DE69709246T2

DE69709246T2 - Verschleisssensor für Bremsbeläge

Info

Publication number: DE69709246T2
Application number: DE69709246T
Authority: DE
Inventors: Hitoshi Takanashi
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd
Priority date: 1996-06-19
Filing date: 1997-06-19
Publication date: 2002-08-14
Anticipated expiration: 2017-06-20
Also published as: JPH102363A; US5833033A; DE69709246D1; CN1170099A; JP3646412B2; EP0814276B1; EP0814276A1; CN1056677C

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

In der Vergangenheit ist bekannt gewesen, Einrichtungen zur Verfügung zu stellen, um zu bestimmen, wann der Bremsbelag eines Autos bis zu einem Punkt verschlissen worden ist, wo er ersetzt werden sollte. Eine Einrichtung dieser Art kann im Japanischen Gebrauchsmuster, Veröffentlichungs-Nr. 64440 und auch in der EP-A-0 610 828 gefunden werden. Spezieller umfasst gemäß Fig. 6 ein Verschleißsensor 4 einen U-förmig gebogenen Signaldraht 1 und eine Basis 2, die den Signaldraht 1 trägt. Der Verschleißsensor 4 ist in dem Bremsbelag eingebettet, so dass eine Krümmung Ia zu der Bremsscheibe 3 hin ausgerichtet ist.
Damit wird, wenn sich der Bremsbelag abnutzt, schließlich die Krümmung 1a an der Belagoberfläche freigelegt. Wenn sich der Verschleiß fortsetzt, wird die Krümmung 1a des Signaldrahts 1 abgetragen und schließlich ganz verschlissen. Dies unterbricht die Schaltung, von welcher der Signaldraht 1 ein Teil ist, und führt dazu, dass eine Warnlampe eingeschaltet wird, um anzuzeigen, dass die Verschleißgrenze A erreicht wurde und der. Bremsbelag zu erneuern ist.
Jedoch leidet diese Einrichtung an bestimmten Mängeln. Wie Fig. 6 zeigt, muß der Bremsbelag bis auf die Verschleißgrenze A abgenutzt sein, bevor der Signaldraht 1 gebrochen worden ist. Die Verschleißgrenze A ist genau an der Stirnfläche 2a der Basis 2 angeordnet. Deshalb wird sie, wenn die Längsachse des Verschleißsensors 4 nicht senkrecht zu der Vorderseite der Bremsscheibe 3 liegt, die mit teilweise punktierter Linie dargestelle Position einnehmen. Infolgedessen würde die Bremsscheibe 3 an der Stirnfläche 2a des Halteelements 2 aufliegen, bevor die Krümmung 1a des Signaldrahts gebrochen worden ist, wodurch die Basis und die Bremsscheibe 3 beschädigt werden.
Darüber hinaus ist die Basis 2 an dem Bremsbelag etwas locker angebracht, um den Schlag auf die Krümmung 1a durch die Bremsscheibe 3 zu dämpfen. Infolgedessen kann die Stirnfläche 2a leicht in einem anderen Winkel als senkrecht zu der Bremsscheibe 3 stehen. Dies ist eine zusätzliche Möglichkeit für eine Beschädigung an der Bremsscheibe und der Basis.

