JP2578329B2 - 部材の摩耗を測定または調整する装置 - Google Patents

部材の摩耗を測定または調整する装置

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JP2578329B2 JP61010321A JP1032186A JP2578329B2 JP 2578329 B2 JP2578329 B2 JP 2578329B2 JP 61010321 A JP61010321 A JP 61010321A JP 1032186 A JP1032186 A JP 1032186A JP 2578329 B2 JP2578329 B2 JP 2578329B2
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  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、摩耗に関係する出力信号を発生する少なく
とも1つの測定素子を有し、出力信号が評価装置へ供給
される、第2の部材と摺動係合する際摩耗する第1の部
材の摩耗を測定または調整する装置に関する。
〔従来の技術〕
このような装置はドイツ連邦共和国特許出願第330044
6号から公知である。ここでは第1の部材とみなされる
制動ライニングの摩耗状態測定装置が示され、この制動
ライニングが、第2の部材とみなされる制動ドラムまた
は制動円板と、制動シリンダの操作により摺動係合せし
められ、その際摩耗する。摩耗測定のため従来技術は、
最小制動シリンダ行程の測定を提案している。摩耗に関
係する信号として、一連の制動操作にわたつて最小制動
シリンダ行程の増大が評価される。
したがつてこの方策では、摩耗過程に直接に関与しな
い部材すなわち制動シリンダのパラメータが監視され
る。摩耗はしたがつて間接に求められる。この目的のた
め制動シリンダに必要な測定値センサは、その取付部材
とそれに伴う制動シリンダの変更を含めて著しい費用を
意味する。
温度センサにより制動部材の摩耗限界を検出すること
も公知であるが(特開昭59−187122号公報または実開昭
58−114931号公報)、摩耗の状態を連続的に直接測定す
ることは不可能である。
〔発明が解決しようとする課題〕
したがつて本発明の課題は、最初にあげた種類の装置
を改良して、連続的な摩耗測定または調整を最小の費用
で可能にすることである。
〔課題を解決するための手段〕 この課題を解決するため摩耗測定に関して本発明によ
れば、測定素子が第1の部材またはこれに隣接する部材
または第1の部材と摺動係合する第2の部材に設けられ
る温度センサとして構成され、この温度センサの温度に
関係する出力信号すなわち温度信号が、評価装置によ
り、第1の部材と第2の部材との摺動係合の際行なわれ
る摩擦仕事を特徴づける信号すなわち第1の部材と第2
の部材との摺動係合の際減速される部材の質量と摺動係
合の際におけるその初期速度および最終速度とを特徴づ
ける信号をパラメータとして含みかつ評価装置に記憶さ
れている温度−摩耗特性線図に従つて評価されて、摩耗
値信号に変換され、摩耗値信号として出力される。
また摩耗調整に関して本発明によれば、互いに摺動係
合する少なくとも1つの第1の部材と第2の部材が、圧
力流体で操作される車輪制動機を構成し、これらの車輪
制動機のうち少なくとも2つの車輪制動機に測定素子と
しての温度センサが設けられ、比較兼調整装置として構
成されかつ第1の部材と第2の部材との摺動係合の際行
なわれる摩擦仕事を特徴づける信号すなわち第1の部材
と第2の部材との摺動係合の際減速される部材の質量と
摺動係合の際におけるその初期速度および最終速度とを
特徴づける信号をパラメータとして含む温度−摩耗特性
線図を記憶している評価装置が、これらの温度センサか
ら供給される温度信号を温度−摩耗特性線図から得られ
る目標値と比較し、評価装置の出力信号を与えられる圧
力調整弁を介して前記の2つの車輪制動機へ供給される
制動圧力を調整して、温度信号したがつてこれらの車輪
制動機の第1の部材の摩耗を目標値に合わせる。
〔発明の効果〕
本発明は、両部材の摺動係合の際行なわれる摩擦仕事
が熱に変換されることを利用しているが、その際本発明
は、摩耗すなわち質量損失の増大と共に変化する第1の
部材の熱容量をその摩耗の特性量として利用する。第1
の部材の変化する熱容量は、第1の部材またはこれに隣
接する部材または第2の部材の変化する温度特性とし
て、その摺動係合の際または摺動係合後測定可能であ
る。
