轮胎充气不足是有关轮胎最常见的问题之一。轮胎通常在安装的时候 充气，此后并不检测。所以尽管车主使用手册已经提醒了，但是只有很少 的人会定期检查轮胎的气压。如果开车时轮胎气压太低，不但会负面影响 车辆的操纵特性，而且也会成为导致轮胎胎面分离的因素。近来，直接由 于轮胎胎面分离而造成的车辆翻滚，在美国已经导致很多人死亡。所以强 调轮胎具有合适气压的重要性并不过分。除非轮胎气压合适，否则不能保 证获得最大的燃料效率，轮胎充气不足就不可能满足保修检验对里程的要 求。
随着各种不同汽车轮胎的出现，目前使用的推荐气压也各不相同。例 如许多不同的汽车在前胎和后胎就需要不同的充气气压。另外，很多多用 途运载车也比以往的汽车要求有高得多或者低得多的轮胎气压。这样，一 旦车主将轮胎充气到一个合适的气压，该用户就必须了解每个轮胎的气压 变化情况。在汽车开动一会儿之后，上述用户必须能够确定轮胎中的气压 是否改变了以便于用户及时充气。

本发明涉及一种和轮胎气门杆连在一起或设置在轮胎气门杆内的轮胎 气压监视器。上述轮胎气压监视器在轮胎内气压相对于校准的轮胎气压值 降低一个预定量时，就发出警报。
在本发明的某些实施例中，安装在轮胎气门杆上的轮胎气压监视器会 对轮胎气压的下降作出反应。例如，该监视器可以通过视频，音频，电磁 或其他方式进行指示，指示上述轮胎气压相对初始轮胎气压下降了至少一 个预定量。优选的是，该监视器结构紧凑，而且不会影响轮胎内的平衡。 在一个实施例中，除了弹性膜的运动以外，上述轮胎气压监视器不使用或 依靠移动机械装置来工作。所以在本发明的一个优选实施例中，离心力， 灰尘，碎屑和其他马路上的危险因素都无法影响上述监视器的操作或精确 性。
在本发明的一个实施例中，上述轮胎气压监视器包括一个和轮胎气门 杆相连的壳体，上述壳体包括两个由弹性膜分开的压力腔。当上述监视器 刚和轮胎气门相连的时候，一个第一压力腔由轮胎的气压加压。然后该第 一压力腔被密封，上述轮胎气压监视器这样就被校准。一个第二压力腔也 同样由轮胎的气压加压，但第二压力腔以恒定的气压和轮胎相连通。所以 当轮胎气压下降的时候，第二压力腔的气压也伴随下降。根据一个预定的 压差，当第二压力腔内的气压与第一压力腔内的气压压差达到一个预定值 时，一个信号发送装置就会警告司机轮胎气压太低。
在本发明的另一个实施例中，上述轮胎气压监视器设置在轮胎气门杆 内。上述轮胎气门杆大致为一个圆柱体，上面设置有一个孔。该轮胎气门 杆也可以在气门杆内包括一个逆压腔。上述逆压腔通过一个管道和上述轮 胎气门杆的孔相连通。该管道由一个逆压腔销能够可逆地关闭和打开。而 且在上述逆压腔上设置有一个弹性膜。一个接触板和上述弹性膜相间隔开。 当轮胎内的气压与逆压腔中的气压的压差达到一个预定值时，一个信号发 送装置就会警告司机轮胎气压太低。
本发明还涉及一种轮胎气压监视器的使用方法。根据这种方法，上述 监视器被连在一个轮胎气门上，然后校准。上述相连的监视器监测监视器 内气压和轮胎当前气压之间的压差。当压差超过一个预定的压差时，监视 器就会发送一个警报信号。上述警报信号可以是一种光信号例如恒定光或 闪烁光，一种音频信号例如蜂鸣器或报警器，一种电磁信号例如广播或传 输模拟或数字信号，一种使监视器或其他地方的显示仪显示轮胎气压变化 信息的电信号，或任何其它类型的低压警报信号。
在本发明的另一个实施例中，上述轮胎气压监视器设置在轮胎气门杆 内。上述轮胎充气到所需的气压。上述轮胎气压监视器通过驱动一个校准 件进行校准，该校准件可以在逆压腔内设定气压。上述监视器监测逆压腔 内气压和轮胎当前气压之间的压差。当压差超过一个预定的压差时，监视 器就会发送一个警报信号。上述警报信号可以是一种光信号例如恒定光或 闪烁光，一种音频信号例如蜂鸣器或报警器，一种电磁信号例如广播或传 输模拟或数字信号，一种使监视器或其他地方的显示仪显示轮胎气压变化 信息的电信号，或任何其它类型的低压警报信号。
