JP2005240039A

JP2005240039A - 部材とホイールとを組み立てるための接着剤の使用方法、部材およびホイールアセンブリ、部材、およびホイール

Info

Publication number: JP2005240039A
Application number: JP2005050157A
Authority: JP
Inventors: Salima Fahas; サリマ・フア; Frederic Leymin; フレデリツク・レイマン
Original assignee: Michelin Recherche et Technique SA Switzerland; Societe de Technologie Michelin SAS; TRW Automotive US LLC
Current assignee: Michelin Recherche et Technique SA Switzerland; Societe de Technologie Michelin SAS; ZF Active Safety and Electronics US LLC
Priority date: 2004-02-27
Filing date: 2005-02-25
Publication date: 2005-09-08
Also published as: US20050244605A1; FR2866895A1; FR2866895B1; EP1568517A1

Abstract

【課題】種々の応力に耐える接着剤を用いて部材とホイールとを組み立てることによって、より簡単でより効果的な方法を提案する。
【解決手段】本発明は、部材１６とホイール１２とを一緒に組み立てるための接着剤２０の使用方法であって、接着剤は、以下の特性、すなわち
・接着剤の引っ張り時の破壊応力は、８０℃で０．５ＭＰａより大きいことと、
・接着剤は、−５０℃より低いガラス転移温度の少なくとも１つのポリマー成分を含むことと、
・接着剤は、１００℃より高いガラス転移温度の少なくとも１つの他のポリマー成分を含むこととを示す接着剤の使用方法に関する。
【選択図】図１

Description

本発明は、部材とホイールとを組み立てるための接着剤の使用方法と、部材およびホイールアセンブリと、部材と、ホイールとに関する。

自動車製造業者は、タイヤに関する情報を車両コンピュータに提供する機能を有する部材を、ますます頻繁に車両のホイールに装備している。

可能な部材の中でも例えば、圧力センサ、温度センサ、およびタイヤを識別するための装置が見られるようになっている。

部材のホイールへの長期間の固定は、部材が受ける応力があれば、解決が困難な問題である。特に部材は、特に遠心力による非常に高い加速度を受け、また非常に大きな振幅の温度変化も受ける。

最新技術では、ホイールに圧力センサを組み付けるための種々の方法が知られている。

第１の知られている技術は、圧力センサをホイール上に配置されたタイヤ空気入れバルブと組み合わせることにある。それにもかかわらず、圧力センサによる余分な重量は、バルブを弱くする可能性があり、その結果として、バルブは少しずつ気密性が失われるという危険を冒すことになる。

第２の知られている技術は、圧力センサをホイールの組立て溝内に配置し、ホイールの組立て溝を円周で取り巻く締付けカラーを用いて、圧力センサを固定することにある。しかしながら、カラーによって加えられる締付け力は、時間の経過につれて減少し、圧力センサとホイールとの間に緩みが現れる傾向がある。

本発明の目的は、これら種々の上記の応力に耐える接着剤を用いて、部材とホイールとを組み立てることによって、これらの固定方法に対するより簡単でより効果的な代替方法を提案することである。

このために本発明は、部材とホイールとを一緒に組み立てるための接着剤の使用方法であって、接着剤が、以下の特性、すなわち
・接着剤の引っ張り時の破壊応力は、８０℃で０．５メガパスカル（ＭＰａ）より大きいことと、
・接着剤は、−５０℃より低いガラス転移温度の少なくとも１つのポリマー成分を含むこととを示すことを特徴とする、接着剤の使用方法を提供する。

こうして本発明は、簡単で迅速で効果的な仕方で、部材をホイールに組み付けることを可能にする。接着剤のこれらの特性によって、このアセンブリの密着性は、ホイールの使用のすべての通常の条件下で保証される。

本発明者らは、重量７５グラム（ｇ）の圧力センサが、最大時速３００キロメートル（ｋｍ／ｈ）のホイールに２時間（ｈ）の間、−３０℃から１２０℃の範囲内の温度で固定されることを、本発明の接着剤を使用することが可能にすることを見出した。

その粘性のために、接着剤はまた、部材とホイールとの間に存在する可能性のある如何なる隙間をも充填し、こうして特に異なる直径のホイールに同じ形の部材を固定することを可能にし、それによって、異なる寸法の複数の部材を設計、製造、および管理することに係わるコストを削減するという利点を示す。

