JP2024024778A - 機能部品組立体、それを備えたタイヤ及び機能部品組立体の組立方法 - Google Patents

Abstract

【課題】支持体に機能部品を収容する際に、判定部により機能部品を支持体に対して確実に固定することができると共に、支持体又は機能部品の破損を防止することを可能にした機能部品組立体とそれを備えたタイヤと機能部品組立体の組立方法を提供する。【解決手段】タイヤの状態を検出する機能を有する機能部品２０と、機能部品２０を収容してタイヤ内表面に取り付けられる支持体１０とからなる機能部品組立体１であって、支持体１０と機能部品２０との間に接着剤Ｘが充填されることにより機能部品２０の少なくとも底面の一部が支持体１０に対して固定された状態を有し、支持体１０が、機能部品２０を挿入するための開口部１４と、開口部１４と異なる部位に設けられ、接着剤Ｘの充填具合を判定するための判定部１５とを備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、機能部品組立体、それを備えたタイヤ及び機能部品組立体の組立方法に関し、更に詳しくは、支持体に機能部品を収容する際に、判定部により機能部品を支持体に対して確実に固定することができると共に、支持体又は機能部品の破損を防止することを可能にした機能部品組立体、それを備えたタイヤ及び機能部品組立体の組立方法に関する。

近年、内圧や温度等のタイヤ内部情報を取得するセンサを含むセンサユニット（機能部品）をタイヤ内腔に設置することが行われている。このような機能部品をタイヤ内表面に取り付けるために、機能部品の台座として機能する支持体をタイヤ内表面に接着し、その支持体の内部に機能部品を収納することが行われている（例えば、特許文献１，２参照）。しかしながら、支持体によって機能部品が十分に保持されていないと、走行時の衝撃等で機能部品が脱落することや破損することがある。

これに対して、機能部品を支持体に取り付ける際、接着剤等を用いて機能部品を支持体に固着させることで機能部品が脱落することを防止することができる。しかしながら、所定量の接着剤を塗布しても、実際に接着剤が支持体内に十分に行きわたっているかを目視で確認することは非常に困難である。また、支持体に機能部品を挿入する際、空気も一緒に支持体内に入り込むことが多く、支持体内に空気溜まりが生じると、支持体と機能部品との十分な接着面積を確保できない場合がある。また、支持体に機能部品を取り付ける際、過剰に接着剤を塗布して機能部品を取り付けてしまった場合、接着剤の厚さの局所的な変化や、過剰に塗布された接着剤が硬化することで支持体の一部が過度に硬くなるなどして、支持体又は機能部品に過度な負荷が掛かり、いずれかに破損が生じる場合がある。

特開２０１５‐１６０５１２号公報 国際公開第２００８／１４３３２６号

本発明の目的は、支持体に機能部品を収容する際に、判定部により機能部品を支持体に対して確実に固定することができると共に、支持体又は機能部品の破損を防止することを可能にした機能部品組立体とそれを備えたタイヤと機能部品組立体の組立方法を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の機能部品組立体は、タイヤの状態を検出する機能を有する機能部品と、前記機能部品を収容してタイヤ内表面に取り付けられる支持体とからなる機能部品組立体であって、前記支持体と前記機能部品との間に接着剤が充填されることにより前記機能部品の少なくとも底面の一部が前記支持体に対して固定された状態を有し、前記支持体が、前記機能部品を挿入するための開口部と、前記開口部と異なる部位に設けられ、前記接着剤の充填具合を判定するための判定部とを備えることを特徴とするものである。

本発明では、タイヤの状態を検出する機能を有する機能部品と、機能部品を収容してタイヤ内表面に取り付けられる支持体とからなる機能部品組立体であって、支持体と機能部品との間に接着剤が充填されることにより機能部品の少なくとも底面の一部が支持体に対して固定された状態を有し、支持体が、機能部品を挿入するための開口部と、開口部と異なる部位に設けられ、接着剤の充填具合を判定するための判定部とを備えているので、支持体に機能部品を収容するにあたって、支持体に接着剤を塗布した後にその支持体の開口部から機能部品を挿入するが、その挿入後に判定部を確認することにより接着剤の充填具合を判定することができる。例えば、判定部から接着剤を目視で確認することができた場合には、接着剤が支持体内に十分に行きわたっている（充填されている）ものと判定し、逆に、判定部から接着剤を目視で確認することができない場合には、接着剤が支持体内に十分に行きわたっていない（充填されていない）ものと判定し、再度、機能部品の収容作業をやり直す必要がある。更に、支持体に機能部品を収容する際に、空気も一緒に支持体内に入り込むことがあるが、支持体と機能部品との間に残存した空気は判定部から排出されるので、支持体と機能部品との間で十分な接着面積を確保することができる。このようにして、判定部により機能部品を支持体に対して確実に固定することができる。また、支持体に過剰に接着剤が充填された場合であっても、判定部から余分な接着剤が排出されるので過剰に接着剤が充填されたまま機能部品が取り付けられることがなく、支持体又は機能部品の破損を防止することができる。

本発明の機能部品組立体において、判定部の重心を通るように測定される判定部の最大長さＲ及び最小長さｒがそれぞれ０．５ｍｍ～３．０ｍｍの範囲にあることが好ましい。これにより、判定部による接着剤の視認性を十分に確保することができるため、判定作業を効率的かつ確実に行うことができる。また、判定部に過度な負荷が掛かることを防止し、支持体と機能部品の間に残存した空気を判定部から排出し易くすることができる。

判定部が支持体の複数箇所に設けられ、判定部の個数ｎと、機能部品の中心と判定部の各々とを結んだときの最大角度ａ［ｒａｄ］とが２π／ｎ≦ａ≦１４π／５ｎの関係を満たすことが好ましい。これにより、判定部が機能部品の周上に適度な相互間隔で配置されるので、判定部による判定作業を確実に行うことができる。

支持体及び／又は機能部品に支持体と機能部品との間に残存した空気を排出するための導出路が形成されていることが好ましい。これにより、支持体と機能部品の間に残存した空気が導出路を通じて排出され易くなるため、支持体と機能部品との間において十分な接着面積を確保することでき、機能部品の強固な固定に寄与する。

支持体を構成するゴム又は樹脂の室温下での１００％伸張時のモジュラスは０．５ＭＰａ以上４０．０ＭＰａ未満の範囲にあることが好ましい。これにより、支持体がタイヤの変形に追従し、支持体の破損を防止することができる。また、支持体が変形し易いため、機能部品への衝撃を緩和することができ、機能部品の破損を防止することができる。なお、支持体を構成するゴム又は樹脂の１００％伸張時のモジュラスは、ＪＩＳ Ｋ６２５１に準拠して測定したものである。

接着剤は－４０℃の貯蔵弾性率が５．０×１０⁸Ｐａ～１．０×１０¹⁰Ｐａの範囲にあり、かつ１５０℃の貯蔵弾性率が１．０×１０⁶Ｐａ～５．０×１０⁷Ｐａの範囲にあることが好ましい。これにより、支持体に機能部品を強固に接着することができる。なお、貯蔵弾性率は、ＪＩＳ Ｋ７２４４に準拠して、粘弾性スペクトロメーターを用い、引張の変形モードにおいて、指定された各温度、周波数１０Ｈｚ、初期歪み０．１％の条件にて測定されるものである。

本発明の機能部品組立体はタイヤ内表面に取り付けて使用される。本発明の機能部品組立体がタイヤ内表面に取り付けられたタイヤ（以下、「本発明のタイヤ」という）は、本発明の機能部品組立体の上述の特徴により、支持体に機能部品を収容する際に、判定部により機能部品を支持体に対して確実に固定することができると共に、支持体又は機能部品の破損を防止することができる。なお、本発明のタイヤは、空気入りタイヤであることが好ましいが、非空気式タイヤであっても良い。空気入りタイヤの場合、その内部には空気、窒素等の不活性ガス又はその他の気体を充填することができる。

本発明の機能部品組立体の組立方法（以下、「本発明の組立方法」という）は、本発明の機能部品組立体を組み立てる組立方法であって、機能部品を支持体に収容する前に支持体に対して接着剤を塗布し、機能部品を開口部から挿入した後、判定部により接着剤の充填具合を判定し、判定部から接着剤を目視で確認することで機能部品組立体の組み立てを完了する。このようにして本発明の組立方法は、支持体に機能部品を収容する際に、判定部により機能部品を支持体に対して確実に固定することができると共に、支持体又は機能部品の破損を防止することができる。

（Ａ），（Ｂ）は本発明に係る機能部品組立体の実施形態を例示し、（Ａ）は機能部品組立体の全体を示す斜視図、（Ｂ）は判定部を含む断面で切断した際の機能部品組立体の断面図である。 （Ａ），（Ｂ）は本発明に係る機能部品組立体の他の実施形態を例示し、（Ａ）は機能部品組立体の全体を示す斜視図、（Ｂ）は判定部を含む断面で切断した際の機能部品組立体の断面図である。 （Ａ），（Ｂ）は本発明に係る機能部品組立体の他の実施形態を例示し、（Ａ）は機能部品組立体の全体を示す斜視図、（Ｂ）は判定部を含む断面で切断した際の機能部品組立体の断面図である。 （Ａ），（Ｂ）は本発明に係る機能部品組立体の他の実施形態を例示し、（Ａ）は機能部品組立体の全体を示す斜視図、（Ｂ）は判定部を含む断面で切断した際の機能部品組立体の断面図である。 （Ａ）～（Ｄ）はそれぞれ判定部の他の実施形態を例示した断面図である。 （Ａ）～（Ｃ）はそれぞれ判定部の寸法の測定方法の説明図である。 本発明に係る機能部品組立体の他の実施形態を例示し、上図は判定部を含むように水平方向に切断した際の断面図、下図は判定部を含むように鉛直方向に切断した際の断面図である。 （Ａ），（Ｂ）はそれぞれ本発明に係る機能部品組立体の他の実施形態を例示し、（Ａ），（Ｂ）の各々において上図は支持体と機能部品の平面図、下図は支持体と機能部品の斜視図である。 （Ａ）～（Ｄ）は本発明に係る機能部品組立体の組立方法の説明図である。 本発明に係る機能部品組立体がタイヤ内表面に取り付けられた空気入りタイヤの実施形態を例示する子午線断面図である。

以下、本発明の機能部品組立体の実施形態を添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図１（Ａ），（Ｂ）に例示する機能部品組立体１は、タイヤの状態を検出する機能を有する機能部品２０と、機能部品２０を収容してタイヤ内表面に取り付けられる支持体１０とを備えている。これら支持体１０と機能部品２０との間には、接着剤Ｘが充填されている。

