KR20100092449A

KR20100092449A - 장치용 홀더를 형성하는 부재 및 이러한 부재를 포함하는 타이어

Info

Publication number: KR20100092449A
Application number: KR1020107011135A
Authority: KR
Inventors: 베르나드 뀌비졸레; 끌라우디오 바또찌오
Original assignee: 소시에떼 드 테크놀로지 미쉐린; 미쉐린 러쉐르슈 에 떼크니크 에스.에이.
Priority date: 2007-10-23
Filing date: 2008-10-23
Publication date: 2010-08-20
Also published as: BRPI0817796A2; US8685527B2; EP2212128B1; JP5432164B2; FR2922487A1; BRPI0817796B1; EA017758B1; US20100291345A1; EP2212128A2; JP2011500441A; WO2009056739A3; WO2009056739A2; CN101835639A; CN101835639B; EA201070503A1; BRPI0817796A8; FR2922487B1

Abstract

본 발명은 장치(14)용 홀더를 형성하고, 베어링 표면(24) 및 타이어(12)와의 연결 표면(26)을 각각 형성하는 2개의 대향하면서 대체로 평행한 표면들(24, 26)에 의해 형성된 검 매스(16)를 포함하는 부재(10)에 관한 것이며, 매스(16)는 연결 표면(26) 내에 형성되고 매스(16)의 리세스(30)를 형성하는 개구(28)를 포함하며, 개구는 연결 표면의 외부로 연장되지 않는다.

Description

장치용 홀더를 형성하는 부재 및 이러한 부재를 포함하는 타이어{MEMBER DEFINING A HOLDER FOR A DEVICE AND TYRE INCLUDING SUCH MEMBER}

본 발명은 자동차용 타이어의 기술 분야에 관한 것이다.

더 구체적으로는, 본 발명은 장치, 특히, 압력 센서와 같은 전자 장치를 타이어에 부착하는 것에 관한 것이다. 전자 장치는 견고해서, 타이어가 구를 때, 특히, 변형될 때, 타이어의 기계적 동작을 방해하는 위험때문에 타이어에 직접 부착하는 것이 권장되지 않는다.

따라서, 타이어의 표면에 결합되고 전자 장치를 위한 지지부를 형성하는 고무 부재를 사용하는 것이 종래 기술, 특히, 문헌 EP-A1-1,544,001에 따른 공지된 관례이다. 고무 부재는 종종 "패치(patch)"라고 칭해진다.

이러한 부재는 장치가 타이어의 동작을 방해하지 않도록 견고한 장치와 가요성이 있는 타이어 사이의 기계적 전이부(transition)를 생성한다. 이는 전자 장치와 타이어 사이에서 발생되는 기계적 디커플링(decoupling)이라고 종종 칭해진다.

본 발명의 특정 목적은 더 우수한 기계적 디커플링 및, 결과적으로 타이어의 표면에 대한 부재의 조립체의 더 우수한 내구성을 허용하는 부재를 제안하는 것이다.

따라서, 본 발명의 주제는 지지 표면 및 타이어와의 연결을 위한 표면을 각각 형성하는 2개의 대체로 평행한 대향 표면들에 의해 범위가 한정되는 고무 매스를 포함하는 장치용 지지부를 형성하는 부재이며, 부재는 연결 표면 내에 배치되고 매스 내에 배치된 리세스의 범위를 한정하는 개구를 포함하며, 개구는 연결 표면의 외부로 이어지지 않는다.

양호하게는, 지지 표면은 개구의 표면과 일직선으로 적어도 부분적으로 연장된다.

지지 표면과 접촉함으로써, 장치는 고무 매스, 특히, 지지 표면과 일직선으로 위치한 매스의 부분을 견고해지게 한다(stiffen). 리세스 때문에, 장치에 의해 견고해진 매스의 부분은 타이어와 접촉하지 않는다. 따라서, 개구의 표면과 일직선으로 위치된 장치의 부분은 타이어에 대한 직접적인 기계적 영향을 미치지 않는다. 이러한 점의 결과는, 본 발명의 부재의 리세스가 장치와 타이어 사이의 기계적 디커플링을 개선한다는 것이다.

