DE19734303A1 - Magnetrad - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Magnetrad für Einrichtungen ins­ besondere zum Messen der Drehzahl, des Lenkwinkelbereiches oder dergleichen in Kraftfahrzeugen, mit einem Haltering und einem daran angelegten Magnetring. Ein solches Ma­ gnetrad ist darüber hinaus in Verbindung mit einem Hall-Sensor oder magneto-resistiven Sensor geeignet, der als ma­ gnetischer Aufnehmer Wege und Winkel messen kann, wenn der Aufnehmer durch die jeweiligen Meßgrößen unterschiedlichen magnetischen Induktionen ausgesetzt ist.

Aus der DE 40 40 287 A1 ist beispielsweise eine Drehzahler­ fassungseinrichtung bekannt, bei der im Gehäuseinnenraum ein Magnetträger um eine Drehachse antreibbar gelagert ist. Der Magnetträger besitzt einen konzentrisch zur Drehachse angeordneten Magnetring, der an seinem radial umlaufenden Umfang verteilt Dauermagnetpole besitzt, die an einem im Gehäuse fest angeordneten magnetfeldempfindlichen Sensor vorbeibewegbar sind. Am dem Magnetring entgegengesetzten Ende der Drehachse ist ein Antriebszapfen angeordnet, der formschlüssig mit einer Antriebswelle verbindbar ist, die drehbar in einer Hülse lagert. Der Magnetring und die Dreh­ achse sind hierbei einstückig ausgebildet und werden von der Antriebswelle eines Getriebes eines Kraftfahrzeugmotors angetrieben. Da zumindest die Drehwelle und der Magnetring aus Metall bestehen, sind diese nicht nur aufwendig herzu­ stellen, sondern weisen auch eine große Masse auf.

Darüber hinaus ist es bekannt, einen Magnetring in einen Haltering einzubringen, wobei der Magnetring in den Halte­ ring einvulkanisiert wird. Zwischen dem Haltering und dem Magnetring wird somit eine Gummischicht gebildet, die zur Verbindung dieser beiden Elemente führt. Das Vulkanisieren ist ein sehr aufwendiges und teures Verfahren, welches sich negativ auf den wirtschaftlichen Nutzeffekt auswirkt.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Magnetrad der ein­ gangs genannten Art zu schaffen, welches leicht und kosten­ günstig herstellbar ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Magnetring mit dem Haltering mittels einem Klebstoff ver­ bunden ist. Der Magnetring kann aus einem Magnetmaterial, insbesondere Hartferrit oder Neodymeisenbor bestehen. Zur Verminderung der Masse des Magnetringes kann der Magnetring andererseits auch aus einem Kunststoff mit eingebundenen magnetisierbaren Partikel bestehen. Hierbei ist noch von besonderem Vorteil, daß der kunstoffgebundene Magnetring leichter verklebbar ist als ein vollständig aus Metall be­ stehender Magnetring.

Zweckmäßiger Weise wird der Klebstoff zwischen der gesamten Anlagefläche des Magnetringes am Haltering aufgebracht. Oftmals ist es, in Abhängigkeit vom Einsatzzweck des Ma­ gnetrades, ausreichend, wenn nur Teilbereiche der Anlage­ fläche zwischen dem Magnetring und dem Haltering mit Kleb­ stoff versehen werden. Bevorzugt wird hierzu ein elasti­ scher Klebstoff eingesetzt, der die unterschiedlichen Aus­ dehnungskoeffizienten auf Grund der eingesetzten Materiali­ en für den Magnetring bzw. den Haltering auffängt.

Durch diese Maßnahmen wird eine neue Verbindungsmöglichkeit zwischen einem Magnetring und einem Haltering geschaffen, die sich durch besondere Festigkeit, leichte und kostengün­ stige Herstellbarkeit und einem nahezu uneingeschränkten Nutzungsbereich auszeichnet. Aufwendige Verbindungsverfah­ ren, wie Zerspanen aus Vollmaterial oder Vulkanisieren kön­ nen hierbei entfallen.

