JP2006507495A - 電子部品を固着するための保持装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、ホイール内で電子部品を固着するための保持装置に関する。保持装置は、電子部品（６）を受容し保持するための少なくとも１つの機器支持体（５）と、永久弾性的にタイヤ外皮（１）と結合されて少なくとも領域によっては弾性な少なくとも１つの減衰基部（７）とを有する。減衰基部（７）は減衰作用し、その縦軸線に沿って弾性先細に構成されている。減衰基部（７）と機器支持体（５）およびタイヤ外皮（１）との固着は例えば接着または加流によって行うことができる。減衰基部（７）は別の実施形態において機器支持体およびタイヤ外皮と共にタイヤ材料から一体に製造されてもいる。減衰基部は有利にはエネルギー・熱伝導性でもあり、２つの電子部品（６）を結合するための容量結合または電磁結合を含み、またはアンテナも含む。

Description

本発明は、タイヤを含むホイール内で電子部品を固着するための保持装置に関する。

このような保持装置は、例えば車両タイヤまたは飛行機タイヤの例えばタイヤ充填圧力、タイヤ温度またはトレッド深さを監視する例えばセンサを固着し、またはさらに評価するためにこのような特性変量を搭載コンピュータに伝送するトランスポンダも固着するのに利用される。公知の保持装置は相応する電子部品をホイール内部でタイヤバルブまたはリムに固着している。

しかし電子部品を固着するためのこれら公知の保持装置は、電子部品の固着個所の自由な選択を可能としない欠点を有する。また、これら公知の保持装置では電子部品をタイヤ外皮に直接固着することができない。そのため、例えばタイヤ温度等の測定変量をセンサを介して、この場合トレッド等の最も荷重を受ける個所で直接に、それらの発生する場所で直接に検出することが可能でない。そのことから不可避的に間違った測定結果が生じる。

さらに、このように保持された電子部品は付加的組付けステップにおいて例えばリム上に固着されねばならない。そのことから電子部品をホイールに固着するとき付加的組付け費と付加的欠陥源の可能性が生じる。しかし例えばタイヤ内部空間内部のバルブにセンサを固着するのに役立つ保持装置が不正確にまたは間違って組付けられると大きな危険である。不正確な固着のゆえに電子部品が外れると、これはふつうタイヤのパンクを生じる。また、この比較的重い部品をバルブに固着することによってバルブとタイヤとの間でバルブまたはシールの漏れを生じることがある。

公知保持装置の他の欠点は、タイヤに特有な変量の明確な分類が可能でないことである。

そこで本発明の課題は、タイヤでの一層正確な測定値検出を可能とする、ホイール内で電子部品を固着するための保持装置を提供することである。

本発明によればこの課題は、タイヤ外被を含むホイール内で電子部品を固着するための保持装置が、電子部品を受容し保持するための少なくとも１つの機器支持体と、永久弾性的にタイヤ外皮と結合されて少なくとも領域によっては弾性な少なくとも１つの減衰基部とを含むことによって解決される。

保持装置とタイヤ外皮との永久弾性的結合は、タイヤ外皮のほぼ自由に選択可能な固着位置を可能とする。永久弾性的とは、タイヤの使用期間にわたって激しい振動および温度変動の作用下でも持続的に確実な弾性可撓性結合を可能とする結合のことである。

タイヤ外皮とはこの場合、最も広い意味でタイヤ内部空間を包み込むタイヤ部分のことである。その際、固着はトレッドにもタイヤ側壁にも行うことができる。固着はタイヤ外皮の内側表面に直接、またはタイヤ外皮のさらに内側にある層、例えばインナライナ、タイヤを通した空気拡散を妨げるブチル層内で行うことができる。

機器支持体は保持装置内で電子部品を受容し固着するのに役立つ。機器支持体は例えば、殻状またはＵ形に構成される部材とすることができ、そのなかに電子部品が挿入され、次にそこに固着される。電子部品を固着することのできる板も考えられよう。

