CN205958173U - 一种腔体式爆胎传感器 - Google Patents

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彭世益
彭彦钧
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    • B60C23/00—Devices 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
    • B60C23/02—Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B60C23/04—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
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    • B60C23/0494—Valve stem attachments positioned inside the tyre chamber

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Abstract

本实用新型设计的一种腔体式爆胎传感器，解决了无泄漏致命失效、敏感元件及开关长时间触压疲劳、轮胎内部气氛污染问题；可实现爆胎传感器体积小、敏感元件在多数条件下不触压开关，仅当敏感元件内部气压高于外部气压，需要输出爆胎信号时开关才被触压，符合轮胎爆裂侦测实际需要。

Description

一种腔体式爆胎传感器
技术领域
本实用新型涉及车辆用充气型轮胎的爆胎监测技术，具体是用于爆胎侦测方法，爆胎传感器结构及爆胎传感器的使用方法。
背景技术
现有爆胎传感器均采用独立结构形式，内部充有某种气体的可压缩弹性密封腔体作为敏感元件；利用敏感元件在气压条件下被压缩，当轮胎爆裂气压消失后，敏感元件恢复形状触动开关输出爆胎信号；该方式能有效侦测出任何形式的爆胎，但密封腔体泄漏将导致爆胎传感器致命失效，必须选用高密度材料用于密封腔体制造。
其次动作参数的调整复杂，不利于大规模的批量生产；爆胎传感器的敏感元件在完成调整后的库存、爆胎及胎压监测模块制造、物流等过程中，处于非压缩状态而长时间触压开关，爆胎传感器容易产生疲劳引发参数蜕变。用于输出爆胎信号的开关触点需要采取特殊的防护措施，解决轮胎内部存在复杂的粉尘、油污、水蒸气污染环境问题，将无疑增加了爆胎传感器的制造复杂程度，以及制造成本。
实用新型内容
本实用新型目的技术解决问题是：利用空气可压缩原理，和量孔在有限时间内均衡密封腔体内外气压的特性，提供一种将爆胎传感器结构融合在爆胎及胎压监测模块结构中、无泄漏引发致命失效、无机械接触与开关触压疲劳、无需考虑轮胎内部气氛污染开关触点问题的爆胎侦测技术方案；由于将爆胎传感器结构融合在爆胎及胎压监测模块壳体中，极大的降低了爆胎及胎压监测模块的体积和重量。
本实用新型的技术解决方案设计的爆胎传感器第一方案：爆胎传感器由设置于爆胎及胎压监测模块壳体内的半开放腔体、永磁活塞、封堵塞、弹簧、PCB与安装于PCB的磁敏开关组成；所述的半开放腔体与PCB封闭形成密封腔体；在爆胎及胎压监测模块壳体设有与半开放腔体连通，与车轮轴线平行的管形气道；在半开放腔体设有贯通半开放腔体的量孔；所述的量孔设有调节流量的螺钉；所述的永磁活塞是表面包裹或涂敷固体润滑材料的永磁体，永磁活塞经涂覆润滑硅脂装入管形气道内侧；所述的封堵塞设有与管形气道过盈装配的圆柱体，圆柱体内侧设有用于弹簧安装的导向柱，导向柱同时起到限制永磁活塞行程的作用，在封堵塞设有贯通导向柱与封堵塞的轴线贯通孔，改变导向柱限位端与永磁活塞的匹配形状，在永磁活塞封堵封堵塞的轴线通孔时，实现改变永磁活塞滞留于置位状态的时间的功能；弹簧安装在导向柱随封堵塞装入管形气道，永磁活塞在复位弹簧顶推下处于复位状态，永磁活塞与导向柱之间留有永磁活塞位移的行程；
磁敏开关优选干簧管，干簧管安装于爆胎及胎压监测模块的PCB板，干簧管连接于TPMS传感器的触发端与信号地之间，在PCB板装入爆胎及胎压监测模块后与半开放腔体形成密封腔体，干簧管处于仅在永磁活塞位移至置位位置，使其闭合产生输出信号的位置。
