MEASURING INSTRUMENT WITH A MAGNETIC ROTOR

Abstract: 1. Measuring device with a rotor (8) which can be coupled to a pointer mechanism (10, 11) and is magnetised in at least one direction and which is mounted in a coil holder (1) for the exciting winding (2) receiving the measuring signal, and with an adjustable permanent magnet (4) which can be mounted on the coil holder, characterised in that at least one mounting (16) of the rotor (8) is shut off by the coil holder (1) to form a fluid-tight space (15) for the damping fluid, and in that the permanent magnet (4) can be fastened to the outer surface of the coil holder (1) in a direction selectable for the purpose of adjustment.

Description: Menwerk mit magnetischem Rotor Die Erfindung betrifft eine Messeinrichtung mit an ein Zeiger werk koppeloarem, in mindestens einer Richtung magnetisiertem Rotor, der in einem Spulenträger für die das Messsignal aufnehmende Erregerwicklung gelagert ist, und mit einem justierbaren, am Spulenträger montierbarem Dauermagnet. Für Kraftfahrzeuginstrumente sind Magnetmesswerke bekannt, deren magnetischer Rotor gegenüber einem drehfest montiertem magnetisierten Ring drehbar in einem Spulenträger gelagert ist (DE-PS 11 78 878). Intensität und Richtung der Magnetisierung des Magnetringes werden durch ein externes Magnetfeld eines Elektromagneten erzeugt, dessen Kern kurzzeitig vor Montage des Rotors eingebracht ist. Auf diese Weise kann der Ring nach Montage im Spulenträger justiert werden. Das bekannte Messwerk hat den Nachteil, dass der Spulenträger wegen der Öffnung zum Einführen des Elektromagnetkernes nicht abschliessbar ist und daher zusätzlich koaxial mit der Rotorachse ein gesonderter Raum für eine Dämpfungsflüssigkeit vorgesehen sein muss. Ausserdem ist die Lagerung des Rotors in bezug auf Abweichungen des Luftspaltes des Rotors zum Magnetring sehr empfindlich. Für funktionsfähige Tachometer, bei denen es auf einen entlang des Magnetringes gleichbleibenden Luftspalt ankommt, ist daher eine sehr präzise und kostenintensive Herstellung erforderlich. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine im Vergleich mit dem Bekannten wesentlich einfacher ausgebildete Messeinrichtung mit unempfindlicherem Rotorlager zu schaffenfdre einfacher dämpfbar und dessen am Spulenträger angeordneter Dauermagnet ohne Werkzeug einfach und genau justierbar und befestigbar ist. Dadurch soll das Messwerk nicht nur kostengünstiger sondern auch noch kleiner und kompakter herstellbar sein. Diese Aufgabe wird bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass mindestens eine Lagerung des Rotors im Spulenkörper mit einer flüssigkeitsdichten Fläche abge- schlossen und dass der Dauermagnet auf der Aussenfläche des abgeschlossenen Lagers in einer zum Justieren auswählbaren, radialen Richtung befestigbar ist. Das Magnetfeld eines Dauermagneten vorgegebener Koerzitivkraft ist dann ohne fremdes Hilfsfeld zum Justieren geeignet. Haltekräfte der Einschnappmontage dürfen gering sein, da sie den Dauermagnet nur vorläufig halten, bis der Spulenträger nach Befestigung des justierten Dauermagneten mit der Erregerwicklung belegt wird Der Dauermagnet liegt daher bei einer besonders vorteilhaft fertigbaren Ausgestaltung der Erfindung unter der Erregerwicklung und wird vorläufig dadurch gehalten, dass er in Einschnappmontage in den Spulenträger einpressbar ist. In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird eine besonders gleichmässig funktionierende Messeinrichtung dadurch erzeugt, dass eine magnetische Abschirmung für Er regeriiiicklung und Dauermagnet vorgesehen ist. Eine besonders einfach herstellbare, vorteilhafte Version der Erfindung ergibt sich dadurch, dass der Spulenträger aus spritzbarem Kunststoff hergestellt ist, in den der härtere Dauermagnet problemlos einpressbar ist und dessen Magnetfeld ungehindert durch ihn auf den Rotor wirkt. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich dadurch, dass der Dauermagnet eine in Richtung seiner längsten Ausdehnung magnetisierte, rechteckige Platte ist,und dass der Spulenträger einen zur Einschnappmontage mit den Ecken dieser Platte geeigneten Rand hat, weil Dauermag nete dieser Form günstig zu beziehen oder herzustellen und einfach zu montieren sind. Eine besonders einfach justierbare Messeinrichtung hat vorteilhaft im Zentrum der Platte eine kreisförmige Ausnehmung und im Zentrum des kreisförmig ausgebildeten Randes einen Ansatz, mit dem die Platte vor endgültiger Befestigung drehbar geführt ist. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass die Rotorwelle in einer in den Spulenträger einlegbaren, nicht magnetisierbaren Metallplatte gelagert ist, um die Lebensdauer der Führung des Rotors im Spulenträger erheblich zu verlängern und Lagerreibungen zu verringern. Darüber hinaus kann die metallische Lagerplatte vorteilhaft dadurch noch ausgestaltet werden, dass ein Schlitz als Führung für einen Anschlagstift des Rotors vorgesehen ist, von dem ein Anzeigebereich des Zeigerwerkes auf einen vorbestimmbaren Winkel eingrenzbar ist; denn es hat sich gezeigt, dass den Messsignalen am Rand des Messbereiches geringere Bedeutung zukommt, so dass es andererseits ausreicht, Werte im Zentrum des Anzeigebereiches anzuzeigen. Dadurch wird ein Anzeigen von Werten vermieden, die mit Fehlern behaftet sein können. In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der bei bekannten Einrichtungen gesonderte Raum für eine Dämpfungsflüssigkeit dadurch besser und raumsparend ersetzt, dass der Spulenträger flüssigkeitsdicht abschliessbar ist und Rotor und eine Dämpfungsflüssigkeit enthält. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung werden anhand des in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispie les näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 in Draufsicht die Seite des Spulenträgers, auf dem ein Dauermagnet justierbar befestigt ist und Figur 2 einen Querschnitt durch den die Erfindung kennzeichnenden Ausschnitt der Messeinrich tung. Bei dem in Figur 1 dargestellten Spulenträger 1 sind im Schnitt nur einige Windungen 2 der Erregerwicklung gezeigt, um den unter der Erregerwicklung angeordneten, für die Erfindung wesentlichen Dauermagnet 4 erkennen zu können. Der Dauermagnet 4 ist eine rechteckige Platte mit einer zentralen kreisförmigen Ausnehmung. Mit dieser Ausnehmung wird der Dauermagnet 4 auf einem Ansatz 5 des aus spritzbarem Kunststoff hergestellten Spulenträger 1 in Pfeilrichtung drehbar geführt. Dabei ist der Dauermagnet 4 auf dem Ansatz 5 gegenüber dem Spulenträger 1 drehbar geführt, um sein Magnetfeld so auszurichten, bis der - bereits montierte - in Figur 2 erkennbare Rotor 8 auf der entgegengesetzten Seite des Spulenträgers 1 ein dadurch wählbares Messver- halten hat. Der Dauermagnet 4 wird also bei montiertem Rotor justiert, um störende Fertigungseinflüsse weitgehend aus zuschliessen. Im Ausführungsbeispiel der Figur 1 ist der Dauermagnet als rechteckige magnetische Platte mit vorgegebener Koerzitivkraft ausgebildet. Eine bevorzugte Ausführungsform hat einen 12 mm langen, 4 mm breiten und 0,4 mm dicken Stabmagneten der Koerzitivkraft ca. 300 Ampere pro Meter. Derartige Magnete können aus einer Fe/Co/V-Legierung hergestellt werden, die unter der Handelabezeichnung Coerflex käuflich sind. Zur vorläufigen Montage des Dauermagneten 4 ist in den Spulenträger 1 ein kreisförmiger zur Einschnappmontage geeigneter Rand 6 eingeformt. Später wird der Dauermagnet 4 von der auf dem Spulenträger 1 zwischen den Flanschen 7 gewickelten Erregerwicklung gehalten. Figur 2, in der entsprechende Teile mit den gleichen Bezugs zeichen versehen sind, zeigt die Lage des Dauermagneten 4 gegenüber dem Rotor 8 im Spulenträger 1. In diesem seitlichen Schnittbild sind die Spulenflansche 7 und die Erregerwicklung 2 aus Übersichtlichkeitsgründen weggelassen worden. Der Schnittdarstellung ist aber zu entnehmen, dass in den aus Kunststoff spritzbaren Spulenträger 1 eine Lagerplatte 9 eingelegt ist, von der die Welle 10 