JP2018131161A - Tire state detection system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、タイヤの状態を検出するタイヤ状態検出システムに関する。 The present invention relates to a tire condition detection system that detects a condition of a tire.
車両のタイヤの内側に設けられ、タイヤの空気圧を監視するタイヤ空気圧監視装置は、一般的に電池を内蔵している。そのため、電池寿命に応じて電池交換を行う必要がある。電池交換の際には、タイヤの空気を抜き、タイヤ空気圧監視装置をタイヤの内側から取り出す手間を要する。そこで、タイヤの回転に伴う振動を利用して発電を行う発電部を備え、電池交換を不要としたタイヤ空気圧監視装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 A tire air pressure monitoring device that is provided inside a tire of a vehicle and monitors the air pressure of the tire generally includes a battery. Therefore, it is necessary to replace the battery according to the battery life. When replacing the battery, it is necessary to evacuate the tire and take out the tire pressure monitoring device from the inside of the tire. Therefore, a tire pressure monitoring device has been proposed that includes a power generation unit that generates power using vibrations associated with tire rotation and does not require battery replacement (see, for example, Patent Document 1).
上記従来のタイヤ空気圧監視装置では、発電部を備えるためサイズが大きくなり、構成が複雑化し、コストが増加する。 In the conventional tire pressure monitoring device, since the power generation unit is provided, the size is increased, the configuration is complicated, and the cost is increased.
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、低コスト且つ簡素な構成で、タイヤの内側に設けられたタイヤ状態検出装置の電池交換を不要にできるタイヤ状態検出システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a tire condition detection system that can eliminate the need for battery replacement of a tire condition detection device provided inside the tire with a low-cost and simple configuration. There is to do.
上記課題を解決するために、本発明のある態様のタイヤ状態検出システムは、タイヤの内側に設けられて前記タイヤの状態を検出するタイヤ状態検出装置と、前記タイヤが装着されたホイールに取り付けられ、前記タイヤの外側に位置する導電性の第1部分と、前記タイヤの内側に位置し、前記第1部分と導通した導電性の第2部分とを有するエアバルブと、前記タイヤの外側に設けられた電源と、を備える。前記タイヤ状態検出装置は、前記電源から電力が供給される第1端子と第2端子を有する。前記第1端子と前記第2端子の一方は、前記第2部分に接続され、前記第1端子と前記第2端子の他方は、前記第1部分および前記第2部分と絶縁された導電性の第3部分に接続され、前記電源の正極と負極の一方は、前記第1部分に接続され、前記電源の正極と負極の他方は、前記第3部分に接続され、前記第3部分は、前記ホイール、または、前記エアバルブの一部分である。 In order to solve the above problems, a tire condition detection system according to an aspect of the present invention is attached to a tire condition detection device that is provided inside a tire and detects the condition of the tire, and a wheel on which the tire is mounted. An air valve having a conductive first portion located outside the tire and a conductive second portion located inside the tire and electrically connected to the first portion; and provided outside the tire. A power source. The tire condition detection device has a first terminal and a second terminal to which electric power is supplied from the power source. One of the first terminal and the second terminal is connected to the second part, and the other of the first terminal and the second terminal is electrically insulated from the first part and the second part. Connected to a third part, one of the positive and negative electrodes of the power supply is connected to the first part, the other of the positive and negative electrodes of the power supply is connected to the third part, and the third part is A wheel or part of the air valve.
この態様によると、タイヤの外側の電源から、エアバルブの第1部分と第2部分、および、ホイールまたはエアバルブの一部分である第3部分を介してタイヤの内側のタイヤ状態検出装置に給電されるので、低コスト且つ簡素な構成で、タイヤ状態検出装置の電池交換を不要にできる。 According to this aspect, power is supplied from the power supply outside the tire to the tire condition detection device inside the tire via the first and second portions of the air valve and the third portion that is a part of the wheel or the air valve. The battery replacement of the tire condition detection device can be made unnecessary with a low cost and simple configuration.
本発明によれば、低コスト且つ簡素な構成で、タイヤの内側に設けられたタイヤ状態検出装置の電池交換を不要にできる。 According to the present invention, it is possible to dispense with battery replacement of a tire condition detection device provided inside the tire with a low cost and simple configuration.
