DE202005014666U1 - Sensor zur Richtungserkennung - Google Patents
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Abstract
Sensor
(40) zur Richtungserkennung mit mindestens zwei Sensorelementen,
einem Gehäuse (50),
in dem die mindestens zwei Sensorelemente untergebracht sind, und
einer Befestigungsvorrichtung (10), um den Sensor so zu befestigen,
dass die mindestens zwei Sensorelemente gegenüber einem zu vermessenden Objekt
ausgerichtet sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
an dem Gehäuse (50) eine Positionierfahne (60) angebracht ist, mit der das Gehäuse (50) in einer Spritzgussform positioniert werden kann, wobei
die Befestigungsvorrichtung (10) in Bezug zum Sensor (40) und der Positionierfahne (60) orientiert aufgespritzt ist.
dadurch gekennzeichnet, dass
an dem Gehäuse (50) eine Positionierfahne (60) angebracht ist, mit der das Gehäuse (50) in einer Spritzgussform positioniert werden kann, wobei
die Befestigungsvorrichtung (10) in Bezug zum Sensor (40) und der Positionierfahne (60) orientiert aufgespritzt ist.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sensor zur Richtungserkennung mit mindestens zwei Sensorelementen, einem Gehäuse, in dem die mindestens zwei Sensorelemente untergebracht sind, und einer Befestigungsvorrichtung, um den Sensor so zu befestigen, dass die mindestens zwei Sensorelemente gegenüber einem zu vermessenden Objekt ausgerichtet sind.
- STAND DER TECHNIK
- Zur Richtungserkennung in einem Bewegungssensor wird im Allgemeinen mindestens ein Differenzialsensorelement oder mindestens zwei Sensorelemente verwendet, die gegenüber der Bewegungsrichtung eines zu vermessenden Objektes ausgerichtet sind.
- Zum Beispiel kann ein zweikanaliger Sensor zum Abtasten eines Zahnrades, einer Schlitzscheibe, einer Zahnstange, eines inkrementalisierten Magnetbandes oder einer inkrementalisierten Scheibe verwendet werden. Als Sensor kann z. B. ein magnetischer Pulsgeber, wie z. B. vom Typ HDI2 der VS Sensorik, verwendet werden.
- Im Allgemeinen sind diese Sensoren in einem rotationssymmetrischen Gehäuse untergebracht, wie es in den
1 und2 veranschaulicht wird. Das mindestens eine Differenzialsensorelement oder die mindestens zwei Sensorelemente sind in dem rotationssymmetrischen Gehäuse5 so untergebracht, dass sie eine Bewegungsrichtung in einer Vorzugsrichtung erkennen können. D. h., dass das mindestens eine Differenzialsensorelement oder die mindestens zwei Sensorelemente hinsichtlich einer Vorzugsrichtung angeordnet sein müssen. Diese Vorzugsrichtung ist jedoch in einem rotationssymmetrischen Gehäuse nicht ersichtlich. Das Gehäuse muss deshalb bezüglich seiner Vorzugsrichtung gekennzeichnet werden. Dies erfolgt dadurch, dass der Sensor4 eine seitlich abstehende Befestigungslasche1 (siehe1 ) oder eine Markierung6 (siehe2 ) aufweist. Besonders günstig ist dabei die Ausführung mit seitlicher Befestigungslasche1 , da dies den späteren Einbau des Gebers4 erleichtert. - Die Fertigung solcher Sensoren wird folgendermaßen durchgeführt:
- (A) Es wird ein Gehäuse
5 mit seitlicher Befestigungslasche1 verwendet. Die Sensorelemente mit einem Anschlusskabel3 werden bezüglich dieser Befestigungslasche1 definiert angebracht. Danach wird das Sensorsystem durch Überstülpen einer Hülse geschützt. - (B) Das Sensorsystem ist vorgefertigt und wird in die Sensorhülse mit Befestigungslasche definiert (orientiert) eingebracht, fixiert (mechanisch mittels Klemmen oder Schrauben, alternativ dazu mittels Klebstoff) und/oder mittels Vergussmasse vergossen.
- Die Gehäuse solcher Sensorsysteme werden entsprechend den räumlichen Gegebenheiten ausgelegt. Je nach Anwendungszweck müssen neue Gehäuse, die zur Befestigung für eine vorgegebenen Anordnung geeignet sind, ausgeformt werden. Für die Verwendung des Sensors zur Richtungserkennung in unterschiedlichen Vorrichtungen muss deshalb jeweils ein neues Gehäuse entworfen werden. Entsprechend sind die Stückzahlen klein und die Fertigungskosten hoch.
- Es ist deshalb eine Aufgabe dieser Erfindung, die Fertigungseffizienz zu verbessern, z. B. indem ein Großteil des Gehäuses zum universellen Einsatz in großen Stückzahlen gefertigt werden kann.
