專利名稱：具有用于檢測(cè)輪胎的至少一個(gè)性能參數(shù)的檢測(cè)裝置的輪胎和用于檢測(cè)輪胎中至少一個(gè)性 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包括用于檢測(cè)輪胎的至少 一個(gè)性能參數(shù)的裝置的 輪胎。所述發(fā)明還涉及一種檢測(cè)裝置、檢測(cè)系統(tǒng)以及用于檢測(cè)輪胎的 至少一個(gè)性能參數(shù)的方法。
背景技術(shù)：
在一些汽車輪胎上，感覺有必要監(jiān)測(cè)輪胎的運(yùn)行狀況，或者跟蹤 一些特有的運(yùn)行參數(shù)隨時(shí)間的變化。出于這個(gè)原因，在充氣輪胎里結(jié) 合電子裝置以提高汽車的安全性是非常重要的。例如，當(dāng)涉及使用扁
平(run flat)型輪胎的汽車時(shí)，即使在輪胎放氣的情況下，這種扁平 型輪胎也能保證行駛幾公里，同時(shí)一些特性參數(shù)例如最大速度、溫度 和最大行駛距離也符合要求，對(duì)于輪胎的安全使用，上述要求特別重 要。
輪胎電子設(shè)備可以包括適于獲得信息的傳感器和其他元件，這些 信息涉及輪胎的不同性能參數(shù)，所述性能參數(shù)例如標(biāo)識(shí)碼、溫度、壓 力、所行駛的距離。這些信息還涉及在輪胎中或汽車面板上進(jìn)行數(shù)學(xué) 計(jì)算得到的參數(shù)。這種信息可以在輪胎監(jiān)測(cè)和/或報(bào)警系統(tǒng)中是有用 的。而且，汽車的主動(dòng)控制系統(tǒng)可能依靠安裝在輪胎里的傳感器裝置 發(fā)送的信息。
為此，可以在輪胎里安裝檢測(cè)裝置，所述檢測(cè)裝置可以包括至少 一個(gè)傳感器和一個(gè)天線，傳感器可能與控制單元和/或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元 (例如微處理器)相關(guān)聯(lián)，天線能夠與安裝在汽車面板上的裝置進(jìn)行射 頻信號(hào)交換。
這種集成的輪胎電子設(shè)備通常通過各種技術(shù)和不同的發(fā)電系統(tǒng)進(jìn) 行供電。
用于給輪胎電子系統(tǒng)供電的典型的技術(shù)方案是利用非充電電池， 由于電子系統(tǒng)正常工作依賴于定期更換電池，所述電池可能對(duì)輪胎使 用者造成不便。事實(shí)上，當(dāng)向具有復(fù)雜功能的電子設(shè)備供電時(shí)，電池常 常非常迅速地耗盡它們存儲(chǔ)的能量。而且，常規(guī)電池通常包含與環(huán)境 不友好的重金屬，這些重金屬存在處置問題，特別是大量使用的時(shí)候。 此外，常規(guī)電池的性能經(jīng)常受溫度影響，尤其在低溫下，這種電池的 性能是不可靠的。
另一個(gè)已知的用于向輪胎監(jiān)測(cè)系統(tǒng)供電的方法是，在安裝于汽車 上的天線和安裝于輪胎中的電子裝置內(nèi)的天線之間近距離耦合射頻
(RF)功率。
例如，美國(guó)專利文獻(xiàn)US6， 217， 683中提出一種檢測(cè)裝置，在該 檢測(cè)裝置中檢測(cè)單元可拆卸地與保持系統(tǒng)接合，所述系統(tǒng)在其側(cè)壁區(qū) 域用涂有橡膠的布固定到輪胎內(nèi)表面上。保持系統(tǒng)可以包括可以被扯 掉、設(shè)置成環(huán)繞檢測(cè)單元的緊固帶，或鋸齒狀銷釘形式的固定元件， 所述銷釘例如通過快速地安裝到布置在檢測(cè)單元上的相應(yīng)開口中來接 合。在另一個(gè)實(shí)施例中，保持系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)紐扣式元件，所述 紐扣式元件由支撐膨脹頂端的桿形成，所述膨脹頂端被插到設(shè)在檢測(cè) 單元上的通孔中。隨后檢測(cè)單元沿著從通孔延伸出來的滑動(dòng)槽移動(dòng)以 與桿接合，所述滑動(dòng)槽的寬度比膨脹頂端小，以便于保持檢測(cè)單元。
在US2004/0094251中，提供了 一種內(nèi)置式環(huán)形天線的檢測(cè)單元， 環(huán)形天線與固定在輪胎內(nèi)表面且支撐膨脹頂端的桿通過卡合接合的方 式連接，以便于在部件之間形成穩(wěn)固的幾何接合。
然而，在這種包括提供嵌入檢測(cè)單元中的小的天線的實(shí)施例中， 還由于輪胎里和輪胎周圍金屬材料的使用，以及由于輪胎里的鋼加強(qiáng) 構(gòu)件和金屬邊緣加上金屬的汽車部件，進(jìn)行RF連接很困難。
由于這個(gè)原因，為了獲得輪胎內(nèi)的模塊與安裝在汽車上的裝置之 間的可靠的RF連接，經(jīng)常需要使用在輪胎圓周范圍內(nèi)延伸的大天線， 例如WO-99/29525中提出的。然而，提供這種大天線使得輪胎制造過 程明顯變得復(fù)雜。
另外，通過RF連接的檢測(cè)裝置的供電需要天線，所述天線置于 汽車上經(jīng)常暴露而受到路面危險(xiǎn)損害的部件上，因此不是期望的向輪 胎電子設(shè)備供電的解決方案。
還有人提出用壓電元件給輪胎監(jiān)測(cè)系統(tǒng)供電。壓電現(xiàn)象是某些材 料的特性，例如機(jī)械受壓時(shí)產(chǎn)生電流的石英、羅舍爾鹽(Rochellesalt) 和某些固溶體陶瓷材料，例如鉛-鋯酸鹽-鈦酸鹽(PZT)。
例如，國(guó)際專利申請(qǐng)WO 01/80327A1中公開了一種在汽車輪胎里 產(chǎn)生電能的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括至少一個(gè)沿著輪胎的至少一部分縱向延 伸的細(xì)長(zhǎng)壓電元件。細(xì)長(zhǎng)的壓電元件優(yōu)選地包括沿直線或輪胎圓周的 波形路徑延伸的同軸電纜。
國(guó)際專利申請(qǐng)?zhí)枮?3/095244A1的申請(qǐng)中^^開了 一種用于由轉(zhuǎn)動(dòng) 的輪胎的機(jī)械能產(chǎn)生電能的系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有壓電結(jié)構(gòu)和能量存儲(chǔ)裝 置。
該結(jié)構(gòu)安裝在輪胎內(nèi)用于在輪胎沿地面轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生電荷。
美國(guó)專利號(hào)4， 510, 484的專利中公開了一種用于自動(dòng)檢測(cè)充氣 輪胎的狀況的裝置，所述裝置安裝在輪胎邊緣上，并受到正常的振動(dòng)。 該裝置包括殼體、用于將殼體固定到輪胎邊緣上的帶子、用于監(jiān)測(cè)輪 胎內(nèi)狀況的傳感器、與傳感器有效連接的用于產(chǎn)生指示輪胎狀況的無 線電信號(hào)的電路、與電路和用于接收無線電信號(hào)的接收器有效連接的 電力供給裝置。電力供給裝置包括徑向延伸的壓電簧片，所述壓電簧 片包括底座部分和端部。底座部分通過彈性體連接到殼體上。質(zhì)量調(diào) 整構(gòu)件安裝到端部并且構(gòu)造成用于配套鄰接在止動(dòng)構(gòu)件上，所述止動(dòng) 構(gòu)件限制壓電簧片的彎曲行程，并且抑制簧片的組合彎曲。相對(duì)壓電 簧片確定質(zhì)量調(diào)整構(gòu)件的大小，以獲得約60Hz的電力供給裝置振動(dòng) 的固有諧振頻率，該固有諧振步驟相當(dāng)于汽車運(yùn)行過程中出現(xiàn)的正常 的車輪振動(dòng)。運(yùn)行中，離心力起作用，將質(zhì)量調(diào)整構(gòu)件推離轉(zhuǎn)動(dòng)車輪 的徑向中心線。這種力趨于使由壓電簧片元件限定的平面與徑向中心 線對(duì)齊。結(jié)果，在靜止平衡狀態(tài)下的簧片元件并不對(duì)準(zhǔn)徑向中心線，
離心力使簧片元件彎曲成這種對(duì)準(zhǔn)方式，并將質(zhì)量調(diào)整構(gòu)件推成與鄰 近的止動(dòng)構(gòu)件持續(xù)接合。這種持續(xù)接合將起作用，以減少簧片元件的 振動(dòng)，從而降低給無線電路供電的電力供給裝置的能力。當(dāng)簧片元件 沿徑向中心線完全對(duì)準(zhǔn)時(shí)，在給無線電路最佳供給電力的運(yùn)行過程中， 電力供給裝置可以具有最大的振動(dòng)行程。
美國(guó)專利號(hào)6， 438， 193的專利中公開了一種輪胎的自供電的轉(zhuǎn) 動(dòng)計(jì)數(shù)器，其包括機(jī)械-電能轉(zhuǎn)換器和轉(zhuǎn)動(dòng)計(jì)數(shù)電路。 一個(gè)壓電晶體元 件既作為能量轉(zhuǎn)換器又作為轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器。壓電元件以使其與輪胎一起 彎曲的方式連接或嵌入到輪胎內(nèi)壁上、輪胎面下或側(cè)壁上，每當(dāng)容納 壓電元件的輪胎的圓周部分被壓在路面或其它支撐汽車的表面上，壓 電元件與輪胎一起彎曲。當(dāng)壓電元件彎曲時(shí)產(chǎn)生正脈沖。當(dāng)再次伸直
號(hào)。阻尼振蕩由壓電元件的物體特性(質(zhì)量、柔性)決定;。典型的測(cè) 得的振蕩頻率在100Hz左右。根據(jù)本發(fā)明人，這些振蕩對(duì)能量的轉(zhuǎn)換 是有利的。在專利號(hào)6， 438, 193的專利中，壓電元件的優(yōu)選實(shí)施例 是環(huán)形單壓電晶片元件(Unimorph)，所述環(huán)形單壓電晶片元件具有 兩個(gè)綁在一起的圓板和在中央的壓電晶體板。根據(jù)本發(fā)明人，在這個(gè) 結(jié)構(gòu)中應(yīng)力分布比在典型的懸臂安裝中用雙壓電晶片元件所獲得結(jié)構(gòu) 中的應(yīng)力分布更均勻。發(fā)明人也公開了在測(cè)試的懸臂安裝的雙壓電晶 片壓電元件中由大的偏移獲得34v的開路電壓。然而，申請(qǐng)人員指出 的是，在專利號(hào)為6,438,193的專利中，沒有詳細(xì)公開測(cè)試的懸臂安裝 的雙壓電晶片壓電元件的結(jié)構(gòu)及其在輪胎內(nèi)的安裝。
本申請(qǐng)人一直面對(duì)產(chǎn)生充足的電力以提供給包含在輪胎內(nèi)的電子 裝置的問題，所述電子裝置適于通過機(jī)械能-電能的轉(zhuǎn)換，利用壓電效 應(yīng)來監(jiān)測(cè)至少一個(gè)輪胎參數(shù)。根據(jù)本申請(qǐng)人，適于獲得這個(gè)結(jié)果的壓 電元件的結(jié)構(gòu)應(yīng)該是懸臂安裝彎曲型的，所述壓電元件安裝在對(duì)應(yīng)胎 面區(qū)域的一部分輪胎中。然而，對(duì)壓電元件的另一個(gè)要求是耐用。換 句話說，包括懸臂安裝彎曲型電壓元件(安裝在對(duì)應(yīng)胎面區(qū)域的一部 分輪胎內(nèi))的結(jié)構(gòu)，也應(yīng)該保證抵抗輪胎滾動(dòng)過程中，尤其是高速下，
由壓電元件受到的極大的離心力造成的早期裂紋和/或斷裂。
本申請(qǐng)人已經(jīng)證實(shí)，通過將壓電元件以懸臂安裝的方式設(shè)置殼體 內(nèi)，所述壓電元件在與輪胎面對(duì)應(yīng)的輪胎部分中與輪胎相關(guān)聯(lián)(即連 接到輪胎的大體上與輪胎赤道面相對(duì)應(yīng)的內(nèi)表面上)，可以獲得充足的 電力和長(zhǎng)的耐用性。壓電元件支撐加載塊，在殼體內(nèi)壁和加載塊的外 表面之間有一間隙。殼體與輪胎相關(guān)聯(lián)，以致壓電元件沿大體上與輪 胎的徑向正交的平面設(shè)置。
本申請(qǐng)認(rèn)為還有以下必要 提高檢測(cè)裝置的制造簡(jiǎn)單性；
確保所述裝置的部件(例如，至少天線和傳感器的部件)由于輪 胎轉(zhuǎn)動(dòng)過程中在裝置本身上產(chǎn)生的應(yīng)力而機(jī)械脫開；
使得在不完全充氣的輪胎內(nèi)也能進(jìn)行工作；
