WO2021186838A1 - 機能部品、機能部品の取付構造及びタイヤ - Google Patents

機能部品、機能部品の取付構造及びタイヤ Download PDF

Info

Publication number
WO2021186838A1
WO2021186838A1 PCT/JP2020/048858 JP2020048858W WO2021186838A1 WO 2021186838 A1 WO2021186838 A1 WO 2021186838A1 JP 2020048858 W JP2020048858 W JP 2020048858W WO 2021186838 A1 WO2021186838 A1 WO 2021186838A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
tire
functional component
strain
inner peripheral
peripheral surface
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/048858
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
滋 山口
Original Assignee
株式会社ブリヂストン
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社ブリヂストン filed Critical 株式会社ブリヂストン
Priority to CN202080098722.9A priority Critical patent/CN115298043B/zh
Priority to EP20925150.3A priority patent/EP4122721A4/en
Priority to US17/798,166 priority patent/US20230114431A1/en
Publication of WO2021186838A1 publication Critical patent/WO2021186838A1/ja

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M17/00Testing of vehicles
    • G01M17/007Wheeled or endless-tracked vehicles
    • G01M17/02Tyres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/02Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B60C23/04Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
    • B60C23/0491Constructional details of means for attaching the control device
    • B60C23/0493Constructional details of means for attaching the control device for attachment on the tyre
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D30/00Producing pneumatic or solid tyres or parts thereof
    • B29D30/0061Accessories, details or auxiliary operations not otherwise provided for
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C19/00Tyre parts or constructions not otherwise provided for
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/02Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B60C23/04Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
    • B60C23/0486Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre comprising additional sensors in the wheel or tyre mounted monitoring device, e.g. movement sensors, microphones or earth magnetic field sensors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/02Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B60C23/04Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
    • B60C23/0486Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre comprising additional sensors in the wheel or tyre mounted monitoring device, e.g. movement sensors, microphones or earth magnetic field sensors
    • B60C23/0488Movement sensor, e.g. for sensing angular speed, acceleration or centripetal force
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/06Signalling devices actuated by deformation of the tyre, e.g. tyre mounted deformation sensors or indirect determination of tyre deformation based on wheel speed, wheel-centre to ground distance or inclination of wheel axle
    • B60C23/064Signalling devices actuated by deformation of the tyre, e.g. tyre mounted deformation sensors or indirect determination of tyre deformation based on wheel speed, wheel-centre to ground distance or inclination of wheel axle comprising tyre mounted deformation sensors, e.g. to determine road contact area
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00Measuring force or stress, in general
    • G01L1/20Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress
    • G01L1/22Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges
    • G01L1/225Measuring circuits therefor
    • G01L1/2262Measuring circuits therefor involving simple electrical bridges
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D30/00Producing pneumatic or solid tyres or parts thereof
    • B29D30/0061Accessories, details or auxiliary operations not otherwise provided for
    • B29D2030/0072Attaching fasteners to tyres, e.g. patches, in order to connect devices to tyres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C19/00Tyre parts or constructions not otherwise provided for
    • B60C2019/004Tyre sensors other than for detecting tyre pressure

