DE4331795A1 - Bewegungssensor mit einer Aufnahme - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Bewegungssensor mit einer um seine Längsachse verdrehbar ihn haltenden Aufnahme, die ihrerseits zum Befestigen an einem ortsfesten Abstützteil eines Kraftfahrzeugs ausgebildet ist, und bei dem der Be­ wegungssensor mit zumindest einem Nocken auf einer Ab­ stützbahn aufsitzt, welche einen durch Drehen des Bewe­ gungssensors relativ zu der Aufnahme von dem Nocken er­ reichbaren Stellvorsprung aufweist, durch den der Bewe­ gungssensor einen festgelegten Abstand von einem zu über­ wachenden Bauteil erhält.

Bewegungssensoren werden beispielsweise im Bremsträger von Trommelbremsen der Hinterachse heutiger Kraftfahr­ zeuge eingebaut, um die Drehzahl eines mit einer Brems­ trommel umlaufenden Impulsrades zu überwachen. Für das ordnungsgemäße Arbeiten des Bewegungssensors kommt es auf eine genaue Einhaltung des Abstandes zwischen der Meß­ spitze des Bewegungssensors und des Impulsrades an. Da die Bauteile des Kraftfahrzeuges in diesem Bereich jedoch relativ grobe Toleranzen aufweisen, ist es nicht möglich, die Bewegungssensoren jeweils in der Aufnahme bis gegen einen Anschlag zu schieben und dann festzuschrauben, vielmehr muß individuell für den richtigen Abstand zwi­ schen dem Impulsrad und der Meßspitze gesorgt werden, was üblicherweise mittels eines Meßfühlers geschieht, den man bei der Montage des Bewegungssensors zwischen seiner Meß­ spitze und dem Impulsrad hält. Das bedingt jedoch einen unerwünscht großen Montageaufwand.

Zur Vermeidung eines solchen Montageaufwandes ist auch schon ein Bewegungssensor der vorstehenden Art bekannt geworden, der in einer Aufnahme zunächst so fixiert wird, daß seine Meßspitze das Impulsrad als das zu überwachende Bauteil berührt. Anschließend dreht man den Bewegungssen­ sor in der Aufnahme, bis er in eine Funktionsstellung ge­ langt, in der er sich gegenüber seiner ursprünglichen Stellung um einen definierten Betrag verschiebt, so daß ein genau festgelegter Abstand zum Impulsrad entsteht.

Der bekannte Impulsgeber setzt sich mit axialen Nocken eines Flansches am oberen Ende des Gehäuses des Impulsge­ bers von oben her auf einen oberen Rand der Aufnahme, der eine Abstützbahn mit Stellvorsprüngen für die Nocken bil­ det und wird durch Federkräfte zum Rand hin vorgespannt. Radial wird der Bewegungssensor mit Abstand zur Abstütz­ bahn dadurch fixiert, daß sein zylindrisches Gehäuse in einem hülsenförmigen Fortsatz der Aufnahme geführt ist.

Nachteilig bei dem bekannten Bewegungssensor ist es, daß er in radialer Richtung nur unzureichend geführt ist. Durch die zum zu überwachenden Teil hin gerichteten Fe­ derkräfte hat der Bewegungssensor die Tendenz, sich in der Ebene des oberen Randes der Aufnahme auszurichten. Das ist jedoch nicht vollkommen möglich, wenn der das Ge­ häuse radial führende, hülsenförmige Fortsatz der Auf­ nahme nicht genau rechtwinklig zum oberen Rand der Auf­ nahme oder zu dem Flansch des Bewegungssensors ausgerich­ tet ist und wenn der Bewegungssensor in dem hülsenförmi­ gen Fortsatz nur wenig Spiel hat. Ein geringes radiales Spiel ist jedoch ebenfalls erforderlich, weil auch ra­ diale Abweichungen das Sensorsignal stark verfälschen.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Bewe­ gungssensor der eingangs genannten Art so auszubilden, daß er auf möglichst einfache Weise axial und radial ex­ akt in seiner Aufnahme fixiert ist und durch Drehen die angestrebte, den Luftspalt zwischen dem zu überwachenden Bauteil und seiner Meßspitze erzeugende Axialbewegung ausführt.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Nocken des Bewegungssensors radial nach außen ragen und im montierten Zustand des Bewegungssensors in Axial­ richtung gegen die Stellvorsprünge der Aufnahme anliegen und daß die Nocken und Abstützbahnen in Bezug auf das zu überwa­ chende Bauteil mit axialem Abstand zueinander in zwei Ebenen angeordnet sind.

Ein solcher Bewegungssensor ist durch die Nocken in zwei Ebenen radial und gleichzeitig durch das Übergreifen der Abstützbahnen beider Ebenen durch die Nocken in Axial­ richtung spielarm oder bei ausreichender Elastizität der Aufnahme sogar spiel frei und ohne Gefahr eines Verkantens geführt. Sein einfacher Aufbau ermöglicht es, den Bewe­ gungssensor und seinen Halter als ein kostengünstig her­ stellbares Kunststoffteil auszuführen.

Schwingungen des Bewegungssensors in der Aufnahme werden besonders stark unterdrückt, wenn gemäß einer vorteilhaf­ ten Weiterbildung der Erfindung der Bewegungssensor in jeder Ebene jeweils zwei einander gegenüberliegende Noc­ ken hat und die Nockenpaare jeder Ebene zueinander um 90° versetzt sind. Ein solcher Bewegungssensor ist aufgrund der versetzten Nockenpaare problemlos zu entformen, was für die Herstellung im Spritzgießverfahren einfache For­ men ermöglicht.

Zur weiteren Vereinfachung des Aufbaus des erfindungsge­ mäßen Bewegungssensors trägt es bei, wenn die Abstützbah­ nen beider Ebenen jeweils über einen Teilbereich der Um­ fangsfläche der Aufnahme verlaufen und wenn für jeden der im montierten Zustand dem zu überwachenden Bauteil zuge­ wandten Nocken von der Einfügeseite her ein zumindest bis vor die jeweilige Abstützbahn auf der Seite des zu über­ wachenden Bauteils führender Schacht vorgesehen ist, so daß nach einem Verdrehen des Bewegungssensors die Nocken der dem zu überwachenden Bauteil abgewandten Ebene von der dem Bauteil abgewandten Seite her auf den entspre­ chenden Abstützbahnen und die Nocken der dem zu überwa­ chenden Bauteil zugewandten Ebene von der Seite des Bau­ teils her gegen die entsprechenden Abstützbahnen anlie­ gen.

Der Bewegungssensor ist auf einfache Weise in Axialrich­ tung spiel frei gehalten, wenn der axiale Abstand der Ab­ stützbahnen beider Ebenen geringfügig größer ist als der axiale Abstand zwischen den Nocken der beiden Ebenen und wenn die dem zu überwachenden Bauteil zugewandten Ab­ stützbahnen an einem in Axialrichtung federnden Wandbe­ reich der Aufnahme vorgesehen sind. Die federnde Aus­ bildung der Abstützbahnen ist bei einem Kunststoffteil besonders einfach zu erreichen und erfordert weniger Auf­ wand als beispielsweise eine federnde Ausbildung der Noc­ ken.

Das Verdrehen des Bewegungssensors kann bis unmittelbar vor seiner Endstellung mit geringem Kraftaufwand erfol­ gen, wenn die dem zu überwachenden Bauteil zugewandten Abstützbahnen nur in einem jeweiligen Endbereich durch einen zu dem zu überwachenden Bauteil hin gerichteten Stellvorsprung einen größeren Abstand von der Oberseite des Stellvorsprungs der Abstützbahnen der anderen Ebene aufweisen, als es dem Abstand zwischen den Nocken der beiden Ebenen entspricht.

Das Federn der Abstützbahnen der Aufnahme in Axialrich­ tung kann auf besonders einfache Weise dadurch erreicht werden, daß dicht oberhalb der dem zu überwachenden Bau­ teil zugewandten Abstützbahnen jeweils ein parallel zur jeweiligen Abstützbahn verlaufender Schlitz in der Wand der Aufnahme vorgesehen ist.

Für den Montagevorgang vorteilhaft ist es, wenn in der Innenmantelfläche der Aufnahme in Umfangsrichtung zur Verdrehsicherung hintereinander zwei Rastvertiefungen und in dem Bewegungssensor ein entsprechender radial vor­ springender Rastvorsprung zum kraftschlüssigen Verrasten je nach Winkellage in der ersten oder zweiten Rastver­ tiefung vorgesehen ist und wenn die nach dem Einfügen des Bewegungssensors in die Aufnahme in Drehrichtung erste Rastvertiefung zum Fixieren des Bewegungssensors nach einem anfänglichen Übergreifen der Abstützbahnen und die zweite Rastvertiefung zum Fixieren des Bewegungssensors nach seiner Abstützung auf den Stellvorsprüngen angeord­ net ist. Bei einem solchen Bewegungssensor kann schon beim Hersteller der Bewegungssensor in seine Aufnahme eingefügt und in die erste Verrastungsstellung gedreht werden, in der er dann sicher gehalten ist. Beim Einbau ist es dann nur noch erforderlich, nach dem Fixieren der Aufnahme den Bewegungssensor in die zweite Verrastungs­ stellung zu drehen.

Die Verrastung erfolgt ohne Gefahr eines Verkantens, wenn in der Wandung einander in einer Ebene gegenüberliegend zweimal zwei Rastvertiefungen hintereinander vorgesehen sind und der Bewegungssensor entsprechend zwei Rastvor­ sprünge hat. Eine solche Ausbildung ermöglicht weiterhin in Verbindung mit den um 90° zueinander versetzten Nocken aufgrund ihres zur Längsachse punktsymmetrischen Aufbaus zwei um 180° gedrehte Fügepositionen.

Die erforderlichen Radialkräfte für die Verrastung in den beiden Winkelstellungen des Bewegungssensors können mit besonders geringem baulichen Aufwand erreicht werden, wenn die Rastvertiefungen in einem elastischen Wandbe­ reich vorgesehen sind, welcher in Raststellung mit radi­ aler Vorspannkraft gegen die Rastvorsprünge des Bewe­ gungssensors anliegt.

Ein unbeabsichtigtes Zurückdrehen des Bewegungssensors aus der ersten Verrastungsstellung heraus in die Füge­ stellung, aus der heraus er die Aufnahme verlassen könn­ te, läßt sich gemäß einer anderen Weiterbildung der Er­ findung dadurch vermeiden, daß die beim Drehen des Be­ wegungssensors von der Fügestellung in seine Endstellung zuerst vom jeweiligen Rastvorsprung erreichte Flanke je­ der Rastvertiefung steiler verläuft als die nachfolgende, aus der Rastvertiefung herausführende Flanke.

Das erforderliche Verdrehen des Bewegungssensors inner­ halb seiner Aufnahme in die beiden Raststellungen kann ohne Werkzeug bequem von Hand erfolgen, wenn der Bewe­ gungssensor an seiner dem zu überwachenden Bauteil abge­ wandten Seite zwei angeformte, radial nach außen gerich­ tete Laschen aufweist.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine da­ von in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend be­ schrieben. Diese zeigt in

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen montierten, erfindungsgemäßen Bewegungssensor mit an­ grenzenden Bauteilen,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Bewegungssensors,

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Bewegungssensor,

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine Aufnahme des Be­ wegungssensors,

Fig. 5 einen Längsschnitt durch die Aufnahme,

Fig. 6 eine Seitenansicht der Aufnahme,

Fig. 7 eine Seitenansicht des Bewegungssensors mit seiner Aufnahme.

Die Fig. 1 zeigt einen Teilbereich eines Bremsträgers 1, welcher ein Abstützteil 2 hat, das eine Aufnahme 3 trägt. In diese Aufnahme 3 ist ein Bewegungssensor 4 eingesetzt, welcher eine Meßspitze 5 hat, welche mit geringem Abstand von einem zu überwachenden Bauteil 6 angeordnet ist. Bei dem Bauteil 6 handelt es sich beispielsweise um ein übli­ ches Impulsrad.

Der Bewegungssensor 4 und seine Aufnahme 3 sind so ge­ staltet, daß man die Aufnahme 3 mit dem Bewegungssensor 4 zunächst in einer solchen Position mit dem Abstützteil 2 verschraubt, in der die Meßspitze 5 gegen das Bauteil 6 anliegt. Dann verdreht man den Bewegungssensor 4 inner­ halb seiner Aufnahme 3, bis er in eine Endposition ge­ langt, in der seine Meßspitze 5 geringen Abstand von dem zu überwachenden Bauteil 6 hat. Die hierfür vorgesehenen Mittel sind den Fig. 2 bis 7 zu entnehmen.

Die Fig. 2 zeigt den Bewegungssensor 4 von der Seite. Man erkennt, daß im oberen Bereich seines Gehäuses 7 ein­ ander gegenüberliegend in einer Ebene zwei radial vor­ springende Nocken 8, 9 angeformt sind. In einer weiter unten liegenden Ebene sind zwei weitere radial vorsprin­ gende Nocken vorgesehen, von denen in Fig. 2 jedoch nur ein Nocken 10 zu sehen ist. Im oberen Bereich sind am Ge­ häuse 7 zwei einander gegenüberliegende Laschen 11, 12 vorgesehen, welche ein leichtes Verdrehen des Bewegungs­ sensors 4 in der in Fig. 1 gezeigten Aufnahme 3 von Hand erlauben.

Die Draufsicht gemäß Fig. 3 zeigt die einander gegen­ überliegenden Nocken 8, 9, den Nocken 10 und einen diesem gegenüberliegenden Nocken 13. Zu erkennen ist, daß die Nockenpaare 8, 9 und 10, 13 zueinander um etwa 90° versetzt sind. Zusätzlich zu den beschriebenen Nocken 8, 9 und 10, 13 hat das Gehäuse 7 einander gegenüberliegend zwei eben­ falls als Nocken ausgebildete Rastvorsprünge 14, 15. Die in Fig. 2 zu sehenden Laschen 11, 12 sind ebenfalls in der Draufsicht gemäß Fig. 3 erkennbar.

Die Fig. 4 zeigt die Aufnahme 3 von oben. Zu erkennen sind zwei einander gegenüberliegende Abstützbahnen 16, 17, welche jeweils an einem Ende einen Stellvorsprung 18, 19 aufweisen, der geringfügig in Axialrichtung vor­ springt. Beim Einsetzen des Bewegungssensors 4 gelangen die Nocken 8, 9 seiner oberen Ebene auf diese Abstützbah­ nen 16, 17 und nach einem Verdrehen auf die Stellvor­ sprünge 18, 19.

Die unteren Nocken 10, 13 des Bewegungssensors 4 gelangen beim Einsetzen in die Aufnahme 3 in zwei einander gegenüber­ liegende, senkrecht nach unten führende Schächte 20, 21.

Zur Verdrehsicherung des Bewegungssensors 4 hat die Auf­ nahme 3 zwei relativ dünnwandige, elastische Wandbereiche 22, 23 mit jeweils zwei Rastvertiefungen 24, 25, 26, 27. In diese Rastvertiefungen 24, 25, 26, 27 vermögen die in Fig. 3 zu sehenden Rastvorsprünge 14, 15 des Bewegungs­ sensors 4 zu verrasten. Die beiden ersten Rastvertiefun­ gen 24, 27 werden nach einer geringfügigen Verdrehung des Bewegungssensors 4 nach dem Einfügen in die Aufnahme 3 erreicht. Die nachfolgenden Rastvertiefungen 25, 26 die­ nen der Verdrehsicherung in Endstellung des Bewegungssen­ sors.

Die Schnittdarstellung gemäß Fig. 5 läßt erkennen, daß die Rastvertiefungen 24, 27 jeweils zunächst mit einer steilen Flanke 28 beginnen. Dadurch wird ein unbeab­ sichtigtes Zurückdrehen des Bewegungssensors 4 in der Aufnahme 3 aus der Position, in der sich die Nocken 8, 9, 10, 13 in den Rast­ vertiefungen 24, 27 befinden, verhindert.

Zu erkennen ist desweiteren in Fig. 5 die obere Abstützbahn 17 und von der anderen, obe­ ren Abstützbahn 16 der Stellvorsprung 18. Weiterhin sieht man eine untere Abstützbahn 30, die ebenfalls einen Stellvorsprung 31 aufweist. Nicht zu sehen ist eine der Abstützbahn 30 identisch entsprechende Abstützbahn auf der radial gegenüberliegenden Seite der Aufnahme 3. Ober­ halb der Abstützbahn 30 verläuft mit relativ geringem Ab­ stand zu dieser ein horizontaler Schlitz 34 in der Wan­ dung der Aufnahme 3. Dadurch kann die Abstützbahn 30 geringfügig in Axialrichtung federn.

Die in Fig. 6 gezeigte Seitenansicht der Aufnahme 3 läßt ebenfalls den Schlitz 34 erkennen.

In Fig. 7 kann man den in der Aufnahme 3 sitzenden Bewe­ gungssensor 4 erkennen. Zu sehen sind die beiden von oben her auf den nicht zu erkennenden, oberen Abstützbahnen 16, 17 aufsitzenden Nocken 8, 9 und den unteren Nocken 10, welcher von unten her gegen die nicht zu sehende un­ tere Abstützbahn 30 anliegt.

Claims (11)

1. Bewegungssensor mit einer ihn um seine Längsachse ver­ drehbar haltenden Aufnahme, die ihrerseits zum Befestigen an einem ortsfesten Abstützteil eines Kraftfahrzeugs aus­ gebildet ist, und bei dem der Bewegungssensor mit zumin­ dest einem Nocken auf einer Abstützbahn aufsitzt, welche einen durch Drehen des Bewegungssensors relativ zu der Aufnahme von dem Nocken erreichbaren Stellvorsprung auf­ weist, durch den der Bewegungssensor einen festgelegten Abstand von einem zu überwachenden Bauteil erhält, da­ durch gekennzeichnet, daß die Nocken (8, 9; 10, 13) des Bewegungssensors (4) radial nach außen ragen und im mon­ tierten Zustand des Bewegungssensors (4) in Axialrichtung gegen die-Stellvorsprünge (18, 19; 31) der Aufnahme (3) anliegen, und daß die Nocken (8, 9; 10, 13) und Abstütz­ bahnen (16, 17; 30) in Bezug auf das zu überwachende Bau­ teil (6) mit axialem Abstand zueinander in zwei Ebenen angeordnet sind.

2. Bewegungssensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Bewegungssensor (4) in jeder Ebene jeweils zwei einander gegenüberliegende Nocken (8, 9; 10, 13) hat und die Nockenpaare jeder Ebene zueinander um 90° ver­ setzt sind.

3. Bewegungssensor nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützbahnen (16, 17; 30) beider Ebenen jeweils über einen Teilbereich der Umfangsfläche der Aufnahme (3) verlaufen und daß für jeden der im mon­ tierten Zustand dem zu überwachenden Bauteil (6) zuge­ wandten Nocken (10, 13) von der Einfügeseite her ein zu­ mindest bis vor die jeweilige Abstützbahn (30) auf der Seite des zu überwachenden Bauteils (6) führender Schacht (20, 21) vorgesehen ist, so daß nach einem Verdrehen des Bewegungssensors (4) die Nocken (8, 9) der dem zu überwa­ chenden Bauteil (6) abgewandten Ebene von der dem Bauteil (6) abgewandten Seite her auf den entsprechenden Abstütz­ bahnen (16, 17) und die Nocken (10, 13) der dem zu über­ wachenden Bauteil (6) zugewandten Ebene von der Seite des Bauteils (6) her gegen die entsprechenden Abstützbahnen (30) anliegen.

4. Bewegungssensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der axiale Abstand der Abstützbahnen (16, 17; 30) beider Ebenen geringfügig größer ist als der axiale Abstand zwischen den Nocken (8, 9; 10, 13) der beiden Ebenen und daß die dem zu überwachenden Bauteil (6) zuge­ wandten Abstützbahnen (30) an einem in Axialrichtung fe­ dernden Wandbereich (22, 23) der Aufnahme (3) vorgesehen sind.

5. Bewegungssensor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die dem zu überwachenden Bauteil (6) zugewandten Abstützbahnen (30) nur in einem jeweiligen Endbereich durch einen zu dem zu überwachenden Bauteil (6) hin ge­ richteten Stellvorsprung (31) einen größeren Abstand von der Oberseite des Stellvorsprungs (18, 19) der Abstütz­ bahnen (16, 17) der anderen Ebene aufweisen, als es dem Abstand zwischen den Nocken (8, 9; 10, 13) der beiden Ebenen entspricht.

6. Bewegungssensor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß dicht oberhalb der dem zu überwachenden Bauteil (6) zugewandten Abstützbahnen (30) jeweils ein parallel zur jeweiligen Abstützbahn (30) verlaufender Schlitz (34) in der Wand der Aufnahme (3) vorgesehen ist.

7. Bewegungssensor nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Innenman­ telfläche der Aufnahme (3) in Umfangsrichtung zur Ver­ drehsicherung hintereinander zwei Rastvertiefungen (24, 25; 26, 27) und in dem Bewegungssensor (4) ein entspre­ chender radial vorspringender Rastvorsprung (14, 15) zum kraftschlüssigen Verrasten je nach Winkellage in der er­ sten oder zweiten Rastvertiefung (24, 27; 25, 26) vorge­ sehen ist und daß die nach dem Einfügen des Bewegungs­ sensors (4) in die Aufnahme (3) in Drehrichtung erste Rastvertiefung (24, 27) zum Fixieren des Bewegungssensors (4) nach einem anfänglichen Übergreifen der Abstützbahnen (16, 17; 30) und die zweite Rastvertiefung (25, 26) zum Fixieren des Bewegungssensors (4) nach seiner Abstützung auf den Stellvorsprüngen (18, 19; 31) angeordnet ist.

8. Bewegungssensor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß einander in einer Ebene gegenüberliegend zweimal zwei Rastvertiefungen (24, 25; 27, 26) hintereinander vorgesehen sind und der Bewegungssensor (4) entsprechend zwei Rastvorsprünge (14, 15) hat.

9. Bewegungssensor nach den Ansprüchen 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastvertiefungen (24, 25; 26, 27) in einem elastischen Wandbereich (22, 23) vorgesehen sind, welcher in Raststellung mit radialer Vorspannkraft gegen die Rastvorsprünge (14, 15) des Bewegungssensors (4) anliegt.

10. Bewegungssensor nach den Ansprüchen 7, 8 oder 9, da­ durch gekennzeichnet, daß die beim Drehen des Bewegungs­ sensors (4) von der Fügestellung in seine Endstellung zu­ erst vom jeweiligen Rastvorsprung (14, 15) erreichte Flanke (28) jeder Rastvertiefung (24, 25; 26, 27) steiler verläuft als die nachfolgende, aus der Rastver­ tiefung (24, 26; 26, 27) herausführende Flanke.

11. Bewegungssensor nach zumindest einem der vorangehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bewegungs­ sensor (4) an seiner dem zu überwachenden Bauteil (6) ab­ gewandten Seite zwei angeformte, radial nach außen ge­ richtete Laschen (11, 12) aufweist.