JPH06293205A

JPH06293205A - タイヤ空気圧検出装置

Info

Publication number: JPH06293205A
Application number: JP5181277A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Tsuda; 浩志津田; Koji Iwase; 厚司岩瀬; Takeshi Nomura; 健野村; Kazuma Matsui; 数馬松井
Original assignee: NipponDenso Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1993-01-21
Filing date: 1993-07-22
Publication date: 1994-10-21

Abstract

(57)【要約】【目的】遠心力の影響を受けることなく磁石の極性を
反転させて空気圧を検出することができるタイヤ空気圧
検出装置を提供すること。【構成】タイヤ空気圧が低下し、ベローズ５が縮ま
り、磁石の吸着力よりもスプリング７のバネ力が上回る
と、ロータ磁石３とセット磁石４は離れる。その際ロー
タ磁石３は反転用磁石８の反発力により回転し、その後
反転用磁石８との吸引力で引張られ、ストッパ１５でロ
ータ磁石３は停止する。この時ロータ磁石の磁極は反転
し、タイヤ空気圧の低下を検知できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、タイヤの空気圧を検出
するタイヤ空気圧検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来タイヤ空気圧検出装置として、特開
平４−４６８０８号公報に開示される装置がある。これ
はタイヤの空気圧が低下した時に、ベローズが縮むこと
により偏心した球状磁石の回転防止用の押さえ部が後退
して球状磁石を自由状態とし、その後、タイヤ回転に伴
う遠心力によって球状磁石を回転させる（極性を反転さ
せる）ことでタイヤの空気圧を検出している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の装置は、球状磁石が偏心しているため、タイヤ空気圧
が正常であるときでも、タイヤ回転に伴う遠心力によっ
て球状磁石は回転しようとする。従って、球状磁石と押
さえ部の端面に摩擦力が働いて、押さえ部のこじり、変
形等が発生して、装置の耐久性に問題がある。

【０００４】そこで本発明は上記問題に鑑みてなされた
ものであって、遠心力の影響を受けることなく磁石の極
性を反転させて空気圧を検出することができるタイヤ空
気圧検出装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１記載のタイヤ空気圧検出装置は、所定方向に
反転可能なロータ磁石と、タイヤの空気圧に応じて前記
ロータ磁石に対する距離が変化し、前記ロータ磁石を吸
引固定状態とするセット磁石と、前記セット磁石とロー
タ磁石とが離反しているときに、前記ロータ磁石を磁力
によって反転させる反転用磁石と、前記ロータ磁石の極
性を検出する検出手段と、を備えることを特徴とする。

【０００６】また請求項２記載のタイヤ空気圧検出装置
は、前記セット磁石はタイヤの空気圧が低下すると前記
ロータ磁石から離反する方向に移動することを特徴とす
る。

【０００７】

【作用】上記構成により、タイヤの空気圧に応じてロー
タ磁石とセット磁石との間の距離が変化し、両者が離反
すれば反転用磁石によってロータ磁石は反転し、反転後
のロータ磁石の極性が検出手段によって検出される。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて詳細
に説明する。図１は実施例の全体構成図（１輪分）を示
す図である。タイヤ２１のリム２３は、ホイルナット２
５により車輪軸２７に固定されている。ショックアブソ
ーバ３３の下端はハブ３１に固定され、ショックアブソ
ーバ３３の図示しない上端は車体側に固定されている。
１は本実施例の要部をなす圧力検知部であり、その詳細
は後述する。２は磁気検出部であり、圧力検知部におけ
る磁気を検出して電気信号に変換し、ワイヤーハーネス
４３を介して制御回路（以下、ＥＣＵと言う）１０へ電
気信号を送出する。１１は表示部であり、ＥＣＵ１０か
らの信号に基づいて運転者にタイヤ空気圧の低下を認知
させる。

【０００９】図２は圧力検知部１の詳細を示す図であ
る。圧力検知部１において、フレーム１３とつば部１２
とキャップ１４とは溶接され、内部圧力室１７には基準
圧を密封している。つば部１２には通路６が設けてあ
り、つば部１２に溶接された金属製のベローズ５内部に
タイヤ空気圧を導いている。ベローズ５の図中左端には
ガイド１６が溶接されており、さらにガイド１６の図中
左端にはセット磁石４が圧入あるいは接着されており、
タイヤ空気圧が変動すると、ベローズ５が伸縮し、それ
に伴ってガイド１６とセット磁石４とが一体となってフ
レーム１３内を摺動するようになっている。このガイド
１６内部には図中左右方向の通路１６ａが形成されてお
り、この通路１６ａおよびセット磁石４の内部にはシャ
フト９が挿入されている。図２においては、シャフト９
はガイド１６にて図中右端を支持されているが、固定は
されていない。シャフト９にはその外周を自由に回転で
きるようにロータ磁石３が組み込まれている。