Definitions

  • the present invention relates to functional parts and the like that can be attached to tires.
  • an object of the present invention is to provide a functional component or the like that can stably detect information indicating a tire usage state.
  • an electronic component capable of acquiring tire information is accommodated, and a functional component that can be attached to the inner peripheral surface of the tire and the accommodating portion accommodating the electronic component.
  • a housing having a bottom surface facing the inner peripheral surface of the tire, a strain detecting means provided on the bottom surface for detecting the strain of the tire, and an extension extending from the bottom surface toward the inner peripheral surface of the tire to be more than the surface of the strain detecting means. It is made of an elastomer having a protruding support portion and an elastomer having a lower rigidity than the material forming the support portion, and has an elastic portion interposed between the bottom surface and the inner peripheral surface of the tire.
  • the support portion by providing the support portion on the bottom surface, even if the centrifugal force due to the rotation of the tire acts on the functional component, the support portion supports the functional component, so that the inner surface of the tire and the strain detecting means are provided.
  • the distance can be maintained constant, and variation in detection accuracy (improvement in accuracy) due to the strain detecting means can be reduced.
  • FIG. 1 is a diagram showing an attached state of the functional component 1 attached to the tire 10. As shown in FIG. 1A, the tire 10 is assembled to the wheel rim 15, and the inner space of the tire 10 is filled with a gas such as air.
  • the functional component 1 is the back side of the tread 11 which is fixed to the inner surface (inner peripheral surface 10s) of the tire 10 by an adhesive and is in contact with the road surface of the tire 10. It is arranged at the center CL in the width direction of the inner peripheral surface 10s.
  • the functional component 1 includes a housing (housing portion) 2, a module 6, and a covering body 8.
  • the type of tire 10 to which the functional component 1 is mounted is not particularly limited, but is mainly used for passenger cars, trucks, buses and other automobiles, aircraft and the like traveling on ordinary paved roads (general roads and highways). Examples include tires.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view and a partially enlarged view of the functional component 1.
  • FIG. 3 is a plan view of the housing 2.
  • a storage space S (accommodation portion) for accommodating the module 6 surrounded by and is formed.
  • the inner peripheral surface 20a of the peripheral wall portion 22 forming the accommodation space S is formed as, for example, a cylindrical cylindrical surface having a constant diameter, and the inner bottom surface 20c of the bottom portion 21 is, for example, the peripheral wall portion 22 (inner peripheral surface 20a). It is formed in a plane shape orthogonal to the central axis O of.
  • the housing 2 is formed of, for example, a synthetic resin or the like from the viewpoint of weight reduction and strength of the functional component 1.
  • the material forming the housing 2 may be appropriately changed in consideration of the above-mentioned weight and strength.
  • the direction is specified as the axial direction, the circumferential direction, the radial direction, and the like with reference to the central axis O of the peripheral wall portion 22.
  • annular convex portions 23 On the outer peripheral surface 20b of the peripheral wall portion 22, a plurality of annular convex portions 23 having continuous irregularities along the central axis O are formed. A plurality (three in this example) of the annular convex portions 23 are provided on the lower portion (bottom portion 21 side) of the peripheral wall portion 22 at predetermined intervals in the axial direction. Each annular convex portion 23 extends all around along the circumferential direction of the outer peripheral surface 20b centered on the central axis O. The annular convex portion 23 may be configured to extend intermittently in the circumferential direction without extending all around.
  • the outer bottom surface 20d of the bottom portion 21 has a central portion toward the outer side in the axial direction (opposite side to the accommodation space S) with respect to the outer peripheral edge side of the outer bottom surface 20d. It is formed in a convex shape that swells.
  • the outer bottom surface 20d is formed in a spherical shape in which the center of curvature is provided on the central axis O and is set to a predetermined radius of curvature.
  • the outer bottom surface 20d is a surface facing the inner peripheral surface 10s of the tire 10 when the functional component 1 is attached to the inner peripheral surface 10s of the tire 10.
  • the bulging shape of the outer bottom surface 20d is not limited to the spherical shape.
  • it may be a polygonal pyramid such as a cone or a quadrangular pyramid whose apex position is set on the central axis O, or another curved surface formed by a part of an elliptical sphere such as a pyramid trapezoid.
  • it is not necessary to bulge over the entire outer bottom surface 20d, and only the vicinity of the central axis O may be partially bulged into the curved surface shape as described above.
  • the outer bottom surface 20d may be formed flat.
  • the bottom portion 21 includes a strain sensor mounting portion 26 constituting the module 6, a through hole 29 penetrating from the outer bottom surface 20d to the inner bottom surface 20c, a plurality of convex portions 24 protruding from the outer bottom surface 20d, and a plurality of support portions 25. And are provided.
  • the strain sensor mounting portion 26 is provided as a recess that passes through the central axis O on the outer bottom surface 20d and extends along the radial direction while being recessed in the shape of a long flat plate.
  • the extension direction of the strain sensor mounting portion 26 coincides with the rotation direction of the tire 10.
  • the bottom surface recessed as a recess is formed in a plane parallel to, for example, the inner bottom surface 20c.
  • the strain sensor mounting portion 26 is provided with a base member 28 as a base for mounting the strain sensor 68.
  • the base member 28 is formed in a flat plate shape, for example, which matches the shape of the strain sensor mounting portion 26 recessed in the outer bottom surface 20d and is partially embedded.
  • the base member 28 is fixed to the strain sensor mounting portion 26, for example, with an adhesive or the like.
  • the base member 28 is formed in a planar shape in which the exposed surface (strain sensor mounting surface) is orthogonal to the axial direction in a state of being fixed to the strain sensor mounting portion 26.
  • the thickness of the base member 28 is set so that, for example, the strain sensor mounting surface is exposed from the spherical outer bottom surface 20d at a position where the strain sensor mounting surface intersects the central axis O.
  • the strain sensor 68 when the strain sensor 68 is attached to the base member 28, the strain sensor 68 is exposed from the outer bottom surface 20d, and the strain due to the rotation of the tire 10 can be detected with high accuracy.
  • An elastomer such as rubber is used for the base member 28, and in the present embodiment, silicon rubber having a shore A hardness of about 50 is used.
  • the through hole 29 is provided adjacent to one end side of the strain sensor mounting portion 26.
  • the through hole 29 extends from the inner bottom surface 20c of the housing 2 to the outer bottom surface 20d along the axial direction, and is provided as a through hole penetrating the bottom portion 21.
  • the through hole 29 is formed in a rectangular shape, for example, in a cross-sectional view orthogonal to the extension direction.
  • a wiring 88 extending from the strain sensor 68 provided so as to be exposed to the outside of the housing 2 is inserted into the through hole 29.
  • the convex portion 24 and the support portion 25 are provided on the outer bottom surface 20d of the bottom portion 21 while avoiding the strain sensor mounting portion 26 and the through hole 29 described above.
  • the convex portion 24 is, for example, two concentric circles C1; C2 having different diameters centered on the central axis O penetrating the outer bottom surface 20d, and a plurality of straight lines set at equal intervals in the circumferential direction through the central axis O. At the position where L1 to L4 intersect, it is selectively provided while avoiding the squeeze sensor mounting portion 26 and the through hole 29.
  • the position where the convex portion 24 is formed is not limited to the above position and may be set as appropriate, but it is point-symmetrical with respect to the central axis O and the straight line L3 (extension direction of the strain sensor mounting portion 26) shown in FIG. 3 (b). ) Should be formed in a symmetrical pattern such as line symmetry.
