CN105291729B - 用于轮胎压力监测系统的气门嘴 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于轮胎压力监测系统的气门嘴，包括一刚性芯杆和一弹性体。该芯杆具有嘴部、中段和末段，该中段上设有一承力盘和一颈部，该颈部比该承力盘更靠近该末段，该颈部的尺寸小于该气门嘴所适配的轮辋孔的尺寸，该承力盘的尺寸大于该气门嘴所适配的轮辋孔的尺寸，该承力盘具有面向该颈部的压抵面，该中段上在该颈部靠近该末段的一侧设有外螺纹，该外螺纹用于锁入一螺母。该弹性体具有一主体段，至少包覆该芯杆中段上的承力盘和颈部。

Description

用于轮胎压力监测系统的气门嘴
技术领域
本发明涉及一种气门嘴，尤其是涉及一种用于轮胎压力监测系统(TPMS)的气门嘴。
背景技术
在轮胎压力监测系统(Tire Pressure Monitoring System，TPMS)中，轮胎压力发射机安装在汽车轮胎上，监测轮胎的压力和温度，并无线发射给汽车内的接收机。
由于轮胎压力发射机会随轮胎的高速运转而受到剧烈晃动，因此轮胎压力发射机的可靠安装一直是困扰业界的问题。为了实现可靠的安装，目前轮胎压力发射机会选择安装在轮辋上，并与气门嘴连接。
目前汽车上使用最普遍的气门嘴是卡扣气门嘴。用于TPMS的卡扣气门嘴是把普通卡扣气门嘴的靠近橡胶底盘位置的芯杆加长，伸出橡胶体外，TPMS的发射机就安装在这个伸出的芯杆上。图1A显示用于TPMS的已知卡扣气门嘴的立体结构。图1B显示用于TPMS的已知卡扣气门嘴的剖面结构。参考图1A、1B所示，用于TPMS的卡扣气门嘴10包括芯杆11和橡胶体12。橡胶体12覆盖在芯杆11的中段上，形成颈部13和橡胶底盘14。颈部13和靠近芯杆11的嘴部15。橡胶底盘14靠近芯杆11的末段(即与发射机连接的一段)。芯杆11的末段从橡胶底盘14处继续向外延伸出，用来安装TPMS的发射机20。
图2A、2B显示图1所示用于TPMS的卡扣气门嘴10的安装过程。安装时，如图2A所示，把与发射机20连接在一起的气门嘴10从轮辋30里面通过轮辋孔31向外拉，依靠气门嘴10的颈部13的橡胶的弹性进行密封。
由于是气门嘴10依靠橡胶弹性安装在轮辋30上，当汽车在加速和减速行驶时，发射机20会因为离心力与重心位置的作用，连同气门嘴10一起抬起和落下(在下文中简称为翻转)。此时，轮辋孔31的边缘会不断切割颈部13的橡胶体。经过一段时期后，气门嘴10颈部的橡胶体将被切破成图3所示的状态(S为切破位置)，导致漏气，甚至损坏失效。
另外，在汽车行驶过程中，由于加速、减速、颠簸、转弯各种复杂情况，发射机20的重心位置不断变动，偏离轮辋孔31的中心线。在离心力作用下，被抬离轮辋的发射机20翻转的同时，又会围绕气门嘴10的轴线旋转(参考图4，在下文中简称旋转)。旋转后发射机20的重心偏离气门嘴10的轴线更远，旋转角度快速增加，偏离正常位置而高于轮辋边缘，影响发射机正常工作。
鉴于此，有必要设计一种新型的用于TPMS的气门嘴，以克服现有气门嘴的缺陷。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于轮胎压力监测系统的气门嘴，其可靠性更高，使用寿命更长。
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用于轮胎压力监测系统的气门嘴，包括一刚性芯杆和一弹性体。该芯杆具有嘴部、中段和末段，该中段上设有一承力盘和一颈部，该颈部比该承力盘更靠近该末段，该颈部的尺寸小于该气门嘴所适配的轮辋孔的尺寸，该承力盘的尺寸大于该气门嘴所适配的轮辋孔的尺寸，该承力盘具有面向该颈部的压抵面，该中段上在该颈部靠近该末段的一侧设有外螺纹，该外螺纹用于锁入一螺母。该弹性体具有一主体段，至少包覆该芯杆中段上的承力盘和颈部。
在本发明的一实施例中，该弹性体还具有一延伸段，遮盖该外螺纹的至少一部分，且该延伸段的尺寸不显著大于该气门嘴所适配的轮辋孔的尺寸以能够通过该轮辋孔。
在本发明的一实施例中，该延伸段适于在该螺母锁入该外螺纹时被卷起。
在本发明的一实施例中，该末段上具有一内螺纹，用于连接轮胎压力监测系统的发射机。
在本发明的一实施例中，该承力盘背对该颈部的一侧为斜面。
在本发明的一实施例中，该承力盘的横截面为圆形。
在本发明的一实施例中，该弹性体的材料为橡胶。
本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，通过刚性承力盘上压抵面的设置，可以让气门嘴装入轮辋孔时压紧在轮辋孔的内、外平面上，用以承受离心力产生的翻转力矩，使安装气门嘴翻转的幅度被明显降低。因此气门嘴上的弹性体不会被轮辋孔的边缘轻易切割，提高了气门嘴的可靠性和使用寿命。
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1A、1B显示用于TPMS的已知卡扣气门嘴的结构。
图2A、2B显示图1所示用于TPMS的卡扣气门嘴的安装过程。
图3显示图1所示气门嘴的橡胶体被轮辋孔切破的状态。
图4显示图1所示气门嘴的旋转状态。
图5A显示本发明一实施例的气门嘴的芯杆结构。
图5B显示本发明一实施例的气门嘴在芯杆上包覆弹性体后的结构。
图6A、6B显示本发明一实施例的气门嘴的安装过程，其中图6B显示气门嘴的剖视结构。
图7显示气门嘴所安装的轮辋结构。
具体实施方式
图5A显示本发明一实施例的气门嘴的芯杆结构。图5B显示本发明一实施例的气门嘴在芯杆上包覆弹性体后的结构。参考图5A、5B所示，本实施例的用于轮胎压力监测系统的气门嘴200，主要包括一刚性的芯杆210和一弹性体220。芯杆210构成气门嘴200的主要部分，其具有嘴部211、中段212和末段213。嘴部211为充气气体入口，用来连接充气装置。末段213有气体出口，用来向轮胎内充气。嘴部211、中段212和末段213内均有气体通道214。本实施例的特点是，芯杆的中段212上设有承力盘215和颈部216。颈部216比承力盘215更靠近芯杆的末段213。颈部216的尺寸小于气门嘴200所适配的轮辋孔的尺寸。承力盘215的尺寸则大于气门嘴200所适配的轮辋孔的尺寸。承力盘215还具有面向颈部216的压抵面217。如图5A所示，本实施例中承力盘215背对216颈部的一侧为斜面。但可以理解，此处也可以为垂直面或者其他形状的面。芯杆中段212上在颈部216靠近末段213的一侧设有外螺纹218。外螺纹218适于锁入一螺母，用来配合螺母将气门嘴200压紧在轮辋孔上。
弹性体220具有主体段221，其至少包覆芯杆中段212上的承力盘215和颈部216。气门嘴200主体结构如图5B所示。
本实施例的优点是，尺寸大于轮辋孔尺寸的承力盘215可以使用其压抵面217，在与轮辋孔的外平面贴合时承力，确保安装后能夹紧轮辋，从而显著降低气门嘴翻转的幅度。这一优点将在之后展开描述。
通常，颈部216的横截面是圆形的，因此它的尺寸以直径表示。类似的，承力盘215的横截面也是圆形的，因此它的尺寸也以直径表示。然而可以理解，颈部216和承力盘215可以不是绝对的圆形。例如，承力盘215的横截面可以是在圆形之外凸伸出若干个凸起。因此，颈部216和承力盘215的尺寸可以用横截面的一个或几个代表性宽度表示。
在一实施例中，弹性体220还可具有延伸段222遮盖外螺纹218的至少一部分。延伸段222的尺寸不显著大于气门嘴所适配的轮辋孔的尺寸，以能够通过轮辋孔。也就是说，与已知的卡扣气门嘴在颈部靠近芯杆末端的一侧设置与轮辋的内平面压紧的橡胶底盘不同，本实施例的延伸段222并不是作为橡胶底盘使用，而是可以通过轮辋孔，当然，延伸段222的尺寸可以略于气门嘴所适配的轮辋孔的尺寸，并在挤压下通过轮辋孔，如同颈部216上覆盖的弹性体那样。
在芯杆211的末端上还设有内螺纹219，用来和轮胎压力监测系统的发射机连接。使用螺纹连接的优点是让连接更为方便。
在本发明的实施例中，弹性体的材料通常为橡胶。
图6A、6B显示本发明一实施例的气门嘴的安装过程，其中图6B显示气门嘴的剖视结构。图7显示气门嘴所安装的轮辋结构。参考图6A、6B、图7所示所示，气门嘴200从轮辋300外面向里，穿过轮辋孔301而装入轮辋300，然后使用螺钉231穿过气门嘴200的内螺纹219而连接TPMS的发射机400。并且，使用螺母232和垫圈233配合气门嘴200的外螺纹218，把气门嘴200的弹性体220在压抵面217处的部分压紧在轮辋孔301的外平面302上，而螺母232则压紧在轮辋孔301的内平面303上。依靠压紧力，可以使安装发射机400的气门嘴200承受离心力产生的翻转力矩，使气门嘴200翻转的幅度被明显降低，即几乎不会翻转。因为没有翻转引起的松动，轮辋孔301的边缘也不再切割气门嘴200的弹性体，由此提高气门嘴使用可靠性和使用寿命。在螺母232压紧到轮辋孔301的内平面303的过程中，由于气门嘴200与发射机400的刚性连接，发射机400也会被压紧在轮辋的内表面304上。这一压紧能让发射机400也几乎不会翻转和旋转。由于发射机几乎不会翻转或旋转，因此信号稳定，工作可靠。
此外，由于前述压紧方式与金属气门嘴相同，属于刚性连接，工作中发射机400不会翘起，密封性能优于已知的卡扣气门嘴。
此外，气门嘴的弹性体延伸段还具有额外的效果。图6B显示气门嘴的弹性体延伸段被挤压而翻转后的状态。参考图6B所示，延伸段222适于在螺母232锁入外螺纹218时被卷起，从而压在轮辋孔上，这也增加了密封可靠性。
综上所述，本发明的用于轮胎压力监测系统的气门嘴，通过刚性承力盘上压抵面的设置，可以让气门嘴装入轮辋孔时压紧在轮辋孔的内、外平面上，用以承受离心力产生的翻转力矩，使安装气门嘴翻转的幅度被明显降低。因此气门嘴上的弹性体不会被轮辋孔的边缘轻易切割，提高了气门嘴的可靠性和使用寿命。
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 (7)

1.一种用于轮胎压力监测系统的气门嘴，包括一刚性芯杆和一弹性体，其中，
该芯杆具有嘴部、中段和末段，该中段上设有一承力盘和一颈部，该颈部比该承力盘更靠近该末段，该颈部的尺寸小于该气门嘴所适配的轮辋孔的尺寸，该承力盘的尺寸大于该气门嘴所适配的轮辋孔的尺寸，该承力盘具有面向该颈部的压抵面，该中段上在该颈部靠近该末段的一侧设有外螺纹，该外螺纹用于锁入一螺母；
该弹性体具有一主体段，至少包覆该芯杆中段上的承力盘和颈部；
其中，所述螺母压紧在轮辋孔的内平面上，承力盘的所述压抵面压紧在轮辋孔的外表面上，所述气门嘴装入轮辋孔时压紧在轮辋孔的所述内、外平面上。
2.如权利要求1所述的用于轮胎压力监测系统的气门嘴，其特征在于，该弹性体还具有一延伸段，遮盖该外螺纹的至少一部分，且该延伸段的尺寸不显著大于该气门嘴所适配的轮辋孔的尺寸以能够通过该轮辋孔。
3.如权利要求2所述的用于轮胎压力监测系统的气门嘴，其特征在于，该延伸段适于在该螺母锁入该外螺纹时被卷起。
4.如权利要求1所述的用于轮胎压力监测系统的气门嘴，其特征在于，该末段上具有一内螺纹，用于连接轮胎压力监测系统的发射机。
5.如权利要求1所述的用于轮胎压力监测系统的气门嘴，其特征在于，该承力盘背对该颈部的一侧为斜面。
6.如权利要求1所述的用于轮胎压力监测系统的气门嘴，其特征在于，该承力盘的横截面为圆形。
7.如权利要求1所述的用于轮胎压力监测系统的气门嘴，其特征在于，该弹性体的材料为橡胶。
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