DE112021000298T5

DE112021000298T5 - Luftreifen

Info

Publication number: DE112021000298T5
Application number: DE112021000298.8T
Authority: DE
Inventors: Masahiro Naruse
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2020-02-17
Filing date: 2021-02-12
Publication date: 2022-12-29
Anticipated expiration: 2041-02-13
Also published as: CN115023353B; WO2021166799A1; DE112021000298B4; CN115023353A; US20230112786A1

Abstract

Bereitgestellt wird ein Luftreifen, der eine verbesserte Haltbarkeit des Transponders bietet und gleichzeitig die Haltbarkeit des Reifens gewährleistet. Der Luftreifen schließt ein: einen Laufflächenabschnitt (1), der sich in Reifenumfangsrichtung: erstreckt und eine Ringform aufweist; ein Paar von Seitenwandabschnitten (2), die auf beiden Seiten des Laufflächenabschnitts (1) angeordnet sind; und ein Paar von Wulstabschnitten (3). die auf einer Reifenradialrichtung inneren Seite der Seitenwandabschnitte (2) angeordnet sind. In den Reifen ist ein Transponder (20) eingebettet, der mit einer Deckschicht (23) abgedeckt ist. Der Sekanten-Elastizitätsmodul der Deckschicht (23) bei 10 % Verformung bei 20 °C liegt in einem Bereich von 0,5 MPa bis 5,0 MPa.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Luftreifen, in dem ein mit einer Deckschicht abgedeckter Transponder eingebettet ist, und betrifft insbesondere einen Luftreifen, der eine verbesserte Haltbarkeit des Transponders bei gleichzeitiger Gewährleistung der Haltbarkeit des Reifens bereitstellen kann.
Stand der Technik
Für Luftreifen wurde eine Einbettung eines RFID-Tags (Transponder) in einem Reifen vorgeschlagen (siehe zum Beispiel Patentdokument 1). Im Falle eines im Reifen eingebetteten Transponders kann die Haltbarkeit des Reifens oder des Transponders nicht ausreichend gewährleistet werden, wenn die physikalischen Eigenschaften der Deckschicht zum Schutz des Transponders unzureichend sind. Das heißt, wenn der Elastizitätsmodul der Deckschicht zu niedrig ist, wird ihre Schutzwirkung auf den Transponder beeinträchtigt, und wenn der Elastizitätsmodul der Deckschicht zu hoch ist, kommt es zu einer Spannungskonzentration an oder in der Nähe eines Randes der Deckschicht, was zu Schäden am Reifen führt.
Ferner wird in einem Fall, in dem die Temperaturabhängigkeit des Moduls der Deckschicht in einem niedrigen Temperaturbereich zu gering ist, bei einem Anstieg der Reifentemperatur während der Fahrt in einer Niedrigtemperaturumgebung eine Spannungskonzentration am oder nahe am Rand der Deckschicht erzeugt, es kommt wahrscheinlich zu einem Ablösen zwischen der Deckschicht und einem am Rand befindlichen Element, und der Reifen neigt dazu, beschädigt zu werden. Auch wird in einem Fall, in dem die Temperaturabhängigkeit des Moduls der Deckschicht in einem niedrigen Temperaturbereich zu groß ist, die Deckschicht mit einem Anstieg der Reifentemperatur während der Fahrt in einer Niedertemperaturumgebung weich, und ihre Schutzwirkung auf den Transponder wird beeinträchtigt.
Ferner wird in einem Fall, in dem die Temperaturabhängigkeit des Moduls der Deckschicht in einem normalen bis hohen Temperaturbereich zu gering ist, eine Spannungskonzentration bei hoher Temperatur am oder nahe am Rand der Deckschicht erzeugt, ein Ablösen zwischen der Deckschicht und einem am Rand befindlichen Element ist wahrscheinlich, und der Reifen neigt dazu, beschädigt zu werden. Auch in einem Fall, in dem die Temperaturabhängigkeit des Moduls der Deckschicht in einem normalen bis hohen Temperaturbereich zu groß ist, wird die Deckschicht bei hohen Temperaturen weich, und ihre Schutzwirkung auf den Transponder wird beeinträchtigt.
Liste der Entgegenhaltungen
Patentliteratur
Patentdokument 1: JP H7-137510 A
Kurzdarstellung der Erfindung
Technisches Problem
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen eines Luftreifens, der eine verbesserte Haltbarkeit des Transponders bietet und gleichzeitig die Haltbarkeit des Reifens gewährleistet.
Lösung des Problems
Um die vorstehend beschriebene Aufgabe zu erfüllen, schließt ein Luftreifen gemäß einer Ausführungsform einer ersten Erfindung ein: einen Laufflächenabschnitt, der sich in Reifenumfangsrichtung erstreckt und eine Ringform aufweist; ein Paar Seitenwandabschnitte, die auf beiden Seiten des Laufflächenabschnitts angeordnet sind; und ein Paar Wulstabschnitte, die auf einer in Reifenradialrichtung inneren Seite der Seitenwandabschnitte angeordnet sind. In den Reifen ist ein Transponder eingebettet, der mit einer Deckschicht abgedeckt ist. Der Sekanten-Elastizitätsmodul der Deckschicht bei 10 % Verformung bei 20°C liegt in einem Bereich von 0,5 MPa bis 5,0 MPa.
Um die vorstehend beschriebene Aufgabe zu erfüllen, schließt ein Luftreifen gemäß einer Ausführungsform einer zweiten Erfindung ein: einen Laufflächenabschnitt, der sich in Reifenumfangsrichtung erstreckt und eine Ringform aufweist; ein Paar Seitenwandabschnitte, die auf beiden Seiten des Laufflächenabschnitts angeordnet sind; und ein Paar Wulstabschnitte, die auf einer in Reifenradialrichtung inneren Seite der Seitenwandabschnitte angeordnet sind. In den Reifen ist ein Transponder eingebettet, der mit einer Deckschicht abgedeckt ist. Der Modul M50 (0 °C) der Deckschicht bei 50 % Verformung bei 0 °Cliegt in einem Bereich von 0,5 MPa bis 2,0 MPa. Der Modul M50 (-20 °C) der Deckschicht bei 50% Verformung bei -20 °C und der Modul M50 (0 °C) der Deckschicht bei 50 % Verformung bei 0 °C erfüllen das Verhältnis 1,0 < M50 (-20 °C)/M50 (0 °C) ≤ 2,5.
Um die vorstehend beschriebene Aufgabe zu erfüllen, schließt ein Luftreifen gemäß einer Ausführungsform einer dritten Erfindung ein: einen Laufflächenabschnitt, der sich in Reifenumfangsrichtung erstreckt und eine Ringform aufweist; ein Paar Seitenwandabschnitte, die auf beiden Seiten des Laufflächenabschnitts angeordnet sind; und ein Paar Wulstabschnitte, die auf einer in Reifenradialrichtung inneren Seite der Seitenwandabschnitte angeordnet sind. In den Reifen ist ein Transponder eingebettet, der mit einer Deckschicht abgedeckt ist. Der Modul M50 (20 °C) bei 50 % Verformung bei 20°C liegt in einem Bereich von 0,4 MPa bis 1,5 MPa. Der Modul M50 (20°C) der Deckschicht bei 50% Verformung bei 20°C und ein Modul M50 (100°C) der Deckschicht bei 50 % Verformung bei 100 °Cerfüllen das Verhältnis 1,0 < M50 (20 °C)/M50 (100°C) ≤ 2,5.
Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung Bei der ersten Erfindung wird der Transponder mit der Deckschicht abgedeckt, und der Sekanten-Elastizitätsmodul der Deckschicht bei 10 % Verformung bei 20°C wird in dem vorstehend beschriebenen Bereich eingestellt. Somit kann die Deckschicht eine ausreichende Schutzwirkung auf den Transponder ausüben und gleichzeitig eine Spannungskonzentration am oder nahe am Randder Deckschicht vermeiden. Dies kann die Haltbarkeit des Transponders verbessern und gleichzeitig die Haltbarkeit des Reifens gewährleisten.
In der zweiten Erfindung ist der Transponder mit der Deckschicht abgedeckt und der Modul M50 (0 °C) der Deckschicht bei 50 % Verformung bei 0 °C ist in dem vorstehend beschriebenen Bereich eingestellt, und der Modul M50 (-20 °C) der Deckschicht bei 50 % Verformung bei -20 °C und der Modul M50 (0 °C) der Deckschicht bei 50 % Verformung bei 0 °C erfüllen das vorstehend beschriebene Verhältnis. Somit kann die Deckschicht eine ausreichende Schutzwirkung auf den Transponder ausüben und gleichzeitig eine Spannungskonzentration am oder nahe am Rand der Deckschicht während eines Anstiegs der Reifentemperatur in einer Umgebung mit niedrigen Temperaturen vermeiden. Dies kann die Haltbarkeit des Transponders verbessern und gleichzeitig die Haltbarkeit des Reifens gewährleisten.
In der dritten Erfindung ist der Transponder mit der Deckschicht abgedeckt und der Modul M50 (20 °C) der Deckschicht bei 50 % Verformung bei 20 °C ist in dem vorstehend beschriebenen Bereich eingestellt, und der Modul M50 (20 °C) der Deckschicht bei 50 % Verformung bei 20 °C und der Modul M50 (100 °C) der Deckschicht bei 50 % Verformung bei 100 °C erfüllen das vorstehend beschriebene Verhältnis. Somit kann die Deckschicht eine ausreichende Schutzwirkung auf den Transponder bei hohen Temperaturen ausüben und gleichzeitig eine Spannungskonzentration am oder nahe am Rand der Deckschicht bei hohen Temperaturen vermeiden. Dies kann die Haltbarkeit des Transponders verbessern und gleichzeitig die Haltbarkeit des Reifens gewährleisten.
Bei dem Luftreifen gemäß einer Ausführungsform der ersten oder dritten Erfindung liegt der Speichermodul E'c (20 °C) der Deckschicht bei 20 °C vorzugsweise in einem Bereich von 2 MPa bis 12 MPa. Dies kann die Haltbarkeit des Transponders wirksam verbessern und gleichzeitig die Haltbarkeit des Reifens gewährleisten.
In dem Luftreifen gemäß einer Ausführungsform der ersten Erfindung oder der dritten Erfindung ist der Transponder vorzugsweise auf einer in Reifenbreitenrichtung äußeren Seite der Karkassenschicht eingebettet, und ein Speichermodul E'c (20 °C) der Deckschicht bei 20 ° und ein Speichermodul E'out (20 °C) eines Kautschukelements mit einem größten Speichermodul bei 20 °C von Kautschukelementen, die sich auf der in Reifenbreitenrichtung äußeren Seite des Transponders befinden, erfüllen ein Verhältnis 0,1 ≤ E'c (20 °C)/E'out (20 °C) ≤ 1,5. Dies kann die Haltbarkeit des Transponders wirksam verbessern und gleichzeitig die Haltbarkeit des Reifens gewährleisten.
Bei dem Luftreifen gemäß einer Ausführungsform der zweiten Erfindung liegt der Speichermodul E'c (-20 °C) der Deckschicht bei -20 °C vorzugsweise in einem Bereich von 3 MPa bis 17 MPa. Dies kann die Haltbarkeit des Transponders in einer Umgebung mit niedrigen Temperaturen wirksam verbessern und gleichzeitig die Haltbarkeit des Reifens gewährleisten.
In dem Luftreifen gemäß einer Ausführungsform der zweiten Erfindung ist der Transponder vorzugsweise auf einer in Reifenbreitenrichtung äußeren Seite der Karkassenschicht eingebettet, und ein Speichermodul E'c (-20 °C) der Deckschicht bei -20 °C und ein Speichermodul E'out (-20 °C) eines Kautschukelements mit einem größten Speichermodul bei -20 °C von Kautschukelementen, die sich auf der in Reifenbreitenrichtung äußeren Seite des Transponders befinden, bei 20 °C erfüllen ein Verhältnis 0,1 ≤ E'c (-20 °C)/E'out (-20 °C) ≤ 1,5. Dies kann die Haltbarkeit des Transponders in einer Umgebung mit niedrigen Temperaturen wirksam verbessern und gleichzeitig die Haltbarkeit des Reifens gewährleisten.
In dem Luftreifen gemäß einer Ausführungsform der ersten Erfindung, der zweiten Erfindung oder der dritten Erfindung hat die Deckschicht vorzugsweise eine relative Dielektrizitätskonstante von 7 oder weniger. Dadurch kann die Funkwellen-Durchlässigkeit des Transponders gewährleistet und die Kommunikationsleistung des Transponders verbessert werden.
Die Deckschicht ist vorzugsweise aus einem Kautschukelement oder einem Elastomer und 20 phr oder mehr eines weißen Füllstoffs gebildet. Dies kann die relative Dielektrizitätskonstante der Deckschicht verringern und die Kommunikationsleistung des Transponders wirksam verbessern.
Der weiße Füllstoff schließt vorzugsweise 20 phr bis 55 phr Calciumcarbonat ein. Dies kann die relative Dielektrizitätskonstante der Deckschicht verringern und die Kommunikationsleistung des Transponders wirksam verbessern.
Eine Mitte des Transponders ist in Reifenumfangsrichtung vorzugsweise 10 mm oder mehr von einem Spleißabschnitt einer Reifenkomponente entfernt angeordnet. Dies kann die Haltbarkeit des Reifens wirksam verbessern.
Der Transponder ist vorzugsweise zwischen einer Position 15 mm entfernt von einem oberen Ende eines Wulstkerns des Wulstabschnitts und auf einer in Reifenradialrichtung äußeren Seite desselben und einer maximalen Reifenbreitenposition angeordnet. Dementsprechend ist der Transponder in einem Bereich angeordnet, in dem die Spannungsamplitude während der Fahrt gering ist. Dies kann die Haltbarkeit des Transponders wirksam verbessern und verschlechtert nicht die Haltbarkeit des Reifens.
Ein Abstand zwischen einem Querschnittszentrum des Transponders und einer Reifenoberfläche beträgt vorzugsweise 1 mm oder mehr. Dies kann die Haltbarkeit des Reifens sowie die Kratzfestigkeit des Reifens wirksam verbessern.
Eine Dicke der Deckschicht liegt vorzugsweise im Bereich von 0,5 mm bis 3,0 mm. Dies kann die Kommunikationsleistung des Transponders wirksam verbessern, ohne die Reifenoberfläche uneben zu machen.
Vorzugsweise schließt der Transponder ein IC-Substrat zum Speichern von Daten und eine Antenne zum Übertragen und Empfangen von Daten ein, und die Antenne weist eine Spiralform auf. Dies ermöglicht es dem Transponder, während des Fahrens der Verformung des Reifens zu folgen, wodurch die Haltbarkeit des Transponders verbessert wird.
In der ersten Erfindung, der zweiten Erfindung oder der dritten Erfindung wird der Sekanten-Elastizitätsmodul bei 10 % Verformung auf der Grundlage einer Spannungs-Dehnungskurve berechnet, die bei einer bestimmten Temperatur und einer Zuggeschwindigkeit von 500 mm/min unter Verwendung eines dreidimensionalen hantelförmigen Prüfkörpers Nr. 3 gemäß JIS-K6251 gemessen wird. Der Modul bei 50 % Verformung ist eine Zugspannung bei 50 % Dehnung, wobei die Zugspannung bei einer bestimmten Temperatur und einer Zuggeschwindigkeit von 500 mm/min unter Verwendung eines hantelförmigen Prüfkörpers Nr. 3 gemäß JIS-K6251 gemessen wird. Wenn jedoch ein dreidimensionaler hantelförmiger Prüfkörper Nr. 3 nicht aus dem Reifen entnommen werden kann, kann ein Prüfkörper mit einer anderen Form verwendet werden. Der Speichermodul E' wird bei einer bestimmten Temperatur, einer Frequenz von 10 Hz, einer anfänglichen Dehnung von 10 % und einer dynamischen Verformung von ±2 % mit einem Viskoelastizitätsspektrometer in einem Zugverformungsmodus gemäß JIS-K6394 gemessen.
Figurenliste

