ПРОТИВОУДАРНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ШИННОГО МАНОМЕТРА С ГАЗОВЫМ НИППЕЛЕМ

ОБЛАСТЬ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
[0001] Полезная модель относится к устройству для обеспечения безопасности автомобиля и, более конкретно, к противоударному устройству для шинного манометра с газовым ниппелем.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] Известно соединение шинного манометра с газовым ниппелем и продажа их как единого целого. Подобная технология раскрыта в различных патентах по всему миру, включая патенты данного изобретателя.
[0003] В китайской патентной заявке №200910260535.1, поданной 10 декабря 2009 г., раскрыт водостойкий шинный манометр и защитный корпус цилиндрической катушки. На фиг.3 вышеуказанной патентной заявки показано соединение между шинным манометром и газовым ниппелем. Как показано на фиг.3, дальний конец газового ниппеля выполнен шарообразным, а шинный манометр содержит корпус, в котором выполнен паз для приема этого шарообразного конца. Шарообразный дальний конец взаимодействует с пазом и может поворачиваться относительно него. Угол наклона шинного манометра относительно газового ниппеля может быть слегка отрегулирован при помощи вышеуказанной поворотной структуры после установки манометра, благодаря чему он может быть прочно закреплен на ступице колеса без риска быть демонтированным с помощью инструмента.
[0004] В китайском патенте №201376472Y, выданном 6 января 2010 г., раскрыто усовершенствование шинного манометра. На основании такого же механизма, как в вышеуказанной китайской патентной заявке, резьбовое отверстие выполнено в задней части паза шинного манометра и проходит чрез паз. Шинный манометр может быть прикреплен к газовому ниппелю с возможностью перемещения с помощью винта, который проходит через резьбовое отверстие и взаимодействует с винтовым отверстием шарнира. Кроме того, данный вид усовершенствования может предотвратить вызванное механическим износом ослабление.
[0005] В структуре, раскрытой в двух вышеуказанных патентах, корпус шинного манометра выполнен из пластмассы, в то время как газовый ниппель и шарнир выполнены из металла, и, в результате, механическая прочность шинного манометра намного хуже, чем прочность газового ниппеля. Шинный манометр будет поврежден раньше, чем газовый ниппель, когда техник снимает шину со ступицы колеса. Другими словами, газовый ниппель сможет все еще работать правильно, в то время как манометр будет навсегда поврежден. Известно, что стоимость манометра намного выше, чем стоимость газового ниппеля. Соответственно, требуется уменьшить повреждение и защитить шинный манометр, когда случаются такие происшествия.
СУЩНОСТЬ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
[0006] Цель полезной модели состоит в создании противоударного устройства шинного манометра с газовым ниппелем, которое эффективно снижает стоимость технического обслуживания.
[0007] Для реализации вышеуказанной цели предлагается следующее техническое решение.
[0008] Противоударное устройство для шинного манометра с газовым ниппелем. Шинный манометр содержит корпус и газовый ниппель. Корпус содержит вогнутую сферическую поверхность, в то время как газовый ниппель содержит полую трубку. Трубка содержит газовое впускное отверстие, газовое выпускное отверстие и шарнир, расположенный с наружной стороны газового выпускного отверстия в осевом направлении газового ниппеля и соединенный с вогнутой сферической поверхностью универсальным образом. Слабый участок образован на конце газового впускного отверстия трубки, толщина которого меньше толщины остальной части трубки.
[0009] Слабый участок проходит поперек газового выпускного отверстия. Буферный участок расположен на корпусе шинного манометра с образованием вогнутой сферической поверхности и содержит продольное щелевое отверстие, образованное в нем и преходящее через него насквозь; резьбовое отверстие образовано в указанном шарнире в осевом направлении газового ниппеля, а болт проходит через щелевое отверстие и резьбовое отверстие шарнира и скреплен этим резьбовым отверстием, так что положение головки болта ограничено щелевым отверстием. Между головкой болта и буферным участком расположена прокладка. Прокладка содержит сквозное отверстие, образованное в ней и обеспечивающее прохождение болта; причем одна сторона прокладки, обращенная к буферному участку, выполнена в виде гладкой вогнутой сферической поверхности, а другая сторона прокладки, обращенная к поверхности головки болта, выполнена в виде зубчатой структуры. Одна поверхность головки болта, обращенная к прокладке, выполнена в виде зубчатой структуры, сцепленной с зубчатой структурой прокладки. Выпуклая поверхность буферного участка выполнена концентрично со сферической поверхностью шарнира.
