DE102017211740A1 - Brake system with a sensor - Google Patents

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brake
brake system
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Georg Halasy-Wimmer
Peter Schack
Andreas Schirling
Johann Jungbecker
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Continental Automotive Technologies GmbH
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Continental Teves AG and Co OHG
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bremssystem (1) aufweisend wenigstens einen Bremsbelag (4) zur Verwendung an einer Bremsscheibe, eine Rückenplatte (3), an der der Bremsbelag (4) befestigt ist, einen Halter (2) für die Rückenplatte (3) mit dem Bremsbelag (4), wobei die Rückenplatte (3) entgegengesetzt angeordnete hammerkopfartige Endabschnitte (31) aufweist, die in korrespondierend geformte Stufen oder Taschen des Halters (2) eingreifen, wobei der Halter ein Primärelement (21) und ein Sekundärelement (22) umfasst und einen Sensor (6) aufweist, der dazu ausgebildet ist, eine Verschiebung (7) zumindest eines Teils des Primär- oder Sekundärelements (21, 22) zu erfassen.

Figure DE102017211740A1_0000
The invention relates to a brake system (1) comprising at least one brake lining (4) for use on a brake disc, a back plate (3) to which the brake lining (4) is fastened, a holder (2) for the back plate (3) Brake pad (4), wherein the back plate (3) oppositely disposed hammer-head-like end portions (31) which engage in correspondingly shaped steps or pockets of the holder (2), wherein the holder comprises a primary element (21) and a secondary element (22) and a sensor (6) adapted to detect a displacement (7) of at least a part of the primary or secondary element (21, 22).
Figure DE102017211740A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Bremssystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a brake system according to the preamble of claim 1.

Das Projekt, das zu dieser Patentanmeldung führte, wurde durch das Forschungs- und Innovationsprogramm der Europäischen Union „Horizont 2020“ im Rahmen der Finanzhilfevereinbarung Nr. 636592 gefördert.The project leading to this patent application was funded by the European Union's Horizon 2020 research and innovation program under Grant Agreement No 636592.

Aus dem Stand der Technik sind Bremssysteme für Kraftfahrzeuge und deren Funktionsweise bekannt. Ein Bremssystem weist in bekannter Bauart Bremsbeläge auf, die in der Lage sind, eine Kraft auf eine auf der Nabe eines Rades mitlaufende Bremsscheibe auszuüben, so dass ein Kraftfahrzeug gebremst werden kann. Die Bremsbeläge sind dabei auf je einer Rückenplatte aufgebracht, die wiederum in einem Halter angeordnet sind. Der Halter ist über Befestigungsöffnungen, beispielsweise mit Hilfe von Schraubverbindungen, fest mit einem Teil des Kraftfahrzeugs verbunden.From the prior art brake systems for motor vehicles and their operation are known. A brake system has in a known type brake pads which are able to exert a force on a running on the hub of a wheel brake disc, so that a motor vehicle can be braked. The brake pads are applied to a respective back plate, which in turn are arranged in a holder. The holder is connected via fastening openings, for example by means of screw, firmly connected to a part of the motor vehicle.

Ist das Bremssystem elektronisch regelbar, dient gewöhnlicherweise das Bremsmoment als Regelgröße. Da das Bremsmoment bzw. die entsprechende Bremskraft sehr hoch und schwierig zu messen ist, wird dieses bzw. diese gewöhnlicherweise nicht gemessen sondern modelliert. Dies reicht jedoch für manche Anwendungen nicht aus.If the braking system can be controlled electronically, the braking torque is usually used as a controlled variable. Since the braking torque or the corresponding braking force is very high and difficult to measure, this or this is usually not measured but modeled. However, this is not enough for some applications.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Bremssystem anzugeben, das eine zuverlässige und / oder präzise und / oder aufwandsarme Erfassung der Bremskraft bzw. des Bremsmoments erlaubt.It is therefore an object of the invention to provide a brake system that allows a reliable and / or precise and / or low-cost detection of the braking force or the braking torque.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is solved by the features of the independent claim. Preferred embodiments are subject of the dependent claims.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Erfassung des Bremsmoments umso unempfindlicher gegen Störgrößen wird, je weiter die Messwerterfassung von sich nichtlinear bewegenden Stellen des Bremssystems entfernt ist. Dazu ist der Halter des Bremssystems in ein Primär- und ein Sekundärelement aufgeteilt. Dies erlaubt wahlweise eine Messung der Verschiebung zwischen den beiden Elementen oder zwischen einem Element und bspw. einem Radträger eines Fahrzeugs, wobei die Verschiebung ein Maß für das Bremsmoment bzw. die Bremskraft ist.The invention is based on the finding that the detection of the braking torque becomes the less sensitive to disturbance variables, the farther the measured value detection of non-linearly moving points of the brake system is removed. For this purpose, the holder of the brake system is divided into a primary and a secondary element. This optionally allows a measurement of the displacement between the two elements or between an element and, for example, a wheel carrier of a vehicle, wherein the displacement is a measure of the braking torque or the braking force.

