CN103313890A - 制动器监测装置及与其关联的部件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于检测指示了制动器致动机构的推力元件(31)的致动冲程和/或释放冲程的值的监测装置,该推力元件(31)由该制动器致动机构的杆(1;34)致动,该监测装置包括用于感测该制动器致动机构的至少一部分的物理特性的变化的传感器(12;19;22;27;37),由此该传感器(12;19;22;27;37)和该制动器致动机构的该部分被安排为通过该制动器致动机构的该部分与该传感器(12;19;22;27;37)之间的相对运动来产生和感测沿着该相对运动的路径(10;17;20;28;35)的该物理特性的重复变化。该路径(10;17;20;28;35)形成在该杆(1;34)与跟该杆(1;34)邻近的静止部之间。本发明既针对鼓式制动器又针对盘式制动器。

Description

制动器监测装置及与其关联的部件
本发明涉及待用在不同种类的制动器机构(brake mechanisms)中的制动器监测装置。进一步,本发明分别涉及包括这样的制动器监测装置的鼓式制动器(drum brake)和盘式制动器(disc brake)。本发明还考虑了与这样的制动器监测装置协作的制动器致动机构(brakeactuating mechanisms)的若干部件。
车辆制动器中,在制动器致动过程中,至少一个与车轮连接的转子被应用于该转子的摩擦元件制动。在鼓式制动器中,制动蹄(brakeshoes)径向地和切向地朝旋转鼓移动,所述制动蹄被安排在该鼓内,且借助与一个轴固定连接的S形凸轮(S-cam)伸展,该轴被一个杆驱使转动。
在某一种盘式制动器中,处于至少一个推力元件(thrust element)末端的制动块(break pad)被推向该制动盘,该推力元件被杆致动。
在这两类制动器机构中,致动器都可使用气动、液压或电动原理。杆将被应用于鼓式制动器的S形凸轮轴(S-scam shaft)或被应用于盘式制动器的推力元件,并且一俟制动器致动就引起这些部件的制动器致动冲程(brake actuation stroke),从而这些部件在该致动器以相反方向释放时的释放冲程通常由弹簧复位机构支承。
在鼓式制动器中,这样的制动器致动冲程是通过制动蹄向正在转动的制动鼓的内表面径向会聚并且最终与其接合来执行的。在盘式制动器中,该冲程是通过由此基本轴向地线性地朝该制动盘移位的推力元件来执行的。换言之,制动器致动或释放冲程是通过含有制动衬片(breaklining)的制动器致动机构的部件来执行的,且对应于这些部件在致动方向和释放方向上能经过的路程。
据此,大冲程可表明制动机构有某种故障。引起过大冲程的原因可能是:有缺陷的自动松紧调节器、制动块或制动蹄的衬片的过大磨损,或任何其他原因。
过短的冲程可出现在,例如,当致动气缸不工作或当制动器因复位机构故障而未适当释放时。
因此,为安全起见,需要以某种方式监测和检测制动器致动和/或释放冲程,因为过度的冲程表明:要么一方面包括调节器机构的制动器致动机构存在故障,要么另一方面需要更换磨损的制动衬片,此外,因为缩短的冲程表明致动气缸或复位机构存在故障。
目前,在现有技术中,为此目的使用了三个不同的测量原理。
例如,当该冲程超出预定长度时,有些指示器可能只是给驾驶员或高级控制系统提供警报信号。这样的指示器常常基于由磁性或机械装置控制的开关。尽管这些指示器被证明是相当节约成本的,但这样的监测装置在安装和检修时需要适当的调节,这转而增加了成本。
另一个原理涉及检测实际存在的冲程。用于这样的定量检测方法的传感器提供了以良好准确性反映线性行程(盘式制动器)或角行程(鼓式制动器)的信号。然而,当仅应确定过大冲程时,这样的传感器被证明太昂贵。
这种现有监测系统的实例可从例如US 5,433,296或US 7,398,141B2中看到。
第三个原理涉及测量不同制动块或制动蹄的实际衬片磨损状态。为此目的的传感器主要与复杂的制动器控制系统一起使用,该复杂的制动器控制系统被应用于在动态车辆控制系统中,持平汽车上不同制动器之间的衬片磨损。另外,认为用这种传感器进行监测冲程这种简单任务会过于昂贵。
这种现有监测系统的实例可从例如US 5,339,069或US2009/0050418 A1或DE 195 34 854 A1中看到。
为大部分安全目的起见,且有时甚至被政府权威鼓励,用特定的近似精确度(其不提供确切的实际冲程值)来监测制动器致动冲程就足够了,即,提供实际存在冲程的定性而非定量指示可能就足够了。
基于上文,本发明的一个目的是提供用于制动器机构的简单的制动器监测系统,该制动器监测系统以可靠且高效的方式工作,既节约成本又易于安装。
这样的目的由根据权利要求1所述的制动器监测装置来实现。而且,这样的目的分别由根据权利要求14所述的鼓式制动器和根据权利要求24所述的盘式制动器来实现。制动器致动机构的若干部件(诸如制动杆、控制臂和盖子)的新设计有助于上述问题的解决。
