DE4323084A1 - Induktiver Drehzahlgeber und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen induktiven Drehzahlgeber mit einem Gebergehäuse, in welchen ein eine Spule tragender Spulenkörper mit einem Magneten und einem Kern aus Weich­ eisen eingesetzt ist, wobei der Spulenkörper Kontaktfah­ nen aufweist, die jeweils an einer Verbindungsstelle mit einem Drahtende der Spule elektrisch verbunden sind. Wei­ terhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstel­ lung eines solchen induktiven Drehzahlgebers.

Drehzahlgeber der vorstehenden Art werden in heutigen Kraftfahrzeugen eingesetzt, um beispielsweise die Dreh­ zahl der Räder zu überwachen, damit beim Auftreten von Schlupf Regeleinrichtungen den Bremsdruck vermindern oder das Antriebsmoment absenken können. Da immer mehr Kraft­ fahrzeuge bereits serienmäßig mit einem Blockierschutz ausgerüstet werden und dann für jedes Rad ein solcher Drehzahlgeber erforderlich ist, kommt es darauf an, daß diese möglichst kostengünstig hergestellt werden können. Dem Wunsch, die Drehzahlgeber möglichst einfach auszubil­ den, steht jedoch entgegen, daß diese durch ihre erfor­ derliche Anordnung in der Radschüssel äußerst stark Feuchtigkeit, Schmutz, Temperatur, Vibrationen und Stößen ausgesetzt sind. Es ist deshalb erforderlich, großen Auf­ wand zu treiben, damit die Drehzahlgeber völlig dicht ausgebildet sind und ihre Einbauteile nicht durch Er­ schütterungen Schaden nehmen können.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Drehzahl­ geber der vorstehenden Art so auszubilden, daß er trotz der erforderlichen hohen Robustheit möglichst einfach aufgebaut ist, jedoch äußerst kostengünstig hergestellt werden kann. Weiterhin soll ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Drehzahlgebers gefunden werden.

Das erstgenannte Problem wird erfindungsgemäß dadurch ge­ löst, daß die Spule und die Verbindungsstellen von einem Schutzkörper umschlossen sind und dieser Schutzkörper vom Material des Gebergehäuses umspritzt ist.

Ein solcher Schutzkörper schützt die Verbindungsstellen, die Drahtenden der Spule und die Spule zuverlässig. Des­ halb wird es möglich, den bewickelten Spulenkörper mit seinen Kontaktfahnen in eine Spritzgießform einzusetzen, um in ihr das Gebergehäuse zu spritzen. Dank der Schutz­ funktion des Schutzkörpers kommt es in der Spritzgießform beim Spritzen des Gehäuses trotz der dort herrschenden hohen Drücke und hohen Temperaturen nicht zu einer Be­ schädigung der Anschlüsse und der Spule.

Der Schutzkörper vermag seine Schutzfunktion besonders gut zu erfüllen, wenn er aus einem flexiblen, elastischen und wärmeisolierenden Kunststoff besteht.

Der Schutzkörper kann sehr unterschiedlich gestaltet sein. Es kann sich bei ihm beispielsweise um einen Schrumpfkörper handeln. Wenn man ihn als relativ dickwan­ diges Rohr ausbildet, so daß er relativ formstabil ist, dann ist es gemäß einer Weiterbildung der Erfindung zweckmäßig, wenn der Schutzkörper oberhalb der Verbin­ dungsstelle durch eine Rastverbindung auf dem Spulenkör­ per axial fixiert ist.

Die Rastverbindung ist besonders einfach gestaltet, wenn sie durch eine umlaufende Nut im Spulenkörper und einen nach Innen gerichteten, umlaufenden Rastwulst des Schutz­ körpers gebildet ist.

Die Mittel zum axialen Fixieren des Schutzkörpers können zugleich dazu dienen, auch das Gebergehäuse axial zu fi­ xieren, wenn gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfin­ dung die Nut in der Außenmantelfläche eines radial nach außen gerichteten Flansches des Spulenkörpers vorgesehen ist.

Ein Eindringen von Feuchtigkeit in das Innere des induk­ tiven Drehzahlgebers kann durch eine labyrinthartige Dichtung auf einfache Weise dadurch verhindert werden, daß der Spulenkörper in seiner vorderen Stirnfläche konzentrisch zueinander verlaufende Vorsprünge oder Ril­ len aufweist, in welche das Gebergehäuse mit einer Stirn­ wand eingreift.

