DE2755379A1

DE2755379A1 - Messfuehleinrichtung

Info

Publication number: DE2755379A1
Application number: DE19772755379
Authority: DE
Inventors: Gunther Ing Grad Singbartl
Original assignee: Wabco Westinghouse GmbH Germany
Current assignee: Wabco Westinghouse GmbH Germany
Priority date: 1977-12-12
Filing date: 1977-12-12
Publication date: 1979-06-13
Also published as: US4288746A; JPS5487247A

Description

Hannover, den 8.12.1977 WP 51/77

YABCO WESTINGHOUSE GmbH MeefUhleinrichtung

Die Erfindung betrifft eine MeBfUhleinrichtung zum Erzeugen eines der selektiven Drehung zwischen zwei Bauteilen entsprechenden Signals, mit einem am sich drehenden Bauteil angeordneten Rotor und einem am feststehenden Bauteil gelagerten, vom Rotor durch einen Luftspalt getrennten Stator, wobei der Rotor magnetisierbar Sektoren aufweist, welche beim Passieren des Polschuhs des Stators bzw. beim zur Deckung bringen mit demselben das magnetische Feld verändern.

KeBfUhleinrichtungen dieser Art werden in Anlagen zur überwachung der Drehbewegung von Wellen, Achsen und Rädern, insbesondere von mit einer Antiblockiervorrichtung ausgerüsteten Fahrzeugrädern eingesetzt.

Vorwiegend bestehen solche MeBfühleinrichtungen aus einem Elektromagneten (Stator) und einem mit Öffnungen, Zähnen oder Riffelungen versehenen Rotor. Das vom Elektromagneten erzeugte elektromagnetische Feld wird von den öffnungen, Zähnen oder Riffelungen des Rotors, welcher mit dem sich drehenden Bauteil verbunden ist, unterbrochen, wodurch eine Magnetflußänderung hervorgerufen wird, die zur Induzierung eines Ausgangssignale dient, dessen Frequenz proportional der Winkelgeschwindigkeit des sich drehenden Bauteiles 1st.

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Um ein möglichst starkes und genaues Ausgangssignal zu erhalten, ist es erforderlich, den Raum (Luftspalt) zwischen dem Polschuh des Stators und den Öffnungen bzw. Zähnen oder Riffelungen des Rotors sehr eng zu bemessen und konstant zu halten. Verändert sich während des Betriebes die Luftspaltbreite, so führt dies zu fehlerhaften Signalen, d.h. zu fehlerhaften Informationen, was sich bei Einsatz einer solchen Meßfühleinrichtung in einer Antiblockiervorrichtung eines Fahrzeugrades negativ auf die Bremskraftregelung an diesem Rad auswirkt. Hervorgerufen werden kann eine Veränderung des Luftspaltes bei an Fahrzeugrädern angeordneten Meßfühleinrichtungen durch Achslagerspiel oder auch durch Vibration bei einem Bremsvorgang. Bekanntlich wird bei Annäherung des Rotors an den Stator der von der Spule des Stators umfaßte Fluß größer und somit das sich zwischen Rotor und Stator aufbauende elektomagnetische Feld stärker . Bei sich vom Stator entfernendem Rotor wird folglich das elektromagnetische Feld Schwächer.

Besonders kritisch ist eine durch mechanische Schwingungen des Rotors hervorgerufene Veränderung des Luftspaltes immer dann, wenn der Rotor zum Stillstand kommt und sich gerade der Polschuh des Stators und ein magnetisierbarer Sektor des Rotors gegenüberstehen. Es wird durch diesen Umstand eine nicht existente Drehbewegung des sensierten Rades vorgetäuscht.

Es ist schon auf verschiedene Art und Weise versucht worden, die durch Veränderung des Luftspaltes auftretenden Störspannungen zu eliminieren oder das Entstehen solcher Störspannungen zu verhindern. Dies geschieht bei bekannten Meßfühlanordnungen dadurch, daß entweder dem der Meßfühleinrichtung nachgeschalteten Elektronikteil (Auswerteschaltung) eine Signalfiltereinrichtung, welche im allgemeinen aus einem Dämpfungsglied besteht, zugeordnet ist (z.B. DT-OS 23 33 126) oder - wie es aus

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der DT-OS Zk 60 772 bekannt ist - der Stator (Elektromagnet) der MeßfUhleinrichtung drelarmig ausgebildet ist, wobei die beiden äußeren Arme im Gegensatz zum mittleren Arm Wicklungen tragen. Durch diese besondere Ausbildung des Stators wird bewirkt, daß die in den Armen durch Drehung des Rotors Jeweils bewirkten Änderungen des magnetischen Widerstandes um etwa 180° gegeneinander phasenverschoben sind, während die in ihnen durch Schwankungen der Breite des Luftspaltes verursachten Änderungen des magnetischen Widerstandes im wesentlichen phasengleich sind, wobei bei phasengleichen Änderungen das in den Spulen (bewickelten Armen) erzeugte Ausgangssignal annähernd Null ist.

