摩擦制动器的制动摩擦衬片的磨损距离传感器
阅读：642发布：2020-05-15
专利汇可以提供摩擦制动器的制动摩擦衬片的磨损距离传感器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种用于探测特别是 摩擦 制动 器的制动 摩擦衬片 的磨损距离的磨损距离 传感器 （1），该磨损距离传感器包括：具有摩擦侧（21）和连接侧（22）的壳体（19）；和具有与至少一个 电阻 元件（4）组合在一起的两个电导体元件（9，13）的探测器（2），其中，电阻元件（4）的两个尺寸取决于磨损距离是不恒定的。设计为三维的电阻元件（4）的第三尺寸取决于磨损距离是不恒定的。，下面是摩擦制动器的制动摩擦衬片的磨损距离传感器专利的具体信息内容。
1.一种用于探测特别是摩擦制动器的制动摩擦衬片（26，26‘）的磨损距离的磨损距离传感器（1），所述磨损距离传感器包括：
-具有摩擦侧（21）和连接侧（22）的壳体（19）；和
-具有与至少一个电阻元件（4）组合在一起的两个电导体元件（9，13）的探测器（2），其中，所述电阻元件（4）的两个尺寸取决于磨损距离是不恒定的，
其中，设计为三维的所述电阻元件（4）的第三尺寸取决于所述磨损距离是不恒定的，其中，
-所述电阻元件（4）作为三维体在所述磨损距离的方向上以电阻长度（16）和以垂直于所述电阻长度的电阻宽度（18）延伸，并且所述电阻元件（4）垂直于这样形成的平面在电阻厚度（17）中延伸，
-所述电阻元件（4）在由所述电阻长度（16）和所述电阻宽度（18）形成的所述平面中的投影具有三角形的形状，其中，所述三角形的底边在所述电阻宽度（18）的方向上延伸，并且所述三角形的腰在顶点中连接，所述顶点布置在所述摩擦侧（21）上，和-第一导体元件（9）以延长部分利用连接部段（10）在第一联接部段（6）中在所述三角形的腰的方向上被安装在所述电阻元件（4）上，并且与所述电阻元件（4）导电连接，并且延伸至所述三角形的所述顶点，其中，所述第二导体元件（13）利用在第二联接部段（7）中的、与所述第一导体元件（9）相对设置的连接端（14）在边缘（5）处与所述电阻元件（4）导电连接。
2.根据权利要求1所述的磨损距离传感器（1），其特征在于，所述三角形的所述腰设计为一条能预先确定的曲线或多条能预先确定的曲线的形式。
3.一种用于探测特别是摩擦制动器的制动摩擦衬片（26，26‘）的磨损距离的磨损距离传感器（1），所述磨损距离传感器包括：
-具有摩擦侧（21）和连接侧（22）的壳体（19）；和
-具有与至少一个电阻元件（4）组合在一起的两个电导体元件（9，13）的探测器（2），其中，所述电阻元件（4）的两个尺寸取决于磨损距离是不恒定的，
其中，设计为三维的所述电阻元件（4）的第三尺寸取决于所述磨损距离是不恒定的，其中，
-所述电阻元件（4）作为三维体在所述磨损距离的方向上以电阻长度（16）和以垂直于所述电阻长度的电阻宽度（18）延伸，并且所述电阻元件（4）垂直于这样形成的平面在电阻厚度（17）中延伸，
-所述电阻元件（4）在由所述电阻长度（16）和所述电阻宽度（18）形成的平面中的投影具有梯形的形状，其中，所述梯形的下底边（8‘）和上底边（5‘）在所述电阻宽度（18）的方向上延伸，并且所述梯形的所述下底边（8‘）布置在所述摩擦侧（21）上，和-第一导体元件（9）以延长部分利用连接部段（10）在第一联接部段（6）中在所述梯形的腰的方向上被安装在所述电阻元件（4）上，并且与所述电阻元件（4）导电连接，并且延伸至所述梯形的所述下底边（8‘），其中，所述第二导体元件（13）利用在第二联接部段（7）中的、与所述第一导体元件（9）相对设置的连接端（14）在所述梯形的所述上底边（5‘）处与所述电阻元件（4）导电连接。
4.根据权利要求3所述的磨损距离传感器（1），其特征在于，所述梯形的腰设计为一条能预先确定的曲线或多条能预先确定的曲线的形式。
5.根据权利要求1至4中至少一项所述的磨损距离传感器（1），其特征在于，所述电阻元件（4）具有总电阻，所述总电阻在所述电阻长度（16）减小时发生变化。
6.根据权利要求5所述的磨损距离传感器（1），其特征在于，所述电阻元件（4）的所述电阻厚度（17）在所述电阻长度（16）减小时发生变化，并且所述电阻宽度（18）在所述电阻长度（16）减小时同样也发生变化。
7.根据权利要求6所述的磨损距离传感器（1），其特征在于，所述电阻元件（4）的所述电阻厚度（17）在所述电阻长度（16）减小时连续或逐级发生变化，并且所述电阻宽度（18）在所述电阻长度（16）减小时连续或逐级发生变化。
