CN107923457A - 用于车辆的制动装置以及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于车辆的制动装置，包括：支撑元件(2)、由支撑元件(2)支撑的摩擦材料块(3)、由支撑元件(2)支撑并介于摩擦材料块(3)和支撑元件(2)之间的至少一个压电陶瓷传感器、以及位于压电陶瓷传感器(4)处并嵌入后者的保护元件(16)。

Description

用于车辆的制动装置以及其生产方法
本发明涉及一种用于车辆的感测制动装置及其生产方法。
从意大利专利申请No.TO2013A307中，已知一种用于车辆的制动装置，其包括支撑元件、由支撑元件支撑的摩擦材料块、以及由支撑元件支撑并介于摩擦材料块和金属支撑元件之间的一个或多个压电陶瓷传感器。
在车辆使用期间，压电陶瓷传感器检测在摩擦材料块(用于仍然配备有鼓式制动器的车辆的制动衬块或制动蹄)与要被制动的元件(被绑到车轮上的盘或鼓)之间在使用时交换的力。
例如由于所述制动衬块“接触”了制动盘，甚至当制动器未被致动时，例如由于制动钳的差对准，更确切地说是在制动期间引起的噪音、振动和不必要的发动机啸声，这需要检测和/或预测来自制动衬块的异常消耗而产生的许多问题的能力。
这种类型的制动装置具有一些关键方面，这些方面与在生产过程期间受到的和/或在制动期间发展的高温和压力有关。
必须特别注意的是，制动装置的组装需要施加非常高的压缩负载，以便实现摩擦材料块与金属支撑元件的永久接合。
压电陶瓷传感器所受到的破碎可能具有这样的程度，以至于存在折衷其结构完整性并因此也折衷其正确操作的风险。
本发明的目的是提供一种用于车辆的感测制动装置，该制动装置在检测在制动期间被制动的元件的连接处的应力的存在和/或量级时既是可靠又是有效的。
为了增加其不仅用于轻型和工业型车辆而且用于操作温度可以超过600℃的重型车辆(卡车、公共汽车等)的施加中的使用灵活性，本发明的另一个目的是为生产既坚固又耐高温的感测制动装置提供可靠的生产工艺。
本发明的另一个目的是提供一种用于生产用于车辆的感测制动装置的方法，其确保所述制动装置在延长的时间段内保持最佳特性。
这些和其它目的借助于一种用于车辆的制动装置被实现，该制动装置包括：支撑元件、由支撑元件支撑的摩擦材料块、以及由支撑元件支撑且介于摩擦材料块和支撑元件之间的至少一个压电陶瓷传感器，其特征在于，所述支撑元件支撑封闭所述至少一个压电陶瓷传感器的至少一个保护元件，当超过400kg/cm2的外部压缩力被施加以将所述摩擦材料块整合到所述支撑元件上时，所述保护元件表现出将所述压电陶瓷传感器保持在其最大负载状态以下的机械特性。
有利地，所述保护元件由电绝缘材料制成。
有利地，所述保护元件表现出机械特性，诸如当向所述摩擦材料块施加外部压缩力时限制被传递到压电陶瓷传感器的力。
有利地，所述保护元件被构造成至少部分地将所述外部压缩力引导到围绕所述至少一个压电陶瓷传感器的支撑元件的区域上。
因此，保护元件具有各种特征，这是因为其起到机械保护的作用，以抵抗在生产过程期间由于处理制动元件而造成的损坏，并且起到压电陶瓷传感器的电绝缘体的作用，并且起到被传递到压电陶瓷传感器的力的限制器和偏转器的作用。
根据本发明的有利方面，压电陶瓷传感器在支撑元件上呈升高的布置，并且保护元件由具有与压电陶瓷传感器的外表面一致(uniform)的内接触表面的半壳体以及在所述支撑元件区域上的一致的架底组成。
在本发明的优选实施例中，所述保护元件是圆屋顶形的。
在本发明的优选实施例中，所述保护元件由包含树脂或由陶瓷材料构成的材料构成。
在本发明的优选实施例中，所述保护元件具有用于所述至少一个压电陶瓷传感器的热屏蔽件。
