DE1755280B1

DE1755280B1 - Sensor fuer ein antiblockierregelsystem fuer kraftfahrzeug bremsen

Info

Publication number: DE1755280B1
Application number: DE19681755280
Authority: DE
Inventors: Heinz Leiber; Heinz Dr Rer Nat Wehde
Original assignee: Teldix GmbH
Current assignee: Rockwell Collins Deutschland GmbH
Priority date: 1968-04-20
Filing date: 1968-04-20
Publication date: 1971-08-26
Also published as: US3563351A; AT296064B; GB1255745A; US3794143A; FR2006619A1; CH495238A

Description

werden kann, und daß ferner bei einem im Fahrbetrieb gelegentlich unvermeidlichen Wechsel der Felge der Sensor unberührt am Fahrzeug verbleiben kann.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die Besonderheit der Erfindung liegt also darin, daß einerseits eine Montage oder Demontage der Felge wie bei jedem gebräuchlichen Kraftfahrzeug

Teil der Achskonstruktion wieder, an dem das Sensorgehäuse befestigt ist, z. B. Bremsschild oder Achsrohr. Die folgenden Betrachtungen sind auf Absolutwert-Sensoren beschränkt.

Nach der deutschen Patentschrift 1 088 587 ist z. B. ein Kraftfahrzeug-Radsensor bekannt, der für ein an einer Längsschwinge einzeln aufgehängtes, nicht angetriebenes Rad bestimmt ist. An der

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Sensor der eingangs erläuterten Art zur Erfassung der absoluten Drehgeschwindigkeit mit einem geschlossenen Gehäuse bezüglich seiner Größe und Befestigungsart so zu gestalten sowie die entsprechenden Einrichtungen am Fahrzeug vorzusehen, daß der Sensor an angetriebenen und nicht angetriebenen

welche die Signaleinrichtung mit einem am Stirn- ₁₀ Kraftfahrzeugrädern von Hilfskräften durch einfaches seitigen Ende in der Fahrzeugachse sitzenden Beruh- Anschrauben befestigt und elektrisch angeschlossen rungskontakt verbindet, von dem aus eine Leitung
zu einem elektrisch betätigbaren Bremsgerät weiterführt.

Solche Sensoren zur Erfassung der absoluten Rad- i₅
geschwindigkeit werden hauptsächlich bei verfeinerten
Antiblockierregelsystemen verwendet. Ihre Schwungmasse wird über ein Feder- oder Reibelement direkt
vom Fahrzeugrad angetrieben. Sie sind von denjenigen Sensoren zu unterscheiden, deren Schwungmasse ₂₀ möglich ist. Andererseits kann durch das Abschrauüber das genannte Feder- oder Reibelement von ben des Sensors von einem Laien kein Schaden aneinem Triebling angetrieben wird, der seinerseits gerichtet werden, da der Meßfühler in sich abgekapwieder über einen Reib- oder Zahnradantrieb mit _seit ist und keinerlei elektrische Verbindungsleitundem Rad in Verbindung steht. Diese Art von Sen- _gen aufweist, die zusätzlich gelöst werden müssen, soren geben deshalb die relative Drehgeschwindigkeit ₂₅ Auch beim Nachstellen der Radlager muß normalerdes Rades gegenüber demjenigen nicht drehbaren _wej_se der Sensor abgenommen werden, so daß diese

Arbeit ebenso wie der Austausch des Sensors einfach und schnell vorzunehmen ist.

Meist sind die konstruktiven Gegebenheiten so, daß beim Ausbau der Radlager auch der Berührungskontakt am stirnseitigen Ende der Fahrzeugachse ausgebaut werden muß. Es ist dann wünschenswert und wird darum erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß in der Fahrzeugachse ein Steckverbinder angeordnet

Schwinge sitzt eine Radlagerhülse, in der ein kurzer ₃₅ j_stj der den Berührungskontakt mit der zum Brems-Achszapfen gelagert ist. Auf der Fahrzeugaußenseite _gerät weiterführenden Leitung verbindet und leicht ist der Achszapfen mit dem Rad verbunden, und auf . _ . . .

der der Fahrzeugmitte zugekehrten Seite des Lagers ist der Sensor direkt angekuppelt. Das Sensorgehäuse ist an der Radlagerhülse oder an der Schwinge befestigt.

Ein solcher Sensor eignet sich jedoch nicht zur Anbringung an Rädern mit stillstehendem Achszapfen und umlaufender Nabe sowie an Zwillings-

rädem, die eng zusammen zu beiden Seiten eines ge- ₄₅ nicht angetriebenen Fahrzeugrad; meinsamen Lagers sitzen, weil in diesen Fällen keine F i g. 2 zeigt einen Querschnitt durch diesen Sen-

Möglichkeit vorhanden ist, das Gehäuse stillstehend _sor entlang der Schnittlinie H-II; zu befestigen. F i g. 3 zeigt den gleichen Sensor in zentraler An-

Die USA.-Patentschrift 3 093 422 zeigt einen Sen- Ordnung bei einem angetriebenen Fahrzeugrad mit sor, der auf einem Fahrzeugrad aufgeschraubt ist. 50 Steckachse.

