CN108284717A - 具有重心偏移的胎压侦测器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具有重心偏移的胎压侦测器，其用于一车轮，车轮具有一轮圈及一轮胎，轮胎及轮圈间形成一气压空间，轮圈设有连通气压空间的一气嘴，胎压侦测器包含：一本体及一侦测模组，本体活动设于气压空间且具有一容置空间，本体具有不同长度的一长轴及垂直于长轴的短轴；侦测模块设于容置空间，侦测模块用以感测气压空间的气体压力。因此，本体能够保持绕长轴方向转动，并且不用使用任何工具，即可安装，达到安装便利的效果。
Description
技术领域
本发明是关于一种用于车轮的胎压侦测相关领域，尤指一种具有重心偏移的胎压侦测器。
背景技术
胎压侦测器为一种装设于车轮，用以侦测轮胎之气压是否足够之电子系统，此系统会实时侦测，并且以仪表、数字显示或是单纯以灯号或声音让驾驶人得知胎压的变化，以减少因胎压过高或不足所导致的交通事故。
胎压侦测器的运作方式主要可分为间接式与直接式。其中，间接式胎压侦测器，其非直接侦测轮胎的胎压，而是侦测车轮的转速，若系统侦测到某一车轮的转速与其他车轮的转速差距过大，则可能有胎压异常而会提醒驾驶人，但是，间接式胎压侦测系统无法提供给驾驶人实际的胎压数值。
再者，直接式胎压侦测系统，其具有讯号发射功能的传感器，能够提供驾驶者车轮实际的胎压数值，其中，依安装方式分有胎外式及胎内式两种，胎外式的传感器系装在车轮的气嘴，可由车主自行简易安装，但是因传感器本身有重量，锁在气嘴上会造成车轮质量不平均分布，而影响车轮平衡，而且灌气时需拆开传感器，会有碰坏传感器的风险。
而且对于橡胶式气嘴结合胎外式传感器的状态下，在车辆行进时会有甩动现象，长久运作下来橡胶气嘴的橡胶体可能会有断裂的风险。另外，胎内式的传感器是安装在车轮的轮圈里面，需要拆开轮胎安装，由于一般为固定式的胎压侦测器，需要将气嘴锁合于轮圈上，在装设时，常因技师施工不小心，而造成拆卸轮胎的胎皮或工具直接撞伤气嘴或是传感器，造成气嘴断裂或传感器损坏，对商家产生额外的成本。
发明内容
为解决上述课题，本发明提供一种具有重心偏移的胎压侦测器，当车轮行进而且本体于轮胎内活动时，利用本体的质量重心偏移形状几何中心，使本体能够保持平衡稳定，不易随车轮任意滚动；同时，无线传输单元传输效果稳定，并且不用使用任何工具，即可安装，达到安装便利。
本发明提供的技术方案如下：
一种具有重心偏移的胎压侦测器，其用于一车轮，所述车轮具有一轮圈及套设于所述轮圈的一轮胎，所述轮胎及所述轮圈间形成一气压空间，所述轮圈设有连通所述气压空间的一气嘴，所述胎压侦测器，包括：
一本体，其活动设于所述气压空间，所述本体内设有一容置空间，其中，所述本体具有一形状几何中心及一质量重心，所述形状几何中心的位置相异于所述质量重心的位置，所述质量重心处于所述形状几何中心与所述本体的外缘间；以及
一侦测模组，其设于所述容置空间，所述侦测模组具有相互耦接的一感测单元、一中央处理单元、一无线传输单元及一提供电力的电力单元，所述感测单元用以侦测所述气压空间内的气体压力并产生一压力讯号，所述中央处理单元接收所述压力讯号，并由所述无线传输单元将所述压力讯号以无线方式向外传输。
优选地，所述本体的外缘呈圆球体，所述形状几何中心位于所述本体的圆心。
优选地，所述本体具有一第一轴及垂直于所述第一轴的一第二轴，所述第一轴的长度大于所述第二轴的长度。
优选地，所述本体的外缘呈椭圆体、橄榄球体或圆柱体中一种，且几何中心位于所述第一轴与所述第二轴交界处。
优选地，所述本体的外缘由一弧形边连结一平面构成，且几何中心位于所述第一轴与所述第二轴交界处，所述质量重心位于所述第二轴及所述几何中心与所述平面间。
进一步优选地，所述侦测模组还具有一电路基板，所述电路基板具有相反设置的一第一面及一第二面，所述感测单元、所述中央处理单元及所述无线传输单元设于所述电路基板的第一面，所述电力单元设于所述电路基板的第二面。
进一步优选地，所述感测单元、所述中央处理单元及所述无线传输单元的合计重量小于所述电力单元的重量。
进一步优选地，所述侦测模组还设有一配重单元，所述配重单元与所述电力单元链接。
