JP2017528709A - 航空機タイヤ圧力センサ共振ループリンク - Google Patents

Abstract

航空機タイヤ圧力共振ループリンクアセンブリは、タイヤ圧力センサを駆動するために車輪軸電磁アダプタ変圧器一次コイルとタイヤ圧力センサ受信コイルとの間の磁場を電磁的に結合し、一組の間隔があけられた導電性接続アームと、二次タイヤ圧力センサコイルに隣接して取り付けられた接続アームの第一の端部に電気的に接続された単一導電性一次ループと、共振同調コンデンサ、および接続アームの第二の端部にある一つまたは複数の導電性ループを有する二次コイルを含む回路とを含む。タイヤ圧力センサコイルペアは変圧器コアを含み、二次共振コイルペアも変圧器コアを含む。【選択図】図９

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１４年８月２６日に出願された米国特許非仮出願第１４／４６９，０８７号の優先権を主張するものであり、その内容の全体が参照により本明細書に組み入れられる。

本発明は、一般に車両タイヤ圧力制御システムに関し、より詳細には車輪ハブに関連づけられた制御ユニットから航空機タイヤ圧力センサに電力を伝達し、航空機タイヤ圧力センサと制御ユニットとの間でデータを伝送するためのシステムに関する。より具体的に述べると、本発明は、特に航空機向けの、車輪リム上のタイヤ圧力センサと制御電子機器と通信するための車輪ハブ軸変圧器との間の通信リンクに関する。

航空機において、各タイヤの圧力を車輪リム上のタイヤ圧力センサで測定し、タイヤ圧力センサ情報をコックピット内に表示することが有用である。この情報を、車輪リム上のタイヤ圧力センサから車輪ハブ軸変圧器へ、車輪ハブ軸変圧器から、典型的にタイヤ圧力センサから最大約２５０フィート離すことができる加圧された容器の内部の航空機の電子機器ベイ内に位置する電子機器インターフェースへ、さらに電子機器ベイからコックピットへと通信する必要がある。

ある既知のタイヤ圧力システムは、一組の変圧器コイルを使用して車輪軸内の一次コイルと二次コイルとの間で通信する。これらの変圧器は同軸であり互いに向き合っている。変圧器ペアの二次コイルに接続されたある長さのワイヤが、車輪リムの周縁に位置するタイヤ圧力センサと直接接続する。ＲＦＩＤワイヤレス通信システムにおける磁気結合を強化する別の既知のデバイスは、電気コネクタによって閉ループ状に接続された第一および第二のアンテナコイルを備える。第一および第二のアンテナコイルは、磁束遮断物の周りに巻き付け可能なフレキシブル基板上に形成され、磁束遮断物からの磁気妨害を回避する。

しかしながら、信頼性が低く、過酷な航空機車輪の環境では破損しやすい可能性がある電気的接続を使用せずに、航空機の車輪ハブと、車輪ハブから最大９インチ離れて車輪のリム上に位置するタイヤ圧力センサとの間で通信を行うことが望ましい。したがって、車輪ハブとタイヤ圧力センサとの間で通信するために電気的接続またはある長さのワイヤが必要とされない、航空機の車輪ハブと車輪リム上に位置するタイヤ圧力センサとの間での非接触通信方法を提供することが望ましい。

ＲＦアンテナと、ＲＦアンテナから０．５〜５センチメートル離れた電子デバイスまたは電子デバイスとの間に置かれるように構成され、ＲＦアンテナと電子デバイスとの間の通信の動作範囲を拡大する、磁気結合アンテナレンジ拡大機も知られている。アンテナレンジ拡大機は、ＲＦアンテナによって放射されるＲＦ信号の周波数で実質的に共振するように調整される必要がある、受動直列同調共振回路を備える。受動直列同調共振回路は、導電体の開ループコイルによって形成可能であり、コンデンサが直列に接続されて回路を完成させる。しかしながら、このようなループには浮遊磁束によって起電力が励起され、導通している所望の信号と干渉しうる電流を発生させる場合があることが分かっている。

伝送アンテナ、受信アンテナ、および伝送アンテナと受信アンテナとの間に位置付けられる一つまたは複数の受動共振回路を含む、無線周波数システムの伝送効率を増加させるための受動無線周波数伝送デバイスも知られている。

したがって、信号干渉の発生を避け、信頼性が低い電気的接続の使用および航空機車輪の過酷な環境では容易に破損しうる電気的接続用のワイヤの使用を避けて、二つのコイルを連結するデバイスのコストを低減するとともに、磁場を連結するデバイスの複雑度を低減する必要性が存在する。

タイヤ圧力センサ情報を車輪から最大２５０フィート離れて位置する電子機器インターフェース回路カードからタイヤリムのエッジにある車輪ハブコイルとタイヤ圧力センサとの間で通信するための直接電気的接続またはある長さのワイヤの使用を最小にするようなシステムを提供することが望ましいであろう。タイヤ圧力センサ受信コイルを駆動させるおよびこれと通信するのに十分な磁束を結合するために打ち抜かれた金属薄板の単一ターンだけを必要とするようなシステムが望ましいであろう。航空機の車軸および車輪振動からの干渉を避けるために軸変圧器コイルペアの同軸配置を有する状態で実質的に対称となるようなシステムが望ましいであろう。感度のよい電子機器インターフェース回路カードが航空機の車軸および車輪振動から十分な距離だけ離れて、典型的に例えば加圧され温度制御された容器の内部の、航空機の電子機器ベイの良好な環境内に配置されることを可能にするようなシステムも望ましいであろう。

タイヤ圧力センサと車輪軸コイルを結合する磁場を通じて通信および電力伝達を提供するようなシステムが望ましいであろう。電子機器インターフェースカードが任意の航空機のサイズまたは車輪構成で働くことができるように、このようなシステムが最大２５０フィートの航空機ケーブルで働くことを可能にするべく共振同調コンデンサに関する単一の静電容量値を必要とする共振リンクとなるようなシステムが望ましいであろう。本発明は、これらの必要性および他の必要性を満足させる。

簡潔かつ一般的に述べると、本発明は、信頼性の低い電気的接続を使用せず、さもなければ航空機車輪の過酷な環境では破損しやすいワイヤを使用しないで、車輪軸電磁アダプタ変圧器一次コイルとタイヤ圧力センサ受信コイルとの間で磁場を電磁的に結合するための航空機共振ループリンクアセンブリを提供する。

したがって、本発明は、車輪軸電磁アダプタ変圧器一次コイルと、該車輪軸電磁アダプタ変圧器一次コイルから離れて位置するタイヤ圧力センサ受信コイルとの間で磁場を電磁的に結合し、タイヤ圧力センサを駆動するための航空機共振ループリンクアセンブリを提供する。航空機共振ループリンクアセンブリは、第一の導電性接続アームと、第一の導電性接続アームから離れて位置する第二の導電性接続アームと、第一および第二の導電性接続アームの第一の端部に電気的に接続された単一導電性一次ループとを含む。現在好ましい態様において、第一および第二の導電性接続アームは平行である。別の現在好ましい態様において、第一および第二の導電性接続アームはわずかな隙間だけ離される。別の現在好ましい態様において、第一および第二の導電性接続アームは剛体である。別の現在好ましい態様において、第一および第二の導電性接続アームは、それぞれ複数の段付き区域で形成される。別の現在好ましい態様において、第一および第二の導電性接続アームは、金属、好ましくは例えばアルミニウムまたはチタンなどの低透磁率の金属で形成される。

別の現在好ましい態様において、単一導電性一次ループは、二次タイヤ圧力センサコイルに隣接して取り付けられるように構成される。航空機共振ループリンクアセンブリはまた、少なくとも一つの共振同調コンデンサと、第一および第二の導電性接続アームの第二の端部に電気的に接続された少なくとも一つの導電性ループを含む二次コイルとを含む回路を含む。第一および第二の導電性接続アームの第二の端部は、回路に直列に接続され、二次コイルは、車輪軸電磁アダプタ変圧器一次コイルに隣接して取り付けられるように構成されることが好ましい。別の現在好ましい態様において、二次コイルの少なくとも一つの導電性ループは、例えば二つの導電性ループまたは三つの導電性ループで形成されてもよく、二次コイルの少なくとも一つの導電性ループは金属で形成されてよい。

別の現在好ましい態様において、第一および第二の導電性接続アームは、単一導電性一次ループと二次コイルとの間で電気的に接続される。別の現在好ましい態様において、第一および第二の導電性接続アームは、二次コイル内に発生した電流を車輪軸電磁アダプタ変圧器一次コイルから二次コイルに伝えるように構成され、第一および第二の導電性接続アームは、タイヤ圧力センサ受信コイル内にタイヤ圧力センサを駆動するための磁束を発生させるべく、一次ループ内に誘導された電流を、車輪軸電磁アダプタ変圧器一次コイルから二次コイルまでの所定の距離にわたって伝えるように構成される。

