DE4134279C2

DE4134279C2 - Inductive speed sensor

Info

Publication number: DE4134279C2
Application number: DE19914134279
Authority: DE
Inventors: Franz-Josef Karpinski; Klaus Hinteresch; Berthold Esders; Matthias Rueter
Original assignee: Leopold Kostal GmbH and Co KG
Current assignee: Leopold Kostal GmbH and Co KG
Priority date: 1991-10-17
Filing date: 1991-10-17
Publication date: 1994-08-25
Anticipated expiration: 2011-10-18
Also published as: BR9200143A; DE4134279A1

Description

Die vorliegende Erfindung geht von einem gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches konzipierten induktiven Drehzahlfühler aus.The present invention is based on one according to the preamble of the main claim designed inductive speed sensor out.

Derartige induktive Drehzahlfühler sind dafür vorgesehen, um bei rotierenden Teilen, wie z. B. Zahn- oder Ellipsenrädern, deren Drehzahl festzustellen und über die angeschlossene elektrische Leitung an eine Auswerte- bzw. Steuereinheit weiterzugeben. Ein solcher induktiver Drehzahlfühler kann z. B. ein Teil eines Antiblockiersystemes für Kraftfahrzeuge sein.Such inductive speed sensors are intended to with rotating parts, such as. B. gear wheels or elliptical wheels, determine their speed and the connected electrical line to an evaluation or control unit pass on. Such an inductive speed sensor can, for. B. be part of an anti-lock braking system for motor vehicles.

Ein dem Oberbegriff des Hauptanspruches entsprechender induktiver Drehzahlfühler ist durch die WO 88/06 735 A1 bekanntgeworden. Bei diesem induktiven Drehzahlfühler ist es jedoch notwendig, sowohl den Polkern als auch den Magneten hochpräzise herzustellen, damit nach dem Kalibrieren zwischen deren zugewandten Stirnflächen kein, einen negativen Einfluß verursachender Luftspalt verbleibt. Außerdem muß bei einem derartig ausgebildeten induktiven Drehzahlfühler ein zusätzliches Fixierteil in den Spulenkörper eingesetzt werden, damit der Magnet im Betrieb zuverlässig seine Funktionsposition beibehält. A corresponding to the preamble of the main claim inductive speed sensor is known from WO 88/06 735 A1 known. It is with this inductive speed sensor however necessary, both the pole core and the magnet to manufacture with high precision, so that after calibration between their facing end faces no, a negative influence causing air gap remains. In addition, with one such designed inductive speed sensor additional fixing part can be inserted into the bobbin, so that the magnet is reliable during operation Maintains functional position.

Außerdem ist durch die DE-OS 24 10 630 ein induktiver Drehzahlfühler bekanntgeworden, bei dem zur Halterung der Magnetwicklung und der Stromzuführungskabel ein vorgefertigter Kunststoffkörper vorgesehen ist. Der Kunststoffkörper ist als Spritzgußteil hergestellt und besteht im wesentlichen aus einem zylinderischen Teil, welches sechs rechteckige Durchbrüche aufweist. Diese Durchbrüche dienen später beim Umspritzen dem besseren Eindringen der flüssigen Kunststoffmasse in den Kunststofftragekörper. Auch bei diesem Drehzahlfühler ist der Durchmesser des Magneten wesentlich größer als der Durchmesser des Polkernes ausgebildet und der Magnet wird durch den hohen Spritzdruck auf den Polkern gepreßt. Jedoch ist im Kunststoffkörper kein Kanal vorhanden, durch den die eingespritzte flüssige Kunststoffmasse an die verbleibende Fläche der dem Polkern zugewandten Stirnseite des Magneten vordringen kann. Somit liegt beim Umspritzen immer der volle Spritzdruck an der dem Polkern abgewandten Stirnseite des Magneten an.In addition, DE-OS 24 10 630 is an inductive one Speed sensor became known in which to hold the Magnetic winding and the power supply cable a prefabricated Plastic body is provided. The plastic body is as Injection molded part and consists essentially of a cylindrical part, which is six rectangular Has breakthroughs. These breakthroughs are used later on Injection molding the better penetration of the liquid Plastic mass in the plastic support body. This one too Speed sensor, the diameter of the magnet is essential larger than the diameter of the pole core and the The magnet is created by the high spray pressure on the pole core pressed. However, there is no channel in the plastic body, through which the injected liquid plastic mass to the remaining area of the face of the pole core facing Magnets can penetrate. So there is always a lot of extrusion the full spray pressure on the side facing away from the pole core Face of the magnet.

