EP2139662A1 - Verfahren zur herstellung eines kunststoffgehäuses mit darin integrierter führung und/oder lagerung mechanischer komponenten - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines kunststoffgehäuses mit darin integrierter führung und/oder lagerung mechanischer komponenten

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EP2139662A1
EP2139662A1 EP08748991A EP08748991A EP2139662A1 EP 2139662 A1 EP2139662 A1 EP 2139662A1 EP 08748991 A EP08748991 A EP 08748991A EP 08748991 A EP08748991 A EP 08748991A EP 2139662 A1 EP2139662 A1 EP 2139662A1
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EP
European Patent Office
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plastic housing
housing part
sensor
bearing
plastic
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP08748991A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Annegret Suckfüll
Bernhard Knüttel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Preh GmbH
Original Assignee
Preh GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Preh GmbH filed Critical Preh GmbH
Publication of EP2139662A1 publication Critical patent/EP2139662A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/16—Making multilayered or multicoloured articles
    • B29C45/1671—Making multilayered or multicoloured articles with an insert
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00—Parts or details
    • F16D65/38—Slack adjusters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D66/00—Arrangements for monitoring working conditions, e.g. wear, temperature
    • F16D66/02—Apparatus for indicating wear
    • F16D66/021—Apparatus for indicating wear using electrical detection or indication means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/34—Electrical apparatus, e.g. sparking plugs or parts thereof
    • B29L2031/3481—Housings or casings incorporating or embedding electric or electronic elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2200/00—Materials; Production methods therefor
    • F16D2200/0034—Materials; Production methods therefor non-metallic
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2250/00—Manufacturing; Assembly
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2250/00—Manufacturing; Assembly
    • F16D2250/0092—Tools or machines for producing linings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/20—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for assembling or disassembling contact members with insulating base, case or sleeve
    • H01R43/24—Assembling by moulding on contact members

Definitions

  • the invention generally relates to a plastic housing with integrated guide and / or mounting for at least one mechanically movable component, in particular for a sensor.
  • a plastic housing with integrated guide and / or mounting for at least one mechanically movable component, in particular for a sensor.
  • the plastic housing has hitherto been produced in two parts: namely, first a first plastic housing part, on which the at least one integrated guide and / or bearing is provided for at least one mechanically movable component, is produced, which in a subsequent step is separated manufactured, second plastic housing is used or mechanically attached thereto.
  • first plastic housing part is inserted into a recess of the second plastic housing part and / or connected thereto by at least one snap connection or a screw connection.
  • This disadvantageously requires an additional assembly step.
  • these compounds often have a disadvantageous backlash, so that in the event that the first plastic housing part serves as a carrier for the mechanical components of a sensor, a time-consuming adjustment or calibration of the sensor is required.
  • This object is achieved by a method according to claim 1 and by a plastic housing according to the independent claim.
  • the subclaims relate to advantageous embodiments.
  • the inventive method for producing a plastic housing provides that in a first molding step, at least one first plastic housing part is produced with at least one guide or bearing for at least one mechanically movable component. In a second forming step, the at least one first plastic housing part is deformed to form a second plastic housing part in order to form a one-piece plastic housing together with the first plastic part.
  • a first plastic housing with the at least one guide or mounting of the mechanically movable components in a preceding and separate Step can be the guide or storage, also referred to as functional geometry, particularly accurate and / or produced in a very dimensionally accurate shaping process, regardless of the production of the second shaping process.
  • the functional geometry is a bearing for one or more gears.
  • this first plastic housing part is formed by a second plastic housing part, preferably encapsulated.
  • the so integrally connected plastic housing parts form the one-piece plastic housing part.
  • the storage or management of a mechanically movable component which is provided on the first plastic housing part .
  • This ensures a secure, positional and defined storage and guidance of the movable components.
  • the lumpiness between the first and second plastic housing part ensures a play-free, secure connection between the housing parts and thus a trouble-free movement function of the guided or stored by the leadership or storage component.
  • additional components such as screw, gaskets, etc. can be omitted advantageously for cost reasons and storage reasons.
  • the plastic housing parts are produced by injection molding in the first or second, more preferably in both molding steps.
  • the plastic housing parts can be manufactured inexpensively.
  • the plastic used is a thermoplastic, thermoset or elastomer.
  • the plastic is a polyolefin, preferably a polypropylene, for example a plexiglass (PMMA) or polycarbonate (PC), if a transparent plastic housing is desired, for example Polystyrene (PS) and its copolymers, polyamide (PA) or polyoxymethylene (POM).
  • PS Polystyrene
  • PA polyamide
  • POM polyoxymethylene
  • Other plastics used in the sensor area are polybutylene terephthalate (PBT) and polyphenylsulfide (PPS).
  • plastic housing parts are made of glass fiber reinforced plastics, the glass fibers have different orientations.
  • mineral or glass ball fillings can also be provided, which, however, results in lower strength in the plastic housing part.
  • the tolerances to be set in the plastic housing part are adjustable on the one hand by the choice of the plastic or of the components integrated into the plastic and, moreover, by a plastic-compatible design of the housing part. In this case, dimensional accuracy according to DIN 16901 tolerance group precision engineering can be realized.
