JP2018502007A - 電子機器パッケージをタイヤに取り付けるためのアセンブリ - Google Patents

Abstract

電子機器パッケージをタイヤの内部に装着するためのアセンブリは、電子機器パッケージを受容するように構成されたキャリッジを含む。アセンブリは、第１の側部及び第２の側部を有する取付デバイスも含む。取付デバイスの第１の側部は、タイヤの内部に永久的に固着される。取付デバイスの第２の側部は、取付構造を有する。取付構造は、キャリッジを受容して、確実な係止された接続を形成するように構成されている。【選択図】図８

Description

本開示は、電子機器パッケージをタイヤの内部に取り付けるためのアセンブリに関する。より具体的には、本開示は、タイヤの内面に固着された取付デバイスに電子機器パッケージを着脱可能に取り付けるためのアセンブリに関する。

装着デバイスは、タイヤに、具体的には、タイヤのインナーライナーに物体を取り付けるために使用される。１つの用途は、無線自動識別（「ＲＦＩＤ」）タグ又はチップをタイヤのインナーライナーに取り付けることである。別の用途は、感圧デバイス又は感温デバイスをタイヤのインナーライナーに固定することである。フック・ループ式ファスナー、ねじ式接続部、締め金、ピン、及びスナップ嵌め構造を含む様々な締結具を使用して、物体を装着デバイスに接続する。

一実施形態では、電子機器パッケージをタイヤの内部に装着するためのアセンブリは、電子機器パッケージを受容するように構成されたキャリッジを含む。アセンブリは、第１の側部及び第２の側部を有する取付デバイスも含む。取付デバイスの第１の側部は、タイヤの内部に永久的に固着される。取付デバイスの第２の側部は、取付構造を有する。取付構造は、キャリッジを受容して、確実な係止された接続を形成するように構成されている。

別の実施形態では、電子機器パッケージをタイヤに取り付けるためのアセンブリは、電子機器パッケージを受容するためのキャリッジを含む。キャリッジの底部は、複数の貫通孔を有する。アセンブリは、第１の側部及び第２の側部を有するクリップ構成要素も含む。クリップ構成要素の第１の側部は、複数の突出クリップを有し、クリップ構成要素の第２の側部は、タイヤの内壁に固着されるように構成されている。クリップ構成要素の複数の突出クリップは、キャリッジに位置する複数の貫通孔と嵌合して、キャリッジをクリップ構成要素に着脱可能に固着する。

更に別の実施形態では、構成要素をタイヤの内部に装着するためのアセンブリは、第１の側部及び第２の側部を有するクリップを含む。クリップの第１の側部は、タイヤの内部に固着され、クリップの第２の側部は、そこから突出する複数のサイドウォールを有する。各サイドウォールは、フランジを有する。フランジの間に構成要素を着脱可能に受容するように構成されたそれクリップの第２の側部。

添付の図面では、以下に提供される詳細な説明と共に、特許請求される本発明の例示的実施形態を説明する構造が図示される。同様の要素は、同一の参照番号で識別される。単一の構成要素として示される要素は、複数の構成要素に置き換えられてもよく、複数の構成要素として示される要素は、単一の構成要素に置き換えられてもよいことが理解されるべきである。図面は正確な縮尺ではなく、特定の要素の比率が実例のために誇張されている場合がある。
電子機器パッケージを保持するためのキャリッジの一実施形態の斜視図である。 図１に示すキャリッジの上面図である。 図１のキャリッジと共に使用することができる電子機器パッケージの斜視図である。 図１のキャリッジ内に装着されようとしている、図３の電子機器パッケージの斜視図である。 取付デバイスの第１の実施形態により適所に保持された図１のキャリッジの前面図である。 係止クリップ及び係止リングを含む、キャリッジの別の実施形態の斜視図である。 図６に示す係止クリップの上面図である。 図７Ａの係止クリップと共に使用するための係止リングの上面図である。 複数のマッシュルーム様クリップを含む、取付デバイスの別の代替的な実施形態の断面図である。

以下は、本明細書で用いられる選択された用語の定義を含む。これらの定義は、用語の範囲内に入り、実装のために使用され得る構成要素の様々な例又は形態を含む。例は、制限的であることを意図していない。用語の単数形及び複数形は、いずれも定義の範囲内であってよい。

