(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
裏板の片面にライニングを添着して成るブレーキ素子の裏板の片面から突出する状態で支持される絶縁材製の支承部材と、この支承部材の一部で上記ライニングの厚さ方向に関して互いに異なる位置に、互いに並列に設置された複数の導電路と、これら各導電路の一端部を導通させた第一合流電路と、これら各導電路の他端部を導通させた第二合流電路とを備え、これら各導電路は、良導電材製の良導電部と電位抵抗を有する抵抗部とを互いに直列に配置して成るものであり、これら各抵抗部が、上記基板の一部で上記ライニングの厚さ方向に関して摩擦面から離れた側に片寄せて設置されているブレーキ素子用ウェアインジケータ。
【請求項２】
上記基板は、絶縁材製のホルダ内に抱持されており、このホルダは、円周方向の一部に平坦部を形成した欠円柱状であり、少なくとも上記各導電路のうちの抵抗部は、上記基板のうちでこの平坦部に対向する面に設置されている、請求項１に記載したブレーキ素子用ウェアインジケータ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載されたブレーキ素子用ウェアインジケータに基づいて前記ライニングの摩耗量を算出する演算器を備え、この演算器と上記ブレーキ素子用ウェアインジケータの第一合流電路又は第二合流電路との間に一方が接続されると共に、他方が一定の電圧を印加する為の定電圧電源回路に接続された、モニタ電圧を得る為の抵抗部が、上記演算器を内蔵する演算制御器内に設けられているブレーキ素子の摩耗検出装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載されたブレーキ素子用ウェアインジケータに基づいて前記ライニングの摩耗量を算出する演算器を備え、この演算器と上記ブレーキ素子用ウェアインジケータの第一合流電路又は第二合流電路との間に一方が接続されると共に、他方がアースに接続された、モニタ電圧を得る為の抵抗部が、上記演算器を内蔵する演算制御器内に設けられているブレーキ素子の摩耗検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明に係るブレーキ素子用ウェアインジケータは、ドラムブレーキ用のブレーキシューアッセンブリ、或はディスクブレーキ用のパッドとして、自動車等の車両の制動に使用するブレーキ素子の寿命、言い換えれば交換までに走行可能な距離を知る為、このブレーキ素子を構成するライニングの残り厚さを検出する為のものである。尚、本明細書でブレーキ素子とは、ブレーキシューアッセンブリとパッドとを総称したものを表す。逆に言えば、本明細書でブレーキシューアッセンブリとは、ドラムブレーキ用のブレーキ素子を指し、パッドとは、ディスクブレーキ用のブレーキ素子を指す。
【０００２】
【従来の技術】
車両用のブレーキには、裏板にライニングを添着して成るブレーキ素子を組み込んでいる。制動を行なう場合には、このライニングをドラム或はディスク等の制動用回転体に押し付ける。例えばディスクブレーキの場合には、図２５に示す様に、車輪と共に回転するディスク１の両側に１対のパッド２、２を、車体側に固定した図示しないサポートに対し、このディスク１の軸方向（図２５の左右方向）に関する変位自在に支持している。上記各パッド２、２は、それぞれ裏板３の片面にライニング４を添着して成る。制動時には、図示しないキャリパに内蔵したピストンの押し出しに伴って上記各パッド２、２を上記ディスク１の両側面に押し付ける。そして、上記ライニング４と上記ディスク１の両側面との摩擦によって制動を行なわせる。
【０００３】
上記各パッド２、２のライニング４は、制動の繰り返しにより次第に摩耗する為、或る程度摩耗が進んだ場合に、新しいパッド２、２と交換しなければならない。ところが、上記ライニング４の厚さを外部から目視して判定する事は不可能若しくは困難である為、ウェアインジケータを上記１対のパッド２、２のうちの少なくとも一方のパッド２に装着し、上記ライニング４が許容限度にまで摩耗した場合に、上記ウェアインジケータからの信号に基づいて運転席に設けた警報器から、上記各パッド２、２の交換を促す旨の指令を出す様にしている。
【０００４】
図２６は、この様な目的を達する為に考えられた、実開平５−４７５６２号公報に記載されたウェアインジケータ付パッドの１例を示している。パッド２を構成する裏板３の端部で、ライニング４の周縁から突出した部分には、上記裏板３の表裏面を貫通する状態で取付孔５を形成し、この取付孔５の内側にウェアインジケータ６を、保持筒７と圧縮ばね８とを介して装着している。このウェアインジケータ６は、合成樹脂製のホルダ９中に、検出部である導線１０を埋設して成る。この様なウェアインジケータ６を上記裏板３に支持した状態で上記導線１０の先端部は、上記ライニング４の摩耗許容限度面Ｘに位置する。
【０００５】
制動の繰り返しに伴なって上記ライニング４が摩耗し、その厚さ寸法が小さくなると、先ずホルダ９の先端部がディスク１との摩擦によって摩耗する。そして、更に摩耗が進むと、このホルダ９中に埋設された導線１０の先端部とディスク１の側面とが擦れ合って、この導線１０が、その先端部で破断する。導線１０が破断した事は、図示しない検出回路により検出し、この検出回路が運転席に設けた警報器に信号を送って、この警報器により前記パッド２の交換を促す旨の指令を出す。
【０００６】
又、図示はしないが、特開平６−１９３６６０号公報には、ライニング中に複数の導線を、このライニングの厚さ方向に関する位置を互いに異ならせて設ける事により、このライニングの摩耗程度を複数段に分けて運転者に知らせる装置が記載されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図２６に示した従来構造の場合、ウェアインジケータ６の製造並びに取り扱いが容易である反面、ライニング４の摩耗程度を１段階でしか検出できない。この為、パッド２の交換時期をその直前でしか運転者に知らせる事ができず、パッド２の寿命に関する知識のない運転者に不安感を与える可能性がある。これに対して特開平６−１９３６６０号公報に記載された、ライニング中に複数の導線を設ける構造の場合には、ライニングの摩耗程度を複数段階で検出する事により、パッドの寿命を知らせる事に関して知識のない運転者に与える不安感の軽減を図れる。但し、上記特開平６−１９３６６０号公報に記載された、ライニング中に複数の導線を設ける構造は、製造作業が面倒であるだけでなく、この様な導線を備えたパッドをサポートに組み付け、更に配線を取り回す作業が面倒になる。
本発明のブレーキ素子用ウェアインジケータは、この様な事情に鑑みて発明したものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のブレーキ素子用ウェアインジケータは、支承部材と、複数の導電路と、第一、第二両合流電路とを備える。
このうちの支承部材は、裏板の片面にライニングを添着して成るブレーキ素子の裏板の片面から突出する状態で支持されるもので、絶縁材製である。
又、上記各導電路は、上記支承部材の一部で上記ライニングの厚さ方向に関して互いに異なる位置に互いに並列に設置されたもので、それぞれ抵抗を有する。
又、上記第一合流電路は、上記各導電路の一端部を導通させたものである。
又、上記第二合流電路は、これら各導電路の他端部を導通させたものである。
又、上記各導電路は、良導電材製の良導電部と電位抵抗を有する抵抗部とを互いに直列に配置して成るものである。
更に、上記各抵抗部が、上記基板の一部で上記ライニングの厚さ方向に関して摩擦面から離れた側に片寄せて設置されている。
【０００９】
又、本発明のブレーキ素子の摩耗検出装置は、請求項１又は請求項２に記載されたブレーキ素子用ウェアインジケータ（の抵抗値）に基づいて、上記ライニングの摩耗量を算出する演算器を備える。
又、この演算器と、上記ブレーキ素子用ウェアインジケータの第一合流電路又は第二合流電路との間に、モニタ電圧を得る為の基準抵抗部の一方を接続している。
更に、上記基準抵抗部の他方を、この抵抗部に一定の電圧を印加する為の定電圧電源回路に接続している（請求項３の場合）。
或は、上記基準抵抗部の他方を、アースに接続している（請求項４の場合）。
そして、何れの場合でも、上記基準抵抗部を、上記演算器を内蔵する演算制御器内に設けている。
【００１０】
【作用】
上述の様に構成する本発明のブレーキ素子用ウェアインジケータをブレーキ素子に組み込むと、ライニングの摩耗進行に伴って複数の導電路が、裏板から遠い側から順次切断される。そして、導電路が切断されるのに伴って、第一合流電路と第二合流電路との間の抵抗が大きくなる。従って、上記ブレーキ素子用ウェアインジケータを、例えば請求項３、４に記載した様なブレーキ素子の摩耗検出装置に組み込む事により、上記両合流電路間の抵抗の変化に対応する値に基づいて、上記ライニングの摩耗量を、上記導電路の数に合わせた段階で検出できる。ウェアインジケータ自体、ブレーキ素子からは独立したものであるから、製造は容易である。又、上記第一、第二両合流電路を制御器に接続する等の配線は容易に行なえる。
又、本発明の場合、上記各導電路を構成する各抵抗部が、制動時に温度上昇するディスクの熱の影響を受けにくくすると共に、受けた場合でも各抵抗部への影響が等しくなる様にして、上記ライニングの摩耗量検出の信頼性向上を図れる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１〜６は、本発明に関する参考例の第１例を示している。本参考例のウェアインジケータ６ａは、ディスクブレーキ用のブレーキ素子であるパッド２に組み付ける事を考慮したものであって、図２〜３に示す様な支承部材１１を有する。この支承部材１１は、図１に示す様なセラミック製で薄肉の（例えば厚さが０．２〜０．４mm程度、より具体的には０．３mm程度の）基板１２を、熱硬化性合成樹脂製のホルダ９ａ内に包埋支持して成る。そして、使用状態では上記支承部材１１を、図４に示す様に、裏板３の片面にライニング４を添着して成るパッド２の裏板３の一部で、このライニング４の外周縁から突出する部分に、この裏板３の片面からこのライニング４を添設した側に突出する状態で装着する。
【００１２】
上記基板１２の片面には第一、第二両合流電路１３、１４を、互いに平行に設けている。そして、これら両合流電路１３、１４同士の間に複数本（図示の例では４本）の抵抗部２２ａ〜２２ｄを有する導電路１５ａ〜１５ｄを、それぞれの両端部を上記両合流電路１３、１４に導通させた状態で、互いに並列に設けている。従って、これら両合流電路１３、１４及び上記各導電路１５ａ〜１５ｄにより上記基板１２の片面に、梯子形状の電路が形成される。この様な電路を構成する、上記両合流電路１３、１４及び上記各導電路１５ａ〜１５ｄは、上記基板１２の片面に印刷により設けている。
【００１３】
又、上記支承部材１１を上記裏板３の一部に、上記図４に示す様に装着した状態で、上記各導電路１５ａ〜１５ｄは、上記ライニング４の厚さ方向（図１、２、５、６の上下方向、図３、４の表裏方向）に関して互いに異なる位置に、互いに並列に設置された状態となる。又、この設置状態で上記基板１２の面方向が、図３に示す様にディスク１の回転方向に対し直角方向になる様に、即ち、この基板１２の面方向がこのディスク１の径方向に一致する様に、上記基板１２を配置している。尚、上記ホルダ９ａの基端部（図２の下端部）には１対の端子１６ａ、１６ｂを設けており、これら両端子１６ａ、１６ｂの基端部を、それぞれ上記第一、第二合流電路１３、１４に接続すると共に、これら両端子１６ａ、１６ｂの中間部乃至先端部を、上記ホルダ９ａの基端面から突出させている。設置状態では上記両端子１６ａ、１６ｂの中間部乃至先端部に、図示しない制御器に通じるハーネスの端部を接続する。
【００１４】
上述の様に構成する本参考例のウェアインジケータ６ａを前記パッド２に組み込むと、前記ライニング４の摩耗進行に伴って、それぞれが抵抗部２２ａ〜２２ｄを有する複数の導電路１５ａ〜１５ｄが、上記パッド２を構成する前記裏板３から遠い側から順次切断される。即ち、上記ライニング４の摩耗が進行するのに伴って、制動時に於ける前記裏板３と上記ディスク１との距離が短くなり、上記ウェアインジケータ６ａを構成する支承部材１１が、その先端部から基端部に向かって、上記ディスク１の側面との摩擦に基づいて次第に消失する。この場合に於いて、上記支承部材１１のうちのホルダ９ａは、上記ディスク１の側面との摩擦によって摩耗消失し、セラミック製の基板１２が、上記ホルダ９ａの先端（図２の上端）から露出した状態で折損して消失する。上記基板１２を構成するセラミックはディスク１を構成する鋳鉄よりも硬い反面脆い為、この基板１２を薄肉にすると共にこの基板１２の面方向をこのディスク１の回転方向に対し直角に配置する事で、上記ホルダ９ａの先端面から露出した上記基板１２が、次々に折損する様に構成できる。尚、この基板１２の折損がより確実に行なわれる様にする為、この基板１２の両側縁部に、細かな切り欠きを多数形成する事もできる。
【００１５】
この様にして上記基板１２が先端側（図１〜２の上端側）から折損すると、この基板１２の片面に配設した上記各導電路１５ａ〜１５ｄが、先端側の導電路１５ａから基端側（図１〜２の下端側）の導電路１５ｄに向けて、順番に切断される。この様にして各導電路１５ａ〜１５ｄが切断されるのに伴って、上記第一合流電路１３と上記第二合流電路１４との間の抵抗が次第に大きくなる。従って、これら両合流電路１３、１４間の抵抗値の変化に対応する値に基づいて、上記ライニング４の摩耗量を、上記各導電路１５ａ〜１５ｄの数に合わせた段階（図示の例では４段階）で検出できる。この点に就いて、図５〜６を参照しつつ説明する。
【００１６】
このうちの図５は、本参考例のウェアインジケータ６ａの等価回路を、図６はこのウェアインジケータ６ａを検知回路に組み込んだ状態の等価回路を、それぞれ示している。尚、この検知回路を示す図６で、Ｖm は上記ライニング４の摩耗に応じた出力であるモニタ電圧を、Ｒr はこのモニタ電圧を得る為の抵抗部（抵抗値に就いてもこの符号をそのまま使用する）を、それぞれ示している。又、このモニタ電圧を得る為の電源の電圧を５Ｖとした場合で説明する。
【００１７】
先ず、上記各導電路１５ａ〜１５ｄの抵抗部２２ａ〜２２ｄの抵抗値をそれぞれＲ1 、Ｒ2 、Ｒ3 、Ｒ4 とすると、上記ライニング４が摩耗しておらず、図５〜６に示す様に総ての導電路１５ａ〜１５ｄが前記第一、第二合流電路１３、１４同士を接続している状態では、これら両合流電路１３、１４同士の間の抵抗値は、
１／｛（１／Ｒ1 ）＋（１／Ｒ2 ）＋（１／Ｒ3 ）＋（１／Ｒ4 ）｝
となる。
そして、上記モニタ電圧Ｖm は、
Ｖm ＝５・Ｒr ／［１／｛（１／Ｒ1 ）＋（１／Ｒ2 ）＋（１／Ｒ3 ）＋（１／Ｒ4 ）｝］
となる。
【００１８】
次に、上記ライニング４が少し摩耗し、最もディスク１寄りの導電路１５ａが切断されると、両合流電路１３、１４同士の間の抵抗値は、
１／｛（１／Ｒ2 ）＋（１／Ｒ3 ）＋（１／Ｒ4 ）｝
となる。
そして、上記モニタ電圧Ｖm は、
Ｖm ＝５・Ｒr ／［１／｛（１／Ｒ2 ）＋（１／Ｒ3 ）＋（１／Ｒ4 ）｝］
となる。
上記ライニング４の摩耗の進行に伴って、次にディスク１に近い導電路１５ｂが切断されると、両合流電路１３、１４同士の間の抵抗値は、
１／｛（１／Ｒ3 ）＋（１／Ｒ4 ）｝
となる。
そして、上記モニタ電圧Ｖm は、
Ｖm ＝５・Ｒr ／［１／｛（１／Ｒ3 ）＋（１／Ｒ4 ）｝］
となる。
上記ライニング４の摩耗の進行に伴って、次にディスク１に近い導電路１５ｃが切断されると、両合流電路１３、１４同士の間の抵抗値は、
１／（１／Ｒ4 ）＝Ｒ4
となる。
そして、上記モニタ電圧Ｖm は、
Ｖm ＝５・Ｒr ／Ｒ4
となる。
上記ライニング４が更に摩耗し、総ての導電路１５ａ〜１５ｄが切断されると、両合流電路１３、１４同士の間の抵抗値は∞となり、上記モニタ電圧Ｖm は、  Ｖm ＝５・Ｒr ／∞＝０
となる。
【００１９】
この様に本参考例のウェアインジケータ６ａをパッド２に組み付ければ、上記ライニング４の摩耗量に応じて上記第一、第二合流電路１３、１４同士の間の抵抗値を１／｛（１／Ｒ1 ）＋（１／Ｒ2   ）＋（１／Ｒ3 ）＋（１／Ｒ4 ）｝から∞まで、全部で５段階に変化させ、上記モニタ電圧Ｖm を同じく５段階に変化させる事ができる。従って、このモニタ電圧Ｖm を演算器を備えた制御器により処理する事で、上記ライニング４の摩耗量を、少なくとも５段階で求める事ができる。更には、このライニング４の厚さ方向に関して隣接する導電路１５ａ〜１５ｄが切断される間の走行距離から、走行距離と摩耗量との関係を求め、この関係とその後の走行距離とから、各時点での摩耗量を推定して表示する事も可能になる。この様に、上記ライニング４の摩耗量に関して、運転者に細かな状況を知らせる事ができる為、知識の乏しい運転者に与える不安感の軽減を図れる。又、上記ウェアインジケータ６ａ自体、ブレーキ素子であるパッド２からは独立したものであるから、製造は容易であり、更に、前記第一、第二両合流電路１３、１４を制御器に接続する等の配線は容易に行なえる。
【００２０】
次に、図７は、請求項２に対応する構造の１例を示している。上述の参考例の第１例の場合、基板１２を包埋して支承部材１１を構成するホルダ９ａ（図２〜３）を円柱状に構成していたのに対して、本例の場合には、ホルダ９ｂを、円周方向の一部に平坦部１７を形成した欠円柱状としている。そして、このホルダ９ｂ内に包埋支持された基板１２の片面に設けた第一、第二両合流電路１３、１４及び各導電路１５ａ〜１５ｄ（図１参照）を、上記基板１２のうちでこの平坦部１７に対向する片面に設置している。尚、これら平坦部１７と基板１２の片面とは互いに平行にし、できるだけ近づけて、上記ホルダ９ｂを構成する合成樹脂のうちで上記各導電路１５ａ〜１５ｄを覆う部分の厚さをできるだけ薄くしている。
【００２１】
この様にこれら各導電路１５ａ〜１５ｄを覆う合成樹脂の厚さを薄くすると、これら各導電路１５ａ〜１５ｄが、制動時の摩擦により温度上昇したディスク１やライニング４（図２、４、２５参照）からの熱を受けて温度上昇し易くなる。この為、上記各導電路１５ａ〜１５ｄを、上記ディスク１やライニング４の温度検知に利用できる。即ち、これら各導電路１５ａ〜１５ｄとして、サーミスタ等の温度により抵抗値が変化するものを使用すれば、これら各導電路１５ａ〜１５ｄの両端部をそれぞれ接続した上記第一、第二両合流電路１３、１４同士の間の抵抗値から、上記ディスク１やライニング４部分の温度を知る事ができる。
【００２２】
尚、上記各導電路１５ａ〜１５ｄは、上記ライニング４の摩耗の進行に伴って順番に切断される為、上記第一、第二両合流電路１３、１４同士の間の抵抗値は、温度変化とは別にライニング４の摩耗によっても変化する事は、前述の本発明に関する参考例の第１例で述べた通りである。そこで、本例を実施する場合には、車両の始動時等に、上記第一、第二両合流電路１３、１４同士の間の抵抗値と温度とを関連付ける初期設定を行なう。始動時には上記ディスク１やライニング４部分の温度は外気温と考えられるので、初期設定時に於ける抵抗値を外気温に見合う抵抗値とする。外気温を表わす信号は、空調機用の外気温センサ等から求める。尚、車両を運行停止直後に再始動する場合、上記ディスク１やライニング４部分の温度が外気温よりも高くなっているので、車両を運行停止から再始動までの時間が或る程度（例えば２時間以上）経過しない限り、上記初期設定を行なわない様にする。
【００２３】