Nach einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist der Magnetring zusätzlich mit mindestens drei mechanischen Ver­ bindungselementen mit dem Haltering verbunden. Hierdurch wird eine zusätzliche Befestigungsmöglichkeit zur Kleb­ stoffverbindung zwischen Magnetring und Haltering geschaf­ fen, die besonders bei hochbeanspruchten Magneträdern wirk­ sam ist. Darüber hinaus können die zusätzlichen mechani­ schen Verbindungselemente auch als Verdrehsicherung des Ma­ gnetringes gegenüber dem Haltering genutzt werden.

Zur Erreichung einer stabilen Verbindung zwischen Magne­ tring und Haltering sind zweckmäßiger Weise die mechani­ schen Verbindungselemente gleichmäßig auf der Oberfläche des Magnetringes und des Halteringes angeordnet.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die mechanischen Verbindungselemente Laschen am Magnetring bzw. Haltering und dazu korrespondierende Aufnahmeöffnungen am Haltering bzw. Magnetring. Durch die Laschen, die mit den entsprechenden Aufnahmeöffnungen in Eingriff gebracht werden, lassen sich die mechanischen Verbindungselemente auf einfache und mechanisch hochbeanspruchbare Weise mit­ einander verbinden. Selbstverständlich können die mechani­ schen Verbindungselemente noch zusätzlich mittels Klebstoff verklebt werden.

Je nach Ausbildung des Magnetrades kann dieses zum axialen und/oder radialen Abgriff eines Meßsignals vorgesehen wer­ den. Dadurch erweitert sich der Einsatzzweck des erfin­ dungsgemäßen Magnetrades erheblich.

Um die Umfangsfläche des Magnetringes des Magnetrades für den radialen Abgriff des Meßsignals frei zuhalten, kann der Magnetring oder der Haltering eine Anzahl von Noppen bzw. der Haltering oder der Magnetring eine Anzahl von dazu kor­ respondierenden Vertiefungen aufweisen, die jeweils mitein­ ander in Eingriff bringbar sind. Durch diese Maßnahme wird der Magnetring gegen Verdrehen im Haltering gesichert.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe auch dadurch gelöst, daß der Magnetring mit dem Haltering mittels Verklipsung ver­ bunden ist. Eine Verklipsungsverbindung stellt immer einer sehr einfach zu bewerkstelligende und dauerhafte Verbindung dar. Durch einfaches Ineinanderdrücken der beiden Teile Ma­ gnetring und Haltering werden diese zuverlässig und lagege­ sichert miteinander verbunden. Bei dieser Möglichkeit kann auch das zuvor beschriebene Verkleben der beiden Teile ent­ fallen.

In Weiterbildung dieses Erfindungsgedankens weist der Ma­ gnetring wenigstens zwei Rastnasen bzw. Rastöffnungen und der Haltering wenigstens zwei Rastöffnungen bzw. Rastnasen auf, die jeweils miteinander in Rasteingriff bringbar sind. Diese Art der Verklipsung hat sich aufgrund der leichten Verbindbarkeit oder ggf. Auflösung der Verbindung als be­ sonders zweckmäßig erwiesen. Je nach Ausbildungsform des Magnetrades sind die Rastnasen bzw. Rastöffnungen jeweils gleichmäßig auf der Oberfläche des Magnetringes bzw. des Halteringes verteilt angeordnet.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und nachste­ hend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sonder auch in anderen Kombinatio­ nen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Der der Erfindung zu Grunde liegende Gedanke wird in der nachfolgenden Beschreibung an Hand von Ausführungsbeispie­ len, die in den Zeichnungen dargestellt sind, näher be­ schrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht eine erfindungsgemäßen Magnetra­ des mit axialem Abgriff des Meßsignals,

Fig. 2 eine Teilschnittansicht des Magnetrades entlang der Linie II-II nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Teilschnittansicht eines erfindungsgemäßen Ma­ gnetrades nach einer anderen Ausführungsform mit wahlweise axialem oder radialem Abgriff des Meßsi­ gnals,

Fig. 4 eine Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Ma­ gnetrades mit axialem Abgriff des Meßsignals nach einer weiteren Ausführungsform,

Fig. 5 eine Teilschnittansicht des Magnetrades entlang der Linie IV-IV nach Fig. 3,

Fig. 6 eine Vorderansicht eines Magnetringes und

Fig. 7 eine Teilschnittansicht des Magnetringes entlang der Linie IIV-IIV nach Fig. 6.

