一种刹车片及汽车的制作方法

本实用新型涉及汽车刹车系统领域，具体而言，涉及一种刹车片及汽车。

背景技术：

在汽车制动系统中，刹车片是最关键的零件，对刹车效果的好坏起着决定性的作用，刹车片的状态关系到汽车等的财产安全和驾乘人员的生命安全，厚度是刹车片的重要参数，关系到刹车的有效性，因此对刹车片厚度的检测尤为重要。然而现行对刹车片厚度的检测是在车辆正常行驶条件下每行驶一定公里数(如5000公里)进行检查，但由于轮毂设计原因，对于部分车辆肉眼无法直接看清刹车片的厚度，需要拆卸轮胎才能进行，每次拆卸检查的工时费用必然会增加用车的成本，但是却无法对刹车片的厚度进行实时精确的有效检测。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种刹车片及汽车，其能够改善上述问题。

本实用新型的实施例是这样实现的：

第一方面，本实用新型提供一种刹车片，其包括背板、隔热层、摩擦块、电容传感器以及引出线。所述背板与所述摩擦块通过所述隔热层连接。所述电容传感器包括第一极板和第二极板。所述第一极板与所述第二极板均嵌入所述摩擦块中，所述第一极板与所述第二极板间隔相对设置。所述引出线包括第一引线和第二引线，所述第一引线与所述第一极板电气连接，所述第二引线与所述第二极板电气连接。

在本实用新型较佳的实施例中，上述第一极板的一端与所述隔热层连接，所述第一极板的另一端与所述摩擦块的水平面齐平，所述第二极板相对所述第一极板设置。

在本实用新型较佳的实施例中，上述电容传感器还包括增容件，所述增容件的一端与所述第一极板连接，所述增容件的另一端与所述第二极板连接。

在本实用新型较佳的实施例中，上述电容传感器的数量为一个或多个。

在本实用新型较佳的实施例中，上述电容传感器的形状为平行极板型或圆柱形。

在本实用新型较佳的实施例中，上述背板与所述隔热层的一端通过粘接剂粘接，所述隔热层的另一端与所述摩擦块通过粘接剂粘接。

在本实用新型较佳的实施例中，上述增容件为绝缘材料。

在本实用新型较佳的实施例中，上述摩擦块的材料包括绝缘陶瓷材料。

第二方面，本实用新型提供一种汽车，其包括汽车本体以及如上述实施例中任意一项实施例所述的刹车片，所述刹车片安装在所述汽车本体上。

在本实用新型较佳的实施例中，还包括报警器，所述报警器安装在所述汽车本体内，所述第一引线和所述第二引线均与所述报警器电气连接。

上述本实用新型提供的一种刹车片及汽车，所述刹车片通过实时获取第一极板与第二极板之间的电容，从而获取第一极板与第二极板的正对面积，进而获取第一极板与第二极板的厚度值，进而获取摩擦块的厚度，进而获取刹车片的厚度，进而通过刹车片的厚度变化实时获取刹车片的磨损状态，以使驾驶人员能够提前做好刹车片的检修和更换，减少行车中的安全隐患。

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是本实用新型第一实施例提供的一种刹车片的结构示意图；

图2为图1所示的一种刹车片的第一视角结构示意图；

图3是本实用新型第一实施例提供的另一种刹车片中的结构示意图；

图4是本实用新型第二实施例提供的一种刹车片的结构示意图；

图5为图4所示的一种刹车片的第一视角结构示意图；

图6是本实用新型第三实施例提供的一种汽车的结构示意图。

图标：100－刹车片；110－背板；120－摩擦块；130－电容传感器；140－引出线；150－增容件；160－隔热层；131－第一极板；132－第二极板；141－第一引线；142－第二引线；200－汽车；210－汽车本体；220－报警器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

