DE102004038524A1

DE102004038524A1 - Sensor mechanism attachment device for motor vehicle, has sensor mechanism with its sensor head arranged in recess at internal periphery of flange, where sensor head is arranged perpendicularly below peripheral section of wheel

Info

Publication number: DE102004038524A1
Application number: DE200410038524
Authority: DE
Inventors: Max Weigl
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2004-08-07
Filing date: 2004-08-07
Publication date: 2006-03-16

Abstract

The device has a sensor wheel (15) for a shaft, which comprises of a pole structure at its outer periphery (16). A sensor mechanism (10) is arranged at a flange (20) which is provided at the shaft. The sensor mechanism with its sensor head is arranged in a recess at an internal periphery of a flange which is provided at a shaft. The sensor head is arranged perpendicularly below the peripheral section of the wheel.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einer Sensoreinrichtung für ein Gebersystem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a device with a sensor device for a Encoder system according to the preamble of claim 1

Gebervorrichtungen mit einem auf einer Welle angeordneten Geberrad und einer an einem Flansch angeordneten Sensoreinrichtung sind bekannt. So offenbart die DE 101 40 836 C2 ein auf einer Kurbelwelle eines Kraftfahrzeugs angeordnetes Geberrad und einer zugehörigen Sensoreinrichtung, die an einem Dichtflansch befestigt ist, wobei die Sensoreinrichtung in einer Ausnehmung an einem Außenumfang des an der Kurbelwelle angeordneten Flanschs angeordnet ist.Encoder devices with a transmitter wheel arranged on a shaft and a sensor device arranged on a flange are known. So revealed the DE 101 40 836 C2 a sensor wheel arranged on a crankshaft of a motor vehicle and an associated sensor device which is fastened to a sealing flange, wherein the sensor device is arranged in a recess on an outer circumference of the flange arranged on the crankshaft.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine montagefreundliche Vorrichtung zur Befestigung einer Sensoreinrichtung für ein Gebersystem mit einem Geberrad anzugeben, das insbesondere zur Drehzahlbestimmung einer Kurbelwelle geeignet ist.task The present invention is an easy to install device for mounting a sensor device for a donor system with a Specify encoder wheel, in particular for speed determination of a Crankshaft is suitable.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.The Task is according to the invention with the features of claim 1. Advantageous developments of the invention are specified in subclaims.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Sensoreinrichtung für ein Gebersystem mit einem Geberrad für eine Welle, wobei das Geberrad eine Polstruktur an seinem äußeren Umfang aufweist und die Sensoreinrichtung an einem an der Welle angeordneten Flansch angeordnet ist, weist gemäß der Erfindung das Merkmal auf, dass die Sensoreinrichtung mit ihrem Sensorkopf in einer Ausnehmung am inneren Umfang des Flanschs angeordnet ist. Die Vorrichtung ermöglicht für ein an der Welle angeordnetes Schwungrad ausreichenden Freigang. Die Anordnung ermöglicht eine sichere Entformung des Flanschs bei dessen Herstellung. Zusätzlich ist die Anordnung mit einer notwendigen Verrippung einer Ölwanne am Flansch verträglich. Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung eine Sensoreinrichtung zur Erfassung einer Drehzahl und/oder Position einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs und ist zwischen einem Schwungrad und der Kurbelwelle angeordnet.The inventive device with a sensor device for a donor system with a donor wheel for a shaft, wherein the donor wheel a pole structure on its outer periphery and the sensor device arranged on one of the shaft Flange is arranged according to the invention has the feature on that the sensor device with its sensor head in a recess is arranged on the inner circumference of the flange. The device allows for one the shaft arranged flywheel sufficient clearance. The order allows a safe removal of the flange during its manufacture. In addition is the arrangement with a necessary ribbing of an oil pan on Flange compatible. Preferably, the device comprises a sensor device for Detecting a speed and / or position of a crankshaft of a Internal combustion engine of a motor vehicle and is between a flywheel and the crankshaft arranged.

