【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤ空気圧警報装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、車両の走行の安全性を向上するために、タイヤの空気圧の低下を検知して、運転者に警告を与えるようにしたタイヤ空気圧警報装置が種々提案されており、例えば、ヨーロッパ等の諸外国では、タイヤ中に空気圧を直接検出する圧力センサを設け、該圧力センサと車体側の信号処理装置との間で電波により非接触状態で信号の授受を行い、信号処理装置で処理されたタイヤの空気圧を表示器等に表示するようにしたものが既に実用化されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、斯かる従来装置においては、信号の送受信時にエラーを生じ易いという不具合があり、特に日本の国内法で許される電波強度では、信号の送受信が不安定となる虞れがあった。
【０００４】
また、タイヤの空気圧を検出するための高価な圧力センサが必要となる上に、該圧力センサと車体側の信号処理装置との間で信号の授受を行うための送受信器が必要となるので、全体としてコストの高いものとなるという問題もあった。
【０００５】
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、タイヤの空気圧が低下したことを確実に検出し且つ安価に実施することが可能なタイヤ空気圧警報装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、タイヤと一体的に回転し得るように車軸に取り付けられ且つ全周に亘り等間隔で突起部を形成したセンサリングと、該センサリングの外周部に所要間隔を介し対峙するように固定側に配置されて前記センサリングの突起部の通過を電磁的に検出する近接センサと、該近接センサ側の検出信号に一様でない特殊波形部を形成せしめるように前記センサリング側にてタイヤの空気圧の低下により作動する空圧作動手段と、近接センサ側の検出信号に特殊波形部が発生した時に警報信号を出力する信号処理装置とを備えたことを特徴とするタイヤ空気圧警報装置、に係るものである。
【０００７】
従って、本発明では、タイヤの空気圧が低下した際に、センサリング側で空圧作動手段が作動して近接センサ側の検出信号に一様でない特殊波形部が形成され、この特殊波形部の発生によりタイヤの空気圧が低下したことが車体側の信号処理装置で検出されて警報信号が出力されることになる。
【０００８】
また、本発明においては、例えば、空圧作動手段が、センサリングと同心状に設けられて該センサリングの一部の突起部を支持するサブリングと、該サブリングをタイヤの空気圧により正規回動位置に保持して全ての各突起部を等間隔に保つエアシリンダと、該エアシリンダにかかるタイヤの空気圧が低下した時に前記サブリングをセンサリングに対し相対的に回動して各突起部の不連続箇所をつくる弾撥体とにより構成されていることが好ましい。
【０００９】
このようにした場合には、タイヤの空気圧が低下した際に、エアシリンダによるサブリングの正規回動位置への保持力が弱まり、弾撥体によりサブリングがセンサリングに対し相対的に回動され、これにより各突起部に不連続箇所がつくられる結果、近接センサ側にて各突起部を検出した検出信号の波形に、前記各突起部の不連続部を検出した際の特殊波形部が形成され、この特殊波形部の発生によりタイヤの空気圧が低下したことが車体側で検出されることになる。
【００１０】
更に、空圧作動手段は、センサリングの一部の突起部が本来配置されるべき位置に近接センサ側に向け進退動自在に設けられ且つタイヤの空気圧により前記近接センサの検出可能位置まで張り出された進退動部材と、該進退動部材にかかるタイヤの空気圧が低下した時に前記進退動部材を近接センサに対し検出不可能位置まで退動せしめる弾撥体とにより構成されていても良い。
【００１１】
このようにした場合には、タイヤの空気圧が低下した際に、近接センサの検出可能位置まで張り出されていた進退動部材の保持力が弱まり、弾撥体により進退動部材が近接センサの検出不可能位置まで退動され、これにより進退動部材が近接センサ側で検出されなくなる結果、近接センサ側にて各突起部を検出した検出信号の波形に、前記進退動部材が検出されなくなることにより非検知区間が長く空いた特殊波形部が形成され、この特殊波形部の発生によりタイヤの空気圧が低下したことが車体側で検出されることになる。
【００１２】
また、空圧作動手段は、センサリングの一部の隣り合う突起部間に挟まれた位置に近接センサ側に向け進退動自在に設けられ且つタイヤの空気圧により前記近接センサの検出不可能位置まで退動された進退動部材と、該進退動部材にかかるタイヤの空気圧が低下した時に前記進退動部材を近接センサに向け検出可能位置まで張り出す弾撥体とにより構成されていても良い。
【００１３】
このようにした場合には、タイヤの空気圧が低下した際に、近接センサの検出不可能位置に退動されていた進退動部材の保持力が弱まり、弾撥体により進退動部材が近接センサの検出可能位置まで張り出され、これにより進退動部材が近接センサ側で新たに検出される結果、近接センサ側にて各突起部を検出した検出信号の波形に、前記進退動部材が新たに検出されることにより検知区間が連続的に長く続く特殊波形部が形成され、この特殊波形部の発生によりタイヤの空気圧が低下したことが車体側で検出されることになる。
【００１４】
更に、空圧作動手段は、センサリングの一部の突起部が本来配置されるべき位置に近接センサ側に対し検出不可能な距離を隔てて設けられ且つタイヤの空気圧により開閉器を介し回路を閉状態に保持されたコイルと、該コイルの回路をタイヤの空気圧が低下した時に前記開閉器を介して開ける弾撥体とにより構成されていても良い。
【００１５】
このようにした場合には、タイヤの空気圧が低下した際に、コイルの回路を開閉器を介し閉状態としていた保持力が弱まり、弾撥体によりコイルの回路が開閉器を介し開けられ、これによりコイルが近接センサの前面を通過する際に前記コイルに誘導電流が流れなくなって磁界の発生が起こらなくなり、該コイルの存在が近接センサ側で検出されなくなる結果、近接センサ側にて各突起部を検出した検出信号の波形に、前記コイルが検出されないことにより非検知区間が長く空いた特殊波形部が形成され、この特殊波形部の発生によりタイヤの空気圧が低下したことが車体側で検出されることになる。
【００１６】
また、空圧作動手段は、センサリングの一部の隣り合う突起部間に挟まれた位置に近接センサ側に対し検出不可能な距離を隔てて設けられ且つタイヤの空気圧により開閉器を介し回路を開状態に保持されたコイルと、該コイルの回路をタイヤの空気圧が低下した時に前記開閉器を介して閉じる弾撥体とにより構成されていても良い。
【００１７】
