CN1026308C - 轮胎压力传感元件的装置 - Google Patents

轮胎压力传感元件的装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1026308C
CN1026308C CN89109633A CN89109633A CN1026308C CN 1026308 C CN1026308 C CN 1026308C CN 89109633 A CN89109633 A CN 89109633A CN 89109633 A CN89109633 A CN 89109633A CN 1026308 C CN1026308 C CN 1026308C
Authority
CN
China
Prior art keywords
pressure
chamber
diaphragm
tire
wall
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN89109633A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1052283A (zh
Inventor
简·巴林斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of CN1052283A publication Critical patent/CN1052283A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1026308C publication Critical patent/CN1026308C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H35/00Switches operated by change of a physical condition
    • H01H35/24Switches operated by change of fluid pressure, by fluid pressure waves, or by change of fluid flow
    • H01H35/34Switches operated by change of fluid pressure, by fluid pressure waves, or by change of fluid flow actuated by diaphragm
    • H01H35/346Switches operated by change of fluid pressure, by fluid pressure waves, or by change of fluid flow actuated by diaphragm in which the movable contact is formed or directly supported by the diaphragm
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/02Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B60C23/04Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
    • B60C23/0408Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre transmitting the signals by non-mechanical means from the wheel or tyre to a vehicle body mounted receiver
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/02Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B60C23/04Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
    • B60C23/0491Constructional details of means for attaching the control device
    • B60C23/0494Valve stem attachments positioned inside the tyre chamber
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H35/00Switches operated by change of a physical condition
    • H01H35/24Switches operated by change of fluid pressure, by fluid pressure waves, or by change of fluid flow
    • H01H35/26Details
    • H01H35/28Compensation for variation of ambient pressure or temperature

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
  • Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)

Abstract

一种对流体媒质中预定的压力变化速率起反应的压力传感器包括包围压力腔的壳体,该壳体具有可渗透壁和用于把压力腔和装有该传感器的压敏装置隔开的软膜片。该传感器可用于充气轮胎中,工作时,当轮胎中压力以危险的速度变化时,该软膜片将偏移而激励发射机。当压力变化速率小于危险的变化速率时,该传感器将不激励发射机。

Description

本发明涉及一种压力传感元件的装置,用以感测车轮辋的充气轮胎的压力,用于轮胎压力报警系统中,以便当轮胎压力上升到一危险状态时发出警报信号。
Shumway的美国专利4,048,614公开了用于提供轮胎压力报警的压力检测器和无线电发射装置。该装置在空气压力降落到低于设定的最小工作压力时产生报警信号,由一挠性膜片上的手动可调螺旋弹簧的压力所限定,其反对表面承受轮胎的充气腔中的压力。
虽然,在某些情况下,当充气轮胎中的压力降落到低于预定的临界压力时产生报警信号是重要的,但是,也存在这样的情况,即,仅仅轮胎压力降低到低于预定值这件事并不是危险的。
充气轮胎的壁以及轮胎和轮辋之间形成的密封在一定程度上是可渗透的,因此,经过一段持久的时间间隔,已充气的轮胎中的压力将降低。例如,当已充气的轮胎装在机动车辆的挂车上保存几个月时,压力的这种非常平缓的降落是没有危险的。持久地将挂车存放在编发场是很普通的事情,因而,如果这些挂车的轮胎装有对胎内压力的降低起反应的轮胎压力报警器可能由小功率电池组供电,所以,当报警器发出信号而无人管理时,这些电池组可能耗尽电能,结果,必须更换这些电池组才能使所述装置重新有效地工作。这项工作包括从轮辋上取下轮胎。在某些情况下,可能不容易验证报警器已发出信号和电池组已放电这一事实,因此,由于驾驶员未发觉该装置已不能工作,这可能使驾驶员有一种错误的安全感。
对于大多数机动车来说,轮胎中压力的缓慢降低不存在危险。如前所述,所有轮胎都具有某种程度的可渗透性,因此,实际上所有充气轮胎都一直在连续地漏气。仅仅当压力降低的速率使得车辆行驶时轮胎中的压力会降低到临界压力之下时,这种压力降落才是危险的。
根据以上的考虑,本发明的目的在于改善上述的既知压力传感元件,使它能更为适宜于所述各种情况。
为达此发明目的,根据本发明的压力传感元件的装置,用以感测轮辋的充气轮胎的压力,具有连接装置,用以将所述传感元件连接于轮辋,使它处于或可以处于该轮胎;所说传感元件有一壳体,它的中包围一压力腔,其中一壁为一挠性膜片,用以将压力腔与轮胎内的充气腔分隔,所说膜片响应于压力腔和所说充气腔之间的预定压力差的变化而可以在第一位置和一第二位置之间来回移动;通过电气开关装置与所说膜片保持通讯,用以使它响应于所说膜片在所说第一和第二位置之间的移动而开闭;和发射机装置用以当所说膜片在所说第二位置时从所说开关装置发射信号,至少在压力腔和所说充气腔之间的壁是可渗透空气的,使节流空气通道通过,从而使压力腔与充气腔中的压力慢慢趋于相等,并且只当充气腔的压力变化率高于一危险值时才使膜片位移到第二位置。
本发明就轮胎的危险压力变化率提供了可靠而简单的传送和警报,并容易地以这样的方法加以实施,就是在非危险状态下,它不需要能量消耗,所以能使用轮胎内的电池,且长时间内也无须充电或替换电池。
虽然根据危险的压力变化率的传感元件并非由于轮胎而获知,但可从法国专利FA-A-978909获知,其中加压空气从导管供给到传感器的壳体,该壳体由一挠性膜片分成两个腔,气体可从导管自由地流到其中一腔,而只可通过一狭窄开孔流到另一 腔。当膜片由于其两侧的一定的压力差而挠曲时则驱动一电气开关。
关于本发明的装置的其他特点和较佳的实施例,将从以下的说明及所附的权利要求书中可获得清楚的了解。附图中:
图1是按照本发明的实施例构成的压敏电开关的剖面侧视图,
图2是说明装有图1的压敏开关的压敏发射机组件的示意图,
图3是与图2的发射机联合使用的接收机的图解说明,
图4是穿过充气的车轮组件所取的剖面图,该图说明所述发射机和压敏开关在轮胎充气腔中的安装方式,
图5是图4的安架支架的示图,
图6是压敏发射机组件的局部剖开的示图,
图7是穿过按照本发明的另一实施例构成的压敏开关的一部分的剖面侧视图,
图8是穿过适合于与按照图7构成的开关联合使用的膜片所取的剖面图,
图9是按照本发明的另一个实施例构成的轮胎压力报警装置的剖面侧视图,
图10是按照本发明的再一个方面构成的压力传感器的图解说明。
图11是说明本发明的再一个实施例的压力传感器的图解说明,
图12是说明本发明的再一个方面的压力传感器的图解说明,
图13是说明本发明的再一个实施例的压力传感器的图解说明,
图14是说明与所述发射机串联连接的温度开关的电路图。
参考图1,标号10总的标明按照本发明的实施例构成的压敏电开关。
压敏电开关10包括壳体12,该壳体由三个用标号14、15和16标明的构件构成。构件14是具有中心孔20的圆柱形套筒件。构件14由将作为导体的材料(例如,黄铜或紫铜)制成。
构件16由绝缘材料制成并具有圆柱形侧壁26和端壁28。圆柱形侧壁26具有在朝向端壁28的方向上向外、向后倾斜的端面30。将圆柱形侧壁26以压配合方式装入构件14的孔20中。构件15由绝缘材料构成并具有圆柱形侧壁24和端壁18。侧壁24具有在朝向端壁18的方向上向外、向后倾斜的端面22。软膜片32由周边装配环34和薄的软膜片36构成。装配环34楔入端面22和30之间。因此,将迫使装配环34与构件14的内表面接解、以便在它们之间形成良好的电接触。
按图1中所示的方式组装构件14、15和16以及软膜片32,使得膜片32把第一压力腔38与第二压力腔40隔开。第二压力腔40是密封腔。第一压力腔38具有穿过连接管44的通道42,该连接管44最初由法兰式端壁46封闭。构件14、15和16以及膜片安装在升压到第二压力腔40工作时所需要的环境压力或控制压力的环境中。当该装置准备用于卡车或类似车辆的轮胎中时,所述控制压力是大约每平方英寸100磅。
第一电导体48安装在端壁28中并伸进第一压力腔38。第一电导体48的内端部50与膜片32隔开一定距离,从而构成第一电触点。
第二电导体56安装在端壁18中并穿过该端壁。第二电导体56用来构成第二电触点58,当处在图1中所示的正常位置时,该电触点58与膜片36隔开一定距离。触点50和58离开膜片36的距离最好是相等的。显然,当压力腔38和40之间产生压差时,软膜片36将向压力低的腔偏移,并且,当这两个腔之间形成预定的压差时,触点50和58中总有一个将与膜片36接触、从而有效地将该开关闭合、使电流能够流过构件14、膜片36以及导体48和56中的任一个(这取决于这些导体中哪一个与膜片36接触)。
软膜片32由导电的硅橡胶材料(例如,由Tilsonburg,Ontario,Canada的Armet    Industries    Corporation制造的硅橡胶)制成。通常认为这种材料基本上是不透气的,但是,如果在持久的一段时间间隔内(即,若干天)、在压力腔38和40之间保持压差的话,那么,可能有相当量的空气透过膜片36。由于膜片36的可渗透性导致压力的平缓平衡的缘故,该膜片不会偏移而接触所述导体,除非压力腔40中的压力变化速率超过该流体媒质透过膜片36的速率。
当把压力腔38和40加压到接近待监视的系统中的工作压力的初始压力时,膜片36将处在中间位置。当准备使用该开关时,从连接管44上取 下端壁46、以打开通道42。然后,把通道42与待监视的压力装置连通,以致该装置中的压力加到第一压力腔38上。如果压力腔38和40之间的压差大于该开关预定保持开路状态的压力范围,那么,如前所述,软膜片36将偏移而接触触点50和58之一、从而把该开关10闭合。
当把压敏开关10安装在增压环境中时,压力腔38和40被增压到基本上等于正常工作压力的压力。由于空气终将会穿透膜片36的缘故,初始出现的任何压差将平缓地减弱。由于端壁46将通道42封闭,所以,压力腔38和40中将维持所述空气压力。
如图2中所示,开关10可以用于改进压敏发射机组件60。发射机组件60包括电池组形式的电源62和发射机64。图2中所示类型的准备用于轮胎压力报警装置的压敏发射机组件60可以使用诸如一个或多个A型1.5伏长效电池的电池组、以及市场上可买到的、诸如通常用于控制打开和闭合车库大门机构或类似装置的短波无线电发射机。
图3中总的用标号70表示适合于与图2的发射机组件联合使用的便携式接收机。接收机70可以具有与发射机42兼容的任何普通结构。接收机70具有声频报警器72和视觉报警器74。声频报警器72可以是蜂音器式报警器,而视觉报警器74可以是发光二极管形式的报警器。为中断该接收机的报警电路而设置了熄灭按钮76。能够随接收到预定的信号而产生声频报警信号并点亮可目测的指示灯的接收机是众所周知的,因此,将不予以以详细说明。本发明的该接收机安装在便携式壳体78中,普通压力表80也可以安装在该壳体中。压力表80的连接管82具有适合于构成与轮胎或类似装置的充气阀连接的形式。压力表80预定当连接管82连接到轮胎或类似装置的阀门时给出检测到的压力读数。
如图4中所示,压敏发射机组件60安装在充气轮胎组件的充气腔84中,这种充气轮胎总的用标号86表示。在该实施例中,发射机组件60安装在支架88上,该支架又安装在阀杆92的内端部90上,阀杆92安装在深凹式轮辋94上。
图5中示出装配支架88,从图中可以看到,支架88做成具有支座96和装配法兰98的形状,在该法兰上加工装配通孔100。使装配通孔100的尺寸与阀杆92相配合、以便接纳该阀杆。支座96具有普通的楔形榫构形。
参考图6,可以看到,发射机组件60安装在壳体102中,该壳体的底部104具有与支座88的形状相对应的楔形榫横截面构形。电池组62、发射机64和压敏开关10都装在壳体102中,而连接管44穿过壳体102的壁而伸出,以便当去掉端壁46(图1)时,通道42将通往充气腔84(图4)。
图7中示出按照本发明的另一个实施例所构成的压敏开关,现在参考该图。在图7中所示的实施例中,导体110和112以平行隔开的形式安装在端壁114中,以便构成触点116和118。导体120和122以同样方式安装在侧壁124中,以便在膜片132的相似侧构成接点126和128。输入通道142穿过连接管144进入第一腔138。通道142通常由端壁146封闭。在本实施例中,膜片132偏移而与触点116、118,或者与触点126、128接触。随其偏移的方向而定。当该膜片与触点116、118接触时,电流能够从导体110流到导体112。类似地,当膜片132与触点126和128接触时,电流能够经由导体120流到导体122。
在另一个未示出的变型中,可以只在膜片的一侧构成一组触点116、118,以便随着工作时的需要,该膜片的移动能够接通或断开触点116和118之间的连接。
图8中以截面图的形式示出适用于图7中所示实施例的膜片。该膜片包括环形周边环150、软膜片152和中心凸台154。如前所述,该膜片是由能够导电的软性材料制成的。当把环形环152夹在楔肩24和端面30(图1)之间时,该环形环152变形而呈现一般三角构形(如图1中所示),这将有助于把环150固定在该壳体中。
凸台154尤其适用于图7中所示的实施例中,其中,最好形成平的端面156和158,以便如前所述建立触点116、118之间以及触点126、128之间的连接。在前视图中,凸台154和膜片142各自都是圆形的。
如前所述,当最初装配该压敏开关时,把腔38和40升压到大约等于该压敏开关的预定的工作环境的压力。在典型的装置中,例如,在诸如用于汽车运货行业的充气轮胎的充气腔中,可将腔38 和40增压到每平方英寸100磅的标准压力。该压敏开关能够在这种状态下被存放一段持久的时间,这是因为:由于压力腔38和40之间几乎不存在压差、而最初可能存在的压差也因为膜片36的渗透性将减弱的缘故,几乎没有负荷加在该膜片上。当准备以图4所示的方式使用该压敏开关时,取下所述连接管的端壁46,以打开通道42。结果,腔38中的压力将下降,因而,膜片36将偏移而与触点50接触。该过程可用于试验所述发射机、以便保证它能够起发射报警信号的作用。在安装压敏开关之后,对该轮胎充气、充气过程将持续进行、直到在充气腔84中形成所需压力为止。该压力将被传送到压敏开关的压力腔38,并且,将用来使膜片36反向偏移到中间位置。如果该轮胎被过量充气,那么,膜片36将偏移而与触点58接触,这将再次激励发射机发出报警信号。在该轮胎已被适当充气之后,膜片36将处在非常接近图1中所示中间位置的位置。如果充气腔84中的压力和基准腔40中的压力之间存在压差,那么,该压差迟早会由于膜片36的渗透性而减小。如前所述,甚至被认为基本上不渗透的膜片也不是完全不渗透的,结果,在一段持久的时间后将发生空气的轻微转移,导致长时间保持的压差的消失。但是,如果充气腔84中的压力以大于膜片36透气的速率降低或升高到不希望有的程度,那么,如前所述,膜片36将偏移而与触点50或58接触、从而激励发射机发射危险信号,该信号将激励接收机的报警机构。
图9中示出本发明的再一个实施例,图中,标号160总的表示用于充气轮胎的压力传感器和报警装置。
压力传感装置160包括壳体162,在该壳体中构成压力腔164。总的用标号166表示的压敏电开关安装在壳体162的一端,并用于构成压力腔164的壁。开关166包括端盖168,该端盖由导电材料制成并具有端壁170,多个通孔172穿过该端壁,使流体媒质能够在腔262和腔173之间来回通过。端盖168还具有管状壁部分174,后者以紧配合方式与壳体162的端部相配合。从管状壁174向里安装着电绝缘垫圈176。软膜片178安装在开关166中,并借助保持壁180保持在其中,保持壁180具有多个穿过该壁的通道182,以使压力腔164中的流体压力加到膜片178的一侧。发射机和电池组(未示出)可以安装在压力腔164中,同时,在电池组、触点和导电保持壁180及导电端盖168之间形成电连接。可以看到,由绝缘材料制成的垫圈176用来避免保持壁180和端盖170之间的直接电接触。膜片178由导电材料制成,并且,当它处在图9中所示的正常位置时与保持壁180接触。显然,如前所述,当压力腔164中的压力以这样的数值超过充气腔中的压力,以致在压力腔164与充气轮胎(该轮胎工作时装有所述装置)的充气腔之间存在预定的压差时,膜片178将偏移而与端盖168的端壁170接触,从而接通电路并由此激励所述发射机。
端盖260安装在壳体162上、并且,用来构成经由通道172与膜片178相通的前腔262。小通道264通向前腔262。随着车轮沿粗糙的路面或类似物转动,轮胎的充气腔中的压力以一定速率变化;通道264用来保证前腔262中的压力不会以和上述速率一样大的速率降低或升高。该附加的端盖用来构成防止把“脉冲”压力加到膜片上的“阻尼器”。但是,应当指出,通道264大到足以保证前腔262中压力升高的速率将显著大于用来指示充气腔中危险的压力变化速率所需要的速率。
总的用标号184表示压力腔164的第二壁组件。该第二壁具有伸进压力腔164中的第一突起部186。充气通道188穿过第二壁184,然后,穿过突起部186的一部分而横向向外开口。由基本上不渗透的塑料制成的管状套筒190套在整个突起部186上,从而封闭由通道188构成的开口。类似的突起部192从隔板184向外伸出,并且,具有穿过该突起部而开口的充气通道194,该开口通常由套筒196封闭。过滤器198伸展到第二壁184的内表面,用来在流体媒质从压力腔经由放气通道194放出之前对它进行过滤。类似的过滤器200伸展到第二壁184的外表面,用来在流体媒质穿过充气通道188之前对它进行过滤。
普通气阀杆202的内端法兰204固定在腔206中,以致该气阀杆靠在端壁208上。通道210从阀杆202的这头延伸到那头,并具有用来配合Schrader阀门外螺纹214的带螺纹的外端部212,外螺纹214是为接纳普通的端盖而提供的。为了便于以常规的方式安装阀门,设置了支撑螺纹 216。垫圈218把阀杆的法兰204与过滤器192隔开,用来形成另一个腔220。显然,压力腔164、腔206和202各自具有圆形截面构形或者任何其他需要的截面构形。工作时,压力传感装置160安装在车轮的轮辋上,同时,阀杆202从轮辋向外伸出、而壳体162位于轮胎的气腔中。把常规的单向阀门安装在带螺纹的外端部212上,然后,可以用常规方式对轮胎充气。于是,空气将经由通道210进入腔206。进入腔206中的空气将经由通道222放入轮胎的充气腔中。随着轮胎压力腔中压力的升高,空气将经由通道224而进入腔220。这部分空气将经由过滤器200传输到充气通道188。腔220中的压力最后将大到足以使套筒190扩张到足以打开通向压力腔164的通道188的程度。空气将持续地穿过充气通道188,直到腔220和压力腔164之间的压差使得套筒190收缩而封闭该通道为止。应当指出,套筒190在最初充气阶段用来避免压力腔164中的压力上升到超过腔220中的压力,并且,用来使压力腔164中的压力保持略微低于充气腔的压力。由套筒190保持的压差大于引起软膜片178偏移而与保持壁180接触所需要的压差。因此,在最初充气阶段,膜片178将偏移而与保持壁180接触、并且由保持壁180支撑着。保持壁180用来保证在充气腔和压力腔164之间的压差大于某值(该值在没有保持壁时可以认为是危险的)的环境中,膜片178不会被损坏。显然,在充气轮胎的最初充气阶段,通常把轮胎充气到显著高于正常工作压力的压力、以便保证把轮胎正确地固定在轮辋上。在已经把轮胎充气到安装压力之后,可以经由气阀放出空气,结果,轮胎充气腔中的压力显著低于压力腔164中的压力。当出现这种现象时,可以通过使套筒196偏移而使空气经由排气通道194从压力腔164排出。该排气过程将继续到充气腔中的压力降低到低于正常工作压力为止。结果,压力腔164和轮胎充气腔之间存在这样的压差,即,压力腔164中的压力比充气腔的压力超出一定值,该值大于为了使膜片178偏移而与端壁170接触从而激励发射机所需要的值。然后,轮胎重新充气,使充气腔中的压力升高到所需要的工作压力。结果,充气腔中的压力将再一次超过压力腔中的压力。当由于空气经由充气通道188流通而使所述压差减小时,压力腔中的压力将保持略低于充气腔中的压力,因此,发射机将被去激励。此后,膜片的渗透性将使所述压差平缓地消失,而膜片将回到中间位置。由于上述过程的缘故,当空气从被过量充气的轮胎排出时报警装置被激励这一事实就向人们报告报警装置工作正常。但是,当轮胎重新充气到工作压力时,该报警器被去激励,并且,只有当充气腔中出现危险的压力下降时才会被重新激励。
如果出现快速的漏泄的话,那么,轮胎充气腔中的压力将以危险的速率、即、超过膜片178的渗透速率的速率降落。如前所述,膜片178将偏移而与端壁172接触,从而激励发射机,后者又将激励该报警装置。结果,将产生报警信号。另一方面,如果轮胎充气腔中压力的升高或降低速率小于表征危险的变化速率的值的话,那么,膜片178的渗透性将确保该膜片不偏移、从而不与端壁172接触,结果,发射机将不被激励。
图9中示出的压力传感装置能够安装在任何充气轮胎中,而与该轮胎中所需的冷充气压力无关。对于汽车轮胎来说,冷充气压力通常在每平方英寸28至30磅范围内,而对于卡车轮胎来说是每平方英寸80至100磅。充气通道188和排气通道194以及与它们相关的套筒190和196用来自动地调节压力腔中的压力、使其与轮胎中的压力相配,因此,本发明的传感装置可以方便地按照原样用于高压或低压装置中,这是因为:膜片两侧的压差绝不会超过套筒190和196所允许的值,所述套筒起打开和关闭所述充气和排气通道188和194的作用。
根据上文,显然,本发明的压力传感装置无需电力驱动就能做好准备并迅速响应危险的压力变化。除非由于检测到轮胎中危险的压力变化速率的缘故而激励发射机,该装置不消耗其电池组的功率。因此,本发明的传感装置的工作寿命等于装有该装置的轮胎的工作寿命。显然,在更换或修理损坏的轮胎时,更换该传感器和/或其电池组是简单的事情。图10中示出本发明的另一种变型,其中,压力变化速率传感器230的压力腔B由膜片278与腔A隔开。通过在端壁232上设置穿透该壁的小孔234而使该端壁成为可渗透的。在该装置中,膜片278由导电材料制成,并且,限制板280和282也都由导电材料制成并构成开关触点。 当腔B中的压力超过腔A中的压力时,膜片278偏移而与壁280接触,而当腔A中的压力超过腔B中的压力时,该膜片偏移而与壁282接触。
图10中示意地示出的容器233可以用于校准本发明的传感器。当已知容器233的容量以及活塞235的位移时,可以按预定的速率改变腔A中的压力、测定腔B的可渗透壁的可渗透性,以便确保当腔A和B之间出现危险的压差变化速率时,膜片278会移动而与壁280或282接触。
在与图11相关的本发明的另一个实施例中,通过在不渗透端壁238中加工通道236并把可渗透盖板240加到端壁238上而构成压力腔B的可渗透壁。由于这种结构的缘故,就不必用可渗透材料制造膜片278。
在图12中所示的另一实施例中,在过滤壳体242中设置壳体230,从而,分别为腔A和B构成前腔244和246。过滤件248和250分别用于在流体媒质进入腔A和B之前过滤这些流体媒质。
图13中示出本发明的再一个实施例,其中,软波纹管252和254分别包围前腔244和246。该结构适用于希望把传感器在其中工作的流体媒质与该压力传感装置中的流体媒质隔开的情况。显然,如果把图13的传感装置260设置在压力降低的压敏装置中,那么,波纹管252和254都将扩张。如果所述压力降低速率是危险速率,那么,因为通道234不允许在腔A和B之间保持压力平衡,所以,将在腔A和B之间建立压差;结果,膜片278将被偏移而与支撑阀280接触,这将激励电气系统而产生报警信号。同样,如果其中安装着传感器260的装置中的压力以危险的速率上升,那么,腔A中的压力将以高于腔B中的压力的速率上升;结果,膜片278将被偏移而与保持壁282接触,这将再次接通电路而激励报警信号。
在图14中所示的另一种变型中,与开关10并联设置感温开关290。开关290可以是常开双金属开关式的,该开关对温度敏感,因而,当该开关所处的流体媒质中的温度上升到高于预定极限值时、该开关将闭合而接通电路并使发射机8产生报警信号。如上所述,开关10补偿所述装置中温度的变化;这具有明显的优点。在希望当装置中温度超过预定极限值时产生警信号的场合,开关10还有许多用途。例如,当汽车以双轮胎行驶时,一组中的两个轮胎之一可能过载,因而发热直至爆炸。图14中所示的装置即使在装置中压力变化未激励压力传感器的情况下也将产生报警信号。
如前所述,本发明的压力传感器对它所监视的装置中有压力变化速率起反应、而不受该装置中实际压力的影响。此外,该压力传感器不受它所监视的装置中温度变化的影响,这是因为:该传感器安装在所述装置内部,因而,被该传感器监视的流体中的温度变化必然引起传感器的相应的温度变化。当把该传感器用于下述情况(即、由于环境温度条件或速度、负载以及路面条件的缘故、轮胎的温度可能显著变化)下的充气轮胎中时,该特征特别合乎要求。当该压力传感器安装在轮胎的充气腔中时,在压力腔和充气腔中,由温度变化引起的压力变化将基本上相同,因而,将不激励报警信号。在轮胎压力与外部大气压力相似的另一种装置中,温度变化引起的压力变化可能使该装置产生错误的报警信号。在这些装置中,环境温度的降低也可能产生错误的报警信号。
除了上述这些实施例之外,本领域的技术人员将明白本发明的其他各种变型。

Claims (16)

1、一种压力传感元件的装置,用以感测轮辋(94)的充气轮胎的压力,具有连接装置(88,92,202),用以将所述传感元件连接于编轮(94),使它处于或可以处于该轮胎(86)内;所说传感元件有一壳体(12,102,114,162,242),它的壁部包围一压力腔(140,164,B),其中一壁为一挠性膜片(32,132,178,278),用以将压力腔与轮胎内的充气腔(84)分隔,所说膜片响应于压力腔和所说充气腔之间的预定压力差的变化而可以在一第一位置和一第二位置之间来回移动;通过电气开关装置(10,50,116,118,170,280,282)与所说膜保持通讯,用以使它响应于所说膜在所说第一和第二位置之间的移动而开闭;和发射机装置(60,64)用以当所说膜片在所说第二位置时从所说开关装置发射信号,
其特征在于,至少在压力腔(40,164,B),和所说充气腔(84)之间的壁是可渗透空气的,使节流空气通道通过,从而使压力腔与充气腔中的压力慢慢趋于相等,并且只当充气腔的压力变化率高于一危险值时才使膜片(32,132,178,278)位移到第二位置。
2、根据权利要求1的装置,其特征在于,所述膜片(32,132,178,278)也可从第一位置以相反于第二位置的方向移动至第三位置,电气形状开关装置(58,126,128,180,282)保持与所说膜片连通以响应于所说膜片在所述第一和第三位置之间移动而进行启开和关闭,所说发射机装置在膜片处于所述第三位置时从所说开关装置发射一信号。
3、根据权利要求1或2的装置,其特征在于,膜片(32,132,178)是所说的可渗透空气的壁,并且其一侧暴露于压力腔(40,164,B)的内部,而另一侧暴露于轮胎的充气腔(84)的全部表面都是可渗透空气的。
4、根据权利要求1或2的装置,其特征在于,可渗透空气的壁由带有通道装置(236)于其中的压力室的不透气壁(238)和复盖于该通道装置的透气的盖组件(240)所组成。
5、根据权利要求1的装置,其特征在于,所述膜片(32,132,178,278)由导电材料制成,至少一电气接片(50,58,116,118,126,128,170,280,282)位于与膜片并排的位置,从而当所说膜片处于其第一位置时与膜片相隔开,且当膜片处于其第二(或第三)位置时作为所说电气开关的一部分而与膜片接触。
6、根据权利要求5的装置,其特征在于,所说电气接片是导电板(170,280,282)。
7、根据权利要求1的装置,其特征在于,还包括一第二腔(38,138,262,A)形成于所说壳体中,所说第二腔具有一入口通道(42,142,264)以与轮胎中的充气腔(84)保持连通,从而使第二腔中的压力可响应于充气腔压力的急速改变而快速地改变,所说挠性膜片(32,132,178,278)将所述压力腔和所说第二腔分隔开。
8、根据权利要求7的装置,其特征在于,所述通向第二腔的入口通道(264)被限定为节流器。
9、根据权利要求7或8的装置,其特征在于,还包括一过滤器装置,处于轮胎中的充气腔和至少位于膜片(32,132,178,278)的边界的一腔之间。
10、根据权利要求7或8的装置,其特征在于,所说压力腔(B)和第二腔(A)分别由第一和第二挠性壁以伸缩软管(252,254)的形式与轮胎中的充气腔(84)分隔开。
11、根据权利要求1的装置,其特征在于,还包括开向压力腔(164)的通道装置(188,186),藉此通道,空气可从轮胎中的充气腔(84)进入压力腔;和一调节阀(190),处于通道装置中,弹性地被闭合,只有当充气腔的压力高于压力腔的压力到一预定压力差时才启开。
12、根据权利要求11的装置,其特征在于,所说通道装置(220)也有一调节阀(196),弹性地被闭合在反方向上,只有当压力腔中的压力高于充气腔中的压力的一压力差时才启开,且所说压力差高于将所说膜片从它的第一位置移到第二位置所需的压力差。
13、根据权利要求11或12的装置,其特征在于,所说通道装置(186,194)设置于分隔压力腔(164)和轮胎中的充气腔(84)的分隔壁(184)中,各调整阀(190,196)具有一挠性套筒,用以将突起部(186,192)安装于分隔壁上,通道装置通过该套筒延伸至与该套筒接触的开口,从而通常地将它封闭。
14、根据权利要求1的装置,其特征在于,包括一阀杆(202),用以从外部使轮胎充气,具有将阀杆连接到用以乘载轮胎的轮辋的连接装置,所说壳体(12,162),开关装置(10)和用以发射信号的发射机装置(60,64)由阀杆(202)乘载。
15、根据权利要求14的装置,其特征在于,所述阀杆(202)具有一初级轮胎充气通道(210),从近端(204)通至远端(214)开放,所说阀杆的近端这样地安装于所述壳体内,使得轮胎充气通道开人所说壳体的前室(206),及二次轮胎充气通道装置(222),从所说前室通向轮胎的充气腔。
16、根据权利要求1的装置,其特征在于,还包括接收机装置(70),用以接收由所说发射机装置(60,64)所发射的信号,所说接收机装置与警报发生装置连接,以使它发生一警报信号。
CN89109633A 1989-12-08 1989-12-25 轮胎压力传感元件的装置 Expired - Fee Related CN1026308C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US447,807 1989-12-08
US07/447,807 US4975679A (en) 1988-06-06 1989-12-08 Pressure sensor system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1052283A CN1052283A (zh) 1991-06-19
CN1026308C true CN1026308C (zh) 1994-10-26

Family

ID=23777841

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN89109633A Expired - Fee Related CN1026308C (zh) 1989-12-08 1989-12-25 轮胎压力传感元件的装置

Country Status (13)

Country Link
US (1) US4975679A (zh)
EP (1) EP0431217B1 (zh)
JP (1) JPH03190029A (zh)
CN (1) CN1026308C (zh)
AT (1) ATE102706T1 (zh)
AU (1) AU627258B2 (zh)
CA (1) CA2005191C (zh)
DE (1) DE68913748T2 (zh)
ES (1) ES2049807T3 (zh)
FI (1) FI95172C (zh)
MX (1) MX168209B (zh)
NO (1) NO174941C (zh)
RU (1) RU2049314C1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103660810A (zh) * 2012-08-30 2014-03-26 梅西耶-布加蒂-道提公司 用于交通工具轮子轮胎的充气压力测量设备

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5055826A (en) * 1988-06-06 1991-10-08 Jan Ballyns Pressure sensor system
US5231872A (en) * 1991-02-21 1993-08-03 Ttc/Truck Tech Corp. Tire monitoring apparatus and method
US5473938A (en) * 1993-08-03 1995-12-12 Mclaughlin Electronics Method and system for monitoring a parameter of a vehicle tire
US5632606A (en) * 1993-11-23 1997-05-27 Sarcos Group Volumetric pump/valve
US5931647A (en) * 1993-11-23 1999-08-03 Sarcos, Inc. Volumetric pump with bi-directional piston seal
US6007310A (en) * 1993-11-23 1999-12-28 Sarcos, Lc Volumetric pump with sterility seal
US5540092A (en) * 1994-10-31 1996-07-30 Handfield; Michael System and method for monitoring a pneumatic tire
DE19626145A1 (de) * 1996-07-01 1998-01-08 Continental Ag Befestigungsvorrichtung für ein Elektronikmodul
US5781104A (en) * 1996-12-23 1998-07-14 Huang; Tien-Tsai Pressure gauge with self-generating power capability for a tire pressure indicator
US6016102A (en) * 1999-01-29 2000-01-18 Eaton Corporation Pressure sensor housing
DE29909697U1 (de) * 1999-06-02 1999-08-12 Liang, Shyh-Nan, Febg Yuan, Taichung Warnanlage zum Erkennen des abnormalen Reifendrucks
GB2352814B (en) * 1999-07-28 2003-04-09 Transense Technologies Plc Pressure monitor system
US7161476B2 (en) 2000-07-26 2007-01-09 Bridgestone Firestone North American Tire, Llc Electronic tire management system
US8266465B2 (en) 2000-07-26 2012-09-11 Bridgestone Americas Tire Operation, LLC System for conserving battery life in a battery operated device
CA2429593A1 (en) * 2000-11-21 2002-05-30 Torbjorn B. Lundqvist Tire pressure monitoring device
US6805000B1 (en) 2002-02-11 2004-10-19 Smartire Systems, Inc. Apparatus and method for mounting a tire condition sensor capsule to a wheel rim
US20040112129A1 (en) * 2002-02-20 2004-06-17 Lundqvist Torbjorn Boson Tire pressure monitoring devices
US6718818B2 (en) * 2002-07-19 2004-04-13 The Goodyear Tire & Rubber Company Method of sensing air leaks in tires and tire testing machines
US7240560B2 (en) * 2004-10-18 2007-07-10 Silverbrook Research Pty Ltd Pressure sensor with remote power source
US7284417B2 (en) * 2005-07-28 2007-10-23 Reynolds Charles W Tire monitor
US20080055079A1 (en) * 2006-09-06 2008-03-06 Jacob Fraden Alarm system with air pressure detector
ITTO20060728A1 (it) * 2006-10-11 2008-04-12 Indesit Co Spa Elettrodomestico di cottura a gas con valvole automatiche avente un sistema di sicurezza
US7421902B2 (en) 2006-10-13 2008-09-09 Smartire Systems, Inc. Fluid pressure sensing method and apparatus
US8098146B2 (en) 2007-10-26 2012-01-17 Measurement Ltd. Tire pressure monitoring system using wireless network
US7889064B2 (en) * 2007-10-26 2011-02-15 Measurement Limited Combined tire pressure gauge and remote tire pressure display
CN101791932B (zh) * 2009-02-01 2011-12-07 傅黎明 一种爆胎胎压监测模块
FR2950691B1 (fr) * 2009-09-30 2012-05-04 Michelin Soc Tech Organe de mesure de pression etanche
WO2011053809A1 (en) * 2009-10-30 2011-05-05 Measurement Ltd. Tire pressure monitoring system for motorcycles
FR2952857B1 (fr) * 2009-11-20 2012-02-24 Ldl Technology Procede de remplacement d'un boitier de detection place a l'interieur des roues d'un vehicule, dispositif et capteur permettant de le mettre en oeuvre
US8656772B2 (en) * 2010-03-22 2014-02-25 Honeywell International Inc. Flow sensor with pressure output signal
CN101979256B (zh) * 2010-11-12 2012-11-07 大连民族学院 节能型汽车轮胎爆胎预警系统
US20140298884A1 (en) * 2013-04-04 2014-10-09 Mks Instruments, Inc. Self-calibrating pressure sensor system with pressure sensor and reference sensor that share common sealed chamber
GB2526708B (en) * 2013-04-30 2016-08-17 Kidde Tech Inc Pneumatic pressure switch
US9418527B2 (en) * 2013-10-03 2016-08-16 Kidde Technologies, Inc. Pneumatic detector switch having a single diaphragm for alarm and fault conditions
CN103499415A (zh) * 2013-10-21 2014-01-08 沈阳仪表科学研究院有限公司 气压脉动试验机
JP6358748B2 (ja) * 2014-10-16 2018-07-18 興国インテック株式会社 流体検知装置
CN106128856B (zh) * 2016-06-30 2018-01-19 宁波惠荣电器有限公司 一种利用水压差控制开关通断电的结构
US10180319B2 (en) * 2016-12-22 2019-01-15 Nortek Security & Control Llc Device and method to determine height of a panel using elevation determination
CN107703331B (zh) * 2017-10-11 2019-12-17 山东建筑大学 一种电磁平衡式加速度传感器
CN116153541B (zh) * 2023-03-29 2024-05-31 华能山东石岛湾核电有限公司 一种应用于高温气冷堆气氛切换的压力反馈装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH261747A (de) * 1948-01-29 1949-05-31 Oerlikon Maschf Druckschalter.
US2811599A (en) * 1953-10-15 1957-10-29 Statham Lab Inc Liquid pressure operated electrical switch
BE624894A (zh) * 1962-05-03
US3786211A (en) * 1972-07-19 1974-01-15 Chandler Evans Inc Differential pressure responsive magnetically actuated switch responsive only to sudden pressure changes
US4048614A (en) * 1975-08-18 1977-09-13 Shumway Harry J Low tire pressure warning device
US4126772A (en) * 1976-08-31 1978-11-21 Dennis G. Pappas Switch for detecting tire pressure
US4211901A (en) * 1977-12-29 1980-07-08 Bridgestone Tire Company Limited Pressure sensing switch with conductive deflectable diaphragm
US4890090A (en) * 1988-06-06 1989-12-26 Jan Ballyns Pressure alarm system for motor vehicle tires

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103660810A (zh) * 2012-08-30 2014-03-26 梅西耶-布加蒂-道提公司 用于交通工具轮子轮胎的充气压力测量设备

Also Published As

Publication number Publication date
EP0431217A2 (en) 1991-06-12
FI896237A0 (fi) 1989-12-22
DE68913748T2 (de) 1994-09-22
RU2049314C1 (ru) 1995-11-27
CA2005191C (en) 1996-03-19
ES2049807T3 (es) 1994-05-01
MX168209B (es) 1993-05-12
US4975679A (en) 1990-12-04
EP0431217A3 (en) 1991-12-27
EP0431217B1 (en) 1994-03-09
NO895225L (no) 1991-06-10
DE68913748D1 (de) 1994-04-14
FI95172C (fi) 1995-12-27
JPH03190029A (ja) 1991-08-20
NO174941B (no) 1994-04-25
AU4711089A (en) 1991-08-08
AU627258B2 (en) 1992-08-20
NO895225D0 (no) 1989-12-22
NO174941C (no) 1994-08-03
ATE102706T1 (de) 1994-03-15
FI95172B (fi) 1995-09-15
CA2005191A1 (en) 1991-06-08
FI896237A (fi) 1991-06-09
CN1052283A (zh) 1991-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1026308C (zh) 轮胎压力传感元件的装置
US5119066A (en) Pressure sensor system
US5774047A (en) Tire pressure sensing system including improved switch and location indicator
US4694273A (en) Device for indicating abnormal pressure conditions in a tire on a motor vehicle in motion
US6016102A (en) Pressure sensor housing
US5055826A (en) Pressure sensor system
US4890090A (en) Pressure alarm system for motor vehicle tires
US6100798A (en) Tire pressure detecting/warning apparatus
GB1484341A (en) Tyre pressure monitoring arrangement
GB1359536A (en) Pneumatic tyre pressure indicating device
US4701742A (en) Pneumatic pressure switch for tire pressure monitor
EP0614420B1 (en) Vehicle wheel incorporating tire air pressure sensor
EP0159133A2 (en) Low tyre pressure warning devices
WO1990000119A2 (en) Safety device for tyres
CA1196250A (en) Pressure control apparatus for at least two pressure vessels
US3961309A (en) High-low tire pressure signal switch
EP0177788A3 (en) Pressure checking system for continuously controlling vehicle tyre pressures
CA1170922A (en) Vehicle tire deflation signalling system
CN2242807Y (zh) 轮胎失压遥控报警气压传感气门芯
CN2630009Y (zh) 一种轮胎气压显示器
US7019629B2 (en) Tire pressure indicator
US2874241A (en) Tire pressure indicators
DD298443A5 (de) Druckgeber
EP0465135B1 (en) Electronic-pneumatic protecting device with pressure automatic control
CN2534047Y (zh) 轮胎低气压电子报警器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C19 Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee