JP3068818B1 - タイヤ空気圧情報送信装置 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 タイヤ空気圧情報に関する電波を効率良くし
かも確実に出力する。 【解決手段】 ホイール２６にはグロメット４２を介し
てバルブシステム２８が取り付けられており、当該バル
ブシステム２８に送信機本体３０が一体化されている。
送信機本体３０のケース５０の底部５０Ａとリム２６Ａ
との隙間６６には、ゴムコーティング層７６によって被
覆されたアース金具６８が介在されている。ゴムコーテ
ィング層７６における突起７４を覆う部分は、バルブシ
ステム２８の組付時に突起７４によって破断される。従
って、ホイール２６そのものをアンテナとして使用され
るバルブシステム２８のグランドとして作用させること
ができると共に、アース金具６８が錆びるのを防止する
ことができる。その結果、タイヤ空気圧情報に関する電
波を効率良くしかも確実に出力することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気注入用のバル
ブシステムをアンテナとして使用したタイヤ空気圧情報
送信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来か
ら、タイヤの空気圧が低下していることをドライバに速
やかに認識させるためのタイヤ空気圧情報送信装置が幾
つか提案されている。例えば、タイヤ内に送信機を設置
して回路基板上のアンテナとＧＮＤで電波を発信させる
ものや、空気注入用のバルブシステムをアンテナとし、
当該アンテナと回路基板上のＧＮＤで電波を発信させる
もの等が提案されている。

【０００３】ところで、現状のスチールラジアルタイヤ
は、タイヤ接地面のみがスチールワイヤを使用したベル
トで補強された構造になっているが、将来的にはサイド
ウォールをもスチールで補強したスチールラジアルタイ
ヤが使用される可能性もある。このようなタイヤを想定
した場合において、従来のタイヤ空気圧情報送信装置を
使用すると、出力された電波がタイヤのスチールでシー
ルドされてしまい、タイヤ外部への電波の放射が妨げら
れる可能性がある。

【０００４】本発明は上記背景に鑑みてなされたもので
あり、タイヤ空気圧情報に関する電波を効率良くしかも
確実に出力することができるタイヤ空気圧情報送信装置
を得ることが目的である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明に
係るタイヤ空気圧情報送信装置は、ホイールのリムに絶
縁体を介してタイヤ外部へ向けて突出した状態で取付け
られた空気注入用のバルブシステムと、このバルブシス
テムに一体的に設けられ、当該バルブシステムをアンテ
ナとして使用することによりタイヤ空気圧情報を電波と
して送信する送信機本体と、この送信機本体とホイール
のリムとの隙間に介在されると共に当該送信機本体と電
気的に接続され、バルブシステムがホイールのリムに取
付けられることによりホイールのリムに接触される突起
を有するアース金具と、絶縁材料からなると共にアース
金具における隙間に存在する部分の表面を覆い、バルブ
システムのホイールのリムへの取付時にアース金具の突
起によって当該突起の先端部を覆う部分が破断される被
覆層と、を備えていることを特徴としている。

【０００６】請求項１記載の本発明によれば、ホイール
のリムには空気注入用のバルブシステムが絶縁体を介し
てタイヤ外部へ向けて突出した状態で取付けられてお
り、更にバルブシステムには送信機本体が一体的に設け
られている。そして、バルブシステムをアンテナとして
使用することにより、送信機本体からタイヤ空気圧情報
が電波として送信される。

【０００７】ここで、本発明では、送信機本体とホイー
ルのリムとの隙間に送信機本体と電気的に接続されたア
ース金具を介在させ、バルブシステムがホイールのリム
に取付けられることにより、アース金具の突起をホイー
ルのリムに接触させることとしたので、ホイールそのも
のがアンテナ（即ち、バルブシステム）のグランドとし
て作用する。このため、アンテナから放射された電気力
線は確実にホイールに到達される。つまり、タイヤ側の
影響を受けることなく、タイヤ空気圧情報に関する電波
を出力させることができる。

【０００８】さらに、本発明では、アース金具における
隙間に存在する部分の表面を絶縁材料からなる被覆層に
よって覆い、バルブシステムのホイールのリムへの取付
時にアース金具の突起によって当該突起の先端部を覆う
部分が破断されるようにしたので、アース金具の表面が
錆びるのを防止することができ、ひいてはアース金具の
突起とホイールのリムとの電気的な接触状態を良好に維
持することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図７を用いて、本発
明が適用されたタイヤ空気圧モニタシステム１０につい
て説明する。

【００１０】図６及び図７には、本実施形態に係るタイ
ヤ空気圧モニタシステム１０のシステム構成図が示され
ている。これらの図に示されるように、タイヤ空気圧モ
ニタシステム１０は、前輪１２及び後輪１４の各々に配
設されてタイヤ１６の空気圧や内部温度等に関する情報
（以下、これらの情報を総称して「タイヤ空気圧情報」
と称す）を電波として出力するタイヤ空気圧情報送信装
置１８と、車両２０の所定部位に設置されて各タイヤ空
気圧情報送信装置１８から発信された電波を受信するタ
イヤ空気圧情報受信装置（レシーバ）２２と、メータ等
に設置されてタイヤ空気圧情報受信装置２２で受信され
た電波に基づいてタイヤ空気圧情報をドライバに知らせ
るべく表示するモニタ２４と、によって構成されてい
る。

【００１１】図１には、上述したタイヤ空気圧情報送信
装置１８の縦断面構造が示されている。この図に示され
るように、タイヤ空気圧情報送信装置１８は、ホイール
２６のリム２６Ａに配設されたバルブシステム２８と、
このバルブシステム２８に一体的に設けられた送信機本
体３０とを主要部として構成されている。

【００１２】まず、バルブシステム２８の構成について
説明する。図１及び図２に示されるように、前輪１２及
び後輪１４といった車輪は、ホイール２６と当該ホイー
ル２６のリム２６Ａの外周部に装着されたタイヤ１６と
によって構成されている。ホイール２６はスチールやア
ルミ合金等の金属材料によって構成されており、タイヤ
１６はカーカス３２，ビード３４，ベルト３６，トレッ
ド３８といったスチール等の金属材料やゴム材料の複合
体として構成されている。なお、このタイヤ１６におい
ては、スチール等の金属材料によって構成された補強用
のベルト３６がサイドウォール３９中にも配設されてい
る。

【００１３】ホイール２６のリム２６Ａの外周部の所定
位置には所定径寸法の挿通孔４０が形成されており、当
該挿通孔４０内へゴムや樹脂等によって構成された「絶
縁体」としての一対のグロメット４２が装着されてい
る。グロメット４２は、挿通孔４０よりも大径とされた
フランジ部４２Ａと、このフランジ部４２Ａの軸芯部か
ら軸方向に延出された円筒状の延出部４２Ｂとによって
構成されている。なお、グロメット４２の延出部４２Ｂ
の延出長さは、リム２６Ａの板厚の１／２に設定されて
いる。

【００１４】このグロメット４２を介して空気注入用の
バルブシステム２８がホイール２６のリム２６Ａに取り
付けられている。具体的に説明すると、一対のグロメッ
ト４２の延出部４２Ｂ内へは、バルブ本体４４がタイヤ
内側から挿入されている。バルブ本体４４は、段付きの
略円板形状に形成されてグロメット４２のフランジ部４
２Ａに当接される鍔部４４Ａと、この鍔部４４Ａの軸芯
部から立設されてグロメット４２の延出部４２Ｂ内へ挿
入される略円筒形状の軸部４４Ｂとによって構成されて
いる。軸部４４Ｂの軸芯部には、タイヤバルブコア４６
が螺合状態で配設されている。また、軸部４４Ｂの先端
側の外周面には雄ねじが形成されており、当該雄ねじへ
ナット４８が螺合されることにより、バルブ本体４４が
グロメット４２を介してリム２６Ａに固定されている。

【００１５】上記の如くしてバルブシステム２８がホイ
ール２６のリム２６Ａにグロメット４２を介して取付け
られた状態では、バルブ本体４４の軸部４４Ｂがタイヤ
外部へ向けて突出されている（図２参照）。

【００１６】次に、送信機本体３０の構成について説明
する。図１に示されるように、送信機本体３０は、樹脂
等の絶縁材料によって構成された略箱体形状のケース５
０と、同じく樹脂等の絶縁材料によって構成されてケー
ス５０の開放端部を閉止する平板状の蓋５２とによって
その外郭が構成されている。ケース５０の底部５０Ａは
バルブ本体４４の鍔部４４Ａにインサート成形されてお
り、これにより送信機本体３０がバルブシステム２８に
一体的に設けられている。

【００１７】ケース５０及び蓋５２によって構成された
内部空間には、回路基板５４が収容されている。回路基
板５４には、センサ５６、無線発振器５８、制御部（マ
イコン）６０、及び電池６２等が組み込まれている。

【００１８】センサ５６は電池６２及び制御部６０と接
続されており、タイヤ空気圧や内部温度を検出してその
検出結果を電気信号に変換して制御部６０に出力するよ
うになっている。なお、センサ５６の種類は検出項目に
応じて適宜選択され、ここでは圧力センサ、温度センサ
等が使用される。また、制御部６０は電池６２及び無線
発振器５８と接続されており、センサ５６の検出結果に
基づいて現時点でのタイヤ空気圧情報を無線発振器５８
に出力するようになっている。さらに、無線発振器５８
は、制御部６０及びバルブ本体４４の鍔部４４Ａから延
出された給電線６４と接続されており、制御部６０から
出力されてきた電気信号に基づいて現時点でのタイヤ空
気圧情報をバルブ本体４４をアンテナとして送信するよ
うになっている。

【００１９】上述した送信機本体３０のケース５０の底
部５０Ａとホイール２６のリム２６Ａとの隙間６６に
は、アース金具６８が介在されており、以下に詳述す
る。図１並びに図３〜図５に示されるように、アース金
具６８は、矩形枠状に形成された金具本体７０と、この
金具本体７０の任意の角部から一体に延出された金具脚
部７２と、金具本体７０の四隅表面からそれぞれ突出さ
れた円錐形状の突起７４とによって構成されている。さ
らに、アース金具６８における金具本体７０及び四つの
突起７４は、「被覆層」としてのゴムコーティング層７
６によって被覆されている。

【００２０】また、アース金具６８の金具脚部７２は、
ケース５０の底部５０Ａを貫通して回路基板５４の電池
６２側に接続されている。さらに、アース金具６８がケ
ース５０の底部５０Ａとホイール２６のリム２６Ａとの
間に装着された状態では、アース金具６８の四つの突起
７４がゴムコーティング層７６を破ってリム２６Ａの外
周面（タイヤ装着側）に当接（刺突）されている（図５
参照）。

【００２１】次に、本実施形態に係るタイヤ空気圧情報
送信装置１８の組付手順について説明し、当該説明を通
して本実施形態の作用並びに効果を説明する。

【００２２】バルブシステム２８のバルブ本体４４の鍔
部４４Ａと送信機本体３０のケース５０は、インサート
成形により予め一体化されている。このケース５０内に
回路基板５４を装着させると共にアース金具６８をケー
ス５０の底部５０Ａ側に配置して金具脚部７２をケース
５０内へ挿入する。その後、給電線６４と無線発振器５
８並びに金具脚部７２と電池６２側とをそれぞれ接続し
た後、蓋５２を閉める。これにより、タイヤ空気圧情報
送信装置１８がサブアッセンブリ化される。この状態で
は、アース金具６８の金具本体７０及び四つの突起７４
は、ゴムコーティング層７６によって被覆された状態に
ある。

【００２３】次いで、ホイール２６のリム２６Ａの挿通
孔４０内へ一対のグロメット４２が嵌着され、これらの
グロメット４２の延出部４２Ｂ内へバルブ本体４４の軸
部４４Ｂがタイヤ内側から挿入される。次いで、グロメ
ット４２を貫通した軸部４４Ｂの先端部にナット４８が
螺合される。このナット４８の締付けが進むにつれて、
ケース５０の底部５０Ａとホイール２６のリム２６Ａと
の隙間６６に介在されたアース金具６８の四つの突起７
４の先端部がホイール２６のリム２６Ａに徐々に接触
し、食い込んでいく。この際に突起７４を覆っているゴ
ムコーティング層７６が破断され、突起７４の先端部が
直接的にリム２６Ａに接触（刺突）された状態となる。

【００２４】上記の如くしてタイヤ空気圧情報送信装置
１８の組付作業が終了した状態では、アース金具６８と
ホイール２６とが接続され、タイヤ外部にアンテナ系が
構成される。

【００２５】車両走行時におけるタイヤ１６の空気圧及
び内部温度等のタイヤ空気圧情報は、センサ５６によっ
て検出される。センサ５６によって検出されたタイヤ空
気圧情報は電気信号に変換されて制御部６０へ常時出力
される。制御部６０ではセンサ５６から出力されてきた
電気信号を処理して、現時点でのタイヤ空気圧情報を無
線発振器５８に出力する。制御部６０から無線発振器５
８にタイヤ空気圧情報が出力されてくると、バルブ本体
４４の軸部４４Ｂをアンテナとして使用することによ
り、現時点でのタイヤ空気圧情報が電波として送信され
る。送信されたタイヤ空気圧情報に関する電波は車両に
装備されたタイヤ空気圧情報受信装置（レシーバ）２２
によって受信され、ドライバに知らせるべくモニタ２４
に表示される。