개구가 연결 표면의 외부로 이어지지 않는다는 사실은, 매스와 타이어 사이의 접촉 표면을 매우 약간만 제한함으로써 부재가 탁월한 내구성을 보유할 수 있게 한다. 또한, 리세스의 존재는 부재의 무게를 제한하는 장점을 가지며, 이는 승용차에 적절한 부재 및 장치의 경우에, 조립체가 10그램(g)보다 적은 무게를 가질 수 있게 한다. 따라서, 타이어와 휠 조립체의 균일성에 실제로 영향을 미치지 않으므로, 방위각에 대한 걱정 없이 타이어의 표면 상에 조립체를 위치시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 부재는 다음 특징들 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

- 연결 표면 상의 지지 표면의 수직 투영체는 연결 표면 내에 배치된 개구와 대체로 일치한다. 따라서, 장치가 타이어 상에 직접적인 기계적 영향을 미치지 않으므로, 장치와 타이어 사이의 디커플링이 탁월하다.

- 리세스의 깊이와, 지지 표면과 연결 표면의 두 표면들 사이의 거리 사이의 비율이 1/4 내지 1/2 사이이며, 양호하게는 대체로 3/8과 동일하다. 이러한 비율이 매우 낮은 경우, 리세스의 표면이 타이어의 표면에 대해 마찰되는 위험이 존재하며, 이러한 비율이 매우 높은 경우, 부재는 매우 가요성이 있게 되어 작동할 때 매우 현저히 내구성을 제한하는 공진(resonance)이 시작될 수 있다.

- 개구의 표면과, 연결 표면과 접촉하는 고무 매스의 표면의 비율이 0.15 내지 0.30 사이이다. 이러한 비율이 0.15 이하인 경우, 리세스와 연계된 기계적 디커플링은 불충분하게 되며, 이러한 비율이 매우 높은 경우, 타이어와의 연결 표면 영역은 높은 작동 속도에서 우수한 내구성을 유지하기에 불충분하게 된다.

- 부재는 매스 내에 배치되고, 지지 표면과 리세스의 바닥 모두로 이어지는 채널을 포함한다. 이러한 채널은 장치를 지지 표면 상에 정확히 위치시킬 수 있게 한다. 또한, 리세스 내에 공기를 가두지 못하게 하면서 부재를 타이어에 부착시키기 더 용이하게 한다. 또한, 장치 내에 배치된 유사 채널과 협동함으로써, 리세스와 타이어 내부의 공기 사이의 유체 연통(fluidic communication)을 허용한다. 따라서, 타이어의 압력 또는 온도 변화는 부재 변형의 원인이 되는, 타이어 내부와 리세스 내부 사이의 압력차를 초래하지 않는다.

- 연결 표면의 주연 에지는 9도 내지 15도 사이, 양호하게는 10도 내지 12도 사이의 각도에서, 결합 표면 상에서 수렴하는 대향 표면들의 결합 표면에 의해 범위가 한정된다. 부재의 가장자리부(border)의 각도는, 타이어에 대한 부재의 부착이 내구성이 있도록 하기 위해 고려되는 중요 인자이다. 특히, 이러한 각도가 9도보다 작은 경우, 주연 에지를 정확히 평평하게 하기 어려우므로 부재의 가장자리부 상에 절첩부(fold)가 나타날 수 있다. 이러한 각도가 15도보다 큰 경우, 부재의 주연 에지가 매우 견고해짐으로써, 타이어의 표면 상에 매우 큰 응력을 발생시켜서 작동시 균열 또는 박리(peeling)를 초래한다.

- 주연 에지의 결합 표면은 대체로 결합선이다.

- 주연 에지의 결합 표면은 연결 표면에 대체로 수직이며 0.1mm 내지 0.2mm 사이의 높이를 가진다.

- 주연 에지는 결합 표면과 동일한 두께를 가지며 0 내지 1.5mm 외향으로 연장하는 대체로 직사각형 단면의 코드(cord)를 더 포함한다.

- 부재는 부재의 주연 에지와 일직선으로 중첩되지 않으면서 연결 표면 상에 위치된 연결 고무 층을 더 포함한다.

본 발명의 다른 주제는 위에서 정의된 바와 같은 부재를 포함하는 타이어이다.

