(57)【要約】【課題】車両が上下動した場合やコーナリング時でも、電力伝送手段からタイヤ内に設置されたタイヤ情報検出手段に安定して電力を伝送する。【解決手段】タイヤの情報を検出するタイヤ情報検出手段１０Ａに電力を伝送する電力伝送手段１０Ｂを、ナックル２３から車体側に突出する水平片１８ａとこの水平片１８ａから上方向に延長する垂直片１８ｂとトレッド２１の表面に平行な板面を有する固定板１８ｃとこの固定板１８ｃと上記垂直片１８ｂとを連結する連結片１８ｄから成る電力伝送手段固定部材１０Ｃの上記固定板１８ｃに固定することにより、電力伝送手段１０Ｂのコイルアンテナ１６とタイヤ情報検出手段１０Ａの電力受信用のアンテナ１４ａの距離を一定に保つことができるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ内に設置されたタイヤ情報検出手段と、このタイヤ情報検出手段に電力を伝送するためのコイルアンテナを有する電力伝送手段とを備えたタイヤ情報収集装置において、上記電力伝送手段を搭載して固定する電力伝送手段固定部材を備え、上記電力伝送手段固定部材は、タイヤホイール組立体を懸架する懸架手段から延出していることを特徴とするタイヤ情報収集装置。
【請求項２】
上記電力伝送手段固定部材は、ホイールもしくはホイールハブと軸受けを介して連結されるナックルから延出していることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ情報収集装置。
【請求項３】
上記電力伝送手段固定部材はタイヤ径方向外側にタイヤ径方向に沿って延出しており、上記電力伝送手段は、タイヤの中心線を通る面内に配置されていることを特徴とする請求項２に記載のタイヤ情報収集装置。
【請求項４】
上記電力伝送手段は、キングピン中心線を通る面内に配置されていることを特徴とする請求項３に記載のタイヤ情報収集装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ内の空気圧等のタイヤの情報を検出するタイヤ情報収集装置に関するもので、特に、タイヤ内に設置される、センサ、増幅器、送信機等を備えたセンサユニットに無線で電力を伝送する電力伝送手段を備えたタイヤ情報収集装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、タイヤ内に、圧力センサや温度センサ、アンプ等の信号処理回路、上記圧力センサや温度センサの情報を車体側に送信する通信機、上記信号処理回路や通信機に設けられた発信回路を駆動するための電源を備えたセンサユニットを装着し、上記通信機に接続された送信用アンテナから、無線にて上記情報を車体側の監視装置本体に送信する方法が知られている。
ところで、上記電源としてリチウム電池などの内蔵電池を用いた場合には、定期的に電池交換が必要となる。そこで、電池を用いることなく、上記信号処理回路や発信回路を駆動する方法として、車体側に、例えば、２．４５ＧＨｚの帯の高周波信号を発振する高周波発振回路とこの高周波信号を輻射する電力伝送用のコイルアンテナ（一次コイル）とを備えた電力伝送手段を設け、センサユニットに上記高周波信号を受信する電力受信用のアンテナ（二次コイル）とこの電力受信用のアンテナに発生した誘導起電力を整流して所定の直流電圧に変換する整流回路とを設けて、車体側からセンサユニットに無線により電力を供給する方法が提案されている。（例えば、特許文献１，２参照）。
図３は、タイヤ２０内に設置されたセンサユニット３０に電力を供給する電力伝送手段４０の配置例を示す図で、上記電力伝送手段４０は、通常、車体５０のタイヤハウス５１の内面に固定されている。そして、当該タイヤ２０が回転して、上記センサユニット３０が上記電力伝送手段４０に対向する位置近傍に移動してきたときに、上記電力伝送手段４０に設けられた図示しない電力伝送用のコイルアンテナから上記センサユニット３０方向に向かって高周波信号が輻射される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１０２７５３号公報
【特許文献２】特開２００６−２５０６６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、電力伝送手段４０を車体５０のタイヤハウス５１に設置した場合には、路面６０の凹凸等により発生する車体５０のバンプ（上下動）により、一次コイルである電力伝送用のコイルアンテナと二次コイルである電力受信用のアンテナとの距離が変化してしまうため、電力伝送手段４０からセンサユニット３０に安定して電力を供給できないといった問題点があった。
なお、上記のような距離の変化を緩和するため、電力伝送手段４０をタイヤハウス５１の車両前後方向にずらして設置することも行われているが、この場合にも、コーナリング時には、タイヤ２０と電力伝送手段４０との間隔が変化するため、十分な電力を供給することが困難であった。
【０００５】
本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされたもので、車両が上下動した場合やコーナリング時でも、電力伝送手段からタイヤ内に設置されたタイヤ情報検出手段に安定して電力を伝送することのできるタイヤ情報収集装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願の請求項１に記載の発明は、タイヤ内に設置されたタイヤ情報検出手段と、このタイヤ情報検出手段に電力を伝送するためのコイルアンテナを有する電力伝送手段とを備えたタイヤ情報収集装置において、上記電力伝送手段を搭載して固定する電力伝送手段固定部材を備え、上記電力伝送手段固定部材は、タイヤホイール組立体を懸架する懸架手段から延出していることを特徴とする。これにより、車両が凹凸路を走行中に車体がタイヤに対して上，下動したり、コーナリング時にタイヤと車体との距離が変化した場合でも、タイヤ情報検出手段と電力伝送手段との距離を一定に保つことができるので、タイヤ情報検出手段に安定して電力を供給することができる。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のタイヤ情報収集装置において、上記電力伝送手段固定部材が、ホイールもしくはホイールハブと軸受けを介して連結されるナックルから延出していることを特徴とする。このように、電力伝送手段固定部材を、タイヤの動きに対する追従性に優れたナックルに取付ければ、タイヤ情報検出手段と電力伝送手段との距離を確実に保持できる。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のタイヤ情報収集装置において、上記電力伝送手段固定部材はタイヤ径方向外側にタイヤ径方向に沿って延出しており、上記電力伝送手段が、タイヤの中心線を通る面内に配置されていることを特徴とする。これにより、コイルアンテナからの高周波信号の放射方向が常にタイヤ表面に垂直になるので、電力供給効率を向上させることができる。
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のタイヤ情報収集装置において、上記電力伝送手段が、キングピン中心線を通る面内、すなわち、キャスター角に沿って配置されていることを特徴とする。これにより、操舵による影響を最小限に抑えることができるので、操舵時においても安定して電力を供給できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施の形態に係るタイヤ情報収集装置の概要を示す図である。
【図２】図１の正面図と側面図である。
【図３】従来のタイヤ情報収集装置の概要を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき説明する。
図１及び図２（ａ），（ｂ）は、本実施の形態に係るタイヤ情報収集装置１０の概要を示す図で、各図において、１０Ａはタイヤ２０内に設置されたタイヤ情報検出手段、１０Ｂはこのタイヤ情報検出手段１０Ａに電力を伝送する電力伝送手段、１０Ｃは、上記電力伝送手段１０Ｂを搭載して固定するための電力伝送手段固定部材である。
タイヤ情報検出手段１０Ａは、当該タイヤ２０のトレッド２１のタイヤ径方向内側に設置されて上記トレッド２１の振動を検出する加速度センサ１１と、この加速度センサ１１の出力を増幅する増幅器１２と、この増幅された信号を車体側に送信する送信機１３と、上記増幅器１２と上記送信機１３に電力を供給する電源回路１４とを備え、上記加速度センサ１１で検出したトレッド２１の振動の信号を増幅器１２で増幅し、送信機１３から上記増幅された信号を、車体側に設けられた図示しない車両制御装置に送信する。本例では、上記電源回路１４を、後述する電力伝送用のコイルアンテナ１６から伝送される高周波信号を受信する電力受信用のアンテナ１４ａとこの電力受信用のアンテナ１４ａに発生した誘導起電力を整流して所定の直流電圧に変換する整流回路１４ｂとから構成した。
電力伝送手段１０Ｂは、例えば、２．４５ＧＨｚの帯の高周波信号を発振する高周波発振回路１５と、この高周波信号を輻射する電力伝送用のコイルアンテナ１６と、車のバッテリーで駆動する電源回路１７とを備え、上記高周波発振回路１５で発生させた高周波信号をコイルアンテナ１６を介してタイヤ情報検出手段１０Ａに送る。
【０００９】
上記電力伝送手段固定部材１０Ｃは、水平片１８ａと垂直片１８ｂと固定板１８ｃと連結片１８ｄとを備えている。水平片１８ａは、タイヤホイール組立体を懸架する懸架手段２２を構成するナックル２３から車体側に突出しており、垂直片１８ｂは上記水平片１８ａから上方向に延在している。また、固定板１８ｃは、タイヤ２０のトレッド２１の表面に平行な板面を有する板状の部材で、上記固定板１８ｃと上記垂直片１８ｂとは連結片１８ｄにより連結される。すなわち、水平片１８ａと垂直片１８ｂと連結片１８ｄとにより、上記固定板１８ｃをタイヤトレッド２１表面から所定距離離隔して保持する。
上記ナックル２３はタイヤ２０を装着するホイール２４に連結されたホイールハブ２５と図示しない軸受けを介して連結されている車輪の非回転側部材で、このナックル２３に、懸架手段２２の他の構成要素である上，下のアーム２６ａ，２６ｂが、ボールジョイントなどの継手を介してそれぞれ連結されている。なお、図１の符号２７はステアリングタイロットである。また、図２（ｂ）の符号２８は、上記下アーム２６ｂに取付けられたショックアブゾーバで、図１及び図２（ｂ）ではこれを省略している。
【００１０】
上記電力伝送手段１０Ｂは上記固定板１８ｃに搭載され固定される。
このとき、上記コイルアンテナ１６がタイヤ２０の表面に対向するように、上記電力伝送手段１０Ｂを固定する。これにより、電力伝送手段１０Ｂはナックル２３から延出された電力伝送手段固定部材１０Ｃに固定されたことになる。その結果、路面６０の凹凸等のため、車体がタイヤ２０に対して上，下動した場合でも、上記ナックル２３はタイヤ２０と連動して上下するので、一次コイルである電力伝送手段１０Ｂのコイルアンテナ１６と二次コイルであるタイヤ情報検出手段１０Ａの電力受信用のアンテナ１４ａの距離を一定に保つことができる。したがって、タイヤ情報検出手段１０Ａに安定して電力を供給することができ、タイヤ情報検出手段１０Ａを安定して動作させることができる。
このとき、図２（ａ）に示すように、上記固定板１８ｃを、タイヤの中心線Ｌ１を通る面内に配置して、電力伝送手段１０Ｂのコイルアンテナ１６がタイヤ２０の中心線Ｌ１上になるようにすれば、上記コイルアンテナ１６からの高周波信号の放射方向が常にタイヤ２０表面に垂直になるので、電力供給効率を向上させることができる。
更に、図２（ｂ）に示すように、上記固定板１８ｃを、キングピン中心線Ｋ．Ｐ．を通る面内に配置して、電力伝送手段１０Ｂのコイルアンテナ１６からの高周波信号がキャスター角（タイヤの垂直線Ｌ２とキングピン中心線Ｋ．Ｐ.との成す角）に沿って輻射されるようにすれば、操舵による影響を最小限に抑えることができるので、操舵時においても安定して電力を供給できる。
【００１１】
このように、本実施の形態では、トレッド振動などのタイヤの情報を検出するタイヤ情報検出手段１０Ａに電力を伝送する電力伝送手段１０Ｂを、ナックル２３から車体側に突出する水平片１８ａとこの水平片１８ａから上方向に延長する垂直片１８ｂとトレッド２１の表面に平行な板面を有する固定板１８ｃとこの固定板１８ｃと上記垂直片１８ｂとを連結する連結片１８ｄから成る電力伝送手段固定部材１０Ｃの上記固定板１８ｃに固定することにより、電力伝送手段１０Ｂのコイルアンテナ１６とタイヤ情報検出手段１０Ａの電力受信用のアンテナ１４ａの距離を一定に保つことができるようにしたので、タイヤ情報検出手段１０Ａに安定して電力を供給することができる。
上記ナックル２３はタイヤ２０と連動して上下するので、一次コイルである電力伝送手段１０Ｂのコイルアンテナ１６と二次コイルであるタイヤ情報検出手段１０Ａの電力受信用のアンテナ１４ａの距離を一定に保つことができる。したがって、タイヤ情報検出手段１０Ａに安定して電力を供給することができ、タイヤ情報検出手段１０Ａを安定して動作させることができる。
また、上記コイルアンテナ１６をタイヤ２０の中心線Ｌ１上に配置して、上記コイルアンテナ１６からの高周波信号の放射方向が常にタイヤ２０表面に垂直になるようにするとともに、上記コイルアンテナ１６をキングピン中心線Ｋ．Ｐ．を通る面内に配置して、上記コイルアンテナ１６からの高周波信号がキャスター角に沿って輻射されるようにしたので、電力供給効率を向上させることができるとともに、操舵による影響を最小限に抑えることができる。
【００１２】
なお、上記実施の形態では、電力伝送手段固定部材１０Ｃを、水平片１８ａ、垂直片１８ｂ、固定板１８ｃ、及び、連結片１８ｄにより構成したが、電力伝送手段固定部材１０Ｃの形態はこれに限るものではなく、上記電力伝送手段１０Ｂをタイヤ２０の表面に対向するように固定する固定部と、ナックル２３から延出して上記固定部を支持する、椀部とから構成してもよい。
また、電力伝送手段固定部材１０Ｃを、懸架手段２２の他の構成要素である上，下のアーム２６ａ，２６ｂから延出させる構成としても、従来例よりも安定してタイヤ情報検出手段１０Ａに電力を伝送することは可能であるが、本例のように、タイヤ２０の動きに対する追従性に優れたナックル２３から延出させる構成の方が好ましい。
【００１３】
また、上記例では、タイヤ情報検出手段を、加速度センサ１１を備え、トレッド２１の振動を検出するタイヤ情報検出手段１０Ａとしたが、タイヤ内圧やタイヤ歪みなどの他のタイヤ情報を検出するセンサを備えたタイヤ情報検出手段であってもよい。また、センサを複数種備えてもよい。
また、上記例では、タイヤ情報検出手段１０Ａで検出したトレッド２１の振動の情報を車体側に送信したが、電力伝送手段１０Ｂに受信機を設けて、上記情報を電力伝送手段１０Ｂに送ってもよい。上記電力伝送手段１０Ｂは車輪の非回転部に取付けられているので、電力伝送手段１０Ｂから車体側へは有線により信号を送ることができる。これにより、無線による送信距離を短くできるので、検出信号の質を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００１４】
以上説明したように、本発明によれば、車両が上下動した場合やコーナリング時でも、電力伝送手段からタイヤ内に設置されたタイヤ情報検出手段に安定して電力を伝送することのできるので、タイヤ情報を確実に収集することができ、車両の走行安全性能を向上させることができる。
【符号の説明】
【００１５】
１０  タイヤ情報収集装置、１０Ａ  タイヤ情報検出手段、１０Ｂ  電力伝送手段、
１０Ｃ  電力伝送手段固定部材、１１  加速度センサ、１２  増幅器、１３  送信機、
１４  電源回路、１４ａ  電力受信用のアンテナ、１４ｂ  整流回路、
１５  高周波発振回路、１６  コイルアンテナ、１７  電源回路、１８ａ  水平片、
１８ｂ  垂直片、１８ｃ  固定板、１８ｄ  連結片、
２０  タイヤ、２１  トレッド、２２  懸架手段、２３  ナックル、２４  ホイール、
２５  ホイールハブ、２６ａ  上アーム、２６ｂ  下アーム、
２７  ステアリングタイロット、２８  ショックアブゾーバ、６０  路面。
【図１】
2010184632.tif 000003
【図２】
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【図３】
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