JP2003014020A - ブレーキ素子用ウェアインジケータとブレーキ素子の摩耗検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ライニングの摩耗を多段階で測定できる構造
を、低コストで実現可能にする。 【解決手段】 絶縁材製の基板１２の片面に複数本の導
電路１５ａ〜１５ｄを、上記ライニングの厚さ方向にず
らせて設ける。これら各導電路１５ａ〜１５ｄの両端部
を、第一、第二合流電路１３、１４に導通させる。上記
ライニングの摩耗に伴って上記各導電路１５ａ〜１５ｄ
が順次切断される事に伴う、上記両合流電路１３、１４
間の抵抗値の変化に基づき、上記ライニングの摩耗量を
多段階で測定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明に係るブレーキ素子
用ウェアインジケータは、ドラムブレーキ用のブレーキ
シューアッセンブリ、或はディスクブレーキ用のパッド
として、自動車等の車両の制動に使用するブレーキ素子
の寿命、言い換えれば交換までに走行可能な距離を知る
為、このブレーキ素子を構成するライニングの残り厚さ
を検出する為のものである。尚、本明細書でブレーキ素
子とは、ブレーキシューアッセンブリとパッドとを総称
したものを表す。逆に言えば、本明細書でブレーキシュ
ーアッセンブリとは、ドラムブレーキ用のブレーキ素子
を指し、パッドとは、ディスクブレーキ用のブレーキ素
子を指す。

【０００２】

【従来の技術】車両用のブレーキには、裏板にライニン
グを添着して成るブレーキ素子を組み込んでいる。制動
を行なう場合には、このライニングをドラム或はディス
ク等の制動用回転体に押し付ける。例えばディスクブレ
ーキの場合には、図２５に示す様に、車輪と共に回転す
るディスク１の両側に１対のパッド２、２を、車体側に
固定した図示しないサポートに対し、このディスク１の
軸方向（図２５の左右方向）に関する変位自在に支持し
ている。上記各パッド２、２は、それぞれ裏板３の片面
にライニング４を添着して成る。制動時には、図示しな
いキャリパに内蔵したピストンの押し出しに伴って上記
各パッド２、２を上記ディスク１の両側面に押し付け
る。そして、上記ライニング４と上記ディスク１の両側
面との摩擦によって制動を行なわせる。

【０００３】上記各パッド２、２のライニング４は、制
動の繰り返しにより次第に摩耗する為、或る程度摩耗が
進んだ場合に、新しいパッド２、２と交換しなければな
らない。ところが、上記ライニング４の厚さを外部から
目視して判定する事は不可能若しくは困難である為、ウ
ェアインジケータを上記１対のパッド２、２のうちの少
なくとも一方のパッド２に装着し、上記ライニング４が
許容限度にまで摩耗した場合に、上記ウェアインジケー
タからの信号に基づいて運転席に設けた警報器から、上
記各パッド２、２の交換を促す旨の指令を出す様にして
いる。

【０００４】図２６は、この様な目的を達する為に考え
られた、実開平５−４７５６２号公報に記載されたウェ
アインジケータ付パッドの１例を示している。パッド２
を構成する裏板３の端部で、ライニング４の周縁から突
出した部分には、上記裏板３の表裏面を貫通する状態で
取付孔５を形成し、この取付孔５の内側にウェアインジ
ケータ６を、保持筒７と圧縮ばね８とを介して装着して
いる。このウェアインジケータ６は、合成樹脂製のホル
ダ９中に、検出部である導線１０を埋設して成る。この
様なウェアインジケータ６を上記裏板３に支持した状態
で上記導線１０の先端部は、上記ライニング４の摩耗許
容限度面Ｘに位置する。

【０００５】制動の繰り返しに伴なって上記ライニング
４が摩耗し、その厚さ寸法が小さくなると、先ずホルダ
９の先端部がディスク１との摩擦によって摩耗する。そ
して、更に摩耗が進むと、このホルダ９中に埋設された
導線１０の先端部とディスク１の側面とが擦れ合って、
この導線１０が、その先端部で破断する。導線１０が破
断した事は、図示しない検出回路により検出し、この検
出回路が運転席に設けた警報器に信号を送って、この警
報器により前記パッド２の交換を促す旨の指令を出す。

【０００６】又、図示はしないが、特開平６−１９３６
６０号公報には、ライニング中に複数の導線を、このラ
イニングの厚さ方向に関する位置を互いに異ならせて設
ける事により、このライニングの摩耗程度を複数段に分
けて運転者に知らせる装置が記載されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図２６に示した従来構
造の場合、ウェアインジケータ６の製造並びに取り扱い
が容易である反面、ライニング４の摩耗程度を１段階で
しか検出できない。この為、パッド２の交換時期をその
直前でしか運転者に知らせる事ができず、パッド２の寿
命に関する知識のない運転者に不安感を与える可能性が
ある。これに対して特開平６−１９３６６０号公報に記
載された、ライニング中に複数の導線を設ける構造の場
合には、ライニングの摩耗程度を複数段階で検出する事
により、パッドの寿命を知らせる事に関して知識のない
運転者に与える不安感の軽減を図れる。但し、上記特開
平６−１９３６６０号公報に記載された、ライニング中
に複数の導線を設ける構造は、製造作業が面倒であるだ
けでなく、この様な導線を備えたパッドをサポートに組
み付け、更に配線を取り回す作業が面倒になる。本発明
のブレーキ素子用ウェアインジケータは、この様な事情
に鑑みて発明したものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のブレーキ素子用
ウェアインジケータは、支承部材と、複数の導電路と、
第一、第二両合流電路とを備える。このうちの支承部材
は、裏板の片面にライニングを添着して成るブレーキ素
子の裏板の片面から突出する状態で支持されるもので、
絶縁材製である。又、上記各導電路は、上記支承部材の
一部で上記ライニングの厚さ方向に関して互いに異なる
位置に互いに並列に設置されたもので、それぞれ抵抗を
有する。又、上記第一合流電路は、上記各導電路の一端
部を導通させたものである。更に、上記第二合流電路
は、これら各導電路の他端部を導通させたものである。

【０００９】又、本発明のブレーキ素子の摩耗検出装置
は、請求項１〜８のうちの何れかに記載されたブレーキ
素子用ウェアインジケータ（の抵抗値）に基づいて、上
記ライニングの摩耗量を算出する演算器を備える。又、
この演算器と、上記ブレーキ素子用ウェアインジケータ
の第一合流電路又は第二合流電路との間に、モニタ電圧
を得る為の基準抵抗部の一方を接続している。更に、上
記基準抵抗部の他方を、この抵抗部に一定の電圧を印加
する為の定電圧電源回路に接続している（請求項９の場
合）。或は、上記基準抵抗部の他方を、アースに接続し
ている（請求項１０の場合）。そして、何れの場合で
も、上記基準抵抗部を、上記演算器を内蔵する演算制御
器内に設けている。

【００１０】

【作用】上述の様に構成する本発明のブレーキ素子用ウ
ェアインジケータをブレーキ素子に組み込むと、ライニ
ングの摩耗進行に伴って複数の導電路が、裏板から遠い
側から順次切断される。そして、導電路が切断されるの
に伴って、第一合流電路と第二合流電路との間の抵抗が
大きくなる。従って、上記ブレーキ素子用ウェアインジ
ケータを、例えば請求項９、１０に記載した様なブレー
キ素子の摩耗検出装置に組み込む事により、上記両合流
電路間の抵抗の変化に対応する値に基づいて、上記ライ
ニングの摩耗量を、上記導電路の数に合わせた段階で検
出できる。ウェアインジケータ自体、ブレーキ素子から
は独立したものであるから、製造は容易である。又、上
記第一、第二両合流電路を制御器に接続する等の配線は
容易に行なえる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１〜６は、請求項１〜３、６に
対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。
本例のウェアインジケータ６ａは、ディスクブレーキ用
のブレーキ素子であるパッド２に組み付ける事を考慮し
たものであって、図２〜３に示す様な支承部材１１を有
する。この支承部材１１は、図１に示す様なセラミック
製で薄肉の（例えば厚さが０．２〜０．４mm程度、より
具体的には０．３mm程度の）基板１２を、熱硬化性合成
樹脂製のホルダ９ａ内に包埋支持して成る。そして、使
用状態では上記支承部材１１を、図４に示す様に、裏板
３の片面にライニング４を添着して成るパッド２の裏板
３の一部で、このライニング４の外周縁から突出する部
分に、この裏板３の片面からこのライニング４を添設し
た側に突出する状態で装着する。

【００１２】上記基板１２の片面には第一、第二両合流
電路１３、１４を、互いに平行に設けている。そして、
これら両合流電路１３、１４同士の間に複数本（図示の
例では４本）の抵抗部２２ａ〜２２ｄを有する導電路１
５ａ〜１５ｄを、それぞれの両端部を上記両合流電路１
３、１４に導通させた状態で、互いに並列に設けてい
る。従って、これら両合流電路１３、１４及び上記各導
電路１５ａ〜１５ｄにより上記基板１２の片面に、梯子
形状の電路が形成される。この様な電路を構成する、上
記両合流電路１３、１４及び上記各導電路１５ａ〜１５
ｄは、上記基板１２の片面に印刷により設けている。

【００１３】又、上記支承部材１１を上記裏板３の一部
に、上記図４に示す様に装着した状態で、上記各導電路
１５ａ〜１５ｄは、上記ライニング４の厚さ方向（図
１、２、５、６の上下方向、図３、４の表裏方向）に関
して互いに異なる位置に、互いに並列に設置された状態
となる。又、この設置状態で上記基板１２の面方向が、
図３に示す様にディスク１の回転方向に対し直角方向に
なる様に、即ち、この基板１２の面方向がこのディスク
１の径方向に一致する様に、上記基板１２を配置してい
る。尚、上記ホルダ９ａの基端部（図２の下端部）には
１対の端子１６ａ、１６ｂを設けており、これら両端子
１６ａ、１６ｂの基端部を、それぞれ上記第一、第二合
流電路１３、１４に接続すると共に、これら両端子１６
ａ、１６ｂの中間部乃至先端部を、上記ホルダ９ａの基
端面から突出させている。設置状態では上記両端子１６
ａ、１６ｂの中間部乃至先端部に、図示しない制御器に
通じるハーネスの端部を接続する。

【００１４】上述の様に構成する本例のウェアインジケ
ータ６ａを前記パッド２に組み込むと、前記ライニング
４の摩耗進行に伴って、それぞれが抵抗部２２ａ〜２２
ｄを有する複数の導電路１５ａ〜１５ｄが、上記パッド
２を構成する前記裏板３から遠い側から順次切断され
る。即ち、上記ライニング４の摩耗が進行するのに伴っ
て、制動時に於ける前記裏板３と上記ディスク１との距
離が短くなり、上記ウェアインジケータ６ａを構成する
支承部材１１が、その先端部から基端部に向かって、上
記ディスク１の側面との摩擦に基づいて次第に消失す
る。この場合に於いて、上記支承部材１１のうちのホル
ダ９ａは、上記ディスク１の側面との摩擦によって摩耗
消失し、セラミック製の基板１２が、上記ホルダ９ａの
先端（図２の上端）から露出した状態で折損して消失す
る。上記基板１２を構成するセラミックはディスク１を
構成する鋳鉄よりも硬い反面脆い為、この基板１２を薄
肉にすると共にこの基板１２の面方向をこのディスク１
の回転方向に対し直角に配置する事で、上記ホルダ９ａ
の先端面から露出した上記基板１２が、次々に折損する
様に構成できる。尚、この基板１２の折損がより確実に
行なわれる様にする為、この基板１２の両側縁部に、細
かな切り欠きを多数形成する事もできる。

