[发明专利]测量装置和用于测量磨损状态的方法

说明书

本发明涉及一种用于测量消耗性摩擦元件的磨损状态的方法、测量装置和摩擦元件(10)，特别是电刷(11)等，其中，该测量装置包括具有传感器的感测装置，其中可以通过传感器产生磁场，其中摩擦元件可以在磁场中相对于传感器移动，其中测量装置包括指示物(18)，其中指示物可以附接到摩擦元件，其中指示物包括铁磁性、反铁磁性和/或亚铁磁性物质，其中作为指示物相对于传感器的位置改变的结果，可以通过感测装置检测到磁场的改变。

技术领域

本发明涉及测量装置、摩擦元件以及用于测量消耗性摩擦元件，特别是电刷等的磨损状态的方法，其中，测量装置包括具有传感器的感测装置。

背景技术

这种类型的摩擦元件，诸如用于电动发动机的碳刷，由于摩擦元件的材料的磨耗而固有地遭受磨损。期望尽早在摩擦元件达到损害功能的磨损极限之前更换摩擦元件。因此，定期使用磨损检测系统以监测摩擦元件的磨损状态。在这种情形下，可以发出达到磨损极限的信号的摩擦元件或开关上的电接触是众所周知的。然而，这种类型的磨损检测系统不允许测量仍然可用的摩擦元件的消耗性接触部分的磨损或剩余长度。因此，仅当在摩擦元件内或在容纳摩擦元件的电刷架上触发或致动传感器或开关时，才可检测达到摩擦极限或摩擦表面的磨耗。

这种类型的传感器例如可以是所谓的指示物线，该指示物线与摩擦元件电绝缘并且以如下方式布置：当达到摩擦元件的临界长度时，指示物线的绝缘被打破并建立指示磨损的电接触。所谓的引脚开关触头例如也可以布置在电刷架上，所述引脚开关触头通过接触指而压靠在电刷架中的摩擦元件的表面上。在摩擦元件的表面中形成有腔，使得在接触部分磨耗并因此达到摩擦元件的磨损长度时，接触指可以接合在腔中并由此引起引脚开关触头的切换脉冲。此外，已知的是，为摩擦元件提供可以与发送和接收单元无线通信的转发器单元。DE 10 2007 009 423 A1公开了一种摩擦元件，其设有转发器单元。当达到摩擦元件的磨损极限时，转发器单元通过与摩擦表面的磨耗接触而被破坏，摩擦元件与该摩擦表面接触。然后，发送和接收单元检测到摩擦元件被磨损。

已知的磨损检测系统具有以下缺点：摩擦元件的磨损长度或摩擦元件的消耗性接触部分的长度不能被绝对地测量。确实可以沿着摩擦元件的长度在摩擦元件上设置多个传感器，以允许长度的增量测量，但这很昂贵，并且不允许在操作期间在随机点处实际确定摩擦元件的长度。就摩擦元件的制造成本而言，机械传感器和转发器也相对昂贵。

发明内容

因此，本发明的目的是提出一种测量装置、摩擦元件以及用于磨损检测的方法，其允许以成本有效的方式测量磨损状态。

该目的通过具有权利要求1的特征的测量装置、具有权利要求6的特征的摩擦元件、具有权利要求18的特征的方法以及具有权利要求21的特征的指示物的使用来实现。

根据本发明的用于测量消耗性摩擦元件(特别是电刷等)的磨损状态的测量装置包括具有传感器的感测装置，其中可以通过传感器产生磁场，其中摩擦元件可以在磁场中相对于传感器移动，其中测量装置包括指示物，其中指示物可以附接到摩擦元件，其中指示物包括铁磁性、反铁磁性和/或亚铁磁性物质，其中由于指示物相对于传感器的位置发生变化，因此可以通过感测装置检测到磁场变化。