1 ist eine Semi-Querschnittsansicht eines Meridians, die einen Luftreifen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
2 ist eine Meridian-Querschnittsansicht, welche den Luftreifen der 1 schematisch veranschaulicht.
3 ist eine Äquatorial-Querschnittsansicht, welche den Luftreifen von 1 schematisch veranschaulicht.
4 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, welche einen Transponder veranschaulicht, der in den Luftreifen der 1 eingebettet ist.
5(a) und 5(b) sind perspektivische Ansichten, welche jeweils einen Transponder veranschaulichen, der in einem Luftreifen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingebettet sein kann.
6 ist ein erläuterndes Diagramm, welches die Position eines Transponders in einem Testreifen in Reifenradialrichtung veranschaulicht.

Beschreibung von Ausführungsformen
Eine Konfiguration gemäß einer Ausführungsform einer ersten Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben. 1 bis 4 veranschaulichen einen Luftreifen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie in 1 veranschaulicht, schließt der Luftreifen gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein: einen Laufflächenabschnitt 1, der sich in Reifenumfangsrichtung erstreckt und eine Ringform aufweist, ein Paar Seitenwandabschnitte 2, die auf beiden Seiten des Laufflächenabschnitts 1 angeordnet sind, und ein Paar Wulstabschnitte 3, die auf einer in Reifenradialrichtung inneren Seite des Paars von Seitenwandabschnitten 2 angeordnet sind.
Mindestens eine Karkassenschicht 4 (eine Schicht in 1), die durch Anordnen einer Mehrzahl von Karkassencordfäden in Radialrichtung gebildet wird, ist zwischen dem Paar Wulstabschnitte 3 angebracht. Die Karkassenschicht 4 ist mit Kautschuk abgedeckt. Die Karkassencordfäden, welche die Karkassenschicht 4 bilden, sind vorzugsweise organische Fasercordfäden aus Nylon, Polyester oder dergleichen. In die Wulstabschnitte 3 ist jeweils ein ringförmiger Wulstkern 5 eingebettet, der eine Ringform aufweist, und an einem Außenumfang des Wulstkerns 5 ist ein Wulstfüller 6, der aus einer Kautschukzusammensetzung hergestellt ist und einen dreieckigen Querschnitt aufweist, angeordnet.
Andererseits ist eine Mehrzahl von Gürtelschichten 7 (zwei Schichten in 1) auf einer Reifenaußenumfangsseite der Karkassenschicht 4 des Laufflächenabschnitts 1 eingebettet. Diese Gürtelschichten 7 schließen jeweils eine Mehrzahl von verstärkenden Cordfäden ein, die in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung geneigt sind, und die verstärkenden Cordfäden überschneiden einander zwischen den Schichten. In den Gürtelschichten 7 ist der Neigungswinkel der verstärkenden Cordfäden in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung in einem Bereich von beispielsweise 10° bis 40° eingestellt. Die verstärkenden Cordfäden der Gürtelschichten 7 sind vorzugsweise Stahlcorde.
Um die Haltbarkeit bei hoher Geschwindigkeit zu verbessern, ist mindestens eine Gürteldeckschicht 8 (zwei Schichten in 1), die durch Gruppieren von verstärkenden Cordfäden in einem Winkel von beispielsweise 5° oder weniger in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung gebildet wird, auf der Reifenaußenumfangsseite der Gürtelschichten 7 angeordnet. In 1 bildet die Gürteldeckschicht 8, die sich auf der in Reifenradialrichtung inneren Seite befindet, eine vollständige Abdeckung, welche die gesamte Breite der Gürtelschichten 7 abdeckt, und die Gürteldeckschicht 8, die sich auf einer in Reifenradialrichtung äußeren Seite befindet, bildet eine Randdeckschicht, die nur Endabschnitte der Gürtelschichten 7 abdeckt. Die verstärkenden Cordfäden der Gürteldeckschicht 8 sind vorzugsweise organische Filamentcordfäden aus Nylon, Aramid oder dergleichen.
In dem vorstehend beschriebenen Luftreifen sind beide Enden 4e der Karkassenschicht 4 von einer Reifeninnenseite zu einer Reifenaußenseite um den Wulstkern 5 zurückgefaltet und um den Wulstkern 5 und den Wulstfüller 6 gewickelt. Die Karkassenschicht 4 schließt Folgendes ein: einen Formkörperabschnitt 4A, welcher einem Abschnitt entspricht, der sich vom Laufflächenabschnitt 1 durch die einzelnen Seitenwandabschnitte 2 zu den einzelnen Wulstabschnitten 3 erstreckt; und einen nach oben umgeschlagenen Abschnitt 4B, welcher einem Abschnitt entspricht, der um den Wulstkern 5 herum an jedem von den Wulstabschnitten 3 umgeschlagen ist und sich zu einer Seite des Seitenwandabschnitts 2 hin erstreckt.
Eine Reifeninnenoberfläche schließt eine Innenseelenschicht 9 ein, die entlang der Karkassenschicht 4 angeordnet ist. Der Laufflächenabschnitt 1 schließt eine obere Laufflächenkautschukschicht 11 ein, der Seitenwandabschnitt 2 schließt eine Seitenwandkautschukschicht 12 ein, und der Wulstabschnitt 3 schließt eine Felgenpolsterkautschukschicht 13 ein.
Der vorstehend beschriebene Luftreifen schließt einen Transponder 20 ein, der in einem Abschnitt auf einer in einer Reifenbreitenrichtung äußeren Seite der Karkassenschicht 4 eingebettet ist. Der Transponder 20 erstreckt sich entlang der Reifenumfangsrichtung. Der Transponder 20 kann in einem Winkel in einem Bereich von -10° bis 10° in Bezug auf die Reifenumfangsrichtung geneigt sein. Wie in 4 veranschaulicht, ist der Transponder 20 mit einer Deckschicht 23 abgedeckt. Die Deckschicht 23 deckt den Transponder 20 vollständig ab, sodass sie sowohl an der Vorder- als auch der Rückseitenoberfläche des Transponders 20 anliegt. Die Deckschicht 23 kann aus einem Kautschuk mit physikalischen Eigenschaften, die mit denen eines Kautschuks identisch sind, der die Seitenwandkautschukschicht 12 oder die Felgenpolsterkautschukschicht 13 bildet, gebildet sein, oder kann aus einem Kautschuk mit anderen physikalischen Eigenschaften gebildet sein.
Der Transponder 20 kann beispielsweise ein RFID(Radio Frequency Identification)-Tag sein. Wie in 5(a) und 5(b) veranschaulicht, schließt der Transponder 20 ein IC-Substrat 21 zum Speichern von Daten und eine Antenne 22 zum kontaktfreien Übertragen und Empfangen von Daten ein. Der Transponder 20, wie vorstehend beschrieben, kann zum zeitnahen Schreiben oder Lesen von Informationen über den Reifen und zur effizienten Beherrschung des Reifens verwendet werden. Es ist zu beachten, dass „RFID“ sich auf eine automatische Erkennungstechnologie bezieht, die eine Lese-/Schreibeinheit mit einer Antenne und einer Steuerung und einen ID-Tag mit einem IC-Substrat und einer Antenne aufweist, wobei die automatische Erkennungstechnologie die drahtlose Übermittlung von Daten ermöglicht.
Die Gesamtform des Transponders 20 weist keine besonderen Beschränkungen auf und kann beispielsweise eine säulenartige oder plattenartige Form sein, wie in 5(a) und 5(b) veranschaulicht. Insbesondere kann der Transponder 20 mit einer in 5(a) veranschaulichten säulenartigen Form einer Verformung des Reifens in verschiedenen Richtung folgen und ist daher geeignet. In diesem Fall ragt die Antenne 22 des Transponders 20 von jedem der beiden Endabschnitte des IC-Substrats 21 hervor und weist eine Spiralform auf. Dies ermöglicht es dem Transponder 20, während des Fahrens der Verformung des Reifens zu folgen, wodurch die Haltbarkeit des Transponders 20 verbessert wird. Die Länge der Antenne 22 kann entsprechend geändert werden, um die Kommunikationsleistung sicherzustellen.
Bei dem so konfigurierten Luftreifen ist der Sekanten-Elastizitätsmodul der Deckschicht 23, die den Transponder 20 abdeckt, bei 10 % Verformung bei 20 °C im Bereich von 0,5 MPa bis 5,0 MPa eingestellt. Insbesondere liegt der Sekanten-Elastizitätsmodul der Deckschicht 23 bei 10 % Verformung bei 20 °C vorzugsweise im Bereich von 2,0 MPa bis 4,0 MPa.
