專(zhuān)利名稱：輪胎用傳感器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于檢測(cè)內(nèi)部氣壓等輪胎內(nèi)部信息的輪胎用傳感器裝置，更具體地說(shuō)，涉及不會(huì)妨礙輪胎的輪輞組裝操作、提高了信息發(fā)送能力的輪胎用傳感器裝置。
背景技術(shù)：
以往，為了監(jiān)視內(nèi)部氣壓或溫度等輪胎內(nèi)部信息，通常進(jìn)行如下操作在輪輞的凹槽(well)部安裝傳感器裝置，用該傳感器裝置檢測(cè)輪胎的內(nèi)部信息，然后利用電波將該檢測(cè)結(jié)果發(fā)送給輪胎外部的接收裝置。
在這樣的輪胎用傳感器裝置中，一般在印刷電路板上搭載傳感器和信息發(fā)射器，在該印刷電路板上印刷信息發(fā)送用的天線，然后將這些傳感器和信息發(fā)射器與印刷電路板一起收納到薄的殼體里。
在將上述傳感器裝置安裝到輪輞的凹槽部的時(shí)候，如果使殼體的底面緊貼凹槽部的表面，傳感器裝置就不會(huì)妨礙輪胎的輪輞組裝操作。然而，由于如上述那樣，所有的傳感器裝置都具備印刷在印刷電路板上的天線，因此會(huì)有這樣的問(wèn)題如果將印刷電路板與凹槽部平行地配置，則信號(hào)發(fā)送效率就會(huì)非常差。因此，現(xiàn)狀是以電路板相對(duì)于輪輞的凹槽部直立的方式安裝傳感器，與此相應(yīng)，就要忍受輪輞組裝作業(yè)性的低下。另外，雖然也提出了將信息發(fā)送用的天線伸出到殼體的外部的傳感器裝置，但是這樣也無(wú)法避免輪輞組裝操作性的低下(例如，參照日本特表平10-504783號(hào)公報(bào))。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種不會(huì)妨礙輪胎的輪輞組裝操作、并可以提高信息發(fā)送能力的輪胎用傳感器裝置。
為達(dá)成上述目的的本發(fā)明的輪胎用傳感器裝置，是在設(shè)置于輪胎氣室內(nèi)的狀態(tài)下檢測(cè)輪胎內(nèi)部信息、并將該檢測(cè)結(jié)果發(fā)送到外部的輪胎用傳感器裝置，其特征在于，具備收納電子部件的殼體、和與上述電子部件電連接并同時(shí)伸出到上述殼體的外部的天線，該天線的前端部可通過(guò)輪胎旋轉(zhuǎn)時(shí)的離心力而自如地向輪胎直徑方向外側(cè)偏轉(zhuǎn)。
更具體地說(shuō)，本發(fā)明的輪胎用傳感器裝置，是在設(shè)置于輪胎氣室內(nèi)的狀態(tài)下檢測(cè)輪胎內(nèi)部信息、將該檢測(cè)結(jié)果發(fā)送到外部的輪胎用傳感器裝置，其特征在于，具備檢測(cè)上述輪胎內(nèi)部信息的傳感器、發(fā)送上述輪胎內(nèi)部信息的信息發(fā)射器、收納傳感器和信息發(fā)射器等電子部件的殼體、和與上述電子部件電連接并伸出到上述殼體的外部的天線，該天線的前端部可通過(guò)輪胎旋轉(zhuǎn)時(shí)的離心力而向輪胎直徑方向外側(cè)自如地偏轉(zhuǎn)。
這樣，通過(guò)使天線伸出到殼體外部、同時(shí)借助輪胎旋轉(zhuǎn)時(shí)的離心力而使該天線的前端部向輪胎直徑方向外側(cè)自如地偏轉(zhuǎn)，在行駛的時(shí)候，天線的前端部就會(huì)向輪胎直徑方向外側(cè)偏轉(zhuǎn)，可以發(fā)揮優(yōu)異的信息發(fā)送能力。另外，在將傳感器裝置安裝到輪輞的凹槽部的時(shí)候，例如只要以相對(duì)于凹槽部的表面大致平行的方式配置殼體，并盡可能地減小從凹槽部的表面的伸出量，就不會(huì)妨礙車(chē)輪的組裝操作。
在本發(fā)明中，還有下述那樣的優(yōu)點(diǎn)即使在漏氣行駛(run-flat)時(shí)在輪胎的胎面中央部產(chǎn)生壓曲(buckling)，設(shè)置在輪胎氣室內(nèi)的傳感器裝置也不易與輪胎的內(nèi)表面沖突。
在本發(fā)明中，作為用于使天線的前端部自如地偏轉(zhuǎn)的方案，優(yōu)選天線由具有柔軟性的導(dǎo)電性材料構(gòu)成。例如，天線可以由填充了導(dǎo)電性填充物的彈性材料構(gòu)成，或者由在導(dǎo)電性的芯線上包覆絕緣皮的絕緣線構(gòu)成。在任何一種情況下，為了得到良好的柔軟性，天線的安裝部的抗彎強(qiáng)度都優(yōu)選為60Nmm2或其以下。
作為用于使天線的前端部自如地偏轉(zhuǎn)的其他方案，可以由旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)擺動(dòng)自如地構(gòu)成天線，或者由滑動(dòng)機(jī)構(gòu)伸縮自如地構(gòu)成天線。
天線的長(zhǎng)度優(yōu)選為通信中所使用的電磁波的波長(zhǎng)的1/2、1/4、1/8或1/16。這樣，就可以發(fā)揮更優(yōu)異的信息發(fā)送能力。另外，優(yōu)選在天線的前端部安裝絕緣性的重錘。這樣，就可以促進(jìn)由離心力而引起的、天線的前端部的偏轉(zhuǎn)。進(jìn)而，優(yōu)選在天線的周?chē)步^緣性的隔離套(spacer)。這樣，就可以可靠地避免停車(chē)時(shí)天線和輪輞之間的間隔變小從而產(chǎn)生電波干涉，發(fā)揮更優(yōu)異的信息發(fā)送能力。


圖1是表示將由本發(fā)明的第1實(shí)施方式形成的輪胎用傳感器裝置安裝在輪輞的凹槽部的狀態(tài)的立體圖。
圖2是表示由本發(fā)明的第1實(shí)施方式形成的輪胎用傳感器裝置的側(cè)視圖。
圖3是表示由本發(fā)明的第1實(shí)施方式形成的輪胎用傳感器裝置的俯視圖。
圖4是例示本發(fā)明的傳感器單元的俯視圖。
圖5是表示由本發(fā)明的第1實(shí)施方式形成的輪胎用傳感器裝置的變形例的側(cè)視圖。
圖6是表示由本發(fā)明的第1實(shí)施方式形成的輪胎用傳感器裝置的另一變形例的側(cè)視圖。
圖7是表示由本發(fā)明的第2實(shí)施方式形成的輪胎用傳感器裝置的側(cè)視圖。
圖8是表示由本發(fā)明的第2實(shí)施方式形成的輪胎用傳感器裝置的俯視圖。
圖9是表示由本發(fā)明的第2實(shí)施方式形成的輪胎用傳感器裝置的變形例的側(cè)視圖。
圖10是表示由本發(fā)明的第2實(shí)施方式形成的輪胎用傳感器裝置的另一變形例的側(cè)視圖。
圖11是表示由本發(fā)明的第3實(shí)施方式形成的輪胎用傳感器裝置的側(cè)視圖。
圖12是表示由本發(fā)明的第3實(shí)施方式形成的輪胎用傳感器裝置的俯視圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的構(gòu)成詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。
圖1～圖3表示由本發(fā)明的第1實(shí)施方式形成的輪胎用傳感器裝置，圖4是傳感器單元的例示圖。如圖1所示，本實(shí)施方式的輪胎用傳感器裝置，是在配置在輪胎氣室內(nèi)、例如輪輞的凹槽部W上的狀態(tài)下檢測(cè)輪胎內(nèi)部信息，并將該檢測(cè)結(jié)果發(fā)送到外部的輪胎用傳感器裝置；如圖2及圖3所示，其具備收納電子部件的殼體1和伸出到該殼體1的外部的天線2。
