(57)【要約】【課題】本発明では、蓋の脱着作業を容易に行うことができるとともに、シール性能を向上させることができるタイヤ空気圧制御装置を提供することを課題とする。【解決手段】タイヤ空気圧制御装置は、ホイールの中心に固定される有底円筒状の収納本体７ａと、この収納本体７ａの開口を覆う蓋７ｂとで形成された空間内に、コントロール基板２、ステッピングモータ３、コントロールワイヤ４、およびバッテリ５とを備えている。さらに、このタイヤ空気圧制御装置は、蓋７ｂの中心のみに設けられる取付ネジ７ｄと、収納本体７ａの中心のみに設けられ、かつ取付ネジ７ｄが脱着自在に係合するネジ孔８ａを有するブラケット８と、蓋７ｂと収納本体７ａとが当接する部分に設けられるシール部材１３，１４とを備えている。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホイールの中心に固定される有底筒状の収納本体と、この収納本体の開口を覆う蓋とで形成された空間内に、
タイヤ内の空気を放出させる放出装置と、この放出装置に電力を供給する電力供給手段とを備えたタイヤ空気圧制御装置であって、
前記蓋の中心に設けられる係合部と、
前記収納本体の中心に設けられ、かつ前記係合部が脱着自在に係合する被係合部と、
前記蓋と前記収納本体とが当接する部分に設けられるシール部材と、を備えることを特徴とするタイヤ空気圧制御装置。
【請求項２】
前記収納本体の側壁の内側に、前記タイヤ空気圧制御装置の作動状態を報知するランプを設けるとともに、
前記蓋または前記収納本体の少なくとも一部に、前記ランプを外部から視認可能にする透明な覗き窓を設けたことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ空気圧制御装置。
【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、各車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（例えば、特許文献１参照）や、圧力センサで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。
【０００３】
【特許文献１】
特公昭４８−６８２９号公報（第１，２頁、第１図）
【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、走行中に、意図的にタイヤの空気を抜くためのテスト装置が必要であった。
【０００５】
そこで、このようなタイヤの空気を抜くための装置（タイヤ空気圧制御装置）として、本出願人は、特願２００２−３１５２３７号（未公開）をすでに出願済みである。
図５は、前記したタイヤ空気圧制御装置の分解斜視図である。
特願２００２−３１５２３７号に記載のタイヤ空気圧制御装置１００では、車両の外部にある外部送信機１０１から制御信号を入力すると、この制御信号が、タイヤＴ側に設けられるタイヤ側受信機１０２を介して押圧装置１０３に送信される。そして、制御信号に基づいて、押圧装置１０３に接続されるコントロールワイヤ１０４は、タイヤＴに設けられるバルブＢのバルブピンを押圧し、タイヤＴ内の空気を放出する。このように構成することで、所定時に所定量ずつタイヤＴ内の空気を抜くことができ、従来行うことができなかった車両走行中におけるタイヤＴ内の減圧制御が可能となった。
【０００６】
ところで、このようなタイヤ空気圧制御装置１００は、固定ボード１０５と蓋１０６とで形成される狭い空間内に、タイヤ側受信機１０２や押圧装置１０３等の他にこれらに電力を供給するバッテリ１０７も一緒に備えている。そのため、搭載するバッテリ１０７の大きさや数が制限されることとなり、頻繁に蓋１０６を外してバッテリ１０７を交換する必要があった。また、充電式のバッテリ１０７の場合であっても動作頻度によってはバッテリ１０７を頻繁に充電する必要があるため、頻繁に蓋１０６を外してバッテリ１０７に電極を繋ぐ必要があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記したタイヤ空気圧制御装置１００のような形態では、蓋１０６は、その外周端に複数形成された係合爪１０６ａ，・・・や複数のボルト（図示せず）などによって固定ボード１０５に固定されているため、その脱着が困難となり、バッテリの交換または充電作業が煩雑となっていた。この問題に対して、脱着性を良好にするために係合爪１０６ａやボルトの数を少なくすれば脱着しやすくなるが、この場合は回転に対する強度やシール性能が落ちるおそれがあった。
【０００８】
そこで、本発明の課題は、蓋の脱着作業を容易に行うことができるとともに、回転に対する強度やシール性能を向上させることができるタイヤ空気圧制御装置を提供することにある。
【０００９】
【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、ホイールの中心に固定される有底筒状の収納本体と、この収納本体の開口を覆う蓋とで形成された空間内に、タイヤ内の空気を放出させる放出装置と、この放出装置に電力を供給する電力供給手段とを備えたタイヤ空気圧制御装置であって、前記蓋の中心に設けられる係合部と、前記収納本体の中心に設けられ、かつ前記係合部が脱着自在に係合する被係合部と、前記蓋と前記収納本体とが当接する部分に設けられるシール部材と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、電力供給手段を交換する際には、収納本体の中心に設けられた被係合部と、蓋の中心に設けられた係合部との係合を解除するだけで、収納本体から蓋を外すことができる。また、例えばシール部材を蓋に接合しておけば、蓋を収納本体に取り付けるだけで、蓋と収納本体との当接部分が確実にシールされることとなる。
【００１１】
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、前記収納本体の側壁の内側に、前記タイヤ空気圧制御装置の作動状態を報知するランプを設けるとともに、前記蓋または前記収納本体の少なくとも一部に、前記ランプを外部から視認可能にする透明な覗き窓を設けたことを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、タイヤ空気圧制御装置が作動している際にランプが点灯すると、この点灯したランプを外部にいる人が覗き窓を介して視認できるので、外部からタイヤ空気圧制御装置が正常に作動しているか否かを知ることができる。また、ランプが収納本体の側壁の内側に設けられるので、蓋の上部にランプとスイッチを取り付けた場合と比較して、前記のように収納本体の中心にある被係合部に係合部を脱着する際にランプから延出するハーネスが邪魔になることがなく、その脱着作業が容易になる。
【００１３】
【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空気圧制御装置の実施形態について詳細に説明する。参照する図面において、図１は本実施形態に係るタイヤ空気圧制御装置を示す分解斜視図、図２は本実施形態に係るタイヤ空気圧制御装置の各構成部品を示す分解斜視図、図３は筐体内のレイアウトを示す平面図である。また、図４は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。
【００１４】
図１に示すタイヤ空気圧制御装置１は、コントロール基板２と、ステッピングモータ（押圧装置）３と、ステッピングモータ３に接続されるコントロールワイヤ４と、バッテリ（電力供給手段）５と（図２参照）、外部送信機６を主に備えて構成される。そして、図２に示すように、これらのうち、コントロール基板２、ステッピングモータ３、コントロールワイヤ４の一部、およびバッテリ５は、ＰＣＤ（Ｐｉｔｃｈ  Ｃｉｒｃｌｅ  Ｄｉａｍｅｔｅｒ：ホイールをハブに取り付けるためのボルト穴の間の距離）より小さい径を有する筐体７に内蔵されて、タイヤＴ側に取り付けられる。また、外部送信機６は、図示しない車室内に設けられている。なお、前記したコントロール基板２、ステッピングモータ３、およびコントロールワイヤ４は、特許請求の範囲に記載した「タイヤ内の空気を放出させる放出装置」に相当する。
【００１５】
筐体７は、図２に示すように、有底円筒状の収納本体７ａと、この収納本体７ａの開口を覆う蓋７ｂとから構成される。そして、収納本体７ａと蓋７ｂとで形成される空間内には、前記したコントロール基板２、ステッピングモータ３、コントロールワイヤ４の一部、およびバッテリ５の他に、ブラケット８とランプ・スイッチ基板１２が設けられている。なお、この筐体７は、図１に示すように、その底部に固定される星型の固定用ステー９が、ホイールＷから突出するホイールボルト（図示せず）に螺合したホイールナット１０にボルト１１で取り付けられることによって、ホイールＷの中心に固定されるようになっている。
【００１６】
収納本体７ａには、その開口端に外部からの水の浸入を阻止するためのリング状のシール部材１３が取り付けられている。また、収納本体７ａの底部には、空気孔７ｃや図１に示す固定用ステー９を取り付けるためのネジ孔７ｅが形成されている。そして、このように空気孔７ｃが形成されることによって、筐体７内の空気を外部に放出させることができるとともに、耐湿性を向上させることができるようになっている。なお、前記した収納本体７ａの開口端は、特許請求の範囲にいう「蓋と収納本体とが当接する部分」に相当する。
【００１７】
また、収納本体７ａ内は、図３に示すように、その底部の中央部近傍にステッピングモータ３およびバッテリ５が固定され、これらの上方にブラケット８が配設され、バッテリ５の近傍にランプ・スイッチ基板１２が配設されたレイアウトとなっている。なお、ブラケット８とランプ・スイッチ基板１２は、それぞれ収納本体７ａの側壁の内側に台座Ｄ（図の斜線部）を介して固定されている。
【００１８】
図２に示すように、ブラケット８は、その平面視が略長方形となる平板状の部材であり、その中央部の適所に後記する取付ネジ（係合部）７ｄが脱着自在に螺合（係合）されるネジ孔（被係合部）８ａが形成されている。すなわち、蓋７ｂと収納本体７ａの脱着作業は、一つの取付ネジ７ｄをブラケット８に一つだけ設けたネジ孔８ａに螺合させることで行われる。なお、このネジ孔８ａは、ブラケット８が台座Ｄ（図の斜線部）に固定されたときに、収納本体７ａの中心に位置するようになっている（図３参照）。また、ブラケット８の両側の短辺部近傍には、台座Ｄ（図の斜線部）に螺合されるビス（図示せず）が挿通可能な挿通孔８ｂが一つずつ形成され、片側の長辺部近傍には、コントロール基板２を取り付けるためのビス（図示せず）が螺合されるネジ孔８ｃが二つ形成されている。
【００１９】
ランプ・スイッチ基板１２は、タイヤ空気圧制御装置１が正常に作動しているときに点灯する動作確認ランプ１２ａと、システム全体（筐体７内の各機器）への電力供給の切り替えを行う電源スイッチ１２ｂと、これらが一体に固定される板体１２ｃとで主に構成されている。また、板体１２ｃの両端には、台座Ｄ（図の斜線部）に螺合させるビス（図示せず）が挿通可能な挿通孔１２ｄが一つずつ形成されている。
【００２０】
蓋７ｂは、略円板状の部材であり、その外周端に外部からの水の浸入を阻止するためのリング状のシール部材１４が取り付けられている。また、蓋７ｂには、その中心に取付ネジ７ｄが挿通可能な挿通孔７ｆが形成されるとともに、その外周端近傍の適所に動作確認ランプ１２ａを外部から視認可能とする透明な覗き窓７ｇが設けられている。ちなみに、蓋７ｂの外周端は、特許請求の範囲にいう「蓋と収納本体とが当接する部分」に相当する。
【００２１】
なお、シール部材１４や前記したシール部材１３としては、弾性変形可能な部材であればどのようなものでもよく、例えばゴムパッキンなどを採用することができる。また、シール部材は、本実施形態のように蓋７ｂと収納本体７ａの両方に設ける必要はなく、これらのうちどちらか一方だけに設けてもよい。
【００２２】
取付ネジ７ｄは、その頭部が把持しやすいような所定の大きさで形成されている。また、取付ネジ７ｄと蓋７ｂとの間には、外部からの水の浸入を阻止するためのリング状のゴムワッシャ１５が配設されている。そして、取付ネジ７ｄをゴムワッシャ１５と蓋７ｂに挿通させた後、ブラケット８のネジ孔８ａに螺合させることで、収納本体７ａに蓋７ｂが圧着されることとなる。
【００２３】
コントロール基板２は、ステッピングモータ３を駆動するための制御信号を外部送信機６から受信する受信機としての機能と、ステッピングモータ３を制御するための制御装置の機能を有している。
【００２４】
ステッピングモータ３は、その内部で回転方向の力を回転軸３ａの軸方向への力に変換し、その先端３ｂを回転軸３ａの軸方向に所定ストローク毎に進退自在に構成する。この先端３ｂを所定のストロークだけ突出させることで、後記するコントロールワイヤ４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３ｂ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。
【００２５】
図１に示すコントロールワイヤ４は、タイヤＴ内の空気をホイールＷの中央部にある筐体７まで導く中空のチューブである。このコントロールワイヤ４は、車両走行中の遠心力や上下振動によるたわみを抑えるため、高い剛性を有する部材で形成される。そして、コントロールワイヤ４の一端は、タイヤＴに設けられるバルブＢにそのバルブピンを常時押圧させた状態で接続され、その他端は、収納本体７ａの外周面を貫通してその内部に固定され、タイヤＴに設けられるバルブＢと同一の構造を有するバルブＣを介してステッピングモータ３に接続されるようになっている（図３および図４参照）。
【００２６】
つまり、タイヤＴ内の空気は、コントロールワイヤ４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３の先端３ｂが押圧することで、筐体７内を介して、空気孔７ｃから外部に放出される仕組みとなっている。なお、本実施形態においては、コントロールワイヤ４のステッピングモータ３側にバルブＣおよびバルブピンＣ１を設けた構造としたが、本発明は特に限定されず、例えばタイヤＴに設けられるバルブＢとステッピングモータ３の先端３ｂとを連結部材を介して連結させることで、タイヤＴのバルブＢを直接押圧する構造にしてもよい。
【００２７】
図２に示すように、バッテリ５は、コントロール基板２、ステッピングモータ３、およびランプ・スイッチ基板１２に電力を供給するものである。本実施形態では、バッテリ５は、四枚の板状のリチウム電池５１，・・・を一つに束ねて、これらを直列に接続して構成されることで、その脱着性が容易となっている。なお、バッテリ５は特に限定されるものではなく、例えば、単数で用いることもできるし、また、直列に接続した複数の乾電池等を用いることもできる。
【００２８】
図１に示すように、外部送信機６は、ステッピングモータ３を駆動するための制御信号をコントロール基板２に送信する送信機の機能を有している。コントロール基板２と外部送信機６との間の無線通信は、ＦＭ変調によるアナログ方式や、ＰＣＭ変調によるデジタル方式を利用することができる。また、通信方向は、外部送信機６側からコントロール基板２に向けた一方向通信であってもよいし、双方向通信であってもよい。
【００２９】
次に、電源スイッチ１２ｂの切り替え時やバッテリ５の交換時などに行う蓋７ｂの脱着作業について図２を参照して説明する。
タイヤ空気圧制御装置１（図１参照）を起動させる際には、まず、蓋７ｂに取り付けられている取付ネジ７ｄを作業者が手で回転させることによって取り外し、その後蓋７ｂを収納本体７ａから取り外す。次に、収納本体７ａ内の電源スイッチ１２ｂをＯＮにして、動作確認ランプ１２ａを作動可能な状態にした後、蓋７ｂをその覗き窓７ｇが動作確認ランプ１２ａの上方に位置するように収納本体７ａにセットするとともに、蓋７ｂの挿通孔７ｆに合わせてゴムワッシャ１５をセットする。
【００３０】
そして、このゴムワッシャ１５と蓋７ｂの孔に取付ネジ７ｄを通して、この取付ネジ７ｄを作業者の手で回転させることでブラケット８のネジ孔８ａに螺合させ、蓋７ｂを収納本体７ａに圧着させる。このように蓋７ｂが圧着されることによって、シール部材１３とシール部材１４とが密着し、ゴムワッシャ１５が取付ネジ７ｄと蓋７ｂとに密着することとなる。なお、バッテリ５を交換する際にも、前記と同様に作業者はドライバなどの特殊ツールを用いることなく手だけで蓋７ｂの脱着を行うことができる。
【００３１】
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。
（１）一つの取付ネジ７ｄをブラケット８のネジ孔８ａに脱着させるだけで蓋７ｂの脱着を行うことができるので、その脱着作業が容易になる。さらに、蓋７ｂと収納本体７ａとの当接部分にシール部材１３，１４が設けられ、かつ取付ネジ７ｄと蓋７ｂの間にゴムワッシャ１５が設けられるので、シール性能を向上させることができる。
（２）タイヤ空気圧制御装置１の作動状態を報知する動作確認ランプ１２ａを外部にいる人が覗き窓７ｇを介して視認できるので、外部からタイヤ空気圧制御装置１が正常に作動しているか否かを知ることができる。
【００３２】
（３）動作確認ランプ１２ａが収納本体７ａの側壁の内側に設けられるので、蓋の上部にランプとスイッチを取り付けた場合と比較して、蓋７ｂを脱着する際に動作確認ランプ１２ａから延出するハーネスが邪魔にならず、その脱着作業を容易にすることができる。
（４）収納本体７ａの中央部近傍に重いステッピングモータ３やバッテリ５がバランス良く配設されることで、タイヤＴとともに回転する筐体７の回転バランスが向上するとともに、回転に対する筐体７の強度耐久性・信頼性も向上する。
【００３３】
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。
（ｉ）本実施形態では、頭部が丸く形成された取付ネジ７ｄを採用したが、本発明はこれに限定されず、例えば頭部の側面に一対となる延出部が形成された蝶ボルトを採用してもよい。これによれば、作業者が延出部に指を引っ掛けて回すことができるので、蓋の脱着作業をさらに容易にすることができる。また、取付ネジ７ｄの頭部にプラスやマイナスの溝を形成してもよい。これによれば、ドライバなどを用いて蓋７ｂを収納本体７ａに強固に固定することができ、かつシール性能も向上する。
（ｉｉ）本実施形態では、蓋７ｂと取付ネジ７ｄを別々に設けたが、本発明はこれに限定されず、例えば取付ネジ７ｄと蓋７ｂとを一体に接合してもよい。これによれば、作業者は蓋７ｂ自体を回転させることでブラケット８のネジ孔８ａに取付ネジ７ｄを螺合させることができる。また、収納本体７ａと蓋７ｂとの当接部に凹部と凸部を形成し、これらを嵌合させることで、収納本体７ａに対して蓋７ｂが回転不能となるように取り付けてもよい。これによれば、タイヤＴの回転に対する筐体７の強度を高めることができるとともに、シール性能を向上することもできる。また、収納本体７ａに対して蓋７ｂが回転不能となることにより、取付ネジ７ｄの回転とともに蓋７ｂが回転することがないので、蓋７ｂの取付時において覗き窓７ｇの位置がずれることがなく、その取付作業を容易にすることができる。
【００３４】
（ｉｉｉ）本実施形態では、取付ネジ７ｂをネジ孔８ａに螺合させる構造としたが、本発明はこれに限定されず、例えば収納本体の中央部に形成した突起に蓋の中央部に形成した凹部を脱着自在に嵌合させる構造としてもよい。これによれば、蓋を収納本体側に押し込むだけで蓋が収納本体に取り付けられ、また蓋を引っ張るだけで蓋が収納本体から取り外されるので、その脱着作業をさらに容易にすることができる。
（ｉｖ）本実施形態では、収納本体７ａを有底円筒状としたが、本発明はこれに限定されず、有底の筒状であればどのような形状でもよく、例えば、ホイールＷのスポーク数、ホイールナットの個数に対応させて、四角形、五角形、または六角形で形成されるものであってもよい。四角形に形成すれば、その内部に収容する部品の収納効率を上げることができるとともに、形状が単純であることから、製作コストも安価にできる。
【００３５】
（ｖ）本実施形態では、蓋７ｂの一部に覗き窓７ｇを設けたが、本発明はこれに限定されず、例えば蓋７ｂ全体を透明な部材で形成して、蓋７ｂ自体に覗き窓の機能を持たせてもよい。
（ｖｉ）また、覗き窓７ｇを設ける場所は蓋７ｂに限定されることはない。例えば、収納本体７ａの側面に覗き窓を設けてもよい。
（ｖｉｉ）本実施形態では、固定用ステー９を星型としたが、本発明はこれに限定されず、一体に取り付けられる収納本体７ａから外側に延出する部分にホイールナット１０に対応した取付孔を有するものであれば、多角形であっても円形であってもよい。例えば、固定用ステーを円形に形成すれば、ホイールナット１０の個数・位置と合致する取付孔を所望の位置に複数穿設でき、多様なホイールに対応でき、汎用性を向上させることができる。
【００３６】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、蓋と収納本体の中心に設けた係合部と被係合部とを脱着するだけで蓋の脱着が行われ、かつ蓋と収納本体との当接部分にシール部材が設けられるので、蓋の脱着作業を容易に行うことができるとともに、回転に対する強度耐久の維持やシール性能を向上させることができる。
【００３７】
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、タイヤ空気圧制御装置の作動状態を報知するランプを外部にいる人が覗き窓を介して視認できるので、外部からタイヤ空気圧制御装置が正常に作動しているか否かを知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係るタイヤ空気圧制御装置を示す分解斜視図である。
【図２】本実施形態に係るタイヤ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３】筐体内のレイアウトを示す平面図である。
【図４】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。
【図５】従来のタイヤ空気圧制御装置を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１      タイヤ空気圧制御装置
２      コントロール基板
３      ステッピングモータ
４      コントロールワイヤ
５      バッテリ（電力供給手段）
６      外部送信機
７      筐体
７ａ    収納本体
７ｂ    蓋
７ｄ    取付ネジ（係合部）
７ｆ    挿通孔
７ｇ    覗き窓
８      ブラケット
８ａ    ネジ孔（被係合部）
１２    ランプ・スイッチ基板
１２ａ  動作確認ランプ
１２ｂ  電源スイッチ
１３    シール部材
１４    シール部材
１５    ゴムワッシャ
Ｔ      タイヤ
Ｗ      ホイール
【図１】
2005001597.tif 000003
【図２】
2005001597.tif 000004
【図３】
2005001597.tif 000005
【図４】
2005001597.tif 000006
【図５】
2005001597.tif 000007