CN113263875B - 阀系统、轮胎参数监测系统和将轮胎参数监测系统安装到车辆轮辋上的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及阀系统、轮胎参数监测系统和将轮胎参数监测系统安装到车辆轮辋上的方法。在一个实施例中，提供了一种用于轮胎参数监测系统(2)的阀系统(6)。该阀系统(6)包括阀体(10)和连接元件(8)，阀体(10)包括弹性体材料。连接元件(8)包括：第一接合装置(14)，连接元件(8)能够利用该第一接合装置(14)可拆卸地附接到轮胎参数监测系统(2)的电子模块(12)；第二接合装置(18)，连接元件(8)能够利用该第二接合装置(18)可拆卸地附接到阀体(10)；和安装部段(22)，其适于可拆卸地附接到轮辋(4)中的孔(24)。

Description

阀系统、轮胎参数监测系统和将轮胎参数监测系统安装到车 辆轮辋上的方法

技术领域

本发明涉及一种用于测量装配到车辆的轮辋的轮胎的一个或多个参数(诸如装配到车辆的轮辋的轮胎的压力)的系统，并且涉及一种用于将轮胎参数监测系统安装到轮辋上的方法。

背景技术

轮胎参数监测系统典型地包括用于引入或从轮胎中移除空气的充气阀和包括用于测量轮胎的一个或多个参数的传感器单元的电子模块。充气阀定位在轮辋的内孔或孔内，并且电子模块布置在轮胎内部并与充气阀联接。这样的系统可用于通知驾驶员测量参数的任何异常变化，例如轮胎压力。

一种类型的轮胎参数监测系统或轮胎压力监测系统(TPMS)被称为卡扣式，其中定位在轮辋外部的充气阀延伸穿过轮辋中的内孔，并通过卡扣式连接连接到定位在轮辋内侧的电子单元。卡扣阀包括可弹性变形的杆。在EP 2 818 506 A1中公开了这种卡扣系统的示例。

希望在充气阀的可弹性变形的杆和轮辋之间提供可靠的密封，同时能够简单地将轮胎参数监测系统组装到轮辋。因此，本发明的目的是提供一种轮胎压力监测系统，该系统在可弹性变形的阀杆和轮辋之间提供可靠的密封，并且可以容易地安装到轮辋上。

发明内容

根据本发明，提供了一种用于轮胎参数边界监测系统的阀系统，该阀系统包括多个部件。该阀系统包括阀体和连接元件，该阀体包括弹性体材料。连接元件包括：第一接合装置，连接元件能够利用该第一接合装置可拆卸地附接到轮胎参数监测系统的电子模块；第二接合装置，连接元件能够利用该第二接合装置可拆卸地附接到阀体；以及安装部段，其适于可拆卸地附接到轮辋中的孔或内孔。

因此，根据本发明的阀系统包括两个独立的部件来代替卡扣式充气阀的常规的单个阀体。连接元件被放置在轮胎参数监测系统中的电子模块和阀体之间，感测元件和电路被放置在电子模块中，阀体包括充气阀，充气阀包括弹性体包覆成型件，例如橡胶。连接元件还提供阀系统和轮辋之间的连接，因为它具有适于可拆卸地附接到轮辋的孔的安装部段。例如，安装部段可以尺寸设计和成形为能够利用摩擦配合插入轮辋中的孔中。连接元件和安装部段可以包括由诸如黄铜的金属或合金形成的主体，该主体具有弹性体包覆成型件，例如橡胶。

在一些实施例中，阀体包括用于与连接元件的第二接合装置接合的突出接合构件。在一些实施例中，连接元件的第二接合装置可以是螺纹，例如形成在连接元件的圆柱形管元件的内壁中的内螺纹。在这些实施例中，阀体的突出接合构件可以包括外螺纹，使得突出接合构件以及因此阀体可以被拧入连接元件的第二接合装置中。

在一些实施例中，阀体的突出接合构件延伸到配合部段中。在一些实施例中，配合部段从突出接合构件的轴线径向向外张开。例如，突出接合构件可以延伸到圆锥形配合部段中，该圆锥形配合部段在与突出接合构件的端面背对的方向上径向向外张开。

连接元件还可以包括用于接收阀体的配合部段的接收装置。例如，接收装置可以包括具有圆锥形内表面的容器，该圆锥形内表面在安装部段的端面的方向上从其纵向轴线向外张开。在阀体的盖的方向上向外张开的阀体的圆锥形配合部段可以插入圆锥形接收装置中。

在一些实施例中，接收装置包括两个或更多个部件，在阀体的配合部段插入连接元件的接收装置时，这些部件可径向向外移动。该实施例可以用于在连接元件的安装部段的外表面和轮辋中的孔之间提供额外的密封。在一些实施例中，连接元件包括由金属或合金或具有小可塑性的一些其他材料形成的芯，该芯用弹性体材料包覆成型。阀体的配合部段与接收装置的可移动金属部件的机械接合导致金属部件被径向向外推压，使得连接元件的安装部段的塑料弹性体材料的包覆成型件被推靠在轮辋中的孔上，从而改善了连接元件和轮辋之间的密封。

连接元件也能够通过第一接合装置可拆卸地附接到电子模块。第一接合装置可以包括内螺纹，该内螺纹能够通过螺钉接合到电子模块，以便将连接元件可拆卸地附接到电子模块。第一接合装置可以定位在连接元件的第一端处，并且安装部段定位在连接元件的第二端处，例如在中间部段的相对侧上。

在一些实施例中，第一接合装置定位在连接元件的圆柱形中间部件内，该中间部件具有比安装部段大的直径。圆柱形中间部件的内表面可以提供衬套或密封面，该衬套或密封面在组装状态下定位在轮辋的内表面上。在圆柱形部件用诸如橡胶的弹性体材料包覆成型的实施例中，除了设置在安装部段的外表面和轮辋中的内孔之间的密封之外，衬套还在连接元件和轮辋的内表面之间提供另外的密封环。

在一些实施例中，阀体的弹性体材料包括密封环，该密封环能够抵靠轮辋的外表面固定。例如，阀体的弹性体材料可以形成为径向向外张开，并具有平坦的端表面，该端表面能够抵靠轮辋的外表面固定，以提供密封面或密封环。

在一些实施例中，阀体的外表面包括一个或多个夹紧元件。夹紧元件可以包括例如突起。当将阀体固定到连接元件时，夹紧元件可以用于允许更好地夹紧阀体。在一些实施例中，夹紧元件尺寸设计、成形和布置成使得它们具有能够被诸如螺母或扳手的工具夹紧的外径向表面。这在使用预定扭矩将阀体固定到连接元件和轮辋时可能是有用的。例如，外径向表面可能能够与标准六角螺栓接合。在一些实施例中，可以提供两个、三个或四个突起。

本发明还提供了一种轮胎监测系统，其包括根据本文所述的任何一个实施例的包括阀体和连接元件的阀系统、以及电子模块。

电子模块可以包括一个或多个传感器单元或感测电路，用于监测定位在电子模块的外壳内的轮胎的参数。在一个特定实施例中，电子模块容纳轮胎压力传感器单元。

还提供了一种用于将轮胎参数监测系统安装到轮辋的方法。连接元件的第一接合装置可拆卸地附接到电子模块。连接元件还包括安装部段和第二接合装置，该安装部段适于可拆卸地附接到车辆的轮辋中的孔，连接元件能够利用该第二接合装置可拆卸地附接到阀体。连接元件的安装部段从轮辋的内表面插入轮辋中的孔中。包括弹性体材料的阀体定位在轮辋的外表面上，并可拆卸地附接到连接元件。因此，首先将连接元件附接到电子模块以形成子组件，并且通过将连接元件的安装部段插入轮辋中的孔中，将子组件(即附接有连接元件的电子模块)附接到轮辋的内部。然后，将阀体定位在轮辋的相对外表面上，并附接到连接元件。

在一些实施例中，连接元件的安装部段还包括用于与阀体配合的接收装置。第二接合装置可以定位在第一接合装置和接收装置之间。

在一些实施例中，接收装置包括能够径向向外移动的两个或更多个部件。阀体包括用于与连接元件的第二接合装置接合的突出接合构件。突出接合构件延伸到配合部段中，该配合部段从突出接合构件的轴线径向向外张开。在这些实施例中，该方法还包括将阀体的配合部段插入连接元件的接收装置中，以及将阀体的突出接合构件与连接元件的第二接合装置接合。通过阀体的配合部段与部件的内表面的机械接合，接收装置的部件被径向向外推压。这种径向向外的移动因此导致由弹性体材料形成的安装部段的外表面径向向外移动到内孔的侧壁中。这改善了连接元件的安装部段的外表面和轮辋中的孔之间的密封。

在一些实施例中，该方法还包括通过将阀体的突出接合构件与连接元件的第二接合装置接合，将阀体的弹性体材料抵靠轮辋的外表面密封，并将连接元件的衬套部段的弹性体材料抵靠轮辋的内表面密封。例如，阀体的突出接合构件上的外螺纹可以利用旋拧动作插入到连接元件的第二接合装置的内螺纹中，从而将连接元件和阀体的密封刷抵靠轮辋的相对表面紧固。同时，阀体的配合部段插入到连接元件的接收装置中，导致接收装置的两个或更多个部件径向向外移动，并在连接元件的安装部段的外表面和限定轮辋中的内孔的表面之间以及内孔的边缘周围与轮辋的内表面和外表面之间提供进一步的密封。

附图说明

现在将参考附图描述实施例。

图1示出了处于部分组装状态的轮胎参数监测系统的透视图，

图2示出了组装在车辆的轮辋上的图1的轮胎参数监测系统的剖视图，

图3a示出了图1和图2的轮胎参数监测系统的连接元件和电子模块的透视图，以及

图3b示出了图1和图2的轮胎参数监测系统的阀体的透视图。

具体实施方式

图1示出了处于部分组装状态的轮胎参数监测系统(TPMS) 2的透视图，并且图2示出了组装在车辆的轮辋4上的图1的轮胎参数监测系统2的剖视图。

轮胎参数监测系统2包括阀系统6和电子模块12，阀系统6包括连接元件8和阀体10，电子模块12容纳一个或多个传感器和相关联的电路。轮胎参数监测系统2可以监测例如轮胎压力以及任选地轮胎的另外的参数，诸如轮胎温度。电子模块12典型地包括发送器，用于将代表测量参数的信号发送到外部单元，例如车辆的控制单元。

轮胎参数监测系统2是卡扣式的，使得阀体10和连接元件8包括弹性体材料，例如橡胶，其作为不可变形主体上的包覆成型件提供，该不可变形主体可以由金属或合金形成，例如黄铜主体。代替常规的卡扣式阀杆，该阀杆包括通过卡扣动作插入轮辋4中的孔中的单个部件，阀系统6包括两个独立的部件；连接元件8和阀体10。

阀系统2的连接元件8联接在电子模块12和阀体10之间，并且在组装状态下与电子模块12一起定位在轮辋4的内侧。阀体10定位在轮辋4的外侧。

连接元件8包括呈内螺纹形式的第一接合装置14，连接元件8能够利用该第一接合装置14例如通过螺钉16可拆卸地附接到电子模块12。连接元件8还包括第二接合装置18，连接元件8能够利用该第二接合装置18可拆卸地附接到阀体10。第二接合装置18可以是内螺纹，阀体10的外螺纹20或螺纹连接可以在该内螺纹内可拆卸地附接到连接元件8。

连接元件8包括安装部段22，安装部段22适于可拆卸地连接到车辆的轮辋4中的孔24。安装部段22具有圆柱形部段的形式，包括用弹性体材料包覆成型的主体。安装部段22可以尺寸设计和成形为利用摩擦配合插入孔24中。例如，安装部段22的外径和长度可以尺寸设计成允许包覆成型件的外表面和轮辋4中的孔24之间的摩擦配合。

安装部段22从连接元件8的中间部段28延伸，该中间部段28具有比安装部段22更大的直径。中间部段28具有从安装部段22径向向外延伸的面26，该面26提供密封面，该密封面在组装状态下被抵靠轮辋4的内表面48推压以提供密封。第二接合装置18定位在中间部段28的主体中。用于将连接元件8附接到电子模块12的第一接合装置14可以从中间部段28的相对表面突出到安装部段22。

参考图3a的透视图，安装部段28包括位于其中心的接纳或接收部段30，阀体10插入该接纳或接收部段30中。接收部段30具有两个或更多个独立的部件32，它们能够从接收部段30的轴线52径向向外移动。接收部段30由连接元件8的不可变形主体的材料形成。

阀体10还包括用诸如橡胶的弹性体材料包覆成型的不可变形主体。阀体10包括在远端处的盖54，该盖覆盖阀的销，并且在相对的近端处包括突出接合构件34，该突出接合构件34包括外螺纹36，用于将阀体10附接到连接元件8的第二接合装置18。突出接合构件34是圆柱形的。突出接合构件34延伸到配合部段36中，配合部段36从阀体10和突出接合构件34的纵向轴线52沿朝向阀体20的远端的方向径向向外张开。配合部段36可以是圆锥形的。

参考图3b的阀体10的透视图，突出接合构件34和阀体36的配合部段36被扩口部段38包围，扩口部段38是圆锥形的，并且具有与突出接合构件34和配合部段36间隔开的内表面。扩口部段38具有平坦端面40，该平坦端面40形成密封边缘，该密封边缘在组装状态下抵靠轮辋4的外表面42定位。

阀体10还包括从阀体10的外表面56突出的一个或多个突起或翼部46形式的夹紧装置44。参考图1、图2和图3b，在图示实施例中，提供了两个翼部46，它们从阀体10的相对侧向外延伸。每个翼部46尺寸设计和成形为使得翼部46一起具有对应于螺母的尺寸和形状的外表面。这允许夹紧装置44被套筒扳手夹紧，以用于将阀体10抵靠轮辋4的外表面42紧固。另外，扭矩扳手可以用于以预定扭矩将阀体10抵靠外表面42紧固，以改善密封作用。

为了组装轮胎参数监测系统2，通过将螺钉16穿过电子模块12中的配件插入连接元件8的呈内螺纹形式的第一接合装置14中，连接元件8可拆卸地附接到电子模块12。

连接元件8的安装部段22从轮辋4的内表面48插入轮辋4中的孔24中，同时连接元件8附接到电子模块12。阀体10定位在轮辋4的外表面42上，并插入定位在孔24中的连接元件8的接收装置30中。突出接合构件34被拧入连接元件8的第二接合装置18中。这将连接元件8的面26抵靠内表面48拉动，同时阀体10的配合部段36被推压到接收装置30中，从而径向向外推压接收装置的部件32，这又将连接元件8的安装部段22的包覆成型件的外表面50推压到孔24的壁中，以改善安装部段22的包覆成型件的弹性体材料和孔24之间的密封作用。阀体10的密封端面或边缘40被抵靠轮辋4的外表面42紧固，以改善阀体10和外表面42之间的密封。

Claims (10)

1.一种用于轮胎参数监测系统(2)的阀系统(6)，所述阀系统(6)包括：

阀体(10)，其包括弹性体材料；

连接元件(8)，所述连接元件(8)包括：

第一接合装置(14)，所述连接元件(8)能够利用所述第一接合装置(14)可拆卸地附接到所述轮胎参数监测系统(2)的电子模块(12)；

第二接合装置(18)，所述连接元件(8)能够利用所述第二接合装置(18)可拆卸地附接到所述阀体(10)；

安装部段(22)，其适于可拆卸地附接到轮辋(4)中的孔(24)；以及

中间部段(28)，所述中间部段(28)具有从所述安装部段(22)径向向外延伸的密封面(26)，所述密封面(26)在所述阀系统(6)的组装状态下抵靠所述轮辋(4)的内表面(48)提供密封，

其中，所述阀体(10)的所述弹性体材料包括密封边缘(40)，所述密封边缘(40)在所述阀系统(6)的组装状态下抵靠所述轮辋(4)的外表面(42)提供密封，

其中，所述阀体(10)包括用于与所述连接元件(8)的所述第二接合装置(18)接合的突出接合构件(34)，所述突出接合构件(34)延伸到从所述突出接合构件(34)的轴线(52)径向向外张开的配合部段(36)中，

其中，所述连接元件(8)还包括用于接收所述阀体(10)的所述配合部段(36)的接收装置(30)，并且

其中，所述接收装置(30)包括两个或更多个部件(32)，当所述阀体(10)的所述配合部段(36)插入所述连接元件(8)的所述接收装置(30)时，所述两个或更多个部件(32)能够径向向外移动，以在所述连接元件(8)的所述安装部段(22)的外表面(56)和所述轮辋(4)中的所述孔(24)之间提供密封。

2.根据权利要求1所述的阀系统(6)，其中，所述连接元件(8)的所述第二接合装置(18)是内螺纹，并且所述阀体(10)的所述突出接合构件(34)包括外螺纹，由此阀体(10)的所述外螺纹能够与所述连接元件(8)的所述内螺纹接合，以将所述连接元件(8)与所述阀体(10)可拆卸地附接。

3.根据权利要求1或2所述的阀系统(6)，其中，所述连接元件(8)包括由金属或合金形成的芯，所述芯用弹性体材料包覆成型。

4.根据权利要求1或2所述的阀系统(6)，其中，所述连接元件(8)的所述第一接合装置(14)包括内螺纹，所述内螺纹能够与螺钉接合，以将所述连接元件(8)可拆卸地附接到所述电子模块(12)。

5.根据权利要求1或2所述的阀系统(6)，其中，所述阀体(10)的外表面包括一个或多个夹紧元件(46)。

6.根据权利要求5所述的阀系统(6)，其中，所述夹紧元件(46)包括突起。

7.一种轮胎参数监测系统(2)，包括：

电子模块(12)；

根据权利要求1至6中任一项所述的阀系统(6)。

8.根据权利要求7所述的轮胎参数监测系统(2)，其中，所述电子模块(12)容纳轮胎压力传感器单元。

9.一种用于将轮胎参数监测系统(2)安装到车辆的轮辋(4)的方法，所述方法包括：

将连接元件(8)的第一接合装置(14)可拆卸地附接到电子模块(12)，所述连接元件(8)还包括适于可拆卸地附接到所述轮辋(4)中的孔(24)的安装部段(22)和第二接合装置(18)，所述连接元件(8)利用所述第二接合装置(18)可拆卸地附接到阀体(10)，

将所述连接元件(8)的所述安装部段(22)从所述轮辋(4)的内表面插入所述轮辋(4)中的所述孔(24)中，其中，所述连接元件(8)包括中间部段(28)，所述中间部段(28)具有从所述安装部段(22)径向向外延伸的密封面(26)，所述密封面(26)抵靠所述轮辋(4)的内表面(48)提供密封；

将包括弹性体材料的所述阀体(10)可拆卸地附接到所述连接元件(8)，其中，所述弹性体材料包括密封边缘(40)，所述密封边缘(40)抵靠所述轮辋(4)的外表面(42)提供密封，

其中，所述连接元件(8)的所述安装部段(22)还包括接收装置(30)，所述接收装置(30)包括能够径向向外移动的两个或更多个部件(32)，并且所述阀体(10)包括用于与所述连接元件(8)的所述第二接合装置(18)接合的突出接合构件(34)，所述突出接合构件(34)延伸到从所述突出接合构件(34)的轴线径向向外张开的配合部段(36)中，

其中，所述方法还包括：

将所述阀体(10)的所述配合部段(36)插入所述连接元件(8)的所述接收装置(30)中，

将所述阀体(10)的所述突出接合构件(34)与所述连接元件(8)的所述第二接合装置(18)接合，以在所述连接元件(8)的所述安装部段(22)的外表面(56)和所述轮辋(4)中的所述孔(24)之间提供密封。

10.根据权利要求9所述的方法，还包括通过将所述阀体(10)的所述突出接合构件(34)与所述连接元件(8)的所述第二接合装置(18)接合，将所述阀体(10)的所述弹性体材料抵靠所述轮辋(4)的所述外表面(42)密封，并将所述安装部段(22)的所述弹性体材料抵靠所述轮辋(4)的所述内表面密封。