JP5327237B2

JP5327237B2 - タイヤの状態に関する情報を送信する送信装置およびタイヤ状態監視システム

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Publication number: JP5327237B2
Application number: JP2011008054A
Authority: JP
Inventors: 大輔金成
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2011-01-18
Filing date: 2011-01-18
Publication date: 2013-10-30
Anticipated expiration: 2031-01-18
Also published as: DE112012000492T5; US20130298658A1; KR20130140714A; JP2012148650A; CN103282218B; WO2012098858A1; CN103282218A; US8820154B2; DE112012000492B4; KR101759579B1

Description

本発明は、タイヤ空洞領域内に設けられ、タイヤの状態に関するタイヤ情報を送信する送信装置、およびタイヤの異常の有無を判定するタイヤ状態監視システムに関する。

従来より、車両に装着されたタイヤの空気圧を点検管理することが、タイヤの耐久性向上、耐摩耗性向上、燃費の向上、あるいは、乗り心地の向上、さらには、操縦性能の向上の点で望まれている。このため、タイヤの空気圧を監視するシステムが種々提案されている。このシステムは、一般的に、車輪に装着されたタイヤの空気圧の情報を検出し、その情報を送信する送信装置を各車輪のタイヤ空洞領域に設けるとともに、各タイヤの空気圧の情報を送信装置から取得してタイヤの空気圧を監視する。

一方、タイヤがパンクしたときに、タイヤとリムとにより挟まれたタイヤ空洞領域内に注入するパンク修理剤がよく用いられている。このパンク修理剤は液体であるため、パンク修理剤がタイヤ空洞領域に注入されると、タイヤ空洞領域内に面するタイヤ内表面の他、タイヤ空洞領域に設けられた送信装置にもパンク修理剤が付着し、場合によっては固化して送信装置に設けられた開口部を塞ぎ、空気圧の計測に影響を与えるといった問題がある。

この問題に対して、検出用の連通部からの異物の侵入を防止して、正常な検出状態を保持することができる車輪状態検出装置が提案されている（特許文献１）。
具体的には、車輪状態検出装置のＴＰＭＳ（Tire Pressure Monitoring System）バルブには、ケースに設けられた連通孔を開閉する連通部開閉機構が設けられている。パンク修理の際にそのパンク修理剤が連通孔を介して検出空間に侵入するのが規制される。この連通部開閉機構は、蓋体およびねじりコイルばねを含むメカ的機構により構成され、車輪に作用する遠心力により連通孔が自動的に開閉されるようになっている。

さらに、パンク修理時、パンク修理剤を使用した場合、その後、タイヤ空気圧が低下する可能性があることを乗員に知らせることができるタイヤ空気圧監視システムおよびタイヤ空気圧センサユニットも提案されている（特許文献２）。
具体的には、タイヤ空気圧監視システムは、車両の各タイヤに設けられ、空気圧センサと送信機を有するセンサユニットと、該センサユニットからの電波を受信する受信機と、各タイヤの空気圧が閾値以下となった場合、警報を出す制御ＥＣＵと、を備える。このシステムにおいて、各タイヤのパンクを判定するパンク判定手段と、パンクと判定された後、パンク修理剤を使用してパンクを修理したか否かを判定するパンク修理剤使用判定手段と、を設け、前記制御ＥＣＵは、パンクしたタイヤがパンク修理剤を使用して修理したと判定されると、前記空気圧センサからのタイヤ空気圧値が正常値であっても警報を継続する。

特開２００８−６２７３０号公報特開２００７−１９６８３４号公報

特許文献１に記載の装置の連通部開閉機構は、蓋体およびねじりコイルばねを含むメカ的機構により構成されるので、装置自体が複雑になり、コストもかかるといった問題が生じる。
特許文献２に記載のシステムおよびユニットは、パンク修理剤を使用してタイヤを修理した後において計測されたタイヤの空気圧の情報が正しいか否かがわからない。このため、パンク修理後において、タイヤの異常の有無を判定することはできない。

そこで、本発明は、上記従来技術とは異なる新たな方式により、パンク修理剤を用いてタイヤのパンクを修理しても、依然としてタイヤの空気圧情報等のタイヤ情報を適切に検出し送信できる送信装置およびタイヤの異常の有無を判定するタイヤ状態監視システムを提供することを目的とする。

本発明における第１の態様は、タイヤ空洞領域に設けられ、タイヤの状態に関するタイヤ情報を送信する送信装置である。
当該装置は、タイヤとリムで囲まれたタイヤ空洞領域に充填される気体の状態を、タイヤ情報として検出するセンサと、
検出したタイヤ情報を無線により送信する送信機と、
前記センサおよび前記送信機を覆う筐体と、を有し、
前記筐体の表面に、前記筐体の内部空間と前記タイヤ空洞領域との間を接続する、開口部が設けられ、前記開口部は、前記筐体の表面上で、直線を成して延在するように設けられ、前記開口部の延在方向と直交する開口幅の最大値は０．６ｍｍ以上０．８ｍｍ以下であり、
前記開口部の開口幅の最大値に対する、前記開口部の延在方向に沿った長さの比は、３以上２５／３以下であり、
前記開口部は、前記筐体を貫通する線状の通気孔の外側開口端であり、前記通気孔の前記内部空間に面する前記通気孔の開口端を内側開口端というとき、前記内側開口端の開口幅は、前記外側開口端の開口幅に比べて広く、
前記筐体の表面には、前記タイヤ空洞領域に突出した突出部が設けられ、前記開口部は、前記突出部の頂部を通り、
前記開口部の両端部を結ぶ直線の方向が、装着するタイヤのタイヤ幅方向に対して±３０度の範囲内であるように、前記開口部は設けられている。

その際、前記開口部は、前記開口部の両端に進むにしたがって開口幅が狭くなる、ことが好ましい。

本発明における第２の態様は、タイヤ状態監視システムである。
前記システムは、前記システムは、送信装置と、受信装置と、監視部と、を備え、
前記送信装置は、
タイヤとリムで囲まれたタイヤ空洞領域に充填される気体の状態を、タイヤ情報として検出するセンサと、
検出したタイヤ情報を無線により送信する送信機と、
前記センサおよび前記送信機を覆う筐体と、を有する。
前記筐体の表面に、前記筐体の内部空間と前記タイヤ空洞領域との間を接続する開口部が設けられ、前記開口部は、前記筐体の表面上で、直線で延在し、前記開口部の延在方向と直交する開口幅の最大値は０．６ｍｍ以上０．８ｍｍ以下である。
前記開口部の開口幅の最大値に対する、前記開口部の延在方向に沿った長さの比は、３以上２５／３以下である。
前記開口部は、前記筐体を貫通する線状の通気孔の外側開口端であり、前記通気孔の前記内部空間に面する前記通気孔の開口端を内側開口端というとき、前記内側開口端の開口幅は、前記外側開口端の開口幅に比べて広く、
前記筐体の表面には、前記タイヤ空洞領域に突出した突出部が設けられ、前記開口部は、前記突出部の頂部を通り、
前記開口部の両端部を結ぶ直線の方向が、装着するタイヤのタイヤ幅方向に対して±３０度の範囲内であるように、前記開口部は設けられている。
前記受信装置は、前記送信機から送信された前記タイヤ情報を受信する。
前記監視部は、前記タイヤ情報に基づいて、タイヤの異常の有無を判定し、判定結果を報知する。

上述の送信装置およびタイヤ状態監視システムは、パンク修理剤を用いてタイヤのパンクを修理しても、タイヤの空気圧情報等のタイヤ情報を適切に計測し取得することができる。

タイヤ状態監視システムの一実施形態であるタイヤ空気圧モニタリングシステムの全体概要を示す図である。図１に示す送信デバイスがタイヤ空洞領域内に固定される方法の一例を説明する図である。図２に示す送信デバイスがタイヤバルブと一体化したデバイス全体を示す斜視図である。（ａ）は、図３に示すＡ−Ａ線に沿った送信デバイスの矢視断面図であり、（ｂ）は、送信デバイスの筐体に設けられた開口部の拡大図である。図１に示す送信デバイスの回路構成図である。図１に示す監視装置の回路構成図である。本実施形態の通気孔の形状の一例を説明する図である。（ａ），(ｂ)は、本実施形態の開口部の他の例を説明する図である。（ａ）〜（ｃ）は、開口部と突出部の他の例を説明する図である。（ａ），（ｂ）は、本実施形態の通気孔の断面の例を説明する図である。本実施形態の開口部の向きを説明する図である。

以下、本発明の送信装置およびタイヤ状態監視システムについて詳細に説明する。
図１は、タイヤ状態監視システムの一実施形態であるタイヤ空気圧モニタリングシステム１０の全体概要を示す図である。

（タイヤ空気圧モニタリングシステムの概要）
タイヤ空気圧モニタリングシステム（以下、システムという）１０は、車両１２に搭載されている。システム１０は、車両１２の各車輪のタイヤ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄの各タイヤ空洞領域に設けられた空気圧情報送信デバイス（以下、送信デバイスという）１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄと、監視装置１８と、を有する。

送信デバイス１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄは、いずれもタイヤとリムで囲まれたタイヤ空洞領域に充填される空気圧に関する情報を、タイヤ情報として検出し、このタイヤ情報を監視装置１８に無線で送信する。以降、送信デバイス１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄをまとめて説明するとき、送信デバイス１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄを総称して送信デバイス１６という。

（送信デバイスの構成）
図２は、送信デバイス１６がタイヤ空洞領域内に固定される方法の一例を説明する図である。図３は、図２に示す送信デバイス１６がタイヤバルブ２０と一体化したデバイス全体を示す斜視図である。
送信デバイス１６は、タイヤ空洞領域の側に延びるタイヤバルブ２０の端部に設けられ、タイヤバルブ２０がリム１９に機械的に固定されることにより、タイヤ空洞領域内に固定されて配置される。
図４（ａ）は、図３に示すＡ−Ａ線に沿った送信デバイス１６の矢視断面図である。図４（ａ）に示すように、送信デバイス１６は、筐体２２と、筐体２２の内部に設けられた回路２４とを有する。回路２４は、基板２６と、基板２６に設けられたセンサユニット２８と、送信機３０と、処理ユニット３２と、電源部３４と、アンテナ４０（図５参照）と、を有する。筐体２２で囲まれる内部空間は、センサ空間３８を残して封止樹脂３９で充填され、回路２４は封止樹脂３９によって筐体２２内に固定されている。

図５は、送信デバイス１６の回路構成図である。
センサユニット２８は、空気圧センサ２８ａとＡ／Ｄ変換器２８ｂを有する。空気圧センサ２８ａは、筐体２２内のセンサ空間３８の空気圧を感知し、圧力信号を出力する。筐体２２内のセンサ空間３８は、筐体２２を貫通した通気孔３６を介してタイヤ空洞領域の空間と連通している。
Ａ／Ｄ変換器２８ｂは、空気圧センサ２８ａから出力された圧力信号をデジタル変換し、圧力データを出力する。

処理ユニット３２は、中央処理部３２ａと記憶部３２ｂとを有する。中央処理部３２ａは、記憶部３２ｂの半導体メモリに格納されているプログラムに基づいて動作する。中央処理部３２ａは、電力が供給されて駆動すると、センサユニット２８から送られてくる圧力データを所定時間間隔、例えば５分毎に、送信機３０を介して監視装置１８に空気圧の情報である圧力データを送信するように制御する。記憶部３２ｂには送信デバイス１６に固有の識別情報が予め記憶されており、中央処理部３２ａは圧力データと共に識別情報を監視装置１８に送信するように制御する。

記憶部３２ｂは、中央処理部３２ａを動作するプログラムが記録されているＲＯＭと、例えばＥＥＰＲＯＭ等の書き換え可能な不揮発性のメモリとを備える。送信デバイス１６の固有の識別情報は、記憶部３２ｂの書き換え不可領域に記憶されている。

送信機３０は、発振回路３０ａと、変調回路３０ｂと、増幅回路３０ｃとを有する。
発振回路３０ａは、搬送波信号、例えば３１５ＭＨｚ帯の周波数のＲＦ信号を生成する。
変調回路３０ｂは、中央処理部３２ａから送られた圧力データと送信デバイス１６に固有の識別情報とを用いて、搬送波信号を変調して送信信号を生成する。変調方式は、振幅偏移変調（ＡＳＫ）、周波数変調（ＦＭ）、周波数偏移変調（ＦＳＫ）、位相変調（ＰＭ）、位相偏移変調（ＰＳＫ）等の方式を用いることができる。
増幅回路３０ｃは、変調回路３０ｂで生成された送信信号を増幅し、アンテナ４０を介して、送信信号を監視装置１８に無線で送信する。
電源部３４は、例えば二次バッテリが用いられ、略半永久的にセンサユニット２８と、送信機３０と、処理ユニット３２と、に電力を供給する。

このような回路２４を覆う筐体２２の表面には、図４（ａ），（ｂ）に示すように、筐体２２の内部空間であるセンサ空間３８とタイヤ空洞領域との間を接続する開口部３６ａが設けられている。開口部３６ａは、通気孔３６のタイヤ空洞領域に面した外側開口端である。
この開口部３６ａは、筐体２２の表面上で、直線状を成して一方向に延在するように設けられている。開口部３６ａの直線状に延びる延在方向と直交する開口幅の最大値は０．８ｍｍ以下である。開口部３６ａは、図４（ｂ）に示すように、開口部３６ａの両端に進むにしたがって開口幅が狭くなることが、機械的強度および筐体樹脂の成形性の点から好ましい。
通気孔３６と開口部４２については後述する。

なお、本実施形態の送信デバイス１６は、タイヤ空洞領域内に充填された空気圧を、空気の状態として検出するが、検出する空気の状態は、空気圧の他に、タイヤ空洞領域内の空気の温度であってもよい。
また、送信デバイス１６は、タイヤバルブ２０に固定される他、タイヤ空洞領域に面したタイヤ内表面あるいは、タイヤ空洞領域に面したリム１９の表面に直接固定されてもよい。

（監視装置の構成）
図６は、監視装置１８の回路構成図である。
監視装置１８は、例えば車両１０の運転席の位置に配置され、ドライバーに空気圧の情報を報知する。監視装置１８は、アンテナ５２と、受信部５４と、受信バッファ５６と、中央処理部５８と、記憶部６０と、操作部６２と、スイッチ６４と、表示制御部６６と、表示部６８と、電源部７０と、を有する。

アンテナ５２は、送信デバイス１６の送信周波数と同じ周波数に整合され、受信部５４に接続されている。
受信部５４は、送信デバイス１６から送信された所定の周波数の送信信号を受信し、復調処理をして圧力データと識別情報のデータを取り出す。このデータは、受信バッファ５６に出力する。
受信バッファ５６は、受信部５４から出力された圧力データと識別情報のデータを一時的に格納する。格納された圧力データと識別情報のデータは、中央処理部５８からの指示にしたがって、中央処理部５８に出力される。

中央処理部５８は、主にＣＰＵで構成され、記憶部６０に記憶されているプログラムに基づいて動作する。中央処理部５８は、受信した圧力データと識別情報のデータに基づいて、識別情報毎にタイヤ１４ａ〜１４ｄの空気圧を監視する。具体的には、圧力データに基づいて、タイヤの異常の有無を判定し、判定結果を報知する。タイヤの異常の有無を判定するとは、例えば、空気圧が異常に低くなり、あるいは短時間に急激に低下して、タイヤがパンクしているか否かを判定することをいう。

中央処理部５８は、判定結果を表示制御部６６に出力し、表示制御部６６を介して判定結果を表示部６８に出力させる。
さらに、中央処理部５８は、操作部６２からの情報やスイッチ６４からの情報に応じて、送信デバイス１６との間で通信方式等の初期設定を行う。また、操作部６２からの情報により、中央処理部５８においてタイヤの異常の有無の判定を行うための判定条件を設定することもできる。
記憶部６０は、中央処理部５８のＣＰＵを動作するプログラムが記憶されたＲＯＭと、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリとを有する。この記憶部６０には、製造段階で、送信デバイス１６との間の通信方式のテーブルが記憶されている。送信デバイス１６と監視装置１８は、初期段階において、上記通信方式で通信する。通信方式テーブルには、送信デバイス１６のそれぞれの固有の識別情報に対応して、通信プロトコル、転送ビットレート、データフォーマット等の情報が含まれている。これらの情報は、操作部６２からの入力により自在に設定変更をすることができる。

