JP2011500441A - 装置のためのホルダを構成する部材及びかかる部材を有するタイヤ - Google Patents

Abstract

本発明は、装置（１４）のホルダを形成する部材（１０）において、それぞれ支承面（２４）及びタイヤ（１２）との連結面（２６）を形成する２つの互いに反対側の実質的に平行な表面（２４，２６）によって画定されたゴム塊状体（１６）を有し、塊状体（１６）が、連結面（２６）に形成されていて、塊状体（１６）に設けられる凹部（３０）を画定する開口部（２８）を有し、開口部は、連結面から外部に延びてはいない、部材（１０）に関する。

Description

本発明は、自動車用のタイヤの技術分野に関する。

より正確に言えば、本発明は、タイヤへの装置、特に電子装置、例えば圧力センサの取付けに関する。電子装置は、剛性であり、これをタイヤに直接取り付けることは推奨できない。というのは、走行中、特に変形時におけるタイヤの機械的挙動が阻害される恐れがあるからである。

したがって、先行技術において、特に欧州特許出願公開第１５４４００１（Ａ１）号明細書によれば、タイヤの表面に結合され、電子装置の支持体を構成するゴム部材を用いることが公知のやり方である。ゴム部材は「パッチ」と呼ばれることがある。

この部材は、剛性の装置と柔軟性のあるタイヤとの間の機械的移行部となり、その結果、剛性の装置は、タイヤの挙動を阻害しないようになっている。これは、電子装置とタイヤとの間に生じるメカニカルデカップリング（機械的切離し）と呼ばれることがある。

欧州特許出願公開第１５４４００１（Ａ１）号明細書

本発明の特定の目的は、良好なメカニカルデカップリングを可能にする部材であって、その結果として、タイヤの表面へのこの部材の組み付けの耐久性を良好にすることができる部材を提案することにある。

したがって、本発明の要旨は、装置の支持体を形成する部材において、それぞれ支持面及びタイヤに連結可能な表面を形成する２つの実質的に平行な互いに反対側の表面によって境界づけられたゴム塊状体を有し、塊状体は、連結面に設けられていて、塊状体に設けられる凹部を境界づける開口部を有し、開口部は、連結面の外部に通じていないことを特徴とする部材にある。

好ましくは、支持面は、開口部の表面と少なくとも部分的に整列して延びる。

かかる装置は、支持面と接触状態にあるので、ゴムの塊状体を補剛し、特に、支持面と整列状態に位置する塊状体の部分を補剛する。凹部が設けられているので、この装置により補剛される塊状体の一部分は、タイヤと接触状態にはない。したがって、開口部の表面と整列状態に位置する装置の部分は、タイヤに対して直接的な機械的影響を及ぼさない。この結果、本発明の部材の凹部は、装置とタイヤとの間のメカニカルデカップリングを向上させる。

開口部が連結面の外部にほんの僅かしか通じていないということにより、塊状体とタイヤとの間の接触面が制限され、かくして、部材が優れた耐久性を保持することが可能である。凹部が設けられていることにより部材の重量が制限されるという利点も又得られ、それにより、乗用車に適した部材及び装置の場合、組立体の重量を１０グラム（ｇ）未満とすることができる。かくして、方位角を気にすることなく、組立体をタイヤの表面上に配置することが可能である。というのは、タイヤ・ホイール組立体のユニフォーミティに対する影響が事実上ないからである。

本発明の部材は、次の特徴のうちの１つ又は２つ以上更に有するのが良い。

‐連結面上への支持面の正投影像が、連結面に設けられた開口部と実質的に合致する。したがって、装置とタイヤとの間のデカップリングは、優れている。というのは、この装置は、タイヤに対して直接的な機械的影響を及ぼさないからである。

‐凹部の深さと２つの表面、支持面及び連結面相互間の距離の比が、１／４〜１／２、好ましくは実質的に３／８に等しい。この比が小さすぎる場合、凹部の表面がタイヤの表面を擦る恐れがあり、この比が大きすぎる場合、部材は、可撓性が高くなりすぎて走行中に共振を起こす場合があり、これにより、この部材の耐久性が極めて劇的に制限される。

‐開口部の表面積と連結面と接触状態にあるゴム塊状体の表面積の比が、０．１５〜０．３０である。この比が０．１５未満である場合、凹部と関連したメカニカルデカップリングは不十分になり、この比が大きすぎる場合、タイヤとの接触表面積は、高い走行速度での良好な耐久性を保持するのに不十分になる。