【００２６】ここで、本実施形態では、送信機本体３０
とホイール２６のリム２６Ａとの隙間６６に、送信機本
体３０の回路基板５４の電池６２側と電気的に接続され
たアース金具６８を介在させ、バルブシステム２８のホ
イール２６のリム２６Ａへの組付作業が行われることに
より、アース金具６８の突起７４をホイール２６のリム
２６Ａに接触させることとしたので、ホイール２６その
ものがアンテナ（即ち、バルブシステム２８）のグラン
ドとして作用する。このため、バルブシステム２８のバ
ルブ本体４４の軸部４４Ｂから放射された電気力線Ｐ
（図２参照）は確実にホイール２６に到達される。つま
り、タイヤ１６側の影響を受けることなく、タイヤ空気
圧情報に関する電波を出力させることができる。その結
果、本実施形態によれば、タイヤ空気圧情報に関する電
波を効率良く出力することができる。

【００２７】さらに、本実施形態では、アース金具６８
における隙間６６に存在する部分の表面を絶縁材料であ
るゴムコーティング層７６によって覆い、バルブシステ
ム２８のホイール２６のリム２６Ａへの取付時にアース
金具６８の突起７４によって当該突起７４の先端部を覆
う部分が破断されるようにしたので、アース金具６８の
表面が錆びるのを防止することができ、ひいてはアース
金具６８の突起７４とホイール２６のリム２６Ａとの電
気的な接触状態を良好に維持することができる。より詳
細に説明すると、バルブシステム２８のバルブ本体４４
は降雨時や洗車時等に浸入した水が触れる部分でもある
ため、アース金具６８も水に触れる可能性が多分にあ
る。さらに、アース金具６８はタイヤ１６から出た硫黄
分に晒される。このような環境下にアース金具６８は置
かれるため、何らの表面処理もなされない場合には、非
常に錆びやすく、ホイール２６との電気的接触を保てな
くなる可能性もある。しかし、本実施形態のようにゴム
コーティング層７６でアース金具６８を被覆しておけ
ば、錆びの発生を確実に防ぐことができる。その結果、
本実施形態によれば、タイヤ空気圧情報に関する電波を
確実に出力することができる。

【００２８】加えて、本実施形態におけるアース金具６
８の金具本体７０は矩形枠状に構成されており、当該金
具本体７０の四隅に突起７４をそれぞれ設けているた
め、組付状態の安定化を図ることができる。

【００２９】また、本実施形態では、バルブ本体４４の
取付用の絶縁体としてグロメット４２を使用したので、
グロメット４２のフランジ部４２Ａの厚さを管理するこ
とで、隙間６６の寸法管理を行うことができる。このた
め、バルブシステム１８の組付時に突起７４の先端部に
よってコーティング層７６が破断されるという条件管理
を容易に行うことができる。

【００３０】なお、本実施形態では電波出力端子に相当
する給電線６４をバルブ本体４４の鍔部４４Ａ側に一体
に形成して無線発振器５８に接続する構成を採ったが、
これに限らず、給電線６４を予め無線発振器５８側に接
続しておいてバルブ本体４４の鍔部４４Ａ側に後付けす
るようにしてもよい。

【００３１】また、本実施形態では、アース金具６８の
任意の角部にＧＮＤ端子に相当する金具脚部７２を一体
に形成する構成を採ったが、これに限らず、例えば螺子
構造等を採用することによりアース金具６８の金具本体
７０と回路基板５４の電池６２側とを後付けによって接
続するようにしてもよい。

【００３２】さらに、本実施形態では、アース金具６８
を矩形枠状の金具本体７０と当該金具本体７０の四隅に
設けられた突起７４と任意の角部から延出された金具脚
部７２とで構成したが、アース金具の形状は任意に設計
変更される性質のものであるため、形状等はこれに限ら
ず、種々の形状を採用可能である。例えば、組付状態の
安定性を別部材（スペーサ等）で確保すれば、矩形枠状
の金具本体７０に替えてバー状の金具本体を使用するこ
とも可能である。

【００３３】また、本実施形態では、ゴムコーティング
層７６によって金具本体７０及び四つの突起７４を被覆
したが、これに限らず、絶縁性及び防錆性を有する材料
でかつバルブシステム２８の組付時に突起７４によって
破断可能な材料であればすべて適用可能である。その意
味では、「被覆層」の範疇には、ゴムコーティング層７
６のみならず、樹脂コーティング層や塗膜層なども含ま
れる。

【００３４】さらに、本実施形態では、「絶縁体」とし
てグロメット４２を使用したが、これに限らず、Ｏリン
グ等を使用することも可能である。

【００３５】また、本実施形態では、タイヤ空気圧等を
センサ５６によって常時検出するようにしたが、これに
限らず、タイヤ空気圧等が一定の基準値を下回った（或
るいは上回った）場合には検出信号を制御部６０へ出力
するセンサを使用してもよい。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の本発
明に係るタイヤ空気圧情報送信装置は、ホイールのリム
に絶縁体を介して取付けられたバルブシステムに送信機
本体を一体的に設け、当該バルブシステムをアンテナと
して使用することによりタイヤ空気圧情報を電波として
送信する構成において、送信機本体とホイールのリムと
の隙間にアース金具を介在させ、バルブシステムがホイ
ールのリムに取付けられることによりホイールのリムに
当該アース金具の突起を接触させるようにしたので、ホ
イールそのものがアンテナであるバルブシステムのグラ
ンドとして作用し、その結果、タイヤ空気圧情報に関す
る電波を効率良く出力することができるという優れた効
果を有する。

【００３７】さらに、請求項１記載の本発明に係るタイ
ヤ空気圧情報送信装置は、ホイールのリムに絶縁体を介
して取付けられたバルブシステムに送信機本体を一体的
に設け、当該バルブシステムをアンテナとして使用する
ことによりタイヤ空気圧情報を電波として送信する構成
において、アース金具の表面を被覆層で覆い、バルブシ
ステムのホイールのリムへの取付時にアース金具の突起
によって当該被覆層を破断させるようにしたので、アー
ス金具の表面が錆びるのを防止することができ、その結
果、タイヤ空気圧情報に関する電波を確実に出力するこ
とができるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態に係るタイヤ空気圧モニタシステム
の主要部を成すタイヤ空気圧情報送信装置の縦断面図で
ある。

【図２】図１に示されるタイヤ空気圧情報送信装置を用
いた場合の作用を説明するための説明図である。

【図３】図１に示されるゴムコーティングされたアース
金具の斜視図である。

【図４】図３に示されるアース金具の縦断面図である。

【図５】組付時にアース金具の突起によってゴムコーテ
ィング層が破断されて当該突起がホイールのリムに接触
した状態を拡大して示す要部拡大断面図である。

【図６】本実施形態に係るタイヤ空気圧モニタシステム
のシステム構成図である。

【図７】図６同様に、本実施形態に係るタイヤ空気圧モ
ニタシステムのシステム構成図である。

【符号の説明】

１６ タイヤ １８ タイヤ空気圧情報送信装置 ２６ ホイール ２６Ａ リム ２８ バルブシステム ３０ 送信機本体 ４２ グロメット（絶縁体） ６６ 隙間 ６８ アース金具 ７４ 突起 ７６ コーティング層（被覆層）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 道哉 岐阜県大垣市久徳町100番地 太平洋工 業株式会社内 (56)参考文献 特開 平11−180117（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−318868（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−63405（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60C 23/00 - 23/06 B60C 29/00 - 29/04 G01L 17/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ホイールのリムに絶縁体を介してタイヤ
   外部へ向けて突出した状態で取付けられた空気注入用の
   バルブシステムと、 このバルブシステムに一体的に設けられ、当該バルブシ
   ステムをアンテナとして使用することによりタイヤ空気
   圧情報を電波として送信する送信機本体と、 この送信機本体とホイールのリムとの隙間に介在される
   と共に当該送信機本体と電気的に接続され、バルブシス
   テムがホイールのリムに取付けられることによりホイー
   ルのリムに接触される突起を有するアース金具と、 絶縁材料からなると共にアース金具における隙間に存在
   する部分の表面を覆い、バルブシステムのホイールのリ
   ムへの取付時にアース金具の突起によって当該突起の先
   端部を覆う部分が破断される被覆層と、 を備えていることを特徴とするタイヤ空気圧情報送信装
   置。