ES2334462T3 - Guarnicion de freno o de embrague con sensor de fuerza capacitivo. - Google Patents

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Abstract

Guarnición de freno o de embrague con una placa (14) portadora de guarnición y una guarnición de fricción (12), y con al menos un elemento capacitivo (10) dispuesto entre la guarnición de fricción y su placa portadora y cuya capacidad varía con una fuerza actuante sobre la guarnición de freno o de embrague.

Description

Guarnición de freno o de embrague con sensor de fuerza capacitivo.
La presente invención concierne a una guarnición de freno o una guarnición de embrague con un sensor de fuerza integrado que está concebido para captar fuerzas que actúan sobre la guarnición de freno o de embrague.
Estado de la técnica
Una guarnición de freno o de embrague con medición de fuerza integrada es conocida, por ejemplo, por el documento DE 102 59 629 A1. Ésta presenta, para medir fuerzas que actúan sobre la guarnición de fricción de un freno de vehículo o de un embrague, una capa funcional con una resistencia eléctrica, de la cual pueden derivarse las fuerzas predominantes en la guarnición. Como capa funcional está prevista aquí especialmente una capa de material duro piezorresistiva que varía su resistencia eléctrica bajo deformación o bajo solicitación con presión.
El documento DE-A-103 48 829 obtiene la fuerza de sujeción midiendo las variaciones de la resistencia eléctrica de una capa de unión.
Para la captación separada de fuerzas que actúan sobre la guarnición de fricción en direcciones diferentes, tal como, por ejemplo, en dirección periférica y en dirección axial en un freno de disco, está prevista una segunda capa funcional cargada en la dirección periférica de la guarnición de fricción y dotada de una segunda resistencia eléctrica. En este caso, a partir de la segunda resistencia eléctrica se puede deducir la proporción de fuerza en dirección periférica, con lo que la fuerza deducida a partir de la primera resistencia eléctrica puede ser corregida eventualmente en la medida de la proporción de fuerza en dirección periférica.
En esta medición de presión o de fuerza basada en resistencias eléctricas es desventajoso el hecho de que las diferentes componentes de fuerza en dirección axial y en dirección periférica no pueden medirse directamente, sino que han de obtenerse únicamente por medio de una evaluación a veces costosa, eventualmente ligada una corrección.
Para la captación separada de componentes de fuerza diferentes es necesaria, además, la aplicación de varias capas funcionales que tienen que disponerse en posiciones espacialmente separadas una de otra y que tienen que unirse cada una de ellas eléctricamente por separado con una unidad de evaluación. Además, la medición de fuerza basada en una variación de resistencia eléctrica requiere un flujo de corriente permanente o bien al menos temporal a través de la capa funcional.
Se conoce por el documento DE 103 92 997 T5 un sensor capacitivo para detectar el espesor o el accionamiento de una pastilla de freno de vehículo automóvil. Esta pastilla de freno presenta un primer par de placas capacitivas que están dispuestas en posiciones sustancialmente perpendiculares a la placa portadora de la guarnición, de modo que estas placas se desgastan juntamente con la guarnición de fricción durante el frenado y varían entonces su longitud y, por tanto, su capacidad. Además, está previsto un par adicional de placas capacitivas que discurren en dirección sustancialmente paralela al plano de la placa portadora de la guarnición. Este segundo par de placas capacitivas representa una capacidad de referencia. El fin de esta capacidad de referencia es que ésta no varíe con el desgaste de la guarnición de fricción.
Por último, se describe en el documento DE 10 2005 013 142 A1 una medición capacitiva de recorrido entre una pinza de freno y un brazo del soporte de freno y de rueda. La disposición de estos elementos capacitivos permite una medición de la deformación elástica del soporte de freno de un vehículo automóvil. Dado que esta deformación está en todo caso en una relación obtenible empíricamente con la fuerza de frenado predominante, es posible realizar a través de ella tan sólo insuficientemente una medición directa de las fuerzas que se presentan durante el frenado.
Problema
Por tanto, la presente invención se basa en el problema de proporcionar una guarnición de freno o de embrague con un sensor de fuerza integrado y mejorado que, por un lado, haga posible una captación directa de diferentes componentes de fuerza y se pueda fabricar a bajo coste. Además, el sensor de fuerza deberá presentar una pequeña dimensión de montaje y deberá posibilitar una sencilla evaluación de señales de medida captadas, así como un sencillo cableado y conexionado con una unidad de evaluación.
Invención y efectos ventajosos
El problema que sirve de base a la invención se resuelve por medio de una guarnición de freno o de embrague según la reivindicación 1 y un procedimiento para medir una acción de fuerza o de presión sobre una guarnición de freno o de embrague según la reivindicación 13. En las reivindicaciones subordinadas se indican otras formas de realización ventajosas.
La guarnición de freno o de embrague según la invención presenta una placa portadora de la guarnición y al menos una guarnición de fricción, estando dispuesto entre la guarnición de fricción y la placa portadora al menos un elemento capacitivo cuya capacidad eléctrica varía con una fuerza actuante sobre la guarnición de freno o de embrague o con una presión correspondiente. Por tanto, el elemento capacitivo funciona como sensor capacitivo de fuerza o de presión que está integrado en la estructura de la guarnición de freno o de embrague.
El elemento capacitivo formado como sensor capacitivo de fuerza o de presión requiere solamente una pequeña cantidad de espacio de montaje. Está configurado especialmente como una capa plana que está dispuesta entre la guarnición de fricción y eventualmente una masa de capa subyacente y la placa portadora. Por tanto, el elemento capacitivo es un constituyente integrante de la guarnición de freno o de embrague, con lo que se puede prescindir de la instalación de sensores de presión o de fuerza separados en la zona del freno.
Es ventajoso especialmente el hecho de que la implementación de un sensor de fuerza o de presión puede realizarse en principio por medio de un único elemento capacitivo. Tales realizaciones son adecuadas especialmente para la materialización de aplicaciones baratas. Por tanto, tales formas de realización presentan un amplio espectro de aplicación para múltiples posibilidades de utilización, precisamente en el sector de vehículos y frenos del segmento de precio inferior.
La ejecución según la invención de un sensor de fuerza o de presión integrado en la guarnición de freno o de embrague y basado en un principio de medida capacitivo tiene la ventaja de que la captación de valores de medida puede efectuarse sin un flujo apreciable de corriente y, por tanto, casi sin corriente. Frente a sensores electrorresistivos, tales sensores de presión capacitivos presentan una pequeña sensibilidad frente a fluctuaciones de la temperatura, lo que es ventajoso, especialmente en la zona de un freno de vehículo, para la exactitud de las fuerzas que se deben obtener.
Según una primera forma de realización ventajosa de la invención, el elemento capacitivo configurado como sensor de fuerza o de presión está concebido para captar un desplazamiento relativo entre la guarnición de fricción y la placa portadora de ésta. A este fin, el elemento capacitivo presenta una estructura de dos componentes, estando un componente sólidamente unido con la placa portadora de la guarnición y estando el otro componente sólidamente unido con la guarnición de fricción.
El elemento capacitivo de dos componentes está dispuesto en la interfaz entre la guarnición de fricción y la placa portadora de ésta y sirve como sensor altamente sensible para captar movimientos relativos entre la guarnición de fricción y su placa portadora.
Se ha previsto a este respecto que los dos componentes estén unidos uno con otro de tal manera que sea posible un movimiento relativo entre ellos dentro de ciertos límites.
El elemento capacitivo puede extenderse por toda la superficie de la guarnición de fricción y/o de su placa portadora. Sin embargo, es suficiente en principio que al menos un elemento capacitivo esté dispuesto tan sólo local y seccionalmente en la interfaz entre la guarnición de fricción y su placa portadora.
Asimismo, es imaginable que en el plano situado entre la guarnición de fricción y su placa portadora se implementen varios elementos capacitivos espacialmente separados uno de otro, de modo que pueda obtenerse con resolución local una medición de presión o de fuerza a través de la superficie de la guarnición de fricción.