In einer günstigen Ausgestaltung ist in Einbaulage der Sensorkopf mit einem Detektionsbereich der Sensoreinrichtung im Wesentlichen lotrecht unterhalb des tiefstliegenden Umfangsabschnitts des Geberrads angeordnet. Vorteilhaft ergibt sich eine sehr gute Zugänglichkeit der Sensoreinrichtung im Reparaturfall und bei der Montage. Ein Kettenkasten einer von einer Kurbelwelle angetriebenen Kette, insbesondere ein vorstehender Kettenkasten einer Kette mit zwei Kettenspuren, oder auch eine Gelenkwellenlage oder ein Differentialgehäuse stören die Zugänglichkeit in dieser Einbaulage nicht. Zusätzlich ist die Sensoreinrichtung vor hohen Umgebungstemperaturen durch eine beanchbarte Abgasanlage geschützt.In a cheap one Embodiment is in the installed position of the sensor head with a detection range of Sensor device substantially vertically below the lowest Peripheral portion of the encoder wheel arranged. Advantageously results a very good accessibility the sensor device in case of repair and during assembly. One Chain case of a driven by a crankshaft chain, in particular a protruding chain case of a chain with two chain tracks, or a cardan shaft position or a differential case interfere with the accessibility not in this installation position. additionally is the sensor device from high ambient temperatures through protected an eligible exhaust system.

In einer weiteren günstigen Ausgestaltung erstreckt sich ein vom Sensorkopf winklig abstehender Anschlussbereich unterhalb der Welle. Damit können Anschlussleitungen für Signale und/oder zur elektrischen Versorgung der Sensoreinrichtung sicher in einem sehr engen Bauraum verlegt werden. Der Sensorkopf ist gerade ausgebildet und erstreckt sich entlang einer Längsachse, wobei sich der gerade ausgebildete Anschlussbereich entlang einer dazu abgewinkelten Längsachse erstreckt. Es wird vorteilhaft vermieden, dass ein an dem Anschlussbereich angeordneter Stecker mit Konturen eines so genannten Bedplates oder einer Ölwanne, die in enger Nachbarschaft mit dem Flansch angeordnet sind, kollidiert.In another cheap Embodiment extends an angle projecting from the sensor head Connection area below the shaft. This allows connecting cables for signals and / or for the electrical supply of the sensor device safely be laid in a very tight space. The sensor head is straight formed and extends along a longitudinal axis, wherein the straight trained connection area along an angled longitudinal axis extends. It is advantageously avoided that one at the connection area arranged plug with contours of a so-called bed plate or an oil pan, which are arranged in close proximity to the flange collides.

In einer weiteren günstigen Ausgestaltung weist die Sensoreinrichtung zwischen Sensorkopf und Anschlussbereich eine sich quer zu einer Längsachse der Sensoreinrichtung erstreckende Aufnahme für einen Zentrierstift und/oder eine Befestigungsöse auf. Damit kann die Sensoreinrichtung leicht an dem Flansch eingeführt, positioniert und befestigt werden.In another cheap Embodiment, the sensor device between the sensor head and Connection area a transverse to a longitudinal axis of the sensor device extending intake for a centering pin and / or a fastening eye. Thus, the sensor device easily inserted on the flange, be positioned and fastened.

In einer weiteren günstigen Ausgestaltung weist der Flansch im Bereich der Ausnehmung eine Führung zur Führung der Sensoreinrichtung auf. Damit kann eine zuverlässige Positionierung der Sensoreinrichtung zum Geberrad erreicht werden und der Detektionsbereich des Sensorkopfs einen vorteilhaft geringen Abstand zum Geberrad einnehmen, was zu einer vorteilhaften hohen Nachweisempfindlichkeit der Sensorreinrichtung führt.In another cheap Design, the flange in the region of the recess a guide to guide the sensor device. This can be a reliable positioning the sensor device can be reached to the encoder wheel and the detection area the sensor head an advantageously small distance to the encoder wheel take, resulting in a favorable high detection sensitivity of the Sensor device leads.

In einer weiteren günstigen Ausgestaltung weist der Flansch im Bereich der Ausnehmung eine Materialanhäufung für eine Auflagefläche der Sensoreinrichtung auf. Günstig ist auch, wenn der Flansch im Bereich der Ausnehmung eine Materialanhäufung für ein Befestigungsmittel zur Befestigung der Sensoreinrichtung an dem Flansch aufweist. Die Befestigung der Sensoreinrichtung wird dadurch verbessert und eine robuste Vorrichtung geschaffen.In another cheap Design, the flange in the region of the recess an accumulation of material for a support surface of the Sensor device on. Cheap is also when the flange in the region of the recess material accumulation for a fastener for fastening the sensor device to the flange. The Attachment of the sensor device is thereby improved and a robust device created.

In einer weiteren günstigen Ausgestaltung ist das Geberrad zwischen einem Schwungrad und der Welle geklemmt. Bevorzugt ist der Flansch als Kettenraddeckel ausgebildet.In another cheap Design is the sender wheel between a flywheel and the shaft clamped. Preferably, the flange is designed as a sprocket cover.

Weitere Ausbildungsformen und Aspekte der Erfindung werden unabhängig von einer Zusammenfassung in den Patentansprüchen ohne Beschränkung der Allgemeinheit im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigenFurther Embodiments and aspects of the invention will be independent of a summary in the claims without limitation of the Generality explained in more detail below with reference to a drawing. there demonstrate

1 eine Draufsicht auf eine an einem Geberrad einer Kurbelwelle angeordneten erfindungsgemäße Sensoreinrichtung; 1 a plan view of an arranged on a sensor wheel of a crankshaft sensor device according to the invention;

2a, b eine Detailansicht der Vorrichtung aus 1 im Bereich eines Sensorkopfes (a) und in einem Anschlussbereich mit einem Stecker (b); 2a , b shows a detailed view of the device 1 in the region of a sensor head (a) and in a connection region with a plug (b);

3 einen Schnitt durch die Anordnung aus 1 entlang der Linie III-III. 3 a section through the arrangement 1 along the line III-III.

1 zeigt zur Veranschaulichung der Erfindung eine Draufsicht auf eine an einem Geberrad 15 einer Kurbelwelle 22 angeordneten Sensoreinrichtung 10. Die Sensoreinrichtung 10 erstreckt sich in Einbaulage an einem inneren Umfang 16 eines Flanschs 20, der aus einem Kettenkastendeckel gebildet ist, vertikal nach unten. Dabei greift die Sensoreinrichtung 10 mit ihrem Sensorkopf 11 in eine Ausnehmung 26 am inneren Umfang 25 des Flanschs 20 ein. Der Sensorkopf 11 erstreckt sich gerade entlang einer Längsachse, die mit einer gestrichelt eingezeichneten Schnittlinie III-III zusammenfällt. Ein nicht näher bezeichneter Anschlussteil der Sensoreinrichtung 10 erstreckt sich nach hinten durch die Ausnehmung 26. Der Flansch 20 weist mehrere Rippen 28, von denen nur eine beispielhaft bezeichnet ist, zur Verstärkung auf. Eine Aufnahme 14 der Sensoreinrichtung 10 ragt beidseits durch die Ausnehmung 26 und trägt einen Zentrierstift 17 zum einfacheren Einführen und Positionieren der Sensoreinrichtung 10 sowie eine Befestigungsöse 18, wie aus 2b ersichtlich. 1 shows to illustrate the invention, a plan view of one on a sender wheel 15 a crankshaft 22 arranged sensor device 10 , The sensor device 10 extends in installation position on an inner circumference 16 a flange 20 made of a chain box lid, vertically downwards. The sensor device engages 10 with her sensor head 11 in a recess 26 on the inner circumference 25 of the flange 20 one. The sensor head 11 extends straight along a longitudinal axis, which coincides with a dashed line section III-III. An unspecified connector part of the sensor device 10 extends rearwardly through the recess 26 , The flange 20 has several ribs 28 , of which only one is exemplified, for amplification. A recording 14 the sensor device 10 protrudes on both sides through the recess 26 and carries a centering pin 17 for easier insertion and positioning of the sensor device 10 and a fastening eye 18 , like out 2 B seen.

In Einbaulage ist der Sensorkopf 11 mit seinem Detektionsbereich 12 im Wesentlichen lotrecht unterhalb des tiefstliegenden Umfangsabschnitts 19 des Geberrads 15 angeordnet. Der Detektionsbereich 12 kann bis auf weniger als 1 mm an das Geberrad 15 bzw. an dessen an seinem äußeren Umfang 16 angeordneten Polstruktur herangeführt werden, wie aus den 2a und b ersichtlich ist. 2a zeigt eine Ansicht von der Seite eines Schwungrads her, während 2b eine Ansicht auf die Vorrichtung von der Kurbelwellenseite her zeigt. Der Sensorkopf 11 greift durch die Ausnehmung 26 und ist an eine Führung 27 angelegt. Quer zur Längsachse des Sensorkopfs 11 ist die Aufnahme 14 ausgebildet, wobei deren Zentrierstift 17 durch eine Bohrung in einem rechtwinklig abgewinkelten Träger der Führung 27 geführt ist.In installation position is the sensor head 11 with its detection area 12 substantially perpendicular below the lowest circumferential portion 19 the donor wheel 15 arranged. The detection area 12 can reach less than 1 mm to the sender wheel 15 or on its outer periphery 16 arranged pole structure are introduced, as shown in the 2a and b is apparent. 2a shows a view from the side of a flywheel ago, while 2 B a view of the device from the crankshaft side shows. The sensor head 11 grips through the recess 26 and is on a tour 27 created. Transverse to the longitudinal axis of the sensor head 11 is the recording 14 formed, with their centering pin 17 through a hole in a right angle angled support of the guide 27 is guided.

Der vom Sensorkopf 11 winklig abstehende Anschlussbereich 13 ist in 2b dargestellt. Der Anschlussbereich 13 endet in einem Stecker, an den eine Anschluss- bzw. Versorgungsleitung angeschlossen werden kann. In der zwischen Sensorkopf 11 und Anschlussbereich 13 sich quer zur Längsachse der Sensoreinrichtung 10 erstreckende Aufnahme 14 ist eine Befestigungsöse 18 angeordnet. Der Flansch 20 weist im Bereich der Ausnehmung 26 eine Materialanhäufung 29 für eine Auflagefläche 30 der Sensoreinrichtung 10 auf, sowie für ein Befestigungsmittel, insbesondere für eine Befestigungsschraube zur Befestigung der Sensoreinrichtung 10 am Flansch 20. Die Befestigungsschraube kann in die Materialanhäufung 29 eingeschraubt werden und fixiert die Sensoreinrichtung 10 über ihre Befestigungsöse 18.The from the sensor head 11 Angled connecting area 13 is in 2 B shown. The connection area 13 ends in a plug to which a connection or supply line can be connected. In the between sensor head 11 and connection area 13 transverse to the longitudinal axis of the sensor device 10 extending shot 14 is a fastening eye 18 arranged. The flange 20 points in the area of the recess 26 a material accumulation 29 for a support surface 30 the sensor device 10 on, as well as for a fastening means, in particular for a fastening screw for fastening the sensor device 10 on the flange 20 , The fixing screw can be in the material accumulation 29 be screwed and fixed the sensor device 10 over her attachment eye 18 ,

