(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ（８）と、前記タイヤ（８）との間に間隙（１２）を形成するように前記タイヤ（８）が取り付けられるホイール本体（６）と、前記ホイール本体（６）の回転軸（４）の周囲に延びる電気導体とを備えるホイール（２）であって、さらに、センサ（１４）と、前記間隙（１２）内に設けられて前記センサ（１４）と電気的に接続されるアンテナ（１６）とを備え、前記センサ（１４）とアンテナ（１６）は、互いに連動して作用するように構成されることにより、電磁波が前記電気導体によって反射されることで前記回転軸（４）の周囲の前記間隙（１２）内で伝播するような波長を有する前記電磁波を放射し、前記アンテナ（１６）は、前記ホイール本体（６）側から前記間隙（１２）内に向かってタイヤ半径方向に延びることを特徴とするホイール。
【請求項２】
請求項１に記載されるホイール（２）であって、前記アンテナ（１６）はダイポールもしくはヘリカルアンテナを備えるホイール。
【請求項３】
請求項１もしくは２に記載されるホイール（２）であって、前記アンテナ（１６）は前記センサ（１４）に物理的に接続されているホイール。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載されるホイール（２）であって、前記アンテナ（１６）はタイヤバルブ（１０）に取り付けられるホイール。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載されるホイール（２）であって、前記センサ（１４）はタイヤバルブ（１０）に取り付けられるホイール。
【請求項６】
請求項５に記載されるホイール（２）であって、前記センサ（１４）は前記アンテナ（１６）とバルブ本体の両方に電気的に連結されているホイール。
【請求項７】
請求項６に記載されるホイール（２）であって、前記バルブ本体は金属からなっているホイール。
【請求項８】
請求項６もしくは７に記載されるホイール（２）であって、前記バルブ本体は前記ホイール本体（６）に電気的に接続されているホイール。
【請求項９】
請求項６もしくは７に記載されるホイール（２）であって、前記バルブ本体は前記ホイール本体（６）に容量結合されているホイール。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載されるホイール（２）であって、前記センサ（１４）は弾性表面波センサであるホイール。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載されるホイール（２）であって、前記電気導体は前記ホイール（２）の回転軸（４）を取り囲んで配置されるホイール。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれかに記載されるホイール（２）であって、前記電気導体は前記ホイール本体（６）を含むホイール。
【請求項１３】
請求項１２に記載されるホイール（２）であって、前記電気導体は前記ホイール（２）のタイヤ支持面を含むホイール。
【請求項１４】
請求項１３に記載されるホイール（２）であって、前記電気導体は円周方向のタイヤ保持リム（１８）を含むホイール。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれかに記載されるホイール（２）であって、前記電気導体は前記タイヤ（８）内の素子を含むホイール。
【請求項１６】
請求項１５に記載されるホイール（２）であって、前記タイヤ内の素子はタイヤ強化構成材料であるホイール。
【請求項１７】
請求項１５もしくは１６に記載されるホイール（２）であって、前記タイヤ内の素子はビードワイヤもしくは編組線からなる強化素子（２０）であるホイール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はタイヤセンサをインテロゲートするシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤの様々な特性を、一つ以上の弾性表面波（ＳＡＷ）センサを用いて監視することは知られている。そのようなセンサは、通常、タイヤの内部に搭載され、アンテナに電気接続されることで、信号を前記センサと遠隔送信機／受信機の間で伝達することが可能になる。この先行技術によるシステムの問題点としては、使用中のタイヤの回転にともなって、センサとそれに接続されたアンテナもまた回転することである。それによって、前記センサとアンテナの位置に、前記送信機／受信機の位置に対する急速な相対的揺動が生じることにより、前記センサと送信機／受信機との間で送信される信号の検測が困難になる。
【０００３】
本発明の第一の特徴としては、ホイールの構造内部に電気導体に電気的に連結されたセンサーを備えるホイールを設けることである。前記センサーはＳＡＷセンサであってもよい。前記センサは、前記電気導体に容量結合したセンサであってもよい。前記電気導体は、前記ホイールのリム、および／もしくは、前記ホイールに搭載されたタイヤ内の素子であってもよい。前記タイヤ内の素子は前記タイヤ内の強化構成材料であってもよい。前記タイヤ内の素子は、例えば、ビードワイヤもしくは編組線からなる強化素子であってもよい。さらに、前記センサは、ダイポールもしくはアンテナを用いて前記電気導体に電気的に連結されてもよい。好ましくは、前記ダイポール／アンテナは前記ホイール内に配置されることにより、ホイールの周囲を移動する電磁波を励起する。前記アンテナはヘリカルアンテナであってもよい。
【０００４】
本発明の第二の特徴としては、タイヤ用バルブを提供することであり、前記バルブはセンサとダイポールもしくはアンテナを備えており、前記ダイポールもしくはアンテナは、前記センサと前記バルブ本体の両方に電気的に連結されている。好ましくは、前記バルブ本体は金属から成り、ホイールのリムと接続するように構成されている。前記接続は電気接続であってもよい。
【０００５】
本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明によるホイール２を添付図面の図５に示す。前記ホイール２をホイール２のその回転軸４が位置する平面における断面で示す。前記ホイール２は、前記回転軸４を中心として対称であるために、その前記回転軸４の上部に位置するホイール２のみを図５に示す。従来の車両用ホイールの構成は当業者にとって既知であるため、その詳述は省略するが、補完のために、図５に示すホイール２は空気タイヤ８が取り付けられるホイール本体６を備えることを了解事項とする。バルブ１０は前記ホイール本体６の開孔まで延びており、それによって、前記タイヤ８とホイール本体６の間の空隙１２に空気が押入される。前記バルブ１０は一方向特性を有しており、空気は前記間隙１２に送り込まれる（前記バルブ内の放出機構が起動されない限りは）が、そこから放出されることはない。前記タイヤ８はそれにより前記ホイール本体６上で膨張させられる。
【０００７】
本発明によると、前記バルブ１０は、タイヤ圧力や温度等の特性を監視するセンサ（ＳＡＷセンサ等）が設けられている。図５に、前記バルブ１０の本体に確定された溝に配置されたＳＡＷセンサ１４を示す。前記センサ１４は、それ自身が前記バルブ１０の本体に機械的に取り付けられているヘリカルアンテナ１６に電気接続されている。前記アンテナ１６は、前記ホイール本体６のリム１８と前記タイヤの側壁内に配置されている強化素子２０に十分近接して配置されて、それらにおける電磁波を誘発する。前記アンテナ１６は、前記センサ１４が起動した際に、前記リム１８および／もしくは強化素子２０が前記アンテナ１６によって生成された近接する磁界内に位置するように、前記リム１８および／もしくは強化素子２０に十分近接して配置されてもよい。
【０００８】
図５には、前記タイヤ８の強化素子２０の数個のみを概略的に示す。関連技術に精通した者であれば、車両用空気タイヤにおける前記強化素子２０の配置構成は熟知しているであろう。
【０００９】
添付図面の図２に前記バルブ１０の拡大図を示す。前記バルブ１０の別の形態として、添付図面の図１に示すバルブ３０はホイール本体６に取り付けられてもよい。図１を参照すればわかるように、図２に示す前記バルブ１０の場合のように、溝に前記ＳＡＷセンサを取り付けるのではなく、図１に示す前記バルブ３０は取り付けブラケット３６を用いてバルブ本体３４に固定されるＳＡＷセンサ３２を備える。図１の前記バルブ３０は、前記バルブ本体３４に固定され、かつ、前記センサ３２に電気接続されるヘリカルアンテナ３８を備える。
【００１０】
図１および図２に特に言及すると、各バルブ３０、１０の場合、ヘリカルアンテナ（もしくは別の形態として、短形のダイポール）はバルブに機械的に取り付けられて、前記ＳＡＷセンサに電気接続される。前記アンテナ／ダイポールとセンサの位置としては、前記バルブがホイールに固定される場合は、前記ホイールリムに搭載されるタイヤ内部に位置するように配置される。前記センサの一端子もまた、前記バルブの金属体に接続される。このようにして、前記バルブ本体は、ＲＦ「カウンターウェイト」として用いられる。各バルブは、ホイールリムに容量結合されてもよい。前記ダイポール／アンテナは、前記金属ホイールリムおよび強化素子からの反射の結果、前記タイヤの周囲を移動する電磁波を励起するように、前記タイヤ内部に配置される。上記により効果的に、前記タイヤは電磁導波管として作用し、前記タイヤ全体に電磁界を展開する。これにより、前記タイヤ壁は前記ホイールの円周全体に電磁波を放射する。これは、点放射源として作用する従来のアンテナの使用とは対照的である。本発明においては、ホイール全体がアンテナとして効果的に作用する。こうすれば、センサがインテロゲーションパルスによって励起される部位が広がり、インテロゲーションプロセスを大幅に簡略化する。
【００１１】
図１の前記バルブ３０において、前記ＳＡＷセンサは取り付けブラケットを用いて前記バルブに取り付けられる。しかしながら、図２の前記バルブ１０においては、前記ＳＡＷセンサは前記バルブ本体に直接取り付けられる。センサを直接取り付けるのに好適なバルブ本体を添付図面の図３および図４に示す。図３と図４に示す各バルブ本体５０と６０はそれぞれ、溝５２および６２を確定し、前記溝にセンサが配置される。各溝５２および６２はそれぞれ対応するバルブ本体に確定されており、使用の際に、膨張用空気を前記タイヤ間隙１２（図５参照）に送り込むための空気用通路５４および６４に通じている。このようにして、前記センサが前記溝に配置された際に、前記バルブを通過した膨張用空気が前記センサの周囲を通過する。前記センサはそれにより前記膨張用空気に接触し、その特性を監視できる。溝５２および６２はまた、前記タイヤ間隙１２内に配置された状態の前記バルブ本体の部位にも設けられる。このようにすれば、前記センサは、対応するホイールの通常使用の間も、前記タイヤ内の空気特性を監視することも可能である。
【００１２】
本発明は、上記に説明した特定の実施形態に限定されることなく、別の配置構成も当業者には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第一実施形態を示す。
【図２】本発明の第二実施形態を示す。
【図３Ａ】本発明に関わり使用されるバルブ本体の側面図である。
【図３Ｂ】図３Ａに示すバルブ本体の断面側面図である。
【図３Ｃ】図３Ａに示すバルブ本体の端面図である。
【図４Ａ】本発明に関わり使用される別のバルブ本体の側面図である。
【図４Ｂ】図４Ａに示すバルブ本体の断面側面図である。
【図４Ｃ】図４Ａに示すバルブ本体の端面図である。
【図５】本発明に従ったホイールの部分断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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