專利名稱：制動襯片磨損指示器，具有該指示器的盤式制動器以及用于該盤式制動器的制動蹄的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于指示盤式制動器的制動蹄的摩擦襯片的磨損的裝置，該裝置具有導電裝置，其在制動過程中當達到第一預設的磨損極限時與制動盤發(fā)生電接觸。
背景技術：
眾所周知，盤式制動器包含具有支撐板的制動蹄以及摩擦襯片。在制動過程中通過制動蹄對制動盤施加壓力。由此摩擦襯片隨著使用時間逐漸被磨損。眾所周知，在摩擦襯片內敷設電導通裝置，例如電纜，用于監(jiān)測摩擦襯片厚度，尤其是用于確認處于摩擦襯片的允許的磨損極限范圍內。導通裝置的保持裝置在制動蹄的徑向外部區(qū)域中被固定至支撐板上。在此區(qū)域內通常沒有摩擦襯片。為此摩擦襯片通常被鏤空。當達到磨損極限時，也就是當摩擦襯片被相應地磨損時，電導通裝置在制動過程中與制動盤接觸并接地。由此向信號裝置發(fā)出電脈沖，并且由此產(chǎn)生如下的警告，即已達到允許的剩余襯片厚度。在此情況下必須對襯片進行更換。電導通裝置可通過已知的不同的方式敷設在殼體里，且該殼體自身例如被固定在支撐板上。保持裝置應盡可能持久穩(wěn)定，由此使電導體的定位可靠并恒定。所有位置改變均為不希望的，因為會影響指示。即、其會導致例如上述警告出現(xiàn)地過早或者過晚。指示裝置取決于運行狀況在極端溫度下停止工作。因此應使用高品質材料(例如塑料)。已知指示裝置，其支撐板被配置在徑向外部區(qū)域內具有平坦或者階梯狀的細長凹槽中。傳感器外殼在該種情況下自徑向之外被壓入該凹槽。此種定位的類型的缺陷是，不具備操作相關通道，因為襯片壓緊系統(tǒng)，例如在支撐板上固定的壓緊彈簧處于受力狀態(tài)。EP 692 652 Al中已知一種磨損指示-絕緣體,其軸向從制動盤側面通過凸起被嵌入支撐板的孔/凹槽中。軸向緊固通過零件連接形式的擴大而實現(xiàn)，并且需要較多的步驟以定位。其旋轉緊固通過軸向預緊力來實現(xiàn)。在絕緣體中只有唯一的電導體被嵌入(鑄入)，在支撐板之前的軸向朝徑向向外延伸。此種嵌入式類型對制造工藝要求非常高，且相較其他類型不靈活。必須在澆鑄的時候注意客戶對不同電纜長度的要求。另一缺點是其使用的單一電纜設計。這樣現(xiàn)代診斷方式無法進行，例如在車輛內與磨損指示的功能相關、即與磨損度相關的指示/存儲/調出。這里僅僅當電纜在制動過程中與制動盤接觸并接地時發(fā)出信號。DE 38 20 977 Al顯示了更多的固定方式和傳感器設計。按照第一種設計形式，一種多組成部分的具有開放接觸環(huán)導軌的傳感器從無襯片的支撐板后側插入并被固定在該處。按照另一種設計形式，其從徑向外部插入。因此，在第一種設計形式中保持裝置的一部分和電纜，即使在一個區(qū)域，通過拉緊裝置或者通過制動鉗臂，壓向支撐板。其一方面制約了現(xiàn)代商用車輛盤式制動器的使用，另一方面，因為沒有可用通道，傳感器修正無法在已安裝好的制動襯片中進行。在徑向裝配的設計形式的時候支撐板必須被設計為具有多個分度，由此使得安裝保持裝置成為可能，并且使得U形接觸環(huán)可在支撐板的區(qū)域中被重新設置，以便使朝向制動盤的電纜區(qū)域顯現(xiàn)合理的摩擦襯片厚度。分度支撐板的制造過程較復雜。分度面按照需要將U形接觸環(huán)的兩個腿部直接前后排布并且設置為橫向、即垂直朝向制動盤面。對該種布線方式的定位需要具備相應的裝配空間，對此會對摩擦襯片的經(jīng)濟性利用造成不利的影響。