本实用新型的技术解决方案设计的爆胎传感器第二方案：爆胎传感器由设置于爆胎及胎压监测模块壳体内的密封腔体、永磁活塞、弹簧、封堵塞与磁敏开关组成；所述的密封腔体设置有内外连通，与车轮轴线平行的管形气道；所述的永磁活塞是表面包裹或涂敷固体润滑材料的圆柱状永磁体，永磁活塞安装于密封腔体的管形气道内，通过调整永磁活塞与管形气道的间隙配合，实现量孔流量的调节功能；所述的封堵塞设有与管形气道过盈装配的圆柱体，圆柱体内侧设有用于弹簧安装的导向柱，导向柱同时起到限制永磁活塞行程的作用，在封堵塞设有贯通导向柱与封堵塞的轴线贯通孔；弹簧安装在导向柱，随封堵塞装入管形气道，永磁活塞在复位弹簧顶推下处于复位状态，永磁活塞与导向柱之间留有永磁活塞位移的行程；所述的磁敏开关优选干簧管，干簧管安装于爆胎及胎压监测模块的PCB板，连接于TPMS传感器的触发端与信号地之间，在PCB板装入爆胎及胎压监测模块后，干簧管处于仅在永磁活塞位移至置位位置，使其闭合产生输出信号的位置。
本实用新型的显著效果在于：提供一种将爆胎传感器结构融合在爆胎及胎压监测模块结构中、无泄漏引发致命失效、无机械接触与开关触压疲劳、无需考虑轮胎内部气氛污染问题的爆胎侦测技术方案；由于将爆胎传感器结构融合在爆胎及胎压监测模块壳体中，极大的降低了爆胎及胎压监测模块的体积和重量；当轮胎爆裂，仅当密封腔体内部气压高于外部气压，输出爆胎信号，符合轮胎爆裂侦测实际需要的爆胎侦测方法。
由于本实用新型设计的爆胎侦测方法，利用空气可压缩原理，采用量孔均衡气压的特性，通过密封腔体积蓄的气压，在爆胎瞬间推动永磁活塞触发磁敏开关输出爆胎信号，密封腔体的密封性已经成为非至关重要的因素，对密封腔体的材料无苛刻要求。
本实用新型设计的爆胎传感器根据不同轮胎气压，一旦确定量孔流量，无繁杂的动作气压调整环节，有利于爆胎传感器的大规模批量生产；借助本实用新型，爆胎监测不再是无法实现的事情，爆胎传感器赋予了实时性低的TPMS系统具备监测爆胎能力，既符合爆胎监测所需实时性，又满足长期低功耗稳定工作的要求。
附图说明
图1、爆胎侦测原理示意图；
图2、爆胎传感器结构剖示图；
图3、管形气道及封堵塞结构示意图。
具体实施方式
实施例1
下面结合图1、图2、图3对本实用新型的实施例1的爆胎传感器进行详细描述。
爆胎传感器由设置于爆胎及胎压监测模块壳体(K)的半开放腔体(1)、永磁活塞(2) 、弹簧(3)、封堵塞(4)、PCB板(5)与干簧管(6)组成；在爆胎及胎压监测模块壳体(K)设有与半开放腔体(1)连通，与车轮轴线平行的管形气道(A)；在半开放腔体(1)设有贯通半开放腔体(1)的量孔(L)；所述的量孔(L)，通过调节流量的螺钉(M)，调整达到不同轮胎气压需要的动态特性；所述的永磁活塞(2)是表面包裹或涂敷固体润滑材料(如：特富龙)的永磁体，经涂覆润滑硅脂的永磁活塞(2)装入管形气道(A)内侧；所述的封堵塞(4)设有与管形气道(A)过盈装配的圆柱体，圆柱体内侧设有用于弹簧(3)安装的导向柱，导向柱同时起到限制永磁活塞(2)行程的作用，在封堵塞(4)设有贯通导向柱与封堵塞的轴线贯通孔；弹簧(3)安装在导向柱随封堵塞(4)装入管形气道(A)，永磁活塞(2)在弹簧(3)作用下处于复位状态，永磁活塞(2)与导向柱之间留有永磁活塞(2)位移的行程；干簧管(6)安装于爆胎及胎压监测模块的PCB板(5)，干簧管(6)连接于TPMS传感器的INT端与GND之间，在PCB板(5)装入爆胎及胎压监测模块壳体(K)后与半开放腔体(1)形成密封腔体(Q)，干簧管(6)处于仅在永磁活塞(2)位移至置位位置，使其闭合产生输出信号的位置，在PCB板(5)的裸露部分灌注硅胶(J)做密封防潮处理。
爆胎监测方法，其特征在于：当爆胎及胎压监测模块安装于轮胎内，在轮胎充气至正常胎压过程中，外部气压大于密封腔体(Q)内部气压，永磁活塞(2)在弹簧(3)和外部气压作用下处于复位状态，干簧管(6)无磁场影响，触点处于断开状态，无爆胎信号输出；通过量孔(L)的均衡作用，密封腔体(Q)内部气压P与轮胎气压相等，在弹簧(3)的作用下永磁活塞(2)处于复位状态；当轮胎爆裂轮胎气压消失，密封腔体(Q)内部气压P大于外部气压，永磁活塞(2)在密封腔体(Q)内部气压推动下，产生位移至封堵塞(4)的导向柱限位端，永磁活塞(2)磁场作用于干簧管(6)，干簧管(6)触点闭合，使TPMS传感器电路的外部唤醒端INT与GND端连通，TPMS传感器被立即唤醒测试轮胎气压，通过RF发送含有爆胎信号与轮胎气压参数的数据帧完成爆胎侦测。
实施例2
下面结合图1、图2、图3对本实用新型的实施例2的爆胎传感器进行详细描述。
作为一种变换，实施例2的量孔(L)，设置于管形气道(A)，永磁活塞(2)不涂覆硅脂，采用干式安装，通过精确调整永磁活塞(2)与管形气道(A)的间隙配合，实现量孔(L)流量的调节功能,还能减少调整环节；磁敏开关也可选用有源的霍尔开关；
尽管实施例2 在量孔的结构上作了一些调整。相对实施例1并无本质的改变；实施例2的爆胎传感器的安装，爆胎传感器的爆胎监测方法均与实施例1相同。

