车轮端刹车片磨损传感器的制作方法

1.本发明涉及车辆制动器。特别地，本发明涉及一种用于确定车辆盘式制动器中的刹车片上的磨损量的传感器组件以及将该传感器组件组装到盘式制动器的方法。


背景技术：

2.传统的盘式制动器包括构造为固定到车辆车轮组件的刹车片支座。所述支座支撑设置在车轮组件的转子的相对两侧上的刹车片。盘式制动器还包括安装在支座上的卡钳。卡钳具有主体，该主体具有设置在转子的两侧上的部分。制动致动器安装在卡钳的主体上。制动致动器的运动导致容纳在卡钳的主体的内侧部分内的致动机构朝向内侧刹车片移动，以迫使刹车片抵靠转子的内侧。制动致动器的相同运动导致卡钳的主体沿与致动机构的运动方向相反的第二方向运动，以使卡钳主体的外侧部分与外侧刹车片接合并且迫使刹车片抵靠转子的外侧。
3.随着时间推移，盘式制动器中的刹车片经历磨损。除非调整刹车片的位置以补偿这种磨损，否则刹车片和转子之间的距离将会增加。这种距离的增加增大了施加制动所需的力和施加制动所需的时间。因此，传统的盘式制动器包括响应磨损而自动调整刹车片位置的机构。了解刹车片磨损的程度对于车辆的安全操作和安排维护以及其他原因是有益的。在采用自动调整刹车片位置的盘式制动器中，刹车片磨损的程度对于车辆操作者来说并非总是显而易见的。因此，已经开发了刹车片磨损传感器以向车辆操作者和其他人员提供刹车片磨损的指示。一些传统传感器嵌入在刹车片中并且当刹车片磨损到传感器与转子接触的点时会产生可听见的噪音或电信号。然而，每次刹车片磨穿时，必须丢弃和更换这些传感器。其他的传统传感器感测制动器的一个或多个部件的位置的变化，所述变化可以证明刹车片上的磨损。这些位置传感器中的一些靠近刹车片安装并且难以装上且容易受到损坏。其他的位置传感器感测远离刹车片的部件的位置，所述部件例如用于在磨损后调整刹车片位置的机构。然而，这些传感器通常集成至卡钳中。结果，传感器的故障需要具有难度的修理或更换整个卡钳。此外，车辆操作者不可能改装现有的卡钳以包含这种传感器。
4.本文的发明人已经认识到需要一种用于确定车辆盘式制动器中的刹车片上的磨损量的传感器组件，其将最小化和/或消除一个或多个上述缺陷。


技术实现要素：

5.本发明涉及车辆制动器。特别地，本发明涉及一种用于确定车辆盘式制动器中的刹车片上的磨损量的传感器组件以及一种将该传感器组件组装到盘式制动器的方法。
6.根据一个实施例的用于确定盘式制动器中的刹车片上的磨损量的传感器组件包括轴延长器，该轴延长器包括第一端，所述第一端被构造为联接至盘式制动器的卡钳的调整机构的轴的一端，以用于与所述轴一起围绕旋转轴线旋转。轴延长器的第二端限定轴延长部。传感器组件还包括传感器，该传感器被构造为产生指示轴延长部的旋转度数的信号。该信号指示刹车片上的磨损量。所述传感器包括主体，该主体联接到轴延长部并且被构造
为响应于所述轴延长部围绕所述旋转轴线的旋转而围绕从所述旋转轴线偏移的偏移轴线旋转。所述传感器还包括测量装置，该测量装置被构造为响应于所述主体围绕所述偏移轴线的旋转而产生信号。传感器组件还包括构造成封闭所述传感器的壳体。
7.根据一个实施例的一种将用于确定盘式制动器中的刹车片上的磨损量的传感器组件组装到盘式制动器的方法包括使得所述盘式制动器的卡钳的调整机构的轴围绕旋转轴线旋转以将所述轴定位在预定位置的步骤。该方法还包括从所述轴的第一端移除剪力适配器的步骤。该方法还包括将传感器组件与盘式制动器对准的步骤。所述传感器组件包括轴延长器，该轴延长器包括第一端和第二端，所述轴延长器的第一端被构造为联接到调整机构的所述轴的一端以用于与所述轴一起围绕所述旋转轴线旋转，所述轴延长器的第二端限定了轴延长部。所述传感器组件还包括传感器，该传感器被构造为产生指示轴延长部的旋转度数的信号。该信号指示刹车片上的磨损量。所述传感器包括：主体，所述主体联接到所述轴延长部并且构造为响应于轴延长部围绕所述旋转轴线的旋转而围绕从所述旋转轴线偏移的偏移轴线旋转；和测量装置，所述测量装置构造为响应于所述主体围绕所述偏移轴线的旋转而产生信号。所述传感器组件还包括构造成封闭传感器的壳体。所述方法还包括使传感器组件沿所述旋转轴线相对于所述卡钳移动以使得传感器组件的轴延长器联接到调整机构的所述轴的一端的步骤。
8.根据本发明的用于确定盘式制动器中的刹车片上的磨损量的传感器组件和用于将该传感器组件组装到盘式制动器的方法与传统刹车片磨损传感器和组装方法相比表现出改进。与嵌入刹车片中的传统传感器不同，根据本公开的传感器不需要在每次更换刹车片时进行更换。此外，与传统的位置传感器不同，根据本公开的传感器安装在不太可能发生损坏的位置，并且构造成使得所述传感器可以被容易地接近以进行维修或更换并且可以安装在现有的制动钳上。
9.通过阅读以下描述和权利要求，以及通过回顾附图，本发明的前述和其他方面、特征、细节、效用和优点将变得显而易见。
附图说明
10.图1是安装在车辆车轮端组件上的根据本教导的一个实施例的盘式制动器的透视图。
11.图2是图1的盘式制动器的一部分的局部剖视图。
12.图3至图4是用于确定图1至图2的盘式制动器的刹车片上的磨损量的磨损传感器组件的一个实施例的透视图。
