TWI692160B - 胎壓感測器結構及其成形方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種胎壓感測器結構，其包含容置殼、胎壓感測器、氣嘴接頭以及埋射體。容置殼具有容置部，容置部位於容置殼之內表面。胎壓感測器置於容置部內。氣嘴接頭包含底座以及連接端。底座與容置殼彼此固定以限位胎壓感測器。連接端自底座凸起，並且用以連接輪胎之氣嘴。埋射體成形於底座之表面並鄰接連接端，且埋射體封閉開口。藉此，本發明可大幅提昇胎壓感測器之氣密效果。

Description

胎壓感測器結構及其成形方法

本發明是一種胎壓感測器結構及其成形方法，尤其指一種應用埋射技術以使胎壓感測器為一體成形之胎壓感測器結構及其成形方法。

胎壓感測器為設置於輪胎氣嘴的產品，用於偵測輪胎的壓力、溫度等數值。胎壓感測器主要可分為三個部分，分別為外殼、感應元件以及氣嘴接頭，而感應元件受外殼保護，並透過氣嘴接頭來接收輪胎氣體。

如第1圖所示，習用之胎壓感測器900的外殼多為兩件式，亦即將口徑相應的兩個殼體910、920利用螺絲或螺紋鎖附，並將感應元件930容納於外殼的內部空間。基於組合條件的限制，殼體920的螺紋外徑必須略小於殼體910的螺紋內徑，否則會使兩殼體無法組合。然而，由於輪胎之氣體會經由氣嘴接頭940被導入至外殼內部，而氣體會沿著前述螺紋之縫隙向外洩漏，直接導致測得之胎壓降低，無法取得準確的胎壓數值。

上述問題在特定情況中尤為明顯，例如捷運列車、採礦車、大卡車及大型客車。這類載具的特性是承載重量大，故輪胎的胎壓也較一般小型車輛高。在長期使用下，習用的胎壓感測器難以防止內部的高壓氣體外洩。

另外，習用之胎壓感測器900的氣嘴接頭940係利用內置的螺帽950固定於殼體910，故殼體910的中心必須設置開孔911以供氣嘴接頭940和螺帽950對鎖；是以，胎壓感測器900內部的氣體同樣會沿著開孔911處的縫隙向外洩漏。

為了克服現有胎壓感測器產品的缺陷，本發明提出一種胎壓感測器結構及其成形方法，其將胎壓感測器之殼體改採一體式結構，同時利用埋射成形技術來封閉殼體之開口，不僅有效地簡化胎壓感測器結構上之複雜度，並且可大幅提高胎壓感測器的氣密性。

根據本發明之一實施方式，提供一種胎壓感測器結構，其包含容置殼、胎壓感測器、氣嘴接頭以及埋射體。容置殼具有開口，並且包含容置部與組接部；容置部位於容置殼之內表面，而組接部位於容置部及開口之間。胎壓感測器置於容置部內。氣嘴接頭包含底座以及連接端。底座與組接部彼此固定以限位胎壓感測器。連接端自底座凸起，並且用以連接輪胎之氣嘴。埋射體成形於底座之表面並鄰接連接端，且埋射體封閉開口。

由於本發明之容置殼僅具有單一開口，且氣嘴接頭位於開口同側，當氣嘴接頭之底座與開口被埋射體一併封閉，則胎壓感測器結構成為一體 式結構。另外，在埋射體定形後，由於底座位於胎壓感測器結構內部，故即便底座與容置殼之間存在空隙，氣體亦會受到埋射體阻擋而不會外洩。藉此，本發明不僅可簡化胎壓感測器結構之複雜度，且一體式結構可以準確地測量胎壓，有效解決習用胎壓感測器結構氣密性不佳的問題。

在一實施例中，前述底座之表面可具有至少一個埋射空間，且埋射體在成形時封閉埋射空間。藉由設置埋射空間，埋射體與底座在徑向方向上彼此限位而無法旋轉，從而強化埋射體之結構的穩定性。此外，前述埋射空間可以為圓孔或多邊孔，且埋射空間可以為盲孔或穿孔。

在一實施例中，氣嘴接頭可另包含一窄縮部，且埋射體於成形時填入窄縮部。窄縮部可增加埋射體覆蓋於氣嘴接頭之底座的面積，進一步完善氣密效果，並且提高胎壓感測器結構之機械強度。

在本實施方式中，氣嘴接頭可以是金屬材質，藉以提供胎壓感測器更佳的防護效果。或者，氣嘴接頭可以由相異的材質構成，例如連接端可為金屬材質，而底座為塑膠材質，但不以此為限。另外，埋射體也可以為塑膠材質，當底座亦為塑膠時，埋射體於成形後即與底座成為一體結構。

胎壓感測器結構可額外包含氣密墊圈，氣密墊圈設於底座與胎壓感測器之間，且氣密墊圈的外徑大於或等於胎壓感測器之外徑，藉以進一步防止氣體逸出胎壓感測器。

根據本發明之另一實施方式，提供一種胎壓感測器成形方法，包含以下步驟。提供一容置殼。開設開口於容置殼，以於容置殼形成內表面。在容置殼之內表面設置容置部以及組接部，其中組接部位於容置部與前述開口之 間。提供胎壓感測器，並將胎壓感測器置於容置部。提供氣嘴接頭，氣嘴接頭具有底座及連接端，連接端自底座凸起以供連接輪胎之氣嘴。將底座與組接部相固定，以限位胎壓感測器。以埋射成形於底座之表面形成埋射體，並使埋射體鄰接連接端且封閉開口。

藉由本實施方式，本發明僅需對容置殼進行一次埋射製程，即可完成胎壓感測器之封閉，不需分別製作兩個殼體後再加以組裝，具備更高的製程效率。此外，埋射成形可自動配合任意形狀與尺寸的氣嘴接頭，能夠施作於不同形式的胎壓感測器，且同樣能維持高度之氣密性。

由於埋射成形技術會對物件施加壓力，本實施方式將胎壓感測器設置於底座內側，並由底座承受埋射成形時的射出壓力，藉以保護胎壓感測器不會損壞。

本實施方式之胎壓感測器成形方法可另包含以下步驟：提供氣密墊圈，其中氣密墊圈之外徑大於或等於胎壓感測器之外徑；以及設置氣密墊圈於底座與胎壓感測器之間。

在一實施例中，胎壓感測器成形方法可另包含以下步驟：在底座之表面開設至少一個埋射空間，使埋射體於成形時封閉前述埋射空間。埋射空間可以為圓孔或多邊孔，且可以為盲孔或穿孔。前述氣嘴接頭可另包含一窄縮部，且埋射體於成形時填入窄縮部。

前述氣嘴接頭可以是金屬材質。或者，埋射體與底座其中之一可以為塑膠材質、或兩者皆為塑膠材質。

上述各進一步實施例之有益效果如同前述胎壓感測器結構之實施方式所載，故於此處不再贅述。

100‧‧‧胎壓感測器結構

200‧‧‧容置殼

201‧‧‧開口

202‧‧‧容置部

203‧‧‧組接部

300‧‧‧胎壓感測器

400‧‧‧氣嘴接頭

410‧‧‧底座

411‧‧‧埋射空間

420‧‧‧連接端

430‧‧‧窄縮部

500‧‧‧埋射體

600‧‧‧氣密墊圈

700‧‧‧胎壓感測器成形方法

701~707‧‧‧步驟

900‧‧‧胎壓感測器

910、920‧‧‧殼體

911‧‧‧開孔

930‧‧‧感應元件

940‧‧‧氣嘴接頭

950‧‧‧螺帽

第1圖為先前技術之胎壓感測器結構的爆炸視圖。

第2A圖為本發明一實施例之胎壓感測器結構的爆炸視圖。

第2B圖為第2A圖之胎壓感測器結構的剖視圖。

第3A圖為本發明另一實施例之胎壓感測器結構的爆炸視圖。

第3B圖為第3A圖之胎壓感測器結構的剖視圖。

第4A圖為本發明又一實施例之胎壓感測器結構的爆炸視圖。

第4B圖為第4A圖之胎壓感測器結構的剖視圖。

第5A圖為本發明再一實施例之胎壓感測器結構的爆炸視圖。

第5B圖為第5A圖之胎壓感測器結構的剖視圖。

第6圖為本發明一實施例之胎壓感測器成形方法的步驟流程圖。

為充分瞭解本發明之目的、特徵及功效，茲藉由下述其體之實施例，並配合所附之圖式，對本發明做一詳細說明，說明如後。

請參照第2A圖及第2B圖，胎壓感測器結構100包含容置殼200、胎壓感測器300、氣嘴接頭400以及埋射體500。容置殼200為一底部封閉的開放容器，其內表面形成容置部202，而容置殼200的開口201和容置部202之間為組接部203。胎壓感測器300置於容置殼200的容置部202內。氣嘴接頭400於靠近容置殼200的一側為底座410，其用以結合容置殼200的組接部203。在本實施例中， 底座410與組接部203藉由外螺紋與內螺紋彼此鎖合固定。然而，亦可採用其他的固定方式，例如以嵌入或是扣合等態樣來實施。底座410的相對側為連接端420，用於連接輪胎之氣嘴(圖中未繪示)。

如第2B圖所示，當進行埋射成形時，埋射體500成形於底座410之表面而鄰接連接端420，並且將容置殼200的開口201封閉。

埋射成形之過程中，埋射體500為可塑形之液態，可自動配合容置殼200之丙壁與連接端420的形狀。當定形完畢後，埋射體500與容置殼200成為一體式的結構，形成對氣嘴接頭400的軸向定位效果。另外，在埋射體500定形後，由於底座410位於胎壓感測器結構100內部，故即便底座410與容置殼200之間存在空隙，氣體亦會受到埋射體500阻擋而不會外洩。

值得一提的是，底座410之表面可具有複數個埋射空間411，由於埋射空間411並未分佈在底座410的中心軸位置，故當埋射體500填入埋射空間411而定形後，埋射體500與氣嘴接頭400亦無法相對旋轉，藉以形成徑向的定位效果。

與第1圖所示的先前技術相較，本實施例的優點如下。第一，本實施例的容置殼200為單件式，可簡化胎壓感測器結構100之元件，在縮小體積的同時，亦減少氣體外洩的機會。其次，氣嘴接頭400之底座410可發揮第一層氣密效果，而底座410和連接端420分別與組接部203之間的空間被埋射體500同時封閉，以形成第二層氣密效果，可有效地防止氣體逸出胎壓感測器結構100。

在較佳的實施例中，胎壓感測器結構100可額外包含氣密墊圈600，氣密墊圈600設置於底座410與胎壓感測器300之間，且氣密墊圈600的外徑大於或等於胎壓感測器300之外徑。由此，氣密墊圈600可防止氣體由容置部202往底座410與組接部203之間的縫隙洩漏，藉而形成第三層氣密效果。

另外，氣嘴接頭400可另包含一窄縮部430，埋射體500於成形時自動適應窄縮部430的形狀而將其填滿。窄縮部430可增加埋射體500覆蓋於氣嘴接頭400之底座410的面積，進一步完善氣密效果，並且提高胎壓感測器結構100之機械強度。

在本實施例中，氣嘴接頭400採用金屬材質，藉以提供胎壓感測器300更佳的防護效果，但氣嘴接頭400之材質不應做為實施本發明的限制。舉例來說，氣嘴接頭400也可由相異的材質構成，連接端420可為金屬材質，而底座410為塑膠材質。埋射體500亦可為塑膠材質，以便於在成形後與底座410成為一體結構。

請再參照第3A圖及第3B圖之實施例，本實施例與第2A圖及第2B圖的差別在於，本實施例的埋射空間411為開設於底座410的盲孔，而第2A圖及第2B圖為貫孔。本實施例之底座410的形狀更為簡單，具有加工上的便利性。與此相對的，埋射體500的結構更為完整，因此機械強度亦較高。

在本發明中，埋射空間411並不限制為特定形狀或是特定位置。如第4A圖及第4B圖所示，埋射空間411也可以改採位於底座410邊緣的多邊孔。

請再參照第5A圖及第5B圖，與第3A圖及第3B圖相對應，本實施例的埋射空間411也可以是開設於底座410的盲孔。

需特別注意，上述各實施例所介紹之埋射空間411的數量、位置或是實施態樣僅為說明本發明所舉例，並不意味著本發明僅能以上述示例實施。

請搭配第2A圖至第5B圖參照第6圖，本發明另提供一種胎壓感測器成形方法700，其包含以下步驟。步驟701為提供容置殼200。步驟702為在容置殼200上開設開口201，以於容置殼200形成內表面。步驟703為在容置殼200之 內表面設置容置部202以及組接部203，組接部203位於容置部202與前述開口201之間。如同前述所言，組接部203的形狀或組合方式並不構成本發明的限制。

步驟704為提供胎壓感測器300，並將胎壓感測器300置於容置部202。步驟705為提供氣嘴接頭400，氣嘴接頭400具有底座410及連接端420，連接端420自底座410凸起以供連接輪胎之氣嘴。步驟706為將底座410與組接部203相固定，以限位胎壓感測器300。步驟707為以埋射成形於底座410之表面形成埋射體500，並使埋射體500鄰接連接端420且封閉開口201。

本實施例的優點在於取代相互組裝的兩個殼體，直接利用氣嘴接頭400的底座410來封閉胎壓感測器300，可大幅度減少胎壓感測器的體積。此外，由於本實施例可透過一次埋射成形即完成所有氣密作業，因此能夠顯著提高製程效率。進一步地，由於埋射成形可以自動適應不同大小或是尺寸的其他元件，因此本實施例可以靈活施作於任意形狀與尺寸的氣嘴接頭400，以便應用於各式各樣的載具之輪胎。

此外，由於胎壓感測器300被設置於底座410內側，故埋射成形的射出壓力將由底座410來承受，藉以保護內部之胎壓感測器300。

於一實施例中，前述胎壓感測器成形方法700可包含：在底座410之表面開設至少一個埋射空間411，使埋射體500於成形時一併封閉埋射空間411。藉此，埋射體500填入埋射空間411而定形後，埋射體500與氣嘴接頭400無法相對旋轉，藉以形成徑向的定位效果。

前述胎壓感測器成形方法700更可包含：提供氣密墊圈600，氣密墊圈600之外徑大於或等於胎壓感測器300之外徑；以及設置氣密墊圈600於底座410與胎壓感測器300之間。

增設氣密墊圈600之優點如同前述胎壓感測器結構100之實施例所述，故於此處不再重複。

有關於前述胎壓感測器結構100之實施例中的進一步實施例，於本實施例同樣能夠適用。亦即，埋射空間411可以是圓孔、多邊孔等形狀，可施作為盲孔或貫孔之形式，惟同樣不作為本實施例之限制。

在本實施例中，氣嘴接頭400可具有窄縮部430，且埋射體500於埋射成形時填入窄縮部430。另外，氣嘴接頭400可以為金屬材質。在另一個替代實施例中，底座410可以用塑膠材質取代。而如同前述說明，埋射體500也可以為塑膠材質。

由上述實施例可知，本發明至少具備以下優點：一、本發明利用埋射技術以一體形成胎壓感測器結構，可大幅減少胎壓感測器產品之體積；二、本發明利用埋射技術來完成氣密封閉，可應用於各種不同尺寸的胎壓感測器結構，具備施作上之靈活性；三、本發明透過一次埋射成形即可確保胎壓感測器結構之氣密性，在提高製程效率的同時，亦顯著改善胎壓感測器之測量精準度。

本發明在上文中已以較佳實施例揭露，然熟習本項技術者應理解的是，該實施例僅用於描繪本發明，而不應解讀為限制本發明之範圍。應注意的是，舉凡與該實施例等效之變化與置換，均應設為涵蓋於本發明之範疇內。因此，本發明之保護範圍當以申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧胎壓感測器結構

200‧‧‧容置殼

201‧‧‧開口

202‧‧‧容置部

203‧‧‧組接部

300‧‧‧胎壓感測器

400‧‧‧氣嘴接頭

410‧‧‧底座

411‧‧‧埋射空間

420‧‧‧連接端

430‧‧‧窄縮部

500‧‧‧埋射體

600‧‧‧氣密墊圈

Claims (16)

1. 一種胎壓感測器結構，包含：一容置殼，其具有一開口，該容置殼包含：一容置部，位於該容置殼之內表面；以及一組接部，位於該容置部及該開口之間；一胎壓感測器，置於該容置部；一氣嘴接頭，包含：一底座，其與該組接部彼此固定，以限位該胎壓感測器；以及一連接端，自該底座凸起，該連接端用以連接輪胎之氣嘴；以及一埋射體，成形於該底座之表面並鄰接該連接端，且該埋射體封閉該開口。
2. 如請求項1所述之胎壓感測器結構，其中該底座之表面具有至少一埋射空間，且該埋射體封閉該埋射空間。
3. 如請求項2所述之胎壓感測器結構，其中該埋射空間為圓孔或多邊孔。
4. 如請求項2所述之胎壓感測器結構，其中該埋射空間為盲孔或貫孔。
5. 如請求項1所述之胎壓感測器結構，其中該氣嘴接頭具有一窄縮部，且該埋射體填入該窄縮部。
6. 如請求項1所述之胎壓感測器結構，更包含：一氣密墊圈，設於該底座與該胎壓感測器之間，且該氣密墊圈之外徑大於或等於該胎壓感測器之外徑。
7. 如請求項1所述之胎壓感測器結構，其中該氣嘴接頭為金屬材質。
8. 如請求項1所述之胎壓感測器結構，其中該埋射體與該底座至少一者為塑膠材質。
9. 一種胎壓感測器成形方法，包含以下步驟：提供一容置殼；開設一開口於該容置殼，以於該容置殼形成一內表面；在該內表面設置一容置部以及一組接部，且該組接部位於該容置部及該開口之間；提供一胎壓感測器，並將該胎壓感測器置於該容置部；提供一氣嘴接頭，該氣嘴接頭具有一底座及一連接端，該連接端自該底座凸起以供連接輪胎之氣嘴；將該底座固定該組接部，以限位該胎壓感測器；以及 以埋射成形於該底座之表面形成一埋射體，並使該埋射體鄰接該連接端且封閉該開口。
10. 如請求項9所述之胎壓感測器成形方法，更包含：在該底座之表面開設至少一埋射空間，使該埋射體於成形時封閉該埋射空間。
11. 如請求項10所述之胎壓感測器成形方法，其中該埋射空間為圓孔或多邊孔。
12. 如請求項10所述之胎壓感測器成形方法，其中該埋射空間為盲孔或貫孔。
13. 如請求項9所述之胎壓感測器成形方法，更包含：提供一氣密墊圈，該氣密墊圈之外徑大於或等於該胎壓感測器之外徑；以及設置該氣密墊圈於該底座與該胎壓感測器之間。
14. 如請求項9所述之胎壓感測器成形方法，其中該氣嘴接頭具有一窄縮部，且該埋射體填入該窄縮部。
15. 如請求項9所述之胎壓感測器成形方法，其中該氣嘴接頭為金屬材質。
16. 如請求項9所述之胎壓感測器成形方法，其中該埋射體與該底座至少一者為塑膠材質。

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