JP5712989B2 - 送信装置及びタイヤ状態監視システム - Google Patents

Description

本発明は、タイヤ空洞領域に設けられ、タイヤの状態に関するタイヤ情報を送信する送信装置及びこの送信装置を用いたタイヤ状態監視システムに関する。

従来より、車両に装着された空気入りタイヤ（以降、単にタイヤという）の空気圧を点検管理することが、タイヤの耐久性向上、耐摩耗性向上、燃費の向上、あるいは、乗り心地の向上、さらには、操縦性能の向上の点で望まれている。このため、タイヤの空気圧を監視するシステムが種々提案されている。このシステムは、一般的に、車輪に装着されたタイヤの空気圧の情報を検出し、その情報を送信する送信装置を各車輪のタイヤ空洞領域に設けるとともに、各タイヤの空気圧の情報を送信装置から取得してタイヤの空気圧を監視する。

例えば、パンク修理液を用いてタイヤのパンクを修理しても、タイヤの空気圧情報等のタイヤ情報を適切に計測し取得できる送信装置およびシステムが知られている（特許文献１）。具体的には、当該送信装置は、タイヤとリムで囲まれたタイヤ空洞領域に充填される気体の状態を、タイヤ情報として検出するセンサと、検出したタイヤ情報を無線により送信する送信機と、前記センサおよび前記送信機を覆う筐体と、を有する。筐体の表面に、筐体の内部空間とタイヤ空洞領域との間を接続する開口部が設けられ、この開口部は、筐体の表面から一方向に突出した突出部の頂部に設けられる。突出部の高さは１ｍｍ以上であり、貫通孔の前記開口部の面積は０．４ｍｍ²以下である。

特開２０１１−１０５０８３号公報

例えば、タイヤがパンクしたとき、タイヤとリムとにより挟まれたタイヤ空洞領域内に注入するパンク修理液が用いられる。しかし、筐体の内部空間とタイヤ空洞領域との間を接続する開口部は、筐体の表面から一方向に突出した突出部の頂部に設けられ、かつ、突出部の高さは１ｍｍ以上であるので、タイヤ空洞領域に設けられた送信装置にパンク修理液が付着しても、突出部の頂部に付着し難い。さらに、開口部の面積も小さいので、通気孔を塞ぎ、空気圧の計測に影響を与えるといった問題はない、とされている。

本発明は、タイヤ空洞領域に設けられ、タイヤの状態に関するタイヤ情報を送信する、上記送信装置とは異なる形態の送信装置であって、パンク修理液を用いてタイヤのパンクを修理しても、タイヤ空洞領域と送信装置との間を接続する筐体に設けられた貫通孔（通気孔）をパンク修理液が塞ぐことを抑制できる送信装置、およびこの送信装置を用いてタイヤの異常の有無を判定するタイヤ情報監視システムを提供することを目的とする。

本発明の一態様は、タイヤ空洞領域に設けられ、タイヤの状態に関するタイヤ情報を送信する送信装置である。当該送信装置は、
タイヤとリムで囲まれたタイヤ空洞領域に充填される気体の状態を、タイヤ情報として検出するセンサと、
検出した前記タイヤ情報を無線により送信する送信機と、
前記センサと前記送信機を内部に収納する筐体と、を有する。
前記筐体は、前記筐体の壁を貫通し、前記センサのセンサ検出面に対して直交方向に延びる貫通孔を有する。
前記貫通孔の前記タイヤ空洞領域側の開口部を外側開口部といい、前記貫通孔の前記センサ検出面の側の開口部を内側開口部というとき、
前記外側開口部の面積は、０．８ｍｍ²以下であり、
前記センサ検出面は、空間を隔てることなく前記内側開口部に面している。前記貫通孔の側壁の面積をＡｍｍ²とし、前記外側開口部と前記内側開口部との間に挟まれる前記貫通孔の体積をＶｍｍ³とし、前記外側開口部と前記内側開口部との間の、前記センサ検出面に直交する方向の距離をｈｍｍとしたとき、前記距離ｈｍｍは、３〜１５ｍｍであり、前記体積Ｖｍｍ³に対する面積Ａｍｍ²の比率Ａ／Ｖは、３．０〜３０．０ｍｍ^-1である。

前記貫通孔の前記外側開口部を、前記センサ検出面に対して直交方向に、前記センサ検出面を含む平面上に投影したとき、前記貫通孔の前記外側開口部は、前記センサ検出面の中心位置と、前記外側開口部の中心の投影位置との間の距離は１ｍｍ以上離れていることが好ましい。

