Enlace de bucle de presión de neumático de avión.

Un enlace de bucle de presión de neumático de avión (10) para acoplar electromagnéticamente un campo magnético entre una bobina de excitación de transceptor electromagnético de eje de rueda (20) y una bobina receptora de sensor de presión de neumático (24) espaciada de la bobina de excitación de transceptor electromagnético de eje de rueda (20) para suministrar potencia a un sensor de presión de neumático (32),

incluyendo el enlace de bucle de presión de neumático de avión (10) un primer bucle de metal único (12) y un segundo bucle de metal único (18), caracterizado dicho enlace de bucle de presión de neumático de avión (10) por incluir además un par de brazos de conexión conductores eléctricos espaciados (14) conectados eléctricamente entre dicho primer bucle de metal único (12) y dicho segundo bucle de metal único (18), donde:

dicho primer bucle de metal único (12) está configurado para montarse junto a la bobina de excitación de transceptor electromagnético de eje de rueda (20), incluyendo dicho primer bucle de metal único (12) un elemento de inserto de colector de flujo magnético (42) conectado eléctricamente y montado en dicho primer bucle de metal único (12) para recoger un flujo magnético de choque procedente de la bobina de excitación de transceptor electromagnético de eje de rueda (20);

dicho segundo bucle de metal único (18) está configurado para montarse junto a una bobina de transceptor de sensor de presión de neumático (24); y

dicho par de brazos de conexión conductores eléctricos espaciados (14) están configurados para llevar corriente generada en el primer bucle de metal único (12) desde la bobina de excitación de transceptor electromagnético de eje de rueda (20) al segundo bucle de metal único (18), por lo que la corriente inducida en el primer bucle de metal único (12) avanza mediante el par de brazos de conexión conductores eléctricos espaciados (14) una distancia desde la bobina de excitación de transceptor electromagnético de eje de rueda (20) al segundo bucle de metal único (18), para generar flujo en la bobina de transceptor de sensor de presión de neumático (24) para alimentar el sensor de presión de neumático (32).

Enlace de bucle de presión de neumático de avión Referencias cruzadas a solicitudes relacionadas Esta solicitud se basa en la solicitud provisional número 61/038.556, presentada el 21 de Marzo de 2008.

Antecedentes Esta invención se refiere en general a sistemas de control de presión de neumático de vehículo, y se refiere más en concreto a un sistema para transmitir potencia a un sensor de presión de neumático de avión desde una unidad de control asociada con un cubo de rueda y transmitir datos entre el sensor de presión de neumático de avión y la unidad de control. La invención se refiere más específicamente a un enlace de comunicación entre un sensor de presión de neumático en una llanta de rueda y electrónica de control conectada a un cubo de rueda, en concreto para avión.

En los aviones es útil medir la presión de cada neumático y presentar esta información en la cabina. Hay que comunicar esta información desde la llanta de rueda al cubo, desde el cubo de rueda a la electrónica situada en el eje de rueda, y luego desde la unidad electrónica a la cabina.

Un sistema conocido de presión de neumático usa un par de bobinas de transformador para comunicar entre una bobina primaria y otra secundaria en el eje de rueda. Estos transformadores son coaxiales y miran uno a otro. Un tramo de cable conectado al secundario del par de transformadores conecta directamente con el sensor de presión de neumático que está situado en la periferia de la llanta de rueda. Otro dispositivo conocido para mejorar el acoplamiento magnético en un sistema de comunicaciones inalámbricas RFID incluye bobinas de antena primera y segunda conectadas conjuntamente por conectores eléctricos en un bucle cerrado y formadas sobre un sustrato flexible que se puede plegar alrededor de un bloqueador de flujo magnético para evitar la interferencia magnética del bloqueador de flujo magnético. Sin embargo, es deseable proporcionar comunicación entre un cubo de rueda de avión y un sensor de presión de neumático situado en la llanta de la rueda hasta seis pulgadas del cubo de rueda sin usar conexiones eléctricas que pueden ser poco fiables y que se rompen fácilmente en un entorno severo de las ruedas de un avión. Así, es deseable proporcionar un método de comunicación sin contacto entre un cubo de rueda de aeroplano y un sensor de presión de neumático situado en la llanta de la rueda que no requiere conexiones eléctricas o una longitud de cable para comunicar entre el cubo de rueda y el sensor de presión de neumático.

También se conoce un extensor de rango de antena acoplado magnéticamente que está estructurado para interponerse entre una antena de RF y un dispositivo electrónico de 0, 5 a 5 centímetros de la antena de RF o el dispositivo electrónico, para ampliar el rango operativo de comunicación entre la antena de RF y el dispositivo electrónico. El extensor de rango de antena incluye un circuito resonante sintonizado de serie pasiva que debe ser sintonizado para resonar sustancialmente a la frecuencia de una señal RF irradiada por la antena de RF. El circuito resonante sintonizado de serie pasiva puede estar formado por una bobina de bucle abierto de un conductor eléctrico, con un condensador conectado en serie y completando el circuito. Sin embargo, se ha hallado que una fuerza electromotriz puede ser inducida en dicho bucle por el flujo magnético parásito que puede generar una corriente eléctrica que puede interferir con una señal deseada conducida.

Por lo tanto, hay que reducir el costo del dispositivo que enlaza las dos bobinas, y reducir la complejidad del dispositivo que enlaza el campo magnético, de una manera que evite la generación de interferencia de señal, el uso de conexiones eléctricas poco fiables, y el uso de cables para conexiones eléctricas, que se pueden romper fácilmente en el entorno severo de la rueda del avión. La presente invención satisface esta y otras necesidades.

En la Publicación de la Solicitud de Patente de Estados Unidos US 2007/0182650 se describe un dispositivo de transmisión de radiofrecuencia incluyendo una antena de transmisión y una antena receptora.

En la Patente de Estados Unidos 5.033.295 se describe un dispositivo para la transmisión y evaluación de señales de medición de la presión de neumáticos sin cámara montados en llantas en vehículos de motor de una y dos ruedas.

En la Publicación de la Solicitud de Patente de Estados Unidos 2006/0164214 se describe un dispositivo de transmisión de señales inductivas incluyendo un circuito transpondor que tiene al menos una primera bobina, y un circuito de interrogación que tiene al menos una segunda bobina.

Resumen de la invención Brevemente y en términos generales, la invención proporciona un enlace de bucle de presión de neumático de avión para acoplar electromagnéticamente un campo magnético entre una bobina de cubo de rueda y una bobina de sensor de presión de neumático que no usa conexiones eléctricas poco fiables y no usa hilos que por lo demás son

propensos a romperse en el entorno severo de la rueda de un avión.

Consiguientemente, la presente invención proporciona un enlace de bucle de presión de neumático de avión que se puede formar como un bucle de metal único rígido primero o primario conectado por un par rígido de brazos de conexión conductores eléctricos espaciados con un bucle de metal único rígido segundo o secundario, estando configurado el bucle de metal único primero o primario para montarse junto a una bobina de excitación de transceptor electromagnético de eje de rueda, y estando configurado el segundo bucle de metal único para montarse junto a una bobina de transceptor de sensor de presión de neumático. La corriente inducida en el primer bucle de metal único recorre la distancia desde el borde de la bobina de eje de rueda a la periferia de la llanta de rueda al segundo bucle de metal único, que genera el flujo en la bobina receptora de sensor de presión de neumático necesaria para alimentar el sensor de presión de neumático.

El par de brazos de conexión conductores eléctricos espaciados está formado típicamente por bucles de metal único primero y segundo y ejes de metal espaciados paralelos de conexión que se pueden hacer de un metal, tal como aluminio o titanio, por ejemplo, que no tiene que ser un metal permeable, para acoplar el flujo en la distancia necesaria. Con el fin de recoger, concentrar y dirigir un flujo magnético de choque desde la bobina de transceptor electromagnético de eje de rueda al bucle de metal único primero o primario, el bucle de metal único primero o primario incluye ventajosamente un elemento de inserto de colector de flujo magnético conectado eléctricamente y montado en el primer bucle de metal único, para recoger, concentrar y dirigir el flujo magnético de choque a través de una zona de una porción central de una zona en sección transversal encerrada por el primer bucle de metal único. El enlace de bucle de presión de neumático de avión se puede fabricar por estampado y curvado, y se puede escalar fácilmente para trabajo en diámetros de ruedas más pequeños o más grandes. No se necesitan conexiones eléctricas entre el sensor de presión de neumático y la bobina de cubo de rueda. Por lo tanto, la presente invención usa un método más fiable para comunicar con el sensor de presión de neumático. La simplicidad del diseño lo hace mucho más fácil de producir. El diseño también es de costo más bajo. El diseño también se puede hacer resistente usando hoja metálica más gruesa de modo que pueda resistir el entorno severo en la rueda de un avión. El diseño es sin contacto dado que el dispositivo de acoplamiento no contacta la bobina de cubo de rueda.

El enlace de bucle de presión de neumático de avión permite que tenga lugar comunicación a través de un campo magnético que acopla un sensor de presión de neumático y una bobina de eje de rueda. El enlace de bucle de presión de neumático de avión permite el acoplamiento de flujo en una distancia significativa sin necesidad de usar materiales permeables que puenteen toda la distancia, y permite que tenga lugar acoplamiento de señal sin requerir de ninguna forma el contacto con la bobina de cubo de rueda.

Estos y otros aspectos y ventajas de la invención serán evidentes por la descripción detallada siguiente y los dibujos acompañantes que ilustran a modo de ejemplo las características de la invención.

Breve descripción de los dibujos La figura 1 es una vista en perspectiva de un enlace de flujo de metal laminado multicapa altamente permeable.

La figura 2A representa vistas parciales que ilustran el montaje del enlace de flujo de la figura 1 en una rueda de avión que conecta... [Seguir leyendo]

1. Un enlace de bucle de presión de neumático de avión (10) para acoplar electromagnéticamente un campo magnético entre una bobina de excitación de transceptor electromagnético de eje de rueda (20) y una bobina receptora de sensor de presión de neumático (24) espaciada de la bobina de excitación de transceptor electromagnético de eje de rueda (20) para suministrar potencia a un sensor de presión de neumático (32) , incluyendo el enlace de bucle de presión de neumático de avión (10) un primer bucle de metal único (12) y un segundo bucle de metal único (18) , caracterizado dicho enlace de bucle de presión de neumático de avión (10) por incluir además un par de brazos de conexión conductores eléctricos espaciados (14) conectados eléctricamente entre dicho primer bucle de metal único (12) y dicho segundo bucle de metal único (18) , donde:

dicho primer bucle de metal único (12) está configurado para montarse junto a la bobina de excitación de transceptor electromagnético de eje de rueda (20) , incluyendo dicho primer bucle de metal único (12) un elemento de inserto de colector de flujo magnético (42) conectado eléctricamente y montado en dicho primer bucle de metal único (12) para recoger un flujo magnético de choque procedente de la bobina de excitación de transceptor electromagnético de eje de rueda (20) ;

dicho segundo bucle de metal único (18) está configurado para montarse junto a una bobina de transceptor de sensor de presión de neumático (24) ; y dicho par de brazos de conexión conductores eléctricos espaciados (14) están configurados para llevar corriente generada en el primer bucle de metal único (12) desde la bobina de excitación de transceptor electromagnético de eje de rueda (20) al segundo bucle de metal único (18) , por lo que la corriente inducida en el primer bucle de metal único (12) avanza mediante el par de brazos de conexión conductores eléctricos espaciados (14) una distancia desde la bobina de excitación de transceptor electromagnético de eje de rueda (20) al segundo bucle de metal único (18) , para generar flujo en la bobina de transceptor de sensor de presión de neumático (24) para alimentar el sensor de presión de neumático (32) .

2. El enlace de bucle de presión de neumático de avión (10) de la reivindicación 1, donde dicho par de brazos de conexión conductores eléctricos (14) están poco espaciados un intervalo pequeño para minimizar una zona de bucle de dicho par de brazos de conexión conductores eléctricos (14) , donde no se incluyen conexiones alámbricas en el enlace de bucle de presión de neumático de avión (10) para formar un circuito eléctrico entre la bobina de excitación de transceptor electromagnético de eje de rueda (20) y la bobina de transceptor de sensor de presión de neumático (24) , dicho enlace de bucle de presión de neumático de avión (10) es una parte estructural rígida de autosoporte, y el elemento de inserto de colector de flujo magnético (42) recoge un flujo magnético de choque procedente de la bobina de excitación de transceptor electromagnético de eje de rueda (20) , y concentra y dirige el flujo magnético a través de una zona de una porción central de una zona en sección transversal encerrada por dicho primer bucle de metal único (12) .

3. El enlace de bucle de presión de neumático de avión (10) de la reivindicación 1, donde dicho primer bucle de metal único (12) se forma de un metal que tiene baja permeabilidad magnética.

4. El enlace de bucle de presión de neumático de avión (10) de la reivindicación 1, donde dicho elemento de inserto de colector de flujo magnético (42) se forma de un metal que tiene alta permeabilidad magnética.

5. El enlace de bucle de presión de neumático de avión (10) de la reivindicación 4, donde dicho elemento de inserto de colector de flujo magnético (42) se forma a partir de una aleación magnética de níquel-hierro.

6. El enlace de bucle de presión de neumático de avión (10) de la reivindicación 1, donde dicho par de brazos de conexión conductores eléctricos espaciados (14) incluye ejes de metal espaciados paralelos primero y segundo (15, 16) conectados entre dicho primer bucle de metal único (12) y dicho segundo bucle de metal único (18) .

7. El enlace de bucle de presión de neumático de avión (10) de la reivindicación 6, donde dichos ejes de metal espaciados paralelos primero y segundo (15, 16) incluyen aluminio.

8. El enlace de bucle de presión de neumático de avión (10) de la reivindicación 2, donde dicho par de brazos de conexión conductores eléctricos espaciados (14) pueden ser de cualquier longitud deseable sin pérdida de mejora de acoplamiento.

9. El enlace de bucle de presión de neumático de avión (10) de la reivindicación 2, donde dicho enlace de bucle de presión de neumático de avión (10) proporciona una conexión de recorrido de señal electromagnética de baja impedancia entre la bobina de excitación de transceptor electromagnético de eje de rueda (20) y la bobina de transceptor de sensor de presión de neumático (24) , por lo que no se requiere aislamiento eléctrico sobre dicho par de brazos de conexión conductores eléctricos espaciados (14) .

10. El enlace de bucle de presión de neumático de avión (10) de la reivindicación 2, donde dicho enlace de bucle de

presión de neumático de avión (10) proporciona una conexión de recorrido de señal electromagnética de bajo voltaje entre la bobina de excitación de transceptor electromagnético de eje de rueda (20) y la bobina de transceptor de sensor de presión de neumático (24) , por lo que el enlace de bucle de presión de neumático de avión (10) no es una fuente de radiación de campo eléctrico y no es sensible a interferencia de campo eléctrico.

11. El enlace de bucle de presión de neumático de avión de la reivindicación 1, donde dicho enlace de bucle de presión de neumático de avión incluye una parte estructural rígida de autosoporte.

12. El enlace de bucle de presión de neumático de avión (10) de la reivindicación 2, incluyendo además una bobina 10 de excitación de transceptor electromagnético de eje de rueda (20) .