DE10047852A1 - Vorrichtung zum Messen des Reifendruckes in einem Luftreifen eines Fahrzeuges - Google Patents

Abstract

Bei einer Vorrichtung zum Messen des Reifendruckes in einem Luftreifen eines Fahrzeugs mit einem vom Reifendruck beaufschlagten Messwertgeber, der an einer ein Reifenventil (20¶a¶) aufnehmenden Felge des Luftreifens anbringbar ist, sowie mit einem dem Messwertgeber außerhalb des Luftreifens beigegebenen Empfänger, ist mit dem Reifenventil (20¶a¶) ein der Felge zugeordnetes, eine Senderelektronik als Messwertgeber für den Reifendruck enthaltendes, an das Reifenventil (20¶a¶) durch ein Verbindungselement angeschlossenes Signalgehäuse (44¶a¶) verbunden. Als Verbindungselement erstreckt sich ein am Reifenventil (20¶a¶) angebrachter Formstreifen (80) zwischen dem Reifenventil (20¶a¶) und dem Signalgehäuse (44¶a¶), der einends am Reifenventil (20¶a¶) festliegt sowie andernends eine von diesem abgekehrte Anschlagfläche des Signalgehäuses (44¶a¶) hintergreift. Der Formstreifen (80) besteht aus begrenzt elastischem Werkstoff und ist etwa "S"-förmigen Löngsschnittes mit hakenartigen Endbereichen (83, 86) des Formstreifens (80) zu dessen Befestigung. Eine hakenartige endwärtige Rippe (86) des Form- oder Federstreifens (80) hintergreift die Rückenfläche (31) des Reifenventils (20¶a¶) und wird von den Druckelementen (36) gehalten.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen des Rei­ fendruckes in einem Luftreifen eines Fahrzeuges mit einem vom Reifendruck beaufschlagten Messwertgeber, der an einer ein Reifenventil aufnehmenden Felge des Luftreifens an­ bringbar ist, sowie mit einem dem Messwertgeber außerhalb des Luftreifens beigegebenen Empfänger, wobei mit dem Rei­ fenventil ein der Felge zugeordnetes, - eine Senderelek­ tronik als Messwertgeber für den Reifendruck enthaltendes - an das Reifenventil durch ein Verbindungselement ange­ schlossenes Signalgehäuse verbunden ist.

Eine solche Vorrichtung ist der EP 0 751 017 B1 der Anmel­ derin zu entnehmen. Dieses Signalgehäuse weist zwei Fußele­ mente zum Aufsetzen auf das Felgenbett sowie zum einstell­ baren Lagern in montiertem Zustand auf; das Verbindungsele­ ment ist eine hohl ausgebildete, in die Ventilbohrung des - mit einem radial abragenden Ventilkragen einem Sitz im Signalgehäuse anliegenden - Reifenventils eingreifende Schraube, deren Kopf sich an die ventilferne Seite einer von ihr mit Spiel durchgriffenen Längswand des Signalgehäu­ ses anlegt.

Eine andere Meßvorrichtung für den Reifendruck mit einem am Felgenbett festlegbaren Meßwertgeber beschreibt die DE 37 34 053 A1; im Luftreifen ist ein Faltenbalg in etwa achsparalleler Bewegungsrichtung angeordnet und mit einem in Abhängigkeit vom Reifendruck an der Reifenaußenseite achsparallel verschiebbaren Dauermagneten verbunden, der bei Abweichungen vom normalen Reifendruck seine meßbare La­ ge verändert. Als stationärer Aufnehmer außerhalb des Luft­ reifens wird ein elektronisches Bauelement vorgeschlagen, welches dank des sog. Halleffektes jeweils senkrecht zu ei­ nem fließenden Strom und einem Magnetfeld eine Spannung er­ zeugt. Der erwähnte Halleffekt geht davon aus, dass in elektrischen Leitern, die sich in einem homogenen Magnet­ feld befinden und in denen dazu senkrecht ein elektrischer Strom fließt, senkrecht zum Magnetfeld sowie senkrecht zum Strom eine Spannungsdifferenz entsteht. Die Größe dieses Effektes ist vom Leitermaterial abhängig und durch die je­ weilige Hallkonstante gekennzeichnet.

