DE102007043221A1 - Method for producing a multipole encoder - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Multipol-Encodern (12) zur Erfassung von Drehbewegungen, wobei jeweils ein Encoderring (10) aus einer magnetisierbaren Magnetfolie auf einen Trägerring (2) aufgeklebt und anschließend mittels eines äußeren Magnetfeldes magnetisiert wird. Die Magnetfolie wird erfindungsgemäß in der Form eines fortlaufenden Bandes hergestellt, und die Encoderringe (10) werden aus diesem Band in einer an die Form des zugeordneten Trägerringes (2) angepassten Form ausgeschnitten, vorzugsweise ausgestanzt.The invention relates to a method for producing multipole encoders (12) for detecting rotational movements, wherein in each case an encoder ring (10) made of a magnetizable magnetic film adhered to a support ring (2) and then magnetized by means of an external magnetic field. According to the invention, the magnetic film is produced in the form of a continuous strip, and the encoder rings (10) are cut out of this strip in a form adapted to the shape of the associated carrier ring (2), preferably punched out.
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Multipol-Encoders zum Erfassen von Drehbewegungen, wobei ein Encoderring aus einer magnetisierbaren Magnetfolie auf einen Trägerring aufgeklebt und anschließend mittels eines angelegten äußeren Magnetfeldes magnetisiert wird.The The invention relates to a method for producing a multipole encoder for detecting rotational movements, wherein an encoder ring of a magnetizable Magnetic foil adhered to a carrier ring and then by means of an applied external magnetic field is magnetized.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Multipol-Encoder werden in weiten Bereichen der Technik zur Erfassung der Drehzahl oder der Winkellage rotierender Maschinenteile eingesetzt. Sie dienen beispielsweise zur Messung der Drehzahl von Kraftfahrzeug-Radlagern als Regelgröße für Fahrsicherheitssysteme, die dem Fachmann unter den Begriffen ABS, ESP, ASR oder dergleichen bekannt sind, oder zur Erfassung des aktuellen Drehwinkels der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine für die Steuerung des Einspritz- oder Zündzeitpunktes derselben.Multipole encoder are widely used in technology for detecting the speed or the angular position of rotating machine parts used. They serve For example, to measure the speed of motor vehicle wheel bearings as a controlled variable for driving safety systems, those skilled in the art under the terms ABS, ESP, ASR or the like are, or for detecting the current angle of rotation of the crankshaft an internal combustion engine for controlling the injection or ignition timing thereof.
Ein Encoderring eines Multipol-Encoders der eingangs genannten Art weist im Allgemeinen ein Magnetisierungsmuster auf, bei welchem sich in Umfangsrichtung magnetische Nord-Pole und magnetische Süd-Pole mit kleinen Teilungsabständen regelmäßig abwechseln. Ein der magnetisierten Spur des Encoderringes gegenüberliegender Sensor erfasst das bei einer Drehung des Multipol-Encoders sich periodisch verändernde Magnetfeld und wandelt dieses in ein periodisches elektrisches Signal um, welches in einer Fahrzeugsteuerung ausgewertet wird. Die Frequenz dieses Signals ist ein Maß für die Drehzahl. Zur Messung des Drehwinkels bzw. der Winkellage weist der Encoderring in der Regel eine so genannte singuläre Stelle auf, beispielsweise in Form eines verbreiterten Pols oder einer sonstigen, von der regelmäßigen Streifenmagnetisierung abweichenden Polanordnung, die als Referenzstelle für die Winkellagenbestimmung dient.One Encoder ring of a multipole encoder of the type mentioned has In general, a magnetization pattern, in which in Circumference Magnetic North Pole and South Magnetic Pole with small pitches regularly alternate. One of the magnetized track of the encoder ring opposite Sensor detects this during a rotation of the multipole encoder periodically changing magnetic field and converts this into a periodic electrical signal around, which is evaluated in a vehicle control becomes. The frequency of this signal is a measure of the speed. For measuring the angle of rotation or the angular position has the encoder ring is usually a so-called singular Place on, for example in the form of a broadened pole or another, from the regular strip magnetization deviating pole arrangement, which serves as a reference point for the Angular position determination is used.
Aus
der
Um für das Encoderelement außer einem Elastomerwerkstoff auch andere, weniger elastische Werkstoffe mit besseren Füllgraden für die eingelagerten Magnetpartikel oder mit besseren Formgebungseigenschaften verwenden zu können, müssen deshalb Kleber mit besonderen, elastischen Eigenschaften verwendet werden. Ein weiterer Nachteil des bekannten Multipol-Encoders wird auch darin gesehen, dass das Encoderelement in einem verhältnismäßig aufwendigen Herstellungsprozess als Formteil hergestellt wird.Around for the encoder element except an elastomeric material also other, less elastic materials with better fill levels for the embedded magnetic particles or better Therefore, to be able to use shaping properties must be Adhesive with special, elastic properties can be used. Another disadvantage of the known multipole encoder is also seen in that the encoder element in a relative elaborate manufacturing process is produced as a molded part.