8.根据权利要求1至7中至少一项所述的磨损距离传感器（1），其特征在于，所述电阻元件（4）是金属箔。
9.根据权利要求1至8中至少一项所述的磨损距离传感器（1），其特征在于，所述电阻元件（4）作为电阻层设计为薄层系统或厚层系统，并被安装在支承部件（3）上。
10.根据权利要求1至9中至少一项所述的磨损距离传感器（1），其特征在于，所述电阻元件（4）由具有高的电阻率并且同时具有低的温度系数的材料制成。
11.根据权利要求1至10中至少一项所述的磨损距离传感器（1），其特征在于，所述磨损距离传感器（1）具有带有至少一个第一分压电阻（31）和至少一个第二分压电阻（32）的分压器。
12.根据权利要求11所述的磨损距离传感器（1），其特征在于，至少一个所述第二分压电阻（32）与所述电阻元件（4）电并联。
13.根据权利要求11或12所述的磨损距离传感器（1），其特征在于，至少一个所述第一分压电阻（31）与至少一个所述第二分压电阻（32）和所述电阻元件（4）电串联并且与第三导体连接端（33）导电连接。
14.根据权利要求11或12所述的磨损距离传感器（1），其特征在于，至少一个所述第一分压电阻（31）是热敏电阻。
15.根据权利要求14所述的磨损距离传感器（1），其特征在于，所述壳体（19）包括具有所述摩擦侧（21）的探测器壳体部段（40）和与所述探测器壳体部段相连接的、具有所述连接侧（22）并且具有固定型材（43）的固定部段（41）。
16.根据权利要求15所述的磨损距离传感器（1），其特征在于，所述固定型材（43）设计用于压合座。
17.根据权利要求15或16所述的磨损距离传感器（1），其特征在于，所述壳体（19）具有至少一个凸肩（42）作为止动面。
18.一种制动摩擦衬片（26，26‘），具有根据权利要求1至17中任一项所述的磨损距离传感器（1）。
摩擦制动器的制动摩擦衬片的磨损距离传感器
技术领域
[0001] 本发明涉及一种摩擦制动器的制动摩擦衬片的磨损距离传感器。
背景技术
[0002] 车辆和某些技术装置，例如起重机，常使用摩擦制动器，以便转化动能。另外，特别是在轿车和商用车中优选的是盘式制动器。在典型的构造形式中，这种盘式制动器由制动钳、两个制动摩擦衬片和制动圆盘构成。借助于制动钳施加压紧力并接收制动力。压紧力通过两个制动摩擦衬片作用在制动圆盘上，该制动圆盘根据压紧力的大小获悉旋转运动的减速度。这个减速度决定性地由在制动圆盘和制动摩擦衬片之间的摩擦系数参与决定。因为衬片在结构方面设计为磨损部件，并且摩擦系数取决于强度，所以一般来说，衬片比制动圆盘软，也就是说，不断磨损的衬片通过其使用寿命获悉衬片厚度的变化。
[0003] 由于这个由磨损决定的衬片厚度变化，机动车使用者有必要弄清衬片在何时达到了所谓的剩余衬片厚度或磨损极限并需要更换制动摩擦衬片。为了保证制动摩擦衬片的最佳使用，值得期待的是，能够随时探测各个制动摩擦衬片的瞬间实际状态，即它们的衬片厚度。
[0004] 为此，已经提出了多种建议，其中一种建议提出，对在制动摩擦衬片上所做的标记进行定期监控并且从而提供更换衬片的决定依据。但这种监控需要有一定的规律性以及特定的清洁工作，以便能够明确地辨识标记。
[0005] 另一种建议提供了一种连续的磨损指示，其中，间接地通过电子旋转角测量，在集成在车轮制动器中的磨损校准装置处测量车轮制动器的制动摩擦衬片的磨损。此时的缺点在于，制动圆盘的磨损随之而来，并且因此而需要探测制动摩擦衬片/制动圆盘系统的总磨损。
[0006] DE102007008729B4描述了一种用于探测特别是摩擦制动器的、制动摩擦衬片的磨损距离的扫描元件。该扫描元件包括：具有扫描侧和连接侧的壳体；和与至少一个电阻元件组合在一起的至少一个电导体。另外，电阻元件和电导体的两个尺寸取决于磨损距离是不恒定的。电阻元件安装在夹具处，该夹具具有带有用于与电阻元件电连接的各个接头的第一和第二导体。夹具设计为电线弯头，并且第一和第二导体分别在与接头相对设置的一端与导电电桥相连接。
发明内容
[0007] 因此，本发明的目的在于，实现经过改进的制动摩擦衬片磨损距离传感器。
[0008] 另一个目的在于，提供具有这种磨损距离传感器的制动摩擦衬片。
[0010] 另一个目的通过具有权利要求18所述特征的制动摩擦衬片来实现。
[0011] 本发明的基本意图在于，实现一种由具有带有空间造型的三维电阻元件的磨损距离传感器，该空间造型的三个尺寸可以根据制动摩擦衬片的磨损距离而发生变化。
[0012] 于是有利地可以根据磨损距离改变电阻元件的电阻，其中该电阻形成磨损距离的衡量标准。
[0013] 本发明的其它优点为：
[0014] -直接测量制动摩擦衬片的磨损状态，其中，探测了实际衬片厚度；
[0015] -持续测量磨损状态，随时读取实际衬片厚度；
[0016] -可以为每个衬片单独探测并输出衬片磨损；
[0017] -通过减小机械结构并减少材料的使用可以节省成本；
[0018] -优化对衬片磨损总量的利用，因为在这一测量过程中不会随之出现圆盘磨损；
[0019] -扫描元件的尺寸可以自由变化；
[0020] -基于电阻元件的电阻系数与温度相关的特性，可以集成温度探测装置。
[0021] 磨损距离传感器在壳体中具有探测器，该壳体这样布置在制动摩擦衬片中，即该壳体承受与制动摩擦衬片自身相同的磨损。所以，具有探测器的磨损距离传感器也在相同程度上因磨损而缩短。这可以得出有利地易于测量的电阻变化，该电阻变化作为欧姆电阻值连续存在。也就是说，可以不取决于相关制动圆盘的磨损对每个制动摩擦衬片的衬片厚度进行测量，并从而显示出来。
[0022] 根据本发明的、用于探测特别是摩擦制动器的，制动摩擦衬片的磨损距离的磨损距离传感器包括：具有摩擦侧和连接侧的壳体；和具有与至少一个三维的电阻元件组合在一起的两个电导体元件的探测器，其中，电阻元件的两个尺寸取决于磨损距离是不恒定的，其特征在于，设计为三维的电阻元件的第三尺寸取决于磨损距离是不恒定的。
[0023] 另外，有利地利用导体的电阻与其电阻率、其长度和其横剖面相关的相互联系。
[0025] 磨损距离传感器具有作为三维体的电阻元件，该电阻元件在磨损距离的方向上以电阻长度和以垂直于电阻长度的电阻宽度延伸。另外，电阻元件垂直于这样形成的平面在电阻厚度中延伸。因此存在三个能预先确定的变量，利用这些变量能使电阻元件匹配于大测量效果的要求。
[0026] 在此，电阻元件可以具有总电阻，该总电阻在电阻长度减小时发生变化。例如，总电阻会变小。这可以通过在电阻长度减小时电阻元件的电阻厚度减小并且在电阻长度减小时电阻宽度增加的方式而简单地实现。当然，总电阻也可以以相反的方式增大。
[0027] 可替换地或与之相结合地，电阻元件的电阻厚度在电阻长度减小时连续或逐级发生变化，即减小或增大，其中，电阻宽度在电阻长度减小时可以连续或逐级减小或增大。
[0028] 在一种实施方式中提出，电阻元件在由电阻长度和电阻宽度形成的平面中的投影具有三角形的形状，其中，该三角形的底边在电阻宽度的方向上延伸，并且该三角形的腰在顶点中连接，该顶点布置在摩擦侧上。
[0029] 在优选的设计方案中，第一导体元件以延长部分利用连接部段在第一联接部段中在三角形的腰的方向上被安装在电阻元件上，并且与电阻元件导电连接，并且延伸至三角形的顶点，其中，第二导体元件利用在第二联接部段中的、与第一导体元件相对设置的连接端在边缘处与电阻元件导电连接。这个连接部段用于促使在电阻元件中尽可能均匀地形成电子分布。利用第二导体元件的用作为电流集流器的连接端对这股电流进行分接。第二导体元件不延伸到探测器的顶端。其可能会在顶端与第一导体元件的连接部段的导体端产生接触，这是不被期望的，因为例如测量电流会因此而不必要地增大并且从而必须采取保护措施。此外，可能因此使辅助电源过载或者必须超出尺寸。
[0030] 在另一种设计方案中，三角形的腰可以设计为一条能预先确定的曲线或多条能预先确定的曲线的形式。由此可以实现电阻元件的特别具有可调节能力的特征曲线。
[0031] 在一种可替换的实施方式中，电阻元件在由电阻长度和电阻宽度形成的平面中的投影具有梯形的形状，其中，该梯形的下底边和上底边在电阻宽度的方向上延伸，并且该梯形的下底边布置在摩擦侧上。此时，与三角形的形状情况相似，第一导体元件也以延长部分利用连接部段在第一联接部段中在梯形的腰的方向上被安装在电阻元件上，并且与电阻元件导电连接，并且延伸至梯形的下底边，其中，第二导体元件利用在第二联接部段中的、与第一导体元件相对设置的连接端在梯形的上底边处与电阻元件导电连接。
[0032] 在这种实施方式中，梯形的腰也设计为一条能预先确定的曲线或多条能预先确定的曲线的形式。
[0033] 电阻元件可以是金属箔或作为电阻层用作为薄层系统或厚层系统。作为电阻层，设有支承部件，该支承部件容纳并固定电阻层。
[0034] 在工业批量制造中，例如用于生产电子印刷电路板或电阻构件（电位计、测量电阻、基底（陶瓷等）上的电阻层，可以容易地制造磨损距离传感器的探测器的结构。
[0035] 电阻元件由具有高的电阻率并且同时具有低的温度系数的材料制成。
[0036] 提出了，壳体将电阻元件完全包围，优选地由绝缘材料，例如陶瓷、高温填料、塑料制成，从而实现使电阻元件电绝缘、耐高温并耐腐蚀地被包裹而且易于加工的优点。
[0037] 在另一种实施方式中，磨损距离传感器具有带有至少一个第一分压电阻和至少一个第二分压电阻的分压器。分压器可以为衬片磨损产生标准信号，例如0至5V。于是，可以减少甚至完全省去例如昂贵的外部的分析电子装置。通过使用这种分压器同样可以实现探测绝对温度。附加地，可以实现对传感器特征曲线的温度补偿。因此，可以不取决于衬片温度来探测实际的衬片磨损状态。
[0038] 在另一种实施方式中提出，至少一个第二分压电阻与电阻元件电并联。
[0039] 在另一种实施方式中，至少一个第一分压电阻与至少一个第二分压电阻和电阻元件电串联并且与第三导体连接端导电连接。
[0040] 在另一种实施方式中，至少一个第一分压电阻可以是热敏电阻。因此能够实现单独的温度测量。
[0041] 在另一种实施方式中，壳体包括具有摩擦侧的探测器壳体部段和与该探测器壳体部段相连接的、具有连接侧并且具有固定型材（Befestigungsprofil）的固定部段。另外有利的是，固定型材设计用于压合座，从而可以防止制动摩擦衬片支承装置中的传感器沿轴向移动。
[0042] 在另一种实施方式中，壳体具有至少一个凸肩作为止动面，用于定义一个固定的位置作为基准位置。
[0044] 在此，借助实施例根据附图对本发明作进一步说明。图中示出：
[0045] 图1示出根据本发明的磨损距离传感器的实施例的示意性透视图；
[0046] 图2示出具有图1所示的根据本发明的磨损距离传感器的圆盘制动器的示意性透视分部图；
[0047] 图3a-c示出图1所示的磨损距离传感器在各种不同的磨损状态中的示意图；
[0048] 图4a-d示出图1所示的磨损距离传感器的电阻的几何变体方案；
[0049] 图5a-c示出磨损距离传感器在各种不同的磨损状态中的变体方案的示意图；
[0050] 图5d示出分压器的电路图；
[0051] 图6a示出磨损距离传感器的另一种变体方案的示意性侧视图；
[0052] 图6b示出图6a中圆形区域XI的放大细部视图；和
[0053] 图7示出具有图6a所示的磨损距离传感器的另一种变体方案的制动摩擦衬片的示意性分部剖面图。
具体实施方式
[0054] 图1以透视图简化地示出根据本发明的磨损距离传感器1的实施例。此处，仅显示出圆柱形形状的壳体19。在这个壳体19内部布置具有第一导体元件9和第二导体元件13的探测器2，并借助于图中没有示出的填料20，例如不导电的充填料，固定地装入壳体19中，其中，第一导体连接端12和第二导体连接端15从壳体19中伸出。
[0055] 磨损距离传感器1具有摩擦侧21，这个摩擦侧在安装到制动摩擦衬片26，26‘中时，指向圆盘制动器23的制动圆盘24（见图2）。与摩擦侧21相对，布置连接侧22，导体连接端12和15从该连接侧伸出。导体连接端12和15例如被设计用于通过适当的连接装置（例如具有插座连接）连接至测量装置，并在壳体19内部分别在第一导体元件9和第二导体元件中在壳体19的纵向方向上向摩擦侧21延伸，并与探测器2导电连接。
[0056] 磨损距离传感器1的探测器2在支承部件3、例如陶瓷基底上具有三维电阻元件4。支承部件3的形状为等腰三角形，该三角形的底边作为探测器2的边缘5指向连接侧
22，并且该三角形的腰在摩擦侧21处交汇于顶点。
22，并且该三角形的腰在摩擦侧21处交汇于顶点。
[0057] 电阻元件4安装在三角形支承部件4上，其中，该电阻元件在顶点处通过前部边缘8安装在电阻厚度17中，该前部边缘大于边缘5旁的电阻厚度17。三角形的高（从边缘5至顶点）与电阻长度16相符，并且边缘5的与之垂直的长度在此是电阻宽度18。
[0058] 第一导体元件9以延长部分利用连接部段10在第一联接部段6中通过由支承部件3和安装在这个支承部件上的电阻元件4构成的三角形的腰被安装在电阻元件4上，并且与电阻元件4导电连接。连接部段10延伸至三角形的顶点，并通过电阻元件4的前部边缘8在导体端11中结束。这个以这种方式形成的三角形也可以位于投影平面中。
[0059] 第一导体元件9的任务是通过整个电阻元件4将电流传导至顶点（前部边缘8），从而保证在电阻元件4中尽可能均匀地形成电子分布。通过第二导体元件13的、用作为电流集流器的连接端14对这股电流进行分接，该第二导体元件与第一导体元件9相对在第二联接部段7中在边缘5处与电阻元件4导电连接。第二导体元件13不延伸到探测器2的顶端。其可能会在顶端与第一导体元件9的连接部段10的导体端11形成接触，这是不被期望的。
[0060] 电阻元件4优选地作为电阻层由电阻率高并且同时温度系数低的材料制成。于是，可以相对于输出电阻值在未受磨损的状态中在电阻长度16完整时（也可见图3a）在出现磨损距离的情况下得出明确的电阻变化。典型地，可以将电阻薄膜或薄层系统或厚层系统作为电阻层用于电阻元件4。在采用薄层系统或厚层系统的情况下，将电阻元件4安装在由具有加固作用的材料制成的支承部件3上。
[0061] 磨损距离传感器1例如可以用在圆盘制动器23中，如在图2中在示意性透视分部图中所示。
[0062] 在只是部分示出的制动圆盘24的两侧上，在相关的衬片支承装置25，25‘上分别布置制动摩擦衬片26，26‘，其中，该每个制动摩擦衬片26，26‘具有相应的制动摩擦衬片厚度27，27‘。在每个制动摩擦衬片26，26‘内部装入磨损距离传感器1。制动摩擦衬片26，26‘的平面在新的未受磨损的状态中与磨损距离传感器1的摩擦侧21对中心，该平面抵靠在制动圆盘24上。
[0063] 在制动摩擦衬片26，26‘旁，由功能决定地产生磨损，不取决于制动圆盘24的磨损为两个制动摩擦衬片26，26‘探测前述的磨损，并且能够通过直接测量而求得该磨损。在这个圆盘制动器23，例如通过气压压紧的用于商用车的圆盘制动器中，采用两个制动摩擦衬片26，26‘，该制动摩擦衬片在新状态中的衬片厚度27，27‘为21mm。允许的剩余衬片厚度为2mm。在制动圆盘24的未被考虑的磨损中，得出要探测的总磨损长度为38mm。
[0064] 填料20的任务是保护探测器2免受外部影响、使其电绝缘并在使用衬片时实现安装。优选地使用强度与相关的制动摩擦衬片26，26‘的强度基本相同或明显比制动圆盘24软的、电绝缘、耐热/耐腐蚀并且易于加工的原料作为材料。这种/这些材料可以是例如硬塑料、陶瓷、耐热的浇铸系统或高温胶。
[0065] 磨损距离传感器1的作用原理以电阻元件4的电阻测量为基础。这意味着，每个磨损距离传感器1根据它的磨损状态（该磨损状态与制动摩擦衬片厚度27，27‘的相应的磨损相符），具有其相应的电阻元件4的特定电阻值，可以在导体元件9，13的接头12，15处测得该电阻值，并且可以在图中未示出的分析单元中通过相应的校准归入实际磨损值。另外，要对电力关系进行分析，即材料的电阻取决于电阻率、横剖面或宽度及其厚度以及有电流流过的导体的长度。
[0066] 相关规律为：
[0067]
[0068] 在此，ρ表示有电流流过的导体的电阻率，l表示探测器2的电阻长度16，A表示电阻元件4的横剖面面积，该电阻元件的电阻宽度18作为变量b并且电阻厚度17作为变量d。
[0069] 电阻元件4采用三维设计，并具有可变变量（数值）电阻长度16（l）、电阻厚度17（d）和电阻宽度18（b）。磨损距离传感器1的探测器2的电阻层4的电阻也就取决于三个与磨损状态有关的变量。这三个与磨损状态有关的变量对探测器2的电阻层4的总电阻值产生影响。另外，探测器2的电阻长度16与制动摩擦衬片磨损相符，该制动摩擦衬片磨损比相应的制动摩擦衬片厚度27，27‘小一定的剩余尺寸。电阻宽度18是根据可供使用的结构空间确定的，并且电阻厚度17被设计为恒定或连续变化或阶梯形（见下文）。因此，可以对探测器2或磨损距离传感器1的特征曲线产生影响。
[0070] 图3a至3c示出根据图1的磨损距离传感器1在相关的制动摩擦衬片26，26‘的各种不同的磨损状态中的示意图。
[0071] 图3a中的磨损距离传感器1是新的，而且未受磨损。电阻长度16没有缩短。在导体连接端12和15处测量的电阻相对较小。
[0072] 在图3b中示出大约50%的磨损状态。磨损距离传感器1的电阻长度16‘从摩擦侧21开始被磨损掉大约50%。与图3a的新状态相比，电阻元件4的横剖面面积变小，并且测出的电阻大于未受磨损的状态。另外，第一导体元件9的连接部段10同样受到磨损。
[0073] 图3c示出具有剩余衬片的磨损状态。磨损距离传感器1的剩余电阻长度16‘‘几乎100%被磨掉，其中，由于剩余的电阻元件4的横剖面目前为最小，因此电阻明显高于未受磨损的状态。
[0074] 按照欧姆定律R=U/I可以对磨损距离传感器1的探测器2的电阻元件4的电阻进行测量。为此，可以将电阻元件4与另一个电阻串联，其中实现了分压器。
