DE2527343A1

DE2527343A1 - Geschwindigkeitsmesseinheit

Info

Publication number: DE2527343A1
Application number: DE19752527343
Authority: DE
Inventors: Brian Charles Deem; Gilbert Alex Pataky; George William Thompson
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1974-06-21
Filing date: 1975-06-19
Publication date: 1976-01-08
Also published as: FR2275775B1; GB1469630A; US4013954A; CA1066380A; JPS595865B2; IT1039167B; FR2275775A1; AU8225275A; JPS5114375A; DE2527343C2

Description

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The Bendix Corporation

Executive Offices

Bendix Center 10. Juni 1975

Southfield,Mich.48075,USA Anwaltsakte M-3538

Geschwindigkeitsmeßeinheit

Die Erfindung bezieht sich auf eine Geschwindigkeitsmeßeinheit, die an einem Automobil montiert werden kann und zum Messen der Geschwindigkeit der Räder des Fahrzeuges dient.

Derartige Geschwindigkeitsmeßeinheiten werden insbesondere dazu verwendet, um ein Adaptivbremssystem eines Fahrzeuges mit Informationen hinsichtlich der Geschwindigkeit oder Beschleunigung mindestens eines Rades des Fahrzeuges zu beliefern.

Bekannte Meßeinheiten weisen ein Einstimmungsrad mit relativ

großem Durchmesser und eine elektromagnetische Aufnähmevorrich- \

tung auf, die an einem nicht rotierenden Teil des Fahrzeuges I in unmittelbarer Nähe des Einstimmungsrades, das naturgemäß so

montiert ist, daß es mit dem entsprechenden Fahrzeugrad rotiert, j

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montiert werden muß. Der Abstand zwischen der Aufnahmevorrichtung; der Meßeinheit und dem Einstimmungsrad ist extrem kritisch und : wurde üblicherweise erst eingestellt als das Fahrzeug zusammengebaut wurde. Da jedoch das Einstimmungsrad zusammen mit dem Fahr- ; zeugrad rotiert, welches sich in Bezug auf die Meßeinheit verbie- > gen kann, kann sich dieser Abstand während der Lebensdauer des

Fahrzeuges verändern. Da darüber hinaus sowohl das Einstimmungs- - rad als auch die Aufnahmevorrichtung der Meßeinheit an der Unterseite des Fahrzeuges frei liegen, wirkt sich die ziemlich un-• günstige Umgebung nicht gerade günstig auf die Arbeitsweise der Meßeinheit aus.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Geschwindigkeitsmeßeinheit zu schaffen, die relativ leicht an einem Fahrzeug montiert werden kann.

Erfindungsgemäß wird daher eine Geschwindigkeitsmeßeinheit mit Mitteln zum Messen der Rotationsgeschwindigkeit eines Fahrzeugrades, das drehbar an einer Achse montiert ist, vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Mittel zum Messen innerhalb einer Bohrung montiert sind,die in dar Achse angeordnet ist, ; und daß die Mittel treibend mit dem Rad verbunden sind. ^;

Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist es, daß der kritische ' Zwischenraum zwischen der elektromagnetischen Aufnahmevorrichtung und dem Einstimmungsrad der Meßeinheit bereits zu dem Zeitpunkt vorhanden ist, während dem die Meßeinheit hergestellt wird und daher nicht erst dann eingestellt werden muß, wenn die Meßeinheit an dem Fahrzeug montiert wird. -3-

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Ein anderer durch die Erfindung erzielter Vorteil besteht darin, daß die Geschwindigkeitsmeßeinheit in einem Teil des Fahrzeuges angeordnet werden kann, so daß sie gegenüber der ungünstigen Umgebung geschützt ist, die im allgemeinen an der Unterseite des Fahrzeuges vorherrscht.

Ein weiterer Vorteil besteht aarin, daß die Geschwindigkeitsmeßeinheit so ausgebildet ist, daß zu deren Wartung das Fahrzeugrad nicht entfernt werden muß.

