DE19650477C1 - Meßeinrichtung zur Messung des Bremsmomentes bei einem Kraftfahrzeug - Google Patents
Meßeinrichtung zur Messung des Bremsmomentes bei einem KraftfahrzeugInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Meßeinrichtung zur Messung des
Bremsmomentes bei einem Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruches 1.
Eine gattungsgemäße Meßeinrichtung ist aus der GB 2 039 063 A1
bekannt. Die dort beschriebene Meßeinrichtung beinhaltet eine
zweiteilige Meßnabe, wobei beide Teile als ringförmige Scheiben
ausgebildet sind. Das erste Teil besteht aus einem inneren Bau
teilabschnitt, der koaxial zur Radachse achsennah angeordnet
ist und mit einer Kraftfahrzeugradfelge durch eine Schraubver
bindung lösbar verbunden ist. Der äußere konzentrisch zum inne
ren Bauteilabschnitt angeordnete und zu diesem radial beabstan
dete Abschnitt bildet den Randbereich der Meßnabe und ist mit
diesem über radial verlaufende speichenförmige Stege einstückig
verbunden. An diesen Stegen sind Dehnspannungen detektierende
Meßstreifen befestigt, mittels derer die auf das Rad in Um
fangsrichtung wirkenden Kräfte aufgrund der an den Stegen ent
stehenden Scherspannung gemessen werden können. Der äußere
ringförmige Abschnitt weist des weiteren zwischen den Stegen
radial nach innen sich erstreckende Ausbuchtungen auf, deren
Stirnseite mit dem inneren Abschnitt jeweils einen in Umfangs
richtung verlaufenden Spalt ausbilden. Das zweite Teil besitzt
randseitig vier senkrecht von der Scheibenebene abstehende Vor
sprünge, die in Umfangsrichtung um einen Winkel von etwa 90°
voneinander versetzt angeordnet sind. Die Vorsprünge durchset
zen in Zusammenbaulage der Meßnabe axial von innen nach außen
die Spalte und sind mit den Ausbuchtungen dort verschweißt. Die
Vorsprünge sind derart ausgebildet, daß sie in Gebrauchslage
des zweiten Teils mit dem inneren Abschnitt des ersten Teils
einen sehr schmalen Spalt begrenzen, wobei bei Übersteigen ei
ner von der Spaltbreite bestimmten maximalen Verwindung der
Meßnabenspeichen in Umfangsrichtung während des Meßbetriebes
durch einwirkende Kraftmomente an dieser Stelle ein Überlast
schutz aufgrund der Anlage der Speichen an den Ausbuchtungen
bzw. den Vorsprüngen des zweiten Teils gegeben ist. Das zweite
Teil ist zum Kraftfahrzeugkörper hin mit einem Adapter ver
schraubt, welcher seinerseits weiter in Richtung des Kraftfahr
zeugkörpers anschließend mit einer Bremsscheibe einer mit der
Radnabe verbundenen Scheibenbremse verschraubt ist, die auf der
Radachse koaxial zur Meßnabe gelagert ist.
Die beschriebene Meßnabe dient zur Messung von Drehmomenten und
ist zwischen Felge und Radnabe montiert, so daß alle möglichen
Drehmomente, die auf das Rad einwirken, von der Meßnabe erfaßt
werden. Bs wird also somit ein Gesamtdrehmoment aufgenommen.
Hierbei wirken beispielsweise Reibungsmomente aus der Achslage
rung und dem Getriebe, Bremsmomente der Scheibenbremse sowie
die Radlast und die Radseitenkräfte. Es ist dabei jedoch unmög
lich, sensibel und selektiv allein die auf die Bremsscheibe
wirkenden als Bremsmoment resultierenden Kräfte zu erfassen.
