CN105874236A - 传感器装置和具有传感器装置的盘式制动器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于盘式制动器的传感器装置(15)，所述传感器装置具有能与至少一个发送器耦合的传感器传动装置(16)，该传感器传动装置(16)作为行星齿轮传动装置设置在壳体中并且具有一个用于要被传感器装置(15)探测的配属于盘式制动器磨损的第一参量的输入端以及一个用于要被传感器装置(15)探测的配属于盘式制动器操作行程的第二参量的输入端。传感器装置(15)能从用于探测配属于盘式制动器磨损的第一参量和配属于盘式制动器操作行程的第二参量的第一状态转换到仅用于探测配属于盘式制动器磨损的第一参量的第二状态。

Description

传感器装置和具有传感器装置的盘式制动器
技术领域
本发明涉及一种按权利要求1前序部分的用于盘式制动器的传感器装置，该盘式制动器尤其是用于机动车。本发明还涉及一种具有这样的传感器装置的盘式制动器。
背景技术
这种传感器装置被用于探测盘式制动器的制动衬片和制动盘的磨损状态。此外，传感器装置也被用于探测盘式制动器的压紧装置的操作行程，以便由此确定当前的气隙。
这样的盘式制动器通常是用压缩空气操作的，并且配备自动作用的机械的磨损补调装置。这些磨损补调装置非常可靠地起作用并且减小已变得过大的气隙。它们以不同实施方式已知，例如带有摩擦点自动调节功能的机械的补调器。在此，在每次操作制动器时，补调装置被激活，例如通过盘式制动器的压紧装置的进给元件来激活。在制动衬片和制动盘磨损时，借助磨损补调装置实现衬片的自动的补调，该补调例如通过长度可变的螺纹管的调整运动来实现。
补调装置的例子说明于文件DE102004037771A1中。在此，驱动旋转运动例如从转矩限制器(例如具有球斜坡机构)经由连续地起作用的离合器(打滑离合器)传递到螺纹管的调整丝杆上。
为了探测磨损，可能的是，直接探测补调元件的线性运动。补调元件、例如补调丝杆经过整个操作行程和补调行程。为此的例子描述于文件EP1892435B1中。在此认为不利的是，操作行程明显小于磨损行程。在通常的制动器中，数值例子例如是：操作行程大约为4.5mm，而补调行程大约为60mm。
因此，测量发送器需要同时具有大测量范围和高分辨率。因为这通常是相互矛盾的，这导致传感器成本昂贵。另外，向车辆控制系统传输变得困难。当前常见的从制动器到车辆控制系统的接口是模拟传输，其中，相对于共同的接地点的电压对应于测量值。因为补调行程确定传输信号的幅值，所以由于操作行程引起的该信号幅值对最大磨损行程的关系与最大操作行程对最大磨损行程的关系相同。为此要说明上面提及的常见的制动器的数值例子。电压幅值为2.5V。因此，在磨损行程为60mm时，传感器的特征曲线必须按2.5V/60mm＝47.7V/m设计，以便覆盖整个测量范围。如果假设噪声具有20mV的幅值，因此可以确定操作行程最高具有0.48mm的精度。气隙通常处于0.5～1.2mm的数量级，并且按照该方式非常难以确定。
避开上述问题的一种可能性在于，为操作行程使用单独的线性传感器或旋转传感器。于是该第二传感器可以在较小测量范围中具有较高分辨率。在此不利的是部件耗费和关联的工作耗费，因为附加的传感器、附加的线路或信号处理电子装置用来电气地传输这两种信号。
DE102010032515A1说明一种盘式制动器的制动磨损传感器。在此，补调行程和操作行程的叠加借助于行星齿轮传动装置实现。补调行程作为旋转运动导入到行星齿轮传动装置的太阳轮上。例如补调丝杆的旋转运动适用于此。操作行程作为另一旋转运动经由行星齿轮传动装置的行星架导入。行星齿轮传动装置的齿圈的旋转用合适的发送器探测，例如所述发送器是霍尔传感器、电位计、感应的、光学的或声学的发送元件。因此可以实现例如数量级为10的补调运动传动比以及例如数量级为1的操作行程传动比。因此，由于两个输入参量，在齿圈上存在处于相同数量级的两个振幅，并且可以使用具有与必需的分辨率适配的测量范围的发送器。
由于对降低部件数量并因此降低成本的持续上升的需求，质量和使用同时不仅仅是要保持而且是要提高，此外要求对不同使用条件的提高的适配能力，产生对于改进的传感器装置的相应的需求。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种改进的传感器装置。另一目的在于，实现一种改进的盘式制动器。
所述目的通过一种具有权利要求1的特征的传感器装置达到。
所述目的也通过一种具有权利要求15的特征的盘式制动器达到。
提供一种传感器装置，该传感器装置在其构造中能通过小的部件数量为了不同任务而以简单方式转换。因此例如可以降低仓储量并且在使用之前不久仍可为了不同目的而简单且快速地转换。
按本发明的用于盘式制动器的传感器装置具有能与至少一个发送器耦合的传感器传动装置，该传感器传动装置作为行星齿轮传动装置设置在壳体中并且具有一个用于要被传感器装置探测的配属于盘式制动器磨损的第一参量的输入端以及一个用于要被传感器装置探测的配属于盘式制动器操作行程的第二参量的输入端。传感器装置能从用于探测配属于盘式制动器磨损的第一参量和配属于盘式制动器操作行程的第二参量的第一状态转换到仅用于探测配属于盘式制动器磨损的第一参量的第二状态。