  • the first plastic housing part the so-called pre-molded part, made of particularly impact-resistant or against fuels and lubricants or heat particularly resistant or low shrinkage in injection molding underlying plastic, such as polyamide, while the second plastic part due to the lower requirements for this part a comparatively cheaper plastic, such as polypropylene, can be produced.
  • the guide or bearing provided in the first plastic housing part is preferably intended for at least one mechanically movable component of a sensor.
  • the inventive dimensional accuracy of the functional geometry of the first plastic housing part ensures a reliable and further accurate measurement by the sensor. Because of the almost play-free mounting of the sensor on the one-piece plastic housing can be omitted as a calibration process of the sensor.
  • the senor is a brake pad wear sensor
  • the plastic housing is designed as a housing for at least partially covering a brake pad wear sensor.
  • Actuating mechanism of a motor vehicle such as hood-shaped trained.
  • the brake pad wear sensor is used to measure the wear-related adjustment of a brake pad against an associated caliper.
  • the integration of the first plastic housing according to the invention as a carrier of essential parts of the brake lining wear sensor into the second, for example hood-shaped, plastic housing has proved to be very reliable.
  • the deformation ensures a play-free mounting of the movable components of the brake pad wear sensor and thus for a high accuracy of measurement to be determined, particularly safety-relevant measurement.
  • the housing together with brake pad wear sensor can thus be mounted in tight manufacturing tolerances and using a reduced number of components. Due to the tight manufacturing tolerance, it is not necessary to calibrate the sensor.
  • the brake pad wear sensor includes, for example, a transmission, in particular planetary gear, for the translation of the wear conditional adjustment in a rotary motion.
  • a transmission in particular planetary gear
  • the functional geometry of the storage of the gears of the planetary gear In this case, the delivery takes place via a rotary movement with spindle with, for example, 10 revolutions over the entire wear.
  • an electrical connection plug or an electrical connection socket is formed in the first plastic housing part during the first molding step.
  • the connector or the socket can be made with high dimensional accuracy and mechanically produced, electrical connector is achieved reliably and störunan réelle.
  • an additional contact point for the sensor element is eliminated.
  • the invention further relates to a plastic housing having at least one first plastic housing part, which has at least one guide or bearing for at least one mechanically movable component.
  • the plastic housing is characterized in that the at least one first plastic housing part is formed to form a second plastic housing part to form the one-piece plastic housing.
  • the guide or bearing - the functional geometry - particularly accurate and / or in a very dimensional shaping process are made, regardless of the manufacturing step of the second molding process.
  • the functional geometry is a bearing for one or more gears.
  • the dimensional accuracy or the precision of this first shaping step is based, for example, on the type of plastic used, the possible optimum geometry, the type of molding process used and / or the type of molding tool.
  • the integrally connected by forming plastic housing parts form the one-piece plastic housing part.
  • the first plastic housing part When forming the first plastic housing part with the second plastic housing part, there is no impairment of the dimensioning of the functional geometry, that is not to warping, twisting, tilting, etc. the storage or management of a mechanically movable component, which is provided on the first plastic housing part.
  • the one-piece between the first and second plastic housing part provides a play-free connection between the parts and thus to a smooth movement function of the guided or stored by the leadership or storage component.
  • additional components such as screw, gaskets, etc. can be omitted advantageously for cost reasons and storage reasons.
  • the guide or bearing provided in the first plastic housing part is preferably for at least one mechanically movable one Component of a sensor determined.
  • the inventive dimensional accuracy of the functional geometry of the first plastic housing part ensures a reliable and further accurate measurement by the sensor. Because of the almost play-free mounting of the sensor on the one-piece plastic housing can be omitted as a calibration process of the sensor.
  • the senor is a brake lining wear sensor and the plastic housing is designed as a housing for at least partially covering a brake lining adjusting mechanism of a motor vehicle, which is arranged, for example, in the region of the brake caliper.
  • the brake pad wear sensor is used to measure the wear-related adjustment of a brake pad against an associated caliper.
  • the integration of the first plastic housing according to the invention as a carrier of essential parts of the brake lining wear sensor into the second, for example hood-shaped, plastic housing has proved to be very reliable.
  • the forming ensures a backlash-free mounting of the brake pad wear sensor and thus a high measuring accuracy of this particularly safety-relevant measured variable.
  • the housing together with brake pad wear sensor can thus be mounted in tight manufacturing tolerances and using a reduced number of components. Due to the tight manufacturing tolerance, it is not necessary to calibrate the sensor.
  • the brake pad wear sensor includes, for example, a transmission, in particular planetary gear, for the translation of the wear conditional adjustment in a rotary motion.
  • the first plastic housing part preferably has at least one connection plug or an electrical connection socket.
  • the connector or the socket can be made with high dimensional accuracy and mechanically produced, electrical connector is reliably achieved and remains störunan tract.
