(57)【要約】【課題】コストの上昇を抑制しつつ、より広範なタイヤ・ホイール組立体の内圧を測定可能なタイヤ状態測定システムを提供すること。【解決手段】本発明に係るタイヤ状態測定システムは、リムホイール５０に空気入りタイヤ５２が組み付けられたタイヤ・ホイール組立体１の内部の温度を測定する温度測定装置１０と、空気圧を測定する内圧測定装置とを備え、温度測定装置１０は、タイヤ・ホイール組立体１の内部において温度を検出する温度検出部を有し、内圧測定装置は、タイヤ・ホイール組立体１の内部に連通する第１管部２４と、第１管部２４と連結され、第１管部２４に連通する第２管部２６と、第２管部２６に接続され、内圧を検出するプレッシャーゲージ２２とを有し、第１管部２４、タイヤ・ホイール組立体１の路面の転動に伴って回転可能に連結される。【選択図】図３
2010064529.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リムホイールに空気入りタイヤが組み付けられたタイヤ・ホイール組立体の内部の温度を測定する温度測定装置と、
前記タイヤ・ホイール組立体の内部の空気圧を測定する内圧測定装置と
を備えるタイヤ状態測定システムであって、
前記温度測定装置は、前記タイヤ・ホイール組立体の内部において前記温度を検出する温度検出部を有し、
前記内圧測定装置は、
前記タイヤ・ホイール組立体の内部に連通する第１管部と、
前記第１管部と連結され、前記第１管部に連通する第２管部と、
前記第２管部に接続され、前記第２管部の内圧を検出する内圧検出部と
を有し、
前記第１管部と前記第２管部とは、前記タイヤ・ホイール組立体の路面の転動に伴って前記第１管部が回転可能に連結されるタイヤ状態測定システム。
【請求項２】
前記内圧検出部は、
前記第２管部の内圧の高さに応じて弾性変形する内圧受け部分と、
前記内圧受け部分の位置に応じて前記第２管部の内圧を表示する表示部分と
を含む圧力ゲージによって構成される請求項１に記載のタイヤ状態測定システム。
【請求項３】
前記タイヤ・ホイール組立体は、前記タイヤ・ホイール組立体の内部と、前記タイヤ・ホイール組立体の外部との気体の通路を開放または閉塞するエアバルブを有し、
前記第１管部は、前記エアバルブに連結され、前記通路を開放させる請求項１または２に記載のタイヤ状態測定システム。
【請求項４】
前記内圧測定装置は、前記第２管部と連結され、前記第２管部に連通する第３管部を有し、
前記第２管部と前記第３管部とは、前記タイヤ・ホイール組立体の路面の転動に伴って前記第２管部が回転可能に連結される請求項１乃至３の何れか一項に記載のタイヤ状態測定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ・ホイール組立体の内部の温度や空気圧を測定するタイヤ状態測定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、リムホイールに空気入りタイヤが組み付けられたタイヤ・ホイール組立体の内部の温度や空気圧（内圧）を測定するタイヤ状態測定システムが広く用いられている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
このようなタイヤ状態測定システムでは、タイヤ・ホイール組立体内部の温度を検出する温度センサ、及びタイヤ・ホイール組立体の内圧を検出する内圧センサが、タイヤ・ホイール組立体の内部に設けられる。
【特許文献１】特開２００５−３２４７３２号公報（第３−４頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車両の走行などに伴って、タイヤ・ホイール組立体の内部の温度が上昇すると、内圧も上昇する。このため、電子的な機構（圧電素子など）によって内部の空気圧を検出する内圧センサが検出できる上限内圧を超える場合がある。このような問題を解決するためには、検出できる上限内圧が高い内圧センサを用いればよいが、タイヤ状態測定システムのコストの上昇を伴う。
【０００５】
