[發明專利]具有熱電設備的輪胎

無效

• 申請號: 200810210346.9
• 申請日: 2008-07-17
• 公開（公告）號: CN101357568A
• 公開（公告）日: 2009-02-04
• 發明（設計）人: O·科隆熱;D·貝特朗;F·斯佩特勒;C·薩爾維
• 申請（專利權）人: 米其林技術公司;米其林研究和技術股份有限公司
• 主分類號: B60C23/06
• 分類號: B60C23/06
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司
• 代理人: 戈泊

技術領域

本發明涉及用于機動車的輪胎的技術領域。

背景技術

向車輪或輪胎提供功能構件是眾所周知的，例如：壓力傳感器、溫度傳感器或用于測量車輪或輪胎變形的設備。

概況地說，功能構件是能起到作用的，它需要以電力方式供給動力。向功能構件以電力方式供給動力是眾所周知的，例如，通過電池或通過傳輸電磁波并將所述波轉換成電。

另一種已知的向構件供給動力的方法在于使用基于塞貝克效應(Seebeck?effect)的熱電發電機。塞貝克效應熱電發電機是傳統設備，它通過分別與發電機的冷電極和熱電極相接觸的熱元件和冷元件之間存在的溫度差產生電。通過發電機輸送的電隨著溫度差的增加而增加。然而，由于已知的是塞貝克效應僅僅提供少量的電，產生足夠的電力以向功能構件的供給動力需要非常特別的發電機使用和安裝條件。

文獻US-B2-7209032提出使用塞貝克效應熱電發電機來向車輪和輪胎組件攜帶的電功能構件供給動力。然而，該文獻沒有詳細說明哪個熱元件和冷元件需要與熱電發電機相連接以獲得用于向功能構件供給動力的足夠的電。

發明內容

本發明的一個特別目的是確定用于連接塞貝克效應熱電發電機的熱元件和冷元件，以便向車輪和輪胎組件攜帶的電功能構件有效地輸送動力。

為此，本發明提供一種具有用于以電力方式向構件供給動力的塞貝克效應熱電發電機的輪胎，該發電機包括冷電極和熱電極，分別與冷元件和熱元件連接，該熱元件為形成輪胎的一部分的元件。

當它旋轉時，輪胎變形，特別是通過與地面接觸的區域時。特別地，輪胎側壁承受反復的彎曲。這種變形導致了輪胎在相當程度上被加熱。

因而本發明提出使用形成輪胎的一部分并且被輪胎旋轉加熱的元件作為熱元件，用于連接到塞貝克效應熱電發電機的熱電極。

將發電機定位在輪胎上還具有其他的優勢。

首先，輪胎具有大的內表面區域，該區域能夠用于支撐發電機。眾所周知為了增加熱電發電機產生的電的量，一個解決方法是將多個發電機串聯放置，因此需要大尺寸的支撐。

另外，在使用時，輪胎溫度相對穩定，不象車輪的溫度那樣，其中車輪受溫度可以變化的剎車盤的影響。因此這使得以充分穩定的方式產生電變得可能。

本發明的輪胎還可包括一個或多個以下特征。

·熱元件形成為輪胎橡膠內襯層的一部分。橡膠內襯層，尤其是與輪胎內部空氣接觸的橡膠內襯層的表面，很容易從輪胎內部到達。從而熱電發電機能夠簡單地安裝在所述內表面上并放置為與熱元件接觸。

·熱元件放置在輪胎的胎肩區域。輪胎的胎肩區域將輪胎胎面連接到側壁，輪胎的胎肩區域是當胎面通過接觸區域時承受大量彎曲的區域。該區域溫度的上升特別大。因此將熱元件放置在這樣的區域是有利的。

·熱元件放置在輪胎側壁的底部區域。

·熱元件放置在輪胎側壁的底部區域承受彎曲的區域。輪胎側壁的底部區域承受較高程度的彎曲，因此產生特別大的溫度上升。因此將熱元件放置在這樣的區域是有利的。

·冷元件形成輪胎的一部分。

·冷元件形成輪胎橡膠內襯層的一部分。當熱元件和冷元件放置在輪胎橡膠內襯層上時，熱電發電機能夠容易地安裝在輪胎橡膠內襯層上，例如通過整合在用于粘接結合到輪胎橡膠內襯層上的橡膠片中。

·冷元件包括輪胎內與冷電極相接觸的空氣。輪胎內的空氣通常具有比輪胎溫度低很多的溫度，特別是比橡膠內襯層彎曲區域的溫度低很多。因此，在內部空氣和輪胎橡膠內襯層之間具有相當的溫度差。該溫度差被塞貝克效應熱電發電機有利地利用。

·輪胎包括安裝到輪胎橡膠內襯層上的元件，該元件以一定的方式布置并成形以便在輪胎旋轉的過程中加熱，從而構成熱元件。通過提供具有產生局部應力的單獨功能的安裝的元件，人為地升高輪胎橡膠內襯層的溫度成為可能。這種局部應力的存在使得在輪胎表面上產生熱點。

·安裝的元件由橡膠制成，其具有比橡膠內襯層更大的耗散性(dissipation)。

·輪胎進一步包括用于在輪胎旋轉的過程中使安裝的元件變形的裝置。

附圖說明

在閱讀后續描述后本發明能夠得到更好的理解，后續描述完全是通過實例給出的并且以附圖為參考，其中：

·圖1為說明塞貝克效應的圖；

·圖2為用于安裝到本發明輪胎上的塞貝克效應熱電發電機的圖；

·圖3為通過圖2中的熱電發電機向功能構件供給動力的回路的示意圖；

·圖4為本發明第一實施例中輪胎的軸向截面圖，顯示了熱電發電機兩個可能的位置；