(57)【要約】【課題】  タイヤの空気圧調整を安定に実行可能とするタイヤ空気圧調整装置の提供。【解決手段】  タイヤ空気圧調整装置３０は、第２ポートＰ２における空気の圧力に応じて、第１ポートＰ１と第２ポートＰ２との間で移動可能な可動ユニット１００を備え、可動ユニット１００は、第２ポートＰ２から第１ポートＰ１への空気の流通を許容する弁として構成された第１ブロック１０２と、第１ポートＰ１から第２ポートＰ２への空気の流通を許容する弁として構成された第２ブロック１０４と、第１ポートＰ１と第２ポートＰ２との間の空気の流通を遮断する弁として構成された第３ブロック１０６とを含み、第１および第２ブロック１０２，１０４は、空気の流れを利用してブロック１０２または１０４の第１ポートＰ１と第２ポートＰ２との間における位置ズレを修正できるように形成された流路１０２ａ，１０４ａを有する。【選択図】  図４
2006160207.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ内の空気と供給側の空気との圧力差に応じて、前記タイヤの空気圧を調整するタイヤ空気圧調整装置であって、
前記供給側の空気の圧力に応じて、前記タイヤの内部と連通する第１ポートと前記供給側の第２ポートとの間で移動可能な可動ユニットと、
前記可動ユニットに設けられており、前記第２ポートから前記第１ポートへの空気の流通を許容する弁として構成された第１ブロックと、
前記可動ユニットに設けられており、前記第１ポートから前記第２ポートへの空気の流通を許容する弁として構成された第２ブロックと、
前記可動ユニットに設けられており、前記第１ポートと前記第２ポートとの間の空気の流通を遮断する弁として構成された第３ブロックとを備え、
前記第１ブロックから前記第３ブロックの少なくとも何れか一つは、空気の流れを利用して当該ブロックの前記第１ポートと前記第２ポートとの間における位置ズレを修正できるように形成された流路を有していることを特徴とするタイヤ空気圧調整装置。
【請求項２】
前記第１ブロックおよび前記第２ブロックの少なくとも何れか一方の前記流路の断面積は、空気の流れ方向上流側の端部から所定箇所まで漸増し、当該所定箇所から空気の流れ方向下流側の端部まで漸減していることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ空気圧調整装置。
【請求項３】
前記流路の最狭部における流路断面積は、前記第１ポートおよび前記第２ポートの断面積よりも大きいことを特徴とする請求項２に記載のタイヤ空気圧調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ内の空気と空気供給源から供給される空気との圧力差に応じて、タイヤの空気圧を調整するタイヤ空気圧調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、タイヤの空気圧を調整するための装置として、圧力差を利用して移動されるスプール弁をもった空気圧調整弁を含むものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。この装置では、タイヤの空気圧と、車体側の圧力制御弁および圧力放出弁により調整された供給側の空気圧との差に応じて、スプール弁が所定のポート同士の連通を遮断する位置と当該ポート同士を連通させる位置とに位置決めされる。なお、この他に、圧力差を利用して弁体を作動させる従来例としては、特許文献２から４に記載されたものが知られている。
【特許文献１】特開平４−２８７７０５号公報
【特許文献２】特開２００３−２２２２６２号公報
【特許文献３】特開平７−２６９７２９号公報
【特許文献４】特開平５−２４６２１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述の従来の空気圧調整弁では、スプール弁をポート同士の連通を遮断する位置と当該ポート同士を連通させる位置とに正確に位置決めすることが困難であった。このため、従来の空気圧調整弁を用いた場合、タイヤの空気圧の増減や、タイヤの気密保持といったタイヤの空気圧調整に伴う処理が不安定になるおそれもあった。
【０００４】
そこで、本発明は、タイヤの空気圧調整を安定に実行可能とするタイヤ空気圧調整装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によるタイヤ空気圧調整装置は、タイヤ内の空気と供給側の空気との圧力差に応じて、タイヤの空気圧を調整するタイヤ空気圧調整装置であって、供給側の空気の圧力に応じて、タイヤの内部と連通する第１ポートと供給側の第２ポートとの間で移動可能な可動ユニットと、可動ユニットに設けられており、第２ポートから第１ポートへの空気の流通を許容する弁として構成された第１ブロックと、可動ユニットに設けられており、第１ポートから第２ポートへの空気の流通を許容する弁として構成された第２ブロックと、可動ユニットに設けられており、第１ポートと第２ポートとの間の空気の流通を遮断する弁として構成された第３ブロックとを備え、第１ブロックから第３ブロックの少なくとも何れか一つは、空気の流れを利用して当該ブロックの第１ポートと第２ポートとの間における位置ズレを修正できるように形成された流路を有していることを特徴とする。
【０００６】
このタイヤ空気圧調整装置では、供給側の空気の圧力を変化させて第１ポートと第２ポートとの間で可動ユニットを移動させ、第１ブロックにより第２ポートから第１ポートへの空気の流通を許容してタイヤの空気圧を増加させたり、第２ブロックにより第１ポートから第２ポートへの空気の流通を許容してタイヤの空気圧を減少させたり、第３ブロックにより空気の流通を阻止してタイヤを気密保持したりすることができる。そして、このタイヤ空気圧調整装置では、第１ブロックから第３ブロックの少なくとも何れか一つが、空気の流れを利用して当該ブロックの第１ポートと第２ポートとの間における位置ズレを修正できるように形成された流路を有している。これにより、仮に供給側の空気の圧力が変動したりしても、第１ポートと第２ポートとの間に、第１ブロックから第３ブロックを精度よく位置決めすることが可能となる。従って、このタイヤ空気圧調整装置によれば、タイヤの空気圧の増減や、タイヤの気密保持といったタイヤの空気圧調整に伴う処理を安定に実行することが可能となる。
【０００７】
この場合、第１ブロックおよび第２ブロックの少なくとも何れか一方の流路の断面積は、空気の流れ方向上流側の端部から所定箇所まで漸増し、当該所定箇所から空気の流れ方向下流側の端部まで漸減していると好ましい。
【０００８】
このような構成を採用すれば、第１ポートと第２ポートとの間の空気の流れによって、可動ユニットに対してその移動方向とは反対向きの力を与えることが可能となるので、供給側の空気の圧力が変動したような場合に、第１ブロックや第２ブロックの第１ポートと第２ポートとの間における位置ズレを良好に修正することが可能となる。
【０００９】
また、流路の最狭部における流路断面積は、第１ポートおよび第２ポートの断面積よりも大きいと好ましい。
【００１０】
このような構成を採用すれば、第１ブロックや第２ブロックが第１ポートと第２ポートとの間に概ね正確に位置決めされた際の流路抵抗の増加を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、タイヤの空気圧調整を安定に実行可能とするタイヤ空気圧調整装置の実現が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明によるタイヤ空気圧調整装置を備えたタイヤ空気圧制御システムを示す概略構成図である。同図に示されるタイヤ空気圧制御システム１は、自動車等の車両１０に適用されるものである。タイヤ空気圧制御システム１の適用対象である車両１０は、車体１２と、車輪２０ＦＲ，２０ＦＬ，２０ＲＲおよび２０ＲＬとを備える。以下の説明において、符号ＦＲ，ＦＬ，ＲＲおよびＲＬは、それぞれ右前、左前、右後、左後の位置を示し、これらの符号ＦＲ，ＦＬ，ＲＲおよびＲＬは、適宜簡単のために省略される。車輪２０は、主としてホイールとゴム製のタイヤとを含み、タイヤの内部には、タイヤ空気室が画成されている。また、車体１２と車輪２０との間には、図示しないサスペンションが介設されており、車輪２０の何れかには、その回転数を検出する車輪速センサ３６が設けられている。なお、車輪速センサ３６は、車輪２０ごとに設けられてもよい。
