DE3821156A1 - Einrichtung zur ueberwachung des luftdruckes in einem reifen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Überwachung des Luftdruckes in einem Reifen, welche einen parallel zur Radachse innerhalb der Radschüssel angeordneten Druckzylinder mit einem durch Beaufschlagung einer Druck­ kammer im Druckzylinder mit dem Reifendruck gegen die Kraft einer Feder verfahrbaren Kolben und einen Perma­ nentmagneten hat, welcher durch die Raddrehung an einem Magnetsensor vorbeibewegbar ist.

Eine solche Einrichtung ist Gegenstand der CH-PS 4 56 370.

Bei der bekannten Einrichtung ist der Permanentmagnet mittels eines Stabes mit dem vom Luftdruck gegen die Kraft einer Feder verschieblichen Kolben verbunden. Die gesamte Einrichtung ist unmittelbar neben der Radnabe an­ geordnet, so daß sich der Permanentmagnet innerhalb der Bremstrommel einer in der Radfelge vorgesehenen Trommel­ bremse befindet und die Einrichtung mit dem Permanentmag­ net mit der Bremstrommel rotiert. Unverdrehbar in der Bremstrommel ist ein Magnetsensor angeordnet, welcher ein Signal erzeugt, wenn der Permanentmagnet sich an ihm vorbeibewegt. Ein zu geringer Luftdruck führt dazu, daß der Permanentmagnet seinen Abstand zum Magnetsensor ändert und dadurch der Magnetsensor ein Warnsignal erzeu­ gen kann.

Die vorbekannte Einrichtung hat den Nachteil, daß sich bei einer Luftdruckänderung das Magnetfeld nicht plötz­ lich ändert. Dadurch läßt sich der Schaltpunkt, bei dem ein Warnsignal erzeugt werden soll, nicht genau festle­ gen. Ein zu niedriger Reifendruck sollte jedoch dem Fahrer ähnlich wie ein zu niedriger Füllstand im Brems­ system durch ein plötzliches und dann anhaltendes Warn­ signal signalisiert werden. Deshalb wäre es vorteilhaft, wenn die Einrichtung bei Unterschreiten eines bestimmten Luftdruckes durch eine Sprungfunktion ein Warnsignal aus­ lösen könnte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrich­ tung der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß bei Unterschreiten eines festgelegten Reifendruckes sprunghaft ein Warnsignal erzeugt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Permanentmagnet unverschiebbar in das dem Magnetsen­ sor zugewandte Ende des Druckzylinders eingesetzt ist und daß der Kolben aus einem feromagnetischen Werkstoff besteht und bei Druckbeaufschlagung der Druckkammer mit einem Mindestreifendruck gegen die Kraft der Feder in Anlage an den Permanentmagneten gehalten ist.

Durch diese Gestaltung wird der Kolben bei ausreichendem Reifendruck durch den Reifendruck und die Magnetkraft des Permanentmagneten gegen die Kraft der Feder am Per­ manentmagneten gehalten. Sinkt der Reifendruck unter einen zulässigen Wert, dann vermag die Feder den Kolben plötzlich vom Permanentmagneten wegzuziehen, wobei un­ mittelbar nach dem Loskommen des Kolbens dieser einen beträchtlichen Rückhub ausführt, da die Magnetkraft mit dem Quadrat des Abstandes abnimmt. Durch die Trennung des Kolbens vom Permanentmagneten verkleinert sich so­ fort die magnetische Feldstärke, so daß der Magnetsensor plötzlich ein geändertes Signal erzeugt, welches den zu niedrigen Reifendruck signalisiert.

Die Schmierung des Kolbens ist vor übermäßiger Erwärmung geschützt wenn gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung der Kolben in einer Keramikbuchse ver­ schieblich angeordnet ist.

Die Einrichtung ist insgesamt sehr einfach aufgebaut, wenn gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung der Kolben mittels einer in seiner Druckkammer angeordneten Zugfeder in eine nicht gegen den Permanentmagneten an­ liegende Stellung vorgespannt ist.

Die Einrichtung ist vor einer mechanischen Beschädigung und vor Verschmutzung gut geschützt angeordnet, wenn der Druckzylinder innerhalb eines Bremsscheibentopfes der Radschüssel angeordnet ist.

Bei Stahlfelgen wird man der Druckkammer des Druckzylin­ ders den Druck im Reifen am einfachsten über einen von der Felge kommenden Schlauch zuführen, wie das auch in der eingangs angeführten CH-PS 4 56 370 der Fall ist. Bei einer Gußfelge kann man mit geringem Aufwand das An­ schließen eines solchen Schlauches einsparen, wenn gemäß einer anderen, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung von der Felge ein an ihr angegossener Druckmittelkanal radial nach innen verläuft, in welchen der Druckzylinder mit seinem außenseitigen Ende dichtend eingreift, und wenn der Druckzylinder in seinem in den Druckmittelkanal eingreifenden Endbereich radiale Durchlässe zum Verbin­ den der Druckkammer mit diesem Druckmittelkanal auf­ weist.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind zwei da­ von in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben.

Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Radbereich eines Kraftfahrzeuges mit der erfindungsgemäßen Einrichtung,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen gegenüber der Fig. 1 abgeänderten Druckzylinder der erfindungsgemäßen Einrichtung.

Die Fig. 1 zeigt eine Felge 1 mit einem auf ihr ange­ ordneten Reifen 2. Die Felge 1 hat eine Radschüssel 3, in der eine Bremsscheibe 4 angeordnet ist. Diese ist flanschartig an einem Bremsscheibentopf 5 angeformt, der koaxial zu einer Radnabe 6 angeordnet ist. Dargestellt ist desweiteren ein Achsschenkel 7, welcher einen Achs­ zapfen 8 trägt.

Wichtig für die Erfindung ist ein Druckzylinder 9, wel­ cher parallel zum Achszapfen 8 im Bremsscheibentopf 5 angeordnet ist und mit seinem fahrzeugäußeren Ende in einen Druckmittelkanal 10 dichtend greift, der an der Felge 1 derart angeformt ist, daß in ihm stets der Rei­ fendruck herrscht. Im Druckzylinder 9 sind innerhalb des Druckmittelkanals 10 radiale Durchlässe 11 vorgesehen, durch die der Druck in das Innere des Druckzylinders ge­ langen kann.

An seinem fahrzeuginnenseitigen Ende hat der Druckzylin­ der einen Permanentmagneten 12, welcher sich bei Drehung der Felge 1 mit geringem Abstand an einem Magnetsensor 13 vorbeibewegt, bei dem es sich um ein Hallelement oder eine Induktionsspule handeln kann. Dieser Magnetsensor 13 ist ortsfest am Achsschenkel 7 befestigt. Wird die Einrichtung an einem Hinterrad vorgesehen, dann kann man den Magnetsensor 13 am Achslenker anbringen. Bei zu ge­ ringem Reifendruck verkleinert sich die auf den Magnet­ sensor 13 wirkende magnetische Feldstärke schlagartig, was zum Auslösen eines Warnsignals führt. Weshalb es zu einer solchen sprunghaften Verringerung der Feldstärke kommen kann, ergibt sich aus Fig. 2.

Die Schnittdarstellung in Fig. 2 zeigt, daß im Druckzy­ linder, der aus Messing oder einem anderen nicht magne­ tischen Werkstoff bestehen kann, innerhalb einer Keramik­ buchse 14 ein Kolben 15 dichtend verschieblich angeordnet ist. Dieser Kolben 15 begrenzt mit seiner zur Fahrzeug­ außenseite weisenden Stirnfläche eine Druckkammer 16 im Druckzylinder 9, welche über einen Anschluß 17 mit dem Reifen verbindbar ist. Bei dieser Ausführungsform ist so­ mit im Gegensatz zu der nach Fig. 1 ein Schlauch zum Ver­ binden des Druckzylinders 1 mit dem Reifen 2 erforderlich.

Im Inneren der Druckkammer 16 ist eine als Zugfeder aus­ gebildete Feder 18 vorgesehen, die den Kolben 15 zur Fahr­ zeugaußenseite hin vorspannt. Mit seiner fahrzeuginnensei­ tigen Stirnfläche liegt der Kolben 15 in der dargestellten Stellung, in der in der Druckkammer 16 ein ausreichender Druck herrscht, gegen den Permanentmagneten 12 an, welcher an das fahrzeuginnenseitige Ende des Druckzylinders 9 un­ verschieblich eingesetzt ist. Auf den Druckzylinder 9 ist außen ein Ring 19 aus ferromagnetischem Werkstoff zum Kurz­ schließen der magnetischen Feldlinien aufgepreßt. Dieser Ring 19 ist so lang wie der Permanentmagnet 12 plus etwa der Raumlänge die beim Zurückziehen des Kolbens 15 zwischen Kolben 15 und Permanentmagnet 12 entsteht. Sinkt der Luft­ druck im Reifen unterhalb eines zulässigen Wertes, dann sinkt er in der Druckkammer 16 entsprechend. Die Feder 18 kann dann den Kolben 15 in der Fig. 2 gesehen nach links bewegen, so daß er von dem Permanentmagneten 12 freikommt. Dadurch verkleinert sich die Feldstärke des Permanentmagne­ ten 12, was vom Magnetsensor 13 festgestellt wird und zur Auslösung eines Warnsignals führt.

Claims (5)

1. Einrichtung zur Überwachung des Luftdruckes in einem Reifen, welche einen parallel zur Radachse innerhalb der Radschüssel angeordneten Druckzylinder mit einem durch Beaufschlagung einer Druckkammer im Druckzylinder mit dem Reifendruck gegen die Kraft einer Feder verfahrbaren Kolben und einen Permanentmagneten hat, welcher durch die Raddrehung an einem Magnetsensor vorbeibewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet (12) un­ verschiebbar in das dem Magnetsensor (13) zugewandte Ende des Druckzylinders (9) eingesetzt ist und daß der Kolben (15) aus einem ferromagnetischen Werkstoff besteht und bei Druckbeaufschlagung der Druckkammer (16) mit einem Mindestreifendruck gegen die Kraft der Feder (18) in Anlage an den Permanentmagneten (12) gehalten ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (15) in einer Keramikbuchse (14) ver­ schieblich angeordnet ist.

3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Kolben (15) mittels einer in seiner Druckkammer (16) angeordneten Zugfeder (18) in eine nicht gegen den Permanentmagneten (12) anliegende Stellung vorgespannt ist.

4. Einrichtung nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckzylinder (9) innerhalb eines Bremsscheibentopfes (5) der Rad­ schüssel (3) angeordnet ist.

5. Einrichtung nach zumindest einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von der Felge (1) ein an ihr angegossener Druckmittelkanal (10) radial nach innen verläuft, in welchen der Druckzylinder (9) mit seinem außenseitigen Ende dichtend eingreift, und daß der Druckzylinder (9) in seinem in den Druckmittel­ kanal (10) eingreifenden Endbereich radiale Durchlässe (11) zum Verbinden der Druckkammer (16) mit diesem Druckmittelkanal (10) aufweist.