図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、支持体１０は、タイヤ内表面に固定される平板状の基部１１と、この基部１１から突出して筒状をなす側壁１２と、これら基部１１と側壁１２により形成され、機能部品２０が挿入される収容部１３と、この収容部１３に連通し、機能部品２０を挿入するための開口部１４と、この開口部１４とは異なる部位に設けられる少なくとも一つの判定部１５とを備える。

基部１１は、円形の平面形状を有しており、支持体１０を構成する部位の中で最長である（最大径を有している）。側壁１２は、基部１１に対して直交する方向に延びており、全体として円筒状を有している。そのため、基部１１と側壁１２により形成される収容部１３は円柱状を有している。ここで、図１（Ａ），（Ｂ）では、基部１１と側壁１２はいずれも円形の平面形状を有しているが、これに限定されるものではなく、他の平面形状で形成しても良い。また、基部１１と側壁１２の平面形状は、互いに異なる平面形状で形成しても良い。開口部１４は、収容部１３と連通している。

判定部１５は、支持体１０と機能部品２０との隙間に対する接着剤Ｘの充填具合を判定する機能を有する。この判定部１５は、側壁１２をその厚さ方向に貫通するように形成された孔又は切り欠きである。言い換えれば、判定部１５は、開口部１４とは異なる部位に収容部１３と連通するように形成された孔又は切り欠きである。判定部１５の形状は、任意の形状を採用することができる。例えば、判定部１５を孔として形成する場合、円形や多角形、楕円形を例示することができるが、判定部１５の周上に均一に力が掛かるのが好適であることを考慮すると、特に円形であることが好ましい。また、判定部１５を切り欠きとして形成する場合、多角形や半円形、半楕円形、これらを組み合わせた図形を例示することができる。

機能部品２０は、図１（Ｂ）に示すように、筐体２１と電子部品２２とを含むものである。筐体２１は中空構造を有し、その内部に電子部品２２を収容する。電子部品２２は、タイヤ情報を取得するためのセンサ２３、送信機、受信機、制御回路及びバッテリー等を適宜含むように構成される。センサ２３により取得されるタイヤ情報としては、空気入りタイヤの内部温度や内圧やトレッド部の摩耗量、路面状態、タイヤ変形、接地長、接地幅、荷重、振動、車輪回転速度、加速度等を挙げることができる。例えば、内部温度や内圧の測定には温度センサや圧力センサが使用される。トレッド部の摩耗量を検出する場合、センサ２３として、タイヤ内表面に直接又は間接的に当接する圧電センサ（圧電素子）を用いることができ、その圧電センサ（圧電素子）が走行時のタイヤ変形、振動、衝撃に応じた出力電圧を検出し、その出力電圧に基づいてトレッド部の摩耗量を検出する。なお、圧電センサ（圧電素子）は、タイヤ内表面に対して筐体２１や支持体１０を介して間接的に当接していても走行時のタイヤ変形、振動、衝撃に応じた出力電圧を検出することができる。それ以外に、加速度センサや磁気センサを使用することも可能である。また、機能部品２０は、センサ２３により取得されたタイヤ情報をタイヤ外部に送信するよう構成されている。このタイヤ情報の送信は、定期的かつ自動的に行われるようにすると良い。

なお、図１（Ｂ）に示す機能部品２０の内部構造は一例であり、これに限定されるものではない。また、機能部品２０（筐体２１）の外形は、特に限定されるものではなく、例えば円柱状や直方体状を例示することができる。これら円柱状や直方体状の場合、厳密な円柱や直方体である必要はなく、例えば角部が面取りされていても良い。

このような支持体１０と機能部品２０との間には接着剤Ｘを充填されているので、支持体１０と機能部品２０とが互いに固定されている。接着剤Ｘにより、機能部品２０の少なくとも底面の一部が支持体１０に対して接着される必要があるが、機能部品２０の底面の全部に加えて側面の一部又は全部も接着されると良い。使用される接着剤Ｘには、顔料が含まれていることが好ましい。このように顔料が含まれていることで接着剤Ｘが着色されるので、判定部１５から接着剤Ｘを視認し易くなり、機能部品２０を支持体１０に収容した際に判定し易くなり、非常に好適である。また、接着剤Ｘとしては、ポリウレタン系、ポリアクリル系、エポキシ樹脂系、シアノアクリレート系、ゴム系の常温で液体であり、化学反応を伴い硬化することにより接着力を発現する接着剤、或いは、これらのうち常温で固体であり、熱等の刺激で溶融させて塗布し、冷却に伴い固化して接着力を発現する接着剤、または、これら化学構造を有する物質が水中に微粒子として分散しているエマルジョン、ラテックスの形態をもつ接着剤であり、塗布後に水分が乾燥することで固化して接着力を発現する接着剤を例示することができる。

