專利名稱：用來傳遞輪胎狀態(tài)參量的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按權(quán)利要求1前序部分的傳輸裝置，按權(quán)利要求16前序部分的配備有傳感器的車輪以及按權(quán)利要求33前序部分的用來傳輸輪胎狀態(tài)參量的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
其中由EP-A-0 806 307已知，將輪胎狀態(tài)參量，如壓力或溫度，傳輸?shù)狡噧?nèi)部，例如電子評價(jià)處理或控制裝置上。通過在EP-A-1 227 944中所述的裝置也可以測量行駛動(dòng)力學(xué)的輪胎或車輪狀態(tài)參量，如輪胎橫向力、縱向力(車輪扭矩)或徑向作用在輪胎上的力(車輪支承力)。在這兩種情況下待傳輸?shù)男畔⑹紫瓤梢杂脕硗ㄟ^電子控制的制動(dòng)反應(yīng)自動(dòng)提高車輛安全性。此外存在這樣的可能性，將駕駛者感興趣的信息，如測量的輪胎壓力，通過單獨(dú)的顯示單元讓駕駛者知道。這里尤其是將物理狀態(tài)，例如內(nèi)部空氣壓力、空氣溫度、輪胎橡膠溫度、橡膠變形、噪聲頻譜作為輪胎狀態(tài)參量，但是還可以使用特征和標(biāo)志，如輪胎特征數(shù)據(jù)，通過這些數(shù)據(jù)可以知道老化程度、結(jié)構(gòu)形狀、類型(夏季/冬季輪胎)。
在按EP-A-0 806 307的輪胎壓力控制系統(tǒng)(TPMS)中四個(gè)輪胎中的每一個(gè)包含一主動(dòng)發(fā)射器，此外有時(shí)在備用輪胎中有一附加的發(fā)射器。如果存在多個(gè)接收裝置(天線、接收器)，可能不利地-以普通的發(fā)射場強(qiáng)為前提-在每個(gè)接收裝置中，在最不利的情況下甚至在相鄰車輛中接收到接收信號(hào)，因?yàn)榘l(fā)射器通常使用相同的載波頻段。在開發(fā)用于輪胎狀態(tài)參量的傳輸裝置時(shí)在應(yīng)用高頻方法時(shí)現(xiàn)在存在這樣的問題，即一方面應(yīng)該達(dá)到足夠的發(fā)射器作用半徑，另一方面同時(shí)達(dá)到同通道干擾的充分抑制，或者說避免多個(gè)發(fā)射器和接收裝置之間其它的不希望的耦合。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，克服所述這些缺點(diǎn)。
這個(gè)目的通過按權(quán)利要求1的傳輸裝置，按權(quán)利要求16的配備有傳感器的車輪以及按權(quán)利要求33的輪胎狀態(tài)參量傳輸系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。
按本發(fā)明的后面也稱作“輪轂耦合器”的傳輸裝置用來將關(guān)于一個(gè)車輪的輪胎狀態(tài)參量的信號(hào)傳輸給安裝在汽車車身區(qū)域內(nèi)的電子評價(jià)處理或控制裝置。這種控制裝置尤其是現(xiàn)有的用于汽車制動(dòng)系統(tǒng)(ABS、ESP等等)的電子控制/調(diào)節(jié)單元(ECU)。
傳輸?shù)妮喬顟B(tài)參量優(yōu)選是以下參量中的一個(gè)或多個(gè)參量空氣壓力、空氣溫度、輪胎溫度、輪胎類型特征值、輪胎運(yùn)行狀態(tài)特征值或其它對于行駛動(dòng)力學(xué)控制有用的車輪參數(shù)，例如輪胎橫向力、車輪扭矩或輪胎支承力。
為了傳輸這些特征值在按本發(fā)明的系統(tǒng)中這樣地組合帶連接組件的傳感組件和必要時(shí)還有能量傳輸組件，使得可以在可旋轉(zhuǎn)地支承的車輪內(nèi)測量所希望的傳感信息并將其傳輸?shù)杰嚿韰^(qū)域內(nèi)。