本発明の接着剤の使用方法は、更に、１つ以上の以下の特徴を含むことができ、すなわち、
・ポリマー成分が、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）とポリブタジエンとのグループに属すること、
・接着剤は、１００℃より高いガラス転移温度の少なくとも１つの他のポリマー成分を含むこと、
・他のポリマー成分は、エポキシ樹脂を縮合することによって得られること、
・部材は、ホイールの組立て溝の径方向外側の表面に組み立てられること、
・部材は、送信器、受信器、センサ、圧力センサ、温度センサ、および送信器と受信器とセンサと圧力センサと温度センサとのいずれかの要素を支持するための支持体からなるセットにおける、少なくとも１つの要素から選択されること、
・部材は、いずれかの上記要素を支持する支持体であり、要素は、スナップ止めによって支持体に固定されること、
・部材は、いずれかの上記要素を支持する支持体であり、支持体は、支持体がホイールに接合されるとき、実質的に径方向に垂直な挿入方向への挿入によって、すなわち、ホイールの半径に実質的に垂直であって支持体の中心を通る挿入方向への挿入によって、要素を受け入れるハウジングを含む支持体であることである。

本発明はまた、接着剤を用いて一緒に組み立てられる部材とホイールとのアセンブリであって、接着剤は、以下の特性すなわち
・接着剤の引っ張り時の破壊応力は、８０℃で０．５ＭＰａより大きいことと、
・接着剤は、−５０℃より低いガラス転移温度の少なくとも１つのポリマー成分を含むこととを示すことを特徴とする、部材とホイールとのアセンブリを提供する。

本発明のアセンブリは、更に、１つ以上の以下の特徴を含むことができ、すなわち
・ポリマー成分は、ＳＢＲとポリブタジエンとのグループに属すること、
・接着剤は、１００℃を超えるガラス転移温度の少なくとも１つの他のポリマー成分を含むこと、
・他のポリマー成分は、エポキシ樹脂を縮合することによって得られること、
・部材は、ホイールの組立て溝の径方向外側の表面上に組み立てられること、
・部材は、送信器、受信器、センサ、圧力センサ、温度センサ、および送信器と受信器とセンサと圧力センサと温度センサとのいずれかの要素を支持するための支持体からなるセットにおける、少なくとも１つの要素から選択されること、
・部材は、いずれかの上記要素を支持する支持体であり、要素は、スナップ止めによって支持体に固定されること、
・部材は、いずれかの上記要素を支持する支持体であって、支持体は、支持体がホイールに接合されるとき、実質的に径方向に垂直な挿入方向への挿入によって、要素を受け入れるハウジングを含むこと。

本発明はまた、ホイールに固定するための部材であって、以下の特性、すなわち
・接着剤の引っ張り時の破壊応力は、８０℃で０．５ＭＰａより大きいことと、
・接着剤は、−５０℃より低いガラス転移温度の少なくとも１つのポリマー成分を含むこととを示す接着剤の予め被覆された層を含むことを特徴とする、部材を提供する。

本発明の部材は、更に、１つ以上の下記の特徴を含むことができ、すなわち
・ポリマー成分は、ＳＢＲとポリブタジエンとのグループに属すること、
・接着剤は、１００℃より高いガラス転移温度の少なくとも１つの他のポリマー成分を含むこと、
・他のポリマー成分は、エポキシ樹脂を縮合することによって得られること、
・部材は、送信器、受信器、センサ、圧力センサ、温度センサ、および送信器と受信器とセンサと圧力センサと温度センサとのいずれかの要素を支持するための支持体からなるセットにおける、少なくとも１つの要素から選択されること、
・部材は、いずれかの上記要素を支持する支持体であり、要素は、スナップ止めによって支持体に固定されること、
・部材は、いずれかの上記要素を支持する支持体であり、支持体は、支持体がホイールに固定されるとき、実質的に半径方向に垂直な挿入方向への挿入によって、要素を受け入れるハウジングを含むこと、
・部材は、重量が１５ｇから９０ｇであること。

本発明はまた、部材を受けるためのホイールであって、以下の特性、すなわち
・接着剤の引っ張り時の破壊応力は、８０℃で０．５ＭＰａより大きいことと、
・接着剤は、−５０℃より低いガラス転移温度の少なくとも１つのポリマー成分を含むこととを示す接着剤の予め被覆された層を含むことを特徴とする、ホイールを提供する。

本発明のホイールは、更に、１つ以上の以記の特徴を含むことができ、すなわち
・ポリマー成分は、ＳＢＲとポリブタジエンとのグループに属すること、
・接着剤は、１００℃より高いガラス転移温度の少なくとも１つの他のポリマー成分を含むこと、
・他のポリマー成分は、エポキシ樹脂を縮合することによって得られること、
・接着剤の予め被覆された層は、ホイールの組立て溝の径方向外側の表面によって保持されること。