【００１５】この様にして上記基板１２が先端側（図１
〜２の上端側）から折損すると、この基板１２の片面に
配設した上記各導電路１５ａ〜１５ｄが、先端側の導電
路１５ａから基端側（図１〜２の下端側）の導電路１５
ｄに向けて、順番に切断される。この様にして各導電路
１５ａ〜１５ｄが切断されるのに伴って、上記第一合流
電路１３と上記第二合流電路１４との間の抵抗が次第に
大きくなる。従って、これら両合流電路１３、１４間の
抵抗値の変化に対応する値に基づいて、上記ライニング
４の摩耗量を、上記各導電路１５ａ〜１５ｄの数に合わ
せた段階（図示の例では４段階）で検出できる。この点
に就いて、図５〜６を参照しつつ説明する。

【００１６】このうちの図５は、本例のウェアインジケ
ータ６ａの等価回路を、図６はこのウェアインジケータ
６ａを検知回路に組み込んだ状態の等価回路を、それぞ
れ示している。尚、この検知回路を示す図６で、Ｖ_m は
上記ライニング４の摩耗に応じた出力であるモニタ電圧
を、Ｒ_r はこのモニタ電圧を得る為の抵抗部（抵抗値に
就いてもこの符号をそのまま使用する）を、それぞれ示
している。又、このモニタ電圧を得る為の電源の電圧を
５Ｖとした場合で説明する。

【００１７】先ず、上記各導電路１５ａ〜１５ｄの抵抗
部２２ａ〜２２ｄの抵抗値をそれぞれＲ₁ 、Ｒ₂ 、Ｒ
₃ 、Ｒ₄ とすると、上記ライニング４が摩耗しておら
ず、図５〜６に示す様に総ての導電路１５ａ〜１５ｄが
前記第一、第二合流電路１３、１４同士を接続している
状態では、これら両合流電路１３、１４同士の間の抵抗
値は、 １／｛（１／Ｒ₁ ）＋（１／Ｒ₂ ）＋（１／Ｒ₃ ）＋
（１／Ｒ₄ ）｝ となる。そして、上記モニタ電圧Ｖ_m は、 Ｖ_m ＝５・Ｒ_r ／［１／｛（１／Ｒ₁ ）＋（１／Ｒ₂ ）
＋（１／Ｒ₃ ）＋（１／Ｒ₄ ）｝］ となる。

【００１８】次に、上記ライニング４が少し摩耗し、最
もディスク１寄りの導電路１５ａが切断されると、両合
流電路１３、１４同士の間の抵抗値は、 １／｛（１／Ｒ₂ ）＋（１／Ｒ₃ ）＋（１／Ｒ₄ ）｝ となる。そして、上記モニタ電圧Ｖ_m は、 Ｖ_m ＝５・Ｒ_r ／［１／｛（１／Ｒ₂ ）＋（１／Ｒ₃ ）
＋（１／Ｒ₄ ）｝］ となる。上記ライニング４の摩耗の進行に伴って、次に
ディスク１に近い導電路１５ｂが切断されると、両合流
電路１３、１４同士の間の抵抗値は、 １／｛（１／Ｒ₃ ）＋（１／Ｒ₄ ）｝ となる。そして、上記モニタ電圧Ｖ_m は、 Ｖ_m ＝５・Ｒ_r ／［１／｛（１／Ｒ₃ ）＋（１／Ｒ
₄ ）｝］ となる。上記ライニング４の摩耗の進行に伴って、次に
ディスク１に近い導電路１５ｃが切断されると、両合流
電路１３、１４同士の間の抵抗値は、 １／（１／Ｒ₄ ）＝Ｒ₄ となる。そして、上記モニタ電圧Ｖ_m は、 Ｖ_m ＝５・Ｒ_r ／Ｒ₄ となる。上記ライニング４が更に摩耗し、総ての導電路
１５ａ〜１５ｄが切断されると、両合流電路１３、１４
同士の間の抵抗値は∞となり、上記モニタ電圧Ｖ_m は、 Ｖ_m ＝５・Ｒ_r ／∞＝０ となる。

【００１９】この様に本例のウェアインジケータ６ａを
パッド２に組み付ければ、上記ライニング４の摩耗量に
応じて上記第一、第二合流電路１３、１４同士の間の抵
抗値を１／｛（１／Ｒ₁ ）＋（１／Ｒ₂ ）＋（１／Ｒ
₃ ）＋（１／Ｒ₄ ）｝から∞まで、全部で５段階に変化
させ、上記モニタ電圧Ｖ_m を同じく５段階に変化させる
事ができる。従って、このモニタ電圧Ｖ_m を演算器を備
えた制御器により処理する事で、上記ライニング４の摩
耗量を、少なくとも５段階で求める事ができる。更に
は、このライニング４の厚さ方向に関して隣接する導電
路１５ａ〜１５ｄが切断される間の走行距離から、走行
距離と摩耗量との関係を求め、この関係とその後の走行
距離とから、各時点での摩耗量を推定して表示する事も
可能になる。この様に、上記ライニング４の摩耗量に関
して、運転者に細かな状況を知らせる事ができる為、知
識の乏しい運転者に与える不安感の軽減を図れる。又、
上記ウェアインジケータ６ａ自体、ブレーキ素子である
パッド２からは独立したものであるから、製造は容易で
あり、更に、前記第一、第二両合流電路１３、１４を制
御器に接続する等の配線は容易に行なえる。

