JP2671511B2 - タイヤ空気圧検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、タイヤの空気圧を検出するタイヤ空気圧検
出装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、タイヤ空気圧検出装置として、実開昭59−9744
3号公報に示されているように、タイヤの空気圧が低下
すると磁気部材の位置が変化し、この磁気部材の位置の
変化による磁束の変化を磁界感知素子で検出することに
より、タイヤ空気圧の検出を行っていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、これら従来のものにおいては、磁界感
知素子に対する磁気部材の１つの極（例えばＮ極）の遠
近のみにより検出を行っていたため、磁気部材のわずか
な位置変化では磁界感知素子が磁束の変化を検出するこ
とができず、磁気部材の位置の変化を大きくしなければ
ならないという問題点を有していた。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、簡易な
構成で磁束の変化を大きくし、検出を容易にすることの
できるタイプ空気圧検出装置を提供することを目的とし
ていた。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明においては、 タイヤに設けられ、タイヤの空気圧に応じて変位する
変位手段と、 該変位手段に設けられた磁性体と、 該磁性体の磁束を検出する検出手段と、 前記タイヤの空気圧が正常なときに対応する位置にあ
る前記磁性体と、前記タイヤの空気圧が異常なときに対
応する位置にある前記磁性体とのうち、いずれか一方の
位置にある前記磁性体と前記検出手段との間に設けられ
た磁気遮蔽手段と を備える構成としている。

〔作用〕

上記構成とした本発明において、タイヤの空気圧が変
化すると、それに応じて変位手段と磁性体が変位する。
この磁性体の変位に応じて、検出手段が検出する磁束が
変化するが、磁気遮蔽手段が、タイヤの空気圧が正常な
ときに対応する位置にある磁性体と、タイヤの空気圧が
異常なときに対応する位置にある磁性体とのうち、いず
れか一方の位置にある磁性体と検出手段との間に設けら
れているので、タイヤの空気圧が正常なときと異常なと
きでは、検出手段が検出する磁束が大きく変化する。

〔実施例〕

以下、図面を用いて本発明を説明する。第１図は本発
明の第１実施例を示す図であり、通常のタイヤに本発明
を適用したものである。１はタイヤであり、リム３はホ
イールナット５により車輪軸７に固定されている。ブレ
ーキドラム９はプレート11に溶接され、プレート11は図
示しないボルトにより車輪軸７に固定されている。ベア
リング13の内輪と車輪軸７はナット15により固定されて
いる。ベアリングハウジング17とカバープレート19は、
図示しないボルトによりベアリング13の外輪とともにハ
ブ21に固定されている。ショックアブソーバ23の下端は
ボルト25によりハブ21に固定され、ショックアブソーバ
23の図示しない上端は車体側に固定されている。サスペ
ンションアーム27の一端は、ボルト28によってボルト28
を中心として回動可能にハブ21に支持され、サスペンシ
ョンアーム27の図示しない他端は車体側に支持されてい
る。29は本実施例の要部をなす圧力検知部であり、その
詳細は後述する。31は検出手段であり、圧力検知部にお
ける磁気を検出して電気信号に変換し、ワイヤーハーネ
ス33を介して制御回路35へ電気信号を送出する。36はバ
ッテリ、38はスイッチである。この第１図において、タ
イヤ１、リム３、ホイールナット５、車輪軸７、ブレー
キドラム９、プレート11、ナット15、圧力検知部29、ベ
アリング13の内輪は車両走行中に回動するが、その他の
部分は車体側に支持されて回動しない。

第２図（ａ）及び第２図（ｂ）は圧力検知部29付近の
詳細な図である。この第２図（ａ）は、タイヤの空気圧
が高い（正常な）場合を示し、第２図（ｂ）は、タイヤ
の空気圧が低い（異常な）場合を示している。これら第
２図（ａ），第２図（ｂ）において、ケース50は例えば
リン青銅等の非磁性材料より成り、リム31に接着固定ま
たは溶接固定されている。変位手段としてのベローズ52
も例えばリン青銅等の非磁性材料より成り、タイヤの空
気圧が高い（正常な）場合は第２図（ａ）のように、タ
イヤの内部の空気に押されてベローズ52は伸びた状態と
なるが、タイヤの空気圧が低い（異常な）場合は第２図
（ｂ）のようにベローズ52が縮んだ状態となる。変位手
段としてのベローズ52の先端に設けられた磁性体54は、
本実施例では磁石であり、協力な磁界を発生するために
例えばNd−Fe−Ｂ系やSm−Co系磁石を使用している。磁
気遮蔽手段としてのケイ素鋼薄板56は、ケース50の内面
であって、検出手段31と対向する部分を除く全面に接着
固定され、板厚方向の磁気を遮断する。

ケイ素鋼薄板56の内面に接着により設けられた樹脂部
材58は、ベローズ52のたわみと、磁性体54の傾きを防止
するためものであり、150℃程度の耐熱性を有するイミ
ド系やアミド系，テフロン系等の樹脂よりなる。

第３図には、磁気検知部31の詳細な構成を示す。この
第３図において、61はアルミ合金ケース、63は磁性材コ
アであり、磁性材として鉄や励磁されていないフェライ
トを用いる。コイル65は、絶縁被覆された電導線が樹脂
ボビン67を介して磁性材63に巻き付けてあり、電導線の
両端は金具カシメ69により２本のワイヤーハーネス33と
共にカシメられていて、各々が１本のワイヤーハーネス
と電気的に接続されている。磁気検知部31は以上の構成
とすることによって、外部の磁気の変化を検出して電気
信号に変換して、制御回路35へ出力する。

次に、上記構成とした本実施例において、その作動を
説明する。

今、タイヤの空気圧が正常（空気圧が所定値よりも高
い場合）であって、車輪が走行状態にある場合、タイヤ
１が１回転する毎に圧力検知部29が検出手段31をよぎ
り、検出手段31は圧力検知部29から発せられた磁束を検
出して電気信号に変換し、制御回路35に出力する。ここ
で、タイヤの空気圧が高いため、第２図（ａ）に示すよ
うにベローズ52は伸びた状態となり、磁性体54と検出手
段31との間に存在するケイ素鋼薄板56による磁気遮蔽の
ために、検出手段31において検出される磁束は微小とな
る。第４図は、ベローズ先端（ベローズ52と磁性体54と
の境目）の位置と検出手段31の出力との関係を示すグラ
フ、第５図はタイヤの空気圧と検出手段31の出力との関
係を示すグラフである。タイヤの空気圧が正常な場合に
は、第４図及び第５図においてＡの領域となって、検出
手段31の出力はほぼ０である。

タイヤの空気圧が低下すると、それに応じてベローズ
52はタイヤの空気圧に打ち勝って縮み、タイヤの空気圧
が所定の値（例えば2kg/cm²）になると、磁性体54と検
出手段31の間にはケイ素鋼薄板56が存在しなくなり、第
２図（ｂ）の状態となって、検出手段31の出力は急激に
大きくなる。この状態を示すのが、第４図，第５図にお
けるＢの領域である。

更に空気圧が低下すると、磁性体54と検出手段31との
間に再びケイ素鋼薄板56が存在し、磁気遮蔽を行うの
で、第４図，第５図に示す領域Ｃのように、検出手段31
の出力は急激に小さくなる。

尚、本実施例においては、磁気遮蔽手段としてケイ素
鋼薄板を使用したが、これに代えて、アモルファス合金
やパーマロイ合金を用いてもよい。また、タイヤの空気
圧に応じて検出手段31の出力が第４図及び第５図に示す
ようにA,B,Cの３つの領域に分けられたが、これを２の
領域としてもよく、その際にはタイヤの空気圧が低下す
ると常に磁性体54と検出手段31との間にはケイ素鋼薄板
56が存在しない構成とすれば、第４図及び第５図におい
て領域Ｃがないものとなる。また、本実施例において
は、タイヤの空気圧が正常な場合に磁性体と検出手段と
の間にケイ素鋼薄板を設けるようにしたが、この逆でも
よく、タイヤの空気圧が正常な場合には磁性体と検出手
段との間にケイ素鋼薄板を設けず、タイヤの空気圧が低
下した場合には磁性体と検出手段との間にケイ素鋼薄板
を設ける構成とし、タイヤの空気圧が正常なときには磁
束を検出し、タイヤの空気圧が低下したときに検出手段
の出力が小さくなるようにしてもよい。

