DE4408667C1 - Sensor zur Erfassung von Radumdrehungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Sensor zur Erfassung von Radumdrehungen gemäß dem Patentanspruch.

Als Stand der Technik sind bekannt:
1) Europäische Patentanmeldung EP 0 195 737 A1,
2) Deutsches Gebrauchsmuster G 81 10 651 U1,
3) US-PS 4 680 454,
4) DE 41 38 622 C1,
5) DE 35 10 065 A1.

Bei Wegstreckenzählern für nichtangetriebene Fahrzeuge, wie z. B. Anhänger, die an der Radnabe eines nichtangetriebenen Rades montiert werden, bestehen folgende Probleme:
1) Sie sind als eine Art Pendel, das im Rotationszentrum des Rades aufgehängt ist und frei schwingen kann, aufgebaut. Dabei kann es bei axialen und radialen Beschleunigungen bei normaler Fahrt passieren, daß das Pendel anfängt zu schwingen und evtl. mit dem Rad mitrotiert, sodaß keine Relativbewegung zwischen Pendel und Rad mehr existiert. Dieses Meßprinzip birgt also große Unsicherheiten.
2) In der Kronenmutter einer stillstehenden Radachse steckt ein Stift, der über einen Mitnahmehebel das Getriebe des Wegstreckenmessers antreibt. Das Problem hierbei ist, daß die Anordnung weder in axialer noch in radialer Richtung einstellbar ist und daher nur für eine Achstype genutzt werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Radumdrehungen an einer nichtangetriebenen Achse exakt zu erfassen und für eine große Zahl von Achstypen nutzbar zu sein.

Erreicht wird dies durch folgenden Aufbau.

Eine Verankerung ist kraft- oder formschlüssig mit dem Achszapfenende 12 oder der Kronenmutter 1 befestigt. Diese Verankerung kann folgende Gestalt haben:
- Eine Scheibe 13, welche Magnetkörper 14 trägt und an der Planseite des Achszapfenendes durch den oder die Magnete kraftschlüssig befestigt ist. Dadurch wird eine Unabhängigkeit vom Achszapfendurchmesser erreicht.
Die Scheibe kann auch zum Achszapfen hin eine Zentrierspitze im Zentrum tragen, die in der Zentrierbohrung des Achszapfens eingreift und die Anordnung axial ausrichtet.
- Spreizfedern 10, die in den Ausbuchtungen der kronenbeschaffenen Seite der Kronenmutter verankert und z. B. durch Führungen 11 zueinander verstellbar sind.

Der Abstand zwischen der stillstehenden Achse 12 mit ihren Komponenten und der Radkappe 3, bzw. der Rückwand eines Zählergehäuses 4, das an oder in der Radkappe zentrisch montiert ist, ist achstypenabhängig stark unterschiedlich und wird über ein federndes, bzw. flexibles Element 5, das mit der Verankerung fest verbunden ist, überbrückt. Außerdem gleicht das Federelement Fehler der Achsflucht zwischen den Zentren der Achse und der Radkappe bzw. des Zählergehäuses aus.

In Richtung der Radkappe, bzw. der Rückwand des Zählergehäuses, ist eine Distanzscheibe 6 mit dem Federelement fest verbunden. Diese Distanzscheibe liegt über den Federdruck des Federelements plan an der Rückseite des Zählergehäuses an. Mit der Distanzscheibe fest verbunden ist ein impulsgebendes Bauteil, z. B. in Form einer Schaltnocke oder eines Magneten 8 und sitzt vorzugsweise achsparallel versetzt zum Rotationszentrum. Dadurch, daß die Distanzscheibe an der Gehäuserückwand anliegt, ist der Abstand zwischen dem impulsgebenden Bauteil und dem Gehäuse exakt definiert und konstant. Außerdem besitzt der Impulsgeber durch die Verankerung über das federnde Element an der ruhenden Achse eine exakte Relativbewegung zur Radkappe, und löst bei Schaltelementen, wie z. B. Mikroschaltern, Reed-Kontakten 9, Hall-Sensoren o. ä., die sich mit dem Zählergehäuse mitbewegen, exakt umdrehungsproportionale Impulse aus. Diese dienen der elektronischen Auswertung der gemessenen Umdrehungen des Rades.

Vorzugsweise ist eine Zentrierwelle 7 mit der Distanzscheibe achsparallel und zentrisch verbunden, diese ist in einer Bohrung im Zentrum des Gehäuses gelagert und gewährt den Rundlauf des Zählergehäuses mit der Distanzscheibe. Dadurch ist sichergestellt, daß der radiale Abstand zwischen dem impulsgebenden Bauteil, das mit der Distanzscheibe fest verbunden ist und dem Zentrum des Zählergehäuses gleich bleibt.

Im Falle einer mechanischen statt einer elektronischen Auswertung der gemessenen Umdrehungen des Rades ist eine Antriebswelle mit der Distanzscheibe, zur Radkappe hin orientiert, achsparallel und zentrisch befestigt. Diese Welle läuft im Zentrum des Wegstreckenzählers und treibt direkt oder indirekt z. B. über eine Kupplung, ein Getriebe im Zählergehäuse an.

Sowohl die Antriebswelle als auch die Zentrierwelle können gegen ein Trennen der Lagerstelle, z. B. durch eine Schnappverbindung 15 geschützt sein.

Die Verankerung, das Federelement, die Distanzscheibe, die Zentrierwelle und das impulsgebende Bauteil oder die Antriebswelle, werden vorzugsweise in Kunststoffspritztechnik hergestellt, um sie als ein Teil zu fertigen.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt

Fig. 1 die Seitenansicht einer nichtangetriebenen Radachse mit Radkappe und Wegstreckenzählergehäuse im Schnitt, dazu die kraftschlüssige Verankerung mittels Festmagnete, das federnde Element, die Distanzscheibe, das impulsgebende Bauteil in Form eines Festmagneten, das Schaltelement in Form eines Reedkontakts, die Zentrierwelle und die Schnappverbindung,

Fig. 2 die Seitenansicht einer nichtangetriebenen Radachse mit Radkappe und Wegstreckenzählergehäuse im Schnitt, dazu die formschlüssige Verankerung mittels Spreizfedern, das federnde Element, die Distanzscheibe, das impulsgebende Bauteil in Form eines Festmagneten, das Schaltelement in Form eines Reedkontakts und die Zentrierwelle.

Claims (1)

1. Sensor zur Erfassung von Radumdrehungen, welcher aufweist:

   • - Ein federndes oder flexibles Element, das die Distanz zwischen der ruhenden Achse eines Rades und einem an der Radkappe des Rades befestigten Wegstreckenzählergehäuse überbrückt und auch Schwankungen des Rundlaufs von Zählergehäuse und Radachse ausgleicht.
   • - Eine Verankerung, die kraft- oder formschlüssig mit der ruhenden Achse verbunden ist.
   • - Einen Impulsgeber, der über eine Distanzscheibe, das federnde oder flexible Element und die Verankerung mit der ruhenden Achse verbunden ist, einen exakten axialen und radialen Abstand zur Radkappe und zum Zählergehäuse aufweist und zwischen dem und der Radkappe und damit dem Zählergehäuse sich eine exakte Relativbewegung einstellt.
   • - Ein Schaltelement, das sich mit dem Zählergehäuse mitbewegt und beim Vorbeibewegen am Impulsgeber ein Signal erzeugt.