JP7337758B2

JP7337758B2 - タイヤバルブ

Info

Publication number: JP7337758B2
Application number: JP2020140973A
Authority: JP
Inventors: 裕貴砂山
Original assignee: Pacific Industrial Co Ltd
Current assignee: Pacific Industrial Co Ltd
Priority date: 2020-08-24
Filing date: 2020-08-24
Publication date: 2023-09-04
Anticipated expiration: 2040-08-24
Also published as: JP2022036659A

Description

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。

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）。

特開２０１３－２４１１３７号公報（段落［００１２］，［００１５］、図４等）

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。

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の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、前記バルブ取付孔に前記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タイヤバルブにおいて、前記金属製筒体の外面には、前記バルブキャップと前記弾性部材との間に、前記工具が凹凸係合可能な係合部が形成された樹脂製スリーブが取り付けられ、前記金属製筒体の外面には、前記バルブキャップをネジ止めするためのキャップ用雄螺子部と、前記樹脂製スリーブをネジ止めするためのスリーブ用雄螺子部と、が形成され、前記スリーブ用雄螺子部の方が前記キャップ用雄螺子部よりも外径が大きいタイヤバルブである。

本開示のタイヤバルブの断面図バルブコア周辺の拡大断面図タイヤバルブの正面図タイヤバルブの斜視図タイヤバルブの断面図タイヤバルブの取り付けを説明するための図

以下、図１から図６に基づいて本開示のタイヤバルブ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。

バルブステム１１は、先端側から、第１大径部１２と、外径が第１大径部１２から段付き状に縮径した小径部１３と、外径が小径部１３から段付き状に拡径し、第１大径部１２よりも大径になった第２大径部１４と、第２大径部１４からテーパー状に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中径部１６と、を有している。中径部１６の途中部分には、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１６Ａが形成されている。なお、縮径部１５は、２段に分かれていなくてもよく、第２大径部１４の基端部と中径部１６の先端部との間をまっすぐ連絡していてもよいし、縮径部１５がなくてもよい。

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の第１大径部１２の内面に形成された雌螺子部１２Ｂ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。

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。

図１に示すように、バルブステム１１の先端部である第１大径部１２の外周面にはキャップ用雄螺子部１２Ａが形成され、そこにバルブキャップ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、内側面にキャップ用雄螺子部１２Ａと螺合する雌螺子部２５Ａが形成され、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１２Ａ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１２Ａは、バルブステム１１の第１大径部１２のうち先端から基端寄り位置までの範囲に形成され、第１大径部１２におけるキャップ用雄螺子部１２Ａより基端側の外面は平坦面１２Ｃとなっている。

図１に示すように、筒形弾性部材３０は、バルブステム１１における第２大径部１４の基端寄り位置から中径部１６の中間位置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。なお、図１に示す例では、ボトム係止部３５の基端部は、バルブステム１１の貫通孔１６Ａに僅かに重なっているが、重なっていなくてもよい。

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。

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、樹脂製スリーブ４０が装着されている。樹脂製スリーブ４０は、筒形弾性部材３０とバルブキャップ２５との両方に隣接していて、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（図３及び図４参照）。図１に示すように、樹脂製スリーブ４０の基端部に雌螺子部４１が形成されている一方、バルブステム１１の第２大径部１４の外周面のうち筒形弾性部材３０より先端側にスリーブ用雄螺子部１４Ａ（特許請求の範囲中の「スリーブ係合部」に相当する）が形成されていて、それらが螺合することで、樹脂製スリーブ４０が螺合装着されている。

バルブステム１１の第２大径部１４におけるスリーブ用雄螺子部１４Ａより基端側の外面は、スリーブ用雄螺子部１４Ａの外径（呼び径）より大径な平坦面１４Ｂとなっていて、スリーブ用雄螺子部１４Ａと平坦面１４Ｂとの間は段差面１４Ｃにより連絡されている。この段差面１４Ｃと筒形弾性部材３０の先端面３２とは面一になっていて、それらの面（段差面１４Ｃ及び先端面３２）に、スリーブ用雄螺子部１４Ａに螺合された樹脂製スリーブ４０の基端が当接する。また、スリーブ用雄螺子部１４Ａの外径（呼び径）は、キャップ用雄螺子部１２Ａの外径（呼び径）より大きく、スリーブ用雄螺子部１４Ａのピッチはキャップ用雄螺子部１２Ａのピッチよりも大きく、スリーブ用雄螺子部１４Ａと雌螺子部４１との掛かり代は、キャップ用雄螺子部１２Ａと雌螺子部２５Ａとの掛かり代より大きい。

ここで、図１に示すように、樹脂製スリーブ４０の先端寄り位置には、溝状の係合部４２が全周に亘って形成されている。係合部４２は、溝の底面をなす円柱面４２Ａと、円柱面４２Ａの先端からバルブステム１１の径方向に延び先端側内側面４２Ｂと、円柱面４２Ａの基端から基端側へ傾斜して延びた基端側内側面４２Ｃと、を有している。なお、図１に示す例では、樹脂製スリーブ４０のうち係合部４２より先端側は、係合部４２より基端側より径が大きくなっているが、同径であってもよいし、径が小さくてもよい。また、樹脂製スリーブ４０のうち係合部４２より先端側は、バルブキャップ２５より僅かに大径になっているが、同径であってもよいし、小径であってもよい。

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及び樹脂製スリーブ４０が雌螺子部１２Ｂ及びスリーブ用雄螺子部１４Ａに螺合装着される。最後にバルブキャップ２５がキャップ用雄螺子部１２Ａに螺合装着され、タイヤバルブ１０が完成する。

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。

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の外側でタイヤバルブ１０における樹脂製スリーブ４０の係合部４２を工具１００で把持して引っ張って、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。

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。

このように、本実施形態のタイヤバルブ１０によれば、タイヤバルブ１０を取り付ける際に、樹脂製スリーブ４０の係合部４２に工具１００を係合させてタイヤバルブ１０を引っ張ることが可能であり、バルブステム１１に工具１００を係合させるための係合部を形成する必要がなくなる。これにより、金属製のバルブステム１１を露出させる必要がなくなるので、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。また、バルブステム１１に工具１００を係合させるための係合部（例えば、溝状）を形成する必要がなくなることから、バルブステム１１の肉厚を小さくすることも可能である。

また、樹脂製スリーブ４０はバルブステム１１に螺合装着されているので、バルブキャップ２５を外しても樹脂製スリーブ４０が脱落しないようになっている。さらに、樹脂製スリーブ４０を螺合するためのスリーブ用雄螺子部１４Ａがバルブステム１１のうち筒形弾性部材３０寄り位置に配されているので、工具１００の引っ張りによりバルブステム１１に力がかかる箇所（スリーブ用雄螺子部１４Ａ）と、筒形弾性部材３０とバルブ取付孔９２の開口縁との摩擦によりバルブステム１１に力がかかる箇所と、が近付くため、バルブステム１１にかかる負荷が抑制される。

ところで、従来、タイヤバルブを取り付ける際に、バルブキャップに工具を引っ掛けて引っ張ることでバルブキャップの雌螺子部が壊れてしまうことがあった。これに対して、本実施形態のタイヤバルブ１０によれば、樹脂製スリーブ４０に工具１００を係合させて引っ張る構成で、スリーブ用雄螺子部１４Ａの外径がキャップ用雄螺子部１２Ａの外径より大きい、即ち、樹脂製スリーブ４０の雌螺子部４１の方がバルブキャップ２５の雌螺子部２５Ａより内径が大きいので、強度が高く、バルブキャップ２５の雌螺子部２５Ａの破損を防ぎつつ、樹脂製スリーブ４０の雌螺子部４１の破損も防がれる。また、スリーブ用雄螺子部１４Ａのピッチ（即ち、樹脂製スリーブ４０の雌螺子部４１のピッチ）がキャップ用雄螺子部１２Ａのピッチ（即ち、バルブキャップ２５の雌螺子部２５Ａのピッチ）よりも大きく（即ち、ねじ山の肉厚が大きく）、かつ、スリーブ用雄螺子部１４Ａと樹脂製スリーブ４０の雌螺子部４１との掛かり代がキャップ用雄螺子部１２Ａとバルブキャップ２５の雌螺子部２５Ａとの掛かり代より大きいので、樹脂製スリーブ４０の雌螺子部４１の強度がさらに高まり、より破損が防がれる。

［他の実施形態］
（１）上記実施形態では、樹脂製スリーブ４０は、バルブステム１１に螺合されていたが、接着材等で固定される構成であってもよいし、直動可能な状態でバルブキャップ２５と筒形弾性部材３０とにより位置決めされた構成でもよい。

（２）樹脂製スリーブ４０の係合部４２は全周に亘っていなくてもよい。例えば、樹脂製スリーブ４０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。

１０タイヤバルブ
１１バルブステム（金属製筒体）
１２Ａキャップ用雄螺子部
１４Ａスリーブ用雄螺子部（スリーブ係合部）
２０バルブコア
２５バルブキャップ
２５Ａ雌螺子部
３０筒形弾性部材（弾性部材）
３３テーパー面
３４圧入部
３５ボトム係止部
４０樹脂製スリーブ
４１雌螺子部
４２係合部
９２バルブ取付孔
１００工具

Claims

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、他端部又は中間部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、
前記バルブ取付孔に前記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タイヤバルブにおいて、
前記金属製筒体の外面には、前記バルブキャップと前記弾性部材との間に、前記工具が凹凸係合可能な係合部が形成された樹脂製スリーブが取り付けられ、
前記金属製筒体の外面には、前記バルブキャップをネジ止めするためのキャップ用雄螺子部と、前記樹脂製スリーブをネジ止めするためのスリーブ用雄螺子部と、が形成され、
前記スリーブ用雄螺子部の方が前記キャップ用雄螺子部よりも外径が大きいタイヤバルブ。
前記樹脂製スリーブは、前記弾性部材と前記バルブキャップとに隣接している請求項１に記載のタイヤバルブ。
前記スリーブ用雄螺子部は、前記バルブキャップよりも前記弾性部材に近い位置に配されている請求項１又は２に記載のタイヤバルブ。