Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Zustandsüberwachung in einem Achssystem und ein Achssystem zum Einsatz in einem Nutzfahrzeug.

Es sind aus dem Stand der Technik bereits Messsysteme bekannt, mit welchen die Zustandsdaten, insbesondere Temperatur und Vibrationen, in Achssystemen, insbesondere Achssystemen von Nutzfahrzeugen, überwacht werden können. Ziel dieser Systeme ist es, über die gemessenen Zustandsdaten Auskünfte zum Verschleiß o- der anderweitig funktionsrelevanten Charakteristika eines Achssystems, insbesondere der zueinander beweglichen Teile des Achssystems zu erhalten und gegebenenfalls Warnungen ausgeben zu können, welche den Führer des Nutzfahrzeuges und weitere Personen, welche Einblick in die Telemetriedaten und/oder Warnzu- stände haben, darüber informieren, dass ein kritischer Zustand erreicht ist. Dabei hat es sich jedoch gezeigt, dass die aus dem Stand der Technik bekannten Zustands- überwachungssysteme nur mit großem Aufwand in das Achssystem integrierbar sind. Auch haben sich die aus dem Stand der Technik bekannten Zustandsüberwa- chungssysteme selbst als störungsanfällig erwiesen, da insbesondere bei starker physischer Beeinträchtigung, welche beispielsweise einen Kabelbruch auslösen kann, die bekannten Zustandsüberwachungssysteme zum Ausfall neigen. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein besonders einfach zu integrieren des und besonders ausfallsicheres Zustandsüberwachungssystem und ein mit einem solchen Zustandsüberwachungssystem ausgestattetes Achssystem bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Achssystem gemäß Anspruch 1 und einem Zustandsüberwachungssystem gemäß Anspruch 12.