「軸方向の」及び「軸方向に」は、タイヤの回転軸と平行する方向を指す。

「赤道面」は、タイヤの回転軸に対して垂直であり、タイヤのトレッドの中心部を通過する平面を指す。

「径方向の」及び「径方向に」は、タイヤの回転軸に対して垂直である方向を指す。

「サイドウォール」は、トレッドとビードとの間のタイヤの部分を指す。

「トレッド」は、標準的な膨張度及び負荷において、道路又は地面と接触するタイヤの部分を指す。

本明細書では、方向は、タイヤの回転軸を基準にして述べられる。用語「上向きの」及び「上向きに」は、タイヤのトレッドに向かう一般方向を指し、「下向きの」及び「下向きに」は、タイヤの回転軸に向かう一般方向を指す。したがって、「上部の」及び「下部の」又は「頂部の」及び「底部の」など相対的な方向用語が要素に関連して使用されるとき、「上部の」又は「頂部の」要素は、「下部」又は「底部」の要素よりもトレッドに近い位置に離間配置される。加えて、「上」又は「下」など相対的な方向用語が要素に関連して使用されるとき、別の要素の「上」にある要素は、他の要素よりもトレッドに近い。

用語「内側の」及び「内側に」は、タイヤの赤道面に向かう一般方向を指し、「外側の」及び「外側に」は、タイヤの赤道面から離れ、タイヤのサイドウォールに向かう一般方向を指す。したがって、「内部」及び「外部」など相対的な方向用語が要素と関連して使用されるとき、「内部」要素は、「外部」要素よりもタイヤの赤道面の近くに離間配置される。

図１は、電子機器パッケージのためのキャリッジ１００の斜視図を示す。この実施形態では、キャリッジ１００は、略矩形であり、１つの端部１１０に矩形の突出部を有する。キャリッジ１００は、矩形基部１３０の外周の周りに矩形のサイドウォール１２０を有する。貫通孔１４０は、矩形基部１３０に位置する。キャリッジは、電子機器パッケージを受容するような寸法であり、電子機器パッケージは、ピン１３５により適所に固定され得る。ひとたびキャリッジ１００に固定されると、電子機器パッケージは、タイヤが動作している間、固着されたままになる。他の実施形態では、キャリッジは、いかなる貫通孔も含まないことがある。他の代替的な実施形態では、キャリッジ及びキャリッジ構成要素は、楕円、円、又は任意の幾何学的形状として形作られてもよい。

図２は、キャリッジ１００及び貫通孔１４０の上面図を示す。この図ではキャリッジ１００は１３個の孔を有するが、代替的な実施形態では任意の数の貫通孔が含まれてもよい。キャリッジ１００は、高密度ポリエチレン（「ＨＤＰＥ」）、低密度ポリエチレン（「ＬＤＰＥ」）、熱可塑性ポリウレタン（「ＴＰＵ」）、熱可塑性エラストマー（「ＴＰＥ」）、ナイロン、又は任意の他のポリマー材料を含む、様々な材料から作製することができる。

図３は、キャリッジ１００と共に使用することができる電子機器パッケージ１５０の一実施形態を示す。この電子機器パッケージは、タイヤ性能特性を監視し、そのデータを遠隔地にリレーすることができる様々なセンサ及び通信構成要素を収容する硬質な外殻を備える。一実施形態では、電子機器パッケージ１５０は、ＲＦＩＤタグである。電子機器パッケージはまた、タイヤの内部温度を測定するためのセンサと、無線周波送信機などの送信機デバイスと、を含んでもよい。ある代替的な実施形態では、電子機器パッケージは、タイヤの内圧を測定するためのセンサと、送信機デバイスと、を含む。別の代替的な実施形態では、電子機器パッケージは、タイヤの内部温度及び内圧の両方を測定するための１つ又は２つ以上のセンサ、並びに送信機デバイスを含む。他の代替的な実施形態では、電子機器パッケージは、加速度計、応力ゲージ、歪みゲージ、タイヤの回転数を計数するためのセンサ、タイヤ材料の温度を測定するための温度センサ、トレッド深さを測定するためのセンサ、又は任意の他の既知のセンサを含んでもよい。電子機器パッケージはまた、識別情報を含んでもよい。

電子機器パッケージ１５０は、第１の端部の底部に位置する第１のタブ１６０、及び第２の端部の底部に位置する第２のタブ１７０を更に含む。第１のタブ１６０及び第２のタブ１７０はそれぞれ、水平貫通孔１８０及び１９０をそれぞれ含む。

図４は、キャリッジ１００に装着されようとしている電子機器パッケージ１５０を図示する。当初、電子機器パッケージの第１のタブ１６０は、キャリッジ１００の矩形突出部１１０に嵌まっている。次いで、第２のタブ１８０をキャリッジの貫通孔に位置合わせし、ピン１３５をキャリッジの貫通孔及び第２のタブの貫通孔１９０の両方に挿入する。このようにして、電子機器パッケージをキャリッジ１００に固定する。

代替的な実施形態（図示せず）では、電子機器パッケージは、他の手段によりキャリッジに固定することができる。例えば、電子機器パッケージは、スナップイン接続、バックル、クランプ、磁石、紐、ストラップ、又は任意の他の機械的接続若しくは電気的接続によりキャリッジに固定されてもよい。

図５は、取付デバイスの一実施形態に固定されたキャリッジ１００の前面図を示す。この実施形態では、取付デバイスは、クリップ構成要素３００である。クリップ構成要素３００は、タイヤ（図示せず）の内面に固着された基部３１０を有する。クリップ構成要素３００は、基部３１０の両側から延在する１対のサイドウォール３２０を更に含み、各サイドウォール３２０は、突出するフランジ３３０を有する。この実施形態では、フランジ３３０は、クリップ構成要素３００のサイドウォール３２０に垂直に延在し、各フランジ３３０は、サイドウォール３２０に平行に延在するタブ３４０を含む。他の実施形態（図示せず）では、３つ以上のサイドウォール、フランジ、及び／又はタブが使用されてもよく、クリップ構成要素３００の３つ以上の側部から延在してもよい。

この実施形態のタブ３４０は、鉤形状であり、キャリッジ３００がサイドウォール３２０の間に受容されるとき、キャリッジ３００の周りをスナップ嵌めする。この実施形態のサイドウォール３２０、フランジ３３０、及びタブ３４０は、ある程度の弾性を有し、キャリッジ１００の出入りを可能にする。ユーザーがキャリッジをクリップ構成要素３００内に挿入することを希望するとき、サイドウォール３２０、フランジ３３０、及びタブ３４０は、キャリッジ１００のための隙間を与えるために手で引き離すことができる。ひとたびキャリッジ１００が位置決めされると、フランジ３３０及びタブ３４０は、放されて図５に示す位置に戻り、それによりキャリッジ１００をクリップ構成要素３００に固定する。代替的な実施形態（図示せず）では、クランプデバイス、係止ピン、ねじ、又は任意の他の種類の締結具などの、他の構造を使用して、タブの代わりにキャリッジを固定してもよい。

一実施形態では、クリップ構成要素３００は、二重硬化セメント又は二重硬化ゴムを使用して、硬化済みタイヤの内部に固着されてもよい。他の実施形態では、他のセメント、ゴム、又は接着剤を使用して、クリップ構成要素３００をタイヤの内部に接合してもよい。ある代替的な実施形態では、クリップ構成要素３００は、硬化プロセス中にタイヤ内部の表面に硬化されてもよい。更なる代替的な実施形態では、クリップ構成要素は、タイヤ内部及びクリップ構成要素の両方に固着された機械的締結具又は磁石を使用して、タイヤ内部の表面に固着されてもよい。

