DE4420887C2 - Raddrehzahlfühler - Google Patents
RaddrehzahlfühlerInfo
- Publication number
- DE4420887C2 DE4420887C2 DE4420887A DE4420887A DE4420887C2 DE 4420887 C2 DE4420887 C2 DE 4420887C2 DE 4420887 A DE4420887 A DE 4420887A DE 4420887 A DE4420887 A DE 4420887A DE 4420887 C2 DE4420887 C2 DE 4420887C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- rotatable
- housing
- wheel
- shaft
- speed sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
- G01P3/443—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed mounted in bearings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
- B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
- B60T8/171—Detecting parameters used in the regulation; Measuring values used in the regulation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
- G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
- G01P3/481—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
- G01P3/488—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 variable reluctance detectors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Regulating Braking Force (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Raddrehzahlfühler gemäß dem Ober
begriff des Patentanspruchs 1. Ein derartiger Raddrehzahlfüh
ler ist aus der US 4970462 bekannt.
Raddrehzahlfühler werden im allgemeinen dazu verwendet,
die Umlaufgeschwindigkeit einer Antriebswelle eines
Antriebsrades zu messen. Bei den herkömmlichen Raddrehzahlfüh
lern wird ein einzelnes Impulssignal für jede einzelne Dre
hung der Antriebswelle erzeugt, und es ist ausreichend, die
Fahrgeschwindigkeit grob oder annähernd zu messen, wenn das
Fahrzeug unter im wesentlichen konstanten Fahrbedingungen
betrieben wird.
Wenn Raddrehzahlfühler jedoch zum Messen der Umlaufgeschwin
digkeit von Rädern vorgesehen werden, um die gemessene Um
laufgeschwindigkeit zur Steigerung des Antriebsverhaltens
und der Sicherheit von Fahrzeugen zu verwenden, ist eine
genauere Messung der Umlaufgeschwindigkeit der Räder erfor
derlich.
Die Umlaufgeschwindigkeit von Rädern eines Kraftfahrzeugs
ändert sich aufgrund einer Änderung im Schlupfverhältnis
von Rad zu Rad. Wenn beispielsweise ein übermäßiges Antriebs
moment an den Antriebsrädern aufgebracht wird, ist die Um
laufgeschwindigkeit der Antriebsräder höher als diejenige
der Räder, die nicht angetrieben werden. Ferner ist, wenn
eines der Räder aufgrund einer übermäßigen Bremskraft bloc
kiert wird, die Umlaufgeschwindigkeit dieses speziellen Ra
des niedriger als die anderer Räder.
Wenn der Unterschied in der Umlaufgeschwindigkeit unter den
Rädern gemessen wird, können verschiedene Arten von Fahr
zeug-Antriebszustandinformationen erhalten werden, um die
Information zur Steuerung des Betriebs des Fahrzeugs zu ver
wenden. Um den Unterschied in der Umlaufgeschwindigkeit
unter den Rädern zu messen, ist es deshalb erforderlich,
die Umlaufgeschwindigkeit der Räder mit hoher Genauigkeit
festzustellen.
In jüngerer Zeit sind zahlreiche Raddrehzahlfühler entwic
kelt worden. Derartige Raddrehzahlfühler verwenden grundsätz
lich ein drehbares Bauteil, das zusammen mit einem Rad
dreht, und eine Meßeinrichtung, um die Umlaufgeschwindigkeit
des drehbaren Bauteils zu messen. Ein beispielhafter derar
tiger Raddrehzahlfühler verwendet einen Magnet und ein am
drehbaren Bauteil befestigtes Hall-Element. In diesem Fall
ist das drehbare Bauteil als eine Scheibe ausgebildet, und
an einer Seitenfläche der Scheibe sind mehrere Magnete in
Umfangsrichtung mit einem vorbestimmten Abstand zueinander
angeordnet. Das Hall-Element ist an einem ortsfesten Bauteil
in vorbestimmter Position vorgesehen, um einen das Hall-
Element durchquerenden magnetischen Fluß zu ermitteln.
Das oben erwähnte Beispiel eines Raddrehzahlfühlers weist
jedoch ein Problem insofern auf, als das Positionieren der
Magnete und des Hall-Elements eine extrem hohe Genauigkeit
erfordert. Der radiale Abstand vom Drehzentrum des Hall-
Elements muß nämlich exakt dem radialen Abstand vom Dreh
zentrum zu jedem der Magnete entsprechen. Um eine geeignete
Intensität eines am Hall-Element aufgebrachten magnetischen
Flusses aufrechtzuerhalten, muß der Spalt zwischen dem
Hall-Element und jedem der Magnete, wobei der Spalt in
der axialen Richtung der Drehung ausgestaltet ist, strikt
und genau kontrolliert werden. Demzufolge ist bei dem oben
erwähnten Beispiel eine hohe Genauigkeit der Bauteilabmes
sungen wie auch im Zusammenbau der Teile erforderlich.
