JPH05104918A - タイヤ空気圧警報装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 タイヤ空気圧警報装置が装着されるディスク
ホイールを主体とした圧力センサ組立体の部品の規格を
統一して量産性を向上させる。 【構成】 圧力センサの出力に応じて電気的に共振周波
数が変化するトランスミッタに対向するアンテナを備
え、このアンテナに短いパルス信号を送信して応答信号
を受信し、周波数を弁別してその出力により警報を送出
するタイヤ空気圧警報装置において、ディスクホイール
上に圧力センサを取付ける専用のエアバルブを設け、車
軸と平行にディスクホイールに沿って取付けられた配線
の一端にトランスミッタを接続し、この配線から直角方
向に引き出した短い配線にエアバルブに螺合する圧力セ
ンサを接続する。 【効果】 部品が共通に使用できるために、量産および
部品管理の単純化が可能となり、製造コストを低減する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車の走行中にタイ
ヤ空気圧を自動的に検出し、検出したタイヤ空気圧に異
常がある場合に運転席に警報を送出する装置として利用
する。本発明はタイヤリムに圧力センサを取付ける構造
に関する。

【０００２】

【従来の技術】タイヤ空気圧を検出する圧力スイッチ
と、この圧力スイッチにより変化する電磁的な共振回路
とをタイヤ側に設け、この共振回路の共振状態を車体側
に設けた装置から無線により検出するタイヤ空気圧検出
装置は実開昭６１−８１３９６号公報、実開平１−１４
７７０６号公報、実開平２−１１６３９５号公報などに
より知られている。

【０００３】これらの従来技術は、いずれも走行中のタ
イヤ空気圧を無線信号により監視して、タイヤ空気圧の
減少を早めに捉えて運転席に警報を送出することができ
るとともに、タイヤ側の装置が電源装置をいっさい必要
としない単純な構造で実現できる優れた思想である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の原理を
利用した技術は、多くの応用研究が行われたにもかかわ
らず、相当程度の高い信頼性のある装置が通常の自動車
に搭載して利用できる程度の価格で提供できるようにな
らないために、現実には市販の自動車に搭載されるよう
にはなっていない。その主な原因は、タイヤに取付ける
センサおよび電磁的な共振回路を含むトランスミッタ
が、車両の走行に伴い激しい振動を受けることから、そ
れに十分に耐える機械的な構造が得られないこと、その
構造を得るためにホイールの構造その他に変更の必要を
生じて、従来からある量産されるホイールを利用できな
くなること、小型自動車では車軸は２本でありタイヤの
数は４であるが、大型自動車では車軸の数が３本でタイ
ヤの数が１０のものもあり、これらを集中制御する合理
的な制御回路が実用車両で気軽に利用できるほど安価に
得られなかったことなどにある。

【０００５】本発明の発明者らは、この装置の車輪側に
取付ける圧力センサおよびその取付け構造について詳し
く検討した。この装置を搭載することによりタイヤには
従来なかった圧力センサ、トランスミッタおよびその間
を結ぶ配線などが新たに取付けられることから、ディス
クホイールにはそのための取付け構造を設けることが必
要であり、しかもその取付け構造は車種毎に、またタイ
ヤの配置位置毎に異なるものになることがわかった。す
なわち、一つの車軸の両端に１個ずつタイヤが取付けら
れる単輪の場合には、トランスミッタが内側に配置され
るようにして一つの規格の車輪を裏返して使用できる
が、一つの車軸の両側に２個ずつタイヤが取付けられる
複輪の場合には内輪と外輪ではその取付け構造が違って
しまう。つまり、内輪にはトランスミッタが設けられこ
れが内向きに車体側のアンテナに対向するように配置さ
れるが外輪にはトランスミッタは設けられない。外輪の
圧力センサは同一車軸の隣接する内輪のトランスミッタ
にその配線を接続しなければならない。

【０００６】その場合に、内輪のトランスミッタはその
内輪の圧力センサの専用とし、外輪の圧力センサは内輪
に別に設ける外輪用のトランスミッタと接続することが
考えられる一方、内輪のトランスミッタは内輪の圧力セ
ンサと外輪の圧力センサとに共用する構成も考えられ
る。共用する構成では、その構造は簡単になるが、内輪
と外輪のタイヤ空気圧を個別に検出することはできなく
なる。

【０００７】圧力センサ組立体は、できる限りその種類
を少なくして、生産管理を単純化するとともに量産効果
を向上することが必要であり、少なくともこれをディス
クホイールに取付ける取付け構造は車種の相違によって
も統一されなければならない。

【０００８】本発明はこのような問題を解決するもの
で、ディスクホイールの規格を統一的にして部品の種類
を少なくして量産効果を向上させるとともに、生産管理
を単純化し、在庫数量を少なくし、タイヤのローテーシ
ョンの制限をなくすタイヤ空気圧警報装置を提供するこ
とを目的とする。さらに本発明はこのための合理的な圧
力センサ組立体を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、圧力センサ
と、この圧力センサの出力に応じて共振周波数が変化す
るトランスミッタとがタイヤ側に取付けられ、このトラ
ンスミッタに対向するアンテナと、このアンテナに信号
を送受信する制御回路と、この制御回路の警報出力を表
示する表示器とが車体側に取付けられ、前記制御回路
は、前記アンテナに短いパルス信号を送信する送信回路
と、そのパルス信号の送信に応答して前記トランスミッ
タが発信する共振信号を受信する受信回路と、その共振
信号の周波数を弁別する周波数弁別回路と、この周波数
弁別回路の出力により前記警報出力を送出するプログラ
ム制御回路とを含むタイヤ空気圧警報装置において、デ
ィスクホイールには空気圧供給用のエアバルブの他に前
記圧力センサを取付けるための専用のエアバルブが設け
られ、車軸と平行にそのディスクホイールに沿って設け
られた一本の配線を備え、前記トランスミッタがこの配
線の一端に接続され、前記圧力センサがこの配線から直
角方向に引き出された短い配線により接続され、前記ト
ランスミッタの位置および前記短い配線の引出し位置近
傍で前記一本の配線が前記ディスクホイールに取付けら
れたことを特徴とする。

【００１０】前記配線は、前記空気圧供給用のエアバル
ブの位置からディスクホイールの円周上ほぼ１８０度ず
れた位置に設けられ、前記専用のエアバルブは、前記空
気圧供給用のエアバルブの位置からディスクホイールの
円周上ほぼ１８０度の位置からさらに前記円周上をα度
（ただし６°≦α≦１５°）ずれた位置に設けられ、こ
の専用のエアバルブに前記圧力センサが取付けられた状
態では、前記短い配線がこの専用のエアバルブの軸方向
に対して直角方向に位置するように配置され、一本の配
線と、この配線の一端に取付けられたトランスミッタ
と、この配線の他端から直角に引き出された短い配線に
より接続された圧力センサと、前記トランスミッタの位
置および前記短い配線の引出し位置近傍にそれぞれ設け
られた締付手段とを備えることができる。

【００１１】また、ディスクホイールを複輪用として２
個連接された構造とし、前記一本の配線から前記短い配
線を二箇所で引き出すことができ、この場合には、一本
の配線と、この配線の一端に取付けられたトランスミッ
タと、この配線の他端から直角に引き出された短い配線
により接続された第一の圧力センサと、この配線の中間
位置から第二の短い配線により接続された第二の圧力セ
ンサと、前記トランスミッタの位置および前記短い配線
の引出し位置近傍にそれぞれ設けられた締付手段とを備
え、前記第一の圧力センサおよび前記第二の圧力センサ
はその接点が電気的に直列に接続することができる。

【００１２】

【作用】既存の空気圧供給用のエアバルブからディスク
ホイール円周上をほぼ１８０度ずれた位置に、車軸に平
行な直線上に、トランスミッタおよび配線を集中的に取
付けることにして、この直線上に３個のブラケットを固
定的に取付ける。これは一つのタイヤ規格についてすべ
てのディスクホイールに統一的に実施する。そうする
と、このディスクホイールを単輪に使用するときには３
個のブラケットのうち第一および第二のブラケットのみ
を使用し、第三のブラケットは遊ばせておく。このディ
スクホイールを複輪の内輪に使用するときには、上記３
個のブラケットの全部を使用する。このディスクホイー
ルを複輪の外輪に使用するときには、上記３個のブラケ
ットのうち第三のブラケットのみを使用し、第一および
第二のブラケットを遊ばせておく。このようにすること
により、すべてのディスクホイールがどの車輪として利
用されようとも統一的な規格で対応できるから、部品を
個別に用意する必要がなくなる。

【００１３】さらに、圧力センサを取付けるための専用
エアバルブを上記直線からα度だけずらした位置に設け
ることにより、上記３個のブラケットに取付けられた配
線にそれぞれの圧力センサを短い分岐配線で接続するこ
とができる。内輪と外輪とでこのα度を互いに＋α度、
−α度とすることにより、上記直線に対するバランスが
よく、車輪の回転バランスに対する調和がよくなる。

【００１４】このようなディスクホイールの構造のもと
に、圧力センサ組立体は単輪用および複輪用の二種類と
し、それぞれ上記ブラケットを用いてディスクホイール
に取付ける構造とした。そして、複輪の場合には二つの
圧力センサを電気的に直列に接続して、二つの圧力セン
サの一方に圧力異常が検出されて回路が断になったとき
に、その直列に接続された回路が断になってトランスミ
ッタから異常圧力を知らせる信号が送信されるようにし
た。

【００１５】

【実施例】本発明実施例装置の基本的な構造およびその
動作原理をはじめに説明する。図１は本発明実施例装置
のブロック構成図である。タイヤにはそれぞれその空気
圧を検出する圧力センサ１が取付けられている。この圧
力センサ１はタイヤ空気圧が所定値以上であるときには
接点が閉じタイヤ空気圧が所定値を下回ると接点が開く
圧力スイッチであり、この圧力スイッチにはトランスミ
ッタ２が電気的に接続されている。このトランスミッタ
２は共振回路である。圧力センサ１の圧力スイッチによ
りこの共振回路のコンデンサの容量が変化して共振周波
数が変化する。

【００１６】車両側には各トランスミッタ２に対向して
アンテナ３が設置される。アンテナ３はタイヤ毎に設け
られ、電気配線により制御回路４に接続される。制御回
路４の出力は運転席に設けられた表示器（ランプ）５に
接続される。

【００１７】図２はこの実施例装置の動作原理を説明す
る図である。圧力センサ１は圧力スイッチであってタイ
ヤ空気圧が所定値以上であるときには接点７が閉じてい
るが、タイヤ空気圧が所定値を下回ると接点７が開く。
トランスミッタ２の中には１個のコイルＬ１とそのコイ
ルＬ１に並列に接続されたコンデンサＣ１およびＣ２が
あり、このうちコンデンサＣ１は上記圧力スイッチの接
点７を経由して接続されるようになっている。したがっ
て、タイヤ空気圧が十分高いときには二つのコンデンサ
Ｃ１およびＣ２は並列接続であるが、タイヤ空気圧が低
くなるとコンデンサＣ１は切り離されてコンデンサＣ２
のみがコイルＬ１に接続される状態になる。

【００１８】このように接点７の開閉にしたがってトラ
ンスミッタ２の共振周波数が変化する。ちなみに、接点
７が閉じ二つのコンデンサが並列の状態ではこの共振周
波数は８７ｋＨｚであり、コンデンサＣ１が切り離され
ると共振周波数は１４０ｋＨｚになる。

【００１９】図３は制御回路４の構成図である。端子１
０にはアンテナ３が接続される。発振器１１により短い
幅のパルスが発振され（この実施例ではパルス幅数μ
Ｓ、繰り返し時間数十μＳ）、増幅器１２で増幅されて
アンテナ３から電磁波として送出される。トランスミッ
タ２のコイルＬ１にこの電磁波が感応すると、コイルＬ
１およびコンデンサＣ１、Ｃ２からなる共振回路が刺激
されて共振周波数で減衰振動を持続する。この共振周波
数は電磁波となってアンテナ３に捕捉され、増幅器１３
から周波数弁別回路１４に入力する。ここで共振周波数
が検出され、プログラム制御回路１５に入力する。この
動作をプログラム制御回路１５の制御により各車輪につ
いて順次実行し、一つでもタイヤ空気圧の低下が検出さ
れれば表示端子１９に警報出力を送出し、運転席の表示
器（ランプ）５を点灯させる。

【００２０】ここで、本発明の特徴とする圧力センサ組
立体の構成について説明する。

【００２１】図４は本発明実施例装置に用いられるディ
スクホイールが単輪の場合の圧力センサ組立体の構成お
よび取付状態を示す図、図５は本発明実施例装置に用い
られるディスクホイールが単輪の場合の圧力センサ組立
体と、その配線を取付けるブラケットとの位置関係を示
す図４のＡ矢視図、図６は本発明実施例装置に用いられ
るディスクホイールが単輪の場合の圧力センサ組立体の
結線状態を示す図、図７は本発明実施例装置のディスク
ホイールに取付けられるエアバルブの構成を示す断面図
である。

【００２２】ディスクホイール９が単輪の場合は、図４
および図５に示すようにディスクホイール９には、空気
圧供給用エアバルブ６′の他に圧力センサ１を取付ける
ための図７に示す専用のエアバルブ６が設けられ、車軸
と平行にそのディスクホイール９に沿って設けられた一
本の配線２４を備え、トランスミッタ２がこの配線２４
の一端に接続され、圧力センサ１がこの配線２４から直
角方向に引き出された短い配線２５により接続され、ト
ランスミッタ２の位置および短い配線２５の引き出し位
置近傍で一本の配線２４がディスクホイール９に設けら
れたブラケット２１および２２に締付手段２６により取
付けられる。この締付手段２６には一枚のスプリングワ
ッシャを含む。

【００２３】また、配線２４は図５に示すように、空気
圧供給用エアバルブ６′の位置からディスクホイール９
の円周上ほぼ１８０度ずれた位置に設けられ、専用のエ
アバルブ６は、図５に示すように空気圧供給用エアバル
ブ６′の位置からディスクホイール９の円周上ほぼ１８
０度の位置からさらに前記円周上をα度（ただし６°≦
α≦１５°）ずれた位置に設けられ、この専用のエアバ
ルブ６に圧力センサ１が取付けられた状態では、短い配
線２５が図６に示すようにこの専用のエアバルブ６の軸
方向に対して直角方向に位置するように配置される。

【００２４】さらに、一本の配線２４と、この配線２４
の一端に取付けられたトランスミッタ２の位置および短
い配線２５の引出し位置近傍にそれぞれ締付手段２６が
設けられる。

【００２５】タイヤリム８の取付孔には、図７に示すエ
アバルブ６が挿通されてＯリング６ｂを介在してナット
６ｃで固定され、雄ねじ６ａには圧力センサ１が螺合さ
れる。この構造は基本的に公知のＥＴＲＴＯ規格であ
る。

【００２６】図８は本発明実施例装置に用いられるディ
スクホイールが複輪の場合の圧力センサ組立体の構成、
および取付け状態を示す図、図９は本発明実施例装置に
用いられるディスクホイールが複輪の場合の圧力センサ
組立体とその配線を取付けるブラケットとの位置関係を
示す図８のＡ矢視図、図１０は本発明実施例装置に用い
られるディスクホイールが複輪の場合の圧力センサ組立
体の結線状態を示す図である。

