CN111919046A - 用于确定摩擦制动器的制动衬面的磨损的测量***和测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于确定摩擦制动器的制动衬面(6)的磨损的测量***，其中，磨损元件(11)集成到制动衬面(6)中，所述磨损元件的磨损被确定以代表制动衬面(6)，或通过所述磨损元件检测制动衬面(6)的磨损。磨损元件(11)铁磁地构成并且测量***具有永磁体(13)和磁场传感器，所述永磁体和磁场传感器设置成，使得磨损元件(11)处于永磁体(13)的场中并且磁场传感器检测由磨损元件(11)或制动衬面(6)的磨损而受影响的磁场强度。

Description

用于确定摩擦制动器的制动衬面的磨损的测量***和测量 方法

技术领域

本发明涉及一种用于确定摩擦制动器的制动衬面的磨损的测量***和测量方法，其中，磨损元件被集成到制动衬面中，所述磨损元件的磨损被确定以代表制动衬面。

用于磨损确定的测量***和测量方法可以检测在车辆的运行期间制动衬面的磨损极限的达到并且给出制动衬面的需要的替换的提示。以这种方式，检查间隔的长度可以延长，在所述检查间隔中，进行衬面厚度的目视检验，由此检查的费用还有由于提高的停止运行时间的后续成本得以减少。

背景技术

由文献DE 10 2006 042 777 B3例如已知一种装置，其中，制动器的压紧设备的调节主轴通过减速变速器与探测器耦合。与探测器优选非接触式共同作用的传感器借助探测器的位置识别制动衬面的磨损值。有利地在该布置结构中输出制动衬面的相应当前的磨损值。在达到磨损极限之前，过量的磨损可以以这种方式被识别。然而所述***基于传感器和压紧设备的调节主轴的机械的耦合而在结构上是复杂的。

由文献US 2006/0273148 A1已知一种开头所述类型的非接触式工作的测量***，其中，在制动衬面中集成非接触式可读取的传感器作为磨损元件。文献DE 10 2008 011288 B4示出一种类似的***，然而传感器不同地不在制动衬面中、而是在其外侧上设置。按照这两个文献，传感器例如作为RFID(射频识别)传感器构成。通过在制动衬面外部设置的收发机，可以规律查询埋入的传感器的完好的功能。如果制动衬面达到预定的磨损极限，则嵌入的传感器也一起磨损和破坏，紧接着不再回答收发机的询问。收发机这样识别磨损极限的达到并且将其优选无线地传输给显示设备。所述构造在结构上简单，因为没有招致机械运动的构件。

然而相对于之前所述***，不可获得反映当前的磨损的信息，而是只探测磨损极限的达到。所述***结构上简单地可实现，尤其是当传感器设置在制动衬面的外侧上时。合适的传感器作为大批生产产品也低成本地可获得。然而传感器通过其在制动衬面中或上的布置引起地也许经受高的温度。由此其使用寿命会减少。

发明内容

本发明的任务是，给出用于检测制动衬面的磨损的装置和方法，其非接触式并且没有附加地机械运动的构件地构造，并且其也在高的温度时可靠工作，所述高的温度会在制动衬面的区域中出现。

该任务通过具有相应的独立权利要求的特征的装置或方法解决。有利的设计和进一步构成是从属权利要求的主题。

开头所述类型的按照本发明的测量***的特征在于，磨损元件铁磁地构成并且测量***具有永磁体和磁场传感器，所述永磁体和磁场传感器这样设置，使得磨损元件处于永磁体的场中并且磁场传感器检测由磨损元件和/或制动衬面的磨损而受影响的磁场强度。

在用于确定摩擦制动器的制动衬面的磨损的按照本发明的方法中，至少一个磨损元件被集成到制动衬面中，所述磨损元件的磨损代表制动衬面地被确定，或通过所述磨损元件，检测制动衬面的磨损。所述方法具有下面的步骤：对磨损元件加载永磁体的磁场。检测在磨损元件的分界面之前的磁场强度并且借助检测到的磁场强度确定磨损元件和/或制动衬面的磨损值。