作為本發(fā)明基礎(chǔ)的基本構(gòu)想是，將眾所周知的遙測原理應(yīng)用和技術(shù)轉(zhuǎn)化到將狀態(tài)參量從汽車輪胎內(nèi)腔傳輸出來的問題上。必須將待傳輸?shù)男畔⒋┻^輪胎橡膠，特別是輪胎側(cè)壁導(dǎo)出。為此優(yōu)先采用這樣的發(fā)射/接收天線，它們相互始終具有最少從幾厘米到最大幾米范圍內(nèi)的額定的位置距離。在遙測技術(shù)中相互可以分成三級(jí)。按照以前常用的名稱它們是所謂的主動(dòng)遙測、半主動(dòng)遙測和所謂的被動(dòng)遙測。在主動(dòng)遙測時(shí)發(fā)射器在傳感區(qū)域內(nèi)例如通過自身的電池供電。在半主動(dòng)遙測時(shí)例如用變壓器的方法給發(fā)射級(jí)輸入交流能量，并在那里進(jìn)行整流，而不是采用電池。在被動(dòng)遙測時(shí)“發(fā)射器”例如由一共振回路組成，它或者通過高頻脈沖包激勵(lì)，或者通過一松耦合反作用到發(fā)射回路上。通過傳感器得到的狀態(tài)參量的電表示對共振回路在其阻尼或共振頻率上進(jìn)行調(diào)制。這在激勵(lì)側(cè)中檢測出來。
其次本發(fā)明涉及一種配備有傳感器的車輪，它包括一輪輞、一充氣輪胎和一個(gè)或多個(gè)跟隨車輪旋轉(zhuǎn)的傳感組件和/或能量傳輸組件。在配備有傳感器的車輪的一種優(yōu)選實(shí)施形式中輪胎、輪輞、測量裝置和用來形成導(dǎo)電連接的構(gòu)件與輪轂耦合器形成一不可拆卸的固定的作為一個(gè)單元進(jìn)行制造和更換的聯(lián)合體。此單元在裝配中或以后的更換中固定在一帶有在工廠制造的集成的輪轂耦合器的輪轂上。為了將輪胎狀態(tài)參量進(jìn)一步傳輸給輪轂耦合器最好在車輪上和以相應(yīng)的方法在輪轂耦合器上設(shè)一合適的插塞連接裝置，使得在將車輪裝在輪轂上時(shí)有利地自動(dòng)建立必要的導(dǎo)電連接。
按照一種優(yōu)選的實(shí)施形式在外胎區(qū)域內(nèi)，特別是外胎內(nèi)側(cè)上固定一傳感測量裝置。這種傳感測量裝置既可以是由主動(dòng)或被動(dòng)電子構(gòu)件組成的單元，也可以是做在外胎上的測量標(biāo)記(鏡子、測量條、十字線、可光學(xué)激發(fā)的材料等等)，它們通過設(shè)置在輪輞上的信號(hào)傳輸組件的掃描射線掃描，以求出希望的物理量。
由從屬權(quán)利要求和以下的


得到本發(fā)明其它優(yōu)選的實(shí)施形式，這些

用來較詳細(xì)地說明本發(fā)明。
附圖的簡要說明圖1按本發(fā)明的用來傳輸輪胎狀態(tài)參量的系統(tǒng)，圖2關(guān)于應(yīng)用不同能量供應(yīng)方案的原理圖，圖3按圖1的系統(tǒng)中的車輪單元連同一在外胎和輪輞之間的傳感場耦合裝置，圖4帶有用于輪胎內(nèi)部場耦合(Feldkopplung)的不同實(shí)施例的原理圖，圖5帶扁平線圈的輪轂耦合器，圖6帶圓柱形線圈的輪轂耦合器，圖7在輪轂耦合器中的不同耦合方案，和圖8帶集成發(fā)電機(jī)的耦合器。
具體實(shí)施例方式
圖1示意性地表示一按本發(fā)明的用來傳輸輪胎狀態(tài)參量的系統(tǒng)，該系統(tǒng)由一按本發(fā)明的車輪單元和一與車輪可拆卸地連接的輪轂耦合器組成，耦合器以常用的方法與汽車底盤連接。由輪輞1和充氣輪胎2組成的車輪借助于螺栓4固定在輪轂3上，輪轂3包括至少一個(gè)或幾個(gè)軸承，并構(gòu)成旋轉(zhuǎn)的車輪和相對于車輪位置固定的零件5-例如汽車底盤的轉(zhuǎn)向節(jié)-之間的機(jī)械式接口。為了傳輸輪胎狀態(tài)參量在輪轂3內(nèi)集成轉(zhuǎn)子6a和一不旋轉(zhuǎn)的定子6b，在輪轂耦合器內(nèi)電作用的機(jī)電式耦合元件僅僅通過一窄的氣隙相互面對地隔開，其中能量和/或信號(hào)耦合通過電場，但是尤其是通過磁場或電磁場進(jìn)行。通向輪轂耦合器的電力輸入在轉(zhuǎn)子側(cè)通過插塞連接器7a，在定子側(cè)通過插塞連接器7b實(shí)現(xiàn)，其中(插塞連接的)插座是輪轂的一個(gè)組成部分。在輪轂附近，在位置固定的零件5上，按照一種優(yōu)良的實(shí)施形式設(shè)一包有外殼的電子組件8，它包含用于信號(hào)處理和/或向輪轂耦合器的交流供電的電子開關(guān)線路/控制線路(Schaltkreis)并且通過插接電纜9與耦合器連接。在組件8和電子控制裝置(ECU)之間存在電連接10。在輪輞內(nèi)存在另一插塞連接器11，這里它優(yōu)選地設(shè)計(jì)成插座，特別是作為輪輞的組成部分形成一輪輞插座。在輪輞1內(nèi)集成一插接電纜12，它使輪轂耦合器和輪輞插座相互導(dǎo)電連接。在與輪輞插座機(jī)械和/或?qū)щ娺B接的輪輞內(nèi)側(cè)上安裝組件13，它用來給測量一個(gè)或幾個(gè)特定的輪胎狀態(tài)參量的傳感器或測量裝置14供電。在組件13內(nèi)可以作為主動(dòng)或半主動(dòng)能量供應(yīng)向測量過程提供運(yùn)行能量。根據(jù)較前面解釋過的原理主動(dòng)能量供應(yīng)意味著采用電池或一工業(yè)適配器，它可以從周圍環(huán)境中獲取電能。按照本發(fā)明優(yōu)先利用車輪運(yùn)動(dòng)力學(xué)或其附加效應(yīng)，例如輪輞轉(zhuǎn)動(dòng)或其振動(dòng)，但是也可以利用溫差或體部溫度(Seebeck效應(yīng))。也可以采用已知的小型化機(jī)械式發(fā)電機(jī)。作為另一種優(yōu)選的實(shí)施形式存在這樣的可能性，采用壓電薄膜材料來制造機(jī)電換能器，如果薄膜面在一往復(fù)運(yùn)動(dòng)中機(jī)械式地前后彎曲，那么它便釋放出電荷，其中電荷量可以通過往復(fù)運(yùn)動(dòng)的頻率和彎曲行程以及薄膜面的大小設(shè)計(jì)成可變的。通過電子整流和平滑處理/濾波(Gltten)可以用已知方法由此產(chǎn)生可以在車輪旋轉(zhuǎn)期間代替電池的直流電壓。如果通過輪轂耦合器向組件13輸入交流電，然后如上所述，由此通過整流和平滑處理產(chǎn)生用來使測量裝置14工作的直流電壓，這樣便得到半主動(dòng)能量供應(yīng)。
在圖2中的原理圖中示意性地表示三種對于具有不同能量供應(yīng)方案的舉例性的布置的實(shí)施形式。這里圖2a)相應(yīng)于具有主動(dòng)能量供應(yīng)的布置，圖2b)和2c)相應(yīng)于具有半主動(dòng)能量供應(yīng)的布置。
在圖2a)中參照圖1由測量裝置MV(在圖1中的附圖標(biāo)記14或圖3中的44)測量測量值MG。需要的運(yùn)行能量通過主動(dòng)直流電力供給裝置AG(圖1中的組件13)提供。此裝置可以如上所述是一電池或特殊發(fā)電機(jī)。測量信號(hào)通過插塞連接裝置SV1(11、12、7a)到達(dá)輪轂耦合器R/S(6a，6b)，并從那里通過插塞連接裝置SV2(7b)到達(dá)一信號(hào)處理級(jí)SC(在圖1和3中的電子組件8)，通過一導(dǎo)線(圖1和3中的導(dǎo)線10)到達(dá)電子控制裝置ECU。
在圖2b)中在兩個(gè)方向上利用輪轂耦合器R/S，其中測量信號(hào)穿過在圖2a)中表示的線路直至控制裝置ECU。除了輪轂耦合器的第一通道以外設(shè)有一第二通道，在該通道內(nèi)能量以相反的方向穿過輪轂耦合器，并且該通道用于測量裝置的半主動(dòng)能量供應(yīng)。如此在圖1中的組件8內(nèi)除了處理級(jí)外附加地設(shè)一交流電源WV，它通過插塞連接裝置SV2(7b)與輪轂耦合器R/S(6b，6a)連接。插塞連接器SV1(7a，12，11)通到組件13的能量處理級(jí)EA，然后如上所述在那里在整流和平滑處理后提供用來使測量裝置MV(14)工作的直流電壓。
圖2c)表示一圖2b)的變型方案，其不同之處在于，輪轂耦合器對于每個(gè)耦合方向包含一單獨(dú)的耦合線路R1/S1和R2/S2。這種方案的優(yōu)點(diǎn)是，信號(hào)線路和能量線路可以以極其不同的頻率工作，并且對于這些運(yùn)行條件可以單獨(dú)地優(yōu)化耦合器。
圖3表示一系統(tǒng)，它和圖1中的系統(tǒng)不同采用一場耦合裝置16來測量輪胎特征值，該場耦合裝置設(shè)置在一設(shè)置在輪胎橡膠本身內(nèi)或輪胎內(nèi)側(cè)上的傳感測量裝置15和一帶有在輪輞內(nèi)腔上的能量供應(yīng)裝置13′的電子發(fā)射和/或接收裝置44之間。測量裝置15可以例如是一傳感裝置，為了用傳感測量輪胎狀態(tài)參量它需要能量。圖3中的布置利用這樣的優(yōu)點(diǎn)，即在車輪15和組件13′及44一起旋轉(zhuǎn)時(shí)這些組件相對于輪胎內(nèi)側(cè)的位置保持不變，因此用于能量和/或信息傳輸?shù)男盘?hào)傳輸可以通過所述場耦合器可以特別方便并用最少的場能消耗地進(jìn)行。
圖4參照圖1和3用示意圖表示對于具有不同能量供應(yīng)方案的布置的兩個(gè)實(shí)施例。
圖4a)中的視圖表示一具有用于在相應(yīng)于圖3的測量裝置15中的發(fā)射模塊的主動(dòng)能量供應(yīng)裝置13′、44的布置。在這個(gè)例子中接收模塊44具有通過組件13′的半主動(dòng)能量供應(yīng)裝置。首先由測量裝置MV測量出測量值MG。接著根據(jù)測量值調(diào)制發(fā)射器S。為此所需要的運(yùn)行能量通過一主動(dòng)直流電源AG供給。如上所述該直流電源可以是一電池或一特定的發(fā)電機(jī)。發(fā)射信號(hào)通過場耦合裝置FK到達(dá)接收器E，然后通過插塞連接裝置SV到達(dá)輪轂耦合器R/S，并從那里通過另一插塞連接SV到達(dá)信號(hào)處理級(jí)D，最后到達(dá)控制裝置ECU。輪轂耦合器R/S同時(shí)用于接收器E的半主動(dòng)能量供應(yīng)。一能量處理級(jí)EA用于此目的，它以前面已經(jīng)說明過的方法與一交流電源WV共同作用。
圖4b)中表示一種布置，在這種布置中采用了用于測量值和能量供應(yīng)13′以及所屬的發(fā)射/接收模塊44的被動(dòng)遙測原理。在半主動(dòng)能量供應(yīng)結(jié)構(gòu)和通過輪轂耦合器將信號(hào)傳輸給控制裝置ECU上這里所述的結(jié)構(gòu)基本上相當(dāng)于分圖a)中的結(jié)構(gòu)，但是這里能量處理級(jí)EA設(shè)有一個(gè)發(fā)射/接收裝置TF，其載波激勵(lì)一初級(jí)回路PK，它本身與一次級(jí)回路SK場耦合(場耦合裝置FK)，使得由測量信號(hào)MV引起的次級(jí)回路的調(diào)制MO反作用到初級(jí)回路PK上，這可以在TF的接收器部分內(nèi)檢測出來，并作為檢測信號(hào)傳輸給輪轂耦合器。調(diào)制特別是可以通過次級(jí)回路SK的阻尼改變和/或共振頻率偏移進(jìn)行。按本發(fā)明的可采用的阻尼改變技術(shù)是在高頻識(shí)別系統(tǒng)/無線射頻識(shí)別(RFID)范圍內(nèi)公知的，例如在生產(chǎn)和商業(yè)中的貨物標(biāo)記的電子讀取方面。共振頻率偏移技術(shù)例如可以這樣實(shí)現(xiàn)，即傳感轉(zhuǎn)換器(Wandler)在機(jī)械方面做成一電容器，其電容隨測量值而變化，其中這個(gè)電容是一振蕩電路電容的一部分。另一種可能性是通過測量信號(hào)電控制變?nèi)荻O管。這里變?nèi)荻O管是振蕩電路的一部分。另一種可能性是將諧振器用于已知的表面波技術(shù)(例如石英-表面波)。在根據(jù)這種原理工作的線路和構(gòu)件中可以在一空間距離上通過發(fā)射高頻信號(hào)在石英表面上激發(fā)行波，此行波在短時(shí)間傳播后其本身激勵(lì)一共振回路，以發(fā)射回一高頻振動(dòng)，測出該高頻振動(dòng)相對于發(fā)射信號(hào)的頻率的頻率偏差。此頻率偏差是衡量石英表面機(jī)械變形的量。因此這樣設(shè)計(jì)測量轉(zhuǎn)換器，使得測量值使石英變形。
在圖5中按本發(fā)明的傳輸裝置(“輪轂耦合器”)的轉(zhuǎn)子6a和定子6b分別具有扁平線圈(轉(zhuǎn)子繞組20和定子繞組22)。轉(zhuǎn)子6a與輪轂通過滾珠軸承19可旋轉(zhuǎn)地支承的部分17固定連接，定子6b與輪轂的固定不動(dòng)的部分18固定連接。轉(zhuǎn)子繞組20與插座21導(dǎo)電連接(見圖1中的附圖標(biāo)記7a)而定子繞組22導(dǎo)電地連接至插座23(見圖1中的附圖標(biāo)記7b)。在定子和轉(zhuǎn)子之間存在一窄的氣隙24，其尺寸最好在約0.5mm至約2mm之間。扁平線圈的螺線形繞組直接相互面對。線圈的匝數(shù)或電感量可以按在電工技術(shù)中眾所周知的定律根據(jù)所用的頻率范圍和待傳輸?shù)墓β势ヅ?。這里匝數(shù)比按在變壓器中常用的規(guī)律選擇，以便阻抗匹配等等。根據(jù)所希望的可傳輸功率和/或所希望的在屏蔽上的要求在繞組區(qū)域內(nèi)的定子體和轉(zhuǎn)子體可以這樣地設(shè)計(jì)成鐵氧體/鐵磁體(Ferrit)或鐵板半罩或屏蔽板罩，使得這些罩共同地以帶有氣隙的殼芯形式包圍繞組。由此達(dá)到傳輸效率和屏蔽效果之間的最佳化。其次本發(fā)明包括一用來實(shí)現(xiàn)按圖2c的雙輪轂耦合器的優(yōu)選實(shí)施形式，其中只分別采用一個(gè)定子體和轉(zhuǎn)子體。在這種實(shí)施形式中在轉(zhuǎn)子和定子中分別裝入兩個(gè)分開的繞組。這有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即可以分開選擇用于兩個(gè)傳輸方向的繞組還有鐵氧體、鐵或屏蔽板罩。
圖6表示按本發(fā)明的輪轂耦合器的另一個(gè)例子，與圖5中的耦合器不同，它采用裝入轉(zhuǎn)子25和定子26圓柱形線圈42、43進(jìn)行信號(hào)耦合。圓柱形線圈42和43相互同心包圍，同樣形成一氣隙24。前面所述的關(guān)于匝數(shù)、鐵氧體或鐵或屏蔽罩的結(jié)構(gòu)的規(guī)則類似地也適用于圖6中所示的輪轂耦合器。
在圖7中以分圖a)至d)表示定子/轉(zhuǎn)子耦合繞組不同實(shí)施形式的例子，它們可用于較前面所述的輪轂耦合器中。在所示的所有例子中轉(zhuǎn)子和定子的基體6a、6b由一非導(dǎo)電和非導(dǎo)磁固體塑料制成。圖7a表示帶兩個(gè)嵌入鐵氧體外罩28a、28b內(nèi)的單層繞組27a，27b的一個(gè)輪轂耦合器的局部。這樣選擇鐵氧體材料，使得在待傳輸頻率范圍內(nèi)產(chǎn)生高的耦合效率，同時(shí)相對于繞組外部空間達(dá)到磁屏蔽效果。圖7b表示具有兩個(gè)直接嵌入所屬的基體的多層繞組29a、29b的輪轂耦合器的局部視圖。圖7c表由具有兩個(gè)嵌入屏蔽板罩31a、31b內(nèi)的單層繞組30a、30b的輪轂耦合器的局部視圖。圖7d表示一具有兩個(gè)嵌入屏蔽板罩33a、33b內(nèi)的單層繞組32a、32b的雙輪轂耦合器的局部視圖。34a和34b表示兩個(gè)嵌入鐵外罩35a、35b內(nèi)的多層繞組。這里繞組32a、32b用來使一具有比繞組34a、34b傳輸?shù)念l率高的信號(hào)從轉(zhuǎn)子耦合到定子，所述繞組34a、34b用來傳輸?shù)皖l交流電能。
圖8表示按本發(fā)明的一種實(shí)施形式，在這種實(shí)施形式中在輪轂耦合器之內(nèi)附加地集成一用來產(chǎn)生用于組件13和14或13′和44的開關(guān)運(yùn)行的電源電壓的發(fā)電機(jī)(Dynamo)41.在分圖a)中表示一簡單的盤形交流發(fā)電機(jī)的原理，交流發(fā)電機(jī)由一環(huán)36組成，它環(huán)繞地以交替的極性(N＝北極；S＝南極)設(shè)有永磁體段37。與環(huán)36相對地設(shè)一環(huán)45，該環(huán)由許多同樣環(huán)形設(shè)置的分別帶有鐵芯38的扁平線圈46組成?，F(xiàn)在如果為了產(chǎn)生能量使環(huán)45相對于環(huán)36運(yùn)動(dòng)，特別是繞一共同軸線47轉(zhuǎn)動(dòng)，那么在線圈內(nèi)便產(chǎn)生一用于提供電能的感應(yīng)電壓。通過環(huán)中存在的不同分線圈38的串聯(lián)和/或并聯(lián)可以進(jìn)行與組件13、14或13′、44的功率匹配。圖8b示意性地表示這種發(fā)電機(jī)集成在一輪轂耦合器中。在轉(zhuǎn)子側(cè)6a(圖5)內(nèi)裝入帶鐵芯38b的線圈結(jié)構(gòu)38a，在定子6b側(cè)(圖5)內(nèi)有磁結(jié)構(gòu)37。在發(fā)電機(jī)41下方設(shè)置具有繞組39a、39b和屏蔽40a、40b的信號(hào)傳輸裝置。
權(quán)利要求
1.用于汽車的用來將來自車輪的關(guān)于輪胎狀態(tài)參量的信號(hào)傳輸給設(shè)置在汽車車身區(qū)域內(nèi)的電子評價(jià)處理或控制裝置的傳輸裝置，其中輪胎狀態(tài)參量特別是由一個(gè)或多個(gè)傳感組件(14、15、44)測量，這些組件設(shè)置在一通過輪轂(3)可旋轉(zhuǎn)地安裝在底盤上的車輪內(nèi)，其特征為在輪轂內(nèi)集成一耦合裝置，此裝置由一轉(zhuǎn)子和一不旋轉(zhuǎn)的定子組成以產(chǎn)生場耦合，并且其一個(gè)或幾個(gè)場耦合元件(20、22、27a、27b、29a、29b、30a、30b、34a、34b、39a、39b、42、43)相互面對，并通過一窄的氣隙(24)隔開，其中能量的和/或信號(hào)的耦合通過電場和/或磁場和/或電磁場進(jìn)行。
2.按權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于給裝置輸送電力在轉(zhuǎn)子側(cè)以及定子側(cè)通過插塞連接器進(jìn)行。
3.按權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征為輪轂(3)包括一集成的機(jī)電信號(hào)的和/或能量的耦合裝置(6a、6b)。
4.按權(quán)利要求1至3之至少一項(xiàng)的裝置，其特征為設(shè)有一從輪轂到測量值采集裝置的電纜式信號(hào)插接連接裝置(7a、11、12)。
5.按權(quán)利要求1至4之至少一項(xiàng)的裝置，其特征為存在一電纜插塞連接裝置(7b、9)，它設(shè)計(jì)成用來與一包有外殼的電子構(gòu)件(8)和/或一通向電子控制單元(ECU)的電纜連接裝置(10)連接。
6.按權(quán)利要求1至5之至少一項(xiàng)的裝置，其特征為耦合裝置包括扁平線圈，所述扁平線圈由一帶轉(zhuǎn)子繞組(20)的轉(zhuǎn)子和一帶定子繞組(22)的定子組成。
