CN102837558B - 一种带轮胎智能检测装置的汽车轮毂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带轮胎智能检测装置的汽车轮毂，轮毂的主体包括轮辋、轮辐、安装面和装饰盖，安装面和装饰盖之间具有轮毂中心腹腔，轮胎智能检测装置包括压力传感器和主控制线路板，汽车轮毂还设有至少一条安装有压力传感器的引导管，引导管位于压力传感器前后管段中的空气相互隔绝；每条引导管一端均穿过开设在轮辋上的穿孔，并伸出用于连通汽车轮胎气室的管段，另一端均与轮毂中心腹腔连通，主控制线路板安装在轮毂装饰盖上并置于轮毂中心腹腔内，各个压力传感器的信号传输导线分别穿过相应的引导管，进入轮毂中心腹腔与主控制线路板上的相应端口电连接。本发明能减轻装设轮胎智能检测装置对轮毂的偏心作用，使轮毂保持动平衡，且能自给供电。

Description

一种带轮胎智能检测装置的汽车轮毂

技术领域

本发明涉及一种汽车轮毂，具体地说是一种带轮胎智能检测装置的汽车轮毂。

背景技术

汽车轮毂是汽车传动系统的主要总成之一，图1和图2示出了常用的轮毂结构，轮毂主体包括轮辋1、轮辐2和安装面3，安装面3上开有中心孔3a和若干螺柱孔3b。汽车进行装配时，汽车的轮胎4安装在轮辋1外，轮辋1上设有气门孔以实现对轮胎4的充气；汽车的传动轴5通过中心孔3a与轮毂联接，从而带动车轮转动；通常在轮毂外立面安装轮毂装饰盖6，一方面可以将安装面3上的中心孔3a和螺柱孔3b遮蔽起来，防止灰尘从中心孔3a或螺柱孔3b进入汽车的传动系统，另一方面在轮毂装饰盖6上设置汽车的品牌标志，起到品牌宣传和美化车辆的作用。但轮毂装饰盖6和安装面3之间并非是紧密贴合的，安装面3和轮毂装饰盖6围成一个空腔，在本文中称之为轮毂中心腹腔7。

汽车在实际使用中，路面的行驶安全状况非常复杂,如司机的身体状况、路面的状况、制动系统优劣、轮胎的质量和车速等都影响很大，特别是在高速行驶过程中因汽车轮胎故障而发生的交通事故占比较高。因此，对轮胎使用过程实施实时的安全监控，在减少因轮胎故障而引起的交通事故能起到积极的作用。轮胎故障发生时，大多数情况下是轮胎内的气压和温度发生了大幅度的改变，造成轮胎严重变形，增加与地面的摩擦力而产生高温或高压引发爆胎现象，该现象本来就是一个逐渐发生的过程，但由于司机未能及时发现而造成所谓的瞬间事件而成为不可避免，所以，当我们能够在轮胎系统中引入智能实施实时的监控系统，及时发现问题，及时处理就能避免或减少此类行车安全事故的发生。

现有技术中，采用轮胎智能检测装置对轮胎4进行气压和温度等安全指标检测的方法避免或减少行车过程中因轮胎发生故障而造成的安全事故的发生。如图3所示，轮胎智能检测装置包括用于采集轮胎气压信息的压力传感器、用于采集轮胎温度信息的温度传感器、主控制线路板和无线电信号接收与处理模块，其中主控制线路板上设有用于控制轮胎智能检测装置工作的电子控制单元ECU和用于发送轮胎安全报警信号的无线电信号发送模块；电子控制单元ECU能根据不同的国家、行业标准设定轮胎的气压和温度的安全范围参数，电子控制单元ECU接收压力传感器和温度传感器采集到的轮胎信息，当判定其数值超出轮胎安全参数范围时，通过无线电信号发送模块向安装在车内的无线电信号接收与处理模块，发送检测到的轮胎温度气压数据，并对轮胎危险状况进行报警，还可在车内增设一台或多台无线电信号接收机，对检测信号实行声光显示和报警，令司机及乘客实现对行进中汽车的轮胎安全状况进行实时监控，当轮胎气压和温度接近安全指标时能及早发现和处理，有效地遏制了交通事故的发生。

现有技术中轮胎智能检测装置的主控制线路板一般装设在轮毂的轮辋1或轮辐2上，由于汽车的车轮是由轮胎、轮毂组成的一个整体，在车辆出厂装配时都会做动平衡测试，使得车轮在高速行驶时更为平稳，而安装在轮辋1或轮辐2上的轮胎智能检测装置则极易破坏汽车车轮的动平衡状态，使得轮毂的重心偏心，造成安全隐患；为了减轻轮胎智能检测装置对车轮动平衡状态造成的影响，一般选用干电池对装置进行供电，这需要时常对电池进行更换造成驾驶人员的不便，还可能因忘记更换电池而造成装置停止工作；同时因轮胎智能检测装置装设在轮毂外立面，行驶过程中的路面杂物易飞溅到装置上对装置造成损坏。

发明内容

本发明的目的是提供一种带轮胎智能检测装置的汽车轮毂，能够最大限度的减轻装设轮胎智能检测装置对汽车轮毂的偏心作用，使轮毂保持动平衡。

本发明的目的是通过以下技术措施实现的：

一种带轮胎智能检测装置的汽车轮毂，轮毂的主体包括轮辋、轮辐、安装面和轮毂装饰盖，安装面和轮毂装饰盖之间具有轮毂中心腹腔，轮胎智能检测装置包括压力传感器和主控制线路板，所述的汽车轮毂还设有至少一条安装有所述压力传感器的引导管，所述引导管内位于压力传感器前后管段之间密封隔绝；每条引导管的一端均穿过开设在轮辋上的穿孔，并伸出用于连通汽车轮胎气室的管段，另一端均与轮毂中心腹腔连通，所述主控制线路板安装在轮毂装饰盖上并置于轮毂中心腹腔内，所述各个压力传感器的信号传输导线分别穿过相应的引导管，进入轮毂中心腹腔与主控制线路板上的相应端口电连接。

本发明所述压力传感器安装在引导管连通轮毂中心腹腔一端的末端管段中。

本发明所述引导管为多条，多条的引导管以轮毂中心腹腔为中心呈均匀间隔发射放射状设置。

本发明所述引导管设置在轮辐中。

本发明所述引导管中设有用于安装压力传感器的内螺纹。

本发明所述轮胎智能检测装置还包括安装在轮胎气室中的温度传感器，所述温度传感器的信号传输导线穿过相应的引导管，进入轮毂中心腹腔与主控制线路板上的相应端口电连接。

本发明所述轮毂中心腹腔内设有用于为轮胎智能检测装置供电的发电机。

本发明所述发电机包括一圈均匀设置在主控制线路板上的转子线圈、竖立在主控制线路板上的转轴和设有一圈定子磁体的上轻下重的支架，所述转轴与轮毂对中，所述支架对中铰接在转轴上，所述的一圈定子磁体与转子线圈相配合，转子线圈跟随汽车轮毂转动，与定子磁体相对转动而产生电流，转子线圈产生的电流输入到主控制线路板的供电端。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

第一，本发明将主控制线路板安装在轮毂装饰盖上并置于轮毂中心腹腔内，并通过设置引导管实现压力传感器与轮胎的气路连接、温度、压力传感器与主控制线路板的电路连接，并使得多条的引导管以轮毂中心腹腔为中心呈均匀发射状设置，有效地减少了轮胎智能检测装置对轮毂的偏心作用所带来的安全隐患，使得轮毂满足动平衡条件，并且使得轮毂的装设能够一体化，使得轮毂的结构保持紧凑而简洁；

第二，本发明在轮毂中心腹腔内设置有发电机，使轮毂的转动动能能转化成电能为轮胎智能检测装置供电，实现了本发明带轮胎智能检测装置的汽车轮毂的自给供电，并且发电机设置在轮毂中心腹腔内，满足轮毂动的平衡条件。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明：

图1为常用汽车轮毂的结构示意图；

图2为常用汽车轮毂的剖视结构放大示意图；

图3为现有技术中轮胎智能检测装置的原理框图；

图4为本发明实施例一的结构放大示意图；

图5为本发明实施例二的剖视结构放大示意图；

图6为本发明中发电机的示意图。

具体实施方式

如图4所示，本发明实施例一的带轮胎智能检测装置的汽车轮毂，轮毂的主体包括轮辋1、轮辐2、安装面3和轮毂装饰盖6，安装面3和轮毂装饰盖6之间具有轮毂中心腹腔7，轮胎智能检测装置包括压力传感器14和主控制线路板13，汽车轮毂还设有至少一条安装有压力传感器14的引导管8，设置多条的引导管8可实现对轮胎多点的气压检测，使得轮胎智能检测装置能更快的得到轮胎漏气的信息，引导管8的数量可根据实际需求设置，本实施例设置了四条引导管8；而引导管8位于压力传感器14前后管段之间应相互密封隔绝，使轮胎气室内的压力空气不会向轮毂中心腹腔7泄漏，即压力传感器14应通过密封组件安装在引导管8中，本实施例一选用常用的密封圈实现；每条引导管8的一端均穿过开设在轮辋1上的穿孔，并伸出用于连通汽车轮胎4气室的管段8a，另一端均与轮毂中心腹腔7连通，主控制线路板13安装在轮毂装饰盖6上并置于轮毂中心腹腔7内，各个压力传感器14的信号传输导线分别穿过相应的引导管8，进入轮毂中心腹腔7与主控制线路板13上的相应端口电连接。

其中，管段8a的长度因应轮毂所安装轮胎的不同，如真空胎或具有内胎的轮胎而设置，以连通其气室为准；引导管8的管段8a连通汽车轮胎4的气室，因此在安装轮胎时需对管段8a穿入轮胎4气室的部位作气密处理，该处理方法可采用常用的密封方法，如橡胶垫圈等密封，在此不再赘述。

为了减少轮胎智能检测装置对轮毂重心的影响，降低装置的安装难度、提高安装精度，本实施例一的压力传感器14安装在引导管8连通轮毂中心腹腔7一端的末端管段中。

为了有效满足轮毂的动平衡条件，引导管8的数量多于一条时，多条的引导管8应以轮毂中心腹腔7为中心呈均匀间隔放射状设置。而本实施例一的引导管8为四条，设置成图4所示的十字状设置。

另外，本发明中的轮胎智能检测装置还可包括安装在轮胎4气室中的温度传感器15，温度传感器15的信号传输导线穿过相应的引导管8，进入轮毂中心腹腔7与主控制线路板13上的相应端口电连接。

如图5所示，本发明实施例二的带轮胎智能检测装置的汽车轮毂，与实施例一基本相同，不同点在于：引导管8设置在轮辐2中。这样，既能避免汽车行驶过程中，路面杂物对引导管8的破坏，也能增加轮毂的一体化，减少增设轮胎智能检测装置对轮毂的影响。

为便于压力传感器14的安装，本实施例二在引导管8中设有用于安装压力传感器14的内螺纹。

为了实现轮胎智能检测装置的自给供电，本实施例二还在轮毂中心腹腔7内设有用于为轮胎智能检测装置供电的发电机。

如图5和图6所示，实施例二中的发电机包括一圈均匀设置在主控制线路板13上的转子线圈9、竖立在主控制线路板13上的转轴10和设有一圈定子磁体12的上轻下重的支架11，转轴10与轮毂对中，支架11对中铰接在转轴10上，一圈定子磁体12与转子线圈9相配合，转子线圈9跟随汽车轮毂转动，与定子磁体12相对转动而产生电流，转子线圈9产生的电流输入到主控制线路板13的供电端。其中，支架11可制作成一上部轻下部重的圆盘，其材质可选用不滞磁材料塑料或不锈钢材料。当汽车在行驶过程中，汽车轮毂的转动带动发电机中转子线圈9旋转，安装在支架11上的定子磁体12则相对静止，转子线圈9与定子磁体12的相对运动使转子线圈9产生感生电动势，轮毂的动能转变成电能，实现了对轮胎智能检测装置的供电。只要汽车行驶一定的速度，如时速20Km/h以上，轮胎智能检测装置就开始正常工作，没有内置干式电池需更换的人为烦恼，还可实现简单的速控启动。

上述实施例的汽车轮毂，还可在轮胎智能检测装置中增设声光报警显示单元，在轮毂外立面上安装LED灯，在轮毂中心腹腔7内安装蜂鸣器，在安全参数范围内，轮毂通过LED灯颜色显示安全系数级别，接近或超越安全参数范围时，轮毂除光显示外还发出警笛声向驾驶员报警，以声光显示和信号无线发送的两种方式实现智能监测的目的。

本发明的实施方式不限于此，在本发明上述基本技术思想前提下，按照本领域的普通技术知识和惯用手段对本发明内容所做出其它多种形式的修改、替换或变更，如仅设置一条上述引导管8；上述压力传感器14安装在引导管8连通汽车轮胎气室一端的末端管段中，或引导管8中的任意位置；引导管8穿过的轮辋上的穿孔为轮毂的气门孔，同时在引导管8上接一个三通作为本发明的轮毂气门孔等，均在本发明权利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带轮胎智能检测装置的汽车轮毂，轮毂的主体包括轮辋(1)、轮辐(2)、安装面(3)和轮毂装饰盖(6)，安装面(3)和轮毂装饰盖(6)之间具有轮毂中心腹腔(7)，轮胎智能检测装置包括压力传感器(14)和主控制线路板(13)，其特征在于：所述的汽车轮毂还设有至少一条内装有所述压力传感器(14)的引导管(8)，所述引导管(8)内位于压力传感器(14)前后管段之间密封隔绝；每条引导管(8)的一端均穿过开设在轮辋(1)上的穿孔，并伸出用于连通汽车轮胎(4)气室的管段(8a)，另一端均与轮毂中心腹腔(7)连通，所述主控制线路板(13)安装在轮毂装饰盖(6)上并置于轮毂中心腹腔(7)内，所述各个压力传感器(14)的信号传输导线分别穿过相应的引导管(8)，进入轮毂中心腹腔(7)与主控制线路板(13)上的相应端口电连接。

2.根据权利要求1所述的带轮胎智能检测装置的汽车轮毂，其特征在于：所述压力传感器(14)安装在引导管(8)连通轮毂中心腹腔(7)一端的末端管段中。

3.根据权利要求2所述的带轮胎智能检测装置的汽车轮毂，其特征在于：所述引导管(8)为多条，多条的引导管(8)以轮毂中心腹腔(7)为中心呈均匀间隔放射状设置。

4.根据权利要求1所述的带轮胎智能检测装置的汽车轮毂，其特征在于：所述引导管(8)为多条，多条的引导管(8)以轮毂中心腹腔(7)为中心呈均匀间隔放射状设置。

5.根据权利要求1至4任一项所述的带轮胎智能检测装置的汽车轮毂，其特征在于：所述引导管(8)设置在轮辐(2)中。

6.根据权利要求5所述的带轮胎智能检测装置的汽车轮毂，其特征在于：所述轮胎智能检测装置还包括安装在轮胎(4)气室中的温度传感器(15)，所述温度传感器(15)的信号传输导线穿过相应的引导管(8)，进入轮毂中心腹腔(7)与主控制线路板(13)上的相应端口电连接。

7.根据权利要求5所述的带轮胎智能检测装置的汽车轮毂，其特征在于：所述轮毂中心腹腔(7)内设有用于为轮胎智能检测装置供电的发电机。

8.根据权利要求7所述的带轮胎智能检测装置的汽车轮毂，其特征在于：所述发电机包括一圈均匀设置在主控制线路板(13)上的转子线圈(9)、竖立在主控制线路板(13)上的转轴(10)和设有一圈定子磁体(12)的上轻下重的支架(11)，所述转轴(10)与轮毂对中，所述支架(11)对中铰接在转轴(10)上，所述的一圈定子磁体(12)与转子线圈(9)相配合，转子线圈(9)跟随汽车轮毂转动，与定子磁体(12)相对转动而产生电流，转子线圈(9)产生的电流输入到主控制线路板(13)的供电端。

9.根据权利要求1至4任一项所述的带轮胎智能检测装置的汽车轮毂，其特征在于：所述轮毂中心腹腔(7)内设有用于为轮胎智能检测装置供电的发电机。

10.根据权利要求9所述的带轮胎智能检测装置的汽车轮毂，其特征在于：所述发电机包括一圈均匀设置在主控制线路板(13)上的转子线圈(9)、竖立在主控制线路板(13)上的转轴(10)和设有一圈定子磁体(12)的上轻下重的支架(11)，所述转轴(10)与轮毂对中，所述支架(11)对中铰接在转轴(10)上，所述的一圈定子磁体(12)与转子线圈(9)相配合，转子线圈(9)跟随汽车轮毂转动，与定子磁体(12)相对转动而产生电流，转子线圈(9)产生的电流输入到主控制线路板(13)的供电端。