MXPA98004885A - Sistema indicador de estado de frenos - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a sistema indicador de estado de frenos que comprende:un sensor de desgaste de zapata de freno normalmente cerrado para estar en una condición abierta eléctricamente no conductora cuando una zapata de fricción de freno se desgasta a un límite de servicio de la zapata de fricción;un interruptor de límite de carrera accionador de frenos normalmente cerrado adaptado para estar en una condición abierta eléctricamente no conductora cuando una carrera de una varilla de accionamiento del freno alcanza su límite de servicio de varilla de accionamiento;una fuente de voltaje;un primer medios de resistencia conectado a la fuente de voltaje;una primera fuente de iluminación conectada al interruptor de límite y conectada al primer medio de resistencia;un segundo medio de resistencia conectado al sensor de desgaste;y una segunda fuente de iluminación conectada al segundo medio de resistencia y conectada a una tierra eléctrica:en donde las fuentes de iluminación primera y segunda se energizan cuando el sensor de desgaste normalmente cerrado y el interruptor de límite normalmente cerrado son eléctricamente conductores y donde las fuentes de iluminación primera y segunda no están energizadas cuando por lo menos uno del sensor de desgaste y el interruptor de límite esta eléctricamente no conductivo en condición abierta eléctricamente no conductora.

Description

SISTEMA INDICADOR DE ESTADO DE FRENOS ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN 1. Campo de la Invención La presente invención se relaciona con un circuito electrónico para indicación del estado de operación del sistema de frenos de un vehículo. Más específicamente, la presente invención se relaciona con un circuito electrónico para indicación del estado operacional de un sistema de frenos de un vehículo en el que una primera y segunda fuentes de- iluminación se activan y desactivan para indicar el estado operacional del sistema de frenado. 2. Descripción de la técnica anterior Los sistemas de desgaste y ajuste de frenos de la técnica anterior conectan cada sensor a un módulo electrónico de condición para generar una señal al conductor o mecánico de que se requiere servicio para los frenos . Se han desarrollado en el pasado muchos sistemas para proporcionar una señal al operador del vehículo para advertir el desgaste del forro del freno o desplazamiento del accionador ha progresado hasta un espesor predeterminado. Sin embargo, estos sistemas generalmente no han sido satisfactorios debido a su complejidad y/o falta de confiabilidad. Las patentes norteamericanas Nos. 3,594,721; 3,716,831; 3,735,343; 3,755,774; 3,869,695 Y 3,902,157 las descripciones de las cuales se incorporan en la presente como referencia, describen sistemas electrónicos de señalamiento para la detección y notificación de desgaste anormal de los frenos. Una desventaja con muchos de estos sistemas es la configuración de alambrado paralelo el cual resulta en una gran cantidad de conductores que deben de ser utilizados para conectar los sensores con la unidad electrónica de vigilancia. Otra desventaja es que algunos de los sistemas de la técnica anterior no indican el momento en que se requiere servicio para frenos si se presenta una falla de corto circuito o conexión a tierra y además, proporcionan un flujo de corriente eléctrica a través del cojinete de la rueda, lo cual puede resultar en una duración de servicio disminuida del coj inete. La patente norteamericana No. 3,456,236 describe un sistema indicador de desgaste de la zapata del freno cuando se conectan sensores de desgaste en serie a un relé el cual, cuando es desenergizado, cierra el contacto para encender un bulbo en un circuito de alarma de problemas . Este concepto carece de la confiabilidad requerida de un sistema de alarma de condición de freno debido a que indica incorrectamente que el sistema de frenos es operacional cuando los frenos de hecho se han desgastado pero la luz se enciende, o existe un circuito abierto para el bulbo. Por lo tanto, no se puede determinar de manera confiable la condición de los frenos utilizando este tipo de sistema de la técnica anterior.

