JP2756863B2 - 圧力降下信号発生用の弁キャップ - Google Patents

圧力降下信号発生用の弁キャップ

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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、弁チューブを備えているタイヤ弁を装備し
た空気タイヤに用いる圧力降下信号発生用の弁キャップ
に係る。好ましくは、この弁キャップは、通例では、約
1.4から3.0バールの範囲内の所望のタイヤ圧力を用いて
使用される乗員運搬者用の仕様で構成されている。ただ
し、前記弁キャップは、二輪車のタイヤ、オートバイの
タイヤ、および貨物運搬者またはトラックのタイヤにも
改造を加えて使用することができる。
従来技術、および発明が解決しようとする課題 この種の代表的な弁キャップは、 タイヤ弁の弁チューブにねじ締めされるハウジング
と、 弁キャップを弁チューブにねじ締めした場合、タイヤ
弁を開放するアクチュエータ手段と、 基準室および圧力室と、 これら２つの部屋を仕切り、制御されるタイヤ圧力が
所望の圧力より低い場合、前記圧力室内に変形するよう
になされているダイアフラムとを有し、 前記両方の室はハウジング内にあって、圧力室に制御
されるタイヤ圧力を受け入れることができ、また基準室
は予め決められた所望の圧力に晒されるよう設置されて
いる。
前述した構成要素からなりまた先に説明したような作
用を果たす弁キャップは、米国特許第4,819,686号（Ach
terholt）により公知である。この公知の弁キャップの
圧力室は、一部が透明なハウジング部分により構成され
ている。所望の圧力に対しタイヤ圧力に圧力降下が生じ
るとダイアフラムは前記透明なハウジング部分に向けて
移動し、この移動状態を透明なハウジング部分を通じて
見えるようにしておき表示装置として利用している。こ
の構成によると、タイヤ圧力をチェックしたければ、乗
物の運転者は出発に先立ち自分自身で箇々の弁キャップ
を視覚によりチェックする必要がある。
タイヤ弁に弁キャップをねじ締めしている際、常時蓄
えられている所望の圧力が自動的に導入されるようにし
た公知の弁キャップは、操作が非常に単純でしかも迅速
に行なえ、信頼性のあることが証明されている。この例
の弁キャップは、圧力差を検知するだけでよいため、広
範囲のタイヤ圧力に使用できる。これに伴い、ダイアフ
ラムは薄い高感度のものを製作することができる。通常
用いられている乗客運搬車は、タイヤ圧力が0.3バール
かこれを越える範囲で変動している。しかしながら、そ
うしたタイヤ圧力の変動の程度では基準室内に蓄えられ
た基準値として用いられる所望の圧力に圧力変化を起こ
させることができない。従って、そうしたタイヤ圧力の
変動は、前記形式の圧力降下表示弁キャップの表示能力
および表示精度を不満足なものにしている。
また、様々なタイヤ圧力制御装置も知られてきてい
る。こうした装置は、無線周波数送信機または高周波送
信手段をタイヤ内部に設置してあるか、またはホイール
リムに取り付けたワイヤレス信号送信機を備えている。
こうした装置の例としては、例えば、西独特許明細書第
24 41 430号、第26 17 448号または西独公開出願第31 0
8 998号がある。前記公知の装置の多くのものは従来の
ホイールリムに改造を加える必要がある。一部のもので
は、導電性ダイアフラムまたは導電性コーティングを施
したダイアフラムの変形を利用して、送信手段を作動す
る電気接点を開閉するようにしてある。西独公開出願第
36 05 661号は、空気タイヤ用に作られたアラーム発生
装置を明らかにしている。このアラーム発生装置は、発
信手段、電源手段および圧力検知手段を備えている。公
知のアラーム発生装置は、タイヤ弁シャフト側にねじ締
めするように構成されている。公知の圧力検知手段は、
タイヤ圧力が異常に高かったりまたは低すぎる場合、ス
イッチ手段を作動させるばね負荷式ダイアフラムを備え
ている。異常なタイヤ圧力が是正されない限り発信手段
は作動を続け、電源手段のエネルギーを消費し続ける。
この公知の提案技術が実現可能なものであるか、または
既に実用化されたか否かにつき未だ不明である。
ワイヤレス信号送信機を装備した多くのタイヤ圧力制
御装置が提案されてきており、実用化も進み僅かずつで
はあるが市販されるようになってきている。しかしなが
ら多くの場合、乗物のホイールに使用した際の激しい繰
り返される苛酷な条件の下では信頼性に乏しく、および
／または公知の装置は構造が複雑でありしかも価格の高
い欠点がある。