クリップ構成要素３００は、設計者により選択された固着位置でタイヤの内部に固着されてもよい。固着位置は、特定のタイヤのタイプの特性に基づいて選択することができる。例えば、タイヤは、タイヤの動作中、様々な場所での、応力、歪み、振動、温度、及び他の特徴を判定するために試験され得る。最小限の応力及び歪みを有する場所が所望の固着位置であり得るが、それは、かかる場所が、装着装置にかかる応力を最小化することとなるからである。あるいは、最大の応力及び歪みを有する場所が所望の固着位置であり得るが、それは、動作条件が厳しすぎる条件において不合格に最もなりやすい場所でタイヤを監視したいとオペレータが所望し得るからである。他の所望の固着位置が当業者には明らかであり、タイヤ、電子デバイス、又は装着装置に対して損傷を与えることなく、電子デバイスが信号を受信機に送信することができる固着位置が挙げられるだろう。ベルト区域における固着場所は、ベルトが送信を干渉しないという条件において所望の場所であってもよい。

図６は、取付デバイスの代替的な実施形態及び代替的なキャリッジ４００の斜視図である。この実施形態では、取付デバイスは、キャリッジ４００から下向きに延在する円筒形の係止クリップ４１０、及びタイヤの内面に固定された取付デバイスから上向きに延在する対応する円筒形の係止リング４２０を含む。係止クリップ４１０と係止リング４２０は、互いに係合されると、共同で、確実な係止された接続を形成する。この実施形態のキャリッジ４００は、図１のキャリッジ１００と同様に形作られるが、代替的な実施形態（図示せず）では任意の他の幾何学的形状をとることができる。

係止クリップ４１０は、キャリッジ４００に固着されるが、別個の部品として固着されてもよく、又はキャリッジ４００と一体形成されてもよい。係止リング４２０は、接着剤、磁石、又は他の機械的接続によりタイヤの内面に固着することができる取付デバイスの部分である。更に、係止リング４２０は、タイヤと共に硬化させて、係止リング４２０とタイヤの内面の間の一体的接続を形成することができる。

係止クリップ４１０は、係止リング４２０の２つのランプ部４４０ａ及び４４０ｂに対応する２つのランプ部４３０ａ及び４３０ｂを含む。ランプ部４３０ａ及び４３０ｂがそれぞれ４４０ａ及び４４０ｂと位置合わせされるように、係止クリップ４１０は、係止リング４２０に嵌るような寸法である。係止クリップ４１０が回転されると、ランプ部は、互いに係合して、係止クリップ４１０と係止リング４２０の間の係止接続を構築する。

この実施形態のランプ部は、係止クリップ及び係止リングのそれぞれの外周の約２５％をそれぞれ個別にカバーする。これは、係止クリップを係止リングに係止するための９０°の回転に対応する。代替的な実施形態では、ランプ部は、係止クリップ及び係止リングのそれぞれの外周をより多く又はより少なくカバーしてもよく、これにより、係止クリップを０〜３６０度の任意の量回転させて係止接続を形成することができる。

代替的な実施形態（図示せず）では、係止クリップ及び係止リングは、ランプ部をより多く又はより少なく含んでもよく、ランプ部を含まなくてもよい。ランプ部を使用しない実施形態では、タブ及びスロット又はバネ負荷ピンなどの代替的な構造を実装して係止接続を構築することができる。

別の代替的な実施形態（図示せず）では、係止クリップ及び係止リングのうちの一方は、それぞれのランプ部の端部にタブを含んでもよく、係止クリップ及び係止リングのうちの他方は、対応するランプ部の端部にタブを受容するように構成された陥凹部を含んでもよい。これらのタブは、係止クリップが係止リングと共に回転されると、陥凹部に嵌まり、確実な係止接続を形成する。

更に他の代替的な実施形態では、係止クリップ及び係止リングは、円筒形ではなく、任意の多角形又は非多角形の形状をとることができる。

図８の実施形態は、複数のクリップ５２０を利用してキャリッジ５００を固定する代替的な取付デバイス５１０を図示する。この実施形態のキャリッジ５００は、図１のキャリッジ１００に実質的に似ているが、任意の幾何学的形状をとることができる。この実施形態では、複数のクリップ５２０が、キャリッジ５００に位置する複数の孔を通して嵌まり、確実な接続を提供する。この実施形態のクリップ５２０は、マッシュルーム形状のクリップであり、それぞれ、クリップの直径沿いの切り抜き部分を含み、キャリッジ５００内の孔を通して嵌るように内向きに弾性屈曲され得る２つの突出フランジ５３０を有する。タブ５４０は、フランジ５３０の頂部に位置し、フランジが内向きに屈曲されるとキャリッジ５００内の孔を通して嵌るようなサイズである。ひとたびクリップ５２０が孔を通して嵌ると、それらは放すことができ、図８に示す状態に戻る。この状態のとき、単一のクリップ５２０の各タブ５４０間の距離はキャリッジ孔の直径よりも大きく、そのため、クリップ５２０がユーザーによって内向きに屈曲されない限り、キャリッジ５００を取付デバイス５１０から取り外すことはできない。

クリップ５２０がキャリッジ５００と係合しているとき、タブ５４０の底部とキャリッジ５００の下面の頂部との間に空隙Ｇが形成される。キャリッジ５００の孔は、クリップ５３０よりも大きい直径を有し、キャリッジ５００と取付デバイス５１０の間に遊びを生じさせる。しかしながら、キャリッジ５００の孔は、タブ５４０間の距離よりも小さい直径を有し、そのため、フランジ５２０を手で屈曲させることなしにキャリッジ５００を取付デバイス５１０から取り外すことはできない。

代替的な実施形態では、タブ５４０の底部とキャリッジの下面の頂部との間に空隙はなく、そのため、Ｇ＝０である。更なる代替的な実施形態では、クリップ５２０は、マッシュルームクリップの代わりに異なる形態をとってもよい。例えば、クリップは、片側マッシュルーム型クリップ、ピン、ラグボルト型締結具、又は他の締結具であってもよい。

用語「含む（includes）」又は「含むこと（including）」が、本明細書又は特許請求の範囲において使用される限り、用語「含む（comprising）」は、特許請求の範囲で移行句として用いられる際の解釈と同様に包含的であることが意図されている。更に、用語「又は（or）」が用いられる限り（例えば、Ａ又はＢ）、「Ａ若しくはＢ、又は両方とも」を意味することが意図されている。本出願人らが「両方ではなくＡ又はＢの一方のみ」を示すことを意図する場合、用語「両方ではなくＡ又はＢの一方のみ」が用いられることになる。したがって、本明細書における用語「又は」の使用は、排他的ではなく、包含的である。Ｂｒｙａｎ Ａ．Ｇａｒｎｅｒ、Ａ Ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙ ｏｆ Ｍｏｄｅｒｎ Ｌｅｇａｌ Ｕｓａｇｅ ６２４（１９９５年、第２版）を参照されたい。また、用語「中に（in）」又は「中へ（into）」が、本明細書又は特許請求の範囲において使用される限り、「上に（on）」又は「上へ（onto）」を更に意味することが意図されている。更に、用語「接続する（connect）」が本明細書又は特許請求の範囲において使用される限り、「直接〜に接続する（directly connected to）」だけではなく、別の構成要素を介して接続するなど「間接的に〜に接続する（indirectly connected to）」も意味することが意図されている。

本開示はその実施形態の記述によって例解され、実施形態は相当に詳細に説明されたが、添付の特許請求の範囲の範囲をこのような詳細に制限するか、又はいかなる形でも限定することは、出願人らの本意ではない。更なる利点及び改良が、当業者には容易に明らかとなるであろう。したがって、そのより広域な態様における本開示は、示され説明される、特定の詳細、代表的な装置及び方法、並びに例示の実施例に限定されない。このため、このような詳細からの逸脱が、出願人の一般的な発明概念の趣旨又は範囲から逸脱することなく、なされ得る。

Claims (20)