在本发明的优选实施例中，所述热屏蔽件由所述保护元件的隔热层和/或被容纳在所述保护元件内的隔热元件提供。
在本发明的优选实施例中，设置了覆盖所述支撑元件的至少一个隔热层，所述至少一个压电陶瓷传感器被布置在所述隔热层上。
本发明还描述了一种用于构造用于车辆的制动装置的方法，该制动装置包括支撑元件、由所述支撑元件支撑的摩擦材料块以及介于在摩擦材料块和所述支撑元件之间的至少一个压电陶瓷传感器，其特征在于，所述方法将所述至少一个压电陶瓷传感器嵌入位于所述压电陶瓷传感器处的保护元件中。
根据本发明的生产过程可以利用已经在市场上存在的已建立的非感测制动装置技术。
根据本发明的制动装置也可以采用与用于针对市场上可用的非感测制动装置提供的摩擦材料块的相同的材料。
本发明的进一步特征和优点将从以下仅借由示例的方式并参考附图给出的示例性非限制性实施例的描述中变得明显，其中：
图1示意性地示出了制动装置的透视图；
图2示出了没有摩擦材料块的图1的制动装置的透视图；
图3示出了图1的制动装置的平面图；
图4示出制动装置的沿着图3的线3-3的截面；
图5和图6分别示出了压电陶瓷传感器的平面图和包括压电陶瓷传感器的电极所连接到的触点的电路的端子；
图7示出了随着摩擦材料块和保护元件的弹性常数之间的比率变化而将被传递到传感器的力联系起来的响应曲线；
图8示出了整个制动系统中的感测制动装置；
图9a示出了在其制造过程的第一阶段中的感测制动装置的后端透视图；
图9b示出了制造过程的第一阶段中的工作步骤清单；
图10a示出了其制造过程的第二阶段中的感测制动装置的前端透视图；
图10b示出了制造过程的第二阶段中的工作步骤清单；
图11a和11b分别示出了感测制动装置的后端和前端制造过程的流程图；
图12示出了当不执行制动时的传感器响应的图；
图13示出了关于动态制动应用的传感器响应的图；
图14a、14b和14c示意性地示出了通过坝填充技术施加保护层的方法的步骤。
参考附图，附图1指示车辆的感测制动装置，在示例中示出了意图装备车辆制动系统的制动衬块。
这里以及下面将对由制动衬块1形成的制动装置进行具体参考，但是明显的是下面的内容也同样适用于鼓式制动器的制动蹄。
制动衬块1包括优选但不必须是金属的并且被称为“背板”的支撑元件2、由元件2支撑的摩擦材料块3、以及由支撑元件2支撑的并且介于后者和摩擦材料块3之间的一个或多个压电陶瓷传感器4。
压电陶瓷传感器4以升高的布置被支撑在支撑元件2上。
明显的是，在制动蹄的情况下，可以具有与制动衬块1所描述的那些对应的元件；因此，对于本领域技术人员而言，下面的描述是可容易转移的以获取感测制动蹄。
支撑元件2特别像轮廓平板的形状，其具有：第一主平坦表面5，其意图用于面向要被制动的元件(诸如车辆制动盘)；以及第二主平坦表面6，其平行于第一主平坦表面5。
摩擦材料块3尤其具有与支撑元件2的第一平坦表面5共轭的第一主平坦表面7以及平行于第一平坦表面7并且意图用于直接接触要被制动的元件的第二平坦表面8。
压电陶瓷传感器4能够检测由于其在受到机械应力时发射电信号的固有能力而在衬块1和要被制动的元件之间的接触期间处于使用中的被交换的力。
为此，支撑元件2支撑具有电触点10、11的电绝缘电路9，压电陶瓷传感器4的电极14、15被连接到所述电触点。
电路9在它们受到偏振方向的机械应力时从压电陶瓷传感器4收集不需要电力供应而生成的电信号。
由压电陶瓷传感器4发射并由电路9收集的电信号可以实时或在稍后的时间点处被处理。
压电陶瓷传感器4由具有大于200℃的居里温度的压电陶瓷材料制成，并且由优选圆柱体形成，该圆柱体在其轴线的方向上被偏振并且由一对相对的平面12和13划定界限，该相对的平面12和13在使用中被布置为平行于支撑元件2的主平坦表面5、6。
