CN1143785C - 能够对轮胎内的充气状况发出信号的装置 - Google Patents

Abstract

一种能够对轮胎内的充气状况发出信号的装置，该装置包括：一个外壳(1)，该外壳与可螺纹连接在充气阀(6)的连接管(5)上的带有螺纹的壳体(4)一起旋转；一个活塞(11)，该活塞与被可变形的薄片(18)所封闭的缸体(17)相配合。一个波纹管(10)，该波纹管用于分隔设于活塞(11)上方的第一腔室(20)和形成于活塞(11)下方的第二腔室(15)。当大气压作用于缸体(17)上时，该薄片(18)向下弯曲。轮胎压力作用于第一腔室(20)上，该第一腔室(20)内的压力高于预定的压力值。与第一腔室(20)相连的第三腔室(16)由波纹管(10)的外壁和外壳(1)的内壁所包围。一个设于连接管(5)内的第四腔室(26)。当活塞(11)的杆密封该垫片(25)时，该第四腔室(26)与第二腔室(15)相隔离。当轮胎内的气压低于一个预定的阙值时，该管道(12、14、21)使得腔室(26、20)与腔室(15)和大气(27)相连通。

Description

能够对轮胎内的充气状况发出信号的装置

技术领域

本发明涉及一种能够对轮胎内的充气状况发出信号的装置，该装置包括：一个外壳，该外壳能够与一个带有螺纹的壳体一起旋转，该壳体用于将该装置螺纹连接在一个标准充气阀体上；一个形成在该带有螺纹的壳体内的腔室；一个对该腔室内的压力敏感的元件；一个在受温度变化影响的压力作用下变形的部件；一个能够对可变形部件的位置发出信号的系统。

背景技术

US-A-5694969涉及一种对车轮胎进行充气的装置。一个用于对轮胎机轮组件进行充气的泄压气门嘴具有一个轮胎充气阀体，该阀体其内形成有腔室且设有从其上端到底端延伸的通孔，以及在该阀体上设有泄压孔。为将气体充入轮胎内，在靠近轮胎充气阀体顶端的气门嘴体上设有一个充气阀，该充气阀具有中心核可向内通过的弹簧。在该气门嘴体上设有一个高压阀，当轮胎内的气压超过预定水平时，通过该高压阀将轮胎内的空气排出。该高压阀具有一阀座以及一个阀元件，在轮胎内的气压达到预定气压之前，该阀元件在偏置的压力作用下处于关闭位置，当轮胎内的气压超过一定的压力后，允许阀元件打开，以便经由该阀体上的泄压孔排气泄压。一个热变波纹管支承该压缩弹簧，且随着轮胎内的气压的变化而发生改变，以便该高压阀能够防止在轮胎内充入过多的空气，同时避免因轮胎内的气温升高而引起气压增大以及轮胎压力的损失增大。

US-A-3451418(Nakagawa shunshi et AI)[D1]公开了一种用于显示充气轮胎内的气压的装置。该装置包括：一个空心体；一个设于该空心体内的可充气部件；以及一个用于保持轮胎的空气阀处于正常的开启位置的部件，充气轮胎的内压与该充气部件的内部相关联。此外，该装置还设有任一时刻自动显示充气轮胎内的压力的部件。该装置被固定在充气轮胎的空气阀上，且借助由其直接排出的压缩空气来对轮胎进行充气。

该装置还包括一个部件，当充气轮胎内的压力降低到一预定值时，该部件可自动地关闭充气轮胎的空气阀。

US-A-2866432(Laurie)[D2]涉及一种轮胎压力显示装置。一个轮胎气压显示器与一个其内具有气门嘴的阀杆相结合而进行工作。

该显示器包括：靠近其一端的具有敞口端腔的本体；一个弹性薄膜通常向外弯曲，覆盖住该腔的敞口端；还设有显示器调节部件，该部件用于调节预定的该弹性薄膜的正常弯曲弧度。

该轮胎压力显示器还设有密封部件，该密封部件用于密封对着腔室的该弹性薄膜以保证不透气，从而使得腔室的敞口端与空气相隔绝。该弹性薄膜能够在向内挤压的位置和向外弯曲的位置之间移动，同时伴有可听得见的滴答声。

该本体的另一端具有一个与腔室相关联的带螺纹的孔，且该带螺纹的孔适于可拆卸地连接在气门嘴杆的带螺纹端。一个可滑动的活塞杆穿过该腔室和孔，该活塞的一端适于与弹性薄膜的内表面相接触，当弹性薄膜移到挤压位置侧时，该活塞杆的另一端能够接触到气门嘴的阀杆，从而降低轮胎内的压力，将空气释放入位于弹性薄膜后面的孔和腔室。

