DE9307156U1 - Composite ring encoder - Google Patents
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Description
SKF FRANCE 5844SKF-FRANCE 5844
Die Erfindung betrifft einen Verbund-Ringcodierer mit einem drehsymmetrischen metallischen Träger und einem mehrpoligen, mit dem metallischen Träger fest verbundenen Codierring.The invention relates to a composite ring encoder with a rotationally symmetrical metallic carrier and a multi-pole coding ring firmly connected to the metallic carrier.
Ein derartiger Codierer wird allgemein in Wirkverbindung mit einem Sensor benutzt, um die Drehgeschwindigkeit eines metallischen Drehorgans zu erfassen, auf welchem der Codierer befestigt ist. Der mehrpolige Ring ist allgemein aus thermoplastischem, mit magnetisiertem Ferrit durchsetztem Material (Plastoferrit) hergestellt und bildet den aktiven Teil des Codierers. Der dem mehrpoligen Ring des Codierers gegenüberliegend angeordnete Sensor erfaßt die durch die Drehung des mehrpoligen Rings erzeugten Änderungen des Magnetfeldes und liefert ein Signal, welches eine Funktion der Drehgeschwindigkeit des mechanischen Drehorgans ist.Such an encoder is generally used in conjunction with a sensor to detect the rotational speed of a metal rotary member on which the encoder is mounted. The multipole ring is generally made of thermoplastic material permeated with magnetized ferrite (plastoferrite) and forms the active part of the encoder. The sensor, located opposite the multipole ring of the encoder, detects the changes in the magnetic field generated by the rotation of the multipole ring and provides a signal which is a function of the rotational speed of the mechanical rotary member.
Der metallische Träger hat die Funktion, einerseits den mehrpoligen Ring zu tragen und andererseits die feste Verbindung des Codierers mit dem Drehorgan, dessen Umdrehungsgeschwindigkeit man messen will, sicherzustellen. Der mehrpolige Ring aus Plastoferrit ist häufig unmittelbar auf dem metallischen Träger mittels Spritzgießen in einer den metallischen Träger enthaltenden Form aufgespritzt. The metal support has the function of supporting the multipole ring on the one hand and of ensuring the firm connection of the encoder to the rotary member whose rotational speed is to be measured on the other. The multipole ring made of plastoferrite is often injection-molded directly onto the metal support in a mold containing the metal support.
Eine typische Anwendung eines solchen Codierers ist die Messung der Drehgeschwindigkeit der Radnaben von Fahrzeugen, welche mit einem Antiblockier-Bremssystem vom Typ ABS ausgestattet sind.A typical application of such an encoder is the measurement of the rotational speed of the wheel hubs of vehicles equipped with an anti-lock braking system of the ABS type.
Die technischen Probleme, welche für derartige Verbundcodierer zu lösen sind, sind mit den sehr unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften der Materialien verbunden, welche zur Herstellung des mehrpoligen Rings und seines Trägers verwendet werden. Genauer gesagt, sehr bedeutende Ausdehnungsunterschiede zwischen dem metallischen Träger und dem mehrpoligen Ring aus Plastoferrit können in dem mehrpoligen Ring derartige Zugbelastungen hervorrufen, daß ein Riß dieses Rings entsteht. Es kann gleichermaßen der Fall sein, wenn der metallische Träger mit Preßsitz auf einem mechanischen Organ, beispielsweise auf einem Laufring, befestigt wird, daß die hervorgerufenen Deformationen in dem mechanischen Träger Zugbelastungen in dem mehrpoligen Ring mit den davon herrührenden Gefahren eines Risses hervorrufen.The technical problems to be solved for such composite encoders are linked to the very different mechanical properties of the materials used to make the multipole ring and its support. More precisely, very significant differences in expansion between the metal support and the multipole ring made of plastoferrite can cause tensile stresses in the multipole ring to such an extent that this ring cracks. It can also be the case when the metal support is press-fitted onto a mechanical element, for example a race, that the deformations caused in the mechanical support cause tensile stresses in the multipole ring with the resulting risk of cracking.
