DE2019801C3 - Einrichtung zum Umwandeln einer Drehgeschwindigkeit in eine elektrische Kenngröße, insbesondere zum Steuern von Einrichtungen in Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

50 Bekannt ist auch ein Wechselstromgenerator zur

Erzeugung einer der Drehzahl proportionalen elek-

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Um- irischen Kenngröße (FR-PS 1 336 035), bei dem die wandeln einer Drehgeschwindigkeit in eine elektrische Abnahinewicklung aus einer Spule besteht, die einen Kenngröße, insbesondere zum Steuern von Einrich- der Polschuhe quer zu seiner Symmetrieachse umtungen in Kraftfahrzeugen, bei der eine gezahnte 55 schließt. Durch die FR-PS 1 508 701 ist e.- des wei-Scheibe aus ferromagnetischem Werkstoff mit ihren teren bekannt, an jedem der Polschuhe jeweils eine Randteilen den Luftspalt eines Magnetsystems durch- derartige Abnahmewicklung vorzureiten, läuft und die elektrische Kenngröße an einer Abnah- Nachteile bei den bekannten Impulsgebern, wenn mewicklung abgenommen wird, wobei das Magnetsy- sie insbesondere als Drehzahlindikatoren für Antistem aus einem mit seiner Magnetisierungsrichtung 60 blockiereinrichtungen in Kraftfuhr/e sen verwendet parallel zu der Drehebene der gezahnten Scheibe an- werden, bestehen darin, daß die geometrischen Abgeordneten Dauermagneten besteht, auf dessen Pol- messungen des Impulsgeber relativ ■. _t>ü Mnd und flächen magnetisch leitende Foischuhe angeordnet ihr konstruktiver Aufbau komph/i rt ist, d. Ii icrtisind, deren Enden in Richtung auf die verzahnte gungsungünstig sind.

Scheibe hin jeweils eine der Begrenzungen der Luft- 6₅ Diese Mängel bei einer Impulsgeber int ausspalte zwischen den Polschuhen und der Scheibe bil- reichender Industionsspannung /u beseitigen ist Auf ^den· gäbe der Erfindung.

Einrichtungen zum Umwandeln einer Drehge- Diese wird ernndungs,>emaß d...!im . gelosi, daß

die Abnahmewicklung aus einer derart den Dauermagneten und die Polschuhe umschließenden Spule besteht, daß die Spulenwindungen auf zwei Seiten parallel zur Magnetisierungsrichtung (N-S) des Dauermagneten und auf zwei Seiten senkrecht dazu verlaufen.

Um eine optimale Empfindlichkeit der Einrichtung zu erreichen, .vird nach einer Weiterbildung der Erfindung die Teilung der gezahnten Scheibe derart ausgebildet, daß stets dem einen Polschuh ein Zahn und dem anderen Polschuh eine Zahnlücke gegenübersteht.

Ein leichter Zusammenbau asr erfindu:.^_eeraäßen Einrichtung wird dadurch erreicht, ck" dir Abnahmewicklung auf das Magnetsystem aufseh _ "soar ist.

Hierbei ist es zweckmäßig, c¹' Abriahmewicklung auf einen Spulenkörper an-"io:oneii, der auf das Magnetsystem mit Haftsitz a..;. hebbar ist.

Um das Magnetsystem und die Abnahmespule gegen mechanische Einflüsse zu schützen, wird in Weiterbildung der Erfindung das Magnetsy 'cm und die Abnahmespule von einem magnetisch nicht leitenden Gehäuse umgeben, wobei lediglich das Gehäuse im Bereich der Polschuhe in Richtung auf die verzahnte Scheibe ausgespart ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

F i g. 1 und F i g. 2 die Ansichten eines Ausführungsbeispids nach der Erfindung,

F i g. 3 den Aufbau des Magnetsystems mit der Abnahmewicklung und einem Teil der verzahnten Scheibe und

Das in den F i g. 1 und 2 dargestellte Fühlsystem besteht aus einem Gehäuse 6 aus magnetisch nichtleitendem Material, z. B. Aluminium, das in den Bereichen der ir Richtung auf die verzahnte Scheibe 5 hin angeordneten Enden der Polschuhe 2 und 3 ausgespar. ist. Im rechten Teil der Fig.2 ist das Fühlsystem axial zu der Scheibe S angeordnet, und die Polschuhe 2 und 3 befinden sich vor der Stirnseite der Scheibe. Die Anordnung des Fühisysieins k?nn auch axial mit den Polschuhen seitlich zu den Zähnen der ScheibeS oder, wie in der Fig. 3 dargestellt, radial zur Scheibe5 angeordnPt weiden. Im linken Teil der Fig. 2 ist das Fühlsystem im Schnitt dargestellt und zeigt die Anordnung des Magneisystems mit dem Magneien ί, den Polschuher. 2 und 3 und der Abnahmewicklung4 in dem Gehäuse 6. Beim Zusammenbau kann üas System beispielsweise von rechts in das Gehäuse 6 eingeschoben werden und dann gegen Witterungseinflüsse mn nnem Gießharz umgeben werden.

