(57)【要約】【課題】  空気圧センサの脱着を容易にすると共に、空気圧センサに互換性を付与する。【解決手段】  ホイールディスク１１に取り付けられたタイヤバルブ８に、空気圧センサを有する空気圧センサユニット７が着脱自在に取り付けられている。【選択図】      図２
2005153769.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤの空気室に連通するようにホイールディスクに配設されたタイヤバルブに装着される空気圧センサユニットであって、
ケーシングと、
前記ケーシング内に形成された気室と、
前記気室内に配置された空気圧センサと、
前記タイヤバルブに着脱自在に取り付けられて、当該タイヤバルブを介して前記タイヤの空気室及び前記気室を連通させるコネクタとを備えることを特徴とする空気圧センサユニット。
【請求項２】
前記ケーシングには、前記気室に連通するようにエアバルブが配設されていることを特徴とする請求項１に記載の空気圧センサユニット。
【請求項３】
ホイールディスクと、
前記ホイールディスクの外周側に設けられてタイヤが装着されるリムと、
前記ホイールディスクに形成されたバルブホルダ装着孔と、
前記バルブホルダ装着孔に装着されたバルブホルダと、
前記バルブホルダに取り付けられたタイヤバルブと、
前記タイヤの空気室及び前記タイヤバルブを連通させるエア流通路と、
前記タイヤバルブに装着される空気圧センサユニットであって、ケーシング、前記ケーシング内に形成された気室、前記気室内に配設された空気圧センサ、並びに前記タイヤバルブに着脱自在に取り付けられて、当該タイヤバルブを介して前記タイヤの空気室及び前記気室を連通させるコネクタを有する空気圧センサユニットとを備えることを特徴とする車両用ホイール。
【請求項４】
前記空気圧センサユニットが、前記バルブホルダに着脱自在に取り付けられていることを特徴とする請求項３に記載の車両用ホイール。
【請求項５】
前記バルブホルダには、凹部が形成されており、前記空気圧センサユニットが前記凹部に嵌入されていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の車両用ホイール。
【請求項６】
前記空気圧センサユニットの前記ケーシングには、前記空気圧センサユニットの前記気室に連通するようにエアバルブが配設されていることを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれか１項に記載の車両用ホイール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤの空気圧を測定するための空気圧センサユニット及びこの空気圧センサユニットを備えた車両用ホイールに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両用ホイールは、車体側のハブに取り付けられるホイールディスクと、タイヤが装着されるリムとから構成されている。リムは、チューブレスタイヤと共に空気室を形成する環状壁を有しており、この環状壁を貫通するバルブ取り付け孔には、タイヤバルブが配設されている。
【０００３】
近年、走行中にタイヤの空気圧の低下を検出する空気圧センサを取り付けた車両が出現しているが、タイヤバルブと一体となった空気圧センサをリムに装着した車両用ホイール（例えば、特許文献１参照）や、タイヤバルブと別体の空気圧センサをリムの環状壁に装着した車両用ホイール（例えば、特許文献２参照）が知られている。
【特許文献１】特開２００２−２８３８０１号公報（段落００２４〜００２５、図１、図２）
【特許文献２】特開２００３−２００７２３号公報（段落００１３、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような車両用ホイールでは、例えば、空気圧センサの交換の際に、空気圧センサがリムに取り付けられていることから、車両用ホイールからタイヤを取り外さなければならず、空気圧センサの脱着に手間がかかる。その一方で、空気圧センサは、リムの環状壁に沿うように取り付けられるため、車両用ホイールの径に応じて空気圧センサの形状が変更される。したがって、相互に径が異なる車両用ホイール同士では、取り付ける空気圧センサに互換性がない。さらに、リムに取り付けた空気圧センサは、車両の走行時に車両用ホイールの回転による遠心力の影響を強く受けるため、その取り付けを強固にすると共に、センサ本体の強度及び耐久性を向上させる必要がある。
【０００５】
そこで、本発明は、空気圧センサの脱着を容易にすると共に、空気圧センサに互換性を付与することができ、しかも、車両用ホイールの回転時における空気圧センサへの遠心力の影響を低減することができる空気圧センサユニット及びこの空気圧センサユニットを備えた車両用ホイールを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、タイヤバルブをホイールディスクに配設すると共に、このタイヤバルブを介してタイヤの空気圧をモニタリングするように空気圧センサを配置すれば、前記課題が解決されるとの知見に基づいて本発明に到達した。
【０００７】
すなわち、前記課題を解決するための請求項１に係る発明は、タイヤの空気室に連通するようにホイールディスクに配設されたタイヤバルブに装着される空気圧センサユニットであって、ケーシングと、前記ケーシング内に形成された気室と、前記気室内に配置された空気圧センサと、前記タイヤバルブに着脱自在に取り付けられて、当該タイヤバルブを介して前記タイヤの空気室及び前記気室を連通させるコネクタとを備えることを特徴とする。
【０００８】