本发明提供了一种制动器监测装置,用于检测指示了制动器致动机构的推力元件的致动冲程和/或释放冲程的值,所述推力元件被所述制动器致动机构的杆致动,所述制动器监测装置包括用于感测所述制动器致动机构的至少一部分的物理特性的变化的传感器,由此所述传感器和所述制动器致动机构的所述部分被安排为通过所述制动器致动机构的所述部分与所述传感器之间的相对运动来产生和检测所述物理特性沿着所述相对运动的路径的重复变化,由此所述路径形成在所述杆与跟所述杆邻近的静止部(stationary part)之间,即沿着所述杆和跟所述杆邻近的静止部之一。
据此,根据本发明的待用在制动器监测装置中的传感器被配置和安排为,在一次正常制动器致动或制动器释放的时间跨度内,以脉冲形式计数这些重复变化的数目。如果脉冲数目超过针对相应时间跨度预先限定的预置脉冲数目,或落到针对相应时间跨度预先限定的预置脉冲数目以下,就生成警报信号,该警报信号可被提供给驾驶员或高级控制系统。
因此,无需精确检测有关的物理量,在根据本发明的制动器监测装置中使用能够区分两个充分区别开的量的传感器将足够简单。据此,待被用在制动器监测装置中的传感器元件必须只有简单传感结构,且因此将是便宜的。
此外,本发明待在制动器监测装置中实现的感测原理的一个特殊优点在于不要求任何参照点,使得无需相对于所述重复变化的路径严格地安装和调节传感器。而且,高级控制系统或它的软件中的电子调节变成非必要的。由此,安装和检修将变得更容易且更节约成本。此外,根据本发明的系统能消除一种与非精确定位安装关联的可能的故障模式(如从其他更精确的测量原理中知道的)。
用于所述重复变化的物理特性可选自诸如下列参数:磁场、电阻、电容、电感和/或表面结构等。
优选地,所述重复变化沿着所述路径均匀且等距分布。
根据本发明,表面结构中的所述重复变化包括几何形状(geometry)的变化。沿着所述路径的这样的变化可包括一系列凹陷(recesses)或槽(slots)或齿(teeth)。根据所述制动器监测装置相对于所述静止部的安装位置,所述路径可以是弧形的(arc-shaped)或线性的(linear)。
在一个优选实施方案中,包括所述路径的部件是金属的,且至少一个磁体被安排在所述重复变化附近,以按照所述重复变化来产生变化的磁场强度。所述磁体在所述路径的金属材料部中生成磁通量,例如,在所述齿中(或在所述槽之间的片段中),不过在所述齿之间的凹陷中(或在所述槽中)不生成磁通量。因此,磁通量一直集中在所述重复变化的材料部中,且由此得到的磁场可被测量。据此,磁性传感器计数了具有重复的槽或齿的路径附近的磁场的变化。
优选地,所述磁体和所述磁性传感器被安排在自备式壳(self-contained housing)内,所述壳据此可相对于所述路径定位。
替代地,所述路径也可包括一系列永磁体,所述永磁体将被对应的传感器检测到。
对于该安排,所述重复变化可要么被安排在所述杆处或被安排在自备式杆组件(level assembly)的一部分处,且所述传感器可被安排在跟所述杆邻近的所述静止部处,要么所述重复变化被安排在跟所述杆邻近的所述静止部处,且所述传感器被安排在所述杆处或被安排在自备式杆组件的一部分处。
此外,在这方面,所述重复变化可被形成为与所述杆(或自备式杆组件的所述部分)或与跟所述杆邻近的静止部成一体。替代地,所述重复变化可由待附接至所述杆(或自备式杆组件的所述部分)或附接至跟所述杆邻近的静止部的分立元件来形成。这样的分立零件可以是包括一系列槽或齿或永磁体的线性的或弧形的金属板(plate)或条(stripe),且将被附接至待在其间形成该路径的这两个部件的相应部分。
例如,在该制动器监测装置被用在盘式制动器中的情况下,跟该杆邻近的静止部可以是卡尺(caliper)的一部分;或者在该制动器监测装置被用在鼓式制动器中的情况下,跟该杆邻近的静止部可以是车辆的底架部(underframe part)的一部分,诸如锚架(anchor bracket)。
制动器组件通常包括用于补偿衬片磨损的自动松紧调节器(automatic slack adjusters)。根据本发明的用于制动器监测装置的传感器首先应被安装和配置为只在制动器致动时才感测该制动器组件中的部件之间相对于彼此的相对行进。然而,如上文已提及的,所应用的感测原理不要求任何参照点。因此,该传感器也可被安装在该制动器组件中的在制动器致动冲程中以及在衬片磨损补偿中行进的部件中。对于该情况,根据本发明的制动器监测装置的另一个优势是,不要求额外检测制动器状态,即不管制动是否被施加。
对于后一目的,有利的是,使用在所述路径末端附近某处生成具有额外强度(例如双倍强度)的脉冲的手段,来警告驾驶员或高级系统:总行程已达到反映制动块或制动蹄的衬片几乎完全磨损的值。据此,所述重复变化的路径包括至少一个附加的不规则变化,用于确定致动冲程和/或释放冲程的具体位置,所述具体位置代表临界的衬片磨损状态。
