專利名稱：輪胎轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于由輪胎承載、以在該輪胎行駛時(shí)檢測其轉(zhuǎn)數(shù)的裝置。本發(fā)明還涉及一種承載這種裝置的輪胎。
背景技術(shù)：
汽車通常具有里程表，以便可以得知車輛已經(jīng)行駛的總距離。但是，該計(jì)數(shù)器不能提供車輛的每個(gè)輪胎行駛的距離的信息。
例如，當(dāng)輪胎臨時(shí)更換時(shí)(例如在冬季，當(dāng)裝上雪地輪胎時(shí))，或者當(dāng)舊的已磨損輪胎被替換時(shí)，里程表顯示的距離不再表示輪胎實(shí)際行駛的距離。
傳統(tǒng)上，磨損輪胎的行駛距離的唯一指示為其胎面的磨損。
因此，輪胎制造者已經(jīng)想到插入一裝置，該裝置與輪胎成一體并位于其內(nèi)，以指示該輪胎行駛的距離。這種裝置已經(jīng)存在。
在這些裝置中，US 5 877 679公開了一種用于對車輛輪胎的轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)的裝置，其包括剛性外殼、用于將該外殼機(jī)械連接到輪胎的內(nèi)表面上的連接裝置、以及用于在車輪每旋轉(zhuǎn)一圈時(shí)產(chǎn)生一電信號的傳感器，其中所述連接裝置包括至少兩個(gè)彼此偏離的安裝塊，并且所述傳感器為布置在所述兩個(gè)安裝塊之間的力傳感器。
但是，由于該現(xiàn)有裝置具有高功耗并且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，從而使得其具有有限的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種類似裝置，其中該傳感器呈磁場發(fā)生器和對磁場敏感并與外殼成一體的傳感器的形式，該外殼與該磁場發(fā)生器相對布置，連接裝置將該外殼機(jī)械連接到第一表面A上，并將該磁場發(fā)生器連接到第二表面B上，所述兩個(gè)表面A和B基本上共面并沿方向D以給定距離L彼此偏離，并且所述電信號由所述無源傳感器和所述磁場發(fā)生器之間的相對位移產(chǎn)生。
優(yōu)選地，對磁場敏感的傳感器為無源傳感器。
該裝置比現(xiàn)有裝置更簡單并因此更耐用。
與現(xiàn)有技術(shù)中的力傳感器不同，該裝置的傳感器無需動力進(jìn)行工作。這允許本發(fā)明的裝置比現(xiàn)有裝置具有更大的自給性。
可選地，根據(jù)本發(fā)明的裝置的無源傳感器可以為簡單的導(dǎo)線環(huán)圈。在這種情況下，當(dāng)所述環(huán)圈隨時(shí)間經(jīng)受磁通量的變化時(shí)，通過感應(yīng)在該環(huán)圈中產(chǎn)生電壓。這種線圈的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于很強(qiáng)的耐用性。與現(xiàn)有技術(shù)中使用的復(fù)雜且易損壞的力傳感器或其它傳感器不同，簡單的導(dǎo)線線圈對在地面上行駛所產(chǎn)生的振動具有高阻抗能力。
根據(jù)第一優(yōu)選實(shí)施例，連接裝置使表面A和B的垂直于方向D的相對位移導(dǎo)致磁場發(fā)生器和對磁場敏感的傳感器的基本上垂直于方向D的相對位移。
磁場發(fā)生器和對磁場敏感的傳感器可以沿垂直于方向D的方向相對布置。
根據(jù)第一示范實(shí)施例，連接裝置、外殼和對所述磁場敏感的傳感器可有利地呈L形布置。
用于連接外殼和傳感器的裝置還可以包括柔性底板和至少一個(gè)連接元件，所述柔性底板具有用于永久連接到輪胎的表面上的第一面，并且所述外殼相對于該底板以給定間距固定到所述連接元件上。
磁場發(fā)生器在這種情形下有利地嵌入于所述底板中。
優(yōu)選地，外殼、用于連接外殼和底板的元件大體呈U形。
根據(jù)第二示范實(shí)施例，用于連接磁場發(fā)生器的裝置呈弓形且細(xì)長狀彈性連接元件的形式，其沿方向D在表面B和外殼或用于連接該外殼的元件的與表面A相對的區(qū)域之間延伸，所述磁場發(fā)生器和對磁場敏感的該傳感器相對布置在用于連接傳感器的所述元件的兩個(gè)端部之間。
優(yōu)選地，連接裝置包括連接表面A和B的柔性底板。
該裝置具有以下優(yōu)點(diǎn)，即允許表面A和B彼此分開，以便增大傳感器的兩個(gè)元件之間的相對運(yùn)動的幅值。
根據(jù)第三示范實(shí)施例，用于連接磁場發(fā)生器的裝置呈弓形且細(xì)長狀彈性連接元件的形式，其沿方向D在表面B和布置在表面A以外的表面B′之間延伸，所述磁場發(fā)生器和對磁場敏感的該傳感器相對布置在用于連接磁場發(fā)生器的所述元件的兩個(gè)端部之間。