Außerdem ist es nicht möglich, diese Meßnaben für sehr kleine
Bremsmomente auszulegen, da die Meßnaben insbesondere an den
Meßstellen ausreichende Festigkeit besitzen müssen, um im Fahr
betrieb Radlast und Seitenkraft aushalten zu können. Die übli
chen Meßnaben sind daher für kleine Bremsmomente völlig unsen
sibel.
Aus der DE-OS 23 02 540 ist eine Meßnabe bekannt, die mit Deh
nungsmeßstreifen versehene Stege aufweist und stirnseitig an
eine Bremstrommel einerseits und an ein Fahrzeugrad anderer
seits mittels Schraubverbindungen befestigt ist, wodurch bis
auf die geometrische Anordnung der Durchstecklöcher für die
Verbindungsschrauben keine individuelle Anpassung der Meßnabe
an das Meßobjekt erforderlich ist.
Aus dem DE 93 01 111.3 U1 ist eine Anordnung für Drehmomentmes
sungen an Kraftfahrzeugen bekannt, bei der auf einer Fahr
zeugnabe eine Bremsscheibe angeordnet ist, an der eine Meßnabe
mit einem radial nach innen stehenden Flansch über einen Adap
ter angeschraubt ist. An der Meßnabe ist in deren Umfangsbe
reich ein weiterer Adapter angeschraubt, an welchem durch
Schraubverbindungen ein Prüfrad befestigt ist. Hiermit lassen
sich Versuchsergebnisse an Fahrzeugen gewinnen, die auf gleiche
Fahrzeuge mit unmittelbar an den Fahrzeugnaben befestigten Rä
dern übertragbar sind.
Des weiteren ist aus der DE 27 08 484 C2 eine Drehmoment-Meßan
ordnung bekannt, bei der eine Beeinflussung des Drehmoment-Meß
ergebnisses durch stark schwankende axiale oder radiale Bela
stungen der Drehmoment-Meßeinrichtung verhindert wird. Hierzu
ist eine Drehmoment-Meßscheibe an einem mit der Radnabe verbun
denen abbremsbaren Radflansch mit einem radial innen liegenden
Abschnitt durch Schraubverbindungen befestigt. Der innen lie
gende Abschnitt wird durch einen Lochkranz von dem radial äuße
ren den Randbereich der Meßscheibe beinhaltenden Abschnitt ge
trennt. Die eng nebeneinander auf einer Kreislinie liegenden
Löcher sind dabei voneinander durch schmale Stege, an denen
seitlich - d. h. in der Lochwandung - an den Stellen höchster
Biegebeanspruchung Dehnmeßstreifen angeklebt sind, abgeteilt.
Die Stege verbinden den inneren Abschnitt mit dem äußeren Ab
schnitt der Meßscheibe. Der äußere Abschnitt ist seinerseits
mittels Schraubverbindungen an einer Radfelge angebracht. Da
durch horizontale und vertikale radiale Kräfte induzierte Zug-
oder Druckbeanspruchungen sich an anderer Stelle der Stege be
merkbar machen, als die Dehnmeßstreifen appliziert sind, werden
diese meßverfälschenden Kräfte bei der Messung quasi ausgeblen
det. Gleichzeitig wirken sich axiale Kräfte nur in vernachläs
sigbarem Ausmaß auf die Stegdeformation aus. Somit werden ins
gesamt rein drehmomentbedingte Deformationen der Meßstege er
faßt.
Weiterhin ist aus der DE-AS 2 104 003 eine Meßnabe zum Messen
von axial und/oder radial auf ein Fahrzeugrad einwirkenden
Kräften und/oder Momenten bekannt, welche anstelle des Radla
gers in Drehrichtung feststehend an der Fahrzeugachse an
geflanscht wird. Mittels im Inneren der Meßnabe angeordneter
Lager trägt diese drehbar das Fahrzeugrad. Brems- und Trakti
onsmomente können selektiv damit nicht ermittelt werden. Die
Meßnabe weist in Form eines Speichenrades drei verschiedene
Kränze von Meßstegen auf, die axial an unterschiedlichen Posi
tionen gegenüber der Radmittenebene angeordnet sind und die
auch teilweise unterschiedlich zur Rotationsachse liegen. An
den Speichen sind zur Messung der Zug- bzw. Druckkräfte im Be
reich der kleinsten Biegemomente Dehnmeßstreifen angebracht.
