EP0729563A1 - Rotation angle sender unit - Google Patents

Rotation angle sender unit

Info

Publication number
EP0729563A1
EP0729563A1 EP95918527A EP95918527A EP0729563A1 EP 0729563 A1 EP0729563 A1 EP 0729563A1 EP 95918527 A EP95918527 A EP 95918527A EP 95918527 A EP95918527 A EP 95918527A EP 0729563 A1 EP0729563 A1 EP 0729563A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sensor
articulation
rotation
sensor part
cylindrical
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.)
Withdrawn
Application number
EP95918527A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Harry Fleig
Uwe Velte
Erik Maennle
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP0729563A1 publication Critical patent/EP0729563A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
    • F16D1/06—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end
    • F16D1/064—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end non-disconnectable
    • F16D1/072—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end non-disconnectable involving plastic deformation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D11/00—Component parts of measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • G01D11/16—Elements for restraining, or preventing the movement of, parts, e.g. for zeroising

Definitions

  • the invention relates to a rotary encoder for controlling a drive machine according to the preamble of the main claim.
  • rotary encoders for electrical control or regulating devices, such as those used for.
  • B. for electromotive adjustments of throttle valves of internal combustion engines.
  • a linkage part of the rotary angle sensor is adjustable by means of an accelerator pedal articulated thereon.
  • rotary angle transmitters DE-A-34 11 455 with a first sensor part fixedly arranged in a housing and with a second sensor part rotatably mounted relative to the housing or the first sensor part, which can be adjusted in the direction of rotation via a linkage part connected to an accelerator pedal.
  • the rotary angle transmitter supplies a sensor signal via an electrical line, which sensor signal can be fed to an evaluation electronics.
  • the sensor signal has a specific, defined value. Often the sensor signal is defined so that the output signal is zero when the articulation part is in its starting position.
  • the second sensor part is connected to a rotary shaft on which a conical
  • Reefing is provided.
  • the articulated part is pressed against the corrugation using a screw nut.
  • this screw nut is loosened and the articulation part is rotated relative to the rotary shaft until the sensor signal has the desired value ha in the specific starting position of the articulation part.
  • the screw nut is tightened so that the articulation part is fixed in relation to the second sensor part.
  • the known design has the particular disadvantages that the nut may loosen. Furthermore, improper manipulations and changes in the setting can easily occur. In addition, the type of this setting is not particularly simple and requires a not insignificant effort in large series production.
  • the rotary angle encoder designed according to the invention with the characterizing features of the main claim has in particular the advantage of much safer, simpler and better setting options.
  • the rotary encoder advantageously allows a construction-friendly and inexpensive design.
  • the rotary encoder can advantageously be designed so that only snap connections or press connections are required. Problematic screw connections can be avoided.
  • Advantageous further developments and improvements of the angle of rotation sensor are possible through the measures listed in the subclaims.
  • the snap device particularly easily prevents an unwanted adjustment of the relative position of the articulation part relative to the second sensor part from the second position to the first position.
  • FIG. 1 shows an example of a longitudinal section through the Embodiment and Figure 2 is an end view of the embodiment.
  • the rotary angle encoder designed according to the invention can be used to control various drive machines.
  • the prime mover is, for example, a gasoline engine, the throttle valve of which is adjusted by a servomotor.
  • the rotary angle transmitter is used to generate electrical signals which are fed to the servomotor which adjusts the throttle valve.
  • the drive machine can also be a diesel engine or an electric motor, the rotary angle transmitter also generating electrical signals in this case, which, appropriately transformed, control the power of the drive machine.
  • the rotary encoder can normally be operated using an accelerator pedal.
  • FIG. 1 shows an example of a longitudinal section through the preferred embodiment selected.
  • a housing 2 is shown.
  • the housing 2 encloses an interior space 6.
  • the housing 2 is pot-shaped and has a cylinder region 2a and an end region 2b.
  • the interior 6 is enclosed or closed off in the radial direction by the cylinder region 2a and in the axial direction on the one hand by the end region 2b of the housing 2 and on the other hand by a plastic part 10.
  • Any easily mouldable and electrically non-conductive material can be used as the material for the plastic part 10.
  • the plastic cable 10 has an end face 11 facing the interior 6.
  • a seal 8 is provided between the plastic part 10 and the cylinder region 2a of the housing 2 to improve the tightness of the interior 6 with respect to the surroundings.
  • Latching tongues can be formed on the plastic part 10, the tongues provided on the housing 2 Can engage recesses. This enables a simple snap connection of the plastic part 10 to the housing 2 without any screws.
  • the plastic part 10 forms part of the housing 2.
  • An opening 12 is provided in the end region 2b of the housing 2.
  • a substantially cylindrical part 14 extends through the opening 12.
  • the cylindrical part 14 is designed in the form of a rotary shaft.
  • the cylindrical part 14 has a first end 16 projecting into the interior 6, a central part 17 extending through the opening 12 and a second end 18 pointing outwards.
  • the cylindrical part 14 can be pivoted or rotated about an axis of rotation 19 in the opening 12 stored.
  • a sensor 20 is an integral part of the
  • the sensor 20 comprises a first sensor part 21 and a second sensor part 22.
  • the first sensor part 21 is a component of the plastic part 10.
  • the first sensor part 21 is connected to the housing 2 in a rotationally fixed manner via the plastic part 10.
  • the second sensor part 22 is connected to the cylindrical part 14 in a rotationally fixed manner or molded onto the cylindrical part 14 in a rotationally fixed manner or is made in one piece together with the cylindrical part 14.
  • the second sensor part 22 is mounted together with the cylindrical part 14 relative to the housing 2 and thus relative to the first sensor part 21 so as to be pivotable about the axis of rotation 19 by a certain angle of rotation.
  • An electrically conductive resistance track serving as a contact track 24 is printed on the end face 11 of the plastic part 10 facing the interior 6.
  • the contact track 24 has a very small thickness. For the sake of clarity, the thickness of the contact track 24 has been drawn very exaggerated in the drawing. 1 shows the plastic part 10 and the contact track 24 in cross section.
  • a contact point 26 is located on the second sensor part 22.
  • the contact point 26 is designed, for example, as an electrical grinder.
  • the contact point 26 of the second sensor part 22 is at least temporarily, depending on the relative position of the first sensor part 21 with respect to the second sensor part 22, in electrical connection with the contact track 24 of the first sensor part 21.
  • sensor signals are obtained at plug contacts 66f, 66f ′, which are described in more detail further below.
  • These sensor signals are analog or digital, depending on the design of the contact tracks 24, 24a, 24b, 24c or the contact points 26, 26a, 26b, 26c.
  • Several redundant sensor signals are also available.
  • the rotary encoder can be designed so that one of the sensor signals is analog (potentiometer function) and another sensor signal is digital (switch function).
  • a starting element 29 is connected to the cylindrical part 14 or directly to the second sensor part 22.
  • a start-up element 30 is connected to the second sensor part 22 or to the cylindrical part 14.
  • FIG. 2 shows an end view of the rotation angle sensor selected as an example for the description.
  • parts that are the same or have the same effect are provided with the same reference symbols.
  • the rotary encoder comprises a link 33.
  • the link 33 is, for example, not shown
  • the articulation part 33 By actuating the accelerator pedal, the articulation part 33 can be adjusted about the axis of rotation 19.
  • a slightly larger lever 34 and a somewhat smaller lever 36 are formed on the articulation part 33 (FIG. 2).
  • the articulation part 33 is shaped so that, roughly speaking, a distinction can be made between an axial part 38 and a radial part 39.
  • the radial part 39 has a substantially larger diameter than the axial part 38.
  • the axial part 38 extends coaxially with the axis of rotation 19.
  • a graduated bore 40 is provided in the axial part 38.
  • the second end 18 of the cylindrical part 14 can be divided into a first region 41 with a relatively smooth, cylindrical surface and into a second region 42 with a profile. Viewed in the circumferential direction, the profile in the region 42 comprises elevations and depressions. The elevations and depressions in the area 42 preferably run parallel to the axis of rotation 19 and are therefore shown symbolically in FIG. 1 as lines parallel to the turning axis 19.
  • the area 41 with the cylindrical surface has a diameter which is slightly larger than the diameter of the bore 40. So if the axial part 38 of the articulation part 33 is inserted so far over the second end 18 of the cylindrical part 14 that part of the area 41 or the entire area 41 with the cylindrical surface is within the bore 40 of the articulation part 33, but the second area 42 is outside the bore 40, then there is a mutual rotation of the Articulation part 33 with respect to the cylindrical part 14 and thus with respect to the second sensor part 22 is easily possible by applying a certain torque.
  • the torque desired for the rotation or the one which is expedient for the adjustment of the rotary angle sensor can be selected.
  • the area 42 with the profile is located outside the bore 40 of the articulation part 33 for rotating the articulation part 33 relative to the second sensor part 22 or for adjusting the angle of rotation sensor.
  • the articulation part 33 is in a position with respect to the second sensor part 22, which is the first position can be designated.
  • the area of the bore 40 of the articulation part 33 into the area 42 with the profile immersed, also provided with a suitable profile.
  • the profile on the cylindrical part 14 engages in the profile on the articulation part 33, and the articulation part 33 can also consist of relatively hard material in the region of the bore 40.
  • a recess with a relatively small diameter can be provided in the region of the second end 18 of the cylindrical part 14. This diameter is preferably smaller than the diameter of the regions 41 and 42.
  • the articulation part 33 which is preferably made of flexible material, is pushed onto the second end 18 of the cylindrical part 14, the articulation part 33 presses radially onto the second end 18 and thus displaces part of its material in this puncture, so that this additional measure an undesired falling of the articulation part 33 from the cylindrical part 14 in addition is prevented.
  • a snap device 46 is formed by the puncture in the area of the second end 18.
  • the snap device 46 is provided, for example, at the transition from the second end 18 into the central part 17 of the cylindrical part 14, but can also be in any other area of the second end 18, that of the bore 40 of the articulation part 33 is covered.
  • the snap device 46 can be further improved by providing material which projects inwards from the bore 40 and is immersed in the puncture.
  • the snap device 46 is not always absolutely necessary, but additionally improves the angle of rotation encoder.
  • a key profile 48 is formed on the end face of the second end 18 of the cylindrical part 14 connected to the sensor part 22 facing away from the middle part 17.
  • the key profile 48 is a transverse slot into which a screwdriver can engage as a tool. While the second end 18 is only partially inserted into the bore 40 (first position), the cylindrical part 14 and thus the second sensor part 22 can be rotated relative to the articulation part 33 via the key profile 48, for example by holding the cylindrical part 14 with a suitable tool and the articulation part 33 is rotated, or the articulation part 33 can be held and the cylindrical part 14 rotated. The articulation part 33 is completely over the second End 18 inserted (second position), then twisting is no longer possible. If only the area 41 is located within the bore 40 (first position), relative rotation is possible, and the second area 42 with its profile is located within the bore 40
  • the axial part 38 of the articulation part 33 projects beyond the cylindrical part 14 in the axial direction. In this area the
  • Bore 40 may be closed with a potting compound 50. This prevents any inadmissible attempt to twist the articulation part 33 with respect to the second sensor part 22 and thus to change the setting of the rotation angle sensor in an impermissible manner.
