JP4592959B2

JP4592959B2 - モニター付き自動車タイヤと、モニターの保持組立体

Info

Publication number: JP4592959B2
Application number: JP2000598366A
Authority: JP
Inventors: バルザー，レイモンド，ジェー．; ケンプ，プレストン，バトラー，ジュニア; ヤング，セシル; スタフォード，デイヴィッド，ケヴィン
Original assignee: ミシュランルシェルシュエテクニークソシエテアノニム
Priority date: 1999-11-24
Filing date: 2000-02-08
Publication date: 2010-12-08
Anticipated expiration: 2020-02-08
Also published as: WO2000047430B1; CA2358827C; CA2358827A1; JP2002541003A; MXPA01007973A; KR100565029B1; EP1235696B1; EP1235696A1; WO2000047430A1; DE60043263D1; KR20010105345A

Description

【０００１】
【発明の分野】
本発明は自動車タイヤ（スペアタイヤを含む）、特にタイヤ性能およびその他のタイヤ情報を電子的にモニターするためのモジュールを備えたタイヤに関するものである。
本発明はタイヤ内面近傍に支持される上記モジュールの取付け方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車タイヤの記録、識別およびモニター装置にエレクトロニクスの利用が増えるにつれて、上記モジュールをタイヤ内部またはタイヤ上にいかに組み込むが問題になっている。
タイヤの多数のパラメータのモニター、および／または、タイヤの記録、識別、貯蔵に電子チップ、その他の一般な剛体または半剛体のデバイスを用いることは既に知られている。これらの電子チップまたはデバイスには製造データ、在庫データ、販売情報、流通情報、物理性能データ、環境技術資料等が記録されている。上記モジュールは更新すべきデータを記憶し、将来の評価のためのデータを収集することができ、および／または、オンデマンドで読み取る装置にすることもできる。こうした電子モジュールはそれ自身のエネルギー源を有するか、他の電源で駆動することができる。一般に、電子装置はユーザーの要求する全てのことを提供できると考えられる。電子式モジュールの典型例は米国特許第４，８６２，４８６号、第４，９１１，２１号、第５，２１８，８６１号および第５，５７３，６１０号に開示されている。
【０００３】
一般に、モジュールはタイヤのゴム部品中に埋め込まれるか、内部ポケット内に挿入されるか、タイヤ表面に固定されるか、タイヤを支持するリムに固定されるか、バルブステムに取り付けられる。モジュールの位置は性能パラメータ（例えばタイヤ圧、タイヤ温度、回転数、応力サイクル等）の測定および記憶能力に影響を与える。チップおよび基板等の電子部品を有するモジュールは一般に剛体または半剛体のモジュールであり、これが極めて可撓性のあるタイヤと接触して配置される。タイヤの変形、衝撃および振動は大きく、タイヤ寿命中に文字通り何百万サイクルも起こり、それがチップ寿命と性能に悪影響を与える。モジュールはタイヤに比べて相対的に剛体であるため、タイヤ中に埋め込まれ、固定されたモジュールは加わる変形および衝撃に対して耐えられなくなる。従って、剛性のモニターチップを収容しかつモジュールおよびチップを可撓性タイヤから隔離する略剛体のモジュールが必要になる。
【０００４】
モニターおよび記憶された電子情報に電子モジュールを介してアクセスする産業の部品またはデバイスは一般に本発明の範囲に含まれない。こうした部品またはデバイスは一般にプリントチップ技術を用いている。遠隔で操作するハンドヘルドのデバイスもあれば、自動車内に配置されたモニター装置に直接または間接的に接続されたデバイスもある。スリップリングデバイスを用いる場合には回転するタイヤと車輪から情報を搭載モニターに電子的に直接伝えることができる。遠隔通信の場合には一般にモジュールと無線周波数（ＲＦ）で通信が行われる。しかし、タイヤ補強部材の鋼や金属リムを含めた自動車の金属部品がタイヤ内部およびタイヤ外部に使用されているため、ＲＦ通信は困難である。特に、タイヤ内のモジュールから外部モニター装置にデータを放送する場合には、モジュールの電子部品とのＲＦ通信能を良くするためにかなり大きなアンテナが必要になる。
【０００５】
このように通信が困難なため、モジュールをタイヤおよびリム部品からできるだけ干渉しないように配置しなければならないという別の必要性が生じる。例えば、タイヤ内の鋼部品はデータの送信および／または再生能力に影響を与える。米国特許第３，８７３，９６５号、第４，２４６，５６７号、第５，１８１，９７５号および第５，５７３，６１１号および欧州特許第０，６３９，４７２Ａｌ号にはその典型的な位置と、通信問題およびその解決策が開示されている。現在要求されていることは、タイヤ内に配置されたモジュールへのデータ通信およびモジュールからのデータ通信に用いられる任意のデータ伝送手段が正しく作動する位置にモジュールを支持することである。
【０００６】
モニター用モジュールはタイヤ寿命とは異なる寿命を有することは知られている（長い場合もあれば短い場合もある）。多くの場合は電源が消耗するか、他の部品が疲労寿命に達し、結果的にモジュールの寿命が短くなる。さらに、タイヤ情報の再プログラミング、更新および／またはよりよいデータ収集のためにモジュールを取外す必要もある。さらに、モジュール内の電子部品を取換または修理し、新しいモジュールと交換するのが望まれることもある。また、モジュールを取り付けたタイヤの使用を止める場合にはモジュールが不要になる。この場合には、着脱自在なモニターモジュールであればタイヤ寿命より長い寿命を有するモジュールを別のタイヤで使用することができる。
【０００７】
モニター用モジュールを既存のタイヤ内に追加する必要性が生じることもある。一台の自動車のタイヤの中の何本かだけが「センサーまたはモニター可能」タイヤと交換した時には残りのタイヤもセンサー可能にすることが望ましい。モジュールをアフターマーケットデバイスとしてタイヤに取り付けることも望まれている。この場合にはタイヤやタイヤ製造プロセスを変える必要が実質的になく、タイヤの使用法を変える必要もない。また、この場合にはタイヤ内の各種位置または複数の位置に１つまたは複数のモジュールを取付けて、各位置で異なる情報を得ることもできる。モジュールは電子モジュールまたは在庫管理モジュール等の他のモジュールを含むこともできる。
【０００８】
モジュールをタイヤの内側に取付ける取付け手段の改良が求められている。モジュールをタイヤ中に埋込んだり、タイヤ表面に取付ける方法はいくつか知られているが、これらの取付け手段ではモジュールをタイヤの変形、衝撃および振動から隔離することができない。モジュールをタイヤ中に埋込んだり、タイヤ表面に取付けた場合にはモジュールと通信手段がさらに難しくなる。さらに、従来技術ではモジュールを再配置したり、交換したり、再利用することは限界される。さらに、製造時または製造後にタイヤと一体化可能な取付け手段が求められている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、タイヤの内側表面に対してオフセットした位置にモジュールを支持および隔離する保持具組立体を有するモニター装置を備えたタイヤを提供することにある。
本発明の別の目的は、モジュールおよびモジュール内に取付けられた電子部品の寿命を延ばすように、ほぼ剛体のモジュールをタイヤの内側に取付けるための、モニター装置を備えたタイヤを提供することにある。
【００１０】
本発明の別の目的は、耐久性を向上させるために電子部品を含んだモジュールを隔離台を介してタイヤの内側表面に対してオフセットした位置に配置した、タイヤ内にモジュールを取り付たタイヤを提供することにある。
本発明の別の目的は、ハードウェアおよび／または記憶データの検査、修復および／または更新のためにモジュールを取外すことができ、それを他のタイヤに再配置したり、他のモジュールと交換することができる取付け手段を提供することにある。
【００１１】
本発明のさらに別の目的は、既存のタイヤに電子部品を備えたモニターを組み込んでタイヤ情報をモニターできるようにすることにある。
本発明のさらに別の目的は、タイヤの内側から隔離されたモジュールを収容、固定および支持するための補強または非補強のゴムプライをタイヤ内に形成することにある。
本発明のさらに別の目的は、走行中にタイヤから受ける力や変形に耐え且つ保持具組立体およびモジュールの疲労寿命を延ばすことができるようにモジュールがタイヤ内に隔離台を介して保持され、自己調節できるようにすることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、自動車タイヤモニター装置と、モジュールをタイヤの内側表面に隣接して取り付ける方法とによって達成される。この組立体はタイヤの内側に取り付けられたゴムプライとタイヤ内にゴムプライと隣接してモニターモジュールを固定するための保持具組立体とを備える。本発明の自動車タイヤモニター装置および方法はモジュールをタイヤ内に組み込むための経済的かつ信頼できる手段である。トラック輸送産業ではモジュールをタイヤに取付けるモニターシステムのコストが問題になる。さらに、タイヤ交換に特別な取り扱いやタイヤ保守要員に対する訓練の必要がないモニターモジュール法が要求され、問題はさらに複雑になる。標準的な保守方法とゴムパッチおよび留め具等の典型的な材料を用いることがコストおよび作業員の両方の観点から最も望ましいことである。モジュールの取付けおよび取外しは簡単であることが望ましい。米国特許第４，９３８，６４５号、第５，４６８，１０８号および第５，７１８，０２５号には工業的に公知な典型的な留め具（fastener）が記載されている。典型的なゴムパッチの例はＴｅｃＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｏｆＪｏｈｎｓｔｏｗｎ，Ｏｈｉｏから市販のタイヤ修理システムである。
【００１３】
【実施の態様】
本発明の実施例では、自動車タイヤモニター装置はタイヤ情報をモニターするためにタイヤ内に配置されている。自動車タイヤモニター装置はタイヤの空洞内の所定位置でタイヤの内側表面に取付けられる第１側面を有するゴムプライを備えるのが有利である。モジュールはタイヤ情報をモニターする電子部品を含むゴムプライの第２側面によって支持される。保持具組立体はゴムプライに対してオフセットした位置でモジュールをゴムプライに固定する。保持具組立体はモジュールおよびゴムプライの耐久性を高めるために上記のオフセットした位置にモジュールを取り付けるための隔離台を備える。
【００１４】
本発明の保持具組立体はゴムプライに支持された第１留め具と、協働してモジュールをゴムプライに確実に固定するモジュールに支持された第２留め具とを備えるのが好ましい。隔離またはスタンドオフ台は本発明の種々の観点で提供される。例えば、タイヤ内でモジュールをゴムプライから隔てて固定するために第１および第２留め具に割出しまたはラチェット要素を備えることができる。
本発明の他の種々の観点はゴムプライとモジュールと組み合わされた第１および第２留め具の組み合わせを有する種々の保持具組立体によって提供される。ゴムプライに支持された第１留め具部分はモジュールの第２留め具部分と接触してモジュールをタイヤ内に正確に位置決めする。
【００１５】
１つの観点では、第１留め具部分はゴムプライから延びかつこれに支持されたシャフトと、シャフトの遠く離れた端にあるボタン保持具とを備える。第２留め具部分はモジュールに形成された保持具開口部を備えることができ、この保持具開口部はタイヤの空洞内にモジュールを配置／保持するために第１留め具部分を摩擦で受けるためのエッジ要素を有する。モジュール内の電子部品による通常のタイヤ情報モニター中にモジュールを支持・保持するために、モジュールは最初に第１留め具部分を受ける入口と、シャフトの入口から保持具開口部への移動を可能にする移動溝とを備えることができ、それによってモジュールはタイヤから取外し可能になる。
【００１６】
本発明の別の観点では、第１留め具部分はモジュールの保持具開口部に収容される細長いシャフトを備える。シャフトの長さはモジュールが遠心力下にシャフトに乗り上げ、プライから所望の距離だけ離れた所で保持具要素に保持されるのに十分な長さである。変形例としては、弾性応力吸収弾性パッド、またはゴムプライの第２側面とモジュールの下側表面との間に配置された要素を追加することによって隔離された距離を確保することができる。応力吸収要素の材料は保持具要素のシャフトの回りに位置したスポンジゴム層または弾性ワッシャーまたはバネの形にすることができる。
【００１７】
本発明では、モニター可能状態タイヤと、タイヤモニターを自動車タイヤの内側表面に取り付ける方法とが提供される。この取付け方法の第１段階では対向する第１および第２側面を有するゴムプライを用意する。第２段階ではタイヤの内側表面に調整表面領域を形成する。第３段階ではタイヤの硬化前、硬化中または硬化後のいずれかに、ゴムプライの第１側面をタイヤの内側表面に取り付ける。第４段階では電子部品を含むモジュールをゴムプライの第２側面から所定のオフセット距離だけ離れた所に固定し、モジュールおよびゴムプライの耐久性を高める。第６段階ではタイヤの寿命期間中にタイヤ情報をモニターする。
【００１８】
本発明方法の別の観点では、モジュールを固定するための着脱自在な第１および第２留め具部分を提供する。調整表面領域を形成する段階ではさらに、一般にゴムプライの表面領域への接着性を高めるために、タイヤの内側表面上の調整表面領域からごみを除去する。
本発明は添付図面を参照した以下の説明からより良く理解できよう。以下では本発明を実施するための構造を他の特徴とあわせて説明する。
【００１９】
【実施例】
図1は自動車用タイヤ１０の断片を示し、１２は地面と接触するトレッド１２である。モジュールＥはタイヤの動作環境を含むタイヤに関する情報を記憶、モニターおよび／または記録する電子モニターを有し、タイヤ内に支持・保持され、自動車タイヤモニター装置Ａを形成している。モジュールＥをタイヤの内側に配置することによってモジュールが盗まれたり、いたずらされることはなくなり、また、モジュールの汚染もない。本発明では、モジュールＥはタイヤ内表面１８に取付けられたゴムプライ３０を用いて支持される。このタイヤモニター装置はタイヤの空洞内でタイヤの内側表面から一般にオフセットした位置にモジュールをゴムプライに固定する保持具組立体（全体がＧで示される）を備える。モジュールは保持具組立体の第１留め具部分２０によってタイヤ内でゴムプライの近傍に保持される。モジュールは保持具組立体の留め具部分２０によってゴムプライから所定の「スタンドオフ(standoff)」距離だけ離れた所に保持するのが好ましい。本発明の一つの観点から、モジュールはこのスタンドオフ距離を維持するために保持具開口部２２を有する。この保持具開口部２２は保持具組立体の第２留め具部分を成す。
【００２０】
本発明では補強されたゴムプライまたは未補強のゴムプライを用いることができるが、補強したゴムプライが好ましい。タイヤ内面１８とタイヤモニター装置Ａとの間の接触領域の面積は自動車の通常の運転中にモジュールをタイヤに固定・保持するのに十分な支持力を与えるように選択される。モジュールを含めたタイヤモニター装置Ａの重量と寸法によってタイヤとの接触表面積が決まる。タイヤのタイヤモニター装置Ａの位置はモジュールを含めたタイヤモニター装置の慣性力、例えば衝撃、その他のタイヤ伝達変形量の隔離効果を考慮して選択される。放射方向「Ｒ方向」および周方向「Ｃ方向」における慣性力およびタイヤの曲げ変形量も考慮に入れなければならない（図１）。タイヤモニター装置の耐久性は上記の隔離手段によってタイヤ伝達変形、振動、磨耗および衝撃荷重からモジュールを隔離することによって大きく向上する。本発明はモジュール取り付け用の独特な設計の隔離型取付け手段を提供する。図１はモジュールに形成された一つの保持具開口部２２を示している。この保持具開口部２２は保持具組立体の第２留め具部分をなし、モジュールをゴムプライの近傍に保持する。
【００２１】
本発明のタイヤモニター装置、モニターされる自動車タイヤおよびモニター方法はタイヤの内側表面の任意の位置に取付けることができる。好ましい位置は図１に示すようにタイヤビードＢに隣接する位置である。一般に、この位置はタイヤの変形、衝撃および振動が小さく、モジュールの電子部品で得たタイヤ情報をモニターするのが容易な位置であり、モジュールの取付け・取外しにも便利な位置である。ビード部もタイヤの内側表面の変形が小さく、モジュールの内側表面の磨耗が少ない領域である。サイドウォール部１６もモジュールを配置する実用的な領域になりえる。さらに、ゴムプライを収容するタイヤ内の位置は表面領域がゴムプライと完全に接着できるように調整に都合がよくなければならない。
【００２２】
以下、モジュール、タイヤ寸法、自動車用途または環境条件および経済的要因が異なる場合に適用可能な変形例を説明する。例えば、モニターシステムの１つの用途ではトラックタイプの自動車が道路の近くに据え付けられたトランスポンダー装置の前を走行して通り過ぎる時に、タイヤ圧を読取る手段を提供する。このモニターシステムは遠く離れたところに位置する内側の２つのタイヤを含む全てのタイヤからの情報を伝達しなければならない。従って、タイヤ内のタイヤモニター装置の設計および配置はタイヤ情報が効率的にモニターされるように決定することができる。
【００２３】