ABRISS DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Verschleißsensors, der anzeigen wird, wann ein Austausch des Belages erforderlich ist, jedoch ohne die Gefahr eines Kontakts zwischen Basis und Bremsscheibe. Der Verschleißsensor ist in dem Bremsbelag eingebettet, so dass die Krümmung im Signaldraht an dessen Verschleißgrenze angeordnet ist. Der Sensor umfasst eine Basis mit einem Sensorende, das zu der Bremsfläche hin ausgerichtet ist, und ein Basisende, das von der Bremsfläche entfernt liegt. Das Sensorende weist eine Stirnfläche auf, die der Bremsfläche gegenüberliegt.
Ein Merkmal der vorliegenden Erfindung ist, dass an der Stirnfläche ein Vorsprung ausgebildet ist, der zu der Bremsfläche hin vorsteht und die Krümmung des Signaldrahts um diesen herum gewickelt ist. Da auf diese Weise die Stirnfläche in einem beträchtlichen Abstand von der Verschleißgrenze getrennt ist, kann sie ohne Gefahr eines Kontaktes zwischen der Bremsfläche und der Stirnfläche erreicht werden. Dies gilt dann, wenn die Basis in Bezug auf die Bremsfläche geneigt ist.
In einer bevorzugten Form der Erfindung sind die Endflächen des Vorsprungs zur Stirnfläche hin abgeschrägt, um Ausnehmungen zu bilden, die die Vermeidung eines Kontaktes zwischen der Bremsscheibe und der Stirnfläche unterstützen. Somit liegt die Verschleißgrenze in Richtung der Bremsscheibe im Abstand von der Stirnfläche.
Als vorteilhaft wurde herausgefunden, wenn der Vorsprung einen Querschnitt in Form eines Kreisbogens oder Dreiecks aufweist. Im letzteren Fall ist es wünschenswert, dass der Verschleißpunkt, welcher der der Bremsscheibe am nächsten liegende Punkt ist, an dem Eckpunkt des Dreiecks angeordnet sei. Infolgedessen ist eine zusätzliche Fläche vorgesehen, in welche die Bremsscheibe einrücken kann, ohne die Stirnfläche zu berühren.
Bevor die Krümmung im Signaldraht soweit verschlissen worden ist, dass das Anzeigelicht eingeschaltet wird, wird am Vorsprung fast immer eine gewisse Beschädigung auftreten. Selbst nachdem das Anzeigelicht ausgelöst worden ist, werden die Bremsen darüber hinaus wesentlich oft benutzt werden, bevor eine Neubelegung stattfindet. So würde es eine ungewöhnliche Situation sein, wenn es keine Beschädigung an dem Vorsprung gäbe.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Vorsprung von der Basis getrennt und an ihr befestigt ist. So kann der Vorsprung, wenn die fast unvermeidbare Beschädigung auftritt, entfernt und ersetzt werden, ohne die Basis des Sensors zu ersetzen. Außerdem wurde es als nützlich herausgefunden, wenn sich der Vorsprung in Längsrichtung in einer zur Bremsfläche parallelen und zur Krümmung senkrechten Richtung erstreckt. Dies macht das Abschrägen der Enden besonders vorteilhaft.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

