重型车辆的轮端传感器制造技术

本发明专利技术提供了一种用于重型车辆的轮端组件的无线传感器。所述轮端组件包括轮毂和安装在所述轮毂上的轮毂罩。所述传感器包括设置在轮毂罩中的安装器件。感测器件被安装在所述安装器件上以感测车辆的至少一种状态。处理器被安装在所述安装器件上并被电气地连接至感测器件以处理来自所述感测器件的数据。通信器件被安装在所述安装器件上并被电气地连接至所述处理器以将所处理过的数据通信给用户。电能存储装置被安装在所述安装器件上并被电气地连接至所述感测器件、所述处理器和所述通信器件，使得所述传感器与车辆的电源无关。所述传感器还容纳轮胎充气系统的构件。

Wheel end sensor of heavy vehicle

The present invention provides a wireless sensor for a wheel end assembly of a heavy vehicle. The wheel end assembly includes a hub and a hub housing mounted on the hub. The sensor includes an installation device disposed in the hub housing. The sensing device is mounted on the mounting device to sense at least one of the states of the vehicle. The processor is mounted on the mounting device and is electrically connected to the sensing device to process data from the sensing device. A communication device is mounted on the mounting device and is electrically connected to the processor to communicate the processed data to the user. An electric energy storage device is mounted on the mounting device and is electrically connected to the sensing device, the processor, and the communication device, so that the sensor is independent of the power supply of the vehicle. The sensor also accommodates components of the tire inflation system.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】重型车辆的轮端传感器相关申请的交叉引用本申请要求2014年9月12日申请的美国临时专利申请序号No.62/049,452的优先权。专利技术背景
专利技术涉及用于轮端组件的传感器，且更具体地涉及用于诸如牵引拖车的重型车辆的轮端组件的传感器。更具体地，本专利技术涉及一种用于重型车辆的轮端组件的无线传感器，所述无线传感器被安装到轮端组件的轮毂罩中。因此，所述传感器位于受保护、但仍容易接近的环境中、独立于车辆的电源、并且检测重型车辆的诸如温度、振动、湿度和/或其他参数的运行状况。所述传感器包括方便的指示器件，同时能够容纳轮胎充气系统的构件。
技术介绍
多年来，重型车辆工业已经使用了安装在一个或多个轮轴中的每一个上的轮端组件。每个轮端组件一般包括可转动地安装在轴承组件上的轮毂，该轴承组件进而被固定地安装在轮轴的外置端(一般被称为轴颈)上。所述轴承组件包括内置轴承和外置轴承，所述内置轴承和外置轴承可由轴承间隔件分开。轴颈螺母组件通过可螺纹啮合的螺纹将轴承组件固定到轴颈上，所述可螺纹啮合的螺纹被切入轴颈的外置端的外径中。除了保持轴承和任何间隔件的位置之外，轴颈螺母组件可被用来提供夹紧力以将轴承和任何轴承间隔件压缩至预定水平。本领域的技术人员众所周知的是，为了轮端组件正常运行，必须以润滑剂或者油类来润滑轴承组件和环绕构件。因此，轮端组件还必须被密封以防止润滑剂渗漏以及防止污染物进入组件，其中两者都可能对其性能不利。更具体地，轮毂罩邻近轴颈螺母组件并在轴颈螺母组件外被安装在轮毂的外置端上，并且主要的密封件抵接轴颈可转动地安装在轴承组件和毂的内置端上，结果形成了密闭的或者密封的轮端组件。虽然大部分的轮端组件包括这些一般特征，但是毂、轴承组件、轮毂罩、主要的密封件和其他构件以及轴颈的设计和配置是根据具体的车辆设计及其预期用途而变化的。另外，期望感测并监测轮端组件的运行状况以便确定任何轮端组件构件是否已经出现问题。例如，期望监测轮端组件的温度，因为恒定的高温可能指示润滑剂的缺乏或者轴承组件的不正常。期望监测轮端组件中所经历的振动，因为恒定的高振动水平也可能指示轴承组件的不正常。如果存在不希望有的检测到的运行状况水平，则有可能停止车辆的运行和/或在车辆上执行维修，以在轮端构件发生破损之前修补或者替换有问题的轮端构件。当存在轮端构件的失效时，可能损害周围构件，这极大地增加了修理轮端组件的成本和时间。因此，当失效发生前可以停止车辆和/或可以替换构件时，可以显著地减少修理轮端组件所需的成本和时间。在现有技术中，已经应用了用于轮端组件的传感器，但是所述传感器持有某些缺点。例如，一些现有技术的传感器是外装的，也就是说，被安装在轮端组件的车轮的外侧。因为轮端组件的外部在车辆运行期间经受极端苛刻的条件(诸如，道路危害和防止结冰的腐蚀性化学试剂)，所以外装的传感器已经不期望地有显著损害的倾向。另外，外装的传感器在为了维修的轮端组件的拆卸和重新组装期间经受了粗鲁操作，其也可能损坏传感器。作为备选，其他现有技术的传感器被安装在轮端组件内。然而，所述传感器必须通信或者传送被监测状况的数据，这很难从轮端组件的内侧做到。更具体地，轮毂围绕轴颈的转动和所述轮毂、轴颈、轴承及其他构件中所应用的大量金属会妨碍无线电信号的传输。结果，许多内装式传感器已经使用在轮轴内部延伸的金属线以传送数据。因为所述金属线必须穿过车辆的暴露于腐蚀性元件的区域，所以所述金属线往往容易腐蚀，这不期望地减损传感器的通信。所述金属线还遭受磨损和在车辆运行期间所经受的振动的有形耗损，这可能不期望地促使所述金属线短路。已经被安装在轮端组件内的许多现有技术的传感器被电气地连接至车辆电源并且因此依赖于车辆的电源来运行。例如，在牵引拖车的情况中，现有技术的传感器被连接至牵引拖车的电源。现有技术中已知的是，由于传感器至车辆电源的连线周围的恶劣环境，到车辆电源的连线难以在恒定的基础上充分地提供足够电力使传感器运行。结果，所述现有技术的传感器在维持期望的能力以当车辆行进时连续地运行方面经受困难。另外，被安装在轮端组件内的许多现有技术的传感器是不容易接近的。如果必须调准、修理或者替换所述传感器，则必须打开且有时必须部分地拆卸密封的轮端组件来接近所述传感器。打开和部分地拆卸密封的轮端组件是不希望有的，因为污染物可能进入轮端组件，这可能降低轮端组件的性能和/或使用期限。此外，由于对轮端构件的正确组装的精确需求，所以接近传感器所必需的任何拆卸是不希望有的，因为可能按低劣方式重新组装构件，这再次降低了轮端组件的性能和/或使用期限。此外，轮端组件内传感器或者其他构件可用的空间是极端受限的。安装在轮端组件内的许多现有技术的传感器占据了大量空间，这经常干涉或者妨碍诸如轮胎充气系统的构件的其他构件的安装。因为轮胎充气系统通过现有技术中已知的方法和结构提供了与轮胎气压的自动监测和控制相关的优点，所以容纳轮胎充气系统的构件是所期望的。现有技术的上述缺点使得期望研发一种用于重型车辆的轮端组件的传感器，所述传感器被安装在受保护的环境中、与车辆的电源无关、包括无线数据通信或者传输、为了维修是易于接近的、为通信或者传输数据提供了有效力有效率器件、并且容纳轮胎充气系统的构件。本专利技术满足这些需要，如下所述。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种安装在受保护环境中的用于重型车辆的轮端组件的传感器。本专利技术的另一目的是提供一种与车辆的电源无关的用于重型车辆的轮端组件的传感器。本专利技术的又另一目的是提供一种包括无线数据通信或者传输的用于重型车辆的轮端组件的传感器。本专利技术的又另一目的是提供一种为了维修易于接近的用于重型车辆的轮端组件的传感器。本专利技术的又另一目的是提供一种用于重型车辆的轮端组件的传感器，所述传感器提供了用于通信或者传输数据的有效力有效率器件。本专利技术的又另一目的是提供一种容纳轮胎充气系统的构件的用于重型车辆的轮端组件的传感器。这些目的及其他是通过本专利技术的用于重型车辆的轮端组件的传感器达到的。在专利技术的示例性实施例中，轮端组件包括轮毂和被可移除地安装在轮毂上的轮毂罩。所述传感器包括设置在轮毂罩中的安装器件。感测器件被安装在所述安装器件上以感测车辆的至少一种运行状况。处理器被安装在所述安装器件上并被电气地连接至感测器件以处理来自所述感测器件的数据。通信器件被安装在所述安装器件上并被电气地连接至所述处理器以将所处理的数据通信给用户。电能存储装置被安装在所述安装器件上并被电气地连接至所述感测器件、处理器和通信器件以向所述传感器供电。附图说明在以下说明中阐述并且在附图中示出，并且在所附权利要求中具体且清楚地指出和阐明了本专利技术的优选实施例，其中申请人预期适用所述原理的解说。图1是现有技术的轴颈和轮端组件的一部分的不完全截面透视图，具有示出为安装在轮轴和轮端组件上的现有技术的轮胎充气系统；图2是从本专利技术的重型轮端组件的传感器的第一示例性实施例的外置端看的放大透视图，显示为安装在轮毂罩中；图3是图2中所示构件的分解透视图；图4是按优选安装结构设置的图2中所示的传感器的显著放大透视图；图5是本专利技术的重型轮端组件的传感器中所应用的可选视觉指示器的放大不完全外置端；图6是用于本专利技术的重型轮端组件的传感器的第二示例性实施例的不完全截面透视图，显示为安装在轴颈和轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于重型车辆的轮端组件的传感器，所述轮端组件包括轮毂和可移除地安装在所述轮毂上的轮毂罩，所述传感器包括：安装器件，所述安装器件被设置在所述轮毂罩中；感测器件，所述感测器件被安装在所述安装器件上以感测所述车辆的至少一种运行状况；处理器，所述处理器被安装在所述安装器件上并且被电气地连接至所述感测器件以处理来自所述感测器件的数据；通信器件，所述通信器件被安装在所述安装器件上并被电气地连接至所述处理器以将已处理的所述数据通信给用户；和电能存储装置，所述电能存储装置被安装在所述安装器件上并被电气地连接至所述感测器件、所述处理器和所述通信器件以给所述传感器供电。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.12 US 62/049,4521.一种用于重型车辆的轮端组件的传感器，所述轮端组件包括轮毂和可移除地安装在所述轮毂上的轮毂罩，所述传感器包括：安装器件，所述安装器件被设置在所述轮毂罩中；感测器件，所述感测器件被安装在所述安装器件上以感测所述车辆的至少一种运行状况；处理器，所述处理器被安装在所述安装器件上并且被电气地连接至所述感测器件以处理来自所述感测器件的数据；通信器件，所述通信器件被安装在所述安装器件上并被电气地连接至所述处理器以将已处理的所述数据通信给用户；和电能存储装置，所述电能存储装置被安装在所述安装器件上并被电气地连接至所述感测器件、所述处理器和所述通信器件以给所述传感器供电。2.根据权利要求1所述的用于重型车辆的轮端组件的传感器，其中所述安装器件包括传感器模块。3.根据权利要求2所述的用于重型车辆的轮端组件的传感器，其中：所述轮毂罩包括：圆筒形的侧壁；中间壁，所述中间壁被设置在所述侧壁的内置端和所述侧壁的外置端之间，所述中间壁大致垂直于所述侧壁延伸；和外置壁，所述外置壁大致垂直于所述侧壁延伸；和所述传感器模块被设置在所述轮毂罩的中间壁和所述轮毂罩的外置壁之间。4.根据权利要求2所述的用于重型车辆的轮端组件的传感器，其中所述感测器件包括传感器仪器，并且传感器仪器和所述处理器被安装在主电路板上。5.根据权利要求4所述的用于重型车辆的轮端组件的传感器，其中所述传感器模块包括周边环和设置在所述周边环内的构件安装架，所述构件安装架形成有用于接收所述主电路板、所述通信器件和所述电能存储装置的多个凹口。6.根据权利要求1所述的用于重型车辆的轮端组件的传感器，其中所述通信器件包括射频电路板。7.根据权利要求6所述的用于重型车辆的轮端组件的传感器，其中所述轮毂罩的外置壁是透明和半透明中的至少一种，由此来自所述射频电路板的无线电信号穿过所述外置壁。8.根据权利要求6所述的用于重型车辆的轮端组件的传感器，其中所述射频电路板将紧急情况通信给接收器，所述接收器对于所述重型车辆的操作者是可见的。9.根据权利要求6所述的用于重型车辆的轮端组件的传感器，其中所述射频电路板将处理过的所述数据通信给远程接收器以用于中央收集和分析。10.根据权利要求1所述的用于重型车辆的轮端组件的传感器，其中所述通信器件包括发光二极管指示器。11.根据权利要求10所述的用于重型车辆的轮端组件的传感器，其中所述轮毂罩的外置壁是透明和半透明中的至少一种，由此所述发光二极管指示器通过所述外置壁是可见的。12.根据权利要求1所述的用于重型车辆的轮端组件的传感器，其中所述通信器件包括听觉警报。13.根据权利要求1所述的用于重型车辆的轮端组件的传感器，其中所述安装器件形成有狭...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·D·怀特，J·S·莫里斯，K·M·厄内恩温，M·卡里克，J·R·扎瓦基，
申请(专利权)人：亨德里克森美国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US