DE102020108547A1

DE102020108547A1 - WEAR DETERMINATION FOR A DISC OF A DISC BRAKE

Info

Publication number: DE102020108547A1
Application number: DE102020108547.8A
Authority: DE
Inventors: Loic Adamczak; Matthieu Hascoet; Thibaut Le Boulaire
Original assignee: Tallano Technologie SAS
Current assignee: Tallano Technologie SAS
Priority date: 2020-03-27
Filing date: 2020-03-27
Publication date: 2021-09-30

Abstract

Scheibenbremsenbaugruppe, für ein Fahrzeug oder eine Maschine, wobei die Baugruppe einen Sattelträger, einen Sattel, eine Scheibe, Beläge umfasst, wobei die Baugruppe dadurch gekennzeichnet ist, dass sie weiter ein System zur Bestimmung oder Detektion des Verschleißes einer Reiboberfläche der Scheibe umfasst, das ein Bestimmen oder Detektieren eines aktuellen Verschleißniveaus (e1) ermöglicht, wobei das System ausgestaltet ist, einen akustischen oder visuellen Alarm an einen Benutzer auszugeben, sobald das aktuelle Verschleißniveau höher als ein vorbestimmter Grenzwert (e2) ist.Disc brake assembly for a vehicle or a machine, the assembly comprising a caliper support, a caliper, a disc, pads, the assembly being characterized in that it further comprises a system for determining or detecting the wear of a friction surface of the disc, which is a Determining or detecting a current level of wear (e1) enables, the system being designed to output an acoustic or visual alarm to a user as soon as the current level of wear is higher than a predetermined limit value (e2).

Description

Technisches Gebiet und KontextTechnical field and context

Die vorliegende Erfindung betrifft Bremsenbaugruppen, insbesondere vom Typ Scheibenbremse, die vor allem dazu bestimmt sind, auf Straßen- oder Schienenfahrzeugen verwendet zu werden. Die vorliegende Erfindung ist ebenfalls an stationären Maschinen anwendbar, wie zum Beispiel Industriemaschinen.The present invention relates to brake assemblies, particularly of the disc brake type, which are primarily intended for use on road or rail vehicles. The present invention is also applicable to stationary machines such as industrial machines.

Man verwendet in diesen Scheibenbremsenbaugruppen eine Rotorscheibe und Bremsbeläge, wobei jeder Belag eine Sohle und einen Reibklotz umfasst.A rotor disk and brake pads are used in these disc brake assemblies, each pad including a sole and a friction pad.

Die Erfindung betrifft insbesondere schadstoffarme Bremsenbaugruppen, die fähig sind, Partikel und Staub, die aus dem Abrieb entstehen und die von Reibungsbremsen ausgestoßen werden, durch Ansaugung aufzufangen. Es ist bekannt, dass diese in der Umwelt verteilten Partikel für die Gesundheit der Menschen schädlich sind.More particularly, the invention relates to low-pollutant brake assemblies capable of suction-capturing particulates and dust generated from abrasion and expelled from friction brakes. It is known that these particles dispersed in the environment are harmful to human health.

Die Bremsleistung und die Partikelemissionsrate hängen einerseits von dem Material ab, das den Reibklotz der Beläge bildet, und andererseits von dem Material der Scheibenoberfläche.The braking performance and the particle emission rate depend on the one hand on the material that forms the friction block of the linings and on the other hand on the material of the disc surface.

Stand der TechnikState of the art

In der Patentschrift US2013/161137 wurde vorgeschlagen, eine Bremsscheibe zu verwenden, die einen Hauptkörper umfasst, zum Beispiel aus Graphitguss oder aus Stahl, auf dessen Oberfläche eine Außenbeschichtung angeordnet ist, die Karbidpartikel umfasst, die in einer Metallmatrix eingelagert sind, was eine Verringerung des Verschleißes der Scheibe ermöglicht, ohne eine Beeinträchtigung anderer Funktionen aufzuweisen. Die Außenbeschichtung weist eine gewisse Dicke auf.In the patent specification US2013 / 161137 It has been proposed to use a brake disc comprising a main body, for example made of cast graphite or steel, on the surface of which is arranged an outer coating comprising carbide particles embedded in a metal matrix, which allows a reduction in the wear of the disc without show an impairment of other functions. The outer coating has a certain thickness.

Jedoch gibt es den durch diese Spezialbeschichtung verliehenen Vorteil nicht mehr, sobald die Verschleißtiefe die Dicke der Beschichtung, welche die Karbidpartikel aufweist, übertroffen hat. Es erweist sich daher als wichtig, den Verschleiß der Scheibe und besonders den Verschleiß der Beschichtung, welche die Karbidpartikel umfasst, zu überwachen.However, the advantage conferred by this special coating no longer exists as soon as the depth of wear has exceeded the thickness of the coating containing the carbide particles. It is therefore important to monitor the wear of the disc and especially the wear of the coating comprising the carbide particles.

Es ist daher eine Notwendigkeit, die optimalen Leistungen des Bremssystems dauerhaft aufrechtzuerhalten, das heißt mit zunehmendem Verschleiß der Scheibe, und zu bestimmen oder festzustellen, dass die gesamte Dicke der Beschichtung abgetragen wurde.There is therefore a need to maintain the optimal performance of the braking system over time, that is, as the disc wears, and to determine or establish that the entire thickness of the coating has been removed.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Dazu wird, gemäß der vorliegenden Offenbarung, eine Scheibenbremsenbaugruppe, für ein Fahrzeug oder eine Maschine, vorgeschlagen, wobei die Baugruppe einen Sattelträger (1), einen Sattel (2), eine Scheibe (3), Beläge (11, 12) umfasst, wobei die Baugruppe dadurch gekennzeichnet ist, dass sie weiter ein System zur Bestimmung oder Detektion des Verschleißes einer Reiboberfläche der Scheibe umfasst, das ein Bestimmen oder Detektieren eines aktuellen Verschleißniveaus ermöglicht, wobei das System ausgestaltet ist, einen akustischen oder visuellen Alarm an einen Benutzer auszugeben, sobald das aktuelle Verschleißniveau höher als ein vorbestimmter Grenzwert ist.To this end, according to the present disclosure, a disc brake assembly is proposed for a vehicle or a machine, the assembly comprising a caliper support ( 1 ), a saddle ( 2 ), a disk ( 3 ), Toppings ( 11 , 12th ), wherein the assembly is characterized in that it further comprises a system for determining or detecting the wear of a friction surface of the disc, which enables a determination or detection of a current wear level, the system being designed to send an acoustic or visual alarm to a User output as soon as the current wear level is higher than a predetermined limit value.

Dadurch ist es möglich anzuzeigen, dass der Wechsel der Scheibe notwendig ist, und dies ohne eine visuelle Überprüfung der Scheiben vornehmen zu müssen. Im Fall von Scheiben mit Spezialbeschichtung erweist sich die periodische Verschleißbestimmung ohne visuelle Überprüfung als besonders vorteilhaft, um zur Aufrechterhaltung der optimalen Leistungen des Bremssystems beizutragen.This makes it possible to indicate that it is necessary to change the pane, without having to visually check the panes. In the case of disks with a special coating, the periodic determination of wear without visual inspection has proven to be particularly advantageous in order to help maintain the optimal performance of the braking system.

Gemäß einem Aspekt ist das System zur Bestimmung oder Detektion von Verschleiß als ein Detektionssystem gebildet, umfassend mindestens einen Verschleißdetektor der Scheibe, der gegenüber der Scheibenoberfläche angeordnet ist. Dadurch werden ein Oberflächenzustand und/oder geometrische Merkmale der Reibungszone der Scheibe evaluiert oder sogar gemessen.According to one aspect, the system for determining or detecting wear is formed as a detection system, comprising at least one wear detector of the disk, which is arranged opposite the disk surface. As a result, a surface condition and / or geometric features of the friction zone of the disk are evaluated or even measured.

