專利名稱：輪胎壓力監(jiān)測的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有可充氣輪胎的車輛車輪以及用于監(jiān)測所述車輛車輪的操作狀態(tài)的設(shè)備和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
輪胎狀態(tài)特別是輪胎壓力會影響車輛安全和運(yùn)轉(zhuǎn)成本。例如，當(dāng)輪胎損失壓力并且變癟時(shí)會不利地影響安全性和運(yùn)轉(zhuǎn)成本。傳統(tǒng)上，利用常規(guī)的量規(guī)以周期性間隔手動(dòng)進(jìn)行輪胎壓力的監(jiān)測。近年來，已經(jīng)研發(fā)了遙控地和/或連續(xù)地監(jiān)測輪胎壓力的系統(tǒng)和設(shè)備。這些系統(tǒng)和設(shè)備可以允許將關(guān)于輪胎壓力的信息報(bào)告給車輛使用者，由此例如提供不利壓力狀態(tài)的立即警報(bào)，并且允許駕駛員采取適當(dāng)動(dòng)作以確保車輛、負(fù)載和乘員的安全。通過監(jiān)測輪胎壓力并且將輪胎壓力維持在預(yù)定限度內(nèi)，能夠降低輪胎磨損和道路磨損，并且保護(hù)車輛、其負(fù)載和乘員的安全。一種類型的用于監(jiān)測輪胎壓力的系統(tǒng)使用射頻(RF)將信息從安裝在輪胎閥門上的壓力傳感器傳送給使用者例如駕駛員。然而，基于RF的系統(tǒng)在許多場合下并不適用，這是由于RF發(fā)射會導(dǎo)致干擾，它們可能會作為用于車輛的定位信標(biāo)并且/或者可能導(dǎo)致有害事件發(fā)生，所有這些都不是期望的。WO 97/38870公開了一種不使用RF的設(shè)備。該設(shè)備包括位于車輪內(nèi)的磁體，所述磁體在輪胎中的鋼支撐中感應(yīng)出不同的磁性極化。當(dāng)輪胎輪廓由于缺氣而發(fā)生異常時(shí)，磁體將更接近并且極化將不同。當(dāng)車輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，運(yùn)動(dòng)的磁體將形成非旋轉(zhuǎn)傳感器例如磁性拾取線圈，并且產(chǎn)生由適當(dāng)?shù)碾娮悠骷幚淼男盘栆酝茖?dǎo)出輪胎狀態(tài)，并且如果該狀態(tài)與預(yù)定狀態(tài)不同，則報(bào)告不安全輪胎狀態(tài)。然后由容納在傳感器內(nèi)的另一個(gè)磁體擦除極化，并且系統(tǒng)自動(dòng)地復(fù)位以沒圈都監(jiān)測輪胎狀態(tài)。然而，在WO 97/38870中公開的設(shè)備具有若干問題。首先，在發(fā)生災(zāi)難性輪胎故障的情況下，安裝在車輪輪圈上的磁體將容易受到損壞。其次，磁體與鋼支撐之間的距離較大，這是由于磁體接近車輪輪圈附近定位的緣故，這可能意味著輪胎的微弱減壓或過壓都將導(dǎo)致傳感器可能無法拾取的難以覺察的微弱信號。第三，使用擦除磁體引入了在惡劣環(huán)境下的工作復(fù)雜性。每個(gè)或所有元件的振動(dòng)會導(dǎo)致錯(cuò)誤信號或故障。可能還難以將該復(fù)雜系統(tǒng)的元件在應(yīng)有的位置處布置成有效構(gòu)造。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一方面提供了一種缺氣行駛裝置，所述缺氣行駛裝置包括至少一個(gè)磁體。本發(fā)明的第二方面提供了一種輪胎狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，所述輪胎狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)包括車輪，所述車輪具有輪圈，在所述輪圈上裝配有缺氣行駛裝置，所述缺氣行駛裝置