別の現在好ましい態様において、導電性一次ループは金属で形成される。別の現在好ましい態様において、導電性一次ループおよび二次タイヤ圧力センサコイルは、タイヤ圧力センサコイルペアを形成し、タイヤ圧力センサコイルペアは、導電性一次ループと二次タイヤ圧力センサコイルとの間に配設される変圧器コアを含むことが好ましい。別の現在好ましい態様において、変圧器コアは透磁性材料で形成される。

別の現在好ましい態様において、二次コイルの少なくとも一つの導電性ループと車輪軸電磁アダプタ変圧器一次コイルは一緒に共振コイルペアを形成し、共振コイルペアは、制御電子機器ユニットと電気的に接続される。別の現在好ましい態様において、変圧器コアは、二次コイルの少なくとも一つの導電性ループと車輪軸電磁アダプタ変圧器一次コイルとの間の共振コイルペア内に配設される。共振コイルペア内に配設される変圧器コアは、透磁性材料で形成されることが好ましい。

本発明のこれらのおよび他の態様ならびに利点は、以下の詳細な説明および本発明の特徴を例示的に図解する添付の図面から明らかになるだろう。

高透磁率の多層積層された金属磁束リンクの斜視図である。 車輪ハブとタイヤ圧力センサとを電磁的に接続する図１の磁束リンクの航空機車輪内での取付を図解する部分図である。 車輪ハブとタイヤ圧力センサとを電磁的に接続する図１の磁束リンクの別の航空機車輪内での取付を図解する部分図である。 本明細書で説明される航空機タイヤ圧力ループリンクの斜視図である。 車輪ハブとタイヤ圧力センサとを電磁的に接続する図３の航空機タイヤ圧力ループリンクの航空機車輪内での取付を図解する斜視図である。 車輪ハブとタイヤ圧力センサとを電磁的に接続する図３の航空機タイヤ圧力ループリンクの航空機車輪内での取付を図解する、図４と類似の別の斜視図である。 車輪ハブとタイヤ圧力センサとを電磁的に接続する図３の航空機タイヤ圧力ループリンクの航空機車輪内での取付を図解する、図４と類似の別の斜視図である。 図３の航空機タイヤ圧力ループリンクの正面斜視図である。 航空機車輪に取り付けられた図３の航空機タイヤ圧力ループリンクの機能的模式図であり、航空機タイヤ圧力ループリンクの動作原理を説明する図である。 本発明に係る航空機共振ループリンクアセンブリの機能的模式図である。 図９の航空機共振ループリンクアセンブリの第一および第二の導電性接続アームを含む剛体ループリンクの上面斜視図である。 図９の航空機共振ループリンクアセンブリの一部の斜視図である。 図９の航空機共振ループリンクアセンブリの一部の上面斜視図である。 図９の航空機共振ループリンクアセンブリの変形の断面図である。 図１３の航空機共振ループリンクアセンブリの斜視図である。

二次コイルをタイヤ圧力センサと直接接続するある長さのワイヤを用いて、タイヤセンサと車輪軸との間で通信し車輪軸を通じてタイヤ圧力情報を知らせるために一次および二次変圧器コイルが利用されてきたが、これは、航空機車輪ハブと、必要に応じて車輪ハブから最大９インチ離れて車輪のリム上に位置するタイヤ圧力センサとの間で通信するには信頼できないものであることが分かっている。とりわけ、その理由は、過酷な航空機車輪の環境では電気的接続が信頼できずたやすく破損することがあるためである。

車輪のハブに位置する電子機器ユニットが磁場を使用して車輪のリム近傍のタイヤ圧力センサと通信するタイヤ圧力監視システムが開発された。車輪軸を中心とし車輪のハブ上に位置するコイルが磁場を発生する。この磁場は、ある長さの薄くて高透磁率の多層積層金属構造を使用してタイヤ圧力センサ受信コイルと結合され、ホイールハブコイルのエッジからの磁束を、タイヤ圧力センサの受信コイルが位置する車輪リムの周縁に結合することができる。二つのコイルを結合するこの磁場を通じて、タイヤ圧力センサとの間で情報を伝達することができる。しかしながら、金属磁束リンクが高透磁率であるので、材料の全長を出る全磁束の一部がタイヤ圧力センサコイルに結合する。磁場の強度がタイヤ圧力センサを駆動するのに十分なほど強くないので、この磁場だけを使用して通信を行うことはできない。

磁場の強度を増大させる方法の一つは、車輪ハブコイルのエッジとタイヤ圧力センサコイルとの間に磁場結合デバイスを挿入することである。結合された磁場を増強する一つの手法は、高透磁率の磁気金属片を用いて磁束を集めることである。この金属片は磁束リンクと呼ばれることがあり、図１に示されている。メッサー・ブガッティ（Ｍｅｓｓｉｅｒ−Ｂｕｇａｔｔｉ）社の航空機車輪に装着された磁束リンクの図が図２Ａに示されており、グッドリッチ（Ｇｏｏｄｒｉｃｈ）社の航空機車輪に装着された磁束リンクの図が図２Ｂに示されている。透磁性の磁気金属片は、磁束リンクの下方約４インチの磁束をタイヤ圧力センサ本体に結合する。タイヤ圧力センサの透磁性の本体が、タイヤ圧力センサ受信コイルまで磁束をさらに結合する。動作周波数がかなり高い（１３５ｋＨｚ）ので、透磁性金属物体は、渦電流によって生じる損失を低く保つために、非常に薄い（０．００４インチ）磁性材料の多数の層としなければならない。この設計のある実施態様では、薄く高透磁率の磁性材料の絶縁された１０層が必要となる。このような薄く高透磁率の磁性材料の多数の層を使用すると、このような磁場結合を通じてタイヤ圧力センサとの間で情報を伝達可能とする十分な磁場強度をもたらすために複雑度とコストが高くなってしまう。

車輪ハブの磁場を薄く高透磁率の多層積層金属構造を通じて磁気的に伝達するためのタイヤ圧力監視システムは、典型的に、車輪軸コイルとタイヤ圧力センサコイルとの間の距離にわたって磁束の一部だけを結合し、典型的に、利用可能な磁場の強度が低いため、タイヤセンサからの情報を通信する目的に見合うようにタイヤ圧力センサを駆動するのに十分なほど強くなく、薄く高透磁率の磁性材料の多数の層を使用する高透磁率の金属磁束リンクを使用する同様のシステムは、複雑度と生産コストが高くなってしまう。

したがって、一実施形態において、本発明は、航空機車輪の過酷な環境では容易に破損しうる信頼性が低い電気的接続およびワイヤを使用することなく、二つのコイルを連結するデバイスのコストを低減するとともに磁場を連結するデバイスの複雑度を低減する、車輪ハブコイルとタイヤ圧力センサコイルとの間で磁場を結合するための改善された方法およびシステムを提供する。本発明の航空機タイヤ圧力ループリンクの例が、図３〜８に示されている。

本発明は、車輪軸コイルをタイヤ圧力センサ受信コイルに電気的に接続する一組のワイヤを使用しない点で有利である。本発明の航空機タイヤ圧力ループリンク１０は、剛体の第一のまたは一次単一金属ループ１２と、典型的に平行に間隔があけられた金属シャフト１５、１６を含む剛体である一組の間隔を空けて配置される導電性接続アーム１４と、剛体の第二のまたは二次単一金属ループ１８として典型的に形成される。平行に間隔があけられた金属シャフトは、ループ領域を最小化するためにわずかな隙間だけ間隔を空けて近接して配置されることが好ましい。一組の間隔があけられた導電性接続アームは、第一のまたは一次単一金属ループと第二のまたは二次単一金属ループとの間でしっかりと電気的に接続される。図３に示すように、一組の間隔があけられた導電性接続アームのシャフト１５は、第一のまたは一次単一金属ループ１２の第一部分２１と、第二のまたは二次単一金属ループ１８の第一部分２３との間をしっかりと電気的に接続し、シャフト１６は、第一のまたは一次単一金属ループ１２の第二の部分２５と、第二のまたは二次単一金属ループ１８の第二の部分２７との間をしっかりと電気的に接続する。第一のまたは一次単一金属ループは、車輪軸２２の、図８に示す電磁送受信（ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ）駆動コイル２０に隣接して取り付けられるように構成され、第二の単一金属ループは、タイヤ圧力センサ送受信コイル２４に隣接して取り付けられるように構成される。第一のまたは一次単一金属ループ内に誘導される電流は、車輪軸送受信駆動コイルのエッジ２６から、車輪リム３０の周縁部２８、第二の単一金属ループまでの距離を移動し、タイヤ圧力センサ受信コイル内にタイヤ圧力センサ３２を駆動するために必要な磁束を発生させる。

本発明の航空機タイヤ圧力ループリンクは、例えばアルミニウムまたはチタンを含む、容易に入手可能である低透磁性金属などの様々な金属材料で作成することができ、必要とされる距離にわたり磁束を結合するために高透磁率の金属を使用する必要はない。一組の間隔があけられた導電性接続アームは、車輪軸電磁送受信駆動コイルとタイヤ圧力センサ送受信コイルとの間での結合強化を損なうことなく、任意の所望の長さに作成することができる。磁束が金属ループの一ターンに連結され、ループ内に誘導された電流は、車輪軸コイルのエッジから車輪リムの周縁部までの距離を移動し、そこで金属の第二の単一ループがタイヤ圧力センサ受信コイル内に磁束を発生させる。有利なことに、本発明の航空機タイヤ圧力ループリンクは、車輪軸電磁送受信駆動コイルとタイヤ圧力センサ送受信コイルとの間に低インピーダンスの電磁信号経路接続を提供し、この結果、ループリンクの一組の接続アーム上の電気絶縁が不要になる。加えて、有利なことに、本発明の航空機タイヤ圧力ループリンクは、車輪軸電磁送受信駆動コイルとタイヤ圧力センサ送受信コイルとの間に低電圧の電磁信号経路接続を提供し、この結果、ループリンクが電界放射源とならず、電界干渉に反応しなくなる。有利なことに、本発明の航空機タイヤ圧力ループリンクは、典型的には本質的に剛体の自己支持構造部品であり、追加の支持手段を必要としない。

図７は、本発明のループリングの図を示す。符号４０は、アルミニウムリベットである。符号４２は、例えばアルミニウムリベットなどによって、第一のまたは一次単一金属ループに典型的に電気的に接続および付けられる高透磁率の磁束収集挿入部材を示す。符号４４は、曲げ成形された一片のアルミニウム金属薄板である。磁束収集挿入部材４２は、車輪軸電磁送受信駆動コイルからの衝突磁束を集め、上方の第一のまたは一次単一金属ループ１２によって囲まれた断面領域の中心部の領域４６を通して磁束を集中させて導く手段を提供する。これにより、車輪軸電磁送受信駆動コイルからの磁束の大部分が、あたかも第一のまたは一次単一金属ループが物理的に遙かに大きいかのように、第一のまたは一次単一金属ループを通過できるようにすることによって、本発明のループリンクの結合効率を大いに強化する。磁束収集挿入部材４２は、商標ＨＹＭＵ−８０で販売されるニッケル−鉄−モリブデン合金、または、商標ＰＥＲＭＡＬＬＯＹで販売されるニッケル−鉄磁性合金などの、高透磁率の磁性金属で典型的に形成される。

図８は、本発明のループリンクの機能的模式図を示す。電磁送受信駆動コイル２０は、典型的に任意の所望のＲＦＩＤ周波数帯の周波数で、交流電流ＩＣで励起される。電流ＩＣは紙面の外部に流れるように図示されている。電磁送受信駆動コイル２０を囲む磁場が発生し、磁束線４８で示されている。この磁場４８の一部は、磁束収集挿入部材４２の高透磁率の磁性金属によって結合され、磁束線５０、５２および５４で示されている。図７に示すように、磁束は上方の第一のまたは一次ループ１２の断面領域４６を通して結合される。この正弦磁束は、符号１５、１６で示される第一および第二の平行に間隔があけられた金属シャフトによって形成される一組の間隔があけられたアルミニウム製導電性接続アーム１４内に電流（ＩＬ）を誘導する。電流ＩＬは一組の間隔があけられた導電性接続アーム１４を、より小さい下方の第二のまたは二次単一金属ループ１８まで流れ、一組の間隔があけられた導電性接続アーム１４を経由してより大きな上方の第一のまたは一次単一金属ループ１２へと戻る。より小さい下方の第二のまたは二次単一金属ループ１８では、その磁場に位置するタイヤ圧力センサ２４を励起する磁束線５６で示される磁場が正弦電流により生成される。

