CN104924857A - 带有磨损指示件的磨损件以及用于磨损检查的系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及带有磨损指示件的磨损件以及用于磨损检查的系统,具体而言涉及一种优选地用于车辆的磨损件(1),其包括磨损指示件,该磨损指示件的外观根据磨损件的磨损状态而变化,其中磨损指示件包括多维式样(3;9),其如此布置在磨损件处,即使得根据磨损状态暴露式样的不同的平面(3A,3B,3C;9A,9B,9C)。
Description
技术领域
本发明涉及一种磨损件,优选地用于车辆的磨损件,其带有磨损指示件,该磨损指示件的外观根据磨损件的磨损状态而变化。此外,本发明涉及一种用于磨损检查的系统。
本发明的示例性强调的应用涉及轮胎作为用于磨损件的示例,其配备有根据本发明的磨损指示件。从实际中已知,轮胎的磨损状态必须定期被检查,以监视轮胎的功能性并且满足法律规定。对于商用车而言在达到磨损极限之后轮胎最多能修整(nachschneiden)两次并且翻新(runderneuern)一次。为了评估何时必须更换或者更新(erneuern)轮胎或胎面轮廓(Profil),使用磨损标记和磨损预测。
背景技术
从现有技术中例如已知这样的方法,即其从驾驶员的驾驶行为中评估轮胎磨损状态。此外从文献EP 1 798 071 A3、US
6289958 B1以及US 7050017 B2中已知这样的方法,即在其中将传感器引入到轮胎中,该传感器测量当前轮胎状态。
此外也已知磨损标记,该磨损标记或者声学地(参见文献DE 18
03 483 A1、US 2012/0010776 A1以及US 2012/0266649 A1)或者光学地给出反馈,并且然后由驾驶员自身或者电子系统评价该磨损标记。从现有技术中已知这样的光学的磨损标记,即其仅仅以颜色或者利用最终磨损参考形状可视化最终磨损状态(参见文献US
6220199 B1、DE 24 57 334 C3)或者其通过其连续的形状变化可视化磨损的进展(文献DE 36 27 833 A1、US 8162014 B2、EP 1
705 034 B9、WO 2001/0012735 A1、US 2102784 A1)。
已知的方式具有一些列缺点。以上所提及的从行驶习惯中计算处磨损的评估方法不能考虑所有外部情况并且因此是不准确的。磨损状态的自动储存和评价仅仅能利用集成的轮胎传感器或光学系统来实现。然而被引入到轮胎中的传感器具有的缺点是,传感器昂贵并且必须实施成牢靠的,以使得翻新或修整成为可能。
以上所提及的能可靠地探测和评价光学特征的系统需要高的质量并且由此同样成本很高。此外利用简单的光学系统仅可困难地探测在轮胎中的凹入部或突起部。以凹口的形式的磨损特征此外可被污物、泥浆或其它污染物填充并且附加地使特征的测量和识别变得困难。由于轮胎的深颜色,即使在没有污染的情况下在滚动面(Lauffläche)和磨损标记之间的反差也很小,从而不可可靠被识别该反差。因此在从现有技术中已知的方法中不能排除测量误差。
发明内容
由此本发明的目标是,提供一种包括改进的磨损指示件的磨损件,利用该磨损指示件可避免用于磨损检查的传统技术的缺点。尤其地本发明的目标是提供一种磨损指示件,利用该磨损指示件能可靠地识别和评价磨损状态。本发明的另一目标是,提供一种用于磨损检查的系统,其使快速且可靠地探测并监视磨损件的磨损状态成为可能。
该目标通过根据独立权利要求所述的特征的带有磨损指示件的磨损件实现。本发明的有利的实施形式和应用是从属权利要求的对象并且在下文的描述中在部分地参考附图的情况下详细解释。
与现有技术一致地,用于车辆的根据本发明的磨损件具有这样的磨损指示件,即其外观根据磨损件的磨损状态而变化。
根据本发明的普遍的观点,磨损指示件包括多维式样(Muster),该式样如此布置在磨损件处,即使得根据磨损状态暴露(freilegen)该式样的不同的平面。
在本发明的意义中的多维式样包括多个在磨损方向上重叠布置的不同(磨损)平面,其分别具有分别与磨损状态相关联的式样。在磨损件的磨损增加时,根据磨损依次磨去多维式样的不同平面,从而根据磨损状态可看到在二位面中的不同式样。在磨损方向上重叠布置的式样的数量在此不限制于一定的数量。如此重叠布置的式样数量越多,可确定的不同磨损状态的数量越多。
优选地,多维式样在磨损方向上以离散的方式如此变化,即在每个磨损状态中可明确地确定,重叠布置的式样中的哪一个被暴露。在式样离散变化时,式样的至少一部分随着磨损高度的降低离散地即不连续地变化。根据离散的变化能可靠地确定与一定的暴露的式样相关联的磨损状态。
根据一致有利的实施例,式样的相应地被暴露的平面实施成可光电读取。式样例如可为2D码优选地为QR®码,或者1D码优选地为条码,入随后还将更详细地描述的那样。这使利用合适的光学读取设备快速地读取磨损状态成为可能。
式样的相应地被暴露的平面可为这样的数据编码,即该数据表示相应的磨损状态。由此在三维式样的不同的平面中可分别为与相关联的磨损状态相关的数据编码,例如借助于QR®码的二进制形式或者借助于条码编码为符号。这使数字化的评价成为可能并且由此使与在相似的评价方法中相比更小的出故障率成为可能。另一优势在于,该数据可例如可以百分比说明的形式准确地描述磨损状态。
例如三维式样的不同平面可包括一维的或二维的可机读的编码。
根据一种优选的实施例,多维式样的不同平面分别代表2D码优选地为QR®码。根据该实施变型方案,由此三维式样实施成2D码例如实施成QR®码,其在磨损方向上改变其形状或其外表,从而2D码的信息内容随着磨损高度的减小而变化。由此,在带有QR®码的实施变型方案中,磨损指示件可由多个重叠布置的二维QR®码组成。根据该实施变型方案的QR®码由此可被称为三维QR®码。
带有三维QR®码的磨损指示件如此布置在磨损件处,即由于磨损依次磨去QR®码的单个平面,并且根据磨损状态总是可相应地看出二维的QR®码,其以二进制的方式为与当前磨损状态相关的信息或数据编码。QR®码可为微QR®码或iQR®码。
在另一变型方案中,代替2D码或QR®码使用传统的1D码,例如条码,从而式样的不同平面分别代表条码。
使用根据本发明的多维2D码或1D码的特别的优点是,在磨损状态中分别被暴露的二维2D码或1D码可光电读取。为此尤其地可使用传统的最终用户-移动设备,例如智能电话或笔记本电脑,其借助于相应的应用软件设定成用于读取2D码或1D码更确切说QR®码或条码。
在上述实施形式的一种有利的变型方案中,2D码和/或1D码的形状在磨损方向上可如此变化,即信息载体的数量和/或形状和/或位置和/或颜色减少。对于2D码而言信息载体是黑色的面,并且对于条码而言信息载体是为相应地相对于白色面的黑色条或白色条。这使特别简单地制造三维2D码或1D码成为可能。
此外,式样可如此构造,即附加地为磨损件的其它尤其地与磨损状态无关的性能编码。与磨损状态无关的性能例如可为涉及磨损件的制造商、制造日期或类型的说明。尤其地对于轮胎而言,与磨损状态无关的性能也可包含这样的说明,即轮胎是否已经被修整或翻新和/或如何频繁地被修整或翻新。
根据本发明的磨损指示件的特别的优点由此在于,借助多维式样例如三维的或多层的QR®码不仅可为与磨损状态相关的数据也可为与磨损状态无关的数据编码,这使更好地分析磨损状态成为可能。
在该设计方式的有利的变型方案中,磨损指示件如此构造,即磨损件的与磨损状态无关的性能在这样的区域中被编码,即该区域部在磨损方向上不变化。根据该实施方案,由此为磨损件的与磨损状态无关的性能编码的信息载体例如QR®码或条码的布置在每个平面中是相同的。
以上已经阐述了,在本发明的示例性地强调的应用中磨损件可为轮胎,在其中磨损指示件被引入轮胎的滚动面中。