さらに、前記外側開口部の領域の投影位置は、いずれも前記センサ検出面の外側に位置することが好ましい。

また、前記外側開口部の面積は、前記内側開口部の面積に比べて小さいことが好ましい。

前記内側開口部の周長は、例えば、前記外側開口部の周長の３〜３０倍であることが好ましい。

本発明の他の一態様は、タイヤ状態監視システムである。当該システムは、
前記システムは、送信装置と、受信装置と、監視部と、を備える。
前記送信装置は、
タイヤとリムで囲まれたタイヤ空洞領域に充填される気体の状態を、タイヤ情報として検出するセンサと、
検出した前記タイヤ情報を無線により送信する送信機と、
前記センサと前記送信機を内部に収納する筐体と、を有する。
前記受信装置は、前記送信機から送信された前記タイヤ情報を受信する。
前記監視部は、前記タイヤ情報に基づいて、タイヤの異常の有無を判定し、判定結果を報知する。
前記送信装置の前記筐体は、前記筐体の壁を貫通し、前記センサのセンサ検出面に対して直交方向に延びる貫通孔を有し、前記貫通孔の前記タイヤ空洞領域側の開口部を外側開口部といい、前記貫通孔の前記センサ検出面の側の開口部を内側開口部というとき、前記外側開口部の面積は、０．８ｍｍ²以下であり、前記センサ検出面は、空間を隔てることなく前記内側開口部に面している。さらに、前記貫通孔の側壁の面積をＡｍｍ²とし、前記外側開口部と前記内側開口部との間に挟まれる前記貫通孔の体積をＶｍｍ³とし、前記外側開口部と前記内側開口部との間の、前記センサ検出面に直交する方向の距離をｈｍｍとしたとき、前記距離ｈｍｍは、３〜１５ｍｍであり、前記体積Ｖｍｍ ³ に対する前記面積Ａｍｍ ² の比率Ａ／Ｖは、３．０〜３０．０ｍｍ^-1である。

本発明の送信装置及びタイヤ状態監視システムによれば、パンク修理液を用いてタイヤのパンクを修理してもパンク修理液が通気孔を塞ぎ難くい。このため、依然としてタイヤの空気圧情報等のタイヤ情報を適切に検出することができる。

タイヤ状態監視システムの一実施形態であるタイヤ空気圧モニタリングシステムの全体概要を示す図である。 図１に示す送信装置がタイヤ空洞領域内に固定される方法の一例を説明する図である。 図２に示す送信装置の全体を示す斜視図である。 図３に示すＡ−Ａ線に沿った送信装置の矢視断面図である。 図１に示す送信装置の回路構成図である。 図１に示す送信装置の回路構成図である。 （ａ），（ｂ）は、貫通孔の形状の他の例を説明する図である。 （ａ），（ｂ）は、貫通孔の形状のさらに他の例を説明する図である。

以下、本発明の送信装置及びタイヤ状態監視システムについて、添付図面に示す実施形態に基いて説明する。

（タイヤ空気圧モニタリングシステムの概要）
図１は、タイヤ状態監視システムの実施形態であるタイヤ状態モニタリングシステム１０の全体概要を示す図である。
タイヤ状態モニタリングシステム（以下、システムという）１０は、車両１に搭載されている。システム１０は、車両１の各タイヤ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ（タイヤ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄをまとめて説明するとき、タイヤ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを総称してタイヤ２という）のタイヤ空洞領域に設けられたタイヤ情報送信装置（以下、送信装置という）１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄと、監視装置２００と、を有する。

送信装置１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄのそれぞれは、タイヤ２とリム３（図２参照）で囲まれたタイヤ空洞領域に充填される気体の状態を、タイヤの状態に関するタイヤ情報として検出し、このタイヤ情報を監視装置２００に無線で送信する。以降、送信装置１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄをまとめて説明するとき、送信装置１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄを総称して送信装置１００という。

（送信装置の構成）
図２は、送信装置１００がタイヤに固定される方法の一例を説明する図である。図３は、図２に示す送信装置１００の全体を示す斜視図である。
送信装置１００は、タイヤ空洞領域内に配置される筐体１０２を有する。筐体１０２には、タイヤ空洞領域とタイヤ２の外部の大気とを通気するタイヤバルブ１０４が設けられている。筐体１０２は、略板状に形成され、タイヤ周方向（図２のＸ方向）に延びるように設けられている。タイヤバルブ１０４は、タイヤ幅方向（図２のＹ方向）に延びる筒型形状をなし、リム３に設けられた図示されない貫通孔をタイヤ幅方向に貫通するように設けられている。すなわち、タイヤバルブ１０４の延在方向（図２のＹ方向）の一方の端部は、タイヤ空洞領域に位置している。筐体１０２は、タイヤ空洞領域において、タイヤバルブ１０４の延在方向の一端に接続され、図２に示すように、タイヤバルブ１０４がリム３に機械的に固定されることにより、タイヤ空洞領域内に固定されて配置される。
ここで、タイヤ周方向とは、タイヤ回転軸の周りにタイヤ２のトレッド部を回転させたときのトレッド部の回転方向、すなわちタイヤ２の回転方向をいう。また、タイヤ径方向とは、タイヤ回転軸から放射状に延びる方向をいう。

図４は、図３に示すＡ−Ａ線に沿った筐体１０２の矢視断面図である。図４に示すように、筐体１０２は、筐体１０２の内部に設けられた回路１０６を有する。回路１０６は、基板１０８と、基板１０８に設けられたセンサユニット１１０と、送信機１１２と、処理ユニット１１４と、電源部１１６と、アンテナ１１８（図５に示す）と、を有する。また、筐体１０２の内部空間には、回路１０６をタイヤ空洞領域から画された状態で格納するために封止樹脂剤１１９で充填されている。

センサユニット１１０は、タイヤ空洞領域に充填される気体の状態をタイヤ情報として検出するセンサを有する。本実施形態では、センサユニット１１０は、タイヤ空洞領域に充填される気体の空気圧をタイヤ情報として検出する。また、センサユニット１１０は、空気圧を検出するためのセンサ検出面１１１を有し、センサ検出面１１１は、空間を隔てることなく、筐体１０２を貫通する貫通孔１２２の内部空間と直接面している。

筐体１０２には、筐体１０２の壁を貫通する貫通孔１２２が、筐体１０２の壁を貫通するように設けられている。貫通孔１２２の内部が筐体１０２の内部空間１２０となっている。貫通孔１２２がタイヤ空洞領域に面した筐体１０２の表面には、貫通孔１２２の外側開口部１２２ａが設けられている。すなわち、外側開口部１２２ａは、タイヤ径方向の外側に向かって開口するように設けられている。一方、筐体１０２の内表面には、貫通孔１２２の内側開口部１２２ｂが設けられている。

図４に示すように、貫通孔１２２は、外側開口部１２２ａから内側開口部１２２ｂに進むにつれて、貫通孔１２２の断面を拡げる。すなわち、貫通孔１２２の内側開口部１２２ｂは、外側開口部１２２ａに比べて開口面積が広い。内側開口部１２２ｂの開口面積を外側開口部１２２ａの開口面積より広く形成することにより、貫通孔の外側開口部及び内側開口部の開口面積が一様な場合と比較して毛細管現象が作用し難くなる。このため、外側開口部１２２ａにパンク修理液等の液体が付着した場合であっても、パンク修理液等の液体は、貫通孔１２２、さらには、貫通孔１２２の内部空間内に流入し難くなる。
このように、送信装置１００は、タイヤ空洞領域に充填される気体の状態を、タイヤ情報として検出するセンサ（例えば、後述する空気圧センサ）を含むセンサユニット１１０と、検出したタイヤ情報を無線により送信する送信機１１２と、センサユニット１１０と送信機１１２を内部に収納する筐体１０２と、を有する。筐体１０２、貫通孔１２２、センサユニット１１０については、後述する。

（送信装置の回路構成）
図５は、送信装置１００の回路構成図である。
センサユニット１１０は、空気圧センサ１１０ａとＡ／Ｄ変換器１１０ｂを有する。空気圧センサ１１０ａは、貫通孔１２２内の空間の空気圧を感知し、圧力信号を出力する。ここで、貫通孔１２２の空間は、タイヤ空洞領域と繋がっているため、空気圧センサ１１０ａは、タイヤ空洞領域の空気圧を感知することができる。
Ａ／Ｄ変換器１１０ｂは、空気圧センサ１１０ａから出力された圧力信号をデジタル変換し、圧力データを出力する。

処理ユニット１１４は、中央処理部１１４ａと記憶部１１４ｂとを有する。中央処理部１１４ａは、記憶部１１４ｂの半導体メモリに格納されているプログラムに基づいて動作する。中央処理部１１４ａは、電力が供給されて駆動すると、センサユニット１１０から送られてくる圧力データを所定時間間隔、例えば５分毎に、送信機１１２を介して監視装置２００に空気圧の情報である圧力データを送信するように制御する。記憶部１１４ｂには送信装置１００に固有の識別情報が予め記憶されており、中央処理部１１４ａは圧力データと共に識別情報を監視装置２００に送信するように制御する。