1. 電子機器パッケージをタイヤの内部に装着するためのアセンブリであって、
   電子機器パッケージを受容するように構成されたキャリッジと、
   第１の側部及び第２の側部を有する取付デバイスと、
   前記タイヤの前記内部に永久的に固着された前記取付デバイスの第１の側部と、
   取付構造を有する前記取付デバイスの第２の側部と、を備え、
   前記取付構造が、前記キャリッジを受容して、確実な係止された接続を形成するように構成されている、アセンブリ。
2. 前記取付構造が、係止クリップである、請求項１に記載のアセンブリ。
3. 前記キャリッジが、前記係止クリップと嵌合するように構成された係止リングを更に含む、請求項２に記載のアセンブリ。
4. 前記係止クリップが、前記係止クリップを前記係止リング内で回転させることにより前記係止リングと嵌合するように構成されている、請求項３に記載のアセンブリ。
5. 前記係止リング及び前記係止クリップがそれぞれ、ランプ状要素を含んでいる、請求項３に記載のアセンブリ。
6. 前記取付構造及び前記キャリッジのうちの一方が、タブを含み、前記取付構造及び前記キャリッジのうちの他方が、前記タブを受容するようなサイズの対応する陥凹部を含んでいる、請求項１に記載のアセンブリ。
7. 前記取付デバイスが、クリップであり、前記取付構造が、前記キャリッジを受容するように構成された複数のフランジ及び複数のタブを有する複数のサイドウォールを含む、請求項１に記載のアセンブリ。
8. 電子機器パッケージを更に含み、
   前記キャリッジが、貫通孔を含み、
   前記電子機器パッケージが、貫通孔を含み、
   前記電子機器パッケージが、前記キャリッジの前記貫通孔及び前記電子機器パッケージの前記貫通孔を貫通して延在するピンを介して前記キャリッジに固着されている、請求項１に記載のアセンブリ。
9. 電子機器パッケージをタイヤに取り付けるためのアセンブリであって、
   電子機器パッケージを受容するためのキャリッジであって、
   前記キャリッジの底部が複数の貫通孔を有する、キャリッジと、
   第１の側部及び第２の側部を有するクリップ構成要素であって、
   前記クリップ構成要素の第１の側部が、複数の突出クリップを有し、
   前記クリップ構成要素の第２の側部が、前記タイヤの内壁に固着されるように構成され、
   前記クリップ構成要素の前記複数の突出クリップが、前記キャリッジに位置する前記複数の貫通孔と嵌合して前記キャリッジを前記クリップ構成要素に着脱可能に固着する、クリップ構成要素と、を備えるアセンブリ。
10. 前記複数の突出クリップのそれぞれが、マッシュルームクリップである、請求項９に記載のアセンブリ。
11. 前記複数の突出クリップがそれぞれ、前記クリップの上部領域上に少なくとも１つのフランジを含んでいる、請求項９に記載のアセンブリ。
12. 前記複数の突出クリップのそれぞれが、前記クリップの直径沿いに切り抜き部分を含み、前記クリップが内向きに弾性変形されることを可能にする、請求項１１に記載のアセンブリ。
13. 各フランジの直径が、対応する貫通孔の直径よりも大きい、請求項１２に記載のアセンブリ。
14. 電子機器パッケージを更に含み、
    前記キャリッジのサイドウォールが、貫通孔を含み、
    前記電子機器パッケージが、貫通孔を含み、
    前記電子機器パッケージが、前記キャリッジの前記サイドウォールの前記貫通孔及び前記電子機器パッケージの前記貫通孔を貫通して延在するピンを介して前記キャリッジに固着されている、請求項１２に記載のアセンブリ。
15. 前記複数の突出クリップが、各クリップの前記フランジが前記キャリッジから離間配置されるように、前記複数の貫通孔を貫通して延在する、請求項１１に記載のアセンブリ。
16. 構成要素をタイヤの内部に装着するためのアセンブリであって、
    第１の側部及び第２の側部を有するクリップを備え、前記クリップの前記第１の側部が前記タイヤの前記内部に固着され、
    前記クリップの前記第２の側部がそこから突出する複数のサイドウォールを有し、各サイドウォールがフランジを有し、
    前記クリップの前記第２の側部が、前記フランジの間に構成要素を着脱可能に受容するように構成されている、アセンブリ。
17. 前記構成要素が、電子機器パッケージを受容するように構成されたキャリッジである、請求項１６に記載のアセンブリ。
18. 前記キャリッジが、前記クリップから分離可能である、請求項１７に記載のアセンブリ。
19. 前記フランジが、挿入されたとき前記構成要素を適所に保持するように構成されたタブを有する、請求項１６に記載のアセンブリ。
20. 前記構成要素が、キャリッジであり、前記フランジタブが、前記キャリッジの上面の周りをスナップ嵌めして前記キャリッジを適所に係止するように構成されている、請求項１６に記載のアセンブリ。