JP7087491B2 - タイヤ情報取得装置 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤ情報取得装置に関し、更に詳しくは、低コストでかつ設置が容易であり、各種のリムサイズに適用することを可能にしたタイヤ情報取得装置に関する。

内圧や温度等のタイヤ内部情報を取得するために、タイヤ内腔に各種のセンサを設置することが行われている。このようなセンサを空気入りタイヤに設置する方法として、バンドを用いてリムに固定する方法が提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。しかしながら、上述した特許文献１，２に記載のバンドは特定の長さで構成されているため、乗用車用タイヤとトラック等の大型タイヤの双方に対応可能なバンド構造を有しておらず、各種のリムサイズに幅広く適用することができないという問題がある。

また、センサを空気入りタイヤに設置する方法としてホイールのバルブの端部に固定する方法が提案されている。このようにバルブに固定する場合、センサを設置した位置がタイヤ外部から判別できることやリム組みが比較的容易であるという利点がある。しかしながら、トラック用タイヤの場合にはバルブの種類が多く、それらに対応する専用バルブが必要になるため、製品管理やコストの観点から望ましくない。

特開２０１６－１０４６１９号公報 特表２０１６－５３８１９５号公報

本発明の目的は、低コストでかつ設置が容易であり、各種のリムサイズに適用することを可能にしたタイヤ情報取得装置を提供することにある。

上記目的を達成するためのタイヤ情報取得装置は、タイヤ情報を取得するセンサを含むセンサユニットと、該センサユニットをリムに対して固定し、一方の端部に設けられた締結部が他方の端部を可逆的に締結することでバンド周長を調整自在に構成された第一バンドと、前記センサユニット及び前記第一バンドを一体的に締結する少なくとも１本の第二バンドとを備え、前記センサユニットが前記第一バンドと前記リムとの間に配置されていることを特徴とするものである。

本発明では、タイヤ情報を取得するセンサを含むセンサユニットと、このセンサユニットをリムに対して固定し、一方の端部に設けられた締結部が他方の端部を可逆的に締結することでバンド周長を調整自在に構成された第一バンドと、センサユニット及び第一バンドを一体的に締結する少なくとも１本の第二バンドとを備えているので、複雑な機構ではないため低コストで製造することができると共に、センサユニットをリムに対して容易に設置することができる。また、単一サイズの第一バンドで各種のリムサイズに適用することが可能になる。

本発明では、第一バンドの幅は５ｍｍ～５０ｍｍであることが好ましい。このように第一バンドの幅を適度に設定することで、リム組み時や第一バンドの取付け時における不具合を防止することができる。

本発明では、第一バンドのリムに取付けられていない状態におけるバンド長さは１８００ｍｍ～２５００ｍｍの範囲であり、第一バンドの他方の端部が切断可能な構造を有することが好ましい。これにより、乗用車用タイヤからトラック等の大型タイヤまでの各種のリムサイズに幅広く適用することができる。特に、第一バンドの切断時に締結部から他方の端部までの領域において所定の長さを残した場合には、センサユニットの交換時に同じ第一バンドを再度使用することが可能になる。

本発明では、第一バンドは通気性を有していることが好ましい。これにより、第一バンドがセンサユニットの通気孔を覆うように配置されている場合でも、センサユニットの表面に設けられた通気孔の通気性を確保することができる。

本発明では、センサユニットは第一バンドとリムとの間に配置されていることが好ましい。このようにセンサユニットを第一バンドのタイヤ径方向内側に配置することで、センサユニットをリムに対して強固に固定することができる。

本発明では、センサユニットを構成する筐体に第二バンドを挿通する溝又は孔が設けられ、この溝又は孔に第二バンドの締結部の一部又は全部が収容されていることが好ましい。これにより、第二バンドの締結性を向上させると共に、第二バンドのタイヤ周方向へのズレの発生を防止することができる。また、リム組み時に空気入りタイヤのビード部が接触して第二バンドの締結部が破損することやリム組み性が悪化することを防止することができる。

