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Die Erfindung betrifft allgemein einen Sensor zur Erfassung des Verschleißes eines Bremsbelags eines Fahrzeugs, wobei die verschleißbedingte Verstellung des Bremsbelags gegenüber dem Bremssattel beziehungsweise der Verstellumfang einer mechanischen oder elektromechanischen Nachstellvorrichtung zum Ausgleich des Verschleißes des Bremsbelags für eine nachgeschaltete, elektrische Auswert- und/oder Warneinrichtung bestimmt wird. Derartige Systeme sind bekannt. So offenbart die
DE 101 32 968 A1 ein Potentiometer mit geradliniger Widerstandsbahn, bei dem eine verschleißbedingte Verstellung des Bremsbelags mittels einer linearen Bewegung auf die Widerstandsbahn übertragen wird. Dies erfordert eine besonders hohe Detektionsgenauigkeit des Sensors beziehungsweise der damit verbundenen Messmechanik, um die vergleichsweise geringe Verschleißverstellung zuverlässig detektieren zu können. Um die Detektionsgenauigkeit zu erhöhen, ist es daher von Vorteil, die Messung des Verschleißes des Bremsbelags dadurch zu bestimmen, dass ein Getriebe vorhanden ist, das die lineare Bewegung der Verschleiß bedingten Bremsbelagverstellung in eine Drehbewegung übersetzt, die mit besserer Auflösung zu detektieren ist. Dazu bietet es sich an, den Sensor an den üblicherweise vorhandenen Nachstellvorrichtungen anzubringen, da die üblichen Nachstellvorrichtungen im Allgemeinen darauf beruhen, dass eine Drehbewegung eines Aktuators oder einer mechanischen Verstelleinrichtung in eine lineare Verstellung des Bremsbelags umgesetzt, insbesondere untersetzt, wird. Dabei stellt sich dem Fachmann das Problem, dass der eingeschränkte Messbereichsumfang eines Potentiometers oder eines Hallsensors die Erfassung sehr schwierig beziehungsweise unmöglich macht. In dieser Hinsicht offenbart die
DE 103 05 702 A1 eine elektromotorische Verstellung beziehungsweise Nachführung eines Bremsbelages, wobei der zugehörige Verstellmotor an einer seiner Wellen zur Erfassung seiner Drehbewegung eine Decodierscheibe mit mehreren wechselnd magnetisierten Flächen aufweist, deren Bewegung durch das Ein- und Ausschalten von mehreren Hallsensoren, das heißt digital, erfasst wird. Da kein Detektionssignal erzeugt wird, das in eindeutiger Weise der jeweiligen, durch die Drehbewegung hervorgerufenen Stellung entspricht, ist eine vergleichsweise aufwendige Auswertlogik erforderlich und es bedarf einer aufwendigen Neujustage bei der Wartung, insbesondere nach dem Belagswechsel. Aus der
DE 42 12 387 A1 ist es bekannt, zwischen der Welle als Verstellelement der Belagverstellung und einem von der Bewegung der Welle mitgenommenen Stellungsgeber eines elektrischen oder elektromechanischen Stellungsdetektors ein Untersetzungsgetriebe, wie ein Zykloidengetriebe oder ein Planetengetriebe, vorzusehen, um den Verstellumfang der Welle auf den Detektionsbereich des Stellungsdetektors zu reduzieren, der beispielsweise auf eine einfache Umdrehung des Stellungsgebers beschränkt ist. Um das Verstellelement mit dem Untersetzungsgetriebe zu koppeln, ist eine Kupplung vorgesehen. Diese Kupplung kann als Sollbruchstelle zwischen dem Sensor und dem Verstellelement ausgelegt sein, um die Funktion der Belagnachstellung bei einem Blockieren des Sensors nicht zu gefährden, Aber auch aus Gründen der Bauraumeinsparung kann die Drehmomenttragfähigkeit der Kupplung gering ausfallen oder zumindest stark von der Drehrichtung abhängig sein. Dies ist insbesondere von Nachteil, wenn bei der Montage des Sensors eine Überprüfung des Untersetzungsgetriebes oder des fertig gestellten Sensors erforderlich ist. Die bei der Fließbandfertigung zu realisierenden Taktzahlen lassen keine ausgedehnten Testintervalle zu, die die mechanische Belastungsgrenze der Kupplung berücksichtigen und entsprechend die Drehmomente bei der Funktionsüberprüfung reduzieren.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Sensor zur Erfassung des Verschleißes eines Bremsbelags eines Fahrzeugs bereitzustellen, der besser auf Funktion zu überprüfen ist und somit insgesamt betrachtet leichter zu montieren ist. Diese Aufgabe wird durch einen Sensor gemäß Anspruch 1 gelöst. Eine zugehörige Verwendung sowie ein zugehöriges Montageverfahren sind jeweils Gegenstand der nebengeordneten Ansprüche. Die Unteransprüche betreffen jeweils vorteilhafte Ausgestaltungen.
