JP2020525736A - ブレーキパッドを自動校正するための装置 - Google Patents

Abstract

摩擦材料（２６）と支持板または裏板（１２）とを備える、センサ付きブレーキパッドを自動校正するための装置（１）には、装置の動作中に装置（１）を安定化させるための支持基部（２）、装置（１）を管理するための少なくとも１つの制御パネル（６）、パッド保持手段、せん断力と組み合わせた法線力またはトルクと組み合わせた法線力をパッド上に発生させ、かつ車両の実際の制動中にパッドに作用する典型的な力を再現するように構成されている機械的応力手段、法線力とせん断力を検出するためのセンサ、もしくは法線力とトルクを検出するためのセンサ、が設けられている。

Description

発明の詳細な説明

周知のとおり、顧客とサプライヤの関係は、定義された品質の製品を、その品質に見合った価格で供給するという原則に基づいている。

これに関して、品質制御技術は、顧客の製品品質の保証と同じように、先の視点から基本的な関連性を想定している。

したがって、現在、品質管理は、欠陥部品の数が極めて低減された生産を目的としている。

あらゆる生産システムは、エラーによって影響を受ける。

モータ車両用ブレーキパッドの品質制御の場合、この動作は通常、サンプルパッドを引き出すことによって行われ、所定の数のパッドが生産された後に、次いで、遠隔場所で分析される。

パッドが適合している、すなわち、欠陥がないと判断された場合、サンプルパッドが属する製品ロット全体が同様に適合するように判断される。

このタイプの制御は、限られた数のみで実施することができるが、実質的な数のパッドに対しては実施することはできず、結果としてパッド生産ラインには適用することはできない。

さらに、パッドの品質管理は、パッドが従来のタイプのものではない場合、現在の技術では実行不可能になるが、センサ付き、つまり、車両の制動に関する情報を取り出すことができるセンサを備える場合には、実行可能になる。

例えば、センサ付きパッドを製造するための生産ラインでは、標準パッドと比較した際の主な違いは、校正と呼ばれる完全に新しい製造工程の存在である。

校正プロセスは、センサ付きパッドの技術的および機能的特性を評価するために、生産ラインの最後またはその中間段階の間に適用される試験であり、センサ付きパッドが絶対的センサとして実際に作用することを確保するように設計された実際の校正プロセスでもある。

本発明が設定するタスクは、それ自体が従来技術の限定を有していない、ブレーキパッドを自動校正するための装置を提供することである。

このタスクは、センサ付きブレーキパッドならびに摩擦材料および支持板または裏板を備えるセンサ付きブレーキパッドのための自動校正装置であって、上記装置が、装置を動作中に安定化させるための固定支持板、装置を管理するための少なくとも１つの制御パネル、パッド保持手段、せん断力と組み合わせた法線力またはトルクと組み合わせた法線力を上記パッド上に発生させ、かつ車両の実際の制動中に上記パッドに作用する典型的な力を再現するように構成されている機械的応力手段、上記法線力と上記せん断力を検出するためのセンサ、もしくは上記法線力と上記トルクを検出するためのセンサ、を備え、上記保持手段が、上記機械的応力手段を用いて上記摩擦材料を閉じ込めるための第１の閉じ込め手段、および上記固定基部上に上記パッドをロックするための第２の閉じ込め手段、を備えることを特徴とする、センサ付きブレーキパッドのための自動校正装置によって達成される。

本発明による装置の概略側面図である。 従来のパッドの裏板、および本発明による装置を用いて構成されるセンサ付きパッドの裏板の概略平面図である。 本発明による装置の変種の実施形態の側面図である。 機械的応力手段が本発明による無端ねじによって画定される装置の変種の実施形態の背面図である。 本発明による装置の図４の変種の実施形態の側面図である。 本発明による装置の変種の実施形態の詳細な側面図である。 接触装置の例証を示す。 本発明による装置の変種の実施形態の第２の要素の斜視図である。 本発明による装置のねじ山付きバーの概略側面図である。 本発明による装置のねじ山付きバーの概略正面図である。 安全上の理由から機械を囲むケージを含む完全なレイアウト、ならびに表示画面および動作中にケージを閉鎖するために使用される二重折り畳みドアを示す。 本発明のさらなる実施形態を示す。

特に上で説明される図を参照すると、自動校正のための装置は、参照番号１によってその全体が表されており、装置を動作中に安定化させるための支持基部２を備える。

基部２は、好ましくは、金属製であり、高いレベルの圧力および力が加えられたため、車両の制動装置に対するパッドの校正および圧縮中に装置全体に安定性および支持を提供する。

これ以降、パッドは、金属支持要素、金属支持要素によって支持される摩擦材料のブロック、および金属支持要素によって支持され、かつ摩擦材料のブロックと金属支持要素との間に介在する１つ以上のセンサ、を備えるタイプのセンサ８０を装備したパッドを意味する。

センサは、車両の使用中に、摩擦材料のブロックと制動される要素との間で使用時に交換され、ホイールに拘束されるディスクによって画定される力を検出することができる。

センサ付きパッドは、例えば、制動中の望ましくないノイズ、振動、および軋みではなく、ブレーキキャリパの調節が不十分なために、ブレーキが作動していないときであっても、ディスクに「触れる」ため、例えば、ブレーキパッドの変則的な摩損などの多数の問題が発生することを検出および／または予見する可能性をもたらす。

