JP2012040974A - タイヤの状態に関する情報を送信する送信装置およびタイヤ状態監視システム - Google Patents

Abstract

【課題】従来技術とは異なる新たな方式により、パンク修理剤を用いてタイヤのパンクを修理しても、タイヤ情報を適切に検出し送信できる送信装置を提供する。
【解決手段】タイヤとリムとで囲まれたタイヤ空洞領域に設けられ、タイヤの状態に関する情報を送信する送信装置であって、タイヤ空洞領域に充填される気体の状態を検出するセンサと、センサが検出した気体の状態に基づいて、タイヤの状態に関する情報を無線で送信する送信機と、センサと前記送信機とを覆う筐体と、を備え、筐体には、内部に球を備える容器が設けられ、容器には、筐体の内部空間と容器の内部空間との間を接続する第１開口部と、容器の内部空間とタイヤ空洞領域との間を接続する第２開口部と、が形成されていることを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、タイヤ空洞領域内に設けられ、タイヤの状態に関する情報（タイヤ情報）を送信する送信装置、およびタイヤの異常の有無を判定するタイヤ状態監視システムに関する。

従来より、車両に装着されたタイヤの空気圧を点検管理することが、タイヤの耐久性向上、耐摩耗性向上、燃費の向上、あるいは、乗り心地の向上、さらには、操縦性能の向上の点で望まれている。このため、タイヤの空気圧を監視するシステムが種々提案されている。このシステムは、一般的に、車輪に装着されたタイヤの空気圧の情報を検出し、その情報を送信する送信装置を各車輪のタイヤ空洞領域に設けるとともに、各タイヤの空気圧の情報を送信装置から取得してタイヤの空気圧を監視する。

一方、タイヤがパンクしたときに、タイヤとリムとにより挟まれたタイヤ空洞領域内に注入するパンク修理剤がよく用いられている。このパンク修理剤は液体であるため、パンク修理剤がタイヤ空洞領域に注入されると、タイヤ空洞領域内に面するタイヤ内表面の他、タイヤ空洞領域に設けられた送信装置にもパンク修理剤が付着し、場合によっては固化して送信装置に設けられた開口部を塞ぎ、空気圧の計測に影響を与えるといった問題がある。

この問題に対して、検出用の連通部からの異物の侵入を防止して、正常な検出状態を保持することができる車輪状態検出装置が提案されている（特許文献１）。
具体的には、車輪状態検出装置のＴＰＭＳ（Tire Pressure Monitoring System）バルブには、ケースに設けられた連通孔を開閉する連通部開閉機構が設けられている。パンク修理の際にそのパンク修理剤が連通孔を介して検出空間に侵入するのが規制される。この連通部開閉機構は、蓋体およびねじりコイルばねを含むメカ的機構により構成され、車輪に作用する遠心力により連通孔が自動的に開閉されるようになっている。

さらに、パンク修理時、パンク修理剤を使用した場合、その後、タイヤ空気圧が低下する可能性があることを乗員に知らせることができるタイヤ空気圧監視システムおよびタイヤ空気圧センサユニットも提案されている（特許文献２）。
具体的には、タイヤ空気圧監視システムは、車両の各タイヤに設けられ、空気圧センサと送信機を有するセンサユニットと、該センサユニットからの電波を受信する受信機と、各タイヤの空気圧が閾値以下となった場合、警報を出す制御ＥＣＵと、を備える。このシステムにおいて、各タイヤのパンクを判定するパンク判定手段と、パンクと判定された後、パンク修理剤を使用してパンクを修理したか否かを判定するパンク修理剤使用判定手段と、を設け、前記制御ＥＣＵは、パンクしたタイヤがパンク修理剤を使用して修理したと判定されると、前記空気圧センサからのタイヤ空気圧値が正常値であっても警報を継続する。

特開２００８−６２７３０号公報 特開２００７−１９６８３４号公報

特許文献１に記載の装置の連通部開閉機構は、蓋体およびねじりコイルばねを含むメカ的機構により構成されるので、装置自体が複雑になり、コストもかかるといった問題が生じる。
特許文献２に記載のシステムおよびユニットは、パンク修理剤を使用してタイヤを修理した後において計測されたタイヤの空気圧の情報が正しいか否かがわからない。このため、パンク修理後において、タイヤの異常の有無を判定することはできない。

