(57)【要約】【課題】低コスト且つ簡素な構成で、タイヤの内側に設けられたタイヤ状態検出装置の電池交換を不要にできるタイヤ状態検出システムを提供する。【解決手段】タイヤ状態検出装置１０は、タイヤ１００の内側に設けられてタイヤの状態を検出する。エアバルブ３０は、タイヤが装着されたホイール１１０に取り付けられ、タイヤの外側に位置する導電性の第１部分３４と、タイヤの内側に位置し、第１部分と導通した導電性の第２部分３５とを有する。電源４０は、タイヤの外側に設けられる。タイヤ状態検出装置の第１端子Ｔ１と第２端子Ｔ２の一方は、第２部分に接続され、第１端子と第２端子の他方は、第１部分および第２部分と絶縁された導電性の第３部分５０に接続される。電源の正極と負極の一方は、第１部分に接続され、電源の正極と負極の他方は、第３部分に接続される。第３部分は、ホイール、または、エアバルブの一部分である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤの内側に設けられて前記タイヤの状態を検出するタイヤ状態検出装置と、
前記タイヤが装着されたホイールに取り付けられ、前記タイヤの外側に位置する導電性の第１部分と、前記タイヤの内側に位置し、前記第１部分と導通した導電性の第２部分とを有するエアバルブと、
前記タイヤの外側に設けられた電源と、を備え、
前記タイヤ状態検出装置は、前記電源から電力が供給される第１端子と第２端子を有し、
前記第１端子と前記第２端子の一方は、前記第２部分に接続され、前記第１端子と前記第２端子の他方は、前記第１部分および前記第２部分と絶縁された導電性の第３部分に接続され、
前記電源の正極と負極の一方は、前記第１部分に接続され、前記電源の正極と負極の他方は、前記第３部分に接続され、
前記第３部分は、前記ホイール、または、前記エアバルブの一部分である、
ことを特徴とするタイヤ状態検出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤの状態を検出するタイヤ状態検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のタイヤの内側に設けられ、タイヤの空気圧を監視するタイヤ空気圧監視装置は、一般的に電池を内蔵している。そのため、電池寿命に応じて電池交換を行う必要がある。電池交換の際には、タイヤの空気を抜き、タイヤ空気圧監視装置をタイヤの内側から取り出す手間を要する。そこで、タイヤの回転に伴う振動を利用して発電を行う発電部を備え、電池交換を不要としたタイヤ空気圧監視装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−２９３６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来のタイヤ空気圧監視装置では、発電部を備えるためサイズが大きくなり、構成が複雑化し、コストが増加する。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、低コスト且つ簡素な構成で、タイヤの内側に設けられたタイヤ状態検出装置の電池交換を不要にできるタイヤ状態検出システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様のタイヤ状態検出システムは、タイヤの内側に設けられて前記タイヤの状態を検出するタイヤ状態検出装置と、前記タイヤが装着されたホイールに取り付けられ、前記タイヤの外側に位置する導電性の第１部分と、前記タイヤの内側に位置し、前記第１部分と導通した導電性の第２部分とを有するエアバルブと、前記タイヤの外側に設けられた電源と、を備える。前記タイヤ状態検出装置は、前記電源から電力が供給される第１端子と第２端子を有する。前記第１端子と前記第２端子の一方は、前記第２部分に接続され、前記第１端子と前記第２端子の他方は、前記第１部分および前記第２部分と絶縁された導電性の第３部分に接続され、前記電源の正極と負極の一方は、前記第１部分に接続され、前記電源の正極と負極の他方は、前記第３部分に接続され、前記第３部分は、前記ホイール、または、前記エアバルブの一部分である。
【０００７】
この態様によると、タイヤの外側の電源から、エアバルブの第１部分と第２部分、および、ホイールまたはエアバルブの一部分である第３部分を介してタイヤの内側のタイヤ状態検出装置に給電されるので、低コスト且つ簡素な構成で、タイヤ状態検出装置の電池交換を不要にできる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、低コスト且つ簡素な構成で、タイヤの内側に設けられたタイヤ状態検出装置の電池交換を不要にできる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態に係るタイヤ状態検出システムの概略的な構成を示す図である。
【図２】図１のホイールに取り付けられたエアバルブの縦断面図である。
【図３】第２の実施形態に係るタイヤ状態検出システムの概略的な構成を示す図である。
【図４】第３の実施形態に係るタイヤ状態検出システムの概略的な構成を示す図である。
【図５】第４の実施形態に係るタイヤ状態検出システムの概略的な構成を示す図である。
【図６】第５の実施形態に係るタイヤ状態検出システムの概略的な構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るタイヤ状態検出システム１の概略的な構成を示す図である。図１に示すように、タイヤ状態検出システム１は、車両におけるタイヤ１００が装着されたホイール１１０に設けられ、タイヤ状態検出装置１０と、給電システム２０とを備える。図１では、タイヤ１００とホイール１１０を縦断面図で示している。
【００１１】
タイヤ状態検出装置１０は、タイヤ１００の内側に設けられている。タイヤ状態検出装置１０は、電力が供給される正極側端子Ｔ１と負極側端子Ｔ２を有し、当該電力で動作し、タイヤ１００の状態を検出する。本実施形態では、正極側端子Ｔ１は第１端子として機能し、負極側端子Ｔ２は第２端子として機能する。タイヤ１００の状態は、例えば、タイヤ１００の空気圧、タイヤ１００内の温度などであるが、特に限定されない。タイヤ状態検出装置１０は、検出されたタイヤ１００の状態を、無線信号を用いて、車両に設けられた受信装置（図示せず）に送信する。
【００１２】
給電システム２０は、タイヤ状態検出装置１０に給電する。給電システム２０は、エアバルブ３０と、電源４０とを備える。
【００１３】
エアバルブ３０は、タイヤバルブとも称され、タイヤ１００内に空気を充填するとともに、タイヤ１００の空気圧を保持する。また、エアバルブ３０は、電源４０からタイヤ状態検出装置１０に給電するための導体としても機能する。エアバルブ３０は、導電性のホイール１１０に絶縁ゴム（絶縁体）３１を介して取り付けられている。
【００１４】
図２は、図１のホイール１１０に取り付けられたエアバルブ３０の縦断面図である。エアバルブ３０は、管状の導電性のハウジング３２と、ハウジング３２の内部に装着されたバルブコア３３とを有する。ハウジング３２は、タイヤ１００の外側に位置する導電性の第１部分３４と、タイヤ１００の内側に位置し、第１部分３４と導通した導電性の第２部分３５とを有する。バルブコア３３は、開閉可能に構成されており、開状態でハウジング３２を開通させ、閉状態でハウジング３２を閉鎖する。
【００１５】
ホイール１１０には円形の穴が形成されている。エアバルブ３０は、ホイール１１０の穴に通され、ホイール１１０の両側からフランジ型の絶縁ゴム３１，３１を挟んでナット３６，３６で固定されている。エアバルブ３０のハウジング３２の側面には、ナット３６を締めるためのネジ山が設けられている。この構成により、エアバルブ３０とホイール１１０は、互いに絶縁される。また、エアバルブ３０とホイール１１０とタイヤ１００から構成される空間は、密閉されている。
【００１６】
図１に戻り、電源４０は、一次電池であり、タイヤ１００の外側に設けられている。電源４０として、ボタン型電池を用いてもよい。この場合、電源４０は、エアバルブ３０の導電性のバルブキャップ３７に内蔵されてもよい。なお、図２ではバルブキャップ３７の図示を省略している。
【００１７】
タイヤ状態検出装置１０の正極側端子Ｔ１は、第２部分３５に配線により電気的に接続され、負極側端子Ｔ２は、第１部分３４および第２部分３５と絶縁された導電性の第３部分５０に配線により電気的に接続されている。本実施形態では、第３部分５０は、ホイール１１０である。
【００１８】
電源４０の正極は、バルブキャップ３７を介して第１部分３４に配線により電気的に接続され、電源４０の負極は、第３部分５０、即ちホイール１１０に接続されている。
【００１９】
つまり、タイヤ状態検出装置１０の正極側端子Ｔ１は、エアバルブ３０を介して電源４０の正極と電気的に接続され、負極側端子Ｔ２は、ホイール１１０を介して電源４０の負極と電気的に接続されている。このように、タイヤ１００の外側の電源４０からタイヤ状態検出装置１０に給電される。
【００２０】
なお、ホイール１１０にコーティングが施されている場合、配線に接続される部分のコーティングは剥離される。
【００２１】
次に、上記構成のタイヤ状態検出システム１の動作を説明する。タイヤ状態検出装置１０には、エアバルブ３０とホイール１１０を介して電源４０から電力が供給される。タイヤ状態検出装置１０は、この電力に基づいて動作し、タイヤ１００の状態を検出し、受信装置に送信する。受信装置は、受信したタイヤ１００の状態に基づいて、運転者への通知などの所定の処理を行う。
【００２２】
このように本実施形態によれば、タイヤ１００の外側の電源４０から、タイヤ１００の内側に設けられたタイヤ状態検出装置１０に給電されるので、タイヤ状態検出装置１０は電池を内蔵していない。よって、タイヤ状態検出装置１０の電池交換を不要にできる。電源４０は、タイヤ１００の外側に設けられているので、タイヤ１００の空気を抜くことなく、容易に交換することができる。
【００２３】
また、ホイール１１０とエアバルブ３０に特殊な加工を行うことなく、簡素な構成でタイヤ状態検出装置１０に給電することができる。
また、タイヤ１００の内側に発電装置を設けたり、タイヤ１００の内側と外側に無線給電装置を設けたりする必要がないので、タイヤ状態検出システム１を低コスト化および小型化できる。
【００２４】
従って、低コスト且つ簡素な構成で、タイヤ１００の内側に設けられたタイヤ状態検出装置１０の電池交換を不要にできる。
【００２５】
なお、タイヤ状態検出装置１０は、エアバルブ３０と一体に構成されてもよい。
【００２６】
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、ホイール１１０を介さずに、エアバルブ３０のバルブコア３３を介して電力を供給することが、第１の実施形態と異なる。以下では、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
【００２７】
図３は、第２の実施形態に係るタイヤ状態検出システム１Ａの概略的な構成を示す図である。図３では、エアバルブ３０Ａも断面図で示している。給電システム２０Ａにおいて、エアバルブ３０Ａのバルブコア３３Ａは、導電性を有し、ハウジング３２と電気的に絶縁されている。本実施形態では、第３部分５０は、エアバルブ３０Ａの一部分であるバルブコア３３Ａである。また、正極側端子Ｔ１は第２端子として機能し、負極側端子Ｔ２は第１端子として機能する。
【００２８】
タイヤ状態検出装置１０の正極側端子Ｔ１は、タイヤ１００の内側から第３部分５０、即ちエアバルブ３０Ａのバルブコア３３Ａに配線により電気的に接続され、負極側端子Ｔ２は、第２部分３５に配線により電気的に接続されている。
【００２９】
電源４０の正極は、タイヤ１００の外側から第３部分５０、即ちエアバルブ３０Ａのバルブコア３３Ａに配線により電気的に接続され、電源４０の負極は、第１部分３４に接続されている。
【００３０】
つまり、タイヤ状態検出装置１０の正極側端子Ｔ１は、バルブコア３３Ａを介して電源４０の正極と電気的に接続され、負極側端子Ｔ２は、ハウジング３２を介して電源４０の負極と電気的に接続されている。
【００３１】
本実施形態によれば、ホイール１１０に特殊な加工を行うことなく、簡素な構成でタイヤ状態検出装置１０に給電することができる。
また、第１の実施形態の効果を得ることができる。
【００３２】
（第３の実施形態）
第３の実施形態では、負極側端子Ｔ２とホイール１１０とが導電性ゴム６０で接続されていることが、第１の実施形態と異なる。以下では、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
【００３３】
図４は、第３の実施形態に係るタイヤ状態検出システム１Ｂの概略的な構成を示す図である。タイヤ状態検出装置１０の負極側端子Ｔ２には、導電性ゴム６０が接続されている。導電性ゴム６０は、ホイール１１０にも接続されている。つまり、負極側端子Ｔ２は、導電性ゴム６０とホイール１１０を介して電源４０の負極と電気的に接続されている。導電性ゴム６０は、タイヤ状態検出装置１０を構成する部品であってもよい。
【００３４】
本実施形態によれば、負極側端子Ｔ２とホイール１１０との接続を簡素化できる。また、第１の実施形態の効果を得ることができる。
【００３５】
（第４の実施形態）
第４の実施形態では、タイヤ状態検出装置は二次電池を備えることが、第１の実施形態と異なる。以下では、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
【００３６】
図５は、第４の実施形態に係るタイヤ状態検出システム１Ｃの概略的な構成を示す図である。タイヤ状態検出装置１０Ｃは、二次電池１１と、検出回路１２とを備える。
【００３７】
二次電池１１は、充電用の電源４０から正極側端子Ｔ１と負極側端子Ｔ２に供給された電力を充電可能であり、充電された電力を検出回路１２に放電可能である。二次電池１１と電源４０との間の配線に、逆電流防止装置が挿入されてもよい。検出回路１２は、二次電池１１の放電電力で動作し、タイヤ１００の状態を検出する。
【００３８】
本実施形態によれば、タイヤ状態検出装置１０Ｃは二次電池１１を備えるので、二次電池１１の容量が十分であれば、電源４０を取り外した状態でタイヤ状態検出装置１０Ｃを動作させることができる。そして、二次電池１１の充電が必要な場合に電源４０を接続すればよい。従って、充電完了後においては、タイヤ１００の外側の構成を簡素化できる。
また、第１の実施形態の効果を得ることができる。
なお、本実施形態は、第２または第３の実施形態と組み合わせてもよい。
【００３９】
（第５の実施形態）
第５の実施形態では、加速度に応じて電力の供給が制御されることが、第１の実施形態と異なる。以下では、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
【００４０】
図６は、第５の実施形態に係るタイヤ状態検出システム１Ｄの概略的な構成を示す図である。タイヤ状態検出装置１０Ｄは、検出回路１２と、Ｇセンサ１３と、電源供給スイッチ１４と、を備える。
【００４１】
Ｇセンサ１３は、加速度センサとも称され、加速度を検出し、加速度に応じた出力信号を電源供給スイッチ１４に出力する。例えば、加速度が大きいほど、出力信号は大きくなる。
【００４２】
電源供給スイッチ１４は、正極側端子Ｔ１と検出回路１２との間に接続され、Ｇセンサ１３の出力信号に応じて、電源４０の電力を検出回路１２に供給するか否か切り替える。電源供給スイッチ１４は、Ｇセンサ１３の出力信号が所定値以上の場合に導通し、Ｇセンサ１３の出力信号が所定値未満の場合に非導通になる。
【００４３】
本実施形態によれば、タイヤ１００が回転してＧセンサ１３に加速度が加えられている間に電力を検出回路１２に供給するので、タイヤ１００が回転している間のみにタイヤ１００の状態を検出し、タイヤ状態検出システム１Ｄを低消費電力化できる。
また、第１の実施形態の効果を得ることができる。
【００４４】
なお、本実施形態は、第２から第４の実施形態の各々と組み合わせてもよい。第４の実施形態と組み合わせる場合、電源供給スイッチ１４は、二次電池１１と検出回路１２との間に接続される。
【００４５】
以上、実施形態をもとに本発明を説明した。実施形態はあくまでも例示であり、各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００４６】
例えば、第１から第５の実施形態の各々において、電源４０の正極と負極の接続を逆にして、正極側端子Ｔ１と負極側端子Ｔ２の接続を逆にしてもよい。つまり、第１および第３から第５の実施形態の各々では、負極側端子Ｔ２は第２部分３５に接続され、正極側端子Ｔ１は第３部分５０に接続され、電源４０の負極は第１部分３４に接続され、電源４０の正極は第３部分５０に接続されてもよい。第２の実施形態では、負極側端子Ｔ２は第３部分５０に接続され、正極側端子Ｔ１は第２部分３５に接続され、電源４０の負極は第３部分５０に接続され、電源４０の正極は第１部分３４に接続されてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ…タイヤ状態検出システム、Ｔ１…正極側端子、Ｔ２…負極側端子、１０，１０Ｃ，１０Ｄ…タイヤ状態検出装置、２０，２０Ａ…給電システム、３０，３０Ａ…エアバルブ、３３，３３Ａ…バルブコア、３４…第１部分、３５…第２部分、４０…電源、５０…第３部分、１００…タイヤ、１１０…ホイール。
【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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