CN116848333A - 用于收集制动器磨损的测量轮辋 - Google Patents
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Abstract
为了能够对车辆的制动设备的制动磨损进行可靠的量化和分类,同时为了减少实际应用中的耗费,提出了一种具有轮辋内部空间(6)的测量轮辋,在轮辋内部空间中布置有沿测量轮辋(1)的周向延伸一延伸角度(α)的收集壳体(7);在收集壳体(7)中形成有收集壳体内部空间(14),且收集壳体(7)在沿测量轮辋(1)的周向延伸的径向内部的周缘面(8)上至少部分地朝向收集壳体内部空间敞开(14);在测量轮辋(1)处,在轮辋凸缘(4)处设有排放空间(15),而在测量轮辋(1)处设有收集通道(16),该收集通道将收集壳体(7)的收集壳体内部空间(14)与排放空间(15)连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种测量轮辋,该测量轮辋具有轮辋周缘面,该周缘面至少在测量轮辋的一个轮辋端面处通过一个或多个辐条与位于中心内侧的轮辋凸缘连接,其中,在轮辋周缘面、辐条和轮辋凸缘之间形成轮辋内部空间。本发明还涉及一种用于检测车辆的制动装置的制动磨损的布置(结构),其中,车辆车轮具有开头所述的测量轮辋。
背景技术
由车辆产生的微粒物质(细尘)对环境造成的污已知已久,并且受到越来越严格的法律规定的约束。在此,到目前为止,关注的主要是在内燃机中的燃烧过程期间产生的微粒物质负担,微粒物质负担通过燃烧废气到达环境中。与此同时,也识别出了车辆中的其他微粒物质来源。在此,焦点特别关注车辆的制动设备。在车辆运行过程中,制动盘和制动片的磨损会产生微粒物质,这些微粒物质到达环境中,成为空气中的微粒物质负载的部分原因。
因此,制动磨损颗粒过滤器已经为人所知,颗粒过滤器部分地围绕制动盘,并沿旋转方向布置在制动器之后(下游),以便在车辆运行期间收集和过滤制动磨损。这方面的示例在WO 2019/0048377 A1中予以描述。例如,从WO 2011/1160976 A1中也已知这样的具有主动抽吸的制动磨损颗粒过滤器。
车辆或制动设备的制造商也越来越将其注意力聚焦到减少由制动设备产生的微粒物质上。为了开发制动设备,常常会使用制动试验台,在其上架设制动设备,并使其经受动态测试。为了能更好地评估由制动盘/制动片的磨损产生的颗粒物质的发生及其程度,已经知道要扩展这种制动试验台,以便能够测量制动磨损。这方面的一个例子是WO 2017/097901 A1。专业文献中也已经在处理这一问题,例如在KukutschováJ.等人的“空气中由低金属含量的车辆制动器释放的纳米/微米级磨损颗粒(On airborne nano/micro-sizedwear particles released from low-metallic automotive brakes)”,环境污染(Environmental Pollution)159(2011),第998至1006页。在此主要涉及将制动盘和制动片(摩擦片)封闭(罩)在制动试验台处,并吸走罩壳中的空气且进行分析。因此在制动过程中产生的颗粒在超过一定的极限温度时与温度强相关,所以过程控制(流程导向),特别是罩壳中的空气体积流会影响颗粒排放,该空气体积流顺便对整个系统进行冷却。这会使制动磨损的实际测量变得复杂。
然而,制动试验台只能接近车辆在道路上的实际使用。因此,为了更接近现实的评估,在道路上运行过程中在实际车辆上的测量总是很令人感兴趣。例如,DE 10 2017 006349 A1示出了一种用于测量和分类(分级)在道路上实际运行期间车辆的轮制动器的颗粒排放的装置,其中,该装置也可用在制动器试验台上。在此,车辆上具有制动盘和制动蹄(制动块)的制动器被罩体包围。空气被馈送到罩壳中,载有颗粒的空气从罩壳运走并馈送到测量系统。在此,困难在于,必须为每辆车、每个车轮和每个制动器生产单独的罩壳。为了在车轮封闭罩中能安装罩壳,可能需要延长轮轴。除此之外,供气和排气都必须在车轮罩壳内进行引导,而在车轮封闭罩内存在的空间较少,且轮罩难以进入。因此,通常要对车底钻通孔,以便能将供气和排气引导到制动器。因此,这种装置在实际使用方面成本高。此外,需要注意的是,系统温度会受到主动供气的影响,由于制动器磨损的明显的温度依赖性,这可能会对测量及其结果产生影响。