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Der erfindungsgemäße Sensor ist zur Erfassung des Verschleißes eines Bremsbelags eines Fahrzeugs ausgebildet und dient beispielsweise der Messung der verschleißbedingten Verstellung eines Bremsbelags gegenüber einem zugehörigen Bremssattel. Es umfasst eine Getriebeeinheit zur Untersetzung der verschleißbedingten rotatorischen Verstellung in eine durch eine elektrische Messeinheit detektierbare Drehbewegung. Der Senor stellt somit beispielsweise die letzte Stufe einer Umwandlung der im Allgemeinen linearen, aber vor Allem geringen Relativverstellung beziehungsweise -verschiebung zwischen Belag und Sattel in eine Drehbewegung dar, um diese durch den Sensor detektieren zu können. Dem Sensor kommt neben der Detektion des Verstellmaßes eines Verstellelements einer Nachstellvorrichtung eines Bremsbelags einer Bremsvorrichtung eines Fahrzeugs auch die Aufgabe zu, die durch den Verschleiß bewirkte, rotatorische Verstellbewegung des Verstellelements auf eine Drehbewegung eines Drehstellungsgebers zu untersetzen, so dass das maximal mögliche Verstellmaß dem maximal möglichen Detektionsumfang des elektrischen Detektionsmittel entspricht, welches beispielsweise maximal einer einfachen Umdrehung oder weniger entspricht. Die erfindungsgemäß vorgesehene Getriebeeinheit weist einen Getriebeträger aus einem Kunststoff, bevorzugt einem Thermoplast oder einem Metall oder einer metallischen Legierung, wie ZAMAK, auf, der beispielsweise aber nicht zwingend einstückig mit einem Gehäuse des Sensors ausgebildet sein kann.
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Die Getriebeeinheit umfasst ferner eine drehbeweglich am Getriebeträger gelagerte Kupplung zur Drehbewegungsübertragung von dem rotatorisch bewegten Verstellelement einer Nachstellvorrichtung des Bremsbelags der Bremsvorrichtung des Fahrzeugs auf ein zur Getriebeeinheit gehöriges Untersetzungsgetriebe. Dieses weist ein drehbeweglich am Getriebeträger gelagertes Eingangsrad sowie ein drehbeweglich am Getriebeträger gelagertes Ausgangsrad auf. An Letzterem ist der Drehstellungsgeber festgelegt, der sich somit beispielsweise auf einer durch das Ausgangsrad beschriebenen Kreisbahn bewegt. Dabei ist das Untersetzungsgetriebe ausgebildet, die über die Kupplung angetriebene Drehbewegung des Eingangsrads auf das Ausgangsrad zu übertragen.
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Erfindungsgemäß umfasst der Sensor ferner ein Gehäuse, das beispielsweise aus einem Kunststoff, bevorzugt einem Thermoplast oder einem Metall oder einer metallischen Legierung, wie ZAMAK, ausgebildet ist. Der Sensor wird beispielsweise über das Gehäuse an der Bremsvorrichtung, wie dem Bremssattel, befestigt. An dem Gehäuse ist erfindungsgemäß die mit dem Drehstellungsgeber zusammenwirkende, am Gehäuse festgelegte, elektrische Messeinheit befestigt. In einer Ausgestaltung ist die elektrische Messeinheit die Widerstandsschicht, mit dem der als Schleifer ausgebildete Drehstellungsgeber in Berührkontakt steht, so dass die elektrische Messeinheit mit dem Drehstellungsgeber ein Drehpotentiometer ausbilden. Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist die elektrische Messeinheit ein Hallsensor und der Drehstellungsgeber ist ein Magnet dessen sich durch die Drehbewegung änderndes magnetisches Feld auf den Hallsensor einwirkt. Beispielsweise handelt es sich um einen AMR-Sensor, aufgrund der geringeren Störanfälligkeit bevorzugt um einen GMR-Sensor. Noch bevorzugter handelt es sich um einen Hallsensor mit frei programmierbarer Transferfunktion zwischen Eingangsmagnetfeld und ausgegebenem Detektionssignal, welcher besonders zuverlässig ist und aufgrund der programmierbaren Transferfunktion leicht zu justieren ist. Bei einer durch den Verschleiß bedingten Verstellung kommt es wenigstens zu einer Verdrehung des Magneten und des zugehörigen Magnetfeldes gegenüber der Ausrichtung des Hallsensors was mit einer Änderung der Hallspannung, gegebenenfalls auch einem Vorzeichenwechsel der Hallspannung im Sensor einhergeht. Sind Hallsensor und Magnet nicht koaxial zueinander ausgerichtet, kommt es neben der Drehung auch zu einer Entfernung zwischen Magnet und Sensor, was ebenfalls zur Änderung der Hallspannung führt und in einer Ausführungsform zur Detektion genutzt wird. Mit einer derartigen Ausgestaltung kann eine zuverlässige, weil verschleißarme, langzeitstabile und temperaturunempfindliche Vorrichtung geschaffen werden.
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Erfindungsgemäß weist die Kupplung ein Antriebteil und ein Abtriebteil auf, wobei das Antriebteil zur drehfesten Verbindung mit dem Verstellelement ausgebildet ist und das Abtriebteil drehfest mit dem Eingangsrad verbunden ist. Das Antriebteil und das Abtriebteil sind zur Drehübertragung miteinander verbunden oder stehen zur Drehübertragung in wechselseitigem Eingriff.
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Bevorzugt ist die Kupplung als Ausgleichskupplung ausgebildet, so dass zumindest ein Versatz von Antriebteil und Abtriebteil aus einer koaxialen Lage der beiden in radialer Richtung ermöglicht ist. Beispielsweise sind das Antriebteil und das Abtriebteil durch magnetische Wechselwirkung zur Drehübertragung miteinander verbunden. Um die Kupplung kostengünstig herstellen zu können, ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen, dass das Antriebteil und das Abtriebteil einstückig ausgebildet sind. Bevorzugter sind dabei das Antriebteil und das Abtriebteil über ein oder mehrere Festkörpergelenke, wie Filmscharniere, miteinander verbunden, die beispielsweise als Sollbruchstellen im Falle einer Überbelastung der Kupplung dienen. Beispielsweise wird die Kupplung in einem thermischen Formgebungsverfahren aus einem Thermoplast hergestellt.
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Erfindungsgemäß bildet das Abtriebteil einen zugänglichen Werkzeugeingriff, wie eine Verzahnung, bevorzugt eine Innenverzahnung, aus, um direkt das Abtriebteil durch ein Werkzeug antreiben zu können, wobei beispielsweise das Werkzeug, wie eine Welle mit Außenverzahnung, die Kupplung am Abtriebteil anzutreiben vermag, ohne dass sich das Antriebteil im Kraftfluss befindet. Somit wird einerseits eine Überbelastung der Kupplung vermieden, insbesondere wenn das maximal zu übertragende Drehmoment der Kupplung begrenzt ist oder bezüglich der Drehrichtung unterschiedlich ausfällt, und in einem Testschritt die Getriebeeinheit durch Werkzeugantrieb durch mehrfache und entgegengerichtete Verdrehung des Ausgangsrades auf Funktion geprüft werden soll.
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Um Bauraum einzusparen, weist bevorzugt das Antriebteil einen Durchbruch auf, über den der am Abtriebteil vorgesehene Werkzeugeingriff zugänglich ist.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Ausgangsrad des Untersetzungsgetriebes koaxial zum Eingangsrad des Untersetzungsgetriebes angeordnet.
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Bevorzugt ist das Ausgangsrad auf einer vom Eingangsrad ausgebildeten Welle drehbeweglich und in axialer Richtung festgelegt gelagert.
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Bevorzugter ist dabei das Ausgangsrad durch Rastmittel in axialer Richtung an der vom Eingangsrad ausgebildeten Welle festgelegt. Beispielsweise weist die Welle eine Nut auf, in die eine Rastnase eingreift, welche von einem separaten Nabenaufsatz oder von dem Ausgangsrad ausgebildet ist.
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Das Untersetzungsgetriebe ist beispielsweise ein Zykloidengetriebe. Bevorzugt ist das Untersetzungsgetriebe als ein Planetengetriebe mit ferner wenigstens einem Planetenrad, bevorzugt wenigstens drei Planetenrädern, ausgebildet. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Eingangsrad als Sonnenrad und das Ausgangsrad als Hohlrad des Planetengetriebes ausgebildet, wobei die Planetenräder in dem von dem Hohlrad definierten Hohlvolumen angeordnet sind und mit der Verzahnung des Eingangsrads und der des Ausgangsrads kämmend angeordnet sind.
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Bevorzugt bildet der Getriebeträger mindestens einen Wellenzapfen für das wenigstens eine Planetenrad des Planetengetriebes aus.
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Bevorzugt ist das Gehäuse topfförmig ausgebildet und bildet einen Hohlraum mit einem Hohlraumboden und einer gegenüberliegenden Öffnung aus. Dabei ist der Getriebeträger in dem Hohlraum angeordnet und bildet einen Zwischenboden aus. Die Kupplung ist dabei auf der der Öffnung zugewandten Seite des Zwischenbodens angeordnet, während das Untersetzungsgetriebe auf der dem Hohlraumboden zugewandten Seite des Zwischenbodens angeordnet ist.
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Bevorzugt ist der Getriebeträger so lösbar an dem Gehäuse befestigt, dass die Getriebeeinheit als Ganzes von der elektrischen Messeinheit und dem Gehäuse separierbar ist, also nach dem Zusammenbau ohne den Eingriff der Komponenten des Untersetzungsgetriebes aufheben zu müssen, von dem Gehäuse und der elektrischen Messeinheit getrennt werden kann. Beispielweise sind Rastmittel vorgesehen, um den Getriebeträger am Gehäuse festzulegen. Dadurch, dass die Getriebeeinheit als Ganzes vor dem „Verheiraten“ mit dem Gehäuse und der elektrischen Messeinheit fertiggestellt wird, kann die Getriebeeinheit vor dem endgültigen Zusammenbau ausgiebig auf Funktion überprüft werden. Ferner bedarf es bei der erfindungsgemäßen Auslegung bis auf die Mittel für die Festlegung des Getriebeträgers keine gehäuseseitigen Vorbereitungen, wie Wellenzapfen für das Untersetzungsgetriebes, so dass das Gehäuse universell verwendet werden kann und im Falle der Wartung, lediglich die möglicherweise verschleißunterliegende Getriebeeinheit getauscht werden kann, während das Gehäuse mit der vergleichsweise teuren, elektrischen Messeinheit wiederverwendet werden kann. Dadurch werden Wartung und Montage verbessert.
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Das elektrische Detektionsmittel ist in einer Ausgestaltung ausgebildet, ein analoges oder digitales, beispielsweise pulsweitenmoduliertes Detektionssignal zur Bestimmung der verschleissbedingten Verstellung des Bremsbelags zu erzeugen, wobei dieses der jeweiligen durch die Drehbewegung hervorgerufenen Stellung entspricht. Durch die Verwendung eines pulsweitenmodulierten, insbesondere eines analogen Signals vereinfacht sich der Auswertungsaufwand erheblich. Dadurch ist der Sensor zudem leicht zu justieren, preiswert herzustellen und ist besonders zuverlässig. Dies liegt unter anderem daran, dass nach einem zwischenzeitlichen Stromausfall oder einer störenden Stromschwankung kein erneuter Kalibrierungsprozess, wie im Allgemeinen bei einer digitalen Erfassung, erforderlich ist.