【００１３】
このような車両１０に適用されるタイヤ空気圧制御システム１は、車両１０の走行中に、各タイヤ空気圧調整装置３０を介して車体１２側から各車輪２０のタイヤ空気室内に空気を供給可能とするものであり、車体１２に配置された空気供給ライン９０と、当該空気供給ライン９０に空気を供給するためのコンプレッサ６０とを備えている。コンプレッサ６０は、モータ６２によって駆動され、モータ６２が回転すると、空気吸入口６４を介して外部から空気を取り込んで圧縮空気を吐出する。
【００１４】
また、車体１２には、コンプレッサ６０から供給される圧縮空気を蓄えるための高圧タンク６６と、高圧タンク６６への空気の流出入を制御する高圧タンクバルブ６８とが更に設けられている。この場合、高圧タンク６６の内部圧力は、その内部にコンプレッサ６０から圧縮空気を送り込むことにより、例えば７００〜８００ｋＰａ程度に維持される。車輪２０のタイヤには、これらのコンプレッサ６０および高圧タンク６６の双方から圧縮空気が供給され、これにより、タイヤの空気圧を増加させる際の応答性を向上させることができる。もちろん、コンプレッサ６０の能力が十分であれば、高圧タンク１６は省略され得る。
【００１５】
コンプレッサ６０によって圧縮された空気は、シリカゲル等の乾燥剤を収容するドライヤ７４に送られる。圧縮空気は、ドライヤ７４にて乾燥させられ、逆止弁７８を介して空気供給ライン９０へと供給される。逆止弁７８は、コンプレッサ６０側から空気が供給されると開弁すると共に、これとは逆方向の空気の流れを阻止する。また、ドライヤ７４と空気供給ライン９０との間には、逆止弁７８をバイパスするようにオリフィス７６が設けられており、空気供給ライン９０からの空気は、オリフィス７６に流入する。オリフィス７６に流入した空気は、流速を低下させられた後、ドライヤ７４へと流れ込み、これにより、ドライヤ７４のシリカゲルに吸収された水分を還元することが可能となる。そして、ドライヤ７４を通過した空気は、排気バルブ７０を介してサイレンサ７２から車外に放出される。
【００１６】
図１に示されるように、空気供給ライン９０には、車輪２０ＦＲ，２０ＦＬ，２０ＲＲおよび２０ＲＬのそれぞれに対応するように車体１２に配設されたタイヤ空気圧制御バルブ４２ＦＲ，４２ＦＬ，４２ＲＲおよび４２ＲＬが接続されている。これらのタイヤ空気圧制御バルブ４２は、電磁式あるいは電気式のアクチュエータを有し、電気信号に応じて開閉するものである。そして、タイヤ空気圧制御バルブ４２ＦＲ，４２ＦＬ，４２ＲＲおよび４２ＲＬには、回転エアシール３２ＦＲ，３２ＦＬ，３２ＲＲおよび３２ＲＬを介して、本発明によるタイヤ空気圧調整装置３０ＦＲ，３０ＦＬ，３０ＲＲおよび３０ＲＬが接続されている。
【００１７】
各回転エアシール３２は、車体１２と、対応する車輪２０との間に配置されている。各回転エアシール３２は、車輪２０のハブに設けられて車体１２側の空気供給ライン９０とタイヤ空気室とを連通する空気流通部（図示せず）と、この空気流通部を気密状態に保ちつつ車輪２０の回転を許容するシール材（図示せず）とを含む。また、各タイヤ空気圧調整装置３０は、タイヤ空気室内の空気と供給側である空気供給ライン９０内の空気との圧力差に応じて、タイヤの空気圧を調整するものであり、各車輪２０のタイヤ空気室と、空気供給ライン９０（供給側）との連通を許容または阻止するものである。このようなタイヤ空気圧調整装置３０を車輪２０に対して設けることにより、車体１２側に設けられたコンプレッサ６０や各種バルブ等を制御するだけで、タイヤの空気圧調整を実行可能となる。また、タイヤの空気圧が調整されない通常時には、タイヤ空気圧調整装置３０によってタイヤ空気室と空気供給ライン９０との連通が阻止される。これにより、回転エアシール３２にタイヤの空気圧が作用することによるシール材の磨耗を抑制して、シール材の寿命を延ばすことができる。
【００１８】
更に、各車輪２０に対しては、空気圧センサ２２ＦＬ，２２ＦＲ，２２ＲＲおよび２２ＲＬが設けられている。各空気圧センサ２２は、それぞれ対応するタイヤ空気室内に配置されており、対応する車輪２０のタイヤの空気圧を検出する。本実施形態では、空気圧センサ２２がタイヤ空気室内に配置されるが、空気圧センサ２２は、タイヤ空気室と連通する空気供給ライン９０の途中に設けられてもよい。
【００１９】
図２は、上述のタイヤ空気圧制御システム１の制御ブロック図である。図１および図２に示されるように、タイヤ空気圧制御システム１は、制御手段としての電子制御装置（以下、「ＥＣＵ」という）を備えており、このＥＣＵ８０には、各空気圧センサ２２から各車輪２０のタイヤ空気圧を示す信号が与えられ、車輪速センサ３６から車輪回転数を示す信号が与えられる。また、タイヤ空気圧制御システム１に、ドライバーのスイッチ操作によってタイヤ空気室内の空気圧を選択可能とする空気圧切換装置（図示せず）が設けられている場合、空気圧を選択するための空気圧切換スイッチ５２もＥＣＵ８０に接続される。更に、ＥＣＵ８０には、上述のタイヤ空気圧制御バルブ４２ＦＲ，４２ＦＬ，４２ＲＲおよび４２ＲＬ、排気バルブ７０、高圧タンクバルブ６８およびコンプレッサ６０を駆動するモータ６２等が電気的に接続されている。ＥＣＵ８０は、上述した各種センサおよびスイッチからの信号に基づいて、これらのバルブ類やモータ６２等に制御信号を与える。
【００２０】
ＥＣＵ８０の内部構成を機能ブロックにより表せば、図２に示されるように、ＥＣＵ８０は、車速演算部８２と、タイヤ空気圧判定部８６と、空気圧制御部８８とを有するものとして表される。なお、図２に示される各ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのＣＰＵやメモリをはじめとする素子や機械装置で実現されるものであり、ソフトウェア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるものである、したがって、これらの各機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによって様々な態様で実現され得ることは、当業者には容易に理解されよう。
【００２１】
ＥＣＵ８０の車速演算部８２は、車輪速センサ３６によって検出された車輪回転数に基づいて、車両の車速を演算する。また、タイヤ空気圧判定部８６は、空気圧センサ２２からの信号に基づいて、各車輪２０のタイヤ空気圧の目標値に対する高低を判定する。そして、空気圧制御部８８は、ドライバーによるスイッチ操作または所定のアルゴリズムに従ってタイヤ空気圧の目標値を設定する。更に、空気圧制御部８８は、タイヤ空気圧判定部８６における判定結果に基づいて、タイヤ空気圧制御バルブ４２、高圧タンクバルブ６８および排気バルブ７０の開閉を適宜制御して、車輪２０のタイヤ空気圧がそれぞれの目標値に達するようにする。
【００２２】
タイヤの空気圧が空気圧制御部８８により設定された目標値よりも小さい場合、空気圧制御部８８は、タイヤ空気室の空気圧よりも高圧の圧縮空気がつくり出されるように、モータ６２等に指令信号を与えると共に高圧タンクバルブ６８を開弁させる。これにより、コンプレッサ６０によって圧縮された空気と、高圧タンク６６内に蓄えられていた圧縮空気がドライヤ７４、逆止弁７８、空気供給ライン９０およびタイヤ空気圧制御バルブ４２を介してタイヤ空気圧調整装置３０へと供給されることになる。また、タイヤ空気圧が空気圧制御部８８により設定された目標値よりも大きい場合、空気圧制御部８８は、タイヤ空気室における空気圧よりも小さい所定圧力の圧縮空気がタイヤ空気圧調整装置３０に供給されるようにする。更に、タイヤ空気室を密閉してタイヤを気密保持する場合、空気圧制御部８８は、排気バルブ７０を開弁させて空気供給ライン９０を大気開放させる。
【００２３】
図３は、上述のタイヤ空気圧制御システム１に含まれるタイヤ空気圧調整装置３０の構成を説明するための模式図である。同図に示されるように、タイヤ空気圧調整装置３０は、タイヤ空気室と連通する第１ポートＰ１と、タイヤ空気圧制御バルブ４２を介して車体１２側の空気供給ライン９０と連通する第２ポートＰ２との間で、第１ポートＰ１と第２ポートＰ２との間の空気の流れ方向と概ね直交する方向に移動可能な可動ユニット１００を備えている。そして、この可動ユニット１００には、第１ブロック１０２、第２ブロック１０４および第３ブロック１０６が設けられている。
【００２４】
可動ユニット１００の第１ブロック１０２は、図３からわかるように、第２ポートＰ２側の空気圧が第１ポートＰ１側の空気圧よりも高い場合に、第２ポートＰ２から第１ポートＰ１への空気の流通を許容する逆止弁として構成されており、タイヤの空気圧を増加させる際に用いられる。また、第２ブロック１０４は、第１ポートＰ１側の空気圧が第２ポートＰ２側の空気圧よりも高い場合に、第１ポートＰ１から第２ポートＰ２への空気の流通を許容する逆止として構成されており、タイヤの空気圧を減少させる際に用いられる。更に、第３ブロック１０６は、第１ポートＰ１と第２ポートＰ２との間の空気の流通を遮断する遮断弁として構成されており、タイヤ空気室を密閉してタイヤを気密保持する際に用いられる。本実施形態では、図３に示されるように、第１〜第３ブロック１０２〜１０６は、図中右側から、第１ブロック１０２、第２ブロック１０４、第３ブロック１０６という順番で、可動ユニット１００に設けられている。
【００２５】
また、可動ユニット１００は、図示されないハウジングに収容されており、可動ユニット１００の図中右側端部とハウジングとの間には、付勢手段としてのスプリング１０８が配置され、可動ユニット１００の図中左側端部とハウジングとの間には、付勢手段としてのスプリング１１０が配置されている。更に、タイヤ側の第１ポートＰ１付近からは、圧力管１１１が分岐されており、第１ポートＰ１から圧力管１１１に空気が流れ込むことにより、可動ユニット１００の図中左側面には、第１ポートＰ１における空気圧が作用する。また、車体１２側の第２ポートＰ２付近からは、圧力管１１２が分岐されており、第２ポートＰ２から圧力管１１２に空気が流れ込むことにより、可動ユニット１００の図中右側面には、第２ポートＰ２における空気圧が作用する。これにより、本実施形態では、第２ポートＰ２が大気開放されている際に、タイヤ圧が大気圧よりも高くなることから、可動ユニット１００には、図中右方向に移動させる力が作用することになる。
【００２６】
そして、本実施形態のタイヤ空気圧調整装置３０は、タイヤの空気圧調整を実行しない際、すなわち、タイヤ空気室を密閉してタイヤを気密状態に保持する際に、車体１２側の第２ポートＰ２を大気開放すると、第３ブロック１０６が第１ポートＰ１と第２ポートＰ２との間に位置決めされるように設計されている。かかる設計に際しては、タイヤ空気室が密閉されているときの第１ポートＰ１における空気圧と大気開放されている状態の第２ポートＰ２における空気圧との差、すなわち、可動ユニット１００の両側面に作用する圧力の差、第１〜第３ブロック１０２〜１０６を含む可動ユニット１００のサイズおよび重量、並びに可動ユニット１００の両側のスプリング１０８および１１０のバネ特性等を最適値に設定する。これらの最適値は、理論的に求められてもよく、実験的に求められてもよい。
【００２７】
ここで、本実施形態では、可動ユニット１００の第１〜第３ブロック１０２〜１０６は、空気の流れを利用して当該ブロックの第１ポートと第２ポートとの間における位置ズレを修正できるように形成された流路を有している。図４は、第１〜第３ブロック１０２〜１０６の構成を説明するための断面図である。なお、図４では、各ブロック１０２〜１０６の流路のみが示されており、逆止弁としての構成の図示は省略されている。
【００２８】
図４に示されるように、第１ブロック１０２の流路１０２ａは、好ましくは曲面状の壁面１０２ｂにより画成されており、その断面積が、空気の流れ方向上流側すなわち第２ポートＰ２側の端部から、流れ方向上流側の所定箇所まで漸増し、当該所定箇所から下流側の第１ポートＰ１側の端部まで漸減するように形成されている。そして、流路１０２ａの最狭部は、流路１０２ａの流れ方向中央よりも上流側に位置する。同様に、第２ブロック１０４の流路１０４ａも、好ましくは曲面状の壁面１０４ｂにより画成されており、その断面積が、空気の流れ方向上流側すなわち第１ポートＰ１側の端部から、流れ方向上流側の所定箇所まで漸増し、当該所定箇所から下流側の第２ポートＰ２側の端部まで漸減するように形成されている。そして、流路１０４ａの最狭部は、流路１０４ａの流れ方向中央よりも上流側に位置する。更に、第３ブロック１０６には、第１ポートＰ１側にのみ孔部１０６ａが形成されている。孔部１０６ａは、図４に示されるように、第１ポートＰ１側に、第１ポートＰ１からの空気の流れと衝突する部位１０６ｂを有している。
【００２９】
また、第１ブロック１０２に設けられている流路１０２ａの最狭部における流路断面積は、第１ポートＰ１および第２ポートＰ２の断面積よりも大きく、第２ブロック１０４に設けられている流路１０４ａの最狭部における流路断面積も、第１ポートＰ１および第２ポートＰ２の断面積よりも大きい。すなわち、本実施形態では、流路１０２ａの最狭部における流路断面積をＳ１０２とし、流路１０４ａの最狭部における流路断面積をＳ１０４とし、第１ポートＰ１の断面積をＳ１とし、第２ポートＰ２の断面積をＳ２とすると、
Ｓ１０２＝Ｓ１０４＞Ｓ１＝Ｓ２
という関係が成立している。
【００３０】
次に、図５から図７を参照しながら本発明によるタイヤ空気圧調整装置３０の動作について説明する。
【００３１】
タイヤの空気圧が空気圧制御部８８により設定された目標値よりも小さく、タイヤの空気圧を増加させる必要がある場合、上述のように、ＥＣＵ８０の空気圧制御部８８は、タイヤ空気室の空気圧よりも高圧の圧縮空気がつくり出されるようにモータ６２等に指令信号を与えると共に、高圧タンクバルブ６８を開弁させ、空気供給ライン９０を介して第２ポートＰ２に高圧空気が送られるようにする。この際、上述のように、第２ポートＰ２における空気圧は、圧力管１１２を介して可動ユニット１００の図中右側面に作用する。従って、第２ポートＰ２における空気圧が第１ポートＰ１の空気圧よりも大きくなると、可動ユニット１００には、それを図中左方向に移動させる力が加えられる。そして、その力が所定の大きさに達すると、図５に示されるように、スプリング１０８および１１０に抗して可動ユニット１００が左方向に移動し、第１ブロック１０２が第１ポートＰ１と第２ポートＰ２との間に位置決めされるようになる。
【００３２】
第１ブロック１０２は、上述のように、第２ポートＰ２側の空気圧が第１ポートＰ１側の空気圧よりも高い場合に、第２ポートＰ２から第１ポートＰ１への空気の流通を許容する。従って、図５に示されるように、第１ブロック１０２が第１ポートＰ１と第２ポートＰ２との間に位置決めされると、車体１２側の空気供給ライン９０から高圧空気をタイヤ空気室に供給してタイヤの空気圧を増加させることが可能になる。
【００３３】
タイヤの空気圧が所望の値になると、ＥＣＵ８０の空気圧制御部８８は、第２ポートＰ２に対する高圧空気の供給を停止させると共に、排気バルブ７０を開弁させ、空気供給ライン９０を介して第２ポートＰ２を大気開放させる。これにより、第１ポートＰ１における空気圧が第２ポートＰ２における空気圧よりも高くなるため、可動ユニット１００は、先程とは逆の図５における右方向に押されることになる。そして、図３に示されるように、第３ブロック１０６が第１ポートＰ１と第２ポートＰ２との間に位置決めされるようになる。このように、第２ポートＰ２に対する高圧空気の供給を停止させ、第２ポートＰ２を大気開放させれば、タイヤ空気室を密閉してタイヤを気密保持することが可能となる。
【００３４】
一方、タイヤ空気圧が空気圧制御部８８により設定された目標値よりも大きく、タイヤの空気圧を減少させる必要がある場合、上述のように、ＥＣＵ８０の空気圧制御部８８は、第１ポートＰ１における空気圧より所定値だけ小さい圧力をもった空気が第２ポートＰ２に送られるようにすべく、モータ６２、高圧タンクバルブ６８あるいは排気バルブ７０等に制御信号を与える。これにより、第１ポートＰ１内の空気が第２ポートＰ２内の空気よりも当該所定値だけ高圧になるので、可動ユニット１００は、図３の状態から図中左方向に移動することになる。この際、上記所定値、すなわち、第１ポートＰ１と第２ポートＰ２との間における圧力差は、スプリング１０８、１１０に抗して第２ブロック１０４が第１ポートＰ１と第２ポートＰ２との間の維持されるように設定される。従って、図６に示されるように、可動ユニット１００は、１ブロック分だけ図中右方向に移動し、第２ブロック１０４が第１ポートＰ１と第２ポートＰ２との間に位置決めされるようになる。
【００３５】
この場合も、タイヤの空気圧が所望の値になると、ＥＣＵ８０の空気圧制御部８８は、第２ポートＰ２に対する空気の供給を停止させると共に、排気バルブ７０を開弁させ、空気供給ライン９０を介して第２ポートＰ２を大気開放させる。これにより、可動ユニット１００は、図６における右方向に移動し、やがて、図３に示されるように、第３ブロック１０６が第１ポートＰ１と第２ポートＰ２との間に位置決めされる。これにより、タイヤ空気室を密閉してタイヤを気密保持することが可能となる。
【００３６】
なお、通常、タイヤの空気圧は、１８０〜３５０ｋＰａ程度の範囲内にある。また、上述のように、第２ポートＰ２における空気圧により可動ユニット１００の移動を制御するためには、第１ポートＰ１と第２ポートＰ２との間の差圧を、例えば空気圧センサ２２の精度が約±１０ｋＰａであると想定すれば、そのおよそ１０倍の１００ｋＰａ程度とすれば十分である。そして、タイヤの空気圧を増減させる際の第１ポートＰ１と第２ポートＰ２との圧力差を１００ｋＰａとし、可動ユニット１００の側面の半径を２ｍｍとし、各ブロック１０２，１０４，１０６のストロークを１０ｍｍとすれば、スプリング１０８，１１０のバネ定数ｋは、
１０ｋ＝１／１００×２２π
という関係から、
ｋ＝１．３×１０−４［ｋｇ／ｍｍ］
として定めることができる。
【００３７】
ところで、特に、可動ユニット１００の第２ブロック１０４を第１ポートＰ１と第２ポートＰ２との間に位置決めしてタイヤの空気圧を減少させるような場合、第２ポートＰ２における空気圧、すなわち、第１ポートＰ１と第２ポートＰ２との間における圧力差が変動することにより、可動ユニット１００が振動してしまうおそれもある。このような場合、第２ブロック１０４等の第１ポートＰ１と第２ポートＰ２との間における位置ズレが生じてしまい、タイヤの空気圧調整が不安定になるおそれもある。例えば第２ポートＰ２における空気圧が所望の値よりも多少低下し、第１ポートＰ１と第２ポートＰ２との間の圧力差が上記所定値を上回った場合、図７に例示されるように、可動ユニット１００が図中右方向に押されて、第２ブロック１０４が図中右側にズレてしまう。
【００３８】
このような点に鑑みて、本発明によるタイヤ空気圧調整装置３０では、第１ブロック１０２および第２ブロック１０４が、上述のように、空気の流れを利用して当該ブロック１０２，１０４の第１ポートＰ１と第２ポートＰ２との間における位置ズレを修正できるように形成された流路１０２ａ，１０４ａを有している。すなわち、本発明によるタイヤ空気圧調整装置３０では、図７に例示されるように、第１ポートＰ１から第２ポートＰ２へと向かう空気が壁面１０４ｂの主として図中左側の領域と衝突することにより、可動ユニット１００には、空気の流れによって図中左方向の力（図７における白抜矢印参照）が加えられ、これにより、可動ユニット１００を図中左側へと戻すことが可能となる。
【００３９】
また、例えば第２ポートＰ２における空気圧が所望の値よりも多少高まりし、第１ポートＰ１と第２ポートＰ２との間の圧力差が上記所定値を下回った場合、可動ユニット１００が図中左方向に押されて、第２ブロック１０４が図中左側にズレてしまう。このような場合、本発明によるタイヤ空気圧調整装置３０では、第１ポートＰ１から第２ポートＰ２へと向かう空気が壁面１０４ｂの主として図７における右側の領域と衝突することにより、可動ユニット１００には、空気の流れによって図中右方向の力が加えられ、これにより、可動ユニット１００を図中右側へと戻すことが可能となる。なお、ここまで、上述のような位置ズレの修正を第２ブロック１０４に関して説明したが、第２ブロック１０４の流路１０４ａと同様の流路１０２ａを有する第１ブロック１０２ついても同様の効果が得られることはいうまでもない。
【００４０】
このように、タイヤ空気圧調整装置３０では、第１ブロック１０２および第２ブロック１０４の流路１０２ａ，１０４ａが図４に示されるように形成されているので、第１ポートＰ１と第２ポートＰ２との間の空気の流れによって、可動ユニット１００に対してその移動方向とは反対向きの力を与えることが可能となる。これにより、第２ポートＰ２における空気圧が変動し、第１ポートＰ１と第２ポートＰ２との間における圧力差が変動したような場合、第１ブロック１０２や第２ブロック１０４の第１ポートＰ１と第２ポートＰ２との間における位置ズレを極めて良好に修正し、第１ポートＰ１と第２ポートＰ２との間に、第１ブロック１０２や第２ブロック１０４を精度よく位置決めすることが可能となる。従って、タイヤ空気圧調整装置３０によれば、タイヤの空気圧の増減や、タイヤの気密保持といったタイヤの空気圧調整に伴う処理を安定に実行することが可能となる。
【００４１】
また、上述のように、第１ブロック１０２や第２ブロック１０４の流路１０２ａ，１０４ａの最狭部における流路断面積は、第１ポートＰ１および第２ポートＰ２の断面積よりも大きい。従って、図４に示されるように、第１ブロック１０２や第２ブロック１０４が第１ポートＰ１と第２ポートＰ２との間に概ね正確に位置決めされた際に、壁面１０２ｂや１０４ｂの突出領域と空気の流れとの衝突を抑制し、第１ポートＰ１と第２ポートＰ２との間における流路抵抗の増加を抑えることが可能となる。更に、第３ブロック１０６の孔部１０６ａには、上述のように、第１ポートＰ１からの空気の流れと衝突する部位１０６ｂを有しているので、空気の流れを利用して、第３ブロック１０６を第１ポートＰ１と第２ポートＰ２との間に速やかかつ精度よく位置決めすることが可能となる。
【００４２】
なお、可動ユニット１００の第１ブロック１０２、第２ブロック１０４および第３ブロック１０６の配置順序は、上述したものに限定されるものではない。要は、第１ブロック１０２、第２ブロック１０４および第３ブロック１０６の配置順序に応じて第２ポートＰ２における空気圧を調整すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明によるタイヤ空気圧調整装置を備えたタイヤ空気圧制御システムを示す概略構成図である。
【図２】図１に示されるタイヤ空気圧制御システムの制御ブロック図である。
【図３】本発明によるタイヤ空気圧調整装置の構成を説明するための模式図である。
【図４】本発明によるタイヤ空気圧調整装置に含まれる第１〜第３ブロックの構成を説明するための断面図である。
【図５】本発明によるタイヤ空気圧調整装置の動作を説明するための模式図である。
【図６】本発明によるタイヤ空気圧調整装置の動作を説明するための模式図である。
【図７】本発明によるタイヤ空気圧調整装置の動作を説明するための断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  タイヤ空気圧制御システム、１０  車両、１２  車体、２０  車輪、２２  空気圧センサ、３０  タイヤ空気圧調整装置、４２  タイヤ空気圧制御バルブ、６０  コンプレッサ、６８  高圧タンクバルブ、７０  排気バルブ、８０  ＥＣＵ、８２  車速演算部、８６  タイヤ空気圧判定部、８８  空気圧制御部、９０  空気供給ライン、１００  可動ユニット、１０２  第１ブロック、１０２ａ，１０４ａ  流路、１０２ｂ，１０４ｂ  壁面、１０４  第２ブロック、１０６  第３ブロック、１０６ａ  孔部、１０８，１１０  スプリング、１１１，１１２  圧力管、Ｐ１  第１ポート、Ｐ２  第２ポート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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