CN110259858B - 一种带有厚度检测装置的刹车片和车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种带有厚度检测装置的刹车片和车辆，包括钢背和安装在所述钢背上的至少一块摩擦块，还包括安装在制动盘摩擦区域内的至少一个厚度检测装置；所述厚度检测装置包括测量球体、弹簧、压力传感器；所述压力传感器安装在所述钢背上，所述压力传感器的压力测面与所述摩擦块的摩擦面相平行；所述弹簧的一端抵靠在所述压力测面上，另一端呈自由状态沿垂直于所述压力测面的方向延伸，所述测量球体可转动的安装在所述弹簧的自由端且顶部伸至设置的起始检测厚度处。本发明用于解决现有技术中驾驶人员不能够对刹车片的摩擦块磨损情况进行掌握的问题。

Description

一种带有厚度检测装置的刹车片和车辆
技术领域
本发明属于车辆制动设备领域，尤其是一种带有厚度检测装置的刹车片和车辆。
背景技术
在汽车的刹车系统中，刹车片是最关键的安全零件，所有刹车效果的好坏都是刹车片起决定性作用，所以说好的刹车片是人和汽车的保护神。刹车的工作原理主要是来自摩擦，利用刹车片与制动盘的摩擦及轮胎与地面的摩擦，将车辆行进的动能转换成摩擦后的热能，将车子停下来。一套良好有效率的刹车系统必须能提供稳定、足够、可控制的刹车力，并且具有良好的液压传递及散热能力，以确保驾驶人从刹车踏板所施的力能充分有效的传到总泵及各分泵，及避免高热所导致的液压失效及刹车衰退。
在汽车行驶一段时间之后，刹车片会产生磨损，而驾驶人员通常不能够及时的对刹车片的磨损情况进行了解，只有一些经验丰富的司机才能够凭借经验判断刹车片的磨损状况，或者将刹车片拆卸下来之后才能够检查刹车片的磨损程度，这两种方式都存在一定的缺陷：首先，并不是所有的司机都能够具有丰富的经验对刹车片的磨损情况进行判断，其次，拆卸刹车片的方式需要专业的维修人员才能够进行拆卸，对于一般人员检查刹车片磨损程度而言不具有操作性，经常去维修店检查也会造成时间上的浪费。因此需要设计一种带有厚度检测装置的刹车片和车辆，来实现刹车片厚度的自动检测。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供计一种带有厚度检测装置的刹车片和车辆，用于解决现有技术中刹车片不带有厚度检测装置，驾驶人员不能够对刹车片的摩擦块磨损情况进行掌握的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明的一个方面是提供一种带有厚度检测装置的刹车片，包括钢背和安装在所述钢背上的至少一块摩擦块，其特征在于，还包括安装在制动盘摩擦区域内的至少一个厚度检测装置；
所述厚度检测装置包括测量球体、弹簧、压力传感器；
所述压力传感器安装在所述钢背上，所述压力传感器的压力测面与所述摩擦块的摩擦面相平行；
所述弹簧的一端抵靠在所述压力测面上，另一端呈自由状态沿垂直于所述压力测面的方向延伸，所述测量球体可转动的安装在所述弹簧的自由端且顶部伸至设置的起始检测厚度处。
优选地，所述摩擦块为两块，所述摩擦块为两块以上，所述厚度检测装置设置在至少两块所述摩擦块之间。
进一步地，两块所述摩擦块之间的所述钢背上设置有凹槽，所述压力传感器安装在所述凹槽的底部。
更进一步地，所述弹簧固定在所述压力测面上。
优选地，所述起始检测厚度处与所述摩擦块背面的垂直距离为所述摩擦块在未磨损状态下厚度的1/4～1/3
优选地，所述刹车片还包括控制器和显示装置，所述控制器分别与所述压力传感器和所述显示装置相电连。
进一步地，所述厚度检测装置还包括磨损到设定极限厚度后进行报警的报警装置，所述报警装置与所述控制器相电连。
进一步地，所述厚度检测装置还包括数据传输器，所述压力传感器的信号输出端通过所述数据传输器与所述控制器相电连。
进一步地，所述数据传输器安装在所述钢背背离所述摩擦块的一侧。
优选地，所述弹簧的端部固连有铰套，所述铰套内设置有与所述测量球体相配的安装槽，所述测量球体放置在所述安装槽内，且能在所述制动盘摩擦力的作用下在所述安装槽内滚动。
进一步地，所述安装槽为球面槽。
本发明的另一方面提供一种车辆，所述车辆上安装有上面任一项所述的带有厚度检测装置的刹车片。
如上所述，本发明一种带有厚度检测装置的刹车片，具有以下有益效果：本发明刹车片上带有厚度检测装置，可以与车载控制器相配合使用，在摩擦块磨损到设置的起始检测厚度制动盘压紧摩擦块时，测量球体与制动盘接触，测量球体在制动摩擦力的作用下一边转动一边将压力传递给弹簧，弹簧压缩变形的同时将压力传递给压力传感器的压力测面，压力传感器将压力信号传递给车载控制器，车载控制器将相对于起始检测厚度的压力增量转换成弹簧的压缩量，从而进一步转化成摩擦块的厚度并将磨损后的厚度通过显示装置显示，以便于操作人员监控摩擦块厚度，及时进行刹车片更换。本发明刹车片可用于有制动需求的各种装置。
本发明车辆中包含有带有厚度检测装置的刹车片，能够在刹车过程中将摩擦块的厚度展示给驾乘人员，提醒驾乘人员注意，能够提高制动安全性，保证行车安全。
附图说明
图1为本发明刹车片的实施例简图；
图2为本发明刹车片实施例中厚度检测装置的剖面简图；
图3为本发明刹车片实施例厚度检测装置中弹簧与测量球体的安装简图。
图中：
100 钢背
200 摩擦块
300 厚度检测装置
301 测量球体
302 弹簧
303 压力传感器
304 数据传输器
305 铰座
400 隔热层
具体实施方式
说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
实施例一
如图1-3所示，本发明提供一种可自动检测摩擦块200厚度的刹车片，包括钢背100和安装在所述钢背100上的至少一块摩擦块200，还包括安装在制动盘摩擦区域内的至少一个厚度检测装置300；
所述厚度检测装置300包括测量球体301、弹簧302、压力传感器303；
所述压力传感器303安装在所述钢背100上，所述压力传感器303的压力测面与所述摩擦块200的摩擦面相平行；
所述弹簧302的一端抵靠在所述压力测面上，另一端呈自由状态沿垂直于所述压力测面的方向延伸，所述测量球体301可转动的安装在所述弹簧302的自由端且顶部伸至设置的起始检测厚度处。
本发明刹车片上带有厚度检测装置300，可以与车载控制器相配合使用，在摩擦块200磨损到设置的起始检测厚度制动盘压紧摩擦块时，测量球体301与制动盘接触，测量球体301在制动摩擦力的作用下一边转动一边将压力传递给弹簧302，弹簧302压缩变形的同时将压力传递给压力传感器303的压力测面，压力传感器303将压力信号传递给车载控制器，控制器将相对于起始检测厚度的压力增量转换成弹簧302的压缩量，从而进一步转化成摩擦块200的厚度并将磨损后的厚度通过显示装置显示，以便于驾驶人员监控摩擦块200厚度，及时进行刹车片更换。
本发明刹车片中的摩擦块200的数量原则上不受限制，可以为一块或多块，本实施例中所述摩擦块200为两块，所述厚度检测装置300为一个，所述厚度检测装置300可以设置在从摩擦块200背面朝向正面开设的安装孔内，但优选设置在两块所述摩擦块200之间。这样的设置方式能减少在摩擦块200内部设置安装孔所造成的摩擦块200摩擦性能下降，可以通过一个厚度检测装置300同时对两块摩擦块200进行厚度检测。
为了更好的保护压力传感器303，本实施例中两块所述摩擦块200之间的所述钢背100上设置有凹槽，所述压力传感器303安装在所述凹槽的底部。
较佳地，所述钢背100外层设置有防锈层，用以对钢背100起到保护作用，避免钢背100氧化生锈，有利于提高钢背100的使用寿命。
较佳地，本实施例的摩擦块200与钢背100之间还设置有隔热层400，所述隔热层400为玻璃纤维材质，所述隔热层400分别与所述钢背100和所述摩擦块200相粘连。
较佳地，本实施例中所述摩擦块200材质为陶瓷材质，有利于提高摩擦块200的性能，有利于摩擦块200使用寿命的延长。
为了防止弹簧302倾斜所造成的误差，本实施例中两块所述摩擦块200之间设置有与所述凹槽相对应的弹簧302导槽，弹簧302的一端抵靠在压力测面上，另一端向上从弹簧302导槽伸出。
本发明中的弹簧302可以只抵靠在压力测面上，但考虑到在使用过程中的稳定性，本实施例的所述弹簧302固定(粘接或焊接)在所述压力测面上。
本发明中的起始检测厚度可以设置为摩擦块200未磨损的原始厚度，但考虑到磨损前期无需要特殊监测，所以本实施例中起始检测厚度处与摩擦块200背面的垂直距离为摩擦块200在未磨损状态下厚度的1/4～1/3。。
为了更好的进行警示，本实施例中所述厚度检测装置300还包括磨损到设定极限厚度后进行报警的报警装置，所述报警装置与车载控制器相电连。当达到极限厚度时即进行报警。报警装置可以为现有市售的声光报警装置。
考虑到压力传感器303可以自带数据传输器304，本发明刹车片中可以不设置额外的数据传输器304，但本实施例中的压力传感器303为由福森泰科公司生产的型号为FC10C-10kg的力敏传感器，其不带有数据传输器304，所以本实施例中的所述厚度检测装置300还包括数据传输器304，所述压力传感器303的信号输出端通过所述数据传输器304与所述车载控制器相电连。
本发明中数据传输器304的安装位置不受限制，考虑到模块化安装的需求和对数据传输器304的保护，本实施例中所述数据传输器304安装在所述钢背100背离所述摩擦块200的一侧。
本发明中，测量球体301在弹簧302端部的可转动安装方式不受限制，其可以为能够实现测量球体301可转动安装在弹簧302端部的多种手段，本实施例中所述弹簧302的端部固连有铰套305，弹簧302与铰套305通过焊接的方式连接，所述铰套305内设置有与所述测量球体301相配的安装槽，所述测量球体301的下半部分嵌入到所述安装槽内，这种结构既可以保证当所述制动盘摩擦力挤压摩擦时，测量球体301下半部分嵌入到连接铰套305内不脱离铰套305，又可以保持自由滚动状态。
本实施例中安装槽的形式可以不受限制，考虑到测量球体301的平稳性，本实施例中的安装槽为球面槽，球面槽的内径与所述测量球体301的外径相匹配。
实施例二
本实施例提供一种带有厚度检测装置的刹车片，其与实施例一的区别在于，所述刹车片带有控制器、显示器，压力传感器的信号输出端通过数据传输器与所述控制器相电连，所述控制器与所述显示器相电连，所述报警装置与所述控制器相电连。
实施例三
本实施例提供一种车辆，所述车辆中安装有实施例一或实施例二中所述的带有厚度检测装置的刹车片。
综上所述，本发明刹车片上带有厚度检测装置，可以与车载控制器相配合使用，在摩擦块磨损到设置的起始检测厚度制动盘压紧摩擦块时，测量球体与制动盘接触，测量球体在制动摩擦力的作用下一边转动一边将压力传递给弹簧，弹簧压缩变形的同时将压力传递给压力传感器的压力测面，压力传感器将压力信号传递给车载控制器，车载控制器将相对于起始检测厚度的压力增量转换成弹簧的压缩量，从而进一步转化成摩擦块的厚度并将磨损后的厚度通过显示装置显示，以便于操作人员监控摩擦块厚度，及时进行刹车片更换。本发明车辆中包含有带有厚度检测装置的刹车片，能够在刹车过程中将摩擦块的厚度展示给驾乘人员，提醒驾乘人员注意，能够提高制动安全性，保证行车安全。所以，本发明有效克服了现有技术中的一些实际问题从而有很高的利用价值和使用意义。
上述实施方式仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。本发明还有许多方面可以在不违背总体思想的前提下进行改进，对于熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，可对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种带有厚度检测装置的刹车片，包括钢背和安装在所述钢背上的至少一块摩擦块，其特征在于，还包括安装在制动盘摩擦区域内的至少一个厚度检测装置；
所述厚度检测装置包括测量球体、弹簧、压力传感器；
所述压力传感器安装在所述钢背上，所述压力传感器的压力测面与所述摩擦块的摩擦面相平行；
所述弹簧的一端抵靠在所述压力测面上，另一端呈自由状态沿垂直于所述压力测面的方向延伸，所述测量球体可转动的安装在所述弹簧的自由端且顶部伸至设置的起始检测厚度处；
其中，所述弹簧的端部固连有铰套，所述铰套内设置有与所述测量球体相配的安装槽，所述测量球体放置在所述安装槽内，且能在所述制动盘摩擦力的作用下在所述安装槽内滚动。
2.根据权利要求1所述的带有厚度检测装置的刹车片，其特征在于，所述摩擦块为两块以上，所述厚度检测装置设置在至少两块所述摩擦块之间。
3.根据权利要求1所述的带有厚度检测装置的刹车片，其特征在于，所述钢背上设置有凹槽，所述压力传感器安装在所述凹槽的底部。
4.根据权利要求1所述的带有厚度检测装置的刹车片，其特征在于，所述弹簧固定在所述压力测面上。
5.根据权利要求1所述的带有厚度检测装置的刹车片，其特征在于，所述起始检测厚度处与所述摩擦块背面的垂直距离为所述摩擦块在未磨损状态下厚度的1/4～1/3。
6.根据权利要求1所述的带有厚度检测装置的刹车片，其特征在于，所述刹车片还包括控制器和显示装置，所述控制器分别与所述压力传感器和所述显示装置相电连。
7.根据权利要求6所述的带有厚度检测装置的刹车片，其特征在于，所述刹车片还包括磨损到设定极限厚度后进行报警的报警装置，所述报警装置与所述控制器相电连。
8.根据权利要求1所述的带有厚度检测装置的刹车片，其特征在于，所述安装槽为球面槽。
9.一种车辆，其特征在于，所述车辆上安装有权利要求1-8中任一项所述的带有厚度检测装置的刹车片。
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