Weiterhin ist aus der DE 37 15 472 C2 eine Einrichtung zum Mes
sen von auf Fahrzeugreifen einwirkenden Kräften und Momenten
entnehmbar, bei der eine Meßscheibe mit einem innen liegenden
Abschnitt (Nabenteil) stirnseitig an einem Achsflansch einer'
Radachse schraubbefestigt ist. Ein äußerer den Randbereich be
inhaltender Abschnitt (Felgenteil) der Meßscheibe ist mit dem
Nabenteil über schmale Stege verbunden, an denen Dehnmeßstrei
fen angeklebt sind. Die Stege sind aufgrund von U-förmigen
Schlitzen, die in die Scheibe in kreisförmiger Anordnung und
90° Abständen voneinander eingearbeitet sind, und von zu die
sen jeweils um ein Winkelmaß versetzt und untereinander um 90°
beabstandet angeordneten umgekehrt U-förmigen Schlitzen der
Scheibe ausgebildet sind. Das Felgenteil ist mit einer Radfelge
verschraubt.
Aus der US-PS 3, 298, 223 ist zudem eine Drehmomentmeßscheibe
entnehmbar, die mit einem äußeren Abschnitt mit einer Radfelge
und mit einem inneren Abschnitt an einer Radnabe angebracht
ist. An dieser ist außerdem separat eine Bremsscheibe der Brem
seinrichtung eines Kraftfahrzeuges schraubbefestigt. Zwischen
dem äußeren Abschnitt der Meßscheibe und einem an der Radnabe
unmittelbar angeflanschten Drehmomenthebel ist ein Sensor befe
stigt, der die einwirkenden Zug- und/oder Druckkräfte erfaßt.
Schließlich ist aus der EP 0 575 634 A1 ein Drehmomentsensor
bekannt, der aus zwei hintereinander, parallel zueinander ange
ordneten koaxialen Kreisringflanschen besteht, die durch mehre
re axiale Stege miteinander verbunden sind. An den Stegen sind
Dehnmeßstreifen angebracht, über die die durch das jeweilig an
liegende Drehmoment verursachte Biegedehnung des Steges ermit
telt wird. In einer weiteren Ausführungsform ist der Sensor als
Speichenrad ausgebildet, wobei die Dehnmeßstreifen an den In
nenseiten der Speichen angebracht sind. In einer dritten Aus
führungsform, die eine besondere Ausbildung des Speichenrades
darstellt, ragen in die Zwischenräume der Speichen von der Rad
nabe radial abstehende kreissegmentförmige Abschnitte hinein,
die bei Erreichen der Dehnbelastungsgrenze der Speichen eine
Überlastsicherung bilden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße
Meßeinrichtung dahingehend weiterzubilden, daß gezielt die auf
die Scheibenbremse wirkenden Bremsmomente hinsichtlich anderer
auf das Kraftfahrzeugrad wirkenden Momente überlagerungsfrei in
einfacher Weise ermittelt werden können.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patent
anspruches 1 gelöst.
