JPH07172120A - タイヤ空気圧検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構造が簡単でコストを低減できるとともに、
高い検出精度を有するタイヤ空気圧検出装置を提供する
ことを目的とする。 【構成】 センサ部３１内に、タイヤの空気圧に応じて
鉄製の先端部３３と黄銅製の本体部３２との間で進退す
る鉄製のピストン３６と、ピストン３６の先端部に取り
付けた磁石とを備え、磁石１２の磁気を検知するホール
素子５をセンサ部３１の本体部３２の近傍に配設し、タ
イヤの空気圧が予め設定した適正範囲内であるときに
は、磁石１２が先端部３３とピストン３６とで囲まれる
ようにピストン３６が先端部３３側に前進し、適正範囲
以下であるときには、磁石１２が本体部３２内に位置す
るようにピストン３６が本体部３２側に後退する構成と
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車等の車体
に取り付けられたタイヤの空気圧を検出してこれを監視
し、安全性を向上させるのに好適な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、例えば自動車等に取り付けられる
タイヤ空気圧検出装置は、各ホイール毎に圧力センサを
装着し、この圧力センサにより直接タイヤの空気圧を検
出するようになっている。そして、回転するタイヤ側に
は圧力センサの出力を送信するトランスミッタが設けら
れる一方、車体側にはトランスミッタからの信号を受け
るアンテナ等が設けられ、信号の伝達が行なわれるよう
になっている。しかしながら、このようなタイヤ空気圧
検出装置では、信号伝達のためのトランスミッタやアン
テナ等が必要であるため、構造が複雑で製造コストが高
い等の問題があった。

【０００３】近年、このような問題を解決するために、
タイヤ側にタイヤの空気圧に応じて移動する磁石等を備
えたセンサ部をタイヤと一体に設け、車体側にこの磁石
等の移動を検出する検出部を設けた構成のタイヤ空気圧
検出装置が提案されている。このような構成のタイヤ空
気圧検出装置としては、例えば、以下に示すような数種
類のものがある。

【０００４】図５に示すように、タイヤ空気圧検出装置
１は、ホイール２に装着されたタイヤ３内の空気圧を感
知するため、ホイール２のリム部２ａの外周面に沿って
設けられたセンサ部４と、このセンサ部４の変位を検出
するため、図示しない車体側に固定されたホール素子
（検出部）５と、ホール素子５からの検出値を監視する
図示しない監視回路とから構成されている。センサ部４
には連通穴６が形成されて、その内部４ａがホイール２
とタイヤ３とに囲まれて構成される空気室７に連通した
構造とされている。センサ部４内には、タイヤ３の内圧
がかかるゴム製のダイヤフラム８と、センサ部４の軸線
方向に進退自在な移動子９と、この移動子９を空気室７
側に向けて付勢するスプリング１０と、ホイール２のリ
ム部２ａの内周面側に突出するアーム１１を介して移動
子９に取り付けられた磁石１２とが備えられている。こ
のような構成のタイヤ空気圧検出装置１では、タイヤ３
内の空気圧に応じて、ダイヤフラム８がセンサ部４の軸
線方向に変形し、これに伴って磁石１２が移動子９と一
体に前記軸線方向に移動するので、磁石１２とホール素
子５との離間距離が変化し、ホール素子５でホール効果
によって検出する磁石１２の磁界強度が変化する。そし
て、ホール素子５での検出値が、予め設定した一定範囲
から外れたときに、監視回路においてタイヤ３内の空気
圧が異常であると判別するようになっている。

【０００５】また、図６に示すタイヤ空気圧検出装置１
５のセンサ部１６は、ホイール２のリム部２ａの内周面
側に設けられ、空気室７に連通したその内部１６ａに
は、ダイヤフラム８と、センサ部１６の軸線方向に進退
自在な磁石１２と、この磁石１２を空気室７側に向けて
付勢するスプリング１０とを備えた構造とされている。
このような構成のタイヤ空気圧検出装置１５では、タイ
ヤ空気圧検出装置１（図５参照）と同様に、タイヤ３内
の空気圧に応じて磁石１２とホール素子５との距離が変
化し、ホール素子５での検出値が予め設定した一定範囲
から外れたときに、監視回路においてタイヤ３内の空気
圧が異常であると判別するようになっている。

【０００６】また、図７に示すタイヤ空気圧検出装置１
８のセンサ部１９は、ホイール２のリム部２ａの外周面
側に設けられている。センサ部１９には連通穴（図示な
し）が形成されており、センサ部１９内に配設されたダ
イヤフラム８にタイヤ３内の圧力がかかるようになって
いる。センサ部１９内には、ダイヤフラム８に設けられ
た押圧板２０と、回転自在に支持され、その外周面に磁
石１２を備えた円盤２１と、これら押圧板２０，円盤２
１を接続するリンク機構２２とを備えた構造とされてい
る。このようなタイヤ空気圧検出装置１８では、タイヤ
３内の空気圧の変化によりダイヤフラム８が変形して押
圧板２０が移動すると、この移動がリンク機構２２を介
して円盤２１に伝達されて円盤２１が回転するようにな
っている。そして、円盤２１と一体に回転する磁石１２
の磁力線の方向の変化をホール素子５で検出し、その検
出値が予め設定した一定範囲から外れたときに、監視回
路においてタイヤ３内の空気圧が異常であると判別する
ようになっている。

【０００７】図８（ａ）に示すタイヤ空気圧検出装置２
４のセンサ部２５は、図５に示したタイヤ空気圧検出装
置１のセンサ部４と同様に、ホイール２のリム部２ａの
外周面に沿って設けられ、その内部に、ダイヤフラム８
と、センサ部２５の軸線方向に進退自在な移動子２６
と、この移動子２６を空気室７側に向けて付勢するスプ
リング１０とを備えた構造とされている。そして、この
移動子２６には、アーム２８の一端２８ａが回動自在に
支持されており、その他端２８ｂはセンサ部２５に回動
自在に支持されている。またこのアーム２８の他端２８
ｂには磁石１２が一体に設けられている。このような構
成のタイヤ空気圧検出装置２４では、図８（ｂ）に示す
ように、タイヤ内の空気圧に応じてダイヤフラム８が変
形して移動子２６が移動するのに伴ってアーム２８が他
端２８ｂを中心として回動し、これと一体に磁石１２が
回転する。この磁石１２の回転による磁力線の方向の変
化をホール素子５で検出し、その検出値が予め設定した
一定範囲から外れたときに、監視回路においてタイヤ内
の空気圧が異常であると判別するようになっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来のタイヤ空気圧検出装置では、以下に示す
ような問題が存在する。すなわち、タイヤ空気圧検出装
置１，１５のような、ホール素子５で、タイヤ３内の空
気圧に応じた磁石１２とホール素子５との距離の変化を
検出する構造のものでは、その検出精度を確保するため
には、センサ部４，１６とホール素子５との位置を精度
良く設置しなければならない。このため、これらセンサ
部４，１６、ホール素子５をタイヤ３，車体に組み付け
るときや、車体にタイヤ３を組み付けるときに、従来以
上の高い組み付け精度が要求され、これにより組み付け
に余分な手間がかかり、この結果製造コストの上昇を招
くという問題があった。また、このような問題を回避す
るために、電気的にホール素子５の検出値を補正する方
法も考えられるが、これにもコストがかかるという問題
があった。また、タイヤ空気圧検出装置１８，２４のよ
うな、ホール素子５で、タイヤ３内の空気圧に応じて回
転する磁石１２の磁力線の方向の変化を検出する構造の
ものでは、リンク機構２２やアーム２８が必要であるた
め、構造が複雑となり、コストがかかるという問題があ
る。しかも、構造が複雑になるとその重量も増加し、ホ
イールバランスなどにも影響を与え、回転時の遠心力も
考慮しなければならなくなってしまう。本発明は、以上
のような点を考慮してなされたもので、構造が簡単でコ
ストを低減できるとともに、高い検出精度を有するタイ
ヤ空気圧検出装置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、車体に対して
回転可能に取り付けられたタイヤの空気圧を検出するタ
イヤ空気圧検出装置であって、該タイヤと一体に設けら
れたセンサ部内には、タイヤの空気圧に応じて該センサ
部の本体部と先端部との間で進退する移動子と、該移動
子の先端部に取り付けられた磁石とが備えられ、該セン
サ部の本体部の近傍には、前記磁石の磁気を検知する検
出部が前記車体と一体に設けられ、前記センサ部の本体
部が、磁気を通す非シールド性物質から形成され、か
つ、前記センサ部の先端部および前記移動子が、磁気を
遮断するシールド性物質から形成されてなり、前記タイ
ヤの空気圧が予め設定した適正範囲内であるときには、
前記磁石が前記先端部と前記移動子とで囲まれるように
該移動子が前記先端部側に前進し、前記タイヤの空気圧
が前記適正範囲以下であるときには、前記磁石が前記本
体部内に位置するように前記移動子が前記本体部側に後
退する構成とされていることを特徴としている。

【００１０】

【作用】本発明のタイヤ空気圧検出装置では、タイヤの
空気圧が予め設定した適正範囲内であるときには、移動
子がセンサ部の先端部側に位置して、磁石がシールド性
物質からなるセンサ部の先端部と移動子とで囲まれるの
で、検出部で磁石の磁気を検出することができない。一
方、タイヤの空気圧が適正範囲以下であるときには、移
動子がセンサ部の本体部側に後退して、磁石が非シール
ド性物質からなる本体部内に位置するので、検出部で磁
石の磁気を検出することができる。これによりタイヤの
空気圧が適正範囲内であるかどうか検出できる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を図１ないし図４に示す第一お
よび第二実施例を参照して説明する。図１ないし図４
は、本発明に係るタイヤ空気圧検出装置を備えた自動車
の一部を示すものである。これらの図において、従来例
として示した図５ないし図８と共通する部分について
は、同一符号を付してある。

【００１２】「第一実施例」図１および図２に示すよう
に、タイヤ空気圧検出装置Ａは、ホイール２に装着され
たタイヤ（図示なし）内の空気圧を感知するため、ホイ
ール２のリム部２ａの内周面に沿って設けられたセンサ
部３１と、このセンサ部３１の磁気を検出するため、図
示しない車体側に固定されたホール素子（検出部）５
と、ホール素子５からの検出値を監視する図示しない監
視回路とから構成されている。このセンサ部３１は、磁
気を通す、例えば黄銅等の非シールド性物質からなる本
体部３２と、磁気を遮断する、例えば鉄等のシールド性
物質からなる先端部３３とから構成されている。センサ
部３１には連通穴６が形成されて、その内部３１ａがホ
イール２とタイヤ（図示なし）とに囲まれて構成される
空気室７に連通した構造とされている。センサ部３１内
には、内部に液体３４が充填された袋状のゴム製等のダ
イヤフラム３５と、センサ部３１の軸線方向に進退自在
な、例えば鉄等のシールド性物質からなるピストン（移
動子）３６と、このピストン３６を空気室７側に向けて
付勢するスプリング３７と、ピストン３６の先端部に取
り付けられた磁石１２とを備えた構造とされている。前
記先端部３３内には、磁石１２を囲う形態で壁体３８が
形成されており、ピストン３６が先端部３３側に前進し
たときに、この壁体３８の内側に磁石１２が収納される
ようになっている。ピストン３６には、その裏面側にセ
ンサ部３１の軸線方向に延在するステム３６ａが形成さ
れており、このステム３６ａは、センサ部３１の内径に
対して十分小さな外形を有して、ダイヤフラム３５に、
いわば「めり込んだ」状態となっている。

【００１３】上記のような構成からなるタイヤ空気圧検
出装置Ａでは、タイヤ（図示なし）内の空気圧が予め設
定した適正範囲内であるときには、図１に示すように、
センサ部３１の磁石１２が先端部３３内に位置するよう
に、ピストン３６が先端部３３側に前進した状態とされ
ている。このとき、磁石１２は、鉄等のシールド性物質
からなる壁体３８とピストン３６の先端面とで囲まれた
ことになり、その磁気は遮断されて、ホール素子５で検
出されない。そして、パンク等、何らかの原因により、
タイヤ（図示なし）内の空気圧が適正範囲以下に低下し
たときには、図２に示すように、この圧力低下に応じ
て、液体３４が充填されたダイヤフラム３５がスプリン
グ３７に付勢されて空気室７側に変形する。するとピス
トン３６が本体部３２側に後退し、ステム３６ａがダイ
ヤフラム３５に「さらにめり込んだ」状態となる。これ
に伴って、磁石１２が移動して本体部３２内に位置した
状態となる。このとき、磁石１２の磁気は、非シールド
性物質からなる本体部３２を通過するので、ホール素子
５で検出される。このようにしてホール素子５で磁石１
２の磁気を検出したときには、図示しない制御回路によ
りタイヤ（図示なし）内の空気圧が適正範囲以下に低下
したと判別して、運転席に設けられたインジケータラン
プを点灯させる等して、圧力低下を表示するようになっ
ている。

