DE2649321A1 - CONTACTLESS PULSE GENERATOR WITH FIELD-DEPENDENT COMPONENT - Google Patents
CONTACTLESS PULSE GENERATOR WITH FIELD-DEPENDENT COMPONENTInfo
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Description
. 26A9321. 26A9321
R· 3 5 4? R 3 5 4?
25. 10. 1976 Pd/DoOctober 25, 1976 Pd / Th
Anlage zur
Patent- und
GebrauchsmusterhilfsanmeldungAttachment to
Patent and
Utility model registration
Kontaktloser Impulsgeber mit feldabhängigem Bauelement ZusammenfassungContactless pulse generator with field-dependent component summary
Es wird ein kontaktloser Impulsgeber, insbesondere für Zündanlagen von Brennkraftmaschinen, vorgeschlagen, der beispielsweise zur Abgabe von Impulsen für eine Zündeinrichtung dient. Der Impulsgeber umfaßt einen Rotor, bei dem ein Magnet gemeinsam mit Jochteilen in einen mit der Welle rotierenden Aufnahmekörper aus magnetisch nichtleitendem Material- eingebettet ist. Die Jochteile haben die Aufgabe, den magnetischen Fluß in einem ein feldabhängiges Bauelement ent-It becomes a contactless pulse generator, especially for ignition systems of internal combustion engines, proposed, which is used, for example, to deliver pulses for an ignition device. The pulse generator comprises a rotor in which a magnet rotates together with yoke parts in one with the shaft Mounting body made of magnetically non-conductive material - embedded is. The yoke parts have the task of developing the magnetic flux in a field-dependent component.
haltenden magnetischen Kreis so zu ändern, daß durch Plußäusblendung oder Plußumkehrung ein Signal abgegeben wird,changing the holding magnetic circuit so that by plus glare or positive reversal a signal is issued,
Die Erfindung geht aus von einem kontaktlosen Impulsgeber nach der Gattung des Hauptanspruchs. Aus der US-PS 3,875,920 ist schon ein kontaktloser Impulsgeber bekannt, bei dem ein Hallgenerator in einem magnetischen Kreis eingeschlossen ist.The invention is based on a contactless pulse generator according to the preamble of the main claim. From US Pat. No. 3,875,920 , a contactless pulse generator is known in which a Hall generator is enclosed in a magnetic circuit.
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Der magnetische Fluß durch den Hallgenerator wird dabei dadurch geändert, daß ein mit dem Rotor umlaufendes Teil aus magnetisch leitendem Material periodisch einen Nebenschluß zum Hallgenerator bildet, so daß der Hallgenerator in Abhängigkeit des ihn durchsetzenden Flusses ein Signal unterschiedlicher Höhe abgibt. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß die durch den Nebenschluß bewirkten Flußänderungen im Hallgenerator gering sind und die vom Hallgenerator abgegebenen Signaländerungen entsprechend klein. Die Anordnung ist daher gegen äußere Störungen, wie sie insbesondere bei Brennkraftmaschinen leicht auftreten können, sehr empfindlich.The magnetic flux through the Hall generator is changed in that a part rotating with the rotor is removed magnetically conductive material periodically forms a shunt to the Hall generator, so that the Hall generator as a function of the river passing through it emits a signal of different height. This arrangement has the disadvantage that the flux changes caused by the shunt are small in the Hall generator and those emitted by the Hall generator Signal changes correspondingly small. The arrangement is therefore against external disturbances, such as those in particular Internal combustion engines can easily occur, very sensitive.
