DE4423081A1

DE4423081A1 - Inductive sensor e.g. for detecting rotation of toothed wheel

Info

Publication number: DE4423081A1
Application number: DE19944423081
Authority: DE
Inventors: Thomas Haagen
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Mannesmann VDO AG
Priority date: 1994-07-01
Filing date: 1994-07-01
Publication date: 1996-01-04

Abstract

The housing of the sensor (4) can be moved exactly in a position spaced from this. The sensor housing has radially protruding projections (6, 7), which is the assembled condition engage with their external contour in pockets (10, fig. 2) of the inner casing surface (11) of the sleeve (3), which are aligned radially outwards. The pockets (10) merge with sloping surfaces (12, fig. 2) in the inner casing surface of the sleeve (3). The sleeve (3) has a smaller dia. than the outer dia. of the projections (6). The projection (6) or auxiliary projections are supported axially on sloping ramps (7). The sloping up region of these ramps begin only after such a rotation of the sensor housing from the mounting position. After which the projections (6) leave their pockets (10), and have reached the inner casing surface (11) of the sleeve (3).

Description

Die Erfindung betrifft einen in einem genau festgelegten Abstand zu einem anderen Bauteil zu montierenden Sensor, insbesondere Induktivgeber, dessen Gehäuse drehbar in einer ortsfest zu befestigende Hülse angeordnet und in der Hülse durch Verdrehung um einen festgelegten Winkel betrag aus einer gegen ein anderes Bauteil anliegenden Position in eine genau von diesem beabstandete Position bewegbar ist.The invention relates to a well defined Distance to another component to be mounted, especially inductive encoder, whose housing can be rotated in a fixed sleeve to be arranged and in the sleeve by turning it by a fixed angle Amount from one against another component Position in a position exactly spaced from this is movable.

Sensoren müssen oftmals in einem möglichst genauen Ab stand zu einem anderen Bauteil angeordnet werden. Das ist beispielsweise bei Induktivgebern der Fall, dessen Sen sorkopf mit Abstand zu einer rotierenden Zahnscheibe an geordnet wird, um die Drehung dieser Zahnscheibe aufzu nehmen. Auch Hallsensoren benötigen einen genau einzuhal tenden Abstand vom jeweiligen Hallelement. Da die den Sensor tragenden Bauteile, beispielsweise ein Fahrwerks schemel, ein Radträger oder ein Getriebegehäuse, mit re lativ groben Toleranzen gefertigt werden, ergeben sich beträchtliche Abstandsschwankungen, wenn man das Sensor gehäuse auf dem es tragenden Bauteil positionieren würde. Deshalb wurden bereits Sensoren entwickelt, welche in einer Hülse angeordnet sind, die bei Montage so weit in eine Montagebohrung eingeschoben und dann festgeschraubt wird, daß der Sensor mit seinem Sensorkopf gegen die Zahnscheibe oder ein anderes zu erfassendes Bauteil an liegt. Anschließend verdreht man den Sensor in der Hülse, wodurch sich dieser um einen genau festgelegten Betrag zurückbewegt, so daß der gewünschte, genaue Abstand ent steht.Sensors often have to be as accurate as possible stood to be arranged to another component. This is for example in the case of inductive sensors, the sen sorkopf at a distance from a rotating toothed disc is ordered to open the rotation of this toothed disc to take. Hall sensors also need to be followed exactly tendency distance from the respective Hall element. Since the Sensor-bearing components, such as a chassis stool, a wheel carrier or a gearbox, with right relatively coarse tolerances are produced considerable fluctuations in distance when looking at the sensor would position the housing on the structural component. That is why sensors have already been developed, which in a sleeve are arranged so far in assembly a mounting hole is inserted and then screwed tight is that the sensor with its sensor head against the Toothed lock washer or another component to be detected lies. Then you twist the sensor in the sleeve, which means this is a precisely defined amount moved back so that the desired, exact distance ent stands.

