JP2022035478A

JP2022035478A - タイヤバルブ

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Publication number: JP2022035478A
Application number: JP2020139824A
Authority: JP
Inventors: 裕貴砂山; Yuki SUNAYAMA
Original assignee: Pacific Industrial Co Ltd; Taiheiyo Kogyo KK
Current assignee: Pacific Industrial Co Ltd; Taiheiyo Kogyo KK
Priority date: 2020-08-21
Filing date: 2020-08-21
Publication date: 2022-03-04
Anticipated expiration: 2040-08-21
Also published as: JP7244464B2

Abstract

【課題】外観の向上が求められている。【解決手段】本開示のタイヤバルブ１０では、バルブステム１１のうち筒形弾性部材３０とバルブキャップ２５との間に、筒状の樹脂製スリーブ４０が直動可能に装着されている。樹脂製スリーブ４０は、バルブステム１１の係合部１３を外側から覆う第１位置と、バルブキャップ２５との間に係合部１３の一部を露出させる第２位置と、の間をスライド可能になっていて、筒形弾性部材３０の環状突部３２Ｔにより第１位置に付勢されている。【選択図】図１

Description

本開示は、タイヤホイールのバルブ取付孔に装着されるタイヤバルブに関する。

従来、この種のタイヤバルブとして、内側に流路を有する金属製筒体の一端部にバルブキャップを備える一方、他端部又にタイヤホイールのバルブ取付孔の開口縁に係止する弾性部材を備え、バルブ取付孔にバルブキャップ側から挿入され、工具により引っ張られて装着されるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３－２４１１３７号公報（段落［００１２］，［００１５］、図４等）

上述した従来のタイヤバルブに対し、タイヤホイールに取り付けられた状態で、金属製筒体に形成された工具を係合させるための係合部が露出していることにより外観が損なわれているという意見があり、外観の向上が求められている。

上記目的を達成するためになされた請求項１の発明は、内側に流路を有する金属製筒体を備え、タイヤホイールのバルブ取付孔に前記金属製筒体の一端部側から挿入され、前記金属製筒体の外面に形成された係合部に凹凸係合する工具により引っ張られ、前記金属製筒体の外面に取りけられた弾性部材が前記バルブ取付孔の開口縁に係止するタイヤバルブにおいて、前記金属製筒体の外面に取り付けられるカバー部を備え、前記カバー部は、前記係合部を外方から覆う第１位置と前記係合部の少なくとも一部を露出させる第２位置の間を直動可能であり、かつ前記第１位置に付勢されているタイヤバルブである。

第１実施形態のタイヤバルブの断面図バルブコア周辺の拡大断面図タイヤバルブの正面図タイヤバルブの斜視図タイヤバルブの断面図タイヤバルブの取り付けを説明するための図タイヤバルブの取り付けを説明するための図第２実施形態のタイヤバルブの断面図第３実施形態のタイヤバルブの断面図バルブキャップ周辺の拡大断面図バルブキャップ周辺の拡大断面図

［第１実施形態］
以下、図１から図７に基づいて本実施形態のタイヤバルブ１０について説明する。図１に示すように、タイヤバルブ１０は、金属製（例えば、真鍮製）のバルブステム１１（特許請求の範囲中の「金属製筒体」に相当する）の内側にバルブコア２０を備え、バルブステム１１の外側の一部をエラストマー製の筒形弾性部材３０（特許請求の範囲中の「弾性部材」に相当する）で覆った構造になっている。以下、特記しない限り、図１の上方を先端側、図１の下方を基端側とする。

バルブステム１１は円筒状をなし、先端部の外面に、キャップ用雄螺子部１２が形成されている。バルブステム１１の外面のうちキャップ用雄螺子部１２の基端側には、径方向の内側へ陥没した角溝状の係合部１３が形成されている。係合部１３は、溝の底面をなす円柱面１３Ａと、円柱面１３Ａの先端側端部から径方向の外方に延びた先端側内側面１３Ｂと、円柱面１３Ａの基端側端部から径方向の外方に延びた基端側内側面１３Ｃと、を有している。

また、バルブステム１１における軸方向の中央より少し基端側部分は、その先端側より段差面１４Ａを介して段付き状に拡径した大径部１４となっていて、バルブステム１１のうち大径部１４より基端側は、テーパー状に２段に分かれて縮径した縮径部１５と、そこから基端側へ延びた第１小径部１６と、さらに基端側へ延びた第２小径部１７と、を有している。第２小径部１７は、第１小径部１６と同径であるが、二面取り形状になっている。また、第２小径部１７には、バルブステム１１の内部の流路１１Ａとその外部とを連通する貫通孔１７Ａが形成されている。

図２に示すように、バルブコア２０は、筒形コア本体２１の中心部を直動ロッド２２が貫通した構造をなしている。筒形コア本体２１は、バルブステム１１の先端部の内側に形成された雌螺子部１１Ｂに螺合する頭部２１Ａと、バルブステム１１に嵌合してシールされる胴部２１Ｂと、を有している。

直動ロッド２２のうち筒形コア本体２１から基端側に突出した部分には弁体２３が備えられている。また、筒形コア本体２１の先端と直動ロッド２２の先端部との間には、図示しないコイルバネが配され、そのコイルバネの弾発力によって通常は筒形コア本体２１の基端側開口２１Ｃに弁体２３が押し付けられている。これにより、通常は、バルブステム１１内を流体が通過できないようになっていて、直動ロッド２２が先端側から押されるか、或いは、バルブステム１１内において、バルブコア２０より先端側の圧力が基端側の圧力より一定圧以上高くなった場合に、弁体２３が筒形コア本体２１の基端側開口２１Ｃから離間し、バルブステム１１内を流体が通過する。

図１に示すように、バルブステム１１のキャップ用雄螺子部１２には、バルブキャップ２５が螺合装着されている。バルブキャップ２５は一端有底の筒状をなす樹脂の成形品であって、その内側奥面にはエラストマー製のパッキン２６が装着されている。そして、バルブキャップ２５がキャップ用雄螺子部１２に締め付けられることでバルブステム１１の先端がパッキン２６に密着している。同図に示すように、キャップ用雄螺子部１２に螺合されたバルブキャップ２５の基端側端面は、バルブステム１１における係合部１３の先端側内側面１３Ｂと略面一になる。また、バルブキャップ２５の内側面のうち基端側端部は、テーパ状に拡径している。

図１に示すように、筒形弾性部材３０は、バルブステム１１における大径部１４から第２小径部１７の先端側部分までの範囲を側方から覆ってバルブステム１１に加硫接着されている。筒形弾性部材３０の先端部３１は、バルブステム１１の径方向に延びた先端面３２と、先端面３２の外縁から基端側へ向かうにつれて拡径したテーパー面３３と、を有する。筒形弾性部材３０は、先端部３１の基端側に、圧入部３４とボトム係止部３５とを有している。圧入部３４は、先端部３１の基端部よりも少し小径の円柱状をなし、ボトム係止部３５は、圧入部３４より大径の円柱状をなしている。ボトム係止部３５の基端部は、バルブステム１１の貫通孔１７Ａより僅かに上方に位置している。

筒形弾性部材３０の先端面３２は、バルブステム１１の段差面１４Ａと略面一になっている。そして、筒形弾性部材３０には、先端面３２から先端側へ突出した環状突部３２Ｔが設けられている。環状突部３２Ｔは、円環状の先端面３２の幅方向の中間部から突出している。

筒形弾性部材３０から基端側に突出したバルブステム１１の基端部には、タイヤ圧検出装置５０が取り付けられている。タイヤ圧検出装置５０は、圧力センサ、温度センサ及び無線回路を有し、タイヤ内の圧力及び温度を検出して、それら検出結果を車両本体に備えた図示しないタイヤ監視装置に無線送信する。タイヤ監視装置は、受信した検出結果に基づいてタイヤ内の圧力及び温度の異常の有無を監視する。

さて、図１に示すように、本実施形態のタイヤバルブ１０では、バルブステム１１のうち筒形弾性部材３０とバルブキャップ２５との間に、筒状の樹脂製スリーブ４０（特許請求の範囲中の「カバー部」に相当する）が直動可能に装着されている。樹脂製スリーブ４０は、内側面がバルブステム１１の外面（係合部１３と段差面１４Ａとの間の外面）に当接することにより芯出しされている。樹脂製スリーブ４０の外径は、環状突部３２Ｔの外径より僅かに大きくなっている。

樹脂製スリーブ４０の先端側端部４１は、径方向の内側に向かうにつれて先端側へ向かうように傾斜したテーパー状になっていて、樹脂製スリーブ４０の基端側端部４２は、径方向の内側へ向かうにつれて先端側へ向かうように傾斜したテーパー状となっている。そして、樹脂製スリーブ４０は、基端側端部４２が筒形弾性部材３０の環状突部３２Ｔの端面に当接することにより先端側へ付勢されている。

図１には、筒形弾性部材３０の環状突部３２Ｔが略弾性変形していない状態が示されている。この状態では、樹脂製スリーブ４０の先端側端部４１の先端内縁がバルブステム１１の係合部１３の先端側内側面１３Ｂの外縁と略隣接し、バルブステム１１の係合部１３の略全体が、樹脂製スリーブ４０により覆われる。このときの樹脂製スリーブ４０の位置を第１位置とする。また、バルブキャップ２５の基端側端面は、係合部１３の先端側内側面１３Ｂと略面一なので、バルブキャップ２５と樹脂製スリーブ４０とが隣り合い、バルブステム１１における係合部１３の近傍部は、外方から見て露出しない（図３及び図４参照）。なお、上述したようにバルブキャップ２５の内側面のうち基端側端部はテーパ状に拡径しているので、この状態では、樹脂製スリーブ４０とバルブキャップ２５とは当接していない。

樹脂製スリーブ４０が環状突部３２Ｔの弾性力に抗して基端側へ直動すると、バルブステム１１の係合部１３の一部が露出する（図７参照）。このように、係合部１３を露出させる状態の樹脂製スリーブ４０の位置を第２位置とする。

タイヤバルブ１０は以下のようにして製造される。まず、バルブステム１１に筒形弾性部材３０が加硫装着される。その後、バルブコア２０が雌螺子部１１Ｂに螺合装着される。そして、樹脂製スリーブ４０がバルブステム１１に挿通された後、バルブキャップ２５がキャップ用雄螺子部１２に螺合装着され、タイヤバルブ１０が完成する。

本実施形態のタイヤバルブ１０の構成は以上である。次に、タイヤバルブ１０の作用効果について説明する。図５に示すように、タイヤバルブ１０は、車両用ホイール９０（特許請求の範囲中の「タイヤホイール」に相当する）に取り付けられて使用される。車両用ホイール９０のタイヤリム９１は、車幅方向の外側に配された大径部９１Ａと、車幅方向の内側に配された小径部９１Ｂと、大径部９１Ａと小径部９１Ｂとを接続する起立部９１Ｃと、を有し、起立部９１Ｃにバルブ取付孔９２が貫通形成されている。

そして、タイヤバルブ１０は、そのバルブ取付孔９２にタイヤリム９１の内側から圧入される。具体的には、図６及び図７に示すように、タイヤ圧検出装置５０が車両用ホイール９０の径方向の内側に位置する向きでタイヤバルブ１０の先端部をバルブ取付孔９２に挿入し、バルブ取付孔９２の開口縁に筒形弾性部材３０の先端部３１のテーパー面３３が当接したところで、タイヤリム９１の外側でバルブステム１１の係合部１３を工具１００で把持する。このとき、図６に示すように係合部１３は樹第１位置に配された樹脂製スリーブ４０により覆われているが、工具１００の先端を樹脂製スリーブ４０の先端側端部４１のテーパー面に当ててさらに径方向の内側へ押し込むと、図７に示すように、樹脂製スリーブ４０が筒形弾性部材３０の環状突部３２Ｔを弾性変形させながら基端側へスライドし（第２位置に移動し）、係合部１３を露出させる。そして、工具１００が係合部１３に凹凸係合した状態でタイヤバルブ１０を引っ張って、タイヤバルブ１０の圧入部３４をバルブ取付孔９２に圧入する（図５参照）。これにより、バルブ取付孔９２が密閉される。なお、樹脂製スリーブ４０の基端側端部４２が、径方向の内側へ向かうにつれて先端側へ向かうように傾斜したテーパー状になっていることにより、樹脂製スリーブ４０が環状突部３２Ｔを弾性変形させる際に、環状突部３２Ｔの先端に外縁から当たりやすくなり、環状突部３２Ｔが内側へ倒れやすくなる。これにより、環状突部３２Ｔが外側へ広がり、バルブ取付孔９２通過時の障害になることが防がれる。

タイヤバルブ１０が車両用ホイール９０に取り付けられると、タイヤバルブ１０に備えたタイヤ圧検出装置５０によってタイヤ９３内のガス圧及び温度、タイヤ９３の回転が検出されてそれら検出結果が車両本体に無線送信され、これによりタイヤ９３を車両本体側で監視することができる。

このように、本実施形態のタイヤバルブ１０によれば、車両用ホイール９０への取り付け時のみ、樹脂製スリーブ４０を第２位置へスライドさせて係合部１３を露出させればよく、通常は、樹脂製スリーブ４０が第１位置に配され、バルブキャップ２５と隣り合い、バルブステム１１における係合部１３を外方から覆うので、金属製のバルブステム１１が露出しなくなり、タイヤバルブ１０の外観が向上する。また、樹脂製スリーブ４０は、バルブステム１１のうち筒形弾性部材３０とバルブキャップ２５との間の略全体を覆っているので、外方から見てバルブステム１１がほとんど露出せず、外観がさらに向上する。さらに、バルブステム１１が樹脂製スリーブ４０により覆われていることにより、金属製のバルブステム１１に錆や緑青が生じることが防がれたり、錆や緑青が生じてもその錆や緑青を露出させないようにすることができ、外観がさらに向上する。

樹脂製スリーブ４０の先端側端部４１はテーパー状になっているので、工具１００の先端をそのテーパー面に当てて径方向の内側へ押し込むことで、そのテーパに沿って樹脂製スリーブ４０を基端側へスライドさせることができ、作業が容易となる。なお、樹脂製スリーブ４０を手でスライドさせて係合部１３を露出させ、工具１００を係合させてもよい。

また、樹脂製スリーブ４０の付勢は筒形弾性部材３０に設けられた環状突部３２Ｔによりなされるので、部品点数の増加を抑制することができ、作業の効率化が図られる。

［第２実施形態］
本実施形態のタイヤバルブ１０Ｗは、上記第１実施形態のタイヤバルブ１０と比して、樹脂製スリーブ４０を付勢する構成が異なっている。具体的には、図８に示すように、本実施形態のタイヤバルブ１０Ｗでは、筒形弾性部材３０に、先端面３２の外縁から起立した外壁３２Ｈが形成されていて、この外壁３２Ｈとバルブステム１１との間にバネ収容部屋１０Ｓが設けられている。

外壁３２Ｈの内側面は、樹脂製スリーブ４０の外側面よりも外方に位置していて、樹脂製スリーブ４０の基端側端部は、バネ収容部屋１０Ｓ内に進入可能となっている。また、本実施形態の樹脂製スリーブ４０には、基端側端部４２に、径方向の内側が段付き状に陥没した凹部４２Ｕが形成されている。そして、バネ収容部屋１０Ｓには、樹脂製スリーブ４０の凹部４２Ｕと筒形弾性部材３０の先端面３２との間にコイルバネ１０Ｔ（特許請求の範囲中の「圧縮バネ」に相当する）が配されていて、このコイルバネ１０Ｔにより樹脂製スリーブ４０は先端側へ付勢されている。

本実施形態によれば、上記第１実施形態と同様に、通常は、樹脂製スリーブ４０が第１位置に配され、バルブステム１１の係合部１３を外方から覆い、コイルバネ１０Ｔの弾性力に抗して樹脂製スリーブ４０が第２位置へ移動すると、係合部１３が露出する。なお、樹脂製スリーブ４０が第２位置へ移動すると、樹脂製スリーブ４０の基端側部分は、バネ収容部屋１０Ｓ内に受容される。

［第３実施形態］
以下、図９～図１１に基づいて、本実施形態のタイヤバルブ１０Ｘについて説明する。上記実施形態のタイヤバルブ１０，１０Ｗでは、係合部１３が、バルブキャップ２５と筒形弾性部材３０との間に配された樹脂製スリーブ４０に覆われる構成であったが、図９に示される本実施形態のタイヤバルブ１０Ｘでは、係合部１３が、バルブキャップ２５Ｗに覆われる構成になっている。

詳細には、図１０に示すように、本実施形態のバルブキャップ２５Ｗは、一端有底の筒状のスライド筒体２５Ｓ（特許請求の範囲中の「カバー部、スライド部」に相当する）と、その内側奥面に配された係止部材２５Ｋ（特許請求の範囲中の「係止部」に相当する）とを有している。係止部材２５Ｋは、樹脂成形品であり、円筒２５Ｅの先端側半分が外方へ張り出した張出部２５Ｈとなった形状をなしている。円筒のうち張出部２５Ｈより下側の外側面には、バルブステム１１の雌螺子部１１Ｂに螺合する雄螺子部２５Ｎが形成されている。係止部材２５Ｋのうち円筒２５Ｅの先端側端部には内側に突出した内側突出部２５Ｌが形成されている。張出部２５Ｈは、平面形状が六角形状になっている。

スライド筒体２５Ｓには、底部から基端側へ突出した円筒状の円筒突部２５Ｔが形成されている。また、スライド筒体２５Ｓの内部空間のうち底部（先端側端部）は六角形状になっていて、円筒突部２５Ｔの外側に、係止部材２５Ｋが嵌合している。円筒突部２５Ｔの基端側端部には、外方へ張り出すようにカシメられたカシメ部２５Ｕが形成されていて、カシメ部２５Ｕと内側突出部２５Ｌとが対向することにより、係止部材２５Ｋがスライド筒体２５Ｓに対して抜け止めされている。また、カシメ部２５Ｕと内側突出部２５Ｌとの間にはコイルバネ２５Ｖが配されていて、スライド筒体２５Ｓは係止部材２５Ｋに対して基端側へ付勢されている。

また、スライド筒体２５Ｓの基端側端部には、径方向の内側へ向かうにつれて基端側へ向かうように傾斜したテーパー面２５Ｒが形成されている。

バルブキャップ２５Ｗは、係止部材２５Ｋの雄螺子部２５Ｎとバルブステム１１の雌螺子部１１Ｂとを螺合させることにより、バルブステム１１に装着される。このとき、六角形状の係止部材２５Ｋがスライド筒体２５Ｓの六角形状の内部空間に嵌合されているので（共に、六角形以外の多角形であってもよい）、係止部材２５Ｋとスライド筒体２５Ｓとは回り止めされていて、スライド筒体２５Ｓの外側を掴んで回すことで、バルブキャップ２５Ｗが螺合されていく。そして、バルブステム１１の先端が係止部材２５Ｋの張出部２５Ｈの基端側端面に当接したところで装着が完了する。なお、バルブステム１１の先端が係止部材２５Ｋの張出部２５Ｈの基端側端面に当接することで両者の間から異物が進入することが防がれる。

図９に示すように、バルブキャップ２５Ｗがバルブステム１１に装着された状態では、スライド筒体２５Ｓが基端側へ付勢され、バルブステム１１の係合部１３を覆っている（第１位置とする）。そして、工具１００（図６参照）の先端をバルブキャップ２５Ｗのテーパー面２５Ｒに当ててさらに径方向の内側へ押し込むと、スライド筒体２５Ｓがコイルバネ２５Ｖを弾性変形させながら先端側へスライドし、係合部１３を露出させる（第２位置とする。図１１参照）。このとき、係合部１３の先端側内側面１３Ｂとスライド筒体２５Ｓの基端側端面とが略面一の状態で工具１００が係合する。これにより、スライド筒体２５Ｓのみが工具１００に係合する場合よりも、スライド筒体２５Ｓ（バルブキャップ２５Ｗ）にかかる負荷が抑制される。

なお、本実施形態では、筒形弾性部材３０が、係合部１３の基端側内側面１３Ｃと面一になる位置まで形成されている。

［他の実施形態］
（１）上記第１及び第２の実施形態の樹脂製スリーブ４０は、上記第３実施形態のバルブキャップ２５Ｗのように、バルブステム１１に直動可能に支持された構成であってもよい。

（２）バルブステム１１の係合部１３は全周に亘っていなくてもよい。例えば、バルブステム１１の外周面のうち１８０度で対する２位置に形成された構成であってもよい。

（３）環状突部３２Ｔは、連続しておらず、断続的であってもよい。また、環状突部３２Ｔの代わりに、複数個所に突部が形成された構成であってもよい。

（４）上記第１実施形態では、環状突部３２Ｔが筒形弾性部材３０に一体に形成されていたが、樹脂片や金属片等が筒形弾性部材３０にインサート成形された構成であってもよい。この場合であっても、筒形弾性部材３０の弾性力により樹脂製スリーブ４０が付勢される。

（５）樹脂製スリーブ４０の芯出しがバルブステム１１の外面から突出した複数の突片により行われてもよい。この場合、バルブステム１１の肉厚を小さくでき、軽量化できる。

（６）上記第３実施形態において、筒形弾性部材３０はバルブステム１１の段差面１４Ａまでの部分を覆っていて、筒形弾性部材３０とバルブキャップ２５Ｗとの間に樹脂製の中間カバーが取り付けられた構成であってもよい。

１０，１０Ｗ，１０Ｘタイヤバルブ
１０Ｔコイルバネ（圧縮バネ）
１１バルブステム（金属製筒体）
１１Ａ流路
１１Ｂ雌螺子部
１３係合部
２０バルブコア
２５，２５Ｗバルブキャップ
２５Ｋ係止部材（係止部）
２５Ｎ雄螺子部
２５Ｓスライド筒体（カバー部、スライド部）
２５Ｖコイルバネ
３０筒形弾性部材（弾性部材）
４０樹脂製スリーブ（カバー部）
９２バルブ取付孔
１００工具

Claims

内側に流路を有する金属製筒体を備え、
タイヤホイールのバルブ取付孔に前記金属製筒体の一端部側から挿入され、前記金属製筒体の外面に形成された係合部に凹凸係合する工具により引っ張られ、前記金属製筒体の外面に取りけられた弾性部材が前記バルブ取付孔の開口縁に係止するタイヤバルブにおいて、
前記金属製筒体の外面に取り付けられるカバー部を備え、
前記カバー部は、前記係合部を外方から覆う第１位置と前記係合部の少なくとも一部を露出させる第２位置の間を直動可能であり、かつ前記第１位置に付勢されているタイヤバルブ。
前記金属製筒体の前記一端部にバルブキャップを備える一方、他端部又は中間部に前記弾性部材を備え、
前記金属製筒体の外面のうち前記バルブキャップと前記弾性部材との間に、前記カバー部としての樹脂製スリーブが取り付けられ、
前記樹脂製スリーブは、前記第２位置では、前記バルブキャップとの間に前記係合部の少なくとも一部を露出させる請求項１に記載のタイヤバルブ。
前記樹脂製スリーブは、前記弾性部材の弾性力により付勢されている請求項２に記載のタイヤバルブ。
前記弾性部材の前記樹脂製スリーブ側端部には前記樹脂製スリーブ側へ突出した突部が設けられている請求項３に記載のタイヤバルブ。
前記弾性部材と前記樹脂製スリーブとの間には圧縮バネが配されている請求項２に記載のタイヤバルブ。
前記樹脂製スリーブの前記バルブキャップ側端部には、テーパー面が形成されている請求項２から５の何れか１の請求項に記載のタイヤバルブ。
前記金属製筒体のうち前記樹脂製スリーブに覆われている部分には、前記樹脂製スリーブを芯出しする芯出し部が設けられている請求項２から６の何れか１の請求項に記載のタイヤバルブ。
前記金属製筒体の一端部にバルブキャップを備え、
前記バルブキャップは、
前記金属製筒体に係止する係止部と、
前記係止部に対して直動可能に組み付けられ、前記弾性部材、又は、前記金属製筒体のうち前記弾性部材と前記バルブキャップとの間に取り付けられた樹脂製の中間カバー、との間に前記係合部の少なくとも一部を露出させる前記第２位置と、前記係合部を外方から覆う前記第１位置と、の間を直動可能な前記カバー部としてのスライド部と、を備える請求項１に記載のタイヤバルブ。