TW509785B - Pressure indicator - Google Patents

Description

509785 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _____ B7 _______五、發明説明（ί ) 發明之領域 本發明係關於一種壓力指示器。 發明之扼要說明 依照本發明之第一方面，壓力指示器包括有顯示器膜片 ‘，以及一個連到顯示器膜片並且與顯示器膜片流體相通之 指示器膜片，並且與顯示器膜片形成一個容室；其中，在 使用時’施加到膜片之壓力變化造成膜片之間的相對移動 ’可在顯示器膜片之外表面上，或者透過顯示器膜片而可 觀查。爲了有效地看透顯示器膜片，最好顯示器膜片爲透 明。 最好’裝設有將施加到膜片之壓力變化造成膜片之間的 移動放大之裝置。此會使得施加壓力之小變化亦可觀查到 。放大膜片之間的移動之裝置，包括有一個物件，它具有 第一表面及第二表面，第二表面比第一表面有較大的橫剖 面積’第一表面與一個膜片做流體相通。施加到第二表面 之壓力變化造成與膜片做流體相通之第一表面的放大移動 。最好，物件之第一表面爲指示器膜片。 最好’將施加到膜片之壓力變化放大之裝置被加偏壓， 則在施加之壓力變化被移去時，將壓力變化放大之裝置回 到其原來位置，即壓力施加之前的位置。此確保了壓力之 正確指示可被獲得。加偏壓裝置可爲一個彈簧或是彈性材 料。 在較佳實施例中，膜片形成一個容室，並且包含一種液 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210'〆297公釐） 509785 A7 ______B7 五、發明説明（2 ) 體或膠體’匕們至少爲局邰透明。容室可被密封，或者膜 片可爲機械連通而不須被密封。 在另一較佳貫施例中，指示器膜片載有可辨識圖形，使 圖形可在顯示器膜片之外表面上，或者透過顯示器膜片而 可觀查’協助相對移動之觀看。可辨識圖形可包括一個記 號或圖形從指示器膜片之表面上突出。若記號或圖形接觸 顯示器膜片之內表面，或者穿過顯示器膜片時，均可方便 顯示器膜片之外表面之觀看。 或者，顯示器膜片若存在的話，液體或膠體可爲局部透 明。在膜片之間的相對移動時，從指示器膜片之表面上突 出之記號或圖形出現或消失，或者變成或多或少可見，當 從顯不器膜片看過去時。 爲了指示壓力範圍，必須形成範圍之兩端，即高壓端及 低壓端。因而，較佳爲記號或圖形包括有至少兩個分件， 每一個分件相當於不同的壓力。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 這些分件可從指示器膜片表面突出不同的量，因而在不 同壓力下接觸顯示器膜片。或者，分件可以有不同的可見 度，使它們在不同壓力下變成可見或不可見，例如有不同 的顏色或記號或圖形。 膜片的相對移動可被容納在任何一個膜片包含柔性聚合 物及特別是一種彈性體。記號或圖形亦可包含柔性聚合物 及彈性體。 在指示器膜片比顯示器膜片受到較高壓力時’較佳爲指 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 509785 A7 _ B7五、發明説明（3 ) 示器膜片爲不可滲透的，以防止洩露。 依照本發明之第二方面，裝置包含有流體儲存槽及如前 項申請專利範圍之壓力指示器，其中膜片之一與流體儲存 槽成流體相通。裝置可爲一個可膨脹如輪胎或球。 壓力指示器可被加入流體儲存槽之表面中，或者更方便 地容納在閥組合之中或其周圍。 依照本發明之第三方面，指示流體或機械壓力的方法包 括的步驟有，施加壓力到壓力指示器，指示器包含有顯示 器膜片以及一個連到顯示器膜片並且與顯示器膜片流體相 通之指示器膜片；以及在顯示器膜片之外表面或者透過顯 示器膜片，觀看膜片之間由施加壓力造成的相對移動。 最好，指示器膜片載有可辨識圖形，使得當圖形接觸顯 示器膜片之內表面，或者穿過顯示器膜片時，可在顯示器 膜片之外表面上，或者圖形透過顯示器膜片而成爲可見時 ，相對移動可被觀看。 個可 兩圍 少範 至力 有壓 括得 包使 形此 圖 〇 或力 號壓 記的 含 同 包不 可於 形當 圖相 ， 件 中分 法個 方一 佳每 較’ 在件 分 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 成 形 件 分 端 個 1 另 力 壓 對 相 低 較 成 形 件 分。 個力 一 壓 ， 對 成相 形高 被較 明 說 單 簡-之| 示 圖 中 其 明 說 圖 附 其 照 參 例 實 以 僅 將 此 在 明 發 本 第第 力 壓 明 發 本 有 具 是 圖 圖 意 示 的 球 足 之寺气米 行 進 球 足 當 示 顯 是 圖 第 示 指 力 壓 之 中 圖 準 一標 一國 國 |中 用 一適 尺 I張 紙 本 釐 公 7 9 2 509785 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 __五、發明説明（4 ) 器之橫剖面圖； 第2b圖是顯示當足球進行充氣時，第1圖中之顧力指示 器之可見的指示； 第2c圖是顯示當足球已正確地充氣後，第1圖中之壓力 •指示器之橫剖面圖； 第2d圖是顯示當足球已正確地充氣後，第1圖中之壓力 指示器之可見的指示； 第2e圖是顯示當足球已過度地充氣後，第1圖中之壓力 指示器之橫剖面圖； 第2f圖是顯示當足球已過度地充氣後，第1圖中之壓力 指示器之可見的指示； 第3a及3b圖是顯示具有本發明壓力指示器之一個閥之 示意圖； ， 第3 c圖是顯示適用在第3 a及3 b圖中之閥的閥組合；是 本發明 第4a及4b圖是顯示本發明顯示器膜片； 第4 c圖是顯示本發明指示器膜片； 第5圖是顯示本發明壓力指示器； 第6圖是顯示本發明壓力指示器； 第7圖是顯示本發明壓力指示器； 第8圖是顯示本發明一種用來將施加壓力放大之裝置。 本發明較佳實施例之詳細說明 弟1圖疋：㉝員不具有本發明壓力指不器2之足球1的示意圖 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) * It— m 、τ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X：Z97公釐） 509785 A7 — B7 - ------ 五、發明説明（$ ) ^ 。一個閥3被置於足球之壁中，藉此，以傳統的方法足球1 使用打氣機（圖未示）經由一個閥而膨脹。壓力指示器暴_ 於足球內壓以及足球外側之大氣壓力之下。須了解，足_ 必須加壓在一個最適當的範圍內，用來反彈並且控制。在 •此範圍以下時，足球可說是膨脹不足，在此範圍之上時， 可說是膨脹太過。 第2 a圖是顯示當足球1在膨脹不足時，壓力指示器2之 橫剖面圖。壓力指示器包括有透明之顯示器膜片4，及與此 顯示器膜片相連且流體相通之指示器膜片5。膜片形成—個 容室6。指示器膜片之表面上有一個鑽石記號7及一個十字 記號8突出，其中鑽石記號從指示器膜片上比十字記號突出 更多。一種不透明膠體充滿容室之其餘部份。雖然熟於此 技術者會熟悉其他適宜材料，但是一種適宜常用之膠體例 爲矽膠。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第2b圖（不按比例）是顯示當足球1在膨脹不足時，透過 壓力指示器2之顯示器膜片4之可見的指示。當膨脹不足時 ’由於含在容室中之膠體爲不透明之故，無論鑽石記號7 或者十字記號8均無法透過顯示器膜片4而觀看，即它們無 法接觸指示器膜片。 第2 c圖當足球已正確地充氣後，壓力指示器2之橫剖面 圖。壓力被產生在指示器膜片5上，足以使指示器膜片被壓 下，因而使鑽石記號7 (但是非十字記號8 )與接獲。當鑽石 記號與顯示器膜片接觸時，不透明膠體被位移，當透過第 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 509785 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（“） 2d圖所示（不按比例）之顯示器膜片而觀看時，使鑽石記號 成爲可見。 第2e圖是顯示當足球1已過度地充氣後，第1圖中之壓 力指示器之橫剖面圖。被產生在指示器膜片之壓力大於如 .第2 c圖所示之壓力，造成膜片之間更大的相對移動。如此 ，鑽石記號7及十字記號8接觸顯示器膜片，並且當透過第 2 f圖所示（不按比例）之顯示器膜片而觀看時，成爲可見。 第3 a圖是顯示具有本發明壓力指示器1 〇之一個閥9之示 意圖。在使用時，閥被連到一個可膨脹或已膨脹之物體1】 。指示器組合1 2被置於透明之閥外殻1 3中，當從上面看時 成爲可視。指示器組合亦可從側面觀看。壓力指示器被暴 露在大氣壓力下’並且亦經由壓力平衡通道14而暴露在物 體之內壓之下。 指示器組合包括有顯示器膜片1 2 2 ，它可經由壓力平衡 通道1 4而反應到壓力的變化。顯示器膜片1 2 2在壓力增加 時’壓住指示器膜片1 2 1。指示器膜片1 2 1可由如第4圖所 示之晶體狀的材料所製成。當正確壓力經由壓力平衡通道 1 4而被通到顯示器膜片]22時，顯示器被顯露。顯示器膜 片1 2 2之形狀爲環形。 第3b圖是顯示具有本發明壓力指示器〗6之一個閥15之 示意圖。在使用時，閥被連到一個可膨脹或已膨脹之物體 1 7。指示器組合1 8被置於透明之閥外殼1 9中，而可將光導 入外殼內，當從上面看時成爲可視。指示器組合亦可從側 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張又度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 509785 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 kl ___B7五、發明説明（v]) 面觀看。壓力指示器被暴露在物體之內壓及大氣壓力下。 第4a圖是顯示具有晶體狀的顯示器膜片20。膜片是由例 如聚一甲氧基·石夕氧院（polydimethoxy siloxane(PDMS)之 彈性體在一個主模中鑄造而形成。顯示器表面是從A側看去 ’並且在爲壓縮狀態時，膜片成銀色，此乃由於晶體的形 狀折射及反射性質所引起。 當壓力被施加到指示器膜片時，它從B側接觸到顯示器 膜片之峰部。當壓力增加時，顯示器膜片壓縮晶體的形狀 ，改變了指示器膜片之折射及反射性質。在某種量之壓縮 時’視壓力指示器之終端用途而定，顯示器表面成爲透明 ，將影像顯露在指示器膜片上。 第4 b圖顯示一個顯示器膜片，包括有三層晶體狀材料2 〇 。在此例中，晶體狀材料被捲起，並且插入管中（顯示器膜 片’圖未示）。三角形可面向內或向外。在此情況，它是向 外。一層晶體狀材料可被使用，或者指示器膜片可包含有 許多層’它們可由指示器膜片在插入管中之前，做出螺旋 狀。此例是特別適用到輪胎閥之使用。 第5圖顯示一種具有結霜狀表面之彈性材料製成的楔狀 管子2 1。結霜狀表面是以噴砂在形成管子用模具表面而形 成的。管子被置於顯示器膜片2 2及指示器膜片2 3之間。當 被壓縮時，管子成爲透明。因爲管子爲楔狀，管子具有最 大直徑之末端首先被壓縮，整個指示器膜片僅在整個管子 被壓縮時被顯露出來，即當施加壓力足夠壓縮管子具有最 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇 X 297公釐） 509785 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（f ) 小直徑之末端時。當在一個與指示器膜片流體相通之物體 之中可接受壓力有上下限時，此例子是有用的。 第6圖是顯示第5圖之楔狀管子可以楔狀三角形彈性管 2 4所取代。管子之小部份可移除，以提供指示器膜片之部 份之間的空間。在如壓力太低與可接受限度內壓力之間的 過渡區，此可用來提供一個較淸楚之指示。 第7圖顯示一個指示器膜片2 5，具有彈性材料之突出部 2 6 °突出部爲逐漸升高高度。當施加到指示器膜片之壓力 27增加時，突出部接著抵住顯示器膜片28，產生第一個一 點’然後一系列之點。 第8圖是顯示本發明一種用來將施加到指示器膜片的壓 力放大之裝置。顯示器膜片30內有一個透明區31。指示器 膜片3 2被容納在剛硬之塑膠杯3 3中，它被密封到顯示器膜 片，並且爲不可滲透。在杯子中有第一圓形表面34經由通 過杯子之桿3 6而與較大的第二圓形表面3 5流體相通。對第 二圓形表面之壓力施加迫使它朝向杯子。作用在第二圓形 表面之力量由桿傳送到第一表面，並且由兩個表面之不同 橫剖面面積或表面積而放大。壓力之放大視兩個表面之表 面積之間的比率而定。第一表面在預定壓力下，會接觸指 示器膜片，使指示器膜片透過顯示器膜片而成爲可觀看。 加偏壓裝置3 7，此情況爲彈性發泡塊，但是可爲彈簧，被 置於第二表面與杯子之間。當施加壓力被移除時，此發泡 會迫使第二表面回到其起始位置。 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇X297公釐） 509785 A7 B7 五、發明説明（q ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 元件符號對 昭 y\\\ 表 1 足 球 2 壓 力 指 示 器 3 閥 4 顯 示 器 膜 片 5 指 示 器 膜 片 6 容 室 7 鑽 石 記 號 8 十 字 記 號 9 閥 10 壓 力 指 示 器 11 可 膨 脹 之 物 體 12 指 示 器 組 合 13 閥 外 殼 14 壓 力 平 衡 通 道 15 閥 16 壓 力 指 示 器 17 可 膨 脹 物 體 18 指 示 器 組 合 19 閥 外 殻 20 晶 體 狀 材 料 2 1 楔 狀 管 子 22 顯 示 器 膜 片 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 509785 A7 B7 五、發明説明（) 23 指 示 器 膜 片 24 楔 狀 三 角 形 彈性管 25 指 示 器 膜 片 26 突 出 部 27 施 加 壓 力 28 顯 示 器 膜 片 30 顯 示 器 膜 片 3 1 透 明 區 32 指 示 器 膜 片 33 剛 硬 之 塑 膠 杯 34 第 一 圓 形 表 面 35 第 二 圓 形 表 面 36 桿 37 加 偏 壓 裝 置 1 22 顯 示 器 膜 片 12 1 指 示 器 膜 片 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29?公釐）

Claims (1)

1. 509785

   六、申請專利範圍 第891 1 8047號「壓力指示器」專利案 （91年5月修正） 六申請專利範圍 1· 一種壓力指示器，包括有 一個顯示器膜片，以及 一個指示器膜片，連到顯示器膜片並且與顯示器膜片 座流體里通，並且與顯示器膜片形成一個容室， 其中，在使用時，施加到指示器之壓力變化造成膜片 之間的相對移動，它在顯示器膜片之外表面上或者透過 顯示器膜片而可觀查。 2·如申請專利範圍第1項之壓力指示器，另外包括有將壓 力變化而造成膜片之間的相對移動放大的裝置。 • 3·如申請專利範圍第.2項之壓力指示器，其中將壓力變化 放大之裝置包括有 一個物件，它具有第一表面及第二表面，第二表面比 第一表面有較大的橫剖面積； 其中第一表面與膜片中之一座流體里通，施加到第二 表面之壓力變化造成第一表面的放大移動。 4·如申請專利範圍第4項之壓力指示器，其中第一表面包 括有指示器膜片。 5. 如申請專利範圍第3項之壓力指示器，其中第二表面被 加偏壓抵住剛體結構。 6. 如申請專利範圍第4項之壓力指示器，其中第二表面被 加偏壓抵住剛體結構。 7·如申請專利範圍第1至6項中任一項之壓力指示器，其 785 六、申請專利範圍 中加偏壓立裝置包括彈簧或彈性材料。 8·如申請專利範圍中第1至6項中任一項之壓力指示器， 其中顯示器膜片是透明。 9·如申請專利範圍第1項之壓力指示器，其中容室包含有 一種液體或膠體。 -10·如申請專利範圍第9項之壓力指示器，其中液體或膠體 爲局部或全部不透明。 u·如申請專利範圍第1至6項中任一項之壓力指示器，其 中指示器膜片載有可辨識圖形。 12.如申請專利範圍第11項之壓力指示器，其中可辨識圖形 包括一個記號或圖形從指示器膜片之表面上向顯示器膜 片突出。 Π如申請專利範圍第11項之壓力指示器，其中圖形包括有 至少兩個分件，每一個分件接觸在不同壓力之顯示器膜 片。 14. 如申請專利範圍第1 2項之壓力指示器，其中圖形包括有 至少兩個分件，每一個分件接觸在不同壓力之顯示器膜 片。 15. Μ申請專利範圍第13項之壓力指示器’其中至少兩個分 件有不同的顏色。 16. 塑申請專利範圍第14項之壓力指示器，其中至少兩個分 件有不同的顏色。 17. 如申請專利範圍第1 3項之壓力指示器’其中至少兩個分 件有不同的可見度。 -2- 509785 六、申請專利範圍 18. 如申請專利範圍第1 4項之壓力指示器’其中至少兩個分 件有不同的可見度。 19. 如申請專利範圍第1 5項之壓力指示器，其中至少兩個分 件有不同的可見度。 20. 如申請專利範圍第16項之壓力指示器，其中至少兩個分 件有不同的可見度。 21. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之壓力指示器，其 中無論顯示器膜片或是指示器膜片包括有一種柔性聚合 物。 么〜種包含有流體儲存槽及如申請專利範圍第1至21項中 任一項之壓力指示器的裝置，其中膜片之一與流體儲存 槽成流體1通。 23.如申請專利範圍第22項之裝置，其中裝置爲可膨脹。 〜種以使用如申請專利範圍第1至23項中任一項之壓力 指示器而用來指示流體或機械壓力的方法。 25·〜種包括有如申請專利範圍第1至24項中任一項之壓力 指示器的球。