Dank der Erfindung wirken aufgrund der Anordnung der Brems
scheibe und des - abgesehen von den Stegen - von dem inneren
Bauteilabschnitt und damit von der Radachse völlig abgekoppel
ten äußeren Bauteilabschnittes auf die die beiden Bauteilab
schnitte der Meßnabe verbindenden Stege nur die von der Brems
einrichtung herrührenden, d. h. die durch das Zusammenwirken des
Bremssattels mit der Bremsscheibe entstehenden Bremsmomente, so
daß diese von den auf den Stegen applizierten Sensoren ohne
Überlagerung anderer aus Lagerungen und vom Getriebe ursächli
cher und sich sonst verfälschend auf die Meßergebnisse auswir
kender Drehmomente, die durch die alleinige Anbindung der
Bremsscheibe an den äußeren Bauteilabschnitt der Meßnabe quasi
ausgeblendet werden, in einfacher Weise detektiert werden kön
nen. Anhand der unverfälscht erfaßten Bremsmomente können so
wohl kleine Bremsmomente sensibel als auch gleichermaßen große
Bremsmomente, die beispielsweise bei einer Vollbremsung entste
hen, ermittelt werden. Sie ist durch den optimal kurzen von an
deren Beeinflussungen isolierten Kraftflußweg insbesondere ge
eignet, hochsensibel sehr kleine Bremsmomente, z. B. die vom
Bremssattel auf die Bremsscheibe wirkende Reibmomente bei unbe
tätigter Bremse zu messen. Diese Restreibung der Bremse, die
aus einer ungleichmäßigen Dickenverteilung und/oder einem
stick-slip-Effekt der Bremsscheibe am Bremssattel resultiert,
verursacht ständige erhebliche Leistungsverluste und soll daher
möglichst gering sein. Durch die Messung der Restreibung, also
durch die Erfassung der kleinen Bremsmomente kann schnell und
sicher bewertet werden, ob konstruktive Änderungen an der Brem
seinrichtung das gewünschte Ergebnis, nämlich die Verringerung
der Restreibmomente erbringen.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung der Meßnabe bzw. der
Anordnung der Bremsscheibe an der Meßnabe und der daraus resul
tierenden im wesentlichen alleinigen Beaufschlagung der die
Meßstellen aufweisenden Stege zwischen den Bauteilabschnitten
durch die vom Zusammenwirken der Bremsscheibe mit dem Bremssat
tel sich ergebenden Bremsmomente können die Stege hinsichtlich
ihrer Festigkeit derart ausgebildet werden, daß sie lediglich
die Bremsmomente aushalten müssen. Aufgrund der geringeren An
forderungen an die Festigkeit der Meßstellen können die Stege
durch eine geringere Dicke und/oder größere Länge als üblich
vergleichsweise sehr biegeweich ausgestaltet werden, was die
Meßempfindlichkeit erheblich erhöht.
Hingegen ist eine Messung mit herkömmlichen Meßnaben nur sehr
ungenau möglich, da die Meßnaben sämtlichen aufs Rad einwirken
den Kräften und Momenten Stand halten müssen. Dies führt bei
der Ausbildung der Meßnaben zu Kompromißlösungen, bei denen die
Meßnaben aufgrund der hohen Festigkeitsanforderungen auch an
den Meßstellen sehr robust gestaltet sind, was auf Kosten der
Meßempfindlichkeit, insbesondere bei der Messung kleiner Momen
te geht.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteran
sprüchen entnommen werden; im übrigen ist die Erfindung anhand
eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles
nachfolgend näher erläutert; dabei zeigt:
Fig. 1 in einer perspektivischen Darstellung eine Meßnabe der
erfindungsgemäßen Meßeinrichtung,
Fig. 2 in einem seitlichen Längsschnitt die Meßnabe aus Fig. 1
in Zusammenbaulage mit einem Fahrzeugrad.
In Fig. 1 ist eine scheibenförmige Meßnabe 1 einer Meßeinrich
tung zur Messung des Bremsmomentes bei einem Kraftfahrzeug mit
Scheibenbremsen dargestellt. Die Meßnabe 1 besteht aus zwei
Bauteilabschnitten, einem - in radialer Richtung gesehen - in
neren Bauteilabschnitt 2 und einen äußeren, den Randbereich der
Meßnabe 1 bildenden und den inneren Bauteilabschnitt 2 konzen
trisch umgebenden Bauteilabschnitt 3.