  • the convex portion 24 is formed in a columnar shape protruding in the normal direction of the outer bottom surface 20d at each position.
  • the tip of the convex portion 24 is formed in a plane shape orthogonal to the projecting direction of the convex portion 24 (normal direction on the outer bottom surface 20d).
  • the length of the convex portion 24 extending from the outer bottom surface 20d will be described later.
  • the shape of the tip is not limited to a plane shape, but may be a spherical shape.
  • the shape of the convex portion 24 is not limited to a columnar shape, and may be a polygonal columnar shape, a cone, or the like.
  • the convex portion 24 protruding from the outer bottom surface 20d it may be a concave portion recessed from the outer bottom surface 20d to the inner bottom surface 20c side, for example, like a dimple of a golf ball.
  • a plurality of support portions 25 are provided around the strain sensor mounting portion 26.
  • the above-mentioned circle C1 used for forming the above-mentioned convex portion 24 and the straight lines L2 and L4 are formed at four intersections. That is, as shown in FIG. 3B, when the outer bottom surface 20d is viewed in a plan view, the end portion in the extension direction of the strain sensor mounting portion 26 extends from the rectangular range surrounded by the four support portions 25. It is provided.
  • the support portion 25 is formed in the same shape at each position, and is formed in a columnar shape extending along the axial direction from the bottom surface 20d, for example.
  • the support portion 25 is set to have a diameter larger than the diameter of the convex portion 24.
  • the tip of each support portion 25 is formed in a plane shape orthogonal to the extension direction of the support portion 25.
  • the module 6 includes a circuit board 60 on which electronic components are mounted or connected, and a battery 70, and is configured to be able to be accommodated in the accommodation space S of the housing 2 described above.
  • the circuit board 60 includes, for example, a plurality of sensors such as a temperature sensor, a pressure sensor, an acceleration sensor, and a strain sensor 68 that function as a state acquisition means for acquiring a state inside the tire, and the plurality of sensors. And a control means having a storage means for controlling the operation of the transmission means and storing the history of the detected values detected by each sensor, and a non-figure for outputting the detected values detected by each sensor to the outside of the tire.
  • An electronic component that functions as a transmission means and the like, and metal terminals 69A; 69B that supply power from the battery 70 to these components are provided.
  • the configuration of the circuit board 60 is not limited to this.
  • the temperature sensor, pressure sensor, and acceleration sensor are mounted on the circuit board 60, and the strain sensor 68 is connected to the circuit board 60 via the wiring 88.
  • the control means is configured as, for example, a one-chip IC that functions as a so-called computer, and is mounted on the circuit board 60.
  • the control means includes a CPU as a calculation means provided as a hardware resource, a ROM and RAM as a storage means, an input / output interface as an external device, and the like.
  • the control means executes a predetermined program based on, for example, the acceleration sensor detecting the rotation (centrifugal force) of the tire 10, and the inside of the tire 10 detected by the temperature sensor, the pressure sensor, the acceleration sensor and the strain sensor 68.
  • the temperature, pressure, acceleration, and strain are stored as a history in the storage means, output to the transmission means via the input / output interface, and output to, for example, a vehicle body unit provided in the vehicle body via the transmission means.
  • the transmitting means is mounted on a circuit board as a transmitting circuit, and transmits the measured temperature, pressure, and acceleration to the outside of the tire via an antenna (not shown). Signals such as temperature, pressure, acceleration and strain transmitted wirelessly from the transmitting means are received by, for example, the wireless circuit of the main body unit provided in the vehicle (not shown), and the state of the tire is displayed on the display provided in the vehicle. Information about (temperature, pressure, or presence / absence of abnormality) is displayed.
  • the battery 70 is a so-called disk-shaped button battery, which is connected to the circuit board 60 by sandwiching each electrode between metal terminals 69A; 69B provided on the circuit board 60, and is connected to each sensor, control means, and transmission. Power is supplied to the means and the like.
  • the battery 70 is not limited to a button battery and may be a cylindrical battery, and its form is not particularly limited.
  • the acceleration sensor 66 is, for example, a sensor capable of measuring acceleration in three axial directions of the tire width direction, the radial direction, and the circumferential direction (rotational tangential direction), and each measurement direction is a predetermined direction with respect to the circuit board 60. It is installed so that it faces.
  • the acceleration sensor 66 is attached to the tire 10 as a functional component 1, it is preferably attached to the circuit board 60 so as to be located at the center in the tire width direction. Further, the circuit board 60 and the housing 2 are provided with positioning means (not shown) that fit each other. Thereby, the measurement direction of the acceleration sensor 66 with respect to the housing 2 is defined.
  • the strain sensor 68 includes a sensitive piece 68A and a strain detecting unit 68B.
  • the sensitive piece 68A is made of, for example, a thin metal plate having elasticity, and is provided on the base member 28.
  • the sensitive piece 68A is positioned by, for example, one end side extending into the accommodation space S through the through hole 29 and being locked by a locking means (not shown) provided in the housing 2.
  • the strain detection unit 68B is attached to the outer surface of the sensitive piece 68A so as to be located on the central axis O, and occurs when the tire 10 is stepped on or kicked out through the deformation of the sensitive piece 68A due to the rotation of the tire 10. The strain of the tire 10 is detected.
  • the strain detection unit 68B may be located on the central axis O, which is the position closest to the inner peripheral surface 10s of the tire 10.
  • FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration diagram of the strain detection unit 68B.
  • the strain detection unit 68B includes, for example, a strain gauge 80, a bridge circuit 82, a strain amplifier 84, and the like.
  • the strain gauge 80 constitutes a part of the bridge circuit 82.
  • a voltage is applied to the bridge circuit 82 from the strain amplifier 84, and the difference in voltage value due to the change in the resistance value when the strain gauge 80 detects the strain is output to the strain amplifier 84 as a signal.
  • the strain amplifier 84 includes a signal amplifier circuit, an A / D converter, and a power supply unit, a signal input from the bridge circuit 82 is amplified by the signal amplifier circuit, and the amplified signal is digitalized by the A / D converter. It is converted into a signal and output to the circuit board 60. That is, the strain amplifier 84 outputs a voltage value corresponding to the amount of strain detected by the strain gauge 80 to the circuit board 60 as a digital signal.
  • the wiring 88 is connected to the circuit board 60 via a through hole 29 provided in the bottom 21 of the housing case 20.
  • the strain detection unit 68B includes, for example, a sensor chip in which the functions of the strain gauge 80, the bridge circuit 82, and the strain amplifier 84 are integrated on one chip and configured as a rectangular so-called piezoresistive semiconductor. Applied.
  • the strain detection unit 68B has a measurement surface 68a defined, and the measurement surface 68a is attached so as to face the surface of the sensitive piece 68A.
  • the battery 70 is attached to the circuit board 60, the battery 70 is directed toward the inner bottom surface 20c of the accommodation space S, and the measurement direction of the acceleration sensor mounted on the circuit board 60 is predetermined with respect to the housing 2. It is positioned and housed so that it faces the direction of.
  • the functional component 1 is integrally covered with the covering body 8 in a state where the module 6 is housed in the housing space S of the housing 2.
  • the covering body 8 is molded so as to cover the entire outer surface of the housing 2 while being filled in the accommodation space S by, for example, molding.
  • an elastomer such as rubber having a rigidity lower than that of the support portion 25 is used. It is preferable that the elastomer is capable of following the deformation when the portion to which the functional component 1 is attached comes into contact with the ground as the tire 10 rotates.
  • the molded body 8 is provided with an elastic portion interposed between the outer bottom surface 20d and the inner peripheral surface 10s when the functional component 1 is attached to the inner peripheral surface 10s of the tire 10.
  • An adhesive surface 8z adhered to the inner peripheral surface 10s of the tire 10 is molded on this elastic portion.
  • the adhesive surface 8z is formed in a plane shape orthogonal to the central axis O. In the present embodiment, the adhesive surface 8z is formed so as to be flush with the tip surfaces 25t of the plurality of support portions 25.
  • the covering body 8 is provided with a communication hole that allows the temperature sensor and the pressure sensor provided on the circuit board 60 to come into contact with the air in the tire 10.
  • the covering body 8 is filled in the accommodation space S of the housing 2 in which the module 6 is housed by molding, and covers the outer periphery of the peripheral wall portion 22 of the housing 2 while closing the opening portion of the housing 2. It is molded into a truncated cone shape having a flat portion orthogonal to the central axis O, covering the outer periphery of the peripheral wall portion 22 so as to widen the hem toward the outer bottom surface 20d.
  • This flat surface portion functions as an adhesive surface 8z to the tire 10.
  • the adhesive surface 8z is molded so as to be flush with the tip surface 25t of the support portion 25, for example.
  • a mounting mark M indicating the mounting direction is formed on the outer surface of the covering body 8 at the time of molding.
  • a ⁇ mark M1 indicating the front side in the rotation direction a mark M2 indicating the rear side, and two ⁇ marks M3; M3 indicating the tire width direction are formed.
  • the mark M1 corresponds to the front end side of the sensitive piece 68A exposed from the housing 2, and the mark M2 is formed so as to correspond to the rear end side.
  • the support portion 25, the strain sensor 68, and the convex portion 24 are lowered in the order of the tip of the support portion 25 (tip surface 25t), the surface 68z of the strain sensor 68, and the tip 24z of the convex portion 24.
  • the relationship is set so that The length of the support portion 25 and the convex portion 24 extending from the outer bottom surface 20d may be set so as to satisfy the above-mentioned relationship with reference to the thickness of the strain sensor 68.
  • the covering body 8 as a filler for the accommodation space S and integrally molding the housing 2 in this way, the manufacturing process can be simplified. Further, since the housing 2 is provided with a plurality of annular convex portions 23 on the outside of the peripheral wall portion 22 and a plurality of convex portions 24 on the outer bottom surface 20d of the bottom portion 21, misalignment with respect to the covering body 8 is prevented, and the tire 10 is provided. The housing 2 and the covering body 8 can be integrated even when an external force is applied to the functional component 1 due to the rotation of the housing 2.
  • FIG. 5 is a work process diagram for attaching the functional component 1 to the tire 10. Then, the functional component 1 formed as described above is adhered to the inner peripheral surface 10s of the tire 10 by forming a film-like thin layer on the adhesive surface 8z, for example, an instant adhesive.
  • the process of adhering the functional component 1 to the tire 10 will be described.
  • the step of attaching the functional component 1 to the tire 10 is roughly divided into a step of pretreating the tire 10 (tire pretreatment step) and a bonding step.
  • the tire pretreatment step includes a mold release agent removing step, a ridge treatment step, and a cleaning step.
  • the release agent removing step is a step for removing the release agent adhering to the inner peripheral surface of the tire after vulcanization molding.
  • a spray-type degreasing agent is applied to a predetermined inner peripheral surface 10s of the tire 10. Spray on the position of and wipe off the release agent.
  • the ridge treatment step is a step for adjusting (flattening) the ridge (convex portion) formed on the inner peripheral surface 10s of the tire 10 by a bladder during vulcanization molding to the height of the surroundings, and is, for example, a lutor or the like. Grind by buffing, etc. using the rotary tool of. If it cannot be implemented, it may be omitted.
  • a cleaning spray is sprayed to remove buffing debris and the like, and then dried with a dryer or the like.
  • an adhesive is applied to the entire bonding surface 8z and bonded to the inner peripheral surface 10s of the tire 10 while pressing the functional component 1 with a predetermined force.
  • the adhesive for example, an instant adhesive or the like can be used, and it is preferable that the adhesive has elasticity after curing (adhesion). More preferably, it is preferable to use a thin adhesive layer formed between the adhesive surface 8z and the inner peripheral surface 10s.
  • FIG. 7 is a diagram showing the operation of the functional component 1. As shown in FIG. 7, in the functional component 1, even if the centrifugal force P accompanying the rotation of the tire 10 acts, the support portion 25 is in contact with the inner peripheral surface 10s of the tire 10, so that the tire inner peripheral surface 10s There is no change in the position of the functional component 1 with respect to.
  • the functional component 1 is at the stepping position p1 in the rotation of the tire 10, is at the ground contact position p2, or is at the kicking position p3, the four support portions 25 provided in the housing 2 Since the tip is always in contact with the inner peripheral surface 10s, the distance between each sensor provided in the housing 2 and the inner peripheral surface 10s is kept constant, so that the rotational speed of the tire 10 changes and the functional component. Even if the centrifugal force P acting on 1 changes, stable measurement can be performed, and the detection accuracy of the tire usage state can be improved.
  • the tip of the strain sensor 68 protrudes from the support portion 25 in the rotation direction of the tire 10, for example, the deformation of the tire 10 when reaching the stepping position p1 is transmitted via the covering body 8. , The deformation detection accuracy of the tire 10 can be improved. Therefore, the closer the position where the support portion 25 is arranged to the strain detection portion 68B of the strain sensor 68, the faster the deformation of the tire 10 due to stepping on can be detected, and the longer the deformation of the tire 10 due to kicking can be detected. be able to.
  • the number of the support portion 25 is not limited to four. It is preferable that the strain sensors 68 are provided so as to have the same number, and more preferably, the strain sensors 68 are provided so as to be symmetrical. That is, as the smallest quantity of the support portions 25, the strain sensor 68 can be provided so as to be sandwiched between the two support portions 25. In this case, by arranging the tire 10 in the vicinity of the strain detecting unit 68B provided in the center of the sensitive piece 68A as described above, the deformation of the tire 10 can be detected with high accuracy. Further, when arranging between the support portions 25 so as to sandwich the strain sensor 68, it is preferable to provide each support portion 25 in the vicinity of the strain sensor 68. By providing the support portion 25 in this way, the deformation of the tire 10 can be stably detected.
  • the elastic portion interposed between the housing 2 and the inner peripheral surface 10s of the tire 10 has been described as being integrally formed as a covering body 8 covering the entire housing 2.
  • the range is not limited to this, and the range for covering the housing 2 may be set as appropriate.
  • the covering 8 by forming the covering 8 from the outer bottom surface of the housing 2 to cover the annular convex portion 23, the covering 8 and the covering 8 are formed by the action of the plurality of convex portions 24 and the annular convex portions of the housing 2 as described above. It is possible to prevent the displacement from the housing 2.
  • the accommodation space S of the housing 2 in which the module 6 is housed may be filled with a so-called potting material, and the module 6 may be fixed to the housing 2.
  • the tip surface 25t and the adhesive surface 8z of the support portion 25 are described as being flush with each other, that is, the tip surface 25t is exposed to the adhesive surface 8z, but the present invention is not limited to this, and for example, the tip. It may be molded so as to be covered with the covering body 8 so that the surface 25t is not exposed. In this case, it goes without saying that it is preferable to set the thickness of the adhesive surface 8z and the tip surface 25t to be thin in the molding of the covering body 8.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Abstract