モジュール内の電子部品の実際の構造は対象となる任意の用途で求められる情報の形式および量を管理するのに用いることができる。モジュールをタイヤの内側に配置することによってモジュールが盗まれたり、いじくられないようにし、また、モジュールが汚染されないようにする。さらに、本発明ではモジュールの部品から、または、この部品への情報に電子的にアクセスするのに用いる手段はあまり重要ではない。モジュールの対象となる利用法に適したハードウェア部品およびソフトウェアを備えた任意の手段が本発明の範囲に含まれる。本発明の目的を達成するのに望ましい他の特徴は、モジュールの電子部品の更新、交換または修理の場合にモジュールをタイヤから取外すことができるようにすることである。本発明の実施例のモジュールはタイヤから取外すことができる。しかし、取外し可能であることは本発明に必須の特徴ではなく、ユーザーがタイヤ内にモジュールを維持しておきたい場合にはタイヤ寿命期間中にそれを維持したままにすることができる。トラックタイヤ再生時にはトレッド再生工程でモジュールが損傷する危険があるのでモジュールを取外す必要があろう。
【００２４】
図２Ａ、図２Ｂに示すタイヤモニター装置はゴムプライ３０を含んでいる。このゴムプライ３０は界面１９の所でタイヤ内側表面と一緒になる第１側面３０ａと、タイヤ１０の空洞１１に露出した第２側面３０Ｂとを有する（図１参照）。この第１層は粘着混合層とよばれる。この非補強層は化学硬化ゴムコンパウンドを用いるときにタイヤに接着固定することができる。ゴムプライは熱および圧力で硬化する「ｃｕｒｅｉｎ」タイプのパッチを用いて固定することもできる。第３層３６は放射方向Ｒおよび周方向Ｃの両方へ延びた補強部材３６ａを含み、十分な強度を有している。この第３層は補強層とよばれる。第１層と第３層の間に配置された任意の第２層３４は一般にタイヤ自体の歪みと補強ゴムプライの歪みとの間の遷移部を形成する。任意の第４層３８は第２層と第３層とを覆っている。この第４層は被覆層とよばれ、ゴムプライの内側第２側面３０ｂを形成する。
【００２５】
層３２〜３８はゴムからなり、これらの層に用いる材料は粘着混合層、結合層、補強層および被覆層として工業的に一般に使用される材料である。この４層ゴムパッチの典型的な例はＴｅｃＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓｏｆＪｏｈｎｓｔｏｗｎ，Ｏｈｉｏが製造している「タイヤ修理システム」（カタログ番号１６９）である。１つの観点では、ゴム層は一体化された４層を含み、補強ゴムプライを形成することができる。第１層３２は他の層の放射方向および周方向外側へ延び、第１層３２はゴムコンパウンドであり、支持界面１９の所でタイヤの内側表面１８に極めて良好に接着するゴムプライの第１表面を形成する。図２Ａに示すように、本発明の実施例では保持具組立体ＧがモジュールＥをゴムプライ３０に保持する。ゴムプライ30は支持界面１９の所でタイヤ内側表面１８に固定される。
【００２６】
図２Ｂに示すように、ゴムプライ３０の第２層３４と第３補強層３６との間には一対の第１留め具部分４０の基部４２が埋め込まれている。各留め具部分４０はゴムプライの第２側面３０ｂで基部４２からシャフト(軸)４４が延び、このシャフト４４の他端にはスタンドオフ、割出しまたはラチェット要素４６が形成されている。シャフト４４は補強層３６の開口部３６ａと被覆層３８の一緒の開口部とを通って延びている。
【００２７】
図２Ａに示すように、モジュールＥは一対の保持具開口部２４が形成された第２留め具部分を含む。この保持具開口部２４に留め具のシャフト４４を挿通することでモジュールは補強されたゴムプライに支持される。保持具開口部のエッジ要素はスタンドオフ要素４６の外側寸法よりも小さく作られていて、スタンドオフ要素４６が保持具開口部のエッジ要素と係合することでモジュールは補強ゴムプライに固定される。保持具開口部はモジュールの取付けを容易にしかつ補強ゴムプライに対するモジュールの位置が自動車走行中に調節できるようにするために細長である。この調節機構によってタイヤモニター装置に加わる応力が開放される。留め具部分４０は留め具として通常用いられる任意の材料で作ることができるが、ナイロン等のプラスチック材料か成形ゴムにするのが好ましい。変形例では、スタンドオフまたはエッジ要素を第１留め具部分と係合する第２留め具部分に配置することができる。
【００２８】
図２Ａの線７−７による断面図である図７を参照して、本発明の保持具組立体Ｇによって提供される隔離台の１つの観点を詳細に説明する。ゴムプライ３０は界面１９の所でタイヤ内側表面に取付けられた第１側面３０ａを有する。第１留め具部分のシャフト４４はゴムプライの第３層３６と第４層３８とを挿通して外側へ延びている。モジュール保持具開口部２４はシャフトを受ける。モジュールを取り付けた時には、スタンドオフ、割出しまたはラチェット要素がモジュールＥの保持具開口部内で第２留め具部分エッジ２６と係合して隔離台が形成される。モジュールはゴムプライの第２側面の近くにくるようにする。電子部品を有するモジュールＥを設置した時には、スタンドオフ要素４６ａの一つがエッジ要素２６と接触し、モジュールはゴムプライに対して最適な位置に固定される。設置後、モジュールはゴムプライ３０から所望のオフセット距離ｄだけ離れる。この位置はモジュールが正しく動作し、自動車タイヤモニター組立体の使用役寿命を延ばす位置である。
【００２９】
図３Ａ、図３Ｂに示す実施例では、保持具組立体Ｇが第１留め具部分３４０を有し、この留め具部分３４０は折り畳んだ補強ゴムプライ３３０によって支持されている。この留め具部分は共通な基部３４２と、この共通基部から延びる２つのシャフト３４４とを有している。共通基部は２層の界面３３９の所で折り畳んだ補強ゴムプライの第１層３３０ａと第２層３３０ｂとの間に埋め込まれている。これらの層は界面３３９の所で互いに結合し且つ留め具の共通基部に結合される。折り畳んだ補強ゴムプライから延びたシャフト３４４は第２層の開口部３３０ｃを貫通する。上記実施例と同様に、折り畳んだ補強ゴムプライ３３０は支持界面１９の所でタイヤの内側表面１８に取付けられる。図３Ａに示すように、モジュールＥに支持された対応する第２留め具部分はモジュールに形成した保持具開口部４２４を有している。シャフト３４４は保持具開口部を通って延び、そのスタンドオフ、割出しまたはラェット要素は保持具開口部のエッジ要素と係合して、モジュールＥはタイヤの空洞内で折り畳んだ補強ゴムプライ３３０に対してオフセットした位置に固定される。この実施例でも、保持具組立体Ｇは折り畳んだ補強ゴムプライの第２側面３３０ｄに対するモジュールのオフセットした位置を調節することができる。好ましいオフセット距離の値は約１〜約５ミリメートルである。この変形例では、モニター装置の耐久性が確認される場合にはオフセット距離をゼロにすることもできる。
【００３０】
保持具組立体の第１留め具部分は留め具に通常用いられる任意の材料で作ることができるが、ナイロン等のプラスチック材料か、成形ゴムで作るのが好ましい。ラチェットタイプの割出し要素を有する典型的なナイロンシャフトはＴＲＷ，Ｉｎｃ．ｏｆＬｙｎｄｈｕｒｓｔ，Ｏｈｉｏのカタログ番号ＰＣ４７４８６である。
【００３１】
図４Ａ、図４Ｂに示すタイヤモニター装置Ａの保持具組立体Ｇの実施例は類似のゴムプライと、単一の留め具部分５０とを有している。タイヤの内側表面１８には調整された表面領域が形成され、補強したゴムプライ３０の第１側面が界面１９の所で内側表面に固定されている。モジュールＥはタイヤの放射方向Ｒおよび周方向Ｃに整合しているのが好ましい。タイヤの大きな変形を避けるために、モジュールの寸法の長い方は周方向Ｃに整合するのが好ましい。ここでも補強したゴムプライは４つの層、または別の観点では２つの層を有し、第１層３２、第２層３４および第４層３８は上記の層と基本的に同じである。第３層３７は補強部材３７ａを有している。図４Ｂに示すこの補強層３７は第１留め具部分５０と一体成形されている。変形例では、第３層を補強されていない層にしても本発明の範囲に含まれる。この留め具部分のシャフト５４は補強層３７を備え、これに支持され、ゴムプライの第２側面から基部５２からのタイヤの空洞内に延びている。スタンドオフ、割出しまたはラチェット要素５６はこのシャフトの２つの外側側面に沿って形成され、モジュールの保持具開口部２５のエッジである第２留め具部分と係合する。図では留め具部分５０が長方形で示されているが、円、卵形、楕円、多角形等の他の形にしたものも本発明の範囲に含まれる。
【００３２】
図８は図４Ａの線８−８による断面図である。ゴムプライ３０の第１側面３０ａは界面１９の所でタイヤの内側表面１８に取り付けられている。留め具部分５０はプライ３０の第３層３７の一部として一体成形され、補強部材３７ａを有する。留め具部分５０のシャフト５４はシャフトの基部からプライ３０の第４層３８を通って外側へ延びている。モジュール保持具開口部２５はシャフトを受ける。シャフト５４の外側端部には保持具開口部のエッジ２７と係合するスタンドオフ、割出しまたはラチェット要素５６が設けられる。電子部品を有するモジュール（Ｅ２）を好ましい位置に取り付けた時に、スタンドオフ要素５６ａの一つは少なくとも一つのエッジ２７と接触する位置に来てモジュールを補強ゴムプライに対して最適な位置に固定する。この実施例でも、モジュールは設置後にゴムプライ３０の第２側面３０ｂから所望のオフセット距離ｄだけ離れた好ましい位置にある。この位置および距離はモジュールを正しく動作させ、タイヤモニター装置の使用役寿命を延ばす所定の配置である。本発明の別の観点では、スタンドオフを第１留め具部分と係合するために第２留め具部分に配置して隔離台を形成することができる。
【００３３】
図４Ａおよび図８に示すように、モジュールＥは単一の留め具シャフト５０を収容する単一の保持具開口部２５を有し、この保持具開口部２５のエッジ２５ａは割出し要素５６を有する単一シャフトの外側寸法よりも狭い開口部幅寸法を有する第２留め具部分を形成している。この寸法の差によって留め具部分５０と開口部エッジとの間の摩擦がモジュールをゴムプライ３０で支持して保持することができる。モジュールの取付けを容易にし且つ自動車走行中にゴムプライに対するモジュールの位置を調節できるようにするために保持具開口部は一方向に細長くすることができる。この実施例の形式で保持具開口部を複数有するものも本発明の範囲に含まれる。しかし、単一のシャフトの使用が極めて有利であることがわかっている。
【００３４】
図５Ａ、図５Ｂに示すタイヤモニター装置Ａの保持具組立体Ｇの実施例はゴムプライ１３０と、ゴムプライに支持された第１留め具部分１５０とを有している。プライと留め具部分とは一体成形されるのが好ましい。タイヤの内側表面１８には調整された表面領域が形成され、ゴムプライ１３０の第１側面１３０ａが界面１９の所で固定され、モジュールＥは一般にタイヤの放射方向Ｒおよび周方向Ｃに整合している。ここでも補強したゴムプライは少なくとも２つの層、すなわち粘着混合層とゴム層とを有する。４層のゴムプライでは、第１粘着混合層１３２、第２結合層１３４、第３補強層１３７および第４被覆層１３８は基本的に上記の層と同じである。第３層１３７は補強部材１３７ａを有することができる。２層のゴムプライでは、第２層および第４層を取り除くことができ、第３層を補強部材と一緒に形成することも形成しないこともできる。これらの選択については図９Ａ、９Ｂ、１０の断面図の説明においてあとで詳しく説明する。図５Ｂ、図１０に示すように、この層１３７は留め具部分１５０と一体成形することができる。
【００３５】
留め具部分１５０のシャフト１５２はゴムプライの第２側面１３０ｂからタイヤの空洞内に延びている。シャフトの保持具要素またはボタン１５４は任意の平らな側面１５６を有し、図５Ａ、図６Ａに示すように、モジュールＥの保持具開口部１２５内で第２留め具部分と係合する。図では第１留め具部分が卵形で示されているが、円、長方形、楕円、多角形等の他の形にしたものも本発明の範囲に含まれる。図５Ａに示すように、モジュールＥは第１留め具部分１５０を最初に受ける入口２４を有する。入口１２４と保持具開口部１２５との間に移動溝１２４ａが形成され、図５Ａ、図６Ａに示すような設置位置にモジュールを設置する。モジュールはモジュールがゴムプライから保持具組立体Ｇに支持される位置に設置する。最初に、モジュールをその設置位置から９０°曲げ、ボタン１５４を第１開口部１２４に通す。モジュールの設置を助けるためにボタンおよびシャフトに潤滑剤を載せることもできる。次いで、モジュールをその設置方向に曲げて第１留め具部分のシャフトを溝１２４ａに通して第２留め具の入口１２５まで押し、摩擦嵌めする。保持具開口部１２５は平らな側面１５６を含む第１留め具部分１５０と界接するエッジ要素と一緒に形成することができ、モジュールをタイヤの空洞に対して所定の方向に保持する。モジュールの取付けを容易にし且つゴムプライに対して正しい設置位置にモジュールを保持できるようにするために保持具開口部は一方向に細長くする。上記の操作を逆の順序で行えばモジュールをタイヤから取外すことができる。