減衰基部は機器支持体およびそのなかにある電子部品をタイヤ外皮の運動、変形および振動から機械的に遮断するのに役立つ。これにより運動、変形および振動は吸収されもしくは減衰されて機器支持体に伝達される。そのことから電子部品の機械的負荷が著しく低減し、なかんずく電子部品の動作信頼性が高まり、これにより、例えば座屈仕事によって特別強い荷重を受けるタイヤ領域に保持装置を固着することがはじめて可能になる。またこれにより電子部品の配置に高度な柔軟性が得られる。これにより例えばセンサまたはトランスポンダはランフラット特性を有するタイヤ内にも配置することができる。タイヤトレッドのすぐ下で保持装置を中央に配置することによって走行方向拘束性を避けることもできよう。

減衰基部は領域によっては弾性に、例えばばね要素または減衰要素を有する剛性金属管またはプラスチック管として、または全体として弾性に、例えば合成ゴム、天然ゴムまたは弾性プラスチック製の管として構成しておくことができる。減衰基部の形状はなかんずく例えば茸状、正方形、直方体形、角柱形、円錐形または円筒形とすることができる。

例えば特性変量を記憶しまたは再書込み可能でもある電子部品をこのように確保してタイヤに永久的に固着することは既にタイヤ製造時に行うことができ、この固着によってタイヤの区別化が可能となる。例えば、安全上重要なタイヤ情報は電子部品、例えばＲＦＩＤトランスポンダに入力することができる。このような特性変量に含まれるのは例えば荷重指数、速度指数、タイヤ形式または製造日、タイヤシリーズ番号である。再書込み可能性はなかんずくタイヤに溝を付け直すとき特別重要である。これにより例えばタイヤの負荷履歴の記録を行うことができ、これらの記録は荷重母集団線図として再びタイヤ状態の逆推論を可能とする。

保持装置の有利な１構成では、減衰基部がタイヤ外皮と同じ弾性材料からなる。これにより、永久弾性結合の安定性に否定的に影響するさまざまな温度膨張およびホルダとタイヤとの間の相応する強制応力を生じることのないことが確保される。

保持装置の他の１構成では、減衰基部が少なくとも部分的に中空に構成されている。減衰基部は例えばチューブ状としておくことができ、または重量を軽減し減衰を強める中空室、チャンバまたはハニカム体を有することができる。連続的中空実施も考えられる。

機器支持体内にあるセンサによる温度測定を可能とするために、１実施形態において減衰基部は少なくとも領域によっては伝熱性材料を含むことができる。例えばチューブ状減衰基部の中空室はこのような伝熱性配合物を充填しておくことができよう。しかし、減衰基部全体を良伝熱性材料で構成し、または例えば銅線または銅粒子または別の伝熱性材料を含む複合材料から減衰基部を製造することも合目的である。

さらに減衰基部を通してエネルギー伝達を可能とするために、減衰基部が少なくとも領域によっては導電性材料を含むと有利である。しかし、減衰基部全体を良導電性材料で構成し、または例えば銅線または銅粒子または別の導電性材料を含む複合材料から減衰基部を製造することも合目的である。

別の有利な１構成は、減衰基部がアンテナを含むことであろう。アンテナは減衰基部の材料に一体化しまたは減衰基部の中空室内に配置しておくことができよう。
減衰基部は主にその横広がりにおいて少なくとも領域によっては先細に構成されている。このような領域的先細は例えば切欠きとすることができる。この先細はタイヤ外皮およびその運動からの機器支持体の機械的遮断を強める。

本発明の別の１構成は、タイヤ外皮と減衰基部が、組立てて製造されるモノリシックユニットを形成することにある。これは、減衰基部がタイヤと同じ材料からタイヤと組立てて一体に製造されることを意味する。つまり減衰基部はこの場合一種のタイヤ外皮の内側への隆起部となろう。

別の１実施形態において保持装置はタイヤ外皮に貼り付けることができる。これは例えば接着剤での接着を介して、または常温または高温加硫プロセスを介して行うことができる。これにより、本発明に係る保持装置をタイヤに追加装備することが可能になろう。
有利には機器支持体は金属から製造されている。金属は例えばアルミニウムまたは鋼とすることができよう。機器支持体が例えばＰＶＣ等のプラスチックからなる実施形態も考えられ、同様に有利である。

減衰基部への機器支持体の固着は貼付けまたは加硫によって行うことができる。別の実施形態において機器支持体は減衰基部に付着されている。付着とは、例えばクリップまたはばねキャッチを介した弾性結合のことである。これにより、機器支持体が着脱可能であることによって、電子部品または機器支持体の追加的変更を行うことができる。これは例えば、既にすべてが減衰基部を備えたタイヤの大量生産を可能にする。このようなタイヤは製造費をごく僅かに高めることになろうが、しかし顧客の要求に応じて例えばタイヤに電子部品の追加装備も可能とするであろう。これにより、タイヤ全体を交換する必要もなしに故障した電子部品を交換する可能性も可能になろう。またこれはタイヤ製造時のロジスティック支出を下げることになろう。

別の１構成において減衰基部と機器支持体は、組立てて製造されるモノリシックユニットを形成する。これは、機器支持体が減衰基部と同じ材料から減衰基部と組立てて一体に製造されることを意味する。つまりこの場合機器支持体は、例えば減衰基部の受容面または膨らみ部を有する一種の拡張部となろう。

保持装置の別の１実施形態では、機器支持体が少なくとも１つの横支持体を介して少なくとも１つの減衰基部でタイヤ外皮に固着されている。これにより、機器支持体を減衰基部に直接にではなくその重心の例えば横にも配置し、こうしてなかんずく保持装置の機械的遮断を強めることが可能である。しかしまたそれにもかかわらず、複数の電子部品を離間させて保持装置でタイヤに固着すると有利なこともあり、その場合、比較的大きな機器支持体はこの横支持体上に固着され、この横支持体が複数の減衰基部で付加されよう。横支持体が少なくとも２つの減衰基部を結合しかつ機器支持体が横支持体上に嵌着されたブリッジ状実施形態も有利である。このような横支持体は例えばプラスチックレールまたは金属レール製とすることができ、または減衰基部と同じ材料で構成できよう。
保持されるべき電子部品は好ましくは機器支持体と強固に結合されている。これはやはり機器支持体への貼付けもしくは加硫によって行うことができる。
他の１実施形態において、２つの電子部品を結合するための容量結合または電磁結合が減衰基部内に設けられている。これにより、２つの電子部品を結合するための電磁結合もしくは容量結合に関して本発明者がこの発明と並行して提出した特許出願の諸利点と本発明の諸利点とを組合せることができる。

以下、図面に示す実施例を基に本発明がさらに説明される。

図中、同じ部品には同じ符号が付けてある。

詳細には、図１に断面図で示すタイヤ１が側壁３とトレッド２とを有する。例えばセンサ、トランスポンダまたは記録媒体等の電子部品をトレッド２の内面に固着するための保持装置４．１の第１実施例がタイヤ１内に取付けられている。

図２と図３に示すように、図１に示す保持装置４．１が単一の減衰基部７と１つの機器支持体５とを含む。機器支持体５上に電子部品６が固着されている。この実施例において減衰基部７は、回転対称に成形されかつその縦軸線９に沿って先細となった部材である。この実施例において減衰基部７はトレッド２および機器支持体５と永久弾性的に結合されている。この実施例において機器支持体５はＵ形に構成されており、例えば金属材料またはプラスチック材料で構成することができる。

図４は図２、図３に示す保持装置４．１を平面図で示す。この第１実施例において減衰基部７は円筒形横断面を有する。減衰基部７の厚さは減衰基部がトレッドに固着されている領域で最大、減衰基部の中央領域で最小であり、機器支持体５の固着領域に向かって再び増加している。この構成によって減衰基部はタイヤ外皮、ここではトレッド２の内面および機器支持体５と固着されている領域に、極力大きな結合面を有する。これにより、減衰基部７とタイヤ１もしくは機器支持体５との間に極力大きな結合力が得られる。中央領域での先細はやはりタイヤ１の振動および運動からの特別良好な機械的遮断を生じる。

図５にタイヤ１の断面が示してあり、電子部品を固着するための第２実施例による保持装置がそこに示してある。ここでは保持装置４．２がタイヤ１の側壁３に取付けられている。

図６は図５に示す保持装置４．２の拡大横断面図である。ここでは電子部品６が下から機器支持体５内に挿入されている。減衰基部７はタイヤ側壁３の領域に拡幅固着面を有し、図７に見られるように横支持体８に向かって先細となっている。機器支持体５は横支持体８に横から固着されている。横支持体８はやはり永久弾性的に減衰基部７で固着されている。減衰基部７とタイヤ壁３との間の結合はやはり永久弾性的である。この実施例において電子部品６は機器支持体５のタイヤ壁３に向き合う側に固着されている。

図９にタイヤ１の断面が示してある。タイヤ１内で電子部品を固着するための第３実施例による保持装置がここに示してある。図１０にも認められるように、機器支持体５がここでは横に取付けられる２つの横支持体８によって保持される。横支持体８の両方の横方向末端にそれぞれ１つの減衰基部７が固着されている。減衰基部７はやはり永久弾性的にタイヤ側壁３と結合されている。図１１と図１２からはっきりわかるように、機器支持体５内にさまざまな電子部品６を固着することができる。

電子部品をトレッドに固着するための保持装置が内部に取付けられているタイヤの断面図である。 図１に示す保持装置の拡大横断面図である。 図２に示す保持装置のＡ‐Ａ側面図である。 図１、図２、図３に示す保持装置の平面図である。 電子部品をタイヤの側壁に固着するための保持装置が内部に取付けられ、かつ機器支持体が横支持体に横から固着されたタイヤの断面図である。 図５に示す保持装置の拡大横断面図である。 図６に示す保持装置のＢ‐Ｂ側面図である。 図５、図６、図７に示す保持装置の平面図である。 電子部品をタイヤの側壁に固着するための保持装置が内部に取付けられ、かつ減衰基部で付加される２つの横支持体によって機器支持体が横から保持されたタイヤの断面図である。 図９に示す保持装置の側面図である。 図１０に示す保持装置の平面図である。 図９、図１０、図１１に示す保持装置のＣ‐Ｃ断面図である。

Claims (19)

1. タイヤ外皮を含むホイール内で電子部品を固着するための保持装置において、保持装置が、電子部品を受容し保持するための少なくとも１つの機器支持体と、永久弾性的にタイヤ外皮と結合されて少なくとも領域によっては弾性な少なくとも１つの減衰基部とを含むことを特徴とする保持装置。
2. 減衰基部がタイヤ外皮と同じ弾性材料からなることを特徴とする、請求項１記載の保持装置。
3. 減衰基部が少なくとも部分的に中空であることを特徴とする、請求項１または２記載の保持装置。
4. 減衰基部が少なくとも領域によっては伝熱性材料を含むことを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の保持装置。
5. 減衰基部が少なくとも領域によっては導電性材料を含むことを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の保持装置。
6. 減衰基部がアンテナを含むことを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の保持装置。
7. 減衰基部がその横広がりにおいて少なくとも領域によっては先細に構成されていることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の保持装置。
8. タイヤ外皮と減衰基部が、組立てて製造されるモノリシックユニットを形成することを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の保持装置。
9. 保持装置がタイヤ外皮に貼り付けられていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項記載の保持装置。
10. 保持装置がタイヤ外皮に加硫されていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項記載の保持装置。
11. 機器支持体が金属からなることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の保持装置。
12. 機器支持体がプラスチックからなることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項記載の保持装置。
13. 機器支持体が減衰基部に貼り付けられていることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の保持装置。
14. 機器支持体が減衰基部に加硫されていることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の保持装置。
15. 機器支持体が減衰基部に付着されていることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか１項記載の保持装置。
16. 減衰基部と機器支持体が、組立てて製造されるモノリシックユニットを形成することを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか１項記載の保持装置。
17. 機器支持体が少なくとも１つの横支持体を介して少なくとも１つの減衰基部でタイヤ外皮に固着されていることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の保持装置。
18. 保持されるべき電子部品が機器支持体と強固に結合されていることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の保持装置。
19. ２つの電子部品を結合するための容量結合または電磁結合が減衰基部内に設けられていることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の保持装置。
    

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