-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Sensor bzw. Fühler zur
Verschleißdetektion bzw.
-erfassung eines Bremselements und zum Anzeigen, wann ein Austausch
bzw. Ersatz des Bremselements erforderlich ist.
-
Ein
vorher bzw. früher
vorgeschlagener Sensor ist geeignet bzw. fähig, einen einen Verschleiß detektierenden
bzw. erfassenden elektrischen Draht zu schneiden, ohne ein Rückhalteglied
zu beschädigen,
selbst wenn das Rückhalteglied
in einer leicht abgeschrägten
bzw. geneigten Position gegen einen gegenüberliegenden Rotor bzw. Läufer angeordnet ist
(japanische Patentveröffentlichung
(ungeprüft) Hei
Nr. 10-2363). Wie
in 6 der vorliegenden Erfindung gezeigt wird, beinhaltet
der Sensor bzw. Fühler
einen elektrischen Draht 2, welcher in einer U-Form gefaltet
und in einem Rückhalteglied 1 aufgenommen
ist, so daß ein
gefalteter Abschnitt 3 von einer Rand- bzw. Kantenfläche bzw.
-seite 1A des Rückhalteglieds
freigelegt ist. Ein halbzylindrischer abstützender Vorsprung 4 ist
auf der Kantenfläche 1A installiert,
um einen gefalteten Abschnitt 3 des elektrischen Drahts 2 in
einem gespannten Zustand abzustützen
bzw. zu unterstützen,
in welchem der gefaltete Abschnitt 3 auf dem abstützenden
Vorsprung 4 montiert bzw. angeordnet ist. Entsprechend dieser
Struktur nähert
sich, da der gefaltete Abschnitt 3 des elektrischen Drahts 2 an
einer Position abgestützt
wird, in welcher er von der Kantenfläche 1A vorragt, die
Kantenfläche 1A einer
Position, in welcher sie von dem Läufer getrennt ist, selbst wenn
das Rückhalteglied 1 in
einer leicht geneigten Position gegen den Rotor bzw. Läufer angeordnet
ist, und deshalb kann der gefaltete Abschnitt 3 ohne Beschädigung geschnitten
werden.
-
Jedoch
wurde ein Problem in der oben angeführten Struktur entdeckt. Beispielsweise
wird, wenn der Sensor der oben angeführten Struktur in einer Bremsbacke
bzw. einem Bremsklotz zusammengebaut und in Gegenüberstellung
mit einer Bremstrommel angeordnet wird, welche in der Richtung von Pfeil
A in 6 rotiert, da bzw. wenn der Verschleiß der Bremsbacke
anhält
und der gefaltete Abschnitt 3 des elektrischen Drahts 2 die
Bremstrommel kontaktiert, der gefaltete Abschnitt 3 durch
eine Reibungskraft aus dem abstützenden
Vorsprung 4 herausgezogen, und dann wird der gefaltete
Abschnitt 3 elastisch in einer Position verformt bzw. deformiert,
in welcher er gewaltsam auf den abstützenden Vorsprung 4 gelegt
bzw. festgelegt wird, während
er in einer Richtung abgelenkt wird, wie dies durch Pfeil B von 6 gezeigt
wird.
-
Es
wird befürchtet,
daß, wenn
sich der gefaltete Abschnitt 3 des elektrischen Drahts 2 in
dieser Position befindet, der Zeitpunkt des Schnitts im Vergleich
zu der Position verändert
werden kann, in welcher er sicher auf dem abstützenden bzw. Supportvorsprung 4 montiert
ist, und die Genauigkeit der Verschleißdetektion der Bremsbacke wird
verringert.
-
EP-A-0610828
offenbart einen Sensor zum Detektieren eines Bremsenverschleißes, welcher
einer zylindrischen Kern umfaßt,
welcher ein Ende in der Form eines abgeschnittenen Kegels bzw. Kegelstumpfs
aufweist. Ein elektrischer Draht tritt durch den Sensor durch und
weist einen U-förmigen
gefalteten Abschnitt auf, welcher von knappen Öffnungen in der oberen Fläche des
Kegelstumpfs vorragt und sich über
eine gekrümmte
abstützende
Oberfläche erstreckt.