此外,这样的不规则变化可被用作对不寻常的超长冲程(其将威胁安全)的指示。借助这样的简单原理,高级控制系统不必专门依靠它的为此事件而编写的软件监测算法。
如从上文说明中明了的,根据本发明的制动器监测装置普遍被证明是非常简单和节约成本的。它的工作是可靠的,因为不必使用复杂的算法用于信号处理。所述制动器监测装置可与各种制动器联合使用,且可被安装在各类车辆上,从客车至载重车辆(如卡车、公共汽车和挂车)。由于非常简单的感测原理,无需指定预定规模的确切量就能为驾驶员或控制系统指示制动冲程和释放冲程超出预定规模,在大量车辆上安装根据本发明的制动器监测装置将有助于普遍提高道路安全。
本发明还涉及包括如上所述的制动器监测装置的鼓式制动器。
在鼓式制动器中,制动杆的一端安装至S形凸轮轴,且另一自由端连接至制动器缸(brake cylinder),如在本领域中众所周知的。在所述杆的与所述制动器缸的活塞相连的一端的对面,所述杆包括壳,所述壳容纳自动松紧调节器,所述自动松紧调节器自身通过其他部件连接至所述S形凸轮轴。所述自动松紧调节器为实现其功能而要求参照控制信号。该参照由控制臂提供,所述控制臂的一侧(一般借助锚架)固定地连接至所述车辆底架上的固定点,且所述控制臂的另一侧枢转地连接至所述制动杆。
所述锚架被用作参照,以测量所述鼓式制动器的自动松紧调节器在一个制动应用周期中的角行程(angular travel),从而使得所述自动松紧调节器能够调节制动器衬片(即制动蹄)以适应由磨损造成的鼓间隙。所述壳的至少一侧被盖子封闭,所述盖子通常由特定形式的片状金属(sheet metal)制成。
根据本发明的一个实施方案,在鼓式制动器中,所述壳的盖子包括用于所述重复变化的路径,而所述传感器附接至所述控制臂。
由于所述盖子由片状金属制成,所以本发明的优点在于,在所述片状金属的制造过程中,经由冲切(punching)、冲压(stamping)和弯折(bending)等,槽或齿形式的重复变化可以已被设置在所述盖子的相应位置。优选地,带有所述重复变化的路径作为一个半圈位于所述制动杆的自由端的对面。由于所述控制臂被固定至所述车辆底架,所以所述控制臂保持静止,而所述杆相对于所述控制臂转动。据此,一俟所述杆进行制动器致动和制动器释放运动,所述杆的壳的盖子的重复变化就将相对于附接至所述控制臂的传感器来回行进。所述传感器的设计是这样的:它的壳可被对应的固定元件夹牢至所述控制臂。所述壳可既包含所述传感器又包含所述磁体,并且如果适用也可包含对应的电子器件。
在一个实施方案中,所述壳的盖子在其表面的平面中包括一系列槽或齿。然而,也可行的是,所述重复变化位于所述杆的自由端对面的弧形下侧(underside),即垂直于所述盖子,由此为此目的的弧形路径可要么与所述盖子一体被提供,要么可作为分立形成的弧形元件被附接至铸造杆的下侧。理想地,该元件包括一系列凹陷或槽。也可行的是,所述重复变化(诸如齿)与所述杆一体,铸造在所述杆的下侧。
也可行的是,所述传感器附接至所述壳的盖子,转而所述控制臂包括所述重复变化的路径。为此目的,所述传感器的壳将被安排在所述控制臂的上方,且所述一系列齿或槽将作为一个弧被安排在所述控制臂的上半圈上。
对于这两种情况,显然所述壳的盖子或一体地包括所述重复路径的控制臂可在普通的冲切和冲压步骤中容易且节约成本地制造。
据此,本发明还涉及一种用于鼓式制动器的制动杆,所述鼓式制动器包括制动器监测装置的用于重复变化的这样的路径。
此外,本发明涉及一种盘式制动器,所述盘式制动器包括如上所述的制动器监测装置。
在盘式制动器中,在卡钳(caliper)中被枢转支承的杆致动至少一个推力元件,所述推力元件在所述卡钳中被可移位地引导,一俟制动器致动就朝所述制动盘移动,如本领域中众所周知的。所述推力元件可以是横棒(cross bar)、单个挺杆(single tappet)或类似物。
根据本发明,用于盘式制动器的制动杆包括重复变化的路径,理想地在其侧表面(lateral surface)上。所述传感器位于所述卡钳内,在杆支承的区域中的对应位置。
由于所述制动杆通常被被铸造或锻造制成一块,所以所述重复变化在铸造或锻造工艺中可被制成一系列凹痕(dents)。替代地,永磁体可被固定至所述侧表面。在所述制动杆上,所述重复变化形成了一个弧,所述弧应所述杆的转动而掠过(travels over)静止于所述卡钳内的传感器。
据此,本发明还涉及用于盘式制动器的制动杆,所述制动杆包括这样的用于制动器监测装置的重复变化的路径。
用于鼓式制动器和盘式制动器的本发明在若干方面有优点。
简单计数脉冲的感测原理以及将所计数的脉冲数目与预定极限进行比较不要求复杂的信号处理程式,因此可使用便宜的电子器件。
一个主要优点在于,所述制动器监测装置将被安排在所述制动杆附近,或直接安排在所述制动杆处或所述制动杆上,因此所使用的传感器元件不会暴露于分别在所述制动鼓和所述制动盘附近出现的高温。