Des weiteren ist durch die DE 39 02 218 A1 ein induktiver Drehzahlfühler bekanntgeworden. Zwar weist auch dieser Drehzahlfühler ein Gehäuseteil auf, das zur Aufnahme der zugehörigen Meßanordnung vorgesehen ist. Jedoch ist das Einspritzen einer Kunststoffmasse zur Kalibrierung und Fixierung von Magnet und Polkern nicht vorgesehen. Eine zusätzlich in das Gehäuseteil einzubringende Feder sowie ein aufwendiger Rast- bzw. Haltemechanismus sind dafür vorgesehen.Furthermore, DE 39 02 218 A1 is an inductive one Speed sensor became known. This also points Speed sensor on a housing part that is used to hold the associated measuring arrangement is provided. However, it is Injection of a plastic mass for calibration and The magnet and pole core are not intended to be fixed. A additional spring to be inserted into the housing part and a elaborate locking or holding mechanisms are provided for this.

Außerdem ist durch die DE 38 41 654 A1 ein induktiver Drehzahlfühler bekanntgeworden, bei dem in das mit der Meßanordnung versehene Gehäuse eine Kunststoffmasse eingespritzt wird, jedoch umgibt diese Kunststoffmasse lediglich die Kontakte des Drehzahlfühlers. Eine Kalibrierung und Fixierung von Magnet und Polkern durch das Einspritzen der Kunststoffmasse ist jedoch nicht vorgesehen.In addition, DE 38 41 654 A1 is an inductive one Speed sensor became known, in which with the Measuring arrangement provided housing a plastic mass is injected, but surrounds this plastic mass only the contacts of the speed sensor. A calibration and fixation of magnet and pole core by injecting the However, plastic mass is not provided.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen induktiven Drehzahlfühler zu schaffen, für dessen Meßanordnung jeweils ein preisgünstiger, an die Fertigungsgenauigkeit keine hohen Ansprüche stellender Polkern und Magnet Verwendung findet und bei dem die Kalibrierung sowie Fixierung von Polkern und Magnet ohne zusätzlich zu montierende Bauteile erfolgt.The present invention has for its object a To create inductive speed sensor for its measuring arrangement each an inexpensive, none in terms of manufacturing accuracy high-quality pole core and magnet are used and in which the calibration and fixation of pole core and Magnet without additional components to be assembled.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem induktiven Drehzahlfühler der eingangs erwähnten Art durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches angegebenen Merkmale gelöst.According to the invention, this object is achieved with an inductive one Speed sensor of the type mentioned by the in characteristic part of the main claim specified features solved.

Vorteilhaft bei einer derartigen Ausgestaltung ist, daß über die unterschiedlich großen, von der Kunststoffmasse erfaßten, spritzdruckwirksamen Flächen der beiden Stirnseiten des Magneten eine Einstellung der Kalibrierkraft möglich wird, so daß bei entsprechend ausgewählten Flächenverhältnissen als Abstützung für den Polkern eine vergleichsweise dünn ausgebildete Gehäusewandung ausreichend ist.An advantage of such a configuration is that about the different sizes, covered by the plastic mass, injection pressure effective surfaces of the two faces of the Magnet adjustment of the calibration force is possible that with appropriately selected area ratios as Support for the pole core is a comparatively thin trained housing wall is sufficient.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gegenstandes sind in den Unteransprüchen angegeben.Further advantageous embodiments of the invention Subject matter are specified in the subclaims.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles sei die Erfindung näher erläutert. Dabei zeigenUsing one shown in the drawing Exemplary embodiment, the invention is explained in more detail. Here demonstrate

Fig. 1 eine Seitenansicht des induktiven Drehzahlfühlers, wobei das Gehäuse und der Leitungseinführbereich im Längsschnitt dargestellt sind, Fig. 1 is a side view of the inductive speed sensor, wherein the housing and the Leitungseinführbereich are shown in longitudinal section;

Fig. 2 eine Vorderansicht des induktiven Drehzahlfühlers im Vollschnitt entsprechend der Linie A-A gemäß Fig. 1, Fig. 2 is a front view of the inductive speed sensor, in full section corresponding to the line AA of Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht des induktiven Drehzahlfühlers im Teilschnitt. Fig. 3 is a plan view of the inductive speed sensor in partial section.

