JP6783088B2 - センサケース - Google Patents

Description

本発明は、内部にタイヤの情報を取得するためのセンサが収納されたセンサケースに関する。

従来、圧力センサ、温度センサ、加速度センサ等のセンサと、電池又は発電素子と、無線機とを一体化したセンサモジュールを収納したセンサケースを、ゴム製の台座を介してタイヤの内面に装着し、タイヤ内圧などの走行中のタイヤの状態を検出するとともに、検出されたセンサ情報を車両側に送信する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１５−１６０５１２号公報

ところで、タイヤ内面には走行中に繰り返し歪みが発生するため、台座とタイヤ内面間の接着層に亀裂が入って、センサケースと台座とがタイヤ内面から脱落したり、台座の収納部と底面との間に亀裂が入って、センサケースが台座から外れてしまう場合がある。
図８に示すように、センサケース５０が台座２０から外れてタイヤ３０の内面に衝突したり、タイヤ３０の内面を転がったりすると、センサケース５０の角部５０Ｋがタイヤ３０の内面に接触するため、図９（ａ）に示すように、タイヤ３０の内面であるインナーライナー３１のリッジ部３１Ｒが削れたり、図９（ｂ）に示すように、削れがない部分でも擦れた跡ができるなど、タイヤ３０の内面が傷ついてしまうといった問題点があった。

本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、タイヤ内面もしくは台座から外れてタイヤ内面を転がっても、タイヤ内面が傷つかない形状のセンサケースを提供することを目的とする。

本発明は、内部にタイヤの情報を取得するためのセンサが収納されたセンサケースであって、前記タイヤの内面もしくは当該センサケースを前記タイヤの内面に装着するための台座に取付けられる底面を有する下側部材と、前記下側部材の前記底面とは反対側の面である上面から前記底面とは反対に突出する、幅が前記下側部材の幅よりも小さな上側部材とを備え、前記下側部材の側面が幅方向外側に凸な曲面から形成され、前記上側部材の側面と前記上側部材の前記底面側とは反対側の面である頂面とが、前記頂面に接する曲面により接続され、前記下側部材の側面と前記底面とが、前記底面に接する曲面により接続され、前記下側部材の側面と前記上面とが、前記上面に接する曲面により接続されていることを特徴とする。
このように、センサケースがタイヤ内面もしくは台座から外れて、タイヤ内面を転がる際に、タイヤ内面との接触する箇所を曲面としたので、タイヤ内面が傷つくことを防ぐことができる。また、センサケースが、台座ごとタイヤ内面から外れてタイヤ内面を転がった場合も、上記と同様の理由で、タイヤ内面が傷つくことはない。
また、前記下側部材の側面と前記底面とを、前記底面に接する曲面により接続し、前記下側部材の側面と前記上面とを、前記上面に接する曲面により接続したので、センサケースがタイヤ内面に衝突した場合でも、タイヤ内面が傷つくことを防ぐことができる。
また、前記上側部材を、球体の一部、もしくは、回転楕円体の一部としたので、センサケースを小型化できる。なお、上側部材を、球体もしくは回転楕円体の２/３以上とすれば、センサケースを更に把持し易くすることができる。

本実施の形態に係るセンサケースを示す図である。 本実施の形態に係るゴム台座付きセンサケースの断面図である。 台座から外れたセンサケースとタイヤ内面との接触状態を示す模式図である。 センサケースの脱落によるタイヤ内面への影響を把握するための試験方法（ドラム試験）を示す図である。 ドラム試験の結果を示す図である。 本発明によるセンサケースの他の例を示す図である。 本発明によるセンサケースの他の例を示す図である。 センサケースの脱落状態を示す模式図である。 センサケースの脱落によるタイヤ内面の損傷例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき説明する。
図１は、本発明によるセンサケース１０を示す図で、図２は、ゴム台座２０に取付けられたセンサケース（以下、ゴム台座付きセンサケース１０Ｇという）の断面図である。
センサケース１０は、ゴム台座２０内に収納される収納部１１と、収納部１１から突出するように形成された把持部１２と、センサモジュール１３とを備える。
センサモジュール１３は、タイヤ内の温度、圧力、振動等を計測するためセンサ１４と、電源としての発電素子１５と、センサ１４で検出したデータを送信するための無線機１６とを一体化したもので、収納部１１及び把持部１２の少なくとも一方に内蔵される。
以下、把持部１２の突出方向を上側、把持部１２の突出方向とは反対方向を下側、同図の左右方向を幅方向という。下側がゴム台座付きセンサケース１０Ｇの装着時におけるタイヤ３０の内面（ここでは、インナーライナー３１）側である。
本例のセンサケース１０は、収納部１１の最大幅が把持部１２の幅よりも大きく形成されている。すなわち、収納部１１が本発明の下側部材に相当し、把持部１２が上側部材に相当する。
以下、収納部１１の上側の面を上面１１ａ、下側の面を底面１１ｂ、把持部１２の上面を頂面１２ａ、把持部１２の下面を接続面１２ｂという。

