JP2004066849A - タイヤ状態監視装置の送信機 - Google Patents

Abstract

【課題】容易に最適な取付状態を確保することが可能な、タイヤ状態監視装置の送信機を提供すること。
【解決手段】ケーシング１０は、その各連結アーム２９に形成された貫通孔及びバルブステム１１の各連結突部２８に形成された貫通孔を貫通する回動軸３１により軸支される。回動軸３１には、捻りコイルバネ３５を遊嵌し、捻りコイルバネ３５の一端３５ａがケーシング１０の上面に当接し、他端３５ｂがバルブステム１１の端部の前記平面２５に当接することとした。ケーシング１０は、当該捻りコイルバネ３５の弾性力により常にドロップセンタ部５ｂに向かって付勢され、その突部１０ａがドロップセンタ部５ｂに当接する位置に配設される。
【選択図】　図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤ状態監視装置の送信機に関し、詳しくはタイヤ空気圧に関する情報を車両に設けられた受信機に送信すべく、タイヤが装着されたホイールに装着される送信機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、主に走行中の安全確保の観点から、車両に装着されたタイヤの状態を車室内で確認するために、無線方式のタイヤ状態監視装置が広く普及しつつある。
【０００３】
このようなタイヤ状態監視装置は、図５に示すように、車室内に設けられた受信機（図示しない）に対してタイヤ空気圧に関する情報を伝達する送信機５０を備える。送信機５０は、箱状をなすケーシング５１とケーシング５１に一体的に設けられたバルブステム５２とを備える。ケーシング５１内には、圧力検知素子や各信号処理素子等の回路素子が実装された電子基板（図示しない）及びこれらの回路素子に駆動電源を供給する電池（図示しない）が収納されている。そして、ケーシング５１には図示しない通気孔が形成されている。
【０００４】
図６に示すように、送信機５０は、そのケーシング５１がタイヤ６１の内部空間に位置するように、タイヤホイール６２のバルブ孔６３に取り付けられる。バルブステム５２から注入された空気が通気孔を通じてタイヤ６１内に放出される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、送信機の軽量化を図るため、ケーシング５１は樹脂材によって形成される。しかし、車両走行時、タイヤホイール６２に取り付けられた送信機５０には遠心力が作用する。この遠心力は、タイヤホイール６２の径、タイヤ６１の外径、車両の走行速度に対応し、例えば時速３００ｋｍにおいて約１５００Ｇになる。この遠心力は、送信機５０のケーシング５１をタイヤホイール６２から遠ざかる方向へ変形させるように作用する。その結果、ケーシング５１とバルブステム５２とが一体的に構成された従来の送信機５０では、ケーシング５１が自身の弾性力に抗して変形すると、ケーシング５１内に収容されている電子基板に応力が生じて、機械的なストレスに起因する電気的な接続不良等の不具合が発生する虞がある。
【０００６】
また、タイヤ６１をタイヤホイール６２に対して着脱する場合には、図６に示すようにタイヤ６１のビード部６１ａが送信機５０のケーシング５１上を通過する。このとき、送信機５０のケーシング５１は、タイヤ６１のビード部６１ａによってタイヤホイール６２側へ圧迫される。特に、タイヤホイール６２の回転軸と、タイヤホイール６２のバルブ孔６３の中心軸とのなす角度（以下、バルブ孔６３の形成角）が大きい場合には、ケーシング５１がタイヤホイール６２のドロップセンタ部６２ａから離間する。この場合、タイヤ６１のビード部６１ａが送信機５０のケーシング５１上をスムーズに通過し難くなるとともに、ビード部６１ａによるケーシング５１に対する圧迫力の程度が大きくなり、ケーシング５１内に収容されている電子基板に不具合が発生する確率が高くなる。
【０００７】
従来、このような不具合を防止するために、常にケーシング５１がタイヤホイール６２のドロップセンタ部６２ａと接触しないように、予めケーシング５１とバルブステム５２との傾き角度をバルブ孔６３の形成角以上となるように送信機５０を形成していた。
【０００８】
しかし、タイヤホイール６２のバルブ孔６３は、タイヤホイール６２の回転軸に対して所定の範囲の角度（１５度〜２５度）で形成されており、バルブ孔６３の位置にもバラツキがある。更に、タイヤホイール６２のドロップセンタ部６２ａに対するリム６２ｂの傾きは、デザイン上の観点等から製品毎にまちまちである。そのため、ケーシング５１とバルブステム５２とが一体的に成形された従来の送信機５０で最適な取付状態を確保するためには、製品毎に最適化されたケーシング５１とバルブステム５２との傾き角度を有する送信機５０を形成する必要があり、製造コストを増大させる一因となっていた。
【０００９】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、容易に最適な取付状態を確保することができる、タイヤ状態監視装置の送信機を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、車両に装着されたタイヤの内部に配置され該タイヤの状態を計測するための各種電装品を収容するケーシングと、該タイヤが装着されたホイールに取り付けられるバルブステムとを備え、該タイヤの状態を示すデータを送信するタイヤ状態監視装置の送信機であって、前記ケーシングは、その連結部を軸として前記ホイールの外周面と略直交する方向に回動可能に前記バルブステムに連結され、前記ケーシングを前記外周面に向かって付勢する付勢手段を備えた。
【００１１】
従って、請求項１に記載の発明によれば、前記ケーシングが外周面方向に回動し、前記ケーシングは前記外周面に当接する位置に配設される。そのため、タイヤ着脱時にもビード部が接触し難く、接触時であっても突発的な衝撃が加わり難い。更に、固定手段に一端が当接するため遠心力によるケーシングの変形が起こり難い。また、特別な作業工程なしに前記付勢手段により前記バルブステムとの傾き角度が可変するので、取り付けが容易になる。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明では、前記付勢手段として弾性部材を備えた。
従って、請求項２に記載の発明によれば、前記タイヤが回転し、弾性部材の弾性力を上回る遠心力が前記ケーシングに作用すると、前記ケーシングは、前記外周面から離脱する方向に向かって回動する。その結果、送信機３が計測データを受信機４に無線送信する場合のホイール５の影響が低減される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図１〜図４に従って説明する。
図１に示すように、タイヤ状態監視装置は、車両１の４つのタイヤ２が装着されるタイヤホイール（図示せず）にそれぞれ設けられる４つの送信機３と、車両１の車体に設けられる１つの受信機４とを備える。各送信機３は、対応するタイヤ２の状態、すなわち内部空気圧及び内部温度を計測して、その計測された状態を示すデータを受信機４に対して無線送信する。受信機４は、受信データに基づき、車室内に設けられた表示器（図示せず）に圧力情報及び温度情報を表示させる。
【００１４】
図３及び図４に示すように、各送信機３は、タイヤ２の内部に配置されるケーシング１０と、ホイール５のリム５ａに形成されたバルブ孔７に取り付けられるバルブステム１１とを備える。
【００１５】
ケーシング１０は、箱状をなし、本実施形態では、熱可塑性樹脂により成形されている。ケーシング１０内には、圧力センサ、温度センサ、信号処理装置及び電池等の各種電装品が実装された電子基板１２が収容されている。
【００１６】
ケーシング１０は、その一面がホイール５の外周面の一部であるドロップセンタ部５ｂに沿うようにホイール５の内部側に配設されており、前記ドロップセンタ部５ｂ側の面（図において下側）に形成された１つの突部１０ａが当該ドロップセンタ部５ｂに当接している。尚、以下説明のため、蓋１３側の面をケーシング１０の下面とし、反対側の面（図において上側）を上面とする。
【００１７】
ケーシング１０は、その下面に開口部を有し、前記電子基板１２は、当該開口部からケーシング１０内に配設される。そして、当該開口部は、蓋１３により塞がれている。
【００１８】
バルブステム１１は、ホイールに形成された前記バルブ孔７を通じて外部に延びている。バルブステム１１の基端部には、フランジ２１が形成され、このフランジ２１に密着するようにグロメット２２が装着されている。なお、本実施形態では、密着性を高めるため、ゴム製のグロメット２２が使用されている。
【００１９】
バルブステム１１の軸方向の中間部には、バルブナット２３が取り外し可能に螺着されている。さらに、バルブステム１１の先端には、樹脂製又は金属製のバルブキャップ２４が取り外し可能に螺着されている。即ち、バルブキャップ２４及びバルブナット２３を取り外した状態で、バルブステム１１を前記リム５ａのホイール５内側からバルブ孔７に挿通するとともに、バルブナット２３をホイール５の外側からバルブステム１１に螺着することによって、バルブステム１１はホイール５のバルブ孔７に取り付けられる。
【００２０】
前記フランジ２１が形成されたバルブステム１１のホイール５の内側の端部には、当該フランジ２１と一体的になるように平面２５が形成されている。平面２５の中心には通気孔２７が形成されており、当該通気孔２７は、軸方向に沿ってバルブステム１１内に形成されたエア導入孔２６に連通している。特に図示はしないが、エア導入孔２６には、バルブコアが嵌合されており、エア導入孔２６及び通気孔２７を通じて、タイヤ２の内部にエアが注入される。
【００２１】
ケーシング１０とバルブステム１１とは、連結部２８によりお互いがなす角度が回動可能に連結されている。連結部２８は、ケーシング１０の上面に形成された一対の連結アーム２９と、一対のバルブステム１１の連結突部３０と、回動軸３１とを有している。
【００２２】
各連結アーム２９は、板状をなし、ケーシング１０の上面のリム５ａ側の端部に互いに平行するように立設されている。各連結アーム２９は、ケーシング１０のリム５ａ側の端部から当該リム５ａに向かって突出するように延設されている。そして、各連結アーム２９の端部近傍には互いに対向する位置にそれぞれ貫通孔３２が形成されている。
【００２３】
各連結突部３０は、板状をなし、前記平面２５の端部に立設されている。各連結突部３０は、前記通気孔２７を挟んで互いに向き合うように平行に軸方向に向かって突出している。そして、各連結突部３０の端部近傍には互いに対向する位置にそれぞれ貫通孔３３が形成されている。
【００２４】
図２に示すように、ケーシング１０は、その一対の連結アーム２９の間にバルブステム１１の各連結突部３０を挟むように、これら連結アーム２９及び連結突部３０に形成された貫通孔３２及び貫通孔３３を貫通する回動軸３１により軸支されている。即ち、ケーシング１０は、回動軸３１を軸として回動可能にバルブステム１１に連結されており、ケーシング１０とバルブステム１１との傾き角度は、当該ケーシング１０が回動軸３１を軸として回動することにより可変する。
【００２５】
尚、本実施形態では、各連結アーム２９間の距離と、各連結突部３０の外側面間の距離は略同一に形成されており、回動軸３１の両端は、外力によりリベット状に変形させている。従って、ケーシング１０は、回動軸３１と平行方向には移動しない。
【００２６】
回動軸３１には、付勢手段及び弾性部材としての捻りコイルバネ３５が遊嵌されており、捻りコイルバネ３５の一端３５ａはケーシング１０の上面に当接し、他端３５ｂは、バルブステム１１の端部の前記平面２５に当接している。そして、図３及び図４に示すように、この捻りコイルバネ３５の弾性力により、ケーシング１０は、常にドロップセンタ部５ｂ方向に向かって付勢されている。これにより、ケーシング１０は、捻りコイルバネ３５の一端３５ａに押圧されて、その突部１０ａがドロップセンタ部５ｂに当接する位置に配設されている。
【００２７】
以上記述したように、本実施の形態によれば、以下の作用・効果を奏する。
（１）ケーシング１０は、その各連結アーム２９に形成された貫通孔３２及びバルブステム１１の各連結突部３０に形成された貫通孔３３を貫通する回動軸３１により軸支されることとした。これにより、ケーシング１０は、回動軸３１を軸として回動し、ケーシング１０とバルブステム１１との傾き角度が可変する。
【００２８】
その結果、図３に示すようなドロップセンタ部５ｂとリム５ａとがほぼ直交するような形状のホイール５でも、図４に示すようなドロップセンタ部５ｂに対しリム５ａの傾きが大きい形状のホイール５であっても、容易に最適な取付状態を確保することができる。
【００２９】
具体的には、図３に示すようにバルブ孔７の形成角θ１が小さいホイール５では、ケーシング１０とバルブステム１１との傾き角度θ２を小さくするようにケーシング１０を回動させる。また、図４に示すようにバルブ孔７の形成角θ３が大きいホイール５では、ケーシング１０とバルブステム１１との傾き角度θ４を大きくするようにケーシング１０を回動させる。このように、ケーシング１０とバルブステム１１との傾き角度を可変させることで、ホイール５の形状に合わせて常に最適な取付状態を容易に確保することができる。
【００３０】
（２）回動軸３１には、捻りコイルバネ３５を遊嵌することとし、捻りコイルバネ３５の一端３５ａがケーシング１０の上面に当接し、他端３５ｂがバルブステム１１の端部の前記平面２５に当接することとした。そして、当該捻りコイルバネ３５の弾性力により、ケーシング１０を常にドロップセンタ部５ｂ方向に向かって付勢される構成とした。これにより、ケーシング１０は、捻りコイルバネ３５の一端３５ａに押圧されて、その突部１０ａがドロップセンタ部５ｂに当接する位置に配設される。
【００３１】