优选地面12、13中的仅一个面，特别是面向电路9的一个面，具有两个电信号采样电极14、15。
电路9具有合适形状的分支(未示出)，以便将压电陶瓷传感器4布置在支撑元件2上的离散位置中，并且还设置有在支撑元件2的边缘处的集成电连接器。
除了基本上是压力传感器的压电陶瓷传感器之外，被电连接到电路9的一个或多个温度传感器和/或一个或多个剪切力传感器也可以可选地被集成在支撑元件2上。
电绝缘电路9优选地被丝网印刷并被直接施加到支撑元件2上。
被集成到支撑元件2中的所有传感器从电绝缘电路9的面向摩擦材料块3的后者的侧面被安装到电绝缘电路9上。因此被集成到支撑元件2中的传感器具有高的能力来测量在制动期间或通常在车辆行驶期间作用在制动装置上的力。
可以被使用的压电陶瓷传感器4的具体示例是例如PIC 255(制造商：PI陶瓷)、PIC300(制造商：PI Ceramic)、PIC181(制造商：PI Ceramic)、PIC050(制造商：PICeramic)、TRS BT200(制造商：TRS Ceramic)、PZT5A1(制造商：Morgan AdvancedCeramic)、PZT5A3(制造商：Morgan Advanced Ceramic)。
压电陶瓷传感器4的布置取决于意图要被测量的内容。
如果目的是测量沿着制动衬块1的压力和噪声分布，则优选的但不是限制性的构造是在背板的四个角上放置四个压力传感器(法线力)所示的构造，而剪切传感器是被放置在制动衬块1的质心附近。
然而，在不考虑压力或噪音分布的情况下，优选地将剪切和力传感器放置在制动衬块1的质心附近。
可以设置介于摩擦材料块3和支撑元件2之间的阻尼层101。
阻尼层(如果被设置的话)尤其具有与支撑元件2的第一平坦表面5共轭的第一主表面以及与摩擦材料块3的第一平坦表面7共轭的第二表面。
阻尼层101主要由酚醛树脂材料制成。
有利地，每个压电陶瓷传感器4被嵌入在对应的保护元件16内。
保护元件16位于压电陶瓷传感器4的位置处的支撑元件2上。
为了压电陶瓷传感器4的电绝缘，保护元件16由电绝缘材料制成。
正如我们将要看到的那样，保护元件16具有已经被仔细选择的机械特性，并且特别是弹性模量，以便当外部压缩力被施加到摩擦材料块3时限制被传递到压电陶瓷传感器4的力。
保护元件16特别地被构造成将外部压缩力的至少一部分引导到围绕压电陶瓷传感器4本身的支撑元件2的区域。
如我们将在下面看到的那样，在将摩擦材料块热压到支撑件2上的期间实际上生成了相当大的外部压缩力。
优选地，电路9的所有其他传感器以及还可能的其他部件具有与上述相同类型的相应保护元件。
保护元件16完全嵌入压电陶瓷传感器4并且由具有与压电陶瓷传感器4的外表面一致的内部直接或间接接触表面17的半壳体以及在所述支撑元件2上的一致的直接或间接的架底18构成。
保护元件16优选为圆屋顶形。
保护元件16优选由树脂基材料制成，例如用于保护元件的材料由聚酰亚胺树脂、环氧树脂(被装载或不被装载)、双马来酰亚胺树脂和氰酸酯构成。
保护元件例如可以借助于在形成摩擦材料块3之前在标准压力和中等温度(通常低于200℃)下滴落材料而被制成。
参考图14a、14b和14c，将保护元件16施加到压电传感器的方法如下。用于保护元件16的树脂通过树脂材料的分配器、优选利用自动分配器被沉积。特别是对于具有低水平触变性的树脂，推荐使用Dam&Fill技术：在传感器周围首先制成牺牲触变性树脂环，以便建立一种挡板来封闭被用于制成保护元件16的树脂。然后，保护元件16的材料被用于填充挡板以便覆盖传感器。
