CN2204734Y - 轮胎压力信号采集与发射装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种直接安装在轮胎气嘴上的轮 胎压力信号采集与发射装置。它由气嘴接头和位于 侧面的基座安装平面组成一体，基座安装平面上装有 超薄型压力传感器、欠压过压开关、无线发射电路及 电源等组成。其发射天线随本实用新型安装于轮胎 气嘴时，伸入轮胎内部。本实用新型具有体积小、重 量轻、安装方便。使用时不影响对轮胎的充气和放 气，天线伸入轮胎内部能避免轮毂对无线电波的屏蔽 作用和防止天线的机械损伤。

Description

本实用新型涉及一种轮胎压力信号的采集与发射装置，尤其是由外壳、超薄型气体压力传感器、信号发射电路、发射天线及电源等组成的外装式轮胎压力信号采集与发射装置。

现有技术中有关轮胎压力信号的采集与传送，大体有两种方式：一种为片状结构，内装压力开关、发射电路及电池，使用时装入轮胎内部，通常称为内装式，如中国专利ZL91227354；另一种为分体式外装结构，利用导管将传感器与轮胎气嘴连通，传感器与发射电路装在一起，实现对气体压力信号的采样与传送，如中国专利88202554。前者对用户来说安装略有不便，后者采用分体式结构，体积和重量较大，对轮胎的动平衡有一定影响。

本实用新型的目的是提供一种由超薄型压力传感器、无线发射电路、发射天线、电源及外壳组成的外装式轮胎压力信号采集与发射装置。它具有体积小，重量轻，方便安装，轮胎欠压过压报警信号无线发送等特点。

为达到上述目的，本实用新型采取的方案是：在轮胎气嘴上利用其原有的外螺纹安装本轮胎压力信号采集与发射装置。该装置的气嘴接头为管状结构，中间的通孔称为主通气孔，其一端的内螺纹与轮胎气嘴外螺纹规格相同，两者可以直接连接；另一端的结构同轮胎气嘴外端结构完全一样，内装从轮胎气嘴内取出的气门芯。气嘴接头的侧面，是一个安装超薄型气体压力传感器、发射天线等零部件的平面，称为基座安装平面。基座安装平面与气嘴接头组合为一体，再将防护盖装在基座安装平面上，构成本实用新型的外壳。基座安装平面上做有环型突起，上面固定弹性膜片，两者之间形成一个空腔，空腔与主通气孔之间由一个小孔连通，当本实用新型安装于轮胎气嘴时，轮胎内的气体通过小孔进入空腔，空腔内的压力与轮胎内压力相等。当高温等原因使轮胎内压力增加时，空腔内压力也随之增加，弹性膜片向外膨涨产生弹性形变；当漏气等原因使轮胎内压力减小时，弹性膜片在其本身弹性的作用下向内收缩。欠压过压开关的动接点直接受弹性膜片驱动，当轮胎内压力增加时，动接点向过压静接点移动，达到规定的过压值时两者接通；轮胎内压力逐渐减小时，动接点向欠压静接点移动，达到规定的欠压值时两者接通。每当欠压、过压静接点与动接点接通时，都会触发无线信号发射电路工作，发射无线电报警信号。发射天线由发射电路经过穿线孔引入主通气孔，为防止漏气，将天线用胶粘剂粘合在孔内。使用本实用新型时，通过与轮胎气嘴的接合，将发射天线伸入轮胎内部。这种结构可避开轮毂对无线电波的屏蔽作用，并能防止天线的机械损伤和泥水造成的不良影响。欠压过压开关是传感器的一部分，其静接点的固定端均固定在绝缘支架上，绝缘支架固定在基座安装平面上。绝缘支架对应欠压过压开关静接点的非固定端处有两个螺孔，内装欠压调整螺钉与过压调整螺钉，基座安装平面对应位置也开有两个圆孔，用于在壳体外部调整欠压过压静接点与动接点之间的距离，以确定欠压过压报警时的压力值。本实用新型的结构除上述成分外，还包括现有技术的无线信号发射电路板和做为供电能源的电池。

不同规格的轮胎，其规定的额定压力不同，实际工作时允许的压力上下限范围也不同。当压力作用在弹性膜片上时，使其产生的弹性形变也不同，此弹性膜片的弹性形变过小时不能保证欠压、过压开关的可靠工作。为此，本实用新型用于小型车轮胎时，需要采用弹性系数小的环形波纹板式弹性膜片；用于载重车轮胎时，可以采用弹性系数大的平板式弹性膜片。用于大型载重车的高压轮胎时，弹性膜片所承受的压力过大，需要在弹性膜片上面增设弹性压板，以协助弹性膜片做辅助承压。

本实用新型有如下优点：

（1）采用一体化外装结构，故可直接装在轮胎气嘴上，具有体积小，重量轻，安装方便的特点。不会因为体积而影响美观，也不会因为质量过大影响车轮的动平衡。

（2）本实用新型的结构形式，决定了在气体压力采样的同时，不影响轮胎气嘴的原有功能，可随时充气或放气，将天线伸入轮胎内部，避开了轮毂对无线电信号的屏蔽作用，也避免了天线的机械损伤和泥水对天线的不良影响。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型第一实施例的结构示意图。

图2是本实用新型欠压过压开关的结构示意图。

图3是本实用新型第二实施例的超薄型压力传感器示意图。

图4是本实用新型第三实施例的超薄型压力传感器示意图。

在图1所示的结构示意图中，轮胎压力信号采集与发射装置的气嘴接头［1］为管状结构，其一端的内螺纹［17］与轮胎气嘴的外螺纹规格相同，两者能直接连接；另一端及主通气孔［20］的构造与轮胎气嘴外端构造相同，内螺纹［21］用于旋入从轮胎气嘴卸下的气门芯，外螺纹［22］仍用于安装防尘帽。基座安装平面［2］位于气嘴接头［1］的侧面，两者组合为一体，再装上防护盖［3］即形成本装置的外壳。在基座安装平面［2］上做有环形突起［18］，上面安装弹性膜片［6］，弹性膜片［6］的外缘与环形突起［18］做气密性结合，两者之间的空腔［7］与主通气孔［20］之间由孔［19］连通。欠压过压开关的动接点［10］由弹性膜片［6］直接驱动。当利用内螺纹［17］将本轮胎压力信号采集与发射装置装在轮胎气嘴上时，因温度上升等原因一旦使轮胎发生过压时，空腔［7］内的压力也随之增加，弹性膜片［6］向外膨涨产生弹性形变，动接点［10］受其推动向过压静接点［12］方向移动，直至两接点接通；当轮胎出现欠压时，空腔［7］内压力随之下降，弹性膜片［6］在本身弹性的作用下向内回缩，动接点［10］在簧片本身弹力作用下随弹性膜片［6］向欠压静接点［11］方向移动直至两接点接通。当动接点［10］与欠压静接点［11］或过压静接点［12］接通时，发射电路工作，发射无线电报警信号。本实施例中的弹性膜片［6］是采用平板式结构，适用于载重车轮胎使用。在基座安装平面［2］与主通气孔［20］之间还有一个穿线孔［5］，发射天线［13］在穿线孔［5］中穿过，两者采用胶粘剂［4］固定和密封，从胶粘剂［4］露出的导线端头与无线信号发射电路板［8］的天线输出端连接；发射天线［13］的另一端随本装置安装在轮胎气嘴上时，伸入轮胎内部。本轮胎压力信号采集与发射装置的结构里，还包括现有技术成份：小功率高频无线发射电路板［8］；做为供电能源的纽扣电池［9］。图2是本轮胎压力信号采集与发射装置的欠压过压开关结构示意图。动接点［10］的弹性簧片固定在绝缘支架［15］上，欠压静接点［11］和过压静接点［12］的簧片也固定在绝缘支架［15］上，绝缘支架［15］用紧固件或胶粘剂固定在基座平面［2］上。在绝缘支架［15］对应欠压静接点［11］和过压静接点［12］非固定端处，有两个螺孔，内装欠压调整螺钉［16］和过压调整螺钉［14］；基座安装平面对应位置也开有两个圆孔，用于在壳体外面调整欠压静接点［11］和过压静接点［12］与动接点［10］的距离。两个调整螺钉的调整方法是：当超薄型压力传感器空腔［7］内的压力等于规定的欠压值时，调欠压调整螺钉［16］，使欠压静接点［11］与动接点［10］接通；当空腔［7］内压力等于规定的过压值时，调过压调整螺钉［14］，使过压静接点［12］与动接点［10］接通。

图3是根据上述原理为小型轮胎使用本装置时而设计的超薄型压力传感器的示意图。其中的弹性膜片［6］采用环形波纹板式结构，在小型轮胎额定压力小，实际工作时允许的压力上下限范围也小的情况下，弹性膜片［6］也有较大的弹性动态范围，以保证欠压、过压开关的可靠工作。由此传感器为部件所组成的轮胎压力信号采集与发射装置是本实用新型的第二实施例。

图4是根据上述原理为大型载重车轮胎使用本装置而设计的超薄型压力传感器的示意图。在大型载重车轮胎额定压力大的情况下，弹性膜片［6］所承受的压力过大，为保证传感器长期可靠工作，在弹性膜片［6］的上面增设弹性压板［23］，以协助弹性膜片［6］做辅助承压。由此传感器为部件所组成的轮胎压力信号采集与发射装置是本实用新型的第三实施例。

Claims (3)

1、一种直接装于轮胎气嘴的轮胎压力信号采集与发射装置，由外壳、超薄型气体压力传感器、发射天线、无线信号发射电路及电源组成，其特征在于：气嘴接头[1]为管状结构，其一端的内螺纹[17]与轮胎气嘴外螺纹规格相同；另一端和主通气孔[20]的构造与轮胎气嘴外端构造相同，其内螺纹[21]仍用于旋入气门芯，基座安装平面[2]位于气嘴接头[1]的侧面，两者合为一体，再装上防护盖[3]时形成本实用新型的外壳，基座安装平面[2]上有环形突起[18]，上面安装弹性膜片[6]，弹性膜片[6]的外缘与环形突起[18]做气密性结合，空腔[7]与主通气孔[20]之间由孔[19]连通，欠压过压开关的动接点[10]由弹性膜片[6]直接驱动，在基座安装平面[2]与主通气孔[20]之间还有一个穿线孔[5]，发射天线[13]从穿线孔[5]中穿过，两者用胶粘剂[4]固定和密封，从胶粘剂[4]露出的导线端头与无线发射电路板[8]的天线输出端连接；发射天线[13]的另一端随本实用新型装于轮胎气嘴时，伸入轮胎内部，动接点[10]、欠压静接点[11]和过压静接点[12]的簧片均固定在绝缘支架[15]上，绝缘支架[15]固定在基座安装平面[2]上，在绝缘支架[15]对应欠压静接点[11]和过压静接点[12]的非固定位置，有两个螺孔，内装欠压调整螺钉[16]和过压调整螺钉[14]；基座安装平面对应位置也开有两个圆孔。

2、根据权利要求1所述的轮胎压力信号采集与发射装置，其特征在于：按轮胎规格确定压力传感器弹性膜片［6］的结构形式：当本装置用于载重车轮胎时，弹性膜片［6］采用平板式结构；当本装置用于小型车轮胎时，采用的弹性膜片［6］为环形波纹板式结构。

3、根据权利要求1所述的轮胎压力信号采集与发射装置，其特征在于：当本装置用于大型载重车的高压轮胎时，在弹性膜片［6］上增设弹性压扳［23］，以协助弹性膜片［6］做辅助承压。

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