【００２０】次に、図７は、請求項８に対応する、本発
明の実施の形態の第２例を示している。上述の第１例の
場合、基板１２を包埋して支承部材１１を構成するホル
ダ９ａ（図２〜３）を円柱状に構成していたのに対し
て、本例の場合には、ホルダ９ｂを、円周方向の一部に
平坦部１７を形成した欠円柱状としている。そして、こ
のホルダ９ｂ内に包埋支持された基板１２の片面に設け
た第一、第二両合流電路１３、１４及び各導電路１５ａ
〜１５ｄ（図１参照）を、上記基板１２のうちでこの平
坦部１７に対向する片面に設置している。尚、これら平
坦部１７と基板１２の片面とは互いに平行にし、できる
だけ近づけて、上記ホルダ９ｂを構成する合成樹脂のう
ちで上記各導電路１５ａ〜１５ｄを覆う部分の厚さをで
きるだけ薄くしている。

【００２１】この様にこれら各導電路１５ａ〜１５ｄを
覆う合成樹脂の厚さを薄くすると、これら各導電路１５
ａ〜１５ｄが、制動時の摩擦により温度上昇したディス
ク１やライニング４（図２、４、２５参照）からの熱を
受けて温度上昇し易くなる。この為、上記各導電路１５
ａ〜１５ｄを、上記ディスク１やライニング４の温度検
知に利用できる。即ち、これら各導電路１５ａ〜１５ｄ
として、サーミスタ等の温度により抵抗値が変化するも
のを使用すれば、これら各導電路１５ａ〜１５ｄの両端
部をそれぞれ接続した上記第一、第二両合流電路１３、
１４同士の間の抵抗値から、上記ディスク１やライニン
グ４部分の温度を知る事ができる。

【００２２】尚、上記各導電路１５ａ〜１５ｄは、上記
ライニング４の摩耗の進行に伴って順番に切断される
為、上記第一、第二両合流電路１３、１４同士の間の抵
抗値は、温度変化とは別にライニング４の摩耗によって
も変化する事は、前述の実施の形態の第１例で述べた通
りである。そこで、本例を実施する場合には、車両の始
動時等に、上記第一、第二両合流電路１３、１４同士の
間の抵抗値と温度とを関連付ける初期設定を行なう。始
動時には上記ディスク１やライニング４部分の温度は外
気温と考えられるので、初期設定時に於ける抵抗値を外
気温に見合う抵抗値とする。外気温を表わす信号は、空
調機用の外気温センサ等から求める。尚、車両を運行停
止直後に再始動する場合、上記ディスク１やライニング
４部分の温度が外気温よりも高くなっているので、車両
を運行停止から再始動までの時間が或る程度（例えば２
時間以上）経過しない限り、上記初期設定を行なわない
様にする。

【００２３】次に、図８は、請求項４に対応する、本発
明の実施の形態の第３例を示している。本例の場合に
は、基板１２の両面にそれぞれ複数本ずつ（図示の例で
は４本ずつ）の導電路１５ａ〜１５ｄ、１５ａ´〜１５
ｄ´を設けている。このうち、上記基板１２の片面１８
｛図８（Ａ）の左面で図８（Ｂ）に表した面｝に、上記
各導電路１５ａ〜１５ｄと第一、第二両合流電路１３、
１４とを設置している。そして、パッド２のライニング
４（図２、４、２５参照）の厚さ方向（図８の上下方
向）に関して互いに異なる位置に（図示の例では等ピッ
チで）設置した上記各導電路１５ａ〜１５ｄの一端部を
上記第一合流電路１３に、他端部を第二合流電路１４
に、それぞれ接続している。又、上記基板１２の他面１
９｛図８（Ａ）の右面で図８（Ｃ）に表した面｝に、上
記各導電路１５ａ´〜１５ｄ´と第一、第二両合流電路
１３´、１４´とを設置している。そして、パッド２の
ライニング４の厚さ方向に関して互いに異なる位置に等
ピッチで設置した上記各導電路１５ａ´〜１５ｄ´の一
端部を上記第一合流電路１３´に、他端部を第二合流電
路１４´に、それぞれ接続している。

【００２４】上記片面１８に設置した第一、第二両合流
電路１３、１４と、他面１９に設置した第一、第二両合
流電路１３´、１４´とは、互いに導通させている。こ
の為に、上記基板１２の一部で第一合流電路１３、１３
´に整合する部分、並びに第二合流電路１４、１４´に
整合する部分に、それぞれ通孔を形成し、これら各通孔
を通じて、上記両第一合流電路１３、１３´同士、並び
に上記両第二合流電路１４、１４´同士を、互いに導通
させている。又、上記ライニング４の厚さ方向に関し
て、上記基板１２の片面１８に設けられた上記各導電路
１５ａ〜１５ｄの位置と、同じく他面１９に設けられた
上記各導電路１５ａ´〜１５ｄ´の位置とが互いにずれ
ている。

【００２５】上述の様に構成する本例の場合、支承部材
を構成する上記基板１２に、上記ライニング４の厚さ方
向に関する位置を互いにずらせて配置する導電路１５ａ
〜１５ｄ、１５ａ´〜１５ｄ´の本数を多く（図示の例
では８本）できて、上記ライニング４の摩耗の進行度合
いを、より細かく測定できる。即ち、本例の場合にはこ
のライニング４の進行に伴って上記各導電路１５ａ〜１
５ｄ、１５ａ´〜１５ｄ´が、１５ａ→１５ａ´→１５
ｂ→１５ｂ´→１５ｃ→１５ｃ´→１５ｄ→１５ｄ´の
順で順次切断される。この為、これら各導電路１５ａ〜
１５ｄ、１５ａ´〜１５ｄ´の一端部を接続した上記第
一合流電路１３、１３´と同じく他端部を接続した上記
第二合流電路１４、１４´との間の抵抗値が、上記ライ
ニング４の摩耗の進行に伴って多段階で変化する。この
結果、新品時の摩耗許容厚さが５〜１０mm程度しかな
い、小型自動車用のライニング４に関しても、上述の様
に、上記ライニング４の摩耗の進行度合いを細かく測定
できる。

