CN102155509B

CN102155509B - 汽车制动蹄片磨损量检测装置

Info

Publication number: CN102155509B
Application number: CN201110085375A
Authority: CN
Inventors: 苏建; 徐观; 王秀刚; 邹秀清; 陈熔; 潘洪达; 戴建国; 林慧英; 李晓韬; 苏丽俐; 张立斌; 刘磊; 朱传奇; 徐珊珊
Original assignee: Jilin University
Current assignee: Jilin University
Priority date: 2011-04-06
Filing date: 2011-04-06
Publication date: 2012-10-10
Anticipated expiration: 2031-04-06
Also published as: CN102155509A

Abstract

本发明公开了一种汽车制动蹄片磨损量检测装置，其由密封盖(1)、检测装置外壳(2)、集成电路板(3)与锁紧螺母(4)组成。集成电路板(3)装入检测装置外壳(2)的阶梯安装通孔中并采用液体胶固定，集成电路板(3)的下端面和检测装置外壳(2)杆部的下端面共面，密封盖(1)和检测装置外壳(2)的头部螺纹连接，集成电路板(3)的信号输出线通过密封盖(1)的走线孔穿出，锁紧螺母(4)和检测装置外壳(2)的杆部螺纹连接。其中：集成电路板(3)由电路基板、电压调整电阻与信号输出线组成；检测装置外壳(2)由头部与杆部组成一体，检测装置外壳(2)由上至下设置有阶梯安装通孔，头部内孔设置有内螺纹，杆部设置有外螺纹。

Description

汽车制动蹄片磨损量检测装置

技术领域

本发明涉及一种应用于汽车领域的检测装置，更具体地说，本发明涉及一种汽车制动蹄片磨损量检测装置。

背景技术

随着汽车工业的飞速发展，目前我国的汽车保有量为7000多万辆，预计到2020年将达到2亿辆，同时人们对汽车的安全性要求也越来越高，尤其是制动性能。数据显示，中国每年的交通事故中，约有三分之一是由于汽车制动方面的缺陷造成的。国家质检总局缺陷产品管理中心的一份调查报告显示，从2004年6月18日至2009年12月28日，中国境内共发生汽车召回事件214起。这些召回事件中，大约30％与汽车零部件缺陷有关，而汽车制动等关键件问题高居榜首。

此外，国内汽车制动器行业市场混乱竞争无序，2006年国家向400多家摩擦材料(刹车片)企业发放了生产许可证，但仍有200多家无证企业在生产假冒伪劣产品。这些工艺落后、原料低劣的刹车片使制动蹄片的性能大大降低，制动蹄片易磨损，缩短了使用周期，造成车辆制动跑偏、制动失灵等，最终会导致重大的交通事故。

经检索，目前还没有对蹄片磨损量进行精确检测的装置。而制动蹄片磨损量的检测是非常重要的，它关系到人们的生命安全。本发明的目的是实现对制动蹄片磨损量的精确测量，使驾驶员能够及时的更换，减少因蹄片磨损造成的交通事故。

发明内容

本发明所要解决的是克服目前还没有对蹄片磨损量进行精确检测的装置之技术问题，提供一种汽车制动蹄片磨损量检测装置。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：所述的汽车制动蹄片磨损量检测装置主要由密封盖、检测装置外壳、集成电路板、锁紧螺母组成。

集成电路板装入检测装置外壳的轴向阶梯安装通孔中并采用液体胶固定，集成电路板的下端面和检测装置外壳杆部的下端面共面，密封盖和检测装置外壳的头部螺纹连接，集成电路板的信号输出线通过密封盖中心处的走线孔穿出，锁紧螺母和检测装置外壳的杆部螺纹连接。

技术方案中所述的集成电路板主要由电路基板、电压调整电阻与信号输出线组成。所述的电压调整电阻包括电阻R0、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11与电阻R12。电阻R1至电阻R12并联后的一端接地，另一端为电压输出端U0，电压输出端U0接信号输出线，电压输出端U0同时和电阻R0的一端串联，电阻R0的另一端和电源+5V端电线连接。所述的电压调整电阻、信号输出线焊接在电路基板上；所述的电阻R0至电阻R12分别配置为：起到限流保护作用的电阻R0的阻值配置为1KΩ。电阻R1阻值配置为510Ω。电阻R2的阻值配置为2010Ω电阻，由阻值为1.5KΩ的电阻和阻值为510Ω的电阻串联得到。电阻R3的阻值配置为2.8KΩ，由阻值为1.5KΩ的电阻和阻值为1.3KΩ的电阻串联得到。电阻R4的阻值配置为4KΩ，由两个阻值为1.5KΩ的电阻和一个阻值为1KΩ的电阻串联得到。电阻R5的阻值配置为5KΩ，由两个阻值为10KΩ的电阻并联得到。电阻R6的阻值配置为6.2KΩ。电阻R7的阻值配置为6.8KΩ。电阻R8的阻值配置为8.2KΩ。电阻R9的阻值配置为9.1KΩ。电阻R10的阻值配置为10KΩ。电阻R11的阻值配置为10KΩ。电阻R12的阻值配置为10KΩ；所述的检测装置外壳是由六方或八方体的头部与等横截面的圆形杆部上下叠置成一体，头部与杆部的回转轴线共线，在头部与杆部共同的回转轴线上由上至下设置有阶梯安装通孔，头部内孔的上端设置有内螺纹，杆部的外圆柱面上设置有外螺纹；所述的密封盖是由1个六方或八方体与1个圆环体上下叠置成一体，下端的圆环体外圆柱面上设置有外螺纹，六方或八方体的中心处设置有和圆环体的内孔相通的走线孔。

