用于轮胎磨损监测的可磨蚀传感器系统技术方案

胎面磨损指示器附着至相应的轮胎胎面元件。指示器被构造为多个沿径向层叠的传感器元件，其被操作地构造和定位成响应于相应胎面元件的渐进胎面磨损，而顺次牺牲性地磨蚀并发生电阻变化。传感器元件被电路系统连接，所述电路系统将来自传感器元件的数据信号通信至数据处理器，其指示传感器元件的累积电阻率的变化。数据处理器接收来自传感器元件的数据信号，并基于数据信号确定胎面元件的径向磨损水平。多个胎面磨损指示器可以横跨胎面安装至相应的胎面突块，以基于相应突块的胎面磨损轮廓来推导出胎面磨损状态。

【技术实现步骤摘要】
用于轮胎磨损监测的可磨蚀传感器系统
本专利技术总体上涉及在其整个寿命内对轮胎磨损进行实时监测的传感系统，更特别地涉及基于嵌入轮胎的胎面磨损传感器实施方式的传感系统。
技术介绍
胎面磨损指示器的使用并不是新的，并且在许多国家胎面磨损指示器的使用是通过法律强制执行的。多种这类指示器是公知的。一个这种类型采用位于胎面下方的彩色标记来从视觉指示磨损。其它类型使用位于胎面沟槽中的补强桥类型元件。所提及类型的彩色指示器的实际问题是：在轮胎磨损之前，操作者无法确定磨损的水平。当轮胎采用补强桥类型的磨损指示器时，可能难以确定磨损的水平。美国专利No.6,523,586公开了用于轮胎胎面的磨损指示器，其中，在一系列或者预定的紧密地定位的一组相关标记中，标记随着轮胎磨损而消失。虽然这向消费者提供连续的信息，但是形成轮胎的复杂性会增加，原因是需要形成多个不同标记，其只在所定量的磨损之后出现。因此，被轻松地集成到轮胎中并且以被交通工具操作者轻松地监测的方式可靠地测量胎面磨损的胎面磨损指示器是所需的，并且是迄今为止未达成的。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，交通工具轮胎和胎面磨损装置组件包括附着至一个或多个轮胎胎面元件的胎面磨损指示器。指示器被构造为多个沿径向层叠的传感器元件，其被操作地构造和定位成响应于传感器元件所附着至的胎面元件的渐进胎面磨损，而顺次牺牲性地磨蚀并发生电阻变化。传感器元件被电路系统连接，所述电路系统将来自传感器元件的数据信号通信至数据处理器，其指示传感器元件的累积电阻率的变化。数据处理器接收来自传感器元件的数据信号，并基于数据信号确定胎面元件的径向磨损水平。在本专利技术的另一方面，传感器元件操作地受到由一个胎面元件的胎面磨损诱发的渐进侵蚀，由此产生传感器电阻率的可测量变化。在再一方面，所述组件进一步包括一个或多个插入针连接器，其进行操作以从胎体的腔体侧穿过轮胎胎体伸出，来与传感器元件接合并建立电接触。根据本专利技术的再一方面，多个胎面磨损指示器附着在轮胎胎面之上，每个指示器处于相应胎面位置，并且各自安装至相应胎面元件。每个胎面磨损指示器被构造成具有沿径向层叠的传感器元件，以随着相应胎面元件逐渐磨损而顺次牺牲性地磨蚀并发生电阻率变化。插入针连接器被包括来从胎体的轮胎腔体侧穿过胎体伸出，并与相应胎面磨损指示器的传感器元件建立电接触接合。本公开还提供以下技术方案：1.一种交通工具轮胎和胎面磨损装置组件，包括：轮胎，其具有在径向外侧的多个胎面元件；至少一个胎面元件从胎面的基底突出并具有所定的胎面深度；胎面磨损指示器，其包括附着至所述一个胎面元件的至少一个牺牲性电阻传感器元件，所述一个传感器元件进行操作以响应于所述一个胎面元件上的渐进胎面磨损而逐渐改变电阻率；电阻率测量器件，其连接至所述一个传感器元件来生成数据，所述数据指示所述一个传感器元件中的电阻率的测量变化；数据处理器件，其基于所述一个传感器元件的电阻率的测量变化，来确定所述一个胎面元件的胎面磨损状态。2.如技术方案1所述的交通工具轮胎和胎面磨损装置组件，其中，所述胎面磨损指示器包括多个所述传感器元件，所述多个所述传感器元件以径向取向层叠方式配置在所述一个胎面元件内，平行于在径向外侧的与路面接合的胎面元件表面。3.如技术方案2所述的交通工具轮胎和胎面磨损装置组件，其中，所述轮胎的多个胎面元件是封闭轮胎空气腔体的轮胎胎体的径向外侧部件；并且其中所述组件包括插入针连接器器件，用于从所述轮胎的腔体侧穿过所述胎体伸出并接触相应的传感器元件。4.如技术方案1所述的交通工具轮胎和胎面磨损装置组件，其中，多个胎面磨损指示器分别附着至多个胎面元件，并且其中所述多个胎面磨损指示器将电阻率数据的变化传输至基于交通工具的远程电子数据处理器。5.如技术方案4所述的交通工具轮胎和胎面磨损装置组件，其中，所述电子数据处理器操作地分析电阻率数据的变化来推导胎面磨损状态，并将胎面磨损状态操作地通信至交通工具电子控制单元。6.如技术方案2所述的交通工具轮胎和胎面磨损装置组件，其中，所述多个传感器元件操作地受到由所述一个胎面元件的胎面磨损诱发的渐进侵蚀，由此产生电阻率的可测量变化。7.如技术方案6所述的交通工具轮胎和胎面磨损装置组件，其中，所述多个传感器元件包括具有互不相同的电阻。8.如技术方案7所述的交通工具轮胎和胎面磨损装置组件，其中，所述多个传感器元件在电阻有区别的传感器元件长度上操作地有区别。9.如技术方案8所述的交通工具轮胎和胎面磨损装置组件，其中，所述多个传感器元件中至少相邻的两个并联地电连接，并被不导电的绝缘层分离。10.如技术方案6所述的交通工具轮胎和胎面磨损装置组件，其中，所述传感器元件中的每个被丝网印刷在厚度小于150微米的柔性聚合物膜上。11.如技术方案10所述的交通工具轮胎和胎面磨损装置组件，其中，所述聚合物膜包括聚酰亚胺膜。12.如技术方案9所述的交通工具轮胎和胎面磨损装置组件，其中，所述多个传感器元件的数量为至少三个。13.如技术方案1所述的交通工具轮胎和胎面磨损装置组件，其中，进一步包括：连接至所述胎面磨损指示器的基于轮胎的轮胎腔体压力测量装置，所述轮胎腔体压力测量装置具有数据传输器，用于无线传输指示所述一个传感器元件的电阻率的测量变化的数据。14.如技术方案13所述的交通工具轮胎和胎面磨损装置组件，其中，所述胎面磨损指示器包括一系列沿径向层叠的电阻传感器元件，其是可操作的以随着所述一个胎面元件沿径向向内磨损而在至少一个电参数上顺次地变化，并且所述沿径向层叠的电阻传感器元件具有互不相同的电阻。15.一种交通工具轮胎和胎面磨损装置组件，包括：轮胎，其具有在径向外侧的多个沿径向延伸的胎面元件；胎面磨损指示器，其附着至至少一个胎面元件，并包括多个沿径向层叠的传感器元件，所述多个沿径向层叠的传感器元件被操作地构造和定位成响应于所述一个胎面元件的渐进胎面磨损而顺次牺牲性地磨蚀并改变相应的传感器元件几何结构，由此使得每个传感器元件响应于所述一个胎面元件上的渐进胎面磨损而在电阻率上顺次地变化；基于轮胎的电子装置，其安装至所述轮胎，并连接至所述胎面磨损指示器，所述基于轮胎的电子装置包括数据通信器件，用于无线传输来自所述传感器元件的数据信号，所述数据信号指示所述传感器元件的电阻率的变化；和数据处理器件，其接收来自所述传感器元件的数据信号，并基于所述数据信号确定所述一个胎面元件的径向磨损水平。16.如技术方案15所述的交通工具轮胎和胎面磨损装置组件，其中，所述多个传感器元件操作地受到由所述一个胎面元件的胎面磨损诱发的渐进侵蚀，由此产生传感器电阻率的可测量变化。17.如技术方案15所述的交通工具轮胎和胎面磨损装置组件，其中，所述轮胎的多个胎面元件是封闭轮胎空气腔体的轮胎胎体的径向外侧部件；并且其中所述组件进一步包括至少一个插入针连接器器件，所述至少一个插入针连接器器件进行操作以从所述胎体的腔体侧穿过所述胎体伸出，并与包括胎面磨损指示器的所述多个传感器元件建立电接触接合。18.如技术方案15所述的交通工具轮胎和胎面磨损装置组件，其中，进一步包括：多个胎面磨损指示器，每个指示器附着在不同的相应胎面位置处，并且各自附接至相应的胎面元件，其中每个胎面磨损指示器包括多个沿径向层叠的传感器元件，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交通工具轮胎和胎面磨损装置组件，其特征在于，包括：轮胎，其具有在径向外侧的多个胎面元件；至少一个胎面元件从胎面的基底突出并具有所定的胎面深度；胎面磨损指示器，其包括附着至所述一个胎面元件的至少一个牺牲性电阻传感器元件，所述一个传感器元件进行操作以响应于所述一个胎面元件上的渐进胎面磨损而逐渐改变电阻率；电阻率测量器件，其连接至所述一个传感器元件来生成数据，所述数据指示所述一个传感器元件中的电阻率的测量变化；数据处理器件，其基于所述一个传感器元件的电阻率的测量变化，来确定所述一个胎面元件的胎面磨损状态；和所述胎面磨损指示器包括多个所述传感器元件，所述多个所述传感器元件以径向取向层叠方式配置在所述一个胎面元件内，平行于在径向外侧的与路面接合的胎面元件表面。

【技术特征摘要】
2013.06.07 US 13/9122791.一种由交通工具轮胎和胎面磨损装置构成的组件，包括：轮胎，其具有在径向外侧的多个胎面元件；至少一个胎面元件从胎面的基底突出并具有所定的胎面深度；胎面磨损指示器，其包括附着至所述至少一个胎面元件的至少一个牺牲性电阻传感器元件，所述至少一个传感器元件进行操作以响应于所述至少一个胎面元件上的渐进胎面磨损而逐渐改变电阻率；电阻率测量器件，其连接至所述至少一个传感器元件来生成数据，所述数据指示所述至少一个传感器元件中的电阻率的测量变化；数据处理器件，其基于所述至少一个传感器元件的电阻率的测量变化，来确定所述至少一个胎面元件的胎面磨损状态，其中，所述至少一个传感器元件被丝网印刷在柔性聚合物膜上。2.如权利要求1所述的组件，其中，所述胎面磨损指示器包括多个传感器元件，所述多个传感器元件以径向取向层叠方式配置在所述至少一个胎面元件内，平行于在径向外侧的与路面接合的胎面元件表面。3.如权利要求2所述的组件，其中，所述轮胎的多个胎面元件是封闭轮胎空气腔体的轮胎胎体的径向外侧部件；并且其中所述组件包括插入针连接器器件，用于从所述轮胎的腔体侧穿过所述胎体伸出并接触相应的传感器元件。4.如权利要求1所述的组件，其中，多个胎面磨损指示器分别附着至多个胎面元件，并且其中所述多个胎面磨损指示器将电阻率数据的变化传输至基于交通工具的远程电子数据处理器。5.如权利要求4所述的组件，其中，所述电子数据处理器操作地分析电阻率数据的变化来推导胎面磨损状态，并将胎面磨损状态操作地通信至交通工具电子控制单元。6.如权利要求2所述的组件，其中，所述多个传感器元件操作地受到由所述至少一个胎面元件的胎面磨损诱发的渐进侵蚀，由此产生电阻率的可测量变化。7.如权利要求6所述的组件，其中，所述多个传感器元件包括具有互不相同的电阻。8.如权利要求7所述的组件，其中，所述多个传感器元件在电阻有区别的传感器元件长度上操作地有区别。9.如权利要求8所述的组件，其中，所述多个传感器元件中至少相邻的两个并联地电连接，并被不导电的绝缘层分离。10.如权利要求6所述的组件，其中，所述多个传感器元件中的每个被丝网印刷在厚度小于150微米的柔性聚合物膜上。11.如权利要求10所述的组件，其中，所述聚合物膜包括聚酰亚胺膜。12.如权利要求9所述的组件，其中，所述多个传感器元件的数量为至少三个。13.如权利要求1所述的组件，其中，进一步包括：连接至所述胎面磨损指示器的基于轮胎的轮胎腔体压力测量装置，所述轮胎腔体压力测量装置具有数据传输器，用于无线传输指示所述至少一个传感器元件的电阻率的测量变化的数据。14.如权利要求13所述的组件，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：P奥列夫斯基，
申请(专利权)人：固特异轮胎和橡胶公司，
类型：发明
国别省市：美国;US