然而，比树脂硬得多且适合于350℃以上温度的陶瓷材料也可以被用于保护元件。
由于在传感器实际被放置的那些点处在支撑元件2内提供了保护元件，因此基本上解决了与有效实施现有成形技术相关联的任何限制。事实上，由于保护元件，在制动装置的生产期间或者在制动装置处于运行中时由传感器实际经受的力的负载被减小，只要保护元件本身的机械特性被适当地选择。
图8示出了实施制动装置1的整个系统100。
该系统100包括卡钳102和围绕车辆车轮的轴线旋转的盘形转子103。两个相对的制动装置1可通过对应的活塞104是可移动的，使得其摩擦材料3可接合或脱离盘形转子103的相对侧。来自两个制动装置1的信号经由电缆105被传输到信号调节装置，其包括模拟前端106以及数字化和处理单元107。
制动装置的生产特别设想在摩擦材料3上施加显著的外部压缩力F以便将其与支撑元件2整合。
我们参考作用在压电陶瓷传感器4上的负载情况。
保护元件16经受其合力F'不同于被施加到摩擦材料块3的压缩力F的力。
这样的合力F'也被传递到压电陶瓷传感器4，压电陶瓷传感器4经受通常不同于力F'但显然与其有关的最终力Fp。Fp是诱导由压电陶瓷传感器有效测量出的电信号的力。
我们假设外部压缩力F的转移从摩擦材料块3的表面到下面的层而发生，而没有可感知的切向变形，换句话说，我们假设摩擦材料块3在纵向方向上基本上是坚硬的。
在该模型中，还假设摩擦材料和保护元件在机械模型中分别由具有弹性常数k和k'的弹簧表示，并且与摩擦材料块有关的弹簧的线性大小与在保护元件的施加区域之外和之内的领域中的摩擦材料块本身是相同的。
因此假定材料具有线性弹性性能(behavior)，那么胡克定律是有效的，根据其：
F＝kx
F’＝k’x’
Fp＝kpxp
其中x、x'和xp分别表示压缩方向上的变形，k、k'和kp分别表示弹性常数。
可以看出：
F’＝2F/(1+k/k’)
Fp＝4F/(1+k’/kp)(1+k/k’)
因此，如由压电陶瓷传感器4所经受的力Fp被联系起来，但不等于最初被施加到摩擦材料块3上的力F。力Fp的衰减系数取决于比率k'/kp和k/k'的选择并且可以通过增加或减少弹性常数k'而被调节，其中k和kp是相等的。
接下来，一旦定义了摩擦材料块和压电陶瓷传感器，这通常具有从其机械特性的变化的视角来看以及在关于其物理特性的要求方面通常具有的相当强的限制，则k'的最佳值的选择或保护元件的机械特性变得重要以便优化力的转移。
借由重要的以及解释性示例，我们将根据假设特别是从摩擦材料块和压电陶瓷传感器的弹性常数的测量结果产生的k和kp的实际值的模型来考虑结果。常数k'将相反被视为要被选择的参数变量，以便优化压电陶瓷传感器的响应。那么假定kp＝1011N/m＝1011N/m以及k＝1010N/m。摩擦材料块和压电陶瓷传感器的这些kp和k值是接近实际的值。在这种情况下，Fp/F之间的关系只取决于k'。图6示出了当考虑kp和k的上述值时根据k/k'的响应曲线Fp/F。很显然，关于优化了压电陶瓷传感器的响应的机械常数k/k'之间的比率存在一个最佳值。因此，一旦压电陶瓷传感器和摩擦材料块被固定，则必须仔细选择保护元件。例如，选择与响应曲线的最大点处的最佳值相比较太软的树脂将确定弱耦接，这将导致力被无效率地被转移，同时选择再次与在响应曲线的最大点处的最优值相比较太硬的树脂将导致变形被无效率地转移到压电陶瓷传感器。关于图7，应该注意的是，对数刻度已经被应用于横坐标轴和纵坐标轴，结果远离响应曲线的最大点，弹性常数的比率的数量级变化对于在压电陶瓷传感器的位置处测量出的力还将具有类似的结果。只有在响应曲线的最大点处将弹性常数值保持在最佳值附近才能保持有效的转移。这意味着还必须小心选择热机械特性，以便避免由于所利用材料之间的机械特性的软化或硬化而导致的效率随温度变化的损失。然后在响应曲线的最大点附近产生进一步明显的优势，即在热机械特性变化的情况下甚至在较大的区间中，响应的稳定性也是非常优越的。
