JP2007508988A - ディスクブレーキ - Google Patents
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Abstract
本発明は、ディスクブレーキ、特に商用車両のためのディスクブレーキであって、ブレーキディスク(1)に跨るブレーキキャリパ(3)と、ブレーキを締結するための、ブレーキキャリパ(3)内に配置されたニューマチック式または電動モータ式に操作可能な締結装置(4)と、ブレーキディスク(1)と共に回転するポールホイール(7)と、ポールホイール(7)の回転角および回転数を検出するための定置のセンサ(13)とが設けられている形式のものに関する。本発明により、センサ(13)がポールホイール(7)から離れて配置されており、センサ(13)とポールホイール(7)との間でパルスを伝達するための少なくとも1つの線路(11)が接続されているようにした。それにより、センサ(13)は熱作用およびその他の環境影響から保護されてハウジングに、容易に接近可能に配置されることができる。
Description
本発明は、請求項1の上位概念部に記載した形式のディスクブレーキ、特に商用車両のためのディスクブレーキに関する。
ホイール回転角およびホイール回転数が電気的な信号パルスを介して検出されるようになっているディスクブレーキのためのブレーキ制御システムが存在する。その際、大抵車両ホイールの一部に、いわゆる「ポールホイール(Polrad)」が取付けられている。ポールホイールは、予め決められた角度インターバルで交番する磁気的な特性を提供する。車両の運動時に回転するこのポールホイールには、軸定置のセンサが配置されており、通過するポールホイールの磁気的な状態の交番はセンサ内で評価可能な電気的なパルスを惹起し、この電気的なパルスは線路接続を介して、評価する電子式の装置に伝送される。公知のブレーキ制御システムは、センサが環境負荷のためにしばしば障害を被るという欠点を有している。ホイールハブには必然的にホイールブレーキのブレーキロータも結合されているので、センサの組付け箇所には高い熱的な負荷が生じる。この熱的な負荷はセンサのプラスチックハウジングの溶けおよび信号を伝送するケーブルの焼けまで至り得る。この高い熱作用の結果として、センサの敏感な内側の素子は損傷を被る。このことは最終的に機能失陥を結果として伴うことができる。それゆえ安全性の向上のために、手間のかかる形式で特に耐熱性の材料が使用されねばならない。
上位概念を成すドイツ連邦共和国特許出願公開第4402959号明細書に開示された、車両ホイールにてパルスを生ぜしめるための装置を備えたディスクブレーキでは、ポールリングがブレーキディスクに配置されている。ポールリングに隣接してセンサが設けられている。このセンサによりホイール回転数が検出されることができる。ブレーキディスクに直接隣接して配置されていることにより、センサは高い負荷に曝されている。
さらにドイツ連邦共和国特許出願公開第10207011号明細書では、回転数検出のためのセンサが自動車の軸に設けられている。この場合、センサは、軸ジャーナルに設けられた軸方向で延びる開口内に固定されている。それにより、センサは大幅に保護されて配置される。ただし、取付けおよび製作は相対的に手間がかかる。
それゆえ本発明の課題は、回転数および回転角の確実な検出が可能であり、しかも環境影響がセンサの機能に悪影響を及ぼすことのないディスクブレーキ、特に商用車両のためのディスクブレーキを提供することである。
上記課題は請求項1の特徴部に記載した特徴を備えたディスクブレーキにより解決される。
本発明により、ポールホイールの回転角および回転数を検出するためのセンサがポールホイールから離れて配置されており、センサとポールホイールとの間でパルスを伝達するための少なくとも1つの線路が接続されているようにした。それにより、環境影響に対して敏感なセンサの組付け箇所はポールホイールから離れて配置されていることができる。その結果、ポールホイールにおいてブレーキの操作により発生する熱負荷はセンサにもはや発生しない。それどころかセンサは保護された領域に配置されていることもできる。その際、回転数および回転角の検出は自体公知の形式で実施されることができる。それというのも、ポールホイールとセンサとの間に、センサに対する間隔を橋渡しするための少なくとも1つの線路が接続されているからである。
別の有利な実施形態では、パルスを伝達するための線路が軟鉄棒(Weicheisenstab)を有している。それにより簡単に、磁石により生ぜしめられるパルスが伝送される。その際、単数又は複数の軟鉄棒は発生する温度差に関して相対的に鈍感である。択一的には、光学的な検出システムの場合、パルスまたは光信号を伝達するための相応の光学的な導体が使用されることができる。
