JPS5948162B2 - 車輪故障検出および警報装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 車輪つきモータ車輪は、車輌の適正な機能と乗客の安全
を確保するために、定期的な保全と検査を必要とする。

しかし、いろいろな理由でタイヤの空気圧が過大になっ
たり不足したり、あるいは車輪の取付具がゆるんだりす
る故障が、運転中に運転者が気付かないうちにしばしば
起きる。

これは、事故が起きる前にこのような故障を検知し、運
転者に警告する手段が無いからである。

この発明は、運転中のモータ車輌の車輪故障を検出し、
事故の発生前にその故障を運転者に警告することができ
る装置を提供することを目的とする。

発明の要約 この発明が提供する車輪故障検出警告装置は、モータ車
輌の各車輪に取りつけられるタイヤ空気圧検出弁と空気
ホーンからなり、タイヤ圧検出弁は、タイヤの膨張が過
度であったり不足している場合に、すなわちタイヤの空
気圧が所定の上限より高くなったり、所定の下限より低
くなった場合に、タイヤ内の空気を空気ホーンに供給す
るようになっている。

更に、この発明の装置は、タイヤ空気圧が過度であった
り不足している場合に、タイヤの空気によって作動され
るように車輪リムに取りつけられているプランジャ装置
を含み、こうして、車輌のダシュボードに備えられた警
報灯をつけるように、車軸ハウジングに設けられた電気
スイッチを作動する。

更に、車輪軸受の故障や車輪ボルトのゆるみにより、車
輪取付具がゆるんだために、車輪がぐらぐらする場合に
電気スイッチを作動させて、警報灯をつけるように車輪
リムに回し部材が設けられている。

実施例の説明 第１図に示すように、この発明の車輪故障検出警報装置
のタイヤ圧検出弁は、取付板１Ａに取り外し可能に取り
つけられた低圧弁装置３と高圧弁装置４からなり、取付
板１Ａは、空気をタイヤ２に圧送する弁２Ａを設けたタ
イヤ２を有する車輪集成体１の車輪ハブ１Ｂに取りつけ
られている。

低圧弁装置３と高圧弁装置４には各々入口管３Ａと４Ａ
が備わっていて、これらが共通の入口管２Ｂに連結して
おり、入口管２Ｂは連結取付具２Ｃで弁２Ａに連結して
おり、弁２Ａの連結取付具２Ｃは弁２Ａを常開に保ち、
タイヤ２からの空気が共通の入口管２Ｂに入るようにな
っている。

更に、低圧弁装置３と高圧弁装置４には出口管３Ｂと４
Ｂが備えられていて、これらは両方共空気ホーン５に連
結され、空気ホーンも取付板１Ａに取り外し可能に取り
つけられており、空気ホーンはプランジャ装置６にも取
りつけられ、プランジャ装置６の管６Ａが車輪ハブ１Ｂ
の開口１Ｃを通過している。

第２図の低圧弁装置３では、弁体３３に内腔３５があり
、この中にピストン３５Ａが摺動可能に挿入されており
、また弁体３３の第１端には第１弁ヘツド３１がキャッ
プネジ３１Ａで取り外し可能に取りつけられ、弁体３３
の第２端には第２弁ヘツドがキャップねじ３２Ａで取り
外し可能に取りつけられている。

第１弁ヘツド３１の内側孔３１Ｂは内腔３５の第１端に
開いており、また外側孔３１Ｄは入口管３Ａを介して共
通の入口管２Ｂに連結され、そして逆止弁３１Ｃによっ
て、空気が外側孔３１Ｄから内側孔３１Ｂの一方向への
み流れることができる。

第２弁ヘツド３２の内側孔３２Ｂは内腔３５の第２端に
開いていて、また外側孔３２Ｄは出口管３Ｂを介して空
気ホーン５に連結され、そして逆止弁３２Ｃによって、
空気が内側孔３２Ｂから外側孔３２Ｄの一方向にのみ流
れることができる。

弁体３３には、更にバイパス３４があって、その入口孔
３４Ａは内腔３５の第１端に開き、また出口孔３４Ｂは
内腔３５に開いているが、出口孔３４Ｂは入口孔３４Ａ
から内腔３５の第２端に向って適当な距離のところにあ
る。

ピストン３５Ａにばばね３５Ｂが設けられ、これがピス
トン３５Ａを内腔３５の第１端の方へ押し、またピスト
ン３５Ａにはスペーサ３５Ｃも設けられているが、これ
については後で説明する。

出口孔３４Ｂには二〜ドル弁３３Ａが設けられていて、
これが出口孔３４Ｂを選択的に開閉できる。

第２図に示すよう・に、高圧弁装置４には、主ピストン
４５Ａが摺動可能に挿入されている主内腔４５払主内腔
４５に平行な補助内腔４６と、主内腔４５に開く入口孔
４４Ａがあるバイパス４４とを備えた弁体４３があり、
更に弁体４３の一端にはキャップねじ４１Ａで取り外し
可能に第１弁ヘツド４１が取りつけられ、また弁体４３
の他端にはキャップねじ４２Ａで第２弁ヘツドが取り外
し可能に取りつけられている。

第１−ヘット４１の内側孔４１Ｂは主内腔４５の第１端
に開口し、外側孔４１Ｄは入口管４Ａを介して共通の入
口管２Ｂに連結され、そして逆止弁４１Ｃによって、空
気が外側４１Ｄから内側４１Ｂへ一方向に流れることが
できる。

第２弁ヘツド４２の内側孔４２Ｂはバイパス４４に開き
、外側孔４２Ｄは外側管４Ｂを介して空気ホーン５に連
結され、そして逆止弁４２Ｃによって、空気が内側孔４
２Ｂから外側孔４２Ｄへ一方向に流れることができる。

第３図に示すように、主ピストン４５Ａは、連結ポル）
４５Ｅによって連結された一対のピストン部材４５Ｃか
らなり、両ピストン部材４５Ｃ（７）間には複数のスペ
ーサ４５Ｄが配置されている。

各ピストン部材４５Ｃにはシールリング４５Ｆがある。

主ピストン４５Ａには、更にはね４５Ｂが設けられてい
て、これが主内腔４５の第１端の方へ主ピストン４５Ａ
を押す。

補助内腔４６の中には補助ピストン４６Ａが摺動可能に
挿入されていると共に、ばね４６Ｂが補助内腔４６の第
２端の方へ補助ピストン４６Ａを押す。

後で説明するように、補助ピストン４６Ａとばね４６Ｂ
の間には複数のスペーサ４６Ｄが設けられている。

主内腔４５と補助内腔４６の第２端には、オリフィス４
５Ｇがあって、主内腔４５と補助内腔４６の第２端を連
通している。

主ピストン４５Ａが主内腔４５の第１端の最端部にある
とき人口弁４４Ａが閉じ、主ピストン４５Ａが主内腔４
５の第２端の方へ所定距離だけ動いたときに入口孔４４
Ａが開くように、入口孔４４Ａが配置されている。

主ピストン４５Ａが主内腔４５の第１端の最端部にあり
、補助ピストン４６Ａが補助内腔の第２端の最端部にあ
るときに、主ピストン４５Ａと主内腔４５の第２端の間
の空間に適当量の流体が満たされ、従って主ピストン４
５Ａが主内腔４５の第２端の方へ動くように押されると
、流体がオリフィス４５Ｇを通過し、補助ピストン４６
Ａと補助内腔４６の第２端の間の空間に入る。

図示していないが、注入穴と通気穴が弁体に設けられ、
前記空間を液体で満たすことを容易にする。

液体の注入後、注入穴と通気穴に適当に栓をする。

オリフィス４５Ｇは、ピストン４５Ａと４６Ａが急速に
動かないように、多量の流体の流体の流れを制限するか
、ダシュポートとして働くようになっている。

オリフィス４５Ｇによって、流体が制限された速度でど
ちらかへ流れるとかできる。

補助ピストン４６Ａが補助内腔４６の第１端の方へ押さ
れたときに、補助ピストン４６Ａの後側（第１端側）に
かかる背圧を除くために、補助内腔４６の第１端には通
気穴４６Ｃが設けられている。