本発明では、第一バンドを構成するバンド本体と締結部における少なくともリムと接触する部分は非金属材料からなることが好ましい。第一バンドのリムと接触する部分が金属材料から構成されると、イオン化傾向の違いにより錆が発生することがある。これに対して、第一バンドのリムと接触する部分が非金属材料から構成される場合には錆の発生を防止することができる。

本発明では、第二バンドとリムとの間にセンサユニットを保持する台座が挿入され、この台座の熱伝導率は１．０［Ｗ／ｍ・Ｋ］以下であることが好ましい。センサユニットが直接リムに接触していると、リムからの熱でタイヤ情報のうち温度情報に影響を及ぼし易くなる。また、第二バンドはセンサユニットの下部にも巻き回されているので、長期間の走行により第二バンドがリムと擦れて摩耗したり破損したりすることがある。上述のように構成することで、リムから熱の影響を受けることを抑制することができ、第二バンドの破損や摩耗を防止することができる。

本発明では、台座は少なくともリムと接触する部分に滑り止め部を有することが好ましい。リム組み時において空気入りタイヤのビード部がセンサユニットやバンド部材に接触して、センサユニットがタイヤ幅方向にズレてしまうことがあるが、台座に滑り止め部を設けることでそのようなズレの発生を防止することができる。

本発明の実施形態からなるタイヤ情報取得装置を装着した空気入りタイヤを示す断面図である。 図２のＸ－Ｘ矢視断面図である。 本発明の実施形態からなるタイヤ情報取得装置を示す平面図である。 本発明の実施形態からなるタイヤ情報取得装置を示す断面図である。 （ａ），（ｂ）は本発明の実施形態からなるタイヤ情報取得装置のセンサユニットの変形例を示すものであり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＹ方向矢視側面図である。 図５（ａ）のＺ－Ｚ矢視断面図である。

以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図１及び図２は本発明の実施形態からなるタイヤ情報取得装置を装着した空気入りタイヤを示すものである。図３及び図４は本発明の実施形態からなるタイヤ情報取得装置を示すものである。なお、図１、図３及び図４において、矢印Ｔｗはタイヤ幅方向、矢印Ｔｃはタイヤ周方向を示している。

図１及び図２に示すように、空気入りタイヤＴとリムＲとの間にはタイヤ内腔が形成され、タイヤ内腔においてリムＲに対してタイヤ情報取得装置１が装着されている。このタイヤ情報取得装置１はリムＲの平坦な部分であるウェルに配置されている。

図３及び図４に示すように、タイヤ情報取得装置１は、空気入りタイヤＴの状態を測定するセンサユニット２と、センサユニット２をリムＲに対して固定する第一バンド１０と、これらセンサユニット２と第一バンド１０を一体的に締結する第二バンド２０とを備える。

センサユニット２は筐体３と電子部品４とを含むものである。筐体３は中空構造を有し、その内部に電子部品４を収容する。筐体３には、タイヤ内腔の空気を通気させる通気孔５が設けられている。電子部品４は、温度センサと圧力センサを含むセンサ４１、送信機、受信機、制御回路及びバッテリー等を適宜含むように構成される。また、センサユニット２は、センサ４１により測定された空気入りタイヤＴの内部温度や内圧をタイヤ外部に送信するよう構成されている。センサユニット２は、第一バンド１０のタイヤ径方向外側に配置することもできるが、センサユニット２をリムＲに対して強固に固定するために、第一バンド１０のタイヤ径方向内側（第一バンド１０とリムＲとの間）に配置されている。

第一バンド１０はバンド本体１１と締結部１２から構成される。この締結部１２は第一バンド１０の一方の端部１０Ａに設けられ、他方の端部１０Ｂを可逆的に締結する。このような締結構造を有することで、第一バンド１０はバンド周長を調整自在に構成することができる。

