JP2005241438A - タイヤ状態検出装置、タイヤ状態監視システムおよびタイヤ状態検出装置のタイヤホイールへの取り付け方法。 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来よりも、送信部から送信された電波のタイヤおよびホイールによる減衰を抑制することができるタイヤ状態検出装置１、タイヤ状態監視システムおよびタイヤ状態検出装置１のホイールへの取り付け方法を提供する。
【解決手段】 タイヤ状態検出装置１の構成を、リム１２に設けられた穴１３に挿入される挿入部５およびケース本体４を有するケース３と、ケース本体４に収納されたセンサおよび送信部２とを備える構成とする。
そして、このタイヤ状態検出装置１が、ケース本体４がリム１２の内側、すなわち、リム１２のタイヤ１４の気室１５側と反対側に配置されるように、リム１２の内側から、ケース３の挿入部５をリム１２の穴１３に挿入することで、タイヤ状態検出装置１をリム１２に取り付ける。
【選択図】 図２

Description

本発明は、タイヤ状態検出装置、タイヤ状態監視システムおよびタイヤ状態検出装置のタイヤホイールへの取り付け方法に関する。

図８に、タイヤ状態監視システムの一例を示す。従来より、各タイヤホイール１０に設けられたセンサおよび送信部２を有するタイヤ状態検出装置１と、車両に設けられた受信アンテナおよび受信機２１と、車室内に設けられたメータ２２とを備えるタイヤ状態監視システムがある。

このようなタイヤ状態監視システムでは、センサおよび送信部２からタイヤ内の空気圧、温度等の各タイヤの状態が電波で送信され、その電波が受信アンテナを通して受信機２１により受信され、受信機２１の制御回路でデータ処理が行われることで、メータ２２に各タイヤの状態が表示される。（例えば、特許文献１参照）。

タイヤ状態検出装置１としては、バルブ一体型のタイプや金属ベルトでホイールに固定されるタイプ等が市販されている。図９（ａ）、（ｂ）、図１０、に、これらのタイヤ状態検出装置１を示す。

バルブ一体型のタイヤ状態検出装置１は、図９（ａ）に示すように、バルブ２３に設けられたケース２４内にセンサおよび送信部２やバッテリ２５が収納されている。そして、図９（ｂ）に示すように、センサおよび送信部２が収納されたケース２４が、ホイール１０のリム１２とタイヤ１４との間の空気が存在する領域内、すなわち、気室１５内に配置された状態で、リム１２のバルブ穴に取り付けられる。

また、金属ベルトで固定されるタイヤ状態検出装置１は、図１０に示すように、金属ベルト３１に固定されたケース３２内にセンサおよび送信部２が収納されている。そして、センサおよび送信部が収納されたケース３２が、リム１２の外周、すなわち、リムの気室１５側の面１２ｂに金属ベルト３１により固定される。
特開２００２−２５７６６１号公報

上記した２つの構造のタイヤ状態検出装置１は、送信部２がともに気室１５内に配置されている。このため、上記した２つの構造のタイヤ状態検出装置では、送信部２から送信された電波が、タイヤやホイールを透過する際に、減衰してしまうという問題がある。

ここで、ホイール１４は、一般に、アルミニウムやスチール等の金属により構成されている。また、ラジアルタイヤは、一般に、全体の構造を支えるポリエステル等のボディプライと、トレッド面に配置されるスチールプライとを有している。しかし、タイヤの種類によっては、トレッド面だけでなくサイド面までスチールプライで構成されているものがある。

このようにトレッド面だけでなくサイド面までスチールプライで構成されている場合のように、タイヤ１４の構造体の全体に金属が用いられている場合、電波は金属を透過しにくいため、上記した問題が、特に、顕著となる。また、タイヤ１４の種類によって、タイヤ１４に用いられる金属の量等が異なる。このため、タイヤ１４の種類によって、送信部から送信された電波の減衰の程度にばらつきが生じ、受信機で受信する電波のレベルにばらつきが生じてしまう。

本発明は、上記点に鑑み、従来よりも、送信部から送信された電波のタイヤおよびホイールによる減衰を抑制することができるタイヤ状態検出装置、タイヤ状態監視システムおよびタイヤ状態検出装置のホイールへの取り付け方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、ホイール（１０）のリム（１２）に設けられたタイヤバルブ（２３）の通気穴と異なる穴（１３）に挿入される挿入部（５）と本体部（４）とを有するケース（３）に、タイヤ（１４）の状態を検出する検出手段（２、２ｂ）と、検出手段（２、２ｂ）よる検出結果を電波で送信する送信手段（２、２ａ）とが収納されたタイヤ状態検出装置（１）を用意する。

そして、送信手段（２、２ａ）が本体部（４）に収納された状態で、かつ、本体部（４）がリム（１２）よりもリム（１２）の気室（１５）側と反対側の位置に配置されるように、リム（１２）の気室（１５）側と反対側の位置から、挿入部（５）をリムの穴（１３）に挿入することで、タイヤ状態検出装置（１）をリム（１２）に取り付けることを特徴としている。

本発明では、送信手段をタイヤとホイールとの間ではなく、その外側に位置するように、タイヤ状態検出装置をホイールに取り付けるようにしている。これにより、送信手段から送信された電波を、タイヤやホイールを透過させることなく、車両に設けられた受信機に到達させることができる。

したがって、本発明によれば、従来と比較して、送信部から送信された電波のタイヤおよびホイールによる減衰を抑制することができる。

また、請求項２に示すように、挿入部（５）のリムの穴（１３）への挿入向きと反対の向きで、ケース（３）を見たときに、本体部（４）は、挿入部（５）からはみ出しているはみ出し部（４ａ）を有しており、このはみ出し部（４ａ）をリム（１２）の気室側と反対側の面（１２ａ）に接触させた状態で、タイヤ状態検出装置（１）をリム（１２）に取り付けることができる。

このようにしてタイヤ状態検出装置をリムに取り付けることで、車両の走行時に、タイヤ状態検出装置に対して、タイヤの回転による遠心力がかかったときに、はみ出し部をリムの気室側と反対側の面に引っかけた状態とすることができる。このため、本発明によれば、タイヤ状態検出装置が、タイヤの回転による遠心力によってリムから外れないようにすることができる。

また、請求項３に示すように、挿入部（５）の先端に、挿入部（５）のリムの穴（１３）への挿入方向と垂直な方向に突出している突出部（５ａ、５ｄ）が設けられているタイヤ状態検出装置（１）を用いて、挿入部（５）をリムの穴（１３）に挿入したときに、突出部（５ａ、５ｄ）を、リムの穴（１３）の周囲であって、リムの気室側の面（１２ｂ）に接触させた状態で、タイヤ状態検出装置（１）をリム（１２）に取り付けることができる。

このようにして、タイヤ状態検出装置をリムに取り付けることで、タイヤ状態検出装置が、タイヤの内圧によってリムから外れないようにすることができる。

また、請求項４に示すように、挿入部（５）の表面にねじ溝（５ｅ）が設けられているタイヤ状態検出装置（１）を用い、挿入部（５）をリムの穴（１３）にねじ込むことで、タイヤ状態検出装置（１）をリム（１２）に取り付けることもできる。

このようにして、タイヤ状態検出装置をリムに取り付けることでも、タイヤ状態検出装置が、タイヤの内圧によってリムから外れないようにすることができる。

請求項５に記載の発明では、リムの穴（１３）に挿入される挿入部（５）と、リム（１２）に対して気室（１５）側の反対側に配置される本体部（４）とを有するケース（３）と、ケース（３）に収納され、リム（１２）の穴（１３）からタイヤ状態を検出する検出手段（２、２ｂ）と、ケース（３）の本体部（４）に収納され、検出手段（２、２ｂ）による検出結果を電波により送信する送信手段（２、２ａ）とを備えることを特徴としている。

本発明のタイヤ状態検出装置は、例えば、請求項１に記載の発明に用いられるものである。

請求項５にタイヤ状態検出装置において、請求項６に示すように、挿入部（５）のリムの穴（１３）への挿入向きと反対の向きで、ケース（３）を見たときに、本体部（４）は、挿入部（５）からはみ出しているはみ出し部（４ａ）を有する形状とすることができる。

請求項６のタイヤ状態検出装置は、例えば、請求項２に記載の発明に用いられるものである。

また、請求項７に示すように、挿入部（５）の形状を、先端に、挿入部（５）のリムの穴（１３）への挿入方向と垂直な方向に突出している突出部（５ａ、５ｄ）を有する形状とすることもできる。

また、請求項８に示すように、挿入部（５）の表面にねじ溝（５ｅ）を設けることもできる。

請求項９に記載の発明では、検出手段（２、２ｂ）および送信手段（２、２ａ）は、ホイール（１０）のリム（１２）に設けられたタイヤバルブ（２３）の通気穴と異なる穴（１３）に挿入される挿入部（５）を有するケース（３）に収納されており、
送信手段（２、２ａ）がリム（１２）に対して気室（１５）側の反対側に配置された状態で、リム（１２）に対して気室（１５）側の反対側から、挿入部（５）がリムの穴（１３）に挿入されて、ケース（３）がリム（１２）に取り付けられていることを特徴としている。

本発明のタイヤ状態監視システムでは、送信手段がタイヤとホイールとの間ではなく、その外側に位置しているため、送信手段から送信された電波を、タイヤやホイールを透過させることなく、車両に設けられた受信機に到達させることができる。

したがって、本発明によれば、従来と比較して、送信部から送信された電波のタイヤおよびホイールによる減衰を抑制することができる。

例えば、ケースの形状としては、請求項１０に示すように、挿入部（５）のリムの穴（１３）への挿入向きと反対の向きで、ケース（３）を見たときに、ケース（３）は、挿入部（５）からはみ出しているはみ出し部（４ａ）を有する形状とすることができる。そして、はみ出し部（４ａ）がリムの気室側と反対側の面（１２ａ）に接触した状態で、ケース（３）をリム（１２）に取り付けることができる。

これにより、車両の走行時では、タイヤの回転により発生する遠心力によって、ケースの突出部をリムに押しつけた状態で、タイヤ状態検出装置をホイールに固定することができる。したがって、本発明によれば、挿入部の構造を、タイヤの内圧によってリムから外れない程度の簡易な構造とすることができる。

また、請求項１１に示すように、挿入部（５）の形状を、先端に、挿入部（５）のリムの穴（１３）への挿入方向と垂直な方向に突出している突出部（５ａ、５ｄ）を有する形状とすることができる。そして、挿入部（５）の突出部（５ａ、５ｄ）が、リムの穴（１３）の周囲であって、リムの気室側の面（１２ｂ）に接触した状態で、ケース（３）をリム（１２）に取り付けることができる。

また、請求項１２に示すように、挿入部（５）の表面とリムの穴（１３）を構成する面との両方に、互いに対応するねじ溝（５ｅ）を設け、挿入部（５）をリムの穴（１３）にねじ込むことで、ケース（３）をリム（１２）に取り付けることもできる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

（第１実施形態）
本実施形態のタイヤ状態監視システムは、上記背景技術の欄で説明したタイヤ状態検出装置１と、タイヤ状態検出装置１の構造およびホイールへの取り付け方法が異なるものである。したがって、以下では、タイヤ状態検出装置１の構造およびホイールへの取り付け方法についてのみ説明する。

図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に、本発明の第１実施形態におけるタイヤ状態検出装置１を示す。図１（ａ）は、タイヤ状態検出装置１の斜視図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）中のタイヤ状態検出装置１を矢印Ａ方向から見たときの図であり、図１（ｃ）は、図１（ｂ）中のタイヤ状態検出装置１のＢ−Ｂ’線断面図である。また、図２に、図１のタイヤ状態検出装置１をタイヤホイールに取り付けたときの状態を示す。図２に示すように、本実施形態のタイヤ状態検出装置１は、ホイール１０の内側に取り付けられるものである。

図１に示すように、タイヤ状態検出装置１は、センサおよび送信部２と、これらを収納するケース３とを有する構成となっている。タイヤ状態検出装置１がホイール１０に取り付けられた場合、図１（ａ）、（ｃ）中上側が、タイヤ１４側となり、図下側がタイヤの回転軸側となる。

センサおよび送信部２のうち、センサ２ｂは、タイヤ内の空気圧や温度等のタイヤ状態を測定するものである。センサ２ｂには、一般的な空気圧センサ、温度センサ等が用いられる。このセンサ２ｂが本発明の検出手段に相当する。また、送信部２ａは、図示しないアンテナを有しており、センサ２ｂの測定結果を電波で送信するものである。この送信部２ａが本発明の送信手段に相当する。

ケース３は、ケース本体４と挿入部５を有している。このケース本体４および挿入部５が、それぞれ、本発明の本体部および挿入部に相当する。ケース本体４には、センサおよび送信部２が収納されている。挿入部５は、ケース３のうち、リム１２に設けられたタイヤバルブの通気穴とは異なる穴１３に挿入される部位である。ケース本体４はＡＢＳ、ＰＢＴ等の樹脂により構成され、挿入部５は例えばゴム弾性を有するエラストマにより構成されている。

ケース本体４は、図１に示すように、円形状の上面４ａと、同じく円形状であって、上面よりも直径が小さな底面４ｂと、上面４ａと底面４ｂとを繋ぐ側面４ｃとを有している。言い換えると、図１に示すケース本体４は、円錐を底面と平行な面で切断し、切断されたもののうち、底面側の部分（円錐台）を上下逆さにした形状となっている。

また、ケース本体４における上面４ａの外周は、後述する挿入部５の円筒形状部５ｂの外周よりも直径が大きくなっている。すなわち、ケース本体４の上面４ａは、図１（ａ）中の矢印Ａの方向からケース３を見ると、図１（ｂ）に示すように、挿入部５の円筒形状部５ｂと同じ大きさでなく、円筒形状部５ｂからはみ出した形状となっている。このケース本体４の上面４ａが本発明のはみ出し部に相当する。

さらに言い換えると、ケース本体４の上面４ａは、リム１２の穴１３よりも広く、ケース本体４はリム１２の穴１３の直径よりも太い形状となっている。このため、挿入部５をリム１２の穴１３に挿入した場合、ケース本体４がその穴１３を通過することなく、上面４ａがリム１２に当たるようになっている。

そして、ケース本体４の上面４ａは、リム１２の内側の面１２ａであって、リム１２に設けられた穴１３の周辺領域と同様に、平坦な面となっている。

挿入部５は、ケース本体４の上面４ａの中央部に設けられている。挿入部５は、ケース本体４の上面４ａから上面４ａに対して垂直方向に突出した形状となっている。挿入部５は、円筒形状である円筒形状部５ｂと、図１（ａ）、（ｃ）に示すように、先端側、すなわち、図中上側に形成された鍔形状である鍔形状部５ａとを有している。

挿入部５の円筒形状部５ｂは、外周の直径が、図２に示すように、ホイール１０に設けられているバルブ穴とは異なる円形状の穴１３の直径と同程度の大きさあるいは若干大きめとなっている。そして、円筒形状部５ｂの高さｈは、リム１２の厚さとほぼ同程度の大きさとなっている。

また、円筒形状部５ｂは、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、中心に穴６が形成されている。この穴６はケース本体４に到達する深さである。図２に示すように、タイヤ状態検出装置１がホイール１０に取り付けられている場合、この穴からケース本体４内のセンサ２ｂが、センサ２ｂ自体に記憶されている圧力値を基準として、タイヤ１４の気室１５内の圧力値等を測定することができるようになっている。

一方、挿入部５の鍔形状部５ａは、図１（ｂ）に示すように、円筒形状部５ｂよりも外周の直径が大きく、図１（ａ）、（ｃ）に示すように、円筒形状部５ｂから径方向に突出した形状となっている。このため、この挿入部５がリム１２の穴１３に挿入された場合では、挿入部５の挿入方向と反対側の方向に引っ張る応力がかかったときに、挿入部５の鍔形状部５ａが、リム１２の気室１５側の面１２ｂに引っ掛るようになっている。

なお、図示しないが、ケース３のケース本体４には、センサおよび送信部２に電力を供給するための電池も収納されている。

このような構造のタイヤ状態検出装置１では、図１（ａ）中の矢印Ｂの方向で、図２に示すように、挿入部５が、リム１２よりも内側の位置からリム１２に設けられた穴１３に挿入される。ここで、リム１２よりも内側の位置とは、リム１２よりもホイール１０のディスク１１側の位置のことである。言い換えると、リム１２よりも内側の位置とは、リム１２よりも、リム１２の気室１５側と反対側の位置のことである。

このとき、挿入部５の鍔形状部５ａは、リム１２の穴１３よりも外周の直径が大きいが、ゴム弾性を有するエラストマにより構成されているので、変形が可能であり、この鍔形状部５ａの変形を利用して、挿入部５がリム１２の穴１３にはめ込まれる。

挿入部５がリム１２の穴１３に挿入された場合、挿入部５の鍔形状部５ａは、図１（ａ）中の矢印Ｂで示される挿入方向に対して垂直な方向に、円筒形状部５ｂから突出しているため、リム１２の気室１５側の面１２ｂであって、穴１３の周辺領域に接触した状態となる。また、ケース本体４の上面４ａは、リム１２の穴１３よりも大きいため、リム１２の内側の面１２ａであって、穴１３の周辺領域に接した状態となる。

このようにして、ケース本体４がリム１２よりも内側の位置に配置された状態で、タイヤ状態検出装置１がリム１２に固定される。

なお、必要に応じて、リム１２とケース３との接触部に、液体シール材や両面テープ、ゴム、エラストマ等の弾性材料のシール材を配置しても良い。これにより、タイヤ１４内部の密閉性を高めることができる。

また、上記した構造のタイヤ状態検出装置１は、例えば、次のようにして製造される。樹脂成形されたケース３と、センサおよび送信部２とを用意する。センサおよび送信部２としては、一般的な方法により、製造されたものを用いることができる。ケース３の製造方法としては、例えば、ＡＢＳとエラストマとを用いた２色成形法を採用することができる。すなわち、ＡＢＳでケース本体４を成形し、続いて、エラストマで挿入部５を成形することで、ケース３を一体成形する。なお、ケース３は、複数の部品の状態で形成され、これらの部品を重ね合わせることで、図１に示す形状となるものである。

そして、部品の状態であるケース３に、センサおよび送信部２を入れ、部品の状態であるケース３同士を重ね合わせることで、タイヤ状態検出装置１が完成する。

以上説明したように、本実施形態のタイヤ状態検出装置１は、リム１２に設けられた穴１３に挿入される挿入部５およびケース本体４を有するケース３と、ケース本体４に収納されたセンサおよび送信部２とを備えている。

そして、本実施形態では、このタイヤ状態検出装置１を、ケース本体４がリム１２の内側に配置されるように、リム１２の内側から、ケース３の挿入部５をリム１２の穴１３に挿入することで、ケース３をリム１２に取り付けるようにしている。

したがって、本実施形態では、送信部２ａが、リム１２の内側、すなわち、リム１２に対してタイヤの気室１５側の反対側に配置された状態となっている。このため、本実施形態のタイヤ状態検出装置１では、送信部２ａが電波を送信した場合、送信した電波を、タイヤ１４やホイール１０を透過させることなく、車両に設けられた受信機に到達させることができる。

これにより、本実施形態によれば、従来のタイヤ状態検出装置１と比較して、送信部２ａから送信された電波のタイヤ１４およびホイール１０による減衰を抑制することができる。

この結果、本実施形態のタイヤ状態検出装置１は、従来のタイヤ状態検出装置１と比較して、良好な電波伝搬性を有しているため、以下の効果を有している。

本実施形態のタイヤ状態検出装置１によれば、送信部２ａにおける電波の送信出力を、従来のタイヤ状態検出装置１よりも低くすることができる。これは、従来のタイヤ状態検出装置１では、タイヤによる電波減衰を考慮して、送信出力をあらかじめ高く設定する必要があったが、本実施形態のタイヤ状態検出装置１では、タイヤによる電波減衰を考慮する必要がないからである。

このため、送信部２ａが消費する電力量も低減させることができるので、ケース本体４に収納される電池を小型化することができる。これにより、本実施形態のタイヤ状態検出装置１では、従来のタイヤ状態検出装置１と比較して、軽量化が可能となる。

また、従来のタイヤ状態検出装置１では、図８に示すように、車両側に受信用アンテナを１つ取り付ける場合、タイヤによる電波減衰を考慮して、各タイヤに取り付けられた全てのタイヤ状態検出装置１から送信される電波を受信できるように、車両における車両側アンテナの取り付け位置を決めなければならなかった。このため、従来のタイヤ状態検出装置１を用いた場合では、車両側の受信用アンテナを取り付けることができる位置に限りがあった。

これに対して、本実施形態のタイヤ状態検出装置１によれば、従来のように、電波のタイヤやホイールによる減衰を考慮する必要がないため、従来のタイヤ状態検出装置１と比較して、車両側アンテナの取り付け位置が広くなる。すなわち、本実施形態のタイヤ状態検出装置１によれば、送信部２ａの電波出力が弱くても、従来のタイヤ状態検出装置１と比較して、通信距離を長くすることができる。このため、本実施形態のタイヤ状態検出装置１によれば、車両側アンテナの取り付け自由度を増加させることができる。

また、タイヤ状態検出装置１と車両側の受信機２１との通信に関して、タイヤ状態検出装置１に受信機を設け、車両側に送信機を設けることで、タイヤ状態検出装置１と車両側の送信機および受信機２１との間で双方向通信をさせることが考えられる。この場合、電波の出力が弱くても、互いの受信機が電波を受信することが要求される。

この点について、本実施形態のタイヤ状態検出装置１では、上記したように、タイヤ等による電波減衰が従来よりも抑制されているので、従来のタイヤ状態検出装置１と比較して、送信部２ａの電波出力が弱くても、タイヤの送信部２ａと車両側受信機との間での通信が可能となる。

したがって、本実施形態のタイヤ状態検出装置１によれば、車両側の送信機および受信機との間での双方向通信を容易に実現させることができる。これにより、車両側の送信機から送信要求信号を出力し、この送信要求信号をタイヤ状態検出装置１が受信した場合に、タイヤ状態検出装置１からセンサの検出結果を、車両側の受信機に向けて、送信させることができる。

なお、この場合、タイヤ状態検出装置１と車両側との間での双方向通信を確実に行えるようにするという観点から、車両側アンテナを各ホイールハウスに搭載することが好ましい。

また、タイヤ状態検出装置１の電力供給方法としては、電池を用いる他に、電波をタイヤ状態検出装置１の外部から送信し、この外部から送信された電波を、タイヤ状態検出装置１で電力に変換する方法が考えられる。

この方法を、上記背景技術の欄に記載した従来のタイヤ状態検出装置１で実現させようとした場合、タイヤによる電波減衰が発生するため、タイヤ状態検出装置１の送信部に到達する電波は弱く、供給される電力は小さくなってしまう。

この場合、タイヤ状態検出装置１の送信部に必要な電力を確保するためには、電波の送信時間を長くしたり、強い電波をタイヤ状態検出装置１の送信部に対して送信したりすることが考えられる。

しかし、タイヤの回転や、アンテナの指向性等により、タイヤ状態検出装置１の送信部は、外部から電波を受信することができない。このため、送信時間を長くできない。また、電波法により使用できる電波が制限されている場合では、安易に強い電波を使用することができない。

このことから、従来のタイヤ状態検出装置１では、送信部に対して、電波による電力の供給を行うことが困難であった。

これに対して、本実施形態のタイヤ状態検出装置１では、タイヤ等による電波減衰が抑制されるので、従来のタイヤ状態検出装置１に対して送信する電波と同じレベルの電波を送信した場合、従来のタイヤ状態検出装置１よりも、送信部２ａが受信する電波は強い。

このため、本実施形態のタイヤ状態検出装置１によれば、従来のタイヤ状態検出装置１と比較して、特に、強い電波を用いることなく、送信部２ａに対して、電波による電力の供給を行うことができる。これにより、本実施形態のタイヤ状態検出装置１によれば、バッテリレス化が従来のタイヤ状態検出装置１と比較して、容易となる。

また、本実施形態では、ケース本体４の上面４ａをリム１２の内側の面１２ａであって、穴１３の周辺領域に接触させた状態で、タイヤ状態検出装置１をリム１２に取り付けている。

このため、本実施形態のタイヤ状態検出装置１は、車両の走行時であって、タイヤ状態検出装置１に対して、タイヤの回転による遠心力がかかる場合、ケース本体４の上面４ａがリム１２の内側の面１２ａに引っ掛った状態となる。これにより、本実施形態のタイヤ状態検出装置１では、タイヤの回転による遠心力によってリム１２から外れないようになっている。

また、タイヤ状態検出装置１にタイヤの回転による遠心力がかかった場合、この遠心力はケース本体４に対して、ケース本体４をリム１２に押しつけるように働く。このため、本実施形態のタイヤ状態検出装置１では、遠心力に対する対策として、金属ベルト３１でホイール１０に固定するタイプのタイヤ状態検出装置１のように、ケース３が外れないように、金属ベルト等で固定する必要がない。したがって、本実施形態によれば、タイヤ状態検出装置１の構造を、リム１２とタイヤ状態検出装置１とを密閉するだけの簡易な構造とすることができる。

また、本実施形態では、挿入部５をリム１２の穴１３に挿入し、挿入部５の鍔形状部５ａをリム１２の気室１５側の面１２ｂであって、穴１３の周辺領域に接触させた状態で、タイヤ状態検出装置１をリム１２に取り付けている。

このため、本実施形態のタイヤ状態検出装置１では、タイヤ状態検出装置１に対してタイヤ１４の内圧がかかっている場合、挿入部５の鍔形状部５ａがリム１２に引っ掛っている状態となる。これにより、本実施形態のタイヤ状態検出装置１は、タイヤ１４の内圧によってリム１２から外れないようになっている。

さらに、本実施形態では、挿入部５の円柱形状部５ｂの直径がリム１２の穴１３と同程度であり、円柱形状部５ｂの高さｈがリム１２の厚さと同程度の大きさとなっている。このため、本実施形態では、ケース３とリム１２の穴１３との間に、隙間を生じさせることなく、ケース３をリム１２に取り付けることができる。このように本実施形態では、タイヤ状態検出装置１をリム１２に固定しているので、車両の走行時に、タイヤ状態検出装置１ががたつくのを防止することができる。

ところで、従来のバルブ一体型のタイヤ状態検出装置１では、図９（ｂ）中の矢印で示すように、車両の走行時に、タイヤ状態検出装置１に対して、タイヤの回転による遠心力が働くため、タイヤ状態検出装置１とリム１２との接続部２６に強度が要求されていた。

そこで、バルブ一体型のタイヤ状態検出装置１では、この接続部２６を金属で構成し、接続部２６の容積を大きくすることで、接続部２６の強度が確保されていた。

しかし、バルブ一体型のタイヤ状態検出装置１は、接続部２６が金属で構成されているため、重くなっていた。このため、バルブ一体型のタイヤ状態検出装置１は、ホイール１０に取り付けられた状態では、ホイール１０にバルブ一体型のタイヤ状態検出装置１からの荷重がかかるため、ホイールバランスの点で好ましくなかった。

これに対して、本実施形態のタイヤ状態検出装置１は、上記のとおり、タイヤの回転により発生する遠心力によって、ケース本体４の上面４ａがリム１２の内側の面１２ａに引っ掛った状態となる。すなわち、このタイヤ状態検出装置１では、リム１２のうち、ケース本体４の上面４ａとの接触領域に、タイヤの回転による遠心力がかかる。

したがって、本実施形態では、ケース本体４を金属で構成せず、樹脂で構成しても、ケース本体４の上面４ａとリム１２との接触領域を十分に確保することで、タイヤ状態検出装置１をタイヤの回転による遠心力に耐えさせることができる。このため、本実施形態によれば、タイヤ状態検出装置１の重量を、従来のバルブ一体型のタイヤ状態検出装置１よりも、軽くすることができる。

また、本実施形態のタイヤ状態検出装置１は、挿入部５がリム１２の穴１３にはめ込まれることで、リム１２に固定されるものである。したがって、本実施形態のタイヤ状態検出装置１は、上記した金属ベルト３１でホイール１０に固定されるタイプのタイヤ状態検出装置１と比較して、タイヤ状態検出装置１のホイール１０への取り付け作業が容易である。

また、ホイール１０にタイヤ１４が取り付けられるときでは、タイヤ１４のリード１４ａがリム１２の気室１５側の面をなぞりながらホイールにタイヤが取り付けられる。このため、リム１２の気室１５側の面にタイヤ状態検出装置１を固定する場合では、タイヤ１４のホイール１０への取り付け時に、タイヤ１４のリード１４ａがタイヤ状態検出装置１にあたって、タイヤ状態検出装置１が破壊されない形状にしなければならなかった。

これに対して、本実施形態のタイヤ状態検出装置１は、リム１２の内側の面１２ａに取り付けられるものであるため、特に、形状の制約がなく、タイヤ状態検出装置１の形状を自由に設計することができる。

なお、本実施形態では、挿入部５をエラストマにより構成する場合を例として説明したが、以下に説明するように、挿入部５をゴム等の他の弾性材料により構成することもできる。

図３に、本実施形態の他の例におけるタイヤ状態検出装置１の断面構造を示す。図３は、図１（ｃ）に対応する図である。図３に示すように、ケース本体４の形状を、ケース本体４の上面４ａに引っ掛かり部４ｄを有する形状とする。また、ケース本体４の引っ掛かり部４ｄに対応する溝を有する形状とする。これにより、ケース本体４の引っ掛かり部４ｄが挿入部５の内部に設けられた溝に引っ掛かるので、ケース本体４と挿入部５とを固定することができる。

そして、このような構造のタイヤ状態検出装置１を製造する際では、図３に示す形状のケース本体４を樹脂により成形する。また、別に、図３に示す形状の挿入部５をゴムにより成形する。ケース本体４に、センサおよび送信部２を入れる。その後、図３に示すように、挿入部５の溝に、ケース本体４の引っ掛かり部４ｄをはめ込む。これにより、タイヤ状態検出装置１が完成する。

（第２実施形態）
図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に、本発明の第２実施形態におけるタイヤ状態検出装置１を示す。図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に相当する図である。なお、図４では、図１と同様の構造部に、図１と同様の符号を付している。

第１実施形態では、リム１２の穴１３に挿入された挿入部５のうち、突出した形状の鍔形状部５ａを、リム１２の気室１５側の面１２ｂであって、穴１３の全周囲の領域に、接触させる場合を例として説明したが、本実施形態のように、穴１３の全周囲ではなく、一部に、突出部を引っかけるようにして、タイヤ状態検出装置１をリム１２に取り付けることもできる。

本実施形態では、図４に示すように、挿入部５は、２つの角柱形状である角柱形状部５ｃと、その先端側の突出部５ｄとを有している。この突出部５ｄは、図４（ａ）、（ｃ）に示すように、角柱形状部５ｃから図中横方向に突出している。挿入部５は、例えば、樹脂により構成されており、ケース本体４および挿入部５は一体成形されている。

また、ケース本体４の上面４ａには、タイヤ状態検出装置１がリム１２に取り付けられた場合に、センサ２ｂがタイヤの空気圧等を測定することができるように、穴７が設けられている。また、本実施形態においても、ケース本体４の上面４ａは、図４（ａ）中の矢印Ａの方向から見ると、図４（ｂ）に示すように、挿入部５と同じ大きさではなく、挿入部５からはみ出した形状となっている。

このタイヤ状態検出装置１においても、挿入部５がリム１２の穴１３に挿入される。このとき、第１実施形態と同様に、挿入部５が中心側にたわむことで、挿入部５がリム１２の穴１３に入る。そして、挿入部５がリム１２の穴１３に挿入された場合、挿入部５の突出部５ｄは、リム１２の気室１５側の面１２ｂであって、穴１３の周囲の領域の一部に引っ掛るようになっている。

（第３実施形態）
図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に、本発明の第２実施形態におけるタイヤ状態検出装置１を示す。図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に相当する図である。なお、図５では、図１と同様の構造部に、図１と同様の符号を付している。

第１、第２実施形態では、挿入部５をリム１２の穴１３にはめ込む構造とする場合を例として説明したが、挿入部５をリム１２の穴１３にねじ込む構造とすることもできる。

本実施形態のタイヤ状態検出装置１は、図５（ａ）、（ｃ）に示すように、円筒形状である挿入部５の表面にねじ溝５ｅが設けられている。また、図示しないが、リム１２の穴１３を構成する面にも、挿入部５のねじ溝５ｅに対応するねじ溝が設けられている。

そして、タイヤ状態検出装置１をリム１２に取り付ける際では、リム１２の穴１３に対して、挿入部５をねじ込むことで、タイヤ状態検出装置１をリム１２に取り付けることができる。

このようにして、タイヤ状態検出装置１をリム１２に取り付けても、タイヤ状態検出装置１が、タイヤ１４の内圧によってリム１２から外れないようにすることができる。

また、このように、タイヤ状態検出装置１の取り付け構造をねじ式とすることで、第１、第２実施形態のタイヤ状態検出装置１と比較して、タイヤ状態検出装置１のホイール１０への取り付け強度を高くすることができる。

（他の実施形態）
図６、７に本発明の他の実施形態におけるタイヤ状態検出装置１を示す。図６は、図１（ｃ）に示す挿入部５が鍔形状部５ａを有するタイヤ状態検出装置１に対応し、図７は、図４（ｃ）に示す挿入部５がねじ式であるタイヤ状態検出装置１に対応する。

第１、第２実施形態では、センサおよび送信部２がケース本体４に収納されているタイヤ状態検出装置１を例として説明したが、センサをケース本体４よりもタイヤ１４側に配置することもできる。

すなわち、図６、６に示すように、送信部２ａを、ケース本体４に収納した状態のままで、センサ２ｂを挿入部５の中心側に配置することもできる。このようなタイヤ状態検出装置１がリム１２に取り付けられた場合、センサ２ｂは、リム１２と同じ高さに位置したり、リム１２よりも気室１５側に位置したりする。

このように、センサ２ｂを、リム１２の内側の面１２ａよりも気室１５側に配置することもできる。

また、上記した各実施形態では、ケース本体４を樹脂で構成し、ケース本体４内に送信用アンテナを収納する場合を例として説明したが、ケース本体４を導電性材料で構成することで、ケース本体４自身をアンテナとして機能させることもできる。

この場合、ケース本体４を例えば金属材料により構成する。そして、ケース本体４に収納されている送信部２ａとケース本体４とを電気的に導通させる。また、リム１２とケース本体４との間に、ゴムや樹脂等の絶縁性材料を配置する。これにより、リム１２とケース本体４とを電気的に絶縁させる。

また、上記した各実施形態では、ケース本体４の上面４ａや、リム１２の穴１３を円形状とした場合を例として説明したが、これらの形状を円に限らず他の形状とすることもできる。

なお、上記した各実施形態では、車両側アンテナを車両に１つ搭載する場合を例として説明したが、車両側アンテナを各ホイールハウスに搭載する等の車両側アンテナを車両に複数搭載する場合においても、本発明を適用することができる。

（ａ）は、本発明の第１実施形態におけるタイヤ状態検出装置１の斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）中のタイヤ状態検出装置１を矢印Ａ方向から見たときの図であり、（ｃ）は、（ｂ）中のタイヤ状態検出装置１のＢ−Ｂ’線断面図である。 図１のタイヤ状態検出装置１をタイヤホイールに取り付けたときの状態を示す図である。 第１実施形態の他の例におけるタイヤ状態検出装置１の断面図である。 （ａ）は、本発明の第２実施形態におけるタイヤ状態検出装置１の斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）中のタイヤ状態検出装置１を矢印Ａ方向から見たときの図であり、（ｃ）は、（ｂ）中のタイヤ状態検出装置１のＢ−Ｂ’線断面図である。 （ａ）は、本発明の第３実施形態におけるタイヤ状態検出装置１の斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）中のタイヤ状態検出装置１を矢印Ａ方向から見たときの図であり、（ｃ）は、（ｂ）中のタイヤ状態検出装置１のＢ−Ｂ’線断面図である。 本発明の他の実施形態におけるタイヤ状態検出装置１の断面図である。 本発明の他の実施形態におけるタイヤ状態検出装置１の断面図である。 タイヤ状態監視システムの構成を示す図である。 （ａ）は、バルブ一体型のタイヤ状態検出装置１の構成を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）中のタイヤ状態検出装置１がホイールに搭載されているときの状態を示す図である。 金属ベルトでホイールに固定されるタイプのタイヤ状態検出装置１を示す図である。

符号の説明

１…タイヤ状態検出装置、２…センサおよび送信部、
２ａ…送信部、２ｂ…センサ、３…ケース、４…ケース本体、
４ａ…ケース本体の上面、５…挿入部、５ａ…鍔形状部、
１０…ホイール、１２…リム、１２ａ…リムの内側の面、
１３…穴、１４…タイヤ、１５…気室、
２１…受信機、２２…メータ、２３…バルブ。

Claims (12)

1. ホイール（１０）のリム（１２）に設けられたタイヤバルブ（２３）の通気穴と異なる穴（１３）に挿入される挿入部（５）と本体部（４）とを有するケース（３）に、タイヤ（１４）の状態を検出する検出手段（２、２ｂ）と、前記検出手段（２、２ｂ）よる検出結果を電波で送信する送信手段（２、２ａ）とが収納されたタイヤ状態検出装置（１）を用意し、
   前記送信手段（２、２ａ）が前記本体部（４）に収納された状態で、かつ、前記本体部（４）が前記リム（１２）よりも前記リム（１２）の気室（１５）側と反対側の位置に配置されるように、前記リム（１２）の前記気室（１５）側と反対側の位置から、前記挿入部（５）を前記リムの穴（１３）に挿入することで、前記タイヤ状態検出装置（１）を前記リム（１２）に取り付けることを特徴とするタイヤ状態検出装置の取り付け方法。
2. 前記挿入部（５）の前記リムの穴（１３）への挿入向きと反対の向きで、前記ケース（３）を見たときに、前記本体部（４）は、前記挿入部（５）からはみ出しているはみ出し部（４ａ）を有しており、
   前記はみ出し部（４ａ）を前記リム（１２）の前記気室側と反対側の面（１２ａ）に接触させた状態で、前記タイヤ状態検出装置（１）を前記リム（１２）に取り付けることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ状態検出装置の取り付け方法。
3. 前記挿入部（５）の先端に、前記挿入部（５）の前記リムの穴（１３）への挿入方向と垂直な方向に突出している突出部（５ａ、５ｄ）が設けられているタイヤ状態検出装置（１）を用い、
   前記挿入部（５）を前記リムの穴（１３）に挿入したときに、前記突出部（５ａ、５ｄ）を、前記リムの穴（１３）の周囲であって、前記リムの気室側の面（１２ｂ）に接触させた状態で、前記タイヤ状態検出装置（１）を前記リム（１２）に取り付けることを特徴とする請求項１または２に記載のタイヤ状態検出装置の取り付け方法。
4. 前記挿入部（５）の表面にねじ溝（５ｅ）が設けられているタイヤ状態検出装置（１）を用い、前記挿入部（５）を前記リムの穴（１３）にねじ込むことで、前記タイヤ状態検出装置（１）を前記リム（１２）に取り付けることを特徴とする請求項１または２に記載のタイヤ状態検出装置の取り付け方法。
5. ホイール（１０）のリム（１２）に設けられたタイヤバルブ（２３）の通気穴と異なる穴（１３）に、前記リム（１２）に対してタイヤの気室（１５）側の反対側から挿入されて取り付けられるタイヤ状態検出装置（１）であって、
   前記リムの穴（１３）に挿入される挿入部（５）と、前記リム（１２）に対して前記気室（１５）側の反対側に配置される本体部（４）とを有するケース（３）と、
   前記ケース（３）に収納され、前記リム（１２）の穴（１３）からタイヤ状態を検出する検出手段（２、２ｂ）と、
   前記ケース（３）の前記本体部（４）に収納され、前記検出手段（２、２ｂ）による検出結果を電波により送信する送信手段（２、２ａ）とを備えることを特徴とするタイヤ状態検出装置。
6. 前記挿入部（５）の前記リムの穴（１３）への挿入向きと反対の向きで、前記ケース（３）を見たときに、前記本体部（４）は、前記挿入部（５）からはみ出しているはみ出し部（４ａ）を有する形状であることを特徴とする請求項５に記載のタイヤ状態検出装置。
7. 前記挿入部（５）は、先端に、前記挿入部（５）の前記リムの穴（１３）への挿入方向と垂直な方向に突出している突出部（５ａ、５ｄ）を有する形状であることを特徴とする請求項５または６に記載のタイヤ状態検出装置。
8. 前記挿入部（５）の表面にねじ溝（５ｅ）が設けられていることを特徴とする請求項５または６に記載のタイヤ状態検出装置。
9. ホイール（１０）に取り付けられ、タイヤ（１４）の状態を検出する検出手段（２、２ｂ）と、
   前記ホイール（１０）に取り付けられ、前記検出手段（２、２ｂ）による検出結果を電波により送信する送信手段（２、２ａ）と、
   前記車両に搭載され、前記電波を受信して、報知手段（２２）に対して、前記タイヤの状態を報知するように指示信号を出力する受信手段（２１）とを備えるタイヤ状態監視システムにおいて、
   前記検出手段（２、２ｂ）および前記送信手段（２、２ａ）は、前記ホイール（１０）のリム（１２）に設けられたタイヤバルブ（２３）の通気穴と異なる穴（１３）に挿入される挿入部（５）を有するケース（３）に収納されており、
   前記送信手段（２、２ａ）が前記リム（１２）に対して気室（１５）側の反対側に配置された状態で、前記リム（１２）に対して前記気室（１５）側の反対側から、前記挿入部（５）が前記リムの穴（１３）に挿入されて、前記ケース（３）が前記リム（１２）に取り付けられていることを特徴とするタイヤ状態監視システム。
10. 前記挿入部（５）の前記リムの穴（１３）への挿入向きと反対の向きで、前記ケース（３）を見たときに、前記ケース（３）は、前記挿入部（５）からはみ出しているはみ出し部（４ａ）を有しており、
    前記はみ出し部（４ａ）が前記リムの前記気室側と反対側の面（１２ａ）に接触した状態で、前記ケース（３）が前記リム（１２）に取り付けられていることを特徴とする請求項９に記載のタイヤ状態監視システム。
11. 前記挿入部（５）は、先端に、前記挿入部（５）の前記リムの穴（１３）への挿入方向と垂直な方向に突出している突出部（５ａ、５ｄ）を有しており、
    前記挿入部（５）の前記突出部（５ａ、５ｄ）が、前記リムの穴（１３）の周囲であって、前記リムの気室側の面（１２ｂ）に接触した状態で、前記ケース（３）が前記リム（１２）に取り付けられていることを特徴とする請求項９または１０に記載のタイヤ状態監視システム。
12. 前記挿入部（５）の表面と前記リムの穴（１３）を構成する面との両方に、互いに対応するねじ溝（５ｅ）が設けられており、前記挿入部（５）が前記リムの穴（１３）にねじ込まれることで、前記ケース（３）が前記リム（１２）に取り付けられていることを特徴とする請求項９または１０に記載のタイヤ状態監視システム。
    

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