上述した機能部品組立体では、支持体１０と機能部品２０との間に接着剤Ｘが充填されることにより機能部品２０の少なくとも底面の一部が支持体１０に対して固定された状態を有し、支持体１０が、機能部品２０を挿入するための開口部１４と、開口部１４と異なる部位に設けられ、接着剤Ｘの充填具合を判定するための判定部１５とを備えているので、支持体１０に機能部品２０を収容するにあたって、支持体１０に接着剤Ｘを塗布した後にその支持体１０の開口部１４から機能部品２０を挿入するが、その挿入後に判定部１５を確認することにより接着剤Ｘの充填具合を判定することができる。例えば、判定部１５から接着剤Ｘを目視で確認することができた場合には、接着剤Ｘが支持体１０内に十分に行きわたっている（充填されている）ものと判定し、逆に、判定部１５から接着剤Ｘを目視で確認することができない場合には、接着剤Ｘが支持体１０内に十分に行きわたっていない（充填されていない）ものと判定し、再度、機能部品２０の収容作業をやり直す必要がある。更に、支持体１０に機能部品２０を収容する際に、空気も一緒に支持体１０内に入り込むことがあるが、支持体１０と機能部品２０との間に残存した空気は判定部１５から排出されるので、支持体１０と機能部品２０との間で十分な接着面積を確保することができる。このようにして、判定部１５により機能部品２０を支持体１０に対して確実に固定することができる。また、支持体１０に過剰に接着剤Ｘが充填された場合であっても、判定部１５から余分な接着剤Ｘが排出されるので過剰に接着剤Ｘが充填されたまま機能部品２０が取り付けられることがなく、支持体１０又は機能部品２０の破損を防止することができる。

上記機能部品組立体において、支持体１０は、ゴム又は樹脂で構成することができる。この支持体１０を構成するゴム又は樹脂は、室温下での１００％伸張時のモジュラス（Ｍ１００）が、０．５ＭＰａ以上４０．０ＭＰａ未満の範囲にあることが好ましく、２．０ＭＰａ以上２０．０ＭＰａ未満の範囲にあることがより好ましい。このように支持体１０を構成するゴム又は樹脂のＭ１００を適度に設定することで、支持体１０がタイヤの変形に追従し、支持体１０の破損を防止することができる。また、支持体１０が変形し易いため、機能部品２０への衝撃を緩和することができ、機能部品２０の破損を防止することができる。

ここで、支持体１０を構成するゴム又は樹脂のＭ１００が０．５ＭＰａより小さい場合、支持体１０が過度に柔らかくなるため、タイヤ転動時に機能部品２０を保持することができず、支持体１０が破損するおそれがある。一方、支持体１０を構成するゴム又は樹脂のＭ１００が４０．０ＭＰａ以上である場合、タイヤの変形に追従することができず、支持体１０が破損するおそれがある。

また、支持体１０と機能部品２０との接着時に使用される接着剤Ｘは、－４０℃の貯蔵弾性率が５．０×１０⁸Ｐａ～１．０×１０¹⁰Ｐａの範囲にあり、かつ１５０℃の貯蔵弾性率が１．０×１０⁶Ｐａ～５．０×１０⁷Ｐａの範囲にあることが好ましい。このように各温度での貯蔵弾性率を適度に設定することで、支持体１０に機能部品２０を強固に接着することができる。

ここで、各温度での貯蔵弾性率が上記範囲の下限値を下回ると、接着剤Ｘが過度に柔らかくなるため、支持体１０と機能部品２０とを十分に固定することできず、逆に、各温度での貯蔵弾性率が上記範囲の上限値を上回ると、接着剤Ｘが割れて機能部品２０が脱落するおそれがある。

図２（Ａ），（Ｂ）、図３（Ａ），（Ｂ）及び図４（Ａ），（Ｂ）は、いずれも本発明に係る機能部品組立体の他の実施形態を例示するものである。図２（Ａ），（Ｂ）～図４（Ａ），（Ｂ）において、図１（Ａ），（Ｂ）と同一物には同一符号を付してその部分の詳細な説明は省略する。

図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、判定部１５は、側壁１２の高さ方向の下部に形成された円形の孔である。このように判定部１５が側壁１２の低い位置に設けられた場合、支持体１０に機能部品２０を収容する際には、機能部品２０の挿入時の早い段階から接着剤Ｘが判定部１５から排出されることになる。そのため、一般的に機能部品２０の上面に形成されることが多い空気圧測定用の孔を塞ぐことがない。また、機能部品２０の挿入時に作業者が誤って接着剤Ｘに触れることを少なくできるため、作業性を向上させることができる。

図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、判定部１５は、側壁１２の高さ方向の上端に形成された切り欠きである。この切り欠きは、半円と四角形を組み合わせた図形を有している。また、判定部１５は、側壁１２の高さ方向の上端に形成されていることで開口部１４に連通しており、孔のように閉じていない。このように判定部１５が側壁１２の高い位置に設けられた場合、接着剤Ｘが支持体１０の高い位置まで充填されることになるため、支持体１０と機能部品２０との接着面積を多く確保することができる。そのため、機能部品組立体１の耐久性を向上させることができる。

図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、側壁１２は、基部１１に対して直交する方向に延びる本体部１２ａと、この本体部１２ａの上端から屈曲して支持体１０の中心に向かって延びる延長部１２ｂから構成される。この延長部１２ｂにより、機能部品２０を押さえ、機能部品２０の垂直方向への移動を規制し、機能部品２０が支持体１０から脱落するのを防止することができる。このような支持体１０において、判定部１５は、延長部１２ｂに対して開口部１４に連通しないように形成された円形の孔である。このように判定部１５が延長部１２ｂに設けられた場合、接着剤Ｘが支持体１０の高い位置まで充填されることになるため、支持体１０と機能部品２０との接着面積を多く確保することができる。そのため、機能部品組立体１の耐久性を向上させることができる。なお、延長部１２ｂを設けた場合、開口部１４は機能部品２０（筐体２１）よりも狭くなるが、支持体１０をゴム等の柔軟な材料で構成することで、延長部１２ｂによって狭まった開口部１４を広げるように変形させることができるため、機能部品２０を収容部１３に収容することができる。

