刹车片探测装置及刹车片的制作方法

本实用新型涉及制动应用技术领域，具体而言，涉及一种刹车片探测装置及刹车片。

背景技术：

刹车片是各种装配有鼓刹或碟刹的交通工具制动系统的一个重要的组成部分，刹车的工作原理主要是来自摩擦，利用刹车片与刹车碟(鼓)及轮胎与地面的摩擦，将车辆行进的动能转换成摩擦后的热能，使车辆停下来。刹车片一般由钢板、粘接隔热层和摩擦块构成，刹车时，摩擦块被挤压在刹车盘或刹车鼓上产生摩擦，从而达到车辆减速刹车的目的。由于摩擦作用，摩擦块会逐渐被磨损，当磨损到极限位置时，必须更换，否则将降低制动的效果，甚至造成安全事故。此外，在刹车过程中，刹车片的温度将会由于摩擦作用而急剧升高，如果温度超过刹车片使用温度，将会使刹车片部分软化导致刹车失灵，进而可能造成较大的人员伤亡和财产损失。

当刹车片磨损到一定厚度时，就应进行更换。一般情况下可以通过以下两种方式来判断刹车片是否需要更换：1、通过观察刹车片的磨损情况来判断，一个新的汽车刹车片厚度一般在14mm左右，随着使用中不断摩擦厚度会逐渐变薄，当肉眼观察刹车片厚度已经仅剩原先1/2厚度(约7mm)左右时，车主就要增加自检频率，随时准备更换。2、通过声音来判断，有的刹车片的钢板上有凸起部分(有的是在刹车片上额外添加金属片)作为极限标识，其顶点与刹车片极限厚度对应，当极限标识直接摩擦刹车盘，证明该刹车片已经达到或超过极限厚度，在轻点刹车后伴随有丝丝声，就说明刹车片必须立即更换了。

上述两种判断刹车片是否到达使用极限厚度的方法中，由于刹车片被安装以后直接测量比较困难，采用肉眼观察的方式一般来说误差较大，因此通过观察的方式一般只作为初步判断的方式，是否更换刹车片需要通过将刹车片拆下来测量后才能确定，比较耗时；由于刹车片上的钢板凸起部分或金属片与刹车盘摩擦易造成刹车盘的损坏，若更换刹车盘的话，则要花费较多的金钱，因此通过声音进行判断的方法虽然比较准确但易造成更大的经济损失。

在刹车片使用过程中，为防止温度超过其使用温度，应避免长时间刹车，或采取一定的措施(如用水喷淋刹车片及刹车盘)对刹车片进行冷却。使用过程中，要想知道刹车片是否在使用温度范围内以及冷却措施是否有效，则需要在刹车片使用过程中对刹车片温度进行探测，现有技术中还未有可在刹车片使用过程中对其温度进行探测的相关装置。

因此，如何在刹车片使用过程中同时探测其厚度和温度，防止刹车片在磨损过度或温度过高的情况下使用，进而减少安全事故的发生，一直以来都是本领域技术人员关注的重点。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种刹车片探测装置，以在刹车片使用过程中同时探测刹车片的厚度和温度，防止刹车片在磨损过度或温度过高的情况下使用，减少安全事故的发生。

本实用新型的目的还在于提供一种刹车片，以在刹车片使用过程中可同时探测厚度和温度，防止刹车片在磨损过度或温度过高的情况下使用，减少安全事故的发生。

为了实现上述目的，本实用新型实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本实用新型实施例提出一种刹车片探测装置，用于探测刹车片在受到刹车盘摩擦后的温度及厚度，所述刹车片探测装置包括支撑体、第一导线、第二导线、第一测量仪器、第二测量仪器、电源及多根第三导线，所述支撑体用于安装在所述刹车片上，所述第一导线及所述第二导线各自的一端固定于所述支撑体上以使所述刹车片受到所述刹车盘的摩擦时，所述第一导线和所述第二导线各自的一端通过所述刹车盘连通；所述多根第三导线各自的一端固定于所述支撑体上，相邻两根所述第三导线各自的一端电连接，且所述多根第三导线各自的一端的位置分别与所述刹车片的预设厚度对应；所述第一导线与所述第二导线各自的另一端分别与所述第一测量仪器电连接，所述第一测量仪器用于在所述第一导线与所述第二导线连通时测量所述第一导线与所述第二导线之间的电动势，并依据所述电动势得到所述刹车片的温度；所述多根第三导线包括一根固定导线和多根待测导线，所述固定导线的另一端与所述电源的一端电连接，所述电源的另一端与所述第二测量仪器的一端电连接，所述多根待测导线可选择地与所述第二测量仪器电连接以与所述第二测量仪器、所述电源及所述固定导线构成回路以便依据未构成回路和构成回路的所述待测导线确定所述刹车片的厚度。

