DE102005009123A1

DE102005009123A1 - Sensor zur Erfassung der Abnutzung eines Bremsbelages eines Fahrzeuges

Info

Publication number: DE102005009123A1
Application number: DE102005009123A
Authority: DE
Inventors: Manuel Wille; Günter Jäger; Oliver Gächter
Original assignee: Hirschmann Automotive GmbH
Current assignee: Hirschmann Automotive GmbH
Priority date: 2005-03-01
Filing date: 2005-03-01
Publication date: 2006-09-14
Also published as: ATE406532T1; EP1698796A1; US20060219487A1; DE502006001413D1; EP1698796B1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Sensor (1) zur Erfassung der Abnutzung eines Bremsbelages eines Fahrzeuges mit einem Kontaktbereich (2), in dem der Sensor (1) zur Anlage an den Bremsbelag kommt, und einem Abgangsbereich (3), aus dem Kabel (5, 6) zum Anschluß des Sensors (1) an ein nachgeschaltetes Auswertegerät aus einem Gehäuse (10) des Sensors (1) herausgeführt sind, wobei erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass das Gehäuse (10) in einem Spritzgussverfahren aus einem hitzebeständigen Kunststoff herstellbar und der Abgangsbereich (3) dem Einbauort des Sensors (1) anpassbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Sensor zur Erfassung der Abnutzung eines Bremsbelages eines Fahrzeuges gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.

Ein gattungsbildender Sensor zur Erfassung der Abnutzung eines Bremsbelages eines Fahrzeuges ist aus der DE 198 22 168 C1 bekannt. Dieser Sensor weist einen Kontaktbereich auf, mit dem der Sensor zur Anlage an den Bremsbelag kommt und mit weitergehender Abnutzung des Bremsbelages ein Signal erzeugen kann, welches einer nachgeschalteten Auswerteeinrichtung zugeführt wird, um aus der Abnutzung bzw. einem erreichten Abnutzungsgrad ein Warnsignal zu erzeugen. In dem Kontaktbereich ist eine Leiterplatte angeordnet, auf der Leiterbahnen angeordnet sind, wobei die Leiterbahnen einschließlich der Leiterplatte mit fortschreitender Abnutzung des Bremsbelages ebenfalls abgeschliffen werden. Dies führt nach einer gewissen Dauer dazu, dass die in einem Stromkreis des nachgeschalteten Auswertegerätes liegende Leiterbahn den Stromkreis nicht mehr schließt, sondern dieser geöffnet wird. Dies ist dann ein Signal dafür, dass der Bremsbelag einen bestimmten Abnutzungsgrad erreicht hat. Wenn dieser Abnutzungsgrad erreicht ist, erzeugt das nachgeschaltete Auswertegerät einen Hinweis an den Fahrer des Fahrzeuges, dass eben ein bestimmter Abnutzungsgrad des Bremsbelages erreicht ist und ein Auswechseln des Bremsbelags ratsam wäre.

Auf Grund unterschiedlicher Fahrwerksgeometrien unterschiedlicher Fahrzeuge sind die Einbauorte für den Sensor äußerst unterschiedlich. Dies führt bei dem bekannten Sensor zum Nachteil, dass alle Bauteile des Sensors auf die unterschiedlichen Einbauorte angepasst werden müssen. So sind zum einen verschie dene Geometrien der Leiterplatte erforderlich, um überhaupt die Abnutzung des Bremsbelages erfassen zu können. Diese unterschiedlichen Geometrien der Leiterplatte führen dazu, dass auch unterschiedliche Gehäuseformen hergestellt werden müssen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die Leiterplatte mit den kontaktierten Kabeln zum Anschluss des Sensors an das nachgeschaltete Auswertegerät in einem Gehäuse untergebracht werden muss, welches aus mehreren Teilen besteht, die dichtend miteinander werden müssen, um ein Eindringen von äußeren Einflüssen, die im Fahrwerksbereich herrschen, in die Innerei des Gehäuses (insbesondere der Leiterplatte zu verhindern. Damit besteht also der bekannte Sensor zur Erfassung der Abnutzung eines Bremsbelags eines Fahrzeuges aus einer Vielzahl von Teilen, muss für jeden Einbauort des Sensors einzeln angepasst werden und bedingt einen hohen Montageaufwand.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, einen Sensor zur Erfassung der Abnutzung eines Bremsbelages eines Fahrzeuges bereitzustellen, mit dem die eingangs geschilderten Nachteile vermieden werden.

