DE2045917A1 - - Google Patents
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Description
TELDIX GMBH
Grenzhöfer Weg 56
Heidelberg, 2. September 1970
E-199 E/Pt-Ei/Ba
Radsensor zur Erzeugung eines Drehgeschwindigkeits-Meßwertes
bei einem Antiblockierregelsystem
Die Erfindung betrifft einen Radsensor zur Erzeugung eines Drehgeschwindigkeits-Meßwertes für ein Antiblockierregelsystem
für Fahrzeugbremsen, insbesondere bei Kraftfahrzeugen. Näherhin bezieht sich die Erfindung auf Sensoren, die aus
folgenden drei wesentlichen Teilen bestehen: Einem Stator, der mit einem nicht drehbaren Teil der Radlageranordnung verbunden
ist, einem Rotor, der mit dem Rad verbunden ist und einer eigenen Lageranordnung, die der Lagerung des Rotors in
dem Stator dient.
Hochgenaue Sensoren erfordern stets ein besonders kleines Lagerspiel. Bei Sensoren mit einem elektromagnetischen System
darf zum Beispiel der Luftspalt zwischen Rotor und Stator nur 1/10 Millimeter betragen. Da Jedoch bei Radlagern von Kraftfahrzeugen
auch bei einem als normal zu bezeichnenden Fahrbetrieb mit einem radialen Lagerspiel von' fast einem Millimeter
gerechnet werden muß, läßt die enge Toleranzförderung bei
Sensoren die an sich naheliegende starre Befestigung des Stators an tier Achse und des Rotors am Rad nicht zu. Der Sensor
muß vielmehr -wie oben erwähnt- sein eigenes Lager haben,
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dessen Spiel wesentlich kleiner als das zu erwartende Rad-
Lagerung" des Sensors. Die Erfindung "befaßt sich dabei mit
dem Problem der nachgiebigen, Sensor und Rad verbindenden Halterung.
Ein schwimmend gelagerter Sensor ist aus der Offenlegungsschrift
1 911 515 bekannt. Er ist für ein angetriebenes
Hinterrad eines Kraftfahrzeugs bestimmt. Der Rotor des Sensors, der die Gestalt eines Ringes hat, ist auf die Antriebsachse
aufgezogen und dadurch mit dieser fest verbunden, während der Stator mittels Federklammern an einer Platte beweglich
gehaltert ist, die ihrerseits am Bremsschild befestigt ist, im Prinzip also an dem nicht drehbaren Teil der Radlageranordnung.
Zur drehfesten Kopplung zwischen Stator und Platte greift ein am Stator exzentrisch befestigter Stift
in ein radiales Langloch der Platte ein. Wenn sich jetzt infolge des radialen Lagerspieles die Achse quer zur Verbindungslinie
zwischen Stift und Radachse bewegt, so ergibt dies zwangsläufig eine Drehbewegung des Stators gegenüber
dem an der Achse befestigten Rotor. I
Dasselbe gilt bei einer zweiten Ausführungsform dieses Sensors,
welche der Figur 9 der SAE Publikation Nr. 690213, "Evolution of Sure-Track Brake System" von R.H. Madison und
Hugh E. Riordan, Januar 1969, zu entnehmen ist. Bei dieser Ausführungsform sind anstelle des einen Stiftes zwei diametral
einander gegenüberliegende Vorsprünge am Stator befestigt und die entsprechenden Langsschlitze sind so breit, daß auch
eine Querbewegung des Stators gegenüber der Platte in geringem Umfange möglich ist. Liegen jedoch die Vorsprünge zufällig
an entgegengesetzten Seitenflächen der Langsschlitze an und findet daraufhin eine Querbewegung der Achse statt, so
dreht sich der Stator gegenüber dem Rotor.
Sofern die vom Sensor erzeugte elektrische Ausgangsgröße nur zur Messung der Drehgeschwindigkeit herangezogen wird, mag
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dies hingehen. Venn man jedoch, wie an sich auch bekannt,
die unmittelbar vom Sensor gelieferte oder aus seinen Impulsen geformte drehgeschwindigkeitsproportionale Spannung zur
Gewinnung von Drehverzögerungs- oder Drehbeschleunigungssignalen differenzieren will, so sind die Anforderungen an die
Genauigkeit der Proportionalität von Ausgangsspannung und Drehgeschwindigkeit wesentlich höher. Insbesondere wird man
im Falle von Impulssensoren solche mit höheren Zähnezahlen
verwenden müssen, was zur Folge hat, daß auch schon bei einer sehr kleinen Drehbewegung ein ausgeprägter Impuls entsteht.
