用于识别盘式制动器的制动衬块的磨损的装置的制作方法

1.本发明涉及一种用于车辆制动器、优选商用车辆的盘式制动器的磨损指示装置，该指示装置用于指示制动衬块的磨损情况，该指示装置包括：固定部段，其用于将磨损指示装置固定到制动衬块背板；传感器头部，其与固定部段相关联；以及通道，其用于将信号电缆接纳在传感器头部内。
2.本发明还涉及一种车辆制动器，优选为商用车辆的盘式制动器，该车辆制动器包括用于承载制动衬块的制动衬块背板。


背景技术：

3.用于车辆的盘式制动器是众所周知的。为了产生制动力，包括制动衬块背板和制动衬块的制动蹄压靠制动盘。这会导致制动衬块随着时间的推移而磨损。
4.众所周知，电接触导体，诸如电缆，可以布置在制动衬块中以监测制动衬块的厚度，特别是确定制动衬块是否下降到低于允许的磨损极限。制动衬块具有切口，用于在制动衬块内布置传感器头部。当达到磨损极限时，接触导体在制动期间与制动盘接触并且被磨坏。这导致电信号被发送到信号发送器并且产生警告信号。
5.例如，de102010048988a1中描述了这种装置。这里，两个通道布置在传感器头部内，以接纳信号电缆的u形具体地接触环。然而，这种布置的缺点在于传感器头部易于损坏。


