(57)【要約】      （修正有）【課題】パンク修理時にシーリング剤が連通路を塞ぐのを防止する。【解決手段】タイヤ空気圧検出装置１０の装置本体１４の側壁にはタイヤバルブが接続され、他の側壁には空気流入口が開口されている。装置本体１４の内部にはセンサ室１８が設けられ、圧力センサ２４が取り付けられている。装置本体１４の側壁には、センサ室１８とタイヤ内部を連通させる連通路２２が設けられ、センサ室１８の圧力をタイヤ内圧と同一圧力に維持している。連通路２２のタイヤ内部側の端部は、突出量Ｈで装置本体１４から突き出されている。連通路２２及びセンサ室１８には、タイヤ内圧を圧力センサに伝達させる圧力伝達液２６が充填されている。圧力伝達液２６は、表面張力が７２．７５ｍＮ／ｍより大きい疎水性の液体が望ましい。連通路２２の断面積とセンサ室１８の断面積との比は０．１〜１．０の範囲内とされている。【選択図】図２
2012047499.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ内圧を検出する圧力センサと、
タイヤ内部に配置され、前記圧力センサが収納されるセンサ室を内部に備えた筐体と、
前記筐体に設けられ、前記センサ室と前記タイヤ内部を連通させる連通路と、
前記連通路及び前記センサ室に充填され、前記タイヤ内圧を前記圧力センサに伝達させる圧力伝達液と、
を有するタイヤ空気圧検出装置。
【請求項２】
前記連通路の断面積Ａ１と、前記圧力センサの受圧面に平行な前記センサ室の断面積Ａ２との比Ｒ（Ａ１／Ａ２）が０．１〜１．０の範囲内にある請求項１に記載のタイヤ空気圧検出装置。
【請求項３】
前記連通路は、前記センサ室と反対側が前記筐体の外面から突出量Ｈで突き出され、前記突出量Ｈが０＜Ｈ≦２ｍｍの範囲内である請求項１又は２に記載のタイヤ空気圧検出装置。
【請求項４】
前記圧力伝達液は、表面張力が７２．７５ｍＮ／ｍより大きい疎水性の液体である請求項１〜３のいずれか１項に記載のタイヤ空気圧検出装置。
【請求項５】
前記連通路の前記センサ室と反対側の開口部には、気体を透過させるが液体は透過させないフィルターが設けられている請求項１〜４のいずれか１項に記載のタイヤ空気圧検出装置。
【請求項６】
タイヤ内圧を検出する圧力センサと、
タイヤ内部に配置され、前記圧力センサが収納されるセンサ室を内部に備えた筐体と、
前記筐体に設けられ、前記センサ室と前記タイヤ内部を連通させる連通路と、
前記連通路の前記センサ室と反対側の開口部に設けられ、気体を透過させるが液体は透過させないフィルターと、
を有するフィルター付タイヤ空気圧検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ空気圧検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤ内圧を運転者に知らせる、直接式のタイヤ空気圧検出装置が使用されている。これは、タイヤ内部に取り付けられた圧力センサでタイヤ内圧を検出し、検出されたタイヤ内圧を、タイヤバルブと一体となった送信機で送信する構成である。送信されたタイヤ内圧は、運転席の表示部に表示される。これにより、運転者は、表示部されたタイヤ内圧の低下でタイヤのパンクを把握できる。
【０００３】
従来のタイヤ空気圧検出装置は、タイヤ内部に配置された筐体の内部にセンサ室が設けられ、センサ室に圧力センサを取り付けている。筐体には、センサ室とタイヤ内部を連通する連通路が設けられ、連通路を通してタイヤ内圧を検出している。しかし、タイヤ内部の空気中には水分が存在するため、水分が水滴となり連通路を塞ぎ、タイヤ内圧が正常に検出されない場合がある。
このため、連通路が水滴で塞がれるのを防止する、タイヤ空気圧検出装置が提案されている（特許文献１）。
【０００４】
即ち、図８に示すように、特許文献１のタイヤ空気圧検出装置７０は、筐体７１の内部にセンサ室７２が設けられ、連通路７３がセンサ室７２とタイヤ内部を連通している。連通路７３の上方には、流路を狭めて流速を増大させ、負圧を発生させる圧力発生手段７４が設けられている。この負圧により連通路７３内部での水滴の発生を抑制し、連通路７３が水滴で塞がれるのを防止する。
【０００５】
しかし、特許文献１では、パンク修理時に、タイヤ内部に注入されるシーリング剤により、連通路７３が塞がれるのを防止できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１６１０７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記事実に鑑み、パンク修理時にシーリング剤が連通路を塞ぐのを防止するタイヤ空気圧検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項1に記載の発明に係るタイヤ空気圧検出装置は、タイヤ内圧を検出する圧力センサと、タイヤ内部に配置され、前記圧力センサが収納されるセンサ室を内部に備えた筐体と、前記筐体に設けられ、前記センサ室と前記タイヤ内部を連通させる連通路と、前記連通路及び前記センサ室に充填され、前記タイヤ内圧を前記圧力センサに伝達させる圧力伝達液と、を有することを特徴としている。
【０００９】
請求項1に記載の発明によれば、タイヤ内部に配置された筐体の内部にセンサ室が設けられ、センサ室に取り付けられた圧力センサがタイヤ内圧を検出する。筐体にはセンサ室とタイヤ内部を連通する連通路が設けられ、センサ室の圧力をタイヤ内圧と等しくしている。連通路及びセンサ室には、圧力伝達液が充填されており、圧力センサは、圧力伝達液を介してタイヤ内圧を検出する。
【００１０】
これにより、パンク修理時にタイヤ内部にシーリング剤が注入されても、連通路及びセンサ室には、既に圧力伝達液が充填されているため、シーリング剤は、連通路及びセンサ室に浸入できない。この結果、シーリング剤が連通路を塞ぐのを防止できる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のタイヤ空気圧検出装置において、前記連通路の断面積Ａ１と、前記圧力センサの受圧面に平行な前記センサ室の断面積Ａ２との比Ｒ（Ａ１／Ａ２）が０．１〜１．０の範囲内にあることを特徴としている。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、連通路の断面積Ａ１がセンサ室の圧力センサの受圧面に平行な断面積Ａ２と同等、若しくはそれより小さくされている。このように、連通路の断面積Ａ１を小さくすることで、連通路及びセンサ室に充填させた圧力伝達液が漏出するのを抑制できる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のタイヤ空気圧検出装置において、前記連通路は、前記センサ室と反対側が前記筐体の外面から突出量Ｈで突き出され、前記突出量Ｈが０＜Ｈ≦２ｍｍの範囲内であることを特徴としている。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、連通路のセンサ室と反対（タイヤ内部側）が、筐体の外面から突出量Ｈで突出されている。これにより、連通路の先端へのシーリング剤の付着や、シーリング剤の固化が抑制され、圧力検出に及ぼす影響を低減できる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のタイヤ空気圧検出装置において、前記圧力伝達液は、表面張力が７２．７５ｍＮ／ｍより大きい疎水性の液体であることを特徴としている。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、圧力伝達液は、水より表面張力が大きい疎水性の液体とされている。このような液体には、例えばシリコンオイル、グリセリンなどがある。
これらの圧力伝達液を使用することにより、センサ室へのタイヤ内圧の伝達が確保され、連通路及びセンサ室へのパンク修理時のシーリング剤の浸入が抑制される。また、連通路及びセンサ室からの圧力伝達液の漏出を防止できる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載のタイヤ空気圧検出装置において、前記連通路の前記センサ室と反対側の開口部には、気体を透過させるが液体は透過させないフィルターが設けられていることを特徴としている。
【００１８】
このようなフィルター素材には、例えば多孔質膜や不織布がある。これらのフィルターを使用することにより、パンク修理時に注入されたシーリング剤の連通路への浸入、及びシーリング剤の開口部周辺への付着するのを防止できる。
【００１９】
請求項６に記載の発明に係るフィルター付タイヤ空気圧検出装置は、タイヤ内圧を検出する圧力センサと、タイヤ内部に配置され、前記圧力センサが収納されるセンサ室を内部に備えた筐体と、前記筐体に設けられ、前記センサ室と前記タイヤ内部を連通させる連通路と、前記連通路の前記センサ室と反対側の開口部に設けられ、気体を透過させるが液体は透過させないフィルターと、を有することを特徴としている。
【００２０】
請求項６に記載の発明によれば、タイヤ内部に配置された筐体の内部にセンサ室が設けられ、センサ室に取り付けられた圧力センサがタイヤ内圧を検出する。筐体にはセンサ室とタイヤ内部を連通する連通路が設けられ、センサ室の圧力をタイヤ内圧と等しくしている。連通路のセンサ室と反対側（タイヤ内部側）の開口部にはフィルターが設けられ、気体を透過させるが液体は透過させない。
【００２１】
これにより、パンク修理時にタイヤ内部にシーリング剤が注入されても、フィルターが連通路のタイヤ内部側の開口部で、シーリング剤の連通路及びセンサ室への浸入を阻止する。この結果、シーリング剤が連通路を塞ぐのを防止できる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、上記構成としてあるので、パンク修理時にシーリング剤が連通孔を塞ぐのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るタイヤ空気圧検出装置の基本構成を示す平面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るタイヤ空気圧検出装置の基本構成を示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るタイヤ空気圧検出装置のタイヤへの取り付け状態を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係るタイヤ空気圧検出装置のパンク修理時のタイヤ内部におけるシーリング剤の状態を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係るタイヤ空気圧検出装置の基本構成を示す図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係るタイヤ空気圧検出装置の基本構成を示す図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係るタイヤ空気圧検出装置の実験結果の一例を示す図である。
【図８】従来例のタイヤ昇圧装置の基本構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（第１の実施の形態）
図１、２に、第１の実施の形態に係るタイヤ空気圧検出装置１０の基本構成を示す。図１は平面図、図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。
【００２５】
第１の実施の形態に係るタイヤ空気圧検出装置１０は、周囲を周壁で囲まれた装置本体１４を有し、装置本体１４の一つの側壁には、タイヤバルブ１２が接続されている。装置本体１４の、他の側壁には、空気流入口１６が開口されている。空気流入口１６は、タイヤバルブ１２内部に形成された空気注入路１３と連通され、タイヤバルブ１２から送られた空気が空気注入路１３を通り、空気流入口１６からタイヤ内部に注入される。
【００２６】
装置本体１４の内部にはセンサ室１８が設けられ、センサ室１８の壁面には、タイヤ内圧を検出する圧力センサ２４が、受圧面２４Ｐをセンサ室１８の室内側に向けて取り付けられている。
受圧面２４Ｐと対向する装置本体１４の側壁には、センサ室１８とタイヤ内部を連通させる連通路２２が設けられ、センサ室１８の圧力をタイヤ内圧と同一圧力に維持している。
【００２７】
連通路２２のセンサ室１８と反対側（タイヤ内部２８側）の端部は、突出量Ｈで装置本体１４から突き出されている。ここに、突出量Ｈは、０＜Ｈ≦２ｍｍの範囲内が望ましい。
また、連通路２２及びセンサ室１８には、タイヤ内圧を圧力センサに伝達させる圧力伝達液２６が充填されている。圧力伝達液２６は、表面張力が７２．７５ｍＮ／ｍより大きい疎水性の液体が望ましく、例えば、シリコンオイル、グリセリンなどがある。
【００２８】
また、連通路２２の断面積Ａ１（内径ｄ１）と、圧力センサ２４の受圧面に平行なセンサ室１８の断面積Ａ２（辺ａ１×辺ａ２）との比Ｒ（Ａ１／Ａ２）は０．１〜１．０の範囲内が望ましい。なお、連通路２２の内径ｄ１は２ｍｍ以下が望ましい。
【００２９】
次に、本実施の形態の作用について説明する。
図３（Ａ）に示すように、タイヤ空気圧検出装置１０は、装置本体１４をタイヤ内部２８に配置して、タイヤバルブ１２をリム３６に固定してタイヤ３４に取り付けられる。
【００３０】
定常運転時には、タイヤ内部２８は空気で満たされており、タイヤ内圧２８は適正な圧力値Ｐ１とされている。タイヤ内圧２８は圧力伝達液２６を介して圧力センサ２４で検出される。検出結果は、タイヤバルブ１２と一体となった送信機（図示せず）で送信され、運転席の表示部に表示される。
【００３１】
パンク時には、図３（Ｂ）に示すように、パンク孔３０からタイヤ内部２８の空気が漏れ、タイヤ内圧が低下する。この圧力値Ｐ２が運転席の表示部に表示されるため、運転者は、圧力値Ｐ２が適正値の下限より低い値の場合、パンクであることを認識できる。運転者は、車両に搭載してあるパンク修理キットを用いて、以下の要領でパンク修理を開始する。
【００３２】
先ず、車両を停止させ、図４（Ａ）に示すように、パンク修理キットを組み立てる。即ち、エアコンプレッサ５０と液剤容器５２を空気管５８で接続し、液剤容器５２とタイヤ３４をジョイントホース７８で接続する。このとき、空気管５８には逆流防止弁５６と、圧力計５４が接続され、ジョイントホース７８のタイヤ３４側は、バルブアダプタ７０を用いてタイヤバルブ１２に接続される。
【００３３】
パンク修理キットの組み立てが終了した時点で、エアコンプレッサ５０の電源スイッチをＯＮさせ、エアコンプレッサ５０を作動させる。エアコンプレッサ５０から供給された加圧空気は、空気管５８を通り液剤容器５２の内部に供給される。液剤容器５２の内部には、１回のパンク修理に必要な量のシーリング剤３２が貯蔵されており、加圧空気は、液剤容器５２の上部に送り込まれ、空気層を形成する。この空気層の圧力でシーリング剤３２が下方の排出口から押し出され、ジョイントホース７８を通りタイヤ３４の内部へ供給される。押し出されたシーリング剤３２は、タイヤバルブ１２の空気注入路１３を通り、装置本体１４の空気流入口１５からタイヤ内部２８に注入され、タイヤ内部２８の下方に蓄えられる。
【００３４】
全てのシーリング剤３２がタイヤ内部２８に供給されると、続いて、圧縮空気が液剤容器５２、ジョイントホース７８を介してタイヤ内部２８に供給される。
次に、圧力計５４及び車両の表示部に表示された圧力値により、タイヤ内圧が指定された圧力値Ｐ１になったことを確認する。圧力値Ｐ１に到達したならば、コンプレッサ５０を停止させ、バルブアダプタ７０をタイヤバルブ１２から取り外す。
【００３５】
次に、図４（Ｂ）に示すように、一定時間内に一定距離（例えば、１０ｋｍ程度）だけ予備走行する。これにより、タイヤ内部２８に注入されたシーリング剤３２がタイヤ３４の内壁に均一に拡散する。この結果、パンク孔３０がシーリング剤３２で閉塞される。
【００３６】
予備走行の後、再びタイヤ内圧を、圧力計５４及び車両の表示部に表示された圧力値で確認し、問題がなければパンク修理を終了する。
このように、パンク修理時には、シーリング剤３２がタイヤ内部２８に注入されるため、シーリング剤３２を均一に拡散する過程で、タイヤ空気圧検出装置１０がシーリング剤３２に浸される。
【００３７】
しかし、既に、連通路２２及びセンサ室１８には圧力伝達液２６が充填されているため、シーリング剤３２が連通路２２及びセンサ室１８へ浸入することはできない。また、圧力伝達液２６の表面張力は水より大きく、連通路２２の内径は２ｍｍ以下と小さいため、連通路２２から圧力伝達液２６が容易に漏出することはない。
【００３８】
また、連通路２２がタイヤ内部２８側に突出量Ｈで装置本体１４から突き出されているため、連通路２２へのシーリング剤の付着や、シーリング剤の固化が抑制され、圧力検出に及ぼす影響を低減できる。
更に、連通路２２の断面積Ａ１をセンサ室１８の断面積Ａ２より小さくすることで、圧力伝達液の漏出を抑制できる。
【００３９】
（第２の実施の形態）
図５に示すように、第２の実施の形態に係るタイヤ空気圧検出装置４０は、第１の実施の形態で説明したタイヤ空気圧検出装置１０の連通路２２を、フィルター４２で覆う構成である。
フィルター４２は、装置本体１４から突出量Ｈで突き出された、センサ室１８と反対側の連通路２２の上を覆うように装置本体１４の壁面に取り付けられている。
【００４０】
フィルター４２の素材は、気体を透過させるが液体は透過させないものが望ましい。具体的には、気体透過係数であるガーレ数が１００ＳＥＣ以下（ＪＩＳＰ８１７７ガーレ試験法）が望ましい。また、液体（水）に対する耐水度は、５ＫＰａ以下（ＪＩＳＬ１０９２Ｂ法（高水圧法））が望ましい。このような条件を満足させる素材としては、例えば多孔質膜や不織布が考えられる。
【００４１】
また、フィルター４２は、目詰まりや劣化を想定し、容易に交換可能とするのが望ましい。具体的には、両面テープで装置本体１４の壁面に張り付ける構成や、扉状に形成した枠材でフィルター素材を囲み、枠材を装置本体１４の壁面に着脱可能に取り付ける構成などが考えられる。なお、不織布については、表面を撥水処理し、シーリング剤が浸透しないようにするのが望ましい。
他の構成は、第１の実施の形態と同じであり、説明は省略する。
【００４２】
これらの多孔質膜のフィルターや、不織布のフィルターを使用することにより、パンク修理時に注入されたシーリング剤の連通路への浸入を、より確実に防止できる。
【００４３】
（第３の実施の形態）
図５に示すように、第３の実施の形態に係るフィルター付タイヤ空気圧検出装置６０は、第２の実施の形態で説明したタイヤ空気圧検出装置４０の一部を変更したものである。
【００４４】
具体的には、フィルター４２で覆われ、かつ、圧力伝達液２６が充填されたタイヤ空気圧検出装置４０の連通路２２を、フィルター４２で覆われた状態は維持して、圧力伝達液２６が充填されていない構成としたものである。
フィルターの素材や構造、及び他の構成は、第２の実施の形態と同じであり、説明は省略する。
【００４５】
これらの多孔質膜のフィルターや、不織布のフィルターを使用することにより、連通路へ圧力伝達液２６は充填されていなくても、パンク修理時に注入されたシーリング剤の連通路への浸入を、フィルターで防止できる。
【００４６】
次に、本実施の形態の効果について説明する。
図７は、第３の実施の形態の効果検証実験の結果を示している。図７において、横軸は走行距離、及び経過日数であり、縦軸はタイヤ内圧表示値である。
【００４７】
実験方法は、タイヤ空気圧検出装置６０のタイヤバルブ１２をリム３６に取り付け、４ｍｍφの釘でタイヤのトレッドに貫通孔を開けた。空気が抜けたエアロス状態とした後、パンク修理キットでシーリング剤を所定量注入した。その後、エアコンプレッサでタイヤ内圧を２２０ＫＰａに昇圧した。
【００４８】
タイヤ内圧の計測方法は、パンク修理時の予備走行の５Ｋｍ毎、パンク修理後の１００Ｋｍ走行時点、及び２日間放置した時点において、タイヤ空気圧検出装置６０の圧力センサ２４が検出して表示する圧力値を計測した。なお、比較のため、パンク修理キットの圧力計の表示値も同時に測定した。
【００４９】
実験は、異なる素材の２種類のフィルターを取り付けた場合と、フィルターなしの３条件について、同じ内容を繰り返した。
【００５０】
白丸プロットで示す特性Ａは、Ａ社製のＰＥＴ樹脂多孔質膜（０．２ｍｍ厚）フィルターを取り付けた場合の実測結果であり、白角プロットで示す特性Ｂは、Ｂ社製の撥水処理不織布フィルターを取り付けた場合の実測結果である。黒丸プロットで示す特性Ｃは、フィルターを取り付けていない場合の結果である。いずれも、タイヤ空気圧検出装置６０の圧力センサ２４が検出した圧力値をプロットしている。
【００５１】
特性Ａと特性Ｂは、いずれの時点でも、初期のタイヤ内圧である２２０ＫＰａを維持している。これは、図示しないパンク修理キットの圧力計の値とも一致しており、パンク修理が完全に行われていること、及び、タイヤ空気圧検出装置６０の圧力センサ２４は、タイヤ内圧を正しく表示しているといえる。
【００５２】
一方、特性Ｃは、図示しないパンク修理キットの圧力計の値は２２０ＫＰａを表示していたにも関わらず、タイヤ空気圧検出装置６０の圧力センサ２４の表示値は徐々に低下している。これは、シーリング剤３２が連通路２２に浸入し、連通路２２を塞いだためと考えられる。
【００５３】
上述したように、第３の実施の形態とすることで、パンク修理時にシーリング剤がタイヤ内部に注入されても、シーリング剤が連通路２２及びセンサ室１８へ浸入することを抑制できる。
【符号の説明】
【００５４】
１０  タイヤ空気圧検出装置
１４  装置本体（筐体）
１８  センサ室
２２  連通路
２４  圧力センサ
２６  圧力伝達液
２８  タイヤ内部
４０  フィルター付タイヤ空気圧検出装置
４２  フィルター  
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2012047499.tif 000009
【図８】
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