本発明はまた、ホイール、部材、およびタイヤを含むアセンブリを組み立てる方法であって、以下の工程、すなわち
・上記の発明にしたがう部材とホイールとを組み立てるために接着剤を使用する第１の工程と、
・部材を保持するホイールにタイヤを組み付ける第２の工程とを含み、
接着剤接合が、第２の工程時には十分に強くなっているように、２つの工程が、予め決められた継続時間だけ離されていることを特徴とする、組立て方法を提供する。

本発明の組立て方法は、１つ以上の以下の特徴を含むことができ、すなわち
・予め決められた継続時間は、４５秒から５５秒の範囲内にあること、
・部材を取り付けられたホイールは、これら２つの工程の間で一時的に保管されることとである。

本発明は、純粋に例として与えられ、添付図面を参照して行われる以下の説明を読めば更によく理解されるであろう。

図１は、全体を参照符号１０によって示され、ホイール１２とタイヤ１４とを含むアセンブリを示す。

例としてホイールは、エポキシまたはポリエステルの被覆を有する鋳造アルミニウム合金で作られている。

部材１６は、ホイール１２の周囲に固定される。図１から図３に示す例では、部材１６は、タイヤ１４内の圧力を感知するための圧力センサ１６であるが、本発明は、如何なるタイプの部材にも適用でき、特にこの部材は、センサを支持するために役立つことができる。

圧力センサ１６は、図２に示されるように、ホイール１２の組立て溝１８の径方向外側の表面に配置される。

圧力センサは、以下の特性を示す接着剤の層２０を用いてホイールに組み付けられ、特性は、
・接着剤の引っ張り時の破壊応力は、８０℃で０．５ＭＰａより大きい、好適には１ＭＰａより大きいことと、
・接着剤は、−５０℃より低い、好適には−６０℃より低いガラス転移温度の少なくとも１つのポリマー成分を含むこととがある。

ポリマー成分は、ＳＢＲとポリブタジエンとのグループに属するポリマーであり得る。

ポリマーのガラス転移温度（「Ｔｇ」）は、ポリマーの機械的作用が、硬くて脆いガラス状の作用からゴム状の作用に変化する温度である。

そのガラス状態で、ポリマーは、非常に良好な引っ張り強度を有するが、衝撃と振動に耐える能力は弱い。

ゴム状態のポリマーは、衝撃と振動に耐えることにおいては良好である。

通常の使用温度では、すなわち−３０℃から１２０℃の範囲では、本発明の接着剤の−５０℃未満のＴｇのポリマー成分は、ゴム状態である。したがって接着剤は、ホイールが回転しているときに発生する振動と衝撃とを減衰させることができる。

接着剤の引っ張り強度は、例えばエポキシ樹脂を縮合することによって得られる、１００℃を超える、好適には１２０℃を超えるガラス転移温度の他のポリマー成分によって得られる。

通常の使用温度でガラス状態にあるこの他のポリマー成分は、接着剤にその引っ張り強度を与える。

両成分の特性が、接着剤に保存されることを保証するためには、これら２つの成分が、完全には混合されない、すなわち、成分が二相の作用（ｔｗｏ−ｐｈａｓｅｂｅｈａｖｉｏｒ）を示すことを保証することが重要である。このような二相の混合物（ｔｗｏ−ｐｈａｓｅｍｉｘｔｕｒｅ）を得るために、−５０℃未満のガラス転移温度のポリマー相は、１５０マイクロメータ（μｍ）より大きな直径のノジュールによって構成できる。

供給業者３Ｍからのエポキシエラストマー接着剤７２４０は、上記の特性を満足させる。本発明の発明者らは、この接着剤を用いて一緒に組み立てられたホイールと圧力センサとを含むアセンブリに、遠心機試験を実施したところ、２０℃の初期温度の接着剤は、２５０ｋｍ／ｈで２ｈの遠心作用に耐え、それから３００ｋｍ／ｈで２ｈ、次に２５０ｋｍ／ｈで２ｈに耐えることを見出した。ホイールおよびセンサのアセンブリは、また、遠心機からの応力下で、−３０℃と１２０℃との間の温度サイクルに耐えた。

試験中に使用された圧力センサは、重量が約７５ｇであったが、通常使用されるセンサは、重量が一般に１５ｇから９０ｇである。

図３は、ホイール１２に接着された圧力センサ１６を示しており、このセンサは、長手方向断面が実質的に矩形である。それから接着剤は、ホイールの湾曲のために、センサとホイールとの間のセンサの端部に現れる隙間を、その粘性によって充填する働きをすることが見出される。この特性は、センサが、異なる直径のホイールに接着されることを可能にする。