Bekannt sind aus der europäischen Patentanmeldung 0 213 732 (HONDA) Ummantelungen eines mehrpoligen Rings in einem weniger spröden Kunststoffmaterial, welches in der Lage ist, die durch das Aufschrumpfen des Codierers auf einer Welle oder in einer Lageraufnahme eines mechanischen Drehorgans hervorgerufenen Spannungen zu absorbieren. European patent application 0 213 732 (HONDA) discloses sheaths for a multi-pole ring in a less brittle plastic material, which is able to absorb the stresses caused by shrinking the encoder onto a shaft or in a bearing housing of a mechanical rotating device.
Die direkte Aufschrumpfung eines Teils aus Kunststoffmaterial auf einem massiven metallischen Element, wie einer Welle, einer zylindrischen Aufnahme oder einem Laufring kann jedoch Probleme bei Wärmeänderungen aufgrund der Tatsache von unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten zwischen dem Kunststoffmaterial und dem StahlHowever, the direct shrinking of a part made of plastic material onto a solid metallic element, such as a shaft, a cylindrical housing or a race, can cause problems with thermal changes due to the fact of different expansion coefficients between the plastic material and the steel
aufgrund des unterschiedlichen Wärmeleitwiderstandes der beiden Materialien verursachen. Andererseits sind die Kunststoffmaterialien in Abhängigkeit von der Luftfeuchtigkeit relativ großen Ausdehnungsänderungen unterworfen. Diese Phänomene können somit verheerende Folgen auf die Klemmung des Codierers gegenüber dem mechanischen Drehorgan, auf welchem er befestigt ist, haben, weil eine übermäßige"Klemmung den Riß hervorrufen kann, ebenso wie eine ungenügende Klemmung das Risiko einer Lockerung des Codierers gegenüber dem mechanischen Drehorgan in sich birgt.due to the different thermal resistance of the two materials. On the other hand, plastic materials are subject to relatively large changes in expansion depending on the humidity. These phenomena can therefore have disastrous consequences on the clamping of the encoder to the mechanical rotating element on which it is mounted, because excessive clamping can cause cracking, while insufficient clamping runs the risk of the encoder becoming loose in relation to the mechanical rotating element.
In der erwähnten europäischen Patentanmeldung wird eine weitere Lösung vorgeschlagen, welche in der Hinzufügung von metallischen Elementen besteht, die direkt oder unter Zwischenfügung eines weicheren Kunststoffmaterials mit dem mehrpoligen Ring verbunden sind, wobei die metallischen Elemente ebenfalls dazu bestimmt sind, die Aufschrumpfspannungen zu absorbieren. Nun sind jedoch derartige Strukturen eines Verbund-Codierelements mit drei Materialien verhältnismäßig komplex und aufwendig in der Herstellung.In the European patent application mentioned above, another solution is proposed, which consists in adding metal elements connected to the multipole ring directly or with the interposition of a softer plastic material, the metal elements also being designed to absorb the shrink-fit stresses. However, such structures of a composite coding element with three materials are relatively complex and expensive to manufacture.
Andererseits schlägt dieselbe, bereits erwähnte Patentanmeldung auch Herstellungsverfahren für einen Verbundcodierer mit Strukturen vor, welche direkt mit dem mehrpoligen Ring aus Plastoferrit und einem metallischen Träger verbunden sind. Derartige Strukturen weisen alle den Nachteil auf, daß beim Aufschrumpfen Spannungen in dem mehrpoligen Ring hervorgerufen werden, wenn die Klemm-Durchdringung zwischen dem metallischen Träger und dem mechanischen Drehorgan groß ist. Derartige Risiken sind noch erschwert bei Strukturen, in denen der mehrpolige Ring radial außen an dem metallischen Träger angeordnet ist, weil in diesem Fall jede Erscheinung, welche eineOn the other hand, the same patent application already mentioned also proposes manufacturing processes for a composite encoder with structures directly connected to the multipole ring made of plastoferrite and a metal support. Such structures all have the disadvantage of causing stresses in the multipole ring during shrinking if the clamping penetration between the metal support and the mechanical rotary member is large. Such risks are even more aggravated in structures in which the multipole ring is arranged radially outside the metal support, because in this case any phenomenon which could cause
Radialausdehnung des metallischen Trägers gegenüber dem mehrpoligen Ring oder ein Zusammenziehen des mehrpoligen Rings auf dem metallischen Träger hervorruft, die Wirkung hat, in dem mehrpoligen Ring Zugspannungen hervorzurufen,Radial expansion of the metallic support relative to the multipole ring or contraction of the multipole ring on the metallic support, has the effect of causing tensile stresses in the multipole ring,
° welche in der Lage sind, schnell zu einem Riß des letzteren zu führen.° which can quickly lead to a tear in the latter.