In jedem Falle wird sich diese auf einen Querversatz der Achse zurückzuführende und der normalen Drehbewegung überlagerte,
meist sehr stark beschleunigte Drehbewegung als störendes Beschleunigungssignal bemerkbar machen. Diese nachteilige
Erscheinung wird im folgenden als Ankopplungsfehler bezeichnet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen Sensor ohne Ankopplungsfehler zu schaffen, was im allgemeinen bedeutet,
daß die unmittelbar gelieferte oder durch Umformung von Impulsen erzeugte drehgeschw'indigkeitsproportionale Gleichspannung
auch zur fehlerfreien Erzeugung von Beschleunigungssignalen mittels Differentiation herangezogen werden kann.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß ein rotationssymmetrisch
ausgebildetes und konzentrisch zur Radachse angeordnetes, elastisch verformbares Kupplungselement vorgesehen
ist zur Verbindung des Stators mit dem nicht drehbaren Teil der Radlageranordnung oder zur Verbindung des Rotors mit dem
Rad. Bei einem solchen Kupplungselement tritt keine Hebelwirkung ein wie bei den bekannten schwimmenden Halterungen.
Es läßt vielmehr im Bereich des Radlagerspieles Querbewegungen der Achse in jeder Richtung zu, ohne daß dadurch Drehbewegungen
zwischen Rotor und Stator des Sensors und demzufolge unerwünschte und nur auf diese Querbewegungen der Achse zurückzuführende
Drehbeschleunigungssignale hervorgerufen werden.
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Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich in mehrfacher Hinsicht. Zunächst für den Fall, daß der Sensor in der Verlängerung
eines Achszapfens angeordnet ist. Dies empfiehlt sich zum Beispiel bei den Aufhängungen von nicht angetriebenen
Vorderrädern, bei denen das Rad auf einem lenkbaren, aber nicht drehbaren Achszapfen läuft. Erfindungsgemäß wird
hier als Kupplungselement ein biegeelastischer, relativ
dünner Stab verwendet, welcher vorzugsweise(zum Teil in eine
stirnseitige zentrale Ausnehmung des Achszapfens hineinragt und dort mit diesem befestigt ist, während er andererseits
zentral an dem Sensor befestigt ist. Diese Anordnung ist jedoch auch für Fälle verwendbar, in denen das Rad an einem
kurzen Achszapfen befestigt ist, der sich in einer feststehenden oder an einem Längslenker befestigten Lagerhülse dreht.
Zum anderen sei der Fall betrachtet, daß der Sensor von einer körperlichen Achse durchsetzt ist, insbesondere daß er zwischen
zwei Radlagern angeordnet ist. Hierzu wird vorgeschlagen, daß das Kupplungselement eine Manschette aus gummiartig
elastischem Material ist, welche bei Querbewegungen der Achse gegenüber der Lagerhülse zu Walkbewegungen veranlaßt
wird. Zweckmäßigerweise wird hierbei der Teil des Sensors (Rotor oder Stator) der die Wicklung trägt, mit dem nicht
drehenden Teil der Radlageranordnung fest verbunden. Der andere
Teil des Sensors wird dann mittels der Manschette mit dem drehbaren Teil der Radlageranordnung verbunden.
Der elektrische Ausgangswert von Sensoren mit eigener Lageranordnung,
wie sie bei der Erfindung vorausgesetzt werden, sollte natürlich auch durch das zwar geringe, aber unvermeidliche
eigene Lagerspiel möglichst wenig beeinflußt werden. Aus der Erkenntnis, daß Kugellager wegen ihres geringen
Radialspiels sich vorzüglich als Lagerung eignen, daß aber ein einfaches Kugellager mit nur einem Kugelkranz eine gewisse
Taumelbewegung der Lagerringe gegeneinander zuläßt, wird in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, daß die
den Magnetfluß führenden Teile des Stators und Rotors bezüglich einer zur Drehachse senkrechten Mittelebene symmetrisch
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ausgebildet sind, daß die in Richtung der Drehachse gemessene Dicke der inneren und äußeren Polzähne unterschiedlich ist
und daß die eigene Lageranordnung des Sensors aus einem Kugellager mit einem einzigen Kranz von Kugeln besteht, die
in der Mittelebene liegen.