因此，通过适当地选择构成保护元件的材料的机械特性(就软化或硬化而言)，可以将由压电陶瓷传感器经受的负载保持远低于这类传感器在制动装置的生成过程以及制动装置的正常操作两者期间可承受的最大负载。
为了所考虑的施加目的，然而对于kp和k的预定值，已经发现方便的是选择k'使得Fp/F不小于0.01，优选地不小于0.1。
为了与包括汽车工业的许多应用兼容，保护元件的机械特性不应受到宽范围温度内的温度的影响。事实上，如果材料在某些温度下经历相变，则可能发生机械特性的变化。就此而言，在具有不低于150℃的温度下的转变相的材料当中选择用于保护元件的材料。
保护元件16具有用于压电陶瓷传感器4的热屏蔽件19。热屏蔽件19由被容纳在保护元件16内的隔热元件和/或形成保护元件16的一部分(或者其本身组成保护元件16)的至少一个隔热层提供。
热屏蔽件19将压电陶瓷传感器4热屏蔽来自摩擦材料块3或制动钳的热量，使得压电陶瓷传感器4能够在紧急制动期间从温度的视角在不繁忙的操作条件下起作用。各种材料可以被用于这样的目的，诸如所谓的热障(TBC)材料、或者具有陶瓷化合物或特殊涂料的涂层的以增补剂形式的氧化钇或镁稳定的氧化锆。
支撑元件2优选地覆盖有至少一个隔热层20，压电陶瓷传感器4被布置在所述至少一个隔热层20上。
隔热层20(如果被提供)尤其具有与支撑元件2的第一平坦表面5共轭的第一主平坦表面和平行于第一平坦表面的第二平坦表面，压电陶瓷传感器4被布置在第二平坦表面上。
事实上，以这种方式，电绝缘电路9、传感器和连接器不与支撑元件2直接接触，接触由隔热层20介导，通过其厚度受到热梯度的该隔热层导致了由电绝缘电路9、传感器和连接器实际经受的温度的显著降低。
为了即使在很长的时间内也能实现良好的隔热效果，还适当的是在热屏蔽元件周围设想具有非常高导热率的特征的区域，这些区域被设计成针对在制动期间产生的散热创造优先通道。
由于一般规则的散热区域必须尽可能地宽，以避免热量累积以及诱导背板中的温度升高的所谓的“炉内效应”，而不是由于热量累积引起的温度降低。这意味着，除了丝网印刷下方的区域或其周围的几毫米之外，背板的金属应被留下与摩擦材料接触，或者阻尼层存在并留下背板表面的一致部分以进行自由热交换。
举例来说，这些区域可以由隔热层20中的空隙组成，所述空隙或者是空的或者填充有导热材料。
优选地，隔热层20具有与电路9相同的形状和大小，所述电路9又具有分支结构，使得借由存在于分支之间的空间来实现散热通道。
可用于隔热层20的典型材料是例如YSZ(氧化钇稳定氧化锆)、莫来石(Al4+2xSi2- 2xO10-x))、与YSZ结合的α相Al2O3、CeO2+YSZ、稀土锆酸盐如La2Zr2O7、稀土氧化物(如La2O3、Nb2O5、Pr2O3、CeO2)、金属玻璃复合材料。
指示性地但非限制性地，制动衬块1可以具有下面尺寸的其部件：压电陶瓷传感器4通常可以是1mm厚度；保护元件16通常可具有2mm的最大厚度，在压电陶瓷传感器4上方是1mm厚度且在其周围是2mm厚度；阻尼层101通常可以是2-3mm厚度；隔热层20通常可以具有远低于1mm的厚度，并且100μm足以确保足够的隔热性。
制动装置的构造方法如下。
如果需要，隔热层20最初被施加到支撑元件2。
隔热层20被直接整合在支撑元件2的主平坦表面上，该支撑元件2在使用中被设计成面向要被制动的元件(为了简单起见，这是已知的和未示出的)，例如车辆的制动盘或鼓。