4包括至少一個(gè)磁體；在所述缺氣行駛裝置外部裝配至所述車輪的輪胎，所述輪胎包括支撐元件，例如鋼支撐元件；以及感測裝置，例如磁通門磁力計(jì)，所述感測裝置被布置成用于感測由所述磁體或每個(gè)磁體在所述支撐元件周圍感應(yīng)出的磁場。如本文所使用的，術(shù)語“缺氣行駛裝置”應(yīng)被理解為是指在輪胎內(nèi)安裝在車輪的輪圈上以使得車輪能夠在輪胎變癟的情況下進(jìn)行行駛。對于沒有裝配缺氣行駛裝置的傳統(tǒng)車輪來說，當(dāng)輪胎變癟時(shí)，輪胎變得損壞，并且可能撕碎或從通常由金屬制成的輪胎甩掉。這會導(dǎo)致裝配該車輪的車輛失控，因而對其他道路使用者造成危險(xiǎn)。最好的情況是，車輛能夠被停止并且可以用備用輪胎替換該車輪，或?qū)⑿】仔迯?fù)，或者將新輪胎裝配到現(xiàn)有車輪上。對于商用車輛來說，諸如卡車，這是非常耗時(shí)和昂貴的，因?yàn)樾枰獙＜夜收匣蛐蘩矸?wù)以使車輛能夠再次行駛。對于卡車、軍用車輛、諸如金條運(yùn)輸車之類的運(yùn)輸車、安全車輛、或其他車輛來說， 輪胎的小孔實(shí)際上會停止車輛，并且使車輛暴露于外部威脅的危險(xiǎn)，因此需要能夠繼續(xù)車輛旅程，而不管輪胎是否變癟。當(dāng)輪胎部分變癟或完全變癟時(shí)，在輪胎變癟情況下的車輪的有效直徑與在輪胎充氣情況下的車輪的直徑相比較小。因此，變癟輪胎在道路上的摩擦接合導(dǎo)致變癟輪胎的周向速度增加以與充氣輪胎的周向速度匹配。同時(shí)，到帶有變癟輪胎的車輪的變速器驅(qū)動(dòng)路徑中的任何差動(dòng)齒輪箱將轉(zhuǎn)矩從具有充氣輪胎的從動(dòng)車輪轉(zhuǎn)移至具有跑氣輪胎的車輪。這又使得變癟輪胎相對于車輪旋轉(zhuǎn)， 特別是在所述車輪是從動(dòng)車輪的情況下。缺氣行駛裝置通常包括環(huán)形主體，輪胎的外周壁的與地面或道路接觸的部分能夠接觸該環(huán)形主體。通常，所述缺氣行駛裝置可以主要由塑料材料制成，例如尼龍。所述缺氣行駛裝置可以由包括多個(gè)節(jié)段，例如兩個(gè)或三個(gè)節(jié)段的環(huán)形主體形成。 所述環(huán)形主體可以制成為夾緊至車輪的外輪圈的兩個(gè)部分。通常，所述環(huán)形主體被設(shè)計(jì)成當(dāng)輪胎變癟時(shí)在金屬輪圈上周向地滑動(dòng)。該滑動(dòng)十分重要，因?yàn)槠湓试S輪胎在車輪輪圈上滑動(dòng)，同時(shí)確保輪胎相對于環(huán)形主體的外周只有小滑動(dòng)或沒有滑動(dòng)。所述環(huán)形主體可以包括兩個(gè)半圓形節(jié)段，所述半圓形節(jié)段通過將所述兩個(gè)半圓形節(jié)段夾緊在一起的單個(gè)夾緊螺栓在每一端處樞轉(zhuǎn)地連接在一起。所述節(jié)段在金屬車輪上的徑向夾緊可以通過圍繞所述節(jié)段的周圍延伸的圓筒形帶實(shí)現(xiàn)，該圓筒形帶可以在緊固樞轉(zhuǎn)螺栓之前緊固以將所述節(jié)段拉在一起。在這種情況下，在所述節(jié)段的一個(gè)端部處的樞轉(zhuǎn)連接可以具有供夾緊螺栓穿過的細(xì)長槽，所述夾緊螺栓允許所述節(jié)段在將所述節(jié)段夾緊在所述金屬車輪的輪圈上的過程中相對于彼此周向運(yùn)動(dòng)。所述螺栓是可接近的以便僅從所述節(jié)段的一側(cè)進(jìn)行緊固。通常，輪胎包含在其地面接觸部分(其有時(shí)被稱為胎冠)內(nèi)圍繞其圓周延伸的金屬支撐元件。輪胎的側(cè)壁通常不包含支撐元件。所述支撐元件通常由鋼制成，因?yàn)殇摰膹?qiáng)度足夠并且較廉價(jià)。然而，應(yīng)意識到，如果要使用另一種材料代替鋼，本發(fā)明將仍然起作用，只要能夠
