DE3310052C1

DE3310052C1 - Reifendruckkontrollsystem

Info

Publication number: DE3310052C1
Application number: DE3310052A
Authority: DE
Inventors: Franz X. Dipl.-Ing.(FH) 7056 Weinstadt Scheller
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1983-03-19
Filing date: 1983-03-19
Publication date: 1988-05-05
Also published as: GB2137754A; IT1170095B; IT8324464A0; US4562874A; FR2542674A1; JPS59174731A; GB8405766D0; JPH0321057B2; GB2137754B; FR2542674B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Reifendruckkontrollsystem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bekannte derartige Reifendruckkontrollsysteme (»Entwicklungslinien in Kraftfahrzeugtechnik und Straßenverkehr — Forschungsbilanz 1979 — Reifeneigenschaften und Fahrsicherheit — Entwicklung eines Luftdruckkontrollsystems für Fahrzeugreifen/ Fahrdynamik und Reifenkenndaten«, Verlag TÜV Rheinland GmbH, Seiten 1 bis 8; DE-OS 30 04 493) verwenden als Sollwert für die Kontrolle des Reifendruckes ein in der Membrandruckdose fest eingesperrtes Referenzvolumen mit einem voreingestellten, festen Referenzdruck.

Nachteilig bei diesen Systemen ist, daß der Sollwert nur auf einen Reifendruck in Abhängigkeit der beabsichtigten Fahrgeschwindigkeit bzw. des Beladungszustandes eingestellt werden kann. Nachdem aber für die verschiedenen Fahrzeugtypen mit ihren unterschiedlichen Beladungszuständen und Geschwindigkeitsbereichen verschiedene Sollwerte erforderlich sind, sind bei den bekannten Systemen eine Vielzahl von Druckschaltern mit dem jeweiligen Sollwert (= Referenzdruck) bereitzustellen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, das bekannte Reifendruckkontrollsystem so auszubilden, daß es universell, den verschiedenen Beladungszuständen und Geschwindigkeitsbereichen anpaßbar, eingesetzt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Durch diese Ausbildung des Reifendruckkontrollsystems kann also der Referenzdruck variabel eingestellt werden, wobei beim Befüllvorgang des Reifens der Reifendruck gleichzeitig als neuer Referenzdruck festgehalten wird.

Um zu gewährleisten, daß sich ein nach dem Befüllen des Reifens eventuell aufgetretener geringer Druckunterschied zwischen Reifendruck und Referenzdruck noch ausgleichen kann, bilden -die Merkmale des Anspruches 2 den Erfindungsgegenstand in vorteilhafter Weise weiter aus.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Darstellung des Reifendruckkontrollsystems mit auf einer Felge angeordnetem Druckschalter und auf einem Radträger angeordnetem HF-Geber;

Fig.2 einen Schnitt II-II nach Fig. 1 durch den Druckschalter;

F i g. 3 das Ventil in vergrößerter Darstellung nach der Einzelheit »III« in F i g. 2.

Wie in Fig. 1 dargestellt, ist in die Felge 1 eines mit Bereifung 2 versehenen Fahrzeugrades 3 ein Druckschalter 4 und in den Radträger 5 des Fahrzeugrades 3 ein HF-Geber 6 mit einem Ausgang für eine nachgeschaltete Auswerteelektronik eingebaut. Die

Anordnung des Druckschalters 4 und des HF-Gebers 6 ist so gewählt, daß sich zwischen diesen beiden Teilen ein Luftspalt 7 befindet.

Der Druckschalter 4 besteht aus einem mittels einer Dichtung 8' in eine Öffnung der Felge 1 eingebauten Trägerkörper 8 mit einer Aufnahme 9, an welcher eine Membrane 10 so befestigt ist, daß diese eine Ausnehmung 11 der Aufnahme 9 zur Bildung einer Membrandruckdose 12 überspannt. Des weiteren ist in die Aufnahme 9 ein einerseits die Membrane 10 und andererseits einen Kontaktschalter 13 berührender beweglicher Kontaktstift 14 eingesetzt, welcher den Kontaktschalter 13 einer zu einem Schwingkreis gehörenden ebenfalls in der Aufnahme 9 angeordneten gedruckten Spule 15 öffnen oder schließen läßt. Die Ausnehmung 11 der Membrandruckdose 12 ist über einen Füllstutzen 16 wiederum — siehe F i g. 2 — mit einem vorzugsweise im Trägerkörper 8 befestigten Ventil 17 in nachstehend noch näher beschriebener Weise verbunden. Auf die Membran 10 der Membrandruckdose 12 wirkt einerseits der Reifendruck 18 des im Reifen eingeschlossenen Reifenvolumens 19 und andererseits der Referenzdruck 20 des in der Membrandruckdose 12 eingeschlossenen Referenzvolumens 21. Im Gleichgewichtszustand der beiden Drücke 18 und 20 ist der Kontaktschalter 13 geschlossen, so daß bei jeder Radumdrehung der am HF-Geber 6 vorbeifahrende Schwingkreis (Saugkreis) des Druckschalters 4 im HF-Geber 6 einen Impuls erzeugt. Die an den HF-Geber 6 nachgeschaltete Auswerteelektronik arbeitet beispielsweise mit einem achsweisen Impulsvergleich; in einem Schieberegister kann die Information »Fehler« (= Druckabfall im Reifen) so lange nicht durch Impulse des gegenüberliegenden Rades weitergeschoben werden, wie das kontrollierte Rad selbst mit seinen Impulsen das Register zurückstellt. Bleiben aber diese Impulse aus, weil die Membran 10 bei zu niedrigem Druck 18 abgehoben und damit den Kontaktschalter 13 geöffnet hat, wird das Schieberegister nicht mehr gelöscht. Der Fehler kommt zur Anzeige.

Wie vorstehend ausgeführt, ist die Membrandruckdose 12 über einen Füllstutzen 16 mit einem Ventil 17 verbunden, welches vorzugsweise im Trägerkörper 8 des Druckschalters 4 integriert ist, siehe Fig.2. Die Einmündung des Füllstutzens 16 in das Ventil 17 und dessen Ausbildung ist aus F i g. 3 ersichtlich. Das Ventil 17 besteht aus einem Gehäuse 22 mit einer axialen Innenbohrung 23 mit Schultern 24 und 25. Auf diese Schultern 24; 25 sind ein oberer Dichtungskonusring 26 und ein unterer Dichtungskonusring 27 aufgesetzt. In der Innenbohrung 23 wiederum ist ein Zwischenkolben

28 verschiebbar gelagert, welcher mit den Dichtungskonusringen 26 und 27 korrespondierende Konusschultern

29 und 30 aufweist und zwar dergestalt, daß bei durch eine Zwischenkolbenfeder 31 nach oben belastetem Zwischenkolben 28 die Konusschulter 29 zum Dichtungskonusring 26 (= dritter Ventilsitz) einen Abstand aufweist, hingegen die einen kleineren Außendurchmesser als die Innenbohrung 23 aufweisende Konusschulter

30 an dem Dichtungskonusring 27 anliegt (= zweiter Ventilsitz) und die Öffnung 16' des durch den Dichtungskonusring 27 in die Innenbohrung 23 des Ventils 17 einmündenden Füllstutzens 16 verschließt.

Der Zwischenkolben 28 wiederum ist mit einer axialen Kolbenbohrung 32 versehen, welche an ihrem einen Ende zu einem Federraum 33 und an ihrem anderen Ende zu einer Konusschulter 34 erweitert ist. In diese Kolbenbohrung 32 ist ein Befüllkolben 35 mit jeweils kleineren Durchmessern als die Kolbenbohrung 32 eingesetzt, welcher unter der Kraft einer in dem Federraum 33 angeordneten BefüUkolbenfeder 36 unter axialer Vorspannung steht, derart, daß ein an seinem einen Ende angeordneter Dichtungskonusring 37 an der Konusschulter 34 des Zwischenkolbens 28 anliegt (= erster Ventilsitz) und somit die zwischen der Kolbenbohrung 32 und dem Befüllkolben 35 gebildete Lufteintrittsöffnung 38 verschließt Des weiteren ist der obere Dichtungskonusring 26 mit einer am Zwischenkolben 28 anliegenden Drossellippe 26' (auch Staubschutzlippe für den zweiten Ventilsitz) versehen, welche auf den Zwischenkolben bewegungshemmend wirkt. Bezüglich der beiden Federn 31 und 36 ist anzumerken, daß die Zwischenkolbenfeder 31 eine weichere Federcharakteristik als die Befüllkolbenfeder 36 aufweist.

Die Funktion des Reifendruckkontrollsystems wird nun anhand von F i g. 3 beschrieben:

Wird der Luftschlauchverschluß eines Luftfüllgerätes auf das Gehäuse 22 des Ventils 17 aufgesetzt, so bewegt sich der Befüllkolben 35 nach unten. Aufgrund der weicheren Zwischenkolbenfeder 31 wird über die härtere Befüllkolbenfeder 36, welche sich in dem Federraum 33 einerseits am Befüllkolben und andererseits am Zwischenkolben abstützt, auch der Zwischenkolben 28 nach unten gedrückt, bis dieser mit seiner Konusschulter 29 am oberen Dichtungskonusring 26 aufsitzt. Gleichzeitig hebt aber die Konusschulter 30 vom unteren Dichtungskonusring 27 ab, wodurch die Öffnung 16' des in die Membrandruckdose 12 führenden Füllstutzens 16 freigegeben wird. Der Befüllkolben 35 bewegt sich jedoch weiter nach unten, bis der Luftschlauchverschluß des Luftfüllgerätes vollkommen auf das Gehäuse 22 aufgesetzt ist. Bei dem weiteren nach unten Bewegen des Befüllkolbens 35 hebt dann der Dichtungskonusring 37 von der Konusschulter 34 am Zwischenkolben 28 ab, wodurch die Lufteintrittsöffnung 38 freigegeben wird und beim Betätigen des Luftfüllgerätes nunmehr Luft in den Reifen strömen kann. Gleichzeitig kann aber auch Luft durch die Öffnung 16' über den Füllstutzen 16 in die Membrandruckdose 12 strömen, in welcher sich kontinuierlich, dem jeweiligen Reifendruck 18 entsprechend, ein Referenzdruck 20 aufbaut. Nach Erreichen des gewünschten Reifenluftdruckes kann der Luftschlauchverschluß des Luftfüllgerätes wie gewohnt vom Gehäuse 22 des Ventils 17 abgenommen werden. Beim Abnehmen wird dann über die härtere Befüllkolbenfeder 36 der Befüllkolben 35 schlagartig nach oben gedrückt, wobei der Dichtungskonusring 37 wieder zur Anlage an die Konusschulter 34 kommt und die Lufteintrittsöffnung 38 verschließt. Ein eventuell aufgetretener Druckunterschied zwischen Reifendruck und Referenzdruck kann sich jedoch noch ausgleichen, da die Öffnung 16' noch geöffnet ist und erst zeitverzögert durch die Konusschulter 30 des Zwischenkolbens 28 verschlossen wird, da dieser sich aufgrund der weicheren Zwischehkolbenfeder 31 und der auf ihn bewegungshemmend einwirkenden Drossellippe 26' am oberen Dichtungskonusring 26 langsamer nach oben gedrückt wird. Durch das Schließen der Öffnung 16' ist aber auch das Referenzvolumen 21 in der Membrandruckdose 12 wieder abgeschlossen. Der Referenzdruck 20 im Referenzvolumen 21 ist nun gleich dem Luftdruck im Reifen (Reifendruck 18).

Somit wurde der mit der Befüllung eingestellte Reifendruck gleichzeitig als neuer Sollwert (= Referenzdruck) für das Reifendruckkontrollsystem festgehalten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

- Leerseite -

Claims

Patentansprüche:

1. Reifendruckkontrollsystem mit einem in eine Felge eingebauten Druckschalter, welcher als Teil eines Schwingkreises über einen Luftspalt hinweg einen in einem Radträger eingebauten HF-Geber mit nachgeschalteter Auswerteelektronik bedämpft, wobei der Druckschalter insbesondere aus einem Trägerkörper mit einer in diesem angeordneten, einen Referenzdruck aufweisenden Membrandruckdose mit einem Füllstutzen besteht und die Membran der Druckdose einerseits vom Referenzdruck und andererseits vom Reifendruck beaufschlagt ist und mit einem ebenfalls im Trägerkörper angeordneten, im Schwingkreis liegenden Kontaktschalter in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß im Trägerkörper (8) des Druckschalters (4) ein Ventil (17) mit einer Lufteintrittsöffnung (38) angeordnet ist, welche beim Befüllen des Reifens über einen ersten Ventilsitz (34, 37) mit dem Reifenvolumen (19) und über einen wirkungsmäßig zum ersten in Reihe liegenden zweiten Ventilsitz (27, 30) über den Füllstutzen (16) auch mit dem Referenzvolumen (21) der Membrandruckdöse (12) in Verbindung steht.

2. Reifendruckkontrollsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Befüllen des Reifens der erste Ventilsitz (34, 37) des Ventils (17) die Lufteintrittsöffnung (38) verschließt, während der zweite Ventilsitz (27, 30) des Ventils (17) noch eine Verbindung zwischen dem Referenz- (21) und dem Reifenvolumen (19) aufrecht erhält und sodann zeitverzögert die Verbindung unterbricht.

3. Reifendruckkontrollsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Ventilsitz (34, 37) die Öffnung (16') des in das Ventil (17) mündenden Füllstutzens (16) der Membrandruckdose (12) öffnet und verschließt.

4. Reifendruckkontrollsystem nach Anspruch 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß das im Trägerkörper (8) des Druckschalters (4) eingebaute Ventil (17) aus einem Gehäuse (22) mit einer Innenbohrung (23) besteht, in welcher ein Zwischenkolben (28) gegen die Kraft einer Zwischenkolbenfeder (31) geführt ist, welcher gegenüber dem Gehäuse (22) einen zweiten (27,30) und dritten (26.29) Ventilsitz bildet und daß in dem Zwischenkolben (28) gegen die Kraft einer Befüllkolbenfeder (36) ein Befüllkolben (35) koaxial geführt ist, welcher gegenüber dem Zwischenkolben (28) einen ersten Ventilsitz (34,37) bildet.

5. Reifendruckkontrollsystem nach Anspruch 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite und dritte Ventilsitz durch Konusschultern (29; 30) am Zwischenkolben (28) und durch in der Innenbohrung (23) im Gehäuse (22) eingesetzte Dichtungskonusringe (26; 27) und 4er erste Ventilsitz durch eine Konusschulter (34) am Zwischenkolben (28) und einen Diehtungskonusring (37) des Befüllkolbens (35) gebildet ist.

6. Reifendruckkontrollsystem nach Anspruch 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Lufteintrittsöffnung^e) axial zwischen der Kolbenbohrung (32) des Zwischenkolbens (28) und dem Befüllkolben (35) erstreckt.

7. Reifendruckkontrollsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Federcharakteristik der Befüllkolbenfeder (36) steiler ist als die der Zwischenkolbenfeder (31).

8. Reifendruckkontrollsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitverzögerung für das Schließen des zweiten Ventilsitzes (27, 30) gegenüber dem ersten Ventilsitz (34, 37) durch eine am Zwischenkolben (28) anliegende Drossellippe (26') des Dichtungskonusringes (26) und/oder durch die von der Befüllkolbenfeder (36) abweichende Charakteristik der Zwischenkolbenfeder (31) erreicht wird.