ПЕРЕДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ О СОСТОЯНИИ ШИНЫ И СИСТЕМА КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ШИНЫ Российский патент 2014 года по МПК B60C23/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству передачи информации, устанавливаемому в полости шины и предназначенному для передачи информации о шине, и к системе контроля состояния шины, предназначенной для выявления отклонений от нормального состояния шины.

Уровень техники

Известны средства проверки и контроля давления воздуха в шинах, установленных на транспортном средстве, обычно предназначенные для увеличения срока службы шин, улучшения износостойкости, уменьшения расхода топлива или улучшения плавности хода и улучшения управляемости. Для реализации этих целей предлагались различные системы контроля давления в шинах. Как правило, в подобных системах собирается информация о давлении воздуха в шине, установленной на колесе. При этом для контроля давления воздуха в полости шины каждого колеса устанавливается передающее устройство, предназначенное для передачи информации о давлении воздуха в каждой шине.

При спускании шины часто применяется введение ремонтного состава для устранения проколов в полость между шиной и ободом колеса. Ввиду того, что ремонтный состав для устранения проколов является жидкостью, состав, вводимый в полость шины, формирует клеевой слой между передающим устройством, установленным в полости шины, и внутренней поверхностью шины, обращенной внутрь полости шины. В некоторых случаях состав отверждается, блокирует входное отверстие, проделанное в передающем устройстве, и оказывает влияние на результаты измерения давления воздуха.

Известно устройство контроля состояния колеса, предназначенное для решения данной проблемы и поддержания нормальных условий измерения путем предотвращения попадания посторонних веществ через блок передачи данных измерения (японская выложенная патентная заявка №2008-62730).

В частности, предложен клапан системы контроля давления в шине (TPMS, от англ. Tire Pressure Monitoring System) устройства анализа состояния колеса с механизмом открытия и закрытия блока передачи данных для открытия и закрытия отверстия для передачи данных, проделанного в корпусе. При проведении ремонтных работ по ликвидации прокола предотвращается попадание состава для устранения проколов в зону измерения через отверстие для передачи данных. Механизм открытия и закрытия блока передачи данных изготовлен из механических частей и содержит крышку с тороидальной винтовой пружиной, обеспечивающей открытие и закрытие отверстия для передачи данных под действием центробежной силы, воздействующей на колесо.

Кроме того, известны система контроля давления в шине и блок датчика давления в шине для обеспечения водителя информацией о возможном падении давления в шине после ликвидации прокола шины с применением ремонтного состава для устранения проколов (японская выложенная патентная заявка №2007-196834).

В частности, в каждую шину транспортного средства установлена система контроля давления в шине, оборудованная блоком датчика в составе датчика давления в шине и передатчика, принимающим устройством для получения радиоволн от блока датчика и блоком управления двигателем (ECU, от англ. Engine Control Unit) для выдачи предупреждающего сигнала при падении уровня давления воздуха до пороговой величины или ниже ее. Система оборудована средствами обнаружения прокола, предназначенными для обнаружения прокола каждой из шин, и средствами распознавания применения ремонтного состава для устранения проколов с целью установления факта ремонта проколотой шины с использованием ремонтного состава для устранения проколов после определения факта прокола шины. По установленному факту применения ремонтного состава для устранения проколов шины блок управления двигателем не отключает предупреждающий сигнал даже при нормальном уровне давления в шине по датчику давления воздуха.

Ввиду того, что механизм открытия и закрытия блока передачи данных устройства, описанного в японской выложенной патентной заявке №2008-62730, содержит механические части, включающие крышку и тороидальную винтовую пружину, само устройство является сложным и дорогостоящим.

Из описания системы и блока японской выложенной патентной заявки №2007-196834 не следует, что информация о давлении в шине, измеренном после ремонта шины с применением ремонтного состава для устранения проколов, является корректной. Следовательно, выявить отклонение состояния шины от нормы после устранения прокола не представляется возможным

Раскрытие изобретения

Техническая задача

Таким образом, целью настоящего изобретения является предложение передающего устройства, предназначенного, соответственно, для получения и передачи информации о шине, такой как информация о давлении воздуха в шине, даже после ликвидации прокола шины с применением ремонтного состава для устранения проколов, и системы контроля состояния шины, предназначенной для выявления отклонений от нормального состояния шины.

Один аспект изобретения состоит в том, что предлагается передающее устройство, устанавливаемое в полости шины для передачи информации о состоянии шины.

Устройство содержит датчик, получающий информацию о шине, являющуюся данными о состоянии газа, которым наполнена полость шины, ограниченная шиной и ободом; передатчик, обеспечивающий беспроводную передачу полученной информации о шине; и корпус, содержащий стенку, окружающую датчик и передатчик, внутреннее пространство, отделенное стенкой от полости шины, и воздушный канал, проходящий в корпусе и соединяющий внутреннее пространство корпуса с полостью шины.

На поверхности корпуса, обращенной в полость шины, выполнено наружное (входное) отверстие воздушного канала, площадь которого не превышает 0,4 мм².

На поверхности корпуса, обращенной во внутреннее пространство, выполнено внутреннее отверстие воздушного канала, площадь которого больше площади наружного отверстия.

Площадь внутреннего отверстия по меньшей мере в четыре раза больше площади наружного отверстия. Площадь сечения отверстия воздушного канала ступенчато или непрерывно увеличивается при движении от наружного отверстия к внутреннему отверстию. Высота выпуклости на поверхности корпуса, выступающей от поверхности корпуса в полость шины, составляет не менее 1 мм, причем наружное отверстие выполнено на верхней части выпуклости.

В разрезе выпуклости вдоль плоскости, содержащей центральную ось воздушного канала, видно, что наклонная поверхность выпуклости, обращенная в полость шины, выступает, например, внутрь полости шины и имеет выгнутую форму.

Кромка внутреннего отверстия воздушного канала скруглена или имеет фаску.

Во внутреннем пространстве находится пространство датчика, расположенное по меньшей мере между воздушным каналом и датчиком, в которое обращена поверхность датчика, при этом пространство датчика, образованное внутренней стенкой внутреннего компонента, находящегося в корпусе, и стенкой корпуса, уже внутренней области, окруженной стенкой корпуса, и в сечении расширяется от внутреннего отверстия воздушного канала.

У стенки корпуса и внутренней стенки внутреннего компонента, обращенной во внутреннее пространство, имеется отводной канал, отходящий от внутреннего отверстия воздушного канала.

Все отводные каналы, отходящие от внутреннего отверстия в разных направлениях, находятся у поверхности стенки корпуса и обращены во внутреннее пространство.

Внутреннее пространство содержит, например, пространство резервуара для сбора и хранения жидкости, попадающей в него через воздушный канал, при этом отводной канал проходит до пространства резервуара.

В ином варианте внутреннее пространство содержит пространство резервуара для сбора и хранения жидкости, попадающей в него через воздушный канал, при этом внутреннее отверстие воздушного канала находится у поверхности стенки, образующей пространство резервуара, а внутреннее пространство, кроме пространства резервуара, содержит пространство датчика, которое ответвляется от поверхности стенки, образующей пространство резервуара, и в которое обращена поверхность датчика.

Отводной канал образует путь протекания жидкости, попадающей во внутреннее пространство через воздушный канал.

Другой аспект изобретения состоит в том, что предлагается система контроля состояния шины.

Система содержит передающее устройство, принимающее устройство и блок контроля.

Передающее устройство содержит датчик, получающий информацию о шине, являющуюся данными о состоянии газа, которым наполнена полость шины, ограниченная шиной и ободом, передатчик, обеспечивающий беспроводную передачу полученной информации о шине, и корпус, содержащий стенку, окружающую датчик и передатчик, внутреннее пространство, отделенное стенкой от полости шины, и воздушный канал, проходящий в корпусе и соединяющий внутреннее пространство корпуса с полостью шины.

На поверхности корпуса, обращенной в полость шины, выполнено наружное отверстие воздушного канала, площадь которого не превышает 0,4 мм², а на поверхности корпуса, обращенной во внутреннее пространство, выполнено внутреннее отверстие воздушного канала, площадь которого больше площади входного отверстия.

Принимающее устройство получает информацию, поступающую от передатчика.

Блок контроля выявляет, на основе информации о шине, отклонение от нормального состояния шины и информирует о полученном результате.

Передающее устройство и система контроля состояния шины предназначены, соответственно, для регистрации и получения информации о шине, такой как давление воздуха в шине, даже после ликвидации прокола шины с применением ремонтного состава для устранения проколов.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 показывает общий вид системы контроля давления в шинах, которая является одним вариантом осуществления системы контроля давления в шинах.

Фиг.2 иллюстрирует вариант реализации способа крепления в полости шины передающего устройства, приведенного на фиг.1.

Фиг.3 показывает перспективный вид всего устройства, в котором передающее устройство, приведенное на фиг.2, соединено с вентилем шины.

Фиг.4 показывает передающее устройство в разрезе по линии сечения А-А, приведенной на фиг.3.

Фиг.5 показывает структурную электрическую схему передающего устройства, приведенного на фиг.1.

Фиг.6 показывает структурную электрическую схему системы контроля, приведенной на фиг.1.

Фиг.7 иллюстрирует внутреннее пространство передающего устройства, приведенного на фиг.4.

Фиг.8А и 8В иллюстрируют вариант внутреннего пространства, отличного от внутреннего пространства, приведенного на фиг.7.

Фиг.9А и 9В иллюстрируют другие варианты воздушного канала передающего устройства, приведенного на фиг.4.

Фиг.10 иллюстрирует другой вариант воздушного канала и выпуклости передающего устройства, приведенного на фиг.4.

Фиг.11А и 11В иллюстрируют варианты внутреннего пространства, отличного от внутреннего пространства, приведенного на фиг.7.

Осуществление изобретения

Ниже приведено подробное описание передающего устройства и системы контроля состояния шины настоящего изобретения.

Общие сведения о системе контроля давления в шине

На фиг.1 показан общий обзорный вид системы 10 контроля давления в шинах, которая является вариантом осуществления системы контроля состояния шины.

Система 10 контроля давления в шине (здесь и далее называемая «система») устанавливается на транспортном средстве 12. Система 10 содержит устройства 16а, 16b, 16с и 16d передачи информации о давлении воздуха (здесь и далее называемые «передающие устройства»), встраиваемые в соответствующие полости шин 14а, 14b, 14с и 14d соответствующих колес транспортного средства 12, а также устройство 18 контроля.

Все передающие устройства 16а, 16b, 16с и 16d фиксируют информацию о шине, то есть о давлении воздуха, которым наполнены полости, ограниченные шинами и ободами, и обеспечивают беспроводную передачу информации о шине в устройство 18 контроля. Здесь и далее для одновременного описания всех передающих устройств 16а, 16b, 16с и 16d передающие устройства 16а, 16b, 16с и 16d объединены в единое понятие - передающие устройства 16.

Конструкция передающего устройства

На фиг.2 проиллюстрирован вариант реализации способа крепления передающего устройства 16 в полости шины. На фиг.3, соответственно, показан перспективный вид всего устройства, причем передающее устройство 16, приведенное на фиг.2, соединено с вентилем 20 шины.

Передающее устройство 16 установлено на конце вентиля 20 шины, проходящего сбоку полости шины. Как показано на фиг.2, передающее устройство 16 расположено и закреплено в полости шины путем механического крепления вентиля 20 шины на ободе 19.

На фиг.4 показано передающее устройство 16 в разрезе по линии сечения А-А, приведенной на фиг.3. Как показано на фиг.4, передающее устройство 16 содержит корпус 22 и электрическую схему 24, установленную в корпусе 22. Электрическая схема 24 содержит подложку 26, а также блок 28 датчика, передатчик 30, блок 32 обработки, секцию 34 питания и антенну 40 (см. фиг.5), установленные на подложке 26. В корпусе 22 обособлено внутреннее пространство 38, причем во внутреннем пространстве 38 находится пространство 38а датчика и пространство 38b резервуара для сбора и хранения попадающей во внутреннее пространство 38 жидкости, например ремонтного состава для устранения проколов.

В корпусе 22 имеется воздушный канал 36, проходящий через корпус 22 и соединяющий внутреннее пространство 38 корпуса 22 с полостью шины. На поверхности корпуса 22 имеется выпуклость 37, обращенная в полость шины. В верхней части выпуклости 37 проделано наружное отверстие 37а воздушного канала 36. С другой стороны, на внутренней поверхности корпуса 22, проделано внутреннее отверстие 37b воздушного канала 36, причем данным отверстием воздушный канал 36 выходит во внутреннее пространство 38 (пространство 38а датчика).

Пространство 38а датчика находится между воздушным каналом 36 и блоком 28 датчика, причем поверхность датчика блока 28 датчика обращена в пространство 38а датчика.

Внутренняя область, ограниченная стенкой корпуса 22, заполнена герметизирующей смолой 39, являющейся внутренним компонентом, находящимся во внутреннем пространстве 38. Другими словами, внутреннее пространство 38 ограничено поверхностью внутренних стенок корпуса 22 и внутренними стенками внутреннего компонента, находящегося в корпусе 22. Таким образом, внутреннее пространство 38 меньше внутреннего пространства, ограниченного стенкой корпуса 22. Более того, как показано на фиг.4, часть пространства 38а датчика увеличивается за счет части внутреннего отверстия 37b воздушного канала 36.

Воздушный канал 36, находящийся в корпусе 22, является единственным проходом, соединяющим внутреннее пространство 38 с полостью шины, потому что при наличии множества воздушных каналов 36 значительно увеличивается вероятность попадания в них жидкости, например ремонтного состава для устранения проколов. Наличие одного воздушного канала 36 как единственного прохода, соединяющего внутреннее пространство 38 с полостью шины, уменьшает вероятность попадания во внутреннее пространство 38 жидкости, например ремонтного состава для устранения проколов, так как при закрытии наружного отверстия 37а жидкостью, например ремонтным составом для устранения проколов, жидкости потребуется преодолеть давление в замкнутом внутреннем пространстве 38.

Несмотря на то, одна или несколько поверхностей стенок, примыкающих к внутреннему пространству 38, образованы герметизирующей смолой 39, внутренний компонент не ограничивается только герметизирующей смолой 39. В качестве внутреннего компонента может использоваться смола предварительно заданной формы.

На фиг.5 показана структурная электрическая схема передающего устройства 16.

Блок 28 датчика содержит датчик 28а давления воздуха и АЦП 28b. Датчик 28а давления воздуха измеряет давление воздуха во внутреннем пространстве 38 корпуса 22 и выдает сигнал давления. Внутреннее пространство 38 в корпусе 22 соединяется с пространством полости шины через воздушный канал 36 (см. фиг.4), проходящий через корпус 22.

АЦП 28b оцифровывает выходной сигнал давления, поступающий от датчика 28а давления воздуха, и выдает данные о давлении.

Блок 32 обработки состоит из центральной секции 32а обработки и секции 32b памяти. Центральная секция 32а обработки функционирует по программе, сохраненной в полупроводниковом запоминающем устройстве секции 32b памяти. При обеспечении средствами питания и управления центральная секция 32а обработки функционирует таким образом, что данные о давлении, представляющие собой информацию о давлении воздуха, получаемую от блока 28 датчика, через определенные промежутки времени, например, каждые пять минут, передаются в устройство 18 контроля посредством передатчика 30. Идентификационная информация, специфическая для передающего устройства 16, предварительно сохраняется в секции 32b памяти, при этом центральная секция 32а обработки обеспечивает управление таким образом, что идентификационная информация и данные о давлении совместно передаются в устройство 18 контроля.

Секция 32b памяти содержит ПЗУ для хранения программы, предназначенной для управления работой центральной секции 32а обработки, и перезаписываемую энергонезависимую память, например, ЭСППЗУ. Идентификационная информация, специфическая для передающего устройства 16, содержится в не перезаписываемой области секции 32b памяти.

Передатчик 30 содержит колебательный контур 30а, схему 30b модуляции и схему 30с усиления.

В колебательном контуре 30а формируется сигнал несущей частоты, например радиосигнал частотного диапазона 315 МГц.

Для формирования передаваемого сигнала в схеме 30b модуляции производится модуляция сигнала несущей частоты с наложением данных о давлении, поступающих от центральной секции 32а обработки, и идентификационной информации, специфической для передающего устройства 16. В качестве способов модуляции могут применяться следующие: амплитудная манипуляция (ASK, от англ. Amplitude Shift Keying), частотная модуляция (FM, от англ. Frequency Modulation), частотная манипуляция (FSK, от англ. Frequency Shift Keying), фазовая модуляция (РМ, от англ. Phase Modulation) и фазовая манипуляция (PSK, от англ. Phase Shift Keying).

Схема 30с усиления осуществляет усиление сигнала, сформированного схемой 30b модуляции. Усиленный передаваемый сигнал беспроводным способом передается в устройство 18 контроля посредством антенны 40.

В качестве секции 34 питания для электроснабжения блока 28 датчика, передатчика 30 и блока 32 обработки применяется, например, аккумуляторная батарея.

Конструкция устройства контроля

На фиг.6 показана структурная электрическая схема системы 18 контроля.

Устройство 18 контроля устанавливается, например, перед водительским сиденьем транспортного средства 12 и информирует водителя о давлении воздуха в шинах. Устройство 18 контроля содержит антенну 52, секцию 54 приема, приемный буфер 56, центральную секцию 58 обработки, секцию 60 памяти, секцию 62 выполнения, выключатель 64, секцию 66 управления изображением, секцию 68 изображения и секцию 70 питания.

Антенна 52 настраивается на частоту передачи передающего устройства 16, антенна 52 соединена с секцией 54 приема.

Секция 54 приема получает передаваемый сигнал предварительно заданной частоты, поступающий от передающего устройства 16, и путем демодуляции извлекает данные о давлении и данные об идентификационной информации. Эта часть данных передается в приемный буфер 56.

В приемном буфере 56 временно хранятся данные о давлении и данные об идентификационной информации, поступающие от секции 54 приема. Хранящиеся данные о давлении и данные об идентификационной информации передаются в центральную секцию 58 обработки в соответствии с направлением передачи данных центральной секции 58 обработки.

Центральная секция 58 обработки содержит ЦП и работает по программе, записанной в секции 60 памяти. Центральная секция 58 обработки контролирует давление воздуха в каждой из шин 14а-14d по каждой части идентификационной информации, основанной на полученных данных о давлении и данных об идентификационной информации. В частности, центральная секция 58 обработки устанавливает наличие отклонения от нормального состояния шины и на основе информации о давлении оповещает водителя о полученном результате. Отклонение от нормального состояния шины устанавливается, например, по факту падения давления воздуха до ненормально низкого уровня или по факту резкого падения за малый промежуток времени, что соответствует спусканию шины.

Центральная секция 58 обработки выдает результат анализа в секцию 66 управления изображением, посредством которой результат анализа передается в секцию 68 изображения.

Кроме того, на основе информации от секции 62 выполнения и состояния выключателя 64 центральная секция 58 обработки инициализирует процесс передачи данных и остальные процессы, осуществляемые передающим устройством 16. Более того, на базе информации, поступающей от секции 62 выполнения, центральная секция 58 обработки может задавать условия, определяющие отклонение состояния шины от нормы.

Секция 60 памяти содержит ПЗУ для хранения программы, предназначенной для работы центральной секции 58 обработки, и перезаписываемую энергонезависимую память, например ЭСППЗУ. Таблица процесса передачи данных передающим устройством 16 заносится в секцию 60 памяти при изготовлении. Передающее устройство 16 и устройство 18 контроля на ранней стадии обмениваются данными друг с другом по заранее определенному протоколу передачи данных. Таблица процесса передачи данных содержит следующую информацию: протокол передачи данных, скорость передачи данных в битах и формат данных, соответствующий идентификационной информации, специфической для передающего устройства 16. Параметры настройки данной информации могут произвольно меняться посредством ввода данных из секции 62 выполнения.

Секция 62 выполнения содержит устройство ввода, например клавиатуру, и предназначено для ввода разной информации и различных условий. Выключатель 64 предназначен для управления запуском инициализации центральной секции 58 обработки.

На основе результата анализа, поступающего от центральной секции 58 обработки, секция 66 управления изображением управляет секцией 68 изображения, выводящей на дисплей величину давления в шине, соответствующего точке монтажа каждой шины 14а-14d. При этом секция 66 управления изображением управляет выводом на дисплей информации посредством секции 68 изображения, в том числе, например, информации о проколе шины.