5在替換材料中感應(yīng)出磁場即可。并不希望受到任何具體理論的約束，應(yīng)意識到，所述磁體或每個(gè)磁體與所述鋼支撐元件之間的距離將隨著輪胎的充氣程度而改變。因此，感應(yīng)磁場的強(qiáng)度將隨著距離變化而變化。因而，從磁場得到的輸出與預(yù)定參考值或范圍的偏差可以用于給車輪使用者提供關(guān)于輪胎狀態(tài)的信息，例如輪胎是否過充氣或欠充氣。所述感測裝置可以位于遠(yuǎn)離輪胎一定距離(例如Im)的位置或固定在該位置。例如，所述感測裝置可以容納在車輛的車輪拱罩內(nèi)。在優(yōu)選實(shí)施方式中，所述感測裝置可以是定向的。例如，所述感測裝置可以是基本單向的。所述感測裝置可以“瞄準(zhǔn)”具體區(qū)域，例如圍繞輪胎接觸道路的區(qū)域或輪胎的位于大約輪軸高度處的區(qū)域。優(yōu)選地，在使用時(shí)，所述感測裝置可以指向所述輪胎的側(cè)壁。優(yōu)選地，所述感測裝置，例如磁力儀，可以操作地連接至處理單元以解析來自所述感測裝置的讀數(shù)。所述處理單元可以連接至顯示器和/或其他信息提供裝置諸如揚(yáng)聲器， 以給使用者例如駕駛員提供最新輪胎狀態(tài)信息和/或警告使用者任何問題，這可能使其駕駛速度降低或停下來進(jìn)行維修。優(yōu)選地，所述磁力儀可以包括磁通門磁力儀。所述磁通門磁力儀可以采用包含桿狀芯或環(huán)狀芯的感測元件。在優(yōu)選實(shí)施方式中，所述感測元件，例如桿、環(huán)或線圈，可以位于保護(hù)殼體或外殼內(nèi)，例如位于海綿體內(nèi)。所述磁體或每個(gè)磁體可以是永磁體或電磁體。所述磁體可以安裝在、固定至或嵌入在所述缺氣行駛裝置的表面中。所述磁體可以容納在孔或空腔中。優(yōu)選地，所述磁體可以包括NdFeB。合適的是，所述磁體可以具有大約4500的表面高斯。優(yōu)選地，所述磁體可以位于從一側(cè)向另一側(cè)鉆過所述缺氣行駛裝置的孔內(nèi)，位于一端的開口比位于另一端的開口窄，在孔中較接近較窄端的位置具有臺階部。所述磁體可以是圓柱形的，并且可以從較寬端插入所述孔而使其座置在所述臺階部上。所述磁體可以通過粘合劑保持在適當(dāng)位置。優(yōu)選地，所述孔可以從其較寬端進(jìn)行填充，即在所述磁體“后面”填充。較窄的開口可以在所述磁體上提供窗口。所述孔可以具有圓形橫截面。例如，較寬開口可以具有20mm的直徑，而較窄開口可以具有19mm的直徑?？梢栽谒隹變?nèi)容納直徑為20mm、高度為IOmm的圓柱形磁體，例如NdFeB磁體。優(yōu)選地，所述磁體可以背離所述缺氣行駛裝置的輪胎承載表面定位，例如在側(cè)表面上或側(cè)表面內(nèi)定位在空腔或孔內(nèi)。因此，有利地，可以掩護(hù)或防止所述磁體在災(zāi)難性輪胎故障中受到損壞。另外，通過在缺氣行駛裝置上設(shè)置磁體，例如與其中磁體安裝在車輪輪圈上的系統(tǒng)相比，所述磁體和所述支撐元件之間的距離可以較短。因而，對于給定磁體，在支撐元件周圍感應(yīng)出的磁場將更大，由此有助于檢測到磁場及其變化。作為磁體的替換或除了磁體之外，所述缺氣行駛裝置可以包括其他感測和/或通
I 口衣且。例如，所述缺氣行駛裝置可以包括直接壓力或溫度感測裝置，所述直接壓力或溫度感測裝置可以操作地連接至射頻芯片，以便將來自這些感測裝置的讀數(shù)傳送至使用者例
6如駕駛員。所述缺氣行駛裝置可以包括例如通過測量固定有該缺氣行駛裝置的車輪的轉(zhuǎn)數(shù)來感測行駛距離的裝置。本發(fā)明的第三方面提供了一種用于測量和/或監(jiān)測輪胎內(nèi)的壓力的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括車輪，所述輪胎裝配在所述車輪上，所述輪胎包括支撐元件，例如鋼支撐元件；磁體；磁力計(jì)，優(yōu)選是磁通門磁力儀，所述磁力計(jì)被布置成檢測由所述永磁體在所述支撐元件周圍感應(yīng)出的磁場。本發(fā)明的第四方面提供了一種測量和/或監(jiān)測輪胎內(nèi)的壓力的方法，所述方法包括使用磁體在所述輪胎的支撐元件周圍感應(yīng)出磁場；以及檢測感應(yīng)出的磁場；其特征在于，所述永磁體被包含(例如固定至、安裝在、嵌入在或容納在)缺氣行駛裝置中，所述缺氣行駛裝置裝配在承載所述輪胎的車輪的輪圈周圍。