在DE 10 2017 200 941 B4描述了一种用于测量制动颗粒排放的装置,其中,集尘漏斗紧固到车轮轮辋的外圈上,该集尘漏斗环绕轮辋的整个外侧并与轮辋一同旋转。载有颗粒的空气通过集尘漏斗被抽出,并被送到颗粒测量系统。车轮轮辋在轮辋内侧上并不进行密封,因此无法在载有颗粒的排气中将制动磨损与轮胎或路面磨损或环境灰尘分离开。这就阻止了对制动磨损可靠的量化和分类。除此以外,在该装置中,流动条件(流动情况)会随被测的车辆轮辋的几何形状而改变,因此几乎不可能在不同车辆或车辆轮辋之间对制动磨损进行比较。最后但并非最不重要的是,集尘漏斗和缺乏空气循环也会导致轮辋内部过热,这会影响对微粒排放量的测量,因为微粒排放量与温度强相关。
在任何情况下,轮辋的部分的封闭(如在DE 10 2017 006 349 A1或DE 10 2017200 941B4中的情况那样)都会影响轮辋中在其它情况下占主导的条件,特别是在制动器区域中占主导的条件。因此,以这种方式检测和测量到的由制动器磨损产生的颗粒排放可能偏离真实发生的制动器磨损,这就使测量的可靠性受到质疑。
发明内容
本发明的任务是对车辆的制动设备的制动磨损进行可靠的量化和分类,同时减少在实际应用中的耗费。
根据本发明,该任务通过开头提到的测量轮辋这样解决,即,在轮辋内部空间中布置有在沿测量轮辋的周向上延伸过一延伸角度(以一延伸角度延伸)的收集壳体,使得在收集壳体中形成收集壳体内部空间,收集壳体在沿测量轮辋的周向延伸的径向内部的周缘面上至少部分地朝向收集壳体内部空间敞开;在测量轮辋处、在轮辋边缘上设有排放空间,且在测量轮辋处设有收集通道,该收集通道将收集壳体的收集壳体内部空间与排放空间连接。借助这样的收集壳体,可以在很大程度上减少对制动磨损收集的影响。特别是,制动设备的通常的冷却、且因此制动设备的区域内的温度既不会受到过度影响,制动设备的区域内的流量也不会受到过度影响,使得所收集的制动颗粒接近实际。为此,就不需要对标准轮辋作任何适应改变,或只作最小改变使得实现对制动磨损(物)的收集的耗费是最低的。
有利地,延伸角度在100°至180°之间。优选地,延伸角度在100°至130°之间。
有利的是,收集通道的背离收集壳体内部空间的端部在收集壳体的周向上延伸一预先给定的长度。由此,收集通道的设计构造和尺寸确定,就可以针对性地对制动磨损(物)的收集产生影响,并且对制动磨损的引导也可以专门地设计,特别是以使颗粒损失最小化。在此,也可设想收集通道的横截面在周向上发生变化,特别是在旋转方向上减小,以减少颗粒损失。与收集通道连接(邻接)的其余周缘可以沿着周缘是封闭的,以防止颗粒损失。
特别有利的是,在轮辋凸缘处,在中央内侧形成的中间凹槽用作排放空间。换而言之,在轮辋凸缘中央内侧设有形成排放空间的中间凹槽。这种中间凹槽在每个标准轮辋上都存在,以便通过它排放所收集的制动磨损(物)。
为此,可以在轮辋凸缘处设有至少一个径向凹槽,它将轮辋内部空间与中间凹槽通过如下方式连接,即,径向凹槽在轮辋凸缘的径向外部的周缘面上通入到轮辋凸缘的伸入轮辋内部空间中的区域中,并且径向向内通入中间凹槽中,并且收集通道在轮辋凸缘的外周缘面处止于至少一个径向凹槽的开口部的区域中,以便将排放空间与收集壳体内部空间连接。为此,只需在测量轮辋处设置在轮辋凸缘处的径向凹槽,这以低耗费即可实现。
如果在位于轮辋内部空间中的轮辋凸缘的轴向端部处或在轮辋端面的外部处设有收集盘,在收集盘内设有中空空间,且中空空间至少部分形成排放空间,中空空间与收集通道连接,那么无需对标准轮辋进行改变(改装)。构造上简单的是,在收集盘处,在径向外部的周缘面和/或端面处设有通入中空空间的至少一个开口,且收集通道止于至少一个开口的区域中,以便将中空空间与收集壳体内部空间连接。