技术实现要素：

6.因此，本发明的目的是提供一种克服上述问题中的至少一些问题的磨损指示装置。特别地，本发明的目的是提供一种磨损指示装置，其在结构上设计简单并且同时坚固且抗损坏。
7.根据本发明，建议通道被配置为接纳两根信号电缆。根据本发明，术语两个电缆还应理解为单个电缆的两个电缆部段，例如在电缆的u形接触环的情况下。
8.根据优选实施例，通道是双通道，其具有用于第一电缆的第一部段和用于第二电缆的第二部段，其中第一部段和第二部段相对于它们的中心轴线在径向上彼此相邻。径向是与中心轴线正交的方向。通道的第一部段和第二部段用于将两个电缆一起布置在通道中，但至少部分地彼此分开，使得每个电缆被分配在单独的部段中。
9.优选地，第一信号电缆的中心轴线到固定部段的距离大于第二信号电缆的中心轴线与固定部段之间的距离。如果两个电缆(部段)与固定部段的距离相同，即安装时它们的中心轴线布置在与制动盘平面平行的平面内，则两个电缆(部段)一起被磨并且将在到达磨损极限之后一起磨坏。在这种情况下，可能会发生两个电缆同时松开固定触点并且被制动盘损坏或根本不与制动盘接触的情况。这将导致错误信息并且无法诊断功能。
10.优选地，第一部段和第二部段的相应横截面至少部分地重叠，使得通道具有狭窄颈缩区域，该狭窄颈缩区域借助于传感器头部中的向内突出到双通道中的至少一个突起优选地两个相对的突起将第一部段与第二部段部分地分开。以这种方式，可以一方面将两个
电缆彼此尽可能靠近地定位，另一方面在不同的部段中彼此分开地定位。传感器的任务是：一旦其中一个电缆优选上部电缆或在安装时与制动盘具有最小轴向距离的电缆暴露并且与制动盘接触时，传感器就发出信号。当传感器头部被磨平从而暴露双通道的第一部段时就是这种情况。借助于突起，可以将第二电缆保持在第二区段内，而不会在第一部段暴露时滑出其在第二部段内的位置。术语轴向是指磨损指示装置的轴向方向或轴向轴线。它定义为与零平面正交的轴线，其中零平面表示安装时制动衬块背板与磨损指示装置之间的接触面，并且其中零平面为平行于制动盘的平面。除非下文另有定义，否则该定义适用。
11.根据又一实施例，双通道的第一部段和/或第二部段至少部分地具有圆形横截面。通道的内轮廓应与电缆的外轮廓相匹配。特别地，第一部段的内轮廓应具有与第一电缆的横截面积的外轮廓相对应的轮廓，并且第二部段的内轮廓应具有与第二电缆的横截面积的外轮廓相对应的轮廓。
12.根据又一优选实施例，双通道的几何形状，使得两根信号电缆在通道内至少部分地彼此平行地布置成直接接触或彼此相距一定距离。在传感器头部内布置电缆时的一个重要要求是保持轴向距离尽可能小。
13.优选地，磨损指示装置还包括用于在安装磨损指示装置时接触制动衬块背板的大致平坦的接触表面，所述接触表面限定零平面，该零平面具有与该平面正交的轴向轴线。本发明的传感器装置确定制动衬块的磨损极限。该磨损极限由基本上平行于零平面的平面限定。已达到磨损极限的指标是制动盘和一个电缆之间的接触。由于这个原因，传感器装置的精确布置是期望的以实现代表性输出值。由于制动衬块的部分不完全平面平行移除，在该磨损极限平面内的电缆的至少部分布线是合理的。应当理解，本节中描述的电缆布线还限定了传感器头部内的电缆部段，该电缆部段在轴向上离零平面最远，因此在安装时在轴向上最靠近制动盘。
14.根据优选实施例，通道的几何形状，使得两根信号电缆在通道内垂直于轴向轴线布置。优选地，在轴向轴线方向上第一信号电缆的中心轴线到零平面的距离大于第二信号电缆的中心轴线与零平面之间的距离。优选地，第一信号电缆和第二信号电缆的中心轴线限定垂直于零平面的平面。这与前面(一个或多个)段落中提到的原因相同，即保持电缆所需的轴向空间尽可能小，同时确保在磨损极限平面内最长可能布线，并且当另一个电缆已经磨坏时，保持至少一个电缆部段在通道内。在另一个实施例中，双通道可以布置成使得第一信号电缆和第二信号电缆的中心轴线限定布置成与零平面成小于90
°
的角度的平面。优选地，如本段所述，第一电缆和第二电缆的中心轴线至少部分地平行于零平面或垂直于轴向轴线延伸。
15.优选地，通道和信号电缆至少部分平行于零平面延伸。这与前几段所述的原因相同。此外，平行布线对最小化在轴向方向上通道所需的空间具有积极影响。
16.根据又一实施例，通道具有使得两根信号电缆接触的几何形状，使得它们在通道内具有相距彼此的最小可能的距离。如上一段落中所述，重要的是在轴向方向上使用尽可能小的空间，因为这也使磨损极限和零平面之间的轴向距离最小化。因此，制动衬块的去除量可以最大化，直到达到磨损极限为止，该磨损极限由在轴向上离零平面最远的电缆(部段)的位置限定。
17.优选地，传感器头部基本上由塑料材料组成。磨损指示装置在操作期间暴露在极
端温度下。因此，用于此目的的材料(例如塑料)必须是高质量的。
18.在第二形态中，本发明的目的通过车辆制动器、优选商用车辆的盘式制动器来解决，车辆制动器包括根据上述优选实施例之一配置的磨损指示装置。
19.应当理解，磨损指示装置的优选实施例和优点同时是根据第二形态的车辆制动器的优选实施例和优点。为了避免重复，请参考上文的描述。
20.优选地，在制动衬块内在制动衬块背板外侧布置所述通道。在本实施例中，磨损指示装置具有传感头部和固定部段。当安装时，固定部段位于制动衬块背板内并且传感器头部位于制动衬块的切口中。这允许简化磨损指示装置的结构设计。特别地，如果通道完全形成在传感器头部内，即制动衬块内，则将磨损指示装置联接到制动衬块背板的连接机构可以变得更加简单和坚固。磨损指示装置与制动衬块背板的连接机构应尽可能永久地保持稳定，从而使电缆的定位可靠且恒定。任何位置变化都是不可取的，因为它会影响安全信号。例如，它可能会导致上述警告过早或过晚给出。
21.根据优选实施例，通道的最靠近制动衬块背板的端部位于距制动衬块背板1mm或更小的距离处。如已经提及的，电缆以及因此通道到零平面的轴向距离必须保持尽可能小，以便能够在轴向方向上设置尽可能低的磨损极限，即保持磨损极限到零平面的距离尽可能低。这具有最大限度地利用制动衬块的优点。
22.根据优选实施例，车辆制动器还包括制动衬块，其中磨损指示装置，特别是传感器头部，至少部分地布置在制动衬块内的切口中。至少出于一个原因，即至少一个电缆必须至少部分地布置在制动衬块的磨损极限内，这是必要的。
23.从以下结合附图的详细描述可以最好地理解本公开的形态。为了清楚起见，这些图是示意性的且简化的，它们仅显示提高对权利要求的理解的细节而省略了其它细节。自始至终，相同的附图标记用于完全相同的或对应的部分。每个形态的单独特征可以各自与其它形态的任何或所有特征组合。
附图说明
24.这些和其它形态、特征和/或技术效果将通过参考下文描述的图示变得明显和阐明，图示如下：
25.图1：根据本发明构思的磨损指示装置的优选实施例的俯视图；
26.图2：包括根据本发明构思的磨损指示装置的优选实施例的车辆制动器的透视图；
27.图3：根据本发明的概念的磨损指示装置的替代实施例的俯视图；
28.图4：根据图3的磨损指示装置的透视图；以及
29.图5、图6：磨损指示装置的现有技术解决方案的俯视图。
具体实施方式
30.图1示出了车辆制动器1的优选实施例中的磨损指示装置10。磨损指示装置10包括当安装磨损指示装置10时位于制动衬块背板30内的固定部段12(未示出/不可见)，因此参见图6中的示例性固定部段作为根据现有技术的固定部段。固定部段12用于将磨损指示装置10固定到制动衬块背板30。为此，固定部段12可以采用任何合适的形状。
31.磨损指示装置10还包括传感器头部14和用于将信号电缆40接纳在传感器头部14
内的通道16。根据本发明，通道16被配置为接纳两根信号电缆40'、40”(未示出)，因此请参见图4中的示例性电缆布线。
32.磨损指示装置10的通道16是双通道，具有用于第一电缆40'的第一部段102和用于第二电缆的第二部段104，或者具有分别用于信号电缆的第一电缆部段40'和第二电缆部段40”的第一部段102和第二部段104，如图4最佳所示。
33.在图1的俯视图中，可以看到的是，通道16的第一部段102与通道16的第二部段104相比在轴线a的方向上距固定部段12具有更大的距离，即在安装状态下距零平面z或制动衬块背板30具有更大的距离。
34.双通道还具有两个相对的突起108。它们被设置为将相应的电缆部段40'、40”保持在通道16的相应指定部段102、104中。如果电缆通道16已经由制动盘磨坏，并且因此部分暴露，则是特别有用的。
35.此外，通道16的每个部段102、104的横截面设计成大致圆形，以便包围信号电缆40的圆形横截面。因为通道16中的信号电缆40可以接触彼此，所以通道16的相应部段102、104至少部分地重叠。因此，通道16具有借助于至少一个突起108部分地将第一部段102与第二部段104分开的狭窄颈缩区域106。
36.磨损指示装置10还包括用于在安装磨损指示装置10时接触制动衬块背板30的基本平坦的接触表面，所述接触表面限定零平面z。接触表面位于传感器头部14的背侧上，使得当安装磨损指示装置10时，传感器头部14与零平面z或制动衬块背板30接触。因此，零平面z也将传感器头部14与磨损指示装置10的固定部段12分开。
37.电缆40在通道16内基本上彼此平行地延伸，或者u形接触环的电缆部段40彼此平行地延伸，使得它们也平行于零平面z延伸。
38.在图1的优选实施例中，通道16的部段102、104布置成在轴向方向a上一个在另一个上方，使得当将第一和第二信号电缆40'、40”布置在双通道内时，第一和第二信号电缆40'、40”的中心轴线限定垂直于零平面(z)的平面。在替代实施例中，例如参见图3和图4，通道16的部段102、104相对于轴向轴线a偏移。在这种情况下，当将第一和第二信号电缆40'、40”布置在双通道内时，第一和第二信号电缆40'、40”的中心轴线限定与零平面(z)夹角小于90
°
的平面。如从图1、图3和图4中可以看出，传感器头部14内的电缆(部段)40平行于零平面z并且垂直于轴向轴线a延伸。
39.电缆(部段)40在通道16内彼此相邻，从而通道16的尺寸可以相应地选择小的。
40.图2示出了包括制动器挂架70的盘式制动器1，该制动器挂架70可安装到车辆的对应的接纳部段。盘式制动器1还包括制动钳60，该制动钳60形成用于尤其是制动衬块背板30的容纳空间，该制动衬块背板30被构造成承载制动衬块20，该制动衬块20具有在制动期间与制动器的盘接触以便施加制动力的摩擦衬片(未示出)。
41.此外，制动衬块背板30具有磨损指示装置10，该磨损指示装置10被配置为评估制动衬块20的磨损程度。磨损指示装置10联接到制动衬块背板30并且至少部分地接纳在制动衬块背板30的凹部(未示出)中。
42.磨损指示装置10联接到在其远端上具有连接器的信号电缆40。当安装了磨损指示装置10时，信号电缆40的电缆部段40'、40”以u形接触环穿过磨损指示装置10的传感器头部14内的通道16。因此，整个电缆通道16位于制动衬块20的高度处，如图4最佳所示。
43.通道16的下端即特别是第二部段104的下端到零平面z的距离优选为1mm或更小。
44.制动衬块20具有围绕凹部的切口110(参见图4)，使得凹部布置在切口110的区域内。因此，磨损指示装置10被制动衬块20围绕，其中切口110允许容易接近磨损指示装置10。
45.承载制动衬块20的制动衬块背板30由弹簧吊架50保持就位。弹簧吊架50优选地通过一侧上的弹簧吊架座54以及通过另一侧上的弹簧吊架固定装置52连接到制动钳60。在释放弹簧吊架固定装置52并且将弹簧吊架50从其座架54引导出来之后，可以移除弹簧吊架50。当将弹簧吊架50移除时，制动衬块20连同制动衬块背板30可以同样被移除并且被更换。
46.图5和图6示出了现有技术磨损指示装置。此处，信号电缆(部段)40沿着传感器头部14内的两个单独通道16'、16”布线，如图5所示，或者第一通道16'布置在传感器头部14内，并且第二通道16”布置在固定部段12内，如图6所示。
47.附图标记列表
48.1车辆制动器
49.10磨损指示装置
50.12固定部段
51.14传感器头部
52.16通道(16'、16”)
53.20制动衬块
54.30制动衬块背板
55.40信号电缆(40'、40”)
56.50弹簧吊架
57.52吊架固定装置
58.54吊架座
59.60制动钳
60.70制动器挂架
61.102第一部段
62.104第二部段
63.106狭窄颈缩区域
64.108突起
65.110切口
66.a轴向方向
67.z零平面