下側部材である収納部１１は、図１の右側の図に示すように、角丸長方形（トラック状の図形）の半分を、中心軸Ｊを中心に回転させた回転体により構成される。したがって、収納部１１の上面１１ａと底面１１ｂとは平面で、側面１１ｃは、中心軸Ｊを通る平面で切ったときの形状が半円である幅方向外側に凸な曲面となる。
すなわち、センサケース１０の収納部１１では、収納部１１の側面１１ｃと上面１１ａとが、上面１１ａに接する曲面１１ｐにより接続され、側面１１ｃと底面１１ｂとが、底面１１ｂに接する曲面１１ｑにより接続され、かつ、側面１１ｃの最大幅部が幅方向外側に凸な曲面１１ｒから形成されている。
一方、上側部材である把持部１２では、矩形状の図形の左上部が、円周角が９０°の円弧状とした図形を、中心軸Ｊを中心に回転させた回転体により構成される。したがって、把持部１２の頂面１２ａと接続面１２ｂとは平面で、円柱状の側面１２ｃと頂面１２ａとは、頂面１２ａに接する曲面である円周角が９０°の円弧を中心軸Ｊ周りに回転させた曲面１２ｐにより接続されることになる。

ゴム台座２０は、センサケース１０の収納部１１を挿入するための開口部２１と、センサケース１０の収納部１１を収納する収納凹部２２とを有するゴム製の部材で、タイヤ３０のインナーライナー３１に接着される平板状の底部２３と、底部２３と開口部２１とを繋ぐ側壁部２４とを備える。
側壁部２４は、中心軸Ｊに平行な面で切ったときの断面形状が角丸長方形である回転体形状の凹部を有する筒状の部材で、その外周面は、底部２３側に行くにしたがって、中心軸Ｊから遠ざけるように形成されている。側壁部２４の内壁面と底部２３の内壁面とにより、センサケース１０の収納部１１と同形の収納凹部２２が形成される。

本発明のセンサケース１０は、上記の形状を有するので、例えば、台座２０の底部２３と側壁部２４との間に亀裂が入るなどして、センサケース１０が台座２０から外れて、タイヤ３０内面を転がった場合でも、図３に示すように、センサケース１０の、タイヤ３０の内面であるインナーライナー３１の表面と接触する部分（１１ｐ，１１ｑ，１１ｒ，１２ｐ）が全て曲面であるので、タイヤ３０の内面に擦れた跡ができたり、タイヤ３０の内面が削れたりすることがない。すなわち、本発明のセンサケース１０を用いれば、センサケース１０が台座から外れてタイヤ内面を転がっても、タイヤ３０の内面が傷つくことを防ぐことができる。
なお、センサケース１０が台座２０ごとタイヤ内面外れてタイヤ内面を転がった場合でも、台座２０から露出している把持部１２は、円柱状の側面１２ｃと頂面１２ａとが、頂面１２ａに接する曲面１２ｐにより接続されているので、タイヤ３０の内面が傷つくことはない。