本発明の主要な目的は、ワイヤレス送信可能な圧力降
下表示信号を発生する空気タイヤ用の弁キャップを提供
することにある。この弁キャップは単純な構造をしてお
り、安価に組み立てることができる。前述した利点をそ
のまま備えていると共に、信頼性があってしかも混信の
起きないワイヤレス信号送信機が得られる。
本発明の他の目的によれば、前記弁キャップは電源手
段を有しており、小型でしかも軽量である。ねじを用い
てタイヤ弁にそれ自体を固定でき、弁キャップを装備し
たタイヤ弁または空気タイヤのバランスを崩すことがな
い。
本発明の他の目的によれば、前記弁キャップは構造が
単純でしかも予め組み立てられた少数の部品から作られ
ている。これら部品は単独に取り扱えるため、弁キャッ
プを量産ラインを用いて大量生産することができる。
本発明の他の目的によれば、前記弁キャップは、電源
を交換したりおよび／または他に改造を加えなくても繰
り返して何年にもわたり使用できるように構成されてい
る。
本発明の他の目的によれば、前記弁キャップは、他の
周波数源または他から侵入してくる周波数源による混信
を起こすことのない、ワイヤレス送信可能な信号周波数
を発生することができる。
課題を解決するための手段 本発明によれば、ワイヤレス送信可能な圧力降下表示
信号を発生する手段を備えた弁キャップが得られる。こ
の弁キャップは、 弁チューブにねじ込まれ、しかも圧力室および基準圧
力室を備えており、前記圧力室は制御されるタイヤ圧力
を受け入れることができ、また前記基準圧力室は予め決
められた所望の圧力に晒すことのできるハウジングと、 ２つの室を仕切り、制御されるタイヤ圧力が所望の圧
力よりも低ければ、前記圧力室内に変形するようになさ
れているダイアフラムと、 弁キャップを弁チューブにねじ締めすればタイヤ弁を
開放することのできるアクチュエータ手段と、 作動時には、前記空気タイヤに隣接して配置された受
信手段にワイヤレス送信可能な少なくとも１つの信号周
波数を発生する、電気部品、電子部品および回路部品を
備え、またしばらく信号の送信を行なった後に信号の送
信を停止し、再度作動を行なえるスタンバイ状態にリセ
ットするシーケンス制御器を備えている送信手段と、 前記ハウジング内に配置され、送信手段の前記電気部
品、電子部品および回路部品を支持している回路板と、 前記ハウジングまたはこのハウジング内に設置されて
いる電源手段と、 固定配置された導体部分および可動配置された接点片
を備え、これら両者が送信手段の回路ユニットに作動接
続されている機械的に操作されるスイッチ手段とを有し
ている。前記導体部分は圧力室内にあってダイアフラム
の静止位置から僅かに距離をおいて配置され、ダイアフ
ラムの変形により前記導体部分と接触片同士が電気的に
導体接続するようにしてある。
本発明によれば、単純な構造をした小型軽量の弁キャ
ップが得られる。この弁キャップは信頼性が高く、しか
も受信手段に信号周波数をワイヤレス送信することがで
きる。受信手段は、ホイールのサスペンション手段の領
域に配置しておくと都合が良い。本発明に係る弁キャッ
プは、例えば（弁軸の方向に見て）長さが約20mmあり、
また直径が約20mm、電池を含めての重量は10g未満であ
る。例えば、３ボルトの電圧を発生するほぼ40ミリアン
ペア時容量のリチウム電池を前記弁キャップの電源手段
として使用することができる。この種の電池は、特定の
信号送信時間内に信号発生手段に少なくとも500から100
0回の信号アラームパルスを発生させるのに適してい
る。弁キャップは単純な構造をしており、予め組み立て
られた単独に取り扱われる少数の部品から構成されてい
る。これら部品を用いれば、量産ラインを使用して弁キ
ャップを大量生産することができる。好ましくは、弁キ
ャップは、予め決められたパルスを繰り返して交互に送
信する、２種類の異なった信号周波数を発生する送信手
段を備えている。この方法によれば、特定の受信手段に
密接に連係し合うシステムができ、他の信号源と混信し
たり妨害を受けることがなくなる。箇々の弁キャップ毎
に同調させた受信手段が割り当てられる。受信手段と弁
キャップの間の最大距離は1000mm未満であることが好ま
しい。各ホイール毎に個別の受信手段が設置され、この
受信手段は乗物の操作盤に配置された表示装置に直結さ
れている。本発明に係るこの実施例の弁キャップは、乗
物全ての空気タイヤに適している。
本発明の弁キャップには有益な多くの実施例があり、
また様々な改良を新たに加えることもできる。
本発明に係る弁キャップの基本的、機械的／構造的な
作用はダイアフラムが変形することにより行なわれる。
こうしたダイアフラムの変形は、制御されるタイヤ圧力
が所望の圧力よりも大幅に低い場合に生じる。この技術
は米国特許第4,819,686号から公知となっている。特許
番号を引用することにより、この技術の詳しい説明は省
略する。弁キャップをタイヤ弁の弁チューブにねじ締め
した場合、３段階に分けてシール操作が行なわれる。最
初の段階の圧力密封シール作用は、弁キャップハウジン
グの開口した端部と弁チューブとの間で行なわれる。圧
縮可能なシールエレメントを弁キャップハウジングの開
口した端部内に設置しておくことができ、および／また
は弁キャップハウジングをプラスチック材料から構成し
ておくこともできる。このプラスチック材料は弁チュー
ブの外ねじに密着し且つ圧力密封状態に係合することが
できる。引き続きねじ締めを行なうことで第２の段階の
シール作用が得られる。この段階では、アクチュエータ
手段はばね負荷式のタイヤ弁プランジャを押し下げ、タ
イヤ弁を開放するようになる。その際、加圧流体媒体は
タイヤから弁キャップハウジング内の内部空間に流入
し、圧力室と基準室の両者には予め決められた所望の圧
力に見合う実際のタイヤ圧力が加わるようになる。引き
続きねじ締めして得られる第３の段階では、基準室は閉
じられ圧力密封状態にシールされる。本発明によれば、
長期間にわたりシールした基準室を圧力密封状態に保
ち、予め決められた所望の圧力を維持できることが実験
により確かめられている。
本発明の他の形態によれば、基準室は開口した端部を
持つ平坦なセル内に形成されている。セルは、セル底と
セル壁前面を持つ周囲セル壁とを備えている。前記セル
開口部はダイアフラムにより閉じられている。第１の通
路が前記周囲セル壁内に形成されている。この第１の通
路は、セル壁の前面から基準室にかけて延びている。流
体媒体は前記第１の通路を通じて流れ、基準室に所望の
圧力を加えることができる。前記平坦なセルは、弁キャ
ップハウジング内に移動可能に設置されている。弁キャ
ップを弁チューブにねじ込むと、周囲セル壁の前面は、
弁キャップハウジング内に固定的に配置された絶縁手段
に圧力密封状態に押圧される。こうして、平坦なセルす
なわち基準室の内部は圧力密封状態にシールされる。
ねじを締めて弁キャップを弁チューブから取り外す
と、前記周囲セル壁の前面と絶縁手段との間に作用して
いた圧力は取り除かれる。また、前記平坦なセルを絶縁
手段から遠ざかる向きに偏倚させる弾性部材が弁キャッ
プハウジング内に設置されている。前記圧力を開放した
場合、弾性部材は絶縁手段から周囲セル壁の前面を離
し、基準室には前と同じ所望の圧力または前とは異なる
所望の圧力を新たに加えることができるようになる。
本発明の他の形態によれば、弁キャップは、主にディ
ジタル回路と発信回路からなる送信手段を備えている。
発信手段は、送信アンテナとして構成したコイルを備え
ている。本発明の基本的な形態によれば、前記ディジタ
ル回路はシーケンス制御器を備えている。このシーケン
ス制御器は、しばらく信号の送信を行なった後に信号の
送信を停止し、再びスタンバイ状態にリセットされる。
送信手段は、再度作動できる状態となっている。
本発明の他の形態によれば、ディジタル回路は、RC発
信機、トリガ回路、変調回路、多段周波数割り算器、お
よびスイッチの入切りを行なえる電源増幅器のような一
連の主要な要素群から構成されている。RC発信機は異な
った信号周波数を発生している。箇々の周波数は抵抗要
素（Ｒ）とコンデンサ要素（Ｃ）により作り出されてい
る。周波数割り算器の異なったフィードバックがディジ
タル回路の箇々の作用群のトリガとして作用し、発信回
路がスイッチ手段の導通により起動すなわちトリガ状態
となって完全な信号の送信が行なわれるように回路を構
成しておくことが好ましい。この信号の伝達の後で、動
力増幅器とRC発信機のスイッチが切られ消費される電池
の電気力は大幅に減少する。導通した回路をスタンバイ
状態に復帰させればほとんど電力は消費されず、スイッ
チ手段が導通すなわち閉じた状態にある場合にでも、新
たな信号の送信準備が行なわれる。ダイアフラムが元の
位置に復帰してから再び新たな信号の送信が始められ
る。基準圧力室がタイヤの圧力降下を検知するのに伴
い、ダイアフラムは再び変形してスイッチ手段が導通す
る。
本発明の別の好ましい形態によれば、アラーム信号は
比較的長い波長のkHz帯域の周波数から構成されてい
る。経験的に言って、kHz周波数帯域ではほとんど他の
信号源または外部の信号源から影響を受けることはな
い。妨害されることなくアラーム信号の受信手段への送
信を行なうことができる。前記受信手段は乗物の各ホイ
ール領域ごとに設置しておくことが好ましい。また各送
