JP5592870B2 - タイヤバルブユニット - Google Patents

Description

本発明は、タイヤバルブと、タイヤ内の状態を検出する検出部をケース内の収容空間に内蔵したセンサユニットとが一体化され、センサユニットのケースに、収容空間にタイヤ内の空気を導入する通気孔が形成されたタイヤバルブユニットに関する。

従来から、車両用タイヤにおける空気圧等のタイヤ内の状態を車室内で監視するタイヤ状態監視装置が知られているとともに、このタイヤ状態監視装置に用いられるタイヤバルブユニットが種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。図４に示すように、タイヤバルブユニット８０は、タイヤバルブ８１と、センサユニット９０とが一体化されるとともに、車両用ホイール８５のリム８５ａに装着されている。

タイヤバルブ８１は、筒状をなすバルブステム８２を備えるとともに、このバルブステム８２の先端にはバルブ本体（図示せず）が内蔵されている。センサユニット９０のケース９１には、空気圧センサ等のタイヤ内の状態を検出する検出部が内蔵されるとともに、ケース９１には通気孔９１ａが形成されている。

タイヤバルブユニット８０は、センサユニット９０が、車両用ホイール８５の外周面とタイヤ８６の内側との間に形成される内部空間８７に位置するようにリム８５ａに装着されている。そして、内部空間８７の空気が通気孔９１ａからケース９１内に導入され、空気圧センサ等によりタイヤ内圧力等が検出されるようになっている。

ところで、タイヤバルブユニット８０が装着されたタイヤ８６がパンクした際、パンク修理剤を用いてタイヤ８６の修理が行われる場合がある。パンク修理剤は、バルブステム８２からタイヤ８６内に供給される。センサユニット９０においては、パンク修理剤がセンサユニット９０の通気孔９１ａを塞がないようにするため、ケース９１における通気孔９１ａの周辺に撥水処理が施されている。

特開２０１１−５９８６号公報

ところが、特許文献１のタイヤバルブユニット８０においては、撥水処理が施してあってもパンク修理剤が通気孔９１ａを塞ぐ恐れがあり、その場合には、センサユニット９０を交換しなくてはならず、パンク修理剤への対応については改善の余地が残されている。

本発明は、パンク修理剤の使用後であってもセンサユニットを交換することなく使用可能にすることができるタイヤバルブユニットを提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、車両用ホイールに装着されるとともに内部に空気の導入路が形成されたタイヤバルブと、該タイヤバルブに一体化され、前記車両用ホイールに装着されたタイヤ内に配置されるとともに、前記タイヤ内の状態を検出する検出部をケース内の収容空間に内蔵したセンサユニットと、を備え、前記導入路に連通し、前記タイヤバルブに供給された空気を前記タイヤ内に導入する連通通路が前記タイヤバルブ又は前記ケースに形成され、前記ケースに、前記収容空間に前記タイヤ内の空気を導入する通気孔が形成されたタイヤバルブユニットであって、前記ケースにおける前記通気孔の周囲に複数の脚部が立設されるとともに、隣り合う前記脚部の間に前記通気孔に連通する開口部が形成され、前記通気孔に対向し、かつ前記通気孔から離れた位置で通気孔全体を覆う蓋部が前記脚部の先端に設けられていることを要旨とする。

これによれば、タイヤバルブから導入路にパンク修理剤が供給されると、パンク修理剤は連通通路を経てタイヤ内に供給される。そして、パンク修理剤は、タイヤの回転に伴う遠心力によってタイヤ内面に付着し、パンク箇所が修理される。タイヤの内面に付着したパンク修理剤がセンサユニットに向けて滴下するときがある。このとき、センサユニットの通気孔は蓋部によって全体が覆われているため、滴下したパンク修理剤が通気孔に浸入することが防止される。したがって、通気孔がパンク修理剤によって詰まることが防止され、パンク修理剤の使用後であっても、通気孔から収容空間へタイヤ内の空気が導入されると共に、検出部によってタイヤ内の状態が検出される。

また、通気孔は、脚部の先端に設けられた蓋部によって覆われ、蓋部は脚部の高さ分だけ通気孔から離れている。このため、蓋部によって通気孔が完全に塞がれるわけではなく、通気孔は隣り合う脚部同士の間に形成された開口部と連通している。したがって、通気孔は蓋部によって覆われつつも、通気孔にタイヤ内の空気を導入することができる。

また、前記蓋部の周縁が前記複数の脚部よりも外方に突出していてもよい。
これによれば、蓋部上にパンク修理剤が滴下し、蓋部に沿ってパンク修理剤が流下しても、パンク修理剤を脚部より外側に滴下させることができる。脚部は通気孔の周囲に立設されているため、脚部の外側は通気孔より外側となる。したがって、蓋部からパンク修理剤が滴下しても、通気孔に浸入することを防止することができる。