【００１４】上述したような構造のタイヤ空気圧検出装
置Ａでは、タイヤ（図示なし）内の空気圧が適正範囲内
であるときには、磁石１２がシールド性物質からなるセ
ンサ部３１の先端部３３とピストン３６とで囲まれるの
で、ホール素子５でその磁気を検出することができず、
一方、タイヤ（図示なし）内の空気圧が適正範囲以下で
あるときには、磁石１２が非シールド性物質からなる本
体部３２内に位置するようにピストン３６が移動するの
で、ホール素子５でその磁気を検出することができる。
このように、タイヤ（図示なし）内の空気圧が適正範囲
内であるときと、適正範囲以下であるときとでは、ホー
ル素子５において、磁石１２の磁気がＯＮ／ＯＦＦする
ことになるので、タイヤ（図示なし）内の空気圧が適正
範囲内であるかどうかの判別が非常に容易になる。これ
によりセンサ部３１とホール素子５等を組み付けるに際
して、タイヤ空気圧検出装置Ａを備えない通常の場合と
同等の組み付け精度でタイヤ空気圧検出装置Ａの検出精
度を確保することができ、その製造コストを低減するこ
とができる。また電気的に補正をする必要もなく、しか
もその構造が簡単であるので、低コストでタイヤ空気圧
検出装置Ａを提供することが可能となる。また、ダイヤ
空気圧検出装置Ａでは、ピストン３６のステム３６ａ
を、センサ部３１の内壁によりその径方向への変形が阻
止されたダイヤフラム３５にめり込ませた構成とされて
いる。これにより、タイヤ内の圧力変化に応じたダイヤ
フラム３５の変形がステム３６ａに伝達され、これによ
りピストン３６をスムーズに移動させることが可能とな
る。

【００１５】「第二実施例」図３および図４に示すよう
に、タイヤ検出装置Ｂは、タイヤ検出装置Ａ（図１，２
参照）と同様に、ホイール２に装着されたタイヤ（図示
なし）内の空気圧を感知するため、ホイール２のリム部
２ａの内周面に沿って設けられたセンサ部４１と、この
センサ部４１の磁気を検出するため、図示しない車体側
に固定されたホール素子（検出部）５と、ホール素子５
からの検出値を監視する図示しない監視回路とから構成
されている。

【００１６】このセンサ部４１は、例えば黄銅等の非シ
ールド性物質からなる本体部４２と、例えば鉄等のシー
ルド性物質からなる先端部４３とから構成されている。
センサ部４１には連通穴６が形成されて、その内部４１
ａがホイール２とタイヤ（図示なし）とに囲まれて構成
される空気室７に連通した構造とされている。センサ部
４１内には、内部に液体４４が充填された袋状のゴム製
のダイヤフラム４５と、センサ部４１の軸線方向に進退
自在な、例えば鉄等のシールド性物質からなるピストン
（移動子）４６と、このピストン４６を空気室７側に向
けて付勢するスプリング４７とを備えた構造とされてい
る。ピストン４６は、有底円筒状の筒部４６ａと、筒部
４６ａの外周面に形成された縁部４６ｂとから構成され
ている。このピストン４６の外側には環状の磁石４８が
取り付けられている。

【００１７】上記のような構成からなるタイヤ空気圧検
出装置Ｂでは、タイヤ（図示なし）内の空気圧が予め設
定した適正範囲内であるときには、図３に示すように、
センサ部４１の磁石４８が先端部４３内に位置するよう
に、ピストン４６が先端部４３側に前進した状態とされ
ている。このとき、磁石４８は、鉄等のシールド性物質
からなる先端部４３，ピストン４６の筒部４６ａおよび
縁部４６ｂで囲まれたことになり、その磁気は遮断され
て、ホール素子５で検出されない。そして、何らかの原
因により、タイヤ（図示なし）内の空気圧が適正範囲以
下に低下したときには、図４に示すように、この圧力低
下に応じて、液体４４が充填されたダイヤフラム４５が
スプリング４７に付勢されて空気室７側に変形する。す
るとピストン４６が本体部４２側に後退し、これに伴っ
て、磁石４８が移動して本体部４２内に位置した状態と
なる。このとき、磁石４８の磁気は、非シールド性物質
からなる本体部４２を通過するので、ホール素子５で検
出される。このようにしてホール素子５で磁石４８の磁
気を検出したときには、図示しない制御回路によりタイ
ヤ（図示なし）内の空気圧が適正範囲以下に低下したと
判別して、運転席に設けられたインジケータランプを点
灯させる等して、圧力低下を表示するようになってい
る。

【００１８】上述したような構造のタイヤ空気圧検出装
置Ｂでは、前記タイヤ空気圧検出装置Ａ（図１，２参
照）と同様の効果を奏することができる。

【００１９】なお、上記第一および第二実施例におい
て、ピストン３６，４６を、液体３４，４４が充填され
た袋状のダイヤフラム３５，４５で移動させる構成とし
たが、タイヤ内の圧力変化に応じて移動するのであれ
ば、ピストン（移動子），ダイヤフラムの形状等につい
ては限定するものではなく、例えば液体３４を略し、袋
状のダイヤフラム３５，４５を単に膜状のダイヤフラム
とする等してもよい。また、磁石１２，４８を磁気をシ
ールドする先端部３３，４３の構成についても、どのよ
うな構成としても、同様の効果を得ることができる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のタイヤ空
気圧検出装置によれば、タイヤ内の空気圧が適正範囲内
であるときには、磁石がシールド性物質からなるセンサ
部の先端部と移動子とで囲まれるので、検出部でその磁
気を検出することができず、一方、タイヤ内の空気圧が
適正範囲以下であるときには、磁石が非シールド性物質
からなる本体部内に位置するように移動子が移動するの
で、検出部でその磁気を検出することができる。このよ
うに、タイヤ内の空気圧が適正範囲内であるときと、適
正範囲以下であるときとでは、検出部において検出する
磁石の磁気が、いわばＯＮ／ＯＦＦすることになるの
で、判別が非常に容易になる。これによりセンサ部と検
出部を組み付けるに際して、タイヤ空気圧検出装置を備
えない通常の場合と同等の組み付け精度でタイヤ空気圧
検出装置の検出精度を確保することができ、その製造コ
ストを低減することができる。また電気的に補正をする
必要もなく、しかもその構造が簡単であるので、低コス
トでタイヤ空気圧検出装置を提供することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るタイヤ空気圧検出装置の一例で
あって、タイヤ内の空気圧が適正範囲内であるときの状
態を示す正断面図である。

【図２】 同装置の、タイヤ内の空気圧が適正範囲以下
であるときの状態を示す正断面図である。

【図３】 本発明に係るタイヤ空気圧検出装置の他の一
例であって、タイヤ内の空気圧が適正範囲内であるとき
の状態を示す正断面図である。

【図４】 同装置の、タイヤ内の空気圧が適正範囲以下
であるときの状態を示す正断面図である。

【図５】 従来のタイヤ空気圧検出装置の一例を示す正
断面図である。

【図６】 従来のタイヤ空気圧検出装置の他の例を示す
正断面図である。

【図７】 従来のタイヤ空気圧検出装置の他の例を示す
正断面図である。

【図８】 従来のタイヤ空気圧検出装置の他の例を示す
正断面図である。

【符号の説明】

３…タイヤ、５…ホール素子（検出部）、３１，４１…
センサ部、３２，４２…本体部、３３，４３…先端部、
３６，４６…ピストン（移動子）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体に対して回転可能に取り付けられた
   タイヤの空気圧を検出するタイヤ空気圧検出装置（Ａ）
   であって、 該タイヤと一体に設けられたセンサ部（３１）内には、
   タイヤの空気圧に応じて該センサ部（３１）の本体部
   （３２）と先端部（３３）との間で進退する移動子（３
   ６）と、該移動子（３６）の先端部に取り付けられた磁
   石（１２）とが備えられ、該センサ部（３１）の本体部
   （３２）の近傍には、前記磁石（１２）の磁気を検知す
   る検出部（５）が前記車体と一体に設けられ、 前記センサ部（３１）の本体部（３２）が、磁気を通す
   非シールド性物質から形成され、かつ、前記センサ部
   （３１）の先端部（３３）および前記移動子（３６）
   が、磁気を遮断するシールド性物質から形成されてな
   り、 前記タイヤの空気圧が予め設定した適正範囲内であると
   きには、前記磁石（１２）が前記先端部（３３）と前記
   移動子（３６）とで囲まれるように該移動子（３６）が
   前記先端部（３３）側に前進し、前記タイヤの空気圧が
   前記適正範囲以下であるときには、前記磁石（１２）が
   前記本体部（３２）内に位置するように前記移動子（３
   ６）が前記本体部（３２）側に後退する構成とされてい
   ることを特徴とするタイヤ空気圧検出装置（Ａ）。