在殼體1的內(nèi)部收納有如圖4所示那樣的傳感器單元10。該傳感器單元10是在印刷電路板上搭載傳感器12、信息發(fā)射器13、電池14和控制電路15等電子部件的單元。作為傳感器12，可以使用壓力傳感器和溫度傳感器中的至少一種。在構(gòu)成信息發(fā)射器13的電子部件上，電連接有天線2。即，傳感器單元10用壓力傳感器測(cè)定輪胎空氣壓力、用溫度傳感器測(cè)定輪胎內(nèi)的溫度，通過(guò)天線2將其測(cè)定結(jié)果向輪胎外部發(fā)送。
天線2由具有柔軟性的導(dǎo)電性材料構(gòu)成。因此，天線2的前端部2a可借助輪胎旋轉(zhuǎn)時(shí)的離心力而向輪胎直徑方向外側(cè)自如地偏轉(zhuǎn)。由此，行駛時(shí)天線2向輪胎直徑方向外側(cè)立起來(lái)，其前端部2a向輪胎直徑方向外側(cè)偏轉(zhuǎn)，因此可以發(fā)揮優(yōu)異的信息發(fā)送能力。另外，由于天線2具有柔軟性，因此如果相對(duì)于凹槽部的表面大致平行地配置殼體1，就不會(huì)妨礙輪胎的輪輞組裝操作。特別是在天線2是由具有柔軟性的導(dǎo)電性材料構(gòu)成的情況下，還會(huì)有天線的構(gòu)造簡(jiǎn)單這樣的優(yōu)點(diǎn)。
天線2其材料沒(méi)有特別限制，可以由填充了導(dǎo)電性填充物的彈性材料構(gòu)成。例如可以使用在橡膠或合成樹(shù)脂中填充了碳黑等的材料。另外，天線2還可以由在導(dǎo)電性的芯線上包覆絕緣皮的絕緣線來(lái)構(gòu)成。在這里，天線2的向殼體1的安裝部2b的抗彎強(qiáng)度(抗彎硬度)為60Nmm2或其以下。如果該部分的抗彎強(qiáng)度超過(guò)60Nmm2，柔軟性就會(huì)不充分。該抗彎強(qiáng)度是由ASTM D747實(shí)驗(yàn)得到的彎曲模數(shù)E(N/mm2)與截面慣性矩I(mm4)的積EI。
天線2的長(zhǎng)度為應(yīng)用于通信的電磁波的波長(zhǎng)的1/2、1/4、1/8或1/16。通過(guò)將天線2的長(zhǎng)度設(shè)定為上述長(zhǎng)度，就可以發(fā)揮更優(yōu)異的信息發(fā)送能力。
圖5是表示在第1實(shí)施方式的輪胎用傳感器裝置中，在天線2的前端部2a上安裝絕緣性的重錘3的狀態(tài)的圖。如圖5所示，通過(guò)在天線2的前端部2a上安裝重錘3，就可以借助輪胎旋轉(zhuǎn)時(shí)在重錘3上產(chǎn)生的離心力促進(jìn)天線2的前端部2a的偏轉(zhuǎn)。而且由于重錘3是絕緣性的，因此天線2和輪輞就不會(huì)電性地連接。
圖6是表示在第1實(shí)施方式的輪胎用傳感器裝置中，在天線2的周?chē)步^緣性的隔離套4的狀態(tài)的圖。如圖6所示，通過(guò)在天線2的周?chē)步^緣性的隔離套4，就可以避免停車(chē)時(shí)由輪輞引起的電波干涉，發(fā)揮更優(yōu)異的信息發(fā)送能力。作為這樣的隔離套，可以使用泡沫材料等。
另外，雖然可以在天線2上同時(shí)安裝重錘3和隔離套4，但也可以使隔離套4具有重錘的功能。
圖7和圖8是表示由本發(fā)明的第2實(shí)施方式形成的輪胎用傳感器裝置的圖。本實(shí)施方式的輪胎用傳感器裝置，是在配置在輪胎氣室內(nèi)的狀態(tài)下檢測(cè)輪胎內(nèi)部信息，將該檢測(cè)結(jié)果發(fā)送到外部的輪胎用傳感器裝置；如圖7及圖8所示，其具備收納電子部件的殼體21和伸出到該殼體21的外部的天線22。在殼體21中收納有與上述相同的傳感器單元。
天線22由旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)擺動(dòng)自如地構(gòu)成。即，天線22被旋轉(zhuǎn)自如地支撐在旋轉(zhuǎn)軸25的周?chē)?，所述旋轉(zhuǎn)軸25是在殼體的寬度方向上延長(zhǎng)的。因此，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)借助輪胎旋轉(zhuǎn)時(shí)的離心力而動(dòng)作，從而天線22的前端部22a向輪胎直徑方向外側(cè)自如地偏轉(zhuǎn)。由此，行駛時(shí)天線22向輪胎直徑方向外側(cè)立起來(lái)，其前端部22a向輪胎直徑方向外側(cè)偏轉(zhuǎn)，因此可以發(fā)揮優(yōu)異的信息發(fā)送能力。另外，如果相對(duì)于凹槽部的表面大致平行地配置殼體21，就不會(huì)妨礙輪胎的輪輞組裝操作。另外，在沒(méi)有產(chǎn)生離心力時(shí)，也可以用彈簧等來(lái)加載，從而使天線22處于沒(méi)有從殼體21伸出的狀態(tài)。
圖9是表示在第2實(shí)施方式的輪胎用傳感器裝置中，在天線22的前端部22a上安裝了絕緣性的重錘23的狀態(tài)的圖。如圖9所示，通過(guò)在天線22的前端部22a上安裝絕緣性的重錘23，就可以借助輪胎旋轉(zhuǎn)時(shí)在重錘23上產(chǎn)生的離心力來(lái)促進(jìn)天線22的前端部22a的偏轉(zhuǎn)。而且由于重錘23是絕緣性的，因此天線22和輪輞就不會(huì)電性地連接。
圖10是表示在第2實(shí)施方式的輪胎用傳感器裝置中，在天線22的周?chē)步^緣性的隔離套24的狀態(tài)的圖。如圖10所示，通過(guò)在天線22的周?chē)步^緣性的隔離套24，就可以避免停車(chē)時(shí)由輪輞引起的電波干涉，發(fā)揮更優(yōu)異的信息發(fā)送能力。
圖11和圖12是表示由本發(fā)明的第3實(shí)施方式形成的輪胎用傳感器裝置的圖。本實(shí)施方式的輪胎用傳感器裝置，是在配置在輪胎氣室內(nèi)的狀態(tài)下檢測(cè)輪胎內(nèi)部信息，將該檢測(cè)結(jié)果發(fā)送到外部的輪胎用傳感器裝置；如圖11及圖12所示，其具備收納電子部件的殼體31和伸出到該殼體31的外部的天線32。在殼體31中收納有與上述相同的傳感器單元。
天線32由旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)擺動(dòng)自如地構(gòu)成，并且由滑動(dòng)機(jī)構(gòu)伸縮自如地構(gòu)成。即，天線32被旋轉(zhuǎn)自如地支撐在旋轉(zhuǎn)軸35的周?chē)鲂D(zhuǎn)軸35是在殼體的寬度方向上延長(zhǎng)的。而且，天線32由滑動(dòng)自如地層疊的多根管材構(gòu)成，其最大伸長(zhǎng)量受到限定。因此，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和滑動(dòng)機(jī)構(gòu)借助輪胎旋轉(zhuǎn)時(shí)的離心力而動(dòng)作，從而天線32的前端部32a向輪胎直徑方向外側(cè)自如地偏轉(zhuǎn)。由此，行駛時(shí)天線32向輪胎直徑方向外側(cè)立起來(lái)，其前端部32a向輪胎直徑方向外側(cè)偏轉(zhuǎn)，因此可以發(fā)揮優(yōu)異的信息發(fā)送能力。另外，如果相對(duì)于凹槽部的表面大致平行地配置殼體31，就不會(huì)妨礙輪胎的輪輞組裝操作。另外，在沒(méi)有產(chǎn)生離心力時(shí)，也可以用彈簧等來(lái)加載，從而使天線32處于沒(méi)有從殼體31伸出的狀態(tài)。
在圖11和圖12中，在天線32的前端部32a上安裝有絕緣性的重錘33。通過(guò)這樣在天線32的前端部32a上安裝絕緣性的重錘33，就可以借助輪胎旋轉(zhuǎn)時(shí)在重錘33上產(chǎn)生的離心力來(lái)促進(jìn)天線32的前端部32a的偏轉(zhuǎn)。而且由于重錘33是絕緣性的，因此天線32和輪輞就不會(huì)電連接。
以上，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式詳細(xì)地進(jìn)行了說(shuō)明，但是應(yīng)該理解為，在不脫離權(quán)利要求所規(guī)定的本發(fā)明的精神及范圍的情況下，可以對(duì)其進(jìn)行各種變更、代用和置換。
工業(yè)應(yīng)用前景本發(fā)明可以有效應(yīng)用于輪胎制造業(yè)和汽車(chē)制造業(yè)。
權(quán)利要求
1.一種輪胎用傳感器裝置，它是在設(shè)置于輪胎氣室內(nèi)的狀態(tài)下檢測(cè)輪胎內(nèi)部信息、并將該檢測(cè)結(jié)果發(fā)送到外部的輪胎用傳感器裝置，其具備收納電子部件的殼體、和與上述電子部件電連接并伸出到上述殼體的外部的天線，該天線的前端部可通過(guò)輪胎旋轉(zhuǎn)時(shí)的離心力而向輪胎直徑方向外側(cè)自如偏轉(zhuǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的輪胎用傳感器裝置，其中，上述天線由具有柔軟性的導(dǎo)電性材料構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1所述的輪胎用傳感器裝置，其中，上述天線由填充了導(dǎo)電性填充物的彈性材料構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1所述的輪胎用傳感器裝置，其中，上述天線由在導(dǎo)電性的芯線上包覆絕緣皮的絕緣線構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求2～4的任意一項(xiàng)所述的輪胎用傳感器裝置，其中，上述天線的安裝部的抗彎強(qiáng)度為60mm2或其以下。
6.如權(quán)利要求1所述的輪胎用傳感器裝置，其中，由旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)擺動(dòng)自如地構(gòu)成上述天線。
7.如權(quán)利要求1所述的輪胎用傳感器裝置，其中，由滑動(dòng)機(jī)構(gòu)伸縮自如地構(gòu)成上述天線。
8.如權(quán)利要求1～7的任意一項(xiàng)所述的輪胎用傳感器裝置，其中，上述天線的長(zhǎng)度為用于通信的電磁波的波長(zhǎng)的1/2、1/4、1/8或1/16。
9.如權(quán)利要求1～8的任意一項(xiàng)所述的輪胎用傳感器裝置，其中，在上述天線的前端部安裝有絕緣性的重錘。
10.如權(quán)利要求1～9的任意一項(xiàng)所述的輪胎用傳感器裝置，其中，在上述天線的周?chē)灿薪^緣性的隔離套。
全文摘要
一種不會(huì)妨礙輪胎的輪輞組裝操作、并可以提高信息發(fā)送能力的輪胎用傳感器裝置。該輪胎用傳感器裝置是在設(shè)置在輪胎氣室內(nèi)的狀態(tài)下檢測(cè)輪胎內(nèi)部信息、將該檢測(cè)結(jié)果發(fā)送到外部的輪胎用傳感器裝置，其具備收納電子部件的殼體、和與上述電子部件電連接并伸出到上述殼體的外部的天線，該天線的前端部可通過(guò)輪胎旋轉(zhuǎn)時(shí)的離心力而自如地向輪胎直徑方向外側(cè)偏轉(zhuǎn)。
文檔編號(hào)H01Q1/22GK1761581SQ20048000719
公開(kāi)日2006年4月19日 申請(qǐng)日期2004年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月31日
發(fā)明者志村一浩 申請(qǐng)人:橫濱橡膠株式會(huì)社