機能部品のタイヤへの取り付けに際し、タイヤの使用状態を示す情報を安定して検出可能な機能部品等を提供するために、タイヤの情報を取得可能な電子部品が収容され、タイヤ内周面に取り付け可能な機能部品であって、電子部品が収容される収容部と、前記タイヤ内周面と対向する底面とを有する筐体と、底面に設けられ、タイヤのひずみを検出するひずみ検出手段と、底面からタイヤ内周面に向けて延長し、ひずみ検出手段の表面よりも突出する支持部と、支持部を形成する素材よりも剛性が小さいエラストマーからなり、底面とタイヤ内周面との間に介在する弾性部とを備えた構成とした。

Description

機能部品、機能部品の取付構造及びタイヤ
 本発明は、タイヤに取り付け可能な機能部品等に関する。
 従来、あらかじめゴムを加硫成型して1つの部品として形成され、タイヤ内面に加硫接着されたパッチ部品に、タイヤの使用状態を取得するためのセンサ等の電子部品をケース(筐体)に収容した機能部品を嵌め込み、タイヤに取り付ける取付構造が知られている。パッチ部品は、タイヤの回転にともなう機能部品の脱落の防止や衝撃を緩和するように、タイヤ内面と機能部品との間に所定の厚みのゴム層を形成するようにその厚みや形状が設定されている(特許文献1)。
特開2013-226853号公報
 しかしながら、機能部品には、タイヤの回転による遠心力が作用し、タイヤの内周面に向けて押し付けられる。このときパッチ部品のゴム層がその弾性により変形するため、タイヤの回転速度によってタイヤ内面に対する機能部品の距離や位置などが変化してしまい、機能部品により検出されるタイヤの使用状態を示す情報の検出精度が安定しないという問題がある。
 そこで、本発明では、タイヤの使用状態を示す情報を安定して検出可能な機能部品等を提供することを目的とする。
 上記課題を解決するための機能部品の構成として、タイヤの情報を取得可能な電子部品が収容され、タイヤ内周面に取り付け可能な機能部品であって、電子部品が収容される収容部と、タイヤ内周面と対向する底面とを有する筐体と、底面に設けられ、タイヤのひずみを検出するひずみ検出手段と、底面からタイヤ内周面に向けて延長し、ひずみ検出手段の表面よりも突出する支持部と、支持部を形成する素材よりも剛性が小さいエラストマーからなり、底面とタイヤ内周面との間に介在する弾性部とを備えた構成とした。
 本構成によれば、底面に支持部を備えることにより、タイヤの回転による遠心力が機能部品に作用しても、支持部が機能部品を支持することで、タイヤ内面と、ひずみ検出手段との距離を一定に維持することができ、ひずみ検出手段による検出精度のばらつき(精度の向上)を低減することができる。
タイヤに取り付けられた機能部品を示す図である。 機能部品の断面図及び部分拡大図である。 筐体の平面図である。 ひずみ検出部の概略構成図を示す図である。 タイヤに機能部品を取り付ける作業工程図である。 接着工程を示す図である。 機能部品の動作を示す図である。
 以下、発明の実施形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明される特徴の組み合わせのすべてが発明の解決手段に必須であるとは限らず、選択的に採用される構成を含むものである。
 図1は、タイヤ10に取り付けられた機能部品1の取付状態を示す図である。図1(a)に示すように、タイヤ10は、ホイールリム15に組み付けられており、タイヤ10の内側空間には、空気などの気体が充填される。
 図1(a),(b)に示すように、機能部品1は、タイヤ10の内面(内周面10s)に対して接着剤により固定され、タイヤ10の路面と接するトレッド11の裏側である内周面10sの幅方向中央CLに配置される。
 機能部品1は、筐体(筐体部)2と、モジュール6と、被覆体8とを備える。なお、機能部品1の装着対象となるタイヤ10の種類は、特に限定されないが、主に通常の舗装路(一般道及び高速道)を走行する乗用自動車、トラック、バスなどの自動車、航空機等のタイヤ等が挙げられる。
 図2は、機能部品1の断面図及び部分拡大図である。図3は、筐体2の平面図である。
 図2,3に示すように、筐体2は、円形の底部21と、底部21の外周縁から立ち上がる周壁部22とを備える一方開口の有底円筒状に形成され、底部21と周壁部22とで囲まれるモジュール6を収容するための収容空間S(収容部)が形成される。収容空間Sを形成する周壁部22の内周面20aは、例えば、直径が一定の円筒状の筒面として形成され、底部21の内底面20cは、例えば、周壁部22(内周面20a)の中心軸Oと直交する平面状に形成される。内周面20a及び内底面20cには、収容空間Sにモジュール6を収容したときに、モジュール6を支持するための図外の突起等の支持手段が形成される。筐体2は、例えば、機能部品1の軽量化及び強度の観点から合成樹脂等により形成される。なお、筐体2を形成する素材は、前述の重さや強度を考慮して適宜変更すれば良い。
 以下の説明では、周壁部22の中心軸Oを基準とし、軸方向、円周方向、半径方向等として方向を特定する。
 周壁部22の外周面20bには、中心軸Oに沿って凹凸が連続する複数の環状凸部23が形成される。環状凸部23は、周壁部22の下側部分(底部21側)に設けられ、軸方向に所定の間隔で複数(本例では3本)形成されている。各環状凸部23は、それぞれ中心軸Oを中心とする外周面20bの円周方向に沿って一周に亘り延長する。なお、環状凸部23は、一周に亘り延長することなく円周方向に断続的に延長する構成であっても良い。
 図2(a),図3(a)に示すように、底部21の外底面20dは、該外底面20dの外周縁側よりも中央部分が軸方向外側(収容空間Sとは逆側)に向けて膨らむ凸面状に形成される。本実施形態では、外底面20dは、中心軸O上に曲率中心が設けられ、所定の曲率半径に設定された球面状に形成される。この外底面20dは、図1に示すように、機能部品1をタイヤ10の内周面10sに取り付けたときに、タイヤ10の内周面10sと対向する面である。
 なお、外底面20dの膨出する形状は、球面状に限定されない。例えば、頂点の位置を中心軸O上に設定した円錐、四角錐等の多角錐形や、錐台形等、楕円球の一部で形成された他の曲面状であっても良い。また、外底面20dの全体に亘り膨出させる必要はなく、中心軸Oの近傍のみを部分的に上述のような曲面状に膨出させても良い。例えば、タイヤ外径が大きい場合には、外底面20dを平坦状に形成しても良い。
 底部21には、モジュール6を構成するひずみセンサ取付部26と、外底面20dから内底面20cへと貫通する貫通孔29と、外底面20dから突出する複数の凸部24及び複数の支持部25とが設けられる。
 ひずみセンサ取付部26は、外底面20dにおいて中心軸Oを通り、半径方向に沿って延長する一方長尺の平板状に窪む凹部として設けられる。ひずみセンサ取付部26の延長する方向は、タイヤ10の回転方向に一致する。凹部として窪む底面は、例えば、内底面20cと平行な平面状に形成される。このひずみセンサ取付部26には、図2に示すように、ひずみセンサ68を取り付けるための土台となるベース部材28が設けられる。
 ベース部材28は、例えば、外底面20dにおいて窪むひずみセンサ取付部26の形状に合致し、一部が埋設される平板状に形成される。ベース部材28は、例えば、ひずみセンサ取付部26に接着剤などにより固定される。ベース部材28は、ひずみセンサ取付部26に固定された状態において、露出面(ひずみセンサ取付面)が軸方向と直交する平面状に形成される。ベース部材28の厚みは、例えば、ひずみセンサ取付面が、中心軸Oと交差する位置において、球面状に形成された外底面20dから露出するように厚みが設定される。これによりベース部材28にひずみセンサ68を取り付けたときに、ひずみセンサ68が外底面20dから露出することになり、タイヤ10の回転に伴うひずみを精度良く検出できる。ベース部材28には、ゴムなどのエラストマーが用いられ、本実施形態では、ショアA硬さが50程度のシリコンゴムを用いた。