  • the bore 40 can be designed with a constriction, which prevents the casting compound 50 from falling out of the bore 40.
  • the rotary angle encoder comprises a reset device 56.
  • the reset device 56 is formed by a return spring.
  • One end 56a of the return spring engages the housing 2 and the other end 56b of the return spring acts on the articulation part 33 (FIG. 2).
  • the resetting device 56 acts, in relation to the view shown in FIG. 2, clockwise on the articulation part 33.
  • the movement of the articulation part 33 in the clockwise direction is limited by the smaller lever 36 of the articulation part 33 on a first housing stop provided on the housing 2 61 comes to the plant.
  • the reset device 56 can also have several Include return springs, these return springs being designed so strong that even if one of the return springs breaks, enough force is still present for the safe return of the articulation part 33 against the first housing stop 61.
  • articulation point 64 on the lever 34 of the articulation part 33.
  • a Bowden cable not shown, connected to an accelerator pedal can engage.
  • the Bowden cable can actuate the articulation part 33 counterclockwise (FIG. 2) and counter to the resetting device 56 until the lever 34 comes to rest against a second housing stop 62 provided on the housing 2.
  • this position in which starting position the sensor signal emitted by the angle encoder should have a certain value.
  • This position of the articulation part 33 on the first housing stop 61 normally corresponds to the idle position of the
  • Housing stops 61, 62 are attached or formed directly on the housing, these can be made very solid without any problems.
  • the articulation part 33 is actuated against the first housing stop 61 and the second sensor part 22 is adjusted with the aid of the appropriate tool until the desired contacts corresponding to the idling are made on the plug contacts 66f, 66f ' Value pending. Then the articulation part 33 is moved to the left along the axis 19 (based on FIG. 1). pressed. The starting element 30 is supported on the plastic part 10. As a result, the articulation part 33 is brought from the first position into the second position with respect to the sensor part 22.
  • An electrical line 66 is cast into the plastic part 10 (FIG. 1).
  • the line 66 is, for example, a wire with a rectangular cross section.
  • the electrical line 66 extends through the plastic part 10 and ends directly on the end face 11 of the Kuriststoff part 10 facing the interior 6.
  • the contact tracks 24, 24a, 24b, 24c are printed on the end face 11. Thanks to the printing technology, the contact tracks can be given any shape.
  • the contact track 24 is connected to the electrical line 66. This is produced in that the contact track 24 is given a shape in terms of printing technology such that the contact track 24 covers the end of the electrical line 66 which ends at the end face 11 of the plastic part 10.
  • the contact track 24 is applied by printing technology and is therefore very thin, it is important that the end of the electrical line 66 connected to the contact track 24 ends directly with the end face 11 of the plastic part 10.
  • the electrical line 66 must neither protrude beyond the end face 11 nor a depression in the end of the electrical line 66
  • End face 11 arise because in both cases a secure electrical connection of line 66 to contact track 24 would not be guaranteed.
  • the electrical line 66 is subdivided into partial regions 66a, 66b, 66c, 66d, 66e, 66f (FIG. 1). Starting from the end face 11 of the plastic part 10 facing the interior space 6, the partial region 66a of the electrical line 66 extends. The electrical line 66 is bent at a short distance from the end face 11 at a right angle. There, line 66 merges into sub-area 66c. The Subarea 66c runs essentially parallel to the end face 11 of the plastic part 10 facing the interior 6. At a certain distance from the first line kink, the line 66 is again bent and now runs again in the subarea 66d perpendicular to the end face 11.
  • the line 66 is kinked again and thus merges into sub-area 66e.
  • the portion 66e leaves the material of the plastic rope 10.
  • the line 66 forms a plug contact 66f.
  • a thickening 66b is formed on the electrical line 66 in the first partial region 66a. Instead of a thickening, a constriction of the line 66 can also be provided.
  • the distance between the end face 11 and the partial region 66c of the line 66 is referred to below as the distance a (FIG. 1).
  • the distance a is chosen to be as small as possible. But it is at least so large that a simple method of manufacture is guaranteed. Since the portion 66a of the electrical line 66 is very short, a very different thermal expansion of the electrical line 66 and the plastic part 10 results in only a very slight difference in length, so that even with extreme temperature changes, the line 66 is neither too far from the end face 11 in protrudes the interior 6, that there is too large a depression in the end face 11. This ensures that the electrical line 66 remains in good electrical connection with the contact track 24 under all circumstances.
  • the thickening 66b also favors the retention of the electrical line 66 within the plastic part 10. However, since the thickening 66b cannot be made arbitrarily large in terms of production technology, the retention by the thickening 66b is only possible to a limited extent, but is not sufficient.
  • Constriction facilitates the manufacture of the plastic part 10 with the line 66 essential.
  • the thickening 66b can also be dispensed with.
  • the section 66d of the line 66 is relatively long. In the event of changes in temperature, this results in relatively large differences in the change in length between the plastic part 10 and the line 66 in the partial region 66d. Since the section 66c of the line 66 extends essentially parallel to the end face 11, a fixation of the line 66 within the plastic part 10 is ensured at this point. As intended, this has the result that the partial area 66a is not influenced by the relatively large change in length of the line 66 in the partial area 66d. Even large extreme temperature changes and thus large differences in expansion between the
  • Plastic part 10 and the line 66 in the partial area 66d can hardly change the position of the partial area 66a relative to the end face 11.
  • the line 66 is very precisely fixed transversely to the end face 11 by the partial region 66c.
  • the two-way bend shown by way of example between the partial area 66a and the partial area 66d forms an expansion loop 72.
  • This expansion loop 72 keeps the change in length caused in the partial area 66d from the partial area 66a and ensures that the electrical line 66 does not come out on the end face 11, nor that an inadmissible deepening forms there.
  • the plastic part 10 also forms a plug connection part 74 of a plug coupling.
  • a cable (not shown) is connected to the rotary encoder via the plug-in coupling, and the rotary encoder can supply sensor signals to a control unit (not shown) via this cable.
  • a distance s is entered in FIG.
  • the distance s marks the distance between the plug contact 66f and the outer surface of the housing 2. Because of the predetermined Size of the plug-in coupling used, the connector 74 cannot be made arbitrarily small, it follows that the dimension ⁇ cannot fall below a certain size, which means that the portion 66d must have a certain minimum size. Even if the partial area 66d is chosen to be so large, this cannot have a negative effect on the connection between the electrical line 66 and the contact path 74, even at extreme temperatures, because of the expansion loop 72.
  • a contact track 24a and correspondingly a grinder 26a connected to the second sensor part 22 are also provided in the rotary angle sensor shown.
  • the contact track 24a is connected to an electrical line 66 '. That too
  • the plug contact 66f 'forming end of this line 66' must be so far away from the surface of the housing 2 that contact can also be made here by means of the two-row plug coupling, for example.
  • An expansion loop 72 ' is also provided in line 66'.
  • a housing foot 76 is molded onto the housing 2. With the help of the housing foot 76, the rotary encoder is z. B. screws can be firmly attached to a provided base.
  • any excessive actuating force is kept away from the cylindrical part 14 and thus also from the sensor 20.
  • the restoring spring of the resetting device 56 also has the task of using the articulation part 33 to apply a small force to the cylindrical part 14 in the axial direction, so that the starting element 29 bears against the housing 2 in the operating state, as shown in FIG. 1. In the normal operating state, the starting element 30 is without touching another part.
  • the run-up element 30 ensures that neither the grinders 26, 26a, 26b, 26c nor other parts of the angle encoder are damaged by excessive pressure.
  • the plug connection part 74 is part of a plug coupling, the other part of the plug coupling plugged together with the plug connection part 74 not being shown for the sake of clarity.
  • the at least one plug contact 66f transversely to the axis of rotation 19, as shown in FIG. 1, but in the same direction, i. H. provide parallel to the axis of rotation 19.
  • the connector 74 of the plug-in coupling extends transversely to the axis of rotation 19 and thus also the electrical cable adjoining it is connected transversely to the axis of rotation 19, there are considerable advantages with regard to the installation space required for the angle encoder.
  • the expansion loop 72 or 72 'advantageously enables the transverse arrangement of the plug contact 66f or 66f without reducing the electrical reliability.
  • one end of the cylindrical part 14 projects into that in the articulation part 33 provided bore 40. It is also possible to provide a corresponding bore in the cylindrical part 14 by corresponding reversal of the illustrated arrangement, in which case the articulation part is designed such that in this variant a cylindrical part of the
  • Articulation part engages in the bore provided in the cylindrical part 14.
  • the two parts can be rotated from a first position, in which the two parts 14, 33 can be rotated relative to one another, into a second position, in which this rotation is not possible , be adjusted.
  • the articulation part 33 can be rotated relative to the cylindrical part 14 in the first position. This causes the pivoting part 33 to be rotatable and thus to be able to be adjusted relative to the second sensor part 22.
  • the same possibility of rotation is created when the connection between the cylindrical part 14 and the second sensor part 22 is formed such that the two parts 14, 22 are in a first position are adjustable in a second position, wherein in the first position the cylindrical part 14 is rotatable relative to the second sensor part 22 and in the second position these two parts 14, 22 are fixed relative to one another.
  • the possibility of adjustment between the articulation part 33 and the cylindrical part 14 can be dispensed with.
  • the articulation part 33 can be rotated relative to the second sensor part 22 in the first position, so that the articulation part 33 can also be adjusted in relation to the second sensor part 22 in this variant.
  • the plastic part 10, the first sensor part 21, the electrical lines 66, 66 ', the plug contacts 66f, 66f and the plug-in connection part 74 together form a common, easy-to-produce, robust, compact, integrating sensor plug component 80.
  • This component 80 is easy to handle and almost indestructible. There is no problematic solder joint and no sensitive cable hanging out. After connecting this sensor plug component 80 to the housing 2, a compact, robust, easily adjustable rotary angle sensor is obtained.
  • the rotary encoder with the sensor plug component 80 designed according to the invention offers the possibility of quick and easy coupling and also uncoupling of a further cable, not shown in the drawing.
  • the sensor plug component 80 essentially consists of the plastic part 10, the integrated sensor part 21, the at least one electrical line 66 and the molded plug-in connection part 74, wherein the plastic part 10 can comprise different plastic parts molded together by casting.

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Abstract

Setting the desired initial position sensor signal is very difficult in prior art rotation angle sender units. Moreover, said sensor signal can easily be altered by simple manipulation. In the rotation angle sender unit described herein, the coupling component (33) is fitted during assembly only partially on the cylindrical section (14) connected to the sensor section (22). In this first position, the coupling component (33) can be rotated in relation to the sensor section (22). The sensor signal desired in the initial position is then set, whereafter the coupling component (33) is pushed further on the cylindrical section (14), rendering the unintentional relative rotation of the two sections (22, 33) impossible once installation is completed. The rotation angle sender unit is designed to control the power of a vehicle power unit.

Description

DrehwinkelgeberAngle of rotation encoder
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einem Drehwinkelgeber zur Steuerung einer Antriebsmaschine nach der Gattung des Hauptanspruchs.The invention relates to a rotary encoder for controlling a drive machine according to the preamble of the main claim.
