ES2924989T3 - Dispositivo inalámbrico sobrecruzado para el sistema de monitorización de neumáticos - Google Patents

Dispositivo inalámbrico sobrecruzado para el sistema de monitorización de neumáticos Download PDF

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Abstract

La presente invención se refiere a un dispositivo de sistema de control de neumáticos inalámbrico cruzado (100) para medir uno o más parámetros relacionados con el estado del neumático. En consecuencia, el dispositivo de sistema de control de neumáticos inalámbrico cruzado (100) incluye: a) un vástago de válvula (154); b) un módulo interno (130) con un sensor incorporado (132), dicho sensor incorporado (132) está adaptado para ser fijo integralmente o para ser desmontable del vástago de la válvula (154); c) un módulo externo (150) con batería incorporada (152), dicha batería incorporada (152) está adaptada para ser desmontable del vástago de válvula (154); en el que el módulo interno (130) y el módulo externo (150) están conectados en colaboración a través del vástago de la válvula (154) para formar un único dispositivo de sistema de monitoreo operativo; y donde el módulo interno (130) está ubicado e incrustado en el borde interior (300a) del neumático, y el módulo externo (150) está montado y expuesto en el borde exterior (300b) del neumático. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo inalámbrico sobrecruzado para el sistema de monitorización de neumáticos
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere en general a un dispositivo para el sistema de monitorización de neumáticos, y más particularmente a un dispositivo inalámbrico sobrecruzado para el sistema de monitorización de neumáticos.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Un inflado adecuado de los neumáticos con fines de seguridad, desgaste y de eficiencia del combustible es de gran importancia para lograr los niveles previstos de condiciones de funcionamiento y rendimiento óptimos. Las normas generales en la industria de los neumáticos son estrictas y están en constante crecimiento debido a la responsabilidad sobre los productos, los estándares de calidad y la conciencia de seguridad de los consumidores. En tales circunstancias, las especificaciones de funcionamiento de los neumáticos normalmente serán proporcionadas por los fabricantes de neumáticos, mientras que las características de inflado de los neumáticos serán especificadas por los fabricantes de automóviles. Sin embargo, estas especificaciones no significan necesariamente que las condiciones de funcionamiento de los neumáticos sean particularmente correctas para los neumáticos de un vehículo, incluso si se siguen concienzudamente. De manera compatible, la situación real se verá por lo tanto en el caso de que la presión de aire en un neumático en particular sea suficiente para producir un acoplamiento de contacto completo con la carretera en todo el ancho de la banda de rodadura, de modo que el peso del vehículo se soporte por igual toda el área de acoplamiento de contacto con la carretera entre los hombros y a lo largo de la parte central del neumático. Como tal, la banda de rodadura del neumático se desgastará uniformemente, y la vida útil de la banda de rodadura se prolongará, obteniéndose una máxima seguridad como resultado del máximo agarre o fricción del neumático sobre la carretera.
Se han realizado varios intentos para mejorar el dispositivo para el sistema de monitorización de neumáticos. Sin embargo, muchos intentos no han sido completamente satisfactorios por una o varias razones. Por ejemplo, algunos de los dispositivos para el sistema de monitorización de neumáticos no son satisfactorios debido a que su diseño, configuración, componentes y tecnologías parecen tener ciertos inconvenientes, de manera que no se han utilizado ampliamente. En consecuencia, hay dos tipos de sistemas de monitorización de la presión de los neumáticos (TPMS del inglés "Tire Pressure Monitoring Systems") directos disponibles actualmente en el mercado, a saber: a) TPMS interiores y b) TPMS exteriores.
El TPMS interior por lo general incluye un sensor que se instala dentro del neumático ya sea atándolo alrededor de la rueda o reemplazando el vástago de la válvula existente. Los sensores de estos sistemas internos también suelen funcionar con fuentes de alimentación independientes, por ejemplo con baterías individuales para cada sensor en cada neumático. Sin embargo, como estos sistemas están instalados dentro de los neumáticos, crea un problema cuando se agotan las baterías. La mayoría, si no todos, los TPMS interiores se proporcionan de forma integral, por lo que las baterías no se pueden reemplazar. Esto se debe a que las baterías se deben fijar permanentemente dentro de la unidad de manera que la batería no se vea afectada por el calor interior o la presión del neumático. Como tal, estas baterías se vuelven inaccesibles para el usuario y no se pueden reemplazar. Una vez que se agotan las baterías, el usuario deberá enviar su vehículo a un taller para que le quiten los neumáticos y le reemplacen todo el sistema TPMS interior. Esto se convierte en una molestia y el usuario incurrirá en costos de reemplazo y mano de obra mucho más altos.
En cuanto al TPMS exterior, estos sistemas incluyen sensores que se instalan en el vástago de la válvula por fuera del neumático. Sin embargo, algunos dispositivos del sistema resultan insuficientes para evitar el robo, ya que estas unidades se pueden quitar por completo. Además, como estas unidades están expuestas por fuera del neumático, también pueden ser vulnerables a daños externos.
Además, como los sensores están ubicados por fuera del neumático y desde allí se toman las mediciones, existe una inexactitud sistémica en la medición, particularmente en relación con las lecturas de temperatura, ya que puede haber pérdidas entre las partes internas del neumático y el punto real de medición. Esta imprecisión sistémica en la medición de la temperatura también se puede deber a que el sensor montado externamente se ve afectado por el entorno exterior. Por ejemplo, puede haber un efecto de enfriamiento de un sensor montado externamente cuando el vehículo está en movimiento o, por el contrario, puede ocurrir una lectura de temperatura más alta cuando el sensor está expuesto al calor externo.
Como tal, ya sea en términos de TPMS interno o TPMS externo, es posible que se requiera un control y cuidado especial para que se dé un funcionamiento sin fallos. Además, el diseño y la configuración de los dispositivos para el sistema de monitorización de neumáticos existentes son sustancialmente voluminosos y complejos, añadiendo numerosas piezas que pueden requerir un cuidado adicional en su mantenimiento.
En algunas técnicas existentes, como la del documento US 6194998 B1, se describe una unidad como fuente de energía para un dispositivo de detección de presión que está oculto mediante el neumático de una rueda de vehículo. En consecuencia, la unidad que hace de fuente de energía está adaptada para su uso con un dispositivo sensor de presión que está montado en la llanta de una rueda dentro de una cámara hermética confinada por la llanta de la rueda y un neumático. La unidad fuente de energía incluye un alojamiento de válvula, un elemento de válvula de aire y un alojamiento de batería. El alojamiento de la válvula está montado en la llanta de la rueda con una parte del extremo interior de la misma que se extiende dentro de la cámara hermética y con una parte del extremo exterior de la misma que se extiende hacia el exterior de la llanta de la rueda. La carcasa de la válvula está provista de un conductor de carcasa para la conexión eléctrica con el dispositivo sensor de presión. El elemento de válvula de aire está montado en el alojamiento de la válvula e incluye un vástago de válvula accionado por resorte con un cuerpo de vástago conductor que está conectado eléctricamente al dispositivo sensor de presión y que está eléctricamente aislado del conductor del alojamiento. El alojamiento de la batería está montado en la parte del extremo exterior del alojamiento de la válvula y recibe una celda de batería en su interior. La carcasa de la batería tiene contactos para batería primeros y segundos para interconectar eléctricamente los terminales primera y segunda de la celda de la batería con el conductor de la carcasa y el cuerpo del vástago, respectivamente.
El documento OA 10074 A divulga un dispositivo para el aviso de fallos en los neumáticos. En consecuencia, el dispositivo de aviso de fallos en los neumáticos que comprende un medio de advertencia de fallos que se transporta mediante la rueda de vehículo en el que los medios de aviso de fallos están adaptados para acoplarse o incorporarse en una válvula de neumático, los medios de aviso de fallos incluyen medios para señales de radio para transmitir una señal de radio para su recepción por medios receptores provistos de medios indicadores de fallos, medios de detección que se colocan en un neumático en respuesta a las condiciones de presión y/o temperatura en el neumático, y medios interrupción accionables por los medios de detección para activar los medios de señales de radio para emitir una señal de radio de advertencia [o aviso], el interruptor está situado en una carcasa para protegerlo del aire del neumático.
El documento DE 4133993 A1, da a conocer una pantalla de medición e indicación de presión de los neumáticos de los vehículos de motor que contiene válvula con sensor de presión, transmisor de señal inalámbrico, unidad de activación con receptor, control remoto con receptor de señal de presión, y transmisor de señal de activación. En consecuencia, esta invención proporciona un método para medir e indicar la presión en el neumático de un vehículo de motor que implica generar una señal de activación a distancia desde la rueda del vehículo. La señal se transmite de forma inalámbrica, preferiblemente por infrarrojos, a un receptor en la rueda, haciendo funcionar un dispositivo de activación del sensor de presión. La señal de salida del sensor se amplifica, se procesa para formar una señal de presión y se suministra a un transmisor en la rueda del vehículo que transmite la señal a los alrededores. La señal de presión se detecta de forma remota desde la rueda del vehículo y se forma una señal para su control en una pantalla de presión de neumático real.
En vista de estas y otras deficiencias, es deseable proporcionar un dispositivo para el sistema de monitorización de neumáticos mejorado y, más en particular, un dispositivo inalámbrico sobrecruzado para el sistema de monitorización de neumáticos que esté adaptado para integrar o combinar TPMS interiores y exteriores, a fin de superar las limitaciones y los inconvenientes antes mencionados. El dispositivo inalámbrico sobrecruzado para el sistema de monitorización de neumáticos de la presente invención y su combinación de elementos del mismo se describirá y/o ejemplificarán en la descripción detallada.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un dispositivo inalámbrico sobrecruzado para el sistema de monitorización de neumáticos para medir uno o más parámetros relacionados con el estado del neumático. En consecuencia, el dispositivo inalámbrico sobrecruzado para el sistema de monitorización de neumáticos incluye las características de la reivindicación 1.
En consecuencia, el sensor incorporado del módulo interior se acciona o alimenta mediante la batería incorporada del módulo exterior a través de cables que van al conector de energía. El conector de energía sirve para proporcionar una interconexión eléctrica entre el sensor incorporado del módulo interior y la batería incorporada del módulo exterior, de modo que la energía eléctrica de la batería se puede transferir al sensor a través de los cables. Se apreciará que el conector de energía también sirve para proporcionar una fácil instalación tipo "quita y pon" [en inglés "plug and play"] del módulo interior y el módulo exterior.
En el ejemplo preferido de la presente invención, el dispositivo inalámbrico sobrecruzado para el sistema de monitorización de neumáticos está adaptado para reemplazar el vástago de válvula original o el que exista del neumático.
A modo de ejemplo pero no de limitación, la batería incorporada del módulo exterior está provista de un compartimento de batería para acomodar una o más baterías. Preferiblemente, pero sin limitación, la una o más de las baterías son del tipo estándar de batería de tipo botón. Se apreciará que la batería incorporada está protegida por una cubierta hermética. En consecuencia, la cubierta hermética al aire está adaptada para facilitar la sustitución de la batería.
Se apreciará que el módulo exterior está provisto además de una arandela de goma para evitar fugas de aire alrededor del orificio del vástago de la válvula de la rueda del vehículo o la llanta del neumático. Preferiblemente, pero sin limitarse a ello, el módulo exterior se asegura montado sobre la rueda del vehículo o la llanta del neumático mediante una o más tuercas hexagonales.
La presente invención consta de varias características novedosas y una combinación de partes descritas e ilustradas a continuación en la descripción y los dibujos adjuntos, entendiéndose que se pueden realizar varios cambios en los detalles sin apartarse del alcance de la invención ni sacrificar ninguna de los ventajas de la presente invención. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La presente invención se entenderá completamente a partir de la descripción detallada que se proporciona a continuación y de los dibujos adjuntos, en los que:
La figura 1 muestra una vista en perspectiva de un dispositivo inalámbrico sobrecruzado para el sistema de monitorización de neumáticos de acuerdo con el ejemplo preferido de la presente invención.
Las figuras 2a y 2b muestran el montaje de los módulos internos y exteriores del dispositivo inalámbrico sobrecruzado para el sistema de monitorización de neumáticos de acuerdo con el ejemplo preferido de la presente invención.
La figura 3 muestra una vista en sección transversal del dispositivo inalámbrico sobrecruzado para el sistema de monitorización de neumáticos según el ejemplo preferido de la presente invención.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS REALIZACIONES PREFERIDAS
La presente invención tiene como objetivo proporcionar un dispositivo para el sistema de monitorización de neumáticos mejorado y, más en particular, un dispositivo inalámbrico sobrecruzado para el sistema de monitorización de neumáticos que sea simple y eficaz, proporcionando economía y simplicidad en su fabricación y una mayor comodidad de uso. Se apreciará que el dispositivo inalámbrico sobrecruzado para el sistema de monitorización de neumáticos es capaz de funcionar de forma fiable en condiciones adversas a las transmisiones inalámbricas, como por ejemplo, en condiciones meteorológicas desfavorables, suciedad y contaminación extremas. La presente invención también facilita períodos prolongados de consumo de energía y, sin embargo, puede reducir sustancialmente los costos de montaje y mantenimiento.
En el ejemplo preferido de la presente invención, el dispositivo inalámbrico sobrecruzado para el sistema de monitorización de neumáticos incluye una combinación de módulos interiores y módulos exteriores que pueden proporcionar las siguientes ventajas:
a) Antirrobo: como la unidad de sensor está instalada dentro del neumático, proporciona una función antirrobo muy buena.
b) Reemplazo fácil de la batería: como la batería está ubicada fuera del neumático, esto brinda comodidad para el reemplazo de la batería por parte del usuario.
c) Precisión: dado que la unidad del sensor está ubicada dentro del neumático, esto ofrece una mayor precisión ya que la medición de la presión y la temperatura del neumático se toma directamente desde el interior del neumático y elimina cualquier pérdida.
d) Tamaño pequeño: la combinación de módulos interiores y exteriores permite que tanto el compartimento de la batería como las unidades de sensor se diseñen en un tamaño más pequeño.
El dispositivo inalámbrico sobrecruzado para el sistema de monitorización de neumáticos según el modo preferido de llevar a cabo la presente invención se describirá ahora según los dibujos adjuntos, o figuras 1 a 3, ya sea individualmente o en cualquiera de sus combinaciones.
Haciendo referencia a las figuras, el dispositivo inalámbrico sobrecruzado para el sistema de monitorización de neumáticos (100) de la presente invención generalmente incluye un vástago de válvula (154), un módulo interior (130) y un módulo exterior (150) que están conectados en colaboración a través del vástago de la válvula (154) para formar un único y operativo dispositivo para el sistema de monitorización. En consecuencia, el módulo interior (130) incluye un sensor incorporado (132) que puede ser integralmente fijo o ser desmontable del vástago de la válvula (154). El módulo exterior (150) está equipado con una batería incorporada (152) que se puede separar del vástago de la válvula (154). Se apreciará que el vástago de la válvula (154) puede ser una válvula de cabezal simple o de cabezal doble, de modo que la batería incorporada (152) del módulo exterior (150) se pueda desmontar del mismo. A modo de ejemplo, pero no de limitación, el vástago de la válvula (154) de cabezal doble (como se muestra en la figura 1) se usa preferentemente por conveniencia, de modo que el usuario no necesite quitar o desconectar la batería incorporada (152) del módulo exterior (150) durante la recarga de aire. Cabe señalar que el dispositivo inalámbrico sobrecruzado para el sistema de monitorización de neumáticos (100) está adaptado para reemplazar el vástago de válvula existente u original del neumático. Se apreciará que el módulo interior (130) está preferentemente ubicado e incrustado en el borde interior (300a) del neumático, mientras que el módulo exterior (150) está preferentemente montado y expuesto en el borde exterior (300b) del neumático.
En el ejemplo preferido, el sensor incorporado (132) del módulo interior (130) sirve para medir uno o más parámetros relacionados con el estado del neumático, como por ejemplo, pero sin limitarse a, la presión del neumático, la temperatura, la velocidad de la rueda, la aceleración y/o información sobre la distancia del vehículo. En consecuencia, el sensor incorporado (132) del módulo interior (130) está provisto de un orificio de entrada de aire (133) para que el sensor mida uno o más parámetros relacionados con la condición del neumático. Cabe señalar que el sensor incorporado (132) del módulo interior (130) está adaptado para pueda ser fijo integralmente o para ser desmontable del vástago de la válvula (154). A modo de ejemplo, pero no de limitación, el módulo interior (130) se puede conectar de forma desmontable al módulo exterior (150) a través de un conector de energía (160) y estar asegurado mediante una sujeción de cuello roscado autogiratorio (131). La sujeción de cuello roscado autogiratorio (131), aunque es un ejemplo, se usará aquí para describir las configuraciones y funciones de la presente invención; sin embargo, otras formas, diseños, estilos y/o configuraciones de las estructuras, componentes, elementos o ensamblajes de los mismos también se pueden contemplar. Como tal, la una sujeción de cuello roscado autogiratorio (131) no debe interpretarse como limitante de ninguna manera.
Se apreciará que el sensor incorporado (132) del módulo interior (130) es alimentado preferentemente por la batería incorporada (152) del módulo exterior (150) a través de cables (155) que van al conector de energía (160). En consecuencia, el conector de energía (160) sirve para proporcionar una interconexión eléctrica entre el sensor incorporado (132) del módulo interior (130) y la batería incorporada (152) del módulo exterior (150), de modo que la energía eléctrica de la batería se puede transferir al sensor a través de los cables (155). El conector de energía (160) también sirve para proporcionar una fácil instalación de "quita y pon" ["plug andplay"] del módulo interior (130) y el módulo exterior (150).
En el ejemplo preferido de la presente invención, la batería incorporada (152) del módulo exterior (150) está adaptada para que se pueda desmontar del vástago de la válvula (154). Preferiblemente, la batería incorporada (152) del módulo exterior (150) está provista de un compartimiento de batería para alojar una o más baterías (153). A modo de ejemplo pero no de limitación, la una o más de las baterías (153) preferiblemente son del tipo estándar de batería de con forma de botón. Preferiblemente, pero sin limitarse a ello, la batería está protegida por una cubierta hermética (151). En consecuencia, la cubierta hermética al aire (151) sirve para proteger la batería contra influencias ambientales, como por ejemplo, pero sin limitarse a, la suciedad, los desechos contaminantes o el agua, y para proporcionar protección contra impactos, así como un aislamiento térmico y eléctrico, dentro del compartimiento de la batería. La cubierta hermética (151) también facilita el reemplazo de la batería.
Se apreciará que el módulo exterior (150) está provisto además de una arandela de goma (157) para evitar la fuga de aire alrededor del orificio del vástago de la válvula de la rueda del vehículo o la llanta (300) del neumático. A modo de ejemplo, pero sin limitación, se pueden usar una o más tuercas hexagonales (159) para asegurar el módulo exterior (150) a la rueda o llanta (300) del neumático del vehículo. Debe tenerse en cuenta que durante la instalación, el módulo exterior (150) reemplazará el vástago de la válvula original o existente, y la arandela de goma (157) y una o más tuercas hexagonales (159) se usarán para el sellado del aire y asegurar el módulo exterior (150) al orificio del vástago de la válvula de la rueda del vehículo o llanta (300) del neumático, respectivamente.
Con el fin de facilitar períodos prolongados de consumo de energía para generar continuamente una señal de onda inalámbrica o Bluetooth de ultrabaja potencia para prolongar la vida útil de la batería, se puede colocar una antena (no mostrada) selectivamente en el compartimiento de la batería o dentro de la unidad del sensor para transmitir la señal inalámbrica relacionada con las condiciones de los neumáticos a las unidades asociadas, o el vástago de la válvula puede actuar como antena.

Claims (8)

REIVINDICACIONES
1. Dispositivo inalámbrico sobrecruzado para el sistema de monitorización de neumáticos (100) para medir uno o más parámetros relacionados con el estado del neumático, el dispositivo inalámbrico sobrecruzado para el sistema de monitorización de neumáticos (100) incluye:
a) un vástago de válvula (154);
b) un módulo interior (130) con un sensor incorporado (132) que está adaptado para que pueda ser fijo integralmente o para que sea desmontable del vástago de la válvula (154);
c) un módulo exterior (150) con batería incorporada (152) que está adaptado para que se pueda desmontar del vástago de la válvula (154);
caracterizado por que el vástago de la válvula (154) es una válvula de cabezal simple o doble, de modo que un usuario no necesita quitar o desconectar la batería incorporada (152) del módulo exterior (150) durante el llenado de aire en caso de que se use una válvula de cabezal doble;
en el que el módulo interior (130) y el módulo exterior (150) están conectados en colaboración a través del vástago de la válvula (154) para formar un único y operativo dispositivo para el sistema de monitorización, el sensor incorporado (132) del módulo interior (130) es alimentado por la batería incorporada (152) del módulo exterior (150) a través de cables (155) a un conector de energía (160), y el conector de energía (160) sirve para proporcionar una interconexión eléctrica para una fácil instalación de tipo "quita y pon" ["plug and play"] del módulo interior (130) y del módulo exterior (150);
en el que el módulo interior (130) está ubicado e incrustado en el borde interior (300a) del neumático de manera que proporciona una función antirrobo al sensor incorporado (132), y dicho sensor incorporado (132) también está provisto con un orificio de entrada de aire (133) adaptado para medir con precisión uno o más parámetros relacionados con el estado del neumático, y en el que el módulo exterior (150) está montado y expuesto en el borde exterior (300b) del neumático para facilitar el reemplazo de la batería.
2. Dispositivo inalámbrico sobrecruzado para el sistema de monitorización de neumáticos (100) según la reivindicación 1, en el que el dispositivo inalámbrico sobrecruzado para el sistema de monitorización de neumáticos (100) está adaptado para reemplazar el vástago de válvula existente u original del neumático.
3. Dispositivo inalámbrico sobrecruzado para el sistema de monitorización de neumáticos (100) según la reivindicación 1, en el que la batería incorporada (152) del módulo exterior (150) está provista de un compartimento de batería para acomodar una o más baterías (153).
4. Dispositivo inalámbrico sobrecruzado para el sistema de monitorización de neumáticos (100) según la reivindicación 1, en el que una o más baterías (153) son del tipo estándar de batería con forma de botón.
5. Dispositivo inalámbrico sobrecruzado para el sistema de monitorización de neumáticos (100) según la reivindicación 1, en el que la batería incorporada (152) está protegida por una cubierta hermética (151).
6. Dispositivo inalámbrico sobrecruzado para el sistema de monitorización de neumáticos (100) según la reivindicación 5, en el que la cubierta hermética al aire (151) está adaptada para facilitar la sustitución de la batería.
7. Dispositivo inalámbrico sobrecruzado para el sistema de monitorización de neumáticos (100) según la reivindicación 1, en el que el módulo exterior (150) está provisto de una arandela de goma (157) para evitar fugas de aire alrededor del orificio del vástago de la válvula de la rueda del vehículo o la llanta (300) del neumático.
8. Dispositivo inalámbrico sobrecruzado para el sistema de monitorización de neumáticos (100) según la reivindicación 7, en el que el módulo exterior (150) está asegurado y montado en la rueda o llanta (300) del neumático del vehículo mediante una o más tuercas hexagonales (159).
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