また、前記ケースには、前記隣り合う前記脚部同士の間に架設される遮蔽壁が立設されていてもよい。
これによれば、ケースから遮蔽壁が立設されることにより、通気孔よりも高い位置に遮蔽壁が立設されることになる。よって、パンク修理剤が通気孔に向けてケースを流動しても、遮蔽壁によってパンク修理剤が通気孔に浸入することを防止することができる。

また、前記脚部及び前記蓋部は樹脂材料からなり、前記蓋部は前記複数の脚部の先端側を熱溶着して形成されていてもよい。
これによれば、蓋部を簡単に形成することができる。

本発明によれば、パンク修理剤の使用後であってもセンサユニットを交換することなく使用可能にすることができる。

実施形態のタイヤバルブユニットのリムへの装着状態を示す斜視図。 実施形態のタイヤバルブユニットのリムへの装着状態を示す側面図。 （ａ）は通気孔、脚部、開口部、及び蓋部を示す側断面図、（ｂ）は図２の２ｂ−２ｂ線断面図、（ｃ）は通気孔、脚部、開口部、及び蓋部を示す斜視図。 背景技術を示す斜視図。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図３に従って説明する。
図１及び図２に示すように、タイヤバルブユニット１０は、車両用ホイールＨのリム１１に装着されるタイヤバルブ２０と、このタイヤバルブ２０に一体化されるとともに、車両用ホイールＨに装着されたタイヤ１２内に配置されるセンサユニット３０とから構成されている。

図２に示すように、タイヤバルブ２０は、金属材料により筒状に形成されるとともに、タイヤバルブ２０及びセンサユニット３０内には導入路２１ａが形成されている。タイヤバルブ２０のセンサユニット３０側（基端側）の外周面には絶縁材料により円環状に形成されたシール部材２４が装着されている。タイヤバルブ２０の先端側にはバルブ機構（図示せず）が内蔵されるとともに、タイヤバルブ２０の先端にはキャップ２６が装着されている。そして、タイヤバルブ２０は、シール部材２４が、リム１１における装着孔１１ａの内周面に密接するとともに、シール部材２４の外周面がリム１１の内面に密接した状態で装着孔１１ａに嵌合されることでリム１１に装着されている。

次に、センサユニット３０について説明する。センサユニット３０のケース３１は、樹脂材料により形成されるとともに、ケース３１内には収容空間３２が区画され、この収容空間３２内には検出部４０が収容されている。そして、検出部４０は、種々の電子部品やバッテリ、アンテナ等から構成され、リム１１に装着されるタイヤ１２内の状態（内部空気圧等）を検出する機能や、検出したタイヤ１２の状態を車室内に設けられる受信装置（図示略）に送信する送信機能等を備えている。

ケース３１には、タイヤバルブ２０の導入路２１ａに連通する連通通路３３が形成されている。連通通路３３の両端は、ケース３１の外面に開口している。そして、タイヤバルブ２０の導入路２１ａに導入された空気は、導入路２１ａ及び連通通路３３を介してタイヤ１２内に導入されるようになっている。なお、連通通路３３は、収容空間３２には連通していない。

ケース３１には、円孔状をなす通気孔３４が、ケース３１を厚み方向に貫通するように形成されるとともに、この通気孔３４は収容空間３２とタイヤ１２内とを連通させる。図３（ｂ）及び（ｃ）に示すように、ケース３１の外面において、通気孔３４の周囲には、４本の脚部３５が立設されている。各脚部３５は円柱状に形成されるとともに、通気孔３４の周囲に沿って等間隔おきに立設されている。また、図３（ａ）に示すように、脚部３５の先端側には蓋部３６が一体形成されている。蓋部３６は略半球状をなし、通気孔３４に対向配置されるとともに、脚部３５の高さ分だけ通気孔３４から離間した位置に配置されている。また、蓋部３６の周縁は、４本の脚部３５の外面よりも外方まで延びており、蓋部３６は通気孔３４だけでなく４本の脚部３５も覆うように傘状に形成されている。そして、蓋部３６によって、４本の脚部３５の先端が覆われるとともに通気孔３４全体が覆われている。

図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、ケース３１の外面において、通気孔３４の周縁には遮蔽壁３８が立設されている。遮蔽壁３８は、隣り合う脚部３５同士の間に架設されるとともに、通気孔３４の周縁に沿って弧状に湾曲形成されている。よって、通気孔３４の周囲には、蓋部３６より低い位置に遮蔽壁３８が立設され、４本の脚部３５と遮蔽壁３８とによって、通気孔３４が全周に亘って取り囲まれている。そして、各遮蔽壁３８と、蓋部３６と、隣り合う脚部３５とで囲まれる領域に開口部３７が形成されるとともに、各開口部３７はそれぞれ通気孔３４に連通している。そして、タイヤ１２内の空気は、各開口部３７を経て通気孔３４から収容空間３２内に導入されるようになっている。

なお、蓋部３６は、４本の脚部３５の先端側を熱溶着することによって形成されている。図３（ａ）の２点鎖線に示すように、蓋部３６が形成される前、４本の脚部３５はそれぞれ蓋部３６よりも高い位置まで延びる円柱状に形成されている。そして、４本の脚部３５の先端に、加熱した成形用の治具を押し当て、４本の脚部３５を溶融させるとともに、それらを半球状に成形し、硬化させることで蓋部３６が形成されている。

上記構成のタイヤバルブユニット１０においては、タイヤ１２への空気の供給の際は、キャップ２６がタイヤバルブ２０から取り外され、そのタイヤバルブ２０の先端に空気供給源（図示せず）が接続される。そして、空気供給源から供給された空気は、バルブ機構を介して導入路２１ａを流れ、連通通路３３を経てタイヤ１２内に導入される。

タイヤ１２の状態を検出する際は、タイヤ１２内の空気は、通気孔３４の周囲に位置する開口部３７を経て通気孔３４から収容空間３２内に導入される。そして、収容空間３２内の検出部４０によりタイヤ１２の状態（内部空気圧等）が検出されるとともに、検出されたタイヤ１２の状態が、送信機能によって車両に設けられる受信装置（図示略）に送信される。

次に、タイヤバルブユニット１０の作用について説明する。
タイヤ１２がパンクし、パンク修理剤を使用する場合、キャップ２６をタイヤバルブ２０から取り外し、タイヤバルブ２０の先端から導入路２１ａにパンク修理剤が供給される。パンク修理剤は、タイヤバルブ２０のバルブ機構を介して導入路２１ａから連通通路３３を経てタイヤ１２内に供給される。そして、車両の走行に伴うタイヤ１２の回転によって、パンク修理剤が遠心力によってタイヤ１２の内面に向けて飛ばされるとともに、パンク箇所に付着し、タイヤ１２のパンクが修理される。

パンク修理剤がタイヤ１２の内面に付着した状態では、例えば、車両停止時に、パンク修理剤が滴下してくるときがある。パンク修理剤が滴下する位置（下方）にセンサユニット３０が位置していると、パンク修理剤がセンサユニット３０に滴下してくる。このとき、通気孔３４は蓋部３６によって覆われ、通気孔３４より上方に蓋部３６が位置しているため、滴下してくるパンク修理剤が通気孔３４に浸入することが防止される。したがって、パンク修理剤の使用後であっても、通気孔３４がパンク修理剤で詰まることが防止される。

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）タイヤバルブユニット１０のセンサユニット３０において、通気孔３４の周囲に複数の脚部３５が立設されるとともに、脚部３５の先端に蓋部３６が形成されている。蓋部３６は、通気孔３４に対向する位置で脚部３５の高さ分だけ離れた位置に配置され、通気孔３４の全体を覆っている。このため、タイヤ１２内に供給されたパンク修理剤がセンサユニット３０に向けて滴下しても、蓋部３６によってパンク修理剤が通気孔３４に浸入することが防止される。その結果として、通気孔３４がパンク修理剤で詰まることが防止され、パンク修理剤の使用後であってもセンサユニット３０を交換することなくタイヤバルブユニット１０を使用可能にすることができる。また、蓋部３６によって通気孔３４が完全に塞がれるわけではなく、通気孔３４は隣り合う脚部３５同士の間に形成された開口部３７と連通している。したがって、通気孔３４は蓋部によって覆われつつも、通気孔３４にタイヤ１２内の空気を導入することができる。

（２）蓋部３６は、周縁が４本の脚部３５の外面より外方へ延びるように形成されており、通気孔３４全体を覆うだけでなく、４本の脚部３５も覆っている。このため、蓋部３６の周縁に対向する位置は、ケース３１の外面であり、通気孔３４から離れた位置になる。よって、滴下したパンク修理剤が蓋部３６を伝ってケース３１の外面に滴下しても、滴下したパンク修理剤が通気孔３４に浸入することを防止できる。

（３）蓋部３６は、通気孔３４の周囲に等間隔おきに形成され、通気孔３４の周囲には開口部３７が等間隔おきに形成されている。したがって、通気孔３４には、その周囲の開口部３７から均等に空気を導入することができ、検出部４０によるタイヤ１２内の状態検出が安定して行われる。

（４）ケース３１の外面において、通気孔３４の周囲には遮蔽壁３８が隣り合う脚部３５同士の間に架設されている。このため、通気孔３４の周囲には、ケース３１の外面より高い位置に遮蔽壁３８が立設されている。よって、通気孔３４に向けてパンク修理剤がケース３１の外面を流動してきても、遮蔽壁３８によってパンク修理剤が通気孔３４に浸入することを防止することができる。

（５）蓋部３６は、複数の脚部３５の先端を熱溶着して一体化することで形成されている。よって、熱溶着を行う治具の形状を適宜設定することで、蓋部３６の形状を適宜設定することができる。したがって、蓋部３６の形状をパンク修理剤が通気孔３４に浸入しにくい形状にすることで、通気孔３４へのパンク修理剤の浸入を好適に防止することができる。また、通気孔３４の全体を覆う蓋部３６を簡単に形成することができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 実施形態では、隣り合う脚部３５同士の間に遮蔽壁３８を架設したが、遮蔽壁３８は無くてもよい。

○ 実施形態では、複数の脚部３５の先端を熱溶着して蓋部３６を形成したが、脚部３５と蓋部３６を一体成形してもよい。例えば、ケース３１に有蓋円筒状の筒体を一体成形し、その筒体の周壁に開口部３７を形成してもよい。この場合、周壁において、開口部３７を挟む部位により脚部が形成されるとともに、筒体の蓋によって蓋部が形成される。

○ 実施形態では、蓋部３６をその周縁が脚部３５の外面より外方へ延びるように傘状に形成したが、蓋部３６は通気孔３４全体を覆っていれば、蓋部３６の形状は適宜変更してもよい。

○ 実施形態では、蓋部３６を略半球状に形成したが、図２の２点鎖線に示すように、蓋部３６に凹部３６ａを形成してもよい。このように構成すると、滴下してきたパンク修理剤を凹部３６ａに溜めることができる。

○ 実施形態では、脚部３５を４本立設したが、脚部３５は２本又は３本でもよく、開口部３７を形成できるのであれば、脚部３５は５本以上でもよい。
○ 実施形態では、センサユニット３０のケース３１に連通通路３３を形成したが、連通通路３３は、タイヤバルブ２０においてタイヤ１２内に位置する部位に形成してもよい。

○ 実施形態では、脚部３５の先端を熱溶着して蓋部３６を形成したが、脚部３５の先端に、蓋部３６とは別体の蓋部３６を接着剤やビス等を用いて接合してもよい。
○ 実施形態では、脚部３５及び蓋部３６を樹脂材料で形成したが、脚部３５をケース３１と一体の樹脂で形成し、蓋部３６を金属やセラミック等で形成し、脚部３５と蓋部３６を接着剤やビス等を用いて接合してもよい。

次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、以下に追記する。
（イ）前記脚部は、前記通気孔の周囲に等間隔おきに立設されている請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載のタイヤバルブユニット。

Ｈ…車両用ホイール、１０…タイヤバルブユニット、１２…タイヤ、２０…タイヤバルブ、２１ａ…導入路、３０…センサユニット、３１…ケース、３２…収容空間、３３…連通通路、３４…通気孔、３５…脚部、３６…蓋部、３７…開口部、３８…遮蔽壁、４０…検出部。

Claims (4)

1. 車両用ホイールに装着されるとともに内部に空気の導入路が形成されたタイヤバルブと、
   該タイヤバルブに一体化され、前記車両用ホイールに装着されたタイヤ内に配置されるとともに、前記タイヤ内の状態を検出する検出部をケース内の収容空間に内蔵したセンサユニットと、を備え、
   前記導入路に連通し、前記タイヤバルブに供給された空気を前記タイヤ内に導入する連通通路が前記タイヤバルブ又は前記ケースに形成され、
   前記ケースに、前記収容空間に前記タイヤ内の空気を導入する通気孔が形成されたタイヤバルブユニットであって、
   前記ケースにおける前記通気孔の周囲に複数の脚部が立設されるとともに、隣り合う前記脚部の間に前記通気孔に連通する開口部が形成され、
   前記通気孔に対向し、かつ前記通気孔から離れた位置で通気孔全体を覆う蓋部が前記脚部の先端に設けられているタイヤバルブユニット。
2. 前記蓋部の周縁が前記複数の脚部よりも外方に突出している請求項１に記載のタイヤバルブユニット。
3. 前記ケースには、前記隣り合う前記脚部同士の間に架設される遮蔽壁が立設されている請求項１又は請求項２に記載のタイヤバルブユニット。
4. 前記脚部及び前記蓋部は樹脂材料からなり、前記蓋部は前記複数の脚部の先端側を熱溶着して形成されている請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載のタイヤバルブユニット。