DE10137400A1 - Rotationserfassungsvorrichtung - Google Patents
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Abstract
Eine Rotationserfassungsvorrichtung hat verschiedene Abschnitte, welche von einem Gießharzteil abgedeckt werden. Nach dem integralen Vergießen der ersten und zweiten Kerne (8) und (9), des Permanentmagneten (10) und des Anschlusse (14) mit einem Gießharzteil (11) wird eine Windung (12) in einem Schlitzabschnitt (11a), welcher in dem Gießharzteil (11) ausgebildet ist, gewickelt. Dann werden von dem Gießharzteil (11) die Wicklung (12) und der Anschluß (14) in einer Vertiefung, welche an einem äußeren Umfang des Gießharzteils ausgebildet ist, elektrisch verbunden. Demgemäß unterliegt die Wicklung (12) keiner Beschädigung durch Kontakt mit einem Harz hoher Temperatur und hohen Drucks während des Gießprozesses.
Description
Diese Erfindung betrifft eine Rotationserfassungsvor
richtung, welche den Rotationszustand eines zu erfassen
den Rotationskörpers unter Verwendung eines Rotors in
Übereinstimmung mit der Rotation des zu erfassenden Rota
tionskörpers elektromagnetisch erfaßt.
Aus der Japanischen Offenlegungsschrift
Nr. Hei 9-196948 ist eine herkömmliche Rotationserfas
sungsvorrichtung bekannt, welche auf der Basis eines Ro
tors, welcher in Übereinstimmung mit der Rotation eines
zu erfassenden Rotationskörpers rotiert, den Rotationszu
stand des zu erfassenden Rotationskörpers elektromagne
tisch erfaßt.
Die Rotationserfassungsvorrichtung erfaßt die Rotati
on eines Rotors, welcher eine Anzahl abwechselnd angeord
neter Abschnitte einer unterschiedlichen Reluktanz bzw.
eines unterschiedlichen magnetischen Widerstands
aufweist. Diese Vorrichtung weist einen Sensorkörper auf,
welcher solche Komponenten wie einen Kern und einen
Permanentmagnet, welche einen geschlossenen magnetischen
Kreis ausbilden, welcher einen Teil des Rotors in einem
Teil des magnetischen Kreises einschließt, eine
elektromagnetische Wicklung, welche eine Änderung der
Größe des magnetischen Flusses in dem geschlossenen
magnetischen Kreis in einen Wechselstrom umwandelt, und
eine Spule aufweist, welche um die elektromagnetische
Wicklung gewickelt ist.
Der Sensorkörper ist durch Spritzgießen jeder dieser
Komponenten und eines Anschlusses als ein Ausgangsan
schluß des Sensors nach der Anordnung jeder Komponente
(des Kerns, des Permanentmagnets und der um die magneti
sche Wicklung gewickelten Spule) einstückig ausgebildet.
Beim Ausbilden des Sensorkörpers berührt jedoch die
elektromagnetische Wicklung während eines sekundären
Gieß-(Spritzgieß)-Prozesses ein Harz von hoher Temperatur
und hohem Druck, und dadurch kann die elektromagnetische
Wicklung beschädigt werden. Genauer gesagt, kann die
elektromagnetische Wicklung durch den Harzdruck und den
Fluiddruck während des Spritzgießens zerstört werden.
Darüber hinaus wird nach dem sekundären Gießen die magne
tische Wicklung mit wechselnder Umgebungstemperatur wie
derholt einer thermischen Beanspruchung unterworfen, wel
che aus einer Differenz der linearen thermischen Expansi
onskoeffizienten zwischen Harz und Kupfer als Wicklungs
material resultiert. Insbesondere dann, wenn die
Rotationserfassungsvorrichtung in einem
Fahrzeugradgeschwindigkeitssensor in einer
Fahrzeugbremsregelung angewendet wird, ist es
vorstellbar, daß auf die elektromagnetische Wicklung
aufgrund einer großen Änderung der Umgebungstemperatur
wiederholt eine übermäßige Spannung aufgebracht wird.
Zur Lösung der oben beschriebenen Probleme wird die
elektromagnetische Wicklung mit einem Silikonmaterial be
schichtet oder mit einem weichen Material bedeckt. Diese
Verfahren erfordern jedoch zusätzlich ein Wicklungs
schutzmaterial zum Bedecken der elektromagnetischen Wick
lung.
Nebenbei bemerkt, wird der Harzgießprozeß zum Gießen
des Sensorkörpers mindestens zweimal benötigt, was unver
meidlich die Kosten erhöht.
In Anbetracht dieser und anderer Probleme, welche mit
dem Stand der Technik verbunden sind, ist es eine Aufgabe
dieser Erfindung, eine Beschädigung der elektromagneti
schen Wicklung auch dann zu verhindern, wenn kein
Wicklungsschutzelement benötigt wird. Eine weitere
Aufgabe dieser Erfindung ist es, eine Sensorstruktur zu
schaffen, welche es ermöglicht, den Sensorkörper durch
nur einmaliges Kunstharzgießen auszubilden.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des
Hauptanspruchs. Die Lösung weiterer Aufgaben und vorteil
hafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprü
che.
Gemäß einem ersten Aspekt dieser Erfindung beinhaltet
die Rotationserfassungsvorrichtung einen Sensorkörper und
einen Abdeckungsabschnitt. Der Sensorkörper weist einen
Magnetpfadabschnitt zum Ändern der Reluktanz als Reaktion
auf die Rotation des zu erfassenden Rotationskörpers
durch einen Drehschalterabschnitt mit sich wechselweise
ändernden Abschnitten unterschiedlicher Reluktanz; einen
Magnet, welcher einen magnetischen Fluß in dem Pfad des
magnetischen Flusses erzeugt; eine elektromagnetische
Wicklung, welche in Übereinstimmung mit einer Änderung
des magnetischen Flusses in dem Pfad des magnetischen
Flusses einen elektrischen Strom erzeugt; und einen
elektrischen Verbindungsabschnitt für die Verbindung mit
der elektromagnetischen Wicklung auf. Die Abdeckung dient
als ein Deckel mit einer Bodenseite und hält den
Sensorkörper. Der Pfad des magnetischen Flusses soll im
Folgenden auch als Magnetflußpfad bezeichnet werden. Der
Magnetflußpfad der Magnet und der Ausgangsanschluß sind
in einem Gießharzteil vergossen. Die elektromagnetische
Wicklung ist in einen Schlitzabschnitt gewickelt, welcher
in dem äußeren Umfang des Gießharzteils ausgebildet ist.
In einem Teil der Anordnung eines elektrischen
Verbindungsabschnitts zwischen der elektromagnetischen
Wicklung und dem Ausgangsanschluß ist eine Aussparung in
dem Gießharzteil ausgebildet, und der elektrische Verbin
dungsabschnitt ragt aus dem Gießharzteil heraus.
In der oben beschriebenen Anordnung, daß nach dem
Vergießen des Magnetflußpfads, des Magnets und des
Ausgangsanschlusses in dem Gießharzteil die elektromagne
tische Wicklung in dem in dem Gießharzteil ausgebildeten
Schlitzabschnitt gewickelt wird, ist es möglich, darauf
zu verzichten, ein Gießen nach dem Wickeln der elektroma
gnetischen Wicklung durchzuführen und demgemäß auf ein
Wicklungsschutzelement zu verzichten, ohne eine Beschädi
gung der elektromagnetischen Wicklung hervorzurufen.
Vorzugsweise ist der Magnetflußpfad aus schei
benförmigen ersten und zweiten Kernen zusammengesetzt, so
daß der Schlitzabschnitt zwischen den ersten und zweiten
Kernen angeordnet werden kann.
Vorzugsweise wird ein Verbinderabschnitt in dem Gieß
harzteil vorgesehen, welcher teilweise vorspringend aus
gebildet wird; wird der Ausgangsanschluß an dem Verbin
derabschnitt vorgesehen; und wird in dem Teil der Anord
nung des Verbinderabschnitts ein vorspringender Ab
schnitt, welcher in einer Richtung des Einsetzens in die
Abdeckung in dem äußeren Umfang des Gießharzstücks vor
springt, nicht an einem Abschnitt ausgebildet, an dem der
Verbinderabschnitt in dem Gießharzteil ausgebildet ist,
und wird in diesem Abschnitt eine Aussparung ausgebildet.
Daher, daß die Aussparung an dem Abschnitt in dem
Teil des Gießharzteils ausgebildet ist, an dem der Ver
binderabschnitt ausgeformt ist, ist es möglich, die elek
tromagnetische Wicklung mit dem Ausgangsanschluß durch
die Aussparung elektrisch zu verbinden. Demgemäß können
die Komponenten durch ein einmaliges Kunstharzgießen in
tegral ausgebildet werden.
Vorzugsweise wird der Sensorkörper in die Abdeckung
gepreßt und befestigt. Es ist möglich, den Sensorkörper
so in die Abdeckung zu pressen und darin zu befestigen.
Vorzugsweise wird der Sensorkörper durch ein metalle
nes Ringelement, welches in dem äußeren Umfangsabschnitt
des Gießharzteils vorgesehen ist, in die Abdeckung ge
preßt. Vorzugsweise wird ein flanschförmiger Abschnitt an
dem äußeren Umfang des Gießharzteils ausgebildet und
springt in der Richtung eines äußeren Umfangs des Gieß
harzteils vor, und ist das Ringelement in dem flanschför
migen Abschnitt angeordnet.
Vorzugsweise wird in dem flanschförmigen Abschnitt
eine Mehrzahl von Vorsprüngen ausgebildet, welche in der
Richtung eines äußeren Umfangs des flanschförmigen Ab
schnitts vorspringen. Ringelemente werden auf der Mehr
zahl der Vorsprünge gepreßt, wodurch die Einbau-Kontakt
oberfläche des Ringelements reduziert wird, was den Ein
bau des Rings unter niedrigem Druck, verglichen damit,
daß keine Vorsprünge auf dem äußeren Umfang des flansch
förmigen Abschnitts ausgebildet sind, erlaubt.
Vorzugsweise wird auf der Unterseite der Abdeckung
ein kegelförmiger Abschnitt vorgesehen, welcher einen ge
genüber dem Abschnitt auf der Einlaßseite reduzierten In
nendurchmesser aufweist. Das Ringelement wird auf der Bo
denseite von einer Position aus eingepreßt, an der die
Verjüngung beginnt. Durch Ausbilden des Kegelabschnitts
auf der Unterseite der Abdeckung kann das Ringelement
leicht in die Abdeckung eingepreßt werden.
Weitere Ziele und Merkmale der vorliegenden Erfindung
werden aus einem besseren Verständnis der bevorzugten
Ausführungsform leicht ersichtlich, die im folgenden un
ter Bezug auf die nachfolgenden Zeichnungen beschrieben
wird.
Es zeigt:
Fig. 1 eine Querschnittsansicht der Anordnung der Ro
tationserfassungsvorrichtung 1 der ersten Ausführungsform
gemäß dieser Erfindung, geschnitten entlang der Linie
IA-O-IB in Fig. 3;
Fig. 2 eine Vorderansicht, teilweise gebrochen, der
Rotationserfassungsvorrichtung in Fig. 1;
Fig. 3 eine Ansicht der Lage der Komponenten der Ro
tationserfassungsvorrichtung in Fig. 1;
Fig. 4 eine Querschnittsansicht der Lage Anordnung
der Rotationserfassungsvorrichtung 1 der zweiten Ausfüh
rungsform gemäß dieser Erfindung; und
Fig. 5 eine Querschnittsansicht der Anordnung der Ro
tationserfassungsvorrichtung 1 der dritten Ausführungs
form gemäß dieser Erfindung.
Die erste Ausführungsform dieser Erfindung wird mit
Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine Querschnittsansicht, welche einen
montierten Zustand einen Rotationserfassungsvorrichtung 1
der ersten Ausführungsform gemäß dieser Erfindung zeigt.
Fig. 2 zeigt eine teilweise gebrochene Vorderansicht,
welche die in Fig. 1 dargestellte
Rotationserfassungsvorrichtung 1 zeigt. Fig. 3 zeigt eine
Ansicht, welche die Lage der Komponenten der
Rotationserfassungsvorrichtung 1 darstellt. Fig. 1 zeigt
einen Schnitt von Fig. 3, welcher entlang der Linie
IA-O-IB von Fig. 3 gezogen wurde. In Fig. 1
entspricht eine obere Seite einer Seite IA von Fig. 3 und
eine untere Seite entspricht einer Seite IB von Fig. 3.
Fig. 2 entspricht der teilweise gebrochenen Frontansicht
von Fig. 3, von oben gesehen. Die Anordnung der Rotation
serfassungsvorrichtung 1 wird im folgenden unter Bezug
nahme auf Fig. 1 bis 3 erklärt.
Die Rotationserfassungsvorrichtung 1 dient zum Erfas
sen der Rotationsgeschwindigkeit eines angetriebenen Ra
des, welches auf einer rotierenden Welle eines von einem
Fahrzeug angetriebenen Rades (nicht gezeigt) gesichert
ist, und ist in einem Gehäuse 5, welches mit einem Lager
5a durch eine metallene Abdeckung 4 ausgestattet ist,
fest montiert, wie in Fig. 1 gezeigt. In der metallenen
Abdeckung 4 ist ein Sensorkörper (Erfassungsabschnitt) 6
untergebracht, durch welchen die Rotationsgeschwindigkeit
des Rotors 3 erfaßt wird.
Der Rotor ist so gestaltet, daß er zusammen mit der
rotierenden Welle 2 rotiert, und der Sensorkörper 6 ist
auf der rotierenden Welle 2 durch das Lager 5a drehbar
gelagert, so daß der Sensorkörper 6 nicht zusammen mit
der rotierenden Welle 2 rotieren wird, wenn der Rotor 3
zusammen mit der rotierenden Welle 2 rotiert.
Der Rotor 3 ist von zylindrischer Gestalt, welche
entlang dem äußeren Umfang der rotierenden Welle 2 ausge
bildet ist, und steht in Richtung einer Lagermutter 7
hervor. Auf dem herausragenden Abschnitt des Rotors 3
sind ein magnetischer Säulenabschnitt (ein Abschnitt
niedriger Reluktanz) und ein Fensterabschnitt (ein Ab
schnitt hoher Reluktanz) bei vorbestimmter Teilung ent
lang der Umfangsrichtung des Rotors 3 wechselweise ausge
bildet. Diese Abschnitte bilden einen Drehschalterab
schnitt 3a. Der Säulenabschnitt und der Fensterabschnitt
bilden zusammen mit dem Sensorkörper 6 einen geschlosse
nen magnetischen Kreis, um als Schalter zu wirken, wel
cher die Größe des magnetischen Flusses in dem magneti
schen Kreis ändert.
Der Sensorkörper 6 ist mit verschiedenen Komponenten
ausgestattet, die auf der inneren Umfangsseite des Dreh
schalterabschnitts 3a eingebaut sind.
Ein erster Kern 8 und ein zweiter Kern 9, von denen
jeder einen dem Drehschalterabschnitt 3a zugewandten äu
ßeren Umfangsabschnitt aufweist, sind koaxial mit der ro
tierenden Welle 2 angeordnet und in Scheibenform ausge
bildet, wie in Fig. 3 gezeigt. In den äußeren Umfangsab
schnitten des ersten Kerns 8 und des zweiten Kerns 9 sind
Magnetkörperabschnitte und freie Abschnitte wechselweise
in Umfangsrichtung kontinuierlich ausgebildet, um dadurch
Vorsprünge und Aussparungen auszubilden. Die äußeren Um
fangsabschnitte des ersten Kerns 8 und des zweiten Kerns
9 bilden einen magnetischen Schalterabschnitt.