例如,在鼓式制动器中,如果所述传感器元件位于所述制动鼓内,则所述传感器元件及其电缆将需要高温规格。如果所述制动鼓中因某种制动故障而出现极高的温度,则所述传感器元件及其电缆将有损坏的风险。
相同的关于热的问题对于盘式制动器也以类似的方式成立。
对于鼓式制动器和盘式制动器,根据本发明的将制动器监测装置安排在杆的区域的方法都被证明在空间要求、组装、电缆固定、检查和检修方面不那么复杂。
仅作为一个实例,当所述传感器放置在所述制动鼓内时,检查和检修带有传感器元件的制动器监测装置要求移除所述制动鼓。
对于在鼓式制动器和盘式制动器中的应用,物理特性重复变化的路径可被安排和定位在更大的半径上,由于较少的空间限制,这转而使得能够实现更好的感测分辨率,因此在这方面较不复杂从而可使用更便宜的传感器元件。
此外,当所述重复变化应用于鼓式制动器的制动杆时,证明将齿或槽安排在控制臂处或安排在壳的盖子处比安排在S形凸轮轴的末端成本低,因为这些部件是由片状金属制成的经冲压和冲孔的零件,从而一旦工具已做成,形成齿或槽就不会引发附加成本。在所述S形凸轮轴的末端的类似措施要么需要待固定至所述S形凸轮轴的分立盘(separatedisc),要么需要所述S形凸轮轴的更复杂从而更昂贵的加工或锻造。
根据本发明的制动器监测装置的一个特殊优点是关于改装(retrofitting)的。现有的制动杆可非常容易地被更换为配有对应传感器元件的杆。在各类新车辆上,所述制动杆可附加地以可忽略的成本配有重复变化的路径,例如通过提供带齿的控制臂,则附加的传感器元件只需后期在车辆装配线上简单地安装。
从结合附图对不同实施方案的说明中,其他优点和实施方案变得明了,在附图中:
图1示出了根据现有技术的用于鼓式制动器的制动杆组件及其主要部件;
图2示出了根据本发明的附接至用于鼓式制动器的杆的制动器监测装置;
图3示出了根据本发明的传感器;
图4示出了根据本发明的附接至用于鼓式制动器的杆的制动器监测装置;
图5示出了根据本发明的附接至用于鼓式制动器的杆的制动器监测装置;
图6示出了根据本发明的附接至用于鼓式制动器的杆的制动器监测装置;
图7示出了根据本发明的附接至用于鼓式制动器的杆的制动器监测装置;
图8示出了盘式制动器原理的剖面图;以及
图9示出了根据本发明的用于盘式制动器的制动器监测装置。
作为一个实例,图1中示出了用于鼓式制动器的自备式制动杆组件,如现有技术中普遍使用的。
杆1由铸铁制成,且包括上部杆段2,上部杆段2附接至液压或气压致动缸的活塞杆(piston rod)(未显示)。上部杆段2向下延伸到下部杆段3中,下部杆段3带有壳4,壳4容纳自动松紧调节器机构5(由所述机构的蜗杆(worm screw)的末端局部地示出)。
松紧调节器机构5包括蜗杆和蜗轮(未显示)及其他部件,该蜗轮经由壳4中的开口6与S形凸轮轴(未示出)连接,如现有技术中众所周知的。关于这样的自动松紧调节器的配置和功能的更多总体信息,参照例如前文提及的DE 195 34 854 A1。
壳4在其至少一侧被由片状金属制成的盖子7封闭。
此外,杆1的自动松紧调节器机构5连接至控制臂8,控制臂8附接至车辆的相邻底架部(例如锚架9),以为自动松紧调节器机构5提供参照。
图2中示出了根据本发明的制动器监测装置的一个示例性实施方案。
壳4的盖子7在与上部杆段2对立的末端处包括弧形路径10。路径10在壳4的两侧都与盖子7成一体。
路径10包括物理特性的重复变化,该物理特性由几何元素(即一系列槽11)形成,这些槽等距分布在弧形路径10周围。
传感器元件12借助固定元件(例如夹子13)固定至控制臂8。
如从图2中变得明了的,在制动器致动或制动器释放过程中,当带有槽11的路径10应杆1的转动而掠过传感器元件12时,传感器元件12保持静止。
根据本发明,传感器元件12被配置为计数槽11的数目,由此生成对应的脉冲。
传感器元件12可以是任何种类的适于计数槽11的数目的传感器。最优选地,传感器元件12是磁性传感器,其可检测由槽11的重复变化造成的磁场变化,如图3中所示。
传感器元件12由自备式壳14形成,壳14嵌入有磁性传感器15(诸如至少一个霍尔元件)和磁体16(位于路径10对面的传感器15后方)。当路径10经过时,磁体16根据槽11之间的材料部中的集中磁通量(待被传感器15检测到)来生成变化的磁场。
图4示出了根据本发明的制动器监测装置的一个示例性实施方案。
盖子7包括与上部杆段2对立的路径17,路径17由弧形的一系列齿18形成。传感器元件19被安排在弧形路径17侧旁的控制臂8处,以在制动器致动和制动器释放过程中,齿18在杆1转动时经过。在此,传感器元件19也被配置为按照这一系列齿18来生成和计数脉冲。
前文描述的实施方案的优点可在集成制造工艺中看到。盖子7由片状金属经冲孔、冲压和弯折制成。因此,在用于盖子7的冲孔和冲压工艺(如果要求还有弯折)中可以已预见到提供带有槽11的路径10或提供带有齿18的路径17。