このようにした場合には、タイヤの空気圧が低下した際に、コイルの回路を開閉器を介し開状態としていた保持力が弱まり、弾撥体によりコイルの回路が開閉器を介し閉じられ、これによりコイルが近接センサの前面を通過する際に前記コイルに誘導電流が流れるようになって磁界の発生が起こり、該コイルの存在が近接センサ側で新たに検出される結果、近接センサ側にて各突起部を検出した検出信号の波形に、前記コイルが新たに検出されることにより検知区間が連続的に長く続く特殊波形部が形成され、この特殊波形部の発生によりタイヤの空気圧が低下したことが車体側で検出されることになる。
【００１８】
また、空圧作動手段は、センサリングの一部の突起部に装着され且つタイヤの空気圧により開閉器を介し回路を開状態に保持されたコイルと、該コイルの回路をタイヤの空気圧が低下した時に前記開閉器を介して閉じる弾撥体とにより構成されていても良い。
【００１９】
このようにした場合には、タイヤの空気圧が低下した際に、コイルの回路を開閉器を介し開状態としていた保持力が弱まり、弾撥体によりコイルの回路が開閉器を介し閉じられ、これによりコイルが近接センサの前面を通過する際に前記コイルに誘導電流が流れるようになって磁界の発生が起こり、この磁界の発生により近接センサ側での検出信号が増強される結果、近接センサ側にて各突起部を検出した検出信号の波形に、前記コイルを装着した突起部を検出した際における検出信号が部分的に増強されることにより信号レベルの高い特殊波形部が形成され、この特殊波形部の発生によりタイヤの空気圧が低下したことが車体側で検出されることになる。
【００２０】
更に、本発明においては、センサリング及び近接センサが、アンチロック・ブレーキング・システムの車輪速検出手段を兼用したものであることが好ましく、このようにした場合には、アンチロック・ブレーキング・システムを備えた車両に対し僅かな構造変更を加えるだけで実施が可能となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００２２】
図１〜図６は本発明のタイヤ空気圧警報装置についての第一形態例を示すもので、アンチロック・ブレーキング・システム（以下ではＡＢＳと略称する）を装備している車両に適用した場合を例示しており、図１及び図２に示す如く、この種のＡＢＳにて車輪速検出手段として用いられているセンサリング１と近接センサ２とを、本形態例のタイヤ空気圧警報装置の一部を成す構成要件として用いている。
【００２３】
即ち、前記センサリング１は、タイヤ３と一体的に回転し得るように車軸４に取り付けられ且つ車幅方向内側へ向けＬ字状に屈曲した多数の突起部５を全周に亘り等間隔で形成したものであり、また、前記近接センサ２は、前記センサリング１の外周部に所要間隔を介し対峙するように車体側の適宜な固定位置に配置されて前記センサリング１の突起部５の通過を電磁的に検出するようにしたものである。
【００２４】
ここで、通常のＡＢＳの車輪速検出手段として用いられる場合には、図３の上段側に示す如く、等間隔の各突起部５の通過が検出されて均等な信号レベルの波形が連続的に形成されるような近接センサ２の検出信号が信号処理装置６へと送られ、近接センサ２からの検出信号が所定の閾値Ａを超える毎に図３の下段側に示す如きパルス信号ａとして前記信号処理装置６に入力されるようになっている。
【００２５】
そして、この信号処理装置６には、ＡＢＳ機能とタイヤ空気圧警報機能とが備えられており、ＡＢＳ機能を働かせるに際しては、前述したパルス信号ａにより車輪速（タイヤ３の回転速度）を検出して、急制動時における各タイヤ３のロック状態を監視し、何れかのタイヤ３にロック状態が生じた時に当該タイヤ３のブレーキ圧を減少させてロック状態を解消し得るようにしてあるが、後述する如く、タイヤ空気圧警報機能を働かせてタイヤ３の空気圧の低下が検出された際には、運転室の警報ブザー７や警報ランプ８等の警報器に向け警報信号を出力するようにしてある。
【００２６】
ただし、本形態例におけるセンサリング１は、通常のＡＢＳに用いるセンサリング１に若干の構造変更を施したものとなっており、図４に示す如く、近接センサ２側の検出信号に一様でない特殊波形部ｓ（図６参照）を形成せしめるように前記センサリング１側にてタイヤ３の空気圧の低下により作動する空圧作動手段９Ａが備えられている。
【００２７】
より具体的に述べれば、この空圧作動手段９Ａは、センサリング１と同心状に設けられて該センサリング１の一部の突起部５を支持するサブリング１０と、該サブリング１０をタイヤ３の空気圧により正規回動位置に保持して全ての各突起部５を等間隔に保つエアシリンダ１１と、該エアシリンダ１１にかかるタイヤ３の空気圧が低下した時に前記サブリング１０をセンサリング１に対し相対的に回動して各突起部５の不連続箇所をつくる弾撥体１２とにより構成されている。
【００２８】
即ち、前記エアシリンダ１１は、タイヤ３の内部と接続チューブ１３を介して接続されており、タイヤ３の空気圧により伸長してサブリング１０を弾撥体１２の引張力に抗し図４中の矢印方向に回動し、サブリング１０をストッパ１４により規定される正規回動位置に保持するようになっている。
【００２９】
而して、このようにした場合には、タイヤ３の空気圧が低下した際に、エアシリンダ１１によるサブリング１０の正規回動位置への保持力が弱まり、図５に示す如く、弾撥体１２によりサブリング１０がセンサリング１に対し相対的に回動され、これにより各突起部５に不連続箇所がつくられる結果、図６に示す如く、近接センサ２側にて各突起部５を検出した検出信号の波形に、前記各突起部５の不連続部を検出した際の特殊波形部ｓが形成され、信号処理装置６においては、この特殊波形部ｓの発生によりパルス信号ａに突起部５一つ分の間延びが生じ、このパルス信号ａの間延びによりタイヤ３の空気圧が低下したことが車体側で検出され、運転室の警報ブザー７や警報ランプ８等の警報器に向け警報信号が出力されることになる。
【００３０】
尚、信号処理装置６にて行われるＡＢＳに関する信号処理では、通常のセンサリング１の歯欠け対策として講じられているように、パルス信号ａの間延びを前後のパルス信号ａの間隔と比較して突起部５の一つ飛びを判定し、これにより車輪速の検出についての誤差を修正し得るようにしておけば良い。
【００３１】
従って、上記形態例によれば、タイヤ３の空気圧の低下で作動するサブリング１０の回動により、各突起部５に不連続箇所をつくって近接センサ２側の検出信号に一様でない特殊波形部ｓを形成せしめ、この特殊波形部ｓの発生によりタイヤ３の空気圧が低下したことを確実に検出することができるので、従来の電波による信号の授受を行う方式よりも信頼性を大幅に向上することができ、しかも、従来の如き高価な圧力センサや信号の送受信器等を不要として安価に実施することができる。
【００３２】
また、特に本形態例においては、センサリング１及び近接センサ２が、ＡＢＳの車輪速検出手段を兼用したものとしてあるので、ＡＢＳを備えた車両に対し僅かな構造変更を加えるだけで実施することが可能である。
【００３３】
図７〜図９は本発明の第二形態例を示すもので、本形態例においては、空圧作動手段９Ｂを構成するに際し、センサリング１の一部の突起部５が本来配置されるべき位置に、シリンダケース１５により近接センサ２側に向け進退動自在に抱持された進退動部材１６を前記一部の突起部５に替えて配設し、前記シリンダケース１５内には、該シリンダケース１５内に挿入された進退動部材１６後端のピストン部１７を近接センサ２から離間する向きに付勢する弾撥体１８を配設し、前記シリンダケース１５の後端とタイヤ３の内部とを接続チューブ１９を介し接続して、タイヤ３の空気圧により前記近接センサ２の検出可能位置ｘまで進退動部材１６を弾撥体１８の圧縮力に抗して張り出し得るようしている。
【００３４】
そして、このようにした場合には、タイヤ３の空気圧が低下した際に、近接センサ２の検出可能位置ｘまで張り出されていた進退動部材１６の保持力が弱まり、弾撥体１８により進退動部材１６が近接センサ２の検出不可能位置ｙまで退動され、これにより進退動部材１６が近接センサ２側で検出されなくなる結果、図９に示す如く、近接センサ２側にて各突起部５を検出した検出信号の波形に、前記進退動部材１６が検出されなくなることにより非検知区間が長く空いた特殊波形部ｓが形成され、この特殊波形部ｓの発生によりパルス信号ａに突起部５一つ分の間延びが生じ、このパルス信号ａの間延びによりタイヤ３の空気圧が低下したことが車体側の信号処理装置６で検出されることになる。
【００３５】
図１０〜図１２は本発明の第三形態例を示すもので、本形態例においては、空圧作動手段９Ｃを構成するに際し、センサリング１の一部の隣り合う突起部５間に挟まれた位置に、シリンダケース２０により近接センサ２側に向け進退動自在に抱持された進退動部材２１を配設し、前記シリンダケース２０内には、該シリンダケース２０内に挿入された進退動部材２１後端のピストン部２２を近接センサ２に近接する向きに付勢する弾撥体２３を配設し、前記シリンダケース２０の前端とタイヤ３の内部とを接続チューブ２４を介し接続して、タイヤ３の空気圧により前記近接センサ２の検出不可能位置ｙまで進退動部材２１を弾撥体２３の圧縮力に抗して引き込み得るようしている。
【００３６】
このようにした場合には、タイヤ３の空気圧が低下した際に、近接センサ２の検出不可能位置ｙに退動されていた進退動部材２１の保持力が弱まり、弾撥体２３により進退動部材２１が近接センサ２の検出可能位置ｘまで張り出され、これにより進退動部材２１が近接センサ２側で新たに検出される結果、図１２に示す如く、近接センサ２側にて各突起部５を検出した検出信号の波形に、前記進退動部材２１が新たに検出されることにより検知区間が連続的に長く続く特殊波形部ｓが形成され、この特殊波形部ｓの発生によりパルス信号ａに突起部５一つ分の間延びが生じ、このパルス信号ａの間延びにより、タイヤ３の空気圧が低下したことが車体側の信号処理装置６で検出されることになる。
【００３７】
図１３は本発明の第四形態例を示すもので、本形態例においては、空圧作動手段９Ｄを構成するに際し、センサリング１の一部の突起部５が本来配置されるべき位置に、近接センサ２側に対し検出不可能な距離を隔ててコイル２５を配設し、該コイル２５の回路２６を開閉する開閉器２７を、タイヤ３の空気圧により伸長作動するようにしたエアシリンダ２８により閉状態に保持せしめ、該エアシリンダ２８内には、タイヤ３の空気圧が低下した時に前記エアシリンダ２８を短縮作動させて開閉器２７を開ける弾撥体２９を配設するようにしている。
【００３８】
そして、このようにした場合には、タイヤ３の空気圧が低下した際に、コイル２５の回路２６を開閉器２７を介し閉状態としていたエアシリンダ２８の保持力が弱まり、弾撥体２９によりコイル２５の回路２６が開閉器２７を介し開けられ、これによりコイル２５が近接センサ２の前面を通過する際に前記コイル２５に誘導電流が流れなくなって磁界の発生が起こらなくなり、該コイル２５の存在が近接センサ２側で検出されなくなる結果、先の図９の場合と同様に、近接センサ２側にて各突起部５を検出した検出信号の波形に、前記コイル２５が検出されなくなることにより非検知区間が長く空いた特殊波形部ｓが形成され、この特殊波形部ｓの発生によりパルス信号ａに突起部５一つ分の間延びが生じ、このパルス信号ａの間延びにより、タイヤ３の空気圧が低下したことが車体側の信号処理装置６で検出されることになる。
【００３９】
図１４は本発明の第五形態例を示すもので、本形態例においては、空圧作動手段９Ｅを構成するに際し、近接センサ２側に対し検出不可能な距離を隔ててコイル３０を配設し、該コイル３０の回路３１を開閉する開閉器３２を、タイヤ３の空気圧により伸長作動するようにしたエアシリンダ３３により開状態に保持せしめ、該エアシリンダ３３内には、タイヤ３の空気圧が低下した時に前記エアシリンダ３３を短縮作動させて開閉器３２を閉じる弾撥体３４を配設するようにしている。
【００４０】
このようにした場合には、タイヤ３の空気圧が低下した際に、コイル３０の回路３１を開閉器３２を介し開状態としていたエアシリンダ３３の保持力が弱まり、弾撥体２３によりコイル３０の回路３１が開閉器３２を介し閉じられ、これによりコイル３０が近接センサ２の前面を通過する際に前記コイル３０に誘導電流が流れるようになって磁界の発生が起こり、該コイル３０の存在が近接センサ２側で新たに検出される結果、先の図１２の場合と同様に、近接センサ２側にて各突起部５を検出した検出信号の波形に、前記コイル３０が新たに検出されることにより検知区間が連続的に長く続く特殊波形部ｓが形成され、この特殊波形部ｓの発生によりパルス信号ａに突起部５一つ分の間延びが生じ、このパルス信号ａの間延びにより、タイヤ３の空気圧が低下したことが車体側の信号処理装置６で検出されることになる。
【００４１】
図１５は本発明の第六形態例を示すもので、本形態例においては、空圧作動手段９Ｆを構成するに際し、センサリング１の一部の突起部５の両側の谷部分を深く切り込ませてコイル３５を装着し、該コイル３５の回路３６を開閉する開閉器３７を、タイヤ３の空気圧により伸長作動するようにしたエアシリンダ３８により開状態に保持せしめ、該エアシリンダ３８内には、タイヤ３の空気圧が低下した時に前記エアシリンダ３８を短縮作動させて開閉器３７を閉じる弾撥体３９を配設するようにしている。
【００４２】
而して、このようにした場合には、タイヤ３の空気圧が低下した際に、コイル３５の回路３６を開閉器３７を介し開状態としていたエアシリンダ３８の保持力が弱まり、弾撥体３９によりコイル３５の回路３６が開閉器３７を介し閉じられ、これにより前記コイル３５を装着した突起部５が近接センサ２の前面を通過する際に前記コイル３５に誘導電流が流れるようになって磁界の発生が起こり、図１６に示す如く、この磁界の発生により近接センサ２側での検出信号が部分的に増強される結果、近接センサ２側にて各突起部５を検出した検出信号の波形に、前記コイル３５を装着した突起部５を検出した際における検出信号が増強されることにより信号レベルの高い特殊波形部ｓが形成されるので、信号処理装置６側にて通常の閾値Ａより高い閾値Ｂを予め設定しておけば、前記特殊波形部ｓの発生により閾値Ｂを超えてパルス信号ｂが前記信号処理装置６に入力されることになり、このパルス信号ｂの入力により、タイヤ３の空気圧が低下したことが車体側の信号処理装置６で検出されることになる。
【００４３】
尚、図１５中に二点鎖線で示す如く、コイル３５の回路３６中に電源４０を装備して、前記コイル３５に誘導電流が流れた際における磁界の強さを大きくすることも可能であり、このようにすれば、近接センサ２側での検出信号を一層確実に増強することが可能となる。
【００４４】
また、センサリング１の一部の突起部５にコイル３５を装着するに際しては、図１７に示す如く、突起部５の屈曲部分に対し近接センサ２から離間する向きに延びる張出部４１を形成し、この張出部４１にコイル３５を巻き付けて装着するようにしても良い。
【００４５】
尚、本発明のタイヤ空気圧警報装置は、上述した第一乃至第六の形態例にのみ限定されるものではなく、センサリング及び近接センサには、アンチロック・ブレーキング・システムの車輪速検出手段を必ずしも兼用しなくて良いこと、また、空圧作動手段をタイヤの空気圧の低下により作動させる替わりに、他のタイヤ側の異常検知により作動させるようにして、タイヤ温度やブレーキ温度の警報装置として応用することも可能であること、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００４６】
【発明の効果】
上記した本発明のタイヤ空気圧警報装置によれば、タイヤの空気圧の低下で作動する空圧作動手段により近接センサ側の検出信号に一様でない特殊波形部を形成せしめ、この特殊波形部の発生によりタイヤの空気圧が低下したことを確実に検出することができるので、従来の電波による信号の授受を行う方式よりも信頼性を大幅に向上することができ、しかも、従来の如き高価な圧力センサや信号の送受信器等を不要として安価に実施することができる等の種々の優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一形態例に関する全体構成を示す概念図である。
【図２】図１のセンサリングの突起部と近接センサとの対峙状態を示す側面図である。
【図３】図１の近接センサによる正常時の検出信号の波形を示すグラフである。
【図４】第一形態例における空圧作動手段の詳細を示す正面図である。
【図５】図４のサブリングがセンサリングに対し回動した状態を示す正面図である。
【図６】第一形態例で空圧作動手段が作動した後の検出信号の波形を示すグラフである。
【図７】本発明の第二形態例を示す正面図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ方向の矢視図である。
【図９】第二形態例で空圧作動手段が作動した後の検出信号の波形を示すグラフである。
【図１０】本発明の第三形態例を示す正面図である。
【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ方向の矢視図である。
【図１２】第三形態例で空圧作動手段が作動した後の検出信号の波形を示すグラフである。
【図１３】本発明の第四形態例を示す正面図である。
【図１４】本発明の第五形態例を示す正面図である。
【図１５】本発明の第六形態例を示す正面図である。
【図１６】第六形態例で空圧作動手段が作動した後の検出信号の波形を示すグラフである。
【図１７】センサリングの突起部にコイルを装着する場合の変形例を示す側面図である。
【符号の説明】
１ センサリング
２ 近接センサ
３ タイヤ
４ 車軸
５ 突起部
６ 信号処理装置
９Ａ 空圧作動手段
９Ｂ 空圧作動手段
９Ｃ 空圧作動手段
９Ｄ 空圧作動手段
９Ｅ 空圧作動手段
９Ｆ 空圧作動手段
１０ サブリング
１１ エアシリンダ
１２ 弾撥体
１６ 進退動部材
２１ 進退動部材
２３ 弾撥体
２５ コイル
２６ 回路
２７ 開閉器
２９ 弾撥体
３０ コイル
３１ 回路
３２ 開閉器
３４ 弾撥体
３５ コイル
３６ 回路
３７ 開閉器
３９ 弾撥体
ｓ 特殊波形部
ｘ 検出可能位置
ｙ 検出不可能位置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a tire pressure warning device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in order to improve the safety of running of a vehicle, various tire pressure alarm devices that detect a decrease in tire air pressure and provide a warning to a driver have been proposed. In other countries, a pressure sensor that directly detects air pressure is provided in the tire, and signals are transmitted and received in a non-contact state by radio waves between the pressure sensor and a signal processing device on the vehicle body, and processed by the signal processing device. A device that displays tire pressure on a display or the like has already been put to practical use.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, such a conventional apparatus has a problem that an error is likely to occur when transmitting and receiving a signal. In particular, there is a possibility that transmission and reception of a signal may become unstable at a radio wave intensity permitted by Japanese law.
[0004]
In addition, an expensive pressure sensor for detecting tire air pressure is required, and a transceiver for transmitting and receiving signals between the pressure sensor and a signal processing device on the vehicle body side is required. There was also a problem that the cost was high as a whole.
[0005]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a tire pressure alarm device that can reliably detect a decrease in tire air pressure and can be implemented at low cost.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is directed to a sensor ring which is attached to an axle so as to be able to rotate integrally with a tire and has projections formed at equal intervals over the entire circumference, and faces an outer peripheral portion of the sensor ring at a required interval. A proximity sensor that is disposed on a fixed side and electromagnetically detects the passage of the protrusion of the sensor ring, and a tire on the sensor ring side so as to form a non-uniform special waveform portion in a detection signal on the proximity sensor side. A tire pressure alarm device, comprising: a pneumatic actuation device that operates due to a decrease in air pressure of the tire; and a signal processing device that outputs an alarm signal when a special waveform portion is generated in a detection signal on the proximity sensor side. It is related.
[0007]
Therefore, according to the present invention, when the air pressure of the tire decreases, the pneumatic operating means operates on the sensor ring side, and a non-uniform special waveform portion is formed in the detection signal on the proximity sensor side. As a result, a decrease in tire air pressure is detected by the signal processing device on the vehicle body side, and an alarm signal is output.
[0008]
Further, in the present invention, for example, the pneumatic operating means is provided concentrically with the sensor ring and supports a part of the projection of the sensor ring, and the sub ring is normally rotated by the air pressure of the tire. An air cylinder that holds all the projections at equal intervals while holding the sub-ring relative to the sensor ring when the air pressure of the tire applied to the air cylinder is reduced; And a repellent member for forming a discontinuous portion of the above.
[0009]
In this case, when the air pressure of the tire decreases, the holding force of the sub-ring in the normal rotation position by the air cylinder is weakened, and the sub-ring is rotated relative to the sensor ring by the elastic body. As a result, a discontinuous portion is formed in each protrusion, and as a result, the waveform of a detection signal that has detected each protrusion on the proximity sensor side has a special waveform portion when the discontinuous portion of each protrusion is detected. It is detected on the vehicle body side that the tire pressure has been reduced due to the formation of the special waveform portion.
[0010]
Further, the pneumatic actuating means is provided at a position where a part of the projection of the sensor ring should be originally disposed so as to be able to move forward and backward toward the proximity sensor, and protrudes to a detectable position of the proximity sensor by the air pressure of the tire. And a resilient member that retreats the advance / retreat member to an undetectable position with respect to the proximity sensor when the air pressure of the tire applied to the advance / retreat member decreases.
[0011]
In this case, when the air pressure of the tire decreases, the holding force of the reciprocating member that has protruded to the detectable position of the proximity sensor is weakened, and the reciprocating member detects the proximity sensor by the elastic body. As a result of being retracted to the impossible position, the advancing / retracting member is no longer detected on the proximity sensor side, the advancing / retracting member is no longer detected in the waveform of the detection signal that has detected each projection on the proximity sensor side. A special waveform portion having a long non-detection section is formed, and it is detected on the vehicle body side that the air pressure of the tire has decreased due to the generation of the special waveform portion.
[0012]
The pneumatic actuating means is provided at a position sandwiched between adjacent protrusions of a part of the sensor ring so as to be able to advance and retreat toward the proximity sensor side, and to a position where the proximity sensor cannot be detected by the air pressure of the tire. The reciprocating member may be constituted by a retracted moving member, and a resilient body which projects the moving member toward a proximity sensor when the air pressure of the tire applied to the moving member decreases.
[0013]
In this case, when the air pressure of the tire decreases, the holding force of the advance / retreat member that has been retracted to the position where the proximity sensor cannot detect becomes weak, and the advance / retreat member of the proximity sensor is moved by the elastic body. The protruding / retracting member is protruded to the detectable position, whereby the reciprocating member is newly detected on the proximity sensor side. As a result, the reciprocating member is newly detected in a waveform of a detection signal in which each protruding portion is detected on the proximity sensor side. As a result, a special waveform portion in which the detection section continues continuously for a long time is formed, and it is detected on the vehicle body side that the tire air pressure has decreased due to the generation of the special waveform portion.
[0014]
Further, the pneumatic actuating means is provided at a position where a part of the projection of the sensor ring should be originally disposed at a distance that cannot be detected with respect to the proximity sensor side, and the circuit is operated via a switch by the air pressure of the tire. The coil may be constituted by a coil held in a closed state, and a resilient body that opens the circuit of the coil via the switch when the air pressure of the tire decreases.
[0015]
In this case, when the air pressure of the tire decreases, the holding force of closing the coil circuit via the switch is weakened, and the coil circuit is opened via the switch by the resilient body. As a result, when the coil passes through the front surface of the proximity sensor, an induced current does not flow through the coil, no magnetic field is generated, and the presence of the coil is not detected on the proximity sensor side. In the waveform of the detection signal that has detected the above, a special waveform portion having a long non-detection section formed due to the coil not being detected is formed, and it is detected on the vehicle body side that a decrease in tire air pressure due to the occurrence of this special waveform portion has been detected. Will be.
[0016]
The pneumatic actuating means is provided at a position sandwiched between adjacent protrusions of a part of the sensor ring at a distance that cannot be detected with respect to the proximity sensor side, and is connected to the circuit via a switch by air pressure of the tire. May be constituted by a coil held in an open state, and a resilient body that closes the circuit of the coil via the switch when the air pressure of the tire is reduced.
[0017]
In such a case, when the air pressure of the tire is reduced, the holding force for keeping the coil circuit open via the switch is weakened, and the coil circuit is closed via the switch by the resilient material. When the coil passes through the front surface of the proximity sensor, an induced current flows through the coil, and a magnetic field is generated. As a result, the presence of the coil is newly detected on the proximity sensor side. In the waveform of the detection signal that has detected each protruding portion, a special waveform portion in which the detection section is continuously long by the coil being newly detected is formed, and the occurrence of this special waveform portion reduces the tire air pressure. Is detected on the vehicle body side.
[0018]
The pneumatic actuating means is mounted on a part of the protrusion of the sensor ring and the coil whose circuit is kept open through the switch by the air pressure of the tire, and the air pressure of the tire is reduced by the coil circuit. It may be constituted by an elastic body which is sometimes closed via the switch.
[0019]
In such a case, when the air pressure of the tire is reduced, the holding force for keeping the coil circuit open via the switch is weakened, and the coil circuit is closed via the switch by the resilient material. As a result, when the coil passes through the front surface of the proximity sensor, an induced current flows through the coil, and a magnetic field is generated. As a result, the detection signal on the proximity sensor side is enhanced by the generation of the magnetic field. In the waveform of the detection signal detected at each of the protrusions, the detection signal when the protrusion mounted with the coil is detected is partially enhanced, thereby forming a special waveform portion having a high signal level. The vehicle body detects that the tire pressure has decreased due to the generation of the waveform portion.
[0020]
Further, in the present invention, it is preferable that the sensor ring and the proximity sensor also serve as the wheel speed detecting means of the anti-lock braking system. Implementation is possible with only minor structural changes to vehicles equipped with the system.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0022]
FIGS. 1 to 6 show a first embodiment of a tire pressure warning device according to the present invention, which is applied to a vehicle equipped with an antilock braking system (hereinafter abbreviated as ABS). As shown in FIGS. 1 and 2, a sensor ring 1 and a proximity sensor 2 used as wheel speed detecting means in this type of ABS are used as a part of a tire pressure alarm device of the present embodiment. It is used as a component that fulfills.
[0023]
That is, the sensor ring 1 is attached to the axle 4 so as to be able to rotate integrally with the tire 3 and has a large number of protrusions 5 bent in an L-shape toward the inside in the vehicle width direction at equal intervals over the entire circumference. The proximity sensor 2 is disposed at an appropriate fixed position on the vehicle body side so as to face the outer peripheral portion of the sensor ring 1 with a required interval, and the proximity sensor 2 is provided with a protrusion 5 of the sensor ring 1. The passage is electromagnetically detected.
[0024]
Here, when used as a wheel speed detecting means of a normal ABS, as shown in the upper side of FIG. 3, the passage of each of the protrusions 5 at equal intervals is detected, and a waveform of an equal signal level is continuously generated. The detection signal of the proximity sensor 2 as formed is sent to the signal processing device 6, and every time the detection signal from the proximity sensor 2 exceeds a predetermined threshold A, the pulse signal a as shown in the lower side of FIG. The signal is input to the signal processing device 6.
[0025]
The signal processing device 6 has an ABS function and a tire pressure alarm function. When the ABS function is operated, the wheel speed (rotational speed of the tire 3) is detected by the pulse signal a described above. The lock state of each tire 3 at the time of sudden braking is monitored, and when the lock state occurs in any one of the tires 3, the brake pressure of the tire 3 is reduced so that the lock state can be canceled. Thus, when a decrease in the air pressure of the tire 3 is detected by operating the tire air pressure alarm function, an alarm signal is output to an alarm device such as an alarm buzzer 7 and an alarm lamp 8 in the cab.
[0026]
However, the sensor ring 1 in the present embodiment is obtained by slightly modifying the structure of the sensor ring 1 used for a normal ABS, and the detection signal on the side of the proximity sensor 2 is not uniform as shown in FIG. A pneumatic actuating means 9A is provided on the sensor ring 1 side to operate by lowering the air pressure of the tire 3 so as to form a special waveform portion s (see FIG. 6).
[0027]
More specifically, the pneumatic operating means 9A includes a sub-ring 10 provided concentrically with the sensor ring 1 and supporting a part of the projection 5 of the sensor ring 1, and a sub-ring 10 And an air cylinder 11 for maintaining all the projections 5 at equal intervals by the air pressure of the tire 3 and the sensor ring 1 when the air pressure of the tire 3 applied to the air cylinder 11 decreases. And a resilient body 12 that rotates relatively to the main body to form a discontinuous portion of each projection 5.
[0028]
That is, the air cylinder 11 is connected to the inside of the tire 3 via the connection tube 13, and is extended by the air pressure of the tire 3 so that the sub ring 10 resists the tensile force of the elastic body 12 in FIG. The sub ring 10 is rotated in the direction of the arrow to hold the sub ring 10 at a normal rotation position defined by the stopper 14.
[0029]
In this case, when the air pressure of the tire 3 decreases, the holding force of the air cylinder 11 for holding the sub-ring 10 in the normal rotation position weakens, and as shown in FIG. As a result, the sub ring 10 is rotated relative to the sensor ring 1 by the step 12, thereby forming a discontinuous portion in each of the protrusions 5. As a result, as shown in FIG. A special waveform portion s when the discontinuous portion of each of the protrusions 5 is detected is formed in the detected detection signal waveform, and the signal processing device 6 generates a protrusion in the pulse signal a due to the generation of the special waveform portion s. It is detected on the vehicle body that the air pressure of the tire 3 has decreased due to the extension of the pulse signal a on the vehicle body side, and an alarm signal is sent to an alarm device such as an alarm buzzer 7 and an alarm lamp 8 in the driver's cab. Is output.
[0030]
In the signal processing relating to the ABS performed by the signal processing device 6, the extension of the pulse signal a is compared with the interval between the preceding and succeeding pulse signals a, as is taken as a measure against chipping of the normal sensor ring 1. One jump of the projection 5 may be determined, so that an error in the detection of the wheel speed may be corrected.
[0031]
Therefore, according to the above embodiment, a discontinuous portion is formed in each projection 5 by the rotation of the sub-ring 10 operated by a decrease in the air pressure of the tire 3, and a non-uniform special waveform is generated in the detection signal of the proximity sensor 2. By forming the portion s, it is possible to reliably detect a decrease in the air pressure of the tire 3 due to the occurrence of the special waveform portion s, so that the reliability is greatly improved compared to the conventional method of transmitting and receiving signals by radio waves. In addition, the present invention can be implemented inexpensively by eliminating the need for expensive pressure sensors and signal transmitters / receivers as in the related art.
[0032]
In particular, in the present embodiment, since the sensor ring 1 and the proximity sensor 2 are also used as the wheel speed detecting means of the ABS, it is only necessary to make a slight structural change to the vehicle provided with the ABS. Is possible.
[0033]
FIGS. 7 to 9 show a second embodiment of the present invention. In this embodiment, a part of the projection 5 of the sensor ring 1 should be originally arranged when configuring the pneumatic operating means 9B. In this position, a reciprocating member 16 embraced by the cylinder case 15 so as to be able to reciprocate toward and away from the proximity sensor 2 is disposed in place of the part of the projections 5. An elastic body 18 for urging the piston portion 17 at the rear end of the reciprocating member 16 inserted into the case 15 in a direction away from the proximity sensor 2 is provided, and the rear end of the cylinder case 15 and the inside of the tire 3 are provided. Is connected via a connection tube 19 so that the advancing / retreating member 16 can protrude against the compressive force of the elastic body 18 to the detectable position x of the proximity sensor 2 by the air pressure of the tire 3.
[0034]
In this case, when the air pressure of the tire 3 decreases, the holding force of the reciprocating member 16 that has been extended to the detectable position x of the proximity sensor 2 is weakened, and the elastic member 18 advances and retreats. As a result, the moving member 16 is retracted to the non-detectable position y of the proximity sensor 2 so that the advancing / retracting member 16 is not detected on the proximity sensor 2 side, as shown in FIG. In the waveform of the detection signal that has detected No. 5, a special waveform portion s having a long non-detection section formed due to the detection of the advance / retreat member 16 not being formed is formed. The signal processing device 6 on the vehicle body detects that the air pressure of the tire 3 has decreased due to the extension of the pulse signal a by five.
[0035]
FIGS. 10 to 12 show a third embodiment of the present invention. In this embodiment, when the pneumatic operating means 9C is formed, the sensor ring 1 is sandwiched between adjacent projections 5 on a part thereof. A reciprocating member 21 held by the cylinder case 20 so as to be able to reciprocate toward and away from the proximity sensor 2 is disposed at a position where the reciprocating member 21 is inserted into the cylinder case 20. An elastic body 23 for urging the piston portion 22 at the rear end of the member 21 in a direction approaching the proximity sensor 2 is provided, and the front end of the cylinder case 20 and the inside of the tire 3 are connected via a connection tube 24. The reciprocating member 21 can be retracted against the compressive force of the resilient body 23 to the position y where the proximity sensor 2 cannot detect by the air pressure of the tire 3.
[0036]
In this case, when the air pressure of the tire 3 decreases, the holding force of the reciprocating member 21 that has been retreated to the non-detectable position y of the proximity sensor 2 is weakened, and the resilient body 23 reciprocates. As a result of the member 21 being extended to the detectable position x of the proximity sensor 2 and the reciprocating member 21 being newly detected on the proximity sensor 2 side, as shown in FIG. 5, a special waveform portion s whose detection section is continuously long is formed by newly detecting the advance / retreat member 21, and the pulse signal a is generated by the generation of the special waveform portion s. The signal processing device 6 on the vehicle body detects that the air pressure of the tire 3 has decreased due to the extension of the pulse signal a.
[0037]
FIG. 13 shows a fourth embodiment of the present invention. In this embodiment, when configuring the pneumatic actuating means 9D, a part of the projection 5 of the sensor ring 1 should be located at a position where it should be disposed. A coil 25 is disposed at a distance that cannot be detected with respect to the proximity sensor 2 side, and a switch 27 for opening and closing a circuit 26 of the coil 25 is operated by an air cylinder 28 that is extended by the air pressure of the tire 3. The air cylinder 28 is held closed, and a resilient body 29 for opening the switch 27 by shortening the air cylinder 28 when the air pressure of the tire 3 decreases is arranged in the air cylinder 28.
[0038]
In such a case, when the air pressure of the tire 3 decreases, the holding force of the air cylinder 28 that has closed the circuit 26 of the coil 25 via the switch 27 is weakened, and the elastic body 29 When the coil 25 passes through the front surface of the proximity sensor 2, no induced current flows through the coil 25, and no magnetic field is generated. Is not detected by the proximity sensor 2 side, as in the case of FIG. 9 described above, the coil 25 is no longer detected in the waveform of the detection signal detected by the proximity sensor 2 side to detect each of the protrusions 5. A special waveform portion s having a long detection section is formed, and the generation of the special waveform portion s causes the pulse signal a to extend for one projection portion 5. So that the air pressure in the tire 3 is lowered it is detected by the signal processing unit 6 of the vehicle body.
[0039]
FIG. 14 shows a fifth embodiment of the present invention. In this embodiment, a coil 30 is arranged at a distance that cannot be detected with respect to the proximity sensor 2 when constituting the pneumatic operating means 9E. Then, a switch 32 for opening and closing the circuit 31 of the coil 30 is held open by an air cylinder 33 that is extended by the air pressure of the tire 3, and the air pressure of the tire 3 is stored in the air cylinder 33. An elastic body 34 for closing the switch 32 by shortening the air cylinder 33 when it is lowered is provided.
[0040]
In this case, when the air pressure of the tire 3 is reduced, the holding force of the air cylinder 33 that has opened the circuit 31 of the coil 30 via the switch 32 is weakened, and the elastic body 23 The circuit 31 is closed via the switch 32, so that when the coil 30 passes through the front surface of the proximity sensor 2, an induced current flows through the coil 30 to generate a magnetic field, and the existence of the coil 30 is determined. As a result of the new detection on the proximity sensor 2 side, the coil 30 is newly detected in the waveform of the detection signal obtained by detecting each protrusion 5 on the proximity sensor 2 side as in the case of FIG. As a result, a special waveform portion s in which the detection section continues continuously for a long time is formed, and the generation of the special waveform portion s causes the pulse signal a to extend for one projection portion 5. 3 of air pressure so that it was reduced is detected by the signal processing unit 6 of the vehicle body.
[0041]
FIG. 15 shows a sixth embodiment of the present invention. In this embodiment, when forming the pneumatic operating means 9F, the valleys on both sides of a part of the projection 5 of the sensor ring 1 are cut deeply. On the other hand, a coil 35 is mounted, and a switch 37 for opening and closing a circuit 36 of the coil 35 is held in an open state by an air cylinder 38 which is operated to extend by the air pressure of the tire 3. When the air pressure of the tire 3 decreases, an elastic body 39 for closing the switch 37 by shortening the air cylinder 38 is provided.
[0042]
In this case, when the air pressure of the tire 3 decreases, the holding force of the air cylinder 38 that has opened the circuit 36 of the coil 35 via the switch 37 is weakened, and the elastic body 39 As a result, the circuit 36 of the coil 35 is closed via the switch 37, so that when the protrusion 5 to which the coil 35 is mounted passes through the front surface of the proximity sensor 2, an induced current flows through the coil 35 and the magnetic field As shown in FIG. 16, the detection signal on the proximity sensor 2 side is partially enhanced by the generation of the magnetic field, as shown in FIG. In addition, since the detection signal at the time of detecting the protrusion 5 to which the coil 35 is attached is enhanced, a special waveform portion s having a high signal level is formed. If the threshold value B is set in advance, the pulse signal b exceeds the threshold value B and is input to the signal processing device 6 due to the occurrence of the special waveform portion s. 3 is detected by the signal processing device 6 on the vehicle body side.
[0043]
As shown by a two-dot chain line in FIG. 15, a power supply 40 may be provided in the circuit 36 of the coil 35 to increase the strength of the magnetic field when an induced current flows through the coil 35. By doing so, it is possible to more reliably enhance the detection signal on the proximity sensor 2 side.
[0044]
Further, when the coil 35 is mounted on a part of the protrusion 5 of the sensor ring 1, as shown in FIG. 17, a protruding portion 41 is formed on the bent portion of the protrusion 5 so as to extend away from the proximity sensor 2. Then, the coil 35 may be wound around the overhang portion 41 and attached.
[0045]
The tire pressure alarm device of the present invention is not limited to the first to sixth embodiments described above, and the sensor ring and the proximity sensor include wheel speed detecting means of an antilock braking system. It is not always necessary to use the same function.Alternatively, instead of operating the air pressure operating means by lowering the air pressure of the tire, the air pressure operating means is operated by detecting an abnormality on the other tire side, as an alarm device for tire temperature and brake temperature. It is needless to say that the present invention can be applied and various changes can be made without departing from the gist of the present invention.
[0046]
【The invention's effect】
According to the above-described tire pressure alarm device of the present invention, a non-uniform special waveform portion is formed in the detection signal on the side of the proximity sensor by the pneumatic operation device that operates by reducing the tire pressure, and the generation of this special waveform portion Since it is possible to reliably detect a decrease in tire air pressure, reliability can be greatly improved compared to the conventional method of transmitting and receiving signals by radio waves, and furthermore, expensive pressure sensors and Various excellent effects can be achieved, such as being able to be implemented at low cost by eliminating the need for a signal transceiver.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual diagram showing an overall configuration according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view showing a state in which a protrusion of the sensor ring of FIG. 1 and a proximity sensor face each other.
FIG. 3 is a graph showing a waveform of a detection signal in a normal state by the proximity sensor of FIG. 1;
FIG. 4 is a front view showing details of a pneumatic operating means in the first embodiment.
FIG. 5 is a front view showing a state in which the sub-ring in FIG. 4 is rotated with respect to the sensor ring.
FIG. 6 is a graph showing a waveform of a detection signal after the pneumatic operation unit is operated in the first embodiment.
FIG. 7 is a front view showing a second embodiment of the present invention.
8 is a view in the direction of arrows VIII-VIII in FIG. 7;
FIG. 9 is a graph showing a waveform of a detection signal after the pneumatic operation unit is operated in the second embodiment.
FIG. 10 is a front view showing a third embodiment of the present invention.
11 is a view in the direction of arrows XI-XI in FIG. 10;
FIG. 12 is a graph showing a waveform of a detection signal after the pneumatic operation unit is operated in the third embodiment.
FIG. 13 is a front view showing a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a front view showing a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a front view showing a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a graph showing a waveform of a detection signal after the pneumatic operation unit is operated in the sixth embodiment.
FIG. 17 is a side view showing a modified example in which a coil is mounted on a protrusion of a sensor ring.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sensor ring 2 Proximity sensor 3 Tire 4 Axle 5 Projection 6 Signal processing device 9A Pneumatic operating means 9B Pneumatic operating means 9C Pneumatic operating means 9D Pneumatic operating means 9E Pneumatic operating means 9F Pneumatic operating means 10 Sub-ring Reference Signs List 11 air cylinder 12 elastic member 16 reciprocating member 21 reciprocating member 23 elastic member 25 coil 26 circuit 27 switch 29 elastic member 30 coil 31 circuit 32 switch 34 elastic member 35 coil 36 circuit 37 switch 39 bullet Repellent body s Special waveform part x Detectable position y Undetectable position
