DE4400467A1 - Vorrichtung zur Überwachung des Reifendrucks von Fahrzeugrädern oder -reifen - Google Patents
Vorrichtung zur Überwachung des Reifendrucks von Fahrzeugrädern oder -reifenInfo
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- B60C23/00—Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
- B60C23/02—Signalling devices actuated by tyre pressure
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- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
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- B60C23/0425—Means comprising permanent magnets, e.g. Hall-effect or Reed-switches
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß
Oberbegriff Patentanspruch 1.
Bei Straßenfahrzeugen und dabei insbesondere bei Lastkraft
wagen und hierbei speziell auch bei solchen mit Anhängern ist
die Überwachung des Reifendrucks problematisch, zumal ein
nicht ausreichender, d. h. unter einem vorgegebenen Grenzwert
liegender Reifendruck nicht nur zu einem erhöhten Verschleiß,
sondern durch Überhitzung auch zu einer Zerstörung des
Reifens führen kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung aufzuzeigen,
die bei einfacher Ausgestaltung und insbesondere auch bei der
Möglichkeit einer preiswerten Fertigung eine zuverlässige
Überwachung des Reifendrucks ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Vorrichtung entsprechend
dem kennzeichnenden des Patentanspruches 1 ausgebildet.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist bei hoher Betriebs
sicherheit einfach und preiswert realisierbar.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind das
erste Sensorelement ein Permanentmagnet und das zweite
Sensorelement ein induktives Element, wobei die Vorrichtung
dann so ausgebildet ist, daß die Wirkungskopplung, d. h.
insbesondere auch der Abstand, mit dem sich das zweite
Sensorelement bei umlaufendem Fahrzeugrad am ersten Sensor
element vorbeibewegt, vom Reifendruck abhängig ist, d. h.
bevorzugt dieser Wirkungseingriff bei höherem Reifendruck
größer ist als bei niedrigem Reifendruck.
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteran
sprüche.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an einem
Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in sehr vereinfachter Darstellung und im Schnitt die
Achse eines Kraftfahrzeugs zusammen mit einer
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
bestehend aus dem Sensor und dem Druckmesser;
Fig. 2 und 3 in vergrößerter Einzeldarstellung den
Druckmesser, jeweils zusammen mit dem ortsfesten
Sensor bei unterschiedlichen Betriebszuständen des
Druckmessers.
In den Figuren ist 1 ein Rad beispielsweise einer Hinterachse
eines Lastkraftwagens. Dieses Rad besteht in üblicher Weise im
wesentlichen aus der Felge 2 und aus dem auf dieser Felge
vorgesehenen Fahrzeugreifen 3.
An der Felge 2 ist ein Drucksensor oder Druckmesser 4
vorgesehen. Bei der dargestellten Ausführungsform befindet
dieser Druckmesser 4 an der der Fahrzeugmitte zugewandten
Innenseite der Felge 2 und ist dort auf einen rohrförmigen
Nippel 4 aufgeschraubt, der über die Außenfläche der Felge 2
vorsteht und in gleicher Weise ausgebildet ist wie diejenigen
Nippel, die zum Befüllen von Fahrzeugreifen mit Druckluft
dienen und in denen hierfür in der Regel jeweils ein ent
sprechendes Ventil vorgesehen ist.
An einem ortsfesten, d. h. mit dem Rad 1 nicht mitdrehenden
Teil der Fahrzeugachse, beispielsweise an einer Platine 6 der
Fahrzeugbremse ist mittels eines Halters 7 ein Sensor 8
befestigt, und zwar derart, daß dieser mit einem aktiven Teil
oder Sensorelement 8 einer Bewegungsbahn benachbart liegt,
auf der sich das der Felge 2 entfernt liegende Ende des im
wesentlichen zylinderförmigen Druckmessers 4 bei umlaufendem
Rad 1 bewegt.
Wie nachfolgend noch näher beschrieben wird, ist der Druck
messer 4 so ausgebildet, daß er dann, wenn der Innendruck des
Fahrzeugreifens 3 innerhalb eines vorgegebenen Druckbereichs
und über einem vorgegebenen Schwellwert liegt, außerhalb
seines Gehäuses ein Magnetfeld erzeugt, und zwar derart, daß
bei jedem Umlauf des Rades 1 in dem induktiven Sensorelement
8′ des Sensors 8 durch den sich vorbeibewegenden Druckmesser
4 ein elektrischer Impuls induziert wird. Dieser wird dann
über eine Meßleitung 9 an eine Anzeige- und Auswertelektronik
10 geleitet, die gleichzeitig über eine Signalleitung 11 auch
ein das Fahren bzw. Stehen des Fahrzeugs anzeigendes Kon
trollsignal erhält.