Der erfindungsgemäße Impulsgeber mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß durch die Jochteile eine große Änderung des magnetischen Flusses durch das feldabhängige Element zu erzielen ist, da der magnetische Fluß vom Element nahezu vollständig fernzuhalten ist. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß die Jochteile als einfaches Standteil herzustellen sind und es daher möglich ist, einen einfachen und kostengünstigen Geber in einer Großserie herzustellen.The pulse generator according to the invention with the characterizing features the main claim has the advantage that a large change in the magnetic by the yoke parts Flux can be achieved through the field-dependent element, since the magnetic flux is kept away from the element almost completely is. Another advantage is that the yoke parts can be produced as a simple standing part and it it is therefore possible to produce a simple and inexpensive encoder in large series.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen kontaktlosen Impulsgebers möglich. Besonders vorteilhaft ist es, zur Auslösung vo.n Impulsen dieselben Jochteile zuerst von der einen und dann von der anderen Seite das Element umfassen zu lassen. Dadurch wird eine Flußumkehr im Element erreicht, wodurch bei gleicher Magnetstärke 'eine Verdoppelung der Änderung des magnetischen Flusses erzielt wird. Es ist besonders günstig, als signalabgebendes Element hierfür einen Hallgenerator einzusetzen.The measures listed in the subclaims are advantageous developments and improvements of the main claim specified contactless pulse generator possible. It is particularly advantageous to use the same pulses to trigger n pulses To allow yoke parts to encompass the element first from one side and then from the other side. This will cause a reversal of the flow reached in the element, whereby with the same magnetic strength 'a doubling of the change of the magnetic flux is achieved. It is particularly advantageous to use a Hall generator as the signal-emitting element for this purpose.
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Zeichnungdrawing
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind schematisch in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines kontaktlosen Impulsgebers nach der Erfindung, Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel nach der Erfindung, Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel nach der Erfindung und Fig. 4 ein viertes Ausführungsbeispiel nach der Erfindung.Embodiments of the invention are shown schematically in the drawing and in the following description explained in more detail. 1 shows a first exemplary embodiment of a contactless pulse generator according to the invention, FIG. 2 shows a second embodiment according to the invention, FIG. 3 shows a third embodiment according to the invention, and FIG. 4 a fourth embodiment according to the invention.
In Fig. 1 ist ein Ringmagnet 10 mit einem oberen Jochteil 11 und einem unteren Jochteil 12 über einen Aufnahmekörper aus magnetisch nichtleitendem Material 13 mit einer Welle 14 verbunden. Auf einer nicht dargestellten Statorplatte ist ein feldabhängiges Element 15 angebracht. Nord- bzw. Südpol des.Ringmagneten 10 befinden sich an den Stellen, an denen das obere bzw. das untere Jochteil angebracht ist. Die Jochteile, die ebenfalls ringförmig ausgebildet sind, sind leicht als Stanzteile herstellbar. Soll ein magnetischer Fluß durch das feldabhängige Element 15 geleitet werden, ist das obere' Jochteil in dem Winkelbereich, in dem sich das feldabhängige Element im magnetischen Kreis befinden soll, von.der Welle radial wegzuführen und so winkelig abzubiegen, daß es an dem der Welle abgewandten Seite des Elements vorbeiführt. Das untere Jochteil ist so abzuwinkein, daß es an der der Welle zugewandten Seite des Elementes 15 vorbeiführt. Der magnetische Kreis ist dann über das Element 15 geschlossen. Soll sich das Element 15 nicht im magnetischen Kreis befinden, ist das obere Jochteil 11 direkt am Ende des Magneten yor der der Welle zugewandten Seite des Elementes abzuwinkein. Das untere Jochteil ist vorzugsweise bündig mit dem Magneten abzuschließen. Der der Welle abgewandten Seite des Elements steht dann ein Jochteil mit der entgegengesetzten Polarität gegenüber, so daß der Magnetfluß durch das Element null bzw. als Streufluß leicht entgegengesetzt gerichtet ist.In Fig. 1 is a ring magnet 10 with an upper yoke part 11 and a lower yoke part 12 via a receiving body made of magnetically non-conductive material 13 connected to a shaft 14. Is on a stator plate, not shown a field-dependent element 15 is attached. The north and south poles of the ring magnet 10 are located at the points where the upper or lower yoke part is attached. The yoke parts, which are also ring-shaped, are light stamped parts manufacturable. If a magnetic flux is to be conducted through the field-dependent element 15, the upper part is the yoke in the angular range in which the field-dependent element should be located in the magnetic circuit, from the shaft radially lead away and bend at such an angle that it passes the side of the element facing away from the shaft. The lower The yoke part is angled so that it passes the side of the element 15 facing the shaft. The magnetic one The circle is then closed over the element 15. If the element 15 is not to be in the magnetic circuit, is the upper yoke part 11 directly at the end of the magnet yor the side of the element facing the shaft. That The lower part of the yoke should preferably be flush with the magnet. The side of the element facing away from the shaft is standing then a yoke part with the opposite polarity opposite so that the magnetic flux through the element is zero or as Stray flux is slightly opposite.