信手段または箇々のタイヤ弁と付属の受信手段との間の
距離は、1000mmを越えないことが好ましい。
各送信手段とこれに付属する受信手段同士の識別機能
を高め、外部から侵入する信号による誤認を事実上なく
すために、送信する信号は２種類の異なった周波数のも
のから構成することが好ましい。例えば、それぞれの信
号は、9.6kHzの第１の周波数と10.4kHzの第２の周波数
から構成することもできる。また各周波数は、約10から
20ミリ秒の持続時間により交互に発信することができ
る。それぞれの複合信号の持続時間は、数秒間、例えば
１から３秒にすることができるが、約1.6秒がより好ま
しい。こうした状況の下で、前述したリチウム電池の容
量は少なくとも500から1000アラームパルスを発信でき
るだけの能力があればよく、本発明のタイヤ弁の予定さ
れている寿命の範囲で充分にその効果を発揮することが
できる。
電気部品、電子部品および回路部品を内蔵した送信手
段の完成品にはモジュール式構造を取り入れておくこと
が好ましい。一体化した２つの集積回路チップ、RC発信
機、多数のコンデンサ手段および抵抗手段からなる構成
部品は、プリント回路基盤から作られているボードに取
り付けられる。実際の実施例において、必要な数の部品
を取り付けるにはほぼ17mmの直径を備えた円形の回路板
が必要とされる。前記構成部品を取り付けた回路板はプ
ラスチック材料製のスリーブ内に収容し保護される。プ
ラスチックスリーブは外側の円形表面を備え、またこの
外側の円形表面には溝が形成されている。送信アンテナ
はワイヤコイル状に形成され、この溝の内部に設置され
る。基準圧力室を備えた信号発生手段は、スイッチ手
段、送信手段および電源手段を備え、一体化された単一
ユニットとして製作することができる。一体化されたユ
ニットは弁キャップハウジング内に移動可能に配置され
ている。短くて頑丈な電気導体結線が一体化されたユニ
ットに形成される。所定数の小さくおよび／または感度
のよい送信手段の構成部品、さらに繊細で感度のよいダ
イアフラムを予め組み立てて一体化してある単一のユニ
ットに取り付ける方式が取られているため、弁キャップ
の組立ては簡単に行なうことができる。
送信手段を備えている弁キャップの各々に個別に受信
手段を割り当てることができる。通例では、各受信手段
は受信アンテナの付いたフェライトロッドと周知の受信
回路とを備えている。受信回路に必要な電源は乗物自身
の持つ電源が用いられる。受信回路は出力部を備え、こ
の出力部は乗物の操作盤またはこれに類似するものに装
着された表示装置に接続されている。前記表示装置は、
特定の発信手段／受信手段から得た信号パルスを連係す
るホイール表示器に伝達する判断回路を備えている。ま
た前記表示装置は、受信した信号パルスから視覚警告信
号および／または音響警告信号を発するようにしてい
る。こうした警告信号は、信号パルスが終了した後も、
乗物の運転者が警告信号の表示を消去操作するかまたは
リセットするまで継続される。
一連の信号パルスの送信を終えた後、信号発生手段は
新たな信号パルスを送信する準備をし、ダイアフラムは
再び元の位置まで復帰する。すなわち、基準圧力室への
通路が確保されており、また圧力補償若しくは新たに所
望の圧力にセットできるため、ねじを緩めて弁キャップ
を弁チューブから取り外すことにより、ダイアフラムを
元の位置まで復帰させることができる。
前述したように、信号発生手段は、送信手段の電気部
品および／または電子部品に電流／電圧を供給する電源
手段を備えている。例えば、電源手段には、少なくとも
40ミリアンペア時容量で電圧が３ボルトのリチウム電池
を使用することができる。この種の電池はボタン電池と
して製作することができ、信号発生手段のハウジング内
に挿入することができる。
通例では、送信手段の回路は常時スタンバイ状態に保
たれ、電池の電力はほとんど消費されていない。スタン
バイ状態から作動状態への移行はスイッチ手段の導通に
より行なわれ、送信手段は信号周波数を発生するように
なる。
前記スイッチ手段は、機械的に操作される固定配置さ
れた導体部分と可動配置された接点片とを備えている。
前記導体部分は、ダイアフラムの静止位置から僅かに距
離をおいて基準圧力室内に配置されている。制御される
タイヤ圧力が大幅に低下しこれが基準圧力室内を支配す
る圧力に及ぶと、基準圧力室内に向けてダイアフラムの
変形が起きる。このダイアフラムの変形により、導体部
分と接点片が電気的に接続され、これに伴い電気回路が
閉じて送信回路が働くようになる。
第１の変更例によれば、変形可能なダイアフラムは導
電材料から作られており、このダイアフラムはスイッチ
手段の可動配置された接点部品として働かせることもで
きる。ただし、このダイアフラムが所望の弾力および必
要とする機械強度を保持していて、充分な電導性が得ら
れているか否かを判断するのが困難な場合もある。
第２の変更例によれば、所望の弾力特性を備えた不導
電性のダイアフラム材料、例えばプラスチックまたはゴ
ム材料を使用することもできる。また、このダイアフラ
ムには導電性コーティングを被覆することもできる。た
だし、稀にはこのコーティングによりダイアフラムの感
度が低下したり、寿命およびまたは応答性に悪影響の及
ぶこともある。
第３の変更例によれば、ダイアフラムには、プラスチ
ックまたはゴム材料からなる理想的な弾力特性および機
械特性を備えたものが選択される。このダイアフラムは
薄い導電性ホイルを支持している。例えば、この導電性
ホイルは、ブラックカーボン含有ポリカーボネート材料
から製作されている（こうしたホイルの例として、BAYE
R AGからMAKROFOLの商標で販売されているものがあ
る）。約35ミクロンの層厚を備えたポリカーボネートホ
イルが特に適している。導電性プラスチックホイルは円
形に製作しておくのが好ましく、また送信手段回路に作
動接続された突出する端子を備えている。好ましくは、
前記導電性プラスチックホイルは、ホイルの中心点から
ホイルの縁の手前まで放射状に延びる多数の切欠きを備
えている。例えば、２つの切欠きが互いに縦に直交して
いると特に都合が良い。こうした切欠きを設ければホイ
ル自身が直接ダイアフラムに接触し、ダイアフラムの変
形とこのホイルの接触とを切り離して考えることができ
る。
第４の最も好ましい変更例によれば、可動配置された
接点片は小さい金属プレートまたは金属リング形作って
いる。この接点片はダイアフラムの中央部分に取り付け
られ、送信回路に電気接続されている。こうした小さな
金属プレートまたはリングであれば、ダイアフラムの変
形に悪影響が及ぶことはない。このため、単純で迅速に
機能し、しかも信頼性の高い動きをするスイッチ手段の
接点部品が得られる。
前述した何れの場合でも、機械的に作動する可動配置
された接点片が得られる。こうした接点片であれば、ダ
イアフラムの変形を阻害する力は事実上生じない。この
ため電気スイッチ手段にダイアフラムを組み込む方式
は、ダイアフラムの感度、精度および応答性に影響を及
ぼすことなく取り入れることができる。しかも、事実上
の抗力を生じないで実用的な機能を果たし、また乗物の
ホイールの回転に伴う過激な繰り返し状況変化に遭遇し
ても確実に作動させることができる。本発明に係る弁キ
ャップの一連の試験を通じ、この形式のダイアフラム・
スイッチ手段の配置構造は、少なくとも0.2バールの圧
力降下を確実に検知し且つ適性に送信手段を作動させら
れることが判明した。ダイアフラムが10分の数mmにわた
り変形しさえすれば、スイッチ手段を作動させて電圧／
電流を送信回路に供給できる。
好ましくは、基準圧力室内に設置される導体部分は金
属クリップまたは短いロッド状に作られており、ダイア
フラムを越えて突き出た周囲セル壁の円筒状部分の両側
の地点に固定され、送信手段の回路に作動接続されてい
る。この導体部分は、ダイアフラムの静止位置から僅か
に距離をおいて平行に配置されている。例えば、前記距
離は10分の数mmの範囲内にある。ダイアフラムに平行で
且つダイアフラムから僅かに距離をおいて設置された導
体部分は弁キャップの丈よりも低くする必要があり、ま
たこうした構成を取り入れることにより、高速且つ信頼
性の高い応答の可能なスイッチ手段が得られる。
以下、添付図面に沿って本発明の実施例を詳細に説明
する。
実施例 図示の弁キャップは、一方の端部を閉じたハウジング
１を備えている。このハウジング１は、カバープレート
２と、肩部分の形成された円筒状の周囲壁３を備えてい
る。前記肩部分から一体化されたスリーブ部分４が突き
出している。このスリーブ部分４は、内ねじ部分５の形
成された内周面を備えている。前記スリーブ部分４は弁
キャップの開口端部を構成している。この開口端部はタ
イヤ弁の弁チューブ６にねじ締め装着することができ
る。図示のタイヤ弁はその一部だけが示されており、ま
た弁チューブ６はばね負荷式の弁プランジャ７を備えて
いる。前記弁チューブ６は、弁キャップのスリーブ部分
４の内ねじ部分に噛合う外ねじ部分を備えている。弁キ
ャップハウジング１は耐衝撃プラスチック材料から構成
することもできる。
周囲壁３とスリーブ部分４の間の肩部分内側には、圧
力プレート10が移動可能に配置されている。この圧力プ
レート10にはアクチュエータ手段12が一体化され、弁プ
