专利名称：一种轮胎气压监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种监测轮胎气压的装置，尤其是由气压监测阀芯，气压电开关、监测数据无线和/或车架体金属构件传递的发射、接收装置组成的用声光警示轮胎气压超压或欠压的监测装置。
背景技术：
目前尚无成熟产品面市，据报导和个别车试用品只是检测轮胎气压不足时所导致截面变型而间接监视气压不足；ZL0122952.4专利则是安装在轮胎气嘴上的气压阀，当气压不足于压紧气压阀内弹簧时该簧顶开密封阀，使轮胎内高压气流吹动阀体所设簧片发出哨音来告知外界气压不足。
将轮胎截面变形作为检测点、误差太大且无法承受轮胎全天候的使用条件。利用胎内高压气流吹哨告知外界轮胎气压失常的方式会使胎内气压很快放空，致使很多情况下轮胎气压虽然低于额定气压，但还能坚持到维修点或充气点变为只好抛锚，而且哨音在某些情况下有可能传不到司机处。
同时上述两类方案只能检测到轮胎气压不足，不能检测外界气温高时或曝晒或长途行车导致的胎内气压猛增，进而可能爆胎的情况。
发明内容本实用新型提供一种监测轮胎气压的装置，当轮胎内气压高于或低于额定气压范围时都能用声光警示，而且声光警示装置能置于方便驾车人监视处。
实现上述功能须解决的技术问题①符合现有轮胎的常规充气、拆装和使用等方式前提下的气压变化双限监测点设置；②兼容现时气门芯，不对轮胎气嘴作任何变动；③气压采样及数据传递和区别显示；④适应轮胎使用中全天候及各种路况的恶劣环境。
本实用新型采取的技术方案是在每个需要监测的轮胎气嘴内安装一支设有超压阀口和欠压阀口的气门芯作为监测阀芯，气嘴口上安装一支设有气压电开关的防尘帽、使两者之间形成一个密闭的常压腔；气压电开关控制一个数据编码发射装置以及相应的接收装置；当轮胎内气压维持在额定范围时，监测阀芯处于关闭状态，常压腔无压力，气压电开关处于常开位置，发射装置、接收装置处于静态；当某轮胎内气压超出或低于额定气压范围时则相应阀口打开，轮胎内高压气流进入常压腔推动气压电开关闭合，启动发射装置发送本轮胎的编码数据，经空中和/或车架体金属构件传递到接收装置，经解码后启动相应的声光信号，声音信号可以是语言直接告知驾车人员该轮胎气压失常。
本设计方案涉及的气门芯和防尘帽，其使用方式和基本形状、体积同现时产品一样与常规气嘴配用，数据编码发射装置选用贴片及微型元器件组装、整体微小，且电路设计为气压电开关不闭合则不耗电，并采用整体灌封树脂以承受全天候及各种路况的工作条件，使其可靠地监测轮胎气压是否超出额定范围以便及时处理，以避免轮胎损坏和因轮胎损坏而引发的交通事故。
图1是本实用新型的气压监测部分结构纵剖视图；图2是整体结构流程图；图3是发射装置采用导电橡胶时电源控制示意图。
图1中防尘帽体1、梳状电极印刷电路板2、导电橡胶块3、隔离膜片4、构成带气压电开关的防尘帽。导向轴5、气门芯体6、胶套7、欠压弹簧8、欠压阀口9、阀垫10、超压弹簧11、超压阀口12、限压环平台20构成监测阀芯的气门芯。防尘帽和气门芯按常规安装在气嘴体13上，形成常压腔14。图2中动触点簧片15、静触点簧片16构成另一种材料的气压电开关。外丝固定帽17、套体18构成另一种结构的监测阀芯。气压电开关经导线19电连接由数据编码单元电路BM、发射电路TX、电源DC构成的数据编码发射装置。TX-1是编号为1的轮胎上数据编码发射装置、TX-n是编号为n的轮胎上数据编码发射装置。RX-Z为总接收装置、由接收单元电路RX、数据解码单元电路JM、声光显示单元电路HAHL组成。图3中编码单元电子开关VT1、编码发射单元电子开关VT2、电源DC系气压电开关采用导电橡胶时的电路结构。
具体实施方式
在图1所示的纵剖视图中，安装在气嘴体13内的气门芯体6上套有的密封胶套7压紧在气嘴体13内壁变径处、使气嘴体内腔分为前后两部分，前部分与口部相通，后部分与轮胎内腔相通。贯通在气门芯体6中心能沿轴向前后有限位移的导向轴5上依次套有欠压弹簧8、阀垫10、超压弹簧11，欠压弹簧8一端支撑于气门芯体6前部、另一端顶在导向轴5中部固定的限压环平台20上、平台20压在阀垫10前端面上，超压弹簧11的一端支撑于阀垫10后端面、另一端顶在导向轴5尾部、使阀垫10紧贴在平台20上。阀垫10外直径大于气门芯体6尾端面外直径、且中孔直径略大于导向轴5轴径；限压环平台20直径大于阀垫10中孔直径、且小于气门芯体6尾端面内直径。由于导向轴5能廷轴向前后有限位移、所以在阀垫10与气门芯体6的尾端面间形成欠压阀口9，欠压弹簧8的弹张力Q.E值大于等于轮胎额定气压下限值作用于阀垫10的压力D.p值，因此轮胎气压低于额定气压范围下限值时则欠压阀口9开启、高气压经气门芯体6内腔进入气嘴体13前部，否则相反、欠压阀口9一直密闭；同理在限压平台20与阀垫10前端面及中孔隙间形成超压阀口12，超压弹簧11的弹张力C.E值小于等于轮胎额定气压上限值作用于限压平台20的压力T.p值，因此轮胎气压高于额定气压范围上限值时则超压阀口12开启、高气压经气门芯体6内腔进入气嘴体13前部，否则相反、超压阀口12一直密闭。
安装在气嘴体13口部的防尘帽体1内，固定着制有两个梳状相间电极的印刷电路板2和固定有导电橡胶块3的隔离膜片4组成的气压电开关主体；隔离膜片4的作用是当防尘帽体1与气嘴体13口部旋紧后、在气嘴体13前部分形成常压腔14。轮胎气压处在额定气压范围值时，常压腔14内维持常压状态，气压电开关处于常开位置。当某一轮胎气压高于或低于额定气压范围时、超压阀口12或欠压阀口9开启、轮胎内高气压进入常压腔14压迫隔离膜片4前凸、使导电橡胶块3贴紧印刷电路板2，接通板上两个电极；两个电极经导线19电连接本轮胎的数据编码发射装置TX-1/n，其中一根导线电连接电源、另一根导线电连接电子开关VT1控制极，使VT1导通、启动数据编码单元电路BM、输出编码数据电平控制电子开关VT2导通/截止使发射单元电路TX向外发送编码数据信号，该信号经无线和/或车架体金属构件传递到总接收装置RX-Z、经接收单元电路RX接收放大后输送到数据解码电路JM、解码后电平信号经相应输出端口传输到声光显示电路HAHL，发出指示该轮胎气压失常的声光信号。
当然防尘帽体1内的梳状电极印刷电路板2、导电橡胶块3也可以用静触点簧片16、动触点簧片15的结构来替代，常压腔14内有高气压时、隔离膜片前凸压迫动触点簧片15前移与静触点簧片16闭合，动静触点簧片由导线19串连在数据编码发射装置电源回路，闭合电源启动该装置向外发送编码数据载波。
监测阀芯也可以用另一种结构用外丝固定帽17的内腔尾部与套体18上端用滑套结构连接组成气门芯体6；导向轴5上依次套有超压弹簧11、欠压弹簧8、阀垫10，超压弹簧11一端支撑于外丝固定帽17前部、另一端作用于套体18上端及欠压弹簧8的一端，欠压弹簧8另一端作用于固定在导向轴5尾部的阀垫10上；当外丝固定帽17旋紧在气嘴体13内腔时、超压弹簧11将固定在套体18中部的胶套7压紧在气嘴体13内腔变径处、将气嘴体13内腔分成前后两部分，前部分与气嘴体13口部相通，后部分与轮胎内腔相通。欠压弹簧8的弹张力Q.E值大于等于轮胎额定气压下限值作用于阀垫10的压力D.p值，低于额定气压范围下限则由阀垫10前端面与套体18尾端面间形成的欠压阀口9开启，高气压经套体18内腔进入气嘴体13前部，否则相反、欠压阀口9一直密闭；超压弹簧11的弹张力C.E值小于等于轮胎额定气压上限值作用于的气嘴体13的后部分上的压力T.p值，轮胎气压高于额定气压范围上限值时胶套7及套体18被高气压推动向前部移动即由胶套7和气嘴体13内腔变径处形成的超压阀口12开启，高气压进入气嘴体13前部分，否则相反、高压阀口一直密闭。
上述实施例中，编解码和发射接收装置的成熟电路很多，且很多已定型为模块面市，电原理图从略。前文中表述的气压电开关不闭合则数据编码发射装置不耗电所谓、不包括电路中元器件的泄漏电流和/或部分电路结构所需的涓流供电亦即所谓体眠状态下的耗电。
权利要求1.一种轮胎气压监测装置，尤其是利用普通气嘴给定的条件和使用方式的轮胎气压监测装置，该装置由兼有原有功能和使用方式的防尘帽、气门芯、数据编码发射装置和总接收装置构成，其特征在于防尘帽内设有气压电开关，气门芯上设有双限监测阀芯；所述的防尘帽、气门芯按常规使用方式安装在充气至额定气压范围的轮胎气嘴体上时，其间形成一个密闭的常压腔(14)；当轮胎内气压高于或低于额定气压范围时，相应的双限监测阀芯之阀口开启，轮胎内高气压由此充入常压腔(14)压迫防尘帽体(1)内气压电开关闭合，启动数据编码发射装置向外发射经编码的数据载波，该载波经无线和/或车架体金属构件传递至数据接收装置解码后推动对应此编码的声光显示终端、发出相应声光信号。
2.根据权利要求1所述的轮胎气压监测装置，其特征在于气门芯体(6)设有欠压阀口(9)和超压阀口(12)结构的双限监测阀芯，在常规安装使用条件下，轮胎内额定气压压紧欠压阀口(9)、超压弹簧(11)压紧超压阀口(12)；当轮胎气压低于额定气压范围时、欠压弹簧(8)弹张、欠压阀口(9)开启；当轮胎气压超过额定范围时、超压弹簧(11)被压缩、超压阀口(12)开启。
3.根据权利要求1所述的轮胎气压监测装置，其特征在于防尘帽体(1)内设有印制有2个电极的印刷电路板(2)和固定有导电橡胶块(3)、隔离膜片(4)组成的气压电开关；当轮胎内高气压进入常压腔(14)时、压迫隔离膜片(4)前凸，使导电橡胶块(3)贴紧印刷电路板(2)的两个电极、使之实现电接通。
4.根据权利要求1所述的轮胎气压监测装置，其特征在于防尘帽体(1)内设有的气压电开关结构也可以有动触点簧片(15)、静触点簧片(16)、隔离膜片(4)组成；轮胎内高气压进入常压腔(14)时、压迫隔离膜片(4)前凸，推动动触点簧片(15)移向静触点簧片(16)使其两个触点闭合、实现电接通。
5.根据权利要求1所述的轮胎气压监测装置，其特征在于气压电开关内的两个电极分别由导线(19)电连接数据编码发射装置内的电源端和编码单元(BM)的电子开关VT1控制极。
6.根据权利要求1所述的轮胎气压监测装置，其特征在于气压电开关采用的动、静触点簧片分别由导线(19)电连接数据编码发射装置内做为电源开关串连于电源回路中。
专利摘要本实用新型是由带有气压电开关的防尘帽、带有监测阀芯的气门芯、以及电子数据编码发射和相应的接收与声光显示终端构成的轮胎气压监测装置，当轮胎气压高于或低于额定气压范围时，监测阀芯将轮胎内高气压引入常压腔(14)中，压迫气压电开关的隔离膜片(4)前凸而闭合梳状电极或常开触点、启动数据编码发射装置发射编码数据，接收装置接收并解码后由声光信号指示轮胎气压失常，从而避免造成轮胎损坏和因而引发的交通事故。
文档编号B60C23/02GK2576516SQ02259668
公开日2003年10月1日 申请日期2002年10月11日 优先权日2002年10月11日
发明者窦宝善 申请人:窦宝善