CN102686419A - 用于测量车轮运行参数的、包括电子模块和充气阀的电子单元 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电子单元，该电子单元包括充气阀（2）和与所述充气阀组装的电子模块（1），该充气阀适于固定在轮子的轮缘（J）上。根据本发明，所述充气阀（2）包括刚性管（12），该刚性管在所述阀的延长部分上延伸，在所述刚性管的周边设置至少一个横向槽口（20、21），所述电子模块（1）固定在环（15）上，所述环可滑动地安装在围绕所述刚性管（12）周围。此外，锁闩板（22）具有锁固齿（24），该锁固齿适于被容纳在所述刚性管（12）的横向槽口（20、2）中，所述锁闩板安装在所述电子模块（1）上，并具有在锁定位置和解锁位置之间转换的功能，所述锁闩板与弹性装置（26）关联，所述弹性装置适于在没有受力的时候施加用于将所述锁闩板维持在其锁定位置上的力，并适于在所述弹性装置（26）上施加动作的时候驱动该锁闩板（22）向着其解锁位置移动。

Description

用于测量车轮运行参数的、包括电子模块和充气阀的电子单元

技术领域

本发明涉及用于测量车轮运行参数的电子单元，该电子单元包括电子模块和充气阀。

背景技术

越来越多的机动车具有包括传感器的参数监控和/或测量系统。

对于这种系统，示例地，可以引举包括安装在车辆每个轮子上的电子模块的轮胎压力监控系统，其中所述电子模块专用于测量参数（例如：装备这些轮子的轮胎的压力和/或温度），并用于通知驾驶员所测量参数的任何不正常的变化。

目前最常用的用于将电子模块固定在轮子轮缘上的解决方案之一在于，制造每个都由与充气阀组装在一起的电子模块来构成的电子单元，其中所述充气阀允许将所述电子模块固定在轮子的轮缘上。

关于这种电子单元的一个解决方案在于制造专门的、能够保证传递电子模块所受的力的充气阀。然而，该解决方案成本高昂，因为除了通常完全是金属的充气阀的高价格，该解决方案还需要制造专门被设计为用于保证充气阀在轮缘上的密封固定的附属部件（螺母、密封件等）。

文档WO 2004/0206169（Beru）描述了一种充气阀，该充气阀具有金属主体，该金属主体通过夹紧螺母被固定在轮缘的孔口处。在该文档中，充气阀不包括任何用于在将该阀安装在轮缘中时拉伸的弹性部分。这不是“卡扣式”（英文为“snap in”）阀。因此，该类型的阀不具有在将阀引入轮缘孔口时模块必须在其上滑动的杆。模块在阀头部上的固定不需要为阀设置用于在其安装时膨胀的空间。因此，用于将模块固定在该传统阀的头部上的固定装置可以通过简单的弹性钩来实现。

为了解决所述缺陷，第二解决方案在于制造具有和传统的“卡扣式”类型充气阀相同的基础设计的充气阀，该充气阀被修改为能够吸收（reprise）电子模块所受的力。

特别地，该解决方案导致实现了如在专利申请WO2009/007035中所述的电子单元，该电子单元包括：

·电子模块；

·“卡扣式”类型的充气阀，该充气阀包括：

- 由弹性体材料制成的阀主体，其中所述阀主体设有纵轴向孔，并用于延伸穿过设置在轮缘中的孔口，所述阀主体由可弹性地变形的躯干和顶着轮缘的止动头部构成，该止动头部通过颈部与所述躯干分隔，该颈部适于以密封的方式布置在设置在所述轮缘中的孔口中；

- 和由刚性材料制成的空心管状芯，而所述空心管状芯容纳封塞机构，并具有适于被容纳在阀主体的孔中并在所述阀主体的延长部分上在两侧延伸的尺寸，所述管状芯由两个纵向段构成，所述两个纵向段相对于阀主体并相对于彼此布置为能够允许躯干的弹性变形，该弹性变形能够允许充气阀穿过轮缘孔口而安装；

·以及用于固定电子模块和充气阀的固定装置，所述装置包括：

- 固定在电子模块上的环，该环适于可滑动地安装在管状芯在阀主体止动头部的延长部分上延伸的部分的周围，在电子模块的如下位置上：在该位置上，电子模块在充气阀的直接延长部分上延伸；

- 和通过在环形室内部装合空心套来组装的装置，其中所述空心套固定在电子模块的环上，所述环形室布置在阀主体的止动头部中。

由于这些特点，在实践中，这种电子单元具有如下优点：保证了充气阀的性能与传统“卡扣式”类型充气阀的性能类似。

相反地，根据该原理，电子模块和阀主体的组装通过装合类型的连接来实现，该装合类型连接的强度直接与充气阀的弹性体材料的拉伸强度相关。然而，该连接必须具有可以拆卸的特征，特别是为了允许在充气阀损坏的假设情况下回收电子模块。因此，十分难以找到这样的强度折中：一方面允许两个元件的拆卸，另一方面保证所述连接对于车辆高速度的强度。为此，在实践中，电子单元包括可拆除的附加锁定件，例如在专利申请WO2009/007035中所述类型的，弹性环、“琴”式弹簧环、夹紧卡箍（英文为“O-clamp”）、带螺丝的卡箍或各种类型的键。然而，这些附加件需要专门的工具，以安装和取出这些附加件，并且还导致使电子单元的安装和拆卸步骤复杂化。

发明内容

本发明旨在解决这些缺陷，本发明的主要目的在于提供一种电子单元，该电子单元设有锁定件，该锁定件保证电子模块很高的抗拔除强度，但不需要用于安装/拆卸的专门工具或额外时间。

为此，本发明旨在提出一种用于测量车辆轮子运行参数的电子单元，该电子单元包括：

·充气阀，该充气阀适于固定在轮子的轮缘上，并包括：

- 阀主体和，其中所述阀主体用于延伸穿过设置在轮缘中的孔口，所述阀主体由躯干和顶着轮缘的止动头部构成，

- 和刚性空心管，所述刚性空心管在该止动头部的延长部分上延伸；

·电子模块，该电子模块固定在环上，该环适于被可滑动地安装于在阀主体的止动头部延长部分上延伸的刚性管周围；

·固定装置，所述固定装置用于固定电子模块和充气阀，在所述电子模块的如下位置上：在该位置上，所述电子模块在所述充气阀的直接延长部分上延伸；

根据本发明，用于固定电子模块和充气阀的固定装置包括锁定装置，所述锁定装置包括：

·至少一个设置在刚性管周边的横向槽口；

·以及锁闩板，该锁闩板与电子模块关联，并具有锁固齿，该锁固齿适于被容纳在刚性管的横向槽口中，以保证所述电子模块相对于所述刚性管的平移锁定，所述锁闩板：

- 安装在电子模块上，并具有在锁定位置和解锁位置之间转换的功能，其中，在所述锁定位置上，锁固齿被接合在刚性管的槽口中，而在所述解锁位置上，锁固齿准许电子模块相对于刚性管的相对平移运动，

- 与弹性装置关联，所述弹性装置适于在没有受力的时候在该锁闩板上施加用于将该锁闩板维持在其锁定位置上的力，并在这些弹性装置上有施加动作的时候驱动该锁闩板向着其解锁位置移动。

根据本发明，电子模块在充气阀上的锁定因此由锁闩板来保证，该锁闩板被弹性装置维持在自然锁定位置，并被设计为用于通过在所述弹性装置上施加的简单动作来向解锁位置转换。

因此，锁定装置一方面提供了电子模块在充气阀的刚性管上的牢固锁固，由此保证所述电子模块很高的抗拔除强度，另一方面不需要用于安装/拆卸的专门工具或额外时间。

这种锁定装置适于与带有在阀主体的止动头部的延长部分上延伸的刚性管的任何类型的充气阀关联，但在这种锁定装置与安装类型为“卡扣式”的阀关联的时候特别有利，该安装类型为“卡扣式”的阀包括：

·由弹性体材料制成的阀主体，该阀主体设有纵轴向孔，并由可以弹性地变形的躯干和止动头部构成，其中所述止动头部通过适于以密封的方式布置在设置在轮缘中的孔口中的颈部来与所述躯干隔开；

·以及由刚性材料制成的空心管状芯，所述空心管状芯具有适于被容纳在阀主体的孔中并在所述阀主体的延长部分上在两侧延伸的尺寸，所述管状芯由两个纵向段构成，所述两个纵向段相对于彼此并相对于阀主体布置为准许躯干的弹性变形，该弹性变形能够允许充气阀穿过轮缘孔口而安装。

实际上，首先，电子模块所受的拔除力借助于环向着充气阀的管状芯传递，并因此由该管状芯来承受，而不是由所述充气阀的弹性体材料的刚性来承受。

此外，在锁闩板的解锁位置上，电子模块能够相对于管状芯滑动，以准许这两个元件在将充气阀安装在轮缘上的时候的相对移动，而不要自由空间。

因此，电子单元能够容易地一体安装在轮缘上，而电子模块容易的安装和拆卸同样能够实现，所有这些操作只需要在弹性装置上施加动作。

根据本发明的一个有利的实施例，锁闩板适于围绕刚性管来布置，并由穿有孔口的板来构成，所述孔口的截面大于所述管的直径，在所述孔口的周边形成锁固齿。

根据该布置，在行驶时，当电子模块处于正常位置时，离心力加在由弹性装置施加的锁定力上，使得锁定力随着轮子旋转速度增大。

此外，弹性装置有利地构成适于布置在电子模块上的拱形物，该拱形物包括主横向件和可以弹性地变形的两个支腿，锁闩板在所述主横向件下方延伸，而所述两个支腿则适于支撑在电子模块上。

因此，这种弹性装置具有通过例如手指压力来致动所述弹性装置的横向件，以及两个支在电子模块上施加锁定力的支腿。

此外，在电子模块围绕管状芯枢转180度的假设情况下，由这两个弹性支腿施加的锁定力倾向于与离心力相对抗，并因此保证锁定的维持。

此外，锁定装置有利地包括适应各种轮缘厚度的多个横向槽口。

附图说明

本发明的其他特征、目的和优点在以下参照附图的详细说明中将变得显而易见，所述附图示例性地而非限制性地示出本发明的两个优选实施例。在这些附图中：

图1是通过图2中轴向平面A的纵向剖视图，该图1示出了根据本发明的、安装在轮子轮缘上的电子单元；

图2是所述电子单元和锁定装置的分解透视图；

图3是在充气阀的管状芯上处于锁定位置的锁定装置的放大的横向视图；

图4是示出了根据本发明的、安装在轮子轮缘上的电子单元的一个变型的纵向剖视图。

具体实施方式

在附图中示例性地示出的根据本发明的电子单元用于安装在车辆的轮子上，以测量所述轮子的运行参数（压力、温度、加速度等），并将所测量的数据向安装在车辆上的中央单元（未示出）传输。

这些电子单元由电子模块1和充气阀构成，其中所述电子模块适于被安装在轮胎的外壳的内部，而所述充气阀用于将所述电子模块固定在配置有所述轮胎的轮子的轮缘上。

根据图1和图2，首先，充气阀2由“卡扣式”充气阀构成，该“卡扣式”充气阀包括由弹性体材料制成的阀主体3，该阀主体轴向地设有圆柱形纵向孔4。

传统地，该阀主体3还纵向地分为躯干5和止动头部6，其中所述躯干具有纵向和径向弹性变形功能，而所述止动头部通过颈部7与所述躯干5分隔，所述颈部呈环形槽状，所述环形槽由分别与躯干5和止动头部6连接的两个肩部来限定。

最后，阀主体3包括圆柱形室8，该圆柱形室布置在止动头部6中，在孔4的延长部分上，在该圆柱形室中布置内部环状凹槽9。

充气阀2还包括由刚性材料制成的空心管状芯10，该空心管状芯具有适于被容纳在阀主体3的孔4中并在所述阀主体的延长部分上在两侧延伸的尺寸。该管状芯15由两个不同的纵向段11、12构成，所述两个纵向段在延长部分上在阀主体3的颈部7处相互固定。

这些纵向段中的第一纵向段11由圆柱形空心杆构成，该空心杆例如由黄铜来制造，并特别地用于容纳充气阀2的封塞机构（未示出）。该圆柱形杆11在阀主体3的孔4的内部被固定在该阀主体上，一方面在躯干5中内部地延伸至颈部7，并且在所述躯干的延长部分上外部地延伸。此外，该圆柱形杆11位于阀主体3的延长部分上的段具有适于允许螺固保护帽13的外部螺纹。

至于充气阀2的管状芯10的第二纵向段12，它由圆柱形管构成，该圆柱形管由例如钢的材料制成，固定在圆柱形杆11位于颈部7中的端部段上，并具有适于在阀主体3的止动头部6中内部地延伸并在所述止动头部的延长部分上外部地延伸的长度。

该圆柱形管12由弹性销构成，并因此具有纵向缝14。因此，该圆柱形管在圆柱形杆11中的引入通过紧缩该管12本身以将该管放置在所述杆中来实现。

要注意的是，管12的直径实际上还小于孔4的直径，使得当躯干5纵向变形的时候，该固定在圆柱形杆11并因此固定在躯干5上的圆柱形管12具有在止动头部6内部轴向移动（滑动）的自由度。

至于电子单元的电子模块，它由空心盒1构成，该空心盒用于容纳电子单元的“电子器件”，并与固定在所述电子模块上的环15关联，该环适于被安装为沿着圆柱形管12在阀主体3的止动头部6的延长部分上延伸的段滑动，在电子模块1的如下位置上：在该位置上，电子模块在充气阀2的直接延长部分上延伸。

该环15包括板16，一方面该板相对于电子模块1被布置为使得该电子模块相对于阀主体3的纵轴线以大约为10度至40度的角度倾斜，另一方面该板与所述电子模块的连接通过例如17的两个侧角撑来加固。

此外，该板16穿有圆形孔口，该圆形孔口的直径与圆柱形管12的外部直径对应，圆柱形套18在圆柱形管12的圆周上延伸，该圆柱形套的尺寸一方面适于沿着圆柱形管12滑动，另一方面适于被容纳在圆柱形室8中。

该套18还在其端部处设有环形外部肋19，该环形外部肋的形状适于被容纳在圆柱形室8的环状凹槽9中。

根据本发明的电子单元还包括用于将电子模块1锁定在圆柱形管12在止动头部6的延长部分上延伸的部分上的锁定装置。

这些锁定装置首先包括多个例如20、21的横向槽口，所述横向槽口布置在圆柱形管12的下母线处，距所述管的端部的距离取决于配置有电子单元的轮缘J的厚度，其适于使得槽口（例如槽口20）邻近板16的后表面。

这些锁定装置还包括锁定件，所述锁定件包括锁闩板22，该锁闩板适于围绕管12布置，并由穿有孔口23的板构成，该孔口的截面大于所述管的直径，材料带24在所述孔口的周边并且在该孔口的下方延伸，该材料带构成适于被容纳在横向槽口（例如管12的槽口20）中的锁固齿。

该锁闩板22由弹性装置25支承，所述弹性装置适于允许使得该锁闩板沿着电子模块1的板16的后表面滑动。这些弹性装置由拱形物（arceau）25构成，该拱形物适于被置于电子模块1上并支在该电子模块上，所述拱形物包括主横向件26和可弹性地变形的两个支腿27、28，锁闩板22在该主横向件下延伸，而所述两个支腿适于通过构成足部29的折回部来支在电子模块1上。

该拱形物25被设计为允许锁闩板22在以下两个位置之间滑动：

·锁定位置，该锁定位置在图3中示出，并在拱形物25上没有施加力的时候获得，在该位置上，锁固齿24接合在圆柱形管12的槽口20中；

·以及解锁位置，该解锁位置通过在拱形物25的横向件26上施加压力来获得，在该位置上，锁固齿24位于槽口20外部，并准许电子模块1相对于圆柱形管12的相对平移运动。

此外，拱形物25的横向件26穿有例如30的两个孔口，所述孔口适于与在电子模块1上形成的两个卡接销31配合，以在安装到充气阀2上之前将拱形物25保持组装在电子模块1上。

根据本发明的电子单元的电子模块1和充气阀2首先可以通过在圆柱形室8中引入套18来组装，该操作还通过在拱形物25的横向件26上施加能够将锁闩板22维持在其解锁位置上的压力来实现。

然后，在放开施加在拱形物25的横向件26上的压力之后实现锁定，该锁定允许将电子模块1锁定在一个位置上，在该位置上该电子模块在阀主体3的止动头部6的直接延长部分上没有自由空间地延伸，并且，电子模块相对于所述阀主体3的纵轴线以大约为10度至40度的角度倾斜。

然后，一方面借助于阀主体3的躯干5的纵向和径向变形功能，另一方面通过将锁闩板22维持在其解锁位置上，由此实现的电子单元可以被引入并安装到设置在轮缘J中的孔口中。

在进行该引入时，固定在圆柱形杆11上并从止动头部6上解除固定的圆柱形管12完全不阻碍躯干5的变形。此外，在该引入期间，由于锁闩板22维持在其解锁位置上，环15可以沿着圆柱形管12的段滑动。

相反地，一旦电子单元被安装在轮缘J上，在放开施加在拱形物25的横向件26上的压力之后，环15就被锁定在圆柱形管12上，使得电子模块1所受的拔除力借助于所述环向着圆柱形管传递，并因此由该圆柱形管来承受，该圆柱形管因此起到固化充气阀2的首要作用。

如图4中所示，本发明同样可以用于传统充气阀35，所述传统充气阀例如由金属阀主体36构成，其止动头部37借助于沿着躯干38带螺纹的段螺固的螺母39顶着轮缘J锁固。如在图4中所示，仅有的要求在于在阀主体36的止动头部37中设置室40以及在于金属管41的存在，其中所述室40能够容纳环15的套18，所述金属管41在止动头部37的延长部分上延伸。

Claims (3)

1.一种用于测量车辆轮子运行参数的电子单元，所述电子单元包括：

- “卡扣式”类型充气阀（2），该充气阀适于固定在轮子的轮缘（J）上，并包括：

·阀主体（3），其中所述阀主体由弹性体材料制成，设有纵轴向孔（4），并由躯干（5）和止动头部（6）构成，所述躯干能够弹性地变形，而所述止动头部通过颈部（7）与所述躯干分隔，所述颈部适于以密封的方式布置在设置在所述轮缘（J）中的孔口中，

·和空心管状芯（10），所述空心管状芯由刚性材料制成，并具有适于被容纳在所述阀主体（3）的孔（4）中并在所述阀主体的延长部分上在两侧延伸的尺寸，所述刚性的管状芯由两个纵向段（11、12）构成，所述两个纵向段相对于彼此并相对于所述阀主体（3）布置为能够准许所述躯干（5）的弹性变形，该弹性变形能够允许所述充气阀（2）穿过所述轮缘（J）的孔口而安装；

- 电子模块（1），该电子模块固定在环（15）上，该环适于被可滑动地安装于在所述阀主体（3）的止动头部（6）的延长部分上延伸的刚性管状芯（12）周围；

-以及固定装置（9、19），所述固定装置用于固定所述电子模块（1）和所述充气阀（2），在所述电子模块的如下位置上：在该位置上，所述电子模块在所述充气阀的直接延长部分上延伸，

所述电子单元的特征在于，用于固定所述电子模块（1）和所述充气阀（2）的固定装置包括锁定装置，所述锁定装置包括：

·至少一个设置在所述刚性管状芯（12）周边的横向槽口（20、21）；

·和锁闩板（22），所述锁闩板与所述电子模块（1）关联，并具有锁固齿（24），所述锁固齿适于被容纳在所述刚性管状芯（12）的横向槽口（20、21）中，以保证所述电子模块相对于所述刚性管状芯的平移锁定，所述锁闩板：

- 安装在所述电子模块（1）上，并具有在锁定位置和解锁位置之间转换的功能，在所述锁定位置上，所述锁固齿（24）接合在所述刚性管状芯（12）的槽口（20、21）中，在所述解锁位置上，所述锁固齿（24）准许所述电子模块（1）相对于所述刚性管状芯（12）的相对平移运动，

- 与弹性装置（25）关联，所述弹性装置适于在没有受力的时候在该锁闩板（22）上施加用于将该锁闩板维持在其锁定位置上的力，并且适于在所述弹性装置（25）上施加动作的时候驱动该锁闩板（22）向着其解锁位置移动，

- 并且适于围绕所述刚性管状芯（12）布置，并由穿有孔口（23）的板（22）构成，所述孔口（23）的截面大于所述管状芯的直径，在所述孔口（23）的周边形成所述锁固齿（24）。

2.如权利要求1所述的电子单元，其特征在于，所述弹性装置构成拱形物（25），所述拱形物适于布置在所述电子模块（1）上，所述拱形物包括主横向件（26）和能弹性地变形的两个支腿（27、28），所述锁闩板在所述主横向件下延伸，所述两个支腿适于支在所述电子模块（1）上。

3.如上述权利要求中任一项所述的电子单元，其特征在于，所述锁定装置包括适于各种轮缘（J）厚度的多个横向槽口（20、21）。

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