13.图5是图3至图4的磨损传感器组件的透视图，其中传感器组件的壳体的一个构件被移除。
14.图6是安装在图1至图2的盘式制动器上的图3至图5的磨损传感器组件的剖视图。
15.图7是用于确定图1至图2的盘式制动器的刹车片上的磨损量的磨损传感器组件的另一个实施例的透视图。
16.图8是图7的磨损传感器组件的透视图，其中传感器组件的壳体的一个构件被移除。
17.图9是图7的磨损组件的壳体的一个构件的一部分的透视图。
18.图10是图3至图4的磨损传感器组件的透视图，其中传感器组件的壳体的一个构件被移除。
19.图11是安装在图1至图2的盘式制动器上的图7至图10的磨损传感器组件的剖视图。
20.图12是用于确定安装在图1至图2的盘式制动器上的图1至图2的盘式制动器的刹车片上的磨损量的磨损传感器组件的另一个实施例的透视图
21.图13至图14是图12的磨损传感器组件的分解透视图。
22.图15是图12的磨损传感器组件的一部分的透视图。
23.图16是安装在图1至图2的盘式制动器上的图12的磨损传感器组件的剖视图。
具体实施方式
24.现在参考附图，其中在各个视图中使用相同的附图标记来标识相同的部件，图1示出了轮端组件20，所述轮端组件包含根据本教导的一个实施例的盘式制动器。组件20特别构造成用于重型商用车辆，例如卡车、拖车和公共汽车，但应当理解的是组件20可应用于多种车辆。组件20可以包括轮毂22、转子24和盘式制动器26。
25.提供轮毂22以用于将车轮安装在车辆的车轴上。在图示的实施例中，轮毂22被构造为用于与车辆的转向轴一起使用。然而，应当理解是，轮毂22可以替代地构造为用于与驱动轴或拖车轴一起使用。轮毂22可以限定中心孔，该中心孔被构造为接收短轴和轴承，所述轴承允许轮毂22相对于车轴旋转。轮毂22还包括多个向外延伸的螺栓28，车轮可以安装在所述螺栓上以用于与轮毂22一起旋转。
26.转子24与制动器26一起工作以在车辆车轮中建立制动扭矩，以便减慢或停止车轮的旋转和车辆的移动。转子24可以由多种金属和包括铁的金属合金制成。转子24是环形形状并且构造成安装在车轮轮毂22上。转子24可以使用常规紧固件固定到轮毂22。替代地，转子24可以在径向内周限定多个花键，所述多个花键构造成与轮毂22的径向外安装表面上的匹配花键相接合。可以使用包括间隔件和紧固件的附加硬件来保持转子24在轮毂22上的位置。转子24将制动扭矩传递到轮毂22，所述轮毂进而将扭矩传递到车辆车轮。转子24可以包括一对由腹板连接的制动盘，以增加转子的表面积，以用于将在制动期间由转子产生的热量散发到空气中，从而使热变形最小化并且优化热应力耐受性。
27.提供盘式制动器26以向转子24施加制动扭矩，以便减慢或停止一个或多个车辆车轮的旋转。盘式制动器26特别适于在重型车辆上使用并且可以与安装在驱动轴、转向轴或拖车轴上的车轮一起使用。然而，应当理解的是，制动器26可以用于多种车辆和非车辆应用。制动器26包括刹车片支座30、刹车片32、34、致动器36和卡钳38。根据本教导，制动器26还可包括用于确定刹车片32、34上的磨损量的传感器组件，如下文更详细的描述。
28.提供支座30以支撑刹车片32、34。支座30还吸收在制动器26的致动期间的周向载荷并且通过锚固板(未示出)将这些载荷传递到车轴，支座30安装在所述锚固板上并且车轴延伸穿过所述锚固板。支座30具有主体，所述主体构造成支撑刹车片32、34并将刹车片32、34定位在转子24的内侧和外侧上。
29.提供刹车片32、34以在与转子24接合期间产生摩擦，以便减慢转子24的旋转并最终减慢车辆车轮的旋转。刹车片32、34被支撑在支座30上，其中刹车片32设置在转子24的内
侧，而刹车片34设置在转子24的外侧。每个刹车片32、34可以包括：摩擦材料，该摩擦材料被构造为接合转子24；支承板，该支承板支撑摩擦材料并由制动器的致动机构接合；以及将摩擦材料联接到支承板的结合材料。刹车片32、34可以使用弹簧(未示出)保持在支座30上。
30.提供致动器36以控制制动器26的致动。在所示实施例中，致动器36包括气动工作致动器。然而，应当理解的是，致动器36可以采用多种形式，其包括被构造为将制动器26作为驻车制动器和行车制动器两者进行操作的致动器。致动器36可以包括推杆(未示出)，所述推杆响应于弹簧和流体压力产生的力而沿轴线移动，以便将力传递到卡钳38，从而应用或释放制动器26。
31.提供的卡钳38响应于致动器36中的推杆移动到应用位置而推动刹车片32、34与转子24接合。参照图2，卡钳38包括主体40和诸如衬套42、引导销44和紧固件46的装置，以用于将卡钳38联接到支座30并允许卡钳38相对于支座30运动。卡钳38还包括：用于将内侧刹车片32朝转子24的内侧推动的装置，例如桥接件48；以及用于响应致动器推杆的运动而引起桥接件48和主体40的运动的装置，例如杆50。卡钳38还包括用于调整刹车片32、34的位置以便补偿刹车片32、34上的磨损并保持制动行程的装置，比如调整机构52。根据本教导，卡钳38还包括用于确定刹车片32、34上的磨损量的传感器组件54，，如下文更详细描述的那样。
32.主体40为卡钳38的其他部件提供结构性支撑并保护这些部件免受外来物体和因素的影响。主体40还提供用于将外侧刹车片34推动抵靠在转子24外侧的装置。在图示的实施例中，主体40包括若干个构件40
a
、40
b
、40
c
，它们可以使用诸如螺钉、螺栓、焊接部或粘合剂之类的常规紧固件联接在一起。主体40的构件40
a
设置在转子24的内侧并容纳桥接件48、杆50和用于将刹车片32推动抵靠在转子24上的其他部件。构件40
a
还构造成支撑制动致动器36并且限定孔，致动器36的推杆延伸穿过所述孔以接触杆50。响应于在制动器26的应用期间的致动器36使杆50移动，桥接件48移动到图2中的左侧并将内侧刹车片32朝转子24的内侧推动并且使所述内侧刹车片与转子24的内侧接合。构件40
b
联接到构件40
a
并且构件40
b
的一部分设置在转子24的外侧上。响应于在制动器26的应用期间的致动器36使杆50移动，主体40移动到图2中的右侧，并且构件40
b
将外侧刹车片34朝转子24的外侧推动并使所述外侧刹车片与转子24的外侧接合。构件40
c
联接到构件40
a
并且用作为调整机构52的某些部件的盖c。
33.衬套42、引导销44和螺栓46提供了一种用于将卡钳38联接到支座30并允许卡钳38相对于支座30运动的装置。卡钳38的主体40的构件40b限定了孔，该孔沿着平行于车辆车轮的旋转轴线的方向与支座30中的孔对准并且构造成在其中接收衬套42、引导销44和紧固件46。引导销44延伸穿过孔和衬套42并接合支座30的表面，所述表面成形为接收每个销44的一个纵向端部。每个销44具有与支座30中的对应孔对准的沉头孔，并且紧固件46插入到支座30中的所述沉头孔和对准的孔中以将销44固定在支座30上。衬套42在卡钳主体40的构件40b中的孔内围绕销44设置，并且允许主体40相对于支座30在平行于车辆车轮的旋转轴线的方向上移动。
34.桥接件48提供了一种用于将内侧刹车片32朝转子24的内侧推动的装置。桥接件48的一端联接到杆50，并且桥接件48被构造为响应于由致动器36的推杆的运动引发的杆50的运动而运动。桥接件48可以在相对的端处限定孔，该孔构造成接收复位弹簧56，该复位弹簧设置在桥接件48中的相对的弹簧座与卡钳主体40的构件40
a
的壁之间。当制动器26被释放
时弹簧56偏压桥接件48远离内侧刹车片32。桥接件48在各圆周端处限定孔，该孔被构造成在一端接收分别支撑挺杆62、64的螺纹管58、60并且被构造成在其中接收调整机构52的某些部件。管58、60从桥接件48向外延伸并且穿过卡钳主体40的构件40
a
中的开口，使得当应用制动器26时挺杆62、64接合内侧刹车片32。
35.杆50提供了一种装置，所述装置用来响应于致动器36的推杆的运动而引起桥接件48和卡钳主体40的运动，并且使致动器36的力倍增。杆50设置在主体40的构件40
a
内。在一些实施例中，杆50的一端被构造成接收致动器36的推杆的一端并且可以限定用于接收推杆的端部的半球形凹部。杆50的相对端构造成接合桥接件48。杆50的一部分被支撑在偏心轴承(未示出)上，该偏心轴承位于主体40的构件40
a
的与桥接件48相对的内表面上。该轴承最小化摩擦和迟滞，并且杆50在轴承上围绕轴线66枢转。在制动器26的应用期间，致动器36的推杆进一步延伸到卡钳主体40的构件40
a
中。推杆的延伸引起杆50的运动，所述杆进而沿着第一方向(在图2中向左)推动桥接件48和挺杆62、64，以便将内侧刹车片32推向转子24的内侧。同样的作用力沿相反的第二方向(在图2中向右)推动卡钳主体40，以使主体40的构件40
b
与外侧刹车片34接合并且将外侧刹车片34朝转子24的外侧推动。
36.调整机构52提供了一种用于调整刹车片32、34的位置的装置，以便补偿刹车片32、34上的磨损并保持制动行程。调整机构是本领域中的常规机构，并且示例性调整机构在美国专利号7,926,626b2和美国公开第2011/0155518a1号中示出，其全部公开内容通过引用并入本文。因此，本文不再详细描述调整机构52。除了其他部件，机构52包括调整器轴68、从动轴70和用于使轴68、70的旋转同步的装置，例如链条72。每个轴68、70的一端设置在卡钳38的桥接件48中的对应的管58、60内并且联接到管58、60，以用于与所述管一起围绕轴线74、76旋转。每个轴68、70的相对端从对应的管58、60突出并且支撑链轮或链齿轮。链条72设置在链轮或链齿轮上，使得调整器轴68和管58的旋转导致从动轴70和管60的对应旋转。杆50包括围绕调整器轴68设置的拨叉80内的销78。如果刹车片32，34上发生磨损，当应用制动器时杆50和销78的运动将引起调整机构通过拨叉80的运动使调整器轴68和管58旋转(以及因此，使从动轴70和管60旋转)，以便重新定位刹车片32、34并且在刹车片32、34和转子24之间保持恒定的间隙。
37.如上所述，卡钳38还可以包括磨损传感器组件54，用于确定制动器26中的刹车片32、34上的磨损量。现在参考图3至图6，示出了根据本教导的磨损传感器组件54的一个实施例。组件54被构造成响应于调整机构52中的轴68、70中的一个的旋转来确定刹车片32、34上的磨损片的量。因为轴68、70在磨损发生时旋转以重新定位刹车片32、34，所以轴68、70的旋转指示刹车片32、34上的磨损量。在某些实施例中，传感器组件54可以被构造为安装在卡钳38上以代替用于调整器轴68的现有帽或盖，所述现有帽或盖被移除以便在更换刹车片32、34时有利于接近调整器轴68以用于手动旋转轴68来使挺杆62、64后退。传感器组件54包括轴延长器82、传感器84和壳体86。
38.参照图4，轴延长器82提供了调整机构52中的轴(例如调整器轴68)的延伸。延长器82还被构造为支撑传感器84和壳体86的部件。延长器82的一端被构造成用于联接到轴68的一端。虽然在所示实施例中传感器组件54被定位成使得延长器82联接到调整器轴68的一端，但是应当理解，传感器组件54可以替代地被定位成使得延长器82联接到从动轴70。在图示的实施例中，延长器82限定了凹部88，该凹部被构造为接收轴68的端部。凹部88被构造为
将延长器82联接到轴68以用于与所述轴一起围绕轴线74旋转。凹部88可以限定多个花键，所述多个花键构造成与轴68上的对应花键接合。然而，应当理解，凹部88和轴68的端部可以以多种互补的方式构造以将延长器82联接到轴68以用于围绕轴线74旋转。延长器82的另一端限定轴延长部90。延长部90构造成支撑传感器84和壳体86的元件。延长器82和延长部90随轴旋转，使得延长部90的旋转指示在刹车片32、34的调整期间的轴68的旋转，并因此指示刹车片32、34上的磨损。
39.提供传感器84以生成指示轴延长部90的旋转度数的信号。因为轴延长部90的旋转表示轴68的旋转(所述轴响应于刹车片32、34磨损而旋转以调整刹车片32、34的位置)，所以该信号指示刹车片32、34上的磨损量。传感器84包括：联接到轴延长部90并且构造为用于与轴延长部90一起围绕轴线74旋转的主体、以及构造成响应主体旋转产生信号的测量装置。根据一个实施例，传感器84包括电位计，其中随着轴延长部90旋转的主体包括齿轮组92的构件，并且测量装置包括在印刷电路板94上的电阻元件，所述电阻元件的电阻响应于轴延长部90和齿轮组92的旋转而变化。然而，应当理解，传感器84可以采用其他形式，例如霍尔效应传感器、编码器或旋转变压器。
40.齿轮组92提供了一种装置，所述装置用于响应轴延长部90的旋转来改变电路板94上的电阻元件中的电阻水平。参考图6，在所示实施例中，齿轮组92设置在电路板94的外侧和电路板94上的电阻元件(当仅与传感器组件54的元件结合使用时，“内侧”是指更靠近轴68的端部和卡钳38的主体40的位置，而“外侧”是指距轴68的端部和卡钳38的主体40更远的位置)。参考图5，齿轮组92可以包括行星齿轮组，该行星齿轮组包括太阳轮96、多个行星轮98和齿圈100。太阳轮96围绕轴延长部90布置并且联接到轴延长部90以随其旋转。行星轮98围绕太阳轮96设置在太阳轮96和齿圈100之间。每个行星轮98具有：外侧部分，该外侧部分具有构造成接合太阳轮96的第一组齿；和内侧部分，该内侧部分具有构造成啮合齿圈100的第二组齿。如下文更详细描述的那样行星齿轮98由壳体86承载。齿圈100围绕行星轮98设置并且具有与行星齿轮98内侧部分上的齿啮合的一组齿。齿圈100被构造为用于围绕轴线74旋转并且承载与电路板94上的电阻元件接触的销或类似元件。因此齿圈100用作电位计的接触构件。在调整器轴68和轴延长器82旋转时，轴延长部90的旋转通过太阳轮96和行星轮98传递到齿圈100以改变电路板94上的电阻元件的电阻并由此产生指示刹车片32、34上的磨损量的信号。
41.电路板94为电阻元件提供支撑并且将电阻元件与板94上的其他电子元件电连接。电阻元件可以由这样的材料制成，所述材料具有已知电阻率并且在电路板94上形成为圆形或弧形段。元件的端部端子可以连接到电路板94上的其他电子部件，以用于传输指示轴延长部90和轴68的旋转度数(因此指示刹车片32、34的磨损)的信号。在一些实施例中，这些部件可以包括用于将信号传输到车辆内的一个或多个系统的电线的连接器，所述系统包括制动控制系统和操作者界面系统，通过这些系统可以将关于刹车片磨损的信息传送给车辆操作者(例如，通过音频、视觉或触觉指示物)。在其他实施例中，部件可以包括无线收发器，该无线收发器被构造为将信号传输到这些系统和/或远离车辆的其他系统。在一些实施例中，操作者界面系统可以允许操作者在刹车片32、34改变之后输入指示转子24厚度的值，以向操作者提供对刹车片32、34的寿命的更准确的估计。特别地，磨损发生在转子24以及刹车片32、34的表面上。如果没有指示转子24的厚度(以及转子24上的磨损)的输入，磨损测量系统
就必须假设由传感器组件54所测量的调整器轴68的所有运动均由刹车片32、34上的磨损引起，以避免刹车片32、34完全磨穿的风险。然而，这个假设意味着刹车片32、34的更换/维护可能提前进行。输入转子24的厚度的指示将允许系统利用来自传感器组件54的输出以更高的准确度确定刹车片32、34上的磨损。从电路板94传输的信号(无论是通过有线还是无线)可以包括足以识别安装有制动器26的特定车轮组件的信息，以有利于定位需要维护的特定刹车片32、34。在图示的实施例中，电路板94的形状是大致环形的并且被构造成接收延伸穿过其中的轴延长部90的一部分。电路板94可以限定径向向外突出的凸片102，所述凸片构造成与壳体86相互作用以防止电路板94围绕轴线74旋转。
42.提供壳体86以支撑和定向传感器84的部件并且保护传感器84免受外来物体和因素的影响。壳体86可以包括多个构件104、106。构件104被构造为支撑齿轮组92的部件、电路板94和电路板94上的包括电阻元件的部件。参考图6，构件104包括径向延伸壁108，其围绕轴线74设置并且轴延长器90延伸穿过该壁。壁108包括被构造为面向卡钳38的内侧和被构造为背对卡钳38的外侧。构件104还包括轴向延伸的外侧壁110，其沿轴线74在远离卡钳38的外侧方向上从径向延伸的壁108延伸。壁110的直径沿轴线74变化。参照图5，壁110限定了孔，电路板94的凸片102可以延伸穿过该孔。以此方式，壳体86的电路板94和构件104被构造为防止电路板94和电阻元件围绕轴线74旋转以及防止电路板94和电阻元件沿着轴线74的移动。壁110还限定一个或多个径向向外突出的凸耳112，用于下述目的。构件106构造成接合构件104的壁110并且将传感器84封闭在构件104的壁108的外侧上。构件106限定一个或多个可弹性变形的凸片114，所述凸片构造成接合构件104的壁110上的凸耳112。当构件106沿轴线74在内侧方向上移动时，凸片114接触对应的凸耳112。凸耳112上的凸轮表面使凸片114从休止位置径向向外偏转。在构件106沿内侧方向继续运动时，凸片114越过凸耳112并返回到休止位置，从而阻止壳体86的构件106相对于构件104的在外侧方向上的运动。构件106可以通过使凸片114从休止位置向外偏转而从构件104脱离接合，使得构件106可以在外侧方向上移动。构件106还被构造为承载齿轮组92的行星轮98。参考图6，构件106限定了在平行于轴线74的内侧方向上延伸的多个轴116。每个轴116都被构造为支撑行星轮98中的一个。
43.现在参考图7至图11，示出了根据本教导的磨损传感器组件118的另一个实施例。与组件54类似，组件118被构造为响应于调整机构52中的轴68、70中的一个的旋转来确定刹车片32、34上的磨损片的量。传感器组件118可以再次被构造为安装在卡钳38上以替代用于调整器轴68的现有帽或盖，所述现有帽或盖被移除以有利于接近调整器轴68，以用于在更换刹车片32、34时手动旋转轴68以使挺杆62、64后退。组件118类似于组件54。组件54、118的类似部件具有相同的附图标记，并且可以在上文对组件54的描述中找到对这些部件的描述。组件118与组件54的不同之处在于组件118包括具有三个构件104'、106、122的壳体120。
44.构件104'基本上类似于组件54的壳体86的构件104，但是构件104'包括附加的轴向延伸的内侧壁124(图8和图11)，该内侧壁从壁108沿轴线74在内侧方向上朝向卡钳38延伸。壁124被构造成接合构件122。参考图8，壁124包括一个或多个凹口126，用于下述目的。在图示的实施例中，壁124包括在直径上彼此相对的一对凹口126。然而，应当理解，凹口126的数量可以变化。每个凹口126均包括轴向延长部分128和周向延长部分130。轴向延长部分128具有：从壁124的内侧端延伸的内侧端；和外侧端，周向延长部分130从所述外侧端延伸。
45.参照图11，构件122被构造为安装在卡钳38上，使得构件122围绕轴68的端部和轴延长器82的联接到轴68的端部。构件122是环形的并且被构造为在组装到卡钳38时围绕轴线74设置。构件122的内径可以变化以限定凹部132，该凹部构造成接收卡钳38的主体40的构件40c的一部分。参见图9，构件122可以在具有一个或多个弧形间隙136的内侧端部处包括径向向内延伸的内侧端壁134。再次参考图11，在间隙136与卡钳38的主体40的构件40c上的对应凸缘138对准时，间隙136允许构件122相对于卡钳38沿轴线74向内移动。一旦壁134已经超过凸缘138，随后构件122的旋转将凸缘138定位在凹部132内，从而禁止构件122相对于卡钳38沿轴线74运动。再次参照图9，构件122还包括一个或多个径向向内延伸的凸耳140，所述凸耳构造成被接收于在构件104'上的凹口126内。在传感器组件118的组装期间，构件104'相对于构件122被定位成使得凹口126的轴向延长部分128与构件122中的凸耳140对准，从而允许构件104'相对于构件122沿轴线74向内侧的移动，直到凸耳140到达凹口126的部分128的外侧端部。随后构件104'围绕轴线74的旋转将凸耳140定位在凹口126的周向延伸部分130内并防止构件104'沿轴线74移动。
46.现在参照图12至图16，示出了根据本教导的磨损传感器组件142的另一个实施例。与组件54和118类似，组件142被构造为响应调整机构52中的轴68、70中的一个的旋转而确定刹车片32、34上的磨损片的量。传感器组件142可以再次被构造为安装在卡钳38上代替用于调整器轴68的现有帽或盖，所述现有帽或盖被移除以便在更换刹车片32、34时有利于接近调整器轴68，以用于手动旋转轴68来使挺杆62、64后退。组件142包括轴延长器144、传感器146和壳体148。
47.参见图16，轴延长器144提供了调整机构52中的轴(例如轴68)的延长部。延长器144还被构造为支撑传感器146和壳体148的部件。延长器144的一端被构造成用于联接到轴68的一端。虽然在所示实施例中，传感器组件142被定位成使得延长器144联接到调整器轴68的一端，但应再次理解，传感器组件142可以替代地被定位成使得延长器144联接到从动轴70。参考图14，在图示的实施例中，延长器144限定了凹部150，该凹部被构造为接收轴68的端部。凹部150被构造为将延长器144联接到轴68以与所述轴一起围绕轴线74旋转。凹部150可以限定多个花键，所述多个花键被构造为接合轴68上的对应花键。然而，应当理解，凹部150和轴68的端部可以以多种互补方式构造，以将延长器144联接到轴68以用于围绕轴线74旋转。延长器144的另一端限定轴延长部152。延长部152构造成支撑传感器146和壳体148的元件。延长器144和延长部152与轴68一起旋转，使得延长部152的旋转指示在调整刹车片32、34期间的轴68的旋转，因此指示刹车片32、34上的磨损。
48.提供传感器146以生成指示轴延长部152的旋转度数的信号。因为轴延长部152的旋转指示轴68的旋转(所述轴响应于刹车片32、34磨损旋转以调整刹车片32、34的位置)，所以该信号指示刹车片32、34上的磨损量。传感器146包括：联接到轴延长部152并构造为用于响应轴延长部152围绕轴线74的旋转而旋转的主体；测量装置，该测量装置被构造为响应于主体的旋转而产生信号。根据一个实施例，传感器146包括电位计，其中随着轴延长部152旋转的主体包括齿轮组154的构件，并且测量装置包括印刷电路板156上的电阻元件，所述电阻元件的电阻响应于轴延长部152和齿轮组154的旋转而变化。然而，应当理解，传感器146可以采用其他形式，例如霍尔效应传感器、编码器或旋转变压器。
49.齿轮组154提供了一种装置，所述装置用于响应于轴延长部152的旋转而改变电路
板156上的电阻元件中的电阻水平。参考图16，齿轮组154设置在电路板156的内侧，并且电阻元件不同于传感器组件54和118中的元件(当仅与传感器组件142的元件结合使用时，“内侧”指的是更靠近轴68的端部和卡钳38的主体40的位置，而“外侧”指的是距轴68的端部和卡钳38的主体40更远的位置)。参考图15，齿轮组154可以包括齿轮系，该齿轮系包括小齿轮158、若干中间齿轮160、162、164、166和齿圈168。小齿轮158围绕轴延长部152布置并且联接至轴延长部152以用于与轴延长部152一起旋转。中间齿轮160包括：较大直径外侧部分，其具有与小齿轮158上的齿啮合的第一组齿；和小直径内侧部分，其具有与中间齿轮162上的齿啮合的第二组齿。中间齿轮162上的齿也与中间齿轮164上的齿啮合，而中间齿轮164上的齿进而与中间齿轮166上的齿啮合。中间齿轮166具有：较大直径的内侧部分，其具有与中间齿轮164啮合的第一组齿；和小直径外侧部分，其具有与齿圈168上的齿啮合的第二组齿。齿圈168承载有与电路板156上的电阻元件相接触的销或类似元件。因此，齿圈168充当用于电位计的接触构件。在调整器轴68和轴延长器144旋转时，轴延长部152的旋转通过小齿轮158和中间齿轮160、162、164、166传递到齿圈168以改变电路板156上的电阻元件的电阻，从而产生指示刹车片32、34上的磨损量的信号。根据一个实施例，齿轮组154被构造为针对调整器轴68的十二个完整(360度)旋转产生齿圈168的一个完整(360度)旋转。与传感器组件54、118中不同，齿圈168被构造为用于围绕轴线170旋转，该轴线从轴线74偏移并且可以平行于轴线74，用于下述目的。
50.电路板156为电阻元件提供支撑并且将电阻元件与电路板156上的其他电子部件电连接。电阻元件可以由具有已知电阻率的材料制成并且在电路板156上形成为圆形或弧形段。元件的端部端子可以连接到电路板156上的其他电子部件，以用于传输指示轴延长部152和轴68的旋转度数(刹车片32、34上的磨损)的信号。在一些实施例中，这些部件可以包括用于将信号传输到车辆内的一个或多个系统的电线的连接器，所述系统包括制动控制系统和操作者界面系统，通过这些系统可以将关于刹车片磨损的信息传送给车辆操作者(例如，通过音频、视觉或触觉指示物)。在其他实施例中，部件可以包括无线收发器，该无线收发器被构造为将信号传输到这些系统和/或远离车辆的其他系统。在一些实施例中，操作者界面系统可以允许操作者在刹车片32、34改变之后输入指示转子24的厚度的值，以向操作者提供对刹车片32、34的寿命的更准确的估计。特别地，磨损发生在转子24以及刹车片32、34的表面上。如果没有输入指示转子24的厚度(以及转子24上的磨损)，则磨损测量系统必须假设由传感器组件142所测量的调整器轴68的所有运动均由刹车片32、34上的磨损引起，以避免刹车片32、34完全磨穿的风险。然而，这个假设意味着刹车片32、34的更换/维护可能提前进行。输入转子24的厚度指示将允许系统利用来自传感器组件142的输出来更准确地确定刹车片32、34上的磨损。从电路板156传输的信号(无论是通过有线还是无线)可以包括足以识别安装有制动器26的特定车轮组件的信息，以有利于定位需要维护的特定刹车片32、34。在图示的实施例中，电路板156的形状通常为环形。参考图16，与传感器组件54、118不同，电路板156被构造为接收在壳体148内，使得电路板156的中心围绕从轴线74轴向偏移的轴线170布置，用于下文描述的目的。参考图13至图14，电路板156可以限定径向向外突出的凸片172，所述凸片构造成与壳体148相互作用以防止电路板156围绕轴线170旋转。
51.参考图12，提供壳体148以支撑和定向传感器146的部件并且保护传感器146和调整机构52的部件免受外来物体和因素的影响。壳体148可以包括多个构件174、176、178、
180。
52.参照图16，构件174被构造为用于安装在卡钳38上，使得构件174围绕轴68的端部和轴延长器144的联接到轴68的端部。构件174可以由弹性体制成，例如橡胶。构件174是环形的并且被构造为在组装到卡钳38时围绕轴线74设置。构件174的内径变化以限定槽182、184，这些槽被构造为接收卡钳38的主体40的构件40c的一部分和壳体148的构件176的一部分。在组装期间，构件174被压在构件176的端部上，使得构件176设置在槽184内。此后，通过使得传感器组件142沿着轴线74移动，将传感器组件142作为一个单元安装到卡钳主体38上。当构件174在卡钳38的主体40的构件40c上的凸轮表面186上滑动时，构件174向外变形并呈受应力状态，然后一旦凸轮表面186进入槽182以阻止传感器组件142沿着轴线74相对于卡钳主体38移动，构件174便恢复成无应力状态。
53.构件176被构造为支撑齿轮组154、电路板156和电路板156的包括电阻元件的部件。参考图15，构件176包括径向延伸壁188，其围绕轴线74和170设置，并且轴延长部152延伸穿过所述径向延伸壁。壁188包括构造成面向卡钳38的内侧和构造成背离卡钳38的外侧。壁188包括多个径向向外终止的凸耳190，用于下文描述的目的。参考图16，构件176还包括轴向延伸壁，所述轴向延伸壁沿轴线74在内侧方向上从壁188朝向卡钳38延伸，所述轴向延伸壁终止于环形凸缘192，该环形凸缘构造成被接收在壳体148的构件174中的槽184内。参考图13至图14，构件176还包括轴向延伸的管状部分194，该管状部分从壁188沿着内侧方向朝向卡钳38延伸。部分194限定了孔，该孔被构造为与卡钳38的主体40中的对应孔对准，该孔可以用于从传统的刹车片磨损传感器布置电线。紧固件196可以延伸穿过部分194中的孔和卡钳38的主体40中的孔，并且可以在平行于轴线74、170的方向上延伸。紧固件196可以将传感器组件142联接到卡钳38并且将传感器组件142精确地定向，以便校准传感器组件142。构件176被构造为定位和定向传感器146的包括齿轮组154和电路板156的元件，以使得传感器146从轴线74偏移。特别地，构件176定位和定向齿轮组154和电路板156，使得齿圈168和电路板156从轴线74偏移并且使得齿圈168围绕偏移轴线170(如果其从轴线74偏移并且可以平行于轴线74)旋转。通过定位传感器146使得传感器的主要部件从轴线74偏移，保持通向轴68的通路以用于手动调整轴68，以在更换刹车片32、34时使挺杆62、64后退。
54.构件178被构造为封闭传感器146的部件，所述部件包括齿轮组154和电路板156。参考图16，构件178是环形的并且被构造为允许轴延长部144延伸穿过其中。构件178被构造成容纳密封件198，所述密封件可以设置在轴延长部144周围。参考图13至图14，构件178可以包括多个可变形凸片200，所述多个可变形凸片从构件178的内侧端并在内侧方向上延伸，并且被构造成接合构件176上的凸耳190以将构件176、178联接在一起并封闭传感器146。构件178与构件176一起被构造为定位和定向传感器146的元件，使得传感器146从轴线74偏移。特别地，构件178定位和定向齿轮组154和电路板156，使得齿圈168和电路板156从轴线74偏移并且齿圈168围绕偏移轴线170旋转。同样，通过定位传感器146使得传感器146的主要部件从轴线74偏移，保持通向轴68的通路以用于在更换刹车片32、34时手动调整轴68以使挺杆62、64后退。构件178具有部分地与电路板156互补的形状，使得构件178被构造为接收电路板156的凸片172以防止电路板156和电阻元件围绕轴线170的旋转以及防止电路板156和电阻元件的移动。
55.提供构件180以封闭轴延长器144的端部和剪力适配器202，该剪力适配器可以安
装到轴延长器144的轴延长部152并且可以通过工具接合以用于手动调整调整器轴68。构件180提供通向剪力适配器202的通路，以允许手动调整调整器轴68以使挺杆62、64后退，以用于更换刹车片32、34。根据本文公开的教导，轴68的调整可以无需移除或移开传感器142，从而有利于更快速地更换刹车片32、34并且降低损坏传感器142的可能性。构件180可以由弹性体，例如橡胶制成。参考图16，构件180可以是圆锥形的并且被构造为在传感器组件142组装到卡钳38时围绕轴线74设置。构件180的内径变化以限定槽204，该槽被构造为接收壳体148的构件178的一部分。在组装期间，构件180被压在构件178的端部上，并且随着构件180在构件178上的凸轮表面206上滑动而向外变形并呈现受应力状态，然后一旦凸轮表面206进入槽204，构件180就恢复到无应力状态，以便阻止构件180相对于构件178沿轴线74的进一步移动。参见图12，构件180可以包括径向向外延伸的凸片208，该凸片可以被用户抓握以使构件180变形并拉动构件180离开构件178以允许接近剪力适配器202。
56.再次参照图16，将用于确定盘式制动器26中的刹车片32、34上的磨损量的传感器组件142组装到盘式制动器26的方法可以从移除帽(未示出)的步骤开始，所述帽通常固定到卡钳38的主体40的构件40c并且覆盖调整机构52的轴，例如轴68。此后，该方法可以以使得轴68围绕旋转轴线74进行旋转以将轴68定位在预定位置处的步骤而继续。特别地，轴68可以旋转以从转子24完全缩回挺杆62、64，并且因此从转子24缩回刹车片32、34。轴68可以通过将工具插入安装在轴68的端部上的剪力适配器202中而以常规方式旋转。一旦轴68已旋转成将轴68定位在所述预定位置处，剪力适配器202可以从轴68的端部移除。参考图12，该方法可以以通过卡钳38的主体40中的孔插入对准工具(未示出)的步骤而继续，随后所述孔将与壳体148的构件176的管状部分194中的孔对准。对准工具可以包括具有类似于紧固件196的轴的销或杆。该方法可以以使得传感器组件142与盘式制动器26对准的步骤而继续。传感器组件142与轴延长器144、传感器146和壳体148预组装在一起，所述轴延长器、传感器和壳体已经在较早的时间点组装在一起(尽管壳体148的构件180可以在对准步骤之前从构件178脱离联接)。构件176的管状部分194中的孔可以与卡钳38的主体40中的孔对准，使得管状部分194中的孔被定位成接收对准工具的延伸穿过卡钳38的主体40中的孔的一部分。再次参考图16，该方法可以以沿轴线74相对于卡钳38在内侧方向上移动传感器组件142的步骤而继续。在该移动期间，发生以下动作：(i)壳体148的构件174接合卡钳38的主体40的构件40c中的凸轮表面186并且向外偏转直到凸轮表面186被接收在槽182内，此时构件174恢复其无应力状态以将壳体148安置在卡钳38的构件40c上，使得壳体148围绕轴68的端部；(ii)轴延长器144中的凹部150滑动到轴68的端部上；(iii)参考图12，将对准工具插入通过壳体148的构件176的管状部分194中的孔。一旦传感器组件142相对于卡钳38被正确定位，则该方法可以按以下步骤而继续：从卡钳138的主体40中的孔和壳体148的构件176的管状部分194中移除对准工具并且通过孔安装紧固件196。再次参考图16，该方法可以以将剪力适配器202安装到轴延长器144的轴延长部152上的步骤而继续。如上所述，根据本教导的一方面，传感器组件142的传感器146从轴线74偏移。因此，剪力适配器202可以以常规方式来调整调整器轴68和刹车片32、34的位置而无需移除传感器146。该方法可以以通过将壳体148的构件180联接到构件178来封闭剪力适配器202的步骤而结束。如上所述，构件180可以沿着轴线74在向内侧方向上移动并且随着构件180的内侧端接合壳体148的构件178上的凸轮表面206而向外偏转。一旦凸轮表面206进入槽204，构件180将恢复到无应力状态，并且在
没有足够的外力施加到构件180(例如，通过拉动构件180的凸片208)的情况下将保持就位在构件178上。
57.根据本发明的用于确定盘式制动器26中的刹车片32、34上的磨损量的传感器组件54、118或142与传统的刹车片磨损传感器相比表现出改进。与嵌入刹车片中的传统传感器不同，根据本公开的传感器54、118或142不需要在每次更换刹车片32、34时都进行更换。此外，与传统的位置传感器不同，根据本公开的传感器54、118或142安装在不太可能发生损坏的位置，并且构造为使得传感器可以容易地接近以用于维修或更换并且可以安装在现有的制动卡钳上。
58.虽然已经参照本发明的一个或多个特定实施例示出和描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以做出各种改变和修改。