帶有磨損指示器的制動(dòng)蹄的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于盤式制動(dòng)器或鼓式制動(dòng)器的制動(dòng)蹄(1)，該制動(dòng)蹄具有承載板(2)和至少一個(gè)磨損指示器(4)，該承載板(2)帶有固定在其上的摩擦襯片(3)，其特征為：所述磨損指示器(4)具有用于連續(xù)地或多級(jí)地測(cè)量摩擦襯片磨損的磨損傳感器(6)以及具有用于無(wú)線信號(hào)傳輸?shù)慕邮蘸桶l(fā)送單元(5)，其中，該接收和發(fā)送單元是無(wú)源的RFID(射頻識(shí)別)應(yīng)答器或SAW(聲表面波)應(yīng)答器。
【專利說(shuō)明】
帶有磨損指示器的制動(dòng)蹄
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)蹄，帶有在摩擦襯片區(qū)域內(nèi)安置的器件，該 器件還用于獲知摩擦襯片磨損狀態(tài)。所述制動(dòng)蹄適用于盤式制動(dòng)器和鼓式制動(dòng)器，優(yōu)選適 用于盤式制動(dòng)器，并且可應(yīng)用在所有車輛類型中，特別是在轎車和商用車中。本發(fā)明還涉及 這種制動(dòng)蹄的制造。
【背景技術(shù)】
[0002] 文獻(xiàn)EP 0 754 875 B1中已經(jīng)公開(kāi)了一種制動(dòng)蹄，該制動(dòng)蹄具有帶有多個(gè)導(dǎo)體回 線的磨損指示器，該磨損指示器通過(guò)連接插頭和纜線與控制器或指示器電連接。當(dāng)所述導(dǎo) 體回線不再導(dǎo)電或者必要時(shí)導(dǎo)電時(shí)，該控制器探測(cè)到中斷的或者必要時(shí)閉合的電路。這樣 產(chǎn)生的信號(hào)用于確定摩擦襯片的磨損狀態(tài)。這種制動(dòng)蹄的制造與安裝受到必需的插頭接頭 以及纜線連接的妨礙，這些插頭接頭以及纜線連接事后還會(huì)在日常運(yùn)行中對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)固性 造成負(fù)面影響。
[0003] 文獻(xiàn)DE 10 2008 032 818 A1以上述EP文獻(xiàn)作為【背景技術(shù)】并且描述了一種制動(dòng) 蹄，在該制動(dòng)蹄上，一個(gè)呈無(wú)源應(yīng)答器形式的傳感器被布置在摩擦襯片承載板上，該傳感器 通過(guò)線圈電路與真正的摩擦襯片中的磨損丸連接。磨損丸能夠以不連續(xù)的分級(jí)來(lái)指示摩擦 襯片的磨損狀態(tài)。如果應(yīng)答器直接埋入摩擦襯片內(nèi)，則應(yīng)答器在達(dá)到預(yù)定的摩擦襯片厚度 時(shí)被破壞。通過(guò)在相應(yīng)的摩擦襯片深度中安裝多個(gè)應(yīng)答器來(lái)指示不同的摩擦襯片厚度。這 種制動(dòng)蹄的制造或者這種磨損識(shí)別系統(tǒng)的制造由于所描述的復(fù)雜性而一直是費(fèi)事的，并且 因此是成本高的。
[0004] 另外的【背景技術(shù)】文獻(xiàn)例如是DE 10 2008 011 288 A1和DE 10 2008 020 425 A1， 這些文獻(xiàn)與前述DE文獻(xiàn)類似地描述使用無(wú)源應(yīng)答器或者使用所謂用于射頻識(shí)別（RFID)技 術(shù)用于識(shí)別磨損或者用于監(jiān)視摩擦襯片的襯片厚度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 因此，本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種制動(dòng)蹄，其裝備有用于盡可能連續(xù)地監(jiān)視摩擦 襯片磨損狀態(tài)的系統(tǒng)并且很大程度上避免【背景技術(shù)】的上述缺點(diǎn)。此外，這種布置應(yīng)是耐用 的并且在日常運(yùn)行中是可靠的并且應(yīng)能夠盡可能簡(jiǎn)單地、因而低成本地制造。
[0006] 本發(fā)明的任務(wù)通過(guò)帶有權(quán)利要求1的特征的所述類型制動(dòng)蹄解決。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明，設(shè)置磨損指示器，該磨損指示器布置在真正的摩擦襯片上并且以優(yōu) 選方式埋入到摩擦襯片中。該磨損指示器包括至少兩個(gè)元件。一個(gè)元件是用于識(shí)別摩擦襯 片磨損狀態(tài)的真正的傳感器。該傳感器被設(shè)計(jì)用于連續(xù)地探測(cè)磨損狀態(tài)或者至少用于以小 的級(jí)別探測(cè)磨損狀態(tài)。該傳感器優(yōu)選由環(huán)、即所謂阻抗網(wǎng)組成，它們不同距離地伸入磨損指 示器中并且因而也不同距離地伸入摩擦襯片中。隨著不斷的摩擦襯片磨損，導(dǎo)體軌被一點(diǎn) 點(diǎn)中斷，由布置在磨損指示器中的接收/發(fā)送單元產(chǎn)生的相應(yīng)信號(hào)通過(guò)布置于車輛中的或 者外部的控制器和/或閱讀器被接收并顯示。該傳感器優(yōu)選具有1至10個(gè)導(dǎo)體回線，這些導(dǎo) 體回線優(yōu)選由金屬材料(例如銅或鋁)或者專業(yè)人員已知的導(dǎo)電合成材料(例如摻雜的聚乙 塊)制造。
[0008] 作為第二元件的所述接收/發(fā)送單元優(yōu)選是應(yīng)答器并且在優(yōu)選實(shí)施方式中是無(wú)源 應(yīng)答器。該應(yīng)答器使得能夠借助無(wú)線傳輸技術(shù)實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸和處理。本發(fā)明優(yōu)選的傳輸技 術(shù)是所謂射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)，尤其還是聲表面波(SAW)技術(shù)。
[0009] 射頻識(shí)別系統(tǒng)的應(yīng)答器或者標(biāo)簽通常由微芯片、天線、載體或殼體以及能量源組 成，該能量源在無(wú)源應(yīng)答器的情況下例如通過(guò)電容器形成。無(wú)源應(yīng)答器從所接收的閱讀器 電磁波中獲得用于供給微芯片的能量。允許的摩擦襯片磨損程度通過(guò)上述真正的磨損傳感 器在摩擦襯片中的相對(duì)位置確定并且與具體情況中的應(yīng)用目的、載荷以及相關(guān)安全要求有 關(guān)，如果達(dá)到了該磨損程度，則該摩擦配對(duì)件與應(yīng)答器或者說(shuō)傳感器發(fā)生接觸，由此，應(yīng)答 器或者說(shuō)傳感器在它的功能方面發(fā)生改變。由應(yīng)答器反饋的信號(hào)與摩擦傳感器的完好狀態(tài) 相比發(fā)生改變并且被控制器和/或閱讀器相應(yīng)地接收和顯示。不斷進(jìn)展的磨損(逐漸的導(dǎo)體 軌中斷)在此相應(yīng)于在微芯片上存儲(chǔ)的用控制器和/或閱讀器反饋的信號(hào)樣本。在射頻識(shí)別 微芯片(RFID微芯片）上優(yōu)選存儲(chǔ)針對(duì)每個(gè)制動(dòng)蹄類型特定的、不可刪除的識(shí)別碼。由此可 以例如中央存儲(chǔ)、跟蹤企業(yè)(例如運(yùn)輸公司）的不同車輛的摩擦襯片的磨損狀態(tài)并安排摩擦 襯片更換，由此確保優(yōu)化的使用壽命和最小的車輛停歇時(shí)間。
[0010] 代替射頻識(shí)別應(yīng)答器或者射頻識(shí)別標(biāo)簽，也可以在本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式中應(yīng)用所 謂聲表面波標(biāo)簽(SAW-Tag )，該聲表面波標(biāo)簽利用聲表面波效應(yīng)。在聲表面波標(biāo)簽情況下， 通過(guò)天線接收的微波最后被轉(zhuǎn)換為聲表面波(SAW)。反射的聲表面波被重新轉(zhuǎn)換為電磁波， 該電磁波然后通過(guò)標(biāo)簽的天線被傳輸給控制器或閱讀器。聲表面波標(biāo)簽與普通射頻識(shí)別系 統(tǒng)相比的主要優(yōu)勢(shì)在于高的耐溫性（例如直至350度），與感應(yīng)式射頻識(shí)別系統(tǒng)相比的主要 優(yōu)勢(shì)在于大的讀取距離以及它的高的機(jī)械耐用性和化學(xué)耐用性。