Bei dem vorstehend beschriebenen Luftreifen wird der Transponder 20 mit der Deckschicht 23 abgedeckt, und der Sekanten-Elastizitätsmodul der Deckschicht 23 bei 10 % Verformung bei 20 °C wird in dem vorstehend beschriebenen Bereich eingestellt. Somit kann die Deckschicht 23 eine ausreichende Schutzwirkung auf den Transponder 20 ausüben und gleichzeitig eine Spannungskonzentration am oder nahe am Rand der Deckschicht 23 vermeiden. Dies kann die Haltbarkeit des Transponders 20 verbessern und gleichzeitig die Haltbarkeit des Reifens gewährleisten.
Wenn in diesem Fall der Sekanten-Elastizitätsmodul der Deckschicht 23 bei einer Verformung von 10 % bei 20 °C unter dem unteren Grenzwert liegt, ist die Deckschicht 23 zu weich, sodass die Deckschicht 23 bei der Verformung des Reifens zusammengedrückt wird und der Transponder 20 wahrscheinlich beschädigt wird. Umgekehrt tritt in einem Fall, in dem der Sekanten-Elastizitätsmodul der Deckschicht 23 bei 10 % Verformung bei 20 °C höher ist als der obere Grenzwert, während der Verformung des Reifens eine Spannungskonzentration an oder in der Nähe der Kante der Deckschicht 23 auf, und an der Grenzfläche zwischen der Deckschicht 23 und einem Kautschukelement, das an die Deckschicht 23 angrenzt, tritt wahrscheinlich ein Abschälen auf.
Ferner ist der Transponder 20 bei dem vorstehend beschriebenen Luftreifen auf der in Reifenbreitenrichtung äußeren Seite der Karkassenschicht 4 eingebettet, sodass es keine Reifenkomponente gibt, die Funkwellen während der Kommunikation mit dem Transponder 20 blockiert, und die Kommunikationsleistung des Transponders 20 vorteilhaft gewährleistet werden kann. Für den Fall, dass der Transponder 20 auf der in Reifenbreitenrichtung äußeren Seite der Karkassenschicht 4 eingebettet ist, kann der Transponder 20 zwischen dem umgeschlagenen Abschnitt 4B der Karkassenschicht 4 und der Felgenpolsterkautschukschicht 13 oder zwischen der Karkassenschicht 4 und der Seitenwandkautschukschicht 12 angeordnet sein. In einer weiteren Konfiguration kann der Transponder 20 zwischen dem umgeschlagenen Abschnitt 4B der Karkassenschicht 4 und dem Wulstfüller 6 oder zwischen dem Hauptkörperabschnitt 4A der Karkassenschicht 4 und dem Wulstfüller 6 angeordnet sein.
Bei dem vorstehend beschriebenen Luftreifen liegt ein Speichermodul E'c (20°C) der Deckschicht 23 bei 20°C vorzugsweise in einem Bereich von 2 MPa bis 12 MPa. Durch Einstellen der physikalischen Eigenschaften der Deckschicht 23 kann die Haltbarkeit des Transponders 20 wirksam verbessert werden.
Hierbei nimmt in einem Fall, in dem der Speichermodul E'c (20°C) der Deckschicht 23 bei 20°C unter dem unteren Grenzwert liegt, die Steifigkeit der Deckschicht 23 ab, und ihre Schutzwirkung lässt nach. Umgekehrt nimmt in einem Fall, in dem der Speichermodul E'c (20°C) der Deckschicht 23 bei 20°C höher ist als der obere Grenzwert, die Steifigkeit der Deckschicht 23 zu, die Deckschicht 23 wird spröde und die Deckschicht 23 wird bruchanfällig, sodass der Transponder 20 wahrscheinlich beschädigt wird.
Der Speichermodul E'c (20°C) der Deckschicht 23 bei 20°C und der Speichermodul E'c (60°C) der Deckschicht 23 bei 60°C erfüllen vorzugsweise das Verhältnis 1,0 ≤ E'c (20°C)/E'c (60°C) ≤ 1,5. Durch Einstellen der physikalischen Eigenschaften der Deckschicht 23 wird die Temperaturabhängigkeit der Deckschicht 23 verringert (die Deckschicht 23 erzeugt weniger Wärme), was verhindert, dass die Deckschicht 23 selbst bei einem Anstieg der Reifentemperatur während einer Hochgeschwindigkeitsfahrt erweicht, was die Haltbarkeit des Transponders 20 effektiv verbessert.
Bei dem vorstehend beschriebenen Luftreifen entspricht von den Kautschukelementen, die sich auf der in Reifenbreitenrichtung äußeren Seite des Transponders 20 befinden (die Seitenwandkautschukschicht 12 und die Felgenpolsterkautschukschicht 13 in 1), das Kautschukelement mit dem größten Speichermodul E'out (20 °C) bei 20 °C (nachstehend manchmal als ein externes Element bezeichnet) der Felgenpolsterkautschukschicht 13. Es ist zu beachten, dass das Kautschukelement (das externe Element) mit dem größten Speichermodul bei 20 °C nicht die Deckschicht 23 einschließt, die den Transponder 20 abdeckt.
Ferner erfüllen bei einer Struktur, bei welcher der Transponder 20 auf der in Reifenbreitenrichtung äußeren Seite der Karkassenschicht 4 eingebettet ist, der Speichermodul E'out (20 °C) des externen Elements bei 20 °C und der Speichermodul E'c (20 °C) der Deckschicht 23 bei 20 °C vorzugsweise das Verhältnis 0,1 ≤ E'c (20 °C)/E'out (20 °C) ≤ 1,5. Insbesondere wird das Verhältnis 0,15 ≤ E'c (20 °C)/E'out (20 °C) ≤ 1,30 vorzugsweise erfüllt. Dies kann die Haltbarkeit des Transponders 20 wirksam verbessern und gleichzeitig die Haltbarkeit des Reifens gewährleisten.
Hier nimmt in einem Fall, in dem der Wert von E'c (20 °C)/E'out (20 °C) geringer als der untere Grenzwert ist, die Steifigkeit der Deckschicht 23 ab und ihre Schutzwirkung verschlechtert sich. Umgekehrt nimmt in einem Fall, in dem der Wert von E'c (20 °C)/E'out (20 °C) größer ist als der obere Grenzwert, die Steifigkeit der Deckschicht 23 zu, die Deckschicht 23 wird spröde und die Deckschicht 23 wird bruchanfällig, sodass der Transponder 20 wahrscheinlich beschädigt wird.
Die Zusammensetzung der Deckschicht 23 besteht vorzugsweise aus einem Kautschuk oder einem Elastomer und 20 phr oder mehr eines weißen Füllstoffs. Eine solche Zusammensetzung der Deckschicht 23 kann die relative Dielektrizitätskonstante der Deckschicht 23 im Vergleich zu einer kohlenstoffhaltigen Zusammensetzung senken und die Kommunikationsleistung des Transponders 20 wirksam verbessern. Es ist zu beachten dass „phr“ Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile einer Kautschukkomponente (Elastomer) bedeutet.
Der weiße Füllstoff, der die Deckschicht 23 bildet, schließt vorzugsweise 20 phr bis 55 phr Calciumcarbonat ein. Dies kann die relative Dielektrizitätskonstante der Deckschicht 23 verringern und die Kommunikationsleistung des Transponders 20 wirksam verbessern. Zu viel Calciumcarbonat in dem weißen Füllstoff macht die Deckschicht 23 jedoch spröde und verringert ihre Festigkeit, was nicht bevorzugt ist. Die Deckschicht 23 kann neben Calciumcarbonat optional 20 phr oder weniger Silica (weißen Füllstoff) oder 5 phr oder weniger Ruß einschließen. Eine Zugabe einer geringen Menge Silica und Ruß kann die relative Dielektrizitätskonstante der Deckschicht 23 verringern und gleichzeitig ihre Festigkeit sicherstellen.
Die Deckschicht 23 weist vorzugsweise eine relative Dielektrizitätskonstante von 7 oder weniger und vorzugsweise von 2 bis 5 auf. Durch entsprechendes Einstellen der relativen Dielektrizitätskonstante der Deckschicht 23 kann die Funkwellen-Übertragungseigenschaft des Transponders 20 während der Emission von Funkwellen sichergestellt werden und die Kommunikationsleistung des Transponders 20 kann wirksam verbessert wird. Es sei angemerkt, dass der Kautschuk, der die Deckschicht 23 bildet, bei Umgebungstemperatur eine relative Dielektrizitätskonstante von 860 MHz bis 960 MHz aufweist. Hier beträgt die Umgebungstemperatur 23 ±2 °C und 60 % ±5 % relative Luftfeuchtigkeit gemäß den Standardbedingungen des JIS Standards. Die relative Dielektrizitätskonstante des Kautschuks wird nach 24 Stunden Behandlung bei 23 °C und 60 % relativer Luftfeuchtigkeit gemäß einem elektrostatischen Kapazitätsverfahren gemessen. Der vorstehend beschriebene Bereich von 860 MHz bis 960 MHz entspricht den aktuell zugewiesenen Frequenzen der RFID in einem UHF-Band, aber wenn die zugewiesenen Frequenzen geändert werden, muss lediglich die relative Bereich der zugewiesenen Frequenzen festgelegt werden, wie vorstehend beschrieben.
Die Dicke t der Deckschicht 23 liegt vorzugsweise zwischen 0,5 mm und 3,0 mm, mehr bevorzugt zwischen 1,0 mm und 2,5 mm. Dabei ist die Dicke t der Deckschicht 23 eine Kautschukdicke an einer Stelle, die den Transponder 20 einschließt, und ist zum Beispiel eine Kautschukdicke, die durch Summieren einer Dicke t1 und einer Dicke t2 auf einer geraden Linie erhalten wird, die durch die Mitte des Transponders 20 verläuft und eine Reifenoberfläche (Reifenaußenoberfläche in 4) im rechten Winkel schneidet, wie in 4 veranschaulicht. Durch geeignetes Einstellen der Deckschicht 23 kann die Kommunikationsleistung des Transponders 20 wirksam verbessert werden, ohne dass die Reifenoberfläche uneben gemacht wird. Hier wird die Deckschicht 23 mit einer Dicke t von weniger als 0,5 mm keinen Effekt zur Verbesserung der Kommunikationsleistung des Transponders 20 erzielen, während die Deckschicht 23 mit einer Dicke t von mehr als 3,0 mm die Reifenoberfläche uneben macht, was für das Aussehen nicht bevorzugt ist. Es sei angemerkt, dass die Querschnittsform der Deckschicht 23 keiner besonderen Beschränkung unterliegt und zum Beispiel eine dreieckige Form, eine rechteckige Form, eine Trapezform oder eine Spindelform annehmen kann. Die Querschnittsform der Deckschicht 23 von 4 ist im Wesentlichen spindelförmig.
Bei dem vorstehend beschriebenen Luftreifen ist der Transponder 20 vorzugsweise in einem Anordnungsbereich in Reifenradialrichtung zwischen einer Position P1, die 15 mm von einem oberen Ende 5e (einem Endabschnitt auf der in Reifenradialrichtung äußeren Seite) des Wulstkerns 5 entfernt und auf der in Reifenradialrichtung äußeren Seite desselben liegt, und einer Position P2, in der die Reifenbreite am größten ist, angeordnet. Das heißt, der Transponder 20 ist vorzugsweise in einem in 2 veranschaulichten Bereich S1 angeordnet. Der in dem Bereich S1 angeordnete Transponder 20 ist in einem Bereich positioniert, in dem die Belastungsamplitude während des Fahrens gering ist, was die Haltbarkeit des Transponders 20 wirksam verbessern kann und die Haltbarkeit des Reifens nicht herabsetzt. Hier ist der Transponder 20, der an der in Reifenradialrichtung inneren Seite in Bezug auf die Position P1 angeordnet ist, zu nah an einem Metallelement wie dem Wulstkern 5, wobei dies die Kommunikationsleistung des Transponders 20 tendenziell verschlechtert. Andererseits ist der Transponder 20, der auf der in Reifenradialrichtung äußeren Seite in Bezug auf die Position P2 angeordnet ist, in einem Bereich positioniert, in dem die Belastungsamplitude während der Fahrt groß ist, wobei wahrscheinlich ein Schaden des Transponders 20 selbst und ein Grenzflächenabschälen in einem Umfang des Transponders 20 auftreten werden, und das ist nicht bevorzugt.
Wie in 3 veranschaulicht, befinden sich auf dem Reifenumfang eine Vielzahl von Spleißabschnitten, die durch Überlagern von Endabschnitten von Reifenkomponenten gebildet werden. 3 veranschaulicht Positionen Q der Spleißabschnitte in Reifenumfangsrichtung. Die Mitte des Transponders 20 ist vorzugsweise 10 mm oder mehr in Reifenumfangsrichtung von dem Spleißabschnitt der Reifenkomponente entfernt angeordnet. Das heißt, der Transponder 20 ist vorzugsweise in einem in 3 veranschaulichten Bereich S2 angeordnet. Insbesondere ist das IC-Substrat 21, das den Transponder 20 bildet, vorzugsweise 10 mm oder mehr in Reifenumfangsrichtung von der Position Q entfernt. Mehr bevorzugt ist der gesamte Transponder 20 einschließlich der Antenne 22 10 mm oder mehr in Reifenumfangsrichtung von der Position Q entfernt, und am meisten bevorzugt ist der gesamte mit einem Abdeckkautschuk abgedeckte Transponder 20 10 mm oder mehr in Reifenumfangsrichtung von der Position Q entfernt. Auch ist die vom Transponder 20 entfernte Reifenkomponente vorzugsweise die Seitenwandkautschukschicht 12, die Felgenpolsterkautschukschicht 13 oder die Karkassenschicht 4, die neben dem Transponder 20 angeordnet ist. Durch Anordnen des Transponders 20 entfernt vom Spleißabschnitt der Reifenkomponente kann die Haltbarkeit des Reifens wirksam verbessert werden.
Es ist zu beachten, dass, obwohl die Ausführungsform von 3 ein Beispiel veranschaulicht, in dem die Positionen Q der Spleißabschnitte der Reifenkomponenten in Reifenumfangsrichtung in gleichen Intervallen angeordnet sind, keine solche Einschränkung beabsichtigt ist. Die Positionen Q in Reifenumfangsrichtung können beliebig eingestellt werden, und in jedem Fall ist der Transponder 20 in Reifenumfangsrichtung 10 mm oder mehr von den Spleißabschnitten der Reifenkomponenten beabstandet angeordnet.
Wie in 4 veranschaulicht, beträgt ein Abstand d zwischen dem Querschnittszentrum des Transponders 20 und der Reifenoberfläche vorzugsweise 1 mm oder mehr. Durch Anordnen des Transponders 20 und der Reifenoberfläche voneinander entfernt kann die Haltbarkeit des Reifens wirksam verbessert werden und die Kratzbeständigkeit des Reifens kann verbessert werden. In der Ausführungsform von 4 ist die Entfernung d die Entfernung zwischen dem Querschnittszentrum des Transponders 20 und der Reifenaußenoberfläche, während in einem Fall, in dem der Transponder 20 in einer Position nahe der Innenseelenschicht 9 angeordnet ist, die Entfernung d die Entfernung zwischen dem Querschnittszentrum des Transponders 20 und der Reifeninnenoberfläche ist. Insbesondere beträgt der Abstand d zwischen dem Querschnittszentrum des Transponders 20 und der Reifenaußenoberfläche vorzugsweise 2 mm oder mehr.
Während die vorstehend beschriebene Ausführungsform ein Beispiel veranschaulicht, in dem das Ende 4e des nach oben umgeschlagenen Abschnitts 4B der Karkassenschicht 4 an oder nahe an einem oberen Ende 6e des Wulstfüllers 6 angeordnet ist, ist keine solche Einschränkung beabsichtigt, und das Ende 4e des nach oben umgeschlagenen Abschnitts 4B der Karkassenschicht 4 kann auf einer beliebigen Höhe angeordnet sein.
Als Nächstes wird eine Konfiguration gemäß einer Ausführungsform einer zweiten Erfindung beschrieben. Ein Luftreifen gemäß einer Ausführungsform der zweiten Erfindung weist eine Reifenstruktur auf wie in 1 bis 5 veranschaulicht, wie in der ersten Erfindung.
Bei dem so konfigurierten Luftreifen ist der Modul M50 (0°C) der Deckschicht 23, die den Transponder 20 abdeckt, bei 50 % Verformung bei 0 °C im Bereich von 0,5 MPa bis 2,0 MPa eingestellt. Insbesondere liegt der Modul M50 (0 °C) der Deckschicht 23 bei 50 % Verformung bei 0 °C vorzugsweise im Bereich von 0,6 MPa bis 1,3 MPa. Außerdem erfüllen der Modul M50 (-20 °C) der Deckschicht 23 bei 50% Verformung bei -20 °C und ihr Modul M50 (0 °C) bei 50 % Verformung bei 0 °C das Verhältnis 1,0 < M50 (-20 °C)/M50 (0 °C) ≤ 2,5. Insbesondere ist das Verhältnis 1,1 ≤ M50 (-20 °C)/M50 (0 °C) ≤ 2,0 vorzugsweise erfüllt.
Bei dem vorstehend beschriebenen Luftreifen wird der Transponder 20 mit der Deckschicht 23 abgedeckt, und der Modul M50 (0 °C) der Deckschicht 23 bei 50 % Verformung bei 0 °C wird in dem vorstehend beschriebenen Bereich eingestellt. Somit kann die Deckschicht 23 eine ausreichende Schutzwirkung auf den Transponder 20 ausüben und gleichzeitig eine Spannungskonzentration an oder nahe an dem Rand der Deckschicht 23 während eines Anstiegs der Reifentemperatur in einer Umgebung mit niedrigen Temperaturen vermeiden. Dies kann die Haltbarkeit des Transponders 20 verbessern und gleichzeitig die Haltbarkeit des Reifens gewährleisten.
Wenn in diesem Fall der Modul M50 (0 °C) der Deckschicht 23 bei einer Verformung von 50 % bei 0 °C niedriger als der untere Grenzwert ist, verschlechtert sich deren Schutzwirkung auf den Transponder 20, und der Transponder 20 kann beschädigt werden. Umgekehrt tritt in einem Fall, in dem der Modul M50 (0 °C) der Deckschicht 23 bei 50 % Verformung bei 0 °C höher ist als der obere Grenzwert, während der Verformung des Reifens eine Spannungskonzentration an oder in der Nähe der Kante der Deckschicht 23 auf, und an der Grenzfläche zwischen der Deckschicht 23 und einem Kautschukelement, das an die Deckschicht 23 angrenzt, tritt wahrscheinlich ein Abschälen auf.
Auch bei dem vorstehend beschriebenen Luftreifen erfüllen der Modul M50 (-20 °C) der Deckschicht 23 bei 50 % Verformung bei -20 °C und der Modul M50 (0 °C) der Deckschicht 23 bei 50 % Verformung bei 0 °C das oben beschriebene Verhältnis. Somit kann die Deckschicht 23 eine ausreichende Schutzwirkung auf den Transponder 20 bei hohen Temperaturen ausüben und gleichzeitig eine Spannungskonzentration am oder nahe am Rand der Deckschicht 23 während eines Anstiegs der Reifentemperatur in einer Umgebung mit niedrigen Temperaturen vermeiden. Dies kann die Haltbarkeit des Transponders 20 verbessern und gleichzeitig die Haltbarkeit des Reifens gewährleisten.
Hier wird in einem Fall, in dem der Wert von M50 (-20 °C)/M50 (0 °C) der Deckschicht 23 niedriger als der untere Grenzwert ist und die Temperaturabhängigkeit des Moduls der Deckschicht 23 in einem niedrigen Temperaturbereich zu klein ist, eine Spannungskonzentration an oder in der Nähe der Kante der Deckschicht 23 mit einem Anstieg der Reifentemperatur während der Fahrt in einer Niedrigtemperaturumgebung erzeugt, und es ist wahrscheinlich, dass an der Grenzfläche zwischen der Deckschicht 23 und dem an die Deckschicht 23 angrenzenden Kautschukelement ein Abschälen auftritt, und die Haltbarkeit des Reifens nimmt ab. Ist dagegen der Wert M50 (-20 °C)/M50 (0 °C) der Deckschicht 23 höher als der obere Grenzwert und die Temperaturabhängigkeit des Moduls der Deckschicht 23 im Tieftemperaturbereich zu groß, so wird die Deckschicht 23 bei einem Anstieg der Reifentemperatur während der Fahrt in einer Niedertemperaturumgebung weich und ihre Schutzwirkung auf den Transponder 20 lässt nach.
Bei dem vorstehend beschriebenen Luftreifen liegt der Speichermodul E'c (-20 °C) der Deckschicht 23 bei -20 °C vorzugsweise im Bereich von 3 MPa bis 17 MPa. Durch Einstellen der physikalischen Eigenschaften der Deckschicht 23 kann die Haltbarkeit des Transponders 20 in einer Niedertemperaturumgebung Niedertemperaturumgebung wirksam verbessert werden.
Hierbei nimmt in einem Fall, in dem der Speichermodul E'c (-20 °C) der Deckschicht 23 bei -20 °C unter dem unteren Grenzwert liegt, die Steifigkeit der Deckschicht 23 ab, und ihre Schutzwirkung lässt nach. Umgekehrt nimmt in einem Fall, in dem der Speichermodul E'c (-20 °C) der Deckschicht 23 bei -20 °C höher ist als der obere Grenzwert, die Steifigkeit der Deckschicht 23 zu, die Deckschicht 23 wird spröde und die Deckschicht 23 wird bruchanfällig, sodass der Transponder 20 wahrscheinlich beschädigt wird.
Der Speichermodul E'c (-20 °C) der Deckschicht 23 bei -20 °C und der Speichermodul E'c (0 °C) der Deckschicht 23 bei 0 °C erfüllen vorzugsweise das Verhältnis 1,0 ≤ E'c (-20 °C)/E'c (0 °C) ≤ 1,5. Durch Einstellen der physikalischen Eigenschaften der Deckschicht 23 wird die Temperaturabhängigkeit der Deckschicht 23 verringert (die Deckschicht 23 erzeugt weniger Wärme), was selbst bei einem Anstieg der Reifentemperatur während einer Hochgeschwindigkeitsfahrt verhindert, dass die Deckschicht 23 erweicht, was die Haltbarkeit des Transponders 20 effektiv verbessert.
Bei dem vorstehend beschriebenen Luftreifen entspricht von den Kautschukelementen, die sich auf der in Reifenbreitenrichtung äußeren Seite des Transponders 20 befinden (die Seitenwandkautschukschicht 12 und die Felgenpolsterkautschukschicht 13 in 1), das Kautschukelement mit dem größten Speichermodul E'out (20 °C) bei 20 °C (nachstehend manchmal als ein externes Element bezeichnet) der Felgenpolsterkautschukschicht 13. Es ist zu beachten, dass das Kautschukelement (das externe Element) mit dem größten Speichermodul bei 20 °C nicht die Deckschicht 23 einschließt, die den Transponder 20 abdeckt.
Außerdem erfüllen bei einer Struktur, bei welcher der Transponder 20 auf der in Reifenbreitenrichtung äußeren Seite der Karkassenschicht 4 eingebettet ist, der Speichermodul E'out (-20 °C) des Außenabschnitts bei -20 °C und der Speichermodul E'c (-20 °C) der Deckschicht 23 bei -20 °C vorzugsweise das Verhältnis 0,1 ≤ E'c (-20 °C)/E'out (-20 °C) ≤ 1,5. Insbesondere wird das Verhältnis 0,15 ≤ E'c (-20 °C)/E'out (-20 °C) ≤ 1,30 vorzugsweise erfüllt. Dies kann die Haltbarkeit des Transponders 20 wirksam verbessern und gleichzeitig die Haltbarkeit des Reifens in einer Niedertemperaturumgebung gewährleisten.
Hier nimmt in einem Fall, in dem der Wert von E'c (-20 °C)/E'out (-20 °C) geringer als der untere Grenzwert ist, die Steifigkeit der Deckschicht 23 ab und ihre Schutzwirkung nimmt ab. Umgekehrt nimmt in einem Fall, in dem der Wert von E'c (-20 °C)/E'out (-20 °C) größer ist als der obere Grenzwert, die Steifigkeit der Deckschicht 23 zu, die Deckschicht 23 wird spröde, die Deckschicht 23 wird bruchanfällig, sodass der Transponder 20 wahrscheinlich beschädigt wird.
Als Nächstes wird eine Konfiguration gemäß einer Ausführungsform einer dritten Erfindung beschrieben. Ein Luftreifen gemäß einer Ausführungsform der dritten Erfindung weist eine Reifenstruktur wie in 1 bis 5 veranschaulichtauf, wie in der ersten Erfindung.
Bei dem so konfigurierten Luftreifen ist der Modul M50 (20°C) der Deckschicht 23, die den Transponder 20 abdeckt, bei 50 % Verformung bei 20 °C im Bereich von 0,4 MPa bis 1,5 MPa eingestellt. Insbesondere liegt der Modul M50 (20°C) der Deckschicht 23 bei 50 % Verformung bei 20 °C vorzugsweise im Bereich von 0,5 MPa bis 1,2 MPa. Außerdem erfüllen der Modul M50 (20 °C) der Deckschicht 23 bei 50% Verformung bei 20 °C und ihr Modul M50 (100 °C) bei 50 % Verformung bei 100 °C das Verhältnis 1,0 < M50 (20 °C)/M50 (100 °C) ≤ 2,5. Insbesondere ist das Verhältnis 1,05 ≤ M50 (20 °C)/M50 (100 °C) ≤ 2,0 vorzugsweise erfüllt.
Bei dem vorstehend beschriebenen Luftreifen wird der Transponder 20 mit der Deckschicht 23 abgedeckt, und der Modul M50 (20 °C) der Deckschicht 23 bei 50 % Verformung bei 20 °C wird in dem vorstehend beschriebenen Bereich eingestellt. Somit kann die Deckschicht 23 eine ausreichende Schutzwirkung auf den Transponder 20 ausüben und gleichzeitig eine Spannungskonzentration am oder nahe am Rand der Deckschicht 23 vermeiden. Dies kann die Haltbarkeit des Transponders 20 verbessern und gleichzeitig die Haltbarkeit des Reifens gewährleisten.
Wenn in diesem Fall der Modul M50 (20 °C) der Deckschicht 23 bei einer Verformung von 50 % bei 20 °C niedriger als der untere Grenzwert ist, verschlechtert sich deren Schutzwirkung auf den Transponder 20, und der Transponder 20 kann beschädigt werden. Umgekehrt tritt in einem Fall, in dem der Modul M50 (20 °C) der Deckschicht 23 bei 50 % Verformung bei 20 °C höher ist als der obere Grenzwert, während der Verformung des Reifens eine Spannungskonzentration an oder in der Nähe der Kante der Deckschicht 23 auf, und an der Grenzfläche zwischen der Deckschicht 23 und einem Kautschukelement, das an die Deckschicht 23 angrenzt, tritt wahrscheinlich ein Abschälen auf.
Auch bei dem vorstehend beschriebenen Luftreifen erfüllen der Modul M50 (20 °C) der Deckschicht 23 bei 50 % Verformung bei 20 °C und der Modul M50 (100 °C) der Deckschicht 23 bei 50 % Verformung bei 100 °C das vorstehend beschriebene Verhältnis. Somit kann die Deckschicht 23 eine ausreichende Schutzwirkung auf den Transponder 20 bei hohen Temperaturen ausüben und gleichzeitig eine Spannungskonzentration am oder nahe am Rand der Deckschicht 23 bei hohen Temperaturen vermeiden. Dies kann die Haltbarkeit des Transponders 20 verbessern und gleichzeitig die Haltbarkeit des Reifens gewährleisten.