自動校正装置１は、少なくとも１つの制御パネル６、パッド保持手段、せん断力と組み合わせた法線力またはトルクと組み合わせた法線力をパッド上に発生させ、かつ車両の実際の制動中に上記パッドに作用する典型的な力を再現するように構成されている機械的応力手段、および法線力とせん断力を検出するためのセンサ、もしくは法線力とトルクを検出するためのセンサ、を備える。

装置１の上には、装置を管理するための制御パネル６があり、制御パネル６は、校正動作中に緊急の理由から校正試験を遮断するためのすべての押しボタンを含む。

パネルは、実施される校正試験を開始および選択するためのサービス押しボタンと、進行中の試験に関する情報、例えば、加えられた圧力および／または力および／またはトルクに関する情報を表示するための画面５と、をさらに有していなければならない。

パネル６はまた、校正手順の間に装置によって測定された値、パッドのタイプに関する値、ならびに平均最大値、最小値、および標準偏差値などの装置の統計値、そして最後に、校正パラメータ、および試験に合格したか、または試験がパラメータの最初の所定の値に従っているかどうかに関する指標を記述する、校正試験レポートを提供することができなければならない。

パネル６は、パッドを測定し、それらを、装置１の中に設置されたセンサの測定値であって、パッドの測定値と比較するための参照として使用される、測定値と同期させるために、ＥＣＵの制御を考慮に入れなければならない。
ここで、図１〜１０に例示される実施形態を参照するものとする。

第１の技術的解決策では、装置１は、圧力勾配を発生させ、校正されるパッド４に最適な圧力を及ぼすための少なくとも１つの流体動的圧縮機３を備え、およそ５〜１５０バールを含む圧力で動作する。

装置１はまた、支持基部２に関連付けられ、少なくとも機械的応力手段を機械的に支持するのに好適な、少なくとも１つの支持柱７を有し、機械的応力手段は、この場合、事前に確立された圧力をパッド４上に発生させるための、総称的に８で示される、圧力手段であり、上記第１の技術的解決策では、車両のブレーキキャリパにおける実際の制動時のように法線力を超えるせん断力を得るように、必要な圧力をパッド４に送達するのに好適な第１の流体動的ピストン１５によって画定される。

以下にさらに見られるように、第２の好ましい技術的解決策では、圧力手段８は、第１のピストン１５および第２のピストン５０によって画定される。

法線力に加えて、せん断力をパッド４に及ぼすように、圧力手段８を調節するための、総称的に９で示される、調節手段もある。

パッド保持手段４は、車両の制動中にパッドに作用する典型的な力を再現するために、圧力手段８を用いてパッド４の摩擦材料２６を閉じ込めるための第１の閉じ込め手段１０と、基部２に対してパッド４を閉じ込めるための第２の閉じ込め手段１１と、を備える。

特に、第１の閉じ込め手段１０は、第１の輪郭のある縁部３２を備え、第１の輪郭にある縁部３２は、パッドの校正中に可能な限り均一な方法でせん断力の伝達を可能にするために、圧力手段８が上部に圧力を及ぼしている間、摩擦材料２６を最適に閉じ込めるように、パッド４の摩擦材料２６の構造を再現する。

第２の閉じ込め手段１１は、第２の輪郭のある縁部４０を備え、第２の輪郭のある縁部４０は、基部２に対するパッドのシフトを回避しながら、パッドの校正中にせん断力の伝達を可能にするために、上部に圧力を及ぼしている間、金属板１２または裏板を閉じ込めるように、パッド４の金属板１２または裏板の構造を再現する。

パッドの金属板１２または裏板は、手動でまたは自動的に作動し得る接触装置によって、例えば、コネクタ１３を介して、校正装置１とのパッド４の電気接触を維持するためのピン１３ａを有し、かつパッドが校正試験の開始時に校正装置内に位置決めされると、非常に正確な方法でピンとコネクタとの間で行われる接触を可能にするためのレバーを有していなければならない。

図６ａは、例として、コネクタ１３の接触部が正しく接触していないときに、接触部を屈曲させることによって、接触部を損傷させないために、接触部の位置決めが最適ではない場合に、接触部を後退させることができる、衝撃吸収体１００を有する機構と、単に例として、ロッド１０３を、衝撃吸収体１００を有する機構を支持するための板１０４に接続するシステムによって接続された特別に電動化された並進シャフト１０２を含む、自動接触のための機械化されたシステム１０１と、を備える、接触装置を示す。

述べられるように、装置１は、法線力およびせん断力を測定するための、圧力センサ２３および力センサ２４をさらに備え、これらは、実際に検出され、圧力手段８を介してパッド４に伝達される値に対する、当該センサの測定値の信頼性を最大化するような方法で位置決めされる。

より具体的には、第１の技術的解決策では、圧力手段８は、少なくとも第１の流体動的ピストン１５を含み、第１の流体動的ピストン１５は、有利には、少なくとも１つの支持柱７によって支持され、調節手段９を介して傾斜され得る。

柱７はまた、油または空気を使用し得る、流体動的システムのための第１のピストンおよび圧縮機３に対する機械的支持を提供する。

さらに、この解決策では、調節手段９は、柱７自体によって画定され、５０度〜８０度の範囲の第１のピストンの取付け角度を、６８．２度の最適な値（最適な値は、明らかにブレーキパッドの公称摩擦係数に依存する）で修正するために使用される。

この角度を修正するために、柱７は、基部２に対して後方に傾斜するか、または上方に移動することができなければならない。

第１のピストンが所望の角度で正しく位置決めされると、装置１は、校正試験を確保している間、この角度を完全に安全に永続的に固定するための、例示されていないロック装置を有する。
装置はまた、校正されたパッドを除去するために上記パッドの校正の前後に、校正されるパッドと共に、第１のピストン１５を上昇させるための機構を有する。