  • the invention further relates to a Bremsnachstellmechanik for a motor vehicle and the associated motor vehicle with a device for measuring the wear-related adjustment of a brake pad with a plastic housing in one of the embodiments described above for at least partial coverage of the brake pad adjusting mechanism.
  • the brake adjuster mechanism is a mechanical or electromechanical adjuster of the brake pad.
  • These adjusting devices are present almost in all vehicles, with a particularly advantageous with the plastic housing according to the invention can be used adjuster in the brakes manufactured by Knorr-Bremse AG for commercial vehicles use.
  • the Nachstellmechanik comprises an electric motor and / or a hydraulic air actuated cylinder driven chain drive pinion and chain.
  • a preferred embodiment of the plastic housing according to the invention is shown as a hood-shaped cover a Bremsbelagnachstellmechanik, as manufactured by Knorr-Bremse AG for commercial vehicles, said
  • Fig. 1A is a plan view of the first plastic housing part (preform) on the functional geometry for supporting the movable components (gears) of the brake pad wear sensor (not shown);
  • Fig. 1B is the associated sectional view taken along section line A-A of Fig. 1A;
  • Fig. 1C is a side view corresponding to the viewing direction indicated by arrow B in Fig. 1A;
  • Fig. 2A is a plan view of the one-piece plastic housing obtained by molding (overmolding) the first plastic housing part (preform) with the second plastic housing part onto which functional geometry for supporting the movable components (gears) of the pad wear sensor (not shown);
  • Fig. 2B is the associated sectional view taken along section line A-A of Fig. 2A;
  • Fig. 2C is a side view corresponding to the viewing direction indicated by arrow B in Fig. 2A.
  • the first plastic housing part 1 is shown, which is produced as a pre-molded part by injection molding. It essentially has a disk-shaped configuration with a projection pointing radially to the side, which contains an electrical plug connection 4.
  • electrical conductors were encapsulated by the plastic material of the first plastic housing part 1.
  • a plurality of bearings 3 are formed for gears. These trunnions 3 are used for the rotatable mounting of gears (not shown), which in turn are part of a brake pad wear sensor associated planetary gear. This gear is used to translate the wear conditional adjustment in a rotational movement, which is detected by the sensor.
  • the plastic housing part 1 forms part of a sensor housing and is to connect to a further part of the housing (not shown) by means of locking lugs.
  • the preform 1 thus produced is inserted into an injection mold and injection-molded.
  • the second plastic housing part 2 is formed and this is integrally connected to the first plastic housing part 1, the pre-molded part.
  • Both parts form the previously mentioned hood-shaped housing 1, 2 shown for the brake lining adjusting mechanism, as manufactured by Knorr-Bremse AG for commercial vehicles.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffgehäuses (1, 2), wobei in einem ersten Formungsschritt wenigstens ein erstes Kunststoffgehäuseteil (1) mit wenigstens einer Führung oder Lagerung (2) für wenigstens eine mechanisch bewegbare Komponente, insbesondere eines Sensors hergestellt wird. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass in einem zweiten Formungsschritt das wenigstens eine erste Kunststoffgehäuseteil (1 ) unter Bildung eines zweiten Kunststoffgehäuseteils (2) umformt wird, um ein einstückiges Kunststoffgehäuse (1, 2) zu bilden. Die Erfindung betrifft ferner ein Kunststoffgehäuse (1, 2) mit wenigstens einem ersten Kunststoffgehäuseteil (1), das wenigstens eine Führung oder Lagerung (2) für wenigstens eine mechanisch bewegbare Komponente aufweist, wobei das wenigstens ein erstes Kunststoffgehäuseteil (1 ) von einem zweiten Kunststoffgehäuseteil (2) ganz oder teilweise umformt ist, so dass das einstückige Kunststoffgehäuse (1, 2) ausgebildet ist.

