DE2515977A1 - Messwertgeber zur erzeugung von signalen in abhaengigkeit von der drehbewegung eines umlaufenden koerpers - Google Patents

Messwertgeber zur erzeugung von signalen in abhaengigkeit von der drehbewegung eines umlaufenden koerpers

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Description

Patentanwälte Dipl.- Ing. W. Scherrmann Dr.- Ing. R. Rüger
7300 Esslingen (Neckar), Fabrikstraße 24, Postfach 348
Telefon 11.April 1975 Stuttgart (0711)356539
PA 141 rÜ-iP 35 96 19
rrt. ±HX IUbK Telex 07256610 smru
Telegramme Patentschutz Esslingenneckar
Eaton Corporation,100 Erieview Plaza Cleveland, Ohio 44114 / USA
Meßwertgeber zur Erzeugung von Signalen in Abhängigkeit von der Drehbewegung eines umlaufenden Körpers
Die Erfindung betrifft einen Meßwertgeber zur Erzeugung von Signalen in Abhängigkeit von der Drehbewegung eines umlaufenden Körpers, mit einem an dem Körper befestigten mit diesem umlaufenden und aussen wenigstens eine Reihe von öffnungen tragenden Rotor, sowie mit einem in der Nähe des Rotors feststehend angeordneten und von diesem durch einen Luftspalt getrennten Geberteil, der eine Magnetflußquelle mit einem unterteilten, durch die öffnungen des Rotors unter Hervorrufung einer Magnetflußänderung bei umlaufendem Rotor unterbrechbaren magnetischen Schliessungskreis aufweist und mit elektrischen Wicklungen versehen ist, in denen durch die Magnetflußänderungen elektrische Spannungen als Ausgangssignal induzierbar sind.
Zur Bestimmung der Winkelgeschwindigkeit eines umlaufenden Körpers sind eine Reihe von FuInivorrichtungen oder Meßwertgebern bekannt geworden. Die meisten dieser Meßwertgeber verwenden einen Elektromagneten, der ein elektromagnetisches Feld erzeugt. Dieses Feld wird durch Zähne öffnungen oder Riffelungen eines Rotors unterbrochen, der mit dem umlaufenden Körper synchronisiert und / oder verbunden ist. Diese Unterbrechungen rufen eine Magnetflußänderung
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hervor, die zur Induzierung eines AusgangssignäLs verwendet wird, dessen Frequenz proportional der Winkelgeschwindigkeit des umlaufenden Körpers ist. Da diese Meßwertgeber bei der Erzeugung eines Aus gangs sign a Is lediglich von der Flußänderung abhängen, ist es unerlässlich, dass die von der Drehbewegung des Rotors herrührende Flußänderung wesentlich grosser ist als alle Flußänderungen die sich aus einer Axialbewegung des Rotors bezüglich des Geberteils des Meßwertgebers ergeben. Es wird deshalb ein grosses Signal-/ Rauschverhältnis erfordert, um eine genaue Anzeige in der Winkelgeschwindigkeit des umlaufenden Körpers zu erzielen.
Eine typische Anwendung,welche ein grosses Signal-rauschverhältnis erfordert, ist eine Einrichtung zum Verhindern des Radschleuderns bei Personen—und Lastkraftwagen. Bei solchen Einrichtungen erzeugt der Meßwertgeber ein Signal, dessen Frequenz proportional der Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeugrades ist. Dieses Signal wird dann in einer elektrischen Steuerschaltung ausgewertet, die über mechanische Einrichtungen die Kraftfahrzeugbremsen steuert. Bei solchen Einrichtungen ist es unerlässlich, dass das von dem Meßwertgeber erzeugte Signal eine exakte Wiedergabe der Raddrehzahl darstellt, sodass ein Radschleudern sofort festgestellt und korrigiert werden kann. Diese Genauigkeit hängt aber von einem grossen Signal-ZRauschverhältnis ab.
Ein solches grosses Signal-ZRauschverhältnis zu erzielen ist bei solchen Meßwertgebern, insbesondere bei deren Einsatz in Einrichtungen zum Verhindern des Radschleuderns bei Kraftfahrzeugen verhältnismässig schwierig. Wegen der grundsätzlich vorhandenen Abmessungsänderungen zwischen dem Rad der Radachse, dem Rotor und dem Geberteil des Meßwertgebers sowie wegen der Vibrationsbewegungen dieser Teile tritt stets eine gewisse Axialbewegung des Rotors bezüglich
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des Geberteils des Meßwertgebers auf. Es wurden schon eine Reihe von Versuchen gemacht, um dieses Problem zu lösen, etwa durch Verwendung von eng tolerierten Teilen oder durch den Einsatz komplizierter Halterungsmechanismen für den Meßwertgeber. Diese Lösungen sind sehr teuer und nicht befriedigend.