為了更充分地理解本發(fā)明，現(xiàn)在將參照附圖僅以實(shí)施例的方式描述本發(fā)明，在附圖中圖1示出了裝配有根據(jù)本發(fā)明的缺氣行駛裝置的車輪的豎直剖視圖。圖2示出了圖1中所示的車輪的水平剖視圖。圖3示出了穿過裝配有結(jié)合本發(fā)明的缺氣行駛裝置的車輪的剖視圖。圖4是示出了圖3的缺氣行駛裝置的分段環(huán)和內(nèi)部套筒的側(cè)視圖。圖5是圖3中的缺氣行駛裝置的示意性立體圖。圖6示出了穿過圖4的缺氣行駛裝置的兩個(gè)相鄰節(jié)段的端部的剖視圖，并且更詳細(xì)地示出了夾緊裝置。圖7示出了圖4的缺氣行駛裝置的內(nèi)部套筒的示意性剖視圖。圖8示出了裝配至兩部式車輪的圖3至圖7的缺氣行駛裝置。圖9示出了在正常行駛狀態(tài)下的輪胎的示波器描跡。圖10示出了缺氣行駛的輪胎的示波器描跡。
具體實(shí)施例方式參照圖1和圖2，圖1和圖2示意性示出了用于諸如卡車之類的車輛的車輪系統(tǒng) 100。車輪系統(tǒng)100包括金屬車輪101，所述金屬車輪101能夠附裝至車輛(未示出)的輪轂(未示出)。車輪101具有輪圈102，圍繞該輪圈102固定有缺氣行駛裝置106。輪胎103裝配至輪圈102，由此限定內(nèi)部空間，所述缺氣行駛裝置106位于該內(nèi)部空間中。輪胎103具有側(cè)壁105和胎冠104。胎冠104包含鋼支撐元件108，所述鋼支撐元
7件108圍繞輪胎103的圓周延伸，由此加強(qiáng)輪胎103。如能夠在圖2中看到的，缺氣行駛裝置106包括由三個(gè)節(jié)段106a、106b和106c構(gòu)成的環(huán)形主體。在其中一個(gè)節(jié)段106a中有永磁體107。永磁體107容納在一孔內(nèi)，所述孔在沿著節(jié)段106的長度的大約一半處貫穿缺氣行駛裝置106。所述孔具有在磁體107之上提供窗口的較窄端。所述孔的較粗端填充有粘合劑以將磁體107保持就位。如將從圖1中知道的，磁體107遠(yuǎn)離缺氣行駛裝置106的容納磁體107的節(jié)段106a 的面對胎冠的表面定位。另外，其位于節(jié)段106a的外表面下方。因而在發(fā)生災(zāi)難性輪胎故障的情況下磁體可以免受重大損失。參照圖3，示意性示出了穿過卡車的車輪組件的剖視圖。車輪組件10包括金屬車輪11，所述金屬車輪11被構(gòu)造成能夠通過傳統(tǒng)的螺栓和螺母(未示出)或帶螺紋的螺栓 (未示出)固定至車輛的輪轂(未示出)?？沙錃廨喬?2以傳統(tǒng)的方式安裝在金屬車輪的輪圈上。所述金屬車輪是廣泛使用使用類型的單件構(gòu)造，并且設(shè)置有傳統(tǒng)的充氣閥門(未示出)。金屬車輪可以由具有如圖8所示的可移除輪圈的公知兩件式構(gòu)造制成。另選地，所述車輪可以具有單件式構(gòu)造。在輪胎12內(nèi)部，在車輪11上的輪圈上安裝有缺氣行駛裝置13，所述缺氣行駛裝置 13包括由三個(gè)尼龍節(jié)段15制成的環(huán)形主體14，所述三個(gè)尼龍節(jié)段15或者直接夾緊至車輪輪圈的外徑，或者如可能是優(yōu)選的，夾緊至內(nèi)部套筒16的外圓周上，所述內(nèi)部套筒16是剖分式的，從而允許內(nèi)部套筒16打開并圍繞車輪11的外徑咬合在適當(dāng)位置。內(nèi)部套筒16由尼龍制成，但它也可以由尼龍中央帶17和聚氨酯邊緣帶18構(gòu)成，如圖7所示。中央帶在每個(gè)側(cè)面上都具有鴿尾巴狀的凹部17a，聚氨酯側(cè)帶18均具有裝配在其中一個(gè)凹部17a中的鴿尾巴狀的側(cè)構(gòu)件18a。中央帶17提供當(dāng)側(cè)壁向內(nèi)塌縮時(shí)抵抗側(cè)壁的側(cè)載荷的剛性，而聚氨酯側(cè)帶18提供比尼龍中央帶17略微大的柔性或彈性，以緩沖與輪胎12的側(cè)壁的胎緣的接觸，以避免在輪胎12癟掉時(shí)輪胎12損壞。中間帶17的外周具有凹部41，并且節(jié)段15的內(nèi)周具有位于凹部41中的凸緣42。 潤滑劑可以設(shè)置在內(nèi)部套筒16的外周和節(jié)段15的內(nèi)周之間。將意識到，在高輪圈速度時(shí)，缺氣行駛裝置13受到傾斜于使缺氣行駛裝置13在金屬車輪11上的周向夾持變松的向心力和離心力?？梢詾槊總€(gè)節(jié)段15設(shè)置剪切銷43以提供徑向運(yùn)動(dòng)同時(shí)限制節(jié)段15的周向運(yùn)動(dòng)，直到銷43被癟掉的輪胎剪斷，從而使節(jié)段15接觸而使得節(jié)段15作為完整的環(huán)旋轉(zhuǎn)。剪切銷43插入穿過位于車輪的輪圈的中央部并且貫穿內(nèi)部套筒16的孔。內(nèi)部套筒16的內(nèi)周的輪廓可以與具體金屬車輪的輪廓匹配，或者可以包含在表面12a、12b之間橫跨金屬車輪11的凹部或孔眼的橋接件，輪胎12的側(cè)壁的胎緣座置在表面12a、12b上。內(nèi)部套筒16必須成形為不妨礙輪胎的裝配，因?yàn)楸仨毺峁╅g隙或周向凹部， 所述間隙或周向凹部允許在輪胎在充氣之前在金屬車輪11的前輪圈之上滑動(dòng)時(shí)裝配輪胎 12的每個(gè)側(cè)壁。內(nèi)部套筒16用作輪胎胎緣保持器，所述輪胎胎緣保持器在輪胎變癟時(shí)阻止輪胎12的側(cè)壁向內(nèi)塌縮?，F(xiàn)在參照圖8，圖8示出了裝配有本發(fā)明的缺氣行駛裝置13的第二類型的金屬車輪11。在該車輪設(shè)計(jì)中，金屬車輪11成兩個(gè)部件44和45的形式。該車輪的主要部件44
8構(gòu)成車輪11的后輪圈46和中央輪圈47，輪胎12的后壁裝配在該后輪圈46和中央輪圈47 上，第二部件45構(gòu)成了保持輪胎12的前側(cè)壁的前輪圈48。第二部件45在輪胎12充氣之前螺栓聯(lián)接至車輪的主要部件44。缺氣行駛裝置13與上述在圖4至圖中所示的缺氣行駛裝置13的構(gòu)造類似。將意識到的是，圖3中所示的內(nèi)部套筒16有效地阻擋了形成在金屬車輪的輪圈中的深孔眼，并且用于阻止輪胎的側(cè)壁在輪胎變癟時(shí)落入深孔眼。清楚的是，在不具有深孔眼的金屬車輪的那些設(shè)計(jì)中以及在嵌入有胎緣保持特征(例如類似于圖8中所示)具有圓柱形或略微錐形中央輪圈的金屬車輪中，內(nèi)部套筒16可以省去，但是在這種情況下可能需要胎緣保持裝置，或者可以修改節(jié)段的內(nèi)周邊以形成胎緣保持裝置。我們優(yōu)選保持內(nèi)部套筒 16作為胎緣保持器。更詳細(xì)地參考圖4和圖5，三個(gè)節(jié)段15關(guān)于與車輪的旋轉(zhuǎn)軸線正交的徑向平面對稱，并且對于左側(cè)車輪或右側(cè)車輪來說都具有相同形狀。每個(gè)節(jié)段都是具有凹入端部20和凸出端部21的中空柱形節(jié)段。凸出端部21具有與凹入端部20互補(bǔ)的形狀，使得每個(gè)節(jié)段 15的凹入端部20嵌套在相鄰節(jié)段15的凹入端部21內(nèi)。節(jié)段15組裝在輪胎12內(nèi)，且凸出端部21構(gòu)成當(dāng)輪胎完全癟掉行駛時(shí)相對于輪胎12的旋轉(zhuǎn)方向的前邊緣。每個(gè)節(jié)段15具有位于每側(cè)的弓形凹部22以減輕所述節(jié)段的重量。每個(gè)節(jié)段15在沿著其長度的大約一半且位于弓形凹部22的徑向外側(cè)的點(diǎn)處包括其中容納有永磁體107’的空腔。代替永磁體107’或與永磁體107’ 一起，所述節(jié)段中的一個(gè)或更多個(gè)可以設(shè)置有直接溫度或壓力感測裝置或用于測量行駛距離的裝置，這些裝置可以連接至射頻(RF)裝置以傳送附加的輪胎狀態(tài)信息。RF裝置可以是無源的或有源的。RF裝置可以發(fā)射連續(xù)信號或斷續(xù)信號?？梢栽O(shè)置裝置來遙控地關(guān)閉RF裝置，這在其中RF信號可能不利地向另一方泄漏車輛位置或可能導(dǎo)致有害事件發(fā)生的情況下特別有利。如在包含一個(gè)或更多個(gè)磁體的缺氣行駛裝置的情況下一樣，對于這些其他測量和 /或通信裝置來說優(yōu)選的是設(shè)置在受到保護(hù)的位置，例如設(shè)置在孔或空腔內(nèi)。