DE3926928A1

DE3926928A1 - Verfahren zum herstellen eines winkelgebers

Info

Publication number: DE3926928A1
Application number: DE19893926928
Authority: DE
Inventors: Werner Ing Grad Steprath
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1989-08-16
Filing date: 1989-08-16
Publication date: 1990-05-10

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Herstellen eines Winkelgebers nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei bekannten Winkelgebern wird die Spule auf einem linearen Spulenkörper auf gewickelt und die Winkelbewegung mit Hilfe einer zusätzlichen Vorrichtung in eine lineare Bewegung umgelenkt. Dadurch baut der Winkelgeber sehr aufwendig und ist störanfällig.

Ferner ist es aber auch möglich, die Spulen auf vorgebogene Spulen körper aufzuwickeln. Die hierzu notwendigen Wickelmaschinen sind teuer und nur relativ schwer entlang des Spulenkörpers zu führen. Für jede Winkelgröße wäre eine eigene Wickelvorrichtung notwendig.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß der Winkelgeber einfach und preisgünstig herstellbar ist. Die Spule kann auf einen linearen Spulenkörper, der durch den Wickeldorn eine feste Form aufweist, aufgewickelt werden. Durch anschließendes Biegen kann die Spule in eine Kreisbogenform gebracht werden. Es können Biegewinkel bis zu 150° erreicht werden. Die bei Biegung eines Stabs auftretende Dehnung der äußeren Bereiche und Stauchung der inneren Bereiche beeinflußt das Meßsignal nicht, da eventuell lokal auftretende Meßfehler sich über die Länge des Spulenkörpers ausgleichen. Insbesondere, falls der Winkelgeber nach dem sogenannten Tauchanker prinzip arbeitet, ist eine hohe Signalausbeute bei geringer Störan fälligkeit möglich. Zur Aufnahme der Anschlüsse und um die Spule seitlich zu begrenzen, sind am Ende des Spulenkörpers Begrenzungs teile aus härterem Material angebracht.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor teilhafte Weiterbildungen des im Anspruch 1 angegebenen Verfahrens möglich.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dar gestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen die Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Weggeber im noch nicht gebogenen Zustand aber mit aufgewickelter Spule, die Fig. 2a eine Draufsicht und die Fig. 2b einen Längsschnitt eines Winkel gebers im eingebauten Zustand.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In Fig. 1 ist mit 10 der hohlzylinderförmige Spulenkörper eines Winkelgebers 11 bezeichnet, der aus einem elastischen, biegsamen Material besteht. Es kann hierzu zum Beispiel ein Kunststoffschlauch verwendet werden. Auf beiden Enden des Spulenkörpers 10 sind Begrenzungen 12, 13 aus härterem Material, zum Beispiel hartem Kunststoff angeordnet. Abhängig vom verwendeten Material können die Begrenzungen 12, 13 zum Beispiel auf dem Spulenkörper 10 aufgeklebt sein.

Zur Herstellung ist der Spulenkörper 10 auf einem Wickeldorn 15 aus relativ festem Material aufgeschoben, so daß ein festes, unverform bares Gebilde entsteht. Mit Hilfe einer Wickelmaschine wird nun eine Spule 16 beginnend bei einer der Begrenzungen 12 oder 13 auf dem Spulenkörper 10 aufgewickelt. Die Wickelmaschine kann dabei in einfacher Weise parallel zum Wickeldorn 15 bewegt werden. Jenachdem wie viele Wickellagen erforderlich bzw. erwünscht sind, fährt die Wickelmaschine zwischen den beiden Begrenzungen 12, 13 hin und her.

Die Anschlüsse 17, 18 der Spule 16 werden an den Begrenzungen 12, 13 angelötet. Da die Begrenzungen 12, 13 aus hartem Material bestehen, kann der Lötvorgang in einfacher Weise ausgeführt werden. Nach Abschluß des Wickelvorgangs wird der Wickeldorn 15 aus dem Spulen körper 10 herausgezogen. Nun kann der Spulenkörper 10 in seine gewünschte Bogenform gebogen werden. Abhängig von der Elastizität des Materials des Spulenkörpers ist der Spulenkörper 10 zu einem Kreisbogen mit kleinem Radius biegbar. Um ein Zurückfedern des gebogenen Spulenkörpers zu verhindern, wird der Spulenkörper in eine Form eingesetzt.

