(57)【要約】【課題】本発明では、車両の走行中において、所定時に所定量ずつ空気を抜くことができるタイヤの空気圧制御装置を提供することを課題とする。【解決手段】タイヤＴの空気圧制御装置Ｍは、タイヤＴ内の空気をホイールＷの中央部に設けられるバルブＣまで導くコントロールワイヤ３と、バルブＣのバルブピンＣ１を押圧することでタイヤＴ内の空気を放出させるステッピングモータ２と、このステッピングモータ２を駆動するための制御信号を外部から受信するコントロール基板１と、がタイヤＴ側に設けられ、制御信号をコントロール基板１に送信する外部送受信機４が車室内に設けられて構成されている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤの空気圧制御装置であって、
前記タイヤ側には、
前記タイヤに設けられるバルブのバルブピンを押圧することで前記タイヤ内の空気を放出させる押圧装置と、
この押圧装置を駆動するための制御信号を外部から受信するタイヤ側受信機と、
が設けられ、
車室内または車両外部には、
前記制御信号を前記タイヤ側受信機に送信する外部送信機が設けられることを特徴とするタイヤの空気圧制御装置。
【請求項２】
前記タイヤ側には、
前記タイヤ内の空気圧を検出する圧力センサと、
この圧力センサで検出した信号を外部へ送信するタイヤ側送信機と、
が設けられ、
前記車室内または前記車両外部には、
前記タイヤ側送信機から送信される信号を受信する外部受信機が設けられることを特徴とする請求項１に記載のタイヤの空気圧制御装置。
【請求項３】
前記バルブが、前記タイヤ内の空気をホイールの中央部に導くホースの先端に設けられるとともに、
少なくとも前記押圧装置と前記タイヤ側受信機が、ホイールの中央部に配設されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のタイヤの空気圧制御装置。
【請求項４】
少なくとも前記押圧装置と前記タイヤ側受信機が、ホイールの中央部に配設され、
前記押圧装置が、前記バルブとの間に配設された連結部材を介して前記バルブピンを押圧することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のタイヤの空気圧制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤの空気圧制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、タイヤのパンクを早期に発見するシステムとして、例えば自動車の走行中におけるタイヤの空気圧低下を運転者に認識させるために、４輪の回転速度に基づいてタイヤの空気圧低下を検出する空気圧低下監視システムがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特公昭４８−６８２９号公報
【０００４】
このような空気圧低下監視システムは、近年、ＵＳ法規やランフラットタイヤの普及に伴って重要視されつつあるため、その性能を向上させるために最適な性能評価試験により評価される必要があった。また、このような性能評価試験には、システムが空気圧の低下を正常に検知できるかどうかを知るために、意図的にタイヤの空気を抜くための装置が必要であった。そのため、このような装置として従来では、タイヤのバルブにその内部のバルブピンを常に押し続ける治具を装着することでタイヤ内の空気を一定速度で徐々に抜く装置や、バルブを火薬で破壊することで一気に空気を抜く装置を用いていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のバルブピンを押す治具を用いる装置では、車両を一旦停止させてから治具を取り付ける必要があるため、車両の走行中に空気が抜け始める場合（例えば、走行中に釘などを踏んだ場合など）に対応した試験を行うことができなかった。また、従来の火薬を用いる装置では、前記のような走行中に空気が抜け始める場合の試験を行うことができるが、タイヤ内の空気が一気に放出されるため、徐々に空気が抜けていく場合の試験を行うことができなかった。そのため、このような車両走行中に空気が徐々に抜けていく場合の試験を行うためには、車両の走行中において所定時に所定量ずつ空気を抜くことができる装置の開発が望まれていた。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、車両の走行中において、所定時に所定量ずつ空気を抜くことができるタイヤの空気圧制御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】
前記課題を解決した本発明のうちの請求項１に記載の発明は、タイヤの空気圧制御装置であって、前記タイヤ側には、前記タイヤに設けられるバルブのバルブピンを押圧することで前記タイヤ内の空気を放出させる押圧装置と、この押圧装置を駆動するための制御信号を外部から受信するタイヤ側受信機と、が設けられ、車室内または車両外部には、前記制御信号を前記タイヤ側受信機に送信する外部送信機が設けられることを特徴とする。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、外部送信機を車室内に設けた場合は、例えば助手席の人が外部送信機を適宜操作することで、バルブピンを所定時間だけ押圧するための制御信号がタイヤ側受信機を介して押圧装置に送信される。そして、この制御信号に基づいて作動する押圧装置により所定時間だけバルブピンが押圧され、タイヤから所定量の空気が放出される。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明の構成において、前記タイヤ側には、前記タイヤ内の空気圧を検出する圧力センサと、この圧力センサで検出した信号を外部へ送信するタイヤ側送信機と、が設けられ、前記車室内または前記車両外部には、前記タイヤ側送信機から送信される信号を受信する外部受信機が設けられることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明による作用に加え、外部受信機を車室内に設けた場合は、圧力センサで検出された信号はタイヤ側送信機を介して車室内の外部受信機に送信される。そして、例えば助手席の人は、この送信されてきた現状のタイヤの空気圧に基づいて外部送信機を操作して押圧装置を適宜制御する。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明の構成において、前記バルブが、前記タイヤ内の空気をホイールの中央部に導くホースの先端に設けられるとともに、少なくとも前記押圧装置と前記タイヤ側受信機が、ホイールの中央部に配設されることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は請求項２に記載の発明による作用に加え、タイヤの空気を抜く際には、押圧装置はホイールの中央部に設けられたバルブのバルブピンを所定時間押圧することで、所定量の空気を外部に放出させる。また、押圧装置やタイヤ側受信機は、ホイールの中央部に配設されるので、車両走行時に生じる遠心力の影響をほとんど受けない。そのため、この押圧装置やタイヤ側受信機に余計な負荷がかからず、これらの機器がタイヤから脱落するのを確実に防止することができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明の構成において、少なくとも前記押圧装置と前記タイヤ側受信機が、ホイールの中央部に配設され、前記押圧装置が、前記バルブとの間に配設された連結部材を介して前記バルブピンを押圧することを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１又は請求項２に記載の発明による作用に加え、タイヤの空気を抜く際には、押圧装置は連結部材を介してバルブピンを所定時間押圧することで、所定量の空気を外部に放出させる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係るタイヤの空気圧制御装置の詳細について説明する。参照する図面において、図１は本発明に係るタイヤの空気圧制御装置の各構成部品を示す分解斜視図、図２は図１の各構成部品をタイヤに組み付けた状態を示す全体斜視図、図３は図１のステッピングモータの詳細を示す側面図である。
【００１６】
図１に示すように、タイヤＴの空気圧制御装置Ｍは、コントロール基板（タイヤ側受信機、タイヤ側送信機）１、ステッピングモータ（押圧装置）２、コントロールワイヤ（ホース）３、タイヤＴ内の空気圧を検出する圧力センサ（図示せず）、バッテリ８及び外部送受信機４を主に備えている。そして、これらのうちコントロール基板１、ステッピングモータ２、コントロールワイヤ３、圧力センサ及びバッテリ８がタイヤＴ側に設けられ、外部送受信機４が図示しない車室内に設けられている。また、このタイヤＴの空気圧制御装置Ｍは、車両（図示せず）に設けられる４本のタイヤＴのそれぞれに同様に設けられている。なお、本実施形態では、バッテリ８を１つだけ設けているが、本発明はこれに限定されず、複数設けてもよい。
【００１７】
また、タイヤＴ側に設けられるコントロール基板１、ステッピングモータ２、圧力センサ及びバッテリ８は、ホイールＷの中央部にある既設のホイール固定用フランジ５とカバー６との間に配設されることで、図２に示すように、外部からの水や塵埃等の浸入を防止するとともに、走行中における遠心力と上下振動の影響を受けないようになっている。具体的には、図１に示すように、このコントロール基板１とステッピングモータ２をクッション材（衝撃を吸収する部材）で形成されるＥＣＵ固定ボード７に接合し、このＥＣＵ固定ボード７をホイール固定用フランジ５にねじＳで固定し、この固定用フランジ５をホイールＷにナットＮで固定することで、コントロール基板１とステッピングモータ２がホイールＷに固定されるようになっている。
【００１８】
コントロール基板１は、ステッピングモータ２を駆動するための制御信号を外部送受信機４から受信する受信機（図示せず）と、前記圧力センサで検出した信号を外部送受信機４に送信する送信機の機能を主に有している。また、このコントロール基板１は、ステッピングモータ２を制御するための制御装置の機能をも備えている。なお、このコントロール基板１、ステッピングモータ２及び圧力センサへの電力供給は、その近傍に配設されるバッテリ８から行われている。また、コントロール基板１と外部送受信機４との間の無線通信は、携帯電話会社等の通信キャリアが提供している無線パケット通信網等を利用して行うことができる。
【００１９】
ステッピングモータ２は、図３に示すように、その内部で回転方向の力が回転軸２１の軸方向への力に変換されることで、その先端２２が回転軸２１の軸方向に所定のストローク毎に進退自在な構造となっている。そして、この先端２２を所定のストロークだけ前進させる（突出させる）ことで、後記するコントロールワイヤ３に設けられるバルブＣのバルブピンＣ１（図４参照）が押圧され、タイヤＴ内の空気が所定量ずつ放出される。また、所定時間経過後に先端２２を前進させた分だけ後退させることで、空気の放出が止められる。
【００２０】
図１及び図２に示すように、コントロールワイヤ３は、タイヤＴ内の空気をホイールＷの中央部にある空気圧制御装置Ｍまで導く中空のチューブであって、その一端が既設のタイヤＴのバルブＢにそのバルブピンを常時押圧させた状態で接続され、その他端が前記バルブＢと同じ構造となるバルブＣ（図４参照）を介してステッピングモータ２に接続されている。つまり、タイヤＴ内の空気は、図４に示すように、このコントロールワイヤ３の他端側に設けられるバルブＣのバルブピンＣ１をステッピングモータ２の先端２２で押圧することにより、ホイールＷの中央部から外部へ放出される仕組みとなっている。また、この他端側に設けられるバルブＣの近傍には、前記圧力センサ（図示せず）が設けられている。さらに、このコントロールワイヤ３は、車両走行中の遠心力や上下振動による撓みを所定量で抑えるために、高い剛性を有する部材で形成されるとともに、タイヤＴの中心に向かって傾いて配設される既設のバルブＢに対応すべく、その一部が湾曲するように形成されている（図２参照）。なお、このホイールＷの中央部に配設されるバルブＣから放出された空気は、カバー６とＥＣＵ固定ボード７との間に設ける隙間から外部へ排出させてもよいし、また、カバー６に所定の孔を形成することで外部へ排出させてもよい。
【００２１】
外部送受信機４は、ステッピングモータ２を駆動するための制御信号をコントロール基板１に送信する送信機の機能と、圧力センサからコントロール基板１を介して送信される信号を受信する受信機の機能とを主に備えている。ここで、ステッピングモータ２を駆動するための制御信号は、この外部送受信機４の胴体部４１にある各キー４１ａや外部送受信機４とは別個に設けた入力装置等により入力される。また、圧力センサからの信号は、この外部送受信機４の胴体部４１にある画面４１ｂや外部送受信機４とは別個に設けた表示装置等により表示される。
【００２２】
次に、このタイヤＴの空気圧制御装置Ｍの動作について説明する。
車両走行中に、例えば助手席の人が外部送受信機４から制御信号を入力すると、この制御信号はコントロール基板１を介してステッピングモータ２に伝達される。そして、このステッピングモータ２は、その先端２２が前記制御信号に基づいて前進し、所定時間経過後に後退することで、ホイールＷの中央部に設けられたバルブＣのバルブピンＣ１を所定時間だけ所定のストロークで押圧し、タイヤＴから所定量の空気を放出させる。
【００２３】
また、車両走行中においては、各タイヤＴに設けられる圧力センサからの信号が常時外部送受信機４に送信されており、その信号が示す各タイヤＴ内の圧力が画面４１ｂに表示される。そのため、外部送受信機４を操作する人は、この各タイヤＴ内の圧力を参照しつつ、適宜制御信号を入力することとなる。なお、このように外部送受信機４への入力を適宜行う煩わしさを解消すべく、この外部送受信機４に制御部を設けることで各タイヤＴ内の圧力調整を自動的に行わせてもよい。例えば、作業者が目標圧力設定値とこの目標圧力設定値に達するまでに要する時間を入力するだけで、外部送受信機４の制御部が自動的に各圧力センサからの出力値に基づいて各タイヤＴ内の圧力を所定の時間で目標の圧力にするための制御信号を出力するようにしてもよい。
【００２４】
以上によれば、本実施形態において、次のような効果を得ることができる。
外部送受信機４からの制御信号によりステッピングモータ２がバルブピンＣ１を所定時間だけ押圧するので、車両の走行中において所定時に所定量ずつ空気を抜くことができる。これにより、空気圧低下監視システムの性能評価試験の効率を飛躍的に向上させることができる。
【００２５】
圧力センサから現状のタイヤＴの空気圧が検出されてくるので、タイヤＴから放出させる空気の量を厳密に管理することができる。また、４本のタイヤＴ内の圧力が画面４１ｂで表示されることで、タイヤＴの減圧以外の要因（カーブ走行等）によって各タイヤＴの空気圧に差が生じる場合には空気の放出を止めることができるので、空気圧低下監視システムの性能評価試験を精度良く行うことができる。
ステッピングモータ２やコントロール基板１がホイールＷの中央部に配設されているので、これらの機器が遠心力の影響をほとんど受けることはなく、その脱落が確実に防止される。また、静バランス的にも、動バランス的にも好適な配置となる。
【００２６】
以上、本発明は、前記実施形態に限定されることなく、様々な形態で実施される。
本実施形態では、タイヤＴからの空気をホイールＷの中央部のバルブＣから放出させる構造としたが、本発明はこれに限定されず、タイヤに設けられる既設のバルブを連結部材を介してステッピングモータで押圧して空気を放出させる構造としてもよい。この場合、連結部材としては、筒状となった外周部と、この外周部内に摺動自在に設けられるワイヤとで主に構成されるものを使用するのが望ましい。このように構成することで、例えば既設のバルブに圧力センサを設けた場合であっても、外周部に圧力センサとコントロール基板とを結ぶ回線を配設することで圧力センサからの信号をコントロール基板の送信機を介して外部に出力することができる。また、この外周部とワイヤは、車両走行中の遠心力や上下振動による撓みを所定量で抑えるために、高い剛性を有する部材で形成されるのが望ましい。さらに、この外周部とワイヤは、タイヤの中心に向かって傾いて配設される既設のバルブに対応すべく、その一部が湾曲するように形成されるのが望ましい。
【００２７】
本実施形態では、外部送受信機４を車室内に設けるようにしたが、本発明はこれに限定されず、車室外部、例えば研究室内の設備に外部送受信機４の機能を持たせることにより車両の各タイヤＴの空気圧を管理するようにしてもよい。
また、押圧装置の種類やコントロールワイヤの材質等は適宜に変更可能であることはいうまでもない。ただし、本実施形態のようなステッピングモータ２を採用した場合は、その先端２２の進退を所定のストローク毎に行うことができるので、タイヤＴから放出させる空気を定量的に管理することができる。
【００２８】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、外部送信機からの制御信号により押圧装置でバルブピンを所定時間だけ押圧するので、車両の走行中において所定時に所定量ずつ空気を抜くことができる。
【００２９】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明による効果に加え、圧力センサから現状のタイヤの空気圧が検出されてくるので、タイヤから放出させる空気の量を厳密に管理することができる。
【００３０】
請求項３又は請求項４に記載の発明によれば、請求項１又は請求項２に記載の発明による効果に加え、ホイールの中央部に配設された押圧装置やタイヤ側受信機は遠心力の影響をほとんど受けないので、これらの機器のタイヤからの脱落が確実に防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るタイヤの空気圧制御装置の各構成部品を示す分解斜視図である。
【図２】図１の各構成部品をタイヤに組み付けた状態を示す全体斜視図である。
【図３】図１のステッピングモータの詳細を示す側面図である。
【図４】図３のステッピングモータの先端で押圧されるバルブピンを示す分解斜視図である。
【符号の説明】
Ｔ              タイヤ
Ｍ              空気圧制御装置
Ｗ              ホイール
１              コントロール基板（タイヤ側受信機、タイヤ側送信機）
２              ステッピングモータ（押圧装置）
３              コントロールワイヤ（ホース）
４              外部送受信機
Ｂ，Ｃ          バルブ
Ｃ１            バルブピン
【図１】
2004148940.tif 000003
【図２】
2004148940.tif 000004
【図３】
2004148940.tif 000005
【図４】
2004148940.tif 000006