發(fā)明內容
權利要求1的前序部分以DE 38 20 977 Al教導的發(fā)明為出發(fā)點。在此本發(fā)明的目的是，對DE 38 20 977 Al中的指示裝置進行改進以使其所需的裝配空間減小。根據(jù)本發(fā)明，上述目的由如下的導電裝置解決，該導電裝置呈長形，且在安裝完狀態(tài)下靠近制動盤的部分的相鄰部分與制動盤面形成0°到90°之間的夾角α，該夾角優(yōu)選地在2°到20°之間，更優(yōu)選地在8°到16°之間。換言之，例如在該情況下可避免U形接觸環(huán)，即制動器軸向的兩個腿部直接前后排布，由此造成對軸向空間的需求較大。相反，例如通過上述提及的相鄰部分與制動盤面形成0°至90°之間的夾角α，軸向空間被減少，因為例如U形接觸環(huán)的兩個腿部被相互交錯排布。它們可以布置成在軸向方向上彼此非常接近，由此縮小軸向空間。需明確指出的是，夾角α處于0°至90°之間，因此兩個邊界值分別為O °和90°。在夾角為90°時，U形接觸環(huán)情況下的接觸環(huán)的兩個腿部軸向前后排布，類似DE 3820 977 Al中所描述的情況。在夾角為0°的時候，U形接觸環(huán)的兩個腿部相對于制動盤面處于平行的狀態(tài)，因此當達到磨損極限時將被同時磨損。在該種情況下會發(fā)生兩個電纜腿部同時失去接觸的情況并且被制動盤損壞或者根本不會與制動盤發(fā)生接觸。由此將會產(chǎn)生錯誤信息，并且導致功能診斷無法進行。根據(jù)本發(fā)明的設置該種情況不會發(fā)生。在U形接觸環(huán)的情況下兩個腿部不僅被橫向隔開，它們也在軸向上彼此錯開。所以該兩個腿部之一較另一個較少得被磨損，因此它將一直被可靠地保持。由此可確保持久的定位，由此信號的可靠性得到了巨大的改善。由于避免了同時磨損，從而改善了指示點上的“剩余電纜”的存留狀況。相對于U形接觸環(huán)中的電纜腿部直接前后排布的其他優(yōu)點是，盡管具有必須的電纜截面，但是由于錯位和具有安全接觸，所述兩個U形腿可以在軸向上彼此相鄰地安置在一起，由此首先具有有效的或者經(jīng)濟性的剩余襯片厚度的指示器將成為可能。首先由此剩余襯片厚度可信號化，以符合目前對襯片最大利用的要求。特別是在商用車輛領域中的應用，具有相應的襯片厚度的大面積制動襯片的剩余襯片厚度被要求為約2mm。本發(fā)明優(yōu)選為，導電裝置在通入工作電流且在不進行制動時趨向于能與制動盤分離；并且電流也在達到設于第一磨損極限之后的第二磨損極限時時被中斷。也可設置為，測試電流通過導電裝置被傳導，用于功能性的測試。特別是U形接觸環(huán)的靠近制動盤的電纜腿部首先與制動盤接觸。它將被磨損，因此它將與制動盤處于同一電勢(例如接地)。此時將會生成例如(中斷)警告信號?？拷苿颖P的電纜腿部起到如下作用，當達到第一磨損極限時發(fā)出信號。第一磨損極限可被設置為，當其達到時允許的剩余襯片厚度也大致達到。并且由于制動盤的進一步磨損導致電纜腿部被繼續(xù)損壞，所以導致電流由于電纜腿部被磨損而被中斷。該電流中斷可被應用為，生成進一步的例如持續(xù)產(chǎn)生的警告信號。由此所達到的第二磨損極限可與最大允許磨損(最小摩擦襯片厚度)相一致。本發(fā)明更優(yōu)選為，導電裝置的靠近制動盤的部分在制動過程中自達到第一磨損極限起位于制動盤上，以至于其在第一磨損極限與第二磨損極限之間的時間間隔中被損壞。