CN111615461A - 轮胎信息获取装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能尽可能地减少传感器单元的重量，并且抑制对轮胎的重量平衡的影响的轮胎信息获取装置。其具备：传感器单元(20)，装接于轮胎内表面(2)，包括获取轮胎信息的传感器(21)；以及电源单元(30)，装接于车轮(3)，电源单元(30)具有以非接触方式向传感器单元(20)供给电力的电力供给机构(31)，传感器单元(20)具有：电力接收机构(22)，以非接触方式从电源单元(30)接收电力；以及信息发送部(23)，将获取到的轮胎信息通过无线进行发送。

Description

轮胎信息获取装置
技术领域
本发明涉及一种轮胎信息获取装置，更详细而言，涉及一种能尽可能地减少传感器单元的重量，并且抑制对轮胎的重量平衡的影响的轮胎信息获取装置。
背景技术
为了获取内压、温度等轮胎内部信息，在轮胎内腔中设置各种传感器。在这样的传感器中，为了持续地获取高级轮胎信息需要大量的电源。
在将电池用作电源的情况下，存在无法长期持续地供给电力的问题。此外，在将利用轮胎的旋转能进行发电的能量收集(energy harvest)技术用作电源的情况下，为了提高发电效率需要具有较大尺寸和重量的装置，因此，若将这样的装置设置于轮胎，则存在对轮胎的重量平衡造成较大影响的问题。而且，在为了向传感器供给电力而将电源装置设置于轮胎内表面的情况下(例如，参照专利文献1、2)，存在对轮胎的重量平衡造成影响，均匀性恶化的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2005-525265号公报
专利文献2：日本特开2005-335692号公报
发明内容
发明所要解决的问题
本发明的目的在于提供一种能尽可能地减少传感器单元的重量，并且抑制对轮胎的重量平衡的影响的轮胎信息获取装置。
技术方案
用于实现上述目的的轮胎信息获取装置的特征在于，其具备：传感器单元，装接于轮胎内表面，包括获取轮胎信息的传感器；以及电源单元，装接于车轮，该电源单元具有以非接触方式向所述传感器单元供给电力的电力供给机构，所述传感器单元具有：电力接收机构，以非接触方式从所述电源单元接收电力；以及信息发送部，将获取到的轮胎信息通过无线进行发送。
发明效果
在本发明中，具备：传感器单元，装接于轮胎内表面，包括获取轮胎信息的传感器；以及电源单元，装接于车轮，电源单元具有以非接触方式向传感器单元供给电力的电力供给机构，传感器单元具有：电力接收机构，以非接触方式从电源单元接收电力；以及信息发送部，将获取到的轮胎信息通过无线进行发送，由此，电源单元与传感器单元分体构成，因此，能尽可能地减少传感器单元的重量。此外，将重量大的电源单元配置于车轮而不配置于轮胎内表面，因此，能抑制对轮胎的重量平衡的影响。
在本发明中，优选的是，电源单元具备：发电部，通过行驶时的轮胎的旋转或振动来产生电能；蓄电部，蓄积由发电部产生的电能；以及电力发送部，向外部发送由蓄电部蓄积的电能，将发电部、蓄电部以及电力发送部作为所述电力供给机构。由此，电源单元能利用行驶时的轮胎的旋转、振动而有效地供给电力。
在本发明中，优选的是，发电部包括通过由旋转运动或往复运动引起的电极的位置变化来进行发电的驻极体。由此，发电部能通过包括驻极体的发电方式有效地进行发电。
在本发明中，优选的是，传感器单元具有接收从电源单元供给的电力的天线，将其作为电力接收机构，天线在构成轮胎内表面的内衬层的表面沿径向配置，并且通过电波、电磁感应或磁共振以非接触方式接收电力。由此，能提高构成传感器单元的天线的耐久性。
在本发明中，优选的是，传感器单元由从电源单元供给的电力直接驱动。由此，能有效地驱动传感器单元。
在本发明中，优选的是，传感器单元硫化粘接于构成轮胎内表面的内衬层。通过将传感器单元与轮胎构成构件一起提供至硫化工序，能有效地将传感器单元设置于轮胎内表面。
在本发明中，优选的是，电源单元具有：信息接收部，接收从传感器单元发送的轮胎信息；以及信息重传部，将信息接收部接收到的轮胎信息进行重传。由此，电源单元在接收从传感器单元发送的轮胎信息并进行重传时能使发送输出放大，促成传感器单元所需电力的减少。
在本发明中，优选的是，传感器单元在轮胎内表面以电源单元的轮胎周向的位置为基准相对于轮胎周向配置在-90°～90°的范围。由此，电源单元与传感器单元相互接近地配置，因此能提高电力供给的效率。
在本发明中，优选的是，电源单元设置于车轮的气门嘴。由此，能非常简单地设置电源单元。特别是，在电源单元附加有气压测定功能的情况下，能减少传感器单元的重量，因此，促成进一步的轻型化。
附图说明
图1是表示装接有由本发明的实施方式构成的轮胎信息获取装置的充气轮胎的剖视图。
图2是表示装接有由本发明的实施方式构成的轮胎信息获取装置的充气轮胎的赤道剖视图。
图3是表示由本发明的实施方式构成的轮胎信息获取装置的构成的概略图。
图4是表示由本发明的实施方式构成的轮胎信息获取装置的改进例的构成的概略图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的构成进行详细说明。图1和图2是表示装接有由本发明的实施方式构成的轮胎信息获取装置的充气轮胎的图。图3是表示由本发明的实施方构成的轮胎信息获取装置的构成的图。
如图1和图2所示，在充气轮胎1和车轮3之间形成有轮胎内腔，在轮胎内腔中装接有轮胎信息获取装置10。轮胎信息获取装置10具备：装接于轮胎内表面2的传感器单元20和装接于车轮3的电源单元30。轮胎内表面2包括作为轮胎构成构件的内衬层。在车轮3设有从轮胎外部向内部注入压力的筒状的气门嘴4。
在图1中，传感器单元20设于与充气轮胎1的胎面部的轮胎宽度方向中央部对应的位置。如图3所示，传感器单元20具有传感器21、电力接收机构22以及信息发送部23。传感器21是测定充气轮胎1的内部温度和内压、胎面部的磨耗量等轮胎信息的传感器。电力接收机构22以非接触方式从电源单元30接收电力。作为非接触的电力接收方式，例示出基于电波、电磁感应或磁共振的方式。信息发送部23将传感器21所获取到的各种轮胎信息通过无线发送至轮胎外部或电源单元30。
此外，传感器单元20具有作为电力接收机构22的天线24，该天线24接收从电源单元30供给的电力。天线24在轮胎内表面2(内衬层的表面)沿径向配置。这样的天线24优选通过电波、电磁感应或磁共振以非接触方式接收电力。
电源单元30具有以非接触方式向传感器单元20供给电力的电力供给机构31。作为非接触的电力供给方式，例示出基于电波、电磁感应或磁共振的方式。电源单元30特别优选配置于作为车轮3的轮辋的平坦部分的凹下部。
此外，电源单元30具备：发电部32，通过行驶时的充气轮胎1的旋转或振动来产生电能；蓄电部33，蓄积由发电部32产生的电能；以及电力发送部34，向外部发送由蓄电部33蓄积的电能，将发电部32、蓄电部33以及电力发送部34作为所述电力供给机构31。特别优选的是，发电部32具有通过充气轮胎1的旋转来产生电能的构造。
在上述的轮胎信息获取装置中，具备：传感器单元20，装接于轮胎内表面2，包括获取轮胎信息的传感器21；以及电源单元30，装接于车轮3，电源单元30具有以非接触方式向传感器单元20供给电力的电力供给机构31，传感器单元20具有：电力接收机构22，以非接触方式从电源单元30接收电力；以及信息发送部23，将获取的轮胎信息通过无线进行发送，由此，电源单元30与传感器单元20分体构成，因此，能尽可能地减少传感器单元20的重量。此外，将重量大的电源单元30配置于车轮3而不配置于轮胎内表面2，因此能抑制对充气轮胎1的重量平衡的影响。
图4是表示由本发明的实施方式构成的轮胎信息获取装置的改进例的构成的图。在图4中，电源单元30具备：信息接收部35，接收从传感器单元20发送的轮胎信息；以及信息重传部36，将信息接收部35接收到的轮胎信息进行重传。即，图4所示的轮胎信息获取装置10具有在图3所示的轮胎信息获取装置10中附加有信息接收部35和信息重传部36的构成。通过这样构成电源单元30，电源单元30在接收从传感器单元20发送的轮胎信息并进行重传时能使发送输出放大，促成传感器单元20所需电力的减少。
在上述轮胎信息获取装置中，传感器单元20由从电源单元30供给的电力直接驱动为好。即，传感器单元20通过RF标签(Radio Frequency tag：射频标签)方式进行驱动。这样，传感器单元20由从电源单元30供给的电力直接驱动，由此，能有效地驱动传感器单元20。
此外，优选的是，传感器单元20硫化粘接于构成轮胎内表面2的内衬层。传感器单元20从电源单元30接受电力的供给，故其自身不具有电源装置，因此能将传感器单元20与轮胎构成构件一起提供至硫化工序。因此，能有效地将传感器单元20设置于轮胎内表面2。
在上述轮胎信息获取装置中，优选的是，构成电源单元30的发电部32包括通过由旋转运动或往复运动引起的电极的位置变化来进行发电的驻极体，进而，更优选的是，利用由旋转运动引起的电极的位置变化来进行发电。这样，发电部32包括驻极体，由此，发电部32能有效地进行发电。
