JP2012500148A - 圧力センサを具える空気タイヤ用バルブ装置 - Google Patents

Abstract

空気タイヤ（１２）のバルブ装置（１０）は、上限および下限の所要タイヤ圧を有する。バルブ装置は、圧縮空気供給部（２０）と密閉連結するよう適合された入口（１８）と、空気タイヤと密閉連結するよう適合された出口（２２）とを有する本体（１６）を具える。空気タイヤの圧力を検出するための少なくとも１つの圧力センサ（２４）と、少なくとも１つの圧力センサに動作可能に連結された電気的な表示手段とがさらに、空気タイヤの圧力が下限の所要タイヤ圧より低いか、または上限の所要タイヤ圧より高いときユーザに表示するため提供される。
【選択図】図２

Description

本発明は、バルブ装置に関し、特に空気タイヤのバルブ装置に関する。

本発明は、当初自動車の空気タイヤのバルブ装置としての用途に開発されており、本出願に関して以下に記載される。しかしながら、本発明はこの特定の分野の用途に限定されないことを認識されたい。

先行技術の以下の説明は、適切な技術的な文脈に本発明を設け、関連する利点が十分に理解することができるよう意図されている。しかしながら、明細書全体に渡る先行技術の総ての議論はこの技術が周知であり、またはこの分野で通常の一般知識の一部を形成するものとみなすべきではない。

適正なタイヤ圧を有する空気タイヤは、自動車の動作に重要である。空気圧不足のタイヤはコーナを通り抜ける自動車の性能に悪影響を及ぼす場合がある一方、さらに速度を不安定にする。空気圧不足のタイヤはさらに回転するエネルギをより必要とし、このため自動車の燃料消費量を増加する。さらに、空気圧不足のタイヤは過熱する可能性を有していることが知られており、これは故障を引き起こし、潜在的に自動車の乗客の安全を危険にさらす場合がある。一方、空気圧過剰のタイヤは、特に道路面が湿っている場合、早いタイヤトレッドの摩耗と摩擦特性の低減をもたらす場合がある。

したがって、適正なタイヤ空気圧を維持することは自動車のメンテナンス体制の必須部分である。大抵のドライバがこの必要性を認識しているが、タイヤ空気圧のゲージを正確に用いる能力不足または必要とする適正なタイヤ圧の認識不足によりタイヤ空気圧は一般に維持されていない。加えて、幾つかのサービスセンタは不完全なタイヤ空気入れの設備と不正確な圧力計を有していることが分かった。さらに、５０％でさえ空気圧不足のタイヤは、訓練されていない目に特に明らかではなく、それ故しばしば放置されたままとなる。

さらに前述の安全性の問題を強調するため、アメリカは、２００５年４月８日以降に販売された全ての新規自動車はタイヤ空気圧モニタリングシステムを有していることを要求し、１つ以上の自動車タイヤが著しく空気圧不足であることを検出できること規定する法律改正に取り込んだ。この規定は、それほど遠くない将来に他の産業管轄区域に広がると考えられている。

その結果、多くの自動車メーカはタイヤ空気圧モニタリングシステムを導入し始め、これはドライバに各タイヤの正確な圧力を表示するか、またはタイヤの１つが適正に膨らんでいないことを簡単にアドバイスする。後者の場合には、モニタリングシステムは一般に相対的なホイール角速度を比較することにより空気圧不足の状態を計算する。この理論は、空気圧不足のタイヤが適正に膨張したタイヤより僅かに小さな直径を有し、このため適正に膨張したタイヤと同じ距離をカバーするようより高い角速度で回転しなければならないということである。この相対的な角速度の差は、アンチロックブレーキ、トラクションコントロールなどの他の機能を制御するオンボードコンピュータによりモニタリングされ、著しい相対的な差がタイヤ間で特定される場合にドライバに警告する。現在、新しい自動車の運用管理システムの一部としてコンピュータが既に導入されているので、その実装は高価ではなく、このシステムが最も普及している。この場合には、警告シグナルの発生の際に、ドライバが外に出て、各々のホイールのタイヤ空気圧をチェックし、このタイヤが空気圧不足であるか、（ある場合には）空気圧過剰であるかを判断しなければならない。

したがって、必要とされるものは、好適な圧力に自動車のタイヤを容易かつ正確に膨張させる一方、同時に、空気圧不足または空気圧過剰のタイヤの状態にドライバに容易に警告を出すことができる装置である。

Ｅａｔｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎという名称の米国特許第４，１１７，２８１号は、タイヤ内の圧力が所定レベルより下がる場合に電気接触を作動するバルブ装置を開示している。より具体的には、開示された装置は、メインチャンバ内に収容されたばねに対抗して動作するプランジャを含んでいる。タイヤ空気圧が所定レベルより下がる場合、プランジャが移動して電気接触が作成される。この電気接触は、次いで、ドライバにある形態の電気的な表示をもたらし、それはタイヤ空気圧を修復すべきであることを示す。

この装置の１つの欠点は、空気圧過剰、単なる空気圧不足または標準圧力の何れかの表示を与えるものではないということである。また、空気圧過剰の状態を表示するようにこの装置を変更することができないことに注意されたい。この構成はまた、相互に機能する多くの小さな可動部品に依存する完成した複合体であり、その製造を高価にし、機能性および耐久性の問題を潜在的に生じさせる。

Ｂ．Ｆ．Ｇｏｏｄｒｉｃｈ Ｃｏｍｐａｎｙという名称の英国特許第１４１４９５４号は、自動車タイヤの用途に適合されたバルブアセンブリを開示している。アセンブリは、空気タイヤと流体連通する第１並列チャンバと第２並列チャンバを含む。第１チャンバはタイヤの内部の標準的なシュレイダーバルブを介して加圧された空気を運ぶために用いられる一方、第２チャンバは圧抜きメカニズムとして用いられる。空気タイヤの圧力が所定レベルに達する際に第２チャンバのピストンが移動して過剰な空気圧を解放する。これが発生すると、第２チャンバの遠位端に配置されたダストカバーが移動するか、または通路から外れてひっくり返り過剰圧力を解放する。このように、タイヤの空気圧過剰を防止する手段が提供され、空気圧過剰の状態がダストカバーの除去により表示される。

このバルブアセンブリの欠点は、空気圧不足の状態を表示せず、かつ表示することができないということである。この空気圧過剰の表示は、特に夜または悪天候中にユーザが認識するのは容易ではなく、それが放置されたままである場合、ほこりや水や他の混入物がバルブアセンブリに入り、その性能に影響することもある。

さらに、タイヤが冷たいときに所要タイヤ圧が特定されることを当業者は認識するであろう。通常使用中に、タイヤが熱くなり、圧力が増加するが、この程度は使用期間、気温、タイヤ容量等を含む多くの因子により測定される。この場合には、英国特許第１４１４９５４号のバルブアセンブリを用いると、タイヤが通常使用中に暖まった場合に、第２チャンバが開き、過剰圧力を解放することができる。これは次いで、それが再度冷えるときに空気圧不足と潜在的に危険なタイヤとをもたらす。

Ｓａｍｐｓｏｎという名称の国際公開第２０００／０２４５９９号は、メインハウジング内に配置された可動ピストンを有する圧力遮断弁を開示している。動作において、ピストンは、加圧された空気がタイヤ内へ流れることが可能な開いた配置から、所要の圧力に達した際の閉じた配置へ移動し、これにより実質的に更なる膨張を制限する。空気圧不足を表示する手段は、ピストンが開いた配置であるときに露出する有色バンドの形態で提供される。

このバルブの動作の背後にある理論は長所を有していると認められるが、メカニズムが複雑であり、繰り返し動作する商業上の実施形態を出願人が常に作成できるか疑問が残る。同じ理由で、この複雑なシステムを製造するのは高価であり、これによりその商業上の魅力を制限している。さらに、厳密に関連してないが、空気圧過剰の表示も提供されず、このバルブを変更して空気圧不足または所要タイヤ圧のみだけでなく空気圧過剰を表示することもできない。

本発明の目的は、先行技術の欠点の少なくとも１つを克服または改善し、または有用な代替物を提供することである。

本発明の好適な形態の目的は、ユーザに空気圧過剰および空気圧不足のタイヤ圧の双方を全ての状態で表示することができるバルブ装置を提供することである。本発明の更なる好適な目的は、膨張中に適正な圧力に達したときに表示することができ、またはタイヤ内への気流を制限することにより空気圧過剰を防止することができるバルブ装置を提供することである。

好適には、バルブ装置は操作が簡単で、信頼でき、製造が安価である。

一態様によれば、本発明は、上限および下限の所要タイヤ圧を有する空気タイヤのバルブ装置であって、当該バルブ装置が、
圧縮空気供給部と密閉連結可能な入口と、前記空気タイヤと密閉連結可能な出口とを有する本体と、
前記空気タイヤの圧力を検出するための少なくとも１つの圧力センサと、
前記少なくとも１つの圧力センサと動作可能に連結された電気的な表示手段とを具え、前記空気タイヤの圧力が実質的に前記下限の所要タイヤ圧より低いか、または実質的に前記上限の所要タイヤ圧より高いときにユーザに表示することを特徴とするバルブ装置を提供する。

一実施形態では、前記電気的な表示手段が少なくとも１つの表示灯を具え、前記空気タイヤの圧力が実質的に前記下限の所要タイヤ圧より低いか、または前記上限の所要タイヤ圧より高いときにユーザに表示することを特徴とする。

一実施形態では、前記電気的な表示手段がさらに、前記タイヤの圧力が前記上限および下限の所要タイヤ圧間にあるときに前記ユーザに表示することを特徴とする。

一実施形態では、前記本体が実質的に透明な部分を具え、少なくとも１つの表示灯への目視経路を提供することを特徴とする。

一実施形態では、前記バルブ装置が前記空気タイヤが動いているかどうかを判定するための移動センサを具え、前記空気タイヤが動いていないときにのみ前記少なくとも１つの表示灯が点灯することを特徴とする。

一実施形態では、前記少なくとも１つの表示灯は前記空気タイヤの圧力が前記下限の所要タイヤ圧より低いときに所定時間点灯し、前記空気タイヤの圧力が前記上限の所要タイヤ圧より高いときに所定時間周期的に点灯することを特徴とする。

一実施形態では、前記少なくとも１つの表示灯が少なくとも１つの発光ダイオード（ＬＥＤ）の形態であることを特徴とする。

一実施形態では、前記バルブ装置がマイクロプロセッサとタイマを具えることを特徴とする。

一実施形態では、前記本体が実質的に中空であり、上流と下流の本体部分を具えることを特徴とする。

一実施形態では、前記バルブ装置が前記入口と流体連通する入口領域と、前記出口と流体連通する出口領域とを有するバルブピストンを具え、前記バルブピストンが前記入口領域と出口領域との間に延在する１以上の空気移送ダクトを有し、
前記バルブピストンは、前記空気移送ダクトが前記入口と出口の間の流体連通を提供する開いた配置と、前記入口と出口の間の流体連通が実質的に制限される閉じた配置との間で移動可能であり、
前記出口領域が前記入口領域より大きく、このため少なくとも前記下限の所要タイヤ圧まで膨脹する際に、前記出口領域に加えられた力が前記入口領域に加えられた力より大きく、これにより前記開いた配置から前記閉じた配置に前記バルブピストンを移動することを特徴とする。

一実施形態では、前記バルブ装置が前記本体内に配置された弁座を具え、前記弁座が前記バルブピストンに配置された対応する窪んだバルブ部材に密閉連結されることを特徴とする。

一実施形態では、前記バルブ部材と前記弁座との間の連結を密閉する際、前記閉じた配置が規定されることを特徴とする。

一実施形態では、前記バルブ装置が前記開いた配置へ前記バルブピストンを付勢するための圧縮ばねを具え、当該圧縮ばねが十分な付勢力を有し、これにより前記空気タイヤが実質的に前記下限の所要タイヤ圧に達するまで前記バルブピストンが開いた配置のままであることを特徴とする。

一実施形態では、前記バルブ装置が前記上流部分から突出する移送管を具え、前記バルブピストンが前記移送管に摺動自在に連結可能であることを特徴とする。

一実施形態では、前記バルブ装置が遠隔受信器に無線信号を送信するための無線送信器を具えることを特徴とする。

一実施形態では、前記入口がシュレイダー型バルブに密閉連結するよう適合されることを特徴とする。

別の態様によれば、本発明は、上限および下限の所要タイヤ圧を有する空気タイヤの圧力をモニタリングするためのシステムであって、当該システムが、
前述の何れか１つに記載のバルブ装置と、
無線受信器に警告状態を送信するための無線送信器と、
前記警告状態をユーザに表示するための遠隔表示手段とを具え、前記空気タイヤの圧力が前記下限の所要タイヤ圧であるかもしくはそれより低いか、または前記上限の所要タイヤ圧であるかもしくはそれより高いときに前記警告状態が規定されることを特徴とするバルブ装置を提供する。

この明細書の全体に渡る「一実施形態」、「幾つかの実施形態」または「実施形態」の言及は、その実施形態に関して記載された特定の特徴、構造または特性が本発明の少なくとも一実施形態に含まれることを意味する。したがって、この明細書の全体に渡る様々な場所の語句「一実施形態では」、「幾つかの実施形態では」または「実施形態では」の出現は、必ずしも全てが同じ実施形態を参照するものではないが、参照する場合もある。さらに、１以上の実施形態において、この開示から当業者に明らかなように、特定の特徴、構造または特性を任意の適切な方法で組み合わせることができる。

