CN105723105A - 具有温度测量装置的车轮轴承总成 - Google Patents
具有温度测量装置的车轮轴承总成 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105723105A CN105723105A CN201480062233.2A CN201480062233A CN105723105A CN 105723105 A CN105723105 A CN 105723105A CN 201480062233 A CN201480062233 A CN 201480062233A CN 105723105 A CN105723105 A CN 105723105A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- temperature
- wheel bearing
- measuring element
- heat
- bearing assembly
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/52—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with devices affected by abnormal or undesired conditions
- F16C19/525—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with devices affected by abnormal or undesired conditions related to temperature and heat, e.g. insulation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
- B60B27/00—Hubs
- B60B27/0047—Hubs characterised by functional integration of other elements
- B60B27/0068—Hubs characterised by functional integration of other elements the element being a sensor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C41/00—Other accessories, e.g. devices integrated in the bearing not relating to the bearing function as such
- F16C41/008—Identification means, e.g. markings, RFID-tags; Data transfer means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K11/00—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00
- G01K11/12—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using changes in colour, translucency or reflectance
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K13/00—Thermometers specially adapted for specific purposes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/54—Systems consisting of a plurality of bearings with rolling friction
- F16C19/546—Systems with spaced apart rolling bearings including at least one angular contact bearing
- F16C19/547—Systems with spaced apart rolling bearings including at least one angular contact bearing with two angular contact rolling bearings
- F16C19/548—Systems with spaced apart rolling bearings including at least one angular contact bearing with two angular contact rolling bearings in O-arrangement
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2326/00—Articles relating to transporting
- F16C2326/01—Parts of vehicles in general
- F16C2326/02—Wheel hubs or castors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C43/00—Assembling bearings
- F16C43/04—Assembling rolling-contact bearings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
