车轮端部监测装置、紧固件和方法制造方法及图纸

在一个方面，一种车轮端部监测装置，其包括车轮轮毂，该车轮轮毂构造成接收车轮轮辋并与其一起被夹紧。车轮端部监测装置还包括可与车轮轮毂一起旋转的电源、至少一个传感器和通信电路。至少一个传感器被配置为检测夹紧的车轮轮毂和车轮轮辋的至少一个特性。至少一个特性指示夹紧的车轮轮毂和车轮轮辋的夹紧。通信电路被配置为将与至少一个特性相关联的数据无线地通信到外部设备。无线地通信到外部设备。无线地通信到外部设备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】车轮端部监测装置、紧固件和方法
相关申请的交叉引用
[0001]本申请要求于2019年10月9日提交的美国临时申请号62/912,955的权益，在此通过引用将其全部内容并入本文。


[0002]本公开涉及车辆车轮端部，并且更具体地，涉及对车轮端部的夹紧部件的监测。

技术介绍

[0003]紧固件(例如螺钉、螺栓和螺柱)用于在物体之间形成连接。物体通过紧固件内产生的张力保持在一起。如果释放张力(例如，如果螺柱上的螺母松动)，物体可能会分离并可能导致连接失效。例如，在商业卡车运输中，螺柱用于将车轮(包括车轮轮辋和一个或多个轮胎)连接到车轮轮毂。具体而言，将车轮定位在轮毂的螺柱上，其中凸耳螺母与螺柱接合，并且将凸耳螺母向下扭转以将车轮固定到轮毂上。向螺母施加扭矩的过程会张紧螺柱，并导致螺柱的柄部或主体略微伸长。
[0004]施加到商用卡车的凸耳螺母上的扭矩，以及由此产生的螺柱中的张力，对于提供耐用的车轮和轮毂的结构非常重要。如果张力太低，则车轮可能会断开连接，或可能发生渐进式故障，例如配合表面的磨损、轮毂导向器的磨损，和/或螺柱疲本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于车辆的车轮端部监测装置，其特征在于，所述车轮端部监测装置包括：车轮轮毂，其构造成接收车轮轮辋并与其一起被夹紧；电源、至少一个传感器和通信电路，其可操作地联接；其中，所述电源、至少一个所述传感器和所述通信电路能够随被夹紧的所述车轮轮毂和车轮轮辋一起旋转；至少一个所述传感器被配置为检测被夹紧的所述车轮轮毂和车轮轮辋的至少一个特性，至少一个所述特性指示被夹紧的所述车轮轮毂和车轮轮辋的夹紧；以及所述通信电路被配置为将与至少一个所述特性相关联的数据无线通信到外部设备。2.根据权利要求1所述的车轮端部监测装置，其特征在于，所述车轮轮毂包括螺柱，并且至少一个所述传感器被配置为检测以下项中的至少一项：螺柱应力、螺柱应变、螺柱长度和螺母扭矩。3.根据权利要求1所述的车轮端部监测装置，其特征在于，所述电源、至少一个所述传感器和所述通信电路嵌入在所述车轮轮毂中。4.根据权利要求3所述的车轮端部监测装置，其特征在于，所述车轮轮毂包括带螺纹的螺柱和构造成与带螺纹的所述螺柱接合的螺母；以及其中，所述电源、至少一个所述传感器和所述通信电路嵌入在所述螺柱中的至少一个。5.根据权利要求1所述的车轮端部监测装置，其特征在于，还包括处理器，所述处理器被配置为利用被夹紧的所述车轮轮毂和车轮轮辋的所述至少一个特性来确定以下项中的至少一项：所述车轮轮毂和车轮轮辋中的一个或多个的故障机制；所述车轮轮毂的紧固件张紧不足或过度张紧；所述车轮轮毂的一个或多个部件的伸长超过阈值；所述车轮轮毂的一个或多个部件中的应力超过上限阈值或小于下限阈值；所述车轮轮辋的一个或多个部件中的应力超过上限阈值或小于下限阈值，以及所述车轮轮毂的部件和所述车轮轮辋的部件中的一个或多个的应力模式与预定模式相对应。6.根据权利要求1所述的车轮端部监测装置，其特征在于，所述电源被配置为从所述车轮轮毂的旋转中收集能量。7.根据权利要求1所述的车轮端部监测装置，其特征在于，至少一个所述传感器包括电容传感器，至少一个所述传感器被配置为基于测量到的电容来检测被夹紧的所述车轮轮毂和车轮轮辋的至少一个所述特性。8.根据权利要求1所述的车轮端部监测装置，其特征在于，还包括至少一个处理器，所述处理器可操作地联接到至少一个所述传感器、电源和通信电路，至少一个所述处理器可与被夹紧的所述车轮轮毂和车轮轮辋一起旋转；至少一个所述处理器被配置为接收来自至少一个所述传感器的信号，并基于从至少一个所述传感器接收到的所述信号确定至少一个所述特性。9.根据权利要求8所述的车轮端部监测装置，其特征在于，至少一个所述处理器被配置为监测至少一个所述特性，并且在至少一个所述特性与至少一个阈值具有预定关系时，使所述通信电路将至少一个所述特性无线地通信到所述外部设备。
10.根据权利要求1所述的车轮端部监测装置，其特征在于，所述电源包括至少一个电池，所述电池被配置为与被夹紧的所述车轮轮毂和车轮轮辋一起旋转。11.根据权利要求1所述的车轮端部监测装置，其特征在于，还包括所述外部设备，其中所述外部设备包括网关，所述网关被配置为从所述车辆的电气系统接收电力，所述网关被配置为使用短程无线协议与所述通信电路通信，并通过广域无线网络将数据通信到基于云的计算系统。12.根据权利要求1所述的车轮端部监测装置，其特征在于，还包括处理器，所述处理器被配置为响应于被夹紧的所述车轮轮毂和车轮轮辋的至少一个所述特性为以下项中的至少一项而传输警报：大于上限阈值、小于下限阈值和超出预定范围。13.一种用于车辆的车轮端部监测装置，其特征在于，所述车轮端部监测装置包括：车轮轮毂，其具有安装部分；所述车轮轮毂的多个螺柱，其从所述安装部分突出，以将车轮轮辋安装到所述车轮轮毂；所述车轮轮毂的螺母，其被配置为与所述螺柱螺纹接合，并将所述车轮轮辋和车轮轮毂安装部分夹持在一起；所述车轮轮毂的电源，其能够随所述车轮轮毂一起旋转；所述螺柱的传感器，其可操作地联接到所述电源，所述传感器被配置为检测所述螺柱的至少一个特性，至少一个所述特性指示所述车轮轮辋和所述车轮轮毂的夹紧；以及所述车轮轮毂的通信电路，其可操作地联接到所述电源和所述传感器，所述通信电路被配置为将与至少一个所述特性相关联的数据通信到外部设备。14.根据权利要求13所述的车轮端部监测装置，其特征在于，所述安装部分包括法兰；以及其中，所述螺柱包括固定到所述法兰的头部和从所述法兰突出的主体。15.根据权利要求14所述的车轮端部监测装置，其特征在于，所述传感器包括在所述螺柱的头部中的电容传感器，并且所述螺柱包括在所述螺柱的主体中的位移构件，所述位移构件在所述车轮轮毂的安装部分和所述车轮轮辋被夹紧时，相对于所述电容传感器移动，所述电容传感器基于所述电容传感器和所述位移构件之间的电容检测至少一个所述特性。16.根据权利要求13所述的车轮端部监测装置，其特征在于，所述螺柱包括其内部隔室；其中，所述电源包括在所述内部隔室中的电池；其中，所述传感器包括在所述内部隔室中的换能器；其中，所述通信电路包括在所述内部隔室中的通信电路。17.根据权利要求13所述的车轮端部监测装置，其特征在于，所述螺柱包括内部隔室；以及其中，所述通信电路包括在所述内部隔室中的通信...

【专利技术属性】
技术研发人员：B，
申请(专利权)人：美国联合金属制品股份有限公司，
类型：发明
国别省市：