Die Japanische Gebrauchsmusterschrift Nr. 55-17173 offenbart
einen Raddrehzahlfühler, bei dem ein Teil der oben angespro
chenen Probleme beseitigt ist. Die beigefügte Fig. 1 zeigt
eine Konstruktion eines in der JP-GM-Schrift Nr. 55-17173
beschriebenen Raddrehzahlfühlers. Gemäß dieser Fig. 1 um
faßt der Raddrehzahlfühler i ein Gehäuse 2, eine stationäre
Welle 3, eine Meßfühlerspule 4, ein magnetisches Bauteil 5,
ein stationäres Zahnglied 6, einen Magneten 7 und ein dreh
bares Zahnglied 8. Das aus unmagnetischem Material gefertig
te Gehäuse 2 ist an einer Außenfläche der stationären Welle
3 angebracht. Die Meßfühlerspule 4 besitzt eine ringförmi
ge Gestalt und befindet sich im Innern des Gehäuses 2. Der
Magnet 7 ist ebenfalls im Innern des Gehäuses 2 zwischen der
Meßfühlerspule 4 und einer Wand des Gehäuses 2 untergebracht.
Das eine Ende des Magneten 7 ist mit dem magnetischen Bau
teil 5 in Berührung, während das andere Ende mit dem statio
nären Zahnglied 6 in Berührung ist. An der einen Stirnflä
che des stationären Zahnglieds 6 sind stationäre Zähne 6a
fest angebracht, die am drehbaren Zahnglied 8 ausgebildeten
drehbaren Zähnen 8a gegenüberliegen. Das drehbare Zahnglied
8 dreht zusammen mit einem (nicht dargestellten) Rad relativ
zur stationären Welle 3.
Bei der beschriebenen Konstruktion des Raddrehzahlfühlers
bildet ein vom Magneten 7 erzeugter Induktionsfluß eine
die Meßfühlerspule 4 umgebende Schleife, wie in Fig. 1 ge
strichelt dargestellt ist. Das bedeutet, daß der Induktions
fluß durch die zwischen den stationären Zähnen 6a und den
drehbaren Zähnen 8a gebildeten Spalte hindurchgeht. Wenn
die drehbaren Zähne 8a aufgrund der Drehung des Rades um
laufen, ändern sich die Längen der Spalte zwischen den sta
tionären Zähnen 6a und den drehbaren Zähnen 8a, was in einer
Änderung eines magnetischen Widerstandes resultiert. Demzu
folge erzeugt die Meßfühlerspule 4 des Raddrehzahlfühlers
1 ein aufgrund der Änderung der Reluktanz in Übereinstimmung
mit der Umlaufgeschwindigkeit des Rades sich änderndes Span
nungssignal.
Der Raddrehzahlfühler 1 erfordert eine Genauigkeit lediglich
in der Ausbildung der Länge des Spalts zwischen den statio
nären Zähnen 6a und den drehbaren Zähnen 8a, weil eine Ab
weichung in der Position der beiden Zähne kaum die Reluktanz
beeinflußt. Das heißt, daß es bei dem Raddrehzahlfühler 1
lediglich erforderlich ist, die radiale Abmessung des sta
tionären Zahnglieds 6 und des drehbaren Zahnglieds 8 genau
zu kontrollieren.
Da in dem Raddrehzahlfühler 1 das drehbare Zahnglied 8 je
doch eine gleitende Drehbewegung relativ zur stationären
Welle 3 ausführen muß, müssen das drehbare Zahnglied 8 und
die stationäre Welle 3 als getrennte Teile ausgebildet wer
den. Demzufolge wird ein kleiner Spalt von Natur aus zwi
schen dem Innendurchmesser des drehbaren Zahnglieds 8 und
dem Außendurchmesser der stationären Welle 3 gebildet. Da
die Länge des an jedem Ende des Durchmessers der stationä
ren Welle 3 ausgebildeten Spalts sich ändert, wenn das dreh
bare Zahnglied 8 umläuft, ändert sich der magnetische Wider
stand ebenfalls. Diese Schwankung erzeugt im Ausgangssignal
von der Meßfühlerspule 4 ein Rauschen oder eine Störung. Des
halb liegt ein Problem vor, daß das aufgrund der Längenän
derung des Spalts erzeugte Rauschen einen Fehler in der Mes
sung der Umlaufgeschwindigkeit des drehbaren Zahnglieds 8
hervorrufen kann.
Eine alternative Bauweise, bei der die vorstehend genannte
getrennte Bauweise durch eine kompaktere Bauweise mit einem
nicht auf der Welle aufliegenden Gehäuse ersetzt ist, ist in der
DE-OS 21 61 014 beschrieben. Allerdings handelt es sich dabei um
einen Sensor zur Erfassung der Drehzahl einer Tachometerwelle.
Weiterhin offenbart die US 4 970 462 einen insbesondere auf ein
Fahrzeugbremssystem angepaßten Raddrehzahlfühler. Innerhalb
eines auf einer Seite offenen ferromagnetischen Blechgehäuses
befinden sich ein Permanentmagnet, ein Statorbauteil und eine
Spule, wobei an die Spule angeschlossene Anschlußklemmen nach
außen führen. Die Form des Gehäuses erlaubt, die gesamte Anord
nung auf ein Lagerbauteil eines nicht angetriebenen Rades in
Preßpassung aufzusetzen, so daß ein Rotorbauteil von der Radwel
le getragen wird. Rotor und Stator sind jeweils zumindest mit
einem magnetischen Pol ausgebildet, was über die Messung eines
veränderlichen Magnetfeldes eine Aussage über die Drehung des
Rads ermöglicht.