Según un perfeccionamiento, se ha previsto que el elemento capacitivo presente al menos dos capas funcionales situadas una sobre otra, eléctricamente aisladas una de otra y dotadas de estructuras eléctricamente conductoras. Las estructuras eléctricamente conductoras de una capa funcional vienen a quedar situadas directamente enfrente de las estructuras eléctricamente conductoras de la otra respectiva capa funcional.
Por tanto, cada componente del elemento capacitivo lleva asociada una capa funcional. Un desplazamiento relativo de las capas funcionales que vienen a quedar una frente a otra y que típicamente están unidas de forma sólida cada una de ellas con la placa portadora de la guarnición o con la propia guarnición de fricción es una magnitud mensurable que puede evaluarse para obtener componentes de presión y/o de fuerza que actúan sobre la guarnición de
freno.
Gracias al aislamiento eléctrico existente entre las capas funcionales, el cual se puede materializar preferiblemente por medio de una delgada lámina o revestimiento, se puede determinar con ayuda de las estructuras eléctricamente conductoras una capacidad eléctrica entre dichas estructuras eléctricamente conductoras.
Esta capacidad varía al producirse un desplazamiento relativo de las capas funcionales situadas una sobre otra a consecuencia de una acción de fuerza o de presión sobre la guarnición de freno o de embrague. Por tanto, una capacidad eléctrica mensurable o una variación de capacidad eléctrica mensurable es una medida directa de un desplazamiento relativo que puede atribuirse regularmente a una acción de fuerza o de presión.
El aislamiento eléctrico entre las capas funcionales puede materializarse en principio con ayuda de cualquier material aislante adecuado, pero especialmente también por medio de un adhesivo que presente preferiblemente una elasticidad que haga posible un desplazamiento relativo entre las dos capas funcionales en una magnitud prefijada.
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Con una escalación y calibración correspondientes se pueden obtener en tiempo real, con ayuda de una capacidad mensurable del elemento capacitivo, tanto una fuerza momentáneamente existente como una variación de fuerza o de presión.
Según otra forma de realización preferida de la invención, se ha contemplado que, para una captación separada de diferentes componentes de fuerza o de presión que actúan sobre la guarnición, estén previstas en cada una de las capas funcionales del elemento capacitivo al menos dos estructuras eléctricamente conductoras de diferente geometría. En este caso, las estructuras eléctricamente conductoras de la misma clase de geometría están concebidas cada una de ellas para la captación de una componente de fuerza o de presión determinada.
Según un perfeccionamiento, se corresponden mutuamente las estructuras eléctricamente conductoras de la misma clase de geometría de las capas funcionales dispuestas en posiciones directamente contiguas. Las estructuras eléctricamente conductoras que vienen a quedar situadas directamente una sobre otra en capas funcionales dispuestas en posiciones directamente contiguas presentan cada una de ellas una misma clase de geometría.
Según la configuración geométrica de las estructuras eléctricamente conductoras y mutuamente correspondientes de la capa funcional del elemento capacitivo, los distintos componentes de fuerza que se presentan en el freno o en el embrague, especialmente los que se presentan en dirección axial y en dirección periférica, se miden por separado uno de otro y directamente.
No es necesaria una corrección electrónica de proporciones de fuerza individuales, de modo que, en último término, se puede simplificar sensiblemente la evaluación electrónica para determinar componentes de fuerza o de presión.
Además, los diferentes componentes de fuerza pueden ser captados con un solo elemento sensor capacitivo. Por tanto, no es necesaria la instalación de varios sensores dispuestos en posiciones espacialmente separadas una de otra, lo que repercute ventajosamente sobre los costes de fabricación y la complejidad del montaje.
Asimismo, se ha previsto que las estructuras eléctricamente conductoras estén configuradas seccionalmente a manera de tiras. Las estructuras a manera de tiras mutuamente correspondientes de capas funcionales opuestas están orientadas preferiblemente en direcciones paralelas una a otra. Sin embargo, pueden estar orientadas también en direcciones oblicuas o perpendiculares una a otra.
Además, puede estar previsto que una capa funcional presente varias zonas parciales de estructuras eléctricamente conductoras configuradas a manera de tiras, discurriendo paralelamente la orientación de las tiras dentro de las zonas parciales. Las tiras de zonas parciales o segmentos de superficie diferentes de una capa funcional pueden discurrir oblicuamente entre ellas, en particular perpendicularmente entre ellas.