前述した摩擦仕事は、第1の部材、またはこれに隣接
する部材および第2の部材から成る系の運動エネルギー
の損失に等しいので、行なわれる摩擦仕事を表わすパラ
メータとして、系の減速される部材の質量と摺動係合の
際におけるその初期速度および最終速度を用いることが
できる。例えば第1の部材が定置部材であると、第2の
部材の質量、摺動係合の際におけるその初期速度および
最終速度から、摺動係合の際行なわれる摩擦仕事を決定
することができる。
したがつて本発明によれば、第1の部材と第2の部材
との摺動係合の際減速される部材の質量とその初期速度
および最終速度とをパラメータとして含む温度−摩耗特
性線図を記憶している評価装置により、温度センサの出
力信号から、利用者の評価能力または判断能力に頼るこ
となく、部材のそのつどの摩耗状態に関する情報が利用
者に与えられるという大きな利点が得られる。しかも温
度センサは、制動機の毎回の操作中または毎回の操作後
に温度信号を発生し、評価装置はこれらの温度信号を連
続的に評価し、前述したパラメータを考慮して摩耗信号
に変換するので、係合ごとに摩擦仕事が変化するような
摺動係合の際にも、第1の部材の摩耗状態についての情
報が常に使用可能であるという大きな利点が得られる。
また車輪制動機のうち少なくとも2つの車輪制動機の
第1の部材の摩耗を目標値に合わせるように調整が行な
われるので、常に均一な制動を行なうことができる。
〔実施態様〕
第1の実施態様では、第1の部材自体の温度が監視さ
れる。その際温度センサを第1の部材またはこれに隣接
する部材例えば担体に設けることができる。
他の実施態様では第2の部材の温度が監視される。両
部材の混合温度も検出することができる。
別の実施態様では隣接する部材の温度が監視される。
この実施態様では温度センサがこの部材に設けられる。
第1の部材または第2の部材の温度の測定のため、ま
た混合温度の測定のため、温度センサを第2の部材に設
けることができる。これらの部材のうち一般に全く固定
するかまたは測定中評価装置に対して固定した部材に温
度センサを設けるのが有利である。それにより例えば摺
動接続部または長さ補償を伴う導線を介する温度信号の
伝達が回避される。
温度測定は摺動係合中に行なうことができる。しかし
摺動係合中に摩擦仕事から熱への変換がまだ続いている
ため、時間的および場所的に過渡温度状態が生ずるの
で、有利な構成では、摺動係合後所定の時点に温度測定
を行なうことができる。すなわち測定を受ける部材内ま
たは両部材内の温度が、典型的な結果を得ることができ
るように分布または補償される。
一般に摩耗の増大につれて、第1の部材またはその隣
接する部材または第2の部材の温度または混合温度は上
昇する傾向を示す。しかし第1の部材の摩耗により減少
する質量により隣接する部材例えば担体への放熱が増大
することもあり、その結果第1の部材または第2の部材
の温度または混合温度が低下する傾向がある。
前述の実施態様は次のように有利に実施することがで
きる。すなわち係合する面の長さまたは幅に多数の温度
センサが設けられて、それらの温度信号が個々の温度セ
ンサの信号の相加平均値または重みつき平均値に対応し
ている。特にこれらの多数の温度センサは、第1の部材
または隣接する部材の構成に応じて、その長さまたは周
囲または幅に分布して設けることができる。個々の温度
センサの信号の重みつき平均値から温度信号の形成が行
なわれると、平均値形成の際1つまたは複数の温度セン
サの測定値が特別に評価されるように、重みをつけるこ
とができる。これは、例えばこれらの温度センサの範囲
に生ずる温度が第1の部材の材料にとつて特に典型的ま
たは危険であるとき、有用または必要である。
評価装置には、実施態様に応じて第1の部材または隣
接する部材または第2の部材の温度特性または混合温度
の特性線図が、第1の部材の摩耗状態に関係して記憶さ
れている。
記憶された特性線図が、第1の部材の摩耗状態に関係
して、温度センサにより監視される部材の温度または混
合温度の特性曲線を、その初期温度(摺動係合前の温
度)に関係して含んでいる。
それぞれ少なくとも1つの第1の部材と第2の部材か
ら成る複数の群が存在する場合、これらの群の各々また
は一部に固有の表示または警報装置を設けることがで
き、各群の警報装置は固有のチヤネルをもつか、または
1つの表示または警報装置を設けられ、評価装置および
表示または警報装置が各群またはただ1つの群に切換え
接続可能である。
第1の部材と第2の部材が制動装置特に車両の車輪制
動機を形成し、第1の部材がライニング担体上に隣接す