电绝缘的电路9然后与支撑元件2被整合在一起。
电绝缘电路9优选借由丝网印刷技术被构造。
如果需要，首先将由电绝缘材料制成的下部丝网印刷层9a沉积到电绝缘层20上，或者直接沉积到支撑元件2上，然后将由导电材料制成的中间丝网印刷层9b沉积到下部丝网印刷层9b，由此限定实际的电路本身，然后将由电绝缘材料制成的上部丝网印刷层9c沉积到中间丝网印刷层9c上，该中间丝网印刷层9c使得触点10、11未被覆盖以用于传感器4的点连接。
绝缘层9a、9c由例如由氧化铝/石墨颗粒(或硅酸盐基质)制成的基底组成，其然后被浸入到聚合物性质(优选聚酰亚胺)的基质中，而导电层9b由银或钯丝网印刷糊剂组成。
传感器然后被集成、电且机械连接到位于电路9的每个分支的端部处的电触点10、11。
优选地，如前所述，使用被容纳在压电陶瓷传感器4的单个面上的电极14、15的特定构造。当然，这决定了适合于形成在电路9上的触点的构造的设想。这种特定的解决方案避免了在将电极连接到触点时需要使用键合。
因此，压电陶瓷传感器4借助于其两个电极通过由在高温下导电的焊膏组成层25被永久连接到相应触点。实际上，一旦已经形成了电路9，所述高温焊膏层就被施加到接触点和/或电极的区域中，在这之后通过将其两个电极与电路9上所提供的副本接触点匹配来定位传感器。最后，取决于和根据所使用的优选由作为导电部件的基本元件的银构成的焊膏的规格，组件通常在大约200℃下被固化。原则上，取决于焊膏的选择，可以达到800℃量级的温度，从而使得该工艺与诸如用于重型车辆的高温施加相兼容。
此时传感器以前面所述的方式用有关的保护元件16覆盖。
在电路9和以这种方式覆盖的传感器的上方，然后通过热压形成摩擦材料块3，在所覆盖的传感器的厚度内至少部分被地嵌入在摩擦材料块3内。
在按压摩擦材料块3之前，如果需要，阻尼层被容纳。
总之，根据本发明的制动装置在生产过程和使用两者期间更可靠并且具有改进的操作区间的特征，并且因此也与许多应用兼容，包括重型应用，诸如在重型车辆工业中的那些。
在考虑在正常操作期间或在生产过程期间可以施加的最大负载的同时，要将进行关于保护元件的机械特性的选择，以便确保传感器关于其所受到应力的(特别是在制动装置的生产过程期间)完整性。
保护元件也可以以包括热屏蔽件的方式被功能化以便屏蔽传感器受到过高的温度，从而加宽制动装置的工作温度区间。
通过以隔热口袋的形成被创建在传感器和传感器被连接到的电路两者被封闭在其内的形式，在支撑元件内在面向摩擦材料块的一侧上整合另一层热屏蔽材料，可以进一步改进热屏蔽件。在这个口袋周围，有必要包括大面积的高导热率材料，以便留下一些低热阻抗路径，低热阻抗路径将有效地散热并因此使传感器和电路保持较低的温度和更长的时间。
最后，由高温焊膏组成的层被提供以用于借助于在低温和标准压力下进行的固化工艺将传感器的电极永久地焊接到电路的触点上、就压电陶瓷传感器的完整性而言是绝对安全的，但是一旦被完成，就允许实现高于几乎所有压电陶瓷材料居里温度的大部分的操作温度。

Claims (16)

1.一种用于车辆的制动装置，包括支撑元件(2)、由所述支撑元件(2)支撑的摩擦材料块(3)、以及由所述支撑元件(2)支撑并介于所述摩擦材料块(3)和所述支撑元件(2)之间的至少一个压电陶瓷传感器(4)，其特征在于，所述支撑元件(2)支撑封闭了所述至少一个压电陶瓷传感器(4)的至少一个保护元件(16)，当施加超过400kg/cm2的外部压缩力(F)以将所述摩擦材料块(3)整合在所述支撑元件(2)上时，所述保护元件(16)表现出适于将所述压电陶瓷传感器(4)保持在其最大负载状态之下的机械特性。