DE3927007A1

DE3927007A1 - Movements sensor for toothed disc - has flux conducting bod surrounded coil and with ends projecting at both sides on which magnets are arranged

Info

Publication number: DE3927007A1
Application number: DE19893927007
Authority: DE
Inventors: Matthias Wagner; Franz Benda
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Mannesmann VDO AG
Priority date: 1989-08-16
Filing date: 1989-08-16
Publication date: 1991-02-21

Abstract

The magnets (6-9) on the ends of the flux conducting piece (4) face the teeth of the disc (1) and the poles of the magnets (6-10) are aligned at right angles to the flux piece (4). The latter, at least in the region of the magnets, has an even surface on which the magnets are fitted. The magnetic flux through the flux piece (4) changes depending on whether the tooth gaps (3) or the teeth (2) are found opposite the magnets. The flux conducting piece has two opposite lying surfaces, on which respective magnets are arranged and both magnets are arranged with the same pole on the respective surface. The flux conducting piece can be of square cross-section. USE/ADVANTAGE - Sensor for detecting movement esp. r.p.m. of rotating toothed disc in motor vehicle. further development so that despite simple construction as strong as possible information signal is received.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Sensor zur Erfas sung von Bewegungen, insbesondere der Drehzahl einer um laufenden Zahnscheibe, welcher ein von einer Spule umge benes Flußleitstück und einen am Flußleitstück befestig tan Magneten aufweist, und bei dem das Flußleitstück mit einem Ende aus der Spule heraus bis unmittelbar vor die Zahnscheibe ragt. Solche Sensoren sind beispielsweise in Kraftfahrzeugen allgemein gebräuchlich und deshalb bekannt.The invention relates to a sensor for detecting solution of movements, in particular the speed of a running tooth lock washer, which one of a coil benes flow guide and one attached to the flow guide Tan magnet, and in which the flux guide with one end out of the coil right up to the Toothed washer protrudes. Such sensors are for example in Motor vehicles in common use and therefore known.

Sensoren dieser Art erfassen die Änderung des Magnetflus ses. Immer dann, wenn von der Zahnscheibe ein Zahn dem Sensor gegenüberliegt, erfolgt der Magnetfluß über die Zahnscheibe, so daß die Flußrichtung anders ist, als wenn eine Zahnlücke dem Sensor gegenüberliegt. Nachtei lig bei den bekannten Sensoren ist es, daß der Anteil des modulierten Flusses verhältnismäßig gering ist, so daß ein relativ schwaches Nutzsignal entsteht.Sensors of this type detect the change in magnetic flux ses. Whenever a tooth from the toothed disc Opposite sensor, the magnetic flux takes place via the Toothed washer, so that the flow direction is different than if there is a tooth gap opposite the sensor. Night egg lig in the known sensors, it is that the proportion of the modulated flow is relatively low, so that a relatively weak useful signal arises.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Sensor der eingangs genannten Art so auszubilden, daß trotz einfacher Gestaltung sich ein möglichst starkes Nutz signal erreichen läßt.The invention has for its object a sensor of the type mentioned in such a way that despite simple design has the greatest possible benefit signal can be reached.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Magnet auf dem der Zahnscheibe zugewandten Ende des Flußleitstückes angeordnet ist, und die Pole des Magne ten quer zum Flußleitstück ausgerichtet sind.This object is achieved in that the magnet on the end of the tooth disc facing Flußleitstückes is arranged, and the poles of the Magne ten are aligned across the flow guide.

Bei einem solchen Sensor sitzt der Magnet unmittelbar den Zähnen der Zahnscheibe gegenüber. Durch die erfin dungsgemäße Ausrichtung der Pole des Magneten und durch seine unmittelbare Nähe zu der Zahnscheibe ergeben sich hohe Magnetflußänderungen, so daß der Sensor Bewegungen sehr genau durch Spannungsänderungen seiner Spule erfas sen kann. Trotz dieser funktionellen Vorteile ist der erfindungsgemäße Sensor nicht aufwendiger gestaltet als die bisher bekannten Sensoren zur Bewegungserfassung. Weiterhin hat er den Vorteil, sich auch für verschiedene Zahnmodule ohne Anpassung zu eignen.With such a sensor, the magnet sits directly opposite the teeth of the toothed disc. By inventing proper alignment of the poles of the magnet and by its immediate proximity to the tooth lock washer result high magnetic flux changes, causing the sensor to move detected very precisely by changes in the voltage of its coil can sen. Despite these functional advantages, the sensor designed according to the invention not more complex than the previously known sensors for motion detection. Furthermore, it has the advantage of being suitable for different To be suitable for tooth modules without adaptation.

Konstruktiv besonders einfach ist der Sensor gestaltet, wenn das Flußleitstück zumindest im Bereich des Magneten eine ebene Fläche aufweist, auf welche der Magnet aufge setzt ist.The sensor has a particularly simple design, if the flux guide at least in the area of the magnet has a flat surface on which the magnet is applied sets is.

