JPH0738808Y2 - 制動装置における摩擦材の摩耗検出装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 A.考案の目的 （１）産業上の利用分野 本考案は、制動輪と、この制動輪に対向する摩擦材を備
える制動子と、前記摩擦材を制動輪に圧接するように前
記制動子を制動輪に向けて押圧し得る押圧装置とよりな
る制動装置における摩擦材の摩耗検出装置、特にその摩
耗検出を光学的に行うようにした形式のものに関する。

（２）従来の技術 上記形式の摩耗検出装置において、光源からの光を制動
輪に向けて照射するための発光用光ファイバケーブルの
発光部と、この発光部から照射されて制動輪に反射され
る光を受けるための受光用光ファイバケーブルの受光部
とを摩擦材中に埋設し、その摩擦材が一定の摩耗限界に
達すると、上記発光部及び受光部が摩擦材の前面に現れ
てその間に光が伝えられるようにし、この光により摩耗
警報を行うようにしたものは従来公知である（実公昭50
-11902号公報参照）。

（３）考案が解決しようとする問題点 上記従来装置では、受光用光ファイバケーブルの受光部
は唯一個設けられるだけであるから、摩擦材が一定の摩
耗限界に達したことを検出できてもその摩耗の具体的な
進行度合を検出できず、また唯一個の該受光部が塵埃等
によって万一覆われると摩耗検出は全く不可能になる。

本考案は上記に鑑み提案されたもので、従来装置の上記
不具合を解消し得る、制動装置における摩擦材の摩耗検
出装置を提供することを目的とする。

B.考案の構成 （１）問題点を解決するための手段 上記目的を達成するために本考案は、各一端が光源に連
なる複数本の光ファイバケーブルの各中間部を屈曲させ
ると共に、それら屈曲端部が摩擦材の摩耗進行に伴い制
動輪に順次摺擦されて切断されるよう該屈曲端部を前記
摩擦材中に直接埋入して一体化し、さらに前記複数本の
光ファイバケーブルの各他端には、該各他端の受光状態
を検出する検出器を接続したことを特徴とする。

（２）作用 上記構成によれば、摩擦材の摩耗進行に伴い、複数本の
光ファイバケーブルの屈曲端部が制動輪との摺擦により
順次に切断され、対応する光ファイバケーブルの他端側
へは光源からの光が伝わらなくなるから、その他端側の
受光状態の変化を検出器により検出して上記摩耗の進行
度合を具体的に知ることができる。また上記光ファイバ
ケーブルの切断後においては、その切断部が塵埃等によ
って覆われても覆われなくても、該ケーブル他端側に光
源の光が伝わらない状態に変化はないから、検出器が誤
動作することはない。

また特に複数本の光ファイバケーブルの上記屈曲端部を
摩擦材中に直接埋入して一体化した構造によれば、それ
ら光ファイバケーブルの各屈曲端部が摩擦材内で相対振
動したりぐらついて損傷や位置ずれを起こすのを摩擦材
自身によって効果的に防止できるから、その摩擦材自身
の摩耗進行度合にだけ応じて複数のケーブル屈曲端部を
極めて精度よく順次切断することができる。

（３）実施例 以下、図面により本考案の一実施例について説明する
と、制動装置としての車両用ディスクブレーキ装置Ｂ
は、車輪と一体に回転するブレーキディスクＤと、この
ブレーキディスクＤを挟んで対向する第1,第２摩擦パッ
ドP₁,P₂と、これら摩擦パッドP₁,P₂をブレーキディスク
Ｄに向けて押圧し得るブレーキキャリパＣとより構成さ
れており、ブレーキキャリパＣ及び各摩擦パッドP₁,P₂
は図示しない車体フレームに、適当な支持手段を以てブ
レーキディスクＤの軸線方向にのみ移動可能に支持され
る。

前記ブレーキキャリパＣは、摩擦パッドP₁,P₂を跨ぐ第
1,第２腕部1,2を有しており、その第１腕部１には油圧
シリンダ３が形成され、それに嵌合するピストン４は第
１摩擦パッドP₁背面に当接する。また第２腕部２の下部
は一対の腕片2a,2aに分岐されており、その各腕片2a,2a
が第２摩擦パッドP₂背面に当接する。

各摩擦パッドP₁,P₂は、ブレーキディスクＤに対向し且
つ一定の厚みを有する摩擦材5₁,5₂と、その摩擦材5₁,5₂
の背面に接着された金属製裏板6₁,6₂とより構成されて
おり、特に第２摩擦パッドP₂には、摩擦材5₂の摩耗状態
を検出し得る摩耗検出装置Ａが付設される。

その摩耗検出装置Ａは、光源としてのハロゲンランプＨ
と、そのランプＨの光を一端側より他端側へ各独立して
伝える複数本の光ファイバケーブル7₁〜7₄と、これらケ
ーブル7₁〜7₄の他端側の受光状態を検出する検出器Ｓと
より構成されており、前記複数本の光ファイバケーブル
7₁〜7₄は互いに並列して結束され、全体として一条の帯
状ケーブルシート８を構成する。

