DE4120527C2 - Verschleiß-Sensor für Bremsklötze von Fahrzeugen - Google Patents
Verschleiß-Sensor für Bremsklötze von FahrzeugenInfo
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- F16D66/022—Apparatus for indicating wear using electrical detection or indication means indicating that a lining is worn to minimum allowable thickness
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Description
Die Erfindung betrifft einen Verschleißsensor für Bremsklötze von Fahrzeugen
gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Es sind verschiedene Arten von Verschleißsensoren für Bremsklötze oder
Bremsbeläge bekannt. Eine bekannte Lösung ist beispielsweise in DE-GM 16 70 023
gezeigt. Der Verschleißsensor ist in diesem Fall im Träger eines Bremsklot
zes vorgesehen und umfaßt einen Stift als Abtast-Element, der mit einem elek
trischen Kabel verbunden ist. Eine hohle Bohrung hält den Stift in zentrierter
Position in einem Hohlraum. Ist der Bremsbelag so weit abgenützt, daß die
Bremstrommel auf dem Stift schleift, wird ein Stromkreis über den Stift und das
Kabel geschlossen, so daß eine Kontrollampe aufleuchtet. Weitere Verschleiß
sensoren sind aus der DE 38 20 977 A1 sowie der DE 38 71 742 T2 bekannt.
Zu den bekannten Lösungen gehören auch Abtast-Elemente, die zum Teil in ei
nem Sitz des Bremsklotzes angeordnet sind. Wenn der Bremsklotz so weit ver
schlissen ist, daß das Abtast-Element freigelegt ist, wird ein elektrisches Signal
abgegeben, das anzeigt, daß der Bremsklotz ausgewechselt werden sollte. Nach
und nach erfaßt der Verschleiß das Abtast-Organ, bis dieses schließlich unter
brochen wird, so daß ein zweites Signal abgegeben wird, das nachdrücklich auf
die Notwendigkeit eines Auswechselns hinweist.
Bei einem weiteren bekannten Sensor sind zwei Leiter in zwei axialen Kanälen
eines Kerns angeordnet, der in den Korpus des Sensors eingefügt ist. Auf diesem
wird ein Kopf befestigt, der ein flexibles Element umfaßt, das den Korpus des
Sensors in einem Sitz hält, der durch den Träger und den Bremsklotz hindurch
geht.
Das Abtast-Element dieses Sensors wird gebildet durch eine Platte aus leiten
dem Material, die U-förmig gebogen ist und mit Hilfe von umgebogenen Rippen
an zwei Enden der Leitungsdrähte des elektrischen Kabels befestigt ist und den
elektrischen Stromkreis schließt. Bei einer Abwandlung derartiger Sensoren
wird das Abtast-Element gebildet durch eine ununterbrochene Drahtlitze eines
Kabels, die herausgezogen und verlötet ist mit einem Materialzusatz, so daß eine
abgeflachte Form nach Art eines gekrümmten Blattes entsteht.
Diese Sensoren haben den Nachteil, daß sie in den Sitz von der bremsenden
Oberfläche des Bremsklotzes her eingeschoben werden müssen. Im übrigen ist
die Herstellung aufwendig und teuer wegen des Abtast-Elements und dessen
Drahtlitze und wegen der Befestigung des Schutzkopfes.
Bei einem anderen bekannten Sensor wird der Korpus des Sensors in einen Sitz
eingeschraubt, der sich in der Trägerplatte befindet und von der Außenseite des
Trägers zugänglich Ist. Das Abtast-Element wird gebildet durch einen U-förmi
gen Abschnitt eines elektrischen Kabels. Der Abschnitt wird geführt durch ein
Zentrierorgan, das im wesentlichen prismatisch ausgebildet und aufgrund sei
ner ebenen Wände mit einer Rinne versehen ist. Dieses Zentrierorgan erfordert
stets eine zugehörige Abdeckung für die Befestigung des Korpus des Sensors, so
daß die Herstellung relativ kostspielig ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Verschleißsensor für Bremsklötze zu schaf
fen, der einfach aufgebaut und wirtschaftlich herzustellen sowie leicht zu mon
tieren ist.
Die erfindungsgemäße Lösung ergibt sich im einzelnen aus dem kennzeichnen
den Teil des Hauptanspruchs.