Eine andere Schwierigkeit bei diesen Meßwertgebern besteht darin, dass sie im allgemeinen lediglich mit bestimmten Rotorzahn-oder öffnungsabständen zusammenwirken können. Da die Polstücke der Geberteile der Meßwertgeber in einem solchen Abstand zueinander stehen, dass sie nicht gleichzeitig mit den Rotorzähnen oder- Öffnungen fluchten, hängt der Abstand zwischen den Polstücken unmittelbar von dem Abstand der Rotorzähne oder-öffnungen ab. Wenn somit ein unterschiedlicher Rotordurchmesser verwendet wird, der auch unterschiedliche Zahn-oder Öffnungsabstände ergibt, muss ein anderer Geberteil des Meßwertgebers mit dem richtigen Polabstand eingebaut werden. Dies bedeutet, dass eine Vielzahl von Geberteilen mit unterschiedlichen Polstückabständen notwendig ist, um einen Bereich von unterschiedlichen Rotordurchmessern abzudecken. Eine derartige Familie von Geberteilen ist aber teuer in der Herstellung; sie ergibt einen höheren Einzelpreis als wenn lediglich ein Geberteil für eine Anzahl unterschiedlicher Rotorz ahn-oder öffnungsab- . stände Verwendung finden könnte.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Meßwertgeber zu schaffen, der mit einer Anzahl unterschiedlicher Rotorzahn-oder öffnungsabstände eingesetzt werden kann und ein hohes Signal-/Rauschverhältnis ergibt.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist der eingangs genannte Meßwertgeber dadurch gekennzeichnet, dass der in einem hülsenförmigen Gehäuse angeordnete Geberteil drehfest und bezüglich des Rotors axial verstellbar gehaltert ist und die in Abhängigkeit von der Magnetflußänderung ein Aus gangs signal erzeugenden Wicklungen durch eine von einer axialen
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Relativbewegung zwischen dem Geberteil und dem Rotor herrührende Magnetflußänderung im v/esentlichen resultierend unbeeinflusst sind.
Durch die Verwendung eines hülsenförmigen Gehäuses bei dem neuen Meßwertgeber kann dessen Geberteil bezüglich des Rotors sowohl in axialer Richtung verstellt als auch verdreht werden um die richtige Ausrichtung des Geberteils auf den Rotor zu erlangen, derart, dass die Polstücke nicht gleichzeitig mit Rotorzähnen oder-öffnungen fluchten. Durch eine Verdrehung des hülsenförmigen Geberteiles wird im wesentlichen der wirksame Abstand zwischen den Polstücken verändert, so dass dieser mit den Rotorzahn- oder öffnungsabständen zusammenpasst und der Geberteil mit einer Vielzahl von Rotorz ahn-oder Öffnungs abständen Verwendung finden kann.
Bei einer Ausführungs form weist der Rotor in gleichen Abständen angeordnete Öffnungen in Gestalt von Löchern, die auf zwei Durchmessern liegen, auf. Die öffnungen auf dem einen Durchmesser sind bezüglich der öffnungen auf dem anderen Durchmesser versetzt, wobei jedoch die Abstände zwischen einer öffnung auf dem einen Durchmesser und einer jeweils benachbarten Öffnung auf dem zweiten Durchmesser immer gleich sind. Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind die Rotoröffnungen längliche Schlitze, die jeweils auf einem Durchmesser zentriert sind, wobei jeder Schlitz mittig auf einer Achse liegt, die durch den Mitteipunkt das Rotors verläuft. Beide Ausführungsformen gestatten die richtige Ausrichtung des Geberteils bezüglich des Rotors, derart, dass die Polstücke nicht gleichzeitig mit Öffnungen fluchten, welche ihrerseits bei umlaufendem Rotor eine Flußänderung hervorrufende Unterbrechungen des Magnetfeldes ergeben. Diese Flußänderung ruft in die Polstücke umgebenden Wicklungen eine induzierte Spannung hervor, deren Frequenz proportional der Winkelgeschwindigkeit des Rotors ist. Die Spulen sind derart miteinander verbunden, dass die von
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der Rotordrehung herrührenden Flußänderung hervorgerufenen Spannungen sich addieren, während induzierte Spannungen, die auf eine Axialbewegung des Rotors bezüglich des Meßwertgebers zurückgehen, sich abziehen.Zufolge dieser Spulenschaltung weist das resultierende Ausgangssignal ein grösseres Signal-/Rauschverhältnis auf als es normalerweise erzielt wird, wobei die Frequenz proportional der Winke!geschwindigkeit des Rotors und des daran befestigten umlaufenden Körpers ist.
