用于檢測輪胎磨損的設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于輪胎的磨損指示設(shè)備。更具體地，本發(fā)明涉及一種位于輪胎中的設(shè)備，其中，該設(shè)備包括濕度檢測器。
【背景技術(shù)】
[0002]在使用期間，輪胎在胎面區(qū)域中發(fā)生磨損，所述胎面區(qū)域是輪胎的通常具有與道路接觸的凹槽圖案的部分。胎面特別地設(shè)計成提供用于停止、啟動、轉(zhuǎn)彎的牽引力，并提供持久的耐磨性。
[0003]由于在輪胎與路面之間工作的摩擦力，隨著長時間地使用，輪胎會發(fā)生磨損。摩擦力還將導致路面的磨損。在冬季，當經(jīng)常使用鑲釘輪胎(studded tires)時，路面特別將由于鑲釘?shù)钠茐亩荒p。
[0004]磨損的輪胎將導致制動距離的增加。這種情況特別容易在潮濕天氣中發(fā)生。在輪胎中沒有足夠的胎面的情況下，當輪胎與路面之間存在有水層時，可能發(fā)生打滑，從而導致牽引的喪失，這妨礙了車輛對控制輸入的響應(yīng)。這可能具有嚴重的后果。
[0005]當輪胎達到一定的胎面深度(胎紋深度，tread depth)(所述胎面深度是從胎面表面到主凹槽的底部的距離)時，輪胎應(yīng)當退出工作并被更換。
[0006]如果磨損的輪胎未及時更換，則由于光禿的或幾乎光禿的輪胎的打滑而更可能發(fā)生事故。此外，過分地磨損的輪胎更容易由于道路危險而損壞。
[0007]用于確定輪胎磨損的現(xiàn)有已知的方法是目測的、基于使用時間估計的，等。
[0008]估計輪胎使用的時間與目測的組合是檢查輪胎是否應(yīng)當被更換的最常用方式。
[0009]當進行目測時，測量胎面深度并且檢查輪胎的劃痕等。
[0010]一些輪胎具有胎面磨損指示器，胎面磨損指示器位于主凹槽的基底處，并且胎面磨損指示圍繞輪胎等距地隔開。內(nèi)置式胎面磨損指示器看起來像橫跨胎面的光滑橡膠的窄條帶，其將在達到一定的磨損點時出現(xiàn)在輪胎上。
[0011]眾所周知的是，不會頻繁地檢查輪胎，并且由于輪胎的較差質(zhì)量而發(fā)生事故。
[0012]除了人工檢查之外，存在用于自動地檢測輪胎的磨損狀態(tài)的設(shè)備。用于指示輪胎磨損的已知設(shè)備是復雜且昂貴的，并且所述已知設(shè)備通常包括布置在輪胎與輪緣之間的車輪中的設(shè)備。它們通常需要具有足夠功率的有電力供應(yīng)的電子器件以傳輸輪胎磨損的狀態(tài)。由于車輪的轉(zhuǎn)動，通過使用電纜供電不是好的選擇。這種情況同樣適用于電池的使用，這是因為電壓將隨時間的推移而降低進而需要檢查和維修。
[0013]EP-2368724 A1描述了一種輪胎磨損檢測設(shè)備，其包括壓電元件和發(fā)射器，壓電元件和發(fā)射器包含在輪胎的輪緣中。來自于磨損檢測設(shè)備的信號與來自壓力傳感器單元的信號組合以指示輪胎的內(nèi)部氣壓。壓力傳感器布置在輪中。布置于車身上的接收器單元接收來自于壓電元件和壓力傳感器的信號。
[0014]JP-3875349B2描述了一種車輛中的發(fā)射器，其將信號發(fā)射到輪胎的胎面中的被動式應(yīng)答器(通常是天線)。當輪胎磨損時，應(yīng)答器就損壞(即，被磨損)，并且響應(yīng)信號未被送回。該解決方案不需要車輪中的有電力供應(yīng)的電子器件，但是確實需要安裝在車輛中的收發(fā)器。
[0015]用于自動地檢測輪胎磨損的已知解決方案基于安裝在車輪中的和/或安裝在車輪所安裝的車輛中的復雜設(shè)備。
[0016]存在獨立于安裝在車輪所安裝的車輛中的任何發(fā)射器或接收器而自動地檢測并指示輪胎磨損以及磨損程度的簡單且廉價的方式需求。還需要這樣一種自供電的解決方案，即，該解決方案用于指示輪胎磨損，并且允許輪胎在無需對向發(fā)射器供電的電池的狀態(tài)進行檢查的情況下使用多年。
[0017]在本發(fā)明的最簡單的實施方式中，本發(fā)明基于檢測濕度的設(shè)備用于指示輪胎的磨損。
[0018]在一個實施方式中，該解決方案通過基于催化電極蓄電池(catalytic electrodeaccumulator)的自供電的和自驅(qū)動的通信解決方案而完全獨立，所述催化電極蓄電池位于輪胎的胎面區(qū)域中的磨損表面之下。當輪胎已磨損到某種程度時，水將在某點處穿透并激活蓄電池，蓄電池將開始產(chǎn)生向發(fā)射器的電力，從而指示輪胎已被磨損到一定程度。
[0019]檢測設(shè)備可以在多年中不激活，而功能性沒有任何喪失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0020]本發(fā)明的目的是提供一種獨立于安裝在車輪所安裝的車輛中的任何發(fā)射器或接收器而自動地檢測并指示輪胎磨損以及磨損程度的簡單且廉價的方式。另一目的是提供一種用于指示輪胎磨損并且在無需對向發(fā)射器供電的電池的狀態(tài)進行檢查的情況下允許輪胎使用多年的自供電的和自驅(qū)動的解決方案。
[0021]在本發(fā)明的一個方面中，該目的通過用于檢測并指示輪胎磨損的設(shè)備來實現(xiàn)，其中，所述設(shè)備包括至少一個濕度檢測器，所述至少一個濕度檢測器位于安裝在輪上的輪胎的胎面中。
[0022]在從屬權(quán)利要求中限定了本發(fā)明的其他特征。本發(fā)明的其他方面和優(yōu)點將通過下文結(jié)合附圖的描述而變得顯而易見，附圖通過實例的方式示出本發(fā)明的原理。
【具體實施方式】
[0023]現(xiàn)在將參考附圖詳細地解釋本發(fā)明，在附圖中:
[0024]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的用于檢測輪胎磨損的設(shè)備；
[0025]圖2示出了包括根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的輪胎，以及
[0026]圖3示出了用于檢測輪胎磨損的設(shè)備，并且其中，該設(shè)備包括在輪胎的胎面區(qū)域中多個疊置(stacked)的磨損表面，并且其中，濕度檢測器位于每個磨損表面之下。
[0027]如所提到的，本發(fā)明的目的在于提供一種用于檢測并指示輪胎15的磨損的設(shè)備10。由包括至少一個濕度檢測器30的設(shè)備10來提供檢測輪胎的磨損，所述至少一個濕度檢測器位于輪胎15的胎面中。當濕度檢測器30放置在輪胎15的胎面區(qū)域中并且位于磨損表面之下時，在磨掉一定量的磨損表面之前不會檢測到濕度。在一個實施方式中，磨損表面可以是來自于輪胎本身的橡膠，或者可以是由不同的材料制成的磨損表面。磨損表面也能包括多個疊置的磨損表面，例如，來自于輪胎15本身的橡膠以及在該橡膠下方由另一材料制成的另一磨損表面。
[0028]每個磨損表面由此可包括不同的厚度和/或材料，以使得每個表面在使用期間具有不同的磨損壽命。
[0029]不僅為了能夠檢測輪胎15的磨損，而且還為了能夠檢測輪胎的磨損程度，多個疊置的磨損表面可定位在輪胎15的胎面區(qū)域中，并且其中，濕度檢測器定位于每個磨損表面之下。
[0030]圖1示出了本發(fā)明的一個實施方式。在該實施方式中，設(shè)備10包括濕度檢測器30以及其他裝置，所有這些裝置均位于輪胎的胎面區(qū)域中的腔體20中。更具體地，設(shè)備10的該實施方式包括所述濕度檢測器30以及信號發(fā)射裝置，這兩者均連接于產(chǎn)生能量的裝置，該產(chǎn)生能量的裝置將在下文進一步描述。當檢測到水分時，包括發(fā)射器40的信號發(fā)射裝置將發(fā)射指示輪胎磨損的信號。腔體20可以是在輪胎15的胎面區(qū)域中鉆削的、磨削的、預(yù)模制的孔。
[0031]腔體20也可以是保持設(shè)備10的不同部分的殼體。該殼體插入輪胎15的胎面區(qū)域中。殼體的外部可以裝配有倒鉤(barbs)，從而當殼體安裝在輪胎的腔體20中時殼體將固定。如所提到的，磨損表面可以例如是來自于輪胎本身的橡膠，或者可以是由不同的材料制成的磨損表面，在最后一個實例中，兩者均定位于腔體20或殼體上方。
[0032]用于產(chǎn)生能量的裝置可以是連接于濕度檢測器和發(fā)射器40的小電池，當檢測到水分時，所述發(fā)射器將開始發(fā)射信號。
[0033]在本發(fā)明的一個實施方式中，用于產(chǎn)生能量的裝置包括至少一個干式充電催化電極蓄電池，所述蓄電池具有雙重功能，當水分和水穿過磨損的磨損表面時，蓄電池還用作濕度檢測器30。
[0034]當水分和水到達蓄電池時，蓄電池將被激活并開始產(chǎn)生能量，并且向發(fā)射器40提供必要的電力，以用于發(fā)射指示輪胎磨損的信號。
[0035]該類型的電池可保持不激活，并且在多年中不變質(zhì)。因為它是干式充電的，所以該類型的電池不會輸送電力直到其通過由于輪胎的磨損產(chǎn)生的水分和水而激活。
[0036]蓄電池可例如由銅電極和鋅電極制成，其中銅電極與鋅電極之間的干鹽作為電解質(zhì)。這是多種可能的電極和電解質(zhì)中的一個實例。與其他金屬的其他已知的組合可能比銅和鋅更有效，并且產(chǎn)生更高的電壓曲線。
[0037]分離的蓄電池單元也可串聯(lián)地連接，并且具有用于產(chǎn)生理想電壓的電極的不同組入口 ο
[0038]銅和鋅的電極輸出大約1伏特的電壓，但是通過串聯(lián)連接這些電極可增大電壓。
[0039]當水進入電極之間時，由于殼體的磨損表面的磨損，電解質(zhì)將被激活并且將產(chǎn)生電力。因此，蓄電池將用作濕度檢測器和電源。由于磨損表面，蓄電池還將間接地用作磨損傳感器。
[0040]信號發(fā)射裝置可以是標準的已知裝置，其包括具有相應(yīng)電子裝置的無線電發(fā)射器40。在信號發(fā)射