Diese bekannten Meßfühleinrichtungen sind in ihrem Aufbau und bezüglich ihrer Herstellung sehr aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine MeßfUhleinrichtung zu schaffen, bei welcher das Auftreten von Störspannungen stark vermindert wird und die in ihrem Aufbau und ihrer Herstellung wesentlich einfacher und kostengünstiger als bekannte Meßfühleinrichtungen ist.

Die Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Hauptanspruches gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes werden in den Unteransprüchen aufgezeigt.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen MeßfUhleinrichtung ist darin zu sehen, daß, bedingt durch die Übereinstimmung der magnetisch wirksamen Flächen - Statorpolschuh/ magnetisierbarer Sektor des Rotors - , die Veränderung des Magnetfeldes bei ungewollter Verringerung oder Vergrößerung des Luftspaltes zwischen Statorpolschuh und magnetisierbarem

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Sektor des Rotors auf ein Minimum reduziert wird, so daß ein Entstehen von Störsignalen nahezu ausgeschlossen 1st.

Anhand einer Abbildung wird der Erfindungsgegenstand näher erläutert.

In der Abbildung wird die Halterung des Stators in einem Anschlußgehäuse, welches am Bremsträger eines Fahrzeuges befestigt ist, sowie die Anordnung eines erfindungsgemäßen Rotors auf einer Radnabe gezeigt, wobei der Rotor kreisringförmig ausgebildet und der Stator radial zum Rotor angeordnet ist.

Auf einem Achsstück 1 ist mittels Kegelrollenlegern 2 und die Radnabe 4 eines nicht dargestellten Fahrzeugrades gelagert. Die Radnabe 4 weist einen Absatz 5 auf, der als Sitz für einen Rotor 6 dient. Der Rotor 6 besteht aus einer kreisringförmiger Scheibe, die auf ihrem Umfang zylindrische Erhöhungen 11 gleichen Abstandes aufweist.

An einem Bremsträger 7 ist ein gekröpfter Arm 8 befestigt, der mit einem Teil eines Anschlußgehäuses 9, welches einen Stator 10 aufnimmt, fest verbunden ist. Ein Polschuh des Stators 10 ist kreisförmig ausgebildet und weist den gleichen Durchmesser auf wie die zylindrischen Erhöhungen des Rotors 6. Durch die Maßnahme, den magnetisierbaren Sektoren des Rotors 6 die gleiche Form bzw. Fläche zu geben, wie sie der Statorpolschuh 12 aufweist, so daß die Fläche des Statorpolschuhs 12 nicht mehr wie bei den bekannten Meßfühleinrichtungen mehrere Zähne oder auch gleichartige Erhöhungen des Rotors überdeckt, d.h., einer größeren magnetisch wirksamen Fläche gegenübersteht, ist es möglich geworden, auch bei Luftspanltveränderungen die Veränderung des Streufeldes klein zu halten und auf diese Art und Weise Störspannungen zu verhindern. Unter magnetisch wirksamer Fläche ist die Fläche zu verstehen, um die herum sich das magnetische Feld aufbaut.

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Andere als die im vorstehenden beschriebene Ausführungen der magnetisierbaren Sektoren an Rotor sind gemäß der Erfindung selbstverständlich möglich, solange diese Sektoren die Abmessungen des Statorpolschuhes nicht überschreiten.

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

1. MeßfUhleinrichtung zum Erzeugen eines der relativen Drehung zwischen zwei Bauteilen entsprechenden Signals, mit einem am sich drehenden Bauteil angeordneten Rotor und einem am feststehenden Bauteil gelagerten, vom Rotor durch einen Luftspalt getrennten Stator, wobei der Rotor magnetisierbare Sektoren aufweist, welche beim Passieren des Polschuhs des Stators bzw. beim zur Deckung bringen mit demselben das magnetische Feld verändern, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetisierbaren Sektoren des Rotors zum Polschuh des Stators ein FlHchenverhältnis von maximal 1 ι 1 aufweisen.

2. MeßfUhleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetisierbaren Sektoren des Rotors kreisförmig ausgebildet sind.

3. Meßfühleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor die magnetisierbaren Sektoren aufnehmende Ausnehmungen aufweist, wobei die lichte Weite dieser

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Ausnehmungen dem maximalen Durchmesser des Polschuhs des Stators entsprechen.

4. Meßfühleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der größte Durchmesser der magnetisierbaren Sektoren des Rotors maximal dem Abstand zwischen den magnetisierbaren Sektoren des Rotors entspricht.

5. Meßfühleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetisierbaren Sektoren des Rotors und der Polschuh des Stators flächengleich sind.

6. Meßfühleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetisierbaren Sektoren des Rotors aus auf dem Rotor angeordneten zylindrischen Körpern bestehen.

7. Meßfühleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetisierbaren Sektoren des Rotors die gleiche Form aufweisen wie der Statorpolschuh.

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