JP5305647B2 - 車輪の動作パラメータを測定するための電子ユニット - Google Patents

Description

本発明は車輪の動作パラメータを測定するための電子ユニットに関するものであり、電子モジュールと該電子モジュールをホイールリムに固定的に取り付けるためのインフレーションバルブとから成る。

ますます多くの自動車が、車両に取り付けられたセンサを含む、パラメータ監視および/または測定用のシステムを備えるようになってきている。

このようなシステムの１つの例として、各車輪に電子モジュールを取り付けた監視システムが挙げられる。これらの電子モジュールは、ホイールに取り付けられたタイヤの圧力および/または温度のようなパラメータを測定する専用モジュールであり、測定されたパラメータの異常な変化をすべて運転者に通知することを目的としている。

電子モジュールをホイールリムに取り付けるために現在最も一般的に行われている解決手段の１つは、電子モジュールとこの電子モジュールをホイールリムに固定的に取り付けるために電子モジュールに連結されるインフレーションバルブとから構成された電子ユニットを製造することである。

さらに、各電子モジュールは通常は外部「アイレット」を有しており、各インフレーションバルブは、このアイレットとリムに形成されたオリフィスとを通って延びるよう設計されたボディと、インフレーションバルブをホイールリムに固定するための面を成すショルダーによってボディから分離されたアッセンブリヘッドとから構成されている。

このような設計のおかげで、電子モジュールにはかなりの応力（遠心力、振動、加速等）が掛かるにもかかわらず、電子モジュールを確実に正しい位置に保持するスクリュートルクを得ることができる。

しかしながら、力の伝達のためには電子モジュールを極めて硬くしなければならず、それゆえ電子モジュールが複雑になってしまう。

さらに、インフレーションバルブを電子モジュール上に組み立てるという原則のため、インフレーションバルブの取付専用に死容積を配置する必要が生じ、電子モジュールが著しく超過寸法かつ超過重量となってしまう。

本発明はこれらの欠点を解消することを目標としており、その主な課題は、かなり大きな応力にも耐えることができ、かつ、大きさと重さが最適に低減された電子モジュールを備えた電子ユニットを提供することである。

上記課題は、車輪の動作パラメータを測定するための電子ユニットであって、電子モジュールと、該電子モジュールをホイールリムに固定的に取り付けるためのインフレーションバルブとから成り、インフレーションバルブはホイールリム内に形成されたオリフィスを通って延びるボディと、該インフレーションバルブをホイールリムに固定するための面を成すショルダーによってボディから分離されたアッセンブリヘッドとから構成されたものである形式の電子ユニットにおいて、電子モジュールは外壁を有しており、外壁はインフレーションバルブのアッセンブリヘッドのための横置きハウジングを画定しており、横置きハウジングは前記電子モジュールと一体に形成される金属プレートによって区切られており、金属プレートは前記アッセンブリヘッドの固定面を押し当てるためのものであり、前記インフレーションバルブのボディを通すための切り欠きを備えている、ことを特徴とする車輪の動作パラメータを測定するための電子ユニットにより解決される。

本発明の主体は電子モジュールと該電子モジュールをホイールリムに固定的に取り付けるためのインフレーションバルブとから成る電子ユニットであり、インフレーションバルブはホイールリムに形成されたオリフィスを通って延びるボディと、該インフレーションバルブをホイールリムに固定するための面を成すショルダーによってボディから分離されたアッセンブリヘッドとから構成されている。

本発明によれば、この電子ユニットはインフレーションバルブのアッセンブリヘッドのための横置きハウジングを成す外壁を有しており、横置きハウジングは電子モジュールと一体に形成される金属プレートによって画定されており、金属プレートはアッセンブリヘッドの固定面を押し当てるためのものであり、インフレーションバルブのボディを通すための切り欠きを備えている。

本発明によれば、アッセンブリヘッドが金属プレートに押し当てられて固定されることで、金属部分間の接触のみから成る力伝達のための運動連鎖を生じさせることができるため、スクリュートルクの維持を確実に高めることができる。

さらに、アッセンブリヘッドはアッセンブリヘッドを受け入れるよう設計された横置きハウジングに直接挿入することができるため、インフレーションバルブの取付けにデッドゾーンは不要である。よって、電子モジュールの寸法および重量が最適化される。

本発明の有利な実施形態によれば、金属プレートの切り欠きの形状が、この切り欠きを通って延びるインフレーションバルブのボディの保持手段を形成する。

この構成によれば、各電子ユニットの２つの部材のプレアッセンブリーを得ることが可能であり、特に、電子モジュールがリムに取り付けられるまでの電子モジュールの保管と管理が楽になる。

また、切り欠きの形状がインフレーションバルブの保持手段を形成するので、インフレーションバルブのボディをこの切り欠きの中に挿入してそこに保持するためには、インフレーションバルブのボディが斜めに傾斜を有していなければならないことに注意されたい。しかし、この取付け作業は何ら特定の死容積を必要としないので、電子モジュールの寸法がこのような取付けの影響を受けるということはない。

さらに、本発明の有利な実施形態では、電子モジュールはプラスチック成形されており、金属プレートは前記電子モジュールの製造時にオーバーモールドされるインサートでできている。

さらに、金属プレートの切り欠きの両側には、有利には、電子モジュールを成形する時にふさぐのに適した開口部がそれぞれ１つずつ開けられている。

さらに、金属プレートとアッセンブリヘッドの固定面は有利には円筒形の接触面有しており、この接触面により、インフレーションバルブがホイールリムに固定される前に、インフレーションバルブの長手軸に対する電子モジュールの傾きを調整することが可能である。このような連結のおかげで、特に、電子モジュールをリムの底部に接触した状態に維持することによって応力の印加を制限する目的で、電子モジュールの位置をリムの輪郭にしたがって調節することが可能となる。

本発明の別の有利な実施形態によれば、金属プレートの切り欠きは、切り欠きの底部から切り欠きの各端部までの厚さが増大するセクションを有している。このように厚さが可変であるため、特に遠心力の作用による電子モジュールの傾動の防止に役立つカムプロフィールを得ることができる。

さらに、電子モジュールを硬くするために、電子モジュールは外周部の返しで縁取られた横断壁を有しており、この横断壁上では、２つの平行な外部リブが２つの持送りの中へと延びており、２つの持送りの端部の間には金属プレートが延在しており、そのため横置きハウジングは前記金属プレート、前記持送り、および外周部の返しによって画定される。

さらに、通常インフレーションバルブにはアッセンブリヘッドの固定面の反対側にある後面と呼ばれる面に開口する軸方向通気ダクトが貫通しているが、この通気ダクトを空気が通り易くするために、横置きハウジングは横置きハウジングの中へ突き出た２つの内部リブを有することが好ましい。これら２つの内部リブはアッセンブリヘッドの後面に対して２つの直線状の圧力面を成すように形成され、通気ダクトの流出口の両側に延在するように配置される。

本発明によれば、モジュールとインフレーションバルブを迅速かつ極めて容易に固定的に取り付ける（および取外す）ことが可能である。特に、これら２つの部材は単純に入れ子になっており、簡単な保持手段で最終的に締付けされる前に、適切な位置に保持される。アッセンブリ（モジュール＋バルブ）の締結と最終的な（しかし元に戻すこともできる）固定は、バルブが通常のナットでリムに締結されるときにだけ実行される。それゆえ、モジュールは容易にしかも非常に低コストでモジュール上に配置される。

本発明の他の特徴、対象、及び利点は、添付図面を参照して以下の詳細な説明から明らかとなる。ただし、添付図面は本発明の有利な実施形態を非限定的な例として示したものである。

例として図に示された本発明による電子ユニットは、車輪の動作パラメータ（圧力、温度、加速度等）を測定し、測定データを車両に取り付けられた中央ユニットに伝送する目的で車輪に取り付けられるよう設計されている。

この電子ユニットはタイヤケーシング内への取付けに適した電子モジュール１とインフレーションバルブ２から構成されており、インフレーションバルブ２は、このタイヤを装着したホイールのリムに前記電子モジュールを固定的に取り付けるために、前記電子モジュールに連結されている。

ます、インフレーションバルブ２は単一部品として形成されており、アッセンブリヘッド４につながる円筒形のボディ（図２）を有している。ボディとアッセンブリヘッドには、アッセンブリヘッド９の後面９に開口する軸方向通気ダクト５が貫通している。

このインフレーションバルブ４のボディ３も、下記の異なる直径を有する２つの円筒形の縦セクションから形成されている：
−前記通気ダクト５（図１）を閉じるためのキャップ２６（図３）を取り付けるために先端部分がネジ切りされた、直径の小さな先端セクション６、
−同様に電子ユニットをリムに取り付けるために先端部分７ａがネジ切りされた、アッセンブリヘッド４につながる中間セクション７。

一方、インフレーションバルブ２のアッセンブリヘッド４の方は中間セクション７の直径よりも大きな幅と前記直径にほぼ等しい高さを持っているため、ボディ３は固定面と呼ばれる横面を形成するショルダー８により分離され、ボディの両側に対称的に分けられた２つの半面８ａ，８ｂに分割されている。

さらに、２つの半面８ａ，８ｂのそれぞれ、インフレーションバルブ２をその対称軸Ｖに垂直な軸を中心として旋回させるのに適した凸状に丸められた形をしている。

アッセンブリヘッド４の後面９はインフレーションバルブ２の長手軸に対して約１３０°だけ傾いた軸の上にある平坦な面から成っている。

一方、この電子ユニットの電子モジュール１の方は、実際のモジュール１０と、インフレーションバルブ２のアッセンブリヘッド４のハウジングを画定する金属インサート１１から構成されている。

さらに、モジュール１０はプラスチック成形されたものであり、インサート１１は前記電子モジュールの製造時にオーバーモールドされる。
まず、モジュール１０は中空ケーシングから成っており、この中空ケーシングは電子ユニットの「電子部品」を収納するように設計されたものであり、外周部の返し１４で縁取られた横断壁１３によって形成されている。

さらに、横断壁１３には平行な２つの外部リブ１５，１６が配置されており、これらのリブは２つの持送り１７の中へと延びている。持送り１７はそれぞれ、インサート１１の端部の１つをオーバーモールドすることで挿入される溝の画定のために、成形の際に形状を適合させてある。

図に示されているように、２つの持送り１７とインサート１１と返し１４は、アッセンブリヘッド４を収納するのに適した形状の横置きハウジング１２を画定するように配置されている。
この目的で、ハウジング１２に相当する返し１４の長さ１４ｂ（図３）の部分がアッセンブリヘッド４の後面９と対になって傾斜面を形成しているのに対して、このハウジング１２の外部にある返し１４の長さ１４ａ（図２）の部分は横断壁１３に対して垂直であることに注意されたい。

最後に、横置きハウジング１２は返し１４ｂに対して突き出る形で横置きハウジング内に配置された２つの内部リブ１９を有しており、これら内部リブはアッセンブリヘッド４の後面９に対する２つの直線状の圧力面を画定し、通気ダクト５の流出口５ａ（図３）の両側に延在している。

最後に、インサート１１（図２）はインフレーションバルブ２のアッセンブリヘッド４の固定面８を押し当てるための金属プレートから成っており、前記インフレーションバルブのボディ３を通す切り欠き２０を備えている。

さらに、この切り欠き２０の形状がこの切り欠きを通って延びるインフレーションバルブ２のボディ３の中間セクション７を保持する手段を形成している。

最後に、この切り欠き２０は切り欠きの底部から切り欠きの各端部２０ｂまでの厚さが増大するセクション２０ａを有している。

インサート１１は、この切り欠き２０の両側に、アッセンブリヘッド４の固定面８を受け入れ押し当てるための凸状に丸められた支え面２１を有している。

最後に、インサート１１は２つの開口部２２を有しており、これら２つの開口部は切り欠き２０の両側にそれぞれ１つずつ配置されており、電子モジュールを成形する際にふさがれるように「溝」１８の中へと延びている。

本発明による電子ユニットの電子モジュール１とインフレーションバルブ２はまず、切り欠き２０の形状（保持手段も形成する）のおかげで、インフレーションバルブ２のアッセンブリヘッド４が横置きハウジング１２内に収納されている位置でプレアセンブルされる。

注目すべきことは、インフレーションバルブ２のこのような取付けでは、アッセンブリヘッド４を傾けることで、アッセンブリヘッドを受け入れるように設計された横置きハウジング１２の中にアッセンブリヘッド４を直接挿入することができるので、デッドゾーンは必要ないということである。よって、電子モジュール１の寸法および重量が最適化される。

電子ユニットをリム２３に取り付けるために、環状シール２８（図３）は、ボディ３の中間セクション７の辺りに配置され、前記ボディを通常前記リム内に配置されているボアの中に取り付けた後に、リム２３とインサート１１の間で圧縮されるこの環状シールは（少なくとも部分的に）金属カップ（図示せず）の中に収容されている。よって、リムとインサートの間にシールが締め付けられている間は、金属部分のみが相互に接触する。

電子モジュール１の傾きはリムの輪郭を画定する角度ａに応じて調節される。これは主にリム２３の底部を成す凹部２４に前記電子モジュールを保持するためである。

最後に、電子ユニットはボディ３の中間セクション７のネジ切りされた先端部７ａに（金属）ナット２７をネジ止めすることで固定される。

この固定が完了すると、アッセンブリヘッド４はインサート１１に押し当てられて固定される。したがって、力を伝達する運動連鎖は金属部分間の接触のみから成り、スクリュートルクの維持を確実に高めることができる。

さらに、アッセンブリヘッドはアッセンブリヘッドを収納するように設計された横置きハウジングに直接挿入することができるため、インフレーションバルブ２の取付けにデッドゾーンは不要である。よって、電子モジュール１の寸法および重量が最適化される。

「デッドゾーン」とは、例えば、インフレーションバルブ２を中に収納するためにモジュールに貫通孔を開ける場合のように、バルブヘッドを受け入れるためだけにモジュール１０内に形成され、その中に電子部品を入れることのできないゾーンを意味している。本発明によれば、モジュールの中で電子部品を収容している部分はこれらの電子部品を受け入れるためだけに寸法が決められる。バルブヘッドを入れるための（したがって、バルブとモジュールの連結のための）ゾーン１２は電子部品区画の外に（図示の例では横に）位置している。

本発明による電子ユニットの透視図である。 この電子ユニットの分解透視図である。 車輪のリムに取り付けられたこの電子ユニットを示す断面図である。

Claims (7)

1. 車輪の動作パラメータを測定するための電子ユニットであって、
   電子モジュール（１）と、該電子モジュールをホイールリム（２３）に固定的に取り付けるためのインフレーションバルブ（２）と、を有し、
   インフレーションバルブ（２）はホイールリム（２３）内に形成されたオリフィスを通って延びるボディ（３）と、該インフレーションバルブをホイールリムに固定するための面を成すショルダー（８）によってボディ（３）から分離されたアッセンブリヘッド（４）とから構成されたものである形式の電子ユニットにおいて、
   電子モジュール（１）は外壁（１３，１４）を有しており、外壁（１３，１４）はインフレーションバルブ（２）のアッセンブリヘッド（４）のための横置きハウジング（１２）を画定しており、横置きハウジング（１２）は前記電子モジュールと一体に形成される金属プレート（１１）によって区切られており、金属プレート（１１）は前記アッセンブリヘッドの固定面（８）を押し当てるためのものであり、前記インフレーションバルブのボディ（３）を通すための切り欠き（２０）を備え、
   インフレーションバルブ（２）には、アッセンブリヘッド（４）の固定面（８）の反対側にある平坦な面である後面（９）に開口する軸方向通気ダクト（５）が貫通しており、
   横置きハウジング（１２）は該横置きハウジングの中へ突き出た２つの内部リブ（１９）を有しており、これら２つの内部リブ（１９）は前記後面（９）に対して２つの直線状の圧力面を成すように形成されており、通気ダクト（５）の流出口（５ａ）の両側に延在するよう配置されている、
   ことを特徴とする車輪の動作パラメータを測定するための電子ユニット。
2. 金属プレート（１１）の切り欠き（２０）の形状が、該切り欠きを通って延びるインフレーションバルブ（２）のボディ（３）の保持手段を形成する、請求項１記載の電子ユニット。
3. 電子モジュール（１）はプラスチック成形されており、金属プレート（１１）は前記電子モジュールの製造時にオーバーモールドされるインサートから成る、請求項１または２記載の電子ユニット。
4. 金属プレート（１１）の切り欠き（１０）の両側には、電子モジュール（１）を成形する際にふさがれる開口部（２２）がそれぞれ１つずつ開けられている、請求項３記載の電子ユニット。
5. 金属プレート（１１）とアッセンブリヘッド（４）の固定面（８）は円筒形の接触面（２１）を有しており、該接触面（２１）により、インフレーションバルブがホイールリム（２３）に固定される前に、インフレーションバルブ（２）の長手軸に対する電子モジュール（１）の傾きを調整することが可能である、請求項１から４のいずれか１項記載の電子ユニット。
6. 金属プレート（１１）の切り欠き（２０）は切り欠きの底部から切り欠きの各端部までの厚さが増大するセクション（２０ａ，２０ｂ）を有している、請求項５記載の電子ユニット。
7. 電子モジュール（１）は外周部の返し（１４）で縁取られた横断壁（１３）を有しており、該横断壁上では、２つの平行な外部リブ（１５，１６）が２つの持送り（１７）の中へと延びており、２つの持送り（１７）の端部の間には金属プレート（１１）が延在しており、そのため横置きハウジング（１２）は前記金属プレート、前記持送り、および外周部の返し（１４）により画定される、請求項１から６のいずれか１項記載の電子ユニット。

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