CN105691116B - 测量模块和该模块在轮辋上的组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于测量机动车辆的车轮的轮胎的至少一个参数的模块(25)，所述车轮具有轮辋(1)。所述测量模块(25)包括：充气阀(30)，充气阀(30)设计成组装在所述轮辋(1)上并且包括可变形主体(32)和穿过所述主体(32)的中空杆(31)，中空杆(31)包括组装凹口(36)；以及传感器设备(40)，其滑动地安装在所述中空杆(31)上且包括用于测量所述参数的值的至少一个传感器和用于将传感器设备(40)固定在所述组装凹口(36)中的装置(42)。组装凹口(36)具有设定范围，允许在组装凹口(36)中的所述固定装置(42)在第一设定位置和第二设定位置之间移动以适应于轮辋(1)的厚度。

Description

测量模块和该模块在轮辋上的组装方法

技术领域

本发明涉及用于机动车辆的传感器的领域，并且更具体地涉及用于测量轮胎的参数的模块、具有这样的模块的机动车辆的轮辋、具有这样的轮辋的车辆、以及用于在机动车辆的轮辋上组装这样的模块的方法。

本发明可特别地用来测量机动车辆的车轮的轮胎内部的压力。

背景技术

机动车辆以已知的方式包括多个车轮，参照图1，每个车轮具有轮辋1 (部分地示出)、轮胎(未示出)和用于所述轮胎的充气阀10，充气阀10经由孔口组装在所述轮辋1上。

这样的阀10包括呈中空杆11形式的充气导管，中空杆11沿着纵向轴线XX延伸，在中空杆11的一部分上安装有具有环形截面的可变形的橡胶主体12。再次参照图1，该主体12包括安装在轮辋1的外部EXT上的第一肩部13和安装在轮辋1的内部INT上的第二肩部14。在第一肩部13和第二肩部14之间限定有凹槽15，以用于将阀10固定在轮辋1中，第一肩部13和第二肩部14的直径均大于轮辋1中的孔口的直径，并且当阀10被组装在轮辋1中时，固定凹槽15的直径等于孔口的直径，以便确保在固定凹槽15和孔口之间的接口被密封。

在阀10的组装期间，阀10经由轮辋1的内部INT被插入孔口中，然后，主体12被牵拉，或者杆11被推向轮辋1的外部EXT，以便使第一肩部13临时变形，以允许第一肩部13穿过孔口，从而将所述孔口定位在固定凹槽15中。当主体12被释放时，第一肩部13基本上恢复至其初始形状，并且阀10被组装在轮辋1上，阀10被固定在第一肩部13和第二肩部14之间的固定凹槽15中。

目前，已知道测量机动车辆的轮胎的不同参数，特别地是为了告知使用者轮胎的状态，并向使用者警示任何异常状况。这样的参数可以例如是轮胎内部的压力、轮胎的温度等。为此，已经知道在每个阀上组装传感器设备，该传感器设备包括设计用于测量这些参数的一个或多个传感器和无线通信装置，该无线通信装置设计用于将测量结果发送至车辆中的处理器，以处理测量结果并且在必要时告知使用者。这样的传感器设备以已知的方式组装在阀杆的末端，阀杆位于每个车轮的轮胎内部的空间中。

从专利申请FR 2 993 823 A1并参照图2可以知道模块5和传感器设备20，模块5用于测量包括阀10的轮胎(未示出)的至少一个参数，在所述阀10被组装在轮辋1之前，传感器设备20滑动地组装在所述阀10上。为了将传感器设备20固定在中空杆11上，杆11具有第一凹口16和第二凹口17，并且传感器设备20具有固定线（wire）21。该固定线21在张力下抵靠杆11保持，以防止传感器设备20在被定位在第一凹口16中或第二凹口17中时在杆11上滑动。第一凹口16和第二凹口17由此限定不同的位置，允许模块5组装在具有例如在1.5和5mm之间的不同厚度的轮辋1上。在“递送”位置，传感器设备20安装在阀10的中空杆11上尽可能靠近阀10的第二肩部14 (参照图1)处，而不将固定线21定位在第一凹口16或第二凹口17中。因此，当将阀10组装在轮辋1上时，当承靠轮辋1的阀10被拉动时，传感器设备20在阀10的主体12的拉伸（stretch）的影响下在杆11上滑动，直到固定线21被定位在第一凹口16中。

然而，这样的模块5具有若干缺点。有效地，当将杆11滑入传感器设备20中时，传感器设备20的固定线21被固定在第一凹口16中。因此，如果轮辋1较薄，对应于第一凹口16的位置，那么阀10直接移动至其组装位置。然而，如果轮辋1较厚，那么在第一肩部13一路穿过轮辋1的孔口之前，固定线21被固定在第一凹口16中。在该不完全的位置，阀10不在组装位置，从而特别地阻止了在阀10和轮辋1之间的密封接合。因此，有必要将固定线21从第一凹口16移除，以便允许传感器设备20滑动，并允许阀10的主体12变形，以便将阀10组装到其在孔口中的组装位置中。传感器设备20接着滑动，直到固定线21被固定在第二凹口17中，从而允许阀10到达其组装位置。这种释放固定线21的操作需要工具和操作者的干预，这可能是复杂且耗时的，并且不能确保锁定。而且，由于第一凹口16和第二凹口17限定两个不同的位置，如果轮辋1具有中间厚度，那么固定线21就落在两个凹口16、17之间，从而阻止传感器设备20的固定，或者仅允许传感器设备20被固定在第二凹口17中。

因此，本发明旨在通过提出一种用于将测量模块组装在轮辋上的简单而可靠的解决方案来克服这些缺陷。

发明内容

为此，本发明涉及用于测量机动车辆的车轮的轮胎的至少一个参数的模块，所述车轮包括轮辋，所述测量模块包括：

●充气阀，其被设计用于安装在所述轮辋上且包括可变形主体和穿过所述主体的中空杆，所述杆具有组装凹口，

●传感器设备，其滑动地组装在所述中空杆上并且包括用于测量所述参数的值的至少一个传感器和用于将传感器设备固定（immobilize）在所述组装凹口中的装置，

组装凹口具有设定范围，允许在组装凹口中的所述固定装置在第一设定位置和第二设定位置之间移动以适应轮辋的厚度。

因此，由于该设定范围，在组装在特别厚的轮辋上期间不需要用来释放传感器设备的工具，固定装置能够移动到组装凹口中，以使传感器设备的滑动适应于轮辋的厚度。根据本发明的组装凹口因此允许所有组装位置在传感器设备的最小设定位置和最大设定位置之间。换句话讲，根据本发明的测量模块可被容易地组装在不同的轮辋上，轮辋的厚度落入在最小厚度和最大厚度之间的厚度范围内。本发明因此使得可以避免测量模块在轮辋上的不完全的组装，同时确保在测量模块和轮辋之间的接口被密封。

优选地，设定范围在2mm和7mm之间，以允许根据本发明的测量模块组装在用于机动车辆的大多数已知型号的轮辋上。

根据本发明的一个方面，组装凹口包括限定第一设定位置的第一边缘和限定第二设定位置的第二边缘。

根据本发明的特征，第一边缘是将传感器设备保持在阀的杆上的止挡件。换句话讲，第一边缘设计成防止固定装置离开组装凹口，以便将所述设备在阀的杆上保持在对应于轮辋的最大厚度的位置。例如，由于杆沿着纵向轴线延伸，第一边缘可以是直的并且基本上正交于杆的纵向轴线延伸。在一个变体中，第一边缘可以是直的和倾斜的或弯曲的。

根据本发明的另一个特征，第二边缘设计成允许当传感器设备在杆上滑动时固定装置移入和移出组装凹口。例如，由于杆沿着纵向轴线延伸，第二边缘可以是直的并且相对于杆的纵向轴线倾斜地延伸(即，倾斜的)。

优选地，组装凹口包括在第一边缘和第二边缘之间的调整平面，以便限定多个组装位置。

还优选地，调整平面基本上平行于杆的纵向轴线，以便允许固定装置在组装凹口中线性移动，从而有利于将测量模块组装在轮辋上。

优选地，所述模块包括递送凹口，在将测量模块组装在轮辋上之前，即，当阀被拉伸时，在传感器设备被滑动到阀的杆上之前，该递送凹口能够接纳固定装置。

有利地，递送凹口由倒圆或伸出的部分链接到组装凹口的第二边缘，以便在滑动传感器设备时防止固定装置停止在递送凹口和组装凹口之间的不完全位置，这样的部分特别地能够实现阀在轮辋的孔口中的密封组装。

本发明还涉及一种配有上述测量模块的机动车辆轮辋。

本发明还涉及一种具有至少一个上述轮辋的车辆。

本发明还涉及一种用于将上述模块组装在机动车辆的车轮的轮辋上的方法，所述轮辋具有用于将充气阀组装在组装位置的孔口，在该位置，轮辋被组装在充气阀的凹槽中，该方法包括以下步骤：

●将充气阀插入轮辋的所述孔口中，

●拉伸充气阀的可变形主体，以便将可变形主体用力安装在组装孔口中，

●在所述可变形主体的拉伸的影响下，使传感器设备在充气阀的杆上滑动，

●将传感器设备的固定装置插入所述杆的组装凹口中，

●使固定装置在组装凹口中移动，直到充气阀处于其组装位置。

附图说明

本发明的其它特征和优点在下面的说明书中叙述并在附图中示出，在附图中：

- 图1 (如上所述)示出了安装在轮辋上的现有技术的充气阀。

- 图2 (如上所述)示出了安装在轮辋上的现有技术的测量模块。

- 图3是根据本发明的测量模块的示意性剖视图。

- 图4是图3所示测量模块的杆的局部示意图。

- 图5是处于递送位置的图3中的测量模块的示意性剖视图。

- 图6是在图3中的测量模块的阀的主体插入轮辋期间该主体的变形的示意性剖视图。

- 图7是组装在薄轮辋上的图3中的测量模块的示意性剖视图。

- 图8是组装在中间厚度的轮辋上的图3中的测量模块的示意性剖视图。

- 图9是组装在厚轮辋上的图3中的测量模块的示意性剖视图。

具体实施方式

机动车辆包括多个车轮，每个车轮以已知的方式具有包括孔口的轮辋和安装在所述轮辋上的轮胎。根据本发明的测量模块设计成通过所述孔口组装在这样的轮辋上。

下面参照图3至9描述根据本发明的测量模块的实施例。

根据本发明测量模块25包括充气阀30和传感器设备40 (参见图3)。

阀30包括呈中空杆31形式的充气导管，中空杆31沿着纵向轴线XX延伸，并且允许空气通过以对安装在配有测量模块25的轮辋1、1A、1B、1C上的轮胎充气。

中空杆31由金属制成，优选钢或黄铜。中空杆31具有第一末端31A、第二末端31B和具有环形截面的可变形主体32，可变形主体32围绕在所述第一末端31A和所述第二末端31B之间的中空杆31的一部分。

该可变形主体32由诸如橡胶的弹性材料制成。该主体32包括第一肩部33和第二肩部34，第一肩部33和第二肩部34一起形成固定凹槽35。该第一肩部33和该第二肩部34的相应的直径大于轮辋1、1A、1B、1C的孔口的直径，例如以便在将阀30在使用位置组装在轮辋1、1A、1B、1C的孔口中时固定阀30。

位于与固定凹槽35相对的侧面上的第一肩部33的面33A渐缩，以便有利于将主体32插入轮辋1、1A、1B、1C的孔口中。

第一末端31A具有螺纹31A1，螺纹31A1设计成接纳顶盖(未示出)以用于封闭充气导管。在测量模块25在轮辋1A、1B、1C上的组装位置，如图7至9所示，中空杆31穿过轮辋1的孔口，使得第一螺纹末端31A和封闭顶盖在轮辋1A、1B、1C的外部EXT上，以允许安装在轮辋1A、1B、1C上的轮胎(未示出)被充气。

如图3至9所示，杆31包括组装凹口36，在从第二末端31B到第一末端31A的方向上考虑，组装凹口36之后是递送凹口37。组装凹口36限定传感器设备40相对于阀30的一系列组装位置，允许测量模块25的组装适应于多个厚度的轮辋1、1A、1B、1C。

同样参照图3至9，传感器设备40具有中空杆31在其中滑动的圆柱形开口41和用于将传感器设备40固定在所述中空杆31上的呈金属固定线42形式的装置，该固定线具有例如至少500MPa的抗拉强度。自然地，这些固定装置可以呈任何其它合适的形式，例如，带、销、螺柱等。

固定线（wire）42在张力下抵靠中空杆31保持，以便根据情况插入组装凹口36或递送凹口37中。为此，传感器设备40包括用于在张力下保持固定线42的装置，例如，张力、扭力或牵引弹簧。该张力使得容易在将测量模块25组装在轮辋1、1A、1B、1C中时从递送位置切换至组装位置并且在移除轮辋1、1A、1B、1C的测量模块25以例如重新使用时从组装位置切换至递送位置。

参照图4，组装凹口36具有从第二末端31B朝第一末端31A布置的第一边缘36A、调整平面36B和第二边缘36C。在该示例中，调整平面36B基本上平行于杆31的纵向轴线XX，以便允许固定线42在组装凹口36中线性移动。

第一边缘36A限定固定线42在组装凹口36中的第一最大设定位置Pmax。该第一边缘36A形成固定线42的止挡件。在该示例中，第一边缘36A为直的并且正交于阀30的纵向轴线XX延伸。

第二边缘36C在其与调整平面36B的接口处限定固定线42的第二最小设定位置Pmin。该第二边缘36C相对于阀30的纵向轴线XX倾斜，以允许固定线42在递送位置和组装凹口36中的设定位置之间切换。

调整平面36B由此限定设定范围Jr，设定范围Jr允许传感器设备40保持在杆31上，同时允许传感器设备40在固定线42的第一最大设定位置Pmax和第二最小设定位置Pmin之间在杆31上滑动。以非限制性示例的方式，设定范围Jr可以在2和7mm之间。

在将测量模块25组装在轮辋1、1A、1B、1C上之前，即，当阀30被拉伸时，在传感器设备40在阀30的杆31上滑动之前，定位在组装凹口36和阀30的主体32之间的递送凹口37能够接纳固定线42。传感器设备40在阀30的杆上的该位置被称为“递送位置”。

再次参照图4，该递送凹口37为浅的，例如约0.5mm，以允许传感器设备40尽可能接近地保持到可变形主体32，同时允许所述传感器设备40在阀30的主体32的伸长的影响下容易地释放。

递送凹口37具有第一边缘37A和第二边缘37B。位于组装凹口36的侧面上的第一边缘37A相对于阀30的纵向轴线XX倾斜，以允许传感器设备40的固定装置在杆31上的传感器设备40的递送位置和组装位置之间切换。

在该示例中，递送凹口37的第一边缘37A和组装凹口36的第二边缘36C在倒圆部分38处接合，使得测量模块25不为固定线42提供在递送位置和在组装凹口36中的设定位置之间的中间停止位置，这些边缘37A、36C的倾斜将测量模块25朝这些位置中的一个或另一个引导。

传感器设备40还具有至少一个传感器(未示出)，以用于测量安装在测量模块25所附接到的轮辋1、1A、1B、1C上的轮胎的至少一个参数。这些参数可以例如是轮胎内部的压力、轮胎的温度等。

传感器设备40可以最后包括无线通信装置(未示出)，其设计成将这些测量结果发送至车辆中的处理器以进行处理，特别是为了告知车辆的驾驶者车辆的轮胎的状态，并且向驾驶者警示任何异常情况。

如图5所示，在将测量模块25组装在轮辋1、1A、1B、1C上之前，传感器设备40在递送位置安装在充气阀30的杆31上(参照图6至9)。在该递送位置，传感器设备40尽可能接近地安装到阀30的主体32的第二肩部34。

参照图6，在将测量模块组装在轮辋1上期间，充气阀30被从轮辋1的内部INT插入轮辋1的孔口中，接着，主体32被从外部EXT牵拉，或者杆31被朝轮辋1的外部EXT推动，特别是为了使第一肩部33临时变形。

这种变形使得可以减小第一肩部33的直径，以将第一肩部33用力插入轮辋1中的孔口中。这种变形也导致阀30的主体32的伸长，从而使第二肩部34承靠轮辋1的内部。在这种伸长的影响下，杆31滑入传感器设备40中的开口41内，并且传感器设备40的固定线42离开递送凹口37，沿着递送凹口37的倾斜的第一边缘37A被引导。

固定线42接着沿着组装凹口36的第二边缘36C (参见图4)被引导，直到第一肩部33已全部进入轮辋1的孔口中。一旦第一肩部33通过轮辋1的孔口，阀30的主体32就被释放，第一肩部33基本上恢复至其初始形状，并且阀30被安装在轮辋1上，并且在第一肩部33和第二肩部34之间固定在组装位置，从而确保在阀30和轮辋1之间的密封。

根据本发明的测量模块25设计成安装在具有在最小厚度Emin和最大厚度Emax之间的不同厚度的多个轮辋上。

在具有最小厚度Emin的轮辋1A的情况中，如图7所示，传感器设备40处于与固定线42在组装凹口36中的第二最小设定位置Pmin相对应的组装位置。

在具有在最小厚度Emin和最大厚度Emax之间的中间厚度Eint的轮辋1B的情况中，如图8所示，传感器设备40处于与在最小设定位置Pmin和最大设定位置Pmax之间的固定线42的中间位置相对应的组装位置。在这种情况下，固定线42在组装凹口36的第一边缘36A和第二边缘36C之间被定位在调整平面36B上。

在具有最大厚度的轮辋1C的情况中，如图9所示，传感器设备40处于与固定线42在组装凹口36中的最大设定位置Pmax相对应的组装位置。在这种情况下，固定线42被定位成抵靠组装凹口36的第一边缘36A。

在对根据本发明的测量模块25的维修工作期间，可将所述测量模块25从轮辋1、1A、1B、1C用力移除。一旦移除，传感器设备40就可利用组装凹口36的倾斜的第二边缘36C从组装位置滑动至递送位置，从而允许固定线42插入递送凹口37中。这样的操作使得可以再利用测量模块25以将其重新组装在轮辋1、1A、1B、1C上。

组装凹口36的设定范围Jr因此有利地使得可以调整作为测量模块25组装到的轮辋1、1A、1B、1C的厚度的函数的传感器设备40的位置。因此，根据本发明的这样的测量模块25容易组装在轮辋1、1A、1B、1C上，并且适应于轮辋1、1A、1B、1C的厚度，而不需要除了将阀30拉过轮辋1、1A、1B、1C的孔口之外的操作者的动作。

而且，由于递送凹口37的倾斜的第一边缘37A和组装凹口36的倾斜的第二边缘36C，固定线42直接从递送凹口37切换至组装凹口36，这防止测量模块25处于测量模块25在轮辋1、1A、1B、1C上的不完全位置，同时确保阀30和轮辋1、1A、1B、1C之间的接口的密封。

而且，在将传感器设备40组装在阀30上时，或在移除测量模块25期间，不需要使用用于固定线42的解锁工具，因为固定线42能通过组装凹口36的第二壁36C离开组装凹口36以切换到递送凹口37中。

Claims (10)

1.一种用于测量机动车辆的车轮的轮胎的至少一个参数的模块(25)，所述车轮包括轮辋(1, 1A, 1B, 1C)，所述测量模块(25)包括：

●充气阀(30)，其设计用于安装在所述轮辋(1, 1A, 1B, 1C)上并且包括可变形主体(32)和穿过所述主体(32)的中空杆(31)，所述杆(31)具有组装凹口(36)，

●传感器设备(40)，其滑动地组装在所述中空杆(31)上并且包括用于测量所述参数的值的至少一个传感器和用于将所述传感器设备(40)固定在所述组装凹口(36)中的装置(42)，

所述测量模块(25)的特征在于，所述组装凹口(36)具有设定范围(Jr)，允许所述固定装置(42)在所述组装凹口(36)中在第一设定位置(Pmax)和第二设定位置(Pmin)之间移动，以适应于所述轮辋(1, 1A, 1B, 1C)的厚度。

2.根据权利要求1所述的测量模块，其特征在于，所述设定范围(Jr)在2mm和7mm之间。

3.根据权利要求1至2中的一项所述的测量模块，其特征在于，所述组装凹口(36)具有限定所述第一设定位置(Pmax)的第一边缘(36A)和限定所述第二设定位置(Pmin)的第二边缘(36C)，所述第一边缘是在所述阀(30)的所述杆(31)上的所述传感器设备(40)的保持止挡件。

4.根据权利要求3所述的测量模块，其特征在于，所述第二边缘(36C)设计成允许当所述传感器设备(40)在所述杆(31)上滑动时所述固定装置(42)移入和移出所述组装凹口(36)。

5.根据权利要求3所述的测量模块，其特征在于，所述组装凹口(36)包括在所述第一边缘(36A)和所述第二边缘(36C)之间的调整平面(36B)。

6.根据权利要求5所述的测量模块，其特征在于，由于所述杆(31)沿着纵向轴线(XX)延伸，所述调整平面(36B)基本上平行于所述纵向轴线(XX)。

7.根据权利要求1所述的测量模块，其特征在于，所述测量模块包括递送凹口(37)，在将所述测量模块(25)组装在轮辋(1, 1A, 1B, 1C)上之前，递送凹口(37)能够接纳所述固定装置(42)。

8.一种机动车辆轮辋(1)，其特征在于，所述轮辋包括安装在所述轮辋(1)上的根据权利要求1至6中的任一项所述的测量模块(25)。

9.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括根据权利要求8所述的至少一个轮辋(1, 1A,1B, 1C)。

10.一种用于将根据权利要求1至7中的任一项所述的模块(25)组装在机动车辆的车轮的轮辋(1, 1A, 1B, 1C)上的方法，所述轮辋(1, 1A, 1B, 1C)具有用于将充气阀(30)组装在组装位置的孔口，在所述组装位置，所述轮辋安装在所述充气阀(30)的凹槽(35)中，所述方法的特征在于其包括以下步骤：

●将所述充气阀(30)插入所述轮辋(1, 1A, 1B, 1C)的所述孔口中，

●拉伸所述充气阀(30)的所述可变形主体(32)，以便将其用力安装在所述组装孔口中，

●在所述可变形主体(32)的所述拉伸的影响下，使所述传感器设备(40)在所述充气阀(30)的所述杆(31)上滑动，

●将所述传感器设备(40)的所述固定装置(42)插入到所述杆(31)的所述组装凹口(36)中，

●使所述固定装置(42)在所述组装凹口(36)中移动，直到所述充气阀(30)处于其组装位置。