DE102022130122A1

DE102022130122A1 - Adapter for attaching a rotor of a sensor to one end of a shaft

Info

Publication number: DE102022130122A1
Application number: DE102022130122.2A
Authority: DE
Inventors: Andreas Kupezki
Original assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2022-11-15
Filing date: 2022-11-15
Publication date: 2024-05-16

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Adapter (1) zur Befestigung eines Rotors (3) eines Sensors an einem Ende einer Welle (2), wobei der Adapter (1) einen ersten Endbereich (11) hat und einen gegenüberliegenden zweiten Endbereich (12) hat, und wobei in dem ersten Endbereich (11) und/oder in dem zweiten Endbereich (12) mindestens eine Befestigungsstruktur zur Befestigung eines Rotors (3) vorgesehen ist und dass in dem ersten Endbereich (11) und/oder in dem zweiten Endbereich (12) mindestens eine Befestigungsstruktur zur Befestigung an einer Welle (2) eines ersten Wellentyps und/oder an einer Welle (2) eines zweiten Wellentyps vorgesehen ist.The invention relates to an adapter (1) for fastening a rotor (3) of a sensor to one end of a shaft (2), wherein the adapter (1) has a first end region (11) and an opposite second end region (12), and wherein at least one fastening structure for fastening a rotor (3) is provided in the first end region (11) and/or in the second end region (12), and that at least one fastening structure for fastening to a shaft (2) of a first shaft type and/or to a shaft (2) of a second shaft type is provided in the first end region (11) and/or in the second end region (12).

Description

Die Erfindung betrifft einen Adapter zur Befestigung eines Rotors eines Sensors an einem Ende einer Welle.The invention relates to an adapter for fastening a rotor of a sensor to one end of a shaft.

Aus vielen Anwendungen ist es bekannt Sensoren einzusetzen, mit denen die Drehgeschwindigkeit oder der Drehwinkel einer Welle festgestellt werden können. Einige Sensoren weisen dabei einen an der Welle befestigten Rotor auf, der mit einem Stator zusammenwirkt, um die Drehgeschwindigkeit oder den Drehwinkel der Welle zu erfassen. Häufig sind solche Rotoren an einem Ende der Welle befestigt.It is known from many applications to use sensors that can determine the rotational speed or angle of a shaft. Some sensors have a rotor attached to the shaft that works together with a stator to detect the rotational speed or angle of the shaft. Such rotors are often attached to one end of the shaft.

Als Sensoren zur Erfassung der Drehung der Welle kommen zum Beispiel Sensoren zum Einsatz, wie sie in den Dokumenten DE 10 2004 027 954 A1 und DE 20 2006 007 778 U1 offenbart sind.Sensors used to detect the rotation of the shaft include those described in the documents EN 10 2004 027 954 A1 and DE 20 2006 007 778 U1 are disclosed.

In der Praxis werden verschiedene Arten von Wellen verwendet und der Bauraum, in dem die Wellen eingesetzt werden kann ebenfalls unterschiedlich ausgeführt werden. Um einen Sensortyp mit einem Rotor und einem Stator mit verschiedenen Wellen und in verschiedenen Bauräumen einsetzen zu können, werden Adapter eingesetzt, mit denen es möglich ist, den Rotor eines Sensortyps an verschiedenen Wellentypen montieren zu können. Für jede Kombination von Sensortyp bzw. Rotortyp einerseits und Wellentyp andererseits werden sowohl an den Sensor und an den Wellentyp angepasste Adapter vorgesehen. Hinzukommt, dass selbst bei gleichen Wellentypen und gleichen Rotortypen in Abhängigkeit vom zur Verfügung stehenden Bauraum weitere Adapter verwendet werden. Es werden daher viele verschiedene Adapter benötigt, um die Rotoren an Wellen zu befestigten.In practice, different types of shafts are used and the installation space in which the shafts are used can also be designed differently. In order to be able to use a sensor type with a rotor and a stator with different shafts and in different installation spaces, adapters are used which make it possible to mount the rotor of one sensor type on different shaft types. For each combination of sensor type or rotor type on the one hand and shaft type on the other, adapters adapted to both the sensor and the shaft type are provided. In addition, even with the same shaft types and the same rotor types, additional adapters are used depending on the installation space available. Many different adapters are therefore required to attach the rotors to shafts.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Vielzahl der verschiedenen, benötigten Adapter zu reduzieren.The invention is based on the task of reducing the number of different adapters required.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Adapter einen ersten Endbereich hat und einen gegenüberliegenden zweiten Endbereich hat, und dass in dem ersten Endbereich und/oder in dem zweiten Endbereich Befestigungsstrukturen zur Befestigung eines Rotors vorgesehen sind.This object is achieved according to the invention in that the adapter has a first end region and an opposite second end region, and in that fastening structures for fastening a rotor are provided in the first end region and/or in the second end region.