使所述裝置能夠簡(jiǎn)單地施加到已經(jīng)制造好的輪胎上，而不會(huì)影響 輪胎本身的性能；
簡(jiǎn)化汽車內(nèi)的無線電傳輸設(shè)備，減少必須的天線的數(shù)量，當(dāng)輪胎 以任意速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)維護(hù)上述檢測(cè)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)；
確保由輪胎所傳輸或存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)確實(shí)是屬于所述輪胎的。

發(fā)明內(nèi)容
本申請(qǐng)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過將檢測(cè)單元嵌入到固定在輪胎內(nèi)表面上的 錨定主體上，通過在檢測(cè)裝置和錨定主體之間提供配合表面，在檢測(cè) 單元與輪胎之間的機(jī)械脫開方面和在檢測(cè)單元自身的安全和可靠運(yùn)轉(zhuǎn) 方面的上述要求能夠?qū)崿F(xiàn)，所述檢測(cè)單元至少具有天線、傳感器單元 和具有壓電元件的電力供給單元。
具體地，第一方面，本發(fā)明涉及一種設(shè)有用于檢測(cè)輪胎的至少一 個(gè)性能參數(shù)的檢測(cè)單元的輪胎，其包括限定出輪胎的徑向內(nèi)表面的 大體上環(huán)形的胎體結(jié)構(gòu)；固定到輪胎徑向內(nèi)表面上的錨定主體；檢測(cè) 單元，所述檢測(cè)單元包括天線、與所述天線可操作地連接的傳感器單 元和包括殼體和壓電元件的電力供給單元，所述電力供給單元與所述 傳感器單元電連接；其中，檢測(cè)單元和錨定主體通過至少一個(gè)接合在
相應(yīng)的鎖定槽中的邊緣部分配合在一起；所述壓電元件置于所述殼體 內(nèi)，以使第一端大體上固定在所述殼體上，使第二端與加載塊相關(guān)聯(lián)， 在所述殼體的至少一個(gè)內(nèi)壁和所述加載塊的外表面之間形成間隙；并 且，所述壓電元件大體上沿著與所述輪胎的徑向正交的平面定位。
在優(yōu)選實(shí)施例中，確定壓電元件、加載塊和間隙的尺寸，以便a) 當(dāng)輪胎低速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在輪胎的整個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中壓電元件能夠充分地振 蕩；b)當(dāng)輪胎高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，只有當(dāng)含有壓電元件的輪胎部分與路面 接觸時(shí)，壓電元件才充分地振蕩。在情形b)中，在含有壓電元件的 輪胎部分與路面不接觸的轉(zhuǎn)動(dòng)部分中，固定在壓電元件上的加載塊被 由輪胎的轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的離心力推靠在殼體的內(nèi)壁上，所以壓電元件實(shí)際 上沒有反生變形。
換句話說，當(dāng)輪胎低速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在輪胎的整個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，壓電 元件的振蕩產(chǎn)生大量的電荷。小間隙和壓電元件的剛性不允許壓電元 件發(fā)生大的偏移，所以降低了由于充分地連續(xù)振蕩而產(chǎn)生的裂紋和/ 或斷裂。當(dāng)輪胎高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，除了壓電元件通過相應(yīng)接觸區(qū)以外，幾 乎在輪胎的整個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)中，壓電元件受到的大的徑向加速度被與殼體內(nèi) 壁的接觸所抵消。這也降低了壓電材料中裂紋和/或斷裂的發(fā)生。然而， 在壓電元件通過相應(yīng)的接觸區(qū)的過程中，由于壓電元件的大體上自由 振蕩，所以仍然產(chǎn)生能量，在接觸區(qū)中徑向加速度基本上為零。
更具體地，錨定主體包括支撐可固定到輪胎上的緊固表面的底 座部分；與底座相關(guān)聯(lián)的并具有在遠(yuǎn)處面對(duì)緊固表面的頂面的保持部 分；包括在底座部分和保持部分之間形成的周向槽的所述鎖定槽，而 檢測(cè)單元通過天線的內(nèi)周緣嵌入到錨定主體中，在錨定主體的至少一 部分彈性變形之后所述天線安裝在所述周向槽中。
根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，錨定主體具有在底座部分的緊固表面和保持部 分的頂面之間測(cè)得的總高度，其約是沿內(nèi)周緣彼此隔開的兩個(gè)點(diǎn)之間 測(cè)得的最大距離的0.2至1.5倍。
因此，實(shí)現(xiàn)裝置質(zhì)量的有益的減少，從而獲得由于輪胎的滾動(dòng)， 重要加速度的效應(yīng)在裝置部件上所產(chǎn)生的應(yīng)力的減小，同時(shí)保持賦予
天線合適的尺寸的可能性，以保證檢測(cè)單元與安裝在汽車面板上的接 收/發(fā)送單元之間有效的射頻相互作用。
在參照優(yōu)選實(shí)施例的本說明書和隨后的權(quán)利要求書中，天線和錨 定主體具有大體上圓形的構(gòu)造，為了簡(jiǎn)化，按照構(gòu)成元件的徑向尺寸 表述裝置的一些特征。然而，還存在設(shè)置以非圓形構(gòu)造延伸的天線和/ 或錨定主體的可能性，非圓形構(gòu)造例如是橢圓形或多邊形。在這種情 況下，為了與本說明書和之后的權(quán)利要求書對(duì)應(yīng)，按照徑向尺寸表述 的每個(gè)特征應(yīng)當(dāng)表述成沿相同徑向尺寸所指的構(gòu)成元件的周向延伸方
向在彼此隔開的兩個(gè)點(diǎn)之間測(cè)得的最大距離。
另一方面，本發(fā)明涉及一種用于檢測(cè)輪胎中的至少一個(gè)性能參數(shù)
的裝置，該裝置包括可固定到輪胎的徑向內(nèi)表面上的錨定主體；檢 測(cè)單元，其包括天線、與所述天線可操作地連接的傳感器單元、包括 殼體以及壓電元件的電力供給單元，所述電力供給單元與所述傳感器 單元電連接；其中，檢測(cè)單元和錨定主體通過接合在相應(yīng)鎖定槽內(nèi)的 至少一個(gè)邊緣部分配合在一起；所述壓電元件置于所述殼體內(nèi)，以使 第一端大體上固定在所述殼體上，使第二端與加載塊相關(guān)聯(lián)，在所述 殼體的至少一個(gè)內(nèi)壁和所述加栽塊的外表面之間形成間隙；并且所述 壓電元件大體上沿與所述輪胎的徑向正交的平面定位。
第三方面，本發(fā)明涉及一種用于監(jiān)測(cè)輪胎中的至少一個(gè)性能參數(shù) 的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括根據(jù)本發(fā)明的檢測(cè)單元；適于安裝在汽車上用 來接收射頻發(fā)送機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)的外部接收器。
依據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提出一種用于檢測(cè)輪胎中至少一個(gè)性 能參數(shù)的方法，該方法包括提供固定到輪胎的徑向內(nèi)表面上的錨定 主體；提供檢測(cè)單元，其包括天線、與所述天線可操作地連接的傳感 器單元、包括殼體和壓電元件的電力供給單元，所述電力供給單元與 所述傳感器單元電連接，其中所述壓電元件置于所述殼體內(nèi)，以使第 一端大體上固定在所述殼體上，使第二端與加載塊相關(guān)聯(lián)，在所述殼 體的至少一個(gè)內(nèi)壁和所述加栽塊的外表面之間形成間隙；通過接合在 相應(yīng)鎖定槽內(nèi)的至少一個(gè)邊緣部分，將檢測(cè)單元與錨定主體安裝在一
起，借此在接合步驟之后，所述壓電元件大體上沿與所述輪胎的徑向
正交的平面定位；在滾動(dòng)表面上轉(zhuǎn)動(dòng)所述輪胎，以在所述輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)過 程中使所述壓電元件的變形；收集所述壓電元件的所述變形產(chǎn)生的電 能；用所收集的電能給傳感器單元供電；用所述傳感器單元檢測(cè)所述 的至少一個(gè)性能參數(shù)。


從對(duì)輪胎和用于檢測(cè)本發(fā)明的輪胎的至少一個(gè)性能參數(shù)的方法的 優(yōu)選的但不排它的實(shí)施例的詳細(xì)描述中，更多的特征和技術(shù)效果將變 得更清楚，所述輪胎包括用于檢測(cè)輪胎的至少一個(gè)性能參數(shù)的檢測(cè)裝 置。在下文中將參考以非限制性示例方式給出的附圖進(jìn)行描述，其中 圖1簡(jiǎn)要地示出了結(jié)合根據(jù)本發(fā)明的檢測(cè)裝置的輪胎沿著圖3中 的線I-I剖開后的半個(gè)徑向截面；
圖2示出了沿著圖3中的方向II看過去的圖1中的裝置； 圖3是施加在輪胎的內(nèi)表面上的檢測(cè)裝置的平面圖； 圖4示出了沿著圖6中的線IV-IV剖開后，作為檢測(cè)裝置一部分 的檢測(cè)單元；
圖5示出了與圖4中的剖面圖成90。即沿著圖6中的線V-V剖開 的檢測(cè)單元；
圖6示出了在平面圖中看到的檢測(cè)單元；
圖7示出了沿著圖9中的線VII-VII剖開后，作為檢測(cè)裝置的一 部分的錨定主體；
圖8示出了與圖7中的剖面圖成90。即沿著圖9中的線VIII-VIII 剖開的錨固主體；
圖9示出了在平面圖中看到的錨定主體；
圖IO示出了包括在圖1的輪胎中的檢測(cè)單元的示例性原理圖lla和llb示出了包括在圖IO的檢測(cè)單元中作為電源的示例性 的撓性壓電元件；
圖12示出了在輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)過程中輪胎的胎面部分受到的徑向加速 度與時(shí)間的關(guān)系的典型曲線圖13示出了如圖12所示出的徑向加速度曲線的典型頻鐠；
圖14示出了圖lla和lib的撓性壓電元件的示例性的頻率響應(yīng)；
圖15示出了從圖lla和lib的撓性壓電元件獲得的信號(hào)，所述撓 性壓電元件安裝在以20km/h的速度轉(zhuǎn)動(dòng)的輪胎上；
圖16示出了從圖lla和lib的撓性壓電元件獲得的信號(hào)，所述撓 性壓電元件安裝在以50km/h的速度轉(zhuǎn)動(dòng)的輪胎上；
圖17示出了在輪胎低速(40km/h)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，固定在圖11a 和lib的撓性壓電元件上的加載塊的位移與時(shí)間的關(guān)系；
圖18示出了在輪胎高速(80km/h)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，固定在圖11a 和lib的撓性壓電元件上的加載塊的位移與時(shí)間的關(guān)系；
圖19是圖18的一部分的放大圖20是環(huán)形支撐的示意性的剖視圖，其中在環(huán)形支撐的外表面上 具有成形腔室，所述腔室的形狀與檢測(cè)裝置的錨定主體的形狀相匹配； 圖21示出了填充有彈性體材料的圖10中的成形腔室； 圖22示出了在環(huán)形支撐外表面上形成胎體結(jié)構(gòu)的過程的開始步
具體實(shí)施例方式
參考附圖，根據(jù)本發(fā)明的用于汽車車輪的輪胎總體上用附圖標(biāo)記 1標(biāo)出。圖1中示出的輪胎1是通常所熟知的"無內(nèi)胎"類型的輪胎， 即不包括內(nèi)胎的輪胎。
