff geformtes Gehäuse 10 ist mit Hilfe von (nicht dargestellten) Schraub bolzen oder anderen Mitteln am Fahrzeugaufbau befestigt. Von der rechten Seite (Fig. 1) des Gehäuses 10 ist ein Ausgangskabel 20 nach außen geführt, wobei das Ausgangs kabel 20 im Inneren des Gehäuses 10 verzweigt und ein leitfähiges Kontaktelement 21 am Ende eines jeden Zweig kabels angeordnet ist.

Im Gehäuse 10 sind ein Spulenträger 30 und ein diesen aufnehmendes Aufnahmegehäuse 31 montiert. Der Spulentra ger 30 ist eine materialeinheitliche Einheit mit einem Ober teil, der ein in eine Bohrung im Zentrum des Gehäuses 10 eingeführtes vorspringendes Segment aufweist, und einem Unterteil, der einen säulenförmigen Dauermagneten 33, zwei auf gegenüberliegenden Seiten des Dauermagneten 33 angeord nete Platten 34, 35 und eine um den Außenumfang der Platten 34, 35 herumgewickelte Spule 32 aufweist. Jedes Ende der Spule 32 ist an eines der beschriebenen Kontaktelemente 21 angeschlossen.

Der Spulenträger 30 ist, ähnlich wie das Gehäuse 10, materialeinheitlich aus einem Kunststoff oder einem ande ren nichtmagnetischen Werkstoff geformt und unter Verhin derung einer (unerwünschten) Bewegung oder Verschiebung mit festem Sitz in das Aufnahmegehäuse 31 eingesetzt. Da bei hält ein Dichtring 11 eine sichere Abdichtung zwischen Aufnahmegehäuse 31 und Gehäuse 10 aufrecht.

Bei dieser speziellen Ausführungsform ragen die unte ren Enden der Platten 34, 35 etwas durch die Bodenfläche des Aufnahmegehäuses 31 hindurch; die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausgestaltung beschränkt, vielmehr brau chen diese Enden die Bodenfläche nicht unbedingt zu durch setzen.

B. Nichtmagnetische Membran

Gemäß den Fig. 1 und 2 ist eine Schicht einer nicht magnetischen Membran 50 an der Bodenfläche des Aufnahme gehäuses 31, d. h. an der dem Rotor 40 zugewandten Seite, angeformt. Im Mittelbereich der Membran 50 ist an die ser ein Vorsprung 51 so angeformt, daß er in der Dreh richtung des Rotors 40 ragt bzw. senkrecht zu dieser Rich tung verläuft. Die Membran 50 und der Vorsprung 51 be stehen aus Silizium oder einem anderen nichtmagnetischen Werkstoff zweckmäßiger Elastizität, und sie sind mit der Unterseite des Bodens (13) des Aufnahmegehäuses 31 (klebend) verbunden.

Die Vorstandslänge des Vorsprungs 51 entspricht min destens der maximalen Größe eines zwischen den unteren Enden der Platten 34, 35 und dem Rotor 40 festgelegten Luftspalts L. Beim Zusammen- bzw. Einbau des Drehzahlgebers befindet sich mithin das Ende (der Scheitel) des Vorsprungs 51 in Anlage an oder in sehr dichter Nähe zu den Zähnen des Rotors 40.

Bei diesem Beispiel ist der Vorsprung 51 breiter als der Sollabstand (set interval) zwischen den beiden Platten 34, 35 ausgelegt, doch kann er auch schmäler sein als die ser Abstand.

Wirkungsweise

Die Wirkungsweise des Drehzahlgebers ist im folgenden erläutert.

A. Dämpfung der Magnetkraft

Bei der Anordnung nach Fig. 1 bedeckt eine Membran 51 aus einem nichtmagnetischen Werkstoff die Außenfläche des Bodens des Aufnahmegehäuses 31; folglich ist die Magnet flußdichte an dieser, dem Rotor 40 zugewandten Fläche der Membran 50 deutlich geringer als diejenige an der Boden fläche bzw. Unterseite des Aufnahmegehäuses 31. Hierdurch wird wirksam ein Anhaften von Eisenspänen, Eisenstaub oder anderen magnetisch permeablen Stoffen (nicht darge stellt) am Boden bzw. an der Unterseite des Aufnahmege häuses 31 verhindert.

