(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ内の少なくも１個の技術的条件を監視するための電子式監視装置の固定のためのパッチ組立体を形成する方法であって、
予め選ばれた形状を有する型の中に電子式監視装置を置き、予め選ばれた形状は面の表面積を大きくするために交互に高く低くされたパターンを有する少なくも１個の面を有し、型にエポキシ埋込材料を充填し、そして予め選ばれた形状を持った剛性タグ組立体を形成するようにエポキシ埋込材料を硬化させることにより電子式監視装置のカプセル封じをし、
予め選ばれた形状を持ったゴムパッチを作り、ゴムパッチは、縁、カプセル封じされた剛性タグ組立体の面と接する第１の側であって、大きくされた表面積を有し、カプセル封じされた剛性タグ組立体を捕獲する十分な高さの材料の隆起により囲まれた凹んだ空洞を有するゴムパッチの前記第１の側、及びタイヤのインナーライナーの輪郭に近似した第２の側を有し、パッチは隆起から縁に向かってテーパーにされ、
ゴムパッチを、予め選定された温度で加硫に十分な時間、加硫し、
加硫ゴムパッチの第２の側にデュアルキュア接着用ゴムの層を取り付け、
カプセル封じされたタグ組立体とゴムパッチとの間の界面に流体エポキシ接着剤を塗布し、
流体エポキシ接着剤がカプセル封じされたタグ組立体とゴムパッチとの間の界面から流れるようにゴムパッチの第１の側の凹んだ空洞内に、カプセル封じされたタグ組立体を組み付け、
パッチ組立体を形成するように組立体を加硫する
段階を包含するパッチ組立体の形成方法。
【請求項２】
応力、歪、周期的疲労、衝撃及び振動を最小にするような方法及び位置において、タイヤの少なくも１個の技術的条件を監視するために電子式監視装置をタイヤ内に固定するための方法であって、
予め選ばれた形状を有する型の中に電子式監視装置を置き、型にエポキシ埋込材料を充填し、更に予め選ばれた形状を持った剛性タグ組立体を形成するようにエポキシ埋込材料を硬化させることにより電子式監視装置のカプセル封じをし、
予め選ばれた形状を持ったゴムパッチを作り、ゴムパッチは、縁、カプセル封じされた剛性タグの少なくも一方の面と接する第１の側であって、カプセル封じされた剛性タグ組立体を捕獲する十分な高さの材料の隆起により囲まれた凹んだ空洞を有する前記第１の側、及びタイヤのインナーライナーの輪郭に近似した第２の側を有し、パッチは隆起から縁に向かってテーパーにされ、
ゴムパッチを、予め選定された温度で加硫に十分な時間、加硫し、
加硫ゴムパッチの第２の側にデュアルキュア接着用ゴムの層を張り付け、
カプセル封じされたタグ組立体とゴムパッチとの間の界面に流体エポキシ接着剤を塗布し、
流体エポキシ接着剤が、カプセル封じされたタグ組立体の表面とゴムパッチとの間の界面から流れるようにカプセル封じされたタグ組立体をゴムパッチの第１の側の凹んだ空洞内に組み付け、
パッチ組立体を形成するように組立体を加硫し、
デュアルキュア接合層とタイヤのインナーライナーとの間に活性化用セメントを適用することにより、加硫タイヤのインナーライナーにパッチ組立体を組み付け、次いで
加硫タイヤのインナーライナーにパッチ組立体を綴じ合わせ、更に
パッチ及びタイヤの組立体を、強力な接合を形成するに十分な温度及び時間で加硫する段階を包含したタイヤ内への電子式監視装置の固定方法。
【請求項３】
少なくも１個の技術的条件を監視するために電子式監視装置をタイヤ内に固定するためのタイヤパッチであって、
カプセル封じされた剛性監視装置の面と接する第１の側及びタイヤのインナーライナーの輪郭に近似した反対の第２の側を有する予め選ばれた形状の加硫ゴムパッチであって、第１の側が、カプセル封じされた剛性監視装置の外周の部分を囲み得る十分な高さの材料の高くされた隆起により囲まれた凹んだ空洞を持っている前記加硫ゴムパッチ、及び
第１の面と第２の面とを有する未加硫のデュアルキュア接合用ゴムの層であって、第１の面が加硫ゴムパッチの第２の面に永久的に組み合わせられた前記デュアルキュア接合用ゴム層
を備えた前記タイヤパッチ。
【請求項４】
少なくも１個の技術的条件を監視するために電子的及び機械的な構成要素を有する能動形電子式監視装置をタイヤ内に固定するためのパッチ組立体であって、
能動形電子監視装置をカプセル封じする剛性埋込材料を有し、かつ上面、下面及び外周を有する剛性タグ組立体、
カプセル封じされたタグ組立体の面と接する第１の側及びタイヤのインナーライナーの輪郭に近似した反対の第２の側を有する予め選ばれた形状の加硫ゴムパッチであって、第１の側が、剛性タグ組立体の外周の部分を囲むに十分な高さの材料の高くされた隆起により囲まれた凹んだ空洞を持っている前記加硫ゴムパッチ、
剛性タグ組立体の少なくも下面を加硫ゴムパッチの凹んだ空洞内に固定する接着剤層、及び
第１の面と第２の面とを有する未加硫のデュアルキュア接合用ゴム層であって、第１の面が加硫ゴムパッチの第２の面に永久的に組み合わせられた前記デュアルキュア接合用ゴム層
を備えた前記パッチ組立体。
【請求項５】
タイヤ内に取り付けられ少なくも１個の技術的条件を監視するための能動形電子式監視装置を有するタイヤであって、
インナーライナーを有し加硫されたタイヤ、
能動形電子式監視装置をカプセル封じする剛性埋込材料を有し、かつ上面、下面及び外周を有する剛性タグ組立体、
縁、カプセル封じされたタグ組立体の面と接する第１の側及びタイヤのインナーライナーの輪郭に近似した第２の反対側の側を有する予め選ばれた形状の加硫ゴムパッチであって、第１の側が、剛性タグ組立体の外周の部分を囲む十分な高さの材料の高くされた隆起により囲まれた凹んだ空洞を持っている前記加硫ゴムパッチ、