[0075] 配合与电阻元件4并联的电阻可以形成分流器。
[0077] 为了对电阻元件4的电阻进行最佳的调整，可以如图4a中的变体方案所示，在电阻长度16上设计梯级28。梯级28的数量可以是任意的。此处示出了在电阻厚度17的方向上的具有不同厚度的六个梯级28，其中，该梯级28的高度从电阻元件4的前部边缘8向边缘5降低。梯级的高度也可以-如图4b所示-从前部边缘8开始增加。
[0078] 根据探测器2的期望的特征曲线，可以以这种方式，如图4c中的另一种变体方案所示，布置这个探测器，即前部边缘8在电阻宽度18的方向上加宽地抵靠在磨损的摩擦侧21上。另外，将导体元件9和13如前文中结合图1所述安装在目前在电阻宽度18的方向上缩短的边缘5处。由此，在投影平面中得出电阻元件4的梯形形状。另外，加宽的前部边缘8构成梯形的下底边8‘，并且边缘5构成与下底边8‘平行的、梯形的上底边5‘。连接部段10位于这个梯形的腰上，并从边缘5延伸至前部边缘8。
[0079] 图4d示出另一种变体方案，其中，电阻元件4的三角形的腰遵循曲线29的能预先确定的变化曲线。
[0080] 磨损距离传感器1不仅可以用于探测商用车领域内的圆盘制动器23、特别是气压压紧的圆盘制动器23的制动摩擦衬片的磨损距离，而是还可以用在所有其它以材料磨损形式发生磨损或距离变化的应用中。
[0081] 另外还可以考虑将磨损距离传感器1设计为温度探测器，以便能相应地根据温度对电阻进行校正。基于电阻元件4的电阻系数与温度有关的特性，可以以前述方式集成温度探测装置。
[0082] 为此，图5a-c示出磨损距离传感器1在与图3a-c相似的各种不同的磨损状态中的变体方案的示意图。
[0083] 探测器2的指向摩擦侧21的部分的结构与前文中结合图3a-c所作说明相似。所以，这里首先只描述与图3a-c之间的区别，并且然后再进行详细的阐述。
[0084] 一个区别在于，位于三角形的指向连接侧22的边缘5旁的支承部件3具有在此为矩形的延长部分，该延长部分称为附加功能部段30并向连接侧22延伸。
[0085] 附加功能部段30在此用于容纳第一和第二分压电阻31，32并且用于固定与之相关的具有第三导体连接端33的第三导体元件34。分压电阻31，32用于实现前文已有描述的分压器或分流器，并将在下文中对分压电阻作进一步说明。
[0086] 另一个区别在于，探测器2的三角形形状构成直角三角形，其中，这个三角形的直角被边缘5和具有第一导体元件9的侧边包围。因此，第一导体元件9和连接部段10在共同的平面中延伸，该平面被电阻长度16和电阻厚度17夹紧。此外，探测器2的前部边缘8在摩擦侧21处偏心布置。
[0087] 第一导体元件9以其连接部段10延伸至探测器2的前部边缘8，亦如图3a-c所示。第一导体元件的导体端11布置在前部边缘8上方。当与导体端11直接电连接的第一导体连接端12例如与相关车辆的材料（Masse）导电连接时，如果导体端11和也还与材料导电连接的制动圆盘（或制动鼓，根据不同的制动器设计）接触，则与所属的制动摩擦衬片厚度27，27‘相关的、探测器2的电阻值在不操纵和操纵制动器的情况下都不发生变化。换言之，始终可以无例外地探测制动摩擦衬片厚度27，27‘。
[0088] 在另一种未示出的实施方式中，例如根据客户要求，可以通过第一导体接头12、例如通过另一个电阻，将例如导体端11设在某个电位上。届时，如果导体端11在制动器压紧时与制动圆盘/制动鼓接触，则另一个电阻处的电压下降，该电压可以用作制动摩擦衬片与制动圆盘/制动鼓接触的时间点的信号。这个信号例如可以用于调整电路或故障监视（例如对制动阀的误操纵、不被期望的气隙减小等）。为此，另一个电阻可以例如安装在功能部段30上。
[0089] 为此，当然还可以采用另一个未示出的、具有额外联接部段的导体端，通过功能部段30固定该导体端。
[0090] 功能部段30在这种变体方案中包括支承部件3的扩展部分。电阻元件4在边缘5处结束。第二分压电阻32与边缘5平行。继续在通向连接侧22的方向上布置第一分压电阻31。可以分别例如借助于附加的电阻层设计分压电阻31，32，该电阻层被安装在附加功能部段30上的支承部件3上。当然也可以采用独立的电阻构件。
[0091] 第一分压电阻31在一侧在第一分压器联接部段36中与第二导体元件13导电连接，并在电阻宽度18的方向上大约延伸至附加功能部段30的中心。在这个位置上，与第一分压器联接部段36相对的另一侧在第二分压器联接部段37中在第三导体元件34的第三导体端35的区域内导电连接。第三导体连接端33在连接侧22上在其它导体连接端12和15之间从传感器1中向外引导。
