一种探测刹车片厚度的开路结构装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种探测刹车片厚度的开路结构装置，包括支撑体、导线和电阻，其特征在于：所述导线固定在支撑体上，支撑体一端端点与刹车连接，支撑体数量为两个或两个以上，且支撑体之间的距离和需要探测的刹车片的厚度对应，所述导线另一端分别与电阻连接，电阻设在基板上，电阻的阻值可以相同，也可以不同；使用导线将刹车片、电阻和支撑体连接构成开路电路。在刹车片一定厚度范围内本装置将与刹车片一起受到摩擦，当支撑体被摩擦到相应尺寸后，在刹车时，支撑体与刹车盘接触，导线将通过刹车片形成回路，若为多个电阻被连通，则构成并联电路。通过实施本实用新型，可以使刹车片在使用过程中的刹车片的厚度范围通过电信号反映出来。
【专利说明】
一种探测刹车片厚度的开路结构装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种汽车零配件，尤其是一种探测刹车片厚度的装置。
【背景技术】
[0002] 汽车的智能化已经成为一种趋势，对汽车各组成部件及汽车周围环境等信息的了 解是汽车安全行驶的重要保障。
[0003] 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後的热能，将车子停下来。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片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。例如捷达车的前制动蹄片，新片的厚度为14毫米，而更换的极限 厚度是7毫米，其中包括3毫米多的铁衬板厚度和近4毫米的摩擦材料厚度。达到了使用极限 的刹车片必须更换，即使尚能使用一段时间，也会降低制动的效果，影响行车的安全。
[0004] -般情况下可以通过两种方式来判断刹车片是否需要更换：1、通过刹车片的磨损 情况来判断:一个新的刹车片厚度一般在14mm左右，随着使用中不断摩擦厚度会逐渐变薄。 专业的技术人员建议，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，随时准备更换了。2、通过声音来判断：刹车片两侧的极限标识已经直 接摩擦刹车片，证明刹车片已经超过极限。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。产生声响后应该及时检查刹车片，因为这时刹车片往往已经受到损坏，严重时 需要更换刹车片。
[0005] 在上述两种判断方式中，之所以能够通过声音来判断刹车片厚度是否到极限厚 度，其原因是在刹车片的摩擦块中极限标识范围内埋有钢针。在刹车片磨损的过程中，摩擦 块正常使用厚度范围内没有钢针，刹车时只有摩擦材料与刹车片之间产生摩擦，刹车时无 异常声音，由于摩擦材料的硬度较小，因此主要是摩擦块的磨损，对刹车片的磨损比较小； 摩擦块极限标识厚度范围内埋入有钢针，刹车时露出的钢针也将与刹车片产生摩擦，因此 在刹车时能够听到异常的丝丝声，由于钢针硬度较大，对刹车片的磨损较大，易导致刹车片 的损坏。
[0006] 能否使刹车片在使用过程中除了用肉眼直接观察的方式外，还可以在达到极限厚 度之前给出预警信号，在达到极限厚度时给出报警信号，从而便于提前有计划地安排更换 刹车片，从而避免因刹车片已达到极限厚度再作安排造成刹车片的较大磨损，导致刹车片 的使用寿命减少。本发明提供了一种可行的方式。 【实用新型内容】
[0007] 现有技术难以满足人们的需要，为了解决上述存在的问题，本实用新型提出了一 种探测刹车片厚度的开路结构装置。
[0008] 为实现该技术目的，本实用新型采用的技术方案是:一种探测刹车片厚度的开路 结构装置，包括支撑体、导线和电阻，其特征在于:所述导线固定在支撑体上，支撑体一端端 点与刹车连接，支撑体数量为两个或两个以上，且支撑体之间的距离和需要探测的刹车片 的厚度对应，所述导线另一端分别与电阻连接，电阻设在基板上，电阻的阻值可以相同，也 可以不同；使用导线将刹车片、电阻和支撑体连接构成开路电路。