輪胎1包括大體上環(huán)形形狀的胎體結(jié)構(gòu)2、在胎體結(jié)構(gòu)2周圍周 向延伸的帶結(jié)構(gòu)3、在周向外側(cè)位置作用在帶結(jié)構(gòu)3上的胎面帶4、和 一對(duì)輪胎側(cè)壁5。所述輪胎側(cè)壁5在相對(duì)的兩側(cè)側(cè)向地作用在胎體結(jié) 構(gòu)2上，并且每一個(gè)側(cè)壁都從胎面帶4的側(cè)邊緣開始延伸，直到接近 胎體結(jié)構(gòu)本身的徑向內(nèi)側(cè)邊緣。每個(gè)側(cè)壁5和胎面帶4大體上包括至
少 一層適當(dāng)厚度的彈性體材料。
胎體結(jié)構(gòu)2包括一個(gè)或多個(gè)具有軸向相對(duì)的端部墊帶(end flaps) 的胎體簾布層6，所述端部墊帶牢固地固定在一對(duì)環(huán)形錨定結(jié)構(gòu)7上， 所述環(huán)形錨定結(jié)構(gòu)7與通常稱為輪胎"胎圏，，的區(qū)域成為一體。胎體簾布層6可以向內(nèi)涂覆所謂的"襯墊，，6a，即一個(gè)通常在使用狀態(tài)下被導(dǎo) 入輪胎中的空氣或其他膨脹流體不能透過的彈性體材料的薄層，該襯 墊在整個(gè)輪胎1的徑向內(nèi)表面la的范圍內(nèi)延伸。
用標(biāo)號(hào)8總體表示的檢測(cè)裝置置于輪胎1的徑向內(nèi)表面la上。檢 測(cè)裝置8位于輪胎上與輪胎1的胎面區(qū)域相對(duì)應(yīng)的部分上，即位于在 輪胎1的側(cè)壁之間軸向延伸的輪胎1的區(qū)域中的一部分上。優(yōu)選地， 大體上與輪胎1的赤道面相對(duì)應(yīng)地設(shè)置檢測(cè)裝置8。在圖1所示的優(yōu) 選實(shí)施例中，檢測(cè)裝置8固定到輪胎l的內(nèi)襯墊6a上。
檢測(cè)裝置8設(shè)置成與安裝在汽車面板上、未示出和以其熟知的方 式進(jìn)一步描述的電子單元相互作用。所述檢測(cè)裝置8設(shè)置成檢測(cè)、存 儲(chǔ)和/或發(fā)出安裝在汽車上的輪胎的一個(gè)或多個(gè)性能參數(shù)的信號(hào)。例如 這些性能參數(shù)能夠表示為標(biāo)識(shí)碼、充氣壓力值、溫度、行駛距離和/ 或通過數(shù)學(xué)計(jì)算得到的其他參數(shù)，所述的數(shù)學(xué)計(jì)算能由輪胎l內(nèi)的檢 測(cè)裝置8自己執(zhí)行，或者由汽車面板上的電子單元執(zhí)行。
為此，檢測(cè)裝置8大體上包括與彈性體材料的錨定主體IO接合的 檢測(cè)單元9，所述彈性體材料又固定在輪胎1的徑向內(nèi)表面la上。
檢測(cè)單元9大體上包括至少一個(gè)可操作地與天線12關(guān)聯(lián)的傳感器 單元11和與所述傳感器單元11電連接的電力供給單元31。
從圖1-6中可以清楚地得出，天線12優(yōu)選地具有呈圓環(huán)狀延伸的 環(huán)形結(jié)構(gòu)，具有內(nèi)周緣12a和外周緣12b。由導(dǎo)電元件制得的天線12 呈扁環(huán)狀，所述導(dǎo)電元件結(jié)合到塑料材料的支撐上，其中扁環(huán)的內(nèi)徑 "d，"比外徑"d2"與內(nèi)徑"dr的差要大，優(yōu)選是兩者之差的1.5至5倍。 在優(yōu)選實(shí)施例中，內(nèi)徑"d ，和外徑"d2，，分別為20mm和30mm。另夕卜， 天線12具有作為示值的在lmm至3mm之間的厚度"s，，，例如約2mm， 所述厚度在天線12自身和/或檢測(cè)裝置8作為一個(gè)整體的幾何軸線"x" 方向上平4于測(cè)量。
電力供給單元31包括至少一個(gè)殼體311，所述殼體311可能用與 結(jié)合有天線12的導(dǎo)電元件的塑料材料相同的塑料材料制成。在優(yōu)選實(shí) 施例中，傳感器單元11和電力供給單元31都裝在同一殼體311中。
殼體311優(yōu)選地具有大體上棱柱形狀、從天線12的一側(cè)軸向伸出和相 對(duì)天線12徑向延伸，并且通過相對(duì)端311a將天線12的內(nèi)周緣12a 連接起來。
具體參考圖1-3和7-9,錨定主體IO優(yōu)選地具有圓形結(jié)構(gòu)或必須 具有與天線12的周邊相一致的結(jié)構(gòu)，并具有提供有緊固表面14的底 座部分13，所述緊固表面14錨定或被牢固地錨定到輪胎1的徑向內(nèi) 表面la上。
在與緊固表面14相反的一側(cè)上，底座部分13支撐保持部分15， 所述保持部分15具有遠(yuǎn)離緊固表面14的頂面16。在底座部分13和 保持部分15之間形成有周向槽17，所述周向槽17具有鎖定槽，該鎖 定槽適于接納天線12的內(nèi)周緣12a提供的邊緣部分。實(shí)際上，在保持 部分15彈性變形后，天線12的內(nèi)周緣12a可以插到周向槽17中。
有利地，優(yōu)選地用彈性體材料制成錨定主體10，所述彈性體材料 具有35。至60°的肖氏硬度Shore A，優(yōu)選40°至55°的肖氏硬度Shore A。所述錨定主體IO具有在緊固表面14和頂面16之間測(cè)量的總高度 "H",高度"H"是天線12的內(nèi)周緣12a直徑或者是沿所述內(nèi)周緣12a 相互間隔開的兩個(gè)點(diǎn)之間測(cè)量的最大距離的0.2至1.5倍。優(yōu)選地，高 度"H"是在沿所述內(nèi)周緣12a相互間隔開的兩個(gè)點(diǎn)之間測(cè)量的最大距 離的0.3至0.6倍。在示出的實(shí)施例中，總高度"H"相當(dāng)于天線12的 內(nèi)4圣"(V，的2/5。
上述具體的數(shù)值范圍給出了錨定主體IO在輪胎1的內(nèi)表面la上 適當(dāng)延伸的大體上平展的結(jié)構(gòu)。這樣，就可能保證檢測(cè)裝置8的重心 相對(duì)輪胎的內(nèi)表面la保持大大地縮小的距離。這樣，由于在輪胎1 高速轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中引起的高加速度，錨定主體10產(chǎn)生的變形減小了 ， 從而消除了由于所述應(yīng)力使檢測(cè)單元9與錨定主體10分離的風(fēng)險(xiǎn)。 H/A的比值大于上面指出的值實(shí)際上會(huì)引起錨定主體10的過度變形 量，天線尺寸也一樣，因?yàn)闄z測(cè)裝置8的重心從輪胎的徑向內(nèi)表面la 上移開，并且由于裝置質(zhì)量的增加。首先，在輪胎高速滾動(dòng)過程中， 在徑向內(nèi)表面la上產(chǎn)生的高的加速度也能產(chǎn)生這樣一些應(yīng)力，該應(yīng)力
造成危害和/或造成檢測(cè)單元9與錨定主體10分離，或者錨定主體10 自身與輪胎的徑向內(nèi)表面la分離。在輪胎l使用過程中，就小于上述 指出的值而言，過度變形可能出現(xiàn)在周向槽17處，其將導(dǎo)致檢測(cè)單元 9上的應(yīng)力，該應(yīng)力對(duì)所述檢測(cè)單元9的實(shí)際工作有損害和/或?qū)е聶z 測(cè)單元9與錨定主體10分離。
另外，上述具體參數(shù)使得能夠使用較大直徑的天線12，以利于數(shù) 據(jù)的有效傳輸，同時(shí)能夠有利地減少檢測(cè)裝置8的整體質(zhì)量。
為了促使檢測(cè)單元9和錨定主體10之間良好接合，周向槽17優(yōu) 選地設(shè)置成根據(jù)與天線12的內(nèi)周緣12a的幾何形狀匹配的輪廓延伸。 更具體地，為此，周向槽17的最小直徑"dm，，值等于并優(yōu)選地在天線 12的內(nèi)徑"d,的97%至103%之間。同樣地，平行于幾何軸線"x"測(cè) 得的周向槽17的寬度"W2"大體上等于并優(yōu)選地在天線12厚度"s"的 97%至103%之間。比上述極限值小的槽12的最小直徑"dJ，和/或?qū)挾?"W2"能引起能損害檢測(cè)單元9和或錨定主體10的相對(duì)移動(dòng)和相應(yīng)的沖 擊。
為了能使檢測(cè)單元9與錨定主體10易于接合和分離，并同時(shí)保證 接合時(shí)檢測(cè)單元9的穩(wěn)定性，保持部分15具有比天線12的內(nèi)徑"d ， 大的外徑"de"。更具體地，作為指示值，保持部分15的外徑"de"可以 在天線12的內(nèi)徑"d,的110%至150%，例如可以是天線12的內(nèi)徑"d, 的125%。另外，保持部分15具有平行于幾何軸線"x，，測(cè)得的高度"W3"， 所述高度"W3，，是周向槽17的寬度"W2"的90%至140%，例如等于周向 槽17的寬度"W2"的125%。
外徑"de"和/或高度"W3"的值比所指示的值小，能引起保持部分15 的過度磨損。反之，外徑"de"和/或高度"W3"的值比所指示的值大，會(huì)
使得天線12的內(nèi)周緣12a安裝到槽17中太困難。
為了便于這種安裝操作，天線12的外徑"d2"也優(yōu)選地比保持部分 15的外徑"de"大。
也可以帶來好處是，在錨定主體10內(nèi)形成從頂面16向緊固表面 14延伸的中心空腔18。中心空腔18的存在使保持部分15的變形更優(yōu) 化，以便于錨定主體10與檢測(cè)單元9的連接。
優(yōu)選地，中心空腔18的軸向長(zhǎng)度，至少等于保持部分15的高度
"W3"的軸向尺寸加周向槽17的寬度"W2，，的軸向尺寸。在示出的實(shí)施
例中，中心空腔18延伸到距緊固表面14約2mm的位置。
優(yōu)選地，在中心空腔18中可確認(rèn)的是其具有從頂面16延伸并且 具有比周向槽17的內(nèi)徑"dm"小的直徑"Nr的基本部分18a,和具有比 基本部分18a的直徑小的直徑"N2"的端部18b。至少在基本部分18a， 作為指示值，中心空腔18的直徑"N,"相當(dāng)于周向槽17的內(nèi)徑"dj的 60% ，并且在任何情況下，優(yōu)選是周向槽自身內(nèi)徑"dj，的40%至70%。 還優(yōu)選的是，至少在基本部分18a，中心空腔18的直徑"Nr和保持部 分15的外徑"de"的比值比大約0.3大，優(yōu)選的是0.3至0.7。至于小于 0.3的值，對(duì)于執(zhí)行檢測(cè)單元9和錨定主體10的接合以及檢測(cè)單元9 與錨定主體10的分離來說，保持部分15的變形能力可能減少得太多。 在示出的實(shí)施例中，中心空腔18的直徑"Nr和保持部分15的外徑"de" 的比值基本上等于0.5。
端部18b和基本部分18a的直徑"N2"和"Nr的比值優(yōu)選的是0.2 至l。對(duì)于較高的值，檢測(cè)單元9和錨定主體10之間的裝配約束易受 影響。相反，對(duì)于較低的值，保持部分15的變形能力不足以執(zhí)行檢測(cè) 單元9與錨定主體IO之間的接合操作。在示出的實(shí)施例中，這個(gè)比值 大體上等于0.5。
對(duì)于容納傳感器單元11和電力供給單元31來說，在保持部分15 中在直徑相對(duì)的位置上形成一個(gè)或多個(gè)凹口 19是有利的。每個(gè)凹口 19朝中心空腔18開口 ，并優(yōu)選延伸到錨定主體10的幾何軸線"x"周 圍，形成范圍指示值在約30°至100。之間的角度"p"，示出的實(shí)施例中 角度"P，，大體上等于60°。凹口 19的尺寸和形狀適于使保持部分15的 形狀與殼體311的形狀最佳匹配，所述殼體311優(yōu)選地容納傳感器單 元11和電力供給單元31，以致消除相對(duì)保持部分15自身的間隙或不 希望的應(yīng)力。
角度"P"的范圍值比所指示的值小，會(huì)引起保持部分15的變形能
力不希望地減小。更高的范圍值會(huì)引起檢測(cè)單元9與錨定主體10之間 的接合約束過度弱化。
有利地，底座部分13構(gòu)造成便于保護(hù)檢測(cè)單元9，使其免受在接 觸地面的區(qū)域輪胎1受到的應(yīng)力的影響，檢測(cè)單元9和輪胎徑向內(nèi)表 面la之間直接接觸的任何風(fēng)險(xiǎn)都消除了。