特別是該種設置允許上述單獨描述的功能。根據(jù)本發(fā)明的進一步的優(yōu)選實施例，制動蹄的支撐板中的開口與摩擦襯片中的開口對齊，其中，這兩個開口至少部分地用于容納導電裝置的保持裝置。由此使得根據(jù)本發(fā)明的特別簡化的指示裝置成為可能。本發(fā)明進一步優(yōu)選為，摩擦襯片中的開口徑向向外開放。換言之，所述摩擦襯片具有缺口。摩擦襯片中的開口(缺口)具有根據(jù)發(fā)明進一步優(yōu)選的凹槽形狀，尤其是向支撐板的方向逐漸變窄的凹槽。該設置簡化了來自摩擦襯片側的保持裝置的軸向插入，例如直至支撐板的止推。其用于定位的簡化和改善。凹槽被設計為逐漸變窄的形式，使得保持裝置的安裝和導電裝置的定位被改善，因為構成了相對的形狀配合。本發(fā)明進一步優(yōu)選為，支撐板中的開口用于保持裝置的保持。由此使特別簡單的結構得以實現(xiàn)。本發(fā)明進一步優(yōu)選為，通過使保持裝置插入于支撐板的開口中以自動鎖定保持裝置。這樣的保持裝置的軸向緊固可以直接或者間接地產(chǎn)生。使用間接設置時在凸緣法蘭和保持裝置背面之間設置了例如夾緊板，其包括多個周向分布的簧片，該簧片交替地在相反方向上向內和向外彎曲。由此使得保持裝置在裝配方向順滑地插入開口，反之在擴展方向上簧片被鎖緊。這樣的夾緊板的制造使用不銹彈簧鋼的軋帶鋼或與之類似的材料，其是相對簡單的。也可以設置為直接固定，簧片實質上嵌入至保持裝置內。在兩種情況中都存在壓配合或者形狀配合保持。與此相對也可以設置材料配合保持，例如通過粘接，對此應優(yōu)選使用耐高溫粘接劑。更優(yōu)選的是，本發(fā)明的裝置通過以形狀配合為基礎的裝置用于確保防止保持裝置相對于在支撐板和/或摩擦襯片中的開口的旋轉。為了這個目的，例如可以設置為，具有至少一個外表面的保持裝置在裝配狀態(tài)中靠在摩擦襯片中的缺口的至少一個內壁上。該解決方案是特別簡單的。根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例，保持裝置包含用于安裝完狀態(tài)下的導電裝置的靠近制動盤的部分的第一保持通道，用于導電裝置的與制動盤相隔較遠的部分的第二保持通道，和用于導電裝置的連接部的連接通道。換言之，根據(jù)這種實施例，所述指示裝置例如由上述已經(jīng)描述的U形接觸環(huán)構成。
尤其是在該實施例中，保持裝置的基本形式是截面為L形。它的一個腿部用作在支撐板的開口中用于保持的軸向安裝。保持裝置的靠近制動盤的區(qū)域承載接觸環(huán)。根據(jù)本發(fā)明，更優(yōu)選地，連接通道、第一保持通道和/或第二保持通道具有開放的凹槽的形狀。如上所述，導電裝置的長度取決于應用。其中嵌入有電子裝置，特別是鑄入/壓入有電子裝置的封閉通道不具備較大的靈活性，因此需要復雜的軸承座。連接通道和/或第二保持通道由開放的凹槽構成，可以將例如隔熱的電纜以客戶需要的長度插入保持通道內，用以完成裝置的組裝。根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實施形態(tài)，凹槽的深度等于或者大于容納于其中的導電裝置的部分的厚度。在該設置中盡管凹槽是開放的，但是其損壞危險同樣是微小的，因為電子裝置“沒入”凹槽中并由此得以被保護。此外，還可以選擇這樣的設置:凹槽的開放側位于缺口的表面上，由此原本的開放凹槽被密封。具有開放的凹槽形狀的第二保持通道，優(yōu)選側面開放，能簡化裝配。