因为磨损元件是铁磁的并且经受永磁体的磁场，所以从永磁体出发的场力线聚集，所述场力线在磨损元件的分界面上出来并且其场强由磁场传感器测量。

测量的场强依赖于磨损元件的几何结构，所述几何结构在磨损时改变。随着制动盘的磨损，与此对应地测得的磁场强度改变，由此可以确定磨损值，磨损元件的磨损伴随着制动盘的磨损。这样能够实现制动衬面的当前的磨损的非接触式的直接的测量。磨损元件本身低成本和坚实并且尤其是也耐热，从而所述磨损元件可靠地也在高的温度时可使用，所述高的温度在制动衬面中或上可以达到。

在测量***的一种有利的设计中，磨损元件是金属棒，所述金属棒嵌入制动衬面中的孔中。优选地，磨损元件基本上垂直于制动盘嵌入制动衬面中并且在与制动盘相对置的侧上以端面定位在磁场传感器之前。进一步优选，磨损元件在与制动盘相对置的侧上以一个区段超过制动衬面伸出，其中，在所述区段的区域中，所述永磁体侧向设置在磨损元件旁。

在测量***的另一种有利的设计中，磁场传感器是霍尔传感器。优选地，磁场传感器和/或永磁体设置在传感器头中。为了评估磁场传感器的信号，所述测量***在一种设计中具有包括评估单元的电子单元，所述评估单元与磁场传感器连接。由评估单元确定的磨损值可以例如由设置在电子单元中的并且与评估单元耦合的无线电模块发射至例如上级的监控和/或显示设备。进一步优选地，电子单元具有电池，以用于评估单元、磁场传感器和/或无线电模块的供电。这样的自给自足的能量供应能够实现测量***的简单的补充装备，即使在要补充装备的制动器上不存在汽车电网供电的话。

测量的场强不只依赖于磨损元件的几何结构，而且当磨损元件与制动盘进入机械的接触中时也改变。在磨损元件的接触中，从永磁体出发的磁通的一部分引导通过制动盘，这造成在磁场传感器上的磁场的跳跃式的改变。

在所述方法的一种有利的设计中，借助该效果附加地借助检测到的磁场强度的改变确定摩擦制动器的压紧和/或松开。优选在此摩擦制动器的压紧和/或松开借助检测到的磁场强度的变化速度与制动衬面的磨损区分。这样可能的是，除了磨损测量，使用测量***附加地用于控制摩擦制动器的功能性。

当磨损元件埋入制动衬面中时并且直到在达到磨损极限时才与制动盘进入接触时，磁通量通过制动盘分开的效果也可以用于探测磨损极限的达到。

在测量***的对此适合的并且有利的设计中，磁场传感器连同永磁体以铁磁的芯部、例如铁芯设置在封闭的磁回路中。所述芯部可以两部分式地由两个L形的区段形成，所述区段互补成包括基底和两个支腿的u形的基本形状。磁场传感器在此在两个区段之间例如在基底中设置，以便检测流过芯部的磁通。永磁体设置在两个支腿之间。两个支腿的端面邻接于制动衬面的背侧地定位，其中在两个端面的每个之前分别有一个铁磁的磨损元件埋入制动衬面中。磨损元件在此没有趋近直到制动衬面的摩擦面，而是只直至磨损极限。当达到或除了非常小的距离达到该磨损极限时，在制动时出现通过制动盘的磁锁，由此在达到磨损极限之前只流过芯部本身的磁通量分开并且部分地也流过磨损元件和制动盘。对应地，由磁场传感器测量的通过芯部的基底的磁通在达到磨损极限时跳跃式减小，这可靠地可被探测。

在测量***的另一种有利的设计中，磨损元件是铁磁的并且这样构成，使得第二磁回路引导通过磨损元件和永磁体。

在测量***的该设计中因此形成两个耦合的磁回路，所述磁回路的引导通过其的磁通由永磁体引起并且在两个磁回路相互足够小的磁阻时受如下影响，使得在一个回路中的降低的磁通导致在另一个回路中的磁通的提高并且反之亦然。在第一回路中的磁通的测量因此给出关于在第二回路中的磁通的启示，这又是在使用制动器时制动衬面和借此埋入的磨损元件的磨损。

然后为了确定摩擦制动器的制动衬面的磨损实施下面的步骤：在第一磁回路中是测量传感器并且在与第一磁回路耦合的第二磁回路中是磨损元件通过永磁体以磁场加载。检测在第一磁回路中的磁场强度并且借助检测到的磁场强度确定磨损元件和/或制动衬面的磨损值。

如与测量***关联实施地，在第一磁回路中的磁场强度依赖于第二磁回路的磁阻和借此依赖于磨损元件的几何结构，所述几何结构在磨损时改变。随着制动盘的磨损，与此对应地测量的磁场强度改变，由此可以确定磨损值，磨损元件的磨损伴随着制动盘的磨损。这样能够实现制动衬面的当前的磨损的非接触式的直接的测量。磨损元件本身低成本和坚实并且尤其是也耐热，从而所述磨损元件可靠地也在高的温度时可使用，所述高的温度可以在制动衬面中或上达到。

优选地，磨损元件具有与阶梯类似的几何结构，包括两个彼此间隔开的立柱，所述立柱垂直于制动衬面的摩擦面延伸，并且包括至少一个将所述立柱连接的并且横向于立柱定向的梁状结构。在此，芯部的支腿的两个端面中的相应一个端面与磨损元件的两个立柱中的相应一个立柱的端面相对置，由此形成两个耦合的磁回路。所述阶梯形的磨损元件可以一件式地由多个直角平行六面体形的区段形成或多件式地由多个直角平行六面体形的元件组装。阶梯形的几何结构导致磁场传感器的非线性随着制动衬面的磨损改变的测量信号。在梁状结构的磨损情况下，测量信号比在处于梁状结构之间的区段中更强地改变。梁状结构的磨损和与此关联的磨损状态可以这样鲁棒和可靠地探测。梁状结构的位置和数量可以例如与相关的磨损状态协调、例如这样协调，使得前两个阶段显示需要的制动器维修间隔期并且第三阶段要求衬面更换。

在所述方法的一种有利的设计中，借助该效果附加地借助检测到的磁场强度的改变确定摩擦制动器的压紧和/或松开。优选地，在此摩擦制动器的压紧和/或松开借助检测到的磁场强度的变化速度与制动衬面的磨损区分。这样可能的是，除了磨损测量之外，使用测量***附加地用于控制摩擦制动器的功能性。

附图说明

接着借助附图进一步解释本发明。所述图示出：

图1示出第一实施例的包括用于检测制动衬面的磨损的装置的轨道车辆的摩擦制动器的一部分；

图2示出图1的部分放大图，其中较详细地示出用于监控磨损的装置；

图3a在类似于图2的示图中示出用于检测制动衬面的磨损的装置的第二实施例；

图3b示出如图3a的第二实施例，然而包括其磨损极限达到的制动衬面；

图4示出包括连接的电子单元的用于测量磨损的装置的传感器头的示意的方框图；

图5a-5c示出用于检测磨损的装置的第三实施例，其在类似于图2的示图中关于制动衬面的不同的磨损状态示出；以及

图6示出用于依赖于磨损时间测量磨损的测量信号的示意图。

具体实施方式

在图1中部分剖切地再次给出轨道车辆、例如货车的摩擦制动器1的一部分。

摩擦制动器1是盘式制动器，其中，在车辆的轮毂2上紧固制动盘3、这里是内部通风的盘。存在这里未进一步示出的压紧机构4，所述压紧机构作用到两个分别由一个衬面支承件5支承的制动衬面6上。压紧机构4在这里未详细示出。所述压紧机构可以以已知的方式气动、液压亦或电动操纵。在操纵摩擦制动器1时，制动衬面6通过压紧机构4向制动盘3挤压并且这样与制动盘3置于摩擦接合中。

通过制动器使用，不仅制动盘3而且制动衬面6磨损，其方式为:衬面厚度(衬面厚)减小。为了避免制动衬面载体5与制动盘3的直接的摩擦接触，制动衬面6只允许磨损直至最大地预定的允许的磨损程度，这在图1中示例性地分别通过虚线象征表示。

为了观察制动衬面6的增加的磨损并且为了监控制动衬面6是否已达到最大地允许的磨损程度，在摩擦制动器1中设置用于监控制动衬面6的衬面厚度的测量***10。测量***10具有磨损元件11以及传感器头12。在图1中示出的实施例中，测量***10只在摩擦制动器1的一侧上、亦即在制动衬面6之一中构成。在一种备选的设计中可能的是，在两个制动衬面6n中设置对应的测量***10。

制动***10在图2中以示意的剖面图的形式详细地示出。磨损元件11在示出的实施例中是铁磁的棒，所述棒嵌入制动衬面6中。磨损元件11例如具有圆的横截面并且压入制动衬面6的对应的孔中。所述磨损元件优选由机械上软的铁磁的金属制造并且在制动衬面6磨损时由制动盘3磨损，而制动盘3没有由此过度、即多于制动衬面6地磨损。

磨损元件11在与制动盘3对置的侧上超过制动衬面6伸出，其中，衬面支承件5在该区域中缩短或留有空隙，从而磨损元件11不与衬面支承件5处于机械的接触中。磨损元件11在传感器头12之前结束。所述传感器头在示出的示例中具有永磁体13以及霍尔传感器14，所述霍尔传感器通过连接线缆15与在图2中未示出的电子单元耦合。

永磁体13侧向定位在磨损元件11旁，从而磨损元件11处于永磁体13的场区域中。因为磨损元件11是铁磁的，所以从永磁体13出发的场力线聚集。所述场力线尤其是在磨损元件11的端面上出来。在磨损元件11的与制动盘3对置的端侧上，所述磨损元件定位在传感器头12的霍尔传感器14之前。霍尔传感器14可以借此确定在端侧在磨损元件11上存在的磁场的场强。

由霍尔传感器14测量的场强依赖于永磁体13的磁场强度和磨损元件11的几何结构以及其在霍尔传感器14之前的定位。在磨损元件11既不定位在霍尔传感器14之前、永磁体13的场强也不改变的情况下，由霍尔传感器14测量的场强反映磨损元件11的几何结构。

随着磨损元件11的继续的磨损，其长度减少并且磨损元件11的几何结构借此改变。该几何结构变化反映在由霍尔传感器14测量的磁场的大小中。对应地，可以利用示出的布置结构基于由霍尔传感器14测量的磁场的大小确定磨损元件11和借此制动衬面6的继续的磨损。

在图3a和3b中，示出用于检测制动衬面的磨损的装置的第二实施例。相同的附图标记在此表示如在第一实施例中相同的或相同作用的元件。类似于图2，只再次给出制动器的一部分。图3a和3b的布置结构可以例如在如在图1中示出的制动器中使用。

图3a示出包括在交货状态或具有磨损极限之上的制动衬面厚度的制动衬面6的布置结构。在图3b中示出相同的布置结构，然而其中制动衬面6已达到其磨损极限。

如在第一实施例的布置结构中，在制动衬面6的与制动衬面6的摩擦面对置的背侧上设置测量***10的传感器头12。在该实施例中，永磁体13和磁场传感器、有利地也有霍尔传感器14与芯部16一起设置在传感器头12内。芯部16是铁磁的，例如是铁芯。所述芯部在示出的实施例中两部分式地由两个L形的区段形成，所述区段一起互补为包括基底和两个支腿的u形的基本形状。霍尔传感器14在基底中定位在两个区段之间。在示出的实施例中，两个区段完全通过霍尔传感器14彼此分开。对应地，霍尔传感器14测量整个延伸通过芯部16的磁通量。

在其整体形状方面u形的芯部16这样设置在传感器头12内，使得所述芯部的支腿的端面朝制动衬面6指向并且优选贴靠在制动衬面6上。永磁体13设置在所述支腿之间。

在该实施例中两个磨损元件11大致分别在中央在芯部16的支腿的端面之前埋入制动衬面6中。磨损元件11沿制动衬面6的厚度的方向从背侧延伸直到磨损极限。亦即不同于在第一实施例中，在制动衬面6的交货状态中，磨损元件11不延伸直到摩擦面。

在图3a中示出的情况中，在芯部16内的磁通量完全延伸通过芯部16的基底和芯部16的支腿的处于永磁体13和基底之间的部分并且借此完全延伸通过霍尔传感器14。霍尔传感器14测量对应高的磁通量。

直到达到在图3b中示出的情况时，其中同样铁磁的制动盘3才接触或几乎接触磨损元件11，永磁体13的磁通量的一部分也在芯部16的支腿的端面上和制动盘3的处于磨损元件11之间的部分上延伸。永磁体13的磁通量因此分开为两个部分磁通，由此磁通量的引导通过霍尔传感器14的份额下降。该下降尤其是在制动过程期间可观察，在所述制动过程中，制动衬面6向制动盘3挤压。通过霍尔传感器14的磁通量的这样的强烈的下降因此可靠示出磨损极限的达到。

在图4中，在方框图中示出传感器头12的霍尔传感器14的可能的评估。传感器头12可以例如是在图2或图3a、b中示出的传感器头，其中放弃示出传感器头12的其他构件。在这里要提到，永磁体13例如在图2的示例中也不必然必须设置在传感器头12中或上，而是也可以与其分开地定位。在所述第一实施例中相关的是，磨损元件11处于永磁体13的场区域中，从而在磨损元件11的与霍尔传感器14对置的端面上可测量磁场。

按照图4，传感器头12通过连接线缆15与电子单元17连接。该电子单元可以例如在摩擦制动器的区域中、例如紧固在压紧机构4上地设置。

电子单元17具有评估单元18，所述评估单元以适合的运行电流对霍尔传感器14加载并且评估霍尔传感器14的信号。评估单元在示出的示例中与无线电模块19耦合，通过所述无线电模块，霍尔传感器14的评估的信号传送给在这里未示出的上级的诊断单元。有利地可以以这种方式也进行补充装备，而不用在轨道车辆中铺设用于传输信号的对应的线缆。

在此可以设置为，由评估单元18确定磨损值并且由无线电模块19传送磨损值。以这种方式，上级的诊断单元可以追溯摩擦制动器1的一个或两个制动衬面6的连续的磨损。然后例如可能的是，通过比较在不同的轴和/或一个轴上的不同的制动器上的磨损，已经在达到制动衬面的磨损极限之前，探测制动衬面6的过量的磨损。

附加地，可以已经在评估单元18中进行确定的磨损值与预定的最大的磨损值的比较，从而可以由无线电模块19直接输出显示磨损极限的达到的信号。

电子单元17在示出的示例中此外具有用于电子单元17的自给自足的能量供应的电池20。这尤其是在补充装备解决方案中也是令人感兴趣的，所述补充装备解决方案能够如此实现，即使没有用于能量供应的线缆在汽车电网中存在。为了实现电子单元17以电池20在所述电池必须更换或充电之前的尽可能长的运行持续时间，可以设置为，关于确定的磨损程度的信息只间隔地、例如按每小时或通过制动过程发起地输出。

在图2的第一实施例中，测量***10可以设计用于，独立于制动衬面的磨损检测摩擦制动器1的压紧或脱开。这是可能的，因为在压紧摩擦制动器1时，磨损元件11的朝向制动盘3的侧与制动盘3进入接触中，由此同样造成在磨损元件11的对置的定位在霍尔传感器14之前的端侧上的磁场的改变。基于摩擦制动器1的压紧由霍尔传感器14探测的磁场改变导致探测到的场强的快速的、接近跳跃式的改变。已经由此可以将这样的压紧事件与基于制动衬面6和磨损元件11的磨损产生的磁场改变区分。

评估单元18可以构成用于，检测基于摩擦制动器1的压紧或脱开产生的改变，并且输出关于制动器的压紧或脱开的对应的信号。在这里可以进一步设置为，在制动器的识别的脱开之后，进行关于制动衬面6的磨损的测量，所述测量然后因此由评估单元18通过无线电模块19输出。

在图5a-c中，以分别示意的剖面图的形式，详细地以如图2的相同的方式示出按照本申请的制动***10的另一个实施例。图5a示出包括在交货状态中或具有远超过磨损极限的制动衬面厚度的制动衬面6的布置结构。在图5b中，示出在继续的磨损时的相同的布置结构。在图5c中再次给出的布置结构中，制动衬面6已达到其磨损极限。

磨损元件11在示出的实施例中是铁磁的元件，所述元件嵌入制动衬面6中。磨损元件11在示出的示例中包括多个直角平行六面体形的元件111-115的布置结构，其中，分别两个间隔开相邻的直角平行六面体形的元件111，113，115与较大的棒形的元件112，114交替。较小的直角平行六面体形的元件111，113，115下面也称为纵向元件111，113，115并且较长的棒形的元件112，114称为横向元件112，114。

直角平行六面体形的元件111-115这样形成阶梯体形的结构，所述结构的横截面沿制动衬面的磨损方向(即沿垂直于制动衬面6的制动面或制动盘3的表面的方向)以阶梯变化。磨损元件11优选由机械上软的铁磁的金属制造并且在制动衬面6磨损时从制动盘3磨损，而制动盘3没有由此过度、即多于通过制动衬面6地磨损。

在示出的示例中，磨损元件11在与制动盘3对置的侧上与制动衬面6齐平地实施，其中，衬面支承件5在该区域中缩短或留有空隙，从而磨损元件11不与衬面支承件5处于机械的接触中。磨损元件11可以备选地也超过制动衬面6伸出。磨损元件11在传感器头12之前结束。该传感器头在示出的示例中具有永磁体13以及磁场传感器、有利地霍尔传感器14，所述霍尔传感器通过连接线缆15与在图5a-c中未示出的电子单元耦合。合适的电子单元例如是在图4中示出的电子单元17。

永磁体13和霍尔传感器14与芯部16一起设置在传感器头12内。芯部16是铁磁的，例如是铁芯。所述芯部在示出的实施例中两部分式地由两个L形的区段形成，所述区段一起互补为u形的基本形状，包括基底和两个支腿。霍尔传感器14在基底中定位在两个区段之间。在示出的实施例中，两个区段完全通过霍尔传感器14彼此分开。对应地，霍尔传感器14测量整个延伸通过芯部16的磁通量。

在其整体形状上u形的芯部16这样设置在传感器头12内，使得芯部的支腿的端面朝制动衬面6指向并且优选贴靠在制动衬面6上。永磁体13设置在所述支腿之间。以这种方式形成第一磁回路，所述第一磁回路下面也称为一次回路。

磨损元件11的两个间隔开的直角平行六面体形的元件这样嵌入制动衬面6中，使得所述元件分别在中央定位在芯部16的支腿的端面之前。磨损元件11沿制动衬面6的厚度方向从背侧延伸大致直至其摩擦面。

通过磨损元件11和永磁体13以及芯部16的朝向磨损元件11的边缘区域，在一次回路旁形成第二磁回路，其下面也称为二次回路。两个磁回路都延伸通过永磁体13本身。

在图5a中示出的情况中，由永磁体13产生的磁通量分开到一次回路和二次回路上。霍尔传感器14测量在一次回路中的对应小的磁通量。

随着制动衬面6的逐步的磨损(参考图5b)，磨损元件11也磨损。与此伴随的是二次回路的磁阻的增加，通过所述增加，两个回路的磁通彼此的比例改变。结果是由霍尔传感器14测量的磁通在一次回路中升高。

当磨损元件11完全磨损并且在二次回路中的磁通下降为零时，在一次回路中的磁通最大。在这里使用的磨损元件11中，横向元件112，114比纵向元件111，113，115更强地承担在二次回路中的磁通量，因为横向元件112，114关闭二次回路。所述元件112，114的磨损显著地在测量的磁通中示出，反之所述元件111，113，115的磨损只小地作用于磁通。出于这个原因，最大的磁通基本上已经在按照图5c的磨损情况下达到。

在一次回路中的非线性地伴随磨损元件或制动衬面6的磨损改变的由霍尔传感器14测得的磁通量在图6中示意性以图表的形式给出。在图表的x轴上，以％给出磨损，并且在y轴上以任意的单位给出磁通量。测量曲线21给出测量的磁通。测量曲线21在磨损元件11的不同的区段内线性延伸，其中，在较长的直角平行六面体形的元件112，114的区段中的斜率以多倍大于在间隔开的较小的元件111，113，115的区段中的斜率。在后者中，测量曲线21大致水平延伸。

包括在其中一个所述元件112，114磨损时显著的凸肩的测量曲线的分布能够实现与所述元件112，114的位置关联的磨损状态的可靠的并且鲁棒的探测。所述横向元件112，114的位置和数量可以与相关的磨损状态协调，例如这样协调，使得前两个阶段显示需要的制动器维修间隔期并且第三阶段要求衬面更换。

所述***设计用于，当制动器不被使用时，测量磁通量。在操纵摩擦制动器1时，制动衬面6向制动盘3挤压并且制动盘3成为二次回路的一部分。由此当制动器***纵时，同样在一次回路中的磁通改变、具体来说下降。

附图标记列表

1 摩擦制动器

2 轮毂

3 制动盘

4 压紧机构

5 衬面支承件

6 制动衬面

10 测量***

11 磨损元件

111-115 直角平行六面体形的元件

12 传感器头

13 永磁体

14 霍尔传感器

15 连接线缆

16 芯部

17 电子单元

18 评估单元

19 无线电模块

20 电池

21 测量曲线

Claims (23)

1.用于确定摩擦制动器(1)的制动衬面(6)的磨损的测量***(10)，其中，磨损元件(11)被集成到制动衬面(6)中，所述磨损元件的磨损被确定以代表制动衬面(6)，或通过所述磨损元件，检测制动衬面(6)的磨损，其特征在于，磨损元件(11)铁磁地构成并且测量***具有永磁体(13)和磁场传感器，所述永磁体和磁场传感器设置成，使得磨损元件(11)处于永磁体(13)的场中并且磁场传感器检测由磨损元件(11)或制动衬面(6)的磨损而受影响的磁场强度。

2.按照权利要求1所述的测量***(10)，其中，磨损元件(11)是金属棒，所述金属棒嵌入到制动衬面(6)中的孔中。

3.按照权利要求2所述的测量***(10)，其中，磨损元件(11)基本上垂直于制动盘(3)地嵌入制动衬面(6)中并且在与制动盘(3)对置的侧上以端面定位在磁场传感器之前。

4.按照权利要求3所述的测量***(10)，其中，磨损元件(11)在制动衬面(6)的未利用的状态中在至少所述制动衬面的整个厚度上延伸。

5.按照权利要求3或4所述的测量***(10)，其中，磨损元件(11)在与制动盘(3)对置的侧上以一个区段超过制动衬面(6)伸出，其中，在伸出的区段的区域中，永磁体(13)侧向设置在磨损元件(11)旁。

6.按照权利要求1所述的测量***(10)，其中，磁场传感器连同永磁体(13)在铁磁的芯部(16)中设置在封闭的磁回路中。

7.按照权利要求6所述的测量***(10)，其中，芯部(16)多件式地由至少两个L形的区段形成，所述区段互补成包括基底和两个支腿的u形的基本形状，其中，磁场传感器在两个区段之间设置在基底中并且永磁体(13)设置两个支腿之间。

8.按照权利要求7所述的测量***(10)，其中，芯部(16)以两个支腿的端面邻接到制动衬面(6)的背侧上地定位，其中，在所述两个端面的每个端面之前分别有一个铁磁的磨损元件(11)埋入所述制动衬面(6)中。

9.按照权利要求8所述的测量***(10)，其中，磨损元件(11)在此没有趋近直至制动衬面(6)的摩擦面上，而是只直至磨损极限。

10.按照权利要求6或7所述的测量***(10)，其中，磨损元件(11)构成为，使得第二磁回路引导通过磨损元件(11)和永磁体(13)。

11.按照权利要求10所述的测量***(10)，其中，芯部(16)以两个支腿的端面邻接到制动衬面(6)的背侧上地定位，其中，两个端面贴靠在磨损元件(11)上。

12.按照权利要求7和10所述的测量***(10)，其中，磨损元件(11)具有阶梯的几何结构，包括两个彼此间隔开的立柱和至少一个连接所述立柱的梁状结构，所述立柱垂直于制动衬面的摩擦面延伸。

13.按照权利要求11和12所述的测量***(10)，其中，芯部(16)的支腿的两个端面中的相应一个端面与磨损元件(11)的两个立柱中的相应一个立柱的端面相对置。

14.按照权利要求11至13之一所述的测量***(10)，其中，磨损元件(11)具有多个直角平行六面体形的区段或元件(111-115)。

15.按照权利要求1至14之一所述的测量***(10)，其中，所述磁场传感器是霍尔传感器(14)。

16.按照权利要求1至15之一所述的测量***，其中，磁场传感器和/或永磁体(13)和/或芯部(16)设置在传感器头(12)中。

17.按照权利要求1至16之一所述的测量***，所述测量***具有包括评估单元(18)的电子单元(17)，所述评估单元与磁场传感器连接。

18.按照权利要求17所述的测量***，其中，电子单元(17)具有无线电模块(19)，所述无线电模块与评估单元(18)耦合。

19.按照权利要求17或18所述的测量***，其中，电子单元(17)具有用于供电的电池(20)。

20.用于确定摩擦制动器(1)的制动衬面(6)的磨损的方法，其中，将至少一个铁磁的磨损元件(11)集成到制动衬面(6)中，所述方法具有下面的步骤：

-以永磁体(13)的磁场对磨损元件(11)进行加载；

-检测在磨损元件(11)的分界面之前的磁场强度；

-借助检测到的磁场强度确定磨损元件(11)和/或制动衬面(6)的磨损值。

21.按照权利要求20所述的方法，其中，由霍尔传感器(14)检测磁场强度，所述霍尔传感器定位在磨损元件(11)的分界面之前。

22.按照权利要求20或21所述的方法，其中，附加地借助检测到的磁场强度的改变确定摩擦制动器(1)的压紧和/或松开。

23.按照权利要求22所述的方法，其中，借助检测到的磁场强度的变化速度区分摩擦制动器(1)的压紧和/或松开与制动衬面(6)的磨损。

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