胎压传感器组件及包括其的车轮

摘要

一种胎压传感器组件及包括其的车轮，胎压传感器组件(100，100')具有分体式结构，包括：一个胎压传感器，具有一个胎压传感器主体(1，1')；一个气门嘴(3，3')，具有一个杆部(7，7')、一个主体部(8，8')和一个气门帽(12)；以及，一个连接机构，所述胎压传感器和所述气门嘴经由所述连接机构连接在一起；其中所述气门嘴的主体部由橡胶材料制成。所述胎压传感器组件具有分体式结构，气门嘴可以方便地单独拆装，若损坏不需要更换整个组件，而且气门嘴的主体部采用橡胶材料制成，有效地解决了外界环境适应性的问题，同时也能够具有良好的环境气密性。

权利要求

1.一种胎压传感器组件，其特征在于，该胎压传感器组件具有分体式结构，包括：一个胎压传感器，具有一个胎压传感器主体；

一个气门嘴，具有一个杆部、一个主体部和一个气门帽；以及一个连接机构，所述胎压传感器和所述气门嘴经由所述连接机构连接在一起；

所述气门嘴的主体部由橡胶材料制成；

其中，所述连接机构包括：

至少一个弹性伸缩件，设置在所述气门嘴的杆部中，具有一个伸出状态和一个缩回状态，在处于所述伸出状态时，所述弹性伸缩件从所述杆部的表面向外伸出且具有的最大伸出高度为H，在处于所述缩回状态时，所述弹性伸缩件缩回至所述杆部中并与所述杆部的表面齐平；

一个侧孔连接部，设置在所述胎压传感器主体的侧部，用于容纳所述气门嘴的杆部，所述侧孔连接部包括：至少一个导气槽，设置在所述侧孔连接部的一端并处在所述侧孔连接部的外侧，能够接收处于所述伸出状态的所述弹性伸缩件；

设置在所述侧孔连接部的另一端的固位孔，处于所述伸出状态下的所述弹性伸缩件能够接合至所述固位孔中，从而将所述气门嘴和所述胎压传感器主体锁紧在一起；以及一个侧孔主体部，其内径D与所述杆部的外径d的尺寸设置为满足：d≤D＜d+H。

2.根据权利要求1所述的胎压传感器组件，其特征在于，所述侧孔连接部还包括至少一个弹性固位片，所述固位孔设置在该弹性固位片上。

3.根据权利要求1所述的胎压传感器组件，其特征在于，所述弹性伸缩件接合至所述固位孔中时从所述杆部伸出的高度大于其在被插入通过所述侧孔主体部时从所述杆部伸出的高度。

4.根据权利要求1所述的胎压传感器组件，其特征在于，所述杆部中设有弹簧，用以向所述弹性伸缩件提供弹性力。

5.根据权利要求1所述的胎压传感器组件，其特征在于，所述导气槽具有向内倾斜的侧壁，以向所述弹性伸缩件施加渐增的压缩力。

6.根据权利要求1所述的胎压传感器组件，其特征在于，所述连接机构还包括一个按键子组件，其装配在所述杆部上方，所述按键子组件具有：一个子弹簧或弹片，内嵌在所述按键子组件中；以及

至少一个导向凸起，竖向地压靠至处于所述伸出状态下的、接合在所述固位孔中的所述弹性伸缩件。

7.根据权利要求1所述的胎压传感器组件，其特征在于，所述弹性伸缩件是碰珠、弹片或镶件。

8.根据权利要求1所述的胎压传感器组件，其特征在于，所述弹性伸缩件的形状是球体、圆柱体、圆锥体、长方体或正方体。

9.根据权利要求1所述的胎压传感器组件，其特征在于，所述胎压传感器主体上还设置有胎压通气孔，并且所述杆部上设有出气孔。

10.根据权利要求1所述的胎压传感器组件，其特征在于，所述气门嘴的杆部是铜制杆。

11.一种车轮，其包括根据权利要求1-10中任一项所述的胎压传感器组件，其中所述胎压传感器组件中的气门嘴的主体部与车轮的轮毂之间采用过盈配合连接在一起。

说明书

胎压传感器组件及包括其的车轮

技术领域

[0001] 本发明涉及一种胎压传感器组件，以及一种包括该胎压传感器组件的车轮。

背景技术

[0002] 已知的，轮胎压力的大小会直接影响机动车(例如，汽车或摩托车等)的行驶安全，因此机动车的轮胎中一般都安装有胎压传感器组件。这种胎压传感器组件主要包括胎压传感器和气门嘴，且其安装方式一般分为内置式安装或外置式安装。在机动车行驶时，胎压传感器组件对轮胎气压进行实时自动监测，并将监测数据(一般包括温度和胎压)发送至机动车内部的接收器，驾驶者可通过观察显示平台数据或接收器发出的报警声来判断行驶中的机动车轮胎的安全状况。

[0003] 图1示出现有技术中的一种内置式的胎压传感器组件。在该胎压传感器组件中，胎压传感器的塑胶主体1”与五金气门嘴3”是通过模具预融合成形的一体件，该一体件通过五金气门嘴螺母5”与车轮的轮毂20”固定在一起，其中胎压传感器组件通过一个进气孔11”与轮胎21”的内部压力相通，由此实现胎压实时监测。

[0004] 然而，这种胎压传感器组件存在以下问题：

[0005] 1.由于胎压传感器的塑胶壳体与五金气门嘴是一体件，即，在安装至轮胎之前已通过模具融合在一起，则一旦在使用过程中外露的气门嘴损坏，整个一体件需全部更换，这导致成本增加；以及

[0006] 2.由于机动车的使用环境复杂，而五金气门嘴的材质一般为铝合金，因此在温度低的情况下容易出现脆性，存在安全隐患。另外，在安装拧紧的过程中，若五金(一般为铝合金)气门嘴螺母的氧化膜保护层局部被破坏，则其在极端酸性环境中很容易被腐蚀，这会影响五金气门嘴螺母的强度，同时影响拆装和美观。

[0007] 因此，需要一种新型的胎压传感器组件来解决上述问题。

发明内容

[0008] 本发明提供一种新型的内置式胎压传感器组件，其所包含的胎压传感器和气门嘴经由一个连接机构连接在一起，总体上具有分体式结构，气门嘴可以方便地单独拆装，若损坏不需要更换整个组件，而且气门嘴的主体部采用橡胶材料(例如，特种EPDM)制成，有效地解决了外界环境适应性的问题，同时也能够具有良好的环境气密性。

[0009] 具体地，本发明提供一种胎压传感器组件，该胎压传感器组件具有分体式结构，其包括：

[0010] 一个胎压传感器，具有一个胎压传感器主体；

[0011] 一个气门嘴，具有一个杆部、一个主体部和一个气门帽；以及

[0012] 一个连接机构，所述胎压传感器和所述气门嘴经由所述连接机构连接在一起；

[0013] 所述气门嘴的主体部由橡胶材料制成。

[0014] 在根据本发明的胎压传感器组件的一个优选实施方案中，所述连接机构包括：

[0015] 至少一个弹性伸缩件，设置在所述气门嘴的杆部中，具有一个伸出状态和一个缩回状态，在处于所述伸出状态时，所述弹性伸缩件从所述杆部的表面向外伸出且具有的最大伸出高度为H，在处于所述缩回状态时，所述弹性伸缩件缩回至所述杆部中并与所述杆部的表面齐平；

[0016] 一个侧孔连接部，设置在所述胎压传感器主体的侧部，用于容纳所述气门嘴的杆部，所述侧孔连接部包括：

[0017] 至少一个导气槽，设置在所述侧孔连接部的一端并处在所述侧孔连接部的外侧，能够接收处于所述伸出状态的所述弹性伸缩件；

[0018] 设置在所述侧孔连接部的另一端的固位孔，处于所述伸出状态下的所述弹性伸缩件能够接合至所述固位孔中，从而将所述气门嘴和所述胎压传感器主体锁紧在一起；以及[0019] 一个侧孔主体部，其内径D与所述杆部的外径d的尺寸设置为满足：d≤D＜d+H。

[0020] 在根据本发明的胎压传感器组件的一个优选实施方案中，所述侧孔连接部还包括至少一个弹性固位片，所述固位孔设置在该弹性固位片上。

[0021] 在根据本发明的胎压传感器组件的一个优选实施方案中，所述弹性伸缩件接合至所述固位孔中时从所述杆部伸出的高度大于其在被插入通过所述侧孔主体部时从所述杆部伸出的高度。

[0022] 在根据本发明的胎压传感器组件的一个优选实施方案中，所述杆部中设有弹簧，用以向所述弹性伸缩件提供弹性力。

[0023] 在根据本发明的胎压传感器组件的一个优选实施方案中，所述导气槽具有向内倾斜的侧壁，以向所述弹性伸缩件施加渐增的压缩力。

[0024] 在根据本发明的胎压传感器组件的一个优选实施方案中，所述连接机构还包括一个按键子组件，其装配在所述杆部上方，所述按键子组件具有：

[0025] 一个子弹簧或弹片，内嵌在所述按键子组件中；以及

[0026] 至少一个导向凸起，竖向地压靠至处于所述伸出状态下的、接合在所述固位孔中的所述弹性伸缩件。

[0027] 在根据本发明的胎压传感器组件的一个优选实施方案中，所述弹性伸缩件是碰珠、弹片或镶件。

[0028] 在根据本发明的胎压传感器组件的一个优选实施方案中，所述弹性伸缩件的形状是球体、圆柱体、圆锥体、长方体或正方体。

[0029] 在根据本发明的胎压传感器组件的一个优选实施方案中，所述胎压传感器主体上还设置有胎压通气孔，并且所述杆部上设有出气孔。

[0030] 在根据本发明的胎压传感器组件的另一个优选实施方案中，所述连接机构包括：

[0031] 一个侧孔连接部，设置在所述胎压传感器主体的侧部，用于容纳所述气门嘴的杆部；

[0032] 至少一个定位槽，设置于所述杆部上；

[0033] 一个弹性紧固片，其一端设有一个定位孔，另一端固定至所述胎压传感器主体的一个附接槽，并且所述弹性紧固片具有垂直于其侧部向外延伸的至少一个定位突起，所述定位突起能够插入所述定位槽中并与之相接合；

[0034] 一个凹入孔，设置于所述胎压传感器主体上，并与所述弹性紧固片上的定位孔同心地布置；以及

[0035] 一个螺钉，穿过所述定位孔和所述凹入孔以将所述弹性紧固片与所述胎压传感器主体固定；

[0036] 其中所述螺钉具有一个拧紧状态和一个松开状态，在所述拧紧状态，所述弹性紧固片与所述胎压传感器主体紧密贴合；在所述松开状态，所述弹性紧固片的带有所述定位孔的一端与所述胎压传感器主体的带有凹入孔的表面间隔一距离；以及

[0037] 其中所述定位突起的突出高度被设置为小于所述距离。

[0038] 在根据本发明的胎压传感器组件的另一个优选实施方案中，所述弹性紧固片的另一端通过粘接或模内注塑的方式固定至所述胎压传感器主体。

[0039] 在根据本发明的胎压传感器组件的另一个优选实施方案中，所述胎压传感器主体上还设置有导气槽和胎压通气孔，并且所述杆部上设有出气孔。

[0040] 在根据本发明的胎压传感器组件中，所述气门嘴的杆部是铜制杆。

[0041] 本发明还提供一种车轮，其包括以上所述的胎压传感器组件，其中所述胎压传感器组件中的气门嘴的主体部与车轮的轮毂之间采用过盈配合连接在一起。

附图说明

[0042] 参考以下附图，结合下文非限制性的示例性实施方案能够更好地理解本发明。应理解，这些附图是非限制性的，未必按比例绘制，且基于附图绘制的限制，有些特征可能未示出或未作标记。在附图中：

[0043] 图1是现有技术中的一种一体式的胎压传感器组件的示意图；

[0044] 图2是根据本发明的一个实施方案的具有分体式结构的胎压传感器组件的立体示意图；

[0045] 图3是图2中的胎压传感器组件中的胎压传感器的立体示意图；

[0046] 图4是图2中的胎压传感器组件中的气门嘴的示意图；

[0047] 图5是图2中的胎压传感器组件的一个剖视图；

[0048] 图6是本发明的胎压传感器组件的连接机构中的弹性伸缩件的不同实施例；

[0049] 图7是图2中的胎压传感器组件装配至车轮的示意图；

[0050] 图8是根据本发明的另一实施方案的具有分体式结构的胎压传感器组件的分解立体图；

[0051] 图9是图8中的胎压传感器组件处于组装状态、但连接机构中的螺钉未拧紧时的一个剖视图；

[0052] 图10是图8的胎压传感器组件的胎压传感器与气门嘴连接在一起时的组装示意图；

[0053] 图11是图8的胎压传感器组件装配至车轮的轮毂的示意图；以及

[0054] 图12是图8的胎压传感器组件装配至车轮的轮毂的另一示意图。

具体实施方式

[0055] 应理解，以下实施方案仅是举例性的，对本发明并不构成限制。本发明的保护范围由权利要求书限定。还应理解，在实施本发明的过程中，不必包括下述实施方案中的所有技术特征，这些技术特征可以有多种组合。

[0056] 在本文中，术语“上”、“下”、“内”、“外”都是为参照附图便于描述而使用的，并不意味着限制本发明的范围。

[0057] 此外，本领域技术人员应理解，为了简明起见，未必在此详述胎压传感器组件中的所有部件。

[0058] 参照图2-5，示出根据本发明的一个实施方案的胎压传感器组件100。如图2-5所示，胎压传感器组件100具有分体式结构，包括：一个胎压传感器，具有一个胎压传感器主体1；一个气门嘴3，具有一个杆部7、一个主体部8和一个气门帽12；以及，一个连接机构，所述胎压传感器和所述气门嘴3经由所述连接机构连接在一起；其中所述气门嘴3的主体部8由橡胶材料制成。

[0059] 再次参照图2-5，进一步描述的胎压传感器组件100中的连接机构。所述连接机构包括：两个弹性伸缩件9a、9b，设置在所述气门嘴3的杆部7中，具有一个伸出状态和一个缩回状态，在处于所述伸出状态时，所述弹性伸缩件9a、9b从所述杆部7的表面向外伸出且具有的最大伸出高度为H，在处于所述缩回状态时，所述弹性伸缩件9a、9b缩回至所述杆部7中并与所述杆部7的表面齐平(即，高度为0)；一个侧孔连接部81，设置在所述胎压传感器主体1的侧部，用于容纳所述气门嘴3的杆部7；

[0060] 所述侧孔连接部81包括：两个导气槽14a、14b，设置在所述侧孔连接部81的一端并处在所述侧孔连接部81的外侧(即，从所述侧孔连接部81向外开槽)，能够接收处于所述伸出状态的所述弹性伸缩件9a、9b；设置在所述侧孔连接部81的另一端的固位孔13a、13b，优选设置在侧孔连接部的两个弹性固位片17a、17b上，处于所述伸出状态下的所述弹性伸缩件9a、9b能够接合至所述固位孔13a、13b中，从而将所述气门嘴3和所述胎压传感器主体1锁紧在一起；以及，一个侧孔主体部(即，内孔部分)，其内径D与所述杆部7的外径d的尺寸设置为满足：d≤D＜d+H。

[0061] 胎压传感器组件100的气门嘴3和胎压传感器主体1经由连接机构的连接过程如下：

[0062] 连接机构的侧孔连接部81的构型使得气门嘴3的杆部7具有这样的插入过程：首先，带有弹性伸缩件9a、9b的杆部7在侧孔连接部81的导气槽14a、14b中行进，处于外侧的导气槽能够使弹性伸缩件9a、9b处于伸出状态；接着，进一步插入杆部7，进入侧孔主体部，由于侧孔主体部内径尺寸的限定，使得弹性伸缩件9a、9b受到垂直方向上的压力，使其在缩回状态(内径等于杆部外径的情况下)或伸出状态(弹性伸缩件具有小于其最大伸出高度H的一高度)下行进；最后，杆部7行进至弹性固位片17a、17b的固位孔13a、13b，弹性伸缩件9a、9b受到的垂直方向上的压力突然释放，并接合至固位孔13a、13b中，由此将气门嘴3和胎压传感器主体1锁紧在一起。

[0063] 应理解，所述弹性伸缩件9a、9b接合至所述固位孔13a、13b中时从所述杆部7伸出的高度大于其在被插入通过所述侧孔主体部时从所述杆部7伸出的高度，由此能够实现锁紧功能。

[0064] 如图4所示，所述气门嘴3的杆部7中、在弹性伸缩件9a、9b之间设有弹簧10，用以向所述弹性伸缩件9a、9b提供弹性力，同时确保弹性伸缩件在不受到垂直方向上的压力时能够伸出杆部7的表面。

[0065] 优选地，侧孔连接部81中的导气槽14a、14b可以具有向内倾斜的侧壁，以向所述弹性伸缩件9a、9b施加渐增的压缩力。

[0066] 参见图1和5，胎压传感器组件的连接机构还可以包括一个按键子组件2，其装配在所述杆部7上方，所述按键子组件2具有：一个子弹簧(或弹片)16，内嵌在所述按键子组件2中；以及，两个导向凸起18a、18b，竖向地压靠至处于所述伸出状态下的、接合在所述固位孔13a、13b中的所述弹性伸缩件9a、9b。

[0067] 当按下按键子组件2时，导向凸起18a、18b分别向弹性伸缩件9a、9b施加竖向方向上的力，迫使弹性伸缩件9a、9b从固位孔13a、13b中退出。借此，气门嘴3与胎压传感器主体1容易地实现分离。

[0068] 应理解，所述弹性伸缩件9a、9b可以是碰珠(如图4中示意性所示)、弹片或镶件。

[0069] 另外，所述弹性伸缩件的形状可以是球体、圆柱体、圆锥体、长方体或正方体，或其他任何适宜的形状，而且弹性伸缩件的数量没有特别的限定，可以为一个或多个。图6中示出弹性伸缩件的不同实施例，如杆部7’具有两个弹性伸缩件9a’，或者杆部7”具有一个弹性伸缩件9a”。

[0070] 对于以上所述的胎压传感器组件100，其具有即插即用的分体式结构，拆装方便、操作简单，并且是无螺丝固定，避免了螺丝在长期震动环境下工作易脱落的问题，而是经由一个如上的连接机构实现可靠连接。

[0071] 如图7所示,在胎压传感器组件100中，所述胎压传感器主体上还设置有胎压通气孔15，将胎压传感器组件100装配至轮胎21的轮毂20，通过气门嘴以及杆部上设有的出气孔11a、11b，再经由导气槽14a、14b以及胎压通气孔15与胎压传感器相通，来实现轮胎21的胎压监测。

[0072] 接下来参照图8-12，示出根据本发明另一实施方案的胎压传感器组件100’。在该胎压传感器组件100’中，所述连接机构包括：一个侧孔连接部81’，设置在所述胎压传感器主体1’的侧部，用于容纳所述气门嘴3’的杆部7’；两个定位槽7a、7b，设置于所述杆部7’上；一个弹性紧固片4，其一端设有一个定位孔42，另一端41固定至所述胎压传感器主体1’的一个附接槽31，并且所述弹性紧固片4具有垂直于其侧部向外延伸的两个定位突起4a、4b，所述定位突起4a、4b能够插入所述定位槽7a、7b中并与之相接合；一个凹入孔32，设置于所述胎压传感器主体1上，并与所述弹性紧固片4上的定位孔42同心地布置；以及，一个螺钉5，穿过所述定位孔42和所述凹入孔32以将所述弹性紧固片4与所述胎压传感器主体1固定；其中所述螺钉5具有一个拧紧状态和一个松开状态，在所述拧紧状态，所述弹性紧固片4与所述胎压传感器主体1贴合；在所述松开状态，所述弹性紧固片4的带有所述定位孔42的一端与所述胎压传感器主体1的带有凹入孔32的表面间隔一距离D(如图9所示的状态)；以及，其中所述定位突起4a、4b的突出高度被设置为小于所述距离D。

[0073] 胎压传感器组件100’的气门嘴3’和胎压传感器主体1’经由连接机构的连接过程如下：

[0074] 首先，通过粘接或模内注塑的方式将弹性紧固片4的一端41与胎压传感器主体1’的附接槽31，同时弹性紧固件4的另一端的定位孔42与胎压传感器主体1’上的凹入孔32同心地对齐；

[0075] 其次，将螺钉5初步安装至定位孔42和凹入孔32中，但不拧紧螺钉5，接着将气门嘴3’的杆部7’插入至胎压传感器主体1’的侧孔连接部81’，装配到位后使杆部7’上的定位槽
7a、7b分别与弹性紧固片4上的定位突起4a、4b匹配接合；

[0076] 最后，拧紧螺钉5，实现气门嘴3’和胎压传感器主体1’之间的锁紧固定。

[0077] 在胎压传感器组件100’的装配过程中，由于螺钉5未拧紧，且定位突起4a、4b的突出高度被设置为小于距离D(即，弹性紧固片4的带有所述定位孔42的一端与所述胎压传感器主体1’的带有凹入孔32的表面间隔的距离，如图9中示出)，从而这一“装配段差”的设计并不会影响气门嘴3’的杆部7’在侧孔连接部81’中的插入。此外，在拆卸的过程中，只要适当地松开螺钉5，弹性紧固片4的定位突起4a、4b就会从定位槽7a、7b中向上弹出，由此能够容易地拔出气门嘴3’，拆装非常容易。

[0078] 优选地，在胎压传感器组件100’中，所述弹性紧固片4的另一端41通过粘接或模内注塑的方式固定至所述胎压传感器主体1’的附接槽31。

[0079] 如图11-12所示，在胎压传感器组件100’中，所述胎压传感器主体1’上还设置有导气槽14a’、14b’和胎压通气孔15’，并且所述杆部7’上设有出气孔11a’、11b’；在将胎压传感器组件100’装配至轮毂20’后，再安装上轮胎21’，通过气门嘴3’、杆部7’上的出气孔11a’、11b’、胎压传感器主体1’上的导气槽14a’、14b’以及胎压通气孔15’与胎压传感器相通，来实现车轮轮胎21’的胎压监测。

[0080] 在本发明的胎压传感器组件中，所述气门嘴3、3’的杆部7、7’优选是铜制杆。

[0081] 在胎压传感器组件100’中，气门嘴3’和胎压传感器主体1’之间采用弹性紧固片4连接，比只用螺钉直接固定更加可靠，而且弹性紧固片4与胎压传感器主体1’之间“装配段差”的设计，极大地降低了拆装过程的难度；胎压传感器组件100’的这种分体式结构也不会由于其中一个部件的损坏而使整个组件报废。

[0082] 另外，在本发明的胎压传感器组件中，由于气门嘴的主体部采用橡胶材料制成，能够很好地应对外界环境，不会出现老化、发脆、腐蚀等问题。

[0083] 应理解，在不偏离本发明的实质精神的情况下，任何对于本发明的改进、变型或修改，都旨在被包括在本发明所附的权利要求书的保护范围之内。

[0084] 参考标记列表：

[0085] 1、1’、1”：胎压传感器主体；

[0086] 2：按键子组件；

[0087] 3、3’：气门嘴；

[0088] 3”：五金气门嘴；

[0089] 4：弹性紧固片；

[0090] 41：弹性紧固片的一端；

[0091] 42：弹性紧固片的定位孔；

[0092] 4a、4b：定位突起；

[0093] 5：螺钉；

[0094] 5”：五金螺母；

[0095] 7、7’、7”：杆部；

[0096] 7a、7b：定位槽；

[0097] 8、8’：主体部；

[0098] 9a、9b、9a’、9a”：弹性伸缩件；

[0099] 10：弹簧；

[0100] 11a、11b、11a’、11b’、11”：出气孔；

[0101] 12：气门帽：

[0102] 13a、13b：固位孔；

[0103] 14a、14b、14a’、14b’：导气槽；

[0104] 15、15’：胎压通气孔；

[0105] 16：子弹簧(或弹片)；

[0106] 17a、17b：弹性固位片；

[0107] 18a、18b：导向凸起；

[0108] 20、20’、20”：轮毂；

[0109] 21、21’、21”：轮胎；

[0110] 31：附接槽；

[0111] 32：凹入孔；

[0112] 81、81’：侧孔连接部；

[0113] 100、100’：胎压传感器组件。