(57)【要約】ホルダ（２８）の位置決め窪み（３１）内で受けた直立取付台（３６）を有するパッド・バッキング（３４）によって、上にあるホルダ内に保持された鉄道または他の車両のブレーキ摩擦パッド（３０）の摩耗レベルなどの所定状態の存在を報告することは、ライニング内の状態感知装置（４２、５２）から処理装置（７６）への結合伝送構成（６２）による結合信号によって実行される。結合伝送構成は、摩擦パッド・バッキングの直立取付台内に画定された結合キャビティ（６５）内に、または都合良くバッキングの開放した窪み内に、またはその両方に延在する、つまりパッドとキャビティのクロージャを形成するホルダとの間に延在するよう構成される。信号結合部材は、弾力的な突き当たりによってキャビティ内で状態感知装置と結合するよう配置された導体（６４）を担持し、この突き当たりは、部材にバイアス付与してキャビティ境界面に当て、ライニングに対して結合伝送構成を全体として物理的に支持する。信号結合部材は、無線周波数の伝送器（７２）または他の無線エネルギを、処理装置に結合された受信器（７８）へと搬送し、さらに場合によっては処理装置または受信器付近の選択エネルギ源（８２）から放出したエネルギによって、伝送器に電力を与える手段（７３）を搬送し、したがって摩擦パッドのみを交換し、関連する結合伝送手段の信号結合手段を挿入することにより、既存の車両ブレーキへの状態報告を改装することができる。摩擦パッドは、平面のディスク・ブレーキ・パッドまたは湾曲した車輪トレッド・ブロックでよい。
2004536264.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
摩擦ライニングおよびバッキングを備えた少なくとも１つの摩擦パッド（３０LI；１３０；２３０；３３０；３３０’；４３０；５３０）を含む車両ブレーキ・システム（２０LI；１２０；２２０；４２０；５２０）のために、摩擦ライニングおよびバッキング、および摩擦パッドごとに保持された摩擦パッドのバッキングと動作可能な状態で重畳し、パッド位置決め溝（３１LI；１３１；２３１）でバッキングの直立取付台（３６；１３６；２３６；３３６；３３６’；４３６；５３６）を受けるよう構成されたホルダ（２８LI；１２８；２２８；４２８；５２８）を含む摩擦ライニング状態報告構成で
前記摩擦ライニング内に、またはそれに隣接して配置されるよう構成された動作部品（４４、５４；１４４；２４４；３４４；３４４’；５４４）、および摩擦ライニングの外側からアクセス可能な少なくとも１つの導体端子（４６、５６；１４６；２４６；３４６；２４６’；４４６；５４６）に動作部品を接続する導電路（５５）を有する状態感知装置（４２、５２；１４２；２４２；３４２；４４２；５４２）と、
状態感知装置の状態を表す状態信号を、摩擦ライニングから離れた信号処理手段（７６）へと提供するよう動作可能な結合手段（６０；１６０；２６０；４６０；５６０）とを備えた摩擦ライニング状態報告構成で、
結合手段は、少なくとも１つの結合接点（６４；２６４；４６４；５６４）を有する信号結合部材（６３；２６３；４６３；５６３）を含む結合伝送手段（６２；１６２；２６２；４６２；５６２）を備え、信号結合部材が、直立バッキング取付台の結合キャビティ（６５；１６５；２６５；３６５；３６５’；５６５）内に延在するよう構成され、その中で前記結合導体と前記導体端子との間に導電状態で突き当たり、パッドおよびホルダに対して結合伝送手段を支持することを特徴とする構成。
【請求項２】
信号結合部材（６３；２６３）が、突き当たる結合導体および導体端子（６４、５６；６４；１４６；２６４；２４６）のうち少なくとも１つの弾性変形によって前記導電性突き当たりを実行するよう構成され、導体端子から離れる方向に与えられた前記変形への反応の作用を受けて、バイアス付与され、結合キャビティの境界面（３１’；１３８；２３７）と係合し、導体端子からの信号結合部材の変位を防止することを特徴とする、請求項１に記載の構成。
【請求項３】
信号結合部材（６３；２６３）が、滑動して結合キャビティ（６５；２６５）に出入りするよう構成され、口の前記端部にある口（６７；１６７；２６７）によって隆起取付台（３６；２３６）の端部へと延在することを特徴とする、請求項１または２に記載の構成。
【請求項４】
信号結合部材が、滑動して、導電性突き当たりの前記弾性変形バイアスの方向に対してほぼ横方向の方向で結合キャビティを出入りするよう構成されることを特徴とする、請求項３に記載の構成。
【請求項５】
信号結合部材が、摩擦パッドがホルダによって保持されている間、滑動して結合キャビティを出入りするよう構成されることを特徴とする、請求項３または４に記載の構成。
【請求項６】
信号結合部材（６３；２６３）が、関連するブレーキ付き車両の車輪１４Lが回転するのとほぼ平行の方向に沿って、結合キャビティ（６５；２６５）内に延在するよう構成されることを特徴とする、請求項１から５いずれか１項に記載の構成。
【請求項７】
導体端子（４６、５６；１４６）が、自身の境界を画定するホルダの部品（３１’；１３８）を有するよう構成された前記結合キャビティ（６５；１６５）内にある前記結合部材の結合接点（６４）内に延在し、これとの導電性突き当たりを実行するよう構成されることを特徴とする、請求項１から６いずれか１項に記載の構成。
【請求項８】
導体端子が、導体端子に面する前記ホルダ画定境界面を有するよう構成された結合キャビティ内の信号結合部材の結合接点内に延在し、これとの導電性突き当たりを実行するよう構成され、したがって前記導電性突き当たりが、結合キャビティ内に延在する前記信号結合部材に、前記ホルダ画定境界面（３１’；１３８）に向かう方向で力を加えることを特徴とする、請求項７に記載の構成。
【請求項９】
信号結合部材が、結合キャビティ内に遊び嵌めされ、前記導電性突き当たりによって、結合キャビティの前記ホルダ画定境界面との係合を防止するよう変位するようにバイアス付与されることを特徴とする、請求項８に記載の構成。
【請求項１０】
導体端子（４６、５６）が、摩擦ライニングから離れる方向に開放したバッキングの表面窪み（６６）として画定された結合キャビティ（６５）内の信号結合部材の結合接点内に延在し、これとの導電性突き当たりを実行するよう構成されることを特徴とする、請求項７から９いずれか１項に記載の構成。
【請求項１１】
摩擦パッドが、締め付け部材（６９；１３８；４３８）によってホルダ内に保持され、結合伝送手段の信号結合部材（６３；４６３）が、締め付け部材によって結合キャビティ（６５；４６５）に対して保持されるようになっている、ブレーキ・システムの請求項１から１０いずれか１項に記載の構成。
【請求項１２】
摩擦パッドが締め付け部材（２３８）によってホルダ内に保持され、結合伝送手段の信号結合部材（２６３）が締め付け部材（２３８）を備える、ブレーキ・システムの請求項１から１０いずれか１項に記載の構成。
【請求項１３】
締め付け部材が、バッキング取付台の境界壁によって画定され、ホルダの少なくとも１つの口（２３７’）と動作可能な状態で位置合わせされた口（２３７）を有するピン・キャビティ（２３６’）によって、直立バッキング取付台（２３６）を通して延在するよう構成され、信号結合部材（２６３）がピンを備え、結合キャビティがピン・キャビティを備え、状態感知手段の導体端子（２４６）が、ピン・キャビティ（２３６’）内に延在し、ピン・キャビティの口にて、長さに対して横方向にピンにバイアス付与するよう構成された少なくとも１つの結合接点（２６４）との導電性突き当たりを実行するよう構成されることを特徴とする、ブレーキ・システムについて請求項１から６いずれか１項に従属する場合、請求項１２に記載の構成。
【請求項１４】
摩擦パッド・ホルダが少なくとも１つの傾斜軸線（５９1、５９2）を中心に旋回可能であり、状態感知装置（５２）は、動作部品が少なくとも１つの傾斜軸線からずれた状態でパッドに対して配置されることを特徴とする、ブレーキ・システムの請求項１から１３いずれか１項に記載の構成。
【請求項１５】
状態感知装置（４４、５４；１４４；２４４；３４４；４４４）の動作部品が、前記所定状態の有無によって決定される導電レベルを有する電気または電磁信号の伝送路を備えることを特徴とする、請求項１から１４いずれか１項に記載の構成。
【請求項１６】
状態感知装置の前記動作部品が、すり減り電気導体を備えることを特徴とする、請求項１５に記載の構成。
【請求項１７】
状態感知装置の動作部品が、少なくとも１つの温度閾値に応答して、温度に関連する導電レベルを提供する電気変換器を備えることを特徴とする、請求項１から１６いずれか１項に記載の構成。
【請求項１８】
温度変換器は、温度が前記閾値と交差する度に導電レベルの変化に応答することを特徴とする、請求項１７に記載の構成。
【請求項１９】
状態感知装置の動作部品が、少なくとも１つの熱応答スイッチを備えることを特徴とする、請求項１７または１８に記載の構成。
【請求項２０】
状態感知装置が、少なくとも導電路（５５）および導体端子（５６）のための電気絶縁材料で形成されたキャリア（５３）を含み、動作部品（５４）および導体端子がその反対側にあり、前記キャリアおよび導体端子が、信号結合部材の少なくとも１つの結合接点（６４）をパッド・バッキング（３４）から絶縁するよう構成されることを特徴とする、請求項１から１９いずれか１項に記載の構成。
【請求項２１】
結合伝送手段（６２）が、無線周波数以上の状態信号を、遠隔処理手段（７６）に配置された結合受信手段（７８）に伝送するよう動作可能であることを特徴とする、請求項１から２０いずれか１項に記載の構成。
【請求項２２】
結合伝送手段が、電磁放射線として前記結合受信手段への伝送を実行するよう動作可能であることを特徴とする、請求項２１に記載の構成。
【請求項２３】
結合伝送手段（６２）が、状態伝送器（７２）、電源（７３）、および状態感知装置に応答して状態伝送器からの伝送の発生および／または形態を制御する状態制御手段（７４）を備えることを特徴とする、請求項２１または２２に記載の構成。
【請求項２４】
状態伝送器（７２）が、４１８ＭＨｚの帯域で伝送するよう構成されることを特徴とする、請求項２３に記載の構成。
【請求項２５】
状態伝送器（７２）が、変調した信号を伝送するよう動作可能であることを特徴とする、請求項２３または２４に記載の構成。
【請求項２６】
状態伝送器（７２）が、ディジタルで解釈可能なコードに従って変調された信号を伝送するよう動作可能であることを特徴とする、請求項２５に記載の構成。
【請求項２７】
状態伝送器（７２）が、結合伝送手段および／またはブレーキ摩擦ライニングを表すプログラムされた特徴に従い変調された信号を伝送するようプログラム可能であることを特徴とする、請求項２５または２６に記載の構成。
【請求項２８】
状態制御手段（７４）が、状態感知装置が感知した所定の状態を特徴とする状態伝送器の変調を実行することにより、伝送の形態を制御するよう動作可能であることを特徴とする、請求項２５から２７に記載の構成。
【請求項２９】
状態制御手段（７４）が、伝送を可能にするか、禁止するかにより、伝送の形態を制御するよう動作可能であることを特徴とする、請求項２３から２７に記載の構成。
【請求項３０】
状態制御手段（７４）が、電源と状態伝送器との接続を可能にするか、禁止するかにより、伝送の形態を制御するよう動作可能であることを特徴とする、請求項２９に記載の構成。
【請求項３１】
