DE1673384A1

DE1673384A1 - Elektronischer Drehzahlmesser,insbesondere fuer Verbrennungskraftmaschinen in Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE1673384A1
Application number: DE19671673384
Authority: DE
Inventors: Antonio Mincuzzi
Original assignee: Borletti SpA
Current assignee: Borletti SpA
Priority date: 1966-07-02
Filing date: 1967-07-01
Publication date: 1971-09-16
Also published as: ES130746U; GB1191003A; ES130746Y; US3502984A

Description

Patent- und Gebrauchsmusterhilfs-Anmeldung Ib/doö4>

Anm.: Societd per Azioni FRA-TELLI BORLETTI, Mailand/Italien, Via Washington 70

Elektronischer Drehzahlmesser, insbesondere für Verbrennungskraftmaschinen in Kraftfahrzeugen

Die Priorität der italienischen Patentanmeldung N. 19 778 vom 2. Juli 1966 wird in Anspruch genommen.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen elektronischen Drehzahlmesser für Verbrennungskraftmaschinen mit' einem Zündspulenkreis und einer beliebigen Zahl von Zylindern, sowohl für Zweitakt- als auch Viertaktbetrieb, wobei der Drehzahlmesser insbesondere in Kraftfahrzeugen anwendbar iet. Da» Gerät enthält in im wesentlichen bekannter Weise ein Galvanometer mit einem Skalenbereich von etwa 250° und einem elektronischen Kreis vom Typ eines monostabilen Multivibrators, in den das Galvanometer eingeschaltet ist.

Der elektronische Kreis erzeugt einen Stromimpuls von konstanter Dauer und Amplitude bei jeder öffnung der Konbakte dee Unterbrechers, wobei die Arbeitefrequenz des Unterbrechers der Rotationsgesohwindlgkeit der Maschine direkt proportional ist. Der Zeiger des Galvanometers wird daher

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proportional zur Frequenz der erwähnten Impulse verstellt und gibt so ein Maß für die Drehzahl der Maschine.

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drehzahlmesser dieser bekannten Art. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, im Gegensatz zu den bekannten Konstruktionen zu einer besonders einfachen und wirtschaftlichen Bauart zu kommen, die trotzdem einen sicheren Betrieb gewährleistet. Insbesondere ist Ziel der Erfindung, den Zusammenbau, die Justierung und die • Eichung am Prüfplatz im Hinblick auf die Massenproduktion zu vereinfachen.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Drehzahlmesser einen einteiligen, im wesentlichen kegelstumpf förmigen Rahmen aufweist, an dessen Grundflächen Lagerbüchsen zur Aufnahme der Achse des beweglichen Systems vorgesehen sind, daß eine gedruckte Schaltungsplatte des elektronischen Steuerkreises und eine Hülse, die eine der Buchsen trägt, an der oberen Grundfläche des Rahmens durch einen Ring mit Bajonettverbindung befestigt sind, und daß das Galvanometer und die zweite Buchse an der unteren Grundfläche montiert sind.

Zur Erläuterung des Aufbaue des Brfindungβgegenstandes und zum besseren Verständnis der Wirkungsweise sei im folgenden ein Ausführungsbeiapiel beschrieben, das in der Zeichnung Bchematisoh dargeafeelLfe ist. Ea zeigen:

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Pig. 1 einen vertikalen axialen Schnitt des Drehzahlmessers, Fig. 2 eine Draufsicht unter Wegnahme einiger Teile, Fig. 3 eine Seitenansicht in Richtung des Pfeiles A in Fig. 1, Fig. 4a und 4b das Magnetelement, das in einen Rahmen aus

Plastik mit Löchern für die Montage eingeschlossen ist, Fig. 5 eine Ansicht des beweglichen Systems des Drehzahlmessers Fig. 6 ein Detail des Elementes, das die Spule und die Gegengewichte trägt,

Fig. 7 und 8 in Vertikalschnitt und Draufsicht die Baugruppe, die die Platte mit dem elektronischen Schaltkreis und die Einrichtung zum Justieren der Zeigernadel und der Spiralfedern des beweglichen Systems trägt, Fig. 9 die Platte mit dem elektronischen Kreis, gesehen von

unten in Richtung des Pfeiles B in Fig. 3> Fig. 10 das Schaltbild des elektronischen Kreises.

Ein einteiliger Körper 1 aus Plastik, vorzugsweise glasfaserverstärkt zur besseren Einhaltung der Maßtoleranz über die Z_eit und beispielsweise durch Spritzgießen hergestellt, bildet den Rahmen, auf dem alle Teile des Drehzählmessers montiert oder angeordnet sind.

Im oberen Teil ist eine Platte 2 aus Isoliermaterial angebracht, die den elektronischen Kreis trägt, wobei die Schaltverbindungen in der bekannten gedruckten Technik ausgeführt sind.

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Die Platte 2 ist über zwei Fortsätze 3 im Rahmen 1 geschoben und in dieser Lage gehalten. An bestimmten Stellen des Kreises sind drei Leitungen 4, 5, 6 an der Platte 2 befestigt und an Klemmen 4^f> 5¹, 6¹ im Rahmen 1 geführt.

Diese Klemmen werden ihrerseits an den Kreis des Impulsgebers bekannter Art, der nicht dargestellt ist, angeschlossen.

Die Verbindung der Leitungen 4> 5> 6 mit den Klemmen 4¹, 5¹, 6¹ erfolgt mit Hilfe von stiftartigen Verbindungselementen bekannter Art, so daß die Platte 2 abnehmbar am Rahmen 1 befestigt werden kann und die elektrischen Verbindungen zwischen den Leitern 4, 5, 6 und den Klemmen 4'> 5', 6¹ ohne Schrauben oder Lötverbindung hergestellt werden.

Die Platte 2 wird an der oberen Grundfläche 7 des Rahmens 1 mit Hilfe von zwei Flügeln oder radialen Zähnen 9 eines Befestigungsringes 8 gehalten.

Der Ring 8 hat außerdem zwei radiale innere Ausnehmungen 10 für den Durchtritt von zwei Zähnen 11, die radial vom oberen Teil 12 der Hülse 13 ausgehen. Auf diese Weise bilden die Ausnehmungen 10 und die Zähne 11 eine Bajonettverbindung für den Ring 8. Die Hülse 13 hat ein Gewindeloch 14, in das die Lagerbuchse 15 eingeschraubt ist. Diese ist ihrerseits mit einer Bohrung 16 versehen, die als oberes Lager tür die Buchse 17 des beweglichen Systems des Drehzahlmessers dient.

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Durch Reibungskraft ist zwischen dem Flansch 8 der Hülse und die Oberfläche 19 des Oberteils 20 des Rahmens 1 eine gezahnte Scheibe 21 gehalten, deren Wirkungsweise noch beschrieben wird. Die Hülse 13 ist in die Bohrung 22 des Oberteils 20 eingesetzt, die zwei vertikale Ausnehmungen 22' für den Durchtritt der Zähne 11 der Hülse hat.

Wenn die Hülse 13 voll in die Bohrung 22 eingeschoben wird, wird der Ring 8 derart eingesetzt, daß die zwei Ausnehmungen 10 mit den Zähnen 11 zusammenfallen. Hierauf wird der Ring um einen bestimmten Winkel gedreht, wie bei einem Bajonettverschluß, so daß seine Oberfläche 23 unter die Zähne 11 gleitet und dadurch die Hülse 13 an ihrem Platz festhält.

Die Winkeldrehung des Ringes 8 wird so durchgeführt, daß danach seine Zähne 9 eine lage erreichen, wie sie in Fig. bei 24 angedeutet ist. Die Platte 2 kann dann bei bereits aufgesetztem Ring 8 in ihre vorbestimmte Lage gebracht werden. Sobald auch die Platte 2 auf der Oberfläche 7 aufliegt und durch die Fortsätze 3 ausgerichtet ist, wird eine zweite kurze Drehbewegung mit einer Schnappwirkung mit dem Ring 8 ausgeführt, so daß die Zähne 9 auf die Stellen 25 der Platte auflaufen und auch diese in ihrer richtigen lage festhalten.

Aus der Beschreibung ist somit erkennbar, daß der Ring 8 allein es bereits ermöglicht, sowohl die Hülse 13 mit der Sch.ei.be 21 FiLs auch die Platte 2 in der richtigen Lage au hai tun, DIw rliilue \$ viii·Λ dadiberhlnauu -ϊ,-ο-ϊογι 'J'viA

BAD ORIGINAL

durch einen Zahn 26 gesichert, der in eine Ausnehmung im Oberteil 20 eintritt.

Die Scheibe bzw. das Ritzel 21, die durch Reibung zwischen der Hülse 13 und der Oberfläche 19 des Oberteils 2U gehalten wird, ist auf ihrem Umfan^mit einer Reihe von Schützen 29 versehen, die für die anfängliche Positionierung von Haltestiften 27, 28 dienen. An den Haltestiften werden einander entgegenwxrkende Spiralfedern befestigt, und sie ermöglichen die Einstellung der richtigen Vorspannung während des Zusammenbaues. Die endgültige Befestigung der Stifte 27, 28 an der Scheibe 21 erfolgt mit Hilfe von Nieten.

Im unteren Teil 30 des Rahmens 1 ist die magnetische Baugruppe des Galvanometers untergebracht, die aus einer Grundplatte mit einer Lagerbuchse 32 für die Spindel 17 und einer Ringscheibe 34 besteht, mit der die Spule 35 des beweglichen Systems zusammenwirkt. Zwischen den beiden Platten ist das Magnetelement 36 angeordnet, das aus Sintermaterial (beispielsweise Eisen(II)oxyd) besteht und in einem Rahmen 37 aus Plastik eingeschlossen ist, um die Befestigung au ermöglichen.

Auf der Spindel 17 ist eine Nabe 38 aus Isoliermaterial befestigt, die zwei Zonen verschiedenen Durchmessers aufweist. Auf der Oberfläche 39 der Zone größeren Durchmessers ruht das Element 40, das beispielsweise aus Blech bestehen kann. Es wird dadurch in aοiner Lage gehalten, daß die Zähne 41 eines

schalenförmigen federnden Metallringes 42 sich auf den Umfang 43 der Zone kleineren Durchmessers der Nabe aufpressen (vgl. Fig. 5).

Am Element 40 ist die iSpule 55 sowie ein Satz von drei Gegengewichten 44» 45, 46 für das Ausbalancieren des beweglichen Systems befestigt. Das Balancieren wird durch Verformung oder Biegung des Elements 40 in einer Zone 47, 48, 49 in solcher Weise erreicht, daß die Gegengewichte dem Rotationszentrum genähert oder von ihm entfernt werden.

Die Haltestifte 5<J, 51 für die Spiralfedern 52, 53 sind ebenfalls an der Nabe 58 befestigt. Die zwei Spiralfedern werden durch eine Isolierscheibe 54 voneinander getrennt.

Die Befestigung der Federenden wird dadurch erreicht, daß sie zwischen drei krallenartige Zungen gedrückt werden, die an den Enden der Haltestifte 27, 28 bzw. 50, 51 ausgebildet sind. Die Verbindung kann dann durch Verlöten gesichert werden. Die anderen Enden der Haltestifte 27, 28, die elektrisch isoliert sind, sind an der Scheibe 21 befestigt.

Diese Baugruppe aus den Stiften 27, 28, den Spiralfedern 52, 53 und den Stiften 50, 51 bildet eine elektrische Doppelleitung für die Verbindung zwischen der Spule 35 des Galvanometers und dem elektronischen Kreis.

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An der Achse 17 ist der Zeiger 55 (teilweise gestrichelt in Pig. 3 dargestellt) befestigt, der den Augenblickswert der Drehzahl an einer geteilten Skala angibt. Die Skala ist nicht dargestellt und kann an den Fortsätzen 3 befestigt sein.

Fig. 10 zeigt die Schaltung des elektronischen Kreises, wie er in Fig. 9 gegenständlich dargestellt ist.

Die Versοrgungsspannung wird mit Hilfe einer Zenerdiode D3 und eines Vorwiderstands R1 konstant gehalten.

Das vom Zündverteiler des Fahrzeuges kommende Signal wird dem Dämpfungswiderstand R2 zugeführt und hierauf durch die Diode D1 und den Kondensator 01 integriert. Der so erhaltene positive Impuls gelangt über einen Widerstand R3 an die Basis des Transistors Tr2 und führt zum Kippen des monostabilen Kreises Tr1 , Tr2 in die unstabile Lage. Unter diesen Bedingungen wird der Transistor Tr2 leitend.

Im Kollektorkreis des Transistors Tr2 ist das Instrument G-eingesetzt, und zwar in Reihe mit einem Temperaturkompensationskreis bestehend aus der Parallelschaltung eines Widerstandes R7 und eines Widerstandes mit negativem Temperaturkoeffizienten NTC. Dem Instrument G ist eine Diode D2 parallelgeschaltet. In Reihe mit ihm liegt außerdem ein einstellbarer Widerstand P zur Einstellung des Maximalwertes des Stromes. Dies ist erforderlich, um mögliche Unterschiede des Magnetfeldes und der Rückstellkraft der Spulen von Inatrument zu Instrumeat auszugleichen. inQR'iö/no

Der monostabile Multivibrator enthält in bekannter Weise noch die Widerstände R4, R5» R6, R8 und R9 sowie die Kondensatoren C2 und C3. Kondensator 03 und Widerstand R4 bestimmen die Zeitkonstante des Rückkippens in die stabile Lage, bei der der Transistor Tr1 leitend und der Transistor Tr 2 gesperrt ist.

Der monostabile Multivibrator gibt daher an seinem Ausgang einen Gleichstrom ab, der aus Rechteckimpulsen konstanter Amplitude und Dauer besteht. Dieser Strom wird der beweglichen Spule des Galvanometers zugeführt, die ihrerseits in dem vom Permanentmagneten 36 erzeugten Magnetfeld angeordnet ist.

Die Gleichgewichtslage der Spule und daher auch des Zeigers, die über das Element 40 und die Achse 17 starr miteinander verbunden sind, ist eindeutig durch den Effektivwert des -. durch die Spule fließenden Stromes bestimmt. Dieser Effektivwert hängt seinerseits von der Frequenz der Spule und daher von der Drehzahl der Maschine ab.

7 Patentansprüche
10 Figurtn

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Claims

JO Patentansprüche

1. Elektronischer Drehzahlmesser, insbesondere für Ottomotoren in Kraftfahrzeugen, mit einer monostabilen Kippschaltung, an die ein Galvanometer angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß er einen einteiligen, im wesentlichen kegeistumpfförmigen Rahmen (1) aufweist, an dessen Grundflächen Lagerbuchsen (15, 32) zur Aufnahme der Achse (17) des beweglichen Systems vorgesehen sind, daß eine gedruckte Schaltungsplatte (2) des elektronischen Steuerkreises und eine Hülse (13) die eine der Buchsen (15) trägt, an der oberen Grundfläche (7) des Rahmens durch einen Ring (8) mit Bajonettverbindung befestigt sind, und daß das Galvanometer una die zweite Buchse (32) an der unteren Grundfläche (31) montiert sind.

2. Drehzahlmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Achse eine Nabe (38) aus Isoliermaterial befestigt ist, die zwei Haitestifte (50, 51) zur Befestigung der inneren Enden von gegeneinanderwirkenden Spiralfedern (52, 53) für die Stabilisierung der Systemschwingung trägt.

3. Drehzahlmesser nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Hülse (13) und der oberen Grundfläche (7) durch Reibungskraft eine gezahnte Scheibe (21) gehalten wird,

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an der zwei Haltestifte (27, 28) zur Befestigung der äußeren Enden der Federn einstellbar angeordnet sind.

4· Drehzahlmesser nach Anspruch 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, dats die Haltestifte in drei kralienartige Zungen auslaufen, in die die Federenden eingespannt und eingelötet sind.

5· Drehzahlmesser nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der vorzugsweise aus Sintermaterial bestehende Galvanometermagnet (36) in einen Befestigungsrahmen (37) aus Plastik ™ eingeschlossen ist.

6. Drehzahlmesser nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen der Schaltungspiatte und dem Impulsgeber durch flexible Leitungen (4, 5, 6) mit an sich bekannten stiftartigen Verbindungselementen erfolgt.

7· Drehzahlmesser nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,

daß mit der Achse (17) ein dreieckiges Blechelement (4u) fest * verbunden ist, und daß an den Enden der Arme Gegengewichte (44, 45, 46) befestigt und durch einfaches Biegen der Arme verstellbar sind.

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