CN103826880A - 用于测量车辆车轮的操作参数并且包括电子模块和充气阀的电子单元 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子单元，其包括：适于被固定到车轮轮缘且包括抵靠轮缘的邻接头（5）的充气阀（2），刚性管远离所述邻接头延伸；电子模块（10），所述电子模块被安装成能够沿刚性管（10）滑动；以及用于相对锁定电子模块（1）沿刚性管（10）的平移的锁定机构，从而限定至少两个相对锁定位置，每个位置均适于对应于待装备有电子单元的轮缘的预选厚度。根据本发明，电子模块（1）和充气阀（2）的邻接头（5）包括两个互补正面（7、13），其适于彼此对齐并且分离以预定最小距离，该预定最小距离对于待装备有电子单元的轮缘的所有预选宽度来说都是相同的。此外，视觉参考构件（8、16）适于使其验证两个互补正面（7、13）之间的距离是否对应于所述预定最小距离。

Description

用于测量车辆车轮的操作参数并且包括电子模块和充气阀的电子单元

技术领域

本发明涉及包括电子模块和充气阀的用于测量车辆车轮的操作参数的电子单元。

背景技术

越来越多的机动车辆具有用于监控和/或测量参数的包括传感器的系统。

参考这样的系统作为示例，会关注用于监控车胎压力的系统，其包括被安装在车辆的每个车轮上的电子模块，所述电子模块专用于测量例如装配到这些车轮的车胎的压力和/或温度的参数，并且旨在通知驾驶员测量参数的任意异常变化。

最通用于确保将电子模块附接到车轮轮缘上的其中一种现有方案包括提供电子单元，每个电子单元均由与充气阀组装在一起的电子模块构成，从而允许所述电子模块被固定在车轮的轮缘上。

与这种电子单元有关的一种方案包括提供能够确保电子模块所承受的力的传输的具体充气阀。但是，已经证明这种方案是昂贵的，因为除了通常全部由金属制成的充气阀具有昂贵价格之外，还需要提供被特定地设计成保证充气阀被密封地附接在轮缘上的辅助部件（螺母、密封圈等）。

为了克服这个缺点，第二方案包括提供弹性体材料的充气阀，其具有与 “咬接”型传统充气阀相同的基本设计，并且被改进成确保吸收电子模块所承受的力。

这种方案具体地导致提供如专利申请WO2009/007035所描述的电子单元，所述电子单元包括：

·电子模块，

·“咬接”型充气阀，包括：

       ·弹性体材料的阀主体，所述阀主体具有纵轴向孔并且旨在延伸穿过设置在轮缘内的孔口，所述阀主体由可弹性变形的杆和抵靠轮缘的邻接头构成，所述邻接头通过卡圈与所述杆分开，所述卡圈适于以密封方式定位在被设置在所述轮缘内的所述孔口内，

       ·以及由刚性材料制成的中空管状芯，其容纳覆盖机构并且具有使其适于被容纳在阀主体的孔内并延伸到所述阀主体的延伸部的两侧的尺寸，所述管状芯由两个纵向区段构成，所述两个纵向区段相对彼此且相对阀主体被设置成使得所述杆的弹性变形能够允许所述充气阀穿过所述轮缘的孔口被安装，

·以及用于连接所述电子模块和所述充气阀的机构，包括：

       ·被连接到所述电子模块的环，在其中所述电子模块在所述充气阀的直接延伸部中延伸的所述电子模块的位置中，所述环适于围绕所述管状芯的在所述阀主体的所述邻接头的延伸部中延伸的部分以滑动的方式被安装，

       ·以及组装机构，其将连接到电子模块的环的中空套筒装配在被设置在阀主体的邻接头中的环形腔的内部。

鉴于这些具体特征，并且在实践中，这样的电子单元具有额外优点，即保证了充气阀的行为类似于“咬接”型传统充气阀的行为。

另一方面，根据这种原理，借助于套筒装配型的连接实现了电子模块和阀主体的组装，而这种组装的阻力直接关联于充气阀的弹性体材料的抗拉伸性。实际上，尤其由于在充气阀受损的情况下允许电子模块被重新得到，这种连接应该具有可移除的性质。因此，非常难以实现兼顾一方面具有允许移除两个元件的阻力以及另一方面保证在车辆的高速下所述连接的耐用性。为此原因且在实际上，电子单元包括专利申请WO2009/007035中描述类型的额外可移除的锁定装置，其是弹性环、“琴”型弹簧环、“O型夹”式压接轴环、螺旋夹或各种类型的锁定键。然而，出于其定位和其缩回的目的，这些额外装置需要特定加工，因此安装和移除电子单元的阶段变得更加复杂。

为了克服这种缺点，具体在专利FR 2 954 733中描述的方案包括提供装备有锁定装置的电子单元，从而保证用于拉出电子模块的非常高的阻力，但是不需要额外时间。

为此目的，这种电子单元包括：

·充气阀，其一方面包括旨在延伸穿过设置在车轮轮缘内的孔口且由杆和抵靠轮缘的邻接头构成的阀主体，且另一方面包括在邻接头的延伸部中延伸的刚性中空管，

·电子模块，其被固定到环，该环适于围绕刚性管以滑动的方式被安装，

·以及用于固定所述电子模块和所述充气阀的固定机构，固定机构包括锁定机构，该锁定机构包括：

       ·设置在刚性管的周边上的横向槽，

       ·以及板锁，该板锁与电子模块关联并且具有锁定齿以适于被容纳在刚性管的横向槽内，以便确保锁定所述电子模块相对于所述刚性管的平移，所述板锁：

           ★被安装在电子模块上且可能在锁定位置和解锁位置之间偏转，在锁定位置中所述锁定齿接合在刚性管的槽内，在解锁位置中所述锁定齿允许电子模块相对于刚性模块的平移的相对移位，

           ★关联于弹性机构，该弹性机构在没有负荷时适于向这个板锁施加力以将所述板锁维持在其锁定位置，并且在对这些弹性机构施加影响期间以便使得这个板锁朝向其解锁位置移位。

根据这种方案，因此，通过由弹性机构将板锁维持在自然锁定位置来确保电子模块在充气阀上的锁定，并且该板锁被设计成借助于在所述弹性机构上施加的简单影响而朝向解锁位置切换。

因此，锁定机构提供了电子模块在充气阀的刚性管上的刚性锁定，从而保证用于拉出所述电子机构的非常高的阻力。

但是，这样的方案具有一个主要缺点，其原因类似地可能在于必须具有特定加工，以便在将电子单元安装在具有不同厚度的轮缘上时确保：用于容纳锁定齿的槽由定位成最接近邻接头的可接近槽构成，所述槽单独地能够允许确保充气阀的高性能，特别是在寿命和密封性方面。

虽然机动车辆制造商通常具有这种加工，但是具体地负责更换损坏的充气阀的修理厂并不具有这种加工，并且导致新的充气阀的性能的严重损害的不完美组装的风险也是不可忽视的。

发明内容

本发明被提出以便克服这种缺点，并且其原理性目标是允许以非常快速且容易的方式验证充气阀和电子模块之间的组装的质量。

为此目的，本发明提出一种用于测量车辆车轮的操作参数的电子单元，其包括：

·充气阀，其一方面包括旨在延伸穿过设置在车轮轮缘内的孔口且由杆和抵靠轮缘的邻接头构成的阀主体，且另一方面包括在邻接头的延伸部中延伸的刚性中空管，

·电子模块，其适于围绕刚性管以可滑动的方式被安装，

·以及用于将电子模块和充气阀固定在所述电子模块的所谓锁定位置的位置内的固定机构，其中所述电子模块在所述充气阀的所述邻接头的直接延伸部中延伸，所述固定机构包括锁定机构，锁定机构包括用于相对锁定电子模块沿刚性管的平移的装置，从而限定至少两个相对锁定位置，每个位置均适于对应于旨在装备有电子单元的轮缘的一个预选厚度。

根据本发明，这种电子单元的特征进一步在于，电子模块和充气阀的邻接头包括：

·两个互补正面，其适于在彼此的预定最小距离处与电子模块的锁定位置相对应，该预定最小距离对于旨在装备有电子单元的轮缘的所有预选宽度来说是相同的，

·用于光学跟踪电子模块沿刚性管的纵向位置的光学跟踪机构，其适于允许验证在所述电子模块的锁定位置中两个互补正面所分开的距离是否对应于预定最小距离。

根据本发明，电子单元的两个元件（即电子模块和充气阀）因此具有对应正面，其适于分离以恒定距离而不管装备有电子单元并且装备有跟踪机构的轮缘的厚度如何，所述跟踪机构允许光学验证所述正面所分开的距离是否对应于所需距离。

这样的电子单元可以包括任意类型的如下充气阀，即其装备有在阀主体的邻接头的延伸部中延伸的刚性管，但是当充气阀是如下“咬接”型阀时这样的电子单元是尤其相关的，其中该“咬接”型阀包括：

·由弹性体材料制成的阀主体，其具有纵轴向孔并且由可弹性变形的杆和邻接头构成，所述邻接头通过卡圈与所述杆分开，所述卡圈适于以密封方式定位于被设置在所述轮缘内的所述孔口内，

·以及由刚性材料制成的中空管状芯，其具有适于被容纳在阀主体的孔内并延伸到所述阀主体的延伸部的两侧的尺寸，所述管状芯由两个纵向区段构成，所述两个纵向区段相对彼此且相对阀主体被设置成使得所述杆的弹性变形能够允许所述充气阀穿过所述轮缘的孔口被安装。

实际上，关于这样的充气阀，在安装电子模块期间显著减小了充气阀在密封和寿命方面的性能，从而导致电子单元的重心相对于单独的充气阀的重心位置的偏移增加。因此，验证该组件的顺从性（conformity）的操作对于这样的充气阀是特别重要的。

此外，根据本发明的用于锁定电子单元的锁定机构有利地包括：

·设置在刚性管的周边上的锁定装置，其由至少两个横向槽构成，

·以及板锁，该板锁与电子模块关联并且具有由锁定齿构成的锁定装置，在电子模块的锁定位置中，所述锁定齿适于被容纳在刚性管的其中一个横向槽内，所述板锁：

       ·被安装在电子模块上且可能在锁定位置和解锁位置之间偏转，在锁定位置中所述锁定齿接合在刚性管的槽内，在解锁位置中所述锁定齿允许电子模块相对于刚性模块的平移的相对位移，

       ·关联于弹性机构，该弹性机构在没有负荷时适于向这个板锁施加力以将所述板锁维持在其锁定位置，并且在对这些弹性机构施加影响期间导致这个板锁朝向其解锁位置移位。

根据本发明的另一有利实施例，用于光学跟踪电子单元的光学跟踪机构包括相对于其中一个元件（即电子模块或邻接头）的正面的周边部分延伸的至少一个凸耳，且所述凸耳具有匹配用于电子模块的锁定位置的最小预定距离的长度。

此外，这种非常简单的实施方案导致在两个正面之间提供了障碍物，在不考虑使用指令来移除车胎期间该障碍物防止了这个轮胎被插入到分离所述正面的间隙内，且防止可能毁坏电子模块和充气阀之间的连接装置。

为了增加由凸耳构成的障碍物所提供的保护的有效性，凸耳进一步被有利地设置成使得在电子模块和充气阀的组装位置中被定位成与被设置在轮缘内并且最远离所述轮缘的基部的孔口的发生器相对。

根据本发明的另一有利实施例，所述光学跟踪机构包括：相对于其中一个元件（即电子模块或邻接头）的正面的延伸的至少一个凸耳，且所述凸耳具有大致大于用于电子模块的锁定位置的最小预定距离的长度；以及凹槽，该凹槽具有适于容纳所述凸耳的末端的形状且被设置成与另一元件（即邻接头或电子模块）的正面彼此相对。

这些布置实现了用于标引电子模块和充气阀的相对旋转位置的装置，这使得当将充气阀安装在轮缘上时具体地可以以适当方式定向所述充气阀，以便随后在电子模块与所述充气阀组装时获得所述电子模块的适当取向。

根据本发明的另一有利实施例，电子模块和邻接头包括互补平行的正面，其被设置成使得所述电子模块相对于阀主体的纵向轴线倾斜在大约10°至40°范围内的角度。

这样的倾斜使得可以保持使得电子模块大致接触轮缘的基部（对于市场上可获得的各种各样的轮缘而言），并且因此可以限制电子模块所承受的力。

附图说明

从下述具体实施方式结合以示例性而非限制性的方式呈现优选实施例的附图将意识到本发明的其他特征、目标和优点。在这些附图中：

-图1是根据本发明的从电子单元上方观察的立体图，

-并且图2是所述电子单元被局部地剖切的侧视图。

具体实施方式

在图1和图2中通过示例示出的根据本发明的电子单元旨在被安装在车辆的车轮上，以用于测量所述车轮的操作参数（压力、温度、加速度等）并且将测量的数据传递到被安装在车辆上的中央单元（未示出）。

这个电子单元由适于被安装在车胎的罩的内部的电子模块1以及用于将这个电子模块1固定在装备该车胎的车轮轮缘上的充气阀2构成。这个电子模块1和这个充气阀2具有在专利FR 2 954 733中描述的电子单元的大体特征，该专利被看作是本说明书的整体式部分，并且能够参考其实施方式的任意细节。

在第一情况下，充气阀2由“咬接”充气阀构成，其包括由弹性体材料制成的阀主体3，该阀主体3被纵向细分为杆4和邻接头5，该杆4可以展现纵向和径向弹性变形的能力，该邻接头5通过卡圈6与杆4分开，该卡圈6呈由在分别与杆4和邻接头5的接合处的两个肩部界定的环形沟槽的形式。

此外，邻接头5的后正面相对于阀主体3的纵向轴线正交地延伸，并且包括在所述后正面的表面的一部分上延伸的平坦侧面7，其包括后正面的轮廓的一部分。此外，平坦侧面7限定一个平面，该平面相对于阀主体3的纵向轴线以等于（90°-α）的角度倾斜，其中α在大约10°至40°的范围内。

此外，喉部8被设置在平坦侧面7内并且起始于平坦侧面7的周边，所述喉部具有呈现叉开翼的U形区段。在第一情况下，这样的喉部8形成了用于标引阀主体3的取向的元件，并且例如其被设计成在电子模块1和充气阀2的组装位置中定位成与被设置在轮缘内且最远离所述轮缘的基部的孔口的发生器相对。

此外，横穿的纵向圆筒形孔9轴向贯通充气阀2，该孔9容纳由刚性材料制成的圆筒形管10，该管10具有一方面适于延伸到所述孔内且另一方面延伸到阀主体3的延伸部的两侧的尺寸。这个圆筒形管10由两个不同的纵向区段（这里没有被示出，但是在专利FR 2 954 733中被具体描述）构成，所述区段在阀主体3的卡圈6的高度上被彼此固定到该延伸部。

此外，在邻接头5的延伸部中延伸的这个圆筒形管10的区段包括多个横向槽，例如11a、11b，其被设置在所述圆筒形管的下部发生器的高度上、与圆筒形管的末端的距离根据装备有电子单元的轮缘的厚度而定。

电子单元的电子模块包括作为其一部分的中空模块1，所述中空模块旨在容纳电子单元的“电子器件”、关联于固定到所述电子模块的上层结构12、以及适于使其能够沿在阀主体3的邻接头5的延伸部中延伸的圆筒形管10的区段滑动。

在第一情况下，在电子模块1上形成的这个上层结构12包括被孔口贯穿的板13，该孔口匹配圆筒形管10的直径，该板13被设置成平行于邻接头5的平坦侧面7延伸并且在电子模块1和充气阀2的组装位置中与所述平坦侧面相一致。

此外，凸耳16相对于板13延伸，该凸耳被定位且具有一区段，所述区段适于使其末端在电子模块1和充气阀2的组装位置中被容纳在平坦侧面7的喉部8内。

此外，凸耳16的长度以及圆筒形管10的槽11a、11b的分布适于使得在这个组装位置中且对于旨在装备有根据本发明的电子单元的轮缘的每种厚度，槽11a、11b定位成靠近板13的后部表面。

此外，上层结构12包括两个侧向角撑板14和两个中心角撑板15，以用于加固板13与电子模块1的连接。

电子模块1类似地包括锁定装置，所述锁定装置适于针对每种轮缘厚度均被锁定在板13的后部表面附近的槽11a、11b内。

这种锁定装置由板锁17构成，所述板锁适于围绕管10被定位，且由被孔口贯穿的板构成，该孔口具有大于所述管的直径的截面，在该板边缘上且在其下方延伸有材料条18，所述材料条形成适于被容纳在横向槽11a、11b内的锁定齿。

这个板锁17被弹性机构支撑以便允许其沿电子模块1的板13的后部表面滑动。这些弹性机构由拱形物19（图1）构成，拱形物适于被定位在电子模块1上且抵靠电子模块1，所述拱形物包括主横梁20和诸如21的两个可弹性变形腿，板锁17在主横梁20下方延伸，所述可弹性变形腿适于抵靠电子模块1。

此外，设置在中心角撑板15内的槽22适于确保横梁20的定位且因此确保固定到所述横梁的板锁17的定位。

这样拱形物19被设计成允许板锁17在如下位置间滑动：

·在没有负荷被施加到横梁20的情况下获得的锁定位置，其中锁定齿18接合在圆筒形管10的槽11a、11b内；

·以及通过向拱形物19的横梁20施加的压力获得的解锁位置，其中锁定齿18位于槽11a、11b的外部上并且允许电子模块1相对于圆筒形管10的平移的相对位移。

在安装根据本发明的电子单元时，例如具体地为了更换有缺陷的充气阀2，在第一情况下这样定位新充气阀：定向该新充气阀以使得喉部8定位成与被设置在轮缘内并且距所述轮缘的基部最远的孔口的发生器相对。

为了使得凸耳16被容纳在喉部8内，这种取向导致电子模块1被定向成使得所述电子模块的基部（在示例中在板13的平面内正交）相对于阀主体3的纵向轴线倾斜以角度α。

此外，一旦已经借助于板锁17实现了电子模块1的锁定，简单地观察凸耳16的末端的位置就允许验证锁定齿18是否被容纳在槽11a、11b内从而对应于装备有电子单元的轮缘的厚度：

·将凸耳16的末端定位在喉部8内且代表了正面（平坦侧面7、板13）之间的距离等于预定最小距离，则导致证实了锁定位置，

·将凸耳16的末端定位在距由平坦侧面7构成的正面一定距离处则导致得出如下结论，即用于容纳锁定齿18的槽11a、11b不构成适用于所用轮缘厚度的槽。

因而，由设置在平坦侧面7上的喉部8和在板13上形成的凸耳16构成的跟踪机构一方面用作用于标引充气阀2和电子模块1的取向的元件，并且另一方面用作允许验证电子模块1的锁定位置的控制元件。

此外，提供凸耳16允许在移除车胎期间避免由于在板13和平坦侧面7之间引入车胎边缘而导致的电子模块1和充气阀2之间的连接的意外损坏。实际上，由于在喉部8中存在凸耳16，所以不可能实现车胎边缘的这种引入。

Claims (7)

1. 一种用于测量车辆车轮的操作参数的电子单元，包括：

·充气阀（2），所述充气阀一方面包括阀主体（3），所述阀主体旨在延伸穿过设置在车轮轮缘内的孔口且由杆（4）和抵靠所述轮缘的邻接头（5）构成，且另一方面包括在所述邻接头（5）的延伸部中延伸的刚性中空管（10）；

·电子模块（1），所述电子模块适于围绕所述刚性管（10）以可滑动的方式被安装；

·以及用于将所述电子模块（1）和所述充气阀（2）固定在所述电子模块的所谓锁定位置的位置中的固定机构，其中所述电子模块在所述充气阀（2）的所述邻接头（5）的直接延伸部中延伸，所述固定机构包括锁定机构，所述锁定机构包括用于相对锁定所述电子模块（1）沿所述刚性管（10）的平移的装置（11a、11b、18），从而限定至少两个相对锁定位置，每个位置均适于对应于旨在装备有所述电子单元的轮缘的一个预选厚度，所述电子单元的特征在于，所述电子模块（1）和所述充气阀（2）的所述邻接头（5）包括：

       ·两个互补正面（7、13），所述互补正面适于在距彼此的预定最小距离处与所述电子模块（1）的所述锁定位置相对应，所述预定最小距离对于旨在装备有所述电子单元的轮缘的所有预选宽度来说是相同的，

       ·用于光学跟踪所述电子模块（1）沿所述刚性管（10）的纵向位置的光学跟踪机构（8、16），所述光学跟踪机构适于允许验证在所述电子模块的所述锁定位置中所述两个互补正面（7、13）所分离的距离是否对应于所述预定最小距离。

2. 根据权利要求1所述的电子单元，其特征在于，所述充气阀（2）是“咬接”类型的并且包括：

·由弹性体材料制成的阀主体（3），所述阀主体具有纵轴向孔（9）并且由可弹性变形的杆（4）和邻接头（5）构成，所述邻接头（5）通过卡圈（6）与所述杆（4）分开，所述卡圈（6）适于以密封方式定位在被设置在所述轮缘内的所述孔口中，

·以及由刚性材料制成的中空管状芯（10），所述管状芯具有适于被容纳在所述阀主体（3）的所述孔（9）内并延伸到所述阀主体的延伸部的两侧的尺寸，所述管状芯由两个纵向区段构成，所述两个纵向区段相对彼此且相对所述阀主体（3）被设置成使得所述杆（4）的弹性变形能够允许所述充气阀（2）穿过所述轮缘的所述孔口被安装。

3. 根据权利要求1或2中任一项所述的电子单元，其特征在于，所述锁定机构包括：

·设置在所述刚性管（10）的周边上的锁定装置，所述锁定装置由至少两个横向槽（11a、11b）构成，

·以及板锁（17），所述板锁（17）与所述电子模块（1）相关联并且具有由锁定齿（18）构成的锁定装置，在所述电子模块（1）的所述锁定位置中，所述锁定齿适于被容纳在所述刚性管（10）的其中一个所述横向槽（11a、11b）内，所述板锁：

       ·被安装在所述电子模块（1）上且可能在锁定位置和解锁位置之间偏转，在所述锁定位置中所述锁定齿（18）接合在所述刚性管（10）的槽（11a、11b）内，在所述解锁位置中所述锁定齿（18）允许所述电子模块（1）相对于所述刚性管（10）的平移的相对位移，

       ·关联于弹性机构（21），所述弹性机构在没有负荷时适于向所述板锁（17）施加力以将所述板锁（17）维持在其锁定位置，并且在对所述弹性机构（21）施加影响期间便于导致所述板锁（17）朝向其解锁位置移位。

4. 根据前述权利要求中任一项所述的电子单元，其特征在于，所述光学跟踪机构包括相对于作为所述电子模块（1）或所述邻接头（5）的其中一个所述元件的所述正面的周边部分延伸的至少一个凸耳（16），且所述凸耳具有匹配所述电子模块（1）的所述锁定位置的所述最小预定距离的长度。

5. 根据权利要求4所述的电子单元，其特征在于，所述凸耳（16）被设置成，在所述电子模块（1）和所述充气阀（2）的组装位置中，被定位成与被设置在所述轮缘内并且最远离所述轮缘的基部的孔口的发生器相对。

6. 根据权利要求4或5所述的电子单元，其特征在于，所述光学跟踪机构包括至少一个凸耳（16）以及凹槽（8），所述凸耳相对于作为所述电子模块（1）或所述邻接头（5）的其中一个所述元件的所述正面延伸，所述凸耳具有大致大于用于所述电子模块（1）的所述锁定位置的所述最小预定距离的长度，所述凹槽（8）具有适于容纳所述凸耳的末端的形状且被设置成与作为所述邻接头（5）或所述电子模块（1）的另一元件的所述正面（7）彼此相对。

7. 根据前述权利要求中任一项所述的电子单元，其特征在于，所述电子模块（1）和所述邻接头（5）包括互补平行正面（7、13），其被设置成使得所述电子模块相对于所述阀主体（2）的纵向轴线倾斜在大约10°至40°的范围内的角度。

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