본 발명은 예시로서만 제시되고 다음의 첨부 도면을 참조하는 후술되는 설명을 통해 더 잘 이해될 것이다.
-도 1은 본 발명에 따른 부재의 사시도이다.
-도 2는 도 1의 평면 II-II상의 도 1의 부재의 단면도이다.
-도 3은 도 1의 부재가 타이어에 설치되어 장치를 지지할 때의 단면도이다.
-도 4 내지 도 6은 부재의 주연 에지의 몇몇 실시예의 확대 단면도이다.

고무 또는 고무 혼합물의 "탄성 계수(Modulus of elasticity)"는 10%의 변형 및 상온 또는 특정 온도에서의 시컨트 신장 계수(secant modulus of extension)로 이해되며, 10%까지의 변형이 수용되는 제1 주기 이후에 다음과 같이 측정된다.

이 때, ε₁₀ 은 0.1과 동일하며,

E₁₀: 10% 변형시 시컨트 신장 계수, F₁₀: 10% 신장시 신장력, S₀: 시험 시편의 초기 단면, S: 신장 변형(ε)시 시험 시편의 단면이고, 고무 재료의 경우,

로 공지되어 있으며, ε₁₀: 10%의 신장 변형이다.

도면들은 승용차에 적절합 본 발명에 따른 부재의 예시를 보여준다. 부재는 전체가 도면 부호 10으로 표기되고 타이어(12)에 끼워지고 장치(14)를 위한 지지부를 형성하도록 설계된다. 이러한 장치(14)는 다양한 형태, 예컨대, 전자적(압력 센서, 온도 센서 등), 기계적 또는 다른 형태일 수 있다.

부재(10)는 도 3에 도시된 바와 같이, 부재(14)를 지지하기 위한 부분(18) 및 타이어(12)와의 연결을 위한 부분(20)을 포함하는 고무 매스(mass; 16)를 포함한다. 부분들(18 및 20)은 하나의 편(piece)으로 구성되며 이들의 분리는 일어나지 않는다. 고무 매스(16)는 성형에 의해 얻어진다.

부재(10)는 양호하게는 타이어 내부의 표면 상에 설치되도록 설계된다. 도 3에서, 부재(10)는 타이어(12)의 내부 밀봉 고부(22)에 설치된다. 내부 고무(22)는 부재(10)의 연결 부분(20)을 연결시키기 위한 상보적인 부분을 형성한다.

고무 매스(16)는 부재(14)를 지지하기 위한 표면(24)에 의해 범위가 한정되며, 표면(24)은 지지 부분(18)의 상부 표면에 의해 구성된다. 지지 표면(24)의 치수는 대략 15mm X 12mm 이다. 지지 표면에 의해 지지되는 장치(14)는 도 3에 도시된 바와 같은 지지 표면(24)의 치수보다 큰 치수를 가질 수 있다.

또한, 고무 매스(16)는 지지 표면(24)에 대향하면서 지지 표면과 대체로 평행한, 타이어(12)와 연결시키기 위한 표면(26)에 의해 범위가 한정된다. 연결 표면(26)은 부재(10)의 연결 부분(20)의 하부 표면에 의해 구성된다. 연결 표면(26)의 치수는 대략 40mm X 32mm 이다.

두 표면들(24 및 26)은 대체로 편평하고 서로로부터 대략 4mm 이격되어 있다.

부재(10)는 연결 표면(26)에 배치되고 매스(16) 내에 배치된 리세스(30)의 범위를 한정하는 개구(28)를 포함한다. 개구(28)는 도 2의 점선으로 표시된다. 리세스(30)의 깊이는 대략 1.5mm 이다.

매스(16) 내의 리세스(30)의 존재로 인해, 대향 표면들(24 및 26)에 대체로 평행하고, 매스(16)의 단면이 대체로 환형(annular shape)을 가지는 매스(16)의 적어도 하나의 가상 평면이 존재함을 알 수 있다.

지지 표면(24)은 적어도 부분적으로 개구(28)의 표면과 일직선으로 연장되도록 매스(16)가 형성된다. 즉, 연결 표면(26) 상의 표면(24)의 수직 투영체는 개구(28)의 표면의 범위를 한정한다.

도 2에 도시된 예시에서, 투영선(36)에 의해 나타난 연결 표면(26) 상의 지지 표면(24)의 수직 투영체는 개구(28)와 대체로 일치한다.

리세스(30)로 인해, 연결 표면(24)과 일직선으로 위치되고 따라서 장치(14)의 존재로 인해 강성화되는 매스(16)의 부분은 타이어(12)의 내부 고무(22)와 접촉하지 않는다.

지지 부분(18)은 지지 부분(18)의 주연에 연결된 재료(38)의 가교부(bridge)에 의해 연결 부분(20)에 연결된다. 재료(38)의 이러한 가교부는, 매우 두껍지는 않고, 예컨대, 4mm 두께이므로, 가요성이 있으며, 특히, 타이어(12)의 변형 또는 장치(14)의 진동의 경우에, 두 부분들(18 및 20)의 상대적 이동을 허용한다. 이는 타이어(12)와 장치(14) 사이의 기계적 디커플링을 더 강화시킬 수 있게 한다.

또한, 고무 매스는, 일 측부 상에서는 지지 표면(24)으로 이어지고 다른 측부 상에서는 리세스(30)의 바닥으로 이어지는, 매스(16)의 지지 부분(18) 내에 배치되는 채널(32)을 선택적으로 포함한다. 이러한 채널은 지지 표면(24) 상에 장치(14)를 정확히 위치시킬 수 있게 한다. 또한, 리세스(30) 내에 공기가 포획되지 않게 하면서 부재(10)를 타이어에 부착시키기 더 용이하게 한다. 마지막으로, 장치 내에 배치된 유사 채널과 협동함으로써, 리세스(30)와 타이어 내부의 공기 사이의 유체 연통을 허용한다. 따라서, 타이어의 압력 또는 온도 변화는 부재 변형의 원인이 되는, 타이어 내부와 리세스 내부 사이의 압력차를 초래하지 않는다.

매스(16)의 연결 부분(20)을 생산하는데 사용되는 고무는, 그 10% 신장 계수가 타이어(12)의 신장 계수 이하인 고무이다. 즉, 연결 부분(20)은 내부 고무(22)보다 더 유연하다. 예컨대, 타이어의 내부 고무(22)의 10% 신장 계수가 65℃에서 2.2MPa과 동일한 경우, 부재(10)를 제조하기 위하여, 고무는 65℃에서 2.2MPa 이하의 신장 계수를 가지도록 선택되어야 한다. 조립체의 우수한 내구성을 위하여, 부재의 고무의 계수는 타이어의 전체 온도 범위에 걸쳐, 예컨대, 섭씨 0도 내지 80도 사이에서 동작할 때 이러한 한계 값을 따라야 한다. 이러한 사용되는 고무는 천연품 또는 합성품일 수 있다.

부재(10)의 연결 부분(20)은 연결 부분(20)의 연결 표면(26)과 상부 표면(42) 사이의 결합선(joining line; 41)에 의해 범위가 한정되는 주연 에지(40)를 포함한다. 제조 목적을 위해, 그리고 특히 성형 동안 벤팅(venting)을 더 용이하게 하기 위하여, 결합선(41)은 0(zero)은 아니지만, 약 0.1mm 내지 0.2mm 로 매우 얇은 두께로 이루어질 수 있다. 이러한 경우에는, 결합 표면(41)이라고 칭해진다. 두 표면들(26 및 42)은 결합선(41) 상에서 수렴하며, 선(41)에 가까운 두 표면들 사이에서는 9°내지 15°사이, 양호하게는 10°내지 12°사이의 각도(α)를 형성한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 부재(10)는 부재(10)의 연결 표면(26)과 내부 고부(22) 사이에 삽입된 연결 재료(44)에 의해 타이어(12)에 고정된다. 이러한 연결층(44)은 연결 표면(26)의 전체 길이에 걸쳐 연장되지만 돌출되지는 않는다. 즉, 연결층(44)은 주연 에지(41)와 동일 평면 상에 있다.

양호하게는, 두 표면들(26 및 42) 사이의 각도(α)는 결합선(41)으로부터 약 7mm의 거리(d)까지 연장되는 주연 에지(40)의 영역에서 10도 내지 12도 사이이다.

도 4 내지 도 6은 주연 에지(40)의 세 실시예들의 확대 단면으로 도시한다.

도 4에서, 두 표면들(26 및 42)은 즉, 두께 0인 결합 표면(41)인 결합선(41)을 형성하도록 결합한다.

도 5에서, 주연 에지(40)는 표면(26)에 수직이고 0.1mm 내지 0.2mm 정도의 두께(a)를 가지는 결합 표면(41)에 의해 범위가 한정된다.

도 6에서, 주연 에지(40)는 직사각형 단면을 가지며 (도 5에서와 같이) 0과 약 1.5mm 사이의 거리(l)에 걸쳐 연장하는 코드(47)를 포함한다.

이러한 코드(47) 및 결합 표면(41)의 존재는 부재를 제조하기 위한 성형틀의 벤팅을 더 용이하게 한다. 또한, 예컨대, 다른 위치에서 벤트(vent)를 사용하고 도 4에 도시된 바와 같은 구조를 유지하는 것도 가능하다.

또한, 도 4 내지 도 6은 0.3mm 정도의 두께(b)를 가진, 연결 표면(26)에 대해 위치된 연결 고무의 층(44)을 도시한다. 이러한 연결 고무의 층은 코드 또는 표면 또는 결합선을 넘지 않게 주연 에지에서 종료된다.

마지막으로, 본 발명은, 예컨대, 장치의 지지 부분을 위한 모든 형상들 및 매스(16) 내의 복수의 리세스를 이용할 수 있기 때문에 전술된 예시에 제한되지 않는다.

Claims

장치(14)용 지지부를 형성하는 부재(10)에 있어서,
부재는 지지 표면(24) 및 타이어(12)와의 연결을 위한 표면(26)을 각각 형성하는 2개의 대체로 평행한 대향 표면들(24, 26)에 의해 범위가 한정되는 고무 매스(16)를 포함하며,
매스(16)는 매스(16) 내에 배치된 리세스(30)의 범위를 한정하는, 연결 표면(26) 내에 배치되어 연결 표면의 외부까지 연장되지 않는 개구(28)를 포함하는 것을 특징으로 하는
장치용 지지부를 형성하는 부재.
제1항에 있어서, 지지 표면(24)은 개구(28)의 표면과 적어도 부분적으로 일직선으로 연장되는
장치용 지지부를 형성하는 부재.
제1항 또는 제2항에 있어서, 연결 표면(26) 상의 지지 표면(24)의 수직 투영체는 연결 표면(26) 내에 배치된 개구(28)와 대체로 일치하는
장치용 지지부를 형성하는 부재.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 리세스(30)의 깊이와, 지지 표면(24)과 연결 표면(26)의 두 표면들 사이의 거리 사이의 비율이 1/4 내지 1/2 사이이며, 양호하게는 대체로 3/8과 동일한
장치용 지지부를 형성하는 부재.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 개구(28)의 표면과, 연결 표면과 접촉하는 고무 매스의 표면 사이의 비율이 0.15 내지 0.30 사이인
장치용 지지부를 형성하는 부재.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 매스(16) 내에 배치되고, 지지 표면(24)과 리세스(30)의 바닥 모두로 이어지는 채널(32)을 포함하는
장치용 지지부를 형성하는 부재.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 부재(10)의 주연 에지(40)는 9도 내지 15도 사이, 양호하게는 10도 내지 12도 사이의 각도(α)로 결합 표면(41) 상에서 수렴하는 대향 표면들(26, 42)의 결합 표면(41)에 의해 범위가 한정되는
장치용 지지부를 형성하는 부재.
제7항에 있어서, 주연 에지(40)의 결합 표면(41)은 대체로 결합선인
장치용 지지부를 형성하는 부재.
제7항에 있어서, 주연 에지(40)의 결합 표면(41)은 연결 표면(26)에 수직이며 0.1mm 내지 0.2mm 사이의 높이를 가지는
장치용 지지부를 형성하는 부재.
제9항에 있어서, 주연 에지는 결합 표면과 동일한 두께를 가지며 0 내지 1.5mm 외향으로 연장하는 대체로 직사각형 단면의 코드를 더 포함하는
장치용 지지부를 형성하는 부재.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 부재는 부재의 주연 에지와 일직선으로 중첩되지 않으면서 연결 표면 상에 위치된 연결 고무 층을 더 포함하는
장치용 지지부를 형성하는 부재.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 부재(10)를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어(12).