本发明涉及车轮轴承总成,其包括:轮毂,其借助于至少一个车轮轴承设置在车轴元件上;和温度测量装置,其从所述车轮轴承总成的外侧是可见的,用于测量和显示在所述车轮轴承中超过了极限温度,所述温度测量装置具有至少两个分离的温度测量元件,各所述温度测量元件都沿着热传导路径以热传导的方式连接至所述车轮轴承并且在预定的触发温度下经历视觉上可识别的变化。所述至少两个温度测量元件以这样的方式布置:当所述车轮轴承升温时,所述至少两个温度测量元件以不同的速率升温,并且/或者所述温度测量元件具有不同的触发温度。
Description
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的前序部分所述的车轮轴承总成。
背景技术
车轮轴承的温度发展是轴承功能状态的重要指标。例如,温度升高通常表示出车轮轴承的故障。因此,车轮轴承温度的定期监测是用于检查车轮轴承的适当的性能以及操作安全性的合适手段。
用于监测车轮轴承温度的一种可能是在车轮轴承上设置温度传感器,该温度传感器将温度信号发送至车辆座舱内的显示装置。例如,能够借助于改变其作为温度的函数的传导率的电阻器来测量温度。然而,这样的温度测量系统在拖车车辆中还不常见。这种情况的一个原因在于基础结构复杂。另一个原因在于用电缆导管对旋转部件进行测量是复杂的。
用于检测车轮轴承过热的另一种已知方法是使用当达到设定温度时不可逆地改变颜色的温度标签。以这样的方式,能够判断车轮轴承在过去是否超过了特定温度。
例如,从DE10242199A1已知借助于热点的车轮轴承温度监测。
发明内容
本发明要解决的问题是提供能够以简单、有成本效益的和有意义的方式确定过热的车轮轴承总成。
根据本发明,通过具有权利要求1的特征的车轮轴承总成来解决这个问题。在从属权利要求和下面的说明(特别是结合附图)中指出本发明的优选实施例。
根据本发明的车轮轴承总成,特别地商用车辆的车轮轴承总成包括:轮毂,其借助于至少一个车轮轴承安装在车轴元件上;和温度测量装置,其从所述车轮轴承总成的外侧是可见的,用于测量和显示所述车轮轴承超过了极限温度。根据本发明,提供了:温度测量装置包括至少两个单独的温度测量元件,每个温度测量元件经由或沿着热传导路径以热传导的方式连接至所述车轮轴承并且在预定的触发温度下经受视觉上可识别的变化,其中,所述至少两个温度测量元件以当所述车轮轴承升温时,所述至少两个温度测量元件以不同的速率升温的方式而被布置,且/或所述温度测量元件具有不同的触发温度。
由于根据本发明的车轮轴承总成,不仅能够使最大峰值温度能够得到显示,而且还能够识别:该峰值温度是仅短暂地出现还是相对长时间地一直存在。
为此,根据本发明的一个方面,彼此空间分离的至少两个温度测量元件以车轮轴承的温度升高以不同的速率被传递至温度测量元件的方式经由热传导路径而被布置于且/或连接至车轮轴承。因此,升高的车轮轴承温度被传递至一个温度测量元件的速率比被传递至另一个温度测量元件的速率更快。如果升高的温度仅短暂地出现,那么仅在一个温度测量元件中达到温度测量元件的预定触发温度。温度以较小速率被传递至的另一个温度测量元件在这种情况下不会有反应。然而,如果超高的车轮轴承温度在相对长的时间内一直存在,那么第二温度测量元件也达到它的触发温度。因此,包含独立的、不同地布置的温度测量元件的根据本发明的车轮轴承总成发送关于车轮轴承中超过规定极限温度的时长的信息。如果极限温度仅短暂地出现,那么仅一个温度测量元件被触发。如果极限温度相对长时间地一直存在,那么两个温度测量元件都被触发。优选地,温度测量元件以这样的方式被布置:达到触发温度的时间差在几分钟或几小时的范围内,例如,至少5分钟、至少10分钟、至少30分钟或至少1小时。
本发明基于这样的发现:车轮轴承温度的升高首先造成围绕车轮轴承的结构体(例如,轮毂)的升温,即热能量(焓)存储于所述结构体。不稳定的热传导发生于所述结构体,在这种情况下,时变热流从车轮轴承流向车轮轴承总成的表面。热量最后经由热传递从所述表面消散至环境中。在不稳定的热传导期间,所述结构体中的温度是时间的函数。因此,车轮轴承总成表面处的温度同样随时间变化。不稳定的热传导进行直至可能达到稳定状态,即不依赖于时间的状态,在该状态下,温度不再随时间变化且发生从车轮轴承至环境的恒定热流。
根据本发明,形成于车轮轴承中的热量的至少一部分经由热传导路径被传导至温度测量元件。例如,由于它的材料特性或它的体积或它的长度,热传导路径中能够存储的能量越多,热量渗透(即,温度升高的传播)就发生得越缓慢。本发明通过设置不同的热传导路径来利用该发现,不同的热传导路径实现了一个温度测量元件相比于另一个温度测量元件的延迟变热。第一热传导路径的第一端部处的温度升高和第二热传导路径的第一端部处的相同的温度升高在每种情况下均导致第一热传导路径的第二端部处和第二热传导路径的第二端部处的温度升高延迟,其中,上述延迟是不同的。热传导路径的第一端部面对车轴轴承,特别地,而热传导路径的第二端部面对温度测量元件。
结构体的体积元中的温度随时间的变化特别和尤其依赖于结构体的温度传导率。温度传导率被定义为导热系数λ除以密度ρ与恒压比热容cp的乘积所得的商:a=λ/(ρ×Cp)。
车轮轴承的升温造成围绕车轮轴承的结构体或材料的升温,即,造成热量存储在结构体内。结构体的导热系数λ越大且结构体的密度ρ和热容cp越低,温度上升通过结构体的传播就越快。
车轮轴承的温度变化被传递至温度测量元件的速度还依赖于车轮轴承与温度测量元件之间的热传导路径的长度。热传导路径越长,能够存储于热传导路径中的热量就越大,且因此温度元件的温度上升至稳定温度值所用的时间就越长。
因此,根据本发明的一个方面是:当车轮轴承升温时,由于热传导路径的不同的储热容量而导致温度测量元件以不同的速率升温。
根据本发明的第二方面,温度测量元件在不同的温度被触发。这是基于这样的发现:如果车轮轴承中的极限温度仅是短暂地被超过,那么未达到稳定状态,因此,温度测量元件处的温度低于稳定状态下(即,升高的轴承温度(极限温度)已经在相对长的时间内存在之后)的温度。如果至少一个触发温度低于温度测量元件的位置处的稳定温度(该稳定温度对应于车轮轴承的极限温度),那么在达到稳定状态之前,即,在相对短的时间之后达到该触发温度。在这种情况下,温度测量元件被触发。如果第二温度测量元件的触发温度高于第一温度测量元件的触发温度,特别地等于温度测量元件的位置处的稳定温度(该稳定温度被指定为规定的极限温度),那么第二温度测量元件直至极限温度已经存在较长时间才被触发。因此,温度测量元件的不同触发温度同样传递了关于车轮轴承中规定极限温度存在或被超过的时长的信息。