Gemäß einem Aspekt umfasst einer der Beläge eine Sohle und einen Klotz, mit einem Verschleißdetektor des Belags (58), der in dem Klotz angeordnet ist, und wobei der Verschleißdetektor der Scheibe (57) in der Sohle gegenüber einer Scheibenzone angeordnet ist, die sich außerhalb der Reiboberfläche der Scheibe befindet. Wenn die Scheibe neu oder wenig verschlissen ist, ist es der Verschleißdetektor des Belags, der je nach Verschleiß des Belags zuerst aktiviert wird. Wenn aber die Scheibe stärker verschlissen ist, dann wird, ausgehend von einem vordefinierten Verschleißniveau, der Verschleißdetektor der Scheibe gleichzeitig mit dem Verschleißdetektor des Belags aktiviert; das ist dann der Hinweis, dass die Scheibe beim nächsten Belagswechsel getauscht werden muss. Es ist anzumerken, dass der Verschleißdetektor der Scheibe ein einfacher Reibungskontaktgeber sein kann, dessen Stromleitung im Fall eines Kontakts des Kontaktgebers mit der Scheibe geerdet wird.According to one aspect, one of the pads comprises a sole and a block, with a wear detector of the pad ( 58 ), which is arranged in the block, and where the wear detector of the disc ( 57 ) is arranged in the sole opposite a disc zone which is located outside the friction surface of the disc. If the disc is new or has little wear, it is the lining's wear detector that is activated first, depending on how much the lining has worn. However, if the disc is more heavily worn, then, based on a predefined level of wear, the wear detector of the disc is activated at the same time as the wear detector of the lining; this is then an indication that the disc must be replaced the next time the pads are changed. It should be noted that the wear detector of the disc can be a simple friction contactor, the current line of which is grounded in the event of contact between the contactor and the disc.

Gemäß einem Aspekt kann der Verschleißdetektor der Scheibe ein Hall-Effekt-Sensor sein, wobei der Sensor imstande ist, eine Tiefe e1 einer Stufe zu messen, die auf der Reiboberfläche der Scheibe gebildet ist. Dadurch kann die Tiefe der Stufe, die auf der Reiboberfläche der Scheibe gebildet ist, gemessen werden, und dies ohne Kontakt noch Reibung.According to one aspect, the wear detector of the disk can be a Hall effect sensor, the sensor being able to measure a depth e1 of a step formed on the friction surface of the disk is formed. This allows the depth of the step formed on the friction surface of the disc to be measured, and this without contact or friction.

Gemäß einem Aspekt kann der Verschleißdetektor der Scheibe ein Näherungssensor sein, von kapazitiver Art oder vom Infrarot-Typ, wobei der Sensor imstande ist, eine Tiefe e1 einer Stufe zu messen, die auf der Reiboberfläche der Scheibe gebildet ist. Dadurch kann ein anderes Mittel verwendet werden, um die Tiefe der Stufe, die auf der Reiboberfläche der Scheibe gebildet ist, zu messen, und dies ohne Kontakt noch Reibung.According to one aspect, the wear detector of the disc may be a proximity sensor, of the capacitive type or of the infrared type, the sensor being able to measure a depth e1 of a step formed on the friction surface of the disc. This allows another means to be used to measure the depth of the step formed on the friction surface of the disc, without contact or friction.

Gemäß einem Aspekt können ein erster Näherungssensor (51) und ein zweiter Näherungssensor (52) vorgesehen werden, die beide auf einem Arm installiert sind, der in der Nähe der Scheibe befestigt ist, wobei der erste Näherungssensor (51) auf eine Oberfläche der Scheibe gerichtet ist, die sich außerhalb der Reiboberfläche der Scheibe (keinem Verschleiß ausgesetzt) befindet, und der zweite Näherungssensor (52) auf die Reiboberfläche der Scheibe (dem Verschleiß ausgesetzt) gerichtet ist. Vorteilhafterweise ist es eine Ergebnisdifferenz zwischen dem ersten und zweiten Sensor, die verwendet wird, um sich von Abweichungen und Einflüssen von mehreren äußeren Faktoren zu befreien, um auf robuste Weise die Tiefe der Stufe zu erhalten. Mit anderen Worten wird ein Differenzmodus verwendet, um die Distanzmessung zuverlässiger zu machen, wodurch eine Genauigkeit bis auf Hundertstel Millimeter erhalten werden kann. Bestimmte Typen dieser Sensoren sind beständig gegenüber Verschmutzungen.According to one aspect, a first proximity sensor ( 51 ) and a second proximity sensor ( 52 ), both of which are installed on an arm fixed near the pane, with the first proximity sensor ( 51 ) is directed at a surface of the disc that is outside the friction surface of the disc (not subject to wear), and the second proximity sensor ( 52 ) is directed towards the friction surface of the disc (subject to wear). Advantageously, it is a result difference between the first and second sensors that is used to free ourselves from deviations and influences from several external factors in order to obtain the depth of the step in a robust manner. In other words, a difference mode is used to make the distance measurement more reliable, whereby an accuracy down to hundredths of a millimeter can be obtained. Certain types of these sensors are resistant to contamination.

Gemäß einem Aspekt kann der Verschleißdetektor der Scheibe ein optischer Sensor sein, wobei der optische Sensor imstande ist, einen Glanz der Reiboberfläche der Scheibe zu messen, und wobei die Scheibe einen Hauptkörper umfasst, zum Beispiel aus Graphitguss, und eine Außenbeschichtung, die Karbidpartikel umfasst, wobei sich die Außenbeschichtung über eine Tiefe e2 erstreckt, wobei die Außenbeschichtung einen ersten Glanz aufweist, der sich von einem Glanz des Hauptkörpers unterscheidet, wenn dieser infolge von Verschleiß von der Außenbeschichtung befreit wird. Dadurch wird die Reflektivitäts- oder Glanzdifferenz verwendet, um zu bestimmen, ob die Reiboberfläche noch mit einer spezifischen Beschichtung versehen ist. Vorteilhafterweise wird so eine Messung ohne Kontakt und ohne Reibung ausgeführt.According to one aspect, the wear detector of the disc may be an optical sensor, the optical sensor being able to measure a gloss of the friction surface of the disc, and the disc comprising a main body, for example made of cast graphite, and an outer coating comprising carbide particles, wherein the outer coating extends over a depth e2, the outer coating having a first gloss which differs from a gloss of the main body when the latter is freed from the outer coating as a result of wear. In this way, the difference in reflectivity or gloss is used to determine whether the friction surface is still provided with a specific coating. Such a measurement is advantageously carried out without contact and without friction.

Gemäß einem Aspekt kann der Verschleißdetektor der Scheibe ein Widerstandssensor sein, der imstande ist, ein Widerstandsmerkmal der Scheibe mit zwei Elektroden, die beabstandet sind und mit der Reiboberfläche der Scheibe selektiv in Kontakt gebracht werden, zu messen. Dadurch kann eine einfache elektrische Messung ausreichen, um zu unterscheiden, ob die Reiboberfläche noch mit einer spezifischen Beschichtung versehen ist. Eine solch einfache elektrische Messung erweist sich als besonders zuverlässig.In one aspect, the wear detector of the disc may be a resistive sensor capable of measuring a resistive characteristic of the disc with two electrodes that are spaced apart and selectively brought into contact with the friction surface of the disc. As a result, a simple electrical measurement can be sufficient to distinguish whether the friction surface is still provided with a specific coating. Such a simple electrical measurement proves to be particularly reliable.

