JPH03503749A - 自動車用タイヤ圧センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 自動車用タイヤ圧センサ 本発明は、請求項１の上位概念に記載の自動車用タイヤ圧センサに関する。

タイヤ製作者及び自動車製作者は、自動車の高速運転のためにタイヤ圧を高めな ければならない。そして、タイヤ圧を高めるためには、制御限界値が基準圧力室 内の圧力調節によって最大必要圧力に調節される。

しかし、これによって低速運転時の快適さが損なわれてしまう（ドイツ連邦共和 国特許出願公開第３２４３８４５号明細書参照）。それに対して、タイヤ圧セン サが、低速運転範囲の全負荷時に規定されるタイヤ圧に合わせられている場合に は、高速運転時に所望される高いタイヤ圧が検出されない。即ち、タイヤ圧検出 装置は実際には確実に作動せず、自動車エンジンの高回転数範囲において危険な 状態を引起こすようになる。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第２６　２６　４７５号明細書に開示されたタイ ヤ圧センサでは、タイヤ圧センサの基準圧力室に設けられたダイヤフラムが、内 実のピストンを有している。そして、圧力を検出されるべきタイヤのチューブが 、上記ピストンの端面に接している。タイヤ圧が充分である場合、このチューブ が上記ダイヤフラムを基準圧力室内へ向かって押圧するので、基準圧力室内には 電気的な接触が生じる。また、ダイヤフラムのピストンに生じる遠心力が、タイ ヤ圧によってこのダイヤフラムへ及ぼされる力を、自動車の運転速度の上昇につ れて有利には減少させるので、高速運転時にはタイヤ圧が高められなければなら ない。それによって、上述した電気的な接触は維持されるのである。しかし、ダ イヤフラムのための付加的な質量体として使用されるピストンが、タイヤのチュ ーブによって被覆されているので、このピストンに及ぼされる遠心力は、制御限 界値を高めるためには、基準圧力室において部分的で規定不能にしか作用しない 。従って、高速運転時のタイヤ圧を高めるためのこのような手段は、静止状態に 対する所定速度の運転時において、制御限界値を再現性のある所定の程度だけ高 めることができない。というのも、このような公知の構成では、制御限界値が速 度に応じて予め規定されたように高められないからである。

本発明の課題は、再現性のある良い制御感度が得られて基準圧力室の温度とタイ ヤの温度とが良好に連結されるような、かつ速度に応じて限界値が調節されるよ うな、タイヤ圧センサを提供することにある。

この課題を解決した本発明による構成は、請求項１に記載の通りである。環状ダ イヤフラムが設けられていることによって、通常は金属リングとして構成された リングが、このリングへ及ぼされる遠心力と走行中の速度とに応じて外側へ向か って移動させられる。これによって、接触ダイヤフラムへ上記遠心力と逆方向に 及ぼされる力のバランス状態が、より高いタイヤ圧へ向かってずらされる。その 結果、圧力スイッチの制御限界値がより高い圧力へと調節される。それによって 、圧力スイッチが、高速運転時においてもタイヤ圧の降下に早期に応動できるよ うになる。このことは、特に重要である。

基準圧力室が、構成上実際にはキュープレスタイヤによって取囲まれた室内へ突 入しており、それによってタイヤ内の空気によって取囲まれているので、タイヤ 内室の空気の温度と基準圧力室内のガスの温度とが、極めて良好に補償される。

その結果、いずれにせよ構成上やむを得ない特に精密な制御状態が、さらに改善 される。

有利には、上記リングは環状ダイヤフラム及び接触ダイヤフラムに溶接されてい る。それによって、これらの部材は固く結合されて、基準圧力室は気密にシール される。

環状ダイヤフラムの半径方向幅又は肉厚又は材料とリングの質量とは、制御限界 値がエンジン回転数に基づいて所望されたように調節されるように、設定されて いる。従って、制御限界値は部分的に全く無関係な種々異なるパラメータによっ て調節される。その結果、具体的な使用例及び製作者の要求によって規定される 、制御限界値の調節に関する特性曲線が、エンジン回転数に基づいて生ぜしめら れる。この場合には、特に板ばねとして作用する環状ダイヤフラムのばね特性ま でもを、公知の計算によって求めて利用することができる。また、回転数に基づ いた接触ダイヤフラムの湾曲を検出することもできる。このような湾曲はダイヤ フラムのジオメトリ及び材料によって影響を受ける本発明の別の特徴、利点及び 詳細は、図面に示された有利な構成についての以下の説明から明らかであるこの 場合、第１図はタイヤとこのタイヤに配設されたリムの半径方向外側部分との断 面図及びこのリムに取付けられた圧力センサの概略的側面図、第２図は静止状態 の車輪における、本発明による圧力センサの基準圧力室範囲の概略的断面図、第 ３図は高速回転状態の車輪における、第２図による基準圧力室範囲の概略的断面 図である。

第１図では、自動車の車輪の一部が縮小されて符号１によって示されている。ま た、リム１２上に固定されたタイヤ１１も示されている。さらに、リム１２の、 半径方向内側へ向かう区分では、タイヤ圧センサ１３が、車輪１０の軸線に対し て半径方向にリム１２のねじ孔１４内に固定されている。さらにまた、このタイ ヤ圧センサ１３の範囲においては、信号レシーバ１５が、タイヤ圧センサ１３に 対してわずかな間隔を置きながら図示されていないサスペンションに固定されて いる。信号レシーバ１５の端面はタイヤ圧センサ１３に向いており、かつ、車輪 １０の一回転毎にタイヤ圧センサ１３によって擦過されると、高周波数の振動を このタイヤ圧センサ１３へ入力結合している。また、上記信号レシーバ１５は他 の車輪に設けられたレシーバと共に、評価回路１６を介してこの評価回路１６に 接続された警報表示器１７と接続されている。警報表示器１７は、タイヤ１１内 の圧力が低くなり過ぎると警報信号を発信するようになっている。このような圧 力センサは、例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第３５　２３　７７４号明細 書に開示されている。

第２図及び第３図には、タイヤ圧センサ１３の、タイヤ内部１８に向いた部分特 に基準圧力室１９が、詳しく示されている。しかし、タイヤ圧センサ１３のケー シング２０がどのように構成されてリム１２に固定されているかについては、示 されていない。

基準圧力室１９は、少な（とも内面２１を金属被覆されたダイヤフラム２２を有 している。このダイヤフラム２２は、制御接触部材として作用する金属製の接触 ピン２３と共に圧力スイッチを構成している。また、接触ビン２３は、ケーシン グ２０の上側の被覆部材２４内に絶縁されて固定されている。

さらに、第２図及び第３図によれば、ダイヤフラム２２の外縁部２５が、金属製 のリング２６と箇所２７において溶接されている。

また、リング２６の下面は、高級鋼から成る厚さ０．３ｍｍの環状ダイヤフラム ２８と箇所２９において溶接されている。この場合、環状ダイヤフラム２８は、 環状の突起部３０に沿って被覆部材２４に密に結合されている。その結果、基準 圧力室１９の内室３１内で調節された基準ガス圧は、一定に保たれる。

上記ダイヤフラム２９は、例えば厚さＱ　、　２ａｍの高級鋼層から形成されて おり、かつレーザ光線によってリング２６と溶接されている。また、接触ピン２ ３は、詳しく図示されていない金製の球体を前方端部に支持していてもよい。さ らに、所期の基準圧力を備えた空気又は窒素が、図示されていない充填通路によ って公知形式で基準圧力室１９の内室３１内へ充填される。そして、基準圧力室 １９が完全に空気又は窒素を充填されると、この充填通路は気密に閉鎖される。

このような最終状態は、第２図及び第３図に示されている。

第２図による静止状態では、ダイヤフラム２２及び接触ピン２３によって構成さ れた圧力スイッチが、従来の形式で作動する。従って、タイヤ内部１８内の圧力 が降下すると、ダイヤフラム２２は、基準圧力室１９の内室３１内のガス圧によ って（第２図では上方へ向かって）接触ピン２３から持上げられる。その結果、 ダイヤフラム２２の、金属被覆された内面２１と接触ピン２３との導電性の接続 が遮断されて、それに応じて圧力降下信号が検出される。これに対して、タイヤ 圧が充分であると、ダイヤフラム２２は接触ピン２３に接触している（第２図） 。

第３図では、車輪１０が第２図によるタイヤ圧と同じ大きさのタイヤ圧を備えて 比較的高回転数で回転している場合の、上記圧力スイッチの状態が示されている 。この場合、矢印３２によって示された遠心力によってリング２６、ダイヤフラ ム２２及び環状ダイヤフラム２８は外側へ向かって移動させられる。その結果、 ダイヤフラム２２が接触ピン２３から持上げられるのである。しかし、このよう な状態の圧力スイッチを第２図に示されたバランス状態に調節するためには、矢 印３２とは反対方向にダイヤフラム２２へ作用する高いタイヤ圧を、生せしめな ければならない。というのも、これによって、制御限界値が高い圧力へ調節され るからである。さて、直径２０■のダイヤフラムにおいては、高速運転時のダイ ヤフラム２２と環状ダイヤフラム２８との全湾曲度は約５０ａｍであり、これは 、制御限界値の約Ｑ　、５　ｂａｒの上昇に相応する。この場合例えば第３図に よれば、環状ダイヤフラム２８は、ダイヤフラム２２が自重によって持上げられ る量の約２倍の量だけ、リング２６によって持上げられる。従って、制御限界値 が上昇させられる場合には、ダイヤフラム２２の湾曲も考慮されなければならな ＬＮ。し力Ａし、回転数に基づいた制御限界値の上昇が、環状ダイヤフラム２８ とリング２６との適当な寸法法めによって影響されるならば、質量の小さなダイ ヤフラム２２の湾曲は、場合によっては考慮されなくともよＬＡ０国際調査報告 国際調査報告　　　ＰＣＴ／ＤＥ　８９１０００２１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．自動車用タイヤ圧センサであって、タイヤ走行面に対して半径方向に延びる 圧力スイッチが、車輪のリムの外周部に設けられており、かつ基準圧力室を有し ており、この基準圧力室が、タイヤ走行面に対して平行で導電性の接触ダイヤフ ラムによってタイヤ内部に対して閉鎖されており、この接触ダイヤフラムが、相 対的なタイヤ圧に応じて、ケーシングに固定された制御接触部材と協働しており 、かつ接触ダイヤフラムと制御接触部材とから成る圧力スイッチの制御限界値を 速度に応じて上昇させるために、エンジン回転数に応じて、遠心力によって半径 方向に運動させられる質量体から持上げられる形式のものにおいて、基準圧力室 （１９）が、内縁部では圧力スイッチのケーシングの結合されて外縁部（２９） ではリング（２６）を介して接触ダイヤフラム（２２）に結合された環状ダイヤ フラム（２８）によって、閉鎖されていることを特徴とする、自動車用タイヤ圧 センサ。