JP3631272B2

JP3631272B2 - ディスクブレーキパッドの摩耗検知装置

Info

Publication number: JP3631272B2
Application number: JP29254794A
Authority: JP
Inventors: 和夫川瀬
Original assignee: 株式会社曙ブレーキ中央技術研究所
Priority date: 1994-11-28
Filing date: 1994-11-28
Publication date: 2005-03-23
Anticipated expiration: 2020-03-23
Also published as: JPH08145094A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、ディスクブレーキパッドのライニングの摩耗を電気的に検知し、遠隔報知する摩耗検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディスクブレーキは、図１０〜図１２に１例を略示するように構成される。図１０は側面図、図１１はサポートを除いて示す図１０のＡ−Ａ断面図、図１２は図１０の左端部のキャリパの一部を除いた平面図である。
【０００３】
１は自動車の車輪と連動して回転するロータ、２は車体に固定されるサポート、３はサポート２に固定された案内ピン４に耳部５を支承されてロータ軸方向に可動のキャリパである。ロータ１の両側にはパッド６、６があり、それぞれ裏金６ａに貼着したライニング６ｂをロータ１に対向させている。キャリパ３にはロータの片側においてシリンダ７を形成して、一方のパッド６に対向するピストン８を嵌合し、ロータ１の他側には爪９を形成して他方のパッド６を抑えている。裏金６ａの両端は、サポート２の内端部１０、１０と溝係合してロータ軸方向に可動である。キャリパ３、パッドの裏金６ａとサポート２との間のがたつきを防止するスプリング等については図示及び説明を省略する。
【０００４】
図１１において、シリンダ７に圧油を供給してピストン８を押出し、右方のパッド６をロータ１の右側面に押付けると、その反作用としてキャリパ３が右方へ移動し、爪９が左方のパッド６をロータ１の左側面に押付け、両パッド６、６のライニング６ｂ、６ｂとの摩擦によりロータ１を制動し、これに連動する車輪を制動する。
【０００５】
このようにして制動を繰返すと、ライニングは次第に摩耗し、ライニングの摩耗が許容限度まで進行すると、パッドを交換しなければならない。ライニングが許容限度まで摩耗したことを運転中でも自動的に運転者に知らせるために、従来より電気的な自動摩耗検知装置が考えられている。
【０００６】
図１３は、このような従来から知られた自動摩耗検知装置のうちの接触式のものを示し、ループ状導線１１を埋込んだ樹脂片１２を裏金６ａ、ライニング６ｂを穿孔して嵌着し、ループ状導線１１の先端をライニング６ｂの摩耗許容限度厚さＬの面に位置させ、ループ状導線１１の両端は導線１３により指示器（図示せず）に導いている。
【０００７】
ライニング６ｂが許容限度まで摩耗すると、樹脂片１２がライニング６ｂと共に摩耗し、この摩耗進行に伴なってループ状導線１１がロータと摩擦して切断されて導線１３の導通が絶たれるから、これに基いて指示器によりライニングが許容限度まで摩耗したことが指示され、又警報が出される。
【０００８】
