DE1911487A1

DE1911487A1 - Drehzahl-Messwertgeber

Info

Publication number: DE1911487A1
Application number: DE19691911487
Authority: DE
Inventors: Riordan Hugh Ernest
Original assignee: Kelsey Hayes Co
Current assignee: Kelsey Hayes Co
Priority date: 1968-07-25
Filing date: 1969-03-06
Publication date: 1970-02-19
Also published as: FR1604435A; US3482129A; GB1225708A; DE1911487B2; SE345745B; CA947837A

Description

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Tel. 5 380580

Kelsey-Hayes Company

33181 Huron River Drive

Romulus, Michigan/USA 3. ;Iärz 196 9

Anwaltsakte M-631

Drehzahl-Heßwertgeber

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Drehzahl-Meßwertgeber.

Beim Jessen der Winkelgeschwindigkeit insbesondere an den Hinterrädern eines Fahrzeuges wird der Meßwertgeber günstigerweise zwischen einem Flansch der Achswelle und dem Achskasten des Hinterrades angeordnet. Bei starken Belastungen verbiegt sich jedoch die Ilinterachsv/elle in Radialrichtung merklich gegenüber dem Achskasten. Bei einem Meßwertgeber mit zwei gegeneinander drehbaren ■ Polstücken., von denen eines am Achskasten und das andere rlrehfest an der Achswelle befestigt ist, verändert sich der Luftspalt zwischen den Polstücken'infolge der durch die starke Belastung bedingten hohen Radial- und/oder Axialverbie- : gungen der Achswelle beträchtlich, was in manchen Fällen zu einem gegenseitigen Eingriff beider Polstücke und daher zu einer Beschädigung des Meßwertgebers führt. Die Gefahr eines gegenseitigen Eingriffs der Polstücke ließe sich durch einen ausrei-

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chend großen Luftspalt zwischen den beiden Polstücken vermeiden, so daß die beiden Polstiicke selbst· bei größtmöglicher Belastung der Achswelle nicht in Eingriff gelangen wurden. Eine derartige i Maßnahme macht jedoch einen verhältnismäßig großen Luftspalt erforderlich, der die Gute-des Keßwertgebers beeinträchtigt.

Erfindungsgemäß soll ein Drehzahl-Meßwertgeber mit einem sehr kleinen Luftspalt geschaffen werden, bei dem auch bei Verbiegung derjenigen Bauteile, deren Winkelgeschwindigkeit gemessen wird, ! eine Beschädigung; und ein übermäßiger Verschleiß der Polstücke und somit des gesamten Meßwertgebers verhindert wird.

¹ Zu diesem Zweck schafft die Erfindung einen elektrischen Drehzahl-

jiießwertgeber zur Erzeugung eines elektrischen Signals, das die j'.'/inkelgeschwindigkeit zwischen zwei gegeneinander drehbar ab.ge-'stützten Bauteilen angibt, der gekennzeichnet" ist durch einen drehfest mit dem einen !"-.auteil verbundenen Rotor, einen nahe dem Rotor ¹ am anderen Bauteil befestigten Stator, eine erste am "Rotor ausge-Ibildete Lauffläche, eine zweite an Stator ausgebildete Lauffläche jzur drehbaren Abstützung des Rotors an der ersten Lauffläche, und eine am Rotor oder Stator befestigte Schmiereinrichtung, die zwecks Schmiermittelversorgung mit beiden Laufflächen verbunden ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Meßwertgeber wird der Rotor über die beiden Laufflächen drehbar am Stator gelagert und mittels einer eigenen Kupplung von der Achswelle angetrieben. Bei einer Azial- und/oder Radialverbiegung der Achswelle gegenüber, dem Achskasten Bleibt die Größe des Luftspalts unverändert, so daß ohne die

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Gefahr einer Beschädigung des ileßv/ertgeoers ein sehr kleiner Luftspalt gewählt werden kann und somit ein wlrk-ungsstarker Meßwertgeber "erzielt wird. Zur Vermeidung eines übermäßigen Verschleißes· an den Laufflächen des riotors und des Stators ist eine Schmiereinrichtung vorgesehen, die für eine Selbstschmierung der Lagerflächen sorgt.

V/eitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteranfirüchcn und der nachfolgenden beispielsweisen reschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen. Fs zeigen:

Pig. 1 einen teilweise gebrochenen „Schnitt eines erfindungsgemessen Meßwertgebers,

Fig. 2 eine vergrößerte -c-ilansicht los in Fig. 1 mit 2 bezeichneten Bereiches,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 ier Fir. I, und Fig.. Η einen Schnitt lUnrs der Linie ¹^-I' ier ΓΙ^.. 1.

Gerilß den Firn. 1 un.i 2 ist der ."'.efjwert^'oer Io in verbindung mit einer Hinterachsanoränung 12 dargestellt _} \le eine Achs'.velle I^ enthält, welche an ihrem äußeren En.ce in einei: Flansch If übergeht, an dem ein (nicht- gezeigtes) Fahrzeugrad befestigt v.'erien kann, Die Achsvielle I^ ist drehbar in ainer. Achskasten 13 gelagert, an.dem der Fiei-viert geber Io mindestens teili.'olse befestigt ist.

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Der Meßwertgeber enthält eine Statoranordnung 21 einschließlich eines Stators 2o, der über einen radial verlaufenden Flansch 22 am Achskasten 18 befestigt ist. Ein axial verlaufender, ringförmiger Abschnitt 24. des Stators 2o endet in einer Vielzahl von im wesentlichen gleichförmig in Umfangsrichtung verteilten, radial¹

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verlaufenden Zähnen 26. Der axial verlaufende Abschnitt 24 bildet j

gemeinsam mit einem kreisförmigen Ring 28 eine Ringkammer 3o_s in j der ein Permanentmagnet 32 und eine Meßspulenanordnung 34 unter- j

gebracht sind. Der Permanentmagnet 32 ist vorzugsweise kreisring- j förmig ausgebildet und von der in Pig. I gezeigten Polarität«. Die Heßspulenanordnung 34 verläuft ebenfalls kreisringförmig im Ringkanal 3o und enthält eine elektrische Wicklung 3$_s die auf einen Plastik-Wickelträger 38 gewickelt ist. Am vorderen Ende des Ringkanals 30 ist ein Lagerring 39 angeordnet, an dessen Rück-= seite eine Ringnut 41 ausgebildet ist, die mit dem Wickelträger 38 einen Ringraum einschließt; der Lagerring 39 erstreckt sich in Radialrichtung nach innen Über die radial innere Fläche des kreisförmigen Ringes 28 hinaus. Der Lagerring 39 ist aus einem Material mit guten Lagereigenschaften, beispielsweise Teflon, hergestellt. Die Stirnfläche 4o des Lagerrings 39 verläuft über den axial äußeren Rand der Zähne 26 und über den axial äußeren Rand des kreisförmigen Ringes 23 hinaus und wirkt mit eine» radial verlaufenden Flansch 44 eines Rotors 46 zusammen. Dea? Sotöi hat einen im wesentlichen L-förmige« Querschnitt und ist am j Flansch 44 mit einer Vielzahl von gleichförmig in ÜmfangsrXehtiing invert eilten, radial verlaufenden Zähnen 48 versehen, die den ; j. Zähnen 26 axial gegenüberliegen. Der Rotor 46 enthält einen verlaufenden, rohrförmigen Abschnitt 5o, der in AxialdichtungA

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eine beträchtliche Länge mit radialem Abstand zu dem kreisförmigen Ring 28 verläuft und diesem zugekehrt ist. Gemäß den Figuren wird ein erster Luftspalt 54 zwischen den Zähnen 26 und 48 und ein zweiter Luftspalt 56 zwischen dem rohrförmigen Abschnitt 5o des Rotors 46 und dem Ring 28 gebildet. Da der rohrförmige Abschnitt 5o in Axialrichtung über eine beträchtliche Weglänge gegenüber dem Ring 28 verläuft, ist der magnetische Widerstand des Luftspalts 56 minimal. Zur drehbaren Abstützung des Rotors 46 wirkt der Lagerring 39 mit einem Teil des rohrförmigen Abschnittes 5o zusammen. Um den Abrieb gering zu halten, werden die Laufflächen zwischen dem Rotor 46 und dem Lagerring 39 ¹^* Schmiermittel aus der Ringnut 41 versorgt; mehrere öffnungen 57 sorgen für eine Schmiermittelzufuhr zu den Laufflächen^und zwei Ringdichtungen 59 und 61 verhindern ein Ausfließen des Strömungsmittels. Die gezeigte Einrichtung ist somit selbstschmierend.

