DE3738413C1

DE3738413C1 - Tyre pressure sensor for motor vehicles

Info

Publication number: DE3738413C1
Application number: DE3738413A
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl-Ing Neidhard; Hans-Dieter Dipl-Ing Dr Schmid; Gerhard Dr Hettich
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1987-11-12
Filing date: 1987-11-12
Publication date: 1989-02-16
Also published as: IT1229802B; SE8804088L; SE8804088D0; IT8822567A0; SE466592B; FR2623140A1; FR2623140B1

Abstract

A tyre pressure sensor (10) for motor vehicles is proposed which is to be attached to the circumference of a wheel rim and has a switching element which is to be acted on by the air pressure in the tyre and is arranged in a reference pressure chamber (11). In order to be able to monitor a plurality of threshold values of the tyre pressure by means of a tyre pressure sensor which is cost-effective to manufacture, it is proposed to close off the reference pressure chamber (11) with respect to the tyre pressure by means of a diaphragm which consists of a ceramic film (13) and bears on its inside a plurality of contact faces (17, 18) which are arranged offset from the outer edge with different spacing and are each connected via a conductor track (19, 20) to an oscillating circuit (21). They interact with appropriately arranged countercontact faces (22, 23) which are arranged in the state of rest a short distance apart on the face of the reference pressure chamber (11) lying opposite the contact faces and are also connected to the oscillating circuit (21). Using this tyre pressure sensor, the tyre pressure can be monitored within a desired bandwidth by the different threshold values of the tyre pressure sensor (10) and the functional reliability of the tyre pressure sensor can be tested (Figure 1). <IMAGE>

Description

Die Erfindung geht aus von einem Reifendrucksensor für Kraftfahr zeuge nach der Gattung des Patentanspruchs 1, wie er aus der EP 01 57 205 A2 bekannt ist.The invention is based on a tire pressure sensor for motor vehicles testify according to the genus of claim 1 as it from the EP 01 57 205 A2 is known.

Bei diesem bekannten Reifendrucksensor werden zwei Druckmeßelemente mit unterschiedlichen Schwellwerten zur Reifendrucküberwachung an der Radfelge in Umfangsrichtung nebeneinander befestigt. Durch die unterschiedlichen Schwellwerte soll erreicht werden, daß bei Fahr zeugen, für die an den Vorderrädern und an den Hinterrädern unter schiedliche Reifendrücke vorgesehen sind, ein Austauschen der Räder zwischen Vorder- und Hinterachse jederzeit möglich ist, ohne gleich zeitig auch die Druckmeßelemente austauschen zu müssen. Die zwei Schwellwerte sind jeweils auf die zwei unterschiedlichen Reifen drücke eingestellt. In this known tire pressure sensor, two pressure measuring elements with different threshold values for tire pressure monitoring the wheel rim attached side by side in the circumferential direction. Through the Different threshold values should be achieved that when driving testify for under on the front wheels and on the rear wheels different tire pressures are provided, an exchange of the wheels between the front and rear axles is possible at any time without equal to have to replace the pressure measuring elements in good time. The two Threshold values are in each case on the two different tires press set.

Mit einer derartigen Lösung läßt sich ggf. auch gleichzeitig an den Reifen mit dem geringeren geforderten Reifendruck ein Überdruck im Reifen ermitteln und anzeigen, bei dem der Fahrkomfort und ggf. das Fahrverhalten des Fahrzeuges durch die verringerte Einfederung des Reifens auf der Fahrbahn beeinträchtigt wird. Eine solche Überwa chung der Reifen gegen Überdruck ist jedoch dort bei den mit höherem Druck gefüllten Reifen nicht möglich.With a solution of this type, it may also be possible at the same time to Tires with the lower required tire pressure have an overpressure in the Determine and display tires where the driving comfort and, if applicable, the Driving behavior of the vehicle through the reduced deflection of the Tire is impaired on the road. Such monitoring Tire protection against overpressure is there for those with higher Inflatable tires not possible.

Außerdem kann bei den bekannten Lösungen dieser Art die richtige Funktion des Reifendrucksensors nach dem Einbau an der Felge kaum überwacht werden. So ist es beispielsweise möglich, daß beim Reifen wechsel die Membran des Reifendrucksensors oder eine davor angeord nete Schutzkappe eingedrückt und dadurch die Schaltfunktion der Mem bran blockiert wird. In solchen Fällen wird bei einer Reifendruck überwachung ein ausreichender Luftdruck im Reifen auch dann ange zeigt, wenn der Luftdruck unter dem Schwellwert des Reifendrucksen sors liegt.In addition, the known solutions of this type can be the right one The tire pressure sensor hardly works after installation on the rim be monitored. For example, it is possible that when tires change the membrane of the tire pressure sensor or one arranged in front of it Nete protective cap pressed and thereby the switching function of the mem bran is blocked. In such cases, tire pressure Monitoring sufficient tire pressure even then shows when the air pressure is below the threshold tire pressure sors lies.