因此,能够认为本发明的基本思想是:通过布置至少两个分离的温度测量元件(每一个仅指示预定的触发温度已经被超过),来获得关于车轮轴承中存在极限温度或极限温度被超过的时长的信息。以这样的方式选择用于用于此目的的触发温度:在车轮轴承的规定极限温度(在该情况下,假设车轮轴承损坏)下,如果所述极限温度被超过了相对长的时间,那么仅在所述极限温度被超过的临界期的末尾触发温度测量元件,而较早地触发另一个温度测量元件。所述极限温度被超过的临界期例如是至少5分钟、至少10分钟、至少30分钟或至少1小时。
根据本发明的一个实施例,至少两个热传导路径具有不同的热能传导特性,且因此热量以不同的速率从车轮轴承被传导至相应的温度测量元件。此外,优选地,至少两个温度测量元件具有不同的触发温度,以便检测上升至极限温度以上的温度上升。因此,能够显示:第一极限温度或触发温度被超过了相对长的时间。此外,因此也能够显示:第二极限温度或触发温度(其高于第一极限温度或触发温度)也被超过了相对短的时间。
在一个优选实施例中,温度测量元件被设计为用于特别当达到各自的特定触发温度时,实现或经历不可逆的颜色变化。这样的温度测量元件(也被称为热点)在原理上是已知的,且能够基于例如着色层在一定的温度下熔化的原理。然而,原则上,也能够提供其它可见的特性变化,例如温度测量元件的变形等。
在本发明的一个优选实施例中,能够通过使热传导路径具有不同的长度的方式来确保车轮轴承与温度测量元件之间以不同的速率发生的热能传导。例如,一个温度测量元件能够被布置得比另一个温度测量元件更加远离车轮轴承,且/或能够借助于热传导路径的不同的(特别地,至少部分地弯曲的)形状来实现不同的长度。一个温度测量元件能够例如被布置在车轮轴承总成的外表面的区域,该区域相距车轮轴承的距离大于从安装有另一个温度测量元件的外表面开始算起的距离。额外地或可替代地,至少一个热传导路径能够被设置为不具有直线形状。
还能够通过热传导路径具有不同的温度传导率的方式实现不同的热能传导和/或热量传导。特别地,能够通过热传导路径具有不同的导热系数和/或不同的密度和/或不同的热容的方式来实现它。特别地,热传导路径能够具有不同的热能传导系数。为了提供不同的温度传导率,热传导路径能够由不同的材料制成或能够包含不同的材料。
在进一步优选的实施例中,至少一个温度测量元件被布置在轮毂的表面。在这种情况下,热传导路径能够由轮毂自身形成。优选地,两个温度测量元件都布置在轮毂的表面的区域,其中,在车轮轴承与温度测量元件之间能够实现以不同的速率传递至温度测量元件的热传递,这是由不同的热传导路径,特别地,热传导路径的不同长度导致的。
在进一步优选的实施例中,一个温度测量元件能够布置在突出的储热元件上,特别地,布置在形成于轮毂上的突起上。特别地相对于相邻表面而突出的储热元件的热渗透造成相应的温度测量元件比尤其是未布置在该储热元件上的另一个温度测量元件更加缓慢地升温。因此,储热元件的热渗透是感兴趣的时间因素。储热元件或突起例如能够由设置于轮毂的冷却元件(例如,冷却片)形成。如果一个温度测量元件布置在这样的冷却元件上,那么即使使用现有的车轮轴承总成也能够以特别简单和有成本效益的方式实现本发明的原理。冷却片还提供扩大的传热面,且因此,也由于这个原因,与远离冷却片的情况相比,较低温度能够一直存在于冷却片的表面。
为了特别精确地确定车轮轴承的温度,优选的是,热传导路径由分离的热传导元件形成。特别地,分离的热传导元件被认为是这样的元件:相对于彼此被分隔且被空间分离。因此,第一热传导元件布置在车轮轴承与第一温度测量元件之间,且与第一热传导元件分隔的单独的第二热传导元件布置在车轮轴承与第二温度测量元件之间。以这样的方式,热量沿着限定的热传导元件有针对性地从车轮轴承传递至特定的温度测量元件,所述热传导元件优选将车轮轴承直接连接至温度测量元件。因此,很大程度地屏蔽了外部影响,例如在车轮轴承外部区域中发展的热量等。热传导元件优选具有与包围它的材料的导热系数或温度传导率不同的导热系数和/或温度传导率,例如,热传导元件的导热系数或温度传导率比包围它的材料的导热系数或温度传导率更大。优选地,热传导元件由金属制成。热传导元件优选具有至少80W/(m2K)的导热系数,特别优选至少200W/(m2K)的导热系数。为了沿着热传导元件的限定的热量传导,热传导元件能够相对于它们的直接环境(例如,轮毂)而被隔绝。在本发明的一个实施例中,这能够由围绕热传导元件的空气间隙或空气空间来实现。在本发明的一个实施例中,独立的热传导元件能够从车轮轴承通过轮毂延伸至轮毂的外侧。在这种情况下,特别地,热传导元件是与轮毂分隔的元件。
优选地,至少一个温度测量元件直接连接至一个热传导元件,特别是温度测量元件的被分配的热传导元件。因此,温度测量元件优选直接施加于被分配的热传导元件的表面。热传导元件优选直接作用于想要监测的车轮轴承的外侧,且因此,存在车轮轴承的温度与温度测量元件处的温度之间的限定的相互关系。特别优选地,热传导元件连接至或接合至车轮轴承的外侧(例如,外轴承环),且将热量传导进车轮轴承总成的外部区域,借助于温度测量元件在所述外部区域检测温度。优选地,以这样的方式布置温度测量元件和热传导元件这两者。
用于读取温度测量元件的一个有益方式能够被实现为:至少一个温度测量元件布置在轮罩的外侧的区域内,所述轮罩优选以可拆卸的方式连接至轮毂。轮罩为多个温度测量元件的放置提供了足够的表面积且容易从外部看见。为了将热量从车轮轴承传递至轮罩的外侧,优选将至少一个热传导元件布置在车轮轴承与轮罩之间,该热传导元件优选由金属形成。热传导元件优选从车轮轴承的外侧延伸至轮罩,其中,热传导元件能够在车轮轴承与轮罩之间被隔离空气层围绕。优选地,热传导元件从轮罩的内侧穿过轮罩延伸至轮罩的外侧,以便以限定的方式将温度传递至布置在轮罩的外侧的温度测量元件。有益地,至少两个温度测量元件布置在轮罩的外侧的区域并且借助于不同的热传导元件以热传导的方式连接至车轮轴承。