现有的只能给出一个刹车片磨损到极限情况时的开关量，不能实时检测刹车片的磨损情况，更不能把刹车片的磨损情况提前预告给驾驶员，这对于车辆长途行驶或长下坡行驶时存在较大的安全隐患。有些采用电涡流传感器对刹车片厚度进行检测，但电涡流传感器对金属材料敏感，但对非金属材料的敏感性较差，因此对由非金属材料构成的刹车片的厚度较难检测；同时由于电涡流传感器都有较高的工作频率，因此其存在电磁辐射，可能会对车辆的电子系统产生干扰信号。有些采用电阻传感器对刹车片进行多个厚度的测量，但若要提高厚度测量的精度则需要增加较多的电阻，其结构显得较为复杂；同时在刹车片和刹车盘接触时进行的测量，由于刹车片与刹车盘不同的接触状态产生的接触电阻不同，具有较大的测量误差，因此其测量精度难以提高。

第一实施例

请参照图1与图2，本实施例提供一种刹车片100，其包括背板110、摩擦块120、电容传感器130、引出线140、增容件150和隔热层160。

请参照图1，在本实施例中，所述背板110通过隔热层160(请参照图2)与所述摩擦块120连接。

在本实施例中，所述背板110用于连接外部设备，例如通过螺母或焊接等方式与车辆固定，所述车辆可以是小汽车、电动车或摩托车等。所述背板110的材料可以是不锈钢，也可以是钛合金，在本实施例中，不作具体限定。

在本实施例中，所述背板110的形状可以是矩形，也可以是圆形，还可以是其他形状，在本实施例中，不作具体限定。

在本实施例中，摩擦块120通过隔热层160(请参照图2)与所述背板110连接。所述隔热层160(请参照图2)的一端与所述摩擦块120连接，所述隔热层160(请参照图2)的另一端与所述背板110连接。所述摩擦块120的材料可以是绝缘陶瓷摩擦材料，也可以是石棉纤维摩擦材料，还可以是碳纤维摩擦材料，在本实施例中，所述摩擦块120的材料优选为绝缘陶瓷摩擦材料。其中，所述绝缘陶瓷摩擦材料是指具有电绝缘性的陶瓷材料。当所述摩擦块120与外部的刹车盘在刹车的时会形成摩擦，从而会使得摩擦块120的厚度随着摩擦逐渐减小。

在本实施例中，所述电容传感器130包括第一极板131和第二极板132。所述第一极板131与所述第二极板132均嵌入所述摩擦块120中。

在本实施例中，所述电容传感器130的数量为一个或多个。所述电容传感器130的形状为平行极板型或圆柱形。

在本实施例中，所述第一极板131的一端与所述隔热层160(请参照图2)连接，所述第一极板131的另一端与所述摩擦块120的水平面齐平，所述第二极板132相对所述第一极板131设置。即所述第一极板131与所述第二极板132的厚度均等于所述摩擦块120的厚度。

在本实施例中，所述第一极板131与所述第二极板132的厚度会随着摩擦块120与外部刹车盘在刹车时形成的摩擦逐渐减小，即第一极板131与第二极板132的一端与摩擦块120的水平面齐平，当摩擦块120与刹车盘进行摩擦时，第一极板131与第二极板132也会随着被摩擦，因此所述第一极板131与所述第二极板132的厚度会随着摩擦块120与外部刹车盘在刹车时形成的摩擦逐渐减小。从而使得所述第一极板131与所述第二极板132的正对面积减小，从而改变电容传感器130获取到的实时电容值，即实时采集的电容值会随着第一极板131与所述第二极板132的正对面积的变化而变化。

在本实施例中，电容值的计算公式为：C＝ε＊S/(4＊π＊k＊d)，其中，C为电容值，ε是一个常数，S为电容极板的正对面积，即第一极板131与第二极板132的正对面积，d为第一极板131与第二极板132之间的距离，k是静电力常量。在本实施例中，k、d以及ε是不变的，因此当正对面积S变化时，电容C会随着变化。例如，当前摩擦块120的厚度值为h0，则第一极板131与第二极板132的厚度值均为h0，此时的电容值C1＝ε＊h0＊a/(4＊π＊k＊d)，a为第一极板131与第二极板132的宽度值。当摩擦块120在一定时间后因摩擦受损该摩擦块120的厚度值变为h1，第一极板131与第二极板132因为随着摩擦块120的磨损而磨损，此时的第一极板131与第二极板132的厚度值为h1，此时的电容值C2＝ε＊h1＊a/(4＊π＊k＊d)，由于第一极板131与第二极板132的宽度不会发生变化，所以a的值是一个定值。所以电容值的变化是随着第一极板131与第二极板132的厚度的变化而发生变化，从而该刹车片100的厚度的变化可以通过电容的变化来实现实时测量。

在本实施例中，所述引出线140包括第一引线141和第二引线142。所述第一引线141与所述第一极板131电气连接，所述第二引线142与所述第二极板132电气连接。

在本实施例中，所述引出线140用于将电容传感器130采集到的电容值输出到外部设备。其中，所述外部设备可以是移动终端，也可以是语音播放设备，还可以是外部的电容传感器130检测电路。

在本实施例中，所述第一引线141与所述第一极板131通过焊接的方式实现电气连接，所述第二引线142与所述第二极板132通过焊接的方式实现电气连接。

在本实施例中，所述第一引线141与所述第一极板131连接处靠近背板110，即所述第一引线141与所述第一极板131靠近背板110的一端电气连接。同理，所述第二引线142与所述第二极板132连接处靠近背板110，即所述第二引线142与所述第二极板132靠近背板110的一端电气连接。从而使得当摩擦块120在磨损过程中，不会因摩擦块120的磨损导致第一引线141和第二引线142被磨损，也不会因为第一引线141和第二引线142被磨损而导致该刹车片100的电容传感器130无法正常工作。从而增加了该刹车片100的正常工作寿命。

在本实施例中，所述第一引线141与所述第二引线142可以是数据线，也可以是信号线。

在本实施例中，所述电容传感器130还包括增容件150。所述增容件150的一端与所述第一极板131连接，所述增容件150的另一端与所述第二极板132连接。即所述增容件150位于所述第一极板131与所述第二极板132之间。

在本实施例中，所述增容件150的材料为绝缘材料。所述增容件150用于增加电容的容量，即增加电容传感器130的电容的容量，即在其他条件不变的情况下，使得ε的值变大，从而提高对刹车片100的厚度的检测的准确率。

在本实施例中，所述增容件150的形状为矩形或圆柱形。

在本实施例中，所述增容件150的厚度远小于所述第一极板131或所述第二极板132的厚度，即所述增容件150的厚度等于所述摩擦块120正常工作时的厚度值。例如，摩擦块120的初始厚度值为D1时，磨损后的厚度为D2，即此时该摩擦块120的厚度为D2，当摩擦块120的厚度为D2时，该摩擦块120达到正常工作厚度的临界值。所述增容件150的厚度小于所述临界值。即增容件150的厚度在摩擦块120磨损过程中保持不变。其中，所述正常工作是指摩擦块120与刹车盘摩擦时，该刹车片100能够起到刹车的作用。

其中，所述在其他条件不变的情况下是指电容公式C＝ε＊S/(4＊π＊k＊d)中的S、k和d不变，即第一极板131与第二极板132的正对面积不变、第一极板131与第二极板132的距离d不变以及静电力常量k不变。

请参照图2，所述刹车片100还包括隔热层160。所述隔热层160用于实现背板110与摩擦块120之间的电气绝缘，即所述隔热层160用于绝缘的作用。

在本实施例中，所述隔热层160的一端与背板110连接，所述隔热层160的另一端与所述摩擦块120连接。

其中，所述隔热层160的形状可以是矩形也可以是圆形。所述隔热层160的材料可以是陶瓷纤维材料，也可以是纳米微孔隔热材料。

在本实施例中，优选地，所述隔热层160与所述背板110通过粘接剂粘接在一起。

在本实施例中，所述隔热层160与所述摩擦块120也可以通过粘接剂粘接在一起。

其中，粘接剂一般是由塑料或塑料混合物组成。粘接剂分为物理硬化粘接剂和化学硬化粘接剂。

在本实施例中，优选地，所述隔热层160的表面积等于或大于摩擦块120的表面积，当所述隔热层160的表面积等于或大于摩擦块120的表面积时，能够更好的将背板110与摩擦块120隔开，进而起到较好的绝缘作用。

