JPH09510279A - 安全性を増したディスクブレーキ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、キャリパ（１）がキャリヤ（３）上を摺動して摩擦パッドをディスクに対して当接させ、パッド摩耗指示器を装備したディスクブレーキに関する。本発明によると、摩耗指示器は、誤指示の場合に故障システムを解放できる監視装置に接続された容量センサのような連続変化センサを包含する。本発明は、ブレーキの正常な作動を監視する際の安全性を高めることを可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】 安全性を増したディスクブレーキ 本発明は、一方がブレーキディスクを跨ぐキャリパで、他方が車両に固定され るキャリヤである、互いに対して移動できる２つのブレーキ要素と、 キャリパに固着され且つピストンにより閉鎖された穴をディスクに対向して有 するシリンダから成る締付装置と、 ブレーキ要素の一方に取付けられた少なくとも１つのガイドピンと、他方のブ レーキ要素に形成されガイドピンが摺動する孔とから成り、締付装置が駆動され た時にキャリヤに対してキャリパが摺動するのを許容する案内装置と、 第１のパッドがピストンとディスクの第１面との間に配置され、第２のパッド がディスクの第２面とキャリパの鍔部との間に配置され、締付装置が駆動された 時にディスクに当接される２つの摩擦パッドと、 締付装置が駆動された時に少なくとも一方が他方に対して変位する２つの部品 を含み、第１及び第２部品の占める相対位置の関数として実質的に連続して電気 的パラメータを変化させるための装置を包含する、パッドの少なくとも一方の摩 耗状態を監視するための少なくとも１つの電気式摩耗指示器と、 を包含する自動車用ディスクブレーキに関する。 この型式のブレーキが例えば文献ＦＲ−Ａ−２，４８５，１３２及びＥＰ−Ａ −０，１６８，３０３に記載されている。 実際には、今日では、本質的に３つの型式、すなわち、パッドに接続される電 気式指示器、パッドに接続される音響式指示器、及び前記文献に開示されブレー キ自体に設けられるもののような電気式指示器が知られている。 その具体例がどうあろうとも、このような指示器は、これが働かなければなら ない環境の非常に不利な性質から起こる高い故障の危険性を受けている。 これらの条件のもとでは、摩耗指示器の存在にかかわらず、ブレーキパッドの 相当の摩耗がいかなる信号によってさえも指示されないかもしれないという無視 できない危険性が常にあり、これは、摩耗指示器を故障させる可能性が常にある 。 その上、文献ＥＰ−Ａ−０，１６８，３０３に開示されているもののような摩 耗指示器は、コイル及び磁気的に適切な材料の使用を想定しており、この材料は 、無視できない程の全体寸法及び追加のコストを有するものである。 本発明はこれに関連するものであり、その目的は、コスト及び全体寸法に関し て実質的な拘束を受けることなしで、見過ごされ得るパッドの可成りの摩耗の危 険性を実質的に減少させるようにしたディスクブレーキを提案することにある。 この目的のため、本発明のブレーキは、本質的に、摩耗指示器が、２つの電極 を有する容量センサから成り、この指示器の部品の各々がこのセンサの対応する 電極を構成し、容量センサの電極の一方が、他方の電極内を摺動できるように装 架され、これらの電極が前記案内装置を形成することに関係し、可変の重なり面 積を有し、このブレーキがさらに、電気パラメータを周期的に測定し、その値を 少なくとも１つの所定の閾値と比較し、比較の結果が予め記録された正常な結果 とは相違する時に故障信号を送ることができる監視装置を包含することを特徴と している。 有益的には、監視装置は、２つの電極の間のキャパシタンスに応答し、指示器 の部品の一方に固着され且つセンサの電極の間で形成されたキャパシタンスの値 の関数として時間にわたり変調される信号を出力信号として発生できる電子回路 を包含する。 非常に有効な実施例では、電子回路は電源から来る電気エネルギー信号の変調 を出力信号として発生する。 さらに、摩耗指示器の電極の一方は、例えば、ガイドピン又はシリンダに固着 された軸線方向電極から成り、他方の電極は後者の場合にはピストンに固着され たスリーブから成る。 本発明の他の特徴及び利点は、非限定的な例として 添付図面を参照して行う本発明の下記説明から明らかとなるであろう。 図１は、従来のディスクブレーキの部分的断面図である。 図２は、本発明によるブレーキに用いられる容量センサの断面図である。 図３は、図２の線III−IIIに沿う断面図である。 図４は、図２と同様の断面図である。 図５は、図２と同様の断面図である。 図６は、本発明の他の実施例によるブレーキの部分的断面図である。 図７は、本発明のさらに他の実施例によるブレーキの部分的断面図である。 図８は、本発明を実施するのに用いられる電子回路図である。 図９ａ〜９ｆから成る図９は、図８の回路の多数の点で観察された波形を表す 図である。 図１０は、本発明によるブレーキを部分的に断面で示す平面図である。 図１に示されているように、本発明は、本質的に、 一方がブレーキディスク２を跨ぐキャリパ１で、他方が車両に固定されるキャ リヤ３である、互いに対して移動できる２つのブレーキ要素と、 キャリパ１に固着され且つピストン５により閉鎖された穴４ａをディスクに対 向して有するシリンダ４か ら成る締付装置と、 ブレーキ要素の一方に取付けられた６及び７のような少なくとも１つのガイド ピンと、他方のブレーキ要素に形成されガイドピン６が摺動する孔８とから成り 、締付装置が駆動された時にキャリヤに対してキャリパが摺動するのを許容する 案内装置と、 第１のパッド９がピストン５とディスクの第１面２ａとの間に配置され、第２ のパッド１０がディスクの第２面２ｂとキャリパの鍔部１ａとの間に配置され、 締付装置が駆動された時にディスクに当接される２つの摩擦パッド９，１０と、 を包含する自動車用ディスクブレーキに関する。 本発明の目的は、このようなブレーキに、高い作動安全性をもって、少なくと も１つのパッドの摩耗状態を監視できる電気式摩耗指示器を与えることにある。 全体的に、摩耗指示器は、自体周知の方法で、ブレーキ締付装置が駆動された 時に一方が他方に対して変位する２つの部品を含んでおり、この摩耗指示器は、 この指示器の第１及び第２部品の占める相対位置の関数として電気的パラメータ を実質的に連続して変化させる装置を包含する。 図２〜８に記載した本発明によると、摩耗指示器は、２つの電極をもつ容量セ ンサから成り、この指示器の部品の各々はこのセンサの対応する電極を構成して いる。 図２に示されているように、このセンサの第１電極は、本質的に、この図では ナット１１によってキャリパ１に固着される一方、絶縁外被１２とナット１１を 囲繞する絶縁部材１３とによってこのキャリパから電気的に絶縁されるものとし て示されたガイドピン６から成っていてよい。 ガイドピンは、例えばキャリヤ３内に挿入されたガイドスリーブ１４内を摺動 し、このスリーブ１４とガイドピン６は第２の絶縁外被１５によって互いに絶縁 されている。 さらに、可変電圧源に接続され得る第１電気接点１６が、ガイドピン６に接続 され、第２電気接点１７がキャリパ１を利用してキャリヤ３に電気的に接続され 、このキャリヤは容量センサの第２電極を構成し、車両の接地電位に接続されて いる。 これらの条件のもとでは、当業者には図面により解釈しつつこの説明を読むこ とで容易に理解し得るように、接点１６及び１７の間で観察できる電気キャパシ タンスは、ガイドピンをキャリパ１に装架することによって形成される固定値キ ャパシタンスと、ガイドピン６とキャリヤ３との間の重なり長さに因る可変値キ ャパシタンスとから成る。 結果として、接点１６及び１７の間で観察できるキャパシタンスの特定値は、 キャリヤとガイドピンとの各相対位置それ故キャリヤとキャリパとの各相対位置 に一致し、この値はキャリヤとキャリパとの相対変位の間連続的に変化する。 本発明の摩耗指示器はさらに後述する監視装置を包含し、この監視装置は、周 期的に接点１６及び１７の間のキャパシタンスを測定し、その値を少なくとも１ つの所定の閾値と比較し、比較の結果が前に記録した正常な結果とは相違する時 に故障信号を送ることができる。 この監視装置は、図４の実施例では、２つの電極の間のキャパシタンスに応答 し、摩耗指示器の部品の一方に固着され、且つセンサの電極の間で形成されるキ ャパシタンスの値の関数として時間にわたって変調される信号を出力信号として 発生できる電子回路１８を包含する。 実際上、図２の実施例に従って本発明を実施することは全く可能であるが、こ れは、特に接点１６及び１７を監視装置に接続する導体によりもたらされる寄生 キャパシタンスによって難しいものとなる。 従って、図４に示されているように接点１６及び１７の間のキャパシタンスを 測定することが好ましく、この図では、電子回路１８はねじ１９を利用してガイ ドピン６に機械的に固着され、この回路は、このガイドピンに電気的に接続され る測定端子２０（図８）と、中央接点２１に接続される実電圧端子と、接点１７ に接続される接地端子とを有する。 図８はその上方部分に電子回路１８のための可能な線図を記載している。 電子回路は、本質的に、図９ａに見える対称のパルス信号を２つの単安定マル チバイブレータ２３及び２４に送る発振器２２を包含する。 これらのマルチバイブレータは抵抗器Ｒ１及びＲ２とキャパシタンスＣ１及び Ｃ２とにそれぞれ接続され、キャパシタンスＣ１は前記容量センサのキャパシタ ンスであり、コンデンサＣ２は基準コンデンサである。 これらの条件のもとでは、マルチバイブレータ２３及び２４はそれらの出力に 、時間の関数として変調されるＱ⁺及びＱ^-を送り、マルチバイブレータ２３によ って発生されるパルスは、キャパシタンスＣ１の値を表す持続期間を有し、マル チバイブレータ２４によって発生されるパルスは、基準として働き、特に時間又 は温度の関数として電子素子におけるドリフト及び寄生キャパシタンスの存在を 取り除くことを可能にしている。 より詳細には、マルチバイブレータ２４によって発生される信号は、図９ｂで 表されるのに対し、図９ｃは、キャパシタンスＣ１が最小の時にマルチバイブレ ータ２３によって発生される信号を表し、９ｄは、キャパシタンスＣ１が最大の 時にマルチバイブレータ２３によって発生される信号を表している。 マルチバイブレータ２３及び２４からの出力信号は 論理ＡＮＤゲート２５によって混合され、このゲートは図９ｂ及び９ｃの信号に 一致する入力信号のための図９ｅに表した出力信号と、図９ｂ及び９ｄの信号に 一致する入力信号のための図９ｆに表した出力信号とを送る。 ゲート２５からの出力信号はトランジスタ２６に送られ、このトランジスタの 機能は、トランジスタが起動された時に端子２１及び１７を短絡することにある 。 さらに図８に示されるように、これらの端子２１及び１７はＤＣ電源２７に接 続され、従ってこの電源はトランジスタ２６による時間の関数として変調される 。 電源２７から来る回路１８で受けるエネルギーは、ダイオード２９を経て入力 コンデンサ２８に回路１８で蓄積され、コンデンサ２８は、調整された電圧Ｖcc を回路１８の素子に送るように課せられたローパスフィルタ３０に接続されてい る。 再び図８に示すように、監視装置はまた、キャパシタンスＣ１の可変値で伝え られる情報を利用するためのマイクロプロセッサ３１又は他の同等手段を包含す る。 この場合においては、マイクロプロセッサ３１は、電源２７に接続された入力 ３１ａを有し、この電源は、入力３１ａに適合するレベルの起こり得る問題を解 決するために２つの電圧源の間に接続されたダイオードを包含する。 この構成により、マイクロプロセッサは、ＡＮＤゲート２５からの出力信号を 受け、この信号をその内部クロックの信号と比較することによって信号の持続期 間を周期的に評価し、例えば記憶装置に予め記憶されている対応するテーブルを 調べることによってキャパシタンスＣ１又はガイドピン６とキャリパとの相対位 置を演繹するのである。 これらの条件のもとでは、マイクロプロセッサ３１は、キャパシタンスＣ１の 測定値を、許可された正常動作限界に一致する最小及び最大値と比較して、測定 値が限界値から外れていることを比較の結果が示している時に故障信号を送るこ とができる。 しかしながら、これらの取得と歩調を合わせて、キャパシタンスＣ１の最低測 定値を記憶し、例えば測定値の補外によって、摩擦パッドの交換を近い将来に必 要とするとの指示を車両の運転者に与えることが同様に可能である。 例えばガイドピンとキャリパとの間での短絡による容量センサの故障の場合、 マイクロプロセッサ３１によって測定されるキャパシタンスは、誤り値を示すの で、マイクロプロセッサはいまだ故障信号を送るのである。 図５は容量センサの可能な変形例の１つを示しており、ここでは、可変のキャ パシタンスは一方ではガイドピン６により、また他方では導電スリーブ３２によ って生じ、これらの要素の各々は互いに対して、またブレーキの残部から電気的 に絶縁され、起動接点２１は、ガイドピンの軸線方向孔３４内を摺動する弾性導 電ピン３３によりこのガイドピンに接続されている。 図６は容量センサの他の可能な変形例を示しておりこのセンサは図４及び５の センサと同時に用いることができ、容量センサの電極の一方は、シリンダ４に固 着された軸線方向電極３５から成るのに対し、他方の電極は、例えばピストン５ に形成されるようにこのピストンに固着され且つ軸線方向電極３５に沿って案内 されるスリーブ３６から成る。 図７は容量センサのさらに他の可能な変形例を示しており、このセンサは図４ ，５及び６のセンサと同時に用いることができ、容量センサの電極の一方は、キ ャリヤ又はキャリパに固着されたスリーブ３７によって形成され、他方の電極は 、スリーブ３７から絶縁され、このスリーブによって案内され且つスプリング３ ９により摩擦パッド９に向かって押されているスライダ３８から成り、この摩擦 パッドにはフィーラ４０を介してスライダが当接する。 当業者にはこの説明を読むことで容易に理解されるように、電子回路１８は、 図４の教示に従い、特に図５，６及び７に記載し説明したすべての実施例におい て出力接点に近接して装架されてよい。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 カンプス オリヴェラス ヨセフ フランス国ドランシ 93700 リュ ド スターリングラード 126 セー／オー アライドシグナル ウーロープ セルビス テクニック

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一方がブレーキディスク（２）を跨ぐキャリパ（１）で、他方が車両に固定 されるキャリヤ（３）である、互いに対して移動できる２つのブレーキ要素と、 キャリパに固着され且つピストン（５）により閉鎖された穴をディスクに対向 して有するシリンダ（４）から成る締付装置と、 ブレーキ要素の一方に取付けられた少なくとも１つのガイドピン（６）と、他 方のブレーキ要素に形成されガイドピンが摺動する孔（８）とから成り、締付装 置が駆動された時にキャリヤに対してキャリパが摺動するのを許容する案内装置 と、 第１のパッドがピストンとディスクの第１面（２ａ）との間に配置され、第２ のパッドがディスクの第２面（２ｂ）とキャリパの鍔部（１ａ）との間に配置さ れ、締付装置が駆動された時にディスクに当接される２つの摩擦パッド（９，１ ０）と、 締付装置が駆動された時に少なくとも一方が他方に対して変位する２つの部品 （３，５；３５．３６）を含み、第１及び第２部品の占める相対位置の関数とし て実質的に連続して電気的パラメータを変化させるための装置（１２，１３，１ ５，３３，３４）を包含する、パッドの少なくとも一方の摩耗状態を監視するた めの少なくとも１つの電気式摩耗指示器と、 を包含する自動車用ディスクブレーキにおいて、摩耗 指示器が、２つの電極（３，５；３５，３６）を有する容量センサから成り、こ の指示器の部品の各々がこのセンサの対応する電極を構成し、容量センサの電極 の一方が、他方の電極内を摺動できるように装架され、これらの電極が前記案内 装置を形成することに関係し、可変の重なり面積（ｄ）を有し、このブレーキが さらに、このパラメータを周期的に測定し、その値を少なくとも１つの所定の閾 値と比較し、比較の結果が予め記録された正常な結果とは相違する時に故障信号 を送ることができる監視装置（１８，２７，３１）を包含することを特徴とする ディスクブレーキ。 ２ 請求項１記載のディスクブレーキにおいて、監視装置が、２つの電極の間の キャパシタンスに応答し、指示器の部品の一方に固着され且つセンサの電極の間 で形成されたキャパシタンス（Ｃ１）の値の関数として時間にわたり変調される 信号を出力信号として発生できる電子回路（１８）を包含することを特徴とする ディスクブレーキ。 ３ 請求項２記載のディスクブレーキにおいて、電子回路が電源（２７）から来 る電気エネルギー信号の変調を出力信号として発生することを特徴とするディス クブレーキ。 ４ 請求項１ないし３のいずれか１項に記載のディスクブレーキにおいて、摩耗 指示器の電極の一方が前記ガイドピン（６）から成ることを特徴とするディスク ブレーキ。 ５ 請求項１ないし４のいずれか１項に記載のディスクブレーキにおいて、摩耗 指示器の電極の一方がシリンダ（４）に固着された軸線方向電極（３５）から成 り、他方の電極がピストン（５）に固着されたスリーブ（３６）から成ることを 特徴とするディスクブレーキ。