図１４は前例と異なった非接触式の自動摩耗検知装置（特開昭６０−１３９９３０号公報参照）を示し、磁性体との遠近により電気的出力を変えるセンサ１４をキャリパ３に固定し、ライニング６ｂが摩耗して鋼製の裏金６ａがセンサ１４に近づくとセンサ１４の出力が変ることによりライニングが許容限度まで摩耗したことを検知できるようにしたものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の電気式摩耗検知装置において、第１の接触式装置は、樹脂片１２をパッド６に埋込み固定するため、パッド交換時に導線１３のつなぎ替えが必要なので作業性が悪く、又、ループ状導線１１を埋込んだ樹脂片１２は使い捨てになるので不経済である。第２の無接触式装置は、それぞれのパッド６に対してセンサ１４が必要となるので同様に不経済である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のディスクブレーキパッドの摩耗検知装置は、車輪と連動して回転するロータと、車体に固定されるサポートと、このロータに対向してこのサポートに配置されると共に、それぞれが裏金の互いに対向する面にライニングを貼着して成る１対のパッドと、検知片と、検知素子とを備える。
このうちの検知片は、上記サポートの一部で、上記ロータの軸方向に関してこれら両パッドの間部分で、且つ、このロータの径方向に関してこのロータの外周縁よりも外側部分に取付けられる基部と、この基部から上記両パッドの裏金の互いに対向する側面に向けてその先端部を突出させた１対の検知腕とを有するものである。
又、上記検知素子は、上記検知片の一部に設置されて、上記ライニングの摩耗に伴なって上記検知腕の先端部が上記裏金の側面により押圧され、上記検知片が変形した場合に、この変形に基づいて電気信号の出力を変形の程度に応じて連続的に変化させる、非破壊型のものである。
【００１１】
【作用】
１対の検知腕は、ライニングが摩耗するのに伴なってパッドの裏金に押され、変形する。そして、検知片の一部に設置された検知素子が、破壊される事なく電気信号の出力を変化させる。この為、この出力を制御器に導く事により、遠隔場所でライニングの摩耗進行状況、更にはこのライニングが限度まで摩耗した事を検知できる。
【００１２】
この様に、検知腕によりパッドの変位を機械的に検知するから、ライニングの摩耗を確実に把握できるだけでなく、パッド部での温度変化の影響を受けることも少ない。
【００１３】
【実施例】
図１〜図７は、請求項１、２、３に対応する、本発明の第１実施例を示し、図１は図１０の従来のディスクブレーキにこの検知装置を取付けたときの側面図、図２はキャリパを除いて示すこのブレーキ端部の平面図、図３は同じく部分側面図、図４は検知片の斜視図、図５は検知片の展開図、図６、図７は検知装置の配線略図である。従来例と同等部分は同符号を以て示すと共に説明を省略して、次にこれを説明する。
【００１４】
この実施例は、図４に示す検知片１５の基部１６をサポート２にねじ止めして取付け、これから突出する２本の検知腕１７、１７をロータ１を外れた位置で２つのパッドの裏金６ａの間に挿入し、その折曲げた先端部１７ａを裏金６ａの内面に対向させ、上記両検知腕１７、１７同士の間に検知素子として圧電素子１８を挿入し、これら両検知腕１７、１７で挟んで構成したものである。検知素子としては、これら両検知腕１７、１７による加圧時に加圧の強さに応じて大きさの異なる電圧を発生し、耐熱性の大きな圧電素子１８（例えばセラミックス）が使用できる。検知片１５は、弾力性のある金属板を、図５のように打抜き、折線１９、１９で折曲げて基部１６、１対の検知腕１７、１７、１対の先端部１７ａ、１７ａ、支持部２２、これら両検知腕１７、１７の過度の拡がりを抑える規正部材である１対の抑え腕２３、２３、接続部２４等を形成したものである。上記両検知腕１７、１７の先端部１７ａ、１７ａの先端縁と裏金６ａとの距離は、ライニングの許容限度厚さＬにする。又、上記基部１６にはサポート２にねじ止めするためのねじ挿通孔２５を、上記支持部２２には圧電素子１８からの導線２６を導出するための導孔２７を、それぞれ穿設する。
【００１５】