附图说明
图1是安装在轮胎上的本发明轮胎气压监视器的透视图；
图2A-B是轮胎气压监视器的透视图；
图3是图2A-B中轮胎气压监视器的分解视图；
图4是图3中轮胎气压监视器的截面图；
图5是轮胎气压监视器的截面图，其中弹性膜和蓄电池相连；
图6A是安装在本发明轮胎气压监视器上的印刷电路板的顶视图；
图6B是图6A中印刷电路板的底视图；
图7是本发明轮胎气压监视器的另一个实施例的截面图；
图8是本发明另一个实施例的截面图；
图9是本发明另一个实施例的截面图；以及
图10是本发明另一个实施例的截面图。

本发明涉及一种和轮胎气门杆连在一起或设置在轮胎气门杆内的轮胎 气压监视器，以及该监视器的使用方法。上述轮胎气压监视器当轮胎气压 下降达到一个预定压差时就作出反应，例如通过发送一个视频，音频，电， 电磁或其他信号对轮胎气压下降产生响应。
现在参看图1，描述了一个轮胎气压监视器20的实施例，该轮胎气压监 视器20安装在轮胎的气门杆22上。如图2-4所示，上述轮胎气压监视器20 包括一个透镜24，一个主体26和一个下体28。上述透镜24通常由塑料材料 制成，例如丙烯酸，聚碳酸酯等，但并不局限于这些。如图2所示，上述透 镜24为圆柱形，并带有尖部顶端。在另一实施例中，这些透镜可以为圆顶， 或者为大致圆柱形结构。
上述透镜覆盖了轮胎气压监视器20的顶部，并限定一个逆压腔21，该 腔具有一个压力为P1的气容积V1。该气容积V1非常重要，是因为弹性膜36 必须有足够的气容积(以及伴随的足够的气压)来移动。上述透镜24也可 以包括一个顶部螺旋凸缘30，一个止回垫片凸缘32和一个环槽34。上述透 镜24通过一个螺纹盖25连接到上述主体26上，上述顶部螺旋凸缘30设置有 一个和螺纹盖25啮合的表面。上述止回垫片凸缘32和环槽34都位于上述透 镜的底边上。上述止回垫片凸缘32和环槽34可以定位并保持密封件38在监 视器20的周长上。
在一个实施例中，上述密封件38可以由导电橡胶制成。这就正电荷到 达上述印刷电路板顶部提供了另一条通路。也就是正电荷可以通过上述印 刷电路板上的通道90从蓄电池的正端穿过主壳体到达上述发光二极管 (LED)的正端，或者穿过上述导电密封件38到达上述发光二极管(LED) 的正端。
图4描述了轮胎气压监视器20的主体26。上述主体26为一个大致圆柱形 结构，并可以用来保持印刷电路(PC)板29和至少一个蓄电池27。如图4 所示，上述主壳体可用来保持两个蓄电池。本领域技术人员可以理解，主 体26的长度可以调节，以和用于上述监视器20内蓄电池的大小和数量相适 应。在一个实施例中，主体由铝制成；但是在本发明另一些实施例中，主 体还可以由其他的金属或塑料制成。在主体由塑料制成的实施例中，本领 域的技术人员可以理解，在主体的内表面上需要设置电线，以便于完成整 个电路。
主壳体26的外部具有位于主壳体26顶部的螺纹40，和上述螺纹盖25的 螺纹相匹配。上述螺纹40可以有选择地设置一种现有技术中的压力和/或 热活性粘结剂来固定螺纹。从美国康涅狄格州Rocky Hill市的Loctite Americas公司获得。上述粘结剂能够密封上述逆压腔，并防止监视器的内 部构件受到灰尘和碎屑的损害。而且，在可以容纳上述印刷电路板44的主 体26顶部具有一个环肋42。上述主体也可以包括一个环槽48来容纳一个非 导电垫圈50。