更有利且构造上简单的是,收集盘具有第一收集盘板和第二收集盘板,它们布置为在轴向上相互间隔开,以形成中空空间,其中,在第一收集盘板处设有位于中央内部的凹槽,该凹槽与中空空间连接。在此,有利的是,第一收集盘板的凹槽布置在测量轮辋的中间凹槽中,因为这样就可以通过中间凹槽再次排出制动磨损(物)。替代地,在收集盘上布置有与中空空间连接的至少一个连接通道,其中,该连接通道通入到连接环的周缘槽中,并且收集通道止于周缘槽的区域,以便通过连接通道和连接环将中空空间与收集壳体内部空间连接。特别的,这种实施方式还使得能够将收集盘布置在轮辋端面处,由此通过轮辋内侧的收集盘可以避免轮轴处的痕迹变宽。
为了从测量轮辋排出制动磨损(物),有利地在该测量轮辋处设有与排放空间连接的旋转接头(旋转馈通部)。如果在中间凹槽中布置有可旋转地支承的中空的排放接套(排放管接头)作为旋转接头,那么能特别容易地实现这一点。
根据本发明的测量轮辋有利地用于检测车辆车轮的制动装置的制动磨损(物),其中,测量轮辋的收集壳体以如下方式至少部分地围绕与车辆车轮一起旋转的、制动装置的可动的制动部件,即,该制动部件突出到(伸入到)收集壳体内部空间中。通过在径向内部的周缘面处的开口,可以容易地将收集壳体套到可动的制动部件上,例如制动盘上,由此使测量轮辋易于使用。
此外,本发明的任务通过开头提到的用于检测车辆车轮的制动装置的制动磨损(物)的布置(结构)来解决,其中,车辆车轮具有上述测量轮辋,并且测量轮辋的收集壳体至少部分地围绕制动装置的可动的制动部件,其中,可动的制动部件突出到收集壳体内部空间中。
优选地,制动磨损(物)在此通过排放管路从排放空间引导到测量装置。
在另一变型中,在排放空间中或在与排放空间连接的中间凹槽内布置有过滤器插入件,在其中收集有制动磨损(物)。
附图说明
在下文中将参照图1至图14更详细地阐释本发明,图1至图14示例性、示意性且非限制性地示出本发明有利的设计构造。附图中示出:
图1和图2以不同视图示出了根据本发明的测量轮辋,
图3示出根据本发明的测量轮辋在制动装置上的布置,
图4至图6示出根据本发明的测量轮辋的第一个设计构造,
图7示出收集壳体仅在一侧上围绕制动盘的实施形式,
图8和图9示出根据本发明的测量轮辋另一设计构造,
图10至图12示出根据本发明的测量轮辋另一设计构造,
图13示出根据本发明的测量轮辋,其具有在轮辋内部空间中的收集通道,用于通过车辆的车轮封闭罩进行排放,以及
图14示出测量轮辋,其具有在测量轮辋的中间凹槽中的颗粒过滤器,用于收集制动磨损。
具体实施方式
在图1(剖视图)和图2(侧视图)中示出了根据本发明的测量轮辋1,带有旋转轴1a。测量轮辋1适于与轮胎(未示出)一起作为车辆车轮安装在车辆上,在该车辆运动时,车轮和测量轮辋1对应地围绕旋转轴1a旋转。测量轮辋1由关于旋转1a位于径向外部的轮辋周缘面2、多个辐条3和位于中央内部的位于内侧的轮辋凸缘4构成,轮辋周缘面2作为轮胎支承面用于形成车辆车轮。轮辋凸缘4(直接)紧邻旋转轴(线)1a。辐条3(设有至少一根或如所示实施例中的多根)在轮辋端面5(在测量轮辋1的预期用途中,轮辋端面形成车辆车轮的外侧)处以已知的方式将轮辋凸缘4与轮辋周缘面2连接。测量轮辋1通常在与轮辋端面5相对而置的端面处敞开(在测量轮辋的预期用途中,该端面朝向车辆的车轮封闭罩定向)。由此在轮辋周缘面2、辐条3和轮辋凸缘4之间形成了轮辋内部空间6。特别地,轮辋内部6实施为在轮辋周缘面2的面向旋转轴1a的内侧与辐条3和轮辋凸缘4的表面之间,在测量轮辋1按预期使用时,该辐条3和轮辋凸缘4的表面沿朝向车轮封闭罩的方向定向。
在测量轮辋1的轮辋内部空间6中布置有收集壳体7,该收集壳体7沿测量轮辋1的周向以预先给定的延伸角度α延伸,并形成收集壳体内部空间14。测量轮辋1的周向在此大约围绕旋转轴1a延伸。延伸角度α优选在100至180°之间。延伸角度α优选小于130°,测量轮辋1的区域中的空气流由此就不会与车辆上出现的其他条件偏差过大,这也不会对制动部件的冷却有不利影响。
在测量轮辋1的预期用途中,在轮辋内部空间6中通常布置有用于将测量轮辋1与车辆的传动系的(从动或非从动)车轴25连接的轮毂23和制动装置20(例如,在图3中示出),例如已知的带有制动钳21和制动盘22的浮动钳盘式制动器。测量轮辋1可用于所有车轴变型和车轮悬架变型,例如用于半轴、刚性车桥、半刚性车桥、扭转梁车桥(组合拉杆轴,Verbundlenkerachse)、独立车轮悬架等的变型。
测量轮辋1通常通过轮辋凸缘4借助车轮螺栓31(通常是布置为在轮辋凸缘4的多孔圆盘处在周缘上分布的车轮螺栓)与轮毂23连接,轮毂23借助轮毂轴承26可旋转地支承(例如,图3或图4)。轮毂23通过轴-毂连接与车轴25连接,且轮毂轴承26,确切地说是轮毂轴承26的不可旋转(旋转固定)的部分,安装在车辆的不可旋转(旋转固定)的构件上,例如布置在车轮悬架的轮架29上。制动装置的可动部分,例如制动盘22,同样与轮毂23连接,并且由此与轮毂23一同旋转。
收集壳体7由沿测量轮辋1的周向延伸的壳体周缘面8、沿测量轮辋1的周向延伸的外部的壳体周缘面9、壳体侧面12、13和壳体端面10、11构成,它们共同形成收集壳体7的收集壳体内部空间14的边界。壳体周缘面8、9通过两个壳体侧面12、13和两个壳体端面10、11相互连接,壳体端面10、11形成收集壳体7在周向上的端部。通过壳体端面10、11也确定了延伸角度α。优选地,至少一个壳体端面10、11实施为至少部分地敞开。同样地,优选地,壳体周缘面8实施为至少部分地敞开。
在测量轮辋1处,在轮辋凸缘4上设有排放空间(排放室)15。排放空间15可以实施为与轮辋凸缘4是一体的,或与轮辋凸缘4集成地连接。排放空间15通过收集通道16与收集壳体内部空间14连接。收集通道16在收集壳体内部空间14和排放空间15之间建立流体连接。
在测量轮辋1旋转运行之后,可以设有合适的旋转接头24,它与排放空间15连接。这种旋转接头是众所周知的。旋转接头24用于将制动磨损(物)从旋转的排放空间15转送到排放管路17中,排放管路17相对于排放空间15是不可旋转的。
测量轮辋1用于收集来自制动装置20的制动磨损(物),例如车辆的行车制动器的制动磨损(物),行车制动器例如呈具有制动盘22和带有制动片的制动卡钳21的浮动钳盘式制动器的形式,制动片(摩擦片)压抵到制动盘22以进行制动。这在图3中示例性示出,其中,为清晰起见,只示出了测量轮辋1的收集壳体7。测量轮辋1可在试验台上使用,也可在车辆的实际车辆运行中在交通路线,例如道路或测试区域上使用。对于在车辆的实际车辆运行中在交通路线上的使用,或者对于在用于车辆的滚动试验台上的使用,测量轮辋1自然是车辆车轮的一部分,车辆车轮具有在测量轮辋1上的车辆轮胎。对于在传动系试验台或制动器试验台上的使用,在测量轮辋1上不是必须布置有车辆轮胎。
收集壳体7用于将制动装置20的制动磨损(物)收集在收集壳体内部空间14中。制动磨损物呈固定的和/或可动的制动部件的固体的和/或挥发性制动颗粒的形式,在此以气溶胶的形式存在于收集壳体内部空间14中。气溶胶基本上是载有制动颗粒(物)的空气。收集到的载有颗粒的体积流通过收集通道16被引导到排放空间15,制动磨损物从这里通过排放管路17被引导到测量装置19。排出管路17中可布置有排放泵18,以将制动磨损(物)从收集壳体内部空间14通过收集通道16和排放空间15馈送到测量装置19。也可规定,在泵18上游设有取样点,用于取出制动磨损(物),以供测量装置19使用。沿旋转方向(图3中以箭头表示)看,收集壳体7优选布置在制动装置20之后,优选与制动装置20相邻(邻接)。收集壳体7优选至少部分地围绕制动装置20的可动的制动部件,例如制动盘22,即,可动的制动部件部分地布置在收集壳体7中。可动的制动部件通常与测量轮辋1或带有测量轮辋1的车轮一起旋转。这样,制动磨损物通过可动的制动部件的旋转到达收集壳体内部空间14,并可以从那里被排放。以此方式,制动磨损(物)的损失就较少了。
当然,也可设有除了浮动钳盘式制动器之外的其他的制动装置20,例如固定钳制动器、鼓式制动器等。虽然是有利的,但是如果制动磨损物可以以其他方式到达或被引导到收集壳体7中,则可动的制动部件,特别是制动盘22不必强制布置为至少部分地在收集壳体7中。