次に、図８は、本発明に関する参考例の第２例を示している。本参考例の場合には、基板１２の両面にそれぞれ複数本ずつ（図示の例では４本ずつ）の導電路１５ａ〜１５ｄ、１５ａ´〜１５ｄ´を設けている。このうち、上記基板１２の片面１８｛図８（Ａ）の左面で図８（Ｂ）に表した面｝に、上記各導電路１５ａ〜１５ｄと第一、第二両合流電路１３、１４とを設置している。そして、パッド２のライニング４（図２、４、２５参照）の厚さ方向（図８の上下方向）に関して互いに異なる位置に（図示の例では等ピッチで）設置した上記各導電路１５ａ〜１５ｄの一端部を上記第一合流電路１３に、他端部を第二合流電路１４に、それぞれ接続している。又、上記基板１２の他面１９｛図８（Ａ）の右面で図８（Ｃ）に表した面｝に、上記各導電路１５ａ´〜１５ｄ´と第一、第二両合流電路１３´、１４´とを設置している。そして、パッド２のライニング４の厚さ方向に関して互いに異なる位置に等ピッチで設置した上記各導電路１５ａ´〜１５ｄ´の一端部を上記第一合流電路１３´に、他端部を第二合流電路１４´に、それぞれ接続している。
【００２４】
上記片面１８に設置した第一、第二両合流電路１３、１４と、他面１９に設置した第一、第二両合流電路１３´、１４´とは、互いに導通させている。この為に、上記基板１２の一部で第一合流電路１３、１３´に整合する部分、並びに第二合流電路１４、１４´に整合する部分に、それぞれ通孔を形成し、これら各通孔を通じて、上記両第一合流電路１３、１３´同士、並びに上記両第二合流電路１４、１４´同士を、互いに導通させている。又、上記ライニング４の厚さ方向に関して、上記基板１２の片面１８に設けられた上記各導電路１５ａ〜１５ｄの位置と、同じく他面１９に設けられた上記各導電路１５ａ´〜１５ｄ´の位置とが互いにずれている。
【００２５】
上述の様に構成する本参考例の場合、支承部材を構成する上記基板１２に、上記ライニング４の厚さ方向に関する位置を互いにずらせて配置する導電路１５ａ〜１５ｄ、１５ａ´〜１５ｄ´の本数を多く（図示の例では８本）できて、上記ライニング４の摩耗の進行度合いを、より細かく測定できる。即ち、本例の場合にはこのライニング４の進行に伴って上記各導電路１５ａ〜１５ｄ、１５ａ´〜１５ｄ´が、１５ａ→１５ａ´→１５ｂ→１５ｂ´→１５ｃ→１５ｃ´→１５ｄ→１５ｄ´の順で順次切断される。この為、これら各導電路１５ａ〜１５ｄ、１５ａ´〜１５ｄ´の一端部を接続した上記第一合流電路１３、１３´と同じく他端部を接続した上記第二合流電路１４、１４´との間の抵抗値が、上記ライニング４の摩耗の進行に伴って多段階で変化する。この結果、新品時の摩耗許容厚さが５〜１０mm程度しかない、小型自動車用のライニング４に関しても、上述の様に、上記ライニング４の摩耗の進行度合いを細かく測定できる。
【００２６】
次に、図９〜１１は、本発明に関する参考例の第３例を示している。本参考例の場合には、それぞれの片面にそれぞれ複数ずつの導電路１５ａ〜１５ｄ、１５ａ´〜１５ｄ´を設けた１対の基板１２ａ、１２ｂを有する。このうち、図９（Ａ）に示した一方の基板１２ａの片面には、上記各導電路１５ａ〜１５ｄと第一、第二両合流電路１３、１４を設置している。そして、パッド２のライニング４（図２、４、２５参照）の厚さ方向（図９の上下方向）に関して互いに異なる位置に等ピッチで設置した上記各導電路１５ａ〜１５ｄの一端部を上記第一合流電路１３に、他端部を第二合流電路１４に、それぞれ接続している。又、図９（Ｂ）に示した他方の基板１２ｂの片面に、上記各導電路１５ａ´〜１５ｄ´と第一、第二両合流電路１３´、１４´を設置している。そして、パッド２のライニング４の厚さ方向に関して互いに異なる位置に等ピッチで設置した上記各導電路１５ａ´〜１５ｄ´の一端部を上記第一合流電路１３´に、他端部を第二合流電路１４´に、それぞれ接続している。又、上記ライニング４の厚さ方向に関して、上記一方の基板１２ａの片面に設けられた上記各導電路１５ａ〜１５ｄの位置と、同じく他方の基板１２ｂの片面に設けられた上記各導電路１５ａ´〜１５ｄ´の位置とは、互いにずれている。
【００２７】
この様にそれぞれの片面に導電路１５ａ〜１５ｄ、１５ａ´〜１５ｄ´及び第一、第二両合流電路１３、１４、１３´、１４´を設けた基板１２ａ、１２ｂを含む支承部材は、単一のパッド２の裏板３（図２、４、２５参照）に隣接して配置する他、異なるパッド２の裏板に設置する事もできる。何れの場合でも、上記一方の基板１２ａの片面に設けられた第一合流電路１３と他方の基板１２ｂの片面に設けられた第一合流電路１３´とは互いに導通させ、同じく第二合流電路１４と第二合流電路１４´とは互いに導通させる。この為、上記一方の基板１２ａの近傍に存在するライニング４と上記他方の基板１２ｂの近傍に存在するライニング４とが同じ速度で摩耗すれば、前述した第３例の場合と同様に、上記ライニング４の摩耗の進行度合いを細かく測定できる。或は、上記１対の基板１２ａ、１２ｂに設置した第一の合流電路１３、１３´同士、第二の合流電路１４、１４´同士を互いに導通させなくても、上記ライニング４のうちで上記両基板１２ａ、１２ｂの近傍に存在する部分が同じ速度で摩耗すれば、これら両基板１２ａ、１２ｂに関するモニタ電圧を、演算器を備えた制御器により処理する事により、上記ライニング４の摩耗の進行度合いを細かく測定できる。
【００２８】
尚、基板１２ａ、１２ｂを含む支承部材を異なるパッド２の裏板に設置する態様は、各種考えられるが、次に、そのうちの２例に就いて説明する。先ず、図１０に示した第１例は、単一のディスクブレーキを構成する１対の（インナ側、アウタ側両）パッド２、２に設置する状態を示している。この場合、これら両パッド２、２を構成するライニング４、４の摩耗が同じ様に進行すれば、その進行度合いを細かく測定できる。次に、図１１に示した第２例の場合には、上記基板１２ａ、１２ｂを車両の左右に振り分けて設置したものである。この例では、図１１（Ａ）に示した左車輪用のディスクブレーキを構成するアウタ側のパッド２に一方の基板１２ａを、同図（Ｂ）に示した右車輪用のディスクブレーキを構成するアウタ側のパッド２に他方の基板１２ｂを、それぞれ設置している。この設置状態の場合、これら両アウタ側のパッド２、２を構成するライニング４、４の摩耗が同じ様に進行すれば、その進行度合いを細かく測定できる。又、上記図１１（Ａ）（Ｂ）に示す、左右両車輪用のディスクブレーキには、インナ側のパッド２、２に関しても、アウタ側のパッド２、２と同様に、基板１２ａ、１２ｂを設置している。
【００２９】
次に、図１２〜１３は、本発明の実施の形態の第１、２例を示している。本例の場合、各導電路２０ａ〜２０ｄは、良導電材製の良導電部２１ａ〜２１ｄと電位抵抗を有する抵抗部２２ａ〜２２ｄとを互いに直列に配置して成る。そして、これら各抵抗部２２ａ〜２２ｄを、基板１２の一部で、パッド２への設置状態でライニング４の厚さ方向に関して摩擦面２３（図２５参照）から離れた側（図１２の下側）に片寄せて設置している。この結果、上記各抵抗部２２ａ〜２２ｄとディスク１（図２５参照）の側面との距離をできるだけ大きくすると共に互いに等しくしている。
【００３０】
この様な構造を採用する事により、上記各抵抗部２２ａ〜２２ｄが制動時に温度上昇する上記ディスク１の熱の影響を受けにくくすると共に、受けた場合でも各抵抗部２２ａ〜２２ｄへの影響が等しくなる様にして、上記ライニング４の摩耗量検出の信頼性向上を図っている。尚、図１２に示した第１例と、図１３に示した第２例との相違点は、上記各導電路２０ａ〜２０ｄの形状が異なるのみである。即ち、第２例の構造は、これら各導電路２０ａ〜２０ｄの先端部で上記ディスク１との摩擦に伴って切断される部分の長さ寸法を短くしている。
【００３１】
次に、上述の様な本発明のブレーキ素子用ウェアインジケータを組み込んで構成したブレーキ素子の摩耗検出装置の全体構成に就いて、図１４〜１９により説明する。図１４は、車体の四隅に設けた４個の車輪２４、２４のそれぞれに、本発明のウェアインジケータ６ａ、６ａを設けた状態を示している。これら各ウェアインジケータ６ａ、６ａを構成する第一、第二各合流電路１３、１４（例えば図６参照）と演算制御器２５とを、それぞれ２本ずつのハーネス２６ａ、２６ｂにより導通させている。
【００３２】
上記演算制御器２５は、図１６に示す様に、演算器２７と、定電圧電源回路２８と、基準抵抗２９とを備える。このうちの演算器２７は、上記各ハーネス２６ａ、２６ｂを通じて送り込まれる信号、即ち、上記各ウェアインジケータ６ａ、６ａの抵抗値に基づいて変化する電圧に基づいて、当該ウェアインジケータ６ａ、６ａが付設されたパッド２のライニング４の摩耗量を算出する。又、上記定電圧電源回路２８は、上記各ウェアインジケータ６ａ、６ａの第一合流電路１３と上記演算器２７との間に一定の電圧を印加する為のものである。更に、上記基準抵抗２９は、上記各ウェアインジケータ６ａ、６ａ及び定電圧電源回路２８との組み合わせにより、上記演算器２７に、図１５に示したライニング４の摩耗量を算出させる為のモニタ電圧を得る為のものである。この様な演算器２７と、定電圧電源回路２８と、基準抵抗２９とを備えた上記演算制御器２５は、（懸架装置を基準として車輪側ではなく）車体側に設置している。
【００３３】
尚、図示の例では、上記演算制御器２５に、バッテリ３０から電力を供給すると共に、車速センサ３１からの信号を入力している。尚、この車速センサ３１からの信号は、例えば制動時に上記ライニング４の摩耗量を推定する為に利用したり、このライニング４が摩耗した事を運転者に知らせる為の警報を出すタイミングを計る為に使用するが、本発明とは直接は関係しない。何れにしても、上記演算制御器２５は、上記各ウェアインジケータ６ａ、６ａの抵抗値に基づき、前記各車輪２４、２４毎に複数枚ずつ設けたパッド２のライニング４の摩耗状態（摩耗量）を表す信号（摩耗信号）を発すると共に、このライニング４が許容限度にまで摩耗した場合に、運転者にパッド２の交換を促す警報を発する為の信号（警報信号）を発する。
【００３４】
上記各ウェアインジケータ６ａ、６ａ及び前記演算器２７に対する、上記定電圧電源回路２８及び上記基準抵抗２９の接続状態としては、図１７に示すものと図１８に示すものとの２種類に大別できる。このうちの図１７に示したものは、請求項４に対応する構造を有し、上記基準抵抗２９を、所謂プルダウン抵抗として使用するもので、前述の図６に示した形態と同じである。この様な図１７に示した構造の場合には、上記各ウェアインジケータ６ａ、６ａを構成する導電路１５ａ〜１５ｄが順次切断されるのに伴って、上記演算器２７に送り込まれる信号電圧（モニタ電圧Ｖm ）が、図１９（Ａ）に示す様に順次低下する。この際の信号電圧の値は、前述の段落番号［００１５］〜［００１８］で説明した通りである。
【００３５】
これに対して、図１８に示したものは、請求項３に対応する構造を有し、上記基準抵抗２９を、所謂プルアップ抵抗として使用するものである。この様な図１８に示した構造の場合には、上記各ウェアインジケータ６ａ、６ａを構成する導電路１５ａ〜１５ｄが順次切断されるのに伴って、上記演算器２７に送り込まれる信号電圧（モニタ電圧Ｖm ）が、図１９（Ｂ）に示す様に順次上昇する。この際の信号電圧の値は、上記プルダウンの場合とは逆に変化する。この場合に就いても、上記定電圧電源回路２８の電圧を５Ｖとし、基準抵抗２９の抵抗値をＲr として説明する。
【００３６】
先ず、上記各ウェアインジケータ６ａ、６ａが新品の場合に上記モニタ電圧Ｖm は、
Ｖm ＝５・［１／｛（１／Ｒ1 ）＋（１／Ｒ2 ）＋（１／Ｒ3 ）＋（１／Ｒ4 ）｝］／［｛１／（（１／Ｒ1 ）＋（１／Ｒ2 ）＋（１／Ｒ3 ）＋（１／Ｒ4 ））｝＋Ｒr ］
となる。
次に、前記ライニング４が少し摩耗し、最もディスク１寄りの導電路１５ａが切断されると上記モニタ電圧Ｖm は、
Ｖm ＝５・［１／｛（１／Ｒ2 ）＋（１／Ｒ3 ）＋（１／Ｒ4 ）｝］／［｛１／（（１／Ｒ2 ）＋（１／Ｒ3 ）＋（１／Ｒ4 ））｝＋Ｒr ］
となる。
そして上記モニタ電圧Ｖm は上記ライニング４の摩耗の進行に伴って、
Ｖm ＝５・［１／｛（１／Ｒ3 ）＋（１／Ｒ4 ）｝］／［｛１／（（１／Ｒ3 ）＋（１／Ｒ4 ））｝＋Ｒr ］
Ｖm ＝５・｛１／（１／Ｒ4 ）｝／［｛１／（１／Ｒ4 ）｝＋Ｒr ］
となる。
そして、上記ライニング４の摩耗の進行に伴って総ての導電路１５ａ〜１５ｄが切断されると、両合流電路１３、１４同士の間の抵抗値は∞となり、上記モニタ電圧Ｖm は、５Ｖとなる。
【００３７】
前述の様なプルダウン、上述の様なプルアップ、何れの構造を採用する場合でも、前記演算制御器２５は、前記各ウェアインジケータ６ａ、６ａから送り込まれるモニタ電圧Ｖm に基づいて前記ライニング４の摩耗量を求め、前記摩耗信号や警報信号を発する。何れにしても本発明のブレーキ素子の摩耗検出装置の場合には、前記演算器２７と、前記定電圧電源回路２８と、前記基準抵抗２９とを、車体側に設置する演算制御器２５側に設けているので、これら各部材２７〜２９の組み付け作業を容易に行なえる。特に、請求項４に記載した様に、上記基準抵抗２９と、上記各ウェアインジケータ６ａ、６ａの第二合流電路１４を上記演算器２７に、直接又は上記基準抵抗２９を介して導通させる為のアースとを、上記演算制御器２５内に設置すれば、上記組み付け作業をより容易にできる。即ち、上記各ウェアインジケータ６ａ、６ａと上記演算制御器２５とを、単にハーネス２６ａ、２６ｂにより接続するのみで足りる様に（途中に部品を組み付ける事を不要に）できる。又、車両に設置する他の制御回路との間で制御基板を共用化する事により、コスト並びにスペースを節約する事もできる。
【００３８】
尚、上記各ウェアインジケータ６ａ、６ａと、上記演算器２７、上記定電圧電源回路２８、上記基準抵抗２９を含む上記演算制御器２５との接続状態は、上述した構造に限定されるものではない。要は、上記モニタ電圧Ｖm を得て上記ライニング４の摩耗量を求められる構造であれば、適宜変更実施する事ができる。例えば、プルダウン構造の場合には、図２０〜２２に示す様な構造が採用可能である。又、プルアップの場合には、図２３〜２４に示す様な構造が採用可能である。
【００３９】
尚、図示は省略するが、本発明は、ブレーキシューアッセンブリにも適用できる。この場合には、各導電路をドラムの内周面との摩擦により切断する。
【００４０】
【発明の効果】
本発明のブレーキ素子用ウェアインジケータとブレーキ素子の摩耗検出装置は、以上に述べた通り構成し作用するので、製造が容易で優れた取り扱い性を有する構造にも拘らず、ライニングの摩耗状態を複数段に分けて運転者に知らせる事ができる。この為、知識の乏しい運転者に与える不安感を軽減できる装置の低コスト化を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に関する参考例の第１例を示す、第一、第二合流電路及び導電路を設置した基板の略正面図。
【図２】  この基板をホルダにより包埋して構成したウェアインジケータの正面図。
【図３】  車両への設置状態をディスクの回転軌道との関係で示す、図２の矢印α方向に一致する、車両の幅方向外側から見た状態で示す図。
【図４】  同じくパッドへの設置状態を、図３と同方向から見た状態で示す略図。
【図５】  この基板に設置した第一、第二合流電路及び抵抗の等価回路図。
【図６】  この基板を含んで構成した摩耗検出装置の回路図。
【図７】  請求項２に対応する構造の１例を示す、ウェアインジケータの先端面図。
【図８】  本発明に関する参考例の第２例を示しており、（Ａ）は略側面図、（Ｂ）は（Ａ）の左方から見た図、（Ｃ）は同じく右方から見た図。
【図９】  同第３例を示しており、（Ａ）は一方の基板の片面側から、（Ｂ）は同じく他方の基板の片面側からそれぞれ見た略正面図。
【図１０】  第３例の構造の組み込み状態の第１例を示す略図。
【図１１】  同第２例を示す略図。
【図１２】  本発明の実施の形態の第１例を示す基板の略正面図。
【図１３】  同第２例を示す基板の略正面図。
【図１４】  本発明のブレーキ素子の摩耗検出装置を車両に組み付けた状態の１例を示す略平面図。
【図１５】  図１４のＸ部の要部拡大断面図。
【図１６】  本発明のブレーキ素子の摩耗検出装置のブロック図。
【図１７】  摩耗検出装置をプルダウン構造で構成した場合の第１例を示す要部回路図。
【図１８】  同じくプルアップ構造で構成した場合の第１例を示す要部回路図。
【図１９】  プルダウン構造とプルアップ構造とで、ライニングの摩耗に伴ってもモニタ電圧が変化する状態を示すグラフ。
【図２０】  摩耗検出装置をプルダウン構造で構成した場合の第２例を示す要部回路図。
【図２１】  同じく第３例を示す要部回路図。
【図２２】  同じく第４例を示す要部回路図。
【図２３】  摩耗検出装置をプルアップ構造で構成した場合の第２例を示す要部回路図。
【図２４】  同じく第３例を示す要部回路図。
【図２５】  ディスクブレーキの構造を示す部分略断面図。
【図２６】  従来から知られているウェアインジケータ付パッドの１例を示す、部分断面図。
【符号の説明】
１    ディスク
２    パッド
３    裏板
４    ライニング
５    取付孔
６、６ａ  ウェアインジケータ
７、７ａ  保持筒
８    圧縮ばね
９、９ａ、９ｂ  ホルダ
１０    導線
１１    支承部材
１２、１２ａ、１２ｂ  基板
１３、１３´  第一合流電路
１４、１４´  第二合流電路
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ａ´、１５ｂ´、１５ｃ´、１５ｄ´    導電路
１６ａ、１６ｂ  端子
１７    平坦部
１８    片面
１９    他面
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ  導電路
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ  良導電部
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ  抵抗部
２３    摩擦面
２４    車輪
２５    演算制御器
２６ａ、２６ｂ  ハーネス
２７    演算器
２８    定電圧電源回路
２９    基準抵抗
３０    バッテリ
３１    車速センサ
【図１】
0004076787.tif 000002
【図２】
0004076787.tif 000003
【図３】
0004076787.tif 000004
【図４】
0004076787.tif 000005
【図５】
0004076787.tif 000006
【図６】
0004076787.tif 000007
【図７】
0004076787.tif 000008
【図８】
0004076787.tif 000009
【図９】
0004076787.tif 000010
【図１０】
0004076787.tif 000011
【図１１】
0004076787.tif 000012
【図１２】
0004076787.tif 000013
【図１３】
0004076787.tif 000014
【図１４】
0004076787.tif 000015
【図１５】
0004076787.tif 000016
【図１６】
0004076787.tif 000017
【図１７】
0004076787.tif 000018
【図１８】
0004076787.tif 000019
【図１９】
0004076787.tif 000020
【図２０】
0004076787.tif 000021
【図２１】
0004076787.tif 000022
【図２２】
0004076787.tif 000023
【図２３】
0004076787.tif 000024
【図２４】
0004076787.tif 000025
【図２５】
0004076787.tif 000026
【図２６】
0004076787.tif 000027