Das Magnetrad 1 gemäß den Fig. 1 bis 5 besteht aus einem im Querschnitt profilförmig ausgebildeten Haltering 2 aus ei­ nem metallischen Material. Das Querschnittsprofil des Hal­ teringes 2 ist entsprechend dem Einsatzzweck des Magnetra­ des 1 unterschiedlich ausgebildet.

In eine profilförmig ausgebildete Vertiefung 3 im Haltering 2 ist ein der Form der Vertiefung 3 angepaßter kunststoff­ gebundener Magnetring 4 eingesetzt. Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 weist der Haltering 2 eine die stirn­ seitige Umfangsfläche des Magnetringes 4 umschließende Um­ bördelung 5 auf. Zwischen der Umbördelung 5 des Halteringes 2 und der radialen Umfangswand des Magnetringes 4 ist eine Schicht aus elastischem Klebstoff 6 eingebracht, der den Magnetring 4 mit dem Haltering 2 dauerhaft verbindet. Somit liegt eine Seitenwand des Magnetringes 4 an der Wand der Vertiefung 3 des Halteringes 2 an, während die andere Sei­ tenwand des Magnetringes 4 frei ist. Dadurch ist das Ma­ gnetrad 1 in Richtung des Pfeiles A zum axialen Abgriff des Meßsignals vorgesehen. Der axiale Abgriff des Meßsignals erfolgt durch einen nicht dargestellten Hall-Sensor.

Auf einer Oberfläche des Halteringes 2 sind drei um 120° zu einander versetzt angeordnete mechanische Verbindungsele­ mente 7 vorgesehen. Jedes mechanische Verbindungselement 7 besteht aus einer Lasche 8, die in eine dazu korrespondie­ rende Aufnahmeöffnung 9 im Magnetring 4 eingreift und zur zusätzlichen Lagesicherung des Magnetringes 4 im Haltering 2 dient.

Fig. 3 zeigt eine ähnliche Teilschnittansicht eines erfin­ dungsgemäßen Magnetrades 1, wobei das Magnetrad 1 wahlweise zum axialen Abgriff des Meßsignals gemäß Pfeil A oder zum radialen Abgriff des Meßsignale gemäß Pfeil B vorgesehen ist. Zum radialen Abgriff des Meßsignals entfällt die Um­ bördelung des Halteringes 2 gemäß den Fig. 1 und 2.

Zwischen den Anlageflächen des Halteringes 2 und des Magne­ tringes 4 ist eine Schicht elastischen Klebstoffs 6 einge­ bracht, wodurch der Magnetring 4 mit dem Haltering 2 ver­ bunden ist.

Eine weitere Ausführung eines Magnetrades 1 mit axialem Ab­ griff des Meßsignals in Richtung des Pfeiles A ist in den Fig. 4 und 5 dargestellt. Der mit einer zentrischen Öffnung und einem im wesentlichen rechteckigen Querschnittsprofil versehene Haltering 2 nimmt an drei Anlageflächen den Ma­ gnetring 4 auf. Zwischen diesen drei Anlageflächen des Hal­ teringes und des Magnetringes 4 ist ein elastischer Kleb­ stoff 6 eingebracht, der den Magnetring 4 in dem Haltering 2 lagesichert. Darüber hinaus sind als zusätzliche Lagesi­ cherung und Verdrehsicherung drei um 120° zueinander ver­ setzte mechanische Verbindungselemente 7 angeordnet, die in Bezug auf die Fig. 1 und 2 beschrieben wurden.