ランジャ７と整合した向きに圧力プレートから突き出し
ている。弁キャップをタイヤ弁にねじ込み装着すると、
前記アクチュエータ手段12は弁プランジャ７に当たり、
この弁プランジャをばねの偏倚力に抗して押し下げ弁を
開く。加圧流体媒体は開いたタイヤ弁を通り抜け、弁キ
ャップハウジング１の内部空間に流入する。開いたタイ
ヤ弁と弁キャップハウジング１の内側スペースを流体連
絡するために、圧力プレート10内には少なくとも１つの
通路11が設けられている。図面に示すように、圧力プレ
ート10の外周部には周囲溝が形成され、この周囲溝に
は、例えばＯリングのようなシール手段13を納めておく
ことができる。このシール手段は、ハウジング１の内周
面に対し圧力プレート10をシールする働きをしている。
図示はしていないが、前述したものとは異なるタイヤ弁
チューブに組み合わせ使用するシール手段を装着するこ
ともできる。
ハウジング１内には、圧力プレート10に隣接してスリ
ーブ20が移動可能に配置されている。好ましい例では、
このスリーブ20はプラスチック材料から作られており、
凹所21の形成された外周部と、突出した肩部22を持つ内
周部とを備えている。肩部22には回路板23が支持されて
いる。この回路板23には、送信手段の多数の電気部品お
よび／または回路部品24、24′、24″、24が取り付け
られている。送信手段は送信用アンテナ25を備え、この
送信用アンテナはワイヤコイル状に構成されていて、ス
リーブ20の外周部にある溝21内に配置されている。ま
た、例えばボタン電池のようなバッテリー26がスリーブ
20の内部スペースに配置固定されている。
弁キャップハウジング１内には、スリーブ20に隣接し
て平坦なセル30が移動可能に設置されている。前記セル
30は、セル底31と、セル壁前面35を持つ周囲セル壁32と
を備えている。セル壁32は、ダイアフラム40により覆わ
れるセル開口部を形成している。ダイアフラム40は、セ
ル壁32の内周部に気密状態に取り付けられている。可動
配置された接点部品として機能する小さい金属プレート
27が、ダイアフラム40の中央部に取り付けられている。
前記セル30とダイアフラム40は基準圧力室44を形成して
いる。周囲セル壁32内には第１の通路36が形成され、こ
のセル壁32の前面35から基準圧力室44内に連絡してい
る。前記第１の通路36は流通連絡路を構成し、この連絡
路を通じて基準圧力室44に所望の圧力を加えることがで
きる。カバープレート２の内側には環状シール手段45が
取り付けられている。前記シール手段45は、セル壁32の
前面35から僅かに距離をおいて平行に配置されている。
圧力が加わって前記シール面46が前面35に接触すると、
第１の通路36は閉じ、基準圧力室44は圧力密封状態にシ
ールされる。
弁キャップハウジング１内には、圧力基準室44に隣接
して配置された圧力室48が形成されている。この圧力室
48は、ダイアフラム40、このダイアフラムを越えて突き
出た周囲セル壁部分32、およびプレート47により形作ら
れている。弾性手段49は、例えばディスクばねまたは圧
縮可能なゴムリングは前記プレート47とカバープレート
２の間に挿入されている。基準圧力室48に連絡する少な
くとも１つの第２の通路が設けられている。この第２の
通路は、図示はしていないが前面35に溝として形成され
ているか、またはダイアフラム40を越えて突き出たセル
壁部分32に横断穴33を伴って形成されている。こうして
連続する流通連絡部が、前記第２の通路33を通じて開放
した状態のタイヤ弁から圧力室48にかけて形成されてい
る。
好ましくは、セル30はスリーブ20に連続して連結さ
れ、両者は圧力検知手段と送信手段を備えた信号発生手
段を形成する一体化ユニットを形作っている。
導体部分28は、ダイアフラム40の静止位置から僅かに
距離をおいて圧力室48内に固定的に配置されている。前
記導体部分28は、送信回路に作動接続されている。ま
た、前記送信回路には小さな金属プレート27が作動連結
されている。
弁キャップをタイヤ弁にねじ締めする場合、第１の段
階で、弁チューブ６のねじ部分と弁キャップハウジング
１のスリーブ部分４の内ねじ部分５との間の圧力密封シ
ールが形成される。ねじ締めを引き続いて行なうと、第
２の段階でアクチュエータ部材12が弁プランジャ７を押
し下げ、加圧流体媒体は開放したタイヤ弁を通じて弁キ
ャップハウジング１の内部空間に流入する。前記加圧流
体媒体は基準圧力室44と圧力室48の両方に作用し、実際
のタイヤ圧力は所定の望ましい圧力としての作用をす
る。さらにねじ締めを継続する第３の段階では、弁チュ
ーブ６の前面が圧力プレート10の下側を押し、セル壁32
の前面35は環状シール手段45により押され、第１の通路
36はシールされる。基準圧力室44には所望の圧力が加え
られ、圧力密封状態にシールされる。制御される実際の
タイヤ圧力が低下すると、結果的に圧力室48内の圧力も
低下する。ダイアフラム40は圧力室48内に向けて変形
し、導体部分28と金属プレート27との間で電気的導体接
触が行なわれる。電気スイッチ手段は閉じ、送信手段の
回路は作動状態となる。これに伴い、送信手段、送信回
路のシーケンス制御機能が自動的に信号の送信を停止す
るまで、１種類または数種類の信号周波数を発生しこれ
を決められた時間にわたって送信する。
弁キャップをタイヤ弁からねじを緩めて取り外す場
合、弾性部材49のばね力によりセル壁32の前面35は環状
シール手段45から離れ、圧力室48と基準圧力室44との間
で圧力の補償が行なわれる。ダイアフラム40は元の静止
位置に戻り、金属プレート27は導体部分28から離れるよ
うになる。弁キャップの再利用の準備が行なわれる。
図面に示した弁キャップの実施例では、弁キャップは
（タイヤ弁の縦軸線に沿った）長さが約20mm、直径が約
20mm、重さが（ボタン電池を含めて）10g未満である。
【図面の簡単な説明】
図面は、本発明に係る弁キャップの概略断面図である。 1:ハウジング、2:カバープレート、3:円筒状の周囲壁、
6:弁チューブ、7:弁プランジャ、10:圧力プレート、12:
アクチュエータ手段、20:スリーブ、23:回路板、28:導
体部分、30:平坦なセル、40:ダイアフラム、44:基準圧
力室、45:環状シール手段、46:シール面、48:圧力室。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭48−41782（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−205833（ＪＰ，Ａ) 特公 昭56−10733（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭61−61158（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭52−7994（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平２−11445（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (18)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】弁チューブを備えているタイヤ弁を装備し
    た空気タイヤに用いる圧力降下信号発生用の弁キャップ
    にして、 当該弁キャップは、 前記弁チューブにねじ込まれ、しかも圧力室および基準
    圧力室を備えており、前記圧力室は制御されるタイヤ圧
    力を受け入れることができ、また前記基準圧力室は予め
    決められた所望の圧力に晒すことのできるハウジング
    と、 ２つの室を仕切り、制御されるタイヤ圧力が所望の圧力
    よりも低ければ、前記圧力室内に変形するようになされ
    ているダイアフラムと、 弁キャップを弁チューブにねじ締めすればタイヤ弁を開
    放することのできるアクチュエータ手段と、 作動時には、前記空気タイヤに隣接して配置された受信
    手段にワイヤレス送信可能な少なくとも１つの信号周波
    数を発生する、電気部品、電子部品および回路部品を備
    え、またしばらく信号の送信を行なった後に信号の送信
    を停止し、再度作動を行なえるスタンバイ状態にリセッ
    トするシーケンス制御器を備えている送信手段と、 前記ハウジング内に配置され、送信手段の前記電気部
    品、電子部品および回路部品を支持している回路板と、 前記ハウジングまたはこのハウジング内に設置されてい
    る電源手段と、 固定配置された導体部分および可動配置された接点片を
    備え、これら両者が送信手段の回路ユニットに作動接続
    されている機械的に操作されるスイッチ手段とを有し、 前記導体部分はダイアフラムの静止位置から僅かに距離
    をおいて配置され、ダイアフラムの変形により前記導体
    部分と接触片同士が電気的に導体接続するような弁キャ
    ップ。
  2. 【請求項２】請求項１に記載された弁キャップにおい
    て、 前記基準圧力室は、セル底、周囲セル壁および前記ダイ
    アフラムにより閉じられているセル開口部からなる平坦