Zwar ist bei der aus der US 4 970 462 bekannten Konstruktion
durch die seitliche Anbringung des Raddrehzahlfühlers an die
Radwelle das bei der JP-GM-Schrift Nr. 55-1173 geschilderte
Problem des Längsspalts zwischen stationärer Welle 3 und drehba
rem Zahnglied 8 behoben, doch ist durch die ebenfalls separate
Ausbildung des Gehäuses für den Raddrehzahlfühler die Anzahl der
benötigten Bauteile hoch. Die hohe Anzahl der Bauteile erschwert
nicht nur die Montage und erhöht die Herstellungskosten, sondern
verringert zusammen mit der Verwendung eines nicht sehr stabilen
Blechgehäuses auch die gesamte Paßgenauigkeit. Eine mangelnde
Paßgenauigkeit, d. h. eine Verlagerung von sich drehenden Bautei
len, führt bei dem zum Messen der Umlaufgeschwindigkeit eines
Rades verwendeten Signal zu Störsignalen bzw. Rauschen, was
wiederum eine verringerte Meßgenauigkeit bedingt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, den ein
gangs beschriebenen Raddrehzahlfühler derart weiterzubilden, daß
bei einfacher Konstruktion die Meßgenauigkeit verbessert ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden
Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Gemäß Patentanspruch 1 zeichnet sich ein derartiger Raddrehzahl
fühler unter anderem dadurch aus, daß das Gehäuse für den
Drehzahlfühler an einem Trägerelement eines Rad-Aufhängungs
mechanismus ausgebildet und teilweise durch ein aus magnetischem
Material gefertigtes Lagergehäuse eines eine Radwelle abstützen
den Lagerbauteils gebildet ist. Weiterhin besitzt ein drehbares,
in dem Gehäuse aufgenommenes sowie mit der Radwelle umlaufendes
Jochbauteil einen Verbindungszapfen, der das drehbare Jochbau
teil starr mit der Radwelle so verbindet, daß das drehbare
Jochbauteil zur Radwelle konzentrisch ist. Ferner ist ein einen
Induktionsfluß erzeugender Magnet als Teil der Welle des Joch
bauteils an einem Endabschnitt der Welle vorgesehen, wobei ein
erster Spalt zwischen dem Jochbauteil und dem Gehäuse zwischen
dem Endabschnitt dieser Welle sowie einer Wand des Gehäuses und
ein zweiter Spalt zwischen mindestens einem auf dem Jochbauteil
ausgebildeten drehbaren Zahn und mindestens einem an der Innen
fläche des Lagergehäuses vorgesehenen stationären Zahn gebildet
ist.
Bei der genannten Erfindung bildet ein durch den Magneten
erzeugter Induktionsfluß eine die ringförmige Spule umge
bende, durch die besagte Welle, das sich radial ausdehnen
de Teil, den genannten ersten Spalt, das erwähnte Gehäuse
sowie den genannten zweiten Spalt verlaufende Schleife, so
daß ein Spannungssignal , das eine einer Drehzahl des Rades
entsprechende periodische Änderung aufweist, in der ringför
migen Spule erzeugt wird.
In Übereinstimmung mit der geschilderten Konstruktion des
Raddrehzahlfühlers tritt, weil kein Gleit
spalt zwischen dem drehbaren Bauteil und dem stationären
Bauteil gebildet wird, keine Schwankung der Reluktanz für
den um die Meßfühlerspule herum erzeugten magnetischen Fluß
auf. Deshalb kann ein stabiles Ausgangssignal ohne Rau
schen oder Störung erhalten werden, wodurch eine exak
te Messung der Umlaufgeschwindigkeit oder Drehzahl eines Ra
des mittels einer einfachen Konstruktion verwirklicht wird.
In den Unteransprüchen 2 bis 7 sind vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung angegeben.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der bevorzugten
Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.
Fig. 1 ist ein Axialschnitt eines Beispiels eines herkömm
lichen Raddrehzahlfühlers;
Fig. 2 ist ein Axialschnitt eines Raddrehzahlfühlers in
einer Ausführungsform;
Fig. 3A ist eine Frontansicht des in Fig. 2 gezeigten dreh
baren Jochs;
Fig. 3B ist eine Frontansicht einer Abwandlung des drehba
ren Jochs gegenüber der Fig. 3A.
Gemäß einer Ausführungsform des Raddrehzahlfühlers,
die in Fig. 2 gezeigt ist, lagert ein Lagerbauteil 10 eine
Radwelle 20, die an einem (nicht dargestellten) Rad befe
stigt ist, dessen Drehzahl gemessen werden soll. Das Lager
bauteil 10 ist an einem Träger 30 gehalten, der mit einem
(nicht dargestellten) Aufhängungsmechanismus verbunden ist.
Folglich ist die Radwelle 20 mit Bezug zum Träger 30 drehbar.
Das Lagerbauteil 10 enthält im Innern eines aus einem magne
tischen Material wie Gußeisen gefertigten Lagergehäuses
11 eine Mehrzahl von Kugeln 12. Das eine Ende des Lagerge
häuses 11 ist als Flansch ausgebildet und über eine Platte
13, die als Teil eines Bremsmechanismus verwendet wird, am
Träger 30 gehalten.
Der Träger 30 besitzt Befestigungsteile 31, 32 und 33, über
welche der Träger 30 mit Hilfe von Buchsen an einem Verbin
dungsglied des Aufhängungsmechanismus fest angebracht ist.
