(57)【要約】      （修正有）【課題】走行状態を検知するスイッチの感度を調整自在にしたタイヤ用センサ装置を提供する。【解決手段】タイヤ気室内に設置された状態でタイヤ内部情報を検出し、その検出結果を外部に送信するタイヤ用センサ装置において、タイヤ回転時の遠心力によりタイヤ径方向外側へ揺動自在な可動部材２と、該可動部材２の動きに連動して走行状態を検知するスイッチ５とを設ける。スイッチ５の検知結果に基ずいてセンサおよび送信機の少なくとも一方の動作を走行モードと非走行モードとに切り換える。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ気室内に設置された状態でタイヤ内部情報を検出し、その検出結果を外部に送信するタイヤ用センサ装置において、タイヤ回転時の遠心力によりタイヤ径方向外側へ揺動自在な可動部材と、該可動部材の動きに連動して走行状態を検知するスイッチとを備えたタイヤ用センサ装置。
【請求項２】
タイヤ気室内に設置された状態でタイヤ内部情報を検出し、その検出結果を外部に送信するタイヤ用センサ装置において、前記タイヤ内部情報を検出するセンサと、前記タイヤ内部情報を送信する送信器と、これらセンサ及び送信器の動作を制御する制御回路と、電源となる電池と、タイヤ回転時の遠心力によりタイヤ径方向外側へ揺動自在な可動部材と、該可動部材の動きに連動して走行状態を検知するスイッチとを備え、前記制御回路が前記スイッチの検知結果に基づいて前記センサ及び前記送信器の少なくとも一方の動作を走行モードと非走行モードとに切り換えるタイヤ用センサ装置。
【請求項３】
前記可動部材が送信用のアンテナを構成する請求項１又は請求項２に記載のタイヤ用センサ装置。
【請求項４】
前記可動部材をタイヤ軸方向と平行な回転軸の廻りに揺動自在に支持し、前記スイッチを前記可動部材の基部の近傍位置に配置した請求項１〜３のいずれかに記載のタイヤ用センサ装置。
【請求項５】
前記可動部材をタイヤ軸方向と平行な回転軸の廻りに揺動自在に支持し、前記スイッチを前記可動部材の基部と先端部との中間位置に配置した請求項１〜３のいずれかに記載のタイヤ用センサ装置。
【請求項６】
前記可動部材を弾性体により遠心力の作用方向とは反対方向に付勢した請求項１〜５のいずれかに記載のタイヤ用センサ装置。
【請求項７】
前記弾性体による前記可動部材への弾性力を変更自在にした請求項１〜６のいずれかに記載のタイヤ用センサ装置。
【請求項８】
前記可動部材の先端部に取り替え可能な錘を装着した請求項１〜７のいずれかに記載のタイヤ用センサ装置。
【請求項９】
前記可動部材に磁石を取り付け、前記スイッチを前記磁石により作動する密閉型のリードスイッチとした請求項１〜８のいずれかに記載のタイヤ用センサ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内圧等のタイヤ内部情報を検出するためのタイヤ用センサ装置に関し、さらに詳しくは、走行状態を検知するスイッチの感度を調整自在にしたタイヤ用センサ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、内圧や温度等のタイヤ内部情報を監視するために、リムのウエル部にセンサ装置を取り付け、該センサ装置でタイヤ内部情報を検出し、その検出結果を電波を利用してタイヤ外部の受信装置に送信することが行われている。
【０００３】
このようなタイヤ用センサ装置は、内蔵された電池で駆動されるので、その電池の寿命を延ばすために停車中は検知又は送信の頻度を下げることが望まれている。そのため、センサ装置に走行状態を検知するための遠心スイッチを設け、該遠心スイッチの検知結果に基づいてセンサ又は送信器の動作を高頻度の走行モードと低頻度の非走行モードとに切り換えることが行われている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
しかしながら、遠心スイッチは所定の遠心力が発生したときに走行中であることを検知するが、同一の走行速度であっても遠心スイッチに生じる遠心力は車輪の構造やセンサ装置の取り付け位置に応じて変化し、場合によっては走行速度がかなり大きくなるまで作動しないという問題がある。例えば、センサ装置をリムのウエル部に装着するに際し、リム径が同一であってタイヤ外径が異なる場合、タイヤ外径が大きいほど遠心力が小さくなる。また、センサ装置をリムのウエル部に装着するに際し、タイヤ外径が同一であってリム径が異なる場合、リム径が大きいほど遠心力が大きくなる。つまり、従来のセンサ装置に内蔵された遠心スイッチは、作動速度を調整する機構がないので、車輪の構造やセンサ装置の取り付け位置に応じて感度を調整することができないのである。
【０００５】
【特許文献１】
特表平１０−５０８２６４号公報（第１０頁、図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、走行状態を検知するスイッチの感度を調整自在にしたタイヤ用センサ装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明のタイヤ用センサ装置は、タイヤ気室内に設置された状態でタイヤ内部情報を検出し、その検出結果を外部に送信するタイヤ用センサ装置において、タイヤ回転時の遠心力によりタイヤ径方向外側へ揺動自在な可動部材と、該可動部材の動きに連動して走行状態を検知するスイッチとを備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
より具体的には、本発明のタイヤ用センサ装置は、タイヤ気室内に設置された状態でタイヤ内部情報を検出し、その検出結果を外部に送信するタイヤ用センサ装置において、前記タイヤ内部情報を検出するセンサと、前記タイヤ内部情報を送信する送信器と、これらセンサ及び送信器の動作を制御する制御回路と、電源となる電池と、タイヤ回転時の遠心力によりタイヤ径方向外側へ揺動自在な可動部材と、該可動部材の動きに連動して走行状態を検知するスイッチとを備え、前記制御回路が前記スイッチの検知結果に基づいて前記センサ及び前記送信器の少なくとも一方の動作を走行モードと非走行モードとに切り換えることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明では、タイヤ回転時の遠心力による可動部材の動きに連動してスイッチが走行状態を検知する。そのため、上記スイッチの検知結果に基づいてセンサ及び送信器の少なくとも一方の動作を高頻度の走行モードと低頻度の非走行モードとに切り換えるようにすれば、電池の寿命を延ばすことができる。しかも、従来から使用されている遠心スイッチとは異なって、上記のような可動部材は適宜の方法により外部から動きを制御することが可能であるので、車輪の構造やセンサ装置の取り付け位置に応じて検知用スイッチの感度を調整することができる。
【００１０】
上記可動部材は送信用のアンテナを構成することが好ましい。つまり、タイヤ回転時の遠心力により可動部材からなるアンテナがタイヤ径方向外側へ起立することにより、アンテナが倒れているときに比べて優れた送信能力を発揮することができる。一方、停車中は可動部材をセンサ装置から突出しないように折り畳むようにすれば、リム組み作業を阻害することはない。
【００１１】
可動部材とスイッチの具体的な構成として、例えば、可動部材をタイヤ軸方向と平行な回転軸の廻りに揺動自在に支持し、スイッチを可動部材の基部の近傍位置に配置することができる。また、可動部材をタイヤ軸方向と平行な回転軸の廻りに揺動自在に支持し、スイッチを可動部材の基部と先端部との中間位置に配置することができる。
【００１２】
上記可動部材は弾性体により遠心力の作用方向とは反対方向に付勢することが好ましい。これにより、停車中において遠心力が発生していない状態でスイッチが誤動作するのを確実に防止することができる。ここで、弾性体による可動部材への弾性力を変更自在にすれば、その弾性力に基づいて検知用スイッチの感度を調整することができる。弾性体による可動部材への弾性力を変更するには、弾性体を他のものに交換したり、バネやエラストマーからなる弾性体の保持状態を変更すれば良い。
【００１３】
可動部材の先端部には取り替え可能な錘を装着しても良い。この場合、重さが異なる複数種類の錘を用意し、これらを交換することにより検知用スイッチの感度を調整することができる。
【００１４】
また、可動部材に磁石を取り付け、スイッチを磁石により作動する密閉型のリードスイッチとすることが好ましい。これにより、スイッチの接点が汚れるのを防止し、スイッチを長期間にわたって正確に動作させることが可能になる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
図１〜図３は本発明の第１実施形態からなるタイヤ用センサ装置を示し、図４はセンサユニットを例示するものである。本実施形態のタイヤ用センサ装置は、タイヤ気室内に設置された状態でタイヤ内部情報を検出し、その検出結果を外部に送信するタイヤ用センサ装置であって、図１及び図２に示すように、電子部品を収容するケース１と、該ケース１の外部に延出すると共にタイヤ回転時の遠心力によりタイヤ径方向外側へ揺動自在なロッド状の可動部材２とを備えている。この可動部材２はアンテナとしても機能する。また、可動部材２の先端部２ａには取り替え可能な錘３が装着されている。
【００１７】
図３に示すように、可動部材２はタイヤ軸方向と平行な回転軸４の廻りに揺動自在に支持されている。ケース１の底部の内側には、可動部材２の基部２ｂの近傍位置にスイッチ５が設けられている。このスイッチ５は固定端子に対して可動端子を接触させることでオン状態になる。一方、回転軸４にはスイッチ５の可動端子を押圧するための押圧部材６が設けられている。回転軸４の周囲にはバネからなる弾性体７が取り付けられている。この弾性体７は一端が固定され、他端が押圧部材６に当接している。これにより、可動部材２は遠心力の作用方向とは反対方向、つまりケース１の底部側に付勢されている。弾性体７による可動部材２への弾性力は停車時に可動部材２及び錘３にかかる重力以上であれば良く、これにより停車時には可動部材２が折り畳まれてスイッチ５の誤作動を防止することができる。
【００１８】
ケース１の内部には、図４に示すようなセンサユニット１０が収容されている。このセンサユニット１０は、プリント基板１１上に、センサ１２、送信器１３、電池１４、制御回路１５及び電池１６等の電子部品を搭載したものである。センサ１２としては、圧力センサ及び温度センサの少なくとも一方を用いることができる。送信器１３を構成する電子部品には可動部材２からなるアンテナが電気的に接続されている。つまり、センサユニット１０は、圧力センサでタイヤ空気圧を測定し、温度センサでタイヤ内の温度を測定し、その測定結果を可動部材２からなるアンテナを介してタイヤ外部へ送信するようになっている。
【００１９】
制御回路１５は、センサ１２及び送信器１３の動作を制御する。例えば、走行モードにおいては、センサ１２による検知を１０秒間隔で行い、送信器１３による送信を１分間隔で行う一方で、非走行モードではセンサ１２による検知を３０分間隔で行い、送信器１３による送信を６０分間隔で行うような制御が可能である。そして、制御回路１５はスイッチ３の検知結果を入力し、その検知結果に基づいてセンサ１２及び送信器１３の少なくとも一方の動作を走行モードと非走行モードとに切り換える。つまり、制御回路１５はスイッチ５が走行状態を検知したとき走行モードを選択し、スイッチ５が走行状態を検知しないとき非走行モードを選択する。
【００２０】
上述したセンサ装置では、タイヤ回転時に遠心力が発生すると、可動部材２がタイヤ径方向外側に揺動し、該可動部材２の動きに連動して押圧部材６がスイッチ５を押圧し、スイッチ５が走行中であることを検知する。そして、スイッチ５の検知結果に基づいて制御回路１５がセンサ１２及び送信器１３の少なくとも一方の動作を高頻度の走行モードと低頻度の非走行モードとに切り換える。その結果、無駄な検知と送信を省いて電池の寿命を延ばすことができる。
【００２１】
しかも、可動部材２は外部から動きを制御することが可能である。例えば、可動部材２の先端部２ａに装着された錘３を重さが異なる他の錘に交換することにより、スイッチ５が作動する走行速度を調整すること可能である。また、弾性体７による可動部材２への弾性力を変更することにより、スイッチ５が作動する走行速度を調整すること可能である。従って、車輪の構造やセンサ装置の取り付け位置に応じてスイッチ５の感度を調整することができる。
【００２２】
例えば、センサ装置をリムのウエル部に装着するに際し、リム径が同一であってタイヤ外径が異なる場合、タイヤ外径が大きいほど遠心力が小さくなるが、この場合、可動部材２が遠心力によって揺動し易くなるように錘３や弾性体７を調整すれば良い。また、センサ装置をリムのウエル部に装着するに際し、タイヤ外径が同一であってリム径が異なる場合、リム径が大きいほど遠心力が大きくなるが、この場合、可動部材２が遠心力によって揺動し難くなるように錘３や弾性体７を設定すれば良い。
【００２３】
更に、可動部材２がアンテナを構成しているので、タイヤ回転時の遠心力によってアンテナがタイヤ径方向外側へ起立し、優れた送信能力を発揮することができる。一方、停車中は可動部材２が弾性体７の弾性力により折り畳まれるので、リム組み作業を阻害することはない。
【００２４】
図５及び図６は本発明の第２実施形態からなるタイヤ用センサ装置を示すものである。本実施形態のタイヤ用センサ装置は、タイヤ気室内に設置された状態でタイヤ内部情報を検出し、その検出結果を外部に送信するタイヤ用センサ装置であって、図５及び図６に示すように、電子部品を収容するケース２１と、該ケース２１の外部に延出すると共にタイヤ回転時の遠心力によりタイヤ径方向外側へ揺動自在なロッド状の可動部材２２とを備えている。この可動部材２２はアンテナとしても機能する。また、可動部材２２の先端部２２ａには取り替え可能な錘２３が装着されている。ケース２１には前記同様のセンサユニットが収容されている。
【００２５】
可動部材２２はタイヤ軸方向と平行な回転軸２４の廻りに揺動自在に支持されている。可動部材２２の先端部２２ａと基部２２ｂとの中間位置には磁石２８が取り付けられている。一方、ケース２１の外側には、磁石２８と対向する位置にスイッチ２５が設けられている。このスイッチ５は密閉型のリードスイッチである。なお、回転軸２４の周囲には不図示の弾性体が取り付けられ、それによって可動部材２が遠心力の作用方向とは反対方向に付勢されている。
【００２６】
上述したセンサ装置では、タイヤ回転時に遠心力が発生すると、可動部材２２がタイヤ径方向外側に揺動し、該可動部材２２の動きに連動して磁石２８がスイッチ２５を作動させ、スイッチ２５が走行中であることを検知する。そして、スイッチ２５の検知結果に基づいて制御回路１５がセンサ１２及び送信器１３の少なくとも一方の動作を高頻度の走行モードと低頻度の非走行モードとに切り換える。その結果、無駄な検知と送信を省いて電池の寿命を延ばすことができる。
【００２７】
しかも、可動部材２２は前述した可動部材２と同様に外部から動きを制御することが可能である。従って、車輪の構造やセンサ装置の取り付け位置に応じてスイッチ２５の感度を調整することができる。
【００２８】
また、可動部材２２がアンテナを構成しているので、タイヤ回転時の遠心力によってアンテナがタイヤ径方向外側へ起立し、優れた送信能力を発揮することができる。一方、停車中は可動部材２２が折り畳まれるので、リム組み作業を阻害することはない。
【００２９】
更に、スイッチ２５は磁石２８により作動する密閉型のリードスイッチであるので、接点の汚れを防止し、長期間にわたってスイッチ２５を正確に動作させることができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、タイヤ気室内に設置された状態でタイヤ内部情報を検出し、その検出結果を外部に送信するタイヤ用センサ装置において、タイヤ回転時の遠心力によりタイヤ径方向外側へ揺動自在な可動部材と、該可動部材の動きに連動して走行状態を検知するスイッチとを備えたから、そのスイッチの検知結果を利用してセンサ及び送信器の少なくとも一方の動作を高頻度の走行モードと低頻度の非走行モードとに切り換えることで電池の寿命を延ばすことができ、しかも車輪の構造やセンサ装置の取り付け位置に応じて検知用スイッチの感度を調整することができる。
【００３１】
また、上記可動部材から送信用のアンテナを構成すれば、リム組み作業を阻害することなく、送信能力を向上することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態からなるタイヤ用センサ装置を示す側面図である。
【図２】本発明の第１実施形態からなるタイヤ用センサ装置を示す平面図である。
【図３】本発明の第１実施形態からなるタイヤ用センサ装置の要部を拡大して示す切り欠き側面図である。
【図４】本発明におけるセンサユニットを例示する平面図である。
【図５】本発明の第２実施形態からなるタイヤ用センサ装置を示す側面図である。
【図６】本発明の第２実施形態からなるタイヤ用センサ装置を示す平面図である。
【符号の説明】
１，２１  ケース
２，２２  可動部材（アンテナ）
２ａ，２２ａ  先端部
２ｂ，２２ｂ  基部
３，２３  錘
４，２４  回転軸
５，２５  スイッチ
６  押圧部材
７  弾性体（バネ）
１１  プリント基板
１２  センサ
１３  送信器
１４  電池
１５  制御回路
１６  電池
２８  磁石
【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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