JP2008149864A - 取付パッチ及び空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】取付パッチの内部が早期に酸化劣化することを防止し、取付パッチの耐疲労性を十分に確保する。
【解決手段】取付パッチ２９をインナーライナー１９の構成材料の酸素透過性と同等以下の酸素透過性を有するゴム材料により構成する。又は、取付パッチ２９における空気入りタイヤ１内の空気に触れる部位のうちの少なくとも一部分に、インナーライナー１９の構成材料の酸素透過性と同等以下の酸素透過性を有する保護膜ＰＣをコーティングする。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤにタイヤ内表面にトランスポンダ等の電子装置を取付けるための取付パッチ、及び空気入りタイヤに関する。

近年、空気入りタイヤの内圧等を測定するために、トランスポンダ等の電子装置が空気入りタイヤにおけるインナーライナー側に取付られることが多く、電子装置の取付には、取付パッチが用いられる。また、一般に、取付パッチ等のゴム製品は、耐疲労性を考慮して、天然ゴムを主成分としたゴム材料により構成される。

なお、本発明に関連する先行技術として特許文献１及び特許文献２に示すものがある。
特開２０００−１６８３２１号公報 特開２０００−１６８３２２号公報

ところで、空気入りタイヤの内部に高圧空気を充填することによって、取付パッチは、高圧空気中の酸素に常時曝されて、酸素が透過し易い状態になっている。そのため、取付パッチの内部が早期に酸化劣化して、取付パッチの寿命が短くなるという問題がある。

そこで、本発明は、前述の問題を解決するため、空気入りタイヤの内部に高圧空気を充填することによって、高圧空気中の酸素に常時曝されても、酸素が透過することを抑制し、酸化劣化を遅延することができる、新規な取付パッチ、及び新規な取付パッチを具備した空気入りタイヤを提供することを目的とする。

本発明の第１の特徴（請求項１に記載の発明の特徴）は、空気入りタイヤのタイヤ内表面に電子装置を取付けるための取付パッチにおいて、前記空気入りタイヤ内の空気に触れる部位のうちの少なくとも一部分の酸素透過性が前記空気入りタイヤにおけるインナーライナーの構成材料の酸素透過性と同等以下になっていることである。

第１の特徴によると、前記取付パッチにおける前記空気入りタイヤ内の空気に触れる部位のうちの少なくとも一部分の酸素透過性が前記空気入りタイヤにおけるインナーライナーの構成材料の酸素透過性と同等以下になっているため、前記空気入りタイヤの内部に高圧空気を充填することによって、前記取付パッチが高圧空気中の酸素に常時曝されても、前記取付パッチの内部に酸素が透過することを抑制できる。

本発明の第２の特徴（請求項２に記載の発明の特徴）は、空気入りタイヤのタイヤ内表面に電子装置を取付けるための取付パッチにおいて、前記空気入りタイヤにおけるインナーライナーの構成材料の酸素透過性と同等以下の酸素透過性を有するゴムにより構成されていることである。

第２の特徴によると、前記取付パッチが前記空気入りタイヤにおけるインナーライナーの構成材料の酸素透過性と同等以下の酸素透過性を有するゴムにより構成されているため、前記空気入りタイヤの内部に高圧空気を充填することによって、前記取付パッチが高圧空気中の酸素に常時曝されても、前記取付パッチの内部に酸素が透過することを十分に抑制できる。

本発明の第３の特徴（請求項３に記載の発明の特徴）は、空気入りタイヤのタイヤ内表面に電子装置を取付けるための取付パッチにおいて、前記空気入りタイヤ内の空気に触れる部位のうちの少なくとも一部分に、前記空気入りタイヤにおけるインナーライナーの構成材料の酸素透過性と同等以下の酸素透過性を有する保護膜がコーティングされていることである。

第３の特徴によると、前記取付パッチにおける前記空気入りタイヤ内の空気に触れる部位のうちの少なくとも一部分に前記空気入りタイヤにおけるインナーライナーの構成材料の酸素透過性と同等以下の酸素透過性を有する前記保護膜がコーティングされているため、前記空気入りタイヤの内部に高圧空気を充填することによって、前記取付パッチが高圧空気中の酸素に常時曝されても、前記取付パッチの内部に酸素が透過することを抑制できる。

本発明の第４の特徴（請求項４に記載の発明の特徴）は、第１の特徴から第３の特徴のうちのいずれかの特徴に加えて、裏面が前記タイヤ内表面に接着剤によって取付可能なパッチ接着部と、前記パッチ接着部の突出して一体形成され、前記電子装置の両方向の移動を規制する一対のパッチ壁部と、一対の前記パッチ壁部の間にかけて掛け渡すように一体形成され、前記電子装置における電子装置本体の頭部を係止可能なパッチ連結部と、を具備したことである。