Wie aus der Zeichnung hervorgeht, besteht ein induktiver Drehzahlfühler im wesentlichen aus einem mit einem zum Anschluß einer elektrischen Leitung 1 vorgesehenen Leitungseinführbereich 2 versehenen Gehäuse 3 und einer im Gehäuse 3 gehaltenen Meßanordnung. Zu den wesentlichen Elementen der Meßanordnung zählen dabei ein Spulenkörper 4, eine auf den Spulenkörper 4 aufgebrachte elektrische Wicklung 5 sowie jeweils ein in der Durchgangsbohrung 6 des Spulenkörpers 4 angeordneter Polkern 7 und Magnet 8.As can be seen from the drawing, an inductive speed sensor essentially consists of a housing 3 provided with a line insertion area 2 provided for connecting an electrical line 1 and a measuring arrangement held in the housing 3 . The essential elements of the measuring arrangement thereby includes a bobbin 4, a force applied to the spool 4 electrical winding 5 as well as one disposed in the through hole 6 of the coil bobbin 4 and the magnetic pole core 7. 8

Das Gehäuse 3 des induktiven Drehzahlfühlers ist aus Kunststoff hergestellt und besitzt lediglich eine dem Leitungseinführbereich 2 zugewandte Öffnung, die zur Montage der Meßanordnung dient. Somit ist auch das freie nach außen gerichtete Ende des Polkernes 7 mit einem dünnen Wandungsteil 9 des Gehäusebodens 10 umgeben, wodurch es vor Umwelteinflüssen geschützt ist. Auch der Spulenkörper 4 ist aus Kunststoff hergestellt und weist an seinem dem Gehäuseboden 10 zugewandten Endbereich 11 die elektrische Wicklung 5 auf. In einem ersten Abschnitt 12 der Durchgangsbohrung 6 ist der Polkern 7 nahe der elektrischen Wicklung 5 gehalten und ragt dabei mit seinem dem Magneten 8 zugewandten Endbereich 13 in den für den Magneten 8 vorgesehenen zweiten Abschnitt 14 der Durchgangsbohrung 6 hinein. Der Magnet 8 und damit auch der zweite Abschnitt 14 ist im Durchmesser wesentlich größer als der Polkern 7 bzw. der erste Abschnitt 12 ausgebildet. Somit verbleibt an der dem Polkern 7 zugewandten Stirnseite des Magneten 8 eine freie ringförmige Fläche 15. Die ringförmige Fläche 15 kommt wegen des in den zweiten Abschnitt 14 der Durchgangsbohrung 6 hineinragenden Endbereichs 13 des Polkerns 7 nicht an dem durch den ersten Abschnitt 12 und den zweiten Abschnitt 14 in der Durchgangsbohrung 6 entstandenen Absatz des Spulenkörpers 4 zur Anlage. Der Polkern 7 und der Magnet 8 sind verschiebbar in der Durchgangsbohrung 6 gehalten, wobei der Polkern 7 unter leichtem Preßsitz dem ersten Abschnitt 12 und der Magnet 8 mit beachtlichem Spiel dem zweiten Abschnitt 14 zugeordnet sind. In dem dem Leitungseinführbereich 2 zugeordneten Endbereich des Spulenkörpers 4 sind zwei gegenüberliegend angeordnete, einen Durchgang zum Magneten 8 freigebende fensterartige Ausschnitte 16 vorhanden. Ausgehend von der dem Polkern 7 zugewandten Kante eines jeden fensterartigen Ausschnittes 16 verläuft jeweils ein bis zum Anfang des ersten Abschnittes 12 der Durchgangsbohrung 6 geführter Kanal 17. Über zwei sich von der elektrischen Wicklung 5 bis zum Leitungseinführbereich 2 erstreckende elektrische Kontaktteile 18 ist die elektrische Leitung 1 an die elektrische Wicklung 5 angeschlossen.The housing 3 of the inductive speed sensor is made of plastic and has only one opening facing the cable entry area 2 , which is used for mounting the measuring arrangement. Thus, the free outward end of the pole core 7 is surrounded by a thin wall part 9 of the housing base 10 , whereby it is protected against environmental influences. The coil former 4 is also made of plastic and has the electrical winding 5 at its end region 11 facing the housing base 10 . In a first section 12 of the through hole 6 , the pole core 7 is held near the electrical winding 5 and projects with its end region 13 facing the magnet 8 into the second section 14 of the through hole 6 provided for the magnet 8 . The magnet 8 and thus also the second section 14 are of substantially larger diameter than the pole core 7 or the first section 12 . A free annular surface 15 thus remains on the end face of the magnet 8 facing the pole core 7 . Because of the end region 13 of the pole core 7 projecting into the second section 14 of the through-hole 6, the annular surface 15 does not come into contact with the shoulder of the coil former 4 which has arisen in the through-hole 6 through the first section 12 and the second section 14 . The pole core 7 and the magnet 8 are slidably held in the through hole 6 , the pole core 7 being assigned to the first section 12 and the magnet 8 to the second section 14 with considerable play, with a slight interference fit. In the end region of the coil former 4 assigned to the cable insertion region 2 , there are two window-like cutouts 16 arranged opposite one another and opening up a passage to the magnet 8 . Starting from the edge of each window-like cutout 16 facing the pole core 7 , a channel 17 runs up to the beginning of the first section 12 of the through bore 6 . The electrical line 1 is connected to the electrical winding 5 via two electrical contact parts 18 extending from the electrical winding 5 to the line insertion area 2 .