図５（Ａ）～（Ｄ）はそれぞれ判定部の他の実施形態を例示するものである。図５（Ａ）～（Ｄ）に示すように、判定部１５はテーパ形状を有していると良い。具体的に、判定部１５は、支持体１０の内側（図の左側）から外側（図の右側）に向かって拡径するように形成されている。このような判定部１５の断面視では、判定部１５が水平方向に対して傾いており、これを便宜的に傾斜１５ｔと呼ぶ。図５（Ａ）は傾斜１５ｔが上側のみに形成された場合を示しており、図５（Ｂ）は傾斜１５ｔが上側及び下側の両方で同様に形成された場合を示しており、図５（Ｃ）は傾斜１５ｔが上側及び下側の両方に形成され、かつ上側の傾斜１５ｔと下側の傾斜１５ｔにおいて水平方向に対する角度が互いに異なる（更に言えば、上側の傾斜１５ｔの方が下側の傾斜１５ｔよりも水平方向に対する傾斜角度が大きい）場合を示しており、図５（Ｄ）は傾斜１５ｔが下側のみに形成された場合を示している。このように判定部１５がテーパ形状を有する場合、傾斜１５ｔを上側及び下側で対照的に形成しても良く、非対称的に形成しても良い。また、判定部１５において、一方側の開口端の中心と他方側の開口端の中心とを結んだ直線である仮想中心線Ｌの水平方向に対する傾斜角度ｂは、１°～７５°の範囲にあると良い。特に、図５（Ａ）～（Ｃ）のように少なくとも上側に傾斜１５ｔを形成することが好ましく、図５（Ｃ）のように上側及び下側の両方に傾斜１５ｔを形成し、かつ仮想中心線Ｌが上側に傾いていることがより好ましい。

このように判定部１５がテーパ形状を有していることにより、接着剤Ｘの流動性を高められると共に、空気の効率的な排出を促進することができる。また、支持体１０を製造する際の金型からの脱型性を向上させることができる。

上記機能部品組立体において、判定部１５の寸法を下記のように設定すると良い。即ち、判定部１５の最大長さＲ及び最小長さｒは、それぞれ０．５ｍｍ～３．０ｍｍの範囲にあることが好ましい。これら最大長さＲ及び最小長さｒは、いずれも判定部１５の重心ｇを通るように測定される判定部１５の各部の長さである（図６（Ａ）～（Ｃ）参照）。図６（Ａ）は判定部１５が円形の孔である場合を示しており、最大長さＲ及び最小長さｒはいずれも円の直径に相当し、互いに同じになる。図６（Ｂ）は判定部１５が長方形の孔である場合を示しており、最大長さＲは対角線の長さに相当し、最小長さｒは短辺の長さに相当する。図６（Ｃ）は、判定部１５が側壁１２の高さ方向の上端に形成された切り欠きである場合（図３（Ａ），（Ｂ）参照）を示している。この場合は、最大長さＲと最小長さｒを測定するにあたって、判定部１５を含む側壁１２の上端の２点を結ぶ仮想線Ｍ（図６（Ｃ）の破線）と、判定部１５の輪郭線とにより形成される閉じた図形（図６（Ｃ）の斜線部）を取り扱うものとする。

このように判定部１５の最大長さＲ及び最小長さｒを適度に設定することで、判定部１５による接着剤Ｘの視認性を十分に確保することができるため、判定作業を効率的かつ確実に行うことができる。また、判定部１５に過度な負荷が掛かることを防止し、支持体１０と機能部品２０の間に残存した空気を判定部１５から排出し易くすることができる。

ここで、判定部１５の最大長さＲ又は最小長さｒが上記範囲の下限値より小さい場合、判定部１５での視認性が悪化するため判定部１５による判定作業が実施しにくく、更には、支持体１０と機能部品２０との間に残存する空気が判定部１５から排出されないおそれがある。一方、判定部１５の最大長さＲ又は最小長さｒが上記範囲の上限値より大きい場合、判定部１５への負荷が増大し、支持体１０が破損するおそれがある。

図７は、本発明に係る機能部品組立体の他の実施形態を例示するものである。図７に示すように、判定部１５は、側壁１２の周上の複数箇所（図７では４箇所）に設けられている。これら判定部１５は、いずれも側壁１２の同じ高さに設けられている。このような支持体１０において、機能部品２０の中心ｃと各判定部１５の重心ｇとを結んだ直線を直線Ｎとし、隣接する直線Ｎ同士がなす角度（図７では４つの角度）を測定する。このとき、判定部１５の個数ｎと、測定された角度のうち最大となる最大角度ａ［ｒａｄ］とは、２π／ｎ≦ａ≦１４π／５ｎの関係を満たすことが好ましく、２π／ｎ≦ａ≦７π／３ｎの関係を満たすことがより好ましい。これは、例えば、図７のように側壁１２の周上に４つの判定部１５がある場合、最大角度ａが、９０°～１２６°の範囲にあることが好ましく、９０°～１０５°の範囲にあることがより好ましいことを意味する。

このように最大角度ａが上記関係式を満たすように設定することで、判定部１５が機能部品２０の周上に適度な相互間隔で配置されるので、判定部１５による判定作業を確実に行うことができる。また、判定部１５が支持体１０の複数箇所に設けられている場合において、判定部１５の個数ｎは、８個以下が好ましく、２個～７個がより好ましく、３個～４個が最も好ましい。ここで、判定部１５の個数ｎが９個以上である場合、支持体１０の耐久性が低下するので好ましくない。

図８（Ａ），（Ｂ）は、本発明に係る機能部品組立体の他の実施形態を例示するものである。図８（Ａ），（Ｂ）に示すように、支持体１０及び機能部品２０の各々には、それぞれ複数本の導出路３１，３２が形成されている。これら導出路３１，３２は、支持体１０と機能部品２０との間に残存した空気を排出するための溝であり、支持体１０又は機能部品２０の表面から窪んでいる。導出路３１，３２は、直線や曲線で形成することができるが、空気の排出効果を得る上では直線で形成することが好適である。また、導出路３１，３２は、支持体１０と機能部品２０の接着面の中心（即ち、それぞれの底面の中心）から延びていると良い。また、複数本の導出路３１，３２を設け、これらを放射状に配置することが好ましい。また、導出路３１，３２は、支持体１０又は機能部品２０に形成された表面において端部まで延びていると良い。本発明では、このような導出路の好適な形態を単独で採用しても良く、或いは、複数を組み合わせて採用しても良い。

図８（Ａ）では、曲線からなる２本の導出路３１ａが収容部１３内における基部１１の上面に形成され、曲線からなる４本の導出路３１ｂが側壁１２の内壁面に判定部１５と導出路３１ａの外側端部とを結ぶように形成されている。また、曲線からなる２本の導出路３２が機能部品２０の底面に形成されている。一方、図８（Ｂ）では、直線からなる８本の導出路３１ａが収容部１３内における基部１１の上面に形成され、直線からなる８本の導出路３１ｂが側壁１２の内壁面に判定部１５と導出路３１ａの外側端部とを結ぶように形成されている。また、直線からなる８本の導出路３２が機能部品２０の底面に形成されている。

また、導出路３１，３２の断面形状は、特に限定されるものではないが、例えば多角形や半円形等で形成することができるが、接着剤Ｘや空気の流路としての機能を考慮すると、導出路３１，３２の溝幅が深さ方向に拡幅しないことが好ましい。また、導出路３１，３２の最大断面積Ｓは、０．２ｍｍ²～１．５ｍｍ²の範囲にあると良い。このように導出路３１，３２の最大断面積Ｓを適度に設定することで、空気を排出するための流路を十分に確保することができるため、機能部品２０の強固な固定に寄与する。ここで、導出路３１，３２の最大断面積Ｓが０．２ｍｍ²よりも小さい場合、導出路３１，３２による排出効果を十分に得ることができず、導出路３１，３２の最大断面積Ｓが１．５ｍｍ²よりも大きい場合、導出路３１，３２内に空気が残存したり、接着剤が十分に行きわたらず、接着不良を起こすおそれがある。

このように導出路３１，３２を設けることで、支持体１０と機能部品２０の間に残存した空気が導出路３１，３２を通じて排出され易くなるため、支持体１０と機能部品２０との間において十分な接着面積を確保することでき、機能部品２０の強固な固定に寄与する。機能部品２０を強固に固定するにあたって、支持体１０及び機能部品２０の両方に導出路３１，３２を形成した場合が最も効果的であり、次いで機能部品２０のみに導出路３２を形成した場合が効果的である。また、導出路３１，３２が判定部１５と連通している場合には、接着剤Ｘに混在した空気を排出することができるため、支持体１０と機能部品２０との間で接着面積をより効果的に確保することでき、機能部品２０をより強固に固定することができる。

なお、図８（Ａ），（Ｂ）では支持体１０及び機能部品２０の各々に導出路３１，３２を形成した例を示したが、これに限定されるものではなく、支持体１０及び機能部品２０のいずれか一方のみ設けることもできる。また、図８（Ａ），（Ｂ）では支持体１０及び機能部品２０の各々の底面に同じ形状を有する導出路３１，３２を形成した例を示したが、これに限定されるものではなく、互いに異なる形状で形成しても良い。

次に、本発明の組立方法について説明する。図９（Ａ）～（Ｄ）に示すように、支持体１０と機能部品２０からなる機能部品組立体１を組み立てるにあたって、まず、空の状態の支持体１０を用意し（図９（Ａ）参照）、機能部品２０を支持体１０に収容する前に、収容部１３内における基部１１の上面に対して接着剤Ｘを塗布する（図９（Ｂ）参照）。その後、機能部品２０を開口部１４から挿入し（図９（Ｃ）参照）、判定部１５により接着剤Ｘの充填具合を判定する。その際、図９（Ｄ）に示すように、判定部１５から接着剤Ｘを目視で確認することができた場合には、接着剤Ｘが支持体１０内に十分に行きわたっている（充填されている）ものと判定する。逆に、判定部１５から接着剤Ｘを目視で確認することができない場合には、接着剤Ｘが支持体１０内に十分に行きわたっていない（充填されていない）ものと判定する。

このような判定作業により、判定部１５から接着剤Ｘを目視で確認することができた場合には、機能部品組立体１の組み立てを完了する。一方、判定部１５から接着剤Ｘを目視で確認することができない場合には、再度、機能部品２０の収容作業をやり直す。具体的には、支持体１０から機能部品２０を取り外し、支持体１０に更に接着剤Ｘを塗布した後、支持体１０に機能部品２０を挿入する。この再挿入した後に、判定部１５から接着剤Ｘを目視で確認するが、判定部１５から接着剤Ｘを目視で確認することができた場合には組立作業は終了であり、判定部１５から接着剤Ｘを目視で確認することができない場合には、上述した機能部品２０の収容作業をやり直し、判定部１５から接着剤Ｘを目視で確認することができるまで繰り返し行う。或いは、機能部品２０を取り外して再挿入する替わりに、判定部１５から接着剤Ｘを目視で確認することができない場合、判定部１５から接着剤Ｘを目視で確認することができるまで、機能部品２０を支持体１０に更に押し込むことで両部材間に接着剤Ｘを行き渡らせても良い。このようにすることで、支持体１０に機能部品２０を収容する際に、判定部１５により機能部品２０を支持体１０に対して確実に固定することができると共に、支持体１０又は機能部品２０の破損を防止することができる。

図１０は機能部品組立体がタイヤ内表面に固定された空気入りタイヤを示すものである。図１０に例示するように、空気入りタイヤＴは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部ｔと、該トレッド部ｔの両側に配置された一対のサイドウォール部ｓと、これらサイドウォール部ｓのタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部ｂとを備えている。

一対のビード部ｂ間にはカーカス層４が装架されている。このカーカス層４は、タイヤ径方向に延びる複数本の補強コードを含み、各ビード部ｂに配置されたビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側へ折り返されている。ビードコア５の外周上には断面三角形状のゴム組成物からなるビードフィラー６が配置されている。そして、タイヤ内表面Ｔｓにおける一対のビード部ｂ間の領域にはインナーライナー層９が配置されている。このインナーライナー層９はタイヤ内表面Ｔｓをなす。

一方、トレッド部ｔにおけるカーカス層４の外周側には複数層のベルト層７が埋設されている。これらベルト層７はタイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含み、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。ベルト層７において、補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は例えば１０°～４０°の範囲に設定されている。ベルト層７の補強コードとしては、スチールコードが好ましく使用される。ベルト層７の外周側には、高速耐久性の向上を目的として、補強コードをタイヤ周方向に対して例えば５°以下の角度で配列してなる少なくとも１層のベルトカバー層８が配置されている。ベルトカバー層８の補強コードとしては、ナイロンやアラミド等の有機繊維コードが好ましく使用される。

なお、上述したタイヤ内部構造は空気入りタイヤにおける代表的な例を示すものであるが、これに限定されるものではない。

上記空気入りタイヤにおいて、機能部品組立体１は、タイヤ内表面Ｔｓのいずれの部位にも取付可能であるが、走行中の変形が少なく、遠心力が掛かるので外れ難いことから、トレッド部ｔ、サイドウォール部ｓ、ビード部ｂのうち、特にトレッド部ｔに対応するタイヤ内表面Ｔｓに取り付けることが望ましい。

上述した実施形態では、機能部品組立体を空気入りタイヤに取り付けた例について説明したが、これに限定されるものではなく、非空気式タイヤに適用することもできる。

タイヤの状態を検出する機能を有する機能部品と、機能部品を収容してタイヤ内表面に取り付けられる支持体とからなる機能部品組立体であって、支持体と機能部品との間に接着剤が充填されることにより機能部品の少なくとも底面の一部が支持体に対して固定された状態を有し、判定部の有無、判定部の特徴（最大長さＲ、最小長さｒ、個数、最大角度ａ）、導出路の有無を表１のように設定した従来例及び実施例１～９の機能部品組立体を製作した。

これら機能部品組立体について、下記の試験方法により、接着剤充填性及び耐破損性を評価し、その結果を表１に併せて示した。

接着剤充填性：
従来例及び実施例１～９の各例に対して１０個ずつの機能部品組立体を分解し、支持体と機能部品との接着面を確認し、有効接着面積を測定した。この有効接着面積は、支持体と機能部品との接着面積から、支持体と機能部品との間に残存した空気による空気溜まりの面積を除いた接着面積を意味する。評価結果は、従来例の測定値を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど、有効接着面積が大きく、接着剤の支持体への充填状態が良好であることを意味する。

耐破損性：
各機能部品組立体をタイヤサイズ２７５／４０Ｒ２１でリムサイズ２１×９．５Ｊのホイールに組み付け、最大負荷荷重に対して８８％の荷重を負荷し、空気圧３５０ｋＰａの条件でドラム試験機にて走行試験を実施した。具体的には、初期速度２６０ｋｍ／ｈから１０分毎に１０ｋｍ／ｈずつ速度を増加させながら機能部品の通信確認を行い、通信できなくなるまで走行させて、通信不可となった時の走行速度を測定した。評価結果は、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど耐破損性が優れていることを意味する。

この表１から判るように、実施例１～９の機能部品組立体は、従来例に比して、接着剤充填性及び耐破損性が改善されていた。実施例１～９の機能部品組立体では、判定部により接着剤の充填具合を確認することができたことにより、機能部品を支持体に対して確実に固定することができると共に、支持体及び機能部品の破損を防止することができたと言える。

