(57)【要約】【課題】タイヤのリム組み作業を阻害することなく、送信能力を高めることを可能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、電子部品を収容するケース１と、該ケース１の外部に延出するアンテナ２とを備え、アンテナ２の先端部２ａをタイヤ回転時の遠心力によりタイヤ径方向外側へ変位自在にする。アンテナ２は柔軟性を有する導電性素材から構成する。【選択図】  図１
2004299531.tif 000002
【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、電子部品を収容するケースと、前記電子部品に電気的に接続されると共に前記ケースの外部に延出するアンテナとを備え、該アンテナの先端部をタイヤ回転時の遠心力によりタイヤ径方向外側へ変位自在にしたタイヤ用センサ装置。
【請求項２】
前記アンテナが柔軟性を有する導電性素材からなる請求項１に記載のタイヤ用センサ装置。
【請求項３】
前記アンテナが導電性フィラーを充填したエラストマーからなる請求項１に記載のタイヤ用センサ装置。
【請求項４】
前記アンテナが導電性の芯線に絶縁被覆を施した被覆電線からなる請求項１に記載のタイヤ用センサ装置。
【請求項５】
前記アンテナの取り付け部の曲げ硬さが６０Ｎｍｍ２  以下である請求項２〜４のいずれかに記載のタイヤ用センサ装置。
【請求項６】
前記アンテナを回転機構により揺動自在に構成した請求項１に記載のタイヤ用センサ装置。
【請求項７】
前記アンテナを摺動機構により伸縮自在に構成した請求項１に記載のタイヤ用センサ装置。
【請求項８】
前記アンテナの長さが通信に使用する電磁波の波長の１／２、１／４、１／８又は１／１６である請求項１〜７のいずれかに記載のタイヤ用センサ装置。
【請求項９】
前記アンテナの先端部に絶縁性の錘を装着した請求項１〜８のいずれかに記載のタイヤ用センサ装置。
【請求項１０】
前記アンテナの周りに絶縁性のスペーサを被覆した請求項１〜９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、タイヤのリム組み作業を阻害することなく、送信能力を高め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では、一般に、センサや送信器がプリント基板上に搭載され、該プリント基板上に送信用のアンテナが印刷され、これらセンサや送信器がプリント基板と共に薄型のケースに収容されている。
【０００４】
上記センサ装置をリムのウエル部に装着するに際し、ケースの底面をウエル部の表面に沿わせるようにすれば、センサ装置がタイヤのリム組み作業を阻害することはない。ところが、上述したように殆どのセンサ装置はプリント基板上に印刷されたアンテナを備えているので、プリント基板をウエル部と平行に配置すると、送信効率が非常に悪くなるという問題がある。そのため、リムのウエル部に対して基板が立つようにセンサ装置を装着し、その替わりにリム組み作業性の低下を甘受しているのが現状である。また、ケースの外部に送信用のアンテナを突出させたセンサ装置が提案されているが、この場合もリム組み作業性の低下は避けられないのである（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特表平１０−５０４７８３号公報（図１７）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、タイヤのリム組み作業を阻害することなく、送信能力を高めることを可能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、電子部品を収容するケースと、前記電子部品に電気的に接続されると共に前記ケースの外部に延出するアンテナとを備え、該アンテナの先端部をタイヤ回転時の遠心力によりタイヤ径方向外側へ変位自在にし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電子部品を収容するケースと、前記電子部品に電気的に接続されると共に前記ケースの外部に延出するアンテナとを備え、該アンテナの先端部をタイヤ回転時の遠心力によりタイヤ径方向外側へ変位自在にしたことを特徴とするものである。
【０００９】
このようにアンテナをケース外部に延出させると共に該アンテナの先端部をタイヤ回転時の遠心力によりタイヤ径方向外側へ変位自在にしたことにより、走行時にアンテナの先端部がタイヤ径方向外側へ変位し、優れた送信能力を発揮することができる。また、センサ装置をリムのウエル部に装着するに際し、例えば、ケースをウエル部の表面に対して略平行に配置し、ウエル部の表面からの突出量を可及的に小さくすれば、タイヤのリム組み作業を阻害することはない。
【００１０】
本発明において、アンテナの先端部を変位自在にするための手法として、アンテナは柔軟性を有する導電性素材から構成することが好ましい。例えば、アンテナは導電性フィラーを充填したエラストマーから構成したり、導電性の芯線に絶縁被覆を施した被覆電線から構成することができる。いずれの場合も、良好な柔軟性を得るために、アンテナの取り付け部の曲げ硬さは６０Ｎｍｍ２  以下であることが好ましい。
【００１１】
アンテナの先端部を変位自在にするための他の手法として、アンテナを回転機構により揺動自在に構成したり、アンテナを摺動機構により伸縮自在に構成することができる。
【００１２】
アンテナの長さは通信に使用する電磁波の波長の１／２、１／４、１／８又は１／１６であることが好ましい。これにより、より優れた送信能力を発揮することが可能になる。また、アンテナの先端部には絶縁性の錘を装着することが好ましい。これにより、遠心力によるアンテナの先端部の変位を促進することができる。更に、アンテナの周りには絶縁性のスペーサを被覆することが好ましい。これにより、停車時にアンテナとリムとの間隔が狭くなって電波干渉が生じることを確実に回避し、より優れた送信能力を発揮することができる。
【００１３】
【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。
【００１４】
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、図１に示すように、タイヤ気室内において例えばリムのウエル部Ｗ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２及び図３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の外部に延出するアンテナ２とを備えている。
【００１５】
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アンテナ２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、その測定結果をアンテナ２を介してタイヤ外部へ送信するようになっている。
【００１６】
アンテナ２は柔軟性を有する導電性素材から構成されている。そのため、アンテナ２の先端部２ａはタイヤ回転時の遠心力によりタイヤ径方向外側へ変位自在である。これにより、走行時にアンテナ２がタイヤ径方向外側へ起立し、その先端部２ａがタイヤ径方向外側へ変位するので、優れた送信能力を発揮することができる。また、アンテナ２は柔軟性を持っているので、ケース１をウエル部の表面に対して略平行に配置すれば、タイヤのリム組み作業を阻害することはない。特に、アンテナ２が柔軟性を有する導電性素材からなる場合、アンテナ構造が簡単であるという利点もある。
【００１７】
アンテナ２は、その材料が特に限定されるものではないが、導電性フィラーを充填したエラストマーから構成することができる。例えば、ゴムや合成樹脂にカーボンブラック等を充填したものを使用することができる。また、アンテナ２は導電性の芯線に絶縁被覆を施した被覆電線から構成することができる。ここで、アンテナ２のケース１への取り付け部２ｂの曲げ硬さは６０Ｎｍｍ２  以下である。この部分の曲げ硬さが６０Ｎｍｍ２  超であると柔軟性が不十分になる。この曲げ硬さは、ＡＳＴＭ  Ｄ７４７の試験で得られる曲げモジュラスＥ（Ｎ／ｍｍ２  ）と断面二次モーメントＩ（ｍｍ４  ）との積ＥＩである。
【００１８】
アンテナ２の長さは通信に使用する電磁波の波長の１／２、１／４、１／８又は１／１６である。アンテナ２の長さを上記長さに設定することにより、より優れた送信能力を発揮することができる。
【００１９】
図５は、第１実施形態のタイヤ用センサ装置において、アンテナ２の先端部２ａに絶縁性の錘３を装着した状態を示すものである。図５に示すように、アンテナ２の先端部２ａに錘３を装着することにより、タイヤ回転時に錘３に対して生じる遠心力によりアンテナ２の先端部２ａの変位を促進することができる。しかも、錘３は絶縁性であるので、アンテナ２とリムとが電気的に接続されることはない。
【００２０】
図６は、第１実施形態のタイヤ用センサ装置において、アンテナ２の周りに絶縁性のスペーサ４を被覆した状態を示すものである。図６に示すように、アンテナ２の周りに絶縁性のスペーサ４を被覆することにより、停車時におけるリムによる電波干渉を回避し、より優れた送信能力を発揮することができる。このようなスペーサとしてはスポンジ等を使用することができる。
【００２１】
なお、アンテナ２に対して錘３とスペーサ４とを同時に装着することが可能であるが、スペーサ４を錘として機能させても良い。
【００２２】
図７及び図８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７及び図８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の外部に延出するアンテナ２２とを備えている。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。
【００２３】
アンテナ２２は回転機構により揺動自在に構成されている。つまり、アンテナ２２はケース幅方向に延長する回転軸２５の廻りに回転自在に支持されている。そのため、アンテナ２２の先端部２２ａはタイヤ回転時の遠心力により回転機構が働いてタイヤ径方向外側へ変位自在である。これにより、走行時にアンテナ２２がタイヤ径方向外側に起立し、その先端部２２ａがタイヤ径方向外側へ変位するので、優れた送信能力を発揮することができる。また、ケース２１をウエル部の表面に対して略平行に配置すれば、タイヤのリム組み作業を阻害することはない。なお、アンテナ２２は遠心力が生じていないときケース２１から突き出ない状態となるようにバネ等で付勢されていると良い。
【００２４】
図９は、第２実施形態のタイヤ用センサ装置において、アンテナ２２の先端部２２ａに絶縁性の錘２３を装着した状態を示すものである。図９に示すように、アンテナ２２の先端部２２ａに錘２３を装着することにより、タイヤ回転時に錘２３に対して生じる遠心力によりアンテナ２２の先端部２２ａの変位を促進することができる。しかも、錘２３は絶縁性であるので、アンテナ２２とリムとが電気的に接続されることはない。
【００２５】
図１０は、第２実施形態のタイヤ用センサ装置において、アンテナ２２の周りに絶縁性のスペーサ２４を被覆した状態を示すものである。図１０に示すように、アンテナ２２の周りに絶縁性のスペーサ２４を被覆することにより、停車時におけるリムによる電波干渉を回避し、より優れた送信能力を発揮することができる。
【００２６】
図１１及び図１２は本発明の第３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１１及び図１２に示すように、電子部品を収容するケース３１と、該ケース３１の外部に延出するアンテナ３２とを備えている。ケース３１には前記同様のセンサユニットが収容されている。
【００２７】
アンテナ３２は回転機構により揺動自在に構成され、かつ摺動機構により伸縮自在に構成されている。つまり、アンテナ３２はケース幅方向に延長する回転軸３５の廻りに回転自在に支持されている。しかも、アンテナ３２は摺動自在に積層された複数本のパイプ材から構成され、その最大伸長量が規制されている。そのため、アンテナ３２の先端部３２ａはタイヤ回転時の遠心力により回転機構及び摺動機構が働いてタイヤ径方向外側へ変位自在である。これにより、走行時にアンテナ３２がタイヤ径方向外側に起立し、その先端部３２ａがタイヤ径方向外側へ変位するので、優れた送信能力を発揮することができる。また、ケース３１をウエル部の表面に対して略平行に配置すれば、タイヤのリム組み作業を阻害することはない。なお、アンテナ３２は遠心力が生じていないときケース３１から突き出ない状態となるようにバネ等で付勢されていると良い。
【００２８】
図１１及び図１２において、アンテナ３２の先端部３２ａには絶縁性の錘３３が装着されている。このようにアンテナ３２の先端部３２ａに錘３３を装着することにより、タイヤ回転時に錘３３に対して生じる遠心力によりアンテナ３２の先端部３２ａの変位を促進することができる。しかも、錘３３は絶縁性であるので、アンテナ３２とウエル部とが電気的に接続されることはない。
【００２９】
【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、電子部品を収容するケースと、前記電子部品に電気的に接続されると共に前記ケースの外部に延出するアンテナとを備え、該アンテナの先端部をタイヤ回転時の遠心力によりタイヤ径方向外側へ変位自在にしたから、タイヤのリム組み作業を阻害することなく、送信能力を高めることができる。
【００３０】
本発明のタイヤ用センサ装置は、ランフラット走行時に、タイヤのトレッド中央部にバックリングが生じても、タイヤ内面に衝突し難いという利点もある。
【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リムのウエル部に装着した状態を示す斜視図である。
【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側面図である。
【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を示す平面図である。
【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１実施形態からなるタイヤ用センサ装置の変形例を示す側面図である。
【図６】本発明の第１実施形態からなるタイヤ用センサ装置の他の変形例を示す側面図である。
【図７】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８】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。
【図９】本発明の第２実施形態からなるタイヤ用センサ装置の変形例を示す側面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態からなるタイヤ用センサ装置の他の変形例を示す側面図である。
【図１１】本発明の第３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１２】本発明の第３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】
１，２１，３１  ケース
２，２２，３２  アンテナ
２ａ，２２ａ，３２ａ  先端部
２ｂ  取り付け部
３，２３，３３  錘
４，２４  スペーサ
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
【図１】
2004299531.tif 000003
【図２】
2004299531.tif 000004
【図３】
2004299531.tif 000005
【図４】
2004299531.tif 000006
【図５】
2004299531.tif 000007
【図６】
2004299531.tif 000008
【図７】
2004299531.tif 000009
【図８】
2004299531.tif 000010
【図９】
2004299531.tif 000011
【図１０】
2004299531.tif 000012
【図１１】
2004299531.tif 000013
【図１２】
2004299531.tif 000014