Erfindungsgemäß ist ein Achssystem, insbesondere zum Einsatz in einem Nutzfahrzeug, vorgesehen, welches ein Achsende mit einem als Aussparung ausgebildeten Aufnahmebereich aufweist, wobei im Aufnahmebereich eine Messeinheit im Wesentlichen ortsfest zum Achsende angeordnet und festlegbar oder festgelegt ist, wobei die Messeinheit eine Auswerteeinheit aufweist, an welcher eine Vielzahl von Sensoren angeschlossen ist, wobei zumindest einer der Sensoren beabstandet von der Auswerteeinheit am oder im Achsende festgelegt und ausgelegt ist, lokale Zustandsinformationen des Achsendes zu messen und an die Auswerteeinheit zu übertragen, wobei die Auswerteeinheit dafür ausgelegt ist, die lokalen Zustandswerte zu verarbeiten und Informationen zum Zustand des Achsendes zu berechnen, wobei die Messeinheit ein Übertragungsmodul aufweist, welches dafür ausgelegt ist, die Informationen zum Zustand des Achsendes an eine Zentraleinheit des Nutzfahrzeugs per drahtloser Datenübertragung zu übermitteln. Als im Wesentlichen ortsfeste Festlegung der Messeinheit im Aufnahmebereich wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt eine elastische Lagerung, beispielsweise durch Gummielemente, angesehen. So soll die Messeinheit in diesem Zusammenhang zwar am Achsende festgelegt sein, gleichzeitig sollen aber Stöße und Schwingungen durch leichte, elastisch federnde Relativbewegungen zwischen dem Achsende und der Messeinheit ausgeglichen werden können. Die Messeinheit ist mit Vorteil ein integral ausgebildetes System mit einem Gehäuse, in welchem eine Auswerteeinheit und ein Übertragungsmodul angeordnet sind, wobei das Gehäuse die beiden Einheiten schützend umgibt und die Festlegung der Messeinheit im Aufnahmebereich des Achsendes gewährleistet. An der Auswerteeinheit der Messeinheit ist eine Vielzahl von Sensoren angeschlossen, wobei die Sensoren selbst jeweils beabstandet von der Messeinheit am oder im Achsende angeordnet und dort festgelegt sind. Die Sensoren können dabei über kabelgebundene oder über kabellose Signalübertragungsmittel mit der Auswerteeinheit verbunden sein. Bevorzugt sind dabei die Sensoren verteilt und be- abstandet voneinander am Achsende angeordnet und mit der zentral im Aufnahmebereich angeordneten Auswerteeinheit verbunden. Hierdurch können verschiedene Bereiche des Achsendes überwacht werden, beispielsweise Kontaktbereiche von Wälzlagern oder Anschlussbereiche von Bremssystemen. Von Vorteil ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine kabelgebundene Festlegung der Sensoren, da zu diesem Zweck die Auswerteeinheit ebenfalls innerhalb des Achsendes und somit besonders nah an den zu überwachenden Messstellen im Achsende angeordnet ist. Bevorzugte Befestigungspositionen der Sensoren im Achsende finden sich beispielsweise auf Höhe der Wälzlager, wodurch die Temperatur in diesem Bereich und somit Rückschlüsse auf den Verschleißzustand oder eventuelle Fehlfunktionen der Lager ermittelt werden können. Bevorzugt kann die Auswerteeinheit auch einen oder mehrere Sensoren aufweisen die unmittelbar an ihr selbst angeordnet sind, beispielsweise um Vibrationen oder Temperaturen der Messeinheit selbst zu überwachen. Bevorzugt kann, zusätzlich oder alternativ zu den als Temperatursensoren o- der Vibrationssensoren ausgeführten Sensoren, zumindest ein Verschleißsensor vorgesehen sein, welcher unmittelbar eine Abnutzung im Bereich bestimmter Funktionsflächen des Achsendes oder anliegender Bauteile misst. Weiterhin können die Sensoren zumindest einen Dehnmessstreifen umfassen, welcher am Achsende derart festgelegt ist, dass Verbiegungen des Achsendes feststellbar sind. Dies erlaubt es, Rückschlüsse auf den Beladungszustand der Achse und des Nutzfahrzeuges zu ziehen. Das Achsende selbst ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung mit Vorteil ein Achsstummel, welcher mit einer Bohrung versehen ist, die als Aufnahmebereiche für die Messeinheit dient. Die Bohrung im Achsstummel ist dabei mit Vorteil eine Stirnbohrung, in welcher die Messeinheit, zumindest die Komponente Auswerteeinheit der Messeinheit, eingesetzt und dort mit Vorteil elastisch festgelegt ist, beispielsweise mittels eines Seeger- oder Innensicherungsrings. Mit Vorteil ist zumindest die Auswerteeinheit der Messeinheit in dieser Bohrung angeordnet und festgelegt, wobei die übrigen Komponenten, wie beispielsweise das Übertragungsmodul, auch außerhalb der Bohrung angeordnet sein können. Alternativ oder zusätzlich zur Anordnung einer Messeinheit am Achsstummel, kann es im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorgesehen sein, eine Messeinheit beispielsweise in der rotierenden Nabe des Nutzfahrzeuges anzuordnen, wobei die kabellose Übertragung der Informationen der Messeinheit eine solche Anordnung im rotierenden Teil der Radaufhängung ohne weiteres erlaubt. An die Auswerteeinheit angeschlossen ist ein Übertragungsmodul, welches insbesondere zur kabellosen Übertragung der von der Auswerteeinheit zusammengetragenen Informationen an eine Zentraleinheit des Nutzfahrzeuges ausgelegt ist. Eine solche Zentraleinheit des Nutzfahrzeugs ist mit Vorteil eine zentrale Telemetrie-Einheit, welche neben den von der Messeinheit übermittelten Werten auch andere Zustandswerte des Nutzfahrzeuges sammelt, aufbereitet und dem Fahrzeugführer, sowie weiteren Subsystemen des Nutzfahrzeuges zur Verfügung stellt. Als weitere Möglichkeit einer Zentraleinheit könnte auch das CAN-Bus- System des Nutzfahrzeuges fungieren, wobei solche CAN-Bus-Systeme bereits aus dem Stand der Technik bekannt sind. Das Übertragungsmodul ist daher dafür ausgelegt, die Informationen zum Zustand des Achsendes in einem für die entsprechende Zentraleinheit angepassten Format bzw. einem entsprechenden Übertragungsprotokoll zu senden. Der Vorteil der kabellosen Übertragung von Zustandsinformationen von der Messeinheit an eine Zentraleinheit des Nutzfahrzeuges liegt darin, dass die Messeinheit möglichst nah an den verwendeten Sensoren angeordnet werden kann, während für die Verbindung der Messeinheit mit den zentral am Nutzfahrzeug angeordneten Datenverarbeitungssystemen keine aufwändige Verkabelung nötig ist. So kann insbesondere die Betriebssicherheit der Zustandsüberwachung erhöht werden, da lediglich die kurze Verkabelung zwischen der Messeinheit und den Sensoren erforderlich ist, welche im Wesentlichen innerhalb eines Bauteiles angeordnet sein kann und somit keine Relativbewegungen zwischen verschiedenen Bauteilen ausgleichen muss. Dies reduziert die Gefahr von Kabelbrüchen. Weiterhin bildet die Messeinheit zusammen mit den Sensoren eine Baugruppe, wobei ohne größeren Montageaufwand eine Vielzahl solcher Baugruppen am Nutzfahrzeug und insbesondere am Trailer eines Nutzfahrzeuges angeordnet sein kann, was eine besonders umfangreiche Überwachung der Zustandsdaten am gesamten Nutzfahrzeug ermöglicht.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Messeinheit eine Spannungsquelle auf, welche einen Energiespeicher und/oder einen Spannungserzeuger umfasst, wo- bei die Spannungsquelle bevorzugt autark von der Spannungsversorgung des Nutzfahrzeugs ist. Die Vorteile der kabellos mit einer Zentraleinheit verbundenen Messeinheit kommen insbesondere dann zum Tragen, wenn die Messeinheit einen eigenen Energiespeicher und/oder einen eigenen Spannungserzeuger aufweist. Als Energiespeicher kommt im vorliegenden Fall vorzugsweise eine Batterie infrage, deren Kapazität derart ausgelegt ist, dass sie im Rahmen der üblichen Serviceintervalle eines Nutzfahrzeuges, also beispielsweise einmal im Jahr, gewechselt werden kann und über diesen Zeitraum einen Dauerbetrieb der Messeinheit ermöglicht. Als Spannungserzeuger kommt insbesondere ein Generator infrage, welcher aus den Relativbewegungen verschiedener Bauteile des Achssystems eine elektrische Spannung generiert, welche zum Betrieb der Messeinheit verwendet wird.