Según un perfeccionamiento de la invención, algunas de las estructuras eléctricamente conductoras de las capas funcionales están configuradas seccionalmente como elementos de superficie con geometría redonda, ovalada o elíptica, anular, triangular o poligonal, especialmente cuadrada o rectangular.
Asimismo, se ha previsto a este respecto que los elementos de superficie mutuamente correspondientes de las capas funcionales situadas una sobre otra en posiciones contiguas presenten una extensión superficial diferente y, por tanto, tengan superficies de diferente tamaño. En particular, el elemento de superficie más pequeño de una capa funcional viene a quedar aquí situado completamente dentro del perímetro del elemento de superficie más grande de la capa funcional opuesta. El elemento más pequeño queda así completamente cubierto por el elemento más grande dispuesto enfrente del mismo.
Se pretende conseguir así que, incluso en el caso de un desplazamiento de las capas funcionales en su plano, el elemento de superficie más pequeño siga estando completamente cubierto como antes por el elemento de superficie opuesto de mayor tamaño y permanezca cubierto también a consecuencia de un desplazamiento. Para captar un desplazamiento relativo de las capas funcionales en una dirección paralela a la normal a su superficie, referido a un freno un desplazamiento en dirección axial, se han previsto los elementos de superficie, mientras que las estructuras eléctricamente conductoras configuradas a manera de tiras en las capas funcionales están previstas para captar un desplazamiento relativo en dirección perpendicular a la normal a la superficie de las capas funcionales.
Como quiera que el elemento de superficie más pequeño de una capa funcional permanece completamente dentro de una proyección del elemento de superficie opuesto de mayor tamaño incluso en el caso de un desplazamiento en el plano situado entre las capas funcionales, la capacidad eléctrica mensurable entre los dos elementos de superficie no varía al producirse un desplazamiento en su plano, es decir, un desplazamiento en dirección periférica, o sólo lo hace en una medida despreciable.
Por tanto, los elementos de superficie mutuamente correspondientes están concebidos preferiblemente para captar un desplazamiento de las capas funcionales en dirección paralela a la normal a la superficie. Este desplazamiento se efectúa por efecto de una variación de la fuerza que actúa sobre la guarnición de freno en dirección axial.
Frente a esto, las estructuras a manera de tiras que se corresponden mutuamente y que vienen a quedar situadas una frente a otra en las capas funcionales son adecuadas especialmente para la captación de movimientos relativos de las capas funcionales en dirección periférica, referido a un freno o a un embrague.
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Por consiguiente, se ha previsto, para la captación de la capacidad del sensor de presión o de fuerza capacitivo, que la capacidad entre los elementos de superficie sea obtenida por separado de la capacidad de los elementos de tira. Por tanto, la capacidad mensurable entre los elementos de superficie es una medida directa de la fuerza axial, mientras que la capacidad mensurable entre las estructuras configuradas a manera de tiras es una medida directa de la fuerza de cizalladura que actúa en dirección periférica en una guarnición de freno.
Según otra forma de realización preferida de la invención, las capas funcionales del elemento capacitivo están configuradas como pletinas, substratos o láminas con un espesor de capa en el dominio de milimétrico a submicrométrico. Según el material empleado y según el procedimiento previsto para la aplicación de las estructuras eléctricamente conductoras sobre la capa funcional, resultan espesores de capa diferentes, pero éstos hacen siempre posible una pequeña dimensión de montaje para el sensor capacitivo.
Se sobrentiende por sí mismo que entran en consideración para las capas funcionales tan sólo aquellos materiales y procedimientos de fabricación que aguantan sin mayores problemas un perfil de requisitos térmicos y mecánicos de una guarnición de freno o de embrague.
En particular, la capa funcional ha de configurarse de tal manera que se presente un desplazamiento relativo mensurable de las capas únicamente en un intervalo de presión o de fuerza que sea de interés para un dispositivo de freno o de embrague.
