(57)【要約】【課題】  限られた取付けスペースに比較的容易に取付けることができ、しかも良好な伝送状態を得ることができる、運動部品と固定体間の伝送装置を提供することを目的とする。【解決手段】  伝送装置は、運動部品に取付けられた第１の送信用アンテナ７と、固定体に取付けられた受信用アンテナ８とを備え、送信用アンテナ７および受信用アンテナ８を介して運動部品と固定体との間で信号または電力の伝送を行なう運動部品と固定体の間の伝送装置であって、運動部品の作動状態にかかわらず、送信用アンテナ７の少なくとも１点と受信用アンテナ８の少なくとも１点とを結ぶ直線上には障害物がなく、常に対向する位置関係となるように送信用アンテナ７と受信用アンテナ８が配置される。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
運動部品に取付けられた第１のアンテナと、
固定体に取付けられた第２のアンテナとを備え、
前記第１および第２のアンテナを介して前記運動部品と前記固定体との間で信号または電力の伝送を行なう運動部品と固定体の間の伝送装置であって、
前記運動部品の作動状態にかかわらず、前記第１のアンテナの少なくとも１点と前記第２のアンテナの少なくとも１点とを結ぶ直線上には障害物がなく、常に対向する位置関係となるように前記第１および第２のアンテナが配置される、伝送装置。
【請求項２】
運動部品に取付けられた第１のアンテナと、固定体に取付けられた第２のアンテナとを介して前記運動部品と前記固定体との間で信号または電力の伝送を行なう運動部品と固定体の間の伝送装置であって、
往復運動またはクランク運動する前記運動部品に前記第１のアンテナが設置され、
前記運動部品の作動状態にかかわらず、前記第１のアンテナの少なくとも１点と前記第２のアンテナの少なくとも１点とを結ぶ直線上には障害物がなく、常に対向する位置関係となるように前記第２のアンテナが配置される、伝送装置。
【請求項３】
エンジン内の運動部品に取付けられた第１のアンテナと、エンジン内の固定体に取付けられた第２のアンテナとを備え、前記第１および第２のアンテナを介して前記運動部品と前記固定体との間で信号または電力の伝送を行なう運動部品と固定体との間の伝送装置であって、
前記第２のアンテナはシリンダの下端に設置されている、伝送装置。
【請求項４】
前記運動部品のすべての作動領域において、前記第１および第２アンテナを介して前記運動部品と前記固定体との間で信号または電力の伝送を行うことで前記運動部品の運動を検出することが可能である、請求項１から３のいずれか１項に記載の伝送装置。
【請求項５】
前記第１のアンテナはコネクティングロッドに設置される、請求項１から４のいずれか１項に記載の伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、伝送装置に関し、より特定的には車両に搭載される伝送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転等の運動をする部品の温度、歪み、振動等の測定データなどを固定体に無線で伝送する場合の送受信アンテナの取付け構成としては、たとえば回転軸まわりに同心円状に配置するものが一般的である。このような技術として、たとえば回転体と固定体間の信号伝送装置が特開昭５９−１９４４１号公報（特許文献１）で開示され、ロータリピストンエンジンの計測装置が特開平１−１６１４９７号公報（特許文献２）で提案されている。
【特許文献１】特開昭５９−１９４４１号公報
【特許文献２】特開平１−１６１４９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、一般的なエンジンのようにクランク機構を含む運動部品のさまざまな物理量を計測するような場合、クランク軸のような回転体まわりに同心円状に送受信アンテナを設置するには取付け工程やスペースの関係で制限が多い。また、実際のエンジン内部の構成を考えると、送受信アンテナ間に電波を遮る障害物が存在しないよう設置することが難しく、良好な伝送状態を得ることが困難であるという問題があった。
【０００４】
そこで、この発明は上述のような問題点を解決するためになされたものであり、良好な伝送状態を得ることができる伝送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】
【０００５】
この発明の１つの局面に従った伝送装置は、運動部品に取付けられた第１のアンテナと、固定体に取付けられた第２のアンテナとを備える。第１および第２のアンテナを介して運動部品と固定体との間で信号または電力の伝送を行なう運動部品と固定体との間の伝送装置であって、運動部品の作動状態にかかわらず、第１のアンテナの少なくとも１点と第２のアンテナの少なくとも１点とを結ぶ直線上には障害物がなく、常に対向する位置関係となるように第１および第２のアンテナが配置される。
【０００６】
このように構成された伝送装置では運動部品の作動状態にかかわらず、第１のアンテナの少なくとも１点と第２のアンテナの少なくとも１点とを結ぶ直線上には障害物がなく、常に対向する位置関係となるように第１および第２のアンテナが配置されるため、第１および第２のアンテナ間でスムーズに信号または電力の伝送を行なうことができる。その結果、限られた取付けスペースに比較的容易に取付けられ、しかも良好な伝送状態を得ることができる運動部品と固定体間の伝送装置を提供することができる。
【０００７】
この発明の別の局面に従った伝送装置は、運動部品に取付けられた第１のアンテナと、固定体に取付けられた第２のアンテナとを介して運動部品と固定体との間で信号または電力の伝送を行なう運動部品と固定体の間の伝送装置であって、往復運動またはクランク運動する運動部品に第１のアンテナが設置され、運動部品の作動状態にかかわらず、第１のアンテナの少なくとも１点と第２のアンテナの少なくとも１点とを結ぶ直線上には障害物がなく、常に対向する位置関係となるように第２のアンテナが配置される。
【０００８】
このように構成された伝送装置では、運動部品の作動状態にかかわらず、第１のアンテナの少なくとも１点と第２のアンテナの少なくとも１点とを結ぶ直線上には障害物がなく、常に対向する位置関係となるように第２のアンテナが配置されるため、限られた取付けスペースに比較的に容易に取付けすることができ、しかも良好な伝送状態を得ることができる。
【０００９】
この発明のさらに別の局面に従った伝送装置では、エンジン内の運動部品に取付けられ第１のアンテナと、エンジン内の固定体に取付けられた第２のアンテナとを備え、第１および第２のアンテナを介して運動部品と固定体との間で信号または電力の伝送を行なう運動部品と固定体との間の伝送装置であって、第２のアンテナはシリンダの下端に設置されている。
【００１０】
このように構成された伝送装置では、第２のアンテナがシリンダの下端に設置されているため、この第２のアンテナと、運動部品に取付けられた第１のアンテナとの間には障害物がなく、良好な伝送状態を得ることができる。
【００１１】
好ましくは、運動部品のすべての作動領域において、第１および第２アンテナを介して運動部品と固定体との間で信号または電力の伝送を行うことで運動部品の運動を検出することが可能である。
【００１２】
好ましくは、第１のアンテナはコネクティングロッドに設置される。
【発明の効果】
【００１３】
この発明に従えば、限られた取付けスペースに比較的に容易に取付けられ、しかも良好な伝送状態を得ることができる、運動部品と固定体間の伝送装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施の形態では同一または相当する部分については同一の参照符号を付し、その説明については繰返さない。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１に従った伝送装置の断面図である。図１を参照して、エンジンのシリンダブロック１内には、クランクシャフト２が、その回転軸２１を中心に回転自在に支持されている。コネクティングロッド（コンロッド）３の大端部がクランクシャフト２に回転軸２１からずれた位置を中心として回転自在に支持されている。ピストン４はコネクティングロッド３の小端部に回転自在に支持されている。これにより、ピストン４の往復運動に伴い、コネクティングロッド３がクランク運動をし、クランクシャフト２が回転運動する機構となっている。
【００１６】
シリンダブロック１は円筒形状のシリンダ１１を有し、このシリンダ１１にピストン４が嵌め合わせられている。ピストン４は矢印１０１で示す方向に往復運動をする。ピストン４にはコネクティングロッド３が回動可能に取付けられている。コネクティングロッド３はクランクシャフト２とピストン４とを連結し、ピストン４の矢印１０１で示す方向の往復運動をクランクシャフト２の矢印１０２で示す方向の回転運動に変換する。クランクシャフト２はカウンタウエイト２２とともに回転する。
【００１７】
図１で示す構成では、ピストン４に設置されたセンサ５の出力をコネクティングロッド３に設置されたテレメータ６で無線信号に変換し、コネクティングロッド３の側面に設置された送信用アンテナ７からシリンダ１１の下端に円弧状に設置された受信用アンテナ８に計測データが電波で送られる。
【００１８】
この送信用アンテナ７および受信用アンテナ８の設置位置および形状については、クランクシャフト２が回転しても送信用アンテナ７および受信用アンテナ８の少なくとも１点ずつを結ぶ空間の直線上には電波を遮る障害物がなく、互いに対向する位置関係となる。そのため、常に良好な信号伝送状態を保つことができる。また、送信用アンテナ７および受信用アンテナ８の、この位置への設置は、比較的作業が容易であり、かつエンジンとしての機能保持の観点からも問題が少ない。
【００１９】
図２は、下死点位置でのエンジンの断面図、図３は、下死点からクランクシャフトが９０°回転した位置でのエンジンの断面図、図４は、上死点位置でのエンジンの断面図である。図２から図４を参照して、エンジンが駆動している場合には、ピストン４は図１から４で示すように上死点から下死点まで移動する。この場合であっても、送信用アンテナ７の少なくとも１点と、受信用アンテナ８の少なくとも１点との間には障害物がなく、送信用アンテナ７および受信用アンテナ８の間で良好な伝送特性を発揮することが可能である。
【００２０】
すなわち、この発明の実施の形態１に従った運動部品と固定体との間の伝送装置は、運動部品としてのコネクティングロッド３に取付けられた第１のアンテナとしての送信用アンテナ７と、固定体としてのシリンダブロック１（クランクケース１２）に取付けられた第２のアンテナとしての受信用アンテナ８とを備え、送信用アンテナ７および受信用アンテナ８を介して、運動部品と固定体との間で信号または電力の伝送を行なう伝送装置であって、コネクティングロッド３の作動状態にかかわらず、送信用アンテナ７の少なくとも１点と受信用アンテナ８の少なくとも１点とを結ぶ直線上には障害物がなく、常に対向する位置関係となるように送信用アンテナ７および受信用アンテナ８が配置される。
【００２１】
また、往復運動またはクランク運動をするコネクティングロッド３に送信用アンテナ７が設置され、コネクティングロッド３の作動状態にかかわらず、送信用アンテナ７の少なくとも１点と受信用アンテナ８の少なくとも１点とを結ぶ直線上には障害物がなく、常に対向する位置関係となるように受信用アンテナ８が配置される。なお、この実施の形態では、運動部品に送信用アンテナ７を設け、固定体に受信用アンテナ８を設けたが、これに限られるものではなく、運動部品に受信用アンテナ８を設け、固定体に送信用アンテナ７を設けてもよい。
【００２２】
（実施の形態２）
図５は、この発明の実施の形態２に従った伝送装置の断面図である。図５を参照して、この実施の形態２では受信用アンテナ８がシリンダ１１内のピストン４に干渉しない位置に延出して設置されている。受信用アンテナ８は「Ｌ」字型であり、コネクティングロッド３に接触せず、かつピストン４にも接触しない位置に配置される。受信用アンテナ８を「Ｌ」字型としているが、必ずしもこの形状に限られず、受信用アンテナ８が直線状であってもよい。
【００２３】
このように構成された実施の形態２に従った伝送装置では、実施の形態１に従った伝送装置と同様の効果がある。
【００２４】
（実施の形態３）
図６は、この発明の実施の形態３に従った伝送装置の断面図である。図６を参照して、この発明の実施の形態３に従った伝送装置では、送信用アンテナ７がテレメータ６内に配置されている点で、実施の形態１に従った伝送装置と異なる。送信用アンテナ７がコネクティングロッド３の表面に飛び出さないため、送信用アンテナ７の表面に油などがかかることを防止できる。
【００２５】
（実施の形態４）
図７は、この発明の実施の形態４に従った伝送装置の断面図である。図７を参照して、この発明の実施の形態４に従った伝送装置では、テレメータ６と送信用アンテナ７がピストン４に設置されている。ピストン４に送信用アンテナ７とテレメータ６とが設置されているため、テレメータ６と送信用アンテナ７とを結ぶ配線がコネクティングロッド３とピストン４との接続部分を通過しない。このため、ピストン４とコネクティングロッド３との間の回動がスムーズに行なわれる。
【００２６】
このように構成された、この発明の実施の形態４に従った伝送装置でも、実施の形態１に従った伝送装置と同様の効果がある。
【００２７】
以上、この発明の実施の形態について説明したが、ここで示した実施の形態はさまざまに変形することが可能である。まず、本発明が適用される伝送装置はガソリンエンジン、ディーゼルエンジンのいずれにも適用される。また、エンジンの形状としても、直列型、Ｖ型、Ｗ型または水平対向型などのさまざまなエンジンに本発明を適用することが可能である。さらに、送信用アンテナ７および受信用アンテナ８を用いて測定したデータをもとに、エンジンの好ましい制御を行なうことも可能である。
【００２８】
本発明の実施の形態では、テレメータシステムにおける測定方法を示したが、テレメータ送信装置の一部分である送信用アンテナ７は、密閉された被測定空間内部で生じる被測定対象の状態変化を測定して、その測定結果を、無線および受信用アンテナ８を介して、被測定空間外部へ送信する。また、テレメータ受信装置の一部分である受信用アンテナ８は、送信用アンテナ７から送信された測定結果を受信する受信装置である。
【００２９】
ここで、密閉された被測定空間とは、例えば、被測定空間外部から、被測定空間内部に存在する測定装置等との物理的な接触が困難な空間のことをいう。具体的な例を挙げると、被測定対象の状態変化が、エンジンにおけるピストンとシリンダボアとのギャップ変位である場合、ピストンの温度分布やピストンの歪みである場合には、密閉された被測定空間とは、エンジン内部のことを示す。また、被測定対象の状態変化がタイヤの空気圧であれば、その空間は、タイヤ内部である。
【００３０】
すなわち、本発明に従った測定装置は、エンジン内部のみならず、タイヤ内部、変速機内部などの空間内での事象を測定することが可能である。
【００３１】
また、本発明に従った伝送装置では、クランクシャフト２のすべての回転位相において、送信用アンテナ７と受信用アンテナ８とが対向しており、送信用アンテナ７と受信用アンテナ８との間で、信号または電力の送受信を行うことができる。そのため、クランクシャフト２のすべての回転位相における、ピストン４の振動、温度などを検出することができる。
【００３２】
さらに、コネクティングロッド３に送信用アンテナ７を設置するため、送信用アンテナ７の大きさに制約が少なくなり、長い送信用アンテナ７を設置することが可能となる。また、コネクティングロッド３に送信用アンテナ７を設置すれば、対向する受信用アンテナ８に対する伝送効率が高くなる。
【００３３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
この発明に従えば、たとえば車両に搭載される運動部品と固定体間の伝送装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明の実施の形態１に従った伝送装置の断面図である。
【図２】下死点位置でのエンジンの断面図である。
【図３】下死点からクランクシャフトが９０°回転した位置でのエンジンの断面図である。
【図４】上死点位置でのエンジンの断面図である。
【図５】この発明の実施の形態２に従った伝送装置の断面図である。
【図６】この発明の実施の形態３に従った伝送装置の断面図である。
【図７】この発明の実施の形態４に従った伝送装置の断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  シリンダブロック、２  クランクシャフト、３  コネクティングロッド、４  ピストン、５  センサ、６  テレメータ、７  送信用アンテナ、８  受信用アンテナ、１１  シリンダ、１２  クランクケース、２２  カウンタウエイト。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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