DE7209421U

DE7209421U - Einrichtung zur gewinnung eines von der drehgeschwindigkeit abhaengigen signals

Info

Publication number: DE7209421U
Application number: DE19727209421
Authority: DE
Original assignee: Teldix GmbH
Current assignee: Rockwell Collins Deutschland GmbH
Priority date: 1972-03-11
Filing date: 1972-03-11
Publication date: 1972-08-10

Description

Einrichtung zur Gewinnung eines von der Drehgeschwindigkeit abhängigen Signals

Die Neuerung betrifft eine Einrichtung zur Gewinnung eines elektrischen Signales, das von der Drehgeschwindigkeit eines sich drehenden Bauteils gegenüber einem feststehenden Bauteil abhängt, wobei das sich drehende Bauteil mittels Wälzlager oder Gleitlager am feststehenden Bauteil gelagert ist, bestehend aus einem an der feststehenden Lagerschale des Lagers befestigten Stator mit einem einem Magnetkreis zugeordneten magnetfeldempfindlichen Element und einem an der sich drehenden Lagerschale befestigten Rotor, der bei Drehung des sich drehenden Bauteils den Magnetflußin ck m Magnetkreis variert und damit Signalveränderungen am magnetfeldcmpfindlichen Element hervorruft.

In dem ebenfalls auf die Anmelderin zurückgehenden deutschen Gebrauchsmuster G 7 131 911 ist eine Einrichtung zur Gewinnung eines elektrischen Signales, das von der Geschwindigkeit eines sich drehenden Bauteiles abhängt, beschrieben, bei dem der Rotor und der Stator dieser Einrichtung an den Lagerschalen des zwischen feststehenden und drehenden Bauteiles wirksamen Lagers, das dort als vorgefertigtes zweireihiges Lag«* ifk>»Mlvillenlager) beschrieben ist, befesügt sind.

fivymi 10,8.72

/ 2

E 242 / 2

Die Neuerung hat eine Weiterbildung des Gegenstandes zu Inhalt, sie ist auch bei einfachen Wälzlagern und Gleitlagern anwendbar.

Bei den in dem genannten Gebrauchsmuster angegebenen Beispielen darf die feststehende Lagerschalge nicht wandern, da sonst eine Zerstörung des Siators oder der vom Stator wegführenden Leitungen zu befürchten ist. Man muß also eine Sicherung gegen ein Wandern der Lagerschale vorsehen, da bei Alterung des Lagers ein Wandern sonst nicht auszuschließen ist. Nachteilig ist hier auch noch, daß das Lager beim Einbau in ganz bestimmter Weise ausgerichtet werden muß, um entweder den Stator später einführen zu können oder um die Leitungsverbindung herstellen zu können.

Die der Neuerung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, die Einrichtung so weiterzubilden, daß diese Nachteile nicht auftreten. Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die Anschlüsse des magnetfeldempfindlichen Elements mit auf der feststehenden Lagerschale aufgebrachten ringiörmigen Kontaktbahnen verbunden ist und daß im feststehenden Bauteil auf diesen Kontaktbahnen aufliegende Abnahmekontakte befestigt sind.

Neuerungsgeinäß wird also ein Wandern zugelassen und sichergestellt, daß sich dies nicht nachteilig auswirkt. Gleichzeitig entfällt die Ausrichtung des Lagers beim Einbau in das feststehende Bauteil.

Derartige Einrichtungen werden ganz allgemein zur Messung der Drehgeschwindigkeit von sich drehenden Bauteilen benötigt. Ein bevorzugter Einsatz ist bei Fahrzeugen zur Bestimmung der Raddrehgeschwindigkeit zu sehen. Die Raddrehgeschwindigkeit wird z. B. bei Fahrzeugen mit Antiblockierreglern benötigt.

/3

K 242 / 3

Die Kontaktbahnen können gemäß einer Ausführungsform der Neuerung auf einer Stirnfläche der feststehenden Lagerschale untergebracht werden, die zu diesem Zweck vergrößert ausgebildet sein kann. Die Verbindungen zwischen den Anschlüssen des Stators und den Kontaktbahnen verlaufen dann günstigerweise in \^reriiefungen der Lagerschale. .Man kann die Kontaktbahnen, wenn ein entsprechendes Anbringen der Abnahmekontakte möglich ist, auch in Aussparungen an der Zylinderflache der feststehenden Lagerschale unterbringen, so z. B. auch an einem Ende der Zylinderfläche.

Zur Kontaktsicherung ist es günstig, die Abnahmekontakie federnd auf den Koniaktbahnen aufliegen zu lassen. Sie sind günsiigerweise in einem Sleeker untergebracht, der in das feststehende Bauteil eingesetzt wird. Entsprechend den Gegebenheiten kann der Stecker axial oder radial bezüglich der Drehachse eingesteckt werden.

Für die Montage ist es günstig, wenn die Kontaktbahnen zusammen mil dem Stator eine Einheit bilden. Dies insbesondere dann, wenn die Einrichtung - was bevorzugt wird - bei Zweifaehwälzlagern zum Einsät/ kommt und an der Trennstelle der zwei Hälften der feststehenden Lagerschale eingesetzt wird. Hier muß "ian ein Drehen der beiden Lagersehalenhälften gegeneinander vermeiden, was der Stator zum Teil tut, wobei er jedoch durch zusätzliche Mittel unterstützt werden kann, die z. B. ebenfalls an der aus Stator und Kontaktbahnen besiehenden Einheit in Form von Zapfen oder dergl. angebracht sein können.

Es sei noch erwähnt, daß beim Zwcifachwälzlager mit gemeinsamen Lagerschalen Rotor und Stator zwischen den Lagern liegen, aber auch außerhalb des Lagers an einem Ende der Lagerschalen angebracht sein können.

E 242 / 4 ·

Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele und Details der neuerungsgemüßen Anordnung und zwar:

Figur 1 ein Ausführungsbeispiel mit feststehendem Außenring und Anbringen der Kontaktbahnen auf dem Zylinder der feststehenden Lagerschale

Figur 2 ein Ausführungsbeispiel mit feststehendem Innenring und Anordnung der Kontaktbahnen auf der Stirnfläche

Figur 3 ein Ausführungsbeispiel mit unsymmetrisch zur Lagermittelebene angeordneterEinrichtung .
f

Alle drei gezeigten Beispiele gehen von einem doppelreihigen Wälzlager mit für beide Lagerkreise gemeinsamen Lagerschalen aus. Die hier gezeigten Möglichkeiten sind jedoch in gleicher Weise auch bei einreihigen Lagern und bei Gleitlagern anwendbar.

Das Ausführungsbeispiel der Figur 1 zeigt einen Teil eines geschnitter, dargestellten doppelreihigen Lagers mit der feststehenden Lagerschale i, den Lagerkugeln 2 und 3 der beiden Kugelreihen und der mit dem drehenden Bauteil 4 verbundenen aus zwei Teilen 5 a und 5 b bestehenden Lagerschale. Das feststehende Bauteil ist mit 6 bezeichnet. In dieses Lager ist ein Drehgeschwindigkeitssensor eingesetzt, der einerseits aus dem mit der sich drehenden Lagerschalen 5 a und b verbundenen Rotor 7 und dem in die Lagerschale 1 eingesetzten Stator 8 besteht. Der zylinder förmig ausgebildete Stator 8 emhält einen Magneten 9 , als magnetfeldempfindliches Element einen magnetfeldempfindlichen Halbleiter 10, sowie wenn nötig Jochteile 11, die den Rückschluß des Magnetkreises bilden.

E 242 / 5

Der Rotor mis Weicheisen trügt am, dem Stator gegenüberliegenden, Ende Zähne, durch die bei Drehung des Bauteiles 4 das den Halbleiter beeinflussende Feld verändert wird. Der IhilbleUor sct/.t diese Änderung in Spannungsänderungen um.

In der Praxis können anstelle des einen Halbleiters zwei Halbleiter treten oder auch eine Spule. Gegebenenfalls id dann mehr als zwei Anschlüsse des magnetfeldempfincHicheii Elements mit der Auswerteschaltung zu verbinden. Der Einfachheit halber wurden hier zwei Anschlüsse angenommen.

Diese sind über Leitungen 12 mit in einer rings um die Lagerschale verlaufenden Aussparung der Lagerschale 1 liegenden Kontaktbahnen 13 verbunden. Diese sind mittels eines isolierenden Kunststoffes 14 an der Lagerschale befestigt.

Die Verbindung zu der Auswerteschaltung wird mittels eines Steckers 15 hergestellt, der in eine Öffnung des Bauteiles 6 eingesteckt ist und zwei Stifte 16 enthält, die unter Federdruck auf den Kontaktbahnen aufliegen und somit in jeder beliebigen Lage des Lagers elektrischen Kontakt zum Stator herstellen. Die Stifte sind mit den Leitungen 17 des Kabels 18 verbunden. Die federnde Auflage der Stifte 16 ist nur prinzipiell dargestellt: es ist eiiie Feder 19 vorgesehen, die die Platte 20 nach unten drückt und damit die Stifte 16 auf die Kontaktbahnen aufdrückt.

Beim Ausführungsbeispiel der Figur 2 ist angenommen,, daß sich die äußere Lagerschale 1 a dreht. Sie trägt den mit Zähnen versehenen Rotor 7 a. Der Stator 8 a ist in der inneren Lagerschale 5 c befestigt. Die Lagerschale 5 c weist zwei Rillen 21 (nur eine sichtbar) an ihrer

E 242 I O

inneren Oberfläche auf, in der Leitungen 22 (nur eine .sichtbar) verlaufen, die die nunmehr auf der Stirnseile der Lagerschale 5 c aufgebrach ten ringförmigen Kontaktbahnen 13 a mit den Ausgängen des Stators verbinden. Zur Aufbringung der Kontaktbahnen 13, die wieder durch isolierenden Kunststoff an der Lagerschale befestigt sind, ist die Lagerschale· 5 c am rechten Ende etwas nach oben gezogen. Die Abnahmekontakte Iß a des nun axial in das stehende Bauteil eingesteckten Steckers 15 a sind teil\veise angedeutet.

Beim Ausführungsbeispiel der Figur 3 steht wiederum die aus den Teilen 5 d und 5 e gebildete innere Lag 'schale Test und die Lagerschale 1 b dreht sich. Hier ist die gesamte Einrichtung zur Gewinnung des Drehgeschwindigkeitssignales an die Lagerschale 5 e verlegt, wozu die

Lagerschalen etwas verbreitert sind. Die äußere Lagerschale 1 b trägt wiederum den gezahnten Rotorring 7 b, und in der feststehenden Lagerschale 5 e ist der Stator 8 b befestigt. Die Kontaktbahnen 13 b sind hier in einer Aussparung der inneren Lagerschale 5 e angeordnet. Die Verbindung mit dem Kabel 18 erfolgt hier durch federnd auf den Kontaktbahnen 13 b aufliegende im axial einzusteckenden Stecker 15 b befestigte Kontaktfedern, Zusätzlich ist hier noch eine Kontaktfeder 24 für den Masseanschluß vorgesehen.

Bei allen den beschriebenen Beispielen ist ein Wandern der an sich feststehenden Lagerschale erlaubt und der Einbau des Lagers ist erleichtert, weil keine Ausrichtung hinsichtlich des Steckverbinders notwendig i st.

In der Figur 1 ist der Rotor 7 in der Trennfuge zwischen den beiden Schalenhälften der Lagerschale 5 untergebracht und wirkt gleichzeitig als Distanz stück. Beim Ausführungsbeispiel der Figur 2 ist der Stator

E 242 / 7 yj

8 a in dieser Trennfuge untergebracht.

',Venn bei dieser Ausführung d Contaklbahnen symmetrisch zur
Mittelebene des Lagers liegen, können Stator und Leiterbahnen eine Einheit bilden. Sie kann auch noch zusätzliche Zapfen aufweisen, die wie der Stator ein Verdrehen der Schalenhälften gegeneinander verhindern.

- Schutzansprüche -

Claims

Schutzansprüche

1. Einrichtung zur Gewinnung eines elektrischen Signalcs, das von der Drehgeschwindigkeit eines sich drehenden Bauteiles gegenüber einem feststehenden Bauteil abhängt, wobei das sich drehende Baireil mittels Wälzlager oder Gleitlager am feststehenden Bauteil gelagert ist, bestehend aus einem an der feststehenden Lagerschale des Lagers befestigten Stator mit einem einem Magnetkreis zugeordneien maciietfeldempfindlichen Element und einem an der sich drehenden Lagerschale befestigten Rotor, de ■ bei Drehung des sich drehenden Bauteiles den Magnetfluß in dem Magnetkreis variiert und damit Signaländerungen am magnetfeldempfindlichen Element hervorruft, dadurch gekennzeichnet , daß die Anschlüsse des magnetfeldempfindlichen Elements mit auf der feststehenden Lagerschale aufgebrachten ringförmigen Kontaktbahnen verbunden ist und daß im feststehenden Bauteil auf diesen Kontaktbahnen aufliegende Abnahmekontakte befestigt sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbahnen auf einer - gegebenenfalls vergrößerten - Stirnfläche der feststehenden Lagerschale untergebracht sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungen zwischen den Kontaktbahnen und den Anschlüssen des empfindlichen Elements in Vertiefungen der Lagerschale verlaufen.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbahnen in Aussparungen an der Zylinderfläche der feststehenden Lagerschale liegen.

E 242 /2

E 242 / 2

Einrichtung nach einem der Ansprüche ] oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbahnen etwa am einen Ende der Zylinder fläche der feststehenden Lagerschale angeordnet sind.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abnahmekontakte federnd auf den Kontaktbahnen aufliegen.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abnahmekontakte in einem Stecker enthalten sind, der in das feststehende Bauteil einsteckbar ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der
Stecker radial eingesteckt ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der
Stecker axial eingesteckt ist.

10. Einrichtung nach einem ' r Ansprüche 1 oder 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der ^ a^or mit den Kon I aktbahn en zu einem Bauteil vereinigt ist.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch seine Verwendung bei doppelreihigen Wälzlagern.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Verhinderung einer Relativbewegung zwischen den beiden Hälften der einen Lagerschale vorgesehen sind.

/3

E-24-2 / 3

Einrichtung nach Anspruch 10 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß das den Stator und die Kontaktbahnen umfassende Bauteil bei Unterbringung an der Trennstelle der beiden Lagerschalenhälften auch die Mittel zur Dreh verhinderung in Form von Zapfen oder dergl. umfaßt.

Einrichtung nach, einem der Ansprüche 1, "¹I bis ^5» dadurch gekennzeichnet, daß der Stator, der Rotor und die Kontaktbahnen am einen Ende der Lsgerschalen befestigt

Einrichtung nach einem der Ansprüche ^Λ bis 1A-, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Teile ?n den Lagerschalen eines Lagers für ein Fahrzeugrad befestigt sind.

Heidelberg, den '. Kärz ^972
Ε/Ρΰ-Κ-·/3- Ε-2Α-2