第二バンド２０はバンド本体２１と締結部２２から構成される少なくとも１本のバンドである。締結部２２は一方の端部２０Ａに設けられ、他方の端部２０Ｂを締結する。締結部２２は、他方の端部２０Ｂを可逆的に締結するように構成しても良く、或いは、他方の端部２０Ｂを不可逆的に締結するように構成しても良い。第二バンド２０としては結束バンドが例示され、この場合には締結部２２が他方の端部２０Ｂを不可逆的に締結する。締結部２２から他方の端部２０Ｂまでの余剰部分は適宜切断すると良い。

上述した第一バンド１０及び第二バンド２０を用いてリムＲに対してセンサユニット２を固定する場合、第一バンド１０の一方の端部１０Ａと他方の端部１０Ｂとの間の中途位置において第一バンド１０をセンサユニット２の延在方向に沿って架け渡し、第二バンド２０を第一バンド１０の延在方向に対して交差する方向又は直交する方向に配置すると共に、第二バンド２０をセンサユニット２及び第一バンド１０の双方に巻き回す。そして、第二バンド２０の締結部２２に他方の端部２０Ｂを挿入して締結する。次に、第二バンド２０により一体化された第一バンド１０及びセンサユニット２をリムＲのウェルに載置し、第一バンド１０の締結部１２に他方の端部１０Ｂを挿入して締結する。その際に他方の端部１０Ｂから締結部１２までの領域は、所定の長さを残して切断しても良く、或いは、別部材のクリップ等を用いて固定しても良い。このようにしてリムＲに対してタイヤ情報取得装置１を固定することができる。なお、上述した説明では、第二バンド２０を第一バンド１０よりも先に締結したが、第一バンド１０でセンサユニット２をリムＲに固定した後に、第二バンド２０でセンサユニット２及び第一バンド１０の双方を巻き回して、第二バンド２０を締結することもできる。

上述したタイヤ情報取得装置１では、空気入りタイヤＴの状態を測定するセンサユニット２と、このセンサユニット２をリムＲに対して固定し、一方の端部１０Ａに設けられた締結部１２が他方の端部１０Ｂを可逆的に締結することでバンド周長を調整自在に構成された第一バンド１０と、センサユニット２及び第一バンド１０を一体的に締結する少なくとも１本の第二バンド２０とを備えているので、複雑な機構ではないため低コストで製造することができると共に、センサユニット２をリムＲに対して容易に設置することができる。また、単一サイズの第一バンド１０で各種のリムサイズに適用することが可能になる。

上記タイヤ情報取得装置において、第一バンド１０の幅Ｗは５ｍｍ～５０ｍｍであると良い。このように第一バンド１０の幅Ｗを適度に設定することで、リム組み時や第一バンド１０の取付け時における不具合を防止することができる。ここで、第一バンド１０の幅Ｗが５ｍｍよりも狭いと空気入りタイヤＴのリム組み時においてセンサユニット２がズレ易く、逆に第一バンド１０の幅Ｗが５０ｍｍよりも広いとリムＲのウェルに第一バンド１０が収まらないおそれがある。

また、第一バンド１０のリムＲに取付けられていない状態におけるバンド長さは１８００ｍｍ～２５００ｍｍの範囲であり、第一バンド１０の他方の端部１０Ｂが切断可能な構造を有することが好ましい。この切断可能な構造とは、はさみ等の切断工具を用いて切断可能な構造を意味する。そして、リムＲにタイヤ情報取得装置１を装着した状態で、第一バンド１０の締結部１２から他方の端部１０Ｂまでの領域において所定の長さを除いた余剰部分がある場合に、その余剰部分を切断する。例えば、バンド長さが２０００ｍｍである場合、締結部１２から他方の端部１０Ｂまでの領域において、所定の長さとして１００ｍｍ～１５０ｍｍを残し、それ以外を余剰部分として切断する。特に、第一バンド１０のバンド本体１１として布を用いると共に、第一バンド１０の一方の端部１０Ａに、布に係合自在な構造を有する締結部１２を設けた場合、第一バンド１０を任意のバンド長さに切断することができ、無段階の長さ調整が可能になるので好適である。上述のように第一バンド１０のバンド長さを適度に設定することで、乗用車用タイヤからトラック等の大型タイヤまでの各種のリムサイズに幅広く適用することができる。特に、第一バンド１０の切断時に締結部１２から他方の端部１０Ｂまでの領域において所定の長さを残した場合には、センサユニット２の交換時に同じ第一バンド１０を再度使用することが可能になる。

更に、第一バンド１０は通気性を有していることが好ましい。このように第一バンド１０が通気性を有することで、第一バンド１０がセンサユニット２の通気孔５を覆うように配置されている場合でも、センサユニット２の表面に設けられた通気孔５の通気性を確保することができる。

上記タイヤ情報取得装置において、第一バンド１０を構成するバンド本体１１と締結部１２における少なくともリムＲと接触する部分は非金属材料からなることが望ましい。第一バンド１０のリムＲと接触する部分を非金属材料で構成する方法として、バンド本体１１の表面に非金属材料からなる塗料を塗布することや非金属材料を貼り付けること、或いは、バンド本体１１とリムＲとの間に非金属材料からなる別部材を挿入することが例示される。非金属材料としては、プラスチック、ゴム、セラミック、天然繊維が例示され、特にプラスチックが好適である。第一バンド１０のリムＲと接触する部分が金属材料から構成されると、イオン化傾向の違いにより錆が発生することがある。これに対して、第一バンド１０のリムＲと接触する部分が非金属材料から構成される場合には錆の発生を防止することができる。

また、センサユニット２、バンド本体１１及び締結部１２のそれぞれは、比較的耐熱性が高く、成形可能な材料から構成されることが好ましい。このような物性を有する材料として、ポリプロピレン、ポリエチレン、ナイロンが例示される。また、第二バンド２０を構成するバンド本体２１と締結部２２についても、センサユニット２、バンド本体１１及び締結部１２と同様に構成されることが更に好ましい。

図５（ａ），（ｂ）及び図６は本発明の実施形態からなるタイヤ情報取得装置のセンサユニットの変形例である。図５（ａ），（ｂ）に示すように、センサユニット２を構成する筐体３には凹部３Ａが設けられている。図５（ａ），（ｂ）の実施形態では、凹部３Ａとして突出部３Ｂをタイヤ幅方向に貫通する孔を形成した例を示したが、特に限定されるものではなく、他にもタイヤ幅方向に延在する溝を形成することができる。このように形成された凹部３Ａには、第二バンド２０の締結部２２の一部又は全部を収容することができる。凹部３Ａの深さは、第二バンド２０の締結部２２の全部を収容可能な程度の深さに設定することが好ましい。特に、図５（ａ），（ｂ）に示す実施形態の場合、突出部３Ｂに形成された凹部３Ａは第二バンド２０の締結部２２の全部を収容可能であるので、凹部３Ａにより締結部２２を保護することができる。

上述のように第二バンド２０を挿通する凹部３Ａを設けると共に、その凹部３Ａに第二バンド２０の締結部２２を収容することで、第二バンド２０の締結性を向上させると共に、第二バンド２０のタイヤ周方向へのズレの発生を防止することができる。また、リム組み時に空気入りタイヤＴのビード部が接触して第二バンド２０の締結部２２が破損することやリム組み性が悪化することを防止することができる。

図６に示すように、センサユニット２を保持する台座６が設けられている。図６に示す実施形態では台座６がタイヤ幅方向の断面視でコの字形状に形成された例を示したが、台座６の形状は特に限定されるものではない。台座６は、タイヤ情報取得装置１の装着時に第二バンド２０とリムＲとの間に挿入されて用いられる。この台座６の熱伝導率は１．０［Ｗ／ｍ・Ｋ］以下であることが好ましく、０．５［Ｗ／ｍ・Ｋ］以下であることがより好ましい。このような物性を有する材料として、天然ゴム、ポリアミド、ポリプロピレンが例示される。センサユニット２が直接リムＲに接触していると、リムＲからの熱でタイヤ情報のうち温度情報に影響を及ぼし易くなる。また、第二バンド２０はセンサユニット２の下部にも巻き回されているので、長期間の走行により第二バンド２０がリムＲと擦れて摩耗したり破損したりすることがある。上述のように第二バンド２０とリムＲとの間に台座６を配置し、台座６の熱伝導率を適度に設定することで、リムＲから熱の影響を受けることを抑制することができ、第二バンド２０の破損や摩耗を防止することができる。

また、台座６には少なくともリムＲと接触する部分に滑り止め部７が設けられている。この滑り止め部７は、例えば、台座６に摩擦係数の高い材料を貼り付けることや、台座６を摩擦係数の高い材料で構成することにより形成することができる。或いは、台座６の表面を研削して台座６の表面の摩擦係数を高めることにより形成することもできる。台座６を構成する摩擦係数の高い材料としては、ゴム、低密度ポリエチレンが例示され、特にゴムが好適である。このように台座６に滑り止め部７を設けることで、リム組み時において空気入りタイヤＴのビード部がセンサユニット２やバンド部材（第一バンド１０又は第二バンド２０）に接触して、センサユニット２がタイヤ幅方向にズレてしまうことを防止することができる。

上記タイヤ情報取得装置において、リムＲとセンサユニット２との距離Ｄ（図６参照）は１ｍｍ以上であることが好ましく、３ｍｍ～５ｍｍであることがより好ましい。このように距離Ｄを適度に設定することで、空気入りタイヤＴの熱の影響を最小限にすることができる。ここで、距離Ｄが５ｍｍより大きくなると、リム組み時にビード部がセンサユニット２に接触する可能性が高くなるので、リム組み性が悪化するおそれがある。

１ タイヤ情報取得装置
２ センサユニット
３ 筐体
４ 電子部品
５ 通気孔
６ 台座
７ 滑り止め部
１０ 第一バンド
１０Ａ，１０Ｂ 端部
１１ バンド本体
１２ 締結部
２０ 第二バンド
２０Ａ，２０Ｂ 端部
２１ バンド本体
２２ 締結部
４１ センサ
Ｔ 空気入りタイヤ
Ｒ リム

Claims (8)

1. タイヤ情報を取得するセンサを含むセンサユニットと、該センサユニットをリムに対して固定し、一方の端部に設けられた締結部が他方の端部を可逆的に締結することでバンド周長を調整自在に構成された第一バンドと、前記センサユニット及び前記第一バンドを一体的に締結する少なくとも１本の第二バンドとを備え、前記センサユニットが前記第一バンドと前記リムとの間に配置されていることを特徴とするタイヤ情報取得装置。
2. 前記第一バンドの幅が５ｍｍ～５０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ情報取得装置。
3. 前記第一バンドの前記リムに取付けられていない状態におけるバンド長さが１８００ｍｍ～２５００ｍｍの範囲であり、前記第一バンドの他方の端部が切断可能な構造を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ情報取得装置。
4. 前記第一バンドが通気性を有していることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載のタイヤ情報取得装置。
5. 前記センサユニットを構成する筐体に前記第二バンドを挿通する溝又は孔が設けられ、該溝又は孔に前記第二バンドの締結部の一部又は全部が収容されていることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載のタイヤ情報取得装置。
6. 前記第一バンドを構成するバンド本体と締結部における少なくとも前記リムと接触する部分が非金属材料からなることを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載のタイヤ情報取得装置。
7. 前記第二バンドと前記リムとの間に前記センサユニットを保持する台座が挿入され、該台座の熱伝導率が１．０［Ｗ／ｍ・Ｋ］以下であることを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載のタイヤ情報取得装置。
8. 前記台座が少なくとも前記リムと接触する部分に滑り止め部を有することを特徴とする請求項７に記載のタイヤ情報取得装置。

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