剛性タグ組立体の少なくも下面を加硫ゴムパッチの凹んだ空洞内に固定している接着剤層、及び
第１の面と第２の面とを有するデュアルキュア接合用ゴム層であって、第１の面が加硫ゴムパッチの第２の面に永久的に加硫されそして第２の面がタイヤのインナーライナーに永久的に加硫されている前記デュアルキュア接合用ゴム層
を備えた前記タイヤ。
【請求項６】
少なくも１個の技術的条件を監視するための電子式監視装置をタイヤ内に固定するためのタイヤパッチであって、
円筒状の壁を有し、円筒状の壁の内部が円筒状のカプセル封じされた監視装置を受け入れるための凹んだ空洞を形成している剛性挿入体、
第１の側と第２の側とを有し予め選ばれた形状のゴムパッチであって、第１の側は剛性挿入体の円筒状の壁を囲んでいる材料の円筒状の高くされた隆起を有し、高くされた隆起は挿入体を一定位置に固定し、そして反対の第２の側はカプセル封じされた剛性監視装置の面と接しまた反対の第２の側はタイヤのインナーライナーの輪郭に近似している前記ゴムパッチ、及び
第１の面と第２の面とを有するデュアルキュア接着用ゴム層であって、第１の面は、第２の面が加硫されないうちにゴムパッチの第２の側に永久的に組み合わせられる前記デュアルキュア接着用ゴム層
を備えた前記タイヤパッチ。
【請求項７】
少なくも１個の技術的状態を監視するための電子的及び機械的構成要素を有する能動形電子式監視装置をタイヤ内に固定するためのパッチ組立体であって、
能動形電子式監視装置をカプセル封じする剛性埋込材料を有する円筒状の剛性タグ組立体であって、上面、下面及び円筒状の外周を有する前記剛性タグ組立体、
円筒状の壁を有し、円筒状の壁の内部が円筒状の剛性タグ組立体を受け入れるための凹んだ空洞を形成している剛性挿入体、
縁、第１の側及び反対の第２の側を有する予め選ばれた形状の加硫ゴムパッチであって、第１の側は剛性挿入体の円筒状の壁を囲んでいる材料の円筒状の高くされた隆起を有し、高くされた隆起は挿入体を固定位置に固定するに十分に高く、そして反対の第２の側はタイヤのインナーライナーの輪郭に近似している前記加硫ゴムパッチ、
剛性タグ組立体の少なくも円筒状の外周を円筒状の剛性挿入体の凹んだ空洞内に固定している接着剤層、及び
第１の面と第２の面とを有するデュアルキュア接着用ゴム層であって、第１の面は、第２の面が加硫されないうちに、加硫ゴムパッチの第２の側に永久的に組み合わせられる前記デュアルキュア接着用ゴム層
を備えた前記パッチ組立体。
【請求項８】
タイヤ内に取り付けられ少なくも１個の技術的条件を監視するための能動形電子式監視装置を有するタイヤであって、
インナーライナーを有し加硫されたタイヤ、
能動形電子式監視装置をカプセル封じする剛性埋込材料を有する円筒状の剛性タグ組立体であって、円筒状の外周壁、上面及び下面及び外周を有する前記円筒状の剛性タグ組立体、
円筒状の壁を有し、円筒状の壁の内部が円筒状の剛性タグ組立体を受け入れるための凹んだ空洞を形成している剛性挿入体、
縁、第１の側及び反対の第２の側を有する予め選ばれた形状の加硫ゴムパッチであって、第１の側は剛性挿入体の円筒状の壁を囲んでいる円筒状の高くされた隆起を有し、高くされた隆起は挿入体を固定位置に固定するに十分に高く、そして反対の第２の側はタイヤのインナーライナーの輪郭に近似している前記加硫ゴムパッチ、
剛性タグ組立体の少なくも円筒状の外周を剛性挿入体の円筒状の壁内に固定している接着剤層、及び
第１の面と第２の面とを有するデュアルキュア接着用ゴム層であって、第１の面は加硫ゴムパッチの第２の側に永久的に接合され、そして第２の面はタイヤのインナーライナーに永久的に加硫されている前記デュアルキュア接着用ゴム層
を備えた前記タイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はパッチ及びタイヤに能動タグを接合する装置及び方法に関する。より特別には、本発明は、固い材料内に電子装置をカプセル封じし、加硫ゴムパッチ上に装置を取り付け、更にこのゴムパッチを加硫タイヤに接合する装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来技術及びその課題】
タイヤ費用を少なくしかつ車両の経済性を最大とするためには、タイヤの内部圧力及び内部温度のような技術的条件を監視することが望まれる。経費のかさむ大型のトラックタイヤにおけるかかる監視の実施が有利であることは勿論である。大型のトラックタイヤを監視する従来の方法は、タイヤのボデー内に埋設された能動ＩＣ、或いはタイヤ外部に置かれた自己出力回路を備える。能動ＩＣでは、回路の励起は誘導磁気結合又は容量結合により、タイヤから離れた電源から回路に電力を供給している。タイヤ外に置かれた自己出力回路は、天候、路面の障害、更には野蛮的な行為から損傷を受ける。
【０００３】
近年の技術の進歩により、能動ＩＣを有する監視装置をタイヤ内に設置することが可能となった。かかる装置の一つが、参考文献としてここに取り入れられかつ本願の譲受人により譲受けられたコーチ他の米国特許５５６２７８７号「車両タイヤの状態を監視する方法（ Method of Monitoring Conditions of Vehicle Tires)」に説明される。これらの装置は、専用の超小型長寿命電池により給電される能動回路、及びタイヤ内の技術的条件をリアルタイムで検出し機能的に記憶しそして送信するための少なくも１個のセンサーを備える。かかる装置は休止状態ではなくて能動状態のままであるようにプログラムすることができるが、外部信号に応じて、又は予め設定された限界を越した条件で作動状態に切り替えられるであろう。
【０００４】
かかる装置の直面する問題の一つは、これは繊細な電子装置でありしかもタイヤの苛酷な環境において作動しなければならないことである。従って、これらに及ぼす苛酷なタイヤ環境を最小にすると同時にタイヤ寿命のための技術的条件を正確に監視できるようにこの条件に曝されることが許されるように、これら装置をタイヤに固定することが重要である。これら能動形装置は、従来は、まず装置のまわりの剛性又は半剛性の覆いを形成する材料内に装置又は自己出力回路をカプセル封じすることによりタイヤ内に取り付けられ、これにより、加えられるストレスのために装置が歪むことを防いでいる。かかる材料には、ウレタン、エポキシ、ポリエステルスチレン樹脂、硬質ゴム合成物、及び同等品のような非発泡コンパウンドが含まれる。次いで、カプセル封じされた装置はハウジングを形成する未加硫ゴム材料内に置かれ、或いはタイヤの部分となる未加硫ゴムのポケット又はポーチ内に置かれる。次いで、カプセル封じされた装置は、続く加硫作業中にゴム材料中に永久的に設置される。カプセル封じされた装置を入れられたゴム材料はグリーンタイヤに組み立てられ、次いで、タイヤに加硫される。或いは、カプセル封じされた装置の入ったグリーンパッチは別個に加硫され、そして適切な接着剤で加硫済みタイヤに取り付けられる。いずれの場合も、能動タグの専用電子構成要素は、その性能を損ない又は寿命を短くするかもしれない高い加硫温度に暴露される。更に、圧力センサー又はサーミスターのような装置のある種の構成要素は、加圧されたタイヤ空洞部に開口したままでなければならない。加硫中に生ずるゴムの流れがタイヤ空洞部への開口部に影響を与える可能性がある。米国特許５５６２７８７号に説明されたように、タイヤ空洞部への開口は、その開口内にほぞを置くことにより、加硫作業中、開いたままにすることができる。
【０００５】
米国特許５５６２７８７号の方法及び装置はタイヤ空洞部内に能動チップを組み立てる受容可能な方法を提供するが、タイヤ内の能動チップの寿命を増加させる改良された方法及び装置が望まれる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明により、タイヤ空洞部内に能動形電子式監視装置を組み立てるための改良された方法及び装置が提供される。
【０００７】
この改良された方法及び装置は、電子式監視装置がタイヤ内に適正に組み合わせられたとき、これが受ける応力、歪、周期的疲労、衝撃及び振動を最小にすることにより電子式監視装置の寿命を延ばす。装置の位置はタイヤ内に置かれた電子式監視装置の寿命を決定する重要な要因であるが、装置をタイヤ内に設置する方法もまた同じである。タイヤの少なくも１個の技術的条件を監視する電子式監視装置をタイヤ内に固定する方法は、予め選ばれた形状を持った型の中に電子式監視装置を置くことにより電子式監視装置をカプセル封じする段階を含み、この予め選ばれた形状は、面の表面積を大きくするための交互に昇降するパターンを有する少なくも１個の面を備える。型はエポキシ埋込材料で満たされ、電子式監視装置はエポキシ内にカプセル封じされる。エポキシ埋込材料は硬化されて予め選ばれた形状を有する剛性タグ組立体を形成する。しかし、圧力センサーのような電子式監視装置を構成するある種の電子的構成要素は、要求されるようにタイヤ空気部への開口のある状態で内部の汚染のないような方法で組み立てられる。予め選ばれた形状を持ったゴムタイヤパッチが形成される。ゴムパッチはカプセル封じされた剛性タグ組立体の面と接する第１の側を備える。この第１の側は大きい表面積を有し、これがカプセル封じされたタグとの良好な接合を可能とする。第１の側は、カプセル封じされた剛性タグ組立体を捕獲するに十分な高さの材料の隆起により囲まれた凹んだ空洞も備える。この隆起は、ゴムパッチとカプセル封じされた剛性タグとの間の接合の改良を助ける。パッチは、タイヤのインナーライナーの輪郭に近似した第２の反対の側を備える。パッチは、第１の側から第２の側に向かってテーパーにされる。第２の側は比較的薄い形に広げられ、かつタイヤのインナーライナーの半径に近い半径を持っている。ゴムパッチは、予定された温度でその加硫に十分な時間だけ加硫される。加硫後、加硫されたゴムパッチの第２の側にデュアルキュア接合用ゴム層が張り付けられる。この薄いデュアルキュア接合用ゴム層は、タイヤのインナーライナーへのパッチ組立体の組付けを許すであろう。流体のエポキシ接着剤がカプセル封じされたタグ組立体とゴムパッチとの間の界面に塗布される。カプセル封じされたタグ組立体はゴムパッチの第１の側の凹んだ空洞内に組み付けられ、流体エポキシ接着剤は、カプセル封じされたタグ組立体とゴムパッチとの間の界面に一様に分布し、そしてこの界面から流れる。タグ組立体の大きくされた表面積がゴムパッチとカプセル封じされたタグとの間のより良い接着を許すことは言うまでもない。組立体又はカプセル封じされたタグとゴムパッチとは、パッチ組立体を形成するように加硫することが許される。次いでパッチ組立体は、デュアルキュア接合層とタグのインナーライナーとの間の活性化セメントの適用により加硫タイヤのインナーライナーに組み合わせられる。この加硫工程によりパッチ組立体とインナーライナーとは永久的に接合され、そしてこの工程は制御された拡散である。これが制御された拡散であるため、加硫は、強い接合を形成できるように十分な時間及び十分な温度でなされねばならない。タイヤのインナーライナーとパッチ後のデュアルキュア接合層との間の界面における固定接触を確保するために、加硫工程中、パッチ組立体をインナーライナーに固定するためにクランプ機構が適用される。クランプ機構は、加硫中、密な接触を確保するようにパッチ組立体とインナーライナーとの界面にわたり十分な圧力のある状況で適用される。