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Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist das Element 15 an der Innenseite des äußeren Schenkels eines U-förmigen Stators 20 befestigt. An der Welle 14 ist wiederum über einen Aufnahmekörper 13 der Ringmagnet 10 und das obere Jochteil 11 und das untere Jochteil 12 angebracht. Das Element 15 ist in den magnetischen Kreis eingeschlossen, wenn das obere Jochteil winkelig abgebogen ist, so daß es kurz vor der der Welle zugewandten Seite des Elementes 15 vorbeiführt. Der magnetische Fluß fließt dann über das Joch 11 das magnetische Element 15, den Stator 20 und das Jochteil 12 zum Magneten zurück. Das untere Jochteil 12 ist in Form einer Scheibe ausbildbar, die in der Mitte eine Bohrung hat, die gleich oder größer dem Wellendurchmesser ist. Soll das feldabhängige Bauelement nicht von einem magnetischen Fluß durchflossen werden, ist das obere Jochteil 11 nicht abzuwinkein. Es fließt dann kein magnetischer Fluß durch das Element 15. Um eine größere Flußveränderung zu erreichen, ist es zweckmäßig, den Sehenkel des Stators, an dem das Element 15 befestigt ist, etwas über das Element hinaus zu verlängern. Über das Ende des Jochteils 11 ist dann ein Streufluß über die Spitze des Statorschenkels mit dem Element zum unteren Jochteil·12 vorhanden. Durch diese Maßnahme ist ein leichter magnetischer Fluß entgegengesetzt dem ursprünglichen zu erzielen. Hierdurch wird nochmals eine Vergrößerung der magnetischen Flußänderung erzielt.In a second exemplary embodiment according to FIG. 2, the element 15 is attached to the inside of the outer leg of a U-shaped stator 20. The ring magnet 10 and the upper yoke part 11 and the lower yoke part 12 are in turn attached to the shaft 14 via a receiving body 13. The element 15 is included in the magnetic circuit when the upper yoke part is bent at an angle so that it passes just before the side of the element 15 facing the shaft. The magnetic flux then flows back to the magnet via the yoke 11, the magnetic element 15, the stator 20 and the yoke part 12. The lower yoke part 12 can be designed in the form of a disk which has a bore in the center which is equal to or larger than the shaft diameter. If the field-dependent component is not to be traversed by a magnetic flux, the upper yoke part 11 is not to be angled. No magnetic flux then flows through the element 15. In order to achieve a greater change in the flux, it is expedient to lengthen the limb of the stator to which the element 15 is attached a little beyond the element. Via the end of the yoke part 11 there is then a leakage flux via the tip of the stator leg with the element to the lower yoke part 12. By this measure, a slight magnetic flux opposite to the original one can be achieved. This again increases the change in magnetic flux.
In Fig. 3 ist der Ringmagnet 10 mit den beiden ringförmigen Jochteilen 11 und 12 über den Aufnahmekörper 13 mit der Welle 14 verbunden. Das auf dem nicht dargestellten Stator befestigte feldabhängige Element 15 liegt zwischen den beiden abgewinkelten Jochteilen. Ein Signal wird in diesem Falle durch eine umgekehrte Flußrichtung durch das feldabhängige Bauelement ausgelöst. In einem Fall fließt der magnetische Fluß über das obere Jochteil 11 und das feldabhängige Element 15 zum unteren Jochteil 12. Zu diesem Zwecke- ist das obere Jochteil so abgewinkelt, daß es der von der Welle entfernten Seite des Elementes 15 gegenübersteht. Das untere Jochteil 12 hingegen ist so abgewinkelt, daß es in der Nähe des Elementes 15 parallel zur Welle 14 an der der Welle zugewandten Seite des EIe-In Fig. 3, the ring magnet 10 with the two is ring-shaped Yoke parts 11 and 12 are connected to the shaft 14 via the receiving body 13. That attached to the stator, not shown field-dependent element 15 lies between the two angled yoke parts. In this case a signal is given by a reverse flow direction triggered by the field-dependent component. In one case the magnetic flux overflows the upper yoke part 11 and the field-dependent element 15 to the lower yoke part 12. For this purpose, the upper yoke part is angled so that it faces the side of the element 15 remote from the shaft. The lower yoke part 12, however is angled so that in the vicinity of the element 15 it is parallel to the shaft 14 on the side of the egg facing the shaft
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mentes 15 endet. Zur Flußumkehr wird das obere Jochteil 11 so abgebogen, daß es zwischen Welle 14 und Element 15 liegt. Das untere Jochteil 12 wird so abgebogen, daß es an der der Welle abgewandten Seite des Elementes 15 vorbeiführt.mentes 15 ends. To reverse the flux, the upper yoke part 11 is so bent so that it lies between shaft 14 and element 15. That The lower yoke part 12 is bent so that it passes the side of the element 15 facing away from the shaft.