3 zeigt einen Schnitt durch die Anordnung in 1 entlang der Linie III-III. Es ist ersichtlich, dass der Anschlussbereich 13 der Sensoreinrichtung 10 sich unterhalb der Welle 22 erstreckt. Zwischen dem Flansch 20 und der Welle 22 ist ein Ring, beispielsweise aus PTFE (Polytetrafluorethylen), angeordnet. Das Geberrad 15 ist zwischen einem Zweimassenschwungrad 21 und der Welle 22 geklemmt. An den Flansch 20 schließt sich eine Ölwanne 24 bzw. ein so genanntes Bedplate an, das als Bestandteil einer Rahmenstruktur eine hohe Struktur- und Torsionssteifigkeit ebenso wie eine Dauerfestigkeit der Motorenkonstruktion gewährleisten soll. Die Erfindung wird bevorzugt für Reihenmotoren eingesetzt. 3 shows a section through the arrangement in 1 along the line III-III. It can be seen that the connection area 13 the sensor device 10 below the shaft 22 extends. Between the flange 20 and the wave 22 is a ring, for example made of PTFE (polytetrafluoroethylene) arranged. The donor wheel 15 is between a dual mass flywheel 21 and the wave 22 clamped. To the flange 20 closes an oil pan 24 or a so-called Bedplate, which is to ensure a high structural and torsional stiffness as well as a fatigue strength of the engine design as part of a frame structure. The invention is preferably used for in-line engines.

1010: Sensoreinrichtungsensor device
1111: Sensorkopfsensor head
1212: Detektionsbereichdetection range
1313: Anschlussbereichterminal area
1414: Aufnahmeadmission
1515: Geberradsensor wheel
1616: äußerer Umfangouter circumference
1717: ZentrierstiftCentering
1818: Befestigungsösesecuring eye
1919: Umfangsabschnittperipheral portion
2020: Flanschflange
2121: ZweimassenschwungradDual Mass Flywheel
2222: Wellewave
2323: Ringring
2424: Ölwanneoil pan
2525: innerer Umfanginternal scope
2626: Ausnehmungrecess
2727: Führungguide
2828: Ripperib
2929: Materialanhäufungmaterial accumulation
3030: Auflageflächebearing surface

Claims

Device with a sensor device ( 10 ) for a transmitter system with a transmitter wheel ( 15 ) for a wave ( 22 ), whereby the encoder wheel ( 15 ) has a pole structure at its outer periphery ( 16 ) and the sensor device ( 10 ) on one of the shaft ( 22 ) arranged flange ( 20 ), characterized in that the sensor device ( 10 ) with its sensor head ( 11 ) in a recess ( 26 ) on the inner circumference ( 25 ) of the flange ( 20 ) is arranged.

Apparatus according to claim 1, characterized in that in the installed position in the sensor head ( 11 ) arranged detection area ( 12 ) of the sensor device ( 10 ) substantially vertically below the lowest circumferential portion ( 19 ) of the encoder wheel ( 15 ) is arranged.

Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that one from the sensor head ( 11 ) angled connecting area ( 13 ) below the shaft ( 22 ).

Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the sensor device ( 10 ) between sensor head ( 11 ) and connection area ( 13 ) one transverse to a longitudinal axis of the sensor device ( 10 ) extending recording ( 14 ) for a centering pin ( 17 ) and / or a fastening eye ( 18 ) having.

Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the flange ( 20 ) a guided tour ( 27 ) for guiding the sensor device ( 10 ) having.

Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the flange ( 20 ) in the region of the recess ( 26 ) an accumulation of material ( 29 ) for a bearing surface ( 30 ) of the sensor device ( 10 ) having.

Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the flange ( 20 ) in the region of the recess ( 26 ) an accumulation of material ( 29 ) for a fastening means for fixing the sensor device ( 10 ) on the flange ( 20 ) having.

Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the transmitter wheel ( 15 ) between a flywheel ( 21 ) and the wave ( 22 ) is clamped.

Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the flange ( 20 ) is designed as a sprocket cover.