JP2000505382A - タイヤ圧力感知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 圧力感知システムであり、それは以下のものから成る。感知器(62)であり、それぞれのタイヤと共に回転するように取り付けられ、タイヤの圧力を感知するように適応され、タイヤ圧力に対応する信号を生起するもの、及び、可動式接点システム(66、68、70)であり、車両が停車しているときにのみ作動位置に移動し、(必要に応じて)感知器に対して電力を送り、接触して、タイヤの空気圧を示す電気信号を得、運転者が利用可能なように、車体に対してそれを伝える。

Description

【発明の詳細な説明】 タイヤ圧力感知装置 ［０００１］技術分野 本発明は、タイヤ圧力感知装置に関するものである。特に、タイヤ圧力に関す る情報を運転者が利用しやすいように車両に伝える、タイヤ圧力感知システムに 関係するものである。 ［０００２］背景技術 タイヤ中の圧力を感知し、この情報を車両上の中央位置に居る運転者に伝え、 それによって該運転者はタイヤが低圧又は高圧であることを知る様にした様々な 技術が提案されている。 ［０００３］ これら圧力感知器は一般的に車両と関連しているので、車両が動いているとき 、つまり車輪が車両の車体とは相対的に回転しているときに、感知された圧力は 運転者に表示される。そのような装置は、一般的に比較的複雑及び高価である、 又はその代わりに、特別丈夫には作られていない。 ［０００４］ タイヤ感知器の一例は、１９９４年９月２０日にロンザム氏に発行された米国 特許第5,349,328号に示されている様に、タイヤの変形を感知するものである。 この機構は比較的安価であり、そして、該感知器が該車体に固定されているため に、回転している車輪とシャーシ間の回転する電気接点は必要とされない。この 機構では、タイヤ圧が低下するとタイヤ側壁が変形するから、検出棒がタイヤ側 壁と接触して変形する。この機構は、低タイヤ圧表示を具えるが、それは頑丈で ない。例えば、車輪上の泥や、その他の屑は読取りを誤らせることがある。さら に、この機構が表示するのは、タイヤが大きく膨れ上る程にタイヤ圧力が著しく 低下したときだけである。明らかに、そのような機構では、実際のタイヤ圧を読 取りすることは到底できない。 ［０００５］ 他の形式の固定式感知器では、車両の高さが検出されて、その高さが減少する ときにタイヤ圧が低いとされる。しかしながら、タイヤが轍に入ったり、平らで ない地面に停車されている場合には、誤った低圧読取りが起きやすい。 ［０００６］ タイヤ圧の監視が可能なさらに複雑な機構が、例えば、１９９３年７月２７日 にリゴー氏へ発行された米国特許第5,231,391号に開示されている。それは、異 なる極性の 磁石片を円周方向且つ交互に配置した多極のリングによって構成される回転式エ ンコーダを用いるものである。該リングと同軸のトランスミッタコイル及び固定 されたピックアップ(誘導コイル装置)が、該トランスミッタコイルを流れる交流 電流によって励起され、磁界を発生して、これは該多極リングによって作られる 磁界に重畳され、検出信号を形成して、車輪の回転特性に関する信号を送り、こ の様にしてタイヤの状態を表示する。 ［０００７］ １９９４年２月２６日にフローレッタ氏に発行された米国特許第5,289,160号 は、各ホイールの感知器にはラジオ送信機が取り付けられ、タイヤ圧力などの情 報をホイールから車体のラジオ受信機に送信するホイールシステムを説明してお り、この送信された信号をデコードしてタイヤ圧力などの情報とし、運転者が利 用できるようにしている。 ［０００８］ これらのシステムはいずれも、比較的複雑であるために高価であるか、あるい は信頼性に重大な問題を持つ恐れがあることが明らかであろう。 ［０００９］本発明の概要 本発明は、タイヤ圧力を感知しそれらの情報を運転者に伝達する為の安価なシ ステムを提供する事を目的とし ている。 ［００１０］ 概括的には、本発明は、車両の回転式タイヤの膨張の割合を表示するシステム に関するものであり、以下の物から構成される。該タイヤと一緒に回転して該タ イヤのタイヤ圧力を感知する手段、該車両上にあって示標を表示する手段、該感 知手段に接続され該タイヤと一緒に回転可能な環状接点手段であって、該環状接 点手段は該感知手段からの信号を伝達するための複数の環状接点を持ち、該環状 接点のそれぞれに対する接触端予を持つ可動接触手段、該可動接触手段を前記各 接触端子がそれぞれの対応する該環状接点の一つと接触する作動位置と、前記接 触端子が該環状接点を解除する基本の退避位置の間で動かすための移動手段、前 記手段を基本の該退避位置に動かすためのバイアスをかける手段、前記接触端子 は、上記可動接触手段が作動位置にあるとき、上記感知手段を上記示標表示手段 へ電気的に接続し、上記手段の動作を制御する手段、該制御手段は以下のものを 含んでいる。タイヤが車両に対して相対的に回転しているとき、前記移動手段に よって可動手段を作動位置にすることを妨げる手段である。この場合、タイヤが 回転しておれば、前記可動接触手段は、基本の前記退避位置にあり、前記妨げる 手段が無効の場合だけ、作動位置へ移動させられる。 ［００１１］ 望ましくは、上記の環状接点は環状の導電帯板であり、貫通可能な保護コーテ ィングに被覆されており、上記端子は、先の尖った接点を持っており、該接触手 段が上記作動位置にある時に、該コーティングを通って突出する。 ［００１２］ 望ましくは、該接触端子は、該接触端子を伸長した位置へと弾性的に押し出す バネ手段を備えている。 ［００１３］ 望ましくは、該バネ手段は、それぞれの該接触端子を伸長した位置へと個々独 立に押し出す構成とする。 ［００１４］ 望ましくは、上記妨げ手段は、タイマーの作動後、所定時間だけ閉じるタイマ ー作動式スイッチと、電源と直列接続され、前記移動手段を操作する動き検知作 動式スイッチを含んでおり、前記タイマースイッチと前記動き検知作動式スイッ チのいずれかが開状態の時、前記バイアス手段は前記接触手段を前記ベース退避 位置に保持する構成とする。 ［００１５］ 望ましくは、該タイマー手段は、上記車両の点火スイッチがオン位置に移動し たとき作動し、該タイマー手段は一定時間タイマースイッチを閉位置に接続して いる構成とする。 ［００１６］図面の簡単な説明 更なる特色や目的、利点は、以下の付随する図面を参照し、本発明の望ましい 具体例の詳細な説明から明らかになるであろう。 図１は、本発明のシステムの概略図である。 図２は、配線図の概略であり、ソレノイドの駆動制御の単純化された形を示し ている。 図３は、感知器へ電力を送り、そして感知器からの信号を伝達する接触システ ムの斜面図である。 図４は、ディスクブレーキと共に使用されるシステムを分解して示した概略図 である。 図５は、ドラム型のブレーキのホイールにシステムを適用したものの分解概略 図である。 図６は、本発明で用いられる接触端予の単純な形の概略図である。 図７は、各接触端子が個々にバネでバイアスされたシステムの概略図である。 図８は、一本のバネを用いて全ての接触端子をバイアスしたシステムの概略図 である。 図９は、各接触端子にループタイプのバネが用いられたシステムの概略図であ る。 ［００１７］望ましい実施例の説明 図１に示されるように、破線で外形が描かれているボ ディー部分(12)と(A)(B)(C)及び(D)で示される膨らんだタイヤのついたホイール から成っている車両(10)上に、システムは配置される。本発明のタイヤ空気圧監 視システムは電気的に操作され、電力をバッテリー(14)から得ており、その一端 、望ましくは陰極は、(16)で示される接地へと繋がり、他端、つまり陽極は、点 火スイッチ(18)を経てタイマー(20)を作動させ、それは点火スイッチ(18)が最初 オンになったときには、回線(24)のスイッチ(22)(図２参照)を閉じ、ピックアッ プソレノイドあるいは(26)で示される後述のセンサーアクチュエーター(図３参 照)へと連なる。タイマースイッチ(22)と動き検知スイッチ(30)は、個々に、そ して連携して、特定の状況が現出しない限りソレノイドの作動を妨げる手段とな る。 ［００１８］ 動き検知器(28)は、スイッチ(30)を制御して、動きが感知されないときはスイ ッチ(30)を接続(導電状態)保持できるが、そうでないときはスイッチ(30)を遮断 位置(非導電)(図示されない)にし、回路(24)の接続を断ち、ピックアップ、つま りは動作しているソレノイド(26)との接触を断つ。 ［００１９］ 各ソレノイドは基本である退避位置を有し、そこへソレノイド(及び該ソレノ イドに装着されている接触端子)を、例えば矢印(25)で示されている様に、バネ その他に よって駆動され、よって、後述するように収納された電気接触端子(66)(68)及び (70)にとって、退避位置は安全な側の位置となる。 ［００２０］ 再度、図２に見るように、点火スイッチ(18)が始めに閉路されると、タイマー (20)が作動してスイッチ(22)を閉じ、そしてスイッチ(30)は車両が動いていない のときには通常は閉じているから、電流は回線(24)を経由して、タイマー(20)が スイッチ(22)を遮断するまで、ソレノイド(26)に送られる。タイマーは、後述す るように、運転手がタイヤ(A)(B)(C)そして(D)の圧力を読むのに十分な時間(例 えば、約１０秒から６０秒)を与えるようにセットされる。 ［００２１］ 図面の配置に於いて、回線(32)は感知システム(34)に給電し、可動接触端子(6 6)(68)又は(70)の１つを経由して、ソレノイド(26)が作動しているときに、電力 をタイヤ(A、B、CまたはD)上にある圧力感知器(62)に供給する。むろん、感知器 の操作に電力が必要か否かは、使用される感知装器の型に依る。 ［００２２］ 図１に戻って言及すると、感知システム(34)は各タイヤ(A)、(B)、(C)及び(D) 上に設けられ、それぞれの感知システム(34)は、ソレノイド（26)によって駆動 される一 組の回転しない接触端子(66)(68)及び(70)と、ホイールに対して固定して設けら れた感知器(62)を有し、回転するように取り付けられた一組の可動点(環状接点 リボン(52)(54)及び(56))から成り立っている。 ［００２３］ ソレノイド(26)が作動しているとき、感知システム(34)は、車体(12)上の表示 装置(36)に信号をフィードバックする。表示装置(36)は、表示装置ＬＦで示され る左前のディスプレーには左前のタイヤ圧力を表示し、右前のタイヤ圧力は表示 装置ＲＦで示されるもの、左後ろタイヤのタイヤ圧力は表示装置ＬＲで示される もの、そして右後ろのタイヤのタイヤ圧力は表示装置ＲＲで示されるものによっ て表示される。これらの表示装置は、タイマースイッチ(22)と動き検知スイッチ (30)の双方が閉位置(導通)位置にあり、それぞれのタイヤのソレノイド(26)が作 動しているときに、それぞれ対応するタイヤの中の圧力を表示する。システムが 更に多い(あるいは少ない)タイヤを持つ車両に利用され、それらを監視すべき場 合には、感知器の数及びディスプレーの数は、当然に、必要に応じて変更される 。 ［００２４］ 感知システム(34)の一例を更に描いたものである図３に注意を向けると、それ は３本の環状の接点リング(50)(52)及び(54)を備えており、それらは回路(56)(5 8)及び (60)を経由して、ホイール状の圧力感知器(62)へと繋がり、それらはタイヤにと 関連して、タイヤ内の圧力を決定するか、タイヤ内の空気圧を感知する。図３に 描かれている型では、環状接点リング(50)(52)及び(54)は、ホイールと共に回転 するディスク(64)の上に取り付けられる。図面の配置に於いて、可動式、退避式 、電気的接触端子(66)(68)及び(70)と接触する側のディスクの面は、ディスク(6 4)の表面(接点(66)(68)(70)に面する側の面)を被う保護コーティング(72)によっ て被覆されている。明らかに、ディスクの全ての面をコーティングで被覆する必 要はなく、導電帯板のみが保護されることが必要であり、よって、導電帯板のみ を十分に保護できるだけのコーティングをすればよいのである。環状接点板又は リボン(50)(52)及び(54)を取り付けるためのある方式では、それらを溝の中に配 置し、そしてその溝を保護コーティングで被う。それらのリボンは他から、そし てディスク、つまりは例えばホイールリムのような取付け台に対し、互いに電気 的に離れていなければならないことは明白である。 ［００２５］ これらの各３本の接触端子(66)(68)及び(70)は尖った先端(74)を持っており、 それはソレノイド(26)が作動し接点(66)(68)及び(70)をディスク(64)に向かって 移動させる時、即ち、ソレノイド(26)が作動位置に伸延するこ とによって、尖端(74)が保護コーティング(72)を貫通し、そして環状接点(50)(5 2)及び(54)とそれぞれ接触することになる。 ［００２６］ 図４の配置に於いて、ピックアップディスク(64)は、ディスクブレーキのディ スク(80)に取り付けられ、所定位置に描かれており、(82)に概略的に示されてい るコネクター、即ちワイヤー(56)(58)及び(60)と同等なものを経由して、圧力感 知器(62)と接続される。