Der erfindungsgemäße Sensor umfaßt einen hohlen Korpus, der in dem Sitz ei
nes Trägers zu befestigen ist, der den Bremsklotz aufnimmt. Ein elektrisches
Kabel liegt in dem hohlen Korpus. Ein elektrisches Abtast-Element ist mit dem
elektrischen Kabel verbunden und in einer Ausnehmung des Bremsklotzes an
grenzend an den Sitz angeordnet. Ein Zentrierorgan steht mit dem hohlen Kor
pus in Verbindung und nimmt das Abtast-Element in zentrierter Position inner
halb der Ausnehmung in dem Bremsklotz auf. Das Zentrierorgan ist direkt mit
dem hohlen Korpus verbunden und verschließt diesen an einem Ende. Das Ab
tast-Element wird gebildet durch einen Abschnitt des Kabels, der U-förmig ge
legt ist und sich in einem im wesentlichen diametralen Einschnitt befindet, der
in dem Zentrierorgan vorgesehen ist. Dieses Zentrierorgan ist im wesentlichen
zylindrisch ausgebildet, und der Einschnitt des Zentrierorgans umfaßt einen
diametral durchlaufenden Teil am äußeren Ende und zwei auf gegenüberliegen
den Seiten axial verlaufende Teile. Der Einschnitt weist eine Breite und eine Tie
fe auf, die eine vollständige Aufnahme des U-förmigen Abschnitts des Kabels ge
stattet.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand
der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Scheibenbremse ei
nes Fahrzeugs mit einem erfindungsgemäßen Verschleißsensor für ei
nen Bremsbelag oder Bremsklotz;
Fig. 2 ist eine Ansicht entsprechend der Linie II-II in Fig. 1;
Fig. 3 zeigt eine Einzelheit zu Fig. 1 in stark vergrößertem Maßstab;
Fig. 4 ist ein Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3;
Fig. 5 ist eine perspektivische Darstellung eines Teils des Sensors;
Fig. 6 ist eine Detailansicht zu Fig. 4 und veranschaulicht die innere
Befestigung des Sensorelements.
Fig. 1 und 2 zeigen einen allgemein mit 6 bezeichneten Träger für Brems
klötze einer Scheibenbremse für Kraftfahrzeuge, auf dem in bekannter Weise
ein Bremsbelag oder Bremsklotz 7 befestigt wird. Der Bremsklotz 7 besteht
aus Reibmaterial, etwa einem Bremsbelag, und ist vorgesehen zum Zusam
menwirken mit der Oberfläche einer mit dem Rad des Fahrzeugs fest verbun
den Scheibe. Der Bremsklotz ist daher Verschleiß ausgesetzt und muß ersetzt
werden, wenn der Verschleiß eine bestimmte Grenze erreicht hat.
Der Träger 6 ist mit einem Sitz 8 (Fig. 3) versehen, der aus einer Gewinde
bohrung besteht, die einen Verschleißsensor für den Bremsklotz aufnimmt,
der allgemein mit 9 bezeichnet ist. Entsprechend dem Sitz 8 ist der Brems
klotz 7 mit einer Sackbohrung 10 versehen, die sich über eine bestimmte
Tiefe in die Stärke des Bremsklotzes 7 hinein erstreckt und einen kegelför
migen Endbereich 11 aufweist.
Der Verschleißsensor 9 umfaßt einen hohlen Korpus 12, vorzugsweise aus
Messing und einen zylindrischen Abschnitt 13 mit Gewinde, der zum Ein
schrauben in den Sitz 8 des Trägers 6 bestimmt ist. Der Korpus 12 umfaßt
weiterhin einen sechseckigen Kopf 14, der mit einem Schlüssel zum Ein
schrauben in den Sitz 6 erfaßt werden kann. Der Korpus 12 (Fig. 4) weist ei
ne zylindrische Bohrung auf, die axial durch den Abschnitt 13 und den Kopf
14 verläuft. Diese Bohrung umfaßt einen ersten Abschnitt 16, deren Länge im
wesentlichen der Höhe des Kopfes 14 entspricht, und einen zweiten Ab
schnitt 17, der im wesentlichen dem Gewinde-Abschnitt 13 zugeordnet ist
und einen etwas größeren Durchmesser als der Abschnitt 16 aufweist.
Der Abschnitt 17 der Bohrung dient zur Aufnahme eines metallischen Röhr
chens 18, vorzugsweise aus Aluminium, das eine zylindrische Form mit einem
eingesenkten oder aufgeweiteten Ende 18' aufweist, wie anschließend genau
er erläutert werden soll. Das aufgeweitete Ende liegt in einer leichten Ein
senkung oder Aufweitung 19 am Ende des Abschnitts 17 der Bohrung, die in
einen Hohlraum 20 mit wesentlich größerem Durchmesser einmündet. Der
Hohlraum 20 ist seitlich begrenzt durch eine relativ dünne Wand 21. In dem
Hohlraum 20 befindet sich ein kreisförmiger Flansch 22, der einstückig aus
gebildet ist, mit einem zylindrischen Zentrierorgan 23 und der mit diesem
einen abgerundeten Zapfen 24 bildet. Das Zentrierorgan 23 besteht aus ei
nem leicht durch die Bremswirkung auf der Bremsscheibe pulverisierbaren
Material, das nicht mit dem Bremsbelag des Bremsklotzes 7 verschmutzt
wird. Dieses Material kann vorzugsweise ein handelsübliches Material der Fir
ma Du Pont sein, das unter dem Namen VESPEL (Warenzeichen) vertrieben
wird, und das über eine begrenzte Zeit einer erhöhten Temperatur bis zu
600°C widerstehen muß.