在这种背景下,特别地,优选的是,至少一个热传导元件包括弹簧元件。以这样的方式,热传导元件能够跨过相距轮罩的不同距离。弹簧元件能够连接至轮罩(例如,能够作为轮罩的一体化组件),以使得当轮罩被置于车辆的车轮轴承或车轮上时,弹簧元件设置在温度测量点,特别是想要监测的车轮轴承。
在一个优选实施例中,温度测量元件布置在车轮轴承总成的不同元件上。以这样的方式,自动产生了车轮轴承与相应的温度测量元件之间的不同的热传导路径。车轮轴承总成的不同元件例如能够是车轴元件或车轴联杆、轮毂或者轮罩。例如,第一温度测量元件能够布置在轮毂上且第二温度测量元件能够布置在轮罩或车轴元件上。
在进一步优选的实施例中,至少一个热传导元件布置在车轴元件与轮罩之间。在这种情况下,特别地,所述热传导元件能够是弹簧。滑动接触优选地被形成于轮罩的区域内。这使得轮毂能够相对于固定的热传导元件旋转。
在进一步优选的实施例中,设置有至少三个温度测量元件以及相应地分配的三个热传导路径。分配给第一温度测量元件的第一热传导路径与分配给第二温度测量元件的第二热传导路径具有不同的热传导特性。第三温度测量元件与至少所述第一或所述第二温度测量元件相比具有不同的触发温度。以这样的方式,不仅能够判定升高的轴承温度是否存在了相对长的时间,而且能够对温度的水平进行判定。特别地,如有必要,能够区别出:车轮轴承的规定极限温度是否存在了相对长的时间,或者极限温度是否被大幅超过,甚至是仅短暂地被大幅超过。例如,如果车轮轴承的极限温度的相当可观的超过仅短暂地出现,那么所述温度测量元件中的具有不同的被分配的热传导路径且可能具有相同的触发温度的两个温度测量元件会触发。在这种情况下,第三温度测量元件将在更高温度时被额外地触发。然而,如果极限温度确实达到了很长时间但是未被大幅超过,那么仅具有不同的热传导路径的温度测量元件被触发,而具有更高触发温度的温度测量元件不被触发。根据本发明的一个实施例,至少两个热传导路径具有不同的热传导特性,且因此热量以不同的速率从车轮轴承传导至相应的温度测量元件。此外,优选地,至少两个温度测量元件具有不同的触发温度,以便检测上升至极限温度以上的温度上升。
附图说明
下面,在附图中描述的优选实施例的基础上,进一步说明本发明。在附图中:
图1示出了根据本发明的车轮轴承总成的第一实施例;
图2示出了根据本发明的车轮轴承总成的第二实施例;
图3示出了根据本发明的车轮轴承总成的第三实施例;
图4示出了根据本发明的车轮轴承总成的第四实施例;
图5示出了根据本发明的车轮轴承总成的第五实施例;且
图6示出了根据本发明的车轮轴承总成的第六实施例。
具体实施方式
在附图中,使用相同的附图标记来标示相同的或作用相同的元件。原则上,也能够彼此组合参照附图所述的本发明的各特征。
图1至图6均示出了根据本发明的车轮轴承总成10的侧视图。
车轮轴承总成10包括:轮毂26,其经由车轮轴承20可旋转地安装在车轴元件12上。车轮轴承20在车轴元件12与轮毂26之间被布置于轮毂26的内部。在所述的实施例中,车轮轴承总成10包括两个车轮轴承20,具体为左边所示的内轴承和右边所示的外轴承。车轮轴承20借助于车轴螺母16被轴向固定。车轮轴承总成10具有:中央轮轴或纵轴14,其形成轮毂26的旋转轴。轮罩60布置在车轮轴承总成10的端面,该轮罩以与轮毂26一起旋转的方式被接合至轮毂26。轮罩60在前侧覆盖车轮轴承20和中央的、固定的车轴元件12。下面,在图中右边所示的外轴承的温度测量或温度监测的基础上说明本发明。原则上,能够以相应的方式实施内轴承的温度测量。
温度测量装置40被设置用于监测或检查车轮轴承20的温度。温度测量装置40包括至少两个温度测量元件,具体为第一温度测量元件52和第二温度测量元件54。温度测量元件52、54分别检测温度测量面的温度且被设计用于显示达到或超过了预定的触发温度。为此,温度测量元件52、54均包括显示区域,所述显示区域在规定的触发温度下发生可视化的变化,特别地,发生颜色变化。显示区域的变化是不可逆的和永久性的,也就是说,即使温度回落至触发温度以下所述变化依然保持。温度测量元件52、54具有平面构造且应用于(特别地,粘附至)车轮轴承总成10的从外部可见的表面。因此,温度测量元件52、54在例行检验(例如,围绕车辆走动)期间是可见的,不需要去除车轮轴承总成10的元件。
第一温度测量元件52布置在第一温度测量面32且第二温度测量元件54布置在第二温度测量面34。温度测量元件52、54被设计用于检测在分别被指定的车轮轴承20中的超过规定限制值的温度升高。温度测量元件52、54以用于此目的的热量传导方式连接至车轮轴承20。发生于车轮轴承20的温度升高因此以延迟的方式且较小程度地(这是由于热量传导和热能传导)也发生于温度测量元件52、54。在这种情况下,热量沿着第一热传导路径42从车轮轴承20传导至第一温度测量元件52且沿着第二热传导路径44从车轮轴承20传导至第二温度测量元件54。由于沿着热传导路径42、44以不同的速率发生的热传导和/或热能传导,当车轮轴承20升温时温度测量元件52、54以不同的速率升温。在此基础上,能够确定超高的温度存在于车轮轴承20多久了。在一个替代实施例中,热传导路径42、44也能够具有相同的热或温度传导率,且温度测量元件52、54能够具有不同的触发温度。原则上,不同的热传导路径42、44与不同的触发温度的组合也是可能的。因此,能够相对长时间地显示第一限制或触发温度被超过。此外,也因此可以相对短时间地显示第二限制或触发温度(其高于第一限制或触发温度)也被超过。
在根据图1的实施例中,温度测量元件52、54分别被布置在轮毂26的外表面或外侧28。在这种情况下,温度测量元件52、54经由轮毂26的材料以热传导的方式连接至车轮轴承20。位于车轮轴承20与温度元件52、54之间的材料在各种情况下都分别形成热传导路径42和44。
在本实施例中,能够以如下方式实现温度测量元件52、54中的一者相对于另一者的升温时延:例如,第一温度测量元件52被布置在轮毂26的外或上表面的某部位,该部位比布置有另一个,即第二温度测量元件54的表面部位更远离车轮轴承20。
