CN1320289C - 摩擦片、摩擦块及摩擦片磨损极限报警系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种摩擦片，用于刹车时与制动鼓或制动盘配合，包括摩擦片本体，其特征在于：还包括导电物，所述导电物至少部分固设于摩擦片本体内，一端通过信号线发送信号，所述导电物导电的外表面为导电面，摩擦片本体面向制动鼓或制动盘的外表面与所述导电面之间至少有一层绝缘层，本发明同时公开了一种摩擦块和摩擦片磨损极限报警系统。本发明摩擦片可以作为一个独立的产品，安装简单，同时，其生产工艺在传统制造工艺的基础上可以不做太多的改进，并且在整体制动系统的实现方面几乎不用对其他传统的制动零件进行改造，且摩擦片磨损极限报警系统的实现非常简单，成本相对较低，并且更加可靠。

Description

摩擦片、摩擦块及摩擦片磨损极限报警系统

【技术领域】

本发明涉及一种摩擦片，应用于汽车刹车时与制动鼓或制动盘配合。本发明同时涉及一种摩擦块和摩擦片磨损极限报警系统。

   【背景技术】

汽车在使用中经常使用摩擦片强制汽车减速停车，因此摩擦片越磨越薄，当磨损到极限时，就必须更换。如不及时更换，就会给行车安全带来隐患。虽然汽车每年都要检修，但是汽车使用状况各不相同，有的司机喜欢急踩、猛刹，摩擦片磨损的较快，没到检修就必须更换；而有的使用较少，检修时如盲目更换，则会造成浪费。

现有的汽车虽然安装有摩擦片磨损极限报警器，但一般是在制动蹄或制动块上安装探头，通过探头来检测摩擦片磨损的情况，此方法探头结构相对复杂，安装不方便，且可靠性也不理想。另外，也有在摩擦片内埋入导线，作为摩擦片的报警信号线，当摩擦片磨损达到极限时，摩擦片里埋入的导线被磨断，从而使得整个电路从通路变成断路，但是由于导线的柔韧性，有时当摩擦片磨损达到极限时导线还未能磨断，从而造成系统误报，并且，当摩擦片磨损达到极限时，摩擦片里埋入的导线被磨断，但因为摩擦片里有金属材料，使得被磨断的导线偶然被接通，从而造成系统的不稳定。虽然中国专利公开了一种汽车制动磨损报警器，该汽车制动磨损报警器专利的专利号ZL02263447.9。但存在以下缺点：1.汽车制动磨损报警器在制动蹄或制动块上安装有磨损检测塞，因此更换时需更换摩擦片和制动蹄，造成浪费，且有的汽车本身就有制动蹄或制动块，从而不能在此种汽车上使用；2.由电池直接驱动蜂鸣器，中间没有隔离器件，使系统不稳定且不安全；3.汽车摩擦片有多个，该专利汽车制动磨损报警器不能区分是哪个摩擦片到达磨损极限，在更换的时候需一个个检查。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题是提供一种摩擦片，该摩擦片可以作为一个独立的产品，且在其到达磨损极限时，发出报警信号。

本发明要解决的另一技术问题是提供一种摩擦块，该摩擦块在摩擦片到达磨损极限时，发出报警信号，且更换简单，成本低。

本发明要解决的第三个技术问题是提供一种摩擦片磨损极限报警系统，该摩擦片磨损极限报警系统在摩擦片到达磨损极限时，发出报警信号。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案是：

一种摩擦片，用于刹车时与制动鼓或制动盘配合，包括摩擦片本体，其特征在于：还包括导电物，所述导电物至少部分固设于摩擦片本体内，一端在摩擦片到达磨损极限时通过信号线发送信号，所述导电物导电的外表面为导电面，摩擦片本体面向制动鼓或制动盘的外表面与所述导电面之间至少有一层绝缘层。

所述信号线的数目为一。

所述导电物全部固设于摩擦片本体内。

一种摩擦块，用于刹车时与制动鼓或制动盘配合，包括摩擦片和制动蹄或制动块，所述摩擦片包括摩擦片本体，制动蹄或制动块安装在摩擦片的摩擦片本体上，其特征在于：还包括导电物，所述导电物至少部分固设于摩擦片本体内，一端在摩擦片到达磨损极限时通过信号线发送信号，所述导电物导电的外表面为导电面，摩擦片本体面向制动鼓或制动盘的外表面与所述导电面之间至少有一层绝缘层。

一种摩擦片磨损极限报警系统，包括摩擦片和制动蹄或制动块，所述摩擦片包括摩擦片本体，制动蹄或制动块安装在摩擦片本体上，其特征在于：还包括导电物和信号处理装置，所述导电物至少部分固设于摩擦片本体内，一端通过信号线与所述信号处理装置相连，所述导电物具有导电面，所述导电物导电的外表面为导电面，摩擦片本体面向制动鼓或制动盘的外表面与所述导电面之间至少有一层绝缘层，当摩擦片达到磨损极限值时，摩擦片发送信号到信号处理装置，信号处理装置处理后进行报警。

所述信号处理装置包括信号隔离器件、MCU、节流电阻R1、电阻R2和声光报警器，所述信号隔离器件的第一输入端与所述信号线相连，第二输入端通过节流电阻R1与汽车电池正极相连，第一输出端与MCU的第一输入端相连，第二输出端接地；电阻R2跨接于电源VCC及光电耦合器的第一输出端之间；MCU的第一输出端与所述声光报警器的输入端相连。

所述信号隔离器件为光电耦合器、继电器或变压器。

所述信号处理装置还包括通讯接口电路，所述通讯接口电路的输入端与MCU的第二输出端相连。

所述信号处理装置还包括电压调节及电源地隔离器件，所述电压调节及电源地隔离器件的第一输入端与汽车电池正极相连，另一端与MCU的第二输入端相连，用于对MCU进行电压调节和电源地隔离。

本发明的技术效果是：

1.本发明摩擦片的导电物固设于摩擦片本体内而非安装在制动蹄或制动块上，从而摩擦片可以作为一个独立的产品，安装简单，且更换时只需更换摩擦片，同时，其生产工艺在传统制造工艺的基础上可以不做太多的改进，并且在整体制动系统的实现方面几乎不用对其他传统的制动零件进行改造，所以系统的实现非常简单，成本相对较低，并且更加可靠。

2.本发明摩擦片磨损极限报警系统充分利用制动鼓或制动盘是导电体并被连接到整车供电系统的地线上这一特性，使得每个摩擦片检测信号的传输导线只需要一根，相对于其他检测方法需要两根导线，本设计大大的降低了系统的成本，并且使得系统的安装更加简单。

3.本发明摩擦片磨损极限报警系统设置有信号隔离器件，使系统更可靠更安全。

4.本发明摩擦片磨损极限报警系统中信号处理装置使用MCU，使得系统的处理能力和扩展功能更加强大，汽车每个摩擦片的信号都由MCU指定的I/O口来检测，所以可以很方便地判断是哪个摩擦片发送的磨损极限信号，即知道是哪个摩擦片到达了磨损极限，从而节约了更换的时间。

5.本发明摩擦片磨损极限报警系统可以作为一个功能模块和汽车自动防抱死系统(ABS)、牵引力系统(TRC)等其他制动系统集成为一个新系统，或者经过CAN/LIN/RS232等通讯接口电路和其他系统通信，从而成为整个车身网络的一部份。

【附图说明】

图1是本发明摩擦片导电物部分固设于本体的结构示意图；

图2是本发明摩擦片导电物全部固设于本体的结构示意图；

图3是本发明摩擦块结构示意图；

图4是本发明摩擦片磨损极限报警系统结构示意图。

【具体实施方式】

下面参照附图对发明作进一步的描述。

实施例一

请参考图1至图4，本发明摩擦片磨损极限报警系统包括摩擦块和信号处理装置3，其中，摩擦块包括摩擦片和制动蹄2或制动块。所述摩擦片又包括摩擦片本体11和导电物12，导电物12部分固设于摩擦片本体11内，一端通过单根信号线与信号处理装置3相连，导电物12导电的外表面为导电面，该导电面与摩擦片本体面向制动鼓4的外表面之间有绝缘层13。其中，所述信号处理装置3包括信号隔离器件31、MCU32、节流电阻R1、电阻R2、声光报警器35和电压调节及电源地隔离器件36，所述信号隔离器件31的第一输入端通过单根信号线与导电物12相连，第二输入端通过节流电阻R1与汽车电池正极33相连，信号隔离器件31的第一输出端与MCU32的第一输入端相连，第二输出端接地；电阻R2跨接于电源VCC及信号隔离器件31的第一输出端之间；MCU32的第一输出端与所述声光报警器35的输入端相连，电压调节及电源地隔离器件36的第一输入端与汽车电池正极33相连，另一端与MCU32的第二输入端相连，用于对MCU32进行电压调节和电源地隔离。当摩擦片未到磨损极限时，导电面与制动鼓处于绝缘状态，当摩擦片到达磨损极限时，绝缘层13被磨损掉而使导电面裸露出来，此时，当司机刹车时，就会使得导电面和制动鼓直接接触，处于导通状态，发出导通信号到信号处理装置，信号处理装置处理后进行报警。

其中，摩擦片本体11由传统摩擦片的材料组成，采用块状结构或层状结构。导电物12的材料可以是铁、铜、铝或其他导电材料，绝缘层13的材料可以是硅胶、石棉、纤维或其他非导电材料。如果摩擦片本体11与导电物12导电面相邻的表面材料是非金属或其他非导电材料，该相邻的表面就可以起到绝缘层的作用，则不需在导电物12的表面覆盖绝缘层或在本体内部加绝缘层。在本实施例中，信号隔离器件31采用光电耦合器，当然也可以采用继电器、变压器等信号隔离器件。本发明摩擦片磨损极限报警系统的具体工作过程如下：当摩擦片未到磨损极限时，由于导电物12的导电面与制动鼓之间有绝缘层13，导电物与制动鼓4或制动盘处于绝缘状态，当摩擦片到达磨损极限时，绝缘层13被磨损掉而使导电面裸露出来，此时，当司机刹车时，就会使得摩擦片的导电物11的导电面和制动鼓或制动盘直接接触，因为制动鼓或制动盘是导体并被连接到整车供电系统的地线上，这样摩擦片通过信号传输线与汽车电池正极构成了一个闭合回路，产生信号，该信号通过光电耦合器第一、第二输入端，使得光电耦合器的第一、第二输出端导通，这时MCU的第一输入端的电平由高电平变为低电平。由于电信号由司机制动操作而得，而司机的制动操作是机械运动会引进了机械抖动，从而会引起检测电信号的抖动。本发明摩擦片磨损极限报警系统采用MCU32判断信号的有效性，并且累计有效信号的次数，当累计数达到一定值时，通过声光报警器35向司机发出摩擦片磨损极限报警信号，提醒司机及时更换摩擦片。本系统摩擦片磨损极限报警装置可以监控多个摩擦片，每个摩擦片的信号由MCU32指定的输入端来检测，所以本系统可以很方便地判断是哪个摩擦片的磨损极限信号，即判断是哪个摩擦片到达了磨损极限，节约了更换时间，而且在更换时只需更换摩擦片，不用更换摩擦块，节约了成本。

实施例二

本实施例和实施例一的区别是，所述信号处理装置3还包括通讯接口电路37，每个摩擦片的状况都可以通过该通讯接口电路37发送给其它的系统。该通讯接口电路37可以采取CAN/LIN/RS232等通讯接口电路。

