DE4331795C2 - Bewegungssensor mit einer Aufnahme - Google Patents
Bewegungssensor mit einer AufnahmeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Bewegungssensor mit einer ihn um seine Längs
achse verdrehbar haltenden Aufnahme, die ihrerseits zum Befestigen an einem
ortsfesten Abstützteil eines Kraftfahrzeuges ausgebildet ist, und bei dem der
Bewegungssensor mit zumindest zwei Nocken auf jeweils einer Abstützbahn
der Aufnahme aufsitzt, wobei eine der Abstützbahnen einen durch Drehen des
Bewegungssensors relativ zu der Aufnahme von dem Nocken erreichbaren
Stellvorsprung aufweist, durch den der Bewegungssensor einen festgelegten
Abstand von einem zu überwachenden Bauteil erhält.
Bewegungssensoren werden beispielsweise im Bremsträger von Trommel
bremsen der Hinterachse heutiger Kraftfahrzeuge eingebaut, um die Drehzahl
eines mit einer Bremstrommel umlaufenden Impulsrades zu überwachen. Für
das ordnungsgemäße Arbeiten des Bewegungssensors kommt es auf eine ge
naue Einhaltung des Abstandes zwischen der Meßspitze des Bewegungssen
sors 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 zwischen dem Impulsrad und der Meßspitze gesorgt werden, was üb
licherweise mittels eines Meßfühlers geschieht, den man bei der Montage des
Bewegungssensors zwischen seiner Meßspitze und dem Impulsrad hält. Das
bedingt jedoch einen unerwünscht großen Montageaufwand.
Zur Vermeidung eines solchen Montageaufwandes ist aus DE 40 33 064 A1 ein
Bewegungssensor der eingangs genannten 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 Bewegungs
sensor in der Aufnahme, bis er in eine Funktionsstellung gelangt, in der er sich
gegenüber seiner ursprünglichen Stellung um einen definierten Betrag ver
schiebt, 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 Impulsgebers von oben her auf einen oberen
Rand der Aufnahme, der eine Abstützbahn mit Stellvorsprüngen für die Nocken
bildet und wird durch Federkräfte zum Rand hin vorgespannt. Radial wird der
Bewegungssensor mit Abstand zur Abstützbahn dadurch fixiert, daß sein zylin
drisches 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 Federkräfte hat der Bewegungssensor die Tendenz, sich in der
Ebene des oberen Randes der Aufnahme auszurichten. Das ist jedoch nicht
vollkommen möglich, wenn der das Gehäuse radial führende, hülsenförmige
Fortsatz der Aufnahme nicht genau rechtwinklig zum oberen Rand der Auf
nahme oder zu dem Flansch des Bewegungssensors ausgerichtet ist und wenn
der Bewegungssensor in dem hülsenförmigen Fortsatz nur wenig Spiel hat. Ein
geringes radiales Spiel ist jedoch ebenfalls erforderlich, weil auch radiale Ab
weichungen das Sensorsignal stark verfälschen.
Ferner ist aus DE 25 39 141 A1 ein OT-Meßgeber bekannt, der mit Spielpas
sung in eine Öffnung eines Gehäuses eingesetzt ist. Dieser Meßgeber ist we
der axial noch radial in dem Gehäuse definiert festgelegt, insbesondere ist ein
zu Meßfehlern führendes mögliches radiales Verschieben des Meßgebers in
dem Gehäuse nicht verhindert.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Bewegungssensor der ein
gangs genannten Art so auszubilden, daß er auf möglichst einfache Weise
axial und radial exakt in seiner Aufnahme fixiert ist und durch Drehen die ange
strebte, den Luftspalt zwischen dem zu überwachenden Bauteil und seiner
Meßspitze erzeugende Axialbewegung ausführt.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des kenn
zeichnenden Teils des Patentanspruchs 1.
Ein solcher Bewegungssensor ist durch die Nocken in zwei Ebenen radial und
gleichzeitig durch das Übergreifen der Abstützbahnen beider Ebenen durch die
Nocken in Axialrichtung spielarm oder bei ausreichender Elastizität der Auf
nahme sogar spielfrei und ohne Gefahr eines Verkantens geführt. Sein einfa
cher Aufbau ermöglicht es, den Bewegungssensor und seinen Halter als ein
kostengünstig herstellbares Kunststoffteil auszuführen.
Schwingungen des Bewegungssensors in der Aufnahme werden besonders
stark unterdrückt, wenn gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung
der Bewegungssensor in jeder Ebene jeweils zwei einander gegenüberliegende
Nocken 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 Hauteil 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 spielfrei 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 Hauteil 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 Hauteil 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 unte
ren 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 Aufnahme 3 zwei rela
tiv dünnwandige, elastische Wandbereiche 22, 23 mit jeweils zwei Rastvertie
fungen 24, 25, 26, 27. In diese Rastvertiefungen 24, 25, 26, 27 vermögen die in
Fig. 3 zu sehenden Rastvorsprünge 14, 15 des Bewegungssensors 4 zu ver
rasten. Die beiden ersten Rastvertiefungen 24, 27 werden nach einer geringfü
gigen Verdrehung des Bewegungssensors 4 nach dem Einfügen in die Auf
nahme 3 erreicht. Die nachfolgenden Rastvertiefungen 25, 26 dienen der Ver
drehsicherung in Endstellung des Bewegungssensors.
Die Schnittdarstellung gemäß Fig. 5 läßt erkennen, daß die Rastvertiefungen
24, 27 (siehe Fig. 4) jeweils zunächst mit einer steilen Flanke 28 beginnen.
