DE3127141A1 - "wegstreckenzaehler" - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf einen. Wegstrek~ kenzähler für ein Räderfahrzeug odidgl» und insbesondere auf einen in hohem Maße kompakten, elektrisch angetriebe· nen Wegstreckenzähler mit einer mechanischen Anzeige„

Bei einem Iiraf tfahrzeug-Wegstreckenaähler gemäß einem älteren Vorsclilag kommt eine flexible Welle zur Anwendung, um den Anzeige-Antriebsraechanisraus des Wegstreckenzählers durch ein mehrstufiges Reduktionsgetriebe mit einem drehbaren Element ©ines Teils des Getriebezugss des Fahr··= zeugs zu verbinden» Dieser Anordnung haftete der Mangel an, daß es in steigendem Maß schwieriger wird, ausreichenden Platz in dem überfüllten und vollgestopft en R&vsxa hinter dem Instrumentenbrett des Fahrzeugs und in dessen Motorraum für die Unterbringung des Kabels aufgrund d©r Maßnahmen, wie Abgasreinheitskontrolle und dgl», dienen=· den Ausrüstung zu finden» Im Bestroben, dieses Problem zu lösen, wurde versucht, einen Elektromotor - entweder vom Schritt« oder vom Gleichstrommotortyp - zum Antrieb der mechanischen Anzeige des Wegstreckenzählers durch ein geeignetes Getriebe vorzusehen und diesen Motor mit

IELEFOM (OS¹?) 213004

TELBt 03-38280

ΓΌ.Γ:* '■ ■: -3127U1

einem geeigneten Errogersigiial, z.B. einer Folge von bipolaren, die Fahrzeuggeschwindigkeit angebenden Impulsen, zu speisen. Aufgrund der Notwendigkeit, den Motor in der Nachbarschaft der Mehrzahl der in der Anzeige verwendeten Ziffernrädor vorzusehen, ergab sich jedoch für diese Anordnung der Nachteil, daß sie voluminös baute und demzufolge schwierig im Instrumentenbrett des Fahrzeugs anzuordnen sowie einzubauen war.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wegstrekkenzähler zu schaffen, bei dem die Nachteile herkömmlicher Wegstreckenzähler vermieden sind. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem gemäß Anspruch 1 ausgebildeten Wegstreckenzähler gelöst, wobei vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes durch die Merkmale der Ansprüche 2 bis 8 gekennzeichnet sind.

Erfindungsgemäß kommt ein Elektromotor vom Schrittmotortyp (oder alternativ ein Gleichstrommotor) zur Anwendung, der in ungewöhnlicher Weise innerhalb einer Mehrzahl von ringföi-migon Ziffernrädern, welche die die Entfernung anzeigenden Ziffern tragen, angeordnet ist. Dadurch wird erklärlicherweise der hohe räumliche Aufwand eines wie bisher extern angeordneten Motors beseitigt und demzufolge kann der Anordnung ein hohes Maß an Kompaktheit vermittelt werden.

Weiterhin kommt erfindungsgemäß eine Einwegkupp-lung in. vorteilhafter Weise zur Anwendung, die am einen Ende der Schrittmotor-Abtriebswelle angeordnet wird, und beide Maßnahmen verhindern eine unz\tlüssigc (illegale) Umkehr des Wegstreckenzählers, wobei zugleich ein Rattern der die Drehenergie vom Motor auf die Ziffernrädejriibertragenden Getrieberäder unterbunden wird, ohne die Kompaktheit der Anordnung zu beeinträchtigen.

Ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung ist darin zu sehen, daß der Motor in zwei Bestandteile zu trennen ist, wovon der eine innerhalb dos Ziffernrädersatzes, der in einem Gesaint-Wegstrockenzähler zur Anwendung kommt, und der andere innerhalb eines zweiten Ziffemrädersatses, der in einem dem ersten zugcoi-dneten und diesem integrier= ten Tages-Wegstrcckenzählcr zur Anwendung kommt, angeordnet wird. Diese "Trennung" erfolgt in der Weise, daß die Erregerspule (oder -spulen) des Motors aus dein einen Satz der Ziffernräder herausgenommen wird (werden), z»B» aus
dem Satz des Gesnmt-Wegstreckeiizählers, und diese innerhalb eines zweiten Satzes des dem Gesamt-Wegstreekenzähler integrierten Tages-Wegstreckenzählers angecsxüiet wird (werden). Die Aufteilung des Motors in zwei Bauteile erlaubt die Anwendung eines größeren Hotors mit einer erhöhton Polzahl und gesteigertem Dreöinomentausgang ohne
das Erfordez-nis einer Durchinesservergrößerung eines der
beiden Ziff ei-nr ädersät ze, was andererseits für die Auf~
nahme eines in herkömmlicher Weise ausgebildeten Motors, der denselben Drehmomentausgang bringt, notwendig würde«

Der Erfindungsgegenstand wird anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittdarsteülung eines Wegstreckenzählers

gemäß einer· ersten Ausfuhrungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine zu Fig. 1 gleichartige Darstellung, wobei
bei dieser Ausführungsform jedoch eine Einweg=
kupplung zur Anwendung kommt;

Fig., 3 eine Schnittdarstellung eines Wegstreckenzählers

gemäß der Erfindung in einer weiteren Ausführungs= form, wobei ein vergrößerter Rotor des Elektromotors innerhalb der Ziffernräder des Gesamt-Wegs tr eckenzähl ei-s und die Erregerspule des Rotors
innerhalb der Ziffernräder des zugehörigen Tages-Wegstreckenzählers angeordnet sind»

Dei dem Wegstrcckcnzähler von Fig. 1 hat ein. Elektromotor 10 ein zylindrisches Weichr.iagnet-Gehäuse 12. Der Motor 10 ist in diesem Fall ein Schrittmotor und weist einen permanentniagnctischen ViErpol-Rotor Ik auf, der auf einer Abtriebsxiclle l6 gelagert und rait dieser fest verbunden ist. In koaxialer Lage rund um den Rotor und mit Abstand zu diesem ist ein eng in das zylindrische Gehäuse 12 eingepaßter Kunstharz-Spulenkörper 18 angeorndet, um den eine Erregerspule 20 gewickelt ist. An jedem Ende des zylindrischen Gehäuses 12 befinden sich Lager 22 und 2k, die der Abstützung der Motor-Abtriebswelle 16 dienen. In einer Vertiefung des Lagers 22 liegt eine Feder 26, die gleitend an einem Ende des Rotors 14 anliegt, um diesen in Richtung zum anderen Lager 24 und gegen dieses zu drücken. Statorpole 28 und 30, von denen jeder zwei verjüngte Pol— elemente hat, sind zwischen dem Rotor Ik und dem Innenumfang des Spulenkörpers 18 angeordnet.

Das zylindrische Gehäuse 12 ist am Chassis 32 eines Geschwindigkeitsmessers gelagert, der an einem Instrumentenbrett od.dgl* befestigt bzw. Teil eines solchen sein kann« Eine Mehrzahl von Ziffernrädern 3k, im gezeigten Fall sind es sieben, sind am Außenumfang des zylindrischen Gehäuses drehbar gelagert. Wie der Fig. 1 zu entnehmen ist, ist das Gehäuse 12 am einen Ende in geeigneter Weise abgestuft, um die Ziffernräder an ihm zu halten, während das andere Ende einen abnehmbaren Haltering 36 aufnimmt.

Eine Reihe von Antriebsritzeln oder Kammrädern 38, in diesem Fall sind es sechs, sind jeweils so angeordnet, daß jedes mit zwei benachbarten Ziffernrädern in der Weise kämmt, daß bei einer vollen Umdrehung des einen dann das nächste über eine Strecke gedreht wird, die ausreicht, um die nächste aufgedruckte Ziffer in das (nicht gezeigte) Anzeigefenster zu bringen.

Ein Getriebezug 40 verbindet betrieblich die Abtriebswclle l6 des Motors 10 mit einem ersten der Ziffernräder 3'l» Dieser Getriebezug 40 enthält eine am einen Ende der Abtriebswelle angebrachte Schnecke 42, eine Antriebswolle 44 mit daran befindlichem Schneckenrad (schräg= verzahntes Stirnrad) 46 und daran befindlicher Schnecke 40, wobei die Schnecke 42 so angeordnet ist, daß si© mit dem Schneckenrad 46 in Eingriff ist, und er enthält eins Eingangswolle 50 mit einem Schneckenrad 52 am einen Ende, das mit der Schnecke 48 kämmt, sowie mit einem Stirnsahn« rad 54c Auf der Eingangswelle 50 sind die Antriebsmittel 38 drehbar gelagert» Das Stirnzahnrad 54 ist mit dem erstesi der Zifferni'äder 34 in Eingriffe

Im Betrieb wird über nicht gezeigte Anschlüsse der Spule 20 ein passendos Erregungssignal zugeführt, das in diesem Fall die Form eines bipolaren Rechteckwellenimpulses hat ο Hierdurch wird der Rotor 14 zum schrittweisen Dre=> heu gebracht= Über den Getx-iebezug 4θ wird diese Drehung übertragen, so daß das erste der Ziffernräder eine Drehung ausführt, das seinerseits wieder bei einer vollen Umdrehung in der Folge das nächste Zifferxirad antreibt und so fort ο

Bei der Ausführungsform nach Figo 2 ist das Abtriefoswel« lenlager 24 teilweise durch ein Lager 56 ersetzt worden, das eine Einwegfunktion hat» Dieses Einweglager 56 verhindert selbstverständlich jegliche unerwünschte und/ oder unzulässige Drehrichtungsumkehr des Wegstrecken= zählers und dient zugleich dazu, jegliches Rattern im Getriebezug 40 zu unterbinden, während es die bei der Ausführungsform von Figo 1 erreichte Kompaktheit in keiner.Weise beeinträchtigt= Die übrige Konstruktion und Arbeitsweise dieser Ausführungsform ist zur ersten

Ausfühz-uugsf oi'in identisch, so daß sich eine weitere Erläutei-ung erübrigt.

Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausfülirungsform weist der Erf iiiduiigsgcgenstand integrierte Gesamt- und Tages-oder iieise-Wegstreckenzähler auf.

Um dabei zum Antrieb der beiden Wegstreckenzähler ein ausreichendes Drehmoment abzugeben, ist der Elektromotor 10 in zwei Bauteile "unterteilt", d.h., ein erstes zylindrisches (nichtmagnetisches) Gehäuse 120 des Gesamt-Wegstreckonzählers A nimmt den Rotor und die Statorpole auf, während ein zweites zylindrisches (nichtmagnetisches) Gchtiuse 6θ des Tages-Wegstreckenzählers B die Erregerspule und den Spiilenkörpcr aufnimmt, die bei der ersten Ausfühi-ungsform koaxial um den Rotor herum angeordnet

Dez- Aufbau des Gesamt-Wegstreckenzlihlers A ist im wesent lichen derselbe wie bei der vorherigen Ausführungsform, aber mit der Ausnahme, daß der Rotor 62 sechs Pole hat und daß die beiden Statorpole 64, 66 vom sog. "Krallen-Zahn"-Typ ("claw tooth" type) sind, wobei jeder drei verjüngte oder zahnartig geformte Polteile hat. Ein Motor dieser Art ist in der USA-Patentschrift 5 5^1 365 offenbart, auf die hier zur Erläuterung Bezug genommen wird.

Das erste und zweite zylindrische Gehäuse 120 bzw. 60 sind am (nicht gezeigten) Chassis des Geschwindigkeitsmessers befestigt. Das zweite Gehäuse 60 nimmt mit engem Sitz einen Spulenkörper 68 auf, auf den eine Spule 70 (oder Spulen) gewickelt ist (sind). Magnetisch leitende Joche 72, 7k sind so angeordnet, daß sie sich von jedem

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axialen linde der aus Spule 70 und Spulenkörper 68 bestehenden Anordnung ziun ersten zylindrischen Gehäuse erstrecken, wobei sie eine magnetische Verbindung zwischen der Spule 70 und den Statorpolen 64, 66 her·= stellen. Bei dieser Anordnung wird bei Erregung der Spule 70 die dadurch erzeugte Energie zu den Stator» polen 64, 66 über diQ Joche 72, 74 übertragen. Diese Erregung der Joche bringt den Rotor 62 zum Drehen» Fer~ ner wird der Rotor aufgrund der an jedem Statorpol·» segment vorhandenen Verjüngung dazvi gebracht, nur in einer einzigen Dreinrichtung zu drehen.

Ein Getriebezug 76 stellt eine gleichzeitige Antriebs=» verbindung zwischen dem Rotor 62 und den beiden Weg-Streckenzählern A und B her» Der Getriebezug zum Tages»= V/cgstreckerizahlor B enthält selbstverständlich ein Rück— Stellsystem, das hier jedoch aus Gründen der Klarheit und Vereinfachung weggelassen wurde. Der Getriebezug vielst eine Antriebswelle 78 mit einem Schneckenrad 80 und Schnecken 82, 84 dai-an auf. Das Schneckenrad 80 ist mit einer Schnecke 86 in Eingriff, die an dor Ab= triebswelle des Rotors 62 angebracht ist, während die endseitigen Schnecken 82 und 84 mit dem Schneckenrad bzwo 90 kämmen, die an den jeweiligen Eingangswellen 92 bzw. 94 der V7egstreckenzähler A und B befestigt sind» Diese Eingangswellen 92, 94 haben Stirnzahnräder 54,' die ihrerseits das erste Ziffernrad der beiden Wegstrecken·= zähler antreiben. Antriebsritzel 58 treiben in Folge das nächste Ziffernrad und so fort wie im Fall der ersten Aus f ührungs for tn .

Nach Wunsch kann eine Einwegkupplung oder ein Einweglager wie bei der Anordnung von Fig. 2 zur Lagerung der Ab» triebswelle des Rotors 62 zur Anwendung kommen«, Dadurch

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wird wie im vorherigen Fall eine unerwünschte Umkehr der Ziffernräder verhindert, während zugleich jegliches Rattern im Getriebezug unterbunden wird.

Durch die Erfindung wird ein in hohem Maße kompakter Wegstreckenzähler geschaffen, was vor allem auf der
Anordnung des Elektromotors insgesamt oder teilweise innerhalb der ringförmigen Ziffernräder der mechanischen Anzeige und auf der Verbindung des Motors mit .den Ziffernrädern durch einen einfachen Schnecken/Schneckenrad-Getriebezug od-tjgl. beruht.

Claims (8)

1. GRÜNECKER, KINKELDEY, STOCKMAIR & PARTNER

   ^: PATENTANWÄLTE

   Λ GROMECKER. Din . -»

   DR H KINKEtOEY M-. ■ --α

   DR W-STOCKMAlR. i»r-. μο,.λε

   !<■■' K SCHJMANH. ■■■> ■■"

   P H. JAKOB, dir. -.rvs

   DR G- BEZOLO, dipi.-che«

   W. MEISTER. oiFi. -ing

   H HILGERS. fipu no

   DR. H. MEYER-PLATH. cwH.-ir.-o

   Kanto Seiki Co., Ltd»

   No. 2-1910, Nisshin-cho, Omiya City, Japan

   BODO MÜNCHEN 22 MAXlMiUANSTRASSE 43

   9. Juli 1981

   P 16 373

   Wegstre ckenzähler

   Patentansprüche

   /l^\ Wegstreclcenzähler, gekennzeichnet durch ein hohles Gehäuse (12; 120), durch eine Mehrzahl
   von ringförmigen, an dem hohlen Gehäuse drehbar aage= brachten Ziffernrädern (3^)₅ durch einen Rotor (ik; mit. einer in dem hohlen Gehäuse angeordneten Welle (ΐβ) durch einen die Welle und die Ziffernräder verbindenden, die Ziffernräder in Abhängigkeit von der Drehung des Rotors drehenden Getriebezug und durch eine die Drehung des Rotors in Abhängigkeit von einem die Fahrzeuggeschwindigkeit kennzeichnenden Signal induzierende Einrichtung (20, 28, 30; 64, 66, 70, 72, 74)ο

   TELEFON [0ΘΘ1 32 26 S3

   TELEX Ο3-3935Ο

   TEUEG«AMME MONAPAT"

   3127 Hl
2. 2. V/egs treclccnzähler nach Anspruch I₁ gekennzeichnet duch ein zweites hohles Gehäuse (60), durch eine Mehrzahl von zweiten, an dem zweiten hohlen Gehäuse drehbar angebrachten Ziffernrädern (54) tind durch einen zweiten, die Rotorwelle mit den zweiten Ziffernrädern verbindenden Getriebezug.
3. 3· Wegstreckenzähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die induzierende Einrichtung eine von dem Signal erregbare Spule (20), die in dem ersten hohlen Gehäuse koaxial um den Rotor herum angeordnet ist, und eine Mehrzahl von koaxial um den Rotor herum sowie innerhalb der Spule angeordnete Statorpole (28, 30) umfaßt.
4. 4. Wegstreckenziihler nach Anspruch 2, dadurch g e k e η nzeichnet, daß die induzierende Einrichtung eine Vielzahl von innerhalb des ersten hohlen Gehäuses (120) angeordnete Statorpole (64,66), eine von dem Signal erregbare, innerhalb des zweiten hohlen Gehäuses (6o) angeordnete Spule (70) und magnetische, von der Spule zu den Statorpoleii sich erstreckende, eine magnetische Verbindung zwischen der Spule und der Vielzahl der Statorpole herstellende Joche (72, 74) umfaßt.
5. 5. Wegstreckenzähler nach Anspruch 1, g e k e η η-zeichnet durch eine im ersten hohlen Gehäuse angeordnete, die Rotorwelle lagernde Einwegkuppelung (56).
6. 6. Wegstreckenzähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Getrißbezug (40) eine erste, an der Rotorwelle (l6) angebrachte Schnecke (42)_t

   ein mit dieser in Eingriff befindliches und von ihr getriebenes Schneckenrad (46), eine zweite, synchron mit dem ersten Schneckenrad (46) drehbare Schnecke (40), ein zweites, mit der zweiten Schnecke (48) in Eingriff befindliches und von dieser getriebenes Schneckenrad (52), eine mit dem zweiten Schneckenrad fest verbundene sowie mit diesem synchron drehbare Eingangswclle (50) , ein an der Eingangszeile angebrachtes Stirnzahnrad (54), das mit einem ersten Ziffernrad aus der Mehrzahl der ersten Ziffernräder kämmt, und eine Mehrzahl von Antriebsritzeln "(38)» die jeweils zwei benachbarte Ziffernräder miteinander verbinden, so daß bei einer gegebenen Drehung des einen Rades das andere Rad eine Drehung um einen vorbestimmten Betrag ausführt, umfaßt.
7. 7» V/egstreckenzähler nach Anspruch 2, dadurch g-.e k e η η· zeichnet, daß der zweite Getriebezug (?ö) eine dritte, synchron mit dem ersten Schneckenrad (8O) sowie der zweiten Schnecke (82) drehbare Schnecke (84), ein drittes, mit der dritten Schnecke in Eingriff befindliches sowie von dieser getriebenes Schneckenrad (90), eine zweite, am dritten Schneckenrad befestigte, mit diesem synchron drehbare Eingangswelle (94) , ein von der zweiten Eingangswelle getragenes zweites Stirn= zahnrad (54), das mit einem ersten Ziffernrad aus der zweiten Mehrzahl von Ziffernrädern kämmt, und eine zweite Mehrzahl von Antriebsritzeln (38), von denen jedes zwei benachbarte Ziffernräder verbindet, so daß bei Drehung des einen Ziffernrades um einen vorbestimmten Betrag das andere eine Drehung um einen vorbestimmten. Betrag ausführt, umfaßt.
8. 8. Wegstrcckenzählor nach Anspruch I₁ gekennzeichnet durch eine den liotor innerhalb dos ersten hohlen Gehäuses in axialer dichtung beaufschlagende Feder (26).