TW201936420A - 具有外殼保護之胎壓偵測器 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種具有外殼保護之胎壓偵測器，其用於一車輪，車輪具有一輪圈及套設於輪圈之一輪胎，輪胎及輪圈間形成一氣壓空間，輪圈設有連通氣壓空間之一氣嘴，胎壓偵測器包含：一外殼及一偵測體，外殼活動設於氣壓空間，偵測體設於外殼之一容置空間，偵測體內部設有一偵測模組，偵測模組用以偵測氣壓空間內之氣體壓力並產生一壓力訊號，並將壓力訊號以無線方式向外傳輸。藉此，藉由外殼增強胎壓偵測器之結構性，並且無須使用任何工具，即可安裝，達到安裝便利之效果。

Description

具有外殼保護之胎壓偵測器

本發明係關於一種用於車輪之胎壓偵測相關領域，尤指一種具有外殼保護之胎壓偵測器。

按，胎壓偵測系統為一種裝設於車輪，用以偵測輪胎之氣壓是否足夠之電子系統，此系統會即時偵測，並且以儀表、數位顯示或是單純以燈號或聲音讓駕駛人得知胎壓的變化，以減少因胎壓過高或不足所導致的交通事故。

胎壓偵測系統依運作方式主要可分為間接式與直接式。其中，間接式胎壓偵測系統，其非直接偵測輪胎的胎壓，而是偵測車輪的轉速，若系統偵測到某一車輪的轉速與其他車輪的轉速差距過大，則可能有胎壓異常而會提醒駕駛人，但是，間接式胎壓偵測系統無法提供給駕駛人實際的胎壓數值。

再者，直接式胎壓偵測系統，其具有訊號發射功能之感測器，能夠提供駕駛者車輪實際的胎壓數值，其中，依安裝方式分有胎外式及胎內式兩種，胎外式之感測器係裝在車輪的氣嘴，可由車主自行簡易安裝，但是因感測器本身有重量，鎖在氣嘴上會造成車輪質量不平均分布，而影響車輪平衡，而且灌氣時需拆開感測器，會有碰壞感測器之風險。

而且對於橡膠式氣嘴結合胎外式感測器的狀態下，於車輛行進時會有甩動現象，長久運作下來橡膠氣嘴之橡膠體可能會有斷裂的風險。另外，胎內式的感測器是安裝在車輪的輪圈裡面，需要拆開輪胎安裝，由於一般為固定式的胎壓偵測器，需要將氣嘴鎖合於輪圈上，於裝設時，常因技師施工不小心，而造成拆卸輪胎之胎皮或工具直接撞傷氣嘴或是感測器，造成氣嘴斷裂或感測器損壞，對商家產生額而外的成本。

為解決上述課題，本發明提供一種具有外殼保護之胎壓偵測器，其活動設置於氣壓空間，藉由外殼保護偵測體，並且透過偵測模組感測氣壓空間之氣體壓力，藉此，增加胎壓偵測器之結構性，並且無須使用任何工具，即可完成安裝，進而達到安裝便利之效果。

本發明之一項實施例提供一種具有外殼保護之胎壓偵測器，其用於一車輪，車輪具有一輪圈及套設於輪圈之一輪胎，輪胎及輪圈間形成一氣壓空間，輪圈設有連通氣壓空間之一氣嘴，胎壓偵測器包含：一外殼，其活動設於氣壓空間，外殼內設有一容置空間；以及一偵測體，其設於容置空間，偵測體內部設有一偵測模組，偵測模組具有相互耦接之一感測單元、一中央處理單元、一無線傳輸單元及一提供電力之電力單元，感測單元用以偵測氣壓空間內之氣體壓力並產生一壓力訊號，中央處理單元接收壓力訊號，並藉由無線傳輸單元將壓力訊號以無線方式向外傳輸。

藉由上述，本發明將具有外殼之偵測體放置於氣壓空間，以隨車輪行進時於輪胎內活動，偵測氣壓空間內之氣體壓力，達到快速簡易安裝之便利性。

再者，本發明之胎壓偵測器僅需放置於輪胎及輪圈間之氣壓空間，無須配合車輪規格或是氣嘴位置，解決習知安裝感測器時，容易造成感測器或氣嘴損傷之問題，藉此，本發明適用於任何車輪，不受型號、樣態之規範限制，進而增加本發明之使用範圍。

為便於說明本發明於上述發明內容一欄中所表示的中心思想，茲以具體實施例表達。實施例中各種不同物件係按適於說明之比例、尺寸、變形量或位移量而描繪，而非按實際元件的比例予以繪製。

本文所用單數形式「一」、「一個」及「該」亦包含複數形式，除非上下文清楚地指示其他情況。再者應瞭解，當用於此說明書時，術語「包括」及/或「包含」指定存在所述特徵、本體、模組及/或單元，但是不排除存在或附加一或多個其他特徵、本體、模組及/或單元。

當提到元件設於另一元件「上」或「之上」，或是元件與另一元件「連結」、「耦接」或「連接」時，其可直接設於、耦接、連結或連接於另一元件或是存在有中間元件，合先敘明。

請參閱圖1至圖7所示，本發明提供一種具有外殼保護之胎壓偵測器100，其用於車輛之一車輪1，車輛能夠係機車、汽車其中之一，於本發明實施例中，車輛為汽車。車輪1具有一輪圈2及套設於輪圈2之一輪胎3，輪圈2具有一外表面4及一外周緣5，外表面4朝向車輪1轉動軸線之一端，外周緣5環繞車輪1之轉動軸線設置，輪胎3具有一外胎面6及一內胎面7，其中，輪胎3之內胎面7朝向輪圈2之外周緣5套設於輪圈2上，輪胎3之內胎面7與輪圈2之外周緣5間形成一氣壓空間8，而車輛行進時，輪胎3之外胎面6與地面接觸；再者，輪圈2之外表面4設有一氣嘴9，氣嘴9連通氣壓空間8，其中，氣嘴9提供氣體輸入氣壓空間8。

本發明之胎壓偵測器100包含：一外殼10及一偵測體20，偵測體20設於外殼10內部之一容置空間11中，偵測體20內部設有一偵測模組21，其中，胎壓偵測器100活動設置於氣壓空間8，透過偵測體20之偵測模組21偵測氣壓空間8內之氣體壓力；藉此，由外殼10保護偵測體20，增加胎壓偵測器100之結構性，並且無須安裝工具便能夠完成胎壓偵測器100之安裝，進而達到快速安裝之效果。

外殼10，其係熱塑性彈性材質；當胎壓偵測器100隨車輪1轉動而於氣壓空間8滾動時，彈性材質之外殼10能夠減少對車輪1所產生之衝擊力，進而保護輪圈2及輪胎3；於本發明第一、第二、第三及第四實施例中，外殼10為橡膠材質。

外殼10之形狀呈球體、橢圓體或多角體其中之一，於本發明第一、第二、第三及第四實施例中，外殼10之形狀呈球體。外殼10具有相反設置之一內周緣12及一外周緣13，而外殼10開設有一開口14，內周緣12圍繞出容置空間11，開口14連通容置空間11，於本發明第一及第二實施例中，開口14之直徑約外殼10之直徑的二分之一，外殼10透過開口14套設於偵測體20之外緣，而偵測體20充滿容置空間11；於本發明第三及第四實施例中，外殼10係利用開模或其他等效果之手段包覆於偵測體20之外緣，而偵測體20充滿容置空間11，其中，開口14之直徑約外殼10之直徑的十分之一。

再者，外殼10之內周緣12能夠為平滑狀或不平整狀，當偵測體20設於外殼10之容置空間11時，內周緣12能夠與偵測體20之外緣接觸；請參閱圖2所示，於本發明第一實施例，外殼10之內周緣12為平滑狀；請參閱圖3所示，於本發明第二實施例，外殼10之內周緣12具有分佈且凸設複數緩衝部121，各緩衝部121呈弧形狀，各緩衝部121呈間隔設置，各緩衝部121與偵測體20之外緣接觸；於本發明另一項實施例中，各緩衝部121呈連續設置；因此，當車輪1行進過程帶動胎壓偵測器100於氣壓空間8滾動時，外殼10能夠保護偵測體20不直接與內胎面7接觸，減少對偵測體20之磨損傷害，而且各緩衝部121亦能夠減緩車輪1震動對於偵測體20之影響，增加對於偵測體20之雙重保護。

另外，本發明之胎壓偵測器100直接放置於氣壓空間8，外殼10會與輪胎3接觸，而車輪1行進過程會與行進路面磨擦產生高溫，高溫會傳遞至胎壓偵測器100，外殼10之各緩衝部121能夠避免熱量傳送至偵測體20，而偵測體20與各緩衝部121之接觸面積減少時，能夠使熱阻增加，進而達到減少熱量傳遞至偵測體20之目的，並提升偵測體20之使用壽命。

當胎壓偵測器100放置於氣壓空間8時，外殼10之外周緣13與輪胎3之內胎面7接觸，而外殼10之外周緣13能夠是平滑狀或不平整狀，外周緣13之形狀能夠根據使用需求而定；於本發明第一及第二實施例中，外殼10之外周緣13為平滑狀；於本發明第三及第四實施例中，外殼10之外周緣13為不平整狀，外周緣13分佈且凸設有複數磨耗部131，各磨耗部131之形狀選自於弧形狀及多角狀所組成之群組；請參閱圖4所示，於本發明第三實施例中，各磨耗部131之形狀為六角形之多角狀；請參閱圖5所示，於本發明第四實施例中，各磨耗部131之形狀為弧形狀，因此，當車輪1行進過程帶動胎壓偵測器100於氣壓空間8滾動時，透過各磨耗部131與內胎面7接觸，防止外周緣13直接與內胎面7接觸，增加外殼10之結構性，並且能夠保護偵測體20不直接與內胎面7，進而提升偵測體20之使用壽命。

此外，車輪1行進過程中除了會與路面磨擦產生高溫，外殼10與輪胎3間亦會因為胎壓偵測器100之滾動摩擦而產生溫度，因此，外殼10之各磨耗部131能夠減少外周緣13與輪胎3之接觸面積，進而減緩摩擦生熱之問題。

偵測體20，其內部包覆設有偵測模組21；於本發明實施例中，以開模方式將偵測模組21放置於模型中，在於模型中灌入填充物30，以形成包覆有偵測模組21之偵測體20，其中，填充物30能夠係塑膠或橡膠，塑膠如聚醯胺纖維（PA）、聚對苯二甲酸二丁酯（Polybutylene terephathalate, PBT）PBT等，橡膠如矽氧樹脂（silicone）、三元乙丙橡膠（Ethylene Propylene Diene Monomer,EPDM）等；偵測體20之形狀能夠為球體、矩形體或任意形狀體，於本發明第一、第二、第三及第四實施例中，偵測體20之形狀為球體。

再者，偵測模組21具有相互耦接之一感測單元211、一中央處理單元212、一無線傳輸單元213及一提供電力之電力單元214，其中，偵測模組21具有一電路基板215，電路基板215設有感測單元211、中央處理單元212、無線傳輸單元213及電力單元214，於本發明實施例中，感測單元211、中央處理單元212及無線傳輸單元213整合為一體；無線傳輸單元213能夠係藍芽或射頻天線其中之一，其中，射頻天線可以為sub-1GHz，亦即射頻天線之頻率低於1GHz，例如：315MHz、434MHz、868MHz或915MHz等頻段，除此之外也可以是頻率2.4GMHz；電力單元214係鈕扣型電池。

再者，偵測體20對應感測單元211開設有一孔洞22，孔洞22與開口14及氣壓空間8連通，其中，當感測單元211藉由孔洞22偵測氣壓空間8之氣體壓力時，感測單元211會產生一壓力訊號並將壓力訊號傳送至中央處理單元212，而中央處理單元212接收壓力訊號，並藉由無線傳輸單元213將壓力訊號以無線方式向外傳輸，而無線傳輸單元213能夠與車輛之電子控制單元(Engine Control Unit,ECU)無線連接，當電子控制單元接收到壓力訊號時，便將氣壓空間8之氣體壓力顯示，或是當氣壓空間8之氣體壓力出現異常時發出警示訊號，以提醒駕駛者，其中，電子控制單元能夠係儀表、數位顯示、燈號或聲音其中之一的提示介面。

請參閱圖1、圖6及圖7所示，將胎壓偵測器100直接放置於氣壓空間8中，胎壓偵測器100能夠隨車輪1行進時於輪胎3內之氣壓空間8活動，藉由偵測體20偵測氣壓空間8內之氣體壓力，藉此，本發明之胎壓偵測器100僅需直接放置於輪胎3及輪圈2間之氣壓空間8，無須額外固定於輪圈2，由於無須安裝於輪圈2，所以能夠避免技師拆卸輪胎3之過程中，造成胎壓偵測器100碰撞或損壞之問題發生；因此，本發明無須配合車輪1之規格或是氣嘴9之位置，能夠適用於任何類型之車輪1，不受型號、樣態之規範限制，進而增加本發明之使用範圍。

再者，本發明之外殼10能夠保護偵測體20，防止偵測體20直接與內胎面7接觸，有效增加胎壓偵測器100之結構性；而且偵測體20會充滿於外殼10之容置空間11，使偵測體20之外緣貼合內周緣12或緩衝部121，因此，當胎壓偵測器100於氣壓空間8活動時，偵測體20不會於容置空間11中隨意滾動，而導致偵測體20損傷；藉此，提升胎壓偵測器100之使用壽命。

此外，本發明胎壓偵測器100之數量能夠係一個或複數個，於本發明第一、第二、第三及第四實施例中，胎壓偵測器100之數量為一個；若胎壓偵測器100之數量為複數個時，由於胎壓偵測器100之外殼10呈球體，因此，於車輪1轉動而帶動車輛行進時，外殼10與輪胎3之內胎面7滾動接觸，進而以動態平衡方式，抵消車輪1與車輪組件所造成之不平衡震動，以及車輪1之質量，藉以達到車輪1之平衡效果。

請參閱圖8所示，於本發明第五實施中，輪胎3內之氣壓空間8同時設有胎壓偵測器100及複數平衡體40，平衡體40之材質為塑膠、橡膠或細砂，其中，各平衡體40之形狀與胎壓偵測器100之外殼10形狀能夠相同或不相同；於本實施例中，平衡體40之材質為塑膠；各平衡體40之形狀與胎壓偵測器100之外殼10形狀相同；此外，各平衡體40與外殼10之尺寸能夠依據實際上的功能需求，而設定為相同或不相同；再者，胎壓偵測器100之數量能夠等於、大於或小於平衡體40之數量，使用者能夠依照所需增減平衡體40及胎壓偵測器100之數量。

因此，於車輪1轉動而帶動車輛行進時，車輪1轉動之離心力，使各平衡體40與胎壓偵測器100隨著車輪1行進時與輪胎3之內胎面7滾動接觸，利用各平衡體40及胎壓偵測器100作車輪1之動態平衡，從而抵消車輪1與車輪組件所造成之不平衡震動，以達到車輪1平衡之效果。

以上所舉實施例僅用以說明本發明而已，非用以限制本發明之範圍。舉凡不違本發明精神所從事的種種修改或變化，俱屬本發明意欲保護之範疇。

1‧‧‧車輪

13‧‧‧外周緣

2‧‧‧輪圈

131‧‧‧磨耗部

3‧‧‧輪胎

14‧‧‧開口

4‧‧‧外表面

20‧‧‧偵測體

5‧‧‧外周緣

21‧‧‧偵測模組

6‧‧‧外胎面

211‧‧‧感測單元

7‧‧‧內胎面

212‧‧‧中央處理單元

8‧‧‧氣壓空間

213‧‧‧無線傳輸單元

9‧‧‧氣嘴

214‧‧‧電力單元

100‧‧‧胎壓偵測器

215‧‧‧電路基板

10‧‧‧外殼

22‧‧‧孔洞

11‧‧‧容置空間

30‧‧‧填充物

12‧‧‧內周緣

40‧‧‧平衡體

121‧‧‧緩衝部

圖1係本發明第一實施例壓胎偵測器外觀示意圖。 圖2係圖1剖面示意圖(一)，表示內周緣呈平滑狀。 圖3係本發明第二實施例剖面示意圖(二)，表示內周緣具有緩衝部。 圖4係本發明第三實施例壓胎偵測器外觀示意圖，表示外周緣具有磨耗部。 圖5係本發明第四實施例壓胎偵測器外觀示意圖，表示外周緣具有磨耗部。 圖6係本發明之胎壓偵測器放置於氣壓空間實施例示意圖。 圖7係本發明之胎壓偵測器於車輪之氣壓空間中滾動實施例示意圖。 圖8係本發明第五實施例胎壓偵測器與平衡體於車輪之氣壓空間中滾動實施例示意圖。

Claims (10)

1. 一種具有外殼保護之胎壓偵測器，其用於一車輪，該車輪具有一輪圈及套設於該輪圈之一輪胎，該輪胎及該輪圈間形成一氣壓空間，該輪圈設有連通該氣壓空間之一氣嘴，該胎壓偵測器包含： 一外殼，其活動設於該氣壓空間，該外殼內設有一容置空間；以及 一偵測體，其設於該容置空間，該偵測體內部設有一偵測模組，該偵測模組具有相互耦接之一感測單元、一中央處理單元、一無線傳輸單元及一提供電力之電力單元，該感測單元用以偵測該氣壓空間內之氣體壓力並產生一壓力訊號，該中央處理單元接收該壓力訊號，並藉由該無線傳輸單元將該壓力訊號以無線方式向外傳輸。
2. 如請求項1所述之具有外殼保護之胎壓偵測器，其中，該外殼具有一外周緣，該外周緣隨該車輪行進時與該輪胎之內胎面滾動接觸，該外周緣佈設複數磨耗部。
3. 如請求項2所述之具有外殼保護之胎壓偵測器，其中，各該磨耗部凸設於該外周緣，各該磨耗部之形狀選自於弧形狀及多角狀所組成之群組。
4. 如請求項1所述之具有外殼保護之胎壓偵測器，其中，該外殼具有相反設置之一外周緣及一內周緣，該外周緣隨該車輪行進時與該輪胎之內胎面滾動接觸，該內周緣佈設複數緩衝部。
5. 如請求項4所述之具有外殼保護之胎壓偵測器，其中，各該緩衝部凸設於該內周緣，各該緩衝部呈弧形狀。
6. 如請求項1所述之具有外殼保護之胎壓偵測器，其中，該偵測體包覆該偵測模組，該偵測體開設一孔洞，該外殼開設一開口，該開口連通該容置空間；該外殼透過該開口套設於該偵測體之外緣，該開口連通該孔洞及該氣壓空間，以使該感測單元偵測該氣壓空間之氣體壓力。
7. 如請求項6所述之具有外殼保護之胎壓偵測器，其中，該外殼係熱塑性彈性材質。
8. 如請求項6所述之具有外殼保護之胎壓偵測器，其中，該偵測體充滿該容置空間。
9. 如請求項1所述之具有外殼保護之胎壓偵測器，其中，該外殼包覆該偵測體，該偵測體包覆該偵測模組，該外殼開設一開口，該偵測體開設一孔洞，該開口連通該孔洞及該氣壓空間，以使該感測單元偵測該氣壓空間之氣體壓力。
10. 如請求項1所述之具有外殼保護之胎壓偵測器，其中，該外殼之形狀選自於由球體、橢圓體及多角體所組成之群組。