JP2006111262A - 特にタイヤ圧の検知ボックスをリムに固定する組立品 - Google Patents

Abstract

【課題】リムへ固定するタイヤ圧力、温度の検知ボックスの組立品において、バルブとリムの間のシールパッキンの寿命が延びる構造の組立品を提供する。
【解決手段】組立品Ｍの構成は、検知部品を収容する検知ボックス１００と、バルブ本体３００と、バルブ本体３００とリム２００との間の気密性を確保するパッキンタイプのシール手段４００と、専用の結合穴２１０が形成されたリム２００の所定の位置に、バルブ本体３００を保持する手段５００と、バルブ本体３００と検知ボックス１００との結合モジュールとから成る。この組立品は、シール手段４００以外の前記組立品の少なくとも一つの部材５００が穿孔されて、この部材５００の一部が結合穴２１０に入ることによって、組立品が接線方向の応力を受ける時に、この結合穴で支持されように形成されていることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、タイヤ内部の圧力または温度等のパラメータ検知の分野と、特に、タイヤのリムへの検知ボックスの固定を最適条件で実施可能にする用途とに関する。

従来技術では、検知ボックスを固定する複数の解決方法が存在する。これらの解決方法のうちで、本発明が採用する方法は、監視パラメータに対応するセンサを含む検知ボックスを、リムの内部でタイヤのエアバルブ本体に固定することからなる。

出願人は、従来技術で知られているこの固定方法の実施に際して、後述する不都合があることを確認した。

米国特許第６，０５５，８５５号明細書および米国特許第５，８４４，１３１号明細書は、バルブ本体によりタイヤの内部に検知ボックスを固定することを提案しており、第一の端で検知ボックスを連結式に収容し、第二の端で締めつけナットのねじ締めを可能にするように前記本体が構成される固定組立品を紹介している。バルブ本体は、また、その内部に、エラストマーパッキンが配置されるショルダを構成されており、そのため、リムの外面で支持されるナットの締めつけ動作によって、ショルダがリムの内面に接近し、こうした接近によって、エラストマーパッキンが前記面で締めつけられる。エラストマーパッキンは、リムに設けられた穴に入ってバルブの固定を可能にするとともに、バルブ本体とリムとの間で前記穴に挿入されるように構成される。また、この締めつけ動作によって、前記検知ボックスをバルブの内面に当接させる。

出願人は、この実施形態について、以下の複数の欠点を指摘する。
−タイヤが高速回転する場合、バルブ本体が非常に強い応力を受け、この応力が、バルブ本体とリムとの間に配置されるパッキンに振り向けられる。ところで、このような応力に耐える機能を持たないエラストマー製のシール部材は、その寿命が著しく縮められ、圧力損失および故障の原因となる。
−パッキンは、リムの内面に当接されるが、大抵の場合、リムの内面の平坦面は、パッキンを損傷させ、および／またはシール性能を低下させうる。
−パッキンは完全に固定組立品の一部をなすので、締めつけ応力を適合させ、それ以上になるとパッキンが損傷する閾値を越えてはならない。ところで、こうした締めつけ制御は、常に遵守されているとは限らない。
−しかも、締めつけ応力が規定によって行われている場合、締めつけナットが外部にあると、不正な意図によるねじの取り外しが非常に容易になる。
−締めつけ圧と、タイヤの回転による接線方向の応力と、タイヤ圧およびタイヤの温度とを同時に受けると、パッキンは、歪曲現象を受けて、内部が膨張し、バルブの円筒面と、前記バルブを収容するためにリムに設けられた穴の円筒面との間に挿入される部分が圧縮される。
−検知ボックスをリムに当接させるので、検知ボックスがリムの温度の影響を受ける。
−このような組立品は、バルブがリムの対称面にない車両タイヤをリムに固定するのに適している。

仏国特許第２８３４２４５号明細書に記載されている発展した実施形態では、同じ固定原理に基づいて、長所として、エラストマー製のシールパッキンが接して配置される内部ショルダを備えたバルブ本体を提案し、パッキンは、このパッキンに及ぼされる締めつけ応力が、それ以上になると損傷を受ける閾値を越えないように、外部ナットの締めつけ応力を阻む機械ストッパをなすように構成されている。この組立品は、従来技術の問題の一つに対する解決方法を提案しているが、上記の他の不都合を依然として有する。

