JP2004294413A - 圧力センサ、送信機、及びタイヤ状態監視装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】圧力を正確に計測することができるとともに、小型軽量化に寄与することが可能な圧力センサ、その圧力センサを有する送信機、及びその送信機を備えたタイヤ状態監視装置を提供すること。
【解決手段】ケーシング70の開口部72を塞ぐ蓋73の内側には、金属体500が設けられている。そして、金属体500と電池35との間には、導電性ゴム600が介在している。このため、圧力センサ32の上面101を覆う金属体500の電位は、導電性ゴム600を介して電池35のVdd(+3V)と同電位に維持される。その結果、圧力センサ32は、金属体500によってシールドされる。従って、圧力センサ32が外部からの電磁界の影響を受けにくくなり、タイヤ内の空気圧を正確に計測することができる。
【選択図】 図5
【解決手段】ケーシング70の開口部72を塞ぐ蓋73の内側には、金属体500が設けられている。そして、金属体500と電池35との間には、導電性ゴム600が介在している。このため、圧力センサ32の上面101を覆う金属体500の電位は、導電性ゴム600を介して電池35のVdd(+3V)と同電位に維持される。その結果、圧力センサ32は、金属体500によってシールドされる。従って、圧力センサ32が外部からの電磁界の影響を受けにくくなり、タイヤ内の空気圧を正確に計測することができる。
【選択図】 図5
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧力センサ、その圧力センサを有する送信機、及びその送信機を備えたタイヤ状態監視装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
シールド材を兼ねているリード端子上に圧力センサを接着させるとともに、圧力センサをシールド材を兼ねているリード端子で立体的に覆う構成がある。このような構成によれば、圧力センサが外部からの電磁界の影響を受けにくくなり、圧力を正確に計測することができる(特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開平8−94468号公報(図1)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献1では、圧力センサをシールド材を兼ねているリード端子で立体的に覆う構成である。このため、シールド材を含めた圧力センサが大きくなる。換言すれば、このような構成では、シールド材を含めた圧力センサを小型軽量化することは困難である。
【0005】
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、圧力を正確に計測することができるとともに、小型軽量化に寄与することが可能な圧力センサ、その圧力センサを有する送信機、及びその送信機を備えたタイヤ状態監視装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明では、ダイヤフラムを有する圧力センサであって、被計測気体に晒されるダイヤフラムは、そのダイヤフラムと離間した金属体で覆われ、その金属体は電源と同電位に維持されている。
【0007】
請求項2に記載の発明では、ダイヤフラムを有する圧力センサと、その圧力センサを有する送信機であって、車両に設けられたタイヤの状態を示すデータを無線送信する送信機と、その送信機を収容するケーシングと、そのケーシングの開口部を塞ぐ蓋と、その蓋に設けた金属体とを備え、ケーシングの開口部を蓋で塞いだときに、被計測気体に晒されるダイヤフラムは、蓋に設けられた金属体で覆われる。
【0008】
請求項3に記載の発明では、請求項2に記載の送信機において、蓋には、金属体を係止する係止部が形成されている。
請求項4に記載の発明では、請求項2または請求項3に記載の送信機において、ケーシングの開口部を蓋で塞いだときに、金属体の電位が電源と同電位に維持される。
【0009】
請求項5に記載の発明では、請求項2〜請求項4のいずれか1項に記載の送信機と、その送信機から送信されてきたデータを受信アンテナで受信して、受信したデータを処理する受信機とを備えた。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る圧力センサ、送信機、及びタイヤ状態監視装置の一実施形態について図面を用いて説明する。
【0011】
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の内部、例えばタイヤ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、バルブステム60の下部には、送信機30を収容するケーシング70が配設されている。このバルブステム60を介して、空気がタイヤ20内に注入される。ケーシング70は、略四角形の箱状に形成されている。ケーシング70は、略四角形状に形成された基板80を収容している。この基板80上には、送信コントローラ31、圧力センサ32、送信回路33、送信アンテナ34及び電池35を含む電子部品が実装されている。基板80は、ケーシング70に一体形成された一対のボス71に固定されている。ケーシング70には、圧力センサ32でタイヤ20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。ケーシング70の開口部72は、電子部品を保護するための蓋(図示略)で塞がれる。
【0015】
図3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ている。
【0016】
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を備えている。送信機30は、その電池35からの電力によって動作する。
【0017】
図4に示すように、セラミックからなる圧力センサ32は、上台座100と、下台座200とを備えている。上台座100の中央には、円錐台状の窪み部102が形成されている。その結果、上台座100における上面101の中央には、ダイヤフラム103が形成されている。ダイヤフラム103の下面には、第1電極104が形成されている。
【0018】
下台座200における上面201の中央には、第2電極202が形成されている。これら第1電極104、第2電極202は、アルミニウム蒸着で形成されている。そして、第1電極104と第2電極202とが対向するように、上台座100と下台座200とが気密接合されている。その結果、第1電極104と第2電極202との間には、気密空間105が形成されている。この気密空間105には、所定の圧力で気体が充填されている。
【0019】
ダイヤフラム103は、ケーシング70に透設された通気孔(図示略)を介してタイヤ20内の空気に晒されている。すなわち、被計測気体としての空気に晒されている。このため、タイヤ20内の空気圧が変化すると、タイヤ20内の空気圧と気密空間105に充填された気体の圧力との間に圧力差が生じて、ダイヤフラム103が撓む。ダイヤフラム103が撓むと、第1電極104と第2電極202との距離が変化し、その変化した距離に応じて静電容量が変化する。従って、第1電極104と第2電極202との間の静電容量に基づいて、タイヤ20内の空気圧を計測することができる。すなわち、圧力センサ32は、静電容量式圧力センサである。
【0020】
図5に示すように、金属体500をケーシング70の開口部72を塞ぐ蓋73の内側に設ける。すなわち、金属体500と上台座100の上面101、つまりダイヤフラム103とを離間させた状態で、ダイヤフラム103を覆うように金属体500を蓋73の内側に設ける。ここで、金属体500は、上台座100の上面101を50%〜70%程度覆うものが好ましい。これは、圧力センサ32の上面101全体を金属体500で覆う場合には、金属体500がシールド効果の役割を担うことになる。その結果、圧力センサ32が外部からの電磁界の影響を受けにくくすることはできるが、送信アンテナ34から無線送信する電波強度が金属体500で減衰するからである。一方、逆に圧力センサ32の上面101を金属体500で殆ど覆わない場合には、金属体500がシールド効果の役割を担うことはない。その結果、送信アンテナ34から無線送信する電波強度が金属体500で減衰することはないが、外部からの電磁界の影響を受け易いからである。
【0021】
金属体500と電源としての電池35との間には、導電性ゴム600が介在している。すなわち、ケーシング70の開口部72を蓋73で塞いだときに、金属体500と電池35とが接続されるように導電性ゴム600を介在させている。このため、圧力センサ32の上面101を覆う金属体500が、導電性ゴム600を介して電池35のVdd(+3V)と同電位に維持される。従って、圧力センサ32を金属体500でシールドすることができる。すなわち、外部からの電磁界を金属体500でシールドすることができる。
【0022】
以上、詳述したように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)ケーシング70の開口部72を塞ぐ蓋73の内側には、金属体500が設けられている。そして、金属体500と電池35との間には、導電性ゴム600が介在している。このため、圧力センサ32の上面101を覆う金属体500の電位は、導電性ゴム600を介して電池35のVdd(+3V)と同電位に維持される。その結果、圧力センサ32は、金属体500によってシールドされる。従って、圧力センサ32が外部からの電磁界の影響を受けにくくなり、タイヤ20内の空気圧を正確に計測することができる。また、特許文献1のように、圧力センサ32をシールド材を兼ねているリード端子で立体的に覆う構成ではなく、蓋73に設けられた金属体500で圧力センサ32を覆う構成である。従って、圧力センサ32の小型軽量化に寄与することができる。
【0023】
(2)また、圧力センサ32が小型軽量化することができるため、送信機30も小型軽量化することができる。このため、タイヤ20をホイール21に組み付ける場合であっても、タイヤ20のビード部が送信機30を収容するケーシング70に当接するおそれが抑制される。従って、タイヤ20の組付時にタイヤ20のビード部がケーシング70に当接して、ケーシング70や送信機30が損傷するおそれを抑制することもできる。
【0024】
(3)加えて、圧力センサ32が外部からの電磁界の影響を受けにくい。このため、圧力センサ32は、タイヤ20内の僅かな空気圧の変化であっても、正確に計測することができる。従って、タイヤ20内の空気圧を正確に計測することが可能な送信機30を提供することができる。その結果、送信機30は、正確な空気圧データを受信機40に無線送信することができる。
【0025】
(4)ケーシング70の開口部72を金属体500が設けられた蓋73で塞ぐだけでシールド効果を得ている。すなわち、この構成においては、従来の組付工程と比較して金属体500を蓋73に設ける工程が増加するだけである。従って、シールド効果を得るために特別面倒な作業工程が発生することはない。よって、金属体500を蓋73に設けた構成であっても、容易に送信機30をケーシング70に組み付けることができる。
【0026】
(5)併せて、受信機40は、受信アンテナ41を介して受信したデータに基づいて、空気圧データを表示器50に表示している。このため、車両10の運転者に対して、正確な空気圧データが表示される。従って、タイヤ20内の空気圧を正確に計測することが可能なタイヤ状態監視装置1を提供することができる。
【0027】
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。
・圧力センサ32における上台座100の上面101にアルミニウム蒸着で電極を形成する。そして、その形成した電極と電池35とを金属体500及び導電性ゴム600を介して接続する構成にしても良い。このように構成すれば、上台座100の上面101に形成された電極の電位と電池35とを同電位に維持することができる。従って、圧力センサ32を金属体500でシールドすることができる。よって、外部からの電磁界を金属体500でシールドすることができる。
【0028】
・図6に示すように、ケーシング70の開口部72を蓋73で塞いだときに、金属体500の一端が電池35と当接するようにクリンチさせて、圧力センサ32を金属体500でシールドする構成にしても良い。このように構成しても、金属体500の電位が電池35と同電位に維持されるため、外部からの電磁界を金属体500でシールドすることができる。
【0029】
・図7に示すように、ケーシング70の開口部72を蓋73で塞いだときに、金属体500の一端が電池35と当接するようにクリンチさせる。一方、金属体500の他端を係止する係止部74を蓋73に形成する。そして、金属体500の他端を係止部74に係止させて、圧力センサ32を金属体500でシールドする構成にしても良い。このように構成しても、金属体500の電位が電池35と同電位に維持されるため、外部からの電磁界を金属体500でシールドすることができる。
【0030】
・図8、図9に示すように、ケーシング70の左部には、電池35が収容されている。一方、ケーシング70の右部には、略四角形状に形成された基板80が収容されている。この基板80上には、送信コントローラ31、圧力センサ32、送信回路33、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は、ケーシング70に一体形成された一対のボス71に固定されている。ケーシング70には、圧力センサ32でタイヤ20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。ケーシング70の開口部72は、電子部品を保護するための蓋73で塞がれる。その蓋73の外側は、金属体500で覆われている。具体的には、蓋73の外側にアルミニウムの薄膜が転写されている。蓋73には、透孔73aを形成されている。そして、電池35のVdd(+3V)に接続されている+端子35aの一端は、その透孔73aを貫通した後、蓋73の中心に向かって折り曲げられて、例えばスポット溶接や半田付けで金属体500に接続されている。一方、+端子35aの他端は折り曲げられて、例えば半田付けで基板80に接続されている。また、電池35のGND(0V)に接続されている−端子35bも折り曲げられて、例えば半田付けで基板80に接続されている。このように構成しても、金属体500の電位が電池35のVdd(+3V)と同電位に維持されるため、外部からの電磁界を金属体500でシールドすることができる。従って、圧力センサ32が外部からの電磁界の影響を受けにくくなり、タイヤ20内の空気圧を正確に計測することができる。
【0031】
・金属体500は、いわゆるメッシュ構造の金属体500であっても良い。このように構成すれば、メッシュの大きさに応じて、特定周波数の電波をメッシュ構造の金属体500でシールドすることができる。
【0032】
・前記実施形態では、金属体500の電位を電池35のVdd(+3V)と同電位にしたが、電池35のGND(0V)と同電位にしても良い。このように構成しても、外部からの電磁界を金属体500でシールドすることができる。
【0033】
・前記実施形態では、金属体500を蓋73の内側に設けたが、蓋73の外側或いは蓋73の内部に金属体500を設けても良い。
・前記実施形態では、金属体500の電位を電池35と同電位にする構成であたが、金属体500を蓋73に設けるだけの構成であっても良い。
【0034】
・金属体500は、導電性を有するものであれば良く、例えば導電性フィルムであっても良い。
・導電性ゴム600に代えて、導電性接着剤であっても良い。このように構成しても、確実に金属体500の電位を電池35と同電位に維持することができる。
【0035】
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2または請求項3に記載の送信機において、ケーシングの開口部を蓋で塞いだときに、金属体が電池に当接する送信機。このように構成すれば、金属体の電位が電池と同電位に維持されるため、外部からの電磁界を金属体でシールドすることができる。
【0036】
〔2〕請求項4に記載の送信機において、金属体と電源とは、導電性ゴム又は導電性接着剤で接続される送信機。このように構成すれば、確実に金属体の電位を電源と同電位に維持することができる。従って、外部からの電磁界を金属体でシールドすることができる。
【0037】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成されているため、次のような効果を奏する。
圧力を正確に計測することができるとともに、小型軽量化に寄与することが可能な圧力センサ、その圧力センサを有する送信機、及びその送信機を備えたタイヤ状態監視装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】タイヤ状態監視装置を示すブロック構成図。
【図2】送信機の構造を示す説明図。
【図3】送信機を示すブロック構成図。
【図4】圧力センサの概略断面図。
【図5】送信機の断面図。
【図6】別の実施形態における送信機の断面図。
【図7】別の実施形態における送信機の断面図。
【図8】別の実施形態における送信機の構造を示す説明図。
【図9】別の実施形態における送信機の断面図。
【符号の説明】
1…タイヤ状態監視装置、10…車両、20…タイヤ、30…送信機、32…圧力センサ、35…電源としての電池、40…受信機、41…受信アンテナ、70…ケーシング、72…開口部、73…蓋、74…係止部、103…ダイヤフラム、500…金属体、600…導電性ゴム。
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧力センサ、その圧力センサを有する送信機、及びその送信機を備えたタイヤ状態監視装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
シールド材を兼ねているリード端子上に圧力センサを接着させるとともに、圧力センサをシールド材を兼ねているリード端子で立体的に覆う構成がある。このような構成によれば、圧力センサが外部からの電磁界の影響を受けにくくなり、圧力を正確に計測することができる(特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開平8−94468号公報(図1)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献1では、圧力センサをシールド材を兼ねているリード端子で立体的に覆う構成である。このため、シールド材を含めた圧力センサが大きくなる。換言すれば、このような構成では、シールド材を含めた圧力センサを小型軽量化することは困難である。
【0005】
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、圧力を正確に計測することができるとともに、小型軽量化に寄与することが可能な圧力センサ、その圧力センサを有する送信機、及びその送信機を備えたタイヤ状態監視装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明では、ダイヤフラムを有する圧力センサであって、被計測気体に晒されるダイヤフラムは、そのダイヤフラムと離間した金属体で覆われ、その金属体は電源と同電位に維持されている。
【0007】
請求項2に記載の発明では、ダイヤフラムを有する圧力センサと、その圧力センサを有する送信機であって、車両に設けられたタイヤの状態を示すデータを無線送信する送信機と、その送信機を収容するケーシングと、そのケーシングの開口部を塞ぐ蓋と、その蓋に設けた金属体とを備え、ケーシングの開口部を蓋で塞いだときに、被計測気体に晒されるダイヤフラムは、蓋に設けられた金属体で覆われる。
【0008】
請求項3に記載の発明では、請求項2に記載の送信機において、蓋には、金属体を係止する係止部が形成されている。
請求項4に記載の発明では、請求項2または請求項3に記載の送信機において、ケーシングの開口部を蓋で塞いだときに、金属体の電位が電源と同電位に維持される。
【0009】
請求項5に記載の発明では、請求項2〜請求項4のいずれか1項に記載の送信機と、その送信機から送信されてきたデータを受信アンテナで受信して、受信したデータを処理する受信機とを備えた。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る圧力センサ、送信機、及びタイヤ状態監視装置の一実施形態について図面を用いて説明する。
【0011】
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の内部、例えばタイヤ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、バルブステム60の下部には、送信機30を収容するケーシング70が配設されている。このバルブステム60を介して、空気がタイヤ20内に注入される。ケーシング70は、略四角形の箱状に形成されている。ケーシング70は、略四角形状に形成された基板80を収容している。この基板80上には、送信コントローラ31、圧力センサ32、送信回路33、送信アンテナ34及び電池35を含む電子部品が実装されている。基板80は、ケーシング70に一体形成された一対のボス71に固定されている。ケーシング70には、圧力センサ32でタイヤ20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。ケーシング70の開口部72は、電子部品を保護するための蓋(図示略)で塞がれる。
【0015】
図3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ている。
【0016】
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を備えている。送信機30は、その電池35からの電力によって動作する。
【0017】
図4に示すように、セラミックからなる圧力センサ32は、上台座100と、下台座200とを備えている。上台座100の中央には、円錐台状の窪み部102が形成されている。その結果、上台座100における上面101の中央には、ダイヤフラム103が形成されている。ダイヤフラム103の下面には、第1電極104が形成されている。
【0018】
下台座200における上面201の中央には、第2電極202が形成されている。これら第1電極104、第2電極202は、アルミニウム蒸着で形成されている。そして、第1電極104と第2電極202とが対向するように、上台座100と下台座200とが気密接合されている。その結果、第1電極104と第2電極202との間には、気密空間105が形成されている。この気密空間105には、所定の圧力で気体が充填されている。
【0019】
ダイヤフラム103は、ケーシング70に透設された通気孔(図示略)を介してタイヤ20内の空気に晒されている。すなわち、被計測気体としての空気に晒されている。このため、タイヤ20内の空気圧が変化すると、タイヤ20内の空気圧と気密空間105に充填された気体の圧力との間に圧力差が生じて、ダイヤフラム103が撓む。ダイヤフラム103が撓むと、第1電極104と第2電極202との距離が変化し、その変化した距離に応じて静電容量が変化する。従って、第1電極104と第2電極202との間の静電容量に基づいて、タイヤ20内の空気圧を計測することができる。すなわち、圧力センサ32は、静電容量式圧力センサである。
【0020】
図5に示すように、金属体500をケーシング70の開口部72を塞ぐ蓋73の内側に設ける。すなわち、金属体500と上台座100の上面101、つまりダイヤフラム103とを離間させた状態で、ダイヤフラム103を覆うように金属体500を蓋73の内側に設ける。ここで、金属体500は、上台座100の上面101を50%〜70%程度覆うものが好ましい。これは、圧力センサ32の上面101全体を金属体500で覆う場合には、金属体500がシールド効果の役割を担うことになる。その結果、圧力センサ32が外部からの電磁界の影響を受けにくくすることはできるが、送信アンテナ34から無線送信する電波強度が金属体500で減衰するからである。一方、逆に圧力センサ32の上面101を金属体500で殆ど覆わない場合には、金属体500がシールド効果の役割を担うことはない。その結果、送信アンテナ34から無線送信する電波強度が金属体500で減衰することはないが、外部からの電磁界の影響を受け易いからである。
【0021】
金属体500と電源としての電池35との間には、導電性ゴム600が介在している。すなわち、ケーシング70の開口部72を蓋73で塞いだときに、金属体500と電池35とが接続されるように導電性ゴム600を介在させている。このため、圧力センサ32の上面101を覆う金属体500が、導電性ゴム600を介して電池35のVdd(+3V)と同電位に維持される。従って、圧力センサ32を金属体500でシールドすることができる。すなわち、外部からの電磁界を金属体500でシールドすることができる。
【0022】
以上、詳述したように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)ケーシング70の開口部72を塞ぐ蓋73の内側には、金属体500が設けられている。そして、金属体500と電池35との間には、導電性ゴム600が介在している。このため、圧力センサ32の上面101を覆う金属体500の電位は、導電性ゴム600を介して電池35のVdd(+3V)と同電位に維持される。その結果、圧力センサ32は、金属体500によってシールドされる。従って、圧力センサ32が外部からの電磁界の影響を受けにくくなり、タイヤ20内の空気圧を正確に計測することができる。また、特許文献1のように、圧力センサ32をシールド材を兼ねているリード端子で立体的に覆う構成ではなく、蓋73に設けられた金属体500で圧力センサ32を覆う構成である。従って、圧力センサ32の小型軽量化に寄与することができる。
【0023】
(2)また、圧力センサ32が小型軽量化することができるため、送信機30も小型軽量化することができる。このため、タイヤ20をホイール21に組み付ける場合であっても、タイヤ20のビード部が送信機30を収容するケーシング70に当接するおそれが抑制される。従って、タイヤ20の組付時にタイヤ20のビード部がケーシング70に当接して、ケーシング70や送信機30が損傷するおそれを抑制することもできる。
【0024】
(3)加えて、圧力センサ32が外部からの電磁界の影響を受けにくい。このため、圧力センサ32は、タイヤ20内の僅かな空気圧の変化であっても、正確に計測することができる。従って、タイヤ20内の空気圧を正確に計測することが可能な送信機30を提供することができる。その結果、送信機30は、正確な空気圧データを受信機40に無線送信することができる。
【0025】
(4)ケーシング70の開口部72を金属体500が設けられた蓋73で塞ぐだけでシールド効果を得ている。すなわち、この構成においては、従来の組付工程と比較して金属体500を蓋73に設ける工程が増加するだけである。従って、シールド効果を得るために特別面倒な作業工程が発生することはない。よって、金属体500を蓋73に設けた構成であっても、容易に送信機30をケーシング70に組み付けることができる。
【0026】
(5)併せて、受信機40は、受信アンテナ41を介して受信したデータに基づいて、空気圧データを表示器50に表示している。このため、車両10の運転者に対して、正確な空気圧データが表示される。従って、タイヤ20内の空気圧を正確に計測することが可能なタイヤ状態監視装置1を提供することができる。
【0027】
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。
・圧力センサ32における上台座100の上面101にアルミニウム蒸着で電極を形成する。そして、その形成した電極と電池35とを金属体500及び導電性ゴム600を介して接続する構成にしても良い。このように構成すれば、上台座100の上面101に形成された電極の電位と電池35とを同電位に維持することができる。従って、圧力センサ32を金属体500でシールドすることができる。よって、外部からの電磁界を金属体500でシールドすることができる。
【0028】
・図6に示すように、ケーシング70の開口部72を蓋73で塞いだときに、金属体500の一端が電池35と当接するようにクリンチさせて、圧力センサ32を金属体500でシールドする構成にしても良い。このように構成しても、金属体500の電位が電池35と同電位に維持されるため、外部からの電磁界を金属体500でシールドすることができる。
【0029】
・図7に示すように、ケーシング70の開口部72を蓋73で塞いだときに、金属体500の一端が電池35と当接するようにクリンチさせる。一方、金属体500の他端を係止する係止部74を蓋73に形成する。そして、金属体500の他端を係止部74に係止させて、圧力センサ32を金属体500でシールドする構成にしても良い。このように構成しても、金属体500の電位が電池35と同電位に維持されるため、外部からの電磁界を金属体500でシールドすることができる。
【0030】
・図8、図9に示すように、ケーシング70の左部には、電池35が収容されている。一方、ケーシング70の右部には、略四角形状に形成された基板80が収容されている。この基板80上には、送信コントローラ31、圧力センサ32、送信回路33、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は、ケーシング70に一体形成された一対のボス71に固定されている。ケーシング70には、圧力センサ32でタイヤ20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。ケーシング70の開口部72は、電子部品を保護するための蓋73で塞がれる。その蓋73の外側は、金属体500で覆われている。具体的には、蓋73の外側にアルミニウムの薄膜が転写されている。蓋73には、透孔73aを形成されている。そして、電池35のVdd(+3V)に接続されている+端子35aの一端は、その透孔73aを貫通した後、蓋73の中心に向かって折り曲げられて、例えばスポット溶接や半田付けで金属体500に接続されている。一方、+端子35aの他端は折り曲げられて、例えば半田付けで基板80に接続されている。また、電池35のGND(0V)に接続されている−端子35bも折り曲げられて、例えば半田付けで基板80に接続されている。このように構成しても、金属体500の電位が電池35のVdd(+3V)と同電位に維持されるため、外部からの電磁界を金属体500でシールドすることができる。従って、圧力センサ32が外部からの電磁界の影響を受けにくくなり、タイヤ20内の空気圧を正確に計測することができる。
【0031】
・金属体500は、いわゆるメッシュ構造の金属体500であっても良い。このように構成すれば、メッシュの大きさに応じて、特定周波数の電波をメッシュ構造の金属体500でシールドすることができる。
【0032】
・前記実施形態では、金属体500の電位を電池35のVdd(+3V)と同電位にしたが、電池35のGND(0V)と同電位にしても良い。このように構成しても、外部からの電磁界を金属体500でシールドすることができる。
【0033】
・前記実施形態では、金属体500を蓋73の内側に設けたが、蓋73の外側或いは蓋73の内部に金属体500を設けても良い。
・前記実施形態では、金属体500の電位を電池35と同電位にする構成であたが、金属体500を蓋73に設けるだけの構成であっても良い。
【0034】
・金属体500は、導電性を有するものであれば良く、例えば導電性フィルムであっても良い。
・導電性ゴム600に代えて、導電性接着剤であっても良い。このように構成しても、確実に金属体500の電位を電池35と同電位に維持することができる。
【0035】
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2または請求項3に記載の送信機において、ケーシングの開口部を蓋で塞いだときに、金属体が電池に当接する送信機。このように構成すれば、金属体の電位が電池と同電位に維持されるため、外部からの電磁界を金属体でシールドすることができる。
【0036】
〔2〕請求項4に記載の送信機において、金属体と電源とは、導電性ゴム又は導電性接着剤で接続される送信機。このように構成すれば、確実に金属体の電位を電源と同電位に維持することができる。従って、外部からの電磁界を金属体でシールドすることができる。
【0037】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成されているため、次のような効果を奏する。
圧力を正確に計測することができるとともに、小型軽量化に寄与することが可能な圧力センサ、その圧力センサを有する送信機、及びその送信機を備えたタイヤ状態監視装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】タイヤ状態監視装置を示すブロック構成図。
【図2】送信機の構造を示す説明図。
【図3】送信機を示すブロック構成図。
【図4】圧力センサの概略断面図。
【図5】送信機の断面図。
【図6】別の実施形態における送信機の断面図。
【図7】別の実施形態における送信機の断面図。
【図8】別の実施形態における送信機の構造を示す説明図。
【図9】別の実施形態における送信機の断面図。
【符号の説明】
1…タイヤ状態監視装置、10…車両、20…タイヤ、30…送信機、32…圧力センサ、35…電源としての電池、40…受信機、41…受信アンテナ、70…ケーシング、72…開口部、73…蓋、74…係止部、103…ダイヤフラム、500…金属体、600…導電性ゴム。
Claims (5)
- ダイヤフラムを有する圧力センサであって、
被計測気体に晒されるダイヤフラムは、そのダイヤフラムと離間した金属体で覆われ、その金属体は電源と同電位に維持されている圧力センサ。 - ダイヤフラムを有する圧力センサと、
その圧力センサを有する送信機であって、車両に設けられたタイヤの状態を示すデータを無線送信する送信機と、
その送信機を収容するケーシングと、
そのケーシングの開口部を塞ぐ蓋と、
その蓋に設けた金属体とを備え、
ケーシングの開口部を蓋で塞いだときに、被計測気体に晒されるダイヤフラムは、蓋に設けられた金属体で覆われる送信機。 - 請求項2に記載の送信機において、
蓋には、金属体を係止する係止部が形成されている送信機。 - 請求項2または請求項3に記載の送信機において、
ケーシングの開口部を蓋で塞いだときに、金属体の電位が電源と同電位に維持される送信機。 - 請求項2〜請求項4のいずれか1項に記載の送信機と、
その送信機から送信されてきたデータを受信アンテナで受信して、受信したデータを処理する受信機とを備えたタイヤ状態監視装置。
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