Zum besseren Verständnis der Erfindung dient die nachfolgende detailierte Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, von denen

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Fahrzeugachse und ein Rad zeigt, in der eine erfindungsgemäß ausgebildete Geschwindigkeitsmeßeinheit montiert ist; und

Fig. 2 einen Tei!querschnitt entlang der Linie 2-2 in Fig.l zeigt.

Wendet man sich nunmehr den Zeichnungen im einzelnen zu, so erkennt man in Fig. 1 eine allgemein mit 10 bezeichnete Fahrzeugachse, die eine Bohrung 12 umgrenzt, welche am offenen Ende 14 der Achse 10 endet. Eine allgemein mit der Bezugsziffer 16 bezeichnete Geschwindigkeitsmeßeinheit ist in unmittelbarer Nähe des offenen Endes 14 in der Bohrung 12 montiert und wird durch '

einen Splint 18, der sich durch die Wand des Gehäuses erstreckt

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und sich mit der Meßeinheit 16 in Eingriff befindet, gegen Bewe- ^] j gungen relativ zur Achse 10 gesichert. In einem allgemein mit 20 ; bezeichneten Lager ist ein Rad 22 so montiert, daß es sich um die Achse 10 drehen kann. Eine Nabenkappe 24, auch als Rotationselement bezeichnet, ist so montiert, daß sie zusammen mit dem Rad 22 rotiert, und erstreckt sich quer über das offene Ende 14 der
Achse 10. Die Nabenkappe 24 ist in üblicher Weise gegenüber dem
Rad 12 abgedichtet, so daß die innerhalb der Nabenkappe gebildete Abteilung mit Schmieröl gefüllt werden kann, so daß das Lager 20 in einem Ölbad läuft. '

Die mit 16 bezeichnete Meßeinheit v/eist ein Auflager 26 auf, das
einen vorderen 2 8 und einen hinteren Hauptteil 30 umfaßt. Zwischen den Hauptteilen 28 und 30 ist ein Einstimmungsrad 32 angeordnet und an einer Welle 34 befestigt, die in dem Hauptteil 28
drehbar gelagert ist, so daß das Einstimmungsrad 32 relativ zu
den Hauptteilen 28 und 30 rotieren kann. Das Einstimmungsrad 33
besitzt einen herkömmlichen Aufbau, der dem Fächmann bekannt ist, und besteht lediglich aus einer flachen runden Scheibe, die an
ihrem Außenumfang mit Einschnitten versehen ist, so daß Zähne 36 ^! gebildet werden. Wie man Fig. 1 entnehmen kann, erstrecken sich j die Hauptteile 2 8 und 30 über den Umfang des Einstimmungsrades 32

und sind, wie bei 38, miteinander verbunden, so daß eine umschlossene, geschützte Abteilung 40 gebildet wird, in der das
Einstimmungsrad 32 rotiert. Ein vorderes Drucklager 42 kann mit
einer Frontseite des Einstimmungsrades 33 in Eingriff treten
und ist in dem Hauptteil 28 gelagert. Ein rückwärtiges Drucklager 44 ist innerhalb einer Schraubenmutter 46 gelagert, die

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in den rückwärtigen Hauptteil 30 eingeschraubt ist. Natürlich kann die Mutter 46 relativ zum Hauptteil 30 und damit entlang der Rotationsachse des Einstimmungsrades 32bewegt werden, um das rückwärtige Drucklager 44 auf die entsprechende Rückseite des Einstimmungsrades 32 hin- und v/egzubewegen. Wenn die Meßeinheit 16 montiert wird, wird die Stellung der Mutter 46 justiert, um das Drucklager 44 in eine Lage zu bringen, in der ein minimales Laufspiel zwischen dem Einstimmungsrad 32 und den Drucklagern 42 und 44 vorhanden ist. Danach wird die Mutter 46 festgestellt, beispielsweise durch Vernieten.