関連する物理学は、アンペールの法則によって定められる。任意の閉路周り磁界強度の循環は、閉路によって境界が定められる表面を通って流れる自由電流と等しい。閉路は、アルミニウム製の平行に間隔があけられた金属シャフト１５、１６で形成された一組の間隔があけられた導電性接続アーム１４である。磁場がより大きい上方の第一のまたは一次単一金属ループ１２によって囲まれた断面領域を通して導かれる場合、より大きい上方の第一のまたは一次単一金属ループ１２内に電流が誘導される。磁束は、符号４２で示す透磁性金属の表面に沿った結合によってループ領域を通して導かれる。透磁性金属を使用せずに、ループの断面領域と磁場を直接結合することが可能である。しかしながら、透磁性の金属は、上方ループの断面領域内に連結可能な磁束の量を増大させる。結合された磁束は、透磁性金属の表面を移動し、磁束線５８として示すように上方ループの底部に存在する。

上方ループでは、電流ＩＬ、およびループ領域（図７を参照、領域４６）を通して結合された磁場にアンペールの法則が適用される。磁場は領域４６を横断し、領域４６を囲む上方の第一のまたは一次単一金属ループ１２内に、次式で求められる電流を誘導する。

磁場Ｈは、図７および図８に示す断面領域４６と垂直の磁場である。電流ループＩＬを包囲する閉路上でＨ磁場が一定ではないので、この磁場の積分は数値的に計算されなければならない。上式は、ループリンクの動作の一般理論を与えるために示される。この式は、アルミニウム製である一組の間隔があけられた導電性接続アーム１４が囲む断面領域内の磁場リンクが、一組の間隔があけられた導電性接続アーム１４内に電流ＩＬを生成することを示す。

タイヤ圧力センサと車輪ハブコイルとの間には電気的接続が不要である。そのため、これはタイヤ圧力センサと通信するより信頼性の高い方法を使用する。設計が簡単であるため、製造が遙かに容易になる。この設計は低コストでもある。この設計は、航空機車輪の過酷な環境に耐えることができるように、より厚い金属薄板を用いて強固にすることも可能である。結合デバイスが車輪ハブコイルと接触しないので、この設計は非接触である。

本ループリンクは、８３−２０２−０１タイヤ圧力センサと軸リモートデータ集線装置１４２−１２９２２（ワシントン、Ｌｙｎｎｗｏｏｄ社製）との間のＣｒａｎｅ Ａｅｒｏｓｐａｃｅ ＆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ｌａｂｏｒａｔｏｒｙのカップリングで、７８７主車輪リムの半分でうまく実証された。

図９〜１４を参照して、別の現在好ましい実施形態において、本発明は、図９および図１０に示すように、平行に間隔があけられた金属アームまたはシャフト１１６、１１８を含む剛体である一組の間隔を空けて配置される導電性接続アームまたはシャフト１１４を有する剛体ループリンク１１２を含む共振ループリンクアセンブリ１１０を提供する。さらに以下に説明されるように、第一のアームまたはシャフトは、複数の段付き区域またはセグメント１１６ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅで典型的に形成され、第二のアームまたはシャフトは、同様に、対応する複数の段付き区域またはセグメント１１８ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅで典型的に形成される。平行に間隔があけられた金属アームまたはシャフトは、わずかな隙間１２０だけ離して、密な間隔で配置されることが好ましい。第一のアームまたはシャフトは、第一の端部１２２および第二の端部１２４を含み、第二のアームまたはシャフトは、第一の端部１２６および第二の端部１２８を含む。第一および第二のシャフトの第一端部は、単一一次金属ループ１３０を形成するおよびこれに電気的に接続されるように延在することが好ましく、単一一次金属ループ１３０は、典型的に単一ターンまたはループであり、例えば金属薄板から打ち抜くことができ、図１２に示されるブラケット１３２内に典型的に保持される。

図９を再び参照して、単一一次金属ループは、例えばワイヤまたはケーブルなどの電気コネクタ１３８によってタイヤ圧力センサ１３６に電気的に接続される二次タイヤ圧力センサコイル１３４に隣接してその近傍に取り付けられるように構成されることが好ましい。変圧器コア１４０は、単一一次金属ループと二次タイヤ圧力センサコイルとの間に配設されることが好ましく、単一一次金属ループと二次タイヤ圧力センサコイルとの結合係数を増加させる透磁性材料で形成されることが好ましく、単一一次金属ループおよび二次タイヤ圧力センサコイルと同軸であることも好ましい。

第一および第二のアームまたはシャフトの第二の端部は、少なくとも一つの直列共振同調コンデンサ１４４およびハブキャップ二次コイル１４６を含む、同調共振回路１４２と電気的に接続されることが好ましく、ハブキャップ二次コイル１４６は、一、二、もしくは三ターンまたはループで形成されることが好ましく、かつ、車輪と共に回転するように構成されることが好ましい。製造する目的の上では、ハブキャップ二次コイルを一ターンまたはループで形成することが現在のところ好ましいが、ハブキャップ二次コイルが二ターンまたはループを備えるときにタイヤ圧力センサの最良の駆動性能がもたらされることが見出されている。

ハブキャップ二次コイルの一つまたは複数のターンもしくはループは、軸アダプタ変圧器一次コイル１４８に隣接して配設されることが好ましく、ハブキャップ二次コイルおよび軸アダプタ変圧器一次コイルは一緒に、ハブキャップ二次コイルおよび軸アダプタ変圧器一次コイルがそれらの間に半径方向の隙間１５２を有する状態で、同軸共振コイルペア１５０を形成する。共振コイルペアのうちの軸アダプタ変圧器一次コイルは、例えば同軸ケーブルまたはツイストペアケーブルとすることができるケーブル１５６などによって、最大２５０フィート離れて航空機の電子機器ベイ内に典型的に位置する制御電子機器ユニット１５４と電気的に接続されるように構成されることが好ましい。同軸共振コイルペアは、ハブキャップ二次コイルと軸アダプタ変圧器一次コイルとの間の半径方向の隙間内に配設される、透磁性材料で形成された変圧器コア１５８を含むことが好ましい。変圧器コアも、ハブキャップ二次コイルおよび軸アダプタ変圧器一次コイルと同軸であることが好ましく、ハブキャップ二次コイルと軸アダプタ変圧器一次コイルとの結合係数を増加させるべくハブキャップ二次コイルと軸アダプタ変圧器一次コイルとの間に磁束を集束させるように動作する。

図１０〜１１を参照して、一組の間隔があけられた導電性接続アームまたはシャフトが単一一次金属ループとハブキャップ二次コイルに接続される同調共振回路との間で電気的にしっかりと接続されるように、第一および第二の間隔があけられた導電性接続アームまたはシャフトの第二の端部は、同調共振回路およびハブキャップ二次コイルに電気的に接続されるコネクタピン１６２ａ、１６２ｂにしっかりと電気的に接続されるコネクタレセプタクル１６０ａ、１６０ｂを含むことが好ましい。

図１１〜１４を参照して、車輪ハブキャップ１６４は、車輪ハブキャップを車輪軸カバー１７０に固定するためのボルト１６８用の取付孔１６６と、例えば平行に積み重ねることができる一つまたは複数の直列共振同調コンデンサを有する同調共振回路を含む内側コネクタプリント配線板、取付プレートまたはリング１７２を含む。図１１〜１３に示すように、平行に間隔があけられた金属アームまたはシャフトの複数の段付き区域またはセグメントにより、平行に間隔があけられた金属アームまたはシャフトが、同調共振回路およびハブキャップ二次コイルに電気的に接続されるコネクタピンにしっかりと電気的に接続されるように車輪ハブキャップおよび車輪軸カバー内に延在することが可能になる。ハブキャップ二次コイルの一つまたは複数のターンもしくはループは、車輪軸の方向に沿って車輪ハブキャップに接続されてそこから延びる保護コイル取付シャフト、漏斗またはノズル１７４に取り付けられることが好ましく、ハブキャップ二次コイルの一つまたは複数のターンもしくはループは、図１３および図１４に示すように、保護コイル取付シャフト、漏斗またはノズルに沿って延在する同調共振回路の配線によって同調共振回路の他の構成要素に接続されることが好ましい。

本発明の特定の形態について図解し説明してきたが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく様々な修正をなし得ることが上記から明らかとなろう。したがって、添付の請求項によるものを除き、本発明を限定する意図はない。

Claims (20)

