JP3127599U - 圧力センサー用バルブステムアンテナ - Google Patents

Abstract

【課題】広角な信号伝送特性を有する圧力センサー用バルブステムアンテナを提供する。
【解決手段】圧力センサー１２、バルブステム本体１４、及びアンテナ１６を備える。圧力センサー１２は圧力を測定して相対する無線周波数信号を生成可能である。バルブステム本体１４は導電材料から構成され、圧力センサー１２の無線周波数回路出力端に電気的に接続され、内部にエアバブル本体１４の両端を貫通する気道を有する。アンテナ１６は蓋体１６１、基板、及び金属回路を有し、蓋体１６１は金属材質から構成されバルブステム本体１４上に接合され、基板は円盤状を呈し中央に嵌合孔を有し嵌合孔により蓋体１６１に嵌合され、金属回路は嵌合孔を中心にらせん状を呈するように基板上に配置され、その内部端が嵌合孔の孔壁から露出して金属回路の内部端は蓋体１６１に電気的に接続される。
【選択図】図１

Description

本考案はタイヤの付属品、詳しく言えば圧力センサー用バルブステムアンテナに関するものである。

一般の無線タイヤ圧力測定装置のアンテナと圧力センサーとは同時にタイヤの回路板上に装着され、そのうち圧力センサーはタイヤ圧力を測定し、これに相対する信号を出力し、そののちこの信号を無線信号に転換し、アンテナを介して自動車上の本体に伝送し、かつタイヤ圧力数値に転換すると同時にパネルに表示する。これにより運転者は走行中それぞれのタイヤの状態を監視・制御することにより、タイヤ圧力が異常で事故を起こす危険性を避けることが可能である。しかし、タイヤは環状を呈する金属構造を有するため、前述タイヤ内部のアンテナから発射された信号は金属構造が生じた遮蔽効果により干渉を受け、タイヤ状態を確実に伝達することができなくなる。

上述の欠点を改善するために棒状のバルブステムをアンテナとするアンテナ構造が開発された。このバルブステムはタイヤの外部に露出するため、発射された信号はタイヤ内部の金属による遮蔽制限を受けることがない。しかし、前述の棒状の圧力センサー用バルブステムアンテナの信号発射範囲は制限されているため、特定の角度にならないと自動車上の本体が受信できない。従ってタイヤ圧力測定信号を伝送する際の安定性が足りない。
本考案者は上述の問題点に鑑みて、長期間をわたって積み重ねたこれに関連する開発と製造経験に頼り、考案を続けた結果、本考案を完成させた。

本考案の主な目的は広角な信号伝送特性を有する圧力センサー用バルブステムアンテナを提供することである。

上述の目的を達成するために、本考案による圧力センサー用バルブステムアンテナは圧力センサー、バルブステム本体、及びアンテナを備える。圧力センサーは圧力を測定し、これに相対する無線周波数信号を生成可能である。バルブステム本体は導電材料から構成され、圧力センサーの無線周波数回路出力端に電気的に接続され、かつバルブステム本体の内部にエアバブル本体の両端を貫通する気道を有する。アンテナは蓋体、少なくとも一つの基板、及び少なくとも一つの金属回路を有し、蓋体は金属材質から構成され、かつバルブステム本体上に接合され、基板は円盤状を呈し、中央に嵌合孔を有し、かつ基板は嵌合孔により蓋体に嵌合され、金属回路は嵌合孔を中心にらせん状を呈するように基板上に配置され、その内部端が嵌合孔の孔壁から露出するため、金属回路の内部端は蓋体に電気的に接続される。

図１から図５に示すのは本考案の一実施例による圧力センサー用バルブステムアンテナ１０である。バルブステムアンテナ１０はタイヤ４０のリム４１上に装着され、その構造は圧力センサー１２、バルブステム本体１４、アンテナ１６、気弁１８、プッシュロッド２０、第一絶縁体２２、第二絶縁体２４、固定ナット２６、及びキャップ２８を備える。
圧力センサー１２はタイヤ４０の内部に装着され、タイヤ４０内部の圧力を測定し、これに相対する無線周波数信号を無線周波数回路出力端（図中未表示）から生成可能である。圧力センサー１２は本実施例の重点でなく、周知の技術であるため、詳しい説明を省く。

バルブステム本体１４は導電材料から構成され、かつその一端が圧力センサー１２の無線周波数回路出力端に電気的に接続され、他端がリム４１のバルブ注入孔４１ａに突出し自由端を形成する。またバルブステム本体１４は内部にエアバブル本体１４の両端を貫通する気道１４１を有し、気道１４１は圧力センサー１２の内部に繋がっている。またバルブステム本体１４の表面にねじ山１４２を有し、ねじ山１４２はバルブステム本体１２の自由端から他端の近くまで延伸するように設けられる。

アンテナ１６は蓋体１６１、三つの基板１６２、及び三つの金属回路１６３を有する。
蓋体１６１は金属材質から構成され、かつバルブステム本体１４の自由端のねじ山１４２上にらせん状を呈するように設けられ、また蓋体１６１の中央に気孔１６１ａを有する。気孔１６１ａは気道１４１に繋がっている。
三つの基板１６２とも円盤状を呈し、中央に嵌合孔１６２ａを有し、かつ積み重なって三層の構造を形成し、かつ嵌合孔１６２ａにより蓋体１６１に嵌合される。
金属回路１６３は嵌合孔１６２ａを中心にらせん状を呈するように基板１６２上に配置され、その内部端１６３ａが嵌合孔１６２ａの孔壁から露出するため、金属回路１６３は蓋体１６１に電気的に接続することが可能である。また金属回路１６３は圧力センサー１２の信号を自動車上の本体（図中未表示）に伝送することが可能である。

気弁１８は気道１４１内、なお且つバルブステム本体１４の自由端の近くに配置される。また気弁１８は外力を受けて気道１４１の軸方向に沿い勢いよく移動することにより、気道１４１を本来の閉鎖状態から解放状態に変換させることが可能である。これにより外部の気体は気道１４１と圧力センサー１２とを介してタイヤ４０内部に入り込むことが可能である。

プッシュロッド２０は蓋体１６１の気孔１６１ａを貫通するように装着され、接触部２０１と駆動部２０２とを有する。接触部２０１の前端は蓋体１６１に突出し、駆動部２０２は気弁１８に接触する。スプリング８０は駆動部２０２に嵌合され、かつスプリング８０の両端は接触部２０１の底端とバルブステム本体１４の自由端とに別々に突き当たることにより、プッシュロッド２０を勢いよく押し、接触部２０１の前端を蓋体１６１に突出させ、かつ気孔１６１ａと外部とが繋がらない第一位置Ｐ１（図４に示す通り）に据えるように維持することが可能である。この時プッシュロッド２０は気弁１８を勢いよく押すことなく気弁１８のみに接触するため、気道１４１は図４に示すように閉鎖状態を呈する。またプッシュロッドの接触部２０１は下へ押す外力を受け、接触部２０１の前端を蓋体１６１内に入り込ませ、且つ気孔１６１ａと外部とが互いに繋がる第二位置Ｐ２（図５に示す通り）に据えることが可能である。この時、気弁１８はプッシュロッド２０の駆動を受けて気道１４１の軸方向に沿い移動し、気道１４１を解放状態（図５に示す通り）に変換させる。逆に前述プッシュロッド２０を下に押す外力が消えたとき、スプリング８０はプッシュロッド２０を第一位置Ｐ１に復元させるように勢いよく押し、気弁１８はプッシュロッド２０の推力が消えたため本来の位置に復元すると同時に気道１４１を閉鎖状態に復元させる。上述のプッシュロッド２０とスプリング８０とは圧力センサー用バルブステムアンテナ１０の実用性を向上させるのに用いる付加ユニットである。また上述のプッシュロッド２０とスプリング８０とは圧力センサー用バルブステムアンテナ１０に欠かせないユニットでないため、必要に応じて除去することも、密封された蓋体１６１’に合わせて使用することも可能である。図６に示すようにタイヤ４０を充気する必要がある場合、１６１’蓋体を緩めれば充気動作を進めることが可能である。

第一絶縁体２２と第二絶縁体２４とはゴム材質から構成され、バルブステム本体１４及び圧力センサー１２の連接箇所とバルブステム本体１４上とを別々に被覆するように装着され、かつバルブステム本体１４とリム４１とを隔離することにより、材質が金属材質であるバルブステム本体１４とリム４１とを互いに接触させたことが原因でバルブステム本体１４の信号伝送の抵抗特性を変化させることを防止することが可能である。また注目すべきなのは、第二絶縁体２４はねじ山１４２上を締めるように装着される固定ナット２６により位置を調整可能なことである。つまり固定ナット２６を締めることにより第二絶縁体２４を第一絶縁体２２の方向へ移動させ、第一絶縁体２２及び第二絶縁体２４を組み合わせてリム４１を緊密に挟み込むことが可能である。また本実施例は固定ナット２６と第二絶縁体２４との間にワッシャ２５を配置することにより第二絶縁体２４が勢いよく押されて変形するという事態を防止する。
キャップ２８は蓋体１６１と合体するように装着され、その開口が基板１６２を遮蔽するように下向きである。本実施例ではキャップ２８はプラスチック材料から構成される。従ってキャップ２８により基板１６２と金属回路１６３との破壊を防止することが可能である。

上述の構造により、自動車が走行中である場合、タイヤ４０内部の圧力センサー１２は測定結果のタイヤの圧力信号をバルブステム本体１４に伝送し、柱状を呈するバルブステム本体１４と基板１６２上のらせん状を呈する金属回路１６３とにより無線信号を発射することが可能である。これにより前述無線信号の発射範囲を周知のバルブステムアンテナより広くすることが可能となる。従って自動車上の本体の信号受信状態不良の情況が起こりにくいだけでなく、運転者にタイヤ状態を確実に把握させ、危険の発生を避けさせることが可能である。
図７に示すようにキャップ２８を省き、アンテナ５０の基板５１と金属導線５２とを外部に露出させるようにすれば、製造にかかるコストを削減することが可能である。
上述したものは本考案の好ましい一例に過ぎないため、本考案の明細書と請求書を応用し、構造に同等の効果を有する変化を加えるのは本考案の請求範囲に属すべきである。

本考案の一実施例による圧力センサー用バルブステムアンテナの斜視図である。 本考案の一実施例による圧力センサー用バルブステムアンテナとタイヤとを組み合わせた状態を示す模式図である。 本考案の一実施例による圧力センサー用バルブステムアンテナの蓋体とキャップと基板とを組み立てる動作を示す模式図である。 本考案の一実施例による圧力センサー用バルブステムアンテナの気道の閉鎖状態を示す断面図である。 本考案の一実施例による圧力センサー用バルブステムアンテナの気道の解放状態を示す断面図である。 本考案の他の実施例による圧力センサー用バルブステムアンテナで蓋体内部にプッシュロッドとスプリングが含まれていない状態を示す断面図である。 本考案のさらに他の実施例による圧力センサー用バルブステムアンテナで基板と金属回路が外部に露出している状態を示す斜視図である。

符号の説明

１０ 圧力センサー用バルブステムアンテナ、１２ 圧力センサー、１４ バルブステム本体、１４１ 気道、１４２ ねじ山、１６ アンテナ、１６１ 蓋体、１６１ａ 気孔、１６１’ 蓋体、１６２ 基板、１６２ａ 嵌合孔、１６３ 金属回路、１６３ａ 内部端、１８ 気弁、２０ プッシュロッド、２０１ 接触部、２０２ 駆動部、２２ 第一絶縁体、２４ 第二絶縁体、２５ ワッシャ、２６ 固定用ナット、２８ キャップ、４０ タイヤ、４１ リム、４１ａ バルブ注入孔、５０ アンテナ、５１ 基板、５２ 金属導線、８０ スプリング、Ｐ１ 第一位置、Ｐ２ 第二位置

Claims (3)

1. 圧力を測定し、これに相対する信号を生成する圧力センサーと、
   導電材料から構成され、圧力センサー上に電気的に接続されるバルブステム本体であって、バルブステム本体の内部にエアバブル本体の両端を貫通する気道を有するバルブステム本体と、
   蓋体、少なくとも一つの基板、及び少なくとも一つの金属回路を有するアンテナであって、蓋体は金属材質から構成され、かつバルブステム本体上に接合され、基板は円盤状を呈し、中央に嵌合孔を有し、かつ基板は嵌合孔により蓋体に嵌合され、金属回路は嵌合孔を中心にらせん状を呈するように基板上に配置され、内部端が嵌合孔の孔壁から露出するため、金属回路の内部端は蓋体に電気的に接続されるアンテナと、
   を備えることを特徴とする圧力センサー用バルブステムアンテナ。
2. プラスチック材質から構成され、かつ蓋体と合体し基板を遮蔽するように装着されるキャップを有することを特徴とする請求項１に記載の圧力センサー用バルブステムアンテナ。
3. 蓋体はバルブステム本体の一端に装着され、かつ気孔を有し、気孔により気道に繋がることが可能であり、
   圧力センサー用バルブステム本体はさらにプッシュロッドと気弁とを有し、プッシュロッドは蓋体の気孔を貫通するように装着され、かつ第一位置と第二位置との間に位置を変更することが可能であり、気弁は気道内に装着され、プッシュロッドの位置変更に伴い気道の軸方向に沿い往復移動することにより気道を閉鎖状態と解放状態との間に切り換えることが可能であることを特徴とする請求項１に記載の圧力センサー用バルブステムアンテナ。

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