Die Fig. 6 und 7 zeigen einen Magnetring 4 als Einzelteil. Dieser ist insbesondere zum radialen Abgriff des Meßsignals gemäß Pfeil B geeignet. Um die radiale Umfangsfläche des Magnetringes 4 zum Abgriff des Meßsignals frei zuhalten, ist der äußere seitliche Randbereich des Magnetringes 4 mit ei­ ner Anzahl zueinander versetzt angeordneter Noppen 11 ver­ sehen, die einstückig am Magnetring 4 angeformt sind. Zur Verbindung des Magnetringes 4 mit einem nicht dargestellten Haltering gelangen beim Verkleben des Magnetringes 4 mit dem Haltering die Noppen 11 in dazu korrespondierende Ver­ tiefungen im Haltering, so daß der Magnetring 4 gegen Ver­ drehung im Haltering gesichert wird.

Claims (15)

1. Magnetrad für Einrichtungen insbesondere zum Messen der Drehzahl, des Lenkwinkelbereiches oder dergleichen in Kraftfahrzeugen, mit einem Haltering (2) und einen daran angelegten Magnetring (4), dadurch gekennzeich­ net, daß der Magnetring (4) mit dem Haltering (2) mit­ tels einem Klebstoff (6) verbunden ist.

2. Magnetrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff (6) zwischen der gesamten Anlagefläche des Magnetringes (4) am Haltering (2) aufgebracht ist.

3. Magnetrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff (6) zwischen Teilbereichen der Anlage­ fläche des Magnetringes (4) am Haltering (2) aufge­ bracht ist.

4. Magnetrad nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff (6) ein elastischer Klebstoff ist.

5. Magnetrad nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetring (4) zusätzlich mit mindestens drei mechanischen Verbindungselementen (7) mit dem Haltering (2) verbunden ist.

6. Magnetrad nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanischen Verbindungsele­ mente (7) gleichmäßig auf der Oberfläche des Magne­ tringes (4) und des Halteringes (2) angeordnet sind.

7. Magnetrad nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanischen Verbindungsele­ mente (7) Laschen (8) am Magnetring (4) bzw. Haltering (2) und dazu korrespondierende Aufnahmeöffnungen (9) am Haltering (2) bzw. Magnetring (4) sind.

8. Magnetrad nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanischen Verbindungsele­ mente (7) zusätzlich mittels Klebstoff (6) verklebt sind.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß dieses zum axialen (A) und/oder radialen (B) Abgriff eines Meßsignals vorgesehen ist.

10. Magnetrad nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei radialem Abgriff (B) des Meß­ signals der Magnetring (4) oder der Haltering (2) eine Anzahl von Noppen (11) bzw. der Haltering (2) oder der Magnetring (4) eine Anzahl von dazu korrespondierenden Vertiefungen aufweisen, die jeweils mit einander in Eingriff bringbar sind.

11. Magnetrad nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, da­ durch gekennzeichnet, daß der Magnetring (4) mit dem Haltering (2) mittels Verklipsung verbunden ist.

12. Magnetrad nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetring (2) wenigstens zwei Rastnasen bzw. Rastöffnungen und der Haltering (2) wenigstens zwei Rastöffnungen bzw. Rastnasen aufweist, die jeweils miteinander in Rasteingriff bringbar sind.

13. Magnetrad nach Anspruch 11 und 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Rastnasen bzw. Rastöffnungen jeweils gleichmäßig auf der Oberfläche des Magnetringes (4) bzw. des Halteringes (2) verteilt angeordnet sind.

14. Magnetrad nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetring (4) aus Magnetmate­ rial, insbesondere Hartferrit oder Neodymeisenbor be­ steht.

15. Magnetrad nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch sgekennzeichnet, daß der Magnetring (4) aus einem Kunststoff mit eingebundenen magnetisierbaren Partikel besteht.