ブレーキ摩擦ライニングから離れて、電磁選択エネルギのエミッタ（８２）を備える選択手段（８０）を含み、結合伝送手段内で、選択制御手段（８４）が、結合伝送手段からの伝送を制御するよう動作可能な選択エネルギ受信手段（８６）を含む、請求項１から３０いずれか１項に記載の構成。
【請求項３２】
選択手段が、スペクトルの無線周波数部分で電磁選択エネルギを生成するよう構成されることを特徴とする、請求項３１に記載の構成。
【請求項３３】
エネルギが１２５ＫＨｚの帯域にあることを特徴とする、請求項３２に記載の構成。
【請求項３４】
選択制御手段（８４）が、選択エネルギ受信手段が前記エネルギを受信する持続時間によって制限された期間にわたり、結合伝送手段（６２）によって伝送を制御するよう動作可能であることを特徴とする、請求項３１から３３いずれか１項に記載の構成。
【請求項３５】
選択エネルギ受信手段が、結合伝送手段の電源を備えることを特徴とする、請求項３１から３４いずれか１項に記載の構成。
【請求項３６】
選択制御手段（８４）が、状態伝送器（７２）への電力供給を制御するよう動作可能な選択エネルギ受信手段（８６）を備えることを特徴とする、請求項２３に従属する場合、請求項３４に記載の構成。
【請求項３７】
選択制御手段（８４）は、結合伝送手段（６２）が、結合受信手段（７８）によって受信可能な状態信号なしの確認信号を伝送できるように動作可能であることを特徴とする、請求項３１から３６いずれか１項に記載の構成。
【請求項３８】
選択手段（８０）が、処理手段（７６）からの選択信号に応答して電磁選択エネルギを放出するよう構成されることを特徴とする、請求項３１から３７いずれか１項に記載の構成。
【請求項３９】
選択エネルギ・エミッタ（８４）が、結合受信手段（７８）の近傍に配置されるよう構成されることを特徴とする、請求項３１から３８いずれか１項に記載の構成。
【請求項４０】
摩擦材料のライニング（３０LI；１３０；２３０；３３０；３３０’；４３０；５３０）、および直立取付台（３６；１３６；２３６；３３６；３３６’；４３６；５３６）を有するその支持バッキング（３４LI；１４３；２３４；３３４；３３４’；４３４；５３４）を備えた少なくとも１つの摩擦パッドと、摩擦パッドごとに、摩擦パッドのバッキングと動作可能な状態で重畳し、自身に対してパッドを位置決めするパッド位置決め溝（３１LI；１３１；２３１）を有するホルダ（２８LI；２３８；２２８；２４８；５２８）とを含む車両ブレーキ・システムで、
請求項１から３９いずれか１項に記載の摩擦ライニング状態報告構成が提供され、
摩擦パッドのバッキングの直立取付台内に少なくとも１つの結合キャビティ（６５；１６５；２６５；３６５；３６５’；５６５）が画定され、
状態感知装置（４２、５２；１４２；２４２；３４２；４４２；５４２）が、前記摩擦ライニング内に、またはそれに隣接して配置された動作部品（４４、５４；１４４；２４４；３４４；３４４’；４４４）、およびその外部からアクセス可能な結合キャビティ内で動作部品を少なくとも１つの導体端子（４６、５６；１４６；２４６；３４６；２４６’；４４６；５４６）に接続する導電路（５５）を有し、
結合伝送手段が、結合キャビティ内に延在する信号結合部材（６３；２６３；４６３；５６３）によって支持されて、その中で信号結合部材の少なくとも１つの結合接点と状態感知装置の前記導体端子との間に導電状態で突き当たることを特徴とするブレーキ・システム。
【請求項４１】
前記結合接点（６４；２６４）および導体端子（４６、５６；２４６）のうち少なくとも１つが、弾性変形可能で、他方に向かって直立するよう構成され、信号結合部材（６３；２６３）が、結合キャビティ内で支持されるよう構成され、したがって結合キャビティの境界面（３１’；１３８；２３７）との係合によって前記少なくとも１つの導体端子から離れる方向で変位できず、結合接点と端子の表面間で導電性突き当たりを実行し、その少なくとも一方が弾性変形して、前記係合をさせるよう信号結合部材にバイアス力を与えることを特徴とする、請求項４０に記載のブレーキ・システム。
【請求項４２】
摩擦パッド・バッキングの前記直立取付台が、自身内に画定され、取付台の端部にある口（６７；１６７；２６７）へと延在する結合キャビティを有することを特徴とする、請求項４０または４１に記載のブレーキ・システム。
【請求項４３】
摩擦パッド・バッキングの前記直立取付台が、自身内に画定され、ブレーキ・システムによって与えられる摩擦力の方向に平行な方向で取付台の端部にある前記口（６７；２６７）へと延在する結合キャビティを有することを特徴とする、請求項４２に記載のブレーキ・システム。
【請求項４４】
結合キャビティによって、前記結合部材が滑動し、前記弾性変形バイアス力の方向に対してほぼ横方向の方向で、前記口によりキャビティを出入りできることを特徴とする、請求項４２または４３に記載のブレーキ・システム。
【請求項４５】
結合キャビティにより、前記信号結合部材は、摩擦パッドがホルダによって保持されている間、滑動して、前記口によりキャビティを出入りできることを特徴とする、請求項４２から４３いずれか１項に記載のブレーキ・システム。
【請求項４６】
結合キャビティ（６５）が、ホルダに向かって解放したバッキング表面の窪み（６６）を備え、ホルダの部品（３１’）が結合キャビティの境界線を画定することを特徴とする、請求項４０から４５いずれか１項に記載のブレーキ・システム。
【請求項４７】
結合キャビティが、導体端子（５６）に面する前記ホルダ画定境界面（３１’）を有し、したがって前記導電性突き当たりが、結合キャビティ内に延在する前記信号結合部材（６３）に、そのホルダ画定境界面に向かう方向で力を加えることを特徴とする、請求項４６に記載のブレーキ・システム。
【請求項４８】
信号結合部材が、結合キャビティ内に遊び嵌めされ、前記導電性表面同士の突き当たりからバイアス付与されて、変位し、結合キャビティの前記ホルダ画定境界面との係合が防止されることを特徴とする、請求項４１に従属した場合、請求項４７に記載のブレーキ・システム。
【請求項４９】
摩擦パッド（３０LI；１３０；４３０）が締め付け部材（３８LI；１３８；４３８）によってホルダ内に保持され、締め付け部材が結合キャビティに対して信号結合部材（６３；４６３）を保持するよう動作可能であることを特徴とする、請求項４０から４８いずれか１項に記載のブレーキ・システム。
【請求項５０】
摩擦パッド（２３０）が締め付け部材（２３８）によってホルダ内に保持され、信号結合部材（２６３）が締め付け部材を備えることを特徴とする、請求項４０から４９いずれか１項に記載のブレーキ・システム。
【請求項５１】
締め付け部材（２３８）が、バッキング取付台の境界壁によって画定され、ホルダの少なくとも１つの口（２６７’）と動作可能な状態で位置合わせされた口（２６７）を有するピン・キャビティ（２６５）によって、直立バッキング取付台（２３６）を通して延在するよう構成されたピンを備え、状態報告構成信号結合部材がピンを備え、導体端子（２４６）が、ピン・キャビティ内に延在し、ピン・キャビティの口にて、長さに対して横方向にピンにバイアス付与するよう構成された少なくとも１つの結合接点（２６４）との導電性突き当たりを実行するよう構成されることを特徴とする、請求項５０に記載のブレーキ・システム。
【請求項５２】
状態感知装置の動作部品が口内にある状態で、前記摩擦パッド・バッキング（３４）が、摩擦材料内に延在する口（５８）を含み、状態感知装置（５２）が、動作部品（５４）、導電路（５５）、およびバッキングおよび前記口と重畳して配置されたその導体端子（５６）を含むことを特徴とする、請求項４０から５１いずれか１項に記載のブレーキ・システム。
【請求項５３】
状態感知装置（５２）が、少なくとも導電路（５５）および導体端子（５６）のために電気絶縁材料で形成されたキャリア（５３）を含み、動作部品（５４）および導体端子がその対向する側にあって、前記キャリアおよび導体端子が、信号結合部材の少なくとも１つの結合接点（６４を）パッド・バッキングから絶縁するよう構成されることを特徴とする、請求項４０から５２いずれか１項に記載のブレーキ・システム。
【請求項５４】
摩擦パッド・ホルダ（２８LI）が、少なくとも１つの傾斜軸線（５９1、５９2）を中心に旋回可能であり、動作部品が少なくとも１つの傾斜軸線からずれた状態で、状態感知装置がパッドに対して配置されることを特徴とする、請求項４０から５３いずれか１項に記載のブレーキ・システム。
【請求項５５】
摩擦パッド（３３０；３３０’）が、そのバッキング（３３４；３３４’）、および摩擦ライニング材料と一体形成された直立取付台（３３６；３３６’）、および摩擦ライニング材料内に形成された結合キャビティ（３６５；２６５’）を有することを特徴とする、請求項４０から５４いずれか１項に記載のブレーキ・システム。
【請求項５６】
摩擦材料のライニング（３２LI；１３０；２３０；３３０；３３０’；４３０；５３０）、および直立取付台（３６；１３６；２３６；３３６；３３６’；４３６；５３６）を有するその支持バッキング（３４LI；１４３；２３４；３３４；３３４’；４３４；５３４）を備え、前記摩擦パッドのために保持された摩擦パッドのバッキングと動作可能な状態で重畳し、パッド位置決め溝（３１LI；１３１；２３１）内でバッキングの前記直立取付台を受けるよう構成されたホルダ（２８LI；１２８；２２８；４２８；５２８）を含む車両ブレーキ・システムに適したブレーキ・システム摩擦パッド（３０LI；１３０；２３０；３３０；３３０’；４３０；５３０）であって、直立バッキング取付台内に画定された結合キャビティ（６５；１６５；２６５；３６５；２６５’；５６５）と、ライニング感知装置（４２、５２；１４２；２４２；３４２；４４２；５４２）がライニング内に、またはそれに隣接して配置された動作部品（４４、５４：１４４；２４４；３４４；３４４’；４４４）を有する請求項１から３９いずれか１項に記載の摩擦ライニング状態報告構成と、動作部品を結合キャビティ内に延在する少なくとも１つの導体端子（４６、５６；１４６；２４６；３４６；３４６’；４４６；５４６）と接続し、そこで信号結合部材（６３；２６３；４６３；５６３）の少なくとも１つの結合接点（６４；２６４；４６４；５６４）と擦れ状態で接触するようになっている導電路とを特徴とする摩擦パッド。
【請求項５７】
導体端子が弾性であることを特徴とする、請求項５６に記載の摩擦パッド。
【請求項５８】
状態感知装置の動作部品が、前記所定状態の有無によって決定される導電レベルを有する電気または電磁信号を伝送する路を備えることを特徴とする、請求項５６から５７いずれか１項に記載の摩擦パッド。
【請求項５９】
状態感知装置の前記動作部品が、すり減り電気導体を備えることを特徴とする、請求項５８に記載の摩擦パッド。
【請求項６０】
状態感知装置の動作部品が、少なくとも１つの温度閾値に応答して、温度に関連する導電レベルを提供する温度変換器を備えることを特徴とする、請求項５６から５９いずれか１項に記載の構成。
【請求項６１】
温度変換器は、温度が前記閾値と交差する度に導電レベルの変化に応答することを特徴とする、請求項６０に記載の構成。
【請求項６２】
状態感知装置の動作部品が熱応答スイッチを備えることを特徴とする、請求項６０または６１に記載の摩擦パッド。
【請求項６３】
状態感知装置が、導体部品の一体キャリア（５３）、導電路およびバッキング（３４）に重畳して配置された導体端子を含むことを特徴とする、請求項５６から６２いずれか１項に記載の摩擦パッド。
【請求項６４】