按照本发明的盘式制动器尤其是用于机动车，该盘式制动器包括压紧装置，该压紧装置包括撑开机构、优选制动旋转杆，该盘式制动器包括磨损补调装置，所述磨损补调装置具有至少一个机械的磨损补调器，所述磨损补调器优选能安装到盘式制动器的丝杆单元中并且与撑开机构、优选与制动旋转杆耦合，该盘式制动器配备按本发明的传感器装置。所述传感器装置的传感器传动装置的用于要被探测的第一参量的输入端与所述至少一个机械的补调器耦合，并且传感器装置的传感器传动装置的用于要被探测的第二参量的输入端与撑开机构、优选与制动旋转杆经由行程传感器驱动装置耦合。
通过这种方式允许，将操作行程转换成旋转运动或者说枢转运动并且传递到传感器传动装置的第二输入端上，所述操作行程是线性运动，其中忽略盘式制动器的桥的枢转运动。
在传感器装置的该实施方式中，传感器传动装置配备用于耦合发送器的接口。这例如可以是抗扭的插接连接。因此也允许与不同发送器进行事后组装。
其他有利的方案在从属权利要求中说明。
撑开机构、优选制动旋转杆驱动两个驱动装置，即一方面是补调器，另一方面是行程传感器驱动装置。
在一种实施方式中，传感器传动装置的用于要被探测的第一参量的输入端是传感器传动装置的太阳轮，并且用于要被探测的第二参量的输入端是传感器传动装置的具有行星架齿部的行星架。行星架传动装置用作为用于叠加两个输入参量的唯一的传感器传动装置并且可以在没有自身改变的情况下被使用。
在另一种实施方式中，用于要被探测的第二参量的输入端在传感器装置的第一状态中与行程传感器驱动单元接合，并且在传感器装置的第二状态中是锁止的。因此，通过转换就可以简单地适配于这两种状态。
在此，行程传感器驱动单元具有至少一个齿轮，所述齿轮在传感器装置的第一状态中与作为外齿部的行星架齿部在壳体的开口中接合。通过所述至少一个齿轮，以确定的传动比传动是可能的，因此，由于操作行程引起的齿圈的随后的旋转可以与由于补调(也就是说通过第一输入端)引起的齿圈的旋转相协调。该传动可以以小间隙实现，不同于现有技术，操作行程可以以高精度和高分辨率探测。
另外，可以使用制动旋转杆(其例如构造为偏心杆)的枢转，用来将操作行程作为枢转运动/旋转运动导入到行星齿轮传动装置中。制动旋转杆和补调丝杆的枢转轴线或者说传感器装置的传感器轴线不在一个平面中并且具有轴线偏移量的问题通过齿轮解决，其中，轴线偏移量按简单方式被补偿。这是有利的，因为该轴线偏移量是将制动旋转杆设计成偏心杆的结果并且出于结构空间原因不能被补偿。
在另一实施方式中规定，所述至少一个齿轮在支座和壳体中可旋转地被支承并且沿轴向被限制。因此允许齿轮的简单的增加和安装。
如果支座能以能再被除去的方式固定在壳体上，则齿轮可以快速地安装。
在另一实施方式中，用于要被探测的第二参量的输入端在传感器装置的第二状态中通过与壳体抗扭地连接的支座的至少一个固定齿抗扭地被锁止，所述至少一个固定齿与作为外齿部的行星架齿部在壳体的开口中接合。因此，已有的齿轮连同支座可以简单地快速地更换成具有集成的固定齿的支座，因此快速转换是可能的。
如果支座能以能再被除去的方式固定在壳体上，则得到可逆转换。
在一种替换实施方式中，传感器传动装置的用于要被探测的第一参量的输入端是具有至少一个传动级的驱动轴，所述传动级与传感器传动装置的太阳轮耦合，用于要被探测的第二参量的输入端是传感器传动装置的具有行星架齿部的行星架。上述轴线偏移量在此通过驱动轴与太阳轮的间距被补偿。但是传感器传动装置可以保持其空间需求。
另外规定，用于要被探测的第二参量的输入端在传感器装置的第一状态中与行程传感器驱动单元接合，或者用于与相配的盘式制动器的行程传感器操作器直接接合；并且在传感器装置的第二状态中是锁止的。因为杆枢转轴线和输入端即行星架的轴线处于一个平面中，所以行程传感器操作器可以直接与行星架接合。当然也可以中间设置一个或多个传动级。
在另一实施方式中，用于要被探测的第二参量的输入端在传感器装置的第二状态中通过至少一个固定臂抗扭地被锁止，所述至少一个固定臂与作为外齿部的行星架齿部接合。为了快速的转换，所述至少一个固定臂可以是能以能再被除去的方式固定在壳体上的。因此，可逆的转换是可能的。当然，如果所述至少一个固定臂与壳体经由额定断裂区段可分离地连接，那么不可逆的转换也是可能的。
有利的是，所述至少一个固定臂能以安装件的形式抗扭地安装到壳体中并且能再被除去，此时简单且快速的可逆转换是可能的。
在另一实施方式中，上述传感器装置具有至少一个发送器，所述发送器与传感器传动装置耦合。因此，传感器装置可以作为预装配的结构单元已经与发送器一起构造。
盘式制动器构造有至少两个丝杆单元，所述至少一个机械的补调器与随动器经由同步单元耦合。在此，传感器装置的传感器传动装置的用于要被探测的第一参量的输入端与随动器的随动器轴耦合。因此可以允许有效地充分利用结构空间。
由于杆枢转轴线和补调丝杆的旋转轴线成直角布置，行程传感器驱动装置具有角度传动装置。除了少数例外情况，角度传动装置比圆柱齿轮传动装置对误差明显更敏感。
在另一实施方式中，在制动旋转杆的杆枢转轴线的平面与传感器装置的传感器轴线的平面之间的轴线偏移量通过行程传感器驱动单元的至少一个传动级补偿。因此，角度传动装置、甚至具有冠形齿部的角度传动装置是可能的。冠形齿轮齿部在位置误差方面是相对不敏感的。当然例如双曲面齿轮传动装置也是可能的，在此相对于位置误差的敏感性是提高的，并且质量检查可能变得更昂贵。
