JP5715926B2

JP5715926B2 - タイヤバルブユニット

Info

Publication number: JP5715926B2
Application number: JP2011230022A
Authority: JP
Inventors: 伊藤　康二; 康二伊藤
Original assignee: Pacific Industrial Co Ltd
Current assignee: Pacific Industrial Co Ltd
Priority date: 2011-10-19
Filing date: 2011-10-19
Publication date: 2015-05-13
Anticipated expiration: 2031-10-19
Also published as: JP2013086686A

Description

本発明は、タイヤバルブがタイヤセンサに対し着脱可能に接続されてなるタイヤバルブユニットに関する。

従来から、車両用タイヤにおける空気圧等のタイヤ状態を車室内で監視するタイヤ状態監視装置が知られているとともに、このタイヤ状態監視装置に用いられるタイヤバルブユニットが種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。図５に示すように、タイヤバルブユニット８０は、タイヤバルブ８１と、タイヤセンサ９０とが一体化されるとともに、車両用ホイール８５のリム８５ａに装着されている。

タイヤバルブ８１は、筒状をなすバルブステム８２を備えるとともに、このバルブステム８２の先端にはバルブ本体（図示せず）が内蔵されている。タイヤセンサ９０のケース９１には、空気圧センサ等のタイヤ状態を検出するセンサが内蔵されるとともに、ケース９１には通気孔９１ａが形成されている。

タイヤバルブユニット８０は、バルブ本体がリム８５ａの外側に位置するとともに、タイヤセンサ９０が、車両用ホイール８５の外周面とタイヤ８６の内側との間に形成される内部空間８７に位置するようにリム８５ａに装着されている。そして、内部空間８７の空気が通気孔９１ａからケース９１内に導入され、タイヤセンサ９０の空気圧センサ等によりタイヤ内圧力等が検出されるようになっている。

ところで、タイヤバルブユニット８０が装着されたタイヤ８６がパンクした際、パンク修理剤を用いてタイヤ８６の修理が行われる場合がある。パンク修理剤は、バルブステム８２からタイヤ８６内に供給される。特許文献１のタイヤセンサ９０においては、パンク修理剤がタイヤセンサ９０の通気孔９１ａを塞がないようにするため、ケース９１における通気孔９１ａの周辺に撥水処理が施されている。

特開２０１１−５９８６号公報

ところが、特許文献１のタイヤバルブユニット８０においては、撥水処理が施してあってもパンク修理剤が通気孔９１ａを塞ぐ恐れがあり、その場合には、タイヤセンサ９０を交換しなくてはならず、パンク修理剤への対応については改善の余地が残されている。

本発明の目的は、パンク修理剤の使用後であってもタイヤセンサを交換することなく使用可能にすることができるタイヤバルブユニットを提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、車両用ホイールに装着されるとともにバルブステムを有するタイヤバルブと、前記車両用ホイールに装着されたタイヤの状態を検出するタイヤセンサと、を備え、前記タイヤバルブが前記タイヤセンサに対し着脱可能に接続され、前記バルブステムから前記タイヤセンサ内に至る空気導入路が設けられるとともに、前記バルブステムに、前記空気導入路から分岐され、かつ前記タイヤ内に前記空気を導入する導入孔が形成されており、前記空気導入路での空気の導入方向に沿った前記導入孔より下流側かつ前記タイヤセンサの上流側に、液体の通過を規制するフィルタが配設され、前記フィルタは、前記バルブステム内に収納されている。

これによれば、タイヤバルブのバルブステムにパンク修理剤が供給されても、フィルタによりパンク修理剤の通過が規制され、空気導入路におけるフィルタより下流側へパンク修理剤が流れることが規制される。このため、パンク修理剤が、空気導入路を経てタイヤセンサに流入することが防止される。そして、パンク修理剤の使用後は、タイヤバルブをタイヤセンサから取り外すとともに、フィルタも除去し新しいタイヤバルブとフィルタをタイヤセンサに接続することでタイヤバルブユニットを形成することができる。したがって、パンク修理剤の使用後であっても、タイヤセンサは交換することなくそのまま使用することができる。

また、前記フィルタは、前記バルブステム内に収納されていてもよい。
これによれば、タイヤセンサからタイヤバルブを取り外すのと同時に、バルブステム内のフィルタもタイヤセンサから除去することができ、タイヤバルブ及びフィルタの交換を簡単に行うことができる。

また、前記タイヤバルブと前記タイヤセンサとは螺合によって接続されていてもよい。これによれば、タイヤバルブをタイヤセンサから簡単に取り外すことができるとともに、タイヤバルブをタイヤセンサに簡単に接続することができる。

また、前記タイヤセンサには筒状の接続部材の一端側が連結されるとともに、該接続部材の他端側には前記タイヤセンサから突出した接続部が設けられ、該接続部には雄ねじが設けられるとともに、前記バルブステムにおける前記タイヤセンサ側には雌ねじが設けられ、前記雄ねじと雌ねじの螺合により、前記接続部材を介して前記タイヤバルブと前記タイヤセンサとが接続されていてもよい。

これによれば、接続部材がタイヤセンサに連結されるため、接続部材に対しタイヤバルブの螺合、螺退を行っても接続部材がタイヤセンサから外れることが防止され、タイヤバルブの螺合、螺退を簡単に行うことができる。

また、前記バルブステムにおける前記雌ねじよりも先端側には前記フィルタの収容凹部が設けられ、前記収容凹部の内底面と前記接続部の端面との間に前記フィルタが挟持されていてもよい。

これによれば、バルブステムの雌ねじと接続部材の雄ねじとの螺合に伴い、収容凹部の内底面を接続部の端面に近付け、フィルタを挟持することができる。したがって、タイヤバルブとタイヤセンサを接続するのと同時に、フィルタを位置決めすることができる。

本発明によれば、パンク修理剤の使用後であってもタイヤセンサを交換することなく使用可能にすることができる。

実施形態のタイヤバルブユニットのリムへの装着状態を示す側面図。（ａ）はバルブステムとタイヤセンサとを示す部分断面図、（ｂ）はフィルタを示す平面図。バルブステム及びフィルタをタイヤセンサから取り外した状態の側面図。タイヤバルブとタイヤセンサの接続態様の別例を示す部分断面図。背景技術を示すための車輪を部分破断して示す図。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図３に従って説明する。
図１に示すように、タイヤバルブユニット１０は、車両用ホイールＨのリム１１に形成された装着孔１１ａを用いてリム１１に装着されるタイヤバルブ２０と、このタイヤバルブ２０に接続されるとともに、車両用ホイールＨに装着されたタイヤ内に配置されるタイヤセンサ３０とから構成されている。

図１及び図２（ａ）に示すように、タイヤバルブ２０のバルブステム２１は、金属材料により筒状に形成されるとともに、バルブステム２１内にはステム内導入路２１ａが形成されている。バルブステム２１のタイヤセンサ３０側（基端側）には接続筒部２２が形成されている。接続筒部２２は、バルブステム２１のその他の部位より大径に形成されるとともに、接続筒部２２の内周面にはステム側雌ねじ２２ａが形成されている。また、接続筒部２２の内周面であって、ステム側雌ねじ２２ａよりもバルブステム２１の先端側には、ステム側雌ねじ２２ａよりも小径をなす収容凹部２２ｂがステム内導入路２１ａを囲むように形成されている。

接続筒部２２において、収容凹部２２ｂよりもバルブステム２１の先端側には、複数の導入孔２２ｃがステム内導入路２１ａに連通するように形成されるとともに、それら導入孔２２ｃは接続筒部２２の周方向に等間隔おきに形成されている。タイヤバルブ２０において、バルブステム２１の外周側には、絶縁材料により円筒状に形成されたシール部材２４が装着されている。シール部材２４は、装着孔１１ａより大径をなす第１シール部２４ａと、装着孔１１ａより小径をなす第２シール部２４ｂとから形成されている。このシール部材２４は、第１シール部２４ａが接続筒部２２に支持されている。

また、バルブステム２１において、接続筒部２２よりも先端側の外周面にはステム側雄ねじ２１ｂが形成されている。バルブステム２１のステム側雄ねじ２１ｂには、ナット２３の内周面に形成されたナット側雌ねじ２３ａが螺合されている。そして、ナット２３とリム１１の外面との間にワッシャ２３ｂが介装された状態で、ナット２３と第１シール部２４ａとの間にリム１１が挟持されるとともに、タイヤバルブ２０がリム１１に締結されている。また、図１に示すように、バルブステム２１の先端側にはバルブ機構２５が内蔵されるとともに、バルブステム２１の先端にはキャップ２６が装着されている。

そして、タイヤバルブ２０は、シール部材２４における第２シール部２４ｂが、リム１１における装着孔１１ａの内周面に密接するとともに、第１シール部２４ａがリム１１の内面に密接した状態で装着孔１１ａに嵌合されることでリム１１に装着されている。バルブステム２１において、接続筒部２２はリム１１の内側に位置するとともに、シール部材２４よりも先端側はリム１１の外側に位置し、バルブ機構２５もリム１１の外側に位置する。

次に、タイヤセンサ３０について説明する。タイヤセンサ３０のケース３１は、樹脂材料により形成されるとともに、ケース３１内にはセンサユニット（図示略）が収容されている。そして、センサユニットは、種々の電子部品やバッテリ、アンテナ等から構成され、リム１１に装着されるタイヤの状態（内部空気圧等）を検出する機能や、検出したタイヤ状態を車室内に設けられる受信装置（図示略）に送信する送信機能等を備えている。

図２（ａ）に示すように、タイヤセンサ３０のケース３１には、円筒状をなす接続部材３２がインサート成形によって一体に設けられている。接続部材３２は、軸方向の一端側（タイヤセンサ３０側）に掛止突部３２ｄが形成され、この掛止突部３２ｄがインサート成形の際にケース３１に埋設される。そして、掛止突部３２ｄがケース３１に掛止することで接続部材３２のケース３１からの抜け出しが防止されている。

また、接続部材３２の内側には、その軸方向に延びる連通路３２ｃが形成されるとともに、この連通路３２ｃは、タイヤセンサ３０のケース３１に形成されたケース内導入路３１ａに連通している。また、接続部材３２の軸方向の他端側には、ケース３１から突出する接続部３２ａが形成されるとともに、この接続部３２ａの外周面には、接続部材側雄ねじ３２ｂが形成されている。そして、接続部材側雄ねじ３２ｂはバルブステム２１のステム側雌ねじ２２ａに螺合されている。

その結果、接続部材３２を介してタイヤセンサ３０とタイヤバルブ２０（バルブステム２１）とが接続され、タイヤバルブユニット１０が形成されている。このタイヤバルブユニット１０においては、バルブステム２１のステム側雌ねじ２２ａを、接続部材３２の接続部材側雄ねじ３２ｂから螺退させることにより、バルブステム２１をタイヤセンサ３０から取り外すことができるようになっている。

また、タイヤバルブユニット１０においては、バルブステム２１のステム内導入路２１ａと、接続部材３２の連通路３２ｃと、タイヤセンサ３０のケース内導入路３１ａとが連通している。そして、ステム内導入路２１ａと、連通路３２ｃと、ケース内導入路３１ａとから、バルブステム２１の先端からタイヤセンサ３０内に至る空気導入路４０が形成されている。

接続部材３２における接続部３２ａの端面と、収容凹部２２ｂの内底面との間には、フィルタ３３が介装されている。図２（ｂ）に示すように、フィルタ３３は、円環状をなす枠部３３ａと、この枠部３３ａ内に設けられたフィルタ部３３ｂとから形成されている。フィルタ部３３ｂは、空気は通過させるが、液体（パンク修理剤）は通過させない構成となっている。そして、バルブステム２１のステム側雌ねじ２２ａと、接続部材３２の接続部材側雄ねじ３２ｂとの螺合に伴い、フィルタ３３の枠部３３ａが、接続部３２ａの端面と収容凹部２２ｂの内底面との間に挟持され、位置決めされている。

フィルタ３３は、空気導入路４０での空気の導入方向（矢印Ｙ）において、導入孔２２ｃより下流側で、かつタイヤセンサ３０（ケース内導入路３１ａ）より上流側に配置されている。そして、フィルタ３３のフィルタ部３３ｂは、接続部材３２の連通路３２ｃ及びケース内導入路３１ａを覆っている。よって、バルブステム２１のステム内導入路２１ａに導入された空気は、フィルタ部３３ｂを通過した後、連通路３２ｃからタイヤセンサ３０のケース内導入路３１ａ内に導入されるようになっている。

上記構成のタイヤバルブユニット１０においては、タイヤへの空気の供給の際は、キャップ２６がバルブステム２１から取り外され、そのバルブステム２１の先端に空気供給源（図示せず）が接続される。そして、空気供給源から供給された空気は、バルブ機構２５を介して空気導入路４０によってタイヤセンサ３０内に導入される。さらに、空気導入路４０を流れる空気は、導入孔２２ｃによってタイヤ内に導入される。

タイヤの状態を検出する際は、タイヤ内の空気が導入孔２２ｃから接続部材３２の連通路３２ｃ及びケース内導入路３１ａを経てタイヤセンサ３０内に導入される。そして、タイヤセンサ３０内のセンサユニットによりタイヤの状態（内部空気圧等）が検出されるとともに、検出されたタイヤ状態が、送信機能によって車両に設けられる受信装置（図示略）に送信される。

次に、タイヤバルブユニット１０の作用について説明する。
タイヤがパンクし、パンク修理剤を使用する場合、キャップ２６をバルブステム２１から取り外し、バルブステム２１の先端からステム内導入路２１ａにパンク修理剤が供給される。パンク修理剤は、バルブステム２１のバルブ機構２５を介してステム内導入路２１ａから導入孔２２ｃを経てタイヤ内に供給され、そのパンク修理剤によってタイヤのパンクが修理される。

パンク修理剤がバルブステム２１から供給された際、パンク修理剤は、空気導入路４０において、ステム内導入路２１ａから接続部材３２の連通路３２ｃに向かうが、フィルタ３３のフィルタ部３３ｂによりパンク修理剤が連通路３２ｃに流れ込むことが規制される。このため、パンク修理剤が連通路３２ｃを経てタイヤセンサ３０のケース内導入路３１ａに流入することが防止され、タイヤセンサ３０内に流入することが防止される。

パンク修理剤の使用後は、パンク修理剤が導入孔２２ｃを塞ぐ等して、バルブステム２１に供給された空気がタイヤ内に供給されない恐れや、パンク修理剤がシール部材２４に固着してタイヤバルブ２０とリム１１との間の気密が保たれない恐れがある。そこで、パンク修理剤の使用後は、ナット２３のナット側雌ねじ２３ａをバルブステム２１のステム側雄ねじ２１ｂから螺退させ、ナット２３と第１シール部２４ａとによるリム１１の挟持を解除し、タイヤバルブユニット１０をリム１１から取り外す。その後、図３に示すように、取り外したタイヤバルブユニット１０において、バルブステム２１のステム側雌ねじ２２ａを、接続部材３２の接続部材側雄ねじ３２ｂから螺退させ、バルブステム２１、シール部材２４、及びフィルタ３３を接続部材３２から取り外す。

タイヤバルブ２０を取り外した後は、バルブステム２１、ナット２３、ワッシャ２３ｂ、シール部材２４、及びフィルタ３３を新しいものに交換し、バルブステム２１のステム側雌ねじ２２ａを、接続部材３２の接続部材側雄ねじ３２ｂに螺合し、新しいタイヤバルブ２０を接続部材３２を介してタイヤセンサ３０に接続する。そして、ナット２３を用いて新しいタイヤバルブユニット１０をリム１１に装着した後、タイヤを車両用ホイールＨに装着する。

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）タイヤバルブ２０とタイヤセンサ３０を接続してなるタイヤバルブユニット１０において、空気導入路４０での空気の導入方向における導入孔２２ｃより下流側で、かつタイヤセンサ３０より上流側にフィルタ３３を配置した。そして、フィルタ３３により、パンク修理剤の通過を規制するようにした。このため、パンク修理剤がタイヤセンサ３０に流入することを防止することができる。そして、パンク修理剤の使用後は、タイヤバルブ２０及びフィルタ３３をタイヤセンサ３０から取り外し、新しいフィルタ３３と共にタイヤバルブ２０をタイヤセンサ３０に接続することでタイヤバルブユニット１０を形成することができる。

（２）タイヤバルブユニット１０は、パンク修理剤の使用後は、タイヤバルブ２０のみを交換すれば、タイヤセンサ３０をそのまま使用することができる。タイヤバルブ２０とタイヤセンサ３０とでは、タイヤバルブ２０の方が安価であるため、パンク修理剤を使用した後の、ユーザの負担を小さく抑えることができる。

（３）空気導入路４０に、タイヤに空気を供給するための通路と、タイヤ状態検出のための空気をタイヤセンサ３０へ導入するための通路としての機能を兼用させた。そして、空気導入路４０にフィルタ３３を設けることで、タイヤセンサ３０へのパンク修理剤の流入を防止するようにした。したがって、タイヤセンサ３０におけるケース内導入路３１ａがケース３１の外面に露出する場合と異なり、ケース内導入路３１ａがパンク修理剤で埋まってしまうことを防止することができる。

（４）空気導入路４０に、タイヤに空気を供給するための通路と、タイヤ状態検出のための空気をタイヤセンサ３０へ導入するための通路としての機能を兼用させた。このため、タイヤセンサ３０のケース３１に、背景技術のような通気孔を形成する場合と比べると、ケース３１の製造を簡単にすることができる。

（５）タイヤバルブ２０とタイヤセンサ３０を、接続部材３２を介して接続した。接続部材３２は、タイヤセンサ３０に連結されるとともに、接続部材３２の掛止突部３２ｄがタイヤセンサ３０に掛止している。したがって、タイヤバルブ２０をタイヤセンサ３０から取り外すため、バルブステム２１を接続部材３２から螺退する際、接続部材３２がタイヤセンサ３０から外れてしまうことが防止でき、タイヤバルブ２０をタイヤセンサ３０から確実に取り外すことができる。

（６）バルブステム２１において、ステム側雌ねじ２２ａよりもバルブステム２１の先端側に収容凹部２２ｂを形成した。そして、バルブステム２１のステム側雌ねじ２２ａと、接続部材３２の接続部材側雄ねじ３２ｂとを螺合すると、収容凹部２２ｂを接続部材３２の接続部３２ａに接近させることができ、その収容凹部２２ｂの内底面と、接続部３２ａの端面との間にフィルタ３３を挟持することができる。したがって、この挟持によりフィルタ３３を位置決めすることができる。

（７）フィルタ３３を、バルブステム２１の接続筒部２２内に形成された収容凹部２２ｂに収納した。このため、タイヤバルブ２０をタイヤセンサ３０から取り外すのと同時に、フィルタ３３もタイヤセンサ３０から取り外すことができる。

（８）タイヤバルブ２０のバルブステム２１にステム側雌ねじ２２ａを形成するとともに、タイヤセンサ３０に一体の接続部材３２に接続部材側雄ねじ３２ｂを形成し、ステム側雌ねじ２２ａと接続部材側雄ねじ３２ｂを螺合してタイヤバルブ２０とタイヤセンサ３０を接続した。よって、ステム側雌ねじ２２ａを接続部材側雄ねじ３２ｂから螺退させることで、バルブステム２１をタイヤセンサ３０から取り外すことができる。したがって、螺合という簡単な方法でタイヤバルブユニット１０を形成しつつ、螺退という簡単な方法でタイヤバルブ２０をタイヤセンサ３０から取り外すことができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 実施形態では、バルブステム２１に設けたステム側雌ねじ２２ａと、接続部材３２に設けた接続部材側雄ねじ３２ｂとでタイヤバルブ２０とタイヤセンサ３０を接続可能にしたが、これに限らない。

図４に示すように、バルブステム２１のタイヤセンサ３０側の端部に雄ねじ２２ｄを突設するとともに、バルブステム２１内にフィルタ３３を収納する。そして、バルブステム２１内に円環状のカラー４２を圧入し、カラー４２によってフィルタ３３をバルブステム２１内に位置決めする。

タイヤセンサ３０のケース３１には、バルブステム２１の雄ねじ２２ｄが螺合可能な雌ネジ３１ｂを形成する。そして、バルブステム２１の雄ねじ２２ｄをタイヤセンサ３０の雌ネジ３１ｂに螺合してタイヤバルブ２０とタイヤセンサ３０を接続してもよい。

○ 実施形態では、バルブステム２１に設けたステム側雌ねじ２２ａと、接続部材３２に設けた接続部材側雄ねじ３２ｂとでタイヤバルブ２０とタイヤセンサ３０を接続可能にしたが、これに限らず、タイヤバルブ２０を、タイヤセンサ３０から取り外し可能に接続できれば、その接続態様は適宜変更してもよい。例えば、バルブステム２１のタイヤセンサ３０側の端部を、タイヤセンサ３０のケース３１又は接続部材３２の接続部３２ａに圧入して接続してもよい。

○ 実施形態では、フィルタ３３をバルブステム２１内に収納したが、接続部材３２の接続部３２ａに収容凹部を設け、フィルタ３３を接続部材３２内に収納してもよい。

Ｈ…車両用ホイール、２０…タイヤバルブ、２１…バルブステム、２２…接続筒部、２２ａ…ステム側雌ねじ、２２ｂ…収容凹部、２２ｃ…導入孔、３０…タイヤセンサ、３２…接続部材、３２ａ…接続部、３２ｂ…接続部材側雄ねじ、３３…フィルタ、４０…空気導入路。

Claims

車両用ホイールに装着されるとともにバルブステムを有するタイヤバルブと、
前記車両用ホイールに装着されたタイヤの状態を検出するタイヤセンサと、を備え、
前記タイヤバルブが前記タイヤセンサに対し着脱可能に接続され、
前記バルブステムから前記タイヤセンサ内に至る空気導入路が設けられるとともに、前記バルブステムに、前記空気導入路から分岐され、かつ前記タイヤ内に前記空気を導入する導入孔が形成されており、
前記空気導入路での空気の導入方向に沿った前記導入孔より下流側かつ前記タイヤセンサの上流側に、液体の通過を規制するフィルタが配設され、前記フィルタは、前記バルブステム内に収納されているタイヤバルブユニット。
前記タイヤバルブと前記タイヤセンサとは螺合によって接続されている請求項１に記載のタイヤバルブユニット。
前記タイヤセンサには筒状の接続部材の一端側が連結されるとともに、該接続部材の他端側には前記タイヤセンサから突出した接続部が設けられ、該接続部には雄ねじが設けられるとともに、前記バルブステムにおける前記タイヤセンサ側には雌ねじが設けられ、前記雄ねじと雌ねじの螺合により、前記接続部材を介して前記タイヤバルブと前記タイヤセンサとが接続されている請求項２に記載のタイヤバルブユニット。
前記バルブステムにおける前記雌ねじよりも先端側には前記フィルタの収容凹部が設けられ、前記収容凹部の内底面と前記接続部の端面との間に前記フィルタが挟持される請求項３に記載のタイヤバルブユニット。