图5示出了根据本发明的制动器监测装置的一个示例性实施方案,其中与相对运动有关的移动部件被放在传感器侧。
控制臂8在其上部面向上部杆段2包括带有一系列齿21的弧形路径20。据此,传感器元件22必须以静止方式直接附接至壳4或附接至杆1的壳4的盖子7。在制动器致动和制动器释放过程中,一俟杆1转动,传感器元件22就掠过控制臂8的静止路径20。
在本实施方案中,路径20要么与控制臂8成一体,要么可被制成待附接至控制臂8的分立弧形元件。该元件也可由片状金属经冲孔和冲压制成,且可被焊接或联结至控制臂9。
图6示出了根据本发明的制动器监测装置的一个示例性实施方案,其中用于物理特性重复变化的路径被提供为分立元件。
由片状金属制成的板23被可旋转地固定至用于S形凸轮轴的致动凸轮轴(actuating camshaft)24,以在制动器致动和制动器释放时随杆1转动。
板23包括带有一系列齿26的路径25。据此,传感器元件27附接至控制臂8。
图7示出了根据本发明的制动器监测装置的一个实施方案,其带有用于物理特性重复变化的路径的一个替代配置。
具有分立板23的一系列齿29的路径28在特定位置包括不规则变化30,该不规则变化对应于双倍宽度的齿。
超宽的齿30的位置是预先限定的,且确定了沿着路径28的如下位置,在该位置杆1的转动达到对于制动器致动或释放冲程(例如关于衬垫损耗)的临界值。
当该特征与根据图6的安排结合时,超宽的齿30确定了对于衬垫损耗的临界值的位置。
据此,不规则的齿30将提供一个不同强度的脉冲,使得控制单元意识到已到达该临界位置并且立即要求服务动作。
在图8中,作为一个实例以剖面图示出了一个盘式制动器,如在现有技术中已知的。
该盘式制动器包括致动机构,如在现有技术中已知的,包含在卡钳32内被可移位地引导的推力元件31,推力元件31将制动衬块33推向制动盘(未示出)以实现制动接合。推力元件31被杆34致动,杆34可转动地支承在卡钳32的后端。
根据本发明,如在图9中可看到的,杆34在其侧面(即,平行于杆34的旋转方向)包括重复变化的弧形路径35。这些重复变化可被形成为杆34表面的凹痕36,这些凹痕可在锻造工艺的铸造过程中形成。
传感器元件37通过处于对应位置的开口被安排在卡钳32的壳内,从而在制动器致动或制动器释放时,路径35沿着传感器元件37的传感器头38行进。而且在该实施方案中,传感器元件37基本位于该制动盘附近的热密集区对面。

Claims (29)

1.制动器监测装置,用于检测指示了制动器致动机构的推力元件(31)的致动冲程和/或释放冲程的值,所述推力元件(31)被所述制动器致动机构的杆(1;34)致动,所述制动器监测装置包括用于感测所述制动器致动机构的至少一部分的物理特性的变化的传感器(12;19;22;27;37),由此所述传感器(12;19;22;27;37)和所述制动器致动机构的所述部分被安排为使得通过所述制动器致动机构的所述部分与所述传感器(12;19;22;27;37)之间的相对运动来感测沿着所述相对运动的路径(10;17;20;28;35)的所述物理特性的重复变化,其特征在于,物理特性重复变化的所述路径(10;17;20;28;35)沿着所述杆(1;34)和跟所述杆邻近的静止部之一而形成。
2.根据权利要求1所述的制动器监测装置,其中用于所述重复变化的所述物理特性选自:磁场、电阻、电容、电感和/或表面结构。
3.根据权利要求1至2之一所述的制动器监测装置,其中所述路径(10;17;20;28;35)包括几何形状的重复变化。
4.根据权利要求3所述的制动器监测装置,其中所述几何形状的重复变化由凹陷(11)形成。
5.根据权利要求3所述的制动器监测装置,其中所述几何形状的重复变化由一系列齿(18;21;26;29)形成。
6.根据权利要求4或5所述的制动器监测装置,其中至少一个磁体(16)被安排在所述重复变化附近,以为所述重复变化产生变化的磁场强度。
7.根据权利要求1至2所述的制动器监测装置,其中所述路径(10;17;20;28;35)包括一系列永磁体。
8.根据权利要求1至7之一所述的制动器监测装置,其中所述重复变化被安排在所述杆(1;34)上,且所述传感器(12;19;22;27;37)被安排在跟所述杆(1;34)邻近的所述静止部上。
9.根据权利要求1至7之一所述的制动器监测装置,其中所述重复变化被安排在跟所述杆(1;34)邻近的所述静止部上,且所述传感器(12;19;22;27;37)被安排在所述杆(1;34)上。
10.根据权利要求8或9所述的制动器监测装置,其中所述重复变化与所述杆(1;34)一体形成,或与跟所述杆(1;34)邻近的所述静止部一体形成。
11.根据权利要求8或9所述的制动器监测装置,其中所述重复变化由分立元件形成,所述分立元件待附接至所述杆(1;34)或附接至跟所述杆(1;34)邻近的所述静止部。