永磁體不需要設(shè)置在缺氣行駛裝置的每個(gè)節(jié)段中。理想的是，缺氣行駛裝置可以僅僅包括一個(gè)磁體。另外，永磁體的位置可以改變，除掉節(jié)段的端部的位置可能是優(yōu)選的。永磁體可以位于弓形凹部22內(nèi)。在節(jié)段51的每個(gè)端部處，設(shè)置有夾緊裝置23。采取兩個(gè)平行螺栓23a、23b的形式。相鄰節(jié)段15的端部的形狀和夾緊裝置的細(xì)節(jié)在圖5中最佳地示出。參照圖4、5和6，每個(gè)節(jié)段的凹入端部20具有厚度為每個(gè)節(jié)段厚度一半的凸緣沈并且穿過凸緣沈鉆有兩個(gè)周向間隔開的孔對、25。孔M的直徑略微大于螺栓23a、23b的直徑，以允許端部20相對于端部21進(jìn)行相對運(yùn)動(dòng)。每個(gè)節(jié)段的凸出端部21具有在圓周方向上與凸緣26重疊的凸緣27。凸緣27設(shè)置有細(xì)長槽觀，所述細(xì)長槽觀具有背離相鄰節(jié)段15的凹入端部20的傾斜面四。楔子31具有抵靠節(jié)段15的凸出端部21中的槽觀的傾斜面四的斜面32，楔子31 放置在槽觀中，且楔子31的傾斜面與傾斜面四接觸。楔子31具有孔31a，其中一個(gè)圓頂形頭部的夾緊螺栓23a插入該孔31a中。所述節(jié)段的端部21具有兩個(gè)間隔開的孔33、34，
9所述孔33、34與端部20中的孔M、25對準(zhǔn)。兩個(gè)捕獲螺母35安裝在保持板36上，并且螺母35插入在凸緣27中的孔33、34中。通過擰緊第一螺栓23a，楔子31沿著圓周方向?qū)⒐?jié)段的端部推動(dòng)在一起。第二圓頂形頭部的夾緊螺栓23b穿過夾緊板38中的孔37，穿過槽 28和孔34而擰在第二捕獲螺母35內(nèi)。夾緊板38架設(shè)在槽觀上，并且成形為不與螺栓23a干涉。當(dāng)螺栓2 被緊固時(shí)， 夾緊板38接合節(jié)段15的側(cè)壁，并且沿著與車輪11的旋轉(zhuǎn)軸線平行的方向?qū)蓚€(gè)凸緣26、 27軸向拉在一起。為了裝配缺氣行駛裝置13，將輪胎12的后側(cè)壁抬升到金屬車輪11的前輪圈上，然后將內(nèi)部套筒16定位成與車輪的充氣閥門(未示出)對準(zhǔn)。然后在套筒16上將輪胎的后壁推到后輪圈上。將節(jié)段15從前面插入到癟輪胎的空腔內(nèi)并且通過使螺栓23a、23b的頭部面向外而松散地裝配在內(nèi)部套筒16周圍。然后通過均勻地緊固螺栓23a而向下緊固楔子31，這致使楔子31將節(jié)段15拉在一起，并由此將節(jié)段15牢固地夾緊至內(nèi)部套筒16，并且將內(nèi)部套筒16夾緊至金屬車輪11的輪圈。在缺氣行駛裝置13夾緊在金屬車輪11的輪圈上的情況下，將螺栓2 完全緊固以將凸緣沈、27軸向夾緊在一起。然后將輪胎12的外側(cè)壁抬升到金屬車輪11的前輪圈之上，并且向輪胎12充氣。在使用中，當(dāng)輪胎12變癟時(shí)，輪胎12在其中輪胎12接觸地面或道路的區(qū)域中向缺氣行駛裝置12的外周面塌縮。這導(dǎo)致缺氣行駛裝置13在金屬車輪11的輪圈上周向地滑動(dòng)。節(jié)段15和金屬車輪的輪圈(在沒有裝配內(nèi)部套筒16的情況下)之間或節(jié)段15與內(nèi)部套筒16 (在裝配有內(nèi)部套筒16的情況下)之間的這種滑動(dòng)確保了在輪胎12與缺氣行駛裝置13之間僅有較小相對旋轉(zhuǎn)或沒有相對旋轉(zhuǎn)，因而僅對輪胎12具有輕微損壞或沒有損壞。輪胎12的側(cè)壁的胎緣通過在輪胎便癟時(shí)用作胎緣保持器的內(nèi)部套筒16而防止向內(nèi)塌縮。應(yīng)意識到，在高輪圈速度時(shí)，缺氣行駛裝置13受到向心力和離心力，在沒有第二螺栓2 的情況下，這種向心力和離心力通過允許節(jié)段15相對于彼此樞轉(zhuǎn)而使得缺氣行駛裝置13在金屬車輪11上的周向夾緊變松。通過使用兩個(gè)平行螺栓23a、23b，所述節(jié)段相對于彼此的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)受到限制或阻止。