CN104853940B - 用于测量车辆充气轮胎中胎压的设备和装有该设备的车轮 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于测量车辆的车轮的轮胎压力的设备，所述车辆装有充气轮胎，其中的设备容置于壳形外罩(1)中，该壳形外罩(1)设置在轮胎气门嘴(18)的气门座(17)处；根据本发明，规定外罩(1)上仅有一个单一位置(29)，用于将外罩(1)搁置在车轮轮辋(20)的轮辋槽(21)上。

Description

用于测量车辆充气轮胎中胎压的设备和装有该设备的车轮

技术领域

本发明涉及一种用于测量车辆充气轮胎中胎压的设备和一种装有该设备的车轮，其中该设备具有权利要求1序言中所述的特点。该设备以及装有该设备的车轮通过EP0751017B1为人们所知。

背景技术

该公知设备具有尺寸稳定的塑料外罩，外罩具有一个近似于立方体的基底部分和一个集中设置的延伸件，该延伸件中形成有帽状腔体，其中有一个拉伸孔。轮胎气门嘴(之后定名为气门座)的内置端具有一个帽状凸起，该帽状凸起与帽状腔体相匹配；以及一个螺纹孔，该螺纹孔延伸至填充轮胎压缩空气所需的气门孔。空心螺钉可通过外罩延伸件内的拉伸孔旋入螺纹孔中，外罩通过该空心螺钉固定至气门座。气门嘴安装至车轮后可通过拉伸孔调整外罩，使外罩通过其面向车轮轮辋槽的一侧搁置在轮辋槽上。为了使外罩在轮辋上的搁置位置稳定，在远离气门嘴的外罩的两侧距气门座最大可能距离处设置两个支脚，该支脚搁置在轮辋槽上。此外，外罩还被固定在了气门座上，因而对外罩形成了明显的3点静定支承。

该外罩中容置有压力测量装置；传输设备，其将压力测量值通过无线电传输至安装于车辆中的接收器；控制装置；以及电池，其向设备提供电源。这些设备部件埋置于灌注料中，该灌注料填充壳形外罩直至其边缘，但外罩支脚无填充。

将轮胎安装至轮辋上并从轮辋上拆除轮胎时气压测量设备会受损。在这种情况下，必须完全更换该设备。

发明内容

本发明的一个目的旨在提供一种可在无需大幅增加设备重量的前提下减小气压测量设备受损风险的方法。

该问题可通过具有如权利要求1中所述特点的车轮以及具有权利要求14中所述特点的胎压测量设备来解决。本发明的进一步发展优势属于从属权利要求的主题范畴。

根据本发明，车辆的车轮具有充气轮胎和用于测量充气轮胎中胎压的设备，该设备容置于壳形外罩中。该外罩设置在轮胎气门嘴的端部，该轮胎气门嘴的端部位于车轮中。该端部定名为气门座。气门座按预期安装至车轮上后位于充气轮胎与承载气门座的轮辋之间的内部，该轮辋具有轮辋槽和两个界定后者(轮辋槽)的轮肩。两个轮肩中的一个轮肩具有一个插入轮胎气门嘴中的孔洞。固定至气门座上的外罩被设置成搁置在轮辋槽上。

根据本发明，外罩上仅有一个单一位置，用于将外罩搁置在轮辋槽上。因此，根据本发明，可实现仅2点的支承，而非现有技术中所知的3点支承。

令人惊讶的是，当将轮胎安装至轮辋上并从轮辋上拆除轮胎时，具有该构造(仅在车轮两点支撑)的胎压测量设备比在车轮三点上支撑的传统胎压设备更不易于受到损坏。更让人意外的是，根据本发明，2点支承可构成静不定支承。

本发明的特殊优点在于，当将轮胎安装至轮辋上并从轮辋上拆除轮胎时，本发明可在不增加设备重量的前提下实现胎压测量设备的损坏风险管理。因而这也是其至关重要一个优点，这是因为设备每增加一次重量都将导致车轮更加不平衡，这就必须通过平衡车轮来进行补偿。