Innerhalb des ersten Kerns 8 und des zweiten Kerns 9
wird ein flacher Permanentmagnet 10 vom Plattentyp durch
ein Distanzstück 10a aus Kunstharz gehalten. Erster und
zweiter Kern 8 und 9, Permanentmagnet 10 und Distanzstück
10a werden durch Gießen eines Kunstharzes (z. B. Poly
butylenterephthalat (PBT)) ausgebildet. Im folgenden wird
der Abschnitt aus Kunstharz, welcher auf diese Weise ge
gossen wurde, als Kunstharzteil 11 bezeichnet. Nebenbei
bemerkt, kann der zweite Kern 9 darin ausgebildete Vor
sprünge aufweisen, um den Magneten 10 am Ort des Kunst
harz-Distanzstücks 10a zu halten.
Aus dem Kunstharzteil 11 wird ein im Querschnitt
U-förmiger Schlitzabschnitt 11a ausgebildet, welcher auf
der Seite der äußeren Umfangsoberfläche des Kunstharz
teils 11 offen ist. In dem Schlitzabschnitt 11a ist die
Wicklung 12 gewickelt. Innerhalb der inneren Umfangsseite
der Wicklung 12 ist ein Teil des ersten durch Abgraten
verarbeiteten Kernabschnitts 8 angeordnet. Das heißt, der
magnetische Kreis besteht aus dem ersten Kern 8, dem
zweiten Kern 9 und dem Permanentmagneten 10. Vordere End
oberflächen 8a und 9a des äußeren Umfangsabschnitts des
ersten und zweiten Kerns 8 und 9, also auf den gegenüber
liegenden Oberflächen des Drehschalterabschnitts 3a, sind
so aufgebaut, daß sie von dem Gießharzteil freiliegen, so
daß der magnetische Fluß zwischen den vorderen Endober
flächen 8a und 9a und dem Drehschalterabschnitt 3a wech
selt.
Darüber hinaus ist ein Anschluß 14, welcher ein Aus
gangsanschluß ist, mit der Wicklung 12 durch Löten durch
eine Bleiverdrahtung 13 verbunden. Das heißt, die Wick
lung 12 ist mit dem Äußeren durch den Anschluß 14 verbun
den. Der Anschluß 14 ist ebenfalls zusammen mit den oben
festgelegten ersten und zweiten Kernen 8 und 9 in Kunst
harz vergossen, und zwar mit anderen Komponenten durch
das Kunstharzteil 11 integral ausgebildet. Das Kunstharz
teil 11 ist so ausgebildet, daß es lokal an dem Teil 11b,
an dem der Anschluß 14 angeordnet ist, hervorragt, so daß
der Abschnitt 11b als Verbinder arbeiten kann. Im Folgen
den wird deshalb dieser Abschnitt 11b als Verbinderab
schnitt bezeichnet.
An dem äußeren Umfangsabschnitt des Gießharzteils 11
wird ein vorspringender Abschnitt 11c ausgebildet, wel
cher auf der unteren Seite der metallenen Abdeckung 4
herausragt, wie in Fig. 3 durch den schräg schraffierten
Bereich angedeutet. Dennoch sind vom äußeren Umfangsab
schnitt der Abschnitt, an dem der Anschluß 14 und die
Bleiverdrahtung 13 angeordnet sind, und der Abschnitt auf
der über die Mittellinie des Sensorkörpers gegenüberlie
genden Seite nicht vorspringend, sondern in Form einer
Aussparung 11d ausgebildet. In dem Gießharzteil 11 ist
zwischen dem Verbinderabschnitt 11b und der Wicklung 12
ein Freiraum ausgebildet, so daß der elektrische Verbin
dungsabschnitt zwischen der Wicklung 12 und dem Anschluß
14 aus dem Gießharzteil 11 heraus freiliegt.
In dem in der vorliegenden Erfindung vorgestellten
Sensorkörper 6 wird die Wicklung 12 in dem Schlitzab
schnitt 11a nach Spritzgießen des den Schlitzabschnitt
11a aufweisenden Gießharzteils 11 gewickelt; und nach dem
Wickeln der Wicklung 12 wird die elektrische Verbindung
zwischen dem Anschluß 14 und der Bleiverdrahtung 13 her
gestellt. Die Verbindung des Anschlusses 14 mit der Blei
verdrahtung 13 kann leicht durch die Aussparung 11d (den
Freiraum), welche in dem Gießharzteil 11 ausgebildet ist,
durchgeführt werden. Von dem äußeren Umfangsabschnitt des
Gießharzteils 11 sind der Abschnitt, an dem der Anschluß
14 und die Bleiverdrahtung 13 angeordnet sind, und der
Abschnitt, welcher auf der über die Mittellinie des Sen
sorkörpers gegenüberliegenden Seite angeordnet ist, als
Aussparung 11d ausgebildet. Somit ist die Aussparung 11d,
welche die Verbindung zwischen dem Anschluß 14 und der
Bleiverdrahtung 13 durchläßt, in radialer Richtung des
Sensorkörpers 6 ausgebildet. Demgemäß ist es möglich, ein
Verbindungswerkzeug (nicht gezeigt) durch die Aussparung
11d einzuführen, was die Verwendung des Verbindungswerk
zeugs für eine einfache elektrische Verbindung erlaubt.
Wie oben erklärt, sind der erste und zweite Kern 8
und 9, die Wicklung 12, der Anschluß 14 und der Perma
nentmagnet 10 in dem Gießharzteil 11 integral ausgeführt
und bilden damit den Sensorkörper 6. Um den somit gebil
deten Sensorkörper 6 abzudecken, wird die deckelförmige
metallene Abdeckung 4 vorgesehen, von welcher ein Teil in
dem Loch des Gehäuses 5 eingebaut ist, wodurch der Sen
sorkörper 6 in dem Gehäuse 5 gesichert wird.
Der Sensorkörper 6 wird in die metallene Abdeckung 4
von der Einlaßseite der metallenen Abdeckung 4 her einge
setzt, wobei er in den Boden 4b der metallenen Abdeckung
4 eingebaut und gesichert wird. Dieser Sicherungsvorgang
wird durch Pressen eines metallenen Ringelements 15 in
die metallene Abdeckung 4 nach Anordnen des Ringelements
15 auf dem Sensorkörper 6 an einer vorderen Endseite in
Einsetzrichtung auf der metallenen Abdeckung 4 erreicht.
Genauer gesagt, wird auf der Bodenseite 4b der metallenen
Abdeckung 4 ein kegelförmiger Abschnitt vorgesehen, das
heißt, ein Abschnitt mit kleinerem Innendurchmesser als
die Einlaßseite, wodurch ein Pressen des Ringelements 15
auf der Bodenseite ermöglicht wird, nachdem das Ringele
ment 15 eine Position passiert hat, an welcher der kegel
förmige Abschnitt 4c beginnt. Es sei nebenbei bemerkt,
daß das Ringelement 15 in die metallene Abdeckung 4 ge
preßt und mit dem Sensorkörper 6 befestigt werden kann,
nachdem der Sensorkörper 6 auf der Bodenseite der metal
lenen Abdeckung 4 angeordnet wurde.
Das Ringelement 15 ist so angeordnet, daß von einem
auf dem Gießharzteil 11 ausgebildeten vorspringenden Ab
schnitt 11c der äußere Umfang eines auf der Bodenseite 4b
der metallenen Abdeckung 4 angeordneten flanschförmigen
Abschnitts 11e eingeschlossen ist. Wie in Fig. 2 gezeigt,
weist der flanschförmige Abschnitt 11e eine Mehrzahl von
vorspringenden Abschnitten 11f auf, welche in radialer
Richtung des flanschförmigen Abschnitts 11e vorspringen.
Das Ringelement 15 ist durch Pressen des Ringelements 15
auf die Mehrzahl von vorspringenden Abschnitten 11f an
dem Sensorkörper 6 befestigt, wodurch das Einführen des
Ringelements 15 zusammen mit dem Sensorkörper 6 in die
metallene Abdeckung ermöglicht wird.
Andererseits wird in der metallenen Abdeckung eine
Öffnung 4a mit einer Abgratverarbeitung ausgebildet. In
dieser Öffnung 4a sind ein Anschluß 14 und der Verbinder
abschnitt 11b eingebaut, um eine externe Verbindung zu
erlauben. In dem Verbinderabschnitt 11b ist ein Abschnitt
11g ausgebildet, dessen Außendurchmesser derselbe ist wie
der Innendurchmesser der Öffnung 4a. Der Sensorkörper 6
und die metallene Abdeckung werden durch den Abschnitt
11g positioniert. Das heißt, die metallene Abdeckung 4
und der Sensorkörper 6, welche gegenseitig kreisförmig
ausgebildet sind, sind in Umfangsrichtung schwierig zu
positionieren. Wenn jedoch der Abschnitt 11g des Verbin
derabschnitts 11b, dessen Außendurchmesser gleich dem In
nendurchmesser der Öffnung 4a ist, in die Öffnung 4a ein
geführt wird, ist eine gegenseitige Bewegung in Umfangs
richtung der metallenen Abdeckung 4 und des Sensorkörpers
6 blockiert, welche dadurch positioniert werden. Im Fol
genden wird derjenige Abschnitt des Verbinderabschnitts
11b, dessen Außendurchmesser gleich dem Innendurchmesser
der Öffnung 4a ist, als Positionierabschnitt 11g bezeich
net. In der nachfolgenden Erklärung ist mit Einsetzrich
tung die Richtung des Einsetzens in die metallene Ab
deckung 4 gemeint.
Des weiteren sind die Abmessungen jedes Teils so auf
einander abgestimmt, daß das Verhältnis zwischen einem
Abstand X von einem vorderen Ende des Positionierab
schnitts 11g in Einsetzrichtung zu einem vorderen Ende
des Ringelements 15 in Einsetzrichung und einem Abstand Y
von der inneren Bodenoberfläche des Bodens 4b der metal
lenen Abdeckung 4 zu dem Ort, an dem der kegelförmige Ab
schnitt 4c beginnt (die Seite, die am weitesten von dem
Boden 4b entfernt ist), durch X < Y bestimmt ist. Durch
diese Festlegung wird das Ringelement 15 nach dem Posi
tionieren durch den Positionierabschnitt 11g auf den ke
gelförmigen Abstand 4c der metallenen Abdeckung 4 ge
preßt.
Ein O-Ring 16, welcher am äußeren Umfang des Positio
nierabschnitts 11g eingebaut ist, dient der Abdichtung an
der Öffnung 4a.
In der so aufgebauten Rotationserfassungsvorrichtung
1 besteht der geschlossene magnetische Kreis aus dem Per
manentmagnet 10, dem Säulenabschnitt des ersten Kerns 8
und dem Drehschalterabschnitt 3a, dem zweiten Kern 9 und
dem Ringelement 13. Wenn die vorderen Endflächen 8a und
9a (magnetischer Schalterabschnitt) des ersten und zwei
ten Kerns 8 und 9 auf die Fenster des Drehschalterab
schnitts 3a treffen, ist der geschlossene magnetische
Kreis gleichzeitig an zwei Orten abgeschnitten. Dann wird
eine elektrische Spannung in der Wicklung 12 erzeugt,
welche auf den Wechsel der Größe des magnetischen Flusses
reagiert, welcher durch den geschlossenen magnetischen
Kreis fließt. Die Spannung wird zu einer Analyseeinrich
tung (nicht gezeigt) durch den Anschluß 14 übertragen. In
der Analyseeinrichtung wird die Rotationsgeschwindigkeit
der rotierenden Welle aus dem Zustand des Wechsels der
Spannung erfaßt, und die Rotationsgeschwindigkeit des an
getriebenen Rades wird aus dem Ergebnis der Erfassung der
Rotationsgeschwindigkeit der rotierenden Welle bestimmt.
Das Gießharzteil 11 der wie oben beschrieben zusam
mengestellten Rotationserfassungsvorrichtung 1 ist nach
dem Einbauen jeder der Komponenten (erste und zweite
Kerne 8 und 9, Permanentmagnet 10, Distanzstück 10a und
Anschluß 14) an vorbestimmter Stelle durch Spritzgießen
ausgebildet. Genauer gesagt, werden nach dem Einstellen
einer Schieberform zum Gießen der Vertiefung 11a und der
Aussparung 11d am äußeren Umfang jeder Komponente obere
und untere Stempel in axialer Richtung des Sensorkörpers
6 angeordnet, wird dann geschmolzenes Kunstharz in einen
durch die Formen ausgebildeten freien Abschnitt hineinge
geben, wodurch das Gießharzteil 11 spritzgegossen wird.
Dann, nach der Gestaltung des Gießharzteils 11, wird die
Wicklung 12 in dem Schlitzabschnitt 11a gewickelt, um da
durch den Sensorkörper 6 auszubilden.
Die Wicklung 12 wird, wie oben beschrieben, nach dem
Gießen des Gießharzteils 11 gewickelt, und nach dem Wic
keln der Wicklung 12 findet kein Kunstharzgießen statt.
Ein Problem, daß in dem Gießprozeß ein Schmelzgut unter
hoher Temperatur und hohem Druck die Wicklung 12 berührt,
tritt nie auf, daher wird diese nie beschädigt. Darüber
hinaus ist es möglich, den Sensorkörper 6 durch einmali
ges Kunstharzgießen auszubilden.
Eine Mehrzahl von Vorsprüngen 11f wird auf dem flan
schförmigen Abschnitt 11e des Gießharzteils 11 ausgebil
det, und das Ringelement 15 wird auf die Vorsprünge 11f
gepreßt, um das Ringelement an dem flanschförmigen Ab
schnitt 11e des Gießharzteils 11 zu befestigen. Daher
nimmt die Kontaktfläche zwischen dem Ringelement 15 und
dem flanschförmigen Abschnitt 11e für das Preßpassen des
Ringelements 15 ab, wodurch ein Preßpassen unter niedri
gem Druck im Vergleich zu dem Fall, in welchem die Vor
sprünge 11f an dem äußeren Umfang des flanschförmigen Ab
schnitts 11e nicht ausgebildet sind, ermöglicht wird.
Darüber hinaus kann, nachdem der kegelförmige Ab
schnitt 4c an der Bodenseite 4b der metallenen Abdeckung
4 vorgesehen wird, das Ringelement 15 einfach durch Preß
passen in die metallene Abdeckung 4 eingebaut werden.
Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfin
dung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 4 be
schrieben.
Fig. 4 zeigt eine Querschnittsansicht, welche den
allgemeinen Aufbau einer Rotationserfassungsvorrichtung
100 in der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Die
Rotationserfassungsvorrichtung 100 der vorliegenden
Ausführungsform unterscheidet sich im Aufbau eines
Ringelements 150 von dem Ringelement 15 der ersten
Ausführungsform.
In der ersten Ausführungsform wird das Ringelement 15
am äußeren Umfang des Sensorkörpers 6 angeordnet. In der
vorliegenden Ausführungsform ist dagegen ein Außendurch
messer eines Positionierabschnitts 11g gleich einem In
nendurchmesser einer Öffnung 4a einer metallenen Ab
deckung 4, wie in Fig. 4 gezeigt. An einem äußeren Umfang
dieses Positionierabschnitts 11g ist das Ringelement 150
angeordnet, und der Positionierabschnitt 11g wird durch
Preßpassen in die Öffnung 4a eingebaut, um dadurch den
Sensorkörper mit der metallenen Abdeckung 4 zu befesti
gen. Daher ist dieselbe Wirkung wie die der ersten Aus
führungsform durch Anwenden der oben beschriebenen Anord
nung erreichbar.
Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfin
dung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 5 be
schrieben.
Fig. 5 zeigt eine Querschnittsansicht, die die allge
meine Anordnung einer Rotationserfassungsvorrichtung 110
gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Wie in die
ser Zeichnung gezeigt, ist in der Rotationserfassungsvor
richtung 110 der vorliegenden Ausführungsform der Sensor
körper 6 gezeigt, welcher unter Verwendung einer Kunst
harzabdeckung 20 anstelle der metallenen Abdeckung 4
(gezeigt in Fig. 1) der ersten Ausführungsform unterge
bracht wird.
Wenn die Rotationserfassungsvorrichtung 110, wie der
Fahrzeugradgeschwindigkeitssensor, unter solchen Fahrtbe
dingungen betrieben wird, daß Geräusche voraussichtlich
aufgenommen werden, wird der Sensorkörper 6 zum Lärm
schutz vorzugsweise mit einem metallenen Element abge
deckt. In der ersten Ausführungsform wird eine metallene
Abdeckung 4 zur Abdeckung des Sensorkörpers 6 verwendet.
Wenn aber eine größere Menge an Geräten, welche die Rota
tionserfassungsvorrichtung 1 einschließen, mit einem me
tallenen Element abgedeckt wird, ist es nicht nötig, eine
metallene Abdeckung zur Abdeckung des Sensorkörpers 6 zu
verwenden. Daher kann der Sensorkörper 6 mit einer Kunst
harzabdeckung 20 abgedeckt werden, wie vorstehend in der
vorliegenden Ausführungsform vorgestellt.
In diesem Fall sollte jedoch bemerkt werden, daß,
wenn das metallene Ringelement 15 in die Kunstharzab
deckung 20 gepreßt wird, das Problem eines
"Kriechphänomens" aufgrund der Metallauf-Kunstharz-Preß
passung auftreten wird. Um dieses Problem zu vermeiden,
wird daher vorgeschlagen, ein metallenes Ringelelement 21
durch Einsetz-Gießen oder Verbinden mit dem inneren Um
fang der Kunstharzabdeckung vorzufixieren und dann das
Ringelement 15 hieran zu preßpassen.
Die Kunstharzabdeckung ist ebenfalls in ähnlicher Art
und Weise in dem Gehäuse 5 preßgepaßt und befestigt. Da
her wird ein metallenes Ringelement 22 vorzugsweise an
einem äußeren Umfang der Kunstharzabdeckung 20 angeord
net, und das Ringelement 22 ist in dem Gehäuse 5 gepreß
paßt.
In der oben beschriebenen Ausführungsform muß, obwohl
der Sensorkörper mit der metallenen Abdeckung 4 unter
Verwendung des metallenen Ringelements 15 gepreßpaßt und
befestigt wird, die metallene Abdeckung 4 nicht notwendi
gerweise durch Preßpassen fixiert werden, sondern kann
beispielsweise durch Verbinden eingebaut werden.
In jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen
wird die Bleiverdrahtung zur elektrischen Verbindung der
Wicklung 12 mit dem Anschluß 14 verlötet. Alternativ kann
allerdings ein Schmelzen für die elektrische Leitung an
genommen werden durch Leiten des Stroms in den Anschluß
14 und die Bleiverdrahtung 13 nach dem Wickeln der Blei
verdrahtung 13 zum Anschluß 14.
Zusammengefaßt weist eine Rotationserfassungsvorrich
tung verschiedene Abschnitte auf, welche von einem Gieß
harzteil abgedeckt werden. Nach dem integralen Vergießen
der ersten und zweiten Kerne 8 und 9, des Permanentmagne
ten 10 und des Anschlusses 14 mit einem Gießharzteil 11
wird eine Windung 12 in einem Schlitzabschnitt 11a, wel
cher in dem Gießharzteil 11 ausgebildet ist, gewickelt.
Dann werden von dem Gießharzteil 11 die Wicklung 12 und
der Anschluß 14 in einer Vertiefung, welche an einem äu
ßeren Umfang des Gießharzteils ausgebildet ist, elek
trisch verbunden. Demgemäß unterliegt die Wicklung 12
keiner Beschädigung durch Kontakt mit einem Harz hoher
Temperatur und hohen Drucks während des Gießprozesses.
Claims (8)
1. Rotationserfassungsvorrichtung mit
einem Sensorkörper, welcher beinhaltet:
einen Magnetflußpfadabschnitt (8, 9) zum Ändern der Reluktanz als Reaktion auf eine Rotation eines zu erfassenden Rotationskörpers durch einen Dreh schalterabschnitt (3a), in welchem sich Abschnitte unterschiedlicher Reluktanz wechselweise abwechseln;
einen Magnet (10) zum Erzeugen eines magneti schen Flusses in dem Magnetflußpfadabschnitt;
eine elektromagnetische Wicklung (12) zum Er zeugen einer Spannung in Übereinstimmung mit der Än derung des magnetischen Flusses in dem Magnetfluß pfadabschnitt; und
einen Ausgangsanschluß (14), welcher einen elektrischen Verbindungsabschnitt zum Verbinden mit der elektromagnetischen Wicklung aufweist, zum Her ausleiten der Spannung, welche durch die elektroma gnetische Wicklung erzeugt wird;
einer Abdeckung (4), welche als ein Gehäuse mit einem Boden (4b) zum Halten des Sensorkörpers ausge bildet ist; und
einem Gießharzteil (11), welches in sich den Magnetflußpfadabschnitt, den Magnet und den Aus gangsanschluß hält, wobei des weiteren das Gießharz teil einen in einem äußeren Umfang desselben ausge bildeten Schlitzabschnitt (11a), in welchem die elektrische Wicklung gewickelt ist, und einen Aus sparungsabschnitt (11d) zum Freilegen eines Verbin dungsabschnitts, in welchem die elektromagnetische Wicklung elektrisch mit dem Ausgangsanschluß verbun den ist, aufweist.
einem Sensorkörper, welcher beinhaltet:
einen Magnetflußpfadabschnitt (8, 9) zum Ändern der Reluktanz als Reaktion auf eine Rotation eines zu erfassenden Rotationskörpers durch einen Dreh schalterabschnitt (3a), in welchem sich Abschnitte unterschiedlicher Reluktanz wechselweise abwechseln;
einen Magnet (10) zum Erzeugen eines magneti schen Flusses in dem Magnetflußpfadabschnitt;
eine elektromagnetische Wicklung (12) zum Er zeugen einer Spannung in Übereinstimmung mit der Än derung des magnetischen Flusses in dem Magnetfluß pfadabschnitt; und
einen Ausgangsanschluß (14), welcher einen elektrischen Verbindungsabschnitt zum Verbinden mit der elektromagnetischen Wicklung aufweist, zum Her ausleiten der Spannung, welche durch die elektroma gnetische Wicklung erzeugt wird;
einer Abdeckung (4), welche als ein Gehäuse mit einem Boden (4b) zum Halten des Sensorkörpers ausge bildet ist; und
einem Gießharzteil (11), welches in sich den Magnetflußpfadabschnitt, den Magnet und den Aus gangsanschluß hält, wobei des weiteren das Gießharz teil einen in einem äußeren Umfang desselben ausge bildeten Schlitzabschnitt (11a), in welchem die elektrische Wicklung gewickelt ist, und einen Aus sparungsabschnitt (11d) zum Freilegen eines Verbin dungsabschnitts, in welchem die elektromagnetische Wicklung elektrisch mit dem Ausgangsanschluß verbun den ist, aufweist.
2. Rotationserfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß
das Gießharzteil einen Verbinder (11b) von vor springender Gestalt aufweist, in welchem der Aus gangsanschluß angeordnet ist, wobei der Verbinder vom Boden der Abdeckung hervorsteht; und
wobei das Gießharzteil einen vorspringenden Ab schnitt (11c) aufweist, welcher zum Boden der Ab deckung hin vorspringt, wobei der vorspringende Ab schnitt nicht in einem Abschnitt ausgebildet ist, in dem der Aussparungsabschnitt angeordnet ist.
das Gießharzteil einen Verbinder (11b) von vor springender Gestalt aufweist, in welchem der Aus gangsanschluß angeordnet ist, wobei der Verbinder vom Boden der Abdeckung hervorsteht; und
wobei das Gießharzteil einen vorspringenden Ab schnitt (11c) aufweist, welcher zum Boden der Ab deckung hin vorspringt, wobei der vorspringende Ab schnitt nicht in einem Abschnitt ausgebildet ist, in dem der Aussparungsabschnitt angeordnet ist.
3. Rotationserfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß
der Sensorkörper in die Abdeckung preßgepaßt
und befestigt ist.
4. Rotationserfassungsvorrichtung nach Anspruch 3, da
durch gekennzeichnet, daß
der Sensorkörper in die Abdeckung durch ein me
tallenes Ringelement preßgepaßt ist, welches an ei
nem äußeren Umfang des Gießharzteils vorgesehen ist.
5. Rotationserfassungsvorrichtung nach Anspruch 4, da
durch gekennzeichnet, daß
ein flanschförmiger Abschnitt (11e) an einem
äußeren Umfangsabschnitt des Gießharzbauteils ausge
bildet ist, welcher von dem Gießharzteil vorspringt,
und das Ringelement auf dem flanschförmigen Ab
schnitt angeordnet ist.
6. Rotationserfassungsvorrichtung nach Anspruch 5, da
durch gekennzeichnet, daß
eine Mehrzahl von Vorsprüngen auf dem flansch
förmigen Abschnitt ausgebildet ist, welche in Rich
tung eines äußeren Umfangs des flanschförmigen Ab
schnitts hervorstehen, und das Ringelement die Mehr
zahl von Vorsprüngen berührt.
7. Rotationserfassungsvorrichtung nach Anspruch 4, da
durch gekennzeichnet, daß
die Abdeckung weiterhin beinhaltet:
einen Einlaßabschnitt, welcher gegenüber dem Boden, von welchem der Sensorkörper preßgepaßt ist, angeordnet ist; und
einen kegelförmigen Abschnitt, welcher zwischen dem Öffnungsabschnitt und dem Boden angeordnet ist, wobei der kegelförmige Abschnitt einen kleineren In nendurchmesser als der Einlaßabschnitt aufweist;
wobei das Ringelement auf einer Bodenseite der Abdeckung abseits einer Kegelbeginnposition preßge paßt ist, an welcher der kegelförmige Abschnitt be ginnt, sich zum Boden der Abdeckung hin zu verjün gen, so daß das Ringelement fest an der Abdeckung eingebaut ist.
die Abdeckung weiterhin beinhaltet:
einen Einlaßabschnitt, welcher gegenüber dem Boden, von welchem der Sensorkörper preßgepaßt ist, angeordnet ist; und
einen kegelförmigen Abschnitt, welcher zwischen dem Öffnungsabschnitt und dem Boden angeordnet ist, wobei der kegelförmige Abschnitt einen kleineren In nendurchmesser als der Einlaßabschnitt aufweist;
wobei das Ringelement auf einer Bodenseite der Abdeckung abseits einer Kegelbeginnposition preßge paßt ist, an welcher der kegelförmige Abschnitt be ginnt, sich zum Boden der Abdeckung hin zu verjün gen, so daß das Ringelement fest an der Abdeckung eingebaut ist.
8. Rotationserfassungsvorrichtung nach einem der An
sprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß
der Magnetflußpfadabschnitt aus scheibenförmi
gen ersten und zweiten Kernen (8, 9) besteht und der
Schlitzabschnitt zwischen dem ersten und zweiten
Kern angeordnet ist.
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