JP2000272312A - タイヤ内部状態測定器 - Google Patents
タイヤ内部状態測定器Info
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- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
- B60C23/00—Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
- B60C23/02—Signalling devices actuated by tyre pressure
- B60C23/04—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
- B60C23/0408—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre transmitting the signals by non-mechanical means from the wheel or tyre to a vehicle body mounted receiver
- B60C23/041—Means for supplying power to the signal- transmitting means on the wheel
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
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- B60C23/0433—Radio signals
- B60C23/0447—Wheel or tyre mounted circuits
- B60C23/0455—Transmission control of wireless signals
- B60C23/0459—Transmission control of wireless signals self triggered by motion sensor
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- Tires In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 タイヤへの取り付け作業及びメンテナンス作
業を簡略化できると共に耐久性及び信頼性に優れたタイ
ヤ内部状態測定器を提供する。 【解決手段】 転動することによって発電する発電部
と、この発電部によって発電された電力によって動作す
るセンサ本体とトランスポンダからなるセンサ部１１と
を備えたセンサモジュール３を連通気泡を有する球形の
衝撃緩衝部材２によって包み込んだタイヤ内部状態測定
器１を構成し、これをタイヤ気室内に放置してて用い
る。
業を簡略化できると共に耐久性及び信頼性に優れたタイ
ヤ内部状態測定器を提供する。 【解決手段】 転動することによって発電する発電部
と、この発電部によって発電された電力によって動作す
るセンサ本体とトランスポンダからなるセンサ部１１と
を備えたセンサモジュール３を連通気泡を有する球形の
衝撃緩衝部材２によって包み込んだタイヤ内部状態測定
器１を構成し、これをタイヤ気室内に放置してて用い
る。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、タイヤ気室内に放
置してタイヤ気室内の空気圧や温度等のタイヤ内部状態
を測定するタイヤ内部状態測定器に関するものである。
置してタイヤ気室内の空気圧や温度等のタイヤ内部状態
を測定するタイヤ内部状態測定器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、タイヤ内の空気圧や温度等のタイ
ヤ内部状態を検知するセンサとトランスポンダとを組み
合わせたセンサモジュールをタイヤ中に埋設するなどし
て、タイヤの内部状態を外部から検出し、この情報を用
いてタイヤの管理を行う方法が用いられるようになって
きた。
ヤ内部状態を検知するセンサとトランスポンダとを組み
合わせたセンサモジュールをタイヤ中に埋設するなどし
て、タイヤの内部状態を外部から検出し、この情報を用
いてタイヤの管理を行う方法が用いられるようになって
きた。
【０００３】この場合、センサモジュールは、一般的に
ホイールに固定して取り付けられる。また、センサモジ
ュールは電子回路を用いたものであるため、電源が必要
になるが、センサモジュールはタイヤ気室内に設置され
ることが殆どであり、タイヤ外部からの電源供給が困難
なことから、多くの場合、電池を用いて駆動を行ってい
た。
ホイールに固定して取り付けられる。また、センサモジ
ュールは電子回路を用いたものであるため、電源が必要
になるが、センサモジュールはタイヤ気室内に設置され
ることが殆どであり、タイヤ外部からの電源供給が困難
なことから、多くの場合、電池を用いて駆動を行ってい
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ホイー
ルにセンサモジュールを取り付ける場合、車両走行時の
遠心力、振動等によってセンサモジュールの取り付けが
緩み、不具合が生じないようにしなければならない。こ
のため、センサモジュールの取り付けには、高い耐久性
と信頼性が要求され、取り付け構造部分の重量が増加す
ると共に、取り付け作業に多大の手間と時間がかかると
いう問題点があった。
ルにセンサモジュールを取り付ける場合、車両走行時の
遠心力、振動等によってセンサモジュールの取り付けが
緩み、不具合が生じないようにしなければならない。こ
のため、センサモジュールの取り付けには、高い耐久性
と信頼性が要求され、取り付け構造部分の重量が増加す
ると共に、取り付け作業に多大の手間と時間がかかると
いう問題点があった。
【０００５】さらに、センサモジュールの作動電源とし
て電池が使用されているので、電池の寿命が尽きたとき
に、タイヤを解体してセンサモジュールの電池交換、若
しくはセンサモジュール自体を交換する作業を行わなけ
ればならなかった。
て電池が使用されているので、電池の寿命が尽きたとき
に、タイヤを解体してセンサモジュールの電池交換、若
しくはセンサモジュール自体を交換する作業を行わなけ
ればならなかった。
【０００６】本発明の目的は上記の問題点に鑑み、タイ
ヤへの取り付け作業及びメンテナンス作業を簡略化でき
ると共に耐久性及び信頼性に優れたタイヤ内部状態測定
器を提供することにある。
ヤへの取り付け作業及びメンテナンス作業を簡略化でき
ると共に耐久性及び信頼性に優れたタイヤ内部状態測定
器を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、タイヤ気室内に放置してタイヤの内部状
態を検知するタイヤ内部状態測定器であって、転動する
ことによって発電する発電部と、該発電部によって発電
された電力によって動作するセンサと、前記発電部によ
って発電された電力によって動作し、前記センサの検出
結果をタイヤ外部に送信する送信手段とを備えたセンサ
モジュールと、該センサモジュールの周囲を覆う衝撃緩
衝部材とから構成されているタイヤ内部状態測定器を提
案する。
成するために、タイヤ気室内に放置してタイヤの内部状
態を検知するタイヤ内部状態測定器であって、転動する
ことによって発電する発電部と、該発電部によって発電
された電力によって動作するセンサと、前記発電部によ
って発電された電力によって動作し、前記センサの検出
結果をタイヤ外部に送信する送信手段とを備えたセンサ
モジュールと、該センサモジュールの周囲を覆う衝撃緩
衝部材とから構成されているタイヤ内部状態測定器を提
案する。
【０００８】該タイヤ内部状態測定器は、タイヤの気室
内に放置され、車両走行時にはタイヤの回転と共にタイ
ヤ気室内を転動する。この転動により発電部が発電を行
い、発電された電力によってセンサ及び送信手段が動作
する。
内に放置され、車両走行時にはタイヤの回転と共にタイ
ヤ気室内を転動する。この転動により発電部が発電を行
い、発電された電力によってセンサ及び送信手段が動作
する。
【０００９】前記センサは、タイヤ気室内の環境状態を
検出して電気信号として送信手段に出力する。該送信手
段は、センサから入力した電気信号に基づいて、前記セ
ンサが検出した気室内の環境状態をデータとしてタイヤ
外部に送信する。
検出して電気信号として送信手段に出力する。該送信手
段は、センサから入力した電気信号に基づいて、前記セ
ンサが検出した気室内の環境状態をデータとしてタイヤ
外部に送信する。
【００１０】また、前記転動によって生ずる衝撃力は、
前記衝撃緩衝部材によって緩和され、前記センサモジュ
ールの損傷或いは破壊が防止される。
前記衝撃緩衝部材によって緩和され、前記センサモジュ
ールの損傷或いは破壊が防止される。
【００１１】また、本発明では、前記衝撃緩衝部材を連
通気泡弾性発泡体によって構成することにより、該衝撃
緩衝部材によって前記センサモジュールを包み込み衝撃
を緩和すると共に、前記センサモジュールがタイヤ気室
内の空気圧や温度等の環境状態を連通気泡を介して取得
できるようにした。
通気泡弾性発泡体によって構成することにより、該衝撃
緩衝部材によって前記センサモジュールを包み込み衝撃
を緩和すると共に、前記センサモジュールがタイヤ気室
内の空気圧や温度等の環境状態を連通気泡を介して取得
できるようにした。
【００１２】また、前記衝撃緩衝部材を独立気泡弾性発
泡体によって構成したときには、その表面からセンサモ
ジュールへの連通孔を形成することにより、該連通孔を
介して前記センサモジュールがタイヤ気室内の空気圧や
温度等の環境状態を取得できるようにした。
泡体によって構成したときには、その表面からセンサモ
ジュールへの連通孔を形成することにより、該連通孔を
介して前記センサモジュールがタイヤ気室内の空気圧や
温度等の環境状態を取得できるようにした。
【００１３】また、前記センサモジュールの周囲に配置
された１つ以上の弾性体と、該弾性体を覆い且つ弾性体
よりも小さい開口部が形成されている容器とから前記衝
撃緩衝部材を構成することにより、前記容器によって衝
撃緩和力の強化を図ると共に、前記弾性体が一体型でな
く複数の分離した弾性体からなる場合も、該複数の弾性
体によって前記センサモジュールを包み込み衝撃を緩和
できるようにした。
された１つ以上の弾性体と、該弾性体を覆い且つ弾性体
よりも小さい開口部が形成されている容器とから前記衝
撃緩衝部材を構成することにより、前記容器によって衝
撃緩和力の強化を図ると共に、前記弾性体が一体型でな
く複数の分離した弾性体からなる場合も、該複数の弾性
体によって前記センサモジュールを包み込み衝撃を緩和
できるようにした。
【００１４】また、本発明では前記発電部に、回転軸
と、該回転軸に対して偏心した重心を有し該回転軸を中
心として回転する回転錘と、該回転錘の回転によって相
互運動をなす永久磁石及びコイルとを備えた。
と、該回転軸に対して偏心した重心を有し該回転軸を中
心として回転する回転錘と、該回転錘の回転によって相
互運動をなす永久磁石及びコイルとを備えた。
【００１５】該発電部では、回転錘の重心は回転軸に対
して偏心しているため、タイヤの回転に伴って回転錘の
回転軸が移動すると前記重心に対して回転軸の周囲を回
転させる力が働く。これにより、タイヤの回転に伴って
回転錘が回転すると、前記永久磁石とコイルが相互運動
をなし、永久磁石から発せられた磁束が断続的にコイル
に交叉する。従って、前記コイルにはレンツの法則に基
づく誘導起電力が発生し、発電が行われる。
して偏心しているため、タイヤの回転に伴って回転錘の
回転軸が移動すると前記重心に対して回転軸の周囲を回
転させる力が働く。これにより、タイヤの回転に伴って
回転錘が回転すると、前記永久磁石とコイルが相互運動
をなし、永久磁石から発せられた磁束が断続的にコイル
に交叉する。従って、前記コイルにはレンツの法則に基
づく誘導起電力が発生し、発電が行われる。
【００１６】また、本発明では上記発電部に、回転軸に
ほぼ直交する方向に両磁極が配置された前記永久磁石を
有すると共に該回転軸を中心として回転する発電ロータ
と、前記回転錘の回転を前記発電ロータに伝達して発電
ロータを回転させる回転伝達機構とを備え、前記永久磁
石の磁束が交叉するように前記コイルを配置した。
ほぼ直交する方向に両磁極が配置された前記永久磁石を
有すると共に該回転軸を中心として回転する発電ロータ
と、前記回転錘の回転を前記発電ロータに伝達して発電
ロータを回転させる回転伝達機構とを備え、前記永久磁
石の磁束が交叉するように前記コイルを配置した。
【００１７】該発電部によれば、タイヤの回転に伴って
回転錘が回転すると、回転伝達機構によって前記回転錘
の回転が発電ロータに伝達される。これにより発電ロー
タが回転すると、該発電ロータに設けられた永久磁石が
回転する。該永久磁石の磁極から発せられた磁束は前記
コイルに交叉し、コイルに交叉する磁束の方向は前記発
電ロータの回転に同期して反転する。これにより、前記
コイルにはレンツの法則に基づく誘導起電力が発生し、
発電が行われる。
回転錘が回転すると、回転伝達機構によって前記回転錘
の回転が発電ロータに伝達される。これにより発電ロー
タが回転すると、該発電ロータに設けられた永久磁石が
回転する。該永久磁石の磁極から発せられた磁束は前記
コイルに交叉し、コイルに交叉する磁束の方向は前記発
電ロータの回転に同期して反転する。これにより、前記
コイルにはレンツの法則に基づく誘導起電力が発生し、
発電が行われる。
【００１８】また、本発明では、所定の透磁率を有し略
円形状の開口部が形成されたステータを設け、該ステー
タに前記コイルを巻回し、前記発電ロータをステータの
開口部内に配置した。
円形状の開口部が形成されたステータを設け、該ステー
タに前記コイルを巻回し、前記発電ロータをステータの
開口部内に配置した。
【００１９】上記構成によれば、発電ロータが回転する
と永久磁石が回転し、該永久磁石の磁極から発せられた
磁束は透磁率の高いステータ内を通過する。これによ
り、コイルの巻回軸に沿って瞬時に磁束が通過する。ま
た、コイル内を通過する磁束は、前記発電ロータの回転
に同期して反転する。これにより、前記コイルにはレン
ツの法則に基づく誘導起電力が発生し、発電が行われ
る。
と永久磁石が回転し、該永久磁石の磁極から発せられた
磁束は透磁率の高いステータ内を通過する。これによ
り、コイルの巻回軸に沿って瞬時に磁束が通過する。ま
た、コイル内を通過する磁束は、前記発電ロータの回転
に同期して反転する。これにより、前記コイルにはレン
ツの法則に基づく誘導起電力が発生し、発電が行われ
る。
【００２０】また、前記回転錘の回転運動を支持するベ
アリングを設けることにより、転動時に不要な力が回転
錘にかかるのを抑制した。
アリングを設けることにより、転動時に不要な力が回転
錘にかかるのを抑制した。
【００２１】また、前記発電部の発電状態を検知してタ
イヤの回転及び停止の状態を検出するタイヤ回転状態検
出手段を設けることにより、他のセンサを設けることな
くタイヤの回転及び停止の状態を検出できるようにし
た。
イヤの回転及び停止の状態を検出するタイヤ回転状態検
出手段を設けることにより、他のセンサを設けることな
くタイヤの回転及び停止の状態を検出できるようにし
た。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の一
実施形態を説明する。
実施形態を説明する。
【００２３】図１は本発明の第１の実施形態におけるタ
イヤ内部状態測定器を示す外観図、図２はその断面図で
ある。図において、１はタイヤ内部状態測定器（以下、
状態測定器と称する）で、衝撃緩衝部材２とその中央部
に埋設されたセンサモジュール３とから構成されてい
る。
イヤ内部状態測定器を示す外観図、図２はその断面図で
ある。図において、１はタイヤ内部状態測定器（以下、
状態測定器と称する）で、衝撃緩衝部材２とその中央部
に埋設されたセンサモジュール３とから構成されてい
る。
【００２４】衝撃緩衝部材２は、球形を有する耐熱性の
連通気泡弾性発泡体、即ち内部の気泡が互いに連結して
存在する耐熱性の弾性発泡体によって形成されている。
連通気泡弾性発泡体、即ち内部の気泡が互いに連結して
存在する耐熱性の弾性発泡体によって形成されている。
【００２５】センサモジュール３は、図３に示すよう
に、センサ部１１、二次電池１２及び発電部１３が基板
１４上に固定され、さらに基板１４がカバー１５によっ
て覆われて構成されている。また、図示していないが、
センサ部１１、二次電池１２及び発電部１３は互いに電
気的配線によって接続されている。
に、センサ部１１、二次電池１２及び発電部１３が基板
１４上に固定され、さらに基板１４がカバー１５によっ
て覆われて構成されている。また、図示していないが、
センサ部１１、二次電池１２及び発電部１３は互いに電
気的配線によって接続されている。
【００２６】次に、センサモジュール３の電気系回路及
び発電部１３の構成を説明する。図４はセンサモジュー
ル３の電気系回路及び発電部１３の概略を説明する構成
図、図５は電圧制御回路を示すブロック図、図６は発電
部１３の構成を示す平面図、図７は図６における矢視方
向に見た発電部１３の概略側断面図である。
び発電部１３の構成を説明する。図４はセンサモジュー
ル３の電気系回路及び発電部１３の概略を説明する構成
図、図５は電圧制御回路を示すブロック図、図６は発電
部１３の構成を示す平面図、図７は図６における矢視方
向に見た発電部１３の概略側断面図である。
【００２７】図４に示すように、センサ部１１はトラン
スポンダ２１とセンサ本体２２から構成されている。ト
ランスポンダ２１は、ＣＰＵを主体とするコントローラ
２３、高周波回路（以下、ＲＦ回路と称する）２４及び
アンテナ２５によって構成され、所定の質問信号を受信
したときに応答信号を送信する。
スポンダ２１とセンサ本体２２から構成されている。ト
ランスポンダ２１は、ＣＰＵを主体とするコントローラ
２３、高周波回路（以下、ＲＦ回路と称する）２４及び
アンテナ２５によって構成され、所定の質問信号を受信
したときに応答信号を送信する。
【００２８】センサ本体２２は、周知の温度センサ或い
は空気圧センサ等で、検出値に対応した電気信号を出力
する。
は空気圧センサ等で、検出値に対応した電気信号を出力
する。
【００２９】トランスポンダ２１及びセンサ本体２２は
二次電池１２から電力の供給を受けて動作し、センサ本
体２２によって検出されたタイヤ気室内環境データは、
コントローラ２３によって所定フォーマットのデータに
変換された後、応答信号としてＲＦ回路２４を介してア
ンテナ２５から所定周波数の電磁波で送信される。
二次電池１２から電力の供給を受けて動作し、センサ本
体２２によって検出されたタイヤ気室内環境データは、
コントローラ２３によって所定フォーマットのデータに
変換された後、応答信号としてＲＦ回路２４を介してア
ンテナ２５から所定周波数の電磁波で送信される。
【００３０】二次電池１２は、発電部１３に接続され、
発電部１３によって発電された電力が供給されて充電さ
れるようになっている。
発電部１３によって発電された電力が供給されて充電さ
れるようになっている。
【００３１】発電部１３は、発電機構部３１、電圧制御
回路３２及びコンデンサ３３から構成されている。
回路３２及びコンデンサ３３から構成されている。
【００３２】発電機構部３１は、タイヤの回転によって
加わる力によって発電を行うように構成されている。即
ち、図４、図６及び図７に示すように、発電機構部３１
は、ベース４１及びカバー４２からなるケースを備え、
ケース内にはベース４１に固定された回転軸４３ａを中
心として回転する回転錘４３が設けられている。この回
転錘４３は、その重心が回転軸４３ａ位置から大きくず
れた位置となるような形状、例えば扇形をなしている。
さらに、回転錘４３には歯車４３ｂが固定されており、
回転錘４３の回転と共に歯車４３ｂも回転するようにな
っている。
加わる力によって発電を行うように構成されている。即
ち、図４、図６及び図７に示すように、発電機構部３１
は、ベース４１及びカバー４２からなるケースを備え、
ケース内にはベース４１に固定された回転軸４３ａを中
心として回転する回転錘４３が設けられている。この回