Ein solcher Sensor ist einfach, weil Kugellager leicht und in bester Qualität erhältlich sind, und die genau mittige
Anordnung bewirkt, daß eine mögliche Taumelbewegung bezüglich des Magnetsystems symmetrisch verläuft, so daß sich keine
störenden Luftspaltänderungen ergeben. Auch die unterschiedliche Bemessung der Polzähne trägt dazu bei, was weiter unten
noch näher erläutert wird.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Voräerradsensor mit
Biegestabankopplung nach der Erfindung, die .,,....
Fig. 2 bis 5 eine Koaxialsteckverbinclung, die in dem Achszapfen
nach Fig. 1 angeordnet und dort in etwas kleinerem Maßstab ohne Einzelheiten zu sehen ist,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Stecker,
Fig. 3 einen Längsschnitt durch die Steckerbuchse,
Fig. 4 und
Fig. 5 Querschnitte entsprechend den Schnittlinien 4-4- und
5-5,
Fig. 6 einen Ausschnitt der Polzahnenordnung von Stator und
Rotor und
Fig. 7 einen halbseitigen Längsschnitt durch eine Radlageranordnung
mit einem angetriebenen Rad, bei welcher ' der Sensor zwischen den Jtedlagerii sitat und mittels
einer Kunststoffmanschette angekuppelt ist.
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In Figur 1 ist der vom Fahrzeug nach außen weisende Teil
eines feststehenden Achszapfens mit 1 bezeichnet. Auf ihm ist mittels zweier Kegelrollenlager von denen nur das äußere
dargestellt ist, eine Radnabe 2 gelagert. Die Kegelrollen laufen zwischen einem Innenring 4 und einem Außenring 5· Der
Innenring des Lagers wird nach einer verbreiteten Technik gehalten und eingestellt mittels eines Klemmringes 6, der
auf ein Gewinde 7 des Achszapfens aufgeschraubt ist. Der Klemmring ist an einer Stelle quer geschlitzt und wird durch
Anziehen einer im Schnitt dargestellten Klemmschraube 8 gesichert.
Der Sensor ist in Verlängerung der Radachse vor dem Achszapfen 1 angeordnet. Seine wesentlichen Teile sind eine feststehende
Ringwicklung 9i die umgeben ist von einer eisernen Schale 10, 11 mit U-förmigem, nach außen geöffnetem Querschnitt,
sowie ein außen umlaufender eiserner Rotorring Beide Teile sind gegeneinander gelagert mittels eines eigenen
Kugellagers 13, das konstruktiv in den Raum innerhalb der
Ringwicklung 9 verlegt ist. Die umlaufende Hälfte des Sensors, also der Rotor, besteht im einzelnen aus folgenden Teilen:
Ein Gehäuse 14 ist mittels eines Gewindes 15 nri.t der Radnabe
verschraubt. Ein Dichtungsring 16 verhindert das Eindringen von Schmutz. Mehrere Ausnehmungen 17 am Umfang des Gehäuses
erlauben das Einlegen eines Spannwerkzeuges zum Festdrehen des Gehäuses in der Radnabe. In das Gehäuse sind der Reihe
nach eingelegt ein äußerer, in seiner abgewinkelten Form die Wicklung 9 umgreifender Kugellagerring 18, der schon genannte
Rotorring 12 und ein Deckel 19, der mittels einer Dichtung 20 abgedichtet ist\ Durch Umbördeln eines überstehenden Randes
des Gehäuses 14 an verschiedenen Stellen 14a des Umfanges
werden diese Teile fest miteinander verbunden.
Die Aufzählung der Einzelteile des Stators des Sensors beginnt
mit dem inneren Ring 22 des Kugellagers. Das Lager ist übrigens mit Fett gefüllt, dessen seitliches Austreten durch
einen Abdeckring 21 verhindert wird. In den Ring 22 ist eine Nabe 23 fest eingesetzt. Diese weit auf der linken, dem
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Deckel 19 zugewandten Seite eine flanschartige Verbreiterung 23a auf. An dieser Verbreiterung sind durch Punktschweißung
zwei weichmagnetische Ringe 10 und 11 befestigt, Vielehe die
schon erwähnte eiserne Umhüllung der Wicklung 9 bilden. Der Ring 10 .ist flach und der Ring 11 abgekröpft, so daß letzterer
ein zylindrisches Mittelstück hat. Beide Ringe sind an ihrem Außenumfang gezahnt und der Rotorring 12 hat auf seiner Innnen·
seite entsprechende in Längsrichtung verlaufende Vorsprünge.