1. 車輪軸電磁アダプタ変圧器一次コイルと、前記車輪軸電磁アダプタ変圧器一次コイルから離れて位置するタイヤ圧力センサ受信コイルとの間で磁場を電磁的に結合し、タイヤ圧力センサを駆動するための航空機共振ループリンクアセンブリであって、
   第一および第二の端部を有する第一の導電性接続アームと、
   第一および第二の端部を有する第二の導電性接続アームであって、前記第一の導電性接続アームから離れて位置する、第二の導電性接続アームと、
   前記第一および第二の導電性接続アームの前記第一端部に電気的に接続された単一導電性一次ループであって、二次タイヤ圧力センサコイルに隣接して取り付けられるように構成される、単一導電性一次ループと、
   少なくとも一つの共振同調コンデンサ、および前記第一および第二の導電性接続アームの前記第二の端部に電気的に接続された少なくとも一つの導電性ループを含む二次コイルを含む回路であって、前記第一および第二の導電性接続アームの前記第二の端部は前記回路に直列に接続されており、前記二次コイルは車輪軸電磁アダプタ変圧器一次コイルに隣接して取り付けられるように構成されている、回路と、を備え、
   前記第一および第二の導電性接続アームは前記単一導電性一次ループと前記二次コイルとの間で電気的に接続されており、前記第一および第二の導電性接続アームは前記二次コイル内に発生した電流を車輪軸電磁アダプタ変圧器一次コイルから前記二次コイルに伝えるように構成されており、前記第一および第二の導電性接続アームは前記タイヤ圧力センサを駆動するための磁束を前記タイヤ圧力センサ受信コイル内に発生させるべく前記一次ループ内に誘導された電流を前記車輪軸電磁アダプタ変圧器一次コイルから前記二次コイルまでの所定の距離にわたって伝えるように構成されている、航空機共振ループリンクアセンブリ。
2. 前記第一および第二の導電性接続アームは平行であることを特徴とする、請求項１に記載の航空機共振ループリンクアセンブリ。
3. 前記第一および第二の導電性接続アームはわずかな隙間だけ離されることを特徴とする、請求項１に記載の航空機共振ループリンクアセンブリ。
4. 前記第一および第二の導電性接続アームは剛体であることを特徴とする、請求項１に記載の航空機共振ループリンクアセンブリ。
5. 前記第一導電性接続アームは複数の段付き区域で形成されることを特徴とする、請求項１に記載の航空機共振ループリンクアセンブリ。
6. 前記第二の導電性接続アームは複数の段付き区域で形成されることを特徴とする、請求項１に記載の航空機共振ループリンクアセンブリ。
7. 前記第一および第二の導電性接続アームは金属で形成されることを特徴とする、請求項１に記載の航空機共振ループリンクアセンブリ。
8. 前記第一および第二の導電性接続アームは低透磁率の金属で形成されることを特徴とする、請求項１に記載の航空機共振ループリンクアセンブリ。
9. 前記金属はアルミニウムおよびチタンからなる群から選択されることを特徴とする、請求項７に記載の航空機共振ループリンクアセンブリ。
10. 前記金属はアルミニウムおよびチタンからなる群から選択されることを特徴とする、請求項８に記載の航空機共振ループリンクアセンブリ。
11. 前記導電性一次ループは金属で形成されることを特徴とする、請求項１に記載の航空機共振ループリンクアセンブリ。
12. 前記導電性一次ループおよび前記二次タイヤ圧力センサコイルはタイヤ圧力センサコイルペアを形成することを特徴とする、請求項１に記載の航空機共振ループリンクアセンブリ。
13. 前記タイヤ圧力センサコイルペアは、前記導電性一次ループと前記二次タイヤ圧力センサコイルとの間に配設される変圧器コアを含むことを特徴とする、請求項１２に記載の航空機共振ループリンクアセンブリ。
14. 前記変圧器コアは透磁性材料で形成されることを特徴とする、請求項１３に記載の航空機共振ループリンクアセンブリ。
15. 前記二次コイルの前記少なくとも一つの導電性ループは二つの導電性ループを含むことを特徴とする、請求項１に記載の航空機共振ループリンクアセンブリ。
16. 前記二次コイルの前記少なくとも一つの導電性ループは三つの導電性ループを含むことを特徴とする、請求項１に記載の航空機共振ループリンクアセンブリ。
17. 前記二次コイルの前記少なくとも一つの導電性ループは金属で形成されることを特徴とする、請求項１に記載の航空機共振ループリンクアセンブリ。
18. 前記二次コイルの前記少なくとも一つの導電性ループおよび前記車輪軸電磁アダプタ変圧器一次コイルは一緒に共振コイルペアを形成し、前記共振コイルペアは制御電子機器ユニットと電気的に接続されることを特徴とする、請求項１に記載の航空機共振ループリンクアセンブリ。
19. 変圧器コアが、前記二次コイルの前記少なくとも一つの導電性ループと前記車輪軸電磁アダプタ変圧器一次コイルとの間の前記共振コイルペア内に配設されることを特徴とする、請求項１８に記載の航空機共振ループリンクアセンブリ。
20. 前記共振コイルペア内に配設される前記変圧器コアは透磁性材料で形成されることを特徴とする、請求項１８に記載の航空機共振ループリンクアセンブリ。

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