さらに、従来技術で遭遇する別の不都合は、収容部品を所定の位置に保持して気密性を保つために、一般に、プラスチック材料で充填された検知ボックス自体に関するものであり、そのため、検知ボックスは重くなり、再利用が不可能になっている。検知ボックスが受ける速度と加速度とによって、付加的なあらゆる質量は追加応力となり、バルブへのボックスの固定組立品に振り向けられ、その結果、従来技術の解決方法では、パッキンに向けられることになる。

こうした現状を起点として、出願人は、従来技術の不都合を防止する検知ボックスの組立装置について研究を行った。

従って、こうした研究の目標は、バルブとリムとの間のシールパッキンが、加速度、回転速度、および組立品とボックスの質量とにより受ける接線方向および半径方向の応力が少ない、組立品を提供することにある。

研究の別の目的は、膨張および圧縮を可能にしながら、パッキンが受ける締めつけ応力が少ない組立品を提供することにある。

研究の別の目的は、外部からの取り外しが難しい組立品を提供することにある（破壊防止機能）。

研究の別の目的は、４輪以外の車両のリムに適合する組立品を提供することにある。

こうした研究から、バルブ本体に固定されるタイプのタイヤ内部への検知ボックスの組立品が設計され、この組立品は、
−検知部品を収容する検知ボックスと、
−バルブ本体と、
−バルブ本体とリムとの間の気密性を確保するパッキンタイプのシール手段と、
−専用の結合穴が形成されたリムの所定の位置に、バルブ本体を保持する手段と、
−バルブ本体と検知ボックスとの結合モジュールとを含む。この組立品は、シール手段以外の前記組立品の少なくとも一つの部材が穿孔されて、この部材の一部が結合穴に入ることによって、組立品が接線方向の応力を受ける時に、この結合穴で支持されることを特徴とする。

上記の特徴は、接線方向の応力を引き受ける機械ストッパの提供により、本発明の目標を達成するものである。この結果、パッキンは、組立品の質量と、これらに振り向けられる速度および加速度とによる応力全体をもはや受けない。接線方向の応力をこのように考慮することは、組立品のあらゆる部材により実施可能である。但し、もちろん、その機能上、保護すべき部材であるパッキンは除く。所定の位置への保持手段および結合モジュールは、構成に応じて、単独で、また部分品からも製造可能である。

好適な特徴によれば、前記シール手段がリムの外面で支持される。パッキンをリムの外部に配置するこの構成には複数の長所がある。特に以下が挙げられる。
−パッキンが、タイヤ内に存在する温度条件を直接被らない。
−パッキンが、リムの内面により決定される平坦性よりも優れた平坦性を提供するリムの外面を利用できる。
−バルブの通過穴が、タイヤのトレッドにほぼ平行なリムの面にあるとき、気密性を確保すべき領域でパッキンをさらに圧縮しようとするパッキンへの遠心力を利用できる。

本発明の特に有利な別の特徴によれば、前記バルブ本体は、前記パッキンが支持される外側ショルダを含み、所定位置へのバルブ保持手段が、内部に配置されてリムの内面で（直接または間接的に）支持され、穴とバルブ本体との間でパッキンを締めつけ保持する。

この特徴は、所定の位置への保持手段をリムの内部に配して、不正な意図によるバルブの分解を非常に難しくしている。こうした所定の位置への保持手段は、ナット、「簡易（ｑｕａｒｔ ｄｅ ｔｏｕｒ）」固定手段、係止手段、かしめ固定手段、リベット締め手段などから構成可能である。さらに、ショルダは、パッキンを保護しようとする。

好適には、前記所定の位置への保持手段が、バルブ本体とナットとの間のねじ締め結合から構成され、保持手段は、リムの内面で支持されて、ナットに対するねじ切り本体の相対回転により、パッキンを穴とバルブ本体との間に締めつけ保持する。

本発明の特に有利な別の特徴によれば、前記ショルダは、リムの面で軸方向に支持されて締めつけ応力に逆らう軸方向支持面と、パッキンが変形可能な収容容積とを形成するように構成され、特に様々な厚みのリムに対する組立品を考慮している。この特徴は、バルブ本体を固定するために及ぼされる締めつけ応力がパッキンを損傷しないという長所を有する。このようにして、支持面がリムと接するので、一定の締めつけ閾値を起点として、パッキンはもはや、リムにバルブ本体を固定する組立品の挿入部材とはならない。

本発明の組立品が受ける可能性のある応力、一般には、検知ボックスが結合されるあらゆるバルブが受ける可能性のある応力を減少するために、出願人は、検知ボックスについて、特にこれを軽量化するための研究を行った。この研究により、ポリマーペーストの存在が不要なボックスが設計され、質量が著しく低減されている。

最も基本的な実施形態における本発明の上記の基本概念、他の細部、および特徴は、添付図面を参照しながら、限定的ではなく例として本発明による組立品の複数の実施形態を示す以下の説明を読めば、いっそう明らかになるであろう。

図１、２、４に示したように、短い破線で示したリム２００への検知ボックス１００の組立品Ｍは、バルブＶの本体３００に固定されるタイプのものである。

この組立Ｍは、以下のような部材を含む。
−検知部品と、検知部品の機能に必要な部材とを収容する検知ボックス１００
−バルブ本体３００
−バルブ本体３００とリム２００との間の気密性を確保するパッキンタイプのシール手段４００
−バルブ本体３００を通過可能にする穴２１０が穿孔されたリム２００の所定の位置に、バルブ本体３００を保持する手段５００
−図示された実施形態によれば、所定の位置への保持手段５００と部分的に一体化された、検知ボックス１００とバルブ本体３００との結合モジュール

本発明によれば、バルブ本体３００を所定の位置に保持するとともに、この本体３００と検知ボックス１００とを結合する手段５００が、この部材の一部がリム２００に設けられた穴２１０に入るように、組立品を構成する。このようにして、リム２００が高速回転ならびに高速加速を受けたとき、この部材部分が穴２１０の円筒面と接し、パッキン４００に代わって接線方向の応力を引き受ける。隙間調整を行えるこうした円筒方向の挿入によって、穴２１０の軸に組立品の中心を合わせることができる。

前記バルブ本体３００は、外側ショルダ３１０を含み、リム２００とバルブ本体３００との間で穴２１０に挿入される前記パッキン４００が、このショルダで支持される。バルブＶの本体３００を所定の位置に保持する手段５００は、ナットをなすねじ締め結合手段から構成され、リム２００の内面で支持されて、バルブ本体３００からなるねじ切りロッドをナット５００に対して相対回転することにより、穴２１０とバルブ本体３００との間でパッキン４００を締めつけ保持する。

特に適切な技術的選択により、ナット部材５００の下部は、ねじ止めされるバルブ本体３００を所定の位置に保持する軸方向支持面５１０だけでなく、穴２１０の内部に円筒状に侵入する半径方向支持面５２０を有するように、穿孔される。図示されているように、こうした円筒状の侵入は、穴２１０により画定される円筒の内部にパッキン膨張用の空き容積を残すように、リム２００の厚みを越えるものではない。この侵入の長さは、リムのあらゆる厚みに適合するように構成される。

さらに、穴に挿入される部材５００の一端は、パッキン４００が内部で膨張可能な収容空き容積５３０の分だけ穿孔される。このため、図示された実施形態によれば、リムに設けられる穴２１０に入る部材の一端が、その内部穴の位置で面取りされている。

さらに、バルブ本体３００により外側に画定される前記ショルダ３１０は、リム２００の面に接して締めつけ応力に逆らう軸方向支持面３１１と、パッキン４００が膨張可能な収容容積３１２とを形成するように構成される。

図示された、本発明による結合方法によれば、バルブ本体３００と検知ボックス１００との結合モジュールが、部分的に、所定の位置への保持手段５００と一体化される。従って、この２つの機能を実施するねじ切りスリーブ５００は、前記ボックス１００を通過し、有利には、前記ボックス１００を支持する役割を果たすショルダ５４１を備えたヘッド５４０を含む。このスリーブは、バルブ本体３００からなるねじ切りロッドにねじ止めされるように、ねじを切られている。こうしたスリーブ５００は、リムの内部から工具で回転可能にするために、ヘッド５４０の上部で穿孔されている。好適な実施形態によれば、この成形部は、六角面を持つ輪郭の穴からなり、対応するレンチを用いて作動可能にされる。バルブ本体３００自体は、回転を容易にできるように全面がねじを切られていない（ｖｉｅｒｇｅ）。

さらに、組立品Ｍの結合モジュールは、リム２００の内面とボックス１００の下部との間に挿入されて、ヘッド５４０で支持されるボックス１００を保持しようとする弾性手段６００を同様に含む。図示された実施形態ではスプリングで示された、この弾性手段６００の存在は、複数の長所を有する。特に以下が挙げられる。
−ねじ切りスリーブ５００の適切な長さに合わせて、リムの内面から離れた位置にボックス１００を保持し、断熱材の役割を果たす空気容積を挿入して、検知手段の適切な動作を促進する。
−組立品に必要な隙間によるあらゆる振動または移動を回避するために、結合手段の位置決めヘッドに接してボックスを所定の位置に保持する。
−リムの内面に接するボックスの下方位置への移動を可能にする。これは、リムへのタイヤの組付時に必要な移動である。
−保持手段がゆるまないようにする。
−さらに、リムのタイプに応じて変化しうる寸法変動があっても、上記の機能を確保する。

この実施形態で提供された組立品では、リム２００へのバルブ本体３００の固定が、その積層に、柔軟または変形可能な部材を介在させていない点に留意することが重要である。実際、ねじ切りスリーブ５００が回転する結果、その下部がリム２００の内面で支持され、前記バルブ本体３００の前記ショルダ３１０がリム２００の外面で支持される。このため、本発明の組立品は、こうした幾つかの部材の機能的な弾性を利用して、剛性を高めながら固定を最適化できる。

図示されていない特徴によれば、ボックス１００が、このボックスを通るねじ切りスリーブに対して回転または角方向揺動しないようにするために、前記ヘッド５４０は、ボックス１００と接する面５４１で穿孔されて、ボックス１００に設けられた切り欠きと協働する切り欠き部分を提供し、弾性手段１００との組み合わせによって、前記スリーブに対するボックスの回転運動を制限している。このような「切り欠き形成」は、ボックスに対するねじ切りスリーブの回転または角方向揺動を回避するという別の機能を有する。

図３ａ、３ｂに示したように、前記ボックス１００は、センサ１２０と、電池１３０を含めて前記センサの動作に必要な各種の部材とが内部に配置される容器１１０と、前記容器１１０を閉じるカバー１４０とから構成される。図示された実施形態によれば、カバーは、前記容器１１０内で前記センサ１２０と電池１３０とを所定の位置に保持する手段を含む。

好適な実施形態によれば、所定の位置への保持手段が、特に、モデル化された弾性手段１４１から構成され、この弾性手段は、カバーが、ここでは、ねじ締めにより容器１１０に固定されると、乾電池または蓄電池をその収容部の所定の位置に保持する。実際、前記容器は、この容器が収容する様々な部材を収容して配置する領域を画定するように構成されている。

別の特徴によれば、容器およびカバーのために使用される材料と、この２つの部材の製造寸法とによって、ほぼ気密な相互結合を実現できる。

所定の位置への保持手段と組み合わされるこうした密閉は、次のような多数の長所を有する。
−ポリマーペーストに容器の部材を埋め込まなくてすみ、その結果、軽量化が可能になって、本発明の固定組立品が被る応力が著しく減少される。
−ポリマーペーストがないので、ボックスの修理ならびに再利用が可能になる。
−ポリマーペーストがないので、受容処理用の部分品にタイヤの測定パラメータを伝達するために従来的に使用されている無線周波数技術をいっそう適切に利用できる。

蓄電池または乾電池１３０を収容して所定の位置に保持する手段の構成は、出願人が特に注意を払ったものである。実際、平たくて丸い蓄電池は、適切な連続動作能力を提供するために、その負極が圧縮されたり歪んだりしないようにしなければならない。

そのため、特に有利な特徴によれば、蓄電池の収容手段が、たとえば２個の傾斜面により画定される少なくとも２個のストッパを含み、一般にこのような蓄電池の正極をなす円筒構造の円形エッジが、前記傾斜面で支持される。電池の「正の」構造だけで支持することにより、負極を画定する部分にかかるあらゆる圧力が回避される。この特徴に適合させることによって、位置決め弾性手段は、傾斜面により画定される支持部と反対側で蓄電池の正極を画定する構造により同様に支持される。

特に有利な別の特徴によれば、蓄電池の収容手段が、少なくとも一つの位置決め「Ｖ」字形を含み、その２個の分枝に、一般にこのような蓄電池の正極をなす円筒構造の２個の円形エッジが配置される。

図４に示された実施形態は、リム２００の片側からのみバルブを組み込み可能な用途への適合によって、本発明の特徴を取り入れた組立品を示している。

本発明によれば、この組立品は、
−検知部品と、これらの検知部品の動作に必要な部材とを収容する検知ボックス１００
−バルブ本体３００と、
−バルブ本体３００とリム２００との間の気密性を確保するパッキンタイプのシール手段４００と、
−バルブ本体を挿入可能にする穴２１０が設けられたリム２００の所定の位置に、バルブ本体３００を保持する手段５００と、
−同様に、所定の位置への保持手段５００と部分的に一体化された、バルブ本体３００と検知ボックス１００との結合モジュールと、を含む。

本発明によれば、組立品は、この組立品のパッキン以外の部材の一つを穿孔し、この部材の一部がリム２００に穿孔された穴２１０に入るようにされていることを特徴とする。

この部材は、ここでは、結合モジュールの一部をなしてリムの内面で支持される弾性手段６００と、バルブ本体３００を所定の位置に保持するねじ切りスリーブ５００のヘッド５４０で支持されるボックスとの間で挿入部品の役割を果たす、結合モジュールの部分品７００から構成されている。挿入部品７００の下部は、ここでは弾性リングである弾性手段６００の軸方向支持面７１０と、穴２１０に入る円筒状の半径方向支持面７２０とを備えることができるショルダを含む。

バルブ本体の組み込みをこのように異なるものにする場合、バルブ本体３００とボックス１００との結合を違ったものにしなければならない。そのため、結合手段は、その対称面でボックス１００を貫通するのではなく、片側が突出していて、ねじ切りスリーブ５００が貫通するプレートにより、ボックスに結合される。

さらに、この実施形態では、スリーブとボックスとの接触面が、いずれのモデルケースでも摺動によりリム２００の内面でボックスを支持可能にするような、丸みを帯びた支持面を形成するように構成されている。

ボックスと、バルブ本体３００からなるロッドに嵌め合わされる中間部品７００との間の支持面についても同様である。

特に有利な特徴によれば、前記支持面からなる丸みを帯びた部分は、ボックスの２つの寸法に応じた位置決めを提供するように、やや偏心している。

以上に説明および図示した組立は、限定的ではなくむしろ広く知らせるためになされたものである。もちろん、クレームに定義されている本発明の範囲を逸脱することなく、上記の例に様々な補正、修正、および改善をもたらすことができる。

従って、たとえば、一部分がリムの穴に入る組立品の部材をバルブ本体そのものから構成してもよく、バルブ本体の直径を変えることによって、前記接線方向の応力を考慮することができる。

本発明による組立品の第一の実施形態の構成部材を示す、概略的な分解組立正面断面図である。 図１に示した組立の側面断面図である。 検知ボックスの実施形態を示す外側下面図である。 カバーを外した検知ボックスの概略的な下面図である。 本発明による組立品の第二の実施形態を示す概略的な正面断面図である。

符号の説明

１００ 検知ボックス
１１０ 容器
１２０ センサ
１３０ 電池
１４０ カバー
２００ リム
２１０ 結合穴
３００ バルブ本体
３１０ ショルダ
３１１ 軸方向支持面
３１２ 収容容積
４００ シール手段またはパッキン
５００ 所定の位置への保持手段またはねじ切りスリーブ
５３０ 面取り部分
５４０ ねじ切りスリーブのヘッド
５４１ ショルダ
６００ 弾性手段
７００ 中間部品
７１０ 軸方向支持面
７２０ 半径方向支持面

Claims (13)

1. バルブ（Ｖ）の本体（３００）に固定されるタイプのタイヤ内部への検知ボックス（１００）の組立品（Ｍ）であって、
   −検知部品を収容する検知ボックス（１００）と、
   −バルブ本体（３００）と、
   −バルブ本体（３００）とリム（２００）との間の気密性を確保するパッキンタイプのシール手段（４００）と、
   −専用の結合穴（２１０）が形成されたリム（２００）の所定の位置に、バルブ本体（３００）を保持する手段（５００）と、
   −バルブ本体（３００）と検知ボックス（１００）との結合モジュールとを含んでおり、シール手段（４００）以外の前記組立品の少なくとも一つの部材（５００）が穿孔されて、この部材（５００）の一部が結合穴（２１０）に入ることによって、組立品が接線方向の応力を受ける時に、この結合穴で支持されるように予め形成されていることを特徴とする組立品。
2. 前記バルブ本体（３００）は、前記パッキン（４００）が支持される外側ショルダ（３１０）を含み、バルブ（Ｖ）の所定の位置への保持手段（５００）が、内部に配置されてリム（２００）の内面で支持され、穴（２１０）とバルブ本体（３００）との間でパッキン（４００）を締めつけ保持することを特徴とする請求項１に記載の組立品（Ｍ）。
3. 前記シール手段（４００）が、リム（２００）の外面で支持されることを特徴とする請求項１に記載の組立品（Ｍ）。
4. 前記所定の位置への保持手段（５００）が、バルブ本体（３００）とナットとの間のねじ締め結合から構成され、保持手段は、リム（２００）の内面で支持されて、ナット（５００）に対するねじ切り本体（３００）の相対回転により、パッキン（４００）を穴（２１０）とバルブ本体（３００）との間で締めつけ保持することを特徴とする請求項２に記載の組立品。
5. 前記ショルダ（３１０）は、リム（２００）の面で軸方向に支持されて締めつけ応力に逆らう軸方向支持面（３１１）と、パッキン（４００）が内部で変形可能な収容容積（３１２）とを形成するように予め構成されることを特徴とする請求項２に記載の組立品（Ｍ）。
6. 検知ボックス（１００）とバルブ本体（３００）との結合モジュールが、バルブ本体（３００）にはめ込まれるスリーブ（５００）を含み、このスリーブの下部は、ねじ止めされるバルブ本体（３００）を所定の位置に保持する軸方向支持面（５１０）を有するためばかりでなく、穴（２１０）の内部に円筒状の穿孔を行う半径方向支持面（５２０）を有するように予め形成されることを特徴とする請求項１に記載の組立品（Ｍ）。
7. 前記スリーブ（５００）が、前記検知ボックス（１００）を支持する役割を果たすショルダ（５４１）を備えたヘッド（５４０）を含むことを特徴とする請求項６に記載の組立品（Ｍ）。
8. 前記スリーブ（５００）が、バルブ本体（３００）にねじ止めされるようにねじ切りされることを特徴とする請求項６に記載の組立品（Ｍ）。
9. 検知ボックス（１００）をヘッド（５４０）で支持しながら保持しようとする弾性手段（６００）を含むことを特徴とする請求項７に記載の組立品（Ｍ）。
10. 前記ヘッド（５４０）が、検知ボックス（１００）と接する面（５４１）に予め形成され、検知ボックス（１００）に設けられた切り欠きと協働する切り欠き部分を提供し、それによって、前記スリーブ（５００）に対する検知ボックス（１００）の回転運動を制限することを特徴とする請求項５に記載の組立品。
11. 前記検知ボックス（１００）は、センサ（１２０）および、センサの機能に必要な各種部材（１３０）が内部に配置される容器（１１０）と、前記容器（１１０）を閉じるカバー（１４０）とから構成されることを特徴とする請求項１に記載の組立品（Ｍ）。
12. リム（２００）に設けられた穴（２１０）に入る部材（５００）の一端が、その内側の穴の位置で面取りされている（５３０）ことを特徴とする請求項６に記載の組立品（Ｍ）。
13. 検知ボックス（１００）をリム（２００）の内面で支持可能であるように、スリーブ（５００）と検知ボックス（１００）との接触面が、丸みを帯びた支持面を形成するように予め構成されていることを特徴とする請求項６に記載の組立品（Ｍ）。