特に、上昇機構は、例えば、柱７の長手方向の運動について少なくとも１つのガイド２０によって得ることができる。

ガイド２０には、選択した角度を永続的に固定するために、ナットまたはその他のロックシステムが設けられていなければならない。

第１の閉じ込め手段１０は、第１のピストン１５のピン１７のレベル、ならびに校正中に、校正の正の結果の基礎となる上記パラメータに対して良好な制御を有するような方法で、第１のピストンの軸線と、上部にパッド４が位置決めされた基部２の平面との間に形成された角度の正確な読み取りを可能にするための装置１９と、を備えることも指定されるべきである。

変種の実施形態では、圧力手段８は、その運動をもたらすために、第１のピストン上に位置する、例示されない無端ねじを作動させる電気モータを含み得る。

基部２は、圧力を加えている間、装置１全体のいかなるシフトまたは落下も回避するために、高い機械的強度を保証するような質量および形状を有していなければならないことがさらに指定される。

さらに、基部２は、変形に供されてはならない。

基部２の上部は、第２の閉じ込め手段１１を装着および除去するためのねじ山付き穴をさらに有していなければならず、ねじ山付き穴は、パッド４のサイズが変更されるときに必要な使用の可撓性を提供するために、都度、変更されなければならない。

機械的構成要素のすべては、構造的および機械的な安定性を確保し、集中的な校正サイクルの後に摩損を防止するように選択されなければならない。

これは、装置１の構成要素の構造的寸法を通して得られ、高いレベルの機械的強度を有する抵抗性のあるステンレス鋼材料を選択することができる。

基部２はまた、柱７を適切に支持するために、支持用直立部２１を有していなければならない。

図示されるように、柱７は、基部２に対するその長手方向の運動を可能にするようにガイド２０に接続され、その結果、後者の内側には、すべてのデータ伝達ケーブルおよび電源ケーブル、ならびに必要な推力を第１のピストンに提供する、油または圧縮ガス用のすべての管が配設されている。

さらに、柱７は、変形を受けないような方法で寸法決めされなければならず、この方法では、例えば、校正プロセス中に、取付け角度の正しい設定と、パッド４のロードおよびアンロードと、を排除することによって、力が伝達される方法を修正するか、またはさらには装置全体を無効にするかのいずれかを行うことができる。

圧力センサ２３を柱７内に位置決めして、安全弁２２と協働するのに好適な流体動的回路またはガス回路の流体動的圧力の測定を許容にする。

装置には、流体動的システムから油またはガスをロードおよびアンロードするための弁２２ａもある。

有利には、図示されるように、第１のピストン１５は、パッド４に圧力を及ぼし、接続ハブ２５によって柱７に接続され、流体動的回路に接続される。

第１のピストンは、容易に装着可能かつ除去可能であるように、第１の閉じ込め手段１０で終了するような長さを有していなければならないが、同時に、パッド４に対して正しい位置決めを確保するため、ならびに後者への圧力を可能な限り均一にし、パッド４の摩擦材料２６に対するせん断力の最適な伝達を確保するために、堅牢であり、信頼性が高くなければならない。

任意の校正サイクルの前に、第１のピストン１５は、パッド４への容易なアクセスを確保するように、横方向または垂直方向に移動することができなければならず、その結果、これらを装置１に位置決めするか、または装置１から除去することができる。

自動装置２７を設けて、校正手順の開始前に、第２の閉じ込め手段でパッド４を正しい位置に位置決めすることを可能にし、校正される新しいパッド４の正しい位置決めの後に、油またはガスの圧力を戻すように、油またはガスの圧力をゼロに設定することもできる。

第１のピストン１５に圧力を供給する流体動的回路の圧力は、流体動的回路に接続された専用センサ２８によるパッドの校正中に確認および測定されなければならない。

ピストンに、ひいては、パッド４に実際に伝達された力は、例えば、ピン１７の上、もしくは第１のピストン１５のヒンジ２５内、または同様に基部２の上、もしくはかかる測定の任意の他の同等の位置に、適宜位置決めされたロードセル２９によって、パッド４の表面に対して法線方向および接線方向の両方で正確に測定される。

すべてのセンサは、校正中に力の一定の連続的な測定を可能にするために、制御パネル６に接続されなければならない。

第１のピストンを押す油の流体動的圧力は、５バール〜１６０バールを含む値を有し、低減された圧力値２５バール未満については少なくとも５％、２５バールを上回る値については２〜３％の精度を可能にしなければならない。

詳細には、摩擦材料２６を閉じ込めるための第１の閉じ込め手段１０は、パッド４の表面輪郭に適合するように、わずかに傾斜することができなければならず、これは、第１の技術的解決策では、ピン１７によって達成されるか、または、図示されるように、好ましい技術的解決策では、第１および第２のベアリング５４および５５によって達成される。

第１の閉じ込め手段１０は、校正されるパッドの構造に応じて、または損傷もしくは摩損の場合に、変更することができるような方法で、第１の閉じ込め手段１０を第１のピストン１５に対してロックまたは開放するための連結機構３０を有する。

第１の閉じ込め手段は、第１の鋳型３１によって画定され、第１の鋳型３１は、パッド４の摩擦材料２６の輪郭を正確に再現するような形状および縁部３２を有していなければならない。