B. Verhinderung des Eindringens von magnetisch permeablen Stoffen

Da der Vorsprung 51 an den Zähnen des Rotors 40 an liegt oder in einem sehr kleinen Abstand von ihnen ange ordnet ist, verschließt er den Zwischenraum zwischen dem unteren Ende jeder Platte 34, 35 und dem Rotor 40. Der Vor sprung 51 hindert somit Eisenspäne, Eisenstaub oder andere magnetisch permeable Stoffe an einem Eindringen in den Zwischenraum zwischen dem unteren Ende jeder Platte 34, 35 und dem Rotor 40 und verhindert damit ein Kurzschließen des Magnetkreises.

Falls derartige Fremdstoffe dennoch in den Raum zwi schen dem Vorsprung 51 und dem Rotor 40 eindringen, bewir ken die Zähne des Rotors 40 ein zwangsweises Abstreifen und Entfernen solcher Fremdstoffe.

Außerdem haben die Membran 50 und der Vorsprung 51 keinen ungünstigen Einfluß auf die Bildung des Magnetkreises zwischen den Platten 34, 35 und dem Rotor 40, so daß ein stabiles (zuverlässiges) Ausgangssignal sichergestellt ist.

Beispiel 2

Gemäß Fig. 3 kann der Vorsprung 51 durch fortlaufende Verdickung der Membranschicht 50 zum Mittelbereich hin unter Bildung eines dreieckigen Querschnitts geformt sein.

Beispiel 3

Gemäß Fig. 4 können zwei oder mehr Vorsprünge 51a, 51b materialeinheitlich an der nichtmagnetischen Membran 50 an geformt sein. Obgleich bei diesem Beispiel die Vorsprünge 51a, 51b an den Außenseiten der Platten 34, 35 angeformt sind, sind sie nicht auf diese Position beschränkt.

Wie im Fall der Beispiele 1 und 2, verlaufen die Vor sprünge 51a, 51b in der die Drehrichtung des Rotos 40 schneidenden Richtung (d. h. senkrecht zu dieser Drehrich tung); die Vorstandslänge ist gleich dem größten Luftspalt- (maß) eingestellt.

Bei dieser Ausführungsform verhindert die nichtmagneti sche Membran 50 wiederum das Anhaften (Anziehen) von magne tisch permeablen Stoffen an den (die) Platten. Zudem ver hindern die beiden, in einem vorgeschriebenen gegenseitigen Abstand angeordneten Vorsprünge 51a, 51b das Eindringen von etwaigen magnetisch permeablen Stoffen in den Raum zwi schen dem Abnehmersensor und dem Rotor 40.

Einer der Vorsprünge 51a oder 51b kann auch weggelassen werden.

Beispiel 4

Während bei den beschriebenen Beispielen jeweils ein Vorsprung an einem Abschnitt der Membran 50 angeformt ist, kann letztere insgesamt mit einer Dicke entsprechend der Höhe des Vorsprungs (mit einem die Luftspaltweite zum Rotor 40 übersteigenden Maß) geformt sein.

Beispiel 5

Gemäß den Fig. 5 bis 7 können die Platten 34, 35 und der Dauermagnet 33 derart über den Boden des Aufnahmegehäuses 31 hinausragen, daß die Drehzahl an den Seiten der Platten 34, 35 abgegriffen wird.

Bei diesem Beispiel sind die Platten 34, 35 und der Dauermagnet 33, die aus dem Boden des Aufnahmegehäuses 31 nach außen ragen, von einer Kunststoff-Kappe 36 umschlos sen, wobei die Membran 50 an der dem Rotor 40 zugewandten Seite der Kappe 36 angebracht ist.

Nuten 36a-36d dienen zum Verankern der Platten 34, 35 bei Anbringung der Membran 50, d. h. die in diese Nuten 36a-36d eingesetzte Membran 50 gewährleistet eine siche re Verankerung der Platten 34, 35. Diese Nuten erleichtern auch die Relativausrichtung der Membran 50. Die Membran 50 kann mit einer der in den vorhergehenden Beispielen be schriebenen Formen ausgebildet sein.