そこで、本発明は、コストの上昇を抑制しつつ、より広範なタイヤ・ホイール組立体の内圧を測定可能なタイヤ状態測定システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴は、リムホイール（リムホイール５０）に空気入りタイヤ（空気入りタイヤ５２）が組み付けられたタイヤ・ホイール組立体（タイヤ・ホイール組立体１）の内部の温度を測定する温度測定装置（温度測定装置１０）と、タイヤ・ホイール組立体の内部の空気圧を測定する内圧測定装置（内圧測定装置２０）とを備えるタイヤ状態測定システム（タイヤ状態測定システム１００）であって、温度測定装置は、タイヤ・ホイール組立体の内部において温度を検出する温度検出部（温度センサ１２）を有し、内圧測定装置は、タイヤ・ホイール組立体の内部に連通する第１管部（第１管部２４）と、第１管部と連結され、第１管部に連通する第２管部（第２管部２６）と、第２管部に接続され、第２管部の内圧を検出する内圧検出部（プレッシャーゲージ２２）とを有し、第１管部と第２管部とは、前記タイヤ・ホイール組立体の路面の転動に伴って第１管部が回転可能に連結されることを要旨とする。
【０００７】
従来の方法では、内圧測定装置は、タイヤ・ホイール組立体の内部で圧力を測定するために、サイズ及び重量等の規定を満たしつつ、検出できる上限内圧が高い内圧センサを用いる必要があり、コストの上昇を伴っていた。
【０００８】
このようなタイヤ状態測定システムによれば、タイヤ・ホイール組立体の内部の空気圧を測定する内圧測定装置は、第１管部及び第２管部を介して、タイヤ・ホイール組立体の外部で、タイヤ・ホイール組立体の内部の空気圧を測定できるため、内圧測定装置は、タイヤ・ホイール組立体の内部で圧力を測定できる仕様でなくてよい。
【０００９】
つまり、タイヤ状態測定システムは、コストの上昇を抑制しつつ、より広範なタイヤ・ホイール組立体の内圧を測定可能とする。
【００１０】
本発明の第２の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、内圧検出部は、第２管部の内圧の高さに応じて弾性変形する内圧受け部分と、内圧受け部分の端部の位置に応じて第２管部の内圧を表示する表示部分とを含む圧力ゲージによって構成されることを要旨とする。
【００１１】
本発明の第３の特徴は、本発明の第１又は２の特徴に係り、タイヤ・ホイール組立体は、タイヤ・ホイール組立体の内部と、タイヤ・ホイール組立体の外部との気体の通路を開放または閉塞するエアバルブ（エアバルブ４０）を有し、第１管部は、エアバルブに連結され、通路を開放させることを要旨とする。
【００１２】
本発明の第４の特徴は、本発明の第１乃至３の特徴の何れかに係り、内圧測定装置は、第２管部と連結され、第２管部に連通する第３管部（第３管部２８）を有し、第２管部と第３管部とは、タイヤ・ホイール組立体の路面の転動に伴って第２管部が回転可能に連結されることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の特徴によれば、コストの上昇を抑制しつつ、より広範なタイヤ・ホイール組立体の内圧を測定可能なタイヤ状態測定システムを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明に係る実施形態及びその他の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。
【００１５】
したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１６】
[実施形態]
本実施形態においては、(１)車両の全体概略構成、（２）タイヤ状態測定システム、（３）タイヤ・ホイール組立体の構成、（４）比較評価、（５）作用・効果について説明する。
【００１７】
(１)車両の全体概略構成
図１は、本実施形態において車両を構成するストラドルキャリア２００の左側面図である。ストラドルキャリア２００は、エンジン（不図示）を動力源として走行する。
【００１８】
ストラドルキャリア２００は、複数のタイヤ・ホイール組立体により支持される。具体的には、ストラドルキャリア２００は、車両左側にタイヤ・ホイール組立体１乃至４を備え、同様のタイヤ・ホイール組立体を車両右側にも備える。
【００１９】
ストラドルキャリア２００は、タイヤ・ホイール組立体１内部の温度及び内圧を検出するタイヤ状態測定システム１００（不図示）を備える。タイヤ状態測定システム１００は、温度測定装置１０と、内圧測定装置２０（不図示）と、表示装置３０とを備える。
【００２０】
タイヤ・ホイール組立体２乃至４は、タイヤ・ホイール組立体１と同様のタイヤ状態測定システムを備える。
【００２１】
（２）タイヤ状態測定システム
図２は、実施形態に係るタイヤ状態測定システム１００の構成を示すブロック図である。タイヤ状態測定システム１００は、タイヤ・ホイール組立体１の内部の温度を測定する温度測定装置１０と、タイヤ・ホイール組立体１の内部の空気圧を測定する内圧測定装置２０と、温度測定装置１０の測定結果及び内圧測定装置２０の測定結果を表示する表示装置３０とを備える。具体的には、表示装置３０は、温度測定装置１０より無線伝搬路１１０を介して、測定結果を受信する。また、表示装置３０は、内圧測定装置２０の測定結果を直接表示する。
【００２２】
具体的に、（２．１）温度測定装置、（２．２）内圧測定装置について、図３を用いて更に説明する。図３は、本実施形態におけるタイヤ状態測定システム１００の一部拡大断面図である。図４は、本実施形態におけるプレッシャーゲージの構成を示す正面図である。
【００２３】
（２．１）温度測定装置
図２に示すように、温度測定装置１０は、タイヤ・ホイール組立体１の内部において温度を検出する温度センサ１２と、温度センサ１２の測定結果を送信する送信機１２Ｓとを備える。
【００２４】
送信機１２Ｓは、無線伝搬路１１０を介して、温度センサ１２の測定結果を表示装置３０の受信機１２Ｒへ送信する。
【００２５】
図３に示すように、温度測定装置１０は、リムホイール５０に空気入りタイヤ５２が組み付けられたタイヤ・ホイール組立体１の内部に設けられる。具体的には、温度測定装置１０は、空気入りタイヤ５２及びリムホイール５０の間で、リムホイール５０の径方向外側に設けられる。
【００２６】
（２．２）内圧測定装置
図２に示すように、内圧測定装置２０は、第１管部２４と、第１管部２４と連結される第２管部２６と、第２管部２６と連結される第３管部２８と、内圧を検出するプレッシャーゲージ２２とを備える。
【００２７】
図３に示すように、第１管部２４と、第２管部２６とは、タイヤ・ホイール組立体１の路面の転動に伴って第１管部２４及び第２管部２６が回転可能に連結される。
【００２８】
具体的には、第１管部２４は、筐体２４Ａの内部に備えられる。第１管部２４の一端は、タイヤ・ホイール組立体１の内部に連通し、第１管部２４の他端は、第２管部２６に連通する。タイヤ・ホイール組立体１の内部に連通する第１管部２４の一端は、エアバルブ４０（後述）に連結され、タイヤ・ホイール組立体１の外部との気体の通路を開放させる。
【００２９】
筐体２４Ａは、端部に第１管部２４を支持するシールド軸受け２４Ｂ、２４Ｃを備える。
【００３０】
第１管部２４及び筐体２４Ａは、タイヤ・ホイール組立体１の路面の転動に伴い、回転軸Ｓを中心として、回転する。
【００３１】
第２管部２６は、管状部２６Ａの内部に備えられる。第２管部２６の一端は、第１管部２４に連通し、第２管部２６の他端は、第３管部２８に連通する。管状部２６Ａは、両端部に第２管部２６を支持するシールド軸受け２６Ｂ、２６Ｃを備える。
【００３２】
第２管部２６は、タイヤ・ホイール組立体１の路面の転動に伴い、回転軸Ｓを中心として回転する。
【００３３】
管状部２６Ａは、タイヤ・ホイール組立体１の路面の転動に伴い、回転軸Ｓを中心として、タイヤ・ホイール組立体１と共に回転するように、筐体２４Ａに固定されている。
【００３４】
第２管部２６と第３管部２８とは、タイヤ・ホイール組立体１の路面の転動に伴って第２管部２６が回転可能に連結される。
【００３５】
第３管部２８は、管状部２８Ａの内部に備えられる。第３管部２８の一端は、第２管部２６に連通し、第３管部２８の他端は、プレッシャーゲージ２２に連通する。
【００３６】
管状部２８Ａは、両端部に第３管部２８備えられるシールド軸受け２８Ｂ、２８Ｃにより支持される。
【００３７】
シールド軸受け２８Ｂが設けられる管状部２８Ａの端部には、第３管部２８の内側に第２管部２６を支持するシールド軸受け２８Ｄが設けられる。
【００３８】
管状部２６Ａは、タイヤ・ホイール組立体１の路面の転動に伴い、回転軸Ｓを中心として、タイヤ・ホイール組立体１と共に回転するように、シールド軸受け２６Ｂで第２管部２６に固定されている。
【００３９】
プレッシャーゲージ２２は、第３管部２８に接続され、第３管部２８の内圧を測定することで、タイヤ・ホイール組立体１の内部の空気圧を機械的に測定する。
【００４０】
プレッシャーゲージ２２は、第２管部２６の内圧の高さに応じて弾性変形する内圧受け部分６２と、第２管部２６の位置に応じて第２管部２６の内圧を表示する表示部分６８とを含む。具体的には、内圧受け部分６２は、固定端６４と、自由端６６とを備える管状に形成される。自由端６６は、第２管部２６の内圧の高さに応じて、内圧受け部分６２の形状に沿って、位置を変える。表示部分６８は、自由端６６の位置に応じて第２管部２６の内圧を表示する。
【００４１】
第３管部２８の内圧とは、第３管部２８に接続される第１管部２４、第２管部２６、タイヤ・ホイール組立体１の内圧と同等である。
【００４２】
（３）タイヤ・ホイール組立体の構成
図３に示すように、タイヤ・ホイール組立体１は、タイヤ・ホイール組立体１の内部と、タイヤ・ホイール組立体１の外部との気体の通路を開放または閉塞するエアバルブ４０を有する。
【００４３】
具体的には、タイヤ・ホイール組立体１は、外部との気体の通路となる第１管部２４、第２管部２６、第３管部２８を介して、タイヤ・ホイール組立体１の内部から気体を排出、又はタイヤ・ホイール組立体１の内部に気体を圧入する。エアバルブ４０は、第１管部２４の一端に連結され、タイヤ・ホイール組立体１の外部との気体の通路を開放又は閉塞する。
【００４４】
（４）比較評価
次に、本発明の効果を更に明確にするために、以下の比較例及び実施例に係る空気入りタイヤを用いて行った比較評価について説明する。具体的には、（４．１）評価方法、（4．２）評価結果について説明する。なお、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。
【００４５】
（４．１）評価方法
表１に示すように、温度センサ及び圧力センサの配置場所が異なる３種類の空気入りタイヤを用いて、温度測定及び圧力測定について評価を行った。
【表１】
2010064529.tif 000003
【００４６】
空気入りタイヤに関するデータは、以下に示す条件において測定された。
【００４７】
・ タイヤサイズ  ：１６.００Ｒ２５
・ タイヤ内圧  ：１４５ｐｓｉ（初期値）
・ 車種  ：ストラドルキャリア（重量物・長尺重量物コンテナを運搬するトラック）
・ 測定方法  ：空気入りタイヤの内部温度を上昇させた際に温度センサ及び圧力センサにより測定される数値と、実際の温度、圧力とを比較した。
【００４８】
（4．２）評価結果
比較例１の空気入りタイヤの圧力センサは、空気入りタイヤの内部温度が、７０℃を超えた際に圧力の測定ができない限界領域に達した。
【００４９】
比較例２の空気入りタイヤの温度センサは、空気入りタイヤの内部温度の上昇に伴って、実際の温度と、測定値との間で差が生じた。実際の温度が、７０℃を超えた際に測定値との差は、１５℃に達した。
【００５０】
（５）作用・効果
従来の方法では、内圧測定装置２０は、タイヤ・ホイール組立体１の内部で圧力を測定するために、サイズ及び重量等の規定を満たしつつ、検出できる上限内圧が高い内圧センサを用いる必要があり、コストの上昇を伴っていた。
【００５１】
以上説明したように、本実施形態によれば、タイヤ・ホイール組立体１の内部の空気圧を測定する内圧測定装置２０は、第１管部２４及び第２管部２６を介して、タイヤ・ホイール組立体１の外部でタイヤ・ホイール組立体１の内部の空気圧を測定できるため、内圧測定装置２０は、タイヤ・ホイール組立体１の内部で圧力を測定できる仕様でなくてよい。  
つまり、タイヤ状態測定システム１００は、コストの上昇を抑制しつつ、より広範なタイヤ・ホイール組立体１の内圧を測定可能とする。
【００５２】
本実施形態では、温度測定装置１０は、タイヤ・ホイール組立体１の内部において温度を検出する温度センサ１２を有するため、タイヤ・ホイール組立体１の内部の温度を正確に測定できる。例えば、タイヤ・ホイール組立体１の外部で温度を測定する装置は、タイヤ・ホイール組立体１の空気を排出する際に温度変化を伴うことが懸念される。
【００５３】
本実施形態では、内圧測定装置２０は、タイヤ・ホイール組立体１の外部において、プレッシャーゲージ２２を用いることで、タイヤ・ホイール組立体１の内部の空気圧を機械的に測定できるため、内圧測定装置２０は、コストの上昇を伴う内圧センサを用いる必要が無く、タイヤ状態測定システムは、コストの上昇を更に抑制できる。
【００５４】
本実施形態では、内圧測定装置２０は、第１管部２４及び第２管部２６を介して、タイヤ・ホイール組立体１の内部の空気圧を直接測定できるため、タイヤ・ホイール組立体１の内部の空気圧を正確に測定できる。例えば、タイヤ・ホイール組立体１の内部で空気圧を測定する装置は、タイヤ・ホイール組立体１の外部に、無線伝搬路等を介して、測定結果を取り出す必要があり、測定結果を取り出す際のエラー等が懸念される。
【００５５】
本実施形態では、第１管部２４は、第２管部２６に回転可能に連結されるため、回転を伴うタイヤ・ホイール組立体１に第１管部２４を備えることができ、第２管部２６を介して、タイヤ・ホイール組立体１の内部の空気圧を直接測定できる。
【００５６】
本実施形態では内圧測定装置２０は、第２管部２６と連結され、第２管部２６に連通する第３管部２８を有し、第２管部２６と第３管部２８とは、タイヤ・ホイール組立体１の路面の転動に伴って第２管部２６が回転可能に連結されるため、回転を伴うタイヤ・ホイール組立体１から、第１管部２４及び第２管部２６を介して、回転を伴わない第３管部２８にまでタイヤ・ホイール組立体１の内部の空気を排出できる。
【００５７】
本実施形態では、タイヤ・ホイール組立体１の内部の空気圧を測定する内圧測定装置２０は、第１管部２４及び第２管部２６を介して、タイヤ・ホイール組立体１の外部において、タイヤ・ホイール組立体１の内部の空気圧を測定できる。従って、プレッシャーゲージ２２を交換する場合、タイヤ・ホイール組立体１を解体することなく、タイヤ・ホイール組立体１の外部で、プレッシャーゲージ２２を交換できるため、タイヤ状態測定システム１００は、コストの上昇を更に抑制できる。
【００５８】
本実施形態では、タイヤ状態測定システム１００が備えられるタイヤ・ホイール組立体１は、ストラドルキャリア２００に適用されている。ストラドルキャリア２００のような重量物を支持するタイヤ・ホイール組立体は、サイズが大きく、重量も重いため、タイヤ・ホイール組立体を解体するためのコストが高い。タイヤ状態測定システム１００によればタイヤ・ホイール組立体１を解体することなく、タイヤ・ホイール組立体１の外部で、プレッシャーゲージ２２を交換できるため、タイヤ状態測定システム１００は、コストの上昇を更に抑制できる。
【００５９】
[その他の実施形態]
上述したように、本発明の実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００６０】
例えば、本発明の実施形態は、次のように変更することができる。
【００６１】
上述した実施形態では、内圧測定装置２０は、タイヤ・ホイール組立体１の内部の空気圧を測定し、表示するプレッシャーゲージ２２を備えているが、これに限られず、内圧測定装置２０は、無線伝搬路１１０を介して、プレッシャーゲージ２２の測定結果を表示装置３０の受信機へ送信する構成としてもよい。例えば、内圧測定装置２０は、プレッシャーゲージ２２に機械的に測定された測定結果を電気信号等に変換し、無線伝搬路１１０を介して送信する送信機を備える。この場合、表示装置３０は、送信機より測定結果を受信した受信機を介して、測定結果を表示する。
【００６２】
上述した実施形態では、第２管部２６は、管状部２８Ａの端部のシールド軸受け２８Ｄにより支持されることで、第２管部２６が、回転可能に連結されているが、これに限られず、第２管部２６は、回転せずに固定して連結されてもよい。この場合、第１管部２４と第２管部２６との連結部分には、シールド軸受け２８Ｄのような構造を備えることで、第１管部２４は回転可能に連結される。
【００６３】
上述した実施形態では、第１管部２４は、シールド軸受け２４Ｂにより支持されることで、第１管部２４が、回転可能に連結されているが、これに限られず、一般的な構造を備える軸受け等により第１管部２４が、回転可能になっていればよい。
【００６４】
上述した実施形態では、タイヤ状態測定システム１００は、ストラドルキャリア２００に設けられるが、これに限られず、航空機や、自動四輪車等に設けられてもよい。
【００６５】
このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施形態に係るタイヤ状態測定システムを備える航空機の全体概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係るタイヤ状態測定システムの構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係る内圧測定装置の一部拡大断面図である。
【図４】本発明のその他の実施形態に係る内圧検出部の一部拡大正面図である。
【符号の説明】
【００６７】
Ｓ…回転軸  １、２、３、４…タイヤ・ホイール組立体  １０…温度測定装置、
１２…温度センサ、  １２Ｒ…受信機、  １２Ｓ…送信機、  ２０…内圧測定装置、
２２…プレッシャーゲージ、  ２４…第１管部、
２４Ａ…筐体、  ２６…第２管部、  ２６Ａ…管状部、  ２８…第３管部、
２８Ａ…管状部、  ３０…受信装置、  ４０…エアバルブ、  ５０…リムホイール、
５２…空気入りタイヤ、  １００…タイヤ状態測定システム、  １１０…無線伝搬路、
２００…ストラドルキャリア
【図１】
2010064529.tif 000004
【図２】
2010064529.tif 000005
【図３】
2010064529.tif 000006
【図４】
2010064529.tif 000007