転錘４３は、その重心が回転軸４３ａ位置から大きくず
れた位置となるような形状、例えば扇形をなしている。
さらに、回転錘４３には歯車４３ｂが固定されており、
回転錘４３の回転と共に歯車４３ｂも回転するようにな
っている。
【００３３】また、ケース内には、歯車４３ｂの回転に
伴って回転する中間車４４、及びこの中間車４４の回転
に伴って回転する発電ロータ４５が設けられている。こ
れらの歯車４３ｂ、中間車４４によって一般に輪列機構
と称される回転運動伝達機構が形成されている。
伴って回転する中間車４４、及びこの中間車４４の回転
に伴って回転する発電ロータ４５が設けられている。こ
れらの歯車４３ｂ、中間車４４によって一般に輪列機構
と称される回転運動伝達機構が形成されている。
【００３４】発電ロータ４５は、その回転軸に直交する
方向にＮ極とＳ極を有する永久磁石から構成されてい
る。さらに、発電ロータ４５を両端部間に挟むように略
Ｃ字型の高透磁率材からなるステータ４６が配置され、
このステータ４６の中央部分に導線が巻回されてコイル
４７が形成されている。
方向にＮ極とＳ極を有する永久磁石から構成されてい
る。さらに、発電ロータ４５を両端部間に挟むように略
Ｃ字型の高透磁率材からなるステータ４６が配置され、
このステータ４６の中央部分に導線が巻回されてコイル
４７が形成されている。
【００３５】また、ベース４１と回転錘４３との間には
回転錘４３の回転を支持するベアリング４８が配置され
ている。これにより、回転に不要な力が回転錘４３にか
かっても回転錘４３はベアリング４８によって支持され
るので、回転錘４３が損傷を受けることがない。
回転錘４３の回転を支持するベアリング４８が配置され
ている。これにより、回転に不要な力が回転錘４３にか
かっても回転錘４３はベアリング４８によって支持され
るので、回転錘４３が損傷を受けることがない。
【００３６】また、ベース４１の回転軸４３ａの周囲の
空き領域には、電圧制御回路３２及びコンデンサ３３が
配置されている。
空き領域には、電圧制御回路３２及びコンデンサ３３が
配置されている。
【００３７】電圧制御回路３２は、図５に示すように、
リミッタ回路５１、ダイオード５２、コンデンサ５３及
び昇圧回路５４から構成されている。
リミッタ回路５１、ダイオード５２、コンデンサ５３及
び昇圧回路５４から構成されている。
【００３８】リミッタ回路５１は、コイル４７に並列に
接続され、所定の上限値を超えてコイル４７の誘起電流
が出力されないようにしている。これにより、大きな誘
起電流が発生した場合も、後段に接続された回路の破壊
等が防止される。
接続され、所定の上限値を超えてコイル４７の誘起電流
が出力されないようにしている。これにより、大きな誘
起電流が発生した場合も、後段に接続された回路の破壊
等が防止される。
【００３９】ダイオード５２とコンデンサ５３は直列接
続されて、この直列回路がリミッタ回路５１に並列接続
されている。このダイオード５２によってコイル４７に
発生した誘起電流は整流され、コンデンサ５３に一時的
に蓄積される。
続されて、この直列回路がリミッタ回路５１に並列接続
されている。このダイオード５２によってコイル４７に
発生した誘起電流は整流され、コンデンサ５３に一時的
に蓄積される。
【００４０】昇圧回路５４は、周知のように入力電圧を
所定倍して出力する回路で、その入力側はコンデンサ５
３の両端に接続されている。これにより、コンデンサ５
３に蓄積された電圧が、昇圧回路５４によって昇圧され
て出力される。
所定倍して出力する回路で、その入力側はコンデンサ５
３の両端に接続されている。これにより、コンデンサ５
３に蓄積された電圧が、昇圧回路５４によって昇圧され
て出力される。
【００４１】昇圧回路５４の出力側にはコンデンサ３３
が並列接続され、昇圧回路５４から出力された電力はコ
ンデンサ１３ｃに蓄積される。
が並列接続され、昇圧回路５４から出力された電力はコ
ンデンサ１３ｃに蓄積される。
【００４２】また、コンデンサ３３には、図３に示した
ように二次電池１２が接続されているので、昇圧回路５
４の出力によって二次電池１２も充電され、これらコン
デンサ３３及び二次電池１２に蓄積された電気エネルギ
ーがセンサ部１１に供給される。
ように二次電池１２が接続されているので、昇圧回路５
４の出力によって二次電池１２も充電され、これらコン
デンサ３３及び二次電池１２に蓄積された電気エネルギ
ーがセンサ部１１に供給される。
【００４３】前述した構成よりなる状態測定器１は、図
８及び図９に示すように、タイヤ６０の気室６１内に放
置されて用いられる。これにより、車両の走行に伴って
タイヤ６０が回転すると状態測定器１は気室６１内を転
動し、発電部１３では次のようにして発電が行われる。
８及び図９に示すように、タイヤ６０の気室６１内に放
置されて用いられる。これにより、車両の走行に伴って
タイヤ６０が回転すると状態測定器１は気室６１内を転
動し、発電部１３では次のようにして発電が行われる。
【００４４】即ち、タイヤ６０の回転に伴って状態測定
器１がタイヤ気室６１の内部を転動すると、発電機構部
３１の回転錘４３が回転する。この回転運動が発電ロー
タ４５に伝達されて、発電ロータ４５が回転する。発電
ロータ４５が回転すると、発電ロータ４５の永久磁石が
回転し、永久磁石の両磁極は回転に伴ってステータ４６
の両端部と交互に対向し、対向した瞬間に永久磁石のＮ
極から発せられた磁束はステータ４６内を通ってＳ極に
至る。これにより、コイル４７の巻回軸に沿って瞬時に
磁束が通過する。また、コイル４７内を通過する磁束
は、発電ロータ４５の回転に同期して反転する。これに
より、コイル４７にはレンツの法則に基づく誘導起電力
が発生して発電が行われ、コイル４７の両端からは回転
錘４３の回転に伴って交流電力が出力される。
器１がタイヤ気室６１の内部を転動すると、発電機構部
３１の回転錘４３が回転する。この回転運動が発電ロー
タ４５に伝達されて、発電ロータ４５が回転する。発電
ロータ４５が回転すると、発電ロータ４５の永久磁石が
回転し、永久磁石の両磁極は回転に伴ってステータ４６
の両端部と交互に対向し、対向した瞬間に永久磁石のＮ
極から発せられた磁束はステータ４６内を通ってＳ極に
至る。これにより、コイル４７の巻回軸に沿って瞬時に
磁束が通過する。また、コイル４７内を通過する磁束
は、発電ロータ４５の回転に同期して反転する。これに
より、コイル４７にはレンツの法則に基づく誘導起電力
が発生して発電が行われ、コイル４７の両端からは回転
錘４３の回転に伴って交流電力が出力される。
【００４５】従って、上記の状態測定器１では、タイヤ
６０の回転力を利用して発電された電力によってセンサ
部１１が駆動するので、半永久的な使用が可能になり、
従来のような電池交換を行う必要がない。