第４の特徴によると、一対の前記パッチ壁部の壁面の間に前記電子装置本体を挿入して、前記パッチ連結部に前記電子装置本体の頭部を係止させる。これにより、前記パッチ連結部を介して一体化した一対の前記パッチ壁部によって前記電子装置本体の両方向（一方向及び他方向）の移動を規制した状態の下で、前記電子装置を前記インナーライナー側に取付けることができる。

本発明の第５の特徴（請求項５に記載の発明の特徴）は、第４の特徴に加えて、前記パッチ連結部に、前記電子装置本体における係合ピンと係合可能な係合穴が形成されたことである。

第５の特徴によると、前記パッチ連結部によって前記電子装置の頭部を係止させる他に、前記パッチ連結部の前記係合穴と前記係合ピンを係合させることにより、前記電子装置の位置ずれを抑えて、前記電子装置の取付状態を安定させることができる。

本発明の第６の特徴（請求項６に記載の発明の特徴）は、第４の特徴又は第６の特徴に加えて、前記パッチ接着部がインナーライナーの表面に接着剤によって取付けられていることである。

本発明の第７の特徴（請求項７に記載の発明の特徴）は、第６の特徴の特徴に加えて、一対の前記パッチ壁部の壁面がタイヤ幅方向に沿って延びるようになっていることである。

第７の特徴によると、各々の前記パッチ壁部の壁面がタイヤ幅方向に沿ってそれぞれ延びるようになっているため、前記空気入りタイヤの走行中に、前記インナーライナーのタイヤ周方向の伸縮動作に伴う入力によって前記電子装置にがたつきが生じることを抑えて、前記電子装置の取付状態を安定させることができる。

本発明の第８の特徴は、第１の特徴から第３の特徴のうちのいずれかの特徴に加えて、前記タイヤ内表面に接着剤によって取付けられていることである。

本発明の第９の特徴（請求項９に記載の発明の特徴）は、空気入りタイヤにおいて、第６の特徴から第８の特徴のうちのいずれかの特徴からなる取付パッチを具備したことである。

請求項１から請求項９のうちのいずれかの請求項に記載の発明よれば、前記空気入りタイヤの内部に高圧空気を充填することによって、前記取付パッチが高圧空気中の酸素に常時曝されても、前記取付パッチの内部に酸素が透過することを抑制できるため、前記取付パッチの内部の酸化劣化を遅延することができ、前記取付パッチの寿命を延ばすことができる。

本発明の実施形態について図１から図４を参照して説明する。

ここで、図１（ａ）は、インナーライナーに取付ける前の実施形態に係る取付パッチを示す図、図１（ｂ）は、図１（ａ）を上からみた図、図２（ａ）は、トランスポンダを取り付けた状態の実施形態に係る取付パッチを示す図、図２（ｂ）は、図２（ａ）を上からみた図、図３（ａ）は、インナーライナーに取付ける前の実施形態の別態様に係る取付パッチを示す図、図３（ｂ）は、図３（ａ）を上からみた図、図４は、本発明の実施形態に係わる空気入りタイヤの部分断面図である。

図４に示すように、実施形態に係る空気入りタイヤ１は、作動気体としての空気を充填可能であって、リム３に嵌合可能な環状の一対のビード部５を具備している。また、各々のビード部５は、ビードコア７と、このビードコア７のタイヤ径方向Ｒの外側に配設されたビードフィラー９とをそれぞれ備えている。そして、一方のビード部５におけるビードコア７及びビードフィラー９には、骨格部材としてのトロイド状のカーカス１１の一端部がタイヤ幅方向Ｗの内側から外側に折り返すように連結されており、他方のビード部５におけるビードコア７及びビードフィラー９には、カーカス１１の他端部がタイヤ幅方向Ｗの内側から外側に折り返すように連結されている。

カーカス１１の外周面のクラウン領域には、トレッド部１３が設けられており、カーカス１１とトレッド部１３の間には、所謂たが効果を発揮する例えば２層のベルト１５が設けられている。また、カーカス１１の外側面におけるトレッド部１３と一方のビード部５の間及びトレッド部１３と他方のビード部５の間には、サイドウォール部１７がそれぞれ設けられている。更に、カーカス１１の内側面には、空気の漏れを防ぐインナーライナー１９が設けられており、このインナーライナーは、プチルゴムを主成分としたゴム材料により構成されている。