その結果、タイヤ２をホイール５に対して着脱する場合にも、ケーシング１０にタイヤ２のビード部が接触し難い。また、タイヤ２のビード部が接触し、ケーシング１０がドロップセンタ部５ｂ側へ圧迫される場合でも、ケーシング１０とドロップセンタ部５ｂとは、予め当接しているので、突発的な衝撃が加わることを回避することができる。さらに、特別な作業工程なしに、ケーシング１０は、その突部１０ａがドロップセンタ部５ｂに当接する位置に配設されるので、容易に最適な取付状態を確保することができる。
【００３２】
（３）また、捻りコイルバネ３５の弾性力によりケーシング１０がドロップセンタ部５ｂに押圧される構成とした。その結果、タイヤ２が回転し、捻りコイルバネ３５の弾性力を上回る遠心力がケーシング１０に作用すると、ケーシング１０は、ドロップセンタ部５ｂから浮き上がるよう離脱し、リム５ａ方向に向かって動する。その結果、送信機３が計測データを受信機４に無線送信する場合のホイール５の影響が低減され、良好な通信状態を確保することが可能な最適な取付状態を容易に確保することができる。
【００３３】
尚、前記実施形態は、以下の態様に変更してもよい。
・送信機３に温度センサを設け、空気圧データ及びタイヤ２内の温度データをタイヤの状態を示すデータとして送信機３から無線送信する構成にしてもよい。
【００３４】
・車両としては、４輪の車両に限らず、２輪の自転車やオートバイ、多輪のバスや被牽引車、またはタイヤを装備する産業車両（例えばフォークリフト）等に、前記実施形態を適用しても良い。なお、被牽引車に前記実施形態を適用する場合には、受信機４や表示器を牽引車に設置することは言うまでもない。
【００３５】
・本実施形態では、回動軸３１の両端は外力によりリベット状に変形させることとした。しかし、これに限らず、両端をナット止めする等、その他の方法を用いてもよい。
【００３６】
・本実施形態では、捻りコイルバネ３５により付勢することとしたが、これに限らず、板バネ等他の弾性部材を用いることとしてもよい。
さらに、上記実施形態より把握される技術的思想について以下に記載する。
【００３７】
（１）請求項１又は請求項２に記載のタイヤ状態監視装置の送信機において、前記ケーシング及び前記バルブステムは、貫通孔を有する連結部材を備え、前記貫通孔を貫通する回動軸により、前記ケーシングが軸支されること、を特徴とするタイヤ状態監視装置の送信機。
【００３８】
（２）前記（１）に記載のタイヤ状態監視装置の送信機において、前記弾性部材は前記回動軸に遊嵌され、その一端が前記外周面と反対側の前記ケーシングの面に当接し、他端が前記バルブステムに当接することを特徴とするタイヤ状態監視装置の送信機。
【００３９】
（３）前記（１）又は（２）に記載のタイヤ状態監視装置の送信機において、前記回動軸は、両端がリベット状に変形され、前記ケーシングは、前記回動軸と平行する方向には移動しないこと、を特徴とするタイヤ状態監視装置の送信機。
【００４０】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、容易に最適な取付状態を確保することが可能な、タイヤ状態監視装置の送信機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態のタイヤ状態監視装置を搭載した車両を示す概略図。
【図２】送信機の構造を示す上面図
【図３】ホイールに取り付けた送信機の側断面図。
【図４】同じくホイールに取り付けた送信機の構造を示す側断面図。
【図５】従来の送信機の構造を示す上面図。
【図６】タイヤをタイヤホイールに装着する時の説明図。
【符号の説明】
２…タイヤ、３…送信機、５…ホイール、５ｂ…ドロップセンタ部、１０…ケーシング、１１…バルブステム、２８…連結部、２９…連結アーム、３０…連結突部、３１…回動軸、３２，３３…貫通孔、３５…捻りコイルバネ。

Claims (2)

1. 車両に装着されたタイヤの内部に配置され該タイヤの状態を計測するための各種電装品を収容するケーシングと、該タイヤが装着されたホイールに取り付けられるバルブステムとを備え、該タイヤの状態を示すデータを送信するタイヤ状態監視装置の送信機であって、
   前記ケーシングは、その連結部を軸として前記ホイールの外周面と略直交する方向に回動可能に前記バルブステムに連結され、
   前記ケーシングを前記外周面に向かって付勢する付勢手段を備えたこと、
   を特徴とするタイヤ状態監視装置の送信機。
2. 請求項１に記載のタイヤ状態監視装置の送信機において、
   前記付勢手段として弾性部材を備えたこと、を特徴とするタイヤ状態監視装置の送信機。

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