DESCRIPCIÓN BREVE DE LA INVENCIÓN La presente invención proporciona un circuito electrónico para activar y desactivar una primera fuente de iluminación y una segunda fuente de iluminación para indicar el momento en que se requiere servicio para los frenos . La abertura de un conmutador de límite de desplazamiento de accionador de frenos o un sensor de desgaste de zapata de frenos provoca que la primera y segunda fuentes de iluminación se desactiven por lo que indican al operador que se requiere servicio. Si tanto el conmutador de límite como el sensor de desgaste están cerrados cuando el sistema de frenos es operacional, se activan tanto la primera y segunda fuentes de iluminación. Se puede utilizar con la presente invención cualquier tipo y número de sensores normalmente cerrados, conectados en serie. Es posible para algunos tipos de sensores de desgaste de zapata de freno realizar conexión a tierra contra el tambor del freno cuando la zapata de freno se desgasta hasta su límite de servicio. Bajo esta condición, cuando se aplica el freno, se activará la primera fuente de iluminación, pero la segunda fuente de iluminación permanecerá desactivada. Cuando no se aplica el freno, tanto la primera como la segunda fuentes de iluminación permanecerán desactivadas indicando la necesidad de servicio. En una modalidad alternativa, se conecta una tercera fuente de iluminación entre la primera y segunda fuentes de iluminación. Se puede utilizar la energía eléctrica desde el circuito de iluminación de frenos para activar el circuito el cual proporciona las características de diagnóstico agregadas . Una provisión de la presente invención es proporcionar un circuito electrónico de frenos para indicar cuando no se requiere un servicio para frenos . Otra provisión de la presente invención es proporcionar un circuito electrónico para frenos para desactivar la primera y segunda fuentes de iluminación cuando se requiere servicio para frenos . Otra provisión de la presente invención es proporcionar un circuito electrónico para frenos, para activar una primera fuente de iluminación y desactivar una segunda fuente de iluminación cuando un sensor de desgaste hace corto circuito con el tambor de frenos cuando se aplican los frenos. Otra provisión adicional de la presente invención es proporcionar un circuito electrónico de frenos que limita el nivel de corriente eléctrica que fluye a través de un cojinete de rueda bajo la condición cuando el sensor de desgaste hace corto circuito y se conecta a tierra a través del tambor de frenos.

DESCRIPCIÓN BREVE DE LOS DIBUJOS La figura 1 es un diagrama esquemático eléctrico del circuito electrónico de frenos de la presente invención la figura 2 es una tabla lógica que muestra el estado operacional de las fuentes de iluminación de la presente invención; y la figura 3 es una modalidad alternativa del circuito electrónico de frenos de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA MODALIDAD PREFERIDA Para propósitos de promover la compresión de los principios de la invención, ahora se hará referencia a la modalidad ilustrada en los dibujos y se utilizará lenguaje específico para describir la misma. No obstante, debe entenderse que no se pretende de esta manera limitación del alcance de la invención, tales como alteraciones y modificaciones adicionales en el dispositivo ilustrado, y que las aplicaciones adicionales de los principios de la invención como se ilustran están contemplados como los que habitualmente se le ocurrirían a una persona familiarizada con la técnica con la cual se relaciona la invención. Ahora, con referencia a la figura 1 de los dibujos, se muestra un diagrama de circuito del sistema 2 indicador de estado de frenos de la presente invención. El sensor de desgaste de frenos WS es del tipo cuando un conmutador normalmente cerrado se adapta a abierto cuando la pastilla de fricción de frenos se desgasta hasta su límite de servicio y permanece abierto hasta el servicio. El sensor de desgaste WS se conecta eléctricamente en serie con un sensor de desplazamiento accionador de frenos SS el cual también normalmente es un sensor cerrado que se abre cuando la carrera del vastago accionador de frenos coincide o excede con un límite de servicio de desplazamiento. El sensor de carrera SS se conecta en serie con una primera fuente de iluminación IS1 la cual, en la modalidad preferida, es un diodo emisor de luz (LED) . La fuente de iluminación IS1 se conecta en serie con un resistor Rl el cual se conecta a un lado de una fuente de voltaje VS . El sensor de desgaste WS se conecta en serie con un resistor R2 el cual se conecta en serie con una segunda fuente de iluminación IS2 la cual se conecta a tierra. Los resistores Rl y R2 sirven para limitar la corriente suministrada a las fuentes de iluminación IS1 e IS2. El resistor Rl también funciona para limitar la corriente a través del cojinete de rueda la cual soporta de manera giratoria el tambor de freno en el caso de que el sensor de desgaste WS haga corto circuito con el tambor de freno y se conecta a tierra cuando se aplica el freno. El resistor R2 evita que la fuente de iluminación IS2 se encienda en el caso en el que el sensor de desgaste WS presente una trayectoria de corto circuito a través del tambor de freno cuando se aplica el freno y esté presente una resistencia en serie significativa. Utilizando el circuito de la presente invención, se minimiza el nivel y duración de corriente eléctrica que pasa a través del cojinete que soporta el tambor del freno. Esta característica es significativa debido a que la corriente eléctrica que pasa a través del cojinete puede crear condiciones que lleven a una disminución en la duración de servicio . Ahora con referencia a la figura 2, se muestra una tabla lógica para el sistema 2 indicador de estado de frenos de la presente invención. Si el sensor de desgaste WS y el sensor de desplazamiento SS están cerrados eléctricamente (es decir, dentro de su intervalo de operación normal) , entonces se activan tanto la fuente de iluminación IS1 como la fuente de iluminación IS2. Si se abre el sensor de desgaste WS y/o el sensor de desplazamiento SS (es decir, están fuera de su límite de servicio) , entonces se desactivan ambas fuentes de iluminación ISl e IS2. Si se cierra el sensor de desplazamiento SS (es decir, el vastago accionador de freno está dentro de los límites de operación normales) y el sensor de desgaste WS hace corto circuito a tierra habitualmente debido a que la pastilla de fricción de freno se ha desgastado pasando a su límite de servicio, entonces se activa la primera fuente de iluminación IS1 y se desactiva la segunda fuente de iluminación IS2.

Es posible eliminar ya sea la primera fuente de iluminación IS1 del circuito o la segunda fuente de iluminación IS2. Si se elimina la primera fuente de iluminación IS1, la segunda fuente de iluminación IS2 se encendería únicamente si el sensor de desgaste WS y el sensor de desplazamiento SS estuvieran normales y cerrados. Si se elimina la segunda fuente de iluminación IS2, entonces se apaga la primera fuente de iluminación IS1, debe estar presente un sensor de desgaste WS y/o un sensor de desplazamiento SS abierto y se reguiere el servicio. La figura 3 es una modalidad alternativa del diagrama esquemático eléctrico del circuito 2' electrónico de frenos de la presente invención en el que se conecta una tercera fuente de iluminación IS3 (preferiblemente un LED) y una resistencia RS a través de la fuente de voltaje VBS la cual es suministrada por el circuito de encendido de luces de frenado del vehículo. Por lo tanto, el circuito que se muestra en la figura 3, únicamente se activa cuando se aplican los frenos del vehículo por lo que proporciona energía eléctrica tanto a las luces de el freno como al circuito 2' electrónico de freno. La tercera fuente de iluminación IS3 funciona como una señal al operador cuando se ha suministrado energía eléctrica al circuito 2' electrónico del freno conforme se aplican los frenos del vehículo. Al utilizar el circuito 2' electrónico del freno como se muestra en la figura 3, el operador puede determinar si el sensor de desgaste WS en realidad está desgastado y abierto incluso si el sensor de desgaste WS parece cerrado debido al contacto con el tambor del freno, lo que provoca una condición de corto a través del sensor de desgaste WS abierto. Esta determinación se puede realizar en sistemas de frenado activados por aire debido al incremento sustancial en la presión de aire necesaria para mover la zapata de freno en contacto con el tambor de freno, en comparación con la que se necesita para activar inicialmente el sistema de frenos. Conforme se aplican inicialmente los frenos, se activan las luces indicadoras de frenado y se suministra energía eléctrica al circuito 2' electrónico de frenos como se indica al operador por la activación de la tercera fuente de iluminación IS3. El operador después verifica para determinar si tanto la primera fuente de iluminación IS1 como la segunda fuente de iluminación IS2 permanecen activadas indicando que el sensor de desgaste WS y el sensor de desplazamiento SS están dentro de los estados de operación normales. Si está abierto el sensor de desgaste WS, entonces tanto la primera como la segunda fuentes de iluminación IS1 e IS2 se desactivarán. Puesto que el conductor/operador activa adicionalmente los frenos, si la primera fuente de iluminación IS1 se activa, entonces existe un corto a través del tambor de frenos por lo que se cierra eléctricamente el sensor de desgaste WS . De esta manera, como se muestra en la figura 3, cuando se activa el circuito 2' electrónico de frenos por el voltaje encendido de luces de frenos, se puede determinar la condición del sensor de desgaste WS incluso si el sensor de desgaste WS está haciendo corto y se cierra por el tambor de frenos . Nótese que se puede conectar cualquier cantidad de sensores de desgaste WS y/o conmutadores de carrera SS en serie y al sistema 2 y 2 ' electrónico de frenos de la presente invención. Aunque esta invención se ha descrito en forma preferida con cierto grado de particularidad, debe entenderse que la presente descripción de la modalidad preferida se ha realizado únicamente a modo de ejemplo, y que se pueden realizar numerosos cambios en la construcción de detalle en combinación y arreglo de los elementos sin apartarse del espíritu y alcance de la invención como se reivindica en la presente. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el convencional para la manufactura de los objetos a que la misma se refiere. Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes :

Claims (9)

REIVINDICACIONES

1. Un sistema indicador de estado de frenos que incluye un sensor de desgaste de pastilla de fricción de frenos y un conmutador de límite de carrera de accionador de frenos, caracterizado porque comprende : una fuente de voltaje; un primer medio de resistencia conectado a la fuente de voltaje; una primera fuente de iluminación conectada al conmutador de límite y conectada al primer medio de resistencia,* un segundo medio de resistencia conectado al sensor de desgaste, y en el que la primera y segunda fuentes de iluminación se energizan cuando el sensor de desgaste y el conmutador de límite son eléctricamente conductores y cuando la primera y segunda fuentes de iluminación no están energizadas cuando el sensor de desgaste o el conmutador de límite son eléctricamente no conductores ; y una segunda fuente de iluminación conectada al segundo medio de resistencia y conectada a una tierra eléctrica.

2. El sistema indicador de estado de frenos, de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la primera y segunda fuentes de iluminación son diodos emisores de luz.

3. El sistema indicador de estado de frenos, de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la primera y segunda fuentes de iluminación son luces incandescentes .

4. El sistema indicador de estado de frenos, de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el sensor de desgaste y el conmutador de límite están conectados eléctricamente en serie.

5. El sistema indicador de estado de frenos, de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además una tercera fuente de iluminación conectada a través de la fuente de voltaje.

6. El sistema indicador de estado de frenos, de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque comprende además un tercer medio de resistencia conectado en serie con la tercera fuente de iluminación.

7. El sistema indicador de estado de frenos para un freno que tiene una pluralidad de sensores conectados en serie, caracterizado porque comprende: una fuente de energía eléctrica,* un primer medio de resistencia conectado a las fuentes de energía eléctrica; una primera fuente de iluminación conectada a una pluralidad de sensores conectado al primer medio de resistencia,- un segundo medio de resistencia conectado a la pluralidad de sensores; y una segunda fuente de iluminación conectada con el segundo medio de resistencia y conectado con la fuente de energía eléctrica.

8. El sistema indicador de estado de frenos, de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque la primera y segunda fuente de iluminación son diodos emisores de luz .

9. El sistema indicador de estado de frenos, de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque los sensores se conectan eléctricamente en serie.