本発明の好適な実施形態は、添付図面を参照し、実施例のみにより、ここで記載される。
図１は、本発明の第１の実施形態に係るバルブ装置の側面図である。 図２は、図１のバルブ装置の側断面図である。 図３は、図１のバルブ装置の平面図から切り取られた一部であり、空気タイヤに導入されたものを示す。 図４は、図１のバルブ装置の側断面図から切り取られた一部であり、空気タイヤに導入されたものを示す。 図５は、図１のバルブ装置の斜視図であり、自動車の空気タイヤに導入されたものを示す。 図６は、本発明の第２の実施形態に係るバルブ装置の側断面図である。 図７は、図６のバルブ装置の側断面図であり、閉じた配置を示す。 図８は、図６のバルブ装置の側断面図であり、使用中の収縮ツールと共に示す。 図９は、図６のバルブ装置の側断面図であり、使用中の過膨張ツールと共に示す。 図１０は、図６のバルブ装置の側面図であり、使用中の過膨張ツールと共に示す。

添付図面を参照して本発明の代表的な実施形態がより詳細に説明される。図面では、同じ要素が全体に渡って同じ参照符号により表わされる。以下の記載では、本書に組み込まれた既知の機能と構成の詳細な記載が簡潔さと明瞭さのため省略されている。

添付図面と初めに図１乃至図５を参照すると、自動車の空気タイヤ１２のリム１４に導入するためのバルブ装置１０が提供されている。

特に図１に関して、バルブ装置は、圧縮空気供給部２０と密閉連結するよう適合された入口１８と、空気タイヤ１２の内部加圧された容積と密閉連結するよう適合された出口２２とを有する本体１６を具える。圧縮空気供給部は、一般に約６．９バール（１００ｐｓｉ）の最高圧力定格を有するエアコンプレッサ出力（図示せず）により供給される。入口１８はさらに、この分野で一般に知られている標準的なシュレーダー型バルブ（図示せず）を受け取り接続するよう設計されている。

図２に関して、バルブ１０の下部部分の回路基板２６に配置された圧力センサ２４は、空気タイヤの圧力を検出するために提供される。電気的な表示手段は、圧力センサ２４に動作可能に連結された表示灯２８の形態で提供される。この配置により、圧力センサが表示灯２８に協働してユーザに空気タイヤの圧力が実質的に所要タイヤ圧の範囲より低いか、またはその範囲より高いとき表示する。他の図示しない変形例において、１以上の圧力センサと表示灯が用いられてもよいことを認識されたい。

より具体的には、図示する実施形態によれば、圧力センサ２４と表示灯２８が回路基板２６に配置される。回路基板はさらに、一般に加速度計の形態で、移動センサ３０と、タイマユニット３２と、マイクロプロセッサ３４とを具え、これらの部品の電力が電源３５により提供される。この点では、他の図示しない実施形態において、これら部品がバルブ装置１０の周りの異なる位置に、または一つの統合された電子部品の一部と共に配置されてもよく、必ずしも１つの回路基板上の別個の素子でなくてもよいことを認識されたい。

別の図示しない変形例では、警告信号を送信し、または代わりにリモートディスプレイ、受信器または自動車内蔵モニタリングシステムに検出された圧力値を送信するよう補助的または統合済みの無線送信器が提供される。

点灯したとき表示灯への目視経路を提供するために、本体の上流部分３６と、幾つかの場合には幾らかの内部体部分が、透明または僅かに不透明なプラスチック材料などの透明材料で実質的に形成される。あるいは、他の図示されない実施形態では、上流部分３６が実質的に透明な材料により覆われた多くの穴を具え、表示灯への目視経路を可能にする。

バルブ装置１０は、全体の形状では実質的に円筒状であり、その内部部品の設計により、類似の先行技術のバルブ装置と比べて通常コンパクトである。

当業者は、近代では、照明技術が著しく進歩し、小さな作業灯は高輝度の発光ダイオード（ＬＥＤ）の形態が現在一般的であり、これは非常に明るく、標準灯より著しく低い消費電力であることを認識されたい。この理由により、本発明では、表示灯２８は１以上のＬＥＤの形態であることが想定されている。

先のように、本体１６は上流部分３６を含み、これはその一方端に配置された入口１８を有する。この分野で一般に知られているように、入口はダストキャップ（図示せず）と連結するための雄ねじ３８と、前述のシュレイダー型入口弁（図示せず）と連結するための雌ねじ４０とを具える。本体はさらに圧入、ねじ山、またはクリップ接続４４を介して上流部分に接続される下流部分４２を具える。入口と出口の間に規定されるのは、メインチャンバ５０である。下流部分は、出口２２のおよそ周囲に配置された雄ねじ４６を具え、ラバーグロメット４７とロックナット４８を用いて空気タイヤのリム１４にバルブ装置を固定する。この分野で一般に知られているように、下流部分４２は好ましくは黄銅またはアルミニウムで形成される。

バルブ装置が図３乃至図５に示されるように自動車の空気タイヤに導入される場合、空気圧不足の状態が圧力センサによって検出され、マイクロプロセッサ３４が一定時間点灯するよう表示灯２８に指示する。しかしながら、空気タイヤが動いておらず、直近に停止したことを移動センサ３０がマイクロプロセッサ３４に伝達したときに表示灯が点灯するに過ぎないことに注意されたい。

図５を参照すると、使用中に、自動車５２がちょうど停止し、ドライバが自動車から出たとき、空気圧不足のタイヤを検出したバルブ装置１０が点灯する。自動車が再び移動し始めた場合、移動センサがタイヤの回転を検出し、マイクロプロセッサが消灯するよう表示灯に指示する。あるいは、一定時間後に、およそ２分後に、表示灯も点灯を中止する。このように、電源３５は不必要に消耗されない。この目的を達成するために、電源は、自動車アプリケーションの空気タイヤの平均寿命に対応するサイズとすることを提案する。

同じように、空気圧過剰の状態が圧力センサ２４により検出される場合、再び空気タイヤの回転が直近に停止したことを移動センサが検出した後にのみ、マイクロプロセッサ３４が表示灯２８に指示して一定時間オンオフして点滅する。他の変形例では、複数および／または異なる有色の表示灯または点滅するシーケンスが用いられ異なる空気圧の状態を表示することができる。

空気タイヤの１つが空気圧不足または空気圧過剰であることをドライバに表示するタイヤ空気圧モニタリングシステムを用いる自動車では、本発明のバルブ装置が、特殊工具または経験を全く必要とせずに違反しているタイヤをドライバに容易に特定させる。さらに、バルブ装置は空気圧過剰の状態と空気圧不足の状態を有利に識別する。非常に明るいＬＥＤランプを用いるので、ユーザへの表示は最小限の光または多様な気象条件で容易に達成される。

空気圧過剰と空気圧不足の状態が異なる圧力レベルで規定されることを認識されたい。例えば、所定の好適なタイヤ空気圧が約２．２バールであった場合、次いで、空気圧過剰の状態は２．７バールに設定することができ、空気圧不足の状態は１．８バールに設定することができ、これにより所要の圧力範囲を規定する。これは、通常使用中に、自動車の空気タイヤ内の圧力が気温、移動距離、平均速度、空気タイヤの設計等の様々な因子に応じて通常著しく変動するからである。さらに、バルブ装置は異なるアプリケーションと自動車タイプに適合するよう様々な選択済みの圧力定格で商業上利用可能とすることを提案する。あるいは、更なる変形例では、圧力定格が表面取付スイッチング手段またはコンピュータ無線制御を介して変更可能である。

ここで図６乃至図１０を参照して、本発明の更なる実施形態を記載する。

この実施形態は、空気タイヤの空気圧過剰を防止するためにバルブ装置１０がさらに可動バルブピストン５４を具えることを除いて前の実施形態と類似している。ピストンはメインチャンバ５０内に配置され、入口１８と流体連通する入口領域５６と、出口２２と流体連通する出口領域５８とを具える。バルブピストン内には入口領域と出口領域との間に延在する幾つかの空気移送ダクト６０がある。

バルブピストン５４は、図６に示される開いた配置と、図７に示される閉じた配置との間で移動可能である。開いた配置では、空気移送ダクト６０が入口と出口との間の流体連通を可能にする。しかしながら、閉じた配置では、入口と出口との間の流体連通が実質的に阻止される。

これを達成するために、上流部分３６の頂部端から突出する管６４の一方端に弁座６２が配置される。弁座は、相補的に形成された窪んだバルブ部材６６に連結するよう適合されており、これはバルブピストン５４に配置され、これにより弁座と接触して空気密閉を提供し、閉じた配置を規定する。認識できるように、窪んだバルブ部材の形状により、バルブピストンが移動する際に弁座上へ自身を自動的に配置する。

この実施形態では、バルブ装置がさらに上流部分３６とバルブピストン５４との間で動作するコイル圧縮ばね６８を具えており、これにより予め選ばれたタイヤ圧が達成されるまでバルブピストン５４の動作を制限する。移動する部品間の連結を密閉するためにバルブ装置に多くの密閉部７０がさらに提供され、バルブ装置の周囲に配置される。

この配置により、空気タイヤの所要の下限タイヤ圧に達する際に、力が出口領域５８に加えられて入口１８の方へバルブピストンを移動する。当業者はこれが生じる理由が、出口領域５８が入口領域５６より大きく、これにより所要のタイヤ圧に達する際に、出口領域に加えられた力が圧縮空気供給部により入口領域に加えられた力およびスプリング力より大きいからであることを認識するであろう。

空気タイヤが空気圧不足であるときをユーザに警告するために、第１の実施形態の電気的な表示手段が提供されるが、簡潔にするため、その動作はここでは繰り返さない。しかしながら、表示灯がピストン５４により隠される場合があることに注意されたい。この理由により、この実施形態では、これに応じて表示灯２８を再配置してもよく、これにより本体の透明な上流部分を介して観察することができる。あるいは、ピストンは実質的に透明材料で形成してもよい。

上述したように、バルブ装置１０が空気タイヤのリム１４に導入され、シュレイダー入口弁（図示せず）が入口に配置される。最初に、タイヤが空気圧不足であるとき、バルブ装置１０は圧縮コイルスプリング６８により提供される力によって開いた配置となる。膨張するために、高圧空気が入口１８に送られ、空気移送ダクト６０と出口２２を介して空気タイヤの内部に送られる。

高圧空気供給は、所要タイヤ圧、約２．２バールに達するまで継続する。この点で、出口領域５８に加えられた力が−タイヤ圧により−圧縮ばね６８と入口領域５６の高圧空気供給部とによって加えられる力より大きくなり始める。それに応じて、バルブピストン５４が入口１８の方へ移動し始める。

バルブ部材６６と弁座６２とが接触すると、空気移送ダクト６０への通路が阻止されるようになり、もはや高圧空気は出口に送ることができない。コイル圧縮ばね６８によって加えられた既知の力により、高圧空気供給の量に関係なく所要タイヤ圧が達成されない場合、バルブピストンがその初期移動を開始しない。

バルブピストンが開いた配置から離れる際に、または代わりにバルブ部材と弁座間が接触する際に、表示灯２８が消灯し、ユーザは空気タイヤが好適なタイヤ圧に達したことを知らされる。有利なことに、たとえ表示灯が消灯したことをユーザが無視しても、ピストンは閉じた配置にすぐに到達するため更に高圧空気を空気タイヤに送ることはできない。したがってタイヤの空気圧過剰は発生しないが、前述した使用する道路の変動により内圧はなお上昇するかもしれない。

膨張プロセスの終わりに、高圧空気供給部がバルブ装置１０から取り外され、バルブピストン５４が閉じた配置のままになる。しかしながら、空気タイヤの圧力が所要の下限タイヤ圧より下がり始める場合、圧縮ばね６８により提供される力が空気タイヤの圧力により提供される力より大きくなり、バルブピストンが閉じた配置から開いた配置の方へ離れる。もちろん、これらの状況下では、表示灯が再び通電してユーザに警告する。

このバルブ装置１０の実施形態は、入口領域、出口領域を増加または減少させ、圧縮コイルスプリングの特性を変更することによって特定アプリケーションの好適なタイヤ圧で有利に定格することができる。この方法で、より重いもしくはより軽い自動車またはオートバイにも適用することができる。

この実施形態の更なる変形例では、ピストンの動作が補助的な電気接触に通電することができ、これは次いでマイクロプロセッサ３４に更なる電気信号を送る。さらに前述の実施形態の何れかの更なる変形例では、表示灯２８がバルブピストン５４に固定された光輪７２と一体にすることができる。あるいは、表示灯はＯ−リングシール７４と一体にすることができ、これはさらに透明な上流部分３６を介して目に見える。

ここで図８を参照すると、この実施形態のバルブ装置１０が空気タイヤに適合され、好適な圧力まで膨らんだとき、シュレイダーバルブが取り外されたときでもタイヤが収縮しないことに注意されたい。したがって、タイヤから空気を抜くためには、シュレイダーバルブを取り外し、空気が漏れる開いた配置の方へバルブピストン５４を手動で押すことが必要である。圧力が約２０パーセントまで落ちた後、バルブピストンはコイル圧縮ばねにより提供される力によって開いた配置に移動し、タイヤが収縮する。

この目的のため、収縮ツール８０が提供され、これはシュレイダーバルブの除去後に弁座から離れ、開いた配置へバルブピストンを押すのに用いられる。収縮ツール８０は、ハンドル８２と細長いプランジャ８４を具える。ハンドル８２の反対側には、シュレイダーバルブ除去アタッチメント８６がある。

空気タイヤが十分に膨張している間にバルブ装置１０を開く迅速で容易な手段がこれにより提供され、シュレイダーバルブを取り外し、タイヤを収縮するのに１つのツールしか必要としない。少量の空気が漏れるとすぐに、収縮ツール８０を取り外すことができ、シュレイダーバルブが再び取り付けられ、さらに空気が漏れるのを防止する。空気タイヤは、次いで上述したように所要の圧力まで膨張することができる。それをリムから取り外す前にタイヤを収縮する必要がある場合、タイヤ技術者は一般に収縮ツールを用いるだけであることを理解されたい。

同様に、自動車が重量物を運ばなければならない場合、平常走行状態で必要とされるものより空気タイヤを高圧に膨張する必要がある。従って、図９および図１０に示されるように、過膨張ツール９０が提供される。

過膨張ツール９０は、頂部および底部の軸方向の補助軸受９４、９６に動作可能に取り付けられたプランジャ９２を含む。頂部の軸方向の補助軸受９４は、次に、本体部分９８に取り付けられ、これはバルブ装置１０にねじ切り取り付けられる。ダストキャップ１００が更に提供され、バルブ装置を密閉する。

取り付けるため、シュレイダーバルブが最初に取り外され、過膨張ツール９０がダストキャップのねじ山３８に適合される。この取り付けに続いて、プランジャ９２の頂部を押すことにより開いた配置にバルブ装置１０を移動することができる。したがって、標準的な高圧ホースが過膨張ツールの頂部に取り付けられ、シュレイダー型バルブから突き出るピンをちょうど押し下げるように、それはプランジャを押し下げる。これはバルブの開放を維持し、任意の所要圧力まで膨脹させることができる。

上記記載された実施形態は、圧力計を必要とせずに、空気タイヤを容易かつ正確に膨張させることができるバルブ装置を開示していることを認識されたい。それらは、あらゆる状況で空気タイヤの空気圧過剰と空気圧不足の双方を容易に判定する手段も提供する。部品は有利なことに製造するのが容易であり、一般材料で作成され、相対的に安価な商業上の実施形態をもたらす。

有利なことに、バルブ装置１０は自動車内蔵圧力モニタリングシステムにタイヤの空気圧不足または空気圧過剰の状態を伝達することができる。さらに、空気圧不足および空気圧過剰の状態は表示灯により表示されるので、目視検査によりどのタイヤが空気圧不足または空気圧過剰であるかユーザが簡単に確認することができるので、内臓システムによる個々の圧力モニタリングは必要ない。この方法では、一般的に複雑でなく、このため高価でない内臓システムが要求される。

本発明の一変形例では、空気タイヤが長期間動いていないときに表示灯２８が周期的に点灯してもよく、自動車が移動していない間にユーザに警告するよう空気圧不足または空気圧過剰の状態が検出される。また更に変形例では、自動車ドアの開放起動または警報システムの起動が補助受信器を介してマイクロプロセッサ３４に検出または伝達される。これにより空気圧不足または空気圧過剰の状態が自動車への接近または搭乗の際にユーザに表示することができる。また更に変形例では、ドアの起動制御または警告の起動制御を介して空気圧不足または空気圧過剰の状態がユーザに表示される。

本発明は特定の実施例に関して記載されたが、本発明は多くの他の形態で実施することができることを当業者により認識されるであろう。

第１の態様によれば、本発明は、上限および下限の所要タイヤ圧を有する空気タイヤのバルブ装置であって、当該バルブ装置が、
圧縮空気供給部と密閉連結可能な入口と、前記空気タイヤと密閉連結可能な出口とを有する本体と、
前記空気タイヤの圧力を検出するための少なくとも１つの圧力センサと、
前記本体の底部部分に配置されたマイクロプロセッサと、
前記少なくとも１つの圧力センサと前記マイクロセッサに動作可能に連結された少なくとも１つの表示灯とを具え、前記空気タイヤの圧力が実質的にそれぞれ前記上限または下限の所要タイヤ圧より高いかまたは低い際に、前記マイクロプロセッサが前記少なくとも１つの表示灯に点灯するよう指示することを特徴とするバルブ装置を提供する。

一実施形態では、前記電気的な表示手段はさらに、前記タイヤの圧力が前記上限と下限の所要タイヤ圧の間にあるときにユーザに表示することを特徴とする。

別の態様によれば、本発明は、上限および下限の所要タイヤ圧を有する空気タイヤの圧力をモニタリングするためのシステムであって、当該システムが、
前記第１の態様に記載のバルブ装置と、
無線受信器に警告状態を送信するための無線送信器と、
前記警告状態をユーザに表示するための遠隔表示手段とを具え、前記空気タイヤの圧力が前記下限の所要タイヤ圧であるかもしくはそれより低いか、または前記上限の所要タイヤ圧であるかもしくはそれより高いときに前記警告状態が規定されることを特徴とするバルブ装置を提供する。

Claims (19)

1. 上限および下限の所要タイヤ圧を有する空気タイヤのバルブ装置であって、当該バルブ装置が、
   圧縮空気供給部と密閉連結可能な入口と、前記空気タイヤと密閉連結可能な出口とを有する本体と、
   前記空気タイヤの圧力を検出するための少なくとも１つの圧力センサと、
   前記少なくとも１つの圧力センサと動作可能に連結された電気的な表示手段とを具え、前記空気タイヤの圧力が実質的に前記下限の所要タイヤ圧より低いか、または実質的に前記上限の所要タイヤ圧より高いときにユーザに表示することを特徴とするバブル装置。
2. 請求項１に記載のバルブ装置において、前記電気的な表示手段が少なくとも１つの表示灯を含み、前記空気タイヤの圧力が実質的に前記下限の所要タイヤ圧より低いか、または前記上限の所要タイヤ圧より高いときにユーザに表示することを特徴とするバルブ装置。
3. 請求項２に記載のバルブ装置において、前記本体が実質的に透明な部分を具え、前記少なくとも１つの表示灯への目視経路を提供することを特徴とするバルブ装置。
4. 請求項１または２に記載のバルブ装置において、前記電気的な表示手段はさらに、前記タイヤの圧力が前記上限および下限の所要タイヤ圧間にあるときに前記ユーザに表示することを特徴とするバルブ装置。
5. 請求項２乃至４の何れか１項に記載のバルブ装置が前記空気タイヤが移動しているかどうかを判定するための移動センサを具え、前記空気タイヤが移動していないときにのみ前記少なくとも１つの表示灯が点灯することを特徴とするバルブ装置。
6. 請求項２乃至５の何れか１項に記載のバルブ装置において、前記少なくとも１つの表示灯が前記空気タイヤの圧力または前記下限の所要タイヤ圧より低いときに所定時間に点灯し、前記空気タイヤの圧力または前記上限の所要タイヤ圧より高いときに所定時間に周期的に点灯することを特徴とするバルブ装置。
7. 請求項２乃至６の何れか１項に記載のバルブ装置において、前記少なくとも１つの表示灯が少なくとも１つの発光ダイオード（ＬＥＤ）の形態であることを特徴とするバルブ装置。
8. 請求項１乃至７の何れか１項に記載のバルブ装置がマイクロプロセッサとタイマを具えることを特徴とするバルブ装置。
9. 請求項１乃至８の何れか１項に記載のバルブ装置において、前記本体が実質的に中空であり、上流と下流の本体部分を具えることを特徴とするバルブ装置。
10. 請求項１乃至９の何れか１項に記載のバルブ装置が前記入口と流体連通する入口領域と前記出口と流体連通する出口領域とを有するバルブピストンを具え、前記バルブピストンが前記入口領域と出口領域との間に延在する１以上の空気移送ダクトを有し、
    前記バルブピストンは、前記空気移送ダクトが前記入口と出口との間の流体連通を提供する開いた配置と、前記入口と出口との間の流体連通が実質的に制限される閉じた配置との間で移動可能であり、
    前記出口領域が前記入口領域より大きく、このため少なくとも前記下限の所要タイヤ圧まで膨脹する際に、前記出口領域に加えられた力が前記入口領域に加えられた力より大きく、これにより前記開いた配置から前記閉じた配置に前記バルブピストンを移動することを特徴とするバルブ装置。
11. 請求項１０に記載のバルブ装置が前記本体内に配置された弁座を具え、前記弁座が前記バルブピストンに配置された対応する窪んだバルブ部材に密閉連結されることを特徴とするバルブ装置。
12. 請求項１１に記載のバルブ装置において、前記バルブ部材と前記弁座との間の連結を密閉する際、前記閉じた配置が規定されることを特徴とするバルブ装置。
13. 請求項１０乃至１２の何れか１項に記載のバルブ装置が前記開いた配置へ前記バルブピストンを付勢するための圧縮ばねを具え、前記圧縮ばねが十分な付勢力を有し、これにより前記空気タイヤが実質的に前記下限の所要タイヤ圧に達するまで前記バルブピストンが前記開いた配置のままであることを特徴とするバルブ装置。
14. 請求項１３に記載のバルブ装置が上流部分から突出する移送管を具え、前記バルブピストンが前記移送管に摺動自在に連結可能であることを特徴とするバルブ装置。
15. 請求項１乃至１４の何れか１項に記載のバルブ装置が遠隔受信器に無線信号を送信するための無線送信器を具えることを特徴とするバルブ装置。
16. 請求項１乃至１５の何れか１項に記載のバルブ装置において、前記入口がシュレイダー型バルブに密閉連結するよう適合されることを特徴とするバルブ装置。
17. 添付図面および／または実施例に図示された本発明の実施形態の何れか１つを参照して実質的に本書に記載されるバルブ装置。
18. 上限および下限の所要タイヤ圧を有する空気タイヤの圧力をモニタリングするためのシステムであって、当該システムが、
    請求項１乃至１７の何れか１項に記載のバルブ装置と、
    無線受信器に警告状態を送信するための無線送信器と、
    ユーザに前記警告状態を表示するための遠隔表示手段とを具え、前記空気タイヤの圧力が前記下限の所要タイヤ圧であるかもしくはそれより低いとき、または前記上限の所要タイヤ圧であるかもしくはそれより高いときに前記警告状態が規定されることを特徴とするバルブ装置。
19. 添付図面および／または実施例に図示された本発明の実施形態の何れか１つを参照して実質的に本書に記載される空気タイヤの圧力をモニタリングするためのシステム。
    

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