Mit Vorteil umfasst der Spannungserzeuger zumindest eine Spule, welche im Wesentlichen ortsfest relativ zum Achsende und insbesondere zur Messeinheit angeordnet ist, wobei das Achssystem einen Rotor aufweist, welcher um eine Drehachse drehbar am Achsende gelagert ist, wobei ein Erreger vorgesehen ist, welcher vom Rotor in Rotation versetzt wird, um eine induktive Spannung im Spannungserzeuger zu erzeugen, wobei der Erreger am Rotor einstückig ausgebildet, oder formschlüssig oder stoffschlüssig mit dem Rotor verbunden ist, oder magnetisch mit dem Rotor gekoppelt ist. Die hier beschriebene Ausführungsform bezieht sich insbesondere auf den Fall, dass das Achsende ein Achsstummel ist um welchen drehbar die Nabe einer Radaufhängung eines Nutzfahrzeuges angeordnet ist. Es versteht sich, dass für den Fall der Anordnung der Messeinheit in der Nabe des Nutzfahrzeuges, als relativ zur Nabe rotierender Teil der Achsaufhängung der Achsstummel angesehen wird, auf welchem diese Nabe drehbar gelagert ist. Entscheidendes Kriterium für die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist, dass die Spule, in welcher eine Spannung generiert wird, mit Vorteil ortsfest relativ zur Messeinheit angeordnet ist, wobei der Erreger dieser Spannung eine Relativbewegung relativ zur Spule ausführt.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform, weist der Erreger eine Vielzahl von Dauermagneten auf. Diese Dauermagneten sind dabei mit Vorteil formschlüssig und/oder stoffschlüssig am Rotor, d. h. am relativ zur Messeinheit rotierenden Bauteil der Achsaufhängung festgelegt. In einer ersten bevorzugten Ausführungsform können dabei die Dauermagneten im Bereich der Nabe, insbesondere bevorzugt im Bereich des Deckels, welcher die Aussparung der Nabe zum Erreichen der Achsmutter abdeckt, zumindest stoffschlüssig festgelegt sein. Diese Anordnung von Dauermagneten am rotierenden Teil der Radaufhängung des Nutzfahrzeuges ist mit besonders geringen konstruktiven Eingriffen möglich, was das Nachrüsten einer Messeinheit mit entsprechender Spannungsversorgung auch an älteren Nutzfahrzeugen ermöglicht. Alternativ zur Anordnung von Dauermagneten am Erreger, kann der Erreger auch eine Vielzahl von blockartigen Vor- und Rücksprüngen aufweisen wobei diese in einem in entsprechender Nähe angeordneten Spannungserzeuger eine Hall-Spannung erzeugen. Insbesondere für den Fall einer Messeinheit welche nur einen sehr geringen Energiebedarf aufweist kann es ausreichend sein einen solchen, sehr einfach herzustellenden Hall-Spannungserzeuger zu verwenden.