Demzufolge dient der Träger 30 als ein Montageteil für das
Rad wie auch gemeinsam mit einem Teil des Lagergehäuses 11
als ein Gehäuse für den Raddrehzahlfühler.
Der Träger 30 ist ebenfalls aus einem magnetischen Material wie Guß
eisen gefertigt, und ein zum Lagerbauteil 10 hin sich öff
nender Hohlraum ist im Innern des Trägers 30 ausgestaltet,
wobei eine Meßfühlerspule 34 und ein drehbares Joch 35 im
Trägerinnern untergebracht sind.
Die Meßfühlerspule 34 umfaßt einen aus unmagnetischem Mate
rial gefertigten Spulenkörper 34a und um den Spulenkörper
34a gewundenen Draht 34b. Der Außenumfang der Meßfühlerspu
le 34 ist mit einem daran angeformten Verbindungselement 34c
versehen, das mit dem Spulenkörper 34a ein einheitliches
Formteil bildet und den Draht 34b an einen äußeren elektri
schen Kreis anschließt.
Das drehbare Joch 35 umfaßt eine drehbare Welle 35a, eine
drehbare Scheibe 35c, einen Magneten 35d und einen Verbin
dungszapfen 35e. Diese Teile sind zu einem einheitlichen
Bauteil zusammen ausgebildet. Der Magnet 35d ist am einen
Ende der aus magnetischem Material gefertigten drehbaren
Welle 35a vorgesehen, während die ebenfalls aus magneti
schem Material bestehende drehbare Scheibe 35c am anderen
Ende der drehbaren Welle 35a vorhanden ist. An einem Außen
umfang der drehbaren Scheibe 35c sind drehbare Zähne 35b
ausgebildet. Der Verbindungszapfen 35e ist aus unmagneti
schem Material gefertigt und erstreckt sich von einer Flä
che der drehbaren Scheibe 35c auf der zur drehbaren Welle
35a entgegengesetzten Seite. Der Verbindungszapfen 35e ist
mit einem Ende der Radwelle 20 so verbunden, daß die Dreh
achse des drehbaren Jochs 35 mit der Drehachse der Radwelle
20 übereinstimmt oder zusammenfällt.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, wird in einem Zustand, in welchem
das Lagerbauteil 10, die Radwelle 20 und der Träger 30 zusam
mengebaut sind, das drehbare Joch 35 innerhalb des Hohlrau
mes des Trägers 30 gelagert. Wenn die Radwelle 20 dreht,
dreht auch das drehbare Joch 35 ohne Behinderung von ande
ren Teilen im Innern des Hohlraumes des Trägers 30.
Auf einer Innenfläche des Lagergehäuses 11 sind sta
tionäre Zähne 36' vorgesehen, die von der Innenfläche des
Lagergehäuses 11 auf einem Umkreis vorragen, so daß die stationä
ren Zähne 36' den drehbaren Zähnen 35b des drehbaren Jochs
35 gegenüberliegen. Zwischen einer Kopffläche eines jeden
der stationären Zähne 36' und einer Kopffläche eines jeden
der drehbaren Zähne 35b sind kleine Spalte gebildet. Wenn
das drehbare Joch 35 im Hohlraum des Trägers 30 dreht, wird
die Länge des Spalts längs eines Umfangs, die zwischen je
dem der drehbaren Zähne 35b und jedem der stationären Zähne
36' gebildet wird, verändert, d. h. die Länge des Spalts ist
am größten, wenn jeder der drehbaren Zähne 35b unmittelbar
jedem der stationären Zähne 36' gegenüberliegt, und die Län
ge ist in einem Zustand, da jeder der drehbaren Zähne 35b
zwischen benachbarten stationären Zähnen 36) positioniert
ist, am geringsten. Folglich wird die Länge des Spalts peri
odisch in Übereinstimmung mit der Umlaufgeschwindigkeit des
drehbaren Jochs 35 verändert.
Der am Ende des drehbaren Jochs 35 vorgesehene Magnet 35d
erzeugt einen magnetischen Fluß. Wenn angenommen wird, daß
der Magnet 35d derart magnetisiert ist, daß sich der S-Pol
auf der Seite der drehbaren Welle befindet und der N-Pol
einer Wand des Hohlraumes des Trägers 30 gegenüberliegt,
wie in Fig. 2 gezeigt ist, bildet der Induktionsfluß eine
die Meßfühlerspule 34 umgebende Schleife. Das bedeutet, daß
der Induktionsfluß die von der drehbaren Welle 35a, von der
drehbaren Scheibe 35c, von dem zwischen den drehbaren Zäh
nen 35b und den stationären Zähnen 36' gebildeten Spalt, von
einem Teil des Trägers 30 und von dem zwischen der Wand des
Hohlraumes des Trägers 30 sowie dem Magnet 35d ausgebildeten
Spalt gebildete Schleife durchquert.
Da, wie vorstehend erwähnt wurde, die drehbare Welle 35a, die
drehbare Scheibe 35c und das Gehäuse aus magnetischem Ma
terial bestehen und die umgebenden Teile, d. h. der Verbin
dungszapfen 35e und der Umfang der Meßfühlerspule 34, aus
unmagnetischem Material gefertigt sind, wird eine gut und
genau bestimmte Schleife des magnetischen Kraftlinienweges
um die Meßfühlerspule 34 herum gebildet. Der magnetische
Widerstand für den magnetischen Kraftlinienweg wird durch
die Summe der Reluktanz eines jeden der die Schleife bil
denden Bauteile bestimmt, d. h. der drehbaren Welle 35a,
der drehbaren Scheibe 35c, dem Spalt zwischen den drehbaren Zäh
nen 35b sowie den stationären Zähnen 36', einem Teil des
Trägers 30 und dem zwischen der Wand des Hohlraumes des
Trägers 30 sowie dem Magneten 35d gebildeten Spalt. Die
Reluktanz all dieser Bauteile werden durch ihre Materialien,
Ausgestaltungen und Abmessungen festgelegt, und insofern
werden die Reluktanzen aufgrund einer Drehung des drehbaren
Jochs 35 mit Ausnahme des Spalts zwischen den drehbaren Zäh
nen 35b und den stationären Zähnen 36', wenn die Länge des
Spalts aufgrund der Drehung des drehbaren Jochs 35 variiert
wird, nicht verändert. Das bedeutet, daß die Reluktanz für
die magnetische Kraftflußschleife sich in Übereinstimmung
mit der Änderung der Reluktanz zwischen den drehbaren Zäh
nen 35b und den stationären Zähnen 36' aufgrund der Drehung
des drehbaren Jochs 35 periodisch ändert.
Die Dichte des durch die Schleife gehenden magnetischen
Flusses wird durch die Dichte des durch den Magnet 35d er
zeugten Magnetflusses und die Reluktanz der magnetischen
Flußschleife bestimmt. Da die Dichte des durch den Magnet
35d erzeugten Induktionsflusses konstant ist, wird, wenn
die Reluktanz verändert wird, wie vorstehend erwähnt wurde, die
Dichte des durch den magnetischen Kraftlinienweg gehenden
Induktionsflusses mit einer Periode verändert, die der Um
laufgeschwindigkeit des drehbaren Jochs 35. d. h. der Um
laufgeschwindigkeit der Radwelle 20, entspricht.
Aufgrund der periodischen Änderung in der Dichte des die
Meßfühlerspule 34 umschließenden Magnetflusses wird eine pe
riodische elektromotorische Kraft in der Meßfühlerspule 34
erzeugt, und dadurch wird eine der elektromotorischen Kraft
entsprechende Spannung am Verbindungselement 34c der Meß
fühlerspule 34 gemessen. Die Größe der Spannung ändert
sich mit derselben Periode wie die der Periode der Änderung
in der Dichte des die Meßfühlerspule 34 umgebenden magne
tischen Flusses. Das bedeutet, daß die Periode der Span
nungsänderung der Umlaufgeschwindigkeit der Radwelle 20 ent
spricht. Durch Erfassen der Periode der durch die Meßfühler
spule 34 erzeugten Spannungsänderung wird insofern die Um
laufgeschwindigkeit oder die Drehzahl des Rades mit hoher
Genauigkeit gemessen.
Bei einem Beispiel des drehbaren Jochs 35 ist, wie in Fig. 3A
gezeigt ist, die umlaufende Platte oder Scheibe kreisförmig
ausgestaltet, wobei an ihrer Peripherie sechzehn drehbare
Zähne 35b ausgebildet sind. Wenn die Anzahl der stationä
ren Zähne 36 ebenfalls sechzehn beträgt, wird ein Spannungs
signal mit sechzehn Perioden pro einer Umdrehung des Rades
von der Meßfühlerspule 34 ausgegeben.
Es ist zu bemerken, daß dann, wenn die stationären Zähne 36'
über den gesamten Umfang der Innenfläche des Hohlraumes des
Trägers 30 vorgesehen sind, es nicht notwendig ist, die
drehbaren Zähne 35b auf dem gesamten Umfang der drehbaren
Scheibe 35c auszubilden. Beispielsweise kann, wie in Fig. 3B
gezeigt ist, die drehbare Platte 35'c des drehbaren Jochs
35 mit rechteckiger Gestalt ausgebildet sein, wobei ein
einziger drehbarer Zahn 35b an jedem Ende der Platte vorhan
den ist.
Darüber hinaus sind die Anzahl der drehbaren Zähne 35b und
die Anzahl der stationären Zähne 36' nicht auf eine speziel
le Zahl beschränkt. Wenn eine genauere Messung der Umlauf
geschwindigkeit erwünscht ist, kann die Anzahl der Zähne
vergrößert werden, und wenn eine weniger genaue Messung
ausreichend ist, kann die Anzahl der Zähne vermindert werden.
Bei der vorstehend beschriebenen Konstruktion des Lagerungsmecha
nismus für die Radwelle 20 ist der Träger 30 immer zur Mon
tage des Rades an einem Aufhängungsmechanismus eines Fahr
zeugs notwendig. Demzufolge kann der Hohlraum, der die Meß
fühlerspule 34 und das drehbare Joch 35 aufnimmt, im Träger
30 ausgebildet werden, und insofern kann der Träger 30 gemeinsam mit dem Lagergehäuse 11 als
ein Gehäuse des Raddrehzahlfühlers verwendet werden. Im
Vergleich mit dem herkömmlichen Raddrehzahlfühler, der ein
unabhängig ausgebildetes Gehäu
se hat, wird daher die Produktionsleistung des Drehzahlfüh
lers gemäß dieser Erfindung gesteigert, und aufgrund einer
Verminderung in der Anzahl der Teile werden die Herstel
lungskosten herabgesetzt.
