DE3839547A1 - Wirbelstrommesswerk - Google Patents
WirbelstrommesswerkInfo
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- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
- G01P3/49—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed using eddy currents
- G01P3/495—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed using eddy currents where the indicating means responds to forces produced by the eddy currents and the generating magnetic field
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Description
Die Erfindung betrifft ein Wirbelstrommeßwerk, insbeson
dere Tachometer, welches einen drehfest auf einer An
triebswelle angeordneten, kreisscheibenförmigen Dauer
magneten und in geringem Abstand dazu einen drehfest auf
einer Zeigerwelle angeordneten Wirbelstromkörper aus
elektrisch leitendem Material und einen dahinter angeord
neten Rückschlußkörper aus einem magnetischen Werkstoff
aufweist. Solche Wirbelstrommeßwerke sind als Tachometer
in Kraftfahrzeugen allgemein bekannt und gebräuchlich.
Bei den bekannten Meßwerken der vorstehenden Art ist der
Wirbelstromkörper als Glocke ausgebildet, welche über
den Dauermagneten greift. Radial hinter der Glocke ist
der Rückschlußkörper in Form eines ortsfesten Ringes an
geordnet. Der Dauermagnet ist zur Erzeugung von Wirbel
strömen im Wirbelstromkörper radial magnetisiert.
Die glockenförmige Ausbildung des Wirbelstromkörpers hat
den Vorteil, daß die Spaltbreite zwischen Wirbelstrom
körper und Dauermagnet unabhängig von axialen Toleranzen
stets konstant ist. Nachteilig bei dem bekannten Meßwerk
ist es jedoch, daß es in radialer Richtung relativ groß
volumig baut, da zwei Bauteile mit Abstand über den
Dauermagneten greifen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wirbel
strommeßwerk der eingangs genannten Art so auszubilden,
daß es möglichst kompakt ist, ohne jedoch toleranzemp
findlich zu sein.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
der Dauermagnet axial magnetisiert und der Wirbelstrom
körper ebenfalls als Kreisscheibe ausgebildet und mit
geringem, axialen Abstand zur Stirnfläche des Dauerma
gneten auf der Zeigerwelle angeordnet ist.
Durch diese Gestaltung wird der Durchmesser des Meß
werkes vom Durchmesser des Dauermagneten bestimmt. Des
halb ist das Wirbelstrommeßwerk in radialer Richtung
wesentlich kompakter als das bisher bekannte Meßwerk mit
radialer Magnetisierung und mit einer Wirbelstromglocke.
Da man die Zeigerwelle auf der Stirnfläche der Antriebs
welle abstützen kann, wie das auch sonst bei vergleich
baren Meßwerken üblich ist, treten keine störenden Tole
ranzen auf, durch die es zu unerwünschten Abstands
schwankungen zwischen Wirbelstromkörper und Dauermagnet
kommt.
Die Erfindung läßt sich natürlich auch verwirklichen,
wenn man in kinematischer Umkehr der Verhältnisse den
Dauermagneten an der Zeigerwelle und den Wirbelstrom
körper an der Antriebswelle vorsieht.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht
darin, daß auf der dem Dauermagneten abgewandten Seite
des Wirbelstromkörpers auf dem Wirbelstromkörper der
Rückschlußkörper angeordnet ist. Bei dieser Ausgestal
tung ist der Rückschlußkörper nicht ortsfest angeordnet,
sondern fest auf dem Wirbelstromkörper. Dadurch zieht
das Magnetfeld diesen Rückschlußkörper zusammen mit dem
Wirbelstromkörper in Richtung des Dauermagneten, so daß
diese Teile durch Magnetkräfte zusammengehalten werden
und es nicht zu Abstandsschwankungen zwischen Dauerma
gnet und Wirbelstromkörper kommen kann.
Der Dauermagnet ist in axialer Richtung vollständig
durch Eisenteile gekapselt, so daß das Wirbelstrommeß
werk besonders wirkungsvoll arbeitet, wenn gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung auf der dem Wirbel
stromkörper abgewandten Seite des Dauermagneten ein
weiterer Rückschlußkörper angeordnet ist.
Den Einfluß des ansteigenden, elektrischen Widerstandes
des Wirbelstromkörpers mit zunehmender Temperatur kann
man auf einfache Weise dadurch kompensieren, daß auf der
dem Wirbelstromkörper zugewandten Seite des Dauermagne
ten ein Kompensationsring aus einem Werkstoff aufgesetzt
ist, dessen magnetischer Widerstand sich bei Temperatur
anstieg vergrößert.
Das Wirbelstrommeßwerk kann zusätzlich zu seiner Funk
tion als Tachometer auch zur Erzeugung eines geschwindig
keitsproportionalen Signals benutzt werden, wenn der
Dauermagnet zumindest einen radial nach außen gerichte
ten, an einem Magnetfeldsensor vorbei beweglichen Lappen
aufweist. Die Signale des Magnetfeldsensors können bei
spielsweise einer Fahrgeschwindigkeitsregelung, einer
Lautstärkenregelung eines Autoradios oder einem Bord
rechner zugeführt werden.
Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur
weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine da
von schematisch in der Zeichnung dargestellt und wird
nachfolgend beschrieben. In ihr zeigen die
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Meßwerkes
nach der Erfindung, teilweise geschnitten
dargestellt,
Fig. 2 einen vertikalen Schnitt durch einen unteren
Bereich des Meßwerkes.
In Fig. 1 ist eine Antriebswelle 1 dargestellt, welche
auf übliche Weise in einem Kraftfahrzeug geschwindig
keitsabhängig angetrieben ist. Drehfest auf dieser An
triebswelle 1 ist ein Dauermagnet 2 in Form einer Kreis
scheibe angeordnet, der in axialer Richtung magnetisiert
ist. Auf der Stirnseite der Antriebswelle 1 stützt sich
eine Zeigerwelle 3 ab, die mit geringem, axialen Abstand
zum Dauermagneten 2 einen Wirbelstromkörper 4 aus elek
trisch leitendem Material, üblicherweise Kupfer oder Alu
minium, haltert. Dieser Wirbelstromkörper 4 ist eben
falls als Kreisscheibe ausgebildet.
Die Zeigerwelle 3 durchdringt ein Ziffernblatt 5 und
trägt oberhalb dieses Ziffernblattes 5 einen Zeiger 6.
Eine übliche Rückholfeder 7 spannt die Zeigerwelle 3 in
Nullstellung vor.
Auf dem Wirbelstromkörper 4 ist ein deckungsgleich aus
geführter Rückschlußkörper 8 aus Eisen angeordnet. Ein
entsprechender Rückschlußkörper 9 befindet sich unter
halb des Dauermagneten 2. Zum Ausgleich von Temperatur
einflüssen ist auf der dem Wirbelstromkörper 4 zuge
wandten Stirnfläche des Dauermagneten 2 ein Kompensati
onsring 10 aus einer Nickellegierung aufgesetzt.
Um das Meßwerk zusätzlich zur Gewinnung geschwindigkeits
abhängiger Signale benutzen zu können, hat der Dauer
magnet 2 radial nach außen vorspringende Lappen 11, 12,
welche bei Drehung der Antriebswelle 1 und damit des
Dauermagneten 2 sich über einen Magnetfeldsensor 13
bewegen, so daß dieser die gewünschten Signale zu er
zeugen vermag.
Die Fig. 2 zeigt deutlicher, wie sich die Zeigerwelle 3
mit einem Kugelkopf 14 in einer Vertiefung 15 der Stirn
fläche der Antriebswelle 1 abstützt. Die vom Dauermagne
ten 2 auf den Rückschlußring 8 erzeugten Magnetkräfte
sorgen dafür, daß der Kugelkopf 14 durch axiale Kräfte
in der Vertiefung 15 gehalten wird.
Claims (5)
1. Wirbelstrommeßwerk, insbesondere Tachometer, welches
einen drehfest auf einer Antriebswelle angeordneten,
kreisscheibenförmigen Dauermagneten und in geringem Ab
stand dazu einen drehfest auf einer Zeigerwelle angeord
neten Wirbelstromkörper aus elektrisch leitendem Mate
rial und einen dahinter angeordneten Rückschlußkörper
aus einem magnetischen Werkstoff aufweist, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Dauermagnet (2) axial magnetisiert
und der Wirbelstromkörper (4) ebenfalls als Kreisscheibe
ausgebildet und mit geringem, axialen Abstand zur Stirn
fläche des Dauermagneten (2) auf der Zeigerwelle (3) an
geordnet ist.
2. Wirbelstrommeßwerk nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß auf der dem Dauermagneten (2) abgewandten
Seite des Wirbelstromkörpers (4) auf dem Wirbelstrom
körper (4) der Rückschlußkörper (8) angeordnet ist.
3. Wirbelstrommeßwerk nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß auf der dem Wirbelstromkörper (4) abgewand
ten Seite des Dauermagneten (2) ein weiterer Rückschluß
körper (9) angeordnet ist.
4. Wirbelstrommeßwerk nach zumindest einem der voran
gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur
Temperaturkompensation auf der dem Wirbelstromkörper (4)
zugewandten Seite des Dauermagneten (2) ein Kompensati
onsring (10) aus einem Werkstoff aufgesetzt ist, dessen
magnetischer Widerstand sich bei Temperaturanstieg ver
größert.
5. Wirbelstrommeßwerk nach zumindest einem der voran
gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der
Dauermagnet (2) zumindest einen radial nach außen ge
richteten, an einem Magnetfeldsensor (13) vorbei beweg
lichen Lappen (11, 12) aufweist.
Priority Applications (4)
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DE3839547A DE3839547A1 (de) | 1988-11-24 | 1988-11-24 | Wirbelstrommesswerk |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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DE3839547A Withdrawn DE3839547A1 (de) | 1988-11-24 | 1988-11-24 | Wirbelstrommesswerk |
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- 1989-07-14 US US07/380,905 patent/US4973905A/en not_active Expired - Fee Related
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Legal Events
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