Diese bekannten Lösungen, bei denen eine metallische Membran mit einem in einer Referenzdruckkammer gasdicht eingeschmolzenen Kon taktstift zusammenwirkt, sind außerdem relativ aufwendig in ihrer Herstellung, da die Membran druckdicht mit dem Gehäuse der Referenz druckkammer verschweißt und gegenüber dem Kontaktstift isoliert wer den muß. Schließlich sind dort auch noch zusätzliche Maßnahmen er forderlich, um zu verhindern, daß die Temperatur der Radfelge durch Strahlung oder Wärmeleitung zur Referenzdruckkammer gelangt.These known solutions, in which a metallic membrane with a con melted gas-tight in a reference pressure chamber clock interacting, are also relatively expensive in their Manufacture because the membrane is pressure-tight with the housing of the reference pressure chamber welded and insulated from the contact pin that must. Finally, there are additional measures required to prevent the temperature of the wheel rim from Radiation or heat conduction reaches the reference pressure chamber.

Aus der DE 33 15 605 A1 ist ferner bekannt, einen Reifendrucksensor mit einer Druckmeßdose in einfacher Weise aus metallisierten Kera mikplatten herzustellen, die mit geringem Abstand zueinander ver laufen und eine druckabhängige Änderung der Kapazität bewirken. Die Meßdose wird dort über eine Bohrung mit Gas auf einen Sollwert ge füllt, die dann mit einer Glasfüllung verschlossen wird. Nachteilig ist dabei die relativ ungenaue Kapazitätsmessung, die nicht nur durch den Luftdruck im Reifen sondern auch noch durch weitere Para meter, wie Temperatur oder parasitäre Kapazitäten beeinflußt wird und damit nicht in jedem Fall definierte Ansprechwerte für die Drucküberwachung liefert. Ferner ist durch derartige Lösungen auch keine Funktionskontrolle für den Drucksensor möglich, so daß ein Leck in der Druckdose oder ein Blockieren der Keramikmembran nicht erkannt wird.DE 33 15 605 A1 also discloses a tire pressure sensor with a pressure transducer in a simple way from metallized Kera to produce microplates that ver run and cause a pressure-dependent change in capacity. The Load cell is there via a hole with gas to a setpoint fills, which is then sealed with a glass filling. Disadvantageous is the relatively inaccurate capacity measurement, which is not only by the air pressure in the tire but also by further para meters, how temperature or parasitic capacities are affected and therefore not always defined response values for the Pressure monitoring supplies. Furthermore, such solutions also no function check for the pressure sensor possible, so that a Do not leak in the pressure cell or block the ceramic membrane is recognized.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf einfache Weise an einem Reifendrucksensor der eingangs genannten Art sowohl eine Funktionskontrolle des Sensors als auch die Überwachung des Reifenluftdruckes zwischen zwei oder mehreren Schwellwerten zu ermöglichen.The invention has for its object in a simple manner a tire pressure sensor of the type mentioned both a function check of the sensor as well as monitoring the tire air pressure between two or allow multiple thresholds.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale im Anspruch 1 gelöst.This task is characterized by the characteristic features in the Claim 1 solved.

Der erfindungsgemäße Reifendrucksensor mit den kennzeichnenden Merk malen des Patentanspruchs 1 hat den Vorteil, daß mehrere Schaltorgane in der Referenzdruckkammer des Sensors vorgesehen werden können, die bei unterschiedlichen Schwellwerten von Reifendrücken ein definiertes Schaltsignal abgeben. Dadurch läßt sich für Fahrzeuge, die mit unterschiedlichen Reifendrücken gefahren werden, ein und derselbe Drucksensor verwenden. Außerdem kann bei einem derartigen Reifendrucksensor in der Auswerteschaltung wahl weise auf verschiedene Schaltschwellen umgeschaltet werden. Dadurch ist es beispielsweise möglich, mit zunehmender Geschwindigkeit des Fahrzeugs den Schwellwert für den Reifendruck anzuheben, um ggf. den Fahrzeuglenker zu warnen bzw. aufzufordern, entweder die Fahrge schwindigkeit zu verringern oder den Luftdruck der Reifen zu erhöhen. The tire pressure sensor according to the invention with the characteristic note paint the claim 1 has the advantage that several switching elements in the reference pressure chamber of the sensor can be provided at different threshold values emit a defined switching signal from tire pressures. This leaves for vehicles that drive with different tire pressures be using the same pressure sensor. In addition, at Such a tire pressure sensor in the evaluation circuit choice can be switched to different switching thresholds. Thereby it is possible, for example, with increasing speed of the Vehicle to increase the threshold value for the tire pressure in order to increase the To warn or request drivers to either the vehicle reduce speed or increase the tire pressure.

Ein weiterer Vorteil dieser Lösung besteht darin, daß ein solcher Drucksensor sowohl einen unteren als auch einen oberen Grenzwert für den Reifendruck überwachen kann. Ferner ist es dabei möglich, eine Beschädigung der Referenzdruckkammer, z. B. durch Blockieren einer Membran oder durch Leck auf einfache Weise festzustellen, ohne dabei den Reifendrucksensor aus der Radfelge zu entfernen. Die Ge genkontaktflächen können dabei besonders einfach durch eine metal lische oder metallisierte Bodenplatte gebildet werden.Another advantage of this solution is that it is Pressure sensor has both a lower and an upper limit for can monitor tire pressure. It is also possible damage to the reference pressure chamber, e.g. B. by blocking a membrane or leakage in a simple way without to remove the tire pressure sensor from the wheel rim. The Ge Gene contact surfaces can be particularly easily created using a metal Lische or metallized base plate are formed.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung. So ist es besonders vorteilhaft, die Gegenkon taktflächen auf einer Bodenplatte der Referenzdruckkammer anzuordnen und über Leiterbahnen der Bodenplatte nach außen zu führen, so daß sie getrennt voneinander oder gemeinsam mit einem Schwingkreis ver schaltet werden können. Zur Herstellung des Reifendrucksensors ist es ferner vorteilhaft, die Keramikfolie in ihrem Randbereich über einen schmalen Distanzring aus Isolierstoff, vorzugsweise aus einer Keramikfolie im Ruhezustand auf geringen Abstand zur Bodenplatte zu halten und diese Teile durch Sintern oder Verschmelzen miteinander gasdicht zu verbinden. Die Schaltbewegung der Kontaktflächen des Reifendrucksensors in Abhängigkeit vom Reifendruck kann dadurch er höht werden, daß auch die Bodenplatte aus einer weiteren, vom Luft druck des Reifens beaufschlagten Keramikfolie besteht. Um in einem solchen Fall die Referenzdruckkammer gegen Fliehkräfte, Schüttelbe anspruchungen und dgl. unempfindlich zu machen, ist es von Vorteil, wenn die Referenzdruckkammer in ihrem zentralen Bereich fixiert wird. Dabei ist es zweckmäßig, die zwei Keramikfolien einer solchen Referenzdruckkammer in ihrem zentralen Bereich durch einen Abstands halter aus Isolierstoff voneinander getrennt zu halten und an ihrem äußeren Randbereich miteinander druckdicht zu verbinden. Bei dieser Anordnung tragen die Keramikfolien in dem zwischen Rand und Abstand halter liegenden Bereich an ihren einander zugewandten Seiten die Kontaktflächen bzw. Gegenkontaktflächen. Dabei ist es besonders zweckmäßig, die Kontaktflächen und Gegenkontaktflächen über Leiter bahnen anzuschließen, die zum zentralen Bereich führen und die dort mit Anschlußleitern im Abstandshalter kontaktiert und nach außen ge führt sind.The measures listed in the subclaims result advantageous developments of the invention. So it is particularly advantageous to use the counter con to arrange tact surfaces on a base plate of the reference pressure chamber and lead to the outside via conductor tracks of the base plate, so that ver separately or together with a resonant circuit can be switched. To manufacture the tire pressure sensor is it is also advantageous to over the ceramic film in its edge area a narrow spacer made of insulating material, preferably one Ceramic foil at rest at a short distance from the base plate hold and these parts by sintering or fusing together connect gas-tight. The switching movement of the contact surfaces of the Tire pressure sensor depending on the tire pressure, it can be raised that the bottom plate from another, from the air pressure of the tire applied ceramic film. To in one in this case the reference pressure chamber against centrifugal forces, Schüttelbe To make stresses and the like insensitive, it is an advantage when the reference pressure chamber is fixed in its central area becomes. It is advisable to use the two ceramic foils of one Reference pressure chamber in its central area by a distance holder made of insulating material to keep separate from each other and on your to connect the outer edge area to one another in a pressure-tight manner. At this The arrangement of the ceramic foils is between the edge and the distance holder lying area on their mutually facing sides Contact areas or counter contact areas. It is special expedient, the contact surfaces and counter-contact surfaces via conductors to connect trains that lead to the central area and those there contacted with connection conductors in the spacer and ge to the outside leads are.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigtEmbodiments of the invention are shown in the drawing and explained in more detail in the following description. It shows

Fig. 1 den Querschnitt durch einen schematischen Aufbau eines er findungsgemäßen Reifendrucksensors in vergrößerter Darstellung, Fig. 1 shows the cross-section through a schematic structure of he inventive tire pressure sensor in an enlarged representation

Fig. 2 die Grundplatte des Reifendrucksensors nach Fig. 1 in der Draufsicht, Fig. 2, the base plate of the tire pressure sensor of FIG. 1 in top view,

Fig. 3 den schematischen Aufbau eines Reifendrucksen sors aus zwei Keramikfolien im Querschnitt und in vergrößerter Dar stellung, Figure 3 position. The schematic structure of a tire haw sors of two ceramic sheets in cross-section and in an enlarged Dar,

Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsge mäßen Reifendrucksensors mit einer zentral aufgenommenen Referenz druckkammer aus zwei Keramikfolien im Querschnitt und vergrößerter Darstellung, und Fig. 4 shows another embodiment of the tire pressure sensor according to the invention with a centrally recorded reference pressure chamber made of two ceramic foils in cross section and enlarged view, and

Fig. 5 zeigt die untere Keramikfolie in der Drauf sicht. Fig. 5 shows the lower ceramic film in the top view.

In Fig. 1 ist ein Reifendrucksensor für Kraftfahrzeuge mit 10 be zeichnet, der am Umfang einer Radfelge befestigt und vom Luftdruck im Reifen beaufschlagt wird. Der schematische Aufbau des Reifen drucksensors 10 zeigt im Querschnitt eine Referenzdruckkammer 11, die aus einer Bodenplatte 12 aus Isolierstoff, vorzugsweise einer Keramikplatte, aus einer mit geringem Abstand von 80-100 µm darüber angeordneten Keramikfolie 13 und einem dazwischenliegenden Distanzring 14 aus Isolierstoff besteht, der vorzugsweise aus einer weiteren Keramikfolie ausgestanzt ist, wobei die Dicke dieser weiteren Keramikfolie etwa der Dicke der Keramikfolie 13 entspricht. Bodenplatte 12, Distanzring 14 und Keramikfolie 13 sind durch einen Sintervor gang gasdicht miteinander verbunden. Die Abdichtung kann jedoch auch durch Verglasen dieser Teile miteinander erfolgen. In der Bodenplat te 12 ist ferner ein Loch 15 zum Einfüllen eines Referenzgases in die Referenzdruckkammer 11 vorgesehen. Dabei wird der Druck des Re ferenzgases in der Referenzdruckkammer 11 so eingestellt, daß er kleiner als der Solldruck der unteren Schaltschwelle des Reifen drucksensors 10 aber größer als der Atmosphärendruck ist. Nach dem Einfüllen des Referenzgases wird das Loch 15 durch einen Glaspfrop fen 16 verschlossen. Die Keramikfolie 13 bildet für die Referenz druckkammer 11 eine Membran, die von außen von dem Luftdruck p im Reifen beaufschlagt wird. Auf der Innenseite trägt die Keramikfolie 13 mehrere Kontaktflächen, von denen in Fig. 1 nur zwei Kontakt flächen 17, 18 erkennbar sind. Die Kontaktflächen 17, 18 sind mit unterschiedlichem Abstand vom Außenrand der Keramikfolie 13 in Um fangsrichtung gegeneinander versetzt angeordnet und jeweils mit einer Dickschichtleiterbahn 19, 20 verbunden, die radial zum Rand der Keramikfolie 13 geführt und dort an einem RC-Schwingkreis 21 an geschlossen sind. Auf der den Kontaktflächen 17, 18 gegenüberlie genden Fläche der Bodenplatte 12 ist jeweils eine Gegenkontaktfläche 22, 23 angeordnet, die ebenfalls mit je einer weiteren Dickschichtleiterbahn 24, 25 nach außen geführt ist und dort mit dem RC-Schwingkreis 21 ver bunden wird.In Fig. 1, a tire pressure sensor for motor vehicles with 10 be distinguished, which is attached to the circumference of a wheel rim and is acted upon by the air pressure in the tire. The schematic structure of the tire pressure sensor 10 shows in cross section a reference pressure chamber 11 , which consists of a base plate 12 made of insulating material, preferably a ceramic plate, from a ceramic film 13 arranged at a short distance of 80-100 μm above it and an intermediate spacer ring 14 made of insulating material is preferably punched out of a further ceramic film, the thickness of this further ceramic film corresponding approximately to the thickness of the ceramic film 13 . Base plate 12 , spacer ring 14 and ceramic film 13 are gas-tightly connected to one another by a sintering process. However, the sealing can also be done by glazing these parts together. In the Bodenplat te 12 , a hole 15 is also provided for filling a reference gas in the reference pressure chamber 11 . The pressure of the re reference gas in the reference pressure chamber 11 is set so that it is less than the target pressure of the lower switching threshold of the tire pressure sensor 10 but greater than the atmospheric pressure. After filling the reference gas, the hole 15 is closed by a glass plug 16 . The ceramic film 13 forms for the reference pressure chamber 11 a membrane which is acted upon from the outside by the air pressure p in the tire. On the inside, the ceramic film 13 carries a plurality of contact surfaces, of which only two contact surfaces 17, 18 can be seen in FIG. 1. The contact surfaces 17, 18 are arranged at different distances from the outer edge of the ceramic film 13 offset in the circumferential direction from each other and each connected to a thick-film conductor 19, 20 , which is guided radially to the edge of the ceramic film 13 and there are closed at an RC resonant circuit 21 . On the contact surfaces 17, 18 lying surface of the bottom plate 12 , a mating contact surface 22, 23 is arranged, which is also guided to the outside with a further thick-film conductor 24, 25 and is connected to the RC oscillating circuit 21 there .

Aus Fig. 2 ist erkennbar, daß die Leiterbahnen 24, 25 auf der Bodenplatte 12 über segmentförmig nach außen vorstehende Anschlußbereiche 26 zu kontaktieren sind. In gleicher Weise werden auch die Leiterbahnen 19, 20 der Keramikfolie 13 kontaktiert, wobei jedoch die Anschluß bereiche 27 der Keramikfolie 13 gegenüber den Bereichen 26 der Bo denplatte 12 in Umfangsrichtung etwas versetzt werden. Der Schwing kreis 21 besteht aus einer Spule 28, einem ständig dazu parallel ge schalteten Kondensator 29 sowie aus zwei weiteren Kondensatoren 30, 31, die jeweils mit einer der Gegenkontaktflächen 22, 23 auf der Bodenplatte 12 verbunden sind. Sollten auch die übrigen, in Fig. 2 dargestellten Gegenkontaktflächen mit den entsprechenden Kontakt flächen der Keramikfolie 13 beschaltet werden, so werden diese an weitere Kondensatoren des Schwingkreises 21 angeschlossen. Auf diese Weise ist es möglich, anstatt vieler Drucksensoren für jeden zu de tektierenden Druck nur einen Reifendrucksensor zu verwenden, bei dem die verschiedenen Schaltorgane bei unterschiedlichen Schwellwerten ansprechen, indem die Kontaktflächen und Gegenkontaktflächen in der Referenzdruckkammer 11 mit zunehmender Durchbiegung der Keramikfolie 13 Kontakte schließen und damit die Resonanzfrequenz des Schwing kreises 21 definiert verändern. Dabei können die Schaltorgane des Referenzdrucksensors 10 beim Schließen der Kontaktflächen ggf. auch einzelne Kondensatoren des Schwingkreises überbrücken.It can be seen from FIG. 2 that the conductor tracks 24, 25 on the base plate 12 are to be contacted via connection regions 26 projecting outward in the form of segments. In the same way, the conductor tracks 19, 20 of the ceramic film 13 are contacted, but the connection areas 27 of the ceramic film 13 relative to the areas 26 of the Bo denplatte 12 are slightly offset in the circumferential direction. The resonant circuit 21 consists of a coil 28 , a constantly parallel capacitor GE connected to it 29 and two further capacitors 30, 31 , each of which is connected to one of the mating contact surfaces 22, 23 on the base plate 12 . If the other mating contact surfaces shown in FIG. 2 are also connected to the corresponding contact surfaces of the ceramic film 13 , then these are connected to further capacitors of the resonant circuit 21 . In this way it is possible, instead of many pressure sensors, to use only one tire pressure sensor for each pressure to be detected, in which the various switching elements respond at different threshold values by the contact surfaces and counter-contact surfaces in the reference pressure chamber 11 closing contacts with increasing deflection of the ceramic film 13 so that the resonance frequency of the oscillating circuit 21 change defined. The switching elements of the reference pressure sensor 10 can also bridge individual capacitors of the resonant circuit when the contact surfaces are closed.

Im Beispiel nach Fig. 1 und 2 soll der Reifendruck für den Ge schwindigkeitsbereich bis 160 km/h zwischen zwei Schwellwerten lie gen, die mit den Kontaktflächen 17 und 18 und den Gegenkontaktflä chen 22 und 23 realisiert werden. Durch den Luftdruck p im Reifen des Fahrzeugs wird in diesem Fall die Keramikfolie 13 der Referenz druckkammer 11 soweit durchgebogen, daß beim Erreichen des unteren Schwellwertes die Kontaktfläche 17 in der Mitte der Keramikfolie 13 die gegenüberliegende Gegenkontaktfläche 22 auf der Bodenplatte 12 berührt und damit den Kondensator 30 zur Spule 28 und zum Kon densator 29 des Schwingkreises 21 für eine bestimmte Resonanzfre quenz parallel schaltet. Wird der Reifendruck bis über die zweite Schaltschwelle erhöht, wird die Keramikfolie 13 soweit durchgedrückt, daß nunmehr auch die Kontaktfläche 18 die Gegenkontaktfläche 23 be rührt und damit auch den Kondensator 31 zur Spule 28 und zu den Kondensatoren 30 und 29 parllel schaltet. Die sich dadurch ändernde Resonanzfrequenz des Schwingkreises 21 wird durch einen am Fahrzeug ortsfest angeordneten Aufnehmer detektiert und einer Auswerteschal tung zugeführt. Die Auswerteschaltung kann dabei so ausgelegt sein, daß sie beim Überschreiten des zweiten Schwellwertes ein Warnsignal für einen zu hohen Luftdruck P im Reifen abgibt. Die Auswerteschaltung kann aber auch so ausgelegt sein, daß sie im normalen Geschwindig keitsbereich nur beim Unterschreiten des unteren Schwellwertes ein Warnsignal abgibt, dagegen im Hochgeschwindigkeitsbereich bereits ein Signal abgibt, wenn der obere Schwellwert unterschritten ist.In the example according to FIGS. 1 and 2, the tire pressure for the speed range up to 160 km / h is between two threshold values which are realized with the contact surfaces 17 and 18 and the counter-contact surfaces 22 and 23 . In this case, the ceramic film 13 of the reference pressure chamber 11 is deflected by the air pressure p in the tire of the vehicle so that when the lower threshold value is reached, the contact surface 17 in the center of the ceramic film 13 touches the opposite mating contact surface 22 on the base plate 12 and thus the capacitor 30 to the coil 28 and to the capacitor 29 of the resonant circuit 21 for a certain resonance frequency connects in parallel. If the tire pressure is increased to above the second switching threshold, the ceramic film 13 is pushed through so far that now the contact surface 18 touches the mating contact surface 23 and thus also switches the capacitor 31 to the coil 28 and the capacitors 30 and 29 in parallel. The thereby changing resonance frequency of the resonant circuit 21 is detected by a transducer arranged in a fixed position on the vehicle and fed to an evaluation circuit. The evaluation circuit can be designed so that it emits a warning signal for an excessively high air pressure P in the tire when the second threshold value is exceeded. The evaluation circuit can also be designed so that it emits a warning signal in the normal speed range only when the value falls below the lower threshold value, on the other hand already emits a signal in the high-speed range when the value falls below the upper threshold value.

Weitere Schwellwerte können durch weitere Kontaktflächen und Gegen kontaktflächen in der Referenzdruckkammer 11 überwacht werden, die - wie Fig. 2 zeigt - noch weiter zum Rand der Referenzdruckkam mer 11 hin angeordnet sind und die sich erst bei noch stärkerer Durchbiegung der Keramikfolie 13 zur Kontaktgabe berühren. Auf die se Weise kann ein und derselbe Reifendrucksensor 10 für verschiedene Schwellwerte eingesetzt werden. Außerdem läßt sich durch diesen Rei fendrucksensor ein Leck in der Referenzdruckkammer 11 in einfacher Weise feststellen, indem das Schaltorgan mit der Kontaktfläche 17 und der Gegenkontaktfläche 22 auch dann geöffnet wird, wenn der Reifendruck oberhalb des unteren Schwellwertes liegt. In diesem Fall wird der Schwingkreis 21 nur noch durch die Ringspule 28 und den fest parallel geschalteten Kondensator 29 gebildet. Wird dagegen die Keramikfolie 13 durch einen Schutzdeckel blockiert, der beispielsweise beim Montieren oder Demontieren von Reifen versehentlich eingedrückt werden kann, so läßt sich dies ebenfalls auf einfache Weise dadurch feststellen, daß auch das Schaltorgan 18/23 geschlossen ist (Überdruck) und auch beim Luftablassen keine Abhilfe bringt, was ebenfalls über diese Resonanzfrequenz des Schwingkreises 21 festgestellt werden kann.Further threshold values can be monitored by further contact surfaces and counter-contact surfaces in the reference pressure chamber 11 , which - as shown in FIG. 2 - are arranged even further towards the edge of the reference pressure chamber 11 and which only touch when the ceramic foil 13 bends even more to make contact. In this way, one and the same tire pressure sensor 10 can be used for different threshold values. In addition, a leak in the reference pressure chamber 11 can be determined in a simple manner by this pressure sensor by opening the switching element with the contact surface 17 and the counter-contact surface 22 even when the tire pressure is above the lower threshold value. In this case, the resonant circuit 21 is only formed by the ring coil 28 and the capacitor 29 connected in parallel. If, on the other hand, the ceramic film 13 is blocked by a protective cover, which can be accidentally pressed in, for example when fitting or removing tires, this can also be determined in a simple manner in that the switching element 18/23 is closed (excess pressure) and also when the air is deflated brings no remedy, which can also be determined via this resonance frequency of the resonant circuit 21 .

Fig. 3 zeigt in einem anderen Ausführungsbeispiel einen Reifen drucksensor 40, bei dem die Referenzdruckkammer 41 nicht nur nach oben durch die Keramikfolie 13 a abgeschlossen ist, sondern bei dem auch die Bodenplatte aus einer Keramikfolie 42 besteht, die eben falls dem Luftdruck p im Reifen ausgesetzt ist. Gegenüber einer starren Bodenplatte wird hier die Referenzdruckkammer 41 durch die beiden Keramikfolien 13 a, 42 vom Reifendruck wesentlich stärker zusammengedrückt, so daß hier der Abstand dieser Keramikfolien 13 a, 42 mit den Kontaktflächen 17, 18 und den entsprechenden Gegenkontaktflächen 22, 23 entsprechend größer gewählt werden kann. Die Keramikfolien 13 a, 42 werden auch hier durch einen Distanzring 14 auf Abstand gehalten, wobei der Distanzring 14 an einer Stelle des Umfangs eine Ausnehmung zum Einfüllen des Referenzgase aufweist, die nach dem Einfüllen des Gases mit Glaspulver zugeschmolzen wird. Die Keramik folien 13 a, 42 werden auch hier mit dem Distanzring 14 zusammen gesintert oder verglast. Der Anschluß der Kontaktflächen 17, 18 und Gegenkontaktflächen 22, 23 erfolgt gemäß dem Beispiel nach Fig. 1. Die Referenzdruckkammer 41 wird hier im Bereich des Distanzringes 14 von einem Tragkörper 43 gehalten, damit sich auch die untere Kera mikfolie 42, abhängig vom Luftdruck p im Reifen frei bewegen kann. Fig. 3 shows in another embodiment, a tire pressure sensor 40 , in which the reference pressure chamber 41 is not only closed at the top by the ceramic film 13 a , but also in which the bottom plate consists of a ceramic film 42 , which if the air pressure p in the tire is exposed. Compared to a rigid base plate, the reference pressure chamber 41 is compressed much more strongly by the two ceramic foils 13 a , 42 from the tire pressure, so that the distance between these ceramic foils 13 a , 42 with the contact surfaces 17, 18 and the corresponding counter-contact surfaces 22, 23 is chosen to be correspondingly larger can be. The ceramic foils 13 a , 42 are also kept at a distance here by a spacer ring 14 , the spacer ring 14 having a recess at one point on the circumference for filling in the reference gases, which is melted with glass powder after the gas has been filled in. The ceramic films 13 a , 42 are also sintered or glazed together with the spacer ring 14 . The connection of the contact surfaces 17, 18 and mating contact surfaces 22, 23 takes place according to the example according to FIG. 1. The reference pressure chamber 41 is held here in the area of the spacer ring 14 by a support body 43 , so that the lower ceramic film 42 , depending on the air pressure p can move freely in the tire.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel zeigen die Fig. 4 und 5 mit einem Reifendrucksensor 50, dessen Referenzdruckkammer 51 ebenfalls aus zwei mit geringem Abstand übereinanderliegende Keramikfolien 52 und 53 besteht. Die beiden Keramikfolien 52, 53 sind in ihrem zentralen Bereich durch einen Abstandshalter 54 aus Isolierstoff von einander getrennt. In ihrem Randbereich 55 sind sie dagegen unmit telbar miteinander durch Sintern oder durch eine Glasschmelze druck dicht verbunden. Der Abstandshalter 54 kann ebenfalls aus einem etwa 100 µm dicken Keramikplättchen bestehen. In dem Bereich zwischen den Rand 55 und dem Abstandshalter 54 sind die Keramikfolien 52, 53 an ihren einander zugewandten Seiten mit Kontaktflächen 56, 57 bzw. Gegenkontaktflächen 58, 59 versehen, die paarweise einen unter schiedlichen Abstand zum Außenrand 55 haben und in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt sind. In Fig. 4 sind nur zwei solcher Kon taktpaare im Querschnitt dargestellt, wogegen aus Fig. 5 erkennbar ist, daß die Keramikfolien 52, 53 weitere Kontaktflächen aufweisen, die paarweise zusammenwirken. Die Kontaktierung der Kontaktflächen 56, 57 sowie der Gegenkontaktflächen 58, 59 erfolgt auch hier über Lei terbahnen 66, die jedoch zum zentralen Bereich der Referenzdruckkam mer 51 führen und dort mit Anschlußleitern 60 kontaktiert sind, wel che isoliert voneinander im Abstandshalter 54 eingesetzt und durch die untere Keramikfolie 53 hindurch nach außen geführt sind. Die Ab dichtung der Leiterdurchführungen erfolgt durch den Abstandshalter 54, auf dem die Keramikfolien 52, 53 aufgesintert bzw. durch Glas aufgeschmolzen sind. Die Referenzdruckkammer 51 ist in ihrem zentra len Bereich an einem Gehäuse 61 befestigt, wobei die Anschlußleiter 60 durch eine Bohrung 62 des Gehäuses hindurch mit einer Leiterplat te 63 kontaktiert sind, welche die verschiedenen Elemente des Schwingkreises 21 gemäß Fig. 1 aufnimmt. Das Gehäuse 61 ist zum Reifen hin mit einem Schutzdeckel 64 abgeschlossen, der die empfindlichen Keramikfolien 52, 53 der Referenzdruckkammer 51 gegen mechanische Beschädigung schützen soll. Über Durchbrüche 65 des Schutzdeckels 64 gelangt der Luftdurck p des Reifens zu den beiden Keramikfolien 52, 53 der Referenzdruckkammer 51. Another embodiment is shown in FIGS. 4 and 5 with a tire pressure sensor 50 , the reference pressure chamber 51 of which likewise consists of two ceramic foils 52 and 53 lying one above the other at a short distance. The two ceramic foils 52, 53 are separated from one another in their central region by a spacer 54 made of insulating material. In their edge region 55 , on the other hand, they are directly and tightly connected to one another by sintering or by a glass melt. The spacer 54 can also consist of an approximately 100 μm thick ceramic plate. In the area between the edge 55 and the spacer 54 , the ceramic foils 52, 53 are provided on their mutually facing sides with contact surfaces 56, 57 or mating contact surfaces 58, 59 , which are in pairs at a different distance from the outer edge 55 and offset in the circumferential direction are. In Fig. 4 only two such contact pairs are shown in cross-section, whereas it can be seen from Fig. 5 that the ceramic foils 52, 53 have further contact surfaces which cooperate in pairs. The contacting of the contact surfaces 56, 57 and the mating contact surfaces 58, 59 also takes place here via conductor tracks 66 , which, however, lead to the central region of the reference pressure chamber 51 and are contacted there with connecting conductors 60 , which are used in isolation from one another in the spacer 54 and through which lower ceramic film 53 are guided outwards. The sealing of the conductor bushings takes place through the spacer 54 , on which the ceramic foils 52, 53 are sintered or melted through glass. The reference pressure chamber 51 is fastened in its central area to a housing 61 , the connecting conductors 60 being contacted through a bore 62 of the housing with a printed circuit board 63 which accommodates the various elements of the resonant circuit 21 according to FIG. 1. The housing 61 is closed towards the tire with a protective cover 64 which is intended to protect the sensitive ceramic foils 52, 53 of the reference pressure chamber 51 against mechanical damage. The air pressure p of the tire reaches the two ceramic foils 52, 53 of the reference pressure chamber 51 via openings 65 in the protective cover 64 .

Aus Fig. 5 ist die Anordnung der Kontaktflächen auf der unteren Keramikfo lie 53 mit unterschiedlichem Abstand vom Außenrand 55 erkennbar, so daß sich auch dort verschiedene Schwellwerte in dem Reifendrucksensor 50 realisieren lassen. Die Anschlüsse der Kontaktflächen über die Lei terbahnen 66 mit dem jeweiligen Anschlußleiter 60 für die untere Keramikfolie 53 sind ebenfalls erkennbar, wobei die Leiterbahnen 66 für die darüberliegende Keramikfolie 52 gestrichelt angedeutet sind. Auch bei dieser Ausführung des Reifendrucksensors 50 lassen sich eine Mehrzahl von Schaltschwellen realisieren, indem der Referenzdruck in der Referenzdruckkammer 51 so gewählt ist, daß er kleiner als der untere Schwellwert des Reifendrucks ist. Mit steigendem Luftdruck P im Reifen werden nun die Keramikfolien 52 und 53 vom Außenrand 55 her zunehmend aufeinander gedrückt, so daß sich zunächst die äußere Kon taktfläche 56 und die Gegenkontaktfläche 58 berühren und damit einen elektrischen Kontakt geben, mit dem der angeschlossene, nicht dar gestellte Schwingkreis beeinflußt wird. Mit zunehmendem Reifendruck werden nun bei Erreichen eines jeden Schwellwertes weitere Kontakt flächen paarweise verbunden, bis schießlich auch die am weitesten innen angeordnete Kontaktfläche 57 und die ihr zugeordnete Gegenkon taktfläche 59 sich berühren und damit einen Schaltvorgang zur Beein flussung des Schwingkreises auslösen.From Fig. 5, the arrangement is of the contact surfaces on the lower Keramikfo 53 lie at different distances from the outer edge 55 seen so that there can be different threshold values realized in the tire pressure sensor 50. The connections of the contact surfaces via the conductor tracks 66 with the respective connecting conductor 60 for the lower ceramic film 53 can also be seen, the conductor tracks 66 for the ceramic film 52 lying above being indicated by dashed lines. In this embodiment of the tire pressure sensor 50 , too, a plurality of switching thresholds can be implemented by selecting the reference pressure in the reference pressure chamber 51 such that it is lower than the lower threshold value of the tire pressure. With increasing air pressure P in the tire, the ceramic foils 52 and 53 are increasingly pressed together from the outer edge 55 , so that the outer contact surface 56 and the mating contact surface 58 first touch and thus give electrical contact with which the connected, not shown Resonant circuit is affected. With increasing tire pressure, further contact surfaces are now connected in pairs when each threshold value is reached, until finally the innermost contact surface 57 and the associated contact surface 59 touch and thus trigger a switching operation to influence the resonant circuit.

Wie bereits beim Reifendrucksensor 10 gemäß Fig. 1, erläutert, kann in gleicher Weise auch bei dieser Ausführung ein Leck in der Refe renzdruckkammer 51 im montierten Zustand des Reifendrucksensors 50 ermittelt werden.As already explained for the tire pressure sensor 10 according to FIG. 1, a leak in the reference pressure chamber 51 can also be determined in the mounted state of the tire pressure sensor 50 in this embodiment as well.

Claims

1. Tire pressure sensor for motor vehicles with a switching element to be fastened to the circumference of the wheel rim, which is acted upon by the air pressure in the tire, and which is arranged in a reference pressure chamber which is sealed off from the tire by at least one membrane which is connected to the switching element connected to an oscillating circuit changes the air pressure in the tire and thus changes the resonant circuit, characterized in that the membrane is made of a ceramic film ( 13; 13 a ; 52 ), which on its inside was several, with different from the outer edge offset contact surfaces ( 17, 18; 56, 57 ), which are each connected to the resonant circuit ( 21 ) via a conductor track ( 19, 20; 66 ) and which interact with counter-contact surfaces ( 22, 23; 58, 59 ), which are at a short distance in the idle state the surface of the reference pressure chamber ( 11; 40; 51 ) opposite the contact surfaces ( 17, 18; 56, 57 ) and also with the resonant circuit ( 2nd 1 ) are connected.

2. Tire pressure sensor according to claim 1, characterized in that the counter-contact surfaces ( 22, 23 ) are arranged on a base plate ( 12 ) of the reference pressure chamber ( 11 ) and via further conductor tracks ( 24, 25 ) which are located on the base plate ( 12 ), are led outside.

3. Tire pressure sensor according to claim 1 or 2, characterized in that the base plate of the reference pressure chamber ( 40 ) consists of a further ceramic film ( 42 ) acted upon by the air pressure of the tire.

4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the ceramic film ( 13; 13 a) is held at its outer Randbe rich via a spacer ring ( 14 ) made of insulating material in the rest state parallel to the base plate ( 12; 42 ).

5. Tire pressure sensor according to claim 4, characterized in that the spacer ring ( 14 ) is punched out of a second further ceramic film which has approximately the same thickness as the ceramic film serving as a membrane ( 13; 13 a) of the reference pressure chamber ( 11; 41 ).

6. Tire pressure sensor according to claim 1, characterized in that the reference pressure chamber ( 51 ) is closed by two membranes and this membrane from the ceramic films ( 52, 53 ), these in their central area by a spacer ( 54 ) made of insulating material from each other are separated, are each pressure-tightly connected to each other at their outer edge ( 55 ) and in the area between the outer edge ( 55 ) and spacer ( 54 ) on the other facing sides the contact surfaces ( 56, 57 ) and Gegenkon contact surfaces ( 58, 59 ) wear.

7. A tire pressure sensor according to claim 6, characterized in that the contact surfaces ( 56, 57 ) and mating contact surfaces ( 58, 59 ) are connected via the conductor tracks ( 66 ) leading to the central area, which there are connected with connecting conductors ( 60 ) in the spacer ( 54 ). contacted and led to the outside.