des Rotors drehbar geführt ist. Es ist ferner ersichtlich, dass die Welle 10 mittelbar oder unmittelbar mit einem Zeiger 11 verbunden ist. Die Lagerplatte 9 hat ferner einen kreisförmigen Schlitz 12, von dem der Anzeigebereich des Messwerkes mit Hilfe eines in diesem Schlitz 12 geführten Stiftes 13 des Rotors 8 eingegrenzt wird. Ein besonders einfach herstellbarer Anschlag 13 ist verwendbar, wenn in dem Spulenträger 1 parallel zum Schlitz 12 eine entsprechende Führung 14 mit eingespritzt ist, in den ein in der Länge variabler Anschlagstift 13 beliebig tief ragen kann. Die Schnittdarstellung zeigt weiter noch Einzelheiten des Spulenträgers 1 für die Einschnappmontage, die aus hintergreifenden Haken bestehen, von denen der magnetische Dauermagnet 4 nach Justierung zur vorläufigen Montage bis zum Anbringen der Erregerwicklung 2 gehalten wird. Bei der neuen Messeinrichtung ist kein gesondert herzustellender und zusätzlichen Platz benötigender Raum zur Aufnahme einer Dämpfungsflüssigkeit mehr erforderlich, denn die - nicht gezeichnete - Dämpfungsflüssigkeit liegt zusammen mit dem Rotor 8 in einem vom Spulenträger 1 abgeschlossenen Raum 15. Die Dämpfung ist wesentlich durch vergrbsserte Wirkungsflächen verbessert worden. Bei der Messeinrichtung der Erfindung könnte eine in der Zeichnung nicht erkennbare verschliessbare Öffnung zum nachträglichen Einbringen der Dämpfungsflüssigkeit vorgesehen sein. Die im einzelnen erläuterte Messeinrichtung ist nicht nur besonders gut zum Einsatz für Tachometer geeignet, sondern auch für andere Messwerke mit von aussen durch Dauermagneten justierbare Systeme.

Claims: Ansprüche 1. Messeinrichtung mit an ein Zeigerwerk koppelbarem, in mindestens einer Richtung magnetisiertem Rotor, der in einem Spulenträger für die das Messsignal aufnehmen de Erregerwicklung gelagert ist, und mit einem justier baren, am Spulenträger montierbarem Dauermagnet, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Lagerung (9) des Rotors (8) im Spulenkörper (1) mit einer flüssigkeits dichten Fläche abgeschlossen und dass der Dauermagnet (4) auf der Aussenfläche des abgeschlossenen Lagers (9) in einer zum Justieren auswählbaren, radialen Richtung be festigbar ist. 2. Messeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dauermagnet (8) unter der Erregerwicklung (2) liegt und in Einschnappmontage in den Spulenträger (1) einpressbar ist. 3. Messeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn- zeichnet, dass eine magnetische. Abschirmung für Erreger wicklung (2) und Dauermagnet (4) vorgesehen ist. 4. Messwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, dass der Spulenträger (1) aus spritzbarem Kunststoff hergestellt ist. 5. Messeinrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, dass der Dauermagnet (4) eine in Richtung seiner längsten Ausdehnung magnetisierte, rechteckige Platte (4) ist und dass der Spulenträger (1) einen zur Einschnapp montage mit Ecken dieser Platte (4) geeigneten Rand hat. Messeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Zentrum der Platte (4) eine kreisförmige Aus nehmung und im Zentrum des kreisförmig ausgebildeten Randes (6) ein Ansatz (5) vorgesehen ist, mit dem die Platte (4) vor endgültiger Befestigung drehbar geführt wird. 7. Messeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorwelle (10) in einer in den Spulenträger (1) einlegbaren, nicht magne tisierbaren Metallplatte (9) gelagert ist. 8. Messeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallplatte (9) einen Schlitz als Führung (12) für einen Anschlagstift (13) des Rotors (8) hat, von dem ein Anzeigebereich des Zeigerwerkes auf einen vorbe stimmbaren Winkel eingrenzbar ist. 9. Messeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenträger (1) flüssig keitsdicht abschliessbar ist und Rotor (8) und eine Dämpfungsflüssigkeit enthält.

Inventors: STOLZLECHNER, ALBERT
Applicants: VDO ADOLF SCHINDLING AG
Application year: 1980
Main classification: G01R5
IPC codes: G01R1, G01D11, G01D13, G01P3, G01R5