Liegt der Reifendruck also innerhalb der zulässigen Grenz
werte und liefert der Druckmesser 4 daher bei sich bewegendem
Fahrzeug die im Sensor 8 induzierten elektrischen Impulse an
der Meßleitung 9, so wird von der Elektronik 10 der ordnungs
gemäße Zustand des Rades 1 festgestellt und ggf. dieser
ordnungsgemäße Zustand an einer Anzeige dem Fahrzeugführer
angezeigt.
Der Druckmesser 4 ist weiterhin so ausgebildet, daß er dann,
wenn der Druck des Fahrzeugreifens 3 unterhalb des vorgegebe
nen Grenz- oder Schwellwertes liegt, das Magnetfeld außerhalb
Gehäuses nicht mehr vorhanden oder zumindest wesentlich
reduziert ist, so daß bei sich bewegendem Fahrzeug auch die
elektrischen Impulse auf der Meßleitung 9 fehlen, die
Elektronik 10 also einen nicht ordnungsgemäßen Reifendruck
feststellt und die Abgabe ein entsprechendes Alarm-Signal
veranlaßt.
Es versteht sich, daß bei mehreren Fahrzeugrädern 1 oder bei
mehreren Gruppen von Fahrzeugrädern 1 (beispielsweise bei
über eine den Reifendruck ausgleichende Druckleitung verbun
denen Zwillingsrädern oder -reifen) jeweils eine von wenig
stens einem Druckmesser 4 und wenigstens einem Sensor 8
gebildete Vorrichtung zur Überwachung des Reifendruckes
vorgesehen ist, wobei dann beispielsweise der Sensor 8 jeder
dieser Vorrichtung über eine eigene Meßleitung 9 mit der
Elektronik 10 verbunden ist.
Dadurch, daß ein ausreichender Reifendruck durch das Vor
handensein des Magnetfeldes an dem jeweiligen Druckmesser 4
und ein nicht ausreichender Reifendruck durch das Fehlen
dieses Magnetfeldes bzw. durch ein unzureichendes großes
Magnetfeld angezeigt werden, ist das Überwachungssystem
weitestgehend störungssicher und besitzt eine hohe Betriebs
sicherheit.
Die Fig. 2 und 3 zeigen im Detail die Ausbildung des
Druckmessers 4. Dieser besteht aus einem inneren Zylinder 12,
der einen kreiszylinderförmigen Innen- und Außenquerschnitt
aufweist und an einem Ende offen und am anderen Ende durch
einen Wandabschnitt 13 verschlossen ist. An der dem Zylinder
12 abgewandten Seite des Wandabschnittes 13 ist achsgleich
mit der Längsachse L des Zylinders 12 bzw. des Druckmessers 4
eine mit einem Innengewinde 14 versehene kreiszylinderförmige
Buchse oder Hülse 15 angeformt, mit der der Druckmesser 4 zum
Befestigen an der betreffenden Felge 2 auf das Außengewinde
des dortigen Nippels 5 aufschraubbar ist. Der Wandabschnitt
13 besitzt in der Mitte eine durchgehende Bohrung 16, die den
Innenraum der Buchse 15 mit dem Innenraum des Zylinders 12
verbindet.
Im Zylinder 12 ist in Richtung der Zylinder-Längsachse L ein
Stößel 17 verschiebbar geführt, der an seinem dem Wandab
schnitt 13 zugewandten Ende einen Kolben 18 mit einer
Ring- oder Kolbendichtung 19 bildet. Zwischen dem Kolben 18
und dem Wandabschnitt 13 ist ein Druckraum 12′ gebildet, der
durch die Bohrung 16 mit dem Innenraum des Reifens in
Verbindung steht. In einer achsgleich mit der Achse L
angeordneten, mit einem Innengewinde 20 versehenen und an der
dem Kolben 18 abgewandten Ende des Stößels 17 offenen Bohrung
21 ist in diesem Stößel 21 in Richtung der Längsachse L
verstellbar ein zylinderförmiger Permanentmagnet 22 angeord
net, der das "erste Sensorelement" bildet, mit einem Außen
gewinde in das Innengewinde 20 eingreift und hierdurch
relativ zum Stößel 17 in Richtung der Längsachse L verstell
bar ist und mit einer von dieser Verstellung abhängigen Länge
über die dem Kolben 18 abgewandte Seite des Stößels 17
vorsteht. Weiterhin ist die Ausbildung so getroffen, daß in
der Stellung des Stößels 17, in der der Kolben 18 dem
Wandabschnitt 13 unmittelbar benachbart liegt, sowohl der
Stößel 17 als auch der Permanentmagnet 22 über die dem
Wandabschnitt 13 abgewandte Seite des Zylinders 12 vorstehen.