Description

Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffgehäuses mit darin integrierter Führung und/oder Lagerung mechanischer Komponenten
Die Erfindung betrifft allgemein ein Kunststoffgehäuse mit darin integrierter Führung und/oder Lagerung für wenigstens eine mechanisch bewegbare Komponente insbesondere für die eines Sensors. Zur Verringerung der Herstellungskosten und aus Gründen der Wartungseffizienz besteht grundsätzlich besteht Bedarf nach höchster Integrationsdichte, somit ist es wünschenswert, die Lagerung oder Führung der mechanischen Komponenten nicht als separate Bauteile auszubilden, die in einem späteren Herstellungsschritt an dem Gehäuse zu befestigen sind, sondern direkt in das Kunststoffgehäuse zu integrieren. Dabei stellt sich jedoch das Problem, dass Kunststoffgehäuse aufgrund der verwendeten Kunststoffmaterialien und/oder der funktionsbedingten nicht kunststoffoptimierten Geometrie und/oder der Wärmeeinwirkung beim Herstellungsprozess zum Verzug neigen und Schrumpfungsprozessen unterliegen, so dass Abweichungen in den Abmessungen und in der Geometrie des Gehäuses unausweichlich sind. Diese Abweichungen würden bei der in das Kunststoffgehäuse eingearbeiteten Führung oder Lagerung einer mechanischen Komponente aufgrund des Schrägsteilens, Verziehens und Verwindens zu Funktionsbeeinträchtigungen oder wenigstens nicht tolerierbaren Schwankungen im Bewegungsablauf der mechanischen Komponente führen. Eine Korrektur des formgebenden Werkzeugs ist meist nicht möglich, da diese Geometrien nicht mehr in Entformungsrichtung stehen. Diese Abweichungen sind insbesondere störend, wenn es sich um eine mechanische, bewegbare Komponente eines Sensors handelt. Der Sensor könnte funktionsuntüchtig sein oder werden, dessen Messergebnisse könnten großen Messfehlern unterliegen oder es wäre zumindest für jeden Sensor eine aufwendige Eichung vorzunehmen. Dies ist von noch erheblicher Bedeutung, wenn es sich bei der durch den Sensor erfassten Größe um eine sicherheitsrelevante Größe handelt, wie es beispielsweise beim Erfassen eines Verstellweges einer Bremse zur Erfassung des Verschleißes eines Bremsbelags eines Fahrzeugs der Fall ist. Zur Lösung des Problems wurde bisher das Kunststoffgehäuse zweiteilig hergestellt: nämlich es wurde zuerst ein erstes Kunststoffgehäuseteil, an dem die wenigstens eine darin integrierten Führung und/oder Lagerung für wenigstens eine mechanisch bewegbare Komponente vorgesehen ist, hergestellt, das in einem nachfolgenden Schritt in ein separat hergestelltes, zweites Kunststoffgehäuse eingesetzt oder daran mechanisch befestigt wird. Beispielsweise wird das erste Kunststoffgehäuseteil in eine Ausnehmung des zweiten Kunststoffgehäuseteils eingesetzt und/oder mit diesem durch wenigstens eine Schnappverbindung oder eine Schraubverbindung verbunden. Dies erfordert nachteilig einen zusätzlichen Montageschritt. Zudem weisen diese Verbindungen oft nachteilig Spiel auf, so dass für den Fall dass das erste Kunststoffgehäuseteil als Träger für die mechanischen Komponenten eines Sensors dient, eine zeitaufwendige Justage oder Eichung des Sensors erforderlich ist.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffgehäuses mit darin integrierter Führung und/oder Lagerung für wenigstens eine mechanisch bewegbare Komponente bereitzustellen, mit der das Kunststoffgehäuse preiswert und einfach bei gleichzeitig hoher Maßhaltigkeit der Führung beziehungsweise Lagerung hergestellt werden kann. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Kunststoffgehäuse gemäß dem nebengeordneten Anspruch gelöst. Die Unteransprüche betreffen jeweils vorteilhafte Ausgestaltungen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffgehäuses sieht vor, dass in einem ersten Formungsschritt wenigstens ein erstes Kunststoffgehäuseteil mit wenigstens einer Führung oder Lagerung für wenigstens eine mechanisch bewegbare Komponente hergestellt wird. In einem zweiten Formungsschritt wird das wenigstens eine erste Kunststoffgehäuseteil unter Bildung eines zweiten Kunststoffgehäuseteils umformt, um zusammen mit dem ersten Kunststoffteil ein einstückiges Kunststoffgehäuse zu bilden. Durch die Erzeugung eines ersten Kunststoffgehäuses mit der wenigstens einen Führung oder Lagerung der mechanisch bewegbaren Komponenten in einem vorhergehenden und separaten Schritt können die Führung beziehungsweise Lagerung, auch als Funktionsgeometrie bezeichnet, besonders genau und/oder in einem sehr maßhaltigen Formgebungsverfahren hergestellt werden und zwar unabhängig von der Herstellung des zweiten Formgebungsverfahrens. Beispielsweise handelt es sich bei der Funktionsgeometrie um eine Lagerung für ein oder mehrere Zahnräder. Die Maßhaltigkeit beziehungsweise die Präzision dieses ersten Formungsschrittes beruht beispielsweise auf der Art des verwendeten Kunststoffs, der kunststoffgerechten Auslegung, der Art des verwendeten Formungsverfahrens und/oder der Art des formgebenden Werkzeugs. Bei der Weiterverarbeitung dieses ersten Kunststoffgehäuseteils im zweiten Formungsschritt wird dieses erste Kunststoffgehäuseteil von einem zweiten Kunststoffgehäuseteil umformt, bevorzugt umspritzt. Die so einstückig verbundenen Kunststoffgehäuseteile bilden das so einstückige Kunststoffgehäuseteil. Beim Umformen, bevorzugt Umspritzen, des ersten Kunststoffgehäuseteils mit dem zweiten Kunststoffgehäuseteil kommt es nicht zu einer Beeinträchtigung der Bemaßung der Funktionsgeometrie, das heißt nicht zu Verziehen, Verwinden, Schrägstellen usw. der Lagerung beziehungsweise Führung einer mechanisch bewegbaren Komponente, die am ersten Kunststoffgehäuseteil vorgesehen ist. So wird eine sichere, lagegerechte und definierte Lagerung und Führung der bewegbaren Komponenten gewährleistet. Zudem sorgt die Ein- stückigkeit zwischen dem ersten und zweiten Kunststoffgehäuseteil zu einer spielfreien, sicheren Verbindung zwischen den Gehäuseteilen und damit zu einer störungsfreien Bewegungsfunktion der durch die Führung oder Lagerung geführten beziehungsweise gelagerten Komponente. Zudem wird durch die Einstückigkeit der Zusammenbau beschleunigt und ansonsten für die Verbindung zusätzliche Komponenten, wie beispielsweise Schraubverbindungen, Dichtungen usw. können aus Kostengründen und Lagerhaltungsgründen vorteilhaft entfallen.