次に、本発明の第２実施例を第６図（ａ）及び第６図
（ｂ）を用いて説明する。本実施例において、上記第１
実施例と同じ構成には同一の符号が付してあり、その説
明は省略する。第１実施例と異なる点は、磁性体とし
て、ケイ素鋼，アモルファス合金，パーマロイ合金等の
軟磁性材料70を用いると共に、磁石72をリム３に固定し
てベローズ52の内部に設けた点である。上記構成とした
本実施例において、タイヤの空気圧が正常な場合は、第
６図（ａ）に示すようにタイヤの空気圧によってベロー
ズ52が押されて伸びた状態となり、この状態では軟磁性
材料70と磁石72は非接触であり、また、軟磁性材料70と
検出手段31との間には磁気遮蔽手段56が設けられている
ので、検出手段31の出力はほとんど０である。また、軟
磁性材料70は、樹脂部材58に直交する方向には磁束を通
すが、樹脂部材58と平行な方向には磁束を通さない。

タイヤの空気圧が低下してくると、第６図（ｂ）に示
すように、ベローズ52が縮んで、軟磁性材料70が磁石72
と接触すると共に、この位置における軟磁性材料70と検
出手段31との間には磁気遮蔽手段56は設けられていない
ので、軟磁性材料70が磁石72に接触することによって軟
磁性材料70は磁化されて、前記第１実施例と同様に、軟
磁性材料70と検出手段31との間に磁気遮蔽手段56がなく
なったところで急激に検出手段31の出力が大きくなり、
タイヤの空気圧の低下を検出することができる。

この第２実施例の変形例を第７図に示す。第２実施例
と異なるところは、磁石72をケース50の内部に設け、磁
気遮蔽手段56が磁石72と軟磁性材料70の間に設けられて
いない構成とした点である。

次に、本発明の第３実施例を第８図（ａ）及び第８図
（ｂ）を用いて説明する。本実施例において、前記第１
実施例と同一の構成には同一の番号を付してあり、その
説明は省略する。本実施例の特徴は、変位手段として、
タイヤの空気圧の高低に応じて表面に凸か裏面に凸かが
オン・オフ的に切り換わる鋼板（通称ペコ板）76を用
い、その一面に磁性体54を設けた点である。前記第１及
び第２実施例のようなベローズを使用していないため、
たわみ防止の樹脂部材が不要となり、また、磁性体54は
タイヤの空気圧に応じて線形的にその位置を変えるので
なく、タイヤの空気圧が低下して、異常であると判定す
る所定の値を境にして、第８図（ａ）に示す状態（タイ
ヤの空気圧が正常な状態）と第８図（ｂ）に示す状態
（タイヤの空気圧が低下した状態）とを切り換えている
ため、検出手段31の出力が急激に変化するという効果を
奏する。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、磁束の変化を
大きくし、検出を容易に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】

第１図は本発明の第１実施例の全体を示す部分断面図、
第２図（ａ）及び第２図（ｂ）は上記第１実施例の要部
断面図、第３図は上記第１実施例における検出手段を示
す断面図、第４図は変位手段の位置と検出手段の出力と
の関係を示すグラフ、第５図はタイヤの空気圧と検出手
段の出力との関係を示すグラフ、第６図（ａ）及び第６
図（ｂ）は本発明の第２実施例の要部断面図、第７図は
上記第２実施例の変形例を示す要部断面図、第８図
（ａ）及び第８図（ｂ）は本発明の第３実施例を示す要
部断面図である。 １……タイヤ,3……リム,31……検出手段,52……ベロー
ズ,54……磁性体,56……磁気遮蔽手段。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】タイヤに設けられ、タイヤの空気圧に応じ
   て変位する変位手段と、 該変位手段に設けられた磁性体と、 該磁性体の磁束を検出する検出手段と、 前記タイヤの空気圧が正常なときに対応する位置にある
   前記磁性体と、前記タイヤの空気圧が異常なときに対応
   する位置にある前記磁性体とのうち、いずれか一方の位
   置にある前記磁性体と前記検出手段との間に設けられた
   磁気遮蔽手段と を備えることを特徴とするタイヤ空気圧検出装置。