JP2010500948A

JP2010500948A - タイヤ空気圧センサバルブ

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Publication number: JP2010500948A
Application number: JP2009524570A
Authority: JP
Inventors: ソンソンウー; ヨンジュンキム
Original assignee: シトロンインコーポレーション
Priority date: 2007-06-22
Filing date: 2008-06-20
Publication date: 2010-01-14
Anticipated expiration: 2028-06-20
Also published as: JP5038419B2; KR100800517B1; US8096175B2; WO2009002048A1; US20100319447A1

Abstract

【課題】本発明は、インチアップされた２ピースあるいは３ピースホイールに容易に装着でき、タイヤを外す際にタイヤ空気圧センサを保護できるタイヤ空気圧センサバルブを提供する。
【解決手段】本発明の装置は、空気圧センサを収容するための実装空間と締結のための締結空間とが形成されるセンサハウジングと、頭部が締結空間に挿入されねじによってセンサハウジングと固定され、内部の空気注入孔には、注入時には開いて空気が注入できると共に、注入が完了された後にはタイヤ内部の空気が外部に漏出することを防止する開閉手段が装着されたバルブボディと、バルブボディを延長し内部に開閉手段を作動させるための開閉手段延長部が装着されて空気注入を容易にするバルブアダプタと、を備え、タイヤ外す際にバルブアダプタをバルブボディから分離した後、バルブボディとセンサハウジングをタイヤ内側にドロップさせてタイヤセンサを保護できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤ内部に空気を注入するためのタイヤバルブに関し、さらに詳しくは、タイヤの空気圧と温度を感知し送信するためのタイヤ空気圧センサを装着することができ、タイヤを外す際にタイヤ空気圧センサを保護できる分離型タイヤ空気圧センサバルブに関する。

一般的に、ホイール（ｗｈｅｅｌ）に装着されたタイヤは、地面と接触して自動車の荷重を支持し、路面からの衝撃を吸収する。また自動車の方向を転換し、駆動力と制動力を路面との間に伝達する役割を果たす。近年、高速走行時の安全性などの理由で、殆どがチューブレスタイヤを使用しているが、チューブレスタイヤは、タイヤの内面に空気透過性のない特殊ゴム（インナーライナー）を付着してタイヤとリム（ｒｉｍ）から空気が抜けないようになっている。そしてホイールのリムには、タイヤ内部に空気を吹き込むためのタイヤバルブ（リムバルブ）が付設されており、タイヤバルブは、バルブステム（ｖａｌｖｅｓｔｅｍ）、ナット（ｎｕｔ）及びバルブキャップ（ｖａｌｖｅｃａｐ）から構成される。

一方、交通量が増加するにつれ、自動車運行の安全性を向上させるために車内にいる運転者が車両のタイヤ状態（主にタイヤ空気圧と温度）を確認できるように「タイヤ空気圧監視システム（ＴＰＭＳ）」が使用されている。前記「タイヤ空気圧監視システム（ＴＰＭＳ）」は、タイヤ内のホイールのリムに設けられ、タイヤの空気圧を測定した後に無線で送信するタイヤ空気圧センサと、車両のダッシュボード（ＤａｓｈＢｏａｒｄ）上に設けられタイヤの状態を運転者に知らせるタイヤモニターと、から構成される。この時、タイヤ空気圧センサはタイヤ内の空気圧と温度を測定するためにホイールのリムに設ける必要があるが、従来のタイヤバルブ（リムバルブ）は、タイヤ内部で締めるようになっており、タイヤ空気圧センサを付設しにくい構造であるため、タイヤ空気圧センサを容易に付設できる構造のタイヤバルブを開発する必要がある。

特に、最近の自動車市場では高級化（ｐｒｅｍｉｕｍ）の傾向にあり、ホイールの直径の大きいインチアップホイールが広く使用されている。インチアップホイールはデザイン性の向上のために殆どが２ピースや３ピースホイール構造になっている。３ピースホイールは一般にホイールディスク、ウェル、フランジに分離され、２ピースはホイールディスク、フランジに分離される。

ところで、タイヤ空気圧監視システム（ＴＰＭＳ）を使用するためにはホイールにタイヤ空気圧センサバルブを装着する必要があるため、２ピースあるいは３ピースホイールとして１７インチ以上の幅広のタイヤが使用されるが、かかる幅広のタイヤは偏平率が３０−４０％と低いため、タイヤの交換のためにタイヤビード部分をリムから取外す際にタイヤ空気圧センサが破損しやすいという問題点がある。すなわち、インチアップされたホイールでタイヤ空気圧センサは、ホイールのうち、ドロップセンター（ＤＲＯＰ−ＣＥＮＴＥＲ）から離れたリムに装着されるため、タイヤビードと衝突する虞がある。

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、インチアップされた２ピースあるいは３ピースホイールに容易に装着できるタイヤ空気圧センサバルブを提供することにある。

本発明の他の目的は、リムの外部でナットを外しかつ、バルブボディ部分を分離型に短くしてタイヤ空気圧センサをタイヤの中にドロップさせることによって、タイヤ脱着時の破損を防止可能なタイヤ空気圧センサバルブを提供することにある。

上記目的を達成すべく、本発明によれば、空気圧センサのような回路部品が実装されたＰＣＢ基板を収容するための実装空間と締結のための締結空間とが形成されたセンサハウジングと、頭部が前記センサハウジングの締結空間に挿入されねじによって前記センサハウジングと固定され、内部の空気注入孔には、常時は弾性力によって注入孔を閉じ、空気注入時には開いて空気注入を可能にすると共に、空気注入が完了された後はタイヤ内部の空気が外部に漏出することを防止するための開閉手段が装着されているバルブボディと、一端にはバルブキャップを被せ得るようにねじ山が形成されており、前記バルブボディの長さを延長し内部に前記開閉手段を作動させるための開閉手段延長部が装着されて空気注入を容易にするバルブアダプタと、を含むことを特徴とする。

前記バルブボディは１８０度回転させたＬ字形であり、前記バルブアダプタは一字形であり得る。また前記バルブボディは一字形であり、前記バルブアダプタは１８０度回転させたＬ字形であり得る。前記センサハウジングには結合部材が挿入されており、前記バルブボディが前記挿入された結合部材を介して前記センサハウジングと結合されている。

前記開閉手段延長部は、常時は延長バーが弾性スプリングによって外側からの力を受けているが、空気注入時に前記延長バーの突起が外圧を受けると、内側に向かって上がりながら前記バルブボディの開閉手段を中へ押し込んで空気注入を可能にし、空気注入が完了されると前記弾性スプリングと空気圧によって復帰して空気注入口を閉じる。

本発明によるタイヤ空気圧センサバルブは、タイヤの空気圧と温度を感知して送信するためのタイヤ空気圧センサと、タイヤ内部に空気を注入するためのタイヤバルブ及びバルブアダプタとから構成され、インチアップされた２ピースあるいは３ピースホイールに容易に装着できるようになっている。

また、本発明によるタイヤ空気圧センサバルブは、タイヤを外す際にリム外部でナットを外してバルブアダプタを分離した後、分離されたタイヤバルブをタイヤ空気圧センサと共にタイヤの中にドロップさせて脱着することによってタイヤ空気圧センサを保護できる效果がある。

本発明の第１実施の形態によるタイヤ空気圧センサバルブの分離斜視図である。本発明の第１実施の形態によるタイヤ空気圧センサバルブの結合斜視図である。本発明の第１実施の形態に使用されるアダプタの断面図である。本発明による第１実施の形態のタイヤ空気圧センサバルブをホイールに装着した状態を示す側面図である。本発明の第２実施の形態によるタイヤ空気圧センサバルブの分離斜視図である。本発明の第３実施の形態によるタイヤ空気圧センサバルブの分離斜視図である。本発明の第４実施の形態によるタイヤ空気圧センサバルブの分離斜視図である。本発明の第４実施の形態によるタイヤ空気圧センサバルブの結合斜視図である。本発明による第４実施の形態のタイヤ空気圧センサバルブをホイールに装着した状態を示す側面図である。

本発明と本発明の実施の形態によって達成される技術的課題は、以下説明する本発明の好ましい実施の形態によってより明確になるであろう。次の実施の形態は本発明を説明するために例示したものに過ぎず、本発明の範囲を制限するためのものではない。

図１は、本発明の第１実施の形態によるタイヤ空気圧センサバルブの分離斜視図であり、図２は、本発明の第１実施の形態によるタイヤ空気圧センサバルブの結合斜視図であり、図３は、本発明の第１実施の形態に使用されるバルブアダプタの断面図である。本発明の第１実施の形態は、１８０度回転させたＬ字形バルブボディを一字形アダプタで延長する例である。

本発明の第１実施の形態によるタイヤ空気圧センサバルブ１００は、図１及び図２に示すように、センサとバッテリーのような回路部品が実装されたＰＣＢ基板を収容するための空間１１２と、タイヤバルブ１２０の頭部１２１と締結するための空間１１４が形成されたタイヤ空気圧センサハウジング１１０と、頭部１２１がセンサハウジング１１０の締結空間１１４に挿入されねじ１１６によってハウジング１１０と固定され、内部の空気注入孔には、常時は弾性力によって注入孔を閉じ、空気注入時には開いて空気注入を可能にすると共に、空気注入が完了された後にはタイヤ内部の空気が外部に漏出することを防止するための開閉手段が装着されているバルブボディ１２０と、バルブボディ１２０の長さを延長し内部には開閉手段を作動させるための開閉手段延長部が装着されて空気注入を容易にするバルブアダプタ１３０と、バルブアダプタ１３０の露出端部を囲むためのバルブキャップ１４０とから構成される。

図１及び図２を参照すると、センサハウジング１１０は、タイヤによって形成される内部空間でタイヤ空気圧を感知するためのセンサ及び回路部品が実装されたＰＣＢを実装しており、締結空間１１４にバルブ頭部１２１が挿入されて、ねじ１１６によってバルブボディ１２０に固定される。

バルブボディ１２０は、全体として１８０度回転させたＬ字形に曲がっており、内部空気注入孔に空気を注入するための開閉手段が装着されている。そしてバルブボディ１２０の頭部１２１には、ハウジング１１０との締結時に動かないように締結溝１２１ａが形成されており、空気注入のための空気排出口１２１ｃと、ねじ締結のためのねじ孔１２１ｂと、が形成されている。バルブボディのボディ部１２６は、端部にバルブアダプタ１３０と締結するためのねじ山１２７が形成されている。

バルブアダプタ１３０は、バルブボディのボディ部１２６に形成されたねじ山１２７と結合され、内部には、図３に示すように開閉手段延長部が装着されバルブアダプタ１３０を利用して容易に空気注入が可能となっている。図３を参照すると、開閉手段延長部は、常時は延長バー１３４が弾性スプリング１３６によって外側からの力を受けているが、空気注入時に延長バーの突起１３４ａが圧力を受けると、内側に上がりながら前記バルブボディ１２０の開閉手段のバー１２８を上に押し上げて空気注入を可能とし、空気注入が完了されると弾性スプリング１３６と空気圧によって復帰して空気注入口を閉じることによって空気が外部に漏出することを防止する。

バルブキャップ１４０は、空気注入時を除いた通常時にバルブアダプタ１３０の端部にねじ締結されて、空気注入口を介して異物が入ることと、延長バー１３４が内側に押されて空気が抜けることを防止する。

このような本発明による第１実施の形態のタイヤ空気圧センサバルブ１００は、図２及び図４に示すように、２ピースあるいは３ピースホイール１０のエンターディスクに形成されているホール１０ａを介して装着され、タイヤ空気圧センサハウジング１１０をホイール１０に固定すると同時に空気注入が容易な構造になっている。すなわち、ホイール１０の内側でバルブの頭部１２１に突出形グロメット（Ｇｒｏｍｍｅｔ）１２２が密着するようにした後、ホイール１０の外側にフラット形グロメット１２３を位置させる。その後ホイール１０の外側でワッシャー１２４を入れナット１２５を回転させてホイールの両側でグロメット１２２、１２３を圧搾させることによって空気が抜けることを防止すると同時に、バルブボディ１２０をホイール１０に固定させるようになっている。そしてバルブボディ１２０にバルブアダプタ１３０を連結した後バルブアダプタ１３０にバルブキャップ１４０を締結する。

図４は、本発明による第１実施の形態のタイヤ空気圧センサバルブをホイールのディスクに装着した状態を示す側面図である。

３ピースホイールは、エンターディスク（ｅｎｔｅｒｄｉｓｋ）とインナーリム（ｉｎｎｅｒｒｉｍ）、アウターリム（ｏｕｔｅｒｒｉｍ）から構成されピースボルトナットで結合されるが、本発明のタイヤ空気圧センサバルブはエンターディスクホールを通過して装着され得る。

そしてタイヤを外す場合には、ホイール１０の外側でバルブアダプタ１３０をバルブボディ１２０から分離した後にナット１２５を外してワッシャー１２４とフラットグロメット１２３とを除去する。その後バルブボディ１２０をタイヤ内側に押してタイヤ空気圧センサ１１０と共にタイヤ内側にドロップさせた後にタイヤビードをリムと分離することによってタイヤ空気圧センサが損傷することを防止できる。

図５は、本発明の第２実施の形態によるタイヤ空気圧センサバルブ２００の分離斜視図であり、一字形バルブボディ２１０を１８０度回転させたＬ字形バルブアダプタ２２０で延長する構造である。

本発明の第２実施の形態によるタイヤ空気圧センサバルブ２００は、図５に示すように、一字形バルブボディ２１０と、一字形バルブボディ２１０にねじ結合され空気注入経路を延長する１８０度回転させたＬ字形バルブアダプタ２２０とから構成される。

図５を参照すると、一字形バルブボディ２１０の内部には、常時は弾性力によって注入孔を閉じ、空気注入時には注入孔を開いて空気注入を可能にすると共に、空気注入が完了した後にはタイヤ内部の空気が外部に漏出することを防止するための開閉手段が装着されている。一字形バルブボディ２１０の外部には、空気排出口が形成されており、突出した頭部２１０ａにリムの内側で密着される突出形グロメット２１１と、リムの外側に位置するフラットグロメット２１２と、ワッシャー２１４と、ナット２１６と、が位置して一字形バルブボディ１２０をホイールに装着できるようになっている。

バルブアダプタ２２０は、一字形バルブボディ２１０とねじ結合され、内部には開閉手段延長部が装着されて容易な空気注入が可能になっている。バルブアダプタ２２０は、左右に隙間があって位置を調節しながら締めることのできる締めナット２２２によってバルブボディ２１０とねじ結合され、バルブアダプタ２２０のボディ２２４は１８０度回転させたＬ字形で曲がって一端にねじ山が形成されている。開閉手段延長部は、常時は延長バーが弾性スプリングによって外側への力を受けているが、空気注入時に延長バーの突起が圧力を受けると内側に上がりながらバルブボディの開閉手段を押して空気注入を可能にし、空気注入が完了されると弾性スプリングと空気圧によって復帰し空気注入口を閉じて空気が漏出することを防止する。

このような本発明の第２実施の形態によるタイヤ空気圧センサバルブ２００は、頭部２１０ａと突出形グロメット２１１とをリムの内部に位置させた後、リムの外側でフラットグロメット２１２とワッシャー２１４を入れる。その後ナット２１６を回転させてリムの両側でグロメット２１１、２１２を圧搾させて空気が漏出することを防止すると同時にバルブボディ２１０をホイール１０に固定させるようになっている。そしてバルブボディ２１０にバルブアダプタ２２０を連結した後にバルブアダプタ２２０にバルブキャップを締結する。

そしてタイヤを外す場合には、ホイール１０の外側でバルブアダプタ２２０をバルブボディ２１０から分離させた後、ナット２１６を外してワッシャー２１４とフラットグロメット２１６とを除去する。その後バルブボディ２１０をタイヤ内側に押し込んでタイヤ空気圧センサと共にタイヤ内側にドロップさせた後にタイヤビードをリムと分離することによってタイヤ空気圧センサが損傷することを防止できる。

図６は、本発明の第３実施の形態によるタイヤ空気圧センサバルブの分離斜視図であり、本発明の第３実施の形態は、タイヤ空気圧センサモジュール３１０に結合部材３１６が挿入され結合部材３１６を介して「Ｔ」字型タイヤバルブ３２０が締結される構造である。

図６を参照すると、第３実施の形態のタイヤ空気圧センサバルブ３００は、センサやバッテリーのような回路部品が実装されたＰＣＢ基板を収容するための空間３１２と挿入された結合部材３１６とを有するタイヤ空気圧センサハウジング３１０と、挿入された結合部材３１６にねじ結合され空気を注入するためのバルブボディ３２０と、バルブキャップ３３０とから構成される。バルブボディ３２０は、結合部材３１６との結合方向を１８０度回転させたＬ字形に変換するＴカプラー３２２と、Ｔカプラー３２２に一字形に締結され、内部には常時は弾性力によって空気注入孔を閉じ、空気注入時には空気注入孔を開いて空気注入を可能にすると共に、空気注入が完了された後にはタイヤ内部の空気が外部に漏出することを防止するための開閉手段が装着されるボディ３２４とから構成される。Ｔカプラー３２２の一端は、突出グロメット３１１とフラットグロメット３１８とを経て挿入された結合部材３１６と位置を調節しながら締めることができる締めナット３２３からなっており、他端は六角形３２２ａになっている。ボディ３２４の一端はＴカプラー３２２とリング３２５を経てねじ結合され、他端はバルブキャップ３３０とねじ結合される。

図７は、本発明の第４実施の形態によるタイヤ空気圧センサバルブの分解斜視図であり、図８は、本発明の第４実施の形態によるタイヤ空気圧センサバルブの結合斜視図である。本発明の第４実施の形態によるタイヤ空気圧センサバルブ４００は、バルブボディ４１０、タイヤ空気圧センサ４２０及びこれらバルブボディ４１０とタイヤ空気圧センサ４２０を結合するためのねじ４３０などから構成される。

図７及び図８を参照すると、バルブボディ４１０は、ホイール１０に装着する際に空気注入が容易であるように所定角度に曲がっており、内部には空気注入孔が形成されている。そしてバルブボディの頭部４１２には、空気注入孔の排出口４１２ｂを横切ってタイヤ空気圧センサ４２０を付設するための一字締結溝４１２ａが形成されており、ねじ４３０と結合するためのねじ孔４１２ｃが形成されている。

タイヤ空気圧センサ４２０は、内部にタイヤの空気圧と温度を感知してタイヤモニター（図示せず）に無線送信するための電気回路素子が実装されているハウジング４２２と、ハウジング４２２に垂直に突出しバルブボディ４１０と結合するための結合部４２４とが形成されている。結合部４２４には、バルブボディ４１０の一字溝４１２ａに挿入される突起を有する頭部収容空間が形成されており、空気を排出するための貫通孔４２４ａとねじ４３０を貫通させるためのねじ孔４２４ｂが形成されている。

前記のような本発明のタイヤ空気圧センサバルブがねじによって結合された状態は、図８に示すようにバルブボディ４１０とタイヤ空気圧センサ４２０とがねじ結合されて一体に構成されたものである。バルブボディ４１０は、ホイール１０に装着される場合に空気注入が容易であるように所定の角度を有して曲がっており、タイヤ空気圧センサ４２０と結合される頭部４１２は頭部収容空間に挿入されねじ４３０で結合されている。

タイヤ空気圧センサのハウジング４２２は長方形の一面を丸く形成した形態であり、内部にはタイヤ内部の空気圧と温度を感知してタイヤモニターに無線送信するための回路基板が実装されており、突出した結合部４２４を介してバルブボディの頭部４１２側とねじ４３０とによって結合されている。特に、タイヤ空気圧センサ４２０の底面は平坦でホイールに密着しやすいようになっており、タイヤ空気圧センサの結合部４２４は、ハウジング４２２に垂直に突出してバルブボディの頭部４１２に形成された一字形締結溝４１２ａに突起が挿入されたまま頭部収容空間で動かないように固定された後、ねじ４３０によって一体に結合されている。

図９は、本発明の第４実施の形態によるタイヤ空気圧センサバルブの装着状態を概略的に示す図である。

本発明の第４実施の形態によるタイヤ空気圧センサバルブ４００は、図９に示すように、ホイール１０に形成されたバルブホール１０ａに挿入されナット４１６によってリムと密着する状態に装着される。そしてバルブボディ４１０の一端にはバルブキャップ４１８がねじ結合され、空気注入時にはバルブキャップ４１８を取り、空気注入が完了した後にはバルブキャップ４１８を閉じて異物が空気注入孔に入ることを防止するようになっている。

前記のような本発明のタイヤ空気圧センサバルブは、インチアップされたホイールに設置された後、バルブキャップを開いて外部からタイヤ内部に空気を注入できるようにすると共に、タイヤの空気圧と温度を測定して無線で送信し、図示していないタイヤモニターが無線信号を受信してタイヤの圧力や温度を表示するようになっている。

以上、本発明を具体的な実施の形態によって詳しく説明したが、本発明は上述した実施の形態に限定されず、技術的な思想が許容される範囲内で本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者によって多様に変更され実施されることができる。

Claims

空気圧センサを含む回路部品が実装されたＰＣＢ基板を収容するための実装空間と締結のための締結空間とが形成されたセンサハウジングと、
頭部が前記センサハウジングの締結空間に挿入されねじによって前記センサハウジングと固定され、内部の空気注入孔には、常時は弾性力によって注入孔を閉じ、空気注入時には開いて空気が注入できるようにすると共に、空気注入が完了された後にはタイヤ内部の空気が外部に漏出することを防止するための開閉手段が装着されているバルブボディと、
一端にバルブキャップを被せ得るようにねじ山が形成されており、前記バルブボディの長さを延長し内部に前記開閉手段を作動させるための開閉手段延長部が装着されて空気注入を容易にするバルブアダプタと、を備え、
タイヤを外す際に前記バルブアダプタを前記バルブボディから分離した後、前記バルブボディ及びセンサハウジングをタイヤ内側にドロップさせてタイヤセンサを保護できることを特徴とするタイヤ空気圧センサバルブ。
前記バルブボディは１８０度回転させたＬ字形であり、前記バルブアダプタは一字形であることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ空気圧センサバルブ。
前記バルブボディは一字形であり、前記バルブアダプタは１８０度回転させたＬ字形であることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ空気圧センサバルブ。
前記センサハウジングには結合部材が挿入されており、前記バルブボディが前記挿入された結合部材を介して前記センサハウジングと結合されることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ空気圧センサバルブ。
前記開閉手段延長部は、
常時は延長バーが弾性スプリングによって外側からの力を受けているが、空気注入時に前記延長バーの突起が外圧を受けると内側に上がりながら前記バルブボディの開閉手段を中へ押し込んで空気注入を可能にし、空気注入が完了されると前記弾性スプリングと空気圧によって復帰して空気注入口を閉じるようになっていることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ空気圧センサバルブ。
前記バルブアダプタの一端には、左右に隙間があって位置を調節しながら前記バルブボディに締めることができる締めナットが形成されることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ空気圧センサバルブ。
ホイールに装着する際に空気注入が容易にできるように所定角度に曲がっており、内部には空気注入孔が形成されており、前記空気注入孔には空気注入時に開き空気注入が完了されるとタイヤ内部の空気が外部に漏出することを防止するために閉じる開閉手段が装着されており、頭部には空気注入孔を横切ってタイヤ空気圧センサを付着するための一字形締結溝と、ねじと結合するためのねじ溝とが形成されており、外側端にはバルブキャップがねじ結合できるようになっているバルブボディと、
内部にタイヤの空気圧と温度を感知して無線で送信するための電気回路素子が実装されているハウジングと、前記ハウジングに垂直に突出し前記バルブボディと結合するための結合部が形成されており、前記結合部には、前記バルブボディの締結溝に挿入される突起と、前記バルブボディの頭部を収容するための空間と、前記ねじを貫通させるためのねじ孔と、が形成されているタイヤ空気圧センサと、を備えることを特徴とするタイヤ空気圧センサバルブ。