WO2020136758A1 - 燃料液充填方法及び潤滑剤 - Google Patents

燃料液充填方法及び潤滑剤 Download PDF

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tire
power generation
fuel liquid
transmitter
generation element
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彰 桃瀬
泰久 辻田
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太平洋工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a fuel liquid filling method and a lubricant.
  • the vehicle is equipped with a tire condition monitoring device.
  • the tire condition monitoring device includes a transmitter mounted on wheels and a receiver.
  • the transmitter includes a pressure sensor that detects tire pressure and a transmitter.
  • the transmitter transmits the detection result of the pressure sensor to the receiver. This allows the receiver to monitor tire pressure.
  • Patent Document 1 A device using a power generation element as a power source of a transmitter is described in Patent Document 1, for example.
  • the transmitter described in Patent Document 1 includes a power generation device that uses a magnetostrictive element as a power generation element.
  • the magnetostrictive element generates electric power by utilizing the inverse magnetostrictive effect in which the magnetic field is changed by changing the outer shape by impact.
  • the power generator includes a collision member that applies a shock to the magnetostrictive element.
  • An object of the present invention is to provide a fuel liquid filling method and a lubricant that can suppress deterioration of durability of a transmitter.
  • a fuel liquid filling method for filling the fuel liquid in a tire provided with a transmitter that operates using an organic power generating element configured to generate power by a chemical reaction with the power source.
  • the fuel liquid filling method includes filling the fuel liquid together with gas into the tire from a tire valve provided on a wheel on which the tire is mounted.
  • an organic power generation element is used as a power generation element in order to enable power generation by the power generation element while suppressing deterioration of durability of the transmitter. Since the organic power generation element is a power generation element that can generate power without using a movable member, it is possible to suppress deterioration of durability of the transmitter. On the other hand, since the organic power generation element generates power by a chemical reaction with an organic substance, there is a problem of how to supply the organic substance into the tire, which is a closed space.
  • the fuel liquid can be filled in the tire by supplying the fuel liquid containing an organic substance together with the gas through the tire valve used for filling the gas in the tire. Therefore, by filling the tire with the fuel liquid, the organic power generation element can be used as the power generation element, and the deterioration of the durability of the transmitter can be suppressed.
  • the fuel liquid filling method generates a gas-liquid mixed fluid in which the fuel liquid and the gas are mixed, and fills the generated gas-liquid mixed fluid in the tire from the tire valve. Can be included. By doing so, the fuel liquid as well as the gas can be efficiently and smoothly filled into the tire.
  • a fuel liquid filling method for filling the fuel liquid in a tire provided with a transmitter that operates using an organic power generating element configured to generate power by a chemical reaction with the power source.
  • the fuel liquid filling method includes mounting the tire on a wheel by using the fuel liquid as a lubricant so that the fuel liquid remains in the tire after being mounted on the wheel.
  • lubricant is applied to the tire.
  • the fuel liquid As the lubricant, when the tire is mounted on the wheel, a part of the lubricant remains and is stored in the tire. Therefore, the fuel liquid can be filled in the tire by using the fuel liquid as the lubricant. Therefore, by filling the tire with the fuel liquid, the organic power generation element can be used as the power generation element, and the deterioration of the durability of the transmitter can be suppressed.
  • the third aspect of the present invention is configured to transmit the data including the detection result detected by the sensor toward the receiver, and by a chemical reaction with an organic substance.
  • a lubricant that is applied to a tire when a tire provided with a transmitter that operates using an organic power generating element configured to generate electric power as a power source is mounted on the tire is provided.
  • the lubricant includes a base oil, an additive, and the organic substance used for power generation of the organic power generation element.
  • the organic power generation element can generate power by a chemical reaction with the organic material. Therefore, the organic power generation element can be used as the power generation element, and the deterioration of the durability of the transmitter can be suppressed.
  • the schematic diagram of a tire condition monitoring device Sectional drawing of the tire attached to the wheel.
  • the schematic block diagram of a transmitter The schematic diagram which shows the data transmitted from a transmitter.
  • the perspective view of the attachment part provided in the tire Sectional drawing of an attachment part.
  • the tire condition monitoring device 20 includes a transmitter 21 configured to be mounted on each of four wheels 11 of the vehicle 10, and a receiver 40 installed in the vehicle 10.
  • Each wheel 11 includes a wheel 12 and a tire 13 mounted on the wheel 12.
  • the tire 13 is attached to the wheel 12 by fitting the bead 17 of the tire 13 into the rim 18 of the wheel 12.
  • the inside of the tire 13 mounted on the wheel 12 is an internal space S1 filled with gas.
  • the internal space S1 is a region surrounded by the tire 13 and the wheel 12.
  • the outer surface of the tread portion 14 of the tire 13 is a ground contact surface 15 that contacts the road surface. It can be said that the ground contact surface 15 is a surface opposite to the surface of the tread portion 14 that defines the internal space S1.
  • a tire valve 19 for filling gas into the tire 13 from the outside of the tire 13 is attached to the wheel 12.
  • the transmitter 21 detects the state of the corresponding tire 13, for example, the air pressure of the tire 13 or the temperature inside the tire 13, and wirelessly transmits a signal including the detection result to the receiver 40.
  • the tire condition monitoring device 20 receives the signal transmitted from the transmitter 21 at the receiver 40 and monitors the condition of the tire 13.
  • the transmitter 21 includes a pressure sensor 22, a temperature sensor 23, an acceleration sensor 24, a transmitter control unit 25, a transmission circuit 26, a transmission antenna 27, a power storage device 28, and a power generation element 29.
  • the pressure sensor 22 detects the pressure of the corresponding tire 13.
  • the pressure sensor 22 outputs the detection result to the transmitter controller 25.
  • the temperature sensor 23 detects the temperature inside the corresponding tire 13.
  • the temperature sensor 23 outputs the detection result to the transmitter control unit 25.
  • a triaxial acceleration sensor 24 having three detection axes is used as the acceleration sensor 24.
  • the acceleration sensor 24 individually detects accelerations in the directions of the three detection axes. Assuming that each of the three detection axes is an X-axis, a Y-axis, and a Z-axis, the X-axis is the front-rear direction of the vehicle 10 and the Y-axis is the Y-axis in a state in which the acceleration sensor 24 is located at the lowest position in the vertical direction of the tire 13. The axis is in the rotational axis direction of the tire 13, and the Z axis is downward in the vertical direction.
  • the X-axis detects the component force of gravitational acceleration acting on the X-axis as the tire 13 rotates.
  • the Y axis detects lateral acceleration, which is acceleration in the vehicle width direction.
  • the X axis detects centrifugal acceleration.
  • the pressure sensor 22, the temperature sensor 23, and the acceleration sensor 24 function as sensors.
  • the power generation element 29 is an organic power generation element.
  • the power generation element 29 is an element that generates power by a chemical reaction and can be said to be a biofuel cell.
  • the power generation element 29 can generate power using a reducing sugar such as glucose, a substance having an aldehyde group, or an organic substance such as alcohol as a fuel.
  • a reducing sugar such as glucose, a substance having an aldehyde group, or an organic substance such as alcohol as a fuel.
  • glucose which is a type of reducing sugar, is used as the fuel. It can be said that the power generation element 29 is a glucose power generation element.
  • the power storage device 28 is a device such as a secondary battery or a capacitor that can store electric power generated by the power generation element 29.
  • the power storage device 28 is charged by the power generation of the power generation element 29.
  • the power storage device 28 is discharged by the operation of the transmitter 21.
  • the transmitter 21 operates by the electric power generated by the power generation element 29 via the power storage device 28. It can be said that the power generation element 29 is a power source of the transmitter 21.
  • the transmitter 21 may be operated by the electric power generated by the power generation element 29, and the power storage device 28 may be charged by the surplus power.
  • the transmitter 21 when the transmitter 21 cannot be operated by the power generation of the power generation element 29, the transmitter 21 is operated by the power of the power storage device 28.
  • the transmitter 21 may be operated by the power of the power storage device 28, and the power generation element 29 may be a dedicated element for charging the power storage device 28.
  • the transmitter control unit 25 includes a circuit such as a CPU 25a, a storage unit 25b (RAM, ROM, etc.), an input/output control circuit, a microcomputer including an A/D converter, and the like.
  • the transmitter control unit 25 controls the operation of the transmitter 21 by executing various software.
  • An ID code which is unique identification information of each transmitter 21, is registered in the storage unit 25b. Further, the storage unit 25b stores various programs for controlling the transmitter 21.
  • the transmitter control unit 25 may include dedicated hardware (application-specific integrated circuit: ASIC) that executes at least a part of various processes. That is, the transmitter control unit 25 includes 1) one or more processors operating according to a computer program (software), 2) one or more dedicated hardware circuits such as ASIC, or 3) a circuit including a combination thereof. (Circuitry).
  • the processor includes a CPU and memories such as RAM and ROM.
  • the memory stores program code or instructions configured to cause the CPU to perform processing.
  • Memory or computer readable media includes any available media that can be accessed by a general purpose or special purpose computer.