Die F i g. 3 zeigt beispielsweise ein Fühlsystem mit einem Bariumferrit-Dauermagneten 1. der in der Richtung N-S magnetisiert ist. An <i ι Polflächen des Magneten 1 haften durch die Magnetkraft die PoI-schuhe2 und 3 an. Die Abnahmewicklung 4 ist ih r das Magnetsystem geschoben, wobei die Windung η der Wicklung parallel, d.h. in der Magne"-utum^s richtung N-S, zu dem Dauermagnetin I verlaufen Dk Polschuhc2 und 3 können aus Massiv-Hsui. s> ■ r Eisen «ider aus lumellicrten Blechen K-st ' n l)i--Verwendung von Bariumferrit-Maieiidi fm iiri. Magneten 1 ist für die crPndungsgemaße J imkhtung günstiger als Magneten aus Metall, da dual· ·\\ >ßcre Koerzitivkraft ..\^r Bariumft mi-Ma^m u da·.

Fühlsystem wirtschaftlicher hergestellt werden kann. Darüber hinaus wird durch die relativ großen Polflächen der für die Funktion der Einrichtung erforderliche Verlauf des Magnetfeldes günstig gestaltet.

Die Anordnung des Fühlgliedes zu der verzahnten Scheibe 5 ist so ausgeführt, daß die Magnetisierungsrichtung N-S des Magneten 1 parallel zu der Drehebene D der verzahnten Scheibe 5 verläuft.

Um einen einfachen Zusammenbau des Fühlsystems zu erreichen, ist die Abnalimewicklung 4 auf das Magnetsystem aufschiebbar, wobei die Polschuhe 2 und 3 ohne weitere Befestigungsmittel durch die Magnetkraft des Magneten 1 in ihrer Lage auf den Poiflächen gehalten werden.

Die Abnahmewicklung 4 kann hierbei selbsttragend aus. thermoplastisch isoliertem Draht hergestellt werden. Es kann auch zweckmäßig sein, die Abnahmewicklung 4 auf einem Spulenkörper anzuordnen und diesen dann mit Haftsitz auf das Magnetsystem aufzuschieben. Durch diese Anoi^aung wird ein e^;nfacher konstruktiver Aufbau des Systems erreich;, der eine vollautomatische Fertigung ermöglicht und keine Jitstierarbeit erfordert.

Um die Empfindlichkeit der erfindungsgemäßen Einrichtung zu erhöhen, wird die Verzahnung de. Scheibe 5 so ausgeführt, daß jeweils ein Zahn bzw. eine Zahnlücke vor je einem Ende der Polschuhe 2 und 3 (F i g. 3) liegt und zwischen dem betreffenden Zahn und der Zahnlücke jeweils ein Zahn und eine Zahnlücke vorhanden sind.

Zum Umwandeln einer gegebenen Drehgeschwindigkeit in eine elektrische Kenngröße wird die verzahnte Scheibe 5 mit der entsprechenden Geschwindigkeit gedreht. Mit dem Wechsel der Zähne und der Zahnlücke im Bereich des Meßfühlers wird d<r magnetische Gleichfluß zwischen der Scheibe 5 und den Enden der Polschuhe 2 und 3 beeinflußt und Js Folge dieser Flußänderung in der Abnahmewicklung 4 eine Spannung induziert. Die Frequenz dieser Spannung ist der Drehzahl und der Zähnezahl der Scheibe direkt proportional. Durch die Dimensionierjng des Fühlgliedes ist es weiterhin möglich, auch die Größe der Spannung in bestimmten Drehzahlbereichen nahezu propotional zu der Drehgeschwindigkeit zu erzeugen.

Zur Steuerung von Antiblockiereinnchtungen in Kraftfahrzeugen wurde durch Versuche beispielsweise folgende günstige Dimensionierung der erfindur.gsgemäßen Einrichtung ermittelt:

Die aus gut magnetisch leitendem Material, z. B.

E's„-n, hergestellte Scheibe 5 besitzt einen Durchmesser vor i20mm bei einer Dicke von 3 mm. Auf dem Umfang der Scheibe sind 100 Zähne and Zahnlücken angeordnet, woöci die Breite der Zahne und der Zahnlucken jeweils etwa 2 mm bei einer Tiefe von 4 mm beträgt

Der Luftspalt zwischen den Zähnen and den Polschuhen kann hierbei etwa 0,8 mm betngen.

Die den Zähnen gegenüberstehenden Enden der Polschuhe haben einen Querschnitt von el.va 2 mal

⁶" 3 mm, und dci Abstand zwischen den Polschuhen beträgt hierbei clv a 4 mm.

f^:in sokhcs System ist in den Fig. 1 und2im Maßstab I I iargestelit.