Der innere Bauteilabschnitt 2 ist in seiner Ausbildung der Form
eines Sternes nachempfunden, wobei dessen fünf Zacken 4 kreis
segmentförmig ausgebildet und in Umfangsrichtung des Sternes
symmetrisch um 72° zueinander versetzt angeordnet sind. In sei
nem Zentrum weist der Bauteilabschnitt 2 eine Durchführung 5
auf, mit der er auf eine Radachse 6 aufsteckbar ist. Des weite
ren weisen seine Zacken 4 zentrische durchgehende Befestigungs
gewinde 7 zur verschraubenden Anbringung einer Radfelge 8 eines
Kraftfahrzeugrades auf, wobei diese Gewinde 7 montagetechnisch
einfach an für die Anbringung des Rades an einer Radnabe übli
chen Stellen angeordnet sind.
Der den inneren Bauteilabschnitt 2 umgebende äußere Bauteilab
schnitt 3 besitzt an seinem Außenumfang eine kreisförmige und
an seinem Innenumfang eine zu dem Außenumfang des inneren Bau
teilabschnitt 2 formnegative Kontur. Die beiden Bauteilab
schnitte 2, 3 sind durch einen umlaufenden mit gleichförmig ver
laufender Breite versehenen Spalt 9 voneinander beabstandet,
der im Millimeterbereich bemessen ist und vorzugsweise 1 mm
breit ist.
In den Spalt 9 ist im Bereich der Zacken 4 des sternförmigen
inneren Bauteilabschnittes 2 ein Zwischenstück 10 eingebracht,
das dort den Spalt 9 definiert auf eine im Bereich von 5/100 mm
liegende Breite verringert. Das Zwischenstück 10 ist hierbei
klammerartig auf den jeweiligen Zacken 4 des sternförmigen Bau
teilabschnittes 2 aufgesteckt. Im vorliegenden Ausführungsbei
spiel ist das Zwischenstück 10 entsprechend den kreissegment
förmigen Zacken 4 als geschlitzte Hülse ausgebildet, die auf
den jeweiligen Zacken 4 in diesen konzentrisch umgebender Weise
aufgesteckt ist. Der Innendurchmesser der Hülse ist kleiner als
der Außendurchmesser des Zackens 4 ausgelegt, so daß eine
Klemmwirkung der Hülse am Zacken 4 entsteht. Die Hülse ist so
mit am inneren Bauteilabschnitt 2 in einfacher und gewichtsspa
render Weise befestigt ohne daß Befestigungselemente wie
Schrauben, Bolzen usw. erforderlich sind.
Der innere Bauteilabschnitt 2 greift im Bereich seiner Zacken 4
und damit seiner Befestigungsgewinde 7 so in den äußeren Bau
teilabschnitt 3 eine daß sich beide Bauteilabschnitte 2, 3 nur
wenig in Umfangsrichtung gegeneinander verdrehen können. Danach
berühren sich die beiden Bauteilabschnitte 2, 3 und verhindern
eine weitere Verdrehung gegeneinander. Die beiden Bauteilab
schnitte 2 und 3 sind zwischen den Zacken 4 jeweils durch einen
mittig angeordneten Steg 11 miteinander verbunden, der von ei
ner dünnen Scheidewand gebildet ist, die zwei vom Innenumfang
des äußeren Bauteilabschnittes 3 aus radial nach außen verlau
fend und in Breitenrichtung der Meßnabe 1 durchgängig in den
Bauteilabschnitt 3 eingearbeitete formgleich ausgebildete Aus
nehmungen 12, 13 voneinander trennt. Im Randbereich des äußeren
Bauteilabschnittes 3 sind an seiner Stirnseite 14 jeweils zwi
schen den Zacken 4 in Reihe in Umfangsrichtung angeordnet meh
rere Gewindebohrungen 15 ausgebildet, mit denen der äußere Bau
teilabschnitt 3 an einer Bremsscheibe 16 befestigt ist, wie
Fig. 2 zu entnehmen ist. Um die Bremsscheibe 16 dort anschrau
ben zu können, ist es notwendig, die Bremsscheibe 16 entspre
chend nachzubearbeiten.
