JP7004559B2 - タイヤへの電子部品の固定構造、及び空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本開示は、電子部品をトレッド部内面に適切に取り付けたタイヤへの電子部品の固定構造、及び空気入りタイヤに関する。

近年、空気入りタイヤの内面に、種々の機能を有する物体を取り付けることが検討されている。

例えば、特許文献１には、ホック又はスナップからなる一対の機械式留め具のうちの一方の留め具をタイヤ内面に埋め込み、留め具を介してタイヤ内面にセンサを含む電子部品などの物体を固定可能にした技術が開示されている。

特許文献２には、面ファスナを構成するフック及びループのいずれか一方をタイヤ内面に埋め込み、面ファスナを介してタイヤ内面に、電子部品を固定可能にした技術が開示されている。

特許文献３には、電子部品を接着要素及び分離要素でタイヤ内面に固定する技術が開示されている。

特開２０１２－２４０４６５号公報 国際公開第２００９／１３２６９号 国際公開第２０１３／５０７１１号

しかしながら、特許文献１、２のように、タイヤ内面に異物を埋め込んだ構造の場合には、タイヤから異物が外れる可能性が低く、固定強度を十分に確保可能となるメリットがあるものの、異物を起点としてクラックが生じるおそれがあり、タイヤの耐久性が損なわれてしまう。

一方、特許文献３のような接着要素により固定しつつ、分離要素によりタイヤ内面と電子部品とを分離した構成では、タイヤ自体の情報をセンシングすることができないというデメリットがある。

本開示は、このような課題に着目してなされたものであって、その目的は、耐久力を損なわずに、タイヤ内面に電子部品を適切に固定可能な、タイヤへの電子部品の固定構造、及びその構造を有する空気入りタイヤを提供することである。

本開示は、上記目的を達成するために、次のような手段を講じている。

すなわち、本開示のタイヤへの電子部品の固定構造は、
タイヤ内面との間に配置された電子部品を固定するためのシートと、
前記電子部品の周囲に配置され且つ前記シート及び前記タイヤ内面に接着されるクッション材と、を有し、
前記クッション材は、前記電子部品のタイヤ内面側に配置されておらず、前記電子部品よりも小さな隙間を空けて前記電子部品を包囲している、又は、隙間をあけずに前記電子部品を包囲している。

この構成によれば、クッション材が電子部品のタイヤ内面側に配置されていないので、電子部品をタイヤ内面に接触させて固定することが可能になる。
電子部品を固定するためのシートがクッション材を介してタイヤ内面に接着されているので、タイヤ内面が変形又は屈曲してもクッション材が緩和してくれるので、シートが剥がれることを防止し、固定強度を確保できる。
クッション材が、電子部品よりも小さな隙間を空けて電子部品を包囲している、又は、隙間をあけずに電子部品を包囲しているので、電子部品をタイヤ内面に直接固定しなくても、シート及びクッション材が電子部品を保持するので、電子部品を適切に固定可能となる。それでいて、クッション材を介してシートをタイヤ内面に貼付けているだけなので、タイヤ内面に異物を埋め込む構成に比べて耐久性を向上させることが可能となる。
クッション材が、電子部品よりも小さな隙間を空けて電子部品を包囲している場合には、この隙間を介して配線を通すことができ、有用である。
したがって、耐久力を損なわずに、タイヤ内面に電子部品を適切に固定可能となる。

本開示の空気入りタイヤの一例を示す斜視図 電子部品、シート及びクッション材の分解図 電子部品、シート及びクッション材の模式的な断面図 シートにおけるスリット、電子部品及びクッション材の位置関係を示す平面図 変形例における電子部品及びクッション材の位置関係を示す平面図 変形例における電子部品及びクッション材の位置関係を示す平面図

＜空気入りタイヤ＞
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、空気入りタイヤの一例を示す斜視図である。

空気入りタイヤ１は、図１に示されるように、一対の環状のビード部１１と、そのビード部１１の各々からタイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部１２と、そのサイドウォール部１２の各々のタイヤ径方向外側端に連なるトレッド部１３とを備えている。

空気入りタイヤ１は、トレッド部内面１３ａに電子部品２が固定された、タイヤへの電子部品の固定構造を有する。固定構造は、電子部品２と、タイヤ内面であるトレッド部内面１３ａとの間に配置された電子部品２を固定するためのシート３と、電子部品２の周囲に配置され且つシート３及びタイヤ内面１３ａに接着されるクッション材４と、を有する。図２は、電子部品２、シート３及びクッション材４の分解図である。図３は、電子部品２、シート３及びクッション材４の模式的な断面図である。図４Ａは、シート３におけるスリット、電子部品２及びクッション材４の位置関係を示す平面図である。電子部品２としては、センサ（加速度センサ、温度センサ、ひずみゲージ、音圧センサ、内圧センサなど）、通信モジュール、バッテリーが例示される。

シート３は、板状もしくはフィルム状の樹脂で形成されている。樹脂としては、ＰＥ
Ｔ、ＰＵ、ＴＰＵ、ＰＶＣ、ＰＣ、ＰＥ、ＰＥＮ等の汎用の樹脂が例示される。図４Ａに示すように、シート３には、線状のスリット３０が形成され、スリット３０を介して電子部品２が出し入れ可能に構成されている。スリット３０は設けなくてもよい。スリット３０は、線状であれば、直線、曲線、ジグザグ状、又はこれらの組み合わせた形状のいずれでもよい。シート３の厚みは、０．１～０．３ｍｍが好ましい。

図１、図２、図３及び図４Ａに示すように、クッション材４は、伸縮性を有するクッション材本体４１と、クッション材本体４１の両側の接着剤層４２、４３と、を有する。これにより、クッション材４中のクッション材本体４１が変形して、タイヤ内面１３ａの曲面の形状と接地時の変形に追従できるので、シート３及び電子部品２をトレッド部内面１３ａに安定して固定することができる。特にタイヤ内面１３ａにはブラダによる凹凸が形成されていることが多く、この凹凸形状をクッション材本体４１が吸収するので、シート３をタイヤ内面１３ａに直接貼付ける場合に比べて固定強度を向上させることができる。クッション材本体４１は、ウレタンフォームなどが例示される。クッション材本体４１の厚みは、１．５～３．０ｍｍが好ましい。比重は０．２５～０．３０が好ましい。

クッション材４は、電子部品２のタイヤ内面１３ａ側に配置されておらず、隙間をあけずに電子部品２を包囲している。本実施形態では、クッション材４は、平面視で中空を有する環状（いわゆるドーナツ状）であり、クッション材４が一体に連結している。このように、クッション材４が一体に連結しているので、タイヤ内面１３ａへの取り付けが容易となる。勿論、クッション材４は、図４Ａに示す環状に限定されず、種々の形状に変更可能である。例えば図４Ｂに示すように、クッション材４が、電子部品２のタイヤ内面１３ａ側に配置されていないものの、電子部品２よりも小さな隙間Ｇｐを空けて電子部品２を包囲するように配置してもよい。図４Ｂは、クッション材４は一体に連結している。このように、クッション材４が、電子部品２よりも小さな隙間Ｇｐを空けて電子部品２を包囲しているので、この隙間Ｇｐを介して配線を通すことができ、有用である。さらに、図４Ｃに示すように、複数のクッション材４が、電子部品２よりも小さな隙間Ｇｐを空けて電子部品２を包囲するように配置してもよい。図４Ｃの場合、クッション材４は一体に連結されていないので、各々のクッション材４を別個に貼付ける必要があるが、配置の自由度は向上する。

本実施形態では、電子部品２をタイヤ内面１３ａに対して粘着テープで固定していないが、電子部品２の一部のみをタイヤ内面１３ａに対して粘着テープで固定してもよい。電子部品２がセンサであり、検知部を粘着テープで被覆しなければよいためである。

以上のように、本実施形態のタイヤ１への電子部品２の固定構造は、
タイヤ内面１３ａとの間に配置された電子部品２を固定するためのシート３と、
電子部品２の周囲に配置され且つシート３及びタイヤ内面１３ａに接着されるクッション材４と、を有する。クッション材４は、電子部品２のタイヤ内面１３ａ側に配置されておらず、電子部品２よりも小さな隙間Ｇｐを空けて電子部品２を包囲している、又は、隙間をあけずに電子部品２を包囲している。

この構成によれば、クッション材４が電子部品２のタイヤ内面１３ａ側に配置されていないので、電子部品２をタイヤ内面１３ａに接触させて固定することが可能になる。
電子部品２を固定するためのシート３がクッション材４を介してタイヤ内面１３ａに接着されているので、タイヤ内面１３ａが変形又は屈曲してもクッション材４が緩和してくれるので、シート３が剥がれることを防止し、固定強度を確保できる。
クッション材４が、電子部品２よりも小さな隙間Ｇｐを空けて電子部品を包囲している、又は、隙間をあけずに電子部品２を包囲しているので、電子部品２をタイヤ内面１３ａに直接固定しなくても、シート３及びクッション材４が電子部品２を保持するので、電子部品２を適切に固定可能となる。それでいて、クッション材４を介してシート３をタイヤ内面１３ａに貼付けているだけなので、タイヤ内面１３ａに異物を埋め込む構成に比べて耐久性を向上させることが可能となる。
クッション材４が、電子部品２よりも小さな隙間Ｇｐを空けて電子部品を包囲している場合には、この隙間Ｇｐを介して配線を通すことができ、有用である。
したがって、耐久力を損なわずに、タイヤ内面に電子部品を適切に固定可能となる。

本実施形態では、クッション材４は、一体に連結している。
この構成によれば、クッション材４が複数に分離している場合に比べて、タイヤ内面１３ａへの取り付けが容易となる。

本実施形態では、クッション材４は、平面視で環状に形成されている。

本実施形態では、シート３は、線状のスリット３０を有し、スリット３０を介して電子部品２が出し入れ可能に構成されている。
この構成によれば、電子部品２を容易に交換可能となる。

本実施形態の空気入りタイヤは、上記タイヤへの電子部品２の固定構造を有する。本開示の好ましい適用例である。

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

上記の各実施形態で採用している構造を他の任意の実施形態に採用することは可能である。各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

１３ａ トレッド部内面（タイヤ内面）
２ 電子部品
３ シート
３０ スリット
４ クッション材

Claims (5)

1. タイヤ内面に取り付けられる電子部品と、
   前記電子部品を囲うようにタイヤ内面に取り付けられるクッション材と、
   前記電子部品の上方を覆い、タイヤ内面に接触しないように前記クッション材に接着されたシートからなるタイヤへの電子部品の固定構造。
2. 前記クッション材は、一体に連結している、請求項１に記載の構造。
3. 前記クッション材は、平面視で環状に形成されている、請求項１又は２に記載の構造。
4. 前記シートは、線状のスリットを有し、前記スリットを介して前記電子部品が出し入れ可能に構成されている、請求項１～３のいずれかに記載の構造。
5. 請求項１～４に記載のタイヤへの電子部品の固定構造を有する空気入りタイヤ。

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