Gemäß einem Aspekt sind die Elektroden auf einem Teleskoparm montiert, sodass sie nur bei einer Messsequenz mit der Scheibe in Kontakt kommen, und die übrige Zeit sind sie zurückgezogen und von der Scheibe ohne Kontakt noch Reibung beabstandet gehalten.According to one aspect, the electrodes are mounted on a telescopic arm so that they only come into contact with the disk during one measurement sequence, and the rest of the time they are withdrawn and kept at a distance from the disk without contact or friction.

Gemäß einem Aspekt kann der Verschleißdetektor der Scheibe ein Gerät für dimensionelle Messtechnik sein, das imstande ist, eine Dicke der Scheibe mit zwei Fühlern zu messen, die jeweils selektiv mit jeder der Seiten des ringförmigen Reibungsabschnitts der Scheibe in Kontakt gebracht werden. Dadurch wird die Dicke der Scheibe an der Stelle der Reibungszone mechanisch gemessen. Vorteilhafterweise handelt es sich um eine direkte Messung der Dicke durch mechanische Mittel. Es kann vorgesehen werden, dass die Fühler unter sehr spezifischen Bedingungen mit der Scheibe in Kontakt gebracht werden, insbesondere nur, wenn die Drehgeschwindigkeit null ist.In one aspect, the wear detector of the disc may be a dimensional metrology device capable of measuring a thickness of the disc with two feelers each selectively brought into contact with each of the sides of the annular friction portion of the disc. This mechanically measures the thickness of the disc at the point of the friction zone. Advantageously, the thickness is measured directly by mechanical means. Provision can be made for the sensors to be brought into contact with the disk under very specific conditions, in particular only when the speed of rotation is zero.

Gemäß einem Aspekt kann das System zur Bestimmung oder Detektion von Verschleiß als ein Bestimmungssystem mittels Überschlagsrechnung gebildet sein, wobei die Überschlagsrechnung angepasst ist, um ein theoretisches Ende der Lebensdauer zu bestimmen, basierend auf einer Anzahl gefahrener Kilometer und/oder einer Anzahl von früher durchgeführten Bremsbelagswechseln während der Verwendung der Scheibe. Dadurch wird die Funktion ohne jegliches Spezialmaterial ausgeführt, nur mit Software und ausgehend von einigen einfach zu erhaltenden Informationen.According to one aspect, the system for determining or detecting wear can be formed as a determination system by means of an approximate calculation, the approximate calculation being adapted to determine a theoretical end of the service life based on a number of kilometers driven and / or a number of previously performed brake pad changes while using the disc. As a result, the function is carried out without any special material, only with software and based on some information that is easy to obtain.

Gemäß einem Aspekt kann das System zur Bestimmung oder Detektion von Verschleiß als ein Zapfen gebildet sein, der in der Scheibe unter der Reiboberfläche der Scheibe versenkt ist, in einem Abstand e2 von der freien Oberfläche im Neuzustand der Reiboberfläche der Scheibe, wobei das Vorhandensein des Zapfens akustische Vibrationen an den Benutzer generiert, sobald das aktuelle Verschleißniveau höher ist als der vorbestimmte Grenzwert. Dadurch wird die Funktion auf sehr einfache Weise ausgeführt, mit nur einem in der Scheibe versenkten Zapfen als einziges Spezialmaterial, ohne aktives oder komplexes System.According to one aspect, the system for determining or detecting wear can be formed as a pin which is countersunk in the disk under the friction surface of the disk, at a distance e2 from the free surface when the friction surface of the disk is new, the presence of the pin acoustic vibrations are generated to the user as soon as the current wear level is higher than the predetermined limit value. As a result, the function is carried out in a very simple way, with only one pin countersunk in the disc as the only special material, without an active or complex system.

Gemäß einem Aspekt kann das System zur Bestimmung oder Detektion von Verschleiß als eine Lasche (95) gebildet sein, die an mindestens einer Sohle eines Belags befestigt ist, in einem Abstand e2 von der freien Oberfläche im Neuzustand der Reiboberfläche der Scheibe, wobei das Vorhandensein der Lasche akustische Vibrationen an den Benutzer generiert, sobald das aktuelle Verschleißniveau höher oder gleich ist wie der vorbestimmte Grenzwert. Dadurch wird die Funktion auf sehr einfache Weise ausgeführt, mit nur einer vibrierenden Lasche, die auf einen der Beläge geklipst ist, als einziges Spezialmaterial, ohne aktives oder komplexes System.According to one aspect, the system for determining or detecting wear can be implemented as a tab ( 95 ) be formed, which is attached to at least one sole of a covering, at a distance e2 from the free surface when the friction surface of the disc is new, the presence of the Lasche generates acoustic vibrations to the user as soon as the current level of wear is higher or equal to the predetermined limit value. As a result, the function is carried out in a very simple way, with just a vibrating tab, which is clipped onto one of the pads, as the only special material, without an active or complex system.

Die Erfindung zielt ebenfalls auf ein Fahrzeug ab, das eine oder mehrere Scheibenbremsenbaugruppen, wie zuvor beschrieben, umfasst. Insbesondere in einem Kraftfahrzeug gibt es üblicherweise vier Scheibenbremsenbaugruppen, eine an jedem Rad. In einem Schienenfahrzeug kann es eine oder mehrere solche Bremsenbaugruppen pro Achse geben.The invention is also directed to a vehicle comprising one or more disc brake assemblies as previously described. In a motor vehicle in particular, there are usually four disc brake assemblies, one on each wheel. In a rail vehicle, there may be one or more such brake assemblies per axle.

Weitere Aspekte, Ziele und Vorteile der Erfindung gehen beim Lesen der folgenden Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung hervor, die als nicht einschränkendes Beispiel dient. Überdies ist die Erfindung angesichts der beigefügten Zeichnungen besser verständlich. Es zeigen:

- 1 einen Querschnitt einer Scheibenbremsenbaugruppe gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
- 2 unterschiedliche Positionen je nach Verschleiß der Beläge in einer Scheibenbremsenbaugruppe von 1,
- 3 einen Querschnitt eines Abschnitts der Scheibe mit den beidseitigen Belägen sowie einem Beispiel des Systems zur Bestimmung oder Detektion von Verschleiß einer Reiboberfläche der Scheibe,
- 4 analog zu 3 ein anderes Beispiel des Systems zur Bestimmung oder Detektion von Verschleiß einer Reiboberfläche der Scheibe,
- 5 einen Querschnitt eines Abschnitts der Scheibe mit einem anderen Beispiel des Systems zur Bestimmung oder Detektion von Verschleiß einer Reiboberfläche der Scheibe,
- 6 analog zu 5 ein anderes Beispiel des Systems zur Bestimmung oder Detektion von Verschleiß einer Reiboberfläche der Scheibe,
- 7 ein Funktionsdiagramm des Systems zur Bestimmung oder Detektion von Verschleiß einer Reiboberfläche der Scheibe,
- 8 und analog zu 3 ein anderes Beispiel des Systems zur Bestimmung oder Detektion von Verschleiß einer Reiboberfläche der Scheibe,
- 9 analog zu 5 ein anderes Beispiel des Systems zur Bestimmung oder Detektion von Verschleiß einer Reiboberfläche der Scheibe,
- 10 analog zu 5 ein anderes Beispiel des Systems zur Bestimmung oder Detektion von Verschleiß einer Reiboberfläche der Scheibe.

Further aspects, objects and advantages of the invention will emerge from a reading of the following description of an embodiment of the invention, which is given as a non-restrictive example. The invention can also be better understood in light of the accompanying drawings. Show it:

- 1 a cross section of a disc brake assembly according to an embodiment of the invention,
- 2 different positions depending on the wear of the pads in a disc brake assembly of 1 ,
- 3 a cross section of a section of the disc with the two-sided linings and an example of the system for determining or detecting wear on a friction surface of the disc,
- 4th analogous to 3 another example of the system for determining or detecting wear on a friction surface of the disc,
- 5 a cross-section of a portion of the disc with another example of the system for determining or detecting wear of a friction surface of the disc,
- 6th analogous to 5 another example of the system for determining or detecting wear on a friction surface of the disc,
- 7th a functional diagram of the system for determining or detecting wear on a friction surface of the disc,
- 8th and analogous to 3 another example of the system for determining or detecting wear on a friction surface of the disc,
- 9 analogous to 5 another example of the system for determining or detecting wear on a friction surface of the disc,
- 10 analogous to 5 another example of the system for determining or detecting wear of a friction surface of the disc.

