(57)【要約】【課題】ホイールに形成された孔部に取り付けられるバルブの取付部における封止性能を向上する。【解決手段】タイヤ４が装着されるホイール６に形成された孔部６ｂに取り付けられるバルブにおいて、圧力維持部１０は、タイヤ４とホイール６とにより囲まれる内部領域８の圧力を外部より高く維持するとともに、外部から気体を内部領域８に導入することが可能である。吸着部１２は、圧力維持部１０の外側に設けられ、内部領域８に対向するホイール６の内面６ｃに吸着し、孔部６ｂと内部領域８との間を封止する。これにより、吸着部１２は、圧力差によりホイール６の内面６ｃに押し付けられ、孔部６ｂと内部領域８との間を封止することができる。【選択図】図３
2008006883.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤが装着されるホイールに形成された孔部に取り付けられるバルブであって、
前記タイヤと前記ホイールとにより囲まれる内部領域の圧力を外部より高く維持するとともに、外部から気体を前記内部領域に導入することが可能な圧力維持部と、
前記圧力維持部の外側に設けられ、前記内部領域に対向する前記ホイールの内面に吸着し、前記孔部と前記内部領域との間を封止する吸着部と、
を備えることを特徴とするバルブ。
【請求項２】
前記孔部に圧入され前記内部領域と外部との間を封止する圧入部を更に備えることを特徴とする請求項１に記載のバルブ。
【請求項３】
前記吸着部は、前記内面と接する側に凹部が形成されており、該凹部の側の端面が前記圧入部の少なくとも一部より圧入方向前方に延伸した弾性部を有することを特徴とする請求項２に記載のバルブ。
【請求項４】
タイヤとタイヤが装着されるホイールとにより囲まれた内部領域を封止する封止構造であって、
前記ホイールに形成された孔部と、
前記孔部に装着されたバルブと、を備え、
前記バルブは、
前記内部領域の圧力を外部より高く維持するとともに、外部から気体を前記内部領域に導入することが可能な圧力維持部と、
前記圧力維持部の外側に設けられ、前記内部領域に対向する前記ホイールの内面に吸着し、前記孔部と前記内部領域との間を封止する吸着部と、
前記孔部に圧入され前記内部領域と外部との間を封止する圧入部と、を有し、
前記吸着部と前記圧入部との間に形成された封止領域の圧力は、前記内部領域の圧力より低いことを特徴とする封止構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホイールに取り付けるバルブの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に用いられる車輪においては、タイヤの空気圧を維持し、また、必要に応じて空気を充填するためのエアバルブが装着されている。また、近年、より一層の安全性の向上を図るために、タイヤの空気圧の情報を車両本体に無線により伝える装置が考案されている。このような装置として、特許文献１には、タイヤ内の情報を検出する情報検出ユニットとバルブとが一体となりホイールに取り付けられた検出装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−４６４３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、通常、バルブはホイールに取り付けられるため、バルブの取付部における密封性能が不十分であると、タイヤ内の空気圧が徐々に低下する原因となる。
【０００４】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ホイールに形成された孔部に取り付けられるバルブの取付部における封止性能を向上する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明のある態様のバルブは、タイヤが装着されるホイールに形成された孔部に取り付けられるバルブであって、前記タイヤと前記ホイールとにより囲まれる内部領域の圧力を外部より高く維持するとともに、外部から気体を前記内部領域に導入することが可能な圧力維持部と、前記圧力維持部の外側に設けられ、前記内部領域に対向する前記ホイールの内面に吸着し、前記孔部と前記内部領域との間を封止する吸着部と、を備える。
【０００６】
この態様によると、バルブをホイールに取り付けた状態で、内部領域の圧力をタイヤの外部より高くすることで、吸着部は、圧力差によりホイールの内面に押し付けられ、孔部と内部領域との間を封止することができる。吸着部は、内部領域の圧力が高ければ高いほど、ホイールの内面に押し付けられる力が増加するので、内部領域とバルブの取付部である孔部との間の封止性能を向上することができる。ここで、吸着部は、例えば、吸盤形状であってもよい。
【０００７】