Unter dem Begriff Verschiebung wird vorzugsweise eine laterale Verschiebung einer Komponente oder im Fall einer Verformung auch eines Teils oder Abschnitts einer Komponente verstanden, wobei in diesem Fall die Begriffe Verformung und Verschiebung austauschbar sind. Die Verschiebung erfolgt vorzugsweise relativ zu einer anderen Komponente des Bremssystems oder zu dessen Umgebung, beispielsweise einem Fahrzeug.The term displacement is preferably understood to mean a lateral displacement of a component or, in the case of a deformation, also a part or portion of a component, in which case the terms deformation and displacement are interchangeable. The displacement preferably takes place relative to another component of the brake system or to its surroundings, for example a vehicle.

Vorzugsweise handelt es sich um einen Bremsbelag zur Verwendung an einer Bremsscheibe.Preferably, it is a brake pad for use on a brake disc.

Bevorzugt greifen die Endabschnitte in die korrespondierend geformten Stufen oder Taschen des Halters so ein, dass die RĂĽckenplatte verschiebbar in den Stufen oder Taschen gelagert ist.Preferably, the end portions engage with the correspondingly shaped steps or pockets of the holder so that the back plate is slidably mounted in the steps or pockets.

Vorzugsweise ist der Sensor ausgebildet eine relative Verschiebung zumindest eines Teils des Primärelements gegenüber dem Sekundärelement oder anders herum zu erfassen oder eine relative Verschiebung des Primär- oder Sekundärelements gegenüber einem Kraftfahrzeugteil zu erfassen.Preferably, the sensor is designed to detect a relative displacement of at least a portion of the primary element relative to the secondary element or vice versa or to detect a relative displacement of the primary or secondary element relative to a motor vehicle part.

Vorzugsweise haben das Primär- und / oder das Sekundärelement im Wesentlichen eine U- oder Hufeisenform mit einem Mittelstück und daran beidseitig angeordneten Armen bzw. die Flächenform einer vollständig entlang ihres Durchmessers geschnittenen Schale. Der Boden der gedachten Schale kann als Mittelstück und die anschließenden Bereiche können als Arme bezeichnet werden.Preferably, the primary and / or the secondary element substantially a U- or horseshoe shape with a center piece and arms arranged on both sides or the surface shape of a completely cut along its diameter shell. The bottom of the imaginary shell can be referred to as a centerpiece and the subsequent areas can be referred to as arms.

Bevorzugt verläuft das Mittelstück des Sekundärelements im Wesentlichen parallel zum Mittelstück des Primärelements und / oder die Arme des Primär- und Sekundärelements verlaufen parallel.Preferably, the center piece of the secondary element extends substantially parallel to the center piece of the primary element and / or the arms of the primary and secondary elements run parallel.

Vorzugsweise befinden sich am Übergang zwischen dem Mittelstück und den Armen des Primärelements Befestigungsvorrichtungen, besonders bevorzugt Befestigungsaugen.Preferably located at the transition between the middle piece and the arms of the primary element fastening devices, particularly preferably fastening eyes.

Damit das Bremsmoment über die hammerkopfartigen Endabschnitte der Rückenplatte des Bremsbelags direkt auf das Sekundärelement übertragbar ist, weist dieses vorzugsweise zwei Arme auf, an deren Enden die hammerkopfartigen Endabschnitte der Rückenplatte in korrespondierend geformte Aufnahmen, insbesondere Stufen oder Taschen, eingreifen, so dass die Rückenplatte zwischen den Enden der Arme angeordnet ist.Thus, the braking torque on the hammerhead-like end portions of the back plate of the brake pad is transferable directly to the secondary element, this preferably has two arms, at the ends of the hammerhead-like end portions of the back plate in correspondingly shaped recordings, especially steps or pockets, engage, so that the back plate between the ends of the arms is arranged.

Bevorzugt bildet jede der Stufen jeweils den Rand einer Tasche bzw. Aufnahme, in die je ein hammerkopfartiger Endabschnitt der RĂĽckenplatte eingreift. Dabei begrenzt die Tasche bzw. Aufnahme bevorzugt in beide Richtungen den axialen Bewegungsspielraum des jeweiligen hammerkopfartigen Endabschnitts.Each of the stages preferably forms the edge of a pocket or receptacle into which a respective hammer-head-like end section of the back plate engages. In this case, the pocket or receptacle preferably limits the axial range of motion of the respective hammer-head-like end section in both directions.

Vorzugsweise ist der Sensor in das Sekundärelement integriert oder an diesem angeordnet, besonders bevorzugt an einem Ende oder Arm des Sekundärelements. Beispielsweise ist ein Eingießen, Einkleben oder Verschrauben des Sensors mit dem Sekundärelement möglich. Preferably, the sensor is integrated into or disposed on the secondary element, more preferably on one end or arm of the secondary element. For example, a pouring, gluing or screwing the sensor to the secondary element is possible.

Bevorzugt weist das Sekundärelement eine höhere Verformbarkeit auf als das Primärelement. Dies hat den Vorteil, dass die Bremskraft bzw. das Bremsmoment eine gut messbare Verschiebung des Sekundärelements gegenüber dem Primärelement bewirkt. Umgekehrt sorgt die geringere Verformbarkeit des Primärelements dafür, dass das Bremssystem bei einer Bremsung mit seinen Komponenten an der vorgesehenen Position bzw. innerhalb vorgeschriebener Positionstoleranzen verbleibt.Preferably, the secondary element has a higher deformability than the primary element. This has the advantage that the braking force or the braking torque causes a well measurable displacement of the secondary element relative to the primary element. Conversely, the lower deformability of the primary element ensures that the brake system remains at a braking position with its components at the intended position or within prescribed position tolerances.