Hier wird in einem Fall, in dem der Wert von M50 (20 °C)/M50 (100 °C) der Deckschicht 23 niedriger als der untere Grenzwert ist und die Temperaturabhängigkeit des Moduls der Deckschicht 23 in einem normalen bis hohen Temperaturbereich zu klein ist, eine Spannungskonzentration an oder in der Nähe der Kante der Deckschicht 23 in einer Hochtemperaturumgebung erzeugt, und es ist wahrscheinlich, dass an der Grenzfläche zwischen der Deckschicht 23 und dem an die Deckschicht 23 angrenzenden Kautschukelement Abschälen auftritt, und die Haltbarkeit des Reifens nimmt ab. Umgekehrt wird in einem Fall, in dem der Wert von M50 (20 °C)/M50 (100 °C) der Deckschicht 23 höher als der obere Grenzwert ist und die Temperaturabhängigkeit des Moduls der Deckschicht 23 in einem normalen bis hohen Temperaturbereich zu groß ist, die Deckschicht 23 bei hohen Temperaturen weich, und ihre Schutzwirkung auf den Transponder 20 lässt nach.
Bei dem vorstehend beschriebenen Luftreifen liegt der Speichermodul E'c (20 °C) der Deckschicht 23 bei 20 °C vorzugsweise in einem Bereich von 2 MPa bis 12 MPa. Durch Einstellen der physikalischen Eigenschaften der Deckschicht 23 kann die Haltbarkeit des Transponders 20 wirksam verbessert werden.
Hierbei nimmt in einem Fall, in dem der Speichermodul E'c (20 °C) der Deckschicht 23 bei 20 °C unter dem unteren Grenzwert liegt, die Steifigkeit der Deckschicht 23 ab, und ihre Schutzwirkung lässt nach. Umgekehrt nimmt in einem Fall, in dem der Speichermodul E'c (20 °C) der Deckschicht 23 bei 20 °C höher ist als der obere Grenzwert, die Steifigkeit der Deckschicht 23 zu, die Deckschicht 23 wird spröde und die Deckschicht 23 wird bruchanfällig, sodass der Transponder 20 wahrscheinlich beschädigt wird.
Der Speichermodul E'c (20°C) der Deckschicht 23 bei 20°C und der Speichermodul E'c (60°C) der Deckschicht 23 bei 60°C erfüllen vorzugsweise das Verhältnis 1,0 ≤ E'c (20°C)/E'c (60°C) ≤ 1,5. Durch Einstellen der physikalischen Eigenschaften der Deckschicht 23 wird die Temperaturabhängigkeit der Deckschicht 23 verringert (die Deckschicht 23 erzeugt weniger Wärme), was verhindert, dass die Deckschicht 23 selbst bei einem Anstieg der Reifentemperatur während einer Hochgeschwindigkeitsfahrt erweicht, was die Haltbarkeit des Transponders 20 effektiv verbessert.
Bei dem vorstehend beschriebenen Luftreifen entspricht von den Kautschukelementen, die sich auf der in Reifenbreitenrichtung äußeren Seite des Transponders 20 befinden (die Seitenwandkautschukschicht 12 und die Felgenpolsterkautschukschicht 13 in 1), das Kautschukelement mit dem größten Speichermodul E'out (20 °C) bei 20 °C (nachstehend manchmal als ein externes Element bezeichnet) der Felgenpolsterkautschukschicht 13. Es ist zu beachten, dass das Kautschukelement (das externe Element) mit dem größten Speichermodul bei 20 °C nicht die Deckschicht 23 einschließt, die den Transponder 20 abdeckt.
Ferner erfüllen bei einer Struktur, bei welcher der Transponder 20 auf der in Reifenbreitenrichtung äußeren Seite der Karkassenschicht 4 eingebettet ist, der Speichermodul E'out (20 °C) des externen Elements bei 20 °C und der Speichermodul E'c (20 °C) der Deckschicht 23 bei 20 °C vorzugsweise das Verhältnis 0,1 ≤ E'c (20 °C)/E'out (20 °C) ≤ 1,5. Insbesondere wird das Verhältnis 0,15 ≤ E'c (20 °C)/E'out (20 °C) ≤ 1,30 vorzugsweise erfüllt. Dies kann die Haltbarkeit des Transponders 20 wirksam verbessern und gleichzeitig die Haltbarkeit des Reifens gewährleisten.
Hier nimmt in einem Fall, in dem der Wert von E'c (20 °C)/E'out (20 °C) geringer als der untere Grenzwert ist, die Steifigkeit der Deckschicht 23 ab und ihre Schutzwirkung verschlechtert sich. Umgekehrt nimmt in einem Fall, in dem der Wert von E'c (20 °C)/E'out (20 °C) größer ist als der obere Grenzwert, die Steifigkeit der Deckschicht 23 zu, die Deckschicht 23 wird spröde und die Deckschicht 23 wird bruchanfällig, sodass der Transponder 20 wahrscheinlich beschädigt wird.
Es ist zu beachten, dass bei dem Luftreifen gemäß einer Ausführungsform der zweiten Erfindung oder der vorstehend beschriebenen dritten Erfindung die Dielektrizitätskonstante der Deckschicht 23, der in der Deckschicht 23 enthaltene weiße Füllstoff, die Position des Transponders 20 in Reifenumfangsrichtung, die Position des Transponders 20 in Reifenradialrichtung, der Abstand d zwischen der Querschnittsmitte des Transponders 20 und der Reifenoberfläche, die Dicke der Deckschicht 23 und der Aufbau des Transponders 20 wie in dem Luftreifen gemäß einer Ausführungsform der ersten Erfindung gewählt werden können.
Beispiele
Reifen gemäß den Vergleichsbeispielen 1 bis 2 und den Beispielen 1 bis 11 wurden hergestellt. Die Reifen waren jeweils ein Luftreifen mit einer Reifengröße von 265/40ZR20 und schlossen ein: einen Laufflächenabschnitt, der sich in einer Reifenumfangsrichtung erstreckt und eine Ringform aufweist; ein Paar Seitenwandabschnitte, die auf beiden Seiten des Laufflächenabschnitts angeordnet sind; und ein Paar Wulstabschnitte, die auf einer in Reifenradialrichtung inneren Seite der Seitenwandabschnitte angeordnet sind. Einen Transponder, der auf einer in Reifenbreitenrichtung äußeren Seite der Karkassenschicht eingebettet ist, wobei der Transponder mit einer Deckschicht abgedeckt ist. Die Position des Transponders in Reifenradialrichtung, der Sekanten-Elastizitätsmodul der Deckschicht bei 10 % Verformung bei 20 °C, der Speichermodul E'c (20°C) der Deckschicht, E'c (20 °C)/E'out (20 °C), die relative Dielektrizitätskonstante der Deckschicht und die Dicke der Deckschicht wurden wie in Tabelle 1 angegeben eingestellt.
Vergleichsbeispiele 1 bis 2 und Beispiele 1 bis 11 verwendeten einen Transponder mit einer säulenartigen Form, und der Abstand in Reifenumfangsrichtung von der Mitte des Transponders zu einem Spleißabschnitt einer Reifenkomponente wurde auf 10 mm eingestellt, und der Abstand von dem Querschnittszentrum des Transponders zu einer Reifenaußenoberfläche wurde auf 2 mm oder mehr eingestellt.
In Tabelle 1 entspricht die Position des Transponders in Reifenradialrichtung einer der in 6 veranschaulichten Positionen A bis E.
Die Testreifen wurden einer Reifenbewertung (Haltbarkeit) und einer Transponderbewertung (Kommunikationsleistung und Haltbarkeit) gemäß einem nachstehend beschriebenen Testverfahren unterzogen, und die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefasst.
Haltbarkeit (Reifen und Transponder):
Mit jedem Testreifen, der auf einer Standardfelge montiert war, wurde ein Fahrversuch mit einer Trommelprüfmaschine bei einer Temperatur von 38 °C, einem Luftdruck von 120 kPa, 102 % der Maximallast und einer Fahrgeschwindigkeit von 81 km/h durchgeführt und der Abstand gemessen, der zum Zeitpunkt eines Versagens eines Reifens zurückgelegt worden war. Die Bewertungsergebnisse sind als Indexwerte ausgedrückt, wobei dem Vergleichsbeispiel 1 ein Indexwert von 100 zugewiesen wurde. Größere Indexwerte geben eine überlegene Reifenhaltbarkeit an. Ferner wurde jeder Testreifen nach Beendigung der Fahrt daraufhin überprüft, ob der Transponder kommunikationsfähig war und ob dieser beschädigt war. Die Ergebnisse sind in drei Stufen angegeben: „Hervorragend“ in einem Fall, in dem der Transponder kommunikationsfähig war und nicht beschädigt war; „Gut“ in einem Fall, in dem der Transponder kommunikationsfähig, aber beschädigt war; und „Schlecht“ in einem Fall, in dem der Transponder nicht kommunikationsfähig war.
Kommunikationsleistung (Transponder):