Ferner bevorzugt ist der Erreger ortsfest und drehbar am Achsende und/oder an der Spannungsquelle gelagert, wobei der Erreger mittels mechanischer oder magnetischer Kopplung vom Rotor in Rotation versetzbar ist. In dieser Ausführungsform ist der Erreger somit als Teil der Messeinheit ausgelegt, wobei der Erreger selbst drehbar zum Rest der Messeinheit, gegen transversale Verlagerungen gesichert, an dieser festgelegt ist. Diese Ausführungsform ermöglicht es, mit noch geringeren konstruktiven Eingriffen in die Gesamtkonstruktion einer Radaufhängung des Nutzfahrzeuges, eine autarke Messeinheit zu integrieren. Es wird dabei lediglich ein mechanischer oder magnetischer Antrieb des Erregers durch den relativ zur Messeinheit rotierenden Teil der Achsaufhängung des Nutzfahrzeuges benötigt. In einer ersten bevorzugten Ausführungsform kann dabei eine formschlüssige Kraftübertragung wie beispielsweise durch eine Verzahnung erreicht, zwischen einem Antriebselement des Erregers und beispielsweise der Radnabe der Achsaufhängung des Nutzfahrzeuges vorhanden sein. In einer alternativen Ausführungsform kann am Erreger ein Magnet oder eine Vielzahl von Magneten vorgesehen sein, welche jeweils mit lokalen Vorsprüngen am Rotor der Achsaufhängung des Nutzfahrzeuges interagieren, derart dass eine Rotation des Rotors eine Rotation des Erregers verursacht. Alternativ oder zusätzlich zu einem von rotatorischer Bewegung angetriebenen Spannungserzeuger, weist die Spannungsquelle vorzugsweise einen Spannungserzeuger auf, welcher einen elektronischen Linear-Generator umfasst, wobei der Spannungserzeuger dazu ausgelegt ist, eine elektrische Spannung aus im Wesentlichen linearen Bewegungen eines schwingfähigen Feder-Masse Systems zu generieren. Der Vorteil eines auf linearer Bewegung basierenden Spannungserzeugers ist, dass er Stöße und Schwingungen am Fahrwerk des Fahrzeuges in elektrische Spannung wandeln kann. Dies kann insbesondere bei Vorliegen kritischer Lastzustände am Fahrwerk bei unebenem Untergrund, welche von den Sensoren des Zu- standsüberwachungssystems festgestellt werden sollen, eine gezielte Spannungsversorgung der Messeinheit erlauben. Als im Wesentlichen lineare Bewegung wird in diesem Zusammenhang eine Ein- oder Ausfederbewegung einer Radaufhängung angesehen, die genauer betrachtet einen Kreisbogen beschreibt, da das Achsende in der Regel über einen Lenker, der um einen Drehpunkt schwenkbar am Rahmen des Fahrwerkes festgelegt ist, angeordnet wird.

Insbesondere bevorzugt ist ein Drucküberwachungssystem am Achssystem vorgesehen, wobei die Messeinheit eine Aussparung aufweist, durch welche eine Druckleitung des Drucküberwachungssystems hindurchreicht, wobei die Druckleitung bevorzugt in der Aussparung abgestützt ist. Um den Einsatz der Messeinheit an Achssystemen zu ermöglichen, an welchen auch eine Überwachung vorhanden ist, ist es bevorzugt, dass diese eine Aussparung aufweist, durch welche eine Druckleitung des Drucküberwachungssystems hindurchreichen kann. Besonders bevorzugt ist dabei diese Druckleitung auch in der Aussparung der Messeinheit abgestützt, was eine besonders stabile und kompakte Ausführung eines Achssystems mit Zustandsüberwachung und zusätzlicher Drucküberwachung erlaubt. Als Beispiel einer Reifendruck-Überwachung ist das Tire Pilot-System bekannt, welches somit besonders bevorzugt mit einer Messeinheit gemäß der vorliegenden Erfindung kombiniert werden kann. Im Zusammenspiel eines Drucküberwachungssystems mit einer Messeinheit gemäß der vorliegenden Erfindung kann es dabei besonders zu sein, dass der Erreger am rotierenden Teil des Drucküberwachungssystems angeordnet ist. Mit Vorteil ist der Aufnahmebereich als im Wesentlichen zylindrischer Rücksprung oder Aussparung oder Bohrung in einem Stirnbereich des Achsendes ausgebildet, wobei die Messeinheit im Aufnahmebereich unmittelbar oder mittelbar festgelegt ist. Eine unmittelbare Festlegung der Messeinheit im Aufnahmebereich wird dabei mit Vorteil durch eine geringe Spielpassung der Messeinheit im Aufnahmebereich erreicht, bei welcher die Messeinheit lediglich in den Aufnahmebereich eingeschoben werden kann und dort verklemmt und/oder durch beispielsweise einen Seegerring gesichert werden kann. Alternativ kann die Messeinheit über ein an ihr ausgebildetes Außengewinde im Aufnahmebereich verschraubt sein. Als mittelbare Festlegung wird die Festlegung über zusätzliche Befestigungsmittel angesehen, wie beispielsweise Schrauben, welche zwischen der Messeinheit und dem Aufnahmebereich eine Kraft zur Festlegung der Messeinheit übertragen. Weiterhin können beispielsweise zwischen der zylindrischen Aussparung des Aufnahmebereiches elastisch verformbarer Lagerelemente vorgesehen sein, welche wiederum die Außenseite der Messeinheit elastisch gegenüber der Aussparung des Aufnahmebereiches abstützen. Als im wesentlichen zylindrische Aussparung wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine innere Fläche definiert, welche zumindest im Kontaktbereich mit der Messeinheit oder mit dazwischen angeordneten Lagerelementen eine zylindrische Innengeometrie aufweist.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Messeinheit ein Außengewinde auf, welches mit einem korrespondierenden Innengewinde im Aufnahmebereich in Eingriff bringbar ist, um die Messeinheit am Achsende festzulegen. Diese besonders einfache Art der Festlegung der Messeinheit im Aufnahmebereich ermöglicht es, die Messeinheit ohne weitere Hilfsmittel in die Aussparung mit Innengewinde im Aufnahmebereich einzuschrauben. Besonders bevorzugt weist dabei die Messeinheit an ihrem, dem Gewinde gegenüberliegenden Ende einen Eingriffsbereich auf an welchem ein entsprechendes Drehmoment auf das Gehäuse der Messeinheit übertragen werden können. Weiterhin ist es bevorzugt, dass das Gewinde sowie das Eingriffsmittel zur Drehmomenten Übertragung am Gehäuse der Messeinheit derart angeordnet sind, dass das Gehäuse drehbar zur Auswerteeinheit ausge- legt ist, sodass die Auswerteeinheit nicht beim Einschrauben der Messeinheit gemeinsam mit dem Gehäuse gedreht wird und sich die Kabel zu den Sensoren nicht verdrehen oder verzwirbeln.

