タイヤ空気圧センサ

【課題】空気圧センサ素子１８のセンサ部分１８ａに連通する連通路３６に水が侵入しにくく、また連通路３６に侵入した水がケース３２外に排出されるタイヤ空気圧センサ３０を提供する。
【解決手段】ホイール１０に配設固定されたタイヤ空気圧センサ３０のケース３２の天頂部にホイール１０の回転方向に位置をずらして２つの空気孔３４、３４を穿設し、ケース３２内に配設される空気圧センサ素子１８に被せるキャップ３８に通気孔１６の開口部を回転方向で２つの空気孔３４、３４の中間位置に設ける。２つの空気孔３４、３４と通気孔１６の開口部を、ケース３２の天頂部とキャップ３８の間でホイール１０の半径方向と直交する略平面上で連通路３６により連通する。しかも、空気孔３４、３４と通気孔１６の開口部の間に壁４０を設けて連通路３６が九十九折り状態となるように構成する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車の空気入りタイヤの空気圧を検出するための空気圧センサ素子に、タイヤ内に侵入した水が付着しないようにしたタイヤ空気圧センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のタイヤ空気圧センサの一例を、図１０ないし図１２を参照して簡単に説明する。図１０は、ホイールにタイヤ空気圧センサを配設固定した外観斜視図である。図１１は、図１０の構造にタイヤを装着した半径方向の断面部分図である。図１２は、図１０のＡ−Ａ断面の空気圧センサ素子の部分の拡大図である。
【０００３】
図１０ないし図１２において、ホイール１０にタイヤ空気圧センサ１２がバンド１４により配設固定される。タイヤ空気圧センサ１２は、天頂側がホイール１０の半径方向の外側となるように配設され、そのケース２６の天頂部に１つの通気孔１６が穿設される。ケース２６内には、空気圧センサ素子１８が配設され、そのセンサ部分１８ａに通気孔１６が連通するように形成され、タイヤ２０内の空気圧が通気孔１６を介して空気圧センサ素子１８のセンサ部分１８ａに加わり検出される。なお、ケース２６内には、回路基板２２が設けられ、この回路基板２２に空気圧センサ素子１８が搭載されるとともに、図示しない送信機およびバッテリーが搭載され、さらにケース２６内が防水のために樹脂２４でモールドされて、タイヤ空気圧センサ１２が構成される。空気圧センサ素子１８で検出した空気圧に応じた信号が、車内の受信機に適宜に送信されて、タイヤ２０内の空気圧が監視される。
【０００４】
かかる従来構造と同様に、タイヤ２０内の空気圧を単純な形状の通気孔１６を介して空気圧センサ１８のセンサ部分１８ａに加えるタイヤ空気圧センサ１２の構造が、特開２００２−１４４８３０号公報や特開２００５−４７４６６号公報などに示されている。
【特許文献１】特開２００２−１４４８３０号公報
【特許文献２】特開２００５−４７４６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のごとき、従来構造にあっては、何らかの原因でタイヤ２０内に水が侵入すると、さらに通気孔１６を経てケース２６内まで侵入して空気圧センサ素子１８のセンサ部分１８ａに付着する虞がある。水が付着した場合には、空気圧センサ素子１８の検出感度が悪くなるとともにその検出値に異常を生ずる虞もある。なお、特許文献２に示される技術にあっては、通気孔１６の径の寸法を直径０．５ｍｍ以下とすることで、水の侵入を防ごうとしているが十分なものでない。
【０００６】
本発明は、上述したごとき従来技術の事情に鑑みてなされたもので、タイヤ内の空気圧がケース内の空気圧センサ素子のセンサ部分に連通する連通路に水が侵入しにくいとともに、連通路に侵入した水がケース外に排出されるようようにしたタイヤ空気圧センサ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】
【０００７】
かかる目的を達成するために、本発明のタイヤ空気圧センサは、ホイールに半径方向で外側が天頂側となるようにタイヤ空気圧センサを配設固定し、前記タイヤ空気圧センサのケースの天頂部に前記ホイールの回転方向に位置をずらして２つの空気孔を穿設し、前記ケース内に配設される空気圧センサ素子に被せるキャップに前記空気圧センサ素子に通じる通気孔の開口部を前記回転方向で前記２つの空気孔の中間位置に設け、前記２つの空気孔と前記通気孔の開口部を、前記ケースの天頂部と前記キャップの間で前記ホイールの半径方向と直交する略平面上で連通路により連通し、しかも前記空気孔と前記通気孔の開口部の間に壁を設けて前記連通路が九十九折り状態となるように構成されている。
【０００８】
そして、前記連通路を前記通気孔の開口部を中心として前記回転方向で対称となるように構成しても良い。
【０００９】
また、前記連通路の天頂側の面が、前記半径方向の内側を凸とし前記通気孔の開口部に最も近づく球面の一部を形成するように構成することもできる。
【００１０】
また、前記連通路の天頂側の面が、前記半径方向の内側を凸とし前記通気孔の開口部を臨む位置に頂点を有する錐面の一部を形成するように構成することもできる。
【００１１】
また、前記連通路の天頂側の面が、前記半径方向の内側を凸とし前記ホイールの回転軸と平行な軸芯を有し前記通気孔の開口部に最も近づく円筒面の一部を形成するように構成することもできる。
【００１２】
また、前記連通路の天頂側の面が、前記半径方向の内側を凸とし前記通気孔の開口部を臨む位置に前記ホイールの回転軸と平行な陵を有する断面く字状を形成する２つの斜面の一部を形成するように構成することもできる。
【００１３】
さらに、前記連通路の前記壁の前記通気孔側に向けた面を、前記連通路の前記通気孔の開口部からの通路長が長くなるほど、前記通気孔の開口部からの直線距離も長くなるように構成することも可能である。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１記載のタイヤ空気圧センサにあっては、タイヤ内の水が、空気孔よりケース内に侵入しても連通路が九十九折り状態であるために、空気圧センサ素子に到る通気孔側まで容易には移動できない。しかも、連通路はホイールの半径方向に直交する略水平面上にあり、ホイールの回転軸から２つの空気孔までの距離が通気孔までの距離よりも僅かながら長く、ホイールの回転時に空気孔側に作用する遠心力には通気孔側から空気孔側に向かう分力が作用し、この分力により連通路に侵入した水が空気孔側に移動されてタイヤ内に排出される。もって、空気圧センサ素子のセンサ部分に水が付着するようなことがない。
【００１５】
そして、請求項２記載のタイヤ空気圧センサにあっては、連通路が通気孔の開口部を中心として回転方向で対称であり、連通路に侵入した水には２つの空気孔側からそれぞれに同じ空気圧が加わり、連通路に侵入した水がタイヤ内の圧力変化等により移動するようなことがない。
【００１６】
また、請求項３および４記載のタイヤ空気圧センサのいずれにあっても、連通路の天頂側の面が球面または錐面の一部を形成するので、ホイールの回転で連通路内の水に作用する遠心力の球面または錐面に沿った分力により、連通路に侵入した水がより確実に空気孔側に移動されてタイヤ内に排出される。
【００１７】
また、請求項５および６記載のタイヤ空気圧センサのいずれにあっても、連通路の天頂側の面が円筒面または断面く字状を形成する２つの斜面の一部を形成するので、ホイールの回転で連通路内の水に作用する遠心力の円筒面または２つの斜面に沿った空気孔に向かう分力により、連通路に侵入した水がより確実に空気孔側に移動されてタイヤ内に排出される。
【００１８】
