JP7183105B2 - センサモジュール - Google Patents
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Description
そこで、特許文献1では、電池切れの懸念をなくすために、タイヤ内の電池に換えてコイル(二次コイル)、車体には二次コイルに向けて磁束を生じさせるコイル(一次コイル)を車体に設け、タイヤが回転することにより二次コイルが一次コイルによって生じた磁束を貫くように構成し、誘導起電力を電力としてセンサー等に供給するようにしている。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、受電コイルの耐久性を向上可能なセンサモジュールを提供することを目的とする。
本構成によれば、受電コイルを形成するコイル線同士がフレッティングにより断線することを防ぐことができ、その結果としてタイヤの使用寿命を超える長期にわたり安定してセンサ部に電力を供給することが可能となる。
また、センサモジュールの他の構成として、受前記受電コイルは、タイヤの内周面との間にゴム層を介してタイヤの内周面に取り付けたり、ゴム層の厚さを、受電コイルの隣り合うコイル線との間に介在する弾性体よりも厚く設定しても良い。また、受電コイルを、タイヤの内周面から所定距離離間して配置したり、巻回部を、センサ部よりもタイヤの内周面側に設けても良い。また、受電コイルを、巻回部の軸方向の端面である巻回面の少なくとも一部が弾性体により被覆し、巻回部を形成するコイル線の始端側と終端側とが巻回面を被覆する弾性体の表面から露出させたり、巻回面をタイヤの内周面の垂直な軸の周りに向けて取り付けても良い。
図1に示すように、センサモジュール1は、センサユニット2と、取付台座3とを備える。センサユニット2は、タイヤ幅方向の中央部CLに取付台座3を介してタイヤ10の内周面10sを形成するインナーライナーに取り付けられる。例えば、センサモジュール1は、リムホイール15に組み付けられたタイヤ10の気室内の温度や圧力、振動等を検出するための複数のセンサーや、各センサーにより検出された検出値を送信する送信器及び各センサーや送信器を動作させるための電力を供給する電力供給部等の機能部品を備える。
が、少なくとも0.5mm、好ましくは0.5mm以上の厚みを有するゴム層Fが設定される。
本実施形態に係るセンサモジュール1は、車体90に設けられる電波エネルギー発生手段100とともに、例えば、タイヤモニタリングシステムとして構成することができる。
電波エネルギー発生手段100は、車体90においてタイヤ10のトレッド面11の外側を覆いトレッド面11と対向する位置に設けることが好ましい。より好ましくは、電波エネルギー発生手段100に対して、操舵操作によるタイヤ10の移動が少ない位置に設けると良い。電波エネルギー発生手段100は、磁力線を生じさせるコイル102とインバータ104とを備える。コイル102は、コイル線が巻き付けられた巻回軸をタイヤ10の半径方向に向けて配置される。インバータ104は、図4に示すように、車体90に設けられたバッテリー92を電源としてコイル102を励磁する。
そして、車両の走行に伴ないタイヤ10が回転することにより、タイヤ10とともに回転する受電コイル76がタイヤ円周方向に沿って移動する。この移動により受電コイル76の巻回部76Cには、磁束Gが量を変化させながら貫通し、巻回部76Cに誘導起電力を生じさせる。巻回部76Cに生じた誘導起電力は、整流部72により整流された後に蓄電部74に蓄電される。蓄電部74に蓄電された電力は、温度・圧力センサ32及び加速度センサ36、送信装置38及び制御装置40の駆動源として供給される。
そして、温度・圧力センサ32及び加速度センサ36により検出された検出値が、送信装置38を介して無線信号として放出され、図外の車体に設けられた表示装置に表示されたり、表示装置とともに設けられた記憶装置に記憶される。
上記実施形態では、取付台座3において受電コイル76の巻回部76Cを収容壁部50の立上り部から外周に向けて巻き回すものとして説明したが、これに限定されない。例えば、図5に示すように、取付台座3の貼付部51において、当該貼付部51の中心軸Oの近傍から巻き回しても良い。この場合、内側の端部76A側は、巻回部76Cの上方を横切るように収容壁部50まで延長させ、外側の端部76B側と同様に、収容壁部50の立上り方向に沿って延長させれば良い。
例えば、図2(c)に示すように受電コイル76を設けた場合を用いて説明すれば、図6(a)に示すように、巻回部76Cの上側のゴム部材を省略しても良い。また、タイヤ10の内周面10sを形成するインナーライナーが、ゴム部材であることを考慮すれば、図6(b)に示すように、取付部30の取付面51aから巻回部76Cを形成するコイル線77の一部が露出していても良い。
即ち、受電コイル76を形成するコイル線77同士が互いに接触が回避されるのであれば、受電コイル76の一部が取付台座3から露出していても良い。
この場合、受電コイル体76’は、例えば、断面視において図7(b)に示すように構成することができる。なお、この場合であっても渦巻状に形成された巻回部76C、及びセンサユニット2に延長する各端部76A;76Bのコイル線77同士が接触しないように、例えば、取付台座3の形成に用いられたゴムを素材として、コイル線77;77間に所定の間隔が維持されるように介在させれば良い。
図8に示す受電コイル76は、取付台座3に設けられた収容壁部50の上方に設けられている。受電コイル76は、上述の各形態と同様に、取付台座3の取付面51aをタイヤ10の内周面10sに接着し、固定したときに、巻回面がタイヤ10の半径方向を向くように取付台座3に設けられる。
このように、受電コイル76をタイヤ10の内周面10sから所定距離離れるように設けることにより、トレッド面11が路面に踏み込まれてから、路面から蹴り出しに伴なう繰り返しの変形の力を受けずに済むため、受電コイル76の耐久性をより、向上させることができる。
10 タイヤ、10s 内周面、30 取付部、30a 貼付面
76 受電コイル、76C 巻回部、77 コイル線、
100 電波エネルギー発生手段。
Claims (6)
- タイヤの内周面に取り付けられ、タイヤ内の状態を検出するセンサ部と、
外部から供給される電波エネルギーを受電し、当該受電した電波エネルギーに基づいて電力を発生させ、前記センサ部に供給する受電コイルと、
を備えたセンサモジュールであって、
前記受電コイルは、
巻回部を備え、隣り合うコイル線が渦巻状に巻き回されたコイル線の間に弾性体が介在され、
前記巻回部の軸方向の端面である巻回面の一部が弾性体により被覆され、
前記巻回部を形成するコイル線の始端側と終端側とが前記巻回面を被覆する弾性体の表面から露出することを特徴とするセンサモジュール。 - 前記受電コイルは、タイヤの内周面との間にゴム層を介してタイヤの内周面に取り付けられたことを特徴とする請求項1に記載のセンサモジュール。
- 前記ゴム層の厚さは、前記受電コイルの隣り合うコイル線との間に介在する弾性体よりも厚く設定されたことを特徴とする請求項2に記載のセンサモジュール。
- 前記受電コイルは、タイヤの内周面から所定距離離間して配置されたことを特徴とする請求項1に記載のセンサモジュール。
- 前記巻回部は、前記センサ部よりもタイヤの内周面側に設けられたことを特徴とする請求項1乃至請求項3いずれかに記載のセンサモジュール。
- 前記受電コイルは、巻回面がタイヤの内周面に垂直な軸の周りに向けて取り付けられたことを特徴とする請求項1乃至請求項5いずれかに記載のセンサモジュール。
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