Diese Aufgabe der Erfindung ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Gehäuse des Sensors in einem Spritzgussverfahren aus einem hitzebeständigen Kunststoff herstellbar und der Abgangsbereich des Sensors dem Einbauort des Sensors anpassbar ist. Die Herstellung des Gehäuses in einem Spritzgussverfahren aus einem hitzebeständigen Kunststoff hat den Vorteil, dass sämtliche Bauteile des Sensors (quasi sein Innenleben) nach dessen Herstellung mit dem hitzebeständigen Kunststoff umspritzt werden, so dass alle Bereiche, insbesondere der Abgangsbereich mit den Kabeln, dichtend verschlossen sind und äußere Umwelteinflüsse, die im Fahrwerksbereich des Fahrzeuges herrschen, nicht mehr zu einer Beeinträchtigung der Funktion des Sensors führen können. Das Gehäuse besteht aus einem hitzebeständigen Kunststoff, da im Bereich der Bremsanlage des Fahrzeuges hohe Temperaturen herrschen, denen der Sensor widerstehen muss. Ein weiterer Vorteil des Spritzgussverfahrens ist der, dass es automatisiert durchgeführt werden kann, wozu zur Herstellung des Gehäuses nur noch dieser einzige Schritt des Spritzens erforderlich ist. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass das Innenleben des Sensors so gestaltet ist, dass es für alle erforderlichen Einbauorte gleich ist und nur das Gehäuse bzw. dessen Abgangsbereich dem Einbauort des Sensors anpassbar ist. Dies kann durch eine einfache Änderung der Werkzeuge für das Spritzgussverfahren erfolgen, wobei auch hier denkbar ist, dass für eine Grundform, die für alle Einbauorte gleich ist, ein Grundwerkzeug verwendet wird und ein Werkzeug, mit dem der Abgangsbereich erzeugt wird, dem Grundwerkzeug angepasst wird, um unterschiedliche Abgangsbereiche herstellen zu können.

Weitere Ausgestaltungen und daraus resultierende Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen, wobei ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Folgenden beschrieben und anhand der Figur erläutert ist.
In der Figur ist ein Sensor 1 zur Erfassung der Abnutzung eines Bremsbelages eines Fahrzeuges im Schnitt dargestellt. Dieser Sensor 1 weist einen Kontaktbereich 2 auf, in dem der Sensor 1 zur Anlage an den Bremsbelag (hier nicht dargestellt) kommt. In etwa dem Kontaktbereich 2 abgewandt ist ein Abgangsbereich 3. Das „Innenleben" des Sensors 1 besteht in besonders vorteilhafter Weise aus einem Stanzgitter 4, das in einem Stanzverfahren oder gegebenenfalls in einem Stanzbiegeverfahren aus einem Blechstreifen herstellbar ist. Das bedeutet, dass das Stanzgitter 4 aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt ist. Das Stanzgitter 4 verläuft im Kontaktbereich 2 zweistufig, das bedeutet, dass das in einem Stromkreis liegende Stanzgitter 4 zunächst bei Abnutzung des Bremsbelages an seiner vorderen Stirnseite abgeschliffen und bei Erreichen eines bestimmten Abnutzungsgrades des Bremsbelages vollkommen verschwindet, so dass diese erste Stufe eine Änderung der Leitfähigkeit (Widerstandswert) des Stanzgitters 4 zur Folge hat, wie von einem nachgeschalteten Auswertegerät erfassbar ist. Nachdem diese erste Stufe des Stanzgitters 4 abgeschliffen wurde, erfolgt ein Hinweis an den Fahrer des Fahrzeuges, dass ein Austausch der Bremsbeläge nach bestimmten Vorschriften des Fahrzeugherstellers angebracht erscheint. Werden diese Hinweise von dem Fahrer ignoriert, erfolgt ein weiteres Abschleifen der zweiten Stufe des Stanzgitters 4, so dass dann ein weiterer Warnhinweis ergehen kann, wenn auch diese zweite Stufe des Stanzgitters 4 abgeschliffen ist und damit der Stromkreis insgesamt geöffnet ist. In diesem Fall ergeht an den Fahrer des Fahrzeuges der dringende Hinweis, die Bremsbeläge möglichst umgehend wechseln zu lassen. In der vorangegangenen Beschreibung und in der Figur ist das Stanzgitter 4 zweistufig ausgebildet, wobei es auch einstufig oder mehr als zweistufig ausgebildet sein kann. Bei einem zwei- oder mehrstufigen Stanzgitter 4 ist es auch denkbar, mehr als ein Stanzgitter 4 einzusetzen und diese in unterschiedlichen Ebenen anzuordnen.
Im Abgangsbereich 3 des Sensors 1 sind Kabel 5, 6 zum Anschluss des Sensors 1 an ein nachgeschaltetes Auswertegerät an dem Stanzgitter 4 kontaktiert. Diese Kontaktierung 7, 8 erfolgt dadurch, dass die Kabel 5, 6 an ihren Enden von ihrer Isolation befreit werden und die elektrischen Leiter der Kabel 5, 6 im Bereich der Kontaktierung 7, 8 mit dem Stanzgitter 4 kontaktiert werden. Dieses kann beispielsweise durch Löten, Laserschweißen, Krimpen oder dergleichen erfolgen. Je nach Funktion des Sensors 1 und dem nachgeschalteten Auswertegerät kann der Sensor 1 auch noch zumindest ein elektrisches Bauteil 9 beinhalten.
Damit besteht also das Innenleben des Sensors 1 aus den vorgefertigten Bauteilen: Stanzgitter 4, Kabel 5, 6 und ggf. den zumindest einen elektrischen Bauteil 9. In erfindungsgemäßer Weise ist nun dieses Innenleben, insbesondere die geometrischen Erstreckungen des Stanzgitters 4 so gestaltet, dass es allen Einbauorten z. B. eines Fahrzeugherstellers entspricht. Damit entfällt das Erfordernis, dass dieses Innenleben des Sensors 1 unterschiedlichen Modellen eines Fahrzeugherstellers angepasst werden muss. Nachdem die Bauteile des Innenlebens des Sensors 1 vorgefertigt und zusammengebaut worden sind, erfolgt die Anbringung eines Gehäuses 10, nämlich in einem Spritzgussverfahren aus einem hitzebeständigen Kunststoff. Dadurch wird der gesamte Sensor 1 mit dem hitzebeständigen Kunststoff umgeben und vor äußeren Umwelteinflüssen geschützt. Ein weiterer Vorteil ist der, dass durch entsprechende Verwendung von Werkzeugen für das Spritzgussverfahren der Abgangsbereich 3 den jeweiligen Einbauorten des Sensors 1 anpassbar ist. So ist in der Figur (eng schraffiert) eine Variante A des Gehäuses 10 gezeigt, die beispielsweise den Einbauort des Sensors eines bestimmten Fahrzeugmodells eines Fahrzeugherstellers entspricht. Soll der in der Figur gezeigte Sensor 1 mit gleichem Innenleben bei anderen Fahrzeugmodellen eines Fahrzeugherstellers oder auch bei anderen Fahrzeugherstellern eingesetzt werden, wird das Werkzeug für das Spritzgussverfahren zur Herstellung des Gehäuses 10 dahingehend geändert, dass der Abgangsbereich 3 andere Formen (z. B. die in der Figur gezeigten Varianten B, C oder D) realisiert. Damit steht in vorteilhafter Weise ein überwiegend gleichbauender Sensor 1 zur Verfügung, dessen Abgangsbereich 3 durch Änderungen des Werkzeuges für das Spritzgussverfahren den unterschiedlichen Einbauorten des Sensors 1 angepasst ist. Hierbei ist es denkbar, für die Herstellung der einzelnen Varianten A bis D (wobei auch andere Varianten denkbar sind), jeweils ein Spritzgusswerkzeug zu verwenden, welches die äußeren Konturen der Variante A, B, C oder D aufweist. Alternativ ist es denkbar, zur Herstellung eines Teilbereiches des Gehäuses 10, nämlich in dem Bereich des Stanzgitters 4, ein Grundwerkzeug zu verwenden, welches für alle Varianten des Sensors 1 gleich ist. Für die unterschiedlichen Varianten A bis D des Abgangsbereiches 3 können entsprechend ausgebildete Zusatzwerkzeuge für das Spritzgussverfahren verwendet werden, die beim Spritzgussvorgang zusammen mit dem Grundwerkzeug eingesetzt werden.
Der Sensor 1 ist also in seinem Abgangsbereich so gestaltet (insbesondere auch abgewinkelt), dass er nicht über die äußeren Konturen des Bremssattels hinausragt. Damit wird verhindert, dass er durch aufgeschleuderte Dreckteile, Schnee oder Eis abgerissen wird, da die nebenliegenden Schenkel des Bremssattels Schutz bieten. Das Gehäuse 10 des Sensors 1 weist für die Montage zum Beispiel Einbuchtungen ein, mit denen er über Ausbuchtungen am Bremsbelag, genauer an der sogenannten Rückenplatte des Bremsbelages, montiert (aufgesteckt, festgeklipst) wird. Zur Erhöhung der Montagesicherheit kann dabei noch ein Federelement zwischengebracht werden.