[0092] 第二分压电阻32在电阻长度16的方向上设计为比第一分压电阻31短，并在一侧在第三分压器联接部段38中也像第一分压电阻31一样与第二导体元件13导电连接。第二分压电阻在电阻宽度18的方向上经过附加功能部段30的宽度平行于边缘5延伸至第一导体元件9，第二分压电阻在第四分压器联接部段39中与该导体元件导电连接。
[0093] 图5d示出分压器的电路图，该分压器根据图5a-c所示的变体方案构成。电路图中的参考标号与图5a-c中相吻合。
[0094] 第二分压电阻32通过第三和第四分压器联接部段38，39与电阻元件4电并联，相反，第一分压电阻31利用接头通过第一分压器联接部段36与第二分压电阻32的接头和电阻元件4的接头导电连接。从第三导体连接端33来看，第一分压电阻31与电阻元件4和第二分压电阻32电串联。于是可以实现位于第一和第二导体连接端12和15之间的分压器。可以在第二导体连接端15处对这个分压器的分电压进行分接。
[0095] 在另一种变体方案中，第一分压电阻31可以由具有一定温度变化特性的材料构成，例如设计为与温度相关的电阻，并用作为温度传感器。另外，在第三导体连接端33和第二导体连接端15之间，可以探测到第一分压电阻31的、与温度有关的电阻值。当然也可以采用独立的传感器元件作为温度探测器，其中也可以使用例如另一个导体连接端（未示出）。
[0096] 利用这个集成在传感器1中的分压器可以为衬片磨损产生标准信号，例如0至5V。于是，例如可以减少甚至完全省去昂贵的外部的分析电子装置。在不采用这种分析电子装置的情况下，可以考虑类似的衬片磨损状态探测，该探测例如在指定的保养间歇中进行。另外，只在测量过程中为传感器1提供电源，所以拆除相关制动器的轮胎是多余的。
[0097] 通过使用这种分压器同样也可以实现绝对温度探测，即探测制动摩擦衬片26，26‘的实际温度。
[0098] 附加地可以实现对传感器1的特征曲线的温度补偿。因此，可以不取决于衬片温度对实际的衬片磨损状态进行探测。
[0100] 图6a示出磨损距离传感器1的另一种变体方案的示意性侧视图。图6b示出图6a中的圆形区域XI的细部放大视图。以及图7示出根据图6a的磨损距离传感器1的另一种变体方案中的制动摩擦衬片26，26‘的示意性部分剖面视图。
[0101] 壳体19被设计为由电绝缘材料、例如耐热的填料制成的特定形状的外罩。另外，壳体19具有：带有摩擦侧21的探测器壳体部段40；和与之相连接的、具有用于导体连接端12，13（及可能的其它元件）的连接侧22的固定部段41。
[0102] 探测器壳体部段40和固定部段41此时被设计为具有圆柱形横剖面。当然，其它的横剖面也是可能的。固定部段41的外直径大于探测器壳体部段40的外直径。于是，作为用于将传感器1装入制动摩擦衬片26，26‘中的止动面的凸肩42位于探测器壳体部段40与固定部段41之间的连接位置上，下文中还会加以描述。
[0103] 固定部段41具有固定型材43，如图6b的放大视图所示。固定型材43具有环绕的倒圆肋片，该肋片彼此相邻地在轴向方向上布置。在此，固定型材43作为夹紧型材用于力传递地将具有固定部段41的传感器1固定在衬片支承装置25，25‘中，如图7所示。
[0104] 衬片支承装置25，25‘配备有固定凹槽44，该固定凹槽与传感器1的固定部段41相对应。此处的固定凹槽44是具备带有支承面45的梯级轮廓的钻孔。支承面45配备了钻孔，该钻孔的直径比传感器1的探测器壳体部段40的外直径略大。制动摩擦衬片26，26‘具有用于传感器1的探测器壳体部段40的、与固定凹槽44和支承面45同轴的钻孔。
以这种方式将传感器1装入衬片支承装置25，25‘中，即固定部段41的凸肩42抵靠在固定凹槽44的支承面45上。从而将传感器1相对于制动摩擦衬片26，26‘固定在衬片支承装置25，25‘中的限定的位置上。这种用于形成基准位置的限定的固定是必要的，以便将传感器1的特征曲线明确地归入制动摩擦衬片26，26‘的磨损尺寸。
以这种方式将传感器1装入衬片支承装置25，25‘中，即固定部段41的凸肩42抵靠在固定凹槽44的支承面45上。从而将传感器1相对于制动摩擦衬片26，26‘固定在衬片支承装置25，25‘中的限定的位置上。这种用于形成基准位置的限定的固定是必要的，以便将传感器1的特征曲线明确地归入制动摩擦衬片26，26‘的磨损尺寸。
[0105] 固定型材43通过用于以力传递的方式将传感器的固定部段41固定在衬片支承装置25，25‘的固定凹槽44中的压合座构成径向夹紧装置。基于压合座，传感器不会在对制动摩擦衬片26，26‘进行操纵的情况下沿轴向移动，这种移动可能导致特征曲线失真的后果。作为支持，可以通过力传递的方式借助于高温胶和/或形状配合的压制将传感器1固定在衬片支承装置25，25‘中的固定凹槽44中。
[0106] 两个尺寸不恒定（电阻长度16，电阻宽度18）但厚度恒定（电阻厚度17）的传感器1的探测器2的实施方式实现了形成非线性的特征曲线（关于磨损尺寸的电阻-、电压-、电流变化），必须通过附加的电子装置（分析单元）使该特征曲线线性化。使用第三不恒定尺寸（电阻厚度17）决定性地对传感器1的特征曲线产生影响，从而实现线性化，而且不需要额外的线性化电子装置。由此，可以产生针对用户个性化的特征曲线，该特征曲线可以作为独有特征或被用作防止错误安装和/或产品盗版的保证。
[0107] 本发明不限于上述实施例。可以在从属权利要求的范畴内对本发明进行变型。
[0108] 所以，例如电阻元件4的电阻厚度17可以相关于电阻长度16连续减小或与梯级28相结合。另外，梯级28的厚度（在电阻厚度17的方向上）可以减小、增大或保持恒定。
[0109] 可以考虑在探测器壳体部段41上模制形成传感器1的壳体19的止动面42，其中，该传感器1可以从制动摩擦衬片侧装入衬片支承装置25，25‘中。
[0110] 参考标号表
[0111] 1传感器
[0112] 2探测器
[0113] 3支承部件
[0114] 4电阻元件
[0115] 5边缘
[0116] 5‘上底边
[0117] 6第一联接部段
[0118] 7第二联接部段
[0119] 8前部边缘
[0120] 9第一导体元件
[0121] 10连接部段
[0122] 11导体端
[0123] 12第一导体连接端
[0124] 13第二导体元件
[0125] 14连接端
[0126] 15第二导体连接端
[0127] 16，16‘，16‘‘电阻长度
[0128] 17电阻厚度
[0129] 18电阻宽度
[0130] 19壳体
[0131] 20填料
[0132] 21摩擦侧
[0133] 22连接侧
[0134] 23圆盘制动器
[0135] 24制动圆盘
[0136] 25，25‘衬片支承装置
[0137] 26，26‘制动摩擦衬片
[0138] 27，27‘制动摩擦衬片厚度
[0139] 28梯级
[0140] 29曲线
[0141] 30附加功能部段
[0142] 31，32分压电阻
[0143] 33第三导体连接端
[0144] 34第三导体元件
[0145] 35第三导体端
[0146] 36第一分压器联接部段
[0147] 37第二分压器联接部段
[0148] 38第三分压器联接部段
[0149] 39第四分压器联接部段
[0150] 40探测器壳体部段
[0151] 41固定部段
[0152] 42凸肩
[0153] 43固定型材
[0154] 44固定凹槽
[0155] 45支承面
[0156] 46凹槽
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 用于制造湿式摩擦衬片的方法和湿式摩擦衬片 | 2020-05-13 | 528 |
| 摩擦制动器的制动摩擦衬片的磨损距离传感器 | 2020-05-15 | 642 |
| 摩擦片衬 | 2020-05-11 | 983 |
| 用于将摩擦衬片元件安置在摩擦衬片承载件上的方法和设备 | 2020-05-15 | 57 |
| 用于湿式摩擦衬片的衬片载体 | 2020-05-14 | 992 |
| 摩擦衬片和/或滑动衬片 | 2020-05-14 | 685 |
| 摩擦衬片在离合器片上的固定 | 2020-05-14 | 638 |
| 用于摩擦离合器的摩擦片衬 | 2020-05-14 | 700 |
| 摩擦片衬 | 2020-05-11 | 905 |
| 摩擦衬片在离合器片上的固定 | 2020-05-15 | 477 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
分析报告
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
摩擦衬片热门专利
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