测量装置19可以任意地实施,例如实施为众所周知的颗粒测量设备,并且可以将制动磨损物的任何特征作为测量变量M检测,例如制动颗粒数、制动颗粒尺寸分布、制动颗粒质量、制动颗粒成分等。用于此目的的测量装置是充分已知的,并且例如可以根据冷凝颗粒放大原理(Prinzip der)或根据扩散充电原理(Diffusionsaufladungsprinzip)工作。当然,为了检测制动器磨损的不同特征,也可以设有多个不同的测量装置19。
在测量装置19上游还可按需设有对从收集壳体内部空间14排放的气溶胶的已知的处理(准备),例如,借助无颗粒的气体来稀释气溶胶流、将确定的测量体积流的分流用于测量或去除气溶胶中的挥发的颗粒(“挥发性颗粒去除剂,Volatile Particle Remover”),其中,也可设有多个这样的处理(准备)步骤。还可以将排放管路17和/或排放泵18至少分段地(部分地)调温至预先给定的温度。借助测量装置19,可以要么积分地(整体地)确定测量变量M(在确定的周期上,例如呈在确定的时间段上或在车辆的确定的试车时的测量变量的形式),要么时间分辨地确定测量变量M(优选以预先给定的时间步长确定)。测量装置19还可以将所确定的测量变量(测量值/测量参数)M发送到评估单元20(计算机硬件和/或软件),以进行评估或存储。
下文将根据图4至图14描述测量轮辋1的有利的设计构造。在图中,相同的部件有相同的附图标记。不过,为了清楚起见,并非所有重复出现的部件始终在所有图中有附图标记。
图4示出了根据本发明的测量轮辋1,在本实施例中,测量轮辋1以通常的方式布置在车辆(未示出)的轮架29上。例如,轮架29是车辆的车轮悬架的一部分,并形成旋转固定(不可旋转)的构件。车轮轴承26或车轮轴承26的旋转固定(不可旋转)的部分布置在轮架29上。例如,设有轴承螺栓(未示出),用于将车轮轴承26布置在轮架29或车辆的其他旋转固定(不可旋转)的构件上。轮毂23可旋转地支承(安装)在车轮轴承26处。在根据图4的实施例中,轮毂23实施为车轮轴承26的可旋转的部件。如图4所示,轮毂23可以连接到车轴25。制动盘22作为可动的制动部件布置在轮毂23处,例如借助适当的螺纹连接。制动盘22由此与轮毂23一起转动。测量轮辋1通过车轮螺栓31与轮毂23连接。
测量轮辋1的收集壳体7部分地套到制动盘22上(也参见图6),使得制动盘22部分地布置在收集壳体7中。在测量轮辋1运动时,制动设备20的可动的制动部件,在此为制动盘22在收集壳体7中旋转。具有收集通道16的收集壳体7布置在相对于测量轮辋1车辆的不可旋转的部件上,例如布置在轮架29处、在车轮轴承26的不可旋转的部分处、或在制动设备20的不可旋转的部分处(例如,在制动卡钳处),并由此不会与测量轮辋1一起旋转。收集壳体在旋转方向上布置在制动装置20的不可旋转地布置的部分(在此为制动钳21)之后(参见图3)。
收集盘27(图5中详细示出)例如通过车轮螺栓31布置在轮辋凸缘4与轮毂23之间。收集盘27由此在轴向上靠在位于轮辋内部空间6中的轮辋凸缘4的轴向端部处。在这种实施形式中,可以使用标准轮辋,其不必(适应)改变。在收集盘27中设有中空空间34,它形成测量轮辋1的排放空间15。
收集盘27可以由第一收集盘板32和第二收集盘板33构成,它们在轴向上相互间隔开布置。为了轴向的间隔,可设有连接片35,车轮螺栓31可穿过连接片35。
收集盘27可以实施为在外周缘面处至少部分地敞开,中空空间34由此与外周缘面连接。在该实施形式中,收集通道16止于收集盘27的外周面的区域中。因此,中空空间34形成于第一收集盘板32和第二收集盘板33之间,中空空间34通过收集盘27的外周缘面与收集通道16连接。优选地,收集通道16沿周向在收集盘27的外周缘上延伸(如图4和图6所示),并在与收集壳体7相邻的周缘处对外封闭收集盘27,以使得制动磨损物能够尽可能无损失地排放。第一收集盘板32布置为面向轮辋凸缘4,并在中央内部区域中有凹槽36。由此,收集盘27与中空空间34形成了测量轮辋1的排放空间15,排放空间15可通过凹槽36进入。
在一个替代实施形式中,收集盘27在径向外部的周缘面处封闭。为了将收集通道16与收集盘27的中空空间34连接,可以在收集盘27的轴向端面处,例如,在第一收集盘板32或第二收集盘板33中,设有至少一个通入中空空间34的开口,优选是布置为分布在周缘上的多个开口。收集通道16然后在这些开口的区域中引导到收集盘27。也可设想将至少部分地敞开的径向外部的周缘面和收集盘27轴向端面处的至少一个开口结合。收集通道16对应地形成。