關于合適的逐漸變窄或者相互錯開的截面輪廓-取決于電纜尺寸-電纜可在其中被定位并且在保障其功能的前提下被安裝并卡緊。由此使得插入電纜時功能保障性的保持得以改善。第一保持通道也具有開放的凹槽的形狀，兩個可以在插入保持通道后從凹槽突出的導電裝置的部分相互擰緊在一起以便起到更好的保持作用。導電裝置在安裝完狀態(tài)下至制動盤的距離小于至制動蹄的支撐板的距離。換言之，導電裝置不處于支撐板之內，這對于整體結構來說是一個很大優(yōu)點。特別是從中可以實現(xiàn)是否具備制動襯片壓緊系統(tǒng)(無論哪個實施例)，并且是否電子裝置在之上或者之下被敷設的獨立性。電子除此之外也不被敷設在可能的制動系統(tǒng)的接觸范圍內，或制動鉗的一邊。由此，可以在已經(jīng)安裝了制動蹄的制動器中改裝磨損指示裝置或者更換可能已經(jīng)損壞了的指示裝置。本發(fā)明可獨立應用，無論電子裝置是否被封裝。優(yōu)選使用耐熱保護套進行封裝。同樣保持裝置也優(yōu)選地由耐熱材料制造。作為材料，特別是塑料，例如可以考慮聚酰亞胺。也可以是熱固塑料。雖然本發(fā)明的上述概念所描述的是相互隔開的且相對錯開的軸向固定的電纜引導方式，但在根據(jù)上述現(xiàn)有技術的徑向安裝/固定的情況下也是適用的。這樣同樣可以實現(xiàn)本發(fā)明所預計達到的優(yōu)點。即使在這樣的情況下也能提高功能保障性，并改善了多樣性。本發(fā)明特別適用于商用車輛領域，這點已被明確的指出。除了上述磨損指示裝置外，本發(fā)明還提供了一種具有這樣的磨損指示裝置的盤式制動器。最后，本發(fā)明還提供了 一種用于這樣的盤式制動器的制動蹄。


通過以下參照附圖的優(yōu)選實施例進一步詳細描述本發(fā)明。其中:
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的具有磨損指示裝置的制動蹄的示意俯視圖； 圖2為沿圖1中的線I1-1I繪制的示意剖視 圖3至圖7為用于圖1的磨損指示裝置的保持裝置的視 圖8為根據(jù)圖1的具有磨損指示裝置的制動蹄的示意立體 圖9是與圖8相同的視圖，但是是從其他的角度，并具有壓緊彈簧；及 圖10為用于根據(jù)圖1的磨損指示裝置的具有簧片的夾緊板的示意立體圖。
具體實施例方式附圖示出了制動蹄10，其具有支撐板12和摩擦襯片14。支撐板12具有開口 16。摩擦襯片14具有槽形缺口 18，其與開口 16對齊。特別如圖1所示，缺口 18至開口 16逐漸變窄。圖1示出了制動盤面，其標記為20。根據(jù)圖2，開口 16與缺口 18用于容納磨損指示裝置的保持裝置22。根據(jù)圖2，保持裝置22在剖視圖中呈L形，其中保持裝置22的凸緣24被插入至開口 16中，與之相對，保持裝置22的頭部26位于缺口 18內。在保持裝置22的頭部26內安置有由導電電纜構成的大致U形環(huán)，其被總體標記為28。該“U”具有兩個腿部30和32，它們通過弧形連接部34相互連接。電纜環(huán)28具有由塑料、例如聚酰亞胺制成的耐熱保護套。也可以用熱固塑料。同樣，保持裝置22也由耐熱材料制成。為了使保持裝置22在開口 16中軸向緊固，夾緊板36以帶切口的環(huán)的形式，通過徑向法蘭38被定位在保持裝置22上。夾緊板具有簧片，其中的兩個簧片作為示例被標記為40以及42?；善?0徑向向外突出，簧片42徑向向內。它們響應于保持凸緣24插入開口 16內而與在開口 16內壁中及凸緣24的外壁上的相應的階梯接合。