在一种替换的实施方式中，传感器装置设置在盘式制动器中，使得在制动旋转杆的杆枢转轴线的平面(传感器装置的传感器轴线处于该平面中)与丝杆单元的轴线的平面之间的轴线偏移量通过驱动轴的至少一个传动级补偿，所述驱动轴是传感器装置的传感器传动装置的用于要被探测的第一参量的输入端。在此，行程传感器操作器可以例如通过冠形齿轮齿部直接与行星架或者也与齿圈共同作用。
盘式制动器也可以是用压缩空气操作的。
对于形成传感器装置变型方案特别有利的是，可以使用尽可能多的相同件，并且对于转换只需要很少的部件。在现有技术中，一种仅仅具有补调行程探测的变型方案仅能以如下方式实现：行星架被固定。
与此不同，通过用固定构件、也就是用具有集成的固定齿的支座来代替齿轮，能以简单方式、甚至可逆地转换到没有操作行程探测的传感器变型方案。相同件的份额特别有利地大。
附图说明
现在借助示例性的实施方式参照附图详细解释本发明。附图如下：
图1是具有按本发明的传感器装置的按本发明的盘式制动器的实施例的示意性的部分剖视图；
图2是沿着图1的线II-II的实施例的示意性的剖视图；
图3是按本发明的传感器装置的第一实施例的示意性的透视图；
图4是按图3的第一实施例的示意性的透视的剖视图；
图5是按图3的第一实施例的另一示意性的剖视图；
图6是按本发明的传感器装置的第一实施例的变型方案的示意性的透视图；
图7是按图6的变型方案的示意性的透视的剖视图；
图8是按本发明的传感器装置的第二实施例的示意性的剖视图；
图9是按图8的第二实施例的示意性的透视图；并且
图10是按图8的第二实施例的另一示意性的剖视图。
具体实施方式
在图1中显示按本发明的盘式制动器1的实施例的示意性的透视图，该盘式制动器包括按本发明的传感器装置15和磨损补调装置10。图2显示沿着图1的线II-II的实施例的示意性的剖视图。
在该实施例中，所示盘式制动器1构成为具有制动钳4的双柱塞式制动器，该制动钳骑跨制动盘2。制动盘2围绕制动盘轴线2a可旋转，在制动盘2的两侧分别有制动衬片3设置在制动衬片载座3a上。另外，盘式制动器1构造有用于压紧盘式制动器1的压紧装置，该压紧装置在此构造有制动旋转杆9。该制动旋转杆9也称为撑开机构，是压紧装置的部件，围绕杆枢转轴线9a可枢转，并且具有杆臂9b，所述杆臂例如能被压缩空气制动缸操作。制动旋转杆9在此通过未详细画出的支承辊在制动钳4上围绕杆枢转轴线9a可枢转地被支承。
桥7与制动旋转杆9接触，并且在压紧和缓解制动器时能沿制动盘轴线2a的方向朝向和离开制动盘2地被制动旋转杆操作。桥7在其端部上分别经由一个螺纹管6、6’与一个丝杆单元5、5’耦合。每个丝杆单元5、5’具有轴线5a、5’a，其中，丝杆单元5的轴线5a称为补调器轴线5a，并且丝杆单元5’的轴线5’a称为随动器轴线5’a。补调器轴线5a和随动器轴线5’a平行地延伸并且与制动盘轴线2a成直角。杆枢转轴线9a平行于制动盘轴线2a并且与补调器轴线5a和随动器轴线5’a成直角。
丝杆单元5、5’的在图1中设置于左侧的朝向制动盘2的端部分别设有一个压力件6、6’a。压力件6、6’a与压紧侧的制动衬片3的制动衬片载座3a接触，该制动衬片设置在盘式制动器1的制动盘2的一侧上。在制动盘2的另一侧上，另一制动衬片3以制动衬片载座3a固定在制动钳4中。该制动衬片3也称为反应侧的制动衬片3。制动钳4例如可以是滑动钳。
在制动衬片3与制动盘2之间的间距称为气隙。在制动过程中，在操作盘式制动器1时，首先克服气隙，方式为：制动衬片3通过被制动杆9操作的桥7朝盘式制动器1的制动盘2移动。由于制动衬片3和制动盘2的磨损，气隙增大。
概念“摩擦点”是这样一个点，在该点上，制动衬片3贴靠在盘式制动器1的制动盘2上。在压紧时在克服气隙之后达到摩擦点。然后通过将制动衬片3朝制动盘2挤压，继续的压紧引起制动。这当然也适用于反应侧的制动衬片3。压紧装置的缓解引起上述过程的相反过程。
在图1所示的实施方式中，盘式制动器1还包括磨损补调装置10，其用于在磨损时补调一个制动衬片3或各个制动衬片3，以便重建初始的气隙。
磨损补调装置10包括：具有补调器轴11a的补调器11、具有随动器轴12a的随动器12以及用于使补调器11与随动器12耦合的同步单元13。
补调器11在此不详细解释，所述补调器可以例如如同在DE102004037771A1中描述地构成，并且在丝杆单元5中安装在配属的螺纹管6中，并且与螺纹管耦合。补调器轴11a的纵轴线构成补调器轴线5a。
借助同步装置13，补调器11与随动器12耦合，使得补调器轴11a和与之抗扭地连接的螺纹管6的旋转同步地传递到随动器轴12a上和因此传递到与随动器轴12a抗扭地连接的螺纹管6’上。在图1中仅示意性地描述同步单元13，其中，补调器轴11a与同步单元13的同步轮13a(在此为链轮)抗扭地连接。同步轮13a经由同步构件13b(在此为链条)与另一同步轮134’a连接，该另一同步轮与随动器轴12a直接或间接地抗扭地耦合。
同步单元13的这种构造应视为仅仅示例性的，其他耦合、例如螺纹管6、6’彼此的其他耦合当然也是可能的。
通过制动旋转杆9的每次进给运动，在该进给运动中制动旋转杆9围绕其杆枢转轴线9a在逆时针方向上(图2)枢转，补调器11被驱动。这通过补调器驱动装置14实现，该补调器驱动装置包括与制动旋转杆9固定地连接的操作器14a以及与补调器11耦合的补调器驱动元件14b。操作器14a和补调器驱动元件14b彼此接合。操作器14a可以例如构造成销。补调器驱动元件14b例如可以设有切换叉，该切换叉与操作器14a共同作用。
如果在制动旋转杆9的进给运动中(尚且)没有发生磨损，那么例如由于补调器11的过载离合器，没有驱动运动传递到补调器轴11a上。但是如果存在磨损，则驱动运动传递到补调器11的补调器轴11a上，以便补调制动衬片3，因此将气隙调节到初始值。通过同步单元13，补调器轴11a的该驱动运动也传递到随动器轴12a上。
盘式制动器1配备传感器装置15。在第一状态中，传感器装置15构造成用于探测第一参量即制动衬片3连同制动盘2的磨损，并且用于探测第二参量即压紧装置的操作行程。传感器装置15可以从第一状态转换到第二状态。在第二状态中，传感器装置15仅探测一个参量即第一参量磨损。传感器装置15的可转换性将在下面还详细地说明。
第一参量即磨损的探测例如通过补调器轴11a或者随动器轴12a的补调运动的探测来实现。为此，传感器装置15构造有未示出的发送器，例如霍尔传感器、电位计、感应的和/或光学的和/或声学的发送元件。未示出的发送器经由传感器连接线15b与分析单元、例如在制动控制器中的分析单元连接。在图1所示的示意性的实施例中，传感器装置15的传感器轴线15a设置成，使得随动器轴线5’a与传感器轴线15a重合。传感器装置15在此与丝杆单元5’同轴地设置并且从压紧侧安装在制动钳4上并且固定在该制动钳上，这将在下面说明(见图3～5)。另外，传感器装置15与随动器轴12a耦合。因为补调器轴11a的补调运动借助于同步单元13传递到随动器轴12a上，随动器轴12a的补调运动在此可以用于探测磨损。随动器轴12a与传感器装置15的耦合可以按不同方式实现。这将在下面还继续说明。
此外，传感器装置15在该实施例中构造成，使得它也能探测第二参量即盘式制动器1的压紧装置的操作行程，该操作行程在此是制动旋转杆9的运动。被探测的两个参量借助于传感器传动装置16叠加地传递到传感器装置15的发送器上，该传感器传动装置例如构成为叠加传动装置并且为此具有两个输入端。对于这样的传感装置15的一般功能，请参见文件DE102010032515A1的说明书。
操作行程是线性运动(忽略桥7的枢转运动)并且在此为了作为用于传感器装置15的第二参量被探测而被转换成旋转运动或者说枢转运动。这借助于行程传感器驱动装置17实现，传感器装置15经由该行程传感器驱动装置与制动旋转杆9耦合。行程传感器驱动装置17包括与制动旋转杆9连接的行程传感器操作器18和与传感器装置15耦合的行程传感器驱动单元19。
为此，图3显示按本发明的传感器装置15的第一实施例的示意性的透视图。在图4中描述按图3的第一实施例的示意性的透视的剖视图。图5显示按图3的第一实施例的另一示意性的剖视图。
在图3～5中以不同视角和剖视图描述具有行程传感器操作器18和行程传感器驱动单元19的行程传感器驱动装置17以及传感器装置15。图4显示与杆枢转轴线9a垂直的通过与随动器轴线5’a重合的传感器轴线15a的剖视图。图5的剖视图是在杆枢转轴线9a的平面中的、平行于与随动器轴线5’a重合的传感器轴线15a的剖视图。
带有传感器轴线15a的传感器装置15具有壳体21，该壳体不仅容纳发送器而且容纳传感器传动装置16。
可能的是，传感器装置15可以构造有发送器或者没有发送器。发送器也可以事后安装。
壳体21在该实施例中包括一个壳体法兰21a和两个传动装置接纳部21b和21c。壳体法兰21a在其外周上具有一种径向伸出的用于将其固定在制动钳4(见图1)上的孔眼，为此使用固定元件21e例如螺钉来固定。在此，传感器装置15以壳体法兰21a从外部(见图1)即从压紧侧安装。此外，壳体法兰21a设有未详细画出的矩形的保持接片，该保持接片用于固定带有同样未示出的发送器的盖子。这些保持接片例如可以与该盖子的对应的保持突起以夹子的方式共同作用。
在壳体法兰21a上在朝向制动盘2的一侧上(见图1)，该壳体法兰与第一传动装置接纳部21b连接。传动装置接纳部21b是圆柱形的并且具有壁，该壁朝向制动盘2那一侧伸出并且在制动盘侧部分地用环形板封闭。第一传动装置接纳部21b的壁的外径小于台阶的外径，该台阶设置在第一传动装置接纳部21b与壳体法兰21a之间的连接部中。在此，在该台阶上安装密封件22、例如O形环，其用于使传感器装置15的壳体21相对于制动钳4密封。
第一传动装置接纳部21b的环形板具有孔，该孔的边缘与第二传动装置接纳部21c的壁连接，第二传动装置接纳部的壁构造成部分圆柱形的并且具有开口35(见图5和6)，该开口的功能在下面还将说明。该部分圆柱形的壁也朝制动盘2一侧伸出并且在制动盘侧也部分地用环形板封闭。第二传动装置接纳部21c的壁的直径小于第一传动装置接纳部21b的壁的直径。第二传动装置接纳部21c的环形板具有孔，在该孔的边缘上，圆柱形的支承区段21d朝制动盘2伸出。
包括壳体法兰21a、传动装置接纳部21b、21c连同环形板和支承区段21d的壳体21例如单件式地由合适的材料制成。该材料可以例如是塑料或金属或者这两种材料的组合。
传感器传动装置16在此构成为行星齿轮传动装置，并且包括太阳轮24、带有行星轮26的行星架25以及齿圈27。传感器传动装置16总是仅显示至其齿圈27，与之耦合的发送器不被画出并且可以根据所选择的测量原理发生变化。
在第一传动装置接纳部21b中设置齿圈27和带有行星轮26的行星架25的一个区段以及另外的传动级，对于这些另外的传动级在此不继续讨论。行星架25经由轴肩容纳在第一传动装置接纳部21b的环形板的孔中，行星架25的朝向制动盘2的具有行星架齿部25a的一个区段设置在第二传动装置接纳部21c中。行星架齿部25a是外齿部。
太阳轮24容纳在行星架25内部，太阳轮24经由轴肩支承在第二传动装置接纳部21c的环形板的孔中。太阳轮24的小齿轮在太阳轮24的压紧侧的端部区段上伸入到第一传动装置接纳部21b中并且与行星轮26接合。太阳轮24的另外的制动盘侧的端部区段是如此延长的，使得该端部区段完全支承在壳体21的支承区段21d中、穿过该支承区段、从该支承区段伸出一定尺寸。此外，太阳轮24的制动盘侧的端部区段设有处于内部的耦合区段24a，该耦合区段以内齿部例如花键细齿从太阳轮24的在制动盘侧的端部上的开口起、在该太阳轮中、穿过支承区段21d、直至进入第二传动装置接纳部21c中。耦合区段24a在该情况下构成用于要被传感器装置15探测的第一参量即磨损的输入端，并且用于将传感器装置15与随动器轴12a(或者补调器轴11a，这没有被显示、但是可想象的，例如在盘式制动器1的单柱塞式的实施方式中)耦合。为此，随动器轴12a(或者补调器轴11a)或者中间件的配属的端部具有相应的成型轮廓。该耦合用于通过传感器装置15探测磨损，也就是用于探测第一参量。
传感器装置15的传感器传动装置16与行程传感器驱动单元19经由行程传感器驱动装置17耦合，用以探测第二参量即操作行程。
行程传感器驱动单元19在此具有传动级，该传动级具有齿轮20，该齿轮具有齿轮轴线20a。齿轮20在该实施例中构成行程传感器操作器18与传感器传动装置16之间的耦合，这在下面还将更详细地解释。
行程传感器操作器18与制动旋转杆9连接。制动旋转杆9在图3～5中为了清楚性起见除了其杆枢转轴线9a之外未被显示。但是结合图1，制动旋转杆9可以容易想象。
行程传感器操作器18在此作为一种扇形构造有法兰18a和平坦的扇形体18b，并且行程传感器操作器18与制动旋转杆9以未图示的方式固定地连接，例如螺纹联接。法兰18a的中心线在此对应于杆枢转轴线9a，杆枢转轴线9a在此构成行程传感器操作器18的枢转轴线。清楚地可见，杆枢转轴线9a不仅垂直于传感器装置15的传感器轴线15a，而且也相对于它在高度上错开，也就是说在另一个平面中。
轴线偏移量例如在此是在杆枢转轴线9a与传感器轴线15a之间，该传感器轴线在此与随动器轴线5’a重合。轴向偏移量是将制动旋转杆9设计成偏心杆的结果并且由于结构空间原因不能被补偿。如下面解释的，齿轮20实现补救。
在行程传感器操作器18的扇形体18b的外周上安置齿部18c，该齿部在该实施例中沿轴向从扇形体18b朝传感器装置15伸出。在此，齿部18c设置为冠形齿轮齿部，其与行程传感器驱动单元19的齿轮20接合。该齿轮20的齿轮轴线20a垂直于杆枢转轴线9a并且同时平行于传感器装置15的传感器轴线15a。此外，齿轮轴线20a与杆枢转轴线9a处在相同平面中。按这种方式，在杆枢转轴线9a与传感器轴线15a之间的轴线偏移量被补偿。
齿轮20借助于支座23可旋转地安装。支座23包括本体，该本体包括固定区段23a和传动区段23b。固定区段23a和传动区段23b是圆柱形的区段，它们的中心线平行地延伸并且它们彼此连接。固定区段23a具有通孔，外壁配备有柔性的保持臂33，这些保持臂在此成型到外壁中。传动区段23b在制动盘侧是平坦且封闭的，它朝向壳体21那边构造有未详细画出的支承销，该支承销构成用于齿轮20的支承器和轴向限制器。这在图5中清楚可见。齿轮20此外保持在壳体21的第一传动装置接纳部21b的盖板中。在此，该盖板构成齿轮20的另一轴向限制器，在此遵守必需的确定的轴向间隙。
支座23以其固定区段23a安装在壳体21的支承区段21d上，支座23的定心通过在固定区段23a的通孔中容纳太阳轮24的制动盘侧的端部区段的轴肩实现。支座23在壳体21的支承区段21d上的固定通过支座23的固定区段23a的外壁的柔性的保持臂33与壳体21的支承区段21d的环绕的突起34的共同作用实现，柔性的保持臂33为了与突起34卡锁而构造有与突起对应的缺口或突起。柔性的保持臂33和突起34在此构成夹紧连接。其他连接方式当然也是可能的。
齿轮20在此是圆柱齿轮并且在该实施例中在行程传感器操作器18与传感器传动装置16的行星架25之间构成传动级。在这种情况下，行星架25构成用于要被传感器装置15探测的第二参量即操作行程的输入端。在此，齿轮20一方面与行程传感器操作器18的齿部18c接合并且另一方面与行星架25的行星架齿部25a接合。因为行星架25设置在第二传动装置接纳部21c内部，该第二传动装置接纳部的部分圆柱形的壁具有开口35，通过该开口允许在齿轮20与行星架齿部25a之间的接合。这在图5中示意性地描述。
借助齿轮20可能的是，操作行程(形式为制动旋转杆9，并且因此与该制动旋转杆9固定地连接的行程传感器操作器18围绕杆枢转轴线9a枢转)以确定的传动比传递到作为输入端的行星架25上并且因此传递到齿圈27上并继而传递到传感器装置15的发送器上。具有齿轮20或者也具有其他齿轮(未显示，但是可想象)的传动级此外允许，齿圈27的旋转运动被如此调整，使得操作行程的测量效果充分地被“机械放大”。对于操作行程的精确的探测，尽可能低间隙地实现传递。
除少数例外情况，角度传动装置通常比圆柱齿轮传动装置对于误差明显更敏感。在该实施例中，通过行程传感器操作器18的冠形齿部和齿轮20构成的角度传动装置在位置误差方面是相对不敏感的。