In einer weiterhin bevorzugten Ausführungsform ist die Messeinheit mittels elastischer Lagerelemente im Aufnahmebereich gehalten, wobei die Lagerelemente zur Schwingungsdämpfung ausgelegt sind. Besonders vorteilhaft ist es, die Messeinheit über eine Reihe von elastischen und schwingungsdämpfender Lagerelementen im Aufnahmebereich zu lagern, insbesondere bevorzugt zu verklemmen. Dabei kann zusätzlich zur Lagerung durch die Lagerelemente, auch eine form- und/oder kraftschlüssige Verbindung zwischen der Messeinheit und im Achsende vorgesehen sein. Als Lagerelemente kommen dabei insbesondere bevorzugt ringförmige oder beispielsweise blockartig ausgeführte Gummielemente zum Einsatz, welche besonders bevorzugt stoffschlüssig im Aufnahmebereich und/oder an der Messeinheit festgelegt sind. Durch die schwingungsgedämpfte Lagerung der Messeinheit kann insbesondere deren Lebensdauer, insbesondere die Lebensdauer der Auswerteeinheit und des Übertragungsmoduls, gesteigert werden.

Erfindungsgemäß ist darüber hinaus ein Zustandsüberwachungssystem vorgesehen, welches eine Messeinheit mit einer Spannungsquelle aufweist, wobei an der Messeinheit eine Vielzahl von Sensoren angeschlossen sind, welche bevorzugt als Temperatursensoren ausgeführt sind, wobei die Spannungsquelle einen Spannungserzeuger aufweist, welcher dafür ausgelegt ist eine induktiv erzeugte Spannung bereitzustellen, wobei die Messeinheit eine Auswerteeinheit aufweist, welche dafür ausgelegt ist, die von den Sensoren gemessene Werte zu interpretieren, wobei die Messeinheit ein Übertragungsmodul aufweist, welches dafür ausgelegt ist, die ermittelten Zustandswerte kabellos zu versenden. Die Merkmale der Messeinheit, mit der integrierten Spannungsquelle und Übertragungseinheit entsprechen dabei den zuvor beschriebenen Merkmalen einer in ein Achssystem eingebauten Messeinheit. Neben dem Einsatz am Achsende eines Achssystems kann diese Messeinheit vorzugsweise auch in anderen Bereichen eines Nutzfahrzeuges zum Einsatz gelangen. Mit Vorteil nutzt dabei der Spannungserzeuger der Messeinheit die Relativbewegungen oder Rotation zweier Bauteilgruppen zueinander, um eine insbesondere bevorzugt induktive Spannung zu erzeugen, welche die Messeinheit und insbesondere die Auswerteeinheit und das Übertragungsmodul mit ausreichender elektrischer Energie versorgt. Während die Sensoren wie zuvor beschrieben bevorzugt über Kabel an der Auswerteeinheit angeschlossen sind, ist das Übertragungsmodul zur kabellosen Informationsübertragung, insbesondere bevorzugt durch Funk oder optische Signalübertragung, wie beispielsweise durch Laserimpulse, ausgelegt.

Besonders bevorzugt weist dabei die Messeinheit einen kreisringförmigen Querschnitt auf. Der kreisringförmige Querschnitt der Messeinheit ermöglicht es dabei zum einen die Messeinheit mit ihrer zylinderförmigen Außengeometrie in das Achsende eines Achssystems einzusetzen weiterhin ermöglicht die zylindrische Öffnung innerhalb der Messeinheit, ein Drucküberwachungssystem durch die Messeinheit hindurchzuführen und in dieser abgestützt anzuordnen. Es lässt sich somit durch die gleichzeitig mögliche Zustandsüberwachung und Reifendrucküberwachung am Achssystem dessen Lebensdauer deutlich erhöhen. Auch können die jeweils gemessenen Zustandswerte, in Kombination mit den Werten der Reifendrucküberwachung, verlässlichere Rückschlüsse auf den tatsächlichen Verschleiß oder anderweitige Probleme am Achssystem geben. Die Kombination der beiden Überwachungssysteme ermöglicht somit die bestmögliche Einhaltung bevorzugter Betriebszustände am Achssystem, welche die Lebensdauer des Achssystems deutlich erhöhen können.

Insbesondere bevorzugt weist die Messeinheit eine Vielzahl von Lagerelementen aufweist, welche zur Festlegung in einem Aufnahmebereich eines Achsendes ausgelegt sind und/oder welche zur Lagerung eines Drucküberwachungssystems im Inneren der Messeinheit ausgelegt sind. Die Lagerelemente sind somit vorzugsweise an der Außenseite der Messeinheit zur Abstützung im Aufnahmebereich eines Achsendes vorgesehen. Weiterhin sind die mit Vorteil elastischer Lagerelemente auch an der Innenseite, vorzugsweise in der Öffnung der Messeinheit zur Aufnahme einer Druckleitung eines Überwachungssystems, angeordnet. Sowohl zur Lagerung der Messeinheit als auch zur elastisch gefederten Abstützung des Drucküberwachungs- systems leisten die Lagerelemente dabei einen wesentlichen Beitrag, um die Lebensdauer und Widerstandsfähigkeit des Zustandsüberwachungssystem zu erhöhen.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung auf die beigefügten Figuren. Es versteht sich, dass einzelne nur in einer der Figuren gezeigte Merkmale auch in Ausführungsformen anderer Figuren zum Einsatz gelangen können, sofern dies nicht explizit ausgeschlossen wurde oder sich aufgrund technischer Gegebenheiten verbietet.

Es zeigen:

Fig. 1 - eine schematische Schnittansicht einer ersten bevorzugten Ausführungsform,

Fig. 2 - eine weitere schematische Schnittansicht einer zweiten bevorzugten Ausführungsform, und

Fig. 3 - eine weitere schematische Schnittansicht einer dritten bevorzugten Ausführungsform,

Fig. 4 - eine schematische Ansicht eines Gesamtsystems mit mehreren erfindungsgemäßen Zustandsüberwachungssystemen.

Bei dem in Figur 1 gezeigten Achssystem 1 ist in einem Achsende 2, welches mit Vorteil als Achsstummel ausgeführt ist, ein Aufnahmebereich 3 ausgebildet, in welchem eine Messeinheit 4 angeordnet ist. Die Messeinheit 4 weist dabei eine Auswerteeinheit 44 auf, welche mit einer Vielzahl von Sensoren 42, im vorliegend bevorzugten Beispiel 4 Sensoren 42, verbunden ist. Es versteht sich das auch eine größere Anzahl von Sensoren 42 an der Auswerteeinheit angeschlossen sein können. Bevorzugt sind die Sensoren dabei im Bereich der Lager, welche auf den Achsstummel aufgesetzt sind und zur drehbaren Lagerung einer Nabe, angeordnet. Auf diese Weise kann die Temperatur oder sonstige Zustandsgrößen im Bereich des Kontaktes der Lager mit dem Achsende festgestellt werden. Neben der Auswerteeinheit 44 weist die Messeinheit ein Übertragungsmodul 46 auf, welches zur kabellosen Signalübertragung an eine Zentraleinheit (nicht gezeigt) des Nutzfahrzeugs ausgelegt ist. Darüber hinaus weist die Messeinheit vorzugsweise eine Spannungsquelle 5 auf, welche im vorliegenden Beispiel einen Energiespeicher 52 aufweist. Der Energiespeicher 52 der Spannungsquelle ist dabei mit Vorteil besonders einfach von außen, in der Figur entsprechend von links her, erreichbar um einen besonders einfachen Wechsel des Energiespeichers zu ermöglichen. Im Gegensatz zu den nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen, kommt die vorliegende Messeinheit somit ohne einen Spannungserzeuger aus, da die gesamte benötigte Energie zur Versorgung der Auswerteeinheit 44 und des Übertragungsmoduls 46 aus dem Energiespeicher 52 entnommen werden kann. Bevorzugt ist die Messeinheit 4 dabei über Befestigungselemente 48 am Material des Achsendes 2 festgelegt eine solche Festlegung wird Rahmen der vorliegenden Erfindung als indirekte Befestigung der Messeinheit 4 über Befestigungselemente 48 an dem Achsende 2 definiert. Eine alternativ oder zusätzlich bevorzugte direkte Festlegung der Messeinheit 4 innerhalb der Aufnahmebereiches 3 kann beispielsweise über ein Gewinde oder eine stoffschlüssige Verbindung, wie über eine Klebeschicht zwischen der Messeinheit 4 und dem Aufnahmebereich 3, hergestellt werden.

Die in Figur 2 gezeigte schematische Ansicht zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Achssystems 1 , bei welcher die Messeinheit 4 im Wesentlichen ringförmig ausgebildet ist und eine Aussparung 47 aufweist, durch welche hindurch die Druckleitung 72 eines Drucküberwachungssystems 7 geführt werden kann. Zusätzlich zu den vorzugsweise an der Außenseite der Messeinheit 4 angeordneten Lagerelementen 45 können weitere Lagerelemente 45 auch in der Aussparung 47 angeordnet sein, um die Druckleitung 72 des Drucküberwachungssystems 7 zu halten und elastisch abzustützen. Diese einfache Kombination einer Zustandsüberwachung und einer Reifendrucküberwachung in einem als hohler Achsstummel ausgebildeten Achsende 2 ermöglicht ein besonders einfach herzustellendes und mit einer langen Lebensdauer ausgestattetes Achssystem. Figur 3 zeigt eine schematische Ansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Achssystems 1 . Im Gegensatz zu den zuvor beschriebenen Ausführungsformen weist die Messeinheit 4 eine Spannungsquelle 5 mit einem Spannungserzeuger 54 einem bevorzugt ebenfalls vorgesehenen Energiespeicher 52 auf. In diesem Zusammenhang könnte die Spannungsquelle 5 auch nur einen Spannungserzeuger 54 aufweisen, wodurch eine Spannungsversorgung der Auswerteeinheit 44 und des Übertragungsmoduls 46 nur während des tatsächlichen Einsatzes des Nutzfahrzeuges, also bei Rotation der Räder, gewährleistet wäre. Für die Vereinfachung der Messeinheit und insbesondere deren Spannungsversorgung, kann diese Ausführungsform bevorzugt sein. Der Vorteil einer Kombination eines Spannungserzeugers 54 mit einem Energiespeicher 52 liegt darin, dass der Energiespeicher 52 relativ klein dimensioniert werden kann, da er nur temporär die vom Spannungserzeuger 54 erzeugte Energie zwischen speichern muss, beispielsweise um Stillstandszeiten des Nutzfahrzeugs zu überbrücken. Zur induktiven Spannungserzeugung im Spannungserzeuger 54 weist das Achssystem 1 vorzugsweise einen Rotor 6 auf, welcher gemeinsam mit einem Erreger 62 in Rotation relativ zur Messeinheit 4 gebracht wird. Der Erreger 62 umfasst dabei mit Vorteil eine Vielzahl von Dauermagneten, welche mit entsprechenden Spulen im Spannungserzeuger 54 interagieren, um dort eine Induktionsspannung zu erzeugen. Nicht gezeigt ist an dieser Stelle die Ausführungsform, bei welcher der Erreger 62 ortsfest an der Messeinheit 4 festgelegt ist und gleichzeitig drehbar um eine Rotationsachse relativ zur Messeinheit 4 gelagert ist. Für diesen Fall wird der Erreger 62 über eine mechanische oder eine magnetische Kopplung mit dem Rotor 6 in Rotation versetzt und erzeugt, wie zuvor beschrieben, eine Induktionsspannung in den Spulen des Spannungserzeugers 54.

Fig. 4 schließlich zeigt eine schematische Ansicht eines Gesamtsystems eines Nutzfahrzeuges mit mehreren Zustandsüberwachungssystemen 10, von denen je eines in einem Achsende jedes Achssystems 1 angeordnet ist. Die in dieser Ausführungsform gezeigten sechs Zustandsüberwachungssysteme 10 übermitteln dabei ihre Zustandsinformationen drahtlos an die Zentraleinheit 12. Eine solche Zentraleinheit in einem Nutzfahrzeug wird beispielsweise als "Trailer Master" bezeichnet und dient der zentralisierten Informationsbeschaffung und -Verarbeitung von relevanten Telemetrie- und Zustandsdaten eines Nutzfahrzeuges, insbesondere eines Nutzfahrzeuganhängers.

Bezugszeichenliste:

1 - Achssystem

2 - Achsende

3 - Aufnahmebereich

4 - Messeinheit

5 - Spannungsquelle

6 - Rotor

7 - Drucküberwachungssystem

10 - Zustandsüberwachungssystem

12 - Zentraleinheit

42 - Sensor

44 - Auswerteeinheit

45 - Lagerelement

46 - Übertragungsmodul

47 - Aussparung

48 - Befestigungsmittel

52 - Energiespeicher

54 - Spannungserzeuger

62 - Erreger

72 - Druckleitung