12.根据权利要求1至11之一所述的制动器监测装置,其中跟所述杆(1;34)邻近的所述静止部是自备式制动杆组件的一部分、卡钳(32)的一部分或车辆的底架部(9)的一部分。
13.根据权利要求1至12之一所述的制动器监测装置,其中所述重复变化的所述路径(10;17;20;28;35)包括至少一个附加的不规则变化(30),用于确定所述致动冲程和/或所述释放冲程的具体位置。
14.根据权利要求1至13之一所述的制动器监测装置,其中所述路径(10;17;20;28;35)是弧形路径。
15.鼓式制动器,包括根据权利要求1至14所述的制动器监测装置。
16.根据权利要求15所述的鼓式制动器,所述鼓式制动器包括:
杆(1),带有壳(4),所述壳用于容纳与S形凸轮轴连接的调节器机构(5);以及控制臂(8),用于所述调节器机构(5);其特征在于,所述路径(10;17)被安排在所述壳(4)的与所述杆(1)的自由端对立的盖子(7)上,且所述传感器(12;19)附接至所述控制臂(8)。
17.根据权利要求15所述的鼓式制动器,所述鼓式制动器包括:
杆(1),带有壳(4),所述壳用于容纳与S形凸轮轴连接的调节器机构(5);以及控制臂(8),用于所述调节器机构(5);其特征在于,所述路径(20)被安排在所述控制臂(8)上,且所述传感器(22)附接至所述壳(4)的盖子(7)。
18.控制臂,用于鼓式制动器的制动器致动机构的调节器机构,所述控制臂(8)包括物理特性重复变化的路径(10;17)。
19.根据权利要求18所述的控制臂,其中所述控制臂(8)由片状金属制成,且其中所述重复变化由与所述片状金属一体的凹陷(11)或一系列齿(18)形成。
20.盖子,用于鼓式制动器的制动器致动机构的杆的壳,所述盖子(7)包括物理特性重复变化的路径(10;17)。
21.根据权利要求20所述的盖子,其中所述盖子(7)由片状金属制成,且其中所述重复变化由与所述片状金属一体的凹陷(11)或一系列齿(18)形成。
22.用于鼓式制动器的制动器致动机构的制动杆,包括:壳(4),用于容纳与S形凸轮轴连接的调节器机构(5);以及控制臂(8),用于所述调节器机构(5);其特征在于,所述杆(1)包括物理特性重复变化的路径(10;17)。
23.根据权利要求22所述的制动杆,其中所述壳(4)的盖子(7)包括物理特性重复变化的所述路径(10;17)。
24.根据权利要求22所述的制动杆,其中所述控制臂(8)包括物理特性重复变化的所述路径(20)。
25.盘式制动器,包括根据权利要求1至14所述的制动器监测装置。
26.根据权利要求25所述的盘式制动器,所述盘式制动器包括带有杆(34)的制动器致动机构,其特征在于,所述重复变化被安排在所述杆(34)的侧表面上。
27.用于盘式制动器的制动器致动机构的制动杆,其特征在于,所述杆(34)包括物理特性重复变化的路径(35)。
28.根据权利要求27所述的制动杆,其中所述重复变化被安排在所述杆(34)的侧表面上。
29.根据权利要求28所述的制动杆,其中杆(34)由铸铁或锻钢制成,且所述重复变化被形成为与所述铸铁或与所述锻钢一体的凹痕(36)。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106029460A (zh) * 2014-02-17 2016-10-12 环球城市电影有限责任公司 用于制动感测的系统及方法
CN110469606A (zh) * 2019-07-16 2019-11-19 济南金麒麟刹车系统有限公司 鼓式重型片磨损监控传感器、报警系统及其磨损监控方法

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202012001863U1 (de) * 2012-02-22 2012-03-19 Haldex Brake Products Ab Scheibenbremse und Sensoreinrichtung hierfür
US10197123B2 (en) * 2016-08-04 2019-02-05 Tse Brakes, Inc. Vehicle braking systems with automatic slack adjusters
CN106441932B (zh) * 2016-09-18 2019-01-04 洛阳西苑车辆与动力检验所有限公司 车辆盘式制动器压装与检测试验台及其试验方法
US11066051B2 (en) * 2018-10-23 2021-07-20 Dexter Axle Company Wheel sensors within vehicular brake assemblies
US10889275B2 (en) * 2018-10-23 2021-01-12 Dexter Axle Company Wheel sensors within vehicular brake assemblies