６０の回転力を利用して発電された電力によってセンサ
部１１が駆動するので、半永久的な使用が可能になり、
従来のような電池交換を行う必要がない。
【００４６】また、発電部１３と二次電池１２を併用し
てセンサ部１１を駆動しているので、タイヤが回転しな
い状態においてもセンサ部１１の機能を十分に発揮する
ことができる。さらに、二次電池１２は発電部１３によ
って充電されるので、発電された電気エネルギーのうち
センサ部１１で消費できない分の電気エネルギーを有効
に利用することができる。
てセンサ部１１を駆動しているので、タイヤが回転しな
い状態においてもセンサ部１１の機能を十分に発揮する
ことができる。さらに、二次電池１２は発電部１３によ
って充電されるので、発電された電気エネルギーのうち
センサ部１１で消費できない分の電気エネルギーを有効
に利用することができる。
【００４７】また、上記状態測定器１は、従来のように
タイヤホイール等に固定する必要がないため、状態測定
器１を簡単にタイヤ６０に取り付けることができると共
に、従来のように取り付け構造部分の重量が増加するこ
ともない。
タイヤホイール等に固定する必要がないため、状態測定
器１を簡単にタイヤ６０に取り付けることができると共
に、従来のように取り付け構造部分の重量が増加するこ
ともない。
【００４８】次に、前述した発電部１３の性能につい
て、図１０乃至図１２を参照して説明する。ここでは、
上記のセンサモジュール３を用いた発電効率測定実験の
結果を説明する。図１０及び図１１は発電効率測定時に
おけるタイヤへのセンサモジュール装着位置を説明する
図、図１２は走行時間に対する蓄電電圧を示す図であ
る。図１２においては、縦軸はコンデンサ３３の端子間
の測定電圧を表し、横軸は車両の走行時間を表してい
る。
て、図１０乃至図１２を参照して説明する。ここでは、
上記のセンサモジュール３を用いた発電効率測定実験の
結果を説明する。図１０及び図１１は発電効率測定時に
おけるタイヤへのセンサモジュール装着位置を説明する
図、図１２は走行時間に対する蓄電電圧を示す図であ
る。図１２においては、縦軸はコンデンサ３３の端子間
の測定電圧を表し、横軸は車両の走行時間を表してい
る。
【００４９】この測定においては、センサモジュール３
を図１０及び図１１に示す位置に装着した。即ち、タイ
ヤ６０の回転軸６０ａの中心から距離Ｌ１（＝１７５ｍ
ｍ）の位置に、回転錘４３の回転軸４３ａがタイヤ６０
の回転軸６０ａに対して直交するようにセンサモジュー
ル３を装着した。
を図１０及び図１１に示す位置に装着した。即ち、タイ
ヤ６０の回転軸６０ａの中心から距離Ｌ１（＝１７５ｍ
ｍ）の位置に、回転錘４３の回転軸４３ａがタイヤ６０
の回転軸６０ａに対して直交するようにセンサモジュー
ル３を装着した。
【００５０】また、この測定実験では、速度を一定値に
保って車両走行し、コンデンサ３３の端子間電圧を走行
開始時から測定した。また、走行速度として１０ｋｍ／
ｈ、３０ｋｍ／ｈ、５０ｋｍ／ｈ、８０ｋｍ／ｈの４つ
を選択して行った。
保って車両走行し、コンデンサ３３の端子間電圧を走行
開始時から測定した。また、走行速度として１０ｋｍ／
ｈ、３０ｋｍ／ｈ、５０ｋｍ／ｈ、８０ｋｍ／ｈの４つ
を選択して行った。
【００５１】この測定の結果、図１２に示すように、走
行速度１０ｋｍ／ｈのとき、コンデンサ３３の端子間電
圧は、走行開始時においては０Ｖ、１５分経過時には１
１１ｍＶ、３０分経過時には２００ｍＶ、４５分経過時
には２４４ｍＶ、６０分経過時には２６７ｍＶ、７５分
経過時には２４４ｍＶ、９０分経過時には２８６ｍＶで
あった。
行速度１０ｋｍ／ｈのとき、コンデンサ３３の端子間電
圧は、走行開始時においては０Ｖ、１５分経過時には１
１１ｍＶ、３０分経過時には２００ｍＶ、４５分経過時
には２４４ｍＶ、６０分経過時には２６７ｍＶ、７５分
経過時には２４４ｍＶ、９０分経過時には２８６ｍＶで
あった。
【００５２】走行速度３０ｋｍ／ｈのとき、コンデンサ
３３の端子間電圧は、走行開始時においては０Ｖ、１５
分経過時には１０００ｍＶ、３０分経過時には１９１１
ｍＶ、４５分経過時には２１７８ｍＶ、６０分経過時に
は２１７８ｍＶ、７５分経過時には２１７８ｍＶ、９０
分経過時には２１７８ｍＶであった。
３３の端子間電圧は、走行開始時においては０Ｖ、１５
分経過時には１０００ｍＶ、３０分経過時には１９１１
ｍＶ、４５分経過時には２１７８ｍＶ、６０分経過時に
は２１７８ｍＶ、７５分経過時には２１７８ｍＶ、９０
分経過時には２１７８ｍＶであった。
【００５３】走行速度５０ｋｍ／ｈのとき、コンデンサ
３３の端子間電圧は、走行開始時においては０Ｖ、１５
分経過時には８４４ｍＶ、３０分経過時には１２４４ｍ
Ｖ、４５分経過時には１４６７ｍＶ、６０分経過時には
１６６７ｍＶ、７５分経過時には１７５６ｍＶ、９０分
経過時には１８４４ｍＶであった。
３３の端子間電圧は、走行開始時においては０Ｖ、１５
分経過時には８４４ｍＶ、３０分経過時には１２４４ｍ
Ｖ、４５分経過時には１４６７ｍＶ、６０分経過時には
１６６７ｍＶ、７５分経過時には１７５６ｍＶ、９０分
経過時には１８４４ｍＶであった。
【００５４】走行速度８０ｋｍ／ｈのとき、コンデンサ
３３の端子間電圧は、走行開始時においては０Ｖ、１５
分経過時には８９ｍＶ、３０分経過時には１３３ｍＶ、
４５分経過時には１７８ｍＶ、６０分経過時には２２２
ｍＶ、７５分経過時には２８９ｍＶ、９０分経過時には
３１１ｍＶであった。
３３の端子間電圧は、走行開始時においては０Ｖ、１５
分経過時には８９ｍＶ、３０分経過時には１３３ｍＶ、
４５分経過時には１７８ｍＶ、６０分経過時には２２２
ｍＶ、７５分経過時には２８９ｍＶ、９０分経過時には
３１１ｍＶであった。
【００５５】この実験結果が示すように、上記発電部１
３は、通常の一般的な車両走行によって、センサ部１１
を駆動するに十分な電気エネルギーを発電することがで
きる。
３は、通常の一般的な車両走行によって、センサ部１１
を駆動するに十分な電気エネルギーを発電することがで
きる。
【００５６】次に、本発明の第２の実施形態を説明す
る。
る。
【００５７】図１３は第２の実施形態における発電部１
３Ａの構成を示す平面図、図１４は図１３における矢視
方向に見た発電部１３Ａの概略側面断面図である。
３Ａの構成を示す平面図、図１４は図１３における矢視
方向に見た発電部１３Ａの概略側面断面図である。
【００５８】第２の実施形態では、上記第１の実施形態
における発電部１３のベアリング４８の位置を変えた発
電部１３Ａを備えたセンサモジュールを構成した。ま
た、発電部１３Ａの構成以外は第１の実施形態と同じで
ある。
における発電部１３のベアリング４８の位置を変えた発
電部１３Ａを備えたセンサモジュールを構成した。ま
た、発電部１３Ａの構成以外は第１の実施形態と同じで