【００２６】次に、図９〜１１は、請求項５に対応す
る、本発明の実施の形態の第４例を示している。本例の
場合には、それぞれの片面にそれぞれ複数ずつの導電路
１５ａ〜１５ｄ、１５ａ´〜１５ｄ´を設けた１対の基
板１２ａ、１２ｂを有する。このうち、図９（Ａ）に示
した一方の基板１２ａの片面には、上記各導電路１５ａ
〜１５ｄと第一、第二両合流電路１３、１４を設置して
いる。そして、パッド２のライニング４（図２、４、２
５参照）の厚さ方向（図９の上下方向）に関して互いに
異なる位置に等ピッチで設置した上記各導電路１５ａ〜
１５ｄの一端部を上記第一合流電路１３に、他端部を第
二合流電路１４に、それぞれ接続している。又、図９
（Ｂ）に示した他方の基板１２ｂの片面に、上記各導電
路１５ａ´〜１５ｄ´と第一、第二両合流電路１３´、
１４´を設置している。そして、パッド２のライニング
４の厚さ方向に関して互いに異なる位置に等ピッチで設
置した上記各導電路１５ａ´〜１５ｄ´の一端部を上記
第一合流電路１３´に、他端部を第二合流電路１４´
に、それぞれ接続している。又、上記ライニング４の厚
さ方向に関して、上記一方の基板１２ａの片面に設けら
れた上記各導電路１５ａ〜１５ｄの位置と、同じく他方
の基板１２ｂの片面に設けられた上記各導電路１５ａ´
〜１５ｄ´の位置とは、互いにずれている。

【００２７】この様にそれぞれの片面に導電路１５ａ〜
１５ｄ、１５ａ´〜１５ｄ´及び第一、第二両合流電路
１３、１４、１３´、１４´を設けた基板１２ａ、１２
ｂを含む支承部材は、単一のパッド２の裏板３（図２、
４、２５参照）に隣接して配置する他、異なるパッド２
の裏板に設置する事もできる。何れの場合でも、上記一
方の基板１２ａの片面に設けられた第一合流電路１３と
他方の基板１２ｂの片面に設けられた第一合流電路１３
´とは互いに導通させ、同じく第二合流電路１４と第二
合流電路１４´とは互いに導通させる。この為、上記一
方の基板１２ａの近傍に存在するライニング４と上記他
方の基板１２ｂの近傍に存在するライニング４とが同じ
速度で摩耗すれば、前述した第３例の場合と同様に、上
記ライニング４の摩耗の進行度合いを細かく測定でき
る。或は、上記１対の基板１２ａ、１２ｂに設置した第
一の合流電路１３、１３´同士、第二の合流電路１４、
１４´同士を互いに導通させなくても、上記ライニング
４のうちで上記両基板１２ａ、１２ｂの近傍に存在する
部分が同じ速度で摩耗すれば、これら両基板１２ａ、１
２ｂに関するモニタ電圧を、演算器を備えた制御器によ
り処理する事により、上記ライニング４の摩耗の進行度
合いを細かく測定できる。

【００２８】尚、基板１２ａ、１２ｂを含む支承部材を
異なるパッド２の裏板に設置する態様は、各種考えられ
るが、次に、そのうちの２例に就いて説明する。先ず、
図１０に示した第１例は、単一のディスクブレーキを構
成する１対の（インナ側、アウタ側両）パッド２、２に
設置する状態を示している。この場合、これら両パッド
２、２を構成するライニング４、４の摩耗が同じ様に進
行すれば、その進行度合いを細かく測定できる。次に、
図１１に示した第２例の場合には、上記基板１２ａ、１
２ｂを車両の左右に振り分けて設置したものである。こ
の例では、図１１（Ａ）に示した左車輪用のディスクブ
レーキを構成するアウタ側のパッド２に一方の基板１２
ａを、同図（Ｂ）に示した右車輪用のディスクブレーキ
を構成するアウタ側のパッド２に他方の基板１２ｂを、
それぞれ設置している。この設置状態の場合、これら両
アウタ側のパッド２、２を構成するライニング４、４の
摩耗が同じ様に進行すれば、その進行度合いを細かく測
定できる。又、上記図１１（Ａ）（Ｂ）に示す、左右両
車輪用のディスクブレーキには、インナ側のパッド２、
２に関しても、アウタ側のパッドと同様に、基板１２
ａ、１２ｂを設置している。

【００２９】次に、図１２〜１３は、請求項７に対応す
る、本発明の実施の形態の第５〜６例を示している。本
例の場合、各導電路２０ａ〜２０ｄは、良導電材製の良
導電部２１ａ〜２１ｄと電位抵抗を有する抵抗部２２ａ
〜２２ｄとを互いに直列に配置して成る。そして、これ
ら各抵抗部２２ａ〜２２ｄを、基板１２の一部で、パッ
ド２への設置状態でライニング４の厚さ方向に関して摩
擦面２３（図２５参照）から離れた側（図１２の下側）
に片寄せて設置している。この結果、上記各抵抗部２２
ａ〜２２ｄとディスク１（図２５参照）の側面との距離
をできるだけ大きくすると共に互いに等しくしている。

