JPH07329525A - 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】 タイヤ空気圧検出装置Ａを、タイヤの空気圧
の変化を感知するためのセンサ部１１と、車体側に固定
したホール素子４と、ホール素子４からの検出値を監視
する監視回路とから構成した。そして、センサ部１１
を、空気室６の内圧に応じて伸縮変形するダイヤフラム
１３と、その磁極を互い違いにしてダイヤフラム１３の
先端部に取り付けた磁石１４，磁石１５と、磁石１５の
移動を規制するストッパ部材１６とを備えてなる構成と
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。

【０００４】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、以下に示すようなものがある。図６
（ａ）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（図示なし）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３と、このセンサ部３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）４と、ホール素子４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３に
は、タイヤ（図示なし）とホイール２に囲まれて形成さ
れる空気室５の内圧に応じて変形するダイヤフラム６
と、ダイヤフラム６の変形にともなってセンサ部３の軸
線方向に進退する移動子７と、この移動子７を空気室５
側に向けて付勢するスプリング８とを備えた構造とされ
ている。そして、この移動子７には、アーム９の一端９
ａが回動自在に設けられており、その他端９ｂはセンサ
部３に回動自在に支持されている。このアーム９の他端
９ｂには磁石１０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１では、空気室５の内圧が
低下すると、図６（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６が変形して移動子７が移動す
ることによってアーム９が他端９ｂを中心として回動
し、これにともなって磁石１０が回転するようになって
いる。そして、この磁石１０の回転による磁界強度の変
化をホール素子４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の
空気圧が異常であると判別するようになっている。

【０００５】

【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１には、以下のよ
うな問題が存在する。タイヤ空気圧検出装置１では、タ
イヤ（図示なし）の空気圧に応じて磁石を移動させるた
めに、ダイヤフラム６のほか、移動子７，スプリング
８，アーム９等、多数の部品が必要であるため構造が複
雑となり、組立に手間がかかかるうえにコストも高いと
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
時の遠心力の影響も大きなものとなる。さらには、ホー
ル素子４において、磁石１０の磁界強度を検出し、その
検出値が予め設定した一定範囲から外れたときにタイヤ
の空気圧が低下したことを判別するようになっているた
め、タイヤ空気圧検出装置１の組み付け精度がその検出
精度に大きく影響し、その組み付けが非常に手間のかか
るものとなっていた。しかも、磁石１０が回転するとホ
ール素子４との距離も変わってしまうため、タイヤの空
気圧が適正範囲内であるか否か正確に判別するのが困難
であるという問題もある。

【０００６】このような理由から、従来、低コストで高
い検出精度を有するタイヤ空気圧検出装置を提供するの
が困難なものとなっていた。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。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
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
一体に設けられた筒状のセンサ部内に、タイヤの空気圧
に応じて伸縮変形するダイヤフラムが配設され、該ダイ
ヤフラムの先端部には、第一の磁石がそのＮ極とＳ極と
を結ぶ軸線を前記ダイヤフラムの伸縮方向と直交する方
向に位置させて取り付けられ、該第一の磁石には第二の
磁石がその極性を前記第一の磁石と互い違いにして設け
られるとともに、前記センサ部の近傍には、磁気を検知
する検出部が前記車体と一体に設けられた構成とされ、
かつ、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、前記検出部で前記第一の磁石の磁気が検
出され、前記タイヤの空気圧が予め設定した適正範囲以
下となったときには前記検出部で前記第二の磁石の磁気
が検出される構成とされていることを特徴としている。

【０００８】請求項２に係る発明は、請求項１記載のタ
イヤ空気圧検出装置において、前記センサ部に前記第一
の磁石および第二の磁石の移動を規制するストッパ部材
が設けられていることを特徴としている。

【０００９】

【作用】請求項１記載の発明では、タイヤの空気圧に応
じて、ダイヤフラムがセンサ部内で伸縮変形し、これに
ともなって磁石がセンサ部内を進退するようになってい
る。そして、タイヤの空気圧が予め設定した適正範囲内
であるときには検出部で第一の磁石の磁気を検出し、適
正範囲以下になったときには検出部で第二の磁石の磁気
を検出するようになっている。このとき、第一の磁石と
第二の磁石とがその極性が互い違いになっているので、
タイヤの空気圧が適正範囲内であるときと、適正範囲以
下となったときとで、検出部で検出される磁石の極性が
反転することになり、タイヤ内の空気圧が適正範囲内で
あるかどうかを判別できる。