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Bevorzugt ist die elektrische Messeinheit unmittelbar am Gehäuse oder über eine Leiterplatte am Gehäuse festgelegt.
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Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung des Sensors in einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen in einem Fahrzeug zur Erfassung der rotatorischen Bewegung eines Verstellelements einer Nachstellvorrichtung eines Bremsbelags einer Bremsvorrichtung des Fahrzeugs.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Montageverfahren eines Sensors zur Erfassung des Verschleißes eines Bremsbelags einer Bremsvorrichtung eines Fahrzeugs. Diese Montagverfahren sieht eine mehrstufige Montage einer Getriebeeinheit vor. Die dabei hergestellte Getriebeeinheit umfasst einen Getriebeträger, eine drehbeweglich am Getriebeträger gelagerte Kupplung zur Drehbewegungsübertragung von einem rotatorisch bewegten Verstellelement einer Nachstellvorrichtung des Bremsbelags der Bremsvorrichtung des Fahrzeugs, sowie ein Untersetzungsgetriebe auf. Letzteres weist ein drehbeweglich am Getriebeträger gelagertes Eingangsrad sowie ein drehbewegfich am Getriebeträger gelagertes Ausgangsrad auf, welches als Drehstellungsgeber ausgebildet ist. Dabei ist das Untersetzungsgetriebe ausgebildet, die über die Kupplung angetriebene Drehbewegung des Eingangsrads auf das Ausgangsrad zu übertragen. Dabei weist erfindungsgemäß die Kupplung ein Antriebteil und ein Abtriebteil auf, wobei das Antriebteil zur drehfesten Verbindung mit dem Verstellelement ausgebildet ist und das Abtriebteil drehfest mit dem Eingangsrad verbunden ist. Das Antriebteil und das Abtriebteil sind miteinander zur Drehübertragung verbunden oder stehen zur Drehübertragung in wechselseitigem Eingriff. Erfindungsgemäß bildet das Abtriebteil einen zugänglichen Werkzeugeingriff aus, um direkt das Abtriebteil durch ein Werkzeug antreiben zu können.
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Das erfindungsgemäße Montageverfahren sieht ferner ein Festlegen einer mit dem Drehstellungsgeber zusammenwirkenden, elektrischen Messeinheit an dem Gehäuse vor.
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Das erfindungsgemäße Montageverfahren umfasst ferner ein Befestigen der Getriebeeinheit als Ganzes an dem Gehäuse. Bevorzugt ist das Befestigen so ausgelegt, dass Getriebeeinheit und Gehäuse lösbar verbunden werden, so dass die Getriebeeinheit als Ganzes von der elektrischen Messeinheit und dem Gehäuse separierbar ist.
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Erfindungsgemäß ist ferner ein Schritt zur Funktionsüberprüfung des Sensors vorgesehen, bei dem ein Werkzeug, beispielsweise eine Werkzeugwelle in Eingriff mit dem Werkzeugeingriff des Abtriebteils gebracht wird und mittels des Werkzeugs eine Verstellung des Ausgangsrades bewirkt wird.
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Die Funktionsüberprüfung kann beispielsweise vor oder nach dem „Verheiraten“ der Getriebeeinheit mit dem Gehäuse durchgeführt werden, wobei bei letzterer Variante bevorzugt die elektrische Überprüfung des Detektionsmittels in die Funktionsüberprüfung mit einbezogen wird.
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In den beigefügten Figuren ist eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sensors zur Erfassung des Verschleißes eines Bremsbelags einer Bremsvorrichtung eines Fahrzeugs dargestellt, ohne die Erfindung darauf zu beschränken. Es zeigen:
- 1 eine Schnittansicht des erfindungsgemäßen Sensors 1;
- 2 eine Explosionsansicht der Getriebeeinheit 2 des in 1 gezeigten, erfindungsgemäßen Sensors 1;
- 3 eine perspektivische Ansicht der Kupplung 5 des erfindungsgemäßen Sensors 1 in nicht verbautem Zustand samt des mit der Kupplung 5 einstückig ausgebildeten Eingangsrads 6 und des Wellenzapfens 12 zur Drehlagerung des Ausgangsrads 8 aus 1;
- 4 eine Schnittansicht der Kupplung 5 des erfindungsgemäßen Sensors 1 in verbautem Zustand samt des mit der Kupplung 5 einstückig ausgebildeten Eingangsrads 6 und des Wellenzapfens 12 zur Drehlagerung des Ausgangsrades 8 aus 1,
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Der erfindungsgemäße Sensor 1 ist zur Erfassung des Verschleißes eines Bremsbelags eines Fahrzeugs ausgebildet und dient beispielsweise der Messung der verschleißbedingten Verstellung eines Bremsbelags gegenüber einem zugehörigen Bremssattel. Es umfasst eine Getriebeeinheit 2 zur Untersetzung der verschleißbedingten rotatorischen Verstellung in eine durch einen elektrische Messeinheit detektierbare Drehbewegung. Der Senor 1 stellt somit beispielsweise die letzte Stufe einer Umwandlung der im Allgemeinen linearen, aber vor allem geringen Relativverstellung beziehungsweise -verschiebung zwischen Belag und Sattel in eine Drehbewegung dar, um diese durch den Sensor 1 detektieren zu können. Dem Sensor 1 kommt neben der Detektion des Verstellmaßes eines Verstellelements einer Nachstellvorrichtung eines Bremsbelags einer Bremsvorrichtung eines Fahrzeugs auch die Aufgabe zu, die durch den Verschleiß bewirkte, rotatorische Verstellbewegung des Verstellelements auf eine Drehbewegung eines Drehstellungsgebers 9 zu untersetzen, so dass das maximal mögliche Verstellmaß dem maximal möglichen Detektionsumfang des elektrischen Detektionsmittel 10 entspricht, welches beispielsweise maximal einer einfachen Umdrehung oder weniger entspricht. Die erfindungsgemäß vorgesehene Getriebeeinheit 2 weist einen Getriebeträger 4 aus einem Kunststoff, bevorzugt einem Thermoplast oder einem Metall oder einer metallischen Legierung, wie ZAMAK, auf. Die Getriebeeinheit 2 umfasst ferner eine drehbeweglich am Getriebeträger 4 gelagerte Kupplung 5 zur Drehbewegungsübertragung von dem rotatorisch bewegten, nicht dargestellten Verstellelement einer Nachstellvorrichtung des Bremsbelags der Bremsvorrichtung des Fahrzeugs auf ein zur Getriebeeinheit 2 gehöriges Untersetzungsgetriebe 6, 7, 8. Dieses weist ein drehbeweglich am Getriebeträger 4 gelagertes Eingangsrad 6 sowie ein drehbeweglich am Getriebeträger 4 gelagertes Ausgangsrad 8 auf. An Letzterem ist der Drehstellungsgeber 9 festgelegt. Dabei ist das Untersetzungsgetriebe 6, 7, 8 ausgebildet, die über die Kupplung 5 angetriebene Drehbewegung des Eingangsrads 6 auf das Ausgangsrad 8 zu übertragen. Um Bauraum zu sparen ist das Ausgangsrad 8 koaxial zum Eingangsrad 7 angeordnet. Dabei ist das Ausgangsrad 8 auf einer am Eingangsrad 6 ausgebildeten Welle 12 drehbeweglich und in axialer Richtung festgelegt gelagert.
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Die Festlegung wird durch Rastmittel 13 bewirkt, die das Ausgangsrad 8 in axialer Richtung an der vom Eingangsrad 6 ausgebildeten Welle 12 festlegen. Wie gezeigt weist die Welle 12 eine Nut auf, in die eine Rastnase eingreift, welche von einem separaten Nabenaufsatz oder von dem Ausgangsrad 8 ausgebildet ist.
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Das Untersetzungsgetriebe 6, 7, 8 ist beispielsweise ein Zykloidengetriebe oder wie gezeigt ein Planetengetriebe mit mehreren Planetenrädern 7, wie es in der Explosionsdarstellung der 2 zu erkennen ist. Dabei bildet der Getriebeträger 4 die Wellenzapfen für die zugehörigen Planetenräder 7 aus. Ein Federblech 17 ist vorgesehen, die Planetenräder 7 in axialer Richtung vorzuspannen.
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So ist das Eingangsrad 6 als Sonnenrad und das Ausgangsrad 8 als Hohlrad des Planetengetriebes ausgebildet, wobei die Planetenräder 7 in dem von dem Hohlrad definierten Hohlvolumen angeordnet sind und mit der Verzahnung des Eingangsrads 6 und der des Ausgangsrads 8 kämmend angeordnet sind.
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Erfindungsgemäß umfasst der Sensor 1 ferner ein Gehäuse 3, das beispielsweise aus einem Kunststoff, bevorzugt einem Thermoplast oder einem Metall oder einer metallischen Legierung, wie ZAMAK, ausgebildet ist. Der Sensor 3 wird beispielsweise über das Gehäuse 3 an der Bremsvorrichtung, wie dem Bremssattel, befestigt. An dem Gehäuse 3 ist erfindungsgemäß die mit dem Drehstellungsgeber 9 zusammenwirkende, am Gehäuse 3 festgelegte, elektrische Messeinheit 10 befestigt. In der gezeigten Ausgestaltung ist die elektrische Messeinheit 10 eine Widerstandsschicht, mit dem der als Schleifer ausgebildete Drehstellungsgeber 9 in Berührkontakt steht, so dass die elektrische Messeinheit 10 mit dem Drehstellungsgeber 9 ein Drehpotentiometer ausbildet. Die elektrische Messeinheit 10 ist dabei auf eine Leiterplatte 24 aufgebracht, die am Gehäuse 3 festgelegt ist. Zur elektrischen Kontaktierung der Leiterplatte 24 sind das Gehäuse 3 durchdringende elektrische Leiter 16 vorgesehen und das Gehäuse 3 bildet auf seiner Außenseite einen zu einem externen Steckverbinder komplementären, mechanisch und elektrischen Verbindungsbereich aus. Das Gehäuse 3 ist im Wesentlichen topfförmig ausgebildet und bildet einen Hohlraum 22 mit einem Hohlraumboden 21 und einer gegenüberliegenden Öffnung 20 aus. Dabei ist der Getriebeträger 4 in dem Hohlraum 22 angeordnet und bildet einen Zwischenboden aus. Die Kupplung 5 ist dabei auf der der Öffnung 20 zugewandten Seite des Zwischenbodens angeordnet, während das Untersetzungsgetriebe 6, 7, 8 auf der dem Hohlraumboden 21 zugewandten Seite des Zwischenbodens angeordnet ist. Die Leiterplatte 24 und die von dieser getragene Messeinheit 10 sind nächst benachbart des Hohlraumbodens 21 angeordnet.
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Gemäß einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform ist die elektrische Messeinheit 10 ein Hallsensor und der Drehstellungsgeber 9 ist ein Magnet dessen sich durch die Drehbewegung änderndes magnetisches Feld auf den Hallsensor einwirkt. Beispielsweise handelt es sich um einen AMR-Sensor, aufgrund der geringeren Störanfälligkeit bevorzugt um einen GMR-Sensor. Noch bevorzugter handelt es sich um einen Hallsensor mit frei programmierbarer Transferfunktion zwischen Eingangsmagnetfeld und ausgegebenem Detektionssignal, welcher besonders zuverlässig ist und aufgrund der programmierbaren Transferfunktion leicht zu justieren ist. Bei einer durch den Verschleiß bedingten Verstellung kommt es wenigstens zu einer Verdrehung des Magneten und des zugehörigen Magnetfeldes gegenüber der Ausrichtung des Hallsensors was mit einer Änderung der Hallspannung, gegebenenfalls auch einem Vorzeichenwechsel der Hallspannung im Sensor einhergeht. Sind Hallsensor und Magnet nicht koaxial zueinander ausgerichtet, kommt es neben der Drehung auch zu einer Entfernung zwischen Magnet und Sensor, was ebenfalls zur Änderung der Hallspannung führt und in einer Ausführungsform zur Detektion genutzt wird. Mit einer derartigen Ausgestaltung kann eine zuverlässige, weil verschleißarme, langzeitstabile und temperaturunempfindliche Vorrichtung geschaffen werden.
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Erfindungsgemäß ist der Getriebeträger 4 so lösbar an dem Gehäuse 3 befestigt, dass die Getriebeeinheit 2 als Ganzes von der elektrischen Messeinheit 10 und dem Gehäuse 3 separierbar ist, also nach dem Zusammenbau ohne den Eingriff der Komponenten des Untersetzungsgetriebes 6, 7, 8 aufheben zu müssen, von dem Gehäuse 3 und der elektrischen Messeinheit 10 getrennt werden kann. Dazu sind Rastmittel 11 vorgesehen, um den Getriebeträger 4 am Gehäuse 3 festzulegen. Dadurch, dass die Getriebeeinheit 2 als Ganzes vor dem „Verheiraten“ mit dem Gehäuse 3 und der elektrischen Messeinheit 10 fertiggestellt wird, kann die Getriebeeinheit 2 vor dem endgültigen Zusammenbau ausgiebig auf Funktion überprüft werden. Ferner bedarf es bei der erfindungsgemäßen Auslegung bis auf die Mittel, wie die Rastmittel 11 für die Festlegung des Getriebeträgers 3 keine gehäuseseitigen Vorbereitungen, wie Wellenzapfen für das Untersetzungsgetriebes 6, 7, 8 , so dass das Gehäuse 3 universell für unterschiedlich ausgelegte Getriebeeinheiten 2 verwendet werden kann und im Falle der Wartung, lediglich die möglicherweise verschleißunterliegende Getriebeeinheit 2 getauscht werden kann, während das Gehäuse 3 mit der vergleichsweise teuren, elektrischen Messeinheit 10 wiederverwendet werden kann. Dadurch werden Wartung und Montage verbessert.
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Wie in den 3 und 4 gezeigt ist, ist die Kupplung 5 als eine Ausgleichskupplung mit einem Antriebteil 5a und einem Abtriebteil 5b ausgebildet, wobei das Antriebteil 5a zur drehfesten Verbindung mit dem nicht dargestellten fahrzeugseitigen Verstellelement ausgebildet ist und das Abtriebteil 5b drehfest und hier einstückig mit dem Eingangsrad 6 und der Welle 12 verbunden ist, und das Antriebteil 5a und das Abtriebteil 5b zur Drehübertragung so miteinander verbunden sind, dass zumindest ein Versatz von Antriebteil 5a und Abtriebteil 5b aus einer koaxialen Lage der beiden in einer radialer Richtung ermöglicht ist. Um die Kupplung 5 kostengünstig herstellen zu können, ist vorgesehen, dass das Antriebteil 5a und das Abtriebteil 5b gemeinsam als ein im thermisch formgebenden Verfahren aus einem Thermoplast hergestellter Formling hergestellt werden und somit einstückig ausgebildet sind und über ein oder mehrere Festkörpergelenke 19, auch als Filmscharniere bezeichnet, miteinander verbunden sind. Um eine Beschädigung der Kupplung 5 bei deren Testen vor oder nach dem „Verheiraten“ mit dem Gehäuse 3 zu vermeiden, weil die Drehmomentübertragung durch die Filmscharniere 19 eingeschränkt ist oder von der Drehrichtung abhängig ist, bildet das Abtriebteil 5b einen zugänglichen Werkzeugeingriff 14 in Form einer Innenverzahnung aus, um direkt das Abtriebteil 5b durch ein nicht dargestelltes Werkzeug, wie eine Steckwelle mit beispielsweise Außenverzahnung, antreiben zu können. Anstelle einer Innenverzahnung kann der Werkzeugeingriff als Innensechskant oder Kreuzschlitz ausgebildet sein. Dies erlaubt den Drehantrieb des Abtriebteils 5b der Kupplung 5, ohne dass sich das Antriebteil 5a im Kraftfluss befindet. Dazu weist das Antriebteil 5a einen Durchbruch 15 auf, über den der am Abtriebteil 5b vorgesehene Werkzeugeingriff 14 für die Durchführung einer Funktionsüberprüfung zugänglich ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10132968 A1 [0001]
- DE 10305702 A1 [0001]
- DE 4212387 A1 [0001]