此外，可为车辆管理人节省因更换受损胎压测量设备而造成的大量成本，且车间工作人员在更换轮胎时也不必异常小心谨慎。

安装在轮胎气门嘴上的外罩可通过单一位置搁置在轮辋槽上，优选地，该单一位置位于外罩的边缘，尤其是背向插有轮胎气门嘴的轮辋的轮肩中的孔洞的外罩边缘的一部分上。在本实施例中，可以通过特别简单的方式实现本发明。此外，本发明的进一步发展优势在于安装轮胎至轮辋上或将轮胎从轮辋上拆除时胎缘不会滑过围绕壳形外罩开口的边缘，但如果需要的话，也可让胎缘滑过壳形外罩的更加稳定的封闭侧。

胎压测量设备通过单一位置搁置在轮辋槽上，该单一位置无须进行精确定位。相反地，由于外罩为2点支承，因此，外罩在围绕轮胎气门嘴的纵轴旋转时还可能在一定程度上在轮辋槽上滚动，从而使得用于将外罩搁置在轮辋槽上的位置可在面向轮辋槽的外罩的一侧上稍微移行，尤其是沿着分别背向轮辋轮肩中的孔洞或气门座的外罩边缘部分移行。虽然让外罩搁置在轮辋槽上的位置有可能稍稍移行，但在任何情况下其都保持2点支承。

外罩通过单一位置搁置在轮辋槽上，优选地，该单一位置位于外罩边缘的一部分上，其表面面向轮辋槽，该表面在此定名为端面，其曲率小于轮辋槽的曲率。总之，轮辋槽的曲率半径(如，车轮旋转轴与轮辋槽上侧之间的距离)小于用于将外罩搁置在轮辋槽上的外罩边缘部分的曲率半径。因此，可排除胎压测量设备的3点支承问题。

外罩通过其边缘部分搁置在轮辋槽上，优选地，该外罩边缘部分面向轮辋槽的表面并非是完全弯曲的，而是平坦的。这将便于建造外罩，且允许同一外罩用于具有任何所需直径的轮辋上的胎压测量设备。此外，外罩通过其边缘部分搁置在轮辋槽上，该外罩边缘部分还可能具有与轮辋曲率相反的正负号，因此其中的曲率中心点位于背向车轮旋转轴的轮辋槽的一侧上。

优选地，使后者(外罩)搁置在轮辋槽上的外罩边缘部分位于一个平面的两侧上，其中车轮的旋转轴和轮胎气门嘴的纵轴二者也处于该平面上。这使胎压测量设备的结构与轮胎气门嘴的纵轴，或与车轮的旋转轴和轮胎气门嘴的纵轴二者同时所处的平面对称或大致对称。此类对称的或大致对称的结构有利于接收由旋转的车轮作用于胎压测量设备及其支承件上的离心力。

外罩通过其边缘部分搁置在轮辋槽上，优选地，该外罩边缘部分的延伸长度不超过外罩整个边缘长度的三分之二，尤其不超过一半。优选地，该边缘部分位于边缘段上，该边缘段是指分别背向轮辋轮肩中的孔洞或气门座的一段，其中的轮辋中设有轮胎气门嘴。边缘剩余部分相对于让外罩搁置在轮辋槽上的边缘部分后缩。用灌注料填充外罩以保护胎压测量设备的电气部件，该灌注料可被方便地填充至外罩边缘的后缩部分。之后，其他边缘部分(让外罩搁置在轮辋槽上的部分)超出灌注料的表面。

边缘作为一个整体界定并围绕壳形外罩的开口。胎压测量设备及其供电电池的电路部件可通过该开口插入外罩中。此外，灌注料也可通过该开口填充入外罩中，以填满外罩的剩余闲置空间。

外罩通过边缘部分搁置在轮辋槽上，优选地，该边缘部分的厚度大于邻近该边缘部分的外罩的壁段的厚度。厚边有利于吸收安装和拆除轮胎时所产生的外罩应力，并将应力传递至轮辋中。

外罩通过车轮部分搁置在轮辋槽上，优选地，该车轮部分做成圆弧形。其优点在于外罩边缘可同样很好地置于轮辋槽上，其中外罩相对于固定其上的轮胎气门嘴具有不同的倾斜度。这样就可避免外罩边缘承受峰值应力。

外罩通过边缘部分搁置在轮辋槽上，优选地，至少应当以减少摩擦方式该边缘部分施予涂覆层。这样可防止外罩边缘因机械载荷变化在轮辋槽上移动时而受损。

外罩与轮胎气门嘴可相互紧固且恒定连接。但外罩可被方便地、可调节地设置在轮胎气门嘴上，尤其是外罩倾斜度可随轮胎气门嘴纵轴而发生变化。如EP0751017B1中所公开，这可以通过形成于壳形外罩上的延伸件实现，其中带拉伸孔的帽状凹槽位于该延伸件中。气门座插入该帽状凹槽中并通过在轮胎气门嘴的螺纹孔中旋转后者(空心螺钉)固定。为此，气门座设有一个与外罩帽状凹槽相匹配的凸端。只要未拧紧空心螺钉就可调整外罩相对于轮胎气门嘴的对齐位置，使外罩搁置在轮辋槽上，即仅搁置在单一位置上。

优选地，该外罩在相对开口的罩壁内侧上具有肋筋，该肋筋与车轮旋转轴及轮胎气门嘴纵轴处于或大致处于相同的平面中。该肋筋的优点在于可强化外罩的罩壁。将轮胎分别安装至轮辋或从轮辋上拆除时胎缘在罩壁上移动。该肋筋可在安装轮胎至轮辋和将轮胎从轮辋上拆除时有助于解决如何尽可能避免胎压测量设备受损的问题。

附图说明

结合附图对本发明的实施例作说明,其中：

图1是根据本发明的胎压测量装置的外壳的在其背向轮辋槽的一侧上的斜视图；

图2是相同外罩在其面向轮辋槽的一侧的斜视图；

图3是具有图1和图2中所示外罩的胎压测量设备并根据需要安装上轮辋后的示图；

图4是径向截面沿着图3中所示剖面线A-A的示图；

图5是根据图1斜视图中所示的外罩的第二实施例的示图；

图6是根据图2斜视图中所示的图5中外罩的示图；

图7是根据图3，将胎压测量设备常规安装至轮辋上的示图；

图8是截面沿着图7中所示剖面线B-B的示图；和

图9是将后者(外罩)搁置在轮辋槽上的边缘段的可能曲率示意图。

具体实施方式

图1-4中所示的本发明实施例是一个壳形外罩1，其通过塑料成型，具有基底部分2，如图1中所示，该壳形外罩1从底面上开启。如图2所示，该开启的底面的开口3直接朝上。该开口3由分成两段5和6的边缘4包围。如图2所示，边缘段5的水平位置低于边缘段6。将边缘段5的端面和边缘段6的端面设置成平坦端面。边缘段5和6的端面所在的两个平面相互平行。倾斜面7和8构成了边缘段5和6平坦端面之间的过渡部分。两个边缘段5和6之间还可设置直角阶梯状过渡部分，而非倾斜面7和8。

两个边缘段5和6的端面无需设置成平坦端面，尽管边缘段5的端面优选地应设置成平坦端面。边缘段6的端面可构造成凸面，且优选地，也应构造成凸面。优选地，凸缘段6的冠部处于平面上。但在本发明理解范围内这并非是强制性的。边缘段5的端面所在平面上的边缘段6的高度还可从倾斜面7上升至位于边缘段6中心的位置处，且随后再次下降至倾斜面8，其中的位置是指外罩1安装至车轮上后搁置在轮辋槽21上的部位。

胎压监测设备的电气部件可通过开口3插入外罩中。该胎压监测设备的主要部件为压力测量装置；传输设备，其将压力测量值通过无线电传输至安装于车辆中的接收器；控制装置；以及电池，其为设备提供电源，或者发电机，其生产和临时存储由胎压监测设备与车轮一起运动所产生的电流。胎压监测设备的部件埋置于灌注料9中，灌注料的水平位置，如图2所示。可方便地将灌注料9注入外罩1直至边缘段5的高度。

位于开口3对面的外罩1罩壁10上设有一个孔洞11，充入充气轮胎中的空气可通过该孔洞11进入设置在外罩1内的压力测量设备中。

外罩1的外围壁12通过位于开口3对面的外罩罩壁10连接开口3的边缘4。整个外围壁12都可具有相同厚度。但，优选地，边缘段6应构造加厚。加厚的边缘段6的某些长度，如图2中的虚线所示。

外罩1上形成有延伸件13，该延伸件13从位于开口对面的罩壁10和外围壁12的纵向侧开始延伸。该延伸件13大致设置在外罩1上的中心位置，且上升超过罩壁10。延伸件13背向纵向侧14的一侧设有一个帽状凹陷15，该凹陷15被集中设置的拉伸孔16穿透，该拉伸孔16从边缘4方向上纵向延伸至位于开口3对面且超过该开口3的外罩1罩壁10。如图3和4所示，该延伸件13用于将外罩1固定至轮胎气门嘴18的气门座17上。以一种公知方式将轮胎气门嘴18放置入轮辋20的孔洞19中，该轮辋属于装有充气轮胎的车辆的车轮部件。轮辋20具有轮辋槽21和两个界定轮辋槽的轮肩22。其内放置有轮胎气门嘴18的孔洞19位于这些轮肩22中的其中一个的凹陷22a中。

本案中的气门座17(即位于车轮中的轮胎气门嘴18的端部)被构造成凸形底座，尤其是带盖帽23的帽状，其曲率半径与外罩1延伸件13中的帽状凹槽15的曲率半径相适应。从气门座17盖帽23的中间钻通。该钻孔属于轮胎气门嘴18的纵向通孔24的一部分，传统气门嘴机构25容置于其中。通常情况下，轮胎气门嘴18的外端用螺丝帽26保护。将纵向钻孔24靠近盖帽23的部分构造成螺纹孔27。

紧固气门座17上的外罩1时气门座17被引入外罩1的延伸件13的帽状凹陷15中，且空心螺钉28从该凹陷15的后侧方向上旋入螺纹孔27中。这可让与气门座17及外罩1盖帽相互接触连接的拉伸孔16与外罩1对齐，使其与轮辋槽21的圆弧表面上的边缘段6，即仅与边缘段6的单一位置29相一致(见图3)。外罩安装至轮辋20后可通过这种方式被精确安装到两处位置上，一处为气门座17，而另一处为位于孔洞9对面的轮辋槽21上的位置。

位于开口3对面的罩壁10通过内肋筋33加固(见图4)。

图5-8中所示的实施例主要遵照图1-4中所示的实施例。因此，相同部件和相互对应的部件以相同参考号指定。两个实施例之间的唯一差别在于图1-4中所示实施例的边缘段6的延伸长度大于图5-8中所示实施例的延伸长度，其中的边缘段6是指位置29所在的、使外罩1搁置在轮辋槽21上的部段。在图5-8所示的实施例中，边缘部段6仅延伸超过外罩1的纵向侧30的一部分，该部分位于拉伸孔16的对面。根据图1-4中所示的实施例，另一方面，该边缘段6进一步延伸略微超过侧壁31和32，该侧壁31和32使外罩1的纵向侧14和30相互连接。

图9是具有半径R的轮辋槽21的行程示意图。如果半径R的倒数为K，则K＝1/R可用于测量轮辋槽21曲率。

胎压测量设备的外罩将通过其边缘段6仅有的单一位置搁置在轮辋槽21上。

(a)当边缘部段6面向轮辋槽21的端面34具有比轮辋槽21更小的曲率且该端面34具有与轮辋槽21曲率相同的正负号时的情况；则边缘部段6的端面34的曲率半径大于R(见图9中所示的曲线A)；或者

(b)当边缘部段6的端面34为平坦面时(见图9中所示的曲线B)的情况；或者

(c)当边缘部段6的端面34具有曲率正负号与曲线A的曲率相对的曲率时的情况。

附图标记列表

1 外罩 25 气门嘴机构

2 基底部分 26 螺丝帽

3 开口 27 螺纹孔

4 边缘 28 空心螺钉

5 边缘段 29 位置

6 边缘段 30 纵向侧

6’ 加厚边缘段 31 侧壁

7 倾斜面 32 侧壁

8 倾斜面 33 肋筋

9 灌注料 34 面向轮辋槽的边缘段6的端面

10 罩壁 A 曲线

11 孔洞 B 曲线

12 外围壁 C 曲线

13 延伸件 R 轮辋槽半径

14 纵向侧

15 帽状凹陷

16 拉伸孔

17 气门座

18 轮胎气门嘴

19 孔洞

20 轮辋

21 轮辋槽

22 轮肩

22a 轮肩中的凹陷

23 盖帽

24 纵向钻孔

24a 轮胎气门嘴纵轴

Claims (13)

1.一种具有在车辆充气轮胎中的胎压测量设备的车轮，

所述设备容置于壳形外罩(1)中，所述外罩设置在轮胎气门嘴(18)的端部，该端部随后定名为气门座(17)，气门座(17)在按预期安装至车轮上后位于充气轮胎与承载该充气轮胎的轮辋(20)之间的内部，所述轮辋具有轮辋槽(21)和两个界定轮辋槽的轮肩(22)；

两个轮肩中的一个轮肩(22)具有插入轮胎气门嘴(18)中的孔洞(19)，外罩(1)设置在气门嘴(18)处，使外罩(1)搁置在轮辋槽(21)上；

其中，外罩(1)上仅有一单一位置(29)，外罩(1)通过单一位置(29)搁置在轮辋槽(21)上，以及

所述单一位置(29)位于背向孔洞(19)的外罩(1)边缘(4)第一边缘部分(6)，

边缘(4)界定外罩(1)的外围壁(12)和至壳形外罩(1)内部的开口(3)，

其中外围壁(12)具有两个纵向侧(14、30)和与该两个纵向侧(14、30)互相连接的两个侧壁(31、32)，

以及外罩(1)的边缘(4)被划分为两个边缘部分(5、6)，即划分为单一位置(29)所在的第一边缘部分(6)，外罩(1)通过第一边缘部分(6)搁置在轮辋槽(21)上，以及第二边缘部分(5)，第一边缘部分(6)伸出第二边缘部分(5)外，

其特征在于，伸出的第一边缘部分(6)在背向孔洞(19)的纵向侧(30)上方延伸，并进一步于一定程度上在外罩(1)的侧壁(31、32)上方延伸。

2.根据权利要求1所述的车轮，其特征在于，所述单一位置(29)位于边缘(4)的第一边缘部分(6)之上，面向轮辋槽(21)的第一边缘部分(6)的表面(34)具有小于轮辋槽(21)曲率的曲率，表面(34)的曲率中心点位于车轮旋转轴的一侧上。

3.根据权利要求1或2所述的车轮，其特征在于，外罩(1)通过第一边缘部分(6)搁置在轮辋槽(21)上，外罩(1)边缘(4)的第一边缘部分(6)位于一平面的两侧上，其中车轮的旋转轴和轮胎气门嘴的纵轴(24a)二者也处于所述平面上。

4.根据权利要求1或2所述的车轮，其特征在于，外罩(1)通过边缘(4)的第一边缘部分(6)搁置在轮辋槽(21)上，其中第一边缘部分(6)的面向轮辋槽(21)的表面(34)在边缘(4)的周向上未弯曲。

5.根据权利要求4所述的车轮，其特征在于，在边缘(4)的周向上未弯曲的且使外罩(1)搁置在轮辋槽(21)上的外罩(1)边缘(4)第一边缘部分(6)的延伸长度不超过外罩(1)整个边缘(4)长度的三分之二。

6.根据权利要求4所述的车轮，其特征在于，在边缘(4)的周向上未弯曲的且使外罩(1)搁置在轮辋槽(21)上的外罩(1)边缘(4)第一边缘部分(6)的延伸长度不超过外 罩(1)整个边缘(4)长度的一半。

7.根据权利要求5所述的车轮，其特征在于，用于测量胎压的设备嵌置于灌注料(9)中，所述灌注料(9)填充外罩(1)直至其边缘(4)，但边缘(4)的第一边缘部分(6)除外，其中单一位置(29)位于第一边缘部分(6)上，外罩(1)通过第一边缘部分(6)搁置在轮辋槽(21)上，且边缘的第二边缘部分(5)相对于第一边缘部分(6)后缩。

8.根据权利要求1或2所述的车轮，其特征在于，所述外罩(1)通过边缘的第一边缘部分(6)搁置在轮辋槽(21)上，第一边缘部分(6)的壁厚大于外罩(1)的邻近边缘的第一边缘部分(6)的壁段的厚度。

9.根据权利要求1或2所述的车轮，其特征在于，所述外罩(1)通过边缘(4)的第一边缘部分(6)搁置在轮辋槽(21)上，第一边缘部分(6)横切于边缘(4)的一段做成圆弧形。

10.根据权利要求1或2所述的车轮，其特征在于，所述外罩(1)通过边缘(4)的第一边缘部分(6)搁置在轮辋槽(21)上，对边缘(4)的第一边缘部分(6)施予减少摩擦的涂覆层。

11.根据权利要求1或2所述的车轮，其特征在于，所述外罩(1)可调地设置在轮胎气门嘴(18)上，从而使外罩(1)倾斜度可根据轮胎气门嘴(18)的纵轴(24a)而改变。

12.根据权利要求1或2所述的车轮，其特征在于，所述外罩(1)在其开口(3)对面的罩壁(10)内侧上具有肋筋(33)，肋筋(33)与车轮旋转轴及轮胎气门嘴纵轴(24a)处于或大致处于相同的平面中。

13.一种用于测量装有充气轮胎的车辆的车轮胎压的设备，

其容置于壳形外罩(1)中，壳形外罩(1)设置在轮胎气门嘴(18)的气门座(17)处，其中，外罩(1)上仅有一单一位置(29)，外罩(1)通过单一位置(29)搁置在车轮轮辋(20)的轮辋槽(21)上，

以及所述单一位置(29)位于背向气门座(17)的外罩(1)边缘(4)第一边缘部分(6)，

边缘(4)界定外罩(1)的外围壁(12)和至壳形外罩(1)内部的开口(3)，

其中外围壁(12)具有两个纵向侧(14、30)和与该两个纵向侧(14、30)互相连接的两个侧壁(31、32)，

以及外罩(1)的边缘(4)被划分为两个边缘部分(5、6)，即划分为单一位置(29)所在的第一边缘部分(6)，外罩(1)通过第一边缘部分(6)搁置在轮辋槽(21)上，以及第二边缘部分(5)，第一边缘部分(6)伸出第二边缘部分(5)外，

其特征在于，伸出的第一边缘部分(6)在背向孔洞(19)的纵向侧(30)上方延伸，并 进一步于一定程度上在外罩(1)的侧壁(31、32)上方延伸。