Según otra forma de realización, se ha previsto un blindaje eléctrico alrededor del al menos un elemento capacitivo. Por medio de este blindaje se pretenden minimizar eventuales influencias perturbadoras para la medición de la capacidad. Por tanto, el blindaje sirve para mejorar la compatibilidad electromagnética (EMV) de la sensórica integrada en la guarnición de freno o de embrague.
Como blindaje pueden emplearse capas o láminas delgadas de un material eléctricamente conductor que estén dispuestas lejos de la interfaz entre las dos capas funcionales. Por tanto, los elementos capacitivos de las capas funcionales pueden blindarse efectivamente contra perturbaciones electromagnéticas. Como alternativa o adicionalmente, la propia placa portadora de la guarnición, fabricada de metal, puede servir también de blindaje electromagnético, de modo que se puede materializar ya también un blindaje con tan sólo una lámina adicional o una capa electromagnética adicional.
Según otra forma de realización preferida, se contempla que, para compensar influencias de temperatura, se prevea un elemento de calibrado encapsulado. Por elemento de calibrado encapsulado en el sentido de la invención ha de entenderse un componente electrónico que, bajo carga de la guarnición de freno o de embrague, no esté expuesto a una presión o a una fuerza apreciable, pero esté unido eléctricamente con la sensórica integrada en la guarnición.
Este componente electrónico configurado como elemento de calibrado puede estar configurado, por ejemplo, como componente electrónico capacitivo, tal como, por ejemplo, un condensador, o como termorresistencia. El elemento de calibrado está expuesto durante el funcionamiento a condiciones térmicas preferiblemente comparables con las de las capas funcionales del elemento capacitivo que están previstas para la medición de fuerza o de presión. El elemento de calibrado está dispuesto dentro de una robusta envoltura o de una cápsula que absorbe las fuerzas que actúan externamente sobre la guarnición y que protege al elemento de calibrado dispuesto dentro de la cápsula contra una carga mecánica.
Por medio del elemento de calibrado se puede medir in situ, por un lado, la temperatura de funcionamiento de la guarnición de freno o de embrague. Por otro lado, el elemento de calibrado hace posible una corrección o compensación de desviaciones, condicionadas por la temperatura, de los valores de medida obtenidos por el elemento capacitivo.
Según otro aspecto independiente, la invención concierne a un procedimiento para medir una acción de fuerza o de presión por medio de una guarnición de freno o de embrague según la invención. En este caso, para la medición de la fuerza que actúa sobre la guarnición de freno o de embrague se mide cada vez la capacidad del elemento capacitivo. Bajo el concepto de medición de la capacidad del elemento capacitivo en el sentido de la invención se ha previsto especialmente la medición de al menos dos capacidades parciales, a saber, las capacidades de estructuras eléctricamente conductoras, configuradas a manera de tiras, de las capas funcionales y de los elementos de superficie. Se ha previsto a este respeto que se realice una calibración del al menos un elemento capacitivo durante un proceso de prensado y/o de endurecimiento para la fabricación de la guarnición de freno o de embrague. Dado que el elemento capacitivo está integrado en la guarnición, se puede efectuar ya durante el proceso de prensado o durante el proceso de endurecimiento temporalmente subsiguiente al mismo una medición de la capacidad del elemento capacitivo. Dado que la presión de prensado ejercida sobre la guarnición de fricción durante este proceso es una magnitud conocida, se puede realizar ya con ahorro de costes durante la fabricación de la guarnición de fricción de la guarnición de freno o de embrague una calibración sencilla y fiable del sensor capacitivo de presión o de fuerza.
Ejemplo de realización
Otros objetivos, características, ventajas y posibilidades de aplicación ventajosas de la invención se explican por medio del ejemplo de realización que se describe a continuación sobre la base de los dibujos. Todas las características descritas y/o gráficamente representadas forman aquí en su pertinente combinación el objeto de la presente invención, incluso con independencia de las reivindicaciones o de su relación de subordinación.
Muestran:
La figura 1, una representación esquemática de despiece de la guarnición de freno o de embrague según la invención y
La figura 2, una representación esquemática de dos capas funcionales yuxtapuestas para fines de ilustración.