Die Erfindung gestattet somit die Verwendung eines Meßwertgebers für verschiedene unterschiedliche Rotor-Durchmesser mit unterschiedlichen Rotorzahn-/ oder Öffnungsabständen. Sie ergibt ausserdem ein grosses Signal-ZRauschverhältnis, welches gewährleistet , dass das Ausgangssignal eine exakte Wiedergabe der Winkelgeschwindigkeit des umlaufenden Körpers bildet.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 einen Teil einer Radgruppe eines Kraftfahrzeuges mit einem Meßwertgeber gemäss der Erfindung im axialen Schnitt in einer Seitenansicht,
Fig. 2 den Meßwertgeber nach Fig. 1 geschnitten längs der Linie 2-2 in einer Seitenansicht,
Fig. 3 eine Radialfeder zur Halterung des Geberteils des Meßwertgebers nach Fig. 1 in der Draufsicht,
Fig. 4 die Radialfeder nach Fig. 3 in einer Seitenansicht,
Fig. 5 die Radialfeder nach Fig.3 geschnitten längs der Linie 5-5 der Fig. 3 in einer Seitenansicht und im Ausschnitt,
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Fig. 6 den Meßwertgeber nach Fig. 1 geschnitten längs der Linie 6-6 der Fig. 1 im Ausschnitt unter Verans chauli chung einer ersten Aus füh rungs form des Rotors,
Fig. 7 eine Anordnung ähnlich Fig. 6 unter Veranschaulichung einer zweiten Ausführungsform des Rotors und
Fig. 8 den Meßwertgeber nach Fig. 1 in einer Schnittdarstellung unter Verans chauli chung der. Magnetanordnung und der Lage der Polstücke bezüglich der Magnetflußquelle sowie der magnetischen Schliessungswege.
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In der Zeichnung und insbesondere in Pig.l ist der Meßwertgeber im Zusammenhang mit einer typischen Einrichtung zum Verhindern des Schleuderns eines Fahrzeugrades veranschaulicht, bei der der Meßwertgeber in der Nähe einer Radachsgruppe angeordnet ist. Auch wenn der Meßwertgeber in diesem Zusammenhang erläutert wird, so versteht sich doch, dass der erfindungsgemässe Gedanke auch in anderem Zusammenhang Verwendung finden kann, v/o es darauf ankommt, die Drehzahl eines umlaufenden Körpers zu bestimmen.
Die Radachsgruppe besteht aus einer stillstehenden Achse 10, auf der ein Rad 12 mittels üblicher Radiallager 14 drehbar gelagert ist. Typischerweise ist mit der Achse 10 ein Bremsträgerflansch 16 verschweisst, auf dem eine an sich bekannte, nicht weiter dargestellte Bremse angeordnet sein kann, die mit dem Rad 12 derart zusammenwirkt, dass dieses wunschgemäss abgebremst werden kann.
Mit der Radachsgruppe wirkt der Meßwertgeber zusammen, der allgemein mit 20 bezeichnet ist. Der Meßwertgeber weist einen an dem Rad 12 befestigten Rotor 22 und einen Geberteil 24 auf, welcher in noch zu beschreibender Weise an dem Bremsträgerflansch 16 sitzt. Wenn das Rad 12 umläuft, läuft auch der Rotor 22 relativ zu dem Geberteil 24 und der Achse 10 um.
Aus den Fig. 1 und 2 ist zu ersehen, dass der Geberteil 24 eine röhrenförmige Hülse 26 aufweist, die als Gehäuse für eine Magnetanordnung 28 dient, welche im Einzelnen noch beschrieben werden wird. Die röhrenförmige Hülse 26 ist etwa in der Mitte zwischen ihren beiden Enden bei 30 mit einer Fläche verringerten Durchmessers ausgebildet. Ausserdem weist sie eine ihre Aussenumfangsfläche durchdringende Keilnut 32 auf, die parallel zu ihrer Längsachse ausgerichtet ist. Die Keilnut 32 ist mit zur Aufnahme eines Keiles 34 geeigneten Abmessungen versehen, derart, dass der Keil 34 stramm eingepasst ist.
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Auf der röhrenförmigen Hülse 26 sitzt eine Radialfeder 36, die mit der Fläche 30 verringerten Durchmessers in Berührung steht. Wie aus den Fig. 2 und 3 zu entnehmen, weist die Radialfeder 36 eine kreisförmige Querschnittsgestalt auf. Am Umfang der Radialfeder 36 ist eine Ausnehmung 38 vorgesehen, die bei auf die Fläche 30 verringerten Durchmessers aufgesetzter Radialfeder den Durchgang des Keiles 34 gestattet. Ausserdem ist die Radialfeder 36 im Bereiche ihres ümfanges mit einer Anzahl von Vorsprüngen 40 versehen. Die Fig. 2,3,4 und 5 zeigen, dass die Vorsprünge 40 eine im wesentlichen halbkreisförmige Querschnittsgestalt aufweisen und sich über einen beträchtlichen Teil der Länge der Radialfeder 36 erstrecken, aber vor Ii rreichen der Enden der Radialfeder 36 entfallen.