7.按權(quán)利要求1至6之至少一項(xiàng)的裝置，其特征為耦合裝置設(shè)計(jì)成帶有相互包圍的圓柱形線圈，所述圓柱形線圈由一帶集成的轉(zhuǎn)子繞組的轉(zhuǎn)子(25)和一帶集成定子繞組的定子(26)組成。
8.按權(quán)利要求1至7之至少一項(xiàng)的裝置，其特征為耦合裝置的定子和/或轉(zhuǎn)子與一裝在輪轂內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)滾珠軸承(19)的零件機(jī)械連接。
9.按權(quán)利要求1至8之至少一項(xiàng)的裝置，其特征為轉(zhuǎn)子和定子的基體由不導(dǎo)電和不導(dǎo)磁的材料制成。
10.按權(quán)利要求1至9之至少一項(xiàng)的裝置，其特征為耦合裝置設(shè)計(jì)成帶有兩個(gè)嵌入鐵氧體外罩(28a、28b)內(nèi)的單層繞組(27a、27b)。
11.按權(quán)利要求1至10之至少一項(xiàng)的裝置，其特征為耦合裝置設(shè)計(jì)成帶有直接嵌入所屬基體內(nèi)的多層繞組(29a、29b)。
12.按權(quán)利要求1至11之至少一項(xiàng)的裝置，其特征為耦合裝置設(shè)計(jì)成帶有兩個(gè)嵌入屏蔽板外罩(31a、31b)內(nèi)的繞組(30a、30b)。
13.按權(quán)利要求1至12之至少一項(xiàng)的裝置，其特征為耦合裝置設(shè)計(jì)成帶有兩個(gè)嵌入屏蔽板外罩(33a、33b)內(nèi)的繞組(32a、32b)，和附加地帶兩個(gè)嵌入鐵氧體外罩(35a、35b)內(nèi)的繞組(34a、34b)。
14.按權(quán)利要求1至13之至少一項(xiàng)的裝置，其特征為耦合裝置附加地集成一用來產(chǎn)生用于使傳感組件內(nèi)的電子線路工作的電源電壓的發(fā)電機(jī)(41)。
15.按權(quán)利要求14的裝置，其特征為所述發(fā)電機(jī)由一在定子側(cè)的永磁體段(37)的環(huán)和在轉(zhuǎn)子側(cè)的帶鐵芯(38b)的線圈結(jié)構(gòu)(38a)構(gòu)成。
16.配備傳感器的車輪，包括一輪輞(1)、一充氣輪胎(2)和一個(gè)或多個(gè)隨車輪一起旋轉(zhuǎn)的傳感組件(13、13′、14、15、44)，其特征為所述車輪具有一信號(hào)連接裝置，該信號(hào)連接裝置與按權(quán)利要求1至15之至少一項(xiàng)的裝置可拆卸地導(dǎo)電連接。
17.按權(quán)利要求16的車輪，其特征為傳感組件包括一傳感元件(14、15、44)和一信號(hào)和/或能量傳輸組件(13、13′)，其中傳感元件和信號(hào)和/或能量傳輸組件特別是集成在一個(gè)共同的構(gòu)件中。
18.按權(quán)利要求16或17的車輪，其特征為傳感組件包括一個(gè)或多個(gè)帶有用來處理傳感器信號(hào)的電子開關(guān)線路的傳感器。
19.按權(quán)利要求16至18之至少一項(xiàng)的車輪，其特征為在輪胎內(nèi)集成一傳感組件(15)。
20.按權(quán)利要求16至19之至少一項(xiàng)的車輪，其特征為設(shè)有一用來給傳感組件(15)供給能量的能量傳輸組件(13′、44)。
21.按權(quán)利要求16至20之至少一項(xiàng)的車輪，其特征為用于傳輸裝置的導(dǎo)電連接裝置包括一插塞連接器。
22.按權(quán)利要求16至21之至少一項(xiàng)的車輪，其特征為通過一集成在傳感組件內(nèi)的電池向傳感組件供給直流電能。
23.按權(quán)利要求16至22之至少一項(xiàng)的車輪，其特征為至少一個(gè)能量供應(yīng)和/或信號(hào)傳輸組件(13′、44)與一固定在輪胎外殼面區(qū)域內(nèi)的傳感測量裝置(15)通過用于測量裝置的信號(hào)傳輸和/或能量供應(yīng)的場耦合裝置(16)共同作用，其中能量傳輸特別是按發(fā)射應(yīng)答器的方式進(jìn)行。
24.按權(quán)利要求16至23之至少一項(xiàng)的車輪，其特征為場耦合(16)按電、磁或電磁方式進(jìn)行。
25.按權(quán)利要求16至24之至少一項(xiàng)的車輪，其特征為場耦合(16)按光學(xué)、聲學(xué)或通過熱輻射方式進(jìn)行。
26.按權(quán)利要求16至25之至少一項(xiàng)的車輪，其特征為傳感測量裝置(15)通過一集成在測量裝置內(nèi)的發(fā)電機(jī)供給直流電能。
27.按權(quán)利要求16至26之至少一項(xiàng)的車輪，其特征為在輪輞內(nèi)集成一電纜，它具有一作為通向耦合裝置的輸出的插頭并在輪胎側(cè)具有一輪輞插座，該輪輞插座使得可以實(shí)現(xiàn)與輪胎內(nèi)腔機(jī)電的插塞連接，傳感組件可以機(jī)電地位置固定地插接并固定在該插座內(nèi)。
28.按權(quán)利要求27的車輪，其特征為輪輞插座這樣位置固定地集成在輪輞體內(nèi)，以空氣密封地伸入輪胎腔內(nèi)。
29.按權(quán)利要求16至28之至少一項(xiàng)的車輪，其特征為傳感組件用傳感/電子手段產(chǎn)生輪胎狀態(tài)電信號(hào)，并通過耦合裝置將電信號(hào)輸送給包有外殼的電子組件和/或電子控制單元(ECU)。
30.按權(quán)利要求16至29之至少一項(xiàng)的車輪，其特征為輪胎狀態(tài)參量包括空氣壓力、空氣溫度和/或輪胎溫度。
31.按權(quán)利要求16至30之至少一項(xiàng)的車輪，其特征為輪胎狀態(tài)參量包括輪胎類型和/或其運(yùn)行狀況的特征值。
32.按權(quán)利要求16至31之至少一項(xiàng)的車輪，其特征為車輪是由輪輞和輪胎組成的復(fù)合車輪，其中輪胎與輪輞固定連接，特別是硫化在輪輞上。
33.用來傳輸輪胎狀態(tài)參量的系統(tǒng)，由一安裝在車輛上的按權(quán)利要求1至15之至少一項(xiàng)的傳輸裝置組成，該傳輸裝置與一按權(quán)利要求16至32之至少一項(xiàng)的汽車車輪可拆卸地固定，以形成一機(jī)電的連接。
34.按權(quán)利要求33的系統(tǒng)，其特征為包有外殼的電子組件和/或電子控制單元(ECU)通過耦合裝置向傳感組件輸送交流電能。
35.按權(quán)利要求33或34的系統(tǒng)，其特征為傳感組件得到由傳輸裝置從車輪的旋轉(zhuǎn)能量中獲取的交流電能。
36.按權(quán)利要求33至35之至少一項(xiàng)的系統(tǒng)，其特征為該系統(tǒng)包括一通向一包有外殼的電子制動(dòng)控制單元(ECU)的電纜形的電信號(hào)連接裝置。
全文摘要
提供一種傳輸裝置，用這種裝置可以測量輪胎狀態(tài)參量，并且在車輪輪轂(3)內(nèi)集成一耦合裝置，它由一轉(zhuǎn)子和一不旋轉(zhuǎn)的定子組成，以產(chǎn)生場耦合，其一個(gè)或多個(gè)場耦合元件相互面對通過一窄的氣隙(24)隔開，通過電場和/或磁場和/或電磁場進(jìn)行能量和/或信號(hào)耦合。此外本系統(tǒng)包含一配備傳感器的由輪輞(1)、充氣輪胎(2)和傳感組件(13、13′、14、15、44)組成的汽車車輪，傳感組件和車輪一起旋轉(zhuǎn)，其中車輪具有一信號(hào)連接裝置，它可與傳輸裝置連接。
文檔編號(hào)G01L17/00GK1564758SQ02819682
公開日2005年1月12日 申請日期2002年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月4日
發(fā)明者H·芬內(nèi)爾, P·洛貝格 申請人:大陸-特韋斯貿(mào)易合伙股份公司及兩合公司