図２（ａ）（ｂ）に示すように、インナーライナー１９の表面（タイヤ内表面）には、トランスポンダ２１が取付られており、このトランスポンダ２１は、電子装置の一つであって、タイヤ内圧等を測定するために用いられるものである。また、トランスポンダ２１は、電子装置本体として箱型のトランスポンダ本体２３を備えており、このトランスポンダ本体２３は、樹脂により成型されてあって、種々の電子部品（図示省略）を内蔵している。更に、トランスポンダ本体２３の頭部には、係合ピン２５が設けられてあって、この係合ピン２５の先端側には、係合ピン２５の径より大きいボタン２７が設けられている。

次に、トランスポンダ２１をインナーライナー１９の表面（タイヤ内表面）に取付けるための取付パッチ２９について説明する。

図１（ａ）（ｂ）及び図２（ａ）（ｂ）に示すように、取付パッチ２９は、一対のパッチ接着部３１を備えており、各々のパッチ接着部３１の裏面は、インナーライナー１９の表面にそれぞれ接着可能である。そして、一対のパッチ接着部３１は、生タイヤ（空気入りタイヤ１として完成する前の未加硫のタイヤ）を加硫して所定の製品形状に成型するときに、インナーライナー１９の表面に架橋反応によって接着するようになっている。なお、一対のパッチ接着部３１は、分離することなく、一つのパッチ接着部にしても構わない。

各々のパッチ接着部３１の表面には、パッチ壁部３３がそれぞれ突出して一体形成されており、一対のパッチ壁部３３は、トランスポンダ２１の両方向（一方向及び他方向）の移動を規制するものである。また、各々のパッチ壁部３３は、プチルゴムを主成分としたゴム材料によりそれぞれ構成されている。そして、各々のパッチ壁部３３の壁面３３ｆは、一対のパッチ接着部３１をインナーライナー１９の表面に接着したときに、タイヤ幅方向Ｗに沿って略平行にそれぞれ延びるようになっている。

一対のパッチ壁部３３の間には、トランスポンダ本体２３の頭部を係止可能なパッチ連結部３５が掛け渡すように一体形成されており、このパッチ連結部３５には、係合ピン２５と係合可能な係合穴３７が形成されている。また、パッチ連結部３５は、プチルゴムを主成分としたゴム材料によりそれぞれ構成されている。なお、一方のパッチ壁部３３からパッチ連結部３５を経由して他方のパッチ壁部３３までは、補強繊維（図示省略）によって補強されることが望ましい。

ここで、前述のように、各々のパッチ接着部３１、各々のパッチ壁部３３、及びパッチ連結部３５、換言すれば、取付パッチ２９全体がプチルゴムを主成分としたゴム材料により構成されているが、プチルゴムを主成分としたゴム材料の代わりに、インナーライナー１９の構成材料の酸素透過性と同等以下の酸素透過性を有する別の材料により構成されても構わない。なお、インナーライナー１９の構成材料の酸素透過性と同等以下の酸素透過性を有する別の材料としては、２．５×１０⁻⁹ｃｍ^２／ｃｍＨｇ・ｓｅｃ以下の酸素透過率のゴム材料が望ましい。

また、取付パッチ２９全体がインナーライナー１９の構成材料の酸素透過性と同等以下の酸素透過性を有する材料により構成される代わりに、図３（ａ）（ｂ）に示すように、各々のパッチ接着部３１の表側、各々のパッチ壁部３３の表側、及びパッチ連結部３５の表側には、換言すれば、取付パッチ２９の表側には、インナーライナー１９の構成材料の酸素透過性と同等以下の酸素透過性を有する保護膜ＰＣがコーティングされるようにしても構わない。なお、保護膜ＰＣとしは、２．５×１０⁻⁹ｃｍ^２／ｃｍＨｇ・ｓｅｃ以下の酸素透過率の樹脂材料が望ましい。

続いて、本発明の実施形態の作用及び効果について説明する。

取付パッチ２９全体がインナーライナー１９の構成材料の酸素透過性と同等以下の酸素透過性を有する材料により構成されているため、又は取付パッチ２９の表側にインナーライナー１９の構成材料の酸素透過性と同等以下の酸素透過性を有する保護膜ＰＣがコーティングされているため、空気入りタイヤ１の内部に高圧空気を充填することによって、取付パッチ２９が高圧空気中の酸素に常時曝されても、取付パッチ２９の内部に酸素が透過することを十分に抑制できる。

また、パッチ連結部３５によってトランスポンダ本体２３の頭部を係止させる他に、パッチ連結部３５の係合穴３７と係合ピン２５を係合させることにより、トランスポンダ２１の位置ずれを抑えて、トランスポンダ２１の取付状態を安定させることができる。特に、一対のパッチ接着部３１をインナーライナー１９の表面に接着したときに、各々のパッチ壁部３３の壁面３３ｆがタイヤ幅方向Ｗに沿って略平行にそれぞれ延びるようになっているため、空気入りタイヤの走行中に、インナーライナー１９のタイヤ周方向Ｃの伸縮動作に伴う入力によってトランスポンダ２１にがたつきが生じることを抑えて、トランスポンダ２１の取付状態をより安定させることができる。