さらに、請求項７記載のタイヤ空気圧センサにあっては、連通路の天頂側の面が球面または錐面の一部を形成するとともに、連通路の通気孔の開口部からの通路長が長くなるほど通気孔の開口部からの直線距離も長なるようにしたので、ホイールの回転で連通路内の水に作用する遠心力の球面または錐面に沿った分力により、連通路に侵入した水が連通路を空気孔側に移動される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の第１実施例を図１ないし図４を参照して説明する。図１は、本発明のタイヤ空気圧センサの第１実施例をホイールに配設固定した外観斜視図である。図２は、図１のＢ−Ｂ断面の空気圧センサ素子の部分の拡大図である。図３は、図２のＣ−Ｃ断面矢視図である。図４は、連通路に侵入した水が通気孔の開口部まで移動し難いことを説明するための図である。図１ないし図４において、図１０ないし図１２と同じまたは均等な部材には同じ符号を付けて重複する説明を省略する。
【００２０】
図１に示すごとく、本発明のタイヤ空気圧センサ３０は、図１０に示す従来例と同様に、バンド１４によりホイール１０に適宜に配設固定される。そして、ホイール１０の半径方向の外側を天頂側としてタイヤ空気圧センサ３０が配設され、そのケース３２の天頂部にホイール１０の回転方向に位置をずらして２つの空気孔３４、３４が穿設される。このケース３２内に配設される空気圧センサ素子１８に被せるキャップ３８に空気圧センサ素子１８のセンサ部分１８ａに連通する通気孔１６が、２つの空気孔３４、３４の中間位置で開口される。しかも、ホイール１０の半径方向と直交する略平面（ホイール１０の回転軸と同軸芯を有する円筒面に接する略平面）上で、かつケース３２とキャップ３８の間で、２つの空気孔３４、３４と通気孔１６の開口部が連通路３６により連通される。この連通路３６は、空気孔３４、３４と通気孔１６の開口部の間に設けられた壁４０、４０…により九十九折り状態となるように形成される。第１実施例においては、まず両端側に隙間を設けて対向する２つの円弧状の第１の壁４０ａ、４０ａが２つの空気孔３４、３４と通気孔１６の開口部の間に立ち塞がるごとくケース３２に設けられる。また、第１の壁４０ａ、４０ａよりも径が小さくて両端側に隙間を設けて対向する２つの円弧状の第２の壁４０ｂ、４０ｂが第１の壁４０ａ、４０ａの隙間と通気孔１６の開口部の間に立ち塞がるごとくキャップ３８に設けられる。さらに、第２の壁４０ｂ、４０ｂよりも径が小さくて両端側に隙間を設けて対向する２つの円弧状の第３の壁４０ｃ、４０ｃが第２の壁４０ｂ、４０ｂの隙間と通気孔１６の開口部の間に立ち塞がるごとくケース３２に設けらる。なお、この第１実施例にあっては、通気孔１６の開口部を中心として、回転方向に２つの空気孔３４、３４および第１〜第３の壁４０ａ、４０ａ、４０ｂ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｃが対称に設けられ、連通路３６が通気孔１６の開口部を中心として対称に形成されている。
【００２１】
かかる構成において、タイヤ２０内に水が侵入し、さらに空気孔３４より連通路３６に侵入し、例えば図４のａ状態のごとく、水滴が第１の壁４０ａの外側の連通路３６にある場合、空気孔３４、３４に連通する両側の連通路３６、３６を介して両側からタイヤ２０内の空気圧が均等に加わり、また水滴の表面張力のために、この場所に滞留する。また、図４のｂ状態のごとく、水滴が第１の壁４０ａ、４０ａの隙間から第１と第２の壁４０ａ、４０ａ、４０ｂ、４０ｂの間の連通路３６に侵入しようとする場合、水滴の表面張力により第１と第２の壁４０ａ、４０ａ、４０ｂ、４０ｂの間の連通路３６に侵入し難く、しかも水滴が接するいくつもの連通路３６、３６…を介して全ての方向からタイヤ２０内の空気圧が均等に加わり、この場所に滞留する。さらに、図４のｃ状態のごとく、水滴が第３の壁４０ｃ、４０ｃの内側の面に付着している場合、タイヤ２０内の空気圧が水滴を第３の壁４０ｃ、４０ｃに押し付けるように作用し、また水滴の表面張力により、通気孔１６の開口部に到るようなことがない。
【００２２】
そして、車が急発進および急停止した際には、連通路３６内の水滴にも慣性力により回転方向またはこれと逆方向の力が作用し、連通路３６内を回転方向またはこれと逆方向に移動する。図４のａ状態またはｂ状態では、いずれも空気孔３４、３４まで移動する可能性があり、空気孔３４、３４に到ると、ホイール１０の回転による遠心力で空気孔３４、３４からタイヤ２０内に排出される。また、図２に示すごとく、ホイール１０の回転軸から通気孔１６の開口部までの半径Ｒ１よりも、空気孔３４、３４までの半径Ｒ２が僅かに大きく、空気孔３４、３４に作用する遠心力は連通路３６が設けられた略平面と僅かながら傾きがあり、通気孔１６の開口側から空気孔３４、３４へ向かう分力が作用する。その結果、この分力により連通路３６内の水滴が空気孔３４、３４側に移動され、最終的には空気孔３４、３４からタイヤ２０内に排出される。
【００２３】
本発明のタイヤ空気圧センサ３０の第１実施例にあっては、上述のごとき作用により、タイヤ２０内に侵入した水が連通路３６を介して空気圧センサ素子１８のセンサ部分に達するようなことがない。
【００２４】
次に、本発明のタイヤ空気圧センサの第２実施例を図５を参照して説明する。図５は、本発明のタイヤ空気圧センサの第２実施例の空気圧センサ素子の部分の拡大図である。図５において、図１ないし図４と同じまたは均等な部材には同じ符号を付けて重複する説明を省略する。
【００２５】
図５に示す本発明のタイヤ空気圧センサの第２実施例にあっては、連通路３６の天頂側の面が、ホイール１０の半径方向の内側を凸とし、通気孔１６の開口部に最も近づく半径Ｒ３の球面の一部分で形成されている。なお、連通路３６を九十九折り状態とする壁４０、４０…、すなわち第１ないし第３の壁４０ａ、４０ａ、４０ｂ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｃは、いずれもケース３２側に設けられている。
【００２６】
かかる構成の第２実施例において、ホイール１０の回転により遠心力を受けた連通路３６内の水滴は、連通路３６の天頂側の面に押圧され、第１と第２の壁４０ａ、４０ａ、４０ｂ、４０ｂの間の連通路３６にある水滴は第１の壁４０ａ、４０ａの隙間から第１の壁４０ａ、４０ａの外側の連通路３６に移動しようとする。また、第２と第３の壁４０ｂ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｃの間の連通路３６にある水滴は第２の壁４０ｂ、４０ｂの隙間から第１と第２の壁４０ａ、４０ａ、４０ｂ、４０ｂの間の連通路３６に移動しようとする。さらに、第３の壁４０ｃ、４０ｃの内側にある水滴は、第３の壁４０ｃ、４０ｃの隙間から第２と第３のの壁４０ｂ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｃの間の連通路３６に移動しようとする。もって、水滴は、空気孔３４、３４側に移動し、通気孔１６の開口部への水滴の移動が阻止される。
【００２７】
なお、図５に示す第２の実施例の変形例として、ホイール１０の回転軸と平行な軸芯を有し通気孔１６の開口部側に凸な円筒面で、連通路３６の天頂側の面を形成したとすると、第２と第３の壁４０ｂ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｃの間の連通路３６にある水滴が、第２の壁４０ｂ、４０ｂの隙間から第１と第２の壁４０ａ、４０ａ、４０ｂ、４０ｂの間の連通路３６に移動するように遠心力が作用する。また、図５に示す実施例の更なる変形例として、ホイール１０の回転方向に接する軸芯を有し通気孔１６の開口部側に凸な円筒面で、連通路３６の天頂側の面を形成したとすると、第１と第２の壁４０ａ、４０ａ、４０ｂ、４０ｂの間の連通路３６にある水滴が、第１の壁４０ａ、４０ａの隙間から第１の壁４０ａ、４０ａの外側の連通路３６に移動するように遠心力が作用するとともに、第３の壁４０ｃ、４０ｃの内側の連通路３６にある水滴が、第３の壁４０ｃ、４０ｃの隙間から第２と第３の壁４０ｂ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｃの間の連通路３６に移動するように遠心力が作用する。
【００２８】
次に、本発明のタイヤ空気圧センサの第３実施例を図６および図７を参照して説明する。図６は、本発明のタイヤ空気圧センサの第３実施例の空気圧センサ素子の部分の拡大図である。図７は、図６のＤ−Ｄ断面矢視図である。図６および図７において、図１ないし図５と同じまたは均等な部材には同じ符号を付けて重複する説明を省略する。
【００２９】
図６および図７に示す本発明のタイヤ空気圧センサの第３実施例にあっては、連通路３６の天頂側の面が、ホイール１０の半径方向の内側を凸とし、通気孔１６の開口部に頂部を臨ませた四角錐面の一部で形成されている。しかも、連通路３６は直線状の通路が九十九折り状態とされており、またこれらの直線状の各通路は空気孔３４、３４に近くて通気孔１６の開口部からの通路長が長くなるほど四角錐面の頂部から離れた位置となるように、すなわち通気孔１６の開口部からの直線距離が長くなるように設定されている。なお、第１ないし第３の壁４０ａ、４０ａ、４０ｂ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｃはいずれもキャップ３８側に設けられている。
【００３０】
かかる構成の第３実施例では、ホイール１０の回転により九十九折り状態の連通路３６の直線状の各通路は、空気孔３４、３４に近い側がより大きな遠心力を受けるとともに四角錐面に沿った分力が作用して、連通路３６内に侵入した水滴が空気孔３４、３４側へと移動される。なお、遠心力を受けた連通路３６内の水滴は、連通路３６の天頂側の面に押圧され、第１と第２の壁４０ａ、４０ａ、４０ｂ、４０ｂの間の連通路３６にある水滴は第１の壁４０ａ、４０ａの隙間から第１の壁４０ａ、４０ａの外側の連通路３６に移動しようとする。また、第２と第３の壁４０ｂ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｃの間の連通路３６にある水滴は第２の壁４０ｂ、４０ｂの隙間から第１と第２の壁４０ａ、４０ａ、４０ｂ、４０ｂの間の連通路３６に移動しようとする。さらに、第３の壁４０ｃ、４０ｃの内側にある水滴は、第３の壁４０ｃ、４０ｃの隙間から第２と第３のの壁４０ｂ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｃの間の連通路３６に移動しようとする。
【００３１】
さらに、本発明のタイヤ空気圧センサの第４実施例を、図８および図９を参照して説明する。図８は、本発明のタイヤ空気圧センサの第４実施例の空気圧センサ素子の部分の拡大図である。図９は、図８のＥ−Ｅ断面矢視図である。図８および図９において、図１ないし図７と同じまたは均等な部材には同じ符号を付けて重複する説明を省略する。
【００３２】
図８および図９に示す本発明のタイヤ空気圧センサの第４実施例にあっては、連通路３６の天頂側の面が、ホイール１０の半径方向の内側を凸とし、通気孔１６の開口部に最も近づく球面の一部で形成されている。しかも、連通路３６の九十九折り状態の各通路は、放物線状の曲線からなるとともに、通気孔１６の開口部からの通路長が長くなるほど通気孔１６の開口部からの直線距離も長くなるように設定されている。
【００３３】
かかる構成の第４実施例では、連通路３６は通気孔１６の開口部からの通路長の距離が長くなるほど大きな遠心力を受け、水滴が連通路３６内に侵入しがたい。また、遠心力により、連通路３６内の水滴が、天頂面の球面に沿って空気孔３４、３４側に移動して最終的にはタイヤ２０内に排出される。
【００３４】
なお、上記実施例において、壁４０により形成した連通路３６、３６の九十九折り状態の形状は、上記実施例に記載されたものに限られるものでなく、空気孔３６、３６から通気孔１６の開口部への水滴の移動が妨げられるように形成されていれば良い。また、上記実施例は、通気孔１６の開口部を中心として、連通路３６および空気孔３４、３４が回転方向に対称に設けられているが、これに限られるものでなく、非対称であっても良い。さらに、空気圧センサ素子１８のセンサ部分１８ａは、通気孔１６の開口部に向けて設けられているが、これに限られず、通気孔１６からさらに別の通路を介してセンサ部分１８ａに連通するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明のタイヤ空気圧センサの第１実施例をホイールに配設固定した外観斜視図である。
【図２】図１のＢ−Ｂ断面の空気圧センサ素子の部分の拡大図である。
【図３】図２のＣ−Ｃ断面矢視図である。
【図４】連通路に侵入した水が通気孔の開口部まで移動し難いことを説明するための図である。
【図５】本発明のタイヤ空気圧センサの第２実施例の空気圧センサ素子の部分の拡大図である。
【図６】本発明のタイヤ空気圧センサの第３実施例の空気圧センサ素子の部分の拡大図である。
【図７】図６のＤ−Ｄ断面矢視図である。
【図８】本発明のタイヤ空気圧センサの第４実施例の空気圧センサ素子の部分の拡大図である。
【図９】図８のＥ−Ｅ断面矢視図である。
【図１０】ホイールにタイヤ空気圧センサを配設固定した外観斜視図である。
【図１１】図１０の構造にタイヤを装着した半径方向の断面部分図である。
【図１２】図１０のＡ−Ａ断面の空気圧センサ素子の部分の拡大図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０ホイール
１２、３０タイヤ空気圧センサ
１４バンド
１６通気孔
１８空気圧センサ素子
１８ａセンサ部分
２０タイヤ
２２回路基板
２４樹脂
２６、３２ケース
３４空気孔
３６連通路
３８キャップ
４０壁
４０ａ第１の壁
４０ｂ第２の壁
４０ｃ第３の壁

【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホイールに半径方向で外側が天頂側となるようにタイヤ空気圧センサを配設固定し、前記タイヤ空気圧センサのケースの天頂部に前記ホイールの回転方向に位置をずらして２つの空気孔を穿設し、前記ケース内に配設される空気圧センサ素子に被せるキャップに前記空気圧センサ素子に通じる通気孔の開口部を前記回転方向で前記２つの空気孔の中間位置に設け、前記２つの空気孔と前記通気孔の開口部を、前記ケースの天頂部と前記キャップの間で前記ホイールの半径方向と直交する略平面上で連通路により連通し、しかも前記空気孔と前記通気孔の開口部の間に壁を設けて前記連通路が九十九折り状態となるように構成したことを特徴とするタイヤ空気圧センサ。
【請求項２】
請求項１記載のタイヤ空気圧センサにおいて、前記連通路を前記通気孔の開口部を中心として前記回転方向で対称となるように構成したことを特徴とするタイヤ空気圧センサ。
【請求項３】
請求項１記載のタイヤ空気圧センサにおいて、前記連通路の天頂側の面が、前記半径方向の内側を凸とし前記通気孔の開口部に最も近づく球面の一部を形成するように構成したことを特徴とするタイヤ空気圧センサ。
【請求項４】
請求項１記載のタイヤ空気圧センサにおいて、前記連通路の天頂側の面が、前記半径方向の内側を凸とし前記通気孔の開口部を臨む位置に頂点を有する錐面の一部を形成するように構成したことを特徴とするタイヤ空気圧センサ。
【請求項５】
請求項１記載のタイヤ空気圧センサにおいて、前記連通路の天頂側の面が、前記半径方向の内側を凸とし前記ホイールの回転軸と平行な軸芯を有し前記通気孔の開口部に最も近づく円筒面の一部を形成するように構成したことを特徴とするタイヤ空気圧センサ。
【請求項６】
請求項１記載のタイヤ空気圧センサにおいて、前記連通路の天頂側の面が、前記半径方向の内側を凸とし前記通気孔の開口部を臨む位置に前記ホイールの回転軸と平行な陵を有する断面く字状を形成する２つの斜面の一部を形成するように構成したことを特徴とするタイヤ空気圧センサ。
【請求項７】
請求項３または４記載のタイヤ空気圧センサにおいて、前記連通路の前記壁の前記通気孔側に向けた面を、前記連通路の前記通気孔の開口部からの通路長が長くなるほど、前記通気孔の開口部からの直線距離も長くなるように構成したことを特徴とするタイヤ空気圧センサ。

【図１】