Die Bremsscheibe 16 der Bremseinrichtung des Kraftfahrzeuges
umgibt den äußeren Bauteilabschnitt 3 koaxial und weist an ih
rem Innenumfang Befestigungsflansche 17 auf, welche mit einem
axial sich erstreckenden ersten Abschnitt 18 mit dem Innenum
fang unmittelbar verbunden sind und mit einem zweiten sich an
den ersten Abschnitt 18 anschließenden rechtwinklig radial nach
innen abgewinkelten Abschnitt 19 die Stirnseite 14 des äußeren
Bauteilabschnittes 3 jeweils zwischen den Zacken 4 des inneren
Bauteilabschnittes 2 umgreifen. Die Abschnitte 19 sind jeweils
mittels in die Gewindebohrungen 15 hineingeschraubter Schrauben
20 mit dem äußeren Bauteilabschnitt 3 lösbar verbunden. Die
Bremsscheibe 16 ist hinsichtlich der Radachse 6 kontaktfrei an
geordnet und ausschließlich nur am äußeren Bauteilabschnitt 3
befestigt.
An den in Umfangsrichtung der Meßnabe 1 weisenden Wänden 21 der
Stege 11 sind als Dehnmeßstreifen (DMS) ausgebildete Sensoren
22 appliziert, vorzugsweise geklebt, welche zu einer Vollbrücke
verschaltet sind. Mittels derer ist die durch die Einleitung
eines Bremsmomentes auf die Stege 11 wirkende Biegespannung
meßbar, über deren Meßwerte die Größe des momentan einwirkenden
Bremsmomentes erfaßbar ist. Der innere Bauteilabschnitt 2 weist
außerhalb der lichten Weite seiner Durchführung 5 - stellvertre
tend für mehrere - einen schräg-axial verlaufenden Durchgangs
kanal 23 auf, durch den ein Meßkabel führbar ist, das die Sen
soren 22 mit einem elektronischen Gerät zur Signalverarbeitung
und -auswertung verbindet.
Die Meßnabe 1 kann zusätzlich zur Radnabe auf der Radachse 6,
die die Antriebswelle des Kraftfahrzeuges bilden kann, gelagert
sein. Bei dieser Anordnung tritt der Nachteil auf, daß durch
die zusätzliche Einbringung einer Meßnabe 1 zur Radnabe die be
züglich der Vertikalschwingungsbewegungen der Räder im Fahrbe
trieb ungefederten Radmassen erhöht und gegebenenfalls die Mas
senverteilung der Räder verändert werden. Dadurch entstehen sy
stematische Meßfehler, so daß die erhaltenen Meßergebnisse auf
grund der Massenunterschiede und der Unterschiede in der Mas
senverteilung nicht ohne weiteres auf einen realen Fahrbetrieb
ohne Meßeinrichtung bezogen werden können. Dies schränkt die
exakte Beurteilung der Signalergebnisse für später zu korrigie
rende Maßnahmen an der Bremseinrichtung ein. Zu Vermeidung der
erwähnten Nachteile ist in einfacher, jedoch höchst vorteilhaf
ter Weise die Meßnabe 1 selbst als Radnabe ausgebildet und er
satzweise für diese mit dem inneren Bauteilabschnitt 2 auf der
Radachse 6 angeordnet ist, wobei die übliche Radnabe entfällt.
Wird nun in die Bremsscheibe 16 vom Bremssattel her ein Brems
moment eingeleitet, wird der äußere Bauteilabschnitt 3 gegen
den inneren Bauteilabschnitt 2 verdreht. Dabei werden die Stege
11, die biegeweich ausgebildet sind und daher für eine gestei
gerte Empfindlichkeit der die Meßnabe 1, die Sensoren 22 und
die Bremsscheibe 16 und ein Gerät zur Auswertung der Sensorsig
nale beinhaltenden Meßeinrichtung sorgen, S-förmig verbogen,
bis der innere Bauteilabschnitt 2 am äußeren im Bereich der
Zacken 4 anliegt. Eine Verdrehung ist dann nur noch in dem Maß
möglich, wie die in diesem Bereich einander beaufschlagenden
Anschlagsflächen der Bauteilabschnitte 2, 3 nachgeben.
Die DMS-Vollbrücke, die auf den Stegen 11 aufgebracht ist, hat
bei kleinen Momenten bis zum Erreichen des Anschlages eine hohe
Empfindlichkeit. Nach Erreichen des Anschlages führt eine wei
tere Drehmomenterhöhung nur noch zu einer geringen Erhöhung des
Ausgangssignals der DMS-Brücke. Die Empfindlichkeit der Meßnabe
1 nimmt somit stark ab. Es ist jedoch trotzdem möglich auch den
hohen Drehmomentmeßbereich auszuwerten. In diesem Meßbereich
ist ebenfalls ein linearer Zusammenhang zwischen Drehmoment und
Ausgangssignal gegeben.
Die zulässige Verformung der Stege 11 beträgt nur einige hun
dertstel Millimeter. Zur Verringerung des Spaltes 9 wird im Be
reich der Zacken 4 die geschlitzte Hülse eingesetzt, so daß der
verbleibende Spalt auf ein geringeres Maß eingestellt werden
kann. Zur einfachen Kompensierung der Bauteiltoleranzen können
dabei Hülsen unterschiedlicher Wandstärken verwendet werden.
Durch den Einsatz von Zwischenstücken 10 ist es möglich, unter
Bildung eines vorerst zu breiten Spaltes 9 die Konturen des Au
ßenumfanges des inneren Bauteilabschnittes 2 und des Innenum
fanges des äußeren Bauteilabschnittes 3 sowie die der Stege 11
durch Drahterodieren mit einem Erodierschnitt in fertigungs
technisch einfacher Weise herzustellen und dann den Spalt 9
dort, wo er entsprechend verringert werden muß, nämlich im Be
reich der Zacken 4 zur Gewährleistung eines ausreichenden Über
lastschutzes, durch Zwischenstücke 10 zu verkleinern. Dies wird
der Anforderung an die Meßnabe 1 gerecht, einerseits empfind
lich auf kleine Bremsmomente anzusprechen und andererseits bei
einer Bremsung ein Moment vom Vielfachen ihres Meßbereiches
aushalten zu können ohne beschädigt zu werden.
Um eine ausreichende Anschlagfläche und damit einen genügenden
Überlastschutz zu bieten umgreift der äußere Bauteilabschnitt 3
zwei Schenkeln 24, 25 entsprechender Wandstärke in Breiten- und
in Umfangsrichtung der Meßnabe 1 die Zacken 4 bis nahe des die
Zacken 4 tragenden Ringteils 26 des inneren Bauteilabschnittes
2, wobei die Schenkel 24, 25 von den Seitenwandungen 27, 28 der
Ausnehmungen 12, 13 begrenzt sind. Da die Radkräfte nur am inne
ren Bauteilabschnitt 2 der Meßnabe 1 angreifen und nicht über
die Stege 11 gehen, ist es möglich, diese so weich, d. h. dünn
und lang auszulegen, daß sehr kleine Bremsmomente gemessen wer
den können.
