專利名稱:用于評估變形和應(yīng)力的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及機動車輛的底盤系統(tǒng),特別是涉及施加在車輛和地面之間或底盤系統(tǒng)不同組件之間的應(yīng)力信息。
背景技術(shù):
機動車輛的底盤系統(tǒng)由一串用來將車輛主體與行駛地面相連的組件或結(jié)構(gòu)組成。在這個鏈中,下面組件的結(jié)構(gòu)是可以被識別的充氣輪胎、車輪、輪轂、輪轂托架、球窩接頭、樞軸、懸掛臂或v形架,彈性接頭或襯套、彈簧或減震器,這些組件或結(jié)構(gòu)把充氣輪胎接觸面承受的應(yīng)力傳遞給主體。這些組件或結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生程度或大或小的變形,也就是說當(dāng)一個給定的力被該鏈傳遞時,它們變形至較大或較小的程度。如果由該鏈傳遞的應(yīng)力是可確定的,它們就可以從該鏈的每個組件的變形被理論推導(dǎo)出來。即,例如,已知是在變形測定儀的幫助下檢測懸掛臂中的應(yīng)力,懸掛臂的電阻變化為該臂遭受變形的函數(shù)。本發(fā)明提出利用底盤系統(tǒng)的某些組件對變形更加敏感和/或顯著的事實。這是充氣輪胎或彈性接頭的一種情況。這種現(xiàn)象的原因是這些組件包括大量的彈性材料,通常是橡膠,這樣它們的剛度就比該鏈中其它通常為金屬的組件低得多。
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的進一步特征,檢測至少一個偶極的電容電特性,該偶極的絕緣材料由承受結(jié)構(gòu)變形的彈性材料組成。
利用該電容特性改變的事實可使檢測的能耗降低??紤]到裝置的能量供應(yīng),可能對該裝置產(chǎn)生影響,這一點是特別有利的。例如,通過一個小電池或通過遠距離供應(yīng)是可能的。
本發(fā)明因此涉及一種用于評估結(jié)構(gòu)變形裝置,該結(jié)構(gòu)包括一個彈性體并屬于車輛的底盤系統(tǒng),所述的裝置包括一個偶極和一個電子分析電路,該偶極的絕緣材料由所述的彈性體形成,該電子分析電路對偶極電容特性的變化是敏感的,該變化由所述體的所述變形形成。
本發(fā)明的裝置也可以進一步包括用于評估應(yīng)力的裝置,所述結(jié)構(gòu)承受的應(yīng)力是所述應(yīng)力產(chǎn)生的所述變形的函數(shù)。
優(yōu)選地,偶極包括絲狀電極,它們大體是平行的。
本發(fā)明所述的裝置可以用在一個充氣輪胎中。
本發(fā)明還涉及一種充氣輪胎,其至少包括一個這樣的裝置。根據(jù)第一實施方案,該偶極位于輪胎胎面的厚度中并優(yōu)選地位于胎面花紋組件的容積中。偶極的絕緣材料最好由胎面材料中至少位于偶極所在區(qū)域的材料組成。偶極的電極優(yōu)選是絲狀的,其大體地垂直于胎面的縱向并且大體地平行于胎面的橫向從而評估徑向變形。與之相反,為了評估橫向變形,優(yōu)選地,偶極的絲狀電極大體地垂直于胎面的橫向并且大體地平行于胎面的徑向。在這些結(jié)構(gòu)中,電極優(yōu)選地大體位于胎面的同一個徑向平面內(nèi)。所述的裝置也可以包括至少三個電極,在它們中,組成至少兩個偶極。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方案,該裝置包括兩個絲狀電極,其位于胎面的一個區(qū)中,該區(qū)在充氣輪胎轉(zhuǎn)動時,將不和地面接觸,例如在兩個胎面的花紋塊之間。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方案,該裝置位于充氣輪胎的一個壁面并且絕緣材料優(yōu)選地由彈性材料組成,該彈性材料至少在它所位于的區(qū)域構(gòu)成側(cè)壁。在側(cè)壁中,電極大體平行并大體被徑向定位。電極可以,例如,被大體安置于和充氣輪胎中心平面相等的距離或在側(cè)壁的厚度方向上彼此間隔,這兩種分布取決于該裝置最敏感的變形所需種類。
電極可以由交錯的梳形件組成以改進信號的質(zhì)量。
本發(fā)明的充氣輪胎可以包括很多偶極,其沿側(cè)壁的圓周分布并彼此平行連接以形成一個偶極。
本發(fā)明也涉及一種彈性接頭,特別是適用于車輛底盤系統(tǒng)的彈性接頭,其至少包括一個這樣的評估裝置。
本發(fā)明也涉及一種用于評估一個包括有一彈性體的結(jié)構(gòu)的變形的方法,該方法是從至少一個偶極的電容特性的變化來推斷所述變形,該偶極的絕緣材料由所述彈性體材料形成。
本發(fā)明還涉及一種用于評估一個包括有一彈性體的結(jié)構(gòu)所承受應(yīng)力的方法,所述的方法是由所述應(yīng)力導(dǎo)致的所述主體的變形來評估所述應(yīng)力,所述體的電阻系數(shù)大于1013Ω.cm,所述方法特征在于從至少一個偶極的電容特性變化推斷所述的變形,該偶極的絕緣材料由所述的彈性體形成。
根據(jù)它們的組成,彈性材料有較大或較小的導(dǎo)電率,即,它們構(gòu)成了或好或不好的絕緣材料。彈性體的絕緣性越好,它們的電容或電容阻抗在檢測時受偶極泄露出電流的影響越少。這就是為什么本發(fā)明一個裝置的優(yōu)選實施方案使用電阻率大于108Ω.cm,優(yōu)選大于1013Ω.cm的絕緣彈性材料的原因。為了做到這一點,使用由彈性體制成的材料,該彈性體的加強填充物由絕緣材料組成,例如,硅、氧化鋁、碳酸鈣或淀粉,目的是為了限制或取消傳統(tǒng)使用的碳黑部分,因為該材料是導(dǎo)電的。并且,使用碳黑填充的混合物的導(dǎo)電率不容易精確地確定,因此,表示出的電容特性更加不確定。
電容特性也可以是在連續(xù)電負荷下測得的電容或動態(tài)電負荷下測得的電容阻抗。
因此,本發(fā)明的裝置允許施加到所述結(jié)構(gòu)的應(yīng)力被評估。這種評估可以由裝置本身或和車輛一體的計算系統(tǒng)來執(zhí)行,該計算系統(tǒng)使用本發(fā)明中裝置導(dǎo)出的變形檢測。該信號代表了電容特性的改變并且因此結(jié)構(gòu)的改變也可以用作和車輛一體的計算系統(tǒng)的信號。實際上,本發(fā)明的裝置是一種傳感器,該傳感器允許可變形結(jié)構(gòu)的變形被探測并且能夠處理代表該變形的信號,這個信號可以被裝置本身或被上下文中其它裝置作為一個輸入信號,例如,駕駛輔助裝置(ABS、ASR、ESP,檢測充氣輪胎的壓力,自動電平控制,主體側(cè)傾控制,等…)。
優(yōu)選地,偶極的電極為大體平行的絲狀組件?!敖z狀組件”被理解為和其它維相比具有較大長度的裝置,諸如,舉例說明,電線、電線束、電纜、梁、管子。因此,該裝置對主要在一個方向上的變形敏感,該方向是引起電極間距離變化的方向。并且絕緣體在一個與絲狀組件的軸垂直的方向的剛度很少受這個絲狀組件縱向剛度的影響。
優(yōu)選地,電極是金屬的,并由金屬絲或金屬絲裝置組成,其可與那些傳統(tǒng)被用于加強充氣輪胎的相比。
本發(fā)明的上述特征和其它內(nèi)容,在閱讀了附圖的描述后將得到更好的理解,其中圖1是根據(jù)第一實施方案制造的,位于一個和車輪平面平行的平面內(nèi)的,部分輪胎胎面的示意性截面圖。
圖1a是根據(jù)第二實施方案制造的,位于一個和車輪平面平行的平面內(nèi)的,部分輪胎胎面的示意性截面圖。
圖1b是根據(jù)第三實施方案制造的,位于一個和車輪平面平行的平面內(nèi)的,部分輪胎胎面的示意性截面圖。
圖1c是根據(jù)第四實施方案制造的,位于一個和車輪平面平行的平面內(nèi)的,部分輪胎胎面的示意性截面圖。
圖2是根據(jù)變化的第一實施方案制造的,位于一個和車輪平面平行的平面內(nèi)的,部分輪胎胎面的示意性截面圖。
圖2a是根據(jù)變化的第二實施方案制造的,位于一個和車輪平面平行的平面內(nèi)的,部分輪胎胎面的示意性截面圖。
圖2b是根據(jù)變化的第三實施方案制造的,位于一個和車輪平面平行的平面內(nèi)的,部分輪胎胎面的示意性截面圖。
圖2c是根據(jù)變化的第四實施方案制造的,位于一個和車輪平面平行的平面內(nèi)的,部分輪胎胎面的示意性截面圖。
圖3是一個實驗圖表,該表描述的是在兩個偶極之間檢測到的電容差的變化,該偶極具有一個普通的電極如在圖2c中描述的那樣,該電極在輪胎轉(zhuǎn)動時插入輪胎胎面的三個不同位置。
圖4是根據(jù)本發(fā)明第五實施方案制造的充氣輪胎側(cè)壁的示意圖。
圖4a是根據(jù)本發(fā)明第五實施方案制造的充氣輪胎側(cè)壁的斷面示意圖。
圖4b是一個試驗圖表,該表描述的是當(dāng)輪胎轉(zhuǎn)動時,如圖4描述的那樣檢測的插入輪胎側(cè)壁的偶極終端的電容變化。
圖5是根據(jù)第六實施方案制造的側(cè)壁的示意圖。
圖5a是根據(jù)第六實施方案制造的側(cè)壁的斷面示意圖。
圖6是一個試驗圖表,該表描述的是當(dāng)輪胎轉(zhuǎn)動時,如圖5描述的那樣檢測的插入輪胎側(cè)壁的偶極終端的電容變化。
圖7是根據(jù)第一排列配置的偶極的示意圖。
圖7a是根據(jù)第二排列配置的偶極的示意圖。
圖7b是根據(jù)第三排列配置的偶極的示意圖。
圖8是根據(jù)圖4的實施方案制造的在車輪四周的兩個位置分布的輪胎的示意圖。
圖9是一個試驗圖表,該表描述的是偶極終端的電容變化,該偶極由兩個平行連接的基本偶極制成,當(dāng)車輪滾動時,該偶極被插入根據(jù)圖4的輪胎側(cè)壁中。
這些圖表描述的是兩種主要類型的充氣輪胎的測試設(shè)備,在其中高度變形的區(qū)域,胎面和側(cè)壁,所述傳感器實質(zhì)上是一個變形傳感器。然而,根據(jù)這種方法的充氣輪胎測試設(shè)備不限于這兩個區(qū)域。
具體實施例方式
圖1描述的是制造本發(fā)明的充氣輪胎胎面的第一方法。各方向按傳統(tǒng)標記如下X是胎面的縱向(即當(dāng)充氣輪胎沒有滑動時它滾動的方向),Y是胎面的橫向方向,Z是接觸區(qū)域的胎面平面的法線方向(即充氣輪胎的徑向或相對于地面的垂直方向)。
胎面1包括一個絕緣的彈性體3,用硅填充例如,該彈性體被安置在加強帶4的外面并位于胎面花紋塊2的容積中。彈性體3組成偶極的絕緣體。偶極的電極,由兩跟平行的金屬絲6組成,其被放置在和胎面縱向X垂直的方向,在同一個徑向平面YZ中。由此構(gòu)成的偶極電容特性的變化與彈性體3的變形成函數(shù)關(guān)系。
當(dāng)充氣輪胎在地面8滾動時,胎面組件2承受變化的應(yīng)力。這些應(yīng)力,在胎面組件2和地面8的接觸面形成,其被傳遞到胎面1的內(nèi)側(cè)并有使彈性體3變形的效果。于是,偶極金屬絲6之間的距離改變,該改變修改了它的電容電阻抗或電容。偶極電容電阻抗或電容的變化與胎面組件2和道路8之間接觸面上應(yīng)力的形成密切相關(guān),由此就可對這些應(yīng)力進行評估。
構(gòu)成偶極的絲狀電極6的空間布置表明電容的測量結(jié)果對滾動方向X上的剪切應(yīng)力特別敏感。但是,該檢測對X方向的剪切變形不敏感。
一種進一步最小化偶極對垂直于X方向的Y方向上形成的剪切應(yīng)力的敏感性的方法,包括絲狀電極6的尺寸布置如下,它們長度的比值和1大不相同,它們相對布置(沿著Y軸)從而當(dāng)受到Y(jié)方向的剪切時,偶極的正對長度不變。
上述的偶極可放置為不垂直而是平行于滾動方向X,在同一個平面XZ中。因此在兩個電極6之間的電容檢測對Y方向形成的剪切應(yīng)力特別敏感,它對在滾動方向X上形成的剪切應(yīng)力的敏感性也會以前面同樣的方式最小化。
圖1a表示的是圖1的變形,其中相同的組件用相同的標記表示。區(qū)別的事實在于絲狀電極6在不變的條件下不在垂直徑向平面YZ中。這種絲狀電極6的空間布置,和圖1中描述的布置相比,具有給出的檢測結(jié)果對X方向上形成的剪切敏感的優(yōu)點(或Y方向作為描述的和圖1相關(guān)的替換結(jié)構(gòu))。實際上,如果最初的偏移量足夠,電容特性將在一個剪切方向上增長而在剪切相反方向上將減少。應(yīng)該理解的是,無論應(yīng)力是否被傳遞,當(dāng)電極不超出垂直校準位置時,偏移量是足夠的。最大應(yīng)力是車輪粘著力和荷載的函數(shù)。
圖1b表示的是圖1a的變形,其中相同的組件用相同的標記表示。區(qū)別的事實在于這里有三個絲狀電極。因此,彈性體3包含兩個偶極,該偶極有一個普通電極60。其它兩個電極的位置(61和62),分別屬于兩個偶極的每一個的位置,優(yōu)選地相對于穿過普通電極60中心的垂直徑向平面YZ對稱。
這種具有三個電極的結(jié)構(gòu)允許若干方法使電容特性發(fā)生改變。實際上,檢測每個偶極的電容特性變化來確定變形和胎面橡膠組件所承受的應(yīng)力,如上所述,的確是可能的。
然而,這種結(jié)構(gòu)進而帶來的結(jié)果是,在另一方面,從兩個偶極得出的電容檢測的差別對X方向的剪切變形甚至更加敏感(敏感度至少乘以系數(shù)2),并且,在另一方面,這些雙電容檢測結(jié)果的和完美地代表了在Z方向絕緣體的壓縮變形。這是由于對兩個偶極的每一個來說Z方向的壓縮效果大體上相同,然而就X方向剪切的效果對每一個偶極來說大體上是相反的。
因此這種結(jié)構(gòu)最好用來確定Z方向的應(yīng)力和/或以更大的精度確定剪切應(yīng)力。
當(dāng)偶極的電極被定位成與滾動方向X平行并且檢測涉及的是橫向方向Y上的剪切時,如上所述,這些陳述也分別是有效的。
圖1c表示的本發(fā)明的一個實施方案,其中的組件和圖1是相同的。但是,在這個實施方案中絕緣材料偶極被放在胎面1的凹槽9中。并且,兩個電極6被安置在和胎面的平面平行的平面XY內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)因此主要對X方向的延長或壓縮敏感,這種延長和壓縮與相應(yīng)的兩個相鄰胎面組件的變形相關(guān)。
圖2,2a,2b和2c分別是圖1a,1b和1c中胎面的變化。這些組件和所述圖中相同組件相比,標記加了100。其差別在于組成絕緣體103的彈性體和組成胎面的剩余部分是相同的或至少和相鄰部分的胎面是相同。這種特性,當(dāng)該材料被用做具有所需的絕緣體的特性的胎面時,具有更大內(nèi)聚力的充氣輪和更優(yōu)化的產(chǎn)品。
圖3是一個紀錄電容阻抗差別變化(在充氣輪胎滾動期間)的試驗圖表,即,第一和第二偶極電容阻抗之間的差別,如圖2b所示。傳感器穿過接觸區(qū)域的通道的影響可以在圖表中心區(qū)域看出來。這三條曲線表示不同的滾動情況。細的連續(xù)線代表充氣輪胎在給定負載下自由滾動的情形。粗體點線表示同樣的充氣輪胎在同樣的道路上但是額外承擔(dān)剎車扭矩的情況。最后,由連續(xù)的叉狀符號組成的曲線代表同樣的充氣輪胎在同樣的道路上但此時承擔(dān)向前驅(qū)動扭矩時的情況。此圖很好的表示了經(jīng)受的應(yīng)力和檢測的電特性之間的關(guān)系。
圖4表示的是本發(fā)明第五實施方案的裝置。在這個實施方案中,電極6被安置在一個充氣輪胎側(cè)壁10的厚度中。組成這種側(cè)壁的材料例如是,一種充分絕緣的彈性體。在這個實施方案中,絲狀組件是金屬絲,其彼此大體平行并和側(cè)壁平行,同時沿著充氣輪胎的徑向延伸。每個電極被安置在和充氣輪胎中心平面大體在相等距離的位置上。當(dāng)充氣輪胎滾動時,在車輪和地面之間傳遞的力對側(cè)壁10的變形有影響,偶極的金屬絲6之間的距離變化,該變化修改了它的電容阻抗或電容。分析這種變化就能評估側(cè)壁10的變形,例如車輛和道路之間傳遞的應(yīng)力就能被評估。
金屬絲很難擾亂充氣輪胎的運作,并且測得的電容特性的演變完美地代表了側(cè)壁圓周的伸長。
電極6可以被安置在側(cè)壁10中厚度的任意位置。圖4a的斷面表示的是一個例子,其中偶極被安置在胎體加強件13的外部。在側(cè)壁13彎曲的期間,胎體加強件組成中軸。偶極距后者越遠,絕緣材料承受的變形越大。另一方面,在側(cè)壁內(nèi)部的配置具有保護其免受外部機械壓力和電磁干擾的優(yōu)點。組成偶極的電極6的金屬絲也可以制成胎體加強件13的一部分。
圖4b的圖表表示的是當(dāng)充氣輪胎在一個給定荷載的情況下進行周轉(zhuǎn)時檢測得的電容的演變。
圖5和圖5a描述的是根據(jù)另一種方法制造的充氣輪胎的側(cè)壁。組成偶極的金屬絲6彼此大體平行并和側(cè)壁平行,其徑向延伸并在這種情況下在側(cè)壁的厚度方向上即充氣輪胎的軸向彼此間隔一定距離(因此被安置在圖5和圖5a的參照平面YZ內(nèi))。
和前面的方式相同,充氣輪胎的機械運轉(zhuǎn)很難受這些金屬絲的干擾。在這種結(jié)構(gòu)中,金屬絲6之間的電容阻抗或電容的演變表示側(cè)壁厚度的變化。側(cè)壁厚度的變化和側(cè)壁圓周的伸長有關(guān)并且其彎曲服從泊松定律。后者決定材料在垂直方向的變形,這是公知的。
圖6表示的是,當(dāng)充氣輪胎在給定負載情況下進行周轉(zhuǎn)時,檢測得的在圖5中描述的偶極電容的演變。
偶極的兩個金屬電極中的至少一個最好做成梳形件的形狀。然后金屬電極6的位置上應(yīng)使一個電極的每個齒和其他電極的一個或兩個齒毗連(交叉梳形件)。圖7,7a,7b展示的是這個原理的變形。圖7對應(yīng)的情況是,傳感器包括兩個簡單的絲狀電極A和B,這與前面的圖表相同。圖7a描述的是制造一個偶極的第二方法。電極A由一根金屬絲組成,電極B由兩根彼此連接的金屬絲組成(帶有兩個齒的梳形件)。電極A和電極B的齒大體是彼此平行的,電極A放在電極B的梳形件的兩個齒之間。圖7b描述了制造偶極的通常方法,電極A和B中的每一個均由很多彼此連接的梳形導(dǎo)體組成。電極A和B的齒的數(shù)目差別不超過1,電極A和B以這樣的方式放置一個電極的每一個齒都和其它電極的1或2個齒毗鄰,并且兩個毗鄰的齒大體是彼此平行的。
特別是在應(yīng)用到側(cè)壁圓周伸長的檢測時,齒狀電極的應(yīng)用至少有兩個優(yōu)點。第一個優(yōu)點是電容特性的變化隨著圓周延伸增長(因此潛在的檢測更加簡單)的變化和組成偶極的齒形件的齒的數(shù)目成比率。第二個優(yōu)點在于,由于檢測結(jié)果涉及更廣泛的結(jié)構(gòu)區(qū)域,因此它代表了若干局部檢測的平均數(shù)的等同物。這降低了裝置對充氣輪胎的局部機械特性差量的敏感度。
充氣輪胎側(cè)壁檢測區(qū)域的變形主要發(fā)生在穿過接觸區(qū)的地方。聯(lián)合充氣輪胎圓周上的多個傳感器可能是有利的。如果這些傳感器被平行連接,那么對每個輪胎旋轉(zhuǎn)有意義的很多檢測都可以進行。在這種情況下,檢測得到的電容的演變就考慮到了側(cè)壁多個區(qū)域的連續(xù)變形。不同變形重疊的可能將被一個適合的信號處理所考慮。
當(dāng)這種組合在兩個偶極分布在側(cè)壁的圓周上時,圖8對此做了示意性的描述。每個偶極被構(gòu)造成根據(jù)圖4中舉例的樣子并且設(shè)定成彼此平行連接。圖9的圖表表示當(dāng)充氣輪胎在和圖4b相同的條件下滾動時電容阻抗的演變。應(yīng)該指出的是,當(dāng)兩個偶極沿著輪胎彼此成180°分布時,對應(yīng)于兩個獨立信號之和的信號很難有任何重疊。但是,這僅僅是個非限制性的例子,因為也有可能連接上多個基本偶極并把相同的原理應(yīng)用到其它結(jié)構(gòu),例如圖1到圖2c或圖4中的結(jié)構(gòu)。
為了改進信號處理使用的數(shù)據(jù)容量,最好給充氣輪胎的兩個側(cè)壁提供本發(fā)明的一個或多個傳感器結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的裝置也可以以和充氣輪胎成一體的形式使用,但是也可以以單獨制造的組件的形式在制造過程中或完工時安裝在充氣輪胎上。
本發(fā)明的裝置也可以被安裝到充氣輪胎的一個零件中,如承受充氣輪胎變形的內(nèi)胎中。
充氣輪胎的描述在這里并不限于本發(fā)明中應(yīng)用的輪胎,其僅作為本說明書導(dǎo)言的解釋。本發(fā)明同樣適用于其它包括一個彈性體的結(jié)構(gòu),諸如,例如,車輛底盤使用的彈性接頭。
優(yōu)選地,組成偶極的金屬絲的幾何尺寸應(yīng)很小,也就是,金屬絲的直徑小于或等于1mm,并且金屬絲的長度少于或等于1cm。這樣,它們的插入就不會影響充氣輪胎的機械運轉(zhuǎn)。
為了減少外部電磁干擾的影響,該電磁干擾可能成為錯誤評價變形的源頭,本發(fā)明的裝置可以包括一個電磁屏障。這個電磁屏障必須足夠的導(dǎo)電,它本身的電特性(導(dǎo)電率,介電常數(shù))足夠穩(wěn)定(機械性能方面或熱性能方面),以至于不會改變檢測裝置的電運轉(zhuǎn)。該組成電子屏障的材料必須能充分地變形以至于本發(fā)明的裝置帶有它時不會改變結(jié)構(gòu)的機械運轉(zhuǎn)。
權(quán)利要求
1.一種用于評估結(jié)構(gòu)變形的裝置,其包括一個彈性體,所述的裝置包括一個偶極,偶極中的絕緣體由所述彈性體形成并且所述裝置還有一個電子分析電路,該電路對所述彈性體變形引起的偶極電容特性的變化敏感。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置,進一步包括用于評估所述結(jié)構(gòu)承受應(yīng)力的設(shè)備,所述結(jié)構(gòu)承受的應(yīng)力是所述應(yīng)力引起的所述變形的函數(shù),所述彈性體的電阻率大于1013Ω.cm。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置,偶極包括絲狀電極。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置,所述電極大體平行。
5.如前述任一權(quán)利要求所述的裝置,其可以用在充氣輪胎中。
6.充氣輪胎,包括至少一個如權(quán)利要求5所述的裝置。
7.如權(quán)利要求6所述的充氣輪胎,其包括一個胎面,偶極被安置在所述胎面的厚度中。
8.如權(quán)利要求7所述的充氣輪胎,偶極被安置在一個胎面花紋塊的容積中。
9.如權(quán)利要求7所述的充氣輪胎,絕緣體由至少是在它所處的區(qū)域構(gòu)成胎面的材料組成。
10.如權(quán)利要求7所述的充氣輪胎,包括至少一個如權(quán)利要求3所述的裝置,所述裝置包括兩個大體垂直于胎面縱向(X)并大體和胎面的橫向(Y)平行的絲狀電極(6)。
11.如權(quán)利要求7所述的充氣輪胎,包括至少一個如權(quán)利要求3所述的裝置,所述裝置包括兩個大體垂直于胎面橫向(Y)并大體和胎面的縱向(X)平行的絲狀電極(6)。
12.如權(quán)利要求10或11所述的充氣輪胎,所述電極被大體安置在胎面的同一徑向平面內(nèi)。
13.如權(quán)利要求10或11所述的充氣輪胎,所述裝置包括至少三個電極(60;61,62),該三個電極組成至少兩個偶極。
14.如權(quán)利要求7所述的充氣輪胎,包括至少一個如權(quán)利要求3所述的裝置,所述裝置包括兩個絲狀電極,該電極被安置在胎面的一個區(qū)域中,該區(qū)域當(dāng)充氣輪胎滾動時,不和地面接觸。
15.如權(quán)利要求6所述的充氣輪胎,所述裝置被安置在所述充氣輪胎的側(cè)壁中。
16.如權(quán)利要求15所述的充氣輪胎,所述絕緣體由至少在它所處的區(qū)域構(gòu)成所述側(cè)壁的材料組成。
17.如權(quán)利要求15所述的充氣輪胎,所述偶極包括大體平行并被大體徑向定位的電極。
18.如權(quán)利要求17所述的充氣輪胎,所述電極大體彼此平行且平行于側(cè)壁,且沿著充氣輪胎的半徑延伸,所述每個電極被安置成大體和充氣輪胎中心平面相距同樣的距離。
19.如權(quán)利要求17所述的充氣輪胎,所述電極大體彼此平行且平行于側(cè)壁,且沿著充氣輪胎的半徑延伸,所述每個電極在側(cè)壁的厚度方向彼此隔開。
20.如權(quán)利要求17所述的充氣輪胎,電極由交叉指型的梳形件組成。
21.如權(quán)利要求17所述的充氣輪胎,包括很多沿著側(cè)壁環(huán)向排列的偶極,這些偶極彼此平行連接來形成一個偶極。
22.彈性接頭,特別適用于車輛的底盤系統(tǒng),其包括至少一個如權(quán)利要求1所述的裝置。
23.一種評估結(jié)構(gòu)變形的方法,該結(jié)構(gòu)包括一個彈性體,該方法在于從至少一個偶極的電容特性的變化推斷所述變形,該偶極的絕緣體由所述彈性體制成。
24.一種用于評估一個包括有一彈性體的結(jié)構(gòu)所承受應(yīng)力的方法,所述方法包括從所述應(yīng)力引起的所述彈性體的變形來推斷所述應(yīng)力,所述體的電阻率大于1013Ω.cm,所述方法的特征在于所述變形從至少一個偶極的電容特性變化推出來,該偶極的絕緣體由所述彈性體制成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于評估一個包括一彈性體(2)的結(jié)構(gòu)所承受變形或應(yīng)力的方法和裝置,所述的裝置包括一個偶極(6),偶極中的絕緣體(3)由所述彈性體形成,并且該裝置還包括一個電子分析電路,該電路對所述彈性體的變形引起的偶極電容特性的變化敏感。特別的,但不是唯一的,本發(fā)明涉及一種用于評估當(dāng)該裝置穿過接觸區(qū),充氣輪胎滾動時該輪胎所承受應(yīng)力的裝置。本發(fā)明在其它結(jié)構(gòu)中的相似應(yīng)用包括一個彈性體,諸如,例如,適用于車輛底盤使用的彈性接頭。
文檔編號G01B7/16GK1484749SQ02803571
公開日2004年3月24日 申請日期2002年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月10日
發(fā)明者V·普博, L·法戈-勒翁, H·德馬耶, V 普博, 勒翁, 硪 申請人:米其林技術(shù)公司, 米其林研究和技術(shù)股份有限公司