(57)【要約】【課題】通常のバルブステムとバルブコアをそのまま利用して、タイヤの空気圧を確実かつ的確に検知することである。【解決手段】バルブステム３に螺着される透明なキャップ本体４の内部に、その内周面との間をＯリング６でシールされた中子７を上下へ移動自在に収納し、中子７を下方に付勢する所定のばね定数のコイルばね８を設けて、中子７でバルブコア２の中軸１０を下方へ押圧して、弁体１１を弁座１２から離間させ、タイヤの空気圧を中子７の下面側に作用させて、タイヤの空気圧による上向きの付勢力と、コイルばね８による下向きの付勢力とが釣り合う位置に移動する中子７の上下位置を、キャップ本体４の側壁に記した目盛５で読み取って、タイヤの空気圧を検知することにより、通常のバルブステム３とバルブコア２をそのまま利用して、タイヤの空気圧を確実かつ的確に検知できるようにした。【選択図】　図２
2004025923.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
逆止弁としてのバルブコアが内嵌されたバルブステムの上端に螺着される有底筒状のキャップ本体の内部に、その内周面との間を気密にシールされ、内周面の軸方向に沿って上下に移動自在な中子を収納し、この中子を下方に付勢する所定のばね定数のばねを設けて、タイヤの空気圧で前記バルブコアの弁座に下方から押圧される弁体に設けられた上方に突き出す中軸を、前記ばねで付勢された中子で下方へ押圧して前記弁体を弁座から離間させ、この弁体と弁座の離間によりタイヤの空気圧を前記中子の下面側に作用させて、このタイヤの空気圧による上向きの付勢力と、前記ばねによる下向きの付勢力とが釣り合う位置に移動する前記中子の上下位置を検出する手段を設けて、この検出手段で検出される中子の上下位置から、前記中子の下面側に作用するタイヤの空気圧を検知するようにしたタイヤの空気圧検知キャップ。
【請求項２】
前記中子の上下位置を検出する手段が、前記キャップ本体を透明な素材で形成して、その側壁に上下方向の目盛を設け、その内部に収納された中子の上下位置を検出するものである請求項１に記載のタイヤの空気圧検知キャップ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、タイヤの空気圧を検知できるバルブステムのキャップに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、運転者は車の乗り心地やタイヤのへこみ具合によって、タイヤの空気圧を大まかに検知し、適宜、ガソリンスタンド等の空気供給装置に組み込まれた圧力ゲージで空気圧を測定して、必要に応じてタイヤに空気を注入している。
【０００３】
しかしながら、乗り心地やタイヤのへこみ具合は感覚的に判断されるものであり、タイヤの空気圧を的確に検知することはできないので、空気の注入を怠って、規定値以下のタイヤの空気圧で車を走行させることが多い。規定値以下のタイヤの空気圧で車を走行させると、燃費が低下するのみでなく、場合によっては事故につながる恐れもある。
【０００４】
この問題に対して、特開平７−２０５６２４号公報には、特別に設計したバルブステム内の上部に発光ダイオードとボタン型電池を装着するとともに、その下部にタイヤの空気圧が規定値以下になるとスプリングで下降するピストンを設け、このピストンが下降したときにボタン型電池から発光ダイオードへの接点スイッチを入りとするタイヤの空気圧検知装置が記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のタイヤの空気圧検知装置は、バルブステムを特別に設計するとともに、その内部に上述したピストンと発光ダイオード、ボタン型電池、接点スイッチ等の電気部品を組み込む必要があるので、通常のバルブステムとバルブコアをそのまま利用できない問題がある。
【０００６】
また、激しい振動を受けるタイヤ回りに上記のような電気部品を組み込むので、これらの電気部品が損傷し、空気圧検知装置が作動しなくなる恐れもある。
【０００７】
そこで、この発明の課題は、通常のバルブステムとバルブコアをそのまま利用して、タイヤの空気圧を確実かつ的確に検知することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明のタイヤの空気圧検知キャップは、逆止弁としてのバルブコアが内嵌されたバルブステムの上端に螺着される有底筒状のキャップ本体の内部に、その内周面との間を気密にシールされ、内周面の軸方向に沿って上下に移動自在な中子を収納し、この中子を下方に付勢する所定のばね定数のばねを設けて、タイヤの空気圧で前記バルブコアの弁座に下方から押圧される弁体に設けられた上方に突き出す中軸を、前記ばねで付勢された中子で下方へ押圧して前記弁体を弁座から離間させ、この弁体と弁座の離間によりタイヤの空気圧を前記中子の下面側に作用させて、このタイヤの空気圧による上向きの付勢力と、前記ばねによる下向きの付勢力とが釣り合う位置に移動する前記中子の上下位置を検出する手段を設けて、この検出手段で検出される中子の上下位置から、前記中子の下面側に作用するタイヤの空気圧を検知する構成を採用した。
【０００９】
すなわち、バルブステムに螺着される有底筒状のキャップ本体の内部に、その内周面との間を気密にシールされた上下に移動自在な中子を収納し、中子を下方に付勢する所定のばね定数のばねを設けて、この中子でバルブコアの中軸を下方へ押圧してバルブコアの弁体を弁座から離間させ、この弁体と弁座の離間でタイヤの空気圧を中子の下面側に作用させて、このタイヤの空気圧による上向きの付勢力と、ばねによる下向きの付勢力とが釣り合う位置に移動する中子の上下位置を検出する手段を設けて、この検出手段で検出される中子の上下位置から、中子の下面側に作用するタイヤの空気圧を検知することにより、通常のバルブステムとバルブコアをそのまま利用してキャップを交換するのみで、タイヤの空気圧を確実かつ的確に検知できるようにした。
【００１０】
前記中子の上下位置を検出する手段としては、前記キャップ本体を透明な素材で形成して、その側壁に上下方向の目盛を設け、その内部に収納された中子の上下位置を検出する手段を採用することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図１乃至図３に基づき、この発明の実施形態を説明する。図１および図２は、第１の実施形態を示す。このタイヤの空気圧検知キャップは、図１に示すように、タイヤのリム１に取り付けられ、逆止弁としてのバルブコア２が内嵌されたバルブステム３の上端に螺着される有底筒状のキャップ本体４を、透明な強化プラスチックで形成してその側壁に上下方向の目盛５を設けるとともに、その内部に、内周面との間を２本のＯリング６でシールされた円柱状の中子７を上下へ移動自在に収納して、中子７を下方に付勢する圧縮コイルばね８を、キャップ本体４の底で形成される天井面と中子７の上面との間に配置したものである。なお、キャップ本体４を回しやすくするために、その外周面にはローレット加工が施されている。外周の断面形状を角形にしてもよい。
【００１２】
また、後述するように、コイルばね８のばね定数は、その中子７に対する下向きの付勢力が、中子７がキャップ本体４内の適当な上下位置で、タイヤの空気圧による上向きの付勢力と釣り合うように設定されている。
【００１３】
前記バルブコア２は、シールリング９でバルブステム３の内周面との間をシールされ、上方に突き出す中軸１０が設けられた弁体１１が、タイヤの空気圧で弁座１２に下方から押圧されるようになっている。タイヤに空気を注入する際は、コイルばね１３で上方へ付勢された中軸１０を押し下げて弁体１１を弁座１２から離間させることにより、中軸１０が通された空気通路から空気を注入する。
【００１４】
前記キャップ本体４の下端開口の内周面には、バルブステム３の外周面の雄ねじ１４に螺合する雌ねじ１５が切られ、バルブステム３の上端に押し当てられる段差部１６がその奥側に設けられている。段差部１６には、バルブステム３の上端面との間をシールするＯリング１７が取り付けられている。
【００１５】
前記コイルばね８で下方に付勢された中子７は、キャップ本体４の内周面下部に取り付けられた止め輪１８で抜け止めされ、その下面には、バルブステム３内で上方に突き出す中軸１０の上端に当接される突起部１９が設けられている。また、中子７の上面とキャップ本体４の天井面には、それぞれコイルばね８の芯出し用のボス２０ａ、２０ｂが設けられ、ボス２０ｂの中心の天井面には、通気孔２１が設けられている。
【００１６】
以下に、このタイヤの空気圧検知キャップの作用を説明する。図２に示すように、キャップ本体４をバルブステム３の上端に螺着して、段差部１６をバルブステム３の上端に押し当てるように固定すると、コイルばね８で付勢された中子７の下面の突起部１９が中軸１０を下方へ押圧して、弁体１１を弁座１２から離間させる。この弁体１１の弁座１２からの離間により、タイヤの空気圧が中子７の下面側に作用し、中子７はタイヤの空気圧による上向きの付勢力と、コイルばね８による下向きの付勢力とが釣り合う位置に上下移動する。したがって、タイヤの空気圧が低くなるほど、中子７は下方の位置に移動する。
【００１７】
前記キャップ本体４の目盛５の数値は、中子７の上面がくる位置を検出対象として、つぎの釣合い方程式から求められるタイヤの空気圧ｐ（ｋｇ／ｃｍ２　）で記されており、その目盛範囲は、空気圧ｐの規定値ｐＳ　の±１．０ｋｇ／ｃｍ２　とされている。
【００１８】
ｐ　＝　ｋ・ｘ／ｓ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（１）
ここに、ｋ：コイルばね８のばね定数（ｋｇ／ｃｍ）、ｘ：コイルばね８の圧縮変位（ｃｍ）、ｓ：中子７の断面積（ｃｍ２　）である。
【００１９】
すなわち、コイルばね８の圧縮変位が零となる上下位置を目盛５の範囲外に想定し、この想定した位置をタイヤの空気圧ｐの零点として、零点から上方へｘの距離のキャップ本体４の側壁に、このｘの値に対して（１）式から算出される空気圧ｐの値が、規定値ｐＳ　±１．０ｋｇ／ｃｍ２　の範囲で記されている。
【００２０】
前記目盛５の数値は０．２ｋｇ／ｃｍ２　刻みで記され、上方ほど大きな値となっており、中子７の上面がくる位置の目盛５の数値を読み取ることにより、タイヤの空気圧ｐを検知することができる。
【００２１】
図３は、第２の実施形態を示す。このタイヤの空気圧検知キャップは、キャップ本体４が金属で形成され、その天井に孔２２が設けられるとともに、中子７の上面に立設された目盛棒２３が孔２２から上方に突出している。孔２２は通気孔の役割もしている。また、コイルばね８で下方へ付勢された中子７は、目盛棒２３の先端部に取り付けられたＥ形止め輪２４で抜け止めされており、目盛棒２３はコイルばね８の芯出しの役割もしている。
【００２２】
前記目盛棒２３には、第１の実施形態のものと同様に、（１）式から算出される空気圧ｐの値の目盛５の数値が、規定値ｐＳ　±１．０ｋｇ／ｃｍ２　の範囲で記されており、キャップ本体４の天井上面の位置にくる目盛５の数値が読み取られるようになっている。この場合は、タイヤの空気圧が低くなるほど目盛棒２３がキャップ本体４の天井から沈み込むので、目盛５の数値は上方ほど小さな値となっている。その他の部分は、第１の実施形態と同じであるので、図１および図２と同じ符号で表示した。
【００２３】
上述した各実施形態では、中子７を下方へ付勢するばねを圧縮コイルばねとし、これをキャップ本体４の天井面と中子７の上面との間に配置したが、中子７を下方へ付勢するばねには、引張コイルばねや板ばね等、他の種類のばねを用いることもできる。ただし、引張コイルばねを用いる場合は、これを中子７の下面側に配置する必要があるので、設計がやや複雑なものとなる。
【００２４】
また、中子７の下面に中軸１０を押圧する突起部１９を設けたが、突起部１９を省略して、中子７の下面で直接中軸１０を押圧するようにしてもよい。
【００２５】
なお、本発明に係るタイヤの空気圧検知キャップは、万が一、バルブステム３から脱落しても、押圧されたバルブコア２の中軸１０が解放されて、その弁体１１が弁座１２に押圧されるので、タイヤの空気漏れを生じる心配はない。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように、この発明のタイヤの空気圧検知キャップは、バルブステムに螺着される有底筒状のキャップ本体の内部に、その内周面との間を気密にシールされた上下に移動自在な中子を収納し、中子を下方に付勢する所定のばね定数のばねを設けて、この中子でバルブコアの中軸を下方へ押圧してバルブコアの弁体を弁座から離間させ、この弁体と弁座の離間でタイヤの空気圧を中子の下面側に作用させて、このタイヤの空気圧による上向きの付勢力と、ばねによる下向きの付勢力とが釣り合う位置に移動する中子の上下位置を検出する手段を設けて、この検出手段で検出される中子の上下位置から、中子の下面側に作用するタイヤの空気圧を検知するようにしたので、通常のバルブステムとバルブコアをそのまま利用して、タイヤの空気圧を確実かつ的確に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態の空気圧検知キャップと、このキャップが螺着されるバルブステムを示す縦断面図
【図２】図１の空気圧検知キャップをバルブステムに螺着した状態を示す縦断面図
【図３】第２の実施形態の空気圧検知キャップをバルブステムに螺着した状態を示す縦断面図
【符号の説明】
１　リム
２　バルブコア
３　バルブステム
４　キャップ本体
５　目盛
６　Ｏリング
７　中子
８　コイルばね
９　シールリング
１０　中軸
１１　弁体
１２　弁座
１３　コイルばね
１４　雄ねじ
１５　雌ねじ
１６　段差部
１７　Ｏリング
１８　止め輪
１９　突起部
２０ａ、２０ｂ　ボス
２１　通気孔
２２　孔
２３　目盛棒
２４　止め輪
【図１】
2004025923.tif 000003
【図２】
2004025923.tif 000004
【図３】
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