Die Art der Befestigung der bekannten Sensoren erlaubt zwar eine genaue Einhaltung des erforderlichen Abstandes, ist jedoch relativ aufwendig und deshalb teuer, da für die Befestigung der Hülse zumindest ein Gewindeloch in dem sie tragenden Bauteil vorgesehen und bei der Montage der Arbeitsgang des Verschraubens der Hülse notwendig wird.The type of attachment of the known sensors allowed an exact observance of the required distance, is however relatively complex and therefore expensive, because for fixing the sleeve in at least one threaded hole the component that supports them and during assembly the operation of screwing the sleeve is necessary becomes.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Sensor der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß sich bei Montage ein genauer Abstand zu einem zu erfassenden Bau teil mit möglichst geringem Aufwand erzeugen läßt.The invention is based on the problem of a sensor of the type mentioned in such a way that at Assembly a precise distance from a building to be detected can produce part with the least possible effort.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Gehäuse des Sensors radial vorspringende Nasen auf weist, welche in Montagestellung mit ihrer Außenkontur in radial nach außen gerichtete Taschen der Innenmantelflä che der Hülse greifen, und daß die Taschen mit Schrägflä chen in die Innenmantelfläche der Hülse übergehen, welche einen geringeren Durchmesser hat als die Außenkontur der Nasen, und daß die Nasen oder zusätzliche Nasen auf in Axialrichtung ansteigenden Rampen abgestützt sind, wobei der Anstiegsbereich dieser Rampen erst nach einer solchen Verdrehung des Gehäuses des Sensors aus der Montagestel lung heraus beginnt, nach der die Nasen ihre Taschen ver lassen und die Innenmantelfläche der Hülse erreicht haben. This problem is solved according to the invention in that the housing of the sensor radially projecting lugs points, which in the assembly position with its outer contour in radially outward pockets of the inner surface che grip the sleeve, and that the pockets with inclined surface Chen pass into the inner surface of the sleeve, which has a smaller diameter than the outer contour of the Noses, and that the noses or additional noses on in Ramps are supported in the axial direction, wherein the rise range of these ramps only after one Rotation of the sensor housing from the assembly point after which the noses lock their pockets and the inner surface of the sleeve is reached to have.

Bei einem solchen Sensor braucht die Hülse nach dem Ein schieben zusammen mit dem Sensor in eine Montagebohrung nicht durch eine Schraubverbindung befestigt zu werden, vielmehr kommt es durch Spreizen der Hülse zu einem Fest klemmen in der Montagebohrung, sobald man den Sensor um einen ersten Winkelbetrag verdreht. Dreht man den Sensor über diesen Winkelbetrag hinaus, dann bleibt die Klemm wirkung erhalten, der Sensor wird jedoch aufgrund der axialen Rampen um die Steigung dieser Rampen axial zu rückbewegt, so daß ein genau festgelegter Abstand zu dem zu erfassenden Bauteil entsteht. Die Erfindung erlaubt somit die genaue Einhaltung eines Funktionsabstandes, was seine Meßgenauigkeit und Zuverlässigkeit erhöht und bei Induktivgebern die Verwendung möglichst schwacher Magnete erlaubt, da der Sensor nicht bei infolge von Toleranzen stark unterschiedlichen Luftspalten arbeiten muß.With such a sensor, the sleeve needs after the one slide into a mounting hole together with the sensor not to be fastened by a screw connection, rather, a spreading of the sleeve results in a hard jam in the mounting hole as soon as you turn the sensor around twisted a first angular amount. If you turn the sensor beyond this angular amount, the clamp remains get effect, but the sensor is due to the axial ramps around the slope of these ramps moved back so that a precisely defined distance to the component to be detected arises. The invention allows thus the exact observance of a functional distance, what its measurement accuracy and reliability increased and at Inductive sensors use the weakest possible magnets allowed because the sensor is not due to tolerances strongly different air gaps must work.

Bei einem Defekt kann man den Sensor in umgekehrte Rich tung in der Hülse verdrehen, wodurch die Klemmwirkung der Hülse aufgehoben und der Sensor dann mit der Hülse aus der Montagebohrung herausgezogen werden kann.In the event of a defect, the sensor can be reversed twist device in the sleeve, whereby the clamping effect of the Sleeve removed and the sensor then with the sleeve out the mounting hole can be pulled out.

Konstruktiv besonders einfach ist der Sensor gestaltet, wenn gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfin dung das Gehäuse auf zwei Ebenen übereinander Nasen hat, wobei die Nasen einer Ebene innerhalb der Hülse angeord net, die anderen jedoch außenseitig über einen Flansch der Hülse greifen und dort auf den Rampen abgestützt sind.The sensor is particularly simple in design, if according to an advantageous further development of the Erfin the housing has noses on two levels one above the other, the lugs being arranged on a plane within the sleeve net, but the others on the outside via a flange grab the sleeve and rest there on the ramps are.

Der Sensor läßt sich leicht in eine Montagebohrung ein schieben, sperrt jedoch entgegen der Einschieberichtung bereits bei geringen Klemmkräften, wenn die Hülse auf ih rer Außenmantelfläche ein entgegen ihrer Einschieberich tung in eine Montagebohrung sperrende Sägezahnprofilie rung aufweist.The sensor can easily be inserted into a mounting hole slide, but locks against the direction of insertion even with low clamping forces when the sleeve is on ih outer outer surface against their insertion sawtooth profile blocking a mounting hole tion.

Vorteilhafterweise besteht die Hülse aus einem leicht aufweitbaren Kunststoff.The sleeve advantageously consists of a lightweight expandable plastic.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine da von in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend be schrieben. Diese zeigt inThe invention permits numerous embodiments. For there is a further clarification of their basic principle of shown in the drawing and will be below wrote. This shows in

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch einen für die Erfindung wesentlichen Bereich eines montier ten Sensors nach der Erfindung, Fig. 1 is a vertical sectional view of an essential for the invention of a range montier th sensor according to the invention

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Sensor entlang der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 2 shows a cross section through the sensor along the line II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine Prinzipskizze der Klemm- und Positio niermittel des Sensors. Fig. 3 is a schematic diagram of the clamping and positioning niermittel of the sensor.

Die Fig. 1 zeigt einen Teilbereich einer Platte 1, wel che eine als Sackloch ausgebildete Montagebohrung 2 auf weist, in die eine Hülse 3 mit einem Sensor 4 angeordnet ist. Bei der Montagebohrung 2 kann es sich jedoch auch um eine durchgehende Bohrung handeln. Die Hülse 3 ist auf ihrer Außenmantelfläche mit einer Sägezahnprofilierung 5 versehen, so daß sie gut in der Montagebohrung 2 hält. Fig. 1 shows a portion of a plate 1 , which che has a blind hole formed as a mounting hole 2 , in which a sleeve 3 is arranged with a sensor 4 . The mounting hole 2 can, however, also be a through hole. The sleeve 3 is provided on its outer surface with a sawtooth 5 , so that it holds well in the mounting hole 2 .

Der Sensor 4 hat auf seinem Gehäuse in zwei verschiedenen Ebenen radial vorspringende Nasen 6, 7. Die oberen Nasen 7 befinden sich außerhalb der Hülse 3 und stützen sich auf einer Rampe 8 eines Flansches 9 der Hülse 3 ab. Sie dienen dazu, den Sensor 4 axial zu verschieben, während die unteren Nasen 6 die Aufgabe haben, die Hülse 3 in der Montagebohrung 2 zu spreizen, so daß sie sich dort fest klemmt.The sensor 4 has radially projecting lugs 6 , 7 on its housing in two different planes. The upper lugs 7 are located outside the sleeve 3 and are supported on a ramp 8 of a flange 9 of the sleeve 3 . They serve to move the sensor 4 axially, while the lower lugs 6 have the task of spreading the sleeve 3 in the mounting hole 2 so that it clamps firmly there.

Die Fig. 2 läßt erkennen, daß sich in der dort gezeigten Montagestellung die unteren Nasen 6 in radial nach außen gerichteten Taschen 10 der Innenmantelfläche 11 der Hülse 3 befinden. Diese Taschen 10 gehen jeweils mit einer Schrägfläche 12 in die Innenmantelfläche 11 über. Dadurch kommt es zu einer Spreizung der Hülse 3, wenn man den Sensor 4 im Uhrzeigersinn verdreht und sich dabei die Na sen 6 aus den Taschen 10 herausbewegen. Über den Bereich dieser anfänglichen Verdrehung nimmt die Höhe der in Fig. 1 gezeigten Rampen 8 nicht zu, so daß es zu keiner axialen Verschiebung des Sensors 4 kommt. FIG. 2 shows that the sleeve be in the position shown there, the lower mounting lugs 6 in radially outward pockets 10 the inner surface 11 3. These pockets 10 each merge with an inclined surface 12 into the inner surface 11 . This causes the sleeve 3 to spread when the sensor 4 is rotated clockwise and the Na sen 6 move out of the pockets 10 . The height of the ramps 8 shown in FIG. 1 does not increase over the range of this initial rotation, so that there is no axial displacement of the sensor 4 .

Die Fig. 3 zeigt, wie in Montagestellung die Nase 7 auf der Rampe 8 und die Nase 6 in der Tasche 10 positioniert sind. Die Rampe 8 verläuft zunächst über einen relativ großen Bereich mit konstanter Höhe, hat dann einen An stiegsbereich 13 und verläuft danach wieder mit konstan ter Höhe. Wenn sich durch Drehung des Sensors 4 die Nasen 6, 7 nach rechts bewegen, dann gelangt zunächst die Nase 6 gegen die Schrägfläche 12. Da die Nase 6 nicht radial nach innen ausweichen kann, drückt sie bei Erreichen der Schrägfläche 12 die Wandung der Hülse 3 radial nach au ßen, was stark übertrieben durch strichpunktierte Linien gezeigt wurde. Ist der Bereich der Schrägfläche 12 über wunden, dann bleibt diese Spreizwirkung infolge des kon stanten radialen Abstandes der Innenmantelfläche 11 von der Sensorachse erhalten.Such as in the assembly position, the FIG. 3, the nose 7 on the ramp 8, and the nose 6 of the bag 10 are positioned. The ramp 8 initially runs over a relatively large area with a constant height, then has a rise area 13 and then runs again with a constant height. If by rotation of the sensor 4, the lugs 6, 7 move to the right, then first passes the nose 6 against the inclined surface 12th Since the nose 6 can not move radially inwards, it presses upon reaching the oblique surface 12 of the wall of the sleeve 3, radially outward SEN what has been shown greatly exaggerated by phantom lines. If the area of the inclined surface 12 is sore, then this spreading effect is maintained as a result of the constant radial distance of the inner lateral surface 11 from the sensor axis.

Die Rampe 8 hat erst hinter der Schrägfläche 12 ihren An stiegsbereich 13. Das führt dazu, daß der Sensor 4 sich innerhalb der Hülse 3 axial, in Fig. 1 gesehen nach oben verschiebt, sobald die Nase 7 auf diesen Anstiegsbereich 13 gelangt ist.The ramp 8 has its slope area 13 only behind the inclined surface 12 . The result of this is that the sensor 4 moves axially within the sleeve 3 , as seen in FIG. 1, as soon as the nose 7 reaches this rising area 13 .

Claims

1. At a precisely defined distance from another component to be mounted sensor, in particular inductive sensor, whose housing is rotatably arranged in a stationary sleeve to be fastened and in the sleeve by rotation by a predetermined angular amount from a position against another component into a position Exactly from this spaced position is movable, characterized in that the housing of the sensor ( 4 ) has radially in front of jumping lugs ( 6 , 7 ), which in the assembly position with its outer contour in radially outwardly directed pockets ( 10 ) of the inner lateral surface ( 11 ) of the sleeve ( 3 ), and that the pockets ( 10 ) with inclined surfaces ( 12 ) in the inner circumferential surface ( 11 ) of the sleeve ( 3 ), which has a smaller diameter than the outer contour of the lugs ( 6 ) , and that the lugs ( 6 ) or additional lugs ( 7 ) are supported on ramps ( 7 ) rising in the axial direction, the rise area of this ram pen ( 7 ) only starts after such a rotation of the housing of the sensor ( 4 ) from the mounting position, after which the lugs ( 6 ) leave their pockets ( 10 ) and have reached the inner surface ( 11 ) of the sleeve ( 3 ).

2. Sensor according to claim 1, characterized in that the housing of the sensor ( 4 ) on two levels one above the other lugs ( 6 , 7 ), the lugs ( 6 ) arranged one level inside the sleeve ( 3 ), the other lugs ( 7 ) depending on the outside reach over a flange ( 9 ) of the sleeve ( 3 ) and are supported there on the ramps ( 8 ).

3. Sensor according to claims 1 or 2, characterized in that the sleeve ( 3 ) on its outer lateral surface opposite to its direction of insertion in a Montageboh tion ( 2 ) blocking sawtooth profiling ( 5 ).

4. Sensor according to at least one of the preceding and workman surface, characterized in that the sleeve ( 3 ) consists of an easily expandable plastic.