[0010] В сравнении с уровнем техники, повреждается только газовый ниппель, в то время как остальные компоненты шинного манометра остаются неповрежденными. В результате, для хорошей работы шинного манометра в целом может быть произведена замена только газового ниппеля вместе с шарниром. Замена только газового ниппеля приводит к снижению стоимости в сравнении с заменой шинного манометра полностью.
[0011] Другие преимущества и новые признаки будут определены из последующего подробного описания вариантов реализации со ссылками на прилагаемые чертежи.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0012] На фиг.1 показан покомпонентный перспективный вид противоударного устройства для шинного манометра с газовым ниппелем согласно полезной модели.
[0013] На фиг.2 показан вид в разрезе противоударного устройства для шинного манометра с газовым ниппелем согласно настоящей полезной модели.
[0014] На фиг.3 показан другой перспективный вид прокладки, показанной на участке А на фиг.1.
[0015] На фиг.4 показан в увеличенном виде слабый участок, показанный на участке В на фиг.1.
[0016] На фиг.5 показана принципиальная схема шинного манометра с газовым ниппелем согласно настоящей полезной модели.
[0017] На фиг 6 показана схема, иллюстрирующая электрическое соединение между передающей цепью, проводящим элементом и газовым ниппелем шинного манометра согласно настоящей полезной модели.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
[0018] Далее последующее описание полезной модели будет выполнено со ссылками на прилагаемые чертежи и различные варианты реализации полезной модели.
[0019] Согласно полезной модели, противоударное устройство разработано для шинного манометра. На фиг.1 и 2 показано соединение между шинным манометром и газовым ниппелем. Как показано на чертежах, шинный манометр 1 по существу содержит корпус 11 и печатную плату 12. Цепь 123 расположена на печатной плате 12 для определения давления, температуры и/или влажности шины. Кроме того, на печатной плате 12 объединены передающая цепь 121 (показана на фиг.5 и 6), используемая для передачи сигнала наружу и батарея 122 как источник питания. Все цепи, используемые шинным манометром 1, могут быть объединены на одной печатной плате 12. Некоторые цепи исключены из показанной на фиг.1 печатной платы, в то время как некоторые другие специфические цепи показаны на печатной плате 12 шинного манометра 1 на фиг.5. Полезная модель может быть реализована в отношении этих специфических цепей, и, следовательно, описание их опущено, так как не поясняет полезную модель. Со ссылками на фиг.1 и 5, в печатной плате 12 выполнено продольное щелевое отверстие 120 для приема язычка 62 проводящего элемента 6 и осуществления электрического соединения между проводящим элементом 6 и цилиндрической катушкой печатной платы 12 с помощью дорожек печатной платы (не показаны). Корпус 11 и печатная плата 12 непосредственно винтами соединены друг с другом. Т.е. корпус 11 выполнен в форме крышки, и, соответственно, печатная плата 12 сконструирована имеющей такую же площадь, как корпус 11. Винты 13 проходят через соответствующие отверстия в печатной плате 12 и затем взаимодействуют с соответствующими резьбовыми отверстиями в корпусе 11, тем самым создается относительное закрепление корпуса 11 и печатной платы 12 манометра 1.
[0020] На фиг.1 и 2 показан газовый ниппель 2, выполненный из проводящего материала, такого как медь. Газовый ниппель 2 содержит полую трубку 4, содержащую газовое впускное отверстие 41, газовый канал 42 и газовое выпускное отверстие 40. Газовое впускное отверстие 41 образовано на одном конце трубки 4, а газовое выпускное отверстие 40 образовано в боковой стенке на другом конце трубки 4. Точнее, процесс прохода газа через ниппель 2 следующий: газ поступает в полый канал 42 через открытое газовое впускное отверстие 41 трубки 4, проходит в осевом направлении ниппеля 2 наружу через газовое выпускное отверстие 40, расположенное на боковой стенке трубки 4 и, наконец, поступает в шину.
[0021] На газовый ниппель 2 надета резиновая трубка 5 для его изоляции от ступицы шины. Зная о местоположении газового выпускного отверстия 40, уделяют внимание тому, чтобы резиновая трубка 5, проходящая по всей длине газового ниппеля 2, заканчивалась у выпускного отверстия 40, так чтобы не заблокировать поток газа в выпускном отверстии 40. Для того чтобы удерживать трубку 5 прочно закрепленной на ступице шины, на ней выполнен кольцевой паз 50 в месте, в котором резиновая трубка 5 упирается в ступицу шины. Кроме того, профиль кольцевого паза 50 соответствует профилю металлического обода отверстия ступицы.
[0022] Направление потока газа внутри газового ниппеля 2 по существу совпадает с осевым направлением газового ниппеля 2. На дальнем осевом конце газового ниппеля 2, а именно, на дальнем осевом конце и в направлении поступления газа рядом с выпускным отверстием 40 сформирован шарнир 3 за одно целое с газовым ниппелем 2. Шарнир 3 имеет сферическую форму для предотвращения эксцентриситета соединения при повороте. Соответственно, осевое направление шарнира 3 совпадает с осевым направлением газового ниппеля 2.
[0023] Таким образом, можно сказать, что газовый ниппель 2 расположен с одной стороны от выпускного отверстия 40, а шарнир 3 расположен с противоположной стороны от него. Кроме того, ниппель 2 и шарнир 3 сформированы за одно целое, оба выполнены из проводящего материала, такого как медь, и, таким образом, оба имеют хорошую электропроводность.
[0024] Как показано на фиг.4, для реализации противоударного эффекта прочность соединения между газовым ниппелем 2 и шарниром 3 должна быть понижена на каком-либо участке. В этих целях, слабый участок 43 образован между ниппелем 2 и шарниром 3 рядом с выпускным отверстием 40. Более конкретно, слабый участок 43 образован формированием кольцевого паза 43 в наружной стенке газового ниппеля 2, и, следовательно, трубка 4 утонена в пазу 43. Так как слабый участок 43 образован вышеуказанным пазом, толщина трубки 4 на слабом участке 43 меньше толщины остальной ее части. Так как прочность слабого участка 43 уменьшена, кольцевой паз 50 резиновой трубки 5 служит точкой опоры рычага, когда газовый ниппель 2 вставлен внутрь ступицы колеса. Как только приложены силы к шинному манометру 1, они будут передаваться к шарниру 3. Так как слабый участок 43 сформирован в центральной части шарнира 3, приложенные силы вызовут разрушение слабого участка 43. Таким образом, будет поврежден только газовый ниппель 2, в то время как остальные компоненты шинного манометра 1 останутся неповрежденными. В результате, для хорошей работы шинного манометра 1 в целом может быть произведена замена только газового ниппеля 2 вместе с шарниром 3. Замена только газового ниппеля 2 приводит к снижению стоимости в сравнении с полной заменой манометра 1.
[0025] Соединение между шарниром 3 и шинным манометром 1 должно быть прочным, так что слабый участок 43 будет хорошо работать. Как показано на фиг.1-2, внутри шарнира 3 в осевом направлении (которое совпадает с осевым направлением газового ниппеля 2) образовано резьбовое отверстие 30. Это резьбовое отверстие 30, как второй взаимодействующий элемент согласно данному варианту реализации, будет сцепляться с первым взаимодействующим элементом (который будет рассмотрен далее) для достижения надежного соединения между шарниром 3 и шинным манометром 1.
[0026] Как показано на фиг.1 и 2, для получения надежного соединения шарнира 3 с шинным манометром 1, буферный участок 7 сформирован за одно целое с корпусом 11 шинного манометра 1. Буферный участок 7 имеет аркообразную форму и содержит вогнутую сферическую поверхность 74 и выпуклую сферическую поверхность 73. Вогнутая сферическая поверхность 74 соответствует по форме сферической поверхности шарнира 3, так что шарнир 3 может легко поворачиваться относительно вогнутой сферической поверхности 74. Второй взаимодействующий элемент шарнира 3 может взаимодействовать с первым взаимодействующим элементом, который будет рассмотрен ниже. Для этого в буферном участке 7 образовано щелевое отверстие 70. Щелевое отверстие 70 имеет достаточную продольную длину, для того чтобы согласовываться с продольной длиной направляющего отверстия 60 проводящего элемента 6. Достаточная продольная длина щелевого отверстия 70 обеспечивает, что первый взаимодействующий элемент сможет легко проходить туда и обратно через щелевое отверстие 70 во время перемещения шарнирна 3 в продольном направлении. Отсутствуют требования к поперечному размеру и форме щелевого отверстия 70.
[0027] Как показано на фиг.1 и 2, проводящий элемент 6 расположен на буферном участке 7 на его выпуклой сферической поверхности. Проводящий элемент 6 выполнен из проводящего металла, такого как медь. Проводящий элемент 6 содержит основу 61 аркообразной формы, вогнутую сферическую поверхность 64, плотно соприкасающуюся с выпуклой сферической поверхностью 73 буферного участка 7, и выпуклая сферическая поверхность 63 является противоположной вогнутой сферической поверхности 64. Выпуклая сферическая поверхность 63 сконструирована полностью концентрической с шарниром 3. В результате, при накрытии основой 61 проводящего элемента 6 буферного участка 7 и последующего взаимодействия с выпуклой сферической поверхностью 73 буферного участка 7, выпуклая сферическая поверхность 63 основы 61 проводящего элемента 6 становится равноотстоящей от центра сферы шарнира 3 на всех участках.
[0028] Проводящий элемент 6 также содержит язычок 62, который проходит от нижней части основы 61 и затем загибается. Язычок 62 проходит через отверстие (не обозначено номером), заранее выполненное в корпусе 11 шинного манометра 1, проходит внутрь корпуса 11 и, наконец, входит в щелевое отверстие 120 печатной платы 12 и приваривается к нему. Таким образом, язычок 62 физически прикреплен к печатной плате 12. Более того, получено электрическое соединение между язычком 62 и цилиндрической катушкой на печатной плате. Замечено, что изгиб язычка 62 относительно основы 61 выполнен с учетом формы, ограниченной шинным манометром 1. Другими словами, язычок 62 может также проходить непосредственно от основы 61 без какого-либо изгиба.
[0029] Основа 61 проводящего элемента 6 содержит выполненное в ней продольное направляющее щелевое отверстие 60. Направление прохождения отверстия 60 перпендикулярно плоскости печатной платы 12. Настройка угла наклона между шинным манометром 1 и газовым ниппелем 2 реализована ограничением местоположения первого взаимодействующего элемента. Кроме того, такая настройка угла наклона может быть выполнена настройкой угла наклона между плоскостью, в которой лежит печатная плата 12, и осью газового ниппеля 2. Направляющее отверстие 60 ограничено тем, чтобы быть продольным, так чтобы ограничивать расстояние и направление перемещения первого взаимодействующего элемента. Кроме того, ширина направляющего отверстия 60 также ограничена, так что часть первого взаимодействующего элемента, находящаяся внутри направляющего отверстия, имеет ширину, соответствующую ширине направляющего отверстия 60.
[0030] Проводящий элемент 6 может быть прикреплен к корпусу 11 при вставке его боковых сторон внутрь заранее выполненных щелевых отверстий корпуса 11 (не показаны). Для получения более надежного соединения могут быть использованы винты (не показаны) для прикрепления проводящего элемента 6 к буферному участку 7.
[0031] Первый взаимодействующий элемент в данном примере реализован как специально разработанный болт 8. Болт 8 содержит резьбовой стержень 82 и головку 81 с зубчатой структурой (не показана), сформированной на нижней поверхности головки. Резьбовой стержень 82, направляющее отверстие 60 проводящего элемента 6, щелевое отверстие 70 буферного участка 7 и резьбовое отверстие 30 шарнира 3 соответствуют друг другу при их относительном местоположении. Более конкретно, и направляющее отверстие 60 и щелевое отверстие 70 обеспечивают проход через них для резьбового стержня 82. Кроме того, резьбовое отверстие 30 шарнира 3, как второй взаимодействующий элемент, может быть заблокировано резьбовым стержнем 82. Головка 81 болта 8 согласно данному варианту реализации служит элементом, ограничивающим местоположение, и ширина головки 81 болта больше поперечной ширины направляющего отверстия 60 проводящего элемента 6. Таким образом, головка 81 болта будет прижата к основе 61 проводящего элемента 6 после того, как резьбовой стержень 82 болта 8 пройдет через направляющее отверстие 60 проводящего элемента 6 и щелевое отверстие 70 буферного участка 7 и, наконец, достигнет резьбового отверстия 30 шарнира 3, посредством этого болт 8 ограничен головкой 81 и не может пройти целиком через направляющее отверстие 60. На фиг.2 видно, что получен изолирующий эффект, когда резьбовой стержень 82 заблокирован шарниром 3. В результате, полая структура газового ниппеля 2 также может быть вытянута в шарнир 3, поскольку газовый ниппель 2 может быть в осевом направлении герметизирован резьбовым стержнем 82.
[0032] Шарнирное соединение реализовано взаимодействием шарнира 3 с вогнутой сферической поверхностью 74 буферного участка 7. Соединение шарнира 3 с корпусом 11 шинного манометра 1 может быть улучшено взаимодействием второго взаимодействующего элемента шарнира 3 с первым взаимодействующим элементом, который проходит через направляющее отверстие 60 проводящего элемента 6 и щелевое отверстие 70 буферного участка 7. Выпуклая сферическая поверхность 63 проводящего элемента 6 является концентрической со сферической поверхностью шарнира 3 при его повороте, поскольку любое место на выпуклой сферической поверхности 63 проводящего элемента 6 находится на равном расстоянии от центра сферы шарнира 3. Таким образом, расстояние между головкой 81 первого взаимодействующего элемента, которая функционирует как элемент, ограничивающий местоположение, и выпуклой сферической поверхностью 63 проводящего элемента 6 также является постоянным. Таким образом, внешняя сила, приложенная к головке 81 болта, не будет передаваться ко всему болту 8, и, соответственно, соединение между шинным манометром 1 и газовым ниппелем 2 не будет ухудшено из-за ослабления болта 8.
[0033] Далее как показано на фиг.1, 2 и 3, для предотвращения механического износа, который может быть вызван трением между нижним участком головки 81 болта, который служит элементом, ограничивающим местоположение, и выпуклой сферической поверхностью 63 проводящего элемента 6, может быть расположена прокладка 9 между элементом, ограничивающим местоположение, и проводящим элементом 6. Прокладка 9 квадратная и содержит выполненное в ней сквозное отверстие 90 для прохода через него резьбового стержня 82 болта 8. Болт 8 проходит через отверстие 90 прокладки 9 прежде, чем он достигнет направляющего отверстия 60. Таким образом, перемещение болта 8 вызывает одновременное перемещение прокладки 9. Зубчатая структура 99, сцепленная с зубчатой структурой головки 81 болта, сформирована на прокладке 9 на стороне 93, обращенной к головке 81 болта, в то время как другая сторона 94 прокладки 9, обращенная к выпуклой сферической поверхности 63 проводящего элемента 6, обработана на станке таким образом, чтобы быть вогнутой гладкой сферической поверхностью. Соответственно, когда прокладка 9 расположена между болтом 8 и проводящим элементом 6, сторона 93 прокладки 9 сцепляется с элементом, ограничивающим местоположение, и они вместе блокируются, в то время как другая сторона 94 прокладки 9 остается скользящей относительно проводящего элемента 6. Следовательно, прокладку 9 можно поворачивать вместе с первым взаимодействующим элементом. Как только болт 8, который служит первым взаимодействующим элементом, будет закреплен резьбовым отверстием 30 шарнира 3, которое служит вторым взаимодействующим элементом, нижний участок головки 81 болта 8 будет прочно сцеплена с прокладкой 9. Даже в случае, если к болту 8 приложена внешняя сила, он не будет отцеплен от прокладки 9 благодаря надежному взаимодействию между головкой болта и прокладкой 9. Другими словами, существенно улучшено соединение между болтом 8 и резьбовым отверстием 30 шарнира 3.
[0034] Для дополнительного обеспечения передачи сигнала от шинного манометра 1 первый и второй взаимодействующие элементы и прокладка 9, дополнительно к проводящему элементу 6, шарниру 3 и газовому ниппелю 2, также могут быть выполнены из проводящего металла, такого как медь. Более конкретно, предпочтительно, чтобы первый взаимодействующий элемент был выполнен из проводящего материала. Сравнительно, так как второй взаимодействующий элемент согласно данному варианту реализации полезной модели сформирован резьбовым отверстием 30 шарнира 3, отсутствует характерный материал, используемый для второго взаимодействующего элемента Следовательно, когда структура соединения согласно полезной модели смонтирована на ступице колеса, передающая цепь 121 на печатной плате 12 шинного манометра 1 способна передавать сигнал наружу ступицы колеса посредством проводящего элемента 6, первого взаимодействующего элемента, второго взаимодействующего элемента, шарнира 3 и газового ниппеля. Так как газовый ниппель 2 и ступица колеса изолированы друг от друга резиновой трубкой 5, сигнал от шинного манометра 1 может быть надежно передан без риска замыкания цепи между передающей цепью 121 и ступицей колеса.
[0035] Согласно полезной модели, как показано на фиг.5 и 6, как неизолированная катушка с множеством витков, цилиндрическая катушка 128 предпочтительно расположена между передающей цепью 121 и язычком 62 проводящего элемента 6. Здесь неизолированная катушка с множеством витков может дополнительно согласовать полное сопротивление, посредством чего повышается устойчивость передачи сигнала от газового ниппеля 2, который функционирует как передающий компонент, и увеличивается расстояние передачи сигнала. Более того, катушка с множеством витков может быть использована также как зависимая антенна. Цилиндрическая катушка 128, передающая цепь 121 и проводящий язычок 62 друг с другом соединены согласно показанной на фиг.6 принципиальной схеме, и соединение реализовано дорожками на печатной плате 12. Дорожки на печатной плате не показаны, поскольку это известная из уровня техники технология.
[0036] Выше показан типичный вариант реализации полезной модели. Из представленного выше описания понятно, что могут быть получены хорошие электрические характеристики и структурная надежность, когда шинный манометр 1 и газовый ниппель 2 согласно полезной модели вмонтированы внутрь шины транспортного средства.
[0037] В других вариантах реализации полезной модели на основании принципа полезной модели могут быть выполнены различные модификации. Некоторые из них описаны ниже.
[0038] В варианте реализации, который не показан, буферный участок 7 может быть заменен на проводящий элемент 6, установленный на корпусе 11 шинного манометра 1. Более конкретно, шарнир 3 может быть соединен непосредственно с вогнутой сферической поверхностью 63 проводящего элемента 6 универсальным способом, болт 8 может проходить через отверстие 90 прокладки 9, направляющее отверстие 60 проводящего элемента 6 и затем закрепляться резьбовым отверстием 30 шарнира 3. В данном варианте реализации толщина проводящего элемента 6 будет увеличена, и соединение между элементом 6 и корпусом 11 будет улучшено.
[0039] Еще в одном варианте реализации, который на чертежах не показан, первый и второй взаимодействующие элементы могут быть сконструированы более свободно. Например, первый взаимодействующий элемент может быть реализован как гайка (не показана), которая сама выполняет функцию ограничения местоположения. Соответственно, второй взаимодействующий элемент может быть реализован в виде резьбового стержня шарнира 3 (не показан). В результате взаимодействия между гайкой и резьбовым стержнем может быть получен такой же хороший технический результат, который получен в вышеуказанном варианте реализации.
[0040] Еще в одном варианте реализации, резьбовое соединение между первым и вторым взаимодействующими элементами может быть заменено на соединение с защелкой, посредством этого получают тот же хороший технический результат.
[0041] Таким образом, согласно различным вариантам реализации полезной модели, подгонка угла наклона между шинным манометром и газовым ниппелем может быть выполнена с легкостью. Кроме того, может быть получено надежное соединение шинного манометра с газовым ниппелем с обеспечение свободы их поворота относительно друг друга. Кроме того, сигнал передается с высокой эффективностью и надежностью. Может быть существенно снижено повреждение, вызванное воздействием внешней силы, приложенной к шинному манометру.