Gemäß Fig. 5 kann die Kante bzw. der Rand 52 der Membran 50 an der vom Aufnahmegehäuse 31 abgewandten Seite abge schrägt bzw. abgerundet sein; hierdurch wird beim Anbau des Drehzahlgebers am Fahrzeug die Berührung (der Membran) mit dem Rotor 40 gemildert und auch ein Abstreifen der Membran 50 verhindert.

Gemäß Fig. 7 können die Enden der Membran 50 um die Seiten der Kappe 36 herum hochgezogen sein; hierdurch wird wiederum ein Abstreifen der Membran 50 wirksam ver hindert.

Claims

1. Drehzahlgeber, umfassend einen Abnehmersensor, der einem einheitlich an einem Drehelement eines Fahr zeugs angebrachten Rotor zugewandt angeordnet und durch einen in ein Gehäuse mit einem massiven Boden eingebauten Spulenträger mit einer um dessen Umfangsfläche herumgewickel ten Spule und einen schichtartig aufgebauten Körper aus zwei Platten, die zwischen sich einen in den Mittelbereich des Spulenträgers eingesetzten Dauermagneten einschließen, gebildet ist, wobei eine nichtmagnetische Membran gleich mäßig an der Unterseite des Bodens des Gehäuses angebracht und ein Vorsprung einer Länge (Höhe), die mindestens dem größten Luftspalt zwischen der Membran und dem Rotor gleich ist, materialeinheitlich an einem Abschnitt der Membran angeformt ist.

2. Drehzahlgeber, umfassend einen Abnehmersensor, der einem einheitlich an einem Drehelement eines Fahrzeugs angebrachten Rotor zugewandt angeordnet und durch einen in ein Gehäuse mit einem massiven Boden eingebauten Spulen träger mit einer um dessen Umfangsfläche herumgewickelten Spule und einen schichtartig aufgebauten Körper aus zwei Platten, die zwischen sich einen in den Mittelbereich des Spulenträgers eingesetzten Dauermagneten einschließen, gebildet ist, wobei eine nichtmagnetische Membran gleich mäßig an der Unterseite des Bodens des Gehäuses angebracht und ein Vorsprung einer Länge (Höhe), die mindestens dem größten Luftspalt zwischen der Membran und dem Rotor gleich ist, materialeinheitlich am Mittelbereich der Membran ange formt ist.

3. Drehzahlgeber, umfassend einen Abnehmersensor, der einem einheitlich an einem Drehelement eines Fahrzeugs angebrachten Rotor zugewandt angeordnet und durch einen in ein Gehäuse mit einem massiven Boden eingebauten Spulenträ ger mit einer um dessen Umfangsfläche herumgewickelten Spule und einen schichtartig aufgebauten Körper aus zwei Platten, die zwischen sich einen in den Mittelbereich des Spulen trägers eingesetzten Dauermagneten einschließen, gebildet ist, wobei eine nichtmagnetische Membran gleichmäßig an der Unterseite des Bodens des Gehäuses angebracht ist und mehrere Vorsprünge jeweils einer Länge (Höhe), die mindestens dem größten Luftspalt zwischen der Membran und dem Rotor gleich ist, materialeinheitlich am Mittelbereich der Mem bran in einer der Drehrichtung des Rotors folgenden oder entsprechenden Linie bzw. Reihe angeformt sind.

4. Drehzahlgeber, umfassend einen Abnehmersensor, der einem einheitlich an einem Drehelement eines Fahrzeugs angebrachten Rotor zugewandt angeordnet und durch einen in ein Gehäuse mit einem massiven Boden eingebauten Spulen träger mit einer um dessen Umfangsfläche herumgewickelten Spule und einen schichtartig aufgebauten Körper aus zwei Platten, die zwischen sich einen in den Mittelbereich des Spulenträgers eingesetzten Dauermagneten einschließen, ge bildet ist, wobei eine nichtmagnetische Membran gleichmäßig um die dem Rotor zugewandte Seite des Abnehmersensors herum angebracht ist.