1: Sensor
2: Kontaktbereich
3: Abgabgsbereich
4: Stanzgitter
5: Kabel
6: Kabel
7: Kontaktierung
8: Kontaktierung
9: elektrisches Bauteil
10: Gehäuse

Claims

Sensor (1) zur Erfassung der Abnutzung eines Bremsbelages eines Fahrzeuges mit einem Kontaktbereich (2), in dem der Sensor (1) zur Anlage an den Bremsbelag kommt, und einem Abgangsbereich (3), aus dem Kabel (5, 6) zum Anschluß des Sensors (1) an ein nachgeschaltetes Auswertegerät aus einem Gehäuse (10) des Sensors (1) herausgeführt sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (10) in einem Spritzgussverfahren aus einem hitzebeständigen Kunststoff herstellbar und der Abgangsbereich (3) dem Einbauort des Sensors (1) anpassbar ist.
Sensor (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Stanzgitter (4) vorgesehen ist, welches in einem Stromkreis mit der nachgeschalteten Auswerteeinrichtung liegt und durch die Abnutzung des Bremsbelages ebenfalls abnutzt, bis der Stromkreis geöffnet wird.
Sensor (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden der Kabel (5, 6) im Bereich einer Kontaktierung (7, 8) mit dem Stanzgitter (4) elektrisch kontaktiert sind.
Sensor (1) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Stanzgitter (4) für verschiedene Einbauorte des Sensors (1) gleich ausgebildt ist. Sensor (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abgabgsbereich (3) zur Abdichtung und/oder zur Zugentlastung der Kabel (5, 6) ausgebildet ist.