JPH0537505U - 車輌の車輪のタイヤの状態を検知しかつ車輪の回転特性を測定する受動ピツクアツプ装置 - Google Patents

車輌の車輪のタイヤの状態を検知しかつ車輪の回転特性を測定する受動ピツクアツプ装置

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JPH0537505U
JPH0537505U JP104554U JP10455491U JPH0537505U JP H0537505 U JPH0537505 U JP H0537505U JP 104554 U JP104554 U JP 104554U JP 10455491 U JP10455491 U JP 10455491U JP H0537505 U JPH0537505 U JP H0537505U
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 車輌の車輪のタイヤの状態を検知しかつ車輪
の回転特性を測定することのできる装置であって、簡単
で廉価な装置を提供することを目的とする。 【構成】 エンコーダ要素は、ホイールハブの回転部２
に堅固に取り付けられ、極性の異なる磁極が円周方向に
規則的で交互に配置された複数磁極リング１２と、複数
磁極リング１２と同軸上に取り付けられて電流を流すこ
とによって磁界を発生させるトランスミッタコイル１２
ａと、回転中のタイヤの状態を検知する手段と、複数磁
極リング１２と共に同軸に配置された磁束集束要素２０
のＵ字形断面内に内包された誘導コイル１９によって形
成される固定されたピックアップ要素１８とを備え、ピ
ックアップ要素１８は、一方では車輪の回転特性、他方
ではタイヤの状態についての情報を提供するためにコン
ピュータに信号を送るようにエンコーダ要素と協動す
る。

Description

【考案の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本考案は、一方では車輌の少なくとも一つの車輪のタイヤの状態が検知でき、 他方ではその車輪の回転速度、角加速度等のような回転特性が測定できる装置に 関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような装置は、タイヤを備えた多くの種類の車輪型車輌に用いることがで きる。自動車、陸上輸送車輌、地下鉄の車輌、及び、航空機の着陸用車輪が例と して挙げられる。
【０００３】 実際、このような車輌の運転中に、それらの車輪の回転特性だけでなく、特に タイヤの空気圧不足や過熱状態を避けるために上記車輪上のタイヤの状態を知る ことは、車輌の安全性や、当然に乗客の安全性を確保するために有益である。
【０００４】 欧州特許出願番号第１１１７１７２号によれば、タイヤの圧不足を検知し、車 輌の車輪の運動状態を測定する装置が開示されている。この装置は車輪と共に回 転する歯状突起のあるリングと、導電性のある非磁性材料を用いて形成された上 記リングの歯状突起と、複数の歯状突起のうちの一つが例外としてコイルを支持 する非導電性材料で形成された歯状突起と、歯状突起付リングの軸方向の歯状突 起がその中でコンピュータに処理されるであろう信号を発生させるピックアップ としての固定された電磁石とから構成される。コイルは、タイヤの膨張状態に依 存して電気的に接続されてたり、切り離されたりすることができるようになって いる。
【０００５】 また、フランス特許出願番号第２４２０４３９号にも軸方向に形成された歯状 突起を有するリングを備えたタイヤ圧測定装置が開示されている。歯状突起を有 するリングはタイヤ圧に依存して機能するピストン機構と組み合わされている。 該機構は、タイヤが通常圧であればロッドの一方の後端でピストンによって満た されるべき上記リングの二つの隣り合った歯状突起の間に、タイヤが上記通常圧 以下となってしまったときに空間を作る。これによって、上記ロッドの後端の位 置で上記空間が通過したとき、ピックアップ内に引き起こされた信号が不規則性 を示す。
【０００６】
【考案が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例によれば、機構が複雑でコストも上昇するという問 題点があった。
【０００７】 本考案の目的は、圧力及びあるいは温度のような車輪のタイヤの状態が検知で き、同時に、回転速度及び角加速度のような車輪の回転特性を測定でき、かつ、 それらを簡単で廉価で実現することのできる装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
本考案によれば、このような装置は、ホイールハブの回転部に堅固に取り付け られたエンコーダ要素と、予め設定された少なくとも一つのタイヤの状態につい てのパラメータの値に依存して上記エンコーダの特性を修正することのできる回 転中の車輪のタイヤの状態を検知する手段と、上記エンコーダ要素と関連して動 作することにより、一方では車輪の回転特性に、他方では、タイヤの状態につい ての情報を提供するためにコンピュータへ信号を供給する固定されたピックアッ プ要素とから構成される。
【０００９】 本考案によれば、エンコーダ要素は、極性の異なる磁極が円周方向に規則的に 交互に配置された複数磁極リングと、複数磁極リングと同軸にホイールハブの回 転部に取り付けられたトランスミッタコイルとを有し、該コイルに流れる電流は 、ピックアップ要素と協動して複数磁極リングによって作られる磁界上に、それ 自身を重畳する磁界を発生させ、ピックアップ内に引き起こされる信号の振幅は 、検知したパラメータの値の直接関数を発生させるトランスミッタコイルによっ て発生する磁界に対応している。
【００１０】 ホイールハブの回転部に堅固に取り付けられた複数磁極リングは、永久的に複 数磁極に磁化され得る様々な材質が用いられて形成することができる。選択され る材質は、金属合金のような固いもの、磁性粉で満たされたプラスチックやエス トラマーのような柔らかいものであろう。このような材質選択の多様性によって 、上述したような従来の固い歯状突起のリングと異なり大体が小さな寸法である 機械的付属部品に複数磁極リングを一体化させることができる。
【００１１】 本考案によれば、固定したピックアップ要素は環状形状の誘導レシーバコイル からなり、環状磁束集中要素は、複数磁極リングと同軸に配置され、磁束集中要 素は、Ｕ字形断面を有し、Ｕ字形の二つの枝部の端部が複数磁極の回転する環状 空間を形成している。誘導コイルは、好ましくは、複数磁極リングと対向するよ うに磁束集中要素のＵ字形断面の底部に配置される。
【００１２】 また、磁束集中要素のＵ字形断面の枝部の端部の少なくとも一つは、部材を切 り欠くことによって円周方向に規則的に配置された歯状突起を有しており、該歯 状突起は、誘導コイルを横切る同一方向に磁力線を集中しかつ案内することがで きる。
【００１３】 このように、Ｕ字形の一方の枝部が歯形状であるとき、全ての歯状突起は常に 極性が同一な磁極に対向するように位置している。Ｕ字形の両方の枝部が歯形状 であるときは、歯列は、複数磁極リングの磁極の異符号の二つの磁極が同時に磁 束集中要素の二つの歯列と対向するように組み合わされる。
【００１４】 磁束集中要素はフェロ磁性材料で形成されている。
【００１５】 トランスミッタコイルは、交流電流で連続的に励起される。このようにピック アップ要素と協動して発生する磁界の僅かな振幅は、検知される一つのまたは複 数のパラメータの値に比例する。交流電流の周波数は、複数磁極リングによって 作られる磁界の振幅に対応する周波数の範囲外に置かれることが好ましい。もし 、いくつかのパラメータが同時に検知されるのならば、トランスミッタコイルは 、モニタに対するパラメータと同様に多くの部分に独立させ、それぞれが交流電 流によって励起されるように細分化される。その際、交流電流の周波数は互いに 異なるように選択される。
【００１６】 本考案の他の実施態様によれば、トランスミッタコイルは、検知したパラメー タの値が臨界のスレッショルドの点で異常だとされるときのみ交流電流で励起さ れる。
【００１７】 例えば、同時にタイヤの圧力と温度を検知するために、トランスミッタコイル 及び特定のパラメータを検知する特定ピックアップのそれぞれに電源を配設する ことができる。