Es gibt Drehwinkelgeber für elektrische Stell- bzw. Regeleinrichtungen, wie sie z. B. für elektromotorische Verstellungen von Drosselklappen von Brennkraftmaschinen verwendet werden. Ein Anlenkteil des Drehwinkelgebers ist durch ein daran angelenktes Gaspedal verstellbar.There are rotary encoders for electrical control or regulating devices, such as those used for. B. for electromotive adjustments of throttle valves of internal combustion engines. A linkage part of the rotary angle sensor is adjustable by means of an accelerator pedal articulated thereon.
Es gibt Drehwinkelgeber (DE-A-34 11 455) mit einem in einem Gehäuse feststehend angeordneten ersten Sensorteil und mit einem gegenüber dem Gehäuse bzw. dem ersten Sensorteil drehbar gelagerten zweiten Sensorteil, das über ein mit einem Gaspedal verbundenen Anlenkteil in Drehrichtung verstellbar ist. Je nach relativer Stellung des zweiten Sensorteils gegenüber dem ersten Sensorteil liefert der Drehwinkelgeber über eine elektrische Leitung ein Sensorsignal, welches einer Auswerteelektronik zugeführt werden kann.There are rotary angle transmitters (DE-A-34 11 455) with a first sensor part fixedly arranged in a housing and with a second sensor part rotatably mounted relative to the housing or the first sensor part, which can be adjusted in the direction of rotation via a linkage part connected to an accelerator pedal. Depending on the relative position of the second sensor part in relation to the first sensor part, the rotary angle transmitter supplies a sensor signal via an electrical line, which sensor signal can be fed to an evaluation electronics.
Besonders wichtig bei einem Drehwinkelgeber ist, daß wenn sich das Anlenkteil in einer Ausgangsposition befindet, das Sensorsignal einen bestimmten, definierten Wert hat. Häufig wird das Sensorsignal so definiert, daß das Ausgangssignal null ist, wenn sich das Anlenkteil in seiner Ausgangsposition befindet.It is particularly important in the case of an angle encoder that when the articulation part is in a starting position, the sensor signal has a specific, defined value. Often the sensor signal is defined so that the output signal is zero when the articulation part is in its starting position.
Bei dem bekannten Drehwinkelgeber ist das zweite Sensorteil mit einer Drehwelle verbunden, an der eine konischeIn the known rotary encoder, the second sensor part is connected to a rotary shaft on which a conical
Riffeiung vorgesehen ist. Das Anlenkteil wird im montierten Zustand über eine Schraubenmutter gegen die Riffelung gepreßt. Zum Einstellen des Drehwinkelgebers wird diese Schraubenmutter gelöst, und das Anlenkteil wird gegenüber der Drehwelle so weit gedreht, bis in der bestimmten Ausgangsposition des Anlenkteils das Sensorsignal den gewünschten Wert ha . Nach dem Einstellen des Drehwinkelgebers wird die Schraubenmutter festgezogen, so daß das Anlenkteil gegenüber dem zweiten Sensorteil fixiert ist.Reefing is provided. The articulated part is pressed against the corrugation using a screw nut. To set the angle encoder, this screw nut is loosened and the articulation part is rotated relative to the rotary shaft until the sensor signal has the desired value ha in the specific starting position of the articulation part. After adjusting the angle encoder, the screw nut is tightened so that the articulation part is fixed in relation to the second sensor part.
Die bekannte Ausführung hat insbesondere die Nachteile, daß sich die Schraubenmutter eventuell lockert. Ferner können nachträglich unsachgemäße Manipulationen und Änderungen der Einstellung leicht vorkommen. Im übrigen ist die Art dieser Einstellung nicht besonders einfach und erfordert bei großer Serienproduktion einen nicht zu vernachlässigbaren Aufwand.The known design has the particular disadvantages that the nut may loosen. Furthermore, improper manipulations and changes in the setting can easily occur. In addition, the type of this setting is not particularly simple and requires a not insignificant effort in large series production.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Demgegenüber weist der erfindungsgemäß ausgeführte Drehwinkelgeber mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs insbesondere den Vorteil wesentlich sicherer, einfacherer und besserer Einstellmδglichkeit auf.In contrast, the rotary angle encoder designed according to the invention with the characterizing features of the main claim has in particular the advantage of much safer, simpler and better setting options.
Der Drehwinkelgeber gestattet vorteilhafterweise eine montagefreundliche und kostengünstige Bauform. Der Drehwinkelgeber kann vorteilhafterweise so gestaltet werden, daß nur Rastverbindungen bzw. Preßverbindungen erforderlich sind. Auf problematische Schraubverbindungen kann verzichtet werden. Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des Drehwinkelgebers möglich.The rotary encoder advantageously allows a construction-friendly and inexpensive design. The rotary encoder can advantageously be designed so that only snap connections or press connections are required. Problematic screw connections can be avoided. Advantageous further developments and improvements of the angle of rotation sensor are possible through the measures listed in the subclaims.
Das Vorsehen eines zylindrischen Teils entweder am zweiten Sensorteil oder am Anlenkteil ergibt eine einfache vorteilhafte Möglichkeit zur Verstellung des Anlenkteils gegenüber dem zweiten Sensorteil von der ersten Position in die zweite Position.The provision of a cylindrical part either on the second sensor part or on the articulation part provides a simple advantageous possibility for adjusting the articulation part with respect to the second sensor part from the first position to the second position.
Durch Vorsehen einer kraftschlüssigen Verbindung zwischen dem Anlenkteil und dem zweiten Sensorteil in der ersten Position ist ein relatives Verdrehen des zweiten Sensorteils gegenüber dem Anlenkteil vorteilhafterweise leicht möglich, und durch Vorsehen einer formschlüssigen Verbindung zwischen dem Anlenkstück und dem zweiten Sensorteil erhält man den Vorteil, daß in der zweiten Position ein ungewolltes relatives Verdrehen des Anlenkteils gegenüber dem zweiten Sensorteil mit Sicherheit verhindert wird.By providing a non-positive connection between the articulation part and the second sensor part in the first position, a relative rotation of the second sensor part relative to the articulation part is advantageously easily possible, and by providing a positive connection between the articulation piece and the second sensor part, one obtains the advantage that in In the second position, an undesired relative rotation of the articulation part relative to the second sensor part is prevented with certainty.
Die Verwendung des zylindrischen Teils zur Lagerung des zweiten Sensorteils und des Anlenkstücks vereinfacht den Aufbau des Drehwinkelgebers wesentlich.The use of the cylindrical part for mounting the second sensor part and the articulation piece considerably simplifies the construction of the angle encoder.
Die Schnappeinrichtung verhindert besonders einfach ein ungewolltes Verstellen der relativen Lage des Anlenkteils gegenüber dem zweiten Sensorteil von der zweiten Position in die erste Position. ZeichnungThe snap device particularly easily prevents an unwanted adjustment of the relative position of the articulation part relative to the second sensor part from the second position to the first position. drawing
Ein ausgewähltes, besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel des Drehwinnkelgebers ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen die Figur 1 beispielhaft einen Längsschnitt durch das Ausführungsbeispiel und die Figur 2 eine stirnseitige Ansicht des Ausführungsbeispiels.A selected, particularly advantageous embodiment of the rotary encoder is shown in simplified form in the drawing and explained in more detail in the following description. FIG. 1 shows an example of a longitudinal section through the Embodiment and Figure 2 is an end view of the embodiment.
Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment
Der erfindungsgemäß ausgeführte Drehwinkelgeber kann zur Steuerung verschiedener Antriebsmaschinen verwendet werden. Die Antriebsmaschine ist beispielsweise ein Ottomotor, dessen Drosselklappe mit einem Stellmotor verstellt wird. In diesem Fall dient der Drehwinkelgeber zur Erzeugung von elektrischen Signalen, die dem die Drosselklappe verstellenden Stellmotor zugeführt werden. Die Antriebsmaschine kann aber auch ein Dieselmotor oder ein Elektromotor sein, wobei auch in diesem Fall der Drehwinkelgeber elektrische Signale erzeugt, die, entsprechend umgeformt, die Leistung der Antriebsmaschine steuern. Der Drehwinkelgeber ist normalerweise über ein Gaspedal betätigbar.The rotary angle encoder designed according to the invention can be used to control various drive machines. The prime mover is, for example, a gasoline engine, the throttle valve of which is adjusted by a servomotor. In this case, the rotary angle transmitter is used to generate electrical signals which are fed to the servomotor which adjusts the throttle valve. However, the drive machine can also be a diesel engine or an electric motor, the rotary angle transmitter also generating electrical signals in this case, which, appropriately transformed, control the power of the drive machine. The rotary encoder can normally be operated using an accelerator pedal.
Die Figur 1 zeigt beispielhaft einen Längsschnitt durch das bevorzugt ausgewählte Ausführungsbeispiel. Dargestellt ist ein Gehäuse 2. Das Gehäuse 2 umschließt einen Innenraum 6. Das Gehäuse 2 ist topffδrmig ausgebildet und besitzt einen Zylinderbereich 2a und einen Stirnseitenbereich 2b. Der Innenraum 6 wird in radialer Richtung vom Zylinderbereich 2a und in axialer Richtung einerseits vom Stirnseitenbereich 2b des Gehäuses 2 und andererseits von einem Kunststoffteil 10 umschlossen bzw. abgeschlossen. Als Wekstoff für das Kunststoffteil 10 kann jeder leicht formbare und elektrisch nichtleitende Werkstoff verwendet werden. Das Kunststoff eil 10 hat eine dem Innenraum 6 zugewandte Stirnseite 11. Zur Verbesserung der Dichtheit des Innenraums 6 gegenüber der Umgebung ist zwischen dem Kunststoffteil 10 und dem Zylinderbereich 2a des Gehäuses 2 eine Dichtung 8 vorgesehen. An das Kunststoffteil 10 können Rastzungen angeformt sein, die in am Gehäuse 2 vorgesehene Rastvertiefungen eingreifen können. Dies ermöglicht eine einfache Rastverbindung des Kunstoffteils 10 mit dem Gehäuse 2 ohne jegliches Schrauben. Im montierten Zustand bildet das Kunststoffteil 10 einen Bestandteil des Gehäuses 2. Im Stirnseitenbereich 2b des Gehäuses 2 ist eine Öffnung 12 vorgesehen. Durch die Öffnung 12 erstreckt sich ein im wesentlichen zylindrisches Teil 14. Das zylindrische Teil 14 ist in Form einer Drehwelle ausgebildet. Das zylindrische Teil 14 hat ein in den Innenraum 6 ragendes erstes Ende 16, ein durch die Öffnung 12 sich erstreckendes Mittelteil 17 und ein nach außen weisendes zweites Ende 18. Das zylindrische Teil 14 ist in der Öffnung 12 um eine Drehachse 19 schwenkbar bzw. drehbar gelagert.FIG. 1 shows an example of a longitudinal section through the preferred embodiment selected. A housing 2 is shown. The housing 2 encloses an interior space 6. The housing 2 is pot-shaped and has a cylinder region 2a and an end region 2b. The interior 6 is enclosed or closed off in the radial direction by the cylinder region 2a and in the axial direction on the one hand by the end region 2b of the housing 2 and on the other hand by a plastic part 10. Any easily mouldable and electrically non-conductive material can be used as the material for the plastic part 10. The plastic cable 10 has an end face 11 facing the interior 6. A seal 8 is provided between the plastic part 10 and the cylinder region 2a of the housing 2 to improve the tightness of the interior 6 with respect to the surroundings. Latching tongues can be formed on the plastic part 10, the tongues provided on the housing 2 Can engage recesses. This enables a simple snap connection of the plastic part 10 to the housing 2 without any screws. In the assembled state, the plastic part 10 forms part of the housing 2. An opening 12 is provided in the end region 2b of the housing 2. A substantially cylindrical part 14 extends through the opening 12. The cylindrical part 14 is designed in the form of a rotary shaft. The cylindrical part 14 has a first end 16 projecting into the interior 6, a central part 17 extending through the opening 12 and a second end 18 pointing outwards. The cylindrical part 14 can be pivoted or rotated about an axis of rotation 19 in the opening 12 stored.
Ein Sensor 20 ist ein wesentlicher Bestandteil desA sensor 20 is an integral part of the
Drehwinkelgebers. Der Sensor 20 umfaßt ein erstes Sensorteil 21 und ein zweites Sensorteil 22. Das erste Sensorteil 21 ist ein Bestandteil des Kunststoffteils 10. Das erste Sensorteil 21 ist über das Kunststoffteil 10 drehfest mit dem Gehäuse 2 verbunden. Das zweite Sensorteil 22 ist mit dem zylindrischen Teil 14 drehfest verbunden bzw. an das zylindrische Teil 14 drehfest angeformt oder zusammen mit dem zylindrischen Teil 14 einstückig ausgeführt. Das zweite Sensorteil 22 ist zusammen mit dem zylindrischen Teil 14 gegenüber dem Gehäuse 2 und damit gegenüber dem ersten Sensorteil 21 um die Drehachse 19 um einen bestimmten Drehwinkel schwenkbar gelagert.Angle encoder. The sensor 20 comprises a first sensor part 21 and a second sensor part 22. The first sensor part 21 is a component of the plastic part 10. The first sensor part 21 is connected to the housing 2 in a rotationally fixed manner via the plastic part 10. The second sensor part 22 is connected to the cylindrical part 14 in a rotationally fixed manner or molded onto the cylindrical part 14 in a rotationally fixed manner or is made in one piece together with the cylindrical part 14. The second sensor part 22 is mounted together with the cylindrical part 14 relative to the housing 2 and thus relative to the first sensor part 21 so as to be pivotable about the axis of rotation 19 by a certain angle of rotation.
Auf der dem Innenraum 6 zugewandten Stirnseite 11 des Kunststoffteils 10 ist eine als Kontaktbahn 24 dienende elektrisch leitende Widerstandsbahn aufgedruckt. Die Kontaktbahn 24 hat eine sehr geringe Dicke. Zwecks besserer Übersichtlichkeit wurde die Dicke der Kontaktbahn 24 in der Zeichnung stark überhöht gezeichnet. Die Figur 1 zeigt das Kunststoffteil 10 und die Kontaktbahn 24 im Querschnitt. An dem zweiten Sensorteil 22 befindet sich eine Kontaktstelle 26. Die Kontaktstelle 26 ist beispielsweise als elektrischer Schleifer ausgebildet. Die Kontaktstelle 26 des zweiten Sensorteils 22 steht zumindest zeitweise, abhängig von der relativen Lage des ersten Sensorteils 21 gegenüber dem zweiten Sensorteil 22, in elektrischer Verbindung mit der Kontaktbahn 24 des ersten Sensorteils 21. Mit dem zweiten Sensorteil 22 sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel noch drei weitere in Form von Schleifern ausgebildete Kontaktstellen 26a, 26b, 26c verbunden. Die weiteren Kontaktstellen 26a, 26b, 26c stehen in elektrischem Kontakt mit weiteren auf der Stirnseite 11 des Kunststoffteils 10 aufgedruckten Kontaktbahnen 24a, 24b, 24c. Die beiden Kontaktstellen 26, 26a sind beispielsweise miteinander elektrisch verbunden.An electrically conductive resistance track serving as a contact track 24 is printed on the end face 11 of the plastic part 10 facing the interior 6. The contact track 24 has a very small thickness. For the sake of clarity, the thickness of the contact track 24 has been drawn very exaggerated in the drawing. 1 shows the plastic part 10 and the contact track 24 in cross section. A contact point 26 is located on the second sensor part 22. The contact point 26 is designed, for example, as an electrical grinder. The contact point 26 of the second sensor part 22 is at least temporarily, depending on the relative position of the first sensor part 21 with respect to the second sensor part 22, in electrical connection with the contact track 24 of the first sensor part 21. In the exemplary embodiment shown, there are still three with the second sensor part 22 further contact points 26a, 26b, 26c in the form of grinders are connected. The further contact points 26a, 26b, 26c are in electrical contact with further contact tracks 24a, 24b, 24c printed on the end face 11 of the plastic part 10. The two contact points 26, 26a are electrically connected to one another, for example.
Je nach relativem Drehwinkel des zweiten Sensorteils 22 gegenüber dem ersten Sensorteil 21 erhält man an weiter hinten noch näher beschriebenen Steckkontakten 66f, 66f' Sensorsignale. Diese Sensorsignale sind analog oder digital, je nach Ausbildung der Kontaktbahnen 24, 24a, 24b, 24c bzw. der Kontaktstellen 26, 26a, 26b, 26c. Es sind auch mehrere redundante Sensorsignale erhältlich. Der Drehwinkelgeber kann so ausgebildet sein, daß eines der Sensorsignale analog (Potentiometer-Funtion) und ein anderes Sensorsignal digital (Schalter-Funktion) ist.Depending on the relative angle of rotation of the second sensor part 22 with respect to the first sensor part 21, sensor signals are obtained at plug contacts 66f, 66f ′, which are described in more detail further below. These sensor signals are analog or digital, depending on the design of the contact tracks 24, 24a, 24b, 24c or the contact points 26, 26a, 26b, 26c. Several redundant sensor signals are also available. The rotary encoder can be designed so that one of the sensor signals is analog (potentiometer function) and another sensor signal is digital (switch function).
Mit dem zylindrischen Teil 14 bzw. direkt mit dem zweiten Sensorteil 22 ist ein Anlaufelement 29 verbunden. Und es ist ein Anlaufelement 30 mit dem zweiten Sensorteil 22 oder mit dem zylindrischen Teil 14 verbunden.A starting element 29 is connected to the cylindrical part 14 or directly to the second sensor part 22. And a start-up element 30 is connected to the second sensor part 22 or to the cylindrical part 14.
Die Figur 2 zeigt eine εtirnseitige Ansicht des für die Beschreibung beispielhaft ausgewählten Drehwinkelgebers. In allen Figuren sind gleiche oder gleichwirkende Teile mit denselben Bezugszeichen versehen.FIG. 2 shows an end view of the rotation angle sensor selected as an example for the description. In all figures, parts that are the same or have the same effect are provided with the same reference symbols.
Der Drehwinkelgeber umfaßt ein Anlenkteil 33. Das Anlenkteil 33 ist beispielsweise über nicht dargestellteThe rotary encoder comprises a link 33. The link 33 is, for example, not shown
Übertragungsmittel mit einem nicht dargestellten Gaspedal verbunden. Durch Betätigung des Gaspedals kann das Anlenkteil 33 um die Drehachse 19 verstellt werden. An das Anlenkteil 33 ist ein etwas größerer Hebel 34 und ein etwas kleinerer Hebel 36 angeformt (Fig. 2) . Das Anlenkteil 33 ist so geformt, daß, grob betrachtet, zwischen einem Axialteil 38 und einem Radialteil 39 unterschieden werden kann. Das Radialteil 39 hat einen wesentlich größeren Durchmesser als das Axialteil 38. Das Axialteil 38 erstreckt sich koaxial zur Drehachse 19. In dem Axialteil 38 ist eine abgestuft ausgeführte Bohrung 40 vorgesehen.Transmission means connected to an accelerator pedal, not shown. By actuating the accelerator pedal, the articulation part 33 can be adjusted about the axis of rotation 19. A slightly larger lever 34 and a somewhat smaller lever 36 are formed on the articulation part 33 (FIG. 2). The articulation part 33 is shaped so that, roughly speaking, a distinction can be made between an axial part 38 and a radial part 39. The radial part 39 has a substantially larger diameter than the axial part 38. The axial part 38 extends coaxially with the axis of rotation 19. A graduated bore 40 is provided in the axial part 38.
Das zweite Ende 18 des zylindrischen Teils 14 kann aufgeteilt werden in einen ersten Bereich 41 mit relativ glatter, zylindrischer Oberfläche und in einen ein Profil aufweisenden zweiten Bereich 42. In Umfangsrichtung betrachtet umfaßt das Profil im Bereich 42 Erhebungen und Vertiefungen. Die Erhebungen und Vertiefungen im Bereich 42 verlaufen vorzugsweise parallel zur Drehachse 19 und sind deshalb in der Figur 1 als Striche parallel zur Drechachse 19 symbolhaft dargestellt.The second end 18 of the cylindrical part 14 can be divided into a first region 41 with a relatively smooth, cylindrical surface and into a second region 42 with a profile. Viewed in the circumferential direction, the profile in the region 42 comprises elevations and depressions. The elevations and depressions in the area 42 preferably run parallel to the axis of rotation 19 and are therefore shown symbolically in FIG. 1 as lines parallel to the turning axis 19.
Der Bereich 41 mit der zylindrischen Oberfläche hat einen Durchmesser, der geringfügig größer als der Durchmesser der Bohrung 40 ist. Wenn also das Axialteil 38 des Anlenkteils 33 so weit über das zweite Ende 18 des zylindrischen Teils 14 gesteckt ist, daß sich ein Teil des Bereichs 41 bzw. der gesamte Bereich 41 mit der zylindrischen Oberfläche innerhalb der Bohrung 40 des Anlenkteils 33 befindet, aber der zweite Bereich 42 sich außerhalb der Bohrung 40 befindet, dann ist ein gegenseitiges Verdrehen des Anlenkteils 33 gegenüber dem zylindrischen Teil 14 und damit gegenüber dem zweiten Sensorteil 22 unter Aufbringung eines bestimmten Drehmoments leicht möglich. Durch konstruktive Wahl der Pressung zwischen dem zylindrischen Teil 14 im Bereich 41 und der Bohrung 40 des Anlenkteils 33 kann das für die Verdrehung gewünschte bzw. das für die Einstellung des Drehwinkelgebers zweckmäßige Drehmoment gewählt werden. Zur Verdrehung des Anlenkteils 33 gegenüber dem zweiten Sensorteil 22 bzw. zur Einstellung des Drehwinkelgebers befindet sich der Bereich 42 mit dem Profil außerhalb der Bohrung 40 des Anlenkteils 33. Das Anlenkteil 33 befindet sich bezüglich dem zweiten Sensorteil 22 in einer Stellung, die als erste Position bezeichnet werden kann.The area 41 with the cylindrical surface has a diameter which is slightly larger than the diameter of the bore 40. So if the axial part 38 of the articulation part 33 is inserted so far over the second end 18 of the cylindrical part 14 that part of the area 41 or the entire area 41 with the cylindrical surface is within the bore 40 of the articulation part 33, but the second area 42 is outside the bore 40, then there is a mutual rotation of the Articulation part 33 with respect to the cylindrical part 14 and thus with respect to the second sensor part 22 is easily possible by applying a certain torque. By constructively selecting the pressure between the cylindrical part 14 in the region 41 and the bore 40 of the articulation part 33, the torque desired for the rotation or the one which is expedient for the adjustment of the rotary angle sensor can be selected. The area 42 with the profile is located outside the bore 40 of the articulation part 33 for rotating the articulation part 33 relative to the second sensor part 22 or for adjusting the angle of rotation sensor. The articulation part 33 is in a position with respect to the second sensor part 22, which is the first position can be designated.