Die Form sowohl der Zähne als auch der Vorsprünge ist in einem vergrößerten Ausschnitt in Figur 6 gezeigt. Man sieht
dort einen Teil des Querschnittes des Rotorringes 12 und ein Bruchstück des Ringes 10. Beide Ringe 10 und 11 sind Stanzteile
und tragen an ihrem Umfang je etwa fünfhundert Zähne, 24- von etwa rechteckigem Querschnitt. Das Innenprofil des Rotorringes
12 entsteht durch Räumen. Zwischen Längsnuten 25 bleiben Dämme oder Vorsprünge 26 stehen, deren Querschnitt
etwa dem Zahnquerschnitt der Statorringe entspricht. Zur Vereinfachung des Räumwerkzeuges wird die Zahl der Vorsprünge
am ganzen Umfang nur halb so groß wie die Anzahl der Zähne 24· gewählt. Stehen die Zähne-wie in Figur 6 gezeigt den Vorsprüngen
genau gegenüber, so hat der durch die Statorringe und 11 zusammen mit dem Rotorring 12 gebildete magnetische
Kreis minimale Luftspalte, während im anderen Fall, wenn die Zähne und Vorsprünge auf Lücke stehen,die Luftspalte am
größten sind. Die somit beim Drehen des Rotors gegenüber dem Stator verursachten Luftspaltschwankungen verursachen Stromschwankungen
in der Wicklung 95 welche elektronisch ausgewertet
und zu einer geschwindigkeitsproportionalen Meßgröße umgeformt werden.
Erfindungsgemäß-ist nun die Nabe 23 des Sensors mit dem Achszapfen
1 mittels eines verhältnismäßig dünnen Biegestabes 27 verbunden, der beispielsweise aus Federmessing bestehen kann.
Der im Bereich seines linken Endes aufgespreizte oder mit einer Verbreiterung versehene Biegestab,ist in die Nabe 23
fest eingepreßt. Das andere Ende ist als Stecker 28 ausgebil-
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det und mit dessen Hilfe im Achszapfen mechanisch befestigt.
Der Stecker dient in Verbindung mit einem Gegenstück 29 aber auch zur elektrischen Verbindung der Wicklung mit einem zweiadrigen
Kabel 30, das in einer zentralen Bohrung des Achszapfens
zu den nachgeschalteten elektronischen Einrichtungen weiterführt. Ein Anschluß der Wicklung 9 ist direkt an die
Nabe 23 a gelegt und damit schon elektrisch mit dem Biegestab verbunden. Das andere Ende der Wicklung ist mit einer Litze
31 verbunden, welche mehrfach ummantelt durch eine Längsbohrung
der Nabe 23 gelegt ist und dann den Biegestab umschlingend zum Stecker 28 führt. Um eine einwandfreie Isolation zu
gewährleisten ist der Biegestab in dem Bereich zwischen der Nabe 23 und dem Stecker 28 mit einem Kunststoff 32 umpreßt,
welcher die Windungen der Litze 31 in sich einschließt.
Figur 2 zeigt den Grundkörper des Steckers 28 im Längsschnitt. Er ist verlängert durch eine außen sechseckige und innen runde
Hülse 33i die als Massestecker dient. In dieser Hülse ist mittels eines Distanzstückes 34- aus Kunststoff ein Steckerstift
35 befestigt. Die Litze 31 ist am linken Ende dieses
Steckerstiftes 35 durch Quetschverbindung angeschlossen. Die Litze ist oben in eine Längsnut 36 des Steckers eingelegt und
dann durch eine Querbohrung nach innen geführt. Der Biegestab 27 ist in eine entsprechende zentrale Bohrung des Steckers
fest eingepreßt. Der Außendurchmesser des Steckers 28 ist nur wenig geringer als die für den Stecker vorgesehene Bohrung im
Achszapfen 1, so daß bei der Montage oder Demontage der
Stecker leicht eingeführt oder entfernt werden kann, jedoch nicht wackelt.
Das Steckergegenstück 29 ist in Figur 3 im Längsschnitt gezeigt.