其中，所述隔热层160的表面积是指隔热层160与摩擦块120接触的面的面积。同理，所述摩擦块120的表面积也是指摩擦块120与隔热层160接触的面的面积。

在本实施例中，所述第一极板131的一端与所述隔热层160连接，所述第一极板131的另一端与所述摩擦块120的水平面齐平，所述第二极板132相对所述第一极板131设置，即所述第二极板132的一端与所述隔热层160连接，所述第二极板132的另一端与所述摩擦块120的水平面齐平。

如图3所示，在本实施例中，电容传感器130的形状为圆柱形。

刹车片100的工作原理是：当所述摩擦块120与刹车盘进行摩擦时，摩擦块120会随着摩擦的次数的增多而逐渐磨损，摩擦块120的磨损会导致第一极板131与第二极板132同时随着磨损。当第一极板131与第二极板132磨损后，第一极板131与第二极板132的厚度会减小，从而使得第一极板131与第二极板132的正对面积减小，使得电容传感器130在检测电容时，电容值会发生改变，进而通过改变的电容值获得该刹车片100的厚度变化，从而实现对该刹车片100的厚度的实时检测。通过实时检测到的刹车片100的厚度，能够使得驾驶人员提前做好刹车片100的检修和更换，从而减少行车中的安全隐患，进而使得驾驶人员能够安全出行。

第二实施例

请参照图4与图5，本实施例提供一种刹车片100，所述刹车片100上包括多个电容传感器130。

在本实施例中，所述电容传感器130的数量为2个。通过增加电容传感器130的数量可以提高检测的准确率，从而使得在检测刹车片100的厚度的时候，可以使得检测的结果更加精确，进一步地提高驾驶安全系数以及减少行车中的安全隐患。

在本实施例中，每个电容传感器130均嵌入所述摩擦块120中。每个电容传感器130均包括第一极板131与第二极板132。

在本实施例中，每个电容传感器130均包括一个增容件150。即第一极板131与第二极板132之间均设有一个增容件150。

在本实施例中，所述引出线140为多个，每个引出线140均包括第一引线141和第二引线142。每个第一引线141均与第一极板131连接，每个第二引线142均与第二极板132连接。

在本实施例中，通过两个电容传感器130同时工作采集该刹车片100的电容。当摩擦块120在每一次与刹车盘摩擦时因为摩擦受损较小，导致第一极板131与第二极板132之间的正对面积减少的值相对较小，然而通过增加电容传感器130的数量可以有效地增加电容值，从而提高刹车片100的厚度的检测的精度。

第三实施例

请参照图6，本实施例提供一种汽车200，其包括汽车本体210、报警器220以及刹车片100。

在本实施例中，所述刹车片100安装在所述汽车本体210上。

在本实施例中，所述报警器220安装在所述汽车本体210内，所述第一引线141和所述第二引线142均与所述报警器220电气连接。

在本实施例中，所述报警器220用于当刹车片100的厚度低于预设值时，发出预警信息。其中，所述预警信息可以是通过喇叭的形式播放出来，也可以是发生提示信息到驾驶员的手机上。具体地，当所述电容传感器130检测出电容后，通过第一引线141与第二引线142将电容值传递到报警器220中，通过将获得的电容值获取刹车片100的厚度，当所述厚度小于或等于预设厚度时，发出预警信息。

综上所述，本实用新型提供的一种刹车片100及汽车200，所述刹车片100通过实时获取第一极板131与第二极板132之间的电容，从而获取第一极板131与第二极板132的正对面积，进而获取第一极板131与第二极板132的厚度值，进而获取摩擦块120的厚度，进而获取刹车片100的厚度，进而通过刹车片100的厚度变化实时获取刹车片100的磨损状态，以使驾驶人员能够提前做好刹车片100的检修和更换，减少行车中的安全隐患。

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。