另外可以按照简单的方式用相同的传感器装置15构成变型方案，即仅探测一个参量(磨损)或者探测两个参量(磨损和操作行程)。为此目的，传感器装置15能从第一状态转换到第二状态。
为此，图6示出按本发明的传感器装置15的第一实施例的一种变型方案的示意性的透视图。在图7中描述按图6的变型方案的示意性的透视的剖视图。图7的剖视图类似于图5，是在杆枢转轴线9a的平面中的平行于传感器轴线15a的剖视图，该传感器轴线与随动器轴线5’a重合，该杆枢转轴线在此未显示、但可想象。
在传感器装置15在第二状态中仅用于一个要被探测的参量即磨损时，传感器装置15能为此相应地转换。这种转换以如下方式实现：用于第二参量的输入端被锁止，也就是说行星架25被固定。对于这种调整，取消具有行程传感器操作器18和行程传感器驱动单元19以及齿轮20的行程传感器驱动装置17。用于第二参量的输入端的锁止以如下方式实现：现在不再与齿轮20接合的行星架25抗扭。这种抗扭可以通过固定件(未显示)实现，取代齿轮20使用该固定件，该固定件抗扭地与支座23连接。
另外的抗扭通过另外的支座23’是可能的。
该另外的支座23’具有固定区段23’a和传动区段23’b，该固定区段对应于支座23的上述固定区段。传动区段23’b如此构成，使得它在压紧侧延伸到第二传动装置接纳部21c的开口35中并且与该开口35的边缘共同作用，因此锁止支座23’围绕传感器轴线15a的枢转。另外，传动区段23’b设有固定齿23’d，该固定齿与行星架齿部25a在壳体21的开口35的区域中接合。因为固定齿23’d与传动区段23’b固定地连接，并且因此与固定不动的另外的支座23’固定地连接，按这种方式锁止行星架25。
按这种简单方式可能的是，通过使用具有齿轮20的支座23或者没有齿轮20的另外的支座23’，传感器装置15从用于探测两个参量的第一状态转换到仅用于探测一个参量即第一参量的第二状态。这种转换当然也可以又返回去，方式为，使用齿轮20和配属的支座23。
图8显示按本发明的传感器装置15的第二实施例的示意性剖视图，并且图9为此描述按图8的第二实施例的示意性透视图。图8的剖视图是在杆枢转轴线9a的平面中的平行于随动器轴线5’a以及传感器轴线15a的剖视图，该传感器轴线相对于随动器轴线设置有轴线偏移量。传感器装置15首先在用于探测第一和第二参量的第一状态中显示。
在第二实施例中，杆枢转轴线9a和传感器轴线15a处在一个共同的平面上。传感器轴线15a在此不通过随动器轴线5’a，该随动器轴线以与轴线偏移量相应的间距相对于传感器轴线15a错开地、与杆枢转轴线9a和传感器轴线15a的平面垂直地设置在传感器轴线上方。因此，在杆枢转轴线9a与随动器轴线5’a之间存在轴线偏移量。
因此可能的是，行程传感器操作器18的齿部18c即冠形齿轮齿部可以直接与行星架25的行星架齿部25a接合。当然为了实现确定的传动比也可以设置中间传动级。因此在这种情况下，行星架也构成用于要被传感器装置15探测的第二参量的输入端。
在第二实施例中，传感器装置15的壳体21具有与第一实施例不同的构造。第一传动装置接纳部21b的壁的轴向长度在此大约等于第一实施例的第一传动装置接纳部21b的壁的轴向长度与第二传动装置接纳部21c的壁的轴向长度的总和，因为在第二实施例中齿圈27与行星轮26以及行星架25一起被设置在第一传动装置接纳部21b中。
行程传感器操作器18的齿部18c即冠形齿轮齿部与行星架25的行星架齿部25a例如圆柱齿轮齿部的接合在第一传动装置接纳部21b的壁的开口中实现，该开口设置在平坦的面状区段31中(见图9)，该面状区段构成第一传动装置接纳部21b和第二传动装置接纳部21c的侧面平坦部。
第二传动装置接纳部21c用板21f封闭，该板在其内室中具有与传感器轴线15a同心地设置的轴区段21g，该轴区段用于接纳太阳轮24的制动盘侧的端部。太阳轮24在压紧侧的端部上在第一传动装置接纳部21b内部具有小齿轮，并且在第二传动装置接纳部21c的区域内不构成轴肩。在太阳轮24的制动盘侧的端部区域中设置用于接纳轴区段21g的内孔并且在制动盘侧的端部区域的外侧上设置齿部24b。
在第二传动装置接纳部21c内部安装罐形的安装载座28，该安装载座具有安装底部28a。安装载座28的敞开侧朝向制动盘2。安装底部28a具有与传感器轴线15a同心的孔，太阳轮24在第一传动装置接纳部21b的内室与第二传动装置接纳部21c之间穿过该孔。在安装底部28a上，以等于杆枢转轴线9a与随动器轴线5’a之间的轴线偏移量的间距，竖直地在传感器轴线15a上方设置销状的轴区段28b，该轴区段朝向制动盘2地从安装底部28a伸出。轴区段28b用于接纳驱动轴29，该驱动轴以内孔套装在轴区段28b上。
驱动轴29的压紧侧的端部构造有驱动轮29a，该驱动轮的齿部与太阳轮24的齿部24b接合。驱动轮29a和齿部24b因此也类似于齿轮20地构成一个传动级(圆柱齿轮级)，用于补偿轴线偏移量。
驱动轴29在轴区段28b上以轴向可移动的方式安装，驱动轮29a的齿部与太阳轮24的齿部24b例如圆柱齿轮齿部接合、相对于齿部24b可移动。
在该驱动轴29的压紧侧的端部与安装底部28a之间围绕轴区段28b地设置弹簧元件30，该弹簧元件将轴向预紧力朝向制动盘2的方向施加到驱动轴29上，板21f的内侧构成用于驱动轮29a并因此用于驱动轴29的轴向止挡部。
