JP5666465B2 - バルブ装置 - Google Patents

Description

本発明は、主請求項の前提部分に基づいたバルブ装置に関するものである。

このような装置の例として、ＥＰ０７５１０１７Ｂ１（文献１）の特許が知られており、バルブのハウジングとバルブボディを結合する問題を取り扱っている。当該ハウジングは、典型的には、車輪内側に設置され、タイヤ圧力の監視及びその信号を伝達するための電子式のタイヤ圧測定手段が付いている。
類似する装置としてＥＰ０７５１０１７Ｂ１に記載された装置においては、その目的達成のため、ハウジングは、車輪内側から固定ねじを使ってバルブボディに取り付けられる。しかしながら、このような組立ては、ハウジングの一部分から突き出した固定ねじでバルブボディの雌ねじにはめ込む必要があり、費用が嵩むという欠点がある。さらに、この固定ねじはその自重のために、装置全体の動特性に悪影響を与える。

ＥＰ０７５１０１７Ｂ１

本発明の課題は、既存のバルブ装置に対して、バルブボディとハウジングの分離可能な固定方法を改善するものであり、とりわけ、これらの部品間のロックを柔軟で単純なものとし、組立ての構造的なコスト及び操作性を改善するものである。

この課題は、請求項１の特徴を持つバルブ装置により解決され、発明の更なる有効な形態については、それ以降の請求項に記載されている。

本発明による保持手段は、横方向にロック状態を作りだすため、バルブボディのタイヤ側にある固定要素に係合ないし噛み合うように構成され、バルブボディとハウジング間の確実なロックが、非常に単純な構造で実現でき、しかも簡単な手動操作で解除可能である。すなわち、保持手段は、典型的には、適切な成形部材（例えば、薄板、曲げ、打ち抜き部品や線材）であり、側部の全周でなく一部分において、バルブボディの軸方向と直交する横方向に（このように本発明における“横方向”という意味を理解すべきである）バルブボディのタイヤ側にある固定要素に噛み込んで（この場合、固定要素自体は、好ましくは、円周の方向に複数並んだスリットあるいは全周のスリットとすることが可能である）バルブボディとハウジングを軸方向の相対位置に固定するもので、極めて有効なロック方法であることが保証されている。

さらに、手動操作による捻り等の簡単な動きによって、保持手段を形成する成形部材は固定位置（ロック状態）から抜き出され、バルブボディに対するハウジングの自由な動きとロック解除が可能となる。反対に、保持手段の適当な部品構成により（例えば、固定要素に係合する領域の適当な弾性ないしばね要素で）ラッチ動作あるいはスナップイン動作を引き起こすことが可能である。

発明のさらに有利な発展として、第一に、ハウジング内にあって揺動や回転が可能で弾性変形または塑性変形可能なユニットとして構成される保持手段がある。既述の成形部材は、保持の目的に極めて適しており、さらに、少ない費用で簡単に製造・組立が可能である。

保持手段がハウジングと別体である場合、さらに効果的である。すなわち、ロック状態において保持手段がハウジングに保持ないしロックされる場合、ロックされたバルブボディ自身により、好ましい形でロック状態がつくられる。換言すると、発明の好ましい具体化においては、保持手段（例えば成形部材）が挿入されてロックされたバルブボディ自身が、保持手段の落下や不測の離脱を防止するように保持手段を収納する。

本発明のさらに好ましい保持手段は、レバー（かなてこ）状ないし曲がったブラケット状（あぶみ形）に加工され、固定要素に係合する腕または脚を有している。

発明のさらに好ましい具体化として、保持手段は、金属型抜き部品（好ましくは一体物）で実現できる。UまたはV形の断面形状の保持手段でばね作用を実現すれば、2つの脚がばね部分を形成し、一方の脚がハウジングに支持される（さらに好ましくは、例えば溝やアンダーカットによって適切に固定される）。一方、他方の脚は、必要に応じてバルブに係合されるセグメントを用いて、バルブと協働してロック状態を作り出す。

さらに好ましい発明の発展形態として、ハウジングの外側から、例えば間接的な手動のアクセスまたは適当な道具を使ったアクセスが可能となるように、保持手段のセグメントを構成する。このような対策によって、簡単な方法で保持手段（例えば、塑性変形加工よる成形品）をロック解除状態にして、ハウジングをバルブボディから切り離すことができる。

