(57)【要約】タイヤ状態変数が検出可能であり、車輪ハブ（３）に結合装置が一体化され、この結合装置が場結合を発生するめに、ロータと回転しないステータからなり、この結合装置の１個または複数の場結合要素が狭い空隙（２４）によって分離されて互いに向き合っており、エネルギーおよび／または信号結合が電場および／または磁場および／または電磁場で行われる。システムは更に、セサを装備した車輪を含んでいる。この車輪はリム（１）と、空気タイヤ（２）と、車輪と共に回転するセンサユニット（１３，１３′，１４，１５，４４）を備えている。車輪は伝送装置に接続可能な信号接続部を備えている。【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ状態変数が特に１個または複数個のセンサユニットによって検出可能であり、このセンサユニットが車輪ハブ（３）によって車体に取付けられた車輪内に配置されている、タイヤ状態変数に関する信号を、車輪から、車体の範囲に配置された電子評価装置または制御装置に伝送するための自動車用伝送装置において、車輪ハブに結合装置が統合され、この結合装置が場結合を発生するためにロータと回転しないステータからなり、１個または複数の場結合要素（２０，２２，２７ａ，２７ｂ，２９ａ，２９ｂ，３０ａ，３０ｂ，３４ａ，３４ｂ，３９ａ，３９ｂ，４２，４３）が狭い空隙（２４）によって分離されて互いに向き合っており、エネルギーおよび／または信号結合が電場および／または磁場および／または電磁場で行われることを特徴とする装置。
【請求項２】
装置への電気的なアクセスがロータ側とステータ側でプラグコネクタによって達成されていることを特徴とする、請求項１記載の装置。
【請求項３】
車輪ハブ（３）が統合された電気機械式信号結合装置および／またはエネルギー結合装置（６ａ，６ｂ）を含んでいることを特徴とする、請求項１または２記載の装置。
【請求項４】
ケーブル状の電気式信号プラグコネクタ（７ａ，１１，１２）が車輪ハブから測定値検出装置まで設けられていることを特徴とする、請求項１〜３の少なくとも一つに記載の装置。
【請求項５】
ケーブルプラグコネクタ（７ｂ，９）が設けられ、このケーブルプラグコネクタがケーシングに入れられた電子部品（８）に接続されるようにおよび／または電子制御ユニット（ＥＣＵ）にケーブル接続（１０）されるように形成されていることを特徴とする、請求項１〜４の少なくとも一つに記載の装置。
【請求項６】
ケーブル装置が平コイルを備え、この平コイルがロータ巻線（２０）を有するロータと、ステータ巻線（２２）を有するステータとからなっていることを特徴とする、請求項１〜５の少なくとも一つに記載の装置。
【請求項７】
結合装置が互いに抱き合う円筒コイルによって形成され、この円筒コイルが一体化されたロータ巻線を備えたロータ（２５）と、一体化されたステータ巻線を備えたステータ（２６）とからなっていることを特徴とする、請求項１〜６の少なくとも一つに記載の装置。
【請求項８】
結合装置のステータおよび／またはロータが車輪ハブに組み込まれた１個または複数のボールベアリング（１９）の一部に機械的に連結されていることを特徴とする、請求項１〜７の少なくとも一つに記載の装置。
【請求項９】
ロータとステータの本体が電気と磁気を伝導しない材料からなっていることを特徴とする、請求項１〜８の少なくとも一つに記載の装置。
【請求項１０】
結合装置が単層の２個の巻線（２７ａ，２７ｂ）によって形成され、この巻線がフェライトシェル（２８ａ，２８ｂ）に埋め込まれていることを特徴とする、請求項１〜９の少なくとも一つに記載の装置。
【請求項１１】
結合装置が複数の層の巻線（２９ａ，２９ｂ）によって形成され、この巻線が関連する本体に直接埋め込まれていることを特徴とする、請求項１〜１０の少なくとも一つに記載の装置。
【請求項１２】
結合装置が２個の巻線（３０ａ，３０ｂ）によって形成され、この巻線が遮蔽シェル（３１ａ，３１ｂ）に埋め込まれていることを特徴とする、請求項１〜１１の少なくとも一つに記載の装置。
【請求項１３】
結合装置が遮蔽シェル（３３ａ，３３ｂ）に埋め込まれた２個の巻線（３２ａ，３２ｂ）とフェライトシェル（３５ａ，３５ｂ）に埋め込まれた付加的な２個の巻線（３４ａ，３４ｂ）を備えていることを特徴とする、請求項１〜１２の少なくとも一つに記載の装置。
【請求項１４】
センサユニット内の電子回路を運転するための供給電圧を発生するダイナモ（４１）が付加的に結合装置に一体化されていることを特徴とする、請求項１〜１３の少なくとも一つに記載の装置。
【請求項１５】
ダイナモがステータ側に設けられた永久磁石のセグメント（３７）のリングと、ロータ側に設けられた鉄心（３８ｂ）を備えたコイル装置（３８ａ）とによって形成されていることを特徴とする、請求項１４記載の装置。
【請求項１６】
リム（１）と、空気タイヤ（２）と、車輪と一緒に回転する１個または複数のセンサユニット（１３，１３′，１４，１５，４４）とを備えた、センサ装備車輪において、車輪が信号接続部を備え、この接続部が請求項１〜１５の少なくとも一つに記載の装置と共に、分離可能な導電性接続部を形成していることを特徴とする車輪。
【請求項１７】
センサユニットがセンサ要素（１４，１５，４４）と、信号および／またはエネルギー伝達ユニット（１３，１３′）を備え、センサ要素と信号および／またはエネルギー伝達ユニットが特に共通の１つの構成要素に一体化されていることを特徴とする、請求項１６記載の車輪。
【請求項１８】
センサユニットがセンサ信号を処理するための電子回路を備えた１個または複数のセンサを備えていることを特徴とする、請求項１６または１７記載の車輪。
【請求項１９】
センサユニット（１５）がタイヤに一体化されていることを特徴とする、請求項１６〜１８の少なくとも一つに記載の車輪。
【請求項２０】
センサユニット（１５）にエネルギーを供給するためにエネルギー伝達ユニット（１３′，４４）が設けられていることを特徴とする、請求項１６〜１９の少なくとも一つに記載の車輪。
【請求項２１】
伝達装置に対する電気的な接続部がプラグコネクタを備えていることを特徴とする、請求項１６〜２０の少なくとも一つに記載の車輪。
【請求項２２】
センサユニットに一体化されたバッテリによって直流エネルギーがセンサユニットに供給されることを特徴とする、請求項１６〜２１の少なくとも一つに記載の車輪。
【請求項２３】
少なくとも１個のエネルギー供給および／または信号伝送ユニット（１３′，４４）が、信号伝送および／または測定装置へのエネルギー供給のための場結合（１６）を介して、タイヤ外壁の範囲に定置固着されたセンサ型測定装置（１５）と協働し、エネルギー供給が特にトランスポンダによって行われることを特徴とする、請求項１６〜２２の少なくとも一つに記載の車輪。
【請求項２４】
場結合（１６）が電気的、磁気的または電磁的に行われることを特徴とする、請求項１６〜２３の少なくとも一つに記載の車輪。
【請求項２５】
場結合（１６）が光学的に、音響的にまたは熱放射で行われることを特徴とする、請求項１６〜２４の少なくとも一つに記載の車輪。
【請求項２６】
センサ式測定装置（１５）に統合されたジェネレータによって直流エネルギーがセンサ式測定装置に供給されることを特徴とする、請求項１６〜２５の少なくとも一つに記載の車輪。
【請求項２７】
リム内にケーブルが統合され、このケーブルが結合装置の出力部としてプラグを備え、かつタイヤ側にリムソケットを備え、このリムソケットがタイヤ内室に対する電気機械的な差し込み連結を可能にし、センサユニットがリムソケットに電気機械式に定置して差し込みおよび固着可能であることを特徴とする、請求項１６〜２６の少なくとも一つに記載の車輪。
【請求項２８】
リムソケットが、タイヤ室内に気密に挿入されるように、リム本体に定置されて統合さていることを特徴とする、請求項２７記載の車輪。
【請求項２９】
センサユニットがセンサ式／電子式手段によって電気的なタイヤ状態信号を発生し、このタイヤ状態信号が結合装置を経てケーシングに入れられた電子ユニットおよび／または電子制御ユニット（ＥＣＵ）に案内されることを特徴とする、請求項１６〜２８の少なくとも一つに記載の車輪。
【請求項３０】
タイヤ状態変数が空気圧、空気温度および／またはタイヤ温度を含んでいることを特徴とする、請求項１６〜２９の少なくとも一つに記載の車輪。
【請求項３１】
タイヤ状態変数がタイヤの種類および／またはその運転状態の特性値を含んでいることを特徴とする、請求項１６〜３０の少なくとも一つに記載の車輪。
【請求項３２】
車輪がリムとタイヤからなる複合車輪であり、タイヤがリムに固定連結、特に加硫溶着されていることを特徴とする、請求項１６〜３１の少なくとも一つに記載の車輪。
【請求項３３】
電気機械的な複合体を形成するために、請求項１６〜２２の少なくとも１つの記載の自動車の車輪に取り外し可能に固定されている、請求項１〜１５の少なくとも１つに記載の、自動車に取付けられた伝送装置から、タイヤ状態変数を伝送するためのシステム。
【請求項３４】
交流エネルギーがケーシングに入れられた電位ユニットおよび／または電子制御ユニット（ＥＣＵ）から結合装置を経てセンサユニットに供給されることを特徴とする、請求項３３記載のシステム。
【請求項３５】
センサユニットに交流エネルギーが供給され、この交流エネルギーが伝送装置によって車輪の回転エネルギーから得られることを特徴とする、請求項３３または３４記載のシステム。
【請求項３６】
システムがケーシングに入れられた電子ブレーキ制御ユニット（ＥＣＵ）に対するケーブル状の電気信号接続部を備えていることを特徴とする、請求項３３〜３５の少なくとも一つに記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部分に記載の伝送装置と、請求項１６の前提部分に記載のセンサ装備車輪と、請求項３３に記載のタイヤ状態変数の伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
圧力、温度のようなタイヤ状態変数を自動車内部、例えば電子評価または制御装置に伝送することが、特に特許文献１によって知られている。タイヤ横方向力、縦方向力（車輪トルク）またはタイヤに半径方向に作用する力（半径方向力）のようなドライビングダイナミクス的なタイヤ状態変数または車輪状態変数は、特許文献２に記載の装置によって測定可能である。両者の場合、伝送すべき情報は、電子制御されるブレーキ反作用によって車両安全性を自動的に高める働きをする。更に、運転者は別個の表示ユニットによって例えば測定されたタイヤ圧力のような重要な情報を知ることができる。この場合、、例えば内側空気圧、空気温度、タイヤゴムの温度、ゴムの変形、騒音スペクトルのような他の物理的状態がタイヤ状態変数として見なされ、製造年、構造、タイプ（夏用タイヤ／冬用タイヤ）からタイヤ特性データのような特性または印が推察される。
【０００３】
特許文献１記載のタイヤ圧力制御システム（ＴＰＭＳ）では、４個の車輪の各々がアクティブセンサを備え、一部は更にスペアタイヤに付加的な送信器を備えている。複数の受信装置（アンテナ、受信器）が設けられていると、普通の強さの送信場であると仮定すると、信号がすべての受信装置で受信され、不所望な場合には隣の車両で受信されるという欠点がある。というのは、一般的に、送信器によって、同じ搬送周波数範囲が使用されるからである。タイヤ状態変数のための伝送装置の開発の際、高周波方式を使用すると、充分な送信到達半径を達成すべきであり、同時に共通線妨害を抑制し、多数の送信器と受信装置の間の他の不所望な結合を回避すべきであるという問題がある。
【特許文献１】
欧州特許出願公開第０８０６３０７号公報
【特許文献２】
欧州特許出願公開第１２２７９４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、これらの欠点を克服することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題は、請求項１記載の伝送装置と、請求項１６記載のセンサ装備車輪と、請求項３３に記載のタイヤ状態変数の伝送システムによって解決される。
【０００６】
本発明による伝送装置（以下、“車輪ハブカプラー”とも呼ぶ）は、タイヤ状態変数に関する信号を、車輪から、自動車の車体の範囲に配置された電子評価または制御装置に伝送する働きをする。この制御装置は好ましくは自動車ブレーキシステム（ＡＢＳ，ＥＳＰ等）のための既存の電子制御／調整ユニット（ＥＣＵ）である。
【０００７】
伝送されるタイヤ状態変数は好ましくは空気圧、空気温度、タイヤ温度、タイヤ種類の特性値、タイヤ運転状態の特性値または例えばタイヤ横方向力、車輪トルクまたはタイヤ接触力のような、ドライビングダイナミクスコントロールのための他の重要の車輪パラメータの１個のまたは複数の変数である。
【０００８】
これらの特性値を伝送するために、センサユニットは本発明によるシステムの結合ユニットや場合によってはエネルギー伝送ユニットと組合せられ、所望なセンサ情報が回転可能に支承された車輪で測定され、車体の範囲に伝送可能である。
【０００９】
本発明に基づく基本的な思想は、それ自体公知の一般的なテレメトリ（遠隔測定）原理を、自動車タイヤの内室からの状態変数の伝送の問題に適用および技術的に変換することである。伝送すべき情報はタイヤゴム、特にタイヤサイドウォールを通過する。そのために、常に数センチメートルから最大数メートルまでの相互間隔を有する送受信アンテナを使用すると有利である。テレメトリでは３つのクラスに区別される。これは、以前の普通の呼称に準拠して、いわゆるアクティブテレメトリ、セミアクティブテレメトリおよびいわゆるパッシブテレメトリである。アクティブテレメトリの場合には、センサ装置の範囲内の送信器には固有のバッテリによって給電される。セミアクティブテレメトリの場合には、交流エネルギーが例えば変圧器を介して送信段に供給される。この交流エネルギーは整流されてバッテリの代わりに使用される。パッシブテレメトリの場合には、“送信器”は例えば共振回路からなっている。この共振回路は高周波数パルスパケットによって励起されるかあるいは疎結合を介して送信回路に反作用している。センサを介して得られた状態変数の電気的な表示は、共振回路の減衰または共振を変調する。これは励起側で検出される。
【００１０】
本発明は更に、センサを装備する車輪に関する。この車輪はリムと、空気タイヤと、車輪と一緒に回転する１個または複数のセンサユニットとを備えた、センサ装備車輪において、車輪が信号接続部を備えている。センサを装備した車輪の有利な実施形では、タイヤと、リムと、測定装置と、車輪ハブカプラーとの電気的な接続を行うための構成要素が、ユニットして製作および交換される分離可能な固定複合体を形成している。このユニットは組み立て時あるいは後の交換の際に、工場で一体化された車輪ハブカプラーを備えた車輪ハブにボルト止めされる。タイヤ状態変数を車輪ハブカプラーに更に伝送するために、好ましくは適当なプラグコネクタが車輪と適当な方法で車輪ハブカプラーに設けられている。従って、車輪をハブに組み立てる際に、必要な電気的な接続が自動的に形成される。
【００１１】
有利な実施形では、タイヤ外壁の範囲、特にタイヤ外壁の内側に、センサ式測定装置が固定されている。このセンサ式測定装置はアクティブ式またはパッシブ式電子部品からなるユニットであるかあるいは外壁に取付けられた測定印（鏡、測定ゲージ、十字線、光学的に励起可能な材料等）である。この測定印は所望な物理的量を決定するために、リムに配置された信号伝送ユニットの走査ビームによって走査される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の他の有利な実施形は、従属請求項と、本発明を詳しく説明する、図に基づく次の記載とから明らかである。
【００１３】
図１は、タイヤ状態変数を伝送するための本発明によるシステムを概略的に示している。このシステムは本発明による車輪ユニットと、車輪に取り外し可能に連結された車輪ハブカプラーとからなっている。この車輪ハブカプラーは自動車のシャーシに通常の方法で連結されている。リム１′と空気タイヤ２からなる車輪はボルト４によってハブ３に固定されている。ハブ３は少なくとも１個または複数の軸受を有し、回転する車輪と、車輪に対して定置された部品、例えば車両シャーシのステアリングナックルとの間の機械的なインターフェースを形成する。タイヤ状態変数を伝送するために、ロータ６ａと回転しないステータ６ｂが車輪ハブ３に統合されている。電気的に作用する電気機械式結合要素が車輪バブカプラー内で狭い空隙によって分離されて互いに向き合っている。この場合、エネルギー結合および／または信号結合は電場を介して、特に磁場または電磁場を介して行われる。車輪ハブカプラーへの電気的なアクセスはロータ側でプラグコネクタ７ａによって行われ、ステータ側でプラグコネクタ７ｂによって行われる。この場合、ソケットはハブの構成部分である。有利な実施の形態で、ケーシングに入れられた電子アセンブリ（ユニット、モジュール）８がハブの近くにおいて定置部品５に設けられている。この電子アセンブリは車輪ハブカプラーの信号処理または交流供給のための電子回路を備え、プラグケーブル９を介して車輪ハブカプラーに連結されている。電子アセンブリ８と電子制御装置（ＥＣＵ）の間には、電気接続部１０が設けられている。リムには、他のプラグコネクタ１１が設けられている。このプラグコネクタ１１は好ましくはソケットとして形成されている。リム１内には、プラグケーブル１２が一体化されている。このプラグケーブルは車輪ハブカプラーとリムソケットを互いに電気的に接続している。リムの内側には、電子アセンブリ１３がリムソケットに機械的および／または電気的に接続されて配置されている。この電子アセンブリは１つまたは複数の特有のタイヤ状態変数を検出するセンサ装置または測定装置１４へのエネルギー供給のために役立つ。電子アセンブリ１３内で、測定過程のための運転エネルギーの準備またはアクティブ式またはセミアクティブ式エネルギー供給が行われる。上記の原理に従って、アクティブ式エネルギー供給は、周囲からの電気エネルギー獲得を可能にするバッテリまたは技術的装置の使用を意味する。本発明では、車輪運動の機構またはその副作用が利用される。例えば、リムの回転またはリムの振動または温度差および物体熱（ゼーベック効果）が利用される。更に、それ自体公知の小型化された機械的なジェネレータも使用可能である。他の好ましい実施の形態では、電気機械式トランスデューサを製造するために、圧電式フィルム材料を使用することができる。フィルム面が間欠運動で機械的に前側または後側に曲げられるので、このフィルム面は電荷を放出する。この場合、電荷量は間欠運動の周波数および曲がりストロークとフィルム面の大きさによって可変である。それ自体公知の方法での電子的な整流および平滑化により、直流を発生させることできる。この直流は車輪回転中にバッテリの交換を可能にする。セミアクティブ式エネルギー供給は、交流が車輪ハブカプラーを経て電子アセンブリ１３に供給されるときに行われる。この交流から、前述のように、整流と平滑化によって、測定装置１４を運転するための直流電圧が発生させられる。
【００１４】
図２の原理図には、エネルギー供給方式が異なる例示的な装置の３つの実施の形態が概略的に示してある。この場合、図２ａ）はアクティブ式エネルギー供給を行う装置であり、図２ｂ），２ｃ）はセミアクティブ式エネルギー供給を行う装置変形である。
【００１５】
図２ａ）において、図１を参照して、測定値ＭＧが測定装置ＭＶ（図１の参照符号１４または図３の参照符号４４）によって検出される。必要な運転エネルギーはアクティブ式直流供給ユニットＡＧ（図１のアセンブリ１３）によって準備される。このアクティブ式直流供給ユニットは上述のようにバッテリでもよいし、特別なジェネレータでもよい。測定信号はプラグコネクタＳＶ１（１１，１２，７ａ）から車輪ハブカプラーＲ／Ｓ（６ａ，６ｂ）へ、そしてそこからプラグコネクタＳＶ２（７ｂ）を経て信号処理段ＳＣ（図１，３の電子アセンブリ８）へ、そしてライン（図１，３のライン１０）を経て電子制御装置ＥＣＵに達する。
【００１６】
図２ｂ）では、車輪ハブカプラーＲ／Ｓが２つの方向で使用される。この場合、検出された信号は制御装置ＥＣＵまで、図２ａ）に示した経路を通過する。車輪ハブカプラーの第１の通路に加えて、第２の通路が設けられている。この第２の通路では、エネルギーが反対向きに車輪ハブカプラーを通過し、測定装置のセミアクティブ式エネルギー供給のために使用される。そのために、図１の電子アセンブリ８では、処理段のほかに、交流供給部ＷＶが付加的に設けられている。この交流供給部はプラグコネクタＳＶ２（７ｂ）を介して車輪ハブカプラーＲ／Ｓ（６ｂ，６ａ）に接続されている。プラグコネクタＳＶ１（７ａ，１２，１１）は電子アセンブリ１３内のエネルギー準備段ＥＡに案内され、そこで前述のように、整流および平滑化された後で、測定装置ＭＶ（１４）を運転するための直流電圧が提供される。
【００１７】
図２ｃ）では、図２ｂの変形が示してあり、車輪ハブカプラーが各々の接続方向のために別個の接続経路Ｒ１／Ｓ１とＲ２／Ｓ２を含んでいる点が異なる。この変形の利点は、信号経路とエネルギー経路が大きく異なる周波数で運転可能であり、カプラーをこの運転条件のために別々に最適化させることができることにある。
【００１８】
図３は、図１のシステムと異なり、タイヤ特性値を測定するために場結合部（電場、磁場、電磁場の相互作用部）１６が使用される。この場結合部は、タイヤゴム内またはタイヤの内側に配置されているセンサ型の測定装置１５と、電子式送信および／または受信装置４４との間に配置されている。この送信および／または受信装置はリム内室にエネルギー供給部１３′を備えている。測定装置１５は例えば、センサ式に検出すべきタイヤ状態変数を測定するためにエネルギーを必要とするセンサ型装置である。図３の装置は、車輪１５がアセンブリ１３′，４４と共に回転するときにアセンブリがタイヤ内側に対して変わらぬ位置にあるので、上記の場結合部を介してエネルギーおよび／または情報伝達のための信号伝送がきわめて簡単にかつ最小の場エネルギー費用で行うことができるという利点を利用している。
【００１９】
図４は、図１，３を参照して、エネルギー供給方式が異なる装置の２つの実施の形態を概略的に示している。
【００２０】
図４ａ）は図３に対応する測定装置１５の送信モジュールのためのアクティブ式エネルギー供給部１３′，４４を備えた装置を示す。この実施の形態において受信モジュール４４はアセンブリ１３′によるセミパッシブ式エネルギー供給部を備えている。測定値ＭＧは先ず最初に測定装置ＭＶによって検出される。続いて、送信器Ｓが測定値に対応して変調される。そのために必要な運転エネルギーはアクティブ式直流供給部ＡＧによって準備される。この直流供給部は容器のようにバッテリでもよいし、特別なジェネレータでもよい。送信信号は場結合部ＦＫを経て受信器Ｅに達する。その後で、プラグコネクアＳＶを経て車輪ハブカプラーＲ／Ｓに、そしてそこから他のプラグコネクアＳＶを経て信号処理段Ｄへ、そして最終的に制御装置ＥＣＵに達する。車輪ハブカプラーＲ／Ｓは同時に、受信器Ｅのセミアクティブ式エネルギー供給のために利用される。そのために、前述のよに交流供給部ＷＶと協働するエネルギー準備段ＥＡが役立つ。
【００２１】
図４ｂは、測定値とエネルギー供給１３′のためおよび関連する送受信モジュール４４のために、パッシブ式テレメトリーが使用される装置を示している。セミアクティブ式エネルギー供給構造体と、車輪ハブカプラーを介しての制御装置ＥＣＵへの信号伝送に関して、ここで述べる装置は実質的に図４ａ）の装置に一致しているがしかし、エネルギー準備段ＥＡが送受信装置ＴＦにエネルギーを供給する。この送受信装置は搬送周波数で一次回路ＰＫを励起する。この一次回路自体は二次回路ＳＫに場結合されている（場結合部ＥＫ）。従って、この二次回路の変調ＭＯは、測定信号ＭＶによって引き起こされて一次回路ＰＫに影響を及ぼす。これはＴＦの受信部分で検出可能であり、検出信号として車輪ハブカプラーに伝送される。変調は特に二次回路ＳＫの減衰変化および／または共振振動数シフトによって行われる。本発明に従って提供可能である減衰変化の技術は、高周波識別システム（ＲＥＩＤ）の分野においてそれ自体知られており、例えば製造や売買において商品の符号を電子的に読み取るために使用される。共振振動数シトの技術は例えば、センサ型トランスデューサをキャパシタとして機械的に形成することによって実現可能である。このキャパシタの容量は測定値に依存して変化する。この容量は電気式振動性回路容量の一部である。他の方法では、バラクターダイオードが測定信号によって電気的に制御される。この場合、バラクターダイオードは電気式振動性回路の一部である。他の方法は、それ自体公知の表面波技術（例えばクォーツ表面波）における共振器の適用である。この原理で作動する回路または構成部品の場合、空間的な距離をおいて高周波信号を送信することによって進行波がクォーツの表面で励起される。送信された信号の周波数に対する、この進行波の周波数の偏差が測定される。周波数偏差はクォーツ表面の機械的な変形の程度を示す。従って、測定トランスデューサは、測定値がクォーツを変形するように構成されている。
【００２２】
図５において、本発明による伝送装置（車輪ハブカプラー）のロータ６ａとステータ６ｂはそれぞれ平コイルを備えている（ロータコイル２０とステータコイル２２）。ロータ６ａはボールベアリング１９を介して回転可能に支承されたハブ１７の一部に連結され、ステータ６ｂはハブ１８の固定部分に連結されている。ロータコイル２０はソケット２１（図１の参照符号７ａ参照）に導電的に接続され、ステータコイル２２はソケット２３（図１の参照符号７ｂ参照）に導電的に接続されている。ステータとロータの間には、狭い空隙２４が存在する。この空隙は約０．５〜２ｍｍの大きさであると有利である。平コイルの渦巻き状の巻線は直接向き合っている。コイルの巻線の数またはインダクタンスは使用される周波数範囲と、電気技術で一般的に知られている規定に従って伝えられる出力に依存して適合させられている。その際、巻線の数とインピーダンス適合等との比は、変圧器において普通である規則に従って選択される。伝送可能な所望な出力および／または遮蔽に関する所望な要求に応じて、ステータとロータは巻線範囲においてフェライト半割りシェルまたは鉄半割りシェル部材あるいは遮蔽シェルとして形成可能であり、このシェルは空隙を有するシェルコアのように巻線を一緒に含んでいる。これによって、伝送効率と遮蔽作用が同時に最適に達成される。本発明は更に、図２ｃに従って２重の車輪ハブカプラーを実現するための有利な実施の形態を含んでいる。この場合それぞれ、ステータとロータが１個だけ使用される。この実施の形態の場合それぞれ、２個の別個のコイルがロータとステータに挿入されている。これは、コイルとフェライトシェル、鉄シェルまたは遮蔽シェルを、両伝送方向に別々に選択可能であるという利点がある。
【００２３】
図６は本発明による車輪ハブカプラーの他の例を示している。この例は図５と異なり、信号結合のために円筒コイル４２，４３を使用し、このコイルはロータ２５とステータ２６に挿入されている。円筒コイル４２，４３は空隙２４形成して互いに同心的である。巻線数と、フェライトシェルまたは鉄シェルまたは遮蔽シェルの形成に関する前述の規則は、図６に示した車輪ハブカプラーにも同様に当てはまる。
【００２４】
図７には、ステータとロータの結合巻線の異なる実施の形態の例が部分図ａ）〜ｄ）に示してある。この結合巻線は上記の車輪ハブカプラー内で使用可能である。図示したすべての例において、ロータとステータの本体６ａ，６ｂは電気と磁気を伝導しない固体の合成樹脂からなっている。図７ａは、フェライト製のシェル２８ａ，２８ｂ内に埋め込まれた２個の単層の巻線２７ａ，２７ｂを備えた車輪ハブカプラーの一部を示している。フェライト材料は、伝送すべき周波数範囲において高い結合効果が生じ、同時に巻線の外室に対する磁気的な遮蔽が達成されるように選択されている。図７ｂは２個の複数層の巻線２９ａ，２９ｂを備えた車輪ハブカプラーの一部を示している。この巻線は本体に直接埋め込まれている。図７ｃは２個の単層の巻線３０ａ，３０ｂを備えた車輪ハブカプラーの一部を示している。この巻線は遮蔽シェル３１ａ，３１ｂに埋め込まれている。図７ｄは２個の単層の巻線３２ａ，３２ｂを備えた二重の車輪ハブカプラーの一部を示している。この巻線は遮蔽シェル３３ａ，３３ｂに埋め込まれている。３４ａ，３４ｂはフェライトシェル３５ａ，３５ｂに埋め込まれた２個の多層の巻線を示している。この場合、巻線３２ａ，３２ｂは巻線３４ａ，３４ｂよりも高い周波数の信号をロータからステータに結合するために使用される。この巻線３４ａ，３４ｂは低周波数の交流エネルギーを伝えるために使用される。
【００２５】
図８は、アセンブリ１３，１４または１３′，４４の回路運転のための供給電圧を発生するためにダイナ４１が車輪ハブカプラーに付加的に統合されている、本発明の実施の形態を示している。部分図ａ）には、簡単な円板状の交流ジェネレータの原理が示してある。この交流ジェネレータは極（Ｎ＝北極、Ｓ＝南極）が交替する周方向の永久磁石セグメント３７を備えたリング３６からなっている。リング３６に向き合ってリング４５が設けられている。このリング４５は同様にリング状に配置された複数の平コイル４６からなっている。この平コイルはそれぞれ鉄心３８を備えている。エネルギーを発生するためにリング４５がリング３６と相対的に移動し、特に共通の軸線４７の回りに回転すると、コイル内の誘導電圧が生じる。この誘導電圧は電気エネルギーを提供するために利用される。リング内に設けられた異なる部分コイル３８を直列および／または並列に接続することにより、アセブンリ１３，１４または１３′，４４に対する出力の適合を行うことができる。図８ｂは車輪ハブカプラーへのこのようなダイナモの統合を概略的に示している。ロータ側６ａ（図５）には、鉄心３８ｂを備えたコイル装置３８ａが挿入され、ステータ側６ｂ（図５）には磁石装置３７が設けられている。ダイナモ４１の下方には、巻線３９ａ，３９ｂと遮蔽体４０ａ，４０ｂを備えた信号伝送装置が配置されている。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】タイヤ状態変数を伝送するための本発明によるシステムを示す図である。
【図２】異なるエネルギー供給方式を使用した原理図である。
【図３】タイヤ外壁とリムの間のセンサ型場結合部を備えた、図１のシステム内の車輪ユニットを示す図である。
【図４】タイヤ内部の場結合のための異なる例の原理図である。
【図５】平コイルを備えた車輪ハブカプラーを示す図である。
【図６】円筒コイルを備えた車輪ハブカプラーを示す図である。
【図７】車輪ハブカプラー内のいろいろな結合変形を示す図である。
【図８】ダイナモを統合した車輪ハブカプラー示す図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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