EP3725723B1 (en) * 2019-04-15 2024-05-29 Otis Elevator Company Brake lining monitoring system
US11267446B2 (en) * 2019-11-04 2022-03-08 Richard W. Job Trailer braking system
CN113623344B (zh) * 2020-05-09 2023-02-21 威伯科印度有限公司 用于车辆的自动松弛调节器、制动系统和轮副
CN115605370A (zh) * 2021-04-01 2023-01-13 朴根浩(Kr) 电动车制动操作系统
US20230097070A1 (en) * 2021-09-24 2023-03-30 Wabco India Limited Automatic slack adjuster for braking systems of automotive vehicles, braking system and corresponding wheels

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5450930A (en) * 1993-12-09 1995-09-19 Mgm Brakes Heavy duty electronic brake stroke indicator
CN1187236A (zh) * 1995-06-08 1998-07-08 哈尔德克斯制动产品股份公司 制动衬磨损指示装置
JP2001242186A (ja) * 2000-02-25 2001-09-07 Nisshinbo Ind Inc 車輪速センサの故障検出装置及び方法
US6352137B1 (en) * 2000-03-22 2002-03-05 Indian Head Industries, Inc. Brake monitoring system
CN1444046A (zh) * 2002-03-08 2003-09-24 Ntn株式会社 旋转检测器和采用它的防锁制动装置
US20040112684A1 (en) * 2002-12-12 2004-06-17 Fuglewicz Daniel P Smart digital brake stroke sensor
JP2006177399A (ja) * 2004-12-21 2006-07-06 Toyota Motor Corp 摩耗検出装置
JP2007132472A (ja) * 2005-11-11 2007-05-31 Toyota Motor Corp ディスクロータ状態検出装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4212279A1 (de) * 1992-04-11 1993-10-14 Hella Kg Hueck & Co Vorrichtung zur Überwachung des Verschleißes von Bremsbelägen, insbesondere von Kraftfahrzeugbremsbelägen
US5339069A (en) 1992-07-01 1994-08-16 Tripen Enterprises Ltd. Brake monitoring system
US5433296A (en) 1994-06-14 1995-07-18 Brake Monitoring Systems, Inc. Brake monitoring and warning system
DE19534854A1 (de) 1995-09-20 1997-03-27 Wabco Gmbh Betätigungshebel für eine Bremse
DE19622545A1 (de) * 1996-06-05 1997-12-11 Teves Gmbh Alfred Vorrichtung zum Messen
CA2209180A1 (en) * 1997-08-05 1999-02-05 Wilhelm Karl Sellin Method and apparatus for monitoring air brake adjustment
US6255941B1 (en) * 2000-02-24 2001-07-03 Indian Head Industries, Inc. Brake monitoring system
JP3366899B2 (ja) * 2000-06-13 2003-01-14 東海旅客鉄道株式会社 回生ブレーキ