操作部６２は、キーボード等の入力デバイスを含み、各種情報や条件を入力するために用いられる。スイッチ６４は、初期設定の開始を中央処理部５８に指示するために用いられる。
表示制御部６６は、中央処理部５８からの判定結果に応じて、タイヤの装着位置に対応させてタイヤの空気圧を表示部６８に表示させるように制御する。その際、表示制御部６６は、タイヤがパンク状態にあるといった判定結果も、表示部６８に同時に表示させるように制御する。
電源部７０は、車両１０に搭載されているバッテリから供給された電力を、監視装置１８の各部分に適した電圧に制御して電力を供給する。
このように、送信デバイス１６と監視装置１８は構成される。

（送信デバイスの通気孔及び開口部）
送信デバイス１６の筐体２２の表面には、上述したように、直線状を成して一方向の延在する開口部３６ａが設けられている。以下、通気孔３６と開口部３６ａについて詳細に説明する。
図７は、通気孔３６の断面形状を示す図である。開口部３６ａは、図７に示すように、筐体２２を貫通する通気孔３６の外側開口端である。通気孔３６のセンサ空間３８に面する通気孔３６の開口端を内側開口端というとき、内側開口端の開口幅Ｗ₂は、外側開口端の開口幅Ｗ₁に比べて広い。これは、内側開口端の開口幅Ｗ₂を狭くすることにより、毛細管現象を生じ難くし、開口部３６ａおよびその近傍に付着したパンク修理剤が通気孔３６内への浸入を抑制することができる。開口幅Ｗ₂は、開口幅Ｗ₁に対して広いことが好ましく、開口幅Ｗ₁の２倍以上が好ましく、４倍以上がより好ましい。

本実施形態では、開口部３６ａが、線状に延びる形状であっても、開口幅Ｗ₁の最大値が０．８ｍｍ以下であることにより、パンク修理剤が開口部３６ａあるいは開口部３６ａの周りに付着しても、通気孔３６、さらにはセンサ空間３８内にパンク修理剤が浸入することを抑制できる。万が一、パンク修理剤が通気孔３６に浸入して固化しても、開口部３６ａは線状に延在しているので、開口部３６ａの別の場所は、センサ空間３８とタイヤ空洞領域との間の連通を維持することができる。したがって、パンク修理剤を用いてタイヤのパンクを修理しても、タイヤの空気圧情報等のタイヤ情報を適切に計測し取得することができる。
また、開口部３６ａの開口幅の最大値に対する、開口部３６ａの延在方向に沿った長さの比は、３以上であることが、パンク修理剤が通気孔３６に浸入することを抑制する点で、好ましい。より好ましくは上記比は５以上である。なお、開口部３６ａの周りの表面は、撥水処理が施されることが好ましい。撥水処理が施されることにより、パンク修理剤が付着し難くなる。なお、撥水処理には、例えば、シリコン系樹脂、フッ素系樹脂、あるいは、有機シリル基またはフルオロアルキル基等をグラフトさせた変性樹脂等が表面の材料として用いられる。また、撥水性を発現する微細な凹凸パターンを施してもよい。