In den begleitenden Zeichnungen, die einen Teil davon darstellen und in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile angeben, zeigen
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des Sensors der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 einen teilweise schematischen Querschnitt des Kopfes des in der genauen Position angebrachten Sensors;
Fig. 3 eine der Fig. 2 ähnliche Ansicht, in welcher der Sensor in einem Winkel zu der Bremsfläche angebracht ist;
Fig. 4 einen bruchstückhaften Querschnitt der relevanten Teile der Bremse;
Fig. 5 den Querschnitt einer Modifizierung der vorliegenden Erfindung, der dem von Fig. 2 ähnlich ist;
Fig. 6 die schematische Seitenansicht einer Vorrichtung im Stand der Technik, die der von Fig. 2 ähnlich ist; und
Fig. 7 eine der Fig. 2 ähnliche Ansicht, die ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
Mit Bezug auf Fig. 4 sitzt eine Bremsscheibe 11 auf den Rädern des Fahrzeugs. Die Bremsbeläge 12 sind so ausgelegt, dass sie sich in einen und aus einem Kontakt mit der Bremsscheibe 11 bewegen. Der Verschleißsensor 13 ist in einem der Bremsbeläge 12 eingebettet, wobei seine Spitze an der Verschleißgrenze des Belages angeordnet ist.
Die Basis 16 erstreckt sich durch ein Loch in der Befestigungsplatte 21 zu einem komplementären Loch in dem Bremsbelag 12. Der Kontaktabschnitt 17 wird gegen eine Befestigungsplatte 21 des Bremsbelages 12 gedrückt, wobei das vorstehende Teil 18 die Befestigung des Signaldrahtes 15 unterstützt. Die Basis 16 ist so eingestellt, dass sich der Verschleißpunkt C an der Verschleißgrenze B befindet, wenn der Sensor 13 angebracht ist. Vorzugsweise ist die Achse des Sensors 13 so angeordnet, dass die Krümmung 15a senkrecht zur Drehrichtung der Bremsscheibe 11, d. h. senkrecht zu der Seite in Fig. 2 liegt.
Wie es in den Fig. 1, 2 und 4 am besten ersichtlich ist, umfasst der Verschleißsensor 13 eine Basis 16, einen Kontaktabschnitt 17 und ein vorstehendes Teil 18. Der Signaldraht 15 wird durch die Durchgangslöcher 20 geschraubt und die Krümmung 15a ruht am Vorsprung 19 auf einer Stirnseite 16a. Der Vorsprung 19 ist vorteilhafterweise mit Schrägkanten 19a versehen. Die Basis 16 weist ein dem Kontaktabschnitt 17 benachbartes Basisende 23 und ein Sensorende 24 auf, das in der Stirnfläche 16a endet. Der Verschleißpunkt C befindet sich auf der Verschleißgrenze B und an dem Punkt auf dem Vorsprung 19, der der Bremsfläche 22 der Bremsscheibe 11 am nächsten liegt.
Gemäß Fig. 3 kreuzt sich die Ecke der Stirnfläche 16a nicht mit der Verschleißgrenze B, selbst wenn die Basis 16 des Verschleißsensors 13 sich nicht in senkrechter Ausrichtung mit der Bremsfläche 22 der Bremsscheibe 11 befindet. Dies gilt selbst dann, wenn der Winkel, wie es in Fig. 3 dargestellt wird, stark übertrieben ist. Wie gezeigt wird, wird Verschleiß an dem Punkt stattfinden, der durch den Pfeil angegeben ist, und wird sich fortsetzen, bis der Signaldraht 15 an diesem Punkt völlig verschlissen worden ist. Selbst dann wird die Ecke der Stirnfläche 16a dadurch unbeeinflusst sein.
Eine Modifizierung der vorliegenden Erfindung wird in Fig. 5 gezeigt. Der Sensor 13 ist mit Ausnahme des Querschnitts des Vorsprungs 31 im wesentlichen der gleiche wie der in den anderen Abbildungen gezeigte. Anstatt bogenförmig zu sein, weist er ein Dreieck mit dem Verschleißpunkt D an dessen Eckpunkt auf. Dies stellt zusätzliche Räume 25 bereit, wodurch unterstützt wird, den Kontakt eines beliebigen Abschnitts der Stirnfläche 16a durch die Bremsfläche 22 der Bremsscheibe 11 zu verhindern. Diese Konstruktion reduziert außerdem den Kontakt am Verschleißpunkt D zwischen der Bremsfläche 22 und dem Vorsprung 19, wodurch eine Beschädigung daran auf ein Mindestmaß reduziert wird.
In Fig. 7 ist der Vorsprung 19 ein von der Basis 16 getrenntes Element, der durch ein beliebiges geeignetes Mittel an der Stirnfläche 16a befestigt wird. Zum Beispiel kann an der Seite des Vorsprungs 19 neben der Stirnfläche 16a eine kleine Erhöhung und ein in der Basis 16 vorgesehenes komplementäres Loch ausgebildet sein. Da der Signaldraht 15 unter Spannung gehalten wird, nachdem die Krümmung 15a um den Vorsprung 19 gewickelt ist, wird diese Kraft den Vorsprung 19 fest an der Stirnfläche 16a halten. Unter diesem Umstand wäre es ganz leicht, den Vorsprung 19 zu ersetzen, wenn die Bremsbeläge 12 gewechselt werden. Die Basis 16 kann gesichert werden, wobei es nur notwendig ist, den Signaldraht 15 nachzuschrauben durch eines der Löcher 20 um den Vorsprung 19 herum und durch das andere Loch 20 zurück. Sobald er unter Spannung gesetzt ist, wird der Vorsprung 19 festgehalten.
Dies stellt eine zusätzliche Flexibilität für die Vorrichtung bereit. Die Vorsprünge 19 können mit unterschiedlichen Höhen versehen werden, so dass ein Verschleißpunkt C und eine Verschleißgrenze B bei Bedarf geändert werden können. Ebenso kann das Material, aus dem der Vorsprung 19 hergestellt ist, auf Basis der Notwendigkeiten der speziellen Umgebung ausgewählt werden, in der er zu verwenden beabsichtigt ist. Obwohl nur halbkreisförmige und dreieckige Querschnitte des Vorsprungs 19 gezeigt worden sind, läge es im Bereich der vorliegenden Erfindung, darüber hinaus stabförmige, halbkugelförmige Vorsprünge und dergleichen zu verwenden. Die einzige Anforderung ist, dass die Krümmung 15a in einer Position zu halten sei, die in Richtung der Bremsscheibe 11 und Bremsfläche 22 von der Stirnfläche 16a beabstandet ist.
Die vorliegende Erfindung ist in erster Linie mit Bezug auf Fahrzeugscheibenbremsen beschrieben, jedoch ist die Erfindung gleichermaßen auf Trommelbremsen und beliebige ändere Einrichtungen zum Stoppen oder Verlangsamen einer Bewegung von einer Fläche durch das Anlegen eines Belages an diese anwendbar. Obwohl ausdrücklich nur eine begrenzte Anzahl von speziellen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung offenbart worden ist, soll sie trotzdem breit ausgelegt und, mit Ausnahme durch den Charakter der ihr angefügten Ansprüche, nicht beschränkt werden.

Claims

1. Verschleißsensor (13) zur Einbettung in einen Bremsbelag (12), der sich nahe einer Bremsfläche (22) befindet, wobei der Bremsbelag zum Andrücken an die Bremsfläche eingerichtet ist, wodurch Verschleiß des Bremsbelages verursacht wird,

wobei der Verschleißsensor aufweist: eine Basis (16) mit einem Sensorende (24) nahe der Bremsfläche und einem Basisende (23) entfernt von der Bremsfläche, wobei das Sensorsende in einer Stirnfläche (16a) endet, einen Vorsprung (19) an der Stirnfläche, der zur Bremsfläche hin vorspringt, eine Verschleißspitze (C) an dem Vorsprung, die der Bremsfläche am nächsten liegt, einen U-förmigen Signaldraht (15) mit einer Krümmung (15a) um den Vorsprung und die Verschleißspitze herum, wobei der Signaldraht dazu eingerichtet ist, eine Anzeigeeinrichtung zu betätigen, wenn der Draht nicht mehr ununterbrochen ist, wobei, wenn der Bremsbelag bis zur Verschleißspitze hin verschlissen ist, der Signaldraht unterbrochen wird und nicht mehr zusammenhängend ist, und die Anzeigeeinrichtung betätigt wird.

2. Verschleißsensor nach Anspruch 1, bei dem die Verschleißspitze zur Anordnung an einer Verschleißgrenze (B) des Bremsbelages eingerichtet ist, so dass die Betätigung der Anzeigeeinrichtung anzeigt, dass der Bremsbelag zu erneuern ist.

3. Verschleißsensor nach Anspruch 1, bei dem sich der Vorsprung rechtwinklig zu der Krümmung und parallel zu der Stirnfläche erstreckt, wobei eine Endfläche (19a) an dem Vorsprung vorgesehen ist, die abgeschrägt ist, wodurch ein zurückgesetzter Bereich (25) mit größerem Abstand von der Bremsfläche als die Verschleißspitze gebildet wird.

4. Verschleißsensor nach Anspruch 3, bei dem ein Querschnitt des Vorsprungs rechtwinklig zu der Stirnfläche und quer zu dem Vorsprung ein Bogen ist.

5. Verschleißsensor nach Anspruch 3, bei dem ein Querschnitt des Vorsprungs rechtwinklig zu der Stirnfläche und quer zu dem Vorsprung ein Dreieck ist.

6. Verschleißsensor nach Anspruch 5, bei dem die Verschleißspitze sich an einer Ecke des Dreiecks befindet.

7. Verschleißsensor nach Anspruch 1, bei dem der Vorsprung nicht einstückig mit der Basis ist, so dass der Vorsprung ausgetauscht werden kann, ohne die Basis auszutauschen.

8. Verschleißsensor nach Anspruch 7, bei dem eine Erhöhung (26) an einer der Stirnfläche zugewandten Seite des Vorsprungs vorgesehen ist, und eine zu der Erhöhung komplementäre Vertiefung in der Stirnfläche, wobei die Spannung in dem Signaldraht den Vorsprung an der Endfläche und die Erhöhung in der Vertiefung festhält.