- Die Aufgabe wird gelöst durch einen Sensor der eingangs genannten Art, der dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gehäuse eine Positionierfahne angebracht ist, mit der das Gehäuse in einer Spritzgussform positioniert werden kann, wobei die Befestigungsvorrichtung in Bezug zum Sensor und der Positionierfahne orientiert aufgespritzt ist.
- Alternativ dazu ist es möglich, an dem Gehäuse eine Markierung anzubringen, mit der das Gehäuse in einer Spritzgussform positioniert werden kann, wobei die Befestigungsvorrichtung in Bezug zum Sensor und der Markierung orientiert aufgespritzt ist.
- Der Vorteil dieser beiden alternativen Ausführungsformen ist, dass ein Gehäuseteil einheitlich für sehr viele Sensoranwendungen des Sensors zur Richtungserkennung verwendet werden kann. An dieses Gehäuseteil kann dann die Befestigungsvorrichtung, die für jede Anwendung individuell eingestellt werden muss, mit vordefinierter Orientierung zu den Sensorelementen aufgespritzt werden. Durch die Positionierfahne oder die Markierung an dem Gehäuse kann die Spritzgussbefestigungsvorrichtung in einer vorbestimmten Orientierung zu den Sensorelementen für die Richtungserkennung angebracht werden.
- In einer Ausführungsform weist die Positionierfahne eine Sollbruchstelle auf, so dass der Teil der Positionierfahne, der aus der Befestigungsrichtung herausragt, leicht entfernt werden kann. Da die Positionierfahne dazu dient, das Gehäuse in der Spritzgussform in einer bestimmten Orientierung zu halten, ist es nicht möglich, die Positionierfahne vollständig zu umspritzen. Zur Vermeidung von scharfkantigen Überständen, erleichtert deshalb eine Sollbruchstelle an der Positionierfahne, den nicht umspritzten Teil der Positionierfahne zu entfernen.
- In einer Ausführungsform wird als Gehäuse eine zylinderförmige Hülse verwendet. Zylinderförmige Hülsen aus Metall oder Kunststoff sind eine weit verbreitete Gehäuseform und benötigen keine besonderen Anforderungen in der Fertigungstechnik.
- In einer weiteren Anwendungsform ist die Positionierfahne so angeordnet, dass die Längsachse der Positionierfahne in radialer Richtung zur zylinderförmigen Hülse verläuft. Dadurch erhält der rotationsförmige Querschnitt der zylinderförmigen Hülse eine Vorzugsrichtung, die zu den zwei Sensorelementen ausgerichtet werden kann.
- In einer anderen Ausführungsform sind die zwei Sensorelemente so in dem Gehäuse eingebettet, dass sie eine vordefinierte Orientierung in Bezug zu der Längsachse der Positionierfahne aufweisen. Dadurch sind die zwei Sensorelemente automatisch nach dem Einbau des Sensors an der vorbestimmten Position in der Lage, eine Richtungserkennung einer Bewegung durchzuführen.
- In einer weiteren Ausführungsform ist die Positionierfahne über einen Führungsring an dem Gehäuse befestigt. Diese Anordnung ist aus folgenden Gründen vorteilhaft: Für gewöhnlich befindet sich am Sensorsystem, welches in die Hülse eingebracht wird, ein Anschlusskabel. Wird das Sensorsystem in der Hülse ausgerichtet (orientiert), dann besteht durch die Steifigkeit des Anschlusskabels die Gefahr, dass das Sensorsystem gegenüber der Hülse seine optimale Orientierung verlässt. Es muss somit beim Fixieren des Sensorsystems in der Hülse ein vergleichsweise hoher Aufwand betrieben werden. Wird dagegen zusätzlich ein Führungsring mit Fahne verwendet, muss beim Einbau der Sensoren in die Hülse nicht auf deren Orientierung geachtet werden. Die Orientierung erfolgt anschließend über den Führungsring, was vergleichsweise unproblematisch ist.
- Weiterhin ist es möglich, Sensoren mit unterschiedlicher Orientierung des Sensorsystems (z. B. für Maßstäbe mit unterschiedlichen Periodenlängen) zu fertigen. Das Einbringen, Orientieren und Fixieren der Hülse mit dem Sensorsystem in den Führungsring mit Positionierfahne ist dann flexibel und senkt die Herstellungskosten.
- In einer Ausführungsform ist die Markierung in Form einer Aussparung in der zylinderförmigen Hülse ausgebildet, in die ein Dorn oder Zapfen im Spritzwerkzeug eingreifen kann.
- In einer weiteren Ausbildungsform umfassen die Sensorelemente optische, magnetische und/oder kapazitive Sensorelemente.
- In noch einer anderen Ausführungsform ist mindestens ein Sensorelement ein magnetischer Pulsgeber, wie z. B. vom Typ HDI2 der VS Sensorik.
- Im Folgenden werden Ausführungsformen anhand von begleitenden Zeichnungen erläutert, in denen
-
1 ein Beispiel eines Sensors zur Richtungserkennung mit einer seitlichen Befestigungslasche nach dem Stand der Technik zeigt; -
2 ein weiteres Beispiel eines Sensors zur Richtungserkennung mit einer Markierung nach dem Stand der Technik zeigt; -
3a und3b eine zylinderförmige Hülse als Gehäuse mit einer seitlichen Positionsfahne gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, -
4 eine Sensorhülse mit eingebrachtem Sensorsystem und Anschlusskabel gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, -
5 eine Sensorhülse mit angespritztem Sensorkopf gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; -
6a und6b eine Sensorhülse mit Positionierungsloch gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; -
7 eine Führungshülse mit Positionierfahne gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und -
8 eine Sensorhülse mit Sensorsystem incl. Anschlusskabel unter Verwendung der Führungshülse gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. - Die
3 ,4 und5 betreffen eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform wird der Sensor am Ende seiner Herstellung mit einer seitlichen Befestigungslasche als Anbau und Orientierungshilfe, z. B. durch Umspritzen mit Kunststoff, versehen, wobei eine Positionierfahne60 , die an einer zylinderförmigen Hülse50 angebracht ist, dazu dient, die Befestigungslasche in Bezug zu dem Sensor40 auszurichten. Die Montage wird wie folgt durchgeführt: - 1.
Das Sensorsystem wird in eine Hülse
50 (z. B. aus Metall) mit einer seitlich abstehenden Positionierfahne60 (siehe3 und4 ) orientiert zu dieser Positionierfahne60 eingebracht. Danach wird das Sensorsystem in dieser Hülse50 fixiert, z. B. vergossen. - 2. Die Hülse
50 mit dem Sensorsystem (4 ) wird umspritzt. Dazu wird die von der Hülse50 seitlich abstehende Positionierfahne60 in einer im Spritzwerkzeug extra vorgesehenen Aussparung aufgenommen. So ist gewährleistet, dass der angespritzte Sensorkopf mit seitlicher Befestigungslasche10 zum Sensorsystem ausgerichtet ist. - 3. Der noch überstehende
Rest der Positionierfahne
60 (siehe5 ) wird entfernt. Für diesen Zweck ist an der Positionierfahne60 eine entsprechende Bruchstelle70 (Verjüngung) vorgesehen, die das Entfernen erleichtert. - Eine zweite Ausführungsform wird in
6 veranschaulicht. Anstelle der Positionierfahne60 kann auch eine Markierung90 , z. B. eine Aussparung in der Metallhülse50 (Positionierungsloch, siehe6 ) eingebracht werden. In diesem Fall muss im Spritzwerkzeug ein entsprechender Dorn vorgesehen sein, der eine Ausrichtung der Befestigungsvorrichtung10 zur Metallhülse50 und den darin eingebauten Sensoren bewirkt. Das Loch, welches durch den Dorn im angespritzten Gebekopf gebildet wird, muss nachträglich aufgefüllt werden. - In den
7 und8 wird eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Anstelle der Hülse50 mit Positionierfahne60 wird eine Hülse50 ohne Positionierfahne60 sowie ein Führungsring80 mit Positionierfahne60 (siehe7 ) verwendet. Dies hat den Vorteil, dass das Sensorsystem in die Hülse50 eingebracht und fixiert (vergossen) werden kann, ohne auf eine besondere Ausrichtung des Sensorsystems in Bezug zur Hülse50 zu achten. Ist das Sensorsystem in der Hülse50 fixiert (z. B. die Vergussmasse ausgehärtet), dann wird die Hülse50 mit dem Sensorsystem in den Führungsring80 mit Positionierfahne60 eingesetzt und gegenüber der Fahne60 ausgerichtet (siehe8 ). Danach wird die Hülse50 mit dem Führungsring80 fixiert, z. B. mittels eines schnellhärtenden Klebers (Sekundenkleber, UV-härtender Kleber oder thermisch härtender Kleber). - Das Orientieren des Sensorsystems gegenüber dem Gehäuse (Hülse) wird wie folgt realisiert: Das Gehäuse (Hülse) wird definiert in einen Prüfstand aufgenommen. In dem Prüfstand bewegt sich ein Maßstab mit definierter Periodenlänge (z. B. Zahnrad mit definiertem Abstand zwischen den Zähnen). Das Anschlusskabel, welches sich am Sensorsystem befindet, wird mit der Auswerteelektronik des Prüfstandes kontaktiert. Anschließend wird das Sensorsystem in das Gehäuse (Hülse) eingeführt und durch Verdrehen derart orientiert, bis die Auswerteelektronik des Prüfstandes die optimalen Signalwerte, z. B. Amplitude und/oder Phasenversatz, anzeigt. Ist der optimale Signalwert erreicht, wird das Sensorsystem in der Hülse fixiert, so dass ein nachträgliches Verdrehen des Sensorsystems relativ zum Gehäuse (Hülse) verringert wird.
Claims (11)
- Sensor (
40 ) zur Richtungserkennung mit mindestens zwei Sensorelementen, einem Gehäuse (50 ), in dem die mindestens zwei Sensorelemente untergebracht sind, und einer Befestigungsvorrichtung (10 ), um den Sensor so zu befestigen, dass die mindestens zwei Sensorelemente gegenüber einem zu vermessenden Objekt ausgerichtet sind, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gehäuse (50 ) eine Positionierfahne (60 ) angebracht ist, mit der das Gehäuse (50 ) in einer Spritzgussform positioniert werden kann, wobei die Befestigungsvorrichtung (10 ) in Bezug zum Sensor (40 ) und der Positionierfahne (60 ) orientiert aufgespritzt ist. - Sensor (
40 ) nach Anspruch 1, bei dem die Positionierfahne (60 ) eine Sollbruchstelle (70 ) aufweist, so dass der Teil der Positionierfahne (60 ), der aus der Befestigungsvorrichtung (10 ) herausragt, leicht entfernt werden kann. - Sensor (
40 ) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Gehäuse (50 ) eine zylinderförmige Hülse ist. - Sensor (
40 ) nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Positionierfahne (60 ) so angeordnet ist, dass die Längsachse der Positionierfahne (60 ) in radialer Richtung zum Gehäuse (50 ) verläuft. - Sensor (
40 ) nach einem der Ansprüche 1 – 4, wobei die mindestens zwei Sensorelemente so in dem Gehäuse (50 ) eingebettet sind, dass sie eine vordefinierte Orientierung in Bezug zu der Längsachse der Positionierfahne (60 ) aufweisen. - Sensor (
40 ) nach einem der Ansprüche 1 – 5, wobei die Positionierfahne (60 ) über einen Führungsring (80 ) an dem Gehäuse (50 ) befestigt ist. - Sensor (
40 ) zur Richtungserkennung mit mindestens zwei Sensorelementen, einem Gehäuse (50 ), in dem die mindestens zwei Sensorelemente untergebracht sind, und einer Befestigungsvorrichtung (10 ), um den Sensor (40 ) so zu befestigen, dass die mindestens zwei Sensorelemente gegenüber einem zu vermessenden Objekt ausgerichtet sind, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gehäuse (50 ) eine Markierung (90 ) angebracht ist, mit der das Gehäuse (50 ) in einer Spritzgussform positioniert werden kann, wobei die Befestigungsvorrichtung (10 ) in Bezug zum Sensor (40 ) und der Markierung (90 ) orientiert aufgespritzt ist. - Sensor (
40 ) nach Anspruch 7, wobei das Gehäuse (50 ) eine zylinderförmige Hülse ist. - Sensor (
40 ) nach Anspruch 8, wobei die Markierung (90 ) eine Aussparung in der zylinderförmigen Hülse ist, in die ein Dorn oder Zapfen im Spritzwerkzeug eingreifen kann. - Sensor (
40 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Sensorelemente optische, magnetische und/oder kapazitive Sensorelemente umfassen. - Sensor (
40 ) nach Anspruch 10, wobei mindestens ein Sensorelement ein magnetischer Pulsgeber ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200520014666 DE202005014666U1 (de) | 2005-09-16 | 2005-09-16 | Sensor zur Richtungserkennung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200520014666 DE202005014666U1 (de) | 2005-09-16 | 2005-09-16 | Sensor zur Richtungserkennung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE202005014666U1 true DE202005014666U1 (de) | 2005-12-29 |
Family
ID=35530538
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE200520014666 Expired - Lifetime DE202005014666U1 (de) | 2005-09-16 | 2005-09-16 | Sensor zur Richtungserkennung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE202005014666U1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US20220317141A1 (en) * | 2019-09-06 | 2022-10-06 | Knorr-Bremse Systeme Fuer Nutzfahrzeuge Gmbh | Vehicle Rotational Speed Sensor and Method for Producing Same |
-
2005
- 2005-09-16 DE DE200520014666 patent/DE202005014666U1/de not_active Expired - Lifetime
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US12072347B2 (en) * | 2019-09-06 | 2024-08-27 | Knorr-Bremse Systeme Fuer Nutzfahrzeuge Gmbh | Vehicle rotational speed sensor and method for producing same |
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Legal Events
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