In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbexspiel nach der Erfindung dargestellt. Es ist wiederum der Magnet 10 mit seinen beiden Jochteilen 11 und 12 über den Aufnahmekörper 13 mit einer Welle 14 verbunden. Auf den U-förmigen Stator 20 ist an der Innenseite des Schenkels, der von der Rotorachse am weitesten entfernt ist, das feldabhängige Element 15 angebracht. Der der Rotorwelle zugewandte Schenkel ist mit einer .Nase, die von der Rotorachse wegzeigt, versehbar. Die beiden Jochteile 11 und 12 führen erst senkrecht zur Achse vom Magneten weg, um dann so winkelig abgeknickt zu sein, daß das obere Jochteil 11 den äußeren Schenkel des Stators 20 mit dem dort angebrachten Element 15 von außen und das untere Jochteil 11 von innen umfaßt. Zur Erzielung einer Flußumkehr wird in einem anderen Winkelbereich des Rotors das Jochteil 11 direkt am Magneten nach unten abgebogen, während das Jochteil 12 so abgebogen wird, daß das obere Jochteil 12 der der Rotorachse zugewandten Seite des feldabhängigen Elementes 15 gegenübersteht. Das untere Jochteil 11 steht dem dem Rotorachse zugewandten Schenkel des Stators 20 gegenüber. Fließt im zuerst beschriebenen Falle beispielsweise ein Fluß über das obere Jochteil 11 und dem feldabhängigen Element 15 zum unteren Joehteil 12, so dreht sich im zweiten Falle der Fluß um, da hier der Fluß vom oberen Joehteil 11 in umgekehrter Richtung durch das feldabhängige Element 15 und den Stator zum unteren Joehteil 12 fließt.In Fig. 4 is a further Ausführungsbexspiel according to the invention shown. It is again the magnet 10 with its two yoke parts 11 and 12 via the receiving body 13 a shaft 14 connected. On the U-shaped stator 20 is the field-dependent element 15 is attached to the inside of the leg which is furthest away from the rotor axis. The leg facing the rotor shaft can be provided with a nose that points away from the rotor axis. The two Yoke parts 11 and 12 first lead away from the magnet perpendicular to the axis, only to be bent at such an angle that the upper yoke part 11 the outer leg of the stator 20 with the There attached element 15 comprises from the outside and the lower yoke part 11 from the inside. To achieve a flux reversal, in another angular range of the rotor, the yoke part 11 directly bent downward on the magnet, while the yoke part 12 is bent so that the upper yoke part 12 of the rotor axis facing side of the field-dependent element 15 is opposite. The lower yoke part 11 faces the leg of the stator 20 facing the rotor axis. Flow in first described case, for example, a flow over the upper yoke part 11 and the field-dependent element 15 to the lower Joehteil 12, so in the second case the river turns around, there here the flow from the upper part 11 in the opposite direction through the field-dependent element 15 and the stator flows to the lower Joehteil 12.
Als feldabhängige Elemente sind Hallgeneratoren, Induktivitäten, Reedkontakte, oder Feldplatten verwendbar. Besonders vorteilhaft ist es, als feldabhängiges Element 15 Hallgeneratoren zu verwenden. Hallgenefatoren haben die Eigenschaft, ein elektrisches Signal in Abhängigkeit der Stärke des Flusses sowohl betrags- als auch richtungsmäßig abzugeben.Hall generators, inductors, reed contacts or field plates can be used as field-dependent elements. Particularly It is advantageous to use 15 Hall generators as the field-dependent element to use. Hall generators have the property of generating an electrical signal depending on the strength of the flow to be submitted both in terms of amount and direction.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8120 | Willingness to grant licences paragraph 23 | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |