DE10002731A1 - Stellungssensorschalter - Google Patents

Abstract

Damit bei einer Vorrichtung zur Ermittlung von Stellungen zweier relativ zueinander bewegbarer Teile, insbesondere Fahrzeugteile (3), deren Funktionssicherheit weiter verbessert wird, ist in einen ersten Sensorkörper (28) wenigstens teilweise eine Ausnehmung (30) eingebracht. Zu beiden Seiten der Ausnehmung (30) und sich gegenüberliegend sind wenigstens eine Hall-Einheit (25) und wenigstens ein Magnetkörper (23) angeordnet. Ein zweiter Sensorkörper (29) weist wenigstens ein Magnetfeldabschirmfahnenelement (22.1, 22.2, 22.3) auf, das in der Ausnehmung (30) und zwischen die Magnetkörper (23) und die Hall-Einheit (25) zu bewegen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ermittlung von Stellungen zweier relativ zueinander bewegbarer Teile, insbe­ sondere Fahrzeugteile, die wenigstens aufweist

• - einen erster Sensorkörper, der an einem ersten Fahrzeugteil angeordnet ist,
• - einen zweiten Sensorkörper, der an einem zweiten Fahrzeug­ teil angeordnet ist,
• - wenigstens eine Hall-Einheit und
• - wenigstens einen Magnetkörper.

Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der EP 0 820 919 B1 bekannt. Sie besteht aus Einrichtungen zum Abta­ sten einer Leerlauf- und einer Arbeitsposition einer Kupplung und zum Abtasten einer Position eines Seitenstützelements re­ lativ zu einem fixierten Rahmenteil. Die Abtasteinrichtungen sind Näherungssensoreinrichtungen, die zwei gegenseitig ko­ operierende, beabstandete Bereiche umfassen, von denen ein erster Bereich den fixierten Teilen, während der zweite den beweglichen zugeordnet ist. Hierdurch wird die Vorrichtung zum Anlassen eines Motorstarts gesteuert. Durch einen Hall- Effekt-Sensor wird der erste und durch einen Permanentmagne­ ten der zweite Bereich jeder Abtasteinrichtung definiert.

Nachteilig ist, daß der dem Seitenstützelement zugeordnete Hall-Effekt-Sensor an einer Stützelement-Trageplatte befe­ stigt und der Permanentmagnet am Seitenstützelement befestigt ist. Hierdurch sind beide Teile Schmutz, Feuchtigkeit und vor allem mechanischen Belastungen, insbesondere beim Aufbocken der schweren Maschinen, im Bodenbereich des Motorrads ausge­ setzt, die dazu führen können, daß die Näherungssensorein­ richtung ihre Funktionsfähigkeit einbüßt und das Motorrad nicht gefahren werden kann.

Aus der DE 38 40 252 A1 sind Stellungssensorschalter zur Ver­ wendung für eine Fahrzeugseitenständer bekannt.

Eine erste Ausführungsform weist ein rotierendes und ein sta­ tionäres Teil auf. Der rotierende Teil besitzt eine leitende Kontaktplatte mit einer Ausnehmung und das stationäre Teil unter beabstandete Kontakte, die mit einer Zündeinrichtung verbunden sind. Der rotierende Teil ist mit dem Seitenständer und der stationäre Teil mit einem Motorradrahmen verbunden, wodurch den Stellungen des Seitenständers entsprechende Si­ gnale erzeugt werden können, die die Zündeinrichtung entspre­ chend ansteuern.

Nachteilig ist bei dieser Ausführungsform, die kontaktbehaf­ tete Abtastung. Bei längerem Gebrauch verschleißen die Kon­ takte, der Schalter verliert seine Funktionsfähigkeit und das Motorrad kann nicht mehr gefahren werden.

Bei einer zweiten Ausführungsform der DE 38 40 252 A1 werden die Enden der festen Kontakte durch einen Reed-Schalter er­ setzt. In diesem Falle dreht anstelle der Kontaktplatte ein Magnet mit dem Seitenständer. Der Reed-Schalter wird eingeschaltet, wenn der Seitenständer in der ausgefahrenen Stel­ lung steht.

Nachteilig ist bei dieser Ausführungsform, daß die aktiven Teile des Schalters den extremen Belastungen im Bodenbereich des Motorrads ausgesetzt sind, die zu dessen Funktionsunfä­ higkeit führen können. Damit kann das Motorrad nicht mehrge­ fahren werden. Die Störanfälligkeit dieser Ausführungsform kann der Grund dafür sein, daß sie nicht realisiert wurde.

Aus der DE 195 47 408 A1 ist der Einsatz eines Hall- Drehwinkelsensors als elektrischer Stellungsgeber bekannt, der in einem Gasgriffhohlzylinders eines Motorradlenkers an­ geordnet ist. Allerdings bewegt sich hier ein Ringmagnet an einem Hall-Element vorbei, so daß eine Signalkurve abgegeben wird, die der kontinuierlichen Drehbewegung des Gasgriffs entspricht. Mit anderen Worten, der Drehwinkelsensor ersetzt den üblicherweise eingesetzten Bowdenzug.

Ein weiterer Einsatz von Hall-Elementen ist aus der WO 98 25 102 A1 bei einem Drehwinkelsensor bekannt, der allerdings die Stellungen einer Drosselklappe ebenfalls kontinuierlich er­ mittelt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung zur Ermittlung von Stellungen zweier relativ zueinander bewegba­ rer Teile, insbesondere Fahrzeugteile der eingangs genannten Art so weiter zu entwickeln, daß dessen Funktionssicherheit weiter verbessert wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des An­ spruchs 1 gelöst.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesonde­ re darin, daß die Hall-Einheiten und die Magnetkörper als ak­ tive Teile in einem Sensorkörper gehalten werden. Die Magnet­ feldabschirmfahnenelemente ermöglichen die Ermittlung defi­ nierter Stellungen zweier relativ zueinander bewegbarer Tei­ le. Hierdurch entsteht ein berührungsloser Stellungssensor­ schalter, der gegen äußere Einflüsse weitestgehend unempfind­ lich ist. Ein mechanischer Verschleiß der einzelnen Teile des Schalters ist nicht gegeben.

Der erste Sensorkörper kann wenigstens teilweise als zylin­ derförmiger Statorkörper und der zweite Sensorkörper kann we­ nigstens teilweise als zylinderförmiger Rotorkörper ausgebil­ det sein. Hierdurch sind insbesondere Drehbewegungen der Fahrzeugteile detektierbar.

Die Ausnehmung kann wenigstens teilweise als kreisförmige Statorausnehmung ausgebildet sein. Hierbei kann die Stator­ ausnehmung eine solche Tiefe und eine solche Breite aufwei­ sen, daß die Magnetfeldabschirmfahnenelemente in ihr frei zu bewegen sind. Hierdurch ist eine einwandfreie Funktion des Stellungssensorschalters gewährleistet.

Ein Magnetkörper mit einer gegenüberliegenden Hall-Einheit kann in einem Winkel zu einem weiteren Magnetkörper mit einer gegenüberliegenden Hall-Einheit angeordnet sein. Hierdurch ist es möglich, mehrere solcher gegenüberliegender Gesamtein­ heiten mit einer entsprechenden Anzahl von Magnetfeldab­ schirmfahnenelementen anzufahren.

Kommen zwei Magnetkörper und zwei Hall-Einheiten zum Einsatz, können diese in einem bestimmten Winkel angeordnet sein. Die Wahl des Winkels hängt von den jeweiligen Endstellungen der beiden zueinander bewegbaren Fahrzeugteile ab. Sind die bei­ den Fahrzeugteile in einem Winkel von 0-90° bewegbar, kön­ nen die beiden Hall-Einheiten und die beiden Magnetkörper in einem Winkel von 90° angeordnet sein.

Die Magnetfeldabschirmfahnenelemente können aus einem magnet­ feldabschirmenden Material sein. Sie können zylindersegment­ förmig ausgebildet sein. Die Magnetfeldabschirmfahnenelemente können als Eisenfahnenelemente ausgebildet sein. Mit den zy­ lindersegmentförmigen Eisenfahnenelementen ist eine einwand­ freie Bewegung in der kreisförmigen Statorausnehmung gewähr­ leistet. Hierdurch können die jeweiligen Stellungen der bei­ den zueinander bewegbaren Fahrzeugteile genau ermittelt wer­ den.

Der Rotorkörper kann drei Eisenfahnenelemente tragen.

Hierbei kann das erste Eisenfahnenelement eine erste Länge haben und in einem ersten Abstand zum zweiten Eisenfahnenele­ ment angeordnet sein.

Das zweite Eisenfahnenelement kann eine zweite Länge haben und in einem zweiten Abstand zum dritten Eisenfahnenelement angeordnet sein.

Das dritte Eisenfahnenelement kann eine dritte Länge haben und in einem dritten Abstand zum ersten Eisenfahnenelement angeordnet sein.

Die Längen und die Abstände können frei gewählt werden. Hier­ durch können verschiedene Stellungen der zueinander bewegba­ ren Fahrzeugteile detektiert werden.

Die erste Länge des ersten Eisenfahnenelements und die zweite Länge des zweiten Eisenfahnenelements können so lang wie die beiden Hall-Einheiten breit sein. Die dritte Länge des drit­ ten Eisenfahnenelements kann sich vom Anfang der ersten Hall- Einheit bis zum Ende der zweiten Hall-Einheit erstrecken.

Der erste Abstand kann so groß sein, daß entweder die erste oder die zweite Hall-Einheit mit dem ersten oder dem zweiten Eisenfahnenelement abzudecken ist.

Der zweite und der dritte Abstand kann so groß sein, daß mit dem dritten Eisenfahnenelement beide Hall-Einheiten abzudec­ ken sind. Die so gewählten Längen und Breiten und ihre Bezie­ hungen zueinander sind auf die Anordnung zweier Hall-Einhei­ ten und zweier Magnetkörper gerichtet. Hierdurch ist es mög­ lich, daß die Eisenfahnenelemente folgende Stellungen zwi­ schen den Hall-Einheiten und den Magnetkörper einnehmen:

• - keine der beiden Hall-Einheiten wird abgedeckt,
• - es wird entweder eine oder die andere Hall-Einheit abge­ deckt und
• - es werden beide Hall-Einheiten abgedeckt.

Durch die unterschiedlichen Abdeckungen geben beide Hall- Einheiten ein Signal, eine oder die andere Hall-Einheit ein Signal oder beide Hall-Einheiten kein Signal ab. Diese Signa­ le können je nach Anforderungen und Bedarf entsprechend wei­ ter verarbeitet werden.

Der Statorkörper kann als geschlossenes Schaltergehäuse aus­ gebildet sein, das statisch mit einer Kofferraumumhüllung, einem Fahrzeugrahmen oder einem Motorradrahmen verbunden ist, in dem ein Gehäusegraben als Statorausnehmung angeordnet sein kann, der die erste Hall-Einheit vom ersten Magnetkörper und die zweite Hall-Einheit vom zweiten Magnetkörper trennen kann. Hierdurch ist gesichert, daß die aktiven Teile des Stellungssensorschalters unbeweglich in einer definierten Stellung zueinander und vor allem geschützt angeordnet sind. Hierdurch wird eine höchste Funktionsfähigkeit des Stellungs­ sensorschalters gesichert.

Der Rotorkörper kann im Schaltergehäuse drehbar angeordnet sein und an einer Kofferraumklappe, einer Fahrzeugtür oder einem Seitenständer des Motorrads befestigt sein. Dadurch, daß der Rotorkörper mit den Eisenfahnenelementen den bewegli­ chen Teil ausmachen, ist eine weitere sehr wesentliche Bedin­ gung für die sichere Funktion des Stellungssensorschalters erfüllt. Selbst wenn Staub bzw. Feuchtigkeit sich an den Ei­ senfahnenelementen festsetzen sollten, wird die Beweglichkeit sowie die Abschirmfähigkeit dieser Elemente keinesfalls ge­ fährdet.

Bei einem Seitenständer für ein Motorrad kann der Rotor zu­ gleich Teil des Seitenständers sein und in dessen Abstützele­ ment übergehen. Hiermit ist eine sehr robuste Ausführung des beweglichen Teils des Stellungssensorschalters gewährleistet.

Die Eisenfahnenelemente können als magnetfeldabschirmendes Material aus Weicheisen geformt werden.

Die Hall-Einheiten können mit einer Betriebseinheit verbunden sein.

Diese Betriebseinheit kann eine Auswerteeinrichtung, eine Steuereinrichtung und/oder eine Zündeinrichtung sein. Die Hall-Einheiten können als Hall-Elemente, Hall-IC's und/oder als Hall-Schalter ausgebildet sein.

Werden die Hall-Einheiten als Hall-Schalter ausgebildet, kann mit der beschriebenen Ausbildung der Eisenfahnenelemente bei einem Seitenständer für ein Motorrad sicher die abgeklappte Stellung, die Aufbockstellung und darüber hinaus die dazwi­ schenliegenden Stellungen detektiert werden. Mit den beiden Endstellungen kann die zum Einsatz kommende Zündeinrichtung angesteuert werden. Die zwischen beiden Endstellungen liegen­ den Zwischenstellungen können für Anzeigeleuchten verwendet werden.

Als Magnetkörper können Körper zum Einsatz kommen, die in der Lage sind, ein Magnetfeld abzugeben. Sie können vorzugsweise als Permanentmagnetkörper ausgebildet sein.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dar­ gestellt und werden in folgenden näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 einen Seitenständer für ein Motorrad mit einer ersten Ausführungsform eines Stellungssensorschalter in ei­ ner schematischen, teilgeschnittenen Seitenansicht,

Fig. 2 einen Seitenständer mit einem Stellungssensorschalter gemäß Fig. 1 in einer schematischen, teilgeschnitte­ nen Vorderansicht,

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform eines Stellungssensor­ schalters für einen Seitenständer eines Motorrads in einer schematischen, teilgeschnittenen Seitenansicht,

Fig. 4 einen Schnitt durch einen Stellungssensorschalter ge­ mäß Fig. 3 entlang der Linie IV-IV und

Fig. 5 ein Motorrad tritt einem Seitenständer und angebauten Stellungssensorschalter in einer schematisch darge­ stellten Seitenansicht.

In den Fig. 1 und 2 ist eine erste und in den Fig. 2 und 3 eine zweite Ausführungsform eines Stellungssensorschalters 2 dargestellt. Beide Ausführungsformen sind für einen Seiten­ ständer 1 vorgesehen, der an einem Motorradrahmen 3 angeord­ net ist. Deshalb sind gleiche Teile bei beiden Ausführungs­ formen mit gleichen Bezugsziffern versehen.

Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Stellungssensorschalter 2 ist in den Seitenständer 1 mit integriert.

In Fig. 5 ist ein Motorrad gezeigt, an dessen Motorradrahmen 3 der Seitenständer 1 befestigt ist.

Der Stellungssensorschalter 2 (vgl. Fig. 1 und 2) weist einen Statorkörper 28 und einen Rotorkörper 29 auf. Der Rotorkörper 29, der um ein Ständerachsenelement 12 zu bewegen ist, geht in das Abstützelement über und ist damit Teil des Seitenstän­ ders 1. Der Rotorkörper 29 trägt wenigstens ein Eisenfah­ nenelement 22.1 aus Weicheisen.

Der Statorkörper 28 wird durch ein Schaltergehäuse 21 ausge­ bildet, in dem das Ständerachsenelement 12 gehalten ist. Da­ mit kommt dem Schaltergehäuse 21 zugleich die Verbindungs­ funktion zwischen Motorradrahmen 3 und Seitenständer 1 zu.

Sowohl das die Funktion des Statorkörpers 28 wahrnehmende Schaltergehäuse 21 als auch der Rotorkörper 29 sind wenig­ stens teilweise zylinderförmig ausgebildet. Im Schaltergehäu­ se 21 ist eine wenigstens teilweise umlaufende Statorausnehmung angebracht. Die Statorausnehmung ist als Gehäusegraben 30 ausgebildet. Das Schaltergehäuse 21 nimmt die Magnetkörper 23 und die Hall-Schalter 25 auf. Wie Fig. 2 zeigt, ist der Magnetkörper 23 vom Hall-Schalter 25 durch den Gehäusegraben 30 getrennt. Der Gehäusegraben 30 hat dabei eine solche Tiefe und eine solche Breite, daß sich die Eisenfahnenelemente 22.1, . . . frei in ihm bewegen können.

Die in den Fig. 3 und 4 gezeigte zweite Ausführungsform des Stellungssensorschalters 2 ist für eine Montage an einer Hal­ teeinrichtung bestimmt, die am Motorradrahmen 3 befestigt und über die der Seitenständer 1 bewegbar ist. Das Ständerach­ senelement 12 gebt deshalb in eine Rotorachse 27 mit geringe­ rem Querschnitt über.

Im Schaltergehäuse 21 als Statorkörper 28 sind, wie insbeson­ dere Fig. 4 zeigt, der Magnetkörper 23 und der diesem gegen­ überliegende Hall-Schalter 25 um einen Winkel α gegenüber dem Magnetkörper 24 und dem gegenüberliegenden Hall-Schalter 26 versetzt angeordnet. Der Winkel α kann in Abhängigkeit von den jeweiligen Einsatzbedingungen unterschiedlich ausgebildet werden. Gemäß Fig. 4 beträgt er 90°. Besonders deutlich wird, wie durch den Gehäusegraben 30 die Magnetkörper 23, 24 von den Hall-Schaltern 25, 26 getrennt wird. Die Tiefe des Gehäu­ segrabens 30 ist mit T und die Breite mit B bezeichnet. Wie Fig. 3 zeigt, ist die Tiefe T so zu wählen, daß sie bis unter die in dem Schaltergehäuse 21 angeordneten Magnetkörper 23, 24 und Hall-Schalter 25, 26 reicht.

Der Rotorkörper 29 trägt drei Eisenfahnenelemente 22.1, 22.2 und 22.3.

Die Eisenfahnenelemente 22.1 und 22.2 haben eine Länge L1 bzw. L2. Die Längen L1 und L2 sind so lang, daß sie jeweils die Hall-Schalter 25, 26 überdecken.

Das Eisenfahnenelement 22.3 hat eine Länge L3. Die Länge L3 ist dabei so lang gewählt, daß sowohl der Hall-Schalter 25 als auch der Hall-Schalter 26 zu überdecken ist.

Das Eisenfahnenelement 22.1 ist zum Eisenfahnenelement 22.2 in einem Abstand A1, das Eisenfahnenelement 22.2 ist zum Ei­ senfahnenelement 22.3 in einem Abstand A3 und das Eisenfah­ nenelement 22.3 zum Eisenfahnenelement 22.1 in einem Abstand A3 beabstandet. Die Breite der Abstände A1, A2 und A3 wird zum einen durch den Durchmesser des Schaltergehäuses 21 und damit des Gehäusegrabens 30 und zum anderen durch die Breite der Hall-Schalter 25 und 26 bestimmt.

Die Hall-Schalter 25, 26 sind mit einer Betriebseinheit 4 verbunden. Mit den Eisenfahnenelementen gemäß Fig. 4 können folgende Schaltzustände der Hall-Schalter 25, 26 eingenommen werden:

• - Wie dargestellt, überdeckt das vom Anfang des Hall- Schalters 25 bis zum Ende des Hall-Schalters 26 reichende Eisenfahnenelement 22.3 beide Hall-Schalter 25, 26. Damit sind sie vollständig von dem Magnetfeld, das die Permanent­ magneten der Magnetkörper 23, 24 aussenden, abgeschirmt und geben beide somit kein Signal ab.
• - Bei einer Drehung im Uhrzeigersinn gibt das Eisenfahnenele­ ment 22.3 nacheinander beide Hall-Schalter 25 und 26 frei, so daß beide nacheinander ein Signal abgeben.
• - Bei einer weiteren Drehung des Rotorkörpers 29 im Uhrzei­ gersinn schiebt sich als erstes das Eisenfahnenelement 22.1 vor den Hall-Schalter 25, so daß dieser kein Signal abgibt.
• - Bei einer Weiterdrehung im Uhrzeigersinn dreht sich das Ei­ senfahnenelement 27.1 zwischen den Hall-Schalter 25 und den Hall-Schalter 26, während das Eisenfahnenelement 22.2 noch vor dem Hall-Schalter 25 liegt, so daß wieder beide Hall- Schalter ein Signal abgeben.
• - Bei einer weiteren Drehung im Uhrzeigersinn deckt als näch­ stes das Eisenfahnenelement 22.1 den Hall-Schalter 25 ab und das Eisenfahnenelement 22.2 den Hall-Schalter 26, so daß beide Hall-Schalter 25, 26 kein Signal abgeben.
• - Wird der Rotorkörper 29 weiter im Uhrzeigersinn gedreht, kommt das Eisenfahnenelement 22.2 zwischen die Hall- Schalter 25 und 26 und das Eisenfahnenelement 22.1 vor den Hall-Schalter 26 zu liegen, so daß beide Hall-Schalter 25, 26 ein Signal abgeben.
• - Dreht sich der Rotorkörper 29 wieder weiter im Uhrzeiger­ sinn, schirmt als nächstes das Eisenfahnenelement 22.2 den Hall-Schalter 26 ab, während das Eisenfahnenelement 22.1 vor den Hall-Schalter 26 zu liegen kommt. In dieser Stel­ lung des Rotorkörpers 29 gibt nur der Hall-Schalter 25 ein Signal ab.
• - Bei einem weiteren Drehen des Rotorkörpers 29 im Uhrzeiger­ sinn schirmt keines der Eisenfahnenelemente 22.1, 22.2 die Hall-Schalter 25, 26 ab, so daß leide Hall-Schalter 25, 26 ein Signal abgeben.
• - Dreht der Rotorkörper 29 weiter, deckt das Eisenfahnenele­ ment 22.3 zuerst den Hall-Schalter 25 ab, so daß nur der Hall-Schalter 26 ein Signal abgibt.
• - Bei einem weiteren Drehen des Rotorkörpers 2% überdeckt das Eisenfahnenelement 22.3 wieder beide Hall-Schalter 25, 26 und die Schaltzustände der Hall-Schalter sind wieder - wie eingangs begonnen - nacheinander einnehmbar.
• - Durch eine entsprechende Wahl der Abstände A1, A2, A3 ist der Stellungssensorschalter 2 in der Lage, die
• - Aufbockstellung und
• - die Fahrstellung des Seitenständers sowie
• - Zwischenstellungen zwischen diesen

zu detektieren.

Die Fig. 1 und 2 zeigen die Aufbockstellung des Seitenstän­ ders. In dieser Stellung schirmt das Eisenfahnenelement 22.3 (vgl. Fig. 4) sowohl den Hall-Schalter 25 als auch den Hall- Schalter 26 ab, so daß beide kein Signal abgeben. Beide Hall- Schalter sind, wie Fig. 5 zeigt, mit einer Zündeinrichtung 4 als Betriebseinheit verbunden. Da keine Signale von beiden Hall-Schaltern abgegeben werden ist das Motorrad nicht zu starten.