ある。
【００５９】図１２及び図１３において、前述した第１
の実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表す。ま
た、第１の実施形態における発電部１３と第２の実施形
態における発電部１３Ａとの相違点は、ベアリングの配
置にあり、発電部１３Ａでは回転錘４３の回転半径方向
外側面とベース４１の内側面との間にベアリング４８Ａ
を配置したことである。
の実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表す。ま
た、第１の実施形態における発電部１３と第２の実施形
態における発電部１３Ａとの相違点は、ベアリングの配
置にあり、発電部１３Ａでは回転錘４３の回転半径方向
外側面とベース４１の内側面との間にベアリング４８Ａ
を配置したことである。
【００６０】これにより、回転錘４３の回転軸４３ａが
タイヤの回転軸と平行になった場合、遠心力によって回
転軸４３ａにかかる応力をベアリング４８Ａによって緩
和することができる。
タイヤの回転軸と平行になった場合、遠心力によって回
転軸４３ａにかかる応力をベアリング４８Ａによって緩
和することができる。
【００６１】上記構成の発電部１３Ａの性能評価を第１
の実施形態と同様にして行った。この評価実験において
は、発電部１３Ａを備えたセンサモジュール３Ａを図１
５及び図１６に示す位置に装着した。即ち、タイヤ６０
の回転軸６０ａの中心から距離Ｌ２（＝１４０ｍｍ）の
位置に、回転錘４３の回転軸４３ａがタイヤ６０の回転
軸６０ａに対して平行になるようにセンサモジュール３
Ａを装着した。
の実施形態と同様にして行った。この評価実験において
は、発電部１３Ａを備えたセンサモジュール３Ａを図１
５及び図１６に示す位置に装着した。即ち、タイヤ６０
の回転軸６０ａの中心から距離Ｌ２（＝１４０ｍｍ）の
位置に、回転錘４３の回転軸４３ａがタイヤ６０の回転
軸６０ａに対して平行になるようにセンサモジュール３
Ａを装着した。
【００６２】この測定実験の結果、図１７に示す測定結
果が得られた。図１７において、縦軸はコンデンサ３３
の端子間の測定電圧を表し、横軸は車両の走行時間を表
している。
果が得られた。図１７において、縦軸はコンデンサ３３
の端子間の測定電圧を表し、横軸は車両の走行時間を表
している。
【００６３】即ち、走行速度１０ｋｍ／ｈのとき、コン
デンサ３３の端子間電圧は、走行開始時においては０
Ｖ、１５分経過時には９３３ｍＶ、３０分経過時には１
４２２ｍＶ、４５分経過時には１７３３ｍＶ、６０分経
過時には１９７７ｍＶ、７５分経過時には２１５６ｍ
Ｖ、９０分経過時には２１５６ｍＶであった。
デンサ３３の端子間電圧は、走行開始時においては０
Ｖ、１５分経過時には９３３ｍＶ、３０分経過時には１
４２２ｍＶ、４５分経過時には１７３３ｍＶ、６０分経
過時には１９７７ｍＶ、７５分経過時には２１５６ｍ
Ｖ、９０分経過時には２１５６ｍＶであった。
【００６４】走行速度３０ｋｍ／ｈのとき、コンデンサ
３３の端子間電圧は、走行開始時においては０Ｖ、１５
分経過時には２４４ｍＶ、３０分経過時には３７８ｍ
Ｖ、４５分経過時には４４４ｍＶ、６０分経過時には４
８９ｍＶ、７５分経過時には５３３ｍＶ、９０分経過時
には５５６ｍＶであった。
３３の端子間電圧は、走行開始時においては０Ｖ、１５
分経過時には２４４ｍＶ、３０分経過時には３７８ｍ
Ｖ、４５分経過時には４４４ｍＶ、６０分経過時には４
８９ｍＶ、７５分経過時には５３３ｍＶ、９０分経過時
には５５６ｍＶであった。
【００６５】走行速度５０ｋｍ／ｈのとき、コンデンサ
３３の端子間電圧は、走行開始時においては０Ｖ、１５
分経過時には１１１ｍＶ、３０分経過時には１５６ｍ
Ｖ、４５分経過時には２００ｍＶ、６０分経過時には２
２２ｍＶ、７５分経過時には２４４ｍＶ、９０分経過時
には２６７ｍＶであった。
３３の端子間電圧は、走行開始時においては０Ｖ、１５
分経過時には１１１ｍＶ、３０分経過時には１５６ｍ
Ｖ、４５分経過時には２００ｍＶ、６０分経過時には２
２２ｍＶ、７５分経過時には２４４ｍＶ、９０分経過時
には２６７ｍＶであった。
【００６６】走行速度８０ｋｍ／ｈのとき、コンデンサ
３３の端子間電圧は、走行開始時においては０Ｖ、１５
分経過時には４４ｍＶ、３０分経過時には６７ｍＶ、４
５分経過時には８９ｍＶ、６０分経過時には１３３ｍ
Ｖ、７５分経過時には１５６ｍＶ、９０分経過時には１
７８ｍＶであった。
３３の端子間電圧は、走行開始時においては０Ｖ、１５
分経過時には４４ｍＶ、３０分経過時には６７ｍＶ、４
５分経過時には８９ｍＶ、６０分経過時には１３３ｍ
Ｖ、７５分経過時には１５６ｍＶ、９０分経過時には１
７８ｍＶであった。
【００６７】この測定結果が示すように、上記発電部１
３は、通常走行によって、センサ部１１を駆動するに十
分な電気エネルギーを発電することができる。
３は、通常走行によって、センサ部１１を駆動するに十
分な電気エネルギーを発電することができる。
【００６８】次に、本発明の第３の実施形態を説明す
る。
る。
【００６９】図１８は第３の実施形態のタイヤ内部状態
測定器におけるセンサモジュール３Ｂの電気系回路を示
す構成図である。図において、前述した第１の実施形態
と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略
する。また、第１の実施形態と第３の実施形態との相違
点は、第３の実施形態では発電部１３Ｂのコイル４７か
らの出力によってタイヤの回転／停止の状態をコントロ
ーラ２３が検知できるようにしたことである。
測定器におけるセンサモジュール３Ｂの電気系回路を示
す構成図である。図において、前述した第１の実施形態
と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略
する。また、第１の実施形態と第３の実施形態との相違
点は、第３の実施形態では発電部１３Ｂのコイル４７か
らの出力によってタイヤの回転／停止の状態をコントロ
ーラ２３が検知できるようにしたことである。
【００７０】即ち、図１８に示すように、発電部１３Ｂ
はコイル４７の両端間の起電力を端子を介してセンサ部
１１Ｂの発電状態検出回路２６に出力できるようになっ
ている。また、発電状態検出回路２６は、例えば、ダイ
オードとコンパレータからなり、起電力が発生している
ときはコンパレータの２値化出力がローターの回転に同
期して反転するようになっている。このコンパレータの
出力信号がコントローラ２３に入力されている。これに
より、コントローラ２３は、発電状態検出回路２６の出
力信号が反転を繰り返しているときに発電が行われてい
る、即ちタイヤが回転していると判断し、発電状態検出
回路２６の出力信号が所定時間以上一定値を保っている
とき発電が停止している、即ちタイヤの回転が停止して
いると判定する。
はコイル４７の両端間の起電力を端子を介してセンサ部
１１Ｂの発電状態検出回路２６に出力できるようになっ
ている。また、発電状態検出回路２６は、例えば、ダイ
オードとコンパレータからなり、起電力が発生している
ときはコンパレータの２値化出力がローターの回転に同
期して反転するようになっている。このコンパレータの
出力信号がコントローラ２３に入力されている。これに
より、コントローラ２３は、発電状態検出回路２６の出
力信号が反転を繰り返しているときに発電が行われてい
る、即ちタイヤが回転していると判断し、発電状態検出
回路２６の出力信号が所定時間以上一定値を保っている
とき発電が停止している、即ちタイヤの回転が停止して
いると判定する。
【００７１】このように、コントローラ２３は、発電部
１３Ｂの発電状態を監視することにより、タイヤの回転
／停止の状態を検知することができる。従って、タイヤ
の回転状態を検知するための特別なセンサを設けること
なく、タイヤの回転／停止の状態を検知することができ
るので、構成の簡略化、モジュールの小型化、及びコス
トの低減を図ることができる。
１３Ｂの発電状態を監視することにより、タイヤの回転
／停止の状態を検知することができる。従って、タイヤ
の回転状態を検知するための特別なセンサを設けること
なく、タイヤの回転／停止の状態を検知することができ
るので、構成の簡略化、モジュールの小型化、及びコス
トの低減を図ることができる。
【００７２】次に、本発明の第４の実施形態を説明す
る。
る。
【００７３】図１９は本発明の第４の実施形態における
タイヤ内部状態測定器１Ｃを示す外観図、図２０はその
断面図である。図において、前述した第１の実施形態と
同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略す
る。また、第１の実施形態と第４の実施形態の相違点
は、衝撃緩衝部材２の周りを球形の容器４で覆ったこと
である。
タイヤ内部状態測定器１Ｃを示す外観図、図２０はその
断面図である。図において、前述した第１の実施形態と
同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略す
る。また、第１の実施形態と第４の実施形態の相違点
は、衝撃緩衝部材２の周りを球形の容器４で覆ったこと
である。
【００７４】即ち、容器４は、例えば耐熱性合成樹脂か
らなり、その表面には複数の開口部４ａが形成され、空
気圧や温度などの外部環境状態をそのまま衝撃緩衝部材
２の連通気泡を介してセンサモジュール３Ｃに伝達でき
るようになっている。
らなり、その表面には複数の開口部４ａが形成され、空
気圧や温度などの外部環境状態をそのまま衝撃緩衝部材
２の連通気泡を介してセンサモジュール３Ｃに伝達でき
るようになっている。
【００７５】このように衝撃緩衝部材２の周りを容器４
によって囲むことにより、タイヤ気室内を転動する際に
受ける衝撃をさらに緩和することができると共に、さら
に耐久性に優れたものとなる。
によって囲むことにより、タイヤ気室内を転動する際に
受ける衝撃をさらに緩和することができると共に、さら
に耐久性に優れたものとなる。
【００７６】尚、前述した第１乃至第４の実施形態は本
発明の一具体例に過ぎず、本発明がこれらの実施形態の
みに限定されるものではない。例えば、衝撃緩衝部材２
を耐熱性の独立気泡弾性発泡体やゴムによって形成して
も良い。この場合には、外部の環境状態をセンサモジュ
ールに伝達するための連通孔を設ければよい。また、容
器４を用いた構成では、容器４内に開口部４ａよりも大
きい複数の衝撃緩衝部材を包含し、これら複数の衝撃緩
衝部材によってセンサモジュール３への衝撃を緩和する
ようにしても良い。
発明の一具体例に過ぎず、本発明がこれらの実施形態の
みに限定されるものではない。例えば、衝撃緩衝部材２
を耐熱性の独立気泡弾性発泡体やゴムによって形成して
も良い。この場合には、外部の環境状態をセンサモジュ
ールに伝達するための連通孔を設ければよい。また、容
器４を用いた構成では、容器４内に開口部４ａよりも大
きい複数の衝撃緩衝部材を包含し、これら複数の衝撃緩
衝部材によってセンサモジュール３への衝撃を緩和する
ようにしても良い。
【００７７】また、本発明における発電部として、上記
各実施形態では電磁誘導を利用した発電部を構成した
が、電磁誘導発電だけに限定されることはなく、例えば
ピエゾ発電を利用しても良い。その場合は、例えば表面
と裏面とにピエゾ素子を配設した振動片の先端を、回転
する回転錘の端部により撓ませて振動することにより発
電するようにしても良い。
各実施形態では電磁誘導を利用した発電部を構成した
が、電磁誘導発電だけに限定されることはなく、例えば
ピエゾ発電を利用しても良い。その場合は、例えば表面
と裏面とにピエゾ素子を配設した振動片の先端を、回転
する回転錘の端部により撓ませて振動することにより発
電するようにしても良い。
【００７８】
【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１乃
至７記載のタイヤ内部状態測定器によれば、タイヤ気室
を転動することにより発電した電力によってセンサ部が
動作するので、半永久的な使用が可能になり、従来のよ
うな電池交換を行う必要がない。さらに、従来のように
タイヤホイール等に固定する必要がないため、簡単にタ
イヤに取り付けることができると共に、従来のように取
り付け構造部分の重量が増加することもない。
至７記載のタイヤ内部状態測定器によれば、タイヤ気室
を転動することにより発電した電力によってセンサ部が
動作するので、半永久的な使用が可能になり、従来のよ
うな電池交換を行う必要がない。さらに、従来のように
タイヤホイール等に固定する必要がないため、簡単にタ
イヤに取り付けることができると共に、従来のように取
り付け構造部分の重量が増加することもない。
【００７９】また、請求項５乃至８によれば上記の効果
に加えて、転動に伴って生ずる回転錘の回転運動を利用
して発電を行うので、発電部による長時間安定した発電
が可能になる。
に加えて、転動に伴って生ずる回転錘の回転運動を利用
して発電を行うので、発電部による長時間安定した発電
が可能になる。
【００８０】また、請求項９によれば上記の効果に加え
て、タイヤ回転状態検出手段を備えたことにより、特別
なセンサを設けることなく、タイヤの回転／停止の状態
を検知することができるので、構成の簡略化、モジュー
ルの小型化、及びコストの低減を図ることができる。
て、タイヤ回転状態検出手段を備えたことにより、特別
なセンサを設けることなく、タイヤの回転／停止の状態
を検知することができるので、構成の簡略化、モジュー
ルの小型化、及びコストの低減を図ることができる。