この様に構成する検知片１５は、サポート２の端部上面に基部１６をねじ止めし、上記両検知腕１７、１７をロータを外れた位置でロータ両側に配置した１対のパッド６、６の裏金６ａ、６ａの互いに対向する側面同士の間に挿入し、上記両検知腕１７、１７の先端部１７ａ、１７ａを、それぞれ上記両裏金６ａ、６ａの互いに対向する面に対向させる。これら両裏金６ａ、６ａのうちで、ライニング６ｂ、６ｂを外れた部分が狭くて上記両先端部１７ａ、１７ａを対向させる余地が少ない場合は、図３のように、裏金６ａの一端に凸部２８を形成して、上記先端部１７ａを対向させる。
【００１６】
このようにして検知片１５をディスクブレーキに取付けておくと、パッド６のライニング６ｂが摩耗してその厚さが許容限度厚さＬになると、上記両検知腕１７、１７の先端部１７ａ、１７ａが裏金６ａ、６ａに押されて２本の検知腕１７、１７同士の間隔が狭まる。そして、検知腕１７、１７同士の間に挟持された圧電素子１８の出力が電極１８ａ、１８ｂ（図６）から導線２６に伝わり、増幅器２０を経て運転席の指示器２１に表示される。この表示により、ライニング６ｂの摩耗状態を知ることができる。そして、摩耗がライニング６ｂの許容限度厚さＬに達したときにランプ、音響等により警報を出させることができる。
【００１７】
圧電素子１８の代りに、加圧により電気抵抗が変るカーボンブロックの歪計１８′を使用して図７のように電源３０と接続すれば、ライニングの摩耗進行と共に歪計１８′への加圧が強くなり、増幅器２０を経て指示器２１に入る電流が多くなることにより、ライニングの摩耗進行状況を知ることができる。
【００１８】
上記両検知腕１７、１７は、それぞれ抑え腕２３、２３によって、上記圧電素子１８から離れてロータ軸方向に移動するのを規制されている為、一方のパッド６のライニング６ｂのみが許容限度厚さＬになった場合に、他方のパッド６側の検知腕１７がロータ１から離れる方向に逃げることがない。従って一方のライニング６ｂのみが摩耗限度に達した場合でも圧電素子１８の加圧を行なって、摩耗検知を良好に行なうことができる。
【００１９】
図８、図９は、請求項１、２、４に対応する、本発明の第２実施例を示し、図８は図２と同様の略平面図、図９は配線略図である。上述した第１実施例が、検知素子として圧電素子又はカーボンブロックの歪計を使用したのに対して、本実施例の場合には、検知素子として、曲げ変形する歪ゲージ３１を使用している。
【００２０】
図８において、検知片１５の構成、ディスクブレーキへの取付け構造は、第１実施例と同じである。本実施例の場合には、２本の検知腕１７、１７の間には圧電素子を挟持していない。その代りに、検知片１５を構成する１対の曲げ部２９、２９に、それぞれ板状の歪ゲージ３１、３１を貼着し、これら両歪みゲージ３１、３１を、図９のように配線している。前述の第１実施例部分で説明したように、パッド６、６のライニング６ｂ、６ｂが摩耗すると、上記両検知腕１７、１７同士の間隔が狭まるが、これに伴なって上記両曲げ部２９、２９に曲げ変形が生じる。この曲げ変形の程度はライニング６ｂの摩耗進行と共に強くなり、その程度は上記両歪ゲージ３１、３１を通る電流（電圧）の変化により知ることができる。従って、外部からこれら両歪ゲージ３１、３１に通電すると共に電流又は電圧の大きさの変化を運転席に設けた指示器２１に示すようにすれば、ライニング６ｂの摩耗状態、及びこれが許容限度まで摩耗したのを知ることができる。この場合は、上記両歪みゲージ３１、３１として、圧電ポリマフィルム（ＰＶＤＦ等）を使用することも可能である。図９は、上記両歪みゲージ３１、３１を直列接続しているが、両歪ゲージをそれぞれ独立して接続することも可能である。
【００２１】
第１、第２実施例において、ライニング６ｂが許容限度厚さＬになったときに検知腕１７が始めて検知素子を変形させるようにして、ライニング６ｂが危険状態に近づいたことを直接知らせるようにすることができる。又、圧電材は多くが焦電材でもあるので、温度も同時に測定し、表示モードに加えることも可能である。
【００２２】
【発明の効果】
(1) 摩耗検知装置は、検知片に圧電素子、歪ゲージ等の検知素子を結合して１体として取扱うことができ、電気配線を簡略化することができる。