【００３０】この様な構造を採用する事により、上記各
抵抗部２２ａ〜２２ｄが制動時に温度上昇する上記ディ
スク１の熱の影響を受けにくくすると共に、受けた場合
でも各抵抗部２２ａ〜２２ｄへの影響が等しくなる様に
して、上記ライニング４の摩耗量検出の信頼性向上を図
っている。尚、図１２に示した第５例と、図１３に示し
た第６例との相違点は、上記各導電路２０ａ〜２０ｄの
形状が異なるのみである。即ち、第６例の構造は、これ
ら各導電路２０ａ〜２０ｄの先端部で上記ディスク１と
の摩擦に伴って切断される部分の長さ寸法を短くしてい
る。

【００３１】次に、上述の様な本発明のブレーキ素子用
ウェアインジケータを組み込んで構成したブレーキ素子
の摩耗検出装置の全体構成に就いて、図１４〜１９によ
り説明する。図１４は、車体の四隅に設けた４個の車輪
２４、２４のそれぞれに、本発明のウェアインジケータ
６ａ、６ａを設けた状態を示している。これら各ウェア
インジケータ６ａ、６ａを構成する第一、第二各合流電
路１３、１４（例えば図６参照）と演算制御器２５と
を、それぞれ２本ずつのハーネス２６ａ、２６ｂにより
導通させている。

【００３２】上記演算制御器２５は、図１６に示す様
に、演算器２７と、定電圧電源回路２８と、基準抵抗２
９とを備える。このうちの演算器２７は、上記各ハーネ
ス２６ａ、２６ｂを通じて送り込まれる信号、即ち、上
記各ウェアインジケータ６ａ、６ａの抵抗値に基づいて
変化する電圧に基づいて、当該ウェアインジケータ６
ａ、６ａが付設されたパッド２のライニング４の摩耗量
を算出する。又、上記定電圧電源回路２８は、上記各ウ
ェアインジケータ６ａ、６ａの第一合流電路１３と上記
演算器２７との間に一定の電圧を印加する為のものであ
る。更に、上記基準抵抗２９は、上記各ウェアインジケ
ータ６ａ、６ａ及び定電圧電源回路２８との組み合わせ
により、上記演算器２７に、図１５に示したライニング
４の摩耗量を算出させる為のモニタ電圧を得る為のもの
である。この様な演算器２７と、定電圧電源回路２８
と、基準抵抗２９とを備えた上記演算制御器２５は、
（懸架装置を基準として車輪側ではなく）車体側に設置
している。

【００３３】尚、図示の例では、上記演算制御器２５
に、バッテリ３０から電力を供給すると共に、車速セン
サ３１からの信号を入力している。尚、この車速センサ
３１からの信号は、例えば制動時に上記ライニング４の
摩耗量を推定する為に利用したり、このライニング４が
摩耗した事を運転者に知らせる為の警報を出すタイミン
グを計る為に使用するが、本発明とは直接は関係しな
い。何れにしても、上記演算制御器２５は、上記各ウェ
アインジケータ６ａ、６ａの抵抗値に基づき、前記各車
輪２４、２４毎に複数枚ずつ設けたパッド２のライニン
グ４の摩耗状態（摩耗量）を表す信号（摩耗信号）を発
すると共に、このライニング４が許容限度にまで摩耗し
た場合に、運転者にパッド２の交換を促す警報を発する
為の信号（警報信号）を発する。

【００３４】上記各ウェアインジケータ６ａ、６ａ及び
前記演算器２７に対する、上記定電圧電源回路２８及び
上記基準抵抗２９の接続状態としては、図１７に示すも
のと図１８に示すものとの２種類に大別できる。このう
ちの図１７に示したものは、請求項１０に対応する構造
を有し、上記基準抵抗２９を、所謂プルダウン抵抗とし
て使用するもので、前述の図６に示した形態と同じであ
る。この様な図１７に示した構造の場合には、上記各ウ
ェアインジケータ６ａ、６ａを構成する導電路１５ａ〜
１５ｄが順次切断されるのに伴って、上記演算器２７に
送り込まれる信号電圧（モニタ電圧Ｖ_m ）が、図１９
（Ａ）に示す様に順次低下する。この際の信号電圧の値
は、前述の段落番号［００１５］〜［００１８］で説明
した通りである。

【００３５】これに対して、図１８に示したものは、請
求項９に対応する構造を有し、上記基準抵抗２９を、所
謂プルアップ抵抗として使用するものである。この様な
図１８に示した構造の場合には、上記各ウェアインジケ
ータ６ａ、６ａを構成する導電路１５ａ〜１５ｄが順次
切断されるのに伴って、上記演算器２７に送り込まれる
信号電圧（モニタ電圧Ｖ_m ）が、図１９（Ｂ）に示す様
に順次上昇する。この際の信号電圧の値は、上記プルダ
ウンの場合とは逆に変化する。この場合に就いても、上
記定電圧電源回路２８の電圧を５Ｖとし、基準抵抗２９
の抵抗値をＲ_rとして説明する。

【００３６】先ず、上記各ウェアインジケータ６ａ、６
ａが新品の場合に上記モニタ電圧Ｖ _m は、 Ｖ_m ＝５・［１／｛（１／Ｒ₁ ）＋（１／Ｒ₂ ）＋（１
／Ｒ₃ ）＋（１／Ｒ₄）｝］／［｛１／（（１／Ｒ₁ ）
＋（１／Ｒ₂ ）＋（１／Ｒ₃ ）＋（１／Ｒ₄ ））｝＋Ｒ
_r ］ となる。次に、前上記ライニング４が少し摩耗し、最も
ディスク１寄りの導電路１５ａが切断されると上記モニ
タ電圧Ｖ_m は、 Ｖ_m ＝５・［１／｛（１／Ｒ₂ ）＋（１／Ｒ₃ ）＋（１
／Ｒ₄ ）｝］／［｛１／（（１／Ｒ₂ ）＋（１／Ｒ₃ ）
＋（１／Ｒ₄ ））｝＋Ｒ_r ］ となる。そして上記モニタ電圧Ｖ_m は上記ライニング４
の摩耗の進行に伴って、 Ｖ_m ＝５・［１／｛（１／Ｒ₃ ）＋（１／Ｒ₄ ）｝］／
［｛１／（（１／Ｒ₃）＋（１／Ｒ₄ ））｝＋Ｒ_r ］ Ｖ_m ＝５・｛１／（１／Ｒ₄ ）｝／［｛１／（１／Ｒ
₄ ）｝＋Ｒ_r ］ となる。そして、上記ライニング４の摩耗の進行に伴っ
て総ての導電路１５ａ〜１５ｄが切断されると、両合流
電路１３、１４同士の間の抵抗値は∞となり、上記モニ
タ電圧Ｖ_m は、５Ｖとなる。

【００３７】前述の様なプルダウン、上述の様なプルア
ップ、何れの構造を採用する場合でも、前記演算制御器
２５は、前記各ウェアインジケータ６ａ、６ａから送り
込まれるモニタ電圧Ｖ_m に基づいて前記ライニング４の
摩耗量を求め、前記摩耗信号や警報信号を発する。何れ
にしても本発明のブレーキ素子の摩耗検出装置の場合に
は、前記演算器２７と、前記定電圧電源回路２８と、前
記基準抵抗２９とを、車体側に設置する演算制御器２５
側に設けているので、これら各部材２７〜２９の組み付
け作業を容易に行なえる。特に、請求項１０に記載した
様に、上記基準抵抗２９と、上記各ウェアインジケータ
６ａ、６ａの第二合流電路１４を上記演算器２７に、直
接又は上記基準抵抗２９を介して導通させる為のアース
とを、上記演算制御器２５内に設置すれば、上記組み付
け作業をより容易にできる。即ち、上記各ウェアインジ
ケータ６ａ、６ａと上記演算制御器２５とを、単にハー
ネス２６ａ、２６ｂにより接続するのみで足りる様に
（途中に部品を組み付ける事を不要に）できる。又、車
両に設置する他の制御回路との間で制御基板を共用化す
る事により、コスト並びにスペースを節約する事もでき
る。

【００３８】尚、上記各ウェアインジケータ６ａ、６ａ
と、上記演算器２７、上記定電圧電源回路２８、上記基
準抵抗２９を含む上記演算制御器２５との接続状態は、
上述した構造に限定されるものではない。要は、上記モ
ニタ電圧Ｖ_m 得て上記ライニング４の摩耗量を求められ
る構造であれば、適宜変更実施することができる。例え
ば、プルダウン構造の場合には、図２０〜２２に示す様
な構造が採用可能である。又、プルアップの場合には、
図２３〜２４に示す様な構造が採用可能である。

【００３９】尚、図示は省略するが、本発明は、ブレー
キシューアッセンブリにも適用できる。この場合には、
各導電路をドラムの内周面との摩擦により切断する。

【００４０】

【発明の効果】本発明のブレーキ素子用ウェアインジケ
ータとブレーキ素子の摩耗検出装置は、以上に述べた通
り構成し作用するので、製造が容易で優れた取り扱い性
を有する構造にも拘らず、ライニングの摩耗状態を複数
段に分けて運転者に知らせる事ができる。この為、知識
の乏しい運転者に与える不安感を軽減できる装置の低コ
スト化を図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す、第一、第
二合流電路及び導電路を設置した基板の略正面図。