可替代地或额外地,温度测量元件52、54中的一者能够布置在储热元件36(特别地,冷却元件或冷却片)的表面。储热元件36存储热量,从而使得布置在其上的温度测量元件52比相对于储热元件向后偏移的温度测量元件54更缓慢地升温。第二温度测量元件54布置在轮毂26的表面的相对于储热元件36或冷却元件向后偏移的区域,其中,该区域也能够由凸起区38(其小于储热元件36)形成。
图2示出了具有位于车轮轴承20与温度测量元件52、54之间的分别被分隔的热传导元件46、48的实施例。热传导元件46、48的第一端部面对车轮轴承20。热传导元件46、48的第二端部分别面对温度测量元件52、54。为了实现以不同的速率发生的温度测量元件52、54的升温,热传导元件46、48能够具有不同的热能传导系数、不同的长度和/或不同的横截面。热传导元件46、48通过轮毂26延伸,具体地从车轮轴承20的外部区域直至轮毂26的外侧28或表面。热传导元件46、48优选包括不同于轮毂26的材料。可替代地或额外地,热传导元件46、48能够例如借助于热传导元件46、48与轮毂26之间的空气间隙而相对于轮毂26被隔绝。温度测量元件52、54优选直接安装在热传导元件46、48的材料上。因此,温度测量面32、34由热传导元件46、48的被布置为与车轮轴承20相反的端部形成。
图3至图5分别示出了这样的实施例:包括热传导元件46、48,其将车轮轴承20内产生的热量传导至轮罩60的外侧,在此处由相应的温度测量元件52、54对所述热量进行检测。
热传导元件46、48被设计为弹簧,从而使其能够桥接轮罩60与车轮轴承20之间的不同距离。热传导弹簧元件从车轮轴承20的外侧延伸直至轮罩60且优选穿过所述轮罩。温度测量元件52、54安装在轮罩60的外侧,并且优选以热传导和热能传导的方式连接至弹簧元件。弹簧元件优选连接至轮罩60,并且在轮罩60的安装状态下倚靠着车轮轴承20的外侧,特别地,倚靠着它的外轴承环。因此,能够在不需要单独移除温度测量元件52、54的情况下以常规方式从轮毂26移除轮罩60。在车轮轴承20与轮罩之间,热传导元件46、48延伸通过空气空间66,该空气空间隔绝热传导元件46、48且因此确保了沿着热传导元件46、48的刻意的和定向的热量和温度传递。
根据图4,热传导元件46、48被设计为弯曲弹簧元件或开口垫圈。设置有优选由金属制成的至少两个弹簧元件。也能够布置多个弹簧元件以便它们分布在圆周方向。弹簧元件能够具有不同的导热系数和/或温度传导率和和/或不同的长度。热传导元件46、48也能够具有不同的触发温度。
在根据图2至图4的实施例中,直接利用临界点处,即车轮轴承20上,特别是它的外轴承环上的热量。因此,能够特别精确地检测车轮轴承20的温度升高。例如,由于例如因轴承的缺陷造成的轴承自身内产生热量或由于例如经由车闸或车轮的外部影响,可能发生车轮轴承20的温度升高。
图5示出了如下的根据本发明的车轮轴承总成10的实施例:其中,热传导元件46、48不是直接位于车轮轴承20上而是位于车轴元件12。热传导元件46、48(被设计为弹簧元件)例如在车轴元件12的表面与轮罩60之间延伸,其中,在与轮罩60接触的区域中形成有滑动接触。为了实现热传导元件46、48的不同长度,在所示的实施例中,车轴元件12设置有热传导元件46、48延伸进入的空腔。与车轴元件12接触的特定接触点位于车轴元件12的不同的点,特别地,不同的轴向位置处的不同的点。
图6示出了这样的实施例,其中,温度测量元件52、54布置在车轮轴承总成10的不同元件上。在所示的示例性实施例中,第一温度测量元件52位于轮毂26的第一表面上且第二温度测量元件54位于轮罩60。以这样的方式,自动实现了不同的热传导路径42、44。与图5一样,滑动接触被形成在第二热传导元件48向轮罩60过渡的位置处。
总的来说,本发明能够容易地和有成本效益地确定车轮轴承中温度的过度升高,其中,还能够获得关于过度温度升高的时间长度的信息。当车轮轴承升温时,特别地由于热传导路径的不同的温度传导率和/或不同的长度,温度测量元件以不同的速率升温且/或具有不同的触发温度。
附图标记的列表:
10车轮轴承总成
12车轴元件
14轮轴
16车轴螺母
20车轮轴承
26轮毂
28外侧
32第一温度测量面
34第二温度测量面
36冷却片
38凸起区
40温度测量装置
42第一热传导路径
44第二热传导路径
46第一热传导元件
48第二热传导元件
52第一温度测量元件
54第二温度测量元件
60轮罩
66空气空间
Claims (15)
1.一种车轮轴承总成,其包括:
轮毂(26),所述轮毂借助于至少一个车轮轴承(20)安装在车轴元件(12)上,和
温度测量装置(40),所述温度测量装置从所述车轮轴承总成的外侧是可见的,用于测量和显示在所述车轮轴承(20)中超过了极限温度,
其中,所述温度测量装置(40)包括至少两个分离的温度测量元件(52,54),各所述温度测量元件都经由热传导路径(42,44)以热传导的方式连接至所述车轮轴承(20)并且在预定的触发温度下经历视觉上可识别的变化,其中,所述至少两个温度测量元件(52,54)以这样的方式布置:当所述车轮轴承(20)升温时,所述至少两个温度测量元件以不同的速率升温,并且/或者其中,所述温度测量元件(52,54)具有不同的触发温度。
2.如权利要求1所述的车轮轴承总成,
其中,所述温度测量元件(52,54)被设计为用于当达到各自的特定触发温度时实施尤其是不可逆的颜色变化。
3.如前述权利要求中任一项所述的车轮轴承总成,
其中,所述热传导路径(42,44)具有不同的长度,且其中,特别地,一个所述温度测量元件(52,54)被放置得比另一个所述温度测量元件(52,54)更远离所述车轮轴承(20)。
4.如前述权利要求中任一项所述的车轮轴承总成,
其中,所述热传导路径(42,44)具有不同的温度传导率。
5.如前述权利要求中任一项所述的车轮轴承总成,
其中,所述温度测量元件(52,54)被布置于所述轮毂(26)的表面。
6.如前述权利要求中任一项所述的车轮轴承总成,
其中,一个所述温度测量元件(52,54)被布置在突出的储热元件(36)上,特别地,被布置在形成于所述轮毂(26)上的突起上。
7.如前述权利要求中任一项所述的车轮轴承总成,
其中,所述热传导路径(42,44)由分离的热传导元件(46,48)形成。