与现有技术相比本发明的有益效果是：

本发明所述的汽车制动蹄片磨损量检测装置是针对目前汽车制动蹄片磨损量无法进行精确测量的问题，采用电阻混联电路采集制动蹄片磨损量，将蹄片磨损量的变化转化为电路断路时输出电压量的变化，通过系统中电压的改变间接判断蹄片磨损量的大小。该装置具有精度高、成本低、性能稳定、对金属和非金属磨损均可以进行测量等特点。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

图1是本发明所述的汽车制动蹄片磨损量检测装置结构组成的轴测投影图；

图2是本发明所述的汽车制动蹄片磨损量检测装置沿纵向剖切后的结构组成的轴测投影图；

图3是本发明所述的汽车制动蹄片磨损量检测装置中密封盖的结构组成的轴测投影图；

图4是本发明所述的汽车制动蹄片磨损量检测装置中检测装置外壳的轴测投影图；

图5是本发明所述的汽车制动蹄片磨损量检测装置中集成电路板的轴测投影图；

图6是本发明所述的汽车制动蹄片磨损量检测装置中所采用的集成电路板的电路原理图；

图7是本发明所述的汽车制动蹄片磨损量检测装置中所采用的电阻值精确匹配的电路原理图；

图8是表示本发明所述的汽车制动蹄片磨损量检测装置输出电压U0差值变化曲线图；

图中：1.密封盖，2.检测装置外壳，3.集成电路板，4.锁紧螺母。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细的描述：

参阅图1与图2，本发明所述的汽车制动蹄片磨损量检测装置主要由密封盖1、检测装置外壳2、集成电路板3、锁紧螺母4组成。

参阅图3，所述的密封盖1是尼龙材料制成，由1个六方或八方体与1个圆环体上下叠置成一体，下端的圆环体外圆柱面上设置有密封螺纹，六方或八方体的中心处设置有和圆环体的内孔相通的走线孔。

参阅图4，所述的检测装置外壳2是尼龙材料制成，由六方或八方体的头部与等横截面的圆形杆部上下叠置成一体，头部与杆部的回转轴线共线，在头部与杆部共同的回转轴线上由上至下设置有阶梯安装通孔，头部的内孔的孔径大于杆部的内孔的孔径。头部内孔的上端设置有连接内螺纹，杆部的外圆柱面上设置有连接外螺纹。

集成电路板3装入检测装置外壳2的轴向阶梯安装通孔中，集成电路板3的下端面和检测装置外壳2杆部的下端面共面，密封盖1与检测装置外壳2的头部通过密封螺纹连接，集成电路板3的信号输出线通过密封盖1的走线孔穿出与数据采集系统连接。检测装置外壳2通过其杆部与锁紧螺母4螺纹固定连接到制动蹄片上。

参阅图5，所述的集成电路板3主要由电路基板、电压调整电阻、信号输出线组成，所述的电压调整电阻、信号输出线焊接在电路基板上，集成电路板3用液体胶固定安装在检测装置外壳2的安装通孔内。

参阅图6，汽车制动蹄片磨损量检测装置的检测原理：

该装置信号采集的原理是将制动蹄片磨损的量变过程转化为输出电压U0的变化，通过装置中电压的改变间接判断蹄片磨损量的大小。

集成电路板3的电路制作时按图中的混联电路进行布线，即电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11与电阻R12进行并联，电阻R1至电阻R12并联后的一端接地，电阻R1至电阻R12并联后的另一端为电压输出端U0，电压输出端U0接信号输出线，电阻R1至电阻R12并联后的另一端即电压输出端U0同时和电阻R0的一端串联，电阻R0的另一端和电源+5V端电线连接。并且对所需电阻进行合理的匹配。混联电路中将电压的变化分成11个等级以提高测试时的精度，根据欧姆定律按公式1计算改变电阻的大小时输出电压U0的电压值。

