CN107000681A - 具有信号发送器环的带卷收器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带卷收器，所述带卷收器具有用于磁传感器(34)的信号发送器环(6)，所述信号发送器环包括抗转动地与带卷筒连接的套筒(14)并且包括沿周向观察具有周期性改变的材料特性的信号发送器区段(20)，其中，所述信号发送器区段具有止挡部(30)，所述信号发送器区段利用所述止挡部贴靠在配置给该止挡部的贴靠面(32)上，并且所述信号发送器环具有弹簧区段(18)，所述信号发送器区段利用所述弹簧区段相对于套筒被加载，使得止挡部贴靠在贴靠面上。

Description

具有信号发送器环的带卷收器

技术领域

本发明涉及一种带卷收器，所述带卷收器具有带卷筒、壳体部件和信号发送器环。

背景技术

以下在安装在车辆中的车辆用带卷收器方面说明本发明。在这样的带卷收器中可能需要感测带卷筒的转动运动，这通常借助磁传感器来实现。按照本发明的信号发送器环当然也可以在任意其它的应用中使用，在所述应用中应该感测轴的转动运动。

然而在某些应用中、尤其是当带卷收器具有可逆的拉紧单元时，可能需要直接感测带卷筒的转动运动，例如以便能够确定在拉紧时的加速度、转动速度或拉紧行程。通常通过磁盘来实现所述感测，所述磁盘与轴一起转动并且其转动借助设置在壳体上的磁传感器来检测。

在已知的带卷收器中不能够避免在带卷筒的卷轴的位置方面的轴向公差。然而这样的公差对于磁传感器来说是重要的，因为所述磁传感器应该在所有公差范围内可靠地提供测量信号。由此必须使用非常强的(并且因此昂贵的)磁体，所述磁体即使在与传感器相距最大时也能够可靠地实现位置确定。

发明内容

因此，本发明的任务是提供一种具有信号发送器环的带卷收器，利用该带卷收器能够以经济上有利的方式实现信号发送器环的信号的高感测质量。

该任务按照本发明通过一种带卷收器来解决，所述带卷收器具有用于磁传感器的信号发送器环，所述信号发送器环包括抗转动地与带卷筒连接的套筒并且包括沿周向观察具有周期性改变的材料特性的信号发送器区段，其中，所述信号发送器区段具有止挡部，所述信号发送器区段利用所述止挡部贴靠在配置给该止挡部的贴靠面上，并且所述信号发送器环具有弹簧区段，所述信号发送器区段利用所述弹簧区段相对于套筒被加载，使得止挡部贴靠在贴靠面上，并且磁传感器与信号发送器区段轴向对置地设置。

本发明基于如下构思，即，与轴的轴向公差无关地确定信号发送器环的轴向位置。这通过如下方式实现，即，在磁传感器的已装配状态下，信号发送器区段以其止挡部被弹簧区段朝向例如在带卷收器的壳体上的贴靠面挤压，传感器也设置在该壳体上。因此在传感器与信号发送器区段之间绝对不存在轴向的位置公差，因为弹簧区段吸收该轴向公差。因此可以使用适合于信号发送器区段与传感器之间的相应距离的磁体。

信号发送器区段利用弹簧区段被朝向套筒的相对加载在此尤其是可这样理解，即，在装配信号发送器环时将该信号发送器环连同其套筒如此程度地沿轴向带到轴的最终装配位置中，直至止挡部开始贴靠在贴靠面上并且接着弹簧区段弹性缩入。套筒至少在最终装配位置中轴向固定地与轴连接或支撑在轴的与弹簧区段的弹簧力相反地起作用的轴止挡部上。

按照一种进一步扩展构型，信号发送器区段的周期性改变的材料特性通过多个沿信号发送器区段的圆周设置的磁体、例如永磁体获得，由此能够实现非接触式地感测轴的转动运动，而不必为信号发送器环单独提供能量。在正常情况中，各磁体在此均匀地彼此间隔开距离。

按照一种进一步扩展构型，信号发送器区段的周期性改变的材料特性通过多个彼此间隔开距离地沿信号发送器区段的圆周设置的金属元件获得，这能够实现成本较低地构造信号发送器环，尤其是因为金属元件比磁体成本更低。

为了在信号发送器环相对于磁传感器转动时能够探测金属元件，可以在磁传感器上、尤其是在该磁传感器的远离信号发送器环的一侧上设置磁体，所述磁体的场由于经过的金属元件而改变，这可以借助磁传感器来检测。

优选地，磁体或金属元件在止挡部的一侧上露出，以便尤其是在转动时能够实现不受干扰地检测改变的材料特性和/或能够实现简单并且快速的装配。当磁体在一侧露出时，这些磁体此外可以与传感器成最小距离地设置。

按照一种进一步扩展构型，信号发送器环的弹簧区段具有多个、尤其是两个、三个或更多个弹簧臂，由此能够实现重量有利地构造信号发送器环。这些弹簧臂例如可以纯径向地延伸或径向并且轴向地延伸，以便以尽可能短的路径将套筒和信号发送器区段相互连接并且因此能够实现进一步的重量优化。

