JP6117670B2 - タイヤバルブ - Google Patents

Description

本発明は、バルブステムの外周に弾性部材からなる胴体部を設けたタイヤバルブに関する。

この種のタイヤバルブを備えたタイヤバルブユニットとしては、例えば、特許文献１に記載のタイヤバルブユニットが知られている。
図６に示すように、特許文献１に記載のタイヤバルブユニット１００は、筒状のタイヤバルブ１０１と、タイヤバルブ１０１の一端に設けられるタイヤセンサ１０２とを備えている。タイヤバルブ１０１は、筒状のバルブステム１０３と、バルブステム１０３を囲繞する筒状弾性部材１０４とを備えている。タイヤバルブユニット１００は、車両用ホイール１０５の挿入孔１０６に、タイヤバルブ１０１の筒状弾性部材１０４が挿入されることで車両用ホイール１０５に取り付けられている。

米国特許出願公開第２０１０／００２４５３９号明細書

ところで、車両用ホイール１０５が回転すると、タイヤバルブ１０１には遠心力が作用する。特に、タイヤバルブ１０１にタイヤセンサ１０２が設けられている場合には、タイヤセンサ１０２に作用する遠心力によって、タイヤバルブ１０１に加わる荷重が大きくなる。遠心力は、挿入孔１０６の内面に受け止められる。このため、筒状弾性部材１０４において、挿入孔１０６の内面に支持される部位には、応力が集中する。その結果、筒状弾性部材１０４に破断や変形などが生じてしまい、タイヤセンサ１０２が車両用ホイール１０５に接触したり、挿入孔１０６と筒状弾性部材１０４との間の気密性が低下して、タイヤ内の空気漏れの原因となる。

本発明の目的は、バルブステムの外周に設けられるとともに弾性部材からなる胴体部の破断や変形を抑制することができるタイヤバルブを提供することにある。

上記課題を解決するタイヤバルブは、筒状のバルブステムと、前記バルブステムの外周に設けられるとともに弾性部材からなる胴体部と、を備え、車両用ホイールに設けられた装着孔に前記胴体部が挿入されて前記車両用ホイールに装着されるタイヤバルブであって、前記胴体部において、前記装着孔の内面から該装着孔の中央に向けた延長線上にある部分には、前記胴体部を補強するカラーが設けられ、前記カラーは、メッシュ状の材料からなることを要旨とする。

これによれば、車両用ホイールの回転に伴いタイヤバルブに遠心力が作用し、胴体部に対し、遠心力が作用する方向（以下、遠心力方向）への荷重が加わると、この荷重は、胴体部を介して装着孔の内面に加わる。すると、胴体部において、装着孔の内面と対向する部分には応力が発生する。この応力はカラーによって受け止められるため、胴体部の破断や変形を抑制することができる。

タイヤバルブを装着孔に挿入するときに、カラーが変形しやすい。タイヤバルブを車両用ホイールに取り付けるときには、胴体部を装着孔に圧入する。この際、カラーが変形しやすいため、カラーによって圧入が阻害されることが抑制される。また、メッシュ状の材料を用いているため、カラーが破断しにくい。

上記タイヤバルブについて、前記車両用ホイールに装着されるタイヤ内に設けられるとともに、前記タイヤ内の状態を検出するセンサユニットと一体化されることが好ましい。
これによれば、タイヤバルブに遠心力が作用するのと同時に、センサユニットにも遠心力が作用する。このため、胴体部に発生する応力が大きい。このように、胴体部に発生する応力が大きい場合でも、カラーを設けることで、胴体部の破断や変形を抑制することができる。

本発明によれば、バルブステムの外周に設けられるとともに弾性部材からなる胴体部の破断や変形を抑制することができる。

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を示す断面図。 実施形態のタイヤバルブユニットを示す分解斜視図。 実施形態のタイヤバルブを示す図２の４−４線断面図。 変形例のタイヤバルブを示す断面図。 従来技術を説明するための断面図。

以下、タイヤバルブの一実施形態について説明する。
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４０とから構成されている。車両用ホイールＨには、タイヤバルブ２０が挿入される装着孔１３が形成されている。

タイヤバルブ２０は、金属材料により円筒状に形成されたバルブステム２１の外周面に弾性部材としてのゴムからなる胴体部３１が装着されて形成されている。バルブステム２１内には導入路２２が形成されている。バルブステム２１の先端側にはバルブ機構２３が内蔵されるとともに、バルブステム２１の先端にはキャップ２４が装着されている。

図３に示すように、バルブステム２１は、基端（キャップ２４が設けられた端部とは反対側の端部）に胴体部３１から突出する突出部２５を有している。突出部２５の外周面には、平坦面２６が形成され、この平坦面２６は突出部２５の軸方向及び周方向の一部に沿って平坦に延びている。

図２及び図４に示すように、胴体部３１は、筒状をなしている。タイヤバルブ２０において、胴体部３１のセンサユニット４０側（基端側）の外周面には装着凹部３２が全周に亘って形成されている。胴体部３１のセンサユニット４０側では、胴体部３１の内周面がバルブステム２１の外周面から離間しており、胴体部３１の内周面は、バルブステム２１の外周面に対し同心円状をなしている。そして、胴体部３１のセンサユニット４０側の内周面には、円筒状のカラー３３が一体化され、カラー３３の外周面と胴体部３１の内周面は密着している。また、カラー３３の内径は、バルブステム２１におけるカラー３３の内周面と対向する部分の外径よりも大きい。このため、カラー３３の内周面とバルブステム２１の外周面との間には、全周に亘って空間部３５が形成されている。カラー３３は、胴体部３１の内周面において、胴体部３１の基端から装着凹部３２と対向する位置に至るまで延びている。カラー３３は、メッシュ状（網目状）の材料からなるカラー３３であり、例えば、金属の線材を編み込んだ材料から形成されている。

そして、タイヤバルブ２０は、装着凹部３２が、リム１１における装着孔１３の内面１３ａ（内周面）に密接した状態で装着孔１３に嵌合されることでリム１１に装着されている。カラー３３は、装着孔１３の内面１３ａから装着孔１３の中央Ｃに向けた延長線Ｌ上に設けられている。換言すれば、カラー３３は、胴体部３１を介して装着孔１３の内面１３ａと対向している。タイヤバルブ２０は、平坦面２６が車両用ホイールＨの径方向外側を向くようにセンサユニット４０に取り付けられている。

図３に示すように、センサユニット４０は、タイヤ１２内の状態（例えば、タイヤ１２内の温度、空気圧など）を検出するセンサ４１を収容するケース４２を有している。ケース４２には、突出部２５が挿入される挿入孔４３が設けられている。挿入孔４３の形状は、突出部２５の形状に対応している。すなわち、挿入孔４３は、内周面の一部に平坦面４４を有しており、タイヤバルブ２０は、突出部２５の平坦面２６とケース４２の平坦面４４が対向した状態で挿入孔４３に挿入される。そして、図示しないネジなどで、タイヤバルブ２０をケース４２に固定することで、タイヤバルブ２０とセンサユニット４０が一体化されている。

次に、本実施形態のタイヤバルブ２０の作用について説明する。
車両の走行に伴い、車両用ホイールＨが回転すると、タイヤバルブユニット１０には、遠心力が作用する。この遠心力によって、タイヤバルブ２０には、遠心力方向（車両用ホイールＨの径方向外側）に向けた荷重が加わる。タイヤバルブ２０には、タイヤバルブ２０自身に作用する遠心力による荷重に加えセンサユニット４０に作用する遠心力による荷重が加わる。

タイヤバルブ２０に荷重が加わると、この荷重は、胴体部３１における装着孔１３の内面１３ａに向けて加わり、胴体部３１における装着孔１３の内面１３ａと対向する部分に応力が発生する。したがって、胴体部３１において、装着孔１３の内面１３ａと対向する部分に応力が集中する。詳細にいえば、装着孔１３の内面１３ａにおける車両用ホイールＨの径方向外側（遠心力方向）の部分と対向する胴体部３１の部分に応力が集中する。

本実施形態では、胴体部３１を挟んで装着孔１３の内面１３ａから装着孔１３の中央Ｃに向けた延長線Ｌ上にある部分にカラー３３を設けて、バルブステム２１から胴体部３１に加わる荷重の一部を、カラー３３によって受けることができる。

タイヤバルブ２０を車両用ホイールＨに取り付けるときには、タイヤバルブ２０を装着孔１３に挿入する。このとき、胴体部３１と装着孔１３の内面１３ａとの間の気密性を確保するために、胴体部３１が装着孔１３に圧入される。

したがって、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）胴体部３１の内周面において、装着孔１３の内面１３ａから装着孔１３の中央Ｃに向けた延長線Ｌ上にある部分にカラー３３を設けている。このため、胴体部３１において、タイヤバルブユニット１０に作用する遠心力によって生じる応力を受ける部分を補強し、胴体部３１が破断や変形することを抑制することができる。このため、センサユニット４０が車両用ホイールＨに接触したり、装着孔１３と胴体部３１との間の気密性が低下することが抑制される。

（２）カラー３３はメッシュ状の材料から形成されている。メッシュ状の材料を用いることで、装着孔１３にタイヤバルブ２０を挿入するときに、カラー３３を用いても胴体部３１が変形しやすく、タイヤバルブ２０を装着孔１３に挿入しやすい。また、メッシュ状の材料を用いているため、カラー３３が破断しにくい。

（３）胴体部３１の内周面にカラー３３を設けているため、バルブステム２１が遠心力によって傾くと、カラー３３が変形することで、バルブステム２１から加わる荷重を吸収することができる。このため、バルブステム２１が傾いたときに、胴体部３１に荷重が加わりにくく、胴体部３１の破断や変形をより抑制することができる。

（４）タイヤバルブ２０には、センサユニット４０が一体化されている。センサユニット４０の遠心力は、バルブステム２１に荷重として加わる。このため、胴体部３１に加わる荷重が大きい場合でも装着孔１３と対向する位置にカラー３３を設けることで、胴体部３１の破断や変形を抑制する効果がより顕著に発揮される。

なお、実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 図５に示すように、カラー５０は周方向の一部からカラー５０の軸方向全体に延びる開口部５１を有していてもよい。カラー５０は、断面形状がＣ字状をなしている。カラー５０は、例えば樹脂などからなる。カラー５０は、開口部５１が、遠心力方向（車両用ホイールＨの径方向外側）とは異なる方向に開口するように設けられている。なお、突出部２５の平坦面２６が遠心力方向を向くようにタイヤバルブユニット１０を車両用ホイールＨに取り付けるため、カラー５０をタイヤバルブ２０に設けるときには、開口部５１が平坦面２６とは異なる方向に開口するようにカラー５０を設ければよい。タイヤバルブ２０を装着孔１３に取り付けるときに、開口部５１が変形を許容する領域となり、カラー３３は開口部５１が小さくなるように変形する。このため、カラー５０の形状は維持され、カラーとしての機能を損ないにくい。また、開口部５１を遠心力方向とは異なる方向に開口させることで、遠心力によって加わる荷重をカラー５０によって受けることができる。上記したように、カラーの形状は、装着孔１３の内面１３ａの全面と対向している形状（筒状）に限られず、装着孔１３の内面１３ａの一部と対向している形状であってもよい。

○ 胴体部３１の内周面にカラー３３を配置したが、胴体部３１にカラー３３をインサート成形してもよい。これらの場合であっても、カラー３３によって胴体部３１が補強されるため、胴体部３１の破断や変形を抑制することができる。

○ センサユニット４０は、タイヤバルブ２０に一体化されていなくてもよい。
○ 弾性部材として、ゴム以外を用いてもよい。例えば、樹脂などを用いてもよい。
○ カラー３３は、バルブステム２１の外周面と密着していてもよく、空間部３５が設けられていなくてもよい。

次に、上記実施形態及び別例から把握することのできる技術的思想について以下に追記する。
（イ）前記カラーは、前記胴体部の内周面に設けられることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のタイヤバルブ。

（ロ）前記カラーは、少なくとも前記装着孔の内面における遠心力が作用する方向の面と対向することを特徴とする請求項１又は請求項２及び技術的思想（イ）のうちいずれか一項に記載のタイヤバルブ。

Ｈ…車両用ホイール、１２…タイヤ、１３…装着孔、１３ａ…内面、２０…タイヤバルブ、２１…バルブステム、３１…胴体部、３３…カラー、４０…センサユニット。

Claims (2)

1. 筒状のバルブステムと、
   前記バルブステムの外周に設けられるとともに弾性部材からなる胴体部と、を備え、車両用ホイールに設けられた装着孔に前記胴体部が挿入されて前記車両用ホイールに装着されるタイヤバルブであって、
   前記胴体部において、前記装着孔の内面から該装着孔の中央に向けた延長線上にある部分には、前記胴体部を補強するカラーが設けられ、
   前記カラーは、メッシュ状の材料からなることを特徴とするタイヤバルブ。
2. 前記車両用ホイールに装着されるタイヤ内に設けられるとともに、前記タイヤ内の状態を検出するセンサユニットと一体化されることを特徴とする請求項１に記載のタイヤバルブ。