JP3898573B2 - タイヤ状態監視装置の送信機及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の属する技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ状態監視装置の送信機に関し、詳しくは車両のタイヤの状態を示す信号を車体に設けられた受信機に送信する送信機及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、車両に装着されたタイヤの状態を車室内で確認するために、無線方式のタイヤ状態監視装置が提案されている。この監視装置は、タイヤの内部に配置されるようにホイールに装着される送信機と、車両の車体に設けられる受信機とを備えている。送信機は、対応するタイヤの状態、すなわちタイヤの内部空気圧やタイヤの内部温度を検出し、その検出によって得られたタイヤ状態を示す信号を無線送信する。受信機は、送信機から送信された信号を受け取って、タイヤ状態に関する情報を、車室内に設けられた表示器に必要に応じて表示させる。
【０００３】
図５及び図６は、特開２０００−２５４３０号公報に開示されている従来の送信機１を示す。この送信機１は、バルブコア２が内蔵されたバルブステム３と、樹脂製のケーシング４とを含む。バルブステム３の基端は、ケーシング４の成形時に該ケーシング４に一体的に連結される。ケーシング４には、バルブステム３の内部エア通路と連通する通気孔１２が形成されている。タイヤ内に空気を注入する際、空気はバルブコア２からバルブステム３の内部エア通路及び通気孔１２を通じてタイヤ内に入る。
【０００４】
ケーシング４は、電気回路ユニット５と、その電気回路ユニット５に電力を供給する電池８とを収容している。電池８は一対の導電板１３を介して電気回路ユニット５に接続されている。電気回路ユニット５は、回路基板６と、その回路基板６上に実装された圧力センサや信号処理素子等の複数の電気素子１４とを含む。尚、図面では、複数の電気素子１４を１つにまとめて示している。ケーシング４の内部には、３本のボス７が形成されている。回路基板６はそれらのボス７に対応する孔を備えている。そして、ボス７を回路基板６の孔に通した状態で、ボス７の先端を熱によって潰すことにより、電気回路ユニット５がケーシング４内に固定される。ケーシング４の開口は蓋１０によって閉鎖される。
【０００５】
送信機１を組み立てる際、先ず電気回路ユニット５及び電池８をケーシング４内の所定位置に配置し、電気回路ユニット５をボス７によって固定する。その後、電気回路ユニット５及び電池８を覆うように、ケーシング４内にポッティング剤９を充填する。ポッティング剤９は、電気回路ユニット５及び電池８を湿気から保護する。最後に、ケーシング４の開口を蓋１０によって封止する。なお、蓋１０には連通孔１１が形成されており、タイヤの内部圧力がこの連通孔１１を通じて電気回路ユニット５中の圧力センサに伝わるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、送信機１を製造する際には、電気回路ユニット５及び電池８をケーシング４内に配置し、電気回路ユニット５をボス７によって固定し、ポッティング剤９をケーシング４内に充填し、最後にケーシング４に蓋１０を取り付けるという多くの工程が必要となる。また、電気回路ユニット５をケーシング４内に固定するためにボス７を設けなければならないため、ケーシング４の構造が複雑になり、送信機１の小型化が困難である。さらに、ポッティング剤９を充填するための設備が必要になるとともに、ポッティング剤９が硬化するまでの待ち時間が必要になる。その結果、送信機１の製造が面倒になり、製造コストが高くなる。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、耐湿性及び耐水性に優れるとともに、小型化が可能で且つ製造が容易なタイヤ状態監視装置の送信機及びその製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、車両のタイヤの状態を監視するタイヤ状態監視装置の送信機を提供する。前記送信機は、樹脂製のケーシングと、前記ケーシング内に設けられ、タイヤの状態を検出するとともに、検出されたタイヤ状態に応じた送信信号を生成する電気回路ユニットと、前記ケーシング内に設けられ、前記電気回路ユニットに電力を供給する電池とを備える。前記電気回路ユニット及び前記電池が前記ケーシングを形成する樹脂内に埋め込まれるように、ケーシングがインサート成形される。
前記送信機は、前記ケーシングから延びるバルブステムをさらに備え、ケーシングのインサート成形時、バルブステムの基端もケーシングを形成する樹脂内に埋め込まれる。
前記電気回路ユニットは電気素子を含み、その電気素子はケーシングに作用する応力を吸収するための緩衝材によって覆われる。
前記緩衝材はシリコーンゲルである。
更に、本発明は車両のタイヤの状態を監視するタイヤ状態監視装置の送信機の製造方法を提供する。前記製造方法は、タイヤの状態を検出するとともに、検出されたタイヤ状態に応じた送信信号を生成する電気回路ユニットと、その電気回路ユニットに電力を供給する電池とを、金型内に配置する工程と、前記金型内に溶融樹脂を注入して、前記電気回路ユニット及び電池を包み込むようにケーシングをインサート成形する工程とを備える。
前記製造方法は、前記インサート成形時に少なくとも電池を冷却する工程をさらに備える。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態を、図１〜図３に基づいて説明する。
タイヤ状態監視装置は、図１及び図２に示される送信機２１と、車両の車体に設けられる受信機（図示せず）とを備えている。図２に示すように、送信機２１は、車両の各タイヤの内部に配置されるように、ホイール１５に装着される。送信機２１は、対応するタイヤの状態、すなわちタイヤの内部空気圧やタイヤの内部温度を検出し、その検出によって得られたタイヤ状態を示す信号を無線送信する。受信機は、送信機から送信された信号を受け取って、タイヤ状態に関する情報を、車室内に設けられた表示器に必要に応じて表示させる。
【００１０】
図１及び図２に示すように、送信機２１は、樹脂製のケーシング２４と、そのケーシング２４からホイール１５を通じてタイヤの外部に延びるバルブステム２３とを備えている。バルブステム２３の基端には、ゴム或いは樹脂よりなるブッシュ１６が固定されている。そのブッシュ１６をホイール１５に形成されたバルブ孔１７に嵌合させ、該ブッシュ１６とカラー１８との間にホイール１５が挟持されるようにナット１９を締め付けることにより、送信機２１がホイール１５に固定される。
【００１１】
前記バルブステム２３は内部エア通路を有し、バルブコア２２がバルブステム２３の先端付近において内部エア通路内に装着されている。前記ケーシング２４には、バルブステム２３の内部エア通路と連通する通気孔３２が形成されている。タイヤ内に空気を注入する際、空気はバルブコア２２からバルブステム２３の内部エア通路及び通気孔３２を通じてタイヤ内に入る。
【００１２】
前記ケーシング２４の内部には、電気回路ユニット２５と、その電気回路ユニット２５に電力を供給する電池２８とが設けられている。電池２８は一対の導電板２７を介して電気回路ユニット２５に接続されている。電気回路ユニット２５は、回路基板２６と、その回路基板２６上に実装された圧力センサや信号処理素子等の複数の電気素子２９とを含む。電気回路ユニット２５は、タイヤの状態を検出するとともに、検出されたタイヤ状態に応じた送信信号を生成する。ケーシング２４には連通孔３１が形成されており、タイヤの内部圧力がこの連通孔３１を通じて電気回路ユニット２５中の圧力センサに伝わるようになっている。
【００１３】
前記ケーシング２４は射出成形される。具体的には、ケーシング２４を成形するための金型内に、バルブステム２３の基端、電気回路ユニット２５及び電池２８がインサート部品として装填される。この状態で、金型内に溶融樹脂が注入されて該樹脂がインサート部品を包み込むように固化することにより、インサート部品と一体化されたケーシング２４が成形される。すなわち、本実施形態のケーシング２４は、バルブステム２３の基端、電気回路ユニット２５及び電池２８がケーシング２４を形成する樹脂内に埋め込まれるように、インサート成形される。
【００１４】
インサート成形に際しては、例えば図３に示すように、金型４１内に形成されたキャビティ４２内に、インサート部品、すなわち電気回路ユニット２５及び電池２８が装填される。電池２８は導電板２７によって電気回路ユニット２５に連結及び支持されている。また、図示されていないが、インサート部品であるバルブステム２３の基端も、キャビティ４２内に配置される。電気回路ユニット２５及び電池２８は、キャビティ４２内に挿入された支持部材としての支持ピン４０によって、キャビティ４２内の所定位置に保持される。
【００１５】
この状態で、キャビティ４２内に溶融樹脂が射出され、該樹脂がインサート部品を包み込む。なお、支持ピン４０は、樹脂の射出終了直前に抜き取られる。その後、樹脂が固化することにより、バルブステム２３の基端、電気回路ユニット２５及び電池２８と一体化されたケーシング２４が完成する。
【００１６】
前記支持ピン４０を冷却装置４３に接続して、該支持ピン４０を冷却ピンとして機能させてもよい。この場合、支持ピン４０は電池２８を支持するように該電池２８に接触する。キャビティ４２内に比較的高温の溶融樹脂が射出される際、支持ピン４０を介して電池２８を冷却することにより、加熱に起因する電池２８の性能劣化が抑制される。
【００１７】
以上詳述した本実施形態は、以下の利点を有する。
バルブステム２３の基端、電気回路ユニット２５及び電池２８がケーシング２４を形成する樹脂内に埋め込まれるように、ケーシング２４がインサート成形される。すなわち、ケーシング２４を成形する工程が、該ケーシング２４に電気回路ユニット２５及び電池２８を組み付ける工程を兼用する。そのため、ケーシング２４に電気回路ユニット２５及び電池２８を組み付ける作業を、ケーシング２４の成形作業と別個に行うという必要はない。また、電気回路ユニット２５及び電池２８は、ケーシング２４を形成する樹脂に埋め込まれる。そのため、電気回路ユニット２５及び電池２８を専用のポッティング剤で包み込むという必要もない。従って、本実施形態では、図５及び図６に示される従来技術と比較して、送信機２１の製造工程が簡単になるとともに、製造に要する時間も短縮され、製造コストが低減される。また、従来技術とは異なり、ケーシング２４内に電池２８及び電気回路ユニット２５を固定するための特別な構造を、ケーシング２４に設ける必要もないので、送信機２１の小型化も可能になる。
【００１８】
電気回路ユニット２５及び電池２８は、ケーシング２４を形成する樹脂によって直接包み込まれるので、耐湿性及び耐水性に優れた送信機２１が得られる。
【００１９】
図４に示す別の実施形態では、回路基板２６上の電気素子２９が、比較的低い硬度を有する緩衝材（応力吸収材）４５によって覆われている。緩衝材４５としては、ケーシング２４を構成する樹脂よりも低硬度の材料であって、ケーシング２４に作用する応力を良好に吸収し得る材料が採用される。そのような材料としては、ゴム等の弾性体、或いはシリコーンゲル等の粘弾性体を挙げることができる。特に、シリコーンゲルは、振動及び衝撃吸収性能並びに耐熱性能に優れ、また回路基板２６上の電気素子２９に対する密着性にも優れているので、緩衝材４５として採用するのに好適である。
【００２０】
上記緩衝材４５によって電気素子２９を予め覆った状態で、図１〜図３の実施形態で説明したのと同様にして、ケーシング２４のインサート成形が行われる。電気素子２９を保護する緩衝材４５は、ケーシング２４に作用する応力を吸収して、その応力が電気素子２９に加わることを抑制する。そのため、送信機２１の動作の信頼性が向上する。
【００２１】
本発明の実施形態は、例えば以下のように変更することも可能である。
ケーシング２４のインサート成形時、冷却ピンとして機能する支持ピン４０によって電気回路ユニット２５を支持してもよい。この場合、支持ピン４０を介して電気回路ユニット２５が冷却されることにより、射出された溶融樹脂の熱に起因する電気素子２９の性能劣化が抑制される。
電気回路ユニット２５の一部或いは電池２８の一部がケーシング２４から露出するように、ケーシング２４をインサート成形してもよい。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように、本発明では、耐湿性及び耐水性に優れるとともに、小型化が可能で且つ製造が容易な送信機を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態におけるタイヤ状態監視装置の送信機を示す斜視図。
【図２】 図１の２−２線に沿った断面図。
【図３】 ケーシングのインサート成形を説明するための断面図。
【図４】 本発明の別実施形態における送信機を示す断面図。
【図５】 従来技術におけるタイヤ状態監視装置の送信機を示す斜視図。
【図６】 図５の６−６線に沿った断面図。
【符号の説明】
２１…送信機、２３…バルブステム、２４…ケーシング、２５…電気回路ユニット、２８…電池、２９…電気素子、４５…緩衝材。

Claims (4)

1. 車両のタイヤ状態を監視するタイヤ状態監視装置の送信機において、樹脂製のケーシングと、前記ケーシング内に設けられ、タイヤの状態を検出するとともに、検出されたタイヤ状態に応じた送信信号を生成する電気回路ユニットと、前記ケーシング内に設けられ、前記回路ユニットに電力を供給する電池と、前記ケーシングから延びるバルブステムとを備え、前記バルブステムの基端、前記電気回路ユニット及び前記電池が前記ケーシングを形成する樹脂内に埋め込まれるように、ケーシングがインサート成形されることを特徴とする送信機。
2. 前記電気回路ユニットは電気素子を含み、その電気素子はケーシングに作用する応力を吸収するための緩衝材によって覆われることを特徴とする請求項１に記載の送信機。
3. 前記緩衝材はシリコーンゲルであることを特徴とする請求項２に記載の送信機。
4. 車両のタイヤ状態を監視するタイヤ状態監視装置の送信機の製造方法において、タイヤの状態を監視するとともに、検出されたタイヤ状態に応じた送信信号を生成する電気回路ユニットと、その電気回路ユニットに電力を供給する電池とを、金型内に配置する工程と、前記金型内に溶融樹脂を注入して、前記電気回路ユニット及び電池を包み込むようにケーシングをインサート成形する工程と、前記インサート成形時に少なくとも電池を冷却する工程とを備えることを特徴とする製造方法。

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