 図2,図3に示すように、貫通孔29は、ひずみセンサ取付部26の一端側に隣接して設けられる。貫通孔29は、筐体2の内底面20cから外底面20dまで軸方向に沿って延長し、底部21を貫通する貫通孔として設けられる。貫通孔29は、例えば、延長方向と直交する断面視において矩形状に形成される。この貫通孔29には、筐体2の外部に露出するように設けられたひずみセンサ68から延長する配線88が挿通される。
 図3(b)に示すように、凸部24及び支持部25は、底部21の外底面20dにおいて、前述のひずみセンサ取付部26及び貫通孔29を避けて設けられる。凸部24は、例えば、外底面20dを貫く中心軸Oを中心とする直径の異なる2つの同心円C1;C2と、中心軸Oを通り、円周方向に均等な間隔で設定された複数の直線L1乃至L4とが交差する位置において、ずみセンサ取付部26及び貫通孔29を避けつつ選択的に設けられている。凸部24が形成される位置は、上記位置に限定されず適宜設定すれば良いが、中心軸Oを中心とする点対称、図3(b)の直線L3(ひずみセンサ取付部26の延長方向)について線対称等の対称となるパターンで形成すると良い。
 凸部24は、それぞれの位置において外底面20dの法線方向に突出する円柱状に形成されている。凸部24の先端は、該凸部24の突出する方向(外底面20dにおける法線方向)と直交する平面状に形成されている。凸部24が外底面20dから延長する長さについては、後述する。
 なお、先端の形状は、平面状に限定されず、球面状であっても良い。また、凸部24の形状は、円柱状に限定されず、多角柱状、或いは錐体等としても良い。また、外底面20dから突出する凸部24に代えて、例えば、ゴルフボールのディンプルのように外底面20dから内底面20c側に窪む凹部としても良い。
 図3(b)に示すように、支持部25は、ひずみセンサ取付部26の周囲に複数設けられる。本実施形態では、前述の凸部24の形成に使用した前述の円C1と直線L2,L4とが交差する交点の4か所に形成した。即ち、図3(b)に示すように、外底面20dを平面視したときに、4つの支持部25で囲まれる矩形状の範囲からひずみセンサ取付部26の延長方向の端部が超えるように設けられている。支持部25は、それぞれの位置において同一形状に形成され、例えば、底面20dから軸方向に沿って延長する円柱状に形成されている。支持部25は、上記凸部24の直径よりも大径に設定されている。各支持部25の先端は、該支持部25の延長方向と直交する平面状に形成される。
 また、各支持部25は、筐体2にひずみセンサ68を取り付けたときに、ひずみセンサ68の表面よりも先端が突出するように延長する長さが設定される。即ち、図1に示すように、機能部品1をタイヤ10に装着したときに、支持部25の先端がタイヤ内周面10sに最も近接するように長さが設定される。
 図2に示すように、モジュール6は、電子部品が実装、或いは接続された回路基板60と、電池70とを備え、上述の筐体2の収容空間Sに収容可能に構成される。
 図2に示すように、回路基板60は、例えば、タイヤ内の状態を取得する状態取得手段として機能する温度センサ、圧力センサ、加速度センサ及びひずみセンサ68等の複数のセンサと、これら複数のセンサ及び送信手段の動作を制御するとともに、各センサにより検出された検出値の履歴を記憶する記憶手段を有する制御手段と、各センサにより検出された検出値をタイヤの外部に出力するための図外の送信手段等として機能する電子部品と、これらの部品に電池70からの電力を供給する金属製の端子69A;69Bを備える。なお、回路基板60の構成については、これに限定されない。
 温度センサ、圧力センサ、加速度センサは、回路基板60上に実装され、ひずみセンサ68は、配線88を介して回路基板60に接続される。
 制御手段は、例えば、いわゆるコンピュータとして機能するワンチップIC等として構成され、回路基板60上に実装される。制御手段は、ハードウェア資源として設けられた演算手段としてのCPU、記憶手段としてのROM,RAM、外部機器としての入出力インターフェイス等を備える。
 制御手段は、例えば、加速度センサがタイヤ10の回転(遠心力)を検出したことに基づいて所定のプログラムを実行し、温度センサ、圧力センサ、加速度センサ及びひずみセンサ68により検出されたタイヤ10内の温度、圧力、加速度、ひずみを記憶手段に履歴として記憶するとともに、入出力インターフェースを介して送信手段に出力し、送信手段を介して例えば、車体に設けた車体ユニットに出力される。
 送信手段は、送信回路として回路基板に実装され、図外のアンテナを介して計測された温度、圧力、加速度をタイヤ外に送信する。送信手段から無線により送信された温度、圧力、加速度及びひずみ等の信号は、例えば、図外の車両に設けられた本体ユニットの無線回路により受信され、車内に設けられた表示器にタイヤの状態(温度、圧力、又は、異常の有り・無し)に関する情報が表示される。
 電池70は、いわゆる円盤状のボタン電池であって、回路基板60に設けられた金属製の端子69A;69B間で各電極を挟むことにより回路基板60と接続され、各センサや制御手段、送信手段等に電力を供給する。なお、電池70はボタン電池に限らず筒状の電池であっても良く、その形態は特に限定されない。
 加速度センサ66は、例えば、タイヤ幅方向、半径方向及び周方向(回転接線方向)の3軸方向の加速度を計測可能とするセンサであって、回路基板60に対して各計測方向が所定の向きを向くように取り付けられる。加速度センサ66は、機能部品1としてタイヤ10に取り付けられたときに、タイヤ幅方向の中央に位置するように回路基板60に取り付けられていることが好ましい。また、回路基板60と筐体2には、互いに嵌り合う図外の位置決め手段が設けられる。これにより、筐体2に対する加速度センサ66の計測方向が規定される。
 図2に示すように、ひずみセンサ68は、感応片68Aと、ひずみ検出部68Bとを備える。感応片68Aは、例えば、弾性を有する金属製の薄板からなり、ベース部材28上に設けられる。
 感応片68Aは、例えば、一端側が貫通孔29を介して収容空間S内まで延長し、筐体2に設けられた図外の係止手段により係止されることで位置決めされる。
 ひずみ検出部68Bは、中心軸O上に位置するように感応片68Aの外側の表面に取り付けられ、タイヤ10の回転に伴う感応片68Aの変形を介してタイヤ10の踏み込み時や蹴り出し時に生じるタイヤ10のひずみを検出する。ひずみ検出部68Bは、タイヤ10の内周面10sに対して最も近接する位置となる中心軸O上にすると良い。
 図4は、ひずみ検出部68Bの概略構成図を示す図である。図4に示すように、ひずみ検出部68Bは、例えば、ひずみゲージ80、ブリッジ回路82、ストレインアンプ84等を備える。ひずみゲージ80は、ブリッジ回路82の一部を構成する。ブリッジ回路82には、例えば、ストレインアンプ84から電圧が印加され、ひずみゲージ80がひずみを検出したときの抵抗値の変化に伴う電圧値の差分を信号としてストレインアンプ84に出力する。
 ストレインアンプ84は、信号増幅回路、A/D変換器、電力供給部とを備え、ブリッジ回路82から入力される信号を信号増幅回路で増幅し、増幅された信号をA/D変換器によりデジタル信号に変換して回路基板60に出力する。つまり、ストレインアンプ84によって、ひずみゲージ80により検出されたひずみ量に応じた電圧値が回路基板60にデジタル信号として出力される。
 ひずみセンサ68は、例えば、収容ケース20の底部21に設けられた貫通孔29を介して配線88が回路基板60と接続される。
 本実施形態では、ひずみ検出部68Bには、例えば、ひずみゲージ80、ブリッジ回路82、ストレインアンプ84の機能を一つのチップに集積し、矩形状の所謂ピエゾ抵抗式半導体として構成されたセンサチップを適用した。ひずみ検出部68Bは、例えば、計測面68aが規定され、この計測面68aを感応片68Aの表面に対向させて取り付けられる。このように感応片68Aを介して半導体により構成されたひずみセンサ68によりタイヤ10の変形をひずみとして検出することにより、計測の信頼性、及び耐久性を向上させるとともに、タイヤ10の変形の検出に係る消費電力を少なくすることができるとともに、他のセンサ等の電子部品との電源を共用化することができる。
 上記構成からなるモジュール6は、回路基板60に電池70を取り付け、電池70を収容空間Sの内底面20cに向け、筐体2に対して回路基板60に実装された加速度センサの計測方向が所定の向きを向くように位置決めされて収容される。
 図2に示すように、機能部品1は、筐体2の収容空間Sにモジュール6を収容した状態で、被覆体8により一体的に被覆される。被覆体8は、例えば、モールド成型により収容空間S内に充填されつつ筐体2の外側全体を被覆するように成型される。被覆体8には、支持部25の剛性よりも剛性の低いゴムなどのエラストマーが用いられる。エラストマーには、タイヤ10の回転に伴い、機能部品1の取り付けられた部位が接地したときの変形に追従可能なものが好ましい。
 成型後の被覆体8には、該機能部品1をタイヤ10の内周面10sを取り付けた時に、外底面20dと内周面10sとの間に介在する弾性部が設けられる。この弾性部には、タイヤ10の内周面10sに接着される接着面8zが成型される。接着面8zは、中心軸Oと直交する平面状に形成される。本実施形態では、複数の支持部25の先端面25tと、面一となるように接着面8zが形成される。被覆体8には、回路基板60上に設けられた温度センサ及び圧力センサがタイヤ10内の空気と接触を可能とする連通孔が設けられている。
 被覆体8は、モールド成型によりモジュール6が収容された筐体2の収容空間S内に充填され、筐体2の開口部分を塞ぎつつ筐体2の周壁部22の外周を覆い、筐体2の外底面20dに向けて裾広がりとなるように周壁部22の外周を覆い、中心軸Oと直交する平面部とを有する円錐台形状に成型される。この平面部は、タイヤ10への接着面8zとして機能する。本実施形態では、接着面8zは、例えば、支持部25の先端面25tと面一となるように成型されている。
 また、被覆体8の外表面には、図1(b)に示すように、取付方向を示す取付マークMがモールド成型時に成形される。取付マークMは、回転方向前側を示す△マークM1及び後側を示すマークM2と、タイヤ幅方向を示す2つの〇マークM3;M3が形成される。マークM1は、筐体2から露出する感応片68Aの先端側に対応し、マークM2は、後端側に対応するように形成される。
 図2の拡大図に示すように、支持部25、ひずみセンサ68、凸部24は、支持部25の先端(先端面25t)、ひずみセンサ68の表面68z、凸部24の先端24zの順に低くなるように関係が設定される。支持部25及び凸部24が外底面20dから延長する長さは、ひずみセンサ68の厚みを基準にして、前述の関係を満たすように設定すると良い。
 このように被覆体8を収容空間Sへの充填剤、とするとともに筐体2を保護する一体成型することにより、製造工程を簡略化することができる。また、筐体2は、周壁部22の外側に複数の環状凸部23と、底部21の外底面20dに複数の凸部24とを備えるため、被覆体8に対する位置ずれが防止され、タイヤ10の回転に伴って機能部品1に外力が加わったときでも筐体2と被覆体8とを一体化させることができる。
 図5は、タイヤ10に機能部品1を取り付ける作業工程図である。
 そして、上述のように形成された機能部品1は、接着面8zに例えば瞬間接着剤のような、接着後に膜状の薄い層を形成するものによりタイヤ10の内周面10sに接着される。以下、機能部品1のタイヤ10への接着工程を説明する。
 図5(a)に示すように、機能部品1をタイヤ10に取り付ける工程は大きく分けて、タイヤ10に前処理をする工程(タイヤ前処理工程)と、接着工程とで構成される。
 図5(b)に示すように、タイヤ前処理工程は、離型剤除去工程、リッジ処理工程、洗浄工程とを含む。離型剤除去工程は、加硫成型後のタイヤの内周面に付着する離型剤を除去するための工程であって、例えば、スプレー式の脱脂剤をタイヤ10の内周面10sの所定の位置に吹き付け、離型剤をふき取る。
 リッジ処理工程は、加硫成型時にブラダーによってタイヤ10の内周面10sに形成されたリッジ(凸部)を周囲の高さに合わせる(平坦化する)ための工程であって、例えば、リューター等の回転工具を利用しバフ掛け等により研削する。なお、実施できない場合には、省略しても良い。洗浄工程は、洗浄スプレーを吹き付け、バフかす等を除去した後ドライヤー等により乾燥させる。
 図6に示すように、接着工程は、接着面8zの全体に接着剤を塗布し、所定の力で機能部品1を押圧しながらタイヤ10の内周面10sに接着する。接着剤には、例えば、瞬間接着剤等を利用することができ、硬化(接着)後に弾性を有するものが好ましい。より好ましくは、接着面8zと内周面10sとの間に形成される接着層が薄いものを用いるとよい。
 図7は、機能部品1の動作を示す図である。
 図7に示すように、機能部品1は、タイヤ10の回転に伴う遠心力Pが作用しても、支持部25がタイヤ10の内周面10sに接触しているため、タイヤ内周面10sに対する機能部品1の位置の変化がない。
 即ち、機能部品1がタイヤ10の回転における踏み込み位置p1にある場合、接地位置p2にある場合、蹴り出し位置p3にある場合であっても、筐体2に設けられた4つの支持部25の先端が内周面10sに常時接触していることにより、筐体2に設けられた各センサと内周面10sに対する距離が一定に維持されるため、タイヤ10の回転速度が変化して機能部品1に作用する遠心力Pが変化しても安定した測定を行うことができ、タイヤの使用状態の検出精度を向上させることができる。
 また、ひずみセンサ68の先端が、支持部25よりもタイヤ10の回転方向に突出していることにより、例えば、踏み込み位置p1に至るときのタイヤ10の変形が被覆体8を介して伝達されるため、タイヤ10の変形の検出精度を向上させることができる。したがって、支持部25が配置される位置は、ひずみセンサ68におけるひずみ検出部68Bに近づくほど、踏み込みにともなうタイヤ10の変形を速く検出でき、また蹴り出しにともなうタイヤ10の変形を長時間検出することができる。
 このように支持部25の作用を考慮すれば、支持部25の数量は4本に限定されない。好ましくは、ひずみセンサ68を挟んで同数となるように、より好ましくは、ひずみセンサ68を挟んで対称となるように設けると良い。つまり、支持部25の最も少ない数量としては、2本の支持部25の間にひずみセンサ68を挟むように設けることができる。この場合、前述のように感応片68Aの中央に設けられたひずみ検出部68Bの近傍に配置することで、タイヤ10の変形を精度よく検出することができる。
 また、ひずみセンサ68を挟むように支持部25の間に配置する場合、ひずみセンサ68の近傍に各支持部25を設けると良い。このように支持部25を設けることにより、タイヤ10の変形を安定的に検出することができる。
 また、上記実施形態では、筐体2とタイヤ10の内周面10sとの間に介在する弾性部を、筐体2の全体を覆う被覆体8として一体的に形成するものとして説明したが、これに限定されず、適宜筐体2を被覆する範囲を設定すれば良い。例えば、筐体2の外底面から環状凸部23を覆う範囲で被覆体8を形成することで、前述のように筐体2の複数の凸部24と環状凸部の作用によって被覆体8と筐体2とのずれを防止させることができる。この場合、モジュール6が収容された筐体2の収容空間Sにいわゆるポッティング材を充填し、モジュール6を筐体2に固定すれば良い。
 なお、上記実施形態では、支持部25の先端面25tと接着面8zとを面一、即ち、先端面25tが接着面8zに露出するものとして説明したが、これに限定されず、例えば、先端面25tが露出しないように、被覆体8によって覆うように成型しても良い。この場合、被覆体8の成型において、接着面8zと先端面25tとの厚みを薄く設定することが好ましいことは言うまでもない。
1 機能部品、2 筐体、6 モジュール、
8 被覆体、8z 接着面、10 タイヤ、10s (タイヤ)内周面、
20a 内周面、20b 外周面、20c 内底面、20d 外底面、
21 底部、22 周壁部、23 環状凸部、24 凸部、24z 先端、
25 支持部、25t 先端面、26 ひずみセンサ取付部、
28 ベース部材、29 貫通孔、60 回路基板、68 ひずみセンサ、
68A 感応片、68B ひずみ検出部、68z 表面、S 収容空間。