Ein besonders starkes Nutzsignal läßt sich mit geringem Aufwand erreichen, wenn gemäß einer anderen Ausgestal tung der Erfindung das Flußleitstück zwei einander gegen überliegende Flächen aufweist, auf welchen jeweils ein Magnet angeordnet ist, und wenn beide Magnete mit dem gleichen Pol auf der jeweiligen Fläche aufsitzen. A particularly strong useful signal can be obtained with little Achieve effort if according to another configuration device of the invention, the flow guide two against each other has overlying surfaces, on each of which Magnet is arranged, and if both magnets with the Sit the same pole on the respective surface.

Bei dem Flußleitstück kann es sich um ein kostengünstig herstellbares Blechstanzteil handeln, wenn es insgesamt rechteckigen Querschnitt hat.The flow guide can be inexpensive producible sheet metal stamping act if it is total has a rectangular cross section.

Eine andere, ebenfalls vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß das Flußleitstück kreisför migen Querschnitt hat, und der Magnet eine auf das Fluß leitstück aufgeschobene, in radialer Richtung magneti sierte Kreisscheibe ist.Another, also advantageous embodiment of the Invention is that the flux guide circular cross section, and the magnet on the flux Conductor pushed on, in the radial direction magneti is circular disk.

Wenn die Zahnscheibe ein Ring mit Innenverzahnung ist, dann kann das Nutzsignal zusätzlich dadurch verstärkt werden, daß das Flußleitstück nach beiden Seiten hin aus der Spule bis unmittelbar vor die Zähne einer als Ring mit Innenverzahnung ausgebildeten Zahnscheibe ragt, und daß auf beiden Enden jeweils ein Magnet oder zwei Ma gnete vorgesehen sind.If the toothed disc is a ring with internal teeth, the useful signal can then be additionally amplified as a result be that the flow guide to both sides the coil right up to the teeth one as a ring protrudes with internal toothing disc, and that a magnet or two Ma gnete are provided.

Üblicherweise wird man zwischen den Magneten auf dem Flußleitstück eine einzige Spule anordnen. Möglich ist jedoch auch eine Ausgestaltung, gemäß der auf dem Fluß leitstück zwischen den Magneten zwei Spulen nebenein ander vorgesehen sind.Usually one is between the magnets on the Arrange the flow guide a single coil. Is possible but also a configuration according to the one on the river Conductor between the magnets two coils next to each other other are provided.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind mehrere davon schematisch in der Zeichnung dargestellt und wer den nachfolgend beschrieben. In ihr zeigen dieThe invention allows numerous embodiments. To further clarification of their basic principle are several of which shown schematically in the drawing and who described below. They show in her

Fig. 1 eine Ansicht einer ersten Ausführungsform des Sensors nach der Erfindung, Fig. 1 is a view of a first embodiment of the sensor according to the invention,

Fig. 2 eine Ansicht einer zweiten Ausführungsform des Sensors nach der Erfindung, Fig. 2 is a view of a second embodiment of the sensor according to the invention,

Fig. 3 einen Teilbereich einer dritten Ausführungs form eines erfindungsgemäßen Sensors, Fig. 3 shows a portion of a third form of execution of a sensor according to the invention,

Fig. 4 einen Teilbereich einer vierten Ausführungs form eines erfindungsgemäßen Sensors, Fig. 4 shows a portion of a fourth form of execution of a sensor according to the invention,

Fig. 5 eine Vorderansicht des Sensors nach Fig. 4. Fig. 5 is a front view of the sensor of FIG. 4.

Der in Fig. 1 gezeigte Sensor hat eine als Ring ausge bildete Zahnscheibe 1, welcher auf seiner Innenseite ab wechselnd Zähne 2 und Zahnlücken 3 hat. In der als Ring ausgebildeten Zahnscheibe 1 ist in radialer Ausrichtung ein Flußleitstück 4 angeordnet, welches von einer Spule 5 umgeben ist. Das Flußleitstück 4 ragt nach beiden Sei ten hin aus der Spule 5 heraus und hat dort jeweils auf einander gegenüberliegenden Flächen insgesamt zwei Mag nete 6, 7, 8, 9. Diese sind so magnetisiert, daß sie je weils mit demselben Pol nach außen weisen. Befinden sich den Magneten 6, 7, 8, 9 jeweils Zähne 2 gegenüber, dann kommt es zu einem Magnetfluß von der jeweiligen Außen seite der Magnete 6-9 durch die Zahnscheibe 1 zum Fluß leitstück 4 und dann zur Innenseite des jeweiligen Magne ten 6-9. Befinden sich den Magneten 6-9 Zahnlücken 3 gegenüber, dann erfolgt der Hauptfluß über die Luft zum Flußleitstück auf der Seite der Magnete 6-9, die der Drehachse der Zahnscheibe 1 zugewandt ist und von dort zur Innenseite der jeweiligen Magnete 6-9.The sensor shown in Fig. 1 has a toothed disc 1 formed as a ring, which has alternating teeth 2 and tooth gaps 3 on its inside. A flux guide piece 4 , which is surrounded by a coil 5 , is arranged in the radial alignment in the toothed disk 1 designed as a ring. The Flußleitstück 4 protrudes after both Be th out of the coil 5 and there has a total of two Mag nete 6 , 7 , 8 , 9 on opposite surfaces. These are magnetized so that they each point outwards with the same pole. Are the magnets 6 , 7 , 8 , 9 each opposite teeth 2 , then there is a magnetic flux from the respective outside of the magnets 6-9 through the toothed lock washer 1 to the flux guide 4 and then to the inside of the respective magnet 6- 9 . Are the magnets 6-9 tooth gaps 3 opposite, then the main flow takes place via the air to the flux guide on the side of the magnets 6-9 , which faces the axis of rotation of the toothed disc 1 and from there to the inside of the respective magnets 6-9 .

