CN109153299A - 胎压监测系统及用于在轮辋上安装胎压监测系统的方法 - Google Patents

Abstract

本发明描述了一种监测轮胎压力的系统，其具有轮胎阀(1)和具有由塑料制成的壳体的胎压监测单元(4)，壳体中具有用于测量轮胎压力的压力传感器和用于无线传输轮胎压力数据的发送器，其中胎压监测单元(4)插在轮胎阀(1)的杆(2)上，杆(2)具有锁定凹槽(5)，通过其与胎压监测单元(4)的锁定元件(6)接合。根据本发明，提出了锁定元件(6)实现为与壳体的壁一体地集成。另外，描述了一种用于在轮辋上安装胎压监测系统的方法。

Description

胎压监测系统及用于在轮辋上安装胎压监测系统的方法

本发明基于一种胎压监测系统，其具有如US 2015/0136244 A1中已知的权利要求1的前序部分中所述的特征。

此系统包括胎压监测单元和轮胎阀门，其中胎压监测单元包括用于测量胎压的压力传感器和用于传输压力数据的发送器，以及所述胎压监测单元安装在所述轮胎阀门上。

在阀门上的安装胎压监测单元受到许多要求的限制。一方面，安装必须具备一定的机械负重能力以承受当时速250公里的高速行使时产生的加速度形成的惯性力，另一方面，必须尽可能经济地制造出来，并能够简单快速地安装在阀门上。在所谓的卡扣式阀门中，其阀杆被橡胶密封件包围，所述橡胶密封件还受到倾斜力矩的作用，倾斜力矩挤压所述密封件抵靠在轮辋孔的边缘，该倾斜力矩由所述安装在阀门上的胎压监测单元的质量以及阀门自身的质量产生的。所述的倾斜力矩必须控制得足够低，以避免在高速的情况下损坏所述橡胶密封件。

可以通过降低所述胎压监测单元的质量以降低胎压监测系统中的倾斜力矩。或者，由轮胎内部的阀门和胎压监测单元组成的系统的质心可以分别尽可能地靠近或者甚至移动到轮辋的阀门通孔中或者轮胎外。这可以通过将胎压监测单元的重心移动到更靠近轮辋或通过增加轮胎外部的阀门的质量来实现，例如，通过增加环、加厚或增加其他平衡块。

本发明的目的是提供一种易于在轮胎阀门上安装胎压监测单元的方法，并且使用该方法能在行使时仅产生很低的倾斜力矩。

此目标通过权利要求1中所述的胎压监测系统所公开的特征、权利要求10所述的胎压监测单元以及权利要求11所述的在轮辋上安装胎压监测系统的方法来实现。从属权利要求的主题是对本发明的有益改善。

本发明的胎压监测单元附接在轮胎阀门的阀杆上，该阀杆包括多个锁定凹槽，这些锁定凹槽彼此相继地排列并且接合到锁定元件中。所述锁定元件集成在所述胎压监测装置的壳体的壁上，因此，与所述胎压监测单元的壳体一样，锁定元件也由塑料构成。在任何情况下，壳体都是必须的，因此并不需要巨大的额外成本来生产锁定元件，例如，可以通过注塑成型方法将所述壳体的壁与所述锁定元件一体成型进行生产。所述胎压监测单元能够很简单地安装在阀门上，即通过将所述胎压监测单元附接到所述阀杆上，使得所述锁定元件接合到锁定凹槽中的中的一个锁定凹槽。甚至可以在不使用工具的情况下完成，使得安装非常简单。

由于所述阀杆上设置有一排锁定凹槽，因此所述胎压监测单元可以用在不同几何形状的轮辋上，并且能够安装在非常靠近阀门通孔的地方，使得在行使时产生相当低的倾斜力矩。为此，安装在阀杆上的所述胎压监测单元应当越靠近所述阀门通孔越好，直到达到端部位置为止。所述轮辋的阀门通孔与端部位置的距离大小取决于该阀杆包含多少个锁定凹槽，以及凹槽之间的距离。

所述胎压监测单元具有供所述阀杆插入的开口。该开口优选地为通道。这样，通过阀门泵入轮胎的空气能通过阀杆及胎压监测单元的开口以相当低的气流阻力到达轮胎的内部。

根据本发明的有利改进，提出了，所述锁定元件是杠杆臂的一组成部分。杠杆臂的一端固定在所述胎压监测单元的壳体上，另一端是自由的。通过抬起所述杠杆臂的自由端，能够使所述锁定元件从对应的锁定凹槽上脱离，以使得所述胎压监测单元能够一再地从阀杆中移除。这项操作可以有利地不使用工具来完成。

在所述杠杆臂上的锁定元件可以例如突沿或钩子的凸起的形式来实现。在这种情况下，优选地，所述锁定元件设置在离所述杠杆臂自由端的一定距离上。这样做的好处是，锁定元件不会影响抓握和抬起杠杆臂。

根据本发明的另一有利改进，提出了，所述锁定元件沿所述阀杆延伸。例如，杠杆臂可以与阀杆平行地延伸。然而，杠杆臂也可以横向于阀杆进行定向。特别地，在这种情况下，所述杠杆臂不必包括凸起以与所述阀杆的锁定凹槽中的一个锁定凹槽接合。

根据本发明的另一有利改进，提出了，所述锁定元件为凹口。在这种情况下，所述凹口与所述锁定元件可形成如类似绳结之类的锁定装置。锁定元件与锁定凹槽中的一个锁定凹槽的接合阻止了胎压监测单元从阀杆上脱离，但允许其沿相反的方向位移，即，允许胎压监测单元朝向轮辋的阀孔方向的位移。

所述阀杆上的锁定凹槽的数量可在很大程度上自由地选定。原则上，不管轮辋的几何形状，胎压监测单元可以越靠近所述轮辋的阀孔，所述阀杆上的锁定凹槽数量越多。由于空间不足，锁定凹槽数量始于某个限定，在超过一定的数量限制后，只能通过减小尺寸来增加锁定凹槽的数量。但，太小的锁定凹槽会降低锁定连接的机械负载能力。

总的来说，较好的情况是所述阀杆包括至少5个锁定凹槽，优选地包括至少7个锁定凹槽。典型地，锁定凹槽的数量超过12个之后，并不能带来任何额外的好处。

下面参考附图更详细地描述本发明的示例性实施例的其他细节和优点。在附图中：

图1示出了具有附接的胎压监测单元的轮胎阀门；

图2示出了具有附接的胎压监测单元的轮胎阀门的另一个视图；

图3示出了轮胎阀门和胎压监测单元在接合状态下的剖视细节图；及

图4示出了轮胎阀门和胎压监测单元在脱离状态下的剖视细节图。

图1及图2示出了胎压监测系统的不同的视图。本系统第一组件是轮胎阀门1，即所谓的卡扣式阀门，轮胎阀门1带有由橡胶密封件3包围的阀杆2。胎压监测系统的第二组件是胎压监测单元4，所述胎压监测单元4包括塑料的壳体，壳体里设置有用于测量胎压的压力传感器以及用于无线地传输胎压数据的发送器。所述壳体由塑料制成，并具有一开口，轮胎阀门1的阀杆2插入所述开口。图3和图4分别示出了所述阀杆2的端部以及所述壳体的开口，以局部细节图的形式显示阀杆2插入到壳体开口。

特别地，根据图3和图4，所述阀杆2包括一排锁定凹槽5，所述锁定凹槽5彼此相继地排列并且胎压监测单元的锁定元件接合到锁定凹槽5中。所述锁定元件6实现为与胎压监测装置4的壳体的壁集成。因此，与所述胎压监测单元4的壳体一样，锁定元件6也由塑料制成。通过这样的方式，所述锁定元件6可以经济地集成制造到所述壳体上，也就是说，可以在胎压监测单元4的壳体的注塑成型工艺期间将锁定元件6与壳体一体成型地进行生产。

所述锁定元件6可成为塑料的杠杆臂7的一组成部分，所述杠杆臂7通过其一端固定在所述胎压监测单元4的壳体的壁上，其相对的另一端是自由的且可移动的。因此，通过抬起所述杠杆臂的自由端，可以使所述锁定元件6从所述阀杆2上的锁定凹槽5中的一个锁定凹槽上脱离，以使得所述胎压监测单元4能够一再地从阀杆2中移除。

所述杠杆臂7平行于所述阀杆2的方向延伸。在所示的示例性实施例中，锁定凹槽5置于阀杆2的上侧，锁定凹槽5在安装状态下背向车轮的轮辋鞍边。例如，锁定凹槽5也可以横向置于在阀杆2上。进一步，例如，可使多个锁定元件6置于所述杠杆臂7上，以使该连接形成一定的机械负载能力。然而，一个锁定元件6就足够了。

优选地，所述锁定凹槽5以凹口的形式来实现。在这种情况下，若所述凹口的第一侧上具有比其相对的一侧更陡峭的突起，则更加有利。也就是说，所述凹口是由在第一侧上的第一表面和在其相对侧上的第二表面来限定，其中第一表面具有比第二表面更陡峭的凸起。通过这样的方式，所述胎压监测单元4可通过所述第二表面在所述阀杆2进一步推进，而更陡峭的第一表面阻止所述胎压监测单元4意外地从所述阀杆2上脱离。所述更为陡峭的第一表面的方向可垂直于阀杆2的纵向进行定向，或者与阀杆2的纵向方向成大于或小于90°的角度进行定向。

在所示的示例性实施例中，所述锁定元件6通过这样的方式与所述凹口接合：当将所述胎压监测单元4在所述阀杆2进一步推进时，所述锁定元件6从对应的凹口脱离，并阻止阀杆2向相反方向位移。

为了使所述的胎压监测系统安装在轮辋上，将轮胎阀门1塞入轮辋的阀孔。在这种情况下，胎压监测单元4可能已附接到阀杆2。根据图3，所述胎压监测系统处于这样的一种状态，其中所述胎压监测单元4的锁定元件6与所述阀杆的一个锁定凹槽5接合，特别是与最后一个锁定凹槽5接合，即与位于最靠近阀杆2的内端位置的锁定凹槽5接合。

当所述胎压监测单元4与所述阀杆2附接后，胎压监测单元4尽可能靠近地向轮辋的阀孔移动。在其端部，胎压监测单元4接着处于非常靠近轮辋的位置，因此轮胎压力监测系统的重心也非常靠近轮辋或甚至位于阀孔内。轮辋与胎压监测单元4在端位置之间的潜在间隙的大小由相邻两个所述锁定凹槽5之间的间隔来限定的。所述的这个间隔越小，则所述胎压监测单元4的端部就能够更好地适配到一个给定的轮辋几何结构。例如，可在所述阀杆2上设置五个或以上的锁定凹槽5。设置七个或以上的锁定凹槽5是有利的。锁定凹槽的数量超过十五个之后，基本上不能带来任何额外的好处。

所述阀杆2在纵向的一侧可以是敞开的，例如可以在阀杆2的底部。在所示的示例性实施例中，所述阀杆2大致为U形。当对应的轮胎充满气以后，气体可通过所述阀杆的开口的纵向侧从阀杆泄露出去。而且，所述阀杆2在其一端是开口的。当轮胎充满气，则气体可以通过所述阀杆2及所述胎压监测单元4的开口流入轮胎的内部。

所述轮胎阀门的阀杆2可以一个部件来实现。但也可以使用由两部分组成的阀杆2。在这种情况下，，所述阀杆的被所述橡胶密封件3围绕的第一部分，可以由如黄铜或铜的第一材料制成，所述阀杆的第二部分可以由如特殊钢的第二材料制成，第二部分从所述橡胶密封件突出并带有所述锁定凹槽5。所述阀杆的两个部分，即被所述橡胶密封件3包围的一部分和包括锁定凹槽5的另一部分，具有不同的要求，使得阀杆由两部分组成有可能是有利的。但，由于关系到制造成本的增加，在多数情况下，一体化的设计要经济得多。

附图标记清单

1 轮胎阀门

2 阀杆

3 橡胶密封件

4 胎压检测单元

5 锁定凹槽

6 锁定元件

7 杠杆臂

Claims (11)

1.一种胎压监测系统，包括：

轮胎阀(1)以及

胎压监测单元(4)，所述胎压监测单元(4)包括塑料壳体，壳体里布置有用于测量胎压的压力传感器以及用于无线地传输胎压数据的发送器；

其中，所述胎压监测单元(4)附接到所述轮胎阀(1)的杆(2)以及

所述阀杆(2)包括锁定凹槽(5)，所述胎压监测单元(4)的锁定元件(6)接合到所述锁定凹槽(5)；

其特征在于：

所述锁定元件(6)实现为与壳体的壁集成。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述锁定元件(6)形成杠杆臂(7)的一部分。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述杠杆臂(7)沿所述杆(2)延伸。

4.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述锁定凹槽(5)置于所述杆(2)的上侧，所述锁定凹槽(5)在安装状态下背向轮辋的鞍边。

5.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述锁定凹槽(5)为凹口。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述凹口是由第一侧的第一表面和第一相对侧的第二表面来限定，其中第一表面具有比第二表面更陡峭的凸起，以使得，沿着所述杆(2)所述胎压监测单元(4)能够通过所述第二表面进一步推进，而通过第一表面阻止所述胎压监测单元(4)意外地从杆(2)上脱离。

7.根据权利要求5或6所述的系统，其特征在于，所述锁定元件(6)以这样的方式与所述凹口接合，使得当沿着杆(2)将所述胎压监测单元(4)进一步推进时，所述锁定元件(6)从对应的凹口脱离，并阻止锁定元件(6)以相反方向位移。

8.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述杆(2)包括至少五个锁定凹槽(5)，优选地至少包括七个锁定凹槽，所述锁定凹槽以排的方式进行设置。

9.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述杆(2)包括开口，所述开口沿所述阀杆(2)的纵向的方向延伸，并允许漏出的气体通过阀门泵入轮胎。

10.一种胎压监测单元(4)，包括：

塑料的壳体，壳体里安装有用于测量胎压的压力传感器以及用于无线地传输胎压数据的发送器，

开口，用于连接到所述轮胎阀(4)的阀杆(2)上，该阀杆包括多个锁定凹槽(6)，和

锁定元件(6)，用于接合到所述锁定凹槽，

其特征在于：

所述锁定元件(6)实现为与壳体的壁集成。

11.一种用于在轮辋上安装胎压监测系统的方法，其中卡扣式轮胎阀(1)插入轮辋孔中，并且随后胎压监测单元(4)沿着轮胎阀的阀杆(2)朝向轮辋孔位移，其中胎压监测单元(4)的锁定元件(6)相继地接合到阀杆(2)的一排锁定凹槽(5)中。