【００１８】 ピックアップ要素、すなわち、誘導コイルに接続されるコンピュータは、車輪 のスピード、その変化、また、タイヤにおいて測定されるパラメータについて情 報を引き出せるようにそれ自体はよく知られた方法で信号を解析する。
【００１９】 このように、例えば、タイヤの膨張圧あるいはタイヤ温度のいずれか、もしく は、両方同時検知することを選ぶことができる。
【００２０】
【実施例】
本考案の一実施例を添付図面に基づいて説明する。図１において、車輌の車輪 のタイヤの状態を検知し、車輪の回転特性を測定する本考案の装置は、回転する 一つの外輪２と二つの非回転の分割内輪３，４から成る転がり軸受１上に取り付 けられている。外輪２と二つの分割内輪３，４の間には、二列のボール列５，６ がケージ７によってアンギュラコンタクト軸受を構成するように接触角をもって 収められている。外輪２はホイールハブ（図示せず）に取り付けられるようにな っているか、または、ホイールハブと一体化されている。車輪の回転は転がり軸 受１の外輪２の回転に直接伝達される。
【００２１】 転がり軸受１の側面のシールは、一方の側が従来型のシール８によって行われ 、他方の側が本考案の装置のエンコーダ要素の取り付けに適したシール９によっ て行われる。この側では、シール９は、好ましくは、ステンレス鋼のような非磁 性材料で形成された支持フランジ１０を有し、該支持フランジ１０は回転自在な 外輪２の内径に取り付けられていると共に、ラジアルカラー１１を有している。 該カラー１１には、半径方向に磁化された複数の磁極を有するリング１２が直接 に、あるいは、例えば、エラストマーもしくはプラスチック材で形成された非磁 性リング１３を間に介して取り付けられている。また、シール９は、分割内輪４ の外周に取り付けられたアマチュア１５に摩擦接触している例えばゴムの環状シ ールリング１４を有している。アマチュア１５は、複数のスロット１７を有する カラー１６を備えている。
【００２２】 本考案によれば、複数磁極リング１２は、円周方向に交互に規則正しく配置さ れた異なった極性の複数の磁極によって形成されている。トランスミッタコイル １２ａは複数磁極リング１２と同軸に支持フランジ１０に取り付けられ、回転す る車輪のタイヤの状態を検知する手段（図示せず）とリンク１２ｂを介して電気 的に接続されている。該検知手段は、圧力測定用の圧力スイッチと温度測定用の 温度スイッチが任意に選択できる。
【００２３】 複数磁極リング１２とトランスミッタコイル１２ａは、回転中は固定されてい るピックアップ要素１８とは反対に、転がり軸受１の回転自在な外輪２によって 回転させられる。
【００２４】 ピックアップ要素１８は、誘導コイル１９とフェロ磁性材料からなる磁束集束 要素２０を有している。磁束集束要素２０は断面がＵ字形状の環状部材である。 該磁性集束要素２０は、Ｕ字形の底部に誘導コイル１９を内包し、該Ｕ字形の枝 部は、複数磁極リング１２の円周方向の外周及び内周に対向するように、コイル １９を挟んで形成されている。この例では、半径方向外側に位置するＵ字形の枝 部は一つの磁化セグメントの円周方向における幅と実質的に同一の幅の複数の歯 状突起２１を有しており、この複数の歯状突起２１は、同極性の磁極に同時に対 向するように円周方向に規則的に互いに間隔をもって配置されている。
【００２５】 誘導コイル１９と磁束集束要素２０によって形成される組立体は、好ましくは 、モールド成型可能で電気絶縁性の樹脂またはプラスチック材料でモールドされ ることによりブロック２３内に埋設されており、全体としてピックアップ要素１ ８を構成している。
【００２６】 ピックアップ要素１８は、アマチュア１５のスロット１７内の所定位置に取り 付けられたことを示すクリック音を発生できる複数の半径方向の爪２５を有する 装着リング２４に取り付けられおり、爪２５は、リング２４の内径に配設され、 外側からスロット１７に入るようになっている。このようにすることによって、 ピックアップ要素１８は、すでに所定位置にある複数磁極リング１２に対向して 容易に取り付けられる。装着リング２４の位置決めされたことを示すクリックは 組立中の誤装着を減少させる。
【００２７】 誘導コイル１９は、該コイル１９によって発生する信号を、例えば自動車のア ンチロック装置を構成する外部のプロセッサーユニットまで伝達するために、装 着リング２４と一体となった接続ヘッド２７の接続ピン２６に電気的に接続され ている。
【００２８】 もし、必要があるならば、外部の環境から完全に隔離するために、シール手段 を付加しても良い。例えば、図１に鎖線で示すように、複数磁極リング１２の取 り付け用リング１３の一部であるシールリップ２９と接触するような周縁リム２ ８を有するように装着リング２４を変形させても良い。
【００２９】 複数磁極リング１２は、例えば、図５に示すように、半径方向に磁化させても よいが、図６のように軸方向に磁化させても、あるいは図７のように円周方向に 磁化させてもよい。このため、ピックアップ要素１８は、複数磁極リング１２の 回転時に磁界の周期的変化を用いるためには、複数磁極リング１２に対して適切 に半径方向あるいは軸方向に配設すればよい。
【００３０】 図２から図４は本考案の装置の、一方では回転速度もしくは車輪の回転速度の 変化の測定、及び、他方では車輪のタイヤの状態の検知の動作を示している。
【００３１】 図２は特に複数磁極リング１２の磁界の変化によって誘導コイル１９内に発生 する電気信号、図３はトランスミッタ１２ａが交流電流によって連続的に励起さ れたときに該トランスミッタ１２ａによって作られる磁界によって発生する電気 信号、図４は誘導コイル１９内に発生する信号の結果として生じる電圧であって 、コンピュータ（図示せず）に供給される電圧を示している。
【００３２】 図２及び図３に示す誘導された二つの信号は、周期的で、時間的には実質的に 正弦波形である。これら二つの特徴的な周波数は、互いに区別され、これらによ ってコンピュータはそれ自体は良く知られた方法に基づき、結果として図４に示 す合成信号を分解することができる。その結果、例えば合成信号の振幅をモニタ することによって、一方では車輪の回転の速度と角加速度、他方ではタイヤの状 態に何か異常があるかどうかが導き出される。
【図面の簡単な説明】
【図１】車輪（図示せず）が取り付けられ、半径方向に
磁化された複数磁極リングを有する本考案装置の軸方向
断面図である。
【図２】本考案のレシーバコイルに磁界の変化によって
誘導される電気信号である。
【図３】本考案のレシーバコイルに磁界の変化によって
誘導される他の電気信号である。
【図４】本考案のレシーバコイルに磁界の変化によって
誘導され、コンピュータに供給される電気信号である。
【図５】本考案の複数磁極リングの半径方向の磁化の態
様を示す図である。
【図６】本考案の複数磁極リングの軸方向の磁化の態様
を示す図である。
【図７】本考案の複数磁極リングの円周方向の磁化の態
様を示す図である。
【符号の説明】
２ ホイールハブの回転部 １２ 複数磁極リング １２ａ トランスミッタコイル １８ ピックアップ要素 ２０ 磁束集束要素

Claims (8)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ホイールハブの回転部（２）に堅固に取
    り付けられたエンコード要素と、タイヤの圧力または温
    度のようなタイヤの状態についての予め設定されたパラ
    メータの値に依存して上記エンコーダ要素の特性を修正
    する手段と、一方では車輪の回転特性、他方ではタイヤ
    の状態についての情報を提供するためにコンピュータに
    信号を送るように上記エンコーダ要素と関連して動作す
    る固定されたピックアップ要素（１８）とを備えた車輌
    の車輪のタイヤの状態を検知しかつ車輪の回転特性を測
    定する受動ピックアップ装置において、上記エンコーダ
    要素は、極性の異なる磁極が円周方向に規則的で交互に
    配置された複数磁極リング（１２）と、ホイールハブの
    回転部（２）に上記複数磁極リング（１２）と同軸に取
    り付けられたトランスミッタコイル（１２ａ）とを備
    え、該トランスミッタコイル（１２ａ）を流れる電流
    は、上記ピックアップ要素（１８）と協動せる上記複数
    磁極リング（１２）によって作られる磁界上にそれ自身
    を重畳する磁界を発生させ、上記トランスミッタコイル
    （１２ａ）は、検知されたパラメータが臨界スレッショ
    ルドに関して異常とされるときのみに、または連続的に
    交流電流によって励起され、該交流電流の周波数は、車
    輪と共に回転する複数磁極リング（１２）によって発生
    する磁界の変化に関連する周波数の範囲外に位置付けら
    れ、上記トランスミッタコイル（１２ａ）によって作ら
    れる磁界の振幅は、検知されたパラメータの値に比例し
    ていることを特徴とする車輌の車輪のタイヤの状態を検
    知しかつ車輪の回転特性を測定する受動ピックアップ装
    置。
  2. 【請求項２】 ピックアップ要素（１８）は環状の誘導
    コイル（１９）と、複数磁極リング（１２）と同軸上に
    配置され、二つの枝部の端部が、該複数磁極リング（１
    ２）の回転のための環状空間を形成するＵ字形断面を有
    する磁束集束要素（２０）とを備え、磁束集束要素（２
    ０）はＵ字形断面内で誘導コイル（１９）を包囲してい
    ることとする請求項１に記載の車輌の車輪のタイヤの状
    態を検知しかつ車輪の回転特性を測定する受動ピックア
    ップ装置。
  3. 【請求項３】 磁束集束要素（２０）のＵ字形断面の枝
    部の端部の一方は、部材の切り欠きによって円周方向に
    規則的に配置された歯状突起を有し、それぞれの歯状突
    起は、複数磁極リング（１２）の磁極の円周方向の幅と
    実質的に同一な幅を有し、全ての歯状突起は、同極性の
    磁極に対向するように配置されていることとする請求項
    ２に記載の車両の車輪のタイヤの状態を検知しかつ車輪
    の回転特性を測定する受動ピックアップ装置。
  4. 【請求項４】 磁束集束要素（２０）のＵ字形断面の二
    つの端部は、複数磁極リング（１２）の一つの磁極の円
    周方向の幅と実質的に同一な幅を有しており、複数磁極
    リング（１２）の極性の異なる二つの磁極が、同時に磁
    束集束要素（２０）の二つの歯状突起列に対向するよう
    に、歯状突起列は円周方向に規則的に配置されているこ
    ととする請求項２に記載の車輌の車輪のタイヤの状態を
    検知しかつ車輪の回転特性を測定する受動ピックアップ
    装置。
  5. 【請求項５】 トランスミッタコイル（１２ａ）は、二
    またはそれ以上の独立した部分からなり、それぞれは、
    交流電流源によって、かつ、タイヤの圧力及び温度のよ
    うなタイヤの状態の特定のパラメータに対応して励起さ
    れ、電流の周波数は、互いに異なることとする請求項１
    ないし請求項４のうちの一つに記載の車輌の車輪のタイ
    ヤの状態を検知しかつ車輪の回転特性を測定する受動ピ
    ックアップ装置。
  6. 【請求項６】 検知されるパラメータはタイヤの圧力で
    あって、臨界スレッショルドは最低圧力スレッショル
    ド、または、最高圧力スレッショルド、もしくは、最低
    及び最高圧力スレッショルドの両方、のうちのいずれか
    であることとする請求項１ないし請求項４のうちの一つ
    に記載の車輌の車輪のタイヤの状態を検知しかつ車輪の
    回転特性を測定する受動ピックアップ装置。
  7. 【請求項７】 検知されるパラメータはタイヤの温度で
    あり、臨界スレッショルドは、最高温度スレッショルド
    に対応していることとする請求項１ないし請求項４のう
    ちの一つに記載の車輌の車輪のタイヤの状態を検知しか
    つ車輪の回転特性を測定する受動ピックアップ装置。
  8. 【請求項８】 それぞれトランスミッタコイル（１２
    ａ）に接続された独立の電流源によってタイヤの圧力及
    び温度が同時に検知されることとする請求項１ないし請
    求項５のうちの一つに記載の車輌の車輪のタイヤの状態
    を検知しかつ車輪の回転特性を測定する受動ピックアッ
    プ装置。
JP104554U 1990-11-30 1991-11-26 車輌の車輪のタイヤの状態を検知しかつ車輪の回転特性を測定する受動ピツクアツプ装置 Pending JPH0537505U (ja)

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