此外，优选的是，电源单元30固定于车轮3的气门嘴4。通过这样设置电源单元30，能非常简单地设置电源单元30。特别是，在电源单元30附加有气压测定功能的情况下，能减少传感器单元20的重量，因此，促成进一步的轻型化。
在图2中，将轮胎内表面2上的传感器单元20的轮胎周向的位置设为位置L1，将车轮3上的电源单元30的轮胎周向的位置设为位置L2。此外，将传感器单元20的位置L1与电源单元30的位置L2所成的角度设为角度θ。这时，角度θ优选在-90°～90°的范围，更优选在-45°～45°的范围。通过这样适当地设定角度θ，电源单元30与传感器单元20相互接近地配置，因此能提高电力供给的效率。需要说明的是，位置L1、L2均以传感器单元20或电源单元30的轮胎周向的中心位置为基准。
在上述的图2的实施方式中，示出了如下的示例：天线24配置在从充气轮胎1的胎面部至侧壁部的区域并在侧壁部具有反复弯折的形状，但天线24的形状并不限定于此，只要天线24为沿径向具有长尺寸部分的形状即可。在天线24沿轮胎周向形成有长尺寸部分的情况下，天线24恐怕会由于充气轮胎1的形变而损伤，因此，通过使天线24沿径向具有长尺寸部分，能提高耐久性。
此外，在图3和图4的实施方式中，示出了电力供给机构31具备发电部32和蓄电部33的示例，但电力供给机构31也可以采用具备电池以代替发电部32和蓄电部33的构成。特别是，在电力供给机构31具备发电部32和蓄电部33的情况下，能利用行驶时的充气轮胎1的旋转、振动而有效地供给电力。
附图标记说明
1 充气轮胎
2 轮胎内表面
3 车轮
4 气门嘴
10 轮胎信息获取装置
20 传感器单元
21 传感器
22 电力接收机构
23 信息发送部
30 电源单元
31 电力供给机构

Claims (9)

1.一种轮胎信息获取装置，其特征在于，具备：传感器单元，装接于轮胎内表面，包括获取轮胎信息的传感器；以及电源单元，装接于车轮，该电源单元具有以非接触方式向所述传感器单元供给电力的电力供给机构，所述传感器单元具有：电力接收机构，以非接触方式从所述电源单元接收电力；以及信息发送部，将获取到的轮胎信息通过无线进行发送。
2.根据权利要求1所述的轮胎信息获取装置，其特征在于，
所述电源单元具备：发电部，通过行驶时的轮胎的旋转或振动来产生电能；蓄电部，蓄积由该发电部产生的电能；以及电力发送部，向外部发送由该蓄电部蓄积的电能，将所述发电部、所述蓄电部以及所述电力发送部作为所述电力供给机构。
3.根据权利要求2所述的轮胎信息获取装置，其特征在于，
所述发电部包括通过由旋转运动或往复运动引起的电极的位置变化来进行发电的驻极体。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的轮胎信息获取装置，其特征在于，
所述传感器单元具有接收从所述电源单元供给的电力的天线，将其作为所述电力接收机构，该天线在构成所述轮胎内表面的内衬层的表面沿径向配置，并且通过电波、电磁感应或磁共振以非接触方式接收电力。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的轮胎信息获取装置，其特征在于，
所述传感器单元由从所述电源单元供给的电力直接驱动。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的轮胎信息获取装置，其特征在于，
所述传感器单元硫化粘接于构成所述轮胎内表面的内衬层。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的轮胎信息获取装置，其特征在于，
所述电源单元具有：信息接收部，接收从所述传感器单元发送的轮胎信息；以及信息重传部，将所述信息接收部接收到的轮胎信息进行重传。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的轮胎信息获取装置，其特征在于，
所述传感器单元在所述轮胎内表面以所述电源单元的轮胎周向的位置为基准相对于轮胎周向配置在-90°～90°的范围。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的轮胎信息获取装置，其特征在于，
所述电源单元设置于所述车轮的气门嘴。
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