Vorzugsweise weist das Primärelement wenigstens zwei Befestigungsaugen auf, zwischen denen das Sekundärelement am Primärelement befestigt ist. Auf diese Weise ist der Kraftflussverlauf bei einer wirkenden Bremskraft unkompliziert. Primär- und Sekundärelement sind damit so aneinander befestigt, dass eine ausreichende Festigkeit und Stabilität des Bremssystems, als auch eine ausreichende messbare Verschiebung zumindest eines Teils des Primär- oder Sekundärelements gewährleistet werden kann. Die Befestigung kann beispielsweise durch eine Schraubverbindung, aber auch durch eine einteilige Ausführung gewährleistet sein, bei der das Primärelement beispielsweise über einen Steg einteilig in das Sekundärelement übergeht.Preferably, the primary element has at least two fastening eyes, between which the secondary element is fastened to the primary element. In this way, the force flow curve is uncomplicated with an effective braking force. Primary and secondary elements are thus secured together so that sufficient strength and stability of the brake system, as well as a sufficient measurable displacement of at least a portion of the primary or secondary element can be ensured. The attachment can be ensured for example by a screw, but also by a one-piece design, in which the primary element, for example, via a web integrally merges into the secondary element.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist der Sensor an einer solchen Position angeordnet, dass die erfassbare Verschiebung an dieser Position im Wesentlichen maximal ist, insbesondere in der Nähe eines Befestigungsauges des Primärelements. Dies hat den Vorteil, dass eine hohe Auflösung bzw. Messgenauigkeit erreicht werden kann.According to a preferred embodiment, the sensor is arranged at such a position that the detectable displacement at this position is substantially maximum, in particular in the vicinity of a fastening eye of the primary element. This has the advantage that a high resolution or measurement accuracy can be achieved.

Vorzugsweise ist der Sensor ausgebildet, eine Verschiebung zumindest eines Teils des Sekundärelements gegenüber dem Primärelement in Folge einer elastischen Verformung zu erfassen.Preferably, the sensor is designed to detect a displacement of at least a part of the secondary element relative to the primary element as a result of an elastic deformation.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bremssystems ist der Halter starr mit einem Kraftfahrzeugteil, insbesondere Achsschenkel, verbunden, wobei der Sensor dazu ausgebildet ist eine Verschiebung zumindest eines Teils des Primär- oder Sekundärelements gegenüber dem Kraftfahrzeugteil zu erfassen.According to an advantageous embodiment of the brake system according to the invention, the holder is rigidly connected to a motor vehicle part, in particular steering knuckle, wherein the sensor is designed to detect a displacement of at least a part of the primary or secondary element relative to the motor vehicle part.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bremssystems ist der Sensor ein Näherungssensor, insbesondere ein induktiver, kapazitiver, magnetischer, optischer oder Ultraschall-Näherungssensor.According to a further advantageous embodiment of the braking system according to the invention, the sensor is a proximity sensor, in particular an inductive, capacitive, magnetic, optical or ultrasonic proximity sensor.

Das erfindungsgemäße Bremssystem wird dadurch in vorteilhafter Weise weitergebildet, dass der Halter je einen Sensor, insbesondere in spiegelsymmetrischer Anordnung, auf zwei entgegengesetzten Seiten des Halters, insbesondere auf den durch die Endabschnitte der Rückenplatte getrennten Seiten aufweist. Besonders bevorzugt sind die Sensoren dabei so angeordnet und / oder ausgebildet, dass in Folge einer Zugbelastung durch den einen hammerkopfartigen Endabschnitt der Rückenplatte zunächst der eine Sensor eine Verschiebung erfasst und in Folge einer anschließenden Druckbelastung durch den anderen hammerkopfartigen Endabschnitt der Rückenplatte der andere Sensor eine Verschiebung erfasst.The brake system according to the invention is characterized in an advantageous manner that the holder has a sensor, in particular in a mirror-symmetrical arrangement, on two opposite sides of the holder, in particular on the separated by the end portions of the back plate sides. Particularly preferably, the sensors are arranged and / or formed so that, as a result of a tensile load by a hammerhead-like end portion of the back plate, the first sensor detects a shift and a subsequent pressure load by the other hammerhead-like end portion of the back plate of the other sensor a shift detected.

Es ist zweckmäßig, dass das Primärelement dazu ausgebildet ist, eine zweite Rückenplatte mit einem zweiten Bremsbelag zu tragen, so dass ein beidseitiges mechanisches Kontaktieren einer Bremsscheibe möglich ist.It is expedient that the primary element is designed to support a second back plate with a second brake pad, so that bilateral mechanical contacting of a brake disk is possible.

Bevorzugt ist der Sensor ein induktiver, kapazitiver, magnetischer, optischer oder Ultraschall-Näherungssensor.The sensor is preferably an inductive, capacitive, magnetic, optical or ultrasonic proximity sensor.

Vorzugsweise ist das Sekundärelement wenigstens im Bereich der Endabschnitte elastischer ausgebildet als das Primärelement. Dies kann beispielsweise durch eine bestimmte Form und / oder Materialauswahl erreicht werden.Preferably, the secondary element is formed at least in the region of the end portions of elastic than the primary element. This can be achieved for example by a specific shape and / or material selection.

Vorzugsweise ist der Halter Teil eines Faust- oder Schwimmbremssattels.Preferably, the holder is part of a fist or caliper caliper.

Weitere bevorzugte AusfĂĽhrungsformen ergeben sich aus den UnteransprĂĽchen und der nachfolgenden Beschreibung anhand von Figuren.Further preferred embodiments will become apparent from the subclaims and the following description with reference to figures.

Es zeigen schematisch

  • 1 ein erfindungsgemäßes Bremssystem nach einem ersten AusfĂĽhrungsbeispiel,
  • 2 ein erfindungsgemäßes Bremssystem nach dem ersten AusfĂĽhrungsbeispiel in einer weiteren Ansicht,
  • 3 ein erfindungsgemäßes Bremssystem nach dem ersten AusfĂĽhrungsbeispiel in einer weiteren Ansicht,
  • 4 ein erfindungsgemäßes Bremssystem nach dem ersten AusfĂĽhrungsbeispiel in einer weiteren Ansicht,
  • 5 ein erfindungsgemäßes Bremssystem nach einem zweiten AusfĂĽhrungsbeispiel.
It show schematically
  • 1 an inventive brake system according to a first embodiment,
  • 2 an inventive brake system according to the first embodiment in a further view,
  • 3 an inventive brake system according to the first embodiment in a further view,
  • 4 an inventive brake system according to the first embodiment in a further view,
  • 5 an inventive brake system according to a second embodiment.

In 1 ist schematisch ein Bremssystem 1 nach einer Faustsattel-Bauart gezeigt. Auf die Darstellung einer Bremsscheibe, sowie eines diese übergreifenden Bremssattelgehäuses und eine Betätigungseinheit wird zur besseren Übersicht und Darstellbarkeit verzichtet. Ein Halter 2 dient als tragende Struktur des Bremssystems 1 und ermöglicht über zwei Befestigungsaugen 23 die Anbindung bzw. Befestigung am Radträger eines Kraftfahrzeugs. Er ermöglicht außerdem in an sich bekannter Weise die gleitbewegliche axiale Lagerung des nicht dargestellten Bremssattelgehäuses. Der Halter 2 ist zweiteilig ausgeführt, umfasst also ein Primärelement 21 und ein Sekundärelement 22.In 1 is schematically a braking system 1 shown after a Faustsattel design. On the representation of a brake disc, as well as a cross-caliper housing and a Actuator is omitted for clarity and representability. A holder 2 serves as a supporting structure of the braking system 1 and allows for two attachment eyes 23 the connection or attachment to the wheel of a motor vehicle. He also allows in a conventional manner, the slidable axial bearing of the brake caliper housing, not shown. The holder 2 is made in two parts, so includes a primary element 21 and a secondary element 22 ,

Das Primärelement 21 dient als Grundträger und umfasst die Befestigungsaugen 23 zur Anbindung an das Kraftfahrzeug. Über eine doppelte Schraubverbindung 24 ist das Sekundärelement 22 mittig zwischen den Befestigungsaugen 23 starr an dem Primärelement 21 befestigt. Das Sekundärelement 22 weist links und rechts eines geraden Mittelstücks einen ersten Arm 22a und einen zweiten Arm 22b auf, an deren Enden jeweils eine Tasche ausgebildet ist. Dies ist in der 1 von dem Primärelement 21 verdeckt, in den restlichen Figuren jedoch gut erkennbar. Die Tasche wird jeweils zur Mitte des Sekundärelements 22 hin durch eine Stufe begrenzt. Des Weiteren ist an dem zweiten Arm 22b ein Sensor 6 in Form eines Näherungssensors angeordnet der dazu ausgebildet ist einen Abstand oder eine Abstandsänderung zu messen und in ein Signal umzuwandeln. Das Signal kann über ein Kabel 61 zu einer Signalverarbeitungseinheit weitergeleitet werden.The primary element 21 serves as a basic carrier and includes the attachment eyes 23 for connection to the motor vehicle. About a double screw connection 24 is the secondary element 22 in the middle between the attachment eyes 23 rigid to the primary element 21 attached. The secondary element 22 has a first arm to the left and right of a straight center piece 22a and a second arm 22b on, at each of whose ends a pocket is formed. This is in the 1 from the primary element 21 concealed, but clearly visible in the remaining figures. The bag becomes the center of the secondary element 22 limited by a step. Furthermore, on the second arm 22b a sensor 6 arranged in the form of a proximity sensor which is adapted to measure a distance or a distance change and convert it into a signal. The signal can be over a cable 61 be forwarded to a signal processing unit.

Eine Rückenplatte 3 mit einem Bremsbelag 4 ist so ausgebildet, dass deren hammerkopfartige Endabschnitte 31 in die Taschen des Sekundärelements 22 eingreifen. Die hammerkopfartigen Endabschnitte 31 bilden jeweils eine Stufe bzw. einen Haken, der mit der Stufe der jeweiligen Tasche korrespondiert bzw. in Eingriff steht. Senkrecht zur Reibfläche des Bremsbelags 4 ist dieser zusammen mit der Rückenplatte 3 in der Tasche verschiebbar, so dass der Bremsbelag 4 mit Hilfe der nicht dargestellten Betätigungseinheit mit der nicht dargestellten Bremsscheibe reibschlüssig in Kontakt gebracht werden kann. Der Pfeil auf dem Bremsbelag 4 symbolisiert das in diesem Fall auf den Bremsbelag 4 wirkende Bremsmoment 5 bzw. die bei der Bremsung wirkende Umfangskraft.A back plate 3 with a brake pad 4 is formed so that its hammerhead-like end portions 31 into the pockets of the secondary element 22 intervention. The hammerhead-like end sections 31 each form a step or a hook, which corresponds to the level of the respective pocket or is engaged. Perpendicular to the friction surface of the brake pad 4 this is together with the back plate 3 Slidable in the pocket, leaving the brake pad 4 can be frictionally brought into contact with the brake disc, not shown, by means of the actuating unit, not shown. The arrow on the brake pad 4 symbolizes in this case on the brake pad 4 acting braking torque 5 or the circumferential force acting during braking.

Das Primärelement 21 ist so ausgebildet, dass es die Bremsscheibe übergreift und auf der anderen Seite einen weiteren Bremsbelag mit einer weiteren Rückenplatte tragen kann. Diese sind jedoch nicht dargestellt, um in der gezeigten schematischen Ansicht den Blick auf den über die Rückenplatte 3 in den Taschen des Sekundärelements 22 gelagerten Bremsbelag 4 freizugeben.The primary element 21 is designed so that it engages over the brake disc and can wear on the other side another brake pad with another back plate. However, these are not shown, in the schematic view shown, the view of the over the back plate 3 in the pockets of the secondary element 22 mounted brake pad 4 release.

Die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Bremssystems soll nachfolgend anhand der 2 bis 4 noch näher erläutert werden.The operation of the brake system according to the invention will be described below with reference to the 2 to 4 will be explained in more detail.

In 2 ist wiederum nur ein Bremsbelag dargestellt, obwohl zwei Bremsbeläge eingesetzt werden können. Zusätzlich wird hier, wie in den 3 und 5, auch auf die Darstellung des Primärelements 21 des Halters 2 verzichtet. Wirkt bei einer Bremsung das Bremsmoment 5 auf den Bremsbelag 4, so überträgt sich die Kraft über die Rückenplatte 3 auf deren hammerkopfartige Endabschnitte 31. Der Endabschnitt 31, der sich auf der Seite des Sekundärelements 22 mit dem Sensor 6 befindet, überträgt die Kraft auf die Stufe der Tasche, so dass der zweite Arm 22b des Sekundärelements 22 einer Biegebeanspruchung hin zum Angriffsbereich der Bremskraft ausgesetzt wird. Dabei wird eine Verschiebung 7 des Sensors 6 um eine Wegstrecke Δx bewirkt. Der Zusammenhang zwischen der Bremskraft und der Wegstrecke Δx ist zumindest näherungsweise proportional. Er richtet sich nach der Elastizität des Sekundärelements 22 oder zumindest des Arms 22b bzw. des Bereichs mit dem Sensor 6. Die Signalstärke bzw. -Auflösung des Sensors 6 kann also durch die Gestaltung der Steifigkeit und durch die Materialauswahl des Sekundärelements 22 optimiert werden.In 2 Again, only one brake pad is shown, although two brake pads can be used. In addition, here, as in the 3 and 5 , also on the representation of the primary element 21 of the owner 2 waived. When braking, the braking torque acts 5 on the brake pad 4 , so the force is transmitted over the back plate 3 on the hammerhead-like end sections 31 , The end section 31 that is on the side of the secondary element 22 with the sensor 6 is located, transfers the force to the level of the bag, leaving the second arm 22b of the secondary element 22 a bending stress is exposed to the attack area of the braking force. This is a shift 7 of the sensor 6 for a distance Ax causes. The relationship between the braking force and the distance Ax is at least approximately proportional. It depends on the elasticity of the secondary element 22 or at least the arm 22b or the area with the sensor 6 , The signal strength or resolution of the sensor 6 can therefore by the design of the rigidity and by the choice of material of the secondary element 22 be optimized.

Als Bezugspunkt für die Messung der Wegstrecke Δx kann ein Teil des Fahrzeugs, beispielsweise der Radträger, verwendet werden, an dem das Bremssystem montiert ist. Die Verschiebung des Sensors 6 um die Wegstrecke Δx gegenüber einem solchen Teil kann gemessen werden indem ein bestimmter Bereich oder Punkt auf einer Oberfläche des Teils von dem Sensor 6 als Referenz herangezogen wird. Bei der Kalibrierung des Sensors 6 ist gegebenenfalls ein Offset zu bestimmen und festzulegen bzw. zu programmieren.As a reference point for the measurement of the distance Ax it is possible to use a part of the vehicle, for example the wheel carrier, to which the brake system is mounted. The displacement of the sensor 6 around the route Ax such a part can be measured by placing a certain area or point on a surface of the part of the sensor 6 is used as a reference. When calibrating the sensor 6 If necessary, an offset must be determined and defined or programmed.

Als Bezugspunkt für die Messung der Wegstrecke Δx kann allerdings auch das Primärelement 21 dienen. Der Sensor 6 ist dazu entsprechend auf einen Punkt bzw. Bereich des Primärelements 21 ausgerichtet. Zweckmäßigerweise ist der Sensor 6 dort angeordnet, wo bei einem Bremsvorgang das Sekundärelement 22 eine große und das Primärelement 21 eine kleine Deformation erfährt. Das Primärelement 21 weist eine höhere Steifigkeit auf als das Sekundärelement und verformt sich daher nicht oder zumindest deutlich weniger als der Arm 22b des Sekundärelements 22 mit dem Sensor 6. Die Verschiebung in Folge dieser Verformung liefert daher eine präzise Information über die wirkende Bremskraft.As a reference point for the measurement of the distance Ax but also the primary element 21 serve. The sensor 6 is corresponding to a point or area of the primary element 21 aligned. Conveniently, the sensor 6 arranged there, where in a braking operation, the secondary element 22 a big and the primary element 21 undergoes a small deformation. The primary element 21 has a higher rigidity than the secondary element and therefore does not deform or at least significantly less than the arm 22b of the secondary element 22 with the sensor 6 , The displacement due to this deformation therefore provides precise information about the braking force acting.

Bei einem als induktiver Näherungssensor ausgeführten Sensor 6 muss der Bereich des Bezugspunkts metallisch bzw. elektrisch leitfähig sein. Ist dies nicht ohnehin der Fall, kann ein leitfähiges Element oder Blech in dem entsprechenden Bereich des Primärelements 21 angeordnet sein.For a sensor designed as an inductive proximity sensor 6 the area of the reference point must be metallic or electrically conductive. If this is not the case anyway, a conductive element or sheet may be present in the corresponding region of the primary element 21 be arranged.

Die in den 1 bis 5 schematisch dargestellten Bremssysteme 1 sind gleichermaßen für die beiden Varianten geeignet, bei denen als Bezugspunkt für die Messung der Wegstrecke Δx ein Teil des Fahrzeugs oder das Primärelement 21 dient. Damit eine ausreichende Verformung bzw. Verschiebung an den Enden des Sekundärelements 22 gewährleistet ist, ist es vorteilhaft, dass Primär- und Sekundärelement 21, 22 nur an einer Stelle bzw. einem begrenzten Bereich in der Mitte aneinander befestigt sind. Die hierzu vorgesehene Schraubverbindung 24 kann einfach oder wie in diesem Ausführungsbeispiel, doppelt oder mehrfach ausgeführt sein.The in the 1 to 5 schematically illustrated brake systems 1 are equally suitable for the two variants in which as a reference point for the measurement of the distance Ax a part of the vehicle or the primary element 21 serves. So that sufficient deformation or displacement at the ends of the secondary element 22 is ensured, it is advantageous that primary and secondary element 21 . 22 only at one point or a limited area in the middle are fastened together. The purpose intended screw 24 may be simple or as in this embodiment, be executed twice or more times.

3 zeigt das Bremssystem 1 nach dem ersten Ausführungsbeispiel ohne Darstellung des Primärelements 21 in einer räumlichen Perspektive mit einer zweiten Rückenplatte 3 mit einem zweiten Bremsbelag 4. Die Bremsbeläge lassen sich so auf zwei Seiten einer Bremsscheibe zum beidseitig gleichmäßigen Bremsen anordnen. Weiterhin ist hier eine Kabelführung 62 mit einem Kabel 61 zur Energieversorgung bzw. Signalübertragung des Sensors 6 erkennbar. 3 shows the brake system 1 according to the first embodiment without representation of the primary element 21 in a spatial perspective with a second back plate 3 with a second brake pad 4 , The brake pads can be arranged on two sides of a brake disc for double-sided even braking. Furthermore, here is a cable guide 62 with a cable 61 for power supply or signal transmission of the sensor 6 recognizable.

Das Bremssystem 1 ist in 4 mit dem Primärelement 21 räumlich so dargestellt, dass insbesondere die Verschiebbarkeit der einen Rückenplatte 3 mit deren hammerkopfartigen Endabschnitten 31 in den Taschen des Sekundärelements 22 senkrecht zur Reibfläche des Bremsbelags 4 verdeutlicht ist. Die gegenüberliegende Rückenplatte 3 ist mit ihren hammerkopfartigen Endabschnitten 31 dagegen in korrespondierend ausgebildeten Taschen des Primärelements 21 verschiebbar gelagert. Das gezeigte Bremssystem 1 kann so in der dem Fachmann bekannten Art beispielsweise als Faust- oder Schwimmsattelbremse betrieben werden.The brake system 1 is in 4 with the primary element 21 spatially shown so that in particular the displaceability of a back plate 3 with their hammerhead-like end sections 31 in the pockets of the secondary element 22 perpendicular to the friction surface of the brake pad 4 is clarified. The opposite back plate 3 is with her hammerhead-like end sections 31 in contrast, in correspondingly formed pockets of the primary element 21 slidably mounted. The brake system shown 1 can be operated in the manner known in the art, for example, as a fist or floating caliper brake.

Die Verschiebung 7 des Sensors 6 um eine Wegstrecke Δx in Folge eines Bremsvorgangs folgt einer Zugbelastung des zweiten Arms 22b des Sekundärelements 22. Mit zunehmender Wegstrecke Δx verringert sich auf der Seite des ersten Arms 22a der Spalt zwischen der Taschenwand des Sekundärelements 22 und dem hammerkopfartigen Endabschnitt 31. Bei weiterer Erhöhung der Krafteinwirkung durch den Bremsvorgang würde der hammerkopfartige Endabschnitt 31 an der Taschenwand zum Anliegen kommen und der erste Arm 22a würde auf Druck belastet. Dies würde eine Entlastung des zweiten Arms 22b bewirken und das Signal des Sensors würde schlagartig abknicken. Abhilfe kann das in 5 dargestellte Ausführungsbeispiel leisten.The postponement 7 of the sensor 6 for a distance Ax as a result of a braking operation follows a tensile load of the second arm 22b of the secondary element 22 , With increasing distance Ax decreases on the side of the first arm 22a the gap between the pocket wall of the secondary element 22 and the hammerhead-like end portion 31 , Upon further increase in the force by the braking process of the hammerhead-like end portion would 31 on the pocket wall come to concern and the first arm 22a would be charged on pressure. This would relieve the second arm 22b cause and the signal of the sensor would suddenly abknicken. This can be remedied in 5 illustrated embodiment afford.

Das in 5 dargestellte Bremssystem 1 nach einem zweiten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass an beiden Seiten des Sekundärelements 22, also an beiden Armen 22a, 22b, ein Sensor 6 angeordnet ist.This in 5 illustrated brake system 1 according to a second embodiment differs from the first embodiment in that on both sides of the secondary element 22 so on both arms 22a . 22b , a sensor 6 is arranged.

Infolge einer druckbedingten Deformation, wenn der hammerkopfartige Endabschnitt 31 an der Taschenwand des ersten Arms 22a zum Anliegen kommt, misst der Sensor 6 am ersten Arm 22a eine Wegstrecke Δx relativ zum Primärelement 21 oder zu einem feststehenden Teil des Radträgers bzw. des Fahrzeugs. Das Vorzeichen der Wegstrecke Δx ist in diesem Fall umgekehrt zur gemessenen Wegstrecke Δx des am zweiten Arm 22b angeordneten Sensors 6. Ebenso kann der Sensor 6 am ersten Arm 22a aber auch eine Wegstrecke Δx in umgekehrter Richtung messen, falls sich die Wirkrichtung der Bremskraft, beispielsweise bei einer Bremsung in einer Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs, umkehrt. In diesem Fall bewirkt die Bremskraft eine Zugbelastung am ersten Arm 22a. Unabhängig davon, ob ein oder zwei Sensoren an dem Sekundärelement 22 angeordnet sind, ermöglicht eine Messung des Bremsmoments über eine Verschiebung 7 in Folge von Deformation vielfältige Möglichkeiten zur Weiterverarbeitung entsprechender Sensorsignale.Due to a pressure-induced deformation when the hammerhead-like end portion 31 on the pocket wall of the first arm 22a comes to the concern, the sensor measures 6 on the first arm 22a a route Ax relative to the primary element 21 or to a fixed part of the wheel carrier or the vehicle. The sign of the route Ax is in this case the inverse of the measured distance Ax of the second arm 22b arranged sensor 6 , Likewise, the sensor 6 on the first arm 22a but also a way Ax measure in the opposite direction, if the effective direction of the braking force, for example, during a braking in a backward movement of the vehicle, reverses. In this case, the braking force causes a tensile load on the first arm 22a , Regardless of whether one or two sensors on the secondary element 22 are arranged, allows a measurement of the braking torque via a shift 7 as a result of deformation manifold possibilities for further processing of corresponding sensor signals.

Neben der Regelung eines Bremsaktuators, beispielsweise in Zusammenhang mit einem Stabilitäts- oder Antiblockiersystem, kann auf die Abnutzung der Bremsbeläge 4 reagiert werden. Auch der Reibwert des Kraftfahzeugs zur Fahrbahn kann bestimmt und /oder die wahre Richtung bzw. Geschwindigkeit des Fahrzeugs über Grund ermittelt werden.In addition to the regulation of a brake actuator, for example in connection with a stability or anti-lock braking system, can on the wear of the brake pads 4 be reacted. The coefficient of friction of the motor vehicle with respect to the roadway can also be determined and / or the true direction or speed of the vehicle can be determined above ground.

Claims (15)

Bremssystem (1) aufweisend - wenigstens einen Bremsbelag (4), - eine Rückenplatte (3), an der der Bremsbelag (4) befestigt ist, - einen Halter (2) für die Rückenplatte (3) mit dem Bremsbelag (4), wobei die Rückenplatte (3) entgegengesetzt angeordnete, insbesondere hammerkopfartige, Endabschnitte (31) aufweist, die in korrespondierend geformte Aufnahmen, die insbesondere Stufen oder Taschen umfassen, des Halters (2) eingreifen, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter ein Primärelement (21) und ein Sekundärelement (22) umfasst und einen Sensor (6) aufweist, der dazu ausgebildet ist, eine relative Verschiebung (7) zumindest eines Teils des Primär- oder Sekundärelements (21, 22) zu erfassen.Brake system (1) comprising - at least one brake pad (4), - a back plate (3) to which the brake pad (4) is attached, - a holder (2) for the back plate (3) with the brake pad (4), wherein the back plate (3) arranged opposite, in particular hammerhead-like end portions (31) which engage in correspondingly shaped receptacles, which in particular comprise steps or pockets, of the holder (2), characterized in that the holder comprises a primary element (21) and a Secondary element (22) and comprises a sensor (6) which is adapted to detect a relative displacement (7) of at least a portion of the primary or secondary element (21, 22). Bremssystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Primär- und / oder das Sekundärelement (21, 22) im Wesentlichen eine U- oder Hufeisenform mit einem Mittelstück und daran beidseitig angeordneten Armen (22a, 22b) aufweist.Braking system (1) after Claim 1 , characterized in that the primary and / or the secondary element (21, 22) has a substantially U- or horseshoe shape with a center piece and arranged on both sides arms (22a, 22b). Bremssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittelstück des Sekundärelements im Wesentlichen parallel zum Mittelstück des Primärelements verläuft und / oder die Arme (22a, 22b) des Primär- und Sekundärelements (21, 22) zueinander parallel verlaufen.Braking system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the center piece of the secondary element extends substantially parallel to the center piece of the primary element and / or the arms (22a, 22b) of the primary and secondary elements (21, 22) extend parallel to each other. Bremssystem (1) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass an den Enden der Arme (22a, 22b) des Sekundärelements (22) die hammerkopfartigen Endabschnitte (31) der Rückenplatte (3) in korrespondierend geformte Aufnahmen, insbesondere Stufen oder Taschen, eingreifen, so dass die Rückenplatte (3) zwischen den Enden der Arme (22a, 22b) angeordnet ist.Braking system (1) according to one of Claims 2 or 3 , characterized in that at the ends of the arms (22a, 22b) of the secondary element (22) engage the hammerhead-like end portions (31) of the back plate (3) in correspondingly shaped receptacles, in particular steps or pockets, so that the back plate (3) between the ends of the arms (22a, 22b) is arranged. Bremssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (6) in das Sekundär- oder Primärelement (22) integriert oder an diesem angeordnet ist, insbesondere an einem Ende oder Arm (22a, 22b) des Sekundärelements (22).Braking system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor (6) is integrated in or arranged on the secondary or primary element (22), in particular on an end or arm (22a, 22b) of the secondary element (22 ). Bremssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sekundärelement (22) eine höhere Verformbarkeit aufweist als das Primärelement (21).Brake system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the secondary element (22) has a higher deformability than the primary element (21). Bremssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Primärelement (21) wenigstens zwei Befestigungsaugen (23) aufweist, zwischen denen das Sekundärelement (22) am Primärelement (21) befestigt ist.Brake system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the primary element (21) has at least two fastening eyes (23), between which the secondary element (22) is fastened to the primary element (21). Bremssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (6) an einer solchen Position angeordnet ist, dass die erfassbare Verschiebung (7) an dieser Position im Wesentlichen maximal ist, insbesondere in der Nähe eines Befestigungsauges (23) des Primärelements (21).Brake system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor (6) is arranged at such a position that the detectable displacement (7) is substantially maximum at this position, in particular in the vicinity of a fastening eye (23). of the primary element (21). Bremssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (6) ausgebildet ist, eine Verschiebung (7) zumindest eines Teils des Sekundärelements (22) gegenüber dem Primärelement (21) in Folge einer elastischen Verformung, insbesondere des Sekundärelements, zu erfassen.Brake system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor (6) is formed, a displacement (7) of at least a part of the secondary element (22) relative to the primary element (21) as a result of elastic deformation, in particular of the secondary element , capture. Bremssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter (2) starr mit einem Kraftfahrzeugteil, insbesondere Achsschenkel, verbunden ist, wobei der Sensor (6) dazu ausgebildet ist, eine Verschiebung (7) zumindest eines Teils des Primär- oder Sekundärelements (21, 22) gegenüber dem Kraftfahrzeugteil zu erfassen.Braking system (1) according to one of Claims 1 to 8th , characterized in that the holder (2) is rigidly connected to a motor vehicle part, in particular steering knuckle, wherein the sensor (6) is adapted to a displacement (7) of at least a portion of the primary or secondary element (21, 22) opposite to capture the motor vehicle part. Bremssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (6) ein Näherungssensor, insbesondere ein induktiver, kapazitiver, magnetischer, optischer oder Ultraschall-Näherungssensor ist.Brake system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor (6) is a proximity sensor, in particular an inductive, capacitive, magnetic, optical or ultrasonic proximity sensor. Bremssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter (2) je einen Sensor (6), insbesondere in spiegelsymmetrischer Anordnung, auf zwei entgegengesetzten Seiten des Halters (2) aufweist.Brake system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the holder (2) each have a sensor (6), in particular in a mirror-symmetrical arrangement, on two opposite sides of the holder (2). Bremssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Primärelement (21) dazu ausgebildet ist, eine zweite Rückenplatte (3) mit einem zweiten Bremsbelag (4) zu tragen, so dass ein beidseitiges mechanisches Kontaktieren einer Bremsscheibe möglich ist.Brake system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the primary element (21) is adapted to support a second back plate (3) with a second brake pad (4), so that a bilateral mechanical contacting a brake disc is possible. Bremssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sekundärelement (22) wenigstens im Bereich der Endabschnitte (31) elastischer ausgebildet ist als das Primärelement (21).Braking system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the secondary element (22) is designed to be more elastic than the primary element (21) at least in the region of the end sections (31). Bremssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter (2) Teil eines Faust- oder Schwimmbremssattels ist.Brake system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the holder (2) is part of a fist or caliper caliper.
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