CN104191918B - 外置式胎压计 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种外置式胎压计，该外置式胎压计从底部往顶部设有基座、通气组件、缓冲密封垫、天线组件、传感器、电路板、电池和外壳，所述基座与气门嘴可配合连接，所述顶杆顶开气门嘴的阀杆以便于传感器侦测轮胎内空气的压力，并由天线将传感器检测生成的表征压力的信号向外空间传输。该外置式胎压计由于所述缓冲密封垫包括倒锥台的设计和相应的设计所述通气组件，因而能有效地改善缓冲密封垫的导气孔的受力情况，从而防止气体从缓冲密封垫与传感器和通气组件的相互接触处溢出，保证了该胎压计检测轮胎内压力的精确度。

Description

外置式胎压计

【技术领域】

本发明涉及一种汽车轮胎压力传感设备，尤其涉及一种外置式胎压计。

【背景技术】

在世界各国的专利数据库中，可以检索到很多关于外置式的汽车轮胎压力传感设备(为了描述的简便，下称“外置式胎压计”)的专利文献，这些文献所公开的技术方案自然多种多样。各种外置式胎压计中，传感器一般通过通气组件顶开气门嘴的阀杆而侦测轮胎内部的压力。

大多现有的外置式胎压计的通气组件与传感器(或气门嘴)之间的作用力是垂直于传感器(或气门嘴)的，在传感器受到其上的电路板、电池、外壳甚至来自胎压计外部较大的作用力时，会沿通气组件向气门嘴施加垂直向下的压力，但是，由于气门嘴与基座等部件锁固，并由于力的相互作用，会施加反作用力于通气组件、传感器，容易造成传感器和/或通气组件、气门嘴的或损或毁，进而影响传感器侦测结果的精确性。

为了克服上述问题，一些现有的外置式胎压计，在通气组件与传感器之间设有一个软胶制成的起缓冲作用的缓冲密封垫，从而保护传感器，同时一定程度上保证了气密性。

然而，如图1所示，现有外置式胎压计的缓冲密封垫，只是在与传感器的感应部位和通气组件的导气通道对应的位置处开设柱状的导气孔，由于该缓冲密封垫的导气孔为柱状，在受到轮胎内的气体的高压作用，缓冲密封垫的导气孔周壁的软胶会由于受到侧向压力的作用，容易被撑开，因而导致气体从缓冲密封垫与传感器、通气组件相互接触的缝隙处泄漏，从而影响了传感器侦测结果的精确性。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种具有在通气组件与传感器之间提供较好的密封效果的缓冲密封垫的外置式胎压计。

为实现该目的，本发明采用如下技术方案：

一种外置式胎压计，该外置式胎压计内置用于集成控制电路的电路板，与所述电路板电性连接并用于检测轮胎内部压力的传感器、与电路板电性连接用于向外部空间发射表征压力信号的天线组件、可用于与气门嘴相配合安装的基座、与所述基座配合连接的用于顶开气门嘴的阀杆以便于PCB组件检测轮胎内部压力的通气组件，及设于传感器和通气组件之间的缓冲密封垫；所述缓冲密封垫包括基部和与所述基部连接的倒锥台，所述缓冲密封垫设有连通基部和倒锥台的导气孔，基部的顶端在与传感器的感应部位相应的位置处设有与传感器的感应部位相配合的感应槽，并且所述感应槽与所述导气孔相连通；所述通气组件的顶端设有与所述缓冲密封垫相配合的第一凹槽，通气组件的底部设有用于顶开气门嘴阀杆的顶杆，所述顶杆设有与气门嘴相配合并与所述第一凹槽连通的导气通道；所述缓冲密封垫设于所述第一凹槽中，并且所述导气孔与所述导气通道相连通。

优选地，所述缓冲密封垫由柔性材料制成。

优选地，所述柔性材料为硅胶。

所述通气组件包括螺母件，所述的第一凹槽设于所述螺母件的顶端，所述螺母件的底部设有第二凹槽，所述顶杆设于所述第二凹槽中，所述顶杆与所述螺母件连接的部位设有呈外凸球面的加强筋。

所述第二凹槽中还设有与所述顶杆紧密配合的密封套，所述密封套包括同轴设置的多级台阶，所述多级台阶设有贯穿其两端面并与所述顶杆外周配合的通孔，并且所述多级台阶顶端环绕该通孔设有与所述加强筋相应的内凹球面。

优选地，所述密封套由弹性材料制成。

所述螺母件呈圆柱状，其顶部的外周壁设有若干个槽位。

所述天线组件包括天线和天线支架，所述天线由一缠绕在所述天线支架上的金属导线构成，所述金属导线与控制电路电性连接，用于将表征轮胎内压力的信号向外空间传输。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的外置式胎压计在传感器与通气组件之间设有包括倒锥台的缓冲密封垫，高压气体在倒锥台的斜坡处产生一个垂直于导气孔周壁的作用力(也即压力)时，该作用了分解出一个较小的水平作用力，因而相当于缓冲密封垫的导气孔周壁受到的水平作用力减小，防止导气孔扩大，从而防止气体从缓冲密封垫与传感器接触处泄出；由于高压气体在倒锥台的斜坡处的垂直于导气孔周壁的压力作用，所述缓冲密封垫与通气组件的接触更为紧密，从而防止气体从缓冲密封垫与通气组件的接触处泄出。总而言之，本发明的缓冲密封垫具有较好的密封效果。

【附图说明】

图1为现有技术的外置式胎压计的局部示意图，示出了传感器、通气组件及缓冲密封垫的位置关系，以及缓冲密封垫的受力关系；

图2为本发明的外置式胎压计与气门嘴组装的剖视图，其中气门嘴未标号；

图3为本发明的外置式胎压计的分解示意图；

图4a为缓冲密封垫的结构示意图；

图4b为缓冲密封垫的另一视角的结构示意图；

图4c为图2所示的A部分的放大示意图；

图5为图3所示的B结构的分解示意图；

图6a为通气组件的螺母件的结构示意图；

图6b为通气组件的螺母件的另一个视角的结构示意图；

图7a为通气组件的密封套的结构示意图；

图7b为通气组件的密封套的另一个视角的结构示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图和示例性实施例对本发明作进一步地描述，其中附图中相同的标号全部指的是相同的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出本发明的特征是不必要的，则将其省略。

参见图2和图3，图2和图3共同揭示了本发明的外置式胎压计100。所述外置式胎压计100，从底部向顶部依次设有基座2、通气组件3、缓冲密封垫15、天线组件5、PCB组件4、电池7及外壳1。为了描述的方便，还揭示与本发明的外置式胎压计100安装使用的气门嘴(未标号，下同)。

所述基座2与外壳1可配合连接，形成一个供通气组件3、天线组件5、PCB组件4及电池7等组件安装的容纳空间(未标号，下同)。请继续参阅图1和图2，所述通气组件3中设有用于顶开气门嘴的阀杆的顶杆34；所述PCB组件4包括集成控制电路(未图示，下同)的电路板40和与控制电路电连接用于侦测轮胎内压力的传感器41；所述天线组件5包括天线支架50和连接在所述天线支架50上并与控制电路电性连接的天线51。

所述基座2与气门嘴可配合连接，所述顶杆34顶开气门嘴的阀杆以便于传感器41侦测轮胎内空气的压力，并由天线51将传感器41检测生成的表征压力的信号向外空间传输。

如图1所示，现有的外置式胎压计中，缓冲密封垫在与传感器的感应部位和通气组件的导气通道相应的位置处设有柱状的、与传感器的感应部位、通气组件的导气通道相配合的导气孔，以避免传感器和通气组件的直接接触，保护传感器，同时具有一定的密封效果。然而，由于该导气孔呈柱状设计，而其内的来自于轮胎的气体压力较高(下称“高压气体”)，在受到高压气体的侧向压力F的作用下，导气孔容易被撑开扩大，导致气体从缓冲密封垫与传感器、通气组件相互接触的缝隙处往外溢出，从而影响传感器侦测轮胎内压力的精确性。此处所谓的侧向压力F，是指缓冲密封垫受到的垂直于导气孔周壁的作用力，也就是沿水平方向的作用力。

参见图4a和图4b，本发明的所述缓冲密封垫15由硅胶等柔性材料制成，大致呈二级台阶状设置，其包括一个圆台152和一个与所述圆台152共轴设置的倒锥台151，所述圆台152顶端设有与传感器41的感应部位相配合的感应槽1520。所述缓冲密封垫15设有贯通圆台152、倒锥台151的导气孔153，所述感应槽1520与所述导气孔153相连通。

请结合图4c，所述缓冲密封垫15设于通气组件3与传感器41之间，以使高压气体在对缓冲密封垫15作用时，该作用力P在缓冲密封垫15的倒锥台151处分解出一个较小的、沿水平方向的分力P1。由于该水平方向的分力P1小于作用力P，因而导气孔153在倒锥台151的斜坡处的周壁受到的水平作用力较小，导气孔153不会产生较大的扩大变形，气体也就不会从缓冲密封垫15与传感器41、通气组件3的接触缝隙泄出，密封效果较佳。并且，由于作用力P的作用，缓冲密封垫15与通气组件3的接触更为紧密，因而有效防止气体从二者的相互接触位置处泄出。总而言之，本发明的缓冲密封垫15，有利于保证通气组件3、传感器41与缓冲密封垫15相互接触位置之间的气密性，进而保证了传感器41检测轮胎内压力的精确度。

参见图5-图7b，所述通气组件3包括呈筒状的主体30、于所述主体30中部外周径向生成的法兰盘31及与所述主体30连接并设于所述法兰盘31顶端的螺母件32。

所述的主体30，其内设有用于与气门嘴配合连接的内螺纹301；其外周壁位于法兰盘31顶端的部分设有外螺纹302。

所述法兰盘31相对主体30具有较大的径向尺寸，以便形成对其顶部的其它部件的支撑。所述法兰盘31上等距设有三个孔槽311，以固定插置(或螺锁)三个螺柱60。

所述螺母件32由铜或其他金属制成，大体呈圆柱状，其顶端320设有用于放置所述缓冲密封垫15的第一凹槽322，所述第一凹槽322与所述的缓冲密封垫15相配合设置，即所述第一凹槽322包括圆孔3220和与圆孔3220共轴设置并设于圆孔3220下方的倒锥台孔3221，以便于所述螺母件32与所述缓冲密封垫15的紧密配合连接。

所述螺母件32的底部设有第二凹槽324，所述第二凹槽324的周壁设有用于与主体30的外螺纹302连接的内螺纹3240。所述第二凹槽324中设有用于顶开气门嘴阀杆的顶杆34，并且所述顶杆34与所述螺母件32连接的部位设有呈外凸球状的加强筋35，以增强顶杆34与螺母件32连接部位的强度。所述顶杆34设有与气门嘴相配合的导气通道340，并且该导气通道340贯通至所述螺母件32的顶端320。

所述第一凹槽322环绕所述导气通道340设置，以供气体依次通过气门嘴、导气通道340、导气孔153，至缓冲密封垫15顶端的感应槽1520中，供所述传感器41检测。

一般地，通气组件3在螺母件32的第二凹槽324中设有密封套33，以保证顶杆34作用于气门嘴时，顶杆34与气门嘴作用结构的气密性。然而，现有的胎压计中，密封套33往往由质地较软的非弹性材料制成，在主体30与螺母件32相安装过程中，主体30的前端往往会插入所述密封套33，不仅损害密封套33，还不利于该胎压计的安装与拆卸。

参见图7a-7b，本发明中，所述密封套33由硅胶等弹性材料制成，呈多级例如二级台阶状设置，包括两个同轴设置的圆环330，其中，位于顶部的圆环的直径大于主体30的前端的外径，由于密封套由弹性材料制成，使得在主体30与螺母件32组装过程中，主体30的前端止步于密封套33顶部的圆环处，也即主体30的前端只是压迫密封套33，使之产生弹性变形，而非插入所述密封套33中，因而方便了通气组件3内部的部件之间的拆装。所述密封套33，其内设有与所述顶杆34紧密配合的通孔331，所述通孔331在与所述加强筋35相应的位置处形成内凹球面332设置，以在密封套33与顶杆34之间起到辅助定位安装的作用。

本发明中，所述顶杆34与螺母件32呈分体设置，即顶杆34不与所述螺母件32一体成型，既有利于提高顶杆34的导气通道340的设计精度，也能够减少顶杆34与螺母件32一体成型带来的连接部位较为脆弱的不良影响。此外，呈外凸球状的加强筋35、密封套33顶端的内凹球面332相互配合连接，有助于提高顶杆34与密封套33连接的紧密程度，并能实现连接部位无间隙的效果。

所述密封套33安装在所述螺母件32的第二凹槽324内，将所述螺母件32与所述主体30通过螺母件32的内螺纹3240与主体30的外螺纹302的啮合连接相螺锁后，在法兰盘31的三个所述孔槽311中插置(或螺锁)所述的螺柱60，由此，构成了图3所示的B结构。

为了方便螺母件32与主体30的组装，所述螺母件32在边缘位置从其顶端320往底端的方向设有若干个槽位323，通过使用安装工具(未图示)扣持这些槽位323旋转所述的螺母件32，使之与主体30相安装。

参见图2和图3，所述外壳1大体呈倒扣的桶状，具有一圆形盘顶12和于盘顶12周缘向下延伸的柱壁13。外壳1的顶部的外周，接近柱壁13与盘顶12的过渡处，环绕该外周设置有若干内凹的槽位11，这些槽位11沿周向均匀设置，通过扣持该些槽位11可以沿周向带动外壳1旋转。在外壳1的柱壁13外周设置有若干加强筋14，柱壁13的内侧设有内螺纹130，以便与基座2周壁上的外螺纹21相配合螺锁。

所述基座2大致呈圆筒状，其内设有供通气组件3及其他组件安装的安装空间20，所述基座2的外周壁上设有用于与外壳1配合连接的外螺纹21。

如前文可知，所述天线组件5包括天线支架50和支撑于所述天线支架50上的天线51。

所述天线支架50包括固定环500、设于固定环顶端的第一支撑件501和设于固定环底端的第二支撑件502。所述第一支撑件501设有用于通过螺钉穿过电路板40预设的通孔与电路板40连接的螺柱(未标号，下同)。所述第二支撑件外周壁上呈螺旋状设有多个用于支撑所述天线51的支撑臂(未标号，下同)。

所述天线51由一根金属导线51构成，其一端与所述控制电路电性连接。所述金属导线51呈螺旋状缠绕在所述天线支架50的第二支撑件502上，并由第二支撑件502上的所述支撑臂支撑。

综合前述各图，本发明的外置式胎压计100在组装时，首先将电池7(通过电池压片71)、传感器41装到电路板40上相应的位置处，并将组成天线51的金属导线51与控制电路相连接后，将所述电路板40与天线支架50的第一支撑件501(通过使用螺钉或螺栓穿过电路板40预设的通孔或螺孔与第一支撑件501的螺柱5010)连接，接着将金属导线51缠绕在天线支架50的第二支撑件502上；接着，在上述A结构的螺母件32的第一凹槽322中放置所述缓冲密封垫15，所述天线支架50置于上述A结构的法兰盘31上，在传感器41的感应部位对准缓冲密封垫15的感应槽1520后，通过使用螺钉61(或螺栓)穿过电路板40上预设的通孔(或螺孔)与法兰盘31上的所述螺柱60连接，完成PCB组件4、天线组件5与通气组件3的固定；然后，用所述基座2套住通气组件3的所述主体30，再将外壳1与基座2(通过基座2的外螺纹21与外壳1的内螺纹130相啮合)相螺锁。由此即构成一具有胎压计功能的独立部件。

优选地，如图3所示，在基座2的外螺纹21螺锁行程的末端下方，设置一环形凹槽22，在该环形凹槽22上，置入一环形胶圈10。由此，外壳1与基座2相螺锁时，借助环形胶圈10夹设在两者之间使两者锁得更牢固，而且环形胶圈10也进一步增强了所述内部安装空间的气密性。

优选地，参见图2和图3，为了防止所述外置胎压计100使用时被人从气门嘴拆下而失窃，该外置式胎压计100还包括一个防拆垫片8。所述基座2，在其底端形成一个具有第一轮齿230的齿轮23，所述防拆垫片8设有与齿轮23相配合的第一通孔80，所述第一通孔80的周壁上设有与第一轮齿230相配合的第二轮齿800，所述基座2与所述防拆垫片8通过第一轮齿230和第二轮齿800相啮合的方式相安装。

虽然上面已经示出了本发明的一些示例性实施例，但是本领域的技术人员将理解，在不脱离本发明的原理或精神的情况下，可以对这些示例性实施例做出改变，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种外置式胎压计，该外置式胎压计内置用于集成控制电路的电路板，与所述电路板电性连接并用于检测轮胎内部压力的传感器、与电路板电性连接用于向外部空间发射表征压力信号的天线组件、可用于与气门嘴相配合安装的基座、与所述基座配合连接的用于顶开气门嘴的阀杆以便于PCB组件检测轮胎内部压力的通气组件，及设于所述传感器和通气组件之间的缓冲密封垫，其特征在于，

所述缓冲密封垫包括基部和与所述基部连接的倒锥台，所述缓冲密封垫设有连通基部和倒锥台的导气孔，基部的顶端在与传感器的感应部位相应的位置处设有与传感器感应部位相配合的感应槽，并且所述感应槽与所述导气孔相连通；

所述通气组件包括螺母件，其顶端设有与所述缓冲密封垫相配合的第一凹槽，所述缓冲密封垫设于所述第一凹槽中；

通气组件的底部设有第二凹槽，其内设有非与螺母件一体成型且用于顶开气门嘴阀杆的顶杆，所述顶杆设有与气门嘴相配合并与所述第一凹槽和所述导气孔连通的导气通道，并且所述顶杆与所述螺母件连接的部位设有呈外凸球面的加强筋；

所述第二凹槽中还设有与所述顶杆紧密配合且由弹性材料制成的密封套，所述密封套包括同轴设置的多级台阶，所述多级台阶设有贯穿其两端面并与所述顶杆外周配合的通孔，并且所述多级台阶顶端环绕该通孔设有与所述加强筋相应的内凹球面；

所述天线组件包括天线和天线支架，所述天线由一缠绕在所述天线支架上的金属导线构成，所述金属导线与控制电路电性连接。

2.根据权利要求1所述的外置式胎压计，其特征在于，所述缓冲密封垫由柔性材料制成。

3.根据权利要求2所述的外置式胎压计，其特征在于，所述柔性材料为硅胶。

4.根据权利要求1所述的外置式胎压计，其特征在于，所述螺母件呈圆柱状，其顶部的外周壁设有若干个槽位。