‐部材は、ゴム塊状体に設けられていて、支持面と凹部の底部の両方に通じるチャネルを有する。このチャネルにより、本装置を支持面上に正確に位置決めすることが可能である。また、このチャネルにより、空気凹部内に取り込まれるのを阻止することにより部材をタイヤに結合しやすくなる。最後に、このチャネルは、装置に設けられている類似のチャネルと協働することにより凹部とタイヤ内部の空気との間の流体結合を可能にする。したがって、タイヤの圧力又は温度の変動によっては、タイヤの内部と凹部の内部の圧力差が生じることがなく、かかる圧力差は、部材の変形の原因である。

‐部材の周縁部が、互いに反対側の表面の接合面により境界づけられ、互いに反対側の表面は、９°〜１５°、好ましくは１０°〜１２°の角度をなしてこれの接合面に向かって収斂している。部材の境界部の角度は、タイヤへの部材の取付けが長持ちするようにする上で考慮に入れるべき重要なパラメータである。具体的に説明するとこの角度が９°未満である場合、部材の周縁部を正確に平べったくすることが困難なので折り目が部材の境界部に見える場合がある。この角度が１５°を超える場合、部材の周縁部は剛性が高くなりすぎ、その結果、かかる周縁部は、タイヤの表面に対して大きすぎる応力を生じさせると共に走行中に亀裂又は剥離を生じさせるようになる。

‐周縁部の接合面は、実質的に接合線である。

‐周縁部の接合面は、連結面に垂直であり、高さが０．１〜０．２ｍｍである。

‐周縁部は、接合面と同一の厚さの実質的に長方形の断面をしていて、外方に０〜１．５ｍｍ延びるコードを更に含む。

‐部材は、部材の周縁部と整列関係をなしてオーバーラップすることなく、連結面上に配置された連結ゴムの層を更に含む。

本発明の別の要旨は、上述した部材を有するタイヤにある。

本発明の内容は、一例として与えられるに過ぎず、添付の図面を参照して行える以下の説明を読むと良好に理解されよう。

本発明の部材の斜視図である。 図１の部材のＩＩ‐ＩＩ線矢視断面図である。 図１の部材がタイヤに取り付けられ、これが装置を支持した場合におけるかかる部材の断面図である。 部材の周縁部の一形態の拡大断面図である。 部材の周縁部の別の形態の拡大断面図である。 部材の周縁部の別の形態の拡大断面図である。

ゴム又はゴム混合物の「弾性率」という用語は、１０％変形伸び率（単に１０％伸び率）且つ周囲温度又は指定された温度における割線モジュラスであると理解されるべきであり、測定は、最高１０％変形率までの最初の許容サイクル後に行われ、次の通りであり、即ち、

上式において、ｅ₁₀は、０．１に等しく、上式において、Ｅ₁₀は、１０％変形伸び率における割線モジュラスであり、Ｆ₁₀は、１０％伸び率における伸長力であり、Ｓ₀は、試験片の初期断面積であり、Ｓは、伸長変形度ｅにおける試験片の断面であり、ゴム材料の場合、Ｓ＝Ｓ₀／（１＋ε）であり、ｅ₁₀は、１０％における伸長変形率である。

図は、乗用車に適した本発明の部材の一例を示している。この部材は、全体が参照符号１０で示されており、タイヤ１２に装着されて装置１４の支持体となるよう構成されている。この装置１４は、種々の形式のものであって良く、例えば電子式（圧力センサ、温度センサなど）機械式又は他の形式のものである。

部材１０は、ゴム塊状体１６を有し、このゴム塊状体は、図３に示されているように、部材１４を支持する部分１８及びタイヤ１２と接触可能な部分２０を有している。部分１８，２０は、一体に作られており、これらを分けていることは、想像上のことである。ゴム塊状体１６は成形によって得られる。

部材１０は、好ましくはタイヤの内部の表面上に取り付けられるよう設計されている。図３では、部材１０は、タイヤ１２の内側密封ゴム２２に取り付けられている。内側ゴム２２は、部材１０の連結部分２０に連結可能な相補部分を形成する。

ゴム塊状体１６は、部材１４を支持する表面２４によって境界づけられ、表面２４は、支持面１８の上面により構成されている。支持面２４の寸法は、約１５ミリメートル×１２ミリメートル（ｍｍ）である。支持面より支持された装置１４は、図３に示されているように支持面２４の寸法よりも大きな寸法を有するのが良い。

ゴム塊状体１６は又、支持面２４と反対側に位置していて、この支持面に実質的に平行なタイヤ１２に連結可能な表面２６によって境界づけられている。連結面２６は、部材１０の連結部分２０の下面によって構成されている。連結面２６の寸法は約４０ｍｍ×３２ｍｍである。

２つの表面２４，２６は、実質的に平たんであり、互いに約４ｍｍの間隔を置いて位置している。

部材１０は、連結面２６に設けられていて、塊状体１６に設けられる凹部３０を境界づける開口部２８を有している。開口部２８は、図２では破線で表されている。凹部３０の深さは、約１．５ｍｍである。

注目されるように、塊状体１６に凹部３０が設けられているので、互いに反対側の表面２４，２６に実質的に平行な塊状体１６の少なくとも１つの想像上の断面平面が存在し、塊状体１６の断面は、全体として環状の形をしている。

塊状体１６は、支持面２４が開口部２８の表面と少なくとも部分的に整列関係を延びるよう形成されている。換言すると、連結面２６上への表面２４の正投影像は、開口部２８の表面を境界づける。

図２に示されている例では、投影線３６により表されている連結面２６上への支持面２４の正投影像は、開口部２８に実質的に一致している。

凹部３０が設けられているので、連結面２４と整列状態に位置し、従って、装置１４が設けられていることによって剛性になっている塊状体１６の部分は、タイヤ１２の内側ゴム２２と接触状態にはない。

支持部分１８は、支持部分１８の周囲に連携された材料の橋渡し部３８により連結部分２０に連結されている。これら材料橋渡し部３８は、非常に厚いわけではなく、例えば厚さは４ｍｍであり、従って、これら材料橋渡し部は、可撓性であり、特にタイヤ１２の変形又は装置１４の振動の場合に２つの部分１８，２０の相対温度を可能にするようになっている。これにより、タイヤ１２と装置１４との間のメカニカルデカップリングを一段と向上させることができる。

ゴム塊状体は、オプションとして、塊状体１６の支持部分１８に設けられていて、一方の側が支持面２４に通じ、他方の側が凹部３０の底部に通じるチャネル３２を更に有している。このチャネルにより、装置１４を支持面２４上に正確に位置決めすることができる。又、このチャネルにより、凹部３０内への空気の取り込みを回避しながら部材１０をタイヤにくっつけるのが容易になる。最後に、かかるチャネルは、装置に設けられている類似のチャネルと協働することにより凹部とタイヤ内部の空気との間の流体結合を可能にする。したがって、タイヤの圧力又は温度の変動によっては、タイヤの内部と凹部の内部の圧力差が生じることがなく、かかる圧力差は、部材の変形の原因である。塊状体１６の連結部分２０を形成するために用いられるゴムは、１０％伸び率における

弾性率がタイヤ１２の１０％伸び率における弾性率にせいぜい等しいゴムである。換言すると、連結部分２０は、内側ゴム２２によりも柔軟性が高い。一例として、タイヤの内側ゴム２２の１０％伸び率における弾性率が６５℃で２．２ＭＰａに等しい場合、部材１０を製造するためには、ゴムは、弾性率が６５℃においてせいぜい２．２ＭＰａに等しいように選択されるべきである。組立体の良好な耐久性を得るためには、部材のゴムの弾性率は、走行中におけるタイヤの温度範囲全体にわたり、例えば、０℃〜８０℃においてこの限度値に適合すべきである。用いられるゴムは、天然であっても良く、合成であっても良い。

部材１０の連結部分２０は連結面２６と連結部分２０の上面４２との間の接合線４１によって境界づけられた周縁部４０を有する。製造目的のため、特に、成形中におけるガス抜きを容易にするため、接合線４１の厚さは、ゼロではなく、非常に薄い物であるのが良く、０．１〜０．２ｍｍのオーダである。この場合、この接合線は、接合面４１と呼ばれる。２つの表面２６，４２は、接合線４１に向かって収斂し、接合線４１の近くでは、これら表面は互いに９°〜１５°、好ましくは１０°〜１２°の角度を成す。

図３に示されているように、部材１０は、部材１０の連結面２６と内側ゴム２２との間に挿入された連結材料４４によってタイヤ１２に固定されている。この連結層４４は、連結面２６の長さ全体にわたって延びるが、突き出てはいない。すると、連結層４４は周縁部４１と面一をなしている。

好ましくは、２つの表面２６，４２相互間の角度は、接合線４１から最大約７ｍｍの距離ｄにわたって延びる周縁部４０のゾーンでは１０°〜１２°である。

図４〜図６は、周縁４０の３つの実施形態の拡大断面図である。

図４では、２つの表面２６，４２は、接合線４１、即ち、厚さがゼロの接合面４１を形成するよう互いに結合している。

図５では、周縁部４０は、表面２６に垂直であり、厚さａが０．１〜０．２ｍｍのオーダの接合面４１によって境界づけられている。

図６では、周縁部４０は、断面が長方形であり０（図５に示されている）〜１．５ｍｍの距離ｌにわたって延びるコード４７を示している。

このコード４７及び接合面４１が設けられていることにより、部材を製造するための金型をガス抜きするのが容易になる。又、例えば他の場所にベントを用い図４に示されているような幾何学的形状を保つことが可能である。

図４〜図６は又、連結面２６に当てて配置された連結ゴムの層４４を示しており、この層４４の厚さｂは、０．３ｍｍのオーダのものである。この連結ゴム層は、コード接合面又は接合線を越えることなく、周縁部で終端している。

最後に本発明は、上述の例には限定されない。というのは、例えば、装置の支持部分について、全ての幾何学的形状を用いると共に塊状体１６に設けられた複数の凹部を用いることが可能だからである。

Claims (12)

1. 装置（１４）の支持体を形成する部材（１０）において、それぞれ支持面（２４）及びタイヤ（１２）に連結可能な表面（２６）を形成する２つの実質的に平行な互いに反対側の表面（２４，２６）によって境界づけられたゴム塊状体（１６）を有し、前記塊状体（１６）は、前記連結面（２６）に設けられていて、前記塊状体（１６）に設けられる凹部（３０）を境界づける開口部（２８）を有し、前記開口部は、前記連結面の外部に通じていない、部材（１０）。
2. 前記支持面（２４）は、前記開口部（２８）の表面と少なくとも部分的に整列して延びている、請求項１記載の部材（１０）。
3. 前記連結面（２６）上への前記支持面（２４）の正投影像が、前記連結面（２６）に設けられた前記開口部（２８）と実質的に合致する、請求項１又は２記載の部材（１０）。
4. 前記凹部（３０）の深さと前記２つの表面、前記支持面（２４）及び前記連結面（２６）相互間の距離の比が、１／４〜１／２、好ましくは実質的に３／８に等しい、請求項１〜３のうちいずれか一に記載の部材（１０）。
5. 前記開口部（２８）の表面積と前記連結面と接触状態にある前記ゴム塊状体の表面積の比が、０．１５〜０．３０である、請求項１〜４のうちいずれか一に記載の部材（１０）。
6. 前記ゴム塊状体（１６）に設けられていて、前記支持面（２４）と前記凹部（３０）の底部の両方に通じるチャネル（３２）を有する、請求項１〜５のうちいずれか一に記載の部材（１０）。
7. 前記部材（１０）の周縁部（４０）が、互いに反対側の表面（２６，４２）の接合面（４１）により境界づけられ、前記互いに反対側の表面（２６，４２）は、９°〜１５°、好ましくは１０°〜１２°の角度（α）をなしてこれの接合面（４１）に向かって収斂している、請求項１〜６のうちいずれか一に記載の部材（１０）。
8. 前記周縁部（４０）の前記接合面（４１）は、実質的に接合線である、請求項７記載の部材（１０）。
9. 前記周縁部（４０）の前記接合面（４１）は、前記連結面（２６）に垂直であり、高さが０．１〜０．２ｍｍである、請求項７記載の部材（１０）。
10. 前記周縁部は、前記接合面と同一の厚さの実質的に長方形の断面をしていて、外方に０〜１．５ｍｍ延びるコードを更に含む、請求項９記載の部材（１０）。
11. 前記部材は、前記部材の前記周縁部と整列関係をなしてオーバーラップすることなく、前記連結面上に配置された連結ゴムの層を更に含む、請求項１〜１０のうちいずれか一に記載の部材（１０）。
12. 請求項１〜１１のうちいずれか一に記載の部材（１０）を有するタイヤ（１２）。

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