进一步地，所述刹车片包括第一摩擦面，所述刹车片通过所述第一摩擦面与所述刹车盘接触摩擦，所述支撑体包括第二摩擦面，所述第二摩擦面与所述第一摩擦面保持齐平，以使所述刹车片受到所述刹车盘摩擦时，所述第二摩擦面与所述刹车盘接触。

进一步地，所述第一导线和所述第二导线各自的一端与所述第二摩擦面保持齐平。

进一步地，所述第一导线与所述第二导线采用不同的材质。

进一步地，所述第一导线、第二导线以及所述多根第三导线间隔设置。

进一步地，所述刹车片探测装置还包括电阻，所述电阻电连接于所述固定导线的另一端与所述电源的一端之间。

进一步地，所述刹车片探测装置还包括连接导线，所述连接导线用于连接所述多根第三导线中的相邻两根所述第三导线各自的一端。

进一步地，所述第一测量仪器及所述第二测量仪器为万用表。

进一步地，所述支撑体采用塑料、PCB板或陶瓷。

第二方面，本实用新型实施例还提出一种刹车片，所述刹车片包括刹车片探测装置，所述刹车片探测装置包括支撑体、第一导线、第二导线、第一测量仪器、第二测量仪器、电源及多根第三导线，所述支撑体用于安装在所述刹车片上，所述第一导线及所述第二导线各自的一端固定于所述支撑体上以使所述刹车片受到所述刹车盘的摩擦时，所述第一导线和所述第二导线各自的一端通过所述刹车盘连通；所述多根第三导线各自的一端固定于所述支撑体上，相邻两根所述第三导线各自的一端电连接，且所述多根第三导线各自的一端的位置分别与所述刹车片的预设厚度对应；所述第一导线与所述第二导线各自的另一端分别与所述第一测量仪器电连接，所述第一测量仪器用于在所述第一导线与所述第二导线连通时测量所述第一导线与所述第二导线之间的电动势，并依据所述电动势得到所述刹车片的温度；所述多根第三导线包括一根固定导线和多根待测导线，所述固定导线的另一端与所述电源的一端电连接，所述电源的另一端与所述第二测量仪器的一端电连接，所述多根待测导线可选择地与所述第二测量仪器电连接以与所述第二测量仪器、所述电源及所述固定导线构成回路以便依据未构成回路和构成回路的所述待测导线确定所述刹车片的厚度。

相对现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的刹车片探测装置用于探测刹车片在受到刹车盘摩擦后的温度及厚度，包括支撑体、第一导线、第二导线、第一测量仪器、第二测量仪器、电源及多根第三导线，所述支撑体用于安装在所述刹车片上，所述第一导线及所述第二导线各自的一端固定于所述支撑体上以使所述刹车片受到所述刹车盘的摩擦时，所述第一导线和所述第二导线各自的一端通过所述刹车盘连通；所述多根第三导线各自的一端固定于所述支撑体上，相邻两根所述第三导线各自的一端电连接，且所述多根第三导线各自的一端的位置分别与所述刹车片的预设厚度对应；所述第一导线与所述第二导线各自的另一端分别与所述第一测量仪器电连接，所述第一测量仪器用于在所述第一导线与所述第二导线连通时测量所述第一导线与所述第二导线之间的电动势，并依据所述电动势得到所述刹车片的温度；所述多根第三导线包括一根固定导线和多根待测导线，所述固定导线的另一端与所述电源的一端电连接，所述电源的另一端与所述第二测量仪器的一端电连接，所述多根待测导线可选择地与所述第二测量仪器电连接以与所述第二测量仪器、所述电源及所述固定导线构成回路以便依据未构成回路和构成回路的所述待测导线确定所述刹车片的厚度。该刹车片探测装置结构简单，便于安装，可在刹车过程中同时探测到刹车片的温度以及刹车片的厚度范围。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本实用新型实施例所提供的刹车片探测装置的应用环境示意图。