Der Leitungseinführbereich 2 des induktiven Drehzahlfühlers wird durch einen Spritzgußprozeß hergestellt. Dabei wird eine Kunststoffmasse 19 auf bzw. um und in das Gehäuse 3 gespritzt, wobei auch der elastische Dichtstopfen 21 von der Kunststoffmasse 19 teilweise ummantelt wird. Damit entsteht einerseits ein rundherum abgedichteter, andererseits aber auch ein innenseitig geschützter induktiver Drehzahlfühler. Die den Leitungseinführbereich 2 bildende Kunststoffmasse 19 füllt nämlich während des Spritzgußprozesses die zwischen dem Spulenkörper 4 und dem Gehäuse 3 verbleibenden Hohlräume, die fensterartigen Ausschnitte 16, den zwischen dem zweiten Abschnitt 14 und dem Magneten 8 verbleibenden Spielraum und die beiden Kanäle 17 aus. Über die beiden Kanäle 17 wird darüber hinaus auch Kunststoffmasse 19 an die verbleibende ringförmige Fläche 15 der dem Polkern 7 zugewandten Stirnseite des Magneten 8 geführt. Der Spritzdruck unter dem die Kunststoffmasse 19 aufgebracht wird, wirkt somit sowohl auf die dem Leitungseinführbereich 2 zugewandte und als auch auf die dem Polkern 7 zugewandte Stirnseite des Magneten 8 ein. Da die dem Leitungseinführbereich 2 zugewandte wirksame Fläche 20 größer ist als die dem Polkern 7 zugewandte ringförmige Fläche 15, kann der dadurch entstehende Differenzdruck zur Kalibrierung des Polkerns 7 und des Magneten 8 ausgenutzt werden. Dabei wird der Polkern 7 über den Magneten 8 mit seiner an sein freies Ende angeformten kegelstumpfförmigen Ringfläche 22 in eine entsprechende, im Gehäuseboden 10 vorhandene Einsickung gedrückt. So ergibt sich einerseits eine quasi luftspaltfreie Zuordnung von Magnet 8 und Polkern 7 über ihre einander zugewandten Stirnseiten und andererseits eine quasi luftspaltfreie Zuordnung von Polkern 7 und Gehäuseboden 10. Außerdem erfolgt über die Ausschnitte 16 und die Kanäle 17 durch die Kunststoffmasse 19 eine Zentrierung und Festlegung des Magneten 8 im Spulenkörper 4.The cable entry area 2 of the inductive speed sensor is produced by an injection molding process. A plastic compound 19 is injected onto or around and into the housing 3 , the elastic sealing plug 21 also being partially encased by the plastic compound 19 . This creates an all-round sealed inductive speed sensor, but also an internally protected inductive speed sensor. The plastic compound 19 forming the cable insertion area 2 fills the cavities remaining between the coil former 4 and the housing 3 , the window-like cutouts 16 , the clearance remaining between the second section 14 and the magnet 8 and the two channels 17 during the injection molding process. Plastic mass 19 is also guided via the two channels 17 to the remaining annular surface 15 of the end face of the magnet 8 facing the pole core 7 . The injection pressure under which the plastic compound 19 is applied thus acts both on the line insertion area 2 and on the end face of the magnet 8 facing the pole core 7 . Since the effective area 20 facing the cable insertion area 2 is larger than the annular area 15 facing the pole core 7 , the resulting differential pressure can be used to calibrate the pole core 7 and the magnet 8 . The pole core 7 is pressed via the magnet 8 with its frustoconical annular surface 22 formed onto its free end into a corresponding indentation in the housing base 10 . This results on the one hand in a quasi air gap-free assignment of magnet 8 and pole core 7 via their mutually facing end faces and on the other hand a quasi air gap free assignment of pole core 7 and housing base 10 . In addition, the magnet 8 is centered and fixed in the coil body 4 via the cutouts 16 and the channels 17 through the plastic compound 19 .