Zusammengefaßt weisen die bekannten Verbundcodierer gemäß der erwähnten Patentanmeldung ein Rißrisiko für den mehrpoligen Ring insbesondere in folgenden Fällen auf:In summary, the known composite encoders according to the patent application mentioned above have a risk of cracking of the multipole ring in particular in the following cases:
a) wenn das Aufschrumpfen mit einer zu starken Klemmung des metallischen Trägers auf dem mechanischen Drehorgan erfolgt;a) if the shrink-fitting is carried out with excessive clamping of the metal support on the mechanical rotating element;
b) in dem Fall, wo die Ausdehnung des metallischen Trägers unter der Wirkung einer Temperaturänderung schneller vor sich geht als die des mehrpoligen Rings; c) wenn ein Zusammenziehen des mehrpoligen Rings unter der Wirkung einer Temperaturänderung schneller vor sich geht als die des metallischen Trägers.b) in the case where the expansion of the metallic support under the effect of a change in temperature proceeds faster than that of the multipolar ring; c) if a contraction of the multipolar ring under the effect of a change in temperature proceeds faster than that of the metallic support.
Weiterhin ist aus dem französischen Patent 2 639 eine Dichtigkeitskonstruktion für ein Lager eines Informationssensors bekannt. In dieser Konstruktion ist der mehrpolige Ring des Codierers eng mit der Flanschdichtung verbunden, welche auf einem metallischen Träger durch Formgießen aufgebracht ist. Das Problem der unterschiedlichen thermischen Ausdehnung zwischen dem mehrpoligen Ring und dem metallischen Träger ist in diesem Dokument nicht erwähnt. Die Flexibilität der Flanschdichtung und ihre Deformation bei Temperaturänderungen können jedoch die Relativposition zwischen dem mehrpoligen Ring und dem Sensor sowie die Zuverlässigkeit der daraus resultierenden Messung beeinflussen.Furthermore, a sealing construction for a bearing of an information sensor is known from French patent 2 639. In this construction, the multipole ring of the encoder is closely connected to the flange seal, which is applied to a metallic support by molding. The problem of the different thermal expansion between the multipole ring and the metallic support is not mentioned in this document. However, the flexibility of the flange seal and its deformation during temperature changes can affect the relative position between the multipole ring and the sensor and the reliability of the resulting measurement.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile der klassischen Lösungen zu beheben, indem ein Verbund-Ringcodierer von einfacher und wirtschaftlicher Konstruktion vorgeschlagen wird.The aim of the present invention is to overcome the drawbacks of the classical solutions by proposing a composite ring encoder of simple and economical construction.
Zugleich ist Ziel der Erfindung ein Verbund-Ringcodierer, dessen mehrpoliger Ring nicht in Kontakt mit den Flanschdichtungen der Anordnung steht.At the same time, the aim of the invention is a composite ring encoder whose multi-pole ring is not in contact with the flange seals of the arrangement.
Der Verbundcodierer nach der Erfindung ermöglicht insbesondere eine Befestigung durch Aufschrumpfen bzw. Aufpressen auf einem mechanischen Drehorgan ohne das Risiko, Spannungen in der Nähe des mehrpoligen Rings aus thermoplastischem Material, beispielsweise aus Plastoferrit, hervorzurufen. Große unterschiedliche Ausdehnungen und Schrumpfungen zwischen dem mehrpoligen Ring und seinem metallischen Träger sind für den erfindungsgemäßen Codierer erlaubt, ohne daß dieses Phänomen Zugspannungen in dem mehrpoligen Ring hervorrufen kann, welcher einen Riss des letzteren verursachen könnten.The composite encoder according to the invention allows in particular a fixing by shrinking or pressing onto a mechanical rotating member without the risk of causing stresses in the vicinity of the multipole ring made of thermoplastic material, for example plastoferrite. Large differential expansions and contractions between the multipole ring and its metal support are permitted for the encoder according to the invention without this phenomenon causing tensile stresses in the multipole ring which could cause the latter to crack.