以上の如き、本発明の実施形態によれば、空気入りタイヤ１の内部に高圧空気を充填することによって、取付パッチ２９が高圧空気中の酸素に常時曝されても、取付パッチ２９の内部に酸素が透過することを十分に抑制できるため、取付パッチ２９の内部の酸化劣化を遅延することができ、取付パッチ２９の寿命を延ばすことができる。なお、空気入りタイヤ１を車両に装着した状態で、２万ｋｍ走行させて実車試験を行った場合において、取付パッチ２９の内部が酸化劣化していないことが目視により確認されている。

また、トランスポンダ２１の取付状態をより安定させることができるため、トランスポンダ２１自体の耐久性も向上させることができる。

なお、本発明は、前述の実施形態の説明に限るものではなく、次のように種々の態様で実施可能である。即ち、取付パッチ２９の代わりに、一対のパッチ壁部３３及びパッチ連結部３５を省略したシート状の取付パッチを用いて、このシート状の取付パッチがインナーライナー１９の構成材料の酸素透過性と同等以下の酸素透過性を有する材料により構成されるようにしたり、又はシート状の取付パッチの表側に保護膜ＰＣに相当する保護膜がコーティングされるようにしても構わない。

また、本発明に包含される権利範囲は、これらの実施形態に限定されないものである。

図１（ａ）は、インナーライナーに取付ける前の実施形態に係る取付パッチを示す図、図１（ｂ）は、図１（ａ）を上からみた図である。 図２（ａ）は、インナーライナーを取付けた状態の実施形態に係る取付パッチを示す図、図２（ｂ）は、図２（ａ）を上からみた図である。 図３（ａ）は、インナーライナーに取付ける前の実施形態の別態様に係る取付パッチを示す図、図３（ｂ）は、図３（ａ）を上からみた図である。 本発明の実施形態に係わる空気入りタイヤの部分断面図である。

符号の説明

１ 空気入りタイヤ
１９ インナーライナー
２１ トランスポンダ
２３ トランスポンダ本体
２５ 係合ピン
２９ 取付パッチ
３１ パッチ接着部
３３ パッチ壁部
３３ｆ 壁面
３５ パッチ連結部
３７ 係合穴
ＰＣ 保護膜

Claims (9)

1. 空気入りタイヤのタイヤ内表面に電子装置を取付けるための取付パッチにおいて、
   前記空気入りタイヤ内の空気に触れる部位のうちの少なくとも一部分の酸素透過性が前記空気入りタイヤにおけるインナーライナーの構成材料の酸素透過性と同等以下になっていることを特徴とする取付パッチ。
2. 空気入りタイヤのタイヤ内表面に電子装置を取付けるための取付パッチにおいて、
   前記空気入りタイヤにおけるインナーライナーの構成材料の酸素透過性と同等以下の酸素透過性を有するゴム材料により構成されていることを特徴とする取付パッチ。
3. 空気入りタイヤのタイヤ内表面に電子装置を取付けるための取付パッチにおいて、
   前記空気入りタイヤ内の空気に触れる部位のうちの少なくとも一部分に、前記空気入りタイヤにおけるインナーライナーの構成材料の酸素透過性と同等以下の酸素透過性を有する保護膜がコーティングされていることを特徴とする取付パッチ。
4. 裏面が前記タイヤ内表面に接着よって取付可能なパッチ接着部と、
   前記パッチ接着部の表面に突出して一体形成され、前記電子装置の両方向の移動を規制する一対のパッチ壁部と、
   一対の前記パッチ壁部の間にかけて掛け渡すように一体形成され、前記電子装置における電子装置本体の頭部を係止可能なパッチ連結部と、
   を具備したことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれかの１項に記載の取付パッチ。
5. 前記パッチ連結部に、前記電子装置本体における係合ピンと係合可能な係合穴が形成されたことを特徴とする請求項４に記載の取付パッチ。
6. 前記パッチ接着部がインナーライナーの表面に接着剤によって取付けられていることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の取付パッチ。
7. 各々の前記パッチ壁部の壁面がタイヤ幅方向に沿ってそれぞれ延びるようになっていることを特徴とする請求項６に記載の取付パッチ。
8. 前記タイヤ内表面に接着剤によって取付けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項の請求項に記載の取付パッチ。
9. 請求項６から請求項８のうちのいずれか１項に記載の取付パッチを具備したことを特徴とする空気入りタイヤ。