CN100519235C - 用于把探测单元连接到轮圈的组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及位于轮胎内侧的探测单元(100)的组件M，所述探测单元连接到阀(V)的阀体(300)上。所述组件(M)包括：一个接受探测部件的探测单元(100)，阀体(300)，一个密封装置(400)，用于提供所述阀体(300)与一个轮圈(200)之间的密封，用于保持阀体(300)在所述轮圈(200)上的定位的装置(500)，所述轮圈(200)上预制有为此目的而设置的一个连接开孔(210)，用于把探测单元(100)连接到所述阀体(300)的一个模块，其特征在于所述组件除了所述密封装置(400)之外的至少一个元件(500)被适当预制从而使得该元件(500)的一部分穿过所述连接开孔(210)从而当所述组件受到切向应力时与所述连接开孔(210)相啮合。

Description

用于把探测单元连接到轮圈的组件

技术领域

本发明涉及探测诸如轮胎内的压强或温度的参数，且更具体地说涉及在优化条件下把探测单元附在车轮的轮圈上。

背景技术

在现有技术中有若干种附着探测单元的解决方案。这些解决方案包括被本发明所采用的一种，其包括在轮圈内把探测单元附着在轮胎充气阀体上，该探测单元包含与所要监测的参数对应的检测器。

本申请人已经注意到，实施现有技术中已知的这种附着解决方案有一些缺点，如以下所要描述的。

美国专利第6 055 855和第5 844 131号提出了借助一个阀体而把探测单元附着在一个轮胎内，其涉及一个附着组件，在该组件中所述阀体被预制在一个第一端从而以可作枢轴运动的方式接收所述单元，且在其第二端能够拧上一个固定螺帽。该阀体也在其内部部分上被预制了一个台肩，而在该台肩上设置了一个弹性体密封件从而使螺帽同轮圈的外表面相接触的拧接动作使所述台肩向着轮圈的内表面运动，从而把所述弹性体密封件固定在所述表面上。该弹性体密封件被适当预制，以穿过在所述轮圈上形成的开孔，以使阀能够连接，且密封件被插入在阀体与所述轮圈之间的这个开孔。所述拧接动作还使得所述单元受到向着阀的内表面的施力。

本发明人注意到了这种实施例的几个缺点，包括：

-当轮子高速转动时，阀体受到非常大的应力，这些应力被传递到阀体与轮圈之间设置的密封件上。然而，不是为承受这样的应力而设计的弹性体密封件元件的寿命被大大缩短了，导致了压强损失和故障。

-密封件受到向着轮圈的内表面的施力，而大多数情况下轮圈的该内表面的平面度都会损坏该密封件和/或降低其密封能力。

-由于该密封件是所述附着组件的一个整体组成部分，拧动力必须得到调整且不超过一个阈值，在该阈值之外密封件将会被损坏。然而，这种受控的拧动并不总是所希望的。

-另外，在拧动力处于所规定的范围内的情况下，在外部出现所述固定螺帽使得非常容易发生意外拧下的事情。

-由于密封件同时受到拧动压力、轮子的转动所产生的切向力、以及轮胎的压力和温度，因而密封件发生了蠕变现象，其中其内部膨胀且插入在阀的柱形表面与轮圈上形成的用于接收所述阀的开孔的柱形表面之间的部分被压缩。

-由于单元受到向着轮圈的施力，单元受到轮圈的温度的影响。

-这样的组件适合于附着在其中阀不处于轮圈的对称平面上的汽车轮轮圈上。

在法国专利文件FR2834245中描述了一种修正方案，其按照相同的附着原理，并具有这样的优点，即提出了带有一个内部台肩的阀体，而弹性体密封件抵着该内部台肩设置，而密封件上预制出了对外部螺帽的拧动力的一个机械止动器，从而使加在密封件上的拧动力不超过一个阈值；在该阈值之外密封件会被损坏。虽然这种组件给现有技术的问题提供了一种解决方案，但它仍然有上述的其他缺点。

另外，现有技术中的另一个缺点涉及到单元本身；为了密封和保持单元所容纳的部件，单元传统上被填充以一种塑料材料，该材料增加了单元的重量并使单元不能被回收使用。单元所承受的速度和加速度，使得任何附加的质量都变成了加到把该单元附着到阀上的组件上的额外的应力，因而变成了被加到了现有技术的解决方案中的密封件上的应力。

发明内容

基于这样的情况，本发明人对用于安装探测单元以消除现有技术的缺点的装置进行了研究。

因此，这种研究的一个目的，是提出一种组件，其中阀与轮圈之间的密封件受到的由于该组件和单元的加速度、转动速度和质量所引起的切向和径向力较小。

这种研究的另一个目的，是提出一种组件，其中在允许密封件的膨胀和压缩的同时，密封件所受到的拧动力较小。

这种研究的另一个目的，是提供一种组件，其难于从外部拆下(防止故意破坏的功能)。

这种研究的另一个目的，是提供一种组件，它适合于非四轮车辆的轮圈。

这种研究导致了用于轮胎中的被附着在阀体上的一种探测单元的一种组件的设计，该组件包括以下部件：

-接收探测部件的探测单元，

-一个阀体，

-一个密封装置，用于提供阀体与轮圈之间的密封，

-用于使阀体在轮圈上保持定位的装置，该轮圈上预制有为此目的而提供一个一个连接开孔，

用于把探测单元连接到所述阀体的一个模块。这种组件的显著之处，在于所述安装的除了密封装置之外的至少一个元件被适当预制，从而使该元件的一部分穿过了联结开孔而在该组件受到切向应力时与该开孔相啮合。

这种特征，通过提出了承受切向力的一个机械止动器，而满足了本发明的目的。因此，密封件不再承受由于组件的质量、速度和加到组件上的加速度而产生的所有应力。这些切向力可由组件中除了密封件之外的任何其他元件承受，而密封件因为其功能而必须得到保护。根据这种配置，位置保持装置和连接模块可以以一种单个的子组件的形式得到实施。

根据本发明的一个方面，提供了一种位于轮胎内侧的探测单元的组件，所述探测单元连接到阀的阀体上，所述组件包括：

接受探测部件的探测单元，

阀体，

一个密封装置，用于提供所述阀体与一个轮圈之间的密封，

用于保持阀体在所述轮圈上的定位的阀位置保持装置，所述轮圈上预制有为保持阀体在所述轮圈上的定位而设置的一个连接开孔，

其中所述阀位置保持装置把探测单元连接到所述阀体，

其特征在于所述阀位置保持装置被适当预制从而使得所述阀位置保持装置的一部分穿过所述连接开孔从而当所述组件受到切向应力时与所述连接开孔相啮合。

根据一种优选的特征，所述密封装置与轮圈的外表面相接触。在轮圈之外的该密封件的这种位置具有若干优点，包括：

-它防止了密封件直接受到轮胎的温度的影响，

-它使得密封件能够从轮圈的外表面获得好处，而轮圈的外表面的平面度比轮圈的内表面的平面度大，

-它使得，当阀所通过的开孔处于轮圈的几乎与轮子的轮胎面平行的一个表面上时，能够利用作用在密封件上的离心力的效果，这种效果倾向于改善使密封件进入需要提供密封件的区域的施力。

根据本发明的另一个特别有利的特征，所述阀体包括与所述密封件接触的一个外部台肩，其中用于使阀保持定位的装置被置于轮圈的内表面内并与轮圈的内表面接触(直接或间接地)，以把密封件牢固地保持在开孔与阀体之间。

这种特征意味着所述位置保持装置位于轮圈内侧，这使得非常难于非故意地拆下阀。这些位置保持装置可由一个螺帽、一个“四分之一匝”连接部分、一种扣合装置、夹子、铆钉等等构成。另外，所述台肩将保护所述密封件。

所述位置保持装置优选地由所述阀体与一个螺帽之间的螺线连接构成，所述螺帽与所述轮圈的内表面相接触并借助带螺线的部分相对于螺帽的转动而把所述密封件牢固地保持在所述开孔与所述阀体之间。

根据本发明的另一个特别有利的特征，所述台肩被适当预制，从而产生与所述轮圈的表面相对并抵抗拧动力的一个轴向接触表面和一个接收空间，所述密封件能够在该接收空间中发生变形，从而使组件能够适合各种轮圈厚度。这种特征的优点，是阻止了为连接阀体而施加的拧动力对密封件造成损坏。因此，在一个拧动阈值之外，所述密封件不再构成把阀体附着在轮圈上的所述组件的一个单独元件，因为所述接触表面此时与轮圈相接触。

为了减小可能加在本发明的组件以及探测单元所连接到的任何阀上的应力，本发明人对该单元进行了特别研究以使其更轻。这种研究导致了单元的一种设计，它不需要聚合材料，从而显著地减小了其质量。

以上对本发明的基本构思的大体情况作了描述，从以下结合附图所进行的对根据本发明的组件的若干实施例的非限定性的例子的描述，其他细节和特征将变得显而易见。

附图说明

图1是构成根据本发明的一个组件的一个第一实施例的元件的正视分解剖视图。

图2是图1所示的组件的侧视剖视图。

图3a是单元的一个实施例的外部底视图。

图3b是其盖被拆下的单元的底视图。

图4是根据本发明的组件的一个第二实施例正视剖视图。

具体实施方式

如图1、2和4所示，在一个被标为200并由短虚线表示的轮圈上的探测单元100的、在整体上被标为M的组件，被连接到被标为V的一个阀的阀体300上。

这种组件M包括以下元件：

-一个探测单元100，它接收探测部件及其工作所需的元件，

-一个阀体300，

-一个密封件装置400，它提供了阀体300与轮圈200之间的密封，

-一个装置500，用于保持阀体300在轮圈200上的定位，其中轮圈200上预制有一个使阀体300能够通过的开孔210，

-一个连接模块，根据所示的该实施例所述连接模块部分地与所述位置保持装置500合并并用于把探测单元100连接到阀体300。

根据本发明，该组件的显著之处，在于既使阀体300保持定位又使阀体300与探测单元100相连接的装置500被适当预制从而使该元件的一部分穿过了设置在轮圈200上的开孔210。因此，当轮圈200承受高转动速度和大的加速度时，该元件部分与开孔210的柱形表面相接触并承受了切向应力，而不是由密封件400承受该应力。能够具有一种间隙配合的这种柱形穿过，使得该组件能够相对于开孔210的轴线而处于中心位置。

所述阀体300包括一个外部台肩310，所述密封件400与该台肩310相接触，而密封件400在开孔210的高度上被插入在轮圈200与阀体300之间。用于保持阀V的阀体300的定位的装置500由形成一个螺帽的带螺线连接部分构成，所述连接部分与轮圈200的内表面相接触并借助由阀体300形成的带螺线的杆相对于螺帽500的转动而把密封件400牢固地保持在开孔210与阀体300之间。

根据一种特别有利的技术选择，形成一个螺帽的元件500的下部被适当预制，从而不仅具有用于保持其所拧到的阀体300的定位的一个轴向接触表面510，而且还具有用于柱形穿入开孔210的一个径向接触表面520。如所示，这种柱形穿过不超过轮圈200的厚度，从而在开孔210所限定的柱形部分内留出一个用于密封件的膨胀的自由空间。这种穿过的长度被适当选择，以适应任何轮圈厚度。

另外，元件500插入开孔的端部被预制有一个自由接收空间530，而密封件400能够在该空间530中膨胀。为此，根据所示的实施例，穿过设置在轮圈上的开孔210的该元件的端部在其内部开孔的高度上被斜切。

另外，由所述阀体300外部限定的所述台肩310被适当预制，从而形成对轮圈200的表面的一个轴向接触表面311和密封件400能够在之中膨胀的一个接收空间312，且轴向接触表面311用于抵抗拧动力。

根据所示的按照本发明的连接解决方案，用于把单元100与阀体300相连接的模块部分地与用于保持位置的装置500相合并。另外，提供这两种功能的带螺线的套部分500通过所述单元100并有利地包括一个头部540，头部540带有作为用于所述单元100的接触表面的一个台肩541。这种套部分带有螺线，从而被拧到由阀体300形成的带螺线的杆上。该套部分500在其头部540的顶部的高度上被适当预制，从而使其能够借助一个工具而从轮圈的内侧被转动。根据一种最佳实施例，这种预制包括一个六角头状的凹槽，以使其能够利用一个相应的钥匙而被致动。阀体300不被能够造成其转动的任何表面所接触。

另外，该连接模块还包括弹性装置600，用于通过被插入到轮圈200的内表面与单元的下部之间，而把单元100保持在抵靠头部540的状态。所示的该实施例中采用了弹簧的这些弹性装置600具有若干好处，包括：

-根据带螺线的套部分500的适当长度，它把单元100保持在离开轮圈的内表面的一个位置，提供了一个间隔空气空间，该空间起着热绝缘的作用，从而促进了探测装置的良好工作。

-它保持了抵靠着用于定位连接装置的头部的单元的定位，从而阻止了由于必要的组件间隙而产生的任何振动或运动。

-它使得单元的下部位置能够相对轮圈的内表面运动，这种运动在安装轮胎到轮圈上是必需的。

-它阻止了保持装置的松动。

-最后，它在尽管有可以根据轮圈的类型而改变的材料变化的情况下，也能够提供这些功能。

重要的是要注意到，在本实施例所提出的该组件中，阀体300至轮圈200的连接不与柔性或可变形元件的叠置发生干扰。实际上，带螺线的套部分500的转动使得其下部与轮圈200的内表面相接触并使得阀体300的上述台肩310与与轮圈200的外表面相接触。因此，本发明的该组件使得连接得到了优化，同时获得了这些元件中的某些元件的功能弹性的好处。

根据一种未显示的特征，为了阻止单元100相对于通过它的带螺线的套部分的角位移或转动，所述头部540在其与单元100相接触的表面541的高度处被适当预制从而提供一种与形成在单元100上的缺口相配合的波浪形部分，从而与弹性装置100相结合地限制该单元相对于所述套部分的转动。这种“缺口设置”具有另一功能，就是阻止带螺线的套部分相对所述单元的转动或角位移。

如图3a和3b所示，所述单元100包括一个容放部分110，其中设置有检测器120和用于它们工作的包括电池130在内的各种元件；所述单元100还包括用于关闭所述容放部分110的一个盖140。根据所示的该实施例，该盖包括用于保持元件120和130在所述容放部分110中的定位的装置。

根据一种最佳实施例，这些位置保持装置具体包括标为141的弹性装置，该弹性装置141当盖被装上(在此情况下是通过被拧到容放部分110上)时，使电池在其外壳中被保持定位。实际上，所述容放部分被适当预制，以限定用于接收和定位其所接收的各种元件的区域。

根据另一特征，用于该容放部分和用于盖的材料，以及用于生产这两种元件的材料，使得它们之间能够形成几乎密封的连接。

与位置保持装置相关的这种密封，具有若干好处，包括：

-它防止了容放部分的元件被嵌入一种聚合材料，并使得所产生的重量减小，这显著地减小了本发明的连接组件所承受的应力。

-没有聚合材料，使得单元能够被修理和回收利用。

-没有聚合材料使得能够更好地采用射频技术，该技术在传统上被用来把测量到的参数从车轮发送到接收和处理子组件。

用于接收电池130和将其保持定位的装置的设计，是本发明人所特别关注的领域。实际上，为了更好地不受外部影响，扁平和圆形电池的负极必须不受压缩或应力。

因此，根据一种特别有利的特征，用于接收电池的装置包括至少两个止动器，它们由例如两个倾斜的平面所限定，而传统上形成这样的电池的正极的柱形结构的圆形边缘与这两个倾斜平面相接触。电池与单个的“正”结构之间的这种接触，阻止了在限定负极的部分上的任何压力。根据这种特征，该弹性定位装置还抵抗由该倾斜平面所限定的表面，而与限定电池的正极的结构相接触。

根据另一个特别有利的特征，用于接收电池的装置包括至少一个在两个分支上的V形定位部分，传统上形成这样一个电池的正极的柱形结构的两个圆形边缘被定位在该两个分支上。

图4所示的实施例具有一种组件，它采用了本发明的特征且同时对这些特征作了修正，以适合其中阀能够只通过轮圈200的侧面而与轮圈200形成一个整体的应用。

根据本发明，这种组件包括：

-一个探测单元100，用于接收探测部件和它们的工作所需的元件，

-一个阀体300，

-一个密封件装置400，用于在阀体300与轮圈200之间提供密封，

-一个装置500，用于把阀体300定位在轮圈200上，轮圈200预制有使阀体能够通过的一个开孔210，

-一个连接模块，在此情况下它也部分地与位置保持装置500相合并，用于把探测单元100连接到阀体300。

根据本发明，该组件的显著之处，在于除了密封件之外的组件元件之一被适当预制，从而使该元件的一个部分穿过提供在轮圈200上的开孔210。

在此情况下，该元件由连接模块的一个子组件700构成，该子组件700作为属于所述连接模块并与轮圈的内表面相接触的弹性装置600与同带螺线的套部分500的头部540相接触以保证阀体300得到定位的单元之间的一个插入部分。该插入部分700的下部包括一个台肩，该台肩使得插入部分700能够具有用于弹性装置600的一个轴向接触表面710和穿过所述开孔210的一个径向柱形接触表面720；在此例中弹性装置600由一个弹簧垫圈构成。

阀体的这种不同的整和，要求阀体300与探测单元100之间的一种不同的连接。因此，该连接装置不在单元100的对称平面的高度处通过单元100，而是借助一个板而连接到单元100，该板从单元100的侧面伸出且带螺线的套部分500通过该板。

另外，在此实施例中，套部分和单元的相接触的表面被适当预制，从而形成了一个圆的接触表面，以使该单元在各种情况下都能够与轮圈200的内表面进行滑动接触。

相同的情况也适用于该单元与装配在由阀体300形成的杆上的插入部分700之间的接触表面。

根据一种特别有利的特征，由所述接触表面形成的曲面略微偏心，从而使得能够对所述单元进行二维定位。

应该理解的是，以上描述和在附图中显示的组件是为了提供一种公布而不是为了进行一种限定。当然，在不脱离如权利要求书所限定的本发明的范围的情况下，可以进行各种设置、修正且改进。

因此，例如，其一部分穿过轮圈的开孔的组件元件可以由阀体本身形成，其中直径的一个改变能够提供对所述切向力的支持。

Claims (13)

1.位于轮胎内侧的探测单元(100)的组件(M)，所述探测单元(100)连接到阀(V)的阀体(300)上，所述组件(M)包括：

接受探测部件(120)的探测单元(100)，

阀体(300)，

一个密封装置(400)，用于提供所述阀体(300)与一个轮圈(200)之间的密封，

用于保持阀体(300)在所述轮圈(200)上的定位的阀位置保持装置(500)，所述轮圈(200)上预制有为保持阀体(300)在所述轮圈(200)上的定位而设置的一个连接开孔(210)，

其中所述阀位置保持装置(500)把探测单元(100)连接到所述阀体(300)，

其特征在于所述阀位置保持装置(500)被适当预制从而使得所述阀位置保持装置(500)的一部分穿过所述连接开孔(210)从而当所述组件受到切向应力时与所述连接开孔(210)相啮合。

2.根据权利要求1的组件(M)，其特征在于所述阀体(300)包括一个外部台肩(310)，所述密封装置(400)与所述外部台肩(310)相接触，所述阀位置保持装置(500)被设置在轮圈(200)内侧并与轮圈(200)的内表面相接触，以把密封装置(400)牢固地保持在所述连接开孔(210)与所述阀体(300)之间。

3.根据权利要求1的组件(M)，其特征在于所述密封装置(400)与所述轮圈(200)的外表面相接触。

4.根据权利要求2的组件，其特征在于所述阀位置保持装置(500)包括一个带螺线的连接部分，所述带螺线的连接部分形成一个螺帽，所述阀体(300)形成有一个带螺线的杆，所述带螺线的连接部分与所述轮圈(200)的内表面相接触并借助所述带螺线的杆相对于所述螺帽的转动而把密封装置(400)牢固地保持在所述开孔(210)与所述阀体(300)之间。

5.根据权利要求4的组件(M)，其特征在于所述台肩(310)被适当预制从而形成一个表面(311)和一个接收空间(312)，该表面(311)用于与轮圈(200)的表面的轴向接触并抵抗导致所述带螺线的杆相对于所述螺帽的所述转动的拧动力，而所述密封装置(400)可以在所述接收空间(312)中变形。

6.根据权利要求1的组件(M)，其特征在于所述阀位置保持装置(500)的下部被适当预制从而不仅具有一个轴向接触表面(510)而且还具有一个径向接触表面(520)，其中所述轴向接触表面(510)用于保持所述阀位置保持装置(500)所拧到的阀体(300)的定位，而所述径向接触表面(520)执行在所述连接开孔(210)中的柱形穿过。

7.根据权利要求6的组件(M)，其特征在于所述阀位置保持装置(500)包括带有一个台肩(541)的一个头部(540)，所述台肩(541)作为用于所述探测单元(100)的一个接触表面。

8.根据权利要求6的组件(M)，其特征在于所述阀位置保持装置(500)带有螺线从而被拧到所述阀体(300)上。

9.根据权利要求7的组件(M)，其特征在于它包括弹性装置(600)，该弹性装置(600)倾向于使所述探测单元(100)保持与所述头部(540)的接触。

10.根据权利要求7的组件(M)，其特征在于所述头部(540)在其与所述探测单元(100)相接触的表面(541)的高度处被适当预制从而提供与在探测单元(100)上设置的缺口相配合的一个波浪形部分，从而限制探测单元(100)相对于所述阀位置保持装置(500)的转动。

11.根据权利要求1的组件(M)，其特征在于所述探测单元(100)包括一个容放部分(110)和关闭所述容放部分(110)的一个盖，所述探测部件(120)和所述探测部件的工作所需的电池(130)被定位在该容放部分(110)中。

12.根据权利要求6的组件(M)，其特征在于穿过设置在所述轮圈(200)上的所述开孔(210)的所述阀位置保持装置(500)的端部在所述阀位置保持装置(500)的一个内部开孔的高度处被斜切(530)。

13.根据权利要求6的组件(M)，其特征在于阀位置保持装置(500)和探测单元(100)相接触的表面被适当预制，从而形成一个弯曲的接触表面，以使探测单元(100)能够与轮圈(200)的内表面相接触。

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