Aus den Fig. 1 und 2 geht hervor, dass der Geberteil 24 so orientiert ist, dass er in eine Öffnung 4 2 des Bremsträgerflansches 16 eingefügt werden kann. Die öffnung 4 2 ist im wesentlichen kreisförmig; sie ist mit einer zur Aufnahme des Keiles 34 dienenden Keilnut 44 versehen. Der Geberteil 24 wird in die Öffnung 4 2 so weit eingesteckt, bis die am Umfang der Radialfeder 36 vorgesehenen Vorsprünge 40 über die gesamte Länge der Radialfeder fest mit der öffnung in Eingriff kommen. Die Verwendung der Radialfeder 36 gestattet eine Axialbewegung des Geberteils bezüglich der Achse 10, während eine Verdrehung des Geberteiles 24 durch das Zusammenwirken des Keiles 34 mit den Keilnuten 32,44 ausgeschlossen ist.
Um den richtigen Luftspalt zwischen dem Geberteil 24 und dem Rotor 22 zu gewährleisten, sind zwei genau maßhaltige, als Lehren dienende Abstandsstücke 46 vorgesehen. Die Abstandsstücke 46, welche aus Kunststoffmaterial bestehen können, sind derart angeordnet, dass sie mit dem Rotor 22 und der Magnetanordnung 28 in Berührung stehen. Da die einzige Aufgabe der Abstandsstücke 46 darin besteht, den richtigen Luftspalt einzustellen,kann die Gestalt der Abstandsstücke 46 ohne
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Beeinflussung der Wirkungsweise der Erfindung beliebig verändert werden.
Aus Fig. 8 geht hervor, dass die Magnetanordnung eine Magnetflußquelle 48/etwa einen Permanentmagnet enthält. Auf beiden Seiten der Magnetflußquelle 48 sind aus ferromagnetischem Material bestehende und eine kreisförmige Querschnittsgestalt aufweisende Polstücke 50,5 2 angeordnet, die sich auf den Rotor 22 zu erstrecken. Auf den Polstücken 50,5 2 sitzen elektrische Wicklungen 54,56, die derart miteinander verbunden sind, dass sich um 180° in Phase gegeneinander verdrehte induzierte Spannungen addieren, während in Phase befindliche induzierte Spannungen sich voneinander abziehen. Die induzierte Spannungen ergeben ein Ausgangssignal e 'an Ausgangsklemmen T·^, T_. Die Magnetfluß quelle 48, die Polstücke 50,5 2 und die Wicklungen 54,56 sind von einem geeigneter nichtleitenden Vergußmaterial 58 umgeben, das ein isolierendes Gehäuse bildet.
Wie bereits erwähnt gibt der Meßwertgeber 20 in einer bevorzugten Ausführungsform ein Ausgangssignal ab, dessen Frequenz proportional der Winkelgeschwindigkeit des Rotors 22 und damit der Winkelgeschwindigkeit des Rades 12 ist an dem der Rotor befestigt ist. Dies wird dadurch erreicht, dass ein Rotor 22 mit einer solchen Ausbildung verwendet wird, dass der magnetische Schliessungskreis der Magnetflußquelle 48 von dem Rotor 22 unterbrochen wird. Bei einer Ausführungsform der Erfindung wie sie in Fig. 6 dargestellt ist, ist der Rotor 22 mit einer Anzahl im gleichen gegenseitigen Abstand angeordneter öffnungen 60 auf zwei verschiedenen Durchmessern versehen, die typischerweise in Gestalt kreisrunder Bohrungen ausgebildet sind. Die öffnungen 60 sind derart verteilt, dass die auf einem Durchmesser liegenden öffnungen bezüglich der auf dem anderen Durchmesser liegenden öffnungen versetzt sind, wobei aber die Abstände zwischen den öffnungen auf dem einen Durchmesser und be-
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nachbarten Öffnungen auf dem zweiten Durchmesser jeweils' gleich sind. Der Geberteil 24 ist bezüglich des Rotors 22 derart angeordnet, dass wenn ein Polstück 50 oder 5 2 auf eine Öffnung 60 des Rotors 22 ausgerichtet ist, öem anderen Polstück die ferromagnetische Oberfläche des Rotors gegenübersteht. Diese Ausrichtung ist durch eine zweckentsprechende Anordnung der Keilnut 44 in dem Bremsträgerflansch 16 erreicht, so dass bei in die Öffnung 4 2 eingesetztem Geberteil 24 und in die Keilnut 44 eingefügtem Keil 34 das Polstück 50 auf den Durchmesser einer Öffnungsreihe ausgerichtet ist, während das Polstück 5 2 seinerseits auf den Durchmesser der zweiten Lochreihe ausgerichtet ist. Wegen des Versatzes der Öffnungen auf dem einen Durchmesser bezüglich der Öffnungen auf dem zweiten Durchmesser sowie wegen der gleichen Abstände zwischen benachbarten Öffnungen auf den beiden Durchmessern wird durch diese Ausrichtung erreicht, dass die Polstücke 50,5 2 wechselweise mit Öffnungen fluchten, was wiederum eine Flußänderung ergibt, die beim Durchgang der Rotoröffnungen 60 durch das von der magnetischen Flußquelle 48 erzeugte Magnetfeld bei den Polstücken 50,52 um 180 jeweils gegeneinander in der Phase verschoben ist. Diese Flußänderung bildet die Basis für die Wirkungsweise des Meßwertgebers 20, wie dies noch beschrieben werden wird.
