CN101890885A - 一种可调角度的轮胎气压传感装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可调角度的轮胎气压传感装置，包括传感器及气门嘴。传感器用以检测并发射轮胎气压并具有一信号壳体。气门嘴穿设于轮辋的一辋孔并具有用以连接信号壳体的嘴杆。信号壳体上设有绕一转轴旋转的十字螺母，十字螺母具有垂直于该转轴的螺孔，信号壳体在该螺孔的远离该嘴杆的一侧具有沿远离该螺孔的方向上升的承压面。嘴杆具有螺纹段及端部，当嘴杆与信号壳体结合时，通过该嘴杆的螺纹段与该十字螺母的螺孔的螺合，使嘴杆的端部穿过十字螺母的螺孔并压接于承压面，而将信号壳体压紧于轮辋的轮辋面上，其中随着嘴杆的螺纹段向十字螺母旋进，嘴杆的端部压接于承压面的位置移动，使嘴杆相对一参考面的倾斜角变化，从而可适应不同角度的轮辋面。

Description

一种可调角度的轮胎气压传感装置

技术领域

本发明涉及一种轮胎气压传感装置，尤其是涉及一种可调角度的轮胎气压传感装置。

背景技术

一种轮胎压力监测系统(Tire Pressure Monitoring System，简称TPMS)的传感器与气门嘴一起安装在汽车的轮辋上，并对来自轮胎内的气压进行监测。因此这种传感器与气门嘴需要克服以下问题：轮胎高速回转(且因速度与路面平整度的变化)，产生离心力大小变化，造成汽车轮胎气门嘴所受径向载荷不断变化，使其安装后锁紧不可靠，易松脱；车胎的轮辋为圆弧型，且半径尺寸，弧型大小及形状不一，安装的汽车轮胎气门嘴电子信号盒与轮辋不易贴合。

对于以上问题，现有技术方案一是通过钢带将电子信号盒固定在轮辋上，该方案容易因钢带的震动而松动，脱落。现有技术方案二是通过胶水将电子信号盒粘在轮辋上，但因轮胎内湿度，温度等条件都较恶劣，而且由于是紧贴在轮辋上(钢或铝材)，刹车时的温度很快就传递至此，使内部的电子元件处于高温状态，造成电子元件温度有时会超过其所能承受的限度，造成损坏，长期使用后，胶水粘接力本身发生变化，造成脱落。现有技术方案三是将气门嘴和电子信号盒塑封在一起，这可一定程度上解决电子信号盒脱落的问题，但是其电子信号盒与气门嘴嘴体不可回转调整，在加工精度一致的条件下，一种规格汽车轮胎气门嘴只能适用一种尺寸规格的轮辋。

现有技术已经有将电子信号盒与气门嘴做可调整结构的尝试。如图1所示，美国专利号5844131公布了一种汽车轮胎的压力传感装置，包括固定于轮辋10(rim)内的轮胎阀20(tire valve)、信号发送外壳44(signaling housing)、和中空的螺钉40(screw)，通过螺钉40将信号发送外壳44固定到轮胎阀20上，从而固定于具有可变角度侧壁部分16(side wall portion)的轮辋基座12(rim bed)上，并且通过螺钉40与两个支撑在轮辋基座12上的支柱52(base bar)形成三点固定。这种结构有利于实现角度调整，并且可以解决信号发送盒与轮辋之间的隔热问题。此结构能调整安装位置是通过在拉紧的过程中，螺钉40压迫外壳44上的不同心圆弧面，使外壳44沿轮胎阀20球面转动，直到外壳44压紧轮辋14。但是这个方案有问题在于轮胎阀20在拧紧的过程中，开始阶段螺钉40对外壳44不同心圆弧面的压力比较小，螺钉40与不同心圆弧面的摩擦力小于转动的力，这时外壳44能够转动。当外壳逐渐拉紧，螺钉40对外壳不同心圆弧面的压力大到一定程度时，螺钉与不同心圆弧面的摩擦力大于转动的力，此时外壳不能够转动。所以此类似结构外壳44压紧轮辋的效果不是很理想，有时起不到将TPMS压紧到轮辋上(14)的效果。再者，这种结构的支撑为刚性体，只有支撑的作用，而没有吸震的作用。此外，外壳压44紧轮辋14的力来自螺钉40对不同心圆弧面施加的力，由于外壳44是塑胶件，在长期力的作用下会蠕变，很可能会造成TPMS松动。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够可靠压紧于轮辋的可调角度的轮胎气压传感装置。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提出一种可调角度的轮胎气压传感装置，用以安装在轮胎的轮辋上，该轮胎气压传感装置包括传感器及气门嘴。传感器用以检测并发射轮胎气压，该传感器具有一信号壳体。气门嘴穿设于该轮辋的一辋孔，该气门嘴具有一用以连接该信号壳体的嘴杆。该信号壳体上设有绕一转轴旋转的十字螺母，该十字螺母具有一垂直于该转轴的螺孔，该信号壳体在该螺孔的远离该嘴杆的一侧具有一承压面，该承压面沿远离该螺孔的方向上升；该嘴杆具有一螺纹段及一端部，当该嘴杆与该信号壳体结合时，通过该嘴杆的螺纹段与该十字螺母的螺孔的螺合，使嘴杆的端部穿过该十字螺母的螺孔并压接于该承压面，而将该信号壳体压紧于该轮辋的轮辋面上，其中随着该嘴杆的螺纹段向该十字螺母旋进，该嘴杆的端部压接于承压面的位置移动，使该嘴杆相对一参考面的倾斜角变化，从而可适应不同角度的轮辋面。

在本发明的一实施例中，该承压面为曲面，该嘴杆的端部为曲面。在一较佳实施例中，该承压面为弧面，该嘴杆的端部为弧面。

在本发明的一实施例中，该信号壳体与该轮辋面相对的底壁上设有至少两凸出的支撑点，使该底壁与该轮辋面之间形成间隙。

在本发明的一实施例中，该十字螺母及该嘴杆均为金属件，该传感器的天线输出端电性连接至该十字螺母，以将十字螺母及嘴杆作为天线。

在本发明的一实施例中，该气门嘴还包括一螺母，用以将该嘴杆固定于该辋孔上。

在本发明的一实施例中，该嘴杆与该辋孔之间设有胶垫。

在本发明的一实施例中，该十字螺母的转轴包括一对螺钉，该对螺钉分别将该十字螺母的两端枢接于该信号壳体。

本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，采用单曲面压接，即信号盒上只有一曲面与嘴杆上的弧面直接压接，利用轮辋旋转时的离心力自然压紧，无需借助外力压紧，保证了此结构的稳定性；其次，由于信号盒和气门嘴嘴杆采用活动连接，有利于安装和调试。

附图说明

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：

图1示出一种现有的汽车轮胎的压力传感装置示意图。

图2示出本发明一实施例的轮胎气压传感装置示意图。

图3A-3D示出本发明一实施例的轮胎气压传感装置组装过程图。

图4-图6示出本发明的轮胎气压传感装置的安装过程示意图。

图7示出图6所示轮胎气压传感装置安装状态的侧面视图。

图8A-8C示出本发明一实施例的轮胎气压传感装置处于不同安装角度的示意图。

具体实施方式

图2示出本发明一实施例的轮胎气压传感装置示意图。图3A-3D示出本发明一实施例的轮胎气压传感装置组装过程图。参照图2及图3A-3D所示，本实施例的轮胎气压传感装置大体上由传感器10和气门嘴20两部分组成。传感器10用以实现轮胎气压的检测功能与信号发射功能，以便向外部的轮胎气压监测系统(TPMS)的接收器发送轮胎气压等信息。传感器10通过信号壳体110组装，并整体安装在轮胎内的轮辋1的轮辋面12上。

信号壳体110上设有十字螺母111，该十字螺母111具有一对螺孔，且通过一对平端的螺钉112枢接于信号壳体110的一对轴孔内，以便以该对螺钉112为转轴进行旋转。十字螺母111还具有一垂直于该转轴的螺孔113。信号壳体110在螺孔113的远离气门嘴20的一侧具有一承压面114，该承压面114沿远离螺孔113的方向逐渐上升。在一实施例中，该承压面114为曲面。在一较佳实施例中，该承压面114进一步为弧面。

在本发明的较佳实施例中，信号壳体110在与轮辋面12相对的底壁上设有至少两凸出的支撑点115(参照图7)，有利于避免信号壳体110与轮辋面12的大面积贴合，提升散热效果。

气门嘴20包括嘴杆21、螺母(如六角螺母)22、胶垫23及防尘帽24，其中嘴杆21为气门嘴的主体。气门嘴20整体上穿设于轮辋1的一辋孔11上，胶垫23在嘴杆21与辋孔11之间起到缓冲作用。嘴杆21在轮胎内具有一螺纹段210及一端部211。在一实施例中，该端部211为曲面。在一较佳实施例中，该端部211进一步为弧面。

参照图3A-3D所示，此轮胎气压传感装置组装过程如下：首先，将十字螺母111放入信号壳体110上的两筋板之间，使十字螺母的两螺孔对准信号壳体110上相对应的两孔然后锁紧两端的螺钉112，然后将专用的气门嘴的嘴杆21旋进十字螺母111，与信号壳体110上的承压面114相压接即可，然后可将嘴杆21插入辋孔11中进行安装。

在本实施例中，将气门嘴20的嘴杆21通过信号壳体110上的十字螺母111与信号壳体110上承压面114压接，当嘴杆21与信号壳体110结合时，嘴杆的端部211会穿过十字螺母的螺孔113而到达承压面114，而嘴杆的螺纹段210则与十字螺母的螺孔213螺合，通过不断地旋进嘴杆21，十字螺母111沿信号壳体110上的转轴旋转，嘴杆端部211与承压面114的压接部位不断上升，从而使嘴杆21相对于一参考面(如水平面)的倾斜角增大。举例来说，如图8A-8C所示，其分别示出在信号壳体110角度固定时，嘴杆21相对于水平面的6度、21度、36度三种倾斜角度。在一个实施例中，通过对该承压面114的长度及弧度的设计，可以在预定角度范围内实现倾斜角度的无级变化。如此，可适用各种角度的多种尺寸规格的轮辋使用。

图4-图6示出本发明的轮胎气压传感装置的安装过程示意图。参照图4-图6所示，首先将装好胶垫23和防尘帽24的气门嘴20旋入信号壳体110上的十字螺母111，直到嘴杆端部211的弧面与信号壳体上的承压面114相接触即可。然后将气门嘴20插入辋孔11，旋转嘴杆21，旋转时由于嘴杆端部211对承压面114的压紧力(参考图5所示箭头F1)，信号壳体110相对轮辋面12不断下降，当壳体上的两支撑点115与轮辋面12接触(参考图7)时即停止旋转，此时会将信号壳体110压紧于轮辋面12上。最后压住信号壳体110，用六角螺母锁紧22即安装完毕，如图6所示。

回到图2所示，由于轮胎旋转的离心力F2垂直于信号壳体110向上，促使其承压面114牢牢压紧气门嘴的嘴杆端部211，使信号壳体110与气门嘴10不会因轮辋不停的旋转而松动。

此外，在本发明的一较佳实施例中，传感器10电子部分的天线输出端通过信号壳体110电性连接在十字螺母111上，而由于气门嘴的嘴杆21与十字螺母111是采用螺纹的紧配合联接，将嘴杆21和十字螺母111设计为金属件，可使延伸到轮胎外部的嘴杆21直接作为天线，以提高传感装置的信号发射和接收性能。

综上所述，本发明的可调角度的轮胎气压传感装置的优点在于：

1、压接稳定：采用单曲面压接，即信号盒上只有一曲面与嘴杆上的弧面直接压接，利用轮辋旋转时的离心力自然压紧，无需借助外力压紧，保证了此结构的稳定性，且牢固可靠不会因长期振动而松动或脱落；

2、安装方便：安装时无需借助工具，只要旋进嘴杆，安装角度就自动上升，当信号壳体上的凸点与轮辋面接触时，即达到了所装轮辋孔的角度，无需借住较大外力进行角度调节；

3、可调角度大：可实现一定角度范围内的无级角度上升变化，可用于多种角度、多种规格的曲率半径、尺寸、形状大小的轮辋使用；

4、汽车轮胎电子信号盒壳体与轮辋面因三点接触而贴合压紧，中间形成空隙利于散热；不会因温度过高，而将信号盒内电子原件损坏；

5、天线输出信号通过十字螺母及嘴杆传导，从而提高了信号发射和接收性能。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (8)

1.一种可调角度的轮胎气压传感装置，用以安装在轮胎的轮辋上，该轮胎气压传感装置包括：

传感器，用以检测并发射轮胎气压，该传感器具有一信号壳体；

气门嘴，穿设于该轮辋的一辋孔，该气门嘴具有一用以连接该信号壳体的嘴杆；

其中该信号壳体上设有绕一转轴旋转的十字螺母，该十字螺母具有一垂直于该转轴的螺孔，该信号壳体在该螺孔的远离该嘴杆的一侧具有一承压面，该承压面沿远离该螺孔的方向上升；该嘴杆具有一螺纹段及一端部，当该嘴杆与该信号壳体结合时，通过该嘴杆的螺纹段与该十字螺母的螺孔的螺合，使嘴杆的端部穿过该十字螺母的螺孔并压接于该承压面，而将该信号壳体压紧于该轮辋的轮辋面上，其中随着该嘴杆的螺纹段向该十字螺母旋进，该嘴杆的端部压接于承压面的部位移动，使该嘴杆相对一参考面的倾斜角变化。

2.如权利要求1所述的轮胎气压传感装置，其特征在于，该承压面为曲面，该嘴杆的端部为曲面。

3.如权利要求1所述的轮胎气压传感装置，其特征在于，该承压面为弧面，该嘴杆的端部为弧面。

4.如权利要求1所述的轮胎气压传感装置，其特征在于，该信号壳体与该轮辋面相对的底壁上设有至少两凸出的支撑点。

5.如权利要求1所述的轮胎气压传感装置，其特征在于，该十字螺母及该嘴杆均为金属件，该传感器的天线输出端电性连接至该十字螺母。

6.如权利要求1所述的轮胎气压传感装置，其特征在于，该气门嘴还包括一螺母，用以将该嘴杆固定于该辋孔上。

7.如权利要求1所述的轮胎气压传感装置，其特征在于，该嘴杆与该辋孔之间设有胶垫。

8.如权利要求1所述的轮胎气压传感装置，其特征在于，该十字螺母的转轴包括一对螺钉，该对螺钉分别将该十字螺母的两端枢接于该信号壳体。

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