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係るタイヤ状態検出システム1の概略的な構成を示す図である。図1に示すように、タイヤ状態検出システム1は、車両におけるタイヤ100が装着されたホイール110に設けられ、タイヤ状態検出装置10と、給電システム20とを備える。図1では、タイヤ100とホイール110を縦断面図で示している。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a tire condition detection system 1 according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the tire condition detection system 1 is provided on a
タイヤ状態検出装置10は、タイヤ100の内側に設けられている。タイヤ状態検出装置10は、電力が供給される正極側端子T1と負極側端子T2を有し、当該電力で動作し、タイヤ100の状態を検出する。本実施形態では、正極側端子T1は第1端子として機能し、負極側端子T2は第2端子として機能する。タイヤ100の状態は、例えば、タイヤ100の空気圧、タイヤ100内の温度などであるが、特に限定されない。タイヤ状態検出装置10は、検出されたタイヤ100の状態を、無線信号を用いて、車両に設けられた受信装置(図示せず)に送信する。
The tire
給電システム20は、タイヤ状態検出装置10に給電する。給電システム20は、エアバルブ30と、電源40とを備える。
The
エアバルブ30は、タイヤバルブとも称され、タイヤ100内に空気を充填するとともに、タイヤ100の空気圧を保持する。また、エアバルブ30は、電源40からタイヤ状態検出装置10に給電するための導体としても機能する。エアバルブ30は、導電性のホイール110に絶縁ゴム(絶縁体)31を介して取り付けられている。
The
図2は、図1のホイール110に取り付けられたエアバルブ30の縦断面図である。エアバルブ30は、管状の導電性のハウジング32と、ハウジング32の内部に装着されたバルブコア33とを有する。ハウジング32は、タイヤ100の外側に位置する導電性の第1部分34と、タイヤ100の内側に位置し、第1部分34と導通した導電性の第2部分35とを有する。バルブコア33は、開閉可能に構成されており、開状態でハウジング32を開通させ、閉状態でハウジング32を閉鎖する。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the
ホイール110には円形の穴が形成されている。エアバルブ30は、ホイール110の穴に通され、ホイール110の両側からフランジ型の絶縁ゴム31,31を挟んでナット36,36で固定されている。エアバルブ30のハウジング32の側面には、ナット36を締めるためのネジ山が設けられている。この構成により、エアバルブ30とホイール110は、互いに絶縁される。また、エアバルブ30とホイール110とタイヤ100から構成される空間は、密閉されている。
The
図1に戻り、電源40は、一次電池であり、タイヤ100の外側に設けられている。電源40として、ボタン型電池を用いてもよい。この場合、電源40は、エアバルブ30の導電性のバルブキャップ37に内蔵されてもよい。なお、図2ではバルブキャップ37の図示を省略している。
Returning to FIG. 1, the
タイヤ状態検出装置10の正極側端子T1は、第2部分35に配線により電気的に接続され、負極側端子T2は、第1部分34および第2部分35と絶縁された導電性の第3部分50に配線により電気的に接続されている。本実施形態では、第3部分50は、ホイール110である。
The positive terminal T1 of the tire
電源40の正極は、バルブキャップ37を介して第1部分34に配線により電気的に接続され、電源40の負極は、第3部分50、即ちホイール110に接続されている。
The positive electrode of the
つまり、タイヤ状態検出装置10の正極側端子T1は、エアバルブ30を介して電源40の正極と電気的に接続され、負極側端子T2は、ホイール110を介して電源40の負極と電気的に接続されている。このように、タイヤ100の外側の電源40からタイヤ状態検出装置10に給電される。
That is, the positive electrode side terminal T1 of the tire
なお、ホイール110にコーティングが施されている場合、配線に接続される部分のコーティングは剥離される。
In addition, when the coating is given to the
次に、上記構成のタイヤ状態検出システム1の動作を説明する。タイヤ状態検出装置10には、エアバルブ30とホイール110を介して電源40から電力が供給される。タイヤ状態検出装置10は、この電力に基づいて動作し、タイヤ100の状態を検出し、受信装置に送信する。受信装置は、受信したタイヤ100の状態に基づいて、運転者への通知などの所定の処理を行う。
Next, the operation of the tire condition detection system 1 configured as described above will be described. Electric power is supplied to the tire
このように本実施形態によれば、タイヤ100の外側の電源40から、タイヤ100の内側に設けられたタイヤ状態検出装置10に給電されるので、タイヤ状態検出装置10は電池を内蔵していない。よって、タイヤ状態検出装置10の電池交換を不要にできる。電源40は、タイヤ100の外側に設けられているので、タイヤ100の空気を抜くことなく、容易に交換することができる。
As described above, according to the present embodiment, since the power is supplied from the
また、ホイール110とエアバルブ30に特殊な加工を行うことなく、簡素な構成でタイヤ状態検出装置10に給電することができる。
また、タイヤ100の内側に発電装置を設けたり、タイヤ100の内側と外側に無線給電装置を設けたりする必要がないので、タイヤ状態検出システム1を低コスト化および小型化できる。
Further, it is possible to supply power to the tire
In addition, since it is not necessary to provide a power generation device inside the
従って、低コスト且つ簡素な構成で、タイヤ100の内側に設けられたタイヤ状態検出装置10の電池交換を不要にできる。
Therefore, battery replacement of the tire
なお、タイヤ状態検出装置10は、エアバルブ30と一体に構成されてもよい。
The tire
(第2の実施形態)
第2の実施形態では、ホイール110を介さずに、エアバルブ30のバルブコア33を介して電力を供給することが、第1の実施形態と異なる。以下では、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
(Second Embodiment)
The second embodiment is different from the first embodiment in that electric power is supplied via the
図3は、第2の実施形態に係るタイヤ状態検出システム1Aの概略的な構成を示す図である。図3では、エアバルブ30Aも断面図で示している。給電システム20Aにおいて、エアバルブ30Aのバルブコア33Aは、導電性を有し、ハウジング32と電気的に絶縁されている。本実施形態では、第3部分50は、エアバルブ30Aの一部分であるバルブコア33Aである。また、正極側端子T1は第2端子として機能し、負極側端子T2は第1端子として機能する。
FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic configuration of a tire
タイヤ状態検出装置10の正極側端子T1は、タイヤ100の内側から第3部分50、即ちエアバルブ30Aのバルブコア33Aに配線により電気的に接続され、負極側端子T2は、第2部分35に配線により電気的に接続されている。
The positive terminal T1 of the tire
電源40の正極は、タイヤ100の外側から第3部分50、即ちエアバルブ30Aのバルブコア33Aに配線により電気的に接続され、電源40の負極は、第1部分34に接続されている。
The positive electrode of the
つまり、タイヤ状態検出装置10の正極側端子T1は、バルブコア33Aを介して電源40の正極と電気的に接続され、負極側端子T2は、ハウジング32を介して電源40の負極と電気的に接続されている。
In other words, the positive terminal T1 of the tire
本実施形態によれば、ホイール110に特殊な加工を行うことなく、簡素な構成でタイヤ状態検出装置10に給電することができる。
また、第1の実施形態の効果を得ることができる。
According to the present embodiment, it is possible to supply power to the tire
Moreover, the effect of 1st Embodiment can be acquired.
(第3の実施形態)
第3の実施形態では、負極側端子T2とホイール110とが導電性ゴム60で接続されていることが、第1の実施形態と異なる。以下では、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
(Third embodiment)
The third embodiment is different from the first embodiment in that the negative electrode side terminal T2 and the
図4は、第3の実施形態に係るタイヤ状態検出システム1Bの概略的な構成を示す図である。タイヤ状態検出装置10の負極側端子T2には、導電性ゴム60が接続されている。導電性ゴム60は、ホイール110にも接続されている。つまり、負極側端子T2は、導電性ゴム60とホイール110を介して電源40の負極と電気的に接続されている。導電性ゴム60は、タイヤ状態検出装置10を構成する部品であってもよい。
FIG. 4 is a diagram illustrating a schematic configuration of a tire
本実施形態によれば、負極側端子T2とホイール110との接続を簡素化できる。また、第1の実施形態の効果を得ることができる。
According to this embodiment, the connection between the negative electrode side terminal T2 and the
(第4の実施形態)
第4の実施形態では、タイヤ状態検出装置は二次電池を備えることが、第1の実施形態と異なる。以下では、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
(Fourth embodiment)
In the fourth embodiment, the tire condition detection device includes a secondary battery, which is different from the first embodiment. Below, it demonstrates centering around difference with 1st Embodiment.
図5は、第4の実施形態に係るタイヤ状態検出システム1Cの概略的な構成を示す図である。タイヤ状態検出装置10Cは、二次電池11と、検出回路12とを備える。
FIG. 5 is a diagram illustrating a schematic configuration of a tire
二次電池11は、充電用の電源40から正極側端子T1と負極側端子T2に供給された電力を充電可能であり、充電された電力を検出回路12に放電可能である。二次電池11と電源40との間の配線に、逆電流防止装置が挿入されてもよい。検出回路12は、二次電池11の放電電力で動作し、タイヤ100の状態を検出する。
The
本実施形態によれば、タイヤ状態検出装置10Cは二次電池11を備えるので、二次電池11の容量が十分であれば、電源40を取り外した状態でタイヤ状態検出装置10Cを動作させることができる。そして、二次電池11の充電が必要な場合に電源40を接続すればよい。従って、充電完了後においては、タイヤ100の外側の構成を簡素化できる。
また、第1の実施形態の効果を得ることができる。
なお、本実施形態は、第2または第3の実施形態と組み合わせてもよい。
According to the present embodiment, since the tire
Moreover, the effect of 1st Embodiment can be acquired.
Note that this embodiment may be combined with the second or third embodiment.