【図１】本発明の第１の実施形態におけるタイヤ内部状
態測定器を示す外観図
態測定器を示す外観図
【図２】本発明の第１の実施形態におけるタイヤ内部状
態測定器を示す断面図
態測定器を示す断面図
【図３】本発明の第１の実施形態におけるセンサモジュ
ールを示す外観図
ールを示す外観図
【図４】本発明の第１の実施形態におけるセンサモジュ
ールの電機系回路及発電部の構成を説明する図
ールの電機系回路及発電部の構成を説明する図
【図５】本発明の第１の実施形態における電圧制御回路
の構成を示すブロック図
の構成を示すブロック図
【図６】本発明の第１の実施形態における発電部の構成
を示す平面図
を示す平面図
【図７】本発明の第１の実施形態における発電部の構成
を示す概略側断面図
を示す概略側断面図
【図８】本発明の第１の実施形態におけるタイヤ内部状
態測定器の取り付け状態を示す断面図
態測定器の取り付け状態を示す断面図
【図９】本発明の第１の実施形態におけるタイヤ内部状
態測定器の取り付け状態を示す断面図
態測定器の取り付け状態を示す断面図
【図１０】本発明の第１の実施形態における発電効率測
定時のタイヤへのセンサモジュール装着位置を説明する
図
定時のタイヤへのセンサモジュール装着位置を説明する
図
【図１１】本発明の第１の実施形態における発電効率測
定時のタイヤへのセンサモジュール装着位置を説明する
図
定時のタイヤへのセンサモジュール装着位置を説明する
図
【図１２】本発明の第１の実施形態における発電装置の
走行時間に対する蓄電電圧を示す図
走行時間に対する蓄電電圧を示す図
【図１３】本発明の第２の実施形態における発電部の構
成を示す平面図
成を示す平面図
【図１４】本発明の第２の実施形態における発電部の構
成を示す概略側断面図
成を示す概略側断面図
【図１５】本発明の第２の実施形態におけるタイヤ内部
状態測定器の取り付け状態を示す断面図
状態測定器の取り付け状態を示す断面図
【図１６】本発明の第２の実施形態におけるタイヤ内部
状態測定器の取り付け状態を示す断面図
状態測定器の取り付け状態を示す断面図
【図１７】本発明の第２の実施形態における発電装置の
走行時間に対する蓄電電圧を示す図
走行時間に対する蓄電電圧を示す図
【図１８】本発明の第３の実施形態におけるセンサモジ
ュールの電気系回路を示すブロック図
ュールの電気系回路を示すブロック図
【図１９】本発明の第４の実施形態におけるタイヤ内部
状態測定器を示す外観図
状態測定器を示す外観図
【図２０】本発明の第４の実施形態におけるタイヤ内部
状態測定器を示す断面図
状態測定器を示す断面図
１，１Ｃ…タイヤ内部状態測定器、２…衝撃緩衝部材、
３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ…センサモジュール、１１，１１
Ｂ…センサ部、１２…二次電池、１３，１３Ａ，１３Ｂ
…発電装置、１４…基板、１５…カバー、２１…トラン
スポンダ、２２…センサ本体、２３…コントローラ、２
４…高周波回路（ＲＦ回路）、２５…アンテナ、２６…
発電状態検出回路、３１…発電機構部、３２…電圧制御
回路、３３…コンデンサ、４１…ベース、４２…カバ
ー、４３…回転錘、４３ａ…回転軸、４３ｂ…歯車、４
４…中間車、４５…発電ロータ、４６…ステータ、４７
…コイル、４８，４８Ａ…ベアリング、５１…リミッタ
回路、５２…ダイオード、５３…コンデンサ、５４…昇
圧回路、６０…タイヤ、６１…気室。
３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ…センサモジュール、１１，１１
Ｂ…センサ部、１２…二次電池、１３，１３Ａ，１３Ｂ
…発電装置、１４…基板、１５…カバー、２１…トラン
スポンダ、２２…センサ本体、２３…コントローラ、２
４…高周波回路（ＲＦ回路）、２５…アンテナ、２６…
発電状態検出回路、３１…発電機構部、３２…電圧制御
回路、３３…コンデンサ、４１…ベース、４２…カバ
ー、４３…回転錘、４３ａ…回転軸、４３ｂ…歯車、４
４…中間車、４５…発電ロータ、４６…ステータ、４７
…コイル、４８，４８Ａ…ベアリング、５１…リミッタ
回路、５２…ダイオード、５３…コンデンサ、５４…昇
圧回路、６０…タイヤ、６１…気室。
Claims (9)
- 【請求項１】 タイヤ気室内に放置してタイヤの内部状
態を検知するタイヤ内部状態測定器であって、 転動することによって発電する発電部と、 該発電部によって発電された電力によって動作するセン
サと、 前記発電部によって発電された電力によって動作し、前
記センサの検出結果をタイヤ外部に送信する送信手段と
を備えたセンサモジュールと、 該センサモジュールの周囲を覆う衝撃緩衝部材とから構
成されていることを特徴とするタイヤ内部状態測定器。 - 【請求項２】 前記衝撃緩衝部材が連通気泡弾性発泡体
からなることを特徴とする請求項１記載のタイヤ内部状
態測定器。 - 【請求項３】 前記衝撃緩衝部材が、その表面からセン
サモジュールへの連通孔を有する独立気泡弾性発泡体か
らなることを特徴とする請求項１記載のタイヤ内部状態
測定器。 - 【請求項４】 前記衝撃緩衝部材が、前記センサモジュ
ールの周囲に配置された１つ以上の弾性体と、該弾性体
を覆い、前記弾性体よりも小さい開口部が形成されてい
る容器とからなることを特徴とする請求項１乃至３の何
れかに記載のタイヤ内部状態測定器。 - 【請求項５】 前記発電部は、回転軸と、該回転軸に対
して偏心した重心を有し該回転軸を中心として回転する
回転錘と、該回転錘の回転によって相互運動をなす永久
磁石及びコイルとを備えていることを特徴とする請求項
１乃至４の何れかに記載のタイヤ内部状態測定器。 - 【請求項６】 回転軸にほぼ直交する方向に両磁極が配
置された前記永久磁石を有すると共に該回転軸を中心と
して回転する発電ロータと、 前記回転錘の回転を前記発電ロータに伝達して発電ロー
タを回転させる回転伝達機構とを備え、 前記コイルは前記永久磁石の磁束が交叉するように配置
されていることを特徴とする請求項５記載のタイヤ内部
状態測定器。 - 【請求項７】 所定の透磁率を有し略円形状の開口部が
形成されたステータを設け、 前記コイルは前記ステータに巻回されてなり、 前記発電ロータは前記ステータの開口部内に配置されて
いることを特徴とする請求項６記載のタイヤ内部状態測
定器。 - 【請求項８】 前記回転錘の回転運動を支持するベアリ
ングを設けたことを特徴とする請求項５乃至７の何れか
に記載のタイヤ内部状態測定器。 - 【請求項９】 前記発電部の発電状態を検知してタイヤ
の回転及び停止の状態を検出するタイヤ回転状態検出手
段を設けたことを特徴とする請求項１乃至８の何れかに
記載のタイヤ内部状態測定器。
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