JP2008049999A - 航空機タイヤ状態監視システムおよび方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来技術の欠点を解消する航空機タイヤの状態を監視するシステムを提供する。
【解決手段】 航空機タイヤ状態監視システムは、航空機の機体に取り付けられたリーダと、航空機のタイヤの円周の近くに周囲境界を形成するアンテナとを含む。アンテナは、リーダに電気的に結合され、タイヤ内に配置された応答機からの信号の伝達を容易にする。アンテナは、タイヤ内に配置するか、または航空機機体上に配置することができる。
【選択図】 図１

Description

本出願は概して、タイヤの状態を監視する装置に関し、特に空気入り航空機タイヤの状態を監視する装置に関する。

航空機タイヤを適切に膨張させることの利点は公知である。たとえば、適切に膨張させられた航空機タイヤは、離陸および着陸時のタイヤの極端なたわみによるタイヤの破壊から保護され、さらに、タイヤの動的応力を低減させ、それによってタイヤの有効寿命を延ばすのを助ける。

タイヤ内またはタイヤが取り付けられた車輪リム上に配置された１つまたは２つ以上のセンサを使用して空気入りタイヤの状態を監視することは公知である。従来のタイヤ監視システムは通常、タイヤの内圧や温度のようなタイヤの様々な条件を検出するセンサを備えた無線周波数（ＲＦ）応答機を利用している。応答機は能動的であっても受動的であってもよい。当技術分野で公知のように、能動応答機はそれ自体の電源（たとえば、電池）を有し、一方、受動応答機はリーダ装置からの受信ＲＦ信号のエネルギーから電力を供給される。応答機は、タイヤの検知された状態に関する情報を含む信号を生成し、リーダ装置によって受信される。

ＲＦ応答機は比較的制限された通信範囲を有するため、リーダ装置が信号を受信するにはリーダ装置を応答機の比較的近くに配置しなければならない。

従来の計器付きタイヤは、タイヤの内面に固定された応答機と、タイヤの周りを周方向に延びるアンテナとを利用して、リーダ装置に対して回転するタイヤ内の応答機の角方位とは無関係に応答機とリーダ装置との通信を容易にしている。

空気入りタイヤの内部に取り付けられた周方向に延びるアンテナを使用することの１つの欠点は、タイヤが回転する際のタイヤの循環的な引張荷重および曲げ荷重によってアンテナに応力破壊が生じて性能が低下し、および／またはアンテナが破壊されることである。この問題は、重い荷重に対処しなければならないだけでなく、地上時にタイヤが地面に与える大きな衝撃力にも対処しなければならない航空機で使用される空気入りタイヤでは深刻である。

従来技術の上述した欠点やその他の欠点を解消する航空機タイヤの状態を監視するシステムが必要である。

本発明は、従来車両に使用できることが知られているタイヤ状態監視システムの上述および他の欠点を解消する。本発明をある実施態様に関して説明するが、本発明がこれらの実施態様に限定されないことが理解されよう。そればかりでなく、本発明は、本発明の要旨および範囲内に含めることのできるすべての代替実施態様、修正実施態様、および等価実施態様を含む。

本発明の一態様によれば、航空機タイヤ状態監視システムは、航空機の機体に取り付けられ、計器付き航空機タイヤから信号を受信するリーダと、タイヤの円周の近くに周境界を形成するアンテナとを含む。アンテナは、２つの導体間の電磁結合または２つの導体間の直接的な物理的連結によって、電気信号を送信できるようにリーダに電気的に接続される。

システムは、タイヤの内側に配置された応答機を有するタイヤをさらに含む。応答機は、タイヤに関連する圧力および／または温度を検知するように構成される。応答機は、検知された圧力および／または温度に関する信号を生成する。信号は、アンテナを介してリーダに伝達される。一実施態様では、アンテナをタイヤの内部に配置することができる。他の実施態様では、アンテナは、航空機の機体内など、タイヤの外側に配置される。

当業者には、本発明のこれらおよび他の特徴、目的、および利点が、添付の図面と一緒に以下の詳細な説明を検討したときにより容易に明らかになろう。

上述のような本発明による航空機タイヤ状態監視システムは、動作中の航空機のタイヤの様々なパラメータを監視することができる。タイヤの状態に関連する情報を記録するかまたはシステムのユーザに伝達することができ、したがって、必要に応じてタイヤを補修または修理するための適切な処置を講じることができる。

本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成する添付の図面は、本発明の実施形態を示し、上記の本発明の概略的な説明および以下の詳細な説明と一緒に、本発明の原則を説明する働きをする。

図１は、本発明の原則による例示的な航空機タイヤ状態監視システム１０を示している。監視システム１０は、空気入り航空機タイヤ（タイヤ）１２を含んでいる。応答機１４およびアンテナ１６は、タイヤ１２の内部でタイヤサイドウォール１８に取り付けられている。

応答機１４は、タイヤ１２の内側の圧力や温度のような空気入りタイヤ１２の様々なパラメータを検知するように構成されている。アンテナ１６は、応答機１４に電気的に接続され、タイヤ１２のサイドウォール１８の周りを周方向に延びている。本実施形態のアンテナ１６は、サイドウォール１８に取り付けられているため、動作中に受ける循環的な引張応力および曲げ応力に対処するのに適した材料を含むべきである。

監視システム１０は、タイヤの外側であり、航空機機体内に位置するリーダ装置（リーダ）２０をさらに含んでいる。したがって、応答機１４は、リーダ２０と通信して、タイヤ１２の検知された状態に関する情報を送信することができる。

アンテナ１６が、タイヤ１２のサイドウォール１８の周りを周方向に延びているので、リーダ２０と応答機１４との通信は、リーダ２０に対する、タイヤ１２内の応答機１４の角方位とは無関係に行うことができる。

リーダ２０は、応答機１４から受信された情報を記録するかまたは情報を使用して計算あるいは数学的および／または統計的演算を行うように構成することができる。

リーダ２０は、ユーザにタイヤ１２の状態を示すディスプレイのような他の装置（不図示）に情報の一部またはすべてのを送信することができる。リーダ２０からの情報、または他の信号の送信は、無線周波数信号、または通信線２２によって送信される信号の形をとってよい。

上記では、監視システム１０について、タイヤ１２内の圧力および温度状態を検知するように構成されるシステムとして説明したが、様々な他のパラメータを検知できることが認識されよう。たとえば、本発明の原則による監視システムは、回転速度、滑り、垂直変位、あるいはタイヤの状態および／またはタイヤもしくは航空機の動作に関連する様々な他のパラメータを検知することができる。

図２は、タイヤ状態監視システム１０ａの他の例示的な実施形態を示している。上記に図１に関連して論じた機構と同様の機構には同様の番号が付けられている。応答機１４およびアンテナ１６は、航空機タイヤ１２ａの内部の、タイヤ１２ａの周方向壁２４の内面上に配置されている。システムは、応答機１４と通信できるようにタイヤ１２ａの外側に位置するリーダ装置２０をさらに含んでいる。タイヤ１２ａの状態に関する情報は、応答機１４からリーダ２０に伝達される。リーダ２０は、情報を後に他の装置に送信できるように記憶するか、または、リーダ２０は、情報を使用して演算または計算を実行することができる。その後、上記に論じたのと同様に無線周波数送信や通信回線２２などによって、情報を第３の装置に伝達することができる。

図３は、本発明の原則による航空機タイヤ状態監視システム１０ｂの他の例示的な実施形態を示している。この実施形態では、応答機１４は、空気入り航空機タイヤ１２ｂ内の、サイドウォール１８の内面上に配置されている。システムは、上記に図１および図２に関して論じたようにタイヤの外側に配置されたリーダ装置２０を含んでいる。しかし、この実施形態では、アンテナ１６はやはり、タイヤ１２ｂの外側に配置され、リーダ装置２０に動作可能に電気的に接続されている。アンテナ１６は、タイヤ１２ｂがその幾何学的中心の周りを回転するときに応答機１４が辿る経路に概ね対応する周囲に延びる境界を形成している。したがって、応答機１４とリーダ装置２０との通信は、リーダ装置２０に対するタイヤ１２ｂ内の応答機１４の角方位とは無関係に容易になる。

図４は、航空機タイヤ状態監視システム１２ｃの他の例示的な実施形態を示している。この実施形態では、応答機１４は、空気入り航空機タイヤ１２ｃの内部の、タイヤ１２ｃの周方向サイドウォール２４の内面上に配置されている。リーダ装置２０およびアンテナ１６はタイヤ１２ｃの外側に配置されている。アンテナ１６は、タイヤ１２ｃの外面の周りを周方向に延び、タイヤ１２ｃがその幾何学的中心の周りを回転するときに応答機１４が辿る経路に概ね対応する周囲境界を形成している。応答機１４とリーダ装置２０との通信は、上述のように、リーダ装置２０に対する、タイヤ１２ｃ内の応答機１４の角方位とは無関係に行うことができる。

図１〜４は応答機１４またはリーダ２０に物理的に接続されたアンテナ１６を示しているが、応答機またはリーダ２０から、電磁結合などによって、アンテナ１６と応答機１４またはリーダ２０との間の信号の伝達を可能にするのに適した間隔を置いてアンテナを配置してもよいことが理解されよう。

図５は、航空機の着陸装置と一緒に使用される、上述のような航空機タイヤ状態監視システムの例示的な設置を示している。着陸装置３０は、航空機機体３２に連結され、離陸および着陸時に航空機を支持する伸長状態（不図示）と機体３２内の着陸装置ベイ３４内の引き込み位置との間を移動可能である。着陸装置３０は、上述のように応答機（不図示）を備える１つまたは２つ以上の空気入り航空機タイヤ３６をさらに含んでいる。図示の実施形態では、タイヤ状態監視システムは、上記に図３および４に関して説明したのと同様に、タイヤ３６の外側に取り付けられ、タイヤ３６の周りに周囲境界を形成するアンテナ３８を含んでいる。アンテナ３８は、応答機と通信し、それによってそれぞれのタイヤ３６の状態に関連する情報を受信するように構成されたそれぞれのリーダ装置４０に結合される。

図５は、アンテナ３８がタイヤ３６の外側に配置された航空機タイヤ状態監視システムを示しているが、上記に図１および図２に関して論じたようにアンテナをタイヤの内面に設けてもよいことが認識されよう。リーダ装置４０は、応答機から受信された情報に対して機能を実行することができ、情報を記録するか、あるいは必要に応じて情報を記録または処理することができるように情報をさらに他の装置に送信することができる。

上述のような本発明による航空機タイヤ状態監視システムは、タイヤが良好な状態になるように動作中の航空機のタイヤの様々なパラメータを監視することができる。タイヤの状態に関連する情報を記録するかまたはシステムのユーザに伝達することができ、したがって、必要に応じてタイヤを補修または修理するための適切な処置を講じることができる。タイヤの検知された状態に関連する情報は、タイヤの回転のための応答機の角位置とは無関係にタイヤ内の応答機からタイヤの外側に配置されたリーダに伝達することができる。

本発明の例示的な実施形態を説明することによって本発明を例示し、各実施形態についてかなり詳しく説明したが、各実施形態は、添付の特許請求の範囲をそのような詳細に制限するものではなく、またいかなる点でも限定するものではない。当業者には他の利点および修正が容易に明らかになろう。したがって、本発明は、その広義の態様において、図示され記載された特定の詳細、代表的な装置および方法、ならびに例示的な例に限定されない。したがって、本発明の概略的な概念の範囲または要旨から逸脱せずにこのような詳細から逸脱することができる。

本発明による計器付き空気入りタイヤを示す斜視図である。 本発明による第２の例示的な計器付き空気入りタイヤの斜視図である。 本発明による第３の例示的な計器付き空気入りタイヤの斜視図である。 本発明による第４の例示的な計器付き空気入りタイヤの図である。 本発明による、航空機上の計器付き空気入りタイヤの例示的な設置を示す概略平面図である。

符号の説明

１０、１２ｃ 航空機タイヤ状態監視システム
１２、３６ 空気入り航空機タイヤ
１２ａ、１２ｂ 空気入り航空機タイヤ
１４ 応答機
１６ アンテナ
１８ サイドウォール
２０ リーダ装置
２２ 通信回線
２４ 周方向壁
３０ 着陸装置
３２ 航空機機体
３４ 着陸装置ベイ
３８ アンテナ
４０ リーダ装置

Claims (9)

1. 航空機タイヤ状態監視システムであって、
   航空機の機体に取り付けられたリーダと、
   少なくとも前記タイヤが格納位置にあるときに航空機着陸装置のタイヤの円周の近くに周囲境界を形成し、前記リーダとの間で信号を送信できるように前記リーダと電気的に接続されるアンテナとを有する航空機タイヤ状態監視システム。
2. タイヤと、
   前記タイヤ内に配置され、前記タイヤの圧力および温度の少なくとも一方を検知し、前記検知された圧力または温度に関連する情報を前記アンテナを介して前記リーダに伝達する応答機とをさらに有する、請求項１に記載の航空機タイヤ状態監視システム。
3. 前記アンテナは、前記タイヤの内部に配置される、請求項２に記載の航空機タイヤ状態監視システム。
4. 前記アンテナは前記タイヤのサイドウォールに取り付けられる、請求項３に記載の航空機タイヤ状態監視システム。
5. 前記アンテナは、前記タイヤの周方向壁に取り付けられる、請求項３に記載の航空機タイヤ状態監視システム。
6. 前記アンテナは、前記航空機の前記機体に取り付けられる、請求項１に記載の航空機タイヤ状態監視システム。
7. 航空機タイヤの状態を監視する方法であって、
   前記タイヤに関連する動作パラメータを検知することと、
   前記タイヤ内に取り付けられた応答機を使用して、前記検知されたパラメータに関連する信号を生成することと、
   航空機機体上に配置されたリーダに前記信号を送信することとを含む、航空機タイヤの状態を監視する方法。
8. 前記信号を前記リーダに送信することは、前記航空機機体上に配置されたアンテナを介して前記信号を送信することを含む、請求項７に記載の、航空機タイヤの状態を監視する方法。
9. 前記検知された動作パラメータは、前記タイヤに関連する圧力および温度のうちの少なくとも一方である、請求項７に記載の、航空機タイヤの状態を監視する方法。

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