上述垫圈50是一个具有开口52的环型盘，开口52基本上在垫圈50 的中央。如图4和5所示，垫圈的一个表面54的形状与处于延展位置的弹 性膜36近似。通过把垫圈表面54的轮廓制成与弹性膜36相同，那么上述 膜36就很少受到损坏或变形，这是因为垫圈表面可以防止上述弹性膜36 过度延展。上述垫圈50的第二表面56基本上是平的，并可以防止蓄电池 27连续地接触到上述弹性膜36。而且上述垫圈56保证了在上述弹性膜36 和蓄电池27负端之间的距离恒定。为了可以补偿不同的蓄电池高度，可以 在第二蓄电池27下面放置一个偏压件(没有示出)，例如但并不局限于弹 簧或垫圈，从而保证顶部的蓄电池和垫圈50的第二表面56相配合。
上述主壳体进一步包括一个在壳体内腔中的凹槽58。该槽58可以容纳 一个非导电带，该带可以由但并不局限于塑料或尼龙制成。当蓄电池27插 入主壳体26的时候，该凹槽58对应于第一蓄电池27的位置。如果第一蓄电 池27和上述主壳体相接触，上述塑料材料就可以将主壳体的一部分绝缘， 从而防止短路。在本发明的另一个实施例中，第一蓄电池27的外周可以通 过绝缘材料缠绕起来，这就可以省略在主壳体26内设置凹槽58的需要。在 本发明的另一个实施例中，使用了一个单个3.0V的蓄电池，这样就可以省 去一系列的蓄电池。所以在这个实施例中，就不需要凹槽和绝缘材料了。
上述主壳体26也可以至少设置有一个位于主壳体26外周上的通道46。 如图3-4所示，上述主壳体26就设置有两个通道46。当螺纹盖没有拧紧的 时候，该通道46可以使空气从主壳体26进入到上述逆压腔21。但是当螺纹 盖25拧紧的时候，上述透镜24和密封件38就被拽向主壳体26，这样就将通 道46密封。
在上述主壳体26的底部，螺纹60被设置在主壳体26的内表面上，和下 壳体28外表面的螺纹相匹配。螺纹60可以有选择地设置一种压力和/或热 活性粘结剂。该粘结剂保证主壳体26和下壳体28紧密地连在一起，从而防 止任何空气从主壳体中泄露出去。另外，下壳体28包括一个位于下壳体28 外表面上的凹槽72。该凹槽72可以容纳一个密封件74，垫圈，或其他密封 装置。该密封件74在主壳体26和下壳体28之间提供了一种密封，从而当监 视器20和轮胎气门杆相连的时候，就防止了空气从主壳体26中逸出。
下壳体28包括一个基本为圆形的顶部64，该顶部具有一个大致为圆柱 形结构。该圆柱体内的腔设置有一个螺纹内壁66。内壁66上的螺纹可以和 大多数轮胎气门杆中标准的5/16”-32螺纹每英寸螺纹相匹配。下壳体的 圆形顶部65包括至少一个通道68来使主壳体26的腔和下壳体28的腔相连 通。上述圆形顶部65还可以包括一个杆口管脚70。当上述轮胎气压监视器 20和上述轮胎气门杆相连的时候，该杆口管脚70可以配合并压低一个轮胎 针阀(没有示出)。而且在下壳体28的腔内可以设置一个附加的密封装置 76，该装置可以是但并不局限于一个密封件或垫圈，从而在监视器20和轮 胎气门杆相连的时候，防止空气从下壳体泄漏出去。
而且如图2，4所示，下壳体28至少包括一个螺纹孔78。该孔78延伸穿 过下壳体28的壁，并基本上垂直于下壳体的内腔。一个螺钉79可以插入到 上述孔78中，以防止监视器20从上述气门中脱落。在一个实施例中，上述 由尼龙制成的螺钉79可以防止对轮胎气门杆上螺纹的损坏。但是本领域的 技术人员可以理解上述螺钉79也可以由多种材料例如但并不局限于塑料， 高强度陶瓷或金属等制成。
再回来参看图4，在上述下壳体28内设置有一个杆口管脚70。该杆口管 脚70包括一个圆柱体80和至少一个位于上述体内的通道82。图4-5就描述 了具有两个通道82的杆口管脚。上述通道82和一个环状管道84相连通，该 管道环绕上述管脚70的外周形成。通过设置这个环状管道84，就可以简化 制造过程，这是因为设置有了上述环状管道就可以不再需要对齐通道82和 下壳体28上圆形顶部的通道68。在另一个实施例中，上述下壳体和主压力 腔通过一个穿过上述下壳体圆形顶部的孔彼此相连通。
图6A-B描述了本发明印刷电路板29的一个实施例，上述电路板29容纳 有控制上述LED闪烁频率和持续时间的电路。电路板29的外环86通过监视器 的主壳体26和上述蓄电池的正端相连。上述主壳体26由铝制成，蓄电池的 正电荷移动到印刷电路板29的下部88。上述正电荷迁移穿过印刷电路板29 周边上的孔90到达上述位于印刷电路板顶部的LED正端33。该孔90衬以导体 材料，或者充满导体材料，从而传导上述正电荷。可以替换的是，上述正 电荷也可以穿过上述导电密封件到达上述印刷电路板的顶部。
上述印刷电路板29进一步包括一个衬以导体材料的通道92。该通道92 传导印刷电路板底部的负电荷到印刷电路板的顶部，再到上述LED的负端 35。上述通道92也可以作为上述逆压腔和某一间隙之间的管道，这个间隙 位于印刷电路板29底部和弹性膜36之间，并成为上述逆压腔的一部分。
如图6A-B所示，上述印刷电路板29也可以包括一个安装在印刷电路板 内的接触区域31上的IC片(没有示出)。该IC片控制上述LED光(没有示出) 闪烁的频率。可以想到上述IC片工作范围在1.0Hz到0.5Hz之间，也就是可 以换算为在闪烁之间1到2秒的持续时间。本领域的技术人员会理解上述IC 片的频率也可适用于超过上述范围的频率。而且上述IC片可以被设计成使 上述LED的发光时间为0.125秒。但是本领域技术人员会理解上述LED的持续 时间可以短于也可以长于0.125秒。本领域技术人员会理解不同的电路和电 子设备使监视器20具有不同的信号传输方式，它们可以是但并不局限于声 音，射频(RF)信号，红外线(IR)信号，或者它们之间的结合。在这些 实施例中，当传输射频或红外信号的时候，在车辆内部或者在一个钥匙袋 内可以设置一个远程接收器，来识别某个特定车轮的轮胎气压是否很低。
回来参考图4，上述印刷电路板29位于上述轮胎气压监视器20内， 并沿着主壳体26的环肋42。弹性膜36焊接到上述印刷电路板29上。在 一个实施例中，上述弹性膜36由铍-铜合金制成。但是本领域的技术人员 会理解上述弹性膜36也可以由其它金属制成，例如但并不局限于黄铜或其 他金属。而且可以想到上述弹性膜36也可以由其它导电物质制成，例如但 并不局限于导电橡胶。当上述弹性膜36由1/2硬度的铍-铜合金制成的时候， 厚度大约为0.001”。该弹性膜36为一个大致圆形的元件，如图4所示并 具有上翻的边缘。弹性膜36也可以包括一个中凸的凸耳90从弹性膜的表 面伸出。凸耳90的高度基本上等于非导电垫圈50内开口52的深度。
如图4所示，在一个第一位置，上述弹性膜具有一个全凹的形状。如图 5所示，在一个第二位置，逆压腔中的气压偏压上述弹性膜，以使得上述凸 耳90接触到上述蓄电池27。
移动弹性膜从第一位置到第二位置的上述压差取决于上述弹性膜的直 径，厚度，硬度，或凹曲的程度。相对于大的弹性膜，小的弹性膜更难移 动。厚的弹性膜比薄的难以移动，1/2硬度的弹性膜比3/4硬度的，全硬度的， 或弹性回火材料的弹性膜易于移动。上述材料的硬度可以由材料的热处理 来进行调节。
根据本发明的一个实施例，当压差为大约2到4psi的时候，上述弹性 膜就会接触到蓄电池。可以想到，具有这种弹性膜的监视器能够用来监视 汽车，摩托车，自行车或者其他具有适当轮胎气压的车辆轮胎气压。
在另一个实施例中，当压差为大约10psi的时候，上述弹性膜就会移 动。可以想到这个实施例也可以应用于牵引拖车或其他具有高轮胎气压(大 约为100psi)的大型车辆的轮胎中。本领域的技术人员会理解甚至可以 校准上述弹性膜，以使得上述监视器可以检测非常小的压差。
图4还示出了一个可选加强件93，作为弹性膜36内表面的衬里。上述加 强件93是一种自由浮动件，随动于上述弹性膜36的整体形状。如果主压腔 中的气压大于逆压腔中的气压，上述加强件93可以防止弹性膜36被压坏， 在这种情况下，如果没有上述加强件，主压腔中的压力就会迫使弹性膜朝 向上述印刷电路板移动，从而造成弹性膜的损坏。但是由于上述可选加强 件93的存在，当主压腔中的压力大于逆压腔中压力的时候，弹性膜的整体 形状就得以保留。
本发明还涉及上述轮胎气压监视器20的使用方法。通常，上述监视器 20被螺纹固定到气门杆上，并校准。一旦校准，上述监视器就可以经常地 来检测轮胎气压的下降。当上述轮胎气压下降到上述校准限值以下时，就 会发送一个警报信号。用户就可以去掉监视器，对轮胎进行充气。然后再 把上述监视器20连在轮胎气门杆上，继续监视轮胎气压。
本发明优于现有技术中的轮胎气压监视系统。本发明中的轮胎气压监 视器结构紧凑而且具有自封闭结构，所以不会影响车轮和轮胎的平衡。本 发明的实施例除了弹性膜的移动部分以外，没有移动构件。由于几乎没有 移动构件，轮胎旋转等产生的离心力就不会影响监视器某些实施例的操作。 而且，不同于过去的用视觉观察轮胎的气压是否“看起来很低”的碰巧的 方法，本发明的监视器更加精确，当轮胎气压变化达到预定的压差时监视 器即被致动。然后该监视器通过某些方式指示轮胎气压很低，例如光的闪 烁或发送声音或发射信号。
而且，本发明的监视器可以应用于不同的轮胎。也就是现有技术中的 监视器都是对特定的轮胎气压(例如32psi或100psi)预先校准的。它 们根据这些预先校准的轮胎气压测量偏差。如此相反，本发明的监视器基 于轮胎在起始时段内的轮胎气压进行校准，当轮胎气压从初始轮胎气压变 化达到预定气压偏差时，监视器被致动。所以，上述监视器20通过单一的 装置结构可以应用于不同的轮胎中。例如在某种汽车中，当前胎中的推荐 气压不同于后胎中推荐气压的时候，所有轮胎就可以使用相同设置的监视 器，并不需要预先校准，这是因为当监视器最初连接到轮胎时，就校准过 了。
进一步考虑这种方法，当上述监视器最初螺旋固定到轮胎气门杆上的 时候，上述监视器需要校准。通过使空气进入逆压腔来校准上述监视器。 通常，空气不会进入或离开逆压腔21，这是因为密封件封住了通道46，使 其关闭了。但是当监视器20最初安装在轮胎气门杆22上的时候，轮胎中的 空气进入到主压力腔94，并通过通道46进入到上述逆压腔21中，这是因为 上述密封件还没有固定到主壳体上。通过使空气进入逆压腔21中，上述逆 压腔21就和轮胎具有相同的气压。所以上述监视器20此时就被校准了，上 述螺纹盖就可以被拧紧来密封上述逆压腔21。
一旦被校准，上述监视器就经常地来监视轮胎气压的下降。此时，逆 压腔，主压腔和轮胎都具有相同的气压。这样上述弹性膜上就作用有相同 量的压强。然而轮胎中的气压随时间而下降，主压腔中的气压也伴随下降， 这种情况下，逆压腔21中的气压就大于主压腔94中的气压，逆压腔中的气 压就会使上述弹性膜36朝向蓄电池的负端运动。一接触到上述负端，就连 通了整个电路，从而发送警报信号。在一个实施例中，上述警报信号是一 个闪烁的LED。本领域的技术人员会理解本发明还可以考虑其他的信号发送 方式，例如声音，射频，红外光，或者它们之间的结合。
另外，一旦上述监视器20被校准，可以定期去掉监视器20以确定蓄电 池和电路是否处于正常运转状态。也就是当上述监视器校准后，逆压腔的 气压将和轮胎中气压相等。一旦从轮胎气门杆上去掉监视器，主压腔中的 气压就等于周围环境的气压。所以逆压腔和主压腔之间的压差就非常大， 上述弹性膜就会接触到蓄电池，从而发送警报信号。这样通过定期去掉监 视器20，用户就可以确保上述蓄电池和监视器是否处于正常工作状态。
上述监视器可以分为两个腔，一个主压腔94和一个逆压腔21，由弹性 膜36隔开。上述监视器被校准的时候，逆压腔和主压腔中的气压相等。此 后，轮胎和主压腔内的气压下降，当逆压腔内的压力大于主压腔内压力的 时候，弹性膜36和蓄电池27相接触(如图5所示)，从而连通电路并发送警 报信号。
