胎压自动检测装置

1.本发明涉及一种胎压自动检测装置，属于轮胎压力检测技术领域。


背景技术：

2.车辆是通过轮胎在地面滚动前进的，而轮胎的工作环境非常恶劣，如路面的各种尖锐异物，夏季的路面高温等，如果轮胎有问题，行车就没有安全。因此轮胎的气压检测非常有必要。
3.目前市面上胎压检测方式有两种：1、直接胎压检测，可用轮胎里的压力传感器测量轮胎的气压，用无线发射器将相关信息从轮胎内发至汽车主控系统；2、间接胎压检测，依靠计算轮胎滚动半径来对气压进行检测，当胎压降低时，该轮的滚动半径变小，其转速回避其它车轮快，通过比较转速监视胎压。
4.事实上，现有生活中，汽车的间接胎压检测应用较多，之所以出现间接胎压检测技术，这是因为直接胎压检测，虽然传感器、信息传输等技术比较成熟，但传感器的安装和用电来源存在问题，因为车轮是车上高速转动的部件，轮胎的运动对称性必须保证，而且轮胎内部与外部的直接导线连接存在问题，这些都制约着直接胎压检测的大规模应用，导致直接胎压检测应用难度较大。
5.然而相较于直接胎压检测，间接胎压检测的胎压信息具有滞后性，而且不能精确获得气压值。因此若要获取准确的气压值，还是需要以直接胎压检测的方式实施，现有技术中，关于直接胎压检测的设计是在轮毂上打孔开洞，然后放置压力传感器，这会在一定程度上改变轮毂的受力结构，而且影响轮毂的转动对称性。因此有必要设计一种新的胎压自动检测装置，以实现胎压的精准检测。


技术实现要素：

6.本发明提供一种胎压自动检测装置，在不破坏车轮转动对称性的前提下，直接实现胎压的精准检测。
7.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：胎压自动检测装置，包括固定结构以及测压装置，在轮毂圆周内凹槽中顺次连接两组固定结构，两组固定结构头尾连接，每个固定结构表面均安装测压装置；作为本发明的进一步优选，所述测压装置包括压力传感器以及电能产生装置，压力传感器与电能产生装置电联，电能产生装置的振子振动路径形成圆的圆心位于轮毂中轴上，当轮毂转速发生变化时，振子振动产生电能；作为本发明的进一步优选，所述固定结构包括带基、衬底以及卡紧部分，衬底底面贴合轮毂圆周内凹槽布设，在衬底的表面贴合固定带基，当衬底与带基环设在轮毂圆周面时，两者形成的环形结构与轮毂同轴；且当带基的一端与另一端连接形成环形结构时形成卡紧部分；作为本发明的进一步优选，所述卡紧部分包括孔型卡扣以及环状卡头，在基带的
一端安装孔型卡扣，基带的另一端安装环状卡头；作为本发明的进一步优选，所述卡紧部分包括夹型卡扣以及齿型卡头，夹型卡扣包括夹座和夹片，夹座固定在带基上，在夹座顶部开设贯通的两个轴孔，夹片的转轴顺次穿设轴孔，即夹片能够相对转轴转动；夹片的一端向外延伸形成夹片头，夹片头包括延伸端，延伸端与夹片表面位于同一平面，延伸端的端部继续向带基方向弯折延伸；夹片的另一端同样向外延伸形成夹片尾，夹片尾相对基带的端面设置弹性垫；齿型卡头包括顺次排列在靠近基带端部的若干卡齿，位于基带表面卡齿的两侧分别设置刻度；作为本发明的进一步优选，夹片尾的重力力矩大于夹片头的重力力矩；作为本发明的进一步优选，所述测压装置还包括信号配对传输系统以及储能电池，压力传感器、信号配对传输系统、储能电池以及电能产生装置顺次电联；作为本发明的进一步优选，所述测压装置还包括温度传感器；作为本发明的进一步优选，所述衬底采用弹性材料制作。
8.通过以上技术方案，相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：1、本发明提供的胎压自动检测装置，在轮毂圆周内凹槽中顺次连接两组固定结构，能够保证车轮转动的对称性，避免车辆在行驶过程中发生危险；2、本发明提供的胎压自动检测装置，通过固定结构在轮毂上直接安装测压装置，能够准确检测车轮胎压；3、本发明提供的胎压自动检测装置，测压装置包括电能产生装置，通过车轮运行时产生的振动自产生电能，无需借助外部动力源，在不破坏轮毂结构前提下实现制造成本的降低。
附图说明
9.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
10.图1是本发明提供的关于固定结构的第一个优选实施例结构示意图；图2是本发明将固定结构的第一个优选实施例安装在轮毂上的示意图；图3是本发明提供固定结构的第一个优选实施例装配示意图；图4是本发明提供的关于固定结构的第二个优选实施例结构示意图；图5是本发明提供固定结构的第二个优选实施例装配后连接处结构放大示意图；图6是本发明提供固定结构的第二个优选实施例装配后连接处结构另一个角度放大示意图。
11.图中：1为带基，21为孔型卡扣，22为夹型卡扣，221为夹座，222为夹片，223为夹片头，224为夹片尾，225为弹性垫，31为环状卡头，32为齿型卡头，321为卡齿，322为刻度，4为衬底，5为测压装置，6为轮毂。
实施方式
12.现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。本技术的描述中，需要理解的是，术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置
关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度，因此不能理解为对本发明的限制。本实施例中采用的具体尺寸只是为了举例说明技术方案，并不限制本发明的保护范围。
13.如背景技术中阐述的，在直接胎压检测与间接胎压检测两种方式中，为了获取更精确的气压值以实现对胎压的精准检测，实际应用中更倾向于直接胎压检测，然而由于检测装置的安装直接影响到车辆行驶的安全问题，因此如何避免出现危险同时实现胎压监测成为目前亟需解决的问题。
14.基于上述问题，本技术提供一种胎压自动检测装置，其包括固定结构以及测压装置5，在轮毂6圆周内凹槽中顺次连接两组固定结构，两组固定结构头尾连接，每个固定结构表面均安装测压装置；在本技术中，作为其中一个创新点，即为安装了两组固定结构，且以头尾顺次相连的方式布设在轮毂圆周内凹槽中，此种布设方式能够保证在安装本技术提供的胎压自动检测装置后保持轮毂中轴的对称性，同时两组固定结构分别固定一个测压装置，若两个测压装置都有效，且数据相近，则增加了人们对数据的信任度，如果有一个测压装置有异常，另一个仍可正常工作，由于冗余的存在，提高了测压装置的工作可靠性。
15.这里测压装置包括压力传感器、信号配对传输系统、储能电池以及电能产生装置，上述构件顺次电联，电能产生装置的振子振动路径可呈一定弧度，当车辆行驶后，振子振动路径形成圆的圆心位于轮毂中轴上或者是中轴附近，当轮毂转速发生变化时，振子振动产生电能。也就是说本技术另一个创新点，是自带压力传感器的供能结构，且电能的产生恰巧是基于车辆的稳定运行，前述的电能产生装置为机械能电能转换装置。这里约束其振子振动路径所在圆的圆心需要位于轮毂中轴或者中轴附近，是在此位置电能产生装置产生的电能更为稳定，储能电池也能够最大程度采集电能进行储存。
16.当然整个测压装置体积较小，呈扁平状，其外壳很坚固，方能实现其使用寿命的延长。
17.前述提到的包含振子的电能产生装置在目前现有技术中较为常见，本技术给出一种优选实施例，包括直筒形软磁导轨、定子和外壳，直筒形软磁导轨包括软磁条齿、漆包线圈、不导磁的填充材料、4片软磁条齿齿面向内沿轴对称分布，相邻软磁条齿的方齿错位半个齿距，软磁条齿上下两端在轴端汇聚，绕软磁条齿上下两端缠漆包导线形成漆包线圈，不导磁填充材料恰包裹磁轭呈直筒柱状，作为振子运动的导轨，振子可在其空心部分沿轴运动。振子包括薄柱状永磁体、固定在永磁体两侧上下薄柱状软磁片以及粘合在软磁片外侧的弹性缓冲片，其中，永磁体的直径小于软磁片的直径略微小于直筒导轨内径，永磁体高度、软磁片高度同条齿齿厚，条齿齿厚等于四分之一齿距，则当振子上软磁片与两条条齿的方齿部分正对时，下软磁片恰与另外两条条齿的方尺部分正对；直筒导轨外用外壳包裹。
18.本技术中的固定结构包括带基1、衬底4以及卡紧部分，衬底底面贴合轮毂圆周内凹槽布设，在衬底的表面贴合固定带基，当衬底与带基环设在轮毂圆周面时，两者形成的环形结构与轮毂同轴；且当带基的一端与另一端连接形成环形结构时形成卡紧部分。在固定结构中，衬底由于是直接贴合轮毂内凹槽设置，因此其需要具备一定的弹性和可压缩性，即选用弹性材料制作，同时保证衬底具有一定的厚度，它能够将固定结构与轮毂抱紧，保证固定结构与轮毂的相对位置不变。基带呈扁平状设置，能够通过衬底贴合轮毂凹槽设置。
19.这里的卡紧部分给出了两种优选实施例，图1-图3所示，是第一种优选实施例， 所述卡紧部分包括孔型卡扣21以及环状卡头31，在基带的一端安装孔型卡扣，基带的另一端安装环状卡头。安装时，两组固定结构首尾相连，即一对孔型卡扣与相邻的环状卡头卡接，然后衬底底面绕轮毂内凹槽一周，将另一对孔型卡扣与相邻的环状卡头卡接。
20.第二种优选实施例如图4-图6所示，所述卡紧部分包括夹型卡扣22以及齿型卡头32，夹型卡扣包括夹座221和夹片222，夹座固定在带基上，在夹座顶部开设贯通的两个轴孔，夹片的转轴顺次穿设轴孔，即夹片能够相对转轴转动；夹片的一端向外延伸形成夹片头223，夹片头包括延伸端，延伸端与夹片表面位于同一平面，延伸端的端部继续向带基方向弯折延伸；夹片的另一端同样向外延伸形成夹片尾224，夹片尾相对基带的端面设置弹性垫225；齿型卡头包括顺次排列在靠近基带端部的若干卡齿321，位于基带表面卡齿的两侧分别设置刻度322。安装时，将两组固定结构首尾相连，一对夹型卡扣与相邻的齿型卡头卡接，衬底绕轮毂内凹槽一周，再将另一对夹型卡扣与相邻的齿型卡头卡接，在第二种优选实施例中，由于齿型卡头的设计，能够调整两对卡紧部分的卡接位置，当固定结构在轮毂上抱紧后，能够保证两对卡紧部分卡接位置刻度一致。这种结构的设计通用性更强。
21.在第二种优选实施例中，相对于夹片的转轴，夹片尾的重力力矩大于夹片头223的重力力矩，即其重力与力臂的设置需要按照实际需求按需设计，其目的是当车轮转动时，由于离心力的存在，夹片尾会产生远离轮毂的趋势，夹片头会牢牢卡住卡齿，保证卡紧部分位置不变。
22.本技术提供的测压装置中，还包括了温度传感器，能够实时将车胎内温度信息以及压力信息传送至汽车的主控系统，汽车主控系统再根据温度和压力的变化信息加以分析，并实时给与相应的显示、提示、警报或应急处理。
23.综上可知，本技术提供的胎压自动检测装置结构合理、简单方便、成本低廉，在不破坏车轮转动对称性的前提下，能够直接进行胎压监测，安装便利，使用方便以及通用性强。
24.本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
25.本技术中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。
26.本技术中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。
27.以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

技术特征：
1.在胎压自动检测装置，其特征在于：包括固定结构以及测压装置（5），在轮毂（6）圆周内凹槽中顺次连接两组固定结构，两组固定结构头尾连接，每个固定结构表面均安装测压装置（5）。2.根据权利要求1所述的胎压自动检测装置，其特征在于：所述测压装置（5）包括压力传感器以及电能产生装置，压力传感器与电能产生装置电联，电能产生装置的振子振动路径形成圆的圆心位于轮毂（6）中轴上，当轮毂（6）转速发生变化时，振子振动产生电能。3.根据权利要求1所述的胎压自动检测装置，其特征在于：所述固定结构包括带基（1）、衬底（4）以及卡紧部分，衬底（4）底面贴合轮毂（6）圆周内凹槽布设，在衬底（4）的表面贴合固定带基（1），当衬底（4）与带基（1）环设在轮毂（6）圆周面时，两者形成的环形结构与轮毂（6）同轴；且当带基（1）的一端与另一端连接形成环形结构时形成卡紧部分。4.根据权利要求3所述的胎压自动检测装置，其特征在于：所述卡紧部分包括孔型卡扣（2）以及环状卡头（31），在基带的一端安装孔型卡扣（2），基带的另一端安装环状卡头（31）。5.根据权利要求3所述的胎压自动检测装置，其特征在于：所述卡紧部分包括夹型卡扣（22）以及齿型卡头（32），夹型卡扣（22）包括夹座（221）和夹片（222），夹座（221）固定在带基（1）上，在夹座（221）顶部开设贯通的两个轴孔，夹片（222）的转轴顺次穿设轴孔，即夹片（222）能够相对转轴转动；夹片（222）的一端向外延伸形成夹片头（223），夹片头（223）包括延伸端，延伸端与夹片（222）表面位于同一平面，延伸端的端部继续向带基（1）方向弯折延伸；夹片（222）的另一端同样向外延伸形成夹片尾（224），夹片尾（224）相对基带的端面设置弹性垫（225）；齿型卡头（32）包括顺次排列在靠近基带端部的若干卡齿（321），位于基带表面卡齿（321）的两侧分别设置刻度（322）。6.根据权利要求5所述的胎压自动检测装置，其特征在于：夹片尾（224）的重力力矩大于夹片头（223）的重力力矩。7.根据权利要求1所述的胎压自动检测装置，其特征在于：所述测压装置（5）还包括信号配对传输系统以及储能电池，压力传感器、信号配对传输系统、储能电池以及电能产生装置顺次电联。8.根据权利要求1所述的胎压自动检测装置，其特征在于：所述测压装置（5）还包括温度传感器。9.根据权利要求3所述的胎压自动检测装置，其特征在于：所述衬底（4）采用弹性材料制作。

技术总结
本发明涉及一种胎压自动检测装置，包括固定结构以及测压装置，在轮毂圆周内凹槽中顺次连接两组固定结构，两组固定结构头尾连接，每个固定结构表面均安装测压装置；测压装置包括压力传感器以及电能产生装置，压力传感器与电能产生装置电联，电能产生装置的振子振动路径形成圆的圆心位于轮毂中轴上，当轮毂转速发生变化时，振子振动产生电能；本发明在不破坏车轮转动对称性的前提下，直接实现胎压的精准检测。测。测。


技术研发人员：崔荣华
受保护的技术使用者：南通大学
技术研发日：2023.07.21
技术公布日：2023/9/20