Für jeden Testreifen wurde ein Kommunikationsvorgang mit dem Transponder unter Verwendung einer Lese-/Schreibeinheit durchgeführt. Insbesondere wurde die maximale Kommunikationsentfernung mit der Lese-/Schreibeinheit gemessen, die bei einer Leistungsausgabe von 250 mW und einer Trägerfrequenz von 860 MHz bis 960 MHz eingestellt wurde. Die Bewertungsergebnisse sind als Indexwerte ausgedrückt, wobei dem Vergleichsbeispiel 1 ein Indexwert von 100 zugewiesen wurde. Größere Indexwerte zeigen eine bessere Kommunikationsleistung an. [Tabelle 1-1] Tabelle 1

		Vergleichsbeispiel 1	Vergleichsbeispiel 2	Beispiel 1	Beispiel 2	Beispiel 3	Beispiel 4	Beispiel 5
Position des Transponders in Reifenradialrichtung		C	C	C	C	C	E	D
Sekanten-Elastizitätsmodul (20°C) der Deckschicht (MPA)		0,4	6,0	0,5	2,5	5,0	2,5	2,5
Speichermodul E'c (20°C) der Deckschicht (MPa)		2,0	14,0	2,5	6,5	12,0	6,5	6,5
E'c(20 ◦C)/ E'out(20 °C)		0,1	1,5	0,2	0,7	1,3	0,7	0,7
Relative Dielektrizitätskonstante der Deckschicht		8	8	8	8	8	8	8
Dicke der Deckschicht (mm)		0,2	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2
Reifenbewertung	Beständigkeit	100	90	100	102	100	102	102
Transponderbewertung	Kommunikationsleistung	100	100	100	100	100	98	100
Transponderbewertung	Beständigkeit	Schlecht	Gut	Gut	Hervorragend	Gut	Hervorragend	Hervorragend