Секция 70 питания управляет электрическим питанием, поступающим от аккумуляторной батареи, установленной в транспортном средстве 12, и обеспечивает подвод питания требуемых уровней напряжения к соответствующим компонентам устройства 18 контроля посредством линии питания (не показана).

Передающее устройство 16 и устройство 18 контроля формируются согласно вышеприведенному описанию.

Как описано выше, площадь сечения воздушного канала 36, соединяющего внутреннее пространство 38 корпуса 22 передающего устройства 16 с полостью шины, равномерно увеличивается при движении от наружного отверстия 37а к внутреннему отверстию 37b.

Наружное отверстие 37а воздушного канала 36 проделано в верхней части выпуклости 37, выступающей не менее чем на 1 мм от поверхности корпуса 22 в полость шины. Расположение наружного отверстия 37а в верхней части выпуклости 37 позволяет предотвратить прилипание ремонтного состава для устранения проколов к наружному отверстию 37а даже при вводе ремонтного состава для устранения проколов в полость шины для ликвидации прокола. В частности, так как выпуклость 37 на корпусе 22 обращена наружу, в радиальном направлении относительно шины, имеется возможность сброса ремонтного состава для устранения проколов, прилипшего к выпуклости 37, под действием центробежной силы при вращении шины. Таким образом, имеется возможность эффективного предотвращения прилипания ремонтного состава для устранения проколов к наружному отверстию 37а.

Более того, благодаря не постоянному, а переменному сечению воздушного канала 36 поверхностное натяжение вблизи внутреннего отверстия 37b меньше, чем вблизи наружного отверстия 37а, при этом возникновение капиллярных явлений маловероятно, что затрудняет попадание ремонтного состава для устранения проколов в воздушный канал 36. Так как площадь внутреннего отверстия 37b больше площади наружного отверстия 37а, при попадании ремонтного состава для устранения проколов в воздушный канал 36 ремонтный состав для устранения проколов не остается в воздушном канале 36, а быстро перемещается во внутреннее пространство 38.

Предпочтительно, что площадь внутреннего отверстия 37b как минимум в четыре раза больше площади наружного отверстия 37а, что предотвращает попадание ремонтного состава для устранения проколов в воздушный канал 36 и блокирование воздушного канала 36.

Внутреннее отверстие 37b воздушного канала 36 имеет фаску 36а, предназначенную для предотвращения скапливания ремонтного состава для устранения проколов и способствованию его быстрому вытеканию из воздушного канала 36. Кромка внутреннего отверстия 37b вместо фаски 36а может иметь скругленную форму.

На фиг.7 показано внутреннее пространство 38 передающего устройства 16, изображенного на фиг.4.

Во внутреннем пространстве 38 между воздушным каналом 36 и блоком 28 датчика внутренними стенками герметизирующей смолы 39, содержащейся в корпусе 22, и внутренними стенками корпуса 22 образовано пространство 38а датчика, в которое обращен датчик блока 28 датчика. Пространство 38а датчика занимает меньший объем, чем внутренняя область, ограниченная внутренними стенками корпуса 22, причем площадь сечения пространства 38а датчика увеличивается по сравнению с площадью сечения внутреннего отверстия 37b воздушного канала 36.

Пространство 38b резервуара располагается отдельно от пространства 38а датчика и сообщается с пространством 38а датчика соединительной трубкой 38с.

Пространство 38а датчика имеет цилиндрическую форму, в поверхности стенки (верхней поверхности), примыкающей к пространству 38а датчика, с проделанным внутренним отверстием 37b имеются отводные каналы 38d, отходящие от внутреннего отверстия 37b. Внутреннее отверстие 37b, показанное на фиг.7, проделывается, как правило, в центре круговой поверхности стенки (верхней поверхности), причем от внутреннего отверстия 37b в разных направлениях отходят два отводных канала. Как показано на чертеже, в боковой поверхности, примыкающей к цилиндрическому пространству 38а датчика, имеются два отводных канала 38d, проходящие до поверхности стенки, являющейся поверхностью нижней стенки. Отводные каналы 38d проходят по боковой поверхности до кромки круговой поверхности, являющейся поверхностью нижней стенки, причем далее два отводных канала 38d проходят по кромке нижней поверхности и объединяются в соединительную трубку 38с. Таким образом, жидкость, например ремонтный состав для устранения проколов, попавшая в пространство 38а датчика из внутреннего отверстия 37b, отводится по отводным каналам 38d через соединительную трубку 38с в пространство 38d резервуара для сбора и хранения жидкости. Другими словами, отводные каналы 38d предназначены для отвода ремонтного состава для устранения проколов.

Так как при движении от внешнего отверстия 37а к внутреннему отверстию 37b площадь сечения воздушного канала 36 увеличивается, как было описано выше, возникновение капиллярных явлений маловероятно, при этом, по сравнению с известным уровнем техники, в котором площадь сечения воздушного канала не меняется, вероятность попадания жидкости, например ремонтного состава для устранения проколов, в воздушный канал 36 через наружное отверстие 37а снижается. Даже при попадании жидкости, например ремонтного состава для устранения проколов, во внутреннее пространство 38 жидкость не задерживается в воздушном канале 36, а стекает во внутреннее пространство 38 (пространство 38а датчика) по отводным каналам 38d и, в конечном итоге, скапливается в пространстве 38b резервуара. В результате, имеется возможность не допустить попадания жидкости, например ремонтного состава для устранения проколов, на поверхность датчика и предотвратить ухудшение работы датчика в пространстве 38а датчика.

Несмотря на то, что в варианте, показанном на фиг.7, от внутреннего отверстия 37b отходят только два отводных канала 38d, количество отводных каналов 38d может быть любым. Однако для эффективного отвода жидкости, например ремонтного состава для устранения проколов, в пространство 38b резервуара используется, как правило, не менее трех отводных каналов 38d.

Первая модификация

На фиг.8А и 8В показаны чертежи варианта (первой модификации) пространства 38е резервуара, отличного от пространства 38с резервуара, приведенного на фиг.7. На фиг.8А приведен вид сверху, а на фиг.8В представлен профильный разрез.

Внутреннее пространство 38 включает пространство 38а датчика и пространство 38е резервуара. Пространство 38е резервуара находится ближе к подложке 26, чем пространство 38а датчика. Пространство 38а датчика располагается между воздушным каналом 36 и блоком 28 датчика. Пространство 38е резервуара окружает блок 28 датчика. В боковой поверхности, примыкающей к пространству 38а датчика, проделаны внутреннее отверстие 37b и отводные каналы 38d, проходящие от внутреннего отверстия 37b до пространства 38е резервуара.

Таким образом, на фиг.8А и 8В показана первая модификация, аналогичная варианту, приведенному на фиг.7, в котором площадь сечения воздушного канала 36 увеличивается при движении от внешнего отверстия 37а к внутреннему отверстию 37b, следовательно, даже при прилипании жидкости, например ремонтного состава для устранения проколов, к наружному отверстию 37а, вероятность попадания жидкости, например ремонтного состава для устранения проколов, по сравнению с известным уровнем техники, в котором площадь сечения воздушного канала не меняется, снижается. Даже при попадании жидкости, например ремонтного состава для устранения проколов, во внутреннее пространство 38, она не остается в воздушном канале 36, а в конечном итоге, вытекает через внутреннее пространство 38 в пространство 38е резервуара по отводным каналам 38d. В результате, имеется возможность не допустить попадания жидкости, например ремонтного состава для устранения проколов, на поверхность датчика и предотвратить ухудшение работы датчика в пространстве 38а датчика.

Вторая модификация

На фиг.9А показан чертеж другой модификации воздушного канала 36 передающего устройства 16, приведенного на фиг.4. Несмотря на то, что площадь сечения воздушного канала 36 равномерно увеличивается при движении от наружного отверстия 37а к внутреннему отверстию 37b, в данном варианте воздушный канал 36 отличается от воздушного канала 36, изображенного на фиг.4. В модификации, показанной на фиг.9А, на корпусе 22 отсутствует выпуклость 37, а наружное отверстие 37а воздушного канала 36 проделано в наружной поверхности стенки корпуса 22. Кромка внутреннего отверстия 37b воздушного канала 36 имеет фаску.

В данном воздушном канале 36 при движении от внешнего отверстия 37а к внутреннему отверстию 37b площадь сечения воздушного канала 36 увеличивается, следовательно, возникновение капиллярных явлений маловероятно даже при прилипании жидкости, например ремонтного состава для устранения проколов, к наружному отверстию 37а, что по сравнению с известным уровнем техники, в котором площадь сечения воздушного канала не меняется, уменьшает вероятность попадания жидкости, например ремонтного состава для устранения проколов, в воздушный канал 36 и внутреннее пространство 38.

Третья модификация

На фиг.9В показан чертеж другой модификации воздушного канала 36 передающего устройства 16, приведенного на фиг.4. Воздушный канал 36, изображенный на фиг.9В, отличается от воздушного канала 36, изображенного на фиг.9 В, тем, что площадь сечения при движении от наружного отверстия 37b к внутреннему отверстию 37а увеличивается ступенчато. Кромка внутреннего отверстия 37b воздушного канала 36 имеет фаску.

В данном воздушном канале 36 при движении от внешнего отверстия 37а к внутреннему отверстию 37b площадь сечения воздушного канала 36 ступенчато увеличивается, следовательно, возникновение капиллярных явлений маловероятно даже при прилипании жидкости, например ремонтного состава для устранения проколов, к наружному отверстию 37а, что по сравнению с известным уровнем техники, в котором площадь сечения воздушного канала не меняется, уменьшает вероятность попадания жидкости, например ремонтного состава для устранения проколов, в воздушный канал 36 и внутреннее пространство 38.

Четвертая модификация

На фиг.10 показан чертеж другой модификации выпуклости 37 передающего устройства 16, изображенного на фиг.4. Выпуклость 37, показанная на фиг.11, разрезана вдоль плоскости, содержащей центральную ось воздушного канала 36, при этом наклонная образующая выпуклости 37, обращенная в полость шины, имеет перегиб, после которого при движении по направлению к верхней части выпуклости 37 угол наклона уменьшается. В результате, наклонная образующая имеет выгнутую форму, обращенную в полость шины.

Кроме того, в модификации, показанной на фиг.10, наклонная образующая выпуклости 37 имеет криволинейную форму, выгнутую в полость шины.

Криволинейная форма наклонной образующей выпуклости 37, выгнутая таким образом в полость шины, дает возможность сформировать воздушный канал 36, площадь сечения которого увеличивается от внешнего отверстия 37а к внутреннему отверстию 37b. Если наклонная образующая выпуклости 37 имеет вогнутую форму, обращенную в полость шины, стенка, сформированная наклонной образующей и внутренней поверхностью воздушного канала, площадь сечения которого увеличивается от внешнего отверстия к внутреннему отверстию, может быть тонкой. При этом выпуклость 37 может деформироваться под действием небольшой внешней силы (например, силы, воздействующей на выпуклость при установке шины на обод или снятии шины с обода). Таким образом, предпочтительно, что наклонная образующая выпуклости 37 имеет форму, выгнутую в полость шины.

Пятая модификация

На фиг.11А и 11В показаны чертежи модификаций внутреннего пространства, отличного от внутреннего пространства 38, изображенного на фиг.7.

В корпусе 22 имеется пространство 38b резервуара для накапливания жидкости, например ремонтного состава для устранения проколов, попавшей во внутреннее пространство 38 через воздушный канал 36. Пространство 38b резервуара прилегает к воздушному каналу 36, причем внутреннее отверстие 37b воздушного канала 36 проделано в поверхности стенки, примыкающей к пространству 38b резервуара. Кроме того, от поверхности стенки, примыкающей к пространству 38b резервуара, ответвляется пространство 38f датчика. Поверхность 28с датчика (например, диафрагма) блока 28 датчика обращена в пространство 38f датчика. Пространство 38f датчика может представлять собой узкое ответвление, соответствующее ширине поверхности 28с датчика, как показано на фиг.11А, или может представлять собой ответвление достаточно широкое, с запасом охватывающее поверхность 28с датчика, как показано на фиг.11В.

Данное пространство 38b резервуара описанной конфигурации позволяет накапливать жидкость, например ремонтный состав для устранения проколов, в пространстве 38b резервуара и не допускать его попадания на поверхность 38f датчика, таким образом, имеется возможность не допустить попадания жидкости, например, ремонтного состава для устранения проколов, на поверхность датчика и предотвратить ухудшение работы датчика.

Несмотря на приведенное выше описание передающего устройства и системы контроля состояния шины настоящего изобретения, передающее устройство и система контроля состояния шины, согласно настоящему изобретению, не ограничиваются вышеописанными вариантами осуществления изобретения, и могут быть различными способами усовершенствованы и модифицированы без отклонения от сущности изобретения.

Описание позиционных обозначений

10 - система контроля давления в шине.

12 - транспортное средство.

14, 14а, 14b, 14с, 14d - шина.

16, 16а, 16b, 16с, 16d - устройство передачи информации о давлении воздуха.

18 - устройство контроля.

19 - обод.

20 - вентиль шины.

22 - корпус.

24 - электрическая схема.

26 - подложка.

28 - блок датчика.

28а - датчик давления воздуха.

28b - АЦП.

28с - поверхность датчика.

30 - передатчик.

32 - блок обработки.

34 - секция питания.

36 - воздушный канал.

36а - фаска.

37 - выпуклость.

37а - наружное отверстие.

37b - внутреннее отверстие.

38 - внутреннее пространство.

38а, 38f - пространство датчика.

38b, 38е - пространство резервуара.

38с - соединительная трубка.

38d - отводной канал.

39 - герметизирующая смола.

40 - антенна.

42 - входное отверстие.

52 - антенна.

54 - секция приема.

56 - приемный буфер.

58 - центральная секция обработки.

60 - секция памяти.

62 - секция выполнения.

64 - выключатель.

66 - секция управления изображением.

68 - секция изображения.

70 - секция питания.

Группа изобретений относится к вариантам выполнения устройства передачи информации, устанавливаемого в полости шины и предназначенного для передачи информации о шине, и к системе контроля состояния шины, предназначенной для выявления отклонений от нормального состояния шины. Система контроля состояния шины содержит передающее устройство, принимающее устройство и блок контроля. Передающее устройство содержит датчик, получающий информацию о шине, передатчик, обеспечивающий беспроводную передачу полученной информации о шине, и корпус. Корпус содержит стенку, окружающую датчик и передатчик, внутреннее пространство, отделенное стенкой от полости шины, и воздушный канал, проходящий в корпусе и соединяющий внутреннее пространство корпуса с полостью шины. На поверхности корпуса, обращенной в полость шины, выполнено наружное отверстие воздушного канала, площадь которого не превышает 0,4 мм². На поверхности корпуса, обращенной во внутреннее пространство, выполнено внутреннее отверстие воздушного канала, площадь которого больше площади наружного отверстия. В другом варианте исполнения передающего устройства во внутреннем пространстве предусмотрено пространство датчика, расположенное, по меньшей мере, между воздушным каналом и датчиком. Достигается возможность выявления отклонений от нормального состояния шины и передача информации о шине. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 14 ил.

1. Передающее устройство, устанавливаемое в полости шины для передачи информации о состоянии шины, содержащее датчик, получающий информацию о шине, представляющую собой данные о состоянии газа, которым наполнена полость шины, ограниченная шиной и прикрепленным к ней ободом; передатчик, обеспечивающий беспроводную передачу полученной информации о шине; и корпус, содержащий стенку, окружающую датчик и передатчик, внутреннее пространство, отделенное стенкой от полости шины, и воздушный канал, проходящий в корпусе и соединяющий внутреннее пространство корпуса с полостью шины, причем на поверхности корпуса, обращенной в полость шины, выполнено наружное отверстие воздушного канала, площадь которого не превышает 0,4 мм², на поверхности корпуса, обращенной во внутреннее пространство корпуса, выполнено внутреннее отверстие воздушного канала, площадь которого больше площади наружного отверстия, а площадь сечения отверстия воздушного канала ступенчато или непрерывно увеличивается в направлении от наружного отверстия к внутреннему отверстию.

2. Передающее устройство по п.1, отличающееся тем, что площадь внутреннего отверстия по меньшей мере в четыре раза больше площади наружного отверстия.

3. Передающее устройство по п.1, отличающееся тем, что на поверхности корпуса имеется выпуклость, выступающая от поверхности корпуса в полость шины на расстояние не менее 1 мм, причем наружное отверстие выполнено на верхней части выпуклости.

4. Передающее устройство по п.3, отличающееся тем, что в разрезе выпуклости вдоль плоскости, содержащей центральную ось воздушного канала, наклонная поверхность выпуклости, обращенная в полость шины, выступает внутрь полости шины и имеет выгнутую форму.

5. Передающее устройство по п.1, отличающееся тем, что кромка внутреннего отверстия воздушного канала скруглена или имеет фаску.

6. Передающее устройство по одному из пп.1-5, отличающееся тем, что внутреннее пространство содержит пространство резервуара для сбора и хранения жидкости, попадающей в него через воздушный канал, внутреннее отверстие воздушного канала находится у поверхности стенки, образующей пространство резервуара, а внутреннее пространство, кроме пространства резервуара, содержит пространство датчика, которое ответвляется от поверхности стенки, образующей пространство резервуара, и в которое обращена поверхность датчика.

7. Передающее устройство, устанавливаемое в полости шины для передачи информации о состоянии шины, содержащее датчик, получающий информацию о шине, представляющую собой данные о состоянии газа, которым наполнена полость шины, ограниченная шиной и прикрепленным к ней ободом; передатчик, обеспечивающий беспроводную передачу полученной информации о шине; и корпус, содержащий стенку, окружающую датчик и передатчик, внутреннее пространство, отделенное стенкой от полости шины, и воздушный канал, проходящий в корпусе и соединяющий внутреннее пространство корпуса с полостью шины, причем на поверхности корпуса, обращенной в полость шины, выполнено наружное отверстие воздушного канала, площадь которого не превышает 0,4 мм², на поверхности корпуса, обращенной во внутреннее пространство корпуса, выполнено внутреннее отверстие воздушного канала, площадь которого больше площади наружного отверстия, во внутреннем пространстве предусмотрено пространство датчика, расположенное по меньшей мере между воздушным каналом и датчиком, в которое обращена поверхность датчика, при этом пространство датчика, образованное внутренней стенкой внутреннего компонента, находящегося в корпусе, и стенкой корпуса, уже внутренней области, окруженной стенкой корпуса, и в сечении расширяется от внутреннего отверстия воздушного канала.

8. Передающее устройство по п.7, отличающееся тем, что у стенки корпуса и внутренней стенки внутреннего компонента, обращенной во внутреннее пространство, имеется отводной канал, отходящий от внутреннего отверстия воздушного канала.

9. Передающее устройство по п.8, отличающееся тем, что все отводные каналы, отходящие от внутреннего отверстия в разных направлениях, находятся у поверхности стенки корпуса и обращены во внутреннее пространство.

10. Передающее устройство по п.8 или 9, отличающееся тем, что внутреннее пространство содержит пространство резервуара для сбора и хранения жидкости, попадающей в него через воздушный канал, а отводной канал проходит до пространства резервуара.

11. Передающее устройство по п.8, отличающееся тем, что отводной канал образует путь протекания жидкости, попадающей во внутреннее пространство через воздушный канал.

12. Система контроля состояния шины, содержащая передающее устройство, принимающее устройство и блок контроля, причем передающее устройство содержит датчик, получающий информацию о шине, представляющую собой данные о состоянии газа, которым наполнена полость шины, ограниченная шиной и прикрепленным к ней ободом, передатчик, обеспечивающий беспроводную передачу полученной информации о шине, и корпус, содержащий стенку, окружающую датчик и передатчик, внутреннее пространство, отделенное стенкой от полости шины, и воздушный канал, проходящий в корпусе и соединяющий внутреннее пространство корпуса с полостью шины, при этом на поверхности корпуса, обращенной в полость шины, выполнено наружное отверстие воздушного канала, площадь которого не превышает 0,4 мм², а на поверхности корпуса, обращенной во внутреннее пространство корпуса, выполнено внутреннее отверстие воздушного канала, площадь которого больше площади наружного отверстия, причем принимающее устройство выполнено с возможностью получения информации, поступающей от передатчика, блок контроля выполнен с возможностью выявления, на основе информации о шине, отклонения от нормального состояния шины и информирования о полученном результате, а площадь сечения отверстия воздушного канала ступенчато или непрерывно увеличивается в направлении от наружного отверстия к внутреннему отверстию.