Bevorzugt werden beim ersten oder zweiten, bevorzugter bei beiden Formungsschritten die Kunststoffgehäuseteile durch Spritzgießen hergestellt. Dadurch können die Kunststoffgehäuseteile preiswert hergestellt werden. Beispielsweise handelt es sich bei dem verwendeten Kunststoff um ein Thermoplast, Duroplast oder Elastomer. Beispielsweise handelt es sich bei dem Kunststoff um ein Polyolefin, bevorzugt ein Polypropylen, beispielsweise ein Plexiglas (PMMA) oder Polycarbonat (PC), falls ein transparentes Kunststoffgehäuse erwünscht ist, beispielsweise Polystyrol (PS) und dessen Copolymere, Polyamid (PA) oder Polyoxymethylen (POM). Als weitere Kunststoffe werden im Sensorbereich Polybutylenterephthalat (PBT) und Polyphenylsulfid (PPS) verwendet. Zur Erhöhung der Festigkeit und zur Minimierung der Schwindung werden Kunststoffgehäuseteile aus glasfaserverstärkten Kunststoffen gefertigt, wobei die Glasfasern unterschiedliche Ausrichtungen besitzen. Zur Optimierung und Eliminierung der Schwindung können auch Mineral- oder Glaskugelfüllungen vorgesehen werden, wodurch sich aber eine geringere Festigkeit in Kunststoffgehäuseteil einstellt.
Die im Kunststoffgehäuseteil einzustellenden Toleranzen sind einerseits durch die Wahl des Kunststoffes beziehungsweise der in den Kunststoff integrierten Bestandteile und darüber hinaus durch ein kunststoffgerechtes Gestalten des Gehäuseteils einstellbar. Hierbei ist eine Maßhaltigkeit nach DIN 16901 Toleranzgruppe Feinwerktechnik realisierbar.
Beispielsweise kann das erste Kunststoffgehäuseteil, der sogenannte Vorspritzling, aus besonders schlagfestem oder gegenüber Kraft- und Schmierstoffen oder Hitze besonders beständigem oder einer geringen Schrumpfung beim Spritzgießen unterliegendem Kunststoff, wie Polyamid, hergestellt werden, während das zweite Kunststoffteil aufgrund der geringeren Anforderungen an dieses Teil aus einem vergleichsweise preiswerteren Kunststoff, wie Polypropylen, hergestellt werden kann.
Bevorzugt ist die im ersten Kunststoffgehäuseteil vorgesehene Führung oder Lagerung für wenigstens eine mechanisch bewegbare Komponente eines Sensors bestimmt. Die erfindungsgemäß sich ergebende Maßhaltigkeit der Funktionsgeometrie des ersten Kunststoffgehäuseteils gewährleistet eine zuverlässige und ferner genaue Messung durch den Sensor. Wegen der nahezu spielfreien Lagerung des Sensors über das einstückige Kunststoffgehäuse kann so ein Eichvorgang des Sensors entfallen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem Sensor um einen Bremsbelagverschleißsensor, und das Kunststoffgehäuse ist als ein Gehäuse zur wenigstens teilweisen Abdeckung einer Bremsbelagnach- Stellmechanik eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise haubenförmig, ausgebildet. Der Bremsbelagverschleißsensor dient der Messung der Verschleiß bedingten Verstellung eines Bremsbelags gegenüber einem zugehörigen Bremssattel. Die erfindungsgemäße Integration des ersten Kunststoffgehäuses als Träger wesentlicher Teile des Bremsbelagverschleißsensors in das zweite, beispielsweise haubenförmige, Kunststoffgehäuse hat sich als sehr zuverlässig erwiesen. Die Umformung sorgt für eine spielfreie Lagerung der bewegbaren Komponenten des Bremsbelagverschleißsensors und damit für eine hohe Messgenauigkeit der zu bestimmenden, besonders sicherheitsrelevanten Messgröße. Zudem kann so das Gehäuse mitsamt Bremsbelagverschleißsensor in engen Fertigungstoleranzen und unter Verwendung einer verringerten Anzahl von Bauelementen montiert werden. Aufgrund der engen Fertigungstoleranz ist ein Eichen des Sensors entbehrlich. Der Bremsbelagverschleißsensor umfasst beispielsweise ein Getriebe, insbesondere Planetengetriebe, zur Übersetzung der Verschleiß bedingten Verstellung in eine Drehbewegung. Durch diese Umwandlung der im Allgemeinen linearen, aber vor Allem geringen Relativverstellung, beziehungsweise der Relativverschiebung, zwischen Belag und Sattel in eine Drehbewegung wird eine genaue Erfassung durch den Sensor ermöglicht. Dies liegt einerseits daran, dass eine Drehbewegung leichter zu erfassen ist und andererseits daran, dass das Untersetzungsverhältnis leicht so eingestellt werden kann oder ist, dass die vergleichsweise geringe lineare Bewegung mit einem vergleichsweise großen Drehausschlag einhergeht. In einer Ausführungsform dient die Funktionsgeometrie der Lagerung der Zahnräder des Planetengetriebes. Hierbei erfolgt die Zustellung über eine Drehbewegung mit Spindel mit beispielsweise 10 Umdrehungen über den gesamten Verschleiß.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird beim ersten Formungsschritt im ersten Kunststoffgehäuseteil ein elektrischer Anschlussstecker oder eine elektrische Anschlussbuchse ausgebildet. Dadurch kann auch der Anschlussstecker beziehungsweise die -Buchse mit hoher Maßhaltigkeit hergestellt werden und die mechanisch herzustellende, elektrische Steckverbindung wird zuverlässig und störunanfällig erreicht. Als ein weiterer Vorteil kann angesehen werden, dass eine zusätzliche Kontaktstelle für das Sensorelement entfällt. Die Erfindung betrifft ferner ein Kunststoffgehäuse mit wenigstens einem ersten Kunststoffgehäuseteil, das wenigstens eine Führung oder Lagerung für wenigstens eine mechanisch bewegbare Komponente aufweist. Das Kunststoffgehäuse zeichnet sich dadurch aus, dass das wenigstens eine erste Kunststoffgehäuseteil unter Bildung eines zweiten Kunststoffgehäuseteils umformt ist, um das einstückige Kunststoffgehäuse zu bilden. Wie zuvor in Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren beschrieben, können durch die Erzeugung eines ersten Kunststoffgehäuses mit der wenigstens einen Führung oder Lagerung der mechanisch bewegbaren Komponenten in einem vorhergehenden und separaten Schritt die Führung beziehungsweise Lagerung - die Funktionsgeometrie - besonders genau und/oder in einem sehr maßhaltigen Formgebungsverfahren hergestellt werden und zwar unabhängig von dem Herstellungsschritt des zweiten Formgebungsverfahrens. Beispielsweise handelt es sich bei der Funktionsgeometrie um eine Lagerung für ein oder mehrere Zahnräder. Die Maßhaltigkeit beziehungsweise die Präzision dieses ersten Formungsschrittes beruht beispielsweise auf der Art des verwendeten Kunststoffs, der möglichen optimalen Geometrie, der Art des verwendeten Formungsverfahrens und/oder der Art des formgebenden Werkzeugs. Die durch Umformen einstückig verbundenen Kunststoffgehäuseteile bilden das so einstückige Kunststoffgehäuseteil. Beim Umformen des ersten Kunststoffgehäuseteils mit dem zweiten Kunststoffgehäuseteil kommt es nicht zu einer Beeinträchtigung der Bemaßung der Funktionsgeometrie, das heißt nicht zu Verziehen, Verwinden, Schrägstellen usw. der Lagerung beziehungsweise Führung einer mechanisch bewegbaren Komponente, die am ersten Kunststoffgehäuseteil vorgesehen ist. Zudem sorgt die Einstückigkeit zwischen dem ersten und zweiten Kunststoffgehäuseteil zu einer spielfreien Verbindung zwischen den Teilen und damit zu einer störungsfreien Bewegungsfunktion der durch die Führung oder Lagerung geführten beziehungsweise gelagerten Komponente. Zudem wird durch die Einstückigkeit der Zusammenbau beschleunigt und ansonsten für die Verbindung zusätzliche Komponenten, wie beispielsweise Schraubverbindungen, Dichtungen usw. können aus Kostengründen und Lagerhaltungsgründen vorteilhaft entfallen.
Wie oben bereits ausgeführt, ist die im ersten Kunststoffgehäuseteil vorgesehene Führung oder Lagerung bevorzugt für wenigstens eine mechanisch bewegbare Komponente eines Sensors bestimmt. Die erfindungsgemäß sich ergebende Maßhaltigkeit der Funktionsgeometrie des ersten Kunststoffgehäuseteils gewährleistet eine zuverlässige und ferner genaue Messung durch den Sensor. Wegen der nahezu spielfreien Lagerung des Sensors über das einstückige Kunststoffgehäuse kann so ein Eichvorgang des Sensors entfallen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem Sensor um einen Bremsbelagverschleißsensor und das Kunststoffgehäuse ist als ein Gehäuse zur wenigstens teilweisen Abdeckung einer Bremsbelagnachstellmechanik eines Kraftfahrzeugs ausgebildet, die beispielsweise im Bereich des Bremssattels angeordnet ist. Der Bremsbelagverschleißsensor dient der Messung der Verschleiß bedingten Verstellung eines Bremsbelags gegenüber einem zugehörigen Bremssattel. Die erfindungsgemäße Integration des ersten Kunststoffgehäuses als Träger wesentlicher Teile des Bremsbelagverschleißsensors in das zweite, beispielsweise haubenförmige, Kunststoffgehäuse hat sich als sehr zuverlässig erwiesen. Die Umformung sorgt für eine spielfreie Lagerung des Bremsbelagverschleißsensors und damit für eine hohe Messgenauigkeit dieser besonders sicherheitsrelevanten Messgröße. Zudem kann so das Gehäuse mitsamt Bremsbelagverschleißsensor in engen Fertigungstoleranzen und unter Verwendung einer verringerten Anzahl von Bauelementen montiert werden. Aufgrund der engen Fertigungstoleranz ist ein Eichen des Sensors entbehrlich. Der Bremsbelagverschleißsensor umfasst beispielsweise ein Getriebe, insbesondere Planetengetriebe, zur Übersetzung der Verschleiß bedingten Verstellung in eine Drehbewegung. Durch diese Umwandlung der im Allgemeinen linearen, aber vor Allem geringen Relativverstellung beziehungsweise der Relativverschiebung zwischen Belag und Sattel in eine Drehbewegung wird eine genaue Erfassung durch den Sensor ermöglicht. Dies liegt einerseits daran, dass eine Drehbewegung leichter zu erfassen ist und andererseits daran, dass das Untersetzungsverhältnis leicht so eingestellt werden kann oder ist, dass die vergleichsweise geringe lineare Bewegung mit einem vergleichsweise großen Drehausschlag einhergeht. In einer Ausführungsform dient die Funktionsgeometrie der Lagerung der Zahnräder des Planetengetriebes. Bevorzugt weist das erste Kunststoffgehäuseteil wenigstens einen Anschlussstecker oder eine elektrische Anschlussbuchse auf. Wie schon erwähnt, kann dadurch auch der Anschlussstecker beziehungsweise die -Buchse mit hoher Maßhaltigkeit hergestellt werden und die mechanisch herzustellende, elektrische Steckverbindung wird zuverlässig erreicht und bleibt störunanfällig.
Die Erfindung betrifft ferner eine Bremsnachstellmechanik für ein Kraftfahrzeug sowie das zugehörige Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung zur Messung der Verschleiß bedingten Verstellung eines Bremsbelags mit einem Kunststoffgehäuse in einer der zuvor beschriebenen Ausgestaltungen zur wenigstens teilweisen Abdeckung der Bremsbelagnachstellmechanik. Beispielsweise handelt es sich bei der Bremsnachstellmechanik um eine mechanische oder elektromechanische Nachstellvorrichtung des Bremsbelags. Diese Nachstellvorrichtungen sind nahezu bei sämtlichen Fahrzeugen vorhanden, wobei eine besonders mit dem erfindungsgemäßen Kunststoffgehäuse vorteilhaft kombinierbare Nachstellvorrichtung bei den von der Knorr-Bremse AG für Nutzfahrzeuge hergestellten Bremsen Verwendung findet. Beispielsweise umfasst die Nachstellmechanik ein elektromotorisch und/oder ein hydraulisches Luft betätigten Zylinder angetriebenes Kettengetriebe aus Ritzel und Kette.
In den beigefügten Figuren ist eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kunststoffgehäuses als haubenförmige Abdeckung einer Bremsbelagnachstellmechanik dargestellt, wie sie von der Knorr-Bremse AG für Nutzfahrzeuge hergestellt wird, wobei
Fig. 1A eine Aufsicht des ersten Kunststoffgehäuseteils (Vorspritzlings) auf die Funktionsgeometrie zur Lagerung der bewegbaren Komponenten (Zahnräder) des Bremsbelagverschleißsensors (nicht dargestellt) ist;
Fig. 1 B die zugehörige Schnittansicht entlang der Schnittlinie A-A aus Fig. 1 A ist;
Fig. 1C eine Seitenansicht entsprechend der durch Pfeil B in Fig. 1A angedeuteten Betrachtungsrichtung ist; Fig. 2A eine Aufsicht des einstückigen Kunststoffgehäuses ist, das durch Umformen (Umspritzen) des ersten Kunststoffgehäuseteils (Vorspritzlings) mit dem zweiten Kunststoffgehäuseteil erhalten wird, auf die Funktionsgeometrie zur Lagerung der bewegbaren Komponenten (Zahnräder) des Bremsbelagverschleißsensors (nicht dargestellt) ist;
Fig. 2B die zugehörige Schnittansicht entlang der Schnittlinie A-A aus Fig. 2A ist;
Fig. 2C eine Seitenansicht entsprechend der durch Pfeil B in Fig. 2A angedeuteten Betrachtungsrichtung ist.
In den Figuren 1A bis 1C ist das erste Kunststoffgehäuseteil 1 dargestellt, das als Vorspritzling durch Spritzgießen hergestellt ist. Es weist im Wesentlichen eine scheibenförmige Gestalt mit einem seitlich radial wegweisenden Fortsatz auf, der einen elektrischen Steckanschluss 4 beinhaltet. Zu diesem Zweck wurden elektrische Leiter von dem Kunststoffmaterial des ersten Kunststoffgehäuseteils 1 umspritzt. In der scheibenförmigen Außenfläche des ersten Kunststoffgehäuseteils 1 sind mehrere Lagerungen 3 für Zahnräder ausgebildet. Diese Lagerzapfen 3 dienen der drehbeweglichen Lagerung von Zahnrädern (nicht dargestellt) die wiederum Teil eines dem Bremsbelagverschleißsensors zugehörigen Planetengetriebes sind. Dieses Getriebe dient der Übersetzung der Verschleiß bedingten Verstellung in eine Drehbewegung, die durch den Sensor detektiert wird. Das Kunststoffgehäuseteil 1 bildet ein Teil eines Sensorgehäuses und ist zur Verbindung mit einem weiteren Teil des Gehäuses (nicht dargestellt) mittels Rastnasen zu verbinden. Der so hergestellte Vorspritzling 1 wird in eine Spritzgießform eingesetzt und umspritzt. Dabei wird das zweite Kunststoffgehäuseteil 2 gebildet und dieses ist einstückig mit dem ersten Kunststoffgehäuseteil 1 , dem Vorspritzling, verbunden. Beide Teile bilden das zuvor erwähnte haubenförmige Gehäuse 1 , 2 für die Bremsbelagnachstellmechanik dargestellt, wie sie von der Knorr-Bremse AG für Nutzfahrzeuge hergestellt wird. Durch das Umspritzen des ersten Kunststoffgehäuseteils 1 wird eine aus Montagegründen vorteilhafte einstückige Abdeckung erhalten, wobei eine präzise Ausrichtung der durch das Kunststoffgehäuseteil gelagerten und bewegbaren Komponenten (Zahnräder) des Sensors erreicht wird. Da es zudem bei dem Umspritzen nicht zu einer Beeinträchtigung der Maßhaltigkeit der Funktions- geometrie 3, das heißt der Lagerzapfen, kommt, ist die Funktion des Sensors nicht beeinträchtigt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffgehäuses (1 , 2), wobei in einem ersten Formungsschritt wenigstens ein erstes Kunststoffgehäuseteil (1) mit wenigstens einer Führung oder Lagerung (2) für wenigstens eine mechanisch bewegbare Komponente hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass in einem zweiten Formungsschritt das wenigstens ein erstes Kunststoffgehäuseteil (1) unter Bildung eines zweiten Kunststoffgehäuseteils (2) ganz oder teilweise umformt wird, um ein einstückiges Kunststoffgehäuse (1 , 2) zu bilden.
2. Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffgehäuses (1 , 2) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass beim ersten und/oder zweiten Formungsschritt das erste (1) und/oder zweite Kunststoffgehäuseteil (2) durch Spritzgießen hergestellt werden.
3. Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffgehäuses gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim ersten Formungsschritt die wenigstens eine Führung oder Lagerung (3) für wenigstens eine mechanisch bewegbare Komponente eines Sensors ausgebildet wird.
4. Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffgehäuses gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor als Bremsbelagverschleißsensor ausgebildet wird und das Kunststoffgehäuse (1 , 2) als ein Gehäuse zur wenigstens teilweisen Abdeckung einer Bremsbelagnachstellmechanik eines Kraftfahrzeugs ausgebildet wird.
5. Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffgehäuses gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim ersten Formungsschritt im ersten Kunststoffgehäuseteil (1) ein elektrischer Anschlussstecker (4) oder -Buchse ausgebildet wird.
6. Kunststoffgehäuse (1 , 2) mit wenigstens einem ersten Kunststoffgehäuseteil (1), das wenigstens eine Führung oder Lagerung (2) für wenigstens eine mechanisch bewegbare Komponente aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens ein erstes Kunststoffgehäuseteil (1) von einem zweiten Kunststoffgehäuseteil (2) umformt ist, so dass das einstückige Kunststoffgehäuse (1 , 2) ausgebildet ist.
7. Kunststoffgehäuse (1 , 2) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung oder Lagerung (3) für eine mechanisch bewegbare Komponente eines Sensors vorgesehen ist.
8. Kunststoffgehäuse (1 , 2) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung oder Lagerung (3) für die mechanisch bewegbare Komponente eines Bremsbelagverschleißsensors vorgesehen ist.
9. Kunststoffgehäuse (1 , 2) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kunststoffgehäuseteil (1) wenigstens einen elektrischen Anschlussstecker (4) oder -Buchse aufweist.
10. Bremsbelagnachstellmechanik für ein Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung zur Messung der Verschleiß bedingten Verstellung eines Bremsbelags gekennzeichnet durch ein Kunststoffgehäuse (1 , 2) gemäß einer Ansprüche 6 bis 9 zur wenigstens teilweisen Abdeckung der Bremsbelagnachstellmechanik.
11. Kraftfahrzeug gekennzeichnet durch eine Bremsbelagnachstellmechanik gemäß dem vorhergehenden Anspruch.
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