Da zusätzlich bei dem Raddrehzahlfühler die
Drehwelle 35a, die drehbare Scheibe 35c und die drehbaren
Zähne 35b einstückig ausgebildet sind, wird die Reluktanz
vom Magnet 35d zu den drehbaren Zähnen 35b nicht verändert.
Weil ferner der Spalt zwischen dem Magnet 35d und der Wand
des Hohlraumes des Trägers 30 entlang der Richtung der
Drehachse des drehbaren Jochs 35 ausgebildet ist, ist die
Länge des Spalts in einer radialen Richtung, wobei die Län
ge ein Abstand zwischen dem Magnet 35d und der Wand des Hohl
raumes des Trägers 30 ist, konstant, selbst wenn das dreh
bare Joch 35 gedreht wird, und insofern wird im Gegensatz
zu dem zwischen dem drehbaren Bauteil und der stationären
Welle bei dem oben erwähnten herkömmlichen Raddrehzahlfüh
ler gemäß der JP-GM-Schrift Nr. 55-17173 gebildeten Spalt die Reluktanz für den Spalt konstant
gehalten. Daher wird eine geringere Störung (geringeres
Rauschen) aufgrund der Konstruktion des Raddrehzahlfüh
lers im Vergleich mit dem herkömmlichen Raddrehzahlfühler
erzeugt.
Des weiteren wird die Lagebeziehung zwischen den drehbaren
Zähnen 35b und den stationären Zähnen 36' bei dem
Raddrehzahlfühler in Übereinstimmung mit der Kon
zentrizität zwischen dem Verbindungszapfen 35e und der Rad
welle 20 bestimmt. Die Kon
zentrizität dieser Teile kann mit einem relativ einfachen
und leichten Zusammenbau erzielt werden, und insofern kann
ein Spalt mit einer gewünschten Länge in einer radialen
Richtung ohne Schwierigkeiten erlangt werden, ohne eine
spezielle Montage des Raddrehzahlfühlers auszuführen. Darüber
hinaus beeinflußt. die Montage- oder Paßgenauigkeit zwischen dem
Hohlraum des Trägers 30 und dem Lagergehäuse 11 nicht die
Lagebeziehung zwischen den drehbaren Zähnen 35b und den
stationären Zähnen 36'.
Claims (7)
1. Raddrehzahlfühler zur Verwendung bei einem Fahrzeug mit einem
Rad-Aufhängungsmechanismus, wobei
an einem Trägerelement (30) des Aufhängungsmechanismus, welches ein eine Radwelle (20) des dem Drehzahlmeßvorgang un terliegenden Rades drehbar abstützendes Lager (10) trägt, ein Gehäuse ausgebildet ist,
an einer Innenfläche des Gehäuses mindestens ein stationärer Zahn (36') vorspringend ausgebildet ist,
im Innern des Gehäuses eine ringförmige Spule (34) angeordnet ist, und
ein drehbares, in dem Gehäuse aufgenommenes sowie mit der Radwelle (20) umlaufendes Jochbauteil (35)
eine in ein Zentrumsloch eines in einer radialen Richtung sich ausdehnenden Teils (35c) eingesetzte Welle (35a), welche sich durch ein Zentrumsloch der ringförmigen Spule (34) derart erstreckt, daß ein erster Spalt gebildet ist,
mindestens einen an einem Außenumfang des sich radial ausdehnenden Teils (35c) derart ausgebildeten drehbaren Zahn (35b), daß ein zweiter Spalt zwischen dem drehbaren Zahn (35b) sowie dem stationären Zahn (36') gebildet ist, und einen Magneten (35d) umfaßt,
wobei ein durch den Magneten (35d) erzeugter Induktionsfluß eine die ringförmige Spule (34) umgebende, durch die Welle (35a), das sich radial ausdehnende Teil (35c), den zweiten Spalt, das Gehäuse sowie den ersten Spalt verlaufende Schleife bildet, so daß ein Spannungssignal, das eine einer Drehzahl des Rades entsprechende periodische Änderung aufweist, in der ring förmigen Spule (34) erzeugt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Magnet (35d) als Teil der Welle (35a) an einem End abschnitt der Welle (35a) vorgesehen ist,
daß der erste Spalt in Richtung der Drehachse des drehbaren Jochbauteils (35) zwischen dem Endabschnitt der Welle (35a) sowie einer Wand des Gehäuses gebildet ist,
daß das drehbare Jochbauteil (35) einen Verbindungszapfen (35e) besitzt, der das drehbare Jochbauteil (35) starr mit der Radwelle (20) so verbindet, daß das drehbare Jochbauteil (35) zur Radwelle (20) konzentrisch ist,
daß das Gehäuse teilweise durch das Gehäuse (11) des Lagers (10) gebildet ist,
daß der stationäre Zahn (36') an der Innenfläche des Lagergehäuses (11) vorgesehen ist, und daß das Gehäuse aus magnetischem Material gefertigt ist.
an einem Trägerelement (30) des Aufhängungsmechanismus, welches ein eine Radwelle (20) des dem Drehzahlmeßvorgang un terliegenden Rades drehbar abstützendes Lager (10) trägt, ein Gehäuse ausgebildet ist,
an einer Innenfläche des Gehäuses mindestens ein stationärer Zahn (36') vorspringend ausgebildet ist,
im Innern des Gehäuses eine ringförmige Spule (34) angeordnet ist, und
ein drehbares, in dem Gehäuse aufgenommenes sowie mit der Radwelle (20) umlaufendes Jochbauteil (35)
eine in ein Zentrumsloch eines in einer radialen Richtung sich ausdehnenden Teils (35c) eingesetzte Welle (35a), welche sich durch ein Zentrumsloch der ringförmigen Spule (34) derart erstreckt, daß ein erster Spalt gebildet ist,
mindestens einen an einem Außenumfang des sich radial ausdehnenden Teils (35c) derart ausgebildeten drehbaren Zahn (35b), daß ein zweiter Spalt zwischen dem drehbaren Zahn (35b) sowie dem stationären Zahn (36') gebildet ist, und einen Magneten (35d) umfaßt,
wobei ein durch den Magneten (35d) erzeugter Induktionsfluß eine die ringförmige Spule (34) umgebende, durch die Welle (35a), das sich radial ausdehnende Teil (35c), den zweiten Spalt, das Gehäuse sowie den ersten Spalt verlaufende Schleife bildet, so daß ein Spannungssignal, das eine einer Drehzahl des Rades entsprechende periodische Änderung aufweist, in der ring förmigen Spule (34) erzeugt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Magnet (35d) als Teil der Welle (35a) an einem End abschnitt der Welle (35a) vorgesehen ist,
daß der erste Spalt in Richtung der Drehachse des drehbaren Jochbauteils (35) zwischen dem Endabschnitt der Welle (35a) sowie einer Wand des Gehäuses gebildet ist,
daß das drehbare Jochbauteil (35) einen Verbindungszapfen (35e) besitzt, der das drehbare Jochbauteil (35) starr mit der Radwelle (20) so verbindet, daß das drehbare Jochbauteil (35) zur Radwelle (20) konzentrisch ist,
daß das Gehäuse teilweise durch das Gehäuse (11) des Lagers (10) gebildet ist,
daß der stationäre Zahn (36') an der Innenfläche des Lagergehäuses (11) vorgesehen ist, und daß das Gehäuse aus magnetischem Material gefertigt ist.
2. Raddrehzahlfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das genannte Gehäuse einen in dem Trägerelement (30)
ausgebildeten Hohlraum umfaßt.
3. Raddrehzahlfühler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Magnet (35d) an einer der Wand des
Gehäuses benachbarten Stirnfläche der Welle (35a) vorgesehen
ist.
4. Raddrehzahlfühler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Verbindungszapfen (35e) aus unmagneti
schem Material gefertigt ist.
5. Raddrehzahlfühler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die ringförmige Spule (34) einen aus unmag
netischen Material gefertigten Spulenkörper (34), auf den ein
Draht (34b) gewickelt ist, umfaßt und ein Außenumfang der ring
förmigen Spule (34) aus unmagnetischem Material geformt ist.
6. Raddrehzahlfühler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das radial sich ausdehnende Teil (35c)
kreisförmig ausgebildet ist und an seinem Außenumfang eine Mehr
zahl von drehbaren Zähnen (35b) besitzt.
7. Raddrehzahlfühler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das radial sich ausdehnende Teil (35'c)
rechteckig ausgebildet ist und an jedem seiner beiden Enden
einen einzelnen drehbaren Zahn (35b) besitzt.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5143808A JPH075183A (ja) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | 車輪速センサ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4420887A1 DE4420887A1 (de) | 1994-12-22 |
DE4420887C2 true DE4420887C2 (de) | 1998-04-30 |
Family
ID=15347458
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4420887A Expired - Fee Related DE4420887C2 (de) | 1993-06-15 | 1994-06-15 | Raddrehzahlfühler |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5523680A (de) |
JP (1) | JPH075183A (de) |
DE (1) | DE4420887C2 (de) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08178938A (ja) * | 1994-12-27 | 1996-07-12 | Nippon Seiko Kk | 回転速度検出装置付転がり軸受ユニット |
US6107692A (en) * | 1997-08-29 | 2000-08-22 | The Whitaker Corporation | Auxiliary generator and system for actuating the same |
US6049138A (en) * | 1998-07-22 | 2000-04-11 | The Whitaker Corporation | Axle-mounted electrical power device having an improved drive coupling |
EP1177959B1 (de) * | 2000-08-01 | 2007-09-12 | Ntn Corporation | Radsupport mit Lageranordnung und Antiblockiersystem mit einer solchen Vorrichtung |
DE60330926D1 (de) * | 2002-03-08 | 2010-03-04 | Ntn Toyo Bearing Co Ltd | Dreherkennungsvorrichtung und Antiblockierbremssystem mit einer solchen Vorrichtung |
US9873572B2 (en) | 2014-05-24 | 2018-01-23 | Shoji Aoyama | Part feeder apparatus |
CN108722534B (zh) * | 2018-04-17 | 2023-09-26 | 武汉轻工大学 | 测量传感器及自反馈自动化补偿砻谷机 |
CN113125792B (zh) * | 2021-04-22 | 2023-01-31 | 长春工业大学 | 一种用于测量转速的压电-电磁复合式传感装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2161014A1 (de) * | 1971-12-09 | 1973-06-20 | Daimler Benz Ag | Einrichtung zur gewinnung eines von der fahrgeschwindigkeit abhaengigen signals zur steuerung von betriebsaggregaten |
US4970462A (en) * | 1986-03-03 | 1990-11-13 | Emhart Industries, Inc. | Automotive wheel speed sensor assembly with rotor and stator, one of which has only a few poles |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3473120A (en) * | 1967-01-03 | 1969-10-14 | Goodyear Tire & Rubber | Apparatus for detecting the rate of wheel acceleration or deceleration |
US3551712A (en) * | 1968-07-25 | 1970-12-29 | Kelsey Hayes Co | Sensor with flexible coupling |
DE1961846C3 (de) * | 1969-12-10 | 1974-05-02 | Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart | Drehzahlgeber zur Bestimmung der Drehzahl oder Drehzahländerung von Fahrzeugrädern, insbesondere für Bremsschlupfregelanlagen von Kraftfahrzeugen |
DE2135912A1 (de) * | 1971-07-17 | 1973-03-22 | Lestra Ag | Vorrichtung zur abtastung von geschwindigkeitswerten bei kraftfahrzeugen |
US3960248A (en) * | 1975-07-16 | 1976-06-01 | Kelsey-Hayes Company | Speed sensing device |
US4027753A (en) * | 1976-04-15 | 1977-06-07 | The B.F. Goodrich Company | In-axle vehicle wheel speed sensing device |
JPS585741B2 (ja) * | 1977-01-20 | 1983-02-01 | 日立造船株式会社 | 連続鋳造設備のダミ−バ−収納装置 |
JPS5517173A (en) * | 1978-07-25 | 1980-02-06 | Canon Inc | Fixing device |
US4318018A (en) * | 1980-04-21 | 1982-03-02 | Veeder Industries, Inc. | Rotary pulse generator |
-
1993
- 1993-06-15 JP JP5143808A patent/JPH075183A/ja active Pending
-
1994
- 1994-06-03 US US08/253,289 patent/US5523680A/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-06-15 DE DE4420887A patent/DE4420887C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2161014A1 (de) * | 1971-12-09 | 1973-06-20 | Daimler Benz Ag | Einrichtung zur gewinnung eines von der fahrgeschwindigkeit abhaengigen signals zur steuerung von betriebsaggregaten |
US4970462A (en) * | 1986-03-03 | 1990-11-13 | Emhart Industries, Inc. | Automotive wheel speed sensor assembly with rotor and stator, one of which has only a few poles |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5523680A (en) | 1996-06-04 |
JPH075183A (ja) | 1995-01-10 |
DE4420887A1 (de) | 1994-12-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69018958T2 (de) | Drehgeschwindigkeitsmessaufnehmereinheit. | |
DE69634353T2 (de) | Wälzlagereinheit mit Drehgeschwindigkeitssensor | |
EP0638176B1 (de) | Vorrichtung zur messung von drehbewegungen | |
DE4032985C2 (de) | Rotationsdetektionsvorrichtung | |
DE2515977C2 (de) | Meßwertgeber zum Erzeugen von Signalen in Abhängigkeit von der Winkelgeschwindigkeit eines rotierenden Körpers | |
EP0671008B1 (de) | Vorrichtung zur messung von drehbewegungen | |
EP0991914B1 (de) | Drehwinkelsensor mit einem asymmetrisch angeordneten permanentmagneten | |
DE2324568A1 (de) | Fahrzeug mit einem sensor zum bestimmen der drehzahl von zweien seiner raeder | |
DE10007162A1 (de) | Aufbau eines Motors mit eingebautem Sensor | |
DE3213589C2 (de) | Drehmomentmeßfühler | |
DE1961846B2 (de) | Drehzahlgeber zur Bestimmung der Drehzahl oder Drehzahländerung von Fahrzeugrädern, insbesondere für Bremsschlupfregelanlagen von Kraftfahrzeugen | |
DE4420887C2 (de) | Raddrehzahlfühler | |
DE69204968T2 (de) | Geber zur Erfassung der absoluten Winkelstellung mit variabler Reluktanz. | |
EP1244897B1 (de) | Anordnung zur kontaktlosen erfassung rotatorischer grössen zwischen rotierenden teilen | |
DE69112176T2 (de) | Drehzahlmessaufnehmer und Wälzlager, ausgerüstet mit einem solchen Aufnehmer. | |
DE2648794C2 (de) | Drehzahlgeber für Fahrzeugräder | |
DE3502899C2 (de) | ||
DE2755379A1 (de) | Messfuehleinrichtung | |
EP3590812B1 (de) | Inkrementelles messwegesystem für ein fahrrad, fahrrad, signalgebermittel und herstellungsverfahren | |
DE1488006C3 (de) | Schrittmotor | |
CH682360A5 (de) | ||
DE2815178A1 (de) | Motor zur ausfuehrung einer begrenzten drehbewegung und verfahren zur herstellung des motors | |
DE102012221327A1 (de) | Sensorvorrichtung zur Bestimmung mindestens einer Rotationseigenschaft eines rotierenden Elements | |
DE102018213400A1 (de) | Sensorsystem zur Bestimmung mindestens einer Rotationseigenschaft eines um mindestens eine Rotationsachse rotierenden Elements und Verfahren zur Herstellung | |
DE69020330T2 (de) | Antriebssystem mit Rotationsgeschwindigkeits-Sensor. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |