タイヤ空気圧測定装置
【課題】エアバルブと別体とすることで装着時の干渉を防止し取付け作業を簡略化すると共に、走行中の遠心力によりエアバルブへ掛かるモーメントを抑制したタイヤ空気圧測定装置を提供する。
【解決手段】空気入りタイヤを組み付けたホイールリム１００の外周面に接し、エアバルブ３０が挿通されるエアバルブ挿通孔を有する座面部１４と、リムの外周面のうち、ドロップ部１００ｇに接する取付け面と、座面部の両側にそれぞれ配置され、座面部より突出する第１の収容部１１及び第２の収容部１２と、空気入りタイヤの空気圧を測定し、その空気圧情報を送信する電子デバイスと、電子デバイスを駆動する扁平形電池であって電解液を有する電池と、を備え、電子デバイス及び電池が第１の収容部及び第２の収容部に収容され、電池の板面が取付け面に平行になっているタイヤ空気圧測定装置１０である。
【解決手段】空気入りタイヤを組み付けたホイールリム１００の外周面に接し、エアバルブ３０が挿通されるエアバルブ挿通孔を有する座面部１４と、リムの外周面のうち、ドロップ部１００ｇに接する取付け面と、座面部の両側にそれぞれ配置され、座面部より突出する第１の収容部１１及び第２の収容部１２と、空気入りタイヤの空気圧を測定し、その空気圧情報を送信する電子デバイスと、電子デバイスを駆動する扁平形電池であって電解液を有する電池と、を備え、電子デバイス及び電池が第１の収容部及び第２の収容部に収容され、電池の板面が取付け面に平行になっているタイヤ空気圧測定装置１０である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用ホイールに組み付けた空気入りタイヤ内に配置され、空気入りタイヤ内の空気圧を測定し、測定した空気圧情報を車両に設置した受信装置に送信するタイヤ空気圧測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
TPMS（タイヤ空気圧モニタリングシステム）は、車両用ホイールに組み付けた空気入りタイヤ内の空気圧の状態をリアルタイムに把握し、異常時に運転者へ警告を発するシステムである。米国では既にTPMSの装着が義務化され、欧州でも新車への装着が義務付けられることが決定している。また、日本でも法規制化が検討されている。
【０００３】
このTPMSの１つの方式として、タイヤ内に設置されるセンサー（送信機）と、センサーからのタイヤ空気圧情報を受信する車両側受信機とを備えた直接式TPMSがある。そして、前記直接式TPMS用のセンサーとして、タイヤ空気圧を測定して空気圧情報を送信する電子デバイスをモジュール化し、エアバルブの後側に一体に取り付けた構造の直接式TPMS用センサーが開発されている（特許文献１、２参照）。
又、モジュールとエアバルブを別体とし、モジュールに板状の固定具を挿抜可能に取付け、固定具に設けた挿通孔にエアバルブを挿通固定する構造の直接式TPMS用センサーが開発されている（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２５３９３４号公報
【特許文献２】特開２００９−１５４７００号公報
【特許文献３】特開２００６−１５９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献１、２記載のTPMS用センサーの場合、TPMS用センサーの全長がエアバルブの長さとモジュールの長さを合わせたものとなるため、ホイールリム（リム）の幅が狭い等のリムの形状によって、リムの壁面にTPMS用センサーが干渉し、リムへの取付けが困難になることがある。さらに特許文献１記載のTPMS用センサーの場合、エアバルブの後側に比較的重いモジュールが接続されているため、走行中の遠心力によってモジュールがホイールの半径方向外向きに浮き上がる。その結果、リムのバルブ穴を中心とするモーメントがエアバルブに働き、車両の走行、停止により、エアバルブのゴムシールが繰り返し圧迫されて亀裂が生じ、エアが漏れる可能性がある。
【０００６】
一方、特許文献３記載のTPMS用センサーの場合、モジュールとエアバルブとが固定具を介してリムの幅方向に離間している。このため、走行中の遠心力によってモジュールがホイールの半径方向外向きに浮き上がり、リムのバルブ穴を中心とするモーメントが固定具に働き、固定具のバルブ穴周辺が変形し、固定具がエアバルブから引き抜けてしまう可能性がある。又、特許文献３記載の技術においては、上記した遠心力に抗するために、あらかじめリムのサイドウォールとドロップ部が成す角度より大きな角度に固定具を設計し、固定具をリムに取り付けた後にバネ力を作用させ、モジュールをリムに押し付けている。
このため、遠心力が掛かっていない状態（速度ゼロ）や、想定したより小さい遠心力が働く状態では、固定具はリムに沿った形状にならず、固定具のバネ力により、エアバルブを引抜く方向に力が作用し（固定具がサイドウォールから浮き上がった状態）、エアが漏れる可能性がある。
【０００７】
さらに、TPMS用センサーはセンサー駆動用の電池を内蔵しているが、車両の走行によって電池に遠心力が働き、電池の設置角度によって電池内の電解液に偏りが生じて電池の出力が低下することがある。
【０００８】
従って、本発明の目的は、エアバルブと別体とすることで装着時の干渉を防止し取付け作業を簡略化すると共に、走行中の遠心力によりエアバルブへ掛かるモーメントや駆動用電池の出力低下を抑制したタイヤ空気圧測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のタイヤ空気圧測定装置は、空気入りタイヤを組み付けたホイールのリムの外周面に接し、エアバルブが挿通されるエアバルブ挿通孔を有する座面部と、前記リムの外周面のうち、ドロップ部に接する取付け面と、前記座面部の両側にそれぞれ配置され、前記座面部より突出する第１の収容部及び第２の収容部と、前記空気入りタイヤ内の空気圧を測定し、その空気圧情報を送信する電子デバイスと、前記電子デバイスを駆動する扁平形電池であって電解液を有する電池と、を備え、前記電子デバイス及び前記電池が前記第１の収容部及び前記第２の収容部に収容され、前記電池の板面が前記取付け面に平行になっている。
このようなタイヤ空気圧測定装置によれば、電子デバイス及び電池を収容して比較的大重量となる部分を、第１の収容部及び第２の収容部の２つの構成部分に分割し、これら第１の収容部及び第２の収容部の間にエアバルブ挿通孔を有する座面部を配置している。従って、第１の収容部及び第２の収容部の重心位置と、エアバルブ挿通孔との位置がホイールの中心軸方向にて近接し、車両走行時にエアバルブのエアバルブ挿通孔の位置に働くモーメントを低減することができる。その結果として、走行中の遠心力によりエアバルブへ掛かるモーメントを抑制し、エア漏れ等を防止できる。
さらに、電池の板面が取付け面（すなわちドロップ部）に平行になっているため、走行中の遠心力がドロップ部に垂直な方向に作用した際、電池内の電解液は板面より長さの短い厚み方向には偏るものの、板面方向には偏らずに均等に分布し、全体として電池内での電解液の偏りが低減され、電池の出力が低下することを抑制する。
【００１０】
前記第１の収容部及び前記第２の収容部に接続され、かつ前記座面部を囲むように連結リブ又は取付リブが形成されていると好ましい。
連結リブは前記第１の収容部と前記第２の収容部を連結し、ホイールの中心軸方向に開口した略コ字状の断面に成形されている。
このように、少なくとも連結リブまたは取付リブの１つを設けると、エアバルブ挿通孔周囲の座面部の剛性が高くなり、遠心力による負荷が作用した場合でも座面部が変形し難く、エアバルブがエアバルブ挿通孔から抜け落ちる等の不具合が抑制される。
【００１１】
前記電子デバイス及び前記電池が前記第１の収容部及び前記第２の収容部に別個に収容され、前記電子デバイスと前記電池とを電気的に接続する導電部材が前記連結リブの内部空間に配置されていると好ましい。
このように、連結リブの内部空間を利用して導電部材を配置することで、省スペース化が図られると共に、強度の高い連結リブ内に導電部材が確実に保持され、信頼性も高まる。
【００１２】
前記座面部は金属からなり、前記第１の収容部及び前記第２の収容部は、前記座面部にインサート成形された被覆樹脂からなると好ましい。
このようにすると、走行中の遠心力により負荷が掛かりやすいエアバルブ挿通孔近傍を、強度の高い金属で形成できると共に、第１の収容部及び第２の収容部を被覆樹脂で形成して軽量化が図られると共に、第１の収容部や第２の収容部を金属で形成しないことで電子デバイスの無線アンテナ等からの送信信号が遮蔽されるのを防止することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、エアバルブと別体とすることで装着時の車両用ホイールへの干渉を防止し取付け作業を簡略化すると共に、走行中の遠心力によりエアバルブへ掛かるモーメントや駆動用電池の出力低下を抑制したタイヤ空気圧測定装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るタイヤ空気圧測定装置をホイールのリムの外周面に取り付けた状態を示す外観図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う径方向断面図である。
【図３】タイヤ空気圧測定装置の外観斜視図である。
【図４】図３のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図５】図３のＹ−Ｙ線に沿う断面図である。
【図６】タイヤ空気圧測定装置に収容された電子デバイス及び電池を示す透視斜視図である。
【図７】電子デバイス及び電池の構成を示す斜視図である。
【図８】本発明による作用を示す図である。
【図９】タイヤ空気圧測定装置をインサート成形して製造する一例を示す工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係るタイヤ空気圧測定装置１０を、自動車用ホイールのホイールリム１００の外周面に取り付けた状態を示す外観図である。
ホイールリム１００は略円筒状をなし、その両端に形成された外側フランジ１００ａ及び内側フランジ１００ｂの間にタイヤ（図示せず）を収容するようになっている。外側フランジ１００ａの内側にはタイヤのビードを受ける外側ビードシート１００ｃが形成されている。外側ビードシート１００ｃより内側には最も小径のドロップ部１００ｇが形成され、外側ビードシート１００ｃとドロップ部（外側）１００ｇは外側サイドウォール部１００ｅを介して滑らかに接続されている。ドロップ部１００ｇより内側には内側サイドウォール部１００ｆを介して内側ビードシート１００ｄが形成され、内側ビードシート１００ｄは内側フランジ１００ｂに接続されている。
なお、各部の名称における「外側」、「内側」は、ホイールを車両に取り付けたときの位置に対応している。
【００１６】
又、外側サイドウォール部１００ｅには、エアバルブ３０が挿通されるリム側エアバルブ挿通孔１００ｈ（図２参照）が開口している。そして、タイヤ空気圧測定装置１０は、ホイールリム１００のサイドウォール部１００ｅ及びドロップ部１００ｇに自身の座面部１４（図３参照）の裏面を接しつつホイールリム１００の外周面に取り付けられている。ここで、座面部１４の裏面がリムの外周面に接する。詳しくは、座面部１４の裏面のうち側面１４ｔが、外側サイドウォール部１００ｅ、及び外側サイドウォール部１００ｅとドロップ部１００ｇとの接続局面に接する。又、座面部１４の裏面のうち底面部分となる取付け面１４ｓが、ドロップ部に接する。また、取付け面１４ｓとドロップ部の間に空間を設けて接していなくてもよい。
通常、タイヤ空気圧測定装置１０は、エアバルブ３０の装着力によってホイールリム１００へ固定することができるが、両面テープ等でタイヤ空気圧測定装置１０をホイールリム１００に接着してもよい。又、座面部１４にはエアバルブ挿通孔１４ｈ（図３参照）が形成され、エアバルブ挿通孔１４ｈ（図３参照）がリム側エアバルブ挿通孔１００ｈ（図２参照）と同心になるようにして、タイヤ空気圧測定装置１０が配置されている。そして、エアバルブ３０がエアバルブ挿通孔１４ｈ及びリム側エアバルブ挿通孔１００ｈを挿通して固定されている。
なお、タイヤ空気圧測定装置１０において、座面部１４を挟んだ両側に、それぞれ円筒状の第１の収容部１１及び第２の収容部１２が突出して形成され、第１の収容部１１及び第２の収容部１２の中心同士を結ぶ線（第１の収容部１１及び第２の収容部１２の並ぶ方向）を長手方向Ｌとすると、Ｌ方向がホイールリム１００の周方向に平行になっている。
【００１７】
ホイールリム１００は、例えば所定形状の鋼板を円筒形に丸め、ロール成形することで製造することができるが、これに限られない。又、ホイールリム１００に略円盤状のディスク１０１が溶接接合された、いわゆる２ピース自動車用ホイールを構成しているが、本発明は２ピース自動車用ホイールに限定されず、あらゆるホイールに適用することができる。
【００１８】
図２は、図１のＡ−Ａ線に沿う径方向断面図であり、ホイールリム１００に空気入りタイヤ１５０が組み付けられた状態を示す。
図２において、エアバルブ３０は、いわゆるスナップインバルブであり、バルブステムをゴムで被覆した構造になっている。エアバルブ３０は、ホイールリム１００の軸方向外側に露出しつつバルブステム等を含むゴム製の胴部３１と、ホイールリム１００の外周面で外側サイドウォールに位置するゴム製の基部３２とを備え、基部３２側には環状凹部３２ａが形成されている。なお、環状凹部３２ａの溝幅は３．８ｍｍ、直径は１５ｍｍに規格されている。又、リム側エアバルブ挿通孔１００ｈの径は１５ｍｍより小さく（通常、11.3+0.4(mm)または11.5±0.2(mm)に規格されている）、環状凹部３２ａがリム側エアバルブ挿通孔１００ｈに喰い込むことで、エアシール性が確保される。又、タイヤ空気圧測定装置１０のエアバルブ挿通孔１４ｈの直径は環状凹部３２ａの直径より小さく、リム側エアバルブ挿通孔１００ｈの直径より大きい（例えば、直径１２〜１４ｍｍ）。
【００１９】
そして、タイヤ空気圧測定装置１０のエアバルブ挿通孔１４ｈと、リム側エアバルブ挿通孔１００ｈとの位置を合わせた状態で、タイヤ空気圧測定装置１０側からエアバルブ３０を挿入すると、環状凹部３２ａは直径の小さいリム側エアバルブ挿通孔１００ｈで圧縮されるため、エアバルブ挿通孔１４ｈに過大な圧力が掛からない。このようにして、エアバルブ３０はエアバルブ挿通孔１４ｈ及びリム側エアバルブ挿通孔１００ｈに挿通しつつ、基部３２のへりが座面部１４の表面に当接するようになっている。
エアバルブ挿通孔１４ｈとリム側エアバルブ挿通孔１００ｈとを同径にしても良いが、ドロップ部１００ｇとリム側エアバルブ挿通孔１００ｈの位置関係はホイールによって異なるので、公差や汎用性を考えると、エアバルブ挿通孔１４ｈをリム側エアバルブ挿通孔１００ｈより大径とすることが好ましい。
【００２０】
なお、本発明に用いられるエアバルブはスナップインバルブに限定されず、例えば、バルブ本体をナットでホイールリムに締結するクランプインバルブを適用することもできる。これらエアバルブは、例えばＪＩＳ−Ｄ４２０７や、JATMA（社団法人 日本自動車タイヤ協会）に規定されている。
【００２１】
一方、図２において、タイヤ空気圧測定装置１０は、外側サイドウォール部１００ｅ及びドロップ部１００ｇに接するよう、座面部１４が外側サイドウォール部１００ｅからドロップ部１００ｇのなす形状に追随する「く」の字状に屈曲した断面形状を有し、さらに第１の収容部１１及び第２の収容部１２の天面がドロップ部１００ｇに対してほぼ平行に向いている。従って、タイヤ空気圧測定装置１０は、第１の収容部１１及び第２の収容部１２の位置から見て、略矩形の断面形状をなしている。
このように、外側サイドウォール部１００ｅやドロップ部１００ｇの形状や寸法に合わせてタイヤ空気圧測定装置１０の形状や寸法を設計することで、タイヤ空気圧測定装置１０を、ホイールリム１００の外側ハンプ１００ｘと内側ハンプ１００ｙの頂点を結んだラインＢ（図１参照）より径方向内側に位置させることができる。このようにすると、タイヤ空気圧測定装置１０がラインＢよりも外側に突出しないため、タイヤ１５０の交換時等にタイヤビードがタイヤ空気圧測定装置１０に干渉して破損することを防止する。
【００２２】
次に、図３〜図７を参照し、第１の実施形態に係るタイヤ空気圧測定装置１０の詳細な構成について説明する。図３はタイヤ空気圧測定装置１０の外観斜視図であり、図４は図３のＸ−Ｘ線に沿う断面図であり、図５は図３のＹ−Ｙ線に沿う断面図であり、図６はタイヤ空気圧測定装置１０に収容された電子デバイス及び電池を示す透視斜視図であり、図７は電子デバイス及び電池の構成を示す斜視図である。
【００２３】
図３において、タイヤ空気圧測定装置１０は長手方向Ｌに長く、Ｌ方向に見て座面部１４を挟んだ両側に第１の収容部１１及び第２の収容部１２が配置されている。さらに、取付け面１４ｓに垂直な方向に見て、第１の収容部１１及び第２の収容部１２は、座面部１４の表面（取付け面１４ｓと反対の面）よりも突出している。座面部１４は、図２に示したように「く」の字状に屈曲した断面形状を有する略板状をなし、座面部１４のうちサイドウォール部１００ｅに接する側面１４ｔほぼ中央位置にエアバルブ挿通孔１４ｈが形成されている。なお、座面部１４は、ドロップ部１００ｇ側で第１の収容部１１と第２の収容部１２とをつないでいる。一方、取付け面１４ｓに垂直な方向に見て、座面部１４は、第１の収容部１１及び第２の収容部１２の上面よりもサイドウォール部１００ｅ側に延びる弧状をなしている。
【００２４】
又、座面部１４のＷ方向（Ｌ方向に垂直な幅方向）の両端縁には、それぞれ連結リブ１５、取付リブ１７が形成されている。連結リブ１５、取付リブ１７は、それぞれ第１の収容部１１及び第２の収容部１２に接続され、かつ座面部１４（つまり、エアバルブ挿通孔１４ｈ）を囲むように形成されている。なお、取付リブ１７が外側サイドウォール部１００ｅ側に位置し、連結リブ１５がドロップ部１００ｇ側に位置している。そして、断面図５に示すように、取付リブ１７に比べて連結リブ１５の方がより高く隆起している。なお、座面部１４の両側に連結リブ、取付リブの両方を設けることは必須ではない。
このように、少なくとも連結リブまたは取付リブのいずれか１つを設けると、エアバルブ挿通孔１４ｈ周囲の座面部１４の剛性が高くなり、遠心力による負荷が作用した場合でも座面部１４が変形し難く、エアバルブ３０がエアバルブ挿通孔１４ｈから抜け落ちる等の不具合が抑制される。
【００２５】
座面部１４は、鋼板等の金属板をプレス成形することにより連結リブベース１５ｘ（図５、図９参照）、取付リブ１７と一体に形成され、第１の収容部１１及び第２の収容部１２は、座面部１４にインサート成形された被覆樹脂からなる。
このようにすると、走行中の遠心力により負荷が掛かりやすいエアバルブ挿通孔１４ｈ近傍を、強度の高い金属で形成できると共に、第１の収容部１１及び第２の収容部１２を被覆樹脂で形成して軽量化が図られる。さらに、第１の収容部１１や第２の収容部１２を金属で形成しないことで、以下の電子デバイス２０の無線アンテナ２５等からの送信信号が遮蔽されるのを防止することができる。
なお、図５に示すように、連結リブベース１５ｘの表面に第１の収容部１１及び第２の収容部１２を形成するための被覆樹脂６０が被覆されて連結リブ１５を構成している。
【００２６】
ここで、図６、図７に示すように、第１の収容部１１の内部空間に電池（この例ではボタン電池）４０が収容され、第２の収容部１２の内部空間に電子デバイス２０が収容されている。又、電池４０と電子デバイス２０とは、Ｌ方向に延びる導電部材（例えば、銅片）５１、５２によって電気的に接続され、電子デバイス２０を駆動するようになっている。
又、図７に示すように、電子デバイス２０は、空気入りタイヤの圧力を測定する圧力センサ（この例では、ダイヤフラム）２２と、電子デバイス２０全体を制御する処理装置（この例では半導体回路）２３と、圧力センサ２２で測定した圧力情報を無線送信する送信器（この例では無線送信チップ）２４と、圧力情報の送信に用いる無線アンテナ２５と、これらの構成部品を実装するプリント基板２１とを備える。
【００２７】
図４は図３のＸ−Ｘ線に沿う（つまり、Ｌ方向に沿う）断面図である。この例では、タイヤ空気圧測定装置１０は、エアバルブ挿通孔１４ｈを中心とする中心線ＣＬに対して対称となっている。又、第１の収容部１１及び第２の収容部１２の内部空間にそれぞれ電池４０及び電子デバイス２０が配置されている。さらに、第１の収容部１１及び第２の収容部１２の裏面は、座面部１４の裏面である側面１４ｔ及び取付け面１４ｓ（サイドウォール部１００ｅ及びドロップ部１００ｇに接する面、図４では取付け面１４ｓのみ図示）と面一になっていて、これらの面全体がホイールリム１００の外周面に接するようになっている。
なお、第１の収容部１１及び第２の収容部１２の内部空間に充填樹脂等を充填して電池４０及び電子デバイス２０を固定してもよい。
【００２８】
図５は図３のＹ−Ｙ線（つまり、Ｗ方向に沿う）に沿う断面図である。連結リブ１５、取付リブ１７もプレス成形によって形成され、連結リブ１５の内部には導電部材５１、５２が配置されている。ここで、既に述べたように、連結リブベース１５ｘの表面に第１の収容部１１及び第２の収容部１２を形成するための被覆樹脂６０が被覆されて連結リブ１５を構成している。なお、連結リブ１５の内部に充填樹脂を充填して導電部材５１、５２を固定してもよい。
このように、連結リブ１５の内部空間を利用して導電部材５１、５２を配置することで、省スペース化が図られると共に、強度の高い連結リブ１５内に導電部材５１、５２が確実に保持され、信頼性も高まる。
ここで、本発明は、電池４０の板面４０ｓが取付け面１４ｓに平行になっていることを特徴としている。電池４０の板面４０ｓが取付け面１４ｓ（すなわちドロップ部１００ｇ）に平行であると、走行中の遠心力がドロップ部１００ｇに垂直な方向に作用した際、電池４０内の電解液は板面４０ｓより長さの短い厚みｔ方向には偏るものの、板面４０ｓ方向には偏らずに均等に分布し、全体として電池４０内での電解液の偏りが低減され、電池の出力が低下することを抑制する。
なお、本発明において、電池４０は扁平形電池であって電解液を収容したものとする。ここで、「扁平形」とは、略円柱形状を成し底面の板面方向の最大径Ｄが厚みｔよりも大きいものをいい、円柱形状に限らず、一辺の長さＤが厚みｔよりも大きい四角柱形状等であってもよい。
