其内集成有发射天线的安全插件.pdf

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摘要
申请专利号:

CN01820605.0

申请日:

2001.11.02

公开号:

CN1481310A

公开日:

2004.03.10

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

B60C23/04

主分类号:

B60C23/04

申请人:

米其林技术公司; 米其林研究和技术股份有限公司

发明人:

J-F·布洛

地址:

法国克莱蒙-费朗

优先权:

2000.11.13 FR 00/14678

专利代理机构:

北京纪凯知识产权代理有限公司

代理人:

程伟;王初

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内容摘要

本发明涉及一种安全插件,包括:一个基本为环状的基座,用来与一个相应的轮辋接触;一个基本为环状的本体,当在以使一部分轮胎至少部分压扁的压力下行驶时,该本体用来支撑安装在所述轮辋上的轮胎的胎面;以及一个壳体,用来容纳具有无线发射功能的车轮单元;其特征在于,所述安全插件包括一个天线,该天线与插件刚性连接并布置在其腔体内。

权利要求书

1: 一种安全插件,包括; 一个基本为环状的基座,用来与一个相应的轮辋(2)接触; 一个基本为环状的本体,当在以使一部分轮胎至少部分压扁的压 力下行驶时,该本体用来支撑安装在所述轮辋上的轮胎的胎面;以及 一个壳体,用来容纳车轮单元; 其特征在于,所述车轮单元在其腔体内包括一个与磁耦合线圈相 连的无线发射器。
2: 如权利要求1所述的安全插件,其中所述车轮单元具有无限发 射的功能,并包括与一个磁耦合线圈相连的发射器,所述天线包括一 个布置在靠近所述车轮单元的所述壳体中的磁耦合线圈。
3: 如权利要求2所述的安全插件,其中所述的天线是高输出可调 天线。
4: 如权利要求3所述的安全插件,其中所述的天线在插件一部分 周圈上延伸。
5: 如权利要求3所述的安全插件,其中所述的天线在插件整个周 圈上延伸。
6: 如权利要求1至5任一项所述的安全插件,其中的环状本体有 一部分的直径大于车轮的最大直径以便容纳插件,所述天线的主要部 分都布置在该环形本体的上部。
7: 如权利要求4所述的安全插件,其中天线固定在插件上部侧壁 内的环槽中。
8: 如权利要求4所述的安全插件,其中所述天线埋设在插件的环 形本体中。
9: 如权利要求2至8中任一项所述的安全插件,其中天线的耦合 线圈埋设在所述插件的基座中。
10: 如权利要求2至9中任一项所述的安全插件,其中所述的天线 及所述天线的耦合线圈由一根导线形成。
11: 如权利要求2至9中任一项所述的安全插件,其中所述天线至 少部分通过将导电漆刷在插件的表面上来制造。
12: 如权利要求2至11中任一项所述的安全插件,其中所述的天 线由一挠性的导体形成。
13: 如权利要求1至12中任一项所述的安全插件,其中车轮单元 的壳体布置在紧靠着插件基座的环形本体中。
14: 一种用来布置在安全插件的壳体中的车轮单元,其中安全插件 包括:一个基本为环状的基座,用来与一个相应的轮辋接触;一个基 本为环状的本体,当在以使一部分轮胎至少部分压扁的压力下行驶时, 该本体用来支撑安装在所述轮辋上的轮胎的胎面;所述单元包括一个 能够检测或读取车轮或轮胎的物理参数的元件,如压力传感器;以及 一个与磁耦合线圈电气相连的发射器,其中磁耦合线圈适于与插件内 的一个天线电配合工作。
15: 如权利要求14所述的车轮单元,该单元与一电源在电气上配 合工作。
16: 适合于插入安全插件中的天线,该安全插件包括一个基本为环 状的基座,用来与一个相应的轮辋接触;一个基本为环状的本体,当 在以使一部分轮胎至少部分压扁的压力下行驶时,该本体用来支撑安 装在所述轮辋上的轮胎的胎面;所述天线由一种导体元件构成,其形 状和尺寸至少能使其部分插入到插件中,并且该天线在设计上占据了 一个基本上跨过180度的圆周位置。
17: 如权利要求16所述的天线,用于占据基本上跨过180~360度 的圆周空间。
18: 如权利要求16所述的天线,该天线还包括彼此相连并用于占 据180~360度基本上圆周空间的多个部分。
19: 如权利要求16~18中之一的天线,该天线由导体线组成。
20: 如权利要求16~18中之一的天线,该天线由导体带组成。

说明书


其内集成有发射天线的安全插件

    【技术领域】

    本发明涉及一种发射信息的系统,从技术的本质来说,特别涉及从车辆旋转部分向非旋转部分发射信息的系统。这些信息可以是那些与物理参数如压力、温度、摩擦、磨损等有关的信息。本发明特别涉及一种车轮单元以及这些系统的天线及其在车轮上的安装。

    特别是,本发明采用安全系统旨在提醒车辆司机该车辆一个轮胎中的压力损失。

    背景技术

    WO94/20 317公开了一种系统,该系统为每个车轮都配备了一个车轮单元,该车轮单元至少包括一个压力传感器、供电装置、高频发射器以及一个天线。如图2所示,该车轮单元固定在轮阀上。这种固定的问题在于,在车轮轮胎的组装和拆卸过程中,特别是阀孔不在轮辋鞍边的外部时(例如参见专利文献EP701911中所公开的车轮),必须按照特定的组装/拆卸步骤才能装上该车轮单元,稍不注意就会使单元损坏或解体。

    专利文献US 5 285 189也公开了一种具有车轮单元的系统(图1),该车轮单元通过固定圈固定在车轮轮辋鞍边的径向外壁上。这种固定方式消除了轮胎安装到车轮上时所遇到的问题。但是,现已发现,该单元在车辆行驶时会转动。因此,当拆卸轮胎时并不知道它们的位置,稍不注意也会使单元损坏或解体。另外,该单元是紧靠着轮辋的金属壁布置的,这就使车轮单元与车辆底盘内的中央接收处理单元之间的无线传送很难得到保障。

    专利文献EP 0 775 601公开了一种带有安全插件的车轮安全系统,在安全插件的腔体内布置有车轮单元。现已发现,当传送无线电信号的车轮单元相对于车辆底盘处于某种位置时,无线电信号的发射存在着困难。    

    【发明内容】

    本发明地一个目的在于提供一种安全插件,该插件包括;

    ·一个基本为环状的基座,用来与一个相应的轮辋相接触;

    ·一个基本为环状的本体,当在以使一部分轮胎至少部分压扁的压力下行驶时,该本体用来支撑安装在所述轮辋上的轮胎的胎面。以及

    ·一个壳体,用来容纳车轮单元。

    其特征在于,该安全插件包括一个天线,该天线与所述插件刚性连接,并布置在其腔体内。

    在一个优选实施方案中,用来无线发射的车轮单元包括一个与磁耦合线圈相连的无线发射器,该天线包括一个紧靠车轮单元壳体布置的磁耦合线圈。

    本实施方案的优点在于,当车轮单元设置在壳体中时,能在天线的耦合线圈与车轮单元的耦合线圈之间形成紧密的磁耦合。这样就能使用较大长度的天线,从而使输出效果要好于现在所使用的、与车轮壳体大小相匹配的天线的输出效果。另一优点是,天线和车轮单元发射器之间没有电接触。

    该天线优选为一根高输出的调节天线。该天线仅能在插件一部分周圈上延伸。可以很容易地选择天线导体的长度从而对其进行调节。该天线还可在插件整个周圈上延伸。其优点在于简化了车轮单元与车辆底盘内的中央接收处理单元之间的信息传送。

    最好将天线的主要部分布置在插件环形本体的上部里面,其直径大于车轮的最大直径以便容纳插件。

    天线的这种布置方式可显著增加天线的输出。这对车轮单元发送信息时减少能量消耗非常重要。

    本发明还涉及一种适于插在安全插件中的天线,其中插件包括:一个基本为环状的基座,用来与一个相应的轮辋接触;一个基本为环状的本体,当在以使一部分轮胎至少部分压扁的压力下行驶时,该本体用来支撑安装在所述轮辋上的轮胎的胎面。该天线由导体元件构成,其形状和尺寸至少能使其部分插入到插件中,并且该天线在设计上占据了一个基本上跨过180度的圆周位置。

    例如,该天线可固定在插件上部侧壁内的环槽中。

    该天线还可埋在环形本体的上部内。

    天线及其耦合线圈优选由一根导线形成。其优点在于制造起来比较简单,组装的成本低。

    该导体可以是一种挠性的可延展的导体。

    该天线至少部分可以通过将导电漆刷在插件的表面上来制造。

    该车轮单元壳体最好布置在紧靠着插件基座的环形本体中。其优点是在行驶时或者在泄气运转时,如果轮胎受到冲击,可将车轮损坏的风险降到最低。

    本发明的另一方面还涉及一种车轮单元,该单元布置在一安全插件内的壳体中,该插件包括:一个基本为环状的基座,用来与一个相应的轮辋接触;一个基本为环状的本体,当在以使一部分轮胎至少部分压扁的压力下行驶时,该本体用来支撑安装在所述轮辋上的轮胎的胎面。该单元包括一个能够检测或读取车轮或轮胎的物理参数的元件,如压力传感器;还包括一个与磁耦合线圈电气相连的发射器,其中磁耦合线圈适于与插件内的一个天线电配合工作。

    【附图说明】

    现在结合附图来说明本发明的各个实施方案,其中:

    图1为带有本发明安全插件的安装组件的部分轴向剖视图;

    图2为图1中插件的侧视图;

    图3为图1中插件车轮单元壳体区域的轴向剖视图;

    图4为本发明插件第二实施方案的车轮单元壳体区域轴向剖视图;

    图5为本发明插件第三实施方案的车轮单元壳体区域轴向剖视图;

    图6为沿本发明图5插件A-A方向的剖视图;

    图7本发明车轮单元的示意图。

    【具体实施方式】

    图1中的组合单元包括:轮胎1、轮辋2以及安全插件3,其中安全插件3布置在轮辋2之承载面4的周围。轮辋2的几何结构可参见专利文献US 5 634 993。该轮辋具有两个轮辋凸缘,即外凸缘50和内凸缘50’;直径不同的两个胎边座,即外胎边座5和内胎边座5’;以及具有接边41和限位体42的承载面4。该轮辋特别适合于很容易地安装安全插件3。这种组件即使在轮胎1内的压力下降很多时也能够继续行驶。安全插件3沿轴向具有前端面I和后端面II。该插件包括两个主要部分:用来包覆轮辋2之承载面4的底座8以及与底座8相连的本体9。如图1所示,本体9包括一个在膨胀压力为零或很小时与轮胎1之胎面7接触的顶面6。本体9可以是各种形状。

    图2为沿轴向从后面II的一侧看去,安全插件3的视图。安全插件3的本体9具有一串沿轴向布置或者是基本上沿轴向布置的隔板16。这些隔板沿插件的周圈规则分布并将顶面6与底座8相连。这些隔板与基本上沿周圈分布的本体9之凹板18(参见图1)一起形成凹部17。其中一个用来固定安全插件3中的车轮单元20。这种固定可通过公知的技术如夹具或粘接来实现。车轮单元优选布置在本体9的径向底部,从而减少其在行驶过程中因撞击而损坏的危险。车轮单元的安装优选为是可拆式的。图2中还展示了天线14。该天线沿着插件的周圈、向在本体的顶面部分内的车轮单元20的两侧延伸。天线14与一磁性耦合线圈15电气相连,该磁性耦合线圈15布置在紧靠着车轮单元20的插件的底座8内。

    天线14可根据不同情况由一根导体或者一圆线圈形成。

    图3所示为本发明安全插件3沿轴向的部分剖视图。其剖面线为图2中的B-B。安全插件3可选择地包括一串基本沿周圈布置的定向加强体11,它们布置在底座8中以抵抗插件在高速行驶时所产生离心作用。

    在图3中,天线14沿端面I的空腔13横向布置。该剖视图说明了天线14是如何穿过凹板18并从本体9的上部即顶面6出来以便连接底座8和磁性耦合线圈15的。这里,耦合线圈为单匝,在车轮单元20之凹部19下面的基座内延伸。

    图4所示的是安全插件3的天线的稍有不同的实施方案。该天线14沿着插件的周圈从径向延伸到顶面6的外周空腔中。这两个实施方案中的天线的敞开部分可用导电漆形成。在与磁性耦合线圈15相连的部分中可采用可延展的导体。

    图6说明了本发明磁性耦合线圈15的形状。该图为图5中A-A的剖面图。该剖面图位于磁性耦合线圈15的平面中。磁性耦合线圈15位于底座8中。其中的虚线为车轮单元在底座8径向外表面的布置位置,具有一个实际上平行于磁性耦合线圈15布置的类似的耦合线圈21。由于车轮单元20位于其凹部19中,因此两个线圈15和耦合线圈21之间的磁性耦合非常好。

    图7为车轮单元20的示意图。该单元主要包括电源装置如电池22,压力温度传感器组件23,数据存贮和处理装置24以及高频发射器25。发射器25与耦合线圈21电气相连,其中的耦合线圈21在形状和长度上与刚性布置在插件中的天线的形状和长度相当,从而有助于发射器与天线之间的阻抗匹配。

    本发明将天线与安全插件刚性相连具有许多优点。在轮胎的安装拆卸过程中以及在行驶的过程中,安全插件可对天线和车轮单元形成保护。该车轮单元也容易以可拆地形式安装在插件中。由于天线的长度以及在靠近轮辋的金属部分以外的位置,因此其输出非常好,这就有助于延长电池的使用寿命,并减少了传输屏蔽区域的问题。当天线在插件的整个周圈延伸时,无论车轮的位置如何,车辆监测系统中央处理单元的接收条件基本上都相同。最后,如果在对车辆和轮胎进行维修时忘记安装上插件,那么系统很容易就能发现这个问题。

    本发明的安全插件主要是由橡胶或热塑性材料的混合物构成。在这两种情况下,可将构成材料在一定压力下从规则分布的进料点注入一封闭的空腔中来形成插件。在注入之前,最好将加强体11布置在封闭的空腔中。注入之前,也可将插件天线的耦合线圈沿径向布置在加强体11的外部。如果想将天线埋在顶面6中,天线的其余部分也可采用公知的技术来安装。此天线的其余部分还可在注入过程中布置在封闭空腔的外部,当然与天线和线圈相连的部分除外,这部分必须布置在封闭空腔中两个合适的引出点以内。

    如果采用橡胶材料,那么形成插件的模具类似于专利文献EP 1 000774 A1中所公开的模具。

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本发明涉及一种安全插件,包括:一个基本为环状的基座,用来与一个相应的轮辋接触;一个基本为环状的本体,当在以使一部分轮胎至少部分压扁的压力下行驶时,该本体用来支撑安装在所述轮辋上的轮胎的胎面;以及一个壳体,用来容纳具有无线发射功能的车轮单元;其特征在于,所述安全插件包括一个天线,该天线与插件刚性连接并布置在其腔体内。 。

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