Ein Vorteil des eine Rotorausführung nach Fig. 6 verwendenden Meßwertgebers 20 liegt darin,dass er mit unterschiedlichen Rotor-Zahn-oder öffnungs abständen benutzt werden kann. Bei dieser Aus füh rungs form der Erfindung hat der Rotor-Durchmesser keinen Einfluss auf die Wirkungsweise des Meßwertgebers 20. Der ordnungsgemässe Betrieb des Meßwertgebers 20 hängt lediglich von der richtigen Lage des Geberteiles 24 bezüglich des Rotors 22 ab, und diese Lage ist durch den Ort der Keilnut 44 in dem Brems trägerflansch 16 bestimmt. Solange somit die Polstücke 50,5 2 ordnungsgemäss auf die Rotoröffnungen ausgerichtet werden können, kann der Geberteil in einem ganzen Durchmesserbereich verwendet werden,
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in dem unterschiedliche Zahn-öder Öffnungsabstände vorhanden sind.
Im Betrieb läuft der an dem Rad 12 befestigte Rotor 22 bezüglich der Achse 10 um. Bei umlaufendem Rotor 22 bewegen sich die öffnungen 60 tangential an dem Geberteil 24 vorbei. Wie bereits erläutert, bewirken die speziellen Anordnung der Öffnungen 60 in dem Rotor 22 und die entsprechende Ausrichtung der Geberteils 24 bezüglich des Rotors 22, dass entweder das Polstück 50 oder das Polstück 5 2 mit einer Öffnung 60 fluchtet, während das jeweils andere Polstück auf die ferromagnetische Oberfläche des Rotors ausgerichtet ist. Wenn das Polstück 30 mit einer öffnung 60 fluchtet, während das Polstück 5 2 auf die Oberfläche des Rotors ausgerichtet ist, findet in dem Polstück 5 2 eine Flußzunahme und in dem Polstück 50 eine Flußabnahme statt. Da diese Flußänderungen und damit die sich ergebenden induzierten Spannungen um 180 gegeneinander in Phase verschoben sind und die Wicklungen 54,66 so miteinander verbunden sind, dass sich um 180 gegeneinander in der Phase verdrehte Spannungen addieren, erscheint an den Klemmen T, ,T_ ein Ausgangssignal e , dessen Grosse gleich der Summe der induzierten Spannungen ist. Die Frequenz des Ausgangssignales eo ist proportional der Winkelgeschwindigkeit des Rotors 22.
Eine Axialbewegung des Geberteils 24,die auf von Strassenunebenheiten herrührenden Vibrationen und /oder Abmessungsänderungen einzelner Teile beruht, führt ebenfalls zum Auftreten von induzierten Spannungen, weil eine solche Bewegung eine Änderung des Luftspaltes zwischen dem Geberteil 24 und dem Rotor 22 hervorruft. Eine solche Luftspaltänderung beeinflusst aber beide magnetische Kreise in der gleichen Weise. Wenn zum Beispiel der Luftspalt verkleinert wird, tritt eine Flußzunahme etwa der gleichen Grosse in beiden Polstücken 50,5 2 auf. Da diese Flußänderungen und die sich ergebenden induzierten Spannungen in Phase sind und die
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Wicklungen 54,56 derart miteinander verbunden sind, dass sich in Phase · befindliche Spannungen voneinander abziehen, ist die Grosse des an den Klemmen Ί,,Ί* zufolge dieser Axialbewegung entstehenden Ausgangssignales im Vergleich zur Grosse des von der Rotordrehbewegung herrührenden Ausgangs signales vernachlässigbar. Auf diese Weise ergibt sich ein grosses Signal -/tausch verhältnis, was sehr erwünscht ist, weil ein derartiges Signal dann eine minimale Verzerrung aufweist und eine genaue Anzeige der Winkelgeschwindigkeit des Rades gibt.
Eine weitere Aus füh rungs form der Erfindung ist in Fig. 7 dargestellt. Diese Ausführungs form verwendet einen Rotor, der ebenfalls öffnungen 6 2 aufweist, die jedoch nicht auf zwei Durchmessern, sondern lediglich auf einem Mittendurchmesser liegen. Ausserdem sind die öffnungen 6 2 in Gestalt länglicher Schlitze ausgebildet, von denen jeder Schlitz auf einer Achse liegt, die durch den Mittelpunkt des Rotors verläuft. Eine derartige Ausrichtung der Schlitze bezüglich des Rotormittelpunkts ist aber nicht unbedingt notwendig.