  • the transmitter control unit 25 acquires the detection results of the pressure sensor 22, the temperature sensor 23, and the acceleration sensor 24.
  • the transmitter control unit 25 detects the road surface state, which is the state of the road surface on which the vehicle 10 is traveling, from the detection result of the acceleration sensor 24.
  • the road surface state which is the state of the road surface on which the vehicle 10 is traveling.
  • a case of detecting a crack or a step on the road surface will be described.
  • the acceleration detected by the X axis changes between +1G and -1G during one rotation of the tire 13.
  • On the Y-axis of the acceleration sensor 24 theoretically, no acceleration is detected when the vehicle 10 is traveling straight ahead.
  • the acceleration detected by the X-axis due to the mounting accuracy of the acceleration sensor 24 and the like includes centrifugal acceleration and components in the vehicle width direction, and the acceleration detected by the Y-axis is centrifugal. Includes components due to acceleration and gravitational acceleration.
  • the downward acceleration is applied by the entry of the wheel 11 into the crack or the drop from the step.
  • the upward acceleration acts due to the escape from the crack or the step on the step.
  • the vertical movement of the vehicle 10 due to a crack or passage of a step is detected as an X-axis acceleration.
  • the X-axis acceleration changes rapidly in a short time. Therefore, it is possible to determine whether or not there is a crack or a step on the road surface by setting a threshold value for the amount of change in the X-axis acceleration per unit time and determining whether or not the threshold value is exceeded.
  • the Y-axis acceleration rapidly changes. Therefore, as in the case of the X axis, the road surface condition can be detected by using the acceleration of the Y axis.
  • the transmitter control unit 25 can also calculate the friction coefficient of the road surface from the acceleration in the traveling direction of the vehicle 10 and the lateral acceleration. In this way, the road surface condition can be detected by using the detection result of the acceleration sensor 24.
  • the Z-axis acceleration is used to determine whether the vehicle 10 is traveling. Since the Z-axis acceleration increases in proportion to the speed of the vehicle 10, the transmitter control unit 25 can determine from the Z-axis acceleration whether the vehicle 10 is traveling.
  • the transmitter control unit 25 can calculate the power generation amount of the power generation element 29.
  • the power generation amount of the power generation element 29 can be calculated in various modes. For example, the voltage generated by the power generation of the power generation element 29 is divided and input to the A/D converter of the transmitter control unit 25, or the current generated by the power generation element 29 is sensed by a current sensor to determine the power generation amount. It can be calculated.
  • the transmitter control unit 25 generates data and outputs it to the transmission circuit 26.
  • the transmission circuit 26 modulates the data from the transmitter control unit 25 to generate a signal (RF (Radio Frequency) signal), and transmits the signal from the transmission antenna 27.
  • RF Radio Frequency
  • the data of this embodiment includes pressure data, temperature data, and a flag.
  • the data also includes an ID code and information indicating the road surface condition.
  • the pressure data is data indicating the pressure value detected by the pressure sensor 22, and the temperature data is data indicating the temperature detected by the temperature sensor 23.
  • the flag is data indicating information about the power generation amount of the power generation element 29.
  • the flag is, for example, 1-bit data whose value is inverted when the power generation amount of the power generation element 29 falls below a threshold value.
  • the threshold is set to a value larger than the amount of power required to operate the transmitter 21. That is, the threshold value is set so that the information indicating that the power generation amount is insufficient can be transmitted before the power generation amount of the power generation element 29 falls below the power amount required to operate the transmitter 21. ..
  • the transmitter control unit 25 reverses the value of the flag from the value when the power generation amount of the power generation element 29 is below the threshold value and when the power generation amount is not below the threshold value.
  • the transmitter 21 of the present embodiment is attached to the back surface 16 of the tread portion 14 of the tire 13 opposite to the ground contact surface 15.
  • the tire 13 includes a hollow mounting portion 31 for mounting the transmitter 21, and the transmitter 21 is accommodated in the mounting portion 31.
  • the mounting portion 31 projects from the rear surface 16 of the tread portion 14 toward the central axis of the tire 13.
  • the mounting portion 31 may be provided integrally with the tread portion 14 of the tire 13, or may be a member separate from the tread portion 14 of the tire 13 and attached to the tread portion 14.
  • the mounting portion 31 includes an insertion hole 32 for inserting the transmitter 21 in the mounting portion 31.
  • the insertion hole 32 connects the inside and outside of the mounting portion 31.
  • the mounting portion 31 includes two openings 33 arranged side by side in the circumferential direction of the tire 13. Each of the two openings 33 extends in the direction in which the two openings 33 are arranged.
  • the "direction in which the two openings 33 are arranged" is not limited to the aspect in which the openings 33 extend parallel to the circumferential direction of the tire 13 when the openings 33 are viewed from the radial direction of the tire 13. It also includes a mode in which 33 is inclined with respect to the circumferential direction of the tire 13. For example, when the opening 33 is viewed from the radial direction of the tire 13, the opening 33 may be inclined within the range of less than 45° with respect to the circumferential direction of the tire 13.
  • the openings 33 are two holes that penetrate the circumferentially facing portions of the mounting portion 31.
  • the opening 33 may have any shape, for example, a hole having a constant cross-sectional area, or a hole having a smaller cross-sectional area from the outside to the inside of the mounting portion 31. Good.
  • the opening 33 is preferably provided at a position as close as possible to the back surface 16 of the tread portion 14 in the attachment portion 31, and is provided so as to face the back surface 16 of the tread portion 14 in the present embodiment.
  • a holding part 34 is arranged in the mounting part 31.
  • the holding portion 34 is a member made of a porous material such as a sponge or a water absorbing material such as a polymer absorber.
  • the holding portion 34 is arranged along the back surface 16 of the tread portion 14 in the mounting portion 31.
  • the holding portion 34 extends between the openings 33. That is, the holding portion 34 extends in the circumferential direction of the tire 13 from one opening 33 to the other opening 33.
  • the power generating element 29 generates power by a chemical reaction with the fuel liquid F contained in the internal space S1.
  • the fuel liquid F is a solution in which the fuel of the power generation element 29 is dissolved in a solvent.
  • the wheel 12 and the tire 13 are sealed so that gas does not leak from the internal space S1. Therefore, the internal space S1 can be used as a storage space for storing the fuel liquid F.
  • the power generation element 29 is provided in such a manner that it can come into contact with the fuel liquid F in order to enable power generation by the fuel liquid F.
  • most of the members forming the transmitter 21 are housed in a case and molded with resin so that the gas inside the tire 13 is not touched.
  • the power generating element 29 is configured such that at least a part thereof is exposed to the outside of the case.
  • the power generating element 29 is positioned so that the holding portion 34 is sandwiched between the power generating element 29 and the back surface 16 of the tread portion 14. It can be said that the power generation element 29 is arranged along the holding portion 34.
  • the fuel liquid F can pass through the storage area S2 via the holding portion 34.
  • the two openings 33 communicate the accommodation area S2 with the outside of the attachment portion 31, and the two openings 33 and the accommodation area S2 form a fuel passage R through which the fuel liquid F passes.
  • the fuel liquid F flows due to centrifugal force.
  • the fuel liquid F flows on the back surface 16 of the tread portion 14 of the tire 13 opposite to the ground contact surface 15.
  • the fuel liquid F flows into the accommodation area S2 through the opening 33, and the fuel liquid F flows out from the accommodation area S2.
  • the fuel liquid F will pass through the fuel passage R.
  • the fuel liquid F flowing into the mounting portion 31 is absorbed in the holding portion 34 and is temporarily held there. Since the power generating element 29 and the holding portion 34 are in contact with each other, the fuel liquid F is supplied to the power generating element 29 from the holding portion 34.
  • the power generation element 29 generates power by a chemical reaction with an organic substance contained in the fuel liquid F.
  • the transmitter 21 operates with the electric power generated by the power generation element 29.
  • a gas is generated by a chemical reaction with the fuel liquid F. This gas is carbon dioxide.
  • a gas filling device 60 is used for filling the fuel liquid F.
  • the gas filling device 60 is a device such as an air inflator or an air carry used for filling the tire 13 with gas.
  • the gas filling device 60 includes a compressor 61, a Venturi pipe 62, a reservoir 63, a pressure adjusting valve 64, and an air chuck 65.
  • the compressor 61 compresses gas and discharges it. Examples of the gas include air.
  • the Venturi tube 62 includes an inflow port 66, an outflow port 67, and a throttle portion 68.
  • the inflow port 66 is connected to the compressor 61.
  • the outlet 67 is connected to the pressure control valve 64.
  • the narrowed portion 68 is provided between the inflow port 66 and the outflow port 67 and has a narrowed cross-sectional area of the conduit.
  • the narrowed portion 68 has a first portion 68a that gradually reduces the cross-sectional area of the conduit from the inflow port 66 toward the outflow port 67, and gradually increases the cross-sectional area of the conduit from the first portion 68a toward the outflow port 67.
  • a second portion 68b The throttle unit 68 is connected to the storage unit 63.
  • the storage part 63 stores the fuel liquid F.
  • the pressure adjusting valve 64 is a regulator that discharges the supplied fluid with a predetermined pressure.
  • the pressure adjusting valve 64 is connected to the air chuck 65.
  • the air chuck 65 is attached to the tire valve 19.
  • the air chuck 65 is attached to the tire valve 19.
  • the compressor 61 is driven in this state, the gas discharged from the compressor 61 flows into the Venturi pipe 62.
  • the flow velocity of the gas flowing from the compressor 61 into the Venturi pipe 62 is increased by the throttle portion 68.
  • the fuel liquid F in the storage portion 63 is sucked into the venturi pipe 62 due to the negative pressure generated due to the pressure decrease due to the increase in the flow velocity.
  • the fuel liquid F sucked into the Venturi pipe 62 is mixed with gas, whereby a gas-liquid mixed fluid in which the fuel liquid F and gas are mixed is generated.
  • the fuel liquid F is dispersed in the gas in a finely divided state.
  • the gas-liquid mixed fluid supplied from the compressor 61 flows out from the outlet 67 of the Venturi pipe 62.
  • the gas-liquid mixed fluid supplied from the gas filling device 60 is supplied to the tire valve 19 via the air chuck 65, and then supplied from the tire valve 19 into the tire 13. As a result, it is possible to fill the tire 13 with the gas and also fill the tire 13 with the fuel liquid F.
  • the receiver 40 includes a receiver control unit 41, a receiver receiving circuit 42, and a receiving antenna 43.
  • An alarm device 44 is connected to the receiver control unit 41.
  • the receiver control unit 41 includes a microcomputer including a receiver CPU 41a and a receiver storage unit 41b (ROM, RAM, etc.).
  • the receiver reception circuit 42 demodulates the signal received from each transmitter 21 via the reception antenna 43, and outputs the data to the receiver control unit 41.
  • the receiver control unit 41 grasps the state of the tire 13 from the data transmitted from the transmitter 21. When an abnormality occurs in the tire 13, the receiver control unit 41 gives an alarm with an alarm (an alarm) 44.
  • an alarm an alarm
  • the alarm device 44 for example, a device that notifies the abnormality by lighting or blinking light, or a device that notifies the abnormality by sound is used. Further, the receiver control unit 41 may display the state of the tire 13 on an indicator that can be visually recognized by an occupant of the vehicle 10.
  • the receiver control unit 41 recognizes from the flag included in the data that the power generation amount of the power generation element 29 is below the threshold value. When the power generation amount of the power generation element 29 is below the threshold value, the receiver control unit 41 notifies the passenger of the vehicle 10 of that fact. For example, the warning may be given by the alarm device 44, or the display may be made on a display device that is visible to the passengers of the vehicle 10. When the alarm device 44 is used for notification, the same alarm device 44 as when the tire 13 has an abnormality may be used, or a different alarm device may be used. That is, the alarm device 44 for notifying the passenger of the vehicle 10 of the abnormality of the tire 13 and the alarm device for notifying that the power generation amount of the power generating element 29 is insufficient may be the same or may be different. It may be one.
  • the receiver control unit 41 transmits the data regarding the road surface condition among the received data to the electronic control unit 51.
  • the electronic control unit 51 is mounted on the vehicle 10 and controls the on-vehicle components.
  • the electronic control unit 51 controls, for example, the automatic traveling of the vehicle 10. In the automatic traveling of the vehicle 10, it is required to acquire the traveling state of the vehicle 10 and the road surface state of the road surface on which the vehicle 10 is traveling.
  • the electronic control unit 51 uses the road surface state detected by the transmitter 21 to perform control related to automatic traveling.
  • an organic power generating element is used as the power generating element 29 in order to enable power generation by the power generating element 29 while suppressing deterioration of the durability of the transmitter 21. Since the organic power generation element is a power generation element that can generate power without using a movable member, it is possible to suppress deterioration of durability of the transmitter 21. On the other hand, since the organic power generation element generates power by a chemical reaction with an organic substance, there is a problem of how to supply the organic substance into the tire 13, which is a sealed space.
  • the fuel liquid F containing the organic matter is supplied together with the gas through the tire valve 19 used for filling the tire 13 with the gas, so that the fuel liquid F is supplied into the tire 13. Can be filled.
  • the life of the transmitter 21 can be easily extended as compared with the case where only the battery is used as the power source.
  • the life of the transmitter 21 depends on the life of the battery, that is, the capacity of the battery.
  • the fuel liquid F can generate power.
  • the fuel liquid F can be stored in the internal space S1 which is a space inside the tire 13. Further, the fuel liquid F can be replenished by the fuel liquid filling method using the gas filling device 60. Therefore, the life of the transmitter 21 can be extended as compared with the case where only the battery is used as the power source.
  • the life of the transmitter 21 is likely to be shortened due to an increase in power consumption.
  • the detection result of the acceleration sensor 24 may be intermittently acquired.
  • the transmitter 21 detects the road surface condition, it is necessary to acquire the detection result of the acceleration sensor 24 continuously or at intervals shorter than when the road surface is not detected. As the number of times the detection result is acquired from the acceleration sensor 24 increases, power consumption increases, and the life of the transmitter 21 tends to be shortened if only the battery is used as the power source.
  • the power generation element 29 it is possible to extend the life of the transmitter 21 even when the road surface state is detected using the transmitter 21.
  • the fuel liquid F can be filled into the tire 13 together with the gas by using the gas filling device 60. Therefore, an organic power generation element can be used as the power generation element 29, and a decrease in durability of the transmitter 21 can be suppressed.
  • the gas-liquid mixed fluid in which the fuel liquid F and the gas are mixed is generated and the generated gas-liquid mixed fluid is filled into the tire 13 from the tire valve 19, the fuel is mixed with the gas.
  • the liquid F can be efficiently and smoothly filled into the tire 13.
  • the Venturi tube 62 is used to generate the gas-liquid mixed fluid, it is possible to uniformly disperse the finely divided fuel liquid F in the gas, and the gas-liquid mixed fluid can be more efficiently distributed in the tire 13. Good and smooth filling is possible.
  • the fuel liquid filling method of the second embodiment is a method of using the fuel liquid as the lubricant L used when mounting the tire 13 on the wheel 12.
  • the first embodiment and the second embodiment are different only in the fuel liquid filling method, and the transmitter 21 and the vehicle 10 have the same configuration.
  • the bead 17 of the tire 13 is lubricated for the purpose of damaging the bead 17 of the tire 13 and smoothly fitting the bead 17 of the tire 13 to the rim 18 of the wheel 12.
  • Agent L is applied.
  • the lubricant L is a liquid lubricant. By dissolving the fuel in the lubricant L or blending the fuel liquid F of the embodiment, the lubricant L can be used also as the fuel liquid. Then, the tire 13 is mounted on the wheel 12 using the lubricant L.
  • the tire 13 When the tire 13 is mounted on the wheel 12, a part of the lubricant L remains in the tire 13 and is stored therein. Therefore, by using the fuel liquid as the lubricant L, the tire 13 can be filled with the fuel liquid. Note that the bead 17 of the tire 13 is coated with a sufficient amount of the lubricant L so that the amount of the lubricant L stored in the tire 13 is a sufficient amount to be used for power generation of the power generation element 29. ..
  • the lubricant L includes a base oil, an additive, and an organic substance used for power generation of the power generation element 29.
  • the lubricant L is, for example, a mixture of a base oil, an additive, an organic substance used for power generation of the power generation element 29, and a solvent such as electrolyzed water.
  • the base oil for example, mineral oil, synthetic oil, or a mixture of mineral oil and synthetic oil can be used.
  • mineral oil for example, a paraffin-based or naphthene-based mineral oil can be used.
  • synthetic oil for example, polyalphaolefin, ester, polyalkylene glycol, alkylbenzene can be used.
  • additive for example, a surfactant, an antioxidant, a corrosion inhibitor or the like is used.
  • the content of the base oil, the additive and the solvent can be appropriately set according to the type of the base oil, the additive and the like.
  • the content of the base oil is, for example, in the range of 1 to 30% by mass.
  • the content of the additive is, for example, in the range of 0.001 to 5% by mass.
  • the content of the solvent is, for example, in the range of 10 to 80% by mass.
  • the content of the organic substance used for power generation of the power generation element 29 can be appropriately set within a range that does not impair the lubricating performance of the lubricant L.
  • the content of organic substances used for power generation of the power generation element 29 is, for example, in the range of 10 to 50 mass %.
  • the lubricant L can be used as the fuel liquid used for the power generation of the power generation element 29.
  • the lubricant L can serve both as a lubricant for the tire 13 and as a fuel for the power generating element 29. After the tire 13 is mounted on the wheel 12 by using the lubricant L, the lubricant L remains in the tire 13 as the fuel liquid of the power generation element 29, so that the lubricant L can be effectively used.
  • the lubricant L one containing an organic substance used for power generation of the power generation element 29 is used.
  • the power generating element 29 can generate power by a chemical reaction with an organic substance contained in the lubricant L. Therefore, an organic power generation element can be used as the power generation element 29, and a decrease in durability of the transmitter 21 can be suppressed.
  • the embodiment can be modified and implemented as follows. The embodiment and the following modifications can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.
  • the fuel liquid F may be filled into the tire 13 by using both the fuel liquid filling method of the first embodiment and the fuel liquid filling method of the second embodiment.
  • the gas filling device 60 may include a gas supply source different from the compressor 61.
  • a pump may be provided instead of the compressor 61, or a pressure resistant container that stores compressed gas may be provided.
  • the power generation element 29 may generate power using a fuel other than glucose. Then, the fuel liquid filled by the fuel liquid filling method is appropriately changed to a liquid containing the fuel used for power generation of the power generation element 29.
  • the power generation element 29 may generate power using a reducing sugar other than glucose, a substance having an aldehyde group, or an alcohol as a fuel. Examples of the reducing sugar include aldose, ketose, and disaccharide other than glucose.
  • Examples of alcohols include ethanol, piperonyl alcohol, phenacyl alcohol, and benzyl alcohol.
  • the information regarding the power generation amount of the power generation element 29 included in the data may be information indicating the power generation amount [Wh] itself.
  • the transmitter control unit 25 does not need to include information regarding the power generation amount of the power generation element 29 in the data.
  • the receiver control unit 41 may prompt the filling of the fuel liquid F by another method, such as prompting the replenishment of the fuel liquid F each time a predetermined time has elapsed.
  • the holding part 34 does not need to be provided. -In each embodiment, the holding part 34 does not need to be sandwiched between the power generation element 29 and the tread part 14, and may be provided so as to cover the periphery of the power generation element 29. Even in this case, it is easy to supply the fuel liquid F to the power generation element 29.
  • the opening 33 may have any shape as long as the fuel liquid F can flow into the mounting portion 31 and the fuel liquid F can flow out of the mounting portion 31. .. -In each embodiment, the attachment part 31 does not need to be provided with the opening 33.
  • the power generation element 29 is arranged so as to be exposed to the internal space S1, for example, provided so as to face the insertion hole 32.
  • the transmitter 21 may be arranged in the tire 13 and may be arranged on a portion other than the back surface 16 of the tread portion 14.
  • the transmitter 21 may be provided integrally with the tire valve 19.
  • the transmitter 21 may be provided with a fuel passage.
  • the fuel passage includes, for example, a receiving portion that receives the fuel liquid F and a guide passage that guides the fuel liquid F received by the receiving portion to the power generation element 29.
  • the fuel liquid F guided to the power generating element 29 by the guiding portion is returned to the internal space S1 and circulates.
  • the receiving portion for example, when the transmitter 21 is located vertically below the tire 13, the receiving portion is provided so as to be able to receive the fuel liquid F falling from above the transmitter 21 in the vertical direction. In a driving situation in which the vehicle 10 repeatedly runs and stops, the transmitter 21 may be located vertically below the tire 13 when the vehicle 10 is stopped. Therefore, it becomes easy to supply the fuel liquid F to the power generation element 29.
  • the transmitter 21 may not be provided with the power storage device 28 and may be directly operated by the electric power generated by the power generation element 29.
  • the number of detection axes of the acceleration sensor 24 may be changed appropriately. For example, when the traveling of the vehicle 10 is detected using the acceleration sensor 24, only the centrifugal acceleration needs to be detected using the acceleration sensor 24.
  • the transmitter 21 does not need to detect the road surface condition.
  • the transmitter control unit 25 may transmit data when the pressure of the tire 13 detected by the pressure sensor 22 rises by a predetermined value or more per unit time.
  • the predetermined value for example, a value larger than the pressure increase value of the tire 13 due to the temperature increase due to the traveling of the vehicle 10 is set.
  • the predetermined value is set to a value smaller than the pressure increase value of the tire 13 when the tire 13 is filled with gas or the pressure increase value of the tire 13 when the tire 13 is mounted on the wheel 12.
  • the fuel liquid F is filled into the tire 13 when the tire 13 is filled with gas or when the tire 13 is mounted on the wheel 12. Therefore, when the fuel liquid F is filled, the transmitter 21 transmits data to the receiver 40.
  • the data includes a flag that is data indicating information regarding the amount of power generated by the power generation element 29.
  • the power generation amount of the power generation element 29 becomes equal to or more than the threshold value.
  • the power generation amount of the power generation element 29 may fall below the threshold value.
  • the receiver 40 gives a warning by the alarm device 44 or the like. Therefore, the occupant of the vehicle 10 confirms whether or not the fuel liquid F is normally filled by transmitting the data from the transmitter 21 to the receiver 40 when the fuel liquid F is filled. be able to.
  • the transmitter 21 includes a pressure sensor 22 and a temperature sensor 23, which are sensors for detecting the state of the tire 13, and an acceleration sensor 24, which is a sensor for detecting a road surface state and traveling of the vehicle 10. Only one of them needs to be provided.
  • the transmitter 21 may include sensors other than the pressure sensor 22, the temperature sensor 23, and the acceleration sensor 24.
  • the vehicle 10 may be a two-wheeled vehicle or a vehicle 10 including five or more wheels 11.
  • the receiver may be a mobile terminal carried by a passenger of the vehicle 10.

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Abstract

燃料液充填方法は、センサによって検出した検出結果を含むデータを受信機に向けて送信するように構成されており、かつ、燃料液に含まれる有機物との化学反応によって発電を行うように構成された有機発電素子を電力源として動作する送信機が設けられたタイヤ内に、燃料液を充填する。燃料液充填方法は、タイヤに設けられたタイヤバルブからタイヤ内に、気体とともに燃料液を充填することを含む。

Description

燃料液充填方法及び潤滑剤
　本発明は、燃料液充填方法及び潤滑剤に関する。
　タイヤの状態を監視するため、車両にはタイヤ状態監視装置が設けられている。タイヤ状態監視装置は、車輪に装着された送信機と、受信機と、を備える。送信機は、タイヤの圧力を検出する圧力センサと、送信部と、を備える。送信部は、圧力センサの検出結果を受信機に送信する。これにより、受信機は、タイヤの圧力を監視することができる。
　送信機の電力源として、発電素子を用いたものとしては、例えば、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載の送信機は、発電素子として磁歪素子を用いた発電装置を備える。磁歪素子は、衝撃により外形を変化させることにより磁界が変化する逆磁歪効果を利用して発電を行う。発電装置は、磁歪素子に衝撃を加える衝突部材を備える。
特開２０１７－２１３９４８号公報
　発電素子として磁歪素子を用いる場合、磁歪素子に衝撃を加えるために衝突部材を移動可能に設ける必要がある。従って、衝突部材が移動を繰り返すことを原因として、発電装置に故障が生じやすいという課題がある。そして、発電装置に故障が生じると、送信機は動作することができない。このように、可動部材を備えた送信機は耐久性に劣る。
　本発明の目的は、送信機の耐久性の低下を抑制できる燃料液充填方法及び潤滑剤を提供することにある。
　上記課題を解決するため、本発明の第一の態様によれば、センサによって検出した検出結果を含むデータを受信機に向けて送信するように構成されており、かつ、燃料液に含まれる有機物との化学反応によって発電を行うように構成された有機発電素子を電力源として動作する送信機が設けられるタイヤ内に、前記燃料液を充填する燃料液充填方法が提供される。前記燃料液充填方法は、前記タイヤが装着されたホイールに設けられたタイヤバルブから前記タイヤ内に、気体とともに前記燃料液を充填することを含む。
　本願発明者は、送信機の耐久性の低下を抑制しつつ、発電素子による発電を可能とするため、発電素子として有機発電素子を用いることを見出した。有機発電素子は、可動部材を用いることなく発電を行うことができる発電素子であるため、送信機の耐久性の低下を抑制することができる。一方で、有機発電素子は、有機物との化学反応によって発電を行うため、密閉された空間であるタイヤ内への有機物の供給をどのように行うかという課題がある。
　これに対して、タイヤ内に気体を充填するために用いられるタイヤバルブを介して、有機物を含む燃料液を気体とともに供給することでタイヤ内に燃料液を充填することができる。従って、タイヤ内に燃料液を充填することで、発電素子として有機発電素子を用いることができ、送信機の耐久性の低下を抑制することができる。
　上記燃料液充填方法は、前記燃料液と前記気体とが混合された気液混合流体を生成することと、生成された前記気液混合流体を、前記タイヤバルブから前記タイヤ内に充填することとを含むことができる。このようにすれば、気体とともに燃料液をタイヤ内に効率良く且つ円滑に充填することができる。
　上記課題を解決するため、本発明の第二の態様によれば、センサによって検出した検出結果を含むデータを受信機に向けて送信するように構成されており、かつ、燃料液に含まれる有機物との化学反応によって発電を行うように構成された有機発電素子を電力源として動作する送信機が設けられるタイヤ内に、前記燃料液を充填する燃料液充填方法が提供される。前記燃料液充填方法は、前記燃料液を潤滑剤として用いて前記タイヤをホイールに装着することによって、前記ホイールに装着された後の前記タイヤ内に前記燃料液を残留させることを含む。
　タイヤにホイールを装着する際には、タイヤに潤滑剤が塗布される。この潤滑剤として燃料液を用いることで、タイヤがホイールに装着されると、潤滑剤の一部はタイヤ内に残って貯留される。従って、潤滑剤として燃料液を用いることで、タイヤ内に燃料液を充填することができる。従って、タイヤ内に燃料液を充填することで、発電素子として有機発電素子を用いることができ、送信機の耐久性の低下を抑制することができる。
　上記課題を解決するため、本発明の第三の態様によれば、センサによって検出した検出結果を含むデータを受信機に向けて送信するように構成されており、かつ、有機物との化学反応によって発電を行うように構成された有機発電素子を電力源として動作する送信機が設けられるタイヤをホイールに装着する際に、前記タイヤに塗布される潤滑剤が提供される。前記潤滑剤は、基油と、添加剤と、前記有機発電素子の発電に用いられる前記有機物と、を含む。
　有機発電素子の発電に用いられる有機物を含んだ潤滑剤を用いてタイヤをホイールに装着すると、潤滑剤の一部はタイヤ内に残って貯留される。潤滑剤には、有機発電素子の発電に用いられる有機物が含まれているため、この有機物との化学反応によって有機発電素子は発電を行える。従って、発電素子として有機発電素子を用いることができ、送信機の耐久性の低下を抑制することができる。
　本発明によれば、送信機の耐久性の低下を抑制できる。
タイヤ状態監視装置の概略図。 ホイールに装着されたタイヤの断面図。 送信機の概略構成図。 送信機から送信されるデータを示す模式図。 タイヤに設けられた取付部の斜視図。 取付部の断面図。 車両が停止している場合と車両が走行している場合との燃料液の状態を示す図。 第１実施形態の燃料液充填方法に用いる気体充填装置の概略構成図。 第２実施形態の燃料液充填方法を説明するための図。
　（第１実施形態）
　以下、燃料液充填方法の第１実施形態について説明する。
　図１に示すように、タイヤ状態監視装置２０は、車両１０の４つの車輪１１にそれぞれ装着されるように構成された送信機２１と、車両１０に設置される受信機４０とを備える。各車輪１１は、ホイール１２と、ホイール１２に装着されたタイヤ１３とを備える。
　図２に示すように、タイヤ１３のビード１７がホイール１２のリム１８に嵌められることで、タイヤ１３はホイール１２に装着されている。ホイール１２に装着されたタイヤ１３内は、気体が充填される内部空間Ｓ１となっている。内部空間Ｓ１は、タイヤ１３及びホイール１２に囲まれる領域である。タイヤ１３のトレッド部１４の外面は、路面に接触する接地面１５である。接地面１５は、トレッド部１４のうち内部空間Ｓ１を区画している面とは反対の面ともいえる。ホイール１２には、タイヤ１３外からタイヤ１３内に気体を充填するためのタイヤバルブ１９が装着されている。
　送信機２１は、対応するタイヤ１３の状態、例えば、タイヤ１３の空気圧やタイヤ１３内の温度を検出して、検出結果を含む信号を受信機４０に無線送信する。タイヤ状態監視装置２０は、送信機２１から送信される信号を受信機４０で受信して、タイヤ１３の状態を監視する。
　図３に示すように、送信機２１は、圧力センサ２２、温度センサ２３、加速度センサ２４、送信機用制御部２５、送信回路２６、送信アンテナ２７、蓄電装置２８及び発電素子２９を備える。
　圧力センサ２２は、対応するタイヤ１３の圧力を検出する。圧力センサ２２は、検出結果を送信機用制御部２５に出力する。温度センサ２３は、対応するタイヤ１３内の温度を検出する。温度センサ２３は、検出結果を送信機用制御部２５に出力する。
　本実施形態では、加速度センサ２４として３つの検出軸を備える３軸の加速度センサ２４が用いられている。加速度センサ２４は、３つの検出軸の向く方向に対する加速度を個別に検出する。３つの検出軸のそれぞれをＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸とすると、加速度センサ２４がタイヤ１３の鉛直方向での最下位置に位置している状態で、Ｘ軸は車両１０の前後方向、Ｙ軸はタイヤ１３の回転軸方向、Ｚ軸は鉛直方向下方を向く。Ｘ軸は、タイヤ１３の回転に伴いＸ軸に作用する重力加速度の分力を検出する。Ｙ軸は、車幅方向に対する加速度である横加速度を検出する。Ｘ軸は、遠心加速度を検出する。本実施形態では、圧力センサ２２、温度センサ２３及び加速度センサ２４がセンサとして機能する。
　発電素子２９は、有機発電素子である。発電素子２９は、化学反応によって発電を行う素子であり、バイオ燃料電池ともいえる。発電素子２９は、燃料として、グルコースなどの還元糖、アルデヒド基を有する物質またはアルコール類などの有機物を用いて発電を行うことができる。本実施形態では、燃料として、還元糖の一種であるグルコースを用いる。発電素子２９は、グルコース発電素子といえる。
　蓄電装置２８は、二次電池やキャパシタなど、発電素子２９によって発電された電力を蓄えることができる装置である。蓄電装置２８は、発電素子２９の発電によって充電される。蓄電装置２８は、送信機２１の動作によって放電される。送信機２１は、蓄電装置２８を介して発電素子２９の発電した電力によって動作する。発電素子２９は、送信機２１の電力源といえる。
　なお、発電素子２９によって発電した電力の蓄電態様としては、種々の態様が挙げられる。例えば、発電素子２９によって発電した電力によって送信機２１を動作させ、余剰電力によって蓄電装置２８を充電してもよい。この場合、発電素子２９による発電で送信機２１を動作できない場合には蓄電装置２８の電力で送信機２１を動作させる。また、送信機２１を蓄電装置２８の電力で動作させ、発電素子２９は蓄電装置２８の充電を行う専用の素子としてもよい。
　送信機用制御部２５は、ＣＰＵ２５ａ、記憶部２５ｂ（ＲＡＭやＲＯＭ等）、入出力制御回路、Ａ／Ｄコンバータ等を含むマイクロコンピュータ等の回路（circuitry）よりなる。送信機用制御部２５は、各種のソフトウェアを実行することにより、送信機２１の動作を制御する。記憶部２５ｂには、各送信機２１の固有の識別情報であるＩＤコードが登録されている。また、記憶部２５ｂには、送信機２１を制御するための種々のプログラムが記憶されている。
　送信機用制御部２５は、各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する専用のハードウェア（特定用途向け集積回路：ＡＳＩＣ）を備えてもよい。すなわち、送信機用制御部２５は、１）コンピュータプログラム（ソフトウェア）に従って動作する１つ以上のプロセッサ、２）ＡＳＩＣ等の１つ以上の専用のハードウェア回路、或いは３）それらの組み合わせを含む回路（circuitry）として構成し得る。プロセッサは、ＣＰＵ、並びに、ＲＡＭ及びＲＯＭ等のメモリを含む。メモリは、処理をＣＰＵに実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。メモリすなわちコンピュータ可読媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。
　送信機用制御部２５は、圧力センサ２２、温度センサ２３及び加速度センサ２４の検出結果を取得する。送信機用制御部２５は、加速度センサ２４の検出結果から車両１０が走行している路面の状態である路面状態を検出する。本実施形態では、一例として、路面の亀裂や段差を検出する場合について説明する。加速度センサ２４のＸ軸では、理論上、タイヤ１３の回転に伴う重力加速度の変化のみが検出される。Ｘ軸によって検出される加速度は、タイヤ１３が１回転する間に＋１Ｇ～－１Ｇの間で変化する。加速度センサ２４のＹ軸では、理論上、車両１０が直進している場合には加速度が検出されない。なお、実際には、加速度センサ２４の取付精度などに起因してＸ軸によって検出される加速度には、遠心加速度や車幅方向への成分が含まれ、Ｙ軸によって検出される加速度には遠心加速度や重力加速度による成分が含まれる。
　亀裂や、段差などを車両１０が通過する場合、車輪１１の亀裂への進入や段差からの落下によって下方に向けた加速度が作用する。また、亀裂からの脱出や、段差への乗り上げによって上方に向けた加速度が作用する。亀裂や段差の通過に伴う車両１０の上下動は、Ｘ軸の加速度として検出される。Ｘ軸の加速度は、短時間の間に急激に変化する。従って、単位時間当たりのＸ軸の加速度の変化量に閾値を設定し、閾値を超えるか否かを判断することで路面に亀裂や段差が存在しているか否かを判断できる。また、亀裂や、段差などによって車両１０が左右方向に移動したり、運転者が亀裂や段差などを回避しようとして車両１０を左右方向に移動させたりすると、Ｙ軸の加速度が急激に変化する。従って、Ｘ軸の場合と同様に、Ｙ軸の加速度を用いても路面状態を検出することができる。
　なお、送信機用制御部２５は、車両１０の進行方向に対する加速度と、横加速度から路面の摩擦係数を算出することもできる。このように、加速度センサ２４の検出結果を用いることで、路面状態を検出することができる。
　なお、Ｚ軸の加速度は、車両１０が走行しているか否かを判断するために用いられる。Ｚ軸の加速度は、車両１０の速度に比例して大きくなるため、送信機用制御部２５は、Ｚ軸の加速度から車両１０が走行しているか否かを判定することができる。
　送信機用制御部２５は、発電素子２９の発電量を算出することができる。発電素子２９の発電量は、種々の態様で算出することができる。例えば、発電素子２９の発電により生じる電圧を分圧させて送信機用制御部２５のＡ／Ｄコンバータに入力したり、発電素子２９により生じる電流を電流センサでセンシングしたりすることで発電量を算出することができる。
　送信機用制御部２５は、データを生成し、送信回路２６に出力する。送信回路２６は、送信機用制御部２５からのデータを変調して信号（ＲＦ（Radio Frequency）信号）を生成し、送信アンテナ２７から送信する。
　図４に示すように、本実施形態のデータには、圧力データ、温度データ及びフラグが含まれる。また、データには、ＩＤコードや、路面状態を示す情報も含まれる。圧力データとは、圧力センサ２２によって検出された圧力値を示すデータであり、温度データは、温度センサ２３によって検出された温度を示すデータである。フラグは、発電素子２９の発電量に関する情報を示すデータである。フラグは、例えば、発電素子２９の発電量が閾値を下回った場合に値が反転する１ビットのデータである。閾値としては、送信機２１を動作させるのに必要となる電力量よりも大きい値に設定される。即ち、発電素子２９の発電量が、送信機２１を動作させるのに必要となる電力量を下回る前に、発電量が不足していることを示す情報を送信できるように閾値は設定されている。
　送信機用制御部２５は、発電素子２９の発電量が閾値を下回った場合、発電量が閾値を下回っていない場合の値からフラグの値を反転させる。
　図５及び図６に示すように、本実施形態の送信機２１は、タイヤ１３のトレッド部１４のうち接地面１５とは反対側の裏面１６に取り付けられている。詳細にいえば、タイヤ１３は、送信機２１を取り付けるための中空状の取付部３１を備えており、この取付部３１に送信機２１は収容されている。取付部３１は、トレッド部１４の裏面１６からタイヤ１３の中心軸に向けて突出している。なお、取付部３１は、タイヤ１３のトレッド部１４と一体に設けられていてもよいし、タイヤ１３のトレッド部１４とは別体のものをトレッド部１４に取り付けたものであってもよい。
　取付部３１は、取付部３１内に送信機２１を挿入するための挿入孔３２を備える。挿入孔３２は、取付部３１の内外を繋いでいる。取付部３１は、タイヤ１３の周方向に並んで設けられた２つの開口３３を備える。２つの開口３３のそれぞれは、２つの開口３３の並ぶ方向に延びている。なお、「２つの開口３３の並ぶ方向」とは、開口３３をタイヤ１３の径方向から見たときに、開口３３がタイヤ１３の周方向に対して平行に延びている態様だけではなく、開口３３がタイヤ１３の周方向に対して傾いている態様も含む。例えば、開口３３をタイヤ１３の径方向から見たときに、開口３３は、タイヤ１３の周方向に対して４５°未満の範囲で傾いていてもよい。
　開口３３は、取付部３１において、周方向に向かい合う部位を貫通する２つの孔である。開口３３の形状は、どのような形状であってもよく、例えば、一定の断面積の孔であってもよいし、取付部３１の外部から内部に向けて断面積の小さくなる孔であってもよい。開口３３は、取付部３１のうちトレッド部１４の裏面１６に極力近い位置に設けることが好ましく、本実施形態ではトレッド部１４の裏面１６に面するように設けられている。
　取付部３１内には、保持部３４が配置されている。保持部３４は、スポンジなどの多孔性材料や、高分子吸収体などの吸水性を有する材料で構成された部材である。保持部３４は、取付部３１内で、トレッド部１４の裏面１６に沿って配置されている。保持部３４は、開口３３同士の間で延びている。即ち、保持部３４は、一方の開口３３から他方の開口３３に至るまでタイヤ１３の周方向に延びている。
　ここで、発電素子２９は、内部空間Ｓ１に収容された燃料液Ｆとの化学反応によって発電を行う。燃料液Ｆとは、発電素子２９の燃料を溶媒に溶解させた溶液である。内部空間Ｓ１から気体が漏れないようにホイール１２とタイヤ１３とはシールされている。従って、内部空間Ｓ１は、燃料液Ｆを貯留するための貯留空間として用いることが可能である。
　発電素子２９は、燃料液Ｆによる発電を可能とするため、燃料液Ｆと接触可能な態様で設けられている。例えば、送信機２１を構成する部材の多くはケース内に収容され、樹脂によりモールドされることで、タイヤ１３内の気体に触れないようにされている。これに対して、発電素子２９は少なくとも一部がケース外に露出するように構成される。そして、発電素子２９は、発電素子２９とトレッド部１４の裏面１６とで保持部３４を間に挟むように位置している。発電素子２９は、保持部３４に沿って配置されているといえる。
　取付部３１内において、保持部３４の設けられている領域を収容領域Ｓ２とすると、燃料液Ｆは保持部３４を介して収容領域Ｓ２を通過可能である。２つの開口３３は、収容領域Ｓ２と取付部３１の外部を連通させており、２つの開口３３及び収容領域Ｓ２によって燃料液Ｆの通過する燃料通過路Ｒが形成されている。
　図７に示すように、車両１０が停止している状態、即ち、タイヤ１３が回転していない状態では燃料液Ｆはタイヤ１３の内部空間Ｓ１の鉛直方向下部に貯留される。車両１０が走行している状態、即ち、タイヤ１３が回転している状態では遠心力によって燃料液Ｆがタイヤ１３の内周面に押し付けられる。これにより、燃料液Ｆはタイヤ１３の内周面の全周に亘って膜を張るように流動する。
　車両１０の走行に伴いタイヤ１３が回転すると、燃料液Ｆは遠心力によって流動する。燃料液Ｆは、タイヤ１３のトレッド部１４のうち接地面１５とは反対側の裏面１６を流動する。開口３３を介して収容領域Ｓ２への燃料液Ｆの流入と、収容領域Ｓ２からの燃料液Ｆの流出とが行われる。燃料液Ｆは、燃料通過路Ｒを通過することになる。
　取付部３１内に流入した燃料液Ｆは、保持部３４に吸収されることで、その場に一時的に保持される。発電素子２９と保持部３４とは接触しているため、発電素子２９には保持部３４から燃料液Ｆが供給されることになる。
　発電素子２９は、燃料液Ｆに含まれる有機物との化学反応によって発電する。送信機２１は、発電素子２９によって発電された電力で動作する。燃料液Ｆとの化学反応によって気体が生じる。この気体は、二酸化炭素である。
　次に、タイヤ１３内に燃料液Ｆを充填する燃料液充填方法について説明する。
　図８に示すように、燃料液Ｆの充填には、気体充填装置６０を用いる。気体充填装置６０は、エアインフレーターや、エアキャリーなど、タイヤ１３内に気体を充填することに用いる装置である。気体充填装置６０は、コンプレッサ６１と、ベンチュリ管６２と、貯留部６３、圧力調整弁６４と、エアチャック６５と、を備える。
　コンプレッサ６１は、気体を圧縮して吐出する。気体としては、例えば、空気が挙げられる。ベンチュリ管６２は、流入口６６と、流出口６７と、絞り部６８と、を備える。流入口６６は、コンプレッサ６１に接続されている。流出口６７は、圧力調整弁６４に接続されている。絞り部６８は、流入口６６と流出口６７との間に設けられており、管路断面積が絞られた部分である。絞り部６８は、流入口６６から流出口６７に向けて管路断面積を徐々に小さくする第１部分６８ａと、この第１部分６８ａから流出口６７に向けて管路断面積を徐々に大きくする第２部分６８ｂとを含む。絞り部６８は、貯留部６３に接続されている。貯留部６３は、燃料液Ｆを貯留している。
　圧力調整弁６４は、供給された流体の圧力を所定値にして排出するレギュレータである。圧力調整弁６４は、エアチャック６５に接続されている。エアチャック６５は、タイヤバルブ１９に装着される。
　気体充填装置６０を用いてタイヤ１３内に気体を充填する際には、エアチャック６５をタイヤバルブ１９に装着する。この状態でコンプレッサ６１が駆動すると、コンプレッサ６１から吐出された気体はベンチュリ管６２に流入する。
　コンプレッサ６１からベンチュリ管６２に流入した気体の流速は、絞り部６８で増加される。流速の増加に伴う圧力低下により発生した負圧により、貯留部６３内の燃料液Ｆはベンチュリ管６２に吸引される。ベンチュリ管６２に吸引された燃料液Ｆは、気体と混合され、これにより、燃料液Ｆと気体とが混合された気液混合流体が生成される。この気液混合流体では、燃料液Ｆが微細化された状態で、気体中にほぼ均一に分散している。ベンチュリ管６２の流出口６７からは、コンプレッサ６１から供給された気液混合流体が流出する。
　気体充填装置６０から供給される気液混合流体はエアチャック６５を介してタイヤバルブ１９に供給され、タイヤバルブ１９からタイヤ１３内に供給される。これにより、タイヤ１３内への気体の充填とともに、タイヤ１３内への燃料液Ｆの充填を行うことが出来る。
　図１に示すように、受信機４０は、受信機用制御部４１と、受信機用受信回路４２と、受信アンテナ４３とを備える。受信機用制御部４１には、警報器４４が接続されている。受信機用制御部４１は、受信機用ＣＰＵ４１ａ及び受信機用記憶部４１ｂ（ＲＯＭやＲＡＭ等）を含むマイクロコンピュータ等よりなる。受信機用受信回路４２は、各送信機２１から受信アンテナ４３を介して受信された信号を復調して、受信機用制御部４１にデータを出力する。
　受信機用制御部４１は、送信機２１より送信されたデータから、タイヤ１３の状態を把握する。受信機用制御部４１は、タイヤ１３に異常が生じている場合、警報器（報知器）４４にて報知を行う。警報器４４としては、例えば、異常を光の点灯や点滅によって報知する装置や、異常を音によって報知する装置が用いられる。また、受信機用制御部４１は、車両１０の搭乗者が視認可能な表示器に、タイヤ１３の状態を表示してもよい。
　受信機用制御部４１は、データに含まれるフラグから、発電素子２９の発電量が閾値を下回っていることを認識する。受信機用制御部４１は、発電素子２９の発電量が閾値を下回っている場合、車両１０の搭乗者に対して、その旨の報知を行う。例えば、警報器４４による報知を行ってもよいし、車両１０の搭乗者が視認可能な表示器に表示を行ってもよい。警報器４４による報知を行う場合、タイヤ１３に異常が生じた場合と同一の警報器４４を用いてもよいし、異なる警報器を用いてもよい。即ち、車両１０の搭乗者にタイヤ１３の異常を報知するための警報器４４と、発電素子２９の発電量が不足していることを報知する警報器とは同一であってもよいし、別々のものであってもよい。
　また、受信機用制御部４１は、受信したデータのうち路面状態に関するデータを電子制御ユニット５１に送信する。電子制御ユニット５１は、車両１０に搭載され、車載部品に関する制御を行う。電子制御ユニット５１は、例えば、車両１０の自動走行に関する制御を行う。車両１０の自動走行では、車両１０の走行状態や、車両１０が走行している路面の路面状態を取得することが要求される。電子制御ユニット５１は、送信機２１によって検出された路面状態を用いて自動走行に関する制御を行う。
　第１実施形態の作用について説明する。
　上記したように、本願発明者は、送信機２１の耐久性の低下を抑制しつつ、発電素子２９による発電を可能とするため、発電素子２９として有機発電素子を用いることを見出した。有機発電素子は、可動部材を用いることなく発電を行うことができる発電素子であるため、送信機２１の耐久性の低下を抑制することができる。一方で、有機発電素子は、有機物との化学反応によって発電を行うため、密閉された空間であるタイヤ１３内への有機物の供給をどのように行うかという課題がある。
　これに対して、本実施形態では、タイヤ１３内に気体を充填するために用いられるタイヤバルブ１９を介して、有機物を含む燃料液Ｆを気体とともに供給することでタイヤ１３内に燃料液Ｆを充填することができる。
　発電素子２９を電力源とすることで、バッテリのみを電力源とする場合に比べて、送信機２１の寿命を長くしやすい。バッテリのみを電力源とした場合、送信機２１がタイヤ１３内に配置されることや、バッテリが樹脂によりモールドされることを原因として、バッテリの交換を行いにくい。従って、送信機２１の寿命は、バッテリの寿命、即ち、バッテリの容量に依存することになる。
　発電素子２９を電力源とする場合、燃料液Ｆによって発電を行うことができる。燃料液Ｆは、タイヤ１３内の空間である内部空間Ｓ１を利用して貯留することができる。更に、気体充填装置６０を用いた燃料液充填方法によって、燃料液Ｆを補充することが可能である。従って、バッテリのみを電力源とする場合に比べて、送信機２１の長寿命可を図ることができる。
　特に、本実施形態のように、送信機２１を用いて路面状態を検出しようとする場合、電力の消費が大きくなることで送信機２１の寿命が短くなりやすい。詳細にいえば、送信機２１で路面状態の検出を行わない場合、即ち、タイヤ１３の圧力異常や温度異常のみを検出する場合には加速度センサ２４の検出結果を間欠的に取得すればよい。これに対して、送信機２１で路面状態を検出する場合、加速度センサ２４の検出結果を連続、あるいは、路面の検出を行わないよりも短い間隔で取得する必要がある。加速度センサ２４から検出結果を取得する回数が増加することで、消費電力が大きくなり、バッテリのみを電力源とすると送信機２１の寿命が短くなりやすい。発電素子２９を用いることで、送信機２１を用いて路面状態の検出を行う場合であっても、送信機２１の長寿命可を図ることができる。
　第１実施形態の効果について説明する。
　（１－１）気体充填装置６０を用いて、気体とともに燃料液Ｆをタイヤ１３内に充填することができる。従って、発電素子２９として有機発電素子を用いることができ、送信機２１の耐久性の低下を抑制することができる。
　（１－２）燃料液Ｆと気体とが混合された気液混合流体を生成し、生成された気液混合流体をタイヤバルブ１９からタイヤ１３内に充填するようにしているので、気体とともに燃料液Ｆをタイヤ１３内に効率良く且つ円滑に充填することができる。特に、気液混合流体を生成するためにベンチュリ管６２を用いているので、微細化された燃料液Ｆを気体中に均一に分散させることができ、気液混合流体をタイヤ１３内に一層効率良く且つ円滑に充填することができる。
　（第２実施形態）
　以下、燃料液充填方法の第２実施形態及び第２実施形態の燃料液充填方法に用いられる潤滑剤について説明する。
　図９に示すように、第２実施形態の燃料液充填方法は、タイヤ１３をホイール１２に装着する際に用いる潤滑剤Ｌとして、燃料液を用いる方法である。なお、第１実施形態と第２実施形態では、燃料液充填方法が異なるのみであり、送信機２１や、車両１０の構成は同一である。
　タイヤ１３にホイール１２を装着する際には、タイヤ１３のビード１７が損傷することや、タイヤ１３のビード１７をホイール１２のリム１８に円滑に嵌めることを目的として、タイヤ１３のビード１７に潤滑剤Ｌが塗布される。潤滑剤Ｌは、液状の潤滑剤である。この潤滑剤Ｌに燃料を溶解させたり、実施形態の燃料液Ｆを配合したりすることで潤滑剤Ｌを燃料液として兼用できるようにする。そして、この潤滑剤Ｌを用いてタイヤ１３をホイール１２に装着する。
　タイヤ１３がホイール１２に装着されると、潤滑剤Ｌの一部はタイヤ１３内に残って貯留される。従って、潤滑剤Ｌとして燃料液を用いることで、タイヤ１３内に燃料液を充填することができる。なお、タイヤ１３内に貯留される潤滑剤Ｌの量が発電素子２９の発電に用いるのに十分な量となるように、タイヤ１３のビード１７には十分な量の潤滑剤Ｌが塗布される。
　潤滑剤Ｌは、基油と、添加剤と、発電素子２９の発電に用いられる有機物と、を含む。潤滑剤Ｌは、例えば、基油と、添加剤と、発電素子２９の発電に用いられる有機物と、電解水等の溶媒とを混合したものである。
　基油としては、例えば、鉱物油、合成油、鉱物油と合成油とを混合したものを用いることができる。鉱物油としては、例えば、パラフィン系やナフテン系等の鉱物油を用いることができる。合成油としては、例えば、ポリアルファオレフィン、エステル、ポリアルキレングリコール、アルキルベンゼンを用いることができる。添加剤としては、例えば、界面活性剤、酸化防止剤、腐食防止剤等が用いられる。
　基油、添加剤及び溶媒の含有量は、基油、添加剤などの種類に応じて適宜設定することができる。基油の含有量は、例えば、１～３０質量％の範囲である。添加剤の含有量は、例えば、０．００１～５質量％の範囲である。溶媒の含有量は、例えば、１０～８０質量％の範囲である。
　発電素子２９の発電に用いられる有機物の含有量は、潤滑剤Ｌの潤滑性能を損なわない範囲内で適宜設定することができる。発電素子２９の発電に用いられる有機物の含有量は、例えば、１０～５０質量％の範囲である。
　第２実施形態の効果について説明する。
　（２－１）潤滑剤Ｌとして、燃料液を用いることで、潤滑剤Ｌを発電素子２９の発電に用いる燃料液とすることができる。潤滑剤Ｌにタイヤ１３の潤滑及び発電素子２９の燃料としての機能を兼ねさせることができる。潤滑剤Ｌを用いてタイヤ１３をホイール１２に装着した後には、潤滑剤Ｌは発電素子２９の燃料液としてタイヤ１３内に残留するため、潤滑剤Ｌを有効活用することができる。
　（２－２）潤滑剤Ｌとして、発電素子２９の発電に用いられる有機物を含むものを用いている。潤滑剤Ｌを用いてタイヤ１３をホイール１２に装着し、潤滑剤Ｌの一部がタイヤ１３内に残ると、潤滑剤Ｌに含まれる有機物との化学反応によって発電素子２９は発電を行える。従って、発電素子２９として有機発電素子を用いることができ、送信機２１の耐久性の低下を抑制することができる。
　実施形態は、以下のように変更して実施することができる。実施形態及び以下の変形例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
　・第１実施形態の燃料液充填方法と、第２実施形態の燃料液充填方法の両方を用いて燃料液Ｆのタイヤ１３内への充填を行ってもよい。
　・第１実施形態において、気体充填装置６０は、コンプレッサ６１とは異なる気体供給源を備えたものであってもよい。例えば、コンプレッサ６１に代えて、ポンプを設けてもよいし、圧縮された気体を貯蔵した耐圧容器を設けてもよい。
　・各実施形態において、発電素子２９は、グルコース以外の燃料によって発電するものであってもよい。そして、燃料液充填方法によって充填される燃料液は、発電素子２９の発電に用いられる燃料を含んだものに適宜変更する。例えば、発電素子２９は、グルコース以外の還元糖、アルデヒド基を有する物質、又はアルコール類を燃料として発電するものであってもよい。還元糖としては、例えば、グルコース以外のアルドース、ケトース、二糖などが挙げられる。アルデヒド基を有する物質としては、例えば、アクリルアルデヒド、アセトアルデヒド、アセトアルデヒド＝エチレンアセタール、アセトアルデヒド＝オキシム、アセトアルデヒド＝ジメチルアセタール、テレフタルアルデヒド酸、ピルビンアルデヒド、フェニルアセトアルデヒド、フタルアルデヒドなどが挙げられる。アルコール類としては、例えば、エタノール、ピペロニルアルコール、フェナシルアルコール、ベンジルアルコールなどが挙げられる。
　・各実施形態において、データに含まれる発電素子２９の発電量に関する情報は、発電量［Ｗｈ］そのものを示す情報であってもよい。
　・各実施形態において、送信機用制御部２５は、発電素子２９の発電量に関する情報をデータに含めなくてもよい。この場合、受信機用制御部４１は、所定時間が経過する毎に燃料液Ｆの補充を促すなど、別の方法で燃料液Ｆの充填を促してもよい。
　・各実施形態において、保持部３４は設けられていなくてもよい。
　・各実施形態において、保持部３４は、発電素子２９とトレッド部１４に挟まれていなくてもよく、発電素子２９の周囲を覆うように設けられていてもよい。この場合であっても、発電素子２９に燃料液Ｆを供給しやすい。
　・各実施形態において、開口３３は、取付部３１内への燃料液Ｆの流入と、取付部３１外への燃料液Ｆの流出を行うことができればよく、どのような形状であってもよい。
　・各実施形態において、取付部３１は、開口３３を備えていなくてもよい。この場合、発電素子２９は、例えば、挿入孔３２を向くように設けられるなど、内部空間Ｓ１に露出する態様で配置される。
　・各実施形態において、送信機２１は、タイヤ１３内に配置されていればよく、トレッド部１４の裏面１６以外に配置されていればよい。例えば、送信機２１は、タイヤバルブ１９と一体に設けられていてもよい。この場合、送信機２１に燃料通過路を設けてもよい。燃料通過路は、例えば、燃料液Ｆを受ける受け部と、この受け部で受けた燃料液Ｆを発電素子２９に誘導する誘導路で構成される。誘導部によって発電素子２９に誘導された燃料液Ｆは、内部空間Ｓ１に戻され、循環することになる。受け部としては、例えば、送信機２１がタイヤ１３の鉛直方向下方に位置している場合に、送信機２１よりも鉛直方向上方から落下する燃料液Ｆを受けることができるように設けられる。車両１０が走行と停止とを繰り返し行うような走行状況の場合、車両１０の停止時に送信機２１がタイヤ１３の鉛直方向下方に位置し得る。従って、発電素子２９に燃料液Ｆを供給しやすくなる。
　・各実施形態において、送信機２１は、蓄電装置２８を備えず、発電素子２９によって発電された電力によって直接動作するようにしてもよい。
　・各実施形態において、加速度センサ２４の検出軸の数は、適宜変更してもよい。例えば、加速度センサ２４を用いて車両１０の走行を検出する場合であれば、加速度センサ２４を用いて遠心加速度のみが検出できればよい。
　・各実施形態において、送信機２１は、路面状態の検出を行わなくてもよい。
　・各実施形態において、送信機用制御部２５は、圧力センサ２２によって検出されるタイヤ１３の圧力が単位時間当たりに所定値以上上昇したことを契機としてデータの送信を行ってもよい。所定値としては、例えば、車両１０の走行による温度上昇を原因とするタイヤ１３の圧力上昇値よりも大きな値に設定される。また、所定値としては、タイヤ１３に気体を充填するときのタイヤ１３の圧力上昇値や、ホイール１２にタイヤ１３を装着したときのタイヤ１３の圧力上昇値よりも小さな値に設定される。これにより、タイヤ１３への気体の充填時及びタイヤ１３をホイール１２に装着した時に送信機２１から受信機４０にデータが送信される。タイヤ１３内に燃料液Ｆが充填されるのは、タイヤ１３への気体の充填時や、タイヤ１３をホイール１２に装着した時である。従って、燃料液Ｆが充填されたことを契機として、送信機２１から受信機４０にデータが送信されることになる。データには、発電素子２９の発電量に関する情報を示すデータであるフラグが含まれている。燃料液Ｆが正常に充填された場合には、発電素子２９の発電量が閾値以上になる。一方で、燃料液Ｆが正常に充填されなかった場合には、発電素子２９の発電量は閾値を下回るおそれがある。受信機４０は、発電素子２９の発電量が閾値を下回っていた場合には、警報器４４などによる報知を行う。従って、燃料液Ｆが充填されたことを契機として、送信機２１から受信機４０にデータを送信することで、車両１０の搭乗者は、燃料液Ｆが正常に充填されたか否かを確認することができる。
　・各実施形態において、送信機２１は、タイヤ１３の状態を検出するためのセンサである圧力センサ２２や温度センサ２３、路面状態や車両１０の走行を検出するためのセンサである加速度センサ２４のうちいずれか１つを備えていればよい。また、送信機２１は、圧力センサ２２、温度センサ２３及び加速度センサ２４以外のセンサを備えるものでもよい。
　・各実施形態において、車両１０は、二輪車や、５つ以上の車輪１１を備える車両１０であってもよい。
　・各実施形態において、受信機は、車両１０の搭乗者が所持する携帯端末であってもよい。
　Ｆ…燃料液、１２…ホイール、１３…タイヤ、２１…送信機、２２…圧力センサ（センサ）、２３…温度センサ（センサ）、２４…加速度センサ（センサ）、２９…発電素子（有機発電素子）、４０…受信機。

Claims (4)

  1. 　センサによって検出した検出結果を含むデータを受信機に向けて送信するように構成されており、かつ、燃料液に含まれる有機物との化学反応によって発電を行うように構成された有機発電素子を電力源として動作する送信機が設けられたタイヤ内に、前記燃料液を充填する燃料液充填方法であって、
    　前記タイヤが装着されたホイールに設けられたタイヤバルブから前記タイヤ内に、気体とともに前記燃料液を充填することを含む燃料液充填方法。
  2. 　前記燃料液と前記気体とが混合された気液混合流体を生成することと、
    　生成された前記気液混合流体を、前記タイヤバルブから前記タイヤ内に充填することと
    　を含む請求項１に記載の燃料液充填方法。
  3. 　センサによって検出した検出結果を含むデータを受信機に向けて送信するように構成されており、かつ、燃料液に含まれる有機物との化学反応によって発電を行うように構成された有機発電素子を電力源として動作する送信機が設けられるタイヤ内に、前記燃料液を充填する燃料液充填方法であって、
    　前記燃料液を潤滑剤として用いて前記タイヤをホイールに装着することによって、前記ホイールに装着された後の前記タイヤ内に前記燃料液を残留させることを含む燃料液充填方法。
  4. 　センサによって検出した検出結果を含むデータを受信機に向けて送信するように構成されており、かつ、有機物との化学反応によって発電を行うように構成された有機発電素子を電力源として動作する送信機が設けられるタイヤをホイールに装着する際に、前記タイヤに塗布される潤滑剤であって、
    　基油と、
    　添加剤と、
    　前記有機発電素子の発電に用いられる前記有機物と、を含む潤滑剤。
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