JP5084198B2 - 圧力センサ - Google Patents

Description

この発明は、タイヤ内圧監視システム（以下「ＴＰＭＳ」という）に適用され、ハウジングによってホイールリムに取り付けられてタイヤ内圧を検知する圧力センサに関するものであり、とくには、一旦使用に供された圧力センサの使用環境等を推測するに用いて好適な技術を提案するものである。

たとえば、ホイールリムに取り付けられて使用に供されたＴＰＭＳ用の圧力センサに発生することのある故障の直接的原因としては、機械的要因および電気的要因によるものの他、温度、湿度その他の環境的要因によるものが考えられる。

ここで、機械的な破損、割れ等を原因とする故障、電気もしくは電子部品の損傷等を原因とする故障は、現物を分解したり、通電テストを行ったりすることで故障原因を見出すことが可能であり、対策を講じることもまた可能であるも、圧力センサの使用環境に原因をおく故障については、従来はその使用環境を明確に特定する術がなかったことから、故障原因を見つけ出すことが甚だ困難であった。

電子部品を主体とする圧力センサの、環境的要因による故障を考える場合、圧力センサは本来、信頼性の観点から耐水性を付与されており、しかも、タイヤの使用者への注意項目として、タイヤ内へ水を入れないこと、充填空気にはドライエアを用いること等を挙げて、タイヤ内の湿度対策を講じてはいるものの、現実には、タイヤ内は高温多湿の状態となるので、このような環境の下では、圧力センサは、温度および湿度のそれぞれを原因する故障を生じるおそれがある。

しかるに一般的には、圧力センサは、温度条件による故障よりも、湿度条件による故障を生じるほうが多いので、たとえば、圧力センサに、水の内部付着があったか否かを明確に判定することが可能となれば、故障原因の解析を、より正確に、かつ適切に行うことができ、この一方で、タイヤの使用者の使用条件を把握したり、一般使用者の使用傾向を推測したりして、より一層の故障対策を講じることも可能になる。

そこでこの発明は、圧力センサに、結露などをも含む水の内部付着があったか否かを、常に正確に判定することを可能とした、ＴＰＭＳ用の圧力センサを提供する。

この発明に係る圧力センサは、ＴＰＭＳに適用され、ハウジングによってホイールリムに取り付けられてタイヤ内圧を検知するものであり、外匣としてのハウジングに形成した一個以上の圧力導入口と対応する位置で、ハウジング内に水分感知シートを配設し、前記ハウジング内に設けた圧力検知部との間で前記水分感知シートを挟み込み固定する螺合キャップの外面に、圧力の迂曲通路形成用の突条を設けてなるものである。

ここで好ましくは、水分感知シートを、絵具、食紅等の水溶性着色剤による、和紙、洋紙、プラスチックシート、ゴムシート等からなる印刷シートとしてなる。

この発明によれば、たとえば、一旦使用されて故障等を生じた圧力センサにつき、ハウジング内に収納した水分感知シートが、水分を感知しているか否か、すなわち、それの水濡れ履歴の有無を、好ましくは目視で検査することで、その有無を常に正確に判定することができるので、圧力センサが、湿度を原因とする故障等を生じているおそれがあるか否かを確実に判断することができ、故障原因の解析を、より正確に、かつ適切に行うことができる。

そしてこのことは、水分感知シートを水溶性着色剤による印刷シートとして、水分感知シートが一旦水に濡れた場合には、その水溶性着色剤に、にじみ、流れなどを作為的に発生させ、その水分感知シートが事後的に乾くことがあっても、水濡れの痕跡を明確に残留させ得るようにしたときに特に効果的である。

図１は、圧力センサの基本形態を模式的に示す縦断面図であり、図中１は圧力センサの全体を示し、２は、それのハウジングを示す。

プラスチック材料の成形品その他によって構成することができる気密外匣構造のハウジング２内には、圧力検知部３および、電子部品実装基板４を収納し、これらの部品３、４を、それらの周りを取り囲む、たとえばエポキシ系樹脂からなる封止剤５をもってハウジング２に対して拘束するとともに、それらの部品、とりわけ、電子部品実装基板４を湿度から保護する。
ここで、圧力センサ１、なかでも圧力検知部３は通常、直接外気に触れる部分のみならず、その他の部分も化学膜コーティング等によって防湿性を付与されており、また、半導体レベルで、所要の耐熱性を付与されている。

またここでは、ハウジング２に、圧力検知部３と対応して位置してタイヤ内に開口する一個以上の圧力導入口６を設けるとともに、この圧力導入口６と圧力検知部３との間に、ハウジング内の圧力検知スペース７を設け、そしてこの圧力検知スペース７内に水分感知シート８、好ましくは、絵具、食紅、水性インキ等とすることができる水溶性着色剤による印刷シートを配設する。
ここにおけるこの水分感知シート８は、たとえば圧力不透過性のものとすることができ、この場合は、圧力導入口６から取り込まれたタイヤ内圧は、水分感知シート８を迂回して圧力検知部３へ供給されることになる。

ところで、「印刷」は、文字、図形、記号、画像等のいずれについてのものであってもよく、またここにいう印刷は、文字通りの印刷のみならず、塗布、複写、印字等の他、手書きをもその概念中に含むものとする。

このように構成してなる圧力センサ１は、それ自身が水分、湿気等に晒されて水感知シート８に水分が付着したときは、その事実を、好ましくは、印刷シートの水溶性着色剤のにじみ、流れ等の現象の発生をもって、いつの時点にあっても明確に確認することができるので、圧力センサ１の故障原因を究明等するに当たって、より緻密にして信頼度の高い解析を行うことが可能となる。

図２は、この発明の一の実施形態の圧力センサの組立て工程を例示する図である。ここでははじめに、圧力検知部３と電子部品実装基板４とを、図２（ａ）に示すように組付けた状態で、その圧力検知部３の本体部分３ａの項部に、螺合キャップ３ｂを介して水分感知シート８を挟み込み固定し、次いで、圧力検知部３、直接的にはその螺合キャップ３ｂをハウジング２の上部部分２ａに設けた内向きリブ２ｂに掛合させて、図２（ｂ）に示すように位置決め固定し、その後は、上部部分２ａ内の余剰スペース内へ封止剤５を充填するとともに、ハウジング２の底部基板２ｃをその上部部分２ａに図２（ｂ）に仮想線で示すように接着、溶着等させてそのスペースを密閉することによって圧力センサ１を構成する。

ここで、図２に示す実施形態の圧力センサ１は、ハウジング２に二個の圧力導入口６を設け、また、圧力検知部３の螺合キャップ３ｂの外面に、圧力の迂曲通路形成用の突条３ｃを設けるとともに、キャップ３ｂの中央部に一個の貫通孔３ｄを設けている点において、図１に示すそれとは構成を幾分異にするものであるも、この圧力センサによってもまた水分感知シート８の作用下で、先に述べたところと同様の効果をもたらすことができる。

従って、図２に示すこの圧力センサ１では、圧力感知部３の本体部分３ａの頂面と、ハウジング２の上部部分２ａの内面との間が、先に述べた圧力検知スペース７に相当する部分となる。

圧力センサの基本形態を模式的に示す縦断面図である。 この発明の一の実施形態の圧力センサの組立て工程を例示する図１と同様の断面図である。

符号の説明

１ 圧力センサ
２ ハウジング
３ 圧力検知部
４ 電子部品実装基板
５ 封止剤
６ 圧力導入口
７ 内圧検知スペース
８ 水感知シート

Claims (2)

1. タイヤ内圧監視システムに適用され、ハウジングによってホイールリムに取り付けられてタイヤ内圧を検知する圧力センサであって、
   ハウジングに形成した圧力導入口と対応する位置でハウジング内に水分感知シートを配設し、前記ハウジング内に設けた圧力検知部との間で前記水分感知シートを挟み込み固定する螺合キャップの外面に、圧力の迂曲通路形成用の突条を設けてなる圧力センサ。
2. 水分感知シートを、水溶性着色剤による印刷シートとしてなる請求項１に記載の圧力センサ。

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