[发明专利]用于胎压监控系统的具有辐射结构的气阀

说明书

技术领域

本发明涉及用于胎压监控系统的一个气阀和导电辐射结构，特别涉及一个充当共轴电导体的气阀，其发射一个胎压信号到一个导电辐射结构以便传输到一个接收机。

发明背景

安装充气轮胎的车辆已经有愈来愈多的详尽研究，因为需要更多关于胎压的详细信息。这种胎压信息对车辆的安全运行和大量省油很重要(在机动车的例子里)，因为与正常充气的轮胎相比，充气不足的轮胎耗油较高。为了监控胎压，已经提出了各种系统。通常，胎压监控系统包括一个压力监控器和一个能够发射胎压信息的元件，通常是以无线射频(r.f.)信号的形式，发射到车辆内的一个接收机。这样，当一个或多个轮胎已经达到充气不足或充气太足的临界水平时，胎压信息可以被显示出来和/或可以设置警告以警示车辆操作员。

也已经提出有一些结构，其使用一个安置在轮胎内的天线，以及一个也被安置在轮胎内的胎压感应器。这种系统在美国专利申请文献2009/0007648以及美国专利5,040,561内有描述。但是，安置在轮胎内的天线可能受限于轮胎轮圈的防护，导致到达安置在车辆上某处的接收机的信号强度减弱。

其它结构使用轮胎气阀本身的一个或多个部分，如阀杆或阀销作为一个天线或天线部分以发射一个内部胎压感应器的信号到一个接收机用于显示/警告有关胎压给车辆操作员。这种系统在美国专利6,101,870，7059,178，7,328,609，7,549,329和美国专利文献2008/0121031里有披露。

但是，仍然需要一种具有改进天线增益和改进阻抗匹配的改进胎压监控系统。

发明概述

本发明涉及一个用于胎压监控系统的气阀，其中气阀充当一个同轴导体以传输一个信号到导电辐射结构。气阀连接在轮胎内部和空气之间，包括一个由导电材料如金属制成的阀杆。阀座形成在阀杆内部。

一个导电阀销，被同轴地安置在阀杆内，并与阀杆电隔离，从而阀杆和阀销的组合形成一个隔离的同轴电子传输路径。

一个弹性封口，其密封住阀座，使得当弹性封口顶在阀座上时，轮胎内的气体不会逃逸到空气中，当弹性封口没有顶在阀座上时，可以充气到轮胎内部，或气体可以逃逸到空气中。一个偏置弹簧，其偏压住弹性封口，使得封口顶在阀座上。

当在胎压监控系统里使用时，胎压测量模组与气阀一起使用，胎压测量模组被安置在轮胎内。第一电连接器提供阀杆和轮胎内胎压测量模组的接地之间的电连接，使得阀杆保持地面电势。第二电连接器提供阀销和胎压测量模组的一个胎压信号之间的电连接，使得阀销传输一个包括胎压信息的信号，该信号被阀杆屏蔽电磁干扰。

一个导电辐射结构，其与阀销电连接或电耦合以接收来自阀销的胎压信息信号，并发射接收到的信号到一个接收机。在一个实施例里，辐射结构是由一种金属制成，并图案化在一个阀盖上。这样，可以无损失地传输信号穿过轮圈到辐射结构，从而降低部件数目和气阀的复杂性。

以上构造还包括一个可充电电池在胎压测量模组里，以通过轮胎气阀进行重复充电。相互电隔离的阀销或导电辐射结构以及阀杆，可以被用作电池的重复充电路径。

在另一个实施例里，提供一个胎压监控系统，其包括气阀和导电辐射结构、胎压测量模组、和接收机，以接收来自气阀的r.f.信号以警示胎压给车辆操作员。

附图说明

图1是一个轮胎气阀的截面示意图，轮胎气阀包括一个导电辐射结构，以及与胎压测量装置的电连接；

图2A-2F显示导电辐射结构的构造；

图3A和3B描述图2两个导电辐射结构构造的改进阻抗匹配；

图4A显示图1系统的一个电池充电器，图4B描述图1气阀的一个电池充电电路以及一个具有可充电电池的胎压测量模组；

图5表示基于图1轮胎气阀的一个胎压监控系统。

发明详述

参照附图，其中在每个视图里相同号码表示相同或类似的元件，图1描述一个轮胎气阀10，其位于轮胎内部20和空气30之间，包括一个由导电材料如金属制成的阀杆40。合适的导电金属包括铜、铜合金、铁合金、铝，其它金属和其它导电材料如导电粒子填充聚合物或任何其它刚性导电材料都可被用作阀杆。阀座42是形成在阀杆内部。