在图4中还示出了排放管路17在排放空间15处一种可能的连接,以排放所收集的制动磨损物。收集盘27的凹槽36布置在测量轮辋1的中间凹槽28中。中空的排放接套(排放管接头)37布置为可旋转地支承在中间凹槽28中。为此,接套(管接头)轴承38的可旋转的部分能紧固在测量轮辋1处,并且排放接套37可与接套轴承38的相对于测量轮辋1的不可旋转的部分连接,或形成接套轴承38的不可旋转的部分(如图4)。以此方式形成了旋转接头24,制动磨损物可以从测量轮辋1的排放空间15、通过相对于测量轮辋1的不可旋转的排放接套37借助该旋转接头24排放。当然,这种旋转接头24也可以任意的其它方式实施。特别地,排放接头37不必在轴向上贴靠收集盘27。
图7示出了根据图4至图6的测量轮辋1的一个变型,它带有收集壳体7,该收集壳体7至少部分地只在一侧上围绕可动的制动部件,在此是制动盘22。其他方面的实施形式如上所述。
借助图8阐释了根据本发明的测量轮辋1的另一设计构造。在本实施例中,测量轮辋1的中间凹槽28用作排放空间15,用于排放制动磨损物。为此,在轮辋凸缘4处设有在周缘上分布的多个径向凹槽40,这些径向凹槽40在轮辋内部空间6的区域中将中间凹槽28与轮辋凸缘4的径向外部的周缘面连接。该至少一个径向凹槽40在轮辋凸缘4的区域中在径向外部的周缘面处通入,轮辋凸缘4伸入到轮辋内部空间6中。径向凹槽40在径向内部通入中间凹槽28。带有收集通道16的收集壳体7又不可旋转地布置在测量轮辋1中。收集通道16在多个径向凹槽40的通入部的区域中止于轮辋凸缘4的外周缘面处,并由此将收集壳体内部空间14与通入轮辋凸缘4的外周缘面的至少一个凹槽40连接。在轮辋凸缘4的外周缘面处也设有周缘槽,收集通道16和径向凹槽40通入到该周缘槽中。不过,与图7类似,收集通道16也可围绕轮辋凸缘4在周向上延伸。
在根据图8的实施形式中,收集通道16在沿周向上延伸超过收集壳体7沿周向的延伸部一预先给定的长度(收集通道16沿周向在收集壳体7沿周向的延伸部的预定长度上延伸),如图9所示。在根据图4或图7所示的实形式中,收集通道16也可以同样的方式沿周向延伸。在收集槽16的径向内部的周缘面43处设有凹槽41,收集槽16通过该凹槽41与轮辋凸缘4的周缘面连接。在其余的周缘上和在收集槽16的内周缘面43处可以连接地延伸出封闭环42,该封闭环42靠在轮辋凸缘4的外周缘面处,并将该区域中的径向凹槽40对外封闭。以相同的方式,在根据图4或图7的实施形式中,也可设有这样的封闭环42。该封闭环42可以实施为具有U形设计的横截面,如图4或图7所示。借助在轮辋凸缘4的外周缘面处的周缘槽(周向槽)或具有U形横截面的封闭环42,可改善制动磨损物的排放,特别是减少制动磨损物损失。
因此,制动磨损可以通过收集通道16、径向凹槽40和中间凹槽28排放。为此,可以在中间凹槽处设有合适的旋转接头,其例如如上所述。
在根据图8的设计构造中,也可以只在可动的制动部件(在此为制动盘22)的一侧上套有收集壳体7(如图7)。同样可能的是,在根据图8的设计构造中,在中间凹槽28中,如图4所阐释的那样布置有排放接口37。
借助图10至图12阐释了根据本发明的测量轮辋1的另一设计构造。在该实施形式中,又使用了收集盘27,但是现在它不是布置为位于轮辋内部空间6的内部,而是布置在测量轮辋1的轮辋端面5外部。在该实施形式中也可使用标准轮辋,对该标准轮辋适应改变一点都不必进行。
收集盘27又具有第一收集盘板32,具有位于中央内部的凹槽36。第二收集盘板33与第一收集盘板32在轴向上间隔开地布置。在第一收集盘板32和第二收集盘板33之间由此又形成了中空空间34,该中空空间用作排放空间15。收集盘27布置在测量轮辋1的位于外部的轮辋端面5处,例如借助合适的螺纹连接件,并与测量轮辋1一起旋转。
在图10中,带有收集通道16的收集壳体7又在两侧上或仅在一侧上部分地套在可动的制动部件上,在此为制动盘22。收集通道16通过至少一个连接通道45与收集盘27的中空空间34连接。连接通道45可以与收集盘27一体地形成。连接通道45可以通入收集盘27的径向外部的周缘面(如图10至图12所示),其中,收集盘27在通入部区域中至少部分地敞开。不过,连接通道45也可以通过第一收集盘板32或第二收集盘板33通入中空空间34。各组合也又是可设想的
在一个有利的设计中,如图10至图12所示,设有连接环46,在连接环46中成型有端面侧的周缘槽47,从而使连接环46具有U形横截面,并且在端面侧处、在一侧上至少部分地是敞开的。布置为在周缘上分布的多个连接通道45通入到连接环46的周缘槽47中。周缘槽47由此与收集盘27的中空空间34连接。连接环46布置为以其敞开的(开口的)端面侧来面向收集通道16,使得收集通道16在其沿周向的延伸范围(延伸部的长度)上通入到周缘槽47中。封闭环42可以在剩余的周缘上延伸,将周缘槽47对外封闭。该封闭环42也可以实施成具有U形的横截面,以扩大在封闭环42的区域中的周缘槽47。
当然,带有至少一个连接通道45和(一个)连接环46的实施形式也可用在根据图4或图7的测量轮辋1的实施形式中。在这种情况下,连接通道45和连接环46会布置在轮辋内部空间6中。
与如图1至图12那样,制动磨损通过测量轮辋1向外排放不同,也可设置制动磨损物通过轮辋内部空间6和车辆的车轮封闭罩向内排放,如图13所示。该实施形式的优点在于不需要旋转接头来排放制动磨损。然而,在车轮封闭罩的区域存在的空间通常较少,使得这样的实施形式由于空间不足而在某些车辆上可能是不可行的。
带有收集通道16的、不可旋转地布置在轮辋内部空间6中的收集壳体7在两侧上或仅在一侧上(如图13所示)再次部分地套到可动的制动部件上,在此为制动盘22。收集通道16定向为背离测量轮辋1的带有辐条3一侧,并由此指向车辆的车轮封闭罩的方向。用于将收集到的制动磨损物从收集壳体7中排放的排放管路17可以简单地连接到该收集通道16。在此,收集通道16同时作排放空间15。
在所有上述所有实施形式中,排放管路17连接到排放空间15,制动磨损物经此排放管路17被排放,并馈送到测量装置19。在一个替代实施形式中,如图14所示,可在排放空间15中或与排放空间15连接的测量轮辋1的中间凹槽28中设有过滤器插入件50,如图14所示,其中,在过滤器插入件50中过滤出并收集流经的气溶胶。由此,以在试车之后取出过滤器插入件50,并对过滤器插入件50中的所收集的制动磨损物进行评估。由此,制动磨损物不是在试车过程中在线进行分析,而是在试车结束之后离线分析。有利地,为此使用测量轮辋1的这样的设计,在该设计中,中间凹槽28用作排放空间15(例如,如图8所示)。然而,制动磨损物到中间凹槽28的馈送也可例如借助根据图4或图7的收集壳体7和收集通道16的实施形式(不带排放接套37)或根据图8的实施形式进行。
显然,在可动的部件和不可旋转的部件之间有利地设有空气间隙,可以避免摩擦和磨损。例如,在收集盘27和收集通道16或封闭环42之间就设有这样的空气间隙。同样地,在可动的制动部件,例如制动盘22与收集器壳体7之间有利地有空气间隙。这样的空气间隙也可以变化,以改善制动磨损物的排放,并防止制动颗粒丢失。当然,气隙的设计是为了尽量减少制动颗粒的损失。
借助根据本发明的解决方案,在所述的各变型中,能够对制动颗粒进行分类和特征描述(特征化),而在收集过程中,在制动设备的区域中的温度或流动条件不会产生干扰性变化。实际上,没有或仅有对标准轮辋的最小适应改变的应用是可能的,使得具有较低耗费的经济高效的使用是可能的。
Claims (15)
1.一种测量轮辋,具有轮辋周缘面(2),所述轮辋周缘面至少在所述测量轮辋(1)的轮辋端面(5)处通过一根或多根辐条(3)与位于中央内部的轮辋凸缘(4)连接,其中,在所述轮辋周缘面(2)、所述辐条(3)和所述轮辋凸缘(4)之间形成轮辋内部空间(6),其特征在于,在所述轮辋内部空间(6)中布置有沿所述测量轮辋(1)的周向延伸一延伸角度(α)的收集壳体(7);在所述收集壳体(7)中形成有收集壳体内部空间(14),并且所述收集壳体(7)在沿所述测量轮辋(1)的所述周向延伸的径向内部的周缘面(8)处至少部分地朝向所述收集壳体内部空间敞开(14);在所述测量轮辋(1)上,在所述轮辋凸缘(4)处设有排放空间(15);并且在所述测量轮辋(1)上设有收集通道(16),所述收集通道将所述收集壳体(7)的所述收集壳体内部空间(14)与所述排放空间(15)连接。
2.如权利要求1所述的测量轮辋,其特征在于,所述延伸角度(α)在100°至180°之间,优选在100°至130°之间。
3.如权利要求1或2所述的测量轮辋,其特征在于,所述收集通道(16)的背离所述收集壳体内部空间(14)的端部在所述收集壳体(7)的周向上延伸一预先给定的长度。
4.如权利要求1至3中任一项所述的测量轮辋,其特征在于,在所述轮辋凸缘(4)处在中央内部设有中间凹槽(28),并且所述中间凹槽(28)形成所述排放空间(15)。
5.如权利要求4所述的测量轮辋,其特征在于,在所述轮辋凸缘(4)处设有至少一个径向凹槽(40),所述径向凹槽(40)通过以下方式将所述轮辋内部空间(6)与所述中间凹槽(28)连接:所述径向凹槽(40)在所述轮辋凸缘(4)的径向外部的周缘面上径向向外通入所述轮辋凸缘(4)的伸入到所述轮辋内部空间(6)中的区域中,并且径向向内通入所述中间凹槽(28)中;并且所述收集通道(16)在所述轮辋凸缘(4)的外周缘面处止于所述至少一个径向凹槽(40)的通入部的区域中,以将所述排放空间(15)与所述收集壳体内部空间(14)连接。
6.如权利要求1至3中任一项所述的测量轮辋,其特征在于,在所述轮辋凸缘(4)的位于所述轮辋内部空间(6)中的轴向端部处布置有或在所述轮辋端面(5)处在外部布置有收集盘(27),在所述收集盘中设有中空空间(34),并且通过所述中空空间(34)与所述收集通道(16)连接,所述中空空间(34)形成所述排放空间(15)。
7.如权利要求6所述的测量轮辋,其特征在于,在所述收集盘(27)处,在径向外部的周缘面处和/在或端面处设有通向所述中空空间(34)的至少一个开口,并且所述收集通道(16)止于所述至少一个开口的区域,以便将所述中空空间(34)与所述收集壳体内部空间(14)连接。
8.如权利要求6或7所述的测量轮辋,其特征在于,所述收集盘(27)具有第一收集盘板(32)和第二收集盘板(33),它们在轴向上彼此间隔地布置以形成所述中空空间(34),在所述第一收集盘板(32)处设有位于中央内部的凹槽(36),所述位于中央内部的凹槽与所述中空空间(34)连接。
9.如权利要求8所述的测量轮辋,其特征在于,所述第一收集盘板(32)的所述凹槽(36)布置在所述测量轮辋(1)的所述中间凹槽(28)中。
10.如权利要求6至9中任一项所述的测量轮辋,其特征在于,在所述收集盘(27)处布置有一个至少连接通道(45),所述连接通道与所述中空空间(34)连接,并且所述连接通道(45)通入到连接环(46)的周缘槽(47)中,并且所述收集通道(16)止于所述周缘槽(47)的区域,以便通过所述连接通道(45)和所述连接环(46)将所述中空空间(34)与所述收集壳体内部空间(14)连接。
11.如权利要求1至10中任一项所述的测量轮辋,其特征在于,在所述测量轮辋(1)处设有旋转接头(24),所述旋转接头与所述排放空间(15)连接。
12.如权利要求4或9所述的测量轮辋,其特征在于,中空的排放接套(37)作为旋转接头(24)布置为可旋转地支承在所述中间凹槽(28)中。
13.一种用于检测车辆车轮的制动装置(20)的制动磨损的结构,其中,所述车辆车轮具有如权利要求1至12中任一项所述的测量轮辋(1),并且通过使所述可动的制动部件伸入到所述收集壳体内部空间(14)中,所述测量轮辋(1)的所述收集壳体(7)至少部分地围绕所述制动装置(20)的可动的制动部件。
14.如权利要求13所述的结构,其特征在于,制动磨损从所述排放空间(15)中通过排放管路(17)被引导到测量装置(19)。
15.如权利要求13所述的结构,其特征在于,在所述排放空间(15)中或在与所述排放空间(15)连接的中间凹槽(28)中布置过滤器插入件(50),在其中收集所述制动磨损。
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