Erfindungsgemäß umfaßt der Verbund-Ringcodierer einen drehsymmetrischen metallischen Träger und einen mehrpoligen Codierring. Der metallische Träger besteht aus einem einzigen Stüßck und umfaßt einen axialen Ringträgerabschnitt, auf dessen Innenoberfläche unmittelbar und konzentrisch der mehrpolige, in radialen Kontakt mit der genannten Innenoberfläche stehende Ring durch Formgießen aufgebracht ist. Der metallische Träger umfaßt zugleich einen Befestigungsabschnitt für den Ring auf einem mechanischen Organ, welcher radial von dem mehrpoligen Ring abgesetzt ist und keinen Kontakt mit diesem hat, sowie einen radialen Verbindungsabschnitt, weichletzterer den axialen Ringträgeiabschnitt und den Befestigungsabschnitt des Codierers verbindet.According to the invention, the composite ring encoder comprises a rotationally symmetrical metal support and a multipole coding ring. The metal support consists of a single piece and comprises an axial ring support section, on the inner surface of which the multipole ring is applied directly and concentrically by molding, in radial contact with said inner surface. The metal support also comprises a fastening section for the ring on a mechanical member, which is radially offset from the multipole ring and has no contact with it, as well as a radial connecting section, the latter connecting the axial ring support section and the fastening section of the encoder.
Vorzugsweise ist der metallische Träger durch Schneiden und Tiefziehen aus einem dünnen Blech hergestellt. Der ringförmige axiale Ringträgerabschnitt des metallischen Trägers umfaßt Mittel zur axialen und winkelgerechten Befestigung für den mehrpoligen Ring. Die Befestigungsmittel können beispielsweise in Form von Löchern oder von radialen, nach innen gerichteten Ausstülpungen verwirklicht sein und sie können durch Stanzen oder durch lokale Deformation dieses axialen Abschnitts gewonnen sein.Preferably, the metal support is made from a thin sheet by cutting and deep drawing. The annular axial ring support portion of the metal support comprises means for axial and angular fastening for the multipole ring. The fastening means can be realized, for example, in the form of holes or radial, inward-directed protuberances and they can be obtained by punching or by local deformation of this axial portion.
Der Befestigungsabschnitt des metallischen Trägers ist in vorteilhafter Weise durch einen ringförmigen axialen Abschnitt gebildet, welcher mit dem ringförmigen radialen Abschnitt verbunden ist, wobei diese Form eine Montage des Verbundcodierers auf einem metallischen Organ oder in einem Lagersitz desselben durch Aufschrumpfen bzw. Aufpressen des Befestigungsabschnitts auf das genannte mechanische Organ ermöglicht. Es ist auch möglich, den Verbundcodierer auf dem mechanischen Organ durch andere an sich bekannte Mittel zu befestigen, beispielsweise durch Vernieten, Kleben usw.The fastening portion of the metal support is advantageously formed by an annular axial portion connected to the annular radial portion, this shape allowing the composite encoder to be mounted on a metal member or in a bearing seat thereof by shrinking or pressing the fastening portion onto said mechanical member. It is also possible to fasten the composite encoder to the mechanical member by other means known per se, for example by riveting, gluing, etc.
Der Verbundcodierer nach der Erfindung kann durch Aufschrumpfen auf einem Trageabschnitt eines mechanischen Organs befestigt werden, ohne daß Spannungen in dem mehrpoligen Ring erzeugt werden, aufgrund der Tatsache, daß der Befestigungsabschnitt radial von dem mehrpoligen Ring abgesetzt ist, wobei der genannte Befestigungsabschnitt mit dem mehrpoligen Ring nur indirekt über den radialen ringförmigen Verbindungsabschnitt verbunden ist.The composite encoder according to the invention can be fixed by shrinking onto a support portion of a mechanical member without generating stresses in the multipole ring due to the fact that the fixing portion is radially offset from the multipole ring, said fixing portion being connected to the multipole ring only indirectly via the radial annular connecting portion.
Im Falle einer unterschiedlichen Ausdehnung oder Schrumpfung zwischen dem mehrpoligen Ring und demIn case of a difference in expansion or contraction between the multipole ring and the
metallischen Träger können die in dem mehrpoligen Ring erzeugten Spannungen nur Druckspannungen sein, da ja der besagte Ring im Inneren des axialen ringförmigen Ringträgerabschnitts des metallischen Trägers angeordnet ist. Tatsächlich, wenn unter der Wirkung eines schnellen Temperaturanstiegs der metallische Träger sich schneller ausdehnt als der mehrpolige Ring, hindert nichts einen leichten radialen Relativversatz der beiden Teile. Es ergibt sich in diesem Fall eine leichte Verschiebung zwischen dem Ring und dem radialen Abschnitt des metallischen Trägers ebenso wie ein leichtes radiales Abheben der beiden Stücke im Bereich des axialen ringförmigen Ringträgerabschnitts. Die Relativbewegungen in Axialrichtung sind, soweit es diese betrifft, vernachlässigbar. Es gibt also keine Übertragung von schädlichen Spannungen auf dem mehrpoligen Ring. Das gleiche Phänomen ergibt sich, wenn der mehrpolige Ring unter der Wirkung einer schnellen Temperaturverminderung sich schneller zusammenzieht als der metallische Träger.metal support, the stresses generated in the multipole ring can only be compressive stresses, since the ring in question is located inside the axial annular ring support portion of the metal support. In fact, if, under the effect of a rapid increase in temperature, the metal support expands more quickly than the multipole ring, nothing prevents a slight relative radial displacement of the two parts. In this case, there is a slight displacement between the ring and the radial portion of the metal support, as well as a slight radial lifting of the two pieces in the area of the axial annular ring support portion. The relative movements in the axial direction are negligible as far as they are concerned. There is therefore no transmission of harmful stresses on the multipole ring. The same phenomenon occurs if, under the effect of a rapid reduction in temperature, the multipole ring contracts more quickly than the metal support.
Wenn umgekehrt der metallische Träger sich unter Einwirkung einer schnellen Temperaturverminderung schneller zusammenzöge als der mehrpolige Ring, würde der metallische Träger den genannten Ring zusammenpressen und auf letzteren nur Druckspannungen ausüben, bei denen kein Risiko besteht, daß sie einen Riß dieses besagten Ringes verursachen könnten. Die gleiche Preßbeanspruchung würde auftreten, wenn der Codierring unter der Wirkung einer schnellen Temperaturerhöhung sich schneller ausdehnen würde als der metallische Träger.Conversely, if the metal support were to contract faster than the multipole ring under the effect of a rapid reduction in temperature, the metal support would compress the ring and exert on the latter only compressive stresses which are not likely to cause said ring to rupture. The same compressive stress would occur if the coding ring were to expand faster than the metal support under the effect of a rapid increase in temperature.
In allen oben betrachteten Fällen einer unterschiedlichen Ausdehnung bleibt die feste Verbindung zwischen dem mehrpoligen Ring und dem metallischen Träger sicher bestehen aufgrund von Mitteln, welche zu diesem Zweck auf dem axialen Ringträgerabschnitt vorgesehen sind.In all cases of differential expansion considered above, the solid connection between the multipolar ring and the metallic support remains secure due to means provided for this purpose on the axial ring support section.
Die Erfindung wird noch besser verständlich beim Studium der detaillierten Beschreibung einiger Ausführungsformen der Erfindung, welche als Beispiele und nicht zur Beschränkung dienen und in den beigefügten Zeichnungen erläutert sind. Es zeigen:The invention will be even better understood by studying the detailed description of some embodiments of the invention, which are given as examples and not by way of limitation and are illustrated in the accompanying drawings. They show:
Fig. 1 einen Axialschnitt des VerbundcodierersFig. 1 an axial section of the composite encoder
nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
10according to a first embodiment of the invention;
10
Fig. 2 einen Axialschnitt eines Verbundcodierers nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;Fig. 2 is an axial section of a composite encoder according to a second embodiment of the invention;
Fig. 3 einen Axialschnitt des VerbundcodierersFig. 3 an axial section of the composite encoder
nach einer dritten Ausführungsform der Erfindung; according to a third embodiment of the invention;
Fig. 4 einen Axialschnitt des Verbundcodierers nach einer vierten Ausführungsform derFig. 4 is an axial section of the composite encoder according to a fourth embodiment of the
Erfindung;Invention;
Fig. 5 einen Axialschnitt des Verbundcodierers nach einer fünften Ausführungsform der Erfindung;Fig. 5 is an axial section of the composite encoder according to a fifth embodiment of the invention;
Fig. 6, 7 und 8 drei Befestigungsmöglichkeiten zwischen dem metallischen Träger und dem mehrpoligen Ring des erfindungsgemäßen Verbundcodierers.Fig. 6, 7 and 8 show three fastening possibilities between the metallic carrier and the multi-pole ring of the composite encoder according to the invention.
Wie in Fig. 1 dargestellt, weist der erfindungsgemäße Verbundcodierer eine ringförmige Gestalt mit einem metallischen Träger 1 auf, der von einem dünnen Blech ausgehend durch Schneiden und Tiefziehen hergestellt ist,As shown in Fig. 1, the composite encoder according to the invention has an annular shape with a metallic support 1 which is made from a thin sheet by cutting and deep drawing,
und er weist weiterhin einen mehrpoligen Ring 2 von ringförmiger Gestalt auf, welcher durch Formgießen eines thermoplastischen Materials auf dem metallischen Träger hergestellt ist. Der metallische Träger 1 weist'eine Drehsymmetrie um eine Achse 3 auf und besitzt einen axialen Ringträgerabschnitt 4 von rohrförmiger Gestalt, ferner einen rohrförmigen axialen Befestigungsabschnitt 5 und einen radialen Verbindungsabschnitt 6, welcher den axialen Ringträgerabschnitt 4 und den rohrförmigen Befestigungsabschnitt 5 verbindet, welche axial zu beiden Seiten des radialen Verbindungsabschnittes 6 liegen. Der Durchmesser des Befestigungsabschnitts 5 ist kleiner als der Durchmesser des Ringträgerabschnitts 4.and it further comprises a multipolar ring 2 of annular shape, which is made by molding a thermoplastic material on the metallic support. The metallic support 1 has a rotational symmetry about an axis 3 and has an axial ring support portion 4 of tubular shape, a tubular axial fastening portion 5 and a radial connecting portion 6 which connects the axial ring support portion 4 and the tubular fastening portion 5, which are located axially on both sides of the radial connecting portion 6. The diameter of the fastening portion 5 is smaller than the diameter of the ring support portion 4.
Um die Versteifung durch Einbettung zwischen dem axialen Ringträgerabschnitt 4 des metallischen Trägers und dem mehrpoligen Ring 2 zu ermöglichen, weist der axiale Ringträgerabschnitt 4 Löcher oder Fenster 7 auf, welche über den Umfang verteilt sind und so sowohl eine axiale Halterung des durch Formgießen aufgebrachten mehrpoligen Ringes 2 als auch eine drehgesicherte Verbindung des mehrpoligen Rings 2 und seines metallischen Trägers 1 gewährleisten. Der mehrpolige Ring 2 weist eine Ringoberfläche 2a in einer Radialebene und eine innere, axiale Zylinderoberfläche 2b auf. Die eine der beiden Oberflächen 2a und 2b des mehrpoligen Rings bildet den aktiven Abschnitt des Rings und weist wechselnde Magnetpole auf, welche durch Magnetisierung erhalten sind. Die Wahl zwischen den Oberflächen 2a und 2b hängt von der An-Ordnung eines nicht dargestellten Sensors bezüglich des Verbundcodierers ab: Der Sensor kann axial gegenüber der Radialoberfläche 2a des mehrpoligen Ringes oder im Inneren des Ringes der Zylinderoberfläche 2b des mehrpoligen Ringes 2 radial gegenüber angeordnet sein. Der rohrförmige Befestigungsabschnitt 5 kann um einen nichtIn order to enable the stiffening by embedding between the axial ring support section 4 of the metallic support and the multipole ring 2, the axial ring support section 4 has holes or windows 7, which are distributed over the circumference and thus ensure both an axial support of the multipole ring 2 applied by molding and a rotationally secured connection of the multipole ring 2 and its metallic support 1. The multipole ring 2 has a ring surface 2a in a radial plane and an inner, axial cylindrical surface 2b. One of the two surfaces 2a and 2b of the multipole ring forms the active section of the ring and has alternating magnetic poles, which are obtained by magnetization. The choice between the surfaces 2a and 2b depends on the arrangement of a sensor (not shown) with respect to the composite encoder: the sensor can be arranged axially opposite the radial surface 2a of the multipole ring or inside the ring radially opposite the cylindrical surface 2b of the multipole ring 2. The tubular fastening section 5 can be extended by a non-
-1 &Ogr;&Igr; dargestellten zylindrischen Trägerabschnitt eines mechanischen Drehorgans oder im Inneren einer nicht dargestellten zylindrischen Aufnahme dieses mechanischen Drehorgans durch Aufschrumpfen befestigt sein. 5-1 Ωλα shown cylindrical support section of a mechanical rotary member or inside a cylindrical receptacle (not shown) of this mechanical rotary member by shrinking. 5
Die in den Fig. 2 bis 5 dargestellten Ausführungsformen sind Varianten der beschriebenen Ausführungsform und zeigen besondere Strukturen zur Anpassung an verschiedene geometrische Formen der Befestigung an einem mechanischen Drehorgan. Das Funktionsprinzip dieser Varianten ist identisch mit dem der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform, und die analogen Teile tragen die selben Bezugszeichen.The embodiments shown in Figs. 2 to 5 are variants of the embodiment described and show special structures for adaptation to different geometric shapes of attachment to a mechanical rotary member. The operating principle of these variants is identical to that of the embodiment shown in Fig. 1 and the analogous parts bear the same reference numerals.