Dadurch wird ein unbeabsichtigtes Zurückdrehen des Bewegungssensors 4 in
der Aufnahme 3 aus der Position, in der sich die Rastvorsprünge 14, 15 in den
Rastvertiefungen 24, 27 befinden, verhindert.
Zu erkennen ist desweiteren in Fig. 5 die obere Abstützbahn 17 und von der
anderen, oberen 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 Abstütz
bahn auf der radial gegenüberliegenden Seite der Aufnahme 3. Oberhalb der
Abstützbahn 30 verläuft mit relativ geringem Abstand zu dieser ein horizontaler
Schlitz 34 in der Wandung 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 Bewegungssensor 4 er
kennen. Zu sehen sind die beiden von oben her auf den nicht zu erkennenden,
oberen Abstützbahnen 16, 17 aufsitzenden Nocken 8, 9 und den unteren Noc
ken
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 verdrehbar haltenden
Aufnahme, die ihrerseits zum Befestigen an einem ortsfesten Abstützteil ei
nes Kraftfahrzeuges ausgebildet ist, und bei dem der Bewegungssensor mit
zumindest zwei Nocken auf jeweils einer Abstützbahn der Aufnahme auf
sitzt, wobei eine der Abstützbahnen einen durch Drehen des Bewegungs
sensors relativ zu der Aufnahme von dem Nocken erreichbaren Stellvor
sprung aufweist, durch den der Bewegungssensor einen festgelegten Ab
stand von einem zu überwachenden Bauteil erhält, dadurch gekennzeich
net, daß die Nocken (8, 9; 10, 13) des Bewegungssensors (4) radial nach
außen ragen und im montierten Zustand des Bewegungssensors (4) in
Axialrichtung gegen die Stellvorsprünge (18, 19; 31) der Aufnahme (3) an
liegen, daß die Nocken (8, 9; 10, 13) und Abstützbahnen (16, 17; 30) in be
zug auf das zu überwachende Bauteil (6) mit axialem Abstand zueinander in
zwei Ebenen angeordnet sind und daß der Bewegungssensor (4) durch die
Nocken (8, 9; 10, 13) in zwei Ebenen radial und gleichzeitig durch Über
greifen der Abstützbahnen (16, 17; 30) beider Ebenen durch die Nocken (8,
9; 10, 13) axial in der Aufnahme (3) geführt ist.
2. Bewegungssensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Bewegungssensor (4) in jeder Ebene jeweils zwei einander gegenüberlie
gende Nocken (8, 9; 10, 13) hat und die Nockenpaare jeder Ebene zuein
ander um 90° versetzt sind.
3. Bewegungssensor nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß die Abstützbahnen (16, 17; 30) beider Ebenen jeweils über einen
Teilbereich der Umfangsfläche der Aufnahme (3) verlaufen und daß für je
den der im montierten Zustand dem zu überwachenden Bauteil (6) zuge
wandten Nocken (10, 13) von der Einfügeseite her ein zumindest 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 überwachenden
Bauteil (6) abgewandten Ebene von der dem Bauteil (6) abgewandten Seite
her auf den entsprechenden Abstützbahnen (16, 17) und die Nocken (10,
13) der dem zu überwachenden Bauteil (6) zugewandten Ebene von der
Seite des Bauteils (6) her gegen die entsprechenden Abstützbahnen (30)
anliegen.
4. Bewegungssensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, 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) zugewand
ten Abstützbahnen (30) an einem in Axialrichtung federnden Wandbereich
(22, 23) der Aufnahme (3) vorgesehen sind.
5. Bewegungssensor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
dem zu überwachenden Bauteil (6) zugewandten Abstützbahnen (30) nur in
einem jeweiligen Endbereich durch einen zu dem überwachenden Bauteil
(6) hin gerichteten Stellvorsprung (31) einen größeren Abstand von der
Oberseite des Stellvorsprungs (18, 19) der Abstützbahnen (16, 17) der an
deren Ebene aufweisen, als es dem Abstand zwischen den Nocken (8, 9;
10, 13) der beiden Ebenen entspricht.
6. Bewegungssensor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dicht
oberhalb der dem zu überwachenden Bauteil (6) zugewandten Abstützbah
nen (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 Innenmantelfläche der Aufnahme (3)
in Umfangsrichtung zur Verdrehsicherung hintereinander zwei Rastvertie
fungen (24, 25; 26, 27) und an dem Bewegungssensor (4) ein entsprechen
der radial vorspringender Rastvorsprung (14, 15) zum kraftschlüssigen Ver
rasten je nach Winkellage in der ersten oder zweiten Rastvertiefung (24, 27;
25, 26) vorgesehen 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 gekennzeichnet, daß ein
ander 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 gekennzeich
net, daß die Rastvertiefungen (24, 25; 26, 27) in einem elastischen Wand
bereich (22, 23) vorgesehen sind, welcher in Raststellung mit radialer Vor
spannkraft gegen die Rastvorsprünge (14, 15) des Bewegungssensors (4)
anliegt.
10. Bewegungssensor nach den Ansprüchen 7, 8 oder 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß die beim Drehen des Bewegungssensors (4) von der Füge
stellung in seine Endstellung zuerst vom jeweiligen Rastvorsprung (14, 15)
erreichte Flanke (28) jeder Rastvertiefung (24, 25; 26, 27) steiler verläuft als
die nachfolgende, aus der Rastvertiefung (24, 25; 26, 27) herausführende
Flanke.
11. Bewegungssensor nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Bewegungssensor (4) an seiner dem
zu überwachenden Bauteil (6) abgewandten Seite zwei angeformte, radial
nach außen gerichtete Laschen (11, 12) aufweist.
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Legal Events
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