Es handelt sich hier um ein Kunststoffpreßteil, das verschiedene Metallteile enthält, die somit gegeneinander
distanziert und elektrisch isoliert sind. Der Kunststoffkörper
setzt sich dann übergangslos als Mantel des zweiadrigen Kabels fort. In der Achse des Kunststoffkörpers liegt eine mehrfach
längsgeschlitzte Steckerbuchse 37 zur Aufnahme des Stecker-
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3 · -♦■■
Stiftes 35. Der rechte Teil dieser Buchse ist ein Vollzylinder,
der auf halber Länge mit Abflachungen 33 versehen ist,
um ihn in dem umgebenden Kunststoff zu haltern. Am rechten Ende is^ die Ader 39 des weiterführenden Kabels 30 angeschlossen.
Die Buchse 37 ist umgeben von einem zweiten Kontaktteil,
das sich in der rechten Hälfte als zylindrische Hülse 40 darstellt, links aber sechsfach aufgeschlitzt ist, wodurch sich
sechs flache Kontaktfedern 41 ergeben. Diese sind derart im Sechseck angeordnet, daß sie die sechs Außenflächen der Hülse
33 des Steckers fassen können. Der hülsenförmige rechte Teil 40 weist mehrere Querbohrungen auf, die ebenfalls der Befestigung
im Kunststoff dienen. Ferner ist no'ch eine Koiataktfahne 42 angeformt, an der auf geeignete Weise die Ader 43 des Kabels
angeschlossen ist. Endlich ist das Steckergegenstück in seiner rechten Hälfte umgeben von einem Stahlring 44, der in
die entsprechende Bohrung des Achszapfens fest eingepreßt ist. Verschiedene Querbohrungen in diesem Ring, die auch aus Figur 1 ersichtlich sind, gewährleisten eine innige Verbindung
mit dem Kunststoffkörper.
Die Schnittbilder nach Figur 4 und 5 dürften als Ergänzungen
zu den Figuren 2 und 3 aus sich selbst verständlich sein, da die Bezugszeichen der Einzelteile mit denjenigen der Figuren
2 und 3 übereinstimmen.
Nach dieser Beschreibung der Einzelheiten des Ausführungsbeispiels nach Figur 1 bis 6 sei noch einmal der Erfindungsgedanke erläutert, der hier zum Ausdruck kommt. Im Fahrbetrieb
ist, wie schon erwähnt, an den Kegelrollenlagern, von denen nur das linke dargestellt ist, ein Radialspiel von bis
zu einem Millimeter zu erwarten. Es kann sich also die Radnabe 2 gegenüber dem feststehenden Achszapfen 1 um einen Milli
meter heben oder senken, es kann sich aber auch die Nabe an dem linken dargestellten Kegelrollenlager senken und an dem
nicht dargestellten anderen Lager heben,, so daß also eine Drehbewegung der Nabe senkrecht zur Radachse zustandekommt.
Im ersteren Falle ergibt sich ein Parallelversatz und im
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zweiten Falle ein Schrägversatz der Sensorachse gegenüber der Mittelachse des Achszapfens, da ja das Kugellager des
Sensors eine vergleichsweise sehr viel geringere Belastung aufweist und daher sein geringes Lagerspiel auf die Dauer
erhalten bleibt.
Dieser Achsversatz bzw. die ihn herbeiführende Spielbewegung wird durch den Biegestab 27 aufgefangen und zwar derart
exakt, daß keine Drehbewegung zwischen Rotor und Stator entsteht, die sich der gemessenen Raddrehung überlagern würde.
Angesichts des geringen zur Verfügung stehenden Abstandes zwischen Sensor und stirnseitigem Ende des Achszapfens greift
der· Biegestab 27 ein gutes Stück in den Achszapfen hinein und ist erst dort an ihm befestigt. Der Biegestab kann somit
langer gemacht werden, was den Vorteil einer geringeren örtlichen Biegeverformung hat. Selbstverständlich sind einer
Verlängerung des Biegestabes und einer Verringerung seines Durchmessers dort Grenzen gesetzt, wo die erforderliche Torsionssteif
igkeit nicht mehr gewährleistet ist. Da jedoch auf dem Biegestab als Torsionsmoment lediglich das Reibungsmoment
des Kugellagers 13 wirkt, 'Beschleunigungs- oder Verzögerungsmomente hingegen nicht zu befürchten sind, kann der Fachmann
den Biegestab 27 leicht genügend torsionssteif dimensionieren.
