JP2006069389A - 車輪搭載用通信ユニットおよび車輪 - Google Patents

Abstract

【課題】送信用アンテナがホイールリムに近接することにより通信性能が低下する。
【解決手段】タイヤ空気圧検出装置２０は、バルブ孔３４と、送信用アンテナを格納した送信用アンテナ格納室３０と電池およびタイヤ空気圧センサを格納した電池およびタイヤ空気圧センサ格納室３２とを有する。さらに送信用アンテナ格納室３０側には、ホイールリム２６方向へ突出した脚部４２を備え、送信用アンテナとホイールリム２６との距離を確保する。
【選択図】図３

Description

本発明は、タイヤの状態などの情報を車体側の受信機に送信する車輪搭載用通信ユニットに関する。

車両を安全に走行させるためには、タイヤを含む車輪の状態を正常に保つことが必要である。従って、タイヤの空気圧不足などの異常が車輪に発生したときには、これを速やかに検出して適切な処置を講ずる必要がある。

従来、車輪に設けられたタイヤ空気圧センサと、センサ検出信号を無線送信する無線送信手段とを有し、各輪のタイヤ空気圧をセンサにより直接検出して車体側に無線送信することで異常を検出する直接式タイヤ空気圧検出装置が知られている。このようなタイヤ空気圧検出装置は、例えば空気調整バルブと一体的に設けられる。空気調整バルブは、車輪の回転により生じる遠心力によっても外れないように、車輪のホイールリムにナットで固定されるのが一般的である。

特許文献１には、上記のような直接式タイヤ空気圧検出装置において、空気圧センサとバルブステムとの角度を可変とし、最終的に空気圧センサをホイールに固定させる機構をもたせることにより、良好な取り付け状態を確保する技術が開示されている。
特開２００４−６６８４８号公報

タイヤ空気圧検出装置は上記のとおり、タイヤ空気圧に関する情報を車体側に無線送信するため、無線送信手段としての送信用アンテナを有する。一方、タイヤ空気圧検出装置は通常、タイヤ装着の作業性を考慮し、ホイールリムのセンタドロップ部近傍に装着されるため、送信用アンテナはセンタドロップ部に近接しやすくなる。するとホイールリムにより無線信号が遮蔽され、通信性能が低下することがある。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、タイヤの状態などの情報を車体側の受信機に無線送信する車輪搭載用通信ユニットにおいて、良好な送信状態を確保する技術を提供することにある。

本発明のある態様は、車輪搭載用通信ユニットに関する。この車輪搭載用通信ユニットは、ひとつのナットによりホイールリムに略水平に締結され、通信機を内蔵する車輪搭載用通信ユニットであって、前記ナット締結の回転軸に対して通信機配置側に備えられた第一の回転規制手段の長さは、前記車輪搭載用通信ユニットが前記ホイールリムに対して水平であるときの前記車輪搭載用通信ユニットと前記ホイールリムとの距離より長く、通信機が配置されない側に備えられた第二の回転規制手段の長さは、前記車輪搭載用通信ユニットが前記ホイールリムに対して水平であるときの前記車輪搭載用通信ユニットと前記ホイールリムとの距離より短いことを特徴とする。

ここで「車輪搭載用通信ユニット」は、タイヤ空気圧センサ、内部温度センサなどの各種センサ、通信手段、電池などを備える検出装置または警報システムなどを含んでよい。以降、「車輪」とは、少なくともホイールを含み、適宜タイヤをも含めるものとする。「水平」とは、車輪を側面から見たときの、車輪搭載用通信ユニットの下面、すなわち締結軸に垂直な面の下線が構成する面と、その下方に位置するホイールリムのセンタドロップ部の接線との水平をいう。「通信機」は、センサによって検出された情報を無線送信するアンテナなどを含む。「回転規制手段」とは車輪搭載用通信ユニットをホイールリムに締結する際のナットの回転などによって、車輪搭載用通信ユニットが回転するのを規制するために設けられた車輪搭載用通信ユニットの脚などである。

この態様によると、車輪搭載用通信ユニットに格納された通信機がホイールリムより所定長隔離された状態が常に確保され、ホイールリムによる無線信号の遮蔽を安定的に軽減することができる。

本発明の車輪搭載用通信ユニットは、少なくとも前記第一の回転規制手段の長さを可変とする機構をさらに備えてもよい。この態様によると、ホイールリムにおける車輪搭載用通信ユニット締結部分などの規格が異なる複数の車種に対して、本発明の車輪搭載用通信ユニットを汎用的に導入することが可能となる。

本発明の車輪搭載用通信ユニットによると、車輪の状態に関する情報などを常に良好な状態で無線送信することができる。

まず本実施の形態に係るタイヤ空気圧検出装置の特徴を明らかにするために、一般的なタイヤ空気圧検出装置の態様について説明する。

図１は本実施の形態に係るタイヤ空気圧検出装置を含むタイヤ空気圧検出装置が車輪に装着されている状態を示す図である。タイヤ空気圧検出装置２０は、空気調整バルブ２２と一体的に、ホイールリム２６にナット２４によって締結されている。タイヤ空気圧検出装置２０はタイヤ２８の内部に配設される。

空気調整バルブ２２から流入する空気は、ホイールリム２６およびタイヤ空気圧検出装置２０を連通したバルブ孔を通じてタイヤ２８内部へ送出される。一般的にタイヤ空気圧検出装置２０には、バルブ孔の左右に、空気圧センサなどのセンサ、送信用アンテナ、電池などの電子部品を格納する格納室を２つ有する。車両の走行中、車輪の回転によってタイヤ空気圧検出装置２０には遠心力が働くが、もしナット２４に対して右側（以下、単に「右側」とよぶ）に重心があると、タイヤ空気圧検出装置２０にはナット２４を緩める方向に、より大きな力が加わり、空気調整バルブ２２およびタイヤ空気圧検出装置２０に緩みが生じる可能性がある。従ってタイヤ空気圧検出装置２０は、ナット２４に対して左側（以下、単に「左側」とよぶ）に重心を有するように、左側の格納室に重量の大きい電池およびタイヤ空気圧センサなどが格納され、右側には送信用アンテナが格納される。

一方、タイヤ２８をホイールリム２６に装着する際、タイヤ２８はタイヤ空気圧検出装置２０上をなぞるように通過する。そのため、装着作業の妨げにならないよう、タイヤ空気圧検出装置２０は、ホイールリム２６のセンタドロップ部近傍に配設される。これにより車輪自体の重量バランスも安定に保たれる。

ところが、タイヤ空気圧検出装置２０をホイールリム２６に締結する際、ナット２４の回転にともないタイヤ空気圧検出装置２０が供回りするため、図１のＡ−Ａ断面から見ると、図２に示すとおりタイヤ空気圧検出装置２０の右側が、よりホイールリム２６のセンタドロップ部に近接した状態で組み付けられる場合が多い。上述のとおり、タイヤ空気圧検出装置２０において、バルブ孔３４に対して右側には送信用アンテナ（図示せず）を格納する送信用アンテナ格納室３０が配置されるため、結果的には送信用アンテナがホイールリム２６に近接した状態となる。そのため送信用アンテナからの無線信号がホイールリム２６によって遮蔽されやすくなり、通信性能を低下させる原因となる。

本発明者は以上の課題を認識し、それを解決する手段として例えば図３に示すような形状を有するタイヤ空気圧検出装置２０に想到した。図３は本実施の形態のタイヤ空気圧検出装置２０を、図１のＡ−Ａ断面から見た断面図である。図３において、タイヤ空気圧検出装置２０は、バルブ孔３４が中心部を貫通し、その右側には送信用アンテナ（図示せず）を格納した送信用アンテナ格納室３０を、左側には電池およびタイヤ空気圧センサ（図示せず）を格納した電池およびタイヤ空気圧センサ格納室３２を有する。本実施の形態のタイヤ空気圧検出装置２０はさらに、送信用アンテナ格納室３０側の側壁下部からホイールリム２６に向かう脚部４２を有する。脚部４２は、タイヤ空気圧検出装置２０をナット２４にてホイールリム２６に組み付ける際、タイヤ空気圧検出装置２０がナット２４の回転に連動して回転するのを防止するための回転規制手段としての役割を有するとともに、送信用アンテナ格納室３０とホイールリム２６とを隔離する役割を有している。

すなわち、タイヤ空気圧検出装置２０の右側にのみ脚部４２を設けることにより、タイヤ空気圧検出装置２０をホイールリム２６に組み付ける際のナット２４の回転などによって、タイヤ空気圧検出装置２０を右側に傾かせる力が働いても、タイヤ空気圧検出装置２０は常に左側に傾いた状態を確保することができる。従って、送信用アンテナ格納室３０に格納された送信用アンテナと、ホイールリム２６とを、常に所定の距離だけ隔離することができる。これにより、送信用アンテナから送信される無線信号がホイールリム２６に遮蔽される割合を低減させることができ、良好な通信環境での送信が安定して可能となる。

また本実施の形態によれば、タイヤ空気圧検出装置２０の傾斜角のみを変更することによって上述の効果を得ることができるため、ホイールリム２６に対するバルブ孔３４の相対位置を変更しない範囲内で脚部４２の長さを決定することができる。これにより、従来の規格で設計されたホイールリム２６および空気調整バルブ２２をそのまま利用することができる。従って、本実施の形態のタイヤ空気圧検出装置２０は、その筺体以外の部材の設計を変更することなく容易に導入が可能であり、導入コストにおいても利点を有する。

本実施の形態のタイヤ空気圧検出装置２０は、電池およびタイヤ空気圧センサ格納室３２の側にも脚部（図示しない）を備えてもよい。この場合も、送信用アンテナ格納室３０とホイールリム２６との距離が、電池およびタイヤ空気圧センサ格納室３２とホイールリム２６との距離と比較して長くなるように、各脚部の長さを決定する。さらに各脚部は上述のとおり、従来の規格に変更が生じない範囲内でその長さを決定することが望ましい。

本実施の形態のタイヤ空気圧検出装置２０は、送信用アンテナ格納室３０側に長い脚部４２を設けることにより送信用アンテナとホイールリム２６との距離を確保したが、タイヤ２８装着時の作業性を確保するため、また、タイヤ空気圧の減少時にタイヤ空気圧検出装置２０がタイヤ２８によって破損されることがないように、タイヤ空気圧検出装置２０の上面が、ホイールリム２６のフランジ部を越えないように脚部４２の長さを設定することが望ましい。

本実施の形態のタイヤ空気圧検出装置２０は、脚部４２の長さを可変としてもよい。図４は脚部４２の長さを可変とする機構を有するタイヤ空気圧検出装置２０の例を示す図である。タイヤ空気圧検出装置２０の送信用アンテナ格納室３０側の側壁には、一対のレール３６が備えられ、板状の脚部４２を側壁に沿って摺動させることができる。板状の脚部４２の中央部には縦長形状を有する開口部３８が設けられており、タイヤ空気圧検出装置２０下面からの脚部４２の突出長を適宜調節したあと、ねじ４０を、開口部３８を介して側壁に設けられたねじ穴（図示せず）に螺着することで、板状の脚部４２を固定することができる。ねじ４０による脚部４２の固定は、タイヤ空気圧検出装置２０をホイールリム２６に締結した後で、タイヤ空気圧検出装置２０が所定の傾斜角をもち、かつホイールリム２６のセンタドロップ部に脚部４２の下部が近接するように行ってもよい。これにより、ホイールリム２６のバルブ孔や、空気調整バルブ２２などの規格が異なる複数の車種に合わせて脚部４２の長さを設計しなおす必要がなくなり、導入コストの軽減が可能となる。

図４では送信用アンテナ格納室３０側の側壁にのみ、長さを可変とする脚部４２を設けたが、電池およびタイヤ空気圧センサ格納室３２側にも同様に、長さを可変とする脚部を設けてもよい。

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、各構成要素にはいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

本実施の形態を含むタイヤ空気圧検出装置が車輪に装着されている状態を示す図である。 従来のタイヤ空気圧検出装置を、図１のＡ−Ａ断面から見た断面図である。 本実施の形態に係るタイヤ空気圧検出装置を、図１のＡ−Ａ断面から見た断面図である。 本実施の形態において脚部の長さを可変とする機構を有するタイヤ空気圧検出装置の例を示す図である。

符号の説明

２０ タイヤ空気圧検出装置、 ２２ 空気調整バルブ、 ２４ ナット、 ２６ ホイールリム、 ２８ タイヤ、 ３０ 送信用アンテナ格納室、 ３２ 電池およびタイヤ空気圧センサ格納室、 ３４ バルブ孔、 ４２ 脚部。

Claims (4)

1. ひとつのナットによりホイールリムに略水平に締結され、通信機を内蔵する車輪搭載用通信ユニットであって、
   前記ナット締結の回転軸に対して通信機配置側に備えられた第一の回転規制手段の長さは、前記車輪搭載用通信ユニットが前記ホイールリムに対して水平であるときの前記車輪搭載用通信ユニットと前記ホイールリムとの距離より長く、通信機が配置されない側に備えられた第二の回転規制手段の長さは、前記車輪搭載用通信ユニットが前記ホイールリムに対して水平であるときの前記車輪搭載用通信ユニットと前記ホイールリムとの距離より短いことを特徴とする車輪搭載用通信ユニット。
2. 前記通信機が配置されない側には、電源が配置されることを特徴とする請求項１に記載の車輪搭載用通信ユニット。
3. 少なくとも前記第一の回転規制手段の長さを可変とする機構を備えることを特徴とする請求項１に記載の車輪搭載用通信ユニット。
4. ホイールと、
   ひとつのナットにより前記ホイールのリム部に略水平に締結され、通信機を内蔵する車輪搭載用通信ユニットと、
   を備え、前記車輪搭載用通信ユニットは、
   前記ナット締結の回転軸に対して通信機配置側に備えられた第一の回転規制手段の長さが、前記車輪搭載用通信ユニットが前記ホイールリムに対して水平であるときの前記車輪搭載用通信ユニットと前記ホイールリムとの距離より長く、通信機が配置されない側に備えられた第二の回転規制手段の長さが、前記車輪搭載用通信ユニットが前記ホイールリムに対して水平であるときの前記車輪搭載用通信ユニットと前記ホイールリムとの距離より短いことを特徴とする車輪。
   

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