為此，根據(jù)在幾何軸線"x"方向上平行測(cè)得的高度"w ，，底座部分 13優(yōu)選地設(shè)置成以錐形結(jié)構(gòu)朝周向槽17延伸，所述高度"w,是錨定 主體10的總高度"H"的40%至50%。更具體地，底座部分13具有朝 周向槽17呈錐形的周向表面13a,所述周向表面13a相對(duì)于容納周向 槽17的平面形成在15°至45。之間的角度"a"，例如等于約30。。如果 上述角度小于15°,由于輪胎滾動(dòng)時(shí)引起的變形，周向表面13a會(huì)與 天線12接觸，從而帶來?yè)p害和/或引起檢測(cè)單元9與錨定主體10分離 的風(fēng)險(xiǎn)。超過45。的角度值將引起緊固表面14的范圍縮小，從而削弱 與輪胎1的徑向內(nèi)表面la粘合的穩(wěn)定性。另外，超過45。的角度值能 產(chǎn)生應(yīng)力集中點(diǎn)，因?yàn)橛慑^定主體10自身的存在引起緊固表面14的 周緣上剛度突然變化，結(jié)果造成出現(xiàn)錨定主體10與輪胎1的徑向內(nèi)表 面la分離的現(xiàn)象的風(fēng)險(xiǎn)。
錨定主體10的總高度"H"與緊固表面14處底座部分13的最大直 徑"Dm^"的比值優(yōu)選地還設(shè)置成在0.2至0.3之間，在示出的實(shí)施例中
這一比值是0.24。另外，最大直徑"Dmax"優(yōu)選為天線12外徑"d ，的
110%至120%。與所指示的值相比，較小的最大直徑"D咖x"在輪胎滾 動(dòng)過程中會(huì)導(dǎo)致錨定主體10過度變形，因此降低緊固表面14和輪胎 本身內(nèi)表面la之間的機(jī)械粘附力(adhesion grip )。相反，由于所述 錨定主體10剛度的增大，較大的最大直徑"D^x"會(huì)導(dǎo)致輪胎與錨定主 體10之間傳遞的力增大，而且會(huì)帶來天線12的徑向外部邊緣與底座 部分13的錐形周向表面13a接觸的風(fēng)險(xiǎn)。
至少在周向槽17處，底座部分13還設(shè)置成具有最小直徑"Dmin"， 所述最小直徑"Dmin"介于天線12的內(nèi)徑"d ，和保持部分15的外徑"de" 之間。在輪胎l滾動(dòng)過程中，所述最小直徑"Dmin"值較大會(huì)傳遞應(yīng)力
給天線12，那樣檢測(cè)單元9將傾向于從錨定主體10上移開。
另外并且有利地，底座部分13的緊固表面14具有曲線延伸部， 當(dāng)涉及的輪胎規(guī)格是205/55 R16時(shí)，作為指示值，其曲線半徑至少長(zhǎng) 達(dá)280mm，所述曲線延伸部?jī)?yōu)選地與輪胎徑向內(nèi)表面la在充氣狀態(tài) 下的曲率相當(dāng)。
為了提高錨定主體10在緊固表面14和輪胎徑向內(nèi)表面la之間的 分界面上的變形能力，底座部分13優(yōu)選地具有輔助槽20，所述輔助 槽20形成于緊固表面14上并橫向于輪胎的周向延伸方向延伸。另外， 這個(gè)輔助槽20在包含凹口 19的平面所處的方向上延伸，作為指示值， ;果度在約0.8mm至約2mm之間。
圖10示出了示例性的檢測(cè)單元9的方框圖。傳感器單元ll至少 具有微控制器33。在優(yōu)選的實(shí)施例中，傳感器單元11優(yōu)選地包括微 控制器33、測(cè)量裝置34和射頻發(fā)送機(jī)36。
電力供給單元31包括如下文將要描述的撓性壓電元件313，在輪 胎在路面上滾動(dòng)的過程中，所述撓性壓電元件313在輪胎傳遞給它力 的作用下發(fā)生變形。由于壓電效應(yīng)，這種變形產(chǎn)生電荷，適當(dāng)?shù)碾姌O 能收集所述電荷并供給電壓產(chǎn)生電路32，所述電路32具體地包括適 于將交流電轉(zhuǎn)換成直流電的二極管整流器電橋(未示出)。電壓產(chǎn)生電 路32還包括電容器(未示出)，或其他適于存儲(chǔ)壓電效應(yīng)產(chǎn)生的電荷 的裝置。電壓產(chǎn)生電路32還可以包括電壓控制器(未示出)，所述電 壓控制器適于檢驗(yàn)通過電容器的電壓是否超過預(yù)定的最小值(例如2.7 伏)。由電力供給單元31產(chǎn)生的電力和存儲(chǔ)于電壓產(chǎn)生電路32的電力 被供給傳感器單元11，即供給微控制器33、測(cè)量裝置34(通過開關(guān) 35)和射頻發(fā)送機(jī)36。
測(cè)量裝置34包括一個(gè)或多個(gè)傳感器，所述傳感器適于測(cè)量被監(jiān)測(cè) 的輪胎的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)，例如壓力和/或溫度。測(cè)量裝置34還可以 包括適于將測(cè)得的參數(shù)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)的控制電路。射頻裝置36適于通 過天線12將包含測(cè)得的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)的信息幀(information frames)傳輸給輪胎外部的接收器(未示出)，所述接收器具體地位于 安裝該輪胎的汽車上。微控制器33具體地包括存儲(chǔ)器和控制檢測(cè)單元 9工作的CPU。在圖2示出的優(yōu)選實(shí)施例中，為了給對(duì)被監(jiān)測(cè)的一個(gè) 或多個(gè)性能參數(shù)進(jìn)行測(cè)量的測(cè)量裝置34供電，通過第一啟動(dòng)電路38, 微控制器33能使開關(guān)35閉合通往測(cè)量裝置34的電路。
此外，通過第二啟動(dòng)電路40，微控制器33能使幀傳輸?shù)酵獠拷?收器。而且，微控制器33采集來自測(cè)量裝置34的信號(hào)，而且通過模/ 數(shù)轉(zhuǎn)換器39將它們轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式，并且對(duì)它們進(jìn)行處理，以提取要 通過射頻發(fā)送機(jī)36發(fā)送到輪胎外部的信息。
使開關(guān)35的閉合和通過發(fā)送機(jī)36進(jìn)行幀傳輸，可以按預(yù)定的時(shí) 間間隔執(zhí)行。例如，第一啟動(dòng)電路38可以每隔兩分鐘驅(qū)動(dòng)開關(guān)38閉 合，而第二啟動(dòng)電路40可以每隔七分鐘使釆集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)酵獠?，?為與參數(shù)測(cè)量相比，射頻發(fā)送一般需要更多的電力。
在優(yōu)選的方案中，每當(dāng)電壓產(chǎn)生電路中收集的電能的量達(dá)到預(yù)定 閾值，啟動(dòng)開關(guān)38的閉合和所采集數(shù)據(jù)的傳輸(如果必要)以提供功 率脈沖。微控制器33可以設(shè)置成用于對(duì)提供給傳感器單元的功率脈沖 進(jìn)行計(jì)數(shù)，并在所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)由計(jì)數(shù)功率脈沖所表示的性能參數(shù)。
第一和/或第二啟動(dòng)電路38、 40可以以任何常規(guī)方式來實(shí)現(xiàn)，如 與微控制器33分離的硬件電路，或者如結(jié)合在微控制器33的存儲(chǔ)器 里的軟件對(duì)象。
圖lla示出了電力供給單元31的橫向剖面圖。電力供給單元31 包4舌壓電元件313和與壓電元件313關(guān)聯(lián)的加載塊312。圖lib示出 了電力供給單元31沿如圖lla中A-A剖開的^f見圖。參照?qǐng)Dlla，壓電 元件以懸臂方式置于殼體311中.換句話說，壓電元件313在其第一端 315固定到殼體311上，而第二端316與加載塊312關(guān)聯(lián)。
壓電元件優(yōu)選地形成為一個(gè)平面元件。可選地，它可以制成簧片 元件或如棒狀元件。在優(yōu)選地實(shí)施例中，平面壓電元件包括至少兩個(gè) 平面壓電晶體(雙壓電晶片元件結(jié)構(gòu))，所述至少兩個(gè)平面壓電晶體用 平面的導(dǎo)電(如金屬的)板隔開。電極按照常規(guī)置于壓電元件的外表 面上。
檢測(cè)裝置8與輪胎結(jié)合，以使得沿大體上與輪胎徑向(在圖1、 lla和lib中用"E"表示)正交的平面設(shè)置壓電元件313，所述輪胎徑 向?yàn)閺妮喬サ男D(zhuǎn)軸輻射出來的方向。這樣，在輪胎滾動(dòng)過程中，壓 電元件313和相關(guān)聯(lián)的加載塊312受到徑向(即離心)加速度。為了 均勻分布?jí)弘娫?13受到的應(yīng)力，壓電元件313的長(zhǎng)邊可以優(yōu)選地 大體上沿輪胎的軸向(在圖1、 lla和lib中用"F"表示)設(shè)置，即沿 平行于輪胎旋轉(zhuǎn)軸線的方向設(shè)置?？蛇x地，壓電元件的長(zhǎng)邊可以沿輪 胎的縱向(在圖l、 lla和llb中用"L"表示)設(shè)置。
對(duì)壓電元件313、加栽塊312和殼體311的幾何尺寸進(jìn)行選擇， 以使得在加栽塊312的外表面和殼體311的內(nèi)壁之間留出間隔314, 也稱為"間隙"，所述間隙314限定壓電元件313允許的最大偏移量。 為了限制電力供給單元31的尺寸并改變壓電元件和加載塊結(jié)構(gòu)的質(zhì) 心，加載塊大體上位于壓電元件313的第二端上，加載塊312可以優(yōu) 選為U形，如圖lla所示。
在工作中，電力供給單元31受到由于輪胎的轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生的離心加 速度。在滾動(dòng)過程中，離心加速度與來自輪胎與地面的相互作用的其 他加速度混合。圖12示出了合成徑向加速度與時(shí)間關(guān)系的示例性的示 圖，所述合成的徑向加速度是其中與電力供給單元31結(jié)合的輪胎部分 在輪胎滾動(dòng)過程中所受到的合成的徑向加速度。
在整個(gè)輪胎旋轉(zhuǎn)的第一部分，在此期間，對(duì)應(yīng)于電力供給單元31 所結(jié)合的輪胎部分的輪胎面與地面不接觸，除了圖12所示的波紋，加 速度大體上是常數(shù)，這種現(xiàn)象的出現(xiàn)將在下文中進(jìn)行解釋，并且假設(shè) 加速度值取決于輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)速度的平方。在整個(gè)輪胎旋轉(zhuǎn)的第二部分， 在此過程中，對(duì)應(yīng)于電力供給單元31所結(jié)合的輪胎部分的輪胎面與地 面接觸，在輪胎與地面之間的接觸剛開始時(shí)，因?yàn)檩喬膱A的變形成 扁平結(jié)構(gòu)，在加速度最初增大后，加速度水平大體上降為零，如圖12 的中間部分。在離開接觸區(qū)域的位置，輪胎面遇到的加速度的又出現(xiàn) 增大。
在上述整個(gè)輪胎旋轉(zhuǎn)的第一部分中，與對(duì)應(yīng)于胎面區(qū)域的輪胎部
分相關(guān)聯(lián)的電力供給單元31會(huì)承受巨大的加速度(絕對(duì)值，而且由于 在輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)中突然改變)，高速下能達(dá)到幾百g的值(例如120km/h 速度下360g的值)。受到大體上指向圖lla和lib中的E方向的加速 度的作用，加載塊312從第一平衡位置向殼體311的內(nèi)壁被推到這樣 一種程度，該程度取決于壓電元件313的柔性和加栽塊312的尺寸， 最大程度由間隙34限定，其中在所述第一平衡位置壓電元件實(shí)際上與 輪胎徑向正交。加載塊312的移動(dòng)引起壓電元件313相應(yīng)地?fù)锨?，?由于壓電效應(yīng)產(chǎn)生電荷。然而，在這個(gè)"靜"加速度作用下，加栽塊一 旦到達(dá)第二平衡位置，電荷的產(chǎn)生就突然被中斷。所述第二平衡位置 可能出現(xiàn)在間隙34內(nèi)或靠在殼體311的內(nèi)壁上，這取決于加速度的值， 即取決于輪胎的旋轉(zhuǎn)速度。旋轉(zhuǎn)速度越快，第二平衡位置離第一平衡 位置越遠(yuǎn)，達(dá)到如前面所述的由間隙314所限定的最大值。
另一方面，在上述整個(gè)輪胎旋轉(zhuǎn)的第二部分，即在過渡到與電力 供給單元31結(jié)合的輪胎部分與地面接觸的區(qū)域，由于加速度基本上降 為零，以致沒有作用任何力來將加載塊312保持第二平衡位置上，加 栽塊312自由振蕩。加載塊312的振蕩引起壓電元件313相應(yīng)地?fù)锨?即由于壓電效應(yīng)產(chǎn)生電荷。這些振蕩可以提供大量的電荷，取決于振 蕩的程度和壓電元件313的阻尼特性所施加的阻尼效應(yīng)。然而，經(jīng)過 接觸區(qū)一旦結(jié)束，離心加速度使加栽塊的振蕩被迫停止，加載塊處于 第二平衡位置，并且電荷的產(chǎn)生也相應(yīng)停止。
在整個(gè)輪胎旋轉(zhuǎn)的第二部分產(chǎn)生的電荷的總數(shù)量是許多效應(yīng)的結(jié) 果，其中一些彼此抵消
a) 低速下，振蕩的程度非常低；然而，每次經(jīng)過接觸區(qū)的時(shí)間較 長(zhǎng)，因此，如果壓電元件313施加的阻尼選擇合適了，就可以獲得很 多次的振蕩(即壓電元件313產(chǎn)生很多次的變形)；
b) 高速下，振蕩的程度比較高，其最大值由間隙34限定；然而， 每次經(jīng)過接觸區(qū)的時(shí)間相對(duì)上述的情形a)中的要少，所以振蕩的數(shù) 量就少；因此，通過適當(dāng)?shù)剡x擇壓電元件313和加栽塊312的結(jié)構(gòu)、 幾何和/或物理特性，每次輪胎旋轉(zhuǎn)，壓電元件313就可以產(chǎn)生預(yù)定數(shù)
量的電能，不論輪胎轉(zhuǎn)速如何；另外，在給定的時(shí)間間隔內(nèi)，與情形 a)相比，經(jīng)過所述接觸區(qū)的次數(shù)更多，所以可以獲得補(bǔ)償，以抵消每 次經(jīng)過的時(shí)間較短。
上文解釋的與加載塊312關(guān)聯(lián)的壓電元件313的特性稱為電力供 給單元31所受到的加速度的所謂的"第一諧波，，貢獻(xiàn)，即輪胎每轉(zhuǎn)一 次，這種貢獻(xiàn)就出現(xiàn)一次。與這種貢獻(xiàn)關(guān)聯(lián)的頻率在0Hz至幾十Hz 的低頻范圍內(nèi)變化，這取決于輪胎的轉(zhuǎn)速(例如汽車輪胎轉(zhuǎn)速約為 150km/h時(shí)，頻率約是20-25Hz)，與一秒內(nèi)與電力供給單元31關(guān)聯(lián) 的輪胎部分經(jīng)過所述接觸區(qū)的數(shù)量相對(duì)應(yīng)。由于這種低頻貢獻(xiàn)，因?yàn)?壓電元件313"脈沖"振蕩特性，所以可以獲得電荷的"脈沖，，產(chǎn)生，"脈 沖頻率"取決于輪胎轉(zhuǎn)速。
然而，電力供給單元31在徑向?qū)嶋H受到的加速度也具有在比上述 頻率高的頻率范圍內(nèi)的分量，從圖12所示的徑向加速度圖所示出的波 紋的存在可以看出來。這些高頻分量是由于高次諧波的貢獻(xiàn)，即由于 輪胎每轉(zhuǎn)一次多次出現(xiàn)的事件的貢獻(xiàn)。例如，高次諧波貢獻(xiàn)可能是由 于形成輪胎面的塊與路面之間的相互作用。由于在接觸區(qū)輪胎受到的 變形被傳輸?shù)浇佑|區(qū)外側(cè)的輪胎部分，其他高次諧波貢獻(xiàn)可能來自整 個(gè)輪胎結(jié)構(gòu)的振動(dòng)模式。進(jìn)一步的高頻影響可能由較小的輪胎面部分 與路面之間的相互作用造成的，這取決于輪胎在上面滾動(dòng)的地面(如 瀝青)的粒度。
圖13示例性地示出了徑向加速度信號(hào)的傅立葉變換的結(jié)果，所述 徑向加速度信號(hào)是通過連接到輪胎(Pirelli P7 195/65 R15,沖氣壓力 2.2 bar)的內(nèi)襯上的加速計(jì)獲得的，該輪胎在80km/h轉(zhuǎn)速下滾動(dòng)若 千次。圖13示出了不同的疊加曲線，每個(gè)曲線與在一次轉(zhuǎn)動(dòng)中獲得的 加速度信號(hào)有關(guān)。橫坐標(biāo)代表的是不同加速度分量的頻率(單位Hz)， 而縱坐標(biāo)代表的是同一頻率下可能的不同貢獻(xiàn)的總和(任意單位)。正 如所看到的，對(duì)于直至約200Hz的頻率，獲得主要貢獻(xiàn)。對(duì)應(yīng)不同輪 胎轉(zhuǎn)速的曲線在這個(gè)第一頻率范圍內(nèi)被很好地疊加，根據(jù)本申請(qǐng)人的 觀點(diǎn)，這些曲線對(duì)應(yīng)于實(shí)際上只與輪胎結(jié)構(gòu)有關(guān)的特征，即對(duì)應(yīng)于輪
胎結(jié)構(gòu)對(duì)其在地面上滾動(dòng)所施加的應(yīng)力的反應(yīng)，而與外在因素(例如， 輪胎在上面滾動(dòng)的瀝青的類型)無關(guān)。低速下，第一頻率范圍具有較
小的寬度，相應(yīng)地，圖13中的峰值出現(xiàn)在低頻(例如40km/h速度下 約50Hz)。在較高的頻率下，貢獻(xiàn)越來越小，并且表現(xiàn)為隨機(jī)行為， 所述隨機(jī)行為通過在高于約200-400Hz的頻率下可以看到的不斷增加 的不同曲線的分布表現(xiàn)出來，這可能是因?yàn)槭窃诓煌窙r下滾動(dòng)引起 的。總之，徑向加速度的不同頻率分量可能對(duì)壓電元件313的變形造 成其他貢獻(xiàn)，還會(huì)對(duì)由上述的第一諧波貢獻(xiàn)獲得的變形造成其它的貢 獻(xiàn)。
通過比較，圖14示出了與加載塊312關(guān)聯(lián)的示例性的壓電元件 313的頻率響應(yīng)。對(duì)壓電元件313的尺寸和材料進(jìn)行選擇，以獲得約 4800N/m的剛度k。加載塊312的質(zhì)量K的大小約是0.96克(grams )。 為了得到頻率響應(yīng)，包括與加載塊關(guān)聯(lián)的壓電元件的殼體置于振動(dòng)器 裝置上，所述振動(dòng)器裝置通過電子控制裝置來驅(qū)動(dòng)，電子控制裝置對(duì) 振動(dòng)器施加脈沖激振動(dòng)力，頻率范圍是OHz至100Hz。振動(dòng)器的運(yùn)動(dòng) 引起加載塊和壓電元件的振蕩，隨之產(chǎn)生電荷。圖14表示電壓/加速 度(用g表示)與激振力頻率關(guān)系的傳遞函數(shù)。正如從圖14中所看到 的，由壓電元件和加載塊形成的結(jié)構(gòu)的響應(yīng)峰值在300Hz至400Hz 之間，即離圖13中的峰值很遠(yuǎn)。這意味著，實(shí)際上在輪胎滾動(dòng)過程中， 輪胎傳遞到包括懸臂式壓電元件313的電力供給單元31的激振力并不 能充分地引起壓電元件313的共振。為了減少壓電材料由壓電元件313 的連續(xù)大振蕩造成裂紋的發(fā)生，這一點(diǎn)是很重要的，所述裂紋會(huì)造成 電力供給單元31效率的降低，或更糟糕的是造成壓電元件313過早斷 裂。
即使不發(fā)生共振，壓電元件313也總是被徑向加速度的分量激振， 所述徑向加速度具有比"第一諧波，，的頻率高的頻率。申請(qǐng)人已經(jīng)驗(yàn)證 了當(dāng)輪胎低速滾動(dòng)時(shí)，即當(dāng)輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的離心加速度不足以強(qiáng)到幾 乎抵消徑向加速度的所有其他頻率分量時(shí)，與壓電元件313關(guān)聯(lián)的加 載塊312在上述的第二平衡位置附近振蕩，所述第二平衡位置即當(dāng)加
載塊被離心加速度推動(dòng)所達(dá)到的位置。由于"高頻"分量(即由于高次 諧頻的分量和/或由于輪胎面與地面之間相互作用的分量)，這種振蕩 非常利于壓電效應(yīng)產(chǎn)生電荷。實(shí)際上，由于這種振蕩，在上述的整個(gè) 輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)的第一部分(即接觸區(qū)之外的部分)中產(chǎn)生了電荷加上在上 迷的整個(gè)輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)的第二部分(即接觸區(qū))中產(chǎn)生的電荷的連續(xù)流， 促成在整個(gè)輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)過程中形成電荷的"連續(xù)"產(chǎn)生。
如上所述，這一特性出現(xiàn)在低速下。在高速下，形成的離心加速 度相對(duì)于形成徑向加速度的其他分量變得如此強(qiáng)大，以致于加載塊
312被壓在殼體313的內(nèi)壁上，加栽塊312的其他運(yùn)動(dòng)實(shí)際上都被抑 制了?？傊谶@種狀態(tài)下，在輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)的第二部分中產(chǎn)生電荷。
圖15和16示出了電力供給單元31的這一不同特性。更特別地， 兩幅圖示出了電壓與時(shí)間的關(guān)系，所述電壓由通過彈性體材料塊連接 到輪胎內(nèi)襯上的電力供給單元31產(chǎn)生，電力供給單元由在塑料殼體內(nèi) 的包括壓電材料(PZT)的雙壓電晶片元件板形成，雙壓電晶片元件 板的寬度為5mm，長(zhǎng)度為llmm，總厚度為0.46mm,所述塑料殼體 寬度為7mm，長(zhǎng)度為13mm，高度為7mm，厚度為0.5mm。 0.97克 的加載塊固定在壓電板的自由端上。在殼體的內(nèi)壁和加栽塊的外表面 之間在徑向上留有250pm ( 125nm+125jim )的間隙。
圖15示出了當(dāng)輪胎以20km/h的速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)由電力供給單元產(chǎn)生 的電壓與時(shí)間的關(guān)系。和與電力供給單元關(guān)聯(lián)的輪胎部分通過接觸區(qū) 相對(duì)應(yīng)，可以看到三個(gè)強(qiáng)烈的電壓振蕩，所述電壓振蕩具有延伸穿過 整個(gè)時(shí)間間隔的小的電壓振蕩疊加的連續(xù)區(qū)。顯然，電壓振蕩是由于 壓電板的實(shí)際振蕩，在當(dāng)與電力供給單元關(guān)聯(lián)的輪胎部分位于接觸區(qū) 外時(shí)和位于接觸區(qū)內(nèi)時(shí)都會(huì)出現(xiàn)所述的壓電板振蕩。
圖16示出了當(dāng)輪胎以50km/h的速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)由電力供給單元產(chǎn)生 的電壓與時(shí)間的關(guān)系。由于較高的轉(zhuǎn)速，強(qiáng)電壓振蕩的數(shù)量在增加。 然而，小電壓振蕩實(shí)際上消失了，以致產(chǎn)生的電壓信號(hào)類似于脈沖信 號(hào)，具有彼此隔開的脈沖串。在這第二種情形下，實(shí)際上只有與電力 供給單元關(guān)聯(lián)的輪胎部分位于接觸區(qū)內(nèi)時(shí)才產(chǎn)生電荷。 圖17、 18、 19中示出了類似結(jié)果，這是申請(qǐng)人用傳統(tǒng)的模擬工具 所做的模擬結(jié)果。在模擬中，考慮的模型具有如上面參照?qǐng)D15和16 所描述的懸臂式壓電電力供給單元，其設(shè)置在輪胎的內(nèi)表面上。對(duì)應(yīng) 于實(shí)際徑向加速度信號(hào)的加速度圖被看作是加速度激振電力供給單元 的加速度圖，所述徑向加速度信號(hào)是在不同轉(zhuǎn)速下用置于輪胎內(nèi)表面 上的加速計(jì)測(cè)得的。