優(yōu)選地，連接裝置包括連接表面A、B和B′的柔性底板。
該裝置可以在特定情況下、例如當(dāng)其布置在胎冠下面的輪胎內(nèi)表面上時(shí)使該用于對輪胎的轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)的裝置更為靈敏。該裝置在這種情況下優(yōu)選地以沿圓周方向定向的方向D布置。還可以將該裝置以仍沿圓周方向的取向布置在側(cè)壁表面上。
磁場發(fā)生器和對磁場敏感的該傳感器還可以沿平行于方向D的方向相對布置。
根據(jù)第四示范實(shí)施例，連接裝置包括用于連接外殼的元件和用于連接磁場發(fā)生器的元件，所述用于連接外殼的元件使所述外殼以給定高度與表面A隔開，所述用于連接磁場發(fā)生器的元件使所述磁場發(fā)生器以給定高度與表面B隔開，其中，對所述磁場敏感的傳感器與外殼成一體并且相對于表面A布置在一高度上，所述高度基本上與使磁場發(fā)生器與表面B隔開的高度相等。
這種裝置可以優(yōu)選地以徑向取向D靠近輪胎的胎圈布置。
根據(jù)第二實(shí)施例，連接裝置使表面A和B的垂直于方向D的相對位移導(dǎo)致對磁場敏感的傳感器和磁場發(fā)生器的基本上平行于方向D的相對位移。
根據(jù)與該第二實(shí)施例對應(yīng)的第五實(shí)施例，用于連接磁場發(fā)生器的裝置可以包括呈L形的兩個(gè)具有連接點(diǎn)的細(xì)長臂，從而使得所述發(fā)生器基本上布置在所述連接點(diǎn)處，第一臂從連接點(diǎn)向基本上位于表面A上的鄰接區(qū)域延伸，并且第二臂從連接點(diǎn)向表面B延伸。
連接裝置有利地包括連接表面A和B的柔性底板。
這種裝置可以優(yōu)選地以徑向取向D靠近輪胎的胎圈布置。
表面A和表面B之間的距離L有利地大于20mm，以便使所述裝置具有良好的靈敏度。在重型車輛輪胎的情況下，該距離可以為30mm左右。
距離H、磁場發(fā)生器與無源傳感器之間的間距可以在10mm和15mm之間(在自由狀態(tài)下，或者在該裝置安裝到輪胎表面上之前)。
磁場發(fā)生器可以為永久磁鐵或者永久磁鐵組件。該發(fā)生器還可以呈包括磁性粒子的橡膠混合物的形式。永久磁鐵或多個(gè)永久磁鐵優(yōu)選為釤-鈷型，以確保高溫下的優(yōu)異性能。
本發(fā)明還涉及一種承載上述用于對轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)的裝置的輪胎。
該裝置優(yōu)選地布置在輪胎的內(nèi)表面上。該裝置的表面A可以有利地布置在輪胎的胎圈之一的內(nèi)表面上。在這種情況下，表面B有利地相對于表面A基本上沿徑向靠外布置。表面A與輪胎的內(nèi)表面的徑向內(nèi)端之間的距離E可以大于50mm。
事實(shí)上已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過這種配置，表面A在通過接觸區(qū)域時(shí)其輪廓僅產(chǎn)生極小的變化，而表面B開始具有顯著的變化，在重型車輛輪胎的情況下大于1mm。因此，磁場發(fā)生器與無源傳感器之間的距離的變化具有相同的幅值，并且該裝置具有極好的靈敏度。
根據(jù)本發(fā)明的裝置還可以布置在輪胎的胎冠的內(nèi)表面上，這樣，表面A和B基本上沿圓周方向定向。于是，表面A和B的相對位置的變化以及磁場發(fā)生器與無源傳感器的相對位置的變化與輪胎的胎冠在通過接觸區(qū)域時(shí)的變平相關(guān)。
作為另一種可能性，根據(jù)本發(fā)明的裝置可以按照一定的徑向高度布置在輪胎的外表面上，該徑向高度大于其上必須安裝輪胎的輪輞鉤的高度，以便避免安裝時(shí)或行駛期間產(chǎn)生任何問題。在這種情況下，裝置的維修變得方便。在這種情況下，優(yōu)選提供一保護(hù)裝置，以避免損壞。
根據(jù)本發(fā)明的裝置還可以包括下列特征中的一項(xiàng)或多項(xiàng)-該裝置可以包括信號解釋器，其每當(dāng)檢測到由無源傳感器發(fā)出的至少一個(gè)周期的信號時(shí)發(fā)出一脈沖；-該裝置的解釋器可以包括比較器；-該裝置的解釋器可以包括用于過濾由無源傳感器發(fā)出的信號的裝置；-該裝置的解釋器可以包括用于放大信號的裝置；-該裝置可以包括與解釋器相連的計(jì)數(shù)裝置；-該裝置的計(jì)數(shù)裝置可以包括計(jì)數(shù)器，其每當(dāng)接收到來自解釋器的預(yù)定次數(shù)的脈沖時(shí)向微處理器傳送一脈沖，所述微處理器包括用于存儲來自該計(jì)數(shù)器的脈沖數(shù)的裝置；-該裝置可以包括用于向外部發(fā)送指示由微處理器存儲的脈沖數(shù)的數(shù)據(jù)的裝置；-該裝置可以包括向電子元件提供電能的自給系統(tǒng)，例如電池；-除了無源傳感器外，該外殼可以包括用于電力供給和信號處理的所有裝置。