(第5の実施形態)
第5の実施形態では、加速度に応じて電力の供給が制御されることが、第1の実施形態と異なる。以下では、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
(Fifth embodiment)
The fifth embodiment is different from the first embodiment in that power supply is controlled according to acceleration. Below, it demonstrates centering around difference with 1st Embodiment.
図6は、第5の実施形態に係るタイヤ状態検出システム1Dの概略的な構成を示す図である。タイヤ状態検出装置10Dは、検出回路12と、Gセンサ13と、電源供給スイッチ14と、を備える。
FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of a tire
Gセンサ13は、加速度センサとも称され、加速度を検出し、加速度に応じた出力信号を電源供給スイッチ14に出力する。例えば、加速度が大きいほど、出力信号は大きくなる。
The
電源供給スイッチ14は、正極側端子T1と検出回路12との間に接続され、Gセンサ13の出力信号に応じて、電源40の電力を検出回路12に供給するか否か切り替える。電源供給スイッチ14は、Gセンサ13の出力信号が所定値以上の場合に導通し、Gセンサ13の出力信号が所定値未満の場合に非導通になる。
The
本実施形態によれば、タイヤ100が回転してGセンサ13に加速度が加えられている間に電力を検出回路12に供給するので、タイヤ100が回転している間のみにタイヤ100の状態を検出し、タイヤ状態検出システム1Dを低消費電力化できる。
また、第1の実施形態の効果を得ることができる。
According to this embodiment, since the electric power is supplied to the
Moreover, the effect of 1st Embodiment can be acquired.
なお、本実施形態は、第2から第4の実施形態の各々と組み合わせてもよい。第4の実施形態と組み合わせる場合、電源供給スイッチ14は、二次電池11と検出回路12との間に接続される。
This embodiment may be combined with each of the second to fourth embodiments. When combined with the fourth embodiment, the
以上、実施形態をもとに本発明を説明した。実施形態はあくまでも例示であり、各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 The present invention has been described above based on the embodiments. The embodiments are merely examples, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to the combination of each component and each processing process, and such modifications are within the scope of the present invention.
例えば、第1から第5の実施形態の各々において、電源40の正極と負極の接続を逆にして、正極側端子T1と負極側端子T2の接続を逆にしてもよい。つまり、第1および第3から第5の実施形態の各々では、負極側端子T2は第2部分35に接続され、正極側端子T1は第3部分50に接続され、電源40の負極は第1部分34に接続され、電源40の正極は第3部分50に接続されてもよい。第2の実施形態では、負極側端子T2は第3部分50に接続され、正極側端子T1は第2部分35に接続され、電源40の負極は第3部分50に接続され、電源40の正極は第1部分34に接続されてもよい。
For example, in each of the first to fifth embodiments, the connection between the positive electrode and the negative electrode of the
1,1A,1B,1C,1D…タイヤ状態検出システム、T1…正極側端子、T2…負極側端子、10,10C,10D…タイヤ状態検出装置、20,20A…給電システム、30,30A…エアバルブ、33,33A…バルブコア、34…第1部分、35…第2部分、40…電源、50…第3部分、100…タイヤ、110…ホイール。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記タイヤが装着されたホイールに取り付けられ、前記タイヤの外側に位置する導電性の第1部分と、前記タイヤの内側に位置し、前記第1部分と導通した導電性の第2部分とを有するエアバルブと、
前記タイヤの外側に設けられた電源と、を備え、
前記タイヤ状態検出装置は、前記電源から電力が供給される第1端子と第2端子を有し、
前記第1端子と前記第2端子の一方は、前記第2部分に接続され、前記第1端子と前記第2端子の他方は、前記第1部分および前記第2部分と絶縁された導電性の第3部分に接続され、
前記電源の正極と負極の一方は、前記第1部分に接続され、前記電源の正極と負極の他方は、前記第3部分に接続され、
前記第3部分は、前記ホイール、または、前記エアバルブの一部分である、
ことを特徴とするタイヤ状態検出システム。 A tire condition detection device that is provided inside the tire and detects the condition of the tire;
A conductive first portion that is attached to a wheel on which the tire is mounted and is located outside the tire, and a conductive second portion that is located inside the tire and is electrically connected to the first portion. An air valve,
A power source provided outside the tire, and
The tire condition detection device has a first terminal and a second terminal to which electric power is supplied from the power source,
One of the first terminal and the second terminal is connected to the second part, and the other of the first terminal and the second terminal is electrically insulated from the first part and the second part. Connected to the third part,
One of the positive electrode and the negative electrode of the power supply is connected to the first part, and the other of the positive electrode and the negative electrode of the power supply is connected to the third part,
The third part is a part of the wheel or the air valve.
A tire condition detection system characterized by that.
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