本開示は、以下の発明を包含する。
発明［１］は、タイヤの状態を検出する機能を有する機能部品と、前記機能部品を収容してタイヤ内表面に取り付けられる支持体とからなる機能部品組立体であって、前記支持体と前記機能部品との間に接着剤が充填されることにより前記機能部品の少なくとも底面の一部が前記支持体に対して固定された状態を有し、前記支持体が、前記機能部品を挿入するための開口部と、前記開口部と異なる部位に設けられ、前記接着剤の充填具合を判定するための判定部とを備えることを特徴とする機能部品組立体である。
発明［２］は、前記判定部の重心を通るように測定される前記判定部の最大長さＲ及び最小長さｒがそれぞれ０．５ｍｍ～３．０ｍｍの範囲にあることを特徴とする発明［１］に記載の機能部品組立体である。
発明［３］は、前記判定部が前記支持体の複数箇所に設けられ、前記判定部の個数ｎと、前記機能部品の中心と前記判定部の各々とを結んだときの最大角度ａ［ｒａｄ］とが２π／ｎ≦ａ≦１４π／５ｎの関係を満たすことを特徴とする発明［１］又は［２］に記載の機能部品組立体である。
発明［４］は、前記支持体及び／又は前記機能部品に前記支持体と前記機能部品との間に残存した空気を排出するための導出路が形成されていることを特徴とする、発明［１］～［３］のいずれか一つに記載の機能部品組立体である。
発明［５］は、前記支持体を構成するゴム又は樹脂の室温下での１００％伸張時のモジュラスが０．５ＭＰａ以上４０．０ＭＰａ未満の範囲にあることを特徴とする発明［１］～[４］のいずれか一つに記載の機能部品組立体である。
発明［６］は、前記接着剤は－４０℃の貯蔵弾性率が５．０×１０⁸Ｐａ～１．０×１０¹⁰Ｐａの範囲にあり、かつ１５０℃の貯蔵弾性率が１．０×１０⁶Ｐａ～５．０×１０⁷Ｐａの範囲にあることを特徴とする発明［１］～[５］のいずれか一つに記載の機能部品組立体である。
発明［７］は、発明［１］～[６］のいずれか一つに記載の機能部品組立体が前記タイヤ内表面に取り付けられたことを特徴とするタイヤである。
発明［８］は、発明［１］～[６］のいずれか一つに記載の機能部品組立体を組み立てる組立方法であって、前記機能部品を前記支持体に収容する前に前記支持体に対して前記接着剤を塗布し、前記機能部品を前記開口部から挿入した後、前記判定部により前記接着剤の充填具合を判定し、前記判定部から前記接着剤を目視で確認することで前記機能部品組立体の組み立てを完了することを特徴とする機能部品組立体の組立方法である。

１ 機能部品組立体
１０ 支持体
１１ 基部
１２ 側壁
１３ 収容部
１４ 開口部
１５ 判定部
２０ 機能部品
Ｔ 空気入りタイヤ
Ｔｓ タイヤ内表面
ｔ トレッド部
ｓ サイドウォール部
ｂ ビード部
Ｘ 接着剤

Claims (8)

1. タイヤの状態を検出する機能を有する機能部品と、前記機能部品を収容してタイヤ内表面に取り付けられる支持体とからなる機能部品組立体であって、
   前記支持体と前記機能部品との間に接着剤が充填されることにより前記機能部品の少なくとも底面の一部が前記支持体に対して固定された状態を有し、
   前記支持体が、前記機能部品を挿入するための開口部と、前記開口部と異なる部位に設けられ、前記接着剤の充填具合を判定するための判定部とを備えることを特徴とする機能部品組立体。
2. 前記判定部の重心を通るように測定される前記判定部の最大長さＲ及び最小長さｒがそれぞれ０．５ｍｍ～３．０ｍｍの範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の機能部品組立体。
3. 前記判定部が前記支持体の複数箇所に設けられ、前記判定部の個数ｎと、前記機能部品の中心と前記判定部の各々とを結んだときの最大角度ａ［ｒａｄ］とが２π／ｎ≦ａ≦１４π／５ｎの関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載の機能部品組立体。
4. 前記支持体及び／又は前記機能部品に前記支持体と前記機能部品との間に残存した空気を排出するための導出路が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の機能部品組立体。
5. 前記支持体を構成するゴム又は樹脂の室温下での１００％伸張時のモジュラスが０．５ＭＰａ以上４０．０ＭＰａ未満の範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の機能部品組立体。
6. 前記接着剤は－４０℃の貯蔵弾性率が５．０×１０⁸Ｐａ～１．０×１０¹⁰Ｐａの範囲にあり、かつ１５０℃の貯蔵弾性率が１．０×１０⁶Ｐａ～５．０×１０⁷Ｐａの範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の機能部品組立体。
7. 請求項１～６のいずれかに記載の機能部品組立体が前記タイヤ内表面に取り付けられたことを特徴とするタイヤ。
8. 請求項１～６のいずれかに記載の機能部品組立体を組み立てる組立方法であって、
   前記機能部品を前記支持体に収容する前に前記支持体に対して前記接着剤を塗布し、前記機能部品を前記開口部から挿入した後、前記判定部により前記接着剤の充填具合を判定し、前記判定部から前記接着剤を目視で確認することで前記機能部品組立体の組み立てを完了することを特徴とする機能部品組立体の組立方法。

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