Ausführliche Beschreibung von AusführungsformenDetailed description of embodiments

In den verschiedenen Figuren bezeichnen dieselben Bezugszeichen identische oder ähnliche Elemente. Aus Gründen der Klarheit der Darlegung sind bestimmte Elemente nicht unbedingt maßstabsgetreu dargestellt.In the different figures, the same reference symbols designate identical or similar elements. For the sake of clarity of illustration, certain elements are not necessarily shown to scale.

1 zeigt eine Bremsenbaugruppe 10 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, die eine Ausgestaltung einer Scheibenbremse betrifft. Eine solche Ausgestaltung einer Scheibenbremse ist sehr gängig in Kraftfahrzeugen, Nutzfahrzeugen, Lastkraftwagen, Autobussen sowie in Schienenfahrzeugen und auch auf Zweirädern. In dieser Ausgestaltung erfolgt die Bremswirkung auf einem Rotor, der „Scheibe“ genannt wird, die fest mit der Felge des Rads verbunden ist, aber von dieser verschieden ist. 1 shows a brake assembly 10 according to a first embodiment of the invention, which relates to an embodiment of a disc brake. Such a configuration of a disc brake is very common in motor vehicles, utility vehicles, trucks, buses and in rail vehicles and also on two-wheelers. In this embodiment, the braking effect takes place on a rotor called a “disc”, which is firmly connected to the rim of the wheel, but is different from it.

In einer Ausgestaltung eines Straßenfahrzeugs, wie in 1 dargestellt, bezeichnet die durch EXT markierte Richtung eine Richtung, die zu der Radfelge gerichtet ist, die auf der Scheibe angebracht werden wird, oder anders ausgedrückt bezeichnet die Richtung EXT eine Richtung, die zu dem Fahrzeugäußeren gerichtet ist. Die durch INT markierte Richtung bezeichnet eine Richtung, die zu dem Fahrzeuginneren gerichtet ist, die nicht drehenden Teile der Radanordnung sind auf Seite der Richtung INT angeordnet.In one embodiment of a road vehicle, as in 1 As shown, the direction marked by EXT denotes a direction directed towards the wheel rim that will be mounted on the disc, or in other words, the direction EXT denotes a direction directed towards the exterior of the vehicle. The direction marked by INT denotes a direction which is directed toward the vehicle interior, the non-rotating parts of the wheel assembly are arranged on the side of the direction INT.

Da es sich um eine Reibungsbremse handelt, basiert diese auf einem Rotor, der sich um eine Radachse A dreht, auf den ein Bremsstein durch Reibung einwirkt, um seine Geschwindigkeit zu verringern, indem kinetische Energie in Wärme umgewandelt wird. Der Rotor ist eine spezielle Scheibe 3, die der Bremsfunktion gewidmet ist.Since it is a friction brake, it is based on a rotor that rotates around a wheel axis A, on which a brake stone acts by friction to reduce its speed by converting kinetic energy into heat. The rotor is a special disc 3 dedicated to the braking function.

Die Scheibe kann voll sein oder die Scheibe kann auch ausgespart sein (so genannte „belüftete“ Scheibe).The pane can be full or the pane can also be recessed (so-called “ventilated” pane).

Die Scheibe ist fest mit dem zu bremsenden Rad (oder den zu bremsenden Rädern der Achse) verbunden und ein Bremsstein, im Allgemeinen Bremsbelag 11 genannt, ist dazu bestimmt, gemäß der axialen Richtung A auf die Scheibe zu drücken, um sie zu bremsen. Der Belag ist in Bezug auf einen Bremssattel 2 beweglich angebracht. Die Bremsenbaugruppe 10 umfasst einen Sattelträger 1, auf dem der Sattel 2 symmetrisch in Bezug auf eine Mittelebene P angebracht ist. Es ist bekannt, dass der Verschleiß der Scheibe symmetrisch in Bezug auf diese Mittelebene P auftritt.The disc is firmly connected to the wheel to be braked (or the wheels of the axle to be braked) and is a brake block, generally a brake pad 11 called, is intended to press on the disc in the axial direction A in order to brake it. The pad is in relation to a caliper 2 movably attached. The brake assembly 10 includes a saddle support 1 on which the saddle 2 is attached symmetrically with respect to a median plane P. It is known that the wear of the disc occurs symmetrically with respect to this center plane P.

In der dargestellten klassischen Ausgestaltung gibt es tatsächlich zwei Beläge 11, 12, die zueinander beansprucht werden können, um die Scheibe unter der Wirkung eines Kolbens 8 zwischenzuschichten, indem somit eine Kraft erzeugt wird, die parallel zu der axialen Richtung des Rads A gerichtet ist.In the classic configuration shown, there are actually two coverings 11 , 12th that can be claimed to each other to move the disc under the action of a piston 8th interlayer, thus generating a force parallel to the axial direction of the wheel A.

Jeder Belag 11, 12 umfasst einen Metallsockel 15, auch Sohle genannt, und einen Auflagekörper 14, auch „Klotz“ genannt, der Reibmaterial umfasst, das imstande ist, aus dem reibungsbedingten Abrieb entstehende Partikel freizusetzen.Any topping 11 , 12th includes a metal base 15th , also called the sole, and a support body 14th , also called “block”, which comprises friction material that is able to release particles resulting from friction-induced abrasion.

In dem dargestellten Beispiel ist, mit einem einzigen Kolben 8, der Sattel 2 auf dem Sattelträger 1 dank einer schwimmenden Montage angebracht, das heißt, ein Gleiten entlang der Achse ist möglich, um die progressive Verringerung der Dicke der Klötze mit zunehmendem Verschleiß der Beläge zu kompensieren. Die schwimmende Montage kann zum Beispiel dank Ausrichtungsbolzen erhalten werden. Ausgestaltungen mit zwei Kolben, die symmetrisch wirken, sind ebenfalls in Betracht zu ziehen.In the example shown, with a single piston 8th , the saddle 2 on the saddle rack 1 installed thanks to a floating assembly, that is, it can slide along the axis to compensate for the progressive reduction in the thickness of the blocks with increasing wear of the linings. The floating assembly can be obtained, for example, thanks to alignment bolts. Two piston designs that act symmetrically are also contemplated.

In einem Beispiel kann die Scheibe eine im Wesentlichen konstante Dicke aufweisen, vorzugsweise mindestens in ihrer Umfangszone, die jene Zone enthält, die dem Verschleiß ausgesetzt ist. Gemäß einem Beispiel kann es eine herkömmliche Scheibe sein, das heißt aus einem Material ohne Spezialbeschichtung.In one example, the disc may have a substantially constant thickness, preferably at least in its peripheral zone which includes that zone which is subject to wear. According to one example, it can be a conventional disk, that is to say made of a material without a special coating.

In einer speziellen Ausgestaltung, die in den 3 bis 6 und 8 bis 10 dargestellt ist, umfasst die Scheibe einen Hauptkörper 30, zum Beispiel aus Graphitguss. Zudem ist der Hauptkörper 30 mit einer speziellen Außenbeschichtung 31 beschichtet, die eine Härte und eine Verschleißbeständigkeit aufweist, die besonders interessant ist. In einem Beispiel umfasst die Außenbeschichtung 31 Karbidpartikel, die in einer Metallmatrix eingelagert sind.In a special embodiment that is included in the 3 until 6th and 8th until 10 As shown, the disc includes a main body 30th , for example made of cast graphite. In addition, is the main body 30th with a special outer coating 31 coated, which has a hardness and a wear resistance that is particularly interesting. In one example, the outer coating comprises 31 Carbide particles embedded in a metal matrix.

Die Beschichtung 31 weist eine bestimmte Dicke auf, die hier in dem dargestellten Fall durch das Maß e2 markiert ist, wenn die Scheibe neu ist. Mit anderen Worten erstreckt sich die Außenbeschichtung über eine Tiefe e2, die der Dicke der Beschichtung entspricht. In der Praxis kann diese Dicke e2 zwischen 0,05 mm und 1 mm betragen. In manchen Sonderfällen kann diese Dicke e2 zwischen 0,06 mm und 0,6 mm betragen. In anderen Sonderfällen kann diese Dicke e2 zwischen 0,08 mm und 0,12 mm betragen.The coating 31 has a certain thickness, which is marked here by the dimension e2 in the case shown when the pane is new. In other words, the outer coating extends over a depth e2 which corresponds to the thickness of the coating. In practice, this thickness e2 can be between 0.05 mm and 1 mm. In some special cases, this thickness e2 can be between 0.06 mm and 0.6 mm. In other special cases, this thickness e2 can be between 0.08 mm and 0.12 mm.

Unabhängig davon, ob die Scheibe mit einer solchen Außenbeschichtung ausgestattet ist oder nicht, mit Zunahme der Bremsvorgänge wird nicht nur Material des Belagsklotzes abgetragen, sondern auch die Scheibe wird in einem gewissen Maß abgetragen, was in den Figuren durch einen Rücksprung dargestellt ist, was der Fachmann eine Stufe nennt.Regardless of whether the disc is equipped with such an outer coating or not, as the braking process increases, not only is the material of the lining block removed, but the disc is also removed to a certain extent, which is shown in the figures by a recess, which is the The specialist calls a stage.

Aus Gründen der Klarheit der Darlegung wurden in den Figuren die Tiefe dieser Stufe e1 und die Dicke e2 übertrieben dargestellt.For the sake of clarity of explanation, the depth of this step e1 and the thickness e2 have been exaggerated in the figures.

Vorteilhafterweise ist gemäß der vorliegenden Erfindung ein System zur Bestimmung oder Detektion von Verschleiß einer Reiboberfläche der Scheibe vorgesehen, welches das Bestimmen oder Detektieren eines aktuellen Verschleißniveaus, bezeichnet e1, ermöglicht. Das aktuelle Verschleißniveau e1 stellt die Tiefe der Stufe gegenüber der äußeren Oberfläche 38 der Scheibe dar, die der Reibung der Beläge nicht ausgesetzt ist, in einer Zone, die sich außerhalb der Reiboberfläche der Bremse befindet. In den Figuren stellt die markierte Oberfläche 38 die Abmessung der Scheibe im Neuzustand dar. Die markierte Reiboberfläche 37 stellt die Abmessung der Scheibe in der von den Belägen abgetragenen Zone dar. Wenn die Scheibe neu ist, liegen die Oberfläche 37 und die Oberfläche 38 in derselben Ebene. Mit zunehmender Benutzung der Scheibe und der Bremsen, die darauf wirken, wird die Reiboberfläche allmählich ausgehöhlt und befindet sich von der nicht abgetragenen Oberfläche zurückversetzt. Eine zurückversetzte, ringförmige Zone, die von der Bahn der Beläge überstrichen wird, bildet sich dann und nennt sich „Stufe“ der Scheibe. Die Tiefe der Stufe, die das Verschleißniveau der Scheibe darstellt, ist mit e1 bezeichnet und entspricht der Differenz des Maßes zwischen der Oberfläche 37 und der Oberfläche 38.Advantageously, according to the present invention, a system for determining or detecting wear on a friction surface of the disk is provided which enables a current wear level, designated e1, to be determined or detected. The current wear level e1 represents the depth of the step in relation to the outer surface 38 of the disc, which is not exposed to the friction of the linings, in a zone that is outside the friction surface of the brake. In the figures represents the marked surface 38 represents the dimensions of the disc when new. The marked friction surface 37 represents the dimension of the disc in the area worn away by the deposits. When the disc is new, the surface lies 37 and the surface 38 in the same plane. With increasing use of the disc and the brakes that act on it, the friction surface is gradually hollowed out and is set back from the surface that has not been worn away. A recessed, ring-shaped zone, which is swept over by the path of the coverings, then forms and is called the “step” of the disc. The depth of the step, which represents the level of wear on the disk, is denoted by e1 and corresponds to the difference in dimension between the surface 37 and the surface 38 .

Es ist hier anzumerken, dass die Scheibe symmetrisch in Bezug auf eine Mittelebene P abgetragen wird. Folglich genügt es, die Tiefe der Stufe einer einzigen Seite zu messen, es ist nicht notwendig, die Tiefe beidseitig zu messen, um auf eine Notwendigkeit eines Bremsscheibenwechsels zu schließen.It should be noted here that the disk is removed symmetrically with respect to a center plane P. Consequently, it is sufficient to measure the depth of the step on a single side, it is not necessary to measure the depth on both sides in order to conclude that it is necessary to change the brake disc.

2 zeigt in Volllinie eine Ausgestaltung, wo die Beläge so gut wie neu sind, und in punktierter Linie eine Ausgestaltung, wo die Beläge bereits im Wesentlichen verschlissen sind. Der Sattelträger und die Scheibe bleiben in unveränderlichen Positionen mit zunehmendem Verschleiß der Beläge; der Sattel verschiebt sich hingegen mit zunehmendem Verschleiß der Beläge nach links. 2 shows in full line a configuration where the pads are as good as new, and in dotted line shows a configuration where the pads are already essentially worn. The saddle support and the disc remain in unchangeable positions with increasing wear of the linings; the saddle, on the other hand, shifts to the left with increasing wear of the pads.

Wie in 3 dargestellt, kann eine erste Lösung zur Detektion des Scheibenverschleißes einerseits einen Verschleißdetektor des Belags 58, der in dem Klotz 14 angeordnet ist, und andererseits einen Verschleißdetektor der Scheibe 57 umfassen, der in der Sohle 15 gegenüber einer Scheibenzone installiert ist, die sich außerhalb der Reiboberfläche der Scheibe befindet. Der Verschleißdetektor des Belags 58 berührt die Scheibe, sobald der Verschleiß des Belags ein solches Niveau erreicht hat, das es notwendig macht, den Belagswechsel vorzusehen. Der Verschleißdetektor des Belags kann ein Einsatz sein, der in dem Klotz platziert ist, wobei dieser Einsatz ein leitfähiges Teil ist, und die Tatsache, dass die Scheibe berührt wird, erdet den elektrischen Leiter, der mit dem Einsatz zur Verschleißdetektion verbunden ist. Dann wird ein elektrisches Signal geändert, das von einem der Bordrechner lesbar ist, sodass ein Alarm für den Lenker erzeugt werden kann.As in 3 As shown, a first solution for the detection of disk wear can on the one hand be a wear detector of the lining 58 that in the log 14th is arranged, and on the other hand a wear detector of the disc 57 include that in the sole 15th is installed opposite a disk zone that is outside the friction surface of the disk. The pad wear detector 58 touches the disc as soon as the Lining has reached such a level that it is necessary to provide for the lining change. The pad wear detector can be an insert placed in the block, this insert being a conductive part, and the fact that the disc is touched grounds the electrical conductor connected to the wear detection insert. An electrical signal that can be read by one of the on-board computers is then changed so that an alarm can be generated for the driver.

Wenn die Scheibe neu oder wenig verschlissen ist, ist es der Verschleißdetektor des Belags, der je nach Verschleiß des Belags zuerst aktiviert wird. Wenn aber die Scheibe stärker verschlissen ist, dann wird der Verschleißdetektor der Scheibe gleichzeitig mit dem Verschleißdetektor des Belags aktiviert; das ist dann der Hinweis, dass die Scheibe beim nächsten Belagswechsel getauscht werden muss.If the disc is new or has little wear, it is the lining's wear detector that is activated first, depending on how much the lining has worn. If, however, the disc is more heavily worn, then the wear detector of the disc is activated at the same time as the wear detector of the lining; this is then an indication that the disc must be replaced the next time the pads are changed.

Es ist zu bemerken, dass der Verschleißdetektor der Scheibe ein Kontakteinsatz sein kann, wie der Verschleißdetektor des Belags. Sobald der Verschleißdetektor der Scheibe 57 die Scheibe berührt, wird die entsprechende elektrische Leitung geerdet und ein elektrisches Signal wird geändert, das von einem der Bordrechner lesbar ist, sodass ein Alarm für den Lenker erzeugt werden kann, dieses Mal die Scheibe betreffend.It should be noted that the disc wear detector can be a contact insert, like the pad wear detector. As soon as the disc wear detector 57 touches the windshield, the corresponding electrical line is grounded and an electrical signal is changed, which is readable by one of the on-board computers, so that an alarm can be generated for the handlebars, this time relating to the windshield.

Da es sich um eine dimensionelle Verkeilung handelt, steht der Einsatz zur Verschleißdetektion des Belags 58 von der Sohle zu der Scheibe um eine Abmessung e4 vor, während der Einsatz zur Verschleißdetektion der Scheibe 57 von der Sohle zu der Scheibe um eine Abmessung e5 vorsteht. Die Differenz zwischen den zwei Tiefen ist mit e3 bezeichnet. In diesem Beispiel wird das Auslösen des Verschleißdetektors der Scheibe erhalten, sobald die aktuelle Tiefe der Stufe der Scheibe e1 gleich e3 ist. In einem praktischen Beispiel wird e3 zwischen 1 mm und 3 mm gewählt. In einem anderen praktischen Beispiel kann e3 zwischen 0,4 mm und 1,2 mm gewählt werden. In einem anderen praktischen Beispiel kann e3zwischen 0,05 mm und 0,2 mm gewählt werden.Since it is a question of dimensional wedging, it is used to detect wear on the covering 58 from the sole to the disk by a dimension e4 forward, during the use for wear detection of the disk 57 protrudes from the sole to the disc by a dimension e5. The difference between the two depths is denoted by e3. In this example, the triggering of the disk wear detector is obtained as soon as the current depth of the step of the disk e1 is equal to e3. In a practical example, e3 is chosen between 1 mm and 3 mm. In another practical example, e3 can be chosen between 0.4 mm and 1.2 mm. In another practical example, e3 can be chosen between 0.05 mm and 0.2 mm.

In dem dargestellten Beispiel gleicht die Zieltiefe des Verschleißes für die Scheibe e2, das heißt der Dicke der Beschichtung. Um einen Alarm für einen Scheibenwechsel zu verwalten, wenn dieses Verschleißniveau erreicht ist, genügt es, das Maß e3 einzustellen, damit es im Wesentlichen gleich e2 ist (e3 = e2).In the example shown, the target depth of wear for the disc equals e2, that is to say the thickness of the coating. To manage an alarm for a disc change when this level of wear is reached, it is sufficient to set the dimension e3 so that it is essentially equal to e2 (e3 = e2).

Wie in 4 dargestellt, greift eine zweite Lösung zur Verschleißdetektion der Scheibe auf eine Lasche 95 zurück, die an mindestens einer Belagssohle fixiert ist und die sich bis auf eine Distanz e6 erstreckt, indem sie von der Sohle zur Scheibe vorsteht. Die Lasche ist auf einen der Beläge geklipst, zum Beispiel auf den inneren Belag, wie in dem dargestellten Fall.As in 4th shown, a second solution for detecting wear on the disc uses a tab 95 back, which is fixed to at least one pad sole and which extends up to a distance e6 in that it protrudes from the sole to the disc. The tab is clipped onto one of the linings, for example the inner lining, as in the case shown.

Wie zuvor kann hier vorgesehen werden, dass der Abstand zwischen e4 und e6 im Wesentlichen der Zieltiefe e2 des Scheibenverschleißes entspricht, um einen notwendigen Wechsel anzuzeigen.As before, it can be provided here that the distance between e4 and e6 essentially corresponds to the target depth e2 of the disk wear in order to indicate a necessary change.

Das Vorhandensein der Lasche generiert akustische Vibrationen an den Benutzer, sobald das aktuelle Verschleißniveau höher oder gleich ist wie der vorbestimmte Grenzwert. Man spricht dann von einer vibrierenden Lasche.The presence of the tab generates acoustic vibrations to the user as soon as the current level of wear is higher than or equal to the predetermined limit value. One then speaks of a vibrating tab.

So wird die Funktion auf sehr einfache Weise ausgeführt, mit nur einer vibrierenden Lasche 95, die auf einen der Beläge geklipst ist, als einziges Spezialmaterial, ohne aktives oder komplexes System.So the function is carried out in a very simple way, with only one vibrating tab 95 clipped onto one of the coverings as the only special material without an active or complex system.

Wie in 5 dargestellt, greift eine dritte Lösung zur Verschleißdetektion der Scheibe auf einen Näherungsdetektor 54 zurück. Dieser Näherungsdetektor ist vorzugsweise auf einem in Bezug auf die Scheibe und auf den Sattelträger festsitzenden Arm 17 angebracht, in einer mechanisch starren Position, auf Seite der Innenfläche der Scheibe, das heißt der Fläche, die jener gegenüberliegt, wo sich die Felge befindet, oder mit anderen Worten der Fläche, die zum Fahrzeuginneren gerichtet ist.As in 5 shown, a third solution to the wear detection of the disc uses a proximity detector 54 return. This proximity detector is preferably on an arm that is fixed in relation to the disc and on the saddle support 17th mounted, in a mechanically rigid position, on the side of the inner surface of the disc, i.e. the surface opposite that where the rim is located, or in other words the surface facing the interior of the vehicle.

Der Verschleißdetektor der Scheibe kann ein Hall-Effekt-Sensor sein, wobei der Sensor imstande ist, die Tiefe e1 der oben erwähnten Stufe zu messen.The wear detector of the disc can be a Hall effect sensor, which sensor is able to measure the depth e1 of the above-mentioned step.

Der Verschleißdetektor der Scheibe kann ein Näherungssensor von kapazitiver Art sein, wobei der Sensor imstande ist, die Tiefe e1 der oben erwähnten Stufe zu messen. In einem anderen Beispiel kann der Verschleißdetektor der Scheibe ein Näherungssensor vom Infrarot-Typ sein, um die Tiefe e1 der Stufe zu messen.The wear detector of the disc can be a proximity sensor of capacitive type, which sensor is able to measure the depth e1 of the above-mentioned step. In another example, the disc wear detector may be an infrared type proximity sensor to measure the depth e1 of the step.

Solche Näherungssensoren sind imstande, Distanzen in Bezug auf ein gegenüberliegendes Metallteil, die zwischen 0,1 mm und 2 bis 3 mm betragen, zu messen.Such proximity sensors are able to measure distances in relation to an opposing metal part which are between 0.1 mm and 2 to 3 mm.

Wie in 6 dargestellt, greift eine vierte Lösung zur Verschleißdetektion der Scheibe auf einen optischen Sensor 55 zurück. Der optische Sensor ist imstande, einen Glanz der Reiboberfläche der Scheibe zu messen. Die Außenbeschichtung 31 weist einen ersten Glanz auf und der Hauptkörper 30 der Scheibe weist einen zweiten Glanz auf, der sich von dem ersten Glanz unterscheidet. Somit wird die Differenz in der Reflektivität oder im Glanz verwendet, um zu bestimmen, ob die Reiboberfläche noch mit einer spezifischen Beschichtung versehen ist oder ob sie infolge des Verschleißes der Scheibe über die Tiefe e2 hinaus ab sofort über keine mehr verfügt. Vorteilhafterweise wird so eine Messung ohne Kontakt und ohne Reibung ausgeführt.As in 6th shown, a fourth solution for detecting wear on the disc uses an optical sensor 55 return. The optical sensor is capable of measuring a gloss of the friction surface of the disc. The outer coating 31 has a first luster and the main body 30th the disk has a second gloss that is different from the first gloss. Thus, the difference in reflectivity or in gloss is used to determine whether the friction surface is still provided with a specific coating or whether it no longer has any more as a result of the wear of the disc beyond the depth e2. Such a measurement is advantageously carried out without contact and without friction.

Zudem ist zu bemerken, dass die Reiboberfläche im Allgemeinen immer sauber ist, die Reibung der Beläge auf der Scheibe reinigt die Reiboberfläche gut.It should also be noted that the friction surface is generally always clean, the friction of the linings on the disc cleans the friction surface well.

Wie in 9 dargestellt, greift eine fünfte Lösung zur Verschleißdetektion der Scheibe auf ein Paar von Näherungssensoren zurück, das heißt einen ersten Näherungssensor 51 und einen zweiten Näherungssensor 52. Der erste Näherungssensor 51 ist gegenüber der Oberfläche der Scheibe 38 angeordnet, die sich außerhalb der Reiboberfläche der Scheibe befindet (keinem Verschleiß ausgesetzt). Der zweite Näherungssensor 52 ist gegenüber der Reiboberfläche der Scheibe 37 angeordnet, die Verschleiß ausgesetzt ist.As in 9 As shown, a fifth solution for detecting wear on the disc relies on a pair of proximity sensors, that is to say a first proximity sensor 51 and a second proximity sensor 52 . The first proximity sensor 51 is opposite the surface of the disc 38 arranged, which is located outside the friction surface of the disc (not subject to wear). The second proximity sensor 52 is opposite the friction surface of the disc 37 arranged, which is subject to wear and tear.

Die zwei Sensoren 51, 52 sind vorzugsweise auf einem Arm 18 installiert, der in der Nähe der Scheibe fixiert ist. Der erste Näherungssensor 51 misst eine erste Distanz e7 und der zweite Näherungssensor 52 misst eine zweite Distanz e8; die Differenz zwischen den zwei Distanzen e8-e7 ist gleich der aktuellen Tiefe e1 der Stufe.The two sensors 51 , 52 are preferably on one arm 18th installed, which is fixed near the disc. The first proximity sensor 51 measures a first distance e7 and the second proximity sensor 52 measures a second distance e8; the difference between the two distances e8-e7 is equal to the current depth e1 of the step.

In dieser Ausgestaltung ist der Grenzwert für das Auslösen eines Alarms zum Scheibenwechsel ein Softwareparameter, der eingestellt oder sogar im Nachhinein heruntergeladen werden kann, ohne direkte Auswirkung auf die Hardware. In dem Beispiel der Scheibe mit Beschichtung 31 kann die Erzeugung des Alarms mit der Formel e8-e7 = e2 übereingestimmt werden.In this refinement, the limit value for triggering an alarm to change the disc is a software parameter that can be set or even downloaded afterwards, without any direct effect on the hardware. In the example of the disc with coating 31 the generation of the alarm can be agreed with the formula e8-e7 = e2.

Vorteilhafterweise befreit man sich von diversen Abweichungen und Einflüssen von mehreren äußeren Faktoren, um auf robuste Weise die Tiefe der Stufe e1 zu erhalten. Mit anderen Worten wird ein Differenzmodus verwendet, um die Distanzmessung zuverlässiger zu machen, wodurch eine Genauigkeit bis auf Hundertstel Millimeter erhalten werden kann.Advantageously, one frees oneself from various deviations and influences from several external factors in order to obtain the depth of the step e1 in a robust manner. In other words, a difference mode is used to make the distance measurement more reliable, whereby an accuracy down to hundredths of a millimeter can be obtained.

Es können hier Näherungssensoren auf Basis eines Infrarot-Entfernungsmessers oder eines miniaturisierten Lasers verwendet werden. Es können hier Näherungssensoren auf Basis kapazitiver Messung verwendet werden.Proximity sensors based on an infrared range finder or a miniaturized laser can be used here. Proximity sensors based on capacitive measurement can be used here.

Wie in 10 dargestellt, greift eine sechste Lösung zur Verschleißdetektion der Scheibe auf einen Widerstandssensor zurück, der imstande ist, ein Widerstandsmerkmal der Scheibe mit zwei Elektroden 61, 62, die beabstandet sind und mit der Reiboberfläche der Scheibe selektiv in Kontakt gebracht werden, zu messen. Die Beschichtung weist nämlich einen spezifischen elektrischen Widerstand auf, der sich von dem spezifischen elektrischen Widerstand des Körpers der Scheibe unterscheidet. So kann eine einfache elektrische Messung ausreichen, um zu unterscheiden, ob die Reiboberfläche noch mit einer spezifischen Beschichtung versehen ist oder nicht.As in 10 As shown, a sixth solution for detecting wear of the disc relies on a resistance sensor which is capable of detecting a resistance characteristic of the disc with two electrodes 61 , 62 spaced and selectively brought into contact with the friction surface of the disc. This is because the coating has a specific electrical resistance which differs from the specific electrical resistance of the body of the pane. A simple electrical measurement can be sufficient to distinguish whether the friction surface is still provided with a specific coating or not.

Die zwei Elektroden können optional auf einem Teleskoparm 16 montiert sein, welcher der Scheibe für eine Messung genähert wird und die übrige Zeit zurückgezogen ist.The two electrodes can optionally be placed on a telescopic arm 16 be mounted, which is approached to the disc for a measurement and the rest of the time is withdrawn.

Wie in 8 dargestellt, greift eine sechste Lösung zur Verschleißdetektion der Scheibe auf einen Zapfen 92 zurück, der in der Scheibe unter der Reiboberfläche der Scheibe versenkt ist, in einem Abstand e2 von der freien Oberfläche im Neuzustand der Reiboberfläche der Scheibe, wobei das Vorhandensein des Zapfens akustische Vibrationen an den Benutzer generiert, sobald das aktuelle Verschleißniveau höher ist als der vorbestimmte Grenzwert.As in 8th shown, a sixth solution for detecting wear on the disc uses a pin 92 back, which is sunk in the disc under the friction surface of the disc, at a distance e2 from the free surface when the friction surface of the disc is new, the presence of the pin generating acoustic vibrations to the user as soon as the current wear level is higher than the predetermined one Limit.

Der Zapfen 92 ist besonderer Natur, um Vibrationen zu erzeugen, sobald er durch Reibung erregt wird. Der Zapfen kann aus Waben- oder Mehrschichtmaterial hergestellt sein. Der Zapfen kann eine Resonanzzone umfassen, die innerhalb der belüfteten Scheibe in einer Zone angeordnet ist, wo er an der freien Luft vibrieren kann.The cone 92 is of a special nature to generate vibrations as soon as it is excited by friction. The pin can be made of honeycomb or multilayer material. The pin may include a resonance zone located within the ventilated disc in a zone where it can vibrate in the open air.

Der Zapfen 92 kann in eine kleine Bohrung, die in der Scheibe ausgeführt ist, eingepresst werden; danach wird die Scheibe durch Fräsen oder Drehen bearbeitet, um eine vollkommen ebene Oberfläche zu erhalten; und danach wird das Auftragen der Spezialbeschichtung mit Karbidpartikeln durchgeführt; so wird die geometrische Ausgestaltung von 8 erhalten, wo der Zapfen in dem Körper 30 der Scheibe vorhanden ist, aber nicht in der Oberflächenbeschichtung.The cone 92 can be pressed into a small hole made in the disc; then the disc is machined by milling or turning in order to obtain a perfectly flat surface; and then the application of the special coating with carbide particles is carried out; so the geometric design of 8th get where the tenon in the body 30th the disc is present, but not in the surface coating.

Es ist zu bemerken, dass in dieser besonderen Ausgestaltung der Verschleiß der Scheibe auf beiden Seiten der Scheibe, das heißt innen und außen, detektiert wird, wobei die erste Fläche, die am meisten verschleißt, als erste die Vibration auslöst, bedingt durch den Aufschluss des Zapfens an der freien Luft.It should be noted that in this particular embodiment, the wear of the disc is detected on both sides of the disc, i.e. inside and outside, with the first surface that wears out the first to trigger the vibration, due to the decomposition of the Cones in the open air.

Gemäß einer anderen, in den Figuren nicht dargestellten Möglichkeit, ist der Verschleißdetektor der Scheibe ein Gerät für dimensionelle Messtechnik, das imstande ist, eine Dicke der Scheibe mit zwei Fühlern zu messen, die jeweils selektiv mit jeder der Seiten des ringförmigen Reibungsabschnitts der Scheibe in Kontakt gebracht werden.According to another possibility, not shown in the figures, the disc wear detector is a dimensional metrology device capable of measuring a thickness of the disc with two sensors each selectively in contact with each of the sides of the annular friction portion of the disc to be brought.

Unter den anderen, im Rahmen der vorliegenden Erfindung in Betracht gezogenen Lösungen kann vorgesehen werden, dass das System zur Bestimmung oder Detektion von Verschleiß als ein Bestimmungssystem mittels Überschlagsrechnung gebildet ist, wobei die Überschlagsrechnung angepasst ist, um ein theoretisches Ende der Lebensdauer zu bestimmen, basierend auf einer Anzahl gefahrener Kilometer und/oder einer Anzahl von früher durchgeführten Bremsbelagswechseln während der Verwendung der Scheibe.Among the other solutions considered within the scope of the present invention, it can be provided that the system for determining or detecting wear is used as a determination system by means of a rough calculation is formed, wherein the rough calculation is adapted to determine a theoretical end of service life, based on a number of kilometers driven and / or a number of previously performed brake pad changes during use of the disc.

In jedem Fall ist das System ausgestaltet, einen akustischen oder visuellen Alarm an einen Benutzer auszugeben, sobald das aktuelle Verschleißniveau höher als ein vorbestimmter Grenzwert e2 ist.In any case, the system is designed to output an acoustic or visual alarm to a user as soon as the current level of wear is higher than a predetermined limit value e2.

Optional kann, wie in 7 dargestellt, vorgesehen werden, dass, sobald die Scheibe als verschlissen identifiziert wird, die Logikeinheit 4 Informationen an ein Bordinstrument vom Typ Multifunktionsanzeige 43 überträgt, um dem Lenker oder dem Besitzer des Fahrzeugs die nicht-konforme Situation zu melden (Alarmmeldung).Optionally, as in 7th it is provided that as soon as the disc is identified as worn out, the logic unit 4th Information to an on-board instrument of the multifunction display type 43 transmits to report the non-compliant situation to the driver or the owner of the vehicle (alarm message).

Es ist auch anzumerken, dass die Messung zur Verschleißbestimmung der Scheibe vorzugsweise ausgelöst werden kann, sobald die Geschwindigkeit des Fahrzeugs null ist (Vit Véh = 0).It should also be noted that the measurement to determine the wear of the disc can preferably be triggered as soon as the speed of the vehicle is zero (Vit Véh = 0).

Es kann auch vorgesehen werden, dass im Fall eines übermäßigen Verschleißes der Scheibe eine oder mehrere Leistungen des Fahrzeugs begrenzt werden, wie zum Beispiel die Geschwindigkeit, wobei die Logikeinheit 4 Informationen ad hoc beispielsweise an den Motorsteuerungsrechner 42 des Fahrzeugs übertragen kann, um eine oder mehrere Leistungsbegrenzungen zu implementieren.It can also be provided that, in the event of excessive wear of the disc, one or more of the vehicle's performances are limited, such as the speed, with the logic unit 4th Information ad hoc, for example to the engine control computer 42 of the vehicle to implement one or more power limitations.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

US 2013/161137 [0005]

Claims

Disc brake assembly (10) for a vehicle or a machine, the assembly comprising a caliper support (1), a caliper (2), a disc (3), linings (11, 12), the assembly being characterized in that it further comprises a system for determining or detecting the wear of a friction surface of the disc which enables a current wear level (e1) to be determined or detected, the system being designed to output an acoustic or visual alarm to a user as soon as the current wear level is higher than is a predetermined limit value (e2).

Assembly according to Claim 1 , wherein the system for determining or detecting wear is formed as a detection system, comprising at least one wear detector of the disk, which is arranged opposite the disk surface.

Assembly according to Claim 2 wherein the pad comprises a sole and a pad, with a wear detector of the pad (58) which is arranged in the pad, and wherein the wear detector of the disc (57) is arranged in the sole opposite a disc zone which is outside the friction surface the disc is located.

Assembly according to one of the Claims 2 until 3 wherein the wear detector of the disc is a Hall effect sensor, the sensor being able to measure a depth e1 of a step formed on the friction surface of the disc.

Assembly according to one of the Claims 2 until 3 wherein the wear detector of the disc is a proximity sensor (54), of the capacitive type or of the infrared type, the sensor being able to measure a depth e1 of a step formed on the friction surface of the disc.

Assembly according to Claim 2 wherein a first proximity sensor (51) and a second proximity sensor (52) are provided, both of which are installed on an arm (18) fixed in the vicinity of the pane, the first proximity sensor (51) on a surface of the pane is directed, which is located outside the friction surface of the disc, and the second proximity sensor (52) is directed to the friction surface of the disc.

Assembly according to Claim 2 wherein the wear detector of the disk is an optical sensor (55), wherein the optical sensor is capable of measuring a gloss of the friction surface of the disk, and wherein the disk comprises a main body (30), for example made of cast graphite, and an outer coating ( 31), which comprises carbide particles, the outer coating extending over a depth e2, the outer coating having a first gloss that differs from a gloss of the main body when the latter is freed from the outer coating as a result of wear.

Assembly according to Claim 2 wherein the wear detector of the disc is a resistance sensor capable of measuring a resistive characteristic of the disc with two electrodes (61, 62) spaced apart and selectively brought into contact with the friction surface of the disc.

Assembly according to Claim 2 wherein the wear detector of the disc is a dimensional metrology device capable of measuring a thickness of the disc with two feelers each selectively brought into contact with each of the sides of the annular friction portion of the disc.

Assembly according to Claim 1 , wherein the system for determining or detecting wear is formed as a determination system by means of a rough calculation, wherein the rough calculation is adapted to determine a theoretical end of service life based on a number of kilometers driven and / or a number of previously performed brake pad changes during the Using the washer.

Assembly according to Claim 1 , wherein the system for determining or detecting wear is designed as a pin (92) which is countersunk in the disk under the friction surface of the disk, at a distance e2 from the free surface when the friction surface of the disk is new, the presence of the Zap generates acoustic vibrations to the user as soon as the current wear level is higher than the predetermined limit value.

Assembly according to Claim 1 , wherein the system for determining or detecting wear is designed as a tab (95) which is attached to at least one sole of a covering, at a distance e2 from the free surface when the friction surface of the disc is new, the presence of the tab being acoustic Vibrations are generated to the user as soon as the current wear level is higher or equal to the predetermined limit value.

A vehicle comprising a disc brake assembly according to any preceding claim.