縁部３２の高さは、パッドの形状およびモデルに応じて約２ｍｍでなければならない。

摩擦材料２６への損傷を防止するために、縁部３２のマージンをわずかに丸め、可能な限り柔らかい材料を使用して、パッドの摩擦材料の対応する縁部への機械的応力を低減させることが有利であろう。

異なる実施形態では、第１の鋳型３１は、この場合には縁部３２を有することなく、第１のピストンに組み込まれ得る。

かかる事例では、パッドの校正中に摩擦材料２６への同一の摩擦係数を有するように、ステンレス鋼または車両ブレーキディスクで使用されるものと類似した材料を使用することが望ましいことになる。

パッド４の第２の閉じ込め手段１１は、その裏板１２に作用し、作用する法外な力にもかかわらず、長期的な動作の安定性を確保するような方法で固設するのに好適なねじおよびボルトによって、基部２に直接接続された、ステンレス鋼製であり得る、収容板４０を備える。

収容板４０は、縁部４２を有する第２の鋳型４１を有し、縁部４２は、パッド４の裏板または金属板１２の輪郭を厳密に再現する。

収容板４０はまた、その校正中にパッド４への電気的接続を許容し、校正手順の間に必要なデータを入手するために電子システムによって要求される信号を送信するための、上に記載されるピン１３ａを備える接続システムを有する。

ピン１３ａは、収容板４０内に除去可能に関連付けられ、パッド４のコネクタ１３の位置と互換性がある方法で位置決めされなければならず、これは、校正されるパッドの特定のモデルに応じて、都度、変化し得る。

パッド４の裏板の収容板４０の出口には、ブレーキパッドに組み込まれたすべてのセンサの信号を受信するのに必要な数のワイヤを有する、例示されていない、信号を伝達するためのケーブルがあり、上記ワイヤは、典型的には（そうとは限らないが）、１メートル未満の標準長さのものであり、電子制御ユニット（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ ｕｎｉｔ、ＥＣＵ）のピン１３ａと互換性のあるケーブル内に組み込まれており、パッドの信号を測定および受信するために特別に構築されている。

好ましい変種の実施形態では、上記のとおり、圧力手段８は、パッド４に法線力のみを加えることができるように使用される第１のピストン１５、および上部に法線力またはせん断力を加えるための少なくとも第２のピストン５０の両方含む。

有利には、第１および第２のピストン１５および５０は、基部２上で互いに対して直角に配設される。

この解決策では、基部２は、パッド４に垂直圧力を提供するように、第１のピストン１５を垂直位置に支持する機能を有する、固定された第３のクロスバー５１を維持する、２つの支柱７を支持する。

せん断力が、第２のピストン５０によって、基部２の平面に対して、ひいては、摩擦材料２６の表面に対して平行に提供される場合、クロスバー５１は、傾斜可能ではなく、固定される。

特に、第２のピストン５０は、その片側でパッド４の表面に力を直接送達するように配設され、特に、摩擦材料２６に対して横方向に配設さえる。

第１および第２のピストン１５および５０はそれぞれ、第１および第２の電気モータ５２および５３によって駆動される。

第１および第２の電気モータは、第１および第２のピストンを介してパッド４に加えられる好適な力を供給するために必要なエネルギーを提供することになる。

この好ましい技術的解決策は、以前のものと比較していくつかの利点を保証する。

まず、２つの法線力および水平力を別々に及ぼし、パッドに対して圧縮性試験のみを実施することを可能にすることができ、これは、この場合、センサ付きのタイプのものではなく、上部に加えられる力の値を伝達することができるセンサを欠いた従来の制動パッドでもあり得る。

この方法では、パッドに対して、せん断力を加えることなく、パッドの表面に対して法線方向に圧縮力のみを加え、パッドに加えられる圧力の関数として、厚さの変動を測定することができる。

この可能性は、センサ付きパッドおよび従来型パッドの両方の生産および製造プロセスを特徴付け、実質的に１００％の生産制御を可能にするために極めて重要なパラメータを提供するため、非常に重要である。

第２の利点は、所与の圧力で異なるせん断力を送達するための可撓性の増加であり、式

によって定義される最適な条件を、この場合は、センサ付きである、パッドに加えられる２つの法線力と水平力との間の比率を設定することによって、常に戻すことができることが理解されよう。

特に、第１および第２のピストンは、パッドと、パッドの信号を受信するための外部電気回路との間の電気的接続を許容するように、パッドおよびピン１３ａの両方を収容する第２の要素によって保たれて固定されたパッドに直接作用する第１の要素に垂直力および水平力を加える。

第１のピストン１５および第２のピストン５０からの力を吸収するための第１の吸収要素５６は、パッド４の摩擦材料の露出した表面上に平坦な挟持面を有する。

第１および第２のピストン１５および５０は、ブレーキキャリパ内のディスクとパッドとの間の摩耗プロセスの実際の表現を与えるために、第１および第２の要素５６および５７に最小傾斜能力を提供して、それらと第１および第２のピストンとの間の摩擦力を消去し、パッドと鋼板との間の摩擦力の寄与のみを維持するように、基部２に近接して、第１および第２のベアリング５４および５５を有する。

第１および第２のベアリング５４および５５は、それらの内側にロードセル５８および５９を有し、これらは、パッドに及ぶ圧力に関連するデータを通信することができる。

この方法では、有利には、パッド４の表面上、特に、摩擦材料２６の側面上では、パッドと第１の要素５６との間に生じる摩擦力によって安定性が得られる。

かかる事例では、機械的な故障を回避するために、条件

が満たされなければならず、式中、μ_ｓは、静止摩擦係数である。

裏板１２の側面上で、第２の要素５７は使用されることになり、４〜６ｍｍの範囲の厚さと、パッドモデルに応じて変化する形状と、を有する、裏板１２の輪郭を再現するための凹部６１を備える基部６０を有する。

凹部６１は、校正動作中にパッド４上で横方向に保つことを可能にし、そのすべての横方向の運動を限定するように、少なくとも３〜４ｍｍの厚さを有する。

第２の要素５７は、パッドを電気的に接続するためのコネクタ１３をさらに有し、上記のとおり、これは、この場合、装置１の電気部品を備えたセンサ付きである。

第２の要素５７はまた、パッド変更後または単に摩損ゆえに、第２の要素５７の簡単な除去を許容するための２つのハンドル６２を有する。

第２の要素は、目的に適しており、例示されていない、機械的固着点によって、基部２に維持固定されることになる。

この場合も、圧力手段は、パッドに圧力を及ぼすのに好適な無端ねじ７６を有することができる。

好ましい変種の実施形態では、第１のピストンは、基部２からの距離を調節するためのねじ山付きバー７１と、その端部を維持するためのばね動作型押圧機７２と、を有し、動作型押圧機７２が、パッドの表面に完全に平行に作用することも指定されるべきである。

ばね動作型押圧機の垂直性は、位置合わせカム７３によって好適に調節される。

前述の観点から、校正手順自体を設定する時点で定義された校正プロトコルに従って、制御パネル６が校正手順を正しく実行することができることが非常に重要である。

特に、制御パネルは、ハードウェアまたはソフトウェア全体の制御が正でない場合に、いかなる校正の実行も遮断することによって、校正を実施するオペレータおよび技師の安全を確保することと、校正の開始および停止を管理することと、油圧系または電気系のロードおよびアンロード、ならびに一般的なメンテナンス動作を許容および管理することと、校正システムで校正されるパッドのロードおよび除去を管理することと、手順および試験プロトコルに従って力および圧力のレベルを制御および維持することと、校正手順中にセンサのデータおよび中央またはロケールデータベースのデータを記憶することと、校正システムのデータまたは校正の設定を送受信することと、永続的なデータマトリックスを印刷し、それに応じて、パッドの構造的および機能的特性のトレーサビリティを許容するために受信した値を記憶するために、校正後にブレーキパッドに印刷する工程を管理することと、ができる。

パッドの校正の制御は、流体動的回路上で、またはピストンを駆動する電気モータによって、圧力が懸念される限り、ならびにロードセルによって測定された法線力を使用することによって、加えられた力が懸念される限り、実施されなければならない。

校正中に検出される圧力値の数は、好ましくは、最小で４個、最大で１０個である。

圧力値は、好ましくは、バーで表される以下の値のいずれかに対応しなければならない。

式中、ｉは、測定の特定の点の指標であり、Ｎは、校正中に測定される点の合計選択数である。

この場合、５〜１５０バールの一定の特定の間隔が想定される。

制御パネルは、装置１全体に給電するために、電力入力、好ましくは、１１０／２２０ＶＡＣを有していなければならない。

電気絶縁および接地は、漏洩電流およびＥＭＣ排出、またはイミュニティおよび静電気放電（ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ、ＥＳＤ）の問題を回避するように、好適に設定されなければならない。

特に、校正中のデータの測定において、いかなる擾乱も消去するために、基部に向かうまたはパッドに向かう電流のいかなる漏洩も回避されなければならない。

制御パネルはまた、パッドの校正データまたはデータマトリックスのいずれかのダウンロードを可能にするように構成されるＰＣなどの外部ユニットとのインターフェース接続の可能性を有していなければならず、かつまた、校正工程を管理するために、好ましくは、−１０、１０Ｖタイプのトリガを制御し、パッドセンサのデータを入手するためのさまざまな電子構成要素を調整しなければならない。

校正セッションの間、パッドを圧縮するために使用される圧力の各値は、ある期間、典型的には、１秒〜１０秒を含む期間、安定して維持されなければならず、校正設定段階中に、制御パネル内のソフトウェアによって構成されるべきである。

最後に、パネルは、装置１の中に設置された圧力センサおよび力センサを介して観察された値のリアルタイムの読み取りおよび監視を可能にするように、ＬＥＤなどのインジケータも有するべきである。

これにより、設定段階の間に固定された所定の値に対して変則性がある場合には、制御および警報が常に作動されることを可能にする。

本発明の装置１により、校正手順は、圧力およびせん断力の観点からの実際の条件、および車両の制動中のブレーキキャリパの実際の条件に実質的に対応する。

特に、圧力と相関する法線力と、摩擦力と相関するせん断力との間の比率は、車両のブレーキパッドとディスクとの間の実際の摩擦係数に可能な限り近くなくてはならない。

本発明による装置１の動作は以下のとおりである。

摩擦係数の値は、設計段階から周知であり、校正手順の開始時に調節される。

ピストンの取付け角度が調節され、その傾斜角度が以下の式に従って所望の値に到達するまで変更される。

式中、Ｆ_ｔは、接線力であり、Ｆ_Ｎは、法線力であり、θは、ピストンの軸線と、ブレーキパッドの摩擦材料の表面の平面との間の角度である。

この式は、圧力下で摩擦材料の非線形挙動を考慮に入れるため、非常に重要であり、その弾性定数が圧力に依存するという事実によるものである。

その結果、力の比率の観点から、摩擦係数に近い条件に到達できないと、力が車両の実際の制動条件とは異なる方法で伝達されるため、パッドの不正確な校正をもたらすことになる。

パッド４の通常の校正では、本発明の主題ではない好適なソフトウェアによって、校正パラメータが設定された後、装置１は、第１のピストン１５の運動を容易にするように、パッドロード／アンロードモードに設定され、第２の閉じ込め手段１１でパッドの正しい位置決めを可能にする。

第１のピストンは、その縁部３２が摩擦材料の縁部に完全に付着するような方法で、摩擦材料２６を閉じ込めるための第１の閉じ込め手段１０で再度位置決めされる。

次いで、装置１は、第１のピストンを事前に確立された位置にロックするように、圧力を流体動的回路に戻すことによって校正モードに再度設定される。

安全ケージ７０が再度閉鎖され、その結果、パッドの校正を開始することができる。

試験は、ソフトウェアを介して確立および定義された点の数に従って、自動的におよび順番に実施される。

かかる定義が存在しない場合、校正は、デフォルト設定に従って、つまり、次の値まで５秒間隔の圧力増加で４秒間維持される、５、５３．３、１０１．６、および１５０バールで４回の測定と、それらの安定化と、を行うことによって実施される。

校正終了時に、以前に指定されたものに従って、装置１は、自動的に停止になり、構成ソフトウェアを介して事前に定義されたファイルのすべてのデータを保存する。

パッドの校正中、センサの値は、専用のＬＥＤインジケータを介して同様に制御パネル５からリアルタイムで目視できなければならない。

校正終了時に、オペレータは、機械をブレーキパッドがアンロードモードにある状態で設定し、ブロックのロック機構を解放することによって安全ケージ７０を開放し、パッドにアクセスするように第１のピストンを移動し、それを除去しなければならない。

手順全体を繰り返して、新しいパッドを校正する。

互いに直角に配設された第１および第２のピストンを備える装置の場合、動作は、力を加える方法のみが変更になり、結果は変更されないため、第１のピストンのみを有する装置のものと同一である。

機械の別の重要な追加の特徴は、生産されたパッドの１００％での圧縮性のインライン測定を可能にし、したがって、高い品質基準を保証することである。これは、好ましくは、図６においてピストン１５に適用される追加のモジュールを含めることによって可能であり、２つの点、押し機の上に１つ、および校正されるパッドが上部に静止する基部の上に１つ、の間の距離を測定するためのシステムからなる。この測定は、レーザ測定システムによって都合良く実施することができ、いかなる場合でも、約１ミクロン以内の精度を保証する。この方法では、例えば、法線力のみが及ぼされる場合、パッド自体の圧縮性の値を提供する、摩擦材料および／またはブレーキパッドの下層に及ぼされた圧力、およびその結果の圧縮の両方を同時に測定することが可能になる。

最後に、図１１に例示される本発明の実施形態を参照するものとする。

以前の事例では、同一の垂直荷重または圧力荷重を再現するためにパッド上で必要な力、および制動装置によって経験される同一のせん断荷重は、単一のピストンまたは２つのピストンによって発生する。

この事例では、応力手段は、トルクをパッド１０３に加える電動ディスク１０５と、パッド１０３に法線力を加える垂直ピストン１０１と、を備える。

パッド保持手段１０は、垂直ピストン１０１の端末押圧板１０４を備える。

押圧板１０４は、パッド１０３を支持し、それをディスク１０５に対して押圧する。

より正確には、装置の動作中に装置を安定化させるための支持基部は、垂直ピストン１０１を支持する直立部１００を有する構造体を備える。

垂直ピストン１０１は、ピストン１０１がパッド１０３に及ぼす法線力を提供するために、モータ１０２、好ましくは、電気モータによって駆動される。

押圧板１０４は、可能な限り均一に圧力を提供するように、不完全な平面性がある場合には、測微法の調節のためのベアリングを有する。

ピストン１０１は、実際の世界において生じるように、ディスク１０５に対してパッドを押圧する。

ディスク１０５は、同一の制動装置を装備した車両で使用される実際のブレーキディスク、および校正を受ける同一のブレーキパッドであり得るか、あるいはまたブレーキディスクと同一の材料で作製されたディスクであり得る。

器具１０６は、ディスク１０５を設置するために使用され、校正装置のサイズおよび材料の観点から異なる場合もある。

ディスク１０５およびパッド１０３の位置は、車両の制動装置内に提供されるのと同一の半径を用いて、車両の制動装置と同一の条件をシミュレーションするのに好適な方法で選択されなければならない。

次いで、器具１０６は、ディスク１０５を支持するように校正装置内に組み込まれ、制動装置の制動中にパッドによって経験される制動トルクをシミュレートするように、パッド１０３へのトルク力の送達を可能にする。

制動装置によって経験される条件を複製するのに必要な高圧間隔に起因する強い垂直力（１〜１８０バール）のため、器具１０６は、機械的に堅牢であり、実際に車両内で生じるような、ディスク１０５の軸線を中心としたパッド１０３での非常に小さなねじり運動を可能にする。

これらの運動を可能にするために、校正装置の基部上に堅く固定されたベアリングが設けられており、そのため、機械的堅牢性を保証し、同時に、ディスク１０５の軸線を中心とした回転運動を保証する。

この場合も同様に、校正装置は、器具１０６およびそれによって固定式に支持されるディスク１０５を回転させるためのモータ１０７と、回転時に器具１０６を支持するシャフト１０９にモータ１０７を接続するためのカップリング１０８、例えば、差動カップリングと、を備える。

差動カップリング１０８により、特に大きいまたは強力なモータを使用する必要なしに、６０００〜１００００Ｎｍの順序でトルク値が達成される。

システムの機械的安定性は、以下の条件によって保証される。

式中、μは、特定のパッド１０３の公称静止摩擦係数である。

前述の条件は、回転運動を回避し、静的測定を維持するために必要である。

この場合、Ｆ_Ｎは、垂直力を表し、Ｆ_ｔは、制動トルクτ＝ＲＦ_ｔから導き出され、Ｒは、制動装置の実際の半径を表し、その制動装置のダイナモメトリック測定で使用されるものと同一であることになる。

測定は、好ましくは、制動装置によって経験される条件を再現するために、前述の条件からそれほど遠くない範囲で行われるべきである。

試験中に圧力が増加する間、前述の条件を維持するために、トルク値の特定の制御が提供される。

本発明のこの実施形態の特殊性は、実際のトルクが、パッドをねじり運動に供するようにモータ１０７によって提供され、制動装置内で生じるように、せん断力による変形を摩擦材料に正確に生成するという事実にある。

したがって、主な違いは、先に例示および説明される解決策と本質的に同一の効果を生成するために、せん断力の代わりに実際のトルクを提供することである。

したがって、この場合、トルクが、せん断力の代わりに直接制御される。

最後に、この具体的な事例では、パッドに送達されるトルクを直接測定するために、トルクセンサ（図示せず）を提供しなければならない。

このトルクセンサは、駆動シャフト１０９に沿って、好ましくは、カップリング１８、またはディスク１０５が収容されている器具１０６の近くに位置決めされなければならない。

さらに、圧縮性測定も可能にするように、例えば、レーザタイプの位置センサ（図示せず）を押出板１０４上に位置決めして、パッド１０３が圧縮されているときに、センサとディスク１０５との間の距離の変動を測定することができる。

Claims (24)

1. センサ付きブレーキパッド（４）および摩擦材料（２６）と支持板または裏板（１２）を備えるセンサ付きブレーキパッド（４）を自動校正するための装置（１）であって、前記装置（１）が、動作中に前記装置（１）を安定化させるための固定支持基部（２）、前記装置（１）を管理するための少なくとも１つの制御パネル（６）、前記パッド（４）のための保持手段、せん断力と組み合わせた法線力またはトルクと組み合わせた法線力を前記パッド上に発生させ、かつ車両の実際の制動中に前記パッド（４）に作用する典型的な力を再現するように構成されている機械的応力手段、前記法線力と前記せん断力を検出するためのセンサ、もしくは前記法線力と前記トルクを検出するためのセンサ、を備え、前記保持手段が、前記機械的応力手段を用いて前記摩擦材料を閉じ込めるための第１の閉じ込め手段（１０）、および前記固定基部（２）上に前記パッドをロックするための第２の閉じ込め手段（１１）、を備えることを特徴とする、センサ付きブレーキパッド（４）を自動校正するための装置（１）。
2. 前記装置が、前記支持基部（２）に関連付けられ、前記応力手段を機械的に支持するのに好適な少なくとも１つの支持柱（７）と、前記応力手段を調節するための調節手段（９）と、を備えることを特徴とする、請求項１に記載のセンサ付きブレーキパッド（４）を自動校正するための装置（１）。
3. 前記装置が、校正されたパッドを除去するために前記パッドの前記校正の前後に、校正されるパッドと共に、前記応力手段を上昇させるための上昇機構（２０）、を備えることを特徴とする、請求項１〜２のうちの１つ以上に記載のセンサ付きブレーキパッド（４）を自動校正するための装置（１）。
4. 前記第１の閉じ込め手段（１０）が、少なくとも第１の輪郭のある縁部（３２）を備え、前記第１の輪郭のある縁部（３２）が、前記校正中に可能な限り均一な方法でせん断力の伝達を可能にするために、前記機械的応力手段が上部に圧力を及ぼしている間、前記摩擦材料を閉じ込めるように、前記パッド（４）の前記摩擦材料（２６）の構造を再現することを特徴とする、請求項１〜３のうちの１つ以上に記載のセンサ付きブレーキパッド（４）を自動校正するための装置（１）。
5. 前記第２の閉じ込め手段（１１）が、第２の輪郭のある縁部（４０）を備え、前記第２の輪郭のある縁部（４０）が、前記基部（２）上での前記パッドのシフトを回避しながら、前記校正中にせん断力の伝達を可能にするために、前記応力手段が上部に圧力を及ぼしている間、前記金属板または裏板（１２）を閉じ込めるように、前記パッドの前記金属板または裏板（１２）の構造を再現することを特徴とする、請求項１〜４のうちの１つ以上に記載のセンサ付きブレーキパッド（４）を自動校正するための装置（１）。
6. 前記金属板（１２）が、コネクタ（１３）を介して前記装置（１）との前記パッドの電気接触を維持するためのピン（１３ａ）を有することを特徴とする、請求項１〜５のうちの１つ以上に記載のセンサ付きブレーキパッド（４）を自動校正するための装置（１）。
7. 前記装置（１）が、前記装置（１）の損傷を回避し、前記装置（１）との前記パッドの電気接触を維持するために、前記コネクタ（１３）の前記接触部を後退させるための機構と、機械化された自動接触システム（１０１）と、を有することを特徴とする、請求項１〜６に記載のセンサ付きブレーキパッド（４）を自動校正するための装置（１）。
8. 前記応力手段が、少なくとも第１の流体動的ピストン（１５）を含むことを特徴とする、請求項１〜７のうちの１つ以上に記載のセンサ付きブレーキパッド（４）を自動校正するための装置（１）。
9. 前記調節手段（９）が、前記柱（７）を前記基部（２）に対してシフトすることによって、前記第１のピストン（１５）の取付け角度を修正することを特徴とする、請求項８に記載のセンサ付きブレーキパッド（４）を自動校正するための装置（１）。
10. 前記装置（１）が、前記装置の動作中に前記取付け角度を固定するためのロックレバーを備えることを特徴とする、請求項９に記載のセンサ付きブレーキパッド（４）を自動校正するための装置（１）。
11. 前記取付け角度が、５０度〜８０度、好ましくは、６７度〜６９度で構成され、その結果、前記取付け角度の正接が、校正を受けるパッド／ディスクの摩擦係数の公称値に可能な限り近いことを特徴とする、請求項９または１０のいずれかに記載のセンサ付きブレーキパッド（４）を自動校正するための装置（１）。
12. 前記応力手段が、前記第１のピストンのアーム上で無端ねじを作動させる電気モータを備えることを特徴とする、請求項８〜１１のうちの１つ以上に記載のセンサ付きブレーキパッド（４）を自動校正するための装置（１）。
13. 前記応力手段が、前記法線力を加えるための前記第１のピストン（１５）と、前記せん断力を加えるための少なくとも第２の流体動的ピストン（５０）と、を備え、前記第１および第２のピストン（１５および５０）が、互いに対して直角に前記基部（２）上に配設されていることを特徴とする、請求項８〜１２のうちの１つ以上に記載のセンサ付きブレーキパッド（４）を自動校正するための装置（１）。
14. 前記第１および第２のピストン（１５および５０）が、それぞれ第１および第２の電気モータ（５２および５３）によって駆動されることを特徴とする、請求項８〜１３のうちの１つ以上に記載のセンサ付きブレーキパッド（４）を自動校正するための装置（１）。
15. 前記装置（１）が、垂直方向の力および水平方向の力を、前記第１のピストン（１５）および前記第２のピストン（５０）からそれぞれ吸収するための第１の吸収要素（５６）を備え、前記第１の吸収要素（５６）が、前記パッド（４）の前記摩擦材料の露出した表面上に平坦な挟持面を有することを特徴とする、請求項８〜１４のうちの１つ以上に記載のセンサ付きブレーキパッド（４）を自動校正するための装置（１）。
16. 前記装置（１）が、第２の収容要素（５７）を備え、前記第２の収容要素（５７）の中に前記パッド（４）が固定され、かつ前記第２の収容要素（５７）の中に前記ピン（１３ａ）が収容されていることを特徴とする、請求項１〜２に記載のセンサ付きブレーキパッド（４）を自動校正するための装置（１）。
17. 前記第１および第２のピストン（１５および５０）が、前記基部（２）に近接して、第１および第２のベアリング（５４および５５）を有することを特徴とする、請求項１５または１６のいずれかに記載のセンサ付きブレーキパッド（４）を自動校正するための装置（１）。
18. 前記第１の閉じ込め手段が、第１の鋳型（３１）によって画定され、前記第１の鋳型（３１）が、前記パッド（４）の前記摩擦材料（２６）の前記輪郭を正確に再現するような形状および縁部（３２）を有していなければならないことを特徴とする、請求項１〜１１７のうちの１つ以上に記載のセンサ付きブレーキパッド（４）を自動校正するための装置（１）。
19. 前記パッド（４）の前記第２の閉じ込め手段（１１）が、その前記裏板（１２）に作用し、作用する法外な力にもかかわらず、長期的な動作の安定性を確保するような方法で固設するのに好適なねじおよびボルトによって、前記基部（２）に直接接続された収容板（４０）を備えることを特徴とする、請求項１〜１８のうちの１つ以上に記載のセンサ付きブレーキパッド（４）を自動校正するための装置（１）。
20. 前記収容板（４０）が、縁部（４２）を有する第２の鋳型（４１）を有し、前記縁部（４２）が、前記パッド（４）の前記裏板または金属板（１２）の前記輪郭を厳密に再現することを特徴とする、請求項１〜１９に記載のセンサ付きブレーキパッド（４）を自動校正するための装置（１）。
21. 前記装置が、前記センサ付きパッド（４）の圧縮性を測定するための手段を組み込むことを特徴とする、請求項１〜２０のうちの１つ以上に記載のセンサ付きブレーキパッド（４）を自動校正するための装置（１）。
22. 前記圧縮性測定手段が、校正されるブレーキパッドに圧力を提供する前記第１のピストン内に組み込まれ、前記第１のピストンと前記ブレーキパッドの前記基部表面との間の距離を測定するシステム内にあることを特徴とする、請求項２１に記載のセンサ付きブレーキパッド（４）を自動校正するための装置（１）。
23. 前記圧縮性測定手段が、前記摩擦材料の圧縮中に前記ピストンと前記パッドの前記基部との間の距離の相対変動を測定するシステム内にあることを特徴とする、請求項２１に記載のセンサ付きブレーキパッド（４）を自動校正するための装置（１）。
24. 前記応力手段が、前記トルクを前記パッド（１０３）に加える電動ディスク（１０５）と、前記法線力を前記パッド（１０３）に加える垂直ピストン（１０１）と、を備え、前記垂直ピストン（１０１）が、プレス板（１０４）で終端し、前記プレス板（１０４）が、前記パッド（１０３）を支持し、それを前記ディスク（１０５）に対して押し付けることを特徴とする、請求項１に記載のセンサ付きブレーキパッド（４）を自動校正するための装置（１）。

Images