Der Rotor 46 ist mit mehreren im wesentlichen axial verlaufenden Fingern 72 versehen. Ein Antriebsring 8o, der aus flexiblem Material besteht, weist an einem radial inneren Ende eine Vielzahl von radial nach innen verlaufenden Fingern 82 und 84 auf, die die Achswelle 14 derart erfassen, daß eine Drehung der Achswelle 14 zu einer Drehung des flexiblen Antriebsringes 8o führt. An seinem Außenumfang trägt der Antriebsring 8o mehrere radial nach außen verlaufende Finger 86. Im zusammengebauten Zustand wirken die Finger 82 des Rotors 46 mit von den Fingern 86 auf Abstand

zusammen
gehaltenen Fingern 86 '/.und biegen diese, wie gezeigt, radial nach innen ab, wodurch durch zwei in Umfangsrichtung benachbarte Finger 86 eine antriebsschlüssige Verbindung geschaffen wird;

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da die Verbindung zwischen dem Antriebsring 80 und tlem Rotor 46 über die Finger 80 erfolgt, wird jegliche axiale und radiale .Relativbewegung durch Verbiegen der in Eingriff stehenden Pinger aus-' geglichen, wodurch die Größe der Luftspalte 5^ und 5o konstant gehalten wird.

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Claims

191H87 PafentariWsK» Dr. Inn. r". f-'^-^ C\r\.':n. "."."«!nude Die·?. Γv..-5. /'. Schmitz SMünchen Ί-,Mozsrisfr.23 TzI. 5 380586 Kelsey-Kayes Company 38^431 Huron River Drive Romulus, MIchlRan/USA 3. März 1969 ι Anwaltsakte ι·.-631 Patentansprüche

1.) Elektrischer Drehzahl-Meßwertgeber zur Erzeugung eines elektrischen Signals, das die Winkelgeschwindigkeit zwischen zwei gegeneinander drehbar abgestützten Bauteilen angibt, gekennzeichnet durch einen drehfest mit dem einen Bauteil (I¹O verbundenen Rotor (¹Jo), einem nahe den Rotor (¹Jo) am anderen Bauteil (13) befestigten Stator (21), eine erste am Rotor (46) ausgebildete Lauffläche, eine zweite am Stator (21) ausgebildete Lauffläche (²Jo) zur drehbaren Abstützung des Rotors (46) an der ersten Lauffläche, und eine am Rotor (46) oder Stator (21) befestigte Schmiereinrichtung (39, 4l, 57), die zwecks Schmiermittelyersorgung mit beiden Laufflächen verbunden ist.

2. Meßwertgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiereinrichtung (39> 41, 57) einen kreisringförmigen Lagerkörper (39) enthält, an dem eine der Laufflächen (4o) und ein Schmiermittelträger in Form eines Hohlraums (41) angeordnet sind.

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3. Meßwertgeber nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiereinrichtung (39/ ¹Il, 57) am Stator (21) angeordnet ist.

,¹J. Meßwertgeber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet j daß der Rotor (¹Io) einen rohrförmigen Abschnitt; (5o) mit einem am einen linde angeordneten Radialflansch (¹I¹I) enthält, der mit einer ersten Reihe von in Umfangsrichtung verteilten, radial verlaufenden Zähnen (Ίΰ) versehen ist, daß der Stator (21) einen zweiten rohrförmigen Abschnitt (2H) enthält, der mit einer zweiten Reihe von in Umfangsrichtung verteilten, radial verlaufenden Zähnen (26) versehen ist, die der ersten Zahnreihe (¹Io) zugekehrt sind, und daß der Stator (21) einen rohrförmigen, zum ersten rohrförmigen Abschnitt (5o) auf Abstand gehaltenen Tragring (?3), einen Tlagnet (32) und eine Ileßspulenanordnung (3'0 aufweist, die zwischen dem Tragring (23) und dem zweiten rohrförmigen Abschnitt (2¹I) abgestützt ist, wobei "der erste rohrförmige Abschnitt (5o) und der Tragring (23) zwecks Oeringhaltung des magnetischen Widerstandes ζ··,Ί3c]-en ihnen in Ar.ialrichtung gemeinsam über eine beträchtliche strecke verlaufen.

5' "eßwertgeber nach Anspruch 3 und H_t dadurch gekennzeichnet, daü ;cr Lagerring (39) zwischen dem ersten und dem zweiten rohrförmigen Abschnitt (?o, 24) angeordnet ist und den Rotor ('-!') irehbar ar. Ctator (21) abstützt. "

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6. Meßwertgeber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen drehfest an einem der Bauteile (14) gehalterten Anfcriebsring (8o) und Kupplungsglieder (72, 35, 35') zur drehfesten Kopplung des Antriebsringes (8o) und des Rotors (46) bei Drehung des dem Rotor (46) zugeordneten Bauteils (I¹I) v/ob ei die Kupplungsglieder (82, 36, 86') eine Relativbewegung der Bauteile (I¹I, Iu) in Axial- und/oder Radialrichtung im wesentlichen ohne entsprechende Relativbewegung zwischen Rotor (46) und Stator (21) zulassen.

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