［実施例］
図４に示すように、本発明によるセンサケース１０を挿入した台座２０を、タイヤ内面に接着材で固定した後、ドラム４０にタイヤ３０を押付けながら、速度；６０［km/h］にてタイヤ３０を回転させるドラム試験を行い、５０００［km］走行後のインナーライナーの表面状態を調べた。
なお、タイヤサイズは１９５/６５Ｒ１５で、内圧：２３０［kPa］、荷重；６１５［kg］で試験を行った。
本発明によるセンサケース１０は、図１に示したものである。また、比較のため、把持部１２を円柱状としたセンサケース５０についても同様の試験を行った（比較例）。
なお、センサケースの重量は２０ｇで、台座２０の側壁部２４の高さを半分にするなどして、センサケース１０，５０が台座２０から外れやすい状態で試験を行った。なお、台座２０の底部２３と側壁部２４との間に予め切り込みを入れることで、センサケース１０，５０が台座２０から外れやすい状態にしてもよい。
試験結果を図５（ａ），（ｂ）に示す。
（ａ）図は、本発明によるセンサケース１０の試験結果で、（ｂ）図は、把持部１２を円柱状としたセンサケース５０の試験結果である。
図５（ａ）に示す本発明によるセンサケース１０では、インナーライナー表面に削れや擦れ跡がみられないのに対して、図５（ｂ）に示す比較例では、インナーライナーのリッジ部が回転方向に削れられてしまっているだけでなく、削れがみられない部分でも擦れた跡がみられた。
これにより、センサケースのタイヤ内面との接触する部分を曲面とすれば、センサケースが台座から外れてタイヤ内面を転がっても、タイヤ内面が傷つくことを防ぐことができることが確認された。

以上、本発明を実施の形態及び実施例を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に記載の範囲には限定されない。前記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者にも明らかである。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲からかである。

例えば、前記実施の形態では、センサケース１０が台座２０に装着されている場合について説明したが、センサケース１０をタイヤ内面に接着した場合でも、センサケース１０を本発明の形態とすれば、センサケース１０がタイヤ内面から外れて、タイヤ内面を転がった場合も、タイヤ内面が傷つくことはないことはいうまでもない。
なお、前記実施の形態では、図６（ａ）に示すように、把持部１２の側面１２ｃと頂面１２ａとを、側面１２ｃと頂面１２ａとに接する、円周角が９０°の円弧状の断面を有する接続する曲面１２ｐにより接続させたが、図６（ｂ）に示すように、曲面１２ｐの頂面１２ａとの接続点における接線Ａの傾きと、頂面１２ａの曲面１２ｐとの接続点における接線Ｂの傾きとが完全に一致しなくてもよく、２つの接線Ａ，Ｂのなす角度θが０°〜１５°の範囲内であればよい。
また、前記実施の形態では、上側部材である把持部１２を円柱状とし、円柱状の側面１２ｃと頂面１２ａとを曲面により接続させたが、図７（ａ），（ｂ）に示すように、球体の一部とすれば、センサケース１０を更に小型化できる。
また、図７（ｃ），（ｄ）に示すように、上側部材を、球体もしくは回転楕円体の２/３以上とすれば、センサケースを更に把持し易くすることができる。

１０ センサケース、２０ ゴム台座、１０Ｇ ゴム台座付きセンサケース、
１１ 収納部、１２ 把持部、１３ センサモジュール、１４ センサ、
１５ 発電素子、１６ 無線機、３０ タイヤ、３１ インナーライナー。

Claims (2)

1. 内部にタイヤの情報を取得するためのセンサが収納されたセンサケースであって、
   前記タイヤの内面もしくは当該センサケースを前記タイヤの内面に装着するための台座に取付けられる底面を有する下側部材と、
   前記下側部材の前記底面とは反対側の面である上面から前記底面とは反対に突出する、幅が前記下側部材の幅よりも小さな上側部材とを備え、
   前記下側部材の側面が幅方向外側に凸な曲面から形成され、
   前記上側部材の側面と前記上側部材の前記底面側とは反対側の面である頂面とが、前記頂面に接する曲面により接続され、
   前記下側部材の側面と前記底面とが、前記底面に接する曲面により接続され、
   前記下側部材の側面と前記上面とが、前記上面に接する曲面により接続されていることを特徴とするセンサケース。
2. 前記上側部材が、球体の一部、もしくは、回転楕円体の一部であることを特徴とする請求項１に記載のセンサケース。

Images