Dieses Rad läßt keine Trennung zwischen Felge und I_n Fig. 1 ist mit 1 eine nicht rotierende Radachse

Nabe erkennen. Der Sensor muß also beim Rad- _ocjer ein Radzapfen und mit 2 eine Nabe bezeichnet, wechsel abmontiert .werden, womit in das Brems- _an der mittels Schrauben 3 die nur zum Teil darsystem eingegriffen wird. Dies ist nach heutigen An- gestellte Radfelge 4 befestigt ist. Der linke Rand der forderungen an die Betriebssicherheit von Kraftfahr- 55 Felge ist durch die strichpunktierte Linie 5 angedeuzeugbremsen nicht angängig. Außerdem hat das tet. Mit 6 ist eine Radzierkappe bezeichnet. Die Nabe Gehäuse dieses Sensors die Gestalt einer offenen läuft auf den Wälzlagern 7 und 8, wobei der Innen-Kappe, so daß die in ihr enthaltene empfindliche _ri_ng des Lagers 8 von dem breiten Kopf einer Ein-Kontakteinrichtung nach der Demontage offenliegt. stellschraube 9 gehalten wird. Diese ist von der Stirn-Dies, sowie die Möglichkeit, daß Schmierfett vom 60 seite her in die Achse eingeschraubt. Radlager in das Innere des Sensors eindringt, kann Auf die Nabe ist ein Sensorgehäuse 10 mittels

Störungen verursachen. _ej_nes Gewindes 11 aufgeschraubt. Es ist mit einem

Endlich zeigt die USA.-Patentschrift 3 049 381 Deckel 12 hermetisch abgeschlossen, der auf einem einen in der Radzierkappe eingebauten Sensor. Die- Dichtungsring 13 liegt und mit einer Senkschraube ser ist zwar hermetisch abgeschlossen, jedoch bringt 65 14 festgehalten ist. Im Gehäuse ist eine Schwungdie Anordnung in der Zierkappe die Gefahr mit sich, masse 15 enthalten sowie eine Signaleinrichtung in daß bei Verlust derselben unterwegs oder wenn sie Form einer Kontaktanordnung, die insbesondere aus nach einem Radwechsel nicht wieder aufgesetzt dem Querschnitt ersichtlich ist, der entlang der

durch Herausziehen zu trennen ist. Dadurch werden die mit den Arbeiten am Radlager betrauten Mechaniker von den elektrischen Anschlußarbeiten entlastet.

An Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele sollen weitere Erläuterungen gegeben werden.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen zentral angebrachten Sensor nach der Erfindung bei einem

Schnittlinie H-II geführt und in F i g. 2 dargestellt ist. Die Schwungmasse ist mittels zweier Lager 16 an einen Lagerstift 17 drehbar gelagert, der in den Boden des Gehäuses eingepreßt ist. In der Schwungmasse sitzt ein Betätigungsstift 18, der mit zwei Kontaktlamellen 19 und 20 zusammenarbeitet, sowie ein Stift 21 zur Festlegung der Ruhelage der Schwungmasse. Beide Stifte sind in Fig. 2 im Schnitt dargestellt; ansonsten ist gemäß der Darstellung nach F i g. 2 die Schwungmasse herausgenommen.

Am Boden des Sensorgehäuses 10 ist ein ringförmiger Isolierkörper 22 befestigt. An ihm sind zwei kleine, viereckige Blöcke 23 und 24 angeformt. In dem Block 23 sind die Kontaktlamellen 19 und 20 eingelassen, während der Block 24 zur Befestigung von zwei federnden Lamellen 25 und 26 dient. Diese Lamellen schließen mit Vorspannung sowohl den Stift 21 der Schwungmasse als auch einen Stift 27 zwischen sich ein, der in dem Isolierstoffkörper 22 steckt. Die Schwungmasse kann sich somit unter Ausbiegung der Lamelle 25 oder 26 nach der einen oder anderen Richtung um einen kleinen Winkel aus der gezeigten Ruhelage herausbewegen. Bei einer besonders heftigen Verzögerung des Rades bewegt sich die Schwungmasse in Richtung des Pfeiles 28 (Fig. 2). Dabei drückt der Stift 18 auf die Kontaktlamelle 20, so daß sie sich verbiegt und mit der Kontaktlamelle 19 in Berührung kommt. Dadurch wird ein Stromkreis geschlossen und auf bekannte Weise die Absenkung des Bremsdruckes eingeleitet.