8.如权利要求7所述的车轮轴承总成,
其中,至少一个所述温度测量元件(52,54)直接连接至所述热传导元件(46,48)。
9.如权利要求7或8所述的车轮轴承总成,
其中,至少一个所述热传导元件(46,48)包括弹簧元件。
10.如前述权利要求中任一项所述的车轮轴承总成,
其中,至少一个所述温度测量元件(52,54)被布置于轮罩(60)的外侧的区域,所述轮罩可拆卸地连接至所述轮毂(26)。
11.如前述权利要求中任一项所述的车轮轴承总成,
其中,至少一个,优选两个热传导路径(42,44)由所述轮毂(26)形成,且其中,优选一个所述温度测量元件(52,54)比另一个所述温度测量元件(52,54)更远离所述车轮轴承(20)地被隔开。
12.如前述权利要求中任一项所述的车轮轴承总成,
其中,各所述温度测量元件(52,54)布置在所述车轮轴承总成的不同元件上。
13.如前述权利要求中任一项所述的车轮轴承总成,
其中,至少一个所述热传导元件(46,48)被布置在所述车轴元件(12)与所述轮罩(60)之间,所述热传导元件优选被设计为弹簧,且其中,优选地,在所述热传导元件(46,48)与所述轮罩(60)之间形成有一个滑动接触。
14.如前述权利要求中任一项所述的车轮轴承总成,
其中,设置有至少三个温度测量元件(52,54)以及相应地分配的三个热传导路径(42,44)。
15.如权利要求14所述的车轮轴承总成,
其中,分配给第一温度测量元件的第一热传导路径与分配给第二温度测量元件的第二热传导路径具有不同的热传导特性,且其中,优选地,第三温度测量元件与至少所述第一或所述第二温度测量元件相比具有不同的触发温度。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102013223436.8 | 2013-11-18 | ||
DE102013223436.8A DE102013223436B4 (de) | 2013-11-18 | 2013-11-18 | Radlageranordnung |
PCT/EP2014/070852 WO2015071022A1 (de) | 2013-11-18 | 2014-09-30 | Radlageranordnung mit temperaturmesseinrichtung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105723105A true CN105723105A (zh) | 2016-06-29 |
CN105723105B CN105723105B (zh) | 2018-01-09 |
Family
ID=51655724
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201480062233.2A Active CN105723105B (zh) | 2013-11-18 | 2014-09-30 | 具有温度测量装置的车轮轴承总成 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10094418B2 (zh) |
EP (1) | EP3071850B1 (zh) |
CN (1) | CN105723105B (zh) |
DE (1) | DE102013223436B4 (zh) |
PL (1) | PL3071850T3 (zh) |
WO (1) | WO2015071022A1 (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115359610A (zh) * | 2022-07-04 | 2022-11-18 | 珠海派诺科技股份有限公司 | 一种测温式电气火灾监测方法、设备、存储介质 |
CN117734347A (zh) * | 2024-02-20 | 2024-03-22 | 浙江大铭汽车零部件有限公司 | 轮毂单元、监测方法及其应用 |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE112016004315T5 (de) * | 2015-09-25 | 2018-08-23 | Makita Corporation | Schleifgerät |
JP2019502061A (ja) * | 2015-10-30 | 2019-01-24 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングRobert Bosch Gmbh | トレーラ軸においてホイールハブ温度及び走行距離を監視するためのシステム及び方法 |
CN108006086B (zh) * | 2017-12-31 | 2023-09-15 | 无锡华洋滚动轴承有限公司 | 自定位等分压装装置 |
MX2021009543A (es) | 2019-02-07 | 2021-09-23 | Equalaire Systems Inc | Sistema mejorado de inflado de neumaticos. |
DE102019213799A1 (de) | 2019-09-11 | 2021-03-11 | Aktiebolaget Skf | Messverfahren für die Temperatur eines mechanischen Teils eines Radendes eines Automobilfahrzeugs und entsprechende Vorrichtung |
DE102020108638A1 (de) * | 2020-03-27 | 2021-09-30 | Methode Electronics Malta Ltd. | Vorrichtung zum Überwachen eines Satzes von Lagern |
CN113608435B (zh) * | 2021-06-29 | 2024-05-10 | 河南科技大学 | 抑制高速飞行器散热片表面温度的弹性控制器设计方法 |
DE102021213567A1 (de) * | 2021-11-30 | 2023-06-01 | Aktiebolaget Skf | Lageranordnung |
CN115342118B (zh) * | 2022-08-16 | 2023-12-15 | 杭州鑫凯传动机械有限公司 | 一种自动循环液冷式万向节十字轴 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3877411A (en) * | 1973-07-16 | 1975-04-15 | Railtech Ltd | Temperature indicator bolts |
DE2638416A1 (de) * | 1976-08-26 | 1978-03-02 | Giesen Wilhelm Fa | Anzeigevorrichtung, welche die erreichung eines temperaturgrenzwertes anzeigt |
DE202007004159U1 (de) * | 2007-03-21 | 2007-06-14 | Schaeffler Kg | Vorrichtung zur Überwachung der Betriebstemperatur eines Lagers |
CN101087965A (zh) * | 2004-12-24 | 2007-12-12 | 横滨橡胶株式会社 | 车辆的异常检测方法、装置及其传感器单元 |
JP2009216230A (ja) * | 2008-03-13 | 2009-09-24 | Ntn Corp | 車輪用軸受装置 |
US20120032793A1 (en) * | 2010-07-30 | 2012-02-09 | Frank Joseph Sonzala | Visual wheel end assembly high-temperature warning system |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CS177930B1 (zh) | 1972-08-14 | 1977-08-31 | ||
US6759963B2 (en) * | 2001-05-08 | 2004-07-06 | Meritor Heavy Vehicle Technology, Llc | Wheel bearing temperature indicator |
US6546892B2 (en) * | 2001-06-07 | 2003-04-15 | Walter P. Kelly, Jr. | Overheating axle warning device |
DE10242199A1 (de) * | 2002-09-10 | 2004-03-18 | Bpw Bergische Achsen Kg | Radlagerung, insbesondere für Anhängerachsen |
US6892778B2 (en) * | 2003-09-09 | 2005-05-17 | Mark K. Hennig | Wheel end assembly high-temperature warning system |
DE102005062095B4 (de) * | 2005-12-22 | 2009-07-16 | Saf-Holland Gmbh | Radnabenanordnung |
DE102014218370B4 (de) * | 2014-09-12 | 2018-10-25 | Saf-Holland Gmbh | System und Verfahren zum Erfassen und Auswerten einer Messgröße |
-
2013
- 2013-11-18 DE DE102013223436.8A patent/DE102013223436B4/de active Active
-
2014
- 2014-09-30 EP EP14777590.2A patent/EP3071850B1/de active Active
- 2014-09-30 WO PCT/EP2014/070852 patent/WO2015071022A1/de active Application Filing
- 2014-09-30 CN CN201480062233.2A patent/CN105723105B/zh active Active
- 2014-09-30 PL PL14777590T patent/PL3071850T3/pl unknown
- 2014-09-30 US US15/032,242 patent/US10094418B2/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3877411A (en) * | 1973-07-16 | 1975-04-15 | Railtech Ltd | Temperature indicator bolts |
DE2638416A1 (de) * | 1976-08-26 | 1978-03-02 | Giesen Wilhelm Fa | Anzeigevorrichtung, welche die erreichung eines temperaturgrenzwertes anzeigt |
CN101087965A (zh) * | 2004-12-24 | 2007-12-12 | 横滨橡胶株式会社 | 车辆的异常检测方法、装置及其传感器单元 |
DE202007004159U1 (de) * | 2007-03-21 | 2007-06-14 | Schaeffler Kg | Vorrichtung zur Überwachung der Betriebstemperatur eines Lagers |
JP2009216230A (ja) * | 2008-03-13 | 2009-09-24 | Ntn Corp | 車輪用軸受装置 |
US20120032793A1 (en) * | 2010-07-30 | 2012-02-09 | Frank Joseph Sonzala | Visual wheel end assembly high-temperature warning system |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115359610A (zh) * | 2022-07-04 | 2022-11-18 | 珠海派诺科技股份有限公司 | 一种测温式电气火灾监测方法、设备、存储介质 |
CN117734347A (zh) * | 2024-02-20 | 2024-03-22 | 浙江大铭汽车零部件有限公司 | 轮毂单元、监测方法及其应用 |
CN117734347B (zh) * | 2024-02-20 | 2024-05-03 | 浙江大铭汽车零部件有限公司 | 轮毂单元、监测方法及其应用 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20160273581A1 (en) | 2016-09-22 |
US10094418B2 (en) | 2018-10-09 |
PL3071850T3 (pl) | 2019-01-31 |
WO2015071022A1 (de) | 2015-05-21 |
DE102013223436B4 (de) | 2015-12-31 |
EP3071850A1 (de) | 2016-09-28 |
DE102013223436A1 (de) | 2015-06-03 |
EP3071850B1 (de) | 2018-07-18 |
CN105723105B (zh) | 2018-01-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105723105A (zh) | 具有温度测量装置的车轮轴承总成 | |
KR102466589B1 (ko) | 무선 데이터 송신을 갖는 브레이크 패드 마모 센서 | |
JP5253877B2 (ja) | 傾斜コイルの内部温度を監視するためのシステム及び装置 | |
RU2714834C2 (ru) | Крепежный элемент, применение датчика, встроенного в крепежный элемент, и способ детекции теплового потока внутри механических элементов | |
US20060076196A1 (en) | Thin film sensor for brake lining pad wear and brake temperature sensing | |
JP2006500298A5 (zh) | ||
US20140254623A1 (en) | Differential carrier temperature sensing method | |
US20100202488A1 (en) | Apparatus And A Method For Measuring The Body Core Temperature For Elevated Ambient Temperatures | |
JP5474025B2 (ja) | 液面検知装置及びそれを備えた冷凍空調装置 | |
KR20150054604A (ko) | 제백효과를 활용한 차량용 브레이크 장치 및 브레이크 패드의 상태 측정방법 | |
JP2012021574A (ja) | 軸受装置 | |
US20210302241A1 (en) | Measuring device for ascertaining the temperature of a roller surface of a roller body | |
NZ560953A (en) | Wheel hub arrangement | |
JP2014055980A (ja) | 液面検知装置及びそれを備えた冷凍空調装置 | |
CN202814587U (zh) | 一种防止高压电机漏电通过测温元件窜入电控室的装置 | |
US20170018122A1 (en) | Wireless Data System For Measuring Relative Motion Of Transmission Components | |
US20070131493A1 (en) | Disc brake for vehicles and brake lining for a disc brake | |
US20090086789A1 (en) | Condensation detector utilizing a wet bulb and dry bulb temperature differential | |
CN105626705B (zh) | 仪表化轴承及其制造方法 | |
CN103395417B (zh) | 用接触式热敏电阻测量汽车刹车鼓温度的方法及装置 | |
JP2010501795A (ja) | 摩耗および温度検出ユニットを備えるブレーキまたはクラッチライニング | |
JPH08216883A (ja) | 機械的手段により温度信号を伝達する装置 | |
JP2015055556A (ja) | 湿度計構成部材、湿度計、および環境試験装置 | |
CN106404109B (zh) | 一种热传导温度感应式液位开关 | |
van Ostayen et al. | Thermal network modelling of an LPV test-rig |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |