TPMS发射机的固定结构及装配结构的制作方法

本实用新型主要涉及轮胎压力监测系统(tirepressuremonitorsystem，tpms)，尤其涉及一种tpms系统中的发射机的固定结构及装配结构。

背景技术：

tpms系统，是通过采用无线射频通信的胎压传感单元和胎压监测单元，实现对轮胎压力的实时监控的系统。

为了实现实时监控，系统在各轮胎上安装有tpms发射机，它可以监测轮胎内的压力和温度，并发送给汽车内的tpms接收机。为了实现tpms发射机的固定安装，并在各种恶劣的车况下不会脱落，一种安装方式是将tpms发射机安装在轮胎的轮辋上并和气门嘴固定在一起。在这种情况下，虽然tpms发射机在汽车行驶过程仍然会有所松动，但是不会显著影响其工作表现。

但是，随着tpms发射机的持续改进，对其位置或姿态的要求也随之提高。例如当tpms发射机具有定位功能时，期望tpms发射机始终处在合适的姿态而不相对于轮辋发生旋转。尤其是，tpms发射机的小型化，导致其与轮辋相对固定的难度更大，加剧了旋转的可能性。另外，对于tpms发射机的安装位置也有严格的要求，使得其安装变得复杂。

技术实现要素：

本实用新型要解决的问题是提出一种tpms发射机的固定结构，可以阻止tpms发射机的旋转。

本实用新型的一个方面提出一种tpms发射机的固定结构，包括气门嘴，所述气门嘴包括芯杆，所述芯杆具有适于与所述tpms发射机连接的接头，其特征在于所述气门嘴还包括沿所述气门嘴的径向向外凸出的凸起部，当所述气门嘴安装于汽车的轮辋上时，所述凸起部与所述轮辋接触。

可选地，所述凸起部使所述气门嘴的径向外轮廓为非旋转曲面。

可选地，所述凸起部形成在包覆所述芯杆的弹性体上。

可选地，所述凸起部包括适于支撑在所述轮辋的轮辋面上的支撑部。

可选地，所述支撑部与所述轮辋面的接触面中部具有沿所述气门嘴径向向内的凹陷。

可选地，所述支撑部包括固定在所述芯杆上且适于支撑在所述轮辋的轮辋面上的支撑件。

可选地，所述支撑部包括至少二个支撑脚。

可选地，所述支撑件是刚性的。

可选地，所述凸起部在所述气门嘴轴向上位于适于与所述轮辋的侧壁接触的位置上，其中所述轮辋的侧壁上具有与所述凸起部适配的凹进部。

本实用新型的另一方面提出一种tpms发射机的装配结构，包括：如上所述的固定结构；以及发射机，与所述固定结构装配在一起，其中所述固定结构和所述发射机整体的重心配置在所述气门嘴位于所述轮辋外侧的部位。

本实用新型的另一方面提出一种tpms发射机的固定结构，包括轮辋，所述轮辋具有用于安装气门嘴的轮辋孔，所述轮辋的轮辋面上在轮辋径向上位于所述轮辋孔两侧的位置具有凸起部，当所述tpms发射机安装在所述轮辋上时，两个所述凸起部分别接触所述tpms发射机的两侧。

可选地，每个所述凸起部面向所述轮辋孔的一侧具有用于阻挡所述tpms发射机的侧缘的挡块。

可选地，每个所述凸起部面向所述轮辋孔的一侧具有用于限制所述tpms发射机的侧缘的凹槽。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、在气门嘴上增加了凸起部，可以抵消发射机偏心和离心力产生的旋转力矩，有力地阻止发射机在工作的旋转；

2、在气门嘴上增加的凸起部限定了tpms发射机的安装方向，可以确保tpms发射机安装到轮辋上时不会装偏，能有效降低因tpms发射机装偏或装反导致tpms发射机功能丧失或性能下降的风险；

3、通过使发射机和固定结构的整体重心处于轮辋的外侧，可以避免发射机受到离心力的作用抬离轮辋面

附图说明

图1是安装在常规气门嘴上的tpms发射机在汽车行驶中发生旋转的示意图；

图2a是本实用新型实施例一的示意图，气门嘴的凸起部为在气门嘴的弹性体末段增加的支撑部；

图2b是本实用新型实施例一安装在轮辋孔上时的示意图；

图2c是本实用新型实施例一与tpms发射机同时安装在轮辋孔上时的示意图；

图2d本实用新型实施例一与tpms发射机同时安装在轮辋孔上时的剖面图；

图3a是本实用新型实施例二的示意图，气门嘴的凸起部为在气门嘴的芯杆末段上套设的支撑件；

图3b是本实用新型实施例二安装在轮辋孔上时的示意图；

图3c是本实用新型实施例二与tpms发射机同时安装在轮辋孔上时的示意图；

图4a是本实用新型实施例三的示意图，气门嘴的凸起部是设置在气门嘴弹性体末段的轴向上对称位置的两个凸起部；

图4b是本实用新型实施例三中，轮辋的侧壁上与气门嘴的凸起部适配的凹进部示意图；

图4c是本实用新型实施例三安装在轮辋孔上时的示意图；

图4d是本实用新型实施例三与tpms发射机同时安装在轮辋孔上时的示意图；

图5a是本实用新型实施例四的示意图；

图5b是本实用新型实施例四与tpms发射机同时安装在轮辋孔上时的示意图。

图6a是本实用新型实施例五的示意图；

图6b是本实用新型实施例五与tpms发射机同时安装在轮辋孔上时的示意图。

图7a是本实用新型实施例六的示意图；

图7b是本实用新型实施例六与tpms发射机同时安装在轮辋孔上时的示意图；

图8a和8b是本实用新型一实施例的tpms发射机的装配结构的结构示意图。

具体实施方式

为让本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在详述本申请实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本申请保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。

在详述本申请实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本申请保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

为了方便描述，此处可能使用诸如“之下”、“下方”、“低于”、“下面”、“上方”、“上”等等的空间关系词语来描述附图中所示的一个元件或特征与其他元件或特征的关系。将理解到，这些空间关系词语意图包含使用中或操作中的器件的、除了附图中描绘的方向之外的其他方向。例如，如果翻转附图中的器件，则被描述为在其他元件或特征“下方”或“之下”或“下面”的元件的方向将改为在所述其他元件或特征的“上方”。因而，示例性的词语“下方”和“下面”能够包含上和下两个方向。器件也可能具有其他朝向(旋转90度或处于其他方向)，因此应相应地解释此处使用的空间关系描述词。此外，还将理解，当一层被称为在两层“之间”时，它可以是所述两层之间仅有的层，或者也可以存在一个或多个介于其间的层。

在本申请的上下文中，所描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。

如图1所示，tpms发射机100通常是固定在气门嘴的芯杆200位于轮辋300内部的末端上。在汽车行驶中，由于加速、减速，颠簸，转弯等各种复杂情况，造成tpms发射机100的重心位置不断变动，在离心力作用下，tpms发射机100被抬离轮辋300。常见的气门嘴都是圆柱形设计，在汽车行驶中，气门嘴会在轮辋孔310中绕芯杆200轴向旋转，此时，与芯杆200固定连接的tpms发射机100会随着气门嘴一起旋转。旋转后tpms发射机100的重心偏离气门嘴中心面更远，造成旋转力矩增大，旋转角度快速增加。由于旋转使tpms发射机100偏离正常位置，影响其发射信号在特定方向上的强度，造成汽车内tpms接收机无法接收到正常有效的信号。

图1的tpms发射机100在与轮辋300的底部设置了2个支脚110，但是当tpms发射机100被抬离轮辋300时，支脚110失去支撑作用，此时无法再起到阻止tpms发射机100旋转的作用。

本实用新型的实施例在tpms发射机100的气门嘴上设置一固定结构，包括沿气门嘴的径向向外凸出的凸起部，当气门嘴安装于汽车的轮辋300上时，该凸起部与轮辋300接触，从而阻止气门嘴的旋转，进一步阻止安装在芯杆200上的tpms发射机100随气门嘴一起旋转。

进一步地，由于设置该凸起部的目的是阻止气门嘴旋转，因此该凸起部使所述气门嘴的径向外轮廓为非旋转曲面，使其在汽车行驶过程中即便受到了外力的作用，仍然不会发生旋转。本实用新型所述气门嘴的凸起部具有但不限于以下几种实施例。

实施例一

如图2a所示，芯杆200是一刚体，如金属。在芯杆200上包覆有一弹性体210，该弹性体210可分为靠近气门嘴充气孔的弹性体嘴部211、弹性体中段212和靠近轮辋孔310的弹性体末段213。本实施例的气门嘴凸起部是在该弹性体末段213上增加了一支撑部214，该支撑部214可以与弹性体210一体成型或固定连接。该支撑部214的材料可以和弹性体210的材料一致，以便于一次性成型的加工或者固定连接，也可以是其他的弹性材料。

气门嘴的弹性体末段213可为中空的圆柱体，该圆柱体的高度就是弹性体末段213沿气门嘴轴线的厚度(后文简称厚度)。该支撑部214的厚度小于等于弹性体末段213的厚度。该支撑部214与轮辋300的接触面中部具有沿气门嘴径向向内的凹陷r，使得支撑部214具有两个支撑脚。当然，该支撑部214与轮辋300的接触面中部也可以与支撑部214完全贴合，而没有凹陷r。

图2b是本实施例安装在轮辋孔310上时的示意图。当气门嘴安装在轮辋孔310上时，该弹性体210穿过轮辋孔310并与轮辋面320接触，起到密封和缓冲的作用。芯杆200插入轮辋孔310内，弹性体末段213和支撑部214都位于轮辋孔310的内平面，支撑部214支撑在轮辋300内的轮辋面320上，使气门嘴在汽车行驶过程中不会发生旋转。当气门嘴安装在轮辋孔310上时，支撑部214和轮辋面320之间具有一空隙g，该空隙g在汽车行驶过程中对该支撑部214起一定的缓冲作用。

图2c是本实施例的气门嘴与tpms发射机100同时安装在轮辋孔310上时的示意图。图2d是本实施例的气门嘴和tpms发射机100同时安装在轮辋孔310内时的剖面图。从图2d可知，气门嘴的弹性体末段213以及支撑部214都嵌入在轮辋孔310内，tpms发射机100的底部与轮辋面320接触。

本实施例的有益效果在于，当汽车在行驶过程中发生tpms发射机100被抬离轮辋面320的情况时，由于气门嘴支撑部214不会被抬离轮辋面320而仍起到支撑作用，阻止了tpms发射机100绕芯杆200轴向的旋转；由于本实施例是在常规气门嘴的弹性部末段213增加了支撑部214，其安装方式与常规卡扣式气门嘴的安装方式基本一样，可以拉入或推入安装，便于与常规气门嘴直接替换；由于增加了支撑部214，限定了tpms发射机100的安装方向，可以确保tpms发射机100安装到轮辋300上时不会装偏，能有效降低因tpms发射机100装偏或装反导致tpms发射机100功能丧失或性能下降的风险。

实施例二

图3a所示为本实用新型的另一实施例。在本实施例中，在芯杆200末端靠近tpms发射机100安装处的位置套设有一支撑件400。该支撑件400的中部具有和芯杆200末端形状匹配的孔410。例如，将芯杆200的末端做成扁方结构，其具有两个相对的平面，从图中视角看为上表面220和下表面230。支撑件400中部的孔410的形状和芯杆200末端的扁方结构相匹配，使芯杆200的末端正好可以穿过支撑件400中部的孔410并与之卡合。可以理解，本实用新型的实施例并不限定芯杆200的末端为扁方结构，只要末端与支撑件配合形状能够使二者不会相对旋转即可。该支撑件400包括两个支撑脚421、422，该支撑脚421、422与支撑件400的中部分别通过支撑杆431、432相连接，支撑脚421、422和支撑杆431、432之间的夹角大于等于90度。支撑脚421、422、支撑杆431、432以及支撑件400的中部是一体成型或固定连接的。本实施例中的支撑件400的材料可以是刚性的，比如金属或者是塑料。

如图3b所示，当气门嘴安装在轮辋孔310中后，该支撑件400的支撑脚421、422与轮辋300的轮辋面320相接触，起支撑作用。图3c是本实施例的气门嘴与tpms发射机100同时安装在轮辋孔310上时的示意图。如图3c所示，支撑脚421、422的支撑作用可以阻止与之固定的tpms发射机100即使被抬离轮辋面320，也不会相对于气门嘴的轴线旋转。

本实施例的有益效果在于，不用改变气门嘴本身的结构，只是在原有的机构上增加一个配件，安装简单；该支撑件400的两个支撑脚421、422之间的距离大于实施例一中支撑部214和轮辋面320之间的空隙g，支撑脚之间的距离除了在汽车行驶的过程中起到缓冲功能之外还具有更强的稳定性。

实施例三

如图4a所示，本实施例与实施例一类似的地方在于对气门嘴的弹性体末段213做出了改变。本实施例在气门嘴的弹性体末段213上增加了至少一个凸起部，该凸起部在气门嘴轴向上位于适于与轮辋的侧壁接触的位置上，同时，轮辋的侧壁上具有与凸起部适配的凹进部。

优选地，在本实施例中包括有两个凸起部215、216，两个凸起部215、216的示例性结构可为立方体形状，与气门嘴的弹性部末段213一体成型或固定连接。可以理解，前述形状仅是示例性的，凸起部215、216还可以是其他形状。该凸起部的材料可以和弹性体一致，以便于一次性成型的加工或者固定连接，也可以是其他的弹性材料。两个凸起部示例的位置如图4a所示，其连线平行于轮辋面。两个凸起部215、216对称地分布在气门嘴弹性体末段213的外圆周上。相应的，如图4b所示，在轮辋的轮辋孔310上具有与该凸起部适配的凹进部311、312，该凹进部的尺寸和位置与该凸起部215、216相适应，使得该具有凸起部的弹性体末段213可以插入该具有凹进部的轮辋孔310中。

在其他的实施例中，可以有两个及以上的凸起部，均匀或非均匀的分布在气门嘴弹性体末段213的外圆周上。相应的，轮辋的轮辋孔310上也具有与该凸起部数量、尺寸和位置都匹配的凹进部。

图4c是本实施例安装在轮辋孔310上时的示意图。气门嘴正好卡合在轮辋孔310上，起到阻止气门嘴旋转的作用。

图4d是本实施例与tpms发射机100同时安装在轮辋孔310上时的示意图。

本实施例的有益效果与实施例一类似。

实施例四

如图5a所示，本实施例在轮辋面320上设置有两个凸起部510、520。该凸起部呈长方体状，沿轮辋300的径向固定放置，该凸起部的底部与轮辋面320接触，该凸起部与轮辋孔310所在侧面接触的部位具有与该部位贴合的弧度。该两个凸起部分别位于轮辋孔310的两侧，其间距与tpms发射机100的尺寸相适应，使得两个凸起部510、520可以与tpms发射机100接触从而将其顶住，如图5b所示。当汽车行驶时，两个凸起部510、520可以抵消因发射机100偏心和离心力形成的旋转力矩，确保工作中的tpms发射机100不旋转，稳定工作。该凸起部的高度要保证在汽车行驶过程中，当tpms发射机100抬离轮辋面320时也不会超出两个凸起部。本实施例中凸起部的材料可以时弹性材料，如橡胶，也可以是刚性材料，如金属。

实施例五

如图6a所示，本实施例是在实施例四的基础上，在轮辋面320上设置的两个凸起部510、520上各增加了一个挡块511、521。该挡块511、521分别位于凸起部510、520朝向轮辋孔310的侧面上，其位置处于该侧面的中高部。如图6b所示，当tpms发射机100安装在轮辋孔310内时，该挡块511、521正好卡合在tpms发射机100的两侧，挡块511、521的位置及形状的设定是用于限制tpms发射机100在汽车行驶时因偏心和离心力而抬离轮辋时的抬离高度。优选的，挡块511、521的构造及其位置的设定使tpms发射机100在汽车行驶过程中不会抬离轮辋，从而不会发生位置的偏移。如图6a所示，挡块511、521的示例性结构可为立方体形状，在其他的实施例中也可以是其他的形状。

实施例六

如图7a所示，本实施例是在实施例四的基础上，在轮辋面320上设置的两个凸起部510、520上各增加了一个凹槽512、522。该凹槽512、522分别位于凸起部510、520朝向轮辋孔310的侧面上，其位置处于该侧面的中高部。如图7b所示，当tpms发射机100安装在轮辋孔310内时，tpms发射机100机体两侧最凸出的部位可以卡入在凹槽512、522中，该凹槽512、522的位置、深度及宽度的设定是用于限制tpms发射机100因偏心和离心力而抬离轮辋时的抬离高度。优选的，凹槽512、522的位置、宽度及深度的设定使tpms发射机100在汽车行驶过程中不会抬离轮辋，从而不会发生位置的偏移。如图7a所示，凹槽512、522的示例性结构可为矩形凹槽，在其他的实施例中也可以是其他的形状。

实施例四、五和六的有益效果在于结构简单、加工方便、成本低。

在本实用新型的上述各实施例中，弹性体的材料通常为橡胶。

图8a和8b是本实用新型一实施例的tpms发射机的装配结构的结构示意图。参考图8a和8b所示，该装配结构包括上述各实施例中的固定结构。该固定结构包括气门嘴以及例如实施例一中的支撑部214、实施例二中的支撑件400、实施例三中与气门嘴的弹性部末段213一体成型或固定连接的凸起部215和216以及轮辋孔310上的凹进部311和312、实施例四中设置在轮辋面320上的两个凸起部510和520等。结合图2d来看，图8a和8b中所示的固定结构与实施例一中作为固定结构的支撑部214较为相似。但是图8a和8b仅作为示例，并不用于限制本实用新型的装配结构中所包括的固定结构的结构。

参考图8a和8b所示，该装配结构还包括发射机100，该发射机100与固定结构装配在一起。tpms发射机的固定结构都处于轮辋300的内侧，即发射机100所在的一侧。气门嘴的芯杆200穿过轮辋孔310而伸出轮辋300，因此芯杆200的一部分结构处于轮辋300的外侧，即与发射机100所在的一侧相反的一侧。

图8a用于表示未采用本实用新型装配结构时tpms发射机的整体装配状态。参考图8a所示，在此实施例中，发射机100和固定结构的整体重心位置810处于轮辋300的内侧。在汽车运行的过程中，轮辋发生旋转，发射机100和固定结构受到的离心力的作用使其重心向远离轮辋中心的方向移动。由于发射机100和固定结构的整体重心位置810处于轮辋300的内侧，当该重心位置810向远离轮辋重心的方向移动时，可能会使处于轮辋300内侧的发射机100和固定结构向上移动，远离轮辋面，从而导致tpms发射机的固定结构失去对tpms发射机的固定效果。例如，对于实施例一来说，支撑部214可能会离开轮辋面320向上移动；对于实施例二来说，支撑脚421、422可能会离开轮辋面320向上移动。当tpms发射机的固定结构不能起到固定作用时，发射机100可能会发生旋转或移动，从而影响其性能。

图8b用于表示采用本实用新型的装配结构时tpms发射机的整体装配状态。参考图8b所示，根据本实用新型的装配结构，在将发射机100与固定结构装配在一起时，使发射机100和固定结构的整体重心位置820处于气门嘴位于轮辋300外侧的部位。在汽车运行的过程中，轮辋发生旋转，发射机100和固定结构受到的离心力的作用使其重心向远离轮辋中心的方向移动。由于发射机100和固定结构的整体重心位置820处于轮辋300的外侧，当其重心向外移动时，气门嘴位于轮辋300外侧的部分受到离心力会向上移动，相应地，处于轮辋300内侧的发射机100会向下移动，从而更加贴紧轮辋面，从而加强了固定结构的支撑和固定作用。

在本实施例中，在对固定结构进行设计时，可以通过其结构和材料的选择，来使发射机100和固定结构的整体重心位置820处于气门嘴位于轮辋300外侧的部位。例如，气门嘴的芯杆200的端部通常是用金属材料制成，那么对于实施例一和二来说，可以采用较轻的材料用于支撑部214和支撑脚421、422。对于实施例三到六来说，尽管其中的固定结构本身对发射机100可以起到很好的固定作用，但是同样可以将图8b所示的实施例应用于这些实施例中，以进一步避免发射机抬离轮辋面。除非权利要求中明确说明，本申请所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用，并非用于限定本申请流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的实用新型实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的权利要求并不仅限于披露的实施例，相反，权利要求旨在覆盖所有符合本申请实施例实质和范围的修正和等价组合。

本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

同理，应当注意的是，为了简化本申请披露的表述，从而帮助对一个或多个申请实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

虽然本实用新型已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，在没有脱离本实用新型精神的情况下还可作出各种等效的变化或替换，因此，只要在本实用新型的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。