キャリアが、動作部品（５４）および導電路（５５）のハウジング（５７）を備えることを特徴とする、請求項６３に記載の摩擦パッド。
【請求項６５】
導電路がキャリアを通って延在し、前記動作部品および導体端子がその対向する側にあることを特徴とする、請求項６３または６４に記載の摩擦パッド。
【請求項６６】
キャリアが電気絶縁材料で形成されることを特徴とする、請求項６３から６５いずれか１項に記載の摩擦パッド。
【請求項６７】
バッキングが、摩擦ライニング内に延在し、自身内に状態感知装置の動作部品を含む口（５８）を含むことを特徴とする、請求項５６から６６いずれか１項に記載の摩擦パッド。
【請求項６８】
結合キャビティ（６５）が、摩擦ライニング（３２LI）から離れる方向に開いたバッキング窪み（６６）を備え、窪み内に導体端子が、および適宜キャリアが含まれることを特徴とする、請求項５６から６７いずれか１項に記載の摩擦パッド。
【請求項６９】
バッキングの窪み（６６）が、口に沿ってパッドの端部にある口（６７）まで延在することを特徴とする、請求項６８に記載の摩擦パッド。
【請求項７０】
請求項４０から５５いずれか１項に記載の車両ブレーキ・システムで使用するよう調整された、請求項５６から６９いずれか１項に記載の摩擦パッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪自動車のブレーキのライニングの状態監視および報告構成に、特に排他的ではなく、複数のブレーキ付き車軸セットを有し、牽引機関車および１つまたは複数の付随貨車などの一列の車輪付き下位構成要素として形成される車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような車両列は、道路に沿って路を辿るよう運転者が牽引機関車を操舵可能である道路走行形態と、牽引機関車および付随貨車が強制的にレール軌道によって画定された路を辿るレール走行形態との両方で知られている。本発明は、レール運搬車両に特に適し、本明細書では概ねその状況で説明する。しかし、状況が明白である場合を除き、これは制限となるものではない。
【０００３】
「車軸セット」という用語は、本明細書では、共通の回転軸線に沿って隔置された１対以上の車輪を指すよう使用され、車輪が独立懸架であるか、物理的車軸によって相互に直接結合されているかは関係なく、「ブレーキ付き車軸セット」は、ブレーキ・システムによってブレーキ摩擦ライニングが車軸セットの１つまたは複数の車輪またはセットの車輪の間および場合によってはその先に延在する車軸、またはギア類によって車輪、車軸または駆動シャフトに結合されたシャフトの制動表面と協働する車軸セットを指すよう使用される。このような摩擦ライニングは、ディスク・ブレーキとして対向する平面の表面に、またはリムまたはトレッド・ブレーキとして車輪周囲に、またはドラム・ブレーキとしてドラム内に直接作用することができる。各摩擦ライニングは、通常、バッキングによって担持され、これによりブレーキ・システムおよび伝送されるブレーキ起動力に対して保持され、ディスク・ブレーキではほぼ平面、トレッドまたはドラム・ブレーキではアーチ形のブロックまたはシュー形態である摩擦パッドを画定する。
【０００４】
車両の安全かつ経済的な動作にとって重要と見なされる状態の車両ブレーキの物理的および／または動作パラメータを監視する構成はよく知られ、摩擦ライニングが所定の残り厚さレベルまで摩耗したら決定し、可視または可聴表示によって報告する形態をとることが最も多いが、例えばライニングが擦れ面に対して詰まるような、不適正な動作を示す過剰温度など、他の状態が存在する場合にそれを判断し、示す形態もとる。
【０００５】
摩擦ライニング厚さの所定の状態は、摩擦ライニング内またはそれに沿って電気または電磁信号の１つまたは複数の導体（以下では単に「導体」と呼ぶ）を配置し、所定の摩擦ライニング量が残っている場合はブレーキ擦れ面と相互作用し、このような相互作用が前記導体の導電状態を変化させることが知られている。前記導体のいずれかの状態が変化したら、擦れ面からの摩耗による以前の導電路の物理的崩壊を伴うか、擦れ面による導電路の終了を伴うことがある。１つまたは複数の導体は、その延長部分によって摩擦ライニングの外側に延在し、車両の別の位置に配置された処理および表示ユニットに結合され、所望に応じて車両の複数のブレーキに関連する導体を、様々な摩擦ライニング状態レベルの情報を決定し、車両の運転者に報告するため、車両内で相互に結合してもよい。
【０００６】
個々の摩擦ライニングを設置した後に（交換すべき古いライニングがある場合は、その切り離しを実行して）各接続を実行することは、原則的に単純であるが、実際には導体部品を接合するばかりでなく、その後の車両の動作中に関連する可撓性接続導体（フライング・リードとしても知られる）が安全に損傷を受けないよう保証する必要もある。１回で多数を設置すべき場合、累積的な時間の不利益が大きくなることがある。
【０００７】
加えるべき制動力が比較的大きいか、摩擦ライニングの比較的大きい区域に加えられる商用車両ブレーキでは、ブレーキ構成は、摩擦ライニング自体から離れて配置され、アクチュエータ棒または同等品によってこれに機械的に接続された流体駆動アクチュエータを使用することが多く、このような状況では、状態感知手段を代替的に設けて、アクチュエータ棒または走行アジャスタなどの他の機械的要素の動作に応答することにより、摩擦ライニングの摩耗程度を間接的に決定することができる。このような機械的要素にアクセスすることは、摩擦ライニング自体またはこのような要素によって制御された複数にアクセスするより優れていることがあるが、離れて感知するので正確さが低下し、包括的情報が少なくなる。
【０００８】
車両のブレーキ摩擦ライニングの状態を監視するこのような構成の導入は多様であるが、この分野の文献は大部分が道路を走行する車両を指向し、その構成は、これが牽引機関車の運転室への報告を可能にすることに関しては、牽引機関車が（独立動力車両のように）単独で走行するか、他の下位構成要素とともに走行する、つまり一連の貨車を辿るレール走行つまり鉄道車両には直接適用できない。
【０００９】
このような貨物付随貨車は、牽引機関車および／または特定の車両下位構成要素の中央処理および報告ユニットにデータを伝送するために相互に結合できる配線母線や電力などの機器およびサービスに関しては原始的な傾向があり、使用中の既存の所有車両のブレーキ設計および数を変更すると、ライニング摩耗監視構成の既存の設計の調整、およびその改装は費用がかかり、場合によっては時間がかかる作業になる。また、個々の貨車は使用程度に非常に変化があり、これによって不活動が長期であっても機器が確実に性能を発揮するというさらなる要件が生じ、したがって個々の貨車で費用のかかる解決法をとることばかりでなく、頻繁に注意を必要とする構成にすることも正当化するのが困難になり、したがって建造中に電力および通信母線を付随貨車に内蔵することにより先行技術の技術を組み込むよう提案する解決法は、既に使用されている多数のこのような貨車に設けるという経済的問題を解決しない。
【００１０】
しかし、このような鉄道貨車は、ブレーキ摩擦ライニングの状態報告を適切に提供するには適していないように見えるが、運転室への報告という従来の技術を離れると、より経済的な解決法の可能性がある。車両を危険にする制動状態が存在する場合は、行程中に運転者への警告として即座に状態を報告することが適切である。しかし、初期警告の性質である状態を感知し、報告することにより、後に定期的保守で補正措置を執ることができる。
【００１１】
動力、監視構成およびその動力源に関して運転者が完全に責任を取り、独立した車両の場合、急性でない状態でも運転者に報告することが適切である。しかし、多くの場合、個々のブレーキの保守は運転者の責任ではなく、車両の非使用時に摩耗した摩擦ライニングを交換することも含め、保守を実行する専門部門の責任である。このような状況では、ブレーキの非急性状態を運転室に報告することは不適切と見なされ、前記保守の前に（貨車などの）車両の下位構成要素を運転室が位置する牽引車または機関車から分離してある場合は、特にそう見なされる。
【００１２】
車両のブレーキで感知された状態を報告するために、既存の所有車両に配線および／または電源を設置することが経済的であるが、何らかの段階で摩擦パッドを交換する作業が生じる状況が残り、状態感知構成を含むことによって必要とされる困難および技術も、経済的な影響があり、このような変更が、多様なブレーキ・タイプの摩擦パッドを多数降下しなければならない改装プログラム、および報告構成に結合されたそれぞれに関連する状態報告装置の一部である場合は、特にそうである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
車両の下位構成要素として、つまり一連の下位構成要素として操作される鉄道付随貨車のブレーキ摩擦ライニング状態を高い費用対効果で報告するという特定の要求があるが、ブレーキ摩擦ライニングの１つまたは複数の所定の状態を報告することは、任意の数のブレーキ付き車軸セットを有する車両または車両の下位構成要素に当てはまり、上記の普遍性に合わせて、車両のブレーキ・システムに単純な形態の摩擦ライニング状態報告構成、および新しい車両および既存の車両に対して費用効果が高い設置を提供することが、本発明の目的である。このような摩擦ライニング状態報告構成を組み込む車両ブレーキ・システムを提供することも、本発明の目的である。さらに、摩擦ライニング状態感知装置を組み込んだ摩擦パッド、およびそのような状態のために報告構成を設けることが、本発明の目的である。
【発明を解決するための手段】
【００１４】
本発明の第１態様によると、摩擦ライニングおよびバッキングを備えた少なくとも１つの摩擦パッド、および摩擦パッドごとに保持された摩擦パッドのバッキングと動作可能な状態で重畳し、パッド位置決め溝でバッキングの直立取付台を受けるよう構成されたホルダを含む車両ブレーキ・システムの摩擦ライニング状態報告構成は、前記摩擦ライニング内に、またはそれに隣接して配置されるよう構成された動作部品、および摩擦ライニングの外側からアクセス可能な少なくとも１つの導体端子に動作部品を接続する導電路を有する状態感知装置と、状態感知装置の状態を表す状態信号を、摩擦ライニングから離れた信号処理手段へと提供するよう動作可能な結合手段とを備え、結合手段は、少なくとも１つの結合接点を有する信号結合部材を含む結合伝送手段を備え、信号結合部材は、直立バッキング取付台の結合キャビティ内に延在するよう構成され、その中で前記結合導体と前記導体端子との間に導電状態で突き当たり、パッドおよびホルダに対して結合伝送手段を支持することを特徴とする。
【００１５】
本発明の第２態様によると、車両ブレーキ・システムは、摩擦材料のライニングおよび直立取付台を有するその支持バッキングを備えた少なくとも１つの摩擦パッドと、摩擦パッドごとに、摩擦パッドのバッキングと動作可能な状態で重畳し、自身に対してパッドを位置決めするパッド位置決め溝を有するホルダとを含み、上記のパラグラフで定義したような摩擦ライニング状態報告構成が提供され、摩擦パッドのバッキングの直立取付台内に少なくとも１つの結合キャビティが画定され、状態感知装置が、前記摩擦ライニング内に、またはそれに隣接して配置された動作部品、およびその外部からアクセス可能な結合キャビティ内で動作部品を少なくとも１つの導体端子に接続する導電路を有し、結合伝送手段が、結合キャビティ内に延在する信号結合部材によって支持されて、その中で信号結合部材の少なくとも１つの結合接点と状態感知装置の前記導体端子との間に導電状態で突き当たることを特徴とする。
【００１６】
本発明の第３態様によると、摩擦材料のライニング、および直立取付台を有するその支持バッキングを備え、前記摩擦パッドのために保持された摩擦パッドのバッキングと動作可能な状態で重畳し、パッド位置決め溝内でバッキングの前記直立取付台を受けるよう構成されたホルダを含む車両ブレーキ・システムに適したブレーキ・システム摩擦パッドは、直立バッキング取付台内に画定された結合キャビティと、上記の２パラグラフで定義されたような摩擦ライニング状態報告構成を特徴とし、ライニング状態感知装置は、ライニング内に、またはそれに隣接して配置された動作部品と、動作部品を結合キャビティ内に延在する少なくとも１つの導体端子と接続し、そこで信号結合部材の少なくとも１つの結合接点と擦れ状態で接触するようになっている導電路とを有する。
【００１７】
次に、本発明の実施形態を、添付図面を参照しながら例示によって説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１ａおよび図１ｂを参照すると、これは１対のレール１１Lおよび１１Rによって画定された路つまり軌道に沿って走行するため、走行方向に隔置された複数の車軸セット１２、１２’のうち対状にグループ分けした複数のフランジ付き車輪によって装着された鉄道車両１０Bの略平面断面図および立断面図を示し、車軸セットのうち１つ１２のみが詳細に図示されている。他の従来の懸架、ばね、軸受けなどの構成要素は明快さを期して削除されている。
【００１９】
車軸セット１２は、共通軸線１５の周囲で回転可能であり、車軸１６によって相互に結合されて、相互から隔置された１対のフランジ付き車輪１４Lおよび１４Rを備え、したがって車輪の周辺トレッド領域１８Lおよび１８Rはそれぞれレール１１Lおよび１１R上を走行する。
【００２０】
車両は、車軸セットごとに、および往々にしてその車輪ごとに個々のブレーキ部品として概ね再現される制動システム２０を有する。
【００２１】
車輪１４Lは、自身に伴うブレーキ・システム部品を有し、これは概ね２０Lで示され、以下では「ブレーキ」とも呼ばれる。これはディスク・ブレーキの形態で、車輪のそれぞれ外面および内面に分化されたディスク擦れ面２２LOおよび２２LIを備え、車輪に隣接して装着されたキャリパ構成２４Lを備える。キャリパ構成はアクチュエータ２５、力伝達アーム２６LOおよび２６LI、アーム・ピボット２７、およびアームの端部に摩擦パッド３０LO、３０LI用のホルダ２８LOおよび２８LIを備え、摩擦パッドは力伝送手段に旋回自在に連結され、個々の車輪ディスク擦れ面と重畳するよう配置される。
【００２２】
車輪１４Rは、自身に関連する対応のブレーキ・システム部品２０R（詳細は図示せず）を有し、これはブレーキ２０Lとの関連で動作して車軸セット１２を遅延させ、したがって車両を遅延させる。同様に、車軸セット１２’は車輪１４’Lおよび１４’Rを有し、これは自身に関連するブレーキ・システム２０’Lおよび２０’Rを有する。
【００２３】
図１ｂを参照すると、車輪が車軸１６に対して固定されているので、ブレーキ・システムは、２０Aの想像線で示し、上述した構成２４Lに対応するように、車輪の内側に隔置された車軸ブレーキとして形成され、２０Oの想像線で示すように車輪の外側に隔置されるか、２０Sの想像線で示すように歯車によって１つまたは複数の車軸に連結された別個の制動または駆動シャフト上に隔置されてよい。
【００２４】
車輪１４Lに関しては、ブレーキ・システム２０Lおよび摩擦パッド３LIおよびそのホルダ３８LIは、通常は他の位置にあるものであり、明快さを期して詳細な説明はそれに限定される。違いはあるが、これはそれぞれ機能および近似性によって車軸セットに関連し、以下の説明は位置の制限なしに解釈されるものとする。
【００２５】
摩擦パッド３０LIは、摩擦材料の本体を備え、これは本明細書では摩擦ライニングと呼ばれ、金属または摩擦材料自体のバッキングによって担持され、これによってパッドをホルダ内に配置し、保持する。過去にはディスク・ブレーキ・システムの多くの構造的形態が使用されてきたが、現代のレール車両はブレーキ摩擦パッドおよびホルダを有し、これは少なくとも欧州では取付および交換性を促進する文書ＵＩＣ−５４１−３で管理されたＵＩＣ基準設計に適合する。このようなディスク・ブレーキ・システムの設計は、図２ａから図２ｃでさらに詳細に図示され、あり継ぎの断面で直線に延在する位置決め溝３１LI、および摩擦ライニング３２LIおよびバッキング３４LIを備えた摩擦パッド３０LIを使用する。バッキング３４LIは、協働するあり継ぎ形断面の直線に延在する直立取付台３LIが形成された取付表面３５LIを有し、これによってパッドを溝内で滑動自在に位置決めし、保持クリップ３８LIなどの締め付け部材または他の手段で保持することができる。パッド取付台３６LIは、厚さの変動またはひっくり返したフランジ３６’LIを有する金属バッキング３４LIから形成するか、摩擦材料自体またはその複合体の本体を備える、またはその両方でよい。任意の１つのホルダに関連する摩擦パッドは、形状がディスク擦れ面の一区画に適合する摩擦ライニングを提供するため、別個にホルダに挿入できる１対の相補的形状の部分パッドとして製造することが普通である。本明細書では、「摩擦パッド」と言った場合、他に特に明言していない限り、構造に関しては部分パッドへの言及を含み、取付および動作に関しては１対の部分パッドを含むよう解釈されたい。図２ａから図２ｃでは、ブレーキ・パッド３０LIは、相補的部分パッドを備え、これが概ね相互に重ねた状態でホルダに装着されるので都合が良く、３０LITが頂部パッド、３０LIBが底部パッドである。
【００２６】
本発明によると、ブレーキ・システム２０Lなどの少なくとも１つの車両ブレーキは、概ね４０で示した摩擦ライニング状態報告構成を設けることにより、摩擦ライニングに所定の状態、特に所定の残り厚さまでの摩擦ライニングの摩耗が存在するか監視する。
【００２７】
部分パッド３０LIBには状態感知装置４２が配置され、これは摩擦材料３２LIに埋め込まれ、導電路４５によってバッキング取付面３５LIに盛り上がって延在する露出導体端子４６へと接続された、つまりバッキングの表面に対して直立した電気導体を備えた動作部品４４を有する。埋め込まれた導体４４は、いわゆるすり減りループの形態で、これはプローブのようにバッキングからライニング本体内へと、摩擦ライニングの摩耗限界を表す距離だけ延在し、上にある摩擦材料が使用により摩耗してなくなると、車輪のディスク擦れ面２２LIによってすり減る導体の最初の部分である。言い換えると、導体４４は通常、端子間に導電状態を呈するが、このような状態は、ライニング摩耗の所定の状態が存在すると、非導電性へと変化する。
【００２８】
部分パッド３０LIT内には、プローブ状の動作パート５４のキャリア５３、導電路５５および導体端子５６を備えた状態感知装置５２が図示されている。導電路はキャリアを通って延在し、前記動作部品および導体端子はその反対側にある。キャリアは電気絶縁材料で形成され、動作部品および導電部品のハウジング５７も備え、ハウジングは、パッドのバッキングから摩擦材料内へと形成された口５８内へと延在し、したがって導体端子はバッキングから離れるよう延在する。キャリアは口５８と、したがって実際には栓と同じ寸法を有するか、図示のようにそれより大きい寸法でもよく、口の周囲でバッキング表面に重畳する。ハウジング５８および導体５４は、重畳した摩擦材料が使用により摩耗してなくなった場合に、車輪のディスク擦れ面によってすり減り、感知装置４２については、導体５４は通常、導体端子間に導電状態を呈するが、このような状態は、ライニング摩耗の所定の状態が存在すると、非導電性へと変化する。
【００２９】
各部分パッドは、例示により、交互の形態の状態感知装置を組み込むよう図示されているが、同じ形態の感知装置を各部分パッドに設けるか、いずれかの形態の装置をこのような対の一方の部分パッドのみに設け、摩擦パッドのライニング全体が一様に受ける摩耗レベルに応答できるようにし、さらに一体の全サイズのパッドでもよい。
【００３０】
摩擦ライニングの比較的小さい領域に限定されたプローブ状の摩耗ループを備えた動作部品を有する状態感知装置または各状態感知装置の代わりに、パッドの隔置された領域にあって、バッキングに近い方の導電路によって直列に結合された複数のこのようなプローブ状ループ形態を備えるか、分散摩耗ループを実現するバッキングからほぼ一定距離の摩擦ライニング内、または摩擦ライニングを囲むこのような導電路を備えてもよい。
【００３１】
図１ｂおよび図２ｃを参照して分かるように、この実施形態ではホルダ２８LIは動作アーム２６LIに対して取り付けられ、直交傾斜軸線５９1および５９2を中心に旋回することによってブレーキ起動力を伝送するため、ホルダおよび部分パッド３０LITおよび３０LIBによって実現された平面摩擦パッドがブレーキ・ディスク表面と位置合わせできるようにする。このような旋回式取付台が付着する可能性がある限り、有効な複数の動作部品を一方または両方の傾斜軸線の対向する側に分散し、このような付着の場合は、そのうち少なくとも一つが初期摩耗の前に、摩擦ライニングの関連する部品とともに配置されることを保証することが好ましい。
【００３２】
摩擦ライニングまたは各摩擦ライニング内で別個に接続された複数の導体ループを備える動作部品を有する状態感知装置により、摩耗速度を示す摩擦ライニングの様々なレベルに到達する摩耗など、２次状態を感知するか、パッドの異なる領域で非常に異なる時間に発生し、不均一な摩耗を示す同じ深さまでの摩耗に応答することができる。
【００３３】
状態感知装置は、ライニングの摩耗以外の所定状態および／またはその後に発生する所定の２次状態に応答するよう構成することもでき、これは２次効果または速度効果を有用に示すことができる。状態感知装置の各動作部品は、摩耗によるすり減りで破壊されるような導体の代わりに、またはそれと直列で、望ましくない加熱に曝露した場合と同様の効果を有する可融性導体リンクなどの熱応答手段、熱応答スイッチ、または温度変換器を含むことができ、これは少なくとも１つの温度閾値に応答して、温度に関連する導電レベルを提供し、場合によっては温度が前記閾値と交差する度に導電レベルの変化に応答する。
【００３４】
状態感知装置の動作部品は、導電ループでもそれ以外でも、バッキング、またはバッキングと通常の摩擦材料の間に配置された下層など、摩擦ライニング摩耗の通常の限界に、またはその上に配置することができる。
【００３５】
上述した状態感知装置４２および５２はそれぞれ、それぞれが導体の電気導電レベルによって伝導状態を画定する限り受動的であるが、伝送状態が所定の状態が存在する場合により複雑または特徴的な信号の能動的産物であるか、産物の休止である感知装置を使用することが可能である。
【００３６】
同様に、光ファイバなど、電流以外を伝導するが、にもかかわらず伝導および非伝導状態を、または閉じた加圧流体パイプを呈する導体を使用する状態感知装置を使用するか、採用することが可能である。
【００３７】
状態報告構成は、ブレーキ摩擦パッドに関連する状態感知装置に加えて、状態感知装置の動作部品の導電状態を特徴とする状態信号を摩擦ライニングから離れた処理手段へと結合するよう構成され、概ね６０で示した結合手段を備える。説明を明快にするため、結合手段６０を主に常時伝導状態感知装置５２について説明するが、これは導電遮断状態に応答するが、状態感知装置４２、および調節してもしなくても、他の形態の状態感知装置とともに使用してもよく、この調節の一部を以下で説明する。
【００３８】
結合手段６０は、摩擦パッド３０LIによって支持されるよう調節された結合伝導手段６２、およびこの場合はホルダ２８LIを備える。図２ｄおよび図２ｅも参照すると、結合伝導手段６２は、複数の結合接点６４を有する信号結合部材６３を備え、部材は結合キャビティ６５内に延在するよう構成され、その中で結合導体６４と状態感知装置の導体端子５６（および／または４６）の間に導電状態で突き当たる。
【００３９】
結合キャビティ６５は、ブレーキ起動力を伝導しないホルダと摩擦パッド・バッキングとの境界面に画定され、実際にバッキング取付表面３５LIの直立取付台３６LI内に、摩擦ライニングから離れる方向に、つまりホルダ溝３１の表面部品３１’に向かって開いたバッキング窪み６６として形成され、したがってホルダが結合キャビティの境界面を画定する。
【００４０】
状態感知装置に関連するキャリア５３および導体端子が、このバッキング窪み６６内に配置され、導体端子がバッキングからホルダの表面３１’に向かって直立する。
【００４１】
結合キャビティは、ブレーキ・システムによって摩擦力が加わる方向に平行の方向、つまり関連するブレーキ付き車輪が回転する方向に平行に、ホルダ溝に沿って延在し、ホルダが重畳していない摩擦パッドの境界面６８で口６７を画定する。以下で検討するように導体端子を条件として、状態伝送手段の信号結合部材６３は、口によって遊び嵌めで結合キャビティ内にて滑動するよう適切に寸法決定され、摩擦パッドはホルダ２８LIによって保持され、信号結合部材の部品はキャビティからほぼバッキングの面に延在する。結合キャビティの口は摩擦パッドの下端にあり、信号結合部材６３は、ホルダまたはパッド締め付け部材３８LIに対してラッチ接続可能な状態で戻り止め６９によってその中に解放可能な状態で保持され、その後の取り外しを可能にすると都合がよい。
【００４２】
あるいは、結合キャビティの口６７は、結合キャビティに完全に入るよう構成された信号結合部材の部品と比較して厚さが薄くてもよく、それによって信号結合部材および摩擦パッドが一緒にホルダ内へと滑動できるが、摩擦パッドを保持することにより、信号結合部材の保持も提供する。
【００４３】
信号結合部材６３は、ほぼ剛性の電気回路板を備え、その表面上にほぼ平面の結合接点６４が担持され、数および導体端子の配置に応じて配置されて、基板は、直立導体端子５６とホルダ間の結合キャビティ６５より厚くなるよう寸法決定され、したがって導体端子は、摩擦パッドとホルダ間のクリアランスの変動にもかかわらず、結合接点と導体端子間に導電状態で突き当たる挿入結合部材によって変形するか、撓む。
【００４４】
直立導体端子５６は、信号結合部材が口によって結合キャビティ内へと滑動する方向に対してほぼ横方向の方向に弾性変形するよう構成される。つまり、端子がなお撓んでいる間に、結合キャビティの境界壁としてホルダとの係合によって禁止されるまで、摩擦パッドから離れるよう変位するバイアスを部材に加える。このような導体端子の撓みにより、結合接点と表面同士が導電状態で突き当たるようバイアスが加わることが保証される。さらに、端子の撓み方向に対してほぼ横断する方向に信号結合部材を挿入すると、その結合接点６４が導体端子と擦れ、それによってクリーニングを実行する。動作状態で表面同士が突き当たるようになっているからである。直立導体端子の代替品として、結合接点６４は、信号結合部材基板６３に対して直立するよう形成してもよい。さらに、結合接点と導体端子との両方が弾性で、突き当たる対の一方が弛緩すると不良信号伝送の可能性を低下させることができる。
【００４５】
導体端子が、結合キャビティ内で滑動方向に対して横方向に信号結合部材にバイアス力を加える代わりに、滑動方向に沿ってこのようなバイアス力を加えるようにし、戻り止め６９および締め付け部材またはホルダによって禁止されない限り、キャビティから信号結合部材を出すような傾向であることが理解される。
【００４６】
同様に、信号結合部材は、複数の反対側に配置された導体端子５６によって結合キャビティ６５内に支持する、つまりキャビティの壁に対して部材にバイアスを加えるのではなく、表面通しを突き合わせて対向する側にバイアスを加えるにつれ、その間で締め付けてもよいことが理解される。
【００４７】
さらに、信号結合部材６３は、状態感知装置の異なる動作部品または異なる状態感知装置に関連する導体端子と突き当たるよう構成された結合接点６４を有してもよい。また、導体端子は、キャリアではなく４４などのバッキングから直接延在してもよい。
【００４８】
信号結合部材は結合キャビティによって摩擦パッドおよびホルダに対して支持されているので、結合伝送手段は全体として、信号結合部材によって支持される。結合伝送手段はさらに、結合キャビティから離れて延在するよう構成された信号結合部材接点板６３の端部領域に取り付けられたカバー７０も備え、これは状態感知装置の導電状態を状態信号に変換し、これを遠隔処理手段に提示する構成要素を含むか封入する。
【００４９】
このような提示は、処理手段とインタフェースをとるような伝送、またはいわゆる「無線伝送」を遠隔に配置された受信器との物理的リンクによって実行してよく、無線伝送とは、本明細書では、伝送器の形態にかかわらず、このような物理的リンクを使用せず、大気を通した伝送を意味するよう使用される。つまり、無線伝送は、無線周波数以上の電磁放射線によって、または空気圧または音響信号のような圧力変動によって、好ましくは（しかし必須ではない）遠隔に配置された処理手段とインタフェースをとるこのような伝送器の受信器への高周波伝送によって実行するよう意図される。物理的リンクは、電気または液体圧力の変動として、さらに上記の形態で、信号伝送に加えて使用してもよい。しかし、無線伝送を使用すると、遠隔処理手段の相対的位置決めばかりでなく、ブレーキ・システムに対する信号結合部材の配置に関する制約も緩和される。
【００５０】
この実施形態では、信号結合手段は、カバー７０内に状態伝送器７２、電源７３および状態制御手段７４を備える。信号結合部材板６３が摩擦パッドおよびホルダからほぼ車輪の面で下方向に延在しているので、カバー７０と結合キャビティ間の間隔は、ある程度物理的にも熱的にも絶縁するよう選択される。
【００５１】
状態伝送器は、適切な周波数であるが、好ましくは４１８ＭＨｚ帯域または任意の使用場所で司法当局が許可する同等の帯域の無線周波放射線で電磁放射線を放出する。
【００５２】
さらに、図１ｂの７６で示す処理手段を、車両自体から離して配置し、結合手段６０は、軌道レベルに、都合良く言えば軌道横でレール１１Lと１１Rの間に遠隔処理手段７６とともに配置された相補的結合受信手段７８も備える。このような受信手段は、特に無線周波数送信のもので、軌道沿いまたは頭上など、レール間以外にも配置することができ、「軌道横」という用語は、本明細書ではこのような選択肢を含むものとして使用する。軌道横結合受信手段が受信した状態信号は、処理手段へと渡され、処理されるか、または事前処理してさらに遠隔の識別手段へと転送し、状態信号の情報を十分に利用して、従来の方法で所定の状態の存在を報告するが、そのうち１つまたは複数を以下で説明する。
【００５３】
しかし、結合伝送手段、結合受信手段および処理手段の動作を検討する前に、車両ブレーキの異なる構造的形態のために、状態感知装置および結合伝送手段の異なる実施形態について考察することが適切である。
【００５４】
図３ａを参照すると、これは鉄道車両で使用され、図１ｂの１８Lおよび１８Rで示すようなレールに載るトレッドを備える車両制動表面を伴ういわゆるトレッド・タイプのブレーキ・システム１２０の第２形態の立断面図を概略的形態で示す。ブレーキ・システム１２０は、アクチュエータおよび力伝送アーム（図示せず）に加えて、摩擦パッド・ホルダ１２８を備え、この中に摩擦パッド１３０が配置され、保持される。摩擦パッドは、アーチ形のトレッドに適合する摩擦ライニング１３２、および同様の形状の（または代替的に平坦な）金属のバッキングを備え、これはこの形態でブレーキ・ブロックとしても知られる。トレッド・ブレーキのこのようなブロック形態の摩擦パッドについては、ＵＩＣ−５４１−４で扱っているが、ＵＩＣに適合しない他の多くの形態も存在する。
【００５５】
ホルダ１２８は、少なくとも１つの側板１２８”によって剛性を与えられた上にある床板１２８’によって、ブレーキ起動力をライニングに伝送する。摩擦パッドは、ホルダ内の位置決め溝１３１によってホルダに対して位置決めされ、その溝内に、金属バッキング１３４のループとして形成された対応する形状の直立取付台１３６が延在し、先細の保持ピンの形態の締め付け部材１３８が、取付ループ１３６とホルダそれぞれの位置合わせ穴１３７および１３７’を通して、ブレーキ・システムが摩擦力を加える方向に平行、つまり関連するブレーキ付き車輪の回転方向に平行に延在する。
【００５６】
本発明によると、摩擦ライニング状態報告構成１４０は、上述した装置４２に対応する状態感知装置１４２を備え、これは摩擦ライニング内に埋め込まれ、バッキング１３４を通って延在する導体端子１４６に接続されたすり減り導体ループである動作部品１４４の形態である。
【００５７】
図３ｂおよびその摩擦パッド１３０の斜視図も参照すると、バッキングの取付ループ１３６内で導体端子１４６と締め付けピン１３８の間に結合キャビティ１６５が形成され、摩擦ライニングから離れた方向に開放し、パッド取付台１６８の境界線で口１６７へと延在する。導体端子１４６は結合キャビティ内に延在し、弾力的に直立する。
【００５８】
概ね１６０で示される結合手段は、結合伝送手段１６２を備え、これは上述した結合伝送手段６２とほぼ同じであり、したがって詳細には説明せず、同様の部品には同じ参照番号が与えられる。これは信号結合部材６３を備え、その一方端は、口１６７によって結合キャビティへと滑り込むよう寸法決定されて、導体端子１４６とバイアス付与状態かつ導電状態で突き当たるよう結合導体６４を担持し、その他方端は、カバー７０内で上述した状態伝送器、電源および状態制御手段を担持する。ピンが、パッドを所定の位置に保持するためのホルダの延長部である限り、これは、バイアス付与された信号結合部材の変位を禁止するホルダ部品を備えるものと見なすことができる。信号結合部材には、これを結合キャビティ１６５に対して保持する戻り止めクリップ１６９も設け、したがって結合伝送手段は、信号結合部材によって摩擦パッドおよびホルダに対して支持される。
【００５９】
図４ａを参照すると、これは鉄道車両ブレーキ・システム２２０の第３形態を概略的に示し、これはパッド位置決め溝２３１を有するアーチ形の摩擦パッド・ホルダ２２８、摩擦ライニングおよびバッキング２３４で構成され、直立取付ループ２３６を有する摩擦パッド２３０、およびそれぞれ取付ループ２３６およびホルダの位置合わせ可能な穴２３６および２３７’を通って延在し、取付ループのピン・キャビティ２３６’と交差する保持ピン２３８の形態の締め付け部材を備える点で、システム１２０と同様である。
【００６０】
本発明によると、摩擦パッド２３０は、摩擦ライニング２３２内に埋め込まれた動作部品２４４を有し、一方端２４５で取付ループ２３６の金属に接続され、他方端では、結合キャビティを画定する取付ループ内でピン・キャビティ２３６’内に延在する導体端子２４６に接続し、パッド・バッキングおよびホルダの位置合わせした穴２３６および２３７’を通る保持ピンによって撓み、したがってこれに横方向のバイアスを加えることができるよう弾力的に直立する状態感知装置２４２を備えた状態報告構成２４０を含む。
【００６１】
図４ｂも参照すると、概ね２６０で示す結合手段は、上述した状態伝送器を含む結合伝送手段２６２、電源および信号結合部材３６２上のカバー２７０内に取り付けた状態制御手段とを備え、それによって手段がホルダおよび摩擦パッドにより支持される。
【００６２】
信号結合部材２６３は、ブレーキ・システムの保持ピン締め付け部材に対応する断面寸法で形成され、その代替品を提供する。導体端子２４６を含むバッキング取付ピン・キャビティ２３６’は結合キャビティ２６５を画定し、その中へと信号結合部材は、パッド保持穴２３７により画定された口２６７によって滑動することができる。信号結合部材は、十分な強度の導電金属本体２６３’を有して、保持ピンとして機能し、ホルダおよびパッド・バッキング・ループ内の穴２３７および２３６’を通って延在して、それと整列し、パッドの保持と、２４５での状態感知装置との電気的接触、さらに結合キャビティ２６５の横断とを実行する。信号結合部材本体２６３’は、結合キャビティに動作可能状態で露出した周辺の一部として、電気的に絶縁された結合接点２６４を有し、これは導体端子２４６に載り、弾力的に撓んで、これとバイアス付与された状態かつ導電状態で突き当たる。
【００６３】
従来、信号結合部材本体２６３’は、中空の外殻として隔置され、これは結合接点２６４をほぼ囲み、その電気的絶縁を可能にする。言うまでもなく、ピンは適宜、複数の結合接点を担持することができる。
【００６４】
信号結合部材２６３が先細の保持ピンの機能的代替品である限り、それに衝撃を与えて、ホルダに適切に配置するか、ホルダから解放する必要があることが理解される。ピン／部材の端部でカバー２７０に含まれる制御および伝送構成要素は、ピンに着脱式に取り付けて、損傷の危険を冒さずにピンの配置または取り外しを容易にすることができる。さらに、このような分離可能な取付により、状態伝送器をホルダの下に任意選択で配置することができ、ピン・ヘッドはホルダの上から挿入することができる。
【００６５】
上述したディスク・パッドおよびトレッド・ブロック形態に対する改造を概略的に示す図５ａおよび図５ｂを参照すると、図５ａではパッド３０LIBに対応するほぼ平面のディスク・ブレーキ・パッド３３０が、硬化した熱硬化性樹脂結合材によって画定された摩擦材料から動作摩擦ライニング３３２と一体形成されるが、強度および熱特性に関して改造されている。バッキング４３４はそれでも、一体成形された直立取付台３３６を含む。バッキングは、少なくとも部分的に取付台の中にある結合キャビティ３６５を含み、この中にパッドの材料内に成形された状態感知手段３４２の導体端子３４６が延在する。キャビティはキャビティ６５に対応するが、全体がパッド内に画定され、上にあるホルダによっては画定されず（所望に応じて画定してもよい）、６３などの信号結合部材が、取付台の端部にある取付台３６７によってキャビティ内に延在し、バッキング材料によって画定されるようなキャビティの境界壁に当たるようバイアス付与される。
【００６６】
図５ｂを参照すると、これはトレッド・ブロックの形態でパッド３３０’の同様の構造を示し、摩擦材料の一体バッキング３３４’は、直立取付台３３６’と結合キャビティ３６５’とを有し、これはバッキングの摩擦材料および場合によってはライニング３３２’自体の中に完全に含まれる。
【００６７】
次に図６ａおよび図６ｂを参照すると、これは鉄道車両ブレーキ・システム４２０の第５形態の部分を概略的に示し、これはアーチ形ホルダ４２８によって支持され、締め付け部材ピン４３８によってその中に保持されたアーチ形トレッド・タイプ摩擦パッド４３０を備えるという点で、１２０にて上述したものと同様である。
【００６８】
状態感知装置４４２は、弾性導体端子４４６で終了する導電路によって直列に接続され、隔置された１対のすり減り導体ループ４４４1および４４４2として摩擦ライニング４３２内に埋め込まれた動作部品４４４を有する。概ね４６０で示された本発明による結合手段は、上述した手段６２に対応し、図示のようにパッド・バッキング４３４から隔置された摩擦ライニング内に画定された結合キャビティ４６５内へと延在する信号結合部材４６３を有するか、パッド・バッキングによって形成された１つの側壁（図示せず）を有する結合伝送手段４６２を備える。結合キャビティは、ライニングの側壁にある少なくとも１つの口４６７までパッド長さだけ横方向に延在し、その中に結合接点４６４を担持する信号結合部材および結合伝送手段の他の構成要素が滑動でき、それによって摩擦パッドに対して結合伝送手段を支持する。信号結合部材は、４６９の想像線で概略的に示すようなブラケットにより結合キャビティ内に都合良く保持され、ブラケットはバッキング取付ループ内に形成されたキャビティ内に延在し、パッド締め付け部材ピン４３８によって保持される。
【００６９】
信号結合部材および結合キャビティの厚さは、部材を挿入すると導体端子が弾性変形するよう選択し、これにより部材が結合キャビティの側壁に向かってバイアス付与され、その後は、さらには変形せず、導体端子を結合接点４６４とバイアスで導電状態にて突き合わせる。
【００７０】
図７ａおよび図７ｂを参照すると、これは結合伝送手段５６２の信号結合部材５６３を滑動挿入するために、摩擦ライニング内に画定された結合キャビティ５６５内に延在する弾性導体端子５４６とともに摩擦パッド５３０が自身内に状態感知装置５４２を有する点で、４２０で上述したものと同様である鉄道車両ブレーキ・システム５２０の第６形態の部分を、それぞれ断面図および立断面図で概略的に示す。
【００７１】
導体端子は、結合キャビティの対向する側に隔置して配置され、信号結合部材５６３は、その対向する側に配置された結合接点５６４を有し、したがって部材を口によって結合キャビティに挿入するにつれ、対向する導体端子を撓ませて離し、したがってこれが信号結合部材にバイアスを付与し、両者とも結合接点５６４との導電突き当たりを実行させ、結合部材をキャビティに対してセンタリングする。つまり、信号結合部材は、キャビティの境界壁ではなく導体端子によって結合キャビティ内に支持される。この締め付け部材支持の形態は、パッド３０LI、４３０および４３０’など、ディスク・ブレーキまたはトレッド・ブレーキ形態の他のパッドにも当てはまる。
【００７２】
これらのさらなる実施形態全ての結合伝送手段は、状態信号を信号結合部材の近傍から、摩擦ライニングおよびホルダから離れた結合受信手段へと、結合手段４０に関して上記で概略したのと同じ方法で伝送する。
【００７３】
ブレーキ・システム、状態感知装置および結合手段の上記の変形は、ブレーキ・システムの精密な構造に応じて、またはそれに関係なく実行できるその幾つかの変形を実証するために説明してきた。しかし、これは、よく知られた形態の車両ブレーキ・システムが、物質の構造的変化なく摩擦ライニング状態報告構成を含むよう容易に適用できるが、ただし例外は摩擦パッドで、なお交換可能な使い捨てアイテムであり、場合によってはパッド締め付け部材も例外であることを実証する働きがある。状態報告構成は、適切な摩擦パッドを交換した後に既存のブレーキ・システム内で改装するのに適し、このような取付は実際には、信号結合部材を結合キャビティ内に配置し、結合伝送手段の部材または他の部品をホルダおよび／または摩擦パッドに対してラッチ接続することを含む。
【００７４】
図３から図７の構成部品に関して説明した実施形態は、単純なすり減り導体の形態の状態感知装置を埋め込んだブロック・タイプの車輪トレッド摩擦パッドに関するものであり、この全てで状態感知装置の動作部品は追加的に熱応答性手段および／または摩擦ライニングの周囲で隔置された１つまたは複数のすり減り導体を備え、特にパッドの傾斜軸線から変位したり、上記で概略したように摩擦ライニング材料および／またはバッキングに対して異なる関係で配置されたりする。図３および図５の実施形態では、状態感知装置が５３で示した構造に対応し、摩擦材料に別個のキャリアおよび口があって、図２のディスク・ブレーキの実施形態は、摩擦ライニング内に画定された結合キャビティを備えるか、図６および図７で示した方法で信号結合部材６３を支持する、あるいはその両方であることも認識される。
【００７５】
上述した構造的実施形態がそれぞれ、導電の遮断を含む動作部品、および共通の構成要素を使用する状態伝送手段を有する状態感知装置を使用する限り、全てについて動作は同じであると見なすことができるが、図１ｂおよび図２ａから図２ｅの実施形態に関して、これを原理的に説明する。
【００７６】
次に図８ａから図８ｄを参照すると、これはほぼ上述した通りであるが、説明するようにその変形も備えた状態感知装置５２、および結合手段の様々な実施形態を概略回路形態で示す。
【００７７】
図８ａを参照すると、結合伝送手段６２はその最も単純な形態で、バッテリ７３’によって提供される電源７３を有し、これは状態制御手段７４によって状態伝送器７２に接続される。バッテリは、乾電池または充電式電池と交換可能であり、車両の動作によって駆動される個々のタービンなどによって充電状態を維持するよう構成される。状態制御手段は、電源および送信器と直列で低ドレーン半導体スイッチ７５を含み、電力を遮断する一方、状態感知装置の導電路がその端子間で、つまり伝送状態で完成するが、状態感知装置の導電路が遮断されると、これを接続する。伝送器は、電源７３によって電力を与えられると、所定の周波数で放射線を単純に発振して放射する、つまり変調していない放射線を備える状態信号をそこから伝送し、これは状態制御手段によって可能になる。結合受信手段７８は、このような無線周波数伝送の受信に応答して、処理手段７６に適した形態の受信信号、つまりその存在により摩擦ライニング内で存在する状態を示す信号を提供する。受信した各信号をさらに処理し、報告のために解釈する方法について、状態感知装置、結合手段および状態信号がとることができる代替形態について検討した後、以下で説明する。
【００７８】
状態伝送器７２は、振幅、位相または周波数が場合によってはディジタルで解釈可能なコードとして変調されている無線周波数信号を伝送するよう構成することができ、これはさらに情報を伝送するため、結合受信または処理手段で復調または解釈される。状態信号は、状態感知装置が最初に所定の状態の存在を識別した結果生じる初期形態および／または上記で概略したようにその後に２次所定状態を感知した結果としての初期形態のような変調形態をとることができると理解される。
【００７９】
例示的構成が図８ｂに概略的に図示され、これはバッキングから導体ループ５４とは異なる深さで摩擦ライニング３０LI内に配置された第２導体ループ５４’を有する形態で、状態感知手段５２を示す。導体ループは状態制御手段７４に接続され、導体ループ５４は電力可能スイッチ７５に接続され、ループ５４’は状態伝送器７２の変調制御装置７２’に接続される。したがって使用時には、導体５４の破壊をもたらす摩耗が存在する前には伝送せず、導体ループ５４の破壊によって感知される摩耗状態が存在すると、伝送器７３に電力が与えられ、ゼロまたは第１変調で伝送する。その後の摩耗で導体ループ５４’が破壊すると、変調が変化し、したがって状態信号は、この２次所定状態に特徴的なものとなる。それぞれが変調制御の一部を形成し、したがって各導体ループが破壊されると、伝送器の信号変調が特徴的に変化するなら、５４”で示すように、さらなる２次状態導体ループを使用してもよい。このような導体ループは、アナログ伝送の周波数または振幅を制御するか、各破壊によって変化するディジタル・コードの定義、したがって状態信号変調を実行するジャンパを提供する同調回路内にあってよい。上述したように、異なるレベルの状態信号のこのような検出は、摩耗速度の尺度の導出に関連させることができるが、同様に、同じ深さにあっても摩擦パッドの周囲に空間的に放射状になっている複数のこのような導体ループは、異なる時間で摩耗の均一性の尺度を導出する状態信号を検出することができる。
【００８０】
状態伝送器および／または結合受信手段が（伝送および／または受信エンベロープによって）適切に空間的に並置された場合か、一時的に、特に車両と軌道横結合受信手段との間に相対的動作がある場合に、あるいはその両方の場合のみ、軌道横結合受信手段と結合伝送手段との結合を、伝送を可能にすることによって制約することが有用なこともある。
【００８１】
図８ｃを参照すると、結合手段は概ね８０で示す選択手段を含むことができ、これは軌道横結合受信手段７８と結合伝送手段７２間の瞬間的位置関係に応答して、状態信号の伝送を可能にする。選択手段８０は、１２５ＫＨｚ無線周波数帯域の電磁エネルギの軌道横発エミッタ、および結合伝送手段内に、前記エネルギの受信継続時間によって制限される期間にわたり状態伝送器への電力供給を制御するよう動作可能な選択制御手段８４を備える。
【００８２】
図８ｃでは、選択制御手段８４は、放出されたエネルギに応答して直流（または他の望ましい）信号を生成する同調回路８７および整流手段８８を組み込んだエネルギ受信手段８６、さらに信号に応答して閉じ、電源６６を状態制御手段７４に接続する電気スイッチ８９も備える。状態制御手段７４は状態感知装置５２に接続され、その導電状態に従って切り換えられ、それによって所定の摩擦ライニング状態が存在する間、選択制御スイッチが閉鎖している場合のみ、伝送器は状態信号を送信することができる。
【００８３】
したがって、このような選択手段８０は、バッテリ電源の使用寿命を延長することができるが、選択制御手段８４は他の目的のため、結合制御手段内で機能できることが理解される。選択制御手段で受信した可能エネルギは、（整流しても）状態感知装置の状態が特に状態信号の有無ではなくその性質を変化させる形態で状態信号を伝送するよう、状態伝送器７２を設定する。例えば、選択制御手段８４は、状態伝送器７２が放射線を伝送できるようにし、状態制御装置５２を伝送器の変調制御装置７２’に結合できるようにすることに関して主要な制御装置である。このような構成により、状態伝送器は、所定の状態が存在すると、言い換えると不良でないと、状態信号を正確に伝送できることを示すエネルギ・エミッタ／結合受信手段に対して、結合伝送手段を正確に配置した場合に、「確認」信号を発することができる。このような確認信号の形態は、状態感知装置の伝送状態によって決定され、したがって確認信号は、状態感知装置の状態も確認し、所定の状態が存在すると状態信号になるので都合がよい。
【００８４】
選択制御手段８４が、軌道横選択手段が発したエネルギを使用する限り、これは、このような選択エネルギを頻繁に受信した場合にバッテリ電源７３の電荷を増大させる働きをすることができる。しかし、このようなエネルギ受信はほぼ伝送を必要とする場合と一致するので、結合伝送手段の電源、および適宜、本明細書では詳述しない電源付き状態感知装置の形態の電源も備えることができる。この電源の形態は、上述した全ての変形においてバッテリの直接的な代替品を備えることができるが、さらなる構成が図８ｄに図示される。エネルギ受信手段８６は、単独の電源７３を備え、状態制御手段６７によって状態伝送器７２への電源に結合され、状態制御手段は、状態感知装置５２の通常は導電性の路、つまり導体５４に電源の分路として接続し、それによって摩擦ライニングに所定の状態が存在するような時になるまで、状態伝送器７２が機能するのを防止し、導電路を遮断して、分路を除去する。
【００８５】
状態伝送器および状態受信手段は対になっているが、エネルギ信号の周波数または変調を選択することにより、選択手段のエネルギ・エミッタ８２と選択制御手段８５を対にすることも適切なことがあると理解される。このような設備は、状態伝送器が幾つかのチャネルまたは異なる変調コードで伝送できる場合に有用であり、状態受信手段の近傍で軌道横に配置される限り、エネルギ・エミッタは結合受信手段と結合してどちらのチャネルまたは変調を使用するか、状態伝送器に信号を送信することができる。
【００８６】
車両上の電源を必要としないこのような状態感知手段および結合伝送手段の構成は、電源のない車両、または往々にして車両の電源付き部分から分離され、ブレーキ摩擦ライニングの保守を長期に必要とせずに走行するよう期待される車両下位構成要素、つまり上述したような付随貨車で使用するのに特に適切であり、さらに大幅な改造をせずに既存の車両を改装するにも適切である。上述した状態感知装置および結合伝送手段の形態は、新しく製造したブレーキ・パッドへの組み込み、または取付台に適切な口および結合キャビティを設けただけの交換パッドに対する組み付けが容易である。このような状態感知装置を装備した摩擦パッドは、改造せずに監視機能がないブレーキの既存のホルダに結合伝送手段なしで使用することができ、上記で概略した様々なタイプのブレーキはいずれも、パッド締め付け部材の適切な改造以上のことは必要とせずに、結合伝送手段をパッドおよび／またはパッド・ホルダの内部に接続し、そこから懸垂状態で取り付ける限り、監視できるはずである。
【００８７】
摩擦ライニング内の所定の状態を示す信号を伝送しても、状態伝送器は、特徴的なコードなどを伝送できれば、ブレーキおよび摩擦パッドの構造を識別することができ、このような情報は、状態信号を解釈することに該当するか、交換する場合はどのタイプの摩擦ライニングが必要か、事前に単純に示すことができる。
【００８８】
状態を感知することと、状態信号を遠隔処理手段に結合することについて、摩擦パッドよび軌道横結合受信手段によって画定された１つのブレーキ摩擦ライニングに関して以上で説明してきた。これは特定の結合伝送手段および結合受信手段をまとめて、車両外の報告を実現可能にする結合を実行する点で有用であるが、それぞれを順番に結合関係にし、相対的に移動する車両の異なる車軸セットを上述した牽引機関車および付随貨車の列の結合受信手段に対して空間的および一時的に配置することにより、多数の同一または同様の結合伝送手段を１つの軌道横結合受信手段と結合することによって、特定の利点が獲得される。
【００８９】
図１ａに加えて図９を参照すると、複数の下位構成要素付随貨車１０A、１０B、１０C・・・を牽引する牽引機関車で構成され列車として鉄道車両１０が図示され、付随貨車はそれぞれ貨車１０Bについて上述したように、車両の走行方向に隔置された複数の車軸セットを有する。各車軸セットは摩擦ライニングを有する複数のブレーキを有し、摩擦ライニングは、所定の摩擦ライニング状態の感知に応答して伝送される状態信号に関して同一であることにより、監視し、処理手段７６の１つの結合受信手段７８と機能的に結合することができる。ブレーキの全て、またはその一部のみを、摩擦ライニングの１つまたは複数の所定状態について監視することができるが、監視した各ブレーキは、５２などの状態感知装置を有する摩擦パッドに加えて、図３ｄに示され、軌道横エミッタ８２からの無線周波数エネルギの受信によって選択された場合に電力が与えられる結合伝送手段を有する。
【００９０】
車両（列車）が処理手段に対して走行するにつれ、車軸セットは処理手段を１回に１つずつ順番に通過するが、連続する通過間の間隔は、各付随車に車軸を分散させる方法に応じて変更することができる。各車軸セットが処理手段の近傍を通過するにつれ、監視される各ブレーキの結合伝送手段に電力が与えられ、所定のライニング状態が感知されたら、状態信号が伝送され、結合受信手段がこれを受信する。上述したように、選択エネルギの放出は、比較的細いビームに制約することができ、これによって隣接する車軸セットの結合伝送手段が選択されず、状態伝送器および／または結合受信器も、走行方向のビーム幅および／または強度および／または感度それぞれに関して制約することができ、これにより隣接する車軸セットからの状態信号による受信信号の漏話を、エネルギ放出によって間違って選択されることを防止する。
【００９１】
したがって、車軸が複数の車両（列車）の監視される各ブレーキについて、電源がない同一の結合伝送手段を使用するという単純な手段により、車両外の１つの信号受信および処理手段によって、車両の多数の車軸セットのうちいずれかの車軸セットに関連して比較的少ない摩擦ライニングのいずれかに所定の状態が存在するのを報告することが可能である。
【００９２】
車両に沿ってどこかに状態が存在することを知っても、多数の車軸セットが関与し、どの車両下位構成要素（貨車）、車軸セットまたはブレーキもが前記所定状態を含むかを識別することが、使用可能な情報の制約内で実行できる場合、実現性が制限される。
【００９３】
概して、このような情報は、車両（列車）の構成に関して記憶された論理情報に関して入手可能であるか、これを明示的に識別する状態信号を提供するため、任意の貨車またはブレーキに関連する状態感知装置および／または結合伝送手段を構築することにより入手可能にすることができる。
このようなブレーキまたは貨車に固有の信号は、本質的な複雑さがあるものの、状態報告の前に必要な処理が少なくなるが、車両（列車）に取り付けた結合伝送手段ごとに個々に構成する必要があることが理解される。
【００９４】
他方で、車両の車軸セットのいずれかに同一の結合手段を使用することにより、手段およびその取付具を両方とも単純にすることができ、所定の摩擦ライニング状態を識別し、報告するプロセスを、複数の車軸セットでこのような同一の結合伝送手段を使用することについて説明する。処理手段７６は、自身に関連する軌道横車輪または車軸カウンタ８５を有し、これは各車軸セットの通過を検出するよう動作可能であり、第１セット１２Aは、車両（列車）の基準点を備え、したがってその後の各車軸セットの検出が、車両（列車）内でのその位置を記録し、通過中に車軸セットから受信した状態信号と相互に関連付けられ、状態の存在と車軸位置の情報との両方を含む識別信号を提供する。
【００９５】
車両（列車）が無傷なままでいる状況では、以下でさらに検討するように、このような識別信号を報告し、基準点から数えることによって車軸セットに近づき、保守要員がさらに詳細な検査および／または摩擦パッドの交換を実行することができる。車両（列車）を取り外すか、取り外せる状況では、識別信号をさらに処理して、状態信号を精製する車軸セットが位置する特定の車両下位構成要素（貨車）を識別する。識別信号を、軌道横処理手段から離れた識別手段９０に転送し、通常は保守車庫または列車組立場にて、実時間で、または記憶した信号のデータ・バーストとして場合によってはインタフェース手段９１を転送することによる。
【００９６】
識別手段９０は、スケジュール記憶装置９３へのデータ・リンクを設けた中央処理ユニット（ＣＰＵ）８２を含み、記憶装置は車両（列車）の構成の詳細、つまり各貨車の位置および貨車の識別、その連続番号を含む。識別手段ＣＰＵには、貨車（車両）仕様データのデータベース９４とのデータ・リンクも設け、少なくともそれが有する車軸セットの数、および場合によっては各車軸セットのブレーキまたは監視されるブレーキの数を貨車ごとに識別する。したがって、識別手段は、貨車の車軸セット配置に関して仮想車両（列車）を構築し、受信した識別信号を貨車の識別に、場合によっては１つまたは複数のその車軸セットに翻訳することができる。このような識別を備えるデータ信号は、プリンタまたは視覚表示ユニットなどの報告装置９５に供給することができる。代替的または追加的に、識別のこのようなデータ信号を保守スケジューリング装置９６に供給することができ、ここで識別された特定の貨車を、少なくとも摩擦ライニングの保守に関してブッキングすることができる。
【００９７】
摩擦ライニングで感知された所定状態の性質、および２次ライニング状態に関連する異なる（２次）状態信号の生成の可能性に関する以上の検討から、これを処理手段でも受信し、識別手段に転送することが理解される。識別手段は、９７で特定の車両（貨車）車軸セットに関する全ての状態信号を記録し、このような２次状態信号を表すその後の識別信号を受信したら、摩耗速度試験を実施して、このような摩擦ライニング状態が第１所定状態の存在によって保証されない報告および保守を必要とするか決定することができる。
【００９８】
上述したように、識別手段は、軌道横処理手段から離れていることが最も都合がよいが、そうである必要はない。離れている場合、識別信号をこのような遠隔識別手段に転送することは、実時間で直接実行するか、陸線または電磁電送を使用するインタフェース９１の転送により記憶装置９８に収集された信号のデータ・バーストによって実行することができる。転送は、代替的にインタフェース９１によって実行することができ、これは軌道横の位置と識別手段９０の位置との間で物理的に搬送することができる。このような転送インタフェース９１は、車両（列車）自体が搬送することができ、識別信号は、処理手段の軌道横位置から軌道に沿って所定の位置にある場合に、（記憶したデータ・バーストとして実行することが最も都合がよいが）識別信号がこれに転送され、車両（列車）が車庫に戻ると、処理のために、場合によっては信号記憶装置９９によって識別データをダウンロードすることができる。
【００９９】
上述したように、結合伝送手段が任意のブレーキに特定でない場合、識別手段は、車軸セットの特定のブレーキではなく、摩擦ライニング状態が存在する車軸セットを識別できるだけである。実際には、これは問題にならない。というのは、車両（貨車）に何らかの摩擦ライニング状態が存在すると、識別された車両（貨車）または識別された車軸の各ブレーキおよびその摩擦ライニングを物理的に（視覚的）検査をする正当な理由となるからである。しかし、アクセスの困難さおよび／またはかかる時間が許容不能と見なされた場合、上記の構成は、特定のブレーキまたは摩擦ライニングの識別を容易にするよう調整することができる。軌道横処理手段７６は、可搬性ユニットとして形成することができ、これは個々のブレーキ摩擦ライニングに関連する結合伝送手段へと運び、これを指向することができる。ユニットが放出した選択エネルギで照明すると、結合伝送手段は、ブレーキ摩擦ライニングに所定の状態が存在する場合、状態信号を返す。可搬性ユニットの処理手段は、伝送される状態信号を生成する所定状態が存在する場合、視覚的識別報告を単純に提供することができる。相対的に通過する間に操作を実行する必要がない限り、結合受信手段の感度および／またはビーム幅を下げ、適宜選択手段のエネルギ放出を下げるか、ビーム幅を細くする、またはその両方を実行して、特定のブレーキ摩擦ライニングにのみ関連する結合伝送手段を確実にアドレス指定する。
【０１００】
あるいは、保守要員から見えるように結合伝送手段を配置する場合、可搬性結合受信手段および処理ユニットは、単純に、特定の結合伝送手段を指向できる選択手段エネルギ・エミッタを備えることができ、この結合伝送手段には、所定の状態が存在したら状態信号を伝送する可視インジケータを設ける。また、結合伝送手段は、選択エネルギの放出による照明に応答して、所定状態がない確認信号を提供する形態である場合、可視インジケータ、またはさらなる手段を配置して、結合伝送手段が正確にアドレス指定され、所定の状態が摩擦ライニング内に存在しないことを確認することができる。
【０１０１】
同様に、任意の車軸にあるブレーキ摩擦ライニングが全て同様に挙動すると想定し、所定の状態を呈した場合は全ての世話をすることが実際的である場合は、状態感知装置およびそれに関連する結合伝送手段によって車軸セットごとに１つのブレーキ摩擦ライニングのみを監視することが適切である。
【０１０２】
監視のために選択するか、それに使用可能なブレーキの数は、車両（貨車）の設計に全く関係なく、車軸セットごとに変更することができる。結合伝送手段を、伝送周波数または変調周波数またはコードによって、このような少数の位置のうち特定の一位置で使用するよう製造するか、構成できる場合、結合伝送手段から受信し、処理した信号は、車軸セットおよび車軸セットのブレーキ位置を両方とも識別することができる。結合伝送を車両（貨車）タイプでさらにプログラム可能である場合、信号はさらに、交換品として必要な摩擦ライニングのタイプを通知する。最後に、結合伝送手段が、車両（貨車）の識別表示でプログラム可能である場合、処理および識別手段ははるかに単純化することができるが、その代わりに、同一に製造した結合伝送ユニットを、ブレーキ状態報告構成の設置および接続の技術が少ない保守作業で、迅速かつ比較的無差別に展開する能力が失われる。
【０１０３】
本発明を基本的にＵＩＣ基準による鉄道車両ディスク・ブレーキ・システムに関して説明してきたが、状態感知手段を適切に改造したり、これに対して結合伝送手段を取り付けたりすることにより、異なる基準に適合する他の鉄道車両ブレーキ・システムに概ね適用可能であるが、言うまでもなく、これは鉄道ブレーキ・システムでの仕様に制限されず、ブレーキ摩擦ライニングの所定の状態を報告させるため、自己操縦式であるが軌道を辿ることに限定されない道路を走行する車両のディスクまたはドラム・ブレーキとともに使用し、車庫の出入り時に、またはその途中で、規定の路または軌道を辿るようにできることが理解される。
【０１０４】
複数の車軸セットを有する長い列車の形態の車両で、費用および労働力節約に関して最大の利益が見られるが、本発明による構成は、言うまでもなく車両が軌道横処理手段に対して相対的動作を実行するよう限定されている場合、車軸セットが比較的少ない車両で、所望に応じてこれが車両の電源から完全に独立した車両で使用できることが理解される。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】図１ａおよび図１ｂは、車軸セットのレベルにおけるレール車両のそれぞれ平面および立断面図であり、ほぼ平面の摩擦パッドを組み込んだディスク・ブレーキ・システムによって車両の制動を提供し、ブロック図では、車両のブレーキ・システムによって担持された結合伝送手段の形態の結合手段と、車両から離れて配置された結合受け手段とを備えた、本発明による摩擦ライニング状態報告構成を形成する。
【図２】図２ａは、図１ａの車両のブレーキ摩擦パッドおよびホルダを通した立断面図であり、１対の相補的な部分パッドの形態の摩擦パッドと、各部分パッドに対して配置された状態感知装置の設置を示す。
図２ｂは、図２ａのブレーキ摩擦パッドおよびホルダの方向２ｂ−２ｂにおける断面図、および状態感知装置の好ましい配置である。
図２ｃは、方向２ｃ−２ｃにおける図２ａのブレーキ摩擦パッドの前面図であり、１対の部分パッドとしての構造をさらに示す。
図２ｄは、その構成要素のハウジング、および状態感知装置との信号接触およびブレーキ・システムに対する手段の支持を実行するために結合キャビティ内で摩擦パッドとホルダの間に配置されるようになっている信号結合部材を有する本発明による結合伝送手段の立断面図である。
図２ｅは、図２ｄの結合伝送手段の側面図であり、摩擦パッド内に配置される信号結合部材、およびホルダ内への保存およびそこからの解放を可能にする戻り止め手段の導電特徴を示す。
【図３】図３ａは、トレッドに載るためアーチ形のブロック形態の摩擦パッドと、締め付けピンによってパッド・バッキングの直立取付台を支持し、ブレーキ・アクチュエータの力を伝送するホルダと、本発明による摩擦ライニング状態報告構成とを含み、図２ａの部材が、直立取付台および締め付けピンによって画定された結合キャビティ内に含まれる周辺トレッドおよびブレーキ・システムを有するレール車両の車軸の第２実施形態を通した立断面図である。
図３ｂは、バッキング・キャビティ内の結合部材、および締め付けピント係合可能なクリップの形態の締め付け部材を示す図３ａの摩擦パッドの部分切り取り斜視図である。
【図４】図４ａは、摩擦ライニング状態報告構成が、パッド締め付けピンとして信号結合部材を形成した結合伝送手段を有する第３実施形態のトレッド・ブレーキ・システムの立断面図である。
図４ｂは、図４ａの締め付けピンの断面図である。
【図５】図５ａは、バッキングおよびその直立取付台が改造摩擦ライニング材料で形成され、結合キャビティ全体がバッキングの閉じた窪みによって画定された、図２ｂのディスク・ブレーキ摩擦パッドの代替形態の部分立断面図である。
図５ｂは、バッキングおよびその直立取付台が改造摩擦ライニング材料で形成され、結合キャビティ全体がバッキングの閉じた窪みによって画定された、図４ａのトレッド・ブレーキ摩擦パッドの代替形態の部分立断面図である。
【図６】図６ａは、摩擦ライニング状態報告構成が摩擦ライニング内に画定された結合キャビティを有し、結合部材が締め付けピンによって締め付けられ、その補助で支持される第５実施形態のトレッド・ブレーキ・システムの立断面図である。
図６ｂは、方向６ｂ−６ｂにおける図６ａのブレーキ・システムの立断面図である。
【図７】図７ａは、摩擦ライニング状態報告構成が摩擦ライニング材料内に画定された結合キャビティと、自身間で信号結合部材を支持する導体端子とを有する第６実施形態のトレッド・ブレーキ・システムの立断面図である。
図７ｂは、方向７ｂ−７ｂにおける図７ａのブレーキ・システムの立断面図である。
【図８】図８ａは、ブレーキ摩擦ライニング、軌道処理手段、および状態信号を伝送する結合手段に関連し、結合伝送手段および結合受信手段を含む状態感知装置の略回路図である。
図８ｂは、図８ａと同様であるが、追加の摩擦ライニング状態を表す信号の結合を示す略回路図である。
図８ｃは、図８ｂと同様であるが、軌道結合受信手段および結合伝送手段内のエネルギ応答選択制御手段を有するエネルギ放出器を備えた選択手段を含む略回路図である。
図８ｄは、図８ｃと同様であるが、エネルギ応答選択制御手段が結合伝送手段の電源を備える略回路図である。
【図９】その下位構成要素として図１ａの車両を含む一連の車両の略図であり、車両の走行方向に隔置された複数の車軸セットおよびブレーキに取り付けた結合伝送手段、および結合受信手段に隣接する事前処理手段として軌道処理手段に対する走行、および事前処理手段から離れた車両識別および報告手段を示す。
【図１０】図９の識別および報告手段の略ブロック図であり、前進インタフェース手段も示す。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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