发明内容

一种能够对轮胎内的充气状况发出信号的装置，该装置螺纹连接到气门嘴的连接管(5)上，气门嘴具有自闭气门芯，阀弹簧压缩自闭气门芯用于关闭自闭气门芯，所述装置包括：a.一个外壳，b.带有螺纹的壳体，壳体可滑动地至少部分地安装在外壳内并且与外壳一起转动，带有螺纹的壳体适合于螺纹连接到连接管上；c.活塞，活塞设有杆，该杆如此定位以接合自闭气门芯；并且活塞容纳薄片，该薄片响应于大于第一预定阙值的压力从休止构型到压力构型改变几何构型，该改变影响装配有双闭构件的双稳态阀门的杆内的运动；d.连接到活塞上的可活动的密封构件，该可活动的密封构件相对于外壳分隔出至少一个位于活塞下方的第一腔室和至少一个位于活塞上方的第二腔室，其中该活塞可移动地定位在第一腔室和第二腔室之间，移动值的范围足以使自闭气门芯从关闭位置打开，所述移动范围限制在如下两者之间：i.第一限定位置，在没有加压的情况下由可活动的密封构件推动活塞到第一限定位置中，并且在第一限定位置该活塞不引起自闭气门芯打开，和ii.第二限定位置，在第二限定位置该活塞通过密封地接触垫片使得第三腔室与第一腔室相分离，且使自闭气门芯打开；其中该第二腔室内的压力值在该装置的装载阶段达到轮胎内的压力值，只有在：iii.第二腔室内的压力和iv.可以与大气压力相连的第一腔室内的压力之间的差值保持高于第一预定的阙值时，该活塞将连续被保持在该第二限定位置，这样，施加于活塞上的合力高于阀弹簧和可活动的密封构件的作用力；以及e.一个部件，该部件用于显示薄片的构型或活塞的位置，以便该装置显示轮胎内的压力是否超过该第一预定阙值。

在上述等现有技术中，并未公开下述的特征：

—如果轮胎内的压力和大气压之间的压差超过至少一预定的阙值时，具有两种外径尺寸的由两部分组成的杆(活塞杆)；

—用于封闭缸体的具有可变几何构型的元件。该元件的几何构型取决于轮胎内的压力和大气压之间的压差。当大气压力作用于缸体上，且轮胎压力高于最大预定阙值时，该元件呈现一个第一几何构型；当轮胎压力低于最小预定阙值时，该元件呈现一个第二几何构型。

—一个密封部件，该部件用于将形成于活塞下方的第一腔室与形成于活塞上方的第二腔室相隔离；

—一个第一管道，该管道用于将缸体与第一腔室相连，依次地，该第一腔室通过一个第二管道、一个通道和一个沟槽与大气相连；

—一个第三腔室，当活塞位于第一限位器上时，该第三腔室与第一腔室相隔离；

—管道和一个装配有双关闭装置的双稳态阀门，该双稳态阀门由具有可变几何构型的元件所操作以将第二腔室与内胎相连，这样，当具有可变几何构型的元件呈现为第一构型时，双稳态阀门能够到达第一稳定位置，且该活塞位于该第一限位器处，反之亦然。为了将第一和第二腔室彼此相连，同时为了使得该上述腔室经由第二管道、通道和沟槽与大气相连通，相应地，当元件呈现为第二构型时，双稳态阀门能够到达第二稳定位置；

—当压力低于最小阙值时，该具有可变几何构型的元件使得装配有双关闭装置的双稳态阀门到达第二稳定位置，且切断第三管道和第二腔室之间经由通道和第四管道相连的通路，同时打开第二腔室和缸体之间的通路，依次地，经由该通道和第三管道与大气相通。

这些区别技术特征的技术效果在于活塞的动作是因为形成于活塞下方的第一腔室与形成于活塞上方的第二腔室之间存在压差造成的。第一、二腔室内的压力经由被具有可变几何构型的元件所操作的双稳态阀门得以确定，该元件的工作仿佛弹性膜的工作，根据轮胎内的压力与阙值之间的比值大小，该弹性膜确定出两种可能的构型。

与此方法相反，文献D1中的活塞相当于一个被轮胎压力所操作的活塞一样，其中该轮胎压力压缩机械弹簧。

本发明解决了根据轮胎内的压力来操作活塞的不同部件的问题。

尽管文献D2公开了能够对轮胎内的压力发出信号的装置，该装置包括与本发明中的具有可变几何构型的元件相似的用于显示轮胎内压力的弹性膜，但是这种弹性膜仅通过其构型来显示轮胎压力，而没有设置该装置的其它部件。