Claims (6)

1.一种腔体式爆胎传感器，其特征在于：爆胎传感器由设置于爆胎及胎压监测模块壳体内的半开放腔体、永磁活塞、封堵塞、弹簧、PCB与安装于PCB的磁敏开关组成；所述的半开放腔体与PCB封闭形成密封腔体；在爆胎及胎压监测模块壳体设有与半开放腔体连通，与车轮轴线平行的管形气道；在半开放腔体设有贯通半开放腔体的量孔；所述的量孔设有调节流量的螺钉；永磁活塞设置在管形气道内侧；所述的封堵塞设有与管形气道过盈装配的圆柱体，圆柱体内侧设有用于弹簧安装的导向柱，导向柱同时起到限制永磁活塞行程的作用，在封堵塞设有贯通导向柱与封堵塞的轴线贯通孔；弹簧安装在导向柱随封堵塞装入管形气道，永磁活塞在复位弹簧顶推下处于复位状态，永磁活塞与导向柱之间留有永磁活塞位移的行程。
2.一种腔体式爆胎传感器，其特征在于：爆胎传感器由设置于爆胎及胎压监测模块壳体内的密封腔体、永磁活塞、弹簧、封堵塞与磁敏开关组成；所述的密封腔体设置有内外连通，与车轮轴线平行的管形气道；永磁活塞安装于密封腔体的管形气道内，通过调整永磁活塞与管形气道的间隙配合，实现量孔流量的调节功能；所述的封堵塞设有与管形气道过盈装配的圆柱体，圆柱体内侧设有用于弹簧安装的导向柱，导向柱同时起到限制永磁活塞行程的作用，在封堵塞设有贯通导向柱与封堵塞的轴线贯通孔；弹簧安装在导向柱，随封堵塞装入管形气道，永磁活塞在复位弹簧顶推下处于复位状态，永磁活塞与导向柱之间留有永磁活塞位移的行程。
3.根据权利要求1或2所述的腔体式爆胎传感器，其特征在于：所述用于信号爆胎输出的磁敏开关为干簧管，该干簧管安装于爆胎及胎压监测模块的PCB板与TPMS传感器的触发端形成触发电路连接，在PCB板装入爆胎及胎压监测模块后，干簧管处于仅在永磁活塞位移至置位位置，使其闭合产生输出信号的位置。
4.根据权利要求1或2所述的腔体式爆胎传感器，其特征在于：所述用于信号爆胎输出的磁敏开关为霍尔开关，霍尔开关安装于爆胎及胎压监测模块的PCB板与TPMS传感器的触发端形成触发电路连接，在PCB板装入爆胎及胎压监测模块后，霍尔开关处于仅在永磁活塞位移至置位位置，使其导通产生输出信号的位置。
5.根据权利要求1或2所述的腔体式爆胎传感器，其特征在于：所述的永磁活塞是表面包裹或涂敷了固体润滑材料的永磁体，永磁活塞经涂覆润滑硅脂装入管形气道内侧。
6.根据权利要求1或2所述的腔体式爆胎传感器，其特征是：所述量孔调整通过锥形内孔与锥形针结构实现。
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