JP2007113957A - 摩擦力センサおよび摩擦力センサ付きタイヤ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ダイヤフラム11の撓み変形を電気抵抗変化として検知する複数個のピエゾ抵抗素子12〜15を設け、ピエゾ抵抗素子12〜15を、押力Fpによるダイヤフラム11の撓み変形による電気抵抗変化を相殺して摩擦力tに由来する力Ftによるダイヤフラム1の撓み変形による電気抵抗変化を出力端子に取り出すように結線する。
【選択図】図1
Description
本発明による摩擦力センサは、好ましくは、更に、前記出力端子の電気信号を入力して信号処理を行う信号処理回路と、前記信号処理回路に接続された無線通信回路と、前記無線通信回路に接続された無線通信用のアンテナとを有する。
スパイク212のタイヤ表面211側に孔214が形成されており、孔214に、図1に示されている摩擦力センサ10と同じ摩擦力センサ10が埋め込まれている。孔214は、タイヤ210とほぼ粘弾性特性を有するゴム材料215をモールドすることにより蓋されている。
11 ダイアフラム起歪構造体
11A 中央突起
11B 外郭突起
11C 薄肉部
12、13、14、15 ピエゾ抵抗素子
16A 酸化膜
16B 窒化膜
17 ブリッジ回路
18、19 出力端子
20 蓋基板2
21 信号処理回路
22 無線通信回路
23 アンテナ
24 貫通電極
25 メモリ
26 ピエゾ抵抗素子
30 センサ部
31、32、33、34 出力端子
35、36 空隙
40 半導体チップ
41 絶縁膜
50 リーダ・ライダ
51 アンテナ
60 摩擦力センサ
61、62、63、64 変位センサ
70 タイヤ圧センサ
200 タイヤ
201 タイヤ表面
202 孔
210 摩擦センサ付きタイヤ
211 タイヤ表面
212 スパイク
213 ねじ部
214 孔
215 ゴム材料
Claims (11)
- 押力を軸力方向に受けて軸力方向に変位すると共に摩擦力に由来する力を受けて傾動する中央突起を一方の面に形成し当該中央突起の軸力方向の変位と傾動によって撓み変形するダイヤフラムと、前記ダイヤフラムの撓み変形を電気抵抗変化として検知する複数個の圧電素子と、を有し、
前記複数個の圧電素子は、押力による前記ダイヤフラムの撓み変形による電気抵抗変化を相殺して摩擦力に由来する力による前記ダイヤフラムの撓み変形による電気抵抗変化を出力端子に取り出すように結線されていることを特徴とする摩擦力センサ。 - 前記ダイヤフラムは、中央部に前記中央突起が形成されたシリコンチップにより構成され、前記中央突起の周りに撓み変形可能な薄肉部を有し、当該薄肉部に前記圧電素子としてピエゾ抵抗素子が拡散形成されていることを特徴とする請求項1に記載の摩擦力センサ。
- 温度補償用の温度検出素子を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の摩擦力センサ。
- 前記出力端子の電気信号を入力して信号処理を行う信号処理回路と、前記信号処理回路に接続された無線通信回路と、前記無線通信回路に接続された無線通信用のアンテナとを有することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の摩擦力センサ。
- 前記ダイヤフラムの他方の面に設けられた蓋基板を有し、当該蓋基板に、前記信号処理回路と、前記無線通信回路と、前記アンテナが形成されていることを特徴とする請求項4項に記載の摩擦力センサ。
- 前記中央突起が突出している側をタイヤ表面側にして請求項4又は5に記載の摩擦力センサが埋め込まれていることを特徴とする摩擦センサ付きタイヤ。
- 請求項4又は5に記載の摩擦力センサが混入されたゴム状の塗料が塗布されていることを特徴とする摩擦力センサ付きタイヤ。
- 請求項4又は5に記載の摩擦力センサが埋め込まれたタイヤ用スパイク。
- 請求項8のタイヤ用スパイクが装着されていることを特徴とする摩擦力センサ付きタイヤ。
- 請求項6、7、9のいずれか一項に記載の摩擦センサ付タイヤに取り付けられたタイヤ圧センサと摩擦力センサとの情報を一括管理する機能を具備していることを特徴とするタイヤ情報無線管理システム。
- 前記摩擦力センサが前記タイヤ圧センサとピアツーピアの通信を介して外部のコントローラと通信する機能を具備していることを特徴とする請求項10に記載のタイヤ情報無線管理システム。
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