Wird die Aufbockstellung verlassen, kann durch entsprechende Wahl der Abstände diese Stellung als Zwischenstellung detek­ tiert und entsprechend angezeigt werden. Als weitere Zwi­ schenstellung kann die Stellung kurz vor der Fahrstellung ebenfalls detektiert werden durch entsprechende Wahl der Ab­ stände.

Wird das Abstützelement 11 des Seitenständers 1 vollständig in die Fahrstellung gebracht, wird weder der Hall-Schalter 25 noch der Hall-Schalter 26 abgeschirmt, so daß beide ein Si­ gnal abgeben, die eine Aktivierung der Zündeinrichtung und damit eine Inbetriebnahme des Motorrades ermöglichen.

Der Stellungssensorschalter gemäß den Ausführungsbeispielen ist ein berührungsloser Schalter und damit frei von Ver­ schleißerscheinungen. Da die Eisenfahnenelemente zwischen Hall-Schalter und Magnetkörper geschoben werden, erfolgt ein Schaltvorgang durch die Aufnahme der Feldlinien von den aus Weicheisen hergestellten Eisenfahnenelemente. Die Hall- Schalter werden damit abgeschirmt. Durch die Anordnung einer oder mehrerer Schalteinheiten oder einer oder mehrerer Eisen­ fahnenelemente können unterschiedlichste Schaltstellungen ko­ ordiniert werden.

Bezugszeichenliste

1

Seitenständer

2

Stellungssensorschalter

3

Motorradrahmen

4

Betriebseinheit

11

Abschirmelement

12

Ständerachsenelement

21

Schaltergehäuse

22.1

,

22.2

,

22.3

Eisenfahnenelement

23

Magnetkörper

24

Magnetkörper

25

Hall-Schalter

26

Hall-Schalter

27

Rotorachse

28

Statorkörper

29

Rotorkörper

30

Gehäusegraben
T Tiefe
R Breite
α Winkel
A1, A2, A3 Abstand
L1, L2, L3 Länge

Claims (19)

1. Vorrichtung zur Ermittlung von Stellungen zweier relativ zueinander bewegbarer Teile, insbesondere Fahrzeugteile (1, 3) (Stellungssensorschalter 2), die wenigstens auf­ weist

• - einen ersten Sensorkörper (28), an er an einem ersten Fahrzeugteil (3) angeordnet ist,
• - einen zweiten Sensorkörper (29), der an einem zweiten Fahrzeugteil (1) angeordnet ist,
• - wenigstens eine Hall-Einheit (25, 26) und
• - wenigstens einen Magnetkörper (23, 24)

dadurch gekennzeichnet,

• - daß in den ersten Sensorköper (18) wenigstens teilweise eine Ausnehmung (30) eingebracht ist,
• - daß in dem ersten Sensorkörper (28) zu beiden Seiten der Ausnehmung (30) und sich gegenüberliegend wenig­ stens eine Hall-Einheit (25, 26) und wenigstens ein Ma­ gnetkörper (23, 24) angeordnet sind und
• - daß der zweite Sensorkörper (29) wenigstens ein Magnet­ feldabschirmfahnenelement (22.1, 22.2, 22.3) aufweist, das in der Ausnehmung (30) und zwischen die Magnetkör­ per (23, 24) und die Hall-Einheiten (25, 26) zu bewegen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Sensorkörper als ein wenigstens teilweise zy­ linderförmiger Statorkörper (28) und der zweite Sensor­ körper als ein wenigstens teilweise zylinderförmiger Ro­ torkörper (29) ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Ausnehmung als wenigstens teilweise umlau­ fende kreisförmige Statorausnehmung (30) ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach wenigstens einem der Anspruche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Statorausnehmung (3) eine solche Tiefe (T) und eine solche Breite (B) aufweist, daß die Magnetfeldabschirmfahnenelemente (22.1, 22.2, 22.3) in ihr frei zu bewegen sind.

5. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Magnetkörper (23) mit ei­ ner gegenüberliegenden Hall-Einheit (25) in einem Winkel (α) zu einem weiteren Magnetkörper (24) mit einer gegen­ überliegenden Hall-Einheit (26) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei zwei Magnetkörpern (23, 24) und zwei Hall-Einheiten (25, 26) der Winkel (α) 90° beträgt.

7. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetfeldabschirmfah­ nenelemente als zylindersegmentförmige Eisenfahnenelemen­ te (22.1, 22.2, 22.3) ausgebildet sind.

8. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,

- daß der Rotorkörper (29) drei Eisenfahnenelemente (22.1, 22.2, 22.3) trägt,

• - daß das erste Eisenfahnenelement (22.1) eine erste Län­ ge (L1) hat und in einem ersten Abstand (A1) zum zwei­ ten Eisenfahnenelement (22.2) angeordnet ist,
• - daß das zweite Eisenfahnenelement (22.2) eine zweite Länge (L2) hat und in einen zweiten Abstand (A2) zum dritten Eisenfahnenelement (22.3) angeordnet ist und
• - daß das dritte Eisenfahnenelement (22.) eine dritte Länge (L3) hat und in einem dritten Abstand (A3) zum ersten Eisenfahnenelement (22.1) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß wenigstens eine der drei Längen (L1, L2, L3) so lang und wenigstens einer der drei Abstände (A1, A2, A3) so breit sind, daß wenigstens eine der Hall- Einheiten (25, 26) wenigstens teilweise abgedeckt und da­ mit wenigstens teilweise abgeschirmt ist.

10. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die erste Länge (L2) des ersten Eisenfahnenelements (22.1) und die zweite Länge (L2) des zweiten Eisenfah­ nenelements (22.2) so lang ist wie die beiden Hall- Einheiten (25, 26) breit sind
• - daß sich die dritte Länge (L3) des dritten Eisenfah­ nenelement (22.3) vom Anfang der ersten Hall-Einheit (25) zum Ende der zweiten Hall-Einheit (26) erstreckt,
• - daß der erste Abstand (A1) so groß ist, daß entweder die erste oder die zweite Hall-Einheit (25, 26) mit dem ersten oder dem zweiten Eisenfahnenelement (22.1, 22.2) abzudecken ist und
• - daß der zweite und der dritte Abstand (A2, A3) so groß sind, daß mit dem dritten Eisenfahnenelement (22.3) beide Hall-Einheiten (25, 26) abzudecken sind.

11. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Statorkörper (28) ein ge­ schlossenes Schaltergehäuse (21) ist, das statisch mit einer Kofferraumumhüllung, einem Fahrzeugrahmen oder ei­ nem Motorradrahmen (3) verbunden ist, in dem ein Gehäuse­ graben (30) als Statorausnehmung angeordnet ist, der die erste Hall-Einheit (23) von ersten Magnetkörper (25) und die zweite Hall-Einheit (24) vom zweiten Magnetkörper trennt.

12. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotorkörper (29) im Schaltergehäuse (21) drehbar angeordnet ist und an einer Kofferraumklappe, einer Fahrzeugtür oder einem Seiten­ ständer (1) des Motorrads befestigt ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, der Rotor (29) Teil des Seitenständers (1) ist und in dessen Abstützelement (11) übergeht.

14. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Eisenfahnenelemente (22.1, 22.2, 22.3) aus Weicheisen sind.

15. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Hall-Einheiten (25, 26) mit einer Betriebseinheit (4) verbunden sind.

16. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebseinheit eine Aus­ werteeinrichtung, eine Steuereinrichtung und/oder eine Zündeinrichtung (4) ist.

17. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 16 daß die Hall-Einheiten als Hall-Elemente, Hall-IC's und/oder als Hallschalter (25, 26) ausgebildet sind.

18. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetkörper (23, 24) als Permanentmagnetkörper ausgebildet sind.