然而按照一种进一步扩展构型，各弹簧臂至少也沿周向延伸，由此使得容易按预先确定的弹簧力和/或按预先确定的最大弹簧行程来调节弹簧臂的弹簧特性，尤其是基于弹簧臂的可能的较大长度。例如弹簧臂安装在套筒上并且从该套筒凸肩沿周向延伸直至在信号发送器区段上的凸肩，该在信号发送器区段上的凸肩沿周向可以大致设置在下一个弹簧臂在套筒上的安装位置上。

按照一种进一步扩展构型，信号发送器区段是沿周向封闭的环，由此能够实现在与轴的转动轴线垂直地延伸的平面中可靠地固定所有信号发送器、尤其是磁体或金属元件。

按照一种进一步扩展构型，套筒配设有至少一个转动同步结构，由此能够确保将套筒沿转动方向可靠地固定在轴上。附加地可以尤其是在套筒的与止挡部对置的轴侧上在轴上设有套筒止挡部，以便将套筒沿轴向至少这样固定在轴上，使得能够支撑弹簧区段在止挡部上施加的弹簧力。

按照一种备选的进一步扩展构型，套筒具有在轴向装配位置上与轴的外径过盈配合的内径，所述过盈配合这样构成，使得套筒在信号发送器环运行时轴向固定地并且抗转动地固定在轴上。

按照一种进一步扩展构型，弹簧区段与信号发送器环的其它区段、尤其是与信号发送器区段和/或套筒一件式地由塑料构成。由此能够实现简单地和/或低成本地制造和装配信号发送器环。

有利地，带卷收器的壳体部件作为用于信号发送器区段的止挡部的贴靠面起作用。

附图说明

优选的进一步扩展方案是从属权利要求的技术方案；本发明的示例性实施方式在附图和所属的附图说明中(至少部分示意性地)描述，其中详细地：

图1以剖视图示出按照本发明的一种实施方式的具有信号发送器环的带卷收器的一部分；

图2以透视的正视图示出按照本发明的一种实施方式的信号发送器环；以及

图3以透视的后视图示出图2中的信号发送器环。

具体实施方式

在图1中示出带卷收器1的轴向端部，所述带卷收器具有带卷筒2、壳体部件4和信号发送器环6。壳体部件4在该实施例中是带卷收器1的拉紧单元的传动装置壳体的一部分并且抗转动地与带卷收器1的框架10连接，弹簧盒8连接到该传动装置壳体上。带卷筒2抗转动地与轴12连接，信号发送器环6的套筒14抗转动地设置在所述轴上。

信号发送器环6的套筒14一件式地与具有三个弹簧臂16的弹簧区段18并且与信号发送器区段20连接。弹簧区段18沿关于带卷筒2和轴12的纵轴线L的径向方向设置在套筒14与信号发送器区段20之间。

套筒14通过轴止挡部22和轴承24沿轴向基本上固定在轴12上，轴12借助所述轴承支撑在壳体部件4上。

信号发送器区段20具有沿周向延伸的空隙，在所述空隙中沿圆周间隔开相同距离地接纳有多个信号发送器26，其中，所述信号发送器可以构成为磁体28或构成为铁磁的非永磁的金属元件。

信号发送器区段20此外具有止挡部30，该止挡部在该实施例中沿信号发送器区段的整个圆周按照环的型式延伸，并且该止挡部贴靠在壳体部件4的贴靠面32上。但所述止挡部也可以构成使得该止挡部仅沿圆周的至少一部分地或基本上仅点状地贴靠在贴靠面上。

信号发送器26与构成为霍尔传感器的磁传感器34成轴向距离X地设置，该磁传感器在该实施例中与壳体部件4中的贴靠面32齐平地设置。所述轴向距离X对应于止挡部30超过设置在信号发送器区段20的接纳部中的信号发送器26的超出部分。

磁传感器34在壳体部件4中的圆周位置上设置在如下径向位置上，所述径向位置至少基本上对应于信号发送器26的径向位置，也就是说对置地设置。当信号发送器26构成为非永磁的金属元件时，磁传感器34在其远离信号发送器的一侧上具有永磁体。

以下更详细地阐述在图1中示出的带卷收器1的工作原理并且尤其是在其中所使用的信号发送器环6的工作原理。在按照示出的实施例的带卷收器1中，信号发送器26总是与磁传感器34成预先确定的轴向距离X地设置，而与不太精确地固定的轴12的可变的轴向位置无关。信号发送器26的该基本上恒定的轴向位置通过如下方式实现，即，止挡部30与轴12的轴向位置无关地贴靠在贴靠面32上。为此，信号发送器环6受到由弹簧区段18施加的弹性预紧力F。该预紧力或弹簧力F用于使止挡部30可靠地贴靠在贴靠面32上。

信号发送器环6的预紧和由此造成的止挡部30在贴靠面32上的贴靠由信号发送器环6的几何结构和信号发送器环6在装配带卷收器1时的定位决定。在第一装配步骤中，将信号发送器环6放置到轴12上，直至该信号发送器环贴靠在轴止挡部22上。随后将轴承24放置到轴12上，直至信号发送器环6的套筒14由此沿轴向基本上固定。轴12此时在图1的示图中从右被推入带卷收器的壳体中，直至所述轴已经达到轴向的最终装配位置。该最终装配位置在带卷收器1运行时处于轴12的轴向公差范围内并且这样选择该最终装配位置，使得信号发送器环6的止挡部30在达到轴向公差范围之前已经贴靠在壳体部件4的贴靠面32上。在接着进一步导入所述轴12时，信号发送器环6的弹簧区段18此时弹性变形，由此逐渐在信号发送器区段20的止挡部30上提供越来越大的弹簧力，以便保证在贴靠面32上的可靠贴靠。

当带卷筒2并且因此轴12在带卷收器1的运行中转动时，信号发送器环6也转动并且因此信号发送器环6连同信号发送器26一起与磁传感器34成恒定距离地转动。这能够实现到磁传感器34上的恒定的并且因此可靠的信号传输，所述信号传输也利用弱的磁体28来实现，因为轴向距离x也可以选择成非常小。

由图2尤其是可看出按照本发明的一种实施方式的信号发送器环6的构造。套筒14构成为具有转动同步结构36，用于插套到轴12的对应的键槽结构上。与套筒14一件式构成的弹簧区段18具有三个弹簧臂16，这些弹簧臂分别借助套筒凸肩38与套筒14连接并且借助信号发送器区段凸肩40与信号发送器区段20连接。在凸肩38和40之间分别有一个弹簧臂16沿信号发送器环的周向延伸。在这里示出的实施例中，所述三个弹簧臂16中的每个弹簧臂将近占据整个圆周的三分之一，从而这些弹簧臂基本上在整个圆周上彼此成相同距离分布地设置。

多个信号发送器26彼此成相同距离地设置在信号发送器区段20的空隙中，其中，每个所述信号发送器26构成为磁体28。每个磁体28具有自身的磁场，所述磁场在其边缘上不同于在其中心地构成。由此在圆周上产生周期性改变的材料特性、在此产生周期性可变的磁场，所述磁场借助磁传感器34来探测并且在考虑时间因数的情况下可以换算成转动速度。

弹簧臂16构成为平的沿周向弯曲的塑料接片的构造能够实现沿轴12的纵轴线L的弹性缩入，信号发送器环6被支承在所述塑料接片上。

在图2中，基于透视图不能很明显地看出止挡部30从磁体28的可见的封闭面中的超出部分，然而该超出部分为至少1毫米，从而能够维持磁体28与磁传感器34之间的相应的轴向距离x。较小的距离在功能上也是可能的，只要在结构上防止打滑。

在图3中示出图2的信号发送器环6的背侧，其中，尤其是可看出构成为具有三个弹簧臂16的弹簧区段18的延伸。此外可看出的是，信号发送器区段20在该实施例中构成为沿周向封闭的环。

Claims (10)

1.带卷收器(1)，所述带卷收器具有带卷筒(2)、壳体部件(4)和用于磁传感器(34)的信号发送器环(6)，所述信号发送器环包括抗转动地与带卷筒连接的套筒(14)并且包括沿周向观察具有周期性改变的材料特性的信号发送器区段(20)，其特征在于，所述信号发送器区段(20)具有止挡部(30)，所述信号发送器区段利用所述止挡部贴靠在配置给该止挡部的贴靠面(32)上，并且所述信号发送器环具有弹簧区段(18)，信号发送器区段(20)利用所述弹簧区段相对于套筒(14)被加载，使得止挡部(30)贴靠在贴靠面(32)上，并且磁传感器(34)与信号发送器区段(20)轴向对置地设置。

2.按照权利要求1所述的带卷收器(1)，其特征在于，所述周期性改变的材料特性通过多个沿信号发送器区段的圆周设置的磁体(28)获得。

3.按照权利要求1所述的带卷收器(1)，其特征在于，所述周期性改变的材料特性通过多个彼此间隔开距离地沿信号发送器区段的圆周设置的金属元件获得。

4.按照权利要求2或权利要求3所述的带卷收器(1)，其特征在于，磁体或金属元件在止挡部的一侧上是暴露的。

5.按照上述权利要求之一所述的带卷收器(1)，其特征在于，所述弹簧区段具有多个弹簧臂(16)。

6.按照权利要求5所述的带卷收器(1)，其特征在于，所述弹簧臂沿周向延伸。

7.按照上述权利要求之一所述的带卷收器(1)，其特征在于，所述信号发送器区段是沿周向封闭的环。

8.按照上述权利要求之一所述的带卷收器(1)，其特征在于，所述套筒配设有至少一个转动同步结构(36)。

9.按照上述权利要求之一所述的带卷收器(1)，其特征在于，所述弹簧区段与信号发送器环的其它区段(14、20)一件式由塑料制成。

10.按照上述权利要求之一所述的带卷收器(1)，其特征在于，所述壳体部件作为用于信号发送器区段(20)的止挡部(30)的贴靠面(32)起作用。