【００３６】
本発明の有利な観点では、シャフト１５２はモジュールＥがシャフト１５２に沿って外側へ押され、ゴムプライの第２側面１３０ｂから所望のオフセット距離ｄ１を得るのに十分な長さを有することができる（図９Ａ）。そのために、スタンドオフ、割出しまたはラチェット要素の形をした少なくとも一つの隔離台をシャフト１５２に形成してゴムプライの第２側面１３０ｂから所望のオフセット距離だけ離れた所にモジュールを配置することができる。別の観点では、モジュールＥに加わる遠心力を利用してプライ１３０とタイヤから離れたオフセット位置にモジュールを維持することができる。さらに、シャフト１５２はボタンへ向かって偏るようにテーパをつけることができる。本発明の別の観点では、第２留め具部分１２７から延びて第１留め具部分と係合するスタンドオフによって隔離台を形成することができる。
【００３７】
図９Ａ、図９Ｂの断面図はスタンドオフ保持具組立体Ｇの他の変形例および特徴を示している。これらの図は図５の線９Ａ−９Ａ、線９Ｂ−９Ｂによる断面図である。ゴムプライ１３０の第１側面１３０ａは界面１９の所でタイヤの内側表面に取り付けられる。留め具部分１５０は第３層１３７の一体部品として形成され、留め具装置のステムおよびボタン部分まで延びる補強部材１３７ａを有する。第１留め具部分のシャフト１５２は第４層１３８を通って外側へ延びている。モジュール保持具開口部１２５は留め具のシャフトを受ける。電子部品を有するモジュール（Ｅ１およびＥ２）を好ましい位置に取り付けた時に、シャフト１５４の外側端部にはモジュールＥの保持具開口部１２５のエッジ１２７と係合する側面１５６を有する保持具要素またはボタン１５４が設けられる。エッジ１２７を凹ませることによってボタン１５４を視覚的に整合させ、モジュールが正しく設置されている場合にはボタンをモジュールと一緒に固定することができる。モジュールは設置後にゴムプライ１３０から比較的大きいオフセット距離ｄ１だけ離れた好ましい位置にある。ボタン１５４はモジュールのエッジ１２７と接触する位置にあり、モジュールをゴムプライ１３０に対して最適な位置に固定する。ここでも、この位置はモジュールを正しく動作させ、タイヤモニター装置の使用役寿命を延ばす配置である。オフセット距離の値は約１〜約５ミリメートルである。好ましいオフセット距離の値は約３ミリメートルである。
【００３８】
図９Ｂでは、入口１２４は留め具部分１５０のボタン１５４とシャフト１５２とを受ける。既に述べたように、シャフトは移動溝１２４ａに通され、ボタン１５４の側面１５６が保持具開口部１２５の凹みエッジ１２７と接触する。保持具開口部の凹みにボタンをぴったり合わせてオフセット台を形成し、ゴムプライとモジュールとの間の距離を回転するタイヤの遠心力によって維持することができる
【００３９】
既に述べたように、ゴムプライは２層のみで形成することができる。各プライを作るのに用いるゴムコンパウンドと、通常のタイヤ走行中にタイヤの変形、振動および衝撃の規模とに応じて、ゴムプライを設けるときに４層ゴムプライのいくつかの層は任意の層になる。より一般的にいえば、図９Ａ、図９Ｂに示すゴムプライの第２層および第４層が任意の層である。例えば、図１０、図１１のゴムプライ２３０および４３０はそれぞれ２つのプライで形成されている。第１ゴム層２３２，４３２は第１側面２３０ａ、４３０ａを提供する粘着混合層であり、ゴムプライのタイヤの内側表面に対する固定を向上させる。ここには第２層は存在せず、第３ゴム層が第１留め具部分２５０、４５０のシャフト２５２、４５２のための主要な支持層２３７、４３７である。好ましい主支持層は環境による力、例えば衝撃、振動および補強部材を追加せずにタイヤモニターを支持することに伴うタイヤ表面領域の変形に抵抗する寸法および強度を有するように作られる。しかし、必要に応じて補強部材を備えることができる。第３層は任意の第４層または被覆層も取り除くことを可能にするような材料で作ることができる。シャフトはゴムプライの主支持層２３７、４３７と一体に作られ、タイヤの空洞内に延びる長さを有する。
【００４０】
本発明の別の観点では、図１０に示すようにゴムプライおよび／またはモジュールから突出した形で隔離台を形成することができる。ゴムプライ２３０またはモジュールＥによってそれぞれ支持された複数のほぼ弾性の尖端またはこぶ２５２ｂ、２５２ｃは、ゴムプライとモジュールとの間のオフセット距離が所定の最小値より大きいオフセット位置を保証している。所望のオフセット距離ｄ１は尖端の外側端部が接触する時の最小値よりいくぶん大きい。既に述べたように、モジュールは第１留め具部分２５０と第２留め具部分２２７との接触を有する保持具組立体Ｇによって保持されている。尖端が隔離台を形成し、オフセット距離よりいくぶん小さい場合は最初にオフセット位置を保証している。別の観点では、第１留め具部分のシャフト２５２に弾性の尖端またはこぶ２５２ａを追加してモジュールを不セット位置に固定することができる。オフセット距離の値は約１〜約５ミリメートルであり、３ミリメートルであるのが好ましい。
【００４１】
本発明の別の観点では、図１１に示すように、ゴムプライ４３０の第２側面とモジュールＥの下側表面との間に配置された弾性隔離材料を追加した隔離台によってスタンドオフ距離ｄ２を確保することができる。例えば、この隔離台の材料はスポンジゴム層または可撓性ワッシャーの形にして保持具組立体Ｇの第１留め具部分４５０のシャフト４５２の回りに配置することができる。より一般的に言えば、隔離台はゴムプライとモジュールとの間に任意の要素を配置してタイヤモニター装置の耐久性を高めることができる。例えば、ゴムプライとモジュールとの間で第１留め具部分のシャフトの回りにコイルバネを配置して、組立体の耐久性を低下させずに所望のオフセット距離を確保するのを助ける。
【００４２】
本発明のモニター装置（モニター機器）は硬化済みタイヤおよびアフターマーケットタイヤのいずれにも用いることができる。いずれもタイヤ硬化後にゴムプライを支持する表面領域を準備する。ゴムプライをタイヤの内面に取付けるための正しい表面領域は２つの異なる手段で形成することができる。所望する結果は同じであり、インナーライナーの完全性を損なわずに従来のタイヤのインナーライナーと本発明のゴムプライとを確実に連結できる表面領域を得ることである。一般に、従来のインナーライナーはきれいなきめのある表面ではないので、バフ研磨または研削して正しく調整した表面領域を作る必要がある。インナーライナーの完全性を損なわずにゴムプライを取付けるのに適した表面領域を形成する工業的な手段は種々知られている。本発明で製造タイヤおよびアフターマーケットタイヤにモジュールを固定するゴムプライを受ける表面領域は正しい寸法と組織を有していなければならない。
【００４３】
図１２は本発明のタイヤモニター装置を取付ける方法、またはタイヤ硬化時にタイヤに表面領域を形成する手段を最もよく示している。硬化前のタイヤ１０のビード部Ｂの内側表面１８の表面領域１５０にシート１４０を直接取付ける。好ましは布、プラスチックまたはゴムシートを用いて、タイヤ硬化時にタイヤ内側表面に押圧された時に調整された表面領域を形成するようにする。このほぼ平滑なまたはきめのあるシート１４０はシリコンに浸透しない任意の材料で作ることができる。所定の後硬化時間後にこのシートを取り除くと、ゴムプライを表面領域１５０に取付けるのに適した調整・処理されたクリーンで平滑なタイヤ表面領域が得られる。本発明のタイヤモニター装置のさらに別の変形例では、タイヤの硬化時にタイヤの内側にゴムプライを直接取付けることができ、モニター可能な自動車タイヤを提供することができる。タイヤ硬化前の生タイヤに上記のゴムプライか、それに類似の寸法および材料のゴムプライを配置する。生タイヤに取付ける場合はタイヤ硬化時およびタイヤ硬化後にタイヤライナーの完全性が維持されるようにゴムプライを慎重に制御する。
【００４４】
従って、ゴムプライを有するモニターされる自動車タイヤと、ほぼ剛性のモジュールをタイヤ内に保持する保持具組立体とを提供するために有利な構造および方法を本発明に従って実現できることがわかる。モジュールを取り付ける際のタイヤ内の表面領域としてタイヤ内の別の位置を選択することもできる。本発明のタイヤモニター装置およびモニター方法で図示したモジュールと異なる形状およびサイズのモジュールを取付けることもできる。タイヤ内でゴムプライに対するオフセット位置にモジュールを固定するためのゴムプライおよび保持具組立体の他の特徴も示してある。これらの特徴は自動車タイヤモニター装置、およびタイヤに加えてモニターされる自動車タイヤを提供する種々のモジュールをタイヤ内で支持するためのものである。
【００４５】
以上、本発明の好ましい実施例を特殊な用語を用いて説明してきたが、以上の説明は単に説明のためであり、特許請求の範囲の精神を逸脱しない範囲で、変更および変形が可能であることは理解できよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】タイヤの内部空洞内に支持されたモジュールを備えた本発明のタイヤモニター装置を示すタイヤの断面投影図。
【図２Ａ】モジュールが一対の留め具装置を有する保持具によってタイヤの内側表面の近くでゴムプライに接して固定されている本発明のタイヤモニター装置の第１実施例の投影図。
【図２Ｂ】タイヤの空洞へ延びた２つの留め具を支持する４層のゴム層と１つのゴム層と一体化された補強部材とを有するゴムプライの一部を破断図で示す、図２Ａの本発明の保持具組立体の投影図。
【図３Ａ】保持具組立体の留め具装置の一対のシャフトがモジュールの保持具開口部を通って延び、モジュールがタイヤの内側表面の近くで折り畳んだ補強ゴムプライに隣接して保持されるタイヤモニター装置の第２実施例の投影図。
【図３Ｂ】ストラップポケット内に留め具装置の基部を保持し、所定位置でモジュールを受ける留め具装置の２つのシャフトをタイヤの空洞内に延ばした状態で留め具を固定した折り畳んだ補強ゴムプライを示す図３Ａの第２実施例の投影図。
【図４Ａ】ゴムプライに隣接して保持具組立体の単一の大きな留め具装置でモジュールをタイヤの内側表面近くに固定する本発明のタイヤモニター装置の第３実施例の投影図。
【図４Ｂ】４層の補強ゴムプライと、その一つの層と一体化されたタイヤの空洞まで延びた単一の留め具装置と、ゴム層と留め具装置と一体化された補強部材の一部を破断図で示す図４Ａのゴムプライおよび保持具組立体の投影図。
【図５Ａ】ゴムプライに隣接して保持具組立体の別の単一の留め具装置でモジュールをタイヤの内側表面近くに固定する本発明のタイヤモニター装置の第４実施例の投影図。
【図５Ｂ】一つの補強層を含む４層の補強ゴムプライと、その補強層と一体化されたタイヤの空洞まで延びた他の留め具装置を破断図で示す図５Ａのゴムプライおよび保持具組立体の投影図。
【図６Ａ】保持具開口部と、入口と、入口を保持具開口部と連通させる移動溝とを備え、留め具要素の第１留め具部分を収容・保持する第２留め具部分を有するモジュールの投影図。
【図６Ｂ】保持具開口部とエッジ要素とを備え、固定具要素の第１留め具部分のシャフトとボタンとを収容・保持する第２留め具部分を有するモジュールの投影図。
【図７】４層の補強ゴムプライと、補強ゴムプライの第２層と第３層との間に基部が配置された第１留め具部分を有する保持具組立体と、スタンドオフ、割出しまたはラチェット要素がモジュールの第２留め具部分と係合する基部から延びるシャフトとを示す図２Ａの線７−７による断面図。
【図８】４層のゴムプライと、ゴムプライの第３補強層と一体化された留め具装置と、スタンドオフ要素がモジュールの第２留め具部分と係合する第１留め具部分のシャフトとを示す図４Ａの線８−８による断面図。
