(57)【要約】【課題】基板の撓みを抑制することが可能なタイヤ状態監視装置用送信機のケーシング構造を提供すること。【解決手段】基板８０は、基板段差部２１１と蓋２４０の周縁２４１との間に係止されている。このため、ケーシング本体２１０内において、基板８０の上面側と基板８０の下面側とには空間が形成されている。３つの連通孔１３０を介して基板８０の上面側と基板８０の下面側とが連通している。このため、基板８０の上面側と基板８０の下面側とには、同じ空気圧が加わる。従って、基板８０が撓むことはない。よって、基板８０に実装された電子部品にストレスが加わることもない。【選択図】    図４
2005047466.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のタイヤに設けられ、そのタイヤの状態を計測するための計測手段を有し、その計測手段によって計測されたタイヤの状態を示すデータを無線送信するタイヤ状態監視装置用送信機のケーシング構造であって、
その送信機は、ケーシングに収容され、
その送信機における基板の上面側と基板の下面側とに同一の空気圧が加わるようにしたタイヤ状態監視装置用送信機のケーシング構造。
【請求項２】
請求項１に記載のタイヤ状態監視装置用送信機のケーシング構造において、
ケーシングには、送信機の基板を支持する支持手段が設けられ、
その支持手段は、基板の上面側と基板の下面側とに空間を形成するタイヤ状態監視装置用送信機のケーシング構造。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のタイヤ状態監視装置用送信機のケーシング構造において、
送信機の基板には、基板の上面側と基板の下面側との間を連通する連通孔が透設されているタイヤ状態監視装置用送信機のケーシング構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ状態監視装置用送信機のケーシング構造に関し、より詳しくはタイヤ空気圧等のタイヤ状態を車室内から確認できる無線方式のタイヤ状態監視装置における送信機のケーシング構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両に装着された複数のタイヤの状態を車室内で確認するために、無線方式のタイヤ状態監視装置が提案されている。そのタイヤ状態監視装置は、各タイヤのホイールに設けられた送信機と、車両の車体に設けられた受信機とを備えている。各送信機は、対応するタイヤの空気圧や温度等の状態を計測して、その計測された状態を示すデータを無線送信する。一方、受信機は、送信機から無線送信されたデータをアンテナで受信して、各タイヤの状態を示すデータを、例えば車両の運転席に設けられた表示器に表示する。
【０００３】
送信機は、圧力センサや送信アンテナ等の電子部品から構成され、それらの電子部品は基板に実装されている。電子部品が実装された基板は、ケーシング内に収容されている。送信機の耐湿性、耐水性等の耐環境性を確保するために、圧力センサのダイヤフラムを除いて、ケーシング内を例えばシリコン系のポッティング材で充填している。その結果、圧力センサのダイヤフラムを除く、基板の上面及び下面は、ポッティング材で覆われている。ケーシングの開口部を覆う蓋には、圧力センサでタイヤ内の空気圧を計測するための通気孔（図示略）が透設されている。このため、タイヤ内の空気圧とケーシング内の空気圧とが同一に維持される（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−１１２５０６号公報
【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、基板の下面は、ポッティング材で覆われている。そのポッティング材は、剛体のケーシングで覆われている。すなわち、基板の下面とケーシングとの間は、ポッティング材で充填されている。その結果、空気をタイヤ内に充填しても、空気圧は剛体のケーシングに加わり、基板の下面に加わることはない。一方、基板の上面は、圧力センサのダイヤフラムを除いて、ポッティング材で覆われている。その結果、空気をタイヤ内に充填すると、空気圧が通気孔を介して基板上のポッティング材に加わる。その結果、ポッティング材を介して基板や基板上の電子部品も加圧される。
【０００５】
基板の外形付近は、ケーシングに一体成形されたボスで固定されている。このため、基板や基板上の電子部品が加圧されると、基板の下面のポッティング材が押圧され、基板とケーシングとの隙間から基板の上面側に移動する。このため、基板の中央が下方へ撓む。その結果、基板の撓みに位置する電子部品にストレスが加わる。ここで、タイヤ内の空気圧を考慮して、基板を厚くすることも考えられる。しかし、基板を厚くすると、送信機の重量が僅かながら増加する。送信機の重量増加は僅かであっても、タイヤの回転に伴う遠心力は重量に比例して増加する。従って、基板を厚くすることは、得策ではない。しかも、基板を厚くすることは、送信機を収容するケーシングの小型化にも反する。
【０００６】
本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、その目的は、基板の撓みを抑制することが可能なタイヤ状態監視装置用送信機のケーシング構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明では、車両のタイヤに設けられ、そのタイヤの状態を計測するための計測手段を有し、その計測手段によって計測されたタイヤの状態を示すデータを無線送信するタイヤ状態監視装置用送信機のケーシング構造であって、その送信機は、ケーシングに収容され、その送信機における基板の上面側と基板の下面側とに同一の空気圧が加わるようにした。
【０００８】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のタイヤ状態監視装置用送信機のケーシング構造において、ケーシングには、送信機の基板を支持する支持手段が設けられ、その支持手段は、基板の上面側と基板の下面側とに空間を形成する。
【０００９】
請求項３に記載の発明では、請求項１または請求項２に記載のタイヤ状態監視装置用送信機のケーシング構造において、送信機の基板には、基板の上面側と基板の下面側との間を連通する連通孔が透設されている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、基板の撓みを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明に係るタイヤ状態監視装置を自動車等の車両に具体化した一実施形態について図面を用いて説明する。
図１に示すように、タイヤ状態監視装置１は、車両１０の４つのタイヤ２０に設けられた４つの送信機３０と、車両１０の車体１１に設けられた１つの受信機４０とを備えている。
【００１２】
各送信機３０は、それぞれ対応するタイヤ２０のホイール２１に固定されている。そして、各送信機３０は、対応するタイヤ２０の状態、すなわち対応するタイヤ２０内の空気圧を計測して、その計測によって得られた空気圧データを含むデータを無線送信する。
【００１３】
受信機４０は、車体１１の所定箇所に設置され、例えば車両１０のバッテリ（図示略）からの電力によって動作する。受信機４０は、１つの受信アンテナ４１を備え、ケーブル４２を介して受信機４０に接続されている。受信機４０は、各送信機３０から送信されたデータを受信アンテナ４１を介して受信する。
【００１４】
表示器５０は、車室内等、車両１０の運転者の視認範囲に配置される。この表示器５０は、ケーブル４３を介して受信機４０に接続されている。
図２に示すように、各送信機３０は、マイクロコンピュータ等よりなる送信コントローラ３１を備える。送信コントローラ３１は、例えば、中央処理装置（ＣＰＵ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）及びランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を備えている。送信コントローラ３１の内部メモリ、例えばＲＯＭには、予め固有のＩＤコードが登録されている。このＩＤコードは、車両１０に設けられる４つの送信機３０を識別するために利用される。
【００１５】
圧力センサ３２は、タイヤ２０内の空気圧を計測して、その計測によって得られた空気圧データを送信コントローラ３１に出力する。送信コントローラ３１は、入力された空気圧データ及び内部メモリに登録されているＩＤコードを含むデータを送信回路３３に出力する。送信回路３３は、送信コントローラ３１から送られてきたデータを符号化及び変調した後、そのデータを無線送信する。送信機３０は、送信アンテナ３４及び電池３５を備えている。送信回路３３は、変調後のデータを送信アンテナ３４を介して無線送信する。送信機３０は、電池３５からの電力によって動作する。
【００１６】
図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、基板８０は、略円形状に形成されている。その基板８０には、切欠部８１が形成されている。
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、基板８０の上面には、電池３５を含む電子部品が実装されている。基板８０の上面端部には、ポッティング材の流動を規制する上面規制壁１１０が立設されている。上面規制壁１１０には、対向する２つの傾斜面１１１が形成されている。また、上面規制壁１１０には、１つの上面凹部１１２が形成されている。なお、電池３５を含む電子部品が基板８０の上面に実装された後、上面規制壁１１０内は、ポッティング材で充填される。
【００１７】
図３（ｂ）、（ｃ）に示すように、基板８０の下面には、送信コントローラ３１、圧力センサ３２、送信回路３３及び送信アンテナ３４を含む電子部品が実装されている。基板８０の下面端部には、ポッティング材の流動を規制する下面規制壁１２０が立設されている。下面規制壁１２０には、１つの下面凹部１２２が形成されている。なお、送信コントローラ３１や圧力センサ３２等を含む電子部品が基板８０の下面に実装された後、下面規制壁１２０内は、空気圧を計測する圧力センサ３２の上面、つまりダイヤフラムを除いて、ポッティング材で充填される。
【００１８】
図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、上面規制壁１１０における傾斜面１１１のほぼ中央には、それぞれ連通孔１３０が透設されている。この連通孔１３０の位置に対応して、基板８０及び下面規制壁１２０にも、連通孔１３０が透設されている。その結果、連通孔１３０を介して基板８０の上面側と基板８０の下面側とが連通している。また、上面凹部１１２及び下面凹部１２２に対応する基板８０にも、基板８０の上面側と基板８０の下面側とを連通する連通孔１３０が透設されている。従って、３つの連通孔１３０を介して基板８０の上面側と基板８０の下面側とが連通している。
【００１９】
図４に示すように、ケーシング２００は、金属（例えば真鍮）からなるケーシング本体２１０を備えている。ケーシング本体２１０は、送信機３０を収容している。ケーシング本体２１０には、空気をタイヤ２０内に充填するためのバルブステム２２０が設けられている。バルブステム２２０の先端には、バルブキャップ２２１が螺合している。バルブステム２２０内には、バルブコア２２２が内蔵されている。
【００２０】
また、ケーシング本体２１０には、ケーシング２００自身をタイヤ２０のホイール２１に取り付けるための取付ボルト２３０が一体形成されている。取付ボルト２３０には、バルブステム２２０からの空気をタイヤ２０に充填するための連通孔２３１が透設されている。
【００２１】
ケーシング本体２１０内には、基板８０を係止するための基板段差部２１１が形成されている。この基板段差部２１１には、基板８０の切欠部８１に対応して膨出部（図示略）が形成されている。基板段差部２１１の膨出部（図示略）と、基板８０の切欠部８１との位置が一致すると、基板８０が基板段差部２１１に係止される。その結果、ケーシング本体２１０内において、基板８０が位置決めされる。
【００２２】
基板段差部２１１に係止された基板８０の下面は、非金属（例えば合成樹脂）からなる蓋２４０で覆われている。この蓋２４０の周縁２４１は、基板８０を係止している。すなわち、基板８０は、基板段差部２１１と蓋２４０の周縁２４１との間に係止されている。また、蓋２４０の周縁２４１に沿うＯリング２５０がリング段差部２１２に配設されている。
【００２３】
蓋２４０は、金属（例えば真鍮）からなる押圧リング２６０でケーシング本体２１０に押圧されている。押圧リング２６０の外周縁には、ネジ部２６１が形成されている。一方、ケーシング本体２１０の開口内周縁にも、ネジ部２１３が形成されている。このため、ケーシング本体２１０の開口内周縁に形成されたネジ部２１３に対して押圧リング２６０の外周縁に形成されたネジ部２６１を螺合すると、蓋２４０がケーシング本体２１０に取り付けられる。このとき、蓋２４０の周縁２４１に沿うＯリング２５０が押圧リング２６０で押圧される。このため、蓋２４０の周縁２４１とＯリング２５０とが密着する。従って、ケーシング本体２１０の気密性を確保することができる。
【００２４】
バルブステム２２０の先端から空気を供給すると、空気は上面規制壁１１０の傾斜面１１１に当接する。そして、空気は上面規制壁１１０内のポッティング材１００とケーシング本体２１０との間を充填する。ここで、基板８０、上面規制壁１１０及び下面規制壁１２０には、基板８０の上面側と基板８０の下面側との間を連通する連通孔１３０が透設されている。このため、空気は連通孔１３０を介して下面規制壁１２０内を充填するポッティング材１００と蓋２４０との間を充填する。その結果、上面規制壁１１０内を充填するポッティング材１００と、下面規制壁１２０内を充填するポッティング材１００とには、同じ空気圧が加わる。換言すれば、基板８０の上面側と基板８０の下面側とには、同じ空気圧が加わる。従って、基板８０が撓むことはない。よって、基板８０に実装された電子部品にストレスが加わることもない。
【００２５】
図５に示すように、ケーシング２００をタイヤ２０のホイール２１に取り付ける場合には、取付ボルト２３０をホイール２１の取付孔２２に貫通させる。そして、タイヤ２０側からナット２３を取付ボルト２３０に螺合する。その結果、ケーシング２００がホイール２１に取り付けられる。具体的には、ケーシング２００がホイール２１の外側に取り付けられる。
【００２６】
以上、本実施形態によれば、次のような作用、効果を得ることができる。
（１）基板８０は、基板段差部２１１と蓋２４０の周縁２４１との間に係止されている。このため、ケーシング本体２１０内において、基板８０の上面側と基板８０の下面側とには空間が形成されている。３つの連通孔１３０を介して基板８０の上面側と基板８０の下面側とが連通している。このため、基板８０の上面側と基板８０の下面側とには、同じ空気圧が加わる。従って、基板８０が撓むことはない。よって、基板８０に実装された電子部品にストレスが加わることもない。なお、乗用車のタイヤ２０は、約１８０ｋＰａ〜２３０ｋＰａ程度の空気圧であるが、トラックやバスのタイヤ２０は、約８００ｋＰａ〜１０００ｋＰａ程度の空気圧である。従って、本実施形態は空気圧の高いタイヤ２０に対して特に有効である。
【００２７】
（２）加えて、蓋２４０の周縁２４１に沿うＯリング２５０がリング段差部２１２に配設されている。押圧リング２６０の外周縁には、ネジ部２６１が形成されている。一方、ケーシング本体２１０の開口内周縁にも、ネジ部２１３が形成されている。このため、ケーシング本体２１０の開口内周縁に形成されたネジ部２１３に対して押圧リング２６０の外周縁に形成されたネジ部２６１を螺合すると、蓋２４０がケーシング本体２１０に取り付けられる。このとき、蓋２４０の周縁２４１に沿うＯリング２５０が押圧リング２６０で押圧される。このため、蓋２４０の周縁２４１とＯリング２５０とが密着する。従って、ケーシング本体２１０の気密性を確保することができる。
【００２８】
（３）基板８０の上面側と基板８０の下面側とに、同じ空気圧が加わる構成である。このため、基板８０を厚くすることなく、基板８０の撓みを抑制することができる。従って、送信機３０を収容するケーシング本体２１０の小型化に寄与することできる。
【００２９】
なお、前記実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ポッティング材１００に代えて、例えば熱収縮チューブや表面コーティング材で送信機３０の耐湿性、耐水性等の耐環境性を確保する場合に、前記実施形態を適用しても良い。
【００３０】
・また、ケーシング本体２１０の構造により、送信機３０の耐湿性、耐水性等の耐環境性を確保できる場合には、ポッティング材１００を充填しない構成であっても良い。
・送信機３０に計測手段としての温度センサを設け、空気圧データ及びタイヤ２０内の温度データをタイヤの状態を示すデータとして送信機３０から無線送信する構成にしても良い。
【００３１】
・車両としては、４輪の車両に限らず、多輪のバスや被牽引車、またはタイヤ２０を装備する産業車両（例えばフォークリフト）等に、前記実施形態を適用しても良い。なお、被牽引車に前記実施形態を適用する場合には、受信機４０や表示器５０を牽引車に設置することは言うまでもない。
【００３２】
・加えて、受信機４０の数は、１つに限定されるものではない。
・また、ケーシング本体２１０の材質は、金属に限らず高強度の樹脂（例えばＰＰＳ）でも良い。
【００３３】
さらに、上記実施形態より把握される技術的思想について、以下にそれらの効果と共に記載する。
〔１〕請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のタイヤ状態監視装置用送信機のケーシング構造において、ケーシングは、送信機の基板を覆う蓋と、その蓋の周縁に配設されたＯリングと、その蓋をケーシングに押圧する押圧リングとを備え、押圧リングをケーシングに取り付けると、蓋の周縁とＯリングとが密着するタイヤ状態監視装置用送信機のケーシング構造。このように構成すれば、ケーシング内の気密性を確保することができる。
【００３４】
〔２〕前記〔１〕に記載のタイヤ状態監視装置用送信機のケーシング構造において、押圧リング及びケーシングにはネジ部が形成され、押圧リングのネジ部をケーシングのネジ部に螺合すると、蓋の周縁とＯリングとが密着するタイヤ状態監視装置用送信機のケーシング構造。このように構成すれば、ケーシング内の気密性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】タイヤ状態監視装置を示すブロック構成図。
【図２】送信機を示すブロック構成図。
【図３】（ａ）送信機を構成する電子部品が実装された基板を示す平面図。（ｂ）送信機を構成する電子部品が実装された基板を示す断面図。（ｃ）送信機を構成する電子部品が実装された基板を示す底面図。
【図４】送信機を収容するケーシングを示す断面図。
【図５】送信機をタイヤのホイールに取り付けた状態を示す説明図。
【符号の説明】
【００３６】
１…タイヤ状態監視装置、１０…車両、２０…タイヤ、３０…送信機、３２…計測手段としての圧力センサ、４０…受信機、８０…基板、１００…ポッティング材、１３０…連通孔、２００…ケーシング、２１０…ケーシング本体、２１１…支持手段を構成する基板段差部、２１２…リング段差部、２１３…ネジ部、２４０…蓋、２４１…支持手段を構成する周縁、２５０…Ｏリング、２６０…押圧リング、２６１…ネジ部。
【図１】
2005047466.tif 000003
【図２】
2005047466.tif 000004
【図３】
2005047466.tif 000005
【図４】
2005047466.tif 000006
【図５】
2005047466.tif 000007