【０００８】
【実施例】
本発明の実施例が図面を参照し説明されるであろう。
【０００９】
図１は本発明のタイヤパッチ１０を示す。タイヤパッチは、予め選定された形状のものであり、図示のような長方形である。パッチはその他の適宜な都合よい形状のものとすることができるが、長方形として示され、従って４個のエッジ１１を持つ。タイヤパッチ１０は、図２に示されるように、カプセル封じされたタグ組立体３０の面と接する第１の側１２を持つ。パッチはタイヤのインナーライナーの輪郭に近似した反対側の第２の側１４を持つ。第２の側１４の輪郭は、組み合わせられるタイヤとほぼ同じ半径を持つことが好ましい。この半径はタイヤが大きくなると大きくなる。オフロードタイヤのように極めて大きいタイヤについては、これを全く無くすことができ、従って輪郭はなく、反対側は平坦であり輪郭を持たない。
【００１０】
ゴムパッチは予め選定された温度でパッチの加硫に十分な時間だけ加硫される。パッチは、これをエチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）ゴム、ブチルゴム、天然ゴム、ネオプレン及びその混合物よりなるグループから選ぶことができる。好ましい１実施例は、クロロブチルゴムと天然ゴムとの混合物である。別の好ましい実施例は、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）と天然ゴムとの混合物である。典型的には、これらのゴム組成から作られたパッチは、約１５０℃の温度に加熱し、この温度に約３０分間保つことにより加硫される。この時間と温度とは、別の組立体のためのパッチの十分な加硫を達成するために必要なように変更することができる。
【００１１】
第１の側１２はゴム質ポリマー材料の隆起１８により囲まれた凹んだ空洞１６を含む。この空洞は、その表面積を大きくするために選択的に粗くされた底面を持つことができる。隆起１８はパッチのその他の部分と同じ材料であることが好ましい。材料の隆起は、カプセル封じされた剛性タグ３０を包むに十分な高さとすべきである。好ましい実施例においては、隆起は約３.２mm（約１／８インチ）である。パッチは、パッチ１２の第１の側の材料の隆起１８から、パッチの縁に向かって外向きに徐々にテーパーにされる。
【００１２】
加硫タイヤパッチの第２の側１４に、第１の側（図示せず）と第２の側２２とを有するデュアルキュア接合層（dual cure bonding layer）２０が張り付けられる。このデュアルキュア接合層は、パッチの加硫後でかつタイヤのインナーライナーへのパッチ組立体の組立より前に、いつでもパッチに組み立てることができる。デュアルキュア接合層は、パッチに永久的に組み合わせられる。デュアルキュア接合層２０をパッチ上に保持するためにパッチの側１４にノンキュアセメント(non-cure cement）（図示せず）が塗布される。ノンキュアセメントとデュアルキュア接合層とは、パッチラバー社（Patch Rubber Company）の製品である。デュアルキュア接合層の重要な特徴は、高温に加熱する必要なしにこれを化学的に活性化させて加硫させ得ることである。しかし、この過程は制御された拡散であり、ある最小の加熱は加硫行程を速めるであろう。デュアルキュア接合層は、タイヤのインナーライナーの加硫ゴム及び加硫パッチを活性化させ加硫させ得る適宜の材料とすることができる。しかし、好ましくは、デュアルキュア接合層は天然ゴムである。デュアルキュア接合層は、活性化用セメントを塗布した後で、室温で７２時間以上加硫される。しかし、より早く加硫したい場合は、これは少なくも２４時間、４５℃に加熱することにより達成することができる。
【００１３】
図２は、カプセル封じされた電子式監視装置３２を示している剛性タグ組立体３０の断面図を示す。監視装置は電子式メモリー、及び例えば圧力、温度及び移動距離のような技術的条件を監視するための種々のセンサーを備えた回路板３４とすることができる。この監視装置は、参考文献として取り入れられた米国特許５５６２７８７号に詳細に説明される。回路板には電池のような電源３６が取り付けられ、これにより、装置は技術的条件を能動的に監視することができ、また後での使用のために電子的に記憶することができる。電源は剛性タグ組立体に膨らみ３８を与えるが、この特徴は、より強力な電池をより小型に作る電池技術の進歩とともに目立たなくなり、或いは完全に無くなることが期待される。剛性タグ組立体はアンテナを収容することもでき、或いは随意に送信するように回路板の回路を活性化させ得るようにタグ組立体から突き出たアンテナ組立体を設けることができる。
【００１４】
