JPS6191534A - 車両タイヤ内の空気圧を連続的に監視するための圧力測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、車両タイヤ内の空気圧を連続的に監視するた
めの圧力測定装置であって、ダイヤフラムおよび該ダイ
ヤフラムと一緒に移動可能な磁石が下方部分と、この下
方部分上に気密に固定可能である蓋とから構成さねた圧
力測定器内ζこ挿入されており、該圧力測定器がタイヤ
圧の変化に応答し、かつこの変化を端末器に伝えるよう
になっている形式のものに関する。

従来技術 磁石がダイヤフラムまたは圧力測定器を介して支配的な
タイヤ圧に関連して移動するかまたは磁界が他の方法で
変化させられる形式のタイヤ監視装置は種々の構成が提
案されている。

西ドイツ国特許出願公開第２５５６０４７号明細書から
低いタイヤ圧の監視機構が知られている。該監視）浅溝
では磁石は磁石の正常位置で閉じられた磁束を形成する
ために第１磁極面と第２磁極面とを有している。この装
置は複数の弁を備えた室機構内に低空気圧スイッチを備
え、かつ基準圧力を与える空気袋を備えている。

低空気圧スイッチは車両タイヤのリムに取付けられ、か
つタイヤ内に延びている。タイヤ圧が降下すると、０−
リングでシールされたピストンが作動され、ピストンが
空気袋の運動を解除する。その際磁石は正常位置から走
出位置へもたらされる。これによって生じた外側の磁界
が定置の検出装置によって検出され、信号を発生させる
。

磁気的な信号発生機構を備えた類似の監視装置が西ドイ
ツ国特許出願公開第２８４８９４２号明細書に記載され
ている。磁気的な信号発生機構はリムの内側に、したが
って車両タイヤの空気室内に取付けられる。したがって
装置はタイヤ取付は前に取付け、かつ〜リウムガスを供
給して調節しなければならない。この監視装置も多数の
構成部材から、例えば伸張性の袋〆とこれに配属された
、永久磁石と磁極片、磁鉄材料製のプレートを備えた磁
石ユニットとから成っている。装置にタイヤ取付は後に
接近できないことが特に不都合である。更ｌこ磁石は半
径方向に車輪に向かって移動せしめられる。

西ドイツ国特許出願公開第３０２９２４６号明細書から
車両タイヤの測定値のための磁気的な伝送装置を備えた
タイヤ圧測定装置が公知である。この圧力測定装置は波
形の高級鋼ダイヤフラムを備えた圧力ヨリ定器から成っ
ており、ダイヤフラムに支配的なタイヤ圧がリムの孔を
介して作用するようになっている。波形ダイヤフラムは
磁石を保持しており、磁石はタイヤ圧に関連して半径方
向に車輪に向かって移動する。

更に基準磁石が設けられており、基準磁石は車輪回転と
ともに回転するが半径方向の運動は行なわない。２つの
磁石は車輪回転毎に誘起コイルのそばを通過案内され、
かつ誘起された電圧は、比較し得るように電気的に処理
される。生じた電圧差が監視されているタイヤ内の圧力
降下を示す。

従来公知の、車両タイヤ内の空気圧を連続的に監視する
ための圧力測定機構はすべてきわめて複雑な構成を有し
ており、しかも多数の個別部材から構成されている。更
に大ていの機構では車両車輪のリムに孔を設けなければ
ならず、これは乗物運行上の理由から不都合であり、し
たがって走行許可の失効をもたらすことがある。その上
に発生器ケーシングの密封性に対して高い要求がなされ
る、それというのも基準室内におけるきわめて僅かな圧
力降下が誤表示をもたらすからである。大ていの発生器
はばねおよび適切な調節ねじを備えているので、このよ
うな監視装置の感温性がきわめて大きい。そのために温
度変化を補償するための付加的な構成部材が必要となる
。上記で提案された監視機構は発生器として記載されて
いる。発生器は、磁石を保持した部材が半径方向に車輪
に向かって移動するように、リムに取付けられている。

そのために少なくとも部分的にきわめて大きな遠心力が
作用し、この遠心力はリム直径と走行速度に左右され、
したがって著しく変動する。

発明が解決しようとする問題点 本発明の課題は、数少ない個別部材から簡単でコンノξ
クトな構成で製造可能であり、かつ車両タイヤのリムフ
ランジに容易に取付は可能であり、しかも別の圧力状態
を持つ種々異なる使用範囲に問題なく容易に適合せしめ
ることができ、かつ確実に機能する、冒頭に記載の形式
の圧力測定装置を提供することである。

問題点を解決するための手段 上記の課題を解決するための本発明の手段は冒頭に記載
の形式の圧力測定装置において、ダイヤフラムが環状の
周縁から内向きに軽度の上向きの円錐形状に延びるダイ
ヤフラム部分から構成されており、該ダイヤフラム部分
・が中央の開口と、該開口から下向きに延びる円筒状付
加部とを有しており、かつ円筒状付加部の底部が閉鎖さ
れており、ダイヤフラムが圧力測定器の内室全体にわた
って張設されるように挿入されていて、しかも周縁でも
って圧力測定器の下方部分の自由縁部に設けられた半径
方向でみて内向きの肩に座着し、かつこの肩の所で下方
部分上に載置された蓋によって気密に固定的に保持され
ており、永久、磁石がダイヤフラムの円筒状付加部内に
挿入されており、かつ蓋が車両タイヤの弁に接続するこ
とが１きる接続管を有しており、かつ圧力測定器に端末
器と協働する磁気抵抗センサが配属されていることであ
る。

実施例 符号りで全体的に示された圧力測定器は円筒状の下方部
分１と該下方部分１に気密にかぶせることができる蓋２
から構成されており、蓋２は車両タイヤ（図示せず）の
弁に接続するための接続管３を備えている。

下方部分１内には弾性的に可撓性の材料例えばエラスト
マーから成るダイヤフラム４が挿入されており、ダイヤ
フラム専は長期的に圧力測定器りの２つの室間の圧力補
償を行なう。ダイヤフラム４は閉じられた底部４２を倫
えた円ＩＦ）状付加部手、を有している。底部４１と反
対側の、開口６を制限する円筒状付加部４１の縁部から
外方斜め上方に軽度の円錐形状にダイヤフラム部分４３
が延びており、ダイヤフラム部分４３の周縁４４は圧力
測定器りの下方部分１の屑５゜上に座着している。肩５
２は下方部分１の蓋２に向いた自由縁部に半径方向でみ
て内向きである。ダイヤフラム４は圧力測定器りの内室
全体にわたって張設されていて、直線形に移動可能であ
る。有利には圧力測定器りの下方部分１内にダイヤフラ
ム４の形状に適合せしめられた座が形成されている。座
はダイヤフラムの円筒状付加部会を受容するための円筒
状の空所によって構成されている。この空所を制限する
自由縁部から圧力ｍす定器りの肩５２に向かって軽度の
円錐形状にダイヤフラム牛のための座着面５．が延びて
いる。ダイヤフラム舎の円筒状付加部４１は圧力測定器
りの下方部分内の円筒状の空所内に可動に挿入されてお
り、かつ軽度の円錐形状のダイヤフラム部分４３は座着
面５２に可動に座着している。

ダイヤフラム４の円筒状付加部会。内には永久磁石７が
挿入されており、かつ永久磁石７は有利にはダイヤフラ
ム牛の円筒状付加部４の開口縁に一体形成された、半径
方向でみて内向きの、開口６を狭めるつげ４５によって
円筒状付加部４．内の位置ｌこ保持されている。

圧力測定器りの蓋２は気密に下方部分１と結合されてお
り、かつこの結合は例えばねじ結合により分離可能であ
ってもまたは例えば溶接によって固定的に行なわれてい
てもよい。第１図に示された実施例では分離可能なねじ
結合のための手段が配慮されている。第２図による実施
例ではＭ２は下方部分１と固定的に、すなわち分離不可
能に結合されている。圧力測定器りの蓋２は円筒状のリ
ング２１でもって下方部分１の上方の縁部範囲をつかん
でいる。リング２２はねじ山を有しており、このねじ山
が下方部分１の対応するねじ山にねじ込まれている。蓋
はリング２１の周縁から内向きに延びる平リング２２か
ら成っており、平リング２２は下面でもって下方部分１
の屑５２の上面およびダイヤフラム４の周縁４４に座着
している。このようにして有利にはシールリップとして
構成された、ダイヤフラム４の陶縁４４は下方部分１の
肩５２と蓋２の平リング２２との間に気密に保持されて
いる。平リング２２の内側の開口の縁部から軽度の上向
き円錐形状の蓋部分２３が続いており、蓋部分２３は中
央の開口を有していて、開口は接続管３の出口８に連通
している。

ダイヤフラム牛は圧力測定器りの内室を２つの別個の室
、すなわち下方部分内の完工と蓋２内の室■とに分けて
いる。完工は閉じられており、かつ室■は出口８を介し
て車両タイヤの弁と接続することができるので、室■内
では車両タイヤ内の圧力が得られる。

圧力測定器りには圧力状態を表示する電気的な装置が配
属されており、この電気的な装置は一定の距離（２ｃｍ
よりも大きくてよい）を置いてリムフランジに固定され
た圧力測定器りの循環軌道に対して平行に定置に配置さ
れている。電気的な装置はセンサ９から成っており、セ
ンサ９は増幅器１０および電圧−周波数変換器１１を介
して端末器１２と接続されている。端末器１２は、操作
者が車両タイヤ内の圧力状態のその都度の状態を確認で
きるように適切な装置を装備している。すなわち押しゼ
タンＴを操作することによってメモリを接続することが
できる。比較器１４が直接表示装置の電圧−周波数変換
器１１に接続されており、また比較器１牛の後に警報装
置１５が接続されている。

監視ないしは圧力測定装置の作用は以下の通りである： 圧力測定器りの完工は仕上げ時に少なくとも必要とされ
る目標圧力を負荷される。そのときに室Ｉ内の圧力が上
昇するので、可撓性のダイヤフラム牛が変位して座から
持上げられる、ただし周縁４４で固定されている。次い
で圧力測定器りは接続管３を介して、かつタイヤ弁（図
示せず）を介して車両タイヤの圧力室と接続され、その
ときに可撓性のダイヤフラム４は先ず中間位置を取る、
それというのも圧力測定装置りの室■内の圧力が上昇す
るからである。接続された車両タイヤの目標圧力が一定
［直降下した場合にダイヤフラム４は圧力に対して直線
形に終端位置へ移動する。ダイヤフラム４は長期的に２
つの室■と■の間の圧力補償を行なうの１、基準電圧を
負荷された室■内には常に適切な圧力が支配的である。

室■内の短期的な圧力変化は圧力補償を殆どもたらさな
い。しかし車両タイヤ内により大きな圧力降下が起きた
場合には、ダイヤフラム牛とこれに統合された磁石７と
は定置の、磁気抵抗センサ９から遠くへ室■内へ移動さ
せられる。磁気抵抗センサ９は磁石７の距離に関連した
直線形の磁界変化に応答し、かつ増幅回路によって増幅
された信号が端末器１２内でメモリーされ、ここで評価
される。

圧力測定器りの完工と室■内の圧力補償の際には送られ
た信号はメモリ１３内でメモリーされる。この基準値は
次いで車両タイヤ内の圧力降下によって生じた数字と比
較される。表示装置の回路は種々の方法で設計すること
ができる。例えば最大許容変化値に達したときに警報を
出すように、圧力降下時に室■内で変化する電気的な数
値を連続的に表示することができる。

電気信号は圧力測定器り内に挿入された磁石７の通過毎
に出猟抵抗センサ９によって記録され、更に端末器１２
にインプットされる。信号の大きさは周波数、すなわち
車両タイヤの回転数／時間とは無関係である。もちろん
タイヤ静止時には測定値の検出も測定値の処理も行なわ
れない。

増幅器１０の後に接続された電圧−周波数変換器１１に
よって導線の長さまたは中間に配置されたプラグ接触結
合の数とは無関係に電気信号の端末器１２への障害のな
い伝送が保証される。例えば外界からの電磁妨害の影響
を排除するためには得られた周波数は数置照会され、相
互に比較され、かつ多数の測定値が一致したときに初め
て端末器にメモリーされ、カウントされ、基準値と比較
され、かつ表示される。

監視されるタイヤが数多い場合には末端器にマイクロプ
ロセッサを組み込むと有利である。

末端器が以下の機能を備えていると十分で確実な監視が
保証される： 各測定箇所の照会およびその、較正過程におけるアロケ
ーションを伴なう記憶； 規則的に繰返される周期で各測定箇所の照会、測定値と
メモリー値との比較： 車両タイヤのいずれか１個における圧力がアクスル・ジ
オメトリ（Ａｃｈｓｅｎｂｉ　ｌｄｓｃｈｅｍａ）　テ
設定された値を上回るかまたは下回った際の警報信号を
伴なう表示。

取付は容易であり、少ない数の構成部材から構成された
、きわめて小形の圧力測定器とこれに配属された表示回
路とは申し分なく作動し、かつ車両タイヤ内の圧力変化
を早期に把握し、したがって大きな損傷を防止する。

発明の効果 磁気抵抗効果による直線形の磁気感受性のセンサを使用
した、直線形の特性曲線を有する本発明による圧力測定
器は、無接触的に２ｃｍを上回る比較的大きな距離を越
えて車両タイヤの状態表示を伝える簡単な回路配置を可
能にする。

この圧力測定器は僅かなＮ量を持つきわめて小形な寸法
に構成することができる。ダイヤフラムの直線的な距離
移動はタイヤ圧に関連している。ダイヤフラムは、定格
圧力ないしは目標圧力に関連して変化に応答するのに十
分に敏感な材料から製作されている。圧力測定器は別の
圧力状態を持つ種々異なる使用範囲に問題なく適合せし
めることができる。圧力測定器はダイヤフラムによって
２つの室に分割されている。取　　・付けるときには先
ず一方の室に所定の目標圧力を負荷し、次いで車両タイ
ヤのリムフランジに取付け、かつタイヤの弁に接続する
、このときに室内で圧力補償がなされる。このノーンデ
ィな圧力測定器のリムフランジへの取付けはきわめて簡
単であり、更にこの小形装置に常に外部から接近し得る
ことが有利である。高い温度安定性、大きな保持力を有
する永久磁石が使用されており、減磁は起らない。要求
に容易に調和せしめることのできる少ない数の構成部材
は確実に作動する監視装置を与え、該監視装置は車両タ
イヤに問題なく取付けることができる。もちろんこの取
付けに問題のないことは、タイヤ圧の変化を表示する所
望の信号を発生するために圧力測定器と協働するセンサ
にも該当する。

【図面の簡単な説明】

第１図は平衡状態にある、ないしは無加圧状態の本発明
による圧力測定器の１実施例の縦断面図、第２図は圧力
を負荷されて、接続管へ向かって反転した状態のダイヤ
フラムを持つ、本発明による圧力測定器の別の実施例の
縦断面図、第３図は圧力測定器を後方に接続されたセン
サおよび表示装置とともに示した略示図である。 Ｄ・・・圧力測定器、１・・・下方部分、２・・・蓋、
２１・・リング、２２・・・平リング、２３・・・蓋部
分、３・・・接続管、４・・・ダイヤフラム、牛、・・
・円筒状付加部、４１・・・底部、４３・・・ダイヤフ
ラム部分、４４・・・周縁、４５・・・りば、５・・・
空所、凸、・・・座着面、５゜・・・屑、６・・・開口
、７・・・永久磁石、８・・　出口、９・・・センサ、
１０・・・増幅器、１１・・・電圧−周波数変換器、１
２・・・末端器、１３・・・メモリ、１４・・比較器、
１５・・・警報装置、Ｉ、ＩＦ・・・室、■・・・押し
ゼタン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、車両タイヤ内の空気圧を連続的に監視するための圧
   力測定装置であって、ダイヤフラムおよび該ダイヤフラ
   ムと一緒に移動可能な磁石が下方部分と、この下方部分
   上に気密に固定可能である蓋とから構成された圧力測定
   器内に挿入されており、該圧力測定器がタイヤ圧の変化
   に応答し、かつこの変化を端末器に伝えるようになって
   いる形式のものにおいて、ダイヤフラム（４）が環状の
   周縁（４＿４）から内向きに軽度の上向きの円錐形状に
   延びるダイヤフラム部分（４＿３）から構成されており
   、該ダイヤフラム部分（４＿３）が中央の開口（６）と
   、該開口（６）から下向きに延びる円筒状付加部（４＿
   １）とを有しており、かつ円筒状付加部（４＿１）の底
   部（４＿２）が閉鎖されており、ダイヤフラム（４）が
   圧力測定器（Ｄ）の内室全体にわたって張設されるよう
   に挿入されていて、しかも周縁（４＿４）でもって圧力
   測定器（Ｄ）の下方部分（１）の自由縁部に設けられた
   半径方向でみて内向きの肩（５＿２）に座着し、かつこ
   の肩の所で下方部分（１）上に載置された蓋（２）によ
   って気密に固定的に保持されており、永久磁石（７）が
   ダイヤフラム（４）の円筒状付加部（４＿２）内に挿入
   されており、かつ蓋（２）が車両タイヤの弁に接続する
   ことができる接続管（３）を有しており、かつ圧力測定
   器（Ｄ）に端末器（１２）と協働する磁気抵抗センサ（
   ９）が配属されていることを特徴とする、車両タイヤ内
   の空気圧を連続的に監視するための圧力測定装置。 ２、ダイヤフラム（４）の周縁（４＿４）がふくらみの
   あるシールリップとして構成されている、特許請求の範
   囲第１項記載の圧力測定装置。 ３、圧力測定器（Ｄ）の下方部分（１）にダイヤフラム
   （４）の形状にほぼ適合せしめられた座が形成されてお
   り、この座上にダイヤフラム（４）が可動に座着してい
   る、特許請求の範囲第１項記載の圧力測定装置。 ４、圧力測定器（Ｄ）の下方部分（１）に設けられたダ
   イヤフラム（４）のための座としてダイヤフラム（４）
   の円筒状付加部（４＿２）を受容するための円筒状の空
   所（５）が設けられており、かつ該空所（５）の自由縁
   部から下方部分（１）の肩（５＿２）に向かって座着面
   （５＿１）が軽度の上向きの円錐形状に延びており、該
   座着面（５＿１）上に軽度の円錐形状のダイヤフラム部
   分（４＿１）が可動に座着している、特許請求の範囲第
   １項または第３項記載の圧力測定装置。 ５、蓋（２）の縁範囲が平リング（２＿２）として構成
   されており、該平リング（２＿２）が下方部分（１）の
   肩（５＿２）と、シールリップを成すダイヤフラム（４
   ）の周縁（４＿４）とに座着しており、かつ平リング（
   ２＿２）の内縁から蓋部分（２＿３）が軽度の上向きの
   円錐形状に延びていて、しかも中央の開口を有しており
   、該開口が接続管（３）の出口（８）に連通している、
   特許請求の範囲第１項記載の圧力測定装置。 ６、蓋（２）が圧力測定器（Ｄ）の下方部分（１）を包
   囲する、ねじ山を備えた円筒状のリング（２＿１）を有
   しており、かつ平リング（２＿２）が上記リング（２＿
   １）自由縁部とは反対側の周縁から直角に半径方向でみ
   て内向きに延びている、特許請求の範囲第１項または第
   ５項記載の圧力測定装置。 ７、増幅器（１０）並びに電圧−周波数変換器（１１）
   が磁気抵抗センサ（９）に配属されている、特許請求の
   範囲第１項記載の圧力測定装置。