この発明の装置のタイヤ圧検出弁には、更に、出口管３
Ｂと４Ｂに連結したプランジャ装置６が設けられている
。

これに関しては、第４図を参照して以下に説明する。

第４図には、タイヤ圧検出弁（図示せず）、プランジャ
装置６、電気スイッチ７および回１部材８を備えた車輪
の部分断面図を示しである。

車輪に一般に設けられている制動機構は図面から省略し
である。

第４図に示すように、プランジャ装置６には、車輪リム
１Ｄの内側に固着されたプランジャケース６１があり、
プランジャケース６１の内腔６５内にプランジャ６３が
摺動可能に挿入され、プランジャ６３のヘッド６３Ａは
内腔６５の壁と気密に係合しており、またプランジャの
尾端６３Ｂはプランジャケース６１から自由に延びてい
て、更に蓋６２が、車輪ハブ１Ｂの開口１Ｃを通る管６
Ａをプランジャケース６１に連結するようになっており
、管６Ａを介して空気がプランジャ装置６に入ってくる
と、空気はプランジャ６３のヘッド６３Ａに作用して、
尾端６３Ｂを伸ばす。

更に、プランジャ６３にはばね６４．６５が設けられて
いて、プランジャ装置６への空気の供給が遮断されると
すぐに、ばねによってプランジャ６３が後退させられる
。

車輪ハウジング９の適当なところに、電気スイッチ７が
、第４図に示すように、プランジャ６３に対応して設け
られている。

電気スイッチ４７は、ハウジング７１と、レバー７２Ｂ
を備えるスイッチ部材７２Ａと、第１対の端子７４Ａお
よび７４Ｂと、第２対の端子７５Ａおよび７５Ｂとから
なり、スイッチ部材７２Ａは第１対の端子と第２対の端
子の間に配置され、ばね１３および７４により、スイッ
チ部材７２Ａは前記２対の端子の中間位置に留まるよう
にされ、前記端子は、車輌のダシュボードに設けられた
警報灯に電気的に接続されていて、従って端子のどちら
かの対を閉じるようにスイッチ部材７２Ａがいずれかの
方向に動くと、それによって警報灯がつく。

レバー７２Ｂは、プランジャ６３の尾端６３Ｂに対応す
るように形成され、空気がプランジャ装置６に供給され
ると、尾端６３Ｂがレバー７２Ｂを押して、スイッチ部
材７２Ａを第１対の端子７４Ａおよび７４Ｂの方へ動か
して、第１対の端子を閉じる。

車輪リム１Ｄの他の適当な場所に、第４図に示すように
、回し部材８が固着されている。

回し部材８はレバー７２Ｂに対応するように形成配置さ
れ、車輪ボルト１１のゆるみや車輪軸受１２′の故障の
結果、車輪がぐらぐらすると、スイッチ部材７２Ａが第
２対の端子７５Ａと７５Ｂの方へ動かされて、従って第
２対の端子７５Ａおよび７５Ｂを閉じる。

プランジャ装置６と回し部材８が、回転する車輪１に取
りつけられる一方、電気スイッチ７が、車輪と共に回転
しない車軸ハウジング９に取りつけられているから、電
気スイッチ７のレバー７２Ｂとプランジャ６３まだは回
し部材８の接触は周期的にまたは間欠的に行われ、従っ
て警報灯は実際には定常的光を出すのではなく、閃光を
生じるようになり、従って効果的な警報が得られる。

電気スイッチ１のレバー７２Ｂとプランジャ６３または
回し部材８の接触を容易にするため、第４図に示すよう
に、レバー７２Ｂにローラ７６を設けてもよい。

この発明の装置の操作と機能を次に説明する。

第２図において、タイヤ圧があらかじめ設定した範囲内
になると、低圧弁装置３のピストン３５Ａと高圧弁装置
４の主ピストン４５Ａが、ピストンに作用するタイヤ圧
の力が各々ばね３５Ｂおよび４５Ｂと平衡になる位置に
来て、従って低圧弁装置３では、出口孔３４Ｂが内側孔
３２Ｂと連通しなくなり、高圧弁装置４では入口孔４４
Ａが閉じ、低圧弁装置３からも高圧弁装置からも、空気
は空気ホーン５やプランジャ装置６に入らない。

あらかじめ設定した下限よりもタイヤ圧が低くなると、
低圧弁装置３のピストン３５Ａと高圧弁装置４の主ピス
トン４５Ａは各々第１ヘツド３１と４１の方へ動き、そ
の結果、低圧弁装置３のピストン３５Ａは、第５図に示
すように、出口孔３４Ｂを通り過ぎ、これにより、タイ
ヤからの空気が、入口孔３４Ａ１バイパス３４、出口孔
３４Ｂ、ピストン背部の内腔３５、内側孔３２Ｂを通っ
て、逆止弁３２Ｃを開き、最後に、警報音を出す空気ホ
ーン５と、車輌のダシュボード上の警報灯を閃光させる
プランジャ装置６とに入る。

この間、高圧弁装置４の入口孔４４Ａは主ピストン４５
Ａによって閉じたままであり、従ってタイヤから高圧弁
装置４を通って空気ホーン５とプランジャ６に流れる空
気は無い。

あらかじめ設定された上限よりもタイヤ圧が高くなると
、低圧弁装置３のピストン３５Ａ、！：高圧弁装置４の
主ピストン４５Ａが押し戻されて、第６図に示すように
、低圧弁装置３の出口孔３４Ｂと高圧弁装置４の入口孔
４４Ａを通り越す。

その結果、出口孔３４Ｂと内側孔３２Ｂの間の連通がピ
ストン３５Ａで遮断され、その間、タイヤからの空気は
、高圧弁装置４の内側孔４１Ｂ１内腔４５、入口孔４４
Ａ１バイパス４４および内側孔４２Ｂを通って流れるこ
とができ、逆止弁４２Ｃを開き、最後に空気ホーン５と
プランジャ装置６に入る。

この場合は、タイヤからの空気は、低圧弁装置３を通っ
て流れることはできない。

タイヤを交換したところであったり、はじめから空気を
圧入しなければならない場合、ねじ３３Ａを操作して、
出口孔３４Ｂを閉じると、不要な空気が空気ホーン５や
プランジャ装置６に入ることが無い。

タイヤが通常の圧力にまで空気を圧入したらすぐに、ね
じ３３Ａを逆に回転して、出口孔３４Ｂを開き、低圧弁
装置３の通常の機能ができるようにする。

タイヤの圧力が急に増大する場合、例えば車輌をわだち
の上で運転するような場合、主ピストン４５Ａの動きは
制限される。

なぜなら、ピストン４５Ａの後にある主内腔４５からピ
ストン４６Ａの後の補助内腔４６への流体の流れがオリ
フィス４５Ｇによって制限され、従ってタイヤの圧力が
通常の圧力に回復しないうちは、主ピストン４５Ａが孔
４４Ａを内腔４５に対して開くように動くことができな
いからである。

圧力範囲を必要に応じて設定または調整するには、まず
第１弁ヘツド３１と４１を分解しスペーサ４５Ｄ、４６
Ｄおよび３５Ｃを通過したり取り外したりして、所望の
圧力範囲を得るようにする。

第７図はこの発明の装置の第２実施例を示す。

この実施例では、第１実施例の低圧弁装置３と高圧弁装
置４を組み合わせて１つの一体装置にする。

この装置には、低圧内腔３５を有する弁体５３と、高圧
内腔４５と補助内腔４６と、弁体５３の第１端に取り外
し可能に取りつけた第１ヘツド５１と弁体５３の第２端
に取り外し可能に取りつけられた第２ヘツド５２とがあ
る。

第１ヘツド５１には、タイヤ（図示せず）の弁２Ａに連
結した外側孔５１Ａと、低圧内腔３５の第１端に開いた
内側孔３１Ｂと、外側孔５１Ａからの空気が内側孔３１
Ｂに一方向に流れるようにする第１逆止弁３１Ｃと、高
圧内腔４５の第１端に開いている他の内側孔４１Ｂと、
そして外側孔５１Ａからの空気が内側孔４１ Ｂへ一方
向に流れるようにする第２逆止弁４１Ｃとが設けられて
いる。

低圧内腔３５には、低圧内腔３５の第１端に隣接してこ
れに開くように配置された入口孔３４Ａと、該入口孔３
４Ａから適当な距離を置いて低圧内腔３５に開くように
配置された出口孔３４Ｂとがあるバイパスを設けである
。

高圧内腔４５には、適当な位置で高圧内腔４５に開いて
いる入口孔４４Ａがあるバイパス４４を設けてあり、該
バイパスは弁体５３の第２端の方へ伸びている。

第２ヘツド５２には、低圧内腔３５の第２端に開いてい
る内側孔３２Ｂと、管３Ｂを介して空気ホーン５に連結
している外側孔３２Ｄ払内側孔３２Ｂからの空気が外側
孔３２Ｄへ一方向に流れるようにする第３逆止弁３２Ｃ
と、バイパス４４に開いている他の内側孔４２Ｂと、管
４Ｂを介して空気ホーン５に連結されている他の外側孔
４２Ｄと、そして内側孔４Ｂからの空気が外側孔４２Ｄ
へ一方向に流れるようにする第４逆止弁４２Ｃとが設け
られている。

その他の構成は、第１実施例のものと同じである。

第２実施例の装置によれば、１本の車軸に２箇のタイヤ
が取りつけられているトラックやバスの後輪に最も利用
できる小型の構造が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の車輪故障検出および警報装置の第
１実施例を示す正面図で、車輪上に取付けたタイヤ圧力
検出弁の全体構成を示す。 第２図は、第１図に示すタイヤ圧検出弁の断面図で、通
常の操作における構成と状態を示す。 第３図は、この発明の装置の高圧弁装置に使用される主
ピストンの断面図、第４図は、この発明の第１実施例の
プランジャ装置と電気スイッチを備えた車輪の部分断面
図で、その全体構成を示す。 第５図は、第１図に示すタイヤ圧検出弁の断面略図で、
タイヤ圧力があらかじめ設定した下限より低くなった場
合の該弁の作動原理を示し、第６図は、第１図に示すタ
イヤ圧力検出弁の断面略図で、タイヤ圧力があらかじめ
設定された上限より高くなった場合の該弁の作動原理を
示す、第７図は、この発明による第２実施例のタイヤ圧
力検出弁の断面略図である。 ２・・・・・・タイヤ、計・・低圧弁装置、４・・・高
圧弁装置、５・・・空気ホーン、６・・・プランジャ装
置、７・・・電気スイッチ、８・・・回し部材、３１・
・・弁ヘッド、３３・・・弁体、３５・・・内腔、４３
・・・弁体、４４・・・バイパス、４５・・・主内腔、
４６・・・補助内腔、６１・・・プランジャケース、６
２・・−ｆＥ、６３−・・プランジャ、６５・・・内腔
、６４．６５・・・ばね、７１・・・ハウジング、７３
．７４・・・ばね、７６・・・ローラ、１Ａ・・・取付
板、１Ｂ・・・車輪バブ、２Ａ・・・弁、２Ｂ・・・入
口管、２Ｃ・・・取付具、３Ａ、３Ｂ・・・出口管、３
１Ａ１３２Ａ・・・ねじ、３１Ｂ・・・内側孔、３２Ｂ
・・・外側孔、３１Ｃ１３２Ｃ・・・逆止弁、３１Ｄ、
３２Ｄ・・・外側孔、３３Ａ・・・ニードル弁、３４Ａ
・・・入口孔、３４Ｂ・・・出口孔、３５Ａ・・・ピス
トン、３５Ｃ・・・スペーサ、４１Ａ、４２Ａ・・・ボ
ルト、４１Ｂ１４２Ｂ・・・内側孔、４１Ｃ，４２Ｃ・
・・逆止弁、４５Ａ、４６Ａ・・・ピストン、４５Ｅ・
・・連結ボルト、４５Ｆ・・・シールリング、４５Ｂ、
４６Ｂ・・・ばね、４５Ｇ・・・オリフィス、７２Ａ・
・・スイッチ部材、７４Ａ、７３Ｂ、７５Ａ、７５Ｂ・
・・端子、７２Ｂ・・・レバー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 空気圧入式タイヤを備えた車輪付きモータ車輌用の
   車輪故障検出および警報装置であって、車輌の車輪のバ
   ブに取りつけられた空気ホーンと、車輌のバブに取りつ
   けられ、タイヤからの空気を受は入れ、空気の圧力があ
   らかじめ定められた下限より低くなると、タイヤからの
   空気が空気ホーンに入るようにした第１弁装置と、そし
   て車輪バブに取りつけられ、タイヤからの空気を受は入
   れ、空気の圧力があらかじめ定められた上限より高くな
   ると、タイヤからの空気が空気ホーンに入るようにした
   第２弁装置とを備え、上記第２弁装置は、この第２弁装
   置が空気の圧力の急激な増加に対して直に動作すること
   を妨げる手段を肴し、第１弁装置または第２弁装置から
   の′空気が空気ホーンに入ると、空気ホーンが運転者に
   空気圧の異常を知らせる警報音を出すようになっている
   車輪故障検出および警報装置。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の車輪故障検出および
   警報装置であって、更に、車輪リムに取りつけられたプ
   ランジャ装置と、固定の車軸ハウジングに取りつけられ
   た電気スイッチと、警報灯とを有し、プランジャ装置の
   プランジャは、車軸ハウジングの方へ延びていて、第１
   弁装置または第２弁装置から供給される空気に上って、
   電気スイッチを入れるように作動可能であり、警報灯は
   電気スイッチが入ったときにつくようになっている車輪
   故障検出および警報装置。 ３ 特許請求の範囲第１項に記載の車輪故障検出および
   警報装置であって、（、裏１弁装置には、第１端と第２
   端のある第１内腔と、第１内腔の第１端から第１内腔内
   へ一方向にタイヤからの空気を流すようになっている第
   １逆止弁と、対１内腔の第１端に開いている入口孔と入
   口孔から適当な距離のところに配置されて第１内腔に開
   いている出口孔とがあるバイパスと、第１内腔に摺動可
   能に挿入された第１ピストンと、第１ピストンを第１内
   腔の第１端の方に押すようになっているばねと、第１内
   腔の第２端から空気ホーンヘ一方向に空気を流すように
   なっている第２逆止弁と、バイパスの出口孔を選択的に
   開閉するようになっているニードル弁とからなり、タイ
   ヤからの空気の圧力があらかじめ定められた下限より低
   くなる場合に、バイパスの出口孔が第１内腔の第２端と
   連通して通路を形成できるように、そしてタイヤからの
   空気の圧力があらかじめ定められた上限より高くなる場
   合に、前記通路を閉じるように第１ピストンが配置され
   るように第１ピストンとばねが構成されていて、（ｂ戸
   ２弁装置には、第１端と第２端がある第２内腔と、第２
   内腔の第１端から第２内腔ヘ一方向にタイヤからの空気
   を流すようになっている第３逆止弁と、第２内腔に開い
   ている入口孔および第２バイパスからの空気を空気ホー
   ンへ一方向に流すようになっている第４逆止弁を備える
   出口孔がある第２バイパスと、第２内腔へ摺動可能に挿
   入されている第２ピストンと、第２内腔の第１端の方へ
   第２ピストンを押すようになっている第２ばねと、タイ
   ヤからの空気の圧力が急に高くなる場合に、第２ピスト
   ンの動きを制限するようになっている制限手段とからな
   り、タイヤからの空気の圧力があらかじめ定められた上
   限より高くなる場合に、第２内腔め第１端を第２バイパ
   スの入口孔と連通させて通路を形成し、タイヤからの空
   気の圧力があらかじめ定められた下限より低くなる場合
   に、第２バイパスの入口孔を閉じるように第２ピストン
   と第２ばねが構成されている車輪故障検出および警報装
   置。 ４ 特許請求の範囲第３項に記載の車輪故障検出および
   警報装置において、制限手段が、第１端と第２端がある
   補助内腔と、補助内腔に摺動可能に挟入されている補助
   ピストンと、補助ピストンを補助内腔の第２端の方へ押
   す補助ばねとからなり、補助内腔の第２端がオリフィス
   を介して第２弁装置の第２内腔の第２端に連通し、そし
   て第２ピストンと第２内腔の第２端の間および補助ピス
   トンと補助内腔の第２端の間の空気が流体で満ちている
   車輪故障検出および警報装置。 ５ 特許請求の範囲第２項に記載の車輪故障検出および
   警報装置において、更に車輪がぐらぐらする場合に電気
   スイッチが働くように、電気スイッチに対応して回し部
   材が車輪リムに固着されている車輪故障検出および警報
   装置。