DE3518495A1

DE3518495A1 - Anordnung eines druckmesselements

Info

Publication number: DE3518495A1
Application number: DE19853518495
Authority: DE
Inventors: Helmuth 7530 Pforzheim Bott; Wolfhelm 7251 Hemmingen Gorissen
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1984-05-26
Filing date: 1985-05-23
Publication date: 1985-11-28

Description

Anordnung eines Druckmeßelements
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung eines Druckmeßelements nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein bekanntes Luftdruckkontrollsystem umfasst im wesentlichen ein in die Felge eingebautes Druckmeßelement, dem zur Messung bei jeder Radumdrehung ein achsfest angeordneter HF-Geber gegenübersteht. Das Druckmeßelement ist im Felgenbett angeordnet und wird unmittelbar vom Luftdruck im Reifenhohlraum beaufschlagt. Es schließt im Reifenhohlraum bündig mit der Innenfläche des Felgenbettes ab, damit keine Behinderungen bei einem Aufziehen des Fahrzeugreifens erfolgen können.Das außenliegende Teil des Meßelements ragt dagegen von der äußeren Felgenfläche vor und es besteht in nachteiliger Weise die Möglichkeit, daß durch eine äußere Beeinflussung, wie z.B.
durch festklemmende oder anschlagende Steine, Eisklumpen und dergleichen das Meßelement beschädigt bzw. aus seiner festen Lage in der Felge herausgezogen bzw. in die Felge hineingedrückt wird. Durch diese Beschädigung wird das Meßelement im Gewindesitz soweit verschoben bzw. aus seinem Sitz herausgewinkelt, daß das Gewinde beschädigt wird, Luft aus dem Reifenhohlraum entweicht und der Reifen defekt wird, was in jedem Fall die Sicherheit des Fahrzeugs wesentlich beeinträchtigt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung für ein Druckmeßelement eines Reifenluftdruckkontrollsystems in einem Fahrzeugrad zu schaffen, das vor einer äußeren mechanischen Beschädigung geschützt angeordnet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausbildungen der Erfindung beinhalten die Unteransprüche.
Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile bestehen darin, daß das Druckmeßelement nach der Erfindung derart in der Felge gehalten ist, daß eine mechanische Beschädigung und ein Verkanten durch äußere Einflüsse unterbunden wird. Hierzu ist das Meßelement einer separaten Luftkammer zugeordnet, die mit dem Reifenhohlraum über mindestens eine Luftdurchtrittsöffnung verbunden ist. Das Meßelement kann hierdurch in die Luftkammer hineinragend und außen bündig mit der Fläche des Felgenbettes abschließend angeordnet werden, so daß von außen gegen vorstehende Bereiche des Meßelements einwirkende Beschädigungen wirksam unterbunden sind.
Die Luftkammern sind, wie die Ausführungsbeispiele zeigen, felgenseitig im Bereich der Radschüssel vorgesehen und je nach Art der Felge entsprechend in diese integriert, ohne daß zusätzliche Verlagerungen von Bauteilen wie Bremse, Lenkerlager usw. notwendig werden. Durch entsprechende innere Kammerwände, die fest mit der Felge verbunden sind, werden die Luftkammern gebildet.
Bei Felgen, in denen bauartbedingt schon Hohlräume in den hohlen Speichen eines Gußrades vorgesehen sind, wird einer der Hohlräume als Luftkammer zur Aufnahme des Druckmeßelements verwendet.
Durch die Anordnung des Druckmeßelements, vorzugsweise in der senkrechten Radebene, wird zudem eine nachteilige Beeinflussung einer im Meßelement vorgesehenen Membrane, die vom Reifenluftdruck beaufschlagt wird, durch Fliehkräfte weitestgehend vermieden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
Es zeigt Fig. 1 ein Fahrzeugrad mit einer Anordnung des Reifenluftdruckkontrollsystems nach dem Stand der Technik, Fig. 2 eine Ausführung eines Fahrzeugrades mit einer felgenseitig angeordneten Luftkammer, Fig. 3 eine weitere Ausführung eines Fahrzeugrades mit einer Luftkammer innerhalb der Felgenschüssel, Fig. 4 eine weitere Ausführung eines Gußrades mit hohlen Speichen zur Anordnung eines Druckmeßelements, und Fig. 5 eine weitere Ausführung eines Fahrzeugrades mit einer zwischen der Nabe und der Felge angeordneten Meßeinheit für eine angetriebene und nicht angetriebene Achse.
Das Luftdruckkontrollsystem 1 nach dem Stand der Technik umfasst im wesentlichen ein in die Felge 2 eingebautes, nach außen hin vorragendes Druckmeßelement 3, einen ortsfest angeordneten Geber 4, eine Auswerteelektronik 5 sowie eine Anzeige 6. Das Druckmeßelement 3 schließt an der Felgeninnenseite 7 bündig ab und weist innenseitig eine Membran 8 auf, die vom Luftdruck im Reifenhohlraum 16 gegen den Vergleichsdruck eines in einer Kammer 9 eingeschlossenen Gasvolumens als Referenzvolumen gedrückt wird. Die Membran 8 ist bei korrektem Reifendruck stets in Gleichgewichtslage. Ändert sich durch Luftverlust im Reifen das Verhältnis Reifendruck zu Vergleichsdruck, so verschiebt sich die Membran 8 und unterbricht einen in das Druckmeßelement 3 integrierten elektrischen Schwingkreis. Dieser bedämpft über einen Luftspalt 10 hinweg den Geber 4. Bei jeder Radumdrehung erzeugt der "vorbeifahrende Saugkreis" einen Impuls im Geber 4, solange das Druckmeßelement 3 geschlossen ist. Die Impulse werden der Auswerteelektronik 5 zugeführt. Bei einem Reifendruckverlust wird die im Geber 4 erzeugte Impulsfolge unterbrochen, was von der Auswerteelektronik als Reifendefekt erkannt und angezeigt wird.
Wie Fig. 2 näher zeigt, wird von einer Vertiefung 11 an der Innenseite der Felgenschüssel 12 und einer zusätzlichen Kammerwand 13 eine Luftkammer 14 gebildet. Diese ist über eine oder mehrere Luftdurchtrittsöffnungen 15 mit einem Reifenhohlraum 16 verbunden. In der Kammerwand 13 ist das Druckmeßelement 3 gehalten, welches außenseitig vorzugsweise bündig mit der Wandfläche 17 abschließt. Gegenüberstehend bei jeder Radumdrehung ist der Geber 4 angeordnet. Die Kammerwand 13 ist mit dem Felgenkörper durch ein geeignetes Verbindungsverfahren wie Kleben, Schweißen, Löten oder dergleichen verbunden.
Nach einer weiteren Ausführung gemäß Fig. 3 bei einer aus Blech geformten Felge 18 wird ebenfalls eine Luftkammer 14a von einer Ausformung 11a in der Felgenschüssel 12a gebildet. Diese Ausformung 11a bildet durch Einkapselung mittels einer Kammerwand 13a die Luftkammer 14a. Eine Verbindung zum Reifenhohlraum 16 erfolgt über eine Luftdurchtrittsöffnung 15a.
Die Öffnungen 15 bzw. 15a verbinden die beiden Hohlräume 14 und 16 bzw. 14a und 16 unmittelbar miteinander und sind hierzu jeweils im Bereich des Felgenbetts 23 vorgesehen. Denkbar wäre auch eine Verbindung der beiden Hohlräume über einen Schlauch, eine Leitung, einen Kanal oder eine ähnliche Verbindung, insbesondere wenn die Hohlräume nicht unmittelbar benachbart sind und direkt aneinanderstoßen.
Bei der Ausführung gemäß der Fig. 2 und 3 ist das Druckmeßelement 3 vorzugsweise in der jeweiligen Wand 13 bzw. 13a in einer senkrechten Ebene X-X, wie dargestellt, angeordnet. Durch eine Kammerwand, die teilweise in einer horizontalen Ebene verläuft, was nicht näher dargestellt ist, könnte das Druckmeßelement 3 auch in einer horizontalen Ebene angeordnet sein.
Nach der Ausführung gemäß Fig. 4 ist ein Gußrad 19 mit Speichen 20 versehen, die hohl ausgeführt sind und einen etwa kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Sie erstrecken sich von einer Nabe 21 bis zum Felgenbett 22 und bilden mit diesem eine gegossene Einheit. Der Hohlraum innerhalb der Speichen 20 bildet eine Luftkammer 14b, welche von einer Speichenwand 13b dicht umschlossen ist, wobei die Luftkammer 14b in den Reifenhohlraum 16 über eine Luftdurchtrittsöffnung 15b direkt einmündet. Das Druckmeßelement 3 ist innerhalb der Felgenschüssel in der innenliegenden Speichenwand 13b gehalten und schließt außenseitig bündig mit dieser ab.
Nach einer weiteren Ausführung gemäß Fig. 5 ist das Druckmeßelement 3 in einer zur Raddrehachse 24 etwa parallel verlaufenden radialen Abschlußwand 25 angeordnet, die in einer horizontalen Ebene Z-Z verläuft. Diese Wand 25 schließt eine Luftkammer 14b radial nach innen ab. Nach außen hin mündet die Luftkammer 14b radial in den Reifenhohlraum 16 ein. Der Geber 4 ist in der feststehenden Nabe 26 gehalten und steht dem Meßelement 3 bei jeder Radumdrehung zur Erzeugung eines Impulses gegenüber. Die Leitungszuführung erfolgt durch die Nabe 26. Damit die Meßelemente 3, 4 gegen äußere Einflüsse wie Wasser, Eis, Verunreinigungen und dergleichen geschützt sind, ist eine Außenabdichtung wie z.B. eine Kappe 27 und eine innere Abdichtung nach Art einer Anformung 28 an der Felge 19 vorgesehen. Diese Abdichtungen 27 und 28 schließen den Ringraum 29 jeweils endseitig ab. Damit die Felge beim Aufschieben auf die Nabe 26 zum Befestigen an der drehbaren Radnabe 30 durch den Geber 4 nicht beschädigt wird, ist dieser entweder bündig mit der feststehenden Nabe 26 angeordnet oder das innere Abdichtelement 28 ist elastisch ausgeführt bzw. weist eine entsprechende Ausnehmung auf.
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Claims

Patentansprüche 1. Anordnung eines Druckmeßelements für ein Luftdruckkontrollsystem an einem Fahrzeugrad, wobei das Meßelement vom Luftdruck im Reifenhohlraum beaufschlagt wird und mit einem achsfesten Geber zusammenarbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmeßelement (3) einer felgenseitig vorgesehenen Luftkammer (14; 14a; 14b) zugeordnet ist, die mit dem Reifenhohlraum (16) über mindestens eine Luftdurchtrittsöffnung (15; 15a; 15b) in Verbindung steht.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Luftkammer (14b) von einer hohl ausgeführten Speiche (20) eines Fahrzeugrades gebildet wird, und diese Speiche (20) sich etwa von einer Radnabe (21, 26) bis zu einem Felgenbett (22) erstreckt, wobei die Luftkammer (14b) der Speiche (20) über eine Luftdurchtrittsöffnung (15b) unmittelbar mit dem Reifenhohlraum (16) verbunden ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftkammer (14; 14a) innerhalb einer Felgenschüssel (12; 12a) des Rades von einer mittels einer Wand (13, 13a) abgeschlossenen Vertiefung (11; 1la) gebildet wird und mindestens eine Luftdurchtrittsöffnung (15; 15a) im Felgenbett (23) vorgesehen ist und in den Reifenhohlraum (16) einmündet.
4. Anordnung nach den Ansprüchen 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmeßelement (3) in einer senkrechten Ebene (X-X) an einer inneren Abschlußwand (13; 13a; 13b) der Luftkammer (14; 14a; 14b) gehalten ist.
5. Anordnung nach den Ansprüchen 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmeßelement (3) in einer horizontalen Ebene an einer inneren Abschlußwand (13; 13a; 13b) der Luftkammer (14; 14a; 14b) gehalten ist.
6. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmeßelement (3) in einer etwa parallel zur feststehenden Radnabe (26) bzw. zur Raddrehachse (24) verlaufenden radialen Abschlußwand (25) der Luftkammer (14b) angeordnet ist und daß der Geber (4) dem Meßelement (3) gegenüberstehend in der feststehenden Radnabe (26) gehalten wird.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Geber (4) vom Meßelement (3) trennender Ringraum (26) zwischen der feststehenden Nabe (26) und der Abschlußwand (25) über ein inneres Abdichtelement (28) am Rad (19) und desweiteren über eine von außen aufsteckbare Kappe (27) abgeschlossen wird.