Es ist in diesem Zusammenhang darauf hinzuweisen, daß die gezeigte innere Ausgestaltung des Sensors nur als grob schematisch anzusehen ist. In hoch entwickelten Antiblockierregelsystemen gemäß früheren Vorschlägen werden nicht nur zwei, sondern mehrere Kontaktlamellen verwendet, so daß nicht nur ein sondern verschiedene Verzögerungssignale je nach der Stärke der auftretenden Drehverzögerung gegeben werden. Außerdem kann ein Beschleunigungssignal bei umgekehrter Drehrichtung der Schwungmasse hinzukommen.

Unter dem Boden des Sensorgehäuses sind in diesem Beispiel eine Kontaktplatine 30 und ein Kontaktstift 32 als Berührungskontakte vorgesehen. Sie wirken zugleich als Signalübertragungseinrichtung zwischen Rad und Fahrgestell. Sie sind in die leitende elektrische Verbindung eingeschaltet, die zwischen den beiden Kontaktlamellen 19 und 20 des Sensors einerseits und dem elektrisch betätigbaren Bremssteuergerät andererseits besteht und wie folgt kurz beschrieben wird: Die Kontaktlamelle 20 ist über eine Leitung 29 durch den Isolierkörper 22 hindurch mit der Kontaktplatine verbunden. Diese ist unter Zwischenlage einer Isolierscheibe 31 an der Außenseite des Bodens des Sensorgehäuses 10 befestigt. Sie ist auch in F i g. 2 gestrichelt angedeutet. Sie bildet einen Punktkontakt mit dem axial beweglichen Kontaktstift 32, der auf nachstehend näher ausgeführte Weise mit einer isolierten Leitung 33 verbunden ist. Diese ist bis zu dem vorgenannten Bremssteuergerät am Fahrzeug fest verlegt. Die andere Kontaktlamelle 19 ist mit dem Sensorgehäuse 10 leitend verbunden, was nur schematisch dargestellt ist. Das Gehäuse hat über das Gewinde 11 mit der Nabe 2 Kontakt und diese wiederum über die Rollen des Lagers mit der Achse und den Metallteilen des Fahrgestells. Auf diese Weise wird eine isolierte Übertragungsleitung eingespart.

Der Kontaktstift 32 ist in einer Isolierstoffbuchse 34 axial beweglich geführt und steht unter dem Druck einer Schraubenfeder 35. Auf der anderen Seite stützt sich die Feder an einem Einsatz 36 ab, der in die Isolierstoffbuchse eingepreßt ist und sich in einem Steckerstift 36 a fortsetzt. Eine Litze 37 garantiert die leitende Verbindung zwischen dem Kontaktstift 32 und dem Einsatz 36 und ist an diesen beiden Teilen angelötet. Die Isolierstoffbuchse 34 ist in die Einstellschraube 9 fest eingepreßt. Der Steckerstift 36 a wird von einer Kontakttulpe 38 umfaßt, welche mittels eines weiteren Isolierstoffeinsatzes 39 fest im Innern der Achse sitzt. Der Stengel der Tulpe ist mit der vorgenannten Leitung 33 verbunden, welche durch eine zunächst zentral und dann schräg nach außen verlaufende Längsbohrung 40 in der Achse verlegt ist.

Der Sensor kann also ohne weiteres abgeschraubt werden, wobei sich der Kontaktstift 32 nach links verschiebt, bis sein Bund an der Isolierstoffbuchse anschlägt. Ferner kann zum Auswechseln der Lager die Einstellschraube 9 gelöst werden, wobei der Steckerstift 36 a aus der Tulpe 38 herausgezogen wird. Da der Außendurchmesser des Sensorgehäuses kleiner als die lichte Weite der zentralen Aussparung der Felge ist, kann andererseits auch die Felge abmontiert werden, ohne daß der Sensor entfernt werden muß. Das ist bei Kraftfahrzeugen von erheblicher Bedeutung.

In F i g. 3 ist als zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Teilschnitt durch ein angetriebenes Fahrzeugrad mit einer Steckachse 45 dargestellt.

Diese angetriebene Achse verbreitert sich links zu einem Flansch, an den mittels verlängerter Radschrauben 46 die Felge 4 und eine (in F i g. 1 nicht dargestellte) hutförmige Bremsscheibe 47 angeschraubt ist. Die Steckachse ist gelagert in einem feststehenden, das Fahrgestell tragenden Achsrohr 48, wobei nur das äußere Lager, nämlich ein Kugellager 49, zu sehen ist. An dem Achsrohr 48 ist ein Bremssattel 50 befestigt, was allerdings in dieser Figur nicht sichtbar ist. Der Bremssattel enthält die beiden Radbremszylinder, deren Kolben die Bremsbeläge 51 und 52 beidseitig gegen den äußeren, ringförmigen Teil der Bremsscheibe drücken. Ferner ist an der Stirnseite des Achsrohres 48 mit Schrauben 53 ein Profilring 54 befestigt. Sein äußerer Rand ist als Dichtungslippe 54 a ausgebildet, weiche auf einem in die Bremsscheibe eingesetzten Dichtungsring 55 aus Kunststoff gleitet. Auf diese Weise ist im Innern der Bremsscheibe ein Ringraum abgeschlosen.

Es ist derselbe Sensor wie in F i g. 1 verwendet, dessen Gehäuse 10 mit der Steckachse 45 verschraubt ist. Der Leitungsanschluß an der Platine 30 erfolgt wie in F i g. 1 mit Hilfe des Kontaktstiftes 32, der sich hier jedoch gegenüber der Platine nicht dreht. Der Kontaktstift ist von der gleichen Isolierstoffbuchse 34 wie in F i g. 1 eingeschlossen. Sie ist direkt in die Steckachse eingepreßt. An Stelle des Einsatzes 36 mit Steckerstift ist hier jedoch ein einfacher Einsatz 56 verwendet, der direkt mit einer weiterführenden Leitung 57 verlötet ist. Die Leitung ist isoliert und führt durch eine schräg liegende Bohrung nach außen zu einer Signalübertragungseinrichtung, die hier aus einer Kohlebürste 60 und aus einem Schleifring 58 besteht, der unter Zwischenlage eines Isolierstoffringes 59 die Steckachse umspannt. Die Kohlebürste steht unter dem Druck einer Feder 61

und ist als eine weiterführende Leitung 62 angeschlossen.

Die Kohlebürste ist in einem am Profilring 54 gehalterten Isolierstoffgehäuse 63 geführt. Dieses Gehäuse ist von einem Isolierstoffdeckel 64 abgeschlossen, der unmittelbar in die isolierende Umhüllung der Leitung 62 übergeht. Diese Leitung verläßt den geschützten Ringraum durch eine Öffnung 54 im Profilring und ist dann am Fahrgestell bis zum Bremssteuergerät, in dem die Signale des Sensors verwertet werden, fest verlegt.

Als zweiter galvanischer Leitungsweg zwischen Sensor und Schaltanordnung dient die Masseverbindung zwischen Rad und Fahrgestell. Diese Masseverbindung besteht — zumindest beim Bremsen — nicht nur über die Rollkörper des Lagers, sondern auch über die Bremse. Um gerade diesen Parallelweg über die Bremse mit einem möglichst kleinen Ohmschen Übertragungswiderstand auszustatten, sind die Bremsbeläge 51 und 52 je mit einer stiftförmigen Messingeinlage 65 ausgestattet, welche z. B. auch mittels einer flexiblen Leitungsverbindung 66 mit dem Körper des Bremssattels 50 verbunden sein kann.

Claims

Patentansprüche: 2_

1. Sensor für ein Antiblockierungsregelsystem für Kraftfahrzeugbremsen zur Erfassung von Änderungen der absoluten Drehgeschwindigkeit des Fahrzeugrades, bestehend aus einem geschlossenen Gehäuse, das eine gegenüber dem Gehäuse um einen begrenzten Winkel drehbeweglich gelagerte Schwungmasse und eine von der Schwungmasse betätigbare Signaleinrichtung enthält, sowie aus einer isolierten Gehäusedurchführung, welche die Signaleinrichtung mit einem am stirnseitigen Ende in der Fahrzeugachse sitzenden Berührungskontakt verbindet, von dem aus eine Leitung zu einem elektrisch betätigbaren Bremsgerät weiterführt, gekennzeichnet d u r c h die Kombination der Merkmale:

a) das Sensorgehäuse (10) ist in an sich bekannter Weise auf die Radnabe (2, 45) geschraubt,

b) ein innerhalb der Verschraubung (11) am Sensorgehäuseboden isoliert angeordneter Gehäusekontakt (30) liegt in Einbaulage federnd auf dem Berührungskontakt (32) auf,

c) das Sensorgehäuse (10) ist für sich allein allseits abgedichtet und weist keine nach außen ragenden beweglichen Teile oder Kabel auf,

d) der Außendurchmesser des Sensorgehäuses (10) ist kleiner als die lichte Weite der mittleren Ausparung der Felge (4).

2. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der am stirnseitigen Ende der Fahrzeugachse sitzende Berührungskontakt (32) mittels eines in der Fahrzeugachse angeordneten Steckverbinders (36 a, 38) mit der zum Bremsgerät weiterführenden Leitung verbunden ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen