專利名稱：輪胎壓力監(jiān)測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明特別涉及連接于輪胎氣門桿的輪胎壓力監(jiān)測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
輪胎最普遍的一個(gè)問題是輪胎充氣不足的問題。當(dāng)安裝輪胎時(shí)，對(duì)其進(jìn)行充氣，之后并不對(duì)其進(jìn)行檢查。盡管車輛用戶手冊(cè)中有注意事項(xiàng)，但是事實(shí)上很少有人定期檢查輪胎。輪胎壓力過低時(shí)進(jìn)行駕駛將不僅對(duì)車輛的操縱性有不良影響，而且還是促使輪胎胎面分層(tread seperation)的因素。最近，美國有100多人死于翻車，直接原因是輪胎胎面分層。因此，合適的氣壓是極其重要的。除非輪胎壓力合適，否則就不能獲得最大燃油效率，充氣不足的輪胎不能通過保證里程數(shù)的檢驗(yàn)。
由于出現(xiàn)了各種不同的車輛輪胎，因此現(xiàn)在所使用的推薦氣壓也相差甚遠(yuǎn)。例如，有許多車輛的前后輪胎要求有不同的充氣壓力。此外，許多公共車輛要求比普通汽車輪胎中有更高或更低的輪胎壓力。因此，一旦車主將輪胎充氣到合適的氣壓，則使用者必須清楚每個(gè)輪胎的合適壓力。在驅(qū)動(dòng)輪胎一定期間后，使用者必須能夠確定什么時(shí)候輪胎中的壓力已經(jīng)變化到足以應(yīng)該進(jìn)行充氣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種固定在輪胎氣門桿上的輪胎壓力監(jiān)測(cè)裝置。在輪胎壓力已經(jīng)相對(duì)于最初輪胎壓力下降了一預(yù)定量時(shí)，該輪胎壓力監(jiān)測(cè)裝置向駕駛員發(fā)出警報(bào)。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，安裝在輪胎氣門桿上的輪胎壓力監(jiān)測(cè)裝置對(duì)輪胎氣壓的下降作出反應(yīng)。例如，該裝置可通過視覺、聲頻、電磁或其它方式發(fā)出信號(hào)，表明輪胎壓力已經(jīng)相對(duì)于最初輪胎壓力下降了至少預(yù)定量。最好，該裝置很小巧并且不對(duì)輪胎平衡有不利影響。在一個(gè)實(shí)施例中，除了移動(dòng)的彈性膜片外，輪胎壓力監(jiān)控裝置不使用或依賴移動(dòng)的機(jī)械部件。因此，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，離心力、污垢、碎片或其它道路危險(xiǎn)物不會(huì)給裝置的工作或精度帶來不利影響。
在給出的本發(fā)明實(shí)施例中，輪胎壓力監(jiān)控裝置包括固定于輪胎氣門桿的殼體。該殼體包括由彈性膜片隔開的兩個(gè)壓力腔。當(dāng)裝置最初連接在輪胎氣門上時(shí)，第一壓力腔由輪胎氣壓進(jìn)行增壓。接著密封第一腔，并校準(zhǔn)輪胎壓力監(jiān)測(cè)裝置。輪胎中的空氣還使第二腔增壓，但第二腔具有與輪胎相通的恒定氣壓。因此，當(dāng)輪胎壓力下降時(shí)，第二腔中的壓力隨著下降。當(dāng)?shù)诙恢械臍鈮旱陀诘谝磺恢械臍鈮阂粋€(gè)預(yù)定壓差時(shí)，發(fā)信號(hào)裝置向駕駛員發(fā)出輪胎壓力下降的警報(bào)。
本發(fā)明還涉及使用輪胎壓力監(jiān)測(cè)裝置的方法。根據(jù)其中的一種方法，將裝置連接于輪胎氣門并接著進(jìn)行校準(zhǔn)。連接的裝置對(duì)裝置內(nèi)的氣壓和輪胎當(dāng)前氣壓之間的壓差進(jìn)行監(jiān)測(cè)。當(dāng)壓差超過預(yù)定壓差時(shí)，發(fā)出警報(bào)信號(hào)。警報(bào)信號(hào)可以是如持續(xù)或閃爍燈光的光信號(hào)、由蜂鳴器發(fā)出的聲音信號(hào)、如廣播或發(fā)送的模擬或數(shù)字信號(hào)的電磁信號(hào)、在裝置上或以顯示輪胎壓力變化消息的其它任何方式顯示的電信號(hào)或者任何其它類型的低壓警報(bào)信息。


圖1是安裝在輪胎上的本發(fā)明輪胎壓力監(jiān)測(cè)裝置的立體圖；圖2A、2B是輪胎壓力監(jiān)測(cè)裝置的立體圖；圖3是圖2A、2B所示輪胎壓力監(jiān)測(cè)裝置的分解視圖；圖4是圖3所示輪胎壓力監(jiān)測(cè)裝置的橫截面圖；圖5是輪胎壓力監(jiān)測(cè)裝置的橫截面圖，其中彈性膜片接觸電池；圖6A是安裝在本發(fā)明輪胎壓力監(jiān)測(cè)裝置中的印刷電路板的俯視圖；圖6B是圖6A所示的印刷電路板的仰視圖；
圖7是本發(fā)明輪胎壓力監(jiān)測(cè)裝置另一實(shí)施例的橫截面圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及一種固定在輪胎氣門桿上的輪胎壓力監(jiān)測(cè)裝置和使用該裝置的方法。輪胎壓力監(jiān)測(cè)裝置對(duì)輪胎壓力下降到一個(gè)預(yù)定壓差作出反應(yīng)，例如發(fā)出關(guān)于輪胎壓力的視頻、聲頻、電、電磁信號(hào)或其它信號(hào)。
參照?qǐng)D1，圖中示出了輪胎壓力監(jiān)測(cè)裝置20的可供選擇實(shí)施例，該裝置安裝在輪胎氣門桿22上。如圖2-4所示，輪胎壓力監(jiān)測(cè)裝置20包括透鏡24、主體部26和下體部28。透鏡24通常由塑料材料如丙烯酸脂、聚碳酸酯及類似物制成，但不限于這些材料。如圖2所示，透鏡24呈帶尖頂?shù)膱A柱形。在其它可供選擇的實(shí)施例中，透鏡可以呈半球形或呈通常的圓柱形。
透鏡封閉裝置20的頂部并形成背壓腔21，其空氣量為V1，壓力為P1。空氣量V1是很重要的，因?yàn)樾枰銐虻目諝饬?和伴隨的足夠氣壓)來移動(dòng)彈性膜片36。透鏡24還包括螺紋上凸緣30、墊圈止擋凸緣32和環(huán)形凹槽34。透鏡24通過螺帽25連接在主體部26上，螺紋上凸緣30具有結(jié)合螺帽25的表面。墊圈止擋凸緣32和環(huán)形凹槽34位于透鏡的下邊緣上。凸緣32和凹槽34適于圍繞裝置20的周長定位并容置密封墊38。
在所示的實(shí)施例中，密封墊38可以由導(dǎo)電橡膠材料制成。這形成了使正電荷移動(dòng)到PC電路板上面的備用路由。即，正電荷可以由電池的正極端通過主殼體經(jīng)PC電路板上信道90移動(dòng)到LED正極端，或通過導(dǎo)電密封墊38移動(dòng)到LED正極端。
圖4示出了輪胎壓力監(jiān)測(cè)裝置20的主體部26。主體部26為通常的圓柱形結(jié)構(gòu)，適于容置印刷電路(PC)板29和至少一個(gè)電池27。如圖4所示，主殼體適于容置兩個(gè)電池。本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)理解，主殼體26的長度與監(jiān)測(cè)裝置20中所使用電池的大小和數(shù)量相適應(yīng)。在所示的實(shí)施例中，主體部由鋁構(gòu)成；但是，在本發(fā)明的其它可供選擇的實(shí)施例中，主體部可以由其它金屬或塑料制成。本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)理解，在那些主體部由塑料制成的實(shí)施例中，為了形成電路需要在主體部的內(nèi)表面上設(shè)置導(dǎo)線。
主殼體26的外部具有螺紋40，它位于殼體26上部并適于與螺帽25的螺紋配合。螺紋40可以任意具有本領(lǐng)域公知的壓力和/或熱活性膠粘劑，以便鎖定螺紋?？梢詮腖ocitite Americas of Rocky Hill，CT購買到合適的膠粘劑。膠粘劑密封背壓腔并防止裝置的內(nèi)部部件受到污垢和碎片的損壞。此外，環(huán)狀脊件42位于主體部26上部，用于容置印刷電路(PC)板44。主體部還包括適于容置不導(dǎo)電墊圈50的環(huán)形凹槽48。
墊圈50是具有開口52的圓盤，開口50實(shí)際置于墊圈50的中心。如圖4和5所示，墊圈一個(gè)表面54的形狀與處于伸出位置的彈性膜片36形狀相同。通過使墊圈表面50形成與彈性膜片36相同的輪廓，由于墊圈表面防止了彈性膜片36的過度擴(kuò)展，因此彈性膜片36幾乎不可能受到損壞或變形。墊圈50的第二表面56實(shí)際為平面，防止了電池27持續(xù)接觸彈性膜片36。此外，墊圈56確保彈性膜片36和電池27負(fù)極端之間形成一致的間距。為了補(bǔ)償電池的不同高度，可將偏置件(未示)如彈簧或墊圈置于第二電池27下面，以便確保電池上部與墊圈50的第二表面56接合，但是這些偏置件不限于彈簧或墊圈。
主殼體還包括設(shè)置在殼體內(nèi)腔中的凹槽58。凹槽58適于容置條形的不導(dǎo)電材料如塑料或尼龍，但不限于這些材料。凹槽58的位置對(duì)應(yīng)第一電池27插入主殼體26時(shí)的位置。塑料材料使主殼體部分絕緣，而防止第一電池27接觸主殼體形成短路。在本發(fā)明的一個(gè)可供選擇實(shí)施例中，第一電池27的周圍可以包裹有絕緣材料，由此不需要在主殼體26內(nèi)設(shè)置凹槽58。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，可以使用單個(gè)3.0V的電池，而不需要設(shè)置串聯(lián)的一組電池。
主殼體26還具有繞主殼體26周圍設(shè)置的至少一個(gè)信道46。如圖3、4所不，主殼體26具有兩條信道46，當(dāng)螺帽沒有擰緊時(shí)，信道46使空氣由主殼體26流入背壓腔21。但是，當(dāng)擰緊螺帽25時(shí)，向著主殼體26拉動(dòng)透鏡24和密封墊38，由此密封了信道46。
主殼體26下部的螺紋60設(shè)置在主殼體26的內(nèi)表面上，并與設(shè)置在下殼體28外表面上的螺紋配合。螺紋60可以任意設(shè)有壓力和/或熱活性膠粘劑。膠粘劑保證了主殼體26和下殼體28緊密連接在一起，從而防止空氣由主殼體中泄漏出來。此外，下殼體28包括設(shè)置在下殼體28外表面上的凹槽72。凹槽72適于容置密封墊74、墊圈或其它密封件。密封墊74在主殼體26和下殼體28之間形成密封，由此防止當(dāng)裝置20連接在輪胎氣門桿上時(shí)從主殼體26中泄漏空氣。
下殼體28包括實(shí)際呈圓形的上部64，具有通常的圓柱主體部。圓柱主體部的內(nèi)腔具有螺紋內(nèi)壁66。內(nèi)壁66上的螺紋適于與標(biāo)準(zhǔn)的5/16”螺紋——每英寸32個(gè)螺紋相配合，在大多數(shù)輪胎氣門桿上使用這樣的標(biāo)準(zhǔn)螺紋。下殼體的圓形上部65包括至少一個(gè)信道68，它使主體部26內(nèi)腔與下殼體28內(nèi)腔相通。圓形上部65還包括桿開口叉件70。當(dāng)輪胎壓力監(jiān)測(cè)裝置20連接于輪胎氣門桿時(shí)，桿開口叉件70適于接合并按壓輪胎針閥(未示)。此外，附加的密封件76如密封墊或墊圈可以放置在下殼體28內(nèi)腔中，以便當(dāng)裝置20連接于輪胎氣門桿時(shí)，防止空氣由下殼體中泄漏，但是不限于上述密封墊或墊圈。
此外，如圖2、4所示，在下殼體28上設(shè)有至少一個(gè)螺紋孔78?？?8延伸穿過下殼體28的壁，并實(shí)際垂直于下殼體的內(nèi)腔。螺釘79插入孔78內(nèi)，以便防止裝置20從輪胎氣門上卸下。在所示的實(shí)施例中，螺釘79可由尼龍制成，以防止損壞輪胎氣門桿上的螺紋。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)理解，螺釘79可以由多種材料如塑料、高強(qiáng)度陶瓷或金屬制成，但是不限于這些材料。
再參照?qǐng)D4，桿開口叉件70被設(shè)置在下殼體28內(nèi)。桿開口叉件70包括圓柱體部80和位于該圓柱體部內(nèi)的至少一個(gè)信道82。圖4、5示出了具有兩個(gè)信道82的桿開口叉件。信道82與圍繞叉件70周圍形成的環(huán)形導(dǎo)管84相通。通過設(shè)置環(huán)形導(dǎo)管84，簡化了制造過程，因?yàn)椴恍枰剐诺?2與位于下殼體28圓形上部的信道68對(duì)準(zhǔn)。在一個(gè)可供選擇的實(shí)施例中，下殼體與主壓力腔經(jīng)穿過下殼體圓形上部的孔彼此相通。
圖6A、6B示出了本發(fā)明PC板29的實(shí)施例。PC板29設(shè)有控制LED閃爍的持續(xù)時(shí)間和頻率的電路。板29的外環(huán)86通過裝置的主殼體26與電池的正極端相連。主殼體26由鋁制成，使來自電池的正電荷接觸PC板29的下部88。正電荷通過位于PC板29周圍的孔90進(jìn)行移動(dòng)，使其移動(dòng)到位于PC板上部的LED正極端33?？?0中設(shè)有線形導(dǎo)電材料或者說在孔90中裝入導(dǎo)電材料，以便傳到正電荷。作為選擇，正電荷通過導(dǎo)電密封墊而移動(dòng)到PC板的上部。
PC板29還包括用導(dǎo)電材料形成線路的信道92。信道92將負(fù)電荷由PC板下部傳導(dǎo)到PC板上部，接著將其傳導(dǎo)到LED負(fù)極端35。信道92起一個(gè)導(dǎo)管作用，使背壓腔與在PC板29下部和彈性膜片36之間形成的空間相通。該空間構(gòu)成背壓腔的組成部分。
如圖6A、6B所示，PC板29還包括安裝在PC板上位于接觸區(qū)31的IC芯片(未示)。IC芯片控制LED燈(未示)的閃爍。IC芯片的預(yù)期工作頻率在1.0Hz至0.5Hz范圍之間，也就是閃爍之間的持續(xù)時(shí)間分別為1至2秒。本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)理解，IC芯片頻率適于采用所示頻率范圍之外的頻率。此外，IC芯片設(shè)置成發(fā)出0.125秒的LED光。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)理解，LED的持續(xù)時(shí)間可以長于或者短于0.125秒。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)理解，不同電路和電子設(shè)備將使裝置20發(fā)射不同的信號(hào)，如聲音信號(hào)、無線電頻率(RF)信號(hào)、紅外線(IR)信號(hào)或這些信號(hào)的組合，但是不限于這些信號(hào)。在發(fā)送RF或IR信號(hào)的這些實(shí)施例中，可以在車輛內(nèi)或鑰匙鏈上設(shè)置遠(yuǎn)程接收器，以便通知駕駛員特定輪胎的壓力降低了。
再參照?qǐng)D4，PC板29沿著主殼體26的環(huán)形脊件42設(shè)置輪胎壓力監(jiān)測(cè)裝置20內(nèi)。彈性膜片36焊接在PC板29上。在所示的實(shí)施例中，彈性膜片36由鈹銅合金制成。但是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)理解，彈性膜片36可由多種金屬如黃銅或其它金屬制成，但不限于這些金屬材料。此外，彈性膜片36可由其它導(dǎo)電物質(zhì)如導(dǎo)電橡膠制成，但不限于導(dǎo)電橡膠。由1/2硬鈹銅合金制成的彈性膜片36的厚度大約為0.001”。彈性膜片36是具有上折邊的普通圓形件，如圖4所示。彈性膜片36還包括從彈性膜片表面延伸的內(nèi)凹乳頭形部90。乳頭90的高度實(shí)際等于不導(dǎo)電墊圈50中開口52的深度。
在第一位置，彈性膜片整個(gè)呈內(nèi)凹形，如圖4所示。在第二位置，背壓腔的氣壓作用于彈性膜片而使乳頭形部90接觸電池27，如圖5所示。
彈性膜片由第一位置移動(dòng)到第二位置的壓差取決于彈性膜片的直徑、厚度、硬度或凹腔凹入的程度。與較大的膜片相比，較小的彈性膜片更難于移動(dòng)。與較薄的片相比，較厚的彈性膜片更難于移動(dòng)。1/2硬的膜片比3/4硬、全硬或彈性回火材料的膜片易于移動(dòng)?？梢酝ㄟ^對(duì)材料進(jìn)行熱處理而調(diào)節(jié)材料的硬度。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，當(dāng)有大致2至4psi的壓差時(shí)，彈性膜片可以接觸電池。具有該彈性膜片的裝置可以用于監(jiān)測(cè)汽車、摩托車、自行車或使用適中輪胎壓力的其它車輛的輪胎壓力。
在另一實(shí)施例中，當(dāng)形成大約10psi的壓差時(shí)，彈性膜片會(huì)進(jìn)行移動(dòng)。該實(shí)施例可以用于拖拉機(jī)拖車或其它具有較高輪胎壓力(大約10psi)的大型車輛。本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)理解，甚至可以對(duì)彈性膜片進(jìn)行校準(zhǔn)，從而使裝置能夠檢測(cè)非常小的壓差。
圖4還示出了沿彈性膜片36內(nèi)表面設(shè)置的可選擇硬片件93。硬片件93是跟隨彈性膜片36整個(gè)形狀進(jìn)行變化的自由浮動(dòng)件。當(dāng)主壓力腔中的壓力大于背壓腔內(nèi)的壓力時(shí)，硬片件93防止了彈性膜片36的破裂。在這種情況下，如果沒有硬片件，主壓力腔中的壓力會(huì)向著PC板壓迫彈性膜片，由此毀壞彈性膜片。但是，由于在適當(dāng)位置設(shè)有硬片件93，因此在主壓力腔中的壓力大于背壓腔內(nèi)的壓力時(shí)，可保持彈性膜片的整個(gè)形狀。
本發(fā)明還涉及使用輪胎壓力監(jiān)測(cè)裝置20的方法。通常，將裝置20螺接在氣門桿上并進(jìn)行校準(zhǔn)。一旦校準(zhǔn)好了，裝置持續(xù)監(jiān)測(cè)輪胎壓力的下降。當(dāng)輪胎壓力下降到校準(zhǔn)閾值以下時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。接著，使用者卸下該裝置并對(duì)輪胎進(jìn)行充氣。然后將裝置20再次連接到輪胎氣門桿上并繼續(xù)監(jiān)測(cè)輪胎壓力。
本發(fā)明優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的輪胎壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。本發(fā)明的輪胎壓力監(jiān)測(cè)裝置很小巧并且是獨(dú)立的，使得裝置不會(huì)給車輪和輪胎平衡帶來不利影響。本發(fā)明的實(shí)施例除了膜片的移動(dòng)部分外沒有其它移動(dòng)部件。由于幾乎沒有任何移動(dòng)部件，由輪胎旋轉(zhuǎn)或類似運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的離心力不會(huì)影響本裝置實(shí)施例的工作。此外，已有的不精確方法是通過目測(cè)檢查輪胎，看看是否輪胎壓力“看起來降低”了，與此相反，本發(fā)明裝置更精確，其精確之處在于當(dāng)輪胎壓力改變一預(yù)定壓差時(shí)該裝置起作用。裝置接著以一些方式比如通過閃爍的燈光或發(fā)出聲音或發(fā)送信號(hào)來指示輪胎壓力降低了。
此外，本發(fā)明裝置可以適于各種輪胎應(yīng)用。也就是，現(xiàn)有技術(shù)裝置根據(jù)特定輪胎壓力(如32psi或100psi)進(jìn)行預(yù)校準(zhǔn)，這些裝置測(cè)量偏離這些預(yù)校準(zhǔn)輪胎壓力的偏離量。相反，本發(fā)明裝置是根據(jù)開始時(shí)間時(shí)輪胎內(nèi)部的輪胎壓力進(jìn)行校準(zhǔn)的，當(dāng)輪胎壓力改變了一個(gè)偏離最初輪胎壓力的預(yù)定壓力偏離量時(shí)，該裝置起作用。因此，可以在采用單個(gè)裝置的各種輪胎應(yīng)用中使用裝置20。例如，當(dāng)在某些汽車中前輪胎的推薦輪胎壓力不同于后輪胎的推薦輪胎壓力時(shí)，同樣的一組裝置可以在所有輪胎上使用。由于這些裝置最初連接在輪胎上時(shí)就進(jìn)行校準(zhǔn)了，因此不需要預(yù)校準(zhǔn)。
鑒于上述情況，當(dāng)裝置最初螺接在輪胎氣門桿上時(shí)，需要對(duì)裝置進(jìn)行校準(zhǔn)。通過使空氣流入背壓腔內(nèi)而對(duì)裝置進(jìn)行校準(zhǔn)。通常，由于密封墊的密封而封閉了信道46，因此空氣不能流入或流出背壓腔21。但是，當(dāng)裝置20最初固定在輪胎氣門桿22時(shí)，由于密封墊沒有固定在主殼體上，因此使輪胎中的空氣通過信道46流入主壓力腔94。通過使空氣流入背壓腔21，背壓腔中具有與輪胎相同的氣壓。因此，現(xiàn)在對(duì)裝置20校準(zhǔn)，可以緊固螺帽而密封背壓腔21。
一旦校準(zhǔn)好了，裝置持續(xù)監(jiān)測(cè)輪胎中的氣壓下降。此時(shí)，背壓腔、主壓力腔和輪胎內(nèi)的氣壓相同。因此，相同的壓力施加在彈性膜片的表面上。但是，隨著時(shí)間的流逝，輪胎中的氣壓降低。因此，主壓力腔中的氣壓隨之下降。在這種情形下，背壓腔21中的氣壓高于主壓力腔94中的氣壓。因此，在背壓腔中的氣壓作用下，膜片向著電池的負(fù)極端移動(dòng)。通過接觸負(fù)極端，使電路接通而發(fā)送報(bào)警信號(hào)。在所示的實(shí)施例中，報(bào)警信號(hào)是閃爍的LED。本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)理解，本發(fā)明還包括其它發(fā)信號(hào)的方法，如聲音、頻率、紅外光或其組合。
此外，一旦校準(zhǔn)了裝置20，就可定期拆卸裝置20，以便確保電池和電路處于工作狀態(tài)。也就是說，當(dāng)校準(zhǔn)好了裝置時(shí)，背壓腔內(nèi)的氣壓將等于輪胎氣壓。一旦從輪胎桿上卸下裝置，主壓力腔中的壓力就等于大氣壓。因此背壓腔和主壓力腔之間的壓差很大，彈性膜片將接觸電池并會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。這樣，通過定期拆卸裝置20，可以確保電池和裝置正在正確工作。
裝置分成兩個(gè)腔，主壓力腔94和背壓腔21，它們由彈性膜片36分隔。對(duì)裝置校準(zhǔn)而使背壓腔和主壓力腔中的氣壓相等。經(jīng)歷了一段時(shí)間后，輪胎和主壓力腔中的氣壓下降。當(dāng)背壓腔中的壓力大于主壓力腔中的壓力時(shí)，彈性膜片36接觸電池27(如圖5所示)而接通發(fā)出報(bào)警信號(hào)的電路。
圖7是本發(fā)明另一實(shí)施例的橫截面圖。頂部101由透明材料如塑料制成。閃亮的LED安裝在微型印刷電路板(PCB)102上，PCB的邊緣108具有使其靠在上金屬殼體上的觸頭。這些觸頭會(huì)使PCB上的電路與電池的正極相連。PCB具有連接電池108負(fù)極的觸頭，導(dǎo)電密封墊105在此接觸PCB。上金屬殼體103與透明頂部101精確配合，通過膠合將其固定住以便形成氣密配合。透鏡還將PCB固定住。塑料絕緣套109的作用是作為上方電池108正極的絕緣體，并且一旦將上金屬殼體和下部110擰緊在一起時(shí)，塑料絕緣套109還將止擋板107、不導(dǎo)電密封墊106、膜片104和導(dǎo)電密封墊105容置在其相應(yīng)的位置。絕緣套還用于將必要的壓力傳遞給包裝物。膜片104由彈性導(dǎo)電材料制成，并通過改變膜片104的彈性，能夠獲得觸發(fā)低壓報(bào)警閃光所要求的靈敏度。導(dǎo)電密封墊105是現(xiàn)貨供應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)電密封墊。止擋板107是中部微微呈凹槽的直金屬板，以便加強(qiáng)與膜片104的接觸，而且它還具有貫穿的兩個(gè)小孔，以便使輪胎壓力作用于膜片104。電池108是現(xiàn)貨供應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)堿性電池。下部110通過螺紋旋緊在上金屬殼體103上，而且容置有輪胎氣門開啟件112。下部110通過螺紋旋緊在下部內(nèi)側(cè)上，以便匹配輪胎氣門桿，并且下部110具有橡膠墊圈111而與輪胎氣門桿形成適當(dāng)?shù)拿芊?。下?10由金屬制成，并通過陽極電鍍將其制成用于前后輪胎的不同顏色。
由于一些(比例很少的)車輛使用不與地絕緣的金屬氣門桿，因此可用不導(dǎo)電材料如塑料制造下部110，但是接著需要從下方電池108的底部插入額外的導(dǎo)線，以便與上金屬殼體103相連。
上金屬殼體和下部具有安裝在其間供傳遞用的馬蹄形隔離件(未示)。在最初的安裝中，應(yīng)該上緊螺帽，首先借助原位置上的隔離件使輪胎氣門開啟件112打開氣門，并使輪胎壓力進(jìn)入螺帽內(nèi)而使背壓腔113增壓。接著應(yīng)該移出隔離件，并將螺帽旋緊在上金屬殼體103上，接著在螺帽已經(jīng)到達(dá)的位置上用膠粘劑將螺帽與下部110持久地連接在一起。這將在背壓腔中形成合適的輪胎壓力并以該壓力對(duì)螺帽進(jìn)行校準(zhǔn)。
盡管已經(jīng)參照特別實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)理解，可以作出不背離本發(fā)明范圍和精神的各種替換、省略、修改和改變。因此，以上說明僅用于解釋本發(fā)明的實(shí)施例而不用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制。
權(quán)利要求
1.一種用于監(jiān)測(cè)輪胎壓力的輪胎壓力監(jiān)測(cè)裝置，所述監(jiān)測(cè)裝置包括與輪胎氣門連接的殼體；所述殼體具有第一壓力腔、第二壓力腔和彈性膜片，其中所述第一和第二壓力腔由彈性膜片隔開；以及位于所述殼體內(nèi)的發(fā)信號(hào)裝置，其中當(dāng)?shù)谝粔毫η恢械膲毫Ω哂诘诙毫η恢械膲毫r(shí)，所述發(fā)信號(hào)裝置發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的輪胎壓力監(jiān)測(cè)裝置，其中所述殼體還包括透鏡、主殼體和下殼體，其中所述透鏡與所述主殼體的第一端連接，所述下殼體與所述主殼體的第二端連接。
3.如權(quán)利要求2所述的輪胎壓力監(jiān)測(cè)裝置，還包括使所述透鏡與所述主殼體相連的螺帽。
4.如權(quán)利要求3所述的輪胎壓力監(jiān)測(cè)裝置，還包括設(shè)置在所述透鏡和所述主殼體之間的導(dǎo)電墊圈。
5.如權(quán)利要求1所述的輪胎壓力監(jiān)測(cè)裝置，其中所述殼體還包括至少一個(gè)電池。
6.如權(quán)利要求1所述的輪胎壓力監(jiān)測(cè)裝置，其中所述彈性膜片是導(dǎo)電物質(zhì)。
7.如權(quán)利要求6所述的輪胎壓力監(jiān)測(cè)裝置，還包括所述導(dǎo)電物質(zhì)是導(dǎo)電金屬或?qū)щ娤鹉z。
8.如權(quán)利要求1所述的輪胎壓力監(jiān)測(cè)裝置，其中所述發(fā)信號(hào)裝置連接印刷電路板。
9.如權(quán)利要求1所述的輪胎壓力監(jiān)測(cè)裝置，其中所述發(fā)信號(hào)裝置是下列裝置中的一種光發(fā)射二極管(LED)、揚(yáng)聲器、無線電頻率(RF)發(fā)射器和紅外(IR)發(fā)射器。
10.一種用于監(jiān)測(cè)輪胎壓力的輪胎壓力監(jiān)測(cè)裝置，所述監(jiān)測(cè)裝置包括透鏡、主殼體和下殼體，其中所述透鏡與所述主殼體的第一端連接，所述下殼體與所述主殼體連接；所述透鏡至少部分形成背壓腔；所述主殼體形成主壓力腔，腔內(nèi)裝有電源、發(fā)信號(hào)裝置和彈性膜片；所述彈性膜片將所述背壓腔和所述主壓力腔隔開；以及所述下殼體適于結(jié)合輪胎氣門。
11.如權(quán)利要求10所述的輪胎壓力監(jiān)測(cè)裝置，還包括使所述透鏡與所述主殼體連接的螺帽。
12.如權(quán)利要求10所述的輪胎壓力監(jiān)測(cè)裝置，還包括設(shè)置在所述透鏡與所述主殼體之間的導(dǎo)電密封墊。
13.如權(quán)利要求10所述的輪胎壓力監(jiān)測(cè)裝置，其中，所述電源為至少一個(gè)電池。
14.如權(quán)利要求10所述的輪胎壓力監(jiān)測(cè)裝置，其中所述發(fā)信號(hào)裝置是下列裝置中的一種光發(fā)射二極管(LED)、揚(yáng)聲器、無線電頻率(RF)發(fā)射器和紅外(IR)發(fā)射器。
15.如權(quán)利要求10所述的輪胎壓力監(jiān)測(cè)裝置，其中所述彈性膜片是導(dǎo)電物質(zhì)。
16.如權(quán)利要求15所述的輪胎壓力監(jiān)測(cè)裝置，其中所述導(dǎo)電物質(zhì)是導(dǎo)電金屬或?qū)щ娤鹉z。
17.一種用于監(jiān)測(cè)輪胎壓力的輪胎壓力監(jiān)測(cè)裝置，所述監(jiān)測(cè)裝置包括殼體，其中所述殼體適于接合輪胎氣門；以及所述殼體包括檢測(cè)壓差的裝置和發(fā)出所述壓差信號(hào)的裝置。
18.一種用于監(jiān)測(cè)輪胎內(nèi)氣壓的方法，所述方法包括提供如權(quán)利要求1所述的輪胎壓力監(jiān)測(cè)裝置；將所述輪胎壓力監(jiān)測(cè)裝置連接在輪胎閥上；校準(zhǔn)所述輪胎壓力監(jiān)測(cè)裝置；監(jiān)測(cè)所述輪胎壓力監(jiān)測(cè)裝置和所述輪胎氣壓之間的壓差；以及當(dāng)所述壓差超過預(yù)定壓差時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述校準(zhǔn)步驟還包括使所述輪胎中的空氣流入所述輪胎壓力監(jiān)測(cè)裝置的背壓腔，并密封所述背壓腔。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其中所述壓差是所述背壓腔壓力和所述輪胎的所述氣壓之間的壓差。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其中所述報(bào)警信號(hào)可以是以下信號(hào)中的一種光、聲音、無線電頻率(RF)波和紅外(IR)光。
22.如權(quán)利要求18所述的方法，還包括定期拆卸所述輪胎壓力監(jiān)測(cè)裝置，以確保所述裝置正常工作。
23.如權(quán)利要求18所述的方法，還包括從所述輪胎閥上卸下所述輪胎監(jiān)測(cè)裝置；使所述輪胎氣壓升高；并且再次將所述輪胎壓力監(jiān)測(cè)裝置連接于所述輪胎氣門。
24.一種氣門帽，具有經(jīng)由普通輪胎氣門供應(yīng)的內(nèi)氣壓，所述氣門帽包括透明的上部；光發(fā)射二極管(LED)，連接于印刷電路板；上殼體，容置LED和印刷電路板；彈性膜片；背壓腔，其中背壓腔是透明上部和膜片之間的空間；至少一個(gè)電池，位于上殼體內(nèi)；以及下殼體，通過內(nèi)螺紋擰緊而適于配合輪胎氣門組件。
25.如權(quán)利要求24所述的氣門帽，其中所述電路板還包括閃光電路。
全文摘要
一種固定在輪胎氣門桿(22)上的低輪胎壓力監(jiān)測(cè)裝置及使用該裝置的方法。監(jiān)測(cè)裝置包括殼體(26)，殼體(26)中具有背壓腔(21)、主壓力腔(94)和的隔開這兩個(gè)腔的彈性膜片(36)。通過在背壓腔(21)中形成內(nèi)輪胎氣壓而校準(zhǔn)監(jiān)測(cè)裝置。主壓力腔(94)中的氣壓等于輪胎內(nèi)的氣壓。經(jīng)過一段時(shí)間后，輪胎中的氣壓降低，主壓力腔中的氣壓隨著降低。當(dāng)背壓腔中的壓力高于主壓力腔(94)中的壓力時(shí)，彈性膜片36接觸并接通電路(27)，從而發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
文檔編號(hào)B60C19/00GK1505754SQ01819224
公開日2004年6月16日 申請(qǐng)日期2001年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月21日
發(fā)明者托比恩·B·倫奎斯特, 托比恩 B 倫奎斯特 申請(qǐng)人:托比恩·B·倫奎斯特, 托比恩 B 倫奎斯特