センサー、電池及び選択的にアンテナを有する回路板（以下、電子式監視装置と呼ぶ）は、剛性材料に固化する埋込用材料４０内にカプセル封じされる。図３を参照すれば、電子式監視装置は、第１の半分体５２と第２の半分体５４とを有する型４０内に置かれる。型半分体の少なくも一方は、型４０の第２の半分体５４における面５６として示された大きくされた表面積を有する面を持つ。次いで、型は流動状態の埋込用材料４０で満たされ、この材料は型を満たし電子式監視装置の周囲に流れ、硬化され剛性のタグ組立体が得られる。少なくも２１０９kg/cm2（３００００psi)のヤング率を有する適宜の材料を、電子式監視装置のどの構成要素も損傷させることなく装置のまわりで成型させることができる。埋込用材料は、少なくも約７０３０kg/cm2（１０００００psi）のヤング率を持つことが好ましい。２種の好ましい埋込用材料はエポキシとウレタンである。希望するならば、電子式監視装置のまわりの埋込用材料の硬化は、型を周囲温度より高いが電子式監視装置を損なうであろうような温度以下の温度で予熱することにより加速できる。好ましい温度は約８０℃である。エポキシが硬化した後で、型半分体５２、５４が分離され、剛性のカプセル封じされたタグ組立体３０ができる。タグ組立体３０は、型半分体５４からの面５６のインプレッションである表面積の大きくされた底面４２を持つ。
【００１５】
剛性タグ組立体３０は、パッチ１０の加硫後、又はパッチへのデュアルキュア接合層２０の張り付け後のいずれかにおいて、タイヤパッチ１０の第１の側１２上の凹んだ空洞１６内に組み付けられる。タグ組立体３０をパッチ１０に永久的に接着させるために、タグ組立体３０と凹所１６との間の界面に流体の接着剤が塗布される。好ましくはエポキシ接着剤であるこの接着剤は、タグ組立体の面４２又は凹んだ空洞１６の底面に塗布されることが便利である。タグ組立体３０が凹んだ空洞１６内に押し込まれると、エポキシ接着剤は面４２と凹所１６の底面との間の界面に沿って一様に流れる。凹んだ空洞１６の底面と面５２との間の大きくされた面積が追加の接着面積及びより強固な接着を提供する。凹所のまわりの隆起はタグ組立体３０の寸法に対応した近い寸法とされるので、余分なエポキシは組立体３０と隆起１８との間を流れ、更に或る程度のエポキシはこの隆起から外に流れるかもしれない。この領域におけるエポキシがエポキシの硬化とともに組立体の強度に追加されるであろうことは言うまでもない。エポキシは室温で硬化させることができるが、組立体を、例えば少なくも約３０分間、約７５から９０℃の高温で加熱することにより、硬化過程を加速させることができる。デュアルキュア接合層がまだタイヤパッチ１０の第２の側１４に張り付けられていなかった場合は、この際、これをパッチ組立体６０に追加することができる。
【００１６】
さて図５を参照すれば、パッチ組立体６０は、次いで、タイヤ７０のタイヤイインナーライナー７５に組み合わせられた。まず、活性化セメントがデュアルキュア接合層２０の第２の側２２に塗布された。次いで、パッチ組立体が加硫タイヤのインナーライナーに綴じられ、そしてパッチ組立体／タイヤ組立体は、タイヤとパッチ組立体との間の強力な接合を形成するために十分な時間と温度とで加硫することができる。この加硫に使われた時間と温度とは、基本的に前述の時間及び温度と同じとすることができる。強力な接合を確保するために、パッチ組立体は、これを、加硫周期の完了するまでインナーライナー７５にクランプすることができる。
【００１７】
図６は、本発明の別形状のタイヤパッチ１１０を示す。タイヤパッチ１１０は、示されるように選定された形状が円形のものである。このタイヤパッチ１１０は、図７に断面で示されるように、カプセル封じされたタグ組立体１３０の面と向かい合う第１の側１１２を持つ。第１の側１１２は凹んだ空洞１１６を備え、この凹んだ空洞はこの別の形状においては、ゴムパッチ内に成型された円筒状の剛性挿入体１１７により形成される。円筒状挿入体１１７は、ナイロン、エポキシ、或いはガラス入りポリイミド又はガラス入りエポキシのような剛性複合材料であることが好ましいが、タグ組立体１３０の電子的な機能及び作動に干渉しない金属である限り金属とすることもできる。円筒状の剛性材料１１７はゴム質材料の隆起１１８により囲まれる。この隆起は、パッチのその他の部分と同じ材料であることが好ましく、更に、加硫後、円筒状挿入体１１７を定位置に永久的に保持するに十分な高さのものであるべきである。図６及び７に示された好ましい実施例においては、隆起１１８は、円筒状挿入体１１７と同じ高さである。パッチは、パッチの第１の側の材料の隆起１１８からパッチの縁に向かって徐々にテーパーにされる。凹んだ空洞１１６は、前述のようにその表面積を大きくさせるために粗くされた底面を有し、或いは、平滑とし円筒状挿入体と同じ材料から作ることができる。パッチは、タイヤのインナーライナーの輪郭に近似した反対側の第２の面１１４を持つ。第２の側１１４の輪郭は、これと組み合わせられるタイヤと同じ半径を持つように丸くされ、この半径はタイヤが大きくなると大きくなる。オフロードタイヤのように極めて大きいタイヤで丸みがないように半径を全く無くし、反対の側１１４を平坦であり丸みがないようにすることができる。円筒状挿入体１１７を備えたパッチ１１０は、丸いパッチ組立体を形成するように、剛性タグ組立体１３０の挿入より前に加硫される。
【００１８】
カプセル封じされた電子式監視装置及び前述と同じ構成要素を有する剛性タグ組立体１３０は、その輪郭が長方形の代わりに円形であることを除き、本質的に剛性タグ組立体３０と同じである。丸い剛性タグ組立体１３０は、ペンシルバニア、エリーのロード・コーポ（Lord Corp.）製造のフューザーシステム（Fusor system）のようなエポキシ接着剤を剛性タグ組立体１３０と円筒状挿入体１１７との間に塗布した後で、図８に示されるように、剛性タグ組立体１３０を円筒状挿入体１１７の中に差し込むことにより、丸いパッチ組立体に永久的に接合される。エポキシ接着剤は、空洞１１６の底面が粗い面か平滑な面かにかかわりなく、また円筒状挿入体１１７と同じ材料か又は類似の材料かのかかわりなく、空洞１１６の底面との間の界面に塗布されることが好都合であることは勿論である。剛性タグ組立体１３０が円筒状挿入体１１７に差し込まれると、余分のエポキシ接着剤は界面から流れ出し、これはその硬化より前に除去しなければならない。円筒状挿入体１１７は、エポキシの硬化後に挿入体１１７とタグ組立体１３０との間を確実に分離させない十分な接着強度があるように十分な高さのものでなければならない。好ましい実施例においては、図示のように、剛性タグ組立体１３０は円筒状挿入体１１７と同じ高さのものとなし得るが、組み立てたときに円筒状挿入体１１７よりも低く、又は高くすることもできる。タグ組立体１３０が円筒状挿入体１１７よりも高い場合は、剛性タグ組立体１３０の外周が円筒状挿入体１１７の外周より上方に伸び、これによりタイヤパッチ１１０に要する材料の全量を減らすように、挿入体１１７は剛性タグ組立体１３０より低い輪郭を持つ。
【００１９】
剛性タグ組立体１３０をタイヤパッチ１１０内に組み合わせて形成されたパッチ組立体１６０は、パッチ組立体６０について上述されたものと同じ材料及び方法を使用してタイヤに接着される。
【００２０】
ここに上述された方法で作られタイヤのインナーライナーに組み合わせられたパッチ組立体は、１６万キロメートル（１０万マイル）に相当する試験走行がなされ、タイヤに完全に接着したままであった。
【００２１】
特許法に従って、最良の態様と好ましい実施例が以上説明されたが、本発明の範囲は、この説明ではなくて、特許請求の範囲により限定される。
【００２２】
本発明の実施態様は以下のとおりである。
【００２３】
１．少なくも１個の技術的条件を監視するための電子式監視装置をタイヤ内に固定するためのパッチ組立体を形成する方法であって、
予め選ばれた形状を有する型の中に電子式監視装置を置き、予め選ばれた形状は面の表面積を大きくするために交互に高く低くされたパターンを有する少なくも１個の面を有し、型にエポキシ埋込材料を充填し、そして電子的な構成要素がタイヤ内部の汚染なしで残るが必要なようにタイヤ空気に開口したままであることが許されるような方法で予め選ばれた形状を持った剛性タグ組立体を形成するようにエポキシ埋込材料を硬化させることにより電子式監視装置のカプセル封じをし、
予め選ばれた形状を持ったゴムパッチを作り、ゴムパッチは、縁、カプセル封じされた剛性タグ組立体の面と接する第１の側であって、大きくされた表面積を有し、カプセル封じされた剛性タグ組立体を捕獲する十分な高さの材料の隆起により囲まれた凹んだ空洞を有するゴムパッチの前記第１の側、及びタイヤのインナーライナーの輪郭に近似した第２の側を有し、パッチは隆起から縁に向かってテーパーにされ、
ゴムパッチを、予め選定された温度で加硫に十分な時間、加硫し、
加硫ゴムパッチの第２の側にデュアルキュア接着用ゴムの層を取り付け、
カプセル封じされたタグ組立体とゴムパッチとの間の界面に流体エポキシ接着剤を塗布し、
流体エポキシ接着剤がカプセル封じされたタグ組立体とゴムパッチとの間の界面から流れるようにゴムパッチの第１の側の凹んだ空洞内に、カプセル封じされたタグ組立体を組み付け、そして
パッチ組立体を形成するように組立体を加硫する
諸段階を包含するパッチ組立体の形成方法。
【００２４】
２．隆起により囲まれた凹んだ空洞のある第１の側を有するゴムパッチの製造段階が、更に少なくも３.２mm（約１／８インチ）の高さのゴム材料を有する隆起を備えるパッチ組立体形成のための実施態様１の方法。
【００２５】
３．ゴムパッチの加硫段階が、温度約１５０℃で約３０分間のゴムパッチの加熱を含むパッチ組立体形成のための実施態様１の方法。
【００２６】
４．電子式監視装置をカプセル封じする段階が、型の充填以前に予め選んだ温度に型を予熱することを更に含むパッチ組立体形成のための実施態様１による方法。
【００２７】
５．型が約８０℃で予熱されるパッチ組立体形成のための実施態様４の方法。
【００２８】
６．ゴムパッチの製造段階がクロロブチルゴムと天然ゴムとの混合物よりなるゴムパッチの製造を含むパッチ組立体形成のための実施態様１の方法。
【００２９】
７．ゴムパッチの製造段階がＳＢＲと天然ゴムとの混合物よりなるゴムパッチの製造を含むパッチ組立体形成のための実施態様１の方法。
【００３０】
８．ゴムパッチの製造段階が、ＥＤＰＭゴム、ブチルゴム、天然ゴム、ネオプレーン及びこれらの混合物からなるグループから選定されたゴムパッチの製造を含むパッチ組立体形成のための実施態様１の方法。
【００３１】
９．組立体を加硫する段階が約７５ないし９０℃からの温度で少なくも３０分間、組立体を加硫することを含むパッチ組立体形成のための実施態様１の方法。
【００３２】
１０．デュアルキュア接合用ゴムの層を適用する段階が天然ゴムの層の適用を含むパッチ組立体形成のための実施態様１の方法。
【００３３】
１１．応力、歪、周期的疲労、衝撃及び振動を最小にするような方法及び位置において、タイヤの少なくも１個の技術的条件を監視するために電子式監視装置をタイヤ内に固定するための方法であって、
予め選ばれた形状を有する型の中に電子式監視装置を置き、型にエポキシ埋込材料を充填し、更に電子構成要素がタイヤ内部の汚染なしで残るが必要なようにタイヤ空気に開口したままであることが許されるような方法で予め選ばれた形状を持った剛性タグ組立体を形成するようにエポキシ埋込材料を硬化させることにより電子式監視装置のカプセル封じをし、
予め選ばれた形状を持ったゴムパッチを作り、ゴムパッチは、縁、カプセル封じされた剛性タグの少なくも一方の面と接する第１の側であって、カプセル封じされた剛性タグ組立体を捕獲する十分な高さの材料の隆起により囲まれた凹んだ空洞を有する前記第１の側、及びタイヤのインナーライナーの輪郭に近似した第２の側を有し、パッチは隆起から縁に向かってテーパーにされ、
ゴムパッチを、予め選定された温度で加硫に十分な時間、加硫し、
加硫ゴムパッチの第２の側にデュアルキュア接着用ゴムの層を張り付け、
カプセル封じされたタグ組立体とゴムパッチとの間の界面に流体エポキシ接着剤を塗布し、
流体エポキシ接着剤が、カプセル封じされたタグ組立体の表面とゴムパッチとの間の界面から流れるようにカプセル封じされたタグ組立体をゴムパッチの第１の側の凹んだ空洞内に組み付け、
パッチ組立体を形成するように組立体を加硫し、
デュアルキュア接合層とタイヤのインナーライナーとの間に活性化用セメントを適用することにより、加硫タイヤのインナーライナーにパッチ組立体を組み付け、次いで
加硫タイヤのインナーライナーにパッチ組立体を綴じ合わせ、更に
パッチ／タイヤの組立体を、強力な接合を形成するに十分な温度及び時間で加硫する
諸段階を包含したタイヤ内への電子式監視装置の固定方法。
【００３４】
１２．パッチ／タイヤ組立体を加硫する段階より前に、パッチ組立体とインナーライナーとの界面における加硫中の緊密な接触を確保するためにこの両者に十分な圧力を加えるようにクランプ装置を適用する段階を更に含んだ実施態様１１のタイヤ内への電子式監視装置の固定方法。
【００３５】
１３．パッチ／タイヤ組立体を加硫する段階が、温度約４５℃における少なくも２４時間の加硫を含む実施態様１１のタイヤ内への電子式監視装置の固定方法。
【００３６】
１４．パッチ／タイヤ組立体を加硫する段階が、周囲温度における少なくも７２時間の加硫を含む実施態様１１のタイヤ内への電子式監視装置の固定方法。
【００３７】
１５．少なくも１個の技術的条件を監視するために電子式監視装置をタイヤ内に固定するためのタイヤパッチであって、
カプセル封じされた剛性監視装置の面と接する第１の側及びタイヤのインナーライナーの輪郭に近似した反対の第２の側を有する予め選ばれた形状の加硫ゴムパッチであって、第１の側が、カプセル封じされた剛性監視装置の外周の部分を囲み得る十分な高さの材料の高くされた隆起により囲まれた凹んだ空洞を持っている前記加硫ゴムパッチ、及び
第１の面と第２の面とを有する未加硫のデュアルキュア接合用ゴムの層であって、第１の面が加硫ゴムパッチの第２の面に永久的に組み合わせられた前記デュアルキュア接合用ゴム層
を備えた前記タイヤパッチ。
【００３８】
１６．パッチが、ＥＤＰＭ、ブチルゴム、天然ゴム、ネオプレーン及びこれらの混合物からなるグループから選定されたゴムよりなる実施態様１５のタイヤパッチ。
【００３９】
１７．パッチがクロロブチルゴム及び天然ゴムの混合物からなる実施態様１５のタイヤパッチ。
【００４０】
１８．パッチがＳＢＲ及び天然ゴムの混合物からなる実施態様１５のタイヤパッチ。
【００４１】
１９．少なくも１個の技術的条件を監視するために電子的及び機械的な構成要素を有する能動形電子式監視装置をタイヤ内に固定するためのパッチ組立体であって、
能動形電子監視装置をカプセル封じする剛性埋込材料を有し、かつ上面、下面及び外周を有する剛性タグ組立体、
カプセル封じされたタグ組立体の面と接する第１の側及びタイヤのインナーライナーの輪郭に近似した反対の第２の側を有する予め選ばれた形状の加硫ゴムパッチであって、第１の側が、剛性タグ組立体の外周の部分を囲むに十分な高さの材料の高くされた隆起により囲まれた凹んだ空洞を持っている前記加硫ゴムパッチ、
剛性タグ組立体の少なくも下面を加硫ゴムパッチの凹んだ空洞内に固定する接着剤層、及び
第１の面と第２の面とを有する未加硫のデュアルキュア接合用ゴム層であって、第１の面が加硫ゴムパッチの第２の面に永久的に組み合わせられた前記デュアルキュア接合用ゴム層
を備えた前記パッチ組立体。
【００４２】
２０．埋込材料が少なくも２１０９kg/cm2（３００００psi)のヤング率を有し、かつ電子式監視装置のいかなる構成要素も損なうことなく電子式監視装置のまわりに成型され得る実施態様１９のパッチ組立体。
【００４３】
２１．埋込材料が約７０３０kg/cm2（１０００００psi)のヤング率を有する実施態様２０のパッチ組立体。
【００４４】
２２．埋込材料がエポキシ及びウレタンよりなるグループから選ばれる実施態様２０のパッチ組立体。
【００４５】
２３．タイヤ内に取り付けられ少なくも１個の技術的条件を監視するための能動形電子式監視装置を有するタイヤであって、
インナーライナーを有し加硫されたタイヤ、
能動形電子式監視装置をカプセル封じする剛性埋込材料を有し、かつ上面、下面及び外周を有する剛性タグ組立体、
縁、カプセル封じされたタグ組立体の面と接する第１の側及びタイヤのインナーライナーの輪郭に近似した第２の反対側の側を有する予め選ばれた形状の加硫ゴムパッチであって、第１の側が、剛性タグ組立体の外周の部分を囲む十分な高さの材料の高くされた隆起により囲まれた凹んだ空洞を持っている前記加硫ゴムパッチ、
剛性タグ組立体の少なくも下面を加硫ゴムパッチの凹んだ空洞内に固定している接着剤層、及び
第１の面と第２の面とを有するデュアルキュア接合用ゴム層であって、第１の面が加硫ゴムパッチの第２の面に永久的に加硫されそして第２の面がタイヤのインナーライナーに永久的に加硫されている前記デュアルキュア接合用ゴム層
を備えた前記タイヤ。
【００４６】
２４．デュアルキュア接合用ゴムが、ゴムパッチの加硫ゴムをタイヤのインナーライナーの加硫ゴムに接合し得る実施態様２３のタイヤ。
【００４７】
２５．デュアルキュア接合用ゴムが天然ゴムである実施態様２４のタイヤ。
【００４８】