Eine allgemein mit 48 bezeichnete elektromagnetische Aufnahmevorrichtung ist in dem rückwärtigen Hauptteil 30 gelagert. Diese Aufnahmevorrichtung weist ein magnetisches Polstück 50 auf, das von einer Spule 52 umgeben ist. Das in Fig. 1 linke Ende des Polsüfakes 50 steht gegenüber der Spule 52 vor und ist von dem gezahnten Teil des Einstimmungsrades 32 durch die Strecke X getrennt. Der Abstand X ist eine äußerst kritische Entfernung, da die von der magnetischen Aufnahmevorrichtung 48 erzeugten Signale durch geringe Änderungen des Abstandes X beeinflußt werden können. Durch die Rotation des Einstimmungsrades 32 um seine Rotationsachse werden alternierend die festen Zähne 36 und die dazwischen befindlichen Leerräume über die Endseite des Polstückes 50 gebracht. Die Reluktanz der magnetischen Bahn weist beträchtliche Unterschiede auf, je nach dem, ob der feste Teil des Einstimmungsrades entweder die festen Zähne 36 oder die dazwischen befindlichen Leerräume über die Endseite des Polstückes 50geführt hat. Demzufolge wird in der Spule 52 !

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ein Impuls erzeugt, der an einen geeigneten elektronischen Regler weitergegeben wird. Wenn die Geschwindigkeitsmeßeinheit 16 an dem Fahrzeug montiert wird, wird die Spule 52 über eine an diese sowie eine Steckverbindung 56 angeschlossene Leitung 54, welche Steckverbindung wiederum an eine Steckverbindung 5 8 und eine Leitung 60 angeschlossen ist, mit der erwähnten Reglereinheit verbunden. Während der Montage der Meßeinheit 16 ist die elektromagnetische Aufnahmevorrichtung 48 in Axialrichtung relativ zum Einstimmungsrad 32 beweglich, so daß der Abstand X eingestellt werden kann. Wenn dieser Abstand richtig eingestellt ist, und wenn die entsprechenden elektrischen Überprüfungen vorgenommen sind, wird die elektromagnetische Aufnahmevorrichtung 48 durch Justierschrauben 62, 64, die mit dem rückwärtigen Hauptteil 30 verschraubt werden und mit der äußeren Umfangsflache der Aufnahmevorrichtung 48 in Eingriff treten können, an Ort und Stelle befestigt. Der kritische Abstand X wird daher nach der Herstellung der Meßeinheit 16 und bevor diese zum Fahrzeughersteller befördert wird, damit sie am Fahrzeug montiert wird, eingestellt. Es ist daher nicht notwendig, daß der kritische Abstand X eingestellt wird, wenn die Meßeinheit am Fahrzeug installiert wird.

In der in der Welle 34 vorgesehenen Ausnehmung 68 ist eine Buchse 66 angeordnet, die mit einem Teil 70 versehen ist, der einen polygonalen Querschnitt aufweist. Die Buchse 66 ist als \ Preßpassung in die Ausnehmung 68 eingeführt, so daß durch eine ^:

Rotation der Buchse eine Rotation der Welle 34 und damit des j

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Einstxmmungsrades 32 hervorgerufen wird. Der polygonale Teil der Buchse 60 kann ein Antriebselement oder einen Stab 72 aufnehmen, der einen entsprechenden polygonalen Querschnitt aufweist, der komplementär zu dem Teil 70 ausgebildet ist und von diesem aufgenommen wird. Das gegenüberliegende Ende des Stapels 72 ist mit der Nabenkappe 24 verbunden, so daß, wenn die Nabenkappe mit dem Rad 22 rotiert, die Rotation der Nabenkappe zur Rotation des Einstxmmungsrades 32 wextergeleitet wird.

Der Antriebsstab 72 steht mit der Nabenkappe 2 4 über Verbindungsmittel in Eingriff, die allgemein mit der Bezugsziffer 74 bezeichnet sind. Wie bereits angedeutet worden ist, ist die innerhalb der Wabenkappe 24 gebildete Abteilung mit öl oder einem anderen Schmiermittel gefüllt. Demzufolge ist in herkömmlicher Weise in der Nabenkappe 24 eine Füllschraube 76 angeordnet, damit die in der Nabenkappe 24 gebildete Abteilung zusammen mit dem Schmiermittel überprüft werden kann. Zwischen dem Kopf der Schraube 76 und der Außenseite der Nabenkappe 2 4 ist eine Unterlegscheibe 78 angeordnet. Um den Umfang des Schaftes der Schraube 76 herum ist eine verformbare Dichtung 80 montiert. Das linke Ende des Antriebsstabes 72 wird von einer Ausnehmung 82 in der Schraube 76 aufgenommen. Ein Schwerspannstift 84 verbindet den Stab 72 und die Schraube 76. Zwischen dem Schwerspannstift 84 und der Dichtung 80 ist eine Nockenscheibe 86 angeordnet, wobei die linke Seite 88 der Nockenscheibe 86 mit Einschnitten 89 versehen ist, in die das Material der Dichtung 80 eingreift, um eine Drehung der Nockenscheibe 86 relativ zur Nabenkappe 24 zu verhindern. Die Nockenplatte 86 ist mit einer

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Ausnehmung 90 und einer Nockenfläche 92 versehen. Nach dem anfänglichen Zusammenbau der Vorrichtung wird die Füllschraube 76 durch die Nabenkappe 24 geführt, und der Schwerspannstxft 84 wird innerhalb der Ausnehmung 90 angeordnet. Dann wird die Schraube 76 manuell gedreht, um auf diese Weise den Schwerspannstift die Nockenfläche 92 hinauf zu drücken und dadurch den Antriebsschaft 72 zur Roiafcion mit der Schraube 76 zu verriegeln. Danach rotieren die Füllschraube 76 und der Antriebsstab 72 zusammen mit der Nabenkappe 24. Infolge der polygonalen Verbindung zwischen dem Antriebsschaft 72 und dem polygonalen Teil 70 der Buchse 66 wird die Rotation des Rades 22, die über die Nabenkappe 24 übertragen wird, über den Antriebsschaft 72 weiter geleitet, sodaß auf diese Weise das Einstimmungsrad 32 mit dergleichen Geschwindigkeit rotiert wie das Rad 22. Wie bereits erwähnt worden ist, werden durch die Rotation des Einst immungsrades 32 alernierend die Zähne 36 und die Leerräume zwischen den Zähnen am linken Ende des Polstückes 50 vorbeigeführt. Die sich infolge der abwechselnd erscheinenden Leerräume und festen Zähne in konstanter Weise ändernde Reluktanzbahn erzeugt in der Spule 52 einen Impuls, der über die Leitungen 54,60 zu einer geeigneten elektronischen Reglereinheit (nicht gezeigt) weitergeleitet wird.

Wie ebenfalls bereits vorher angedeutet worden ist, wird die i Meßeinheit 16 als Einheit zum Fahrzeughersteller transportiert j Wenn das Fahrzeug zusammengebaut wird, werden die elektrischen ■■

Steckverbindungen 56 und 58 miteinander verbunden, wonach die i

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Einheit 16 in die in den Zeichnungen dargestellte Lage gebracht j wird. Der Splint 18 verbindet dann die Einheit 16 mit der Achse ; 10 und verhindert dementsprechend eine reaktive Dreh- und Axialbewegung zwischen Einheit und Achse. Danach wird die Nabenkappe 24 auf dem Rad installiert, und der Antriebsstab 72 v/ird in die Buchse 66 eingeführt, um die Installation der Geschwindigkeitsmeßeinheit 16 zu vervollständigen.

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Claims

Patentansprüche

/ 1.)Geschwindigkeitsmeßeinheit mit Mitteln zum Messen der Rotationsgeschwindigkeit eines Fahrzeugrades, das drehbar auf einer Achse montiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (16) zum Messen der Geschwindigkeit innerhalb einer Bohrung (12) montiert sind, die sich in der Achse befindet, und daß die Mittel in Triebverbindung mit dem Rad stehen.
2. Meßeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (16) zum Messen der Geschwindigkeit ein Auflager (26) umfassen, das fest in der Bohrungmontiert ist, ein Einstimmungsrad (32), das in Triebverbindung mit dem Rad (22) steht und innerhalb der Bohrung (12) angeordnet ist, wobei das Einstimmungsrad (32) drehbar an dem Auflager (26) montiert ist und in unmittelbarer Nähe zu dem Einstimmungsrad eine elektro-• magnetische Aufnehmevorrichtung (48) an dem Auflager (26)