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的制动装置，其特征在于，所述摩擦材料块(3)、所述压电陶瓷传感器(4)和所述保护元件(16)分别在被施加到所述摩擦材料块(3)的压缩力(F)的方向上表现出具有相应弹性常数(分别为k,k'以及kp)的线性弹性性能，所述保护元件(16)经受其合力(F')不同于被施加到所述摩擦材料块(3)上的压缩力(F)的力，这样的合力(F')也被传递到压电陶瓷传感器(4)，该压电陶瓷传感器(4)从而经受最终力(Fp)，所述摩擦材料块(3)的所述弹性常数、所述压电陶瓷传感器(4)和所述保护元件(16)分别被选择为使得Fp/F不小于0.1。
3.根据权利要求1所述的用于车辆的制动装置，其特征在于，所述保护元件(16)由电绝缘材料制成。
4.根据权利要求1所述的用于车辆的制动装置，其特征在于，所述保护元件(16)表现出机械特性，诸如当外部压缩力被施加在所述摩擦材料块(3)上时限制被传递到所述压电陶瓷传感器(4)的力。
5.根据权利要求3所述的用于车辆的制动装置，其特征在于，所述保护元件(16)被构造成至少部分地将所述外部压缩力引导到围绕所述至少一个压电陶瓷传感器(4)的所述支撑元件(2)的区域上。
6.根据前述权利要求中任一项所述的用于车辆的制动装置，其特征在于，所述至少一个压电陶瓷传感器(4)在所述支撑元件(2)上呈升高的布置，并且所述保护元件(16)由具有与所述压电陶瓷传感器(4)的外表面一致的内部接触表面的半壳体以及在所述支撑元件(2)上的一致的架底(18)组成。
7.根据前述权利要求中任一项所述的用于车辆的制动装置，其特征在于，所述保护元件(16)是圆屋顶形的。
8.根据前述权利要求中任一项所述的用于车辆的制动装置，其特征在于，所述保护元件(16)由包括树脂的材料制成或由陶瓷材料制成。
9.根据前述权利要求中任一项所述的用于车辆的制动装置，其特征在于，所述保护元件(16)具有用于所述至少一个压电陶瓷传感器(4)的热屏蔽件(19)。
10.根据权利要求8所述的用于车辆的制动装置，其特征在于，所述热屏蔽件(19)由所述保护元件的隔热层和/或被容纳在所述保护元件内的隔热元件提供。
11.根据前述权利要求中任一项所述的用于车辆的制动装置，其特征在于，所述制动装置包括覆盖了所述支撑元件(2)的至少一个隔热层(20)，所述至少一个压电陶瓷传感器(4)被布置在所述至少一个隔热层(20)上。
12.根据前述权利要求中任一项所述的用于车辆的制动装置，其特征在于，所述制动装置包括介于所述摩擦材料块(3)和所述支撑元件(2)之间的阻尼层。
13.根据前述权利要求中任一项所述的用于车辆的制动装置，其特征在于，所述支撑元件(2)支撑具有电触点的电绝缘电路(9)，所述至少一个压电陶瓷传感器(4)的电极被连接到所述电触点以便收集由所述至少一个压电陶瓷传感器(4)发射的电信号。
14.根据前述权利要求所述的用于车辆的制动装置，其特征在于，所述电绝缘电路(9)被丝网印刷在所述支撑元件(2)上并且具有借由高温焊膏被连接到所述电极的触点。
15.一种车辆，其特征在于，该车辆包含至少一个根据任一前述权利要求所述的制动装置。
16.一种用于实现用于车辆的制动装置的方法，所述制动装置包括支撑元件(2)、由元件(2)支撑的摩擦材料块(3)、以及介于所述摩擦材料(3)和所述支撑元件(2)之间的至少一个压电陶瓷传感器(4)，其特征在于，它将所述至少一个压电陶瓷传感器(4)封闭在位于所述压电陶瓷传感器(4)处的保护元件(16)中。
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