Die Fig. 2 zeigt, daß der erfindungsgemäße Sensor auch mit einer außenverzahnten Zahnscheibe 1 arbeiten kann. Genau wie bei dem zuvor erläuterten Beispiel ist ein Flußleitstück 4 mit Magneten 6, 7 vorgesehen, welches von der Spule 5 umgeben ist. Natürlich ragt das Flußleit stück 4 bei dieser Ausführungsform nur an der der Zahn scheibe 1 zugewandten Seite aus der Spule 5 und hat des halb auch nur dort die Magnete 6, 7. Fig. 2 shows that the sensor according to the invention can also work with an externally toothed pulley 1 . Just as in the example explained above, a flux guide 4 with magnets 6 , 7 is provided, which is surrounded by the coil 5 . Of course, the Flußleit piece 4 in this embodiment protrudes only on the toothed disc 1 side facing out of the coil 5 and has half of the magnets 6 , 7th only there.

Die Fig. 3 zeigt, daß auf dem von der Spule 5 umgebenen Flußleitstück 4 auch nur ein Magnet 6 angeordnet sein kann, der jedoch genau wie bei den vorigen Beispielen quer zur Haupterstreckungsrichtung des Flußleitstückes 4 magnetisiert sein muß. Fig. 3 shows that only a magnet 6 can be arranged on the flux guide 4 surrounded by the coil 5 , which, however, as in the previous examples, must be magnetized transverse to the main direction of extent of the flux guide 4 .

Während bei den bisher erläuterten Beispielen das Fluß leitstück rechteckigen Querschnitt hatte, ist gemäß den Fig. 4 und 5 ein im Querschnitt kreisförmiges Fluß leitstück 4 vorgesehen. Auf seinem aus der Spule 5 ragen den Ende sitzt ein als Ring ausgebildeter Magnet 10, der in radialer Richtung magnetisiert ist. Dadurch ergibt sich die gleiche Funktion wie bei den zuvor beschrie benen Ausführungsbeispielen.While in the examples explained so far, the flow guide piece had a rectangular cross section, a flow guide piece 4 having a circular cross section is provided according to FIGS . 4 and 5. On its end protruding from the coil 5 there is a magnet 10 formed as a ring, which is magnetized in the radial direction. This results in the same function as in the previously described exemplary embodiments.

Claims

1. Sensor for detecting movements, in particular the speed of a rotating toothed disc, which has a flux guide piece surrounded by a coil and a magnet attached to the flow guide piece and in which the flow guide piece protrudes with one end out of the coil up to immediately in front of the toothed disk, thereby marked that the magnet ( 6-10 ) on the toothed disc ( 1 ) facing the end of the flux guide ( 4 ) is arranged and the poles of the magnet ( 6-10 ) are aligned transversely to the flux guide ( 4 ).

2. Sensor according to claim 1, characterized in that the flux guide ( 4 ) at least in the region of the magnet ( 6-9 ) has a flat surface on which the Ma gnet ( 6-9 ) is placed.

3. Sensor according to claim 2, characterized in that the flux guide ( 4 ) has two mutually opposite surfaces, on each of which a magnet ( 6-9 ) is arranged, and that both magnets ( 6 , 7 ; 8 , 9 ) with the Sit the same pole on the respective surface.

4. Sensor according to at least one of the preceding Ansprü surface, characterized in that the flux guide ( 4 ) has a rectangular cross-section.

5. Sensor according to claim 1, characterized in that the flux guide ( 4 ) has a circular cross-section, and the magnet ( 10 ) is an on the flux guide ( 4 ) aufgeo bene, radially magnetized circular disc.

6. Sensor according to at least one of the preceding claims, characterized in that the flux guide ( 4 ) protrudes on both sides out of the coil ( 5 ) up to directly in front of the teeth ( 2 ) of a toothed disc ( 1 ) designed as a ring with internal teeth, and that a magnet ( 6-9 ) or two magnets ( 6-9 ) are provided on both ends.

7. Sensor according to claim 6, characterized in that two coils are provided side by side on the flux guide ( 4 ) between the magnets ( 6-9 ).