【００１０】請求項２記載の発明では、センサ部に第一
の磁石および第二の磁石の移動を規制するストッパ部材
を設ける構成とした。これにより、タイヤの空気圧が適
正範囲内であるときには、常に第一の磁石の磁気が検出
部で検出され、適正範囲以下になったときには常に第二
の磁石の磁気が検出部で検出されることになる。したが
って検出部での検出値が、タイヤの空気圧が適正範囲内
から適正範囲以下に低下するときのみ変化することにな
る。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を図面に示す一実施例を参照し
て説明する。図１ないし図２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４と共通す
る部分については、同一符号を付してある。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）の空気圧の変化を
感知するためのセンサ部１１と、このセンサ部１１で感
知した変化を検出するため、図示しない車体側に固定さ
れたホール素子（検出部）４と、ホール素子４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。

【００１２】センサ部１１は、ホイール２のリム部２ａ
の内周面に沿って設けられたパイプ１２内に、空気室６
の内外を仕切る例えばゴム製のダイヤフラム１３と、ダ
イヤフラム１３の先端部に一体に取り付けられた磁石
（第一の磁石）１４，磁石（第二の磁石）１５と、パイ
プ１２の先端部１２ａに取り付けられたストッパ部材１
６と、磁石１５とストッパ部材１６との間に介装された
コイルスプリング１７とが配設された構成とされてい
る。

【００１３】パイプ１２は、磁気を通す、例えば黄銅等
の非磁性体からなる略Ｌ字状の筒体で、先端部１２ａ側
がタイヤ（図示なし）の回転軸と平行になるよう設けら
れている。パイプ１２の基端部１２ｂは、ホイール２と
タイヤ（図示なし）とに囲まれて形成される空気室５内
に連通するようリム部２ａに取り付けられている。ダイ
ヤフラム１３は、例えばゴム製の蛇腹状とされ、空気室
５の内外を仕切るとともに空気室５内の圧力変化に応じ
てパイプ１２内で伸縮自在な構成とされている。また、
磁石１４は、ダイヤフラム１３の先端部に、そのＮ極と
Ｓ極とを結ぶ軸線をダイヤフラム１３の伸縮方向と直交
させるとともにそのＮ極をホール素子４に対向させて取
り付けられている。そして、この磁石１４には、前記磁
石１５が磁石１４と極性を互い違い、すなわちＳ極をホ
ール素子４に対向させて設けられている。これら磁石１
４，１５は、ダイヤフラム１３の伸縮にともなって、パ
イプ１２内で一体に進退自在な構成となっている。前記
ストッパ部材１６は、パイプ１２の先端部１２ａを塞ぐ
基部１６ａと、基部１６ａから空気室５側に向けて延出
する一定長を有した円筒状の筒部１６ｂと、筒部１６ｂ
よりもさらに一定寸法空気室５寄りに形成された係止爪
１６ｃとから形成されている。そして、このストッパ部
材１６によって、前記磁石１４，１５はその移動ストロ
ークが規制され、筒部１６ｂと係止爪１６ｃとの間で移
動可能な構成となっている。このとき、図１に示したよ
うに、磁石１５が筒部１６ｂに当接した状態では、磁石
１４がホール素子４に対向するようになっている。ま
た、図２に示したように、磁石１４が係止爪１６ｃに当
接した状態では、磁石１５が前記ホール素子４に対向す
るようになっている。前記コイルスプリング１７は、一
端がストッパ部材１６の筒部１６内に挿入されて、磁石
１５とストッパ部材１６との間に圧縮状態で介装されて
おり、これによって磁石１４，１５を空気室５に接近す
る方向に付勢するようになっている。

【００１４】また、前記ホール素子４は、これに対向し
た磁石１４，１５のいずれかの磁気（磁界強度）を検出
し、これを電圧に変換して図示しない監視回路に出力す
るものである。