Claims (7)

  1.  タイヤの情報を取得可能な電子部品が収容され、タイヤ内周面に取り付け可能な機能部品であって、
    前記電子部品が収容される収容部と、前記タイヤ内周面と対向する底面とを有する筐体と、
    前記底面に設けられ、タイヤのひずみを検出するひずみ検出手段と、
    前記底面からタイヤ内周面に向けて延長し、前記ひずみ検出手段の表面よりも突出する支持部と、
    前記支持部を形成する素材よりも剛性が小さいエラストマーからなり、前記底面と前記タイヤ内周面との間に介在する弾性部と、
    を備えた機能部品。
  2.  前記支持部は、複数設けられることを特徴とする請求項1に記載の機能部品。
  3.  前記ひずみ検出手段は、複数設けられた前記支持部の間に配置されることを特徴とする請求項2に記載の機能部品。
  4.  前記底面からタイヤの内周面に向けて突出し、先端が前記支持部の先端よりも底面側に位置する凸部を有することを特徴とする請求項1乃至請求項3いずれかに記載の機能部品。
  5.  前記支持部は、先端が前記弾性部から露出することを特徴とする請求項1乃至請求項4いずれかに記載の機能部品。
  6.  タイヤと、前記請求項1乃至請求項5いずれかに記載の機能部品との取り付け構造であって、
    支持部の先端面および弾性部と、タイヤの内周面とを、接着剤を介して取り付けたことを特徴とする機能部品の取付構造。
  7.  前記請求項6の機能部品の取付構造を備えたタイヤ。
PCT/JP2020/048858 2020-03-19 2020-12-25 機能部品、機能部品の取付構造及びタイヤ WO2021186838A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202080098722.9A CN115298043B (zh) 2020-03-19 2020-12-25 轮胎功能部件、用于将轮胎功能部件安装于轮胎的安装构造以及轮胎
EP20925150.3A EP4122721A4 (en) 2020-03-19 2020-12-25 FUNCTIONAL COMPONENT, STRUCTURE FOR MOUNTING THE FUNCTIONAL COMPONENT AND TIRES
US17/798,166 US20230114431A1 (en) 2020-03-19 2020-12-25 Functional component, structure for attaching functional component, and tire

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020048529A JP7381376B2 (ja) 2020-03-19 2020-03-19 機能部品、機能部品の取付構造及びタイヤ
JP2020-048529 2020-03-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021186838A1 true WO2021186838A1 (ja) 2021-09-23

Family

ID=77771132

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2020/048858 WO2021186838A1 (ja) 2020-03-19 2020-12-25 機能部品、機能部品の取付構造及びタイヤ

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230114431A1 (ja)
EP (1) EP4122721A4 (ja)
JP (1) JP7381376B2 (ja)
CN (1) CN115298043B (ja)
WO (1) WO2021186838A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023182125A1 (ja) * 2022-03-25 2023-09-28 横浜ゴム株式会社 機能部品組立体およびそれを備えたタイヤ

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2023161986A1 (ja) 2022-02-22 2023-08-31

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017159794A (ja) * 2016-03-09 2017-09-14 株式会社ブリヂストン 機能部品装置及び当該機能部品装置を備えたタイヤ
JP2018016277A (ja) * 2016-07-29 2018-02-01 株式会社ブリヂストン 機能部品取付台座
JP2018103969A (ja) * 2016-12-28 2018-07-05 株式会社ブリヂストン タイヤ情報取得装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4639828B2 (ja) * 2005-02-02 2011-02-23 横浜ゴム株式会社 タイヤ用電子装置及びその取り付け方法
JP2007256080A (ja) * 2006-03-23 2007-10-04 Toyo Tire & Rubber Co Ltd センサ取付構造及びタイヤ状態の検出装置
FR2900098B1 (fr) * 2006-04-25 2009-12-04 Michelin Soc Tech Support pour organe de controle d'un pneumatique, ensemble d'un support et d'un organe de controle, pneumatique et roue
JP2008232659A (ja) * 2007-03-16 2008-10-02 Alps Electric Co Ltd タイヤ内トランスポンダ
CA2674254C (en) * 2009-07-29 2013-03-26 Rimex Supply Ltd. Tire pressure sensor
JP5437738B2 (ja) * 2009-08-21 2014-03-12 株式会社ブリヂストン タイヤ状態検知装置
JP5837851B2 (ja) * 2012-04-24 2015-12-24 株式会社ブリヂストン 空気入りタイヤ内面への電子部品取付構造
JP2014054959A (ja) * 2012-09-13 2014-03-27 Nissan Motor Co Ltd 空気圧センサー
HRP20221548T1 (hr) * 2014-09-17 2023-03-03 STE Industries s.r.l. Uređaj za prijenos i postupak bežičnog prijenosa mjerenih parametara
CA3001013A1 (en) * 2015-10-05 2017-04-13 Stryker Corporation Sterilizable enclosure for securing a portable electronic device
JP2017154631A (ja) * 2016-03-02 2017-09-07 株式会社ブリヂストン 機能部品取付部材
JP2018188008A (ja) * 2017-05-02 2018-11-29 株式会社ブリヂストン 機能部品収納ケースとゴム台座との嵌合構造
US10836222B2 (en) * 2018-10-26 2020-11-17 Sensata Technologies, Inc. Tire mounted sensors with controlled orientation and removal detection

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017159794A (ja) * 2016-03-09 2017-09-14 株式会社ブリヂストン 機能部品装置及び当該機能部品装置を備えたタイヤ
JP2018016277A (ja) * 2016-07-29 2018-02-01 株式会社ブリヂストン 機能部品取付台座
JP2018103969A (ja) * 2016-12-28 2018-07-05 株式会社ブリヂストン タイヤ情報取得装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023182125A1 (ja) * 2022-03-25 2023-09-28 横浜ゴム株式会社 機能部品組立体およびそれを備えたタイヤ

Also Published As

Publication number Publication date
CN115298043A (zh) 2022-11-04
JP2021146875A (ja) 2021-09-27
CN115298043B (zh) 2024-01-12
US20230114431A1 (en) 2023-04-13
EP4122721A1 (en) 2023-01-25
EP4122721A4 (en) 2023-08-02
JP7381376B2 (ja) 2023-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7162486B2 (ja) 機能部品、機能部品のタイヤへの取り付け構造及びタイヤ
WO2021186838A1 (ja) 機能部品、機能部品の取付構造及びタイヤ
US7343787B2 (en) Piezoelectric tire sensor and method
US5877679A (en) Sensor for a pneumatic tire
US20110113876A1 (en) Tire module having a piezo-sensitive sensor
US11981164B2 (en) Tyre comprising a monitoring device
KR101004185B1 (ko) 타이어 압력 검지 장치
US20120085160A1 (en) Tire Module and Tires Equipped Therewith
EP3628479B1 (en) Tire with printed strain sensors
US9452646B2 (en) Transmitting device, tire condition monitoring system, and tire assembly
JP4115504B2 (ja) タイヤ用電子装置の取り付け方法
US20210394566A1 (en) Functional component
JP2007112163A (ja) 車輪センサ装置
WO2023032392A1 (ja) タイヤセンサ及びタイヤ
WO2023161986A1 (ja) ひずみ検出装置
EP4070967B1 (en) Assembly for an inner tyre tube
CN100473551C (zh) 外置轮胎气压传感器系统
EP1619051B1 (en) External mount tire pressure sensor system
CN116848368A (zh) 应变量检测装置、轮胎
Becker 3.4. 2 Tire Pressure Monitoring Systems-the New MEMS Based Safety Issue

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20925150

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020925150

Country of ref document: EP

Effective date: 20221019