る部材として設けられた制動ライニングとして構成さ
れ、また第2の部材が付属する制動ドラムまたは制動円
板として構成されている。
このような制動装置の適用分野は車両技術であり、制
動装置が圧力流体で操作される車輪制動機として構成さ
れている。この場合表示または警報装置は車両の運転者
に車輪制動機の制動ライニングの摩耗状態または許容最
大摩耗の発生を表示することができる。
本発明を車両技術に使用する際、部材への温度センサ
の配置および摩擦仕事を特徴づける信号の検出に関して
上述した構成が適当に適用される。測定信号は車両技術
において車両の車輪制動機に付属する部分質量を検出す
る測定素子(質量センサ)から、また速度信号は車両速
度を検出する測定素子(速度センサ)から得ることがで
きる。
温度センサが2つの車輪制動機に設けられる場合評価
装置が比較兼調整装置として構成されて、車輪制動機の
温度センサから温度信号を特性線図から得られる目標値
と比較し、付属する圧力調整弁を介して異なる車輪制動
機の制動圧力として役立つ拡張シリンダの圧力流体圧力
を制御して、温度信号したがつて車輪制動機の制動ライ
ニングの摩耗を目標値に合わせることができる。
この場合1回の制動操作の際に供給されるかまたは1
回または数回の以前の制動操作後供給される温度信号
と、制動操作の際または以前の制動操作の際供給されて
パラメータを特徴づける信号とから、評価装置が記憶さ
れた特性線図場合によつては摩擦仕事の記憶されたパラ
メータに従つて、異なる車輪制動機へ供給すべき制動圧
力を計算して記憶し、制動操作の際圧力調整弁の制御に
より制動圧力を補正値に従つて調整するようにも、評価
装置を構成することができる。パラメータを特徴づける
信号として、質量センサまたは速度センサの前述した信
号を利用することができる。
補正値として、異なる車輪制動機へ供給すべき制動圧
力の差または商の目標値または目標値特性線図が有利に
用いられ、この場合評価装置は制動圧力をこの目標値ま
たは目標値特性線図に従つて調整する。その際評価装置
が補正値特に目標値または目標値特性線図を、最後の制
動操作の際または制動操作後に供給される温度信号と、
最後の制動操作の際得られる質量または速度の信号とに
基いて実現するように、評価装置を構成することができ
る。それにより、制動圧力の調整が制動機の最も新しい
状態に従つて行なわれるようにすることができる。
本発明を車両技術へ前述のように適用する際、制動操
作の終了ごとに温度測定を有利に行なうことができ、部
材の摺動係合後の測定について上述したことが適当に適
用される。
評価装置が以前の各制動操作の信号を考慮するのでは
なく、固定した境界条件により特別に特徴づけられる制
動操作の選択からの信号のみを考慮するようにも、評価
装置を構成することができる。
〔実施例〕
図面に示された実施例に基いて本発明を説明するが、
本発明がこれに限定されないことはもちろんである。
ここで同じ機能をもつ装置には、車両の一方の側例え
ば右側に対して添え字aを、また他方の側例えば左側に
対して添え字bをつけてある。図における鎖線は電気導
線または接続を意味する。
制動装置は公知のようにドラム制動機として構成さ
れ、したがつてこれ以上説明しない前車輪制動機1と後
車輪制動機12をもつている。これら車輪制動機の各々を
操作するため、同様に公知のように構成されしたがつて
これ以上説明しない制動シリンダがそれぞれ設けられ、
これに実線で示す圧力流体導管を経て制動圧力が供給さ
れる。
車輪制動機には温度センサが付属し、前車軸について
は2で、また後車軸については11で、それぞれ車両の側
の添え字を付けて示されている。車輪制動機の部材への
温度センサの配置については前述した説明が適用され、
制動ドラムは第2の部材、制動ライニングは第1の部
材、また制動ライニング担体はこれに隣接する部材とみ
なされる。車輪制動機は図示しないが第1の部材として
構成された別の制動ライニングをもち、これに対しては
制動ドラムと場合によつてはその制動ライニングに関連
して前述しまた後述する説明があてはまる。
温度センサ2,11は個別センサとして示されているが、
前述したように多数の個々の温度センサの平均値形成器
とすることができる。
3で前車軸に属する質量センサが、また10で後車軸に
属する質量センサが、それぞれ車両の側に対応する添え
字を付けて示されて、それぞれの車輪制動機に属する車
両質量を検出する。
切換え装置4は、図からわかるように、各車輪制動機
に付属するセンサの信号導線のために、それぞれ固有の
信号入力端とただ1つの出力端をもつている。切換え装
置4は出力側で評価装置5に接続されている。切換え装
置4は車輪制動機に付属するセンサから供給される温度
および質量の信号を選択的に読出すのに役立つ。切換え
装置4は手動操作またはプログラム制御される切換え用
開閉器として構成することができる。速度センサ9の信
号は評価装置5へ直接供給される。
評価装置5は、前述したように構成される特性線図と
速度センサ9およびそれぞれの質量センサ3,10から供給
されるパラメータとしての信号とに基いて、摩耗値信号
を形成して、表示兼警報装置7へ供給する。この表示兼
警報装置7は、矢印により記号化したアナログまたはデ
イジタル摩耗表示装置6と、警報灯により記号化した警
報装置8とをもつている。摩耗表示装置6は、評価装置
5から供給される摩耗値信号の大きさに関係して、摩耗
またはまだ存在する制動ライニングの厚さを表示する。
評価装置5から供給される摩耗値信号が摩耗最大値また
は最小ライニング厚さに達したことを通報すると、警報
装置8がこの場合光の警報信号を発生する。表示兼警報
装置7では、それぞれの摩耗値表示または警報信号の関
係する車輪制動機を表わす付加表示が行なわれる。
切換え装置4および/または評価装置5および/また
は表示兼警報装置7は、最後に検出された信号値または
表示値の一時記憶装置を備え、この記憶装置が制動操作
以外に表示、警報信号およびセンサの読出しを可能にす
る。
評価装置5が検出された不同の温度および/または制
動トルクを合わせるため上述した制御または調整過程を
開始するように、この評価装置を構成することができ
る。補正値による制動圧力の前述した調整の場合、各制
動シリンダの圧力流体供給導管に、公知のように存在す
る制動操作装置に加えて圧力調整弁を挿入するか、また
は制動操作装置にこのような圧力調整弁の機能をもたせ
ねばならない。
本発明が車両制動装置に関して前述した実施例にのみ
限定されないことは明らかである。
【図面の簡単な説明】
図は自動車の制動装置の概略構成図である。 1a,1b,12a,12b……車輪制動機、2a,2b,11a,11b……温度
センサ、5……評価装置、7……表示兼警報装置。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−187122(JP,A) 特開 昭59−134023(JP,A) 実開 昭58−114931(JP,U) 実開 昭55−41633(JP,U)

Claims (13)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】摩耗に関係する出力信号を発生する少なく
    とも1つの測定素子を有し、出力信号が評価装置へ供給
    されるものにおいて、測定素子が第1の部材またはこれ
    に隣接する部材または第1の部材と摺動係合する第2の
    部材に設けられる温度センサ(2a,2b,11a,11b)として
    構成され、この温度センサの温度に関係する出力信号す
    なわち温度信号は、評価装置(5)により、第1の部材
    と第2の部材との摺動係合の際行なわれる摩擦仕事を特
    徴づける信号すなわち第1の部材と第2の部材との摺動
    係合の際減速される部材の質量と摺動係合の際における
    その初期速度および最終速度とを特徴づける信号をパラ
    メータとして含みかつ評価装置(5)に記憶されている
    温度−摩耗特性線図に従つて評価されて、摩耗値信号に
    変換され、摩耗値信号として出力されることを特徴とす
    る、第2の部材て摺動係合する際摩耗する第1の部材の
    摩耗を測定する装置。
  2. 【請求項2】表示または警報装置(7)が設けられて、
    摩耗値信号により制御されることを特徴とする、特許請
    求の範囲第1項に記載の装置。
  3. 【請求項3】第1の部材と第2の部材から成る複数の群
    (1a,1b,2a,2b)が設けられ、これらの群の各々または
    一部に対して、評価装置(5)および表示または警報装
    置(7)が固有のチヤネルをもつか、またはこれらの群
    の各々または一部に、評価装置(5)および表示または
    警報装置(7)が切換え接続可能であることを特徴とす
    る、特許請求の範囲第1項または第2項に記載の装置。
  4. 【請求項4】温度センサ(2a,2b,11a,11b)が第1の部
    材またはこれに隣接する部材に設けられて、第1の部材
    の温度を測定することを特徴とする、特許請求の範囲第
    1項に記載の装置。
  5. 【請求項5】温度センサ(2a,2b,11a,11b)が第1の部
    材に隣接する部材に設けられて、この隣接する部材の温
    度を測定することを特徴とする、特許請求の範囲第1項
    に記載の装置。
  6. 【請求項6】多数の温度センサが第1の部材またはこれ
    に隣接する部材の長さまたは周囲または幅に分布して設
    けられ、温度信号が個々の温度センサの信号の相加平均
    値または重みつき平均値に対応していることを特徴とす
    る、特許請求の範囲第4項または第5項に記載の装置。
  7. 【請求項7】温度−摩耗特性線図が、摺動係合の前後に
    おける第1の部材の温度と第2の部材の温度または両部
    材の混合温度または隣接する部材の温度と第1の部材の
    摩耗との関係を記憶しており、評価装置(5)が、供給
    された温度信号により第1の部材の摩耗値信号を決定す
    ることを特徴とする、特許請求の範囲第1項に記載の装
    置。
  8. 【請求項8】少なくとも1つの第1の部材と第2の部材
    が車輪制動機(1a,1b,12a,12b)を構成し、第1の部材
    がライニング担体上に隣接する部材として設けられた制
    動ライニングとして構成され、また第2の部材が付属す
    る制動ドラムまたは制動円板として構成されていること
    を特徴とする、特許請求の範囲第1項に記載の装置。
  9. 【請求項9】装置が自動車または自動車と付随車から形
    成される複合車両の車両制動装置に設けられ、制動装置
    が圧力流体で操作される車輪制動機として構成されてい
    ることを特徴とする、特許請求の範囲第8項に記載の装
    置。
  10. 【請求項10】互いに摺動係合する少なくとも1つの第
    1の部材と第2の部材が、圧力流体で操作される車輪制
    動機(1a,1b,12a,12b)を構成し、これらの車輪制動機
    のうち少なくとも2つの車輪制動機(1a,1bまたは12a,1
    2b)に測定素子としての温度センサ(2a,2b,11a,11b)
    が設けられ、比較兼調整装置として構成されかつ第1の
    部材と第2の部材との摺動係合の際行なわれる摩擦仕事
    を特徴づける信号すなわち第1の部材と第2の部材との
    摺動係合の際減速される部材の質量と摺動係合の際にお
    けるその初期速度および最終速度とを特徴づける信号を
    パラメータとして含む温度−摩耗特性線図を記憶してい
    る評価装置(5)が、これらの温度センサから供給され
    る温度信号を温度−摩耗特性線図から得られる目標値と
    比較し、評価装置(5)の出力信号を与えられる圧力調
    整弁を介して前記の2つの車輪制動機(1a,1bまたは12
    a,12b)へ供給される制動圧力を調整して、温度信号し
    たがつてこれらの車輪制動機の第1の部材の摩耗を目標
    値に合わせることを特徴とする、部材の摩耗を調整する
    装置。
  11. 【請求項11】温度−摩耗特性線図がパラメータとして
    車両の異なる車輪制動機(1a,1b,12a,12b)における部
    分質量と車両速度とを含み、1回の制動操作の際に供給
    されるかまたは1回または数回の以前の制動操作後供給
    される温度信号と、1回の制動操作の際また1回または
    数回の以前の制動操作の際供給される質量信号および速
    度信号とから、評価装置(5)が特性線図に従つて補正
    値を計算して記憶し、制動操作の際圧力調整弁の制御に
    より異なる車輪制動機の制動圧力を補正値に従つて調整
    するように、評価装置(5)が構成されていることを特
    徴とする、特許請求の範囲第10項に記載の装置。
  12. 【請求項12】補正値が、異なる車輪制動機へ供給すべ
    き制動圧力の差または商の目標値または目標値特性線図
    であることを特徴とする、特許請求の範囲第11項に記載
    の装置。
  13. 【請求項13】評価装置(5)が、補正値としての目標
    値または目標値特性線図を、最後の制動操作の際または
    制動操作後に供給される温度信号と、最後の制動操作の
    際得られる質量信号および速度信号とに基いて実現し、
    したがつて制動圧力の調整が制動機の最も新しい状態に
    従つて行なわれることを特徴とする、特許請求の範囲第
    11項または第12項に記載の装置。
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