Auch der das Gebergehäuse durchdringende Kern kann gegen­ über dem Gebergehäuse sehr einfach dadurch abgedichtet werden, daß er in seiner Mantelfläche in einem Bereich, mit dem er die Stirnwand des Gebergehäuses durchdringt, eine umlaufende Nut aufweist, in die das Material der Stirnwand eingreift, da nach dem Umspritzen des Kerns der Kunststoff bei Erkalten schrumpft und dadurch den Kern dicht umschließt. Weiterhin entsteht durch eine solche Nut zugleich ein Formschluß, durch den der Kern im Gebergehäuse zuverlässig fixiert ist.

Zur weiteren Erhöhung der Dichtheit und Verbesserung des Formschlusses trägt es bei, wenn der Kern axial hinter­ einander mehrere umlaufende Rillen aufweist, in die der Spulenkörper eingreift.

Die Verbindungsstellen sind optimal gestaltet, wenn im Bereich jeder der beiden Verbindungsstellen in der Man­ telfläche des Spulenkörpers eine Ausnehmung vorgesehen ist, in die jeweils ein ursprünglich an einer Seite der Ausnehmung herausragende Kontaktfahne nach ihrem Verbin­ den mit einem Drahtende der Spule hineingebogen verläuft. Solche Verbindungsstellen erlauben es, die Drahtenden bei noch vom Spulenkörper abstehenden Enden der Kontaktfahnen mit diesen zu verschweißen oder zu verlöten und anschlie­ ßend die jeweilige Kontaktfahne in die entsprechende Aus­ nehmung zu biegen. Dadurch kommt es zu einer Lose des je­ weiligen Drahtendes, also zu einer Zugentlastung, was ein Reißen des Drahtes durch Vibrationen oder thermisch be­ dingte Längenänderungen ausschließt.

Das Spritzen des Gebergehäuses in der Spritzgießform ist besonders einfach und führt zu keinen Problemen bei Hal­ ten des in die Spritzgießform eingesetzten Spulenkernes, wenn das Gebergehäuse fluchtend zum Magneten eine durch einen eingeschweißten Deckel verschlossene Öffnung auf­ weist.

Zur weiteren Verminderung der Herstellungskosten trägt es bei, wenn das Gebergehäuse einstückig mit einem Stecker­ gehäuse ausgebildet ist.

Das zweitgenannte Problem, nämlich die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung eines induktiven Drehzahlge­ bers, bei dem in einem Spulenkörper eines Gebergehäuses ein Magnet und ein Kern aus magnetischem Werkstoff einge­ setzt, der Spulenkörper zur Bildung einer Spule bewickelt und die Spule mit Kontaktfahnen des Spulenkörpers elek­ trisch verbunden wird, wird erfindungsgemäß dadurch ge­ löst, daß in einer Spritzgießform der Magnet, der Kern und die Kontaktfahnen eingesetzt und danach der Spulen­ körper gespritzt wird, daß anschließend die Spule auf dem Spulenkörper gewickelt und der Spulendraht an Verbin­ dungsstellen elektrisch mit den Kontaktfahnen verbunden wird und daß danach ein Schutzkörper über die Spule und zugleich über die Verbindungsstellen gesetzt und dieses Bauteil zum Spritzen des Gebergehäuses wiederum in eine Spritzgießform eingesetzt wird. Ein solches Herstellungs­ verfahren ist besonders kostengünstig auszuführen und er­ möglicht die Herstellung von Drehzahlgebern, welche auch dann absolut dicht sind, wenn sie intensiv Spritzwasser­ einflüssen ausgesetzt sind.

Die erforderlichen elektrischen Verbindungen zwischen dem Spulendraht und den Kontaktfahnen können auf einfache Weise dadurch verwirklicht werden, daß man im Bereich je­ der der beiden Verbindungsstellen des Spulendrahtes mit den Kontaktfahnen in der Mantelfläche des Spulenkörpers eine Ausnehmung formt, aus der man zunächst an einer Seite eine Kontaktfahne heraus führt und in die man die jeweilige Kontaktfahne nach ihrem Verbinden mit dem Spu­ lendraht hineinbiegt.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsmöglichkeiten zu. Eine davon ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Drehzahl­ geber nach der Erfindung,

Fig. 2 eine teilweise geschnitten dargestellte, gegenüber Fig. 1 um 90° verdrehte Seitenan­ sicht des Drehzahlgebers ohne sein Geber­ gehäuse,

Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Spulenkörper des Drehzahlgebers,

Fig. 4 einen Querschnitt durch den Spulenkörper ent­ lang der Linie IV-IV in Fig. 3.

Die Fig. 1 zeigt von einem induktiven Drehzahlgeber ein Gebergehäuse 1, welches einstückig mit einem Steckerge­ häuse 2 ausgebildet ist. Das Gebergehäuse 1 umschließt dichtend einen Spulenkörper 3, auf den eine elektrische Spule 4 gewickelt ist. Im Inneren des Spulenkörpers 3 be­ findet sich ein stabförmiger, in Axialrichtung magneti­ sierter Magnet 5, welcher axial mit einem Kern 6 aus weichmagnetischem Werkstoff verbunden ist. Dieser Kern 6 ragt mit seinem unteren Ende geringfügig aus dem Geberge­ häuse 1 heraus. Dort rotiert ein teilweise dargestelltes Zahnrad 7, dessen Umdrehungen der induktive Drehzahlgeber aufgrund der durch die Verzahnung des Zahnrades 7 sich ergebenden Flußänderungen im Kern 6 messen soll. Zum Schutz der Spule 4 und in Fig. 1 nicht zu sehenden Ver­ bindungsstellen dient eine zwischen der Spule 4 und dem Gebergehäuse 1 angeordneter Schutzkörper 8 aus einem wei­ chen, wärmeisolierenden Kunststoff. Dieser Schutzkörper 8 ist auf dem Spulenkörper 3 durch eine Rastverbindung 9 axial fixiert. Diese Rastverbindung 9 besteht aus einer umlaufenden Nut 10 in einem nach außen gerichteten Flansch 11 des Spulenkörpers 3 und einem nach innen ge­ richteten, umlaufenden Rastwulst 12 des Schutzkörpers 8.

An seiner oberen Stirnseite hat das Gebergehäuse 1 eine Öffnung 30, welche nach dem Spritzen des Gebergehäuses 1 durch Einschweißen eines Deckels 31 dichtend verschlossen wird.

Zur Abdichtung des Gebergehäuses 1 hat der Spulenkörper 3 in seiner dem Zahnrad 7 zugewandten Stirnfläche 13 kon­ zentrisch zueinander umlaufende Vorsprünge 14, in die das Gebergehäuse 1 mit seiner entsprechenden Stirnwand 15 eingreift. Der Kern 6 hat in diesem Bereich eine umlau­ fende, im Querschnitt V-förmige Nut 16, in die ebenfalls das Material der Stirnwand 15 des Gebergehäuses 1 zum Zwecke der guten Abdichtung eingreift. Auch die Abdich­ tung zwischen dem Kern 6 und dem Spulenkörper 3 erfolgt auf vergleichbare Weise dadurch, daß im Kern 6 mehrere umlaufende Rillen 17 vorgesehen sind, in die der Spulen­ körper 3 mit seinem Material faßt.

Die Fig. 2 verdeutlicht die elektrische Kontaktierung der Spule 4. Man erkennt, daß in seinem oberen Bereich zwei elektrische Leiter 18, 19 von Steckanschlüssen 20, 21, von denen ein Steckanschluß 21 auch in Fig. 1 zu se­ hen ist, nach unten in den Spulenkörper 3 hineinführen. Im unteren Bereich sind in der Mantelfläche des Spulen­ körpers 3 zwei Ausnehmungen 22, 23 vorhanden, in die mit den Leitern 18, 19 in Verbindung stehende Kontaktfahnen 24, 25 ragen, welche jeweils an einer Verbindungsstelle 26, 27 mit einem Drahtende 28, 29 der Spule 4 verbunden sind. Hierzu ragen die Kontaktfahnen 24, 25 zunächst tan­ gential aus den Ausnehmungen 22, 23 heraus. Nach dem Ver­ schweißen mit den Drahtenden 28, 29 biegt man die Kon­ taktfahnen 24, 25 um, so daß sie nicht mehr aus den Aus­ nehmungen 22, 23 herausragen und es zu einer Zugentla­ stung der Drahtenden 28, 29 kommt. Anschließend wird der Schutzkörper 8 über die Spule 3 und über die Ausnehmungen 22, 23 geschoben.

Die Draufsicht gemäß Fig. 3 zeigt, wie die Steckan­ schlüsse 20, 21 mit den nach unten führenden Leitern 18, 19 Verbindung haben. In Fig. 4 ist zu sehen, daß der Leiter 18 an seinem unteren Ende die Kontaktfahne 25 und der Leiter 19 entsprechend die Kontaktfahne 24 bildet. Beide Kontaktfahnen 24, 25 ragen in der Darstellung gemäß Fig. 4 noch aus den Ausnehmungen 22, 23 heraus. Sie wer­ den später nach dem Verbinden mit dem jeweiligen, in Fig. 2 angedeuteten Drahtende 28, 29 in diese Ausnehmung 22, 23 hineingebogen.