Diese Aus füh rungs form der Erfindung arbeitet in der gleichen Weise wie die erste Ausführungsform; sie braucht deshalb nicht mehr im Einzelnen beschrieben zu werden. Die einwandfreie Wirkungsweise hängt von der richtigen Lage des Geberteiles 24 ab, die so sein muss, dass ein Polstück jeweils mit einer öffnung 6 2 fluchtet, während das andere Polstück auf die ferromagnetische Rotoroberfläche ausgerichtet ist.. Die lagerichtige Ausrichtung des Geberteils 24 ist durch die richtige Lage der Keilnut 44 in dem Brems träger flansch 16 gegeben und zwar so, dass lediglich ein Polstück in jedem Augenblick auf eine öffnung 62 ausgerichtet ist. Wegen dieser speziellen Ausrichtung des Geberteiles 24 sind die Flußänderungen und die sich daraus ergebenden induzierten Spannungen bei beiden Polstücken 180° gegeneinander in Phase verdreht. Die die Polstücke umgebenden Wicklungen
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sind derart miteinander verbunden, dass diese induzierten Spannungen sich zu einem Ausgangssignal e addieren, dessen Frequenz proportional der Winkelgeschwindigkeit des Rades ist. Der Vorteil der Verwendung eines Rotors mit Öffnungen 6 2 in Gestalt länglicher Schlitze anstelle von kreisrunden Löchern besteht darin, dass eine etwas grössere Flußänderung auftritt, die ihrerseits ein grösseres Ausgangssignal und damit ein höheres Signal-/Rauschverhältnis ergibt. Ein derartiges Ausgangssignal gibt eine noch genauere Anzeige der Winkelgeschwindigkeit des Rades.
Wie bei der ersten Aus führungs form hat der Durchmesser des Rotors keinen Einfluss auf die Wirkungsweise des Meßwertgebers 20. Solang der Öffnungsabstand derart gewählt ist, dass der Mittenabstand zwischen den Polstücken grosser ist, als der halbe Öffnungsabstand, arbeitet der Meßwertgeber 20 einwandfrei. Der Geberteil 24 kann deshalb in einem weiten Bereich von Rotordurchmessern unter Verwendung unterschiedlicher öffnungsabstände benutzt werden.
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Claims (11)

Patentansprüche
1.) Meßwertgeber zur Erzeugung von Signalen in Abhängigkeit von der Drehbewegung eines umlaufenden Körpers, mit einem an dem Körper befestigten, mit diesem umlaufenden und aussen wenigstens eine Reihe von Öffnungen tragenden Rotor sowie mit einem in der Nähe des Rotors feststehend angeordneten und von diesem durch einen Luftspalt getrennten Geberteil, der eine Magnetflußquelle mit einem unterteilten, durch die öffnungen des Rotors unter Hervorrufung einer Magnetflußänderung bei umlaufendem Rotor unterbrechbaren magnetischen Schliessungskreis aufweist und mit elektrischen Wicklungen versehen ist, in denen durch die Magnetflußänderungen elektrische Spannungen als Ausgangssignal induzierbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der in einem hülsenförmigen Gehäuse (26) angeordnete Geberteil (24) drehfest und bezüglich des Rotors (22) axial verstellbar gehaltert ist und die in Abhängigkeit von der Magnetflußänderung ein Ausgangssignal erzeugenden Wicklungen (54,56) durch eine von einer axialen Relativbewegung zwischen dem Geberteil (24) und dem Rotor (22) herrührenden Magnetf lußänderung im wesentlichen resultierend unbeeinflusst sind.
2. Meßwertgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Geberteil (24) eine mit dem Rotor (22) zusammenwirkende und die Axialbewegung des Geberteiles (24) begrenzende Abstandslehre (40) vorstechend angeordnet ist.
3. Meßwertgeber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (22) ein ringförmiges ferromagnetisches Element ist, das eine erste Reihe in gleichen Abständen angeordneter Öffnungen 660) auf einem ersten Durchmesser und eine zweite Reihe in gleichem Abstand angeordneter
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Öffnungen (60) auf einem zweiten Durchmesser aufweist und dass die Abstände zwischen Öffnungen (60) der ersten Reihe und diesen benachbarten Öffnungen (60) der zweiten Reihe gleich sind.
4. Meßwertgeber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (22) ein ringförmiges ferromagnetisches Element ist, das eine Reihe in gleichen Abständen angeordneter länglicher Schlitze (6 2) aufweist und dass die Schlitze (6 2) mit parallelen Seitenwänden ausgebildet sind und mit einem Ende in der Nähe des Aussenumrisses des Rotors (22) liegen.
5. Meßwertgeber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der in einem feststehenden Trägerteil (16) gehalterte Meßwertgeber (24) am Aussenumfang seines hülsenförmigen Gehäuses (26) eine parallel zu der Gehäuse längs achse ausgerichtete erste Keilnut (32) aufweist, in die ein Keil (34) eingefügt ist, der mit einer in dem Trägerteil (16) lagerichtig ausgebildeten zweiten Keilnut (44) zusammenwirkt und dass auf das hülsenförmige Gehäuse (26) des Geberteils (24) eine mit der Aussenf lache des Gehäuses (26) in Berührung stehende Radialfeder (36) aufgesetzt ist, die eine im wesentlichen kreisförmige Querschnittsgestalt und an ihrer Aussenumf an gs fläche Vorsprünge (40) aufweist, welche mit einer in dem Trägerteil (16) ausgebildeten.den Geberteil (24) aufnehmenden und die zweite Keilnut (44) enthaltenden Öffnung (4 2) zusammenwirken.
6. Meßwertgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Meßwertgeber (24) jeweils einen ersten und einen zweiten magnetischen Schliessungskreis bildende erste und zweite Polstücke (50,52) aufweist, die in gleichen Abständen zu der Magnetflußquelle parallel zu dieser ange-
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ordnet sind und dass die elektrischen Wicklungen aus einer ersten um einen Teil des ersten Polstücks (50) gewickelten und einer zweiten um einen Teil des zweiten Polstücks (5 2) gewickelten Wicklung (54 bzw.56) bestehen und die beiden Wicklungen (54,56) in dem Sinne miteinander verbunden sind, dass in den beiden Wicklungen(54,56) induzierte Spannungen entgegengesetzter Polarität sich addieren und in den beiden Wicklungen (54,56) induzierte Spannungen gleicher Polarität sich voneinander abziehen.
7. Meßwertgeber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Polstück (50,5 2) bezüglich des Rotors (5 2) derart angeordnet sind, dass der erste und der zweite Polschuh (50,5 2) wechselweise unter Vermeidung einer gleichzeitigen Ausrichtung beider Polstücke (50,52) auf Öffnungen des Rotors (22) mit Öffnungen (60,6 2) des Rotors fluchten und dass durch diese Ausrichtung des Geberteils (24) bezüglich des Rotors (22) in den Wicklungen (54,56) sich zu einem Ausgangssignal addierende Spannungen induzierbar sind.
8. Meßwertgeber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Polstück (50,5 2) aus ferromagnetischem Material bestehen und Teile des aufgespaltenen magnetischen Schliessungskreises des Magnetflußquelle bilden.
9. Meßwertgeber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetflußquelle ein Permanentmagnet ist.
10. Meßwertgeber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Polstück (50,5 2) eine im wesentlichen kreisförmige Querschnittsgestalt aufweisen und die Wicklungen (54,56) stramm auf die Polstücke (50,52) aufgewickelt sind.
11. Meßwertgeber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung in einer Einrichtung zur Verhütung des Radschleuderns bei Fahrzeugen.
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GB (1) GB1462021A (de)
IT (1) IT1044602B (de)
SE (1) SE401038B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2934085A1 (de) * 1979-08-23 1981-03-26 Papst Licensing Gmbh, 78549 Spaichingen Tachogenerator

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4358735A (en) * 1977-07-25 1982-11-09 Sps Technologies, Inc. Bidirectional incremental encoding system for measuring maximum forward angular displacement of a bidirectionally rotatable rotating shaft
US4200816A (en) * 1978-05-11 1980-04-29 Eaton Corporation Wheel speed sensor including electro-magnetic pickup
US4222246A (en) * 1978-12-11 1980-09-16 Roller Bearing Company Of America Slip clutch
US4384252A (en) * 1979-05-11 1983-05-17 The Bendix Corporation Cup shaped magnetic pickoff for use with a variable reluctance motion sensing system
US4647892A (en) * 1984-06-21 1987-03-03 Hewitt John T Dual magnetic sensor
US4633966A (en) * 1985-09-12 1987-01-06 Caterpillar Industrial Inc. Sensor mounting arrangement
IT1208885B (it) * 1987-05-08 1989-07-10 Riv Officine Di Villar Perosa Schermo di tenuta perfezionato in particolare per un cuscinetto volvente e sistema di rilevazione della velocita di un organo rotante facente uso di tale schermo
DE8714182U1 (de) * 1987-10-23 1987-12-10 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Digitaler Drehzahlgeber
US4862028A (en) * 1988-08-25 1989-08-29 Eaton Corporation Exciter rotor assembly
US4901015A (en) * 1988-09-21 1990-02-13 Sundstrand Corporation Ambient electromagnetic field compensating magnetic pick-up circuit for integrated drive generators
US4872208A (en) * 1988-09-27 1989-10-03 Ontic Engineering And Manufacturing Inc. Compact monopole digital tachometer generator for use in airborne vehicles
ES2051079T3 (es) * 1990-02-14 1994-06-01 Eaton Corp Sonda de velocidad giratoria.
US5129741A (en) * 1991-04-05 1992-07-14 The Budd Company Hub assembly with integral ABS exciter ring seal
JP3862302B2 (ja) * 1994-08-11 2006-12-27 日本精工株式会社 回転速度検出装置付転がり軸受ユニット
CA2175946A1 (en) * 1995-06-06 1996-12-07 Brian G. Babin Apparatus for sensing the speed of a rotating element
US8684624B2 (en) * 2008-07-01 2014-04-01 Saint-Gobain Performance Plastics Rencol Limited Tolerance ring
DE102010044356B4 (de) * 2010-09-03 2016-11-24 Marzell Maier Höhenverstellbare Sattelstütze
CN108761116B (zh) * 2018-07-27 2024-04-19 西安航空制动科技有限公司 一种空心机轮速度传感器

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2126708A1 (de) * 1971-05-28 1972-12-07 Knorr Bremse Gmbh Vorrichtung zum Abtasten von Drehbewegungen eines Drehkörpers
DE2305384A1 (de) * 1972-02-07 1973-08-23 Itt Ind Gmbh Deutsche Verfahren und vorrichtung zur bestimmung von winkelgeschwindigkeiten
DE2111499B2 (de) * 1971-03-10 1973-09-06 Elektrischer drehgeschwindigkeitsgeber
DE2113307B2 (de) * 1971-03-19 1973-09-20 Alfred Teves Gmbh, 6000 Ffrankfurt Fahrzeugrad mit einem Aufnehmer fur eine induktive Geschwindigkeits meßeinnchtung

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2730664A (en) * 1953-03-27 1956-01-10 Bendix Aviat Corp Induction signal motor-operated differential transformer
US2941120A (en) * 1956-05-14 1960-06-14 Napier & Son Ltd Speed control of rotary bladed machines
US3020527A (en) * 1957-05-13 1962-02-06 United Aircraft Corp Position indicating system
US3012233A (en) * 1957-11-04 1961-12-05 Ibm Magnetic recording sensing means
US2999199A (en) * 1958-05-29 1961-09-05 Westinghouse Electric Corp Motor position indicator
US3041483A (en) * 1959-08-17 1962-06-26 Philips Corp Electromagnetic measuring coil
US3138032A (en) * 1961-09-25 1964-06-23 Emerson Electric Co Axially adjustable drive mechanism
US3436106A (en) * 1965-12-17 1969-04-01 Emerson Electric Co Key drive for sliding hubs
US3551712A (en) * 1968-07-25 1970-12-29 Kelsey Hayes Co Sensor with flexible coupling
US3521916A (en) * 1968-11-18 1970-07-28 Humboldt Machine Works Inc Unitary keyed insert bushing
DE2018367B1 (de) * 1970-04-16 1971-07-29 Deutsche Star Kugelhalter Gmbh, 8720 Schweinfurt Verbindungselement fur eine Kupplung mit Klemmbuchse zum Befestigen einer Nabe auf einer Welle
US3776653A (en) * 1971-10-20 1973-12-04 Roller Bearing Co Of America Corrugated elastic shim and shaft and hub
US3890517A (en) * 1973-11-23 1975-06-17 Kelsey Hayes Co Wheel speed sensor
US3854556A (en) * 1973-12-27 1974-12-17 Eaton Corp Anti-skid system having improved sensor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2111499B2 (de) * 1971-03-10 1973-09-06 Elektrischer drehgeschwindigkeitsgeber
DE2113307B2 (de) * 1971-03-19 1973-09-20 Alfred Teves Gmbh, 6000 Ffrankfurt Fahrzeugrad mit einem Aufnehmer fur eine induktive Geschwindigkeits meßeinnchtung
DE2126708A1 (de) * 1971-05-28 1972-12-07 Knorr Bremse Gmbh Vorrichtung zum Abtasten von Drehbewegungen eines Drehkörpers
DE2305384A1 (de) * 1972-02-07 1973-08-23 Itt Ind Gmbh Deutsche Verfahren und vorrichtung zur bestimmung von winkelgeschwindigkeiten

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
In Betracht gezogene ältere Anmeldung: DE-AS 24 52 898 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2934085A1 (de) * 1979-08-23 1981-03-26 Papst Licensing Gmbh, 78549 Spaichingen Tachogenerator

Also Published As

Publication number Publication date
GB1462021A (en) 1977-01-19
SE7503997L (sv) 1975-10-13
FR2267553A1 (de) 1975-11-07
IT1044602B (it) 1980-04-21
US4097756A (en) 1978-06-27
CA1063698A (en) 1979-10-02
FR2267553B1 (de) 1980-04-04
DE2515977C2 (de) 1986-09-04
US3938112A (en) 1976-02-10
SE401038B (sv) 1978-04-17
BR7502248A (pt) 1976-03-03

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