Mit 23 ist ein zylinder- oder hülsenartiges Gehäuseteil
bezeichnet, welches achsgleich mit der Längsachse L angeord
net ist, den Zylinder 12 außen umschließt, d. h. auf diesen
Zylinder aufgeschoben ist und weiterhin auch an der dem
Wandabschnitt 13 abgewandten Seite des Zylinders 12 einen
Gehäuseinnenraum 24 nach außen hin verschließt, in welchen
der über den Zylinder 12 wegstehende Teil des Stößels 17 bzw.
der über den Stößel 17 wegstehende Teil des Permanentmagneten
22 hineinreichen und der in der nachstehend noch näher
beschriebenen Weise ein Bewegungsraum für den Stößel 17 bzw.
den Permanentmagneten 22 bildet.
Fig. 2 zeigt den Druckmesser 4 im nicht aktivierten Zustand,
d. h. der Kolben 18 legt gegen den Wandabschnitt 13 an, und
zwar durch die Wirkung einer Druckfeder 25, die im Inneren
des Gehäuseteils 23 vorgesehen ist und sich mit einem Ende
gegen eine dem Wandabschnitt 13 abgewandte Fläche des Kolbens
18 und mit dem anderen Ende gegen die Innenfläche eines
Wandabschnittes 26 abstützt, der das Gehäuseteil 23 an der
dem Zylinder 12 bzw. dem Wandabschnitt 13 entfernt liegenden
Seite abschließt. Im nicht aktivierten Zustand des Druck
messers 4 befindet sich der Permanentmagnet 22 auch mit
seinem dem Wandabschnitt 26 zugewandten Ende innerhalb des
Gehäuseraumes 24 mit Abstand von der Ebene des Wandabschnit
tes 26.
Im Wandabschnitt 26 ist achsgleich mit der Längsachse L eine
Bohrung oder Öffnung 27 vorgesehen, durch die der Permanent
magnet 22 bei aktiviertem Druckmesser 4 aus dem Gehäuseinnen
raum 24 nach außen vorsteht, und zwar in einen Raum 28, der
von einer Schutzkappe 29 gebildet ist, die auf das dem
Wandabschnitt 13 bzw. der Buchse 15 abgewandte Ende des
Gehäuseteils 23 aufgeschoben und dort in geeigneter Weise,
beispielsweise durch Klemmsitz gehalten ist. Die Verschluß
kappe 29 besitzt innen Abstandhalter 30, die gegen die
Außenfläche des Wandabschnittes 26 anliegen und dadurch die
Abmessung des Raumes 28 in Richtung der Längsachse L genau
festlegen.
Das Gehäuseteil 23 ist aus ferromagnetischem Material,
beispielsweise aus Stahlblech hergestellt und besitzt an
seiner Umfangswandung einen Absatz, mit dem das Gehäuseteil
sich am offenen Rand des Zylinders 12 abstützt. Durch einen
umgebördelten, den Wandabschnitt 13 hintergreifenden Rand 32
ist das Gehäuseteil 23 am Zylinder 12 gehalten.
Der Zylinder 12 ist vorzugsweise einstückig mit dem Wandab
schnitt 13 und der Buchse 15 aus Metall, beispielsweise aus
Messing oder aus korrosionsfestem Stahl gefertigt. Für die
Herstellung des Stößels 17 eignet sich ebenfalls ein korro
sionsbeständiges Metall, beispielsweise Messing oder aber ein
Kunststoff. Das Verschlußelement 29 ist aus einem nicht
ferromagnetischen Material hergestellt, beispielsweise aus
Kunststoff, bevorzugt aus transparentem Kunststoff.
Der Permanentmagnet 22 besitzt an seiner dem Wandabschnitt 13
abgewandten Stirnseite einen Schlitz 33 für ein Werkzeug
(Schraubenzieher). Ein ähnlicher Schlitz 34 ist an der dem
Wandabschnitt 13 zugewandten Seite des Kolbens 18 vorgesehen.
Die Federkonstante für die Druckfeder 25 ist so gewählt, daß
bei entsprechender Einstellung des Permanentmagneten 22
dieser in dem gesamten zulässigen Druckbereich für den
Reifendruck durch die Öffnung 27 in den Raum 28 vorsteht und
erst bei Unterschreiten eines gerade noch zulässigen Reifen
druckes (Grenzwert) sich innerhalb des Gehäuseraumes 24
befindet. Die maximale Länge, mit der der Permanentmagnet 22
durch die Öffnung 27 vorsteht, ist durch die axiale Länge der
Abstandhalter 30 bzw. dadurch vorgegeben, daß das Verschluß
element 29 einen Anschlag für die dem Wandabschnitt 13
abgewandte Stirnseite des Permanentmagneten 22 bildet.
Dadurch, daß das Gehäuseteil 23 aus ferromagnetischem
Material besteht, ergibt sich im Bereich des dem Wandab
schnitt 13 abgewandten Endes des Druckmessers 4, mit welchem
(Ende) sich dieser Druckmesser bei drehendem Rad 1 an dem
Sensor 8 vorbeibewegt, ein Magnetfeld, dessen Größe deutlich
davon abhängt, ob der Permanentmagnet 22 durch die Öffnung 27
aus dem Gehäuseinnenraum 24 vorsteht oder sich in diesem
Gehäuseinnenraum befindet, d. h. bei durch die Öffnung 27
vorstehendem Permanentmagneten 22 ergibt sich außerhalb des
Gehäuseteils 23 ein deutliches Magnetfeld, während bei im
Gehäuseteil 24 vollständig aufgenommenem Permanentmagneten 22
dessen Magnetfeld im Inneren des Gehäuseteils 24 verläuft und
von diesem abgeschirmt ist, außerhalb des Gehäuseteils 23
also allenfalls ein magnetisches Streufeld geringer Größe
vorliegt.
Wie die Fig. 2 und 3 weiterhin zeigen, ist der Abstand,
den der Permanentmagnet 22 von dem Sensor 8 aufweist, bei
aktiviertem Druckmesser 4 und bei nicht aktiviertem Druck
messer sehr unterschiedlich, so daß auch bereits hierdurch
vom Reifendruck abhängige unterschiedliche elektrische
Signale im Sensor 8 erzeugt werden.
Die Einstellung des Permanentmagneten 22 relativ zum Stößel
17 erfolgt vorzugsweise bei der Herstellung des Druckmessers
4, und zwar mit Hilfe von in die Schlitze 33 und 34 ein
greifenden Schraubenziehern, wobei der Schlitz 34 durch die
Öffnung 16 im Wandabschnitt 13 zugänglich ist und der Schlitz
33 durch die Öffnung 27 bei abgenommenem Verschlußelement 29.
Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel
beschrieben. Es versteht sich, daß Änderungen sowie Abwand
lungen möglich sind, ohne daß dadurch der der Erfindung
zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird.
Bezugszeichenliste
1 Rad
2 Felge
3 Reifen
4 Druckmesser
5 Nippel
6 Platine
7 Halter
8 Sensor
9 Meßleitung
10 Elektronik
11 Signalleitung
12 Zylinder
12′ Druckraum
13 Wandabschnitt
14 Innengewinde
15 Buchse
16 Bohrung
17 Stößel
18 Kolben
19 Kolbendichtung
20 Innengewinde
21 Bohrung
22 Permanentmagnet
23 Gehäuseteil
24 Gehäuseinnenraum
25 Druckfeder
26 Wandabschnitt
27 Öffnung
28 Raum
29 Verschlußelement
30 Abstandhalter
31 Abstufung
32 Rand
33, 34 Schlitz
2 Felge
3 Reifen
4 Druckmesser
5 Nippel
6 Platine
7 Halter
8 Sensor
9 Meßleitung
10 Elektronik
11 Signalleitung
12 Zylinder
12′ Druckraum
13 Wandabschnitt
14 Innengewinde
15 Buchse
16 Bohrung
17 Stößel
18 Kolben
19 Kolbendichtung
20 Innengewinde
21 Bohrung
22 Permanentmagnet
23 Gehäuseteil
24 Gehäuseinnenraum
25 Druckfeder
26 Wandabschnitt
27 Öffnung
28 Raum
29 Verschlußelement
30 Abstandhalter
31 Abstufung
32 Rand
33, 34 Schlitz
Claims (9)
1. Vorrichtung zur Überwachung des Reifendrucks von Fahr
zeugreifen, gekennzeichnet durch wenigstens einen an dem
Fahrzeugrad (1) oder der dortigen Felge (2) vorgesehenen
Druckmesser (4) mit einem ersten Sensorelement (22) sowie
durch wenigstens einen an einem mit dem Fahrzeugrad (1)
nicht mitdrehenden Teil einer Fahrzeugachse vorgesehenen
Sensor (8) mit einem zweiten Sensorelement (8′), der der
Bewegungsbahn benachbart ist, auf welcher der Druckmesser
(4) bzw. das erste Sensorelement (22) bei drehendem Rad
(1) umlaufen, wobei der Druckmesser (4) ein mit dem Druck
des Fahrzeugreifens beaufschlagbares und durch diesen
Druck gegen die Wirkung wenigstens eines Federelementes
(25) bewegbares Druck sensibles Element (17, 18) auf
weist, und wobei das erste Sensorelement (22) mit dem
Druck sensiblen Element (17, 18) derart mitbewegbar ist,
daß sich eine von dem Reifendruck abhängige Wirkungs
kopplung zwischen dem ersten und zweiten Sensorelement
(22, 8′) zur Erzeugung eines vom Reifendruck abhängigen
elektrischen Signals am Sensor (8) ergibt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das erste Sensorelement (22) mit dem Druck sensiblen
Element (17, 18) derart mitbewegbar ist, daß der Abstand,
mit dem sich das zweite Sensorelement am Sensor bzw. am
ersten Sensorelement vorbeibewegt, vom Reifendruck
abhängig ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Sensor oder das zweite Sensorelement
ein Näherungssensor oder Näherungsschalter und das erste
Sensorelement ein Körper aus einem Metall oder einem
ferromagnetischen Material sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch
gekennzeichnet, daß das zweite Sensorelement ein in
duktives Element ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch
gekennzeichnet, daß das erste Sensorelement ein Perma
nentmagnet (22) ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch
gekennzeichnet, daß das drucksensible Element eine
Membrane oder ein in einem Zylinder (12) geführter Kolben
(18) ist, die bzw. der einen mit dem Reifendruck be
aufschlagten Raum begrenzt.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, gekennzeich
net durch ein aus ferromagnetischem Material hergestell
tes Gehäuse oder Gehäuseteil (23) mit einer Öffnung (27),
wobei das als Permanentmagnet (22) ausgebildete zweite
Sensorelement bei einem in einem ersten Bereich liegenden
Reifendruck durch die Öffnung (27) des Gehäuses (23)
vorsteht und bei einem in einem zweiten Druckbereich
liegenden Reifendruck von dem Gehäuse bzw. dem Gehäuse
teil (23) aufgenommen ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch
gekennzeichnet, daß bei größerem Reifendruck die Kopp
lungswirkung zwischen dem ersten und zweiten Sensor
element größer ist als bei kleinerem Reifendruck.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, gekenn
zeichnet durch eine Auswert- und Anzeigeelektronik (10),
die über wenigstens eine Meßleitung (9) mit dem wenig
stens einen Sensor (8) verbunden ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944400467 DE4400467C2 (de) | 1994-01-11 | 1994-01-11 | Vorrichtung zur Überwachung des Reifendrucks von Fahrzeugreifen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944400467 DE4400467C2 (de) | 1994-01-11 | 1994-01-11 | Vorrichtung zur Überwachung des Reifendrucks von Fahrzeugreifen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4400467A1 true DE4400467A1 (de) | 1995-07-20 |
DE4400467C2 DE4400467C2 (de) | 1995-11-30 |
Family
ID=6507652
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19944400467 Expired - Fee Related DE4400467C2 (de) | 1994-01-11 | 1994-01-11 | Vorrichtung zur Überwachung des Reifendrucks von Fahrzeugreifen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4400467C2 (de) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2556047A1 (de) * | 1974-12-13 | 1976-06-16 | Gen Motors Corp | Warnsystem fuer niedrigen reifendruck |
DE2707407A1 (de) * | 1977-02-21 | 1978-08-24 | Gerhard Dipl Ing Fritz | Beruehrungslos arbeitende warneinrichtung vor zu niedrigem reifeninnendruck |
DE3018246A1 (de) * | 1980-05-13 | 1981-11-19 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Analoger reifendruckmesser |
-
1994
- 1994-01-11 DE DE19944400467 patent/DE4400467C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2556047A1 (de) * | 1974-12-13 | 1976-06-16 | Gen Motors Corp | Warnsystem fuer niedrigen reifendruck |
DE2707407A1 (de) * | 1977-02-21 | 1978-08-24 | Gerhard Dipl Ing Fritz | Beruehrungslos arbeitende warneinrichtung vor zu niedrigem reifeninnendruck |
DE3018246A1 (de) * | 1980-05-13 | 1981-11-19 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Analoger reifendruckmesser |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4400467C2 (de) | 1995-11-30 |
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Legal Events
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---|---|---|---|
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D2 | Grant after examination | ||
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