US7116096B2 (en) * 2003-08-13 2006-10-03 Bendix Commercial Vehicle Systems Llc Vehicle direction detection using tone ring
DE102004058875A1 (de) * 2003-12-09 2005-08-25 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verfahren und Vorrichtung zur Regelung eines Kraftfahrzeuges mit einer elektrohydraulischen Bremsanlage mit Fahrdynamikregelung
US7398141B2 (en) * 2004-08-11 2008-07-08 Stemco Lp Gravity based brake stroke sensor methods and systems
US20090050418A1 (en) 2007-08-24 2009-02-26 Victor Vargas System and Method for Monitoring Brake Wear
US8207729B2 (en) * 2009-02-17 2012-06-26 Goodrich Corporation Non-contact sensor system and method for displacement determination
DE102010027308A1 (de) * 2010-07-16 2012-01-19 Lucas Automotive Gmbh Sensorbaugruppe für einen Hauptzylinder
DE202010015910U1 (de) * 2010-11-26 2011-02-24 Haldex Brake Products Ab Bremsüberwachungsvorrichtung für eine Scheibenbremse

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5450930A (en) * 1993-12-09 1995-09-19 Mgm Brakes Heavy duty electronic brake stroke indicator
CN1187236A (zh) * 1995-06-08 1998-07-08 哈尔德克斯制动产品股份公司 制动衬磨损指示装置
JP2001242186A (ja) * 2000-02-25 2001-09-07 Nisshinbo Ind Inc 車輪速センサの故障検出装置及び方法
US6352137B1 (en) * 2000-03-22 2002-03-05 Indian Head Industries, Inc. Brake monitoring system
CN1444046A (zh) * 2002-03-08 2003-09-24 Ntn株式会社 旋转检测器和采用它的防锁制动装置
US20040112684A1 (en) * 2002-12-12 2004-06-17 Fuglewicz Daniel P Smart digital brake stroke sensor
JP2006177399A (ja) * 2004-12-21 2006-07-06 Toyota Motor Corp 摩耗検出装置
JP2007132472A (ja) * 2005-11-11 2007-05-31 Toyota Motor Corp ディスクロータ状態検出装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106029460A (zh) * 2014-02-17 2016-10-12 环球城市电影有限责任公司 用于制动感测的系统及方法
CN106029460B (zh) * 2014-02-17 2019-05-10 环球城市电影有限责任公司 用于制动感测的系统及方法
CN110469606A (zh) * 2019-07-16 2019-11-19 济南金麒麟刹车系统有限公司 鼓式重型片磨损监控传感器、报警系统及其磨损监控方法
CN110469606B (zh) * 2019-07-16 2021-06-29 济南金麒麟刹车系统有限公司 鼓式重型片磨损监控传感器、报警系统及其磨损监控方法

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EP2643197A1 (en) 2013-10-02

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