本發(fā)明還涉及一種用于對在旋轉(zhuǎn)過程中承受變形的物體的轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)的裝置，所述裝置包括兩個(gè)在所述變形作用下進(jìn)行相對運(yùn)動的部件，其特征在于，所述第一部件包括磁場發(fā)生器，而所述第二部件包括對磁場敏感的該傳感器。
由于所述第一部件和所述第二部件之間的相對運(yùn)動，由傳感器產(chǎn)生的信號與所述物體在旋轉(zhuǎn)過程中的變形相關(guān)，并因此允許很容易地對轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。
該傳感器可以呈無源傳感器、例如簡單線圈的形式，其可避免向傳感器供給電力的需要。
類似地，磁場發(fā)生器可以為磁鐵，其也可避免對發(fā)生器的電力供給。
當(dāng)所述部件之一通過臂(或元件)連接到物體上時(shí)，所述臂在適宜的情況下可以具有一定的彈力(或彈性)。該彈力一方面可避免臂折斷的風(fēng)險(xiǎn)，從而在工作中具有良好的耐久性，并且另一方面有助于限定參考位置，相關(guān)部件可以圍繞該參考位置移動。盡管一方面該彈力可以引起傳感器和磁場發(fā)生器的相對運(yùn)動和物體變形之間的微小相位偏移，另一方面，傳感器和磁場發(fā)生器的相對運(yùn)動的頻率仍然與物體旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的變形的頻率相對應(yīng)，因此仍然可以作為對這些轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)的基礎(chǔ)。
在實(shí)踐中，該裝置可以包括解釋器，其每當(dāng)檢測到由無源傳感器發(fā)出的至少一個(gè)周期的信號時(shí)發(fā)出一脈沖。該解釋器例如包括比較器和/或用于放大信號的裝置，所述比較器能夠特別簡單地確定周期數(shù)，從而幾乎不消耗能量，所述用于放大信號的裝置在使用無源傳感器時(shí)尤為有利。
該裝置還可以包括計(jì)數(shù)器，其每當(dāng)接收到來自解釋器的預(yù)定次數(shù)的脈沖時(shí)向微處理器傳送一脈沖，所述微處理器包括用于存儲來自該計(jì)數(shù)器的脈沖數(shù)的裝置。因此，該處理器可以僅在最小比例的使用時(shí)間內(nèi)操作，并可使裝置的電力消耗減少。
該裝置還可以包括用于向外部發(fā)送指示由微處理器存儲的脈沖數(shù)的數(shù)據(jù)。不用說，由微處理器存儲的指示出物體已經(jīng)進(jìn)行的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)的脈沖數(shù)因此可以被讀出，而不用與另一裝置進(jìn)行通訊。
該裝置的電力供給可以由用于向電子元件提供電能的自給系統(tǒng)(例如電池)提供，特別是由于例如上述至少一些特征所導(dǎo)致的裝置的低能耗，使得該裝置即使在沒有外部電力供給的環(huán)境下也可以使用。


本發(fā)明通過閱讀下面的說明將變得更易理解，所述說明僅通過實(shí)例并參照附圖給出，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的裝置的第一示范實(shí)施例的側(cè)視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的裝置的第一實(shí)例的圖1中所示的CC剖面圖；圖3是圖1中的裝置的平面圖；圖4示出了對于方位角0°(與接觸區(qū)域相對)和180°(接觸區(qū)域的中心)的輪胎的內(nèi)表面的輪廓曲線；圖5是穿過輪胎的中線的剖視圖，所述輪胎作為例子設(shè)置有布置在其內(nèi)、外表面上的多個(gè)根據(jù)本發(fā)明的裝置；圖6是根據(jù)本發(fā)明的裝置的方框圖(流程圖)；圖7是曲線圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置的傳感器隨時(shí)間變化發(fā)出的信號；圖8是根據(jù)本發(fā)明的裝置的第二示范實(shí)施例的側(cè)視圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明的裝置的第三示范實(shí)施例的側(cè)視圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明的裝置的第四示范實(shí)施例的側(cè)視圖；以及圖11是根據(jù)本發(fā)明的裝置的第五示范實(shí)施例的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1、2和3示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置1的第一示范實(shí)施例的側(cè)視圖、剖視圖和平面圖。該裝置主要包括剛性外殼2、連接裝置3、4和7以及呈無源傳感器5和磁鐵6的形式的傳感器。
外殼2承載無源傳感器5以及用于電力供給和信號處理的所有裝置8。
該連接裝置包括底板4、用于連接外殼2的元件3和用于連接磁鐵6的元件7。底板4具有第一面41和第二面42，所述第一面41用于永久連接到輪胎表面上。該底板有利地由柔性橡膠制成，從而使得其可以跟隨輪胎表面的變形。用于連接外殼2的元件3可以使外殼2和底板4彼此機(jī)械地制成一體，從而使得所述外殼跟隨鄰近連接元件3的底板區(qū)域的表面A的所有位移。該連接元件3也可由橡膠材料制成，但是其必須基本上更硬，以便確保其保持和制成一體的機(jī)械功能。磁鐵6嵌入于連接元件7中。
外殼2、連接元件3和底板4大體呈U形。無源傳感器5布置在該U形的兩個(gè)臂之一的端部，磁鐵6布置在另一端。這兩個(gè)元件形成該裝置的傳感器并且沿垂直于連接表面A和B的方向D的方向彼此相對布置。該傳感器以大于20mm的長度L偏離連接元件3，并且對于重型車輛輪胎而言，長度L大約為30mm左右。在自由狀態(tài)下，磁鐵6和無源傳感器5以10-15mm的距離H彼此隔開。連接元件7將磁鐵6定位于此，其從底板4的端部突出。該連接元件也可以嵌入于底板4中。磁鐵6將可以跟隨底板4的表面B和鄰接輪胎的表面的所有位移。
底板4還包括凸緣9，其用于在所述裝置布置在輪胎表面上或者在其上進(jìn)行任何修補(bǔ)操作期間容納和固定用于保護(hù)該裝置的罩蓋。這種類型的罩蓋特別是可以由玻璃纖維增強(qiáng)塑料材料制成。
圖4示出了用于重型車輛的輪胎(315/80 R 22.5)的內(nèi)表面的中線輪廓在給定負(fù)載和壓力條件下對于方位角0°(與接觸區(qū)域相對-曲線a)和180°(接觸區(qū)域的中心-曲線b)而言如何改變。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)通過接觸區(qū)域時(shí)，在輪胎胎圈的整個(gè)區(qū)域，靠近胎圈鋼絲且支承在抵靠輪輞鉤的輪胎外側(cè)上的區(qū)域上該輪廓實(shí)質(zhì)上沒有變化。相比而言，在徑向外側(cè)，所示兩個(gè)輪廓之間的間距連續(xù)增大。
因此，用于安裝根據(jù)本發(fā)明的裝置的第一有利位置為鄰近輪胎的胎圈區(qū)域的徑向外端布置的表面A，從而使得該表面A的位移以及由此所述外殼和無源傳感器的位移在行駛期間大大減小。表面B在這種情況下布置在相對于表面A的徑向外側(cè)。這是用于裝置1的圖5中所示的情況。
當(dāng)表面A和B的中心之間的距離L約為30mm時(shí)，輪廓的變形以及由此無源傳感器和磁鐵之間的距離變化在所述無源傳感器和磁鐵通過接觸區(qū)域時(shí)約為1mm。
無源傳感器5有利地為線圈，其中，靈敏度的方向(與該線圈的軸線一致)沿垂直于方向D的方向S定向。該磁鐵也被放置為使其兩極沿方向S定向。根據(jù)法拉第定律和楞次定律，磁鐵和線圈之間的距離變化將導(dǎo)致通過該線圈的磁通量變化，并發(fā)出與該變化成比例的信號。
由該線圈產(chǎn)生的信號為周期信號，其頻率等于輪胎的旋轉(zhuǎn)頻率。
通過線圈的磁通量變化越強(qiáng)烈和越快，由該線圈產(chǎn)生的信號越大其幅值因此也取決于線圈的轉(zhuǎn)速。在特定實(shí)施例中，對該信號被積分，以獲得磁場值并消除速度影響。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的裝置的特定實(shí)施例的方框圖。該裝置1由傳感器、放大器26(如果必要的話)、濾波器28、以及比較器30組成，所述傳感器具有無源傳感器5(具有2.2mH阻抗的線圈)和100mm3的磁鐵6，所述放大器26將放大無源傳感器發(fā)出的信號，所述濾波器28抑制干涉頻率并濾去產(chǎn)生干涉的可選外部磁場源(例如主網(wǎng)上的50赫茲)，所述比較器在輪胎每旋轉(zhuǎn)一圈時(shí)產(chǎn)生一矩形脈沖。放大器26、濾波器28和比較器30形成一信號解釋器。該裝置還包括N位計(jì)數(shù)器32，其存儲輪胎的轉(zhuǎn)數(shù)并且在存滿(每2N圈)時(shí)觸發(fā)微處理器34，該微處理器34例如使其存儲值加1。計(jì)數(shù)器32和微處理器34形成一計(jì)數(shù)裝置。最后，該裝置包括輸出裝置36，其允許指示由微處理器34計(jì)算出的脈沖數(shù)的數(shù)據(jù)傳送到外部。該電子器件包括電池37。
