(57)【要約】【課題】タイヤ径方向に沿った大きな衝撃力がタイヤに入力された場合でも、小型で形状が簡素な機能部品の機能を損なうことなく、より確実に機能部品をタイヤ内面に取り付けることができる機能部品取付台座及びタイヤを提供する。【解決手段】機能部品取付台座１００は、機能部品２００の側面を包囲する包囲壁部１１０と、機能部品２００のタイヤ径方向内側の面を覆う天井部１３０と、を備える。天井部１３０は、機能部品２００に設けられ、タイヤ径方向内側に向かって凸となる突起部を突出させる開口部１４０を有する。天井部１３０の平面視における開口部１４０を形成する縁部１４１〜１４６は、機能部品２００の平面視における突起部の側面と接する。天井部１３０の平面視における開口部１４０の形状は、機能部品２００の平面視における突起部の形状と等しく、開口部１４０のサイズは、突起部のサイズ以下である。【選択図】図３Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤの内側の表面であるタイヤ内面に機能部品を取り付ける機能部品取付台座であって、
前記タイヤ内面からタイヤ径方向内側に延び、前記機能部品の側面を包囲する包囲壁部と、
前記包囲壁部に連なり、前記機能部品のタイヤ径方向内側の面を覆う天井部と、を備え、
前記天井部は、前記機能部品に設けられ、前記タイヤ径方向内側に向かって凸となる突起部を突出させる開口部を有し、
前記天井部の平面視における前記開口部を形成する縁部は、前記機能部品の平面視における前記突起部の側面と接し、
前記天井部の平面視における前記開口部の形状は、前記機能部品の平面視における前記突起部の形状と等しく、
前記天井部の平面視における前記開口部のサイズは、前記機能部品の平面視における前記突起部のサイズ以下であることを特徴とする機能部品取付台座。
【請求項２】
前記天井部は、前記開口部と交差する切込部を有することを特徴とする請求項１に記載の機能部品取付台座。
【請求項３】
前記開口部からタイヤ径方向内側に延び、前記突起部の側面を囲う側面壁部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の機能部品取付台座。
【請求項４】
前記天井部に対向し、前記機能部品のタイヤ径方向外側の面を覆うベース部をさらに備え、
前記ベース部は、前記ベース部の中心から所定範囲の領域において、開閉が可能な開閉部を有することを特徴とする請求項３に記載の機能部品取付台座。
【請求項５】
前記突起部は、電波の送信に用いられるアンテナであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の機能部品取付台座。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の機能部品取付台座を備えることを特徴とするタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ内面に機能部品を取り付ける機能部品取付台座及びタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両などに装着される空気入りタイヤ（以下、タイヤと適宜省略する）では、路面と接するトレッドの内側面などのタイヤ内面に、温度、内圧または加速度などを測定するセンサなどの機能部品が装着される場合がある（例えば、特許文献１）。このようなタイヤには、機能部品をタイヤ内面に取り付ける機能部品取付台座が設けられる。
【０００３】
機能部品取付台座には、タイヤが路面上の凹凸などを通過した場合に発生するタイヤの変形に対する十分な耐久性が求められる。そこで、機能部品取付台座の底面に、円環状の機能部品取付部の凸部と嵌合する凹部を形成した構造が知られている（例えば、特許文献２）。
【０００４】
このような構造の機能部品取付台座によれば、機能部品の脱落を防止しつつ、特定の部位への歪や応力の集中を緩和できるため、機能部品取付台座の耐久性が向上する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−１１４４３８号公報
【特許文献２】特開２０１５−１６０５１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年、上述したセンサなどの機能部品は、さらに多機能化及び小型化が進んでいる。具体的には、温度、内圧及び加速度を測定可能なセンサ（機能部品）のサイズは、重量抑制及び資源削減の観点から、直径２〜３センチ程度にまで小型化され、形状も簡素化されている。
【０００７】
車両が走行する道路には、舗装路であっても、路面が荒れて凹凸が形成されている場合がある。特に、寒冷地の融雪期に多く発生する、いわゆるポットホールを車両が通過すると、タイヤ径方向に沿った大きな衝撃力（突き上げ）がタイヤに入力される。このようなタイヤ径方向に沿った大きな衝撃力がタイヤに入力されると、機能部品が機能部品取付台座から脱落し易くなることが確認されている。
【０００８】
