(57)【要約】【課題】小型化を図ること。【解決手段】タイヤバルブユニット１０は、車両用ホイール１１のリム１２に装着されたタイヤバルブ２０と、タイヤバルブ２０に一体化されたセンサユニット４０とから構成されている。タイヤバルブ２０は、金属材料により円筒状に形成されたバルブステム２１と、バルブステム２１の外周に装着されたゴムからなる筒状の胴体部３１とを有している。胴体部３１は、バルブステム２１の外周面に密着して設けられた筒状の本体３２と、本体３２と一体形成された収容部３３とを有している。収容部３３は、バルブステム２１の軸方向に、バルブステム２１の基端よりも突出している。収容部３３は、貫通孔３５を有している。センサユニット４０は、収容部３３に収容されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブステムの外周にゴム製の胴体部を有するとともに、車両用ホイールのリムに装着されるタイヤバルブと、
前記車両用ホイールに装着されたタイヤの状態を検出するセンサユニットと、を一体化してなるタイヤバルブユニットであって、
前記胴体部は、前記センサユニットが内部に収容される収容部と、前記収容部に前記センサユニットを挿入可能とする貫通孔と、前記貫通孔を囲み、かつ、前記収容部に収容された前記センサユニットを前記収容部に保持する保持部とを有するタイヤバルブユニット。
【請求項２】
前記センサユニットは、前記貫通孔に嵌め合わされる嵌め合い部を有する請求項１に記載のタイヤバルブユニット。
【請求項３】
前記バルブステムの軸方向両端の開口部のうち一方は前記収容部の内部に露出し、
前記センサユニットは、前記収容部の内部に露出した前記開口部と前記センサユニットとを離間させた状態に維持するための突起部を有する請求項１又は請求項２に記載のタイヤバルブユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤバルブにセンサユニットを一体化したタイヤバルブユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤバルブにタイヤの状態を検出するセンサユニットを一体化したタイヤバルブユニットは、例えば、特許文献１に記載されている。特許文献１では、センサユニットはハウジングを備えており、ハウジングにはタイヤの状態を検出する検出装置が内蔵されている。また、ハウジングには、嵌合溝が設けられており、嵌合溝にはナットが埋設されている。
【０００３】
タイヤバルブは、筒状のバルブステムと、バルブステムの外周面に設けられたゴム製の胴体部とを有している。バルブステムの一部は、胴体部から突出しており、胴体部から突出した連結部には連結部を径方向に貫通した挿通孔が形成されている。そして、この挿通孔に挿通されたボルトがハウジングのナットに螺合されることで、タイヤバルブとセンサユニットとが一体化されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２４４７４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ボルトとナットによりタイヤバルブとセンサユニットとを一体化する場合、センサユニットのハウジングには、ナットを埋設するための嵌合溝が必要となる。このため、嵌合溝を設けるための領域をハウジングに確保する必要があり、ハウジングの厚みが増す。また、ボルトを用いると、ボルトの頭部がタイヤバルブから突出する。このため、タイヤバルブユニットの小型化が阻害されてしまう。
【０００６】
本発明の目的は、小型化を図ることができるタイヤバルブユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するタイヤバルブユニットは、バルブステムの外周にゴム製の胴体部を有するとともに、車両用ホイールのリムに装着されるタイヤバルブと、前記車両用ホイールに装着されたタイヤの状態を検出するセンサユニットと、を一体化してなるタイヤバルブユニットであって、前記胴体部は、前記センサユニットが内部に収容される収容部と、前記収容部に前記センサユニットを挿入可能とする貫通孔と、前記貫通孔を囲み、かつ、前記収容部に収容された前記センサユニットを前記収容部に保持する保持部とを有する。
【０００８】
これによれば、収容部へのセンサユニットの挿入時には、収容部を弾性変形させることで貫通孔の大きさを一時的に大きくし、センサユニットの挿入を行うことができる。センサユニットの挿入後には、弾性変形した収容部の復元力によって貫通孔が小さくなり、収容部からのセンサユニットの脱落が規制され、センサユニットがタイヤバルブに一体化される。このため、ボルトやナットなどの部材を用いることなく、タイヤバルブとセンサユニットとを一体化でき、ボルトやナットなどの部材を用いてセンサユニットをタイヤバルブに一体化する場合に比べて、タイヤバルブユニットの小型化が図られる。
【０００９】
上記タイヤバルブユニットについて、前記センサユニットは、前記貫通孔に嵌め合わされる嵌め合い部を有することが好ましい。
これによれば、センサユニットの脱落や、位置ずれが抑制される。
【００１０】
上記タイヤバルブユニットについて、前記バルブステムの軸方向両端の開口部のうち一方は前記収容部の内部に露出し、前記センサユニットは、前記収容部の内部に露出した前記開口部と前記センサユニットとを離間させた状態に維持するための突起部を有することが好ましい。
【００１１】
これによれば、収容部を介したタイヤ内部への気体の流入がセンサユニットによって阻害されることが抑制される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】車両用ホイールに取り付けられたタイヤバルブユニットを示す斜視図。
【図２】タイヤバルブユニットを示す断面図。
【図３】タイヤバルブユニットの一部を破断して示す斜視図。
【図４】（ａ）及び（ｂ）はセンサユニットを示す斜視図。
【図５】センサユニットが収容部に挿入される状態を示す斜視図。
【図６】変形例のタイヤバルブユニットの一部を破断して示す斜視図。
【図７】変形例のタイヤバルブユニットの一部を破断して示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、タイヤバルブユニットの一実施形態について説明する。
図１及び図２に示すように、タイヤバルブユニット１０は、車両用ホイール１１のリム１２に装着されたタイヤバルブ２０と、このタイヤバルブ２０に一体化されるとともに、車両用ホイール１１に装着されたタイヤ１３内に配置されるセンサユニット４０とから構成されている。
【００１５】
図２及び図３に示すように、タイヤバルブ２０は、金属材料により円筒状に形成されたバルブステム２１と、バルブステム２１の外周に装着されたゴムからなる筒状の胴体部３１とを有している。バルブステム２１は、内部に軸方向に貫通する流入路２２を有している。バルブステム２１の先端側にはバルブ機構２３が内蔵されるとともに、バルブステム２１の先端にはキャップ２４が装着されている。
【００１６】
胴体部３１は、バルブステム２１の外周面に密着して設けられた筒状の本体３２と、本体３２と一体形成された収容部３３とを有している。収容部３３は、バルブステム２１の基端よりもバルブステム２１の軸方向に突出しており、タイヤ１３内に位置している。収容部３３は、円筒状であり、内部にセンサユニット４０が収容される収容領域３４を有している。バルブステム２１の基端は、収容領域３４に露出している。流入路２２は、バルブステム２１の基端に開口部２１ａを有し、この開口部２１ａは収容領域３４と連通している。収容部３３において、円筒の中心軸の延びる方向を収容部３３の軸方向とすると、収容部３３の軸方向の両端部のうち、バルブステム２１側の一端部とは反対側の他端部には、収容部３３の内外を連通する円形の貫通孔３５が設けられている。貫通孔３５の周縁の一部には、貫通孔３５の径方向に向けて貫通孔３５の内周面から凹む凹部３６が設けられている。収容部３３の軸方向の両端部のうち、バルブステム２１側の一端部とは反対側の他端部において、貫通孔３５を囲む部分は、保持部３８となっている。また、収容部３３において、バルブステム２１側の一端部には、収容部３３の周壁を厚み方向に貫通する流入口３７が設けられている。流入口３７は、収容領域３４を介して収容部３３の内外を連通させる。収容領域３４には、センサユニット４０が収容されている。
【００１７】
図２、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、センサユニット４０は、外径が円柱状のケース４１を有している。ケース４１の内部には、タイヤ１３の空気圧を検出する圧力センサ４２や、図示しない温度センサ、加速度センサ、送信機などが収容されている。センサユニット４０は、圧力センサ４２や温度センサなどでタイヤ１３の状態を検出して、送信機によってタイヤ１３の状態を車両などに搭載された受信機に送信する。
【００１８】
ケース４１において、円柱の中心軸の延びる方向を軸方向とすると、ケース４１の軸方向の第１端面４３の中央には、ケース４１の軸方向に突出する円筒状の嵌め合い部４４が設けられている。嵌め合い部４４の直径は、貫通孔３５の直径よりも僅かに小さい。また、嵌め合い部４４の第１端面４３からの突出長さは、貫通孔３５の軸方向への長さと同じである。嵌め合い部４４の外周には、嵌め合い部４４の径方向に突出する位置決め部４５が設けられている。嵌め合い部４４には、軸方向に延びる導入口４６が形成されている。導入口４６の一端は嵌め合い部４４の外面に開口し、導入口４６の他端はケース４１の内部に設けられた圧力センサ４２に向けて開口している。圧力センサ４２は、圧力を検知する受圧部が導入口４６に対向するように設けられており、圧力センサ４２は、導入口４６を介してタイヤ１３内の圧力を検知している。ケース４１の軸方向の第２端面４７には、複数箇所に板状の突起部４８が設けられている。本実施形態において、突起部４８は、ケース４１の周縁に間隔を空けて設けられている。
【００１９】
図２に示すように、センサユニット４０は、ケース４１の第２端面４７がバルブステム２１の基端と対向するように収容領域３４に設けられている。第２端面４７に設けられた突起部４８が収容領域３４の軸方向（バルブステム２１側）の内面に接することで、バルブステム２１の基端と、センサユニット４０とが離間した状態に維持され、第２端面４７と収容領域３４の軸方向の内面とが接していない。これにより、バルブステム２１の基端（開口部２１ａ）と、ケース４１の第２端面４７との間に空間４９が区画されている。流入口３７は、この空間４９と連通するように設けられており、流入路２２、空間４９及び流入口３７が連通している。
【００２０】
嵌め合い部４４は、貫通孔３５に嵌め込まれている。嵌め合い部４４に設けられた位置決め部４５は、貫通孔３５に設けられた凹部３６に挿入されている。
次に、本実施形態のタイヤバルブユニット１０の作用について説明する。
【００２１】
図５に示すように、タイヤバルブ２０にセンサユニット４０を一体化するときには、収容部３３にセンサユニット４０を挿入する。センサユニット４０を挿入するときには、収容部３３を弾性変形させて貫通孔３５の直径を大きくし、そこにセンサユニット４０を軸方向に沿って押し込む。収容部３３が弾性変形することで、貫通孔３５の直径が一時的にセンサユニット４０の直径よりも大きくなり、センサユニット４０を収容部３３に挿入可能となる。位置決め部４５が凹部３６に挿入されるようにすることで、センサユニット４０の位置決めが行われ、収容部３３にセンサユニット４０が位置決めされた状態で収容されることで、タイヤバルブ２０にセンサユニット４０が一体化される。センサユニット４０を収容部３３に収容した後には、収容部３３が復元することで、貫通孔３５の直径は元に戻る（小さくなる）。これにより、収容部３３に収容されたセンサユニット４０は、保持部３８によって収容部３３に保持される。
【００２２】
センサユニット４０を収容部３３から抜去するときにも、同様に収容部３３を弾性変形させることで貫通孔３５の直径を一時的にセンサユニット４０よりも大きくして、貫通孔３５からセンサユニット４０を抜去する。センサユニット４０の抜去後には、収容部３３が復元することで、貫通孔３５の直径は元に戻る（小さくなる）。
【００２３】
タイヤ１３に気体（空気）を流入させるときには、タイヤバルブ２０の流入路２２から空間４９に気体が流入する。空間４９に流入した空気は、流入口３７からタイヤ１３内に流入する。
【００２４】
したがって、上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）タイヤバルブ２０の胴体部３１には収容部３３が設けられており、この収容部３３には貫通孔３５を介してセンサユニット４０が挿入可能となっているとともに、収容部３３に収容されたセンサユニット４０は、保持部３８によって収容部３３に保持されている。このため、タイヤバルブ２０にセンサユニット４０を一体化するために、ボルトやナットなどの部材を用いる必要がない。すなわち、ナットを埋設する領域をセンサユニット４０に確保する必要がなく、またボルトがタイヤバルブ２０から突出することもない。よって、タイヤバルブユニット１０の小型化が図られる。
【００２５】
（２）センサユニット４０のケース４１には、嵌め合い部４４が設けられている。この嵌め合い部４４が収容部３３の貫通孔３５に嵌め合わされることで、嵌め合い部４４と貫通孔３５の内面が係止し合い、センサユニット４０の脱落や、径方向への位置ずれが抑制される。このため、導入口４６が保持部３８によって塞がれることが抑制される。
【００２６】
（３）センサユニット４０のケース４１の第２端面４７には、突起部４８が設けられている。この突起部４８が収容部３３の軸方向の内面に接することで、バルブステム２１の基端の開口部２１ａとセンサユニット４０のケース４１との間隔が維持されている。このため、センサユニット４０が収容部３３に収容されていても、ケース４１によって流入路２２が塞がれることが抑制され、タイヤ１３内への気体の流入が阻害されることが抑制される。
【００２７】
（４）嵌め合い部４４には、位置決め部４５が設けられている。また、貫通孔３５には、凹部３６が設けられている。この凹部３６に位置決め部４５が挿入されるようにすることで、センサユニット４０の位置決めを行うことができる。
【００２８】
なお、実施形態は以下のように変更してもよい。
・図６に示すように、収容部３３を弾性変形させやすいように、貫通孔３５に繋がり、かつ、収容部３３の径方向及び軸方向に延びる切り込み５１を設けてもよい。切り込み５１は、複数設けられていてもよいし、単数設けられていてもよい。
【００２９】
・流入口３７によって収容領域３４とタイヤ１３内とを連通させたが、これに限られない。例えば、図７に示すように、ケース４１の外面の一部と収容部３３の内面との間及び嵌め合い部４４の外面の一部と貫通孔３５の内面との間に、空間４９とタイヤ１３内を繋ぐ通気路６１を設けてこの通気路６１によって貫通孔３５からタイヤ１３内に空気が流入するようにしてもよい。また、ケース４１を環状にして、軸方向に貫通する孔を設けることで、この孔を介して空間４９とタイヤ１３内とを連通させてもよい。
【００３０】
・バルブステム２１は、収容部３３及びケース４１を貫通してタイヤ１３内に突出していてもよい。この場合、ケース４１の第２端面４７に突起部４８を設けなくてもよい。
・ケース４１の形状は、四角状など他の形状でもよい。この場合、ケース４１の形状に合わせて収容部３３の形状を変更する。
【００３１】
・圧力センサ４２は、受圧部を導入口４６を介してタイヤ１３内に向けて露出するように第１端面４３側に設置したが、圧力センサ４２を第２端面４７に設置して、空間４９や流入路２２に向けて露出させてもよい。流入路２２とタイヤ１３内が連通していれば、両者の空気圧は同一となるため、タイヤ１３の空気圧を測定することができる。
【００３２】
・第２端面４７に設けられた突起部４８の数は変更してもよい。また、第２端面４７に設けられた突起部４８は、周縁以外に設けられていてもよい。
・貫通孔３５の形状は、円形状以外でもよい。例えば、四角状であってもよい。この場合、嵌め合い部４４の形状も貫通孔３５の形状に合わせて変更する。
【００３３】
・嵌め合い部４４は設けられていなくてもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１０…タイヤバルブユニット、１１…車両用ホイール、１３…タイヤ、２０…タイヤバルブ、２１…バルブステム、３１…胴体部、３３…収容部、３５…貫通孔、４０…センサユニット、４４…嵌め合い部、４８…突起部。
【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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