CN107635799A - 用于车辆轮胎的气压测量装置和安装气压测量装置的方法 - Google Patents

用于车辆轮胎的气压测量装置和安装气压测量装置的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于车轮(2)的气压测量装置(10)，其具有构成第一元件(31)的阀体(11)和构成第二元件(32)的锁紧螺母(30)，所述阀体能够插入车辆轮辋(1)的通孔(5)中，所述锁紧螺母用于所述阀体(11)在车辆轮辋(1)上的轴向紧固，其中，在所述气压测量装置(10)的安装状态下在所述阀体(11)和锁紧螺母(30)之间形成螺纹连接(35)，所述螺纹连接包括构造在所述阀体(11)上的螺纹线(40)和构造在所述锁紧螺母(30)上的螺纹线(41)。按照本发明规定，为了构造两个螺纹线(40、41)中的一个螺纹线，所述两个元件(31、32)由不同硬度的材料构成，在由较硬材料构成的元件(31)中设有自攻的螺纹线(40)，并且在由较软材料构成的元件(32)中设有变形部段(39)，在所述变形部段中当与自攻的螺纹线(40)共同作用时能够构造出另外的螺纹线(41)。

Description

用于车辆轮胎的气压测量装置和安装气压测量装置的方法
现有技术
本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分的用于车辆轮胎的气压测量装置。本发明还涉及一种在车辆轮辋上安装按照本发明的气压测量装置的方法。
在本申请人的专利文献EP 1 277 601 B1中已知按照权利要求1的前序部分的用于车辆轮胎的气压测量装置以及用于安装这种气压测量装置的方法。已知的气压测量装置在此基本上包括三个元件：阀体，阀体可以插入车辆轮辋的通孔；在车辆轮辋的外侧面上能向阀体上旋拧的锁紧螺母；以及布置在阀体的端面处在朝向车辆轮辋的内侧面的侧面上的、形式为固定螺栓的固定元件。固定螺栓在阀体中的安装借助螺纹连接进行，其中，固定螺栓具有外廓，其与构造在所谓的信号壳体()上的几何构造形状配合地共同作用，使得固定螺栓在信号壳体中能轴向移动地，然而抗扭地布置。该信号壳体又抗扭地与车辆轮辋连接或者说连接至车辆轮辋。锁紧螺母还具有构造在其螺纹线区域中的肋片。在锁紧螺母向阀体的螺纹线上旋拧时，锁紧螺母在此以所述肋片首先与阀体的用作肋片的止挡的面接触。这使得锁紧螺母目前不再能相对于阀体转动，而是在向锁紧螺母引入扭矩的情况下，锁紧螺母与阀体一同围绕其纵轴线转动。这由于固定螺栓在信号壳体中抗扭地安装而导致固定螺栓向阀体的螺纹中旋入。一旦固定元件到达其在阀体的螺纹容纳部中的轴向的终端位置，在继续施加扭矩的情况下锁紧螺母就会损毁或者折断肋片，以此使得锁紧螺母又能在阀体的螺纹线上继续扭动。以此缩短锁紧螺母的朝向车辆轮辋的通孔的端面相对于车辆轮辋的轴向的距离，以此实现阀体在车辆轮辋的通孔中的轴向的紧固或固定。同时，锁紧螺母尤其因为在通孔区域中布置有密封元件而把车辆轮辋的内部空间相对外部密封。
重要的是，由现有技术已知的气压测量装置在阀体上和在锁紧螺母上都具有相互共同作用的螺纹线。尤其出于避免腐蚀的原因，构件(阀体和锁紧螺母)必须由防腐蚀材料构成或者说配设相应的涂层。对于锁紧螺母，这例如由铝制成并且配设铝阳极氧化处理。制造这种具有螺纹以及肋片和涂层的锁紧螺母是相当耗费的和因此高成本的。
发明内容
从上述现有技术出发，本发明所要解决的技术问题在于，改进按照权利要求1的前序部分的用于车辆轮胎的气压测量装置，以便能在不削弱气压测量装置的功能的情况下实现低制造成本。
上述技术问题按照本发明通过一种具有权利要求1的技术特征的用于车辆轮胎的气压测量装置解决，即，为了构造阀体和锁紧螺母间两个螺纹线中的一个螺纹线，所述两个元件(阀体和锁紧螺母)由不同硬度的材料构成，在由较硬材料构成的元件中设有自攻的螺纹线，并且在由较软材料构成的元件中设有变形部段，在所述变形部段中当与自攻的螺纹线共同作用时能够构造出另外的螺纹线。
换句话说这意味着，按照本发明不再需要必须在两个构成螺纹连接的元件(阀体和锁紧螺母)上分别事先制造螺纹线。这使得与具有自攻的螺纹线的元件共同作用的元件就此能实现更低的制造成本，对于该元件在其制造时不必事先制造螺纹线。
按照本发明的用于车辆轮胎的气压测量装置的有利的改进设计方案在从属权利要求中说明。本发明包括由至少两种在权利要求、说明书和/或附图中公开的特征的构成的全部组合。
特别优选的实施方式是，由较硬材料构成的元件是阀体，并且由较软材料构成的元件是锁紧螺母。这尤其关系到，例如在车辆轮辋上轴向紧固时，在阀体上作用有相当大的力，该力不应导致阀体的变形。然而在阀体由相对软的材料构成时还是会产生这种危险。在使用测量电子装置的情况下，在车轮转速高时通过与阀体连接的测量电子装置的重量产生的高离心力也必须通过阀壳体承受。
特别优选地还在于，较软材料构成的元件由塑料制成。这使得，阀体例如可由铝制造，其中，尽管该阀体的铝比钢软，但还是能以其自攻的螺纹线在塑料材料中构造相应的螺纹线。此外，这种由塑料构成的元件尤其可以构造为注塑部件。优选使用比较硬的塑料作为塑料材料，以便能向阀体上传递用于在车辆轮辋上轴向紧固的相应的力。例如但不仅限于，聚酰胺在此是合适的塑料材料。
为了向锁紧螺母引入需要的扭矩，还特别有利的是，在所述锁紧螺母上在外表面上构造有工具作用面。这种工具作用面尤其当锁紧螺母由相较金属更软的塑料构成时适合于向锁紧螺母传递需要的扭矩，而不使其损坏或变形。此外，相比于由金属制造配设有涂层的锁紧螺母有利的是，通过使用工具不会出现导致腐蚀的涂层损坏。
为了使用于容纳测量装置的壳体能与阀体连接，在此规定，所述阀体在朝向车辆轮辋的内侧面的端面上通过附加的螺纹连接能够与固定螺栓相连，其中，所述固定螺栓优选设计为与车辆轮辋的局部区域至少间接地构成形状接合，用于实现所述固定螺栓相对于所述车辆轮辋的抗扭的定位。
尽管在此所述的在车辆轮辋的外侧面上的阀体一方面通过锁紧螺母，另一方面通常通过由塑料构成的封盖针对介质进行防护，但是尤其对于在车辆轮胎的使用寿命方面有利的可拆卸的气压测量装置适宜的是，所述阀体配设用于形成防腐特性的表面处理。
本发明还涉及一种在车轮上安装前述气压测量装置的方法，其中，阀体从车辆轮辋的内侧面插入车辆轮辋的通孔中，并且接着使锁紧螺母在车辆轮辋的外侧面与所述阀体作用连接，并且接着当所述锁紧螺母相对于所述阀体转动时，使得所述阀体相对于在所述车辆轮辋的通孔的区域中的贴靠面轴向地紧固。按照本发明所述方法的特征在于，当所述锁紧螺母相对于所述阀体转动时，通过在所述阀体或者锁紧螺母上构造的自攻的螺纹线在所述锁紧螺母或者阀体中构成另外的螺纹线。
在所述按照本发明的方法的优选改进设计方案中规定，所述阀体在朝向车辆轮辋的内侧面的侧面上借助另外的螺纹连接与固定元件相连，并且当所述锁紧螺母相对于所述阀体转动时，所述锁紧螺母连同阀体暂时地共同围绕其转动轴线转动，以此使得所述固定元件相对于所述阀体转动。由此使得与固定元件连接的信号壳体或者电子装置壳体抗扭地固定在车辆轮辋上。
为了借助自攻的螺纹线在由较软材料构成的元件中能形成相应的螺纹线还规定，在所述锁紧螺母相对于所述阀体的转动开始时，所述锁紧螺母与所述阀体之间发生相对运动。
本发明的其他优点、特征和细节由下面对优选实施例的说明以及根据附图得出。
在附图中：
图1示出剖切用于车辆轮胎的车辆轮辋的局部剖视图，在安装完毕状态下车辆轮胎具有轮胎气门和在其上固定的信号壳体，
图2示出用于在按照图1的轮胎气门中使用的、尤其由塑料构成的锁紧螺母的局部剖视图。
相同的元件或者说具有相同功能的元件在附图中配有相同的附图标记。
在图1中示出由铝合金压铸的用于车轮2的轮辋1的局部，其具有未示出的、充气的车辆轮胎。车辆轮辋1具有径向环绕的轮辋底3以及在外部的侧面4的区域中具有通孔5，所述通孔5具有直径较大的第一部段6和直径较小的第二部段7。通孔5用于容纳或者说固定轮胎气门或者说气压测量装置10。
气压测量装置10具有长形的阀体11，阀体优选和非限制性地由铝构成并且设有防腐蚀措施、例如相应的涂层或阳极氧化处理。阀体11具有直径较小的导引部段12，导引部段12与通孔5的第二部段7的直径如此适配，从而阀体11可以轴向导引穿过通孔5的第二部段7。在朝向轮辋底3的侧面上，阀体11具有基座部段13，基座部段13的直径D大于导引部段12的直径d。基座部段13的直径D尤其大于通孔5的相应的(内)直径。此外，在阀体11上在导引部段12向基座部段13之间的过渡区域中在导引部段12上布置有由弹性的材料构成的密封元件15，其在气压测量装置10的装入状态(图1)中向通孔5内突伸。
在阀体11的朝向轮辋底3的端面上，阀体具有螺纹孔18，螺纹孔18与固定螺栓20的外螺纹共同作用。固定螺栓20在其背离阀体11的端部上具有螺栓头21，螺栓头的外侧面不均匀地、例如多边形地成形，使得螺栓头在信号壳体或者电子装置壳体25的对应地成形的容纳开口22的区域中实现固定螺栓20的抗扭的定位。固定螺栓20以及信号壳体或者说电子装置壳体的几何形状方面的细节由专利文献EP 1 277 601 B1已知，其在此为本申请的组成部分。
相应于图1所示，尤其由塑料构成的信号壳体25通过一个面贴靠在轮辋边缘3上，并且借助固定螺栓20轴向地相对于阀体11紧固。信号壳体25例如用于容纳未详细示出的用于检测车轮2的轮胎内气压的测量装置或类似装置。在不使用信号壳体25的情况下，在此所述的气压测量装置10不具有固定螺栓20，然而可以通过该气压测量装置10例如通过安置轮胎压力测量设备的相应接口来测量车轮2的轮胎内的气压。
在阀体11中沿其纵向构造有未详细示出的通孔，该通孔气动地与车辆轮胎的内部相连。能在阀体11的端部区域上旋拧的封盖26用于阀体1的(外部的)密封。
在图2中单独示出的锁紧螺母30用于把阀体11固定或者说轴向地紧固和压力密封地布置在车辆轮辋1的通孔5中。阀体11构成用于构造螺纹连接35的第一元件31，同时锁紧螺母30构成用于构造螺纹连接35的第二元件32。按照本发明，第一元件31(在所示实施例中即阀体11)相比于第二元件32、即锁紧螺母30由比第二元件32更硬的材料构成。对于阀体11如上所述地例如由铝构成的情况，第二元件32或者说锁紧螺母因而尤其由塑料构成。然而也可以规定，对于阀体11例如由钢构成的情况，锁紧螺母由铝构成。
对于锁紧螺母30由塑料构成的情况，其尤其构造为注塑部件并且在外表面上具有工具作用面36(例如以六边形的形式)，借助工具作用面36通过向锁紧螺母30上施加扭矩使得锁紧螺母30能围绕纵轴线37转动。此外，锁紧螺母30具有具备两个部段38、39的内壁，其中，具有较小内直径的部段38布置在工具作用面36的区域中。两个部段38、39尤其配设未被处理的或者说相对平滑的表面。具有较大(内)直径的部段39构成用于形成螺纹连接35的变形部段。
阀体11或者说第一元件31在其外圆周上具有自攻的第一螺纹线40，其被构造用于在阀体11和锁紧螺母30之间相对转动的情况下在锁紧螺母30的部段39中构成与螺纹线40共同作用的第二螺纹线41。
下面阐述在车辆轮辋1上安装在此所述的按照本发明的气压测量装置10：在第一步骤中，阀体11连同预安装的固定螺栓20和信号壳体25从车辆轮辋1的内侧面插入穿过通孔5，直至阀体11(在中间有密封元件15的情况下)与构造在车辆轮辋1的内侧面上的用于支承部段13的贴靠面42接触。接着，锁紧螺母30套装在背离车辆轮辋1的内侧面的侧面上的导引部段12上，并且在与自攻螺纹线40接触时围绕纵轴线37转动。在此，第一螺纹线40攻入锁紧螺母30的材料中并且开始构成第二螺纹线41。在锁紧螺母30在阀体11上转动时，在阀体11上向阀体传递的扭矩升高，以此使得阀体11与锁紧螺母30一同开始转动。这导致固定螺栓20轴向地向信号壳体25相应的容纳开口32中移动，因为信号壳体25又相对于车辆轮辋1或者说相对于轮辋边缘3抗扭地布置。一旦在螺纹孔18中的固定螺栓20到达其轴向的终端位置、即布置在止挡上，或者通过固定螺栓20向阀体11传递的扭矩大于从锁紧螺母30向阀体11上传递的扭矩，则锁紧螺母30在继续形成第二螺纹线41的情况下开始在阀体11上转动，直至相应于图1所示地，锁紧螺母30在通孔5的第一部段6内部到达其轴向的终端位置，其中，锁紧螺母30的朝向通孔5的第二部段7的端面43在通孔5的所述两个部段6、7之间的过渡区上贴靠，并且在锁紧螺母30继续转动时，将阀体11连同密封元件15轴向地向着通孔5压在通孔5的第二部段5的背离第一部段6的侧面上。
在此所述的气压测量装置10可以以多种方式变型或者说改变，而不脱离本发明的构思。
附图标识列表
1 车辆轮辋
2 车轮
3 轮辋边缘
4 侧面
5 通孔
6 第一部段
7 第二部段
10 气压测量装置
11 阀体
12 导引部段
13 基座部段
15 密封元件
18 螺纹孔
20 固定螺栓
21 螺栓头
22 容纳开口
25 信号壳体
26 封盖
30 锁紧螺母
31 第一元件
32 第二元件
35 螺纹连接
36 工具作用面
37 纵轴线
38 部段
39 部段
40 螺纹线
41 螺纹线
42 贴靠面
43 端面
d 直径
D 直径

Claims (10)

1.一种用于车轮(2)的气压测量装置(10)，其具有构成第一元件(31)的阀体(11)和构成第二元件(32)的锁紧螺母(30)，所述阀体(11)能够插入车辆轮辋(1)的通孔(5)中，所述锁紧螺母(30)用于所述阀体(11)在车辆轮辋(1)上的轴向紧固，其中，在所述气压测量装置(10)的安装状态下在所述阀体(11)和锁紧螺母(30)之间形成螺纹连接(35)，所述螺纹连接(35)包括构造在所述阀体(11)上的螺纹线(40)和构造在所述锁紧螺母(30)上的螺纹线(41)，
其特征在于，为了构造两个螺纹线(40、41)中的一个螺纹线，所述两个元件(31、32)由不同硬度的材料构成，在由较硬材料构成的元件(31)中设有自攻的螺纹线(40)，并且在由较软材料构成的元件(32)中设有变形部段(39)，在所述变形部段(39)中当与自攻的螺纹线(40)共同作用时能够构造出另外的螺纹线(41)。
2.按照权利要求1所述的气压测量装置(10)，其特征在于，由较硬材料构成的元件(31)是阀体(11)，并且由较软材料构成的元件(32)是锁紧螺母(30)。
3.按照权利要求1或2所述的气压测量装置(10)，其特征在于，由较软材料构成的元件(32)由塑料制成。
4.按照权利要求3所述的气压测量装置(10)，其特征在于，由较软材料构成的元件(32)设计为注塑件。
5.按照权利要求1至4之一所述的气压测量装置(10)，其特征在于，在所述锁紧螺母(30)上在外表面上构造有工具作用面(36)。
6.按照权利要求1至5之一所述的气压测量装置(10)，其特征在于，所述阀体(11)在朝向车辆轮辋(1)的内侧面的端面上通过附加的螺纹连接(18)能够与固定螺栓(20)相连，其中，所述固定螺栓(20)优选设计为与车辆轮辋(1)的局部区域至少间接地构成形状接合，用于实现所述固定螺栓(20)相对于所述车辆轮辋(1)的抗扭的定位。
7.按照权利要求3至6之一所述的气压测量装置(10)，其特征在于，所述阀体(11)配设用于形成防腐特性的表面处理。
8.一种在车轮(2)上安装按照权利要求1至7之一所述的气压测量装置(10)的方法，其中，阀体(11)从车辆轮辋(1)的内侧面插入车辆轮辋(1)的通孔(5)中，并且接着使锁紧螺母(30)在车辆轮辋(1)的外侧面与所述阀体(11)作用连接，并且接着当所述锁紧螺母(30)相对于所述阀体(11)转动时，使得所述阀体(11)相对于在所述车辆轮辋(1)的通孔(5)的区域中的贴靠面轴向地紧固，
其特征在于，当所述锁紧螺母(30)相对于所述阀体(11)转动时，通过在所述阀体(11)或者锁紧螺母(30)上构造的自攻的螺纹线(40)在所述锁紧螺母(30)或者阀体(11)中构成另外的螺纹线(41)。
9.按照权利要求8所述的方法，其特征在于，所述阀体(11)在朝向车辆轮辋(1)的内侧面的侧面上借助另外的螺纹连接(18)与固定元件(20)相连，并且当所述锁紧螺母(30)相对于所述阀体(11)转动时，所述锁紧螺母(30)连同阀体(11)暂时地共同围绕其转动轴线(37)转动，以此使得所述固定元件(20)相对于所述阀体(11)转动。
10.按照权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述锁紧螺母(30)相对于所述阀体(11)的转动开始时，所述锁紧螺母(30)与所述阀体(11)之间发生相对运动。
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