また、特許文献１の台座のように、上面が円形状に開口している場合、タイヤ径方向に沿った大きな衝撃力がタイヤに入力されると、機能部品の突起部が台座内で回転し、機能部品と台座との位置関係が変わる場合がある。これにより、機能部品が感知する振動方向が一定しなくなり、路面状態、摩耗、荷重等の測定結果に誤差が生ずるおそれがある。
【０００９】
そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、タイヤ径方向に沿った大きな衝撃力がタイヤに入力された場合でも、小型で形状が簡素な機能部品の機能を損なうことなく、より確実に機能部品をタイヤ内面に取り付けることができる機能部品取付台座及びタイヤの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る機能部品取付台座は、タイヤ内面からタイヤ径方向内側に延び、機能部品の側面を包囲する包囲壁部と、包囲壁部に連なり、機能部品のタイヤ径方向内側の面を覆う天井部と、を備える。天井部は、機能部品に設けられ、タイヤ径方向内側に向かって凸となる突起部を突出させる開口部を有する。天井部の平面視における開口部を形成する縁部は、機能部品の平面視における突起部の側面と接する。天井部の平面視における開口部の形状は、機能部品の平面視における突起部の形状と等しく、天井部の平面視における開口部のサイズは、機能部品の平面視における突起部のサイズ以下である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、タイヤ径方向に沿った大きな衝撃力がタイヤに入力された場合でも、小型で形状が簡素な機能部品の機能を損なうことなく、より確実に機能部品をタイヤ内面に取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、空気入りタイヤのタイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿った断面図である。
【図２】図２は、機能部品の斜視図である。
【図３Ａ】図３Ａは、第１実施形態に係る機能部品取付台座の斜視図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、第１実施形態に係る機能部品取付台座の平面図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、第１実施形態に係る機能部品取付台座の側面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、第１実施形態に係る機能部品取付台座、及び機能部品取付台座に装着された機能部品の斜視図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、第１実施形態に係る機能部品取付台座、及び機能部品取付台座に装着された機能部品の平面図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、第１実施形態に係る機能部品取付台座、及び機能部品取付台座に装着された機能部品の側面図である。
【図５Ａ】図５Ａは、第１実施形態に係る機能部品取付台座、及び機能部品取付台座に装着された機能部品の斜視図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、第１実施形態に係る機能部品取付台座、及び機能部品取付台座に装着された機能部品の平面図である。
【図６Ａ】図６Ａは、第２実施形態に係る機能部品取付台座、及び機能部品取付台座に装着された機能部品の斜視図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、第２実施形態に係る機能部品取付台座の平面図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、第２実施形態に係る機能部品取付台座、及び機能部品取付台座に装着された機能部品の平面図である。
【図７Ａ】図７Ａは、第２実施形態に係る機能部品取付台座のベース部をタイヤ径方向外側から見た平面図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、第２実施形態に係る機能部品取付台座のベース部をタイヤ径方向外側から見た平面図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、第２実施形態に係る機能部品取付台座のベース部をタイヤ径方向外側から見た平面図である。
【図８Ａ】図８Ａは、第２実施形態に係る機能部品取付台座、及び機能部品取付台座に装着された機能部品の斜視図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、第２実施形態に係る機能部品取付台座、及び機能部品取付台座に装着された機能部品の平面図である。
【図９】図９は、第２実施形態に係る機能部品取付台座、及び機能部品取付台座に装着された機能部品の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図面の記載において同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００１４】