扁平形電池の対向する底面には、それぞれ正極、負極が配置される。
【００２９】
次に、図８を参照して、本発明による他の作用について説明する。本発明においては、電子デバイス２０及び電池４０を収容して比較的大重量となる部分を、第１の収容部１１及び第２の収容部１２の２つの構成部分に分割し、これら第１の収容部１１及び第２の収容部１２の間にエアバルブ挿通孔１４ｈを有する座面部１４を配置している。従って、車両走行時にタイヤ空気圧測定装置１０に遠心力によって作用するモーメントの原点を１４Ｃｅ（エアバルブ３０が取付けられるエアバルブ挿通孔１４ｈの中心）とすると、第１の収容部１１及び第２の収容部１２（タイヤ空気圧測定装置１０）の重心１０Ｃｅと原点１４Ｃｅとのホイール軸方向Ｏの距離Ｌａが短くなるため、上記モーメントを低減することができる（図８（ａ））。その結果として、走行中の遠心力によりエアバルブへ掛かるモーメントを抑制し、エア漏れ等を防止できる。なお、遠心力はタイヤの回転によって生じ、ホイール中心軸に垂直で外向きに遠心力のベクトルが生じる。そして、この遠心力により、距離Ｌａを腕として原点１４Ｃｅにモーメントが働くこととなる。
【００３０】
これに対し、特許文献３記載の技術の場合、エアバルブ３０と筐体１０００（電子デバイス等を収容した大重量の部分）とをホイール軸方向で離間し、両者を固定具２００で結合している。そのため、筐体１０００の重心１０００Ｃｅと原点１４Ｃｅとのホイール軸方向の距離ＬｂがＬａより長くなり（図８（ｂ））、固定具２００が遠心力に耐えられなくなると、原点１４Ｃｅを中心として筐体１０００と一体となってホイールリムのドロップ部から浮き上がる。そして、やがて浮き上がり量が大きくなってエアバルブ３０の保持力の限界を超えるか、又は固定具２００が原点１４Ｃｅ付近で変形し、固定具２００からエアバルブ３０が抜ける可能性がある。なお、特許文献１記載の技術のように、エアバルブ３０の基部３２の後側に筐体１０００を取り付けた場合も、同様の不具合が生じるのはいうまでもない。
【００３１】
以上のように、本発明のタイヤ空気圧測定装置によれば、走行中の遠心力によりエアバルブへ掛かるモーメントを抑制し、エア漏れ等を防止できる。又、タイヤ空気圧測定装置をエアバルブと別体とすることで、装着時のホイールリムとの干渉を防止し、取付け作業を簡略化することができる。さらに、汎用のエアバルブを適宜自由に選択して使用できるので、既に安全性が確立されたエアバルブを使用でき、タイヤやホイールに適したエアバルブ（例えば、低速用ホイールではスナップインバルブを使用し、２１０ｋｍ／ｈを超える高速用ホイールではクランプインバルブを使用）を採用することもできる。
さらに、本発明のタイヤ空気圧測定装置は、座面部の両側に第１の収容部及び第２の収容部を配置した構造をとるので、第１の収容部及び第２の収容部が並ぶ方向が長く、その垂直方向（幅方向）が短くなる。そのため、軽自動車等のリム幅の狭いホイールにも干渉せずに装着が可能であり、サイズや形状の異なる種々のホイールへ適用することができる。
【００３２】
さらに、図４に示すように、本発明においては、座面部１４（のエアバルブ挿通孔１４ｈ）が第１の収容部１１及び第２の収容部１２の間に位置する。従って、第１の収容部１１及び第２の収容部１２とに重量が振り分けられるので、原点１４Ｃｅから第１の収容部１１の重心までを腕とした収容部１１の遠心力により原点１４Ｃｅに発生するモーメントと、原点１４Ｃｅから第２の収容部１２の重心までを腕とした収容部１２の遠心力により原点１４Ｃｅに発生するモーメントとが互いに打ち消しあうため、原点１４Ｃｅに働くモーメントが低減され、エアバルブに負荷が掛かり難く、エア漏れ等を抑制することができる。
特に、中心線ＣＬに対してタイヤ空気圧測定装置１０を対称とすると、Ｌ方向に働くモーメントがさらに低減する。好ましくは、中心線ＣＬの左右のタイヤ空気圧測定装置１０の構成部分の質量をほぼ均等に調整すると、Ｌ方向に働くモーメントがさらに小さくなる。この場合、例えば、電池４０と電子デバイス２０とのうち、軽量な方にバランサを取り付けてもよい。又、第１の収容部１１と第２の収容部１２との両者の重量のバランスをとってもよい。
又、図４に示すように、本実施形態では、座面部１４の裏面である取付け面１４ｓが、ドロップ部１００ｇ（図示せず）に沿って湾曲した形状になっているのが好ましい。このため、Ｌ方向に振れるモーメントが働いても、ドロップ部１００ｇがタイヤ空気圧測定装置１０を下支えするので、エアバルブに直接負荷が掛かり難くなる。
【００３３】
図９は、タイヤ空気圧測定装置１０をインサート成形して製造する一例を示す工程図である。まず、座面部１４は、鋼板等の金属板をプレス成形することにより連結リブベース１５ｘ、取付リブ１７と一体に形成される（図９（ａ）。なお、座面部１４の左右に薄い縁部１４ｅがそれぞれ形成される。
次に、図９（ｂ）に示すように、第１の収容部１１及び第２の収容部１２となる被覆樹脂６０を座面部１４にインサート成形する。これにより、座面部１４の縁部１４ｅをそれぞれ第１の収容部１１及び第２の収容部１２が覆うと共に、連結リブベース１５ｘを被覆樹脂６０が覆って連結リブ１５が形成される。なお、被覆樹脂６０としては、例えばガラス繊維強化プラスチック等を用いることができる。
【００３４】
本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、座面部、第１の収容部及び第２の収容部、連結リブおよび取付リブ等の形状は限定されず、連結リブおよび取付リブの個数も制限はない。
又、電子デバイス２０と電池４０とを一体化したアセンブリとし、このアセンブリを第１の収容部１１（又は第２の収容部１２）にまとめて収容するとともに、アセンブリとほぼ同じ質量のバランサウェイト５５を他方の収容部である第２の収容部１２（又は第１の収容部１１）に収容してもよい。
又、電池は扁平形電池であれば特に限定されない。
【符号の説明】
【００３５】
１０ タイヤ空気圧測定装置
１４ｓ取付け面
１１ 第１の収容部
１２ 第２の収容部
１４ 座面部
１４ｈ エアバルブ挿通孔
１５ 連結リブ
１７ 取付リブ
２０ 電子デバイス
３０ エアバルブ
４０ 電池
４０ｓ 電池の板面
５１，５２ 導電部材
１００ ホイールリム（リム）
１００ｇ ドロップ部
１５０ 空気入りタイヤ
Ｏ ホイール軸方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用ホイールに組み付けた空気入りタイヤ内に配置され、空気入りタイヤ内の空気圧を測定し、測定した空気圧情報を車両に設置した受信装置に送信するタイヤ空気圧測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
TPMS（タイヤ空気圧モニタリングシステム）は、車両用ホイールに組み付けた空気入りタイヤ内の空気圧の状態をリアルタイムに把握し、異常時に運転者へ警告を発するシステムである。米国では既にTPMSの装着が義務化され、欧州でも新車への装着が義務付けられることが決定している。また、日本でも法規制化が検討されている。
【０００３】
このTPMSの１つの方式として、タイヤ内に設置されるセンサー（送信機）と、センサーからのタイヤ空気圧情報を受信する車両側受信機とを備えた直接式TPMSがある。そして、前記直接式TPMS用のセンサーとして、タイヤ空気圧を測定して空気圧情報を送信する電子デバイスをモジュール化し、エアバルブの後側に一体に取り付けた構造の直接式TPMS用センサーが開発されている（特許文献１、２参照）。
又、モジュールとエアバルブを別体とし、モジュールに板状の固定具を挿抜可能に取付け、固定具に設けた挿通孔にエアバルブを挿通固定する構造の直接式TPMS用センサーが開発されている（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２５３９３４号公報
【特許文献２】特開２００９−１５４７００号公報
【特許文献３】特開２００６−１５９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献１、２記載のTPMS用センサーの場合、TPMS用センサーの全長がエアバルブの長さとモジュールの長さを合わせたものとなるため、ホイールリム（リム）の幅が狭い等のリムの形状によって、リムの壁面にTPMS用センサーが干渉し、リムへの取付けが困難になることがある。さらに特許文献１記載のTPMS用センサーの場合、エアバルブの後側に比較的重いモジュールが接続されているため、走行中の遠心力によってモジュールがホイールの半径方向外向きに浮き上がる。その結果、リムのバルブ穴を中心とするモーメントがエアバルブに働き、車両の走行、停止により、エアバルブのゴムシールが繰り返し圧迫されて亀裂が生じ、エアが漏れる可能性がある。
【０００６】
一方、特許文献３記載のTPMS用センサーの場合、モジュールとエアバルブとが固定具を介してリムの幅方向に離間している。このため、走行中の遠心力によってモジュールがホイールの半径方向外向きに浮き上がり、リムのバルブ穴を中心とするモーメントが固定具に働き、固定具のバルブ穴周辺が変形し、固定具がエアバルブから引き抜けてしまう可能性がある。又、特許文献３記載の技術においては、上記した遠心力に抗するために、あらかじめリムのサイドウォールとドロップ部が成す角度より大きな角度に固定具を設計し、固定具をリムに取り付けた後にバネ力を作用させ、モジュールをリムに押し付けている。
このため、遠心力が掛かっていない状態（速度ゼロ）や、想定したより小さい遠心力が働く状態では、固定具はリムに沿った形状にならず、固定具のバネ力により、エアバルブを引抜く方向に力が作用し（固定具がサイドウォールから浮き上がった状態）、エアが漏れる可能性がある。
【０００７】
さらに、TPMS用センサーはセンサー駆動用の電池を内蔵しているが、車両の走行によって電池に遠心力が働き、電池の設置角度によって電池内の電解液に偏りが生じて電池の出力が低下することがある。
【０００８】
従って、本発明の目的は、エアバルブと別体とすることで装着時の干渉を防止し取付け作業を簡略化すると共に、走行中の遠心力によりエアバルブへ掛かるモーメントや駆動用電池の出力低下を抑制したタイヤ空気圧測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のタイヤ空気圧測定装置は、空気入りタイヤを組み付けたホイールのリムの外周面に接し、エアバルブが挿通されるエアバルブ挿通孔を有する座面部と、前記リムの外周面のうち、ドロップ部に接する取付け面と、前記座面部の両側にそれぞれ配置され、前記座面部より突出する第１の収容部及び第２の収容部と、前記空気入りタイヤ内の空気圧を測定し、その空気圧情報を送信する電子デバイスと、前記電子デバイスを駆動する扁平形電池であって電解液を有する電池と、を備え、前記電子デバイス及び前記電池が前記第１の収容部及び前記第２の収容部に収容され、前記電池の板面が前記取付け面に平行になっている。
このようなタイヤ空気圧測定装置によれば、電子デバイス及び電池を収容して比較的大重量となる部分を、第１の収容部及び第２の収容部の２つの構成部分に分割し、これら第１の収容部及び第２の収容部の間にエアバルブ挿通孔を有する座面部を配置している。従って、第１の収容部及び第２の収容部の重心位置と、エアバルブ挿通孔との位置がホイールの中心軸方向にて近接し、車両走行時にエアバルブのエアバルブ挿通孔の位置に働くモーメントを低減することができる。その結果として、走行中の遠心力によりエアバルブへ掛かるモーメントを抑制し、エア漏れ等を防止できる。
さらに、電池の板面が取付け面（すなわちドロップ部）に平行になっているため、走行中の遠心力がドロップ部に垂直な方向に作用した際、電池内の電解液は板面より長さの短い厚み方向には偏るものの、板面方向には偏らずに均等に分布し、全体として電池内での電解液の偏りが低減され、電池の出力が低下することを抑制する。
【００１０】
前記第１の収容部及び前記第２の収容部に接続され、かつ前記座面部を囲むように連結リブ又は取付リブが形成されていると好ましい。
連結リブは前記第１の収容部と前記第２の収容部を連結し、ホイールの中心軸方向に開口した略コ字状の断面に成形されている。
このように、少なくとも連結リブまたは取付リブの１つを設けると、エアバルブ挿通孔周囲の座面部の剛性が高くなり、遠心力による負荷が作用した場合でも座面部が変形し難く、エアバルブがエアバルブ挿通孔から抜け落ちる等の不具合が抑制される。
【００１１】
前記電子デバイス及び前記電池が前記第１の収容部及び前記第２の収容部に別個に収容され、前記電子デバイスと前記電池とを電気的に接続する導電部材が前記連結リブの内部空間に配置されていると好ましい。
このように、連結リブの内部空間を利用して導電部材を配置することで、省スペース化が図られると共に、強度の高い連結リブ内に導電部材が確実に保持され、信頼性も高まる。
【００１２】
前記座面部は金属からなり、前記第１の収容部及び前記第２の収容部は、前記座面部にインサート成形された被覆樹脂からなると好ましい。
このようにすると、走行中の遠心力により負荷が掛かりやすいエアバルブ挿通孔近傍を、強度の高い金属で形成できると共に、第１の収容部及び第２の収容部を被覆樹脂で形成して軽量化が図られると共に、第１の収容部や第２の収容部を金属で形成しないことで電子デバイスの無線アンテナ等からの送信信号が遮蔽されるのを防止することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、エアバルブと別体とすることで装着時の車両用ホイールへの干渉を防止し取付け作業を簡略化すると共に、走行中の遠心力によりエアバルブへ掛かるモーメントや駆動用電池の出力低下を抑制したタイヤ空気圧測定装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るタイヤ空気圧測定装置をホイールのリムの外周面に取り付けた状態を示す外観図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う径方向断面図である。
【図３】タイヤ空気圧測定装置の外観斜視図である。
【図４】図３のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図５】図３のＹ−Ｙ線に沿う断面図である。
【図６】タイヤ空気圧測定装置に収容された電子デバイス及び電池を示す透視斜視図である。
【図７】電子デバイス及び電池の構成を示す斜視図である。
【図８】本発明による作用を示す図である。
【図９】タイヤ空気圧測定装置をインサート成形して製造する一例を示す工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係るタイヤ空気圧測定装置１０を、自動車用ホイールのホイールリム１００の外周面に取り付けた状態を示す外観図である。