[0011] 可用于本發(fā)明的射頻識(shí)別標(biāo)簽和聲表面波標(biāo)簽(應(yīng)答器）以及對(duì)應(yīng)的控制器和閱 讀器可在市場(chǎng)上得到。
[0012] 在另一優(yōu)選實(shí)施方式中，本發(fā)明磨損指示器附加地具有連續(xù)地或非連續(xù)地工作的 溫度傳感器。該元件優(yōu)選基于下述測(cè)量原理之一：
[0013]-熱阻效應(yīng)(基于金屬的溫度傳感器，例如鉬金阻抗感測(cè)器或銅阻抗感測(cè)器）
[0014] -機(jī)械效應(yīng)(例如應(yīng)變傳感器或氣體壓力傳感器）
[0015] -熱電效應(yīng)(例如鎧裝熱電偶，例如NiCr Ni)
[0016] -輻射效應(yīng)(例如高溫計(jì)）
[0017]-測(cè)溫顏色
[0018] -液晶
[0019] -噪音溫度計(jì)，帶有纖維光具的熒光溫度計(jì)
[0020] -測(cè)溫錐 [0021]-石英溫度計(jì) [0022]-聲學(xué)測(cè)量方法。
[0023]在此，溫度傳感器可以或者穿過(guò)整個(gè)摩擦襯片并且直接與制動(dòng)盤接觸，或者在可 能存在的中間層或承載板的摩擦襯片材料的內(nèi)部終止。當(dāng)與制動(dòng)盤存在直接接觸時(shí)，溫度 傳感器或者熱電偶或者熱金屬絲隨著摩擦材料磨損，而此時(shí)不失去它的傳感器特性。也可 以設(shè)置，熱電偶從一定磨損極限起被破壞并且該破壞被利用于感測(cè)摩擦襯片已達(dá)到最終使 用壽命。
[0024] 優(yōu)選將傳感元件裝入所說(shuō)明的體積體中。此外可以例如是K型標(biāo)準(zhǔn)NiCr Ni熱電 偶，其例如可以從該公司:http: //www · thermagmbh · de購(gòu)得。熱電偶也可以由帶有娃石絕緣 和陶瓷套的各個(gè)熱導(dǎo)線(例如〇megatit450?)制造并且集成。
[0025] 在另一優(yōu)選實(shí)施方式中，本發(fā)明磨損指示器附加地具有所謂最大溫度存儲(chǔ)元件。 該元件由具有限定的熔化溫度的可熔化導(dǎo)電材料組成。熔化溫度在此相當(dāng)于在摩擦襯片運(yùn) 行中不能超過(guò)的最大溫度。當(dāng)超過(guò)該溫度時(shí)，通過(guò)熔化而出現(xiàn)短路或者產(chǎn)生接觸，相應(yīng)的信 號(hào)被傳輸給控制器或者閱讀器，因而被傳輸給車輛的駕駛員。這種功能方式原則上相應(yīng)于 (除熔化外)在所說(shuō)明的真正的摩擦傳感器上存在的功能方式。用于最大溫度存儲(chǔ)元件的適 合的、可熔化的并且導(dǎo)電的材料例如是具有420度熔化溫度的鋅。
[0026]所述最大溫度存儲(chǔ)元件優(yōu)選具有兩個(gè)或者更多上述可熔化單元，這些單元不相互 接觸地布置。
[0027] 本發(fā)明磨損指示器的所提及的部件和未提及的部件按種類和數(shù)量原則上可自由 組合。
[0028] 本發(fā)明磨損指示器或者體積體優(yōu)選具有柱形的或錐形的形狀并且優(yōu)選安裝在承 載板區(qū)域中、承載板的貫通開(kāi)口或凹槽內(nèi)或承載板上。該磨損指示器的直徑典型地位于10 到30mm范圍內(nèi)并且它的高度最大相當(dāng)于安裝在承載板上的摩擦襯片的厚度或者最大相當(dāng) 于摩擦襯片厚度加上承載板厚度(體積體安裝在承載板貫通開(kāi)口內(nèi)）或者加上承載板凹槽 深度。通常情況下，體積體不延伸至摩擦襯片的表面處，而是僅延伸至摩擦襯片中的與摩擦 襯片的類型和用途相關(guān)的預(yù)給定磨損極限。