螺栓23a、2!3b還提供了圓周方向的夾緊和軸向方向 (在沿著車輪的旋轉(zhuǎn)軸線的方向上)的夾緊，并且在變癟的輪胎接觸缺氣行駛裝置13的外周時(shí)防止所述階段扭曲而脫離與車輪11的對準(zhǔn)。試驗(yàn)在試驗(yàn)中，申請人使用了 FLC 100磁場傳感器。該磁場傳感器是用于測量高達(dá)100 微特斯拉的微弱磁場的高精度微型磁通門磁力計(jì)的一個(gè)示例。設(shè)立定制設(shè)備。該設(shè)備使用750W電動(dòng)機(jī)通過鋼軸和星形接頭驅(qū)動(dòng)15英寸車輪以模擬以大約15mph旋轉(zhuǎn)的道路車輪。輪胎裝配在車輪上。該設(shè)備結(jié)合了電子可變速度控制以改變旋轉(zhuǎn)速度，并結(jié)合了機(jī)械裝置以通過在被模擬的道路表面上增加或減少輪胎的向下力來模擬輪胎橫截面中的空氣/變化的損失或增益。從5V 2mA電源向磁通門磁力計(jì)供電，磁通門磁力計(jì)連接至示波器。所述設(shè)備通過電子可變速度控制設(shè)置加電至50Hz并被允許達(dá)到全轉(zhuǎn)速。此時(shí)，示波器和磁通門磁力計(jì)被加電。示波器被設(shè)置為以1微伏顯示。磁通門磁力計(jì)以Im的距離指向旋轉(zhuǎn)輪胎的與模擬道路表面接觸的底部。示波器顯示器示出多個(gè)信號峰值，所述多個(gè)
10信號峰值包括與經(jīng)過“道路表面”位置的磁體對應(yīng)的信號峰值。該信號峰值在圖9中示出。仍然將速度設(shè)置在50Hz，使用機(jī)械裝置向車輪/輪胎施加向下壓力以模擬與缺氣行駛等效的壓力損失。所觀察到的與經(jīng)過底部點(diǎn)的磁體對應(yīng)的示波器信號以與磁通強(qiáng)度增加相等的大小增加。這在圖10中示出。參照圖9和圖10，在正峰值信號中觀察的差大約為31mV，而在負(fù)峰值信號中的差大約70mV。申請人:已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)能夠檢測到引起峰值信號發(fā)生大約IOmV變化的磁場變化，即比正常行駛狀態(tài)(圖9)和缺氣行駛(圖10)之間的輪胎壓力變化更小的變化。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，利用計(jì)算機(jī)程序?qū)闹卧車母袘?yīng)磁場的強(qiáng)度得到的信號與用于正常即安全有效行駛狀態(tài)的預(yù)定值或范圍進(jìn)行比較。這可以轉(zhuǎn)變成對應(yīng)的輪胎壓力值，該輪胎壓力值可以例如通過駕駛室內(nèi)的顯示器傳送給駕駛員。如果輪胎狀態(tài)在車輛安全有效行駛的參數(shù)之外，則所述系統(tǒng)可以例如通過在顯示器上顯示警告信息和/或通過音頻信號警告駕駛員。
1權(quán)利要求
1.一種缺氣行駛裝置，所述缺氣行駛裝置包括至少一個(gè)磁體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的缺氣行駛裝置，其中，所述磁體或每個(gè)磁體是永磁體或電磁體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的缺氣行駛裝置，所述缺氣行駛裝置包括由兩個(gè)或三個(gè)節(jié)段構(gòu)成的環(huán)形主體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的缺氣行駛裝置，所述缺氣行駛裝置包括單個(gè)磁體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的缺氣行駛裝置，其中，所述磁體或每個(gè)磁體設(shè)置在所述裝置中形成的孔或空腔中。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的缺氣行駛裝置，所述缺氣行駛裝置還包括直接感測裝置和/或數(shù)據(jù)存儲裝置和/或通信裝置。
7.一種缺氣行駛裝置，所述缺氣行駛裝置包括直接感測裝置和/或存儲裝置和/或通I H衣且。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的缺氣行駛裝置，其中，所述直接感測裝置選自壓力傳感器；溫度傳感器；和用于測量行駛距離的裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的缺氣行駛裝置，其中，所述通信裝置包括射頻發(fā)射器。
10.一種輪胎狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，所述輪胎狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)包括根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的缺氣行駛裝置。
11.一種輪胎狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，所述輪胎狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)包括車輪，所述車輪具有輪圈，在所述輪圈上裝配有缺氣行駛裝置，所述缺氣行駛裝置包括至少一個(gè)磁體；在所述缺氣行駛裝置外部裝配至所述車輪的輪胎，所述輪胎包括支撐元件；以及感測裝置，所述感測裝置被布置成用于感測由所述磁體或每個(gè)磁體在所述支撐元件周圍感應(yīng)出的磁場。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，所述感測裝置是磁通門磁力計(jì)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的系統(tǒng)，其中，所述感測裝置瞄準(zhǔn)輪胎與地面接觸的區(qū)域或該區(qū)域附近。
14.根據(jù)權(quán)利要求11至13中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述感測裝置操作地連接至處理單元。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，所述處理單元操作地連接至用于給用戶提供最新輪胎狀態(tài)信息和/或警高用戶輪胎狀態(tài)中的任何劣化的裝置。
16.根據(jù)權(quán)利要求11至15中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的缺氣行駛裝置。
17.一種用于測量和/或監(jiān)測輪胎內(nèi)的壓力的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 車輪，所述輪胎裝配在所述車輪上，所述輪胎包括支撐元件； 磁體；磁力計(jì)，所述磁力計(jì)被布置成檢測由所述磁體在所述支撐元件周圍感應(yīng)出的磁場。
18.—種測量和/或監(jiān)測輪胎內(nèi)的壓力的方法，所述方法包括 使用磁體在所述輪胎的支撐元件周圍感應(yīng)出磁場；以及檢測感應(yīng)出的磁場；其特征在于，所述磁體被包含在缺氣行駛裝置中，所述缺氣行駛裝置裝配在承載所述輪胎的車輪的輪圈周圍。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種包括磁體的缺氣行駛裝置。所述缺氣行駛裝置能夠被結(jié)合在輪胎狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)中。
文檔編號B60C23/06GK102365182SQ201080013908
公開日2012年2月29日 申請日期2010年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月24日
發(fā)明者特雷弗·錢德勒, 邁克爾·克拉克 申請人:邁克爾·克拉克, 韋斯特利塑料制品有限公司