在这种情况下，驱动轴29构成用于要被传感器装置15探测的第一参量即磨损的输入端，驱动轴29的制动盘侧的端部具有驱动耦合区段29b，该驱动耦合区段构成用于与随动器轴12a的压紧侧的端部耦合，或者为此目的构成用于与中间构件、例如六角轮廓耦合。弹簧元件30的轴向预紧力消除随动器轴12a和驱动轴29的要被耦合的端部之间的轴向间距并且保证可靠的耦合。驱动轴29朝制动盘2的方向穿过第二传动装置接纳部21c的板21f的孔，驱动轴29的制动盘侧的端部以驱动耦合区段29b从板21f的外侧朝制动盘2的方向伸出。
第二传动装置接纳部21c的壁在该第二实施例中不是完全圆形环绕的，而是设有侧面的平坦部，该平坦部构成面状区段31。因此，第二传动装置接纳部21c的横截面在侧面具有一条直线，因此，具有与之对应的横截面的罐形的安装载座28能够明确地、围绕其轴线不可转动地安装到第二传动装置接纳部21c中。
另外，具有面状区段31的平坦部便于传感器装置15沿轴向方向安装，使得第二传动装置接纳部21c可以在行程传感器操作器18的齿部18c旁边运动经过。
传感器装置15的第二实施例也可以从所示的第一状态转换到仅用于探测一个参量即第一参量(磨损)的第二状态。
这在图10中在按图8的第二实施例的另一示意性的剖视图中描述。该剖视图处在这样一个平面中，其垂直于传感器轴线15a并且在行星架齿部25a的区域中经过第一传动装置接纳部21b。
在这种情况下传感器装置15也从第一状态转换到仅用于探测一个参量即第一参量的第二状态，方式为：用于第二参量的输入端即行星架25被锁止。锁止通过以如下方式固定行星架25达到，即至少一个固定臂32与行星架齿部25a接合并且因此行星架25抗扭地被锁止，所述固定臂与壳体21即第一传动装置接纳部21b的壁固定地连接。
在一种变型方案中，固定臂32如此构成：对于用于探测两个参量的传感器装置15的变型方案，为了释放行星架25的可旋转性，该固定臂能被折断，例如基于额定断裂部位。因此，可转换性是不可逆的。
另一变型方案如此规定可逆的可转换性，即固定臂32作为单独的部件能被安装并且能再被除去，例如作为插接构件处在第一传动装置接纳部21b的壁的导向部中。当然也可以考虑多个固定臂32。
上述实施例不限制本发明。本发明在所附的权利要求书的范围内是可修改的。
例如可考虑，行星架25在传感器装置15的第二状态中的锁止如下实现：齿轮20通过固定销和支座23抗扭地锁止，其中，该固定销穿过该支座23的孔、插入到齿轮20的为此规定的孔中。
固定臂32也可以是安装件的组成部分，该安装件例如可卡入到第一传动装置接纳部21b的开口中并且能再被除去。
因此例如行程传感器操作器18的冠形齿轮齿部18c可以不与行星架25耦合，而是与齿圈28耦合，该齿圈28具有与之相应的齿部。
在行程传感器操作器18的冠形齿轮齿部18c与行星架25或齿圈28之间的中间传动级当然也是可能的。
可考虑，取代电位计，在传感器装置中设置其他单元，例如具有霍尔元件的角度传感器。
取代行程传感器操作器18的齿部18c的冠形齿轮齿部和齿轮20，也可以考虑圆锥齿轮齿部，其中，齿轮20为了与传感器传动装置16耦合而具有另外的齿部、例如圆柱齿轮齿部。
附图标记列表
1 盘式制动器
2 制动盘
2a 制动盘轴线
3 制动衬片
3a 制动衬片载座
4 制动钳
5,5’ 丝杆单元
5a 补调器轴线
5’a 随动器轴线
6,6’ 螺纹管
6a,6’a 压力件
7 桥
8 复位弹簧
9 制动旋转杆
9a 杆枢转轴线
9b 杆臂
10 磨损补调装置
11 补调器
11a 补调器轴
12 随动器
12a 随动器轴
13 同步单元
13a,13’a 同步轮
13b 同步构件
14 补调器驱动装置
14a 操作器
14b 补调器驱动元件
15 传感器装置
15a 传感器轴线
15b 传感器连接线
16 传感器传动装置
17 行程传感器驱动装置
18 行程传感器操作器
18a 法兰
18b 扇形体
18c 齿部
19 行程传感器驱动单元
20 齿轮
20a 齿轮轴线
21 壳体
21a 壳体法兰
21b,21c 传动装置接纳部
21d 支承区段
21e 固定元件
21f 底部
21g 轴区段
22 密封件
23,23’ 支座
23a,23’a 固定区段
23b,23’b 传动区段
23’c 固定区段
23’d 固定齿
24 太阳轮
24a 耦合区段
24b 齿部
25 行星架
25a 行星架齿部
26 行星轮
27 齿圈
28 安装载座
28a 安装底部
28b 轴区段
29 驱动轴
29a 驱动轮
29b 驱动耦合区段
30 弹簧元件
31 面状区段
32 固定臂
33 保持臂
34 突起
35 开口

Claims (21)

1.用于盘式制动器(1)的传感器装置(15)，所述传感器装置具有能与至少一个发送器耦合的传感器传动装置(16)，该传感器传动装置(16)作为行星齿轮传动装置设置在壳体(21)中并且具有一个用于要被传感器装置(15)探测的配属于盘式制动器(1)磨损的第一参量的输入端以及一个用于要被传感器装置(15)探测的配属于盘式制动器(1)操作行程的第二参量的输入端，其特征在于，传感器装置(15)能从用于探测配属于盘式制动器(1)磨损的第一参量和配属于盘式制动器(1)操作行程的第二参量的第一状态转换到仅用于探测配属于盘式制动器(1)磨损的第一参量的第二状态。
2.按权利要求1所述的传感器装置(15)，其特征在于，传感器传动装置(16)的用于要被探测的第一参量的输入端是传感器传动装置(16)的太阳轮(24)，并且用于要被探测的第二参量的输入端是传感器传动装置(16)的具有行星架齿部(25a)的行星架(25)。