[0029]優(yōu)選設(shè)置，所述磨損指示器或體積體由具有摩擦材料特性的、耐熱的、熱固性材料 制造或由該材料組成。根據(jù)本發(fā)明，為此優(yōu)選使用為希望的使用目而設(shè)置的摩擦混合物，或 者至少使用優(yōu)選這種混合物的典型組成成分，例如酚醛樹(shù)脂和/或環(huán)氧樹(shù)脂和/或不導(dǎo)電填 充物。上述元件(磨損傳感器，應(yīng)答器和最大溫度存儲(chǔ)元件)則被埋入該材料中，即，用該材 料填充這些元件之間的間隙并且這些元件被該材料包圍，該材料因而也形成該體積體的外 層。
[0030] 本發(fā)明制動(dòng)蹄的制造和因此還有所述磨損指示器的優(yōu)選布置原則上相應(yīng)于在文 獻(xiàn)EP 0 754 875 B1中所述的方法與布置。針對(duì)本說(shuō)明書(shū)的目的明確地引用該文獻(xiàn)中的相 應(yīng)公開(kāi)內(nèi)容，尤其是按照第[0013]到[0022]段的解釋。
[0031] 本發(fā)明制動(dòng)蹄優(yōu)選這樣制造:在承載板中加工貫通開(kāi)口或凹槽，在壓裝上摩擦材 料之前將制好的磨損指示器在摩擦襯片側(cè)裝入該貫通開(kāi)口或凹槽中。之后將摩擦材料(帶 有或不帶有中間層并且?guī)в谢虿粠в懈郊诱辰訉?壓裝到承載板上。
[0032] 這樣實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)尤其在于，通過(guò)在預(yù)先裝配好磨損指示器的情況下將摩擦材料壓 裝到襯片載體上，該磨損指示器不可松脫地結(jié)合到摩擦材料中并且它在摩擦襯片中的位置 不會(huì)再改變。
[0033] 摩擦襯片中的用于接收所述磨損指示器的凹槽或者本發(fā)明還設(shè)置的用于接收兩 個(gè)或更多個(gè)磨損指示器的凹槽以這種方式被最小化:摩擦面被最大程度地利用。通過(guò)用摩 擦材料在該摩擦材料中完全罩住所述體積體，保護(hù)該體積體在制動(dòng)蹄安裝和運(yùn)行期間不被 損壞。
[0034] 通過(guò)所描述的方法可以省去否則必需的用于后續(xù)安裝磨損指示器的工作，在這些 工作中必須設(shè)置鉆孔并且清除污物。承載板內(nèi)的可能必要的貫通開(kāi)口在與例如用來(lái)進(jìn)行必 要的錨接槽口加工的相同沖壓過(guò)程中產(chǎn)生。
[0035] 在前面的說(shuō)明書(shū)中以及后面的實(shí)施例部分中提及的本發(fā)明實(shí)施方式以及特征不 用于限制本發(fā)明。而是本發(fā)明可包括對(duì)專業(yè)人員來(lái)說(shuō)有利地公開(kāi)的任何特征組合。
【附圖說(shuō)明】
[0036] 下面本參照附圖詳細(xì)闡述發(fā)明實(shí)施例。
[0037] 圖1示出本發(fā)明制動(dòng)蹄以及本發(fā)明磨損指示器或者說(shuō)體積體的橫截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038] 圖1中示出的制動(dòng)蹄1包括承載板或襯片載體2,該承載板或襯片載體帶有安裝在 其上的摩擦襯片3和埋入該摩擦襯片3中的磨損指示器4。磨損指示器4安置在承載板2的貫 通開(kāi)口中并且具有無(wú)線接收/發(fā)送單元5(RFID標(biāo)簽或SAW標(biāo)簽）、有連續(xù)地或多級(jí)地測(cè)量的 磨損傳感器6(在這里以導(dǎo)體回線的形式示出）以及最大溫度存儲(chǔ)元件7和溫度傳感器9。填 充物和包封這些元件5-7和9并且形成磨損指示器4的外層的材料8由與摩擦襯片3相同的摩 擦材料組成。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 用于盤式制動(dòng)器或鼓式制動(dòng)器的制動(dòng)蹄(2)，該制動(dòng)蹄具有承載板(2)和至少一個(gè)磨 損指示器(4)，該承載板(2)帶有固定在其上的摩擦襯片(3)，其特征為:所述磨損指示器(4) 具有用于連續(xù)地或多級(jí)地測(cè)量摩擦襯片磨損的磨損傳感器(6)以及具有用于無(wú)線信號(hào)傳輸 的接收和發(fā)送單元(5)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制動(dòng)蹄（1)，其特征為:所述接收和發(fā)送單元(5)是RFID(射頻 識(shí)別)應(yīng)答器或SAW(聲表面波)應(yīng)答器。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制動(dòng)蹄（1 )，其特征為:所述RFID應(yīng)答器是無(wú)源應(yīng)答器。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制動(dòng)蹄（1)，其特征為:所述接收和發(fā)送單元(5)是SAW應(yīng)答器。5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的制動(dòng)蹄（1)，其特征為:所述磨損傳感器(6)具有 多個(gè)導(dǎo)體回線。6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的制動(dòng)蹄（1)，其特征為:所述磨損指示器(4)具有 溫度傳感器(9)。7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的制動(dòng)蹄（1)，其特征為:所述磨損指示器(4)具有 最大溫度存儲(chǔ)元件(7)。8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的制動(dòng)蹄（1)，其特征為:所述磨損指示器(4)具有 柱形的或錐形的形狀。9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的制動(dòng)蹄（1)，其特征為:所述磨損指示器(4)具有 從10mm至30mm的最大直徑。10. 根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的制動(dòng)蹄（1)，其特征為:所述磨損指示器(4)由與 摩擦襯片(3)相同的材料制造。11. 根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的制動(dòng)蹄（1)，其特征為:所述磨損指示器(4)被 安裝在承載板(2)的貫通開(kāi)口中。12. 磨損指示器(4)，用于根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的制動(dòng)蹄（1)中。13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的磨損指示器(4)，其特征為:所述磨損指示器(4)構(gòu)造為埋入 到摩擦襯片(3)內(nèi)的體積體。14. 用于制造根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的制動(dòng)蹄（1)的方法，包含下述步驟： a) 在所述承載板(2)加工貫通開(kāi)口或凹槽， b) 將磨損指示器(4)在摩擦襯片側(cè)裝入所述貫通開(kāi)口或凹槽中并且 c) 將摩擦材料(3)壓裝到承載板(2)上，該摩擦材料包封所述磨損指示器(4)。
【文檔編號(hào)】F16D66/02GK106068397SQ201580009066
【公開(kāi)日】2016年11月2日
【申請(qǐng)日】2015年9月1日 公開(kāi)號(hào)201580009066.X, CN 106068397 A, CN 106068397A, CN 201580009066, CN-A-106068397, CN106068397 A, CN106068397A, CN201580009066, CN201580009066.X, PCT/2015/69901, PCT/EP/15/069901, PCT/EP/15/69901, PCT/EP/2015/069901, PCT/EP/2015/69901, PCT/EP15/069901, PCT/EP15/69901, PCT/EP15069901, PCT/EP1569901, PCT/EP2015/069901, PCT/EP2015/69901, PCT/EP2015069901, PCT/EP201569901
【發(fā)明人】A·多勒, B·羅爾貝格, W·羅特曼
【申請(qǐng)人】泰明頓服務(wù)責(zé)任有限公司