軸(84)に固定して取り付けられているのはバックアップ プレート(86)であり、そこにピックアップソレノイド(26)が固定される。 ［００２７］ この図面の２本の垂直な点線の左側は、全ての要素はタイヤと共に回転し、一 方、２本の垂直な点線の右側の要素はシャーシに固定されている。 ［００２８］ 図５に示されているシステムは、図４に示されるシステムと基本的には同じも のであるが、ブレーキドラム(88)がディスク(80)と入れ替っており、環状導電リ ボンがホイールのリムの内周に沿って延び、その結果平坦なディスクと比べて真 直な円筒形を形造っている点で異なっている。しかしながら、この点を除いて、 リボンによる接続は同じものであり、保護コーティング(72)は単にこ れらの接点上に重ねることができる。明白なことだが、環状リボンの配置である と、ソレノイド(26)の動きは、図４に示されるソレノイドの動きと正確に等しい 角度である必要がある。即ち、図４において、矢印(90)で示されているソレノイ ドの動きは、回転軸に対して略平行であり、一方図５においては、矢印(92)で示 されるソレノイドの動きは、軸つまりはタイヤの回転に対して略垂直である。ソ レノイドが接点を回転軸に対して軸方向に移動させる、即ち図４に示されるもの が望ましいのだが、ホイールの構造がそのようなシステムを適応しにくい場合、 図５で示されるような、ソレノイドによる接点が垂直に移動するものが使用され ることになる。図４のシステムはディスクブレーキと共に、そして図５のシステ ムはドラムブレーキと共に図示されているが、ホイールの形状が適当な場合には 、システムを入れ替え、図５のシステムをディスクブレーキに、あるいは図４の システムをドラムブレーキに使用することもあり得る。 ［００２９］ これより、接点(66)(68)及び(70)について図６、７、８と関連しながら更に詳 しく述べる。いずれの場合に於いても、ブロック(100)はソレノイドロッド(102) に取り付けられ、そして、ソレノイド(26)が作動するときに、ソレノイド(26)に よって、図に描かれている退避位置つまりは不作動位置から作動位置の間を移動 し、接触端子 (66)(68)及び(70)は矢印(104)で示されるように前方へ突き出され、尖端(74)を 保護コーティング(72)を突き抜けて押し込み、それぞれのリボン(50)(52)及び(5 4)と接触する。 ［００３０］ 図６に示される配置に於いて、接触端子(66)(68)及び(70)は、絶縁されたブロ ックに単純に締め付けられており、電線がこれらの接触端子(66)(68)(70)から、 それぞれのディスプレー(36)まで接続される(以下に説明されるそれぞれの具体 例に於いても、接触端子(66)(68)及び(70)は同様にディスプレー(36)のそれぞれ 対応する位置に接続される)。 ［００３１］ 図７の具体例に於いて、概略的に示されてたバネ(106)(108)及び(110)が使わ れており、それぞれの接触端子(66)(68)及び(70)を伸長した位置へ向けてバイア スを加えており、且つこれらの端子(66)(68)及び(70)のそれぞれが個々に後方へ 、つまりは矢印(112)で示される方向へ動くことができるようにしている。接触 端子にバネを使用されるこの方式が、接点(66)(68)又は(70)とそれぞれの対応す るリング(54)(52)及び(50)の間に相対的な動きがあったとき、保護コーティング (72)を壊さず、即ち、そのような動きが接触端子を矢印(112)の方向に簡単に動 かすことで、コーティング(72)の損傷を最小限にするこ とを確実にする。 ［００３２］ 図８は図６及び図７と同様のシステムを示しているが、そこでは単一のバネ(1 14)が全ての接触端子(66)(68)及び(70)を矢印(114)の方向へバイアスしており、 全てを同時に矢印(112)の方向へ動くことができるようになっている。 ［００３３］ 図９の具体例に於いて、それぞれの接触端子(66)(68)及び(70)は巻かれ、それ ぞれコイルバネ(116)(118)及び(120)を形作っており、そのそれぞれは図７の具 体例の対応するバネ(106)(108)及び(110)と同様の作用をし、ソレノイド(26)が 伸長した位置にあって接触端子が作動位置にあるときに車両が突如動いた場合な どに、後方へ移動することを可能にしている。 ［００３４］ 発明について説明してきたが、技術に習熟した者には、添付の請求の範囲に定 められた発明の範囲から外れることなく、変更を加えることができることは明ら かであろう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ， ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，Ｇ Ｅ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ， ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，Ｐ Ｌ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．車両(10)の回転式タイヤ(A,B,CまたはD)の膨張の割合を表示するタイヤ圧力 感知装置であり、以下の物から構成される。該タイヤと一緒に回転可能であって 、該タイヤ(A,B,CまたはD)のタイヤ圧力(34)を感知する手段、該車両上にあって 示標を表示する手段(36)、該感知手段(34)に接続され該タイヤ(A,B,CまたはD)と 一緒に回転可能な環状接点手段(64)であって、該環状接点手段(64)は該感知手段 (34)からの信号を伝達するための複数の環状接点(50)(52)(54)を持ち、該環状接 点(50)(52)(54)のそれぞれに対する接触端予(66)(68)(70)を持つ可動接触手段、 可動接触手段を前記各接触端子(66)(68)(70)がそれぞれの対応する該環状接点(5 0)(52)(54)の一つと接触する作動位置と、前記接触端子(66)(68)(70)が該環状接 点を解除する基本の退避位置の間を動かすための移動手段(26)、前記手段(26)を 基本の該退避位置に動かすためのバイアスをかける手段25)、前記接触端子(66)( 68)(70)は、前記可動接触手段が作動位置にあるとき、上記感知手段(34)を上記 示標表示手段(36)へ電気的に接続し、上記移動手段(26)を制御する手段(20)(28) 、該制御手段は以下のものを含んでいる。タイヤ(A,B,CまたはD)が車両に対して 相対的に回転しているとき、前記移動手段(26)によって 可動手段を作動位置にすることを妨げる手段である。この場合、タイヤが回転し ておれば、前記可動接触手段は、基本の前記退避位置にあり、前記妨げる手段が 無効の場合だけ、作動位置へ移動させられる。 ２．タイヤ圧力を表示するためのタイヤ圧力感知装置であり、該環状接点(50)(5 2)(54)は環状導電帯板(50)(52)(54)であり、貫通可能な保護コーティング(72)に 被覆されており、上記端子(66)(68)(70)は尖端(74)を持っており、該接触手段が 上記作動位置に移動するときに該コーティング(72)を貫通して延びる、請求項１ の装置。 ３．タイヤ圧力を表示するタイヤ圧力感知装置であり、上記接触端子(66)(68)(7 0)はバネ手段(106)(198)(110)(116)(118)(119)(120)を持ち、該接触端子(66)(68 )(70)を伸長した位置へと弾性的に押し出す請求項１又は２の装置。 ４．タイヤ圧力を表示するタイヤ圧力感知装置であり、上記バネ手段(106)(198) (110)(116)(118)(119)(120)が独立にそれぞれの上記接触端子を上記伸長した位 置へと押し出す、請求項３の装置。 ５．タイヤ圧力を表示するタイヤ圧力感知装置であり、上記妨げ手段(20)(28)は タイマー手段(20)、該タイマー手段の作動後、一定時間接続するタイマー作動ス イッチ(22)、動き検知スイッチ(30)から成っており、該 動き検知スイッチ(30)はその操作のために、電源(14)に直列に繋がれており、従 って、該タイマー作動スイッチ(22)あるいは該動き検知スイッチ(30)のいずれか が閉路されると、上記バイアス手段(25)が接触手段を基本の上記退避位置に保持 する、請求項１、２、３、又は４の装置。 ６．タイヤ圧力を表示するタイヤ圧力感知装置であり、該タイマー手段(20)は、 上記車両(10)を動かす為の点火スイッチ(18)がオンの位置にあるときに該タイマ ー手段(20)を作動させ、該タイマー手段(20)が該タイマー作動スイッチ(22)を一 定時間接続させる、請求項５の装置。