DE4040287A1 - Drehzahlerfassungseinrichtung - Google Patents
DrehzahlerfassungseinrichtungInfo
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- G01P3/487—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals delivered by rotating magnets
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehzahlerfas
sungseinrichtung mit einem topfförmigen Gehäuse, in
dessen Innenraum ein Magnetträger um eine Drehachse
drehbar antreibbar gelagert ist, mit einem am Mag
netträger konzentrisch zur Drehachse angeordneten
Magnetring, der an seinem radial umlaufenden Umfang
verteilt Dauermagnetpole besitzt, die an einem im Ge
häuse fest angeordneten magnetfeldempfindlichen
Sensor vorbeibewegbar sind, mit einem konzentrisch
zur Drehachse am Magnetträger angeordneten, aus dem
Innenraum des Gehäuses herausragenden Antriebszapfen,
der formschlüssig mit einem freien Ende einer koaxial
zur Drehachse angeordneten Antriebswelle verbindbar
ist, die drehbar in einer Hülse gelagert ist, welche
mit ihrem Ende fest mit dem Gehäuse verbindbar ist.
Bei derartigen bekannten Drehzahlerfassungseinrich
tungen ist der Magnetträger mit einem Wälzlager in
dem Gehäuse drehbar gelagert. Da üblicherweise der
Magnetträger ein Spritzteil aus Kunststoff ist, ist
dieser mit einem Lagerring aus Metall versehen, auf
dem der Innenring des Wälzlagers angeordnet ist. Von
Nachteil bei einer derartigen
Drehzahlerfassungseinrichtung ist es, daß die Montage
des Wälzlagers sehr aufwendig ist. Weiterhin sind
sowohl das Wälzlager als auch der mit dem Lagerring
versehene Magnetträger teure Bauteile.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Drehzahler
fassungseinrichtung zu schaffen, die aus wenigen ein
fachen Bauteilen besteht und leicht montierbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß der Magnetträger axial über eine Lagerkugel am
Boden des Gehäuses abgestützt sowie radial am Gehäuse
geführt ist, wobei der Magnetträger von dem an ihm
anlegbaren stirnseitigen Ende der Antriebswelle gegen
den Boden des Gehäuses beaufschlagbar ist. Nunmehr
ist zur Lagerung des Magnetträgers keine aufwendige
Montage eines teuren Wälzlagers mehr erforderlich.
Diese Lagerung erfolgt durch einfache radiale Führung
und die Abstützung über die Lagerkugel. Durch Inei
nanderstecken dieser Teile erfolgt die Montage so,
daß auch leicht eine maschinelle Montage möglich ist.
Die fest mit dem Gehäuse verbindbare Hülse hält über
ihre mit dem Magnetträger verbindbare Antriebswelle
den Magnetträger in seiner Einbaulage.
Um zum einen ein durch Herstellungstoleranzen beding
tes Einklemmen des Magnetträgers zwischen Lagerkugel
und Antriebswelle bzw. Spiel des Magnetträgers zwi
schen diesen beiden Teilen zu vermeiden, ist vorzugs
weise zwischen Magnetträger und Lagerkugel eine vor
spannbare Druckfeder angeordnet.
Zur Fixierung in ihrer Einbaulage und zum Ermöglichen
einer Vormontage können Lagerkugel und/oder Druckfe
der in einer koaxial zur Drehachse sich erstreckenden
Führungsausnehmung des Magnetträgers geführt sein.
Damit kann der Magnetträger vor seinem Einbau mit der
Druckfeder und der Lagerkugel zu einer leicht einbau
baren Montageeinheit vormontiert werden.
Vorzugsweise ist dabei die Druckfeder am Boden der
Führungsausnehmung abgestützt.
Die Lagerkugel kann dabei an der Stirnfläche eines
koaxial zur Drehachse vom Boden des Gehäuses in des
sen Innenraum ragenden gehäusefesten Lagerzapfens
abgestützt sein.
Weiterhin kann der lange Zapfen in einfacher
Konstruktion dazu dienen, den Magnetträger radial zu
führen.
Dies führt zu einem besonders einfachen Aufbau, wenn
mehrere axial vom Magnetträger zum Boden des Gehäuses
hin sich erstreckende Lagerarme einen konzentrisch
zur Drehachse angeordneten Lagerkäfig bilden und mit
ihren radial inneren Flächen Lagerflächen bilden, die
an der zylindrischen Mantelfläche des Lagerzapfens
anliegen.
Sind dabei die Lagerflächen an radial nach innen her
vorstehenden Lageransätzen der Lagerarme ausgebildet,
so ergeben sich geringe Anlageflächen und somit auch
eine geringe Reibung zwischen den relativ zueinander
beweglichen Teilen. Ist gleichzeitig der Durchmesser
des Lagerzapfens etwas geringer als der Durchmesser
der Lagerkugel, so ist diese in dem Lagerkäfig gefan
gen und kann bei der Montage nicht herausfallen. Zur
Montage von Druckfeder und Lagerkugel sind die Lager
arme leicht federnd radial nach außen biegbar.
Zur radialen Führung des Magnetträgers kann dieser
eine zur Öffnung des topfförmigen Gehäuses hin offe
ne, koaxial zur Drehachse den Antriebszapfen ab
schließende Führungsringnut aufweisen, in die das
stirnseitige freie Ende der Antriebswelle einführbar
ist. Ist dabei die radial äußere Seitenwand der Füh
rungsringnut nach außen sich konisch erweiternd aus
gebildet und bildet eine Abstützfläche für die radial
umlaufende Stirnkante der Antriebswelle, so erfolgt
bei der Montage automatisch eine Zentrierung des Mag
netträgers durch die Antriebswelle.
Zur Übertragung der Drehbewegung besitzt der An
triebszapfen einen quadratischen Querschnitt und ist
in eine entsprechend geformte konzentrische Mitnahme
öffnung der Antriebswelle einführbar.
Zur einfachen festen Verbindung der Hülse mit dem Ge
häuse kann die zylindrische Innenwand des Innenraums
des Gehäuses im Bereich der Mündung mit einem Gewinde
versehen sein, in das ein entsprechendes Außengewinde
am freien Ende der Hülse einschraubbar ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der
Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher be
schrieben. Es zeigen
Fig. 1 einen Querschnitt einer Drehzahlerfassungs
einrichtung,
Fig. 2 eine Seitenansicht der Drehzahlerfassungs
einrichtung nach Fig. 1,
Fig. 3 eine Draufsicht der Drehzahlerfassungsein
richtung nach Fig. 1,
Fig. 4 einen Querschnitt eines Magnetträgers der
Drehzahlerfassungseinrichtung nach Fig. 1,
Fig. 5 eine Draufsicht des Magnetträgers nach Fi
gur 4.
Die in den Figuren dargestellte Drehzahlerfassungs
einrichtung weist ein topfförmiges Gehäuse 1 auf, das
aus zwei fest miteinander verbundenen Teilen besteht.
In den Innenraum 2 des Gehäuses 1 ist koaxial ein
Magnetträger 3 angeordnet, der um eine Drehachse
drehbar ist.
Konzentrisch zur Drehachse 4 ist an dem Magnetträ
ger 3 ein Magnetring 5 angeordnet, der an seinem
radial umlaufenden Umfang verteilt, Dauermagnetpole
besitzt. Dem Magnetring 5 und den Dauermagnetpolen
radial gegenüberliegend ist in der Wand des Gehäu
ses 1 ein magnetempfindlicher Sensor 6 in Form eines
Hall-Schalters angeordnet, an dem durch Drehung des
am Magnetträger 3 befestigten Magnetringes 5 die Mag
netpole vorbeibewegbar sind. Dabei ist jedes vorbei
bewegte Magnetfeld eines Dauermagnetpols von dem Sen
sor 6 erfaßbar und ein entsprechendes Signal erzeug
bar. Über einen Steckanschluß 7 ist der Sensor 6 mit
einer nicht dargestellten Signalverarbeitungseinrich
tung verbindbar.