图7是本发明另一个实施例的截面图。顶部件101由塑料等透明材料制 成。闪烁LED安装在一个小型印刷电路板(PCB)102上。上述PCB在其边缘 108上具有触点，并抵靠在上金属壳体上。这些触点可以将上述PCB上的电 路和蓄电池的正极相连。上述PCB具有用于蓄电池负极的触点，其中导电密 封件105和上述PCB相接触。上述上金属壳体103和透明顶部件101装配精确， 通过在合适的地方进行胶粘达到密闭装配的目的。上述透镜也可以将上述 PCB保持在合适的位置。塑料绝缘套109可以作为上蓄电池108正侧的绝缘 件，也可以在上金属壳体和下部件110连接在一起的时候，限制上述挡板 107，非导电密封件106，膜104和导电密封件105分别在各自的位置。绝缘 套的作用还可以传递必要的压力到填充物。上述膜104由弹性导电材料制 成，通过改变上述膜104的弹性，达到所需的灵敏度，实现触发低压警报闪 烁。上述导电密封件105是一种标准的有现货供应的导电密封件。上述密封 件106是一种标准的有现货供应的密封件。挡板107是一种直金属板并在中 部有一些切口，以提高和膜104的接触性能，还可以设置有两个穿过的小孔， 以便于轮胎气压满足膜104的要求。蓄电池108是标准的有现货供应的碱性 电池。上述下部件110螺旋固定到上金属壳体103上，并容纳有一个轮胎气 门开启器112。上述下部件110的螺纹设置在下部，以配合轮胎气门杆，还 具有一个橡胶垫圈112来密封轮胎气门杆。上述下部件110由金属制成，并 通过阳极处理制成不同的颜色，用于前后轮胎。
由于一些(比例很小的)车辆使用了和地面不能绝缘的金属气门杆， 下部分110就可以由塑料等非导电材料制成，但是在下蓄电池108的底部需 要插入一根额外的导线来和上金属壳体103连接。
在购买时即在上述上金属壳体和下部件之间安装有一个马蹄形分离器 (没有示出)。在初始安装时，首先把上述分离器放在本来的位置，再拧 紧螺纹盖和，使上述轮胎气门开启器112打开气门，让轮胎气压进入螺纹盖， 加压上述逆压腔113。然后去掉分离器，螺纹盖被紧固在上金属壳体103上， 下部件110就会通过在购买螺纹盖时就存在的粘结剂永久地连接在一起。这 就会限制逆压腔113中的轮胎气压，并通过螺纹盖校准该气压。
本发明的另一个实施例如图8所述。上述轮胎气压监视器类似于本发明 中其他的轮胎气压监视器，只不过是该轮胎气压监视器设置在轮胎气门杆 210内部。在气门杆内设置监视器比现有技术更有利，因为这就将监视器被 盗或从气门杆上拆卸下来的可能性降低为最小。而且电源也可以在轮胎内 有足够的空间设置。所以本发明中的电源可以和轮胎持续同样的寿命。另 外，车辆中的电源也可以和气门杆内的监视器一起使用。在另一个实施例 中，轮胎气压监视器包括一个机械机构可以利用旋转轮胎的转动能给轮胎 气压监视器的蓄电池充电。
上述轮胎气门杆210为一个大致圆柱形结构，并具有一个第一端和一个 设置有孔212的第二端。在气门杆的第二端，至少有一个通道214和上述孔 以及轮胎内部相连通(没有示出)。轮胎气门杆210的第一端设置有一个传 统的阀针装置216偏压在一个封闭的位置上，来保持轮胎内的气压。
如图8所示，上述轮胎气压监视器包括一个逆压腔218，一个弹性膜226， 一个接触板228，一个印刷电路板29，一个电源234，一个逆压腔销230和一 个用来发送警报信号的装置232。上述逆压腔218如图8所示，具有一个盆状 结构，但在本发明中其他形状也可以适用。上述逆压腔218通过逆压管道 220，和通道214相连通，最后和轮胎相连通。上述逆压管道220可以设置有 一个塞子222。塞子222的尺寸和形状正好密封管道220和通道214。一个类 似弹簧的弹性件224位于管道220之内，并和塞子222相连，以便于偏压塞子 222处于一个闭合位置。
另外如图8所示，逆压腔218的口部由一个弹性膜226所密封。该弹性膜 226和接触板228在一个第一位置间隔开，其中接触板228位于弹性膜226之 上。当逆压腔218中的气压大于轮胎中的气压时，在一个第二位置，弹性膜 226接触到上述接触板228(没有示出)。类似于本发明的其他实施例，上 述压差使弹性膜从第一位置移动到第二位置，并可以改变弹性膜226的直 径，厚度，硬度或者凹曲度来调节上述压差。
上述弹性膜和接触板可以由导电材料制成，这些材料可以是但并不局 限于铍-铜合金，铜，黄铜，或其他金属。而且可以想到的是上述弹性膜 226也可以由其它导电材料制成，它们可以是但不局限于导电橡胶。
而且上述轮胎气门杆设置有一个可滑动的位于一个销衬套内的逆压腔 销230。该销230从轮胎气门杆的外表面延伸到上述塞子222。通过驱动上述 销230，就可以校准逆压腔218。尤其是，驱动上述销230使得塞子222移动， 从而使轮胎(没有示出)的气压和逆压腔218内的气压平衡。所以如果轮胎 气压下降，并在逆压腔218气压之下，弹性膜226就会接触上述接触板228， 从而连通电路，发送警报信号。类似于本发明的其他实施例，上述印刷电 路板29设置有有关控制LED232闪烁频率和持续时间的电路。本领域技术人 员会理解可以利用不同的电路和电子设备发送不同的信号，它们可以是但 并不局限于声音，射频(RF)信号，红外(IR)信号，或者它们之间的结 合。在传输射频或红外信号的实施例中，在车辆内部或者在一个钥匙袋内 可以设置一个远程接收器，来识别某个特定车轮的轮胎气压是否很低。
如图8所示，印刷电路板29和电源234设置在逆压腔218下面的间隔236 内。如图8所示，电源234包括两个蓄电池。但是本领域技术人员会理解本 发明也可以利用其他的供电方式来保证上述轮胎气压监视器在轮胎使用寿 命期间的操作。例如就可以利用单个蓄电池或多个蓄电池给轮胎气压监视 器供电。可以替换的是，也可以利用车辆的电源来给上述轮胎气压监视器 供电。在另一个实施例中，上述轮胎气压监视器包括一个机械机构可以利 用旋转轮胎的转动能给轮胎气压监视器的蓄电池充电。
图9-10描述了本发明的另一种设置在气门杆210内的轮胎气压监视 器。图9-10的监视器类似于图8中的实施例，只不过弹性膜和接触板结构 不一样。如图9所示，上述弹性膜226’为具有一个大致平面结构，凸耳238 突出于弹性膜226’的表面。回到图10，上述弹性膜226和印刷电路板29相连。 上述印刷电路板29设置至少有一个开口240，使得弹性膜226和逆压腔218 相连通。
本发明还涉及设置在轮胎气门杆内的监视器的使用方法。本发明的气 门杆安装在轮胎边缘，轮胎充气到所需的气压，然后驱动逆压腔销来校准 逆压腔。此时，逆压腔和轮胎(没有示出)具有相似的轮胎气压。当轮胎 和逆压腔之间的压差超过一个预定值，弹性膜就接触上述接触板。这样弹 性膜和上述接触板之间的触点就连通了电路，从而发送警报信号。这样， 上述监视器经常地来监视轮胎气压的下降。所以，用户就可以充气以保持 适当的轮胎气压，该监视器并继续监视轮胎气压。可选的是，当需要一个 不同基准轮胎压力(例如增加或减少轮胎气压)时，可以重新校准逆压腔 来获得新的轮胎气压。
而且，使用者还可以从轮胎中放气，来保证轮胎气压监视器的功能。 从轮胎中放气，逆压腔中的气压就大于轮胎压力。所以弹性膜就会接触到 接触板，从而发送警报信号。如果再对轮胎充气，就会使气压返回到所需 的气压。也就是充气可以使得轮胎气压和逆压腔中的气压大致相同。
本发明根据特定的实施例进行了描述，本领域技术人员可以理解各种 替换，省略，修改和变化在不偏离本发明的精神和范围内都是可以的。所 以可以认为前述的说明仅仅是本发明的一种描述，而并不是一种限制。
相关本发明的参考文献
本发明要求2001年2月20日申请的美国专利申请09/785,252的利益，其 整个内容作为参考结合在这里。