特開 2022-104167 タイヤ計測装置および空気入りタイヤ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022104167

(43)【公開日】2022-07-08

(54)【発明の名称】タイヤ計測装置および空気入りタイヤ

(51)【国際特許分類】

   B60C 23/04 20060101AFI20220701BHJP

【ＦＩ】

B60C23/04 110D

B60C23/04 110A

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020219207

(22)【出願日】2020-12-28

(71)【出願人】

【識別番号】000003148

【氏名又は名称】ＴＯＹＯ ＴＩＲＥ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105924

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 賢樹

(72)【発明者】

【氏名】水谷 浩人

(57)【要約】

【課題】タイヤ本体およびホイールの分離の作業性が良いタイヤ計測装置および空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】タイヤ計測装置３は、空気入りタイヤ１のタイヤ内腔面１４ａに配設されたセンサ３１と、ホイールの外周面２３ａに配設された中継器３２および電源３３と、を備える。中継器３２および電源３３は、タイヤ回転軸から見てセンサ３１と反対方向の±９０°内における所定角度の範囲に関し、前記所定角度の範囲の外側に配設されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

空気入りタイヤのタイヤ内腔面に配設されたセンサと、
ホイールの外周面に配設された中継器および電源と、
を備えるタイヤ計測装置において、
前記中継器および前記電源は、タイヤ回転軸から見て前記センサと反対方向の±９０°内における所定角度の範囲に関し、前記所定角度の範囲の外側に配設されていることを特徴とするタイヤ計測装置。

【請求項2】

前記中継器および前記電源のうち少なくとも一方が、タイヤ回転軸から見て前記センサと反対方向±９０°内に配設されていることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ計測装置。

【請求項3】

前記所定角度の範囲は、タイヤ回転軸から見て前記センサと反対方向の両側において同じ角度の境界で挟まれた範囲であることを特徴とする請求項１または２に記載のタイヤ計測装置。

【請求項4】

前記所定角度の範囲は１２０°であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のタイヤ計測装置。

【請求項5】

前記中継器および前記電源は、前記外周面を巻かれたバンドによって共締めされて前記ホイールに固定されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のタイヤ計測装置。

【請求項6】

タイヤ本体と、前記タイヤ本体を嵌めるホイールと、前記タイヤ本体のタイヤ内腔面に配設されたセンサと、前記ホイールの外周面に配設された中継器および電源と、を備える空気入りタイヤにおいて、
前記中継器および前記電源は、タイヤ回転軸から見て前記センサと反対方向の±９０°内における所定角度の範囲に関し、前記所定角度の範囲の外側に配設されていることを特徴とする空気入りタイヤ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、空気入りタイヤに取り付けられるタイヤ計測装置および空気入りタイヤに関する。

【背景技術】

【0002】

車両に装着された空気入りタイヤには、タイヤの摩耗推定等のために各種のセンサやセンサに電力を供給するための電源等が取り付けられる。

【0003】

特許文献１には、車両のタイヤの内側に配置され、車両のホイールに取り付けられるタイヤ状態計測装置が記載されている。タイヤ状態計測装置は、ホイールの外周面において周方向に沿って延在し、ホイールの外周面を挟み込む支持部と、支持部に取り付けられ、タイヤの状態を計測する計測部と、を備える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１８－１７６８１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載のタイヤ状態計測装置では、１つの計測部が支持部へ取り付けられることについて記載されている。ところで、タイヤ計測装置がタイヤ内に配置される複数の別体の機器で構成され、互いに配線によって電気的に接続されて機能する場合、各機器の配置を工夫する必要があることに発明者は気づいた。即ち、複数の機器をタイヤ内に配置する場合に、配置の仕方によっては、タイヤ本体およびホイールの組換え時における分離の作業性が著しく損なわれ、また工具で配線を断線するなどの不具合が生じることが懸念される。

【0006】

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、タイヤ本体およびホイールの分離の作業性が良いタイヤ計測装置および空気入りタイヤを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明のある態様はタイヤ計測装置である。タイヤ計測装置は、空気入りタイヤのタイヤ内腔面に配設されたセンサと、ホイールの外周面に配設された中継器および電源と、を備えるタイヤ計測装置において、前記中継器および前記電源は、タイヤ回転軸から見て前記センサと反対方向の±９０°内における所定角度の範囲に関し、前記所定角度の範囲の外側に配設されていることを特徴とする。

【0008】

本発明の別の態様は空気入りタイヤである。空気入りタイヤは、タイヤ本体と、前記タイヤ本体を嵌めるホイールと、前記タイヤ本体のタイヤ内腔面に配設されたセンサと、前記ホイールの外周面に配設された中継器および電源と、を備える空気入りタイヤにおいて、前記中継器および前記電源は、タイヤ回転軸から見て前記センサと反対方向の±９０°内における所定角度の範囲に関し、前記所定角度の範囲の外側に配設されていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、タイヤ本体およびホイールの分離の作業性が良い。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施形態に係るタイヤ計測装置を配設した空気入りタイヤの側面図である。

【図2】図１に示すＡ－Ａ線による空気入りタイヤの断面図である。

【図3】中継器および電源の外観を示す斜視図である。

【図4】中継器および電源のタイヤ周方向を含む断面図である。

【図5】タイヤ計測装置の配置について説明するための模式図である。

【図6】タイヤ本体およびホイールの分離作業について説明するための模式図である。

【図7】変形例に係るタイヤ計測装置の配置について説明するための模式図である。

【図8】別の変形例に係るタイヤ計測装置の配置について説明するための模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図１から図８を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。

【0012】

（実施形態）
図１は実施形態に係るタイヤ計測装置３を配設した空気入りタイヤ１の側面図であり、図２は図１に示すＡ－Ａ線による空気入りタイヤ１の断面図である。空気入りタイヤ１は、タイヤ本体１０、ホイール２０およびタイヤ計測装置３を備える。タイヤ計測装置３は、センサ３１、中継器３２および電源３３を有し、センサ３１で計測したタイヤ１の物理情報を中継器３２から外部へ送信する。

【0013】

センサ３１は、例えば加速度センサ、歪センサ、圧力センサおよび温度センサ等であり、空気入りタイヤ１における物理量を計測する。中継器３２は、センサ３１で計測されたデータを、例えばＷｉＦｉ（登録商標）等の無線通信方式に基づいて外部機器へ送信する。電源３３は、リチウムイオン電池等の電池を有しており、センサ３１および中継器３２へ電力を供給する。電源３３は、充電型の電池を備え、空気入りタイヤ１の外部から電力供給を受けるようにしてもよい。

【0014】

センサ３１は、タイヤ本体１０におけるタイヤ内腔１４を囲むタイヤ内腔面１４ａに取り付けられている。タイヤ内腔面１４ａは、トレッド部１１、後述するサイド部１２およびビード部１３のタイヤ内腔１４側を臨む内面である。本実施形態では、センサ３１は、タイヤ内腔面１４ａのうち、トレッド部１１のタイヤ内腔１４に臨むトレッド部内面１１ａに取り付けられているが、サイド部１２およびビード部１３の内面に取り付けられていてもよい。また中継器３２および電源３３は、ホイール２０の外周面２３ａに取り付けられている。中継器３２および電源３３は、後述するリム部２３の胴部２４に形成される凹部２６に設けることで、タイヤ径方向の外側への突出が抑制される。また、センサ３１、中継器３２および電源３３は、タイヤ本体１０およびホイール２０の組換え時に工具等に干渉しないようにタイヤ幅方向における中央部に配置されていることが好ましい。

【0015】

図２を参照し、タイヤ本体１０は、トレッド部１１の軸方向（タイヤ幅方向）の両端に連続してサイド部１２が設けられ、サイド部１２のホイール２０側のリム端部２５に対応する位置にビード部１３が形成されている。

【0016】

タイヤ本体１０の中央部にはホイール２０が嵌め合わされている。ホイール２０は、車軸を連結する円筒状のハブ部２１を中心にして、ディスク部２２が放射状に延びるように設けられている。ディスク部２２は、外周縁に連結された円筒状のリム部２３を支持している。

【0017】

リム部２３は、胴部２４のタイヤ幅方向における両側にリム端部２５を有している。リム端部２５は、それぞれタイヤ幅方向の外側に向かうにつれて径方向の外側へ向かうように屈曲して延びるように設けられている。リム端部２５には、タイヤ本体１０のビード部１３が嵌め合わされる。

【0018】

リム端部２５間における胴部２４には、タイヤ幅方向の中央部において、径方向の中心側へ穿つように凹部２６が全周に亘って形成されている。ホイール２０は、胴部２４に凹部２６を設けることによって、リム部２３の高剛性化と軽量化を図ることができる。尚、凹部２６は、設けられていなくても良く、この場合、胴部２４の外周面２４ａは、タイヤ幅方向において平坦状に形成される。

【0019】

リム部２３の外周面２３ａは、胴部２４の外周面２４ａおよび凹部２６の底面２６ａを含んでいる。中継器３２および電源３３は、外周面２３ａのうち凹部２６の底面２６ａに取り付けられる。尚、中継器３２および電源３３は、外周面２３ａのうち底面２６ａ以外の箇所に取り付けられていても良く、また凹部２６が設けられていない場合には、タイヤ幅方向において平坦状となる外周面２４ａの任意の位置に取り付けられる。

【0020】

図３は中継器３２および電源３３の外観を示す斜視図である。中継器３２および電源３３は、形状および大きさは同じでも異なっていても良い。ここでは中継器３２を例にして説明するが電源３３についても同様である。中継器３２は、接着または締結具３４を用いて固定部４０に固定されている。また、中継器３２は、固定部４０と一体的に形成されていてもよい。

【0021】

固定部４０は、ベース部４１および脚部４２を有する。脚部４２は、板状をなし、ベース部４１のタイヤ周方向の両端部に設けられている。脚部４２は、ホイール２０におけるリム部２３の外周面２３ａに両面テープなどによって貼り付けられる。

【0022】

脚部４２は、タイヤ周方向に貫通する貫通孔部４３を有する。本実施形態では各脚部４２において、それぞれ２つの貫通孔部４３がタイヤ幅方向に併設されている。貫通孔部４３のタイヤ周方向に直交する断面は、タイヤ径方向を短手方向とする長方形状となっている。

【0023】

図４は、中継器３２および電源３３の周方向を含む断面図である。図４では貫通孔部４３の位置で切断した断面を表している。脚部４２に設けられた貫通孔部４３にはバンド５０が挿通されている。本実施形態では、２つのバンド５０をタイヤ幅方向に並べて用いている。バンド５０は、タイヤ幅方向において同じ位置にある各脚部４２の対応する貫通孔部４３に挿通されている。尚、図４において、中継器３２の内部構成は図示を省略している。

【0024】

バンド５０は、リム部２３の外周面２３ａ（底面２６ａを含む）に沿って巻かれ、締結具５１によって両端部が連結されて外周面２３ａに巻締められている。締結具５１は、例えばラチェットレバーによってバンド５０の端部を引き込んで締めるラチェット式のものなど公知の種々の形式を用いることができる。

【0025】

中継器３２および電源３３は、バンド５０によってリム部２３の外周面２３ａに共締めすることができ、中継器３２および電源３３の固定のための部品点数が増えることを抑制することができる。

【0026】

図３に戻り、中継器３２の側面には端子部３２ａが設けられている。端子部３２ａは、接続される配線７０によってセンサ３１および電源３３と電気的に接続される。配線７０を着脱するために、端子部３２ａを例えばピンコネクタとし、配線７０の端部にソケットコネクタを取り付けて、電気的に接続するようにしてもよい。

【0027】

また配線７０の端部は、端子部３２ａに半田付け等によって接続されていてもよい。配線７０の端部および端子部３２ａは樹脂等によってモールドされ、当該樹脂は中継器３２の側面に接着され固定してもよい。配線７０は、両端のうち少なくとも一方にコネクタを取り付けて着脱可能な構成とするとよい。また配線７０は、中途部にコネクタを有して着脱可能な構成としてもよい。

【0028】

図５は、タイヤ計測装置３の配置について説明するための模式図である。図５ではタイヤ回転軸Ｒに直交する断面を表している。上述のように、センサ３１は、タイヤ内腔面１４ａ（本実施形態ではトレッド部内面１１ａ）に取り付けられており、中継器３２および電源３３は、ホイール２０の外周面２３ａに取り付けられている。

【0029】

中継器３２および電源３３のうち少なくとも一方は、タイヤ回転軸Ｒから見てセンサ３１と反対方向Ｑの±９０°の範囲Ｓ内に配設されている。図５に示す例では、中継器３２および電源３３の両方が範囲Ｓ内に配設されている。

【0030】

中継器３２および電源３３は、角度範囲Ｓ内のうち所定角度の範囲Ｓ１の外側に配置されている。範囲Ｓ１の角度は例えば１２０°とする。範囲Ｓ１は、反対方向Ｑの両側において同じ角度となる境界Ｂ１およびＢ２で挟まれた範囲としてもよい。

【0031】

範囲Ｓ１は、後述するように、タイヤ本体１０とホイール２０との組換え時において、タイヤ本体１０をホイール２０から分離する際に用いるレバー工具がタイヤ本体１０のサイド部１２に押し付けられる範囲を包含している。

【0032】

配線７０は、センサ３１および中継器３２間の配線７０ａ、センサ３１および電源３３間の配線７０ｂ、並びに中継器３２および電源３３間の配線７０ｃで構成される。センサ３１および中継器３２において共通の電源ラインを設ける場合には、センサ３１および電源３３間の配線７０ｂ、並びに中継器３２および電源３３間の配線７０ｃのうち一方を省略することができる。

【0033】

配線７０ａおよび配線７０ｂは、センサ３１と、中継器３２および電源３３との間を接続しており、タイヤ内腔１４において空中配索されている。配線７０ｃは、中継器３２および電源３３との間でリム部２３の外周面２３ａに添って配索されている。また、配線７０ａ、配線７０ｂおよび配線７０ｃは、タイヤ幅方向の中央部に配索されている。

【0034】

次に空気入りタイヤ１の動作について説明する。図６はタイヤ本体１０およびホイール２０の分離作業について説明するための模式図である。タイヤ本体１０は、ホイール２０と分離する際にレバー工具８０をビード部１３およびサイド部１２に押し付け、タイヤ軸方向に押し込んでホイール２０のリム端部２５からビード部１３を外す。

【0035】

レバー工具８０の先端部８１は、扇状等の外形形状をもつ板状に形成されている。先端部８１は、ビード部１３およびサイド部１２に先端部８１の板面の範囲で接触し、タイヤ軸方向に押し込まれる。先端部８１は、図５に示した所定角度の範囲Ｓ１内で押し込まれることによって、センサ３１、中継器３２、電源３３、配線７０ａ、配線７０ｂおよび配線７０ｃへ接触せずに押し込むことができる。

【0036】

また、レバー工具８０は、先端部８１を押し込んだ状態でホイール２０の一方のリム端部２５に添って周方向に一周させる際に、タイヤ幅方向の中央部に配置されているセンサ３１、中継器３２、電源３３、配線７０ａ、配線７０ｂおよび配線７０ｃに接触しない。

【0037】

このように、タイヤ計測装置３は、レバー工具８０に接触しない位置に配設されているので、タイヤ本体１０およびホイール２０の分離の作業性が良好となる。範囲Ｓ１の角度は、例えば１２０°とすることによって、レバー工具８０を押し込む範囲を十分に包含することができる。

【0038】

またタイヤ計測装置３は、中継器３２および電源３３が角度範囲Ｓ内（図５参照）に配設されることによって、センサ３１、中継器３２および電源３３による重量アンバランスを抑制することができる。

【0039】

また範囲Ｓ１は、反対方向Ｑの両側において同じ角度となる境界Ｂ１およびＢ２で挟まれた範囲とする。これによって、タイヤ計測装置３は、範囲Ｓ１の外側において反対方向Ｑに対して対称な位置に中継器３２および電源３３を配置することができる。

【0040】

（変形例）
図７は変形例に係るタイヤ計測装置３の配置について説明するための模式図である。図７に示すように、範囲Ｓ１は、反対方向Ｑの両側において異なる角度で境界Ｂ１およびＢ２を定めるようにしてもよい。この場合にも、レバー工具８０を範囲Ｓ１においてビード部１３およびサイド部１２へ押し込んで、タイヤ本体１０およびホイール２０を分離する作業を行うことができる。

【0041】

図８は、別の変形例に係るタイヤ計測装置３の配置について説明するための模式図である。図８に示すように、タイヤ計測装置３の中継器３２および電源３３のいずれか一方を範囲Ｓ内に配設し、他方を範囲Ｓの外側に配設するように構成してもよく、両方を範囲Ｓの外側に配設する構成よりも、重量アンバランスを抑制することができる。

【0042】

次に実施形態および変形例に係るタイヤ計測装置３および空気入りタイヤ１の特徴について説明する。
タイヤ計測装置３は、空気入りタイヤ１のタイヤ内腔面１４ａに配設されたセンサ３１と、ホイール２０の外周面２３ａに配設された中継器３２および電源３３と、を備える。中継器３２および電源３３は、タイヤ回転軸から見てセンサ３１と反対方向の±９０°内における所定角度の範囲に関し、前記所定角度の範囲の外側に配設されている。これにより、タイヤ計測装置３は、レバー工具８０に接触しないように配設されることで、タイヤ本体１０およびホイール２０の分離の作業性が良好となる。

【0043】

また中継器３２および電源３３のうち少なくとも一方が、タイヤ回転軸から見てセンサ３１と反対方向±９０°内に配設されている。これにより、タイヤ計測装置３は、センサ３１、中継器３２および電源３３による重量アンバランスを抑制することができる。

【0044】

また所定角度の範囲は、タイヤ回転軸から見てセンサ３１と反対方向の両側において同じ角度の境界で挟まれた範囲である。これにより、タイヤ計測装置３は、タイヤ回転軸から見てセンサ３１と反対な方向に対して対称な位置に中継器３２および電源３３を配置することができる。

【0045】

また所定の角度範囲は１２０°である。これにより、タイヤ計測装置３は、レバー工具８０を押し込む範囲を十分に包含することができる。

【0046】

また中継器３２および電源３３は、外周面２３ａを巻かれたバンド５０によって共締めされて前記ホイールに固定されている。これにより、タイヤ計測装置３は、中継器３２および電源３３の固定のための部品点数が増えることを抑制することができる。

【0047】

空気入りタイヤ１は、タイヤ本体１０と、タイヤ本体１０を嵌めるホイール２０と、タイヤ本体１０のタイヤ内腔面１４ａに配設されたセンサ３１と、ホイール２０の外周面２３ａに配設された中継器３２および電源３３と、を備える。中継器３２および電源３３は、タイヤ回転軸から見てセンサ３１と反対方向の±９０°内における所定角度の範囲に関し、前記所定角度の範囲の外側に配設されている。これにより、空気入りタイヤ１は、タイヤ本体１０およびホイール２０の分離の作業性が良好となる。

【0048】

以上、本発明の実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態は例示であり、いろいろな変形および変更が本発明の特許請求範囲内で可能なこと、またそうした変形例および変更も本発明の特許請求の範囲にあることは当業者に理解されるところである。従って、本明細書での記述および図面は限定的ではなく例証的に扱われるべきものである。

【符号の説明】

【0049】

１ 空気入りタイヤ、 １０ タイヤ本体、 １４ａ タイヤ内腔面、
２０ ホイール、 ２３ａ 外周面、 ３ タイヤ計測装置、
３１ センサ、 ３２ 中継器、 ３３ 電源、 ５０ バンド。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】