【００２７】この複輪の場合には、ディスクホイール９
は図８に示すように２個連接され、配線２４からは図１
０に示すように二本の短い配線２５が引き出され、第一
の圧力センサ１ａおよび第二の圧力センサ１ｂが接続さ
れる。また、配線２４の一端にはトランスミッタ２が取
付けられ、配線２４は、このトランスミッタ２の近傍
と、第一の圧力センサ１ａおよび第二の圧力センサ１ｂ
の引出し位置近傍で締付手段２６によりそれぞれ固定さ
れる。

【００２８】第一の圧力センサ１ａおよび第二の圧力セ
ンサ１ｂはその接点が電気的に直列に接続され、ディス
クホイール９の円周上の配置位置は図９に示すように、
空気圧供給用エアバルブ６′の位置からほぼ１８０度の
位置を基点として左右にα度（ただし６°≦α≦１５
°）ずれた位置に配置されたエアバルブ６に螺合し振り
分けられた状態で配置される。

【００２９】このように構成された本発明実施例装置の
圧力センサ組立体は、締付手段２６によりディスクホイ
ール９のタイヤリム８の内側に一つのタイヤ規格につい
て、統一的に設けられた三つのブラケット２１、２２、
および２３に取付けられる。

【００３０】その取付けは単輪と複輪により異なり、単
輪の場合には図４に示すように、ブラケット２１および
２２に取付けられ、ブラケット２３は遊びとなる。ま
た、複輪の場合には図８に示すように、内輪側はブラケ
ット２１、２２、および２３すべてを使用して取付けら
れ、外輪側はブラケット２３のみが使用され、他のブラ
ケット２１および２２は遊びとなる。

【００３１】圧力センサ１または１ａ、１ｂを取付ける
専用のエアバルブ６が車軸に平行な直線から６°〜１５
°程度のわずかな角度ずらした位置に配置されているた
めに、配線２４から圧力センサ１または１ａ、１ｂまで
の分岐配線が短くなり、また、エアバルブ６の円周方向
の位置が内輪と外輪とで振り分けられて配置されている
ために車輪の回転バランスに対し調和がとられる。

【００３２】このような構造のディスクホイール９に取
り付ける圧力センサ組立体は同一タイヤ規格について単
輪用および複輪用の二種に限定される。複輪の場合の圧
力センサ１ａおよび１ｂは電気的に直列に接続され、こ
の二つの圧力センサ１ａまたは１ｂの一方に圧力異常が
検出されて回路が断状態になったときには、その直列に
接続された回路は断状態になり、トランスミッタ２から
異常圧力が表示器５に通知される。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、同
一タイヤ規格について使用される部品規格を統一するこ
とができ、それに伴って部品点数を削減することができ
る。また、部品の手配、製造工程、在庫管理が単純化さ
れて量産体制をとることができ、さらに、大幅なコスト
の低減をはかるとともに生産性を向上させることができ
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例装置のブロック構成図。

【図２】本発明実施例装置の動作原理を説明する図。

【図３】本発明実施例装置における制御回路のブロック
構成図。

【図４】本発明実施例装置に用いられるディスクホイー
ルが単輪の場合の圧力センサ組立体の構成および取付状
態を示す図。

【図５】本発明実施例装置に用いられるディスクホイー
ルが単輪の場合の圧力センサ組立体とその配線を取付け
るブラケットとの位置関係を示す図４のＡ矢視図。

【図６】本発明実施例装置に用いられるディスクホイー
ルが単輪の場合の圧力センサ組立体の結線状態を示す
図。

【図７】本発明実施例装置のディスクホイールに取付け
られるエアバルブの構成を示す図。

【図８】本発明実施例装置に用いられるディスクホイー
ルが複輪の場合の圧力センサ組立体の構成および取付状
態を示す図。

【図９】本発明実施例装置に用いられるディスクホイー
ルが複輪の場合の圧力センサ組立体とその配線を取付け
るブラケットとの位置関係を示す図８のＡ矢視図。

【図１０】本発明実施例装置に用いられるディスクホイ
ールが複輪の場合の圧力センサ組立体の結線状態を示す
図。

【符号の説明】

１ 圧力センサ １ａ 第一の圧力センサ １ｂ 第二の圧力センサ ２ トランスミッタ ３ アンテナ ４ 制御回路 ５ 表示器（ランプ） ６ エアバルブ ６ａ 雄ねじ ６ｂ Ｏリング ６ｃ ナット ６′ 空気圧供給用エアバルブ ７ 接点 ８ タイヤリム ９ ディスクホイール １０ 端子 １１ 発振器 １２、１３ 増幅器 １４ 周波数弁別回路 １５ プログラム制御回路 １９ 表示端子 ２１、２２、２３ ブラケット ２４、２５ 配線 ２６ 締付手段

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧力センサと、この圧力センサの出力に
   応じて共振周波数が変化するトランスミッタとがタイヤ
   側に取付けられ、 このトランスミッタに対向するアンテナと、このアンテ
   ナに信号を送受信する制御回路と、この制御回路の警報
   出力を表示する表示器とが車体側に取付けられ、 前記制御回路は、前記アンテナに短いパルス信号を送信
   する送信回路と、そのパルス信号の送信に応答して前記
   トランスミッタが発信する共振信号を受信する受信回路
   と、その共振信号の周波数を弁別する周波数弁別回路
   と、この周波数弁別回路の出力により前記警報出力を送
   出するプログラム制御回路とを含むタイヤ空気圧警報装
   置において、 ディスクホイールには空気圧供給用のエアバルブの他に
   前記圧力センサを取付けるための専用のエアバルブが設
   けられ、 車軸と平行にそのディスクホイールに沿って設けられた
   一本の配線を備え、前記トランスミッタがこの配線の一
   端に接続され、前記圧力センサがこの配線から直角方向
   に引き出された短い配線により接続され、 前記トランスミッタの位置および前記短い配線の引出し
   位置近傍で前記一本の配線が前記ディスクホイールに取
   付けられたことを特徴とするタイヤ空気圧警報装置。
2. 【請求項２】 前記配線は、前記空気圧供給用のエアバ
   ルブの位置からディスクホイールの円周上ほぼ１８０度
   ずれた位置に設けられ、 前記専用のエアバルブは、前記空気圧供給用のエアバル
   ブの位置からディスクホイールの円周上ほぼ１８０度の
   位置からさらに前記円周上をα度（ただし６°≦α≦１
   ５°）ずれた位置に設けられ、 この専用のエアバルブに前記圧力センサが取付けられた
   状態では、前記短い配線がこの専用のエアバルブの軸方
   向に対して直角方向に位置するように配置された請求項
   １記載のタイヤ空気圧警報装置。
3. 【請求項３】 ディスクホイールが複輪用に２個連接さ
   れた構造であり、 前記一本の配線から前記短い配線が二箇所で引き出され
   た請求項１または２記載のタイヤ空気圧警報装置。
4. 【請求項４】 一本の配線と、この配線の一端に取付け
   られたトランスミッタと、この配線の他端から直角に引
   き出された短い配線により接続された圧力センサと、前
   記トランスミッタの位置および前記短い配線の引出し位
   置近傍にそれぞれ設けられた締付手段とを備えたことを
   特徴とするタイヤ空気圧警報装置用の圧力センサ組立
   体。
5. 【請求項５】 一本の配線と、この配線の一端に取付け
   られたトランスミッタと、この配線の他端から直角に引
   き出された短い配線により接続された第一の圧力センサ
   と、この配線の中間位置から第二の短い配線により接続
   された第二の圧力センサと、前記トランスミッタの位置
   および前記短い配線の引出し位置近傍にそれぞれ設けら
   れた締付手段とを備え、 前記第一の圧力センサおよび前記第二の圧力センサはそ
   の接点が電気的に直列に接続されたことを特徴とするタ
   イヤ空気圧警報装置用の圧力センサ組立体。