CN110774837A - 具有可变角度安装的轮胎压力监测器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有可变角度安装的轮胎压力监测器，提供了一种在壳体上具有安装特征的轮胎监测系统，用于在较宽角度范围内定位。因此，该系统可以定位在各种车轮轮辋/气门组合上。该轮胎监测设备包括设置在壳体上的两个相对的翼部，以便利壳体可以相对于气门基部定位的定位角度的范围。每个相对的翼部具有相同的外表面曲率半径，并且翼部以期望角度被夹持在基部板与夹持板之间。

Description

具有可变角度安装的轮胎压力监测器

相关申请的交叉引用

本申请是要求2018年7月31日提交的标题为“Tire Pressure Monitor WithVariable Angle Mounting(具有可变角度安装的轮胎压力监测器)”的美国临时专利申请No.62/712,660的优先权的非临时专利申请。

技术领域

本公开涉及一种在轮胎压力监测系统(TPMS)中使用的压力监测器。

背景技术

众所周知，轮胎压力监测系统(TPMS)包括用于容纳压力测量装置和传输装置的车轮电子模块。在已知的系统中，例如，如美国专利8,234,919中所示出的，压力测量壳体附接至轮胎气门并安装在待监测的轮胎内部。壳体成形为邻接内部轮辋槽(interior rimwell)，即，安置在内部轮辋槽上。

在所有原因中，出于可靠性目的，壳体邻接内部车轮轮辋槽是重要的。然而，关于各种车轮的内部轮辋槽的不同几何形状，出现了问题。此外，对于各种轮胎和车轮组合，存在不同形状的轮胎气门。因此，气门和车轮的几何形状可以组合以防止车轮电子模块能够接触内部轮辋槽。

需要一种更好的轮胎压力测量组件。

发明内容

在本公开的一个方面，一种TPMS包括允许传感器壳体以较宽的可能角度范围内的角度定位的安装特征。有利地，由于设计的可调节性，壳体可以定位在较广范围的车轮轮辋/气门组合上。这种灵活性减少了为车轮配备感测功能所需的不同组件的数量。

在本公开的一个方面，轮胎监测系统包括：壳体；安装结构，其设置在壳体上；以及夹持组件，其被构造成联接至安装结构和轮胎气门，以将壳体相对于轮胎气门维持在预定角度范围内的角度。

在本公开的另一方面，安装结构可以包括设置在壳体上的第一和第二安装翼部，每个翼部包括相应的具有第一曲率半径值的内台肩和相应的具有第二曲率半径值的外表面。夹持组件可以包括：螺纹螺钉；基部板，其具有第一表面、平坦的第二表面和限定在基部板中的从第一表面到第二表面的开口，其中在第一表面上限定有平坦的外围区域；以及夹持板，其包括具有第一曲率半径值的第一凸表面、第二表面和限定在夹持板中的从第一表面到第二表面的开口。

在本公开的另一方面，安装结构可以包括设置在壳体上的第一和第二安装凸缘，每个安装凸缘具有相应的具有第一曲率半径值的外表面和相应的具有第二曲率半径值的内弯曲表面，并且夹持组件可以包括：半圆形螺纹螺钉，其包括具有第二曲率半径值的螺钉头部；以及基部支撑件，其包括具有第一曲率半径值的第一凹表面、平坦的第二表面以及限定在基部支撑件中的从第一表面到第二表面的开口。

在本公开的另一方面，安装结构可以包括设置在壳体上的第一和第二安装环，每个安装环具有相应的具有第一曲率半径值的外表面部分和相应的具有第二曲率半径值的内表面部分，并且夹持组件可以包括：螺纹螺钉；基部支撑件，其包括具有第一曲率半径值的第一凹表面、平坦的第二表面和限定在基部支撑件中的从第一表面到第二表面的开口；以及联接部分，其包括具有第二曲率半径值的第一凸表面、第二表面和限定在联接部分中的从第一表面到第二表面的开口。

在本公开的另一方面，用于将轮胎监测系统安装在车轮轮辋中的套件包括轮胎监测系统，该轮胎监测系统包括：壳体；安装结构，其设置在壳体上；以及夹持组件，其构造成联接至安装结构和轮胎气门。用于将轮胎监测系统安装到车轮轮辋中的一组指令包括：将轮胎气门定位在车轮轮辋中，轮胎气门具有在远侧端部处的气门杆和在近侧端部处的螺纹开口；将夹持组件联接至安装结构；将夹持组件联接至轮胎气门的近侧端部；将壳体相对于轮胎气门以一定角度定位；以及设定夹持组件以维持壳体相对于轮胎气门的角度。

在本公开的另一方面，将轮胎监测系统安装到车轮轮辋中的方法包括：提供轮胎监测系统，其包括壳体、设置在壳体上的安装结构、以及夹持组件；以及通过以下步骤将轮胎监测系统安装在车轮轮辋中：将轮胎气门定位在车轮轮辋中，轮胎气门具有在远侧端部处的气门杆和在近侧端部处的螺纹开口；将夹持组件联接至安装结构；将夹持组件联接至轮胎气门的近侧端部；将壳体相对于轮胎气门以一定角度定位；以及设定夹持组件以维持壳体相对于轮胎气门的角度。

附图说明

下面参考附图讨论本公开的一个或更多个方面。应当理解，为了说明的简明和清楚起见，附图中所示的元件不一定精确地或按比例绘制。例如，为了清楚起见，一些元件的尺寸可能相对于其它元件被放大，或者若干物理部件可能被包括在一个功能块或元件中。此外，在认为适当的情况下，附图标记可以在附图中重复以指示相应或类似的元件。然而，为了清楚的目的，并非每个部件都可以在每个附图中被标出。附图被提供用于说明和解释的目的，并不旨在限制。在附图中：

图1A-图1C是已知的轮胎气门的示图；

图2是根据本公开的一方面的轮胎监测设备；

图3是图2的轮胎监测设备的侧视图；

图4是图2的轮胎监测设备的底侧的视图；

图5是图2的轮胎监测设备的另一视图；

图6A是图2的轮胎监测设备的分解图；

图6B是图2的轮胎监测设备的部件的俯视图；

图7A-图7C表示图2的轮胎监测系统的安装；

图8是图2的轮胎监测系统的特写示图；

图9A是根据本公开的另一方面的轮胎监测设备；

图9B是图9A的轮胎监测设备的部件；

图10是图9A的轮胎监测设备的分解图；

图11是根据本公开的另一方面的轮胎监测设备；

图12是图11的轮胎监测设备的分解图；以及

图13是根据本公开的一方面的方法。

具体实施方式

出于所有目的，2018年7月31日提交的标题为“Tire Pressure Monitor WithVariable Angle Mounting(具有可变角度安装的轮胎压力监测器)”的美国临时专利申请No.62/712,660通过引用将其整体并入本文。

在以下详细描述中，阐述了许多具体细节，以便提供对本公开的各方面和各实施方式的透彻理解。本领域普通技术人员将理解，这些可以在没有所阐述的一些具体细节的情况下实现。在一些情况中，公知的方法、过程、部件和结构可能没有详细描述，以免模糊本公开的实施方式的细节。

通常，本公开的各个方面尤其提供了一种具有可在较宽角度范围内调节的安装特征的TPMS。有利地，由于设计的可调节性，壳体可以定位在较广范围的车轮轮辋/气门组合上，如将在下文更详细地描述的。

现在参照图1A-图1C，已知的轮胎气门100包括杆104和气门基部108。杆104是在轮胎外部可见的部分，并且通过该杆提供空气以填充轮胎。气门基部108在轮胎的内部，并且包括螺纹部分112，如图1B所示。如图1C所示，填充组件116提供了泵(未示出)至螺纹部分的经由限定在气门100内的导管或管腔120的流体连接。

根据本公开的一方面，如图2-图5所示，轮胎监测设备200包括传感器壳体204，传感器壳体中设置有一个或更多个传感器(例如但不限于压力和温度)以及无线通信装置。螺纹螺钉208将传感器壳体204联接至气门100的螺纹部分112。两个相对的翼部212作为安装结构的部件设置在传感器壳体204上，以便利传感器壳体204可以相对于气门基部108定位的角度范围。每个相对的翼部212具有相同的外表面曲率半径。

见图6A和图6B，轮胎监测设备200包括螺钉208、基部板604和夹持板608。螺钉208、基部板604和夹持板608是夹持组件的部件，用以联接至气门和安装结构部件。夹持板包括凸表面611。基部板604和夹持板608各自具有相应的孔609、610，所述孔被限定成使得当基部板604和夹持板608布置在一起时孔609、610同心地对准。基部板604包括具有相对的凹表面607的凸起支架606。每个凹表面607具有相同的曲率半径。凸起支架606定位在基部板604上，从而限定了周界表面609。

在操作中，翼部212定位在周界表面609上，其中凸起支架606定位在翼部212之间。然后，夹持板608定位在翼部212之间，以联接至每个翼部212的相应台肩612。台肩612、凸表面611和凹表面607都具有相同的曲率半径。当壳体204通过螺钉208螺纹连接到气门基部108上时，翼部212然后被捕获在基部板604与夹持板608之间。

如图7A-图7C所示，基部板604包括平坦表面704以联接到气门基部108。如图所示，当两个翼部被放置在外围609上邻接凸起支架606时，凸起支架606定位在两个翼部212之间。夹持板608定位在两个翼部212之间以捕获台肩612，如可以在图7C中看到的。

然后，螺钉208穿过同心对准的孔609、610定位，并且定位到气门100的螺纹部分112中，以将翼部212夹持就位，如可以在图8中看到的。

有利地，在台肩612、凸表面611和凹表面607全都具有相同曲率半径的情况下，当向下拧紧螺钉208时，可以设定壳体204的角度A，见图3。壳体角度A被设定成使得壳体204安置在轮胎的内槽区域上。

通常，壳体204可以由塑料或足以承受轮胎内的状况的其它材料制成，以便保护壳体204中的任何装置不受损坏。翼部212可以由与壳体204相同的材料制成，并且可以被加强以承受除了夹持板608和基部板604的压紧力之外的来自轮胎操作的任何力，夹持板和基部板各自可以由金属制成，例如铝或不锈钢。

图9A、图9B和图10中示出了根据本公开的另一方面的轮胎监测设备900。设备900包括基部部分904，该基部部分具有平坦表面908、相对的弯曲表面912和限定成穿过其中的孔916。壳体920具有从壳体920延伸的两个相对的凸缘924，作为安装结构的部件。每个凸缘924包括杯形部分928，该杯形部分具有与带螺纹的半圆形螺钉932对应的形状，并且凸缘924间隔开足以将半圆形螺钉932捕获在两个凸缘924的杯形部分928之间的距离。螺钉932和基部部分是夹持组件的部件。

基部部分904定位在气门基部108上，并且半圆形螺钉932定位在凸缘924之间并定位到螺纹部分112中。当拧紧到气门(未示出)的螺纹部分112中时，壳体920被固定在期望角度。

通常，壳体920可以由塑料或足以承受轮胎内的状况的其它材料制成，以便保护壳体920中的任何装置不受损坏。凸缘924可以由与壳体920相同的材料制成，并且可以被加强以承受除了基部部分904和半圆形螺钉932的压紧力之外的来自轮胎操作的任何力，基部部分和半圆形螺钉各自可以由金属制成，例如铝或不锈钢。

现在参考图11和图12，根据本公开的另一方面的另一轮胎监测设备1100包括基部部分1104，该基部部分具有平坦表面1108、弯曲表面1112和限定成穿过其中的孔1116。壳体1120具有从壳体1120延伸的两个相对的环1124，作为安装结构的部件。每个环1124包括内轮辋部分1128，该内轮辋部分具有与半圆形夹持部分1132对应的形状，并且凸缘1124间隔开足以将半圆形夹持部分1132捕获在两个环1124之间的距离。

基部部分1108定位在气门基部112上，并且半圆形夹持部分1132定位在两个环1124之间并安置在相应的内轮辋部分1128上。当将螺钉1136拧紧到气门(未示出)的螺纹部分112中时，壳体1120被固定在期望角度。因此，螺钉1136、基部部分1108和半圆形夹持部分1132是夹持组件的部件。

每个轮胎监测设备可以以套件形式提供，其中各部件连同用于将轮胎监测设备附接到轮胎气门组件的指令一起提供。轮胎气门组件可以被提供在套件中，也可以不提供在套件中，因为轮胎气门组件可能例如已经安装在轮胎中，即，当该轮胎监测设备替换故障单元时，或者当轮胎气门组件与轮胎监测设备单独提供时，如本领域普通技术人员所理解的。

如图13所示，安装TPMS的方法1300包括提供TPMS(例如，本文描述的任一种系统)，步骤1304。将轮胎气门安装到车轮轮辋中，步骤1308，并且将TPMS的夹持组件联接至壳体的安装结构，步骤1312。将夹持组件联接至气门的近侧端部，步骤1316，并且将壳体定位在期望角度，步骤1320。随后，在步骤1324中，将夹持组件设定成维持该角度。

因此，一种提供轮胎监测设备200的示例性套件将包括传感器壳体204、螺纹螺钉208、基部板604、夹持板608和一组安装指令。

安装指令提供用于安装设备200的指导，其中翼部212将定位在周界表面609上，其中凸起支架606定位在翼部212之间。夹持板608然后定位在翼部212之间，以联接至每个翼部212的相应台肩612。夹持板608然后定位成将每个翼部212捕获在基部板604与夹持板608之间，并且螺钉208设置在同心对准的孔609、610中并螺纹连接到气门基部108上。角度A然后被设定成由车轮的内槽区域确定。

应当理解，在说明书中阐述的或在附图中示出的各部件的构造和布置的细节不是限制性的。存在其它的实现或执行方式。并且，应当理解，本文使用的措辞和术语仅用于描述的目的，并且也不应当被认为是限制性的。

应当理解，为了清楚起见，在单独的实施方式的上下文中描述的某些特征也可以在单个实施方式中组合地提供。相反，为了简洁起见，在单个实施方式的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何适当的子组合提供。

尽管已经描述了各个方面，但是对于本领域普通技术人员来说很显然，更多的实施例和实施方式是可能的，并且在本公开的范围内。

Claims (15)

1.一种轮胎监测系统，包括：

壳体；

安装结构，所述安装结构设置在壳体上；以及

夹持组件，所述夹持组件被构造成联接至所述安装结构和轮胎气门，以将所述壳体相对于所述轮胎气门维持在预定角度范围内的角度。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述安装结构包括：

设置在所述壳体上的第一和第二安装翼部，每个翼部包括相应的具有第一曲率半径值的内台肩和相应的具有第二曲率半径值的外表面，

其中，所述夹持组件包括：

螺纹螺钉；

基部板，所述基部板具有第一表面、平坦的第二表面和限定在所述基部板中的从第一表面到第二表面的开口，其中在所述第一表面上限定有平坦的外围区域；以及

夹持板，所述夹持板包括具有所述第一曲率半径值的第一凸表面、第二表面和限定在所述夹持板中的从第一表面到第二表面的开口。

3.根据权利要求2所述的系统，其中：

所述基部支撑件的平坦的第二表面被构造成邻接所述轮胎气门的近侧端部定位，

所述第一和第二安装翼部中的每一个的外表面的相应部分被构造成定位在所述第一表面的外围区域的相应部分上，

所述夹持板被构造成抵靠所述第一和第二翼部中的每一个定位，使得所述第一和第二翼部中的每一个的相应内台肩位于所述夹持板与所述基部板之间，并且

所述螺纹螺钉被构造成设置在所述基部支撑件和所述夹持板的开口中，并且螺纹连接到所述轮胎气门的螺纹开口中。

4.根据权利要求2所述的系统，其中，所述第一和第二翼部彼此平行且间隔开；并且

其中，所述夹持组件进一步包括：

凸起支架，所述凸起支架具有相对的凹表面，所述凸起支架设置在所述基部板的第一表面上，每个凹表面具有所述第一曲率半径值，

其中，所述外围区域限定在所述凸起支架周围。

5.根据权利要求4所述的系统，其中：

所述凸起支架被构造成装配在所述第一和第二翼部之间；并且

所述第一和第二翼部的每个相应外表面的一部分被构造成与所述外围区域的一部分接触。

6.根据权利要求2所述的系统，其中，所述基部支撑件和所述夹持板的开口被构造成彼此对准。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述安装结构包括：

设置在所述壳体上的第一和第二安装凸缘，每个安装凸缘具有相应的具有第一曲率半径值的外表面以及相应的具有第二曲率半径值的内弯曲表面，

其中，所述夹持组件包括：

半圆形螺纹螺钉，所述半圆形螺纹螺钉包括具有所述第二曲率半径值的螺钉头部；以及

基部支撑件，所述基部支撑件包括具有所述第一曲率半径值的第一凹表面、平坦的第二表面和限定在所述基部支撑件中的从第一表面到第二表面的开口。

8.根据权利要求7所述的系统，其中：

所述第一和第二安装凸缘的每个相应外表面的一部分被构造成抵靠所述基部支撑件的凹表面的一部分定位，

所述半圆形螺纹螺钉被构造成设置在所述第一和第二凸缘之间的空间中，位于所述基部支撑件的开口中并且螺纹连接到所述轮胎气门的螺纹开口中，并且

所述螺钉头部被构造成联接至每个相应的内弯曲表面的一部分。

9.根据权利要求7所述的系统，其中，所述第一和第二凸缘彼此平行，并且所述第一和第二曲率半径值相同。

10.根据权利要求1所述的系统，其中，所述安装结构包括：

设置在所述壳体上的第一和第二安装环，每个安装环具有相应的具有第一曲率半径值的外表面部分以及相应的具有第二曲率半径值的内表面部分，并且

其中，所述夹持组件包括：

螺纹螺钉；

基部支撑件，所述基部支撑件包括具有所述第一曲率半径值的第一凹表面、平坦的第二表面和限定在所述基部支撑件中的从第一表面到第二表面的开口；以及

联接部分，所述联接部分包括具有所述第二曲率半径的第一凸表面、第二表面和限定在所述联接部分中的从第一表面到第二表面的开口。

11.根据权利要求10所述的系统，其中：

所述基部支撑件的平坦表面被构造成邻接所述轮胎气门的近侧端部定位，

所述第一和第二安装环中的每一个被构造成抵靠所述基部支撑件的第一凹表面的一部分定位，

所述联接部分的第一凸表面被构造成抵靠所述第一和第二环中的每一个的内表面的相应部分定位，使得所述第一和第二环的相应部分处于所述基部支撑件与所述联接部分之间，

所述螺纹螺钉被构造成设置在所述基部支撑件和联接部分的开口中并且螺纹连接到所述轮胎气门的螺纹开口中，并且

所述基部支撑件和所述联接部分的开口被构造成彼此对准。

12.根据权利要求1所述的系统，进一步包括：

轮胎气门，所述轮胎气门具有在远侧端部处的气门杆和在近侧端部处的螺纹开口，

其中，所述安装结构包括：

设置在所述壳体上的第一和第二安装翼部，每个翼部包括相应的具有第一曲率半径值的内台肩和相应的具有第二曲率半径值的外表面，并且

其中，所述夹持组件包括：

螺纹螺钉；

基部板，所述基部板具有第一表面、平坦的第二表面和限定在所述基部板中的从第一表面到第二表面的开口，其中在所述第一表面上限定有平坦的外围区域；以及

夹持板，所述夹持板包括具有所述第一曲率半径值的第一凸表面、第二表面和限定在所述夹持板中的从第一表面到第二表面的开口，

其中，所述基部支撑件的平坦的第二表面邻接所述轮胎气门的近侧端部定位，

其中，所述第一和第二安装翼部中的每一个的外表面的相应部分定位在所述第一表面的外围区域的相应部分上，

其中，所述夹持板抵靠所述第一和第二翼部中的每一个定位，使得所述第一和第二翼部中的每一个的相应内台肩位于所述夹持板与所述基部板之间，并且

其中，所述螺纹螺钉设置在所述基部支撑件和所述夹持板的开口中，并且螺纹连接到所述轮胎气门的螺纹开口中。

13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述夹持组件进一步包括：

凸起支架，所述凸起支架具有相对的凹表面，所述凸起支架设置在所述基部板的第一表面上，每个凹表面具有所述第一曲率半径值，

其中，所述外围区域限定在所述凸起支架周围，并且

其中，所述凸起支架处于所述第一和第二翼部之间；并且

所述第一和第二翼部的每个相应外表面的一部分与所述外围区域的一部分接触。

14.根据权利要求1所述的系统，进一步包括：

轮胎气门，所述轮胎气门具有在远侧端部处的气门杆和在近侧端部处的螺纹开口，

其中，所述安装结构包括：

设置在所述壳体上的第一和第二安装凸缘，每个安装凸缘具有相应的具有第一曲率半径值的外表面以及相应的具有第二曲率半径值的内弯曲表面，

其中，所述夹持组件包括：

半圆形螺纹螺钉，所述半圆形螺纹螺钉包括具有所述第二曲率半径值的螺钉头部；以及

基部支撑件，所述基部支撑件包括具有所述第一曲率半径值的第一凹表面、平坦的第二表面和限定在所述基部支撑件中的从第一表面到第二表面的开口，

其中，所述基部支撑件的第二表面邻接所述轮胎气门的近侧端部定位，

其中，所述第一和第二安装凸缘的每个相应外表面的一部分抵靠所述基部支撑件的凹表面的一部分定位，并且

其中，所述半圆形螺纹螺钉设置成穿过所述基部支撑件的开口，联接至每个相应的内弯曲表面的一部分，并且螺纹连接到所述轮胎气门的螺纹开口中。

15.根据权利要求1所述的系统，进一步包括：

轮胎气门，所述轮胎气门具有在远侧端部处的气门杆和在近侧端部处的螺纹开口，

其中，所述安装结构包括：

设置在所述壳体上的第一和第二安装环，每个安装环具有相应的具有第一曲率半径值的外表面部分以及相应的具有第二曲率半径值的内表面部分，并且

其中，所述夹持组件包括：

螺纹螺钉；

基部支撑件，所述基部支撑件包括具有所述第一曲率半径值的第一凹表面、平坦的第二表面和限定在所述基部支撑件中的从第一表面到第二表面的开口；以及

联接部分，所述联接部分包括具有所述第二曲率半径的第一凸表面、第二表面和限定在所述联接部分中的从第一表面到第二表面的开口，

其中，所述基部支撑件的平坦表面邻接所述轮胎气门的近侧端部定位，

其中，所述第一和第二安装环中的每一个抵靠所述基部支撑件的第一凹表面的一部分定位，

其中，所述联接部分的第一凸表面抵靠所述第一和第二环中的每一个的内表面的相应部分定位，使得所述第一和第二环的相应部分处于所述基部支撑件与所述联接部分之间，并且

其中，所述螺纹螺钉设置在所述基部支撑件和联接部分的开口中，并且螺纹连接到所述轮胎气门的螺纹开口中。

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