In Kenntnis dieses Standes der Technik hat sich der Erfin­ der das Ziel gesetzt, die Reifendrucküberwachung bei Luftreifen an Fahrzeugen weitergehend zu verbessern und vor allem das Signalgehäuse und seine Verbindungsteile zu ver­ einfachen.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt die Lehre des unabhängigen Patentanspruches; die Unteransprüche geben günstige Weiter­ bildungen an. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kombinationen aus zumindest zwei der in der Beschreibung, der Zeichnung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale.

Erfindungsgemäß erstreckt sich als Verbindungselement ein am Reifenventil angebrachter Formstreifen zwischen dem Rei­ fenventil und dem Signalgehäuse, der einends am Reifenven­ til festliegt sowie andernends eine von diesem abgekehrte Anschlagfläche des Signalgehäuses hintergreift; bei dem Formstreifen handelt es sich bevorzugt um einen Federstrei­ fen aus begrenzt elastischem Werkstoff sowie etwa "S"-för­ migen Längsschnittes mit hakenartigen Endbereichen für des­ sen Befestigung. Dieser Formstreifen wird bei einem Reifen­ ventil mit einer vom Signalgehäuse weg gerichteten Rücken­ fläche eines Ventilfußes so angeordnet, dass eine hakenar­ tige endwärtige Rippe des Form- oder Federstreifens die Rückenfläche des Reifenventils hintergreift und von den Druckelementen gehalten wird.

Die Rückenfläche ist mit zumindest einer Ringnut ausgestat­ tet, in die erfindungsgemäß ein - ihrem Verlaufe entspre­ chend in Draufsicht teilkreisförmig gekrümmter - Wulstrand eingreift, der von der endwärtigen Rippe des Formstreifens aufragt.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird eine kalot­ tenförmige Außenfläche des Ventilfußes von dem zwischen der einends vorgesehenen Rippe und einem andernends längs­ schnittlich teilkreisförmig gekrümmten Federkopf des ge­ spannten Form- oder Federstreifens gegen eine Sitzfläche des Signalgehäuses gepresst. Dank dieser Maßgabe wird die Sitzsicherheit für das Signalgehäuse gewährleistet. Aus diesem Grunde ist für den Federstreifen in der Sitzfläche des Signalgehäuses ein Paar einander gegenüberliegender - und bodenwärts geneigter - Durchbrüche vorgesehen.

Vorteilhafterweise soll die Breite des Form- oder Feder­ streifens kürzer sein als die Breite einer im Signalgehäuse vorgesehenen Scheitelnut, so dass durch diese ein Einsetzen möglich bleibt; die Breite der Scheitelnut soll zudem etwa der Breite der Anschlagfläche entsprechen.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in

Fig. 1 einen Teilquerschnitt durch eine Felge für einen Fahrzeugreifen mit Reifenventil und einem daran fest­ liegenden Signalgehäuse nach dem Stande der Technik;

Fig. 2 die ventilwärtige Frontansicht des Signalgehäuses in einem Abschnitt der Fig. 1;

Fig. 3 die teilweise geschnittene Rücken­ ansicht des Signalgehäuses;

Fig. 4 die Draufsicht auf das Signalge­ häuse;

Fig. 5 den Querschnitt durch Fig. 3 nach deren Linie V-V mit dem Signalge­ häuse zugeordneten Ventilteilen;

Fig. 6 eine Schrägsicht auf ein erfin­ dungsgemäßes Signalgehäuse;

Fig. 7 die Draufsicht auf das Signalge­ häuse der Fig. 6;

Fig. 8 den vergrößerten Längsschnitt durch das Signalgehäuse gemäß Linie VIII- IX der Fig. 6;

Fig. 9 den vergrößerten Längsschnitt durch Fig. 6 mit Reifenventil nach deren Linie VIII-IX;

Fig. 10 einen Ausschnitt aus Fig. 9.

Fig. 1 läßt einen Teil einer aus einer Aluminiumlegierung hergestellten Felge 10 für einen bei R nur angedeuteten Luftreifen eines Kraftfahrzeugs erkennen mit einem - über ein Felgenbett 12 aufragenden - Felgenhorn 14. In eine äu­ ßere Seitenwange 16 des Felgenbettes 12 ist ein Ventilloch 18 für ein Reifenventil 20 so eingeformt, dass dessen Längsachse A in einem Neigungswinkel w von 25° zur - nicht dargestellten - Radachse verläuft. Die Höhe h jener Sei­ tenwange 16 kann ebenso unterschiedlich bemessen sein wie der Neigungswinkel w, dem ein Wangenwinkel t der Wan­ genoberfläche zur Achsennormalen N entspricht.

Das Reifenventil 20 weist in einem Ventilkörper 22 aus ei­ ner beispielsweisen oberflächenbeschichteten Aluminiumle­ gierung einen in der Zeichnung nicht erkennbaren Ventilein­ satz mit axialer Ventilbohrung auf, den eine Ventilkappe 24 überspannt. Der Ventilkörper 22 ist ebenfalls mit einer Axialbohrung 26 ausgestattet sowie an seinem der Ventil­ kappe 24 fernen Ende mit einem als Ventilfuß dienenden, ra­ dial abragenden Kragen 28, der zudem einen querschnittlich sphärisch gekrümmten Umfangsstreifen 29 anbietet. Zwischen dem Ventilkragen 28 und einer ebenfalls aus einer Aluminiumlegierung geformten - sich an einer Schraubhülse 32 abstützenden - Scheibe 34 schmiegt sich die Kante 19 des Ventillochs 18 einem elastischen Ring 36 aus NBR-Kunst­ stoff an.

In die Bohrung 26 ist ein Hohlschaft 38 einer Innenmehr­ kant-Schraube 40 aus einer Stahllegierung eingeschraubt, deren - den Hohlraum 39 des Hohlschaftes 38 verlängernder und ein Mehrkantloch 41 anbietender - Kopf 42 ein sog. Si­ gnalgehäuse 44 gegen den Ventilkragen 28 drückt; dieses dient zur Aufnahme einer Senderelektronik als Messwertgeber für den Druck im Luftreifen sowie bevorzugt auch einer Bat­ terie als Stromquelle dafür. Ein außerhalb des Luftreifens R vorgesehener Empfänger für die Werte der Senderelektronik ist in der Zeichnung vernachlässigt.

Sowohl das Signalgehäuse 44 der Fig. 1 bis 5 als auch das Signalgehäuse 44 _a der Fig. 6 bis 8 ist aus einem leichten, formstabilen Kunststoff geformt und besteht aus einem qua­ derähnlichen Sockelteil 45 - in Fig. 6, 7 der Länge a von 63 mm, der größten Breite b von 32 mm und einer Sockelhöhe e von 8 mm - sowie aus einer davon aufragenden Anformung 46. In Einbaustellung fällt die Mittellinie B des Sockel­ teils 45 in die Ebene der Längsachse A des Reifenventils 20. Die Anformung 46 weist zueinander geneigte Flankenflä­ chen 47 sowie dazwischen eine Kopffläche 48 auf, die paral­ lel zu Schulterflächen 49 des Sockelteils 45 und zu dessen Bodenfläche 50 verläuft. Von dieser stehen - in Verlänge­ rung von zwei Schmalseiten oder Stirnflächen 51 des Sockel­ teils 45 - nach unten Fußleisten 52 ab. Letztere ruhen in der in Fig. 1, 2 skizzierten Einbaustellung auf dem Felgen­ bett 12.

Die in der erwähnten Einbaustellung der Seitenwange 16 der Felge 10 zugewandte Längswand als Rückenfläche 54 des Si­ gnalgehäuses 44 ist zu dessen Bodenfläche 50 in einem Win­ kel f von 75° geneigt. An ihr ist gemäß Fig. 5 in die Ge­ häuseanformung 46 eine Kaverne 56 mit etwa kalottenartiger Innenwandfläche eingebracht, von der ein Langloch 58 aus­ geht, das in einer parallel zur geneigten Rückenfläche 54 verlaufenden, verhältnismäßig dünnen Querwand 60 der Gehäu­ seanformung 46 angeordnet ist.

Die Querwand 60 trennt jene Kaverne 56 von einer in der Ge­ häuseanformung 46 mittig vorgesehenen Scheitelnut 62 der Breite i von hier 9 mm, deren - einen gerundeten Nuten­ grund flankierende - Nutwände 63 parallel zur Mittellinie B gerichtet sind. Die Nutwände 63 enden an Schrägflächen 64 der Gehäuseanformung 46; diese Schrägflächen 64 - deren Neigungswinkel q hier 45° beträgt - gehen in die Rücken­ fläche 54 des Signalgehäuses 44 über.

Beidseits der Scheitelnut 62 ist in Fig. 3 im Sockelteil 45 - von der Bodenfläche 50 ausgehend - jeweils ein in Draufsicht kreisförmiger Einsatzraum 66 angeordnet, dessen Durchmesser etwa einem Drittel der Länge a entspricht. Das Signalgehäuse 44 dient zur ventilnahen Aufnahme einer Baby­ zelle und einer Senderelektronik - beide Einsätze sind in der Zeichnung aus Gründen der Übersichtlichkeit vernach­ lässigt.

Das Signalgehäuse 44 der Fig. 1 bis 5 wird mittels der hoh­ len Innenmehrkant-Schraube 40 am Reifenventil 20 sowie da­ mit am Felgenbett 22 festgelegt und kann sich - vor allem dank der Kalotte mit negativer Teilkugelfläche und ihres Partners, der Umfangsfläche 30 des Ventilkragens 28, - auch Seitenwangen 16 verschiedener Wangenwinkel t anpassen.

Die beschriebene Aufhängung des Signalgehäuses 44 durch die - bevorzugt aus einem Stahlwerkstoff bestehende - Innen­ mehrkant-Schraube 40 nach Fig. 1 bis 5 bildet mit den bei­ den auf dem Felgenbett 12 ruhenden Fußleisten 52 eine be­ triebssichere Dreipunktbefestigung für jenes Signalgehäuse 44.

Das Reifenventil 20 _a der Fig. 6 bis 8 ist - im Gegensatz zu der Ausführung nach Fig. 1 bis 5 - mittels eines Form­ streifens oder Federelements 80 der Breite z von hier 4 mm etwa S-förmigen Querschnitts mit seinem aus PBT-GF30- Kunststoff geformten Signalgehäuse 44 _a verbunden, dessen Bodenfläche 50 von einer Bodenplatte 70 mit einwärts ge­ neigter Frontfläche 68 angeboten wird. An die Bodenplatte 70 ist oberseitig eine Rippe 72 angeformt, deren Innenflä­ che 74 ein Widerlager bzw. einen Anschlag für eine Quer­ kante 82 eines Endsteges 83 an einem querschnittlich teil­ kreisförmig gebogenen Federkopf 84 des Federelements 80 bildet. Die Breite i der erwähnten Scheitelnut 62 im Si­ gnalgehäuse 44 _a entspricht etwa der Breite jener Innen- oder Anschlagfläche 74 und ist länger als die Breite z des Federelements 80, so dass letzteres herausnehmbar ist.

An den Federkopf 84 schließt ein mit einer zur Querkante 82 parallelen Hakenrippe 86 endender Hakenabschnitt 88 des Fe­ derelements 80 an, der etwa parallel zu einer hier teilka­ lottenartig geformten Außenfläche eines Ventilfußes 30 ver­ läuft. Die Hakenrippe 86 ist zwischen einer ringartigen Rückenfläche 31 des Ventilfußes 30 sowie dem elastischen Ring 36 festgelegt. Die Hakenrippe 86 ist in ihrer Form der ringartig gekrümmten Rückenfläche 31 des Reifenventils 20 angepasst; in einer dem Schaft 23 des Ventilkörpers 22 um­ gebenden Ringnut 90 in jener Rückenfläche 31 sitzt ein ent­ sprechend der Ringnut 90 gekrümmter Wulstrand 87 der Haken­ rippe 86 (Fig. 10).

Durch die beschriebene Ausgestaltung des Feder- oder Form­ streifens bzw. Federelements 80 wird die kalottenartige Oberfläche 78 des Ventilfußes 30 gegen eine entsprechend geformte ringförmige Sitzfläche 76 des Signalgehäuses 44 _a gepresst und von diesem gehalten. In Fig. 8 ist ein im oberen Bereich des Sitzes 76 beginnender und in einem Neigungswinkel y zur Bodenfläche 50 davon abwärts gerichteter seitlicher Durchbruch 77 für das Federelement 80 zu erkennen, dem auf der anderen Seite des Signalgehäuses 49 _a ein entsprechender Durchbruch gegen­ überliegt.

Claims (11)

1. Vorrichtung zum Messen des Reifendruckes in einem Luftreifen (R) eines Fahrzeuges mit einem vom Reifen­ druck beaufschlagten Messwertgeber, der an einer ein Reifenventil (20 _a) aufnehmenden Felge (10) des Luftreifens (R) anbringbar ist, sowie mit einem dem Messwertgeber außerhalb des Luftreifens beigegebenen Empfänger, wobei mit dem Reifenventil (20 _a) ein der Felge (10) zugeorndetes, eine Senderelektronik als Messwertgeber für den Reifendruck enthaltendes, an das Reifenventil (20 _a) durch ein Verbindungselement ange­ schlossenes Signalgehäuse (44 _a) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich als Verbindungselement ein am Reifenventil (20 _a) angebrachter Formstreifen (80) zwischen dem Rei­ fenventil (20 _a) und dem Signalgehäuse (44 _a) erstreckt, der einends am Reifenventil (20 _a) festliegt sowie an­ dernends eine von diesem abgekehrte Anschlagfläche (74) des Signalgehäuses (44 _a) hintergreift.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Formstreifen (80) aus begrenzt elastischem Werkstoff besteht sowie etwa "S"-förmigen Längsschnit­ tes ist mit hakenartigen Endbereichen (83, 86) des Formstreifens (80) zu dessen Befestigung.

3. Vorrichtung für ein Reifenventil (20 _a) mit einer vom Signalgehäuse (44 _a) weg gerichteten Rückenfläche (31) eines Ventilfußes (30) als Anlage für Druckelemente (36) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine hakenartige endwärtige Rippe (86) des Form- oder Federstreifens (80) die Rückenfläche (31) des Reifenventils (20 _a) hintergreift und von den Druckelementen (36) gehalten ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, dass von der endwärtigen Rippe (86) des Form- oder Federstreifens (80) ein in Draufsicht teil­ kreisförmig gekrümmter Wulstrand (87) aufragt, der in Grifflage in einer Ringnut (90) der Rückenfläche (31) des Ventilfußes (30) sitzt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, dass eine kalottenartige Außenfläche (78) des Ventilfußes (30) von dem zwischen der einends vorgesehenen Rippe (86) und einem andernends längs­ schnittlich teilkreisförmig gekrümmten Federkopf (86) des gespannten Form- oder Federstreifens (80) gegen eine entsprechend geformte Sitzfläche (76) des Signalgehäuses (44 _a) gepresst ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sitzfläche (76) des Signalgehäuses (44 _a) zumindest einen seitlichen Durchbruch (77) für den Form- oder Federstreifen (80) aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchbruch (77) zur Bodenfläche (50) des Si­ gnalgehäuses (44 _a) in einem flachen Winkel (y) abwärts geneigt ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekenn­ zeichnet durch eine Breite (z) des Form- oder Feder­ streifens (80), die kürzer ist als die Breite (i) ei­ ner im Signalgehäuse (44 _a) vorgesehenen Scheitelnut (62).

9. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Breite (i) der Scheitelnut (62) etwa der Breite der Anschlagfläche (74) des Signalge­ häuses (44 _a) entspricht.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 9, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Anschlagfläche (74) von einer Rippe (72) gebildet und diese aus einer Bodenplatte (70) des Signalgehäuses (44 _a) herausgeformt ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine zur Bodenfläche (50) geneigte gemeinsame Front­ fläche (68) von Bodenplatte (70) und Rippe (72).