【００２３】
(2) 摩耗検知装置は、キャリパ、パッドと独立してサポートに取付けられるから、ライニングの摩耗によりパッドを変換する場合でも、摩耗検知装置はそのまま上記サポートに残り、従来のように捨てられることがないから経済的である。
【００２４】
(3) 摩耗検知装置部分に、ロータと摺動して摩耗する部分がないから、長期間の使用ができる。
【００２５】
(4) パッド交換は、検知素子を上記サポートに支持したまま行なわれるから、従来のような導線のつけ変えの手数が省け、作業性が良くなる。
【００２６】
(5) 検知片は、金属板を打抜き、折曲げて容易に製作でき、検知腕の間や曲げ部に検知素子を接着剤、又は機械的嵌め合いやモールド等により容易に取付けることができる。
【００２７】
(6) パッドから離れた位置に検知素子を位置させるから、制動時の発熱の影響を受けることが少ない。
【図面の簡単な説明】
【図１】検知装置の第１実施例を取付けたディスクブレーキの側面図。
【図２】第１実施例を取付けたときのキャリパを除いて示すブレーキ端部の平面図。
【図３】同じく部分側面図。
【図４】検知片の斜視図。
【図５】検知片の展開図。
【図６】第１実施例の配線略図。
【図７】同じくカーボンブロックの歪計を使用したときの配線略図。
【図８】第２実施例の構成要旨を示す図２と同様のブレーキ左端部の略平面図。
【図９】第２実施例の配線略図。
【図１０】従来のディスクブレーキの側面図。
【図１１】サポートを除いて示す図１１のＡ−Ａ断面図。
【図１２】図１０の左端部のキャリパの一部を除いた平面図。
【図１３】従来の接触式摩耗検知装置を示すパッド部の断面図。
【図１４】従来の非接触式摩耗検知装置を示すキャリパ部の縦断面図。
【符号の説明】
１ロータ
２サポート
３キャリパ
４案内ピン
５耳部
６パッド
６ａ裏金
６ｂライニング
７シリンダ
８ピストン
９爪
１０内端部
１１ループ状導線
１２樹脂片
１３導線
１４センサ
１５検知片
１６基部
１７検知腕
１７ａ先端部
１８圧電素子
１８′ カーボンブロックの歪計
１８ａ電極
１８ｂ電極
１９折線
２０増幅器
２１指示器
２２支持部
２３抑え腕
２４接続部
２５挿通孔
２６導線
２７導孔
２８凸部
２９曲げ部
３０電源
３１歪みゲージ
Ｌ許容限度厚さ

Claims

車輪と連動して回転するロータと、車体に固定されるサポートと、このロータに対向してこのサポートに配置されると共に、それぞれが裏金の互いに対向する面にライニングを貼着して成る１対のパッドと、検知片と、検知素子とを備え、この検知片は、上記サポートの一部で、上記ロータの軸方向に関してこれら両パッドの間部分で、且つ、このロータの径方向に関してこのロータの外周縁よりも外側部分に取付けられる基部と、この基部から上記両パッドの裏金の互いに対向する側面に向けてその先端部を突出させた１対の検知腕とを有し、上記検知素子は、上記検知片の一部に設置されて、上記ライニングの摩耗に伴なって上記検知腕の先端部が上記裏金の側面により押圧され、上記検知片が変形した場合に、この変形に基づいて電気信号の出力を変形の程度に応じて連続的に変化させる非破壊型のディスクブレーキパッドの摩耗検知装置。
上記検知素子の一部に、この検知素子を構成する上記両検知腕が、上記ロータからその軸方向に離れることを規正する規正部材を設け、これら両検知腕のうちの一方の検知腕の先端部のみが裏金の側面により押圧された場合に、他方の検知腕が上記ロータから離れる方向に変位する事を阻止した、請求項１に記載のディスクブレーキパッドの摩耗検知装置。
上記検知素子が圧電素子又は加圧に伴って電気抵抗が変わる歪計であり、この圧電素子又は歪計を上記両検知腕同士の間に挟持している、請求項１又は請求項２に記載のディスクブレーキパッドの摩耗検知装置。
上記検知素子が１対の歪ゲージであり、この歪ゲージを上記検知片の曲げ部に貼着している、請求項１又は請求項２に記載のディスクブレーキパッドの摩耗検知装置。