JP2570848Y2 - タイヤの異常検出装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、タイヤを自動車等の車
軸のハブに固定しているハブナットの締め付け状態を検
出するタイヤの異常検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の装置としては、例えば、
自動車の車軸のハブ部分にタイヤのホイールを固定する
ときに、ハブナットでタイヤと共に締め付け固定して装
着するものがある。この場合、異常検出装置には導電性
のブラケットが導出されており、これをハブナットで固
定することにより装置本体側とホイールとを電気的に導
通状態として異常検出スイッチを形成している。そし
て、なんらかの原因によりハブナットが緩んだときに、
ブラケットとホイールとの間の導通状態が不良になる
と、異常検出スイッチがオフ状態に切り換わったことに
なり、ひとつでも異常検出スイッチがオフしたことが検
出されると、これをもってタイヤが異常状態にあること
を検出して異常信号を電波等により外部に発信して報知
するようにしたものである。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来構成のものでは、装置本体側から導出した４
本のブラケットによりホイールを固定する各ハブナット
で締め付けて装着しているので、１個のハブナットが緩
んだ状態ではまだ他のハブナットにより固定されたブラ
ケットが安定な状態に保持されており、緩んだハブナッ
トの部分のブラケットとホイールとの電気的接触状態が
すぐに不良になりにくく、異常状態の検出が遅れてしま
う不具合がある。

【０００４】本考案は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、タイヤをハブに固定しているハブナッ
トの締め付け状態が緩んだ時点で迅速にこれを検出して
異常検出信号を出力することができるタイヤの異常検出
装置を提供するにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本考案のタイヤの異常検
出装置は、導電性を有する複数のブラケットを備えると
共にこれらのブラケットがタイヤのホイールと共にハブ
にハブナットの締め付けにより固定された本体ケース
と、この本体ケースのブラケットと前記タイヤのホイー
ルとの間に介在された絶縁層とを具備し、前記タイヤが
ハブナットにより正常に取り付け固定されている状態で
は、前記ブラケットとハブナットとの間が電気的に接触
したオン状態となって、前記ブラケット，ハブナットお
よびハブボルトを介して前記ホイール側と導通状態とな
り、前記ハブナットが緩むと前記ブラケットとハブナッ
トとの間が電気的に接触しなくなることによりオフ状態
となるようにした異常検出スイッチを構成したところに
特徴を有する。

【０００６】

【作用】本考案のタイヤの異常検出装置によれば、タイ
ヤがハブナットにより正常に取り付け固定されている状
態では、ハブナットがブラケットと密着状態にあるの
で、本体ケース側からハブナットを介してタイヤのホイ
ール側へ導通状態が保持されており、もって異常検出ス
イッチがオン状態となっている。そして、タイヤのホイ
ールを締め付けているハブナットが緩むと、ブラケット
がタイヤのホイール側と接触状態にあっても、ブラケッ
トは絶縁層を介してホイールと接触しているのでその間
の電気的導通はなく、しかもハブナットが緩むことによ
りブラケットはハブナットとの間の接触状態が不良とな
ることにより異常検出スイッチがオフ状態となることに
なり、もってタイヤの異常状態つまり、ハブナットの緩
み状態を検出することができるようになる。

【０００７】

【実施例】以下、本考案を自動車のタイヤの異常を検出
する異常検出装置に適用した場合の一実施例について図
面を参照しながら説明する。すなわち、図２は電気的な
全体構成の概要を示すもので、自動車のボディ側に設け
られる受信装置１は、マイクロコンピュータ，ＲＯＭ，
ＲＡＭなどからなるもので、あらかじめプログラムが記
憶されており、後述のように動作するようになってい
る。操作キーとしての電波キー２は、自動車のキーシリ
ンダに挿入して回動操作するためのキープレート２ａと
キーグリップ２ｂとからなるもので、このキーグリップ
２ｂにはロックスイッチ３およびアンロックスイッチ４
が設けられると共に、内部にはそのロックスイッチ３あ
るいはアンロックスイッチ４の押圧操作に応じてＩＤコ
ードと共にドアロック信号あるいはドアアンロック信号
を電波信号を発信するキー信号発信回路が内蔵されてい
る。

【０００８】そして、受信装置１にはアンテナ１ａが設
けられており、上述の電波キー２からの電波信号を受信
するようになっている。また、受信装置１の各入力端子
には、自動車の運転席部に設けられているイグニッショ
ンスイッチ５，各ドアに設けられるドアカーテシスイッ
チ６および車速を検知する車速センサ７が接続されてい
る。受信装置１の各出力端子には、ドアロック機構８を
駆動する駆動装置８ａ，第１および第２の警報装置９お
よび１０が接続されている。この場合、第１の警報装置
９は車内に設けられたブザー等からなるもので、車内の
乗員に聞こえる程度に報知するものであり、第２の警報
装置１０は例えば自動車に備えられたホーンを利用して
車外にも聞こえるように報知するもので、いずれも警報
手段として機能するものである。

【０００９】一方、タイヤの異常状態を検出して異常検
出信号を電波信号として出力する送信器１１は、送信回
路１２（図５参照），４個の異常検出スイッチ１３ａな
いし１３ｄ，空気圧センサ１４およびアンテナ１５によ
り構成される。送信回路１２の各端子は、４個の異常検
出スイッチ１３ａないし１３ｄおよび空気圧センサ１４
をそれぞれ介して電気的にアースするように接続されて
いる。この場合、後述するように、４個の異常検出スイ
ッチ１３ａないし１３ｄとタイヤの空気圧を検出する空
気圧センサ１４は、正常時においてはオン状態となって
おり、異常状態を検出するとオフ状態となるもので、送
信回路１２は、これに基いて異常検出信号を電波信号と
してアンテナ１５から送信するようになっている。

【００１０】次に、図１，図３および図４を参照して送
信器１１の構成について述べる。すなわち、送信回路１
２は、偏平な円筒状をなす本体ケース１６に収容されて
おり、その底面部から四方に向けて取り付け部材と異常
検出スイッチ１３ａないし１３ｄとを兼用した４本のブ
ラケット１７が設けられている。各ブラケット１７は、
導電性を有する部材からなり、その先端部の背面側には
絶縁層１７ａ（図４に拡大して図示）が設けられてい
る。そして各ブラケット１７の先端部には挿通孔１７ｂ
が形成されている。

【００１１】さて、自動車に取り付けられるタイヤ１８
は、そのホイール１９に形成された挿通孔１９ａに、自
動車の車軸端部のハブ２０に突設された４本のハブボル
ト２１が挿通された状態でハブナット２２により固定さ
れるが、このとき、ホイール１９とハブナット２２との
間に送信器１１の４本のブラケット１７のそれぞれの挿
通孔１７ａがハブボルト２１に挿通された状態でハブナ
ット２２が締め付け固定される。

【００１２】これにより、送信器１１はホイール１９の
中心部分の外部に装着され、且つ、この状態で、各ブラ
ケット１７とハブナット２２とが圧接状態となって電気
的に接触した状態になる。また、このときブラケット１
７とホイール１９との間は圧接状態であるが絶縁層１７
ａが介在されるために電気的には絶縁状態となる。これ
により、ブラケット１７は、ハブナット２２，ハブボル
ト２１，ハブ２０を介して車体側つまりアースされるこ
とになり、このブラケット１７とハブナット２２とによ
り異常検出スイッチ１３ａないし１３ｄが構成されるの
である。つまり、この異常検出スイッチ１３ａないし１
３ｄは、正常時においてはオン状態にあり、ハブナット
２２が緩んだり脱落するなどの異常状態が発生すると、
ブラケット１７とハブナット２２とが離間して非接触状
態になり、この結果ブラケット１７がアースされなくな
ることになりオフするものである。

【００１３】空気圧センサ１４は、ホイール１９の外周
部のタイヤ１８内部側に位置して設けられており、外部
に突設されたバルブ２３に接続ケーブル２４の一端側が
接続された状態でキャップ２５が装着されている。接続
ケーブル２４の他端側は、送信回路１２の接続端子に接
続されており、送信回路１２と空気圧センサ１４とが電
気的に接触状態となるようにしてある。そして、この空
気圧センサ１４は、タイヤ１８の空気圧が所定値以上あ
る正常状態においては、接続ケーブル２４をホイール１
９を介してアースした状態に保持し、空気圧が所定値以
下に低下した異常状態になるとオフし、接続ケーブル２
４とホイール１９との電気的な接触状態が断たれるよう
になっている。

【００１４】次に、図５を参照して送信回路１２の電気
的構成について述べる。圧電素子２６は、タイヤ１８の
回転に伴う振動で発電を行うもので、その両端子は４個
のダイオードをブリッジ接続した整流回路２７の交流入
力端子間に接続されている。整流回路２７の直流出力端
子は直流電源としての二次電池２８の両端子間に接続さ
れており、圧電素子２６により発生された交流出力を直
流出力に変換して二次電池２８に与えて充電するように
なっている。

【００１５】発信器としての発振器２９は、タイヤ１８
の異常状態を電波信号としてアンテナ１５から出力する
もので、正の電源入力端子は二次電池２８の正極端子に
接続され、負の電源入力端子はスイッチング素子として
の４つのトランジスタ３０ないし３３のコレクタ・エミ
ッタ間を介して二次電池２８の負極端子に接続されてい
る。各トランジスタ３０ないし３３の制御端子としての
ベースはバイアス手段としてのバイアス抵抗３４を介し
て二次電池２８の正極端子に接続されている。そして、
発振器２９は、トランジスタ３０ないし３３のいずれか
がオンすると、二次電池２８から給電されて異常検出信
号を出力するようになっている。

【００１６】さて、前述の４個のブラケット１７すなわ
ち異常検出スイッチ１３ａないし１３ｄのうち、異常検
出スイッチ１３ａは二次電池２８の負極端子に接続さ
れ、他の３個の異常検出スイッチ１３ｂないし１３ｄ
は、それぞれトランジスタ３０ないし３２のベースに接
続されており、空気圧センサ１４に接続された接続ケー
ブル２４は、トランジスタ３３のベースに接続されてい
る。

【００１７】次に、本実施例の作用について図６に示す
プログラムのフローチャートをも参照しながら説明す
る。まず、送信器１１の動作原理について説明する。送
信回路１２は、４個の異常検出スイッチ１３ａないし１
３ｄおよび空気圧センサ１４を介した状態でアースされ
ているので、タイヤ１８のホイール１９を固定するハブ
ナット２２が正常に固定され、且つタイヤ１８の空気圧
が正常である場合には、それら各スイッチ１３ａないし
１３ｄおよび空気圧センサ１４が全てオン状態にあるの
で、トランジスタ３０ないし３３のエミッタ・ベース間
が共にアースレベルつまり同電位とされている。したが
って、トランジスタ３０ないし３３は全てオフ状態が保
持されており、発振器２９は二次電池２８から給電され
ず、異常検出信号が出力されない状態となっている。

【００１８】この状態で、ハブナット２２の一つが緩ん
だりあるいは脱落したりすると、ブラケット１７との接
触状態が断たれるため、異常検出スイッチ１３ａないし
１３ｄのうちの対応するものがオフ状態となる。つま
り、例えば、異常検出スイッチ１３ａがオフした場合に
は、二次電池２８の負極端子が浮動状態となり、トラン
ジスタ３０ないし３３のベース・エミッタ間にバイアス
抵抗３４を介してバイアスを与えるようになる。これに
より、トランジスタ３０ないし３３がオンして発振器２
９が給電されるようになり、異常検出信号がアンテナ１
５を介して電波信号として出力される。

【００１９】また、異常検出スイッチ１３ｂないし１３
ｄあるいは空気圧センサ１４がオフした場合には、トラ
ンジスタ３０ないし３３の対応するもののベースがアー
スレベルから浮動状態とされるようになり、そのベース
・エミッタ間にバイアス抵抗３４を介してバイアスが与
えられるようになる。これにより、トランジスタ３０な
いし３３のうちの対応するものがオンすると、上述同様
にして発振器２９が給電されるようになり、異常検出信
号がアンテナ１５を介して電波信号として出力されるよ
うになる。

【００２０】さて、受信装置１は、図示しない車載バッ
テリなどから給電されると、図６に示すセキュリティプ
ログラムをスタートする。まず、受信装置１は、ステッ
プＳ１にて、自動車が走行状態にあるか否かを判断す
る。この場合、受信装置１は、車速センサ７からの車速
信号を入力して走行中か否かを判断する。そして、自動
車が走行している場合には、受信装置１は、「ＹＥＳ」
と判断してステップＳ２に移行し、送信器１１からタイ
ヤの異常検出信号を受信しているか否かを判断し、受信
していない場合には「ＮＯ」と判断してステップＳ１に
戻り、受信している場合には「ＹＥＳ」と判断してステ
ップＳ３に移行する。

【００２１】この場合、ステップＳ２で受信装置１によ
り「ＹＥＳ」と判断されるということは、走行状態にお
いてタイヤ１８のハブナット２２が緩んだり脱落してい
る場合あるいは空気圧が低下している場合であり、受信
装置１は、ステップＳ３にて第１の警報装置９を駆動し
てブザーにより車室内の運転者に報知して促し、ステッ
プＳ１に戻るようになる。

【００２２】次に、自動車が走行していない状態では、
受信装置１はステップＳ１で「ＮＯ」と判断してステッ
プＳ４に移行するようになる。受信装置１は、ステップ
Ｓ４にて、電波キー２からドアロック信号を受信してい
るか否かを判断し、受信していない場合には「ＮＯ」と
判断してステップＳ５に移行する。ステップＳ５で、受
信装置１は、電波キー２からドアアンロック信号を受信
しているか否かを判断し、受信していない場合には「Ｎ
Ｏ」と判断してステップＳ６に進む。続いて、受信装置
１は、ステップＳ６で、送信器１１からタイヤの異常検
出信号を受信しているか否かを判断し、受信していない
場合にはステップＳ１に戻って、上述のステップＳ１，
Ｓ４，Ｓ５およびＳ６を繰り返す。

【００２３】この状態で、例えば、運転者が自動車から
降りてドアを閉めた後、電波キー２のロックスイッチ３
が押圧操作されると、受信装置１は、ステップＳ４にお
いて「ＹＥＳ」と判断してステップＳ７に移行し、ドア
が閉められた状態であればここで「ＹＥＳ」と判断して
ステップＳ８に進み、駆動装置８ａにロック信号を与え
てドアロック機構８にロック動作を行なわせる。また、
ステップＳ７で「ＮＯ」と判断したときには、受信装置
１はステップＳ１に戻るようになる。

【００２４】さて、受信装置１は、ステップＳ８を経る
ことにより、電波キー２からのロック信号を受けてドア
ロック機構をロック動作させた場合には、ステップＳ９
以降に示す警戒モードに入るようになる。すなわち、受
信装置１は、ステップＳ９において、ドアが開かれたか
否かをドアカーテシスイッチ６からの信号に基いて判断
し、閉じた状態であれば「ＮＯ」と判断してステップＳ
１０に進む。ステップＳ１０で、受信装置１は、タイヤ
１８のホイール１９に取り付けた送信器１１から異常検
出信号が送信されているか否かを判断し、受信していな
ければ「ＮＯ」と判断してステップＳ１１に進む。受信
装置１は、ステップＳ１１にて電波キー２からドアアン
ロック信号を受信したか否かを判断し、受信していなけ
れば「ＮＯ」と判断してステップＳ９に戻り、以下、ス
テップＳ９ないしＳ１１を繰り返すようになる。

【００２５】さて、このようにステップＳ９ないしＳ１
１を繰り返す状態では、自動車は運転者が不在である駐
車中の状態が想定されており、受信装置１は、盗難等を
防止するための警戒モードの動作として、例えば、電波
キー２からのアンロック信号を受けることなくドアが開
かれたときには、ステップＳ９で異常状態であると判断
してステップＳ１２に進み、第２の警報装置１０に報知
信号を与えてホーンにより車外に報知するようになる。
また、送信器１１からのタイヤの異常検出信号を受信し
た場合には、受信装置１は、ステップＳ１０で「ＹＥ
Ｓ」と判断してステップＳ１２に進み、同様に第２の警
報装置１０に報知動作を行なわせるようになる。

【００２６】また、受信装置１は、ステップＳ９ないし
Ｓ１１を繰り返す状態で、電波キー２からアンロック信
号を受信すると、ステップＳ１１にて「ＹＥＳ」と判断
してステップＳ１３に移行するようになり、ここで、駆
動装置８ａにアンロック信号を与えてドアロック機構８
にロック動作を行なわせるようになり、この後、ステッ
プＳ１に戻って上述のステップを繰り返すようになる。

【００２７】なお、上述の場合に、自動車のドアロック
をする場合に、電波キー２のロックスイッチ３を操作し
てドアロック信号を送信したときには、ステップＳ９な
いしＳ１１の警戒モードに入るが、例えば、電波キー２
のキープレート２ａにより機械的に施錠動作を行った場
合には、受信装置１は、ステップＳ１，Ｓ４，Ｓ５およ
びＳ６のステップを繰り返して実行する状態となる。そ
して、この場合には、送信器１１からタイヤの異常検出
信号が出力された場合でも、車外への警報動作は行われ
ないようになっている。また、このような状態で電波キ
ー２からアンロック信号を受けた場合には、受信装置１
は、ステップＳ５で「ＹＥＳ」と判断してステップＳ１
３に進み、ドアロック機構の解錠動作を行った後ステッ
プＳ１に戻るようになるのである。

【００２８】このような本実施例によれば、異常検出ス
イッチ１３ａないし１３ｄを構成するブラケット１７
を、ホイール１９と接する側の面に絶縁層１７ａを設け
て構成したので、ブラケット１７はハブナット２２との
接触状態のみにより開閉するスイッチとすることがで
き、ハブナット２２に緩みが発生したときにブラケット
１７との接触状態が不良となってハブナット２２の緩み
状態を早期に検出することができる。

【００２９】また、本実施例によれば、送信器１１の送
信回路１２において、上記構成の異常検出スイッチ１３
ａないし１３ｄを設けることで、回路構成上ではアース
を別途に取れないため、すべて異常検出スイッチ１３ａ
ないし１３ｄおよび空気圧センサ１４を介してアースし
た状態で構成した場合でも、いずれかのスイッチがオフ
したときにこれを検出することができるようにすると共
に、５つの検出スイッチに対して４個のトランジスタ３
０ないし３３で構成したので、検出スイッチの個数に対
してトランジスタの個数を１個少なくすることができ
る。

【００３０】さらに、本実施例によれば、タイヤ１８の
異常状態を示す送信器１１からの異常検出信号を、電波
キー２からのドアのロックおよびアンロック信号を受信
する受信装置１により兼用して受信するようにしたの
で、別途に受信装置を設けることなく安価に構成するこ
とができる。

【００３１】そして、本実施例によれば、受信装置１に
より受信したタイヤの異常検出信号に基いて、そのとき
の自動車の状態に応じて第１の警報装置９あるいは第２
の警報装置１０を駆動して車外あるいは車内に警報を出
力するようにしたので、使用者に対して適切な警報がな
され、安全性の向上を図ると共に盗難防止の効果を向上
させることができる。

【００３２】なお、上記実施例においては、絶縁層とし
てブラケット１７の先端部に形成した絶縁層１７ａを設
ける構成としたが、これに限らず、例えば、絶縁層を形
成する絶縁リングなどを別途に設け、これをホイール１
９とブラケット１７との間に介在させるようにしても良
いし、あるいは、ホイール１９のブラケット１７と接触
する部分に絶縁層を形成するようにしても良い。

【００３３】また、上記実施例においては、第１および
第２の警報装置９および１０としてブザー，ホーンなど
を用いる場合について説明したが、これに限らず、例え
ば、外部に電波による警報信号を出力する警報装置とし
ても良いし、夜間等ではヘッドライトなどを点滅動作さ
せることにより警報動作を行う構成としても良いもので
ある。

【００３４】

【考案の効果】以上説明したように、本考案のタイヤの
異常検出装置によれば、ブラケットの先端部のホイール
と接触する部分に絶縁層を介在させたので、ブラケット
とハブナットとの間の接触状態のみを検出することがで
き、ハブナットが緩んでブラケットとの接触が不良にな
ると、迅速にこれを検出することができるという優れた
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す送信器をタイヤに取り
付けた状態で示す縦断側面図

【図２】全体構成の電気的なブロック図

【図３】図１の正面図

【図４】送信器のブラケット先端部の取り付け状態を示
す縦断側面図

【図５】送信回路の電気的構成図

【図６】セキュリティプログラムのフローチャート

【符号の説明】

１は受信装置、２は電波キー、５はイグニッションスイ
ッチ、６はドアカーテシスイッチ、７は車速センサ、８
は駆動装置、９および１０は第１および第２の警報装
置、１１は送信器、１２は送信回路、１３ａないし１３
ｄは異常検出スイッチ、１４は空気圧センサ（異常検出
スイッチ）、１６は本体ケース、１７はブラケット、１
７ａは絶縁層、１８はタイヤ、１９はホイール、２０は
ハブ、２２はハブナット、２７は圧電素子、２８は整流
回路、２９は二次電池、３０は発振器、３１ないし３４
はトランジスタ、３５はバイアス抵抗である。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性を有する複数のブラケットを備
   え、これらのブラケットがタイヤのホイールと共にハブ
   にハブナットの締め付けにより固定された本体ケース
   と、 この本体ケースのブラケットと前記タイヤのホイールと
   の間に介在された絶縁層とを具備し、前記タイヤがハブナットにより正常に取り付け固定され
   ている状態では、前記ブラケットとハブナットとの間が
   電気的に接触したオン状態となって、前記ブラケット，
   ハブナットおよびハブボルトを介して前記ホイール側と
   導通状態となり、前記ハブナットが緩むと前記ブラケッ
   トとハブナットとの間が電気的に接触しなくなることに
   よりオフ状態となるようにした 異常検出スイッチを構成
   したことを特徴とするタイヤの異常検出装置。