[发明专利]车轮螺母或轮轴螺母、车辆中车轮螺母或轮轴螺母的控制装置及设有其的车辆

说明书

本发明涉及用于车辆的车轮螺母或轮轴螺母，其具有主体(13)，具有中心螺纹孔(14)，具有周缘壁(13′)，具有位于下侧(18)处的抵接面，其中螺母还具有位于螺母主体的周缘壁上的多个扳手面(16)，所述扳手面用于通过与扳手面配合的工具来拧紧或释放螺母。在主体中设置有至少一个凹部(21)，传感器元件(11)布置于所述凹部中，其中，所述传感器元件连接至无线接口(12)，所述无线接口配置为将该传感器元件的传感器信号无线地传输至外部接收单元。

本发明涉及用于固定可释放部件(例如机械元件)的螺母，在操作使用期间所述可释放部件在固定和可靠布置方面遭受例如由于振动而变得松动的增加风险。本发明特别优选的应用领域涉及用于车辆的车轮螺母或轮轴螺母。通用类型的螺母设有螺母主体、中心螺纹孔、周缘壁、位于螺母的下侧的抵接面以及位于螺母主体的周缘壁上的多个扳手面，该扳手面用于借助于与扳手面配合的工具来拧紧或释放螺母。本发明还涉及与相应螺母一起使用且尤其是与用于车辆的车轮螺母或轮轴螺母一起使用的垫圈，该垫圈具有盘状主体、中心孔、周缘壁、位于盘状主体的下侧上的抵接面以及位于盘状主体的上侧上的抵接面。关于本发明的主要应用领域 (也就是说，车辆车轮或车轮轴承在车辆的轮轴上的固定)，本发明还涉及用于车辆中的车轮螺母或轮轴螺母的控制装置，所述车辆具有通过轮轴螺母固定至车辆轮轴的至少一个车轮轴承和/或通过车轮螺母固定至车轮轮毂的至少一个车辆车轮，并且所述车辆设置有车载电子单元，经由该车载电子单元可以向车辆驾驶员显示来自传感器元件的信息，其中，车轮螺母和/或轮轴螺母设置有螺母主体、中心螺纹孔、周缘壁、位于螺母的下侧处的抵接面以及位于螺母主体的周缘壁上的多个扳手面，所述扳手面用于借助于与扳手面配合的工具来拧紧或释放螺母，并且本发明还涉及设置有这种控制装置的车辆。

在道路交通中，可能由于许多不同的原因而发生事故，除人为失误外，特别是车辆或车辆部件上的技术故障也可能构成发生事故的原因。在商用车辆以及私家车中，鲜少检查用于将车辆车轮固定到车轮轮毂的车轮螺母的固定布置。不仅仅是在更换车轮后，还由于车辆在道路上的日常操作使用，个别车轮螺母可能变得松动，这可能已经在弯道行驶时导致极端情况，诸如失去对车辆的控制或者甚至损坏轮胎或者车辆车轮变得松动。在例如更换制动盘后，用于将车轮轴承(一般包括车轮轮毂和制动盘)稳固到车辆轮轴的轮轴螺母也可能变得松动或者可能安装不当。

对于商用车辆(诸如公共汽车、卡车、垃圾车、用于运输危险品的车辆和多用途车辆)来说，通常使用车轮螺母指示器，该车轮螺母指示器可用于极多种扳手宽度，并且取决于结构，或者构造成具有标记箭头的环或者构造成具有标记箭头的盖，并且该车轮螺母指示器在车轮更换后固定至优选地以预定转矩拧紧的车轮螺母。如果每个车辆车轮上的每个车轮螺母都设置有相应的指示器，就可以为车辆驾驶员确保最高的安全等级，其中，两个相邻的车轮螺母通常形成一对，指示器在其中安装成使得箭头尖端 (arrow tip，箭头端)指向彼此。这样车辆驾驶员就可以通过对所有车辆车轮的目视检验来检查车轮螺母是否变得松动。然而，如果使用了覆盖车轮螺母的车轮盖，则无法以有利的方式使用相应的指示器。还存在指示器被偷或变得松动的风险。通过选择适当的塑料材料，制动器中过多的热量产生也可以用指示器发出信号，也就是说，如果熔点太低则使指示器变形或熔化。

DE 20 2004 051 865 B4公开了一种用于车轮螺母的电子车轮固定系统。每个单独的车轮螺栓均设置有绝缘触销，该绝缘触销的自由销端突出得超过车轮螺栓的上侧。各个车轮螺栓的外螺纹部分均是局部绝缘的，并且所有车轮螺栓均经由接触轨彼此连接，使得螺拧在车轮螺栓上的车轮螺母通过绝缘触销啮合在其固定位置的区域中，从而闭合车轮螺栓和接触轨之间的回路。如果车轮螺母松脱了至少一个螺纹匝的必要最小尺寸，则该接触被中断，由此会产生电脉冲，电脉冲以声音和/或光方式作为警报信号指示给车辆驾驶员。这种系统是非常被动的，并且仅在螺纹已经变松到一定程度使得在某些情境下可能已经发生危险情况时做出反应。此外，必须永久用电流作用于接触轨对于接触轨也是不利的。

本发明的目的是能够检测到螺纹固定件内螺母的松动，诸如尤其是车辆的车轮螺母或轮轴螺母的松动，并且能够将它们指示给车辆驾驶员，使得在一开始就避免危险情况。