本発明の枠内で代替の実施形態では、保持手段のハウジングに接する部分を一体化してさらに必要な部品数を減少させる。例としては、取り付けられる腕ないし突起を一体で形成し、これらがバルブボディのタイヤ側に対応するように設けられた窪みあるいは凹所と協働してロックを実現する。

好ましい、特に大量生産を可能にする実現形態としては、バルブボディを一体物とすることで、さらにコスト的に有利なユニットが実現する。例えば、引用した先行技術水準と異なり、本発明の好ましい発展形態は、一体物であるため、雌ねじのような固定手段を必要とせず、バルブは更に構造的に柔軟性がある。

本発明の枠内でさらに有利には、バルブボディのハウジングに対する径方向の相対的な位置が決まるような回転保持用の手段を持ったバルブボディがある。具体的な実現例としては、例えばハウジング側の端部に一つあるいは複数の平坦面を有し、対応するハウジング側の収納部分と協働して回転保持、つまり回転阻止を確立するようなバルブボディである。

さらに本発明の枠内で好ましいのは、いわゆるスナップインバルブとして構成することである。この目的のために、（典型的な発明の発展形態としては、一体物とされている）バルブボディは、タイヤ側部で公知の方法により、バルブボディの外周にコーティング（ゴム体の付着物）し、対応するリムの孔にゴム体が変形しながらはまり込む。これにより、組み立ての簡単化が実現できる。

発明のさらなる発展形態では、金属材料製の保持手段は、補足的かつ相乗効果的にアンテナあるいは発信源としてハウジング中の発信機あるいは受信機と電気的に接続することができる。（必要な場合、金属製のバルブボディと接続する。）このような方法で、シートメタルまたは線材でつくられた適当な保持手段（既設）を使用することによって、ハウジング中に設置された既存の高周波あるいは無線特性を改善することができる。

製造の更なる簡単化のために、接触フランジあるいは他の取り付け方法による接続・接触セグメントを持つ保持手段（典型的には適当な打ち抜き部分の曲げ加工で実現される）を設ける。すなわち、これらは直接的に送信・受信電子機器の回路基板中に設置される寸法とし、そこに他の電子部品と共にハンダ付けすることができる。

その結果、本発明によって極めて簡単で洗練された方法によって、バルブボディとハウジング（典型的には圧力センサーや高周波コンポーネントを収容するよう構成されている）の既知のロック・保持技術を単純化するとともに、応用性の向上を可能にする。これによって、スナップインバルブの実現に極めて適切な構造となる。しかしながら、基本的にその応用をこれらの方法に限定するものではない。

さらなる利点、特徴および発明の詳細は、次の実施形態および図面で示す。

組立てられたバルブ装置を示す平面図である。 図１の装置の縦断面図である。 スナップインバルブを実現するためのゴム状製品で囲まれたバルブボディ（一体物）の詳細図である。 図１，２の組立ての横断面図で、ロックされた保持エレメント（保持手段）部分を示す図面である。 図１，２の組立ての横断面図で、ロック解除された保持エレメント（保持手段）部分を示す図面である。 第２の好ましい実施形態に係るバルブ装置を示す図１と類似の図面である。 図６の要部の詳細を示す平面図である。 軸方向の縦断面図で、第２の実施形態（図６）を示す図２と類似の縦断面図である。 図７のロック状態を示す詳細図面である。 図６、図７の具体例として改良されたバルブボディの詳細を示す、図３に類似の図面である。 図６から図８に示された保持エレメントの設計例により、バルブボディのロックまたはスナップインを示す、図４に類似の図面である。 第２の実施形態の保持手段を実現する保持エレメントで一体に曲げ加工した打ち抜き部品を示す図面である。 同打ち抜き部品を示す別の図面である。 同打ち抜き部品を示すさらに別の図面である。 同打ち抜き部品を示す斜視図である。 第２の実施形態のバルブ装置の各部品間の関連を明確にする斜視図である。

図１から図５の実施形態で明確なように、バルブボディをハウジングに保持する（あるいはハウジングをバルブボディに保持する）ためにねじ結合、あるいは保持リングのような別の保持エレメントが不要になる。その代わりに図４、図５の断面図で示されるように、打ち抜き加工した金属製の成形部材４はハウジング３内に変形または回転可能なように組み込まれており、ハウジング開口部８’を通して、外部からの係合により、横方向のロック位置（図４、下方へ長く伸びた保持手段の腕がバルブボディ１の固定要素である円環状の溝６に嵌まり込む）とロック解除状態（図５、前記開口を通して入れた工具５によるロック解除を示す）の間を動く。

さらに正確には、成形部材からなる保持手段４は曲がったレバー（かなてこ）状の要素として、その上部でハウジング３に固定されて収納され、ばね特性を有するように設計されている。工具５の作用で、駆動セグメントである細長い腕が係合位置から外れて、バルブボディ、またはハウジング３を軸方向（つまり図４，５の面から飛び出す方向）に取り出すことができる。同時に、バルブボディの挿入により、保持セグメント（保持手段）４は脱落しなくなる。すなわち、保持セグメントはその位置に留まり、説明したようなロック動作が可能となる。

好ましい実施形態として、バルブボディ１は貫入時、腕または保持エレメントを外側に押し曲げる（例えば弾性またはばね作用に抗して）ような形状とされている。先端が車輪リムの外側に突出したバルブボディ１における車輪リムよりもタイヤ側の外周にある円環状の溝は、保持セグメントである成形部材とぴったり合うよう寸法が決められており、確実にスナップイン（嵌込み）固定を実現する。

図面はさらに、回転阻止構造を示す。外部からの回転動作に対する受動的な回転阻止（回転固定）は、バルブボディの前端部の周りに設けた一つあるいは複数の平面７と、それに対応するハウジングの受部により実現される。詳細に図示していないが、保持セグメント４と電子機器を収納するハウジング３（例えば図２）の内部にあるセンサー・送信電子機器とを電気的に接続して、タイヤ圧力の測定値を伝達する。この方法によれば、保持セグメント４により、補助的なアンテナないし共振機能が得られるだけでなく、バルブボディの電気的な接続も確立される。したがって、金属製のバルブボディ自身がアンテナないし発振装置として働き、外側（車輪のリムの外側）に向けて非常に簡単に無線発振することが可能になる。

それ以外に知られた既知の方法としては、弾性体の作用を利用してスナップインバルブを車輪のリムの中に挿入する。図４または図５に示されたように、必要に応じて道具５を使ったアクセスにより、固定エレメント４とバルブボディ１間のスナップイン固定が解除される。それにより、バルブボディを電子機器ハウジング３から軸方向に分離することができる。

図６から図１４を参照して本発明の第２の実施形態を以下に記述する。これらのバルブ装置の実施形態は、請求項の解決原理および構造上の実現性に関して、図１から図５に示した第１の実施形態に合致している。それに続く第２の実施形態の記述は第１の実施形態との差異を集中的に説明し、部品の識別に同じ記号を用いている。機能的に同等であるが構造的に詳細な点で異なる場合、部品および組立ての記号に‘（ダッシュ）を付けて明確化した。

図１、図２に基づいた第１の実施形態と同じように、図６、６ａ、７、７ａによって、第２の実施形態を平面図または縦断面図で明確にする。ここで本発明による保持手段の実現のために金属薄板から一体的に作成されるばね性のブラケット状（あぶみ形）の要素４’を示す。これは一対の脚４０、４２（図１０から図１３）を有する。これらは、ばね性の部分４４を介してつながって、横断面がV字形（図１２）となっている。細長い接触セグメント４６が、脚４０に一体的に直接つながっている（図１３参照）。この接触セグメント４６は、詳しくは示していないが、送信あるいは受信のために設置された電子ボードと協働するよう設計されており、接触セグメント４６の端部がプリント回路基板に周知の方法でハンダ付けされて、保持エレメント4’が高周波のアンテナとして働く。図６ａおよび図７ａ（図６および図７の一点鎖線で囲まれた部分の拡大図）で明確にしているように、一方の脚４０はハウジング３’の固定要素である溝６’に入っており、これによって支えられている。

他方の脚４２から保持セグメント４’の係合セグメント４８が延びており、バルブボディ１側の固定要素である溝（窪み）６’に噛み合うよう、噛合いエッジ５０（図１０参照）を設けている。ロックをさらに改善するため、エッジ５０から少し内側へ曲がって凹入した側縁５２がある。

図６,６ａ、７,７ａ及び１４はスナップイン状態を明確に示している。前述の第１の実施形態と同様、金属製バルブボディ１’が（円錐状の前端部の差し込みにより）、溝６’（図８の断面図も併せ参照）において係合される。さらに、バルブボディ１の前端部外周の平坦面７’は、対応してハウジングに設けられた受け部と連動して、受動的な回転固定を実現する（例えば図７ａ）。

前述と類似の方法により、例えばドライバーのようなものを使用して、これをハウジングの窪み又は開口部８’に噛み合せることでロック解除状態にする。これにより、駆動セグメントである係合セグメント４８の噛合いエッジ５０を溝６’から切り離し、バルブの分離を可能にする。

第２の実施形態では、脚４０，４２および弾性セグメント４４により形成されるブラケット状（あぶみ形）の支持構造が、バルブボディに向かう方向にばね力を作り出す優れたロック固定性能と組立ての容易性及び信頼性とをあわせ持つので、特に好ましい。

本発明は図示された実施形態に限定されるものではなく、他の適当な方法で製造・組立てされる部品で構成されることもある。それらは、塑性または弾性変形可能な部分として実現できる。さらに、ハウジングと一体に形成する、あるいは本発明による保持作用を達成する別の構造で実現する場合を包含する。

Claims (12)

1. 保持手段（４，４’）を用いて、電子式タイヤ圧測定装置が取り付けられるハウジング（３，３’）と分離可能に結合されたバルブボディ（１）を有し、このバルブボディは、保持手段のロック状態ではハウジングに対しある相対的位置に保持され、ロック解除状態ではハウジングに対し軸方向に移動可能となってハウジングから分離可能になるバルブ装置において、
   前記保持手段は、ハウジングに設けられて、バルブボディのタイヤ側に付く固定要素（６，６’）に横方向に噛み込んで前記ロック状態を保持するように設けられ、前記ロック状態でハウジングに前記保持手段が保持ないしロックされて、前記固定要素によってスナップイン固定を形成し、
   前記バルブボディは、前記ハウジングへの貫入時に前記保持手段を外側に曲げる形状を有し、
   前記固定要素は、前記バルブボディにおける前記タイヤ側に形成された溝を有し、前記スナップイン固定を実現するために前記保持手段に合うように寸法が定められ、
   前記保持手段は、さらに、前記バルブボディを横断するように延びる腕が設けられたレバーを有し、前記腕が、変形または回転可能により、前記バルブボディの溝と係合する前記ロック状態と前記腕が前記溝から離脱した前記ロック解除状態との間で移動可能であり、
   かつ、前記保持手段は、一体物であり、弾性セグメント（４４）と２つの脚（４０，４２）とを有して、好ましくはＵ字またはＶ字形の横断面を持ち、うち１つの脚（４０）が前記ハウジングに保持され、
   前記の１つの脚がハウジングの溝またはアンダーカットに噛み合うことを特徴とするバルブ装置。
2. 請求項１において、前記保持手段は、前記ハウジングに支持されて、揺動可能、回転可能、および弾性的または塑性的に変形可能な部品であることを特徴とするバルブ装置。
3. 請求項１または２において、前記保持手段は、前記レバー状またはブラケット状とされて、前記固定要素に噛み合う前記腕または脚（４０，４２）を形成していることを特徴とするバルブ装置。
4. 請求項１から３のいずれか一項において、前記保持手段は、ハウジングの外側からアクセス可能で、かつ、ロック状態の解除時に手動でおよび/または工具を使って操作可能で
   ある駆動セグメントを有することを特徴とするバルブ装置。
5. 請求項１から４のいずれか一項において、前記保持手段は、変形できる部分を持ち、解除状態を保持する操作に反応して塑性変形を引き起こすことを特徴とするバルブ装置。
6. 請求項１から５のいずれか一項において、前記保持手段はハウジングに一体的に作ったエレメントとして形成されていることを特徴とする保持手段。
7. 請求項１から５のいずれか一項において、前記保持手段は、ハウジングとは別のエレメントであり、ロック状態においてバルブボディの作用によってハウジングに保持ないしロックされることを特徴とするバルブ装置。
8. 請求項１から７において、前記バルブボディが一体物であることを特徴とするバルブ装置。
9. 請求項１から８において、前記バルブボディは、前記ハウジングの受け部と協働して回転阻止を実現する回転固定部分を有することを特徴とするバルブ装置。
10. 請求項１から９において、前記バルブ装置がスナップインバルブであることを特徴とするバルブ装置。
11. 請求項１から１０において、金属製の前記保持手段が、ハウジング内に設けられた送信用または受信用の電子機器と電気的におよび/または高周波で結合され、特にハウジング
    隔壁を貫通して案内されていることを特徴とするバルブ装置。
12. 請求項１１において、前記保持ユニット（４’）は、一体物であり、好ましくは打ち抜き部品で形成されており、送信用または受信用の電子装置を特にハンダ付けで支持するプリント基板と協働する接触セグメント（４６）を持つことを特徴とするバルブ装置。
    

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