La figura 1 muestra la estructura esquemática de la guarnición de freno o de embrague, la cual presenta una guarnición de fricción 12 y una placa portadora 14. Entre la placa portadora 14 y la guarnición de fricción está dispuesto el elemento capacitivo 10 configurado como sensor, el cual presenta a su vez dos capas funcionales 16, 18. En el ejemplo mostrado las capas funcionales 16, 18 están previstas continuamente entre la placa 14 portadora de la guarnición y la guarnición de fricción 12. Sin embargo, una disposición únicamente seccional dentro de la estructura de la guarnición puede ser ya suficiente para el principio de funcionamiento del sensor capacitivo.
Las dos capas funcionales 18, 16 representadas en la figura 2 una al lado de otra y no una sobre otra tienen diferentes estructuras eléctricamente conductoras 20, 22, 24, 26. En este ejemplo se han materializado dos geometrías básicas diferentes, a saber, en forma de tiras 24, 26 y en forma redonda 20, 22.
En el estado de plegadas una sobre otra, tal como se ilustra en la figura 1 y se insinúa por medio de la flecha 34 de la figura 2, las estructuras eléctricamente conductoras 24, 26 a manera de tiras de la capa funcional 18 vienen a quedar enfrente de las estructuras 24, 26 de forma de tiras de la capa funcional 16. En consecuencia, estas estructuras se corresponden mutuamente. Se aplica una consideración correspondiente para los elementos de superficie 20, 22 de forma circular de las dos capas funcionales 18, 16.
Los conductores eléctricos 24, 26 configurados a manera de tiras están previstos especialmente para realizar una medición de un desplazamiento en la dirección periférica de un freno o un embrague, cuyo desplazamiento está insinuado en la figura 1 con la flecha 30.
Las tiras 24 que discurren horizontalmente en la figura 2 están previstas para captar un desplazamiento relativo de las capas funcionales 16, 18 en dirección vertical, mientras que las tiras 26 que discurren verticalmente están concebidas para captar un movimiento horizontal en la representación según la figura 2. Las estructuras eléctricamente conductoras a manera de tiras están concebidas preferiblemente todas ellas para captar un movimiento en dirección perpendicular al recorrido de las tiras.
Los elementos de superficie 20, 22 configurados en forma circular, de los cuales el elemento de superficie 20, en el estado de plegados uno sobre otro, queda completamente cubierto por el elemento de superficie 22 de la capa funcional opuesta, están previstos para captar componentes de presión o de fuerza en dirección axial, es decir, en la dirección de la flecha 32.
Debido a la disposición completamente cubierta de los dos elementos de superficie 20, 22, la cual se conserva plenamente incluso en caso de un desplazamiento de las capas funcionales 16, 18 en la dirección de la flecha 30, no se varía o sólo se varía en grado insignificante la capacidad mensurable entre los elementos de superficie 20, 22. Por tanto, una variación de capacidad mensurable entre los elementos de superficie 20, 22 se atribuye selectivamente siempre a un desplazamiento relativo de las capas funcionales 16, 18 en la dirección de la flecha 30.
El contactado eléctrico de las estructuras eléctricamente conductoras de geometría diferente se efectúa en cada caso por separado una de otra. Las distintas tiras 24, 26 dispuestas paralelamente dentro de un segmento de superficie de la capa funcional pueden estar conectadas en paralelo o en serie una con otra. Según el perfil de requisitos del campo de utilización, las estructuras 24, 26 configuradas a manera de tiras pueden estar unidas también eléctricamente una con otra en los segmentos de superficie superior e inferior aquí representados de una capa funcional 18 ó 16.
Entre las capas funcionales 16, 18 está prevista al menos una capa eléctricamente aislante que no se ha representado explícitamente. Ésta puede estar configurada, por ejemplo, como una capa adhesiva, haciendo posible la capa adhesiva un desplazamiento relativo de las capas funcionales bajo una acción de presión o de fuerza dentro de ciertos límites.
En los ejemplos de realización de las figuras 1 y 2 se representan capas funcionales 16, 18, cada una de ellas con dos estructuras eléctricamente conductoras de configuración diferente. No obstante, según la invención, se pueden emplear también capas funcionales que presenten cada una de ellas tan sólo estructuras eléctricamente conductoras de la misma clase de geometría, tal como, por ejemplo, en forma de tiras o en forma de círculo.
El diseño y la ejecución concreta de las estructuras eléctricamente conductoras 20, 22, 24, 26 puede elegirse de conformidad con el perfil de requisitos concreto de la guarnición 10. Así, puede materializarse una implementación de bajo coste para un freno de vehículo, por ejemplo únicamente con ayuda de estructuras eléctricamente conductoras 24, 26 dispuestas a manera de tiras.
Lista de símbolos de referencia
10
Elemento capacitivo
12
Guarnición de fricción
14
Placa portadora de la guarnición
16
Capa funcional
18
Capa funcional
20
Elemento de superficie
22
Elemento de superficie
24
Tira
26
Tira
30
Dirección periférica
32
Dirección axial
34
Proyección

Claims (13)

1. Guarnición de freno o de embrague con una placa (14) portadora de guarnición y una guarnición de fricción (12), y con al menos un elemento capacitivo (10) dispuesto entre la guarnición de fricción y su placa portadora y cuya capacidad varía con una fuerza actuante sobre la guarnición de freno o de embrague.
2. Guarnición de freno o de embrague según la reivindicación 1, caracterizada porque el elemento capacitivo (10) está concebido para captar un desplazamiento relativo de la guarnición de fricción (12) y su placa portadora (14).
3. Guarnición de freno o de embrague según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el elemento capacitivo (10) presenta al menos dos capas funcionales (16, 18) situadas una sobre otra, aisladas eléctricamente una de otra y dotadas de estructuras eléctricamente conductoras (20, 22, 24, 26).
4. Guarnición de freno o de embrague según la reivindicación 3, caracterizada porque, para la captación separada de componentes de fuerza o de presión diferentes (30, 32), se han previsto en cada capa funcional (16, 18) al menos dos estructuras eléctricamente conductoras (20, 22, 24, 26) de geometría diferente.
5. Guarnición de freno o de embrague según la reivindicación 3 ó 4, caracterizada porque unas estructuras eléctricamente conductoras (20, 22, 24, 26) que vienen a quedar una sobre otra y que pertenecen a capas funcionales (16, 18) dispuestas en posiciones directamente contiguas presentan cada una de ellas una geometría de la misma clase.
6. Guarnición de freno o de embrague según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5 anteriores, caracterizada porque las estructuras eléctricamente conductoras (24, 26) están configuradas seccionalmente a manera de tiras.
7. Guarnición de freno o de embrague según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6 anteriores, caracterizada porque las estructuras eléctricamente conductoras están configuradas seccionalmente como elementos de superficie (20, 22) con geometría redonda, elíptica, anular, triangular o poligonal, especialmente cuadrada o rectangular.
8. Guarnición de freno o de embrague según la reivindicación 7, caracterizada porque los elementos de superficie (20, 22) de capas funcionales (16, 18) situadas una sobre otra en posiciones contiguas presentan superficies de diferente tamaño, viniendo a quedar situado el elemento de superficie (20) más pequeño completamente dentro del perímetro del elemento de superficie (22) más grande.
9. Guarnición de freno o de embrague según cualquiera de las reivindicaciones 7 u 8 anteriores, caracterizada porque los elementos de superficie (20, 22) están concebidos para captar un desplazamiento relativo de las capas funcionales (16, 18) en una dirección (32) paralela a la normal a dichas superficies y porque las estructuras eléctricamente conductoras a manera de tiras están previstas para captar un desplazamiento relativo de las capas funcionales en una dirección (30) perpendicular a la normal a dichas superficies.
10. Guarnición de freno o de embrague según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque las capas funcionales (16, 18) están configuradas como pletinas, substratos o láminas con un espesor de capa en el dominio de milimétrico a submicrométrico.
11. Guarnición de freno o de embrague según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque está previsto un blindaje eléctrico alrededor del al menos un elemento capacitivo (10).
12. Guarnición de freno o de embrague según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque está previsto un elemento de calibrado encapsulado para la compensación de influencias de la temperatura.