Bei der Ausführungsform gemäß Darstellung in Fig.In the embodiment shown in Fig.
2 befindet sich der rohrförmige Befestigungsabschnitt 5 konzentrisch im Inneren des mehrpoligen Ringes 2 ohne mechanischen Kontakt mit letzterem. Der Befestigungsabschnitt 5 und der Ringträgerabschnitt 4 befinden sich dabei auf der selben Seite des radialen Verbindungsabschnittes 6 .2, the tubular fastening section 5 is located concentrically inside the multi-pole ring 2 without mechanical contact with the latter. The fastening section 5 and the ring carrier section 4 are located on the same side of the radial connecting section 6.
In der Variante der Fig. 3 befindet sich der rohrförmige Befestigungsabschnitt 5 konzentrisch im Inneren des mehrpoligen Ringes 2 wie bei der Variante nach Fig. Der axiale Ringträgerabschnitt 4 weist einen radialen Endabschnitt 4a auf, auf welchem der mehrpolige Ring 2 in Axialrichtung auf einer Seite durch Formgießen aufgebracht ist. Bei dieser Gestaltung weist der mehrpolige Ring 2 eine zusätzliche äußere Zylinderoberfläche 2c auf, welche in gleicher Weise den aktiven Teil des Ringes entsprechend der beabsichtigten Anordnung des nicht dargestellten Sensors bilden kann.In the variant of Fig. 3, the tubular fastening section 5 is located concentrically inside the multi-pole ring 2 as in the variant according to Fig. The axial ring carrier section 4 has a radial end section 4a on which the multi-pole ring 2 is applied in the axial direction on one side by molding. In this design, the multi-pole ring 2 has an additional outer cylindrical surface 2c, which can in the same way form the active part of the ring according to the intended arrangement of the sensor (not shown).
In den Varianten nach den Fig. 4 und 5 weist der metallische Träger 1 einen rohrförmigen Befestigungsabschnitt 5 mit einem größeren Durchmesser als dem Durchmesser des axialen Ringträgerabschnitts 4 auf, ganz im Gegensatz zu den Ausführungsformen gemäß Darstellung in den Fig. 1 bis 3. Der mehrpolige Ring 2 weist für diese zwei Gestaltungen eine in einer Radialebene gelegene zusätzliche Oberfläche 2d auf, welche ebenfalls den aktiven Teil des Ringes bilden kann. Im übrigen sind die Konstruktionen des Verbundcodierers gemäß Darstellung in den Fig. 4 und 5 mit den in den Fig. 1 bzw. 2 dargestellten vergleichbar.In the variants according to Figs. 4 and 5, the metal support 1 has a tubular fastening section 5 with a larger diameter than the diameter of the axial ring support section 4, in contrast to the embodiments as shown in Figs. 1 to 3. For these two designs, the multi-pole ring 2 has an additional surface 2d located in a radial plane, which can also form the active part of the ring. Otherwise, the constructions of the composite encoder as shown in Figs. 4 and 5 are comparable to those shown in Figs. 1 and 2, respectively.
Die Montage des in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Codierers kann durch Aufschrumpfen auf eine in der Fig. 1 mit dem Bezugszeichen 9 versehene Welle erfolgen, wobei der Befestigungsabschnitt 5 über seine Innenausnehmung mit der äußeren Zylinderoberfläche der Welle zusammenwirkt. Die Montage kann aber auch durch Anflanschen an ein in Fig. 1 sichtbares Teil 10 erfolgen, in welchem Fall der Befestigungsabschnitt 5 über seine zylindrische Außenoberfläche mit der Innenseite des genannten rohrförmigen Teiles 10 zusammenwirkt.The encoder shown in Fig. 1 to 3 can be mounted by shrinking it onto a shaft marked with reference number 9 in Fig. 1, whereby the fastening section 5 interacts with the outer cylindrical surface of the shaft via its inner recess. However, it can also be mounted by flanging it onto a part 10 visible in Fig. 1, in which case the fastening section 5 interacts with the inside of the tubular part 10 mentioned via its cylindrical outer surface.
Die Montage des in Fig. 4 gezeigten Codierers kann durch Anflanschen an eine Aufnahme, welche in Fig. 4 mit dem Bezugszeichen 11 versehen ist, oder an das Endstück einer Welle 12 erfolgen, wobei der Befestigungsabschnitt 5 mit der Aufnahme 11 über seine zylindrische Außenoberfläche oder mit der Welle 12 über seine Innenbohrung zusammenwirkt.The encoder shown in Fig. 4 can be mounted by flanging it to a receptacle, which is provided with the reference number 11 in Fig. 4, or to the end piece of a shaft 12, wherein the fastening section 5 interacts with the receptacle 11 via its cylindrical outer surface or with the shaft 12 via its inner bore.
Die Montage des in Fig. 5 gezeigten Codierers kann durch Anflanschen in eine Aufnahme, welche in Fig. 5 mit 11 bezeichnet ist, oder durch Anflanschen an ein rohrförmiges Teil 13 erfolgen, wobei der BefestigungsabschnittThe encoder shown in Fig. 5 can be mounted by flanging it into a receptacle, which is designated 11 in Fig. 5, or by flanging it onto a tubular part 13, wherein the fastening section
5 mit der Aufnahme 11 über seine zylindrische Außenoberfläche oder mit dem Teil 13 über seine Innenbohrung zusammenwirkt .5 interacts with the holder 11 via its cylindrical outer surface or with the part 13 via its inner bore.
" Als Verfestigungsmittel, welche in dem axialen Ringträgerabschnitt 4 vorgesehen sind, kann der metallische Träger Fenster 7 (Fig. 6) aufweisen oder auch radial nach innen gerichtete Ausstülpungen 8, welche durch Stanzen (Fig. 7) oder durch Prägen (Fig. 8) gewonnen" As a strengthening means, which are provided in the axial ring carrier section 4, the metallic carrier can have windows 7 (Fig. 6) or also radially inwardly directed protuberances 8, which are obtained by punching (Fig. 7) or by embossing (Fig. 8).
^O werden, wobei diese über den Umfang auf dem axialen Ringträgerabschnitt 4 verteilt angeordnet sind. Dank diesen Mitteln zur Verfestigung ist der aufgegossene mehrpolige Ring 2 in Axialrichtung gegenüber dem metallischen Träger unbeweglich gehalten.^O, which are distributed over the circumference of the axial ring carrier section 4. Thanks to these means for strengthening, the cast-on multi-pole ring 2 is held immobile in the axial direction relative to the metallic carrier.
Dank der Erfindung ist der Befestigungsabschnitt 5 in Radialrichtung gegenüber dem mehrpoligen Ring 2 abgesetzt, derart, daß ein Unterschied in der thermischen Ausdehnung zwischen dem Befestigungsabschnitt 5 und dem mechanischen Drehorgan, auf welchem dieser montiert ist, keinen direkten Einfluß auf den mehrpoligen Ring 2 hat. Andererseits kann man leicht die Form des Verbundcodierers variieren, um ihn an die geometrischen Bedingungen des für die Installation des Codierers bestimmten Einsatzortes anzupassen. Insbesondere ist es leicht, die radiale Abmessung des radialen Verbindungsabschnittes 6 zu verändern, um mehrpolige Ringe von unterschiedlichen Durchmessern anbieten zu können.Thanks to the invention, the fixing portion 5 is radially offset from the multipole ring 2, so that a difference in thermal expansion between the fixing portion 5 and the mechanical rotating member on which it is mounted has no direct influence on the multipole ring 2. On the other hand, the shape of the composite encoder can easily be varied in order to adapt it to the geometric conditions of the location in which the encoder is to be installed. In particular, it is easy to change the radial dimension of the radial connecting portion 6 in order to be able to offer multipole rings of different diameters.
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