DE102019207658A1 - Sensor device for detecting the distance between an axle beam of a vehicle wheel and a vehicle body - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Sensorvorrichtung (1) zum Erfassen des Abstandes zwischen einem Achskörper (2) eines Fahrzeugrades und einer Fahrzeugkarosserie (3), umfassend einen elastischen Biegekörper (10), eine erste Schnittstelle (11) zur Anbindung des Biegekörpers (10) an den Achskörper (2), und eine zweite Schnittstelle (12) zur Anbindung des Biegekörpers (10) an die Fahrzeugkarosserie (3), wobei der Biegekörper (10) zwei sich gegenüberliegende Elektroden (13, 14) sowie ein zwischen den Elektroden (13, 14) angeordnetes elektroaktives Polymer (20) umfasst, und wobei die Elektroden (13, 14) zum Erfassen einer elektrischen Spannung zwischen den Elektroden (13, 14) mit einem Spannungsmesser elektrisch leitfähig verbunden sind.The invention relates to a sensor device (1) for detecting the distance between an axle body (2) of a vehicle wheel and a vehicle body (3), comprising an elastic flexible body (10), a first interface (11) for connecting the flexible body (10) to the Axle body (2), and a second interface (12) for connecting the flexible body (10) to the vehicle body (3), the flexible body (10) having two opposing electrodes (13, 14) and one between the electrodes (13, 14 ) arranged electroactive polymer (20), and wherein the electrodes (13, 14) for detecting an electrical voltage between the electrodes (13, 14) are electrically conductively connected to a voltmeter.
Description
Die Erfindung betrifft eine Sensorvorrichtung zum Erfassen des Abstandes zwischen einem Achskörper eines Fahrzeugrades und einer Fahrzeugkarosserie sowie ein Fahrzeug mit einer solchen Sensorvorrichtung.The invention relates to a sensor device for detecting the distance between an axle beam of a vehicle wheel and a vehicle body, as well as a vehicle with such a sensor device.
Zum Erfassen des Abstandes zwischen einem Achskörper eines Fahrzeugrades und einer Fahrzeugkarosserie oder in anderer Betrachtungsweise des Einfederweges eines Fahrzeugrades relativ zur Karosserie sind sogenannte Höhenstands- oder Niveausensoren bekannt.So-called ride height sensors are known for detecting the distance between an axle beam of a vehicle wheel and a vehicle body or, in a different way, of the compression travel of a vehicle wheel relative to the body.
Dabei ist ein Gehäuse mit einem Sensorelement fest mit der Karosserie verbunden. Das Sensorelement befindet sich beispielsweise auf einem am Gehäuse befestigten Schaltungsträgersubstrat. An oder in dem Gehäuse ist ein Hebel drehbar gelagert, der, meist mittels eines Gestänges, mit der Aufhängung des Rades verbunden ist. Erfolgt beim Fahren eine Relativbewegung zwischen Rad und Karosserie, so führt dies zu einer Drehbewegung des Hebels. Der Hebel ist fest mit einer drehbaren Welle verbunden, an der sich ein Sensorelement befindet. Das zu diesem Sensorelement korrespondierende Sensorelement des Gehäuses ermöglicht die Erfassung des Drehwinkels der Welle. Oftmals wird als Sensorelement ein zylindrisch geformter Magnet eingesetzt, der stirnseitig in das Wellenende eingeklebt ist. Das andere Sensorelement, beispielsweise in Form eines Hall-Sensors, erfasst über die Änderung des Magnetfelds die Drehung der Welle. Da die mechanische Übersetzung von der linearen Bewegung zur Drehbewegung bekannt ist, kann der Messwert dieses Sensorelements in die momentane Höhe bzw. den Einfederweg umgerechnet werden.A housing with a sensor element is firmly connected to the body. The sensor element is located, for example, on a circuit carrier substrate attached to the housing. A lever is rotatably mounted on or in the housing and is connected to the suspension of the wheel, usually by means of a linkage. If there is a relative movement between the wheel and the body while driving, this leads to a rotary movement of the lever. The lever is firmly connected to a rotatable shaft on which a sensor element is located. The sensor element of the housing that corresponds to this sensor element enables the rotation angle of the shaft to be detected. Often a cylindrically shaped magnet is used as a sensor element, which is glued into the end of the shaft. The other sensor element, for example in the form of a Hall sensor, detects the rotation of the shaft via the change in the magnetic field. Since the mechanical translation from the linear movement to the rotary movement is known, the measured value of this sensor element can be converted into the current height or the spring deflection.
Um hierbei Messfehler, wie z. B. Nichtlinearität, einzudämmen, müssen die Sensorelemente möglichst konzentrisch und in einem genau definierten, gleichbleibenden Abstand angeordnet sein. Hieraus resultiert die Notwendigkeit, über die gesamte Lebensdauer ein sehr geringes Spiel der Welle sicherzustellen.In order to avoid measurement errors such as B. non-linearity, the sensor elements must be arranged as concentrically as possible and at a precisely defined, constant distance. This results in the need to ensure very little play of the shaft over the entire service life.
Eindringende Feuchtigkeit kann zudem die Auswerteschaltung des Winkelsensors beschädigen und funktionsuntüchtig machen, weshalb meist eine aufwändige Konstruktion mit einer speziellen Dichtung nötig ist. Die eintretende Feuchtigkeit ist der Ursache geschuldet, dass der Winkelsensor an der Fahrzeugunterseite angebracht und damit direkt von der Straße aufgewirbeltem Schmutz und Feuchtigkeit ausgesetzt ist.Penetrating moisture can also damage the evaluation circuit of the angle sensor and render it inoperable, which is why a complex construction with a special seal is usually necessary. The ingress of moisture is due to the fact that the angle sensor is attached to the underside of the vehicle and is therefore exposed to dirt and moisture thrown up directly from the road.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine Sensorvorrichtung anzugeben, die gegen äußere Einflüsse robust und / oder unaufwändig bzw. kostengünstig ist.It is therefore the object of the invention to specify a sensor device which is robust and / or inexpensive or inexpensive in terms of external influences.
Der angegebenen Sensorvorrichtung liegt die Überlegung zugrunde, dass diese an einem Fahrzeug zur Erfassung einer relativen Position, insbesondere eines Abstandes, eines Rades bzw. mit dem Rad verbundenen Körpers des Fahrzeuges zu seinem Chassis verwendet werden könnte. Dabei wird die Sensorvorrichtung nicht etwa durch weitere aufwändige Konstruktionserweiterungen vor eindringender Feuchtigkeit geschützt, sondern durch Anwendung eines völlig anderen Messprinzips.The stated sensor device is based on the consideration that it could be used on a vehicle to detect a relative position, in particular a distance, of a wheel or body of the vehicle connected to the wheel to its chassis. The sensor device is not protected from moisture penetration by further complex construction extensions, but by using a completely different measuring principle.
Die Sensorvorrichtung umfasst dazu einen elastischen Biegekörper, eine erste Schnittstelle Anbindung des Biegekörpers an den Achskörper, und eine zweite Schnittstelle zur Anbindung des Biegekörpers an die Fahrzeugkarosserie, wobei der Biegekörper zwei sich gegenüberliegende Elektroden sowie ein zwischen den Elektroden angeordnetes elektroaktives Polymer umfasst, und wobei die Elektroden zum Erfassen einer elektrischen Spannung zwischen den Elektroden mit einem Spannungsmesser elektrisch leitfähig verbunden sind. Bei den Elektroden kann es sich vorzugsweise um platinhaltige flexible Platten handeln. Die Elektroden sind vorzugsweise elastisch so stark verformbar, dass sie ein bestimmtes Maß an Biegung aushalten. Die erfindungsgemäße Sensorvorrichtung kommt mit einer äußerst geringen Zahl an Komponenten aus, die auch kaum verschleißanfällig sind.To this end, the sensor device comprises an elastic flexible body, a first interface for connecting the flexible body to the axle body, and a second interface for connecting the flexible body to the vehicle body, the flexible body comprising two opposing electrodes and an electroactive polymer arranged between the electrodes, and the Electrodes for detecting an electrical voltage between the electrodes are electrically conductively connected to a voltmeter. The electrodes can preferably be flexible plates containing platinum. The electrodes are preferably elastically deformable to such an extent that they can withstand a certain amount of bending. The sensor device according to the invention manages with an extremely small number of components which are also hardly susceptible to wear.
Unter den Begriff des elektroaktiven Polymers fallen hauptsächlich solche mit einem ionischen und solche mit einem elektrischen Wirkprinzip. Ionische elektroaktive Polymere basieren auf einem Elektrolyten mit beweglichen Ionen. Zur Erzeugung einer Verformung bzw. einer Bewegung kann eine elektrische Spannung angelegt werden, wodurch die Ionen, entsprechend ihrer Ladung zur passenden Elektrode gezogen und dabei in das Polymer bewegt werden, so dass dieses anschwillt. Umgekehrt werden die Ionen durch umgepolte Spannung aus dem Polymer hinausbewegt. Für die Erfindung wird jedoch die umgekehrte Betrachtungsweise genutzt, die darauf basiert, dass eine Verformung für eine bestimmte Spannung sorgt, die somit eine Information über die Verformung bzw. damit zusammenhängende Größen liefert. Zu ionischen elektroaktiven Polymeren gehören beispielsweise ionische Polymer-Metall-Komposite, leitfähige Polymere (CP), Polymergele und elektrorheologische Flüssigkeiten.The term electroactive polymer mainly includes those with an ionic and those with an electrical operating principle. Ionic electroactive polymers are based on an electrolyte with mobile ions. To generate a deformation or a movement, an electrical voltage can be applied, whereby the ions, according to their charge, are drawn to the appropriate electrode and thereby moved into the polymer, so that it swells. Conversely, the ions are moved out of the polymer by reversed voltage. For the invention, however, the reverse approach is used, which is based on the fact that a deformation ensures a certain stress, which thus provides information about the deformation or related variables. Ionic electroactive polymers include, for example, ionic polymer-metal composites, conductive polymers (CP), polymer gels, and electrorheological fluids.
Bei elektrischen elektroaktiven Polymeren ist wiederum eine Unterteilung in ferroelektrische und dielektrische elektroaktive Polymere sinnvoll, wobei ferroelektrische den piezoelektrischen Effekt nutzen, während der Effekt bei den dielektrischen durch Coulomb-Kräfte entsteht. Weiterhin gehören zu den elektroaktiven Polymeren elektrostriktive Polymere, Flüssigkristallelastomere und CNT Aerogels.In the case of electrical electroactive polymers, in turn, a subdivision into ferroelectric and dielectric electroactive polymers makes sense, with ferroelectric polymers using the piezoelectric effect, while the effect with dielectric ones is created by Coulomb forces. Furthermore belong to the electroactive polymers, electrostrictive polymers, liquid crystal elastomers, and CNT airgels.
Bei der ersten und zweiten Schnittstelle handelt es sich bevorzugt jeweils um eine mechanische Schnittstelle. Die erste und zweite Schnittstelle können beispielsweise jeweils als Gelenkpfanne bzw. als Gelenkkopf eines Drehgelenks ausgebildet sein, so dass eine relative Bewegung der Anbindungspunkte in einer reinen Biegeverformung des Biegekörpers resultiert. Es ist entsprechend bevorzugt, dass die erste und / oder die zweite Schnittstelle für bzw. zu einer drehbar gelagerten Anbindung ausgebildet sind. Die Drehbarkeit der Lagerung bezieht sich bevorzugt auf eine Drehung, deren Drehachse zu der Krümmungsachse des Biegekörpers parallel ist. Die Krümmungsachse bildet die Mitte des Krümmungsbogens, den der Biegekörper aufspannt, wobei der Radius des Krümmungsbogens von dem Abstand zwischen dem Achskörper und der Fahrzeugkarosserie abhängt.The first and second interfaces are each preferably a mechanical interface. The first and second interfaces can, for example, each be designed as a joint socket or as a joint head of a swivel joint, so that a relative movement of the connection points results in a pure bending deformation of the bending body. It is accordingly preferred that the first and / or the second interface are designed for or to a rotatably mounted connection. The rotatability of the bearing preferably relates to a rotation whose axis of rotation is parallel to the axis of curvature of the bending body. The axis of curvature forms the center of the arc of curvature that the bending body spans, the radius of the arc of curvature depending on the distance between the axle body and the vehicle body.
Es ist bevorzugt, dass sich der Biegekörper in einem unverformten Zustand entlang einer Längsachse erstreckt, wobei die Ausdehnung des Biegekörpers entlang der Längsachse am größten ist. Bevorzugt erstrecken sich entsprechend auch die Elektroden entlang der Längsachse. Mit anderen Worten ist der Biegekörper länglich ausgebildet, beispielsweise als Balken oder Stange. Die Längsausdehnung beschreibt im verformten Zustand des Biegekörpers vorzugsweise einen Bogen, wobei sich die maximale krümmungsbedingte Verschiebung gegenüber der Längsachse in der Mitte befindet. Durch die längliche Ausbildung des Biegekörpers wird erreicht, dass die Biegung infolge einer relativen Verschiebung der Schnittstellen richtungsstabil erfolgt, so dass die mit dem Spannungsmesser gemessenen Werte eine eindeutige Information liefern.It is preferred that the flexible body extends in an undeformed state along a longitudinal axis, the expansion of the flexible body being greatest along the longitudinal axis. The electrodes preferably also extend accordingly along the longitudinal axis. In other words, the bending body is elongated, for example as a beam or rod. In the deformed state of the bending body, the longitudinal extension preferably describes an arc, the maximum curvature-related displacement relative to the longitudinal axis being in the middle. The elongated design of the bending body ensures that the bending takes place in a directionally stable manner as a result of a relative displacement of the interfaces, so that the values measured with the voltmeter provide clear information.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist das elektroaktive Polymer ein ionisches Polymer-Metall-Komposit, auch IPMC für lonic polymer-metal composite. Bei einem IPMC korrespondieren geringe Spannungsbeträge mit relativ großen Verformungen. Dies bewirkt, dass aus dem Biegekörper kaum Wasser durch Verdampfen entweicht. IPMC lässt sich problemlos in einer nassen Umgebung einsetzen, wie sie im Radkasten bei einer Sensorvorrichtung zum Erfassen des Abstandes zwischen einem Achskörper eines Fahrzeugrades und einer Fahrzeugkarosserie normalerweise vorliegt.According to a preferred embodiment, the electroactive polymer is an ionic polymer-metal composite, also IPMC for ionic polymer-metal composite. In the case of an IPMC, small amounts of stress correspond to relatively large deformations. This has the effect that hardly any water escapes from the flexible body through evaporation. IPMC can be used without any problems in a wet environment, as is normally found in the wheel arch in a sensor device for detecting the distance between an axle beam of a vehicle wheel and a vehicle body.
Weiter ist bevorzugt, dass das elektroaktive Polymer ein lonomer enthält, insbesondere Nafion oder Flemion. lonomere sind thermoplastische Kunststoffe, die durch Copolymerisation eines unpolaren mit einem polaren Monomer gewonnen werden. Sie sind kaum elektrisch leitfähig, besitzen jedoch ein hohes Maß an Ionenleitfähigkeit, die durch Aufspaltung einer Molekül-Bindung unter Bildung elektrisch geladener beweglicher Ionen entsteht.It is further preferred that the electroactive polymer contains an ionomer, in particular Nafion or Flemion. Ionomers are thermoplastics that are obtained by copolymerizing a non-polar with a polar monomer. They are hardly electrically conductive, but have a high degree of ionic conductivity, which is created by splitting a molecule bond with the formation of electrically charged mobile ions.
Einer weiteren bevorzugten Ausführungsform entsprechend sind die erste und / oder zweite Schnittstelle als Teil eines Gelenks, insbesondere eines Kugelgelenks, ausgebildet. Idealerweise wird durch die Gelenke ein notwendiges Spiel eingehalten, wobei andererseits der Biegekörper so ausgeführt ist, dass eine Biegung stets nur in einer Richtung, also um eine gleichbleibende stabile Krümmungsachse erfolgt.According to a further preferred embodiment, the first and / or second interface are designed as part of a joint, in particular a ball joint. Ideally, the necessary play is maintained by the joints, while on the other hand the bending body is designed in such a way that a bend always only takes place in one direction, that is, around a constant, stable axis of curvature.
Es ist bevorzugt, dass der Biegekörper einen im Wesentlichen ovalen oder rechteckigen Querschnitt aufweist. Dadurch lassen sich für die Querschnittsrichtungen unterschiedliche Flächenträgheitsmomente erzielen, so dass eine definierte, stabile Biegerichtung eingehalten wird.It is preferred that the bending body has an essentially oval or rectangular cross section. As a result, different geometrical moments of inertia can be achieved for the cross-sectional directions, so that a defined, stable bending direction is maintained.
Entsprechend ist es bevorzugt, dass die Ausdehnung des Querschnitts parallel zur Krümmungsachse größer ist, als die Ausdehnung senkrecht dazu. Zusätzlich kann eine Metallplatte so an dem Biegekörper befestigt werden, dass die Biegesteifigkeit in Richtung der gewünschten Biegeachse verringert wird.Accordingly, it is preferred that the extent of the cross section parallel to the axis of curvature is greater than the extent perpendicular to it. In addition, a metal plate can be attached to the bending body in such a way that the bending rigidity is reduced in the direction of the desired bending axis.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist es bevorzugt, dass das zwischen den Elektroden angeordnete elektroaktive Polymer in Form von gestapelten Schichten vorliegt. Insbesondere ein rechteckiger Querschnitt hat den Vorteil, dass sich der Biegekörper durch Stapeln mehrerer Schichten besonders einfach herstellen lässt.According to a further embodiment, it is preferred that the electroactive polymer arranged between the electrodes is in the form of stacked layers. In particular, a rectangular cross section has the advantage that the bending body can be produced particularly easily by stacking several layers.
Es ist bevorzugt, dass der Biegekörper zum Schutz vor Feuchtigkeit ummantelt ist, wobei der Mantel einen Werkstoff aus der Gruppe der Parylene enthält. Als Parylene werden eine Gruppe inerte, hydrophobe, optisch transparente, polymere Beschichtungsmaterialien bezeichnet. Neben dem Kohlenwasserstoff Poly-p-xylylen (häufig als Parylene N bezeichnet) sind auch halogenierte Polymere verwendbar. Die Ummantelung wird vorzugsweise im Vakuum durch Resublimation aus der Gasphase als porenfreier und transparenter Polymerfilm auf den Biegekörper aufgetragen.It is preferred that the flexible body is sheathed to protect against moisture, the sheath containing a material from the parylene group. A group of inert, hydrophobic, optically transparent, polymeric coating materials is referred to as parylene. In addition to the hydrocarbon poly-p-xylylene (often referred to as parylene N), halogenated polymers can also be used. The sheathing is preferably applied to the flexible body in a vacuum by resublimation from the gas phase as a pore-free and transparent polymer film.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Sensorvorrichtung weist diese eine elektrische Vorrichtung auf, die dazu ausgebildet ist, eine an den Elektroden des Biegekörpers anfallende elektrische Spannung als Energiequelle zum Aufladen eines Akkumulators zu verwenden. Somit lässt sich beispielsweise auf Basis der bei auftretenden Vibrationen anfallenden Spannung ein Ladestrom generieren und für den Betrieb der Sensorvorrichtung oder für andere Zwecke nutzen.According to a preferred embodiment of the sensor device, it has an electrical device which is designed to use an electrical voltage that occurs at the electrodes of the flexible body as an energy source for charging an accumulator. Thus, for example, on the basis of the voltage occurring when vibrations occur, a charging current can be generated and used for operating the sensor device or for other purposes.
Einem weiteren Aspekt der Erfindung nach umfasst ein Fahrzeug einen Achskörper eines Fahrzugrades und eine Fahrzeugkarosserie, wobei der Achskörper und die Fahrzeugkarosserie jeweils ein Gelenkelement aufweisen, wobei zum Erfassen des Abstandes zwischen dem Achskörper und der Fahrzeugkarosserie eine Sensorvorrichtung wie beschrieben mit ihrer ersten und zweiten Schnittstelle an den Gelenkelementen gelagert ist.According to a further aspect of the invention, a vehicle comprises an axle body of a vehicle wheel and a vehicle body, the axle body and the vehicle body each having a joint element, wherein a sensor device as described with its first and second interface is connected to detect the distance between the axle body and the vehicle body the joint elements is mounted.
Es entspricht einer bevorzugten Ausführungsform, dass die Sensorvorrichtung so angeordnet ist, dass sich bei einer Verringerung des Abstands zwischen Achskörper und Fahrzeugkarosserie die Biegung des Biegekörpers vergrößert. Entsprechend kann die Sensorvorrichtung ohne besondere Anpassungsschwierigkeiten anstelle eines herkömmlichen Höhenstandssensors verbaut werden. Bevorzugt ist die Sensorvorrichtung so verbaut, dass sich der Biegekörper nur in eine Richtung krümmen kann. Der Biegekörper nimmt also bei einem maximal vorgesehenen Abstand zwischen Achskörper und Fahrzeugkarosserie bereits eine leichte Krümmung ein, die sich bei Verringerung des Abstandes weiter erhöht.It corresponds to a preferred embodiment that the sensor device is arranged such that when the distance between the axle body and the vehicle body is reduced, the bending of the flexible body increases. Accordingly, the sensor device can be installed in place of a conventional level sensor without any particular adjustment difficulties. The sensor device is preferably installed in such a way that the flexible body can only bend in one direction. The bending body thus already assumes a slight curvature at a maximum provided distance between the axle body and the vehicle body, which is further increased when the distance is reduced.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist die Sensorvorrichtung mit einer Auswerteeinheit elektrisch verbunden, wobei die Auswerteeinheit dazu ausgebildet ist, der vom Spannungsmesser ermittelten Spannung einen Abstand zwischen Achskörper und Fahrzeugkarosserie zuzuordnen. Somit lässt sich ein Signal erzeugen, dass den Höhenstand der Fahrzeugkarosserie wiedergibt und das beispielsweise für eine dynamische Fahrwerksabstimmung oder eine Anpassung der Scheinwerferstellung genutzt werden kann.According to a preferred embodiment, the sensor device is electrically connected to an evaluation unit, the evaluation unit being designed to assign a distance between the axle body and the vehicle body to the voltage determined by the voltmeter. A signal can thus be generated that reflects the height of the vehicle body and that can be used, for example, for dynamic chassis tuning or for adjusting the headlight position.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden mehrere der angegebenen Sensorvorrichtungen in verschiedenen Richtungen eingebaut, um die Höhenstandsinformation zu verbessern.According to a preferred embodiment, several of the specified sensor devices are installed in different directions in order to improve the level information.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit den Zeichnungen.The properties, features and advantages of this invention described above and the manner in which they are achieved will become more clearly and more clearly understood in connection with the following description of an exemplary embodiment in connection with the drawings.
FigurenlisteFigure list
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1 eine Sensorvorrichtung aus dem bekannten Stand der Technik,1 a sensor device from the known prior art, -
2 die Sensorvorrichtung der1 integriert in ein Fahrzeug,2 the sensor device of1 integrated in a vehicle, -
3 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung als Schnittansicht mit vergrößerten Details,3 an embodiment of the sensor device according to the invention as a sectional view with enlarged details, -
4 die Sensorvorrichtung der3 integriert in ein Fahrzeug.4th the sensor device of3 integrated in a vehicle.
Die
Vorliegend sind die verlagerbare Koppelstange
In
Der Biegekörper
Dazu sind die Elektroden
In der oberen Detailansicht der
Die untere Detailansicht zeigt einen offenen Querschnitt der Sensorvorrichtung
Aus
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DE102019207658.0A Pending DE102019207658A1 (en) | 2019-05-24 | 2019-05-24 | Sensor device for detecting the distance between an axle beam of a vehicle wheel and a vehicle body |
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4411159A (en) * | 1980-07-12 | 1983-10-25 | Rubery Owen Group Services Limited | A fibre reinforced resin composite leaf spring for determining the magnitude of a load |
DE68907253T2 (en) * | 1988-04-15 | 1993-11-04 | Honda Motor Co Ltd | WHEEL SUSPENSION. |
US8479583B1 (en) * | 2011-06-09 | 2013-07-09 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Quasi-static bend sensor using electro-active materials |
DE112015003110T5 (en) * | 2014-10-15 | 2017-03-30 | Chung-Ang University Industry-Academic Cooperation Foundation | Sensor unit that uses an electroactive polymer to wirelessly transmit / receive deformation information and sensor that uses it |
-
2019
- 2019-05-24 DE DE102019207658.0A patent/DE102019207658A1/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4411159A (en) * | 1980-07-12 | 1983-10-25 | Rubery Owen Group Services Limited | A fibre reinforced resin composite leaf spring for determining the magnitude of a load |
DE68907253T2 (en) * | 1988-04-15 | 1993-11-04 | Honda Motor Co Ltd | WHEEL SUSPENSION. |
US8479583B1 (en) * | 2011-06-09 | 2013-07-09 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Quasi-static bend sensor using electro-active materials |
DE112015003110T5 (en) * | 2014-10-15 | 2017-03-30 | Chung-Ang University Industry-Academic Cooperation Foundation | Sensor unit that uses an electroactive polymer to wirelessly transmit / receive deformation information and sensor that uses it |
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