Von besonderem Vorteil ist, wenn bei einem erfindungsgemäßen Adapter die Befestigungsstrukturen zur Befestigung des Rotors in beiden Endbereichen des Adapters identisch sind. Dann kann ein und derselbe Rotor an beiden Endbereichen des Adapters auf die gleiche Weise befestigt werden. Es ist aber auch möglich, dass die Befestigungsstrukturen zur Befestigung des Rotors an den beiden Endbereichen des Adapters verschieden sind. Dann kann der Rotor ebenfalls verschiedene Befestigungsstrukturen aufweisen, mit denen der Rotor an dem einen Endbereich oder an dem anderen Endbereich befestigt werden kann. Ebenso ist es möglich, dass an einem oder an beiden Endbereichen des Adapters mehrere verschiedene Befestigungsstrukturen zur Befestigung eines Rotors vorgesehen sind, so dass an dem Endbereich oder den Enden Rotoren verschiedener Rotortypen befestigt werden können. Sind mehrere Befestigungsstrukturen zu Befestigung des Rotors an jedem der Enden vorgesehen, so können die Befestigungsstrukturen an den beiden Ende gleich oder verschieden oder teilweise gleich und teilweise verschieden sein.It is particularly advantageous if, in an adapter according to the invention, the fastening structures for fastening the rotor are identical in both end regions of the adapter. Then one and the same rotor can be fastened in the same way to both end regions of the adapter. However, it is also possible for the fastening structures for fastening the rotor to be different at the two end regions of the adapter. Then the rotor can also have different fastening structures with which the rotor can be fastened to one end region or to the other end region. It is also possible for several different fastening structures for fastening a rotor to be provided at one or both end regions of the adapter, so that rotors of different rotor types can be fastened to the end region or the ends. If several fastening structures are provided for fastening the rotor at each of the ends, the fastening structures at the two ends can be the same or different or partially the same and partially different.

Ebenso hat jeder erfindungsgemäße Adapter in dem ersten Endbereich und/oder in dem zweiten Endbereich Befestigungsstrukturen zur Befestigung an einer Welle eines ersten Wellentyps und/oder an einer Welle eines zweiten Wellentyps. Ein erfindungsgemäßer Adapter kann so entweder mit dem ersten Endbereich oder mit dem zweiten Endbereich an einer Welle befestigt werden. Der Adapter kann so gestaltet sein, dass die beiden Endbereiche die Befestigungsstrukturen zur Befestigung an einer Welle eines ersten Wellentyps und an einer Welle eines zweiten Wellentyps aufweisen. Es ist aber auch möglich, dass nur einer Endbereich die Befestigungsstrukturen zur Befestigung an einer Welle eines ersten Wellentyps und an einer Welle eines zweiten Wellentyps aufweist, während der andere Endbereich nur die Befestigungsstruktur zur Befestigung an einem der beiden Wellentypen oder gar keine Befestigungsstrukturen aufweist.Likewise, each adapter according to the invention has fastening structures in the first end region and/or in the second end region for fastening to a shaft of a first shaft type and/or to a shaft of a second shaft type. An adapter according to the invention can thus be fastened to a shaft either with the first end region or with the second end region. The adapter can be designed such that the two end regions have the fastening structures for fastening to a shaft of a first shaft type and to a shaft of a second shaft type. However, it is also possible for only one end region to have the fastening structures for fastening to a shaft of a first shaft type and to a shaft of a second shaft type, while the other end region only has the fastening structure for fastening to one of the two shaft types or no fastening structures at all.