そこで、本発明は、上記従来技術とは異なる新たな方式により、パンク修理剤を用いてタイヤのパンクを修理しても、タイヤの空気圧情報等のタイヤ情報を適切に検出し送信できる送信装置およびタイヤの異常の有無を判定するタイヤ状態監視システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の送信装置は、タイヤとリムとで囲まれたタイヤ空洞領域に設けられ、前記タイヤの状態に関する情報を送信する送信装置であって、前記タイヤ空洞領域に充填される気体の状態を検出するセンサと、前記センサが検出した気体の状態に基づいて、前記タイヤの状態に関する情報を無線で送信する送信機と、前記センサと前記送信機とを覆う筐体と、を備え、前記筐体には、内部に球を備える容器が設けられ、前記容器には、前記筐体の内部空間と前記容器の内部空間との間を接続する第１開口部と、前記容器の内部空間と前記タイヤ空洞領域との間を接続する第２開口部と、が形成されていることを特徴とする。

また、前記容器の内部空間の体積は、前記球の体積の５倍以上であることが好ましい。

また、第２開口部には、第２開口部の縁から第２開口部の内側に突出した複数の爪部が形成されていることが好ましい。

また、第１開口部と第２開口部とは、前記容器の対向する面に形成されており、第１開口部から第２開口部へ向かう方向に垂直な断面において、前記容器の内部空間の断面積は、第１開口部から第２開口部へ向かうにつれて次第に増大することが好ましい。

また、前記球の表面には、高さが２５μｍ以上１００μｍ以下の凹凸が形成されていることが好ましい。

また、前記容器の内部空間側の第１開口部の周囲は、テーパ形状であることが好ましい。

また、前記筐体の表面を基準として凸形状となるように、前記容器は前記筐体に設けられることが好ましい。

また、本発明のタイヤ状態監視システムは、タイヤとリムとで囲まれたタイヤ空洞領域に設けられ、前記タイヤの状態に関する情報を送信する送信装置と、前記送信装置から送信された前記タイヤの状態に関する情報を受信する受信装置と、前記受信装置が受信した前記タイヤの状態に関する情報に基づいて、前記タイヤの異常の有無を判定し、判定結果を報知する監視部と、を備えるタイヤ状態監視システムであって、前記送信装置は、前記タイヤ空洞領域に充填される気体の状態を検出するセンサと、前記センサが検出した気体の状態に基づいて、前記タイヤの状態に関する情報を無線で送信する送信機と、前記センサと前記送信機とを覆う筐体と、を備え、前記筐体には、内部に球を備える容器が設けられ、前記容器には、前記筐体の内部空間と前記容器の内部空間との間を接続する第１開口部と、前記容器の内部空間と前記タイヤ空洞領域との間を接続する第２開口部と、が形成されていることを特徴とする。

本発明の送信装置およびタイヤ状態監視システムによれば、パンク修理剤を用いてタイヤのパンクを修理しても、タイヤの空気圧情報等のタイヤ情報を適切に検出することができる。

タイヤ状態監視システムの実施形態であるタイヤ空気圧モニタリングシステムの全体概要を示す図である。 本実施形態の送信デバイスがタイヤ空洞領域内に固定された状態の一例を説明する図である。 本実施形態の送信デバイスがタイヤバルブと一体化したデバイス全体を示す図である。 図３に示されるＡ−Ａ線に沿った送信デバイスの矢視断面図である。 本実施形態の容器の平面図である。 本実施形態の送信デバイスの一例を示す回路構成図である。 本実施形態の監視装置の一例を示す回路構成図である。 （ａ）は、タイヤが停止しているときの球の状態の一例を示す図であり、（ｂ）は、タイヤが回転しているときの球の状態の一例を示す図である。 変形例１の容器の断面図である。 変形例２の容器の断面図である。 変形例３の容器の断面図である。 変形例４の送信デバイスの断面図である。

＜実施形態＞
以下、本発明の送信装置およびタイヤ状態監視システムについて詳細に説明する。
（タイヤ空気圧モニタリングシステムの概要）
まず、図１を参照して、本実施形態のタイヤ空気圧モニタリングシステムについて説明する。図１は、本実施形態のタイヤ状態監視システムの一実施形態であるタイヤ空気圧モニタリングシステム１０の全体概要を示す図である。図１に示されるように、タイヤ空気圧モニタリングシステム（以下、システムという）１０は、車両１２に搭載される。システム１０は、車両１２の各車輪のタイヤ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄの各タイヤ空洞領域に設けられた空気圧情報送信デバイス（以下、送信デバイスという）１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄと、監視装置１８と、を有する。以降、タイヤ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄをまとめて説明するとき、タイヤ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄを総称してタイヤ１４という。また、送信デバイス１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄをまとめて説明するとき、送信デバイス１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄを総称して送信デバイス１６という。

送信デバイス１６は、いずれもタイヤとリムで囲まれたタイヤ空洞領域に充填される気体の状態を検出する。また、送信デバイス１６は、検出した気体の状態に基づいて、タイヤの状態に関する情報（タイヤ情報）を監視装置１８に無線で送信する。

（送信デバイスの概略構成）
次に、図２、図３、図４を参照して、送信デバイス１６について説明する。図２は、送信デバイス１６がタイヤ空洞領域内に固定された状態の一例を説明する図である。図３は、図２に示される送信デバイス１６がタイヤバルブ２０と一体化したデバイス全体を示す図である。図４は、図３に示されるＡ−Ａ線に沿った送信デバイス１６の矢視断面図である。

図２に示されるように、送信デバイス１６は、タイヤバルブ２０の端部に設けられる。タイヤバルブ２０がリム１９に機械的に固定されることにより、タイヤ空洞領域内に固定される。また、図３に示されるように、本実施形態の送信デバイス１６は、容器８０を備える。容器８０の詳細な構成については、後述する。

また、図４に示されるように、送信デバイス１６は、筐体２２と、筐体２２の内部に設けられた回路２４とを有する。回路２４は、基板２６と、基板２６に設けられたセンサユニット２８と、送信機３０と、処理ユニット３２と、電源部３４と、アンテナ４０（図５参照）と、を有する。

図４に示されるように、筐体２２には、内部に球８２を備える容器８０が設けられている。図３、図４に示される例では、容器８０は筐体２２の表面を基準として凸形状となるように、容器８０は筐体２２に設けられている。
球８２は、鉄、真鍮、アルミなどの金属や、ＰＡ、ＰＣ、ＰＰ、ＰＢＴ、ＰＥＴなどの樹脂で形成されている。また、球８２の直径は、例えば、１．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下である。また、球８２の表面には、高さが２５μｍ以上１００μｍ以下の凹凸が形成されていることが好ましい。例えば、機械切削加工を用いてアルミの球８２を形成することにより、球８２の表面には２５μｍ以上１００μｍ以下の凹凸が形成される。球８２の表面に２５μｍ以上１００μｍ以下の凹凸が形成されることにより、球８２の表面にパンク修理剤が付着しやすくなる。

容器８０は、第１開口部８４と第２開口部８６とを備える。第１開口部８４は、筐体２２の内部空間３８と容器８０の内部空間９０との間を接続する。第２開口部８６は、容器８０の内部空間９０とタイヤ空洞領域との間を接続する。容器８０の内部空間９０の体積は、球８２の体積の５倍以上であることが好ましい。

また、第２開口部８６には、第２開口部８６の縁から第２開口部８６の内側に突出した複数の爪部８８が形成されている。ここで、図５を参照して、本実施形態の爪部８８について説明する。図５は、容器８０の平面図である。図５に示される例では、第２開口部８６には、３つの爪部８８が形成されている。また、図５に示されるように、球８２の直径は第２開口部８６の直径以下であり、かつ、複数の爪部８８の先端で作られる円の内径よりも大きいことが好ましい。したがって、球８２は容器８０の内部空間９０に閉じ込められる。

次に、図６を参照して、送信デバイス１６の回路構成を説明する。図６は、送信デバイス１６の回路構成図である。
図６に示されるように、センサユニット２８は、空気圧センサ２８ａとＡ／Ｄ変換器２８ｂを有する。空気圧センサ２８ａは、タイヤ空洞領域に充填される気体の状態を検出する。具体的には、空気圧センサ２８ａは、筐体２２内の内部空間３８の空気圧を感知し、圧力信号を出力する。Ａ／Ｄ変換器２８ｂは、空気圧センサ２８ａから出力された圧力信号をデジタル変換し、圧力データを出力する。

処理ユニット３２は、中央処理部３２ａと記憶部３２ｂとを有する。中央処理部３２ａは、記憶部３２ｂの半導体メモリに格納されているプログラムに基づいて動作する。中央処理部３２ａは、電力が供給されて駆動すると、センサユニット２８から送られてくる圧力データを所定の時間間隔（例えば５分）で、送信機３０を介して監視装置１８に空気圧の情報である圧力データを送信するように制御する。記憶部３２ｂには送信デバイス１６に固有の識別情報が予め記憶されており、中央処理部３２ａは圧力データと共に識別情報を監視装置１８に送信するように制御する。
記憶部３２ｂは、中央処理部３２ａを動作するプログラムが記録されているＲＯＭと、例えばＥＥＰＲＯＭ等の書き換え可能な不揮発性のメモリとを備える。送信デバイス１６の固有の識別情報は、記憶部３２ｂの書き換え不可領域に記憶されている。

送信機３０は、発振回路３０ａと、変調回路３０ｂと、増幅回路３０ｃとを有する。
発振回路３０ａは、搬送波信号、例えば３１５ＭＨｚ帯の周波数のＲＦ信号を生成する。
変調回路３０ｂは、中央処理部３２ａから送られた圧力データと送信デバイス１６に固有の識別情報とを用いて、搬送波信号を変調して送信信号を生成する。変調方式は、振幅偏移変調（ＡＳＫ）、周波数変調（ＦＭ）、周波数偏移変調（ＦＳＫ）、位相変調（ＰＭ）、位相偏移変調（ＰＳＫ）等の方式を用いることができる。
増幅回路３０ｃは、変調回路３０ｂで生成された送信信号を増幅し、アンテナ４０を介して、送信信号を監視装置１８に無線で送信する。

電源部３４は、例えば二次バッテリが用いられる。電源部３４は、センサユニット２８と、送信機３０と、処理ユニット３２と、に電力を供給する。

なお、本実施形態の送信デバイス１６は、タイヤ空洞領域内に充填された空気圧を空気の状態として検出するが、検出する空気の状態は、空気圧の他に、タイヤ空洞領域内の空気の温度であってもよい。
また、送信デバイス１６をタイヤ空洞領域内に取り付ける方法は、特に限定されるものではない。例えば、送信デバイス１６がタイヤバルブ２０に固定される他、タイヤ空洞領域に面したタイヤ内表面あるいは、タイヤ空洞領域に面したリム１９の表面に直接固定されてもよい。

（監視装置の構成）
次に、図７を参照して、監視装置１８について説明する。図７は、監視装置１８の回路構成図である。監視装置１８は、例えば車両１２の運転席に配置され、ドライバーに空気圧の情報を報知する。図７に示されるように、監視装置１８は、アンテナ５２と、受信部５４と、受信バッファ５６と、中央処理部５８と、記憶部６０と、操作部６２と、スイッチ６４と、表示制御部６６と、表示部６８と、電源部７０と、を有する。

アンテナ５２は、送信デバイス１６の送信周波数と同じ周波数に整合され、受信部５４に接続されている。
受信部５４は、送信デバイス１６から送信された所定の周波数の送信信号を受信し、復調処理をして圧力データと識別情報のデータを取り出す。このデータは、受信バッファ５６に出力される。
受信バッファ５６は、受信部５４から出力された圧力データと識別情報のデータを一時的に格納する。格納された圧力データと識別情報のデータは、中央処理部５８からの指示にしたがって、中央処理部５８に出力される。

中央処理部５８は、主にＣＰＵで構成され、記憶部６０に記憶されているプログラムに基づいて動作する。中央処理部５８は、受信した圧力データと識別情報のデータに基づいて、識別情報毎にタイヤ１４ａ〜１４ｄの空気圧を監視する。具体的には、圧力データに基づいて、タイヤの異常の有無を判定し、判定結果を報知する。タイヤの異常の有無を判定するとは、例えば、空気圧が異常に低くなり、あるいは短時間に急激に低下して、タイヤがパンクしているか否かを判定することをいう。

中央処理部５８は、判定結果を表示制御部６６に出力し、表示制御部６６を介して判定結果を表示部６８に出力させる。
さらに、中央処理部５８は、操作部６２からの情報やスイッチ６４からの情報に応じて、送信デバイス１６との間で通信方式等の初期設定を行う。また、操作部６２からの情報により、中央処理部５８においてタイヤの異常の有無の判定を行うための判定条件を設定することもできる。

記憶部６０は、中央処理部５８のＣＰＵを動作するプログラムが記憶されたＲＯＭと、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリとを有する。この記憶部６０には、製造段階で、送信デバイス１６との間の通信方式のテーブルが記憶されている。送信デバイス１６と監視装置１８は、初期段階において、上記通信方式で通信する。通信方式テーブルには、送信デバイス１６のそれぞれの固有の識別情報に対応して、通信プロトコル、転送ビットレート、データフォーマット等の情報が含まれている。これらの情報は、操作部６２からの入力により自在に設定変更をすることができる。

操作部６２は、キーボード等の入力デバイスを含み、各種情報や条件を入力するために用いられる。スイッチ６４は、初期設定の開始を中央処理部５８に指示するために用いられる。
表示制御部６６は、中央処理部５８からの判定結果に応じて、タイヤの装着位置に対応させてタイヤの空気圧を表示部６８に表示させるように制御する。その際、表示制御部６６は、タイヤがパンク状態にあるといった判定結果も、表示部６８に同時に表示させるように制御する。
電源部７０は、車両１２に搭載されているバッテリから供給された電力を、監視装置１８の各部分に適した電圧に制御して電力を供給する。
このように、送信デバイス１６と監視装置１８は構成される。

ここで、図８を参照して、本実施形態の筐体２２に設けられた容器８０の内部における球８２の状態について詳細に説明する。図８（ａ）は、第１開口部８４に対して第２開口部８６が鉛直上方となるような位置でタイヤ１４が停止しているときの球８２の状態を示す図であり、図８（ｂ）は、タイヤ１４が回転しているときの球８２の状態を示す図である。

図８（ａ）に示されるように、第１開口部８４に対して第２開口部８６が鉛直上方となるような位置でタイヤ１４が停止しているときは、第１開口部８４は球８２によって塞がれる。その結果、第２開口部８６から仮にパンク修理剤が容器８０の内部に入り込んだとしても、パンク修理剤は球８２に付着し、パンク修理剤が筐体２２の内部空間３８に入り込むのを抑制することができる。
一方、図８（ｂ）に示されるように、タイヤ１４が回転している際は、球８２は遠心力により第２開口部８６側を移動する。球８２が爪部８８に衝突することにより、球８２に付着したパンク修理剤は、第２開口部８６を介してタイヤ空洞領域へ排出される。

以上説明したように、本実施形態の送信デバイス１６の筐体２２には、内部に球８２を備える容器８０が設けられ、容器８０には、第１開口部８４と第２開口部８６とが形成されている。そのため、本実施形態の送信デバイス１６によれば、パンク修理剤を用いてタイヤのパンクを修理しても、パンク修理剤が筐体２２の内部空間３８に入り込むのを抑制することができる。その結果、パンク修理剤を用いてタイヤのパンクを修理しても、タイヤの空気圧情報等のタイヤ情報を適切に検出することができる。

（変形例１）
次に、変形例１の送信デバイス１６について説明する。変形例１の送信デバイス１６の基本的な形態は、図３、図４を参照して説明した実施形態と同様である。本変形例の送信デバイス１６は、容器８０の形状が上述した実施形態とは異なる。以下、図９を参照して、本変形例の容器８０の形状を説明する。図９は、本変形例の容器８０の断面図である。

上述した実施形態と同様に、本変形例の容器８０は、筐体２２の表面を基準として凸形状となるように、筐体２２に設けられている。また、容器８０は、内部に球８２を備える。また、容器８０の対向する面には、第１開口部８４と第２開口部８６とが形成されている。
図９に示されるように、本変形例では、第１開口部８４から第２開口部８６へ向かう方向に垂直な断面において、容器８０の内部空間９０の断面積は、第１開口部８４から第２開口部８６へ向かうにつれて次第に増大する。
例えば、第１開口部８４側の容器８０の内径は、球８２の直径の０．３０倍以上０．９９倍以下とすることが好ましい。また、第２開口部８６側の容器８０の内径は、球８２の直径の１．２倍以上１．６倍以下とすることが好ましい。

本変形例によれば、パンク修理剤が筐体２２の内部空間３８に入り込むのを抑制するとともに、第２開口部８６を介して、球８２に付着したパンク修理剤をタイヤ空洞領域へ効果的に排出することができる。

（変形例２）
次に、変形例２の送信デバイス１６について説明する。変形例２の送信デバイス１６の基本的な形態は、図３、図４を参照して説明した実施形態と同様である。本変形例の送信デバイス１６は、容器８０の形状が上述した実施形態とは異なる。以下、図１０を参照して、本変形例の容器８０の形状を説明する。図１０は、本変形例の容器８０の断面図である。

上述した実施形態と同様に、本変形例の容器８０は、筐体２２の表面を基準として凸形状となるように、筐体２２に設けられている。また、容器８０は、内部に球８２を備える。また、容器８０の対向する面には、第１開口部８４と第２開口部８６とが形成されている。
図１０に示されるように、本変形例では、容器８０の内部空間９０側の第１開口部８４の周囲（図１０にＡで示される部分）は、テーパ形状である。
例えば、図１０に示されるテーパ形状の部分Ｂの大きさは、球８２の半径の０．１倍以上０．５倍以下とすることが好ましい。

本変形例によれば、第１開口部８４に対して第２開口部８６が鉛直上方となるような位置でタイヤ１４が停止しているときに、テーパ形状の部分Ｂに球８２が入り込みやすくなり、第１開口部８４が球８２によってより確実に塞がれる。その結果、第２開口部８６から仮にパンク修理剤が容器８０の内部に入り込んだとしても、パンク修理剤が筐体２２の内部空間３８に入り込むのを効果的に抑制することができる。

（変形例３）
次に、変形例３の送信デバイス１６について説明する。変形例３の送信デバイス１６の基本的な形態は、図３、図４を参照して説明した実施形態と同様である。本変形例の送信デバイス１６は、容器８０の形状が上述した実施形態とは異なる。以下、図１１を参照して、本変形例の容器８０の形状を説明する。図１１は、本変形例の容器８０の断面図である。

上述した実施形態と同様に、本変形例の容器８０は、筐体２２の表面を基準として凸形状となるように、筐体２２に設けられている。また、容器８０は、内部に球８２を備える。図１１に示されるように、本変形例の容器８０には、第２開口部８６が容器８０の側面に形成されている。

本変形例のように、第２開口部８６が容器８０の側面に形成される場合においても、上述した実施形態と同様、パンク修理剤を用いてタイヤのパンクを修理しても、タイヤの空気圧情報等のタイヤ情報を適切に検出することができる。
なお、図１１では、容器８０の側面に２つの第２開口部８６が対向して形成される例を説明したが、容器８０の側面に１つの第２開口部８６が形成されるものでもよい。

（変形例４）
上述した実施形態や変形例では、筐体２２の表面を基準として凸形状となるように、容器８０が筐体２２に設けられる例について説明したが、容器８０が設けられる位置はこれに限られるものではない。以下、図１２を参照して、変形例４の送信デバイス１６について説明する。図１２は、本変形例の送信デバイス１６の断面図である。
図１２に示されるように、本変形例では、筐体２２の表面を基準として凹形状となるように、容器８０が筐体２２に設けられている。

本変形例のように、筐体２２の表面を基準として凹形状となるように、容器８０が筐体２２に設けられている場合においても、上述した実施形態と同様、パンク修理剤を用いてタイヤのパンクを修理しても、タイヤの空気圧情報等のタイヤ情報を適切に検出することができる。

種々の送信デバイス１６を空気入りタイヤに取り付け、本発明の効果を確認する試験を行った。タイヤサイズは、１９５／６５Ｒ１５であり、空気圧を２００ｋＰａとした。各試験タイヤのタイヤ空洞領域内に、４５０ｍｌのパンク修理剤を注入した。その後、各試験タイヤについて、室内ドラム試験機を用いて時速３０ｋｍの走行試験を行った。

３０分の走行を１走行ステップとし、各走行ステップ後に走行を停止させた。このとき、タイヤ空気圧を５０ｋＰａ減少させ、監視装置１８で取得されるタイヤの空気圧を調べた。監視装置１８で取得されるタイヤの空気圧が５０ｋＰａ減少している場合は、タイヤの空気圧の情報が適切に検出されていることを示す。一方、監視装置１８で取得されるタイヤの空気圧が５０ｋＰａ減少している値と異なる場合は、タイヤの空気圧の情報が適切に検出されていないことを示す。各走行ステップ後に減少させた空気圧は元の空気圧に戻される。

この走行試験を繰り返し、タイヤの空気圧の情報が適切に検出されなくなるまでの時間を調べた。１０時間以上の走行時間において、タイヤの空気圧の情報を適切に検出できる場合は、パンク修理剤が注入されても正しい空気圧を長時間、測定できると判断した。なお、走行時間の上限は４８時間とした。

（実施例１〜３）
まず、実施例１〜３の送信デバイス１６について説明する。実施例１〜３の送信デバイス１６の構成は、図３、図４を参照して説明した実施形態の送信デバイス１６と同様である。実施例１〜３の送信デバイスは、球８２の体積に対する容器８０の内部空間９０の体積の比が互いに異なる。具体的には、実施例１の容器８０の内部空間９０の体積は、球８２の体積の３倍である。実施例２の容器８０の内部空間９０の体積は、球８２の体積の５倍である。実施例３の容器８０の内部空間９０の体積は、球８２の体積の１０倍である。

また、実施例１〜３の第１開口部８４から第２開口部８６へ向かう方向に垂直な断面において、容器８０の内部空間９０の断面積は、一定である。すなわち、第１開口部８４側の容器８０の内部空間９０の断面積に対する第２開口部８６側の容器８０の内部空間９０の断面積の比（断面積比）は、１．０である。
また、実施例１〜３の容器８０が備える球８２の表面には、５０μｍの凹凸が形成されている。

（従来例）
次に、従来例の送信デバイスについて説明する。従来例の送信デバイスは、実施形態で説明した容器８０を備えない。すなわち、筐体２２の表面には、筐体２２の内部空間３８とタイヤ空洞領域とを接続する開口部が形成されている。

従来例、実施例１〜３の送信デバイス１６を用いた試験結果を表１に示す。

表１の結果から、実施例１〜３において、パンク修理剤が注入されても正しい空気圧を、より長時間、測定できることが分かる。これは、実施例１〜３では、内部に球８２を備える容器８０が設けられているためである。特に、容器８０の内部空間９０の体積を、球８２の体積の５倍以上とすることにより、正しい空気圧を、より長時間、測定できることが分かる。

（実施例４）
次に、実施例４の送信デバイス１６について説明する。実施例４の送信デバイス１６の容器８０は、図９を参照して説明したように、第１開口部８４から第２開口部８６へ向かう方向に垂直な断面において、容器８０の内部空間９０の断面積は、第１開口部８４から第２開口部８６へ向かうにつれて次第に増大する。具体的には、第１開口部８４側の容器８０の内部空間９０の断面積に対する第２開口部８６側の容器８０の内部空間９０の断面積の比（断面積比）は、１．４である。

実施例３，４の送信デバイス１６を用いた試験結果を表２に示す。

表２の結果から、実施例４において、パンク修理剤が注入されても正しい空気圧を、より長時間、測定できることが分かる。これは、実施例４では、第１開口部８４から第２開口部８６へ向かう方向に垂直な断面において、容器８０の内部空間９０の断面積が、第１開口部８４から第２開口部８６へ向かうにつれて次第に増大し、パンク修理剤が筐体２２の内部空間３８に入り込むのをより効果的に抑制することができるためであると考えられる。

（実施例５〜８）
次に、実施例５〜８の送信デバイス１６について説明する。実施例５〜８の送信デバイス１６の構成は、図３、図４を参照して説明した実施形態の送信デバイス１６と同様である。実施例５〜８の送信デバイスは、球８２の表面に形成される凹凸の大きさが互いに異なる。具体的には、実施例５の容器８０が備える球８２の表面には、１０μｍの凹凸が形成されている。実施例６の容器８０が備える球８２の表面には、２５μｍの凹凸が形成されている。実施例７の容器８０が備える球８２の表面には、１００μｍの凹凸が形成されている。実施例８の容器８０が備える球８２の表面には、１５０μｍの凹凸が形成されている。

実施例５〜８の容器８０の内部空間９０の体積は、球８２の体積の１０倍である。
また、実施例５〜８の第１開口部８４から第２開口部８６へ向かう方向に垂直な断面において、容器８０の内部空間９０の断面積は、一定である。すなわち、第１開口部８４側の容器８０の内部空間９０の断面積に対する第２開口部８６側の容器８０の内部空間９０の断面積の比（断面積比）は、１．０である。