この空気圧センサユニットでは、コネクタがタイヤバルブに取り付けられると、コネクタは、タイヤバルブを介してタイヤの空気室と気室とを連通させる。その結果、タイヤの空気室の空気圧と気室の空気圧とは等しくなる。その一方で、気室内に配置された空気圧センサは、タイヤの空気室の空気圧と等しくなった気室の空気圧を検出する。
【０００９】
また、空気圧センサユニットが、ホイールディスクに配設されたタイヤバルブに取り付けられるようになっているので、空気圧センサは、ホイールディスクに配置される。したがって、この空気圧センサは、リムに取り付けられる従来の空気圧センサと比較して、ホイールの回転時における遠心力の影響が低減される。
【００１０】
また、空気圧センサユニットが、ホイールディスクに配設されたタイヤバルブに取り付けられるようになっているので、この空気圧センサユニットでは、タイヤを取り外さずとも空気圧センサが取り付けられる。
【００１１】
また、空気圧センサユニットが、ホイールディスクに配設されたタイヤバルブに取り付けられるようになっているので、車両用ホイールの径に応じて空気圧センサの形状を変更する必要がない。つまり、この空気圧センサユニットは、空気圧センサに、相互に径が異なる車両ホイール間の互換性を付与する。
【００１２】
また、空気圧センサユニットが、ホイールディスクに配設されたタイヤバルブに着脱自在に取り付けられるようになっているので、空気圧センサは、ホイールディスクに対して着脱自在に取り付けられる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の空気圧センサユニットにおいて、前記ケーシングには、前記気室に連通するようにエアバルブが配設されていることを特徴とする。
【００１４】
この空気圧センサユニットでは、コネクタがタイヤバルブに取り付けられると、コネクタは、タイヤバルブを介してタイヤの空気室と気室とを連通させる。タイヤの空気室へのエアの充填は、エアバルブを介して行われる。
【００１５】
請求項３に記載の車両用ホイールは、ホイールディスクと、前記ホイールディスクの外周側に設けられてタイヤが装着されるリムと、前記ホイールディスクに形成されたバルブホルダ装着孔と、前記バルブホルダ装着孔に装着されたバルブホルダと、前記バルブホルダに取り付けられたタイヤバルブと、前記タイヤの空気室及び前記タイヤバルブを連通させるエア流通路と、前記タイヤバルブに装着される空気圧センサユニットであって、ケーシング、前記ケーシング内に形成された気室、前記気室内に配設された空気圧センサ、並びに前記タイヤバルブに着脱自在に取り付けられて、当該タイヤバルブを介して前記タイヤの空気室及び前記気室を連通させるコネクタを有する空気圧センサユニットとを備えることを特徴とする。
【００１６】
この車両用ホイールでは、タイヤバルブがホイールディスクに装着されたバルブホルダに取り付けられていると共に、タイヤの空気室とタイヤバルブは、エア流通路によって連通している。そして、空気圧センサユニットがコネクタを介してタイヤバルブに取り付けられており、タイヤの空気室と空気圧センサユニットの気室とは、その空気圧が等しくなっている。空気圧センサユニットの空気圧センサは、タイヤの空気室の空気圧と等しくなった気室の空気圧を検出する。
【００１７】
また、この車両用ホイールでは、空気圧センサユニットが、ホイールディスクに配設されたタイヤバルブに取り付けられているので、空気圧センサは、ホイールディスクに配置されている。したがって、この車両用ホイールでは、リムに空気圧センサが取り付けられた従来のホイールと比較して、ホイールの回転時における空気圧センサへの遠心力の影響が低減される。
【００１８】
また、この車両用ホイールでは、空気圧センサユニットが、ホイールディスクに配設されたタイヤバルブに取り付けられている。したがって、この車両用ホイールでは、空気圧センサを交換する際に、タイヤをリムから取り外さなくとも、空気圧センサの脱着が可能となる。
【００１９】
また、この車両用ホイールでは、空気圧センサユニットが、ホイールディスクに配設されたタイヤバルブに取り付けられているので、ホイールの径に応じて空気圧センサの形状を変更する必要がない。つまり、この車両用ホイールは、空気圧センサに、相互に径が異なる車両ホイール間の互換性を付与する。
【００２０】
また、この車両用ホイールでは、空気圧センサユニットが、ホイールディスクに配設されたタイヤバルブに着脱自在に装着されるようになっているので、空気圧センサが着脱自在に取り付け可能となる。
【００２１】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の車両用ホイールにおいて、前記空気圧センサユニットが、前記バルブホルダに着脱自在に取り付けられていることを特徴とする。
【００２２】
この車両用ホイールでは、空気圧センサユニットが、タイヤバルブに取り付けられていると共に、バルブホルダに取り付けられている。その結果、この車両用ホイールでは、空気圧センサユニットが、より強固にホイールディスクに取り付けられる。
【００２３】
請求項５に記載の発明は、請求項３または請求項４に記載の車両用ホイールにおいて、前記バルブホルダには、凹部が形成されており、前記空気圧センサユニットが前記凹部に嵌入されていることを特徴とする。
【００２４】
この車両用ホイールでは、空気圧センサユニットがバルブホルダに形成された凹部に嵌入されているので、バルブホルダから空気圧センサユニットが突出する部分が少なくなると共に、空気圧センサユニットがバルブホルダにより強固に取り付けられる。
【００２５】
請求項６に記載の発明は、請求項３乃至請求項５のいずれか１項に記載の車両用ホイールにおいて、前記空気圧センサユニットが、前記気室に連通するように前記ケーシングに配設されたエアバルブを備えることを特徴とする。
【００２６】
この車両用ホイールでは、空気圧センサユニットのコネクタがタイヤバルブに取り付けられており、コネクタがタイヤバルブを介してタイヤの空気室と気室とを連通させている。その結果、タイヤの空気室には、エアバルブを介してエアが充填される。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係る空気圧センサユニット及び車両用ホイールによれば、空気圧センサの脱着を容易にすると共に、空気圧センサに互換性を付与することができ、しかも、車両用ホイールの回転時における空気圧センサへの遠心力の影響を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の車両用ホイール（以下、単に「ホイール」という）の一実施形態について適宜図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係るホイールが組み付けられた車輪の全体斜視図、図２は、図１中のＡ−Ａ線における断面図、図３は、図２中のＢで示される部分を拡大した部分拡大図、図４は、図１中のホイールディスクからバルブホルダ及び空気圧センサユニットを取り外した様子を示す分解斜視図、図５は、図４中のＤ−Ｄ線におけるバルブホルダの断面図、図６は、図３中のＣ−Ｃ線における断面図、図７は、図４中のＥ−Ｅ線における空気圧センサの断面図、図８は、図７中のＦで示される部分を拡大した部分拡大図である。
【００２９】
図１に示すように、ホイール１は、車両の図示しないハブに締結されるホイールディスク１１と、ホイールディスク１１の外周側に設けられてタイヤ２が装着されるリム１２と、バルブホルダ５と、空気圧センサユニット７と、カバー１４とを備えている。
【００３０】
（ホイールディスク及びリム）
図１に示すように、本実施形態でのホイールディスク１１は、その外周側でリム１２を連結する４本の連結部１３を有している。これら連結部１３には、図１及び図２に示すように、中空部１７ａが形成されている。これら中空部１７ａは、タイヤ２の空気室２１（図２参照）に開口すると共に、ホイールディスク１１内で延びて後記するバルブホルダ装着孔１６に開口している。この中空部１７ａは、後記するバルブホルダ５に形成される連通孔６４（図６参照）と共に、特許請求の範囲にいう「エア流通路」を構成している。
【００３１】
リム１２の外周側には、図２に示すように、環状壁１５が形成されている。この環状壁１５は、タイヤ２の内面と共に空気室２１を画成している。
【００３２】
ホイールディスク１１の軸心にはバルブホルダ５が装着されるバルブホルダ装着孔１６が形成されている。このバルブホルダ装着孔１６は、その断面が円形であり、図３及び図４に示すように、ホイール１の表側Ｘ（図３参照）から裏側Ｙ（図３参照）に向けて内径が段階的に小さくなっていく第１内周面１６ａ、第２内周面１６ｂ及び第３内周面１６ｃと、第１内周面１６ａ及び第２内周面１６ｂの間に形成された第１テーパ面１６ｄと、第２内周面１６ｂ及び第３内周面１６ｃ間に形成された第２テーパ面１６ｅとからなっている。そして、第２内周面１６ｂには、この第２内周面１６ｂを周回するように環状溝１８が形成されている。前記中空部１７ａの一端は、この環状溝１８に開口するようになっている。この環状溝１８は、中空部１７ａと、後記するバルブホルダ５に形成される連通孔６４（図６参照）との間のエアの流通を仲介するものであり、中空部１７ａの位置と連通孔６４の位置とが周方向にずれたとしても、中空部１７ａと連通孔６４との間のエアの流通を維持させるようになっている。なお、本実施形態でのホイールディスク１１及びリム１２は、アルミニウム合金を素材とする鋳造成形品である。
【００３３】
（バルブホルダ）
バルブホルダ５は、厚みをもった円盤状部材であり、図３に示すように、ホイール１の表側Ｘ（図３参照）から裏側Ｙ（図３参照）に向けてその外径が段階的に小さくなっていく第１外周面６１ａ、第２外周面６１ｂ及び第３外周面６１ｃと、第１外周面６１ａ及び第２外周面６１ｂの間に形成された第１テーパ面６１ｄと、第２外周面６１ｂ及び第３外周面６１ｃの間に形成された第２テーパ面６１ｅとを有している。これら第１外周面６１ａ、第２外周面６１ｂ及び第３外周面６１ｃ、並びに第１テーパ面６１ｄ及び第２テーパ面６１ｅは、バルブホルダ装着孔１６の第１内周面１６ａ、第２内周面１６ｂ及び第３内周面１６ｃ、並びに第１テーパ面１６ｄ及び第２テーパ面１６ｅとそれぞれ対応している。そして、バルブホルダ５の第１外周面６１ａ、第２外周面６１ｂ及び第３外周面６１ｃは、第１内周面１６ａ、第２内周面１６ｂ及び第３内周面１６ｃに所定の締め代をもって内嵌されるように圧入されている。また、バルブホルダ５の第１テーパ面６１ｄと、バルブホルダ装着孔１６の第１テーパ面１６ｄとの間及びバルブホルダ５の第２テーパ面６１ｅと、バルブホルダ装着孔１６の第２テーパ面１６ｅとの間には、シール材Ｓ１が挟み込まれている。このシール材Ｓ１は、第１テーパ面１６ｄ及び第１テーパ面６１ｄの間、並びに第２テーパ面１６ｅ及び第２テーパ面６１ｅの間の気密を保つものであり、このシール材Ｓ１としては、例えば、金属シール、シリコーンゴム等の樹脂シール、シリコーングリス等の液状シール、紙等が挙げられる。
【００３４】
バルブホルダ５には、図４に示すように、その軸心に空気圧センサユニット７が嵌入される凹部５ａが形成されている。本実施形態での凹部５ａは、略円柱状の空間を形成している。そして、図５に示すように、この凹部５ａの開口近傍の周面には、この周面を周回する環状のカバー装着溝１４ａが形成されている。このカバー装着溝１４ａには、カバー１４（図３参照）の縁部が嵌め込まれるようになっている。凹部５ａの底部には、タイヤバルブ８を保持するタイヤバルブ保持孔５ｂが形成されている。このタイヤバルブ保持孔５ｂは、図５に示すように、連通孔６４に通じている。
【００３５】
連通孔６４は、図６を併せて参照すると明らかなように、タイヤバルブ保持孔５ｂから９０°の角度間隔で４方向に延びると共に、延びた先端のそれぞれが第２外周面６１ｂに開口して、バルブホルダ装着孔１６の第２内周面１６ｂ（図３参照）に形成された環状溝１８に臨んでいる。この連通孔６４は、ホイールディスク１１に形成された前記中空部１７ａ（図３参照）と共に、特許請求の範囲にいう「エア流通路」を構成している。
【００３６】
このような連通孔６４と中空部１７ａとの開口は、環状溝１８を介して向き合うように配置されている。そして、連通孔６４と中空部１７ａとのエアの流通は、前記したように、この環状溝１８を介して行われるため、中空部１７ａの位置と連通孔６４の位置とが周方向にずれたとしても、エアの流通は維持される。このようなバルブホルダ５の材質としては、例えば、ＡＢＳ（Acrylonitrile Butadiene Styrene）樹脂、変性ＰＰＥ（Polyphenilene Eter）樹脂等の合成樹脂が挙げられる。
【００３７】
（タイヤバルブ）
タイヤバルブ８は、図５に示すように、タイヤバルブ本体８１と、このタイヤバルブ本体８１をその内周面で保持する外筒部８２とで構成されている。タイヤバルブ本体８１は、公知の構造のものでよく、例えば、管状の胴部材８１ａと、この胴部材８１ａ内に挿通されて胴部材８１ａの先端からその一部を突出させた軸部材８１ｂと、この軸部材８１ｂに取り付けられて胴部材８１ａの後端を塞ぐ弁８１ｃと、胴部材８１ａ内に配設されて軸部材８１ｂを胴部材８１ａの先端方向に付勢するバネ（図示せず）とを主に備えている。
【００３８】
このタイヤバルブ本体８１は、胴部材８１ａの先端から突出した軸部材８１ｂをバネの付勢力に抗して胴部材８１ａの後端方向に押し付けると、胴部材８１ａの後端を塞ぐ弁８１ｃが開かれるようになっている。また、このタイヤバルブ本体８１は、軸部材８１ｂが押し付け力から解放されると、軸部材８１ｂがバネの付勢力で胴部材８１ａの先端方向に移動することによって、弁８１ｃが胴部材８１ａの後端を塞ぐようになっている。このタイヤバルブ本体８１は、外筒部８２内で保持されており、タイヤバルブ本体８１と外筒部８２の間には、シール材Ｓ２が配設されている。このシール材Ｓ２の材質としては、例えば、シリコーンゴム等の弾性ゴム材が挙げられる。
【００３９】
このようなタイヤバルブ本体８１を保持する外筒部８２は、タイヤバルブ本体８１の胴部材８１ａの先端が、凹部５ａ側を向き、そして胴部材８１ａの後端が連通孔６４側を向くようにタイヤバルブ保持孔５ｂに圧入されて保持されている。また、この外筒部８２の一部は、凹部５ａ内に突出しており、突出した外筒部８２の周面には、雄ねじ８２ａが刻まれている。この外筒部８２の雄ねじ８２ａには、次に説明する空気圧センサユニット７のコネクタ７４に刻まれた雌ねじ７４ｇ（図８参照）が螺合するようになっている。
【００４０】
（空気圧センサユニット）
空気圧センサユニット７は、図４に示すように、その外形が円柱状に形成されている。この空気圧センサユニット７は、図７に示すように、ケーシング７１と、空気圧センサ７３ａと、温度センサ７３ｂと、ＣＰＵ（Central Processing Unit）７３ｃと、メモリＩＣ７３ｄと、トランスミッタ７３ｅと、アンテナ７３ｆと、コネクタ７４と、エアバルブ７５とを備えている。
【００４１】
ケーシング７１は、空気圧センサユニット７の外形を形作ると共に、その内部には気室７２が形成されている。このケーシング７１の材質としては、例えば、ＡＢＳ（Acrylonitrile Butadiene Styrene）樹脂、変性ＰＰＥ（Polyphenilene Eter）樹脂等の合成樹脂が挙げられる。
【００４２】
空気圧センサ７３ａ及び温度センサ７３ｂは、気室７２内に配置されており、ＣＰＵ７３ｃ、メモリＩＣ７３ｄ、トランスミッタ７３ｅ及びアンテナ７３ｆは、ケーシング７１自体に埋め込まれている。これら空気圧センサ７３ａ、温度センサ７３ｂ、ＣＰＵ７３ｃ、メモリＩＣ７３ｄ、トランスミッタ７３ｅ及びアンテナ７３ｆは、例えば、車体側に配置された図示しないレシーバと共に、ＴＰＭＳ（Tire Pressure Monitoring System）を構成することができるようになっている。つまり、空気圧センサ７３ａから圧力検出信号及び温度センサ７３ｂからの温度検出信号を入力したＣＰＵ７３ｃは、メモリＩＣ７３ｄに記録されたタイヤ２（図１参照）の識別ＩＤを参照して圧力検出信号及び温度検出信号に識別ＩＤフラグを付与すると共に、トランスミッタ７３ｅに対してこれら圧力検出信号及び温度検出信号をレシーバに向けて送信するように指令する指令信号を出力するようになっている。そして、この指令信号を入力したトランスミッタ７３ｅは、これら圧力検出信号及び温度検出信号を、アンテナ７３ｆを介してレシーバに向けて送信するようになっている。なお、温度センサ７３ｂ、ＣＰＵ７３ｃ、メモリＩＣ７３ｄ及びトランスミッタ７３ｅへの電力の供給は、例えば、気室７２に配設したバッテリ（図示せず）で行ってもよいし、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）方式のように、外部から受けた電波を電力に変換して使用する方式を採用して行ってもよい。
【００４３】
コネクタ７４は、前記したバルブホルダ５側のタイヤバルブ８（図３参照）と空気圧センサユニット７とを着脱自在に接合するとともに、タイヤ２の空気室２１（図２参照）と気室７２とを、タイヤバルブ８を介して連通させるようになっている。このコネクタ７４は、図８に示すように、タイヤバルブ８に接合される接合部７４ａと、この接合部７４ａをケーシング７１に連結する連結部７４ｂと、接合部７４ａ及び連結部７４ｂを仕切る仕切り部７４ｄとを備えている。接合部７４ａは、管状に形成されており、タイヤバルブ８を受け入れる側に開口すると共に、その内周面にはタイヤバルブ８の外筒部８２の周面に刻まれた雄ねじ８２ａ（図５参照）に螺合させる雌ねじ７４ｇが刻まれている。連結部７４ｂは、管状に形成されており、ケーシング７１に接続される側は、気室７２に開口している。仕切り部７４ｄには、接合部７４ａ内に向けて突出した突起部７４ｅが形成されていると共に、この突起部７４ｅ周りに孔７４ｆが形成されている。接合部７４ａ内と連結部７４ｂとは、この孔７４ｆによって連通するようになっている。突起部７４ｅは、後記するように、接合部７４ａとタイヤバルブ８の外筒部８２（図５参照）とが接合された際に、タイヤバルブ８の軸部材８１ｂを連通孔６４（図５参照）側に向けて押し込むものである。そして、この突起部７４ｅを囲い込むように接合部７４ａ内には環状のシール材Ｓ３が配設されている。このシール材Ｓ３は、接合部７４ａとタイヤバルブ８の外筒部８２（図５参照）とが接合された際に、気密を確保するためのものである。シール材Ｓ３の材質としては、例えば、シリコーンゴム等の弾性ゴム材が挙げられる。
【００４４】
エアバルブ７５は、図７に示すように、エアバルブ装着孔７５ｂに圧入されて保持されている。このエアバルブ装着孔７５ｂは、前記コネクタ７４が形成されたケーシング７１の反対側でこのケーシング７１に穿たれて、気室７２に連通するように形成されている。このエアバルブ７５は、本実施形態では前記タイヤバルブ８（図５参照）と同様の構成のものが使用されている。このエアバルブ７５が空気圧センサユニット７から露出する先端には、図４に示すように、防塵キャップ７５ａが装着されている。
【００４５】
（カバー）
カバー１４は、一側が凹状に形成され、他側が凸状に形成された略皿状体であり、図３に示すように、バルブホルダ７上で空気圧センサユニット７を覆うように凹状に形成された一側が空気圧センサユニット７と向き合うように配置されている。そして、このカバー１４は、その縁部１４ｂがバルブホルダ５に形成されたカバー装着溝１４ａに嵌め込まれることによってバルブホルダ５に取り付けられている。このカバー１４の材質としては、例えば、ＡＢＳ（Acrylonitrile Butadiene Styrene）樹脂、変性ＰＰＥ（Polyphenilene Eter）樹脂等の合成樹脂が挙げられる。
このカバー１４は、バルブホルダ７上で空気圧センサユニット７を覆うことによって、空気圧センサユニット７を防振し、防水し、そして、外気温度の急激な変化から空気圧センサユニット７を保護するようになっている。また、このカバー１４は、バルブホルダ７上で空気圧センサユニット７を覆うことによって、万が一、空気圧センサユニット７がバルブホルダ７の凹部５ａから外れたとしても、外れた空気圧センサユニット７がホイールディスク１１から脱離しないようにしている。
【００４６】
次に、本実施形態に係るホイール１の作用について適宜図面を参照しながら説明する。参照する図面において、図９（ａ）及び図９（ｂ）は、コネクタ７４とタイヤバルブ８との接合状態を示す模式図である。
【００４７】
バルブホルダ５（図３参照）と空気圧センサユニット７（図３参照）とが接合されていない状態では、図９（ａ）に示すように、タイヤバルブ８の軸部材８１ｂは、タイヤバルブ本体８１内に押し込められておらず、タイヤバルブ本体８１の胴部材８１ａの後端は弁８１ｃで閉じられている。したがって、空気室２１（図２参照）に充填されたエアは、タイヤバルブ８を介して漏れ出ることはない。
【００４８】
次に、バルブホルダ５の凹部５ａ（図５参照）に、空気圧センサユニット７（図７参照）をそのコネクタ７４（図７参照）側から嵌入させると共に、コネクタ７４の雌ねじ７４ｇをタイヤバルブ８の外筒部８２（図５参照）に形成された雄ねじ８２ａ（図５参照）に螺合させる。このようにタイヤバルブ８にコネクタ７４が接合されることによって、空気圧センサユニット７は、バルブホルダ５を介してホイールディスク１１（図３参照）と一体になる。
【００４９】
このときコネクタ７４の突起部７４ｅは、図９（ｂ）に示すように、タイヤバルブ８の胴部材８１ａの先端から突出している軸部材８１ｂを胴部材８１ａ内に押し込める。そして、この軸部材８１ｂに接続されて胴部材８１ａの後端を塞ぐ弁８１ｃは、その後端を開放する。このように胴部材８１ａの後端が開放されると、胴部材８１ａの後端側のエアは、タイヤバルブ本体８１を介して、コネクタ７４側の連結部７４ｂ内に流れ込んでいく。その一方で、コネクタ７４のシール材Ｓ３は、タイヤバルブ８の胴部材８１ａの先端に当接することによって、コネクタ７４及びタイヤバルブ８を気密に接合させる。
【００５０】
そして、コネクタ７４側の連結部７４ｂ内に流れ込んだエアは、空気圧センサユニット７の気室７２に流れ込んでいく。つまり、図２に示すように、タイヤ２の空気室２１内に充填されたエアは、連結部１３の中空部１７ａ、バルブホルダ５の連通孔６４、タイヤバルブ８及びコネクタ７４を介して、気室７２内に流れ込む。そして、タイヤ２の空気室２１内の空気圧と気室７２内の空気圧とは等しくなる。
【００５１】
一方、図７に示す気室７２内に配置された空気圧センサ７３ａは、気室７２内の空気圧を検出してその圧力検出信号をＣＰＵ７３ｃに向けて出力する。また、温度センサ７３ｂは、気室７２内の温度を検出してその温度検出信号をＣＰＵ７３ｃに向けて出力する。これら圧力検出信号及び温度検出信号を入力したＣＰＵ７３ｃは、メモリＩＣ７３ｄに記録されたタイヤ２（図１参照）の識別ＩＤを参照して圧力検出信号及び温度検出信号に識別ＩＤフラグを付与する。そして、識別ＩＤフラグを付与した圧力検出信号及び温度検出信号をトランスミッタ７３ｅに出力すると共に、トランスミッタ７３ｅに対してこれら圧力検出信号及び温度検出信号をレシーバに向けて送信するように指令する指令信号を出力する。一方、この指令信号を入力したトランスミッタ７３ｅは、入力した圧力検出信号及び温度検出信号を、アンテナ７３ｆを介してレシーバに向けて送信する。この無線送信された圧力検出信号及び温度検出信号に基づいてレシーバは、気室７２内の空気圧及び温度をモニタリングする。このようにモニタリングされた気室７２内の空気圧によって、タイヤ２（図１参照）の空気圧が正常値であるか否かが判断される。したがって、モニタリングされる気室７２内の空気圧及び温度の変化によって、車両の走行時にタイヤ２がパンクしたか否かが瞬時に判断されるのはもちろんのこと、徐々にエアが漏れていくパンクをもが判断される。
【００５２】
また、この空気圧センサユニット７は、エアバルブ７５（図７参照）を有しているため、このエアバルブ７５を介して気室７２内へのエアの充填が可能となる。つまり、このエアバルブ７５を介して、タイヤ２の空気室２１へのエアの充填が可能となる。
【００５３】
また、このような空気圧センサユニット７がバルブホルダ５から取り外された際には、コネクタ７４の突起部７４ｅでタイヤバルブ８の胴部材８１ａ内に押し込められていた軸部材８１ｂが、胴部材８１ａ内に配設された図示しないバネの付勢力によってもとの位置に戻る。つまり、胴部材８１ａの後端は、弁８１ｃによって塞がれる。したがって、バルブホルダ５から空気圧センサユニット７が取り外されたとしても、タイヤバルブ８からタイヤ２の空気室２１内のエアが漏れ出ることは避けられる。
また、バルブホルダ５から空気圧センサユニット７を取り外した際のタイヤバルブ８からは、タイヤ２の空気室２１内へのエアの充填が可能となっている。つまり、その際、タイヤバルブ８は、コンベンショナルバルブ（通常バルブ）として使用される。
【００５４】
以上のような本実施形態に係るホイール１によれば、空気圧センサユニット７がバルブホルダ５を介してホイールディスク１１に取り付けられているため、空気圧センサがリムに取り付けられた従来のホイールのように、タイヤ２を取り外さなくとも、空気圧センサユニット７を交換することによって空気圧センサ７３ａを容易に交換することができる。また、空気圧センサユニット７を交換することによって、温度センサ７３ｂ、ＣＰＵ７３ｃ、メモリＩＣ７３ｄ、トランスミッタ７３ｅ及びアンテナ７３ｆの交換や、ＣＰＵ７３ｃ等に電力を供給する電源（図示せず）を備える場合には、この電源の交換を容易に行うことができる。
【００５５】
また、このホイール１によれば、空気圧センサユニット７の気室７２内に空気圧センサ７３ａ等を配設するための平坦面を確保することができる。つまり、このホイール１では、空気圧センサユニットがリムの環状壁に取り付けられた従来のホイールのように、ホイールの径に応じて空気圧センサの形状を変更する必要がない。したがって、このホイール１は、使用される空気圧センサ７３ａに、径が異なるホイール同士での互換性を付与することができる。
【００５６】
また、このホイール１によれば、空気圧センサユニット７がホイールディスク１１に着脱自在に取り付けられているので、例えば、ノーマルタイヤが装着されたホイール１を冬季用のスタッドレスタイヤが装着されたホイール１に、またはこの逆に急遽履き替える際にも、容易に空気圧センサユニット７を交換することができる。
【００５７】
また、このホイール１では、空気圧センサユニット７がホイールディスク１１に取り付けられているので、空気圧センサがリムに取り付けられた従来のホイールと比較して、車両の走行時にホイールの回転による遠心力の影響が低減される。したがって、このホイール１によれば、従来のホイールと比較して、空気圧センサ７３ａの取り付け構造を強固にしたり、空気圧センサ７３ａの耐久性を高めなくともよい。つまり、このホイール１によれば、空気圧センサ７３ａの取り付け構造や空気圧センサ７３ａの構造を簡単化することができるので製造コストを低減化することができる。
【００５８】
また、このホイール１では、空気圧センサユニット７がホイールディスク１１に取り付けられているので、空気圧センサがリムに取り付けられた従来のホイールのように、タイヤの交換時にタイヤをリムに脱着する際に、タイヤの脱着に使用される治具が空気圧センサに接触する恐れがない。したがって、このホイール１によれば、タイヤの交換時における空気圧センサ７３ａの破損を回避することができる。また、このホイール１によれば、空気圧センサユニット７がホイールディスク１１に着脱自在に取り付けられているので、タイヤの交換時に空気圧センサユニット７をホイールディスク１１から取り外しておけば、タイヤの交換時における空気圧センサ７３ａの破損は確実に回避することができる。
【００５９】
また、このホイール１では、空気圧センサユニット７がホイールディスク１１の軸心に取り付けられている。その結果、このホイール１では、空気圧センサがリムに取り付けられた従来のホイールと比較して、空気圧センサユニット７が静的ホイールバランスに与える影響が少ない。したがって、このホイール１によれば、タイヤへのバランスウェイトの取り付け量を低減することができる。
【００６０】
また、このホイール１では、バルブホルダ５の第１テーパ面６１ｄと、バルブホルダ装着孔１６の第１テーパ面１６ｄとの間及びバルブホルダ５の第２テーパ面６１ｅと、バルブホルダ装着孔１６の第２テーパ面１６ｅとの間に、シール材Ｓ１が挟み込まれている。したがって、このホイール１によれば、バルブホルダ５とホイールディスク１１との接合面における気密性が高められているので、タイヤ２の空気室２１に充填されたエアのリークを回避することができる。
【００６１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態には限定されない。例えば、前記実施形態では、バルブホルダ５側のタイヤバルブ８と、空気圧センサユニット７のコネクタ７４とを螺合させることによって、空気圧センサユニット７をホイールディスク１１に着脱自在に取り付けているが、本発明はこれに限定するものではなく、他の接合方法によって、空気圧センサユニット７をホイールディスク１１に着脱自在に取り付けるものであってもよい。その具体例としては、例えば、ソケット状のコネクタをタイヤバルブ８に差し込んで、コネクタの緊縮力でコネクタをタイヤバルブ８に接合するものであってもよい。
【００６２】
また、前記実施形態では、バルブホルダ５側のタイヤバルブ８と、空気圧センサユニット７のコネクタ７４とを螺合させることによって、空気圧センサユニット７をホイールディスク１１に着脱自在に取り付けているが、本発明におけるこの取り付け構造は、これに限定するものではない。例えば、図１０に示すように、バルブホルダ５の凹部５ａ（図４参照）の内周面に形成した雌ねじ５１ａと、空気圧センサユニット７のケーシング７１の外周面に形成した雄ねじ７１ａとを螺合させることによって、空気圧センサユニット７をホイールディスク１１に着脱自在に取り付けるものであってもよい。なお、ケーシング７１とバルブホルダ５の間には、前記したシール材Ｓ２と同様の材質のシール材Ｓ４が配設されることが好ましい。
【００６３】
また、本発明におけるこの取り付け構造は、例えば、図１１（ａ）に示すように、空気圧センサユニット７のケーシング７１に形成した突出片Ｔを、バルブホルダ５側に形成した溝５２で保持するものであってもよい。
【００６４】
この取り付け構造において、突出片Ｔは、ケーシング７１の外周面であって、バルブホルダ５と向き合う側の端近傍で、その周方向に沿うように複数形成されている。また、バルブホルダ５の凹部５ａの内周面には、突出片Ｔを受け入れる溝５１が、突出片Ｔの形成位置に対応するように、凹部５ａの開口部から凹部５ａの底部に向かって延びるように複数形成されている。そして、各溝５１は、凹部５ａの底部から内周面の周方向の一方側に折れ曲がって、溝５２を形成している。
【００６５】
この取り付け構造では、まず、ケーシング７１に形成された各突出片Ｔが、バルブホルダ５に形成された各溝５１に嵌入されると共に、空気圧センサユニット７がバルブホルダ５の凹部５ａに嵌入される。そして、空気圧センサユニット７を回転させて各突出片Ｔを各溝５２に嵌入させることによって、空気圧センサユニット７は、バルブホルダ５に取り付けられる。また、このような取り付け構造では、空気圧センサユニット７のケーシング７１と、バルブホルダ５の凹部５ａとの間を気密に封止するシール材が配設されることが好ましく、この形態では、バルブホルダ５と向き合う側のケーシング７１の端面にシール材Ｓ５が配設されている。このシール材Ｓ５の材質としては、前記したシール材Ｓ２と同様のものが挙げられる。
【００６６】
また、このような取り付け構造には、各突出片Ｔが各溝５２の位置でより強固に保持されるように、ロック／アンロック機構が配設されていることが好ましい。このようなロック／アンロック機構としては、各突出片Ｔが各溝５２の位置に着脱自在に保持されれば特に制限はなく、ここでの形態は、次のようなロック／アンロック機構が採用されている。
【００６７】
ここでのロック／アンロック機構は、図１１（ａ）に示すように、主に、空気圧センサユニット７のケーシング７１に配設されたロックピン８０ａと、バルブホルダ５の凹部５ａの底部に形成された窪み８０ｂとで構成されている。
【００６８】
ロックピン８０ａは、図１１（ｂ）に示すように、ケーシング７１の上面（ホイール１の表側Ｘ（図３参照）の面）から下面に向けて貫通する孔８０ｄ内に挿通されている。そして、このロックピン８０ａは、孔８０ｄ内に配設されたバネ８０ｃによって、ケーシング７１の下面側に向けて付勢されると共に、その先端部が、ケーシング７１の下面から外方向に突き出ている。
【００６９】
バルブホルダ５側の窪み８０ｂは、空気圧センサユニット７がバルブホルダ５の凹部５ａに嵌め込まれて、各突出片Ｔが各溝５２の位置に配置された際に、ケーシング７１の下面から外方向に突き出たロックピン８０ａの先端部が嵌り込む位置に形成されている。
【００７０】
このロック／アンロック機構では、空気圧センサユニット７がバルブホルダ５の凹部５ａに嵌め込まれて、各突出片Ｔが各溝５２の位置に配置された際に、ケーシング７１の下面から外方向に突き出たロックピン８０ａの先端部が嵌り込むことによって、凹部５ａ内における空気圧センサユニット７の回転は制止される。つまり、各突出片Ｔが各溝５２から抜け出ることがない。つまり、空気圧センサユニット７はより強固にバルブホルダ５に取り付けられる。
その一方で、ロックピン８０ａをバネ８０ｃの付勢力に抗して引っ張って、ロックピン８０ａの先端部を窪み８０ｂから脱離させれば、空気圧センサユニット７を回転させて各突出片Ｔを各溝５２から各溝５１に向けて移動させることができるようになる。その結果、空気圧センサユニット７は、バルブホルダ５から取り外すことができるようになる。
【００７１】
また、本発明は、ケーシング７１が、図１２に示すように、ケーシング本体７１ｂと、蓋体７１ｃとで構成されるものであってもよい。このケーシング７１では、ケーシング本体７１ｂ側に形成された雌ねじ７２ａに、蓋体７１ｃ側に形成された雄ねじ７３ｇが螺合することによって、ケーシング本体７１ｂ内に気室７２が形成されている。なお、このようなケーシング７１には、ケーシング本体７１ｂと蓋体７１ｃとの間にシール材Ｓ６が配設されていてもよい。このシール材Ｓ６の材質としては、前記したシール材Ｓ２と同様のものが挙げられる。
【００７２】
このようなケーシング７１によれば、蓋体７１ｃをケーシング本体７１ｂから取り外すことによって、気室７２内に配置された空気圧センサ７３ａ及び温度センサ７３ｂの交換が可能となると共に、図１２に示すように、蓋体７１ｃに、ＣＰＵ７３ｃ、メモリＩＣ７３ｄ、トランスミッタ７３ｅ及びアンテナ７３ｆが埋め込まれている場合には、蓋７１ｃを取り替えることによって、これらＣＰＵ７３ｃ、メモリＩＣ７３ｄ、トランスミッタ７３ｅ及びアンテナ７３ｆの交換が可能となる。
【００７３】
また、前記実施形態では、バルブホルダ５に形成された連通孔６４が４本で構成されているが、この連通孔６４は１本であっても、あるいは５本以上であってもよい。また、本実施形態での連通孔６４は、直線状に延びているが、本発明は、これに限定されるものではなく、曲線状に延びるものであってもよい。
【００７４】
また、前記実施形態では、空気圧センサユニット７がバルブホルダ５の凹部５ａから外方向に突出するように取り付けられているが、本発明はこれに限定されるものではなく、空気圧センサユニット７の全体がバルブホルダ５の凹部５ａに収まるようなものであってもよい。この際、空気圧センサユニット７の上面（ホイール１の表側Ｘ（図３参照）の面）が、バルブホルダ５の上面（ホイール１の表側Ｘ（図３参照）の面）と面一になるように空気圧センサユニット７が取り付けられてもよいし、空気圧センサユニット７の上面が、バルブホルダ５の上面からホイール１の裏側Ｙ（図３参照）に向けて後退するように空気圧センサユニット７が取り付けられてもよい。
【００７５】
また、前記実施形態では、バルブホルダ５に装着されたタイヤバルブ８の先端が、タイヤバルブ保持孔５ｂから突出するように配設されているが、本発明は、タイヤバルブ８の先端がタイヤバルブ保持孔５ｂ内に収まるようなものであってもよい。
【００７６】
また、前記実施形態では、空気圧センサユニット７のエアバルブ７５の先端が、空気圧センサユニット７から突出するように配設されているが、本発明は、エアバルブ７５の先端がエアバルブ装着孔７５ｂ内に収まるようなものであってもよい。
【００７７】
また、前記実施形態では、バルブホルダ５がホイールディスク１１の軸心に取り付けられているが、本発明はこれに限定されるものではなく、バルブホルダ５が取り付けられるホイールディスク１１の位置に制限はない。また、タイヤバルブ８が取り付けられる位置は、バルブホルダ５の軸心に限定されない。
【００７８】
また、前記実施形態では、ホイールディスク１１の連結部１３に形成された中空部１７ａ及びバルブホルダ５の連通孔６４が特許請求の範囲にいう「エア流通路」を構成しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、このエア流通路は、例えばタイヤ２の空気室２１とタイヤバルブ８とを繋ぐパイプ等の連通部材であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の実施形態に係るホイールが組み付けられた車輪の全体斜視図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ線における断面図である。
【図３】図２中のＢで示される部分を拡大した部分拡大図である。
【図４】図１中のホイールディスクからバルブホルダ及び空気圧センサユニットを取り外した様子を示す分解斜視図である。
【図５】図４中のＤ−Ｄ線におけるバルブホルダの断面図である。
【図６】図３中のＣ−Ｃ線における断面図である。
【図７】図４中のＥ−Ｅ線における空気圧センサの断面図である。
【図８】図７中のＦで示される分部を拡大した部分拡大図である。
【図９】（ａ）及び（ｂ）は、コネクタとタイヤバルブとの接合状態を示す模式図である。
【図１０】他の実施形態に係るホイールにおけるバルブホルダに対する空気圧センサユニットの取り付け構造を示す図である。
【図１１】（ａ）及び（ｂ）は、他の実施形態に係るホイールにおけるバルブホルダに対する空気圧センサユニットの取り付け構造を示す図である。
【図１２】他の実施形態に係るホイールのケーシングを示す図である。
【符号の説明】
【００８０】
１      ホイール
２      タイヤ
５      バルブホルダ
５ａ    凹部
７      空気圧センサユニット
８      タイヤバルブ
１１    ホイールディスク
１２    リム
１６    バルブホルダ装着孔
１７ａ  中空部（エア流通路）
２１    空気室
６４    連通孔（エア流通路）
７１    ケーシング
７２    気室
７３ａ  空気圧センサ
７４    コネクタ
７５    エアバルブ
【図１】
2005153769.tif 000003
【図２】
2005153769.tif 000004
【図３】
2005153769.tif 000005
【図４】
2005153769.tif 000006
【図５】
2005153769.tif 000007
【図６】
2005153769.tif 000008
【図７】
2005153769.tif 000009
【図８】
2005153769.tif 000010
【図９】
2005153769.tif 000011
【図１０】
2005153769.tif 000012
【図１１】
2005153769.tif 000013
【図１２】
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