这样，即使本领域的普通技术人员将文献D2中的弹性膜用于文献D1中的装置，也没有这样的启示，即将弹性膜与双稳态阀门相联系来依据轮胎压力的阙值确定第一、二腔室内的压力差以操作活塞。

上述文献中没有涉及能够对轮胎内的充气状况发出信号的装置，仅仅涉及在充气内胎温度过高情况下的限压装置。

如权利要求所述，本发明提供了一种能够对轮胎内的充气状况发出信号的装置。通过本发明所能获得的效果在于：通过本发明装置中的充气阀的自闭芯的作用使得检测功能和自动阻止空气从轮胎向外泄漏的功能继续有效，该装置仅用于显示轮胎压力是否合适，因此，当该装置出现泄漏现象时，不会发生轮胎漏气的危险。

本发明的优点在于考虑至少一个阙值而轮胎压力得以显示。当轮胎压力高于上述阙值时，该装置显示轮胎的正常充气状况；而当轮胎压力低于该阙值或另一预定的低于上述阙值的值时，该装置显示不合适的充气状况。温度敏感元件的设置为确定阙值的温度提供了可能，而一个信号系统显示轮胎充气状况是否合适。

附图说明

参照最佳实施例中的附图，本发明的其它优点、特征和目的将更加易于理解。其中：

图1表示被紧固在阀门上之前的装置；

图2表示被紧固在阀门上之后的装置；

图3表示处于装载期间的装置；

图4表示处于装载期间之后的装置；

图5用于说明当轮胎内的气压低于一个预定的阙值时装置的情形；

图6表示当轮胎内的气压低于该阙值之后装置的情形。

具体实施方式

本发明的装置包括：一个外壳1；一个最好为透明的上壁2，该外壳1与可螺纹连接在气门嘴6的带螺纹的连接管5上的带螺纹的壳体4一起旋转；该气门嘴6上设有一个被弹簧8压缩的自闭气门芯7；该自闭气门芯7自动地防止轮胎内的空气泄漏(尽管允许对轮胎充气)。

该外壳1可相对于带螺纹的壳体4轴向地滑动，且通过弹簧9被保持在一个相对于该带螺纹的壳体4较稳定的限制位置处。外壳1和带螺纹的壳体4之间是通过环形垫片3来密封的。

一个波纹管10用于将带螺纹的壳体4和活塞11之间相连，其中活塞11上开设有三个内管12、内管13、内管14。该波纹管10使得活塞11在该装置内进行无摩擦的轴向滑动。此外，该波纹管10将腔室15和腔室20分隔开。该腔室15设于活塞11的下方且位于波纹管10内，而该腔室20设于活塞11的上方且与腔室16相连通。该腔室16位于波纹管10的外侧。这样，该活塞11可在腔室15(下部)和腔室20(上部)之间的空气压差的作用下轴向地滑动。

在未示的实施例中，波纹管10的功能在于将腔室15和腔室20分离以使腔室15和腔室20分别位于活塞11的下方和上方，上述功能是通过当移动活塞11时能够产生摩擦的滑动垫片实现的。

活塞11的上部设有由可变形的薄片18所封闭的缸体17。该环形垫片19用于保证由薄片18所封闭的缸体17的内部和位于上壁2和薄片18之间的腔室20二者之间密封良好。该腔室20直接与腔室16相连。一个通道21用于将缸体17与设于活塞11的杆内的内管13相连。该杆上形成两个具有不同外径的部分。该薄片18借助与一个双闭装置相配合的双稳态阀22来控制通道21，当该双稳态阀22被薄片18所操作而使双闭装置的第一部分切断位于缸体17和通道21之间的联系通道时，该双稳态阀22呈现一个第一稳定位置，同时使得内管13和通道21之间相连通；当双闭装置的第二部分切断位于内管13和通道21之间的联系通道时，该双稳态阀22呈现一个第二稳定位置，同时使得缸体17和通道21之间相连通。

该内管14用于将缸体17的内部与位于活塞11的下方设于波纹管10内的腔室15相连，该内管14被自闭阀23所控制以使空气从缸体17流入腔室15，但不允许空气从腔室15流入缸体17。

该内管12用于将腔室16(位于波纹管10的外部)和腔室20(位于活塞11的上部)与通道21(其中插有装配有双闭装置的双稳态阀22的阀杆24)相连通。

在实际中，当将装置螺纹连接在气门嘴6上时，该外壳1便向带螺纹的壳体4传递了一个转力矩(即旋转)。利用手将该气门嘴6螺纹连接在外壳1上，这样便将产生带螺纹的壳体4旋转的转力矩得以传递以夹紧该垫片25，该垫片25用于气门嘴6和该装置之间的密封。

在气门嘴6的带螺纹的连接管5的内部形成有一个腔室26，当活塞11位于底部限制位置时便将该腔室26与腔室15相分离，这样，具有较大直径的杆的部分夹持在垫片25的内边。

当垫片25被完全地夹持住之后，设于该波纹管10内的该腔室15经由管道28、沟槽31以及通道29与大气相连。仅当垫片25被完全地夹持住时，该管道28被自闭阀30所控制，该自闭阀30处于打开的位置处以便使空气从腔室15流入通道21和通道29，最终进入大气27。当垫片25未被完全地夹持住时，该自闭阀30不打开，因此，空气不会从腔室15流入通道21和通道29而最终进入大气27。如果该垫片25与带螺纹的连接管5相接触，即使在垫片25未被完全地夹持住的情况下，也是这样的。

图1中所示的装置还未被拧紧在气门嘴6上。在这种情况下，试图装载装置是没有用的，因此，该装置自动卸载，另一方面，因为腔室26、内管13、通道21、内管12，以及位于活塞11上方的该腔室16和该腔室20不能保持轮胎压力其原因在于未被完全地夹持的垫片25和带螺纹的连接管5之间存在的空气泄漏，然后气体漏出，直接经由通道29排至大气27。另一方面，位于活塞11下方的腔室15中的空气中不会发生排气现象(在短暂的装载过程中，当活塞11的具有较大外径的杆部分夹持住垫片25的内边之前(即在与腔室26相隔绝之前)，该腔室15受到内胎的压力作用)。事实上，该自闭阀30保持关闭状态，因为其打开仅由于垫片25的夹持力作用，且由于被腔室15内的压力所施加在自闭阀30上的推力。

另外，如果位于带螺纹的连接管5上方的垫片25不被完全地夹持，这样，会发生向通道29和沟槽31的漏气，由于因通过通道29的回流作用会产生一定的压力损失，气流也会倾向于经由沟槽31流回腔室15。即使在不设自闭阀30的情况下，上述管道28和通道29内的压力损失之间的良好的均衡也能够保证因垫片25不充分地夹持的装置的卸载。这样，就能够立即知晓装置未充分地夹紧，从而不会发生因未充分地夹紧而导致的轮胎泄气的情况。

图2表示为被紧固后的装置。将该装置完全地螺纹连接在轮胎的带螺纹的连接管5、气门嘴6上之后，通过将带螺纹的壳体4螺纹连接在带螺纹的连接管5、气门嘴6上，垫片25便获得足够的夹紧力，该装置准备工作。在图2所示的情况下，该装置被用作传统的轮胎气门嘴的盖，即该装置没有其它功能，只用于保护气门嘴。该带螺纹的连接管5、气门嘴6被自闭气门芯7关闭，因此，车内胎既不与腔室26相连也不与大气相连。

通常，薄片18向上弯曲。这种弯曲一直保持直至腔室20内的压力远大于缸体17内的压力值(即大气压力)时(因为缸体17与大气相通，这一点通过参照下面的说明将更加清楚)。因此，当腔室20内的压力值足够高时，薄片18向下弯曲。

事实上，薄片18的弯曲取决于腔室20和缸体17内的压力差，其中腔室20一直与轮胎内胎相连，缸体17与大气相连通。如果上述压力差足够大，该薄片18向下弯曲。这里，在被薄片18影响的平衡措施情况下考虑温度值，该压力差可以被有利地校正。这样到达一个如图3、4(表示装置的功能)所示的稳定的向下弯曲位置。否则，该薄片18保持其向上弯曲的构型。

接下来的操作便是装载该装置。该操作是借助手动的外部轴向推力p来实现的，其中，该推力p使得在大于弹簧9的推力作用下外壳1相对于带螺纹的壳体4作轴向运动。

由于施加在装置(外壳1、上壁2)的外壳体上的推力p的存在，该活塞11在经由上壁2传递给薄片18的推力p的作用下向下移动。正如当腔室20内的压力远高于比缸体17内的压力时的情况一样，在推力p的作用下该薄片18向下弯曲。这是装载操作。当该装置工作时，如果腔室20和缸体17之间或腔室20和腔室15之间的压力差足够大时也会发生薄片18向下的弯曲。值得注意的是，在短暂的装载起始阶段，腔室20和腔室15或腔室20和缸体17(腔室15和缸体17之间通过内管14相连)之间的压力差还未发生或未达到稳定状态，因此，薄片18的弯曲和活塞11的向下运动其原因仅因为机械推力p的存在。

该薄片18的这种新的几何构型也会使其上设有双闭装置的双稳态阀22向第一稳定位置发生运动。因此，该双稳态阀22使得内管13与内管12和腔室16、腔室20相连，切断通道21和缸体17之间的连接通道。值得注意的是，该腔室20从薄片18的上表面连续地延伸至设于波纹管10外的腔室16内。

另外，在该推力p的作用下，活塞11也向下移动。因此，活塞杆的下端(其内开设有内管13)向下按压自闭气门芯7的端部，该自闭气门芯7的端部打开以使内胎内的空气充满形成于气门嘴6的带螺纹的连接管5的内部的腔室26。

仅当活塞11(其杆形成有两种直径)向如图3所示的下限位置(装载位置)移动时，该垫片25也能够利用其内缘来密封活塞11的杆。因此，在打开自闭气门芯7的起始阶段，在活塞11的向下运动期间，从内胎中出来的空气充满腔室26、腔室15、管道28、通道29、沟槽31(和内管12、内管13、通道21，以及腔室16、腔室20，因为上述的空腔是彼此相连的)。因此，当活塞11到达其下限位置处时，活塞11的杆和垫片25之间得以密封，同样，形成于气门嘴6的带螺纹的连接管5的内部的腔室26与设于活塞11下方且位于波纹管10内的腔室15相分离。值得注意的是，活塞11的杆上的密封(当活塞11位于下限位置处时使得腔室26和腔室15相隔绝)也可以利用与垫片25不同的垫片获得。例如，利用与带螺纹的壳体4成一体的环形垫片。问题在于把垫片25与带螺纹的壳体4成一体地密封使得轴向尺寸得以减小。

一旦达到这种条件，位于腔室26、内管12、内管13以及腔室16、腔室20内的气压与内胎内的气压相等。反之亦然，腔室15、缸体17、内管14、管道28、通道29、沟槽31等内的气压与大气压力相等。因此，两个腔室得以分离，即第一腔室20位于活塞11的上方，腔室15位于活塞11的下方。这种分离一方面由于垫片25(活塞11的杆上的密封)的存在，另一方面由于波纹管10(活塞11上的密封)的存在。当移去外推力p时，如果腔室20和缸体17之间(即内胎和大气之间)的压力差足够高，(我们知道该腔室15经由内管14与缸体17相连，这样，该腔室15内的压力等于大气压力)，由于推力p的作用，该薄片18将保持向下的弯曲构型。即使移去p，则切断内管13和缸体17之间的经由通道21相通的联系通道，但是由于其上设有双闭装置的双稳态阀22到达第一稳定位置，经由通道21使得内管13和内管12之间(内管13和腔室16、腔室20之间)的联系通道将打开。

当释放推力p之后，该弹簧9和腔室16、腔室20内的气压将外壳1向上移至其如图4所示的初始位置，在这种配置中，如果腔室20内的气压即内胎压力(该压力在被薄片18所影响的平衡措施的情况下考虑温度值得以最终校正)在薄片18的上表面施加一个压力，且该压力足以使得薄片18向下弯曲(事实上，缸体17内的大气压力)。该压力也将活塞11紧固在其下限位置。由于活动部分的不同，该压力很容易地超过施加在活塞11的杆的内胎压力和施加在弹簧8的推力上的推力。

这样，该活塞11的杆保持自闭气门芯7打开状态，以使内胎和测量系统18之间经压力与内胎压力相同的腔室26、腔室20保持连通。漏气很明显地被垫片25、环形垫片19、环形垫片3、波纹管10等的密封所阻止。因此，如图4所示，只要轮胎压力(考虑温度值得以最终校正)保持为足够大值(即高于确定轮胎校正充气压力的下限的阙值)，该装置将保持装载状态，即薄片18向下弯曲，活塞11处于其下限位置。该装置经由自闭气门芯7与内胎之间的保持连通。

需要明确的是，装置的功能(即当轮胎内的气压低于至少一个预定的阙值时发出信号)的利用是相对于所有的正常工作条件的，因此，当轮胎跑慢气时，通过普通的观察是不易觉察的(这种现象可能由于自然造成的原因，如通过上述轮胎的结构泄漏，也可能由于外部原因，如出现造成跑慢气的小孔)。因此，该装置的设计使得有探测信号的时间和尽快操作以便存恢复合适的压力值(和/或修补小孔以防止车辆的被迫停止)。显然地，当小孔或其它导致轮胎泄气的现象以快速的方式发生时，该装置不提供任何实际的作用，其原因在于用于探测信号和立即执行的所需的时间不够。

当然，用于确定合适的充气压力的下限的预定阙值可以下述方式确定以保证当轮胎内的压力值仍然足够高以使得当漏气缓慢地发生时用于探测信号和以通常的操作条件执行所需时间足够时，超过该阙值的信号发生。

如图5所示，当压力(考虑温度值得以最终校正)降至该预定的阙值下(或低于比上述阙值还低的一个阙值)时，该薄片18将向上弯曲。上述弯曲使得其上设有双闭装置的双稳态阀22自动地从第一稳定位置向第二稳定位置转换，从而关闭内管13和腔室16、腔室20之间的联系通道(经由通道21和内管12)。反之，腔室20和缸体17之间的联系通道(经由内管12和通道21)保持打开状态。该缸体17经由内管14与腔室15相连，该腔室15经由管道28、通道29、沟槽31依次地与大气27相通。

当这种情况发生时所想得到的目的是安全地关闭内胎，因此，借助该自闭气门芯7将内胎与外界相隔绝而防止通过自闭气门芯7或装置漏气。为此，该装置的设计使得由于腔室20(其内压力为内胎压力)和腔室15(其内压力为环境压力)之间的压力差的作用，使得存在一个向下的推力施加在活塞11组上。当腔室20和缸体17之间的压力差能够保持薄片18向下弯曲，该腔室20和腔室15之间的压力差是如此的高以致于远远大于施加在活塞11上的向上推力。这个推力是被弹簧8向上推压的自闭气门芯7、施加在活塞11的杆部分上的内胎压力和波纹管10的弹性产生的。这样，即使发生外部的摇动(振动、惯性力等)，该活塞11仍被保持在装载的位置(下限停止位置)。产生装置卸载的现象的开始取决于与大气压力相比的内胎压力(最终考虑温度影响而校正的值)的变化。该变化使得薄片18向上弯曲，当缸体17、内管14、腔室15、管道28、通道29内的压力代表大气压力，腔室16、腔室20、内管12、通道21、内管13、腔室26内的压力代表内胎压力值(该值刚好降低至预定的阙值之下)。在这些情况下，腔室20(其内压力为内胎压力)和腔室15内(其内压力为环境压力)之间的压差还能够保持活塞11处于装载位置(下限停止位置)。事实上，活塞11的活动部分和相对杆的分布设计的选择以保证作用于活塞11上的上述各种力的合成矢量方向向下，同样，轮胎压力值低于预定的阙值。当一旦高于上述的阙值，该薄片18将向上弯曲。因为该装置的设计以保证在所有正常工作条件下能够应用，该正常工作条件为轮胎跑慢气。当轮胎压力的值低于该预定的阙值时，该薄片18将立即向上弯曲，作用于活塞11上的合力方向(其合力模数将缓慢而小幅度地依次地变化)将总是保持向下。另外，该合力保证暂时地保持活塞11处于下限位置，直至腔室20内的压力大幅度地降低。上述压力降低的结果使得薄片18直接向上弯曲。

事实上，改变薄片18的几何构型而后接下来向其上设有双闭装置的双稳态阀22的第二稳定位置的移动，使得多个腔室内的压力发生突然变化。内管13(该内管13与腔室26一起保持内胎压力)和腔室16、腔室20(经由通道21和内管12)之间的连接被切断，当腔室20和腔室16通过该内管12、通道21被清空，该缸体17(与通道21和内管12相连)、内管14、腔室15、管道28、沟槽31、通道29直接与大气27相连。

这样，腔室20内的压力迅速地降低，然而，由于存在阻止气流通过管道28、沟槽31、通道29流向大气27的压力损失，所以，腔室15内的压力趋于升高(前述的腔室15内的压力为大气压力值)。与被弹簧8和波纹管10压缩的自闭气门芯7施加在活塞11的杆上的向上的推力相关的现象使得活塞11向其上限制位置突然一跳。

当活塞11向上一跳，具有两种直径的杆与垫片25相分离。这样，腔室26和位于活塞11下方的腔室15之间相互连通，其中，该腔室26在自闭气门芯7关闭之前保持内胎压力且被大量的气流潜在地供给。这样，通过向活塞11施加一个向上的力，该腔室15内的气压立即达到内胎的压力值。该压力值保持不变，直至自闭气门芯7被完全地关闭。自闭阀23防止空气通过通道21和内管12流向缸体17。空气能够到达位于活塞11上方的腔室20，其中该腔室20内的压力与超过阙值之前的内胎压力值相比要低。

这样，在自闭气门芯7被完全关闭之前，该活塞11将受到一个向上的合成推力，合成推力的来源在于：腔室15和腔室20之间的压力差；施加到被弹簧8挤压的自闭气门芯7的针上的推力；以及波纹管10的推力。即使当腔室15和腔室20内的压力一致，合成推力也足以把活塞11向上移动。事实上，腔室15内的压力保持为内胎内的压力，其原因在于从自闭气门芯7开口的出流损失远大于经由管道28、沟槽31、通道29流向大气的压力损失。这就保证，即使当腔室20内的压力稍微降低，或即使该压力恢复到当时内胎的压力值，当活塞11与垫片25之间断开时，如果移去自闭阀23，上述移动也会发生，由于弹簧8和波纹管10的弹性力作用，施加在活塞11上的压力的合成总是向上的。

该事实致使该活塞突然朝向其上限制位置的方向一跳、自闭气门芯7的关闭，以及该装置的卸载。当自闭气门芯7关闭，腔室20和腔室15突然地与外界相接触(大气压力)，直至因波纹管10的弹性作用使活塞11到达上限制位置时，该活塞11停止上跳(图6)。

这样，该内胎立即与环境隔离，因此，该自闭气门芯7总是执行其安全的功能和关闭的功能，从而防止空气通过气门嘴泄漏。这就防止了装置的泄漏可能。

装载阶段之后，如果活塞11所处的位置以保持自闭气门芯7打开，即处于其下限制位置，那表明内胎内的压力高于确定合适的充气内胎压力的下限的预定阙值。反之亦然。当活塞11移回至上限制位置时(卸载)，内胎内的压力(最终考虑温度值校正后的)低于该预定阙值，或低于上述阙值的另一个预定阙值。

为以公知的方式向外界显示是否超过该阙值，只需探测薄片18的弯曲度或活塞11的位置(其行程约几个mm)即可。该阙值用于确定合适的内胎压力的的下限。例如，该活塞11的位置的功能上的彩色的变化在设置于上壁2上的透明板上得以显示。另外，活塞11的位移(或薄片18的几何构型的变化)在工作时设置成电路，利用该电路可以获得光学和/或声学信号，该信号通过感应或赫兹波或所有可能的组合等发出信号。

明显地，该装置能够被装载的次数是不限定的，每次超过该阙值的条件一旦发生，该装置自动地卸载且保持卸载状态直至随后的手动装载通过确保信号得以接收。

图6表示内胎内的气压降低后的装置。在这种情况下，该装置的构件表示在图2所示的位置处。

Claims (10)

1.一种能够对轮胎内的充气状况发出信号的装置，该装置螺纹连接到气门嘴(6)的连接管(5)上，气门嘴(6)具有自闭气门芯(7)，阀弹簧(8)压缩自闭气门芯(7)用于关闭自闭气门芯(7)，所述装置包括：

a.一个外壳(1)，

b.带有螺纹的壳体(4)，壳体(4)可滑动地至少部分地安装在外壳(1)内并且与外壳(1)一起转动，带有螺纹的壳体(4)适合于螺纹连接到连接管(5)上；

c.活塞(11)，活塞(11)设有杆，该杆如此定位以接合自闭气门芯(7)；并且活塞(11)容纳薄片(18)，该薄片(18)响应于大于第一预定阙值的压力从休止构型到压力构型改变几何构型，该改变影响装配有双闭构件(22)的双稳态阀门的杆内的运动；

d.连接到活塞(11)上的可活动的密封构件(10)，该可活动的密封构件(10)相对于外壳(1)分隔出至少一个位于活塞(11)下方的第一腔室(15)和至少一个位于活塞(11)上方的第二腔室(16、20)，其中该活塞(11)可移动地定位在第一腔室(15)和第二腔室(16、20)之间，移动值的范围足以使自闭气门芯(7)从关闭位置打开，所述移动范围限制在如下两者之间：

i.第一限定位置，在没有加压的情况下由可活动的密封构件(10)推动活塞(11)到第一限定位置中，并且在第一限定位置该活塞(11)不引起自闭气门芯(7)打开，和

ii.第二限定位置，在第二限定位置该活塞(11)通过密封地接触垫片(25)使得第三腔室(26)与第一腔室(15)相分离，且使自闭气门芯(7)打开；其中该第二腔室(16、20)内的压力值在该装置的装载阶段达到轮胎内的压力值，只有在：

iii.第二腔室(16、20)内的压力和

iv.可以与大气压力相连的第一腔室(15)内的压力之间的差值保持高于第一预定的阙值时，该活塞将连续被保持在该第二限定位置，这样，施加于活塞(11)上的合力高于阀弹簧(8)和可活动的密封构件(10)的作用力；以及

e.一个部件，该部件用于显示薄片(18)的构型或活塞(11)的位置，以便该装置显示轮胎内的压力是否超过该第一预定阙值。

2.根据权利要求1所述的装置，其中该具有可变几何构型的元件(18)利用密封部件(19)分隔出一个第四腔室(17)，根据该元件(18)的构型，该双闭构件(22)经由通道(21)可与通道(12)相连，即第二腔室(16、20)与通道(12)相连，或与第二管道(13)，或与第四腔室(17)相连，当装置被卸载后，该元件(18)保持一个第一弹性向上弯曲构型，在上述的情况下，该活塞(11)不打开自闭气门芯(7)的开口，因此，所有的腔室(15、16、20)、17、26)和管道以及通道(12、13、21)与27相连通。

3.根据权利要求1和2中的任一项所述的装置，其中在装载阶段用于将该活塞(11)从第一限定位置移向第二限定位置的推力被施加到外壳(1)和与外壳(1)成一体的部件(2)上，该推力经由该部件(2)被传递到该活塞(11)上，该部件(2)直接作用于具有可变几何构型的元件元件(18)上，且使得该元件(18)发生变形成为一个第二弹性向下弯曲构型，在这种构型中，该活塞(11)位于该第二限制位置处，双闭构件(22)将第二管道(13)与通道(12)相连，以便腔室(26)、第二管道(13)、通道(12)、第二腔室(16、20)内的压力等于内胎内的压力，第四腔室(17)、第三管道(14)、第一腔室(15)内的压力等于大气压力，如果第二腔室(16、20)和第四腔室(17)之间的压力差大于至少一个第一预定阙值时，该元件(18)保持第二弹性构型，在这种情况下，第二腔室(16、20)和第一腔室(15)之间的压力差与第二腔室(16、20)和第四腔室(17)之间的压力差相等，直至该压力差足以保持元件(18)的第二弹性向下弯曲构型，作用于活塞上的推力足以使得该活塞(11)位于该第二限定位置，这样，该装置保持加载状态，如果该压力差降至低于第二和低预定阙值的一个值，该元件(18)立即移向该第一弹性构型，这样，该装配有双闭构件(22)的双稳态阀切断通道(12)和第二管道(13)之间的连接通道，将通道(12)与第四腔室(17)经由第三管道(14)、第一腔室(15)、通道(28、29)与大气27相连通，这使得该第二腔室(16、20)内的压力迅速降为大气压力，因此，该活塞(11)又移向第一稳定限制位置，该元件(18)能够显示内胎内的压力是否超过至少一个较高的预定阙值，以及将该活塞(11)回复到第一稳定限制位置，即卸载状态，在该位置，该活塞(11)不打开自闭气门芯(7)的开口，该自闭气门芯(7)又关闭，与内胎的内部腔室相通。

4.根据权利要求2所述的装置，其中该具有可变几何构型的元件(18)为一个薄片(18)。

5.根据权利要求2和4中的任一项所述的装置，其中该有可变几何构型的元件(18)为一个薄片(18)，该薄片(18)的设置使得可以根据温度变化而改变压力的阙值，该阙值使得弯曲情况发生变化。

6.根据权利要求1所述的装置，其中该可变形的密封部件(10)包括一个波纹管(10)，该波纹管(10)的设置使得该活塞(11)在该装置内无摩擦地轴向滑动，从而将第一腔室(15)和第二腔室(16、20)相分离，该第一腔室(15)和第二腔室(16、20)分别位于活塞(11)的下方和上方。

7.根据权利要求1所述的装置，其中施加到该装置的外部壳体上的外部轴向推力p克服弹簧(9)的弹力，使得外壳(1)相对于带螺纹的壳体(4)移动，这样，该外壳(1)在弹簧(9)的弹力的作用下从第一稳定位置移到第二稳定位置，其中，一旦释放该外部轴向推力p，该外壳(1)将停留在该位置上，该推力p从部件(2)被传递到元件(18)，该推力p使得元件(18)改变几何构型为第二弹性构型，同时，使得该活塞(11)向第二限制位置移动，其中，该活塞(11)使得自闭气门芯(7)的开口打开，借助该垫片(25)的作用，将腔室(26)和第一腔室(15)相分隔，在这个阶段，仅因为该外部推力p的存在，使得该薄片(18)向第二弹性构型转变以及该活塞(11)向第二限制位置移动发生。

8.根据权利要求1和7中的任一项所述的装置，其中当释放该推力p之后，该弹簧(9)和第二腔室(16、20)内的气压的推力使得外壳(1)向第一稳定位置移动。

9.根据权利要求1所述的装置，其中外壳(1)的位置显示出压力是否超过至少一个预定的阙值，因此，该部件(2)为透明的，用于显示因活塞(11)的位置或元件(18)的构型改变而引起的彩色的变化。

10.根据权利要求1和9中的任一项所述的装置，其中，在工作时，可将活塞(11)的位移或元件(18)的几何构型的变化设置成一个电路，利用该电路可获得光学和/或声学信号，该信号通过电磁波得以发出。

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