Die Erhebungen im Bereich 42 des Profils des zylindrischen Teils 14 erheben sich über den Durchmesser des Bereichs 41 der zylindrischen Oberfläche hinaus. Wenn nun das Anlenkteil 33 weiter in axialer Richtung, d. h. parallel zur Drehachse 19, relativ zu dem zylindrischen Teil 14 verschoben wird, dann taucht auch der Bereich 42 mit dem Profil in dieThe elevations in the area 42 of the profile of the cylindrical part 14 rise above the diameter of the area 41 of the cylindrical surface. If the articulation part 33 now continues in the axial direction, i. H. parallel to the axis of rotation 19, is displaced relative to the cylindrical part 14, then the area 42 with the profile dips into the
Bohrung 40 des Anlenkteils 33 ein. Dies geschieht dadurch, daß sich die Erhebungen des Profils im Bereich 42 in die Umfangswandung der Bohrung 40 eingraben. Dies ist leicht möglich, wenn das Anlenkteil 33 zumindest im Bereich der Bohrung 40 aus relativ weichem bzw. plastisch oder elastisch verformbarem Material besteht, wie es bei Verwendung von gebräuchlichem Kunststoff der Fall ist. Der Bereich 42 mit den Erhebungen sollte härter sein als der Teil der Bohrung 40, in den sich die Erhebungen eingraben sollen. Nach dem achsparallelen Verschieben des Anlenkteils 33 gegenüber dem zweiten Sensorteil 22, befindet sich das Anlenkteil 33 bezüglich dem zweiten Sensorteil 22 in einer Stellung, die als zweite Position bezeichnet werden kann.Bore 40 of the articulation part 33. This is done in that the elevations of the profile dig in the area 42 in the peripheral wall of the bore 40. This is easily possible if the articulation part 33, at least in the area of the bore 40, is made of relatively soft or plastically or elastically deformable material, as is the case when using customary plastic. The area 42 with the elevations should be harder than the part of the bore 40 into which the elevations are to dig. After the axially parallel displacement of the articulation part 33 relative to the second sensor part 22, the articulation part 33 is in a position with respect to the second sensor part 22 which can be referred to as the second position.
Es ist aber auch möglich, den Bereich der Bohrung 40 des Anlenkteils 33, in den der Bereich 42 mit dem Profil eintaucht, ebenfalls mit einem entsprechend passenden Profil zu versehen. In diesem Fall greift das Profil am zylindrischen Teil 14 in das Profil am Anlenkteil 33, und das Anlenkteil 33 kann auch im Bereich der Bohrung 40 aus relativ hartem Material bestehen.However, it is also possible to insert the area of the bore 40 of the articulation part 33 into the area 42 with the profile immersed, also provided with a suitable profile. In this case, the profile on the cylindrical part 14 engages in the profile on the articulation part 33, and the articulation part 33 can also consist of relatively hard material in the region of the bore 40.
Es besteht auch die Möglichkeit, das Profil mit den Erhebungen nicht am zylindrischen Teil 14, sondern stattdessen am Anlenkteil 33 vorzusehen. Bei dieser Ausführungsvariante graben sich die Erhebungen desIt is also possible to provide the profile with the elevations not on the cylindrical part 14 but instead on the articulation part 33. In this embodiment, the surveys of the
Anlenkteils 33 bei der Montage nach dem Einstellen des Sensors in das zylindrische Teil 14 ein.Articulation part 33 during assembly after adjusting the sensor into the cylindrical part 14.
Beim fertig eingestellten und fertig montierten Drehwinkelgeber (zweite Position) besteht eine formschlüssige Verbindung aller Elemente. Das Anlenkteil 33 ist formschlüssig mit dem Sensorteil 22 verbunden. Dazu sind keine Schrauben oder sonstige Befestigungselemente erforderlich. Auch sind keine Sicherungselemente notwendig.When the rotary encoder is completely set and fully assembled (second position), there is a positive connection of all elements. The articulation part 33 is positively connected to the sensor part 22. No screws or other fasteners are required. Neither are safety elements necessary.
Durch die Pressung und Reibung zwischen dem zylindrischen Teil 14 im Bereich 41 bzw. 42 und der Bohrung 40 des Anlenkteils 33 ist bereits dafür gesorgt, daß das Anlenkteil 33 auf dem zylindrischen Teil 14 in seiner vorgesehenen Position festgehalten wird.The pressure and friction between the cylindrical part 14 in the area 41 or 42 and the bore 40 of the articulation part 33 already ensures that the articulation part 33 is held on the cylindrical part 14 in its intended position.
Im Bereich des zweiten Endes 18 des zylindrischen Teils 14 kann ein Einstich mit einem relativ kleinen Durchmesser vorgesehen werden. Dieser Durchmesser ist vorzugsweise kleiner als der Durchmesser der Bereiche 41 und 42. Beim Aufstecken des aus vorzugsweise weichelastischem Material bestehenden Anlenkteils 33 auf das zweite Ende 18 des zylindrischen Teils 14 drückt das Anlenkteil 33 radial auf das zweite Ende 18 und verdrängt damit einen Teil seines Werkstoffs in diesen Einstich, so daß durch diese zusätzliche Maßnahme ein ungewolltes Herunterfallen des Anlenkteils 33 von dem zylindrischen Teil 14 zusätzlich verhindert wird. Durch den Einstich im Bereich des zweiten Endes 18 bildet sich eine Schnappeinrichtung 46. Die Schnappeinrichtung 46 wird beispielsweise am Übergang des zweiten Endes 18 in das Mittelteil 17 des zylindrischen Teils 14 vorgesehen, kann aber auch in jedem anderen Bereich des zweiten Endes 18, das von der Bohrung 40 des Anlenkteils 33 überdeckt wird, vorgesehen sein. Die Schnappeinrichtung 46 kann durch Vorsehen von an der Bohrung 40 nach innen vorstehendes, in den Einstich eintauchendes Material noch verbessert werden.A recess with a relatively small diameter can be provided in the region of the second end 18 of the cylindrical part 14. This diameter is preferably smaller than the diameter of the regions 41 and 42. When the articulation part 33, which is preferably made of flexible material, is pushed onto the second end 18 of the cylindrical part 14, the articulation part 33 presses radially onto the second end 18 and thus displaces part of its material in this puncture, so that this additional measure an undesired falling of the articulation part 33 from the cylindrical part 14 in addition is prevented. A snap device 46 is formed by the puncture in the area of the second end 18. The snap device 46 is provided, for example, at the transition from the second end 18 into the central part 17 of the cylindrical part 14, but can also be in any other area of the second end 18, that of the bore 40 of the articulation part 33 is covered. The snap device 46 can be further improved by providing material which projects inwards from the bore 40 and is immersed in the puncture.
Zur Bildung der Schnappeinrichtung 46 ist es aber auch möglich, am zylindrischen Teil 14 eine umlaufende Erhebung vorzusehen, die in einen im Bereich der Bohrung 40 vorgesehenen Einstich eingreift. Da dies eine einfacheTo form the snap device 46, however, it is also possible to provide a circumferential elevation on the cylindrical part 14 which engages in a recess provided in the area of the bore 40. Since this is an easy one
Umkehrung des bildlich dargestellten Beispiels ist, ist eine zusätzliche bildliche Darstellung nicht erforderlich.Reverse of the pictured example, an additional pictorial representation is not required.
Die Schnappeinrichtung 46 ist nicht immer zwingend erforderlich, verbessert jedoch den Drehwinkelgeber zusätzlich.The snap device 46 is not always absolutely necessary, but additionally improves the angle of rotation encoder.
An der vom Mittelteil 17 abgewandten Stirnseite des zweiten Endes 18 des mit dem Sensorteil 22 verbundenen zylindrischen Teils 14 ist ein Schlüsselprofil 48 angeformt. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Schlüsselprofil 48 ein quer verlaufender Schlitz, in den als Werkzeug ein Schraubendreher eingreifen kann. Während das zweite Ende 18 nur teilweise in die Bohrung 40 gesteckt ist (erste Position) , kann über das Schlüsselprofil 48 das zylindrische Teil 14 und damit das zweite Sensorteil 22 relativ zum Anlenkteil 33 verdreht werden, indem beispielsweise mit passendem Werkzeug das zylindrische Teil 14 festgehalten und das Anlenkteil 33 gedreht wird, oder es kann das Anlenkteil 33 festgehalten und das zylindrische Teil 14 verdreht werden. Ist das Anlenkteil 33 vollständig über das zweite Ende 18 gesteckt (zweite Position) , dann ist ein Verdrehen nicht mehr möglich. Befindet sich nur der Bereich 41 innerhalb der Bohrung 40 (erste Position) , dann ist ein relatives Verdrehen möglich, und befindet sich der zweite Bereich 42 mit seinem Profil innerhalb der Bohrung 40A key profile 48 is formed on the end face of the second end 18 of the cylindrical part 14 connected to the sensor part 22 facing away from the middle part 17. In the illustrated embodiment, the key profile 48 is a transverse slot into which a screwdriver can engage as a tool. While the second end 18 is only partially inserted into the bore 40 (first position), the cylindrical part 14 and thus the second sensor part 22 can be rotated relative to the articulation part 33 via the key profile 48, for example by holding the cylindrical part 14 with a suitable tool and the articulation part 33 is rotated, or the articulation part 33 can be held and the cylindrical part 14 rotated. The articulation part 33 is completely over the second End 18 inserted (second position), then twisting is no longer possible. If only the area 41 is located within the bore 40 (first position), relative rotation is possible, and the second area 42 with its profile is located within the bore 40
(zweite Position) , dann ist ein relatives Verdrehen der beiden Teile 14, 33 mit normalen Mitteln nicht möglich. Zur Drehfixierung der beiden Teile 14, 33 zueinander spielt es keine Rolle, ob dabei der erste Bereich 41 des zylindrischen Teils 14 axial über die Bohrung 40 hinausragt. Die Figur 1 zeigt den Drehwinkelgeber in der zweiten Position.(second position), then a relative rotation of the two parts 14, 33 is not possible with normal means. For the rotational fixing of the two parts 14, 33 to one another, it does not matter whether the first region 41 of the cylindrical part 14 projects axially beyond the bore 40. Figure 1 shows the rotary encoder in the second position.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel (Fig. 1) ragt das Axialteil 38 des Anlenkteils 33 in axialer Richtung über das zylindrische Teil 14 hinaus. In diesem Bereich kann dieIn the exemplary embodiment shown (FIG. 1), the axial part 38 of the articulation part 33 projects beyond the cylindrical part 14 in the axial direction. In this area the
Bohrung 40 mit einer Vergußmasse 50 verschlossen sein. Dies verhindert jeden eventuellen unzulässigen Versuch, das Anlenkteil 33 gegenüber dem zweiten Sensorteil 22 zu verdrehen und damit die Einstellung des Drehwinkelgebers unzulässig zu verändern. In dem das zylindrische Teil 14 überragenden Bereich des Anlenkteils 33 kann die Bohrung 40 mit einer Verengung ausgeführt sein, was ein Herausfallen der Vergußmasse 50 aus der Bohrung 40 verhindert.Bore 40 may be closed with a potting compound 50. This prevents any inadmissible attempt to twist the articulation part 33 with respect to the second sensor part 22 and thus to change the setting of the rotation angle sensor in an impermissible manner. In the region of the articulation part 33 which projects beyond the cylindrical part 14, the bore 40 can be designed with a constriction, which prevents the casting compound 50 from falling out of the bore 40.
Der Drehwinkelgeber umfaßt eine Rückstelleinrichtung 56. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Rückstelleinrichtung 56 von einer Rückstellfeder gebildet. Ein Ende 56a der Rückstellfeder greift an dem Gehäuse 2 an und das jeweils andere Ende 56b der Rückstellfeder wirkt auf das Anlenkteil 33 (Fig. 2) . Die Rückstelleinrichtung 56 wirkt, bezogen auf die in der Figur 2 dargestellte Ansicht, im Uhrzeigersinn auf das Anlenkteil 33. Begrenzt wird die Bewegung des Anlenkteil 33 im Uhrzeigersinn dadurch, daß der kleinere Hebel 36 des Anlenkteils 33 an einem an dem Gehäuse 2 vorgesehenen ersten Gehäuseanschlag 61 zur Anlage kommt. Die Rückstelleinrichtung 56 kann auch mehrere Rückstellfedern umfassen, wobei diese Rückstellfedern so stark ausgebildet sind, daß auch noch bei Bruch einer der Rückstellfedern genügend Kraft zur sicheren Rückstellung des Anlenkteils 33 gegen den ersten Gehäuseanschlag 61 vorhanden ist.The rotary angle encoder comprises a reset device 56. In the exemplary embodiment shown, the reset device 56 is formed by a return spring. One end 56a of the return spring engages the housing 2 and the other end 56b of the return spring acts on the articulation part 33 (FIG. 2). The resetting device 56 acts, in relation to the view shown in FIG. 2, clockwise on the articulation part 33. The movement of the articulation part 33 in the clockwise direction is limited by the smaller lever 36 of the articulation part 33 on a first housing stop provided on the housing 2 61 comes to the plant. The reset device 56 can also have several Include return springs, these return springs being designed so strong that even if one of the return springs breaks, enough force is still present for the safe return of the articulation part 33 against the first housing stop 61.
Am Hebel 34 des Anlenkteils 33 gibt es eine Anlenkstelle 64. An dieser Anlenkstelle 64 kann beispielsweise ein mit einem Gaspedal verbundener, nicht dargestellter Bowdenzug angreifen. Der Bowdenzug kann das Anlenkteil 33 entgegen dem Uhrzeigersinn (Fig. 2) und entgegen der Rückstelleinrichtung 56 betätigen, bis der Hebel 34 an einem am Gehäuse 2 vorgesehenen zweiten Gehäuseanschlag 62 zur Anlage kommt.There is an articulation point 64 on the lever 34 of the articulation part 33. At this articulation point 64, for example, a Bowden cable, not shown, connected to an accelerator pedal can engage. The Bowden cable can actuate the articulation part 33 counterclockwise (FIG. 2) and counter to the resetting device 56 until the lever 34 comes to rest against a second housing stop 62 provided on the housing 2.
Liegt das Anlenkteil 33 am ersten Gehäuseanschlag 61 an, so kann dies als Ausgangsposition bezeichnet werden, wobei in dieser Ausgangsposition das von dem Drehwinkelgeber abgegebene Sensorsignal einen bestimmten Wert haben soll. Diese Stellung des Anlenkteils 33 am ersten Gehäuseanschlag 61 entspricht normalerweise der LeerlaufStellung derIf the articulation part 33 bears against the first housing stop 61, this can be referred to as the starting position, in which starting position the sensor signal emitted by the angle encoder should have a certain value. This position of the articulation part 33 on the first housing stop 61 normally corresponds to the idle position of the
Antriebsmaschine. Häufig ist es gewünscht, daß in dieser Ausgangsposition der Wert des Sensorsignals null ist. Liegt das Anlenkteil 33 am zweiten Gehäuseanschlag 62 an, so ist dies der maximale Schwenkwinkel des Sensors und entspricht somit der Vollaststellung der Antriebsmaschine. Da diePrime mover. It is often desirable for the value of the sensor signal to be zero in this starting position. If the articulation part 33 bears against the second housing stop 62, this is the maximum pivoting angle of the sensor and thus corresponds to the full load position of the drive machine. Since the
Gehäuseanschläge 61, 62 direkt am Gehäuse angebracht bzw. angeformt sind, können diese problemlos sehr massiv ausgeführt sein.Housing stops 61, 62 are attached or formed directly on the housing, these can be made very solid without any problems.
Zum Einstellen des Drehwinkelgebers (Drehwinkelgeber ist in der ersten Position) wird das Anlenkteil 33 gegen den ersten Gehäuseanschlag 61 betätigt und das zweite Sensorteil 22 mit Hilfe des passenden Werkzeugs so lange verstellt, bis an den Steckkontakten 66f, 66f' der gewünschte, dem Leerlauf entsprechende Wert ansteht. Anschließend wird das Anlenkteil 33 entlang der Achse 19 nach links (bezogen auf Figur 1) gedrückt. Dabei stützt sich das Anlaufelement 30 am Kunststoffteil 10 ab. Dadurch wird das Anlenkteil 33 gegenüber dem Sensorteil 22 von der ersten Position in die zweite Position gebracht.To adjust the rotary encoder (rotary encoder is in the first position), the articulation part 33 is actuated against the first housing stop 61 and the second sensor part 22 is adjusted with the aid of the appropriate tool until the desired contacts corresponding to the idling are made on the plug contacts 66f, 66f ' Value pending. Then the articulation part 33 is moved to the left along the axis 19 (based on FIG. 1). pressed. The starting element 30 is supported on the plastic part 10. As a result, the articulation part 33 is brought from the first position into the second position with respect to the sensor part 22.
In das Kunststoffteil 10 (Fig. 1) ist eine elektrische Leitung 66 eingegossen. Die Leitung 66 ist beispielsweise ein Draht mit rechteckigem Querschnitt. Die elektrische Leitung 66 erstreckt sich durch das Kunststoffteil 10 und endet direkt an der dem Innenraum 6 zugewandten Stirnseite 11 des Kuriststoffteils 10. Auf der Stirnseite 11 sind die Kontaktbahnen 24, 24a, 24b, 24c aufgedruckt. Durch die Drucktechnik kann den Kontaktbahnen jede beliebige Form gegeben werden. Beispielsweise die Kontaktbahn 24 ist mit der elektrischen Leitung 66 verbunden. Dies wird dadurch hergestellt, daß der Kontaktbahn 24 drucktechnisch so eine Form gegeben wird, daß die Kontaktbahn 24 das an der Stirnseite 11 des Kunststoffteils 10 endende Ende der elektrischen Leitung 66 überdeckt. Da die Kontaktbahn 24 drucktechnisch aufgebracht wird und somit sehr dünn ist, ist es wichtig, daß das mit der Kontaktbahn 24 verbundene Ende der elektrischen Leitung 66 direkt mit der Stirnseite 11 des Kunststoffteils 10 endet. Die elektrische Leitung 66 darf weder über die Stirnseite 11 hinausragen noch darf am Ende der elektrischen Leitung 66 eine Vertiefung in derAn electrical line 66 is cast into the plastic part 10 (FIG. 1). The line 66 is, for example, a wire with a rectangular cross section. The electrical line 66 extends through the plastic part 10 and ends directly on the end face 11 of the Kuriststoff part 10 facing the interior 6. The contact tracks 24, 24a, 24b, 24c are printed on the end face 11. Thanks to the printing technology, the contact tracks can be given any shape. For example, the contact track 24 is connected to the electrical line 66. This is produced in that the contact track 24 is given a shape in terms of printing technology such that the contact track 24 covers the end of the electrical line 66 which ends at the end face 11 of the plastic part 10. Since the contact track 24 is applied by printing technology and is therefore very thin, it is important that the end of the electrical line 66 connected to the contact track 24 ends directly with the end face 11 of the plastic part 10. The electrical line 66 must neither protrude beyond the end face 11 nor a depression in the end of the electrical line 66
Stirnseite 11 entstehen, weil in beiden Fällen ein sicheres elektrisches Verbinden der Leitung 66 mit der Kontaktbahn 24 nicht gewährleistet wäre.End face 11 arise because in both cases a secure electrical connection of line 66 to contact track 24 would not be guaranteed.
Die elektrische Leitung 66 ist in Teilbereiche 66a, 66b, 66c, 66d, 66e, 66f unterteilt (Fig. 1) . Ausgehend von der dem Innenraum 6 zugewandten Stirnseite 11 des Kunststoffteils 10 erstreckt sich der Teilbereich 66a der elektrischen Leitung 66. In kurzem Abstand zur Stirnseite 11 ist die elektrische Leitung 66 im rechten Winkel abgeknickt. Dort geht die Leitung 66 in den Teilbereich 66c über. Der Teilbereich 66c verläuft im wesentlichen parallel zur dem Innenraum 6 zugewandten Stirnseite 11 des Kunststoffteils 10. In gewissem Abstand zum ersten Leitungsknick ist die Leitung 66 wiederum abgebogen und verläuft nun im Teilbereich 66d wieder senkrecht zur Stirnseite 11. Nach gewissem Abstand ist die Leitung 66 erneut abgeknickt und geht somit in den Teilbereich 66e über. Der Teilbereich 66e verläßt das Material des Kunststoff eils 10. Dort bildet die Leitung 66 einen Steckkontakt 66f. Im ersten Teilbereich 66a ist an die elektrische Leitung 66 eine Verdickung 66b angeformt. Anstatt einer Verdickung kann auch eine Einschnürung der Leitung 66 vorgesehen sein.The electrical line 66 is subdivided into partial regions 66a, 66b, 66c, 66d, 66e, 66f (FIG. 1). Starting from the end face 11 of the plastic part 10 facing the interior space 6, the partial region 66a of the electrical line 66 extends. The electrical line 66 is bent at a short distance from the end face 11 at a right angle. There, line 66 merges into sub-area 66c. The Subarea 66c runs essentially parallel to the end face 11 of the plastic part 10 facing the interior 6. At a certain distance from the first line kink, the line 66 is again bent and now runs again in the subarea 66d perpendicular to the end face 11. After a certain distance, the line 66 is kinked again and thus merges into sub-area 66e. The portion 66e leaves the material of the plastic rope 10. There, the line 66 forms a plug contact 66f. A thickening 66b is formed on the electrical line 66 in the first partial region 66a. Instead of a thickening, a constriction of the line 66 can also be provided.
Der Abstand zwischen der Stirnseite 11 und dem Teilbereich 66c der Leitung 66 wird nachfolgend als Abstand a (Fig. 1) bezeichnet. Der Abstand a ist so klein wie möglich gewählt. Er ist aber mindestens so groß, daß eine einfache Herstellungsweise gewährleistet ist. Da der Teilbereich 66a der elektrischen Leitung 66 sehr kurz ist, ergibt auch eine sehr unterschiedliche Wärmedehnung der elektrischen Leitung 66 und des Kunststoffteils 10 eine nur sehr geringe unterschiedliche Längenausdehnung, so daß auch bei extremen Temperaturänderungen die Leitung 66 weder zu weit aus der Stirnseite 11 in den Innenraum 6 hineinragt, noch daß es eine zu große Vertiefung in der Stirnseite 11 gibt. Somit ist sichergestellt, daß die elektrische Leitung 66 unter allen Umständen mit der Kontaktbahn 24 in guter elektrischer Verbindung bleibt.The distance between the end face 11 and the partial region 66c of the line 66 is referred to below as the distance a (FIG. 1). The distance a is chosen to be as small as possible. But it is at least so large that a simple method of manufacture is guaranteed. Since the portion 66a of the electrical line 66 is very short, a very different thermal expansion of the electrical line 66 and the plastic part 10 results in only a very slight difference in length, so that even with extreme temperature changes, the line 66 is neither too far from the end face 11 in protrudes the interior 6, that there is too large a depression in the end face 11. This ensures that the electrical line 66 remains in good electrical connection with the contact track 24 under all circumstances.
Die Verdickung 66b begünstigt zwar auch das Festhalten der elektrischen Leitung 66 innerhalb des Kunststoffteils 10. Da jedoch die Verdickung 66b fertigungstechnisch nicht beliebig groß gemacht werden kann, ist das Festhalten durch die Verdickung 66b nur begrenzt möglich, jedoch nicht ausreichend. Die Verdickung 66b bzw. eine entsprechendeThe thickening 66b also favors the retention of the electrical line 66 within the plastic part 10. However, since the thickening 66b cannot be made arbitrarily large in terms of production technology, the retention by the thickening 66b is only possible to a limited extent, but is not sufficient. The thickening 66b or a corresponding one
Einschnürung erleichtert die Herstellung des Kunststoffteils 10 mit der Leitung 66 wesentlich. Je nach Fertigungsmethode kann auch auf die Verdickung 66b verzichtet werden.Constriction facilitates the manufacture of the plastic part 10 with the line 66 essential. Depending on the manufacturing method, the thickening 66b can also be dispensed with.
Der Teilbereich 66d der Leitung 66 ist relativ lang. Dadurch ergeben sich bei Temperaturänderungen relativ große Unterschiede bei der Längenänderung zwischen dem Kunststoffteil 10 und der Leitung 66 im Teilbereich 66d. Da sich der Teilbereich 66c der Leitung 66 im wesentlichen parallel zur Stirnseite 11 erstreckt, ist an dieser Stelle eine Fixierung der Leitung 66 innerhalb des Kunststoffteils 10 sichergestellt. Wie beabsichtigt, hat dies zur Folge, daß auch durch die relativ große Längenänderung der Leitung 66 im Teilbereichs 66d der Teilbereich 66a davon nicht beeinflußt wird. Auch große extreme Temperaturänderungen und damit große Ausdehnungsunterschiede zwischen demThe section 66d of the line 66 is relatively long. In the event of changes in temperature, this results in relatively large differences in the change in length between the plastic part 10 and the line 66 in the partial region 66d. Since the section 66c of the line 66 extends essentially parallel to the end face 11, a fixation of the line 66 within the plastic part 10 is ensured at this point. As intended, this has the result that the partial area 66a is not influenced by the relatively large change in length of the line 66 in the partial area 66d. Even large extreme temperature changes and thus large differences in expansion between the
Kunststoffteil 10 und der Leitung 66 im Teilbereich 66d können so gut wie nicht die Lage des Teilbereichs 66a relativ zur Stirnseite 11 verändern. Durch den Teilbereich 66c ist die Leitung 66 quer zur Stirnseite 11 sehr exakt fixiert. Die beispielhaft gezeigte zweimalige Abbiegung zwischen dem Teilbereich 66a und dem Teilbereich 66d bildet eine Dehnschleife 72. Diese Dehnschleife 72 hält die im Teilbereich 66d hervorgerufene Längenänderung vom Teilbereich 66a ab und sorgt dafür, daß die elektrische Leitung 66 an der Stirnseite 11 weder heraustritt, noch daß sich dort eine unzulässige Vertiefung bildet.Plastic part 10 and the line 66 in the partial area 66d can hardly change the position of the partial area 66a relative to the end face 11. The line 66 is very precisely fixed transversely to the end face 11 by the partial region 66c. The two-way bend shown by way of example between the partial area 66a and the partial area 66d forms an expansion loop 72. This expansion loop 72 keeps the change in length caused in the partial area 66d from the partial area 66a and ensures that the electrical line 66 does not come out on the end face 11, nor that an inadmissible deepening forms there.
Das Kunststoffteil 10 bildet auch ein Steckverbindungsteil 74 einer Steckkupplung. Über die Steckkupplung ist ein nicht dargestelltes Kabel mit dem Drehwinkelgeber verbunden, wobei der Drehwinkelgeber über dieses Kabel Sensorsignale einem nicht dargestellten Steuergerät zuführen kann.The plastic part 10 also forms a plug connection part 74 of a plug coupling. A cable (not shown) is connected to the rotary encoder via the plug-in coupling, and the rotary encoder can supply sensor signals to a control unit (not shown) via this cable.
In der Figur 1 ist ein Abstand s eingetragen. Der Abstand s markiert den Abstand zwischen dem Steckkontakt 66f und der äußeren Oberfläche des Gehäuses 2. Da wegen der vorgegebenen Größe der verwendeten Steckkupplung das Steckverbindungsteil 74 nicht beliebig klein gemacht werden kann, ergibt sich, daß das Maß ε eine bestimmte Größe nicht unterschreiten kann, was bedeutet, daß der Teilbereich 66d eine bestimmte Mindestgrδße haben muß. Auch wenn der Teilbereich 66d noch so groß gewählt wird, so kann sich dies jedoch wegen der Dehnschleife 72 auch bei extremen Temperaturen nicht negativ auf die Verbindung zwischen der elektrischen Leitung 66 und der Kontaktbahn 74 auswirken.A distance s is entered in FIG. The distance s marks the distance between the plug contact 66f and the outer surface of the housing 2. Because of the predetermined Size of the plug-in coupling used, the connector 74 cannot be made arbitrarily small, it follows that the dimension ε cannot fall below a certain size, which means that the portion 66d must have a certain minimum size. Even if the partial area 66d is chosen to be so large, this cannot have a negative effect on the connection between the electrical line 66 and the contact path 74, even at extreme temperatures, because of the expansion loop 72.
Neben der Kontaktbahn 24 ist bei dem dargestellten Drehwinkelgeber auch noch eine Kontaktbahn 24a und entsprechend ein mit dem zweiten Sensorteil 22 verbundener Schleifer 26a vorgesehen. Die Kontaktbahn 24a ist mit einer elektrischen Leitung 66' verbunden. Auch das einenIn addition to the contact track 24, a contact track 24a and correspondingly a grinder 26a connected to the second sensor part 22 are also provided in the rotary angle sensor shown. The contact track 24a is connected to an electrical line 66 '. That too
Steckkontakt 66f' bildende Ende dieser Leitung 66' muß von der Oberfläche des Gehäuses 2 so weit entfernt sein, daß auch hier eine Kontaktierung durch die beispielsweise zweireihige Steckkupplung möglich ist. Auch in der Leitung 66' ist eine Dehnschleife 72' vorgesehen.The plug contact 66f 'forming end of this line 66' must be so far away from the surface of the housing 2 that contact can also be made here by means of the two-row plug coupling, for example. An expansion loop 72 'is also provided in line 66'.
An das Gehäuse 2 ist ein Gehäusefuß 76 angeformt. Mit Hilfe des Gehäusefußes 76 ist der Drehwinkelgeber über z. B. Schrauben an einer vorgesehenen Unterlage standfest befestigbar.A housing foot 76 is molded onto the housing 2. With the help of the housing foot 76, the rotary encoder is z. B. screws can be firmly attached to a provided base.
Dadurch daß die Verdrehung des Anlenkteils 33 in einer Richtung durch den ersten Gehäuseanschlag 61 und in der anderen Drehrichtung durch den zweiten Gehäuseanschlag 62 begrenzt wird, wird jede übermäßige Betätigungskraft von dem zylindrischen Teil 14 und somit auch vom Sensor 20 ferngehalten.Because the rotation of the articulation part 33 is limited in one direction by the first housing stop 61 and in the other direction by the second housing stop 62, any excessive actuating force is kept away from the cylindrical part 14 and thus also from the sensor 20.
Die Rückstellfeder der Rückstelleinrichtung 56 hat neben der Aufgabe, das Anlenkteil 33 in seine Ausgangsposition zu verstellen, auch noch die Aufgabe, über das Anlenkteil 33 das zylindrische Teil 14 mit geringer Kraft in axialer Richtung zu beaufschlagen, so daß im Betriebszustand das Anlaufelement 29 am Gehäuse 2 anliegt, wie es in der Fig. 1 dargestellt ist. Im normalen Betriebszustand ist das Anlaufelement 30 ohne Berührung zu einem anderen Teil. Beim axiale Aufdrücken des Anlenkteils 33 auf das zylindrische Teil 14 sorgt das Anlaufelement 30 dafür, daß weder die Schleifer 26, 26a, 26b, 26c noch andere Teile des Drehwinkelgebers durch übermäßigen Druck beschädigt werden.In addition to the task of adjusting the articulation part 33 into its starting position, the restoring spring of the resetting device 56 also has the task of using the articulation part 33 to apply a small force to the cylindrical part 14 in the axial direction, so that the starting element 29 bears against the housing 2 in the operating state, as shown in FIG. 1. In the normal operating state, the starting element 30 is without touching another part. When the articulation part 33 is pressed axially onto the cylindrical part 14, the run-up element 30 ensures that neither the grinders 26, 26a, 26b, 26c nor other parts of the angle encoder are damaged by excessive pressure.
Das Steckverbindungsteil 74 ist Bestandteil einer Steckkupplung, wobei der mit dem Steckverbindungsteil 74 zusammengesteckte andere Teil der Steckkupplung der Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellt ist.The plug connection part 74 is part of a plug coupling, the other part of the plug coupling plugged together with the plug connection part 74 not being shown for the sake of clarity.
Im Prinzip wäre es möglich, den mindestens einen Steckkontakt 66f nicht, wie in der Fig. 1 dargestellt, quer zur Drehachse 19 anzuordnen, sondern in gleicher Richtung, d. h. parallel zur Drehachse 19 verlaufend vorzusehen. Dies hätte jedoch den gewissen Nachteil, weil anschließend an das Steckverbindungsteil 74 sich die Steckkupplung fortsetzt, daß insgesamt ein sehr langes Gebilde entsteht, das bei den meisten zur Verfügung stehenden Einbauräumen nicht untergebracht werden kann. Dadurch, daß bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel das Steckverbindungsteil 74 der Steckkupplung quer zur Drehachse 19 verläuft und somit auch das sich daran anschließende elektrische Kabel quer zur Drehachse 19 angeschlossen ist, ergeben sich erhebliche Vorteile bezüglich des notwendigen Einbauraums für den Drehwinkelgeber. Die Dehnschleife 72 bzw. 72' ermöglicht auf vorteilhafte Weise das Queranordnen des Steckkontakts 66f bzw. 66f, ohne daß dadurch die elektrischische Zuverlässigkeit gemindert wird.In principle, it would be possible not to arrange the at least one plug contact 66f transversely to the axis of rotation 19, as shown in FIG. 1, but in the same direction, i. H. provide parallel to the axis of rotation 19. However, this would have the certain disadvantage that the plug coupling continues to the plug connection part 74, that overall a very long structure is formed which cannot be accommodated in most of the available installation spaces. Characterized in that in the illustrated embodiment, the connector 74 of the plug-in coupling extends transversely to the axis of rotation 19 and thus also the electrical cable adjoining it is connected transversely to the axis of rotation 19, there are considerable advantages with regard to the installation space required for the angle encoder. The expansion loop 72 or 72 'advantageously enables the transverse arrangement of the plug contact 66f or 66f without reducing the electrical reliability.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel (Fig. 1) ragt ein Ende des zylindrischen Teils 14 in die im Anlenkteil 33 vorgesehene Bohrung 40. Es ist eiber auch möglich, durch entsprechende Umkehr der bildlich dargestelletn Anordnung, eine entsprechende Bohrung im zylindrischen Teil 14 vorzusehen, wobei dann das Anlenkteil so ausgebildet ist, daß bei dieser Variante ein zylindrischer Teil desIn the exemplary embodiment shown (FIG. 1), one end of the cylindrical part 14 projects into that in the articulation part 33 provided bore 40. It is also possible to provide a corresponding bore in the cylindrical part 14 by corresponding reversal of the illustrated arrangement, in which case the articulation part is designed such that in this variant a cylindrical part of the
Anlenkteils in die im zylindrischen Teil 14 vorgesehene Bohrung eingreift. Auch bei dieser Variante können, durch axiales Verstellen des Anlenkteils 33 gegenüber dem zylindrischen Teil 14, die beiden Teile von einer ersten Position, in der beiden Teile 14, 33 gegeneinander verdreht werden können, in eine zweite Position, in der diese Verdrehung nicht möglich ist, verstellt werden.Articulation part engages in the bore provided in the cylindrical part 14. In this variant, too, by axially adjusting the articulation part 33 relative to the cylindrical part 14, the two parts can be rotated from a first position, in which the two parts 14, 33 can be rotated relative to one another, into a second position, in which this rotation is not possible , be adjusted.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann in der ersten Position das Anlenkteil 33 gegenüber dem zylindrischen Teil 14 verdreht werden. Dies bewirkt eine Verdrehmδglichkeit und damit Einstellmδglichkeit des Anlenkteils 33 gegenüber dem zweiten Sensorteil 22. Eine gleiche Verdrehmδglichkeit wird geschaffen, wenn die Verbindung zwischen dem zylindrischen Teil 14 und dem zweiten Sensorteil 22 so ausgebildet wird, daß die beiden Teile 14, 22 von einer ersten Position in eine zweite Position verstellbar sind, wobei in der ersten Position das zylindrische Teil 14 gegenüber dem zweiten Sensorteil 22 verdrehbar ist und wobei in der zweiten Position diese beiden Teile 14, 22 relativ zueinander fixiert sind. In diesem Fall kann auf die Möglichkeit der Einstellung zwischen dem Anlenkteil 33 und dem zylindrischen Teil 14 verzichtet werden. Auch bei dieser Ausführungsvariante ist in der ersten Position das Anlenkteil 33 gegenüber dem zweiten Sensorteil 22 verdrehbar, so daß auch bei dieser Variante eine Einstellbarkeit des Anlenkteils 33 gegenüber dem zweiten Sensorteil 22 möglich ist.In the illustrated embodiment, the articulation part 33 can be rotated relative to the cylindrical part 14 in the first position. This causes the pivoting part 33 to be rotatable and thus to be able to be adjusted relative to the second sensor part 22. The same possibility of rotation is created when the connection between the cylindrical part 14 and the second sensor part 22 is formed such that the two parts 14, 22 are in a first position are adjustable in a second position, wherein in the first position the cylindrical part 14 is rotatable relative to the second sensor part 22 and in the second position these two parts 14, 22 are fixed relative to one another. In this case, the possibility of adjustment between the articulation part 33 and the cylindrical part 14 can be dispensed with. In this embodiment variant, too, the articulation part 33 can be rotated relative to the second sensor part 22 in the first position, so that the articulation part 33 can also be adjusted in relation to the second sensor part 22 in this variant.
Das Kunststoffteil 10, das erste Sensorteil 21, die elektrischen Leitungen 66, 66', die Steckkontakte 66f, 66f und das Steckverbindungsteil 74 bilden zusammen ein gemeinsames, leicht herzustellendes, robustes, kompaktes, integrierendes Sensor-Stecker-Bauteil 80. Dieses Bauteil 80 ist leicht zu handhaben und fast unverwüstlich. Es gibt keine problematische Lötstelle und kein heraushängendes empfindliches Kabel. Nach der Verbindung dieses Sensor- Stecker-Bauteilε 80 mit dem Gehäuse 2 erhält man einen kompakten, robusten, leicht einstellbaren Drehwinke1geber. Der Drehwinkelgeber mit dem erfindungsgemäß ausgeführten Sensor-Stecker-Bauteils 80 bietet die Möglichkeit zur schnellen und einfachen Ankupplung und auch Abkupplung eines weiterführenden, in der Zeichnung nicht dargestellten Kabels. Wie die Figur 1 zeigt, besteht das Sensor-Stecker- Bauteil 80 im wesentlichen aus dem Kunststoffteil 10, dem integrierten Sensorteil 21, der mindestens einen elektrischen Leitung 66 und dem angeformten Steckverbindungsteil 74, wobei das Kunststoffteil 10 verschiedene durch Vergießen zusammengeformte Kunststoffpartien umfassen kann. The plastic part 10, the first sensor part 21, the electrical lines 66, 66 ', the plug contacts 66f, 66f and the plug-in connection part 74 together form a common, easy-to-produce, robust, compact, integrating sensor plug component 80. This component 80 is easy to handle and almost indestructible. There is no problematic solder joint and no sensitive cable hanging out. After connecting this sensor plug component 80 to the housing 2, a compact, robust, easily adjustable rotary angle sensor is obtained. The rotary encoder with the sensor plug component 80 designed according to the invention offers the possibility of quick and easy coupling and also uncoupling of a further cable, not shown in the drawing. As FIG. 1 shows, the sensor plug component 80 essentially consists of the plastic part 10, the integrated sensor part 21, the at least one electrical line 66 and the molded plug-in connection part 74, wherein the plastic part 10 can comprise different plastic parts molded together by casting.

Claims

Patentansprüche claims
1. Drehwinkelgeber zur Steuerung einer Antriebsmaschine, mit einem ein erstes Sensorteil und ein zweites Sensorteil (22) umfassenden Sensor (20) , wobei das erste Sensorteil feststehend und das zweite Sensorteil gegenüber dem ersten Sensorteil um eine Drehachse drehbar gelagert und über ein Anlenkteil um die Drehachse verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Anlenkteil (33) gegenüber dem zweiten Sensorteil (22) in eine erste Position und in eine zweite Position bringbar ist, wobei in der ersten Position ein Verdrehen um die Drehachse (19) zwischen dem zweiten Sensorteil (22) und dem Anlenkteil (33) möglich ist und in der zweiten Position ein Verdrehen zwischen dem zweiten Sensorteil (22) und dem Anlenkteil (33) verhindert wird.1. Rotation angle encoder for controlling a drive machine, with a sensor (20) comprising a first sensor part and a second sensor part (22), the first sensor part being fixed and the second sensor part rotatably mounted about an axis of rotation relative to the first sensor part and via a linkage part about the The axis of rotation is adjustable, characterized in that the articulation part (33) can be brought into a first position and into a second position relative to the second sensor part (22), in the first position a rotation about the axis of rotation (19) between the second sensor part ( 22) and the articulation part (33) is possible and, in the second position, rotation between the second sensor part (22) and the articulation part (33) is prevented.
2. Drehwinkelgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem zweiten Sensorteil (22) senkrecht zur Drehachse (19) ein im wesentlichen zylindrisches Teil (14) verbunden ist und daß das Anlenkteil (33) durch Verstellung in Längsrichtung des zylindrischen Teils (14) von der ersten Position in die zweite Position bringbar ist.2. Angle of rotation encoder according to claim 1, characterized in that with the second sensor part (22) perpendicular to the axis of rotation (19) a substantially cylindrical part (14) is connected and that the articulation part (33) by adjustment in the longitudinal direction of the cylindrical part (14 ) can be moved from the first position to the second position.
3. Drehwinkelgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Anlenkteil (33) senkrecht zur Drehachse (19) ein im wesentlichen zylindrisches Teil (14) verbunden ist und daß das Anlenkteil (33) durch Verstellung in Längsrichtung des zylindrischen Teils (14) von der ersten Position in die zweite Position bringbar ist. 3. Angle of rotation encoder according to claim 1, characterized in that a substantially cylindrical part (14) is connected to the articulation part (33) perpendicular to the axis of rotation (19) and that the articulation part (33) by adjustment in the longitudinal direction of the cylindrical part (14) can be brought from the first position to the second position.
4. Drehwinkelgeber nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das im wesentlichen zylindrische Teil (14) als Rotor zur Lagerung des zweiten Sensorteils (22) und des Anlenkteils (33) ausgebildet ist.4. Angle of rotation encoder according to claim 2 or 3, characterized in that the substantially cylindrical part (14) is designed as a rotor for mounting the second sensor part (22) and the articulation part (33).
5. Drehwinkelgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Position eine im wesentlichen kraftschlüsεige Verbindung und in der zweiten Position eine im wesentlichen formschlüssige Verbindung zwischen dem Anlenkteil (33) und dem zweiten Sensorteil (22) besteht.5. Rotary angle encoder according to one of claims 1 to 4, characterized in that in the first position there is a substantially frictional connection and in the second position there is a substantially positive connection between the articulation part (33) and the second sensor part (22).
6. Drehwinkelgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem zweiten Sensorteil (22) und dem Anlenkteil (33) eine ein Halten des Anlenkteils (33) gegenüber dem zweiten Sensorteil (22) in der zweiten6. Rotation angle encoder according to one of claims 1 to 5, characterized in that between the second sensor part (22) and the articulation part (33) a holding the articulation part (33) relative to the second sensor part (22) in the second
Position hervorrufende Schnappeinrichtung (46) vorgesehen ist. Position-causing snap device (46) is provided.
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