Die
Über die Art und Weise der Herstellung der Magnetkörper ist nichts ausgeführt.about the way of making the magnetic body is nothing executed.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und kostengünstiges Verfahren zum Herstellen von Multipol-Encodern zu schaffen, wobei auch die Möglichkeit gegeben sein soll, diese weitgehend temperaturunempfindlich zu gestalten.Of the Invention is based on the object, a simple and inexpensive In addition, to provide methods for producing multipole encoders the possibility should be given, this largely insensitive to temperature to design.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass vor allem eine Vereinfachung bei der Herstellung der Encoderringe zu der angestrebten Vereinfachung des Herstellungsprozesses beitragen kann, wobei insbesondere Magnetfolien als Ausgangsmaterial für die Encoderringe eine solche Vereinfachung ermöglichen.Of the The invention is based on the finding that above all a simplification in the production of the encoder rings to the desired simplification of the manufacturing process, in particular magnetic films as a starting material for the encoder rings allow such simplification.
Die Erfindung geht daher aus von einem Verfahren zum Herstellen von Multipol-Encodern zur Erfassung von Drehbewegungen, wobei jeweils ein Encoderring aus einer magnetisierbaren Magnetfolie auf einen Trägerring aufgeklebt und anschließend mittels eines äußeren Magnetfeldes magnetisiert wird. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine Magnetfolie in der Form eines fortlaufenden Bandes hergestellt wird, und dass die Encoderringe in einer weitgehend an die Form des zugeordneten Trägerringes angepassten Form aus dem Band ausgeschnitten werden.The The invention is therefore based on a method for the production of Multipole encoders for detecting rotational movements, where respectively an encoder ring made of a magnetizable magnetic foil on a Carrier ring glued and then by means of an external magnetic field is magnetized. According to the invention, it is provided that a magnetic foil is made in the form of a continuous strip, and that the encoder rings in a largely to the shape of the assigned Carrier ring adapted form cut out of the band become.
Für die Herstellung bandförmiger Magnetfolien steht die seit langem bekannte und bewährte Technologie zur Herstellung von Audio- und Video-Magnetbändern zur Verfügung, so dass das Basismaterial zur Herstellung der Encoderringe qualitativ hochwertig und preiswert am Markt erhältlich ist.For the production of band-shaped magnetic films stands since long known and proven technology for manufacturing of audio and video magnetic tapes, so that the base material for producing the encoder rings qualitatively high quality and inexpensive on the market is available.
Ferner kann vorgesehen sein, dass das Band vorbearbeitet wird, insbesondere mechanisch, beispielsweise durch Vorausschneiden von kreisförmigen Öffnungen, oder temperaturbehandelt wird.Further can be provided that the tape is preprocessed, in particular mechanically, for example by pre-cutting circular openings, or temperature treated.
Bevorzugt wird der Encoderring in einer im Wesentlichen ringförmigen Form ausgeschnitten. Auch kann der Encoderring in einer im Wesentlichen ringförmigen Form mit radial nach innen und/oder radial nach außen versehenen Fortsätzen ausgeschnitten werden.Prefers the encoder ring is in a substantially annular shape Cut out the shape. Also, the encoder ring may be in a substantially annular shape Form with radially inwardly and / or radially outwardly provided Extensions are cut out.
Stanzvorgänge, Laserverfahren oder Nippeln stellen überdies gegenüber aufwendigen Formgebungsprozessen wesentlich einfachere Arbeitsvorgänge dar, welches ebenfalls zu einer Vereinfachung des Herstellungsverfahrens beiträgt. Unterschiedliche Encoderringgrößen lassen sich durch einen einfachen Austausch der Werkzeuge, beispielsweise des Stanzwerkzeuges, realisieren.Stamping operations, Laser methods or nipples also face complicated shaping processes significantly simpler operations which also simplifies the manufacturing process contributes. Different encoder ring sizes can be replaced by a simple exchange of tools, such as the Punching tool, realize.
Um einen Verschnitt bei der Herstellung der Encoderringe möglichst gering zu halten, ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Magnetfolie als Band mit einer im Wesentlichen dem Außendurchmesser des jeweils auszuschneidenden Encoderringes entsprechenden Bandbreite hergestellt wird. Um Toleranzen beim Stanzvorgang auszugleichen und um den Abtransport des Restmaterials zu vereinfachen wird die Bandbreite der Magnetfolie typischerweise etwas größer sein als der Außendurchmesser der Encoderringe.Around a blend in the production of the encoder rings possible to keep low is, according to another embodiment the invention provides that the magnetic sheet as a band with a essentially the outer diameter of the respective auszuschneidenden Encoder ring corresponding bandwidth is produced. To tolerances compensate for punching and the removal of the residual material To simplify the bandwidth of the magnetic sheet is typically be slightly larger than the outside diameter the encoder rings.
Alternativ kann vorgesehen werden, dass das Band eine im Wesentliche zwei- oder mehrfache Breite der Encoderaußendurchmesser aufweist. Dadurch lassen sich die Encoderringe zwei- oder mehrreihig aus dem Band ausschneiden.alternative can be provided that the volume of a or multiple width of the encoder outer diameter. This allows the encoder rings in two or more rows from the Cut out the ribbon.
Als Kunststoffmaterial für die Herstellung des Magnetfolien-Bandes wird vorzugsweise ein Elastomer verwendet, da dieses beispielsweise gegenüber thermoplastischen Werkstoffen bessere Elastizitätseigenschaften hat, so dass bei einer thermischen Belastung des Multipol-Encoders geringere Scherspannungen im Kleber zu erwarten sind.When Plastic material for the production of magnetic tape an elastomer is preferably used, since this example compared to thermoplastic materials better elasticity properties has, so that at a thermal load of the multipole encoder lower shear stresses are to be expected in the adhesive.
Eine weitere Vereinfachung des Herstellungsverfahrens lässt sich dadurch erzielen, dass die zur Auflage auf dem Trägerring bestimmte Unterseite des Bandes mit einem Kleber oder einer Kleberkomponente beschichtet wird, so dass ein gesonderter Arbeitsschritt zum Aufbringen des Klebers auf den Trägerring oder den Encoderring entfallen kann. Ein weiterer Vorteil dieses Verfahrensschrittes wird auch darin gesehen, dass die Kleberschicht und damit die spätere Verklebungsfläche exakt die Form des Encoderringes aufweist. Auf diese Weise ist die Verbindung zwischen Encoderring und Trägerring absolut dicht. Es gibt daher keinerlei Spalten, in die Wasser eindringen und beispielsweise beim Gefrieren zu mechanischen Beschädigungen führen kann.A further simplification of the manufacturing process be achieved by the fact that to rest on the support ring certain bottom of the band with a glue or glue component is coated, so that a separate operation for applying of the adhesive on the carrier ring or the encoder ring omitted can. Another advantage of this process step is also therein seen that the adhesive layer and thus the subsequent bonding surface exactly the shape of the encoder ring has. That way is the Connection between encoder ring and carrier ring absolutely tight. There are therefore no columns in which water penetrate and, for example freeze to mechanical damage can.
Außerdem hat die Kleberschicht überall die gleiche Dicke und es besteht keinerlei Gefahr, dass Kleber aus dem Klebespalt austritt und angrenzende Funktionsflächen, insbesondere Dichtflächen durch austretenden Kleber verschmutzt werden.Furthermore the adhesive layer has the same thickness everywhere and it there is no risk of glue leaking out of the glue gap and adjacent functional surfaces, in particular sealing surfaces be soiled by leaking glue.
Auch kann aber der Trägerring mit dem Kleber oder der Kleberkomponente beschichtet werden.Also but can the carrier ring with the adhesive or the adhesive component be coated.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Trägerring als Metallblechring, insbesondere als ferromagnetischer Metallblechring, ausgebildet ist, also eine verhältnismäßig geringe Dicke hat. Auf diese Weise werden trotz unterschiedlicher Ausdehnungskoeffizienten des Trägerringmaterials einerseits und des Encoderringmaterials andererseits Scherspannungen im Kleber gering gehalten.According to one Further embodiment of the invention it is provided that the carrier ring as sheet metal ring, in particular as ferromagnetic metal sheet ring, is formed, so a relative has small thickness. That way, despite being different Expansion coefficients of the carrier ring material on the one hand and the encoder ring material, on the other hand, shear stresses in the adhesive kept low.
Durch die Metallbauweise des Trägerrings kann dieser vorteilhaft auch ein Bestandteil einer Lagerdichtung eines Wälz- oder Gleitlagers sein, wobei der Trägerring auf seiner dem Encoderring gegenüberliegenden Seite Mittel für die Lagerabdichtung, beispielsweise anvulkanisierte Dichtlippen, aufweist.By The metal construction of the carrier ring can this advantageous also a part of a bearing seal of a rolling or Slide bearing, with the carrier ring on its the encoder ring opposite side means for the bearing seal, for example vulcanized sealing lips.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Darin zeigenThe Invention will be described below with reference to the accompanying drawings explained in more detail in exemplary embodiments. Show in it
Detaillierte Beschreibung der ZeichnungenDetailed description the drawings
Der
in
Wie
bereits ausgeführt wurde, ist der Encoderring
Wie
bereits dargelegt wurde, kann das Band
- 22
- Trägerringsupport ring
- 44
- RadialflanschabschnittRadialflanschabschnitt
- 66
- AxialflanschabschnittAxialflanschabschnitt
- 88th
- Flächearea
- 1010
- Encoderringencoder ring
- 10'10 '
- Encoderringencoder ring
- 10''10 ''
- Encoderringencoder ring
- 10'''10 '' '
- Encoderringencoder ring
- 1212
- Encoderencoder
- 1414
- Bandtape
- 1616
- Vorbearbeitung, vorausgeschnittene Formpre-processing, precut form
- 1818
- radial nach innen oder radial nach außen verlaufende Fortsätzeradial inwardly or radially outwardly extending projections
- bb
-
Breite
des Bandes
14 Width of the band14 - DD
- Außendurchmesser des Encoderringsouter diameter of the encoder ring
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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