參考圖17，曲線91代表用于模擬的加速度與時(shí)間關(guān)系的圖形的 一部分，模擬是在40km/h下進(jìn)行的。曲線92代表計(jì)算出的壓電元件 十加載塊結(jié)構(gòu)的質(zhì)心相的位移與時(shí)間關(guān)系。直線93代表在一個(gè)方向上 最大允許位移，即間隙的一半。圖17的y軸反映的值是位移值，對(duì)于 加速度曲線91，其單位可認(rèn)為是任意單位。從曲線92中可以看到， 與加載塊關(guān)聯(lián)的壓電板在第二平衡位置周圍連續(xù)振蕩，第二平衡位置 離開第一平衡位置，所述第一平衡位置用縱坐標(biāo)的"O"值表示，即第一 平衡位置是當(dāng)輪胎靜止時(shí)壓電板所處的位置。加載塊的質(zhì)心受到轉(zhuǎn)動(dòng) 中形成的離心加速度的作用，到達(dá)第二平衡位置。圖17示出了小的實(shí) 體(entity)的振蕩和大的實(shí)體的振蕩。大的實(shí)體的振蕩對(duì)應(yīng)于與電力 供給單元關(guān)聯(lián)的輪胎部分通過接觸區(qū)的振蕩，即曲線91大體上達(dá)到零 值的地方。小的實(shí)體的振蕩實(shí)際上出現(xiàn)并且在整個(gè)曲線92上疊加。還 注意到，在大的實(shí)體振蕩過程中，質(zhì)心"碰撞，，直線93，對(duì)應(yīng)于加載塊 實(shí)際碰撞到電力供給單元?dú)んw的內(nèi)壁上。
參考圖18，曲線101代表用于模擬的加速度與時(shí)間關(guān)系的圖形的 一部分，模擬是在80km/h下進(jìn)行的。曲線102代表計(jì)算出的壓電元 件+加載塊結(jié)構(gòu)的質(zhì)心的位移與時(shí)間的關(guān)系。直線103仍然代表在一 個(gè)方向最大允許位移，即間隙的一半。圖18的y軸反映的值是位移值， 對(duì)于加速度曲線101，其單位可認(rèn)為是任意單位。從曲線102中可以 看到，與加載塊關(guān)聯(lián)的壓電板從最大允許位移開始，在與電力供給單 元關(guān)聯(lián)的輪胎部分通過接觸區(qū)的位置處進(jìn)行脈沖振蕩，即在曲線101 大體上達(dá)到零值的地方脈沖振蕩。圖19示出了圖10的局部放大的部 分。從圖19中可以看到，曲線102開始與曲線93重疊，對(duì)應(yīng)于加載
塊靠在殼體內(nèi)壁的位置。當(dāng)徑向加速度(曲線101)減小時(shí)，加載塊 開始在第一平衡位置(圖19中縱坐標(biāo)的零值)周圍自由振蕩，如在圖 19中心部分用曲線102的強(qiáng)振蕩所表示的。當(dāng)徑向加速度增加時(shí)，加 載塊被推靠在殼體的內(nèi)壁上。經(jīng)過在殼體的內(nèi)壁上的一 系列碰撞之后 振蕩結(jié)束，如圖19右邊部分用曲線102的阻尼振蕩所表示的。
申請(qǐng)人已經(jīng)驗(yàn)證了，將制備好的如圖lla和lib中示出的電力供 給單元關(guān)聯(lián)到與上述與輪胎的輪胎面對(duì)應(yīng)的輪胎部分上，同時(shí)確定不 同的部件(壓電元件材料、尺寸、壓電層的數(shù)量、加載塊質(zhì)量、間隙)， 以在輪胎低速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)基本上連續(xù)產(chǎn)生電荷，而在輪胎高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)基本 上脈沖產(chǎn)生電荷，這樣能夠獲得足夠的電能用來供給一般的傳感器裝 置，所述傳感器裝置包括在輪胎內(nèi)用來監(jiān)測(cè)輪胎的性能參數(shù)。特別是， 由于壓電元件大體上連續(xù)地振蕩，在低速下可以產(chǎn)生大量的電荷。
正如上面解釋的，可以對(duì)壓電元件313和加載塊312的特征進(jìn)行 適當(dāng)選擇，以致不論輪胎的速度如何，輪胎每轉(zhuǎn)動(dòng)一次產(chǎn)生的電荷的 數(shù)量基本上是常數(shù)。這樣，用微控制器33或者用與外部接收器連接的 遙控單元，很容易地就計(jì)算出使用中輪胎所走過的距離，該距離隨存 儲(chǔ)在微控制器33的儲(chǔ)存器里的表示供給到傳感器單元11的能量脈沖 的參數(shù)而變化。
當(dāng)汽車停下時(shí)，例如通過用125KHz電磁感應(yīng)的遙控手持電子單 元(未示出)，微控制器33存儲(chǔ)的輪胎所走過的距離和/或其他性能參 數(shù)也可以很好地監(jiān)測(cè)。事實(shí)上，天線12自身與這種遙控手持電子單元 所產(chǎn)生的電磁輻射場(chǎng)耦合，并吸引必要的能量用于使傳感器單元11 發(fā)送與存儲(chǔ)在微控制器33的存儲(chǔ)器里的一個(gè)或多個(gè)性能參數(shù)有關(guān)的 數(shù)據(jù)。
傳感器單元11和所述遙控手持電子單元之間通過射頻信號(hào)發(fā)送 和接收(RF信號(hào))來交換數(shù)據(jù)，所述射頻信號(hào)的頻率為100KHz至 500MHz，并且優(yōu)選地是約125KHz，或約是13.5MHz。因此，遙控手 持電子單元的天線12和檢測(cè)單元9之間的配合構(gòu)成了檢測(cè)系統(tǒng)，所述 檢測(cè)系統(tǒng)能使檢測(cè)單元9在輪胎不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)也能工作，即電力供給單元31不工作時(shí)也能工作。
檢測(cè)單元9可以方便地設(shè)有至少一個(gè)弱化的部分(未示出)，所述 弱化的部分適于當(dāng)檢測(cè)單元自身試圖從錨定主體10上脫離時(shí)發(fā)生斷 裂。這樣確保存儲(chǔ)在檢測(cè)單元9里的性能參數(shù)實(shí)際上屬于安裝有檢測(cè) 單元的輪胎。
電力供給單元的高可靠性，申請(qǐng)人也已經(jīng)驗(yàn)證過了。申請(qǐng)人相信， 這取決于如下事實(shí)，即在低速下，壓電元件大部分時(shí)間被激勵(lì)以小范 圍振蕩，而當(dāng)與電力供給單元關(guān)聯(lián)的輪胎部分經(jīng)過接觸區(qū)時(shí)，發(fā)生的
大的振蕩可能會(huì)受殼體內(nèi)壁和加載塊外表面之間的間隙的適當(dāng)尺寸的 限制。因此，可以大大降低壓電材料內(nèi)出現(xiàn)裂紋和斷裂。在電力供給
單元的特性從電荷的連續(xù)產(chǎn)生變到電荷的脈沖產(chǎn)生時(shí)的精確速度值， 取決于形成電力供給單元的部件的精確尺寸，也取決于輪胎規(guī)格和特
度之間的特性變化，優(yōu)選地，所述中間速度包括在30km/h至70km/h 之間的速度，更優(yōu)選的是在40km/h至60km/h之間的速度。有利地， 為了減少電力供給單元的共振模式的出現(xiàn)，可以確定電力供給單元的 不同部件的尺寸，以便于獲得壓電元件+加栽塊結(jié)構(gòu)的高于150Hz,優(yōu) 選地高于200Hz,更優(yōu)選地高于300Hz的共振頻率。申請(qǐng)人相信，這 種選擇允許進(jìn)一步提高電力供給單元的可靠性，因?yàn)樵谌魏螌?shí)際的速 度狀態(tài)下，在輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)過程中基本上避免了壓電元件的大的共振。
使用雙壓電晶片元件PZT壓電板以獲得上面解釋的性能的電力 供給單元的示例性的優(yōu)選范圍如下
PZT板的長(zhǎng)度8mm至18mm;
PZT板的寬度3mm至18mm;
雙壓電晶片元件板的總厚度0.30mm至1.20mm;
加載塊0.05g至3g;
間P求50拜畫400拜。
特別參考加載塊尺寸，必須知道的是，加載塊的小尺寸允許提高 壓電元件+加栽塊結(jié)構(gòu)的共振頻率。另外，加栽塊的小尺寸允許減少 由于電力供給單元的存在對(duì)輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)造成的不平衡。而且，加載塊的 小尺寸允許降低電力供給單元?dú)んw內(nèi)在振蕩期間碰撞內(nèi)壁造成的裂紋 和斷裂的出現(xiàn)。然而，過小的加載塊尺寸不允許壓電元件充分地彎曲， 結(jié)果不充分地產(chǎn)生電荷。確定電力供給單元尺寸的準(zhǔn)則是，選擇加載
塊的質(zhì)量大小m,以使得足以基本上避免轉(zhuǎn)動(dòng)過程中輪胎的不平衡(例 如小于3克的質(zhì)量)，選擇壓電元件+加載塊結(jié)構(gòu)的共振頻率fr (例如 高于150Hz)，然后從壓電元件的剛度k獲得其尺寸，通過下面已知的 關(guān)系式計(jì)算所述剛度k:
在所述輪胎已經(jīng)經(jīng)過生產(chǎn)流程中提供的常規(guī)制造和模制-硫化的 步驟做好后，將檢測(cè)裝置8裝配到輪胎上可以通過將固定表面14粘接 到輪胎的徑向內(nèi)表面la上經(jīng)固定而實(shí)現(xiàn)。可以通過膠粘或硫化獲得固 定，例如通過就地硫化置于固定表面14和輪胎的徑向內(nèi)表面la之間 的彈性體材料的薄片涂層，優(yōu)選地以這樣一種方式，即固定表面14 相對(duì)輪胎的赤道面位于中心對(duì)稱位置，而且輔助槽20優(yōu)選地橫向于輪 胎1的周向延伸。
由于錨定主體10的特殊形狀和隨后檢測(cè)單元9能裝配到所述錨定 主體10上，以進(jìn)行所述的硫化。通過產(chǎn)生壓力，使用簡(jiǎn)單的方法能將 錨定主體IO壓在徑向內(nèi)表面la上，同時(shí)供給必須的熱量。隨后，當(dāng) 硫化完成時(shí)，檢測(cè)單元9被嵌入。
在一個(gè)可替換的實(shí)施例中，提供基于聚合物的溶液/橡膠結(jié)合劑 (rubber cement),所述基于聚合物的溶液/橡膠結(jié)合劑鋪設(shè)/涂布在輪 胎1的徑向內(nèi)表面la和錨定主體10的緊固表面14上，隨后，通過壓 力和溫度固化。
上述方法也有利地適于將檢測(cè)裝置8作用在已經(jīng)生產(chǎn)好的輪胎 上，甚至有可能用在已經(jīng)在汽車上使用的輪胎上。
可供選擇地，當(dāng)輪胎制造過程涉及直接在與輪胎1的內(nèi)表面la 的形狀一致的環(huán)形支撐21上形成構(gòu)成部件時(shí)，在輪胎制造過程中能直
接形成錨定主體10。更具體地，為此，供應(yīng)至少一個(gè)成形腔22 (圖 20)，所述成形腔22與檢測(cè)裝置8的錨定主體IO的形狀匹配，該錨固 主體設(shè)置在所述環(huán)形支撐21上。預(yù)定量的原始彈性體材料(圖21) 引入到成形腔22中，所述彈性體材料足以填滿腔體，以致腔體與環(huán)形 支撐21的外表面21a齊平。然后開始環(huán)形支撐21的外表面21a上形 成輪胎1的胎體結(jié)構(gòu)2。更具體地，胎體結(jié)構(gòu)2的制造從襯墊6的形 成開始，所述襯墊6的獲得是通過將原始彈性體材料的連續(xù)細(xì)長(zhǎng)的元 件繞成適于分布以覆蓋環(huán)形支撐21的外表面的線圏，如圖22所示。 形成胎體結(jié)構(gòu)2的后續(xù)步驟和輪胎1的其它組成部件的裝配在這里不 進(jìn)行描述了，因?yàn)樗鼈兌伎梢杂矛F(xiàn)有的方式進(jìn)行，如在相同申請(qǐng)人的 文獻(xiàn)EP-976535中所描述的。
當(dāng)裝配完成時(shí)，輪胎1被引入到進(jìn)行硫化步驟的模型中，隨后被 導(dǎo)入成形腔22的彈性體材料形成錨定主體10，所述錨定主體10牢固 地連接在限定輪胎的徑向內(nèi)表面la的襯墊6a上。當(dāng)^fL化結(jié)束時(shí)，環(huán) 形支撐21從輪胎1上移開，在錨定主體10上接合檢測(cè)單元9，檢測(cè) 裝置8的制造就完成了。
權(quán)利要求
1.一種輪胎，其設(shè)有用于檢測(cè)輪胎中至少一個(gè)性能參數(shù)的裝置，所述輪胎包括-限定輪胎的徑向內(nèi)表面的大體上環(huán)形的胎體結(jié)構(gòu)(2)；-固定到輪胎(1)徑向內(nèi)表面(1a)上的錨定主體(10)；-檢測(cè)單元(9)，所述檢測(cè)單元(9)包括天線(12)、與所述天線(12)可操作地連接的傳感器單元(11)和包括殼體(311)和壓電元件(313)的電力供給單元(31)，所述電力供給單元(31)與所述傳感器單元(11)電連接；其中-檢測(cè)單元(9)和錨定主體(10)通過至少一個(gè)接合在相應(yīng)的鎖定槽(17)中的邊緣部分(12a)配合在一起；-所述壓電元件(313)置于所述殼體(311)內(nèi)，以使第一端(315)大體上固定在所述殼體(311)上，使第二端(316)與加載塊(312)相關(guān)聯(lián)，在所述殼體(311)的至少一個(gè)內(nèi)壁和所述加載塊(312)的外表面之間形成間隙；-所述壓電元件(313)大體上沿著與所述輪胎的徑向正交的平面定位。