【図２】この基板をホルダにより包埋して構成したウェ
アインジケータの正面図。

【図３】車両への設置状態をディスクの回転軌道との関
係で示す、図２の矢印α方向に一致する、車両の幅方向
外側から見た状態で示す図。

【図４】同じくパッドへの設置状態を、図３と同方向か
ら見た状態で示す略図。

【図５】この基板に設置した第一、第二合流電路及び抵
抗の等価回路図。

【図６】この基板を含んで構成した摩耗検出装置の回路
図。

【図７】本発明の実施の形態の第２例を示す、ウェアイ
ンジケータの先端面図。

【図８】同第３例を示しており、（Ａ）は略側面図、
（Ｂ）は（Ａ）の左方から見た図、（Ｃ）は同じく右方
から見た図。

【図９】同第４例を示しており、（Ａ）は一方の基板の
片面側から、（Ｂ）は同じく他方の基板の片面側からそ
れぞれ見た略正面図。

【図１０】第４例の構造の組み込み状態の第１例を示す
略図。

【図１１】同第２例を示す略図。

【図１２】本発明の実施の形態の第５例を示す基板の略
正面図。

【図１３】同第６例を示す基板の略正面図。

【図１４】本発明のブレーキ素子の摩耗検出装置を車両
に組み付けた状態の１例を示す略平面図。

【図１５】図１４のＸ部の要部拡大断面図。

【図１６】本発明のブレーキ素子の摩耗検出装置のブロ
ック図。

【図１７】摩耗検出装置をプルダウン構造で構成した場
合の第１例を示す要部回路図。

【図１８】同じくプルアップ構造で構成した場合の第１
例を示す要部回路図。

【図１９】プルダウン構造とプルアップ構造とで、ライ
ニングの摩耗に伴ってもモニタ電圧が変化する状態を示
すグラフ。

【図２０】摩耗検出装置をプルダウン構造で構成した場
合の第２例を示す要部回路図。

【図２１】同じく第３例を示す要部回路図。

【図２２】同じく第４例を示す要部回路図。

【図２３】摩耗検出装置をプルアップ構造で構成した場
合の第２例を示す要部回路図。

【図２４】同じく第３例を示す要部回路図。

【図２５】ディスクブレーキの構造を示す部分略断面
図。

【図２６】従来から知られているウェアインジケータ付
パッドの１例を示す、部分断面図。

【符号の説明】

１ ディスク ２ パッド ３ 裏板 ４ ライニング ５ 取付孔 ６、６ａ ウェアインジケータ ７、７ａ 保持筒 ８ 圧縮ばね ９、９ａ、９ｂ ホルダ １０ 導線 １１ 支承部材 １２、１２ａ、１２ｂ 基板 １３、１３´ 第一合流電路 １４、１４´ 第二合流電路 １５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ａ´、１５ｂ
´、１５ｃ´、１５ｄ´導電路 １６ａ、１６ｂ 端子 １７ 平坦部 １８ 片面 １９ 他面 ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ 導電路 ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ 良導電部 ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ 抵抗部 ２３ 摩擦面 ２４ 車輪 ２５ 演算制御器 ２６ａ、２６ｂ ハーネス ２７ 演算器 ２８ 定電圧電源回路 ２９ 基準抵抗 ３０ バッテリ ３１ 車速センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大久保 智美 東京都中央区日本橋小網町19番５号 曙ブ レーキ工業株式会社内 (72)発明者 小川 秀夫 東京都中央区日本橋小網町19番５号 曙ブ レーキ工業株式会社内 (72)発明者 柿崎 英紀 東京都中央区日本橋小網町19番５号 曙ブ レーキ工業株式会社内 (72)発明者 藤田 知宏 東京都中央区日本橋小網町19番５号 曙ブ レーキ工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3J058 AA53 AA62 AA87 BA60 BA62 CA42 CA47 DB05 FA01

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 裏板の片面にライニングを添着して成る
   ブレーキ素子の裏板の片面から突出する状態で支持され
   る絶縁材製の支承部材と、この支承部材の一部で上記ラ
   イニングの厚さ方向に関して互いに異なる位置に、互い
   に並列に設置された複数の導電路と、これら各導電路の
   一端部を導通させた第一合流電路と、これら各導電路の
   他端部を導通させた第二合流電路とを備えたブレーキ素
   子用ウェアインジケータ。
2. 【請求項２】 上記支承部材は少なくとも表面を絶縁材
   により覆われた基板を備えたものであり、上記各導電路
   は、この基板の少なくとも片面に印刷されたものであ
   る、請求項１に記載したブレーキ素子用ウェアインジケ
   ータ。
3. 【請求項３】 上記基板は薄肉のセラミック製であり、
   設置状態でこの基板の面方向を上記ブレーキ素子のライ
   ニングが押し付けられる被制動部材の回転方向に対し直
   角方向に配置する、請求項２に記載したブレーキ素子用
   ウェアインジケータ。
4. 【請求項４】 上記基板の両面にそれぞれ複数ずつ設け
   られた導電路の一端部が互いに導通した第一合流電路
   に、同じく他端部が互いに導通した第二合流電路に、そ
   れぞれ接続されており、上記ライニングの厚さ方向に関
   して、上記基板の片面に設けられた各導電路の位置と、
   同じく他面に設けられた各導電路の位置とが互いにずれ
   ている、請求項２〜３の何れかに記載したブレーキ素子
   用ウェアインジケータ。
5. 【請求項５】 それぞれの片面にそれぞれ複数ずつの導
   電路を設けた１対の基板を有し、上記ライニングの厚さ
   方向に関して、一方の基板の片面に設けられた各導電路
   の位置と、同じく他方の基板に設けられた各導電路の位
   置とが互いにずれている、請求項２〜３の何れかに記載
   したブレーキ素子用ウェアインジケータ。
6. 【請求項６】 各導電路は、良導電材製の良導電部と電
   位抵抗を有する抵抗部とを互いに直列に配置して成るも
   のである、請求項１〜５の何れかに記載したブレーキ素
   子用ウェアインジケータ。
7. 【請求項７】 上記各抵抗部が、上記基板の一部で上記
   ライニングの厚さ方向に関して摩擦面から離れた側に片
   寄せて設置されている、請求項６に記載したブレーキ素
   子用ウェアインジケータ。
8. 【請求項８】 上記基板は、絶縁材製のホルダ内に抱持
   されており、このホルダは、円周方向の一部に平坦部を
   形成した欠円柱状であり、少なくとも上記各導電路のう
   ちの抵抗部は、上記基板のうちでこの平坦部に対向する
   面に設置されている、請求項２、３、５、６、７の何れ
   かに記載したブレーキ素子用ウェアインジケータ。
9. 【請求項９】 請求項１〜８のうちの何れかに記載され
   たブレーキ素子用ウェアインジケータに基づいて前記ラ
   イニングの摩耗量を算出する演算器を備え、この演算器
   と上記ブレーキ素子用ウェアインジケータの第一合流電
   路又は第二合流電路との間に一方が接続されると共に、
   他方が一定の電圧を印加する為の定電圧電源回路に接続
   された、モニタ電圧を得る為の抵抗部が、上記演算器を
   内蔵する演算制御器内に設けられているブレーキ素子の
   摩耗検出装置。
10. 【請求項１０】 請求項１〜８のうちの何れかに記載さ
    れたブレーキ素子用ウェアインジケータに基づいて前記
    ライニングの摩耗量を算出する演算器を備え、この演算
    器と上記ブレーキ素子用ウェアインジケータの第一合流
    電路又は第二合流電路との間に一方が接続されると共
    に、他方がアースに接続された、モニタ電圧を得る為の
    抵抗部が、上記演算器を内蔵する演算制御器内に設けら
    れているブレーキ素子の摩耗検出装置。