Auf einfache und kostengünstige Art und Weise wird somit sowohl die Kalibrierung und auch das Fixieren von Polkern 7 und Magnet 8 in der Durchgangsbohrung 6 des Spulenkörpers 4 erreicht, ohne daß dazu zusätzliche Bauteile verwendet werden müssen.In a simple and inexpensive manner, both the calibration and the fixing of the pole core 7 and the magnet 8 in the through hole 6 of the coil former 4 are thus achieved without the need to use additional components.

Claims

1.Inductive speed sensor with a housing for receiving the associated measuring arrangement, with the electrical winding being applied to the end area facing the bottom of the housing on the circumferential surface of the coil body belonging to the measuring arrangement, with a through hole centrally located in the coil body further for receiving pole cores and The magnet is used, the pole core being assigned to the electrical winding, a dimensionally coordinated first section and the magnet being connected to an adjoining dimensionally coordinated second section of the throughbore such that the pole core and magnet with their mutually facing end faces are in direct contact with one another come, and in addition via electrical contact parts an electrical line led into the housing on the side facing away from the bottom is connected to the electrical winding, at least this side of the housing finally being Le is itungseinführbereich surrounded with a plastic mass, which also fills the remaining between the bobbin and the housing space, characterized in that the diameter of the magnet (8) the diameter of the pole core (7) is made substantially greater than, and that the pole core (7) the through hole (6) protrudes with its magnet (8) facing end portion (13) in the dimensionally adapted to the magnet (8) the second portion (14) of the bobbin (4), wherein the second portion (14) with at least one on the one hand with the Leitungseinführbereich (2) channel is provided (17) forming property by injection molding applied plastic mass (19) in communication, on the other hand terminates in height of the first section (12) and through which the plastic mass (19) on the remaining area ( 15 ) the end face of the magnet ( 8 ) facing the pole core ( 7 ) can be brought.

2. Inductive speed sensor according to claim 1, characterized in that the channel ( 17 ) along the magnet ( 8 ) in the second section ( 14 ) of the through hole ( 6 ) is present.

3. Inductive speed sensor according to one of claims 1 or 2, characterized in that in the coil body ( 4 ) in the region of the second section ( 14 ) there are two window-like cutouts ( 16 ) through which the plastic mass ( 19 ) with the magnet () 8 ) is connected and that, starting from the edge of the two window-like cutouts ( 16 ) facing the pole core ( 7 ), a channel ( 17 ) runs along the magnet ( 8 ), which extends to the beginning of the first section ( 12 ) of the through hole ( 6 ) is performed.

4. Inductive speed sensor according to one of claims 1 to 3, characterized in that the pole core ( 7 ) in the first section ( 12 ) of the through hole ( 6 ) with a slight press fit and the magnet ( 8 ) in the second section ( 14 ) of the through hole ( 6 ) are recorded with considerable play.

5. Inductive speed sensor according to one of claims 1 to 4, characterized in that the bobbin ( 4 ), the pole core ( 7 ) and the magnet ( 8 ) accommodating housing ( 3 ) is made of plastic.

6. Inductive speed sensor according to one of claims 1 to 5, characterized in that the entire cable insertion area ( 2 ) of the housing ( 3 ) is made of the plastic compound ( 19 ) applied by injection molding technology.

7. Inductive speed sensor according to claim 6, characterized in that the electrical line ( 1 ) at the level of the cable insertion area ( 2 ) is provided with an elastic sealing plug ( 21 ), the sealing plug ( 21 ) at least partially from the plastic compound ( 19 ) is encased.