実施例３，５〜８の送信デバイス１６を用いた試験結果を表３に示す。

表３の結果から、実施例３，６，７において、パンク修理剤が注入されても正しい空気圧を、より長時間、測定できることが分かる。これは、球８２の表面に形成される凹凸の大きさを２５μｍ以上１００μｍ以下とすることにより、球８２の表面にパンク修理剤が付着しやすくなるためであると考えられる。

以上、本発明の送信デバイス、及び、タイヤ状態監視システムについて詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。また、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。

１０ タイヤ空気圧モニタリングシステム
１２ 車両
１４，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ タイヤ
１６，１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ 空気圧情報送信デバイス
１８ 監視装置
１９ リム
２０ タイヤバルブ
２２ 筐体
２４ 回路
２６ 基板
２８ センサユニット
２８ａ 空気圧センサ
２８ｂ Ａ／Ｄ変換器
３０ 送信機
３０ａ 発振回路
３０ｂ 変調回路
３０ｃ 増幅回路
３２ 処理ユニット
３２ａ 中央処理部
３２ｂ 記憶部
３４ 電源部
３８ 内部空間
４０，５２ アンテナ
５４ 受信部
５６ 受信バッファ
５８ 中央処理部
６０ 記憶部
６２ 操作部
６４ スイッチ
６６ 表示制御部
６８ 表示部
７０ 電源部
８０ 容器
８２ 球
８４ 第１開口部
８６ 第２開口部
８８ 爪部
９０ 内部空間

Claims (8)

1. タイヤとリムとで囲まれたタイヤ空洞領域に設けられ、前記タイヤの状態に関する情報を送信する送信装置であって、
   前記タイヤ空洞領域に充填される気体の状態を検出するセンサと、
   前記センサが検出した気体の状態に基づいて、前記タイヤの状態に関する情報を無線で送信する送信機と、
   前記センサと前記送信機とを覆う筐体と、を備え、
   前記筐体には、内部に球を備える容器が設けられ、
   前記容器には、前記筐体の内部空間と前記容器の内部空間との間を接続する第１開口部と、前記容器の内部空間と前記タイヤ空洞領域との間を接続する第２開口部と、が形成されていることを特徴とする送信装置。
2. 前記容器の内部空間の体積は、前記球の体積の５倍以上である、請求項１に記載の送信装置。
3. 第２開口部には、第２開口部の縁から第２開口部の内側に突出した複数の爪部が形成されている、請求項１又は２に記載の送信装置。
4. 第１開口部と第２開口部とは、前記容器の対向する面に形成されており、
   第１開口部から第２開口部へ向かう方向に垂直な断面において、前記容器の内部空間の断面積は、第１開口部から第２開口部へ向かうにつれて次第に増大する、請求項１乃至３のいずれかに記載の送信装置。
5. 前記球の表面には、高さが２５μｍ以上１００μｍ以下の凹凸が形成されている、請求項１乃至４のいずれかに記載の送信装置。
6. 前記容器の内部空間側の第１開口部の周囲は、テーパ形状である、請求項１乃至５のいずれかに記載の送信装置。
7. 前記筐体の表面を基準として凸形状となるように、前記容器は前記筐体に設けられる、請求項１乃至６のいずれかに記載の送信装置。
8. タイヤとリムとで囲まれたタイヤ空洞領域に設けられ、前記タイヤの状態に関する情報を送信する送信装置と、
   前記送信装置から送信された前記タイヤの状態に関する情報を受信する受信装置と、
   前記受信装置が受信した前記タイヤの状態に関する情報に基づいて、前記タイヤの異常の有無を判定し、判定結果を報知する監視部と、を備えるタイヤ状態監視システムであって、
   前記送信装置は、
   前記タイヤ空洞領域に充填される気体の状態を検出するセンサと、
   前記センサが検出した気体の状態に基づいて、前記タイヤの状態に関する情報を無線で送信する送信機と、
   前記センサと前記送信機とを覆う筐体と、を備え、
   前記筐体には、内部に球を備える容器が設けられ、
   前記容器には、前記筐体の内部空間と前記容器の内部空間との間を接続する第１開口部と、前記容器の内部空間と前記タイヤ空洞領域との間を接続する第２開口部と、が形成されていることを特徴とするタイヤ状態監視システム。