图2示出了本实用新型第一实施例所提供的刹车片探测装置的电路结构示意图。

图3示出了本实用新型第一实施例所提供的第三导线各自的一端的位置对应于刹车片的预设厚度的示意图。

图4示出了本实用新型第二实施例所提供的刹车片探测装置100的电路结构示意图。

图标：100-刹车片探测装置；200-刹车片；300-刹车盘；110-支撑体；120-第一导线；130-第二导线；140-第一测量仪器；150-第二测量仪器；160-电源；111-第二摩擦面；170-第三导线；180-电阻；190-连接导线；171-固定导线；172-待测导线。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参照图1，为本实用新型实施例所提供的刹车片探测装置100的应用环境示意图。在本实施例中，所述刹车片200包括第一摩擦面(图中未示)，当用户进行刹车动作时，刹车片200被挤压在刹车盘300上，通过所述第一摩擦面与所述刹车盘300接触摩擦，进而达到刹车的目的。在本实施例中，所述刹车片探测装置100优选安装在所述刹车片200上，用于探测刹车片200在受到所述刹车盘300摩擦后的温度及厚度，以便用户能及时知晓刹车片200的温度以及磨损情况，在刹车片200的厚度接近极限厚度或者温度接近极限使用温度时，采取相应的措施，防止刹车片200在磨损过度或温度过高的情况下使用，进而减少安全事故的发生。

第一实施例

请参照图2，为本实用新型第一实施例所提供的刹车片探测装置100的电路结构示意图。所述刹车片探测装置100包括支撑体110、第一导线120、第二导线130、第一测量仪器140、第二测量仪器150、电源160及多根第三导线170。

在本实施例中，所述支撑体110用于安装在所述刹车片200上。具体地，所述支撑体110包括第二摩擦面111，所述第二摩擦面111与所述刹车片200的第一摩擦面保持齐平，以使所述刹车片200受到所述刹车盘300摩擦时，所述第二摩擦面111与所述刹车盘300接触，并与刹车片200同步受到所述刹车盘300的摩擦。需要说明的是，在本实施例中，所述支撑体110的硬度应不高于所述刹车片200的第一摩擦面，所述支撑体110可以是塑料、PCB板、陶瓷等。还需要说明的是，在其他实施例中，所述支撑体110也可以是刹车片200本身。

在本实施例中，所述第一导线120及所述第二导线130各自的一端固定于所述支撑体110上，且所述第一导线120和所述第二导线130各自的一端与所述支撑体110的第二摩擦面111保持齐平，以使所述刹车片200受到所述刹车盘300的摩擦时，所述第一导线120和所述第二导线130各自的一端通过所述刹车盘300连通。在本实施例中，所述刹车盘300为金属。

在本实施例中，所述第一导线120与所述第二导线130各自的另一端分别与所述第一测量仪器140电连接，所述第一测量仪器140用于在所述第一导线120与所述第二导线130通过所述刹车盘300连通时测量所述第一导线120与第二导线130之间的电动势，并依据所述电动势得到所述刹车片200的温度。

在本实施例中，所述多根第三导线170各自的一端固定于所述支撑体110上，相邻两根所述第三导线170各自的一端电连接，且所述多根第三导线170各自的一端的位置分别与所述刹车片200的预设厚度对应。

在本实施例中，所述多根第三导线170包括一根固定导线171和3根待测导线172，所述固定导线171的另一端与所述电源160的一端电连接，所述电源160的另一端与所述第二测量仪器150的一端电连接，所述3根待测导线172可选择地与所述第二测量仪器150电连接以与所述第二测量仪器150、所述电源160及所述固定导线171构成回路，以便依据未构成回路和可构成回路的所述待测导线172确定所述刹车片200的厚度。

如图3所示，为所述多根第三导线170各自的一端的位置对应于所述刹车片200的预设厚度的示意图，所述固定导线171的一端的位置对应于刹车片200的预设厚度H4的位置，3根待测导线172分别对应于刹车片200的预设厚度H1、H2、H3的位置。

进一步地，所述刹车片探测装置100还包括连接导线190，所述连接导线190用于连接所述多根第三导线170中的相邻两根所述第三导线170各自的一端。

需要说明的是，在本实施例中，所述第一导线120与所述第二导线130采用的材质不同，所述第一导线120优选采用镍铬丝，所述第二导线130优选采用铜镍丝，所述多根第三导线170可采用镍铬丝、铜镍丝或者铜丝。此外，所述第一导线120、第二导线130以及所述多根第三导线170相互之间间隔设置，互不接触。

进一步地，所述刹车片探测装置100还包括电阻180，所述电阻180电连接于所述固定导线171的另一端与所述电源160的一端之间，所述电阻180用于防止电路短路。

在本实施例中，所述第一测量仪器140可以是测温仪、万用表等，所述第二测量仪器150优选为万用表。

第一实施例提供的刹车片探测装置100的工作原理是：刹车时，所述支撑体110与刹车片200同步受到刹车盘300摩擦，使刹车片200和刹车盘300的温度增加，由于第一导线120与第二导线130的材质不同，当第一导线120及第二导线130的两端存在温度梯度时，由第一导线120、第一测量仪器140及第二导线130构成的回路中就会产生电流，使得第一导线120及第二导线130之间存在电动势，所述第一测量仪器140测量出该电动势并根据电动势与温度的函数关系即可探测到刹车盘300表面的温度，该温度反映了刹车片200的温度。当刹车片200摩擦到一定厚度时，与该厚度对应的第三导线170的一端的连接导线190因摩擦而断开，所述第二测量仪器150通过测量待测导线172是否能够构成回路即可判断出刹车片200的厚度范围。

例如，采用直径为0.2mm的镍铬丝和铜镍丝各一根，分别作为上述第一导线120和第二导线130，采用直径为0.2mm的铜丝四根作为上述的第三导线170，为便于识别，将四根铜丝导线从左至右分别编为“1”号、“2”号、“3”号和“4”号，可以理解，该“1”号、“2”号和“3”号铜丝导线为上述待测导线172，该“4”号铜丝导线为上述固定导线171，该“1”号、“2”号、“3”号和“4”号铜丝导线的端点分别对应于该刹车片探测装置100与刹车片200固定后刹车片200的预设厚度11mm(即H1)、11mm(即H2)、8mm(即H3)和7mm(即H4)的位置，该“1”号和“2”号导线的端点通过连接导线190连接，“3”号导线的端点与“2”号导线通过连接导线190连接，“4”号导线的端点与“3”号导线通过连接导线190连接，且该连接导线190的位置不高于较低高度位置导线端点的位置。将支撑体110与刹车片200固定后，支撑体110上镍铬丝、铜镍丝各自的一端所在面与刹车片200的第一摩擦面齐平，镍铬丝和铜镍丝的另一端分别与带有温度测试功能的数字万用表的正极和负极相连接，其中，镍铬丝与万用表(第一测量仪器140)正极相连接，铜镍丝与万用表负极相连接。将“4”号导线串联一个100Ω的电阻180后与电源160的一端连接，以防止短路，将万用表(第二测量仪器150)的一端与电源160的另一端连接，第二测量仪器150的另一端依次与“1”号、“2”号和“3”号铜丝导线连接测量回路电流以判断其通断状态。例如，摩擦前采用游标卡尺测量刹车片200的初始厚度为14.0mm，“1”号、“2”号和“3”号铜丝导线均可以与第二测量仪器150、电源160及“4”号导线构成回路。将安装了刹车片探测装置100的刹车片200与刹车盘300接触进行摩擦，利用第一测量仪器140显示刹车片200的温度，再采用红外测温仪探测刹车盘300表面的温度与其进行对比。在摩擦初期，“1”号、“2”号和“3”号铜丝导线均可以与第二测量仪器150、电源160及“4”号导线构成回路，对应的刹车片200的厚度范围为11mm以上，第一测量仪器140和红外测温仪所显示的温度都不断地升高，大约10分钟后趋于稳定，第一测量仪器140显示温度约为538.4℃，红外测温仪显示温度月为540.2℃。继续进行摩擦，30分钟后停止摩擦，使刹车片200不与刹车盘300接触，将第二测量仪器150依次与“1”号、“2”号和“3”号铜丝导线连接测量电流以判断其通断状态是否发生变化，若无变化则继续进行摩擦，当刹车片200不与刹车盘300接触，“1”号导线不能与第二测量仪器150、电源160及“4”号导线构成回路，“2”号和“3”号均可与第二测量仪器150、电源160及“4”号导线构成回路时，对应的刹车片200的厚度范围为8mm-11mm，此时通过游标卡尺测量的刹车片200的厚度为10.92mm，停止摩擦前第一测量仪器140显示的温度约为546.4℃，红外测温仪显示温度约为544.1℃。继续进行摩擦，30分钟后停止摩擦，使刹车片200不与刹车盘300接触，将第二测量仪器150依次与“1”号、“2”号和“3”号铜丝导线连接测量电流以判断其通断状态是否发生变化，若无变化则继续进行摩擦，当刹车片200不与刹车盘300接触，“1”号和“2”号导线均不能与第二测量仪器150、电源160及“4”号导线构成回路，“3”号导线可与第二测量仪器150、电源160及“4”号导线构成回路时，对应的刹车片200的厚度范围为7mm-8mm，此时通过游标卡尺测量的刹车片200的厚度为7.98mm，停止摩擦前第一测量仪器140显示的温度约为543.7℃，红外测温仪显示温度约为543.5℃。继续进行摩擦，30分钟后停止摩擦，使刹车片200不与刹车盘300接触，采用第二测量仪器150依次与“1”号、“2”号和“3”号铜丝导线连接测量电流以判断其通断状态是否发生变化，若无变化则继续进行摩擦，当刹车片200不与刹车盘300接触，“1”号、“2”号和“3”号导线均不能与第二测量仪器150、电源160及“4”号导线构成回路时，对应的刹车片200的厚度范围为7mm以下，此时通过游标卡尺测量的刹车片200的厚度为6.94mm，停止摩擦前第一测量仪器140显示的温度约为547.2℃，红外测温仪显示温度约为548.3℃。由此可见，该刹车片探测装置100测量的温度与红外测温仪探测的温度相差较小，探测的刹车片200的厚度范围与实际测量也相符。