Erfahrungsgemäß ist es für den ungestörten Rundfunkempfang im Kraftfahrzeug vorteilhaft, wenn eine gut leitende Verbindung
zwischen den Rädern und dem Fahrgestellt besteht und zwar neben der durch die Radlager gegebenen metallischen Verbindung.
Ein solcher Kontakt läßt sich bei der Anordnung nach Figur 1 leicht dadurch schaffen, daß man eine auf der Innenseite
des Deckels 19 angeschraubte Blattfeder 4-5 auf dem nach
links herausragdnden Ende des Biegestabes 27 schleifen läßt. Der Biegestab ist zu diesem Zweck kuppenförmig abgerundet.
Die leitende Verbindung führt von dem Biegestab über den Stecker 28, die Steckerhülse 33 und die sechs Kontaktfedern
41 zur Ader 43, welche an geeigneter Stelle mit dem Fahrgestellt
verbunden ist.
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Das zweite Ausführungsbeispiel nach Figur 7 zeigt links den oberen Teil einer Radlageranordnung mit angetriebenem Rad.
Die Anordnung ist als rotationssymmetrisch zur theoretischen Radachse 50 aufzufassen. 51 ist die für die vorliegende
Betrachtung als nicht drehbar anzusehende Lagerhülse. Sie ist an einem Längslenker eines einzelradgefederten Fahrzeuges
angeordnet. In der Lagerhülse sitzen zwei Kegelrollenlager mit Außenringen 52 und 53 und mit Innenringen 5^ und 55· Die
Kegelrollen selbst tragen die Bezugszeichen 56 und 57· Die
Lagerinnenringe sind, ohne daß auf Einzelheiten der Lagereinstellung abgehoben wird, auf ein kurzes Achsrohr 58 aufgezogen,
das mit der nicht dargestellten, am unteren Blattrand anzusetzenden Radnabe ein Stück bildet. An dem Achsrohr ist
eine Gelenkwelle 59 angesetzt, die das Rad treibt. Sie ist mittels einer Schraube 60 befestigt.
Der Sensor ist als eine das Achsrohr 58 umgebende Ringkonstruktion
ausgeführt. Er ist im Beispiel zwischen den Radlagern angeordnet und umfaßt einen äußeren Stator, der mit der
Lagerhülse fest verbunden ist, einen inneren Rotor und ein Kugellager. . ,·■■■·>
Zum Stator gehört zunächst ein äußerer Ring 61, der in die Lagerhülse 51 fest eingepreßt ist. In diesem Ring sitzt eine
Ringwicklung 62 von etwa rechteckigem Querschnitt mit einer isolierenden Kunststoffumhüllung 63· Innerhalb der Wicklung
sitzt der äußere Lagerring 64 des Kugellagers. Er besteht
aus einer nicht magnetischen Legierung wie z.B. Chrom-Nickel-Stahl oder Kupfer-Beryllium. Zu beiden Seiten der Wicklung
sind zwei Distanzringe 65 eingelegt und dann folgen wiederum zu beiden Seiten zwei Polringe 66 mit nach innen weisenden
Zähnen 67 und zwei dünne Ringscheiben 68 zum Schutz der Zähne gegen seitlich eindringende Fremdkörper. Dieses die Wicklung
und die genannten Ringe umfassende Paket ist durch Umbördeln der inneren Kanten des Ringes 61 fest zusammengefaßt.
Die beiden Wicklungsanschlüsse 69 werden durch entsprechende Bohrungen im Ring 61 und in der Lagerhülse 51 herausgeführt.
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Die Bohrung in der Lagerhülse 51 ist mit einem Gewinde versehen,
in das eine Kabeltülle 70 eingeschraubt ist. Die Tülle
schützt» den Lagei'iniiuiix'auiu ge geil Eiiiux'iugexj. von Feuchtigkeit
und Schmutz und stellt zugleich den Übergang der Wicklungsanschlüsse 69 in das weiterführende und ausreichend isolierte
Kabel dar.
Das Zentralstück des Rotors ist der innere Kugellagerring 71·
Zu seinen beiden Seiten sind Polringe 72 angesetzt und beispielsweise
durch Schweißung mit ihm verbunden. Diese Polringe weisen an ihrem Außenumfang Zähe 73 auf und sind etwas
weniger dick als die Polringe 66 des Stators.
" Zum Ausgleich des radialen und achsialen Spiels der Kegelrollenlager
ist hier eine aus gummiartig elastischem Material bestehende Manschette 74 als Kupplungselement zwischen dem
Rotor des Sensors und dem Achsrohr 58 vorgesehen. Die Manschette schmiegt sich der Innenfläche des inneren Kugellagerringes
weitgehend an, bildet dann zu beiden Seiten einen radial nach außen stehenden Wulst und endet jeweils in einer
Verbreiterung, die in eine flache Ringnut des Achsrohres 58
eingelegt ist. Da die Manschette rotationssymmetrisch ausgebildet und konzentrisch zur Radachse 50 angeordnet ist, leuchtet
es ohne weiteres ein, daß Spielbegungen der Radachse gegenüber der Lagerhülse ganz gleich in welcher Richtung keine
Relativbewegung zwischen Rotor und Stator des Sensors hervorrufen. Bei Montage oder Demontage des Achsrohres löst sich
die Manschette von selbst bzw. legt sich wieder in die Nuten wie dargestellt.
In beiden Ausführungsbeispielen kann infolge des notwendigen, wenn auch sehr geringen Spiels des Sensorkugellagers der Rotor
gegenüber dem Stator taumeln. Da erfindungsgemäß die Lagerkugeln in der Symmetrieebene liegen, ist unter Taumeln
eine Neigung der Symmetrieebene des Rotormagnetsystems zu der
Symmetrieebene des Statormagnetsystems um den Punkt zu verstehen, an dem die theoretische Drehachse des Sensors diese
Symmetrieebene durchstößt. Der Neigungswinkel beträgt prak-
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tisch nur Bruchteile eines Winkelgrades. Betrachtet man z.B. das in Fig. 7 dargestellte Zahnpaar 67 und 73 einerseits und
das symmetrisch gegenüberliegende Zahnpaar andererseits, so wird bei der genannten Neigung der Luftspalt zwischen dem
einen Zahnpaar in dem Maße geringer wie er zwischen dem anderen Zahnpaar weiter wird. Die Luftspaltänderungen dieser beiden
Zahnpaare infolge der Taumelbewegung heben sich also in jedem Augenblick gegenseitig auf und gleiches gilt für die
übrigen Zahnpaare. Damit bleibt auch die elektrische Ausgangsgröße des Sensors von der Taumelbewegung unbeeinflußt. Ein
geringer Versatz der sich gegenüberstehenden Polzahnkränze in Achsrichtung wirkt sich auf den Flußverlauf insofern nicht
aus, als -wie aus den Zeichnungen ersichtlich- die inneren Zähne schmäler als die äußeren sind.
- Patentansprüche -
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Claims (4)
- PatentansprücheRadsensor zur Erzeugung eines Drehgeschwindigkeits-Meßwerts für ein Antiblockierregelsystem für Fahrzeugbremsen, bestehend aus einem mit dem nicht drehbaren Teil einer Radlageranordnung verbundenen Stator, einem mit dem Rad verbundenen Rotor und einer eigenen Lageranordnung zur drehbaren Lagerung des Rotors in dem Stator, gekennzeichnet durch ein rotationssymmetrisch ausgebildetes und konzentrisch zur Radachse angeordnetes, elastisch verformbares Kupplungselement (27, 74) zur Verbindung des Stators mit dem nicht drehbaren Teil der Radiageranordnung oder zur Verbindung des Rotors mit dem Rad.
- 2. Radsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungselement ein biegeelastischer Stab (27) ist, welcher vorzugsweise zum Teil in eine stirnseitige zentrale Ausnehmung eines Achszapfens (1) hineinragt und dort an dem Achszapfen befestigt ist, während er anderenends zentral am Sensor (23) befestigt ist.
- 3· Radsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungselement eine Manschette (74) aus gummi artig elastischem Material ist.t *
- 4. Radsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Magnetfluß führenden Teile (10, 11, 12 bzw. 61, 66, 72, 71) des Stators und Rotors bezüglich einer zur Drehachse (50) senkrechten Mittelebene symmetrisch ausgebildet sind, daß die in Richtung der Drehachse gemessene Dicke der inneren (73, 24) und äußeren Polzähne (67 λ 26) unterschiedlich ist und daß die eigene Lageranordnung209813/0103des Sensors aus einem Kugellager mit einem einzigen Kranz von Kugein (15) Desteht, die in der liitteiebehe liegen.Heidelberg, 2. September 1970
E/Pt-Ei/Ba E-199209813/0103
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