CN111448083A - 功能部件安装基座、功能部件以及轮胎 - Google Patents

Abstract

功能部件安装基座(100)用于将功能部件(200)安装于充气轮胎的轮胎内表面(30)。功能部件安装基座(100)具有：包围壁部(110)，其自轮胎内表面(30)向轮胎径向内侧延伸并且包围功能部件(200)的侧面(210)；以及凸缘部(130)，其与包围壁部(110)相连并且卡定功能部件(200)的轮胎径向内侧的周缘部(221)。功能部件安装基座(100)具有卡合凸部(131、132)，该卡合凸部(131、132)与形成于周缘部(221)的局部并且沿着轮胎宽度方向或轮胎周向延伸的缺口部(231、232)卡合。

Description

功能部件安装基座、功能部件以及轮胎

技术领域

本发明涉及在轮胎内表面安装功能部件的功能部件安装基座、功能部件以及轮胎。

背景技术

在安装于车辆等的充气轮胎(以下恰当省略为轮胎)中，存在在与路面接触的胎面的内侧面等轮胎内表面安装用于测量温度、内压和加速度等的传感器等功能部件的情况。在这样的轮胎会设有用于将该功能部件安装于轮胎内表面的功能部件安装基座。

针对功能部件安装基座而言，要求相对于在轮胎经过路面上的凹凸等的情况下所产生的轮胎的变形而言的充分的耐久性以及保持功能部件的性能。于是，公知有一种在功能部件安装基座的底面形成有与圆环状的功能部件安装部的凸部相嵌合的凹部的构造(例如专利文献1)。

根据这样的构造的功能部件安装基座，能够防止功能部件的脱落并且缓和应变、应力在特定的部位的集中，因而功能部件安装基座的耐久性提高。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-160512号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，近年来，上述的传感器等功能部件向着进一步多功能化和小型化发展。具体而言，从重量抑制和资源削减的观点来看，能够测量温度、内压以及加速度的传感器(功能部件)的尺寸小型化到纽扣电池的程度，形状也简单化。

另外，若考虑功能部件的拆装，则并不优选将功能部件完全封闭，优选的是，纽扣电池那样的圆盘状的功能部件的表面没有被封闭而是暴露。因而，功能部件安装基座需要具有如下功能，即，确保这样暴露的部分并且将功能部件可靠地安装于轮胎内表面。

另一方面，在车辆行驶的道路上，即使是铺设道路也存在路面粗糙而形成有凹凸的情况。特别是，在车辆经过寒冷地区的在融雪期大量产生的所谓的坑洼时，会向轮胎输入沿着轮胎径向的较大的冲击(上推)。确认到，若向轮胎输入这样的沿着轮胎径向的较大的冲击力，则功能部件容易自功能部件安装基座脱落或者功能部件容易在功能部件安装基座内旋转。

于是，本发明即是鉴于这样的状况而做成的，其目的在于提供如下的功能部件安装基座、功能部件以及轮胎，即，即使在向轮胎输入沿着轮胎径向的较大的冲击的情况下，也不会损坏小型且形状简单的功能部件的功能，能够更可靠地将该功能部件安装于轮胎内表面。

用于解决问题的方案

本发明的一个技术方案是一种功能部件安装基座(例如功能部件安装基座100)，该功能部件安装基座用于将功能部件(功能部件200)安装于轮胎(充气轮胎10)的内侧的表面即轮胎内表面(轮胎内表面30)，其中，该功能部件安装基座具有：包围壁部(包围壁部110)，其自所述轮胎内表面向轮胎径向内侧延伸并且包围所述功能部件的侧面(侧面210)；凸缘部(凸缘部130)，其与所述包围壁部相连并且卡定所述功能部件的轮胎径向内侧的周缘部(周缘部221)；以及卡合凸部(卡合凸部131、132)，其与形成于所述周缘部的局部并且沿着轮胎宽度方向或轮胎周向延伸的缺口部(缺口部231、232)卡合。

本发明的一个技术方案是一种功能部件，该功能部件使用功能部件安装基座而安装于轮胎的内侧的表面即轮胎内表面，其中，所述功能部件安装基座具有自所述轮胎内表面向轮胎径向内侧延伸并且包围所述功能部件的侧面的包围壁部以及与所述包围壁部相连并且卡定所述功能部件的轮胎径向内侧的周缘部的凸缘部，在所述周缘部的局部形成有沿着轮胎宽度方向或轮胎周向延伸的缺口部，所述缺口部与设于所述功能部件安装基座的卡合凸部卡合。

附图说明

图1是充气轮胎10的沿着轮胎宽度方向和轮胎径向的剖视图。

图2是功能部件安装基座100和功能部件200的俯视图。

图3是功能部件安装基座100和功能部件200的分解侧视图。

图4是功能部件安装基座100的单体俯视图。

图5是功能部件200的单体俯视图。

图6是自图5所示的F6方向观察到的功能部件200的侧视图。

图7是变形例的功能部件安装基座100A和功能部件200A的俯视图。

具体实施方式

以下，基于附图说明实施方式。此外，对相同的功能、结构标注相同或相似的附图标记，并适当省略其说明。

(1)轮胎的整体概略结构

图1是本实施方式的充气轮胎10的沿着轮胎宽度方向和轮胎径向的剖视图。

如图1所示，充气轮胎10通过组装于轮辋50来使用。向组装于轮辋50的充气轮胎10的内侧空间填充空气等气体。

在与路面接触的胎面20的里侧安装有功能部件200。作为功能部件200，可列举用于测量温度、内压或加速度等的传感器和无线通信设备(无线设备)。

功能部件200借助功能部件安装基座100安装于充气轮胎10的内侧的表面，具体而言是安装于轮胎内表面30。也就是说，功能部件安装基座100是用于将功能部件200安装于轮胎内表面30的基座。

功能部件安装基座100为橡胶制，固定于轮胎内表面30。功能部件安装基座100固定于轮胎内表面30的固定方法没有特殊限定。可以利用粘接剂来粘接分体的功能部件安装基座100，可能的话也可以在充气轮胎10进行硫化时一体成型功能部件安装基座100。如此使充气轮胎10具备功能部件安装基座100。

此外，充气轮胎10的种类也没有特殊限定，但在本实施方式中，以安装于主要在通常的铺设道路(一般道路和高速道路)上行驶的轿车、卡车、公共汽车等汽车为前提。

(2)功能部件安装基座100和功能部件200的构造

图2是功能部件安装基座100和功能部件200的俯视图。图3是功能部件安装基座100和功能部件200的分解侧视图。在图3中，以沿着轮胎宽度方向和轮胎径向的剖视图示出了功能部件安装基座100。图4是功能部件安装基座100的单体俯视图。

另外，图5是功能部件200的单体俯视图。图6是自图5所示的F6方向观察到的功能部件200的侧视图。

功能部件安装基座100具有包围壁部110、基部120以及凸缘部130。在凸缘部130设有卡合凸部131和卡合凸部132，该卡合凸部131和卡合凸部132向轮胎径向外侧凸出并且与功能部件200卡合。

另外，功能部件200具有侧面210、上表面220以及底面230。在上表面220设有与无线通信设备连接的天线部205。

功能部件200的除天线部205以外的主体部分是与具有一定程度的厚度的纽扣电池的形状相同的形状。也就是说，功能部件200的俯视形状为圆形。功能部件200的主体部分是用灌封材料将包含传感器在内的电池和基板包入而成的部分。

功能部件200通过压入于功能部件安装基座100而安装于功能部件安装基座100(参照图3的箭头)。也就是说，功能部件200以能够拆装的方式安装于功能部件安装基座100。

因此，在功能部件安装基座100的凸缘部130的内侧以能够插入功能部件200的方式形成有开口部135。另外，开口部135形成为意图抑制对功能部件200的测量精度(温度、内压等)和无线通信功能的影响。

如上所述，功能部件安装基座100由橡胶构件形成。形成功能部件安装基座100的橡胶构件没有特殊限定，能够使用二烯橡胶或非二烯橡胶等。在本实施方式中，功能部件安装基座100的50％定伸应力值(施加了50％的应变时的应力)为1.4MPa以下。50％定伸应力值是基于预定的测量方法(JISK6251)测量得到的值。

此外，从功能部件200的防脱落的观点来看，功能部件安装基座100的50％定伸应力值优选设为1.4MPa～1.0MPa的范围。其中，下限值并不一定限定于1.0MPa。只要不对功能部件200的保持、性能发挥产生影响，下限值也可以稍微低于1.0MPa(例如0.8MPa)。

包围壁部110自与轮胎内表面30接触的基部120向轮胎径向内侧延伸。包围壁部110包围功能部件200的侧面210。具体而言，包围壁部110自轮胎内表面30朝向轮胎径向内侧立起。

包围壁部110的内侧面111与功能部件200接触。包围壁部110的除卡合凸部131和卡合凸部132的部分以外的部分俯视时呈圆形，从而包围功能部件200的侧面210。功能部件200的侧面210的径向尺寸略大于包围壁部110和内侧面111的径向尺寸，侧面210以被施加了一定的压力的状态与内侧面111接触。

基部120是与轮胎内表面30接触的部分。基部120也是在俯视功能部件安装基座100时呈圆形。基部120的直径大于包围壁部110的直径。

另外，在基部120形成有底面125。底面125与功能部件200的底面230接触。

凸缘部130与包围壁部110相连。凸缘部130卡定功能部件200的轮胎径向内侧的周缘部221。具体而言，凸缘部130对被压入于功能部件安装基座100的功能部件200的周缘部221进行卡定。

在本实施方式中，包含卡合凸部131在内的凸缘部130的沿着轮胎径向的厚度T为1.5mm以上。同样地，包含卡合凸部132在内的厚度T为1.5mm以上。

此外，从功能部件200的防脱落的观点来看，该厚度优选设为1.5mm～2.0mm的范围。其中，上限值并不一定限定于2.0mm。只要不对功能部件200的保持、拆装性能产生影响，上限值也可以稍微高于2.0mm(例如2.4mm)。

卡合凸部131与形成于功能部件200的缺口部231卡合。同样地，卡合凸部132与形成于功能部件200的缺口部232卡合。

在本实施方式中，卡合凸部131和卡合凸部132以与缺口部231和缺口部232相对应的方式彼此相对地设为一对。

具体而言，卡合凸部131和卡合凸部132形成于以俯视形状呈圆形的功能部件200的中心为基准而相对的位置。也就是说，卡合凸部131(缺口部231)形成于卡合凸部132(缺口部232)的相反侧。

另外，在本实施方式中，一对卡合凸部即卡合凸部131和卡合凸部132(缺口部231和缺口部232)形成于充气轮胎10的踏入侧和轮胎的蹬出侧。具体而言，卡合凸部131(缺口部231)形成于充气轮胎10的踏入侧，卡合凸部132(缺口部232)形成于充气轮胎10的蹬出侧。

缺口部231和缺口部232形成于功能部件200的轮胎径向内侧的周缘部221的局部。具体而言，缺口部231和缺口部232以彼此相对的方式形成有至少一对。更具体而言，缺口部231和缺口部232形成于以俯视形状呈圆形的功能部件200的中心为基准而相对的位置。

如上所述，在本实施方式中，缺口部231和缺口部232形成于充气轮胎10的踏入侧和轮胎的蹬出侧。缺口部231和缺口部232沿着轮胎宽度方向延伸。

缺口部231由侧面部分231a和平面部分231b形成。另外，缺口部232由侧面部分232a和平面部分232b形成。也就是说，缺口部231和缺口部232是在功能部件200的周缘部221的局部形成的台阶。

侧面部分231a是功能部件200的沿着轮胎径向的平坦的部分，在本实施方式中，侧面部分231a沿着轮胎宽度方向延伸。平面部分231b是功能部件200的沿着与轮胎径向正交的方向的平坦的部分，在本实施方式中，平面部分231b沿着轮胎宽度方向延伸。

同样地，侧面部分232a是功能部件200的沿着轮胎径向的平坦的部分，在本实施方式中，侧面部分232a沿着轮胎宽度方向延伸。平面部分232b是功能部件200的沿着与轮胎径向正交的方向的平坦的部分，在本实施方式中，平面部分232b沿着轮胎宽度方向延伸。

卡合凸部131抵接于侧面部分231a和平面部分231b。同样地，卡合凸部132抵接于侧面部分232a和平面部分232b。

在本实施方式中，侧面部分231a与平面部分231b所成的缺口角度θ以及侧面部分232a与平面部分232b所成的缺口角度θ为90度左右。此外，缺口角度θ优选为90度以下。另外，若考虑功能部件200与功能部件安装基座100之间的拆装，则缺口角度θ优选设为45度以上。

(3)变形例

接着，说明功能部件安装基座100的变形例。以下主要说明与功能部件安装基座100不同的部分。图7是变形例的功能部件安装基座100A和功能部件200A的俯视图。

如图7所示，在功能部件安装基座100A仅设有单一的卡合凸部，具体而言仅设有卡合凸部131。即，在功能部件200A也仅形成有单一的缺口部，具体而言仅形成有与卡合凸部131卡合的缺口部231。

如此，设于功能部件安装基座的卡合凸部以及形成于功能部件的缺口部可以仅为一个。或者，也可以具备三对以上的卡合凸部和缺口部的对。

(4)评价结果

接着，说明本实施方式的功能部件安装基座的评价试验的结果。具体而言，对功能部件安装基座100的评价试验的结果进行说明。

在评价试验中，使顶端呈圆形状的棒对设定为恰当气压的充气轮胎10的胎面20中央部分朝向轮胎径向内侧按压，观察安装于功能部件安装基座的功能部件自功能部件安装基座暴露到何种程度。

具体而言，将评价试验前的功能部件的上表面220的暴露面积(自轮胎径向内侧能够目测确认的上表面220的面积)设为100，测量评价试验后的功能部件的上表面220的暴露面积的增加量来作为比例即暴露率。也就是说，暴露率的数值越大则功能部件200越自功能部件安装基座浮起，表示越容易脱落的状态。

在功能部件安装基座100和功能部件200的组合的情况下，暴露率为0％。另一方面，如功能部件安装基座100和功能部件200那样，在不具备卡合凸部(卡合凸部131、132)和缺口部(缺口部231、232)的功能部件安装基座和功能部件(现有例)的情况下，暴露率为54％。在现有例中，功能部件自功能部件安装基座向轮胎径向内侧移动，被凸缘部130覆盖的功能部件的上表面220较多地暴露。

(5)作用、效果

根据上述的实施方式，得到以下的作用效果。具体而言，功能部件安装基座100(功能部件安装基座100A也相同)具有包围壁部110和凸缘部130，而且具有与形成于功能部件200的周缘部221的局部并且沿着轮胎宽度方向延伸的缺口部231(缺口部232)卡合的卡合凸部131(卡合凸部132)。

因此，功能部件200以缺口部231、232被卡合凸部131、132卡合的状态被功能部件安装基座100保持。由此，在车辆经过坑洼等并且对充气轮胎10输入了沿着轮胎径向的较大的冲击(上推)的情况下，也能够防止功能部件200自功能部件安装基座100脱落、暴露。另外，还能够防止功能部件200在功能部件安装基座100内旋转。

即，根据功能部件安装基座100，即使在对充气轮胎10输入了沿着轮胎径向的较大的冲击的情况下，也不会损坏小型且形状简单的功能部件200的功能，能够更可靠地将功能部件200安装于轮胎内表面30。

在本实施方式中，缺口部231和缺口部232以彼此相对的方式形成为一对，卡合凸部131和卡合凸部132也以与缺口部231和缺口部232相对应的方式彼此相对地设为一对。

因此，能够更可靠地防止功能部件200自功能部件安装基座100的脱落、暴露以及在功能部件安装基座100内的旋转。

更具体而言，缺口部231和缺口部232形成于充气轮胎10的踏入侧和充气轮胎10的蹬出侧。因此，即使在随着充气轮胎10的滚动而在自充气轮胎10的踏入侧到蹬出侧的范围连续地输入较大的冲击的情况下，也能够更可靠地防止功能部件200的自功能部件安装基座100的脱落、暴露以及在功能部件安装基座100内的旋转。

在本实施方式中，侧面部分231a(侧面部分232a)与平面部分231b(平面部分232b)所成的缺口角度θ为90度以下，卡合凸部131(卡合凸部132)抵接于侧面部分231a(侧面部分232a)和平面部分231b(平面部分232b)。

因此，通过将卡合凸部131(卡合凸部132)抵接于沿着轮胎宽度方向延伸的侧面部分231a(侧面部分232a)和平面部分231b(平面部分232b)，从而能更可靠地利用功能部件安装基座100卡定功能部件200。由此，能够更可靠地防止功能部件200的自功能部件安装基座100的脱落、暴露以及在功能部件安装基座100内的旋转。

在本实施方式中，功能部件安装基座100的50％定伸应力值为1.4MPa以下，凸缘部130的沿着轮胎径向的厚度为1.5mm以上。

因此，功能部件安装基座100具有恰当的柔软性，即使在向充气轮胎10输入沿着轮胎径向的较大的冲击力(上推)的情况下，也能够更可靠地支承功能部件200的侧面210、上表面220以及底面230。而且，由于凸缘部130的该厚度为1.5mm以上，因此同样地能够更可靠地支承功能部件200的周缘部221。

(6)其他的实施方式

以上，根据实施例说明了本发明的内容，但本发明并不限定于这些记载，对本领域技术人员而言明确的是能够进行各种变形和改良。

例如在上述的实施方式中，卡合凸部131(卡合凸部132)和缺口部231(缺口部232)沿着轮胎宽度方向延伸，但卡合凸部131(卡合凸部132)和缺口部231(缺口部232)也可以沿着轮胎宽度方向以外的方向延伸，例如可以沿着轮胎周向延伸。

或者，卡合凸部131(卡合凸部132)和缺口部231(缺口部232)也可以沿着轮胎宽度方向与轮胎周向之间的中间方向延伸。

另外，功能部件200的俯视形状可以不一定是圆形，也可以是椭圆形或方形。

而且，在上述的实施方式中，针对功能部件安装基座100而言，在胎面20的里侧安装有功能部件200，但功能部件200(和功能部件安装基座100)也可以安装于胎面20以外的位置，例如可以安装于稍微靠近胎侧部侧的位置(胎肩部等)。

如上所述地记载了本发明的实施方式，但不应理解为构成该公开的一部分的论述和附图会对本发明进行限定。根据该公开，本领域技术人员能够明确各种各样的代替实施方式、实施例以及应用技术。

产业上的可利用性

根据上述的功能部件安装基座、功能部件以及轮胎，即使在向轮胎输入沿着轮胎径向的较大的冲击的情况下，也不会损坏小型且形状简单的功能构件的功能，能够更可靠地将该功能部件安装于轮胎内表面，因而是有用的。

附图标记说明

10、充气轮胎；20、胎面；30、轮胎内表面；50、轮辋；100、100A、功能部件安装基座；110、包围壁部；111、内侧面；120、基部；125、底面；130、凸缘部；131、132、卡合凸部；135、开口部；200、功能部件；205、天线部；210、侧面；220、上表面；221、周缘部；230、底面；231、232、缺口部；231a、232a、侧面部分；231b、232b、平面部分。

Claims (7)

1.一种功能部件安装基座，其用于将功能部件安装于轮胎的内侧的表面即轮胎内表面，其中，

该功能部件安装基座具有：

包围壁部，其自所述轮胎内表面向轮胎径向内侧延伸并且包围所述功能部件的侧面；

凸缘部，其与所述包围壁部相连并且卡定所述功能部件的轮胎径向内侧的周缘部；以及

卡合凸部，其与形成于所述周缘部的局部并且沿着轮胎宽度方向或轮胎周向延伸的缺口部卡合。

2.根据权利要求1所述的功能部件安装基座，其中，

所述缺口部以彼此相对的方式形成有至少一对，

所述卡合凸部与所述缺口部相应地以彼此相对的方式设有至少一对。

3.根据权利要求1或2所述的功能部件安装基座，其中，

一对所述缺口部形成于所述轮胎的踏入侧和所述轮胎的蹬出侧。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的功能部件安装基座，其中，

所述缺口部由所述功能部件的沿着轮胎径向的侧面部分以及所述功能部件的沿着与轮胎径向正交的方向的平面部分形成，

所述侧面部分与所述平面部分所成的缺口角度为90度以下，

所述卡合凸部抵接于所述侧面部分和所述平面部分。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的功能部件安装基座，其中，

所述功能部件安装基座由橡胶构件形成，

所述功能部件安装基座的50％定伸应力值为1.4MPa以下，

包含所述卡合凸部在内的所述凸缘部的沿着轮胎径向的厚度为1.5mm以上。

6.一种功能部件，该功能部件使用功能部件安装基座而安装于轮胎的内侧的表面即轮胎内表面，其中，

所述功能部件安装基座具有自所述轮胎内表面向轮胎径向内侧延伸并且包围所述功能部件的侧面的包围壁部以及与所述包围壁部相连并且卡定所述功能部件的轮胎径向内侧的周缘部的凸缘部，

在所述周缘部的局部形成有沿着轮胎宽度方向或轮胎周向的缺口部，

所述缺口部与设于所述功能部件安装基座的卡合凸部卡合。

7.一种轮胎，其中，

该轮胎具备权利要求1～5中任一项所述的功能部件安装基座。

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