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.
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.
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.
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.
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.
\global\parskip0.920000\baselineskip
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.
\global\parskip1.000000\baselineskip
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.
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.
- 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.
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