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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022035478
(43)【公開日】2022-03-04
(54)【発明の名称】タイヤバルブ
(51)【国際特許分類】
   B60C 29/02 20060101AFI20220225BHJP
【FI】
B60C29/02
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2020139824
(22)【出願日】2020-08-21
(71)【出願人】
【識別番号】000204033
【氏名又は名称】太平洋工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100112472
【弁理士】
【氏名又は名称】松浦 弘
(74)【代理人】
【識別番号】100202223
【弁理士】
【氏名又は名称】軸見 可奈子
(72)【発明者】
【氏名】砂山 裕貴
(57)【要約】
【課題】外観の向上が求められている。
【解決手段】本開示のタイヤバルブ10では、バルブステム11のうち筒形弾性部材30とバルブキャップ25との間に、筒状の樹脂製スリーブ40が直動可能に装着されている。樹脂製スリーブ40は、バルブステム11の係合部13を外側から覆う第1位置と、バルブキャップ25との間に係合部13の一部を露出させる第2位置と、の間をスライド可能になっていて、筒形弾性部材30の環状突部32Tにより第1位置に付勢されている。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
内側に流路を有する金属製筒体を備え、
タイヤホイールのバルブ取付孔に前記金属製筒体の一端部側から挿入され、前記金属製筒体の外面に形成された係合部に凹凸係合する工具により引っ張られ、前記金属製筒体の外面に取りけられた弾性部材が前記バルブ取付孔の開口縁に係止するタイヤバルブにおいて、
前記金属製筒体の外面に取り付けられるカバー部を備え、
前記カバー部は、前記係合部を外方から覆う第1位置と前記係合部の少なくとも一部を露出させる第2位置の間を直動可能であり、かつ前記第1位置に付勢されているタイヤバルブ。
【請求項2】
前記金属製筒体の前記一端部にバルブキャップを備える一方、他端部又は中間部に前記弾性部材を備え、
前記金属製筒体の外面のうち前記バルブキャップと前記弾性部材との間に、前記カバー部としての樹脂製スリーブが取り付けられ、
前記樹脂製スリーブは、前記第2位置では、前記バルブキャップとの間に前記係合部の少なくとも一部を露出させる請求項1に記載のタイヤバルブ。
【請求項3】
前記樹脂製スリーブは、前記弾性部材の弾性力により付勢されている請求項2に記載のタイヤバルブ。
【請求項4】
前記弾性部材の前記樹脂製スリーブ側端部には前記樹脂製スリーブ側へ突出した突部が設けられている請求項3に記載のタイヤバルブ。
【請求項5】
前記弾性部材と前記樹脂製スリーブとの間には圧縮バネが配されている請求項2に記載のタイヤバルブ。
【請求項6】
前記樹脂製スリーブの前記バルブキャップ側端部には、テーパー面が形成されている請求項2から5の何れか1の請求項に記載のタイヤバルブ。
【請求項7】
前記金属製筒体のうち前記樹脂製スリーブに覆われている部分には、前記樹脂製スリーブを芯出しする芯出し部が設けられている請求項2から6の何れか1の請求項に記載のタイヤバルブ。
【請求項8】
前記金属製筒体の一端部にバルブキャップを備え、
前記バルブキャップは、
前記金属製筒体に係止する係止部と、
前記係止部に対して直動可能に組み付けられ、前記弾性部材、又は、前記金属製筒体のうち前記弾性部材と前記バルブキャップとの間に取り付けられた樹脂製の中間カバー、との間に前記係合部の少なくとも一部を露出させる前記第2位置と、前記係合部を外方から覆う前記第1位置と、の間を直動可能な前記カバー部としてのスライド部と、を備える請求項1に記載のタイヤバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、タイヤホイールのバルブ取付孔に装着されるタイヤバルブに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、この種のタイヤバルブとして、内側に流路を有する金属製筒体の一端部にバルブキャップを備える一方、他端部又にタイヤホイールのバルブ取付孔の開口縁に係止する弾性部材を備え、バルブ取付孔にバルブキャップ側から挿入され、工具により引っ張られて装着されるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2013-241137号公報(段落[0012],[0015]、図4等)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上述した従来のタイヤバルブに対し、タイヤホイールに取り付けられた状態で、金属製筒体に形成された工具を係合させるための係合部が露出していることにより外観が損なわれているという意見があり、外観の向上が求められている。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記目的を達成するためになされた請求項1の発明は、内側に流路を有する金属製筒体を備え、タイヤホイールのバルブ取付孔に前記金属製筒体の一端部側から挿入され、前記金属製筒体の外面に形成された係合部に凹凸係合する工具により引っ張られ、前記金属製筒体の外面に取りけられた弾性部材が前記バルブ取付孔の開口縁に係止するタイヤバルブにおいて、前記金属製筒体の外面に取り付けられるカバー部を備え、前記カバー部は、前記係合部を外方から覆う第1位置と前記係合部の少なくとも一部を露出させる第2位置の間を直動可能であり、かつ前記第1位置に付勢されているタイヤバルブである。
【図面の簡単な説明】
【0006】
図1】第1実施形態のタイヤバルブの断面図
図2】バルブコア周辺の拡大断面図
図3】タイヤバルブの正面図
図4】タイヤバルブの斜視図
図5】タイヤバルブの断面図
図6】タイヤバルブの取り付けを説明するための図
図7】タイヤバルブの取り付けを説明するための図
図8】第2実施形態のタイヤバルブの断面図
図9】第3実施形態のタイヤバルブの断面図
図10】バルブキャップ周辺の拡大断面図
図11】バルブキャップ周辺の拡大断面図
【発明を実施するための形態】
【0007】
[第1実施形態]
以下、図1から図7に基づいて本実施形態のタイヤバルブ10について説明する。図1に示すように、タイヤバルブ10は、金属製(例えば、真鍮製)のバルブステム11(特許請求の範囲中の「金属製筒体」に相当する)の内側にバルブコア20を備え、バルブステム11の外側の一部をエラストマー製の筒形弾性部材30(特許請求の範囲中の「弾性部材」に相当する)で覆った構造になっている。以下、特記しない限り、図1の上方を先端側、図1の下方を基端側とする。
【0008】
バルブステム11は円筒状をなし、先端部の外面に、キャップ用雄螺子部12が形成されている。バルブステム11の外面のうちキャップ用雄螺子部12の基端側には、径方向の内側へ陥没した角溝状の係合部13が形成されている。係合部13は、溝の底面をなす円柱面13Aと、円柱面13Aの先端側端部から径方向の外方に延びた先端側内側面13Bと、円柱面13Aの基端側端部から径方向の外方に延びた基端側内側面13Cと、を有している。
【0009】
また、バルブステム11における軸方向の中央より少し基端側部分は、その先端側より段差面14Aを介して段付き状に拡径した大径部14となっていて、バルブステム11のうち大径部14より基端側は、テーパー状に2段に分かれて縮径した縮径部15と、そこから基端側へ延びた第1小径部16と、さらに基端側へ延びた第2小径部17と、を有している。第2小径部17は、第1小径部16と同径であるが、二面取り形状になっている。また、第2小径部17には、バルブステム11の内部の流路11Aとその外部とを連通する貫通孔17Aが形成されている。
【0010】
図2に示すように、バルブコア20は、筒形コア本体21の中心部を直動ロッド22が貫通した構造をなしている。筒形コア本体21は、バルブステム11の先端部の内側に形成された雌螺子部11Bに螺合する頭部21Aと、バルブステム11に嵌合してシールされる胴部21Bと、を有している。
【0011】
直動ロッド22のうち筒形コア本体21から基端側に突出した部分には弁体23が備えられている。また、筒形コア本体21の先端と直動ロッド22の先端部との間には、図示しないコイルバネが配され、そのコイルバネの弾発力によって通常は筒形コア本体21の基端側開口21Cに弁体23が押し付けられている。これにより、通常は、バルブステム11内を流体が通過できないようになっていて、直動ロッド22が先端側から押されるか、或いは、バルブステム11内において、バルブコア20より先端側の圧力が基端側の圧力より一定圧以上高くなった場合に、弁体23が筒形コア本体21の基端側開口21Cから離間し、バルブステム11内を流体が通過する。
【0012】
図1に示すように、バルブステム11のキャップ用雄螺子部12には、バルブキャップ25が螺合装着されている。バルブキャップ25は一端有底の筒状をなす樹脂の成形品であって、その内側奥面にはエラストマー製のパッキン26が装着されている。そして、バルブキャップ25がキャップ用雄螺子部12に締め付けられることでバルブステム11の先端がパッキン26に密着している。同図に示すように、キャップ用雄螺子部12に螺合されたバルブキャップ25の基端側端面は、バルブステム11における係合部13の先端側内側面13Bと略面一になる。また、バルブキャップ25の内側面のうち基端側端部は、テーパ状に拡径している。
【0013】
図1に示すように、筒形弾性部材30は、バルブステム11における大径部14から第2小径部17の先端側部分までの範囲を側方から覆ってバルブステム11に加硫接着されている。筒形弾性部材30の先端部31は、バルブステム11の径方向に延びた先端面32と、先端面32の外縁から基端側へ向かうにつれて拡径したテーパー面33と、を有する。筒形弾性部材30は、先端部31の基端側に、圧入部34とボトム係止部35とを有している。圧入部34は、先端部31の基端部よりも少し小径の円柱状をなし、ボトム係止部35は、圧入部34より大径の円柱状をなしている。ボトム係止部35の基端部は、バルブステム11の貫通孔17Aより僅かに上方に位置している。
【0014】
筒形弾性部材30の先端面32は、バルブステム11の段差面14Aと略面一になっている。そして、筒形弾性部材30には、先端面32から先端側へ突出した環状突部32Tが設けられている。環状突部32Tは、円環状の先端面32の幅方向の中間部から突出している。
【0015】
筒形弾性部材30から基端側に突出したバルブステム11の基端部には、タイヤ圧検出装置50が取り付けられている。タイヤ圧検出装置50は、圧力センサ、温度センサ及び無線回路を有し、タイヤ内の圧力及び温度を検出して、それら検出結果を車両本体に備えた図示しないタイヤ監視装置に無線送信する。タイヤ監視装置は、受信した検出結果に基づいてタイヤ内の圧力及び温度の異常の有無を監視する。
【0016】
さて、図1に示すように、本実施形態のタイヤバルブ10では、バルブステム11のうち筒形弾性部材30とバルブキャップ25との間に、筒状の樹脂製スリーブ40(特許請求の範囲中の「カバー部」に相当する)が直動可能に装着されている。樹脂製スリーブ40は、内側面がバルブステム11の外面(係合部13と段差面14Aとの間の外面)に当接することにより芯出しされている。樹脂製スリーブ40の外径は、環状突部32Tの外径より僅かに大きくなっている。
【0017】
樹脂製スリーブ40の先端側端部41は、径方向の内側に向かうにつれて先端側へ向かうように傾斜したテーパー状になっていて、樹脂製スリーブ40の基端側端部42は、径方向の内側へ向かうにつれて先端側へ向かうように傾斜したテーパー状となっている。そして、樹脂製スリーブ40は、基端側端部42が筒形弾性部材30の環状突部32Tの端面に当接することにより先端側へ付勢されている。
【0018】
図1には、筒形弾性部材30の環状突部32Tが略弾性変形していない状態が示されている。この状態では、樹脂製スリーブ40の先端側端部41の先端内縁がバルブステム11の係合部13の先端側内側面13Bの外縁と略隣接し、バルブステム11の係合部13の略全体が、樹脂製スリーブ40により覆われる。このときの樹脂製スリーブ40の位置を第1位置とする。また、バルブキャップ25の基端側端面は、係合部13の先端側内側面13Bと略面一なので、バルブキャップ25と樹脂製スリーブ40とが隣り合い、バルブステム11における係合部13の近傍部は、外方から見て露出しない(図3及び図4参照)。なお、上述したようにバルブキャップ25の内側面のうち基端側端部はテーパ状に拡径しているので、この状態では、樹脂製スリーブ40とバルブキャップ25とは当接していない。
【0019】
樹脂製スリーブ40が環状突部32Tの弾性力に抗して基端側へ直動すると、バルブステム11の係合部13の一部が露出する(図7参照)。このように、係合部13を露出させる状態の樹脂製スリーブ40の位置を第2位置とする。
【0020】
タイヤバルブ10は以下のようにして製造される。まず、バルブステム11に筒形弾性部材30が加硫装着される。その後、バルブコア20が雌螺子部11Bに螺合装着される。そして、樹脂製スリーブ40がバルブステム11に挿通された後、バルブキャップ25がキャップ用雄螺子部12に螺合装着され、タイヤバルブ10が完成する。
【0021】
本実施形態のタイヤバルブ10の構成は以上である。次に、タイヤバルブ10の作用効果について説明する。図5に示すように、タイヤバルブ10は、車両用ホイール90(特許請求の範囲中の「タイヤホイール」に相当する)に取り付けられて使用される。車両用ホイール90のタイヤリム91は、車幅方向の外側に配された大径部91Aと、車幅方向の内側に配された小径部91Bと、大径部91Aと小径部91Bとを接続する起立部91Cと、を有し、起立部91Cにバルブ取付孔92が貫通形成されている。
【0022】
そして、タイヤバルブ10は、そのバルブ取付孔92にタイヤリム91の内側から圧入される。具体的には、図6及び図7に示すように、タイヤ圧検出装置50が車両用ホイール90の径方向の内側に位置する向きでタイヤバルブ10の先端部をバルブ取付孔92に挿入し、バルブ取付孔92の開口縁に筒形弾性部材30の先端部31のテーパー面33が当接したところで、タイヤリム91の外側でバルブステム11の係合部13を工具100で把持する。このとき、図6に示すように係合部13は樹第1位置に配された樹脂製スリーブ40により覆われているが、工具100の先端を樹脂製スリーブ40の先端側端部41のテーパー面に当ててさらに径方向の内側へ押し込むと、図7に示すように、樹脂製スリーブ40が筒形弾性部材30の環状突部32Tを弾性変形させながら基端側へスライドし(第2位置に移動し)、係合部13を露出させる。そして、工具100が係合部13に凹凸係合した状態でタイヤバルブ10を引っ張って、タイヤバルブ10の圧入部34をバルブ取付孔92に圧入する(図5参照)。これにより、バルブ取付孔92が密閉される。なお、樹脂製スリーブ40の基端側端部42が、径方向の内側へ向かうにつれて先端側へ向かうように傾斜したテーパー状になっていることにより、樹脂製スリーブ40が環状突部32Tを弾性変形させる際に、環状突部32Tの先端に外縁から当たりやすくなり、環状突部32Tが内側へ倒れやすくなる。これにより、環状突部32Tが外側へ広がり、バルブ取付孔92通過時の障害になることが防がれる。
【0023】
タイヤバルブ10が車両用ホイール90に取り付けられると、タイヤバルブ10に備えたタイヤ圧検出装置50によってタイヤ93内のガス圧及び温度、タイヤ93の回転が検出されてそれら検出結果が車両本体に無線送信され、これによりタイヤ93を車両本体側で監視することができる。
【0024】
このように、本実施形態のタイヤバルブ10によれば、車両用ホイール90への取り付け時のみ、樹脂製スリーブ40を第2位置へスライドさせて係合部13を露出させればよく、通常は、樹脂製スリーブ40が第1位置に配され、バルブキャップ25と隣り合い、バルブステム11における係合部13を外方から覆うので、金属製のバルブステム11が露出しなくなり、タイヤバルブ10の外観が向上する。また、樹脂製スリーブ40は、バルブステム11のうち筒形弾性部材30とバルブキャップ25との間の略全体を覆っているので、外方から見てバルブステム11がほとんど露出せず、外観がさらに向上する。さらに、バルブステム11が樹脂製スリーブ40により覆われていることにより、金属製のバルブステム11に錆や緑青が生じることが防がれたり、錆や緑青が生じてもその錆や緑青を露出させないようにすることができ、外観がさらに向上する。
【0025】
樹脂製スリーブ40の先端側端部41はテーパー状になっているので、工具100の先端をそのテーパー面に当てて径方向の内側へ押し込むことで、そのテーパに沿って樹脂製スリーブ40を基端側へスライドさせることができ、作業が容易となる。なお、樹脂製スリーブ40を手でスライドさせて係合部13を露出させ、工具100を係合させてもよい。
【0026】
また、樹脂製スリーブ40の付勢は筒形弾性部材30に設けられた環状突部32Tによりなされるので、部品点数の増加を抑制することができ、作業の効率化が図られる。
【0027】
[第2実施形態]
本実施形態のタイヤバルブ10Wは、上記第1実施形態のタイヤバルブ10と比して、樹脂製スリーブ40を付勢する構成が異なっている。具体的には、図8に示すように、本実施形態のタイヤバルブ10Wでは、筒形弾性部材30に、先端面32の外縁から起立した外壁32Hが形成されていて、この外壁32Hとバルブステム11との間にバネ収容部屋10Sが設けられている。
【0028】
外壁32Hの内側面は、樹脂製スリーブ40の外側面よりも外方に位置していて、樹脂製スリーブ40の基端側端部は、バネ収容部屋10S内に進入可能となっている。また、本実施形態の樹脂製スリーブ40には、基端側端部42に、径方向の内側が段付き状に陥没した凹部42Uが形成されている。そして、バネ収容部屋10Sには、樹脂製スリーブ40の凹部42Uと筒形弾性部材30の先端面32との間にコイルバネ10T(特許請求の範囲中の「圧縮バネ」に相当する)が配されていて、このコイルバネ10Tにより樹脂製スリーブ40は先端側へ付勢されている。
【0029】
本実施形態によれば、上記第1実施形態と同様に、通常は、樹脂製スリーブ40が第1位置に配され、バルブステム11の係合部13を外方から覆い、コイルバネ10Tの弾性力に抗して樹脂製スリーブ40が第2位置へ移動すると、係合部13が露出する。なお、樹脂製スリーブ40が第2位置へ移動すると、樹脂製スリーブ40の基端側部分は、バネ収容部屋10S内に受容される。
【0030】
[第3実施形態]
以下、図9図11に基づいて、本実施形態のタイヤバルブ10Xについて説明する。上記実施形態のタイヤバルブ10,10Wでは、係合部13が、バルブキャップ25と筒形弾性部材30との間に配された樹脂製スリーブ40に覆われる構成であったが、図9に示される本実施形態のタイヤバルブ10Xでは、係合部13が、バルブキャップ25Wに覆われる構成になっている。
【0031】
詳細には、図10に示すように、本実施形態のバルブキャップ25Wは、一端有底の筒状のスライド筒体25S(特許請求の範囲中の「カバー部、スライド部」に相当する)と、その内側奥面に配された係止部材25K(特許請求の範囲中の「係止部」に相当する)とを有している。係止部材25Kは、樹脂成形品であり、円筒25Eの先端側半分が外方へ張り出した張出部25Hとなった形状をなしている。円筒のうち張出部25Hより下側の外側面には、バルブステム11の雌螺子部11Bに螺合する雄螺子部25Nが形成されている。係止部材25Kのうち円筒25Eの先端側端部には内側に突出した内側突出部25Lが形成されている。張出部25Hは、平面形状が六角形状になっている。
【0032】
スライド筒体25Sには、底部から基端側へ突出した円筒状の円筒突部25Tが形成されている。また、スライド筒体25Sの内部空間のうち底部(先端側端部)は六角形状になっていて、円筒突部25Tの外側に、係止部材25Kが嵌合している。円筒突部25Tの基端側端部には、外方へ張り出すようにカシメられたカシメ部25Uが形成されていて、カシメ部25Uと内側突出部25Lとが対向することにより、係止部材25Kがスライド筒体25Sに対して抜け止めされている。また、カシメ部25Uと内側突出部25Lとの間にはコイルバネ25Vが配されていて、スライド筒体25Sは係止部材25Kに対して基端側へ付勢されている。
【0033】
また、スライド筒体25Sの基端側端部には、径方向の内側へ向かうにつれて基端側へ向かうように傾斜したテーパー面25Rが形成されている。
【0034】
バルブキャップ25Wは、係止部材25Kの雄螺子部25Nとバルブステム11の雌螺子部11Bとを螺合させることにより、バルブステム11に装着される。このとき、六角形状の係止部材25Kがスライド筒体25Sの六角形状の内部空間に嵌合されているので(共に、六角形以外の多角形であってもよい)、係止部材25Kとスライド筒体25Sとは回り止めされていて、スライド筒体25Sの外側を掴んで回すことで、バルブキャップ25Wが螺合されていく。そして、バルブステム11の先端が係止部材25Kの張出部25Hの基端側端面に当接したところで装着が完了する。なお、バルブステム11の先端が係止部材25Kの張出部25Hの基端側端面に当接することで両者の間から異物が進入することが防がれる。
【0035】
図9に示すように、バルブキャップ25Wがバルブステム11に装着された状態では、スライド筒体25Sが基端側へ付勢され、バルブステム11の係合部13を覆っている(第1位置とする)。そして、工具100(図6参照)の先端をバルブキャップ25Wのテーパー面25Rに当ててさらに径方向の内側へ押し込むと、スライド筒体25Sがコイルバネ25Vを弾性変形させながら先端側へスライドし、係合部13を露出させる(第2位置とする。図11参照)。このとき、係合部13の先端側内側面13Bとスライド筒体25Sの基端側端面とが略面一の状態で工具100が係合する。これにより、スライド筒体25Sのみが工具100に係合する場合よりも、スライド筒体25S(バルブキャップ25W)にかかる負荷が抑制される。
【0036】
なお、本実施形態では、筒形弾性部材30が、係合部13の基端側内側面13Cと面一になる位置まで形成されている。
【0037】
[他の実施形態]
(1)上記第1及び第2の実施形態の樹脂製スリーブ40は、上記第3実施形態のバルブキャップ25Wのように、バルブステム11に直動可能に支持された構成であってもよい。
【0038】
(2)バルブステム11の係合部13は全周に亘っていなくてもよい。例えば、バルブステム11の外周面のうち180度で対する2位置に形成された構成であってもよい。
【0039】
(3)環状突部32Tは、連続しておらず、断続的であってもよい。また、環状突部32Tの代わりに、複数個所に突部が形成された構成であってもよい。
【0040】
(4)上記第1実施形態では、環状突部32Tが筒形弾性部材30に一体に形成されていたが、樹脂片や金属片等が筒形弾性部材30にインサート成形された構成であってもよい。この場合であっても、筒形弾性部材30の弾性力により樹脂製スリーブ40が付勢される。
【0041】
(5)樹脂製スリーブ40の芯出しがバルブステム11の外面から突出した複数の突片により行われてもよい。この場合、バルブステム11の肉厚を小さくでき、軽量化できる。
【0042】
(6)上記第3実施形態において、筒形弾性部材30はバルブステム11の段差面14Aまでの部分を覆っていて、筒形弾性部材30とバルブキャップ25Wとの間に樹脂製の中間カバーが取り付けられた構成であってもよい。
【符号の説明】
【0043】
10,10W,10X タイヤバルブ
10T コイルバネ(圧縮バネ)
11 バルブステム(金属製筒体)
11A 流路
11B 雌螺子部
13 係合部
20 バルブコア
25,25W バルブキャップ
25K 係止部材(係止部)
25N 雄螺子部
25S スライド筒体(カバー部、スライド部)
25V コイルバネ
30 筒形弾性部材(弾性部材)
40 樹脂製スリーブ(カバー部)
92 バルブ取付孔
100 工具
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11