如果对于轮胎而言多维式样实施成多层2D码,则2D码的黑色面可通过轮胎材料形成,并且在2D码的黑色面之间的间隙可实施成凹口和/或突起部。
以相似的方式,在带有多层1D码例如条码的实施变型方案中,1D码的黑色条纹通过轮胎材料形成,并且在1D码的黑色条纹之间的间隙可实施成凹口和/或突起部。
换句话说,信息载体由此通过轮胎材料形成。然而应强调的是,上述实施变型方案的颠倒也是可行的,在其中信息载体的间隙通过轮胎材料形成。
此外,这样的可能性在本发明的范围中,即磨损标记作为单独制造的构件制造并且稍后被引入磨损件的已有的凹口中。
为了提高2D码或通常来说式样的可读性,有利的是,为信息载体的间隙设有反差介质,例如通过填充反差物质,其中反差介质或反差物质的磨损性能相应于轮胎材料的磨损性能。反差物质的磨损性能可相应于滚动面的轮胎材料的磨损性能。在一种尤其简单的实施变型方案中,例如可利用白色橡胶填充在信息载体之间的间隙。
根据另一有利的变型方案,反差物质可实施成发荧光,以便即使在恶劣的光线环境中也保证可读性。这对于这样的轮胎是尤其有利的,即该轮胎不可转向且位于狭窄的车轮罩中。
除了以上所述的示例性地突出的根据本发明的磨损指示件在轮胎中的应用,本发明的另一优选的应用包括磨损指示件在制动盘中的应用。根据该变型方案,磨损件由此为制动盘并且磨损指示件引入制动盘的制动面也称为摩擦面中。
例如,多维式样可通过多个并排布置的凹口或突起部形成,其引入制动盘的摩擦面中。在此三维式样又意味着,式样在垂直于磨损方向的面上以及在磨损方向上延伸。此外,在摩擦面的俯视图中可看到的凹口或突起部的数量、形状和/或位置可根据摩擦面的磨损离散地变化。
由此,磨损指示件的轮廓根据磨损状态而变化,并且磨损状态可从可在制动盘的俯视图中看到的凹口和/或突起部的数量、形状和/或位置中确定。根据另一变型方案,式样又可构造成多层QR®码或多层条码,其引入制动盘中。概念“多层”在此并且结合随后的实施方案意味着,式样例如编码具有多个在磨损方向上重叠布置的平面,在这些平面中以不同的方式呈现式样。因此就此而言层的概念不必强制性地理解成在材料方面封闭的材料单元。
本发明的另一方面涉及一种用于磨损检查的系统。该系统包括带有根据前述方面中任一项所述的磨损指示件的磨损件。此外,该系统包括可多功能使用的最终用户移动设备,其借助于应用软件设定成,光电地获取磨损指示件的相应可见的面型的式样、例如式样的可见的1D码或2D码,并且基于所获取的三维式样确定磨损件的磨损状态。
可多功能使用的最终用户移动设备例如可为传统的手持式移动计算机、例如智能电话或笔记本电脑。在这种情况中,应用软件可为所谓的用于智能电话或笔记本电脑的移动APP。利用最终用户移动设备,可在每次出发检查(Abfahrtskontrolle)中或者在驾驶员需要时利用设备的摄像机读取磨损指示件。
在此移动设备在程序技术方面可如此设定,即使得相对于被读取的与磨损状态相关的和与磨损状态无关的信息(如以上描述的那样)附加地也自动地将涉及当前位置和日期的数据报告给中央地点例如承运商。在这种类型的系统中此外可保证,由驾驶者定期地执行出发检查。此外可行的是,通过时间上频繁的评价获得轮胎的剩余使用寿命,以规划未来的轮胎更换。
由此本发明的特别的优点在于,所显示的磨损指示件为可机读的,并且可尤其地借助于传统的借助于应用软件相应地设定的智能电话读取。被读取的磨损数据此外可通过远程通信软件被发送到中央计算机处以进行储存,由此可记录并预测磨损的进展。
本发明的另一方面涉及一种车辆尤其地商用车,其带有根据前述方面中任一个所述的磨损件。
附图说明
以下参考附图描述本发明的其它细节和优点。其中:
图1显示了根据第一实施例的带有作为磨损指示件的被引入的QR®码的轮胎的透视图;
图2A和图2B显示了在第一磨损状态中的图1的QR®码的形状;
图3A和图3B显示了在第二磨损状态中的图1的QR®码的形状;
图4A和图4B显示了在第三磨损状态中的图1的QR®码的形状;
图5A显示了带有用于引入磨损指示件的凹口的轮胎;
图5B示意性地显示了QR®码的多层的结构;
图6显示了根据另一实施例的带有作为磨损指示件的被引入的QR®码的制动盘的截面图;
图7显示了在第一磨损状态中的QR®码的形状;
图8显示了在第二磨损状态中的QR®码的形状;
图9显示了在第三磨损状态中的QR®码的形状;以及
图10A和图10B示意性地显示了多层的结构和QR®码到制动盘的摩擦面中的引入。
参考标号列表
1 轮胎
2 滚动面
3 磨损指示件,QR®码
3A,3B,3C 磨损指示件或QR®码的与磨损相关的平面
4 插入凹口
5 制动盘
6 摩擦面
7,8 制动盘环
9 磨损指示件,QR®码
9A,9B,9C 磨损指示件或QR®码的与磨损相关的平面
10 用于内通风部的间隙
11 插入凹口
12,12A 信息载体
t1,t2,t3 信息载体的深度。
具体实施方式
图1显示了车辆轮胎1的透视图,在该车辆轮胎中在滚动面2中引入有以多层的QR®码3的形式的磨损指示件。该QR®码实施成iQR码,其尤其地适合用于柱形的表面。
图2A显示了图1的局部A的放大透视图,并且图2B显示了图1的局部A的放大俯视图。图2A和2B尤其地显示了在轮胎的新状态中的QR®码的最上部的平面3A。
QR®码的信息载体也就是说QR®码的黑色的点和条纹12通过轮胎材料形成。出于简化的可视性和更好的可见性的原因,利用参考标号12仅仅表示了QR®码的点或条纹中的一些。
在信息载体12之间的间隙分别实施成凹口。QR®码的当前形式以数字化的方式描述了轮胎磨损状态以及关于轮胎的其它信息,并且例如可利用智能电话通过其摄像头光电地被读取。
QR®码如此实施成多层,即随着磨损的增加单个的信息载体(点或条纹12)消失。由此随着磨损的增加QR®码的轮廓变化并且由此其信息内容变化。
这在图3A和3B中示例性地示出,图3A和3B显示了在这样的状态中的图1的局部A,即该状态与在图2A和2B中示出的磨损状态相比相应于更大的磨损。图3A和3B由此显示了QR®码的层3B,该层由于由磨损引起的平面3A的磨去而暴露。
与图2A和2B相比,在图3A和3B中的QR®码3A的点和条纹的数量减少。由此从图3A和3B的QR®码的轮廓中可推断出提高的磨损状态。
图4A和4B示出了带有还更高的磨损的另一状态,其中QR®码的平面3C暴露。在QR®码3C中进一步减少了信息载体12的数量。
在此三维的QR®码如此实施,即在单个信息载体(条纹和点)的磨损方向上的深度实施成不同。虽然一些信息载体伸延穿过QR®码的所有平面并且由此在每个磨损状态中都可见,但是其它信息载体具有更小的深度并且由此随着磨损件的磨损高度降低而消失。
在另一实施变型方案中(未示出),信息载体的一部分用于对与磨损状态无关的说明(例如磨损件的制造商或者制造日期)进行编码。这些信息载体保持连续获得并且由此在QR®码的所有暴露的平面中都可见。
上文已经阐述了,为了黑色点和条纹的更好识别性,可利用反差物质填充间隙,该反差物质在其磨损性能上相应于轮胎材料并且由此以完全一样的速度磨损并且不会引起轮胎的技术方面的退步。例如为此可使用橡胶。原则上该反差物质还可实施成发荧光,以便即使在恶劣的光线环境中也保证可读性。这尤其对于这样的轮胎是必要的,即其不能转向并且位于狭窄的车轮罩中。
图5A和5B示意性地示出了磨损指示件的引入及其多层结构。如在图5A中示出的那样,磨损指示件可被插入在轮胎的滚动面中被引入的凹口4中。这尤其地具有的优点是,可加装和/或单独地制造磨损指示件。
磨损指示件由此可单独地例如通过注塑制成并且紧接着填充有后填充物质。此外填充物质具有的优点是,污物不会聚集在信息载体之间的凹口中。
图5B示出了磨损指示件3的多层结构,其中为了简化图示在该实施例中仅仅示出了QR®码的三个平面3A,3B和3C,其表示磨损指示件或QR®码的与磨损相关的外观。
在图5B中示出,在上平面中的信息载体12数量大于在下平面中。
磨损标记尤其地可实施成单层的或者同样多层的。多层的标记可逐层被施加或者首先被接合在一起并且之后作为单件被施加。对于多层的磨损件而言依次施加多个带有已经实施成黑色和反差颜色的QR®码或条形码的平面。紧接着磨损件可被引入在外胎(Reifenmantel)2中所设置的凹口4中。
需强调的是,带有三个平面和QR®码的三个不同实施方案的示图仅仅是示例性的并且三维的QR®码或通常三维的式样也可具有其它数量的不同的二维QR®码或式样。
图6至10B示出了本发明的另一应用,在其中根据本发明的磨损指示件应用在制动盘中。
图6显示了带有两个环形的制动盘7,8的内部通风的制动盘5的截面图。磨损指示件9被引入摩擦面6中的至少一个中。
图7显示了图6的区域A的放大的透视图。例如通过钻孔或铣削将三维的结构引入摩擦面6中,其中被引入的凹入部是三维的QR®码9的信息载体12,12a。在摩擦面的俯视图中可相应地看到QR®码的二维平面。
出于简化的可视性和更好的可见性原因再次以参考标号仅仅示出了QR®码的凹入部或信息载体中的一些。
图7显示出,单个信息载体12,12a不同深度地在磨损方向上也就是说垂直于摩擦面6延伸,从而QR®码9的轮廓根据制动盘的磨损状态而改变。
图8显示了与图7相比磨损更大的状态。由此在图8的磨损状态中暴露了QR®码的另一表面9B,因为位于其上方的平面9A已经由于磨损而被磨去。
图8的QR®码的层9B相比于图7的平面9A显示了更少的信息载体12。由于被暴露的平面的轮廓变化,QR®码的信息内容改变。图9B的轮廓与比图7的平面9A的轮廓相比与更高磨损状态相关联,这相应地在最终用户-移动设备例如智能电话中被储存。如果智能电话通过对摩擦面6的部位A拍照识别出平面9B的轮廓,则智能电话可确定相应的磨损状态并且向使用者显示该磨损状态。
在图3的简化的示例中,示出了信息载体12,12a的三个深度t1,t2以及t3。由此随着磨损的增加首先带有深度t1的信息载体12(其在图8中不再可见)消失,并且紧接着带有深度t2的信息载体12(其在图9中不再可见)消失。由此在图9中仅仅还可看到带有深度t3的信息载体12a。
图9的磨损状态的被暴露的平面9C仅仅还包含QR®码的具有最大深度的元件12A。由此如果地通过磨损磨去制动盘直到仅仅还可看到QR®码9C,则可得到的结论是,制动盘具有非常高的磨损并且必须被更新。
图10A和10B示意性地示出了磨损指示件9的多层结构和磨损指示件9到凹口11中的引入,该凹口被引入制动盘的摩擦面6中。QR®码的平面9A,9B和9C表示磨损指示件或QR®码的与磨损相关的外观。
在本发明的一个实施方案中,在制动盘中设置有限定的凹进部11,例如凹口或孔口,以多层的QR®码9的形式的磨损指示件稍后可被固定在该凹进部中。这可通过压入、焊接或拧入实现。
磨损指示件自身可以专用的方法制造。通过磨损指示件的层式结构形式也可更简单地实现用于示出QR®码的可能的复杂的三维形状。备选地,也可使用起重新成形作用的措施以引入该标记。
此外应注意的是,除了QR®码此外也可使用条码。除了与磨损相关的信息,这种类型的码也可用于为关于制动盘本身的信息进行编码,该信息不随着磨损而改变,例如制造日期、车轴、车辆侧面(Fahrzeugseite)、明确的制造商识别码(ID)等。
使用QR®码的另一优点是这样的可能性,即以冗余的形式为数据编码,从而由此也可通过多个点避免通过污物或类似者引起的测量不精确。
虽然已经参考一定的实施例描述了本发明,但是多种变型方案和改型方案是可行的,其同样使用本发明的想法并且因此落入保护范围中。由此本发明不应受限于公开的一定的实施例上,而是本发明应包括所有落入所附权利要求的范围中的实施例。
Claims (16)
1. 一种优选地用于车辆的磨损件(1;5),该磨损件包括磨损指示件,该磨损指示件的外观根据所述磨损件的磨损状态而变化,其特征在于,所述磨损指示件包括多维式样(3;9),该式样如此布置在所述磨损件处,即使得根据所述磨损状态暴露所述式样的不同的平面(3A,3B,3C;9A,9B,9C)。
2. 根据权利要求1所述的磨损件,其特征在于,
(a) 所述式样的相应地暴露的平面实施成可光电读取;和/或
(b) 所述式样的相应地暴露的平面可为这样的数据编码,即所述数据表示相应的磨损状态。
3. 根据权利要求1或2所述的磨损件,其特征在于,所述式样(3;9)在磨损方向上离散地变化。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的磨损件,其特征在于,所述三维式样的不同平面包括一维的或二维的可机读的编码。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的磨损件,其特征在于,
(a) 所述多维式样(3;9)的不同平面(3A,3B,3C;9A,9B,9C)分别代表2D码优选地为QR®码;或者
(b) 所述多维式样的不同平面分别代表1D码优选地为条码。
6. 根据权利要求5所述的磨损件,其特征在于,所述2D码和/或所述1D码的形状在磨损方向上如此变化,即所述信息载体(12)的数量和/或形状和/或位置和/或颜色变化。
7. 根据前述权利要求中任一项所述的磨损件,其特征在于,所述式样为所述磨损件的与磨损状态无关的其它性能编码。
8. 根据权利要求7所述的磨损件,其特征在于,所述式样的为磨损件的与磨损状态无关的性能编码的区域在磨损方向上不变化。
9. 根据前述权利要求中任一项所述的磨损件,其特征在于,所述磨损件是轮胎(1)并且所述磨损指示件引入到所述轮胎(1)的滚动面(2)中。
10. 根据权利要求9所述的磨损件,当从属于权利要求5时,其特征在于,
(a) 所述2D码的黑色面通过轮胎材料形成,并且在所述2D码的黑色面之间的间隙实施成凹口和/或突起部;和/或
(b) 所述1D码的黑色条纹通过轮胎材料形成,并且在所述1D码的黑色条纹之间的间隙实施成凹口和/或突起部;和/或
(c) 所述磨损指示件作为单独制造的构件稍后引入已有的凹口中。
11. 根据权利要求10所述的磨损件,其特征在于,所述间隙设有反差介质,其中所述反差介质的磨损性能相应于所述轮胎材料的磨损性能。
12. 根据权利要求11所述的磨损件,其特征在于,
(a) 所述反差介质是白色橡胶;和/或
(b) 所述反差介质实施成发荧光。
13. 根据权利要求1至8中任一项所述的磨损件,其特征在于,所述磨损件是制动盘(5)并且所述磨损指示件(9)引入到所述制动盘(5)的摩擦面(7)中。
14. 根据权利要求13所述的磨损件,其特征在于,
(a) 所述多维式样通过多个并排布置的凹口或突起部形成,该凹口或突起部引入所述摩擦面(7)中;并且
(b) 在所述摩擦面(7)的俯视图中可看到的凹口或突起部的数量、形状和/或位置根据所述摩擦面(7)的磨损而变化。
15. 一种用于磨损检查的系统,包括
根据前述权利要求中任一项所述的磨损件(1;5);和
可多功能使用的最终用户移动设备,其中所述移动设备借助于应用软件设定成,光电地获取所述磨损指示件(3;9)的可见的1D码或2D码(3A,3B,3C;9A,9B,9C),并且基于所获取的1D码或2D码(3A,3B,3C;9A,9B,9C)确定所述磨损件(3;9)的磨损状态和/或其它性能。
16. 一种车辆、尤其为商用车,带有根据前述权利要求1至14中任一项所述的磨损件(1;5)。
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