【００１０】キャップ１４には図中左右方向の通路１４
ａが形成され、シャフト９が摺動するようになってい
る。この通路１４ａの外周には反転用磁石８が圧入ある
いは接着されている。また、ロータ磁石３の図中左端に
は、ロータ磁石３と反転用磁石８とが吸着しないよう
に、すなわち、ある一定間隔を保てるようにストッパ１
５が組み付けられている。また、スプリング７は図中右
端がフレーム１３に固定されており、ロータ磁石３、セ
ット磁石４、およびガイド１６が図中右方向に移動した
とき、ロータ磁石３の移動を止め、バネ力を利用してロ
ータ磁石３とセット磁石４を切り離すものである。

【００１１】ここでロータ磁石３，セット磁石４，反転
用磁石８は円環形状をした永久磁石であって、磁極がシ
ャフト９の貫通方向に対してＮ極，Ｓ極が２分割してい
るものを使用する（図４参照）。なお、セット磁石４の
Ｓ極と反転用磁石８のＮ極が、セット磁石４のＮ極と反
転用磁石８のＳ極がそれぞれ対向するように配置されて
いる。

【００１２】図３は磁気検知部２の詳細を示す図であ
る。磁気検出部２において、６３は磁性材コアであり、
磁性材として鉄や着磁されていないフェライトを用い
る。コイル６５は、絶縁被覆された電導線が樹脂ボビン
６７を介して磁性材６３に巻きつけてある。なお、この
磁気検出部２については、本発明の従来技術である特開
平４−４６８０８号公報に詳しいので、そちらを参照さ
れたい。

【００１３】次に、上記構成とした本実施例においてそ
の作動を図５乃至図１０を用いて説明する。タイヤ空気
圧が正常時には、図５に示すようにベローズ５が伸び、
ロータ磁石３とセット磁石４が磁力で吸着されている。
このとき磁気検出部２からＥＣＵ１０に出力される信号
は図８に示すようになっている。タイヤ空気圧低下時に
は、ロータ磁石３とセット磁石４は吸着したまま、ベロ
ーズ５の収縮とともに図中右方向に移動し、スプリング
７とロータ磁石３が接触する。さらに、タイヤ空気圧が
低下し、ベローズ５が縮まり、磁石の吸着力よりもスプ
リング７のバネ力が上回ると、ロータ磁石３とセット磁
石４は離れる。そして、ロータ磁石と反転用磁石８の距
離がロータ磁石３とセット磁石４の距離より小さくなる
と、図６，図７に示すようにロータ磁石３は反転用磁石
８の反発力により回転する。その後、ロータ磁石３は反
転用磁石８の吸引力で図中左方向に引張られ、ストッパ
１５が反転用磁石３に当接して停止する。この一連の作
動において、ロータ磁石の磁極は反転し、磁気検出部２
からＥＣＵ１０に出力される信号は、図９→図１０のよ
うに変化するので、タイヤ空気圧低下を検知することが
できる。ＥＣＵ１０がタイヤ空気圧の低下を検知すると
表示部１１に警報が表示され、運転者が認知する。

【００１４】タイヤ空気圧低下の状態からタイヤ空気圧
正常の状態への復帰は、タイヤ空気圧を抽入するとベロ
ーズ５が伸び、ロータ磁石３と反転用磁石８の距離より
もロータ磁石３とセット磁石４の距離が小さくなると、
セット磁石４との反発作用によってロータ磁石３は回転
し、セット磁石４に吸着される。この時ロータ磁石の磁
極は反転し、タイヤ空気圧正常状態に復帰する。

【００１５】以上説明した本実施例特有の効果とを以下
に挙げると、磁石の吸着力，反発力を利用する為、タイヤが回転し
ていればタイヤ空気圧の異常検出が可能となる。走行中のタイヤには遠心力がかかるが、ロータ磁石３
は偏心していないので、遠心力の影響を受けない。従っ
て、走行中ロータ磁石３を回転させようという力が働か
ず、ロータ磁石３の固定に複雑な構成を必要としない。

【００１６】磁石の吸着力，反発力を利用する為タイ
ヤ空気圧正常状態に復帰する場合、センサの停止位置を
考える必要もない。タイヤ空気圧の抜け具合によってはベローズ５が徐々
に収縮する為、タイヤ空気圧低下の初期状態も検出する
ことができる。次に他の実施例について説明する。

【００１７】（第２実施例）図１１に反転用磁石８の位
置を変更した例を示す。これはキャップ１４に圧入して
いたものを、フレーム１３に圧入することによって第１
実施例と同じ効果をもたすことができるとともにスプリ
ング７を省略できる。（第３実施例）図１２にはキャップ１４内の反転用磁石
８を廃止し、反転用磁石８をフレーム１３に付加して、
同じ機能をもたす例を示す。

【００１８】（第４実施例）図１３に第４実施例の圧力
検知部１の詳細を示す。図１３においては、フレーム１
３とシャフト９とキャップ１４は溶接等によって固定さ
れており、キャップ１４とホルダ１８にはベローズ５が
溶接されている。また、ホルダ１８にセット磁石４が、
シャフト１３に反転用磁石８が極性を対にして固定され
ている。そして、ホルダ１８とシャフト９との間にはス
プリング７が挿入されている。また、通路６にはフィル
タ１９が設けられている。

【００１９】次に、上記構成とした第４実施例において
その作動を図１３，図１４を用いて説明する。タイヤ空
気圧が正常時には、図１３に示すようにタイヤ空気圧が
フィルタ１９を通ってベローズ５に入り、ベローズ５が
スプリング７を押し縮めて伸びているので、ロータ磁石
３とセット磁石４の磁力によって吸着している。

【００２０】タイヤ空気圧低下時には、ホルダ１８と一
体となったセット磁石４は、ベローズ５の収縮とともに
スプリング７のバネ力により右方向に移動する。その
際、ロータ磁石３は反転用磁石８の反発力により回転し
はじめ、セット磁石４がロータ磁石３から一定距離離れ
ると、ロータ磁石３は反転用磁石８の吸引力で図１４の
ようになる。この一連の作動において、磁気検出部２か
らＥＣＵ１０に出力される信号は、図８→図９→図１０
のように変化するので、上述した実施例と同様にタイヤ
空気圧の低下を検知することができる。

【００２１】タイヤ空気圧低下の状態からタイヤ空気圧
正常の状態への復帰は、上述した実施例と同様である。
なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではな
く、その主旨逸脱しない限り、例えば以下に示す如く種
々変形可能である。（１）内部圧力室１７を密封構造とする為に接着、かし
め等の固定手段によっても溶接と同様に密封できる。

【００２２】（２）タイヤ空気圧が正常のときにベロー
ズ５が縮んでいて、空気圧の低下とともに伸びて行く構
成としてもよい。すなわち、空気圧正常時に図７に示す
状態であって、空気圧が低下したら図５に示す状態とな
るようにしてもよい。（４）第１，第３，第４実施例において、スプリング７
のバネ定数を変化させることにより、ロータ磁石３の極
性が反転する圧力、すなわちタイヤ空気圧低下警報圧力
を任意に設定することが可能となる。さらに、このスプ
リング７は、常にタイヤ空気圧とつりあう荷重を発生す
るため、セット磁石４の安定した移動を実現し、正確な
警報圧力を得ることができる。

【００２３】（５）上述の実施例では、図１５に示すよ
うに、スプリング７のバネ定数により、設定した検知圧
力Ｐ₁より高圧の領域か低圧の領域かの２段階で圧
力を検知するものと考えることができるが、より細かく
タイヤ空気圧を検出したい場合、例えば、図１６に示す
ように３段階で検知したい場合には、圧力検知部１を２
つ使用することで可能となる。具体的には、検知圧がそ
れぞれＰ₁，Ｐ₂（Ｐ ₁＞Ｐ₂）である圧力検知部１
ａ，１ｂをリム２３上に設置すればよい。

【００２４】図１６において、圧力領域においては、
圧力検知部１ａ，１ｂはともにタイヤ空気圧が正常時の
作動をするので、磁気検出部２から出力される信号は、
タイヤ１回転につき図１７に示す波形となる。次に、圧
力領域においては、圧力検知部１ａは空気圧が低下
（異常）時の作動をし、一方、圧力検知部１ｂは空気圧
が正常時である作動をするため、磁気検出部２から出力
される信号は、タイヤ１回転につき図１８に示す波形と
なる。次に、圧力領域においては、圧力検知部１ａ，
１ｂはともにタイヤ空気圧が低下（異常）時の作動をす
るので、磁気検出部２から出力される信号は、タイヤ１
回転につき図１９に示す波形となる。よって、磁気検出
部２にて、タイヤ一回転時に出力された信号波形によ
り、タイヤ空気圧が図１６のどの領域内にあるかを知る
ことにより、細かいタイヤ空気圧の検知が可能となる。

【００２５】さらに、圧力検知部１をｎ個（検知圧力を
Ｐ₁，Ｐ₂，─，Ｐ_n-1，Ｐ_n）リム２３上に配置する
ことにより、図２０に示すように、ｎ＋１段階で圧力を
検知することが可能となる。（６）ロータ磁石の形状は図４に示すような円環状に限
定されず、シャフト貫通方向に磁極が２極分離したもの
であれば何でもよい。例えば、図２１に示すような長方
体、あるいは多方体等であってもよい。図２２に示すよ
うに、磁石を複数個配置したものでもよい。ロータ磁石
に遠心力が加わっても回転が容易なように、図２３に示
すような一部分欠けている形状や、図２４に示すように
棒磁石の回転中心が偏心した形状や、図２５に示すよう
に回転中心が偏心した形状であてもよい。

【００２６】（７）セット磁石，反転用磁石の配置はＮ
極とＳ極が対向していればよく、例えば図２６のように
２個づつの磁石を用いてもよい。

【００２７】

【発明の効果】以上詳述したように本発明のタイヤ空気
圧検出装置は、セット磁石および反転用磁石の磁力によ
ってロータ磁石を吸引固定あるいは反転させるので、ロ
ータ磁石をわざわざ偏心させ遠心力によって反転させる
必要はない。また、ロータ磁石を磁力によって吸引固定
するため、反転防止のためにロータ磁石を押さえる必要
もなくなり、装置の耐久性が向上するという優れた効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の全体構成を示す構成図である。

【図２】第１実施例の圧力検知部１の詳細を示す断面図
である。

【図３】磁気検出部２の詳細を示す断面図である。

【図４】ロータ磁石３，セット磁石４，反転用磁石８の
形状を示す斜視図である。

【図５】第１実施例の作動を説明するための説明図であ
る。

【図６】第１実施例の作動を説明するための説明図であ
る。

【図７】第１実施例の作動を説明するための説明図であ
る。

【図８】磁気検出部２から出力される信号を示すタイム
チャートである。

【図９】磁気検出部２から出力される信号を示すタイム
チャートである。

【図１０】磁気検出部２から出力される信号を示すタイ
ムチャートである。

【図１１】圧力検知部１の他の実施例を示す断面図であ
る。

【図１２】圧力検知部１の他の実施例を示す断面図であ
る。

【図１３】第４実施例の圧力検知部１の詳細を示す断面
図である。

【図１４】第４実施例の作動を説明するための説明図で
ある。

【図１５】圧力検知領域を２段階にした場合の特性図で
ある。

【図１６】圧力検知領域を３段階にした場合の特性図で
ある。

【図１７】磁気検出部２から出力される信号を示すタイ
ムチャートである。

【図１８】磁気検出部２から出力される信号を示すタイ
ムチャートである。

【図１９】磁気検出部２から出力される信号を示すタイ
ムチャートである。

【図２０】圧力検知領域をｎ段階にした場合の特性図で
ある。

【図２１】ロータ磁石３の他の実施例の示す斜視図であ
る。

【図２２】ロータ磁石３の他の実施例の示す斜視図であ
る。

【図２３】ロータ磁石３の他の実施例の示す斜視図であ
る。

【図２４】ロータ磁石３の他の実施例の示す斜視図であ
る。

【図２５】ロータ磁石３の他の実施例の示す斜視図であ
る。

【図２６】セット磁石４，反転用磁石８の他の配置例を
示す斜視図である。

【符号の説明】

１圧力検知部２磁気検出部３ロータ磁石４セット磁石８反転用磁石

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松井数馬愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地日本電装株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定方向に反転可能なロータ磁石と、タイヤの空気圧に応じて前記ロータ磁石に対する距離が
変化し、前記ロータ磁石を吸引固定状態とするセット磁
石と、前記セット磁石とロータ磁石とが離反しているときに、
前記ロータ磁石を磁力によって反転させる反転用磁石
と、前記ロータ磁石の極性を検出する検出手段と、を備えることを特徴とするタイヤ空気圧検出装置。
【請求項２】前記セット磁石はタイヤの空気圧が低下
すると前記ロータ磁石から離反する方向に移動すること
を特徴とする請求項１記載のタイヤ空気圧検出装置。