Claims (13)

1. Induktiver Drehzahlgeber mit einem Gebergehäuse, in welchen ein eine Spule tragender Spulenkörper mit einem Magneten und einem Kern aus Weicheisen eingesetzt ist, wobei der Spulenkörper Kontaktfahnen aufweist, die je­ weils an einer Verbindungsstelle mit einem Drahtende der Spule elektrisch verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (4) und die Verbindungsstellen von einem Schutzkörper (8) umschlossen sind und dieser Schutzkörper (8) vom Material des Gebergehäuses (1) umspritzt ist.

2. Induktiver Drehzahlgeber nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Schutzkörper (8) aus einem flexi­ blen, elastischen und wärmeisolierenden Kunststoff be­ steht.

3. Induktiver Drehzahlgeber nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzkörper (8) oberhalb der Verbindungsstelle durch eine Rastverbindung (9) auf dem Spulenkörper (3) axial fixiert ist.

4. Induktiver Drehzahlgeber nach zumindest einem der vor­ angehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastverbindung (9) durch eine umlaufende Nut (10) im Spu­ lenkörper (3) und einem nach innen gerichteten, umlaufen­ den Rastwulst (12) des Schutzkörpers (3) gebildet ist.

5. Induktiver Drehzahlgeber nach zumindest einem der vor­ angehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (10) in der Außenmantelfläche eines radial nach außen ge­ richteten Flansches (11) des Spulenkörpers (3) vorgesehen ist.

6. Induktiver Drehzahlgeber nach zumindest einem der vor­ angehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenkörper (3) in seiner vorderen Stirnfläche (13) kon­ zentrisch zueinander verlaufende Vorsprünge (14) oder Rillen aufweist, in welche das Gebergehäuse (1) mit einer Stirnwand (15) eingreift.

7. Induktiver Drehzahlgeber nach zumindest einem der vor­ angehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (6) in seiner Mantelfläche in einem Bereich, mit dem er die Stirnwand (15) des Gebergehäuses (1) durchdringt, eine umlaufende Nut (16) aufweist, in die das Material der Stirnwand (15) eingreift.

8. Induktiver Drehzahlgeber nach zumindest einem der vor­ angehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (6) axial hintereinander mehrere umlaufende Rillen (17) aufweist, in die der Spulenkörper (3) eingreift.

9. Induktiver Drehzahlgeber nach zumindest einem der vor­ angehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Be­ reich jeder der beiden Verbindungsstellen (26, 27) in der Mantelfläche des Spulenkörpers (3) eine Ausnehmung (22, 23) vorgesehen ist, in die jeweils eine ursprünglich an einer Seite der Ausnehmung (22, 23) herausragende Kon­ taktfahne (24, 25) nach ihrem Verbinden mit einem Draht­ ende (28, 29) der Spule (4) hineingebogen verläuft.

10. Induktiver Drehzahlgeber nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebergehäuse (1) fluchtend zum Magneten (5) eine durch einen eingeschweißten Deckel (31) verschlossene Öffnung (30) aufweist.

11. Induktiver Drehzahlgeber nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebergehäuse (1) einstückig mit einem Steckergehäuse (2) ausgebildet ist.

12. Verfahren zur Herstellung eines induktiven Drehzahl­ gebers, bei dem in einem Spulenkörper eines Gebergehäuses ein Magnet und ein Kern aus Weicheisen eingesetzt, der Spulenkörper zur Bildung einer Spule bewickelt und die Spule mit Kontaktfahnen des Spulenkörpers elektrisch ver­ bunden wird, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Spritz­ gießform der Magnet, der Kern und die Kontaktfahnen ein­ gesetzt und danach der Spulenkörper gespritzt wird, daß anschließend die Spule auf dem Spulenkörper gewickelt und der Spulendraht an Verbindungsstellen elektrisch mit den Kontaktfahnen verbunden wird und daß danach ein Schutz­ körper über die Spule und zugleich über die Verbindungs­ stellen gesetzt und dieses Bauteil zum Spritzen des Ge­ bergehäuses wiederum in eine Spritzgießform eingesetzt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man im Bereich jeder der beiden Verbindungsstellen des Spulendrahtes mit den Kontaktfahnen in der Mantelflä­ che des Spulenkörpers eine Ausnehmung formt, aus der man zunächst an einer Seite eine Kontaktfahne heraus führt und in die man die jeweilige Kontaktfahne nach ihrem Verbin­ den mit dem Spulendraht hineinbiegt.