Sind in beiden Endbereichen des Adapters identische Befestigungsstrukturen zur Befestigung des Adapters an einer Welle vorgesehen, kann der Adapter mit dem ersten Endbereich oder mit dem zweiten Endbereich an Wellen gleichen Typs befestigt werden. Der der Rotor kann dann an dem Ende des jeweils anderen Endbereichs oder am Ende des gleichen Endbereich befestigt sein. Das kann von Vorteil sein, wenn bei Verwendung der gleichen Welle und vielleicht auch des gleichen Rotors unterschiedlich gestaltete Bauräume zur Verfügung stehen. Sind in beiden Endbereichen des Adapters (auch) verschiedene Befestigungsstrukturen zur Befestigung des Adapters an einer Welle vorgesehen, kann der Adapter mit dem ersten Endbereich oder mit dem zweiten Endbereich an Wellen verschiedener Typen befestigt werden und der Rotor wird dann an dem jeweils anderen Endbereich befestigt. In einem Endbereich oder beiden Endbereichen des Adapters können mehrere verschiedene Befestigungsstrukturen zur Befestigung des Adapters an einer Welle vorgesehen sein.If identical fastening structures for fastening the adapter to a shaft are provided in both end regions of the adapter, the adapter can be fastened to shafts of the same type with the first end region or with the second end region. The rotor can then be fastened to the end of the other end region or to the end of the same end region. This can be advantageous if differently designed installation spaces are available when using the same shaft and perhaps also the same rotor. If different fastening structures for fastening the adapter to a shaft are (also) provided in both end regions of the adapter, the adapter can be fastened to shafts of different types with the first end region or with the second end region and the rotor is then fastened to the other end region. Several different fastening structures for fastening the adapter to a shaft can be provided in one end region or both end regions of the adapter.

Als Befestigungsstruktur zur Befestigung des Adapters an der Welle kann der Adapter an einem oder an beiden Enden eine Ausnehmung aufweisen, die auf ein Ende der Welle aufgesteckt werden kann. Dabei kann die Ausnehmung vom Innenraum eines hohlzylindrischen Rohrs gebildet sein, das den Adapter oder einen wesentlichen Teil des Adapter bildet, wobei der Innendurchmesser des Rohrs geringfügig kleiner sein kann als der Außendurchmesser der Welle, so dass das Rohr klemmend auf die Welle aufgesteckt werden kann.As a mounting structure for attaching the adapter to the shaft, the adapter can be attached to a or have a recess at both ends that can be plugged onto one end of the shaft. The recess can be formed by the interior of a hollow cylindrical tube that forms the adapter or a significant part of the adapter, whereby the inner diameter of the tube can be slightly smaller than the outer diameter of the shaft, so that the tube can be plugged onto the shaft in a clamping manner.

Ebenso ist es möglich, dass der Adapter zur Befestigung des Adapters an der Welle als Befestigungsstruktur in einem oder an beiden Endbereichen eine Kreiszylinder-Mantelfläche aufweist, die in einen Hohlraum am Ende der Welle eingesteckt oder eingepresst werden kann. Die Welle könnte dann eine Hohlwelle sein. Die Kreiszylinder-Mantelfläche kann eine Außenfläche eines Kragens des Adapters sein.It is also possible for the adapter to have a circular cylinder surface as a fastening structure in one or both end areas for fastening the adapter to the shaft, which can be inserted or pressed into a cavity at the end of the shaft. The shaft could then be a hollow shaft. The circular cylinder surface can be an outer surface of a collar of the adapter.

Ein erfindungsgemäßer Adapter kann ein Rohr, insbesondere mit einem kreisförmigen Querschnitt aufweisen, an dessen Außenseite der Kragen aufgesetzt ist. Der Kragen und das Rohr können ein Teil sein. Der Innendurchmesser des Rohres kann zumindest insbesondere an den beiden Enden des Rohres gleich sein. Ebenso kann der Außendurchmesser des Rohres an beiden Enden gleich sein.An adapter according to the invention can have a tube, in particular with a circular cross-section, on the outside of which the collar is placed. The collar and the tube can be one part. The inner diameter of the tube can be the same, at least in particular at the two ends of the tube. Likewise, the outer diameter of the tube can be the same at both ends.

Ein Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Adapter ist anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

1 das Ausführungsbeispiel in einer ersten Anordnung mit einer Hohlwelle und einem Rotor in einer Schnittdarstellung und
2 das Ausführungsbeispiel in einer zweiten Anordnung mit einer Welle aus Vollmaterial und dem Rotor in einer Schnittdarstellung.

An embodiment of an adapter according to the invention is described in more detail with reference to the drawings. It shows

1 the embodiment in a first arrangement with a hollow shaft and a rotor in a sectional view and
2 the embodiment in a second arrangement with a shaft made of solid material and the rotor in a sectional view.

Das in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Adapter 1 ist ein rotationssymmetrisches Teil. Es umfasst ein Rohr, vorzugsweise aus Metall, und einen auf der Außenseite des Rohres aufgesetzten Kragen 121, vorzugsweise aus Metall. Das Rohr hat an seinen Enden den gleichen Außendurchmesser und den gleichen Innendurchmesser. Der Kragen 121 ist in einem zweiten Endbereich 12 des Adapters 1 mit einem Abstand zum zweiten Ende des Rohres vorgesehen. In einem ersten Endbereich 11 hat das Rohr einen gleichförmigen Außendurchmesser.The embodiment of an adapter 1 according to the invention shown in the figures is a rotationally symmetrical part. It comprises a tube, preferably made of metal, and a collar 121, preferably made of metal, placed on the outside of the tube. The tube has the same outer diameter and the same inner diameter at its ends. The collar 121 is provided in a second end region 12 of the adapter 1 at a distance from the second end of the tube. In a first end region 11, the tube has a uniform outer diameter.

Der vorzugsweise metallische Kragen 121 ist beispielsweise über eine Schweißverbindung mit dem metallischen Rohr verbunden.The preferably metallic collar 121 is connected to the metallic tube, for example via a welded connection.

In der ersten Anordnung taucht der erste Endbereich 11 des Adapters 1 in die hier als Hohlwelle ausgebildete Welle 2 ein und der Kragen 121 des zweiten Endbereichs 12 ist in die Hohlwelle 2 eingepresst. Die Innenwand der Hohlwelle 2 hat einen Absatz 21, an dem der Kragen 121 anliegt. Dabei ist der Innendurchmesser der Hohlwelle 2 im Bereich des Absatzes 21 geringfügig kleiner als der Außendurchmesser des Kragens 121 am Adapter 1. Am zweiten Ende des Adapters 1 ist der Rotor 3 befestigt. Grundsätzlich wäre es auch möglich, dass der Rotor an dem ersten, in die Welle 2 eintauchenden Ende befestigt ist.In the first arrangement, the first end region 11 of the adapter 1 extends into the shaft 2, which is designed here as a hollow shaft, and the collar 121 of the second end region 12 is pressed into the hollow shaft 2. The inner wall of the hollow shaft 2 has a shoulder 21 against which the collar 121 rests. The inner diameter of the hollow shaft 2 in the area of the shoulder 21 is slightly smaller than the outer diameter of the collar 121 on the adapter 1. The rotor 3 is attached to the second end of the adapter 1. In principle, it would also be possible for the rotor to be attached to the first end that extends into the shaft 2.

In der zweiten Anordnung ist der zweite Endbereich 11 des Adapters 1 mit einer innenliegenden Ausnehmung auf das Ende der hier als Vollwelle ausgebildeten Welle 2 aufgesteckt. Dabei wird die Ausnehmung vom Innenraum des hohlzylindrischen Rohrs gebildet, wobei der Innendurchmesser des Rohrs geringfügig kleiner ist als der Außendurchmesser der Welle 2, auf die das Rohr klemmend aufgesteckt wird. Der Rotor 3 ist dabei am gegenüberliegenden ersten Ende des Adapters 1 befestigt.In the second arrangement, the second end region 11 of the adapter 1 is fitted with an internal recess onto the end of the shaft 2, which is designed here as a solid shaft. The recess is formed by the interior of the hollow cylindrical tube, the inner diameter of the tube being slightly smaller than the outer diameter of the shaft 2 onto which the tube is clamped. The rotor 3 is attached to the opposite first end of the adapter 1.

Die Ausrichtung des Adapters 1 bezogen auf das Ende der Hohlwelle (erstes Ausführungsbeispiel) ist somit gegenüber der Ausrichtung des Adapters bezogen auf das Ende der Vollwelle (zweites Ausführungsbeispiel) um 180° gedreht.The orientation of the adapter 1 relative to the end of the hollow shaft (first embodiment) is thus rotated by 180° compared to the orientation of the adapter relative to the end of the solid shaft (second embodiment).

Der Adapter 1 könnte mit der Hohlwelle der ersten Anordnung aus der 1 auch so angeordnet sein (nicht dargestellt), dass das Ende des zweiten Endbereichs 11 in die Hohlwelle eintaucht, der Kragen 121 des zweiten Endbereichs 12 in die Hohlwelle eingepresst ist und der Rotor an dem ersten Ende des Adapters 1 befestigt ist. Es ergibt sich dann im Vergleich zu der in der ersten, in der 1 dargestellten Anordnung ein größerer Abstand zwischen dem Ende der Hohlwelle und dem Rotor. Durch diese Variation ist es möglich, die gleiche Hohlwelle und den gleichen Rotor 3 mittels des gleichen Adapters 1 auf verschiedene Art anzuordnen, je nachdem wie es für den Bauraum nötig ist.The adapter 1 could be connected to the hollow shaft of the first arrangement from the 1 can also be arranged (not shown) in such a way that the end of the second end region 11 is immersed in the hollow shaft, the collar 121 of the second end region 12 is pressed into the hollow shaft and the rotor is attached to the first end of the adapter 1. This results in comparison to the arrangement shown in the first, in the 1 shown arrangement, there is a larger distance between the end of the hollow shaft and the rotor. This variation makes it possible to arrange the same hollow shaft and the same rotor 3 in different ways using the same adapter 1, depending on what is required for the installation space.

Als Befestigungsstruktur zur Befestigung des Rotors 3 weist der Adapter 1 an seinen Endbereichen, vorzugsweise endseitig jeweils eine Stirnfläche auf, auf die der Rotor 3 beispielsweise durch Verschweißen oder Kleben befestigt wird. Es könnten aber auch an dem Adapter 1 und dem Rotor 3 Strukturen für eine Steckverbindung, eine Rastverbindung, eine Schraubverbindung und jede andere geeignete Verbindung vorgesehen sein.As a fastening structure for fastening the rotor 3, the adapter 1 has an end face at its end regions, preferably at each end, to which the rotor 3 is fastened, for example by welding or gluing. However, structures for a plug connection, a snap connection, a screw connection and any other suitable connection could also be provided on the adapter 1 and the rotor 3.

Insbesondere bei einem rohrförmigen Adapter 1 aus Metall ist es vorzugsweise vorgesehen, falls der Rotor 3 mit seinen Rotorflügeln als Blechstanzteil ausgebildet ist, diesen wahlweise (je nach Art des vorgesehenen Wellentyps) auf die eine oder andere endseitige Stirnfläche des Rohrs über eine Schweißverbindung zu befestigen. Es ist aber auch möglich, dass der Rotor eine Leiterplatte aufweist, auf dem Leiterbahnen vorgesehen sind.In particular, in the case of a tubular adapter 1 made of metal, if the rotor 3 with its rotor blades is designed as a stamped sheet metal part, it is preferably provided to fasten it optionally (depending on the type of shaft intended) to one or the other end face of the tube via a welded connection. However, it is also possible that the rotor has a circuit board on which conductor tracks are provided.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: Adapteradapter
1111: erster Endbereichfirst end area
1212: zweiter Endbereichsecond end area
121121: Kragen im zweiten EndbereichCollar in the second end area
22: WelleWave
2121: Absatz der WelleParagraph of the wave
33: Rotorrotor

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102004027954 A1 [0003]
DE 202006007778 U1 [0003]

Claims

Adapter (1) for fastening a rotor (3) of a sensor to one end of a shaft (2), characterized in that - the adapter (1) has a first end region (11) and an opposite second end region (12), - that in the first end region (11) and/or in the second end region (12) at least one fastening structure for fastening a rotor (3) is provided and - that in the first end region and/or in the second end region (12) at least one fastening structure for fastening to a shaft (2) of a first shaft type and/or to a shaft (2) of a second shaft type is provided.

Adapter (1) to Claim 1 , characterized in that the fastening structure for fastening the rotor (3) in both end regions (11, 12) of the adapter (1) is identical.

Adapter (1) to Claim 1 , characterized in that the fastening structures for fastening the rotor (3) to the two end regions (11, 12) of the adapter (1) are different.

Adapter (1) to Claim 1 , characterized in that at one or both end regions (11, 12) of the adapter (1) several different fastening structures for fastening a rotor (3) are provided, wherein the fastening structures at both end regions are the same, partially the same and partially different or different.

Adapter (1) according to one of the Claims 1 until 4 , characterized in that in both end regions (11, 12) of the adapter (1) identical fastening structures are provided for fastening the adapter (1) to a shaft (2).

Adapter (1) according to one of the Claims 1 until 5 , characterized in that in both end regions (11, 12) of the adapter (1) different fastening structures for fastening the adapter (1) to a shaft (2) are provided.

Adapter (1) according to one of the Claims 1 until 6 , characterized in that in one end region or both end regions (11, 12) of the adapter (1) several different fastening structures for fastening the adapter (1) to a shaft (2) are provided, wherein the fastening structures in both end regions are the same, partially the same and partially different or different.

Adapter (1) according to one of the Claims 1 until 7 , characterized in that the adapter (1) has a recess as a fastening structure for fastening the adapter (1) to the shaft (2) at one or both ends.

Adapter (1) according to one of the Claims 1 until 8th , characterized in that the adapter (1) for fastening the adapter (1) to the shaft (2) has a fastening structure in one or both end regions (11, 12) of a circular cylinder jacket surface.

Adapter (1) to Claim 9 , characterized in that the circular cylinder surface is an outer surface of a collar (121) of the adapter (1).