Claims (12)
1. Meßeinrichtung zur Messung des Bremsmomentes bei einem
Kraftfahrzeug mit Scheibenbremsen, mit einer Bremsscheibe der
Bremseinrichtung des Kraftfahrzeuges und mit einer auf einer
Radachse befestigten und mit einer Radfelge verbundenen Meßna
be, die - in radialer Richtung gesehen - in einen inneren ach
sennahen Bauteilabschnitt und einen äußeren, den Randbereich
der Meßnabe bildenden und den inneren Bauteilabschnitt konzen
trisch umgebenden Bauteilabschnitt geteilt ist, wobei beide Ab
schnitte durch radial verlaufende Stege miteinander verbunden
sind, auf denen Sensoren appliziert sind, mittels derer die
durch die Einleitung eines Bremsmomentes auf die Stege wirkende
Biegespannung meßbar ist, über deren Meßwerte die Größe des mo
mentan einwirkenden Bremsmomentes erfaßbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bremsscheibe (16) zum äußeren Bauteilabschnitt (3) der
Meßnabe (1) koaxial angeordnet und allein an diesem befestigt
ist und daß der innere Bauteilabschnitt (2) der Meßnabe (1)
direkt an der Radfelge (8) befestigt ist.
2. Meßeinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Meßnabe (1) als Radnabe ausgebildet und ersatzweise für
diese mit dem inneren Bauteilabschnitt (2) auf der Radachse (6)
angeordnet ist.
3. Meßeinrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der innere Bauteilabschnitt (2) der Meßnabe (1) Befesti
gungsgewinde (7) zur Anbringung eines Kraftfahrzeugrades auf
weist, die an für die Anbringung des Rades an einer Radnabe üb
lichen Stellen angeordnet sind.
4. Meßeinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der innere Bauteilabschnitt (2) sternförmig ausgebildet ist
und der diesen umgebende äußere Bauteilabschnitt (3) an seinem
Innenumfang eine zu dem Außenumfang des inneren Bauteilab
schnitt (2) durch einen - abgesehen von den Stegen (11) - um
laufenden Spalt (9) beabstandete formnegative Kontur aufweist.
5. Meßeinrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der im Millimeterbereich bemessene Spalt (9) im Bereich der
Sternzacken (4) höchstens gleich breit ist wie an anderen Stel
len des Außenumfanges des inneren Bauteilabschnittes (2)
6. Meßeinrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß mittig zwischen den Zacken (4) des sternförmigen Bauteilab
schnittes (2) jeweils ein Steg angeordnet ist, der von einer
zwei formgleich im äußeren Bauteilabschnitt (3) ausgebildete,
in Breitenrichtung der Meßnabe (1) durchgängige Ausnehmungen
(12, 13) voneinander trennende radial verlaufenden Scheidewand
gebildet ist.
7. Meßeinrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zacken (4) des sternförmigen Bauteilabschnittes (2)
kreissegmentförmig ausgebildet sind.
8. Meßeinrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß in den Spalt (9) im Bereich der Zacken (4) des sternförmi
gen Bauteilabschnittes (2) ein Zwischenstück (10) eingebracht
ist, das dort den Spalt (9) definiert auf eine im Bereich von
5/100 mm liegende Breite verringert.
9. Meßeinrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Zwischenstück (10) klammerartig auf den jeweiligen
Zacken (4) des sternförmigen Bauteilabschnittes (2) aufgesteckt
ist.
10. Meßeinrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Falle von kreissegmentförmigen Zacken (4) der sternför
migen Bauteilabschnitte (2) das Zwischenstück (10) eine ge
schlitzte Hülse ist, die auf den jeweiligen Zacken (4) in diese
konzentrisch umgebender Weise aufgesteckt ist und deren Innen
durchmesser kleiner ist als der Außendurchmesser des Zackens
(4)
11. Meßeinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Konturen des Außenumfanges des inneren Bauteilabschnit
tes (2) und des Innenumfanges des äußeren Bauteilabschnittes
(3) sowie die der Stege (11) durch Drahterodieren hergestellt
sind.
12. Meßeinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet
daß die Stege (11) biegeweich ausgebildet sind.
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