综上所述，本发明将设有侦测模组的本体放置于气压空间中，当车轮行进时，由于本体的质量重心偏移形状几何中心，所以，能够保持本体处于平衡稳定状态，避免本体随车轮转动而任意滚动，造成本体损伤。
而且于本体转动过程中，透过侦测模组侦测气压空间内的气体压力，因此，不需额外固定于车轮上，达到快速简易安装的便利性。
再者，本发明的胎压侦测器仅需放置于轮胎及轮圈间的气压空间，于无须配合车轮规格或是气嘴位置，解决习知安装传感器时，容易造成传感器或气嘴损伤的问题；因此，本发明适用于任何车轮，不受型号、样态的规范所限制，进而增加本发明的使用范围。
附图说明
下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对具有重心偏移的胎压侦测器的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
图1是本发明第一实施例的胎压侦测器剖面示意图(一)，表示本体的外缘呈圆球体且未设有配重单元。
图2是本发明第一实施例的胎压侦测器剖面示意图(二)，表示本体的外缘呈圆球体且设有配重单元。
图3是本发明第二实施例的胎压侦测器剖面示意图(一)，表示本体的外缘呈椭圆体且未设有配重单元。
图4是本发明第二实施例的胎压侦测器剖面示意图(二)，表示本体的外缘呈椭圆体且设有配重单元。
图5是本发明第三实施例的胎压侦测器剖面示意图(一)，表示本体的外缘具有平面且未设有配重单元。
图6是本发明第三实施例的胎压侦测器剖面示意图(二)，表示本体的外缘具有平面且设有配重单元。
图7是本发明本体设于车轮实施例示意图。
图8是本发明本体于车轮的气压空间中滚动的实施例剖面示意图。
图9是本发明本体摇摆稳定状况的实施例示意图。
附图符号说明
车轮1；轮圈2；轮胎3；外表面4；外周缘5；外胎面6；内胎面7；气压空间8；气嘴9；胎压侦测器100；本体10；容置空间11；形状几何中心12；质量重心13；第一轴14；第二轴15；弧形边16；平面17；通道18；侦测模组20；感测单元21；电路基板22；第一面221；第二面222；中央处理单元23；无线传输单元24；电力单元25；配重单元26；填充件30。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
本文所用单数形式「一」、「一个」及「该」都表示包含复数形式，除非上下文清楚地指示其他情况。再者应了解，当用于此说明书时，术语「包括」及/或「包含」指定存在所述特征、本体、模块及/或单元，但是不排除存在或附加一或多个其他特征、本体、模块及/或单元。
当提到组件设于另一组件「上」或「之上」，或是组件与另一组件「链接」、「耦接」或「连接」时，其可直接设于、耦接、连结或连接于另一组件或是存在有中间组件，合先叙明。
请参阅图1至图9所示，本发明提供一种具有重心偏移的胎压侦测器100，其用于车辆的一车轮1，车辆能够是机车、汽车其中的一种，在本发明实施例中，车辆为汽车。车轮1具有一轮圈2及套设于轮圈2上的一轮胎3，轮圈2具有一外表面4及一外周缘5，外表面4朝向车轮1转动轴线的一端，外周缘5环绕车轮1的转动轴线设置，轮胎3具有一外胎面6及一内胎面7，其中，轮胎3的内胎面7朝向轮圈2的外周缘5套设于轮圈2上，轮胎3的内胎面7与轮圈2的外周缘5间形成一气压空间8，而车辆行进时，轮胎3的外胎面6与地面接触；再者，轮圈2的外表面4设有一气嘴9，气嘴9连通气压空间8，其中，气嘴9提供气体输入气压空间8。
本发明的胎压侦测器100具体包含：一本体10及一侦测模组20，侦测模组20设于本体10内部的一容置空间11中，其中，本体10活动设置于气压空间8，用以平衡车轮1的质量，并且透过侦测模组20的一感测单元21侦测气压空间8内的气体压力，依此，以达到同时兼具平衡车轮1及侦测胎压的效果。
本体10，其具有一形状几何中心12及一质量重心13，形状几何中心12的位置相异于质量重心13的位置，质量重心13处于形状几何中心12与本体10的外缘间，本体10的外缘会与轮胎3额内胎面7接触；进一步说明，质量重心13在本体10的位置低于形状几何中心12的本体10的位置，因此，当本体10于静止状态时，质量重心13的位置会常态低于形状几何中心12的位置，并且位于本体10的重力方向上。
再者，本体10具有一第一轴14及垂直于第一轴14的一第二轴15；本体10的外缘能够系呈圆球体、椭圆体、橄榄球体或圆柱体其中的一种；请参阅图1及图2所示，本发明第一实施例中，本体10的外缘呈圆球体，第一轴14的长度等于第二轴15额长度，第一轴14与第二轴15的交界处为本体10的圆心，而形状几何中心12为本体10的圆心，质量重心13相对位于第二轴15上且低于形状几何中心12于第二轴15的位置。
请参阅图3及图4所示，本发明第二实施例中，本体10的外缘呈椭圆体，其中，第一轴14的长度大于第二轴15的长度，形状几何中心12位于第一轴14与第二轴15的交界处，而质量重心13相对位于第二轴15上且低于形状几何中心12于第二轴15的位置。
请参阅图5及图6所示，于本发明第三实施例中，本体10的外缘由一弧形边16连结一平面17构成，而本体10的外缘由截面来看，弧形边16的两端连结于平面17的两侧；其中，第一轴14的长度大于第二轴15的长度，形状几何中心12位于第一轴14与第二轴15的交界处，质量重心13位于第二轴15上且处于形状几何中心12与平面17间。
此外，在本发明各实施例中，本体10为壳体，侦测模组20直接设置于本体10的容置空间11，其中，本体10贯穿设有一通道18，通道18连通气压空间8且与感测单元21链接，侦测模组20由一填充件30固设于本体10的容置空间11，填充件30填满容置空间11，感测单元21通过通道18侦测气压空间8的气体压力，其中，填充件30能够是塑料或橡胶，塑料如聚酰胺纤维(PA)、聚对苯二甲酸二丁酯(Polybutylene terephathalate，PBT)PBT等，橡胶如硅氧树脂(silicone)、三元乙丙橡胶(Ethylene Propylene Diene Monomer，EPDM)等。
侦测模组20，其具体包括一电路基板22、一中央处理单元23、一无线传输单元24及一提供电力的电力单元25，其中，在本发明各实施例中，感测单元21、中央处理单元23及无线传输单元24相互偶接且整合为一体；其中，无线传输单元24为射频天线其中的一种，其中，射频天线可以为sub-1GHz，也可射频天线的频率低于1GHz，例如：315MHz、434MHz、868MHz或915MHz等频段，除此之外也可以是频率2.4GMHz；电力单元25系钮扣型电池。
在感测单元21侦测气压空间8内的气体压力时，感测单元21会产生一压力讯号并将压力讯号传送至中央处理单元23，而中央处理单元23接收压力讯号，并藉由无线传输单元24将压力讯号以无线方式向外传输，而无线传输单元24能够与车辆之电子控制单元(Engine Control Unit，ECU)无线连接，当电子控制单元接收到压力讯号时，便将气压空间8的气体压力显示，或是当气压空间8的气体压力出现异常时发出警示讯号，以提醒驾驶者，其中，电子控制单元能够系仪表、数字显示、灯号或声音其中一种的提示接口。
在本发明第一、第二及第三实施例中，设计的电路基板22具有相对远离彼此的一第一面221及一第二面222，感测单元21、中央处理单元23及无线传输单元24设于电路基板22额第一面221，电力单元25设于电路基板22的第二面222，其中，电路基板22之设置方向平行于第一轴14或第二轴15。
在本发明第一、第二及第三实施例中，请参阅图1图3及图5所示，感测单元21、中央处理单元23及无线传输单元24的合计重量小于电力单元25的重量，于本发明实施例中，电路基板22的设置方向平行于第一轴14，其中，电路基板22的的第一面221及第二面222相对平行第一轴14，而且电路基板22的第一面221偏移第一轴14；因此，利用电力单元25的重量，使本体10的质量重心13偏移形状几何中心12。
在本发明第一、第二及第三实施例中，请参阅图2、图4及图6所示，侦测模组20更设有一配重单元26，配重单元26与电力单元25链接，由配重单元26增加电力单元25的重量，使中央处理单元23及无线传输单元24的合计重量小于电力单元25及配重单元26额合计重量，其中，配重单元26能够是金属块、橡胶块或其他材质块，而配重单元26的目的系为了增加本体10的重量，使本体10的质量重心13偏移形状几何中心12。
请参阅图7至图9所示，将设有侦测模组20的本体10放置于气压空间8中，在车轮1转动而带动车辆行进时，车轮1转动的离心力，使本体10随着车轮1行进，由于本体10的质量重心13低于形状几何中心12，依此，本体10受外力影响时，本体10会形成如同不倒翁式的往复晃动，以动态平衡方式，使本体10不会朝任意方向滚动，进而让无线传输单元24的指向位置能够保持朝向同一方向，使无线传输单元24的讯号传递不受干扰以及传递效果连续不间断。
在本发明上述第三实施例中，本体10放置于气压空间8时，本体10的平面17会与内胎面7接触，以保持本体10不会朝任意方向滚动，增加本体10的稳定性，让无线传输单元24的指向能够保持朝向同一方向，使无线传输单元24的讯号传递不受干扰、传递效果连续不间断及讯号强度收发趋于稳定。
此外，在本体10转动过程中，透过侦测模组20侦测气压空间8内的气体压力，因此，不需额外固定于车轮1上造成安装时的繁复程序；依此，达到快速简易安装的便利性。另外，本发明胎压侦测器100的数量能够系一个或复数个，使用者能够根据需求，或是车辆种类调整胎压侦测器100的数量，其中，当胎压侦测器100的数量系复数个，由于胎压侦测器100的外壳呈球体；因此，于车轮1转动而带动车辆行进时，本体10与轮胎3的内胎面7滚动接触，进而以动态平衡方式，抵消车轮1与车轮组件所造成的不平衡震动，以及车轮1的质量，从而抵消车轮1与车轮组件所造成的不平衡震动，以平衡车轮1质量以及减少车轮1震动，依此，达到平衡车轮1且兼具胎压侦测的功效。
而另需说明的是，为了更进一步达到轮胎3的平衡以及节省成本的功用，本发明也可将单一胎压侦测器100搭配复数个平衡体(未图示)置入气压空间8中，各平衡体可以为球体形状，而可利用动态平衡的原理，使车轮1转动达到稳定的功效。
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种具有重心偏移的胎压侦测器，其用于一车轮，所述车轮具有一轮圈及套设于所述轮圈的一轮胎，所述轮胎及所述轮圈间形成一气压空间，所述轮圈设有连通所述气压空间的一气嘴，所述胎压侦测器，其特征在于，包括：一本体，其活动设于所述气压空间，所述本体内设有一容置空间，其中，所述本体具有一形状几何中心及一质量重心，所述形状几何中心的位置相异于所述质量重心的位置，所述质量重心处于所述形状几何中心与所述本体的外缘间；以及
一侦测模组，其设于所述容置空间，所述侦测模组具有相互耦接的一感测单元、一中央处理单元、一无线传输单元及一提供电力的电力单元，所述感测单元用以侦测所述气压空间内的气体压力并产生一压力讯号，所述中央处理单元接收所述压力讯号，并由所述无线传输单元将所述压力讯号以无线方式向外传输。
2.如权利要求1所述的具有重心偏移的胎压侦测器，其特征在于：
所述本体的外缘呈圆球体，所述形状几何中心位于所述本体的圆心。
3.如权利要求1所述的具有重心偏移的胎压侦测器，其特征在于：
所述本体具有一第一轴及垂直于所述第一轴的一第二轴，所述第一轴的长度大于所述第二轴的长度。
4.如权利要求3所述的具有重心偏移的胎压侦测器，其特征在于：
所述本体的外缘呈椭圆体、橄榄球体或圆柱体中一种，且几何中心位于所述第一轴与所述第二轴交界处。
5.如权利要求1所述的具有重心偏移的胎压侦测器，其特征在于：
所述本体的外缘由一弧形边连结一平面构成，且几何中心位于所述第一轴与所述第二轴交界处，所述质量重心位于所述第二轴及所述几何中心与所述平面间。
6.如权利要求1-5任一项所述的具有重心偏移的胎压侦测器，其特征在于：所述侦测模组还具有一电路基板，所述电路基板具有相反设置的一第一面及一第二面，所述感测单元、所述中央处理单元及所述无线传输单元设于所述电路基板的第一面，所述电力单元设于所述电路基板的第二面。
7.如权利要求1-5任一项所述的具有重心偏移的胎压侦测器，其特征在于：所述感测单元、所述中央处理单元及所述无线传输单元的合计重量小于所述电力单元的重量。
8.如权利要求1-5任一项所述的具有重心偏移的胎压侦测器，其特征在于：所述侦测模组还设有一配重单元，所述配重单元与所述电力单元链接。
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2018
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