図８（ａ），（ｂ）は、本実施形態の開口部の他の例を説明する図である。図８（ａ）は、開口部３６ａの形状の一例を示す。開口部３６ａは、一方向に直線状に延在するが、開口幅は、部分的に狭くなっている。このような開口部３６ａの形状であっても、開口部３６ａあるいは開口部３６ａの周りにパンク修理剤が付着しても、通気孔３６、さらにはセンサ空間３８内にパンク修理剤が浸入することを抑制できる。万が一、パンク修理剤が通気孔３６に浸入して固化しても、開口部３６ａは線状に延在しているので、開口部３６ａの別の場所は、センサ空間３８とタイヤ空洞領域との間の連通を維持することができる。
図８（ｂ）は、開口部３６ａの別の例を示す。図８（ｂ）に示す開口部３６ａは、一方向に延在した線状の開口部ではなく、ジグザグ状を成している。このような形状の開口部３６ａであっても、開口部３６ａあるいは開口部３６ａの周りにパンク修理剤が付着しても、通気孔３６、さらにはセンサ空間３８内にパンク修理剤が浸入することを抑制できる。万が一、パンク修理剤が通気孔３６に浸入して固化しても、開口部３６ａは線状に延在しているので、開口部３６ａの別の場所は、センサ空間３８とタイヤ空洞領域との間の連通を維持することができる。
また、開口部３６ａは、図８（ａ），（ｂ）に示す形状のほかに、渦巻き形状であってもよい。開口部３６ａは、少なくとも直線、あるいは、円、楕円、放物線等の曲線形状、さらには、曲線形状と直線形状を組み合わせた形状であってもよい。さらには、開口部３６ａは、線状に延在するが、この線が分岐してもよい。

図９（ａ）〜（ｃ）は、開口部３６ａの別の例を示す図である。図９（ａ）に示す例は、筐体２２の表面には、タイヤ空洞領域に向けて突出した円錐台形状の突出部４４が設けられ、開口部３６ａは、突出部４４の頂部を通っている。突出部４４は、装着すべきタイヤのタイヤ径方向の外側（タイヤ回転軸から離れる側）を向くように、筐体２２の表面に設けられることが好ましい。突出部４４がタイヤ径方向の外側に向くことにより、パンク修理剤の液滴が突出部４４の頂部に付着する可能性は低くなる。このため、突出部４４の頂部を線状に延びる開口部３６ａ全体にパンク修理剤が付着する可能性は低くなり、センサ空間３８とタイヤ空洞領域との間の連通を更に確実に維持することができる。
また、突出部４４の頂部および傾斜部の表面は、撥水処理が施されることが好ましい。突出部４４の頂部および傾斜部の表面に撥水処理が施されることにより、パンク修理剤が付着し難くなる他、万が一パンク修理剤が付着しても、タイヤの回転による遠心力によって容易にタイヤ径方向外側に向かって飛び散る。
なお、撥水処理には、例えば、シリコン系樹脂、フッ素系樹脂、あるいは、有機シリル基またはフルオロアルキル基等をグラフトさせた変性樹脂等が表面の材料として用いられる。また、撥水性を発現する微細な凹凸パターンを施してもよい。

図９（ｂ）に示す例は、図９（ａ）に示す円錐台形状の突出部４４の代わりに、滑らかな曲面形状の突出部４４を用いた例である。この突出部４４の頂部に、線状に延在する開口部３６ａが設けられる。図９（ｂ）に示す例においても、開口部３６ａが頂部を通るように設けられるので、図９（ａ）に示す突出部４４と同様の効果を有する。

図９（ｂ）に示す例に代えて、図９（ｃ）に示すように、開口部３６ａは、開口部３６ｂ，３６ｃに分岐するように構成されてもよい。図９（ｃ）に示す例では、開口部３６ａは突出部４４の頂部を通るように設けられ、この頂部において開口部３６ａは開口部３６ｂ、３６ｃに分岐する。なお、開口部が分岐する位置は、突出部４４の頂部でなくてもよいが、パンク修理剤の液滴が開口部３６ａに付着する可能性が低くなる点から、突出部４４の頂部で分岐することが好ましい。

図１０（ａ），（ｂ）は、通気孔３６と突出部４４の断面形状の例を示す図である。突出部４４は、図１０（ａ）に示すように、筐体２２がタイヤ空洞領域の方向に盛り上がるように突出して形成され、通気孔３６が、突出部４４の内側にできセンサ空間と一体化した内部空間４４ａと繋がっている。あるいは、図１０（ｂ）に示すように、突出部４４が筐体２２の表面から突出するように設けられ、突出部４４および筐体２２を貫通するように通気孔３６が設けられてもよい。これらの例においても、通気孔３６の外側開口端の開口幅に比べて、内側開口端の開口幅は広いことが好ましい。