２６．少なくも１個の技術的条件を監視するための電子式監視装置をタイヤ内に固定するためのタイヤパッチであって、
円筒状の壁を有し、円筒状の壁の内部が円筒状のカプセル封じされた監視装置を受け入れるための凹んだ空洞を形成している剛性挿入体、
第１の側と第２の側とを有し予め選ばれた形状のゴムパッチであって、第１の側は剛性挿入体の円筒状の壁を囲んでいる材料の円筒状の高くされた隆起を有し、高くされた隆起は挿入体を一定位置に固定し、そして反対の第２の側はカプセル封じされた剛性監視装置の面と接しまた反対の第２の側はタイヤのインナーライナーの輪郭に近似している前記ゴムパッチ、及び
第１の面と第２の面とを有するデュアルキュア接着用ゴム層であって、第１の面は、第２の面が加硫されないうちにゴムパッチの第２の側に永久的に組み合わせられる前記デュアルキュア接着用ゴム層
を備えた前記タイヤパッチ。
【００４９】
２７．挿入体が、プラスチック、複合材料及び金属よりなるグループから選定された剛性材料より構成される実施態様２６のタイヤパッチ。
【００５０】
２８．挿入体が、ガラス入りポリイミド及びガラス入りエポキシよりなるグループから選定された剛性材料より構成される実施態様２７のタイヤパッチ。
【００５１】
２９．挿入体が、エポキシ及びナイロンよりなるグループから選定された剛性材料より構成される実施態様２７のタイヤパッチ。
【００５２】
３０．少なくも１個の技術的状態を監視するための電子的及び機械的構成要素を有する能動形電子式監視装置をタイヤ内に固定するためのパッチ組立体であって、
能動形電子式監視装置をカプセル封じする剛性埋込材料を有する円筒状の剛性タグ組立体であって、上面、下面及び円筒状の外周を有する前記剛性タグ組立体、
円筒状の壁を有し、円筒状の壁の内部が円筒状の剛性タグ組立体を受け入れるための凹んだ空洞を形成している剛性挿入体、
縁、第１の側及び反対の第２の側を有する予め選ばれた形状の加硫ゴムパッチであって、第１の側は剛性挿入体の円筒状の壁を囲んでいる材料の円筒状の高くされた隆起を有し、高くされた隆起は挿入体を固定位置に固定するに十分に高く、そして反対の第２の側はタイヤのインナーライナーの輪郭に近似している前記加硫ゴムパッチ、
剛性タグ組立体の少なくも円筒状の外周を円筒状の剛性挿入体の凹んだ空洞内に固定している接着剤層、及び
第１の面と第２の面とを有するデュアルキュア接着用ゴム層であって、第１の面は、第２の面が加硫されないうちに、加硫ゴムパッチの第２の側に永久的に組み合わせられる前記デュアルキュア接着用ゴム層
を備えた前記パッチ組立体。
【００５３】
３１．材料の高くされた隆起の高さが円筒状の挿入体とほぼ同じ高さである実施態様３０のパッチ組立体。
【００５４】
３２．材料の高くされた隆起の高さが円筒状の挿入体の高さより小さい実施態様３０のパッチ組立体。
【００５５】
３３．挿入体が、プラスチック、複合材料及び金属よりなるグループから選定された剛性材料より構成される実施態様３０のパッチ組立体。
【００５６】
３４．タイヤ内に取り付けられ少なくも１個の技術的条件を監視するための能動形電子式監視装置を有するタイヤであって、
インナーライナーを有し加硫されたタイヤ、
能動形電子式監視装置をカプセル封じする剛性埋込材料を有する円筒状の剛性タグ組立体であって、円筒状の外周壁、上面及び下面及び外周を有する前記円筒状の剛性タグ組立体、
円筒状の壁を有し、円筒状の壁の内部が円筒状の剛性タグ組立体を受け入れるための凹んだ空洞を形成している剛性挿入体、
縁、第１の側及び反対の第２の側を有する予め選ばれた形状の加硫ゴムパッチであって、第１の側は剛性挿入体の円筒状の壁を囲んでいる円筒状の高くされた隆起を有し、高くされた隆起は挿入体を固定位置に固定するに十分に高く、そして反対の第２の側はタイヤのインナーライナーの輪郭に近似している前記加硫ゴムパッチ、
剛性タグ組立体の少なくも円筒状の外周を剛性挿入体の円筒状の壁内に固定している接着剤層、及び
第１の面と第２の面とを有するデュアルキュア接着用ゴム層であって、第１の面は加硫ゴムパッチの第２の側に永久的に接合され、そして第２の面はタイヤのインナーライナーに永久的に加硫されている前記デュアルキュア接着用ゴム層
を備えた前記タイヤ。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のタイヤパッチの斜視図である。
【図２】カプセル封じされた電子式監視装置を示す剛性タグ組立体の断面図である。
【図３】電子式監視装置のカプセル封じに使用される型の剛性タグ組立体を作っている断面図である。
【図４】本発明のパッチ組立体の斜視図である。
【図５】タイヤのインナーライナーに組み立てられたパッチの断面図である。
【図６】本発明のタイヤパッチの別の形状の斜視図である。
【図７】カプセル封じされた電子式監視装置を示している図６の固定タグ組立体が断面図である。
【図８】本発明のパッチ組立体の斜視図である。
【符号の説明】
１０  タイヤパッチ
１２  第１の側
１４  第２側
３０  タグ組立体
３２  電子監視装置
４０  埋込用材料
【図１】
0004049457.tif 000002
【図２】
0004049457.tif 000003
【図３】
0004049457.tif 000004
【図４】
0004049457.tif 000005
【図５】
0004049457.tif 000006
【図６】
0004049457.tif 000007
【図７】
0004049457.tif 000008
【図８】
0004049457.tif 000009