【図９Ａ】４層のゴムプライと、４層のうちの第３補強層と一体化された第１留め具部分とを示し、この第１留め具部分がボタン端部がモジュール内の保持具開口部のエッジと係合するシャフトを有する図５Ａの線９Ａ−９Ａによる断面図。
【図９Ｂ】４層のゴムプライと、４層のうちの第３補強層と一体化された第１留め具部分とを示し、この第１留め具部分がボタン端部がモジュール内の開口部のエッジと係合するシャフトを有する図５Ａの線９Ｂ−９Ｂによる断面図。
【図１０】保持具組立体の留め具装置と一体化された２層の非補強層を有し、モジュール内の保持具開口部のエッジと係合してモジュールを固定するゴムプライの断面図。
【図１１】モジュール内の保持具開口部のエッジと係合してモジュールを固定する他の実施例のゴムプライの断面図。
【図１２】タイヤの内側表面領域にゴムプライを取付ける一般に平滑な調整内側表面領域を形成するために、硬化タイヤの内面からプラスチックシートを取り除く工程を示す投影図。

Claims

タイヤの空洞内でタイヤの内側表面の所定位置に取付けられる第１側面を有するゴムプライと、
このゴムプライの第２側面によって支持され、タイヤ情報をモニターする電子部品を含むモジュールと、
このモジュールを上記ゴムプライに固定するための保持具組立体と、を有し、
この保持具組立体は、上記ゴムプライに支持された第１留め具部分と、この第１留め具部分に対応する上記モジュールに支持された第２留め具部分とを備え、上記第１留め具部分と上記第２留め具部分とが協働して上記モジュールを上記ゴムプライに確実に固定し、上記第１留め具部分は、少なくとも一つのシャフトを備え、このシャフトの一端が上記ゴムプライに取り付けられ、上記シャフトは、上記ゴムプライから所定のオフセット距離だけ離間した上記シャフトの遠位端部の近傍で上記モジュールを支持するのに十分な所定長さを有することを特徴とする、自動車タイヤに関するタイヤ情報をモニターするための自動車タイヤのモニター装置。
少なくとも一つのシャフトがシャフトの遠く離れた端部によって支持された保持具ボタンを有し、この保持具ボタンはモジュールがゴムプライからタイヤの軸線方向に離れるのを制限し、モジュールの第２留め具部分と接触してモジュールをオフセット距離だけ離れた所に維持する請求項１に記載の装置。
第２留め具部分がモジュールに形成された保持具開口部を有し、シャフトと保持具ボタンとを摩擦で収容・保持する請求項２に記載の装置。
保持具開口部が保持具ボタンを受けるための凹みエッジを有し、モジュールがゴムプライに対してタイヤの軸線方向に変位した位置にあり、モジュールとゴムプライとの間のオフセット位置を規定している請求項３に記載の装置。
保持具開口部および保持具ボタンがシャフト上のモジュールの回転を防止する円形以外の形状を有する請求項４に記載の装置。
保持具ボタンに沿って最初にシャフトを受けるモジュールに形成された入口と、この入口と保持具開口部とを連通し、入口から保持具開口部へのシャフトの移動を可能にする移動溝とを備え、その中にモジュールを保持する請求項３に記載の装置。
オフセット距離の値が約１〜約５ミリメートルである請求項１に記載の装置。
保持具組立体が第１および第２留め具部分の一方によって支持された割出し要素を有し、ゴムプライからオフセット距離だけ離れた所にモジュールを取り付けてオフセット位置を規定している請求項１に記載の装置。
保持具組立体がゴムプライおよびモジュールの一方によって支持された複数の突出部を有し、第１および第２留め具部分によって保持されたときにモジュールが所望のオフセット距離にきて、モジュールが所望のオフセット距離に維持される請求項１に記載の装置。
上記突出部が弾性尖端を備える請求項９に記載の装置。
第１留め具部分の２本のシャフトがこのシャフトによって支持された割出し要素を有し、モジュールの第２留め具部分と係合してモジュールのオフセット距離が得られ、モジュールが所望のオフセット距離に維持される請求項１に記載の装置。
保持具組立体の第１留め具部分がゴムプライに支持された一端を有するシャフトと、このシャフトの遠く離れた他端の近くに支持された割出し要素とを有し、保持具組立体の第２留め具部分がモジュールに形成された保持具開口部を有し、この割出し要素と係合してモジュールをオフセット距離の所に配置する請求項１に記載の装置。
保持具開口部がエッジ要素を有し、割出し要素の所望の一つと係合してゴムプライから所望の距離だけ離れたオフセット距離にモジュールを取り付ける請求項１２に記載の装置。
ゴムプライおよびモジュールの一方に支持された少なくとも一つのスタンドオフ要素を有し、ゴムプライからオフセット距離だけ離れたオフセット距離にモジュールを隔てる請求項１に記載の装置。
保持具組立体がモジュールとゴムプライとの間に配置された要素弾性応力吸収弾性パッドを有し、モジュールを隔離してゴムプライからオフセット距離だけ離れた所にモジュールを配置することができるようになっている請求項１に記載の装置。
保持具組立体がゴムプライに支持された一対の互いに間隔をあけて配置されたシャフトと、このシャフトの遠く離れた端に支持された割出し要素と、モジュールに形成されたエッジ要素を有する保持具開口部とを有し、選択された一対の割出し要素がそれぞれのエッジ要素と係合してゴムプライに対するモジュールのオフセット位置が得られる請求項１に記載の装置。
下記（ａ）〜（ｄ）の段階を含む鋼補強ベルトとビードコアとを有する自動車タイヤ内でモジュールを取付け・隔離する方法であって、
（ａ）弾性のあるゴム状の取付けシャフトを、内側表面から突出しかつベルトおよびビードコアから隔てられた状態でタイヤの内側表面に設け、
（ｂ）シャフトの外側端部に割出し要素を設け、
（ｃ）割出し要素と協働してタイヤ内でモジュールを確実に固定する保持具開口部が中に形成されたタイヤ情報をモニターするためのモジュールを設け、
（ｄ）シャフトにモジュールを取り付け、割出し要素によって上記内側表面からオフセットした距離にモジュールを保持し、このモジュールをタイヤの内側表面から最小の所定距離に維持し、タイヤの内側表面から隔離することを特徴とする方法。