ホイールリム１００は略円筒状をなし、その両端に形成された外側フランジ１００ａ及び内側フランジ１００ｂの間にタイヤ（図示せず）を収容するようになっている。外側フランジ１００ａの内側にはタイヤのビードを受ける外側ビードシート１００ｃが形成されている。外側ビードシート１００ｃより内側には最も小径のドロップ部１００ｇが形成され、外側ビードシート１００ｃとドロップ部（外側）１００ｇは外側サイドウォール部１００ｅを介して滑らかに接続されている。ドロップ部１００ｇより内側には内側サイドウォール部１００ｆを介して内側ビードシート１００ｄが形成され、内側ビードシート１００ｄは内側フランジ１００ｂに接続されている。
なお、各部の名称における「外側」、「内側」は、ホイールを車両に取り付けたときの位置に対応している。
【００１６】
又、外側サイドウォール部１００ｅには、エアバルブ３０が挿通されるリム側エアバルブ挿通孔１００ｈ（図２参照）が開口している。そして、タイヤ空気圧測定装置１０は、ホイールリム１００のサイドウォール部１００ｅ及びドロップ部１００ｇに自身の座面部１４（図３参照）の裏面を接しつつホイールリム１００の外周面に取り付けられている。ここで、座面部１４の裏面がリムの外周面に接する。詳しくは、座面部１４の裏面のうち側面１４ｔが、外側サイドウォール部１００ｅ、及び外側サイドウォール部１００ｅとドロップ部１００ｇとの接続局面に接する。又、座面部１４の裏面のうち底面部分となる取付け面１４ｓが、ドロップ部に接する。また、取付け面１４ｓとドロップ部の間に空間を設けて接していなくてもよい。
通常、タイヤ空気圧測定装置１０は、エアバルブ３０の装着力によってホイールリム１００へ固定することができるが、両面テープ等でタイヤ空気圧測定装置１０をホイールリム１００に接着してもよい。又、座面部１４にはエアバルブ挿通孔１４ｈ（図３参照）が形成され、エアバルブ挿通孔１４ｈ（図３参照）がリム側エアバルブ挿通孔１００ｈ（図２参照）と同心になるようにして、タイヤ空気圧測定装置１０が配置されている。そして、エアバルブ３０がエアバルブ挿通孔１４ｈ及びリム側エアバルブ挿通孔１００ｈを挿通して固定されている。
なお、タイヤ空気圧測定装置１０において、座面部１４を挟んだ両側に、それぞれ円筒状の第１の収容部１１及び第２の収容部１２が突出して形成され、第１の収容部１１及び第２の収容部１２の中心同士を結ぶ線（第１の収容部１１及び第２の収容部１２の並ぶ方向）を長手方向Ｌとすると、Ｌ方向がホイールリム１００の周方向に平行になっている。
【００１７】
ホイールリム１００は、例えば所定形状の鋼板を円筒形に丸め、ロール成形することで製造することができるが、これに限られない。又、ホイールリム１００に略円盤状のディスク１０１が溶接接合された、いわゆる２ピース自動車用ホイールを構成しているが、本発明は２ピース自動車用ホイールに限定されず、あらゆるホイールに適用することができる。
【００１８】
図２は、図１のＡ−Ａ線に沿う径方向断面図であり、ホイールリム１００に空気入りタイヤ１５０が組み付けられた状態を示す。
図２において、エアバルブ３０は、いわゆるスナップインバルブであり、バルブステムをゴムで被覆した構造になっている。エアバルブ３０は、ホイールリム１００の軸方向外側に露出しつつバルブステム等を含むゴム製の胴部３１と、ホイールリム１００の外周面で外側サイドウォールに位置するゴム製の基部３２とを備え、基部３２側には環状凹部３２ａが形成されている。なお、環状凹部３２ａの溝幅は３．８ｍｍ、直径は１５ｍｍに規格されている。又、リム側エアバルブ挿通孔１００ｈの径は１５ｍｍより小さく（通常、11.3+0.4(mm)または11.5±0.2(mm)に規格されている）、環状凹部３２ａがリム側エアバルブ挿通孔１００ｈに喰い込むことで、エアシール性が確保される。又、タイヤ空気圧測定装置１０のエアバルブ挿通孔１４ｈの直径は環状凹部３２ａの直径より小さく、リム側エアバルブ挿通孔１００ｈの直径より大きい（例えば、直径１２〜１４ｍｍ）。
【００１９】
そして、タイヤ空気圧測定装置１０のエアバルブ挿通孔１４ｈと、リム側エアバルブ挿通孔１００ｈとの位置を合わせた状態で、タイヤ空気圧測定装置１０側からエアバルブ３０を挿入すると、環状凹部３２ａは直径の小さいリム側エアバルブ挿通孔１００ｈで圧縮されるため、エアバルブ挿通孔１４ｈに過大な圧力が掛からない。このようにして、エアバルブ３０はエアバルブ挿通孔１４ｈ及びリム側エアバルブ挿通孔１００ｈに挿通しつつ、基部３２のへりが座面部１４の表面に当接するようになっている。
エアバルブ挿通孔１４ｈとリム側エアバルブ挿通孔１００ｈとを同径にしても良いが、ドロップ部１００ｇとリム側エアバルブ挿通孔１００ｈの位置関係はホイールによって異なるので、公差や汎用性を考えると、エアバルブ挿通孔１４ｈをリム側エアバルブ挿通孔１００ｈより大径とすることが好ましい。
【００２０】
なお、本発明に用いられるエアバルブはスナップインバルブに限定されず、例えば、バルブ本体をナットでホイールリムに締結するクランプインバルブを適用することもできる。これらエアバルブは、例えばＪＩＳ−Ｄ４２０７や、JATMA（社団法人 日本自動車タイヤ協会）に規定されている。
【００２１】
一方、図２において、タイヤ空気圧測定装置１０は、外側サイドウォール部１００ｅ及びドロップ部１００ｇに接するよう、座面部１４が外側サイドウォール部１００ｅからドロップ部１００ｇのなす形状に追随する「く」の字状に屈曲した断面形状を有し、さらに第１の収容部１１及び第２の収容部１２の天面がドロップ部１００ｇに対してほぼ平行に向いている。従って、タイヤ空気圧測定装置１０は、第１の収容部１１及び第２の収容部１２の位置から見て、略矩形の断面形状をなしている。
このように、外側サイドウォール部１００ｅやドロップ部１００ｇの形状や寸法に合わせてタイヤ空気圧測定装置１０の形状や寸法を設計することで、タイヤ空気圧測定装置１０を、ホイールリム１００の外側ハンプ１００ｘと内側ハンプ１００ｙの頂点を結んだラインＢ（図１参照）より径方向内側に位置させることができる。このようにすると、タイヤ空気圧測定装置１０がラインＢよりも外側に突出しないため、タイヤ１５０の交換時等にタイヤビードがタイヤ空気圧測定装置１０に干渉して破損することを防止する。
【００２２】
次に、図３〜図７を参照し、第１の実施形態に係るタイヤ空気圧測定装置１０の詳細な構成について説明する。図３はタイヤ空気圧測定装置１０の外観斜視図であり、図４は図３のＸ−Ｘ線に沿う断面図であり、図５は図３のＹ−Ｙ線に沿う断面図であり、図６はタイヤ空気圧測定装置１０に収容された電子デバイス及び電池を示す透視斜視図であり、図７は電子デバイス及び電池の構成を示す斜視図である。
【００２３】
図３において、タイヤ空気圧測定装置１０は長手方向Ｌに長く、Ｌ方向に見て座面部１４を挟んだ両側に第１の収容部１１及び第２の収容部１２が配置されている。さらに、取付け面１４ｓに垂直な方向に見て、第１の収容部１１及び第２の収容部１２は、座面部１４の表面（取付け面１４ｓと反対の面）よりも突出している。座面部１４は、図２に示したように「く」の字状に屈曲した断面形状を有する略板状をなし、座面部１４のうちサイドウォール部１００ｅに接する側面１４ｔほぼ中央位置にエアバルブ挿通孔１４ｈが形成されている。なお、座面部１４は、ドロップ部１００ｇ側で第１の収容部１１と第２の収容部１２とをつないでいる。一方、取付け面１４ｓに垂直な方向に見て、座面部１４は、第１の収容部１１及び第２の収容部１２の上面よりもサイドウォール部１００ｅ側に延びる弧状をなしている。