工作过程中，汽车制动蹄片磨损量检测装置通过外螺纹及锁紧螺母4固定在汽车制动蹄片上，当车辆制动时摩擦材料被磨损，同时集成电路板3也被磨损，布置在集成电路板3上的导线就被磨断，电路中的阻值发生变化，输出电压U₀随之改变。

参阅图7，电路中电阻的具体取值：

集成电路板3的电路中：电阻R0的阻值为1KΩ，起到限流保护的作用；电阻R1阻值配置为510Ω；电阻R2的阻值配置为2010Ω电阻，由阻值为1.5KΩ的电阻和阻值为510Ω的电阻串联得到；电阻R3的阻值配置为2.8KΩ，由阻值为1.5KΩ的电阻和阻值为1.3KΩ的电阻串联得到；电阻R4的阻值配置为4KΩ，由两个阻值为1.5KΩ的电阻和一个阻值为1KΩ的电阻串联得到；电阻R5的阻值配置为5KΩ，由两个阻值为10KΩ的电阻并联得到；电阻R6的阻值配置为6.2KΩ；电阻R7的阻值配置为6.8KΩ；电阻R8的阻值配置为8.2KΩ；电阻R9的阻值配置为9.1KΩ；电阻R10的阻值配置为10KΩ；电阻R11的阻值配置为10KΩ；电阻R12的阻值配置为10KΩ。就可以得到对应的11个等级电压变化值：

1.初始状态：

2.R1被磨断：

3.R2被磨断：

4.R3被磨断：

5.R4被磨断：

6.R5被磨断：

7.R6被磨断：

8.R7被磨断：

9.R8被磨断：

10.R9被磨断：

11.R10被磨断：

12.R11被磨断：

参阅图8，由以上的数据可以分析得到，集成电路板3的电路阻值改变后输出电压U0的变化是均匀的，电压变化的范围满足数据采集系统测试的需求。根据数据采集系统中电压的变化再反馈到计算机，并间接的判断出制动蹄片磨损的程度，以提醒驾驶员及时更换，避免交通事故的发生。

Claims

1.一种汽车制动蹄片磨损量检测装置，主要由密封盖（1）、检测装置外壳（2）、集成电路板（3）、锁紧螺母（4）组成；集成电路板（3）装入检测装置外壳（2）的轴向阶梯安装通孔中并采用液体胶固定，集成电路板（3）的下端面和检测装置外壳（2）杆部的下端面共面，密封盖（1）和检测装置外壳（2）的头部螺纹连接，集成电路板（3）的信号输出线通过密封盖（1）中心处的走线孔穿出，锁紧螺母（4）和检测装置外壳（2）的杆部螺纹连接；其特征在于，所述的集成电路板（3）主要由电路基板、电压调整电阻与信号输出线组成；

所述的电压调整电阻包括电阻R0、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11与电阻R12，电阻R1至电阻R12并联后的一端接地，另一端为电压输出端U0，电压输出端U0接信号输出线，电压输出端U0同时和电阻R0的一端串联，电阻R0的另一端和电源＋5V端电线连接，所述的电压调整电阻、信号输出线焊接在电路基板上。

2.按照权利要求1所述的汽车制动蹄片磨损量检测装置，其特征在于，所述的电阻R0至电阻R12分别配置为：

起到限流保护作用的电阻R0的阻值配置为1KΩ；电阻R1阻值配置为510Ω；电阻R2的阻值配置为2010Ω电阻，由阻值为1.5KΩ的电阻和阻值为510Ω的电阻串联得到；电阻R3的阻值配置为2.8KΩ，由阻值为1.5KΩ的电阻和阻值为1.3KΩ的电阻串联得到；电阻R4的阻值配置为4KΩ，由两个阻值为1.5KΩ的电阻和一个阻值为1KΩ的电阻串联得到；电阻R5的阻值配置为5KΩ，由两个阻值为10KΩ的电阻并联得到；电阻R6的阻值配置为6.2KΩ；电阻R7的阻值配置为6.8KΩ；电阻R8的阻值配置为8.2KΩ；电阻R9的阻值配置为9.1KΩ；电阻R10的阻值配置为10KΩ；电阻R11的阻值配置为10KΩ；电阻R12的阻值配置为10KΩ。

3.按照权利要求1所述的汽车制动蹄片磨损量检测装置，其特征在于，所述的检测装置外壳（2）是由六方或八方体的头部与等横截面的圆形杆部上下叠置成一体，头部与杆部的回转轴线共线，在头部与杆部共同的回转轴线上由上至下设置有阶梯安装通孔，头部内孔的上端设置有内螺纹，杆部的外圆柱面上设置有外螺纹。

4.按照权利要求1所述的汽车制动蹄片磨损量检测装置，其特征在于，所述的密封盖（1）是由1个六方或八方体与1个圆环体上下叠置成一体，下端的圆环体外圆柱面上设置有外螺纹，六方或八方体的中心处设置有和圆环体的内孔相通的走线孔。