3.按权利要求2所述的传感器装置(15)，其特征在于，用于要被探测的第二参量的输入端在传感器装置(15)的第一状态中与行程传感器驱动单元(19)接合，并且在传感器装置(15)的第二状态中是锁止的。
4.按权利要求3所述的传感器装置(15)，其特征在于，行程传感器驱动单元(19)具有至少一个齿轮(20)，所述齿轮在传感器装置(15)的第一状态中与作为外齿部的行星架齿部(25a)在壳体(21)的开口(35)中接合。
5.按权利要求4所述的传感器装置(15)，其特征在于，所述至少一个齿轮(20)在支座(23)和壳体(21)中可旋转地被支承并且沿轴向被限制。
6.按权利要求5所述的传感器装置(15)，其特征在于，支座(23)能以能再被除去的方式固定在壳体(21)上。
7.按权利要求3所述的传感器装置(15)，其特征在于，用于要被探测的第二参量的输入端在传感器装置(15)的第二状态中通过与壳体(21)抗扭地连接的支座(23’)的至少一个固定齿(23’d)抗扭地被锁止，所述至少一个固定齿(23’d)与作为外齿部的行星架齿部(25)在壳体(21)的开口(35)中接合。
8.按权利要求7所述的传感器装置(15)，其特征在于，支座(23’)能以能再被除去的方式固定在壳体(21)上。
9.按权利要求1所述的传感器装置(15)，其特征在于，传感器传动装置(16)的用于要被探测的第一参量的输入端是具有至少一个传动级的驱动轴(29)，所述传动级与传感器传动装置(16)的太阳轮(24)耦合，并且用于要被探测的第二参量的输入端是传感器传动装置(16)的具有行星架齿部(25a)的行星架(25)。
10.按权利要求9所述的传感器装置(15)，其特征在于，用于要被探测的第二参量的输入端在传感器装置(15)的第一状态中与行程传感器驱动单元(19)接合，或者用于与相配的盘式制动器(1)的行程传感器操作器(18)直接接合；并且在传感器装置(15)的第二状态中是锁止的。
11.按权利要求10所述的传感器装置(15)，其特征在于，用于要被探测的第二参量的输入端在传感器装置(15)的第二状态中通过至少一个固定臂(32)抗扭地被锁止，所述至少一个固定臂(32)与作为外齿部的行星架齿部(25a)接合。
12.按权利要求11所述的传感器装置(15)，其特征在于，所述至少一个固定臂(32)能以能再被除去的方式固定在壳体(21)上，或者所述至少一个固定臂与壳体(21)经由额定断裂区段可分离地连接。
13.按权利要求11所述的传感器装置(15)，其特征在于，所述至少一个固定臂(32)能以安装件的形式抗扭地安装到壳体(21)中并且能再被除去。
14.按上述权利要求之中任一项所述的传感器装置(15)，还具有至少一个与传感器传动装置(16)耦合的发送器。
15.盘式制动器(1)，尤其是用于机动车，该盘式制动器包括压紧装置，该压紧装置包括撑开机构、优选制动旋转杆(2)，该盘式制动器包括磨损补调装置(10)，所述磨损补调装置具有至少一个机械的补调器(11)，所述补调器优选能安装到盘式制动器(1)的丝杆单元(6、6’)中并且与撑开机构、优选与制动旋转杆(9)耦合，该盘式制动器还包括按上述权利要求之中任一项所述的传感器装置(15)，其特征在于，所述传感器装置(15)的传感器传动装置(16)的用于要被探测的第一参量的输入端与所述至少一个机械的补调器(11)耦合，并且所述传感器装置(15)的传感器传动装置(16)的用于要被探测的第二参量的输入端与撑开机构、优选制动旋转杆(2)经由行程传感器驱动装置(17)耦合。
16.按权利要求14所述的盘式制动器(1)，具有至少两个丝杆单元(5、5’)，所述至少一个机械的补调器(11)与随动器(12)经由同步单元(13)耦合，其特征在于，传感器装置(15)的传感器传动装置(16)的用于要被探测的第一参量的输入端与随动器(12)的随动器轴(12a)耦合。
17.按权利要求14或15所述的盘式制动器(1)，其特征在于，所述行程传感器驱动装置(17)具有角度传动装置。
18.按权利要求16所述的盘式制动器(1)，其特征在于，所述行程传感器驱动装置(17)作为角度传动装置具有行程传感器操作器(18)，所述行程传感器操作器具有作为冠形齿轮齿部的齿部(18c)。
19.按权利要求14至17之中任一项所述的盘式制动器(1)，其特征在于，在制动旋转杆(9)的杆枢转轴线(9a)的平面与传感器装置(15)的传感器轴线(15a)的平面之间的轴线偏移量通过行程传感器驱动单元(19)的至少一个传动级补偿。
20.按权利要求14至17之中任一项所述的盘式制动器(1)，其特征在于，传感器装置(15)设置在盘式制动器(1)中，使得在制动旋转杆(9)的杆枢转轴线(9a)的平面与丝杆单元的轴线(5a、5’a)的平面之间的轴线偏移量通过驱动轴(29)的至少一个传动级补偿，所述驱动轴是传感器装置(15)的传感器传动装置(16)的用于要被探测的第一参量的输入端，传感器装置(15)的传感器轴线(15a)处于制动旋转杆的杆枢转轴线的平面中。
21.按权利要求14至19之中任一项所述的盘式制动器(1)，其特征在于，盘式制动器(1)是用压缩空气操作的。
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