【００２４】
又、座面部１４のＷ方向（Ｌ方向に垂直な幅方向）の両端縁には、それぞれ連結リブ１５、取付リブ１７が形成されている。連結リブ１５、取付リブ１７は、それぞれ第１の収容部１１及び第２の収容部１２に接続され、かつ座面部１４（つまり、エアバルブ挿通孔１４ｈ）を囲むように形成されている。なお、取付リブ１７が外側サイドウォール部１００ｅ側に位置し、連結リブ１５がドロップ部１００ｇ側に位置している。そして、断面図５に示すように、取付リブ１７に比べて連結リブ１５の方がより高く隆起している。なお、座面部１４の両側に連結リブ、取付リブの両方を設けることは必須ではない。
このように、少なくとも連結リブまたは取付リブのいずれか１つを設けると、エアバルブ挿通孔１４ｈ周囲の座面部１４の剛性が高くなり、遠心力による負荷が作用した場合でも座面部１４が変形し難く、エアバルブ３０がエアバルブ挿通孔１４ｈから抜け落ちる等の不具合が抑制される。
【００２５】
座面部１４は、鋼板等の金属板をプレス成形することにより連結リブベース１５ｘ（図５、図９参照）、取付リブ１７と一体に形成され、第１の収容部１１及び第２の収容部１２は、座面部１４にインサート成形された被覆樹脂からなる。
このようにすると、走行中の遠心力により負荷が掛かりやすいエアバルブ挿通孔１４ｈ近傍を、強度の高い金属で形成できると共に、第１の収容部１１及び第２の収容部１２を被覆樹脂で形成して軽量化が図られる。さらに、第１の収容部１１や第２の収容部１２を金属で形成しないことで、以下の電子デバイス２０の無線アンテナ２５等からの送信信号が遮蔽されるのを防止することができる。
なお、図５に示すように、連結リブベース１５ｘの表面に第１の収容部１１及び第２の収容部１２を形成するための被覆樹脂６０が被覆されて連結リブ１５を構成している。
【００２６】
ここで、図６、図７に示すように、第１の収容部１１の内部空間に電池（この例ではボタン電池）４０が収容され、第２の収容部１２の内部空間に電子デバイス２０が収容されている。又、電池４０と電子デバイス２０とは、Ｌ方向に延びる導電部材（例えば、銅片）５１、５２によって電気的に接続され、電子デバイス２０を駆動するようになっている。
又、図７に示すように、電子デバイス２０は、空気入りタイヤの圧力を測定する圧力センサ（この例では、ダイヤフラム）２２と、電子デバイス２０全体を制御する処理装置（この例では半導体回路）２３と、圧力センサ２２で測定した圧力情報を無線送信する送信器（この例では無線送信チップ）２４と、圧力情報の送信に用いる無線アンテナ２５と、これらの構成部品を実装するプリント基板２１とを備える。
【００２７】
図４は図３のＸ−Ｘ線に沿う（つまり、Ｌ方向に沿う）断面図である。この例では、タイヤ空気圧測定装置１０は、エアバルブ挿通孔１４ｈを中心とする中心線ＣＬに対して対称となっている。又、第１の収容部１１及び第２の収容部１２の内部空間にそれぞれ電池４０及び電子デバイス２０が配置されている。さらに、第１の収容部１１及び第２の収容部１２の裏面は、座面部１４の裏面である側面１４ｔ及び取付け面１４ｓ（サイドウォール部１００ｅ及びドロップ部１００ｇに接する面、図４では取付け面１４ｓのみ図示）と面一になっていて、これらの面全体がホイールリム１００の外周面に接するようになっている。
なお、第１の収容部１１及び第２の収容部１２の内部空間に充填樹脂等を充填して電池４０及び電子デバイス２０を固定してもよい。
【００２８】
図５は図３のＹ−Ｙ線（つまり、Ｗ方向に沿う）に沿う断面図である。連結リブ１５、取付リブ１７もプレス成形によって形成され、連結リブ１５の内部には導電部材５１、５２が配置されている。ここで、既に述べたように、連結リブベース１５ｘの表面に第１の収容部１１及び第２の収容部１２を形成するための被覆樹脂６０が被覆されて連結リブ１５を構成している。なお、連結リブ１５の内部に充填樹脂を充填して導電部材５１、５２を固定してもよい。
このように、連結リブ１５の内部空間を利用して導電部材５１、５２を配置することで、省スペース化が図られると共に、強度の高い連結リブ１５内に導電部材５１、５２が確実に保持され、信頼性も高まる。
ここで、本発明は、電池４０の板面４０ｓが取付け面１４ｓに平行になっていることを特徴としている。電池４０の板面４０ｓが取付け面１４ｓ（すなわちドロップ部１００ｇ）に平行であると、走行中の遠心力がドロップ部１００ｇに垂直な方向に作用した際、電池４０内の電解液は板面４０ｓより長さの短い厚みｔ方向には偏るものの、板面４０ｓ方向には偏らずに均等に分布し、全体として電池４０内での電解液の偏りが低減され、電池の出力が低下することを抑制する。
なお、本発明において、電池４０は扁平形電池であって電解液を収容したものとする。ここで、「扁平形」とは、略円柱形状を成し底面の板面方向の最大径Ｄが厚みｔよりも大きいものをいい、円柱形状に限らず、一辺の長さＤが厚みｔよりも大きい四角柱形状等であってもよい。
扁平形電池の対向する底面には、それぞれ正極、負極が配置される。
【００２９】
次に、図８を参照して、本発明による他の作用について説明する。本発明においては、電子デバイス２０及び電池４０を収容して比較的大重量となる部分を、第１の収容部１１及び第２の収容部１２の２つの構成部分に分割し、これら第１の収容部１１及び第２の収容部１２の間にエアバルブ挿通孔１４ｈを有する座面部１４を配置している。従って、車両走行時にタイヤ空気圧測定装置１０に遠心力によって作用するモーメントの原点を１４Ｃｅ（エアバルブ３０が取付けられるエアバルブ挿通孔１４ｈの中心）とすると、第１の収容部１１及び第２の収容部１２（タイヤ空気圧測定装置１０）の重心１０Ｃｅと原点１４Ｃｅとのホイール軸方向Ｏの距離Ｌａが短くなるため、上記モーメントを低減することができる（図８（ａ））。その結果として、走行中の遠心力によりエアバルブへ掛かるモーメントを抑制し、エア漏れ等を防止できる。なお、遠心力はタイヤの回転によって生じ、ホイール中心軸に垂直で外向きに遠心力のベクトルが生じる。そして、この遠心力により、距離Ｌａを腕として原点１４Ｃｅにモーメントが働くこととなる。
【００３０】
これに対し、特許文献３記載の技術の場合、エアバルブ３０と筐体１０００（電子デバイス等を収容した大重量の部分）とをホイール軸方向で離間し、両者を固定具２００で結合している。そのため、筐体１０００の重心１０００Ｃｅと原点１４Ｃｅとのホイール軸方向の距離ＬｂがＬａより長くなり（図８（ｂ））、固定具２００が遠心力に耐えられなくなると、原点１４Ｃｅを中心として筐体１０００と一体となってホイールリムのドロップ部から浮き上がる。そして、やがて浮き上がり量が大きくなってエアバルブ３０の保持力の限界を超えるか、又は固定具２００が原点１４Ｃｅ付近で変形し、固定具２００からエアバルブ３０が抜ける可能性がある。なお、特許文献１記載の技術のように、エアバルブ３０の基部３２の後側に筐体１０００を取り付けた場合も、同様の不具合が生じるのはいうまでもない。
【００３１】
以上のように、本発明のタイヤ空気圧測定装置によれば、走行中の遠心力によりエアバルブへ掛かるモーメントを抑制し、エア漏れ等を防止できる。又、タイヤ空気圧測定装置をエアバルブと別体とすることで、装着時のホイールリムとの干渉を防止し、取付け作業を簡略化することができる。さらに、汎用のエアバルブを適宜自由に選択して使用できるので、既に安全性が確立されたエアバルブを使用でき、タイヤやホイールに適したエアバルブ（例えば、低速用ホイールではスナップインバルブを使用し、２１０ｋｍ／ｈを超える高速用ホイールではクランプインバルブを使用）を採用することもできる。
さらに、本発明のタイヤ空気圧測定装置は、座面部の両側に第１の収容部及び第２の収容部を配置した構造をとるので、第１の収容部及び第２の収容部が並ぶ方向が長く、その垂直方向（幅方向）が短くなる。そのため、軽自動車等のリム幅の狭いホイールにも干渉せずに装着が可能であり、サイズや形状の異なる種々のホイールへ適用することができる。
【００３２】
さらに、図４に示すように、本発明においては、座面部１４（のエアバルブ挿通孔１４ｈ）が第１の収容部１１及び第２の収容部１２の間に位置する。従って、第１の収容部１１及び第２の収容部１２とに重量が振り分けられるので、原点１４Ｃｅから第１の収容部１１の重心までを腕とした収容部１１の遠心力により原点１４Ｃｅに発生するモーメントと、原点１４Ｃｅから第２の収容部１２の重心までを腕とした収容部１２の遠心力により原点１４Ｃｅに発生するモーメントとが互いに打ち消しあうため、原点１４Ｃｅに働くモーメントが低減され、エアバルブに負荷が掛かり難く、エア漏れ等を抑制することができる。
特に、中心線ＣＬに対してタイヤ空気圧測定装置１０を対称とすると、Ｌ方向に働くモーメントがさらに低減する。好ましくは、中心線ＣＬの左右のタイヤ空気圧測定装置１０の構成部分の質量をほぼ均等に調整すると、Ｌ方向に働くモーメントがさらに小さくなる。この場合、例えば、電池４０と電子デバイス２０とのうち、軽量な方にバランサを取り付けてもよい。又、第１の収容部１１と第２の収容部１２との両者の重量のバランスをとってもよい。
又、図４に示すように、本実施形態では、座面部１４の裏面である取付け面１４ｓが、ドロップ部１００ｇ（図示せず）に沿って湾曲した形状になっているのが好ましい。このため、Ｌ方向に振れるモーメントが働いても、ドロップ部１００ｇがタイヤ空気圧測定装置１０を下支えするので、エアバルブに直接負荷が掛かり難くなる。
【００３３】
図９は、タイヤ空気圧測定装置１０をインサート成形して製造する一例を示す工程図である。まず、座面部１４は、鋼板等の金属板をプレス成形することにより連結リブベース１５ｘ、取付リブ１７と一体に形成される（図９（ａ）。なお、座面部１４の左右に薄い縁部１４ｅがそれぞれ形成される。
次に、図９（ｂ）に示すように、第１の収容部１１及び第２の収容部１２となる被覆樹脂６０を座面部１４にインサート成形する。これにより、座面部１４の縁部１４ｅをそれぞれ第１の収容部１１及び第２の収容部１２が覆うと共に、連結リブベース１５ｘを被覆樹脂６０が覆って連結リブ１５が形成される。なお、被覆樹脂６０としては、例えばガラス繊維強化プラスチック等を用いることができる。
【００３４】
本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、座面部、第１の収容部及び第２の収容部、連結リブおよび取付リブ等の形状は限定されず、連結リブおよび取付リブの個数も制限はない。
又、電子デバイス２０と電池４０とを一体化したアセンブリとし、このアセンブリを第１の収容部１１（又は第２の収容部１２）にまとめて収容するとともに、アセンブリとほぼ同じ質量のバランサウェイト５５を他方の収容部である第２の収容部１２（又は第１の収容部１１）に収容してもよい。
又、電池は扁平形電池であれば特に限定されない。
【符号の説明】
【００３５】
１０ タイヤ空気圧測定装置
１４ｓ取付け面
１１ 第１の収容部
１２ 第２の収容部
１４ 座面部
１４ｈ エアバルブ挿通孔
１５ 連結リブ
１７ 取付リブ
２０ 電子デバイス
３０ エアバルブ
４０ 電池
４０ｓ 電池の板面
５１，５２ 導電部材
１００ ホイールリム（リム）
１００ｇ ドロップ部
１５０ 空気入りタイヤ
Ｏ ホイール軸方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気入りタイヤを組み付けたホイールのリムの外周面に接し、エアバルブが挿通されるエアバルブ挿通孔を有する座面部と、
前記リムの外周面のうち、ドロップ部に接する取付け面と、
前記座面部の両側にそれぞれ配置され、前記座面部より突出する第１の収容部及び第２の収容部と、
前記空気入りタイヤ内の空気圧を測定し、その空気圧情報を送信する電子デバイスと、
前記電子デバイスを駆動する扁平形電池であって電解液を有する電池と、を備え、
前記電子デバイス及び前記電池が前記第１の収容部及び前記第２の収容部に収容され、
前記電池の板面が前記取付け面に平行になっているタイヤ空気圧測定装置。
【請求項２】
前記第１の収容部及び前記第２の収容部に接続され、かつ前記座面部を囲むように連結リブまたは取付リブのうち少なくとも１つが形成されている請求項１記載のタイヤ空気圧測定装置。
【請求項３】
前記電子デバイス及び前記電池が前記第１の収容部及び前記第２の収容部に別個に収容され、
前記電子デバイスと前記電池とを電気的に接続する導電部材が前記連結リブの内部空間に配置されている請求項２記載のタイヤ空気圧測定装置。
【請求項４】
前記座面部は金属からなり、前記第１の収容部及び前記第２の収容部は、前記座面部にインサート成形された被覆樹脂からなる請求項１〜３のいずれかに記載のタイヤ空気圧測定装置。
【請求項１】
空気入りタイヤを組み付けたホイールのリムの外周面に接し、エアバルブが挿通されるエアバルブ挿通孔を有する座面部と、
前記リムの外周面のうち、ドロップ部に接する取付け面と、
前記座面部の両側にそれぞれ配置され、前記座面部より突出する第１の収容部及び第２の収容部と、
前記空気入りタイヤ内の空気圧を測定し、その空気圧情報を送信する電子デバイスと、
前記電子デバイスを駆動する扁平形電池であって電解液を有する電池と、を備え、
前記電子デバイス及び前記電池が前記第１の収容部及び前記第２の収容部に収容され、
前記電池の板面が前記取付け面に平行になっているタイヤ空気圧測定装置。
【請求項２】
前記第１の収容部及び前記第２の収容部に接続され、かつ前記座面部を囲むように連結リブまたは取付リブのうち少なくとも１つが形成されている請求項１記載のタイヤ空気圧測定装置。
【請求項３】
前記電子デバイス及び前記電池が前記第１の収容部及び前記第２の収容部に別個に収容され、
前記電子デバイスと前記電池とを電気的に接続する導電部材が前記連結リブの内部空間に配置されている請求項２記載のタイヤ空気圧測定装置。
【請求項４】
前記座面部は金属からなり、前記第１の収容部及び前記第２の収容部は、前記座面部にインサート成形された被覆樹脂からなる請求項１〜３のいずれかに記載のタイヤ空気圧測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−９５３９９（Ｐ２０１３−９５３９９Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４３２５８（Ｐ２０１１−２４３２５８）
【出願日】平成２３年１１月７日（２０１１．１１．７）
【出願人】（０００１１０２５１）トピー工業株式会社 (255)
【出願人】（０００２０４０３３）太平洋工業株式会社 (143)
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月７日（２０１１．１１．７）
【出願人】（０００１１０２５１）トピー工業株式会社 (255)
【出願人】（０００２０４０３３）太平洋工業株式会社 (143)
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