[Tabelle 1-2]

		Beispiel 6	Beispiel 7	Beispiel 8	Beispiel 9	Beispiel 10	Beispiel 11
Position des Transponders in Reifenradialrichtung		B	A	C	C	C	C
Sekanten-Elastizitätsmodul (20°C) der Deckschicht (MPA)		2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5
Speichermodul E'c (20°C) der Deckschicht (MPa)		6,5	6,5	6,5	6,5	6,5	6,5
E'c(20 °C)/ E'out(20 °C)		0,7	0,7	0,7	0,7	0,7	0,7
Relative Dielektrizitätskonstante der Deckschicht		8	8	7	7	7	7
Dicke der Deckschicht (mm)		0,2	0,2	0,2	0,5	1,0	3,0
Reifenbewertung	Beständigkeit	102	100	102	102	102	102
Transponderbewertung	Kommunikationsleistung	100	100	102	103	105	107
Transponderbewertung	Beständigkeit	Hervorragend	Hervorragend	Hervorragend	Hervorragend	Hervorragend	Hervorragend

Wie aus Tabelle 1 ersichtlich, wurden die Reifenhaltbarkeit und die Transponderhaltbarkeit bei den Luftreifen der Beispiele 1 bis 11 im Vergleich zu den Vergleichsbeispielen 1 und 2 in ausgewogener Weise verbessert.
In Vergleichsbeispiel 1 war der Sekanten-Elastizitätsmodul der Deckschicht bei 10 % Verformung bei 20 °C zu niedrig und damit war die Haltbarkeit des Transponders schlecht. In Vergleichsbeispiel 2 war der Sekanten-Elastizitätsmodul der Deckschicht bei 10 % Verformung bei 20 °C zu hoch und damit war die Haltbarkeit des Reifens schlecht.
Als Nächstes wurden Reifen gemäß den Vergleichsbeispielen 21 bis 24 und den Beispielen 21 bis 31 hergestellt. Die Reifen waren jeweils ein Luftreifen mit einer Reifengröße von 265/40ZR20 und schlossen ein: einen Laufflächenabschnitt, der sich in Reifenumfangsrichtung erstreckt und eine Ringform aufweist; ein Paar Seitenwandabschnitte, die auf beiden Seiten des Laufflächenabschnitts angeordnet sind; und ein Paar Wulstabschnitte, die auf der in Reifenradialrichtung inneren Seite der Seitenwandabschnitte angeordnet sind. Ein Transponder war auf der in Reifenbreitenrichtung äußeren Seite der Karkassenschicht eingebettet, wobei der Transponder mit einer Deckschicht abgedeckt war. Die Position des Transponders in Reifenradialrichtung, der Modul M50 (0 °C) der Deckschicht bei 50 % Verformung bei 0 °C, M50 (-20°C)/M50 (0 °C), der Speichermodul E'c (-20 °C) der Deckschicht, E'c (-20 °C)/E'out (-20 °C), die relative Dielektrizitätskonstante der Deckschicht und die Dicke der Deckschicht wurden wie in Tabelle 2 angegeben eingestellt.
Vergleichsbeispiele 21 bis 24 und Beispiele 21 bis 31 verwendeten einen Transponder mit einer säulenartigen Form, und der Abstand in Reifenumfangsrichtung von der Mitte des Transponders zu dem Spleißabschnitt der Reifenkomponente wurde auf 10 mm eingestellt, und der Abstand von dem Querschnittszentrum des Transponders zu der Reifenaußenoberfläche wurde auf 2 mm oder mehr eingestellt.
In Tabelle 2 entspricht die Position des Transponders in Reifenradialrichtung einer der in 6 veranschaulichten Positionen A bis E.
Die Testreifen wurden einer Reifenbewertung (Haltbarkeit) und einer Transponderbewertung (Kommunikationsleistung und Haltbarkeit) gemäß einem nachstehend beschriebenen Testverfahren unterzogen, und die Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengefasst.
Haltbarkeit (Reifen und Transponder):
Mit jedem Testreifen, der auf einer Standardfelge montiert war, wurde ein Fahrversuch mit einer Trommelprüfmaschine bei einer Temperatur von -20 °C, einem Luftdruck von 120 kPa, 102 % der Maximallast und einer Fahrgeschwindigkeit von 81 km/h durchgeführt und der Abstand gemessen, der zum Zeitpunkt eines Versagens eines Reifens zurückgelegt worden war. Die Bewertungsergebnisse sind als Indexwerte ausgedrückt, wobei dem Vergleichsbeispiel 21 ein Indexwert von 100 zugewiesen wurde. Größere Indexwerte geben eine überlegene Reifenhaltbarkeit an. Ferner wurde jeder Testreifen nach Beendigung der Fahrt daraufhin überprüft, ob der Transponder kommunikationsfähig war und ob dieser beschädigt war. Die Ergebnisse sind in drei Stufen angegeben: „Hervorragend“ in einem Fall, in dem der Transponder kommunikationsfähig war und nicht beschädigt war; „Gut“ in einem Fall, in dem der Transponder kommunikationsfähig, aber beschädigt war; und „Schlecht“ in einem Fall, in dem der Transponder nicht kommunikationsfähig war.
Kommunikationsleistung (Transponder):

Für jeden Testreifen wurde ein Kommunikationsvorgang mit dem Transponder unter Verwendung einer Lese-/Schreibeinheit durchgeführt. Insbesondere wurde die maximale Kommunikationsentfernung mit der Lese-/Schreibeinheit gemessen, die bei einer Leistungsausgabe von 250 mW und einer Trägerfrequenz von 860 MHz bis 960 MHz eingestellt wurde. Die Bewertungsergebnisse sind als Indexwerte ausgedrückt, wobei dem Vergleichsbeispiel 21 ein Indexwert von 100 zugewiesen wurde. Größere Indexwerte zeigen eine bessere Kommunikationsleistung an. [Tabelle 2-1] Tabelle 2

		Vergleichsbeispiel 21	Vergleichsbeispiel 22	Vergleichsbeispiel 23	Vergleichsbeispiel 24	Beispiel 21	Beispiel 22	Beispiel 23	Beispiel 24
Position des Transponders in Reifenradialrichtung		C	C	C	C	C	C	C	E
Modul M50 (0°C) der Deckschicht		0,4	1,0	1,0	2,5	0,5	1,5	1,5	1,5
M50 (-20°C)/M50 (0°C)		1,5	1,0	3,0	1,5	1,5	1,5	2,5	1,5
Speichermodul E'c (-20°C) der Deckschicht (MPa)		2	3,9	13,4	17	3	10,1	17	10,1
E'c (-20 °C)/E'out (-20 °C)		0,1	0,25	0,9	1,1	0,2	0,7	1,1	0,7
Relative Dielektrizitätskonstante der Deckschicht		8	8	8	8	8	8	8	8
Dicke der Deckschicht (mm)		0,2	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2
Reifenbewertung	Beständigkeit	100	90	100	90	100	102	102	102
Transponderbewertung	Kommunikationsleistung	100	100	100	100	100	100	100	98
Transponderbewertung	Beständigkeit	Schlecht	Gut	Schlecht	Gut	Gut	Hervorragend	Gut	Hervorragend

[Tabelle 2-2]

		Beispiel 25	Beispiel 26	Beispiel 27	Beispiel 28	Beispiel 29	Beispiel 30	Beispiel 31
Position des Transponders in Reifenradialrichtung		D	B	A	C	C	C	C
Modul M50 (0°C) der Deckschicht		1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5
M50 (-20°C)/M50 (0°C)		1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5
Speichermodul E'c (-20°C) der Deckschicht (MPa)		10,1	10,1	10,1	10,1	10,1	10,1	10,1
E'c (-20 °C)/E'out (-20 °C)		0,7	0,7	0,7	0,7	0,7	0,7	0,7
Relative Dielektrizitätskonstante der Deckschicht		8	8	8	7	7	7	7
Dicke der Deckschicht (mm)		0,2	0,2	0,2	0,2	0,5	1,0	3,0
Reifenbewertung	Beständigkeit	102	102	100	102	102	102	102
Transponderbewertung	Kommunikationsleistung	100	100	100	102	103	105	107
Transponderbewertung	Beständigkeit	Hervorragend	Hervorragend	Hervorragend	Hervorragend	Hervorragend	Hervorragend	Hervorragend

Wie aus Tabelle 2 ersichtlich, wurden die Reifenhaltbarkeit und die Transponderhaltbarkeit bei den Luftreifen der Beispiele 21 bis 31 im Vergleich zu den Vergleichsbeispielen 21 bis 24 in ausgewogener Weise verbessert.
In Vergleichsbeispiel 21 war der Modul M50 (0 °C) der Deckschicht bei 50 % Verformung bei 0 °C zu niedrig und damit war die Haltbarkeit des Transponders schlecht. In Vergleichsbeispiel 22 war der Wert von M50 (-20 °C %)/M50(0 °C) der Deckschicht zu niedrig und damit war die Haltbarkeit des Reifens schlecht. In Vergleichsbeispiel 23 war der Wert von M50 (-20°C)/M50(0 °C) der Deckschicht zu hoch und damit war die Haltbarkeit des Transponders schlecht. In Vergleichsbeispiel 24 war der Modul M50 (0 °C) der Deckschicht bei 50 % Verformung bei 0 °C zu hoch und damit war die Haltbarkeit des Reifen schlecht.
Als Nächstes wurden Reifen gemäß den Vergleichsbeispielen 41 bis 44 und den Beispielen 41 bis 51 hergestellt. Die Reifen waren jeweils ein Luftreifen mit einer Reifengröße von 265/40ZR20 und schlossen ein: einen Laufflächenabschnitt, der sich in Reifenumfangsrichtung erstreckt und eine Ringform aufweist; ein Paar Seitenwandabschnitte, die auf beiden Seiten des Laufflächenabschnitts angeordnet sind; und ein Paar Wulstabschnitte, die auf der in Reifenradialrichtung inneren Seite der Seitenwandabschnitte angeordnet sind. Ein Transponder war auf der in Reifenbreitenrichtung äußeren Seite der Karkassenschicht eingebettet ist, wobei der Transponder mit einer Deckschicht abgedeckt war. Die Position des Transponders in Reifenradialrichtung, der Modul M50 (20 °C) der Deckschicht bei 50 % Verformung bei 20 °C, M50 (20°C)/M50 (100 °C), der Speichermodul E'c (20 °C) der Deckschicht, E'c (20 °C)/E'out (20 °C), die relative Dielektrizitätskonstante der Deckschicht und die Dicke der Deckschicht wurden wie in Tabelle 3 angegeben eingestellt.
Vergleichsbeispiele 41 bis 44 und Beispiele 41 bis 51 verwendeten ein Transponder mit einer säulenartigen Form, und der Abstand in Reifenumfangsrichtung von der Mitte des Transponders zu dem Spleißabschnitt der Reifenkomponente wurde auf 10 mm eingestellt, und der Abstand von dem Querschnittszentrum des Transponders zu der Reifenaußenoberfläche wurde auf 2 mm oder mehr eingestellt.
In Tabelle 3 entspricht die Position des Transponders in Reifenradialrichtung einer der in 6 veranschaulichten Positionen A bis E.
Die Testreifen wurden einer Reifenbewertung (Haltbarkeit) und einer Transponderbewertung (Kommunikationsleistung und Haltbarkeit) gemäß einem nachstehend beschriebenen Testverfahren unterzogen, und die Ergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengefasst.
Haltbarkeit (Reifen und Transponder):
Mit jedem Testreifen, der auf einer Standardfelge montiert war, wurde ein Fahrversuch mit einer Trommelprüfmaschine bei einer Temperatur von 38 °C, einem Luftdruck von 120 kPa, 102 % der Maximallast und einer Fahrgeschwindigkeit von 81 km/h durchgeführt und der Abstand gemessen, der zum Zeitpunkt eines Versagens eines Reifens zurückgelegt worden war. Die Bewertungsergebnisse sind als Indexwerte ausgedrückt, wobei dem Vergleichsbeispiel 41 ein Indexwert von 100 zugewiesen wurde. Größere Indexwerte geben eine überlegene Reifenhaltbarkeit an. Ferner wurde jeder Testreifen nach Beendigung der Fahrt daraufhin überprüft, ob der Transponder kommunikationsfähig war und ob dieser beschädigt war. Die Ergebnisse sind in drei Stufen angegeben: „Hervorragend“ in einem Fall, in dem der Transponder kommunikationsfähig war und nicht beschädigt war; „Gut“ in einem Fall, in dem der Transponder kommunikationsfähig, aber beschädigt war; und „