図４および図５に示す変形では、接着剤によってホイールに接着された部材１６は、センサ２４のための支持体２２である。支持体２２は、ホイールの湾曲に実質的に等しい湾曲を示す。

支持体の第１の実施形態では、図４に示すように、センサ２４は、スナップ止めによって支持体２２に固定される。

支持体の第２の実施形態では、図５に示すように、支持体２２は、支持体２２がホイールに接合されるときに、実質的に径方向に垂直な挿入方向への挿入によって、センサ２４を受け入れるハウジング２６を有している。こうしてセンサは、ホイールの回転による遠心力に耐えるような仕方で支持体に固定される。

例としてセンサ２４は、支持体とセンサの上に形成されたガイド手段の助けで滑らせることによって、ハウジング内に挿入される。

接着剤は、組立て時に部材とホイールとの間に塗布でき、あるいは互いに接着される２つの部品の一方または他方に予め塗布できる。このようにして例えば、接着剤の被覆をピールオフプラスチックフィルムで保護しながら、最初に部材に接着剤を塗布することが可能である。

ホイール、センサ、およびタイヤを含むアセンブリは、センサをホイールに接着剤で接合することによる第１の工程と、センサを保持するホイールにタイヤを取り付けることによる第２の工程と、タイヤを膨張させてホイールおよびタイヤのアセンブリのバランスを保つことによる第３の工程とで組み立てられる。

接着剤は、硬化するのに約５０秒かかるので、接着剤が、タイヤの取付けとホイールおよびタイヤのアセンブリのバランスを保つために必要とされる回転とに耐えることを保証するために、最初の２つの工程は、５０秒に実質的に等しい継続時間だけ間隔をあけることが好都合である。

タイヤをホイールに組み付けるには約７秒を必要とするので、それぞれのセンサを保持するホイールは、最初の２つの工程の間で一時的に保管される。この一時的保管は、例えば、接着剤接合ステーションからタイヤを組み立てるためのステーションに、センサを保持するホイールを搬送するコンベヤによって、またこのコンベヤ操作が約５０秒かかることを保証することによって実現できる。

本発明の接着剤を用いて一緒に組み立てられたホイールと部材とを含むアセンブリの径方向断面概略図である。図１に示すアセンブリの長手方向断面概略図である。図１の詳細を示す図である。第１の実施形態におけるホイールに接着剤で接合される支持体の図である。第２の実施形態におけるホイールに接着剤で接合される支持体の図である。

符号の説明

１０アセンブリ
１２ホイール
１４タイヤ
１６圧力センサ
１８組立て溝
２０接着剤の層
２２支持体
２４センサ
２６ハウジング

Claims

部材（１６）とホイール（１２）とを一緒に組み立てるための接着剤（２０）の使用方法であって、接着剤が、以下の特性、すなわち
・接着剤の引っ張り時の破壊応力が、８０℃で０．５ＭＰａより大きいことと、
・接着剤が、−５０℃より低いガラス転移温度の少なくとも１つのポリマー成分を含むことと、
・接着剤が、１００℃より高いガラス転移温度の少なくとも１つの他のポリマー成分を含むこととを示すことを特徴とする、接着剤の使用方法。
ポリマー成分が、ＳＢＲとポリブタジエンとのグループに属する、請求項１に記載の接着剤の使用方法。
他のポリマー成分が、エポキシ樹脂を縮合することによって得られる、請求項１または２に記載の接着剤の使用方法。
部材（１６）が、ホイールの組立て溝（１８）の径方向外側の表面に組み立てられる、請求項１から３のいずれか一項に記載の接着剤の使用方法。
部材が、送信器、受信器、センサ、圧力センサ、温度センサ、および送信器と受信器とセンサと圧力センサと温度センサとのいずれかの要素を支持するための支持体からなるセットにおける、少なくとも１つの要素から選択される、請求項１から４のいずれか一項に記載の接着剤の使用方法。
部材が、いずれかの前記要素を支持する支持体であり、要素は、スナップ止めによって支持体に固定される、請求項５に記載の接着剤の使用方法。
部材が、いずれかの前記要素を支持する支持体であり、支持体は、支持体がホイールに接合されるとき、実質的に径方向に垂直な挿入方向への挿入によって、要素を受け入れるハウジングを含む、請求項５に記載の接着剤の使用方法。
接着剤（２０）によって一緒に組み立てられる部材（１６）とホイール（１２）とのアセンブリであって、接着剤が、以下の特性、すなわち
・接着剤の引っ張り時の破壊応力が、８０℃で０．５ＭＰａより大きいことと、
・接着剤が、−５０℃より低いガラス転移温度の少なくとも１つのポリマー成分を含むことと、
・接着剤が、１００℃より高いガラス転移温度の少なくとも１つの他のポリマー成分を含むこととを示すことを特徴とする、部材とホイールとのアセンブリ。
ポリマー成分が、ＳＢＲとポリブタジエンとのグループに属する、請求項８に記載の部材とホイールとのアセンブリ。
他のポリマー成分が、エポキシ樹脂を縮合することによって得られる、請求項８または９に記載の部材とホイールとのアセンブリ。
部材が、ホイールの組立て溝の径方向外側の表面に組み立てられる、請求項８から１０のいずれか一項に記載の部材とホイールとのアセンブリ。
部材が、は、送信器、受信器、センサ、圧力センサ、温度センサ、および送信器と受信器とセンサと圧力センサと温度センサとのいずれかの要素を支持するための支持体からなるセットにおける、少なくとも１つの要素から選択される、請求項８から１１のいずれか一項に記載の部材とホイールとのアセンブリ。
部材が、いずれかの前記要素を支持する支持体であり、要素は、スナップ止めによって支持体に固定される、請求項１２に記載の部材とホイールとのアセンブリ。
部材が、いずれかの前記要素を支持する支持体であり、支持体は、支持体がホイールに接合されるとき、実質的に径方向に垂直な挿入方向への挿入によって、要素を受け入れるハウジングを含む、請求項１２に記載の部材とホイールとのアセンブリ。
ホイール（１２）に固定するための部材（１６）であって、以下の特性を示す接着剤の予め被覆された層を含み、前記特性が、
・接着剤の引っ張り時の破壊応力が、８０℃で０．５ＭＰａより大きいことと、
・接着剤が、−５０℃より低いガラス転移温度の少なくとも１つのポリマー成分を含むことと、
・接着剤が、１００℃より高いガラス転移温度の少なくとも１つの他のポリマー成分を含むこととを特徴とする、部材。
ポリマー成分が、ＳＢＲとポリブタジエンとのグループに属する、請求項１５に記載の部材。
他のポリマー成分が、エポキシ樹脂を縮合することによって得られる、請求項１５または１６に記載の部材。
送信器、受信器、センサ、圧力センサ、温度センサ、および送信器と受信器とセンサと圧力センサと温度センサとのいずれかの要素を支持するための支持体からなるセットにおける、少なくとも１つの要素から選択される、請求項１５から１７のいずれか一項に記載の部材。
部材が、いずれかの前記要素を支持する支持体であり、要素は、スナップ止めによって支持体に固定される、請求項１８に記載の部材。
部材が、いずれかの前記要素を支持する支持体であり、支持体は、支持体がホイールに固定されるとき、実質的に径方向に垂直な挿入方向への挿入によって、要素を受け入れるハウジングを含む、請求項１８に記載の部材。
重量が１５ｇから９０ｇである、請求項１５から２０のいずれか一項に記載の部材。
部材（１６）を受けるためのホイール（１２）であって、以下の特性を示す接着剤（２０）の予め被覆された層を含み、前記特性が、
・接着剤の引っ張り時の破壊応力が、８０℃で０．５ＭＰａより大きいことと、
・接着剤が、−５０℃より低いガラス転移温度の少なくとも１つのポリマー成分を含むことと、
・接着剤が、１００℃より高いガラス転移温度の少なくとも１つの他のポリマー成分を含むこととであることを特徴とする、ホイール。
ポリマー成分が、ＳＢＲとポリブタジエンとのグループに属する、請求項２２に記載のホイール。
他のポリマー成分が、エポキシ樹脂を縮合することによって得られる、請求項２２または２３に記載のホイール。
接着剤の予め被覆された層が、ホイールの組立て溝の径方向外側の表面によって保持される、請求項２２から２４のいずれか一項に記載のホイール。
ホイール、部材、およびタイヤを含むアセンブリを組み立てる組立て方法であって、
・請求項１から７のいずれか一項に記載の部材とホイールとを組み立てるために接着剤を使用する第１の工程と、
・部材を保持するホイールにタイヤを組み込む第２の工程とを含み、
接着剤接合が、第２の工程時には十分に強くなっているように、２つの工程が、予め決められた継続時間だけ離されていることとを特徴とする、組立て方法。
予め決められた継続時間が、４５秒から５５秒の範囲内にある、請求項２６に記載の組立て方法。
部材を取り付けられたホイールが、２つの工程の間で一時的に保管される、請求項２６または２７に記載の組立て方法。