從而使保持裝置22在其插入開口 16后在軸向上緊固。保持頭部26上的扁平部44和46用于阻止開口 16內的旋轉運動，其在裝配完狀態(tài)中與缺口 18的內側48及50相接觸以阻止旋轉運動發(fā)生。保持裝置22以及其頭部26具有兩個用于容納兩個腿部32和30的保持通道52和54以及一個用于容納連接部34的連接通道56。特別如圖4、圖5和圖7所示，通道54 (僅限根據(jù)圖7所示的實施形態(tài))和56被設計作為開放的凹槽，這樣大大方便電纜28插入于保持裝置22中。同樣，保持通道52可以作為開放的凹槽。凹槽54和56以及，可能的話，凹槽52各自的深度應大于電纜28的厚度，由此電纜28可被固定在在兩個凹槽內。在一些情況下，凹槽深度與電纜厚度相同也是足夠的。此外，特別如圖7所示，在一些含有電纜28的腿部30的區(qū)域作為凹槽的進入?yún)^(qū)域，從而能更進一步將腿部30保留在保持裝置22或其頭部26中。凹槽56以及，可能的話，凹槽52的情況也是一樣的。從保持通道/凹槽52和54伸出的電纜的部分30、32可為了進一步改善保持而相
互絞纏在一起。在附圖中所示的實施例中，保持裝置22通過其凸緣24沿軸向從襯片側在制動器的軸向上插入開口 16中。這對于組裝壓緊彈簧58同樣是可行的。本發(fā)明不局限于這些實施例。本發(fā)明也包括保持裝置不是軸向插入，而是徑向插入的實施例。連接部34包括與制動盤面20的夾角α，其數(shù)值在附圖所示的實施例中為12°，因為電纜28的腿部30 —方面位于腿部32的旁邊，另一方面相對于制動盤面20的距離要遠于腿部32。電纜環(huán)28在電力工作中的電勢有別于制動盤并且通有電流。摩擦襯片被嚴重磨損時，在制動過程中，電纜環(huán)28的腿部32到達制動盤，同時它的電勢被切換至與其相同的水平。該電勢變化是可被檢測的，并且產(chǎn)生例如第一閃爍的警告信號。因為連接部34與制動盤面20具有夾角α，在對摩擦襯片14的進一步磨損時，電纜環(huán)28的腿部30經(jīng)過長時間的使用而不會受到影響。其會相當可靠地保留在通道54中。進一步磨損會在某一時刻導致腿部32的損壞和/或與連接部34分離。由此通過電纜環(huán)28的電流中斷。該電流中斷同樣是可被檢測的，并且產(chǎn)生不再閃爍的長時間的警告信號。當?shù)谝痪嫘盘杻H僅是預警信號的時候，制動蹄必須在將來的某一時刻被更換，當產(chǎn)生該長時間的警告信號時，說明最大允許磨損極限已經(jīng)達到，因此制動蹄應被立即更換。上述的說明書、權利要求以及附圖中記載的本發(fā)明的特征，無論是單獨的還是在其不同的實施形態(tài)中用于實現(xiàn)本發(fā)明的任何組合，都是必要的。
權利要求
1.一種用于指示盤式制動器的制動蹄(10)的摩擦襯片(14)的磨損的裝置，具有導電裝置(28)，該導電裝置能夠在制動過程中當達到第一預設的磨損極限時與制動盤發(fā)生電接觸，其特征在于， 該導電裝置呈長形，且在安裝完狀態(tài)下靠近制動盤的部分(32)的相鄰部分(34)與制動盤面(20)形成0°到90°之間的夾角(α )，該夾角優(yōu)選地在2°到20°之間，更優(yōu)選地在8°到16°之間。
2.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于， 所述導電裝置(28 )在通入工作電流且在不進行制動時趨向于能與制動盤分離；并且 電流也在達到設于第一磨損極限之后的第二磨損極限時被中斷。