記憶部１１４ｂは、中央処理部１１４ａを動作するプログラムが記録されているＲＯＭと、例えばＥＥＰＲＯＭ等の書き換え可能な不揮発性のメモリとを備える。送信装置１００の固有の識別情報は、記憶部１１４ｂの書き換え不可領域に記憶されている。

送信機１１２は、発振回路１１２ａと、変調回路１１２ｂと、増幅回路１１２ｃとを有する。
発振回路１１２ａは、搬送波信号、例えば３１５ＭＨｚ帯の周波数のＲＦ信号を生成する。
変調回路１１２ｂは、中央処理部１１４ａから送られた圧力データと送信装置１００に固有の識別情報とを用いて、搬送波信号を変調して送信信号を生成する。変調方式は、振幅偏移変調（ＡＳＫ）、周波数変調（ＦＭ）、周波数偏移変調（ＦＳＫ）、位相変調（ＰＭ）、位相偏移変調（ＰＳＫ）等の方式を用いることができる。
増幅回路１１２ｃは、変調回路１１２ｂで生成された送信信号を増幅する。増幅された送信信号は、アンテナ１１８を介して、監視装置２００に無線で送信される。
電源部１１６は、例えば二次バッテリが用いられ、センサユニット１１０と、送信機１１２と、処理ユニット１１４と、に電力を供給する。

（監視装置の回路構成）
図６は、監視装置２００の回路構成図である。
監視装置２００は、例えば車両１の運転席の位置に配置され、運転者に空気圧の情報を報知する。監視装置２００は、アンテナ２０２と、受信部（受信装置）２０４と、受信バッファ２０６と、中央処理部２０８と、記憶部２１０と、操作部２１２と、スイッチ２１４と、表示制御部２１６と、表示部２１８と、電源部２２０と、を有する。中央処理部２０８と、記憶部２１０と、操作部２１２と、スイッチ２１４と、表示制御部２１６と、表示部２１８とにより、受信したタイヤ情報に基づいて、タイヤの異常の有無を判定し、判定結果を報知する監視部が形成される。

アンテナ２０２は、送信装置１００の送信周波数と同じ周波数に整合され、受信部２０４に接続されている。
受信部２０４は、送信装置１００から送信された所定の周波数の送信信号を受信し、復調処理をして圧力データと識別情報のデータを取り出す。これらのデータは、受信バッファ２０６に出力される。
受信バッファ２０６は、受信部２０４から出力された圧力データと識別情報のデータを一時的に格納する。格納された圧力データと識別情報のデータは、中央処理部２０８からの指示にしたがって、中央処理部２０８に出力される。

中央処理部２０８は、主にＣＰＵで構成され、記憶部２１０に記憶されているプログラムに基づいて動作する。中央処理部２０８は、受信した圧力データと識別情報のデータに基づいて、識別情報毎にタイヤ２ａ〜２ｄの空気圧を監視する。具体的には、圧力データに基づいて、タイヤ２ａ〜２ｄの異常の有無を判定し、判定結果を運転者に報知する。タイヤの異常の有無を判定するとは、例えば、空気圧が異常に低くなり、あるいは短時間に急激に低下し、タイヤがパンクしているか否かを判定することをいう。

中央処理部２０８は、判定結果を表示制御部２１６に出力し、表示制御部２１６を介して判定結果を表示部２１８に出力させる。
さらに、中央処理部２０８は、操作部２１２からの情報やスイッチ２１４からの情報に応じて、送信装置１００との間の通信方式等の初期設定を行う。また、操作部２１２からの情報により、中央処理部２０８においてタイヤの異常の有無の判定を行うための判定条件を設定することもできる。
記憶部２１０は、中央処理部２０８のＣＰＵを動作するプログラムが記憶されたＲＯＭと、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリとを有する。この記憶部２１０には、製造段階で、送信装置１００との間の通信方式のテーブルが記憶されている。送信装置１００と監視装置２００は、初期段階において予め設定されている通信方式で通信する。通信方式テーブルには、送信装置１００のそれぞれの固有の識別情報に対応して、通信プロトコル、転送ビットレート、データフォーマット等の情報が含まれている。これらの情報は、操作部２１２からの入力により自在に設定変更をすることができる。

操作部２１２は、キーボード等の入力デバイスを含み、各種情報や条件を入力するために用いられる。スイッチ２１４は、初期設定の開始を中央処理部２０８に指示するために用いられる。
表示制御部２１６は、中央処理部２０８からの判定結果に応じて、タイヤ２ａ〜２ｄの装着位置に対応させてタイヤの空気圧を表示部２１８に表示させるように制御する。その際、表示制御部２１６は、タイヤがパンク状態にあるといった判定結果も、表示部２１８に同時に表示させるように制御する。
電源部２２０は、車両１に搭載されているバッテリから供給された電力を、監視装置２００の各部分に適した電圧に制御して、図示されない電源ラインを通して電力を供給する。

（筐体、貫通孔、センサユニットについての詳細説明）
以下、筐体１０２、貫通孔１２２、及びセンサユニット１１０のセンサ検出面１１１について詳細に説明する。
図４に示すように、筐体１０２に設けられる貫通孔１２２は、筐体１０２の壁を貫通し、センサのセンサ検出面１１１に対して直交方向に延びている。センサユニット１１０のセンサにおけるセンサ検出面１１１は、空間を隔てることなく内側開口部１２２ｂに直接面している。すなわち、センサ検出面１１１を取り巻くセンサユニット１１０の外側表面は、筐体１０２の内部の側壁面と接触しており、貫通孔１２２の空間にセンサ検出面１１１は接している。このような構成により、筐体１０２の厚さ、さらには、送信装置１００の厚さを抑えることができるので、タイヤをリムに装着するとき、タイヤ装着用レバーが筐体１０２と干渉してリム組みを困難にすることを防ぐことができる。また、タイヤ装着用レバーが筐体１０２に衝突することが無くなるので、筐体１０２、さらには送信装置１００が破損することを抑制することができる。

しかし、貫通孔１２２の空間とセンサ検出面１１１との間に空間を介さずにセンサ検出面１１１が内側開口部１２２ｂに直接面するように構成することにより、貫通孔１２２に進入したパンク修理液がセンサ検出面１１１に付着することを防止する必要がある。このために、貫通孔１２２の側壁面に、貫通孔１２２の内部に進入したパンク修理液を付着させることにより、センサ検出面１１１にパンク修理液付着させ難くすることができる。しかし、貫通孔１２２の内部に進入したパンク修理液が多数付着すると、貫通孔１２２自体を塞いでしまい、センサユニット１１０は、正確にタイヤ情報を検出することはできない。本実施形態では、外側開口部１２２ａと内側開口部１２２ｂとの間の、センサ検出面１１１に直交する方向の距離をｈｍｍとし、外側開口部１２２ａと内側開口部１２２ｂとの間に挟まれる貫通孔１２２の体積をＶｍｍ³とし、外側開口部１２２ａ及び内側開口部１２２ｂを除いた貫通孔１２２の側壁面の面積をＡｍｍ²としたとき、距離ｈｍｍを、３〜１５ｍｍとし、体積Ｖｍｍ³に対する面積Ａｍｍ²の比率Ａ／Ｖを、３．０〜３０．０ｍｍ^-1とするように貫通孔１２２を構成している。このような寸法を有する貫通孔１２２では、比率Ａ／Ｖが上記範囲より小さい場合、体積Ｖに対して面積Ａが小さいので、貫通孔１２２内に進入したパンク修理液は、貫通孔１２２の側壁面の表面に付着すると、貫通孔１２２の断面を塞ぎ易くなる。一方、比率Ａ／Ｖが上記範囲より大きい場合、体積Ｖに対して面積Ａが大きいので、貫通孔１２２内に進入したパンク修理液は、側壁面に付着し易く、付着した場合でも、側壁面の面上に広がって付着するので、貫通孔１２２の断面を塞ぎ難い。しかし、比率Ａ／Ｖが上記範囲より大きい貫通孔１２２の加工は極めて困難であり、実用的に作製することは困難となる。比率Ａ／Ｖは、３．０〜３０．０ｍｍ^-1であることにより、後述する実験例からわかるように、貫通孔１２２を実用的に作製することができ、かつパンク修理液は貫通孔１２２を塞ぎ難い。距離ｈが３ｍｍ未満である場合、貫通孔１２２の側壁面でパンク修理液が付着し難くなり、パンク修理液がセンサ検出面１１１上に落下し易くなる。距離ｈの実質的な上限は１５ｍｍである。この上限値を超えると、筐体１０２自体の厚さが厚くなるので、タイヤをリムに装着するとき、タイヤ装着用レバーが筐体１０２と干渉してリム組みを困難にする他、筐体１０２、さらには送信装置１００を破損する可能性が高くなる。また、外側開口部１２２ａの周長に対する内側開口部１２２ｂの周長の比は、３以上であることが好ましく、この比の上限は３０であることが好ましい。
また、外側開口部１２２ａの面積は０．８ｍｍ²以下である。外側開口部１２２ａの面積を０．８ｍｍ²以下とすることにより、外側開口部１２２ａからパンク修理液が貫通孔１２２内に進入しにくくなるので、パンク修理液が貫通孔１２２を塞ぐ可能性は極めて小さくなる。

また、外側開口部１２２ａの面積は、内側開口部１２２ｂの面積に比べて小さいことが、同じ比率Ａ／Ｖであっても、パンク修理液が貫通孔１２２の内部に進入する可能性を小さくする点で、好ましい。また、内側開口部１２２ａの周長は、例えば外側開口部１２２ｂの周長の３〜３０倍であることが好ましい。

図７（ａ）は、距離ｈｍｍは、３ｍｍ以上であり、比率Ａ／Ｖは、３．０〜３０．０ｍｍ^-1である貫通孔１２２の形状の一例を説明する図である。貫通孔１２２は、外側開口部１２２ａの面積は小さいが、貫通孔１２２の内部において、断面が急激に拡大して内側開口部１２２ｂに進むに従って断面が徐々に大きくなっている形状となっている。このような形状にすることで、比率Ａ／Ｖを３．０ｍｍ^-1以上に高くすることができ、貫通孔１２２内に進入したパンク修理液は、貫通孔１２２の側壁面に付着し易く、付着した場合でも、側壁面の面上に広がって付着するので、貫通孔１２２の断面を塞ぎ難い。

さらに、距離ｈｍｍは、３ｍｍ以上であり、比率Ａ／Ｖは、３．０〜３０．０ｍｍ^-1である貫通孔１２２とするために、図７（ｂ）に示すような貫通孔１２２の形状にすることもできる。すなわち、図７（ｂ）は、貫通孔１２２の形状を表した図である。貫通孔１２２の側壁面には、凹凸状に折れ曲がって襞形状を成している。このため、体積Ｖｍｍ³に対して側壁面の面積Ａｍｍ²が相対的に大きく、比率Ａ／Ｖは、３．０〜３０．０ｍｍ^-1とすることができる。この場合においても、比率Ａ／Ｖは高いので、貫通孔１２２内に進入したパンク修理液は、側壁面に付着し易く、付着した場合でも、側壁面の面上に広がって付着するので、貫通孔１２２の断面を塞ぎ難い。

本実施形態では、上述したように、センサ検出面１１１は、空間を隔てることなく内側開口部１２２ｂに直接面しているので、貫通孔１２２の内部に進入したパンク修理液は、側壁面に付着ない場合、センサ検出面１１１に落下する可能性がある。このため、貫通孔１２２の外側開口部１２２ａを、センサ検出面１１１に対して直交方向に、センサ検出面１１１を含む平面上に投影したとき、貫通孔１２２の外側開口部１２２ａは、センサ検出面１１１の中心位置（重心位置）と、外側開口部１２２ａの中心の投影位置（重心位置）との間の距離は１ｍｍ以上離れていることが好ましい。より好ましくは、２ｍｍ以上離れて、更に好ましくは、４ｍｍ以上離れている。図８（ａ）は、このような貫通孔１２２の形態の一例を説明する図である。

図８（ｂ）は、更に貫通孔１２２の異なる形態の一例を説明する図である。図８（ｂ）に示すように、外側開口部１２２ａの領域の投影位置Ｒは、いずれもセンサ検出面１１１の外側に位置する。このため、貫通孔１２２の内部に進入したパンク修理液は、側壁面に付着ない場合であっても、センサ検出面１１１の外側のセンサユニット１１０の表面に付着するので、センサ検出面１１１の誤動作を抑制することができる。

以上述べたように、本実施形態では、外側開口部１２２ａの面積は、０．８ｍｍ²以下であり、センサ検出面１１１は、空間を隔てることなく貫通孔１２２の内側開口部１２２ｂに直接面しており、距離ｈｍｍは、３ｍｍ以上１５ｍｍ以下であり、体積Ｖｍｍ³に対する面積Ａｍｍ²の比率Ａ／Ｖは、３．０〜３０．０ｍｍ^-1である。このため、タイヤをリムに装着するとき、タイヤ装着用レバーが筐体１０２と干渉してリム組みを困難にすることを防ぐことができる。また、タイヤ装着用レバーが筐体１０２に衝突することが無くなるので、筐体１０２、さらには送信装置１００が破損することを抑制することができる。さらに、比率Ａ／Ｖは、３．０〜３０．０ｍｍ^-1であるので、貫通孔１２２の内部に進入したパンク修理液は、側壁面に付着し易く、付着した場合でも、側壁面の面上に広がって付着するので、貫通孔１２２の断面を閉塞することを抑制できる。

（実験例）
本実施形態の効果を調べるために、図３に示す形態の送信装置１００を有するタイヤ状態モニタリングシステム１０を用い、貫通孔１２２の形状を種々変更した実施例１〜６、比較例１〜４を作製し、パンク修理液が通気孔を塞ぎ易いか否かを判断した。
各実施例及び比較例の形状の貫通孔を有する送信装置１００を、リムサイズ１５×６Ｊのリムに固定した後、このリムに１９５／６５Ｒ１５のタイヤを装着した。その際、パンク修理液をタイヤ空洞領域に４５０ｍｌ注入した。タイヤの空気圧は２００ＫＰａとした。この後、排気量２．０ｌの乗用車に装着してテストコースの舗装路にて３０〜８０ｋｍ／時の走行速度で２時間走行した。その後、タイヤ空洞領域内の空気を徐々に抜いて、タイヤ状態モニタリングシステム１０の計測結果を調べた。計測した空気圧が空気を抜くことにより徐々に空気圧の計測値が減少することを確認することができ、計測に異常が見られないか否かを調べた。さらに、送信装置１００の筐体１０２を貫通孔１２２の内壁面及びセンサ検出面１１１が目視できるように解体して、パンク修理液の貫通孔１２２の側壁面及びセンサ検出面１１１への付着の程度を調べた。

貫通孔１２２の閉塞に関する評価は下記レベル１〜４の４段階で判断した。レベル３，４が合格レベルとした。
・レベル１：貫通孔１２２がパンク修理液で詰まって、正確な空気圧を計測できなかった。
・レベル２：貫通孔１２２はパンク修理液で略詰まっており、正確な空気圧を計測するのに時間を要した。
・レベル３：貫通孔１２２はパンク修理液で詰まっていないが、センサ検出面１１１にパンク修理液の付着が見られる。しかし、正確な空気圧を計測できる。
・レベル４：貫通孔１２２はパンク修理液で詰まっておらず、センサ検出面１１１にもパンク修理液の付着はない。正確な空気圧を計測できる。

さらに、送信装置１００を有するリムのリム組のしやすさ（リム組性）についても評価した。評価は下記レベル１〜３の３段階で判断した。
・レベル１：送信装置１００の筐体１０２が装着しようとするタイヤと物理的に緩衝し、送信装置１００を破損した。
・レベル２：送信装置１００の筐体１０２が装着しようとするタイヤと若干物理的に緩衝するが、リム組みすることができた。
・レベル３：送信装置１００の筐体１０２が装着しようとするタイヤと緩衝せず、問題なくリム組みできた。

下記表１，２は、実施例１〜６と、比較例１〜４の仕様とその評価結果を示している。
実施例１〜６、比較例１〜４では、外側開口部１２２ａの断面を０．８ｍｍ²の円形状に固定し、内側開口部１２２ｂの断面の大きさ及び形状を変更するとともに、貫通孔１２２の側壁面の形状を図７（ｂ）に示すように襞形状にし、襞の深さと大きさを調整することにより、比率Ａ／Ｖを変更した。また、距離ｈｍｍは、筐体１０２の壁の厚さを変えることにより変更した。なお、比較例４は、Ａ／Ｖを３２．５ｍｍ^-1となるように貫通孔１２２の側壁面の襞形状の襞深さを深く設計したが、作製（射出成形及びその後の孔加工）はできなかった。

実施例１〜５及び比較例１〜４の評価結果の比較より、距離ｈｍｍを、３〜１５ｍｍとし、比率Ａ／Ｖを、３．０〜３０．０ｍｍ^-1とすることが、リム組性及び貫通孔１２２の閉塞を抑制する点で有効であることがわかる。また、実施例５，６のように、センサ検出１１１と外側開口部１２２ａの位置関係を調整することにより、センサ検出面１１１上へのパンク修理液の付着が少なくなり、好ましいことがわかる。
また、実施例１の仕様のうち、外側開口部１２２ａの面積を０．８ｍｍ²から０．９ｍｍ²に変更した場合、貫通孔の閉塞の有無の評価はレベル１であった。

以上、本発明の送信装置およびタイヤ状態監視システムについて詳細に説明したが、本発明の送信装置およびタイヤ状態監視システムは上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。

１ 車両
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ タイヤ
１０ タイヤ空気圧モニタリングシステム
１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄ，１００ タイヤ情報送信装置
２００ 監視装置
１０２ 筐体
１０４ タイヤバルブ
１０８ 基板
１１０ センサユニット
１１１ センサ検出面
１１２ 送信機
１１４ 処理ユニット
１１６ 電源部
１１８ アンテナ
１１９ 封止樹脂剤
１２０ 内部空間
１２２ 貫通孔
１２２ａ 外側開口部
１２２ｂ 内側開口部

Claims (6)

1. タイヤ空洞領域に設けられ、タイヤの状態に関するタイヤ情報を送信する送信装置であって、
   タイヤとリムで囲まれたタイヤ空洞領域に充填される気体の状態を、タイヤ情報として検出するセンサと、
   検出した前記タイヤ情報を無線により送信する送信機と、
   前記センサと前記送信機を内部に収納する筐体と、を有し、
   前記筐体は、前記筐体の壁を貫通し、前記センサのセンサ検出面に対して直交方向に延びる貫通孔を有し、
   前記貫通孔の前記タイヤ空洞領域側の開口部を外側開口部といい、前記貫通孔の前記センサ検出面の側の開口部を内側開口部というとき、
   前記外側開口部の面積は、０．８ｍｍ²以下であり、
   前記センサ検出面は、空間を隔てることなく前記内側開口部に面しており、
   前記貫通孔の側壁の面積をＡｍｍ²とし、前記外側開口部と前記内側開口部との間に挟まれる前記貫通孔の体積をＶｍｍ³とし、前記外側開口部と前記内側開口部との間の、前記センサ検出面に直交する方向の距離をｈｍｍとしたとき、
   前記距離ｈｍｍは、３〜１５ｍｍであり、
   前記体積Ｖｍｍ³に対する面積Ａｍｍ²の比率Ａ／Ｖは、３．０〜３０．０ｍｍ^-1である、ことを特徴とする送信装置。
2. 前記貫通孔の前記外側開口部を、前記センサ検出面に対して直交方向に、前記センサ検出面を含む平面上に投影したとき、前記貫通孔の前記外側開口部は、前記センサ検出面の中心位置と、前記外側開口部の中心の投影位置との間の距離は１ｍｍ以上離れている、請求項１に記載の送信装置。
3. 前記外側開口部の領域の投影位置は、いずれも前記センサ検出面の外側に位置する、請求項２に記載の送信装置。
4. 前記外側開口部の面積は、前記内側開口部の面積に比べて小さい、請求項１〜３のいずれか１項に記載の送信装置。
5. 前記内側開口部の周長は、前記外側開口部の周長の３〜３０倍である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の送信装置。
6. タイヤ状態監視システムであって、
   前記システムは、送信装置と、受信装置と、監視部と、を備え、
   前記送信装置は、
   タイヤとリムで囲まれたタイヤ空洞領域に充填される気体の状態を、タイヤ情報として検出するセンサと、
   検出した前記タイヤ情報を無線により送信する送信機と、
   前記センサと前記送信機を内部に収納する筐体と、を有し、
   前記受信装置は、前記送信機から送信された前記タイヤ情報を受信し、
   前記監視部は、前記タイヤ情報に基づいて、タイヤの異常の有無を判定し、判定結果を報知し、
   前記筐体は、前記筐体の壁を貫通し、前記センサのセンサ検出面に対して直交方向に延びる貫通孔を有し、
   前記貫通孔の前記タイヤ空洞領域側の開口部を外側開口部といい、前記貫通孔の前記センサ検出面の側の開口部を内側開口部というとき、
   前記外側開口部の面積は、０．８ｍｍ²以下であり、
   前記センサ検出面は、空間を隔てることなく前記内側開口部に面しており、
   前記貫通孔の側壁の面積をＡｍｍ²とし、前記外側開口部と前記内側開口部との間に挟まれる前記貫通孔の体積をＶｍｍ³とし、前記外側開口部と前記内側開口部との間の、前記センサ検出面に直交する方向の距離をｈｍｍとしたとき、
   前記距離ｈｍｍは、３〜１５ｍｍであり、
   前記体積Ｖｍｍ ³ に対する前記面積Ａｍｍ ² の比率Ａ／Ｖは、３．０〜３０．０ｍｍ^-1である、
   ことを特徴とするタイヤ状態監視システム。

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