外殼的尺寸大約為50mm×20mm。該裝置的總高度大約為20mm，且其重量約為20g。
圖7示出了在以下測試條件下由根據(jù)本發(fā)明的裝置在車輪旋轉(zhuǎn)三圈時(shí)提供的信號S1和S2，該測試條件為充氣壓力6bar，負(fù)載35000N和速度10km/h，使用輪胎315/80 R 22.5(用于重型車輛的輪胎)。信號S1為來自放大器26的輸出信號，信號S2為來自比較器30的輸出信號。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在放大器26的輸出中，通過接觸區(qū)域被顯示為在第一負(fù)幅值波峰后跟隨一個(gè)第二正幅值。在解釋器的輸出中，該信號僅包括對應(yīng)于車輪每轉(zhuǎn)一圈的單個(gè)脈沖(S2)。
利用這種裝置進(jìn)行測試，該裝置粘附到輪胎胎圈的內(nèi)表面上，該輪胎安裝到承重車輛MAN 14的驅(qū)動軸上。所測公里在5％的范圍內(nèi)與所行駛公里相對應(yīng)。有關(guān)公里的信息經(jīng)由靠近汽車后側(cè)的輪胎的手動讀取器通過無線電探詢獲得。因此，可以將所述結(jié)果傳送到駕駛室并進(jìn)行顯示。
除了已經(jīng)描述的區(qū)域10中的位置以外，圖5示出了兩個(gè)其他可能位置，其中根據(jù)本發(fā)明的裝置可以固定到輪胎9的表面上。這些位置中的第一個(gè)為將裝置1固定到區(qū)域12中的輪胎的外表面上，所述區(qū)域12基本上位于胎側(cè)上的相同徑向高度上。為了避免安裝時(shí)或行駛期間的任何損壞風(fēng)險(xiǎn)，輪胎的輪輞鉤13的高度以上的最小高度應(yīng)當(dāng)被遵守。優(yōu)選地，增加一用于保護(hù)該裝置的裝置，以限制行駛期間的沖擊風(fēng)險(xiǎn)。該位置的優(yōu)點(diǎn)在于其使該裝置的維修和監(jiān)控變得更容易。
另一個(gè)位置在輪胎的胎冠的下面，位于區(qū)域16中。該裝置1的U形的兩個(gè)臂在這種情況下沿圓周方向布置。磁鐵和線圈之間的距離的變化與胎冠在其通過接觸區(qū)域時(shí)的變平有關(guān)。
圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置的第二實(shí)施例。在該實(shí)施例中，如上所述，該裝置50包括外殼52、具有線圈53和磁鐵54的傳感器、用于連接外殼52的元件55、用于連接磁鐵54的元件57和底板56。連接元件57呈弓形和細(xì)長狀，并且從鄰接表面B的底板56的表面延伸至位于底面56的相對側(cè)上的外殼52的表面。因此，表面A和B的任何相對位移將導(dǎo)致磁鐵和線圈的相對位移，所述相對位移沿基本上垂直于方向D的方向被引導(dǎo)。該裝置50具有下述優(yōu)點(diǎn)，即允許表面A和B彼此分開，以便增大傳感器的兩個(gè)元件之間的相對運(yùn)動的幅值。
圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置的第三實(shí)施例。在該實(shí)施例中，如上所述，該裝置60包括外殼62、具有線圈63和磁鐵64的傳感器、用于連接外殼62的元件65、用于連接磁鐵64的元件67和底板66。連接元件67呈弓形和細(xì)長狀，并且從鄰接表面B的底板56的表面延伸至表面B′，所述表面B′相對于位于外殼62的另一側(cè)上的表面B對稱布置。結(jié)果是，傳感器的兩個(gè)元件之間的相對運(yùn)動與表面A和B之間以及表面A和B′之間的相對位移相關(guān)。在特定情況下，例如當(dāng)裝置60布置在胎冠下面的輪胎的內(nèi)表面上時(shí)，這使得用于對輪胎的轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)的裝置的靈敏度提高。在這種情況下，該裝置優(yōu)選地以沿圓周方向定向的方向D布置。
圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置的第四實(shí)施例。在該實(shí)施例中，如上所述，該裝置70包括外殼72、具有線圈73和磁場發(fā)生器74的傳感器、用于連接外殼72的元件75、用于連接磁場發(fā)生器74的元件77和底板76。用于連接發(fā)生器74的元件77使這些部件與底板76以平均高度h隔開，從而使得該發(fā)生器與線圈73相對。該裝置70的發(fā)生器呈與線圈73相對布置的一個(gè)或多個(gè)磁鐵74的形式，但是其沿平行于方向D的方向、而不是如前所述的垂直于它的方向布置。
如前所述，磁鐵和線圈敏感的方向沿垂直于方向D的方向定向。磁鐵和線圈之間的相對位置的任何變化將在線圈73中產(chǎn)生電信號。
圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置80的第五實(shí)施例。在該實(shí)施例中，如上所述，該裝置80包括外殼82、具有線圈83和磁場發(fā)生器84的傳感器、用于連接外殼82的元件85、用于連接磁場發(fā)生器84的元件87和底板86。用于連接磁場發(fā)生器84的元件87呈具有連接點(diǎn)90的兩個(gè)細(xì)長臂88和89的形式，該兩個(gè)細(xì)長臂88和89呈L形。發(fā)生器84基本上布置在連接點(diǎn)90處，第一臂從連接點(diǎn)90延伸至基本上鄰接表面A的底板區(qū)域，并且第二臂89從連接點(diǎn)90延伸至表面B。因此，表面A和B的垂直于方向D的任何相對位移引起無源傳感器83和磁場發(fā)生器84的基本上平行于方向D的相對位移。
如上所述的實(shí)施例純粹以非限制實(shí)例的方式給出，并且在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對其進(jìn)行任何期望的修改。
權(quán)利要求
1.一種用于對在旋轉(zhuǎn)過程中承受變形的物體的轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)的裝置，其包括兩個(gè)在變形作用下進(jìn)行相對運(yùn)動的部件，其特征在于，第一部件包括磁場發(fā)生器，而第二部件包括對所述磁場敏感的傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該傳感器為無源傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，該磁場發(fā)生器為磁鐵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一所述的裝置，其特征在于，所述兩個(gè)部件之一通過彈性構(gòu)件連接到該物體上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，該彈性構(gòu)件有助于相對于該磁場發(fā)生器限定該傳感器的參考位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5之一所述的裝置，其特征在于，包括解釋器，其每當(dāng)檢測到由該傳感器發(fā)出的至少一個(gè)周期的信號時(shí)發(fā)出一脈沖。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，該解釋器包括比較器。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的裝置，其特征在于，該解釋器包括用于放大信號的裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8之一所述的裝置，其特征在于，包括計(jì)數(shù)器，其每當(dāng)接收到來自該解釋器的預(yù)定次數(shù)的脈沖時(shí)向微處理器傳送一脈沖，該微處理器包括用于存儲來自該計(jì)數(shù)器的脈沖數(shù)的裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，包括向外部發(fā)送指示由該微處理器存儲的脈沖數(shù)的數(shù)據(jù)的裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10之一所述的裝置，其特征在于，包括向電子元件供給電力的自給系統(tǒng)。
12.一種利用輪胎在車輪每旋轉(zhuǎn)一次時(shí)承受的變形對車輛輪胎的轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)的裝置，包括-外殼，-傳感器，其用于在車輪每旋轉(zhuǎn)一次時(shí)產(chǎn)生一電信號，以及-連接裝置，其用于將該外殼和該傳感器機(jī)械連接到該輪胎的表面上，其特征在于，-該傳感器呈以下形式●磁場發(fā)生器，以及●對磁場敏感的傳感器，其與該外殼成一體且與該磁場發(fā)生器相對布置，-該連接裝置將該外殼機(jī)械連接到第一表面A上，并且將該磁場發(fā)生器機(jī)械連接到第二表面B上，所述兩個(gè)表面A和B基本上共面且沿方向D以給定距離L彼此偏離，以及-該電信號由該磁場發(fā)生器和對磁場敏感的該傳感器之間的相對位移產(chǎn)生。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，對磁場敏感的該傳感器為無源傳感器。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，該無源傳感器為導(dǎo)線環(huán)圈。
15.根據(jù)權(quán)利要求12-14之一所述的裝置，其特征在于，該連接裝置使得該表面A和B的垂直于方向D的相對位移引起該磁場發(fā)生器和該無源傳感器的基本上垂直于方向D的相對位移。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，該磁場發(fā)生器和對磁場敏感的該傳感器沿垂直于方向D的方向相對布置。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，該連接裝置、該外殼和對磁場敏感的該傳感器呈L形布置。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于，用于連接該外殼和該傳感器的裝置包括柔性底板和至少一個(gè)連接元件，所述柔性底板具有用于永久連接到該輪胎的表面上的第一面，并且該外殼相對于該底板以給定間距固定到該連接元件上。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，該磁場發(fā)生器嵌入于該底板中。
20.根據(jù)權(quán)利要求18和19之一所述的裝置，其特征在于，該外殼、用于連接該外殼和該底板的元件大體呈U形。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，用于連接該磁場發(fā)生器的裝置呈弓形且細(xì)長狀彈性連接元件的形式，其沿方向D在表面B和該外殼或用于連接該外殼的元件的與表面A相對的區(qū)域之間延伸，該磁場發(fā)生器和對磁場敏感的該傳感器相對布置在用于連接該傳感器的所述元件的兩個(gè)端部之間。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的裝置，其特征在于，該連接裝置包括連接該表面A和B的柔性底板。
23.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，用于連接該磁場發(fā)生器的裝置呈弓形且細(xì)長狀彈性連接元件的形式，其沿方向D在表面B和布置在表面A以外的表面B′之間延伸，該磁場發(fā)生器和對磁場敏感的該傳感器相對布置在用于連接該磁場發(fā)生器的所述元件的兩個(gè)端部之間。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的裝置，其特征在于，該連接裝置包括連接該表面A、B和B′的柔性底板。
25.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，該磁場發(fā)生器和對磁場敏感的該傳感器沿平行于方向D的方向相對布置。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的裝置，其特征在于，該連接裝置包括用于連接該外殼的元件和用于連接該磁場發(fā)生器的元件，所述用于連接該外殼的元件使該外殼以給定高度與該表面A隔開，所述用于連接該磁場發(fā)生器的元件使該磁場發(fā)生器以給定高度與該表面B隔開，其中對磁場敏感的該傳感器與該外殼成一體并且相對于該表面A布置在一高度上，該高度基本上與使該磁場發(fā)生器與該表面B隔開的高度相等。
27.根據(jù)權(quán)利要求12-14之一所述的裝置，其特征在于，該連接裝置使得該表面A和B的垂直于方向D的相對位移引起對磁場敏感的該傳感器和該磁場發(fā)生器的基本上平行于方向D的相對位移。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的裝置，其特征在于，該用于連接磁場發(fā)生器的裝置包括呈L形的兩個(gè)具有連接點(diǎn)的細(xì)長臂，從而使得該發(fā)生器基本上布置在該連接點(diǎn)處，第一臂從該連接點(diǎn)向基本上位于該表面A上的鄰接區(qū)域延伸，并且第二臂從該連接點(diǎn)向該表面B延伸。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的裝置，其特征在于，該連接裝置包括連接該表面A和B的柔性底板。
30.根據(jù)權(quán)利要求12-29之一所述的裝置，其特征在于，該表面A和該表面B之間的距離大于20mm。
31.根據(jù)權(quán)利要求12-30之一所述的裝置，其特征在于，在自由狀態(tài)下，該磁場發(fā)生器和對磁場敏感的該傳感器之間的間距在10mm和15mm之間。
32.根據(jù)權(quán)利要求12-31之一所述的裝置，其特征在于，該磁場發(fā)生器為包括磁性粒子的橡膠混合物。
33.根據(jù)權(quán)利要求12-31之一所述的裝置，其特征在于，該磁場發(fā)生器為釤—鈷型永久磁鐵。
34.根據(jù)權(quán)利要求12-33之一所述的裝置，其特征在于，包括解釋器，其每當(dāng)檢測到由對磁場敏感的該傳感器發(fā)出的至少一個(gè)周期的信號時(shí)發(fā)出一脈沖。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的裝置，其特征在于，該解釋器包括比較器。
36.根據(jù)權(quán)利要求34和35之一所述的裝置，其特征在于，該解釋器包括用于過濾由對磁場敏感的該傳感器發(fā)出的信號的裝置。
37.根據(jù)權(quán)利要求34-36之一所述的裝置，其特征在于，該解釋器包括用于放大信號的裝置。
38.根據(jù)權(quán)利要求34-37之一所述的裝置，其特征在于，包括與該解釋器相連的計(jì)數(shù)裝置。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的裝置，其特征在于，該計(jì)數(shù)裝置呈計(jì)數(shù)器的形式，其每當(dāng)接收到來自該解釋器的預(yù)定次數(shù)的脈沖時(shí)向該微處理器傳送一脈沖，該微處理器包括用于存儲來自該計(jì)數(shù)器的脈沖數(shù)的裝置。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的裝置，其特征在于，包括向外部發(fā)送指示由該微處理器存儲的脈沖數(shù)的數(shù)據(jù)的裝置。
41.根據(jù)權(quán)利要求34-40之一所述的裝置，其特征在于，包括向電子元件供給電力的自給系統(tǒng)，例如電池。
42.根據(jù)權(quán)利要求12-41所述的裝置，其特征在于，該外殼為印刷電路，其除了承載該無源傳感器之外，還承載用于電力供給和信號處理的所有裝置。
43.一種裝備有根據(jù)權(quán)利要求1-42中任意一項(xiàng)所述的裝置的輪胎。
44.根據(jù)權(quán)利要求43所述的輪胎，其特征在于，該連接表面A布置在該輪胎的胎圈之一的內(nèi)表面上。
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的輪胎，其特征在于，該表面B相對于該表面A基本上沿徑向靠外布置。
46.根據(jù)權(quán)利要求44和45之一所述的輪胎，其特征在于，該表面A被布置為其與輪胎的內(nèi)表面的徑向內(nèi)端之間的距離大于50mm。
47.根據(jù)權(quán)利要求43所述的輪胎，其特征在于，該裝置布置在所述輪胎的胎冠的內(nèi)表面上，并且該表面A和B基本上沿圓周方向定向。
48.根據(jù)權(quán)利要求42所述的輪胎，其特征在于，該輪胎用于安裝在具有給定高度的輪輞鉤的輪輞上，且該裝置布置在該輪胎的側(cè)壁之一的外表面上，并位于大于該輪輞鉤的高度的徑向距離處。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用輪胎在車輪每旋轉(zhuǎn)一次時(shí)承受的變形對車輛輪胎的轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)的裝置，其包括外殼、用于在車輪每旋轉(zhuǎn)一次時(shí)產(chǎn)生電信號的傳感器、以及用于將外殼和傳感器機(jī)械連接到輪胎的表面上的連接裝置。本發(fā)明的裝置的特征在于，所述傳感器呈無源傳感器和磁場發(fā)生器的形式，所述無源傳感器與所述外殼成一體，其發(fā)出的信號與通過所述無源傳感器的磁通量隨時(shí)間的變化成比例，所述磁場發(fā)生器與所述無源傳感器相對布置，所述連接裝置將外殼機(jī)械連接到第一表面A上，并且將磁場發(fā)生器機(jī)械連接到第二表面B上，所述兩個(gè)表面A和B基本上共面且沿方向D以給定距離L彼此偏離，所述電信號由所述無源傳感器和所述磁場發(fā)生器之間的相對位移產(chǎn)生。
文檔編號G01C22/02GK1973181SQ200580021195
公開日2007年5月30日 申請日期2005年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月26日
發(fā)明者米歇爾·羅貝爾, 貝爾納·佩里耶, 克里斯蒂安·讓代 申請人:米其林技術(shù)公司, 米其林研究和技術(shù)股份公司