JP4639828B2

JP4639828B2 - タイヤ用電子装置及びその取り付け方法

Info

Publication number: JP4639828B2
Application number: JP2005025843A
Authority: JP
Inventors: 一浩志村
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2005-02-02
Filing date: 2005-02-02
Publication date: 2011-02-23
Anticipated expiration: 2025-02-02
Also published as: JP2006213106A

Description

本発明は、ホイールのリム外周面に装着されるタイヤ用電子装置及びその取り付け方法に関し、更に詳しくは、ケースの被接着面とホイールのリム外周面との間に十分な接着剤を挟み込み、接着剤による接着力を増加させることを可能にしたタイヤ用電子装置及びその取り付け方法に関する。

従来、タイヤ気室内の温度や空気圧等の物理量を計測して送信したり、タイヤ固有の識別情報を送信するために、タイヤ気室内に電子装置を配置することが行われている。このようなタイヤ用電子装置は、水分から電子部品を保護すると共に、電子部品に対して外力が掛かるのを防止するために、電子部品をケース内に封入した構造になっている。

ところで、タイヤ用電子装置をホイールのリム外周面に装着する手段として、接着剤が使用されている（例えば、特許文献１参照）。特に、弾性接着剤を用い、その厚さを十分に確保した場合、タイヤからリムを介して電子部品に伝わる振動を減衰することが可能である。

しかしながら、タイヤ用電子装置のケースの被接着面に接着剤を塗布し、これをホイールのリム外周面に圧着する場合、接着剤がケースの下から流出し、接着性が低下することがある。特に、弾性接着剤の場合、ケースの被接着面とホイールのリム外周面との間に十分な接着剤が挟み込まれていないと、タイヤからの振動を減衰する効果が不十分になる。しかも、タイヤ用電子装置の圧着時に接着剤がケースの下から流出する度合いは作業者毎に異なるため、安定した接着力を得ることも困難である。
特開平９−１３６５１７号公報

本発明の目的は、ケースの被接着面とホイールのリム外周面との間に十分な接着剤を挟み込み、接着剤による接着力を高めることを可能にしたタイヤ用電子装置及びその取り付け方法を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明のタイヤ用電子装置は、タイヤ情報を送信するための電子部品と、該電子部品を収容するケースとを備え、ホイールのリム外周面に対して接着剤で貼着されるタイヤ用電子装置において、前記ケースの被接着面と前記ホイールのリム外周面との隙間を保つためのスペーサを備え、該スペーサが前記ケースとは別体であり、該スペーサのＪＩＳ−Ａ硬度が５０〜７０であることを特徴とするものである。

また、上記目的を達成するための本発明のタイヤ用電子装置の取り付け方法は、タイヤ情報を送信するための電子部品と、該電子部品を収容するケースとを備えると共に、前記ケースの被接着面とホイールのリム外周面との隙間を保つためのスペーサを備え、該スペーサが前記ケースとは別体であり、該スペーサのＪＩＳ−Ａ硬度が５０〜７０であるタイヤ用電子装置を用意し、前記ケースの被接着面とホイールのリム外周面との間に前記スペーサを介在させた状態で、前記ケースをホイールのリム外周面に対して接着剤で貼着することを特徴とするものである。

本発明では、タイヤ用電子装置はケースの被接着面とホイールのリム外周面との隙間を保つためのスペーサを備えている。そのため、タイヤ用電子装置のケースの被接着面に接着剤を塗布し、これをホイールのリム外周面に圧着する際に、接着剤がケースの下から流出するのを防止することができる。従って、ケースの被接着面とホイールのリム外周面との間に十分な接着剤を挟み込み、接着剤による接着力を高めることができる。特に、弾性接着剤の場合、タイヤからの振動を減衰する効果も十分に確保することができる。また、ケースの被接着面とホイールのリム外周面との隙間はスペーサの高さによって規定されるので、作業者の熟練度に拘らず安定した接着力を得ることができる。

本発明において、スペーサはケースの被接着面とホイールのリム外周面との隙間を確保するものであれば、その構成が特に限定されるものではないが、スペーサはケースとは別体とする。いずれの場合も、良好な接着性を確保するために、スペーサの高さは０．５〜５．０ｍｍであることが好ましい。また、ケースの被接着面におけるスペーサの存在比率が０．１〜３０％であることが好ましい。スペーサの存在比率とは、ケースの被接着面を接着方向に投影したときの投影面積に対するスペーサの投影面積の比率である。

スペーサの硬さは硬化後の接着剤の硬さと同等であることが好ましい。これにより、弾性接着剤による振動減衰効果が阻害されるのを回避することができる。ここで、硬さを同等にするとは、ＪＩＳ−Ａ硬度（ＪＩＳＫ６２５３）を指標とする場合、スペーサのＪＩＳ−Ａ硬度を硬化後の接着剤のＪＩＳ−Ａ硬度の９５〜１０５％の範囲にすることである。タイヤ用電子装置のケースをホイールのリム外周面に対して貼着するための接着剤としては、一液型ポリウレタン接着剤（湿気硬化型）を使用することが好ましい。一液型ポリウレタン接着剤は、常温でのＪＩＳ−Ａ硬度が３５〜７５の範囲にあり、タイヤ用電子装置を接着するのに好適な弾性接着剤である。

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は本発明の実施形態からなるタイヤ用電子装置を装着したタイヤホイール組立体を示すものである。図２及び図３は本発明の実施形態からなるタイヤ用電子装置を示すものである。図１において、空気入りタイヤ１とホイール２のリム外周面３との間にはタイヤ気室４が形成され、タイヤ気室４においてリム外周面３に対して接着剤５を介してタイヤ用電子装置１１が装着されている。

タイヤ用電子装置１１は、図２に示すように、タイヤ情報を送信するための電子部品１２と、該電子部品１２を収容するケース１３とを備えている。電子部品１２は、送信機、受信機、温度センサ、圧力センサ、制御回路、電池等を含むものであり、温度や空気圧等の物理量を計測してタイヤ外部に送信したり、タイヤ固有の識別情報をタイヤ外部に送信するようになっている。ケース１３は、中空構造を有し、プラスチック等から成形されている。

図３に示すように、タイヤ用電子装置１１は、ケース１３の被接着面１４とホイール２のリム外周面３との隙間を保つための複数のスペーサ１５を備えている。これらスペーサ１５は、被接着面１４の隅部の近傍から突出するように形成されたものであるが、ケース１３とは別体である。スペーサ１５の高さは０．５〜５．０ｍｍであると良い。これにより、タイヤ用電子装置１１をリム外周面３に装着した際に、スペーサ１５を除いた部分がリム外周面３に接するのを回避することができる。なお、被接着面１４とリム外周面３との隙間に介在する接着剤５の厚さは、振動吸収の観点から０．５〜６．０ｍｍ必要であるが、最も薄い部分において１．０ｍｍ以上確保することが望ましい。

ケース１３の被接着面１４におけるスペーサ１５の存在比率は０．１〜３０％、より好ましくは、０．１〜１０％であると良い。つまり、複数のスペーサ１５を設けることが可能であるが、スペーサ１５の存在比率は上記範囲に規定する。スペーサ１５の存在比率が０．１％未満であると被接着面１４とリム外周面３との隙間を確保することが困難になり、逆に３０％を超えると被接着面１４とリム外周面３との間に挟み込まれる接着剤５の量が減少し、接着力が不十分になる。

上述したタイヤ用電子装置１１をホイール２のリム外周面３に貼り付ける場合、ケース１３の被接着面１４に未硬化の接着剤５を塗布した後、未硬化の接着剤５の中にスペーサ１５を埋め込み、ケース１３をリム外周面３に圧着すれば良い。

本実施形態によれば、被接着面１４とリム外周面３との間にはスペーサ１５が介在しているので、作業者の熟練度に拘らず被接着面１４とリム外周面３との隙間はスペーサ１５により規定されることになる。そのため、タイヤ用電子装置１１の圧着時に接着剤５がケース１３の下から流出するのを確実に防止し、その接着力を十分に確保することができる。更に、接着剤５による振動減衰効果を十分に得ることができる。

ここで、スペーサ１５の硬さは硬化後の接着剤５の硬さと同等であることが好ましい。スペーサ１５の硬さを硬化後の接着剤５の硬さと同等にすることにより、被接着面１４とリム外周面３との間にスペーサ１５を介在させた場合であっても、接着剤５による振動減衰効果が阻害されるのを回避することができる。

タイヤ用電子装置１１のリム外周面３に接着するための接着剤５としては、横浜ゴム株式会社製ハマタイトＷＳ２０２（商品名）等の一液型ポリウレタン接着剤が好適である。このような一液型ポリウレタン接着剤は、常温でのＪＩＳ−Ａ硬度が３５〜７５の範囲にあり、タイヤ用電子装置１１を接着するのに好適な弾性接着剤である。

図４〜図５は本発明の他の実施形態からなるタイヤ用電子装置の要部を示すものである。本実施形態は前述した実施形態とはスペーサの形状だけが異なるものであるので、同一部分には同一符号を付してその部分の詳細な説明は省略する。

図４及び図５に示すように、タイヤ用電子装置１１は、ケース１３の被接着面１４とホイール２のリム外周面３との隙間を保つための単一のスペーサ２５を備えている。このスペーサ２５は、被接着面１４の中央部から突出するように形成されたものであるが、ケース１３とは別体である。

上述したタイヤ用電子装置１１をホイール２のリム外周面３に貼り付ける場合、ケース１３の被接着面１４に未硬化の接着剤５を塗布した後、未硬化の接着剤５の中にスペーサ２５を埋め込み、ケース１３をリム外周面３に圧着すれば良い。

本実施形態においても、ケース３の被接着面１４とリム外周面３との間にはスペーサ２５が介在しているので、作業者の熟練度に拘らず被接着面１４とリム外周面３との隙間はスペーサ２５により規定されることになる。そのため、タイヤ用電子装置１１の圧着時に接着剤５がケース１３の下から流出するのを確実に防止し、その接着力を十分に確保することができる。更に、接着剤５による振動減衰効果を十分に得ることができる。

上述した各実施形態において、電子部品を収容するケース１３はリム外周面３に貼着されるので、その被接着面１４にはリム外周面３と同様の曲率を付与することが好ましい。その一方で、タイヤ用電子装置１１は複数種類のホイールに対して装着可能であることが望まれる。そのため、ケース１３の被接着面１４に曲率を付与する場合、被接着面１４の曲率半径を装着が想定される複数のホイールのリムウエル半径の略中央値と一致させると良い。例えば、リム径が１４〜２０インチのホイールへの装着が想定される場合、リム径が１４インチのホイールではリムウエル半径が１６１ｍｍ、リム径が２０インチのホイールではリムウエル半径が２４０ｍｍであることを考慮して、ケース１３の被接着面１４の曲率半径を約２００ｍｍとすれば良い。

また、スペーサをタイヤ用電子装置のケースとは別体とするにあたって、スペーサとして直径０．５〜３．０ｍｍであって球状、塊状、粒子状のものを使用しても良い。この場合、多数のスペーサを接着剤に混合し、接着剤に占めるスペーサの割合を１０〜５０体積％にすることが望ましい。また、スペーサの常温でのＪＩＳ−Ａ硬度は５０〜７０であることが望ましい。

ケース形状とスペーサだけを種々異ならせた比較例１〜４及び実施例１〜４のタイヤ用電子装置を用意した。ケース形状については、被接着面を平面又は曲面とした。被接着面を曲面とする場合、その曲率半径をホイールのリムウエル半径よりも大きくした。また、スペーサを設ける場合、その高さを０．７ｍｍとした。

これらタイヤ用電子装置をそれぞれホイールのリム外周面に対して一液型ポリウレタン接着剤を用いて貼着した。そして、接着剤が十分に硬化した後、ケースの被接着面とリム外周面との間に介在する接着剤の最大厚さ及び最小厚さを測定し、更にタイヤ用電子装置の引張り力に対する接着強さを測定し、その結果を表１に示した。接着強さの評価結果は、比較例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど接着力が大きいことを意味する。

この表１において、比較例１，２のタイヤ用電子装置は同じ条件で圧着されたものであるが、両者の接着力には大きな差があることが判る。これは、ケースの被接着面とホイールのリム外周面との間にスペーサが介在していないため、接着剤の厚さにバラツキを生じているからである。特に、比較例２では多量の接着剤がケース下からはみ出していた。同様に、比較例３，４のタイヤ用電子装置も同じ条件で圧着されたものであるが、両者の接着力には大きな差が生じていた。これに対して、実施例１〜４は接着剤の厚さが安定し、接着力が高く、しかも接着力のバラツキが少ないものであった

本発明の実施形態からなるタイヤ用電子装置を装着したタイヤホイール組立体を示す断面図である。本発明の実施形態からなるタイヤ用電子装置を示す側面図である。本発明の実施形態からなるタイヤ用電子装置を示す斜視図である。本発明の他の実施形態からなるタイヤ用電子装置の要部を示す側面図である。本発明の他の実施形態からなるタイヤ用電子装置を示す斜視図である。

符号の説明

１空気入りタイヤ
２ホイール
３リム外周面
４タイヤ気室
５接着剤
６貼着領域
１１タイヤ用電子装置
１２電子部品
１３ケース
１４被接着面
１５，２５スペーサ

Claims

タイヤ情報を送信するための電子部品と、該電子部品を収容するケースとを備え、ホイールのリム外周面に対して接着剤で貼着されるタイヤ用電子装置において、前記ケースの被接着面と前記ホイールのリム外周面との隙間を保つためのスペーサを備え、該スペーサが前記ケースとは別体であり、該スペーサのＪＩＳ−Ａ硬度が５０〜７０であることを特徴とするタイヤ用電子装置。
前記スペーサの高さが０．５〜５．０ｍｍであることを特徴とする請求項２に記載のタイヤ用電子装置。
前記ケースの被接着面における前記スペーサの存在比率が０．１〜３０％であることを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ用電子装置。
タイヤ情報を送信するための電子部品と、該電子部品を収容するケースとを備えると共に、前記ケースの被接着面とホイールのリム外周面との隙間を保つためのスペーサを備え、該スペーサが前記ケースとは別体であり、該スペーサのＪＩＳ−Ａ硬度が５０〜７０であるタイヤ用電子装置を用意し、前記ケースの被接着面とホイールのリム外周面との間に前記スペーサを介在させた状態で、前記ケースをホイールのリム外周面に対して接着剤で貼着することを特徴とするタイヤ用電子装置の取り付け方法。
前記スペーサのＪＩＳ−Ａ硬度が硬化後の接着剤のＪＩＳ−Ａ硬度の９５〜１０５％であることを特徴とする請求項４に記載のタイヤ用電子装置の取り付け方法。
前記接着剤が一液型ポリウレタン接着剤であることを特徴とする請求項４又は５に記載のタイヤ用電子装置の取り付け方法。