实施例三

本实施例和实施例一的区别是，所述导电物12全部固设于摩擦片的本体11内。具体见图2和图3。

实施例四

本实施例和实施例一的区别是，导电物12的表面覆盖有绝缘层，其具体工作过程如下：当摩擦片未到磨损极限时，由于导电物的外表面覆盖有此绝缘层，使导电物与制动鼓或制动盘处于绝缘状态，当摩擦片到达磨损极限时，此绝缘层被磨损掉而使导电面裸露出来，此时，当司机刹车时，就会使得摩擦片的导电体11的导电面和制动鼓直接接触，从而通过信号线发送信号到信号处理装置3。

Claims (9)

1.一种摩擦片，用于刹车时与制动鼓或制动盘配合，包括摩擦片本体(11)，其特征在于：还包括导电物(12)，所述导电物(12)至少部分固设于摩擦片本体(11)内，一端在摩擦片到达磨损极限时通过信号线发送信号，所述导电物(12)导电的外表面为导电面，摩擦片本体面向制动鼓或制动盘的外表面与所述导电面之间至少有一层绝缘层(13)。

2.按照权利要求1所述的摩擦片，其特征在于：所述信号线的数目为一。

3.按照权利要求1或2所述的摩擦片，其特征在于：导电物(12)全部固设于摩擦片本体(11)内。

4.一种摩擦块，用于刹车时与制动鼓或制动盘配合，包括摩擦片和制动蹄(2)或制动块，所述摩擦片包括摩擦片本体(11)，制动蹄或制动块安装在摩擦片本体(11)上，其特征在于：还包括导电物(12)，所述导电物(12)至少部分固设于摩擦片本体(11)内，一端在摩擦片到达磨损极限时通过信号线发送信号，所述导电物(12)导电的外表面为导电面，摩擦片本体面向制动鼓或制动盘的外表面与所述导电面之间至少有一层绝缘层(13)。

5.一种摩擦片磨损极限报警系统，包括摩擦片和制动蹄或制动块，所述摩擦片包括摩擦片本体(11)，制动蹄或制动块安装在摩擦片本体(11)上，其特征在于：还包括导电物(12)和信号处理装置(3)，所述导电物(12)至少部分固设于摩擦片本体(11)内，一端通过信号线与信号处理装置(3)相连，所述导电物(12)导电的外表面为导电面，摩擦片本体面向制动鼓或制动盘的外表面与所述导电面之间至少有一层绝缘层(13)，当摩擦片达到磨损极限值时，摩擦片发送信号到信号处理装置(3)，信号处理装置(3)处理后进行报警。

6.按照权利要求5所述的摩擦片磨损极限报警系统，其特征在于：所述信号处理装置包括信号隔离器件(31)、MCU(32)、节流电阻R1、电阻R2和声光报警器(35)，所述信号隔离器件(31)的第一输入端与所述信号线相连，第二输入端通过节流电阻R1与汽车电池正极相连，第一输出端与MCU(32)的第一输入端相连，第二输出端接地；电阻R2跨接于电源VCC及信号隔离器件(31)的第一输出端之间；MCU的第一输出端与所述声光报警器(35)的输入端相连。

7.按照权利要求6所述的摩擦片磨损极限报警系统，其特征在于：所述信号隔离器件(31)为光电耦合器、继电器或变压器。

8.按照权利要求6或7所述的摩擦片磨损极限报警系统，其特征在于：所述信号处理装置还包括通讯接口电路(37)，所述通讯接口电路(37)的输入端与MCU(32)的第二输出端相连。

9.按照权利要求6或7所述的摩擦片磨损极限报警系统，其特征在于：所述信号处理装置还包括电压调节及电源地隔离器件(36)，所述电压调节及电源地隔离器件(36)的第一输入端与汽车电池正极(33)相连，另一端与MCU(32)的第二输入端相连，用于对MCU进行电压调节和电源地隔离。

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