JP4954061B2 - タイヤ回転カウンタ - Google Patents
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Description
例えば、タイヤを一時的に交換するとき(例えば、冬期にスノータイヤを装着するとき)または古い摩耗タイヤを交換するとき、オドメータにより表示された距離は、当該タイヤが実際に走行した距離を表示するものではない。
従って、慣用的に、摩耗タイヤが走行した距離は、そのトレッドへの摩耗によってのみ表示されるに過ぎない。
これらの装置のうち、下記特許文献1には、タイヤの回転をカウントする装置であって、剛性ケーシングと、該ケーシングをタイヤの内面に機械的に連結する連結手段と、ホイールの各回転毎に電気信号を発生するセンサとを有し、前記連結手段が、互いにオフセットしている少なくとも2つの取付けブロックを備え、前記センサが前記両取付けブロックの間に配置された力センサとして構成された装置が開示されている。
好ましくは、磁界感応センサは受動センサである。
本発明の装置は既存の装置より簡単でかつ非常に頑丈である。
本発明の装置のセンサは、従来技術の力センサとは異なり、作動させるためのパワー(電力)を必要としない。このため、本発明の装置は、既存の装置よりも大きい自立性を有する。
第一の好ましい実施形態によれば、連結手段は、前記両表面A、BのD方向に対する垂直な相対変位により、D方向に対して実質的に垂直な磁界発生器と磁界感応センサとの相対変位が引起こされるように構成されている。
磁界発生器および磁界感応センサは、D方向に垂直な方向において対向して配置することができる。
ケーシングを連結する手段およびセンサは、タイヤの表面に永久的に連結される第一面を備えた可撓性台板と、該台板に対して所与の間隔を隔ててケーシングが固定される少なくとも1つの連結要素とで構成できる。
この場合、磁界発生器は台板内に埋入するのが有利である。
好ましくは、ケーシング、該ケーシングを連結する要素および台板は、全体としてU型である。
好ましくは、連結手段は、両表面A、Bを連結する可撓性台板を有している。
この装置は、両表面A、Bを互いに分離でき、従って、センサの2つの要素間の相対移動の振幅を増大させることができる長所を有している。
好ましくは、連結手段は、表面A,B、B′を連結する可撓性台板を有している。
この装置は、或る条件下、例えばクラウンの下のタイヤ内面上に配置されたときに、装置がより高感度でタイヤ回転をカウントすることを可能にする。この場合、この装置は、D方向が周方向になるように配向して配置するのが好ましい。また、この装置を、同じく周方向に配向してタイヤ側壁の表面上に配置することもできる。
磁界発生器および磁界感応センサは、D方向に対して平行な方向において対向して配置することができる。
この種の装置は、好ましくは、D方向が半径方向になるようにしてタイヤのビード近くに配置される。
この第二実施形態に対応する第五例示実施形態によれば、磁界発生器を連結する手段は2つの細長アームを有し、両アームはL型に連結する連結点を備え、前記磁界発生器は実質的に前記連結点に配置され、第一アームは連結点から実質的に表面A上に隣接するゾーンまで延び、かつ第二アームは連結点から表面Bまで延びるように構成できる。
連結手段は、両表面A、Bを連結する可撓性台板を有している。
装置に良好な感度を付与するには、両表面A、B間の距離Lは20mmより大きいのが有利である。重車両用タイヤの場合には、この距離は約30mmである。
磁界発生器と受動センサとの間の間隔すなわち距離Hは10mmから15mmの間(自由状態または装置がタイヤ表面上に取付けられる前)に定めることができる。
磁界発生器は、永久磁石または永久磁石組立体で構成できる。磁界発生器はまた、磁気粒子を含むゴム配合物の形態に構成できる。高温で良好な性能を確保するには、永久磁石(単一または複数)はサマリウム−コバルト型の永久磁石であるのが好ましい。
装置は、タイヤの内面上に配置するのが好ましい。装置の表面Aは、タイヤの一方のビードの内面上に配置するのが有利である。この場合、表面Bは、表面Aに対して実質的に半径方向外方に配置されるのが有利である。表面Aと,タイヤの内面の半径方向内端部との間の距離Eは、50mmより大きくすることができる。
実際に、この構成によれば、表面Aは、接触領域の通過時にプロファイルに非常に小さい変化が生じるに過ぎないのに対して、表面Bは、重車両用タイヤの場合、1mmより大きい顕著な変化が生じる。従って、磁界発生器と受動センサとの間の距離の変化は同じ振幅を有し、装置は卓越した感度を有する。
他の可能性として、本発明による装置は、装着時または走行中のあらゆる問題を回避するため、タイヤを装着すべきリムフックの高さより大きい半径方向高さで、タイヤの外面上に配置できる。この場合には装置のメインテナンスが容易になる。この場合には、装置への損傷を防止するため、装置の保護手段を設けることができる。
装置には、受動センサにより発生される信号の少なくとも1サイクルを検出する度毎にパルスを発生する信号インタプリタを設けることができる。
装置のインタプリタには比較器を設けることができる。
装置のインタプリタには、受動センサにより発生された信号を濾過する手段を設けることができる。
装置のインタプリタには、信号を増幅する手段を設けることができる。
装置には、インタプリタに接続されたカウンタ手段を設けることができる。
装置のカウンタ手段には、インタプリタから所定数のパルスを受ける度毎に、カウンタから受けたパルス数を記憶する手段を含むマイクロプロセッサにパルスを伝達するカウンタを設けることができる。
装置には、マイクロプロセッサにより記憶されたパルス数を表示する外部データに伝達するデバイスを設けることができる。
装置には、バッテリのような、電子コンポーネンツへの電源の自立システムを設けることができる。
ケーシングには、受動センサ以外に、電源および信号処理のための全ての手段を設けることができる。
従って、第一部品と第二部品との相対移動の結果としてセンサにより発生される信号は、回転中の物体の変形と関連付けられ、回転を容易にカウントすることができる。
センサは、該センサへの給電の必要性を無くすことができる受動センサ、例えば簡単なコイルの形態に構成できる。
同様に、磁界発生器は、該発生器への給電を無くすことができるマグネットで構成できる。
実際には、装置にインタプリタが設けられ、該インタプリタは、センサにより発生される信号の少なくとも1サイクルを検出する度毎にパルスを発生する。インタプリタは、例えば、サイクルを特に簡単に決定でき、従って電力を殆ど消費しない比較器、および/または受動センサが使用されるときに特に有利である信号増幅手段を有している。
装置にはカウンタを設けることもでき、該カウンタは、インタプリタから所定数のパルスを受ける度毎に、カウンタから受けたパルス数を記憶する手段を備えたマイクロプロセッサにパルスを伝達する。かくして、プロセッサは、最小比率の使用時間のみで作動でき、このため装置の電力消費も低減できる。
装置の電源は、電子コンポーネンツに給電する自立システム(例えばバッテリ)で形成でき、これは、特に、例えば少なくとも上記幾つかの特徴により装置の消費電力が小さいためである。このため、外部電源を全く利用できない環境でも装置を使用することができる。
図1、図2および図3は、本発明による装置1の第一例示実施形態を示す、それぞれ、側面図、断面図および平面図である。この装置は、主として、剛性ケーシング2と、連結手段3、4、7と、受動センサ5およびマグネット6の形態をなすセンサとを有している。
ケーシング2は、受動センサ5と、電源および信号処理を行う全ての手段8とを支持している。
台板4はまた、装置がタイヤの表面上に配置されるとき、またはタイヤ表面上で何らかのリトレッディングが行われるときに装置を保護するフードを受入れかつ固定するための隆起縁部9を有している。この種のフードは、特に、ガラス繊維強化プラスチック材料で作ることができる。
タイヤのビードの全ゾーン(このゾーンはビードワイヤ近接しておりリムフックに対してタイヤの外面上に当接する)に亘って接触領域を通るときは、このプロファイルに、事実上全く変化がみられないことが判明している。これに対し、半径方向外方では、図示の2つのプロファイル間の間隔は増大し続ける。
かくして、本発明の装置を装着する第一の好ましい位置は、タイヤのビードのゾーンの半径方向外端部に隣接する表面Aであり、走行中のこの表面A、従ってケーシングおよび受動センサの変位は非常に小さい。この場合、表面Bは、表面Aに関して半径方向外方に配置される。これは、装置1について図5に示されているものである。
受動センサ5はコイルが有利であり、該コイルの感応方向(コイルの軸線に一致する方向)は、D方向に垂直なS方向に配向される。マグネットも、その2つの極がS方向を向くように配向される。マグネットとコイルとの間の距離のあらゆる変化により、コイルを通る磁束に変化が生じ、ファラデーの法則およびレンツの法則に従って、この変化に比例する信号が発生される。
コイルにより発生される信号は周期的信号であり、その周波数は、タイヤが回転する周波数に等しい。
コイルを通る磁束の変化が強くかつ速いほど、大きい信号がコイルにより発生され、従ってその振幅はコイルの回転速度に基いて定まる。特定実施形態では、信号は、磁界の値を得るべくおよび速度の効果を無くすべく積算される。
ケーシングの寸法は、約50mm×20mmである。装置の全高は約20mm、その重量は約20gである。
増幅器26からの出力には、接触領域の通過が負の振幅の第一ピークとして示され、その後に正の第二振幅が続いていることが見出された。インタプリタの出力では、信号は、ホイールの1回転に一致する単一パルス(S2)のみを有している。
試験は、貨物車両MAN 14の駆動車軸に装着されたタイヤのビードの内面に接着されたこの種の装置を用いて行われた。測定したキロメートルは、5%の誤差内で走行キロメートルに一致する。キロメートルに関する情報は、無線質問(radio interrogation)から、車両の後部のタイヤに近い手動読取り器を介して得られる。かくして、この結果を運転者のキャブに伝達して、これらをディスプレイすることができる。
他の位置は、ゾーン16内の、タイヤのクラウンの下である。この場合には、U字の2つのアームは、周方向に配置される。マグネットとコイルとの間の距離の変化は、クラウンが接触領域を通過するときのクラウンの平坦化に関係する。
前述のように、マグネットおよびコイルが感応する方向は、D方向に対して垂直な方向である。マグネットとコイルとのあらゆる相対位置変化により、コイル73に電気信号が発生される。
以上説明した実施形態は、純粋に非制限的な例として示したものであり、本発明の範囲から逸脱することなく、任意の所望の変更を行うことができる。
2 ケーシング
3 ケーシング連結要素
4 台板
5 受動センサ
6 マグネット
7 マグネット連結要素
8 電源および信号処理を行う全ての手段
74 磁界発生器
Claims (10)
- 回転中に変形するタイヤの回転数をカウントする装置であって、前記タイヤの変形の影響で相対移動する2つの部品を有する装置において、
第一部品が磁界を発生する磁界発生器を有し、第二部品が前記磁界を感知する磁界感応センサを有しており、
連結手段が、前記第二部品を前記タイヤの第一の面Aに連結し、かつ、前記第一部品を前記タイヤの第二の面Bに連結し、前記二つの面A及びBは、前記タイヤの変形の影響下で相対移動を受けるように互いにオフセットしており、
前記第1の面Aが、前記タイヤのビードの領域の半径方向外側に隣接して位置するとともに前記第2の面Bが、前記第1の面Aに関して半径方向外側に位置し、または、前記第1の面Aが前記タイヤの内面の頂部に位置するとともに前記第2の面Bが前記第1の面Aに関して周方向にオフセットしており、
前記装置は、前記磁界感応センサにより発生される信号の少なくとも1サイクルを検出する度毎にパルスを発生するインタプリタと、前記インタプリタに接続されたカウント手段とを備えることを特徴とする装置。 - 前記センサは受動センサであることを特徴とする請求項1記載の装置。
- 前記磁界発生器はマグネットであることを特徴とする請求項1または2記載の装置。
- 2つの部品の一方が弾性部材により前記タイヤに連結されることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載の装置。
- 前記弾性部材は、磁界発生器に対するセンサの基準位置を定めることに寄与することを特徴とする請求項4記載の装置。
- 前記インタプリタは比較器を有することを特徴とする請求項5記載の装置。
- 前記インタプリタは信号を増幅する手段を有することを特徴とする請求項5または6記載の装置。
- 前記カウント手段はカウンタであって、該カウンタは、インタプリタから所定数のパルスを受ける度毎に、パルスを、カウンタから受けたパルス数を記憶する手段を含むマイクロプロセッサに伝達することを特徴とする請求項1から7のいずれか1項記載の装置。
- 前記マイクロプロセッサにより記憶されたパルス数を表示する外部データに伝達する手段を有することを特徴とする請求項8記載の装置。
- 電気コンポーネンツへの電源の自立システムを有することを特徴とする請求項1から9のいずれか1項記載の装置。
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