図１１は、通気孔３６の配置の更に別の例を示す図であり、通気孔３６の開口部３６ａを上方から見た図である。筐体２２の表面には、タイヤ空洞領域に突出した突出部４４が設けられ、通気孔３６の開口部３６ａは、突出部４４の頂部を通り、開口部３６ａの両端部を結ぶ直線の方向が、装着するタイヤのタイヤ幅方向に対して±３０度の範囲内であるように、開口部３６ａは設けられている。すなわち、開口部３６ａの両端部を結ぶ直線のタイヤ幅方向に対する角度θが、−３０度〜＋３０度であることが好ましい。このように開口部３６ａの両端部を結ぶ直線の向きを定めるのは、突出部４４の頂部に通気孔３６による切れ込みが入ることにより、突出部４４の強度が弱くなり、筐体２２が破損するおそれを少なくするためである。すなわち、タイヤをリム組みするとき、タイヤのビード部がタイヤ幅方向に向けて送信デバイス１６の筐体２２を横切り、ビード部が筐体２２の表面と接触する場合がある。このとき、装着しようとするタイヤのビード部は、通気孔３６を設けたことにより強度が弱くなった突出部４４と接触して、突出部４４及び筐体２２を破損する場合がある。しかし、このとき、上記角度θを−３０度〜＋３０度とすることにより、タイヤ幅方向の強度の低下を抑制することができるので、ビード部の接触による破損の可能性を抑えることができる。
図１１に示す例では開口部３６は直線上に延びる形状であるが、開口部３６ａは、曲線、あるいは直線と曲線の組み合わせの形状であってもよい。

以下、本実施形態の送信デバイス１６の効果について調べた。
送信デバイス１６を１９５／６５Ｒ１５のタイヤ１４のタイヤ空洞領域内に設け、タイヤ空洞領域内にパンク修理剤を注入した。タイヤ１４の空気圧は２００ｋＰａとした。このタイヤ１４について、室内ドラム試験を用いて３０ｋｍ／時の走行試験を行った。３０分の走行を１走行ステップとし、各走行ステップ後に走行を停止させて、タイヤ空気圧を５０ｋＰａ減少させて、タイヤの空気圧を測定した。空気圧は、監視装置１８を用いて取得した。正しい空気圧を検出する場合、すなわち、圧力データが５０ｋＰａ減少したことを示す場合、この後、空気圧を５０ｋＰａ増やして元に戻し、再び走行をさせることを繰り返した。このタイヤの走行試験について、正しい空気圧の測定ができなくなるまでのタイヤの走行時間を調べた。走行時間は４８時間を上限とし、この時間の間、正しい空気圧を測定できれば、パンク修理剤が注入されても正しい空気圧を長時間、問題なく測定できると評価した。走行時間が４８時間に達していなくても、走行時間が１０時間以上であれば、合格レベルとした。

（実施例１、比較例１，２および従来例）
通気孔３６の開口幅がそれぞれ異なる実施例１，２と比較例１，２を用いて、正しい空気圧の測定ができなくなるまでのタイヤの走行時間を調べた。実施例１，２と比較例１，２では、開口部３６ａの形状はいずれも、タイヤ幅方向に延びる直線形状であり、直線形状の長さは５ｍｍに揃えた。従来例では、通気孔の開口部は、直径１．２ｍｍで、開口面積１．１９ｍｍ²の円形状である。従来例についても、正しい空気圧の測定ができなくなるまでのタイヤの走行時間を調べた。通気孔３６の外側開口端である開口部３６ａと通気孔３６の内側開口端の開口幅は同じとした。

表１からわかるように、開口部の幅は、０．８ｍｍ以下であるとき、走行時間は合格レベルに達し、正しい空気圧を測定することができる。

（実施例１，３，４，５）
通気孔３６の開口部３６ａ（外側開口端）の開口幅Ｗ₁を０．６ｍｍとして、内側開口端の開口幅Ｗ₂を変化させて、外側開口端の開口幅Ｗ₁と内側開口端の開口幅Ｗ₂との関係を調べた。

表２からわかるように、内側開口端の開口幅Ｗ₂を、外側開口端である開口部３６ａの開口幅Ｗ₁に比べて広くすることにより、走行時間が向上することがわかる。

以上、本発明の送信装置およびタイヤ状態監視システムについて詳細に説明したが、本発明の送信装置およびタイヤ状態監視システムは上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。

１０タイヤ空気圧モニタリングシステム
１２車両
１４，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄタイヤ
１６，１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ空気圧情報送信デバイス
１８監視装置
１９リム
２０タイヤバルブ
２２筐体
２４回路
２６基板
２８センサユニット
２８ａ空気圧センサ
２８ｂＡ／Ｄ変換器
３０送信機
３２処理ユニット
３４電源部
３６通気孔
３６ａ，３６ｂ，３６ｃ開口部
４０，５２アンテナ
４４突出部
４４ａ内部空間
５４受信部
５６受信バッファ
５８中央処理部
６０記憶部
６２操作部
６４スイッチ
６６表示制御部
６８表示部
７０電源部

Claims

タイヤ空洞領域に設けられ、タイヤの状態に関するタイヤ情報を送信する送信装置であって、
タイヤとリムで囲まれたタイヤ空洞領域に充填される気体の状態を、タイヤ情報として検出するセンサと、
検出したタイヤ情報を無線により送信する送信機と、
前記センサおよび前記送信機を覆う筐体と、を有し、
前記筐体の表面に、前記筐体の内部空間と前記タイヤ空洞領域との間を接続する、開口部が設けられ、前記開口部は、前記筐体の表面上で、直線を成して延在するように設けられ、前記開口部の延在方向と直交する開口幅の最大値は０．６ｍｍ以上０．８ｍｍ以下であり、
前記開口部の開口幅の最大値に対する、前記開口部の延在方向に沿った長さの比は、３以上２５／３以下であり、
前記開口部は、前記筐体を貫通する線状の通気孔の外側開口端であり、前記通気孔の前記内部空間に面する前記通気孔の開口端を内側開口端というとき、前記内側開口端の開口幅は、前記外側開口端の開口幅に比べて広く、
前記筐体の表面には、前記タイヤ空洞領域に突出した突出部が設けられ、前記開口部は、前記突出部の頂部を通り、
前記開口部の両端部を結ぶ直線の方向が、装着するタイヤのタイヤ幅方向に対して±３０度の範囲内であるように、前記開口部は設けられている、ことを特徴とする送信装置。
前記開口部は、前記開口部の両端に進むにしたがって開口幅が狭くなる、請求項１に記載の送信装置。
タイヤ状態監視システムであって、
前記システムは、送信装置と、受信装置と、監視部と、を備え、
前記送信装置は、
タイヤとリムで囲まれたタイヤ空洞領域に充填される気体の状態を、タイヤ情報として検出するセンサと、
検出したタイヤ情報を無線により送信する送信機と、
前記センサおよび前記送信機を覆う筐体と、を有し、
前記筐体の表面に、前記筐体の内部空間と前記タイヤ空洞領域との間を接続する開口部が設けられ、前記開口部は、前記筐体の表面上で、直線で延在し、前記開口部の延在方向と直交する開口幅の最大値は０．６ｍｍ以上０．８ｍｍ以下であり、
前記開口部の開口幅の最大値に対する、前記開口部の延在方向に沿った長さの比は、３以上２５／３以下であり、
前記開口部は、前記筐体を貫通する線状の通気孔の外側開口端であり、前記通気孔の前記内部空間に面する前記通気孔の開口端を内側開口端というとき、前記内側開口端の開口幅は、前記外側開口端の開口幅に比べて広く、
前記筐体の表面には、前記タイヤ空洞領域に突出した突出部が設けられ、前記開口部は、前記突出部の頂部を通り、
前記開口部の両端部を結ぶ直線の方向が、装着するタイヤのタイヤ幅方向に対して±３０度の範囲内であるように、前記開口部は設けられており、
前記受信装置は、前記送信機から送信された前記タイヤ情報を受信し、
前記監視部は、前記タイヤ情報に基づいて、タイヤの異常の有無を判定し、判定結果を報知する、ことを特徴とするタイヤ状態監視システム。