前記孔部に圧入され内部領域と外部との間を封止する圧入部を更に備えてもよい。これにより、バルブは、孔部の内周と圧入部とが密着することでホイールの外部と内部領域との間を封止することができる。そのため、吸着部と圧入部の複数箇所で封止を行うことができ、封止性能を更に向上することができる。また、孔部によりバルブが支持されるため、バルブ全体が傾きにくくなる。そのため、例えば、バルブの圧力維持部のうちホイールの外部に突出している部分に何らかの力が加わっても、その力が吸着部に伝わりにくくなり、吸着部における封止性能が低下することを抑制できる。一方、バルブの圧力維持部のうちホイールの外部に突出している部分に何らかの力が加わっても、吸着部が内面に面接触して圧力維持部を支持しているので、圧入部におけるバルブ全体の傾きが抑制され圧入部における封止性能の低下を抑制することができる。
【０００８】
前記吸着部は、前記内面と接する側に凹部が形成されており、該凹部の側の端面が前記圧入部の少なくとも一部より圧入方向前方に延伸した弾性部を有してもよい。これにより、凹部の圧力を内部領域より負圧とすることで、吸着部の端面がホイールの内面に押し付けられることとなり、内部領域と孔部との間の封止をしっかりと行うことができる。また、吸着部は、凹部の側の端面が圧入部の少なくとも一部より圧入方向前方に延伸した弾性部を有しているので、圧入部が孔部に圧入される前に弾性部がホイールの内面に当接する。その状態で、吸着部を更に圧入方向に押し付け圧入部を孔部に圧入すると、弾性部が変形するので、凹部の気体が内部領域に排出されるとともに内部領域に対して凹部の圧力が負圧となる。その結果、弾性部の変形による押圧力と、凹部と内部領域の圧力差とにより、吸着部による内部領域と孔部との間の封止をより確実に行うことができる。
【０００９】
本発明の別の態様は、封止構造である。この封止構造は、タイヤとタイヤが装着されるホイールとにより囲まれた内部領域を封止する封止構造であって、前記ホイールに形成された孔部と、前記孔部に装着されたバルブと、を備える。前記バルブは、前記内部領域の圧力を外部より高く維持するとともに、外部から気体を前記内部領域に導入することが可能な圧力維持部と、前記圧力維持部の外側に設けられ、前記内部領域に対向する前記ホイールの内面に吸着し、前記孔部と前記内部領域との間を封止する吸着部と、前記孔部に圧入され前記内部領域と外部との間を封止する圧入部と、を有する。前記吸着部と前記圧入部との間に形成された封止領域の圧力は、前記内部領域の圧力より低い。
【００１０】
この態様によると、バルブをホイールに取り付けた状態で、内部領域の圧力をタイヤの外部より高くすることで、吸着部は、圧力差によりホイールの内面に押し付けられ孔部と内部領域との間を封止することができる。吸着部は、内部領域の圧力が高ければ高いほど、ホイールの内面に押し付けられる力が増加するので、例え高圧であっても、内部領域とバルブの取付部である孔部との間の封止性能を向上することができる。また、バルブは、孔部の内周と圧入部とが密着することでホイールの外部と内部領域との間を封止することができる。そのため、吸着部と圧入部の複数箇所で封止を行うことができ、封止性能を更に向上することができる。また、孔部によりバルブが支持されるため、バルブ全体が傾きにくくなる。そのため、例えば、バルブの圧力維持部のうちホイールの外部に突出している部分に何らかの力が加わっても、その力が吸着部に伝わりにくくなり、吸着部における封止性能が低下することを抑制できる。一方、バルブの圧力維持部のうちホイールの外部に突出している部分に何らかの力が加わっても、吸着部が内面に面接触して圧力維持部を支持しているので、圧入部におけるバルブ全体の傾きが抑制され圧入部における封止性能の低下を抑制することができる。
【００１１】
ここで、圧入部としては、例えば、孔部の内周の形状と相似形であり、孔部の内周より若干大きな外周形状を有する環状溝であってもよい。より好ましくは、孔部の内周および圧入部の外周の形状はそれぞれ円形であるとよい。また、圧入部を弾性体で形成してもよい。そして、圧入部を変形させながら孔部に圧入させ弾性体の復元力を利用することで、圧入部を孔部の内周に密着させることができる。また、圧入部以外の箇所は、圧入部より大きな外周形状とすることで、圧入された圧入部が孔部から外れることを防止することができる。また、圧入方向とは、孔部の貫通方向であってホイールの内部領域側からホイールの外部に向かう方向であるとよい。これにより、ホイールにバルブを取り付ける際の作業性を向上することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ホイールに形成された孔部に取り付けられるバルブの取付部における封止性能を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。
【００１４】
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態に係るバルブが取り付けられたホイールの要部を模式的に示した断面図である。本実施の形態に係るバルブ２は、図１に示すように、タイヤ４が装着されるホイール６のリム６ａにホイールの内側から外側へ向かって貫通するように形成された孔部６ｂに取り付けられている。
【００１５】
図２は、図１に示すバルブ２の全体側面図である。バルブ２は、タイヤ４とホイール６とにより囲まれる内部領域８の圧力をホイール６の外部より高く維持するとともに、外部から気体を内部領域８に導入することが可能な圧力維持部１０と、圧力維持部１０の外側に設けられ、内部領域８に対向するホイール６の内面６ｃに吸着し、孔部６ｂと内部領域８との間を封止する吸着部１２と、を備える。圧力維持部１０は、例えば、その内部に逆止弁が設けられている。この逆止弁は、通常の状態では外気より高圧な内部領域の圧力により閉じた状態となっており、内部領域８の圧力を維持することができる。
【００１６】
吸着部１２は、バルブ２をホイール６に取り付けた状態で内部領域８の圧力をタイヤ４の外部より高くすることで、圧力差によりホイール６の内面６ｃに押し付けられる。その結果、吸着部１２は、孔部６ｂと内部領域８との間を封止することができる。バルブ２にこのような吸着部１２を設けることで、バルブをホイールに形成されたねじ穴に装着する場合と比較して簡易に取付可能である。また、内部領域８の圧力が高ければ高いほど、ホイール６の内面６ｃに押し付けられる力が増加するので、バルブ２が取り付けられる孔部６ｂと内部領域８との間の封止性能を向上することができる。
【００１７】
図３は、図１に示すホイール６の孔部６ｂ近傍の封止構造の要部断面図である。図３を参照しながら、バルブ２をホイール６に取り付ける装着方法を説明する。
【００１８】
バルブ２は、孔部６ｂに圧入され内部領域８と外部との間を封止する圧入部１４と、圧力維持部１０に異物が入らないようにバルブ２の先端に装着されるキャップ１６とを更に備えている。そして、図３に示すように、ホイール６の孔部６ｂに内部領域８からホイール６の外部に向かう圧入方向Ａにバルブ２を押し込んでいく。これにより、ホイールにバルブを取り付ける際の作業性を向上することができる。バルブ２は、キャップ１６が孔部６ｂを通過した後、キャップ１６から圧入部１４にかけて径が大きくなるテーパ部１８が変形しながら孔部６ｂを通過する。そして、最終的に、バルブ２の圧入部１４は、変形しながら孔部６ｂに圧入され、弾性体の復元力により孔部６ｂの内周と密着し、ホイール６の外部と内部領域８との間を封止することができる。
【００１９】
本実施の形態に係るバルブ２の圧入部１４は、孔部６ｂの内周の形状と相似形であり、孔部６ｂの内周より若干大きな外周形状を有する円形の環状溝である。また、圧入部１４およびテーパ部１８は、ゴムや樹脂等の弾性体で形成することで、装着性と封止性を両立することができる。また、テーパ部１８は、圧入部１４と隣接する領域の外径が圧入部１４の外径より大きいので、圧入された圧入部１４が孔部６ｂから外れることを防止することができる。
【００２０】
次に、上述のバルブ２を装着方法において吸着部１２が内面６ｃに吸着する過程を説明する。本実施の形態に係る吸着部１２は、図２および図３に示すように、ホイール６の内面６ｃと接する側に凹部１２ａが形成された傘状の構造を有する。また、凹部１２ａの側の端面が圧入部１４の少なくとも一部より圧入方向Ａの前方に延伸した弾性部１２ｂを有する。そのため、バルブ２を孔部６ｂに圧入する際に、前述の圧入部１４が孔部６ｂに圧入される前に弾性部１２ｂがホイール６の内面６ｃに当接することになる。
【００２１】
その状態で、吸着部１２を更に圧入方向Ａに押し付け圧入部１４を孔部６ｂに圧入すると、弾性部１２ｂが変形するので、凹部１２ａの気体が内部領域８に排出されるとともに内部領域８に対して凹部１２ａの圧力が負圧となる。このように、凹部１２ａの圧力を内部領域８より負圧とすることで、圧力差により吸着部１２の端面がホイール６の内面６ｃに押し付けられることとなり、内部領域８と孔部６ｂとの間の封止をしっかりと行うことができる。また、圧力差による押圧力に加えて、弾性部１２ｂの変形による押圧力により、吸着部１２は、内部領域８と孔部６ｂとの間の封止をより確実に行うことができる。
【００２２】
上述のように孔部６ｂに取り付けられたバルブ２は、吸着部１２と圧入部１４の複数箇所で内部領域８の封止を行うことで更に封止性能を向上させ、エア漏れを抑制することができる。また、孔部６ｂによりバルブ２が支持されるため、バルブ全体が傾きにくくなる。つまり、タイヤ４が矢印Ｂ方向に回転した場合、バルブ２の圧力維持部１０のうちホイール６の外部に突出している部分に遠心力Ｃが加わっても、吸着部１２が内面６ｃに面接触して圧力維持部１０を支持しているので、圧入部１４におけるバルブ全体の傾きによる封止性能の低下を抑制することができる。一方、バルブ２の圧力維持部１０のうちホイール６の外部に突出している部分に何らかの力が加わっても、圧入部１４でバルブ２を支持しているため、その力が吸着部１２に伝わりにくくなり、吸着部１２における封止性能が低下することを抑制できる。
【００２３】
本実施の形態に係るバルブ２は、タイヤ４が装着されたホイール６と組み合わせることで封止性能を向上させた封止構造を構成することができる。この封止構造は、タイヤ４とタイヤ４が装着されるホイール６とにより囲まれた内部領域８を封止する構造である。そして、ホイール６に形成された孔部６ｂと、孔部６ｂに装着されたバルブ２と、を備える。バルブ２は、内部領域８の圧力を外部より高く維持するとともに、外部から気体を内部領域８に導入することが可能な圧力維持部１０と、圧力維持部１０の外側に設けられ、内部領域８に対向するホイール６の内面６ｃに吸着し、孔部６ｂと内部領域８との間を封止する吸着部１２と、孔部ｂに圧入され内部領域８と外部との間を封止する圧入部１４と、を有する。吸着部１２と圧入部１４との間に形成された封止領域となる凹部１２ａの圧力は、内部領域８の圧力より低い。この封止構造において、バルブ２をホイール６に取り付けた状態で、内部領域８の圧力をタイヤ４の外部より高くすることで、吸着部１２は、圧力差によりホイール６の内面６ｃに押し付けられ孔部６ｂと内部領域８との間を封止することができる。
【００２４】
（第２の実施の形態）
本実施の形態では、タイヤ空気圧監視システム（Tire Pressure Monitoring System:以下ＴＰＭＳという）を備えたバルブおよびそれを用いた封止構造について説明する。図４は、第２の実施の形態に係る封止構造の要部断面図である。
【００２５】
本実施の形態に係るバルブ２０は、ＴＰＭＳ２２を一体的に備えたスナップイン式のバルブである。ＴＰＭＳ２２は、タイヤ４の空気圧や温度を測定しその情報を車両本体に備えた受信装置に高周波無線信号として送信する。ＴＰＭＳ２２は、図４に示すように、バルブ２０本体において比較的大きな容積を占めることになる。そのため、タイヤ４が矢印Ｂ方向に回転した場合、ＴＰＭＳ２２にはタイヤ４の外周方向Ｄに向かって大きな力がかかることになる。
【００２６】
このような場合であっても、本実施の形態に係るバルブ２０は、圧入部１４だけでなく吸着部１２によっても封止を行っており、しかも凹部１２ａの圧力を内部領域８に対して負圧とすることで、圧力差により吸着部１２の端面がホイール６の内面６ｃに押し付けられることとなり、内部領域８と孔部６ｂとの間の封止をしっかりと行うことができる。
【００２７】
例えば、バルブ２の先端に矢印Ｅ方向への外力がかかると、圧入部１４を支点として、吸着部１２の吸着部１２ｃに内面６ｃから離間する方向へモーメントＭが発生する。しかし、上述のように、吸着部１２が凹部１２ａと内部領域８との差圧により内面６ｃに押し付けられ吸着しているので、吸着部１２が動きにくくなる。そのため、圧入部１４にかかる力を減少することができ、圧入部１４からのエア漏れを抑制することができる。
【００２８】
また、バルブ２の圧入方向と平行な矢印Ｆ方向に外力がかかっても、それに対して吸着部１２全体で反力を発生するので、吸着部１２はほとんど移動せず、吸着部１２における封止性能は低下しない。
【００２９】
本実施の形態によれば、ＴＰＭＳのような付属品を一体としたバルブをホイールに取り付けた場合であっても、吸着部が圧力差によりホイールの内面に押し付けられることで、孔部と内部領域との間を封止することができ、タイヤからのエア漏れを抑制することができる。
【００３０】
以上、本発明を上述の各実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の各実施の形態に限定されるものではなく、各実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】第１の実施の形態に係るバルブが取り付けられたホイールの要部を模式的に示した断面図である。
【図２】図１に示すバルブの全体側面図である。
【図３】図１に示すホイールの孔部近傍の封止構造の要部断面図である。
【図４】第２の実施の形態に係る封止構造の要部断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
２  バルブ、  ４  タイヤ、  ６  ホイール、  ６ａ  リム、  ６ｂ  孔部、  ６ｃ  内面、  ８  内部領域、  １０  圧力維持部、  １２  吸着部、  １２ａ  凹部、  １２ｂ  弾性部、  １２ｃ  吸着部、  １４  圧入部、  １６  キャップ、  １８  テーパ部、  ２０  バルブ、  ２２  ＴＰＭＳ。
【図１】
2008006883.tif 000003
【図２】
2008006883.tif 000004
【図３】
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【図４】
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