13. Procedimiento para medir una acción de fuerza o de presión sobre una guarnición de freno o de embrague según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que, para medir la fuerza que actúa en la guarnición de freno o de embrague, se mide la capacidad del elemento capacitivo, y en el que se realiza una calibración del al menos un elemento capacitivo (10) durante un proceso de prensado y/o de endurecimiento para la fabricación de la guarnición de freno o de embrague.
ES07033542T 2006-11-14 2007-11-06 Guarnicion de freno o de embrague con sensor de fuerza capacitivo. Active ES2334462T3 (es)

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DE102006053489 2006-11-14

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ES07033542T Active ES2334462T3 (es) 2006-11-14 2007-11-06 Guarnicion de freno o de embrague con sensor de fuerza capacitivo.

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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITTO20130307A1 (it) 2013-04-17 2014-10-18 Itt Italia Srl Metodo per realizzare un elemento frenante, in particolare una pastiglia freno, sensorizzato, pastiglia freno sensorizzata, impianto frenante di veicolo e metodo associato
CN106662181B (zh) 2014-09-08 2020-01-17 意大利Itt有限责任公司 用于制造带有传感器的制动元件特别是制动垫块的方法及由此得到的带有传感器的制动垫块
ITUB20151029A1 (it) * 2015-05-28 2016-11-28 Itt Italia Srl Dispositivo frenante per veicoli e metodo per la sua realizzazione
US9939035B2 (en) 2015-05-28 2018-04-10 Itt Italia S.R.L. Smart braking devices, systems, and methods
ITUB20151291A1 (it) * 2015-05-28 2016-11-28 Itt Italia Srl Dispositivo frenante per veicoli
CN105067291A (zh) * 2015-07-28 2015-11-18 芜湖科创生产力促进中心有限责任公司 转向架悬挂参数测试系统
ITUB20153706A1 (it) 2015-09-17 2017-03-17 Itt Italia Srl Dispositivo frenante per veicolo pesante e metodo di prevenzione del surriscaldamento dei freni in un veicolo pesante
ITUB20153709A1 (it) 2015-09-17 2017-03-17 Itt Italia Srl Dispositivo di analisi e gestione dei dati generati da un sistema frenante sensorizzato per veicoli
ITUA20161336A1 (it) 2016-03-03 2017-09-03 Itt Italia Srl Dispositivo e metodo per il miglioramento delle prestazioni di un sistema antibloccaggio e antiscivolamento di un veicolo
IT201600077944A1 (it) 2016-07-25 2018-01-25 Itt Italia Srl Dispositivo per il rilevamento della coppia residua di frenatura in un veicolo equipaggiato con freni a disco
IT201900015839A1 (it) 2019-09-06 2021-03-06 Itt Italia Srl Pastiglia freno per veicoli e suo processo di produzione
US20240241003A1 (en) 2021-05-25 2024-07-18 Itt Italia S.R.L. A method and a device for estimating residual torque between the braked and braking elements of a vehicle
AT526520B1 (de) * 2023-03-10 2024-04-15 Net Automation Gmbh Vorrichtung zum Erfassen der Druckkräfte zwischen zwei Körpern

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10230008A1 (de) * 2002-07-04 2004-01-15 Robert Bosch Gmbh Reibungsbremse
CN1671976A (zh) * 2002-07-31 2005-09-21 罗斯蒙德公司 用于检测汽车制动衬块的厚度或作用的电容传感器
DE10259629B4 (de) * 2002-12-18 2005-09-22 Tmd Friction Europe Gmbh Brems-oder Kupplungsbelag mit integrierter Kraftmessung
DE10314449A1 (de) * 2003-03-31 2004-10-14 Robert Bosch Gmbh Sensoranordnung zur Kraftmessung
DE10348829A1 (de) * 2003-04-08 2004-10-21 Continental Teves Ag & Co. Ohg Kraftfahrzeugbremse
FR2863994B1 (fr) * 2003-12-17 2006-03-17 Bosch Gmbh Robert Controle du serrage d'un frein de parking automatique pour vehicule automobile
DE102005013142A1 (de) * 2005-03-22 2006-09-28 Robert Bosch Gmbh Bremskraftmessvorrichtung für eine Reibungsbremse

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