第二实施例

请参照图4，为本实用新型第二实施例所提供的刹车片探测装置100的电路结构示意图。与第一实施例相比，第二实施例所提供的刹车片探测装置100的不同之处在于，所述第三导线170为5根，包括1根固定导线171和4根待测导线172，其中，所述固定导线171的一端的位置对应于刹车片200的预设厚度H5的位置，所述4根待测导线172分别对应于刹车片200的预设厚度H1、H2、H3、H4的位置。具体地，在本实施例中，所述H1、H2、H3、H4、H5分别取11mm、11mm、8mm、7mm和6.8mm。将该4根待测导线172从左至右分别编为“1”号、“2”号、“3”号和“4”号，当“1”号、“2”号、“3”号和“4”号铜丝导线均能与第二测量仪器150、电源160及固定导线171构成回路时，对应的刹车片200的厚度范围为11mm以上；当“1”号导线不能与第二测量仪器150、电源160及固定导线171构成回路，“2”号、“3”号和“4”号可与第二测量仪器150、电源160及固定导线171构成回路时，对应的刹车片200的厚度范围为8mm-11mm，当“1”号和“2”号导线均不能与第二测量仪器150、电源160及固定导线171构成回路，“3”号和“4”号导线可与第二测量仪器150、电源160及固定导线171构成回路时，对应的刹车片200的厚度范围为7mm-8mm，当“1”号、“2”号、“3”号导线均不能与第二测量仪器150、电源160及固定导线171构成回路，“4”号导线可与第二测量仪器150、电源160及固定导线171构成回路时，对应的刹车片200的厚度范围为6.8mm-7mm，当“1”号、“2”号、“3”号和“4”号导线均不能与第二测量仪器150、电源160及固定导线171构成回路时，对应的刹车片200的厚度范围为6.8mm以下。

需要说明的是，本实用新型实施例所提供的刹车片探测装置100中，多根第三导线170的一端的端点位置以及第三导线170的数量可根据实际需要设置，对此并不做限定。

综上所述，本实用新型实施例所提供的刹车片探测装置，用于探测刹车片在受到刹车盘摩擦后的温度及厚度，包括支撑体、第一导线、第二导线、第一测量仪器、第二测量仪器、电源及多根第三导线，所述支撑体用于安装在所述刹车片上，所述第一导线及所述第二导线各自的一端固定于所述支撑体上以使所述刹车片受到所述刹车盘的摩擦时，所述第一导线和所述第二导线各自的一端通过所述刹车盘连通；所述多根第三导线各自的一端固定于所述支撑体上，相邻两根所述第三导线各自的一端电连接，且所述多根第三导线各自的一端的位置分别与所述刹车片的预设厚度对应；所述第一导线与所述第二导线各自的另一端分别与所述第一测量仪器电连接，所述第一测量仪器用于在所述第一导线与所述第二导线连通时测量所述第一导线与所述第二导线之间的电动势，并依据所述电动势得到所述刹车片的温度；所述多根第三导线包括一根固定导线和多根待测导线，所述固定导线的另一端与所述电源的一端电连接，所述电源的另一端与所述第二测量仪器的一端电连接，所述多根待测导线可选择地与所述第二测量仪器电连接以与所述第二测量仪器、所述电源及所述固定导线构成回路以便依据未构成回路和构成回路的所述待测导线确定所述刹车片的厚度。该刹车片探测装置结构简单，便于安装，可在刹车过程中探测到刹车片的温度以及刹车片的厚度范围。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。