JP2645940B2 - タイヤ空気圧警報装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車の走行中にタイ
ヤ空気圧を自動的に検出し、検出したタイヤ空気圧に異
常がある場合に運転席に警報を送出する装置として利用
する。本発明はタイヤ空気圧を検出する圧力センサに関
する。

【０００２】

【従来の技術】タイヤ空気圧を検出する圧力スイッチ
と、この圧力スイッチにより変化する電磁的な共振回路
とをタイヤ側に設け、この共振回路の共振状態を車体側
に設けた装置から無線により検出するタイヤ空気圧検出
装置は実開昭６１−８１３９６号公報、実開平１−１４
７７０６号公報、実開平２−１１６３９５号公報などに
より知られている。

【０００３】これらの従来技術は、いずれも走行中のタ
イヤ空気圧を無線信号により監視して、タイヤ空気圧の
減少を早めに捉えて運転席に警報を送出することができ
る優れた思想である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の原理を
利用した技術は、多くの応用研究が行われたにもかかわ
らず、相当程度の高い信頼性のある装置が通常の自動車
に搭載して利用できる程度の価格で提供できるようにな
らないために、現実には市販の自動車に搭載されるよう
にはなっていない。その主な原因は、タイヤに取付ける
センサおよび電磁的な共振回路を含むトランスミッタ
が、車両の走行に伴い激しい振動を受けることから、そ
れに十分に耐える機械的な構造が得られないこと、その
構造を得るためにホイールの構造その他に変更の必要を
生じて、従来からある量産されるホイールを利用できな
くなること、小型自動車では車軸は２本でありタイヤの
数は４であるが、大型自動車では車軸の数が３本でタイ
ヤの数が１０のものもあり、これらを集中制御する合理
的な制御回路が実用車両で気軽に利用できるほど安価に
得られなかったことなどにある。

【０００５】本発明の発明者らは、この装置についてさ
まざまな試験を行い、タイヤに取付けられタイヤ空気圧
を検出する圧力センサの構造を改良した。この圧力セン
サはタイヤとともに回転し、激しい振動を受けるととも
に水や泥などのある過酷な環境にさらされるものである
から、堅固な構造であることが第一の条件であるととも
に、タイヤに余分な重量を与えるものであることからで
きる限り小型軽量に設計することが第二の条件である。
この二つの条件は互いに相反する条件であり、本願発明
者らはこの二つの条件をともに満足する構造を得るため
に多数の試作と試験の中から検討した。

【０００６】すなわち本発明は、防水性にすぐれ耐振性
がありしかも小型軽量なタイヤ空気圧警報装置用の圧力
センサを実現することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、圧力センサ
と、この圧力センサの出力に応じて共振周波数が変化す
るトランスミッタとがタイヤ側に取付けられ、このトラ
ンスミッタに対向するアンテナと、このアンテナに信号
を送受信する制御回路と、この制御回路の警報出力を表
示する表示器とが車体側に取付けられ、前記制御回路
は、前記アンテナに短いパルス信号を送信する送信回路
と、そのパルス信号の送信に応答して前記トランスミッ
タが発信する共振信号を受信する受信回路と、その共振
信号の周波数を弁別する周波数弁別回路と、この周波数
弁別回路の出力により前記警報出力を送出するプログラ
ム制御回路とを含むタイヤ空気圧警報装置において、前
記圧力センサは、１個のダイアフラムスイッチと、この
ダイアフラムスイッチを収容しその一端がエアバルブに
螺合するように形成された金属ハウジングと、一端がこ
の金属ハウジングの他端に接合され前記圧力スイッチの
配線が挿通され他端がこの配線の金属保護管と接合され
た金属ソケットと、この金属ソケットおよび前記金属ハ
ウジングの内部にこの金属保護管から前記ダイアフラム
スイッチまでの間に充填されたプラスチック成形体とを
含む構造であり、前記プラスチック成形体と前記金属ソ
ケットおよび前記金属ハウジングとの間の接合面はその
沿面最短距離が１０ないし２５ｍｍであり、前記金属保
護管は前記金属ソケットの他端でほぼ直角に屈曲された
構造であることを特徴とする。

