FR2858418A1

FR2858418A1 - Pulse generator for shaft or hub rotational speed acquisition system, has support body formed of metallic core, adhesive layer with corrugation on inner surface of core, and front surfaces of core covered by elastomer coating

Info

Publication number: FR2858418A1
Application number: FR0450968A
Authority: FR
Inventors: Jens Hofmann; Pascal Penoty
Original assignee: Carl Freudenberg KG
Current assignee: Carl Freudenberg KG
Priority date: 2003-07-31
Filing date: 2004-05-17
Publication date: 2005-02-04
Anticipated expiration: 2024-05-17
Also published as: JP2005055434A; FR2858418B1; DE10335049A1; DE10335049B4; JP4275591B2

Abstract

The generator has a support body formed of massive metallic core (2). The body is provided with a rectangular transversal section that is covered by an elastomer coating (3). Axial length of the core is higher than its radial thickness. An adhesive layer provided with corrugation is present on an inner surface (5) of the core. Front surfaces of the metallic core are covered by the elastomer coating.

Description

GENERATEUR D'IMPULSIONS SUR DES DISPOSITIFS DE SAISIE DE LAGENERATOR OF PULSES ON DEVICES OF SEIZING THE

VITESSE DE ROTATION D'ARBRES, MOYEUX OU SIMILAIRES ROTATION SPEED OF TREES, HUBS OR THE LIKE

DescriptionDescription

L'invention concerne un générateur d'impulsions sur des dispositifs de saisie de 5 la vitesse de rotation d'arbres, moyeux ou similaires, comprenant un corps de support en métal et une surface fonctionnelle formée d'un matériau en élastomère magnétisable placée sur au moins un côté extérieur du corps de support. The invention relates to a pulse generator on rotational speed sensing devices of shafts, hubs or the like, comprising a metal support body and a functional surface formed of a magnetizable elastomer material placed on a minus one outer side of the support body.

Domaine technique L'utilisation de roues métalliques en tant que générateurs d'impulsions pour des capteurs passifs ou actifs dans des systèmes de saisie de la vitesse de rotation est connue. Les roues métalliques sont pourvues de découpures qui 15 correspondent au nombre de pôles. Technical Field The use of metal wheels as pulse generators for passive or active sensors in speed sensing systems is known. The metal wheels are provided with cutouts which correspond to the number of poles.

On connaît, en outre, des éléments codeurs formés d'un anneau de support en matériau métallique qui est entouré par un matériau élastomère magnétisé sur le côté de sa circonférence externe. Avec cette exécution, le corps de support 20 est formé d'une tôle emboutie reliée à l'arbre par sa partie située à l'intérieur. Further known are encoder elements formed of a support ring of metallic material which is surrounded by a magnetized elastomeric material on the side of its outer circumference. With this embodiment, the support body 20 is formed of a stamped sheet connected to the shaft by its portion located inside.

Des exemples de codeurs de ce type sont fournis dans les documents DE 100 24 026 A1 et EP 0 726 468 B1. Examples of such encoders are provided in DE 100 24 026 A1 and EP 0 726 468 B1.

On connaît également des codeurs dans lesquels les corps de support 25 métalliques sont pourvus, sur leur côté intérieur, d'un revêtement formé d'un matériau élastomère non magnétisé et sont fixés sur un arbre en rotation d'une manière empêchant la torsion au moyen de ce revêtement. Ce décodeur contient donc des matériaux différents l'un de l'autre, ce qui entraîne un surcroît de dépense lors de la fabrication. Dans certains domaines d'application, il existe également un inconvénient résidant dans le fait que le corps de support formé d'une tôle emboutie a une rigidité trop faible et présente des tolérances de fabrication trop importantes. La rigidité réduite et les tolérances de 5 fabrication importantes entraînent la déformation du signal détecté qui représente, dans l'idéal, une courbe sinusoïdale. Encoders are also known in which the metal support bodies are provided on their inner side with a coating of non-magnetized elastomeric material and are fixed on a rotating shaft in a manner preventing torsion by means of of this coating. This decoder therefore contains different materials from each other, which leads to additional expense during manufacture. In some fields of application, there is also a disadvantage residing in the fact that the support body formed of a stamped sheet has a rigidity too low and has excessive manufacturing tolerances. The reduced rigidity and large manufacturing tolerances cause deformation of the detected signal which ideally represents a sinusoidal curve.

Etat de la technique Le document DE 198 23 640 A1 a fait connaître également un corps magnétique creux formé de particules magnétisables en permanence et d'une liaison thermoplastique et qui est placé directement sur l'arbre. Il est cependant difficile de fixer ce corps magnétique avec un ajustement sûr sur l'arbre. State of the art DE 198 23 640 A1 also discloses a hollow magnetic body formed of permanently magnetizable particles and a thermoplastic bond and which is placed directly on the shaft. However, it is difficult to fix this magnetic body with a secure fit on the shaft.

Présentation de l'invention L'invention a pour but de créer un codeur qui soit simple et économique à fabriquer et dont l'utilisation fournisse un signal amélioré. Le codeur doit pouvoir être utilisé sur de larges plages de température et doit être insensible à la 20 charge créée par la force centrifuge. Un objectif est également d'avoir un montage simple. The invention aims to create an encoder that is simple and economical to manufacture and whose use provides an improved signal. The encoder must be able to be used over wide temperature ranges and must be insensitive to the charge created by the centrifugal force. A goal is also to have a simple assembly.

On atteint le but défini, selon l'invention, avec un générateur d'impulsions du type mentionné au début, en faisant en sorte que le corps de support soit formé 25 par un anneau métallique massif. Cet anneau métallique peut être fabriqué de différentes manières; il est possible, par exemple, de le fabriquer en tant que pièce forgée. Une fabrication particulièrement avantageuse de l'anneau métallique est obtenue en séparant des morceaux d'anneau métallique correspondants d'un tube que l'on coupe. 30 Le noyau métallique a une section transversale essentiellement rectangulaire. The object according to the invention is achieved with a pulse generator of the type mentioned at the beginning, with the support body being formed by a solid metal ring. This metal ring can be made in different ways; it is possible, for example, to manufacture it as a forgings. Particularly advantageous manufacture of the metal ring is obtained by separating corresponding metal ring pieces from a tube which is cut. The metal core has a substantially rectangular cross-section.

Avec cette exécution, il est avantageux que la longueur axiale de la section transversale du noyau métallique soit supérieure ou égale à l'épaisseur radiale du noyau métallique. On privilégie une exécution dans laquelle le rapport entre la longueur axiale et l'épaisseur radiale de la section transversale est égal à deux au maximum. With this embodiment, it is advantageous that the axial length of the cross section of the metal core is greater than or equal to the radial thickness of the metal core. An embodiment is preferred in which the ratio between the axial length and the radial thickness of the cross section is equal to two at most.

Le noyau métallique peut être inséré resp. posé directement dans le moyeu resp. directement sur l'arbre avec sa surface extérieure resp. surface intérieure. The metal core can be inserted resp. placed directly in the hub resp. directly on the shaft with its outer surface resp. inner surface.

Il est cependant avantageux que le noyau métallique soit pourvu, sur sa surface extérieure resp. intérieure, d'une couche d'adhésion en élastomère servant à sa 10 fixation. Avec cette exécution, la couche d'adhésion peut être pourvue d'une ondulation s'étendant dans la direction axiale qui permet une bonne fixation du corps de support. It is however advantageous that the metal core is provided on its outer surface resp. interior, an elastomeric adhesion layer for its attachment. With this embodiment, the adhesion layer can be provided with a corrugation extending in the axial direction which allows a good fixing of the support body.

Après avoir pourvu le noyau métallique d'un élastomère magnétisable, on 15 procède à la magnétisation de l'élastomère dans une étape de fabrication supplémentaire. Avec cette exécution, on procède à une magnétisation qui atteint le noyau métallique. La magnétisation est exécutée, de manière connue, en fonction du nombre de paires de pôles. La zone partielle intérieure, dans le sens radial, du revêtement en élastomère n'est pas magnétisée car elle sert 20 uniquement à la fixation du codeur sur l'arbre. La couche d'adhésion en élastomère permet une fixation sûre du codeur dans sa position pendant la marche. Avec cette exécution, les tolérances liées à la fabrication peuvent également être compensées par l'ondulation. Il convient de noter à cet endroit que l'exécution concernant une fixation du codeur sur un arbre vaut de la même 25 façon également pour la fixation d'un codeur dans un moyeu. Dans cette forme d'exécution, la couche d'adhésion non magnétisée en élastomère est placée sur le côté extérieur du noyau métallique, tandis que la couche d'élastomère magnétisable se trouve sur le côté intérieur du noyau métallique. After providing the metal core with a magnetizable elastomer, the elastomer is magnetized in a further fabrication step. With this execution, one carries out a magnetization which reaches the metal core. The magnetization is performed, in a known manner, as a function of the number of pairs of poles. The radially inner partial area of the elastomeric coating is not magnetized because it serves only for attachment of the encoder to the shaft. The elastomeric adhesion layer allows secure attachment of the encoder in its position while walking. With this execution, the manufacturing tolerances can also be compensated for by the corrugation. It should be noted here that the execution of an encoder attachment to a shaft is also the same for the attachment of an encoder in a hub. In this embodiment, the non-magnetized elastomeric adhesion layer is placed on the outer side of the metal core, while the magnetizable elastomer layer is on the inner side of the metal core.

On obtient toutefois la forme d'exécution privilégiée du codeur en faisant en sorte que le noyau métallique soit totalement enveloppé par l'élastomère magnétisable. Dans ce cas, on utilise un élastomère qui comprend une quantité suffisante de particules de ferrite magnétisables mais est encore suffisamment élastique cependant pour convenir de la même manière à la fixation du noyau métallique sur l'arbre resp. dans un moyeu également. Il est entendu que l'on parlera toujours de revêtement total même lorsque de petites zones partielles 5 du noyau métallique servant à fixer la position du noyau métallique dans un outil lors du revêtement avec le matériau élastomère restent dégagées. However, the preferred embodiment of the encoder is obtained by ensuring that the metal core is completely enveloped by the magnetizable elastomer. In this case, an elastomer is used which comprises a sufficient quantity of magnetizable ferrite particles but is still sufficiently elastic however to be suitable in the same way for fixing the metal core on the shaft resp. in a hub too. It will be understood that total coating will still be referred to even when small partial areas of the metal core for fixing the position of the metal core in a tool during coating with the elastomeric material remain unobstructed.

Le codeur selon l'invention possède de très bonnes propriétés de concentricité, de sorte qu'un signal exceptionnellement uniforme a été détecté au niveau du 10 capteur. The encoder according to the invention has very good concentricity properties, so that an exceptionally uniform signal has been detected at the sensor.

Brève description des dessinsBrief description of the drawings

L'invention est décrite de manière détaillée ci-dessous en se référant à 15 plusieurs exemples d'exécution représentés dans les dessins, dans lesquels: La Figure 1 La Figure 2 est une vue en coupe transversale de la moitié supérieure d'un générateur d'impulsions qui est magnétisé sur sa surface extérieure; est une vue en coupe d'un générateur d'impulsions qui est magnétisé sur une surface axiale et La Figure 3 est une vue en coupe d'un générateur d'impulsions qui est magnétisé sur sa surface intérieure. The invention is described in detail below with reference to several exemplary embodiments shown in the drawings, in which: FIG. 1 FIG. 2 is a cross-sectional view of the upper half of a generator of FIG. pulse which is magnetized on its outer surface; is a sectional view of a pulse generator which is magnetized on an axial surface; and FIG. 3 is a sectional view of a pulse generator which is magnetized on its inner surface.

Exécution de l'invention Le générateur d'impulsions 1 montré en coupe dans la Figure 1 est formé du 30 noyau métallique massif 2 pourvu d'une section transversale rectangulaire qui est totalement enveloppé par une couche d'élastomère 3. La longueur axiale L du noyau métallique 2 est supérieure à son épaisseur radiale D. Le rapport entre la longueur L et l'épaisseur D est fixé en fonction du cas d'utilisation et est égal à deux au maximum. Dans l'exemple montré, le noyau métallique 2 est totalement recouvert d'une couche d'élastomère magnétisable. Avec cette exécution, la couche 6 sur la surface extérieure 4 du noyau métallique 2 est 5 plus épaisse que la couche intérieure 7 sur la surface intérieure 5 du noyau métallique 2. La couche extérieure 6 est magnétisée en conséquence de manière à créer les paires de pôles souhaitées. La couche intérieure 7 est exécutée en tant que couche d'adhésion pourvue des ondulations 9. Cette couche d'adhésion 7 pourvue des ondulations 9 sert à fixer le générateur 10 d'impulsions 1 sur un arbre, qui n'est pas représenté de manière détaillée. Les surfaces frontales 10 et 11 du noyau métallique sont également recouvertes par la couche d'élastomère, ce qui est avantageux lorsque l'on souhaite une protection contre la corrosion resp. lorsque l'on souhaite obtenir un effet isolant lors d'une utilisation dans un moteur électrique. Embodiment of the Invention The pulse generator 1 shown in section in FIG. 1 is formed of the solid metal core 2 provided with a rectangular cross-section which is totally enveloped by an elastomer layer 3. The axial length L of metal core 2 is greater than its radial thickness D. The ratio between length L and thickness D is set according to the use case and is equal to two at most. In the example shown, the metal core 2 is completely covered with a magnetizable elastomer layer. With this embodiment, the layer 6 on the outer surface 4 of the metal core 2 is thicker than the inner layer 7 on the inner surface 5 of the metal core 2. The outer layer 6 is magnetized accordingly so as to create the pairs of desired poles. The inner layer 7 is executed as an adhesion layer provided with the corrugations 9. This adhesion layer 7 provided with the corrugations 9 serves to fix the pulse generator 1 on a shaft, which is not represented in such a way. Detailed. The front surfaces 10 and 11 of the metal core are also covered by the elastomer layer, which is advantageous when it is desired to provide protection against corrosion resp. when it is desired to obtain an insulating effect when used in an electric motor.

La Figure 2 montre un exemple d'exécution pour un générateur d'impulsions 1 qui correspond, pour ses parties essentielles, à l'exemple selon la Figure 1, à la différence que ce générateur d'impulsions 1 peut être utilisé dans un moyeu. La couche extérieure 6 sur la surface extérieure 4 du noyau métallique 2 est 20 pourvue pour cela, de manière correspondante, d'une ondulation 9, tandis que la couche intérieure 7 sur la surface intérieure 5 du noyau métallique 2 porte la couche magnétisée 8. Le capteur destiné à recevoir les signaux doit par conséquent être logé à l'intérieur du générateur d'impulsions 1. FIG. 2 shows an exemplary embodiment for a pulse generator 1 which corresponds, for its essential parts, to the example according to FIG. 1, with the difference that this pulse generator 1 can be used in a hub. The outer layer 6 on the outer surface 4 of the metal core 2 is correspondingly provided with a corrugation 9, while the inner layer 7 on the inner surface 5 of the metal core 2 carries the magnetized layer 8. The sensor for receiving the signals must therefore be housed inside the pulse generator 1.

Dans l'exemple d'exécution selon la Figure 3, le générateur d'impulsions 1 est pourvu d'une couche d'adhésion 7 sur la surface intérieure 5 du noyau métallique 2. Avec cette exécution, la couche d'adhésion 7 est pourvue de l'ondulation 9 servant à la fixation sur un arbre. La couche d'élastomère magnétisée 8 se trouve dans ce cas sur le côté axial 10 du noyau métallique 2. 30 In the exemplary embodiment according to FIG. 3, the pulse generator 1 is provided with an adhesion layer 7 on the inner surface 5 of the metal core 2. With this embodiment, the adhesion layer 7 is provided with of the corrugation 9 for attachment to a tree. In this case, the magnetized elastomer layer 8 is located on the axial side 10 of the metal core 2.

Claims

A pulse generator on rotational speed sensing devices for shafts, hubs or the like comprising a metal support body and a functional surface formed of a magnetizable elastomer material placed on at least one side outer support body, characterized in that the support body is formed by a solid metal core (2).

2. Pulse generator according to claim 1, characterized in that the metal core (2) has a substantially rectangular cross-section.

3. Pulse generator according to claim 1 or 2, characterized in that the axial length (L) of the cross section of the metal core (2) is greater than or equal to the radial thickness (D) of the metal core ( 2).

4. Pulse generator according to claim 3, characterized in that the ratio between the axial length (L) and the radial thickness (D) of the cross section is at most two.

Pulse generator according to Claims 1 to 4, characterized in that the metal core (2) is inserted resp. placed directly in a hub resp. directly on a shaft with one of its outer surfaces 25 resp. inside (4, 5).

6. Pulse generator according to claims 1 to 4, characterized in that the metal core (2) is provided on its outer surface resp.

interior (4, 5) of an adhesion layer (7) made of elastomer for fixing it.

7. Pulse generator according to claim 6, characterized in that the adhesion layer (7) is provided with a corrugation (9) extending in the axial direction.

8. pulse generator according to claims 1 to 7, characterized in that the metal core (2) is completely enveloped by the magnetizable elastomer.