JP4033411B2 - 機械的に調整可能な摩耗インジケータ - Google Patents

Description

本発明は、添付請求の範囲第１項の前提部分に開示した型式の例えば摩擦ライニングの摩耗インジケータに関する。
トラクタまたは原動機付きの掘削機械、例えば農業用トラクタ、ローダ、掘削機のダンプトラックは、オフロードで頻繁に使用され、このため汚れと泥、水または雪がホイールを覆い、またホイールハブを覆うホイール上に厚い膜を形成することがある。法規則と安全上の要件では、すべての車両、特に重車両のブレーキは十分に機能しなければならないと規定している。したがってホイールハブの著しく汚れた膜にかかわらず、ブレーキを分解するか、または点検するために修理店に車を走らせることなく、車両の各摩擦ライニングについて摩耗状態を点検できることが重要である。
電気的、電子的または機械的原理に基づく摩耗インジケータは、以前に公知であるが信頼できず、また最初に言及した２つの原理は、上述の過酷な運転条件ではまったく機能しない傾向がある。もう１つの不都合は、例えば電気回路が破壊したため、問題の摩擦ライニングがほとんど完全に擦り切れた時に初めて運転者が警告を受けることである。通常、その場合ライニングは製造業者によって決められた許容可能な最大厚さに摩滅され、これは新しいライニングが取り付けられるまで、車両を運転してはならないことを意味する。
ブレーキ摩耗を測定する従来の機械的方法は、ブレーキの反対面とディスクとに特殊工具を向けて、車軸ケーシングのフランジ内およびブレーキピストン内の空洞を通して測定し、またライニングの厚さを計算するためにこれらの測定値を比較することによって行われる。この型式の車両は通常オイル冷却ブレーキを有するので、車軸ケーシングの中の空洞は各測定後に再び詰めなければならず、またトランスミッションオイルは測定工程中に空洞を通して流出する。
従来型式のもう１つの方法は、ブレーキディスクの周縁直前のハブリテーナの中に径方向開口部を設ける方法である。上述と同一の理由のために、通常開口部は再び詰められる。反対面と、ブレーキディスク周縁の外側に配置された部分のブレーキピストンとの間の距離は、径方向開口部を通して差し込まれるすきまゲージの型式で測定される。この方法の別の不都合は、ある車両では径方向開口部がホイールリムによって覆われていることであり、これは各測定の前にホイールを取り外す必要があることを意味する。
さらに開発された別の機械的な方法は、ブレーキに内蔵された容易に移動可能なロッドを有し、それを用いてブレーキが係合される時にブレーキハウジングに関してブレーキピストンの位置を測定することが可能となる。従来、このピンは固定長さを有し、これは突出ピンの長さに影響を与える構成要素の許容差に基づき測定される距離が変動することを意味するので不都合である。このような構成要素はブレーキハウジング、ピストン、ディスク、静止ディスクおよびカウンタ面である場合がある。前述の２つの方法もこの不都合を有する。
しかし、本発明に基づく摩耗インジケータの利点は、調整可能な測定ロッドが各ホイールに配設されているという事実によって、所望の時にはいつでも、直接建設現場で、確実な方法で各ライニングの摩耗程度を点検することが可能であることである。次に、摺動するカリパスまたは他の型式の測定スティックを用いて、インジケータの所定の測定面から測定ピンがどの程度外側に突出しているかを測定することは簡単である。車両用のオペレータマニュアルと修理マニュアルに、摩耗ライニングの限界について、高水準の安全性を維持する一方でライニングを最適に使用し、ライニングが完全に摩耗する前にライニングを交換することを明記することが有効である。
したがって本発明の目的は、上述の不都合を取り除くかまたは最小にし、また構成要素の許容誤差の影響を取り除いた冒頭に述べた型式の摩耗インジケータを達成することである。
これは添付請求の範囲第１項の特徴部分に記載された特徴を有する、冒頭に記載した型式の摩耗インジケータによって達成される。
追加の目的と特徴、およびさらに有利な発展形態と本発明の改良が従属請求範囲に開示されている。
以下、本発明の好適な実施例について、添付概略図を用いてより詳細に、しかし実例としてのみ述べる。
図１は、摩耗インジケータが装着された流体冷却摩擦ブレーキの部分断面図である。
図２は、保護キャップが装着されたインジケータ細部の拡大図である。
図３は、インジケータの較正キャップの拡大図である。
図４は、インジケータの保護キャップの拡大図である。
トラクタと原動機付き装置はカプセルで保護された車軸とブレーキとを通常有し、またこのような車両の摩擦ブレーキ１では、車軸ケーシングの外部端部はブレーキハウジング２として通常製造され、ブレーキハウジングの中にはプレッシャプレートと一体に造られたブレーキピストン４が移動自在に装着されている。ピストンは、ハウジングとピストンとの間に囲まれた環状チャンバ６の中に封入された作動流体を用いて移動可能である。両側に設けられた摩擦材料付きのブレーキディスク８は、ブレーキピストンと反対面１０との間に配設される。コスト上の理由から、各側面の摩擦材料の厚さは約２ｍｍにすぎず、またブレーキは「湿式ブレーキ」型式であり、これはピストン４とブレーキディスク８の両方、ならびに反対面１０がオイル浴の中に配設されていることを意味し、ひるがえってこれによってより効果的な冷却が提供され、かくして摩擦材料の摩耗が低減される。摩擦材料の薄さのため、下方摩耗限界を越えないように、精度と、摩擦材料の現在の厚さの確実な表示とに関する要求度が増加する。冷却と継続して効果的な制動効果とを保証するために、この限界は冷却条溝が残るように設定され、これは少なくとも０．５ｍｍの厚さを意味し、これは摩擦ライニング交換の必要が生じるまでの新しいブレーキの摩耗の余裕が側面当たり最大１．０ｍｍの摩耗許容値となり、かくしてホイールブレーキ当たりの合計最大摩耗許容値が２ｍｍとなることを意味する。
図示した実施例によれば、この実施例は、ブレーキハウジング２の空洞１４の中に装着された容易に移動可能で調整可能な測定ロッド１２を備える摩耗インジケータ１１によって達成され、前記測定ロッドは２つの部分、管の縦に沿って延在するスロット１５によって径方向に弾性の管１６と、部分的に管内に挿入されたピン１８とによって造られる。内径は、工具を用いないと克服できない強制摩擦係合によって管がピンに接合されるように、ピンの外径に適合される。図示した実施例では、スロット１５は鋸歯状（波状）であるが、同時に他の構造、例えば直線または螺旋形状であることが可能である。
ブレーキハウジングの外側では、ねじ付きのニップル２０が空洞１４内の対応するねじ山の中に締められる。このニップルは測定ロッド１２のピン１８のガイドである導通孔を有し、測定ロッドは空洞１４に挿入され、管１６はブレーキピストン４に向かい合い、したがってピン１８の自由端部はニップルから延在する。
突出ピンの端部は、ニップルの外部端部と管の自由端部のように、それぞれの測定面２２、２４、２６によって造られる。
ニップルの外部端部は、フランジナット２７をねじ込むことができる雄ねじを備えている。
保護キャップ２８、またはある場合には較正キャップ３０は、フランジナットの環状フランジ３２に当接するインセットとして装着することができ、このため保護キャップと共にナットがねじ込まれる場合、ナットは不純物の侵入を防止し、また較正キャップと共にねじ込まれる場合、ブレーキに新しいブレーキライニングが設けられていた時にインジケータ１１の初期値を設定するために使用することができる。
上記の目的のために、較正キャップは較正空洞３４を有し、その深さＡはブレーキの許容可能な摩耗厚さを決定する。本実施例によれば、較正キャップが装着されている場合、ピン端部の測定面が較正空洞の底部３６と接触している時に、較正キャップはピン端部の測定面２２がニップルの測定面２４から２ｍｍ突出するのを可能にする。
一方で保護キャップ２８は空洞３８を有し、その底部４０は、少なくとも許容摩耗（２ｍｍ）と、１−２ｍｍであるブレーキピストンの最大ストロークとの和に少なくとも対応する深さＢに配置される。
不純物の侵入とトランスミッションオイルの漏れの両方を防止するために、リングシール４２と４４がそれぞれニップル２０とブレーキハウジング２の外側との間に配設され、またニップルの外部端部２４と保護キャップ２８との間に配設される。
記述したインセットキャップ付きのフランジナットの代わりに、他の型式の固定インセット付きのナットを使用することができ、例えばドングリ状ナットを上述のように対応する空洞と共に保護キャップまたは較正キャップとして使用することができる。
摩耗インジケータは次の方法で機能する。測定ロッド１２は、ピン１８をある距離だけ管１６の中に押し込むことによって予め装着されるが、ブレーキを装着しまた係合した後に、またニップル２０をブレーキハウジング２の中に確実にねじ込んだ後に、管の測定面２６がブレーキピストン４と接触している時に、ピンの自由端部がブレーキの許容摩耗に対応する距離よりも若干遠くに突出するようにのみ装着される。
次に較正キャップ３０付きのフランジナット２７はニップルの上に確実にねじ込まれ、また較正キャップは構成要素の間の摩擦係合を克服し、また較正キャップは最後にニップルの測定面２４と接触するまで、ピン１８を管１６内に押入する。
この位置におけるピン端部の測定面２２は較正キャップの底部３６に当接するので、距離Ａが正確に許容可能な摩耗厚さに一致するように、測定ロッド１２の長さが正確に調整される。ナット２７を回して外し、較正キャップを保護キャップ３２とシール４２と交換し、またこれらの部分をナットによってニップルの外部端部に封止当接する。
ブレーキピストン４と保護キャップ底部４０との間に挟持されることなく、測定ロッド１２は、保護キャップの深さＢによってブレーキピストンの往復運動に従うことが可能になるという事実により、測定ロッドの設定長さは変わらない。かくして、保護キャップ３２を取り除くことによって、ブレーキを係合することによって、測定ロッドをピストンに押圧することによって、またロッドがニップル２０の測定面の外側にどの程度突出しているかを測定することによって、残っている摩耗厚さを現場で点検することが非常に簡単となる。
かくして説明した摩耗インジケータによって、単一の較正キャップを用いて、ブレーキの製造と装着時の個々の変化と許容誤差を考慮する必要なく、すべてのホイールブレーキの測定ロッドを正確に較正することが可能となる。
最後に、ロッドをブレーキピストンに押圧する圧縮ばねを、ニップル２０と管１６との間に配設することによって、また例えば連続的にロッドの突出長さを感知する電気センサを配設することによって、残っている摩耗厚さを読み取ることも可能であり、車両運転者の運転室の機器上にそれを表示することも可能である。

Claims (8)

1. ブレーキハウジングに関して可動自在のブレーキ手段（４）を有するブレーキハウジング（２）と、該ブレーキハウジングにしっかりと固定された反対面（１０）と、摩擦ライニングを備えた少なくとも１つの摩擦手段（８）とを備える、車両ブレーキの摩擦ライニングのための摩耗インジケータ（１１）であって、前記摩擦手段が、ブレーキ手段によって静止位置と係合位置との間で移動可能であり、反対面とブレーキ手段とに押圧され、前記摩耗インジケータが、ブレーキハウジング内の空洞（１４）に配設可能なスペーサ手段（１２）を備え、前記スペーサ手段の一方の端部（２６）がブレーキ手段（４）と接触し、他方の端部（２２）がブレーキハウジングの外側に突出して、前記スペーサ手段がブレーキ手段と反対面との間の距離に基づく所定の距離だけ移動可能であるような摩耗インジケータにおいて、前記摩擦手段（８）が係合位置にある時に所定の初期値（Ａ）に一致するように、前記スペーサ手段（１２）が、較正手段（２７、３０）によって設定できる調整可能な長さを有することを特徴とする摩耗インジケータ。
2. 前記スペーサ手段（１２）の突出部分の長さが新しい摩擦ライニングの許容可能な最大摩耗許容値（Ａ）に対応することを特徴とする、請求項１に記載の摩耗インジケータ。
3. 前記スペーサ手段（１２）が少なくとも第１の部分（１６）と第２の部分（１８）から造られ、前記部分が互いに強制的に接合されるように、選択可能な位置に移動可能に配設されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の摩耗インジケータ。
4. 前記スペーサ手段（１２）の第１の部分が径方向に弾性の管（１６）であり、また第２の部分が、管の内径に適合された外径を有するピン（１８）であり、前記ピンを前記管内に部分的に挿入できるように、前記管を押圧することができ、また管の弾性力によって生じる摩擦係合によって、前記管が前記ピンに接合することを特徴とする、請求項３に記載の摩耗インジケータ。
5. 前記スペーサ手段（１２）の突出距離を、空洞（３４）を有する較正手段（２７、３０）によって所定の長さに設定することができ、該空洞の深さ（Ａ）によって前記長さが決定され、またその長さを較正する為に前記較正手段をブレーキハウジング（２）の所定面（２４）に当接することができることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載の摩耗インジケータ。
6. 長さを較正した後に前記較正手段（２７、３０）を、空洞（３８）を有する保護キャップ（２７、２８）と交換することができ、該空洞の深さ（Ｂ）が、較正手段の空洞の深さ（Ａ）と、ブレーキ手段（４）のストロークとの和よりも大きいことを特徴とする、請求項５に記載の摩耗インジケータ。
7. 前記ブレーキ手段がブレーキピストン（４）であり、また前記スペーサ手段が調整可能な測定ロッド（１２）であることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか１つに記載の摩耗インジケータ。
8. 前記較正手段が較正キャップ（２７、３０）であることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか１つに記載の摩耗インジケータ。

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