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installiert ist, um elektrische Signale zu erzeugen, die zur Rotationsgeschwindigkeit des Einstinimungsrades (32) proportional sind.
3. Meßeinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Auflager (26) einen vorderen (2 8) und einen rückwärtigen (30) Hauptteil umfaßt, daß das Einstimmungsrad (32) zwischen beiden Hauptteilen angeordnet ist, wobei sich einer (30) der Hauptteile über den Umfang des Einstinmmngsrades (32) erstreckt und sich mit dem anderen Hauptteil (28) in Eingriff befindet, so daß auf diese Weise eine umschlossene Abteilung

(40) innerhalb des Auflagers gebildet wird, in der das Einstimmungsrad (32) untergebracht ist, und daß die elektromagnetische Aufnahmevorrichtung (48) in einem der Hauptteile untergebracht ist und in die Abteilung vorsteht.
4. Meßeinheit nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische Aufnahmevorrichtung (48) entlang einer Achse parallel zur Potationsachse des Einstimmungsrades beweglich ist und daß Befestigungsmittel (62,64) vorgesehen sind, um die elektromagnetische Aufnahmevorrichtung (48) festzustellen, wenn der richtige Abstand zwischen dem Ende der Aufnahmevorrichtung und der entsprechenden Seite des Einstimmungsrades erreicht ist.
5. Meßeinheit nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel zum Einstellen der axialen Lage des

Hauptteile Einstiramungsrades in Bezug auf die/einschließt.

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6. Meßeinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel ein vorderes Drucklager (42), das von dem vorderen Hauptteil (28) getragen wird, sowie ein rückwärtiges Druck- ' lager (44), das von dem rückwärtigen Hauptteil (30) getragen ' wird, umfassen, wobei eines der Drucklager in Axialrichtung relativ zum anderen Drucklager justierbar ist. i
7. Meßeinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Mittel zum Messen der Geschwindigkeit ein Einstimmungs- , rad umfassen, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Mes-j sen der Geschwindigkeit über eine Welle (34), auf der das j

' Einstimmungsrad (32) montiert ist, so daß es mit dieser ro-

tieren kann, mit dem Fahrzeugrad in Triebverbindung stehen, ; wobei ein rotierendes Element (74) mit dem Rad (22) verbunden und an die Welle gekoppelt ist.
8. Meßeinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle eine Buchse (66) umfaßt, die zusammen mit dieser rotiert, und daß das rotierende Element über Verbindungmittel (74) mit der Buchse verbunden ist.
9. Meßeinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das

rotierende Element eine Nabenkappe (24) umfaßt, die sich quer

über das Ende der Achse erstreckt und die drehbar mit dem

j Rad verbunden ist.
10. Meßeinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel ein Antriebselement (72) umfassen, das auf

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der Rotationsachse der Nabenkappe montiert ist, so daß es zusammen mit dieser rotieren kann, und daß das Antriebselement (72) koaxial zu und innerhalb der Buchse (66) angeordnet ist.
11. Meßeinheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,daß die Verbindungsmittel des weiteren eine Schraube (76) umfassen, die von der Außenseite der Nabenkappe zugänglich ist und mit dem Antriebselement (72) verbunden ist, einen sich in Querrichtung erstreckenden Stift (84), der von dem Antriebselement (72) und der Schraube (76) getragen wird, eine Nockenscheibe (86) mit einer Ausnehmung und einer Nockenfläche, die in unmittelbarer Nähe des Stiftes (84) angeordnet ist, wobei der Stift bei Drehung der Schraube (76) von der Ausnehmung die Nockenfläche heraufgedrückt wird, um auf diese Weise das Antriebselement (72) zur Rotation mit der Nabenkappe (24) zu verriegeln.

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