[0009] 与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果:该装置与刹车片配合使用，可以 使刹车片在使用过程中除了用肉眼直接观察的方式外，还可以使刹车片在使用过程中的刹 车片的厚度范围通过电信号反映出来，以便于在使用过程中给出刹车片厚度范围信息，在 接近极限厚度时给出预警信号，在达到极限厚度时给出报警信号。整体结构简单，实用性 强，易于推广使用。
【附图说明】
[00?0]图1为本实用新型的整体结构不意图；
[0011]图2为本实用新型的电路连接示意图；
[0012]附图标记中：1支撑体;2导线;3电阻;m、H2、H3为所对应的高度。
【具体实施方式】
[0013] 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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的 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做出创造性劳动前提下 所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0014] 请参阅说明书附图1-2,在本实用新型实施例中，本装置由支撑体、电阻和导线组 成；
[0015] 实施例一:参阅图1: 一种探测刹车片厚度的开路结构装置，包括支撑体、导线和电 阻，其特征在于:所述导线固定在支撑体上，支撑体一端端点与刹车连接，支撑体数量为两 个或两个以上，且支撑体之间的距离和需要探测的刹车片的厚度对应，所述导线另一端分 别与电阻连接，电阻设在基板上，电阻的阻值可以相同，也可以不同；使用导线将刹车片、电 阻和支撑体连接构成开路电路。
[0016] 实施例二:参阅图2:本装置支撑体与汽车刹车片固定，在刹车片一定厚度范围内 本装置将与刹车片一起受到摩擦，当支撑体被摩擦到相应尺寸后，在刹车时，支撑体与刹车 盘接触，导线将通过刹车片形成回路，若为多个电阻被连通，则构成并联电路。
[0017] 将本装置支撑体与汽车刹车片固定，在刹车片一定厚度范围内本装置将与刹车片 一起受到摩擦。
[0018] 当刹车片摩擦到一定厚度时，在刹车时，本装置中的相应部分导线会通过刹车片 而连通形成回路结构，若为多个电阻被连通，则构成并联电路。由此所形成的电路的电阻发 生变化，从而可根据不同的电信号反映与刹车片相关的信息。
[0019] 对于多个电阻构成的并联电路，假设各电阻的电阻值分别为R1、R2......Rn，则由 相关的物理学知识可知，其总的电阻值R总与各电阻值之间存在以下关系：
[0020]
[0021]在本发明中，作为刹车片厚度探测的每一段导线上连接有电阻，通过其他导线将 其形成开路电路。当摩擦材料因摩擦而厚度减小，到一定厚度时，将导致某一段导线在刹车 时通过刹车片而连通，在该段即形成回路，因而整个电路的总电阻将发生变化，其电阻值将 由形成回路的电阻而确定；同理，随着摩擦块继续变薄，当继续有导线被连通后，整个电路 的总电阻将继续发生变化，其电阻值将由形成回路的电阻而确定；以此类推，直到整个电路 形成回路。由于各段导线的顶端与摩擦材料的厚度相对应，因此相应的导线被连通便对应 于相应的摩擦材料的厚度，通过测定电路的电阻值即可判定出哪些导线已连通，由此可以 确定摩擦材料的厚度范围。当然，由于与刹车片接触才能导致导线连通，因此只能在摩擦材 料与刹车片接触时（即刹车时)才能进行判断；当摩擦材料未与刹车片接触时，电路为开路 结构，电路中无电流通过，因此该结构更为省电；同时，由于温度的变化将引起导线电阻值 的变化，因此，测定的电路的电阻值在一定的范围内有所变化，但由于导线的电阻较小，该 段的电阻值主要集中在电阻上，而电阻元件不参与摩擦甚至可置于温度变化较小的环境 中，因此对电路的电阻值变化影响也较小。
[0022] 实施例一：
[0023]采用四段直径为0.2mm的铜丝导线固定在支撑体上，为便于识别，将其编为"Γ号、 "2"号、"3"号、"4"号，T号的顶点对应于刹车片厚度为9mm的位置，"2"号的顶点对应于刹 车片厚度为7mm的位置，"3"号的顶点对应于刹车片厚度为6.5mm的位置，"4"号的顶点对应 于刹车片厚度为9mm或9mm以上的位置，将"Γ、"2"、"3"号导线分别连接一个标准阻值为140 Ω，误差为1%的电阻。采用万用表分别测试各段的电阻值，"Γ号为140 Ω，"2"号为141 Ω， "3"号为140 Ω。将该装置与刹车片固定后，一起与刹车片进行摩擦，并测试电路的电阻值， 当电路由开路变为电阻值约为140 Ω时，停止摩擦，测量刹车片厚度，其厚度为8.98mm;然后 继续进行摩擦，并测试电路的电阻值，当电阻值由140 Ω左右变为大约70.3 Ω时，停止摩擦， 测量刹车片厚度，其厚度为6.98mm;然后继续进行摩擦，并测试电路的电阻值，当电阻值由 70.3 Ω左右变为大约46.8 Ω时，停止摩擦，测量刹车片厚度，其厚度为6.50mm。由此可以说 明本装置电路的电阻值信息能够反映刹车片的厚度范围，在本实施例中，当电路为开路时， 三段导线均处于断开状态，对应于刹车片厚度为9mm以上，反映了刹车片在正常使用的厚度 范围；当电阻值为140 Ω左右时，"Γ号导线与"4"号导线被连通，对应于刹车片厚度为7mm~ 9mm之间，反映了刹车片在正常使用的厚度范围，但需要准备更换；当电阻值为70.3 Ω左右 时，"Γ号和"2"号两段导线与"4"号导线被连通，对应于刹车片厚度为6 · 5mm~7mm之间，反 映了刹车片在极限使用的厚度范围，应当立即更换，以免刹车片损坏；当电阻值为46.8 Ω左 右时，"Γ号、"2"号和"3"号导线均与"4"号导线被连通，对应于刹车片厚度为6.5mm以下，反 映了刹车片的厚度已低于其使用范围，在实际车辆上使用不应出现该情况。
[0024] 实施例二：
[0025]采用四段直径为0.2mm的铜丝导线固定在支撑体上，为便于识别，将其编为"Γ号、 "2"号、"3"号、"4"号，测量刹车片初始厚度为14.10mm，"Γ号的顶点对应于刹车片厚度为 14.10mm的位置，"2"号的顶点对应于刹车片厚度为9mm的位置，"3"号的顶点对应于刹车片 厚度为7mm的位置，"4"号的顶点对应于刹车片厚度为14.10mm的位置，将"Γ、"2"、"3"号导 线分别连接一个电阻，对于于"1"、"2"、"3"号标准阻值分别为140〇、140〇、100〇，误差均 为1%的电阻。采用万用表分别测试各段的电阻值，"Γ号为141 Ω，"2"号为141 Ω，"3"号为 100 Ω。将该装置与刹车片固定后，一起与刹车片进行摩擦，并测试电路的电阻值，电阻值约 为141 Ω ;继续进行摩擦，并测试电路的电阻值，当电阻值由141 Ω左右变为大约7 0.5 Ω时， 停止摩擦，测量刹车片厚度，其厚度为9.00mm;然后继续进行摩擦，并测试电路的电阻值，当 电阻值由70.5 Ω左右变为大约41.4 Ω时，停止摩擦，测量刹车片厚度，其厚度为6.98mm。由 此可以说明本装置电路的电阻值信息能够反映刹车片的厚度范围，在本实施例中，当电阻 值为141 Ω左右时，"Γ号导线与"4"号导线被连通，对应于刹车片厚度为9mm以上，反映了刹 车片在正常使用的厚度范围；当电阻值为70.5 Ω左右时，"Γ号和"2"号导线与"4"号导线被 连通，对应于刹车片厚度为7mm~9mm之间，反映了刹车片在正常使用的厚度范围，但需要准 备更换；当电阻值为41.4 Ω左右时，"Γ号、"2"号和"3"号导线均与"4"号导线被连通，对应 于刹车片厚度为7mm以下，反映了刹车片在极限使用的厚度范围，应当立即更换，以免刹车 片损坏。
[0026] 实施例三：
[0027]采用六段直径为0.2mm的铜丝导线固定在支撑体上，为便于识别，将其编为"Γ号、 "2"号、"3"号、"4"号、"5"号、"6"号。测量刹车片初始厚度为14.02mm，"Γ号的顶点对应于刹 车片厚度为14.02_的位置，"2"号的顶点对应于刹车片厚度为9mm的位置，"3"号的顶点对 应于刹车片厚度为 8mm的位置，"4"号的顶点对应于刹车片厚度为7mm的位置，"5"号的顶点 对应于刹车片厚度为6.5_的位置，"6"号的顶点对应于刹车片厚度为14.02_的位置。选择 标准阻值分别为200Ω、80Ω，误差为1%的电阻各一个，标准阻值分别为240Ω，误差为1% 的电阻3个，标准阻值分别为400 Ω，误差为1 %的电阻2个。将"Γ号导线连接一个200 Ω的电 阻，将"2"号导线串联2个400Ω的电阻，将"3"号导线串联2个240Ω的电阻，将"4"号导线连 接一个240 Ω的电阻，将"5"号导线连接一个80 Ω的电阻。采用万用表分别测试各导线上的 电阻值，"Γ号为201 Ω，"2"号为796 Ω，"3"号为480 Ω，"4"号为241 Ω，"5"号为80 Ω。将该装 置与刹车片固定后，一起与刹车片进行摩擦，并测试电路的电阻值，电阻值约为201 Ω;继续 进行摩擦，并测试电路的电阻值，当电阻值由201 Ω左右变为大约160.5 Ω时，停止摩擦，测 量刹车片厚度，其厚度为8.98mm;继续进行摩擦，并测试电路的电阻值，当电阻值由160.5Ω 左右变为大约120.3 Ω时，停止摩擦，测量刹车片厚度，其厚度为8继续进行摩擦，并 测试电路的电阻值，当电阻值由120.3 Ω左右变为大约80.2 Ω时，停止摩擦，测量刹车片厚 度，其厚度为6.98mm;继续进行摩擦，并测试电路的电阻值，当电阻值由80.2 Ω左右变为大 约40.1 Ω时，停止摩擦，测量刹车片厚度，其厚度为6.48mm。由此可以说明本装置电路的电 阻值信息能够反映刹车片的厚度范围，在本实施例中，当电阻值为201 Ω左右时，"Γ号导线 与"6"号导线被连通，对应于刹车片厚度为9mm以上，反映了刹车片在正常使用的厚度范围； 当电阻值为160.5 Ω左右时，"Γ号和"2"号导线与"6"号导线被连通，对应于刹车片厚度为 8mm~9mm之间，反映了刹车片在正常使用的厚度范围；当电阻值为120.3 Ω左右时，"Γ号、 "2"号和"3"号导线与"6"号导线被连通，对应于刹车片厚度为7mm~8mm之间，反映了刹车片 仍在正常使用的厚度范围，但需要准备更换；当电阻值为80.2 Ω左右时，"Γ号、"2"号、"3" 号和"4"号导线与"6"号导线被连通，对应于刹车片厚度为6 · 5mm~7mm之间，反映了刹车片 在极限使用的厚度范围，应当立即更换，以免刹车片损坏。当电阻值为40.1 Ω左右时，"Γ 号、"2"号、"3"号、"4"号和"5"号导线均与"6"号导线被连通，对应于刹车片厚度为6.5mm以 下，反映了刹车片的厚度已低于其使用范围，在实际车辆上使用不应出现该情况。
[0028] 在以上实施例中，为了方便，统一采用了直径为0.2mm的铜丝导线，在实际运用时 也可根据情况选择其它直径及其它材质的导线。采用导线的分段数量也不限于实施例中所 提到的，可根据需要设置更多的分段。电阻的阻值也可根据实际需要来确定，每段导线可 以连接一个或几个电阻，根据并联电路电阻计算公式及上述实例可以看出，若使各导线选 取适当的电阻值，可使电路的电阻值基本上按照相同的间隔或特定的间隔变化。因此，只要 遵循将导线与电阻连接然后再构成开路电路，使导线因与刹车片接触而通过刹车片将相应 电路连通，从而改变电路的电阻值，由此确定刹车片的厚度范围这一设计思想的均应在本 发明的保护范围内。此外，本发明中所提到的支撑体主要起固定导线与刹车片相对位置及 使导线应分开的部分之间具有较高的电阻而不造成短路的作用，支撑体可以是单独的物 体，也可以是固定在刹车片上的物体甚至是刹车片本身。
[0029] 以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡是依据本 实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本 实用新型技术方案的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种探测刹车片厚度的开路结构装置，包括支撑体、导线和电阻，其特征在于:所述 导线固定在支撑体上，支撑体一端端点与刹车连接，支撑体数量为两个或两个以上，且支撑 体之间的距离和需要探测的刹车片的厚度对应，所述导线另一端分别与电阻连接，电阻设 在基板上，电阻的阻值可以相同，也可以不同；使用导线将刹车片、电阻和支撑体连接构成 开路电路。
【文档编号】F16D66/00GK205479048SQ201521026799
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2015年12月10日
【发明人】黄伟, 石维, 黄帅, 王强, 冷森林, 龙禹
【申请人】铜仁学院, 黄伟