【０００８】

【作用】圧力センサの圧力スイッチとしてダイアフラム
スイッチを採用すると、このダイアフラムスイッチを堅
固な状態で収容するには金属ハウジングが必要である。
一方この圧力スイッチに電気配線を導入するために、配
線の保護管と接続されたソケットが必要であり、これも
堅固な構造とするために金属ソケットとなる。そして、
この金属ハウジングおよび金属ソケットからなる二つの
金属部材をできる限り軽量にして、その内部にプラスチ
ック成形体を充填する構造とした。このプラスチック成
形体により圧力スイッチおよびその配線を振動に対して
固定する構造とした。

【０００９】そして、この構造のさまざまなものについ
て試験を行ったところ、プラスチック成形体の電気配線
に沿う長手方向の長さが短いときには配線の金属保護管
との接合部分からダイアフラムスイッチへの水分の侵入
が認められることがわかった。つまりプラスチック成形
体と金属部材との接合面の沿面距離を長くすることが必
要である。一方この沿面距離を長くすることはエアバル
ブそのものの全長を長くすることであり、この圧力セン
サをエアバルブに取付けたときに取付スペースがなくな
ってしまう。そこで、この調和点として、プラスチック
成形体と金属部材との接合面の沿面距離は１０ないし２
５ｍｍが適当であることが実験的に確認された。

【００１０】また、圧力センサの金属ソケット内部で電
気配線をほぼ直角に屈曲する構造にすることにより小さ
いスペースで搭載可能になった。

【００１１】

【実施例】本発明実施例装置の基本的な構造およびその
動作原理をはじめに説明する。図１は本発明実施例装置
のブロック構成図である。タイヤにはそれぞれその空気
圧を検出する圧力センサ１が取付けられている。この圧
力センサ１はタイヤ空気圧が所定値以上であるときには
接点が閉じタイヤ空気圧が所定値を下回ると接点が開く
圧力スイッチであり、この圧力スイッチにはトランスミ
ッタ２が電気的に接続されている。このトランスミッタ
２は共振回路である。圧力センサ１の圧力スイッチによ
りこの共振回路のコンデンサの容量が変化して共振周波
数が変化する。

【００１２】車両側には各トランスミッタ２に対向して
アンテナ３が設置される。アンテナ３はタイヤ毎に設け
られ、電気配線により制御回路４に接続される。制御回
路４の出力は運転席に設けられた表示器（ランプ）５に
接続される。

【００１３】図２はこの実施例装置の動作原理を説明す
る図である。圧力センサ１は圧力スイッチであってタイ
ヤ空気圧が所定値以上であるときには接点７が閉じてい
るが、タイヤ空気圧が所定値を下回ると接点７が開く。
トランスミッタ２の中には１個のコイルＬ１とそのコイ
ルに並列に接続されたコンデンサＣ１およびＣ２があ
り、このうちコンデンサＣ１は上記圧力スイッチの接点
７を経由して接続されるようになっている。したがっ
て、タイヤ空気圧が十分高いときには二つのコンデンサ
Ｃ１およびＣ２は並列接続であるが、タイヤ空気圧が低
くなるとコンデンサＣ１は切り離されてコンデンサＣ２
のみがコイルＬ１に接続される状態になる。

【００１４】このように接点７の開閉にしたがってトラ
ンスミッタ２の共振周波数が変化する。ちなみに、接点
７が閉じ二つのコンデンサが並列の状態ではこの共振周
波数は８７ｋＨｚであり、コンデンサＣ１が切り離され
ると共振周波数は１４０ｋＨｚになる。

【００１５】図３は本発明実施例装置の制御回路４のブ
ロック構成図である。制御回路４の端子10にはアンテナ
３が接続される。発振器１１により短い幅のパルスが発
振され（この実施例ではパルス幅数μＳ、繰り返し時間
数十μＳ）、増幅器１２で増幅されてアンテナ３から電
磁波として送出される。図２に示すトランスミッタ２の
コイルＬ１にこの電磁波が感応すると、コイルＬ１およ
びコンデンサＣ１、Ｃ２からなる共振回路が刺激されて
共振周波数で減衰振動を持続する。この共振周波数は電
磁波となってアンテナ３に捕捉され、増幅器１３から周
波数弁別回路１４に入力する。ここで共振周波数が検出
され、プログラム制御回路１５に入力する。この動作を
プログラム制御回路１５の制御により各車輪について順
次実行し、一つでもタイヤ空気圧の低下が検出されれば
表示端子１９に警報出力を送出し、運転席の表示器（ラ
ンプ）５を点灯させる。

【００１６】ここで、本発明実施例装置の特徴とすると
ころの圧力センサの構成について説明する。図４は本発
明実施例装置における圧力センサの構成を示す断面図で
ある。

【００１７】本発明実施例装置における圧力センサ１
は、１個のダイアフラムスイッチ２１と、このダイアフ
ラムスイッチ２１を収容しその一端がエアバルブ２２に
螺合するように形成された金属ハウジング２３と、一端
がこの金属ハウジング２３の他端に接合され圧力スイッ
チの配線２４が挿通され他端がこの配線の金属保護管２
５と接合された金属ソケット２６と、この金属ソケット
２６および金属ハウジング２３の内部にこの金属保護管
２５からダイアフラムスイッチ２１までの間に充填され
たプラスチック成形体２７とを含み、プラスチック成形
体２７と金属ソケット２６および金属ハウジング２３と
の間の接合面はその沿面最短距離が１０ないし２５ｍｍ
であり、金属保護管２５は金属ソケット２６の他端でほ
ぼ直角に屈曲された構造である。

【００１８】金属ハウジング２３および金属ソケット２
６の金属部材はできる限り軽量に構成し、プラスチック
成形体２７と、金属ソケット２６および金属ハウジング
２３との間の接合面の沿面最短距離を図５に示す比較例
に比べて長めの１０〜２５ｍｍに設定し、さらに、金属
ソケット２６内部で電気配線をほぼ直角に屈曲させた構
造にして実験を行ったところ、実装上の問題もなく水の
浸入を防止できることが確認された。

【００１９】前述のプラスチック成形体２７と、金属ソ
ケット２６および金属ハウジング２３との間の沿面最短
距離は、防水性および搭載性を両立させる構造として実
験を行い設定したものである。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、圧
力センサの金属ソケットおよび金属ハウジングとの間に
所定の沿面最短距離をもってプラスチック成形体を充填
することにより、防水性および搭載性を向上させること
ができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例装置のブロック構成図。

【図２】本発明実施例装置の動作原理を説明する図。

【図３】本発明実施例装置における制御回路のブロック
構成図。

【図４】本発明実施例装置における圧力センサの構成を
示す断面図。

【図５】比較例装置における圧力センサの構成を示す断
面図。

【符号の説明】

１ 圧力センサ ２ トランスミッタ ３ アンテナ ４ 制御回路 ５ 表示器（ランプ） ７ 接点 １０ 端子 １１ 発振器 １２、１３ 増幅器 １４ 周波数弁別回路 １５ プログラム制御回路 １９ 表示端子 ２１ ダイアフラムスイッチ ２２ エアバルブ ２３ 金属ハウジング ２４ 配線 ２５ 金属保護管 ２６、３６ 金属ソケット ２７ プラスチック成形体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 平１−147706（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭64−8402（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−129639（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧力センサと、この圧力センサの出力に
   応じて共振周波数が変化するトランスミッタとがタイヤ
   側に取付けられ、 このトランスミッタに対向するアンテナと、このアンテ
   ナに信号を送受信する制御回路と、この制御回路の警報
   出力を表示する表示器とが車体側に取付けられ、 前記制御回路は、前記アンテナに短いパルス信号を送信
   する送信回路と、そのパルス信号の送信に応答して前記
   トランスミッタが発信する共振信号を受信する受信回路
   と、その共振信号の周波数を弁別する周波数弁別回路
   と、この周波数弁別回路の出力により前記警報出力を送
   出するプログラム制御回路とを含むタイヤ空気圧警報装
   置において、 前記圧力センサは、１個のダイアフラムスイッチと、こ
   のダイアフラムスイッチを収容しその一端がエアバルブ
   に螺合するように形成された金属ハウジングと、一端が
   この金属ハウジングの他端に接合され前記圧力スイッチ
   の配線が挿通され他端がこの配線の金属保護管と接合さ
   れた金属ソケットと、この金属ソケットおよび前記金属
   ハウジングの内部にこの金属保護管から前記ダイアフラ
   ムスイッチまでの間に充填されたプラスチック成形体と
   を含む構造であり、 前記プラスチック成形体と前記金属ソケットおよび前記
   金属ハウジングとの間の接合面はその沿面最短距離が１
   ０ないし２５ｍｍであることを特徴とするタイヤ空気圧
   警報装置。
2. 【請求項２】 前記金属保護管は前記金属ソケットの他
   端でほぼ直角に屈曲された構造である請求項１記載のタ
   イヤ空気圧警報装置。