3.根據(jù)權利要求2所述的裝置，其特征在于，導電裝置(28)的靠近制動盤的部分(32)在制動過程中自達到第一磨損極限起位于制動盤上，以至于其在第一磨損極限與第二磨損極限之間的時間間隔中被損壞。
4.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，制動蹄(10)的支撐板(12)中的開口( 16)與摩擦襯片(14)中的開口( 18)對齊，其中，所述兩個開口至少部分地用于容納導電裝置(28)的保持裝置(22)。
5.根據(jù)權利要求4所述的裝置，其特征在于，摩擦襯片(14)中的開口(18)徑向向外開放。
6.根據(jù)權利要求4或5所述的裝置，其特征在于，摩擦襯片(14)中的開口(18)具有凹槽形狀，尤其是向支撐板(12)的方向逐漸變窄的凹槽。
7.根據(jù)權利要求4至6中任一項所述的裝置，其特征在于，支撐板(12)中的開口(16)用于保持裝置(22)的保持。
8.根據(jù)權利要求4至7中任一項所述的裝置，其特征在于，通過使保持裝置(22)插入于支撐板(12)的開口(16)中以自動鎖定保持裝置。
9.根據(jù)權利要求4至8中任一項所述的裝置，其特征在于，通過以形狀配合為基礎的裝置(44，46 ;48，50)用于確保防止保持裝置(22)相對于在支撐板(12)和/或摩擦襯片(14)中的開口(16，18)的旋轉。
10.根據(jù)權利要求4至9中任一項所述的裝置，其特征在于，保持裝置(22)包含: 用于在安裝完狀態(tài)下的導電裝置(28)的靠近制動盤的部分(32)的第一保持通道(52);用于導電裝置的與制動盤相隔較遠的部分(30)的第二保持通道(54);和 用于導電裝置的連接部(34)的連接通道(56)。
11.根據(jù)權利要求10所述的裝置，其特征在于，所述連接通道(56)、第一保持通道(52)和/或第二保持通道(54)具有開放的凹槽的形狀。
12.根據(jù)權利要求11所述的裝置，其特征在于，凹槽(54，56)的深度等于或者大于容納于其中的導電裝置(28)的部分(30，34)的厚度。
13.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，所述導電裝置(28)在安裝完狀態(tài)下至制動盤的距離小于至制動蹄(10)的支撐板(12)的距離。
14.一種具有根據(jù)上述權利要求中任一項所述的磨損指示裝置的盤式制動器。
15.一種根據(jù)權利要求14所述的盤式制動器的制動蹄(10)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于指示盤式制動器的制動蹄的摩擦襯片的磨損的裝置，具有導電裝置(28)，該導電裝置能夠在制動過程中當達到第一預設的磨損極限時與制動盤發(fā)生電接觸，其中，該導電裝置呈長形，且在安裝完狀態(tài)下靠近制動盤的部分(32)的相鄰部分(34)與制動盤面形成0°到90°之間的夾角(α)，該夾角優(yōu)選地在2°到20°之間，更優(yōu)選地在8°到16°之間。
文檔編號F16D66/02GK103154558SQ201180050265
公開日2013年6月12日 申請日期2011年10月10日 優(yōu)先權日2010年10月20日
發(fā)明者馬丁·施通普夫, 沃爾夫岡·法爾特 申請人:威伯科車輪制動有限公司