(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、より確実に当該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、タイヤ内面30からタイヤ径方向内側に延び、機能部品200の側面を包囲する包囲壁部110と、包囲壁部110に連なり、機能部品200のタイヤ径方向内側の周縁部221を係止する鍔部130とを有する。機能部品取付台座100は、ゴム部材によって形成され、機能部品取付台座100の50%モジュラス値は、1.4MPa以下であり、鍔部130のタイヤ径方向に沿った厚みは、1.5mm以上である。【選択図】図３
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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周縁部を係止する鍔部と
を有し、
前記機能部品取付台座は、ゴム部材によって形成され、
前記機能部品取付台座の50%モジュラス値は、1.4MPa以下であり、
前記鍔部のタイヤ径方向に沿った厚みは、1.5mm以上である機能部品取付台座。
【請求項２】
前記機能部品の平面形状は、円形であり、
前記機能部品のタイヤ径方向内側の周縁部の一部には、切欠き部が形成され、
前記鍔部のタイヤ径方向外側面には、タイヤ径方向外側に向かって凸となり、前記切欠き部と係合する突起部分が形成される請求項１に記載の機能部品取付台座。
【請求項３】
前記機能部品の側面には、前記機能部品の中心に向かって凹んだ係合凹部が形成され、
前記包囲壁部の内側面には、前記係合凹部と係合する係合凸部が形成される請求項２に記載の機能部品取付台座。
【請求項４】
前記機能部品取付台座は、前記タイヤのトレッドの裏側に設けられる請求項１に記載の機能部品取付台座。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一項に記載の機能部品取付台座を備えるタイヤ。
【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。このようなタイヤには、当該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１）。
【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、ボタン電池程度まで小型化され、形状も簡素化されている。
【０００７】
また、機能部品の着脱、さらに、温度及び内圧を正確に測定するため、機能部品を完全に封止することは好ましくなく、ボタン電池のような円盤状の機能部品の表面は、封止されずに露出している必要がある。従って、機能部品取付台座は、このように露出される部分を確保しつつ、機能部品を確実にタイヤ内面に取り付ける機能を有する必要がある。
【０００８】
一方、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。
【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、より確実に当該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】
本発明の一態様は、タイヤ（空気入りタイヤ10）の内側の表面であるタイヤ内面（タイヤ内面30）に機能部品（例えば、機能部品200）を取り付ける機能部品取付台座（例えば、機能部品取付台座100）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（包囲壁部110）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周縁部（周縁部221）を係止する鍔部（鍔部130）とを有し、前記機能部品取付台座は、ゴム部材によって形成され、前記機能部品取付台座の50%モジュラス値は、1.4MPa以下であり、前記鍔部のタイヤ径方向に沿った厚みは、1.5mm以上である。
【発明の効果】
【００１１】
上述した機能部品取付台座及びタイヤによれば、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、より確実に当該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10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、機能部品取付台座100及び機能部品200の平面図である。
【図３】図３は、機能部品取付台座100及び機能部品200の分解側面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、変形例１に係る機能部品取付台座100Aの単体断面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、変形例１に係る機能部品取付台座100Aの単体平面図である。
【図５Ａ】図５Ａは、変形例１に係る機能部品200Aの単体平面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、変形例１に係る機能部品200Aの単体側面図である。
【図６Ａ】図６Ａは、変形例２に係る機能部品取付台座100Bの単体断面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、変形例２に係る機能部品取付台座100Bの単体平面図である。
【図７Ａ】図７Ａは、変形例２に係る機能部品200Bの単体平面図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、変形例２に係る機能部品200Bの単体側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、実施形態を図面に基づいて説明する。なお、同一の機能や構成には、同一または類似の符号を付して、その説明を適宜省略する。
【００１４】
（１）タイヤの全体概略構成
図１は、本実施形態に係る空気入りタイヤ10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。
【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）機能部品取付台座100の構造
図２は、機能部品取付台座100及び機能部品200の平面図である。図３は、機能部品取付台座100及び機能部品200の分解側面図である。図３では、機能部品取付台座100は、タイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿った断面図として示されている。
【００２１】
図２及び図３に示すように、機能部品取付台座100は、包囲壁部110、ベース部120及び鍔部130を有する。また、機能部品200は、側面210、上面220及び底面230を有する。上面220には、温度及び内圧などのセンシング部205が形成される。
【００２２】
機能部品200は、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】
機能部品200は、機能部品取付台座100に押し込まれることによって機能部品取付台座100に装着される（図３の矢印参照）。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。
【００２４】
このため、機能部品取付台座100の鍔部130の内側には機能部品200を挿入できるように、開口部135が形成されている。また、開口部135は、機能部品200の測定精度（温度、内圧など）に対する影響を与えないようにするためにも必要である。
【００２５】
上述したように、機能部品取付台座100は、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。本実施形態では、機能部品取付台座100の50%モジュラス値（50%のひずみを与えたときの応力）は、1.4MPa以下である。50%モジュラス値は、所定の測定方法（JIS K6251）に基づいて測定した値である。
【００２６】
なお、機能部品取付台座100の50%モジュラス値は、1.4〜1.0MPaの範囲とすることが、機能部品200の脱落防止の観点から好ましい。但し、下限値は、必ずしも1.0MPaに限定されない。下限値は、機能部品200の保持や性能発揮に影響を与えないのであれば、1.0MPaを多少下回っても構わない（例えば、0.8MPa）。
【００２７】
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。包囲壁部110は、機能部品200の側面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。
【００２８】
包囲壁部110の内側面111は、機能部品200と接する。包囲壁部110は、平面形状が円形である機能部品200の側面210を包囲するように、平面視において円形である。機能部品200の側面210の径方向サイズは、包囲壁部110と内側面111の径方向サイズよりも少しだけ大きく、側面210は、内側面111と一定の圧力が掛かった状態で接触する。
【００２９】
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。
【００３０】
また、ベース部120には、底面125が形成されている。底面125は、機能部品200の底面230と接する。
【００３１】
鍔部130は、包囲壁部110に連なる。鍔部130は、機能部品200のタイヤ径方向内側の周縁部221を係止する。具体的には、鍔部130は、機能部品取付台座100に押し込まれた機能部品200の周縁部221を係止する。鍔部130が周縁部221を係止することによって、機能部品200が、空気入りタイヤ10に加わる衝撃によって機能部品取付台座100から脱落することを効果的に防止する。
【００３２】
本実施形態では、鍔部130のタイヤ径方向に沿った厚みは、1.5mm以上である。なお、当該厚みは、1.5〜2.0mmの範囲とすることが、機能部品200の脱落防止の観点から好ましい。但し、上限値は、必ずしも2.0mmに限定されない。上限値は、機能部品200の保持や着脱性に影響を与えないのであれば、2.0mmを多少上回っても構わない（例えば、2．4mm）。
【００３３】
（３）変形例
次に、機能部品取付台座100の変形例について説明する。以下、機能部品取付台座100と異なる部分について、主に説明する。
【００３４】
（３．１）変形例１
図４Ａ及図４Ｂは、変形例１に係る機能部品取付台座100Aの単体断面図及び単体平面図をそれぞれ示す。また、図５Ａ及び図５Ｂは、変更例１に係る機能部品200Aの単体平面図及び単体側面図をそれぞれ示す。
【００３５】
図４Ａ及図４Ｂに示すように、機能部品取付台座100Aには、突起部分140が形成される。また、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、機能部品200Aのタイヤ径方向内側の周縁部221の一部には、切欠き部240が形成される。
【００３６】
なお、上述したように、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が、切欠き部240は、電池及び基板が存在しない部分に形成される。
【００３７】
具体的には、切欠き部240は、上面220側から周縁部221の一部が切り欠かれることによって形成された凹部である。機能部品取付台座100Aの突起部分140は、タイヤ径方向外側に向かって凸となっている。突起部分140は、切欠き部240と係合する。これにより、機能部品200Aが機能部品取付台座100A内で回転することが防止される。
【００３８】
（３．２）変形例２
図６Ａ及び図６Ｂは、変形例２に係る機能部品取付台座100Bの単体断面図及び単体平面図をそれぞれ示す。また、図７Ａ及び図７Ｂは、変更例２に係る機能部品200Bの単体平面図及び単体側面図をそれぞれ示す。
【００３９】
図６Ａ及図６Ｂに示すように、機能部品取付台座100Bには、係合凸部150が形成される。また、図７Ａ及び図７Ｂに示すように、機能部品200Bの側面210には、係合凹部250が形成される。
【００４０】
係合凹部250は、機能部品200Bの中心に向かって凹んでいる。係合凹部250は、上面220から底面230まで範囲に亘って形成される。また、係合凸部150も、係合凹部250の形状に合わせて、鍔部130から底面125までの範囲、つまり、機能部品取付台座100Bのタイヤ径方向の外側端から内側端までの範囲に亘って形成される。
【００４１】
（４）評価結果
次に、本実施形態に係る機能部品取付台座の評価試験の結果について説明する。具体的には、機能部品取付台座100の評価試験の結果について説明する。
【００４２】
表１は、機能部品取付台座の実施例及び比較例の構成、及び評価試験結果を示す。
【００４３】
【表１】
2019064543.tif 000003
【００４４】
表１に示す実施例は、機能部品取付台座100と同様であり、50%モジュラス値は、1.0MPa、鍔部130のタイヤ径方向に沿った厚みは、2．0mmである。表１に示す比較例の形状は、機能部品取付台座100と同様であるが、50%モジュラス値は、1.7MPa、鍔部130のタイヤ径方向に沿った厚みは、1．0mmである。
【００４５】
評価試験では、適正空気圧に設定された空気入りタイヤ10のトレッド20中央部分に対して先端が丸い形状の棒をタイヤ径方向内側に向かって押し付け、機能部品取付台座に取り付けられた機能部品200が、機能部品取付台座からどの程度露出するかを観測した。
【００４６】
露出率とは、評価試験前における機能部品200の上面220の露出面積（タイヤ径方向内側から視認可能な上面220の面積）を100とし、評価試験後における機能部品200の上面220の露出面積の増加量を比率で示したものである。つまり、露出率は、数値が大きい程、機能部品200が機能部品取付台座から浮き上がり、脱落し易い状態を意味する。
【００４７】
表１に示すように、実施例は、露出率が0%、つまり、評価試験後も機能部品200は全く動かすに露出していない。一方、比較例は、露出率が54%であり、機能部品200が機能部品取付台座からタイヤ径方向内側に動き、鍔部130に覆われていた機能部品200の上面220がかなり露出した。
【００４８】
（５）作用・効果
上述した実施形態によれば、以下の作用効果が得られる。具体的には、機能部品取付台座100の50%モジュラス値は、1.4MPa以下であり、鍔部130のタイヤ径方向に沿った厚みは、1.5mm以上である。
【００４９】
このため、機能部品取付台座100は、適度な柔軟性を有し、タイヤ径方向に沿った大きな衝撃力（突き上げ）が空気入りタイヤ10に入力された場合でも、機能部品200の側面210、上面220及び底面230をより確実に支持することができる。さらに、鍔部130の当該厚みが1.5mm以上であるため、同様に、機能部品200の周縁部221をより確実に支持することができる。また、機能部品取付台座100は、機能部品200の機能を損なわないように、開口部135が形成されている。
【００５０】
すなわち、機能部品取付台座100によれば、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に入力された場合でも、小型で形状が簡素な機能部品200の機能を損なうことなく、より確実に機能部品200をタイヤ内面30に取り付けることができる。つまり、機能部品取付台座100によれば、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に入力された場合でも、機能部品200の脱落をより確実に防止し得る。
【００５１】
また、変形例１に示した機能部品取付台座100Aによれば、切欠き部240と係合する突起部分140が形成されているため、機能部品200Aが機能部品取付台座100A内で回転することを防止し得る。
【００５２】
このため、特に、機能部品200Aが加速度センサを含む場合において、機能部品取付台座100A内で機能部品200A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。
【００５３】
同様に、変形例２に示した機能部品取付台座100Bによれば、係合凹部250と係合する係合凸部150が形成されているため、機能部品200B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、係合凸部150は、機能部品200Bの上面220から底面230まで範囲に亘って形成されるため、機能部品200Bが多少機能部品取付台座100Bから露出した場合でも、機能部品200Bが機能部品取付台座100B内で回転することを防止し得る。
【００５４】
（６）その他の実施形態
以上、実施例に沿って本発明の内容を説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変形及び改良が可能であることは、当業者には自明である。
【００５５】
例えば、上述した機能部品取付台座100では、底面125が形成されていたが、底面125は、必ずしも形成されていなくても構わない。つまり、機能部品取付台座100の底部が開口し、機能部品200の底面230がタイヤ内面30と直接接するような形状でも構わない。
【００５６】
また、上述した実施形態では、機能部品取付台座100は、トレッド20の裏側に機能部品200が取り付けられていたが、機能部品200（及び機能部品取付台座100）は、トレッド20以外、例えばサイドウォールの裏側に取り付けられてもよい。
【００５７】
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。
【符号の説明】
【００５８】
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  機能部品取付台座
110  包囲壁部
111  内側面
120  ベース部
125  底面
130  鍔部
135  開口部
140  突起部分
150  係合凸部
200, 200A, 200B  機能部品
205  センシング部
210  側面
220  上面
221  周縁部
230  底面
240  切欠き部
250  係合凹部
【図１】
2019064543.tif 000004
【図２】
2019064543.tif 000005
【図３】
2019064543.tif 000006
【図４Ａ】
2019064543.tif 000007
【図４Ｂ】
2019064543.tif 000008
【図５Ａ】
2019064543.tif 000009
【図５Ｂ】
2019064543.tif 000010
【図６Ａ】
2019064543.tif 000011
【図６Ｂ】
2019064543.tif 000012
【図７Ａ】
2019064543.tif 000013
【図７Ｂ】
2019064543.tif 000014