前記帯状ケーブルシート８は、第1,第３図に示す如く中
間部が180°反転するように屈曲されて、その屈曲部を
境に半分に折重ねられており、その折重ね部分はカバー
シート９中に一体に保持される。そのカバーシート９の
一端より延出する、ケーブルシート８の前記屈曲部は、
キャリパ第２腕部２の一対の腕片2a,2a間を通り且つ裏
板6₂を貫通して摩擦材5₂中に埋込まれる。而してその埋
込み状態において前記複数本の光ファイバケーブル7₁〜
7₄の各屈曲端部7a₁〜7a₄は、曲率半径の大きいもの程摩
擦材5₂前面に近い位置となるように整列状態で配置され
ると共に、第１〜第４図からも明らかなように前記摩擦
材5₂中に直接埋入されて一体化される。従って摩擦材5₂
の摩耗量が増大するにつれて、曲率半径の最も大きい第
１屈曲端部7a₁から順次に該摩擦材5₂の前面に現われブ
レーキディスクＤとの摺擦によって切断されることにな
る。

前記カバーシート９の他端より延出するケーブルシート
８の両端部は、その一方が前記ハロゲンランプＨに対向
配置され、またその他方が前記検出器Ｓに接続される。

前記検出器Ｓは、運転者又は整備員から容易に視認し得
る場所に置かれる器筐10と、この器筐10内に設けられて
複数本の光ファイバケーブル7₁〜7₄の受光状態を各独立
して検出する複数の検出系11₁〜11₄とより構成される。
それら検出系11₁〜11₄のうち、摩擦材5₂前面に最も近い
前記第１屈曲端部7a₁をもつ第１光ファイバケーブル7₁
の他端側の受光状態を検出する第１検出系11₁の構造を
第５図を参照して説明すると、それは、第１光ファイバ
ケーブル7₁の他端面に臨み受光時には電流を生じる受光
素子12₁と、この受光素子12₁の出力側にベースを接続し
たトランジスタT₁と、このトランジスタT₁により開閉さ
れる電源回路13₁と、この電源回路13₁に介装したラン
プ、発光ダイオード等の発光体14₁（図示例は発光ダイ
オード）とより構成される。従って第１光ファイバケー
ブル7₁の他端側が受光状態になると、受光素子12₁が電
力を生じるので、トランジスタT₁は導通されて電源回路
13₁を閉じ、発光体14₁を発光させることができ、また上
記他端側に光が伝わらなくなると、受光素子12₁の電流
が消失して発光体14₁の光が消える。

上記第１検出系11₁以外の検出系11₂〜11₄の構造も同様
であるのでその説明は省略する。而して各検出系11₁〜1
1₄の発光体14₁〜14₄は前記器筐10の表示板に第１図に示
すように一列に並設されていて、同時に観察できるよう
になっている。

尚、第５図において15は、光源としてのハロゲンランプ
Ｈの通電を制御するためのスイッチである。

次に前記実施例の作用を説明する。制動時に油圧シリン
ダ３に圧油を供給すれば、第１摩擦パッドP₁がピストン
４に押されて前進することによりブレーキディスクＤ右
側面を圧接し、次いでその反作用によりブレーキキャリ
パＣが右動して第２摩擦パッドP₂をブレーキディスクＤ
の左側面に圧接するので、ブレーキディスクＤには両パ
ッドP₁,P₂より制動力が付与される。

ところで第２摩擦パッドP₂が未使用状態で第３図実線で
示すように摩擦材5₂の厚みが十分ある場合には、光ファ
イバケーブル7₁〜7₄の各屈曲端部7a₁〜7a₄は摩擦材5₂前
面より離れていて完全な接続状態にあるから、スイッチ
15を閉じてハロゲンランプＨを点灯すれば、その光は各
ケーブル7₁〜7₄の一端から他端側へ伝わり、これにより
各検出系11₁〜11₄の発光体14₁〜14₄全部を発光させるこ
とができる。

而して前述の制動作用により摩擦材5₂の摩耗が進行し
て、その摩耗量が第３図鎖線ａに示すように、所定量
（摩耗限界量でなくてもよい）に達すると、前記第１屈
曲端部7a₁が摩擦材5₂前面に現れると共にブレーキディ
スクＤの制動面に摺擦されて切断され、この切断に伴
い、第１光ファイバケーブル7₁の他端側へはハロゲンラ
ンプＨの光が伝わらなくなるから、第１検出系11₁の発
光体14₁は発光しなくなる。

前記摩擦材5₂の摩耗がさらに進みその摩耗量が第３図鎖
線ｂに示すようにさらに増えると、前記第１光ファイバ
ケーブル7₁に隣接する第２光ファイバケーブル7₂の屈曲
端部7a₂が摩擦材5₂前面に現れると共にブレーキディス
クＤの制動面に摺擦されて切断され、この切断に伴い、
第２光ファイバケーブル7₂の他端側へはハロゲンランプ
Ｈの光が伝わらなくなるから、今度は第２検出系11₂の
発光体14₂が発光しなくなる。

以後同様の作用が摩擦材5₂の摩耗進行につれて次々に繰
り返されるので、その摩耗量に応じて残りの検出系11₃,
11₄の発光体14₃,14₄も順次に発光しなくなる。かくして
各発光体14₁〜14₄の発光状態を運転者或いは整備員が見
れば、ブレーキ装置Ｂをいちいち分解せずとも上記摩耗
の進行度合を具体的に知ることができるので、その摩耗
に対する処理を迅速的確に行い得る。

以上の実施例において、ブレーキディスクＤ、第２摩擦
パッドP₂、及びブレーキキャリパＣはそれぞれ本考案の
制動輪、制動子及び押圧装置を構成している。

尚、前記実施例では本考案を車両用ディスクブレーキ装
置に適用したものを示したが、ドラムブレーキ装置に適
用してもよいことは勿論である。

尚また、前記実施例では検出器Ｓが光ファイバケーブル
7₁〜7₄他端側の受光状態を検出して発光体14₁〜14₄を発
光させるようにしたものを示したが、それとは逆に上記
受光状態を検出して発光体の発光を停止させるようにし
てもよいことは勿論である。

C.考案の効果 以上のように本考案によれば、各一端が光源に連なる複
数本の光ファイバケーブルの各中間部を屈曲させると共
に、それら屈曲端部が摩擦材の摩耗進行に伴い制動輪に
順次摺擦されて切断されるよう摩擦材に取付け、複数本
の光ファイバケーブルの各他端には、該各他端の受光状
態を検出する検出器を接続したので、摩擦材の摩耗進行
に伴い、複数本の光ファイバケーブルの屈曲端部を制動
輪との摺接により順次に切断して、対応するケーブルの
他端側への光の伝播を阻止することができ、そのケーブ
ル他端側の受光状態の変化を検出器によって検出して上
記摩耗の具体的な進行度合を知ることができるから、そ
の摩耗に対して的確に対処することができる。

また特に複数本の光ファイバケーブルの各屈曲端部を摩
擦材中に直接埋入して一体化したので、それら光ファイ
バケーブルの各屈曲端部が摩擦材内で相対振動したりぐ
らついて損傷や位置ずれを起こすのを摩擦材自身によっ
て効果的に防止でき、その摩擦材自身の摩耗進行度合に
だけ応じて複数本のケーブル屈曲端部を極めて精度よく
順次切断することができ、従って摩擦材の摩耗進行状態
を極めて正確に検出することができる。しかも制動子の
基本的な機能部品である摩擦材自体を、複数本の光ファ
イバケーブルの各屈曲端部を定位置に精度よく固定保持
するための保持手段にそのまま兼用できることから、そ
れだけ装置の構造簡素化及び部品点数の低減が図られ、
コストダウンに寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はディスクブレーキの一部を破断した全体図、第
２図は第１図のII-II矢視側面図、第３図は第２図のIII
-III矢視拡大断面図、第４図は第３図のIV-IV矢視断面
図、第５図は検出器の回路図である。 Ｃ……押圧装置としてのブレーキキャリパ、Ｄ……制動
輪としてのブレーキディスク、Ｈ……光源としてのハロ
ゲンランプ、P₂……制動子としての第２摩擦パッド、Ｓ
……検出器、5₂……摩擦材、7₁〜7₄……光ファイバケー
ブル、7a₁〜7a₄……屈曲端部

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−8524（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−144402（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−92934（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−151996（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭51−111601（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭50−11902（ＪＰ，Ｙ１)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】制動輪（Ｄ）と、この制動輪（Ｄ）に対向
   する摩擦材（5₂）を備える制動子（P₂）と、前記摩擦材
   （5₂）を制動輪（Ｄ）に圧接するように前記制動子
   （P₂）を制動輪（Ｄ）に向けて押圧し得る押圧装置
   （Ｃ）とよりなる制動装置における摩擦材の摩耗検出装
   置であって、各一端が光源（Ｈ）に連なる複数本の光フ
   ァイバケーブル（7₁〜7₄）の各中間部を屈曲させると共
   に、それら屈曲端部（7a₁〜7a₄）が前記摩擦材（5₂）の
   摩耗進行に伴い制動輪（Ｄ）に順次摺接されて切断され
   るよう該屈曲端部（7a₁〜7a₄）を前記摩擦材（5₂）中に
   直接埋入して一体化し、さらに前記複数本の光ファイバ
   ケーブル（7₁〜7₄）の各他端には、該各他端の受光状態
   を検出する検出器（Ｓ）を接続したことを特徴とする、
   制動装置における摩擦材の摩耗検出装置。