Koaxial zur Drehachse 4 besitzt der Magnetträger 3
eine zum Boden 8 des Gehäuses 1 hin offene Führungs
ausnehmung 9. Koaxial zur Führungsausnehmung 9 ragt
von dem Boden 8 des Gehäuses 1 ein Lagerzapfen 10 in
den Innenraum 2. Durch eine am Boden 11 der Führungs
ausnehmung 9 abgestützte, als Wendelfeder ausgebilde
te Druckfeder 12, wird eine Lagerkugel 13 koaxial zur
Drehachse 4 gegen die Stirnfläche 14 des Lagerzap
fens 10 beaufschlagt.
Vier gleichmäßig am Umfang verteilte Lagerarme 14 er
strecken sich als Fortsetzung der Führungsausneh
mung 9 axial zum Boden 8 des Gehäuses 1 hin und lie
gen mit radial nach innen hervorstehenden Lager
ansätzen 16 an der zylindrischen Mantelfläche des La
gerzapfens 10 an. Sie bilden gleichzeitig einen
Lagerkäfig 17, in dem die Lagerkugel 13 gegen
seitliches Entweichen gefangen ist.
Von der der Führungsausnehmung 9 entgegengesetzten
Seite ragt von dem Magnetträger 3 koaxial zur Dreh
achse 4 ein Antriebszapfen 18 quadratischen Quer
schnitts zur Mündungsöffnung 19 des Innenraums 2 des
Gehäuses 1.
Weiterhin ist an dem Magnetträger 3 eine den An
triebszapfen 18 konzentrisch umschließenden, zur
Mündungsöffnung 19 hin offene, Führungsringnut 20
ausgebildet. Die radial äußere Seitenwand 21 der
Führungsringnut 20 ist sich zu ihrer Mündung hin
konisch erweiternd ausgebildet.
Zum Drehantrieb des Magnetträgers 3 ist dieser mit
einer in einer Hülse 22 drehbar gelagerten Antriebs
welle 23 verbindbar. In Fig. 1 ist die Hülse 22
strichpunktiert und die Antriebswelle 23 mit unter
brochener Linie dargestellt. Dabei ist der Antriebs
zapfen 18 koaxial in eine entsprechend geformte Mit
nahmeöffnung 24 der Antriebswelle 23 eingeführt.
Die Antriebswelle 23 kommt dabei mit ihrer radial um
laufenden Stirnkante 25 an der konischen Seiten
wand 21 zur Anlage und hält dadurch den Magnetträ
ger 3 konzentrisch.
Die Hülse 22 besitzt an ihrem freien Ende ein Außen
gewinde und ist mit diesem in ein entsprechendes
Gewinde 26 im Bereich der Mündungsöffnung 19 des
Innenraums 2 eingeschraubt. Dadurch wird die An
triebswelle 23 in die Führungsringnut 20 hinein
gedrückt und der Magnetträger 3 die Druckfeder 12
spannend um ein bestimmtes Maß in den Innenraum 2
hineinverschoben.
Claims (12)
1. Drehzahlerfassungseinrichtung mit einem topfför
migen Gehäuse, in dessen Innenraum ein Magnet
träger um eine Drehachse drehbar antreibbar ge
lagert ist, mit einem am Magnetträger konzen
trisch zur Drehachse angeordneten Magnetring,
der an seinem radial umlaufenden Umfang verteilt
Dauermagnetpole besitzt, die an einem im Gehäuse
fest angeordneten magnetfeldempfindlichen Sensor
vorbeibewegbar sind, mit einem konzentrisch zur
Drehachse am Magnetträger angeordneten, aus dem
Innenraum des Gehäuses herausragenden Antriebs
zapfen, der formschlüssig mit einem freien Ende
einer koaxial zur Drehachse anordenbaren An
triebswelle verbindbar ist, die drehbar in einer
Hülse gelagert ist, welche mit ihrem Ende fest
mit dem Gehäuse verbindbar, dadurch gekennzeich
net, daß der Magnetträger (3) axial über eine
Lagerkugel (13) am Boden (8) des Gehäuses (1)
abgestützt sowie radial am Gehäuse (1) geführt
ist, wobei der Magnetträger (3) von dem an ihm
anlegbaren stirnseitigen Ende der Antriebswel
le (23) gegen den Boden (8) des Gehäuses (1) be
aufschlagbar ist.
2. Drehzahlerfassungseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Magnetträ
ger (3) und Lagerkugel (13) eine vorgespannte
Druckfeder (12) angeordnet ist.
3. Drehzahlerfassungseinrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß Lagerkugel (13) und/oder Druck
feder (12) in einer koaxial zur Drehachse (4)
sich erstreckende Führungsausnehmung (9) des
Magnetträgers (3) geführt sind.
4. Drehzahlerfassungseinrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch qekenn
zeichnet, daß die Druckfeder (12) am Boden (11)
der Führungsausnehmung (9) abgestützt ist.
5. Drehzahlerfassungseinrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Lagerkugel (13) an der
Stirnfläche (14) eines koaxial zur Drehachse (4)
vom Boden (8) des Gehäuses (1) in dessen Innen
raum (2) ragenden gehäusefesten Lagerzapfens
(10) abgestütz ist.
6. Drehzahlerfassungseinrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Magnetträger (3) radial am
Lagerzapfen (10) geführt ist.
7. Drehzahlerfassungseinrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß mehrerer axial vom
Magnetträger (3) zum Boden (8) des Gehäuses (1)
hin sich erstreckende Lagerarme (15) einen kon
zentrisch zur Drehachse (4) angeordneten Lager
käfig (15) eine konzentrisch zur Drehachse (4)
angeordneten Lagerkäfig (17) bilden und mit
ihren radial inneren Flächen Lagerflächen bil
den, die an der zylindrischen Mantelfläche des
Lagerzapfens (10) anliegen.
8. Drehzahlerfassungseinrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerflächen an
radial nach innen hervorstehenden Lageransät
zen (16) der Lagerarme (15) ausgebildet sind.
9. Drehzahlerfassungseinrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Magnetträger (3) eine zur
Öffnung (19) des topfförmigen Gehäuses (1) hin
offene, koaxial zur Drehachse (4) den Antriebs
zapfen (18) umschließende Führungsringnut (20)
aufweist, in die das stirnseitige freie Ende der
Antriebswelle (23) einführbar ist.
10. Drehzahlerfassungseinrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die radial äußere
Seitenwand (21) der Führungsringnut (20) nach
außen sich konisch erweiternd ausgebildet ist
und eine Aufstützfläche für die radial umlaufen
de Stirnkante (25) der Antriebswelle (23) bil
det.
11. Drehzahlerfassungseinrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Antriebszapfen (18) einen
quadratischen Querschnitt besitzt und in eine
entsprechend geformte konzentrische Mitnahme
öffnung (24) der Antriebswelle (23) einführbar
ist.
12. Drehzahlerfassungseinrichtung nach einem der vor
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die zylindrische Innenwand des Innenraums
(2) des Gehäuses (1) im Bereich der Mündung (19)
mit einem Gewinde (26) versehen ist, in das ein
entsprechendes Außengewinde am freien Ende der
Hülse (22) einschraubbar ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904040287 DE4040287C2 (de) | 1990-12-17 | 1990-12-17 | Drehzahlerfassungseinrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904040287 DE4040287C2 (de) | 1990-12-17 | 1990-12-17 | Drehzahlerfassungseinrichtung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4040287A1 true DE4040287A1 (de) | 1992-06-25 |
DE4040287C2 DE4040287C2 (de) | 2001-02-22 |
Family
ID=6420534
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19904040287 Expired - Fee Related DE4040287C2 (de) | 1990-12-17 | 1990-12-17 | Drehzahlerfassungseinrichtung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4040287C2 (de) |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: MANNESMANN VDO AG, 60326 FRANKFURT, DE |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: SIEMENS AG, 80333 MUENCHEN, DE |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |