(57)【要約】  本発明は、ホイール（２）とハブ支承ユニットを電気的に接続する装置（３０）に関し、ホイールは、ハブ支承ユニットの外側フランジに取り付けられている。ハブ支承ユニットは、車両のサスペンションに取り付けられた外側非回転リング（１８）と、心出しフランジ（６）、この心出しフランジ内に構成された前側開口キャビティ（７）及びこのキャビティ内に開口した軸方向キャビティ（４）を備えた内側リング（３）とを有する。接続装置は、内側リングに固定されていて、軸方向キャビティ及び前側キャビティ内を延びる第１の接続ケーブル（１３，１４）と、ホイール内に組み込まれた第２の接続ケーブル（３３７）と、上記心出しフランジと関連していて、第１のケーブルと第２のケーブルとの間で選択的に切り離すことができる電気接点を構成する接続要素とを有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホイール（２）と支承ハブ組立体（１）を電気的に接続するシステム（２０，３０，４０，５０，６０）であって、前記ホイール（２）が、前記支承ハブ組立体（１）の外側フランジ（５）に取り付けられ、前記支承ハブ組立体（１）が、回転的に固定された外側リング（１８）と、心出しカラー（６）、前記心出しカラー（６）内に構成された前側開口キャビティ（７）及び前記前側キャビティ（７）内に開口した軸方向キャビティ（７）を備えた内側リング（３）とを有するシステムにおいて、前記接続システム（２０，３０，４０，５０，６０）は、前記内側リング（３）に取り付けられていて、前記軸方向キャビティ（４）及び前記キャビティ（７）内を延びる第１の接続ケーブル（１３，１４，６１３，６１４）と、前記ホイール（２）内に組み込まれた第２の接続ケーブル（２３７，３３７，６３７）と、前記心出しカラー（６）と関連していて、前記第１のケーブル（１３，１４，６１３，６１４）と第２のケーブル（２３７，３３７，６３７）との間で選択的に切り離すことができる電気接点を構成する接続手段（２１，２２，２３，３１，４１，５２，６１，６２）とを有することを特徴とするシステム（２０，３０，４０，５０，６０）。
【請求項２】
前記接続手段（２１，２２，３１、４１，５２，６１）は、少なくとも一部が前記心出しカラー（６）の前記キャビティ（７）内に固定されている請求項１記載のシステム（２０，３０，４０，５０，６０）。
【請求項３】
前記接続手段（２１，２２，３１，４１，６１，６２）は、互いに嵌合可能な２つの要素（２１，２２，３１，３２，６１，６２）を有し、各前記要素は、前記第１のケーブル又は前記第２のケーブルのうちの一方に電気的に接続され、各前記要素は、互いに嵌合すると、前記第１のケーブルと前記第２のケーブルとの間に連続電気接続部が形成されるよう設計された１組の接点（２１１，２１２，２２１，２２２，２２３，３１１，３１２）を有する請求項１又は請求項２記載のシステム（２０，３０，４０，５０，６０）。
【請求項４】
前記第１の要素（２１，３１，６１）は、前記第１のケーブル（１３，１４）に電気的に接続されていて、前記心出しカラー（６）の前記キャビティ（７）内に軸方向に嵌まるよう設計された管状コンポーネントである請求項３記載のシステム（２０，３０，６０）。
【請求項５】
前記要素（２２，３１，３２，６１，６２）のうちの１つは、円形導電路の形態をした１組の接点（２２１，２２２，２２３，３１１，３１２，３２２）を有する請求項３又は請求項４記載のシステム（２０，３０，６０）。
【請求項６】
円形導電路の形態をした１組の接点を備える前記要素は、第２の要素（２２，３２，６２）である請求項５記載のシステム（２０，３０，６０）。
【請求項７】
前記第１の組をなす接点及び前記第２の組をなす接点は、軸方向に差し向けられている、請求項３〜６の何れか１項記載のシステム（３０）。
【請求項８】
前記第２の要素（３２）は、前記第２のケーブルに電気的に接続された円板形状のコンポーネントであり、前記第２の要素へのその組み付けのための手段（３３）を備えている請求項７記載のシステム（３０）。
【請求項９】
前記第１の組をなす接点及び前記第２の組をなす接点は、半径方向に差し向けられている請求項３〜６の何れか１項記載のシステム（２０，６０）。
【請求項１０】
前記第２の要素（２２）は、前記第２のケーブルに電気的に接続されていて、前記第１のコンポーネント（２１）の内部に半径方向に嵌まるよう設計された管状コンポーネントである請求項９記載のシステム。
【請求項１１】
前記第２の要素（２２）は、Ｕ字形断面を有する回転対称コンポーネントである請求項１０記載のシステム。
【請求項１２】
前記接続手段は、前記第２の要素（２２）と前記第２のケーブル（２３７）との間に位置していて、前記ホイールと一体化可能な第３の電気接続要素（２３）を含み、前記第３の要素は、前記ホイールに着脱自在に取り付けられる請求項３〜１１の何れか１項記載のシステム。
【請求項１３】
前記第２の要素（６２）は、前記第２のケーブルに電気的に接続されていて、前記第１の要素（６１）の外部に半径方向に嵌まるよう設計された管状コンポーネントである請求項９記載のシステム（６０）。
【請求項１４】
前記接続手段は、軸方向接続要素（４１，５２）によって構成され、前記軸方向接続要素は、選択的に切り離し可能であり、前記支承ハブ組立体（１）に固定された第１の部分及び前記ホイール（２）に固定された第２の部分を有する請求項１〜３の何れか１項記載のシステム（４０，５０）。
【請求項１５】
前記心出しカラー（６）の内壁に対応して配置され、前記内側リング（３）の前記キャビティ（４）に沿って延びるケーブル（４１３）を有する請求項１４記載のシステム（４０）。
【請求項１６】
前記軸線（Ａ）と一線をなして配置されていて、前記内側リング（３）の前記キャビティ（４）に沿って延びるケーブル（５１）を有する請求項１４記載のシステム（５０）。
【請求項１７】
前記接続ケーブルは、データ伝送のための少なくとも１本の導線（５１３，５１４）及び電気供給のための少なくとも１本の導線（５１４，５１３）を含む請求項１６記載のシステム（５０）。
【請求項１８】
前記回転軸線（Ａ）に対して角度をなして回転するよう取り付けられていて、前記心出しカラー（６）と前記ホイール（２）との間に介在して設けられた少なくとも１つの機械的係止要素（５５）を有するコネクタ（５２）を有する請求項１７記載のシステム（５０）。
【請求項１９】
前記心出しカラー（６）と関連していて、前記コネクタ（５２）の外部を絶縁し、該コネクタ（５２）を大気の影響から保護する保持要素（５９）を有する請求項１６〜１８の何れか１項記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホイールと支承ハブ組立体との間の電気接続システムに関する。
【０００２】
米国特許第４，８３７，５５３号明細書から、ホイールと支承ハブ組立体との間の電気接続システムが知られており、この電気接続システムは、電気信号を車両の車輪内部の圧力センサからこの車両に伝えるよう設計されており、この電気接続システムは、２つの電気路によって構成された電気回路を有し、これら電気路のうちの第１のものは、互いに電気的に接続されていて、とりわけ支承ハブ組立体の外側リング及び車両のサスペンションにより構成されたチェーン状の金属コンポーネントに沿ってセンサの一方の極から延び、第２の電気路は、センサの第２の極から車両のトランスミッションまで延びていて、支承ハブ組立体の内側リングに形成された軸方向穴を貫通している。
【０００３】
第１の電気路は、車両内部に設けられていて、バッテリの正極に接続された警告灯を更に含み、第２の電気路は、センサの第２の極をアースに接続し、それにより電気回路を構成するために用いられている。
【０００４】
上述の米国特許では、圧力センサは、ホイールの圧力の低下の結果として第１の極と第２の極が互いに電気的に繋がり、その結果、警告灯が作動される真の意味で受動型のセンサである。
【０００５】
上述の電気接続システムは、１つには、構造の極めて著しい貧弱さ、１つには第１の電気路の構成に起因して或る幾つかの欠点がある。事実、この電気接続システムの構造的貧弱さにより、この電気接続システムは、最新世代の車両への設置が不適当になり、かかる最新世代の車両においては、使用中、システムは、かなり多量の情報をホイールに伝達しなければならず、しかも複雑精巧なセンサの使用を可能にしなければならない。さらに、電気回路の構成、特に第２の電気路の構成は、他のセンサの使用をできなくするだけでなく、動作のために電気を供給しなければならない能動型センサの使用を排除する。
【０００６】
本発明の目的は、上述の欠点の無いホイールと支承ハブ組立体との間に設けられる電気接続システムを提供することにある。
本発明によれば、ホイールと支承ハブ組立体との間に形成される電気接続システムは、前記ホイールが、前記支承ハブ組立体の外側フランジに取り付けられ、前記支承ハブ組立体が、回転的に固定された外側リングと、心出しカラー、前記心出しカラー内に構成された前側開口キャビティ及び前記前側キャビティ内に開口した軸方向キャビティを備えた内側リングとを有し、前記電気接続システムは、前記内側リングに取り付けられていて、前記軸方向キャビティ及び前記キャビティ内を延びる第１の接続ケーブルと、前記ホイール内に組み込まれた第２の接続ケーブルと、前記心出しカラーと関連していて、前記第１のケーブルと第２のケーブルとの間で選択的に切り離すことができる電気接点を構成する接続手段とを有することを特徴とする。
【０００７】
かかる接続システムにより、ホイール内に設けられたセンサに電気エネルギを供給してこれらセンサが働くことができるようになると共に多量の情報を車両に伝えることができる。
【０００８】
本発明を添付の図面を参照して説明する。なお、添付の図面は、本発明の非限定的な例としての実施形態を示している。
図１は、本発明の電気接続システム２０の主要要素を備えた支承ハブ組立体１とホイール２の概略断面図である。
支承ハブ組立体１は、軸線Ａ回りに回転するよう設計された内側リング３と、ホイール２に取付け可能な固定フランジ５と、ホイール２の取付け中、ホイール２を心出しするよう設計された心出しカラー６とを有する。内側リング３は、内側軸方向キャビティ４を有する。このキャビティは、駆動アクスルの場合、車両のアクスルへのハブ支承組立体の取付け中、スタッドアクスル８を包囲するよう設計されている。心出しカラー６は、ホイール２に見た側部が組立体１の外部に向かって開口したキャビティ７を備えている。  図１に示すハブ支承組立体１の例示の実施形態では、内側リング３、固定フランジ５及び心出しカラー６は、単一の鋳造品として一体に作られている。
【０００９】
本発明の第１の電気接続システム２０は、心出しカラー６の半径方向内壁に軸方向に装着された第１の電気接続要素２１と、Ｕ字形軸方向断面を有する第２の回転対称電気接続要素２２とを有し、Ｕの２本のアームは、ホイール２の外面により定められた容積部の内部に留まった状態で、第１の電気接続要素２１の半径方向内壁に軸方向に装着されると共に心出しカラー６を越えて軸方向に延びている。システム２０は、第３の電気接続要素２３を更に有している。
【００１０】
図１は又、中央部分が第２の接続要素２２の端部に載っているハブキャップ９並びにブレーキディスク１９、軸受の固定外側リング１８及びボール１７を概略的に示している。  次に、図２及び図３を参照して第１の接続要素２１の実施形態を説明する。この第１の接続要素２１は本質的に、心出しカラーのキャビティ７内に軸方向に嵌まり込むことができるような寸法の本質的に回転対称の管状コンポーネント２１０である。要素２１の軸方向長さは本質的に、心出しカラー６の軸方向長さに等しい。要素２１は、２つの延長部２１３，２１４を更に有し、これらの延長部内には２本の導線１３，１４がそれぞれ設けられている。これら延長部は好ましくは、要素２１を取り付けやすくすると共に２つの延長部が内側リング３の内側キャビティ４の半径方向内壁に形成された溝を通過しやすいように硬質プラスチックで作られている。この場合、端部２１５，２１６を車両に接触するよう設計されたハブ支承組立体の電気的伝達手段（図示せず）に電気的に接続するのがよい。２つの電気点状接続部又は接点２１１，２１２が、要素２１の管状部分２１０の半径方向内壁に設けられている。これら接点は、軸方向にオフセットしており、当然のことながら、導線１３，１４に電気的に接続されている。要素２１は本質的に、絶縁体２１８から成り、更に、円形補強材２１７を有する。この補強材は、硬質プラスチック又は金属材料で作られたものであるのがよい。
【００１１】
図４は、システム２０の第２の電気接続要素２２の概略斜視図である。この要素は、管状部分２２６及び平らな底部２２５を有する軸方向断面がＵ字形の回転対称コンポーネントである。この要素は本質的に、その管状部分の半径方向外壁に設けられた環状導電路２２１，２２２，２２３の形態をした３つの電気接点を備えた絶縁材料から成る。要素２２は、第１の接続要素２１の内部に軸方向に嵌まるよう設計されている。導電路２２１，２２２は、嵌合した場合、要素２１の接点２１１，２１２と接触するように軸方向に位置決めされている。要素２２の接点の形状が円形であることにより、組立てのために正確なアジマス（方位）を取る必要がないという利点がある。このようにすると、組立てが楽である。当然のことながら、配置関係を逆にして円形接点を要素２１に設けてもよいが、要素２２が軸方向に長いと仮定すれば、この円形導電路を第２の要素２２に設けることの方が容易である。接点２２２も又円形であり、接点２２２を越えて要素２２の底部に近設して軸方向に設けられている。かくして、接点２２２は、２つの接点２２１，２２３相互間に軸方向に設けられ、この接点は好ましくは、要素２１及びハブ支承組立体内への嵌め込み後、この接点２２２が要素２１を越えて軸方向に延びるよう実質的に長い軸方向幅を有する。２つの接点２２１，２２３は、接点２２２に対して絶縁された導体２２４によって互いに接続されている。
【００１２】
図５及び図６は、それぞれ、システム２０の２つのコンポーネント２１，２２及び第３の要素２３の斜視図及び断面図である。要素２３は、要素２１及び心出しカラー６の軸方向６の外部において要素２２の外部と半径方向接触状態にある。突出部２３３により、要素２３をホイール２のガジオンに取り付けることができ、このガジオンは通常、ホイールの盗難防止装置として役立つよう設けられる。
【００１３】
要素２３は、要素２２の管状部分に接触するようその曲率に一致するよう形作られた壁２３４を備える平行六面体の形態をしている。要素２３は、２つの点接触部又は点状接点２３１，２３２を有し、これら点状接点２３１，２３２は、要素２２の円形接点２２２，２２３とそれぞれ接触するよう軸方向に互いにずれている。これら接点２３１，２３２は、導線２３５，２３６にそれぞれ電気的に接続されており、これら２本の導線は次に、ホイールの電気伝達装置の接続ケーブル２３２内に組み込まれている。
【００１４】
システム２０の３つの要素２１，２２，２３は、アクスルへのハブ及び軸受の取付け又はアクスルへのホイールの取付けを全く改変せず又は邪魔しないという利点を有している。３つの要素は、補助手段を用いないで連続的に嵌められ、これら３つの要素は又、容易に分解できる。
【００１５】
図７及び図８は、本発明のシステムの第２の実施形態３０を示している。図７は、概略斜視図であり、図８は、断面図である。これら略図は、心出しカラー６のキャビティ７に嵌め込まれる要素３１を示しており、この要素３１の機能は、要素２１の機能とほぼ同じである。
要素３１は、２つの接点３１１，３１２がその軸方向外側部分に設けられた本質的に円筒形の形をしている点において独特である。したがって、設定の方向は、軸方向であり、半径方向ではない。この場合、接点は、円形導電路の形態をしているが、これらは、点接触部又は点状接点であってもよい。この場合、円板の形態をした要素３２を設けるのがよく、これは、要素３１の接点と反対側の円板の底部の内壁に設けられた２つの接点３２１，３２２を備えている。２つの要素の接点は、この場合、全て円形導電路の形態をしているが、これら要素のうち１つは、特定の方位付けを行なわないで２つの要素の組立て可能性に影響を及ぼさずに点接触部又は点状接点を有してもよい。２つの要素を互いに組み立てることにより、接点相互間の電気的導通又は連続性が保証される。この組立ては、スクリューボルト３３によって行なわれる。導線３３５，３３６は、要素３２の接点３２１，３２２をホイールの電気的伝達手段に接続されたケーブル３３７に接続している。他方の側において、導線１３，１４は、要素３１の導電路３１１，３１２に接続されている。
図９及び図１０は、それぞれ、本発明の第３の形式の電気接続システム４０の断面図及び斜視図である。この第３の形式のシステムでは、例えばボンディングにより要素４１が心出しカラー６の内壁に固定されており、ケーブル４１３が、内側リング３のキャビティ４に沿って形成された溝４１に沿って延びている。要素４１は、コネクタ、例えば雄型コネクタであり、これは、軸方向に差し向けられ、２つの接点４１１，４１２を有し、これら接点は、図１０に見える。この場合、第２の接続要素は、コネクタ４１の雌型部分であって、コネクタ４１内に嵌まり込んでいる。この第２の要素の延長部としてケーブルが設けられ、このケーブルは、ホイールの電気的伝達手段への電気的接続部を形成している。
【００１６】
図１１に示す実施形態は、システム３０，４０と類似した接続システム５０であるが、これらと異なる点を説明すると、接続システム５０は、軸線Ａと一線をなして配置された軸方向接続要素を有し、この軸方向接続要素は、キャビティ４の内部に延びる接続ケーブル５１及び軸線Ａに対して同軸状に配置され、ホイール２とケーブル５１それ自体との間の電気的接続部を形成するようケーブル５１に接続されたコネクタ５２を有している。
図１２で最もよく分かるように、ケーブル５１は、データをホイール２からケーブル５１に伝送する１本以上のワイヤ５１３及び電気をケーブル５１からホイール２に供給する１本以上の導線５１４を有している。図示の例示の実施形態では、ケーブル５１は、単一の導線５１３及び単一の導線５１４から成るが、ケーブル５１は、これよりも多くの本数の導線５１３又は導線５１４を有してもよい。
【００１７】
ホイール２の電気的伝達手段に接続された電気ケーブルとコネクタ５２との容易な接続を可能にするため、コネクタ５２は、軸線Ａに対して所与の角度位置にはかかわりなく設けられ、このコネクタ５２は、心出しカラー６とホイール２それ自体との電気的接続を保証するよう心出しカラー６とホイール２との間に介在して設けられた２つの機械的係止又はロック要素５５を有している。
【００１８】
このコネクタは、導電材料で作られた２つのリング５６を更に有し、これらリングは、導線５１３，５１４に接続された状態で、心出しカラー６の内部に向かって半径方向に延びると共に係止要素５５を構成している。２つのリング５６は各々、ホイール２と一体のスタッド５８上に形成されたそれぞれの電気路５７と係合することができ、各リングを軸線Ａに関して同軸の位置で心出しカラー６内に挿入することができる。
【００１９】
最後に、システム５０は、コネクタ５２を外部から絶縁し、これを大気の影響から保護するためにキャビティ７の内部且つコネクタ５２の内部に嵌め込まれた保持要素５９を有している。
【００２０】
図示していないが、上述の説明から容易に演繹できるシステム５０の実施形態では、導線５１３，５１４も又、互いに同軸の導線であるのがよく、この場合、コネクタ５２は、２本の導線５１３，５１４のうちの一方に接続された中央金属端子及びこの端子周りに設けられると共に２本の導線５１４，５１３のうちの他方に接続された金属クラウンを有する。
さらに、この場合、係止要素５５は、この端子及びクラウン上に直接形成され、上述したのと同一の機能を有する。
【００２１】
図１３に示す実施形態は、システム３０に類似したシステム６０である。要素６１は本質的に管状又は円筒形であり、心出しカラー６のキャビティ７に嵌まり込むよう設計されている。
要素６１は又、心出しカラー６の軸方向深さよりも大きな軸方向深さを有している。この要素６１は、その半径方向外面に、２つの円形導電路６１１，６１２を有している。これら２つの導電路は、互いに対して軸方向にオフセットしている。要素６２は、円筒形であり、要素６１の半径方向外壁と円板２の半径方向内壁との間に嵌まるよう設計されている。要素６２は、組立て後に要素６１の導電路６１１，６１２と対応して設けられる２つの円形導電路６２１，６２２を更に有している。
【００２２】
導線６１３，６１４が、導電路６１１，６１２に接続され、これら導線は、上述のように軸方向キャビティ４を貫通して延びる。導線６３５，６３６は、要素６２の接点６２１，６２２をホイールの電気的伝達手段に接続されたケーブル６３７に接続している。
この実施形態では、接点方向はこの場合も又、半径方向である。要素６１，６２のうちいずれか一方の接点はこの場合も又、接続品質に悪影響を及ぼさない点接触部又は点状接点であるのがよい。両方の要素の接点も又、点接触部又は点状接点であるが、この場合、これら接点は、良好な品質の電気的接点を保証するよう正確な相対的アジマスで配置されなければならない。
【００２３】
接続システム６０は、要素６１を心出しカラー６のキャビティ７内にしっかりと固定するよう設計された軸方向係止コンポーネント６３を更に有するのがよい。このコンポーネント６３も又、要素６２の位置を図１３に示すように保証することができる。
【００２４】
本発明を説明すると共に図示した実施形態に限定されるものではなく、これら実施形態は、ホイールと支承ハブ組立体との間の電気接続システムの例示として解されるべきであり、又、これら実施形態は、コンポーネントの形状及び配置並びにこれらの構成及び組立ての細部に関して更に改造可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１の電気接続システムの主要要素を備えたハブ支承組立体とホイール全体の概略断面図である。
【図２】第１の接続要素の斜視図である。
【図３】図２の第１の接続要素の断面図である。
【図４】第２の接続要素の斜視図である。
【図５】第３の接続要素と組み合わせられた第１の２つの要素の斜視図である。
【図６】図５の断面図である。
【図７】本発明の第２の電気接続システム概略斜視図である。
【図８】図７の接続システムの断面図である。
【図９】本発明の第３の接続システムの断面図である。
【図１０】図９のシステムの部分斜視図である。
【図１１】本発明の電気接続システムの第４の実施形態の概略斜視図である。
【図１２】図１１のシステムの特定の細部の第１の好ましい実施形態を分かりやすくするために部分的に断面で且つ部分的に切除して示す図である。
【図１３】図８のシステムの第２の好ましい実施形態を分かりやすくするために部分的に断面で且つ部分的に切除して示す図である。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
2008532823.tif 000016
2008532823.tif 000017
2008532823.tif 000018
2008532823.tif 000019