устройство информирования водителя о предельном износе тормозной накладки

Формула изобретения

1. Устройство информирования водителя о предельном износе тормозной накладки, содержащее тормозной барабан, тормозную колодку с двухслойной фрикционной накладкой, отличающееся тем, что оно снабжено токопроводящим слоем, являющимся ключом замыкания, соединенным посредством токоприемника со звуковой и световой сигнализацией и расположенным на расстоянии, соответствующем предельно допустимому износу фрикционной накладки.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что токопроводящий слой выполнен в виде порошкового напыления.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что токопроводящий слой имеет клеевую основу - изоляцию от внешней среды.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к автомобилестроению, а именно к устройствам для контроля за рабочим состоянием износа фрикционной накладки тормозной колодки.

Из уровня техники известны различные устройства и способы определения предельного износа фрикционной накладки тормозной колодки, как правило, заключаются они, в основном, в определении предельно допустимого износа визуальным путем, а индикационный - достаточно сложный в применении; также существует звуковой, но имеет место погрешность в его доведении до сведения водителя.

Известна тормозная колодка, имеющая толщину больше величины предельного износа, включающая рабочую поверхность, две боковые поверхности и указатель величины износа колодки, размещенный с двух сторон боковых поверхностей в виде сектора с плоским основанием [Патент № 40085 РФ, МПК⁷ F16D 65/08, опубл. 27.08.2004 г.].

Определение износа накладки тормозной колодки возможно только визуальным путем.

Известен элемент тормозной системы, содержащий фрикционную полимерную накладку, имеющую толщину больше величины предельного износа, и металлический каркас, прикрепленный к тыльной части фрикционной полимерной накладки, имеющий отбортовку, расположенную по периметру, и по расстоянию от рабочей поверхности до края отбортовки металлического каркаса судят о величине предельно допустимого износа накладки [Патент № 28212 РФ на полезную модель, опубл. 10.03.2003 г.].

Недостатком этого элемента является возможность только визуального наблюдения предельно допустимого износа, кроме того, не исключен контакт отбортовки с барабаном, что может привести к повреждению последнего.

Известно фрикционное изделие, имеющее визуальные указатели износа, содержащие индикатор износа, размещенный на боковой поверхности изделия, выполненный в виде углубления или выступа. Индикатор включает не менее двух поверхностей, одна из которых является стенкой, а другая - плоской поверхностью [Патент № 2246645 РФ, МПК⁷ F16D 69/02, 66/02, опубл. 20.02.2005 г.].

Недостатком этого изделия является необходимость визуального осмотра для определения износа тормозной накладки.

Известен дисковый тормоз повышенной безопасности, имеющий скобу, скользящую по вилке, для прижатия фрикционных тормозных колодок к тормозному диску, включающий индикатор износа, содержащий датчик контроля параметра, который выдает сигнал в случае отклонения заданного параметра от нормы [Патент № 2128794 РФ на изобретение, МПК⁷ F16D 66/02, опубл. 27.07.1997 г.].

В таком тормозе получение индикации о износе достигается сложной конструкцией, но система не учитывает износа самого диска.

Известно устройство сигнализации износа фрикционной накладки дискового тормоза, содержащее сигнализатор, выполненный из стальной ленты и закрепленный на тормозной колодке дискового тормоза [Патент № 2136982 РФ на изобретение, МПК⁷ F16D 66/02, опубл. 10.09.1999 г.].

Само устройство должно работать надежно, но не отслежен момент неравномерности износа, кроме того, при попадании твердых частиц в механизм нарушается подача сигнала, также нельзя сказать и о быстродействии или моментальности срабатывания.

Известен элемент тормозной системы, содержащий изолированный электрический провод, один конец которого заключен в диэлектрический наконечник, закрепленный в отверстии на тормозной колодке, а другой электрически соединен с индикатором износа [Патент № 40085 РФ на полезную модель, МПК⁷ F16D 66/02, опубл. 20.12.2000 г.].

Данное устройство применимо только к дисковым тормозным системам, также не учитывается неравномерность износа, кроме того, существует возможность ложных срабатываний в неблагоприятных погодных условиях.

Известно устройство для контроля за рабочим состоянием, в частности для определения износа фрикционных тормозных накладок, оборудованное встроенным механизмом для регулирования зазора, предназначенное для передачи тормозного усилия от тормозного цилиндра и смонтированное на приводящем в действие тормоз кулачковом валу. Для определения износа накладок диск имеет кодовые метки и соединен с кулачковым валом, а его кожух с тормозным рычагом [Патент № 2155891 РФ на изобретение, МПК⁷, опубл. 10.09.2000 г.].

Данное устройство применимо к пневматическим тормозным системам и имеет сложную конструкцию.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является фрикционное изделие, содержащее каркас, фрикционный элемент, изготовленный из полимерного композитного материала, средства сигнализации износа фрикционного элемента, выполненного в виде подстилающего слоя фрикционной накладки, с дискретно включенными частицами материала, создающего звуковой эффект при трении по металлической поверхности контакта [Патент № 2270945 РФ на изобретение, МПК⁷ F16D 69/09, 66/02, опубл. 27.02.2006 г.].

Недостатком данного устройства является то, что звук может быть нераспознан во время движения, т.к. на дороге имеет место шумовой эффект, поэтому также возможна и неправильная трактовка звука в процессе эксплуатации.

Задача предлагаемого изобретения заключалась в создании технического решения, предусматривающего одновременное информирование водителя о предельном износе тормозной накладки как звуковым, так и световым сигналом в салоне автомобиля.

Технический результат от использования предлагаемого изобретения заключается, прежде всего, в повышении уровня безопасности автомобиля при эксплуатации, т.к. при наступлении момента предельно допустимого износа тормозной накладки в салоне автомобиля происходит мгновенное, одновременное включение световой и звуковой сигнализации.

Технический результат достигается тем, что устройство информирования водителя о предельном износе тормозной накладки содержит тормозной барабан, тормозную колодку с двухслойной фрикционной накладкой, снабжено токопроводящим слоем, являющимся ключом замыкания, соединенным посредством токоприемника со звуковой и световой сигнализацией и расположенным на расстоянии, соответствующем предельно допустимому износу фрикционной накладки.

На фиг.1 изображено устройство информирования водителя о предельном износе тормозной накладки, содержащее барабан 6, тормозную колодку (не обозначено), содержащую основу 1, двухслойную фрикционную накладку, один из слоев которой 2 имеет толщину, равную предельно допустимому износу накладки, а второй 7 (основной рабочий слой тормозной накладки) отделен от первой токопроводящим слоем 9, являющимся ключом замыкания, напыленным на клеевую основу (изоляция от внешней среды) и состоящим из порошкового электропроводящего материала, который посредством токоприемника 8 электрически соединен 3 со световым 4 и звуковым 5 сигнализаторами износа. Световой индикатор устанавливается красной или оранжевой лампой на приборную панель в прямой видимости водителя, а звуковой сигнализатор устанавливается у левой верхней кромки лобового стекла либо на зеркало заднего вида, если таковое имеется.

Тормозная колодка работает следующим образом.

При износе второй тормозной накладки 7 до предельного значения (открывается токопроводящий слой 9) в момент торможения при нажатии на педаль тормоза происходит контакт токопроводящего слоя 9 с тормозным барабаном автомобиля 6 и мгновенно замыкается электрическая цепь (см. фиг.2) индикаторов износа, которые соответственно подают световой и звуковой предупреждающие сигналы водителю. В связи с дублированием сигнала и расположением сигнализаторов в салоне автомобиля исключается неправильная трактовка звуков и световых индикаций, а также увеличивается надежность самой системы индикации. Вследствие того, что токопроводящий слой 9 напылен на всю поверхность разделения первой 2 и второй 7 частей тормозной накладки, индикация износа будет происходить и при его неравномерности.

На фиг.2 представлена электрическая цепь индикатора, состоящая из аккумуляторной батареи автомобиля 10, индикаторов износа 4;5, токоприемника 8 и электрического ключа 11, представляющего собой напыленный токопроводящий слой и тормозной барабан.

Применение данной тормозной колодки позволит увеличить уровень безопасности автомобиля при его эксплуатации, а также поможет снизить затраты на эксплуатацию путем мгновенного точного определения момента наступления предельного износа тормозных накладок. Техническое решение было использовано в опытном образце (установлено на автомобиль Ваз 21053). Исследования тормозной колодки показали следующие результаты (см. таблицу).

Результаты экспериментальных исследований опытных образцов устройства информирования водителя о предельном износе тормозной накладки
№ испытания (название)	Тормозная эффективность (согласно ГОСТ Р 51709-2001)	Срабатывание системы информирования водителя
свет	звук
1. Отсутствие износа	+	-	-
2. Имитация неравномерного износа	+	+	+
3. Полный износ	+	-	-