用于轮胎温度测量的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了用于轮胎温度测量的装置和方法。该装置包括热电偶，热电偶具有测量接点以及一对第一导电导线和第二导电导线。测量接点安装在设在轮胎中的通道中。所述一对第一导电导线和第二导电导线延伸通过轮胎中的通道并且在界面处离开轮胎。补片在界面处安装到轮胎。一对第一导电导线和第二导电导线从界面延伸到设在补片中的通道中。在第一导电导线和第二导电导线离开轮胎的表面的界面处，第一导电导线和第二导电导线由补片围绕。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本主题涉及一种。特别地，本主题涉及一种使用嵌入或设在轮胎中的热电偶测量轮胎温度的装置和方法。
技术介绍
使用期间车辆上的轮胎的温度测量是困难的。用于轮胎温度测量的常用方法是将热电偶插入轮胎中。热电偶典型地包括由不相似金属形成的两个导电导线的接点。根据公知的塞贝克(Seebeck)效应，由所述两个导电导线的 接点产生的电压与所述接点处的温度成正比。只要参考接点温度也是已知的，可以通过测量由接点产生的电压来确定测量接点处的轮胎的温度。可以控制热电偶插入的深度和角度，从而将热电偶的接点置于温度测量的感兴趣点。图I示出了嵌入设在轮胎结构100中的通道110中的典型热电偶200。如图所示，轮胎结构100的橡胶材料围绕并且容纳热电偶200。热电偶200包括由保护套208围绕的不相似导体的测量接头205。不相似导体210和220作为导电导线210和220从测量接点205伸出。通过公知的方法，以期望的深度和角度插入测量接点205，从而位于测量的感兴趣点。导体210和220延伸通过通道110并且在界面120处离开轮胎100的橡胶材料。以上述方式使用热电偶的缺点是在轮胎的旋转期间显著的循环应力会施加于热电偶导电导线。当集中于导电导线离开轮胎的表面所在的界面处时该循环应力会特别强。施加于导电导线的应力会使导电导线快速地疲劳，导致温度测量失真和热电偶的最终失效。因此，需要一种克服以上缺点的轮胎温度测量装置和方法。尽管使用热电偶的温度测量技术的各种实现方式已实现，但是还未出现大体上包含如下文中根据本技术提出的所有期望特性的设计。
技术实现思路
本专利技术的方面和优点将部分地在以下描述中进行阐述，或者可以从该描述变得明显，或者可以通过本专利技术的实施而获悉。本专利技术的一个示例性实施例涉及一种轮胎温度测量装置。该装置包括热电偶，热电偶具有测量接点以及一对第一导电导线和第二导电导线。测量接点安装在设在轮胎中的通道中。一对第一导电导线和第二导电导线延伸通过轮胎中的通道并且在界面处离开轮胎。补片在界面处安装到轮胎。一对第一导电导线和第二导电导线从界面延伸到设在补片中的类似通道中。该装置还包括与一对第一导电导线和第二导电导线可操作地接通的温度测量电路。在第一导电导线和第二导电导线离开轮胎的表面的界面处，第一导电导线和第二导电导线由补片围绕。因此，补片的材料也容纳一对第一导电导线和第二导电导线，减小了会在该界面处发生的循环应力集中。可以对本专利技术的该示例性实施例进行各种增加或修改。例如，本专利技术的另一个示例性实施例涉及一种用于测量轮胎的温度的方法。该方法包括将补片置于轮胎的表面上并且在补片中和轮胎中设置通道。该方法包括将具有测量接点以及一对第一导电导线和第二导电导线的热电偶插入设在补片和轮胎中的通道，使得热电偶的测量接点安装在设在轮胎中的通道中，并且使得第一导电导线和第二导电导线延伸通过轮胎中的通道并且在界面处离开轮胎的表面。该方法还包括将第一导电导线和第二导电导线放置成与温度测量电路可操作地接通；测量热电偶测量接点信号；并且计算测量接点处的轮胎的温度。在第一导电导线和第二导电导线离开轮胎的表面的界面处，第一导电导线和第二导电导线由补片围绕。参考以下描述和附带的权利要求，本专利技术的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解。包含在该说明书中并且构成该说明书的一部分的附图示出了本专利技术的实施例，并且与描述一起用于解释本专利技术的原理。附图说明在参考附图的说明书中阐述了包括对于本领域的普通技术人员来说是本专利技术的最佳模式的本专利技术的完整和允许公开，在附图中图I提供了位于设在轮胎中的通道中的示例性热电偶测量接点的横截面图；图2提供了根据本专利技术的一个示例性实施例的用于轮胎温度测量的示例性装置的横截面图；图3提供了根据本专利技术的一个示例性实施例的可以用作示例性温度测量电路的一部分的示例性参考接点的平面图；图4提供了根据本专利技术的一个示例性实施例的用于轮胎温度测量的示例性装置的分解图；以及图5提供了根据本专利技术的一个示例性实施例的用于轮胎温度测量的示例性装置的横截面图。具体实施例方式现在将详细地参考本专利技术的实施例，所述实施例的一个或多个例子在附图中示出。每个例子作为本专利技术的解释而不是作为本专利技术的限制而被提供。实际上，本领域的技术人员将显而易见可以在本专利技术中进行各种修改和变化而不脱离本专利技术的范围或精神。例如，作为一个实施例的一部分示出或描述的特征可以用于另一个实施例以产生又一个实施例。因此，本专利技术旨在涵盖属于附带的权利要求及其等效物的范围内的这样的修改和变型。总体上，本主题涉及用于测量轮胎的温度的方法和装置。根据本专利技术的示例性方面，具有测量接点以及一对第一导电导线和第二导电导线的热电偶可以插入轮胎中。可以控制插入的角度和深度以将热电偶的测量接点插入轮胎的温度测量的感兴趣点。热电偶导电导线从接点延伸通过轮胎并且在界面处离开轮胎的表面。本专利技术的装置和方法通过在导电导线离开轮胎的表面所在的界面处将导线保持封闭在与轮胎材料类似的材料的补片中而减小在轮胎的滚动期间施加到热电偶导电导线的循环应力。例如，导电导线封闭在补片中直到导电导线连接到温度测量电路。如下面将详细地所述，导电导线在必要参考接点处连接到温度测量电路，在所述参考接点处导电导线可以联接铜或其它不相似导电金属。通过将导电导线封闭在例如由橡胶材料形成的补片中，在轮胎旋转期间导电导线的运动和挠曲可以被减小到与在轮胎的材料内发生的相同或更低的水平。因此，在导电导线离开轮胎的表面所在的界面处将热电偶导电导线封闭在补片中保护导电导线以将在轮胎的旋转期间导致的损坏或其它疲劳至少减小到低于嵌入轮胎的材料中时发生的疲劳的水平。温度测量电路可以用于将热电偶接点所产生的电压转换为温度测量。温度测量电路可以包括处理器和参考接点。参考接点是热电偶的导电导线物理地联接到通信导线所在的位置，其中通信导线用于将热电偶信号传送到处理器。如下面将详细所述，通信导线的导电材料可以不同于一对第一热电偶导线和第二热电偶导线的导电材料，导致由热电偶单独提供的信号的失真，原因是根据塞贝克效应出现在电路中的不相似金属的任何接点也将生成电压。参考接点可以包括用于生成误差信号以补偿由参考接点处的不相似金属的接点导致的失真的独立温度测量装置，例如P-η结或热敏电阻。处理器可以被配置成通过使用由通信导线提供的信号和由独立温度测量装置提供的误差信号来确定热电偶接点的位置处的轮胎的温度。根据本专利技术的某些实施例，处理器和参考接点可以位于安装到轮胎的电路板上。在其它实施例中，参考接点可以位于补片中并且处理器可以位于安装到轮胎的电路板上。独立地测量参考接点的温度以补偿由参考接点处的不相似金属的接点导致的失真可能是必要的。采取措施预防在两个导电导线与通信导线联接所在的参考接点上形成温度梯度也是必要的。在某些实施例中，这可以通过保持两个导电导线和通信导线的接点彼此地和与独立温度测量换能器热紧靠并且通过围绕参考接点和温度测量换能器的合适绝缘材料的使用而实现。可以使用各种技术将包含微处理器和/或参考接点的电路板安装到轮胎。例如，在一个实施例中，电路板可以直接安装到封闭热电偶导电导线和/或参考接点的补片。在另一个实施例，可以使用在序列号为PCT/US2008/074765的PCT申请和序列号为PCT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】1.一种轮胎温度测量装置，包括 热电偶，所述热电偶具有测量接点以及一对第一导电导线和第二导电导线，所述测量接点安装在设在所述轮胎中的第一通道中，所述一对第一导电导线和第二导电导线延伸通过所述轮胎中的所述第一通道并且在界面处离开所述轮胎的表面； 补片，所述补片在所述界面处安装到所述轮胎，所述一对第一导电导线和第二导电导线从所述界面延伸到设在所述补片中的第二通道中；以及 温度测量电路，所述温度测量电路与所述一对第一导电导线和第二导电导线可操作地接通； 其中，在所述第一导电导线和第二导电导线离开所述轮胎的所述界面处，所述第一导电导线和第二导电导线由所述补片围绕。2.根据权利要求I所述的轮胎温度测量装置，其中，所述温度测量电路包括处理器和参考接点，所述参考接点包括与所述参考接点热接触的温度测量装置。3.根据权利要求2所述的轮胎温度测量装置，其中，所述温度测量装置包括p_n结。4.根据权利要求2所述的轮胎温度测量装置，其中，所述温度测量装置包括热敏电阻。5.根据权利要求2所述的轮胎温度测量装置，其中，所述处理器和所述参考接点位于安装到所述补片的电路板上。6.根据权利要求2所述的轮胎温度测量装置，其中，所述处理器位于安装到所述补片的电路板上，并且所述参考接点嵌入所述补片中。7.根据权利要求I所述的轮胎温度测量装置，其中，所述装置还包括 嵌入所述补片中的第一支撑元件，所述第一支撑元件包括从所述第一支撑元件延伸的一对第一柱和第二柱； 位于所述补片的顶表面之上的第二支撑元件，所述第一柱和第二柱延伸通过所述第二支撑元件；以及 位于所述第二支撑元件之上的电路板，所述第一柱和第二柱可操作地连接到所述电路板以为所述电路板提供机械支撑； 其中，所述装置包括贯穿所述第一支撑元件和所述第二支撑元件设置的第三通道，所述第三通道设在所述第一柱和所述第二柱之间，使得所述第一柱和第二柱以及所述第三通道呈大致线性关系布置。8.根据权利要求7所述的轮胎温度测量装置，其中，所述第一导电导线和第二导电导线延伸通过贯穿所述第一支撑元件和所述第二支撑元件设置的所述第三通道。9.根据权利要求8所述的轮胎温度测量装置，其中，贯穿所述第一支撑元件和所述第二支撑元件设置的所述第三通道填充有聚氨酯或环氧树脂材料，所述聚氨酯或环氧树脂材料具有的弹性模量近似地等于所述第一支撑元件和所述第二支撑元件的弹性模量。10.根据权利要求7所述的轮胎温度测量装置，其中，所述第一柱和第二柱以及贯穿所述第一支撑元件和所述第二支撑元件设置的所述第三通道沿着与所述补片的纵向方向成大约80°至大约100°的线呈大致线性关系布置，所述补片的所述纵向方向大致垂直于所述轮胎的旋转方向。11.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·A·韦斯顿，
申请(专利权)人：米其林研究和技术股份有限公司，米其林技术公司，
类型：发明
国别省市：