2. 如權(quán)利要求l所述的輪胎，其中確定所述壓電元件(313)、所 述加栽塊(312)和所述間隙的尺寸，以獲得a) 在輪胎以低于給定速度的第一轉(zhuǎn)動(dòng)速度在滾動(dòng)表面上轉(zhuǎn)動(dòng)的過 程中，在與所述壓電元件(313)相關(guān)聯(lián)的所述加載塊的所述間隙內(nèi)的 振蕩；b) 在輪胎以高于給定速度的第二轉(zhuǎn)動(dòng)速度在所述滾動(dòng)表面上轉(zhuǎn) 動(dòng)的過程中，在整個(gè)輪胎旋轉(zhuǎn)的第一部分中，所述加載塊與所述殼體 (311)的所述內(nèi)壁的接觸，在所述第一部分，對(duì)應(yīng)于所述輪胎部分的 所述胎面區(qū)域不與所述滾動(dòng)表面接觸；在整個(gè)輪胎旋轉(zhuǎn)的第二部分中， 在與所述壓電元件(313)相關(guān)聯(lián)的所述加載塊(312)的所述間隙內(nèi)的振蕩，在所述第二部分，對(duì)應(yīng)于所述輪胎部分的所述胎面區(qū)域與滾 動(dòng)表面接觸。
3. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輪胎，其中壓電元件(313) 具有大體上沿輪胎軸向設(shè)置的長(zhǎng)邊。
4. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輪胎，其中所述給定速度是 30km/h-70km/h。
5. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輪胎，其中在所述殼體(311) 內(nèi)與所述加載塊關(guān)聯(lián)的所述壓電元件(313)的共振頻率高于150Hz。
6. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輪胎，其中所述加載塊小于3g。
7. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輪胎，其中所述加載塊是U 形的。
8. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輪胎，其中所述間隙的最大范 圍是400拜。
9. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輪胎，其中所述壓電元件(313 ) 是雙壓電晶片元件。
10. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輪胎，其中所述壓電元件 (313)是平面元件。
11. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輪胎，其中所述壓電元件 (313)的材料是PZT。
12. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輪胎，其中所述電力供給單 元(31)通過電壓產(chǎn)生電路(32)與所述傳感器單元(11)電連接， 所述電壓產(chǎn)生電路(32)至少設(shè)有電容器。
13. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輪胎，其中所述傳感器單元 (11)包括設(shè)有存儲(chǔ)器的微控制器(33)。
14. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輪胎，其中所述邊緣部分 (12a)屬于所述檢測(cè)單元(9),而所述鎖定槽(17)屬于所述錨定主 體(10)。
15. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輪胎，其中錨定主體(IO)設(shè)有固定到輪胎(1)的所述徑向內(nèi)表面(la)上的緊固表面(14)， 所述鎖定槽包括與緊固表面(14)間隔開的周向槽(17)。
16. 如權(quán)利要求15所述的輪胎，其中所述邊緣部分包括由天線 (12)提供的內(nèi)周緣(12a)，以在錨定主體(10)的至少一部分彈性變 形之后，通過安裝在所述周向槽(17)中的所述內(nèi)周緣(12a)將檢測(cè) 單元(9)嵌入到錨定主體(10)中。
17. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輪胎，其中錨定主體(IO) 與所述輪胎(1)的胎體結(jié)構(gòu)(2)是一體的。
18. 如權(quán)利要求15至17中任一項(xiàng)所述的輪胎，其中錨定主體(IO) 包括支撐所述緊固表面(14)的底座部分(13);與底座部分(13)相關(guān)聯(lián)并具有在遠(yuǎn)處面對(duì)緊固表面(14)的頂 面(16)的保持部分(15);在底座部分(13 )和保持部分(15 )之間形成的所述周向槽(17 )。
19. 如權(quán)利要求16至18中任一項(xiàng)所述的輪胎，其中錨定主體(IO) 具有在底座部分(13 )的緊固表面(14 )和保持部分(15 )的頂面(16 ) 之間測(cè)得的總高度("H")，該總高度約為沿所述內(nèi)周緣(12a)彼此 隔開的兩個(gè)點(diǎn)之間測(cè)得的最大距離("dr)的0.2-1.5倍。
20. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輪胎，其中錨定主體(IO) 和檢測(cè)單元(9)的天線(12)具有圓形結(jié)構(gòu)。
21. 如權(quán)利要求18至20中任一項(xiàng)所述的輪胎，其中錨定主體(10 ) 具有從頂面(16)向緊固表面(14)延伸的中央空腔(18)。
22. 如權(quán)利要求21所述的輪胎，其中中央空腔(18)具有至少等 于保持部分(15)的軸向尺寸("W3")加上周向槽(17)的軸向尺寸 ("W2")的軸向范圍。
23. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輪胎，其中在錨定主體(IO) 內(nèi)形成用于傳感器單元(11)和電力供給單元(31)的至少一個(gè)槽(19)。
24. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輪胎，其中鎖定槽(17)根 據(jù)在幾何上與邊緣部分(12a)的結(jié)構(gòu)形狀匹配的輪廓延伸。
25. 如權(quán)利要求18至24中任一項(xiàng)所述的輪胎，其中底座部分(13 ) 具有錨定主體(IO)的總高度("H")的40%-50%的高度范圍("W,)。
26. 如權(quán)利要求18至25中任一項(xiàng)所述的輪胎，其中保持部分(15 ) 具有周向槽(17)的寬度("W2")的90%-110%的高度("W3，，)。
27. 如權(quán)利要求16或如權(quán)利要求18至26中任一項(xiàng)所述的輪胎， 其中保持部分(15)的外徑("de")比天線(12)的內(nèi)徑("d,)大。
28. 如權(quán)利要求16或如權(quán)利要求18至27中任一項(xiàng)所述的輪胎， 其中在底座部分(13)的緊固表面(14)上測(cè)得的最大直徑("Dmax") 是所述天線(12)的外徑("d2")的110%至120%。
29. 如權(quán)利要求18至28中任一項(xiàng)所述的輪胎，其中底座部分(13) 具有朝周向槽(17)呈錐形的構(gòu)造。
30. 如權(quán)利要求18至29中任一項(xiàng)所述的輪胎，其中底座部分(13 ) 具有朝周向槽(17)呈錐形的周向表面(13a)，所述周向表面(13a) 相對(duì)于包含周向槽(17)的表面的角度("a")為15°-45°。
31. 如權(quán)利要求18至30中任一項(xiàng)所述的輪胎，其中錨定主體(10 ) 的總高度("H")與在緊固表面(14)處的底座部分(13)的最大直 徑("D,，，)的比值約是0.2-0.3。
32. 如權(quán)利要求18至31中任一項(xiàng)所述的輪胎，其中底座部分(13 ) 的緊固表面(14)沿曲線表面范圍延伸。
33. 如權(quán)利要求18至32中任一項(xiàng)所述的輪胎，其中底座部分(13 ) 具有在緊固表面(14)上形成的輔助槽(20)。
34. 如權(quán)利要求23和33中任一項(xiàng)所述的輪胎，其中輔助槽(20) 在位于包含殼體凹口 (19)的平面內(nèi)的方向上延伸。
35. 如權(quán)利要求34所述的輪胎，其中輔助槽(20)橫向于輪胎(1) 的周向延伸方向延伸。
36. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輪胎，其中所述殼體(311) 相對(duì)于所述天線(12)徑向延伸。
37. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輪胎，其中傳感器單元(ll) 和電力供給單元(31)都設(shè)置在殼體(311)內(nèi)。
38. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輪胎，其中所述殼體(311) 具有在徑向相反位置與天線(12)相連的相對(duì)端。
39. 如上迷權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輪胎，其中所述檢測(cè)單元(9) 還包括可操作地與所述傳感器單元(11)和所述天線(12)連接、用 于將代表輪胎(1 )的至少一種性能參數(shù)的數(shù)據(jù)發(fā)送到外部接收器的無 線電發(fā)送機(jī)。
40. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輪胎，其中所述錨定主體(10) 由具有約35°至60°肖氏A硬度的彈性體材料制成。
41. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輪胎，其中檢測(cè)單元(9)設(shè) 有至少一個(gè)適于在檢測(cè)單元(9)脫離錨定主體(10)時(shí)斷裂的弱化部 分。
42. —種用于檢測(cè)輪胎中的至少一個(gè)性能參數(shù)的裝置，該裝置包 括可固定到輪胎(1)的徑向內(nèi)表面(la)上的錨定主體(10);檢測(cè)單元(9)，其包括天線(12)、與所述天線可操作地連接的傳 感器單元(11)、具有殼體(311)和壓電元件(313)的電力供給單元 (31)，所述電力供給單元(31)與所述傳感器單元電連接；其中檢測(cè)單元(9)和錨定主體(10)通過接合在相應(yīng)鎖定槽內(nèi)的至少 一個(gè)邊緣部分配合在一起；所述壓電元件(313)置于所述殼體(311)內(nèi)，以使第一端大體 上固定在所述殼體(311)上，使第二端與加載塊(312)相關(guān)聯(lián)，在 所述殼體(311)的至少一個(gè)內(nèi)壁和所述加栽塊(312)的外表面之間 形成間隙；所述壓電元件(313)大體上沿與所述輪胎的徑向正交的平面定位。
43. 如權(quán)利要求42所述的裝置，其中所述電力供給單元(31)與 所述傳感器單元(11)通過電壓產(chǎn)生電路(32)電連接，所述電壓產(chǎn) 生電路(32)至少設(shè)有電容器。
44. 如權(quán)利要求42或43所述的裝置，其中所述傳感器單元(11) 包括具有存儲(chǔ)器的微控制器(33)。
45. 如權(quán)利要求42至44中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述邊緣部 分(12a)屬于所述檢測(cè)單元(9)，而所述鎖定槽(17)屬于所述錨定 主體(10)。
46. 如權(quán)利要求42或45中任一項(xiàng)所述的裝置，其中錨定主體(IO) 具有固定到輪胎(1)的所述徑向內(nèi)表面(la)上的緊固表面(14), 和與緊固表面(14)間隔開的周向槽(17)。
47. 如權(quán)利要求46所述的裝置，其中所述邊緣部分包括由天線 (12)提供的內(nèi)周緣(12a),以在錨定主體(10)的至少一部分彈性變 形之后，通過安裝在所述周向槽(17)中的所述內(nèi)周緣(12a)將檢測(cè) 單元(9)嵌入到錨定主體(10)中。
48. 如權(quán)利要求42至47中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述檢測(cè)單 元(9)還包括可操作地與所述傳感器單元(11)和所述天線(12)連 接、用于將代表輪胎(1)的至少一種性能參數(shù)的數(shù)據(jù)發(fā)送到外部接收 器的無線電發(fā)送機(jī)(36)。
49. 如權(quán)利要求45至47中任一項(xiàng)所述的裝置，其中錨定主體(10) 包括支撐所述緊固表面(14)的底座部分(13);與底座部分(13)相關(guān)聯(lián)并具有在遠(yuǎn)處面對(duì)緊固表面(14)的頂 面(16)的保持部分(15);在底座部分(13 )和保持部分(15 )之間形成的所述周向槽(17 )。
50. 如上迷權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其中錨定主體(IO) 和檢測(cè)單元(9)的天線(12)具有圓形結(jié)構(gòu)。
51. 如權(quán)利要求49或50所述的裝置，其中錨定主體(10)具有 從頂面(16)向緊固表面(14)延伸的中央空腔(18)。
52. 如權(quán)利要求42至51中任一項(xiàng)所述的裝置，其中在錨定主體 (10)內(nèi)形成用于傳感器單元(11)和電力供給單元(31)的至少一個(gè) 槽(19)。
53. 如權(quán)利要求42至52中任一項(xiàng)所述的裝置，其中鎖定槽(17) 根據(jù)在幾何上與邊緣部分(12a)的結(jié)構(gòu)形狀匹配的輪廓延伸。
54. 如權(quán)利要求49至53中任一項(xiàng)所述的裝置，其中底座部分(13 ) 具有朝周向槽(17)呈錐形的構(gòu)造。
55. 如權(quán)利要求49至54中任一項(xiàng)所述的裝置，其中底座部分(13) 的緊固表面(14)沿曲線表面范圍延伸。
56. 如權(quán)利要求49至55中任一項(xiàng)所述的裝置，其中底座部分(13 ) 具有在緊固表面(14)上形成的輔助槽(20)。
57. 如權(quán)利要求52至56中任一項(xiàng)所述的裝置，其中輔助槽(20) 在位于包含殼體凹口 (19)的平面內(nèi)的方向上延伸。
58. 如權(quán)利要求42至57中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述殼體(311 ) 相對(duì)所述天線(12)徑向延伸。
59. 如權(quán)利要求42至58中任一項(xiàng)所述的裝置，其中傳感器單元 (11)和電力供給單元(31)都設(shè)置在殼體(311)內(nèi)。
60. 如權(quán)利要求42至59中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述殼體(311 ) 具有在徑向相反位置與天線(12)相連的相對(duì)端。
61. 如權(quán)利要求42至60中任一項(xiàng)所述的裝置，其中檢測(cè)單元(9) 具有至少一個(gè)適于在檢測(cè)單元(9)脫離錨定主體(10)時(shí)斷裂的弱化 部分。
62. 如權(quán)利要求42至61中任一項(xiàng)所述的裝置，其中確定所述壓 電元件(313)、所述加載塊(312)和所述間隙的尺寸，以獲得a) 在輪胎以低于給定速度的第一轉(zhuǎn)動(dòng)速度在滾動(dòng)表面上轉(zhuǎn)動(dòng)的過 程中，在與所述壓電元件(313)相關(guān)聯(lián)的所述加載塊的所述間隙內(nèi)的 振蕩；b) 在輪胎以高于給定速度的第二轉(zhuǎn)動(dòng)速度在所述滾動(dòng)表面上轉(zhuǎn) 動(dòng)的過程中，在整個(gè)輪胎旋轉(zhuǎn)的第一部分中，所述加載塊與所述殼體 (311)的所述內(nèi)壁的接觸，在所述第一部分，對(duì)應(yīng)于所述輪胎部分的 所述胎面區(qū)域不與所述滾動(dòng)表面接觸；和在整個(gè)輪胎旋轉(zhuǎn)的第二部分 中，在與所述壓電元件(313)相關(guān)聯(lián)的所述加載塊(312)的所述間 隙內(nèi)的振蕩，在所述第二部分，對(duì)應(yīng)于所述輪胎部分的所述胎面區(qū)域 與滾動(dòng)表面接觸。
63. —種用于監(jiān)測(cè)輪胎中的至少一個(gè)性能參數(shù)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包 括根據(jù)權(quán)利要求42至62中任一項(xiàng)所述的檢測(cè)單元(8);適于安裝在汽車上用來接收通過天線(12)發(fā)送的數(shù)據(jù)的外部接 收器。
64. —種用于檢測(cè)輪胎中至少一個(gè)性能參數(shù)的方法，該方法包括 提供固定到輪胎(1)的徑向內(nèi)表面(la)上的錨定主體(10);提供檢測(cè)單元(9)，其包括天線(12)、與所述天線(12)可操作 地連接的傳感器單元(11)、具有殼體(311)和壓電元件(313)的電 力供給單元(31),所述電力供給單元(31)與所述傳感器單元電連接， 其中所述壓電元件(313)置于所述殼體(311)內(nèi)，以使第一端大體 上固定在所述殼體(311)上，使第二端與加載塊(312)相關(guān)聯(lián)，在 所述殼體(311)的至少一個(gè)內(nèi)壁和所述加載塊(312)的外表面之間 形成間隙；通過接合在相應(yīng)鎖定槽(17)內(nèi)的至少一個(gè)邊緣部分(12a)，將 檢測(cè)單元(9 )與錨定主體(10 )安裝在一起，由此在接合步驟之后所 述壓電元件(313)大體上沿與所述輪胎的徑向正交的平面定位；在滾動(dòng)表面上轉(zhuǎn)動(dòng)所述輪胎，以在所述輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)過程中使所述壓 電元件(313)變形；收集所述壓電元件(313)的所述變形產(chǎn)生的電能；用所收集的電能給傳感器單元(11)供電；用所述傳感器單元(11)檢測(cè)所述的至少一個(gè)性能參數(shù)。
65. 如權(quán)利要求64所述的方法，其中傳感器單元(ll)包括存儲(chǔ) 器，還包括在所述存儲(chǔ)器里存儲(chǔ)代表輪胎的至少一個(gè)性能參數(shù)的數(shù)據(jù) 的步驟。
66. 如權(quán)利要求64至65中任一項(xiàng)所述的方法，通過每當(dāng)采集的 電能的數(shù)量達(dá)到預(yù)定閾值時(shí)，給傳感器單元(11)提供電脈來執(zhí)行傳 感器(11)的電力供給。
67. 如權(quán)利要求66所述的方法，還包括以下步驟 對(duì)提供給傳感器單元(11)的電脈沖計(jì)數(shù)；存儲(chǔ)所述被計(jì)數(shù)電脈沖所代表的性能參數(shù)。
68. 如權(quán)利要求67所述的方法，還包括計(jì)算使用中的輪胎所走過 的距離的步驟，所述距離隨被計(jì)數(shù)的電脈沖數(shù)量而變化。
69. 如上述權(quán)利要求65至68中任一項(xiàng)所述的方法，還包括以下 步驟停止輪胎的轉(zhuǎn)動(dòng)；通過將所述天線(12 )暴露到電磁輻射中來給檢測(cè)單元(9 )供電； 啟動(dòng)檢測(cè)單元(9)，以發(fā)送存儲(chǔ)的代表輪胎的所述至少一個(gè)性能 參數(shù)的數(shù)據(jù)。
70. 如上述權(quán)利要求64至69中任一項(xiàng)所述的方法，其中輪胎的 轉(zhuǎn)動(dòng)包括以下步驟在所述滾動(dòng)表面上以低于給定速度的第一速度轉(zhuǎn)動(dòng)所述輪胎，以 引起所述加載塊(312)在所述間隙內(nèi)振蕩；在所述滾動(dòng)表面上以高于所述給定速度的第二速度轉(zhuǎn)動(dòng)所述輪 胎，以在整個(gè)輪胎旋轉(zhuǎn)的第一部分中，使在所述加載塊(312)與所述 內(nèi)壁接觸，其中在所述第一部分，對(duì)應(yīng)于所述輪胎部分的所述胎面區(qū) 域不與滾動(dòng)表面接觸；在整個(gè)輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)的第二部分中，使所述加載塊 (312)在所述間隙內(nèi)振蕩，其中在所述第二部分，對(duì)應(yīng)于所述輪胎部 分的所述胎面區(qū)域與滾動(dòng)表面接觸，從而導(dǎo)致在輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)中所述壓電 元件(313)的第二次變形。
71. 如上述權(quán)利要求64至70中任一項(xiàng)所述的方法，其中壓電元 件(313)具有大體上沿輪胎的軸向設(shè)置的長(zhǎng)邊。
72. 如上述權(quán)利要求64至71中任一項(xiàng)所述的方法，其中在以所 述第二轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，所述加載塊(312 )在第一平衡位置周圍振蕩， 所述第一平衡位置大體上沿所述與輪胎的所述徑向正交的平面設(shè)置。
73. 如權(quán)利要求72所述的方法，其中在以所述第一轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)過程 中，所述加載塊(312)在所述間隙內(nèi)在與第一平衡位置不同的第二平 衡位置周圍振蕩。
74. 如上述權(quán)利要求70至73中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述給定速度是30km/h-70km/h。
75.如上述權(quán)利要求64至74中任一項(xiàng)所述的方法，其中還包括 給檢測(cè)單元(9)提供至少一個(gè)弱化部分的步驟，所述弱化部分適于在 檢測(cè)單元(9)脫離錨定主體(10)時(shí)斷裂。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種固定在輪胎上的檢測(cè)裝置(8)，所述檢測(cè)裝置(8)由包括與傳感器單元(11)可操作地連接的天線(12)的檢測(cè)單元(9)和包括安裝在殼體(311)中的壓電元件(313)的電力供給單元(31)組成。壓電元件(313)置于所述殼體(311)中，以使第一端(315)大體上固定在所述殼體(311)上，使第二端(316)與加載塊(312)相關(guān)聯(lián)，在所述殼體(311)的至少一個(gè)內(nèi)壁和所述加載塊(312)的外表面之間形成間隙。壓電元件(313)大體上沿著與輪胎徑向正交的平面設(shè)置。具有帶有緊固表面(14)的底座部分(13)的錨定主體(10)被安裝到輪胎的徑向內(nèi)表面上。通過將天線(12)的內(nèi)周緣(12a)嵌入到在底座部分(13)和保持部分(15)之間形成的周向槽(17)中，使檢測(cè)單元(9)與錨定主體(10)接合。
文檔編號(hào)B60C23/04GK101193764SQ200580049985
公開日2008年6月4日 申請(qǐng)日期2005年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月28日
發(fā)明者A·P·菲奧拉萬蒂, F·曼科蘇, F·馬里阿尼, M·布魯薩羅斯科 申請(qǐng)人:倍耐力輪胎股份公司