    なセル内に形成され、 また前記基準圧力室は、前記周囲セル壁内に形成されて
    いる第１の通路を通じて所望の圧力を加えることがで
    き、この第１の通路は前記セル壁の前面から始まり前記
    基準圧力室内に連絡している弁キャップ。
  3. 【請求項３】請求項２に記載された弁キャップにおい
    て、 前記平坦なセルはハウジング内に移動可能に配置され、
    絶縁手段がこのハウジング内に固定設置されており、し
    かも前記周囲セル壁の前面は、弁キャップを弁チューブ
    にねじ締めする場合、前記絶縁手段に圧力密封状態に押
    圧される弁キャップ。
  4. 【請求項４】請求項２に記載された弁キャップにおい
    て、 前記周囲セル壁はダイアフラムを越えて突き出ている周
    囲セル壁を有し、また前記導体部分は前記突き出たセル
    壁部分に取り付けられている弁キャップ。
  5. 【請求項５】請求項４に記載された弁キャップにおい
    て、 前記導体部分はダイアフラムに平行に配置されている弁
    キャップ。
  6. 【請求項６】請求項１に記載された弁キャップにおい
    て、 さらに、前記接触片がダイアフラムの中央部分に取り付
    けられている小さな金属プレートである弁キャップ。
  7. 【請求項７】請求項３に記載された弁キャップにおい
    て、 前記周囲セル壁は、この周囲セル壁の前面に形成されて
    いるかまたは隣接して形成された少なくとも１つの第２
    の通路または溝を有し、圧力室と開いたタイヤ弁との間
    を連続的に開放し流通連絡している弁キャップ。
  8. 【請求項８】請求項３に記載された弁キャップにおい
    て、 さらに、前記平坦なセルを絶縁手段から遠ざかる向きに
    偏倚している弾性部材を有している弁キャップ。
  9. 【請求項９】請求項１に記載された弁キャップにおい
    て、 さらに、前記ハウジング内に移動可能に配置されたスリ
    ーブを有し、このスリーブは周囲肩部の形成された内周
    面を備え、前記回路板をこの肩部が支持している弁キャ
    ップ。
  10. 【請求項１０】請求項９に記載された弁キャップにおい
    て、 前記電源手段は電池または蓄電池であり、しかも前記ス
    リーブ内に配置されている弁キャップ。
  11. 【請求項１１】請求項９に記載された弁キャップにおい
    て、 前記スリーブは円周凹所の形成された外周面を備え、 また前記送信手段がワイヤコイル状に形成され、前記周
    囲セル内に配置された送信アンテナを有している弁キャ
    ップ。
  12. 【請求項１２】請求項３または９に記載された弁キャッ
    プにおいて、 前記平坦なセルは恒久的に前記スリーブに連結されてい
    る弁キャップ。
  13. 【請求項１３】請求項１に記載された弁キャップにおい
    て、 さらに、前記ハウジング内に移動可能に配置され且つ前
    記アクチュエータ手段を支持している圧力プレートを有
    している弁キャップ。
  14. 【請求項１４】請求項１に記載された弁キャップにおい
    て、 送信手段は、ディジタル回路と、送信アンテナとして構
    成されているコイルを備えた発信回路とを有している弁
    キャップ。
  15. 【請求項１５】請求項14に記載された弁キャップにおい
    て、 ディジタル回路は、RC発信機、トリガ回路、変調回路、
    多段周波数割り算器、およびスイッチを入切りできる電
    力増幅器を有している弁キャップ。
  16. 【請求項１６】請求項15に記載された弁キャップにおい
    て、 送信手段は、kHz帯域の比較的波長の長い２種類の異な
    った信号周波数を発生し、また前記異なった周波数が交
    互に送信される弁キャップ。
  17. 【請求項１７】請求項15に記載された弁キャップにおい
    て、 ディジタル回路はシーケンス制御器を有し、このシーケ
    ンス制御器は、RC発信器および周波数割り算器により交
    互に送信される２種類の異なった信号周波数が作り出さ
    れ、しかもシーケンス制御器が所定のサイクル数の後に
    信号の送信を停止し、送信を終えた送信手段を再び作動
    できる状態にリセットするような弁キャップ。
  18. 【請求項１８】請求項17に記載された弁キャップにおい
    て、 信号の送信は、数秒、好ましくは１から３秒後に停止さ
    れる弁キャップ。
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