In bc anderen Fällen kann es vorteilhaft sein, nur

einen Polschuh /ur verzahnten Scheibe hin zu verlängern

Blatt Zeichnungen

Claims (5)

2 019 fcui ι 2 schwindigkeit in eine elektrische Kenngroße verwen- Patentansnrüche- den beispielsweise induktive Impulsgeber, bei denen Patentansprüche. berührungslos als Folge der Rotation einer verzahn-

1. Einrichtung zum Umwandeln einer Drehge- ten Scheibe aus ^fe™^^is^ ™Tv?Lf™ schwindigkeit in eine elektrische Kenngröße, ins- 5 Spannung erzeugt wird, d„ren Hohe und Frequenz besondere zum Steuern von Einrichtungen in von der zu überwacnenden Drehzahl abhangig ist. Kraftfahrzeugen.beidereinegezahnteScheibeaus Diese von der Drehgeschwindigkeit abhangige Spanferromagnetischem Werkstoff mit ihren Randtei- nung kann zum Steuern von Antrieben^ von Anübloklen den Luftspalt eines Magnetsystems durchläuft kierungseinnchtungen und automatischen ^trieben und die elektrische Kenngröße an einer Abnahme- io in Kraftfahrzeugen und ganz allgemein zur Drehzahlwicklung abgenommen wird, wobei das Magnetsy- regelung verwendet werden ,_Λγ;_Λ qikii« stern aus eülem mit seiner Magnetisierungsrich- Es ist bekannt (deutsche Patentschrift 905 235), rung parallel zu der Drehebene der gezahnten zur Umwandlung einer Drehgeschwindigkeit in eine Scheibe angeordneten Dauermagneten besteht, elektrische Kenngröße, insbesondere fur Fernmeßauf dessen Polflächen magnetisch leitende Pol- x₅ und Femwirkzwecke, eine Anordnung zu verwenden, schuhe angeordnet sind, deren Enden in Richtung bei der eine gezahnte Scheibe aus elek nsch leitendem auf die verzahnte Scheibe hin jeweils eine der Be- Material, deren Drehgeschwindigkeit umgewandelt grenzungen der Luftspalte zwischen den Polschu- werden soll, mit ihren Ranate.len den Luftspalt des hen und d^i Scheibe bilden, dadurch ge- einen Magneten einer magnetischen Brücke durchkennzeichnet, daß die Abnahmewicklung ao läuft. Die elektrische Kenngroße wird m Form von aus einer derart den Dauermagneten (1) und die Impulsen an einer Abnahmewicklung abgenommen, Polschuhe (2, 3) umschließenden Spule (4) be- die beide Kerne der magnetischen Brücke umschließt, steht, daß die Spulenwindungen auf zwei Seiten Diese bekannte Anordnung besteht aus zwei geparallel zur Magnetisierungsrichtung (N-S) des trennten, in ihrer Herstellung aufwendigen Magneisy-Dauermagneten (1) und auf τ./ei Seiten senkrecht a₅ stemen und mehreren Wicklungen, Hie teilweise auf dazu verlaufen. jedem Syrern einzein und über beide Systeme gemein-

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- sam aufgebracht sind.

kennzeichnet, daß die Teilung der gezahnten Es ist auch ein Verfahren zur Fernanzeige von

Scheibe (5, derart ausgebildet ist, daß stets dem Drehgeschwindigkiiten bekannt (deutsche Offenle-

einen Polschuh ein Zahn und dem anderen Pol- 30 gungsschrift I 523 191), bei welchem bei Erregung

schuh eine Zahnlücke gegenu ersteht. eines Meßfühlers mit Gleichspannung beide Fluß-

3. Einrichtung nach Ans?! ich 1 und 2, dadurch kreise durch kappenartige Scheibenhälften mit gleigekennzeichnet, daß die Abna;anewicklung(4 in eher Stegtei'ung beeinflußt werden.

F i g. 3) auf das Magnetsystem (bestehend aus dem Eine Einrichtung nach diesem bekannten Verfah-

Magneten 1 und den Polschuhen 2 und 3) auf- 35 ren benötigt einen E-förmigen Eisenkern, auf dessen

schiebbar ist. drei Schenkeln je eine Spule angeordnet ist. Die Her-

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge- stellung sowohl dieses Meßfühle, s als auch der kapkennzeichnet, daß die Abnahmewicklung (4 in penartigen Scheibenhälften mit ihrer Stegteilung ist F i g. 3) auf einem Spulenkörper angeordnet ist, aufwendig.

der auf das Magnetsystem mit Haftsitz aufschieb- 40 Es ist außerdem ein elektromagnetischer Abnehmer

bar ist. für Tourenzähler od. dgl. bekannt (deutsche Auslege-

5. Einrichtung nach einem oder mehreren der schrift 1 192 428), bei dem das Magnetsystem aus Ansprüche! bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß einem parallel zur Drehachse einer gezahnten Scheibe das Magnetsystem und die Abnahmespule von angeordneten Dauermagneten besteht, auf dessen Pol einem magnetisch nicht leitenden Gehäuse (6 in 45 flächen magnetisch leitende Polschuhe angeordnet Fig.2) umgeben ist, wobei lediglich das Gehäuse sind, deren Enden in Richtung auf die gezahnte im Bereich der Polschuhe (2 und 3) in Richtung Scheibe hin jeweils eine dor Begreznungen der Luftauf die verzahnte Scheibe (S) ausgespart ist. spalte zwischen den Polschuhen und dieser Scheibe

bilden.