JP5924204B2 - 送信装置、空気入りタイヤ、及びタイヤ状態監視システム - Google Patents

Description

本発明は、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及びこの送信装置を用いたタイヤ状態監視システム、および前記送信装置を用いた空気入りタイヤに関する。

従来より、車両に装着された空気入りタイヤタイヤ（以降、単にタイヤという）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。上記送信装置は、例えばタイヤ空洞領域に面するタイヤトレッド部の内表面に固定される。

タイヤ空洞領域に面するタイヤトレッド部の内表面に固定される送信装置は、タイヤの回転運動による入力又は路面突起による入力等によって送信装置をタイヤトレッド部の内表面に固定するための取付パッチが大きな衝撃を受けて、取付パッチから外れる場合がある。これに対して、送信装置等のトランスポンダが取付パッチから外れないようにする技術が知られている（特許文献１）。
また、送信装置等のトランスポンダの修理、破棄等の作業を簡略化及び短時間化して、トランスポンダの修理、破棄等の作業能率を向上させる送信装置のタイヤトレッド部の内表面への取り付け技術も知られている（特許文献２）。

特開２００８−２８５１０７号公報 特開２００７−３２６５３６号公報

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液がよく用いられている。このパンク修理液は液体であるため、パンク修理液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液が付着し、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。

特に、送信装置がタイヤ空洞領域に面するタイヤトレッド部の内表面に固定される場合、大きな問題が発生し易い。具体的には、タイヤが低速回転するとき、タイヤ空洞領域の下部には余分になったパンク修理液が溜まり易い。タイヤトレッド部の内表面に固定された送信装置は、タイヤの回転によってタイヤ空洞領域の下部に溜まったパンク修理液を横切る。このとき、パンク修理液の一部が送信装置の通過に伴って液滴となって送信装置に降りかかり、送信装置に設けられた開口部に付着し開口部を塞ぐ場合が多い。
送信装置の高さを高くして、パンク修理液の液滴を自ら被り難くすることもできるが、送信装置がタイヤ空洞領域内の突出高さが大きくなり、重量も大きくなることから、タイヤのユニフォーミティに悪影響を与える。

本発明は、タイヤ空洞領域に面するタイヤトレッド部の内表面に固定される形態の送信装置であって、パンク修理液を用いてタイヤのパンクを修理しても、タイヤ空洞領域と送信装置の内部空間とを接続する通気孔等の開口部をパンク修理液が塞ぎ難い送信装置、およびこの送信装置を用いてタイヤの異常の有無を判定するタイヤ情報監視システム、及び、この送信装置を用いた空気入りタイヤを提供することを目的とする。

本発明の一態様は、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、
検出した前記タイヤ情報を無線により送信する送信機と、
前記タイヤ空洞領域に面するタイヤトレッド部の内表面に固定するための固定部が、第１の方向に向いた台座部と、前記タイヤ空洞領域と通気孔を介して連通した内部空間と、を備え、前記内部空間に面して前記センサが設けられるとともに、前記送信機が設けられる装置ケースと、を有する。
前記装置ケースは、前記第１の方向と直交する指定された第２の方向が装着されるタイヤのタイヤ周方向に一致するように配置の向きが定められている。
前記第１の方向及び前記第２の方向に直交する前記装置ケースの断面方向の幅に関して、前記装置ケースの前記第２の方向の端部から中央部に進むほど前記装置ケースの幅は徐々に広くなっている。
さらに、前記装置ケースは、前記タイヤトレッド部の前記内表面に最も近い前記台座部の前記固定部から前記台座部は前記第２の方向の両側に向かって拡がるように延びる傾斜面を有する。

このとき、前記装置ケースの前記第２の方向に沿った最長部分の長さは、前記装置ケースの断面方向の最も広い部分の幅に比べて長いことが好ましい。

また、前記通気孔の前記タイヤ空洞領域側の開口部は、前記装置ケースの表面から一方向に突出した突出部の頂部に設けられる。さらに、前記第１の方向を高さ方向とし、前記台座部の固定部を基準として前記高さ方向に沿った高さを定めたとき、前記開口部の高さは２０ｍｍ以上であることが好ましい。

前記第２の方向に沿った前記装置ケースの最長部分の両端は、前記装置ケースの最大高さの２分の１以上の高さの位置にあることが好ましい。

また、前記第１の方向を高さ方向としたとき、前記通気孔の前記タイヤ空洞領域側の開口部は、前記装置ケースの表面から前記高さ方向に突出した突出部の頂部に設けられ、前記台座部の固定部を基準として前記高さ方向の高さを定めたとき、前記突出部が設けられる前記装置ケースの表面は前記装置ケースの縁に対して凹むように、前記装置ケースの縁は前記突出部が設けられる領域の前記装置ケースの表面に対して高く延びていることが好ましい。

より好ましい形態では、前記通気孔の前記開口部に対して、前記装置ケースの縁は高い。

本発明の他の一態様は、空気入りタイヤである。当該空気入りタイヤは、
タイヤ本体と、
タイヤトレッド部の前記タイヤ空洞領域に面する内表面に固定されて設けられ、タイヤの状態に関するタイヤ情報を送信する送信装置と、を有する。
前記送信装置は、
検出した前記タイヤ情報を無線により送信する送信機と、
前記タイヤ空洞領域に面するタイヤトレッド部の内表面に固定するための固定部が、第１の方向に向いた台座部と、前記タイヤ空洞領域と通気孔を介して連通した内部空間と、を備え、前記内部空間に面して前記センサが設けられるとともに、前記送信機が設けられる装置ケースと、を有する。
前記装置ケースは、前記第１の方向と直交する指定された第２の方向が装着されるタイヤのタイヤ周方向に一致するように配置されている。
前記第１の方向及び前記第２の方向に直交する前記台座部の断面方向の幅に関して、前記台座部の前記第２の方向の端部から中央部に進むほど前記台座部の幅は徐々に広くなっている。
前記装置ケースは、前記タイヤトレッド部の前記内表面に最も近い前記台座部の前記固定部から、前記台座部はタイヤ周方向の両側に向かって拡がるように延びる傾斜面を有する。

その際、前記傾斜面は、前記タイヤトレッド部の前記内表面に対して２０〜６０度傾斜していることが好ましい。

また、前記空気入りタイヤにおいて、前記台座部と前記タイヤトレッド部の内表面には、互いに嵌合する留め具が設けられ、前記留め具によって前記台座部は前記タイヤトレッド部の内表面に固定されていることが好ましい。

本発明のさらに他の一態様は、タイヤ状態監視システムである。当該システムは、前記システムは、送信装置と、受信装置と、監視部と、を備える。
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、
検出した前記タイヤ情報を無線により送信する送信機と、
前記タイヤ空洞領域に面するタイヤトレッド部の内表面に固定するための固定部が、第１の方向に向いた台座部と、前記タイヤ空洞領域と通気孔を介して連通した内部空間と、を備え、前記内部空間に面して前記センサが設けられるとともに、前記送信機が設けられる装置ケースと、を有する。
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。
前記送信装置における前記装置ケースは、前記第１の方向と直交する指定された第２の方向が装着されるタイヤのタイヤ周方向に一致するように配置の向きが定められている。
前記第１の方向及び前記第２の方向に直交する前記装置ケースの断面方向の幅に関して、前記台座部の前記第２の方向の端部から中央部に進むほど前記台座部の幅は徐々に広くなっている。
前記装置ケースは、前記タイヤトレッド部の前記内表面に最も近い前記台座部の前記固定部からタイヤ周方向の両側に向かって拡がるように延びる傾斜面を有する。

本発明の送信装置、タイヤ状態監視システム、及び空気入りタイヤによれば、パンク修理液を用いてタイヤのパンクを修理してもパンク修理液が通気孔等の開口部を塞ぎ難くい。このため、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。 （ａ）は、本実施形態の送信装置の配置を説明する図であり、（ｂ）は本実施形態の送信装置の一例の外観斜視図である。 本実施形態の送信装置の構成を示す図である。 本実施形態の受信装置及び監視装置の構成を示す図である。 （ａ）〜（ｄ）は、本実施形態の送信装置の形態を説明する図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本実施形態の送信装置をタイヤトレッド部の内表面に固定する方法を説明する図である。 本実施形態の送信装置の変形例を示す図である。 本実施形態の送信装置の他の変形例を示す図である。

以下、本発明の送信装置及びタイヤ状態監視システムについて、添付図面に示す実施形態に基いて説明する。

（タイヤ空気圧モニタリングシステムの概要）
図１は、タイヤ情報監視システムの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（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の各タイヤ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄの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のそれぞれは、タイヤ１４とリム１９（図２参照）で囲まれたタイヤ空洞領域に充填される空気の圧力に関する情報を、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（ａ）は、本実施形態の送信デバイス１６の配置を説明する図であり、（ｂ）は本実施形態の送信装置の一例の外観斜視図である。
送信デバイス１６は、タイヤとリムで囲まれたタイヤ空洞領域に面するタイヤトレッド部の内表面に固定されている。送信デバイス１６のタイヤトレッド部の内表面への固定は後述するように、内表面に設けられた留め具と送信デバイス１６の台座部に設けられた留め具同士が係合することにより送信デバイス１６はタイヤトレッド部の内表面に固定される。すなわち、留め具は、送信デバイス１６をタイヤトレッド部の内表面に固定する固定部に設けられている。図２に示すように、本実施形態のタイヤには、タイヤ本体部のタイヤトレッド部の内表面に送信デバイス１６が固定されている。
送信デバイス１６は、装置ケース１７を有する。装置ケース１７の内部には、センサユニット２８（図３参照）と、送信機３０（図３参照）と、処理ユニット３２（図３参照）と、電源部３４（図３参照）と、アンテナ４０（図３参照）と、を有する。
装置ケース１７は、上述したセンサユニット２８、送信機３０、処理ユニット３２、電源部３４、及びアンテナ４０を含む回路を覆った樹脂製の筐体である。装置ケース１７は、台座部１７ａと、内部空間１７ｂとを有する。装置ケース１７については後述する。

（送信デバイスの構成）
図３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内の内部空間１８ｂの空気圧を感知し、圧力信号を出力する。装置ケース１７内の内部空間１７ｂは、装置ケース１７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を覆う装置ケース１７の表面には、装置ケース１７の内部空間１７ｂとタイヤ空洞領域との間を接続する通気孔３６の開口部３６ａが設けられている。

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。

（監視装置の構成）
図４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。

（装置ケース）
図５（ａ）〜（ｃ）は、装置ケース１７を説明する図である。
装置ケース１７は、台座部１７ａと、内部空間１７ｂとを備える。台座部１７ａは、タイヤ空洞領域に面するタイヤトレッド部の内表面に固定するための固定部１７ｄを有する。固定部１７ｄは、図５（ａ）に示すＺ方向（第１の方向）に向いている。内部空間１７ｂは、タイヤ空洞領域と通気孔３６を介して連通している。装置ケース１７は、内部空間１７ｂに面して空気圧センサ２８ａを有するセンサユニット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（ａ）では不図示）とが設けられる。送信機３０、処理ユニット３２、電源部３４、及びアンテナ４０は、装置ケース１７に設けられて空間内に封止樹脂剤１７ｃが充填されて装置ケース１７に固定されている。
装置ケース１７は、図２（ａ）に示すように、Ｘ方向（第２の方向：図５（ａ）の紙面に垂直方向）、すなわち、Ｚ方向と直交する方向が、装着されるタイヤのタイヤ周方向に一致するように配置の向きが定められている。すなわち、装置ケース１７においてＸ方向がタイヤ周方向に一致するようにタイヤに配置される。Ｘ方向とは、装置ケース１７の長さが最も長くなる方向である。
Ｘ方向（第２の方向）及びＺ方向（第１の方向）に直交する装置ケース１７の断面方向（Ｙ方向）の幅に関して、装置ケース１７のＸ方向（第２の方向）の端部から中央部に進むほど装置ケース１７の幅（Ｙ方向の長さ）は徐々に広くなっている。より具体的には、装置ケース１７の幅は、Ｚ方向のいずれの高さの位置で切断しても、装置ケース１７の切断面において、装置ケース１７のＸ方向の端部から中央部に進むほど広がっている。

装置ケース１７は、タイヤトレッド部の内表面に最も近い台座部１７ａの基部である固定部１７ｄからＸ方向（第２の方向）の両側に向かって拡がるように延びる傾斜面を有する。
装置ケース１７の表面のうち、Ｚ方向において台座部１７ａから遠い側の面（Ｚ方向上方に位置する面）には、突出部１７ｅが設けられている。突出部１７ｅの頂部には、内部空間１７ｂとタイヤ空洞領域とを連通する通気孔３６の開口部３６ａが設けられている。突出部１７ｅに通気孔３６の開口部３５ａを設けるのは、突出部１７ｅの周辺の装置ケース１７の表面にパンク修理液が付着することがあっても、突出部１７ｅの開口部３６ａの周りに付着し難くするためである。このため、突出部１７ｅの頂部の突出高さは、例えば３ｍｍ以上であることが好ましい。本実施形態の装置ケース１７には、突出部１７ｅが設けられるが、突出部１７ｅは設けられなくてもよい。この場合、通気孔３６の開口部３６ａは縁１７ｆで囲まれた装置ケース１７の中央部の表面上に設けられる。
また、突出部１７ｅが設けられる領域の装置ケース１７の表面は装置ケース１７の縁１７ｆに対して凹むように、装置ケース１７の縁１７ｆが、装置ケース１７の中央部の表面に対してＺ方向に高く延びている。さらに、突出部１７ｅの頂部に設けられた通気孔３６の開口部３６ａに対して、装置ケース１７の縁１７ｆは高い。

このような構成にすることにより、タイヤトレッド部の内表面に装着された装置ケース１７が、タイヤの回転によりタイヤ空洞領域の下部に溜まった余分なパンク修理液の中を通過する際、パンク修理液を乱して液滴を形成することを抑えることができる。万が一液滴が形成されたとしても、縁１７ｆが液滴の飛散を遮るので、液滴が装置ケース１７に降りかかって、通気孔３６の開口部３６ａの周辺に付着して、通気孔３６を塞ぐことは殆どなくなる。
本実施形態では、少なくとも、装置ケース１７のＸ方向（第２の方向）の端部から中央部に進むほど装置ケース１７の幅は徐々に広くなっており、装置ケース１７は、タイヤトレッド部の内表面に最も近い台座部１７ａの固定部１７ｄからＸ方向（第１の方向）の両側に向かって拡がるように延びる傾斜面を有する。このため、装置ケース１７が、タイヤの回転によりタイヤ空洞領域の下部に溜まったパンク修理液の中を通過しても、パンク修理液を乱して液滴が形成され難くなる。
装置ケース１７のＸ方向の両端の縁より下方に位置する傾斜面は、船舶の舳先のように、フレア形状を成していることが、タイヤ下部に溜まったパンク修理液を通過する際、パンク修理液の液滴の形成を抑制する点で好ましい。

突出部１７ｅが設けられる中央部の領域の装置ケース１７の表面は装置ケース１７の縁１７ｆに対して凹むように、装置ケース１７の縁１７ｆは装置ケース１７の中央部の表面に対してＺ方向に高く延びている。万が一、パンク修理液の液滴が形成されても、液滴が装置ケース１７に降りかかり難い。このため、通気孔３６の開口部３６ａの周辺に液滴が付着して、通気孔３６を塞ぐことは殆どない。特に、通気孔３６の開口部３６ａに対して、装置ケース１７の縁１７ｆを高くすることにより、パンク修理液の液滴が装置ケース１７により一層降りかかり難い。
台座部１７ａの基部である固定部１７ｄ（固定部１７ｄの最下端）を基準としてＺ方向（高さ方向）に沿った高さを定めたとき、通気孔３６の開口部３６ａの高さは２０ｍｍ以上であることが、上記効果を発揮する点で好ましい。特に上限は設けられないが、低扁平率のタイヤのタイヤ空洞領域を考慮して、５０ｍｍを上限とすることが好ましい。

また、Ｘ方向（第２の方向）に沿った装置ケース１７の最長部分の両端は、装置ケースの最大高さの２分の１以上の高さの位置にあることが好ましい。本実施形態では、図５（ｃ）に示すように、装置ケース１７の最長部分の両端は、装置ケース１７の最大高さＨ₁の位置に概略あるので、本実施形態の場合、装置ケース１７の最長部分の両端は、装置ケースの最大高さＨ₁の２分の１以上の高さの位置にある。

また、図５（ｃ）に示すように、本実施形態では、装置ケース１７は、Ｘ方向（第１の方向）の両側に向かって拡がるように延びる傾斜面を有する。このとき、上記傾斜面は、タイヤトレッド部の内表面に対して２０〜６０度傾斜していることが好ましい。上記傾斜面の上記２０〜６０度の傾斜角度とは、具体的には、固定部１７ｄのＸ方向の両端からＸ方向の両側に向かって直線を引いたとき、２つの直線Ａ，Ｂが上記傾斜面と接するときの図５（ｃ）の水平面に対する角度θをいう。
タイヤの回転中、図５（ｄ）に示すように、タイヤトレッド外表面は、円弧状のタイヤ形状から水平な接地面の形状に移行し、この後、水平な接地面の形状から円弧状のタイヤ形状に戻る。同様に、タイヤトレッド内表面においても、円弧形状、水平な接地面の形状、円弧形状に順に変化する。このとき、接地面の前端及び後端でタイヤトレッド部の内表面は急激に角度が変化する。タイヤトレッド部の内表面に設けられた装置ケース１７は接地面の前端及び後端を通過するとき、上記角度の変化によって、装置ケース１７の両端が、タイヤトレッド部の内表面に接触することを防ぐために、装置ケース１７における上記角度θを２０以上とすることが好ましい。角度θの上限は、パンク修理液が効率的にＹ方向に排除され、通気孔３６に液滴がかかりにくくなる点から６０度に設定されることが好ましい。

図６（ａ）〜（ｃ）は、装置ケース１７をタイヤトレッド部の内表面に装着する方法を説明する図である。図６（ａ）に示すように、タイヤトレッド部の内表面には、留め具４２が設けられている。留め具４２の基部は、タイヤトレッド部の内表面側に位置するインナーライナ部材を通してタイヤ内部に埋め込まれている。一方、装置ケース１７の台座部１７ａの固定部１７ｄには、図６（ｂ）に示すように、留め具４２に係合する留め具１７ｇが設けられている。このため、図６（ｃ）に示すように、固定部１７ｄに設けられている留め具１７ｇが、タイヤトレッド部の内表面に装着された留め具４２に係合することにより、装置ケース１７はタイヤトレッド部の内表面に装着され固定される。なお、このような留め具１７ｇ，４２を用いた装着方法は、特開２０１２−２５３１８号において詳細に開示されている。

本実施形態では、図５（ａ）に示すように、通気孔３６は、同じ断面積を維持して、突出部１７ｅの内部空間１７ｂに向けて延びているが、図７に示すように、通気孔３６は、突出部１７ｅの頂部から内部空間１７ｂの方向に進むにつれて、その断面が徐々に大きくなる形態であってもよい。このような通気孔３６の形態では、通気孔３６の内部にパンク修理液が進入したとしても、タイヤの回転による遠心力により内部空間１７ｅに押し込まれやすくなり、通気孔３６が塞がることは少なくなる。この場合、通気孔３６の体積は、例えば２ｍｍ³以上であることが好ましい。

また、本実施形態では、図２（ｂ）に示すように、縁１７ｆがその周囲に比べて高い形態であるが、図８に示すように、縁１７ｆは、周囲に比べて高くなく、突出部１７ｅが設けられる装置ケース１７の表面と同じ平面上に位置してもよい。この場合においても、装置ケース１７のＸ方向（第２の方向）の端部から中央部に進むほど装置ケース１７の幅は徐々に広くなっており、装置ケース１７は、タイヤトレッド部の内表面に最も近い台座部１７ａの固定部１７ｄから、Ｘ方向（第１の方向）の両側に向かって拡がるように延びる傾斜面を有している。したがって、図８に示す形態においても、装置ケース１７が、タイヤの回転によりタイヤ空洞領域の下部に溜まったパンク修理液の中を通過しても、パンク修理液を乱して液滴が形成され難い。

以上、本実施形態についてまとめると、本実施形態では、装置ケース１７は、Ｘ方向（第２の方向）が装着されるタイヤのタイヤ周方向に一致するように配置の向きが定められており、装置ケース１７のＹ方向（断面方向）の幅に関して、装置ケース１７のＸ方向の端部から中央部に進むほど装置ケース１７の幅は徐々に広くなり、タイヤトレッド部の内表面に最も近い台座部１７ａの固定部１７ｄから台座部１７ａはＸ方向の両側に向かって拡がるように延びる傾斜面を有する。この構成により、装置ケース１７が、タイヤの回転によりタイヤ空洞領域の下部に溜まったパンク修理液の中を通過しても、パンク修理液を乱して液滴が形成され難い。このため、パンク修理液が通気孔３６の開口部を塞ぎ難くい。

装置ケース１７のＸ方向に沿った最長部分の長さは、装置ケース１７のＹ方向（断面方向）の最も広い部分の幅に比べて長い。このため、タイヤ空洞領域の下部に溜まったパンク修理液を乱す機会は少なくなり、液滴がより一層形成され難くい。

通気孔３６のタイヤ空洞領域側の開口部３６ａは、装置ケース１７の表面から一方向に突出した突出部１７ｅの頂部に設けられ、Ｚ方向を高さ方向とし、台座部１７ａの固定部１７ｄを基準として高さ方向に沿った高さを定めたとき、開口部３６ａの高さは２０ｍｍ以上とする。このため、万が一、装置ケース１７がタイヤ空洞領域の下部に溜まったパンク修理液を通過したときパンク修理液の液滴を形成したとしても、通気孔３６の開口部３６ａにパンク修理液の液滴が付着し難い。

Ｘ方向（第２の方向）に沿った装置ケース１７の最長部分の両端は、装置ケース１７の最大高さの２分の１以上の高さの位置にあるので、液滴が装置ケース１７の両端から乗り越えて開口部３６ａに飛散することは少ない。

また、通気孔３６の開口部３６ａは、装置ケース１７の表面から高さ方向に突出した突出部１７ｅの頂部に設けられ、台座部１７ａの固定部１７ｄを基準としてＺ方向（高さ方向）の高さを定めたとき、突出部１７ｅが設けられる領域の装置ケース１７の表面は装置ケース１７の縁１７ｆに対して凹むように、装置ケース１７の縁１７ｆが、突出部１７ｅの設けられる領域の装置ケース１７の表面に対して高く延びている。このため、タイヤ空洞領域の下部に溜まったパンク修理液を装置ケース１７が通過するとき、パンク修理液の液滴が装置ケース１７の両端から乗り越えて開口部３６ａに飛散することは少ない。

さらに、通気孔３６の開口部３６ａに対して、装置ケース１７の縁１７ｆは高い。このため、タイヤ空洞領域の下部に溜まったパンク修理液を装置ケース１７が通過するとき、パンク修理液の液滴が装置ケース１７の両端から乗り越えて開口部３６ａに飛散することはより一層少ない。

タイヤ本体部に装着した送信デバイス１６の装置ケース１７の傾斜面は、タイヤトレッド部の内表面に対して２０〜６０度傾斜しているので、タイヤトレッド部の内表面に設けられた装置ケース１７が接地面の前端及び後端を通過するとき、タイヤトレッド部の内表面の向く角度の変化によって、装置ケース１７の両端が、タイヤトレッド部の内表面に接触することはない。
台座部１７ａとタイヤトレッド部の内表面には、互いに嵌合する留め具１７ｇ，４２が設けられているので、留め具１７ｇ，４２によって台座部１７ａを含む装置ケース１７はタイヤトレッド部の内表面にしっかりと固定され得る。

（実験例）
本実施形態の効果を調べるために、図２（ｂ）に示す形態の装置ケースを用い、通気孔３６の開口部３６ａの、固定部１７ｄを基準として高さを種々変えた装置ケースを作製した。装置ケース１７を有する送信デバイス１６は１９５／６５Ｒ１５のタイヤのタイヤトレッド部の内表面に固定された後、タイヤはリムサイズ１５×６Ｊのリムに組まれた。その後、パンク修理液をタイヤ空洞領域に４５０ｍｌ注入した。タイヤの空気圧は２１０ｋＰａとした。この後、車両に装着してテストコースの舗装路にて３０〜８０ｋｍ／時の走行速度で１時間走行した。走行後リム解きして、装置ケース１７の通気孔３６及び開口部３６ａに付着するパンク修理液の量を調べた。パンク修理液の付着量は、「無し」、「少ない」、「付着目立つ〜多い」、及び「非常に多い」、の４段階評価をし、「無し」及び「少ない」を合格レベルとした。下記表は、各例の仕様とその結果を示す。

図２（ｂ）に示す装置ケースを用いた例１〜４では、いずれもパンク修理液の通気孔３６及び開口部３６ａに付着する量は少なく、合格レベルであった。したがって、図２（ｂ）に示す装置ケース１７を用いることで、パンク修理液が通気孔３６の開口部を塞ぎ難くいことがわかる。
また、例３，４に示すように、開口部３６ａの高さが２０ｍｍを超えることで、パンク修理液の付着の量が無くなることがわかる。これより、開口部３６ａの高さは２０ｍｍ以上とすることが好ましいことがわかる。

以上、本発明の送信装置、空気入りタイヤ、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、空気入りタイヤ、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
１７ 装置ケース
１７ａ 台座部
１７ｂ 内部空間
１７ｃ 封止樹脂剤
１７ｄ 固定部
１７ｅ 突出部
１７ｆ 縁
１７ｇ，４２ 留め具
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
２８ｂ Ａ／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 (10)

1. 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、
   検出した前記タイヤ情報を無線により送信する送信機と、
   前記タイヤ空洞領域に面するタイヤトレッド部の内表面に固定するための固定部が、第１の方向に向いた台座部と、前記タイヤ空洞領域と通気孔を介して連通した内部空間と、を備え、前記内部空間に面して前記センサが設けられるとともに、前記送信機が設けられる装置ケースと、を有し、
   前記装置ケースは、前記第１の方向と直交する指定された第２の方向が装着されるタイヤのタイヤ周方向に一致するように配置の向きが定められており、
   前記第１の方向及び前記第２の方向に直交する前記装置ケースの断面方向の幅に関して、前記装置ケースの前記第２の方向の端部から中央部に進むほど前記装置ケースの幅は徐々に広くなり、
   前記装置ケースは、前記タイヤトレッド部の前記内表面に最も近い前記台座部の前記固定部から前記台座部は前記第２の方向の両側に向かって拡がるように延びる傾斜面を有する、ことを特徴とする送信装置。
2. 前記装置ケースの前記第２の方向に沿った最長部分の長さは、前記装置ケースの断面方向の最も広い部分の幅に比べて長い、請求項１に記載の送信装置。
3. 前記通気孔の前記タイヤ空洞領域側の開口部は、前記装置ケースの表面から一方向に突出した突出部の頂部に設けられ、
   前記第１の方向を高さ方向とし、前記台座部の固定部を基準として前記高さ方向に沿った高さを定めたとき、前記開口部の高さは２０ｍｍ以上である、請求項１または２に記載の送信装置。
4. 前記第２の方向に沿った前記装置ケースの最長部分の両端は、前記装置ケースの最大高さの２分の１以上の高さの位置にある、請求項３に記載の送信装置。
5. 前記第１の方向を高さ方向としたとき、
   前記通気孔の前記タイヤ空洞領域側の開口部は、前記装置ケースの表面から前記高さ方向に突出した突出部の頂部に設けられ、
   前記台座部の固定部を基準として前記高さ方向の高さを定めたとき、
   前記突出部が設けられる前記装置ケースの表面は前記装置ケースの縁に対して凹むように、前記装置ケースの縁は前記突出部が設けられる領域の前記装置ケースの表面に対して高く延びている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の送信装置。
6. 前記通気孔の前記開口部に対して、前記装置ケースの縁は高い、請求項５に記載の送信装置。
7. 空気入りタイヤであって、
   タイヤ本体と、
   タイヤトレッド部の前記タイヤ空洞領域に面する内表面に固定されて設けられ、タイヤの状態に関するタイヤ情報を送信する送信装置と、を有し、
   前記送信装置は、
   検出した前記タイヤ情報を無線により送信する送信機と、
   前記タイヤ空洞領域に面するタイヤトレッド部の内表面に固定するための固定部が、第１の方向に向いた台座部と、前記タイヤ空洞領域と通気孔を介して連通した内部空間と、を備え、前記内部空間に面して前記センサが設けられるとともに、前記送信機が設けられる装置ケースと、を有し、
   前記装置ケースは、前記第１の方向と直交する指定された第２の方向が装着されるタイヤのタイヤ周方向に一致するように配置されており、
   前記第１の方向及び前記第２の方向に直交する前記台座部の断面方向の幅に関して、前記台座部の前記第２の方向の端部から中央部に進むほど前記台座部の幅は徐々に広くなり、
   前記装置ケースは、前記タイヤトレッド部の前記内表面に最も近い前記台座部の前記固定部から、前記台座部はタイヤ周方向の両側に向かって拡がるように延びる傾斜面を有する、ことを特徴とする空気入りタイヤ。
8. 前記傾斜面は、前記タイヤトレッド部の前記内表面に対して２０〜６０度傾斜している、請求項７に記載の空気入りタイヤ。
9. 前記台座部と前記タイヤトレッド部の内表面には、互いに嵌合する留め具が設けられ、前記留め具によって前記台座部は前記タイヤトレッド部の内表面に固定されている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
10. 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、
    検出した前記タイヤ情報を無線により送信する送信機と、
    前記タイヤ空洞領域に面するタイヤトレッド部の内表面に固定するための固定部が、第１の方向に向いた台座部と、前記タイヤ空洞領域と通気孔を介して連通した内部空間と、を備え、前記内部空間に面して前記センサが設けられるとともに、前記送信機が設けられる装置ケースと、を有し、
    前記装置ケースは、前記第１の方向と直交する指定された第２の方向が装着されるタイヤのタイヤ周方向に一致するように配置の向きが定められており、
    前記第１の方向及び前記第２の方向に直交する前記装置ケースの断面方向の幅に関して、前記台座部の前記第２の方向の端部から中央部に進むほど前記台座部の幅は徐々に広くなり、
    前記装置ケースは、前記タイヤトレッド部の前記内表面に最も近い前記台座部の前記固定部からタイヤ周方向の両側に向かって拡がるように延びる傾斜面を有し、
    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。

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