Das Zentrierorgan 23 dient zum Zentrieren eines elektrischen Kabels 25, das
eine übliche Drahtlitze 26 aus elektrisch leitendem Material umfaßt, die
durch einen Mantel 27 aus isolierendem Material umgeben ist, beispielsweise
aus Hochtemperatur-Polyimid, das im Handel unter dem Warenzeichen KAP-
TON erhältlich ist. Das Kabel 25 ist nahezu vollständig eingefügt in eine flexi
ble Hülle 33 aus Kunststoffmaterial, das für hohe Temperaturen geeignet ist.
Die Hülle 33 ist eingefügt in einen Teil des Abschnitts 16 der Bohrung und
dient zum Festhalten des äußeren Teils des Kabels 25, so daß sie in der Nähe
eines Anschlußsteckers 35 endet.
Das Zentrierorgan 23 (Fig. 5) ist mit einem im wesentlichen diametral durch
laufenden Einschnitt 28 versehen. Dieser umfaßt einen Teil 29, der diametral
durch das Ende des Zentrierorgans 30 hindurchläuft, und zwei Teile 30, die
sich auf axial gegenüberliegenden Seiten befinden und einen Zentrierkern 31
begrenzen. Die Größe und die Tiefe des Einschnitts 28 sind derart gewählt,
daß ein Abschnitt 32 (Fig. 3 und 4) des Kabels 25, der das eigentliche Sen
sorelement des Sensors bildet und die Form eines U aufweist, vollständig auf
nimmt.
Das Zentrierorgan 23 wird am Korpus 12 befestigt durch Einfügen des Flan
sches 22 in den Hohlraum 20 nach Art eines Stopfens. Dann wird die Wand
21 nach innen über den abgerundeten Zapfen 24 bzw. den Flansch 22 des
Zentrierorgans 23 gebogen. Auf diese Weise bleibt der Abtast-Abschnitt 32
des Sensors mit dem Korpus 12 fest verbunden, der das Zentrierorgan 23
und den Abtast-Abschnitt 32 in der Sackbohrung 10 des Bremsklotzes 7 fest
hält.
Ein Teil des Kabels 25, das in dem Abschnitt 16 der Bohrung des Korpus 12
und in dem Röhrchen 18 innerhalb des Korpus 12 liegt, wird schraubenför
mig aufgedreht, damit es gegen die Wände des Röhrchens 18 fest anliegt und
axiale Verschiebungen des Kabels 25 vermieden werden.
Ein Abschnitt 18a des Röhrchens 18 wird zusammengedrückt, so daß verhin
den wird, daß das Kabel 25 unbeabsichtigt herausrutscht, wenn das Kabel im
Falle des Verschleißes des Bremsklotzes 7 unterbrochen wird. Die freien En
den 34 (Fig. 2) des Kabels sind in bekannter Weise mit einem Verbindungs
stecker 35 verbunden, der in eine Buchse eingesteckt werden kann, die am
Rahmen des Fahrzeugs befestigt ist.
Die Montage des Sensors 9 am Träger 6 erfolgt in einfacher Weise, nachdem
an diesem der Bremsklotz 7 angebracht worden ist. Es reicht dann aus, den
Sensor 9 von der Außenseite des Trägers 6 in den Sitz 8 einzuschieben und
den Korpus 12 mit Hilfe des Sechskant-Kopfes 14 festzuschrauben.
Solange im Gebrauch der Bremsklotz 7 mit seiner ganzen äußeren Oberfläche
die Bremsscheibe berührt, wird der Sensor 9 nicht beeinflußt und gibt keine
Signale ab. Wenn der Verschleiß den Endbereich 11 der Sackbohrung 10 er
reicht, wird diese zu einem durchgehenden Loch, das sich nach und nach
vergrößert, bis das Zentrierorgan 23 in Kontakt mit der Bremsscheibe
kommt.
Die Bremsscheibe beginnt jetzt, den Mantel 27 des Kabels 25 abzutragen,
und, wenn der Verschleiß des Bremsklotzes 7 in einer ersten Höhe bzw. im
Bereich einer ersten Linie 36 in Fig. 3 und 4 angelangt ist, wird der Mantel
27 durchbrochen. Die Drahtlitze 26 liefert jetzt in bekannter Weise ein erstes
elektrisches Signal, das einen intermittierenden Alarm auslöst, der anzeigt,
daß es opportun ist, den Bremsklotz 7 auszuwechseln.
