Search International and National Patent Collections
Some content of this application is unavailable at the moment.
If this situation persists, please contact us atFeedback&Contact
1. (WO1987003547) DETECTOR OF THE INFLATION PRESSURE OF MOTOR VEHICLE TYRES
Note: Text based on automatic Optical Character Recognition processes. Please use the PDF version for legal matters

Reifendrucksensor für Kraftfahrzeuge

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Reifendrucksensor für Kraftfahrzeuge nach der Gattung des Hauptanspruchs. Aus der DE-OS 28 32 447 ist es bekannt, einen Reifendrucksensor mit einem vom Reifendruck zu betätigenden Druckschalter zur Überwachung des Luftdrucks im Reifen am Umfang einer Radfelge einzuschrauben. Der Druckschalter besteht dort zum einen aus einer elektrisch leitenden Membran, die eine Referenzdruckkammer zum Reifen hin abschließt und zum anderen aus einem Kontakt st ift, der in der Referenzdruckkammer elektrisch isoliert in einer Glasdurchführung eingeschmolzen ist und auf den sich zur Schließung eines Stromkreises der mittlere Bereich der Membran bei ausreichendem Luftdruck im Reifen anlegt. Die Referenzdruckkammer wird über einen Kanal mit Luft oder Stickstoff auf einen gewünschten Referenzdruck gefüllt, und danach druckdicht verschlossen. Der Referenzdruck ist so gewählt, daß bei ausreichendem Luftdruck im Reifen die Membran am Ende des Kontakt Stiftes anliegt. Fällt dagegen der Luftdruck im Reifen unter einen, durch den Referenzdruck vorgegebenen Mindestdruck, so hebt die Membran vom Kontaktstift ab und öffnet einen im Reifendrucksensor angeordneten Schwingkreis aus einer

Spule und einem Kondensator. Über eine hochfrequente
Schwingung der im Fahrzeug fest angeordneten Auswerte¬

Schaltung läßt sich mit einem in Radnähe angeordneten
Signalaufnehmer beim Vorbeilaufen des Reifendrucksensors mit jeder Radumdrehung feststellen, ob der Druckschalter geschlossen ist.

Bei den bekannten Ausführungen eines derartigen Reifendrucksensors ist es von Nachteil, daß bei einem Leck in der Referenzdruckkammer z.B. an der Einspannstelle der
Membran ein Druckausgleich in der Referenzdruckkammer stattfindet, wobei der Stromkreis durch die Membran geschlossen bleibt, so daß auch bei zu geringem Luftdruck vom Reifendrucksensor die Information "Reifendruck in
Ordnung" abgegeben wird. Eine entsprechende Fehlanzeige tritt auch auf, wenn am Einfüllkanal oder an der Durchführung des Kontaktstiftes ein Leck in der Referenzdruckkammer auftritt.

Mit der vorliegenden Lösung wird angestrebt, mit einfachen Mitteln beim Auftreten eines Lecks an der Referenzdruckkammer ein Signal an die Auswerteschaltung abzugeben.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Reifendrucksensor mit dem kennzeichnenden Merkmal hat den Vorteil, daß bereits bei einem Druckausgleich zwischen Referenzdruckkammer und Reifendruck die Membrane von dem Kontaktstift abhebt und dadurch ein Alarmsignal an die Auswerteschaltung abgibt,d.h. im
differenzdrucklosen Zustand ist der Kontakt geöffnet.
Kommt der Druckausgleich durch ein Leck zustande, so wird beim nachfüllen des Reifens nach kurzer Zeit (wegen Druckausgleich) erneut zu niedriger Druck signalisiert. Bei zu niederem Reifendruck und Nachfüllen geschieht dies nicht.

Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß eine derartige Leckanzeige bereits während der Herstellung des Reifendrucksensors bzw. vor seiner Auslieferung oder beim Einbau in einer Werkstatt zur Dichtheitsprüfung der Referenzdruckkammer durch geringe Druckluftbeaufschlagung verwendbar ist.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Haupt anspruch angegebenen Merkmals möglich. Besonders vorteilhaft ist es, die Referenzdruckkammer in ein in die Radfelge einzuschraubendes, nach außen hin abgeschlossenes Gehäuse des Reifendrucksensors derart zu befestigen, daß sie vollständig vom Luftdruck im Reifen umgeben ist. In diesem Fall führen auch Lecks am Einfüllkanal, an der Durchführung des Kontakt Stiftes oder in anderen Bereichen der Referenzdruckkammer zu einem Druckausgleich mit der Druckluft im Reifen und damit zu einem Alarmsignal. Da die Spule und der Kondensator des Reifendrucksensors zu dem ortsfest in Radnähe angeordneten Signalaufnehmer hin in einer Schwingkreiskammer angeordnet sind, ist es zweckmäßig, daß der Kontaktstift sowie ein Anschlußdraht der Referenzdruckkammer, mit einem Ende durch eine Abdichtung hindurch in die Schwingkreiskammer ragen.

Zeichnung

Sin Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 den Ausschnitt eines Fahrzeugraάes mit in der Felge eingesetzten, erfindungsgemäßen Reifendrucksensor, Figur 2 einen Querschnitt durch den erfindungsgemäßen Reifendrucksensor in vergrößerter Darstellung, Figur 3 einen stark vergrößerten Schaltbereich der Membran mit dem Kontaktstift und Figur 4 die stark vergrößert dargestellte Einspannstelle der Referenzdruckkammer am Sensorgehäuse.

Beschreibung des Ausführungsbeispieles

In Figur 1 ist der Ausschnitt eines Kraftfahrzeugrades in verkleinertem Maßstab im Querschnitt dargestellt und mit 10 bezeichnet. Er zeigt einen Reifen 11, der auf einer Radfelge 12 befestigt ist. An einem nach innen gerichteten Abschnitt der Radfelge 12 ist ein Reifendrucksensor 13 in einer Gewindebohrung 14 der Radfelge 12 eingeschraubt. In geringem Abstand dazu ist im Bereich des Reifendrucksensors 13 an der nicht dargestellten Radaufhängung des Fahrzeugs ein Signalaufnehmer 15 befestigt, dessen Stirnseite zum Reifendrucksensor 13 hin gerichtet ist und eine hochfreαuente Schwingung in den Reifendrucksensor 13 einkoppelt, wenn dieser bei jeder Umdrehung des Fahrzeugrades 10 vorbeikommt.

Der Aufbau des Reifendrucksensors 13 ist in Figur 2 dargestellt. Er besteht aus einem Sensorgehäuse 16 aus
Edelstahl, das einen Gewindeansatz 17 zur Befestigung an der Radfelge 12 aufweist. Das Sensorgehäuse 16 ist nach vorn zum Reifen 11 hin offen. Im mittleren Bereich des Sensorgehäuses 16 befindet sich innen eine breite Ringschulter 18. In das Sensorgehäuse 16 ist ein Dichtring 19, ein Tragring 20 aus Kunststoff, eine Referenzdruckkazamer 21 aus Stahl, ein Abstandsring 22 aus Faserkunststoff und eine gelochte Abdeckscheibe 23 eingelegt und durch die Ringschulter 18 und einen Bördel rand 24 an der vorderen Stirnseite des Sensorgehäuses 16 in diesem eingespannt. Unterhalb der Ringschulter 18 des Sensorgehäuses 16 befindet sich eine Schwingkreiskammer 25, in der eine Ringspule 26, ein Ferritkern 27, ein Aufnahmekörper 28 aus Kunststoff für den Ferritkern 27 und ein nicht erkennbarer, darin eingesetzter Kondensator angeordnet sind.

Die Referenzdrvckkammer 21 ist zum Reifeninneren 11 hin durch eine flache Membran 29 abgeschlossen. In der Mitte der Referenzdruckkammer 21 ist ein Kontaktstift 30 mit einer Glasdurchführung 31 druckdicht und elektrisch isoliert in der Referenzdruckkammer 21 befestigt. An seinem vorderen Ende trägt er eine aufgeschweißte Kontaktkugel 32 aus Gold, Die Kontakt fläche der Kontaktkugel 32 wird gemeinsam mit der ringförmigen Auflagefläche 33 der Referenzdruckkammer 21 für die Membran 29 derart bearbeitet, daß zur Leckprüfung der Referenzdruckkammer 21 in drucklosem Zustand zwischen dem Kontaktstift 30 mit der Kontaktkugel 32 und dem mittleren Bereich der Membran 29 ein Luftspalt X von etwa 0,03 mm liegt. In Figur 3 ist dies durch eine stark vergrößerte Darstellung des Kontaktbereiches zwischen Membran 29 und Kontaktstift 30 erkennbar gemacht.
Erst danach wird die Membran 29 stirnseitig außen an der Auflagefläche 33 durch Laserstrahl druckdicht und spannungsfrei festgeschweißt. Anschließend wird über einen Sinfüllkanal 34 Luft oder Stickstoff in die Referenzdruckkammer 21 mit dem erforderlichen Referenzdruck eingefüll. Dann wird der Einfüllkanal 35 durch eine darin eingepreßte oder verscheißte Kugel 35 druckdicht verschlossen. Schließlich ist noch ein Anschlußdraht 36 mit einem Ende an der Referenzdruckkammer 21 festgeschweißt.

Die Referenzdruckkammer 21 ist in den Tragring 20 derart eingesetzt, daß sie mit einem an ihrem Außenumfang angeformten radialen Kragen 37 oben auf einer Ringwand 38 des Tragrings 20 aufliegt. Der Tragring 20 hat zur Schwingkreiskammer 25 bin einen durch die Ringschulter 18 des Stahlgehäuses 16 hindurchragenden Kragen 39, der den
Anschlußdraht 36 und den Kontaktstift 30 umfaßt. Um
den die Referenzdruckkammer 21 tragenden Teil des Sensorgehäuses 16 zur Schwingkreiskammer 25 hin abzudichten, ist innerhalb des Kragens 39 eine Abdichtmasse 40, z.B. ein Polyurethan eingefüllt, das im Bereich des Kragens 39 den Kontaktstift 30 und den Anschlußdraht 36 luftdicht umgibt. Eine Abdeckkappe 41 schließt die Schwingkreiskammer 35 nach außen hin ab, indem sie mit einem weiteren Dichtring 42 am unteren Ende des Sensorgehäuses 16 aufliegt und an einer Ringschulter 43 durch eine Bördelung 44 des Sen-SOrgehäuses 16 befestigt ist. Der Anschlußdraht 36 ist an seinem äußeren Ende mit einem Anschluß 45 des nicht erkennbaren Kondensators kontaktiert, dessen anderer AnSchluß 46 mit einem Ende der Ringspule 26 verbunden ist. Das andere Ende der Ringspule 26 ist schließlich mit dem freien Ende des Kontakt Stiftes 30 kontaktiert.

Um eine vollständige Leckprüfung der Referenzdruckkammer 21 sicherzustellen, muß diese von der Druckluft im Reifen vollständig umspült sein. Dies wird dadurch erreicht, daß zunächst durch Öffnungen 47 in der Abdeckscheibe 23 die Druckluft zur Membran 29 der Referenzdruckkammer 21 gelangt. Wie Figur 4 zeigt, gelangt die Druckluft außerdem über eine radiale Kerbe 48 im äußeren Bereich an der
Unterseite der Abdeckscheibe 23 zu einem Spalt 49 zwischen Stahlgehäuse 16 und Abstandsring 22 und von dort zu einer in die Ringwand 38 des Tragringes 20 eingearbeiteten radialen Mulde 50, die zum Kragen 37 der Referenzdruckkammer 21 hin offen ist. Von dort gelangt schließlich die Druckluft auf die Rückseite der Referenzdruckkammer 21.
Der radiale Spalt 49 zwischen dem Sensorgehäuse 16 und dem Abstandsring 22 wird dadurch gebildet, daß der Abstandsring 20 ebenso wie der Kragen 37 der Referenzdruckkammer 21 einen kleineren Außendurchmesser aufweist als die Aufnahme des Sensorgehäuses 16 in diesem Bereich. Durch diese Maßnahme können sowohl Lecks an der Glasdurchführung 31, am Einfüllkanal 34 sowie an der Schweißnaht der Membran 29 erkannt werden, indem sie zu einem Druckausgleich zwischen der Druckluft im Reifen an der Außenseite der Membran 29 und dem Referenzdruck an der Innenseite der Membran 29 führen, so daß sich die Membran 29 vom Kontakt stift 30 abhebt und damit den Schwingkreis unterbricht.

Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt, da in vielen Fällen eine Lecküberwachung der
Membranverschweißung an der Referenzdruckkammer ausreicht, was bereits dadurch gewährleistet wird, daß die umlaufende Schweißnaht an der Membran von der Druckluft im Reifen erreicht wird. Auch der Kontaktabst and X zwischen dem Kontaktstift und der Membran kann auf andere Werte und auf andere Art, z.B. durch Stauchen der Kontaktkugel 32 nach dem Anschweißen der Membran 29 vor dem Einfüllen des Gases in die Referenzdruckkammer 21 erfolgen. Wesentlich ist dabei, daß bei gleichem Druck auf beiden Seiten der Membran 29 diese zur Stromkreisunterbrechung vom Kontaktstift 30 abhebt.