DE19625478A1 - Magnetring - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Magnetring, der als Si­ gnalgeber für einen magnetfeldempfindlichen Sensor dienen soll. Derartige Magnetringe werden z. B. auf Antriebswellen von Elek­ tromotoren aufgesetzt, um deren Drehzahl bzw. die Winkelstel­ lung zu erfassen. Dazu muß der Magnetring verdrehsicher auf der Welle gehalten werden. Er kann aber nicht unmittelbar auf die Welle aufgepreßt werden, da das Magnetmaterial spröde ist und beim Aufpressen platzen würde. Es sind daher zusätzliche Be­ festigungselemente notwendig.

In der DE 37 32 958 C2 wird z. B. vorgeschlagen, ein Befesti­ gungselement zu wählen, daß aus einer im Profil T-förmigen Kunststoffhülse besteht, die auf ihrer in Achsrichtung verlau­ fenden zylindrischen Umfangsfläche und auf ihrer in Radialrich­ tung sich erstreckenden Stirnfläche den Magnetring zusammen mit einer Rückschlußhülse trägt. Um diese Einheit auf der Welle zu befestigen, werden die Kunststoffhülse, die Rückschlußhülse und der Magnetring zusammen mit der Welle mit Kunststoff umspritzt.

Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß diese Vorgehensweise recht aufwendig ist.

Gemäß der Erfindung wird daher vorgeschlagen, den Magnetring auf eine Ringscheibe aufzuspritzen, wobei der Außenrand der Ringscheibe vom Magneten umfaßt ist und seine Innenseite zu­ mindest abschnittsweise frei liegt, wobei der freiliegende Innenrand zumindest abschnittsweise auf einem Kreis liegt, dessen Durchmesser nur wenig kleiner ist als der Durchmesser der Welle, auf dem der Magnetring befestigt werden soll.

Die nach innen vorstehenden Abschnitte der Ringscheibe bilden dabei federnde Halteelemente, die auf die Welle aufgepreßt werden können, wodurch, wenn die Haltekräfte entsprechend groß gewählt werden, der Magnetring verdrehsicher und gegen Ver­ schiebung gesichert auf der Welle gehalten wird. Die Einpreß­ kräfte werden dabei in die Ringscheibe und nicht in den Magnet­ ring eingeleitet. Vorzugsweise liegt der Innenrand der Scheibe bis auf zwei Aufnehmungen auf einem Kreis, wobei die Abschnitte des Innenrandes, die in den Ausnehmungen liegen, vom Magneten umfaßt sind.

Die Ausnehmungen bilden Segmente, deren Mittelpunkte mit dem Mittelpunkt des Kreises übereinstimmen, der vom übrigen Innen­ rand gebildet wird.

Die bisher beschriebene Ausführung, bei der die nach innen vorstehenden Abschnitte der Ringscheibe segmentförmige Ausneh­ mungen aufweisen, ist gedacht für eine Stelle mit glatter Oberfläche. Die Ausnehmungen sind notwendig, damit die verblei­ benden Stege sich in axialer Richtung verbiegen können.

Die Welle kann aber auch mit einigen Längskerben auf ihrem Umfang versehen werden, wobei die Kerben in das Material, wobei das herausgenommene Material als Längssteg entlang der Rille aufgeworfen wird. Wird nun die Ringscheibe auf diese Stege aufgepreßt, so ergibt sich ein fester Halt, wobei außerdem darauf verzichtet werden kann, Segmentausnehmungen in der Ring­ scheibe vorzusehen.

Die Scheibe besteht vorzugsweise aus einem nicht magnetischen Metall, z. B. hartes Messing oder einer Beryllium-Legierung.

Ein derartiger Magnetring wird hergestellt, indem die vorgefer­ tigte Ringscheibe mit magnetisierbaren Material wie erläutert umspritzt wird, anschließend wird das aufgespritzte Magnetmate­ rial in gewünschter Weise magnetisiert.

Die Erfindung soll im folgenden anhand dreier Figuren näher erläutert werden. Dabei zeigt

Fig. 1 die Seitenansicht eines Magnetrings,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1 und

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Ringscheibe.

Fig. 4 eine Welle mit Längskerben

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V.

Der Magnetring wird als Ganzes mit 1 bezeichnet. Er besteht aus einer Magnetscheibe 2 aus magnetischem bzw. magnetisierbarem Material, deren Außenrand 3 und deren Innenrand 4 jeweils Zy­ lindermantelflächen bilden. Die Seitenflächen 5 und 6 sind flach.

Die Ringscheibe 10 besteht aus einem nicht magnetischen Metall, z. B. harten Messing, ihre Dicke ist deutlich geringer als die Dicke des Magnetringes 2. Ihr Außenrand 11 liegt auf einem Kreis, der im Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser des Außenrandes des Magnetringes 2. Der Innenrand 12 liegt auf zwei gegenüberliegenden Winkelabschnitten 13, 14 auf einem Kreis mit einem Innendurchmesser, der kleiner ist als der Innendurchmes­ ser des Magnetringes 2.

Der Innenrand 12 weist zwei nach außen gezogene Ausnehmungen 15, 16 auf, die einander gegenüberliegen und segmentförmig sind, wobei der Mittelpunkt der Segmente dem Mittelpunkt der Ring­ scheibe 10 entspricht. Der Innenrand 17, 18 der Ausnehmungen 15, 16 liegt auf einem Kreis, dessen Durchmesser größer ist als der Innendurchmesser des Magnetringes 2.

Die Haltescheibe 10 gemäß der Fig. 3 wird vom magnetisierbaren Material umspritzt, wobei der entsprechende Magnetring konzen­ trisch liegt zur Haltescheibe 10. Es entsteht ein Gebilde gemäß der Fig. 1 oder Fig. 2, wobei am Innenrand der Magnetscheibe 2 zwei metallische Lappen 20, 21 vorstehen, die als Klemmelemente wirken.

Nachdem das magnetische Material um die Haltescheibe 10 ge­ spritzt worden ist, wird es aufmagnetisiert. Nun kann der so gebildete Magnetring auf eine Welle bzw. Stab 30 (siehe Fig. 2) geschoben werden. Die Klemmkräfte werden von der Haltescheibe aufgenommen und nicht unmittelbar in die Magnetscheibe 2 einge­ leitet, wodurch verhindert wird, daß das magnetische Material aufplatzt. Durch entsprechende Wahl des Innendurchmessers des Innenrandes 13, 14 der Haltescheibe 10 können genügend große Klemmkräfte erzeugt werden, um den Magnetring 2 verdrehsicher auf der Welle 30 zu halten.

Die Fig. 4 zeigt eine Welle 30, auf die der Magnetring aufge­ schoben werden kann. Um einen sicheren Halt zu gewährleisten, ist die Welle 30 mit Längsschlitzen 31 versehen, zu denen par­ allel Längsstege (32) verlaufen.

Die Linksschlitze werden eingekerbt, wobei beim Kerbvorgang das Material im Schlitz nach außen gedrückt wird und zum Steg 32 ausgedrückt wird.

Die Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch die Welle 30. Man erkennt, daß die Stege scharfkantig aus der Mantelfläche der Welle hervorragen.

Diese Methode wird unter anderem auch angewandt, um das Blech­ paket des Rotors auf der Welle zu befestigen. Auf die so präpa­ rierten Welle, wird der Magnetring aufgeschoben, wobei in die­ sem Fall die Ringscheibe keine Ausnehmung aufzuweisen braucht, sondern einen durchgehenden Innenrand aufweist, der auf einem Kreis liegt.

Claims (7)

1. Magnetring zum Befestigen auf eine Welle oder Stab (30) mit einer Ringscheibe (10), deren Außenrand von einer Magnet­ scheibe (2) umfaßt ist und deren Innenrand (13, 14) zumin­ dest abschnittsweise frei liegt, wobei der freiliegende Innenrand zumindest abschnittsweise auf einem Kreis liegt, deren Durchmesser nur wenig kleiner ist als der Durchmesser des Stabes (30).

2. Magnetring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenrand (13, 14) der Ringscheibe (10) bis auf zwei Aus­ nehmungen (15, 16) einen Kreis bildet, wobei die Abschnitte (16, 17) des Innenrandes, die in den Ausnehmungen (15, 16) liegen, von der Magnetscheibe (2) umfaßt sind.

3. Magnetring nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (15, 16) Segmente bezogen auf den Mittelpunkt der Ringscheibe (10) bilden.

4. Magnetring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringscheibe (10) aus nicht magneti­ schem Material besteht.

5. Magnetring nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltescheibe aus hartem Messing oder einer Beryllium-Legie­ rung besteht.

6. Magnetring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenrand der Ringscheibe auf einem Kreis liegt und die Welle, auf die der Magnetring aufgepreßt wird, mit Längs­ stegen versehen sind, die aus dem Material der Welle her­ ausgedrückt sind.

7. Verfahren zum Herstellen eines Magnetringes nach den An­ sprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Halte­ scheibe (10) von magnetisierbarem Material umspritzt und anschließend magnetisiert wird.