回転角および回転数を検出するためのセンサおよび線路を特に良好に保護するために、有利には線路とポールホイールとの間に仕切り壁が配置されている。それにより、汚れが線路およびセンサを介した検出に影響を及ぼすことも回避される。有利には、仕切り壁が非磁性の仕切り金属薄板から形成されており、信号の検出を妨げず、かつ付加的に良好な熱伝導体を成すようになっている。その結果、熱負荷の発生時、熱は迅速に大面積で再び導出されることができる。
検出ユニットの簡単な取付けのために、センサはプリント配線板に取付けられており、プリント配線板はカバーの取外しを介して接近可能である。それにより、機能失陥時に簡単にプリント配線板およびセンサを必要に応じて交換することができる。簡単な接近可能性のために、センサは締結装置に隣接して、ブレーキキャリパの、ブレーキディスクとは反対の側に取付けられていることができる。
検出ユニットの簡単な構造のために、センサはホールセンサと永久磁石とから形成されており、相応の電子回路に接続されている。本発明によるディスクブレーキは、ブレーキライニング摩耗に基づく後調節の開ループ制御および閉ループ制御のための電子回路が設けられている実施例のために特に良好に適している。それにより、多数の電気的な素子が1つの共通のプリント配線板上に取付けられていることができる。その際、存在する電子回路をセンサ信号の評価のため使用し、情報を後続の電子回路に、場合によっては存在するデータバス(例えばCANバス)を介して提供することが可能である。
検出のために、アクティブなセンサもパッシブなセンサも使用されることができる。その際、アクティブなセンサは電気的な電圧源に接続されている。アクティブなセンサでは磁気回路が2つの線路に分割されることができる。2つの線路は磁気回路をその都度別々にポールホイールとセンサとの間で接続する。
本発明について以下に実施例を参照しながら添付の図面との関連で詳細に説明する。
図1:本発明によるディスクブレーキの一実施例の断面図である。
図2:図1に示した検出システムの概略図である。
図1:本発明によるディスクブレーキの一実施例の断面図である。
図2:図1に示した検出システムの概略図である。
ディスクブレーキはブレーキディスク1を有している。ブレーキディスク1は両側からブレーキライニング2により取り囲まれている。ブレーキライニング2は、自体公知の形式でブレーキレバー5を介して操作可能な締結装置4を介して、ブレーキディスク1に押し付けられることができる。締結装置4はブレーキキャリパ3内に収容されている。ブレーキキャリパ3はまたブレーキディスク1に跨るように係合している。必要な力を締結装置4からブレーキライニング2を介してブレーキディスク1に伝達するために、ブレーキキャリパ3は可動または定置に支承されていることができる。
ブレーキディスク1はホイールハブ6に取付けられている。ホイールハブ6はリムに結合可能である。ホイールハブ6は軸の周りに軸受8を介して回転可能に支承されている。ホイールハブ6にはポールホイール7が配置されている。ポールホイール7は予め決められた角度インターバルで交番する磁気的な特性を有している。ポールホイール7は例えば鋼薄板から成るリングから形成されていることができ、その端面に所定の角度間隔で間隙を有している。その結果、磁化可能な領域と磁化不能な領域とが交番する。ポールホイールとして、永久磁性もしくは硬磁性の領域と非磁性もしくは軟磁性の領域とが交番しているリングを使用することもできる。さらにポールホイール7として、磁気的なパルスの代わりに光学的なパルスが例えば明暗の領域の交番により回転角および回転数の検出のために提供されることもできる。
ブレーキキャリパ3には締結装置4とブレーキディスク1との間に後調節伝動装置9が配置されている。後調節伝動装置9は電気的な駆動装置10を介して操作可能である。それにより、ブレーキライニング2の摩耗は後調節を介して補償されることができる。後調節装置はドイツ連邦共和国特許出願公開第10305702号明細書に応じて形成されていることができる。
回転数もしくは回転角の検出のために、信号を伝達する2つの軟鉄棒11がブレーキキャリパ3内に収容されている。軟鉄棒11はポールホイール7から、金属薄板から成る仕切り壁12により間隔を置いている。仕切り壁12はブレーキキャリパ3に取付けられており、ブレーキキャリパ3の内室を、内室への異物の侵入を回避するためにシールすることができる。それにより、軟鉄棒11も保護されて配置されている。軟鉄棒11はただし仕切り壁12を通してポールホイール7からのパルスを受信することができる。
軟鉄棒11はブレーキキャリパ3を貫通して、ブレーキディスク1とは反対の側に案内されており、そこでホールセンサ13に連結されている。ホールセンサ13はさらに永久磁石14に結合されている。ホールセンサ13と永久磁石14とから成るそのように形成されたセンサユニットはプリント配線板15に固定されている。プリント配線板15はカバー16により保護されて配置されている。機能不全時、カバー16は取外され、プリント配線板15、ホールセンサ15および永久磁石14は簡単に接近可能である。プリント配線板15上にはさらに後調節装置のための電子回路が配置されていることができる。それにより、回転角および回転数の検出のために、別個の配線がブレーキキャリパ3へと案内されずに済む。
図2には、回転数もしくは回転角を検出するための本発明による構造が再度概略的に示されている。ポールホイール7の回転時、軟鉄棒11内で、磁気的な状態の交番が検出される。その際、軟鉄棒11は仕切り壁12により保護されて配置されている。磁気的なパルスから、軟鉄棒11、ホールセンサ13ならびに永久磁石14を介して、評価可能な電気的な信号が生ぜしめられる。この電気的な信号は図示されていない制御部にプリント配線板15を介して伝送される。ホールセンサ13と永久磁石14とから成る敏感な検出ユニットはプラスチックハウジング17内に収容されている。プラスチックハウジング17はポールホイール7から間隔を置いて配置されている。ポールホイール7にはブレーキ操作により熱負荷が発生し得る。この熱負荷はセンサユニットにとってクリティカルであり得る。センサユニットを、ブレーキキャリパ3の、ブレーキディスク1とは反対の側に配置したことは、そのような熱作用が回転数検出もしくは回転角検出の機能に影響を及ぼさないことを保証する。
図示の実施例では、電気的な電圧源に接続されているアクティブなセンサが示されている。信号を形成するためのエネルギを磁石コイル内の電磁誘導により自ら形成するパッシブなセンサを使用することも可能である。その他のセンサ、例えば光学的なセンサが使用されることもできる。その場合、軟鉄棒11の代わりに光学的な線路が必要であり、金属薄板から成る仕切り壁12の代わりに、透明な材料または相応の切欠きが必要である。
Claims (9)
- ディスクブレーキ、特に商用車両のためのディスクブレーキであって、
−ブレーキディスク(1)に跨るブレーキキャリパ(3)と、
−ブレーキを締結するための、ブレーキキャリパ(3)内に配置されたニューマチック式または電動モータ式に操作可能な締結装置(4)と、
−ブレーキディスク(1)と共に回転するポールホイール(7)と、
−ポールホイール(7)の回転角および回転数を検出するための定置のセンサ(13)と
が設けられている形式のものにおいて、
センサ(13)がポールホイール(7)から離れて配置されており、センサ(13)とポールホイール(7)との間でパルスを伝達するための少なくとも1つの線路(11)が接続されている
ことを特徴とするディスクブレーキ。 - パルスを伝達するための線路(11)が軟鉄棒を有している、請求項1記載のディスクブレーキ。
- 線路(11)とポールホイール(7)との間に仕切り壁(12)が配置されている、請求項1または2記載のディスクブレーキ。
- 仕切り壁(12)が、非磁性の仕切り金属薄板から形成されている、請求項3記載のディスクブレーキ。
- センサ(13)がプリント配線板(15)に取付けられており、プリント配線板(15)がカバー(16)の取外しを介して接近可能である、請求項1から4までのいずれか1項記載のディスクブレーキ。
- センサ(13)が永久磁石(14)を有している、請求項1から5までのいずれか1項記載のディスクブレーキ。
- センサ(13)が締結装置(4)に隣接して、ブレーキキャリパ(3)の、ブレーキディスク(1)とは反対の側に取付けられている、請求項1から6までのいずれか1項記載のディスクブレーキ。
- センサ(13)がアクティブなセンサとして、パルスを伝達するための2つの線路(11)を備えて形成されている、請求項1から7までのいずれか1項記載のディスクブレーキ。
- ディスクブレーキが、ブレーキライニング摩耗に基づく後調節の開ループ制御および閉ループ制御のための電子回路を有している、請求項1から8までのいずれか1項記載のディスクブレーキ。
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