【００１５】こ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）の空気圧が予め設定し
た適正範囲内（例えば２気圧以上）であるときには、図
１に示したように、磁石１５がストッパ部材１６の筒部
１６ｂに当接した状態となる。そして、このとき、前述
したように、ホール素子４では、磁石１４の磁気、すな
わちＮ極を検出するようになっている。

【００１６】そして、タイヤ（図示なし）の空気圧が前
記適正範囲以下となったとき（例えば１．７気圧以下）
には、図２に示したように、この圧力低下およびコイル
スプリング１６の付勢力によって、ダイヤフラム１３が
空気室５に接近する方向に収縮変形するとともに、磁石
１４，１５が移動する。すると、磁石１４がストッパ部
材１６の係止爪１６ｃに当接した状態となり、ホール素
子４では磁石１５の磁気、すなわちＳ極を検出するよう
になる。

【００１７】このような構成からなるタイヤ空気圧検出
装置Ａでは、このようにして、タイヤ（図示なし）の空
気圧が適正範囲内から適正範囲以下に低下すると、ホー
ル素子４で検出する磁極がＮ極からＳ極に反転するよう
になっている。すると、図３に示すように、監視回路
（図示なし）で監視しているホール素子４からの出力電
圧の正負が反転することになり、前記監視回路（図示な
し）でタイヤ（図示なし）の空気圧が適正範囲以下に低
下したと判別するようになっている。そして、例えば車
体の運転席に設けられたインジケータランプを点灯させ
たり、アラームを鳴らす等して、圧力低下を表示するよ
うになっている。

【００１８】上述したように、タイヤ空気圧検出装置Ａ
では、タイヤ（図示なし）の空気圧が適正範囲内から適
正範囲以下に低下すると、ホール素子４で検出する磁極
がＮ極からＳ極に反転するので、適正範囲以下に低下し
たことを正確に検出することができる。これにより、タ
イヤ空気圧検出装置Ａを高い検出精度を有するものとす
ることができる。

【００１９】このようにして、タイヤ空気圧検出装置Ａ
では、タイヤ（図示なし）の空気圧の変化を、磁石１
４，１５とホール素子４との距離の変化によって検出す
るのではなく、その磁極の反転によって検出するように
なっているので、センサ部１１とホール素子４等を組み
付けるに際して特に高い組み付け精度が要求されること
がなく、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ホイール２を車体に組み付けれ
ば十分な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。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。

【００２０】しかも、タイヤ空気圧検出装置Ａには、磁
石１４，１５の移動ストロークを規制するストッパ部材
１６が備えられている。これにより、タイヤ（図示な
し）の空気圧が適正範囲内であるときには常に磁石１４
の磁気が検出され、適正範囲以下であるときには常に磁
石１５の磁気が検出されることになる。したがってホー
ル素子４での検出値が、タイヤ（図示なし）の空気圧が
適正範囲内から適正範囲以下に低下するときのみ変化す
ることになるので、タイヤ（図示なし）の空気圧の低下
を容易かつ確実に検出することが可能となる。

【００２１】なお、上記タイヤ空気圧検出装置Ａでは、
タイヤ（図示なし）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、ホール素子４で検出する
磁極が反転する構成とした。このとき、図４に示すよう
に、磁石Ｍを、そのＮ極とＳ極とを結ぶ軸線がダイヤフ
ラムの伸縮方向（図中左右方向）に一致させて設ける構
成とすることが考えられる。磁石Ｍをこのような配置と
すると、その磁束の分布は図示したようになる。また、
ホール素子４が検出できる磁束の向きはホール素子４と
直交する方向のみである。これに対して、図１および図
２に示したタイヤ空気圧検出装置Ａの磁石１４，１５で
は、その磁束の分布が図５に示すようになっている。こ
れにより、磁石１４，１５が移動すると、磁束の向きが
明らかに反転し、図４に示した磁石Ｍの配置に比較して
その変化が急激なものとなり、ホール素子４で極性の変
化を確実に検出することができる。

【００２２】なお、上記実施例において、磁石１４，１
５のＮ極とＳ極とを反対の向きとしてもよいのは言うま
でもない。また、ダイヤフラム１３の形状，材質等につ
いても、タイヤ内の圧力変化に応答性よく変形するので
あれば、いかなる構成としてもよい。さらには、ストッ
パ部材１６についても、磁石１５の移動を規制すること
ができるのであれば、いかなる構成としてよく、またこ
のストッパ部材１６を廃した構成としてもよい。これ以
外にも、本発明のタイヤ空気圧検出装置の趣旨を逸脱し
ない範囲であれば、いかなる構成としても、上記と同様
の効果を奏することができる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係るタ
イヤ空気圧検出装置によれば、タイヤの空気圧に応じ
て、ダイヤフラムがセンサ部内で伸縮変形し、これにと
もなって磁石がセンサ部内を進退するようになってい
る。そして、タイヤの空気圧が適正範囲内であるときと
適正範囲以下となったときとで、検出部で検出される磁
石の極性が反転するようになっている。これにより、タ
イヤ内の空気圧が適正範囲以下になったことを確実に判
別でき、タイヤ空気圧検出装置を高い検出精度を有する
ものとすることができる。このようにして、タイヤ空気
圧検出装置が、タイヤの空気圧の変化を、磁石と検出部
との距離の変化によって検出するのではなく、その磁極
の反転によって検出するようになっているので、その組
み付けに際しても特に高い組み付け精度が要求されるこ
とがなく、その製造コストを大幅に低減することができ
る。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。

【００２４】請求項２に係るタイヤ空気圧検出装置によ
れば、センサ部に第一の磁石および第二の磁石の移動ス
トロークを規制するストッパ部材を設ける構成とした。
これにより、検出部での検出値が、通常時は変化せず、
タイヤの空気圧が適正範囲内から適正範囲以下に低下す
るときのみ変化することになるので、タイヤの空気圧の
低下を容易かつ確実に検出することができる。

【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を
示す図であって、タイヤの空気圧が適正範囲内である状
態を示す正断面図である。

【図２】 同タイヤ空気圧検出装置を示す図であって、
タイヤの空気圧が適正範囲以下となった状態を示す正断
面図である。

【図３】 タイヤ内の圧力と検出部で検出した出力電圧
との関係を示す図である。

【図４】 前記タイヤ空気圧検出装置の磁石の配置を変
えたときの磁束の分布を示す図である。

【図５】 前記タイヤ空気圧検出装置の磁石の磁束の分
布を示す図である。

【図６】 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。

【符号の説明】

４…ホール素子（検出部）、１１…センサ部、１３…ダ
イヤフラム、１４…磁石（第一の磁石）、１５…磁石
（第二の磁石）、１６…ストッパ部材、Ａ…タイヤ空気
圧検出装置。

Claims (2)

【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筒状のセンサ部（１１）内
   に、タイヤの空気圧に応じて伸縮変形するダイヤフラム
   （１３）が配設され、該ダイヤフラム（１３）の先端部
   には、第一の磁石（１４）がそのＮ極とＳ極とを結ぶ軸
   線を前記ダイヤフラム（１３）の伸縮方向と直交する方
   向に位置させて取り付けられ、該第一の磁石（１４）に
   は第二の磁石（１５）がその極性を前記第一の磁石（１
   ４）と互い違いにして設けられるとともに、 前記センサ部（１１）の近傍には、磁気を検知する検出
   部（４）が前記車体と一体に設けられた構成とされ、 かつ、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、前記検出部（４）で前記第一の磁石（１
   ４）の磁気が検出され、前記タイヤの空気圧が予め設定
   した適正範囲以下となったときには前記検出部（４）で
   前記第二の磁石（１５）の磁気が検出される構成とされ
   ていることを特徴とするタイヤ空気圧検出装置（Ａ）。
2. 【請求項２】 請求項１記載のタイヤ空気圧検出装置
   （Ａ）において、前記センサ部（１１）に前記第一の磁
   石（１４）および第二の磁石（１５）の移動を規制する
   ストッパ部材（１６）が設けられていることを特徴とす
   るタイヤ空気圧検出装置（Ａ）。