DE3879738T2

DE3879738T2 - Elektrischer messmechanismus mit verlaengerter welle.

Info

Publication number: DE3879738T2
Application number: DE8888301402T
Authority: DE
Inventors: Daniel C Macmanus
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1987-03-16
Filing date: 1988-02-19
Publication date: 1993-07-08
Anticipated expiration: 2008-02-20
Also published as: EP0284195A2; CA1279303C; DE3879738D1; EP0284195A3; US4745813A; EP0284195B1; JPH0517488B2; JPS63236921A

Description

Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung betrifft ein elektrisches Meßgerät und insbesondere solch ein Meßgerät mit einer verlängerten Welle zum Antreiben eines Zeigers an einem Ort, der von dem Meßantriebsmechanismus beabstandet ist, wie iin Oberbegriff des Anspruchs 1 beschrieben und beispielsweise in der US-A-3,460,038 offenbart ist.

Hintergrund der Erfindung

Bei einer Kraftfahrzeuginstrumentierung ist es üblich, elektrische Meßgeräte zu verwenden, welche Zeiger antreiben, die in der Nähe des Meßantriebsmechanismuses befestigt sind. Vor zugsweise sind solche Meßgeräte von der Art eines Luftkerntypus, wie in der US-A-3,168,689 gezeigt, und weisen einen Kunststoffspulenkörper, der eine äußere Windung stützt, eine Welle, die in zwei gegenüberliegenden Wänden des Spulenkörpers gelagert ist, und eine Permanentmagnetarmatur, die in nerhalb des Spulenkörpers angeordnet und mit der Welle zwischen den Lagerpunkten verbunden ist, auf. Es gibt einige Anwendungen, bei denen nicht genug Platz vorhanden ist, um die Spulenkörperanordnung benachbart dem Zeiger anzuordnen, und die Verwendung einer sehr langen Welle ist dann erforderlich, um den Abstand zwischen dem Zeiger und dem Spulenkörper zu überbrücken. Solch eine Veränderung gegenüber der herkömmlichen Meßgerätestruktur ist undurchführbar, da die Masse des Zeigers die größte Masse in dem System ist und die Lager den auf sie einwirkenden Lasten nicht standhalten werden. Eine stärkere Struktur der gleichen allgemeinen Ausführungsform kann nur unter Inkaufnahme einer signifikanten Kostensteigerung durchgeführt werden.
Die US-A-2,901,703 offenbart eine verbesserte, reibungslose Aufhängungsvorrichtung für die Welle eines feinen, sensitiven elektrischen Meßgeräts, in dem das Zentralteil der Welle durch einen komplexen Mechanismus gestützt wird, der radiale Federn miteinbezieht, die miteinander durch ein umgebendes Federbandmittel zwischenverbunden sind, um so eine mögliche Fehlausrichtung der Welle während des Meßgerätebetriebs zu verhindern.

Zusammenfassung der Erfindung

Ein elektrischer Meßmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung ist durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 beschriebenen Merkmale gekennzeichnet. Die Erfindung schafft somit eine Meßstruktur, die eine verlängerte Welle beinhaltet und einen zuverlässigen Betrieb und niedrige Kosten aufweist.
Der Unteranspruch 2 betrifft eine spezielle Ausführungsform des in Anspruch 1 spezifizierten elektrischen Meßmechanismuses.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die obengenannten und andere Vorteile der Erfindung werden offensichtlicher durch die folgende Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen, in denen die gleichen Bezugszeichen sich auf die gleichen Teile beziehen und
Fig. 1 eine isometrische Ansicht einer Geschwindigkeitsmeß- und Kilometerzähleranordnung ist, die ein Meßgerät gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet,
Fig. 2 eine Querschnittsansicht durch die Anordnung der Fig. 1 ist,
Fig. 3 eine detaillierte Querschnittsansicht des Meßgeräts gemäß der Erfindung ist, und
Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht des Lagers des Meßgeräts von Fig. 3 ist.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Die Geschwindigkeitsmeß- und Kilometerzähler-Anordnung 10 der Figuren 1 und 2 umfaßt einen Rahmen 12, der eine Rückenplatte 14, zwei Seitenelemente 16 und einen Frontausleger 18 aufweist. Die Rückenplatte 14 trägt einen Beabstander 15, der wiederum ein Geschwindigkeitsmeßgerät 20 mit einer länglichen, verlängerten Welle 22 trägt, die sich durch eine Öffnung in der Rückenplatte 14 und eine Öffnung im Ausleger 18 erstreckt, in dem ein Edelsteinlager 24 das Vorderende der Welle 22 lagert. Ein Zeiger 26 ist an einem Ende der Welle 22 zur Bewegung quer über die Fläche eines Skalenblattes 28 befestigt. Ein Kilometerzähler 30 und ein Tageskilometerzähler 32 sind durch die Seitenelemente 16 gestützt und durch einen Schrittmotor 34 angetrieben, der an der Rückenplatte 14 befestigt ist. Der Kilometerzähler 30 und der Tageskilometerzähler 32 sind jeweils gerade über und unter der Welle 22 angeordnet.
Das Meßgerät 20 ist in einem Metallgehäuse 36 eingehüllt, das am Beabstander 15 befestigt ist. Die internen Details des Antriebsmechanismuses des Messgerätes 20 sind am besten in der Figur 3 gezeigt. Ein Plastikspulenkörper 38 ist durch separate Vorder- und Rückenteile 40 und 42 geformt, die zur Bildung eines Hohlraums 44 zusammengefügt werden. Elektrische Wicklungen 46 sind auf die Außenseite des Spulenkörpers 38 gewickelt. Anschlüsse 47 erstrecken sich durch die peripheren Teile des Spulenkörpers 38 und sind mit den Wicklungen 46 verbunden, um den Erregerstrom zu den Wicklungen zu tragen. Eine Permanentmagnetarmatur 48 in Form einer Scheibe ist im Hohlraum 44 aufgenommen und wirksam mit der Welle 22 durch eine Formguß-Babbitt-Metallagerbüchse 50 befestigt. Die Lagerbüchse 50 ist als allgemein kugelförmig mit einer ebenen vorderen Fläche gezeigt, kann jedoch auch andere Formen aufweisen. Bevorzugt ist eine große Oberflächenfläche an ihrem Kontaktpunkt mit der Hohlraumwand, so daß durch die Welle ausgeübte Axialkräfte über eine große Fläche verteilt werden. Der Hohlraum enthält ein viskoses Dämpfungsfluid um schnelle Änderungen in der Armaturposition zu hemmen.
Das Vorderteil 40 weist eine sich nach außen erstreckende Lagerbüchse 52 auf, die eine Spulenkörperachse definiert. Die Lagerbüchse 52 weist eine Zentralöffnung 54 auf, die die Welle 22 in einer Weise aufnimmt, daß den Hohlraum abdichtet aber dennoch eine Rotation der Welle um ihre Achse erlaubt. Die Öffnung erlaubt der Achse auch, einen kleinen Winkel bezüglich der Spulenkörperachse einzunehmen, so daß eine geringe Fehlausrichtung beim Zusammenfügen toleriert wird. Wie in der Figur 4 gezeigt ist, ist die Öffnung in einer Venturiform ausgeführt, die eine vordere Wand 56 aufweist, welche sich nach außen unter ungefähr 5º von der Spulenkörperachse verjüngt, um eine von der Achse abweichende Bewegung der Welle 22 zu begrenzen. Die abgerundete Venturi-Eintrittsöffnung dient als Lager 58 für die Welle und bildet einen abdichtenden Linienkontakt mit der Welle, sogar wenn sie bezüglich der Achse versetzt ist.
Es ist somit ersichtlich, daß die Struktur des Meßgerätes eine Stützung des vorderen Teils der Welle 22 durch den Ausleger 18 über ein Lager 24 und eine Stützung des hinteren Teils der Welle 22 durch das Lager 58 im vorderen Teil 40 des Spulenkörpers 38 erlaubt. Das vordere Lager 24 muß infolge der speziellen Form des Rückenlagers nicht genau mit dem rückwärtigen Lager 58 ausgerichtet sein, wodurch der Zusammenbau des Meßgerätes erleichtert wird. Die Struktur erlaubt dem Meßgerätantriebsmechanismus weiter, daß er beabstandet vom Zeiger über eine lange Welle angeordnet sein kann, welche durch einen engen Raum hindurchtreten kann.

Claims

1. Elektrischer Meßmechanismus (20) umfassend: einen Meßgerätantriebsmechanismus mit einem Spulenkörper (38), einer Armatur (48) innerhalb des Spulenkörpers (38), einem Zeiger (26), der beabstandet von der Armatur (48) angeordnet ist, und eine Welle (22) zum Antreiben des Zeigers (26), die eine ausreichende Länge besitzt, um sich von der Armatur (48) zum Zeiger (26) zu erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle eine verlängerte Welle (22) ist; erste (24) und zweite (58) Lager vorgesehen sind, die zwischen dem Zeiger (26) und der Armatur (48) angeordnet sind; ein Ausleger (18) benachbart dem Zeiger (26) vorgesehen ist; das erste Lager (24) im Ausleger (18) zum rotierbaren Stützen der Welle (22) angeordnet ist, wobei das erste Lager (24) einer Fehlausrichtung mit dem Spulenkörper (38) unterworfen ist; das zweite Lager (58) im Spulenkörper (38) zum Stützen der Welle (22) für eine Rotationsbewegung vorgesehen ist; der Vorderteil (40) des Spulenkörpers (38) eine sich nach außen erstreckende Lagerhülse (52) aufweist, die eine Spulenkörperachse definiert; und die Lagerhülse (52) eine Zentralöffnung (54) aufweist, die die Welle (22) aufnimmt, wobei die Öffnung (54) ungefähr in einer Venturiform geformt ist, die eine vordere Wand (56) aufweist, welche sich in Richtung ihres proximalen Endes unter ungefähr 5º zur Spulenkörperachse verjüngt, mit einer abgerundeten Eingangsöffnung am proximalen Ende, das als zweites Lager (58) für die Welle dient.

2. Elektrischer Meßmechanismus (20) nach Anspruch 1, bei dem die Armatur (48) eine Permanentmagnetanker ist, der Spulenkörper (38) einen Hohlraum (44) definiert, der ein dämpfendes Fluid enthält; und die abgerundete Eingangsöffnung der Öffnung (54) mit der Welle (22) dichtend in Eingriff steht.