［第１実施形態］
（１）空気入りタイヤの構成
図１を参照して、本実施形態に係る空気入りタイヤ１０の構成を説明する。
【００１５】
図１に示すように、空気入りタイヤ１０は、リムホール５０に組み付けられて使用される。リムホール５０に組み付けられた空気入りタイヤ１０の内側空間には、空気などの気体が充填される。
【００１６】
路面と接するトレッド２０の裏側には、機能部品２００が取り付けられている。機能部品２００としては、温度、内圧または加速度などを測定するセンサなどが挙げられる。また、機能部品２００は、センサに限定されず、無線通信デバイス（無線機）などであってもよい。
【００１７】
機能部品２００は、機能部品取付台座１００を介して、空気入りタイヤ１０の内側の表面、具体的には、タイヤ内面３０に取り付けられている。つまり、機能部品取付台座１００は、機能部品２００をタイヤ内面３０に取り付けるための台座である。
【００１８】
機能部品取付台座１００は、ゴム製であり、タイヤ内面３０に固定されている。機能部品取付台座１００のタイヤ内面３０への固定方法は、特に限定されない。接着剤で別体の機能部品取付台座１００が接着されてもよいし、可能であれば、空気入りタイヤ１０の加硫時に一体として成形されてもよい。このようにして、空気入りタイヤ１０には、機能部品取付台座１００を備えられる。
【００１９】
なお、空気入りタイヤ１０の種類も特に限定されないが、本実施形態では、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、バスなどの自動車に装着されることを前提とする。
【００２０】
（２）機能部品の構造
次に、図２を用いて機能部品の構造について説明する。
【００２１】
図２に示すように、機能部品２００は、側面部２１０（側面部２１０Ａと側面部２１０Ｂを含む）、上面部２３０及び底面部２２０を有する。上面部２３０には、電波の送信に用いられるアンテナ部２３１（突起部）が形成される。アンテナ部２３１は、上面部２３０から上に向かって突起する。また、後述するように、アンテナ部２３１は、タイヤ径方向内側に向かって凸となる。
【００２２】
機能部品２００は、アンテナ部２３１を除くと、ある程度の厚みがあるボタン電池と同様の形状である。つまり、機能部品２００の平面形状は、円形である。機能部品２００は、センサを含む電池及び基板をポッティング材で包み込んだものである。
【００２３】
（３）機能部品取付台座の構造
次に、図３Ａ〜図３Ｃ及び図４Ａ〜図４Ｃを用いて機能部品取付台座の構造について説明する。
【００２４】
図３Ａに示すように、機能部品取付台座１００は、包囲壁部１１０、天井部１３０及びベース部１２０を有する。機能部品取付台座１００は、上述したように、ゴム部材によって形成されている。機能部品取付台座１００を形成するゴム部材は、特に限定されず、ジエン系ゴムまたは非ジエン系ゴムなどを用い得る。
【００２５】
図３Ｃに示すように、包囲壁部１１０は、タイヤ内面３０に接するベース部１２０からタイヤ径方向内側に延びる。図４Ｃに示すように、包囲壁部１１０は、機能部品２００の側面部２１０を包囲する。具体的には、包囲壁部１１０は、タイヤ内面３０からタイヤ径方向内側に向けて立ち上がっている。
【００２６】
包囲壁部１１０の内側の側面は、機能部品２００の側面部２１０と接する。図３Ｂに示すように、包囲壁部１１０は、平面形状が円形である機能部品２００の側面部２１０を包囲するように、平面視において円形である。側面部２１０の径方向サイズは、側面部２１０内側側面の径方向サイズよりも少しだけ大きく、側面部２１０は、内側側面と一定の圧力が掛かった状態で接触する。
【００２７】
図３Ｃに示すように、ベース部１２０は、タイヤ内面３０と接している部分である。ベース部１２０も包囲壁部１１０と同様に円形である。ベース部１２０の直径は、包囲壁部１１０の直径よりも大きい。
【００２８】
図３Ａ及び図３Ｃに示すように、天井部１３０は、包囲壁部１１０に連なり、機能部品２００の上面部２３０を覆う。換言すれば、天井部１３０は、機能部品２００のタイヤ径方向内側の面を覆う。天井部１３０は、タイヤ径方向において、ベース部１２０と対向する位置に形成される。また、天井部１３０は、開口部１４０及び切込部１５０を有する。機能部品２００を機能部品取付台座１００に装着する場合、開口部１４０及び切込部１５０によって区画された部分（図３Ａでは４つ）が上方向にめくり上げられ、機能部品２００が機能部品取付台座１００に押し込まれる。つまり、機能部品２００は、機能部品取付台座１００に着脱可能に取り付けられる。なお、切込部１５０は、開口部１４０と交差するスリットである。切込部１５０は、天井部１３０を上方向にめくり上げるために形成される。つまり、切込部１５０は、後述する開口部１４０と異なる目的を有する。
【００２９】
また、図３Ａに示すように、天井部１３０には、開口部１４０を形成する縁部１４１〜１４６が形成される。図３Ｂに示すように、縁部１４１〜１４４は、天井部１３０の平面視（天井部１３０を上から見た平面視）において、開口部１４０の長手方向Ｌ１に沿って形成される。また、縁部１４５〜１４６は、天井部１３０の平面視において、開口部１４０の幅方向Ｗ１に沿って形成される。開口部１４０の長手方向Ｌ１と開口部１４０の幅方向Ｗ１は直交する。また、図３Ｂに示すように、縁部１４１〜１４４の長さはいずれも、縁部１４５〜１４６の長さより長い。
【００３０】
図４Ａに示すように、機能部品２００が機能部品取付台座１００に装着されたとき、機能部品２００のアンテナ部２３１は、開口部１４０を通ってタイヤ径方向外側からタイヤ径方向内側に向かって突出する。すなわち、開口部１４０は、アンテナ部２３１を機能部品取付台座１００の外側に露出させるために形成される。また、図３Ｂに示すように、天井部１３０の平面視における開口部１４０の形状は、図４Ｂに示すように、機能部品取付台座１００に装着された機能部品２００の平面視（機能部品２００を上から見た平面視）におけるアンテナ部２３１の形状と等しい。なお、天井部１３０の平面視における開口部１４０のサイズは、機能部品取付台座１００に装着された機能部品２００の平面視におけるアンテナ部２３１のサイズ以下である。つまり、天井部１３０の平面視における開口部１４０のサイズは、機能部品取付台座１００に装着された機能部品２００の平面視におけるアンテナ部２３１のサイズと同じでもよく、アンテナ部２３１のサイズより少し小さくてもよい。
【００３１】
図４Ｂに示すように、縁部１４１〜１４４は、機能部品取付台座１００に装着された機能部品２００の平面視において、アンテナ部２３１の長手方向Ｌ２に沿ってアンテナ部２３１に接する。また、縁部１４５〜１４６は、機能部品２００の平面視において、アンテナ部２３１の幅方向Ｗ２に沿ってアンテナ部２３１に接する。アンテナ部２３１の長手方向Ｌ２と、アンテナ部２３１の幅方向Ｗ２は直交する。
【００３２】
（４）作用・効果
図４Ｃに示すように、天井部１３０は、機能部品２００の上面部２３０を覆う。これにより、タイヤ径方向に沿った大きな衝撃力が空気入りタイヤ１０に入力されても、機能部品２００が機能部品取付台座１００から脱落することを効果的に防止する。また、図４Ｂに示すように、天井部１３０の平面視における開口部１４０の形状は、機能部品２００の平面視におけるアンテナ部２３１の形状と等しい。また、天井部１３０の平面視における開口部１４０のサイズは、機能部品２００の平面視におけるアンテナ部２３１のサイズ以下である。これにより、開口部１４０を形成する縁部１４１〜１４４は、機能部品取付台座１００に装着された機能部品２００の平面視において、アンテナ部２３１の長手方向Ｌ２に沿ってアンテナ部２３１の側面に接する。また、開口部１４０を形成する縁部１４５〜１４６は、機能部品取付台座１００に装着された機能部品２００の平面視において、アンテナ部２３１の幅方向Ｗ２に沿ってアンテナ部２３１の側面に接する。このように縁部１４１〜１４６がアンテナ部２３１の側面に接することにより、機能部品２００が、機能部品取付台座１００内で回転することを防止し得る。特に、機能部品２００が加速度センサを含む場合において、機能部品取付台座１００内で機能部品２００が回転してしまうことによる加速度の方向を誤検出することをより確実に防止し得る。
【００３３】
なお、図４Ａにおいて、切込部１５０は、１本のみ形成されるが、切込部１５０は、１本に限定されない。切込部１５０は、複数形成されてもよい。例えば、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、放射状に２本の切込部１５０，１５１が形成されてもよい。２本の切込部１５０，１５１が形成された場合も、１本の場合と同様の効果が得られる。すなわち、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、天井部１３０が、機能部品２００の上面部２３０を覆うことにより、タイヤ径方向に沿った大きな衝撃力が空気入りタイヤ１０に入力されても、機能部品２００が機能部品取付台座１００Ａから脱落することを効果的に防止する。また、縁部１６１〜１６８がアンテナ部２３１に接することにより、機能部品２００が、機能部品取付台座１００Ａ内で回転することを防止し得る。
【００３４】
［第２実施形態］
（１）機能部品取付台座の構造
次に、図６Ａ〜６Ｃ、図７Ａ〜７Ｃを用いて第２実施形態に係る機能部品取付台座１００Ｂについて説明する。図６Ａに示すように、第２実施形態においても、天井部１３０に開口部１４０が形成される。図６Ｂに示すように、天井部１３０の平面視における開口部１４０の形状は、図６Ｃに示すように、機能部品取付台座１００に装着された機能部品２００の平面視におけるアンテナ部２３１の形状と等しい。なお、天井部１３０の平面視における開口部１４０のサイズは、機能部品取付台座１００に装着された機能部品２００の平面視におけるアンテナ部２３１のサイズ以下である。また、図６Ｂに示すように、開口部１４０の長手方向Ｌ１の中心付近には、切欠き部１５３，１５４が形成される。この切欠き部１５３，１５４は、中空である本台座を加硫する際の中子などの支柱サイズによって形成される場合がある。なお、図８に示すように、切欠き部１５３，１５４は、形成されなくてもよい。
【００３５】
また、図６Ａに示すように、天井部１３０には、開口部１４０を形成する縁部１８１〜１８４が形成される。図６Ｃに示すように、縁部１８１〜１８２は、機能部品取付台座１００Ｂに装着された機能部品２００の平面視において、アンテナ部２３１の長手方向Ｌ２に沿ってアンテナ部２３１に接する。また、縁部１８３〜１８４は、機能部品取付台座１００Ｂに装着された機能部品２００の平面視において、アンテナ部２３１の幅方向Ｗ２に沿ってアンテナ部２３１に接する。
【００３６】
また、図６Ａに示すように、第２実施形態に係る機能部品取付台座１００Ｂは、開口部１４０からタイヤ径方向内側に延びる側面壁部１７０，１７１を有する。側面壁部１７０，１７１は、アンテナ部２３１の側面を囲む。より詳しくは、側面壁部１７０，１７１は、アンテナ部２３１の両側の端部をコの字型で囲う。
【００３７】
第１実施形態では、天井部１３０をめくり上げて機能部品２００を挿入したが、第２実施形態では、タイヤ内面３０と接するベース部１２０の裏側（タイヤ径方向外側）から機能部品２００を挿入する。このため、第２実施形態では、切込部１５０が不要となる。ベース部１２０から、機能部品２００を挿入する方法は、特に限定されないが、例えば、ベース部１２０の中心から所定範囲の領域において、開閉が可能な開閉部（十字型スリット１９０、Ｃ型スリット１９１、タブ型スリット１９２）を設け、この開閉部から機能部品２００を挿入する方法がある。例えば、図７Ａに示すように、ベース部１２０に十字型スリット１９０を設け、この十字型スリット１９０をめくり上げて機能部品２００を挿入してもよい。また、図７Ｂに示すように、ベース部１２０にＣ型スリット１９１を設け、このＣ型スリット１９１をめくり上げて機能部品２００を挿入してもよい。また、図７Ｃに示すように、ベース部１２０にタブ型スリット１９２を設け、このタブ型スリット１９２をめくり上げて機能部品２００を挿入してもよい。
【００３８】
（２）作用・効果
図６Ａに示すように、天井部１３０は、機能部品２００の上面部２３０を覆う。これにより、タイヤ径方向に沿った大きな衝撃力が空気入りタイヤ１０に入力されても、機能部品２００が機能部品取付台座１００から脱落することを効果的に防止する。また、図６Ａに示すように、アンテナ部２３１の側面を囲む側面壁部１７０，１７１が形成される。これにより、機能部品２００が、機能部品取付台座１００Ｂ内で回転することを防止し得る。特に、機能部品２００が加速度センサを含む場合において、機能部品取付台座１００内で機能部品２００が回転してしまうことによる加速度の方向を誤検出することをより確実に防止し得る。
【００３９】
上記のように、本発明の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００４０】
例えば、第２実施形態において、側面壁部１７０，１７１が形成されたが、図９に示すように、アンテナ部２３１の側面全体を囲む側面壁部１７２が形成されてもよい。これにより、機能部品２００が、機能部品取付台座１００Ｄ内で回転することを防止し得る。
【符号の説明】
【００４１】
１０  空気入りタイヤ
２０  トレッド
３０  タイヤ内面
５０  リムホール
１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ  機能部品取付台座
１１０  包囲壁部
１２０  ベース部
１３０  天井部
１４０  開口部
１４１〜１４６、１６１〜１６８、１８１〜１８４  縁部
１５０、１５１  切込部
１５３、１５４  切欠き部
１７０、１７１、１７２  側面壁部
１９０  十字型スリット
１９１  Ｃ型スリット
１９２  タブ型スリット
２００  機能部品
２１０、２１０Ａ、２１０Ｂ  側面部
２２０  底面部
２３０  上面部
２３１  アンテナ部
【図１】
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【図２】
2019104301.tif 000004
【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
2019104301.tif 000006
【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
2019104301.tif 000008
【図４Ｂ】
2019104301.tif 000009
【図４Ｃ】
2019104301.tif 000010
【図５Ａ】
2019104301.tif 000011
【図５Ｂ】
2019104301.tif 000012
【図６Ａ】
2019104301.tif 000013
【図６Ｂ】
2019104301.tif 000014
【図６Ｃ】
2019104301.tif 000015
【図７Ａ】
2019104301.tif 000016
【図７Ｂ】
2019104301.tif 000017
【図７Ｃ】
2019104301.tif 000018
【図８Ａ】
2019104301.tif 000019
【図８Ｂ】
2019104301.tif 000020
【図９】
2019104301.tif 000021