Selbstverständlich ist es auch möglich, in der oben beschriebenen Weise Weggeber mit mehreren in axialer Richtung hintereinander angeordneten Spulen herzustellen. Somit kann zum Beispiel in der Mitte des Spulenkörpers eine Primärspule und zu deren beiden Seiten je eine Sekundärspule angeordnet sein oder mit zwei Spulen als Differenzdrosselgeber ausgebildet sein.

In der Fig. 2a bis 2b ist ein nach der Fig. 1 hergestellter Spulenkörper in einem Gehäuse eingebaut dargestellt. Eine Welle 20, deren Drehbewegung bestimmt werden soll, ist durch eine Bohrung 21 eines Gehäuses 22 geführt. Am Gehäuse 22 ist ein im Querschnitt U-förmiges Aufnehmerteil 23 angeordnet, das zentrisch zur Welle verläuft. Der gebogene Spulenkörper 10 ist enganliegend an der Wandung in das Aufnehmerteil 23 eingelegt und mit einer aushärtbaren Gußmasse 24 vergossen. Das Aufnehmerteil 23 verhindert, daß der Spulenkörper 10 vor dem Vergießen zurückfedert, und bildet später einen Teil des Magnetkreises. Ferner dient er auch zur Abschirmung gegen störende Magnetfelder, die in benachbarten Bauteilen entstehen können. Diese störenden Magnetfelder können insbesondere temperatur abhängig sein, und so das Meßsignal unkontrolliert verfälschen. Der Winkelgeber 11 arbeitet nach dem sogenannten Transformatorprinzip. Hierzu sind auf dem Spulenkörper 10 mindestens eine Primär- und mindestens zwei Sekundärspulen aufgewickelt. Im Inneren des Spulen körpers 10 wird ein Anker 26 aus zum Beispiel weichmagnetischem Eisen bewegt. Um die Drehbewegung der Welle 20 auf den Anker 26 übertragen zu können, ist an der Welle 20 ein Ende eines Trägers 27 befestigt, dessen anderes Ende an einer aus dem Spulenkörper 10 herausragenden Ankerstange 28 angeordnet ist. Die Ankerstange 28 ist aus nicht magnetisierbarem Material, wie zum Beispiel Bronze oder Messing hergestellt. Wird der Anker 26 proportional zur Bewegung der Welle 20 im Spulenkörper 10 verschoben, so würde bei stromdurch flossener Primärspule in den Sekundärspulen eine Spannung induziert, deren Differenz proportional zur Winkelstellung der Welle ist. Winkelgeber, die nach dem sogenannten Tauchankerprinzip arbeiten, haben ein hohes Meßsignal, bei einer geringen Störanfälligkeit, zum Beispiel gegenüber Temperaturschwankungen und dem Lagerspiel.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen eines Winkelgebers (11) mit einem Spulenkörper (10) und mindestens einer darauf angeordneten Spule (16), dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (16) bzw. Spulen auf einem Spulenkörper (10) aus elastischem Material im geraden Zustand aufgewickelt wird bzw. werden und daß anschließend der Spulenkörper (10) mit der oder den Spulen (16) zu einer gewünschten Form gebogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während des Wickelvorgangs sich im Spulenkörper (10) ein Wickeldorn (15) aus härterem Material als der Spulenkörper (10) befindet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den beiden Enden des Spulenkörpers (10) flanschartige Begren zungen (12, 13) aus härterem Material als der Spulenkörper auf gebracht werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenzeichnet, daß die Begren zungen (12, 13) auf den Spulenkörper (10) aufgeklebt werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich net, daß der gebogene Spulenkörper (10) in ein Aufnehmerteil (23) aus magnetisch weichem Eisen eingesetzt wird.

6. Winkelgeber (11) mit einem Spulenkörper (10) und mindestens einer auf diesem aufgewickelten Spule (16), dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenkörper (10) aus elastischem, biegbaren Material besteht.

7. Winkelgeber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an den Enden des Spulenkörpers (10) Begrenzungen (12, 13) aus einem härteren Werkstoff als der Spulenkörper (10) angeordnet sind.

8. Winkelgeber nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich an den Begrenzungen (12, 13) die Anschlüsse (17, 18) der Spule (16) befinden.

9. Winkelgeber nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekenn zeichnet, daß der Winkelgeber (11) nach dem Tauchankerprinzip mit niedriger Frequenz arbeitet.