Der elek trische Draht kann angeordnet sein, um eine Verschleißanzeige
zu betätigen,
wenn er durchschnitten wird.
-
Die
vorliegende Erfindung wird basierend auf den oben angeführten Umständen ausgeführt, und ein
Ziel bzw. Gegenstand ist es, fähig
zu sein, den gefalteten Abschnitt an einer sicheren Stelle durch Unterdrücken der
Ablenkung des gefalteten Abschnitts eines elektrischen Detektionsdrahts
zu schneiden.
-
Um
diesen Gegenstand zu erreichen bzw. erzielen, ist ein Verschleißdetektionssensor
eines Bremselements vorgesehen, welcher adaptiert ist, eine Bremsoberfläche zu kontaktieren;
wobei der Verschleißsensor
bzw. Verschleißdetektionssensor umfaßt ein Rückhalteelement,
welches eine Rand- bzw. Kantenfläche
bzw. -seite aufweist, einen abstützenden
Vorsprung, welcher sich entlang einer diametralen bzw. Querrichtung
der Randseite erstreckt, einen elektrischen Detektionsdraht, welcher
einen U-förmigen
gefalteten Abschnitt aufweist, wobei eine innere Umfangsseite des
gefalteten Abschnitts von der Randfläche vorragt und sich über eine
obere Fläche
bzw. Seite des abstützenden
Vorsprungs erstreckt und durch diese abgestützt ist bzw. wird, wodurch
der elektrische Detektionsdraht angepaßt bzw. adaptiert ist, eine
Verschleißanzeige
zu betätigen, wenn
der gefaltete Abschnitt geschnitten ist bzw. wird und der elektrische
Detektionsdraht nicht länger durchgehend
bzw. ununterbrochen ist; dadurch gekennzeichnet, daß eine Rille
in der Randfläche
des Rückhalteglieds
vorgesehen ist, wobei die Rille eine Bodenfläche und erste und zweite gegenüberliegende
regulierende Wände
aufweist, wobei sich der abstützende
Vorsprung entlang der Bodenfläche
der Rille erstreckt und der elektrische Detektionsdraht zwischen
der ersten und zweiten regulierenden Wand hindurchtritt, wodurch
eine Ablenkung des gefalteten Abschnitts limitiert bzw. begrenzt
wird. Der Verschleißsensor
bzw. Verschleißdetektionssensor ist
in einem Bremselement zusammengebaut und zum Kontaktieren einer
Bremstrommel oder Rotors geeignet, um durch die Anwesenheit einer
Trennung bzw. Unterbrechung des elektrischen Detektionsdrahts zu
detektieren, ob der Verschleißgrad
des Bremselements seine nützliche
bzw. Nutzgrenze erreicht hat.
-
Sobald
der U-förmig
gefaltete Abschnitt des elektrischen Detektionsdrahts beginnt, eine
gegenüberliegende
Bremstrommel oder einen Rotor zu kontaktieren, wird eine Ablenkung
durch die regulierenden Wände
sogar dann begrenzt bzw. beschränkt, wenn
eine ablenkende Kraft in einer Richtung entlang des abstützenden
Vorsprungs wirkt, und der gefaltete Abschnitt des elektrischen Detektionsdrahts
wird in einem Zustand gehalten bzw. zurückgehalten, in welchem er fest
auf dem abstützenden
Vorsprung montiert ist. Dementsprechend befindet sich der gefaltete Abschnitt
in einem Zustand, in welchem er stufenweise bzw. zunehmend geschnitten
wird, sobald er festgehalten wird, und der Schaltkreis bzw. die
Schaltung wird unterbrochen. Deshalb kann ein Verschleiß des Bremsstücks mit
hoher Genauigkeit detektiert werden.
-
Die
Randseite bzw. -fläche
des Rückhalteglieds
kann als ein Kegelstumpf ausgebildet sein, welcher eine obere Fläche aufweist.
Die obere Fläche
des abstützenden
Vorsprungs bzw. der Supporterhebung liegt vorzugsweise in derselben
Ebene wie die obere Fläche
des Kegelstumpfs.
-
Der
Verschleißdetektionssensor
der vorliegenden Erfindung kann in einen Bremsschuh bzw. Bremsbacke
einer Trommelbrem se oder eines Bremsklotzes bzw. Bremsbelags einer
Scheibenbremse montiert sein.
-
Die
vorliegende Erfindung wird weiter in der folgenden detaillierten
Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen als nicht beschränkende Beispiele
der bevorzugten Ausführungsform
beschrieben, in welcher ähnliche
Bezugszeichen ähnliche
Teile durch die Zeichnungen darstellen bzw. repräsentieren, und worin:
-
1 eine
Querschnittsansicht ist, welche den Zusammenbau des Verschleißdetektionssensors
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
-
2 eine
perspektivische Ansicht des Rückhalteglieds
ist.
-
3 eine
perspektivische Ansicht des Verschleißdetektionssensors in einer
Position ist, in welcher ein elektrischer Draht zusammengebaut wird.
-
4 eine
Querschnittsansicht einer Kanten- bzw. Randseite des Verschleißdetektionssensors
ist.
-
5 eine
Ansicht ist, welche eine schneidende Bewegung des elektrischen Drahtes
zeigt.
-
6 eine
Querschnittsansicht eines herkömmlichen
Sensors ist.
-
Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist in 1–5 illustriert
und unten beschrieben. In dieser Ausführungsform wird der Sensor
der vorliegenden Erfindung an einer Trommelbremse eines Automobils
angewendet.
-
In 1 dreht
sich eine zylindrische Bremstrommel 10 gemeinsam mit einem
Rad. Ein Paar von Bremsschuhen bzw. Bremsbacken 12 (nur
eine gezeigt) beinhaltet Reibungsmaterial 14, welches auf einer
Basisplatte 13 festgeklebt ist, und ist in symmetrischen
Positionen an der Innenseite der Bremstrommel 10 installiert.
Ein Bremsen geschieht durch ein Ausdehnen beider Bremsschuhe 12 durch
ein nicht illustriertes hydraulisches System oder ähnliches,
um die Bremsschuhe zu der inneren Fläche der Bremstrommel 10 zu
drücken
bzw. pressen. Ein Bremsschuh 12 ist mit einem Installationsloch 16 ausgestattet,
und der Verschleißdetektionssensor 20 ist
in dem Installationsloch 16 in einer Position zusammengebaut,
in welcher die Kante des Sensors zu der Bremstrommel 10 gewandt
ist.
-
Die
Struktur des Verschleißdetektionssensor 20 ist
unten beschrieben. Der Sensor 20 ist so konstruiert, daß der elektrische
Detektionsdraht 35 in einem Rückhalteglied 21 zurückgehalten
ist bzw. wird, welches aus einem Kunstharz hergestellt ist. Wie
in 2 gezeigt wird weist das Rückhalteglied 21 ein säulenartiges
Basisteil 22 auf. Ein Kontaktteil 23, welches
einen größeren Durchmesser
aufweist als das Basisteil 22 ist an der Rückseite
(der inneren Seite in 2) ausgebildet, und ein quadratischer
Vorsprung 24 ist an der Rückseite des Kontaktteils 23 ausgebildet.
-
Die
Kante des Basisteils 22 ist als ein abgeschnittener Konus
bzw. Kegelstumpf 26 ausgebildet, und eine Rille bzw. Nut 27,
welche eine festgelegte Breite aufweist, erstreckt sich durch die
Mitte in einer diametralen bzw. Querrichtung im Kegelstumpf 26. Eine
Bodenfläche 28 der
Rille 27 stimmt mit einer Randfläche bzw. -seite des Rückhalteglieds 21 überein.
Ein abstützender
bzw. Supportvorsprung 30, welcher im Querschnitt halbkreisförmig ist,
ist quer verlaufend auf dem mittleren Teil entlang der Längsrichtung
der Bodenfläche 28 der
Rille 27 ausgebildet, und die vorragende Fläche des
abstützendes
Vorsprungs 30 liegt in derselben Ebene wie die obere Fläche des
Kegelstumpfs 26. Ein Paar von Öffnungen 32 ist an
beiden Seiten des abstützendes
Vorsprung 30 in der Bodenfläche 28 ausgebildet,
und Durchdringungslöcher 33 zum
Aufnehmen des elektrischen Drahts 35 erstrecken sich von
beiden Öffnungen 32 zu
der hinteren Fläche
des quadratischen Vorsprungs 24 parallel zu einer Achse
des Sensors (siehe 4).
-
Der
elektrische Draht 35 tritt durch beide Durchdringungslöcher 33 hindurch,
wie dies unten beschrieben ist. Zuerst wird ein Ende des elektrischen
Drahts 35 durch eines der Durchdringungslöcher 33 an
dem quadratischen Vorsprung 24 hindurchgeführt und
aus einer Öffnung 32 herausgezogen.
Dann wird der elektrische Draht 35 in eine andere Öffnung 32 eingesetzt,
indem er in eine U-Form 36 gefaltet wird, und erneut von
der Hinterfläche
des quadratischen Vorsprungs 24 durch ein anderes Durchdringungsloch 33 herausgezogen.
In diesem Fall ist der Draht so gespannt, daß die innere Umfangsseite des
gefalteten oder U-förmigen
Abschnitts 36 in Kontakt mit dem abstützenden Vorsprung 30 sein
kann.
-
Der
gefaltete Abschnitt 36 ist an einer erhöhten Position oberhalb von
Bodenfläche 28 der
Rille 27 durch die Höhe
des abstützenden
Vorsprungs 30 zurückgehalten.
Der Abschnitt des Drahtes, welcher von beiden Öffnungen 32 vorragt,
wird durch beide Seitenwände
der Rille 27 eingeschlossen, und beide Seitenwände stimmen
mit regulierenden Wänden 29 der
vorliegenden Erfindung überein.
-
Wie
in 1 gezeigt wird, wird der Sensor 20 in
ein Installationsloch 16 des Bremsschuhs 12 eingesetzt
und auf der Basisplatte 13 festgelegt bzw. fixiert. Die
Kante des Sensors 20 wird in das Innere des Installationslochs 16 um
eine festgelegte Dimension gezogen, und der gefaltete Abschnitt 36 des elektrischen
Drahts 35 erstreckt sich in der Drehrichtung der Bremstrommel 10.
Weiters werden beide Anschlüsse
des elektrischen Drahts 35, welche von der Rückfläche des
quadratischen Vorsprung 24 herausgezogen werden, mit einem
Unterbrechungs-Detektionssystem (nicht illustriert bzw. dargestellt)
verbunden, und wenn der elektrische Draht 35 geschnitten
wird, wird ein Warnlicht oder ein anderes anzeigendes Gerät bezeichnet,
um eingeschaltet zu werden.
-
Der
Betrieb der vorliegenden Erfindung wird unten beschrieben. Wenn
ein Pedal gedrückt
wird, ereignet sich ein Bremsen durch ein Ausdehnen der Bremsschuhe 12 und
ein Drücken
des Reibungsmaterials 14 gegen die Innenfläche der
Bremstrommel 10. Wenn ein derartiger Bremsvorgang wiederholt wird,
wird das Reibungsmaterial 14 von den Bremsschuhen 12 schrittweise
durch die Reibung von der Bremstrommel 10 abgetragen bzw.
verschlissen. Wenn der Verschleißgrad groß wird, wird der Verschleißdetektionssensor 20,
welcher im Reibungsmaterial 14 installiert ist, schrittweise
bzw. zunehmend freigelegt, und der gefaltete Abschnitt 36 des elektrischen
Drahts 35, welcher durch den abstützenden Vorsprung 30 abgestützt wird,
wird auf ähnliche Weise
abgetragen wie das Reibungsmaterial 14. Dann wird, wenn
das Reibungsmaterial 14 vom Bremsschuh 12 bis
zur einer Gebrauchsbegrenzungsposition bzw. -stelle abgetragen ist,
der elektrische Draht 35 am gefalteten Abschnitt 36 geschnitten.
Die Unterbrechung wird durch das Unterbrechungs-Detektionsteil detektiert
und eine Warnlampe, welche den Fahrer von der Gebrauchsbegrenzungsposition
und Notwendigkeit zum Ersetzen informiert, wird beleuchtet.
-
Während der
Zeit, wenn der gefaltete Abschnitt 36 des elektrischen
Drahts 35 beginnt, frei gesetzt zu werden, und in Kontakt
mit der Bremstrommel 10 kommt, besteht eine Befürchtung,
daß der
gefaltete Abschnitt 36 durch eine Reibungskraft herausgezogen
werden kann und von dem abstützenden Vorsprung 30 "gleiten" wird. Eine Kraft,
welche in einer seitlichen Richtung wirkt, wie dies durch den Pfeil von 5 gezeigt
wird, wirkt auf den gefalteten Abschnitt 36. Jedoch wird
gemäß der vorliegenden
Erfindung, da regulierende Wände 29 an
beiden Seiten des gefalteten Abschnitts 36 angeordnet sind,
eine derartige Ablenkung verhindert und der gefaltete Abschnitt 36 wird
in einer Position zurückgehalten,
in welcher er sicher auf dem abstützenden Vorsprung 30 montiert
ist. Dementsprechend befindet sich der gefaltete Abschnitt 36 in
einer Position, in welcher er schrittweise bzw. zunehmend in einer
sicheren Position geschnitten wird, und wird schließlich unterbrochen.
-
Wie
oben beschrieben und gemäß der vorliegenden
Erfindung wird, da die Ablenkung des gefalteten Abschnitts 36 durch
ein Anordnen bzw. Positionieren regulierender Wände 29 an beiden Seiten
verändert
wird, um den gefalteten Abschnitt 36 einzuschließen, und
der gefaltete Abschnitt 36 in einer sicheren Position auf
dem abstützenden
Vorsprung 30 zurückgehalten
wird, der gefaltete Abschnitt 36 stufenweise in einem sicheren
Betriebsmodus geschnitten, um unterbrochen zu werden. Deshalb kann
der Verschleiß des
Bremsschuhs 12 genau detektiert bzw. festgestellt werden.
Darüber
hinaus kann dieses Resultat durch eine einfache Struktur eines Anordnens
regulierender Wände 29 auf
beiden Seiten des abstützendes
Vorsprungs 30 begleitet sein.
-
Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellte Ausführungsform
begrenzt bzw. beschränkt,
welche entsprechend der oben angeführten Beschreibung und Zeichnungen
illustriert ist, und beispielsweise ist eine Ausführungsform,
in welcher die regulierenden Wände
in einem getrennten Körper ausgebildet
und zu einem späteren
Zeitpunkt gesichert werden können,
ebenfalls in dem technischen Bereich bzw. Gültigkeitsbereich der vorliegenden
Erfindung beinhaltet. Darüber
hinaus kann die vorliegende Erfindung durch ein unterschiedliches Ändern anderer
Elemente innerhalb des Gültigkeitsbereichs der
Erfindung ausgeführt
werden.
-
Die
vorliegende Erfindung kann auch auf die allgemeinen Verschleißdetektionssensoren
angewendet werden, welche für
eine Scheibenbremse und eine Bremsvorrichtung verwendet werden,
welche eine Form eines Stoppens einer Rotation bzw. Drehung durch
andere Reibungsvorgänge
aufweisen, zusätzlich
zu der in der oben angeführten
Ausführungsform
beispielhaft erläuterten
bzw. dargestellten Trommelbremse.