Wenn der Benutzer des Fahrzeugs dieses Auswechseln unterläßt, setzt sich
der Verschleiß des Bremsklotzes 7 und des Zentrierorgans 23 fort, und es
beginnt der Verschleiß der Drahtlitze 26. Wenn deren Verschleiß im Bereich
der Ebene 37 gemäß Fig. 3 und 4 angelangt ist, wird die Drahtlitze unterbro
chen, so daß sie in bekannter Weise ein zweites Signal auslöst, das einen kon
tinuierlichen Alarm hervorruft, der anzeigt, daß es nun unerläßlich ist, den
Bremsklotz 7 auszuwechseln.
Aus der vorangegangenen Beschreibung ergeben sich die Vorteile des erfin
dungsgemäßen Sensors gegenüber herkömmlichen Lösungen. Zunächst ist es
nicht notwendig, zum Sitz des Sensors durch die Bremsfläche des Brems
klotzes hindurch zu gelangen. Im übrigen läßt sich das Zentrierorgan 23 di
rekt am Träger 6 befestigen, und es ist keinerlei Befestigungsorgan zu die
sem Zweck erforderlich.
Der erfindungsgemäße Sensor ermöglicht verschiedene Variationen und Ver
besserungen. Beispielsweise kann es sich um eine Trommelbremse mit zylin
drischer Bremsfläche handeln. Im übrigen kann der Kopf 14 des Zentrieror
gans eine prismatische Form aufweisen oder mit Vertiefungen oder Bohrun
gen versehen sein, die das Einschrauben mit Hilfe eines speziellen Werk
zeugs ermöglichen.
Claims (5)
1. Verschleißsensor für Bremsklötze von Fahrzeugen, mit einem hohlen Kor
pus (12) zum Einschrauben in einen Sitz (8) eines Trägers (6) eines Bremsklot
zes (7), einem elektrischen Kabel, das in dem hohlen Korpus liegt, einem Abtast-
Element (32), das elektrisch mit dem elektrischen Kabel verbunden ist und in ei
nem Hohlraum (10) des Bremsklotzes angrenzend an den Sitz angeordnet ist,
und einem Zentrierorgan (23) in Verbindung mit dem hohlen Korpus, das das
Abtast-Element in zentrierter Position in dem Hohlraum hält, dadurch gekenn
zeichnet,
- 1. daß das Zentrierorgan (23) direkt mit dem hohlen Korpus verbunden ist, und daß das Abtast-Element gebildet ist durch einen U-förmigen Abschnitt des elektrischen Kabels (25), der in einem im wesentlichen diametral in das Zen trierorgan eintretenden Einschnitt (28) liegt,
- 2. daß das Zentrierorgan (23) im wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist und der Einschnitt (28) des Zentrierorgans einen diametral durchlaufenden Teil (29) am äußeren Ende und zwei auf gegenüberliegenden Seiten axial verlaufende Tei le (30) umfaßt.
- 3. und daß der Einschnitt eine Breite und eine Tiefe aufweist, die eine voll ständige Aufnahme des U-förmigen Abschnitts des Kabels gestattet.
2. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der hohle Korpus
(12) mit einer axialen, im wesentlichen zylindrischen Bohrung (16, 17) versehen
ist, die durch das Zentrierorgan (23) verschlossen ist, und daß der hohle Korpus
eine äußere Form mit einem zylindrischen, mit Gewinde versehenen Abschnitt
(13), der in dem Sitz (8) einschraubbar ist, und einem Kopf (14) aufweist, der mit
einem Werkzeug zum Einschrauben zu erfassen ist.
3. Sensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentrierorgan
(23) einen Flansch (22) umfaßt, der in einem Hohlraum (20) des hohlen Korpus
(12) liegt, welcher Hohlraum durch eine Wand (21) begrenzt ist, die über den
Flansch zur Befestigung des Zentrierorgans umgebogen ist.
4. Sensor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das elektri
sche Kabel in der axialen Bohrung (16, 17) liegt und einen schraubenförmig auf
gedrehten Abschnitt aufweist, der in einen Abschnitt (17) der Bohrung einge
schoben ist und von dem der U-förmige Abschnitt (32) des Kabels ausgeht.
5. Sensor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der schraubenför
mig aufgedrehte Abschnitt in einem metallischen Röhrchen (18) liegt, das in den
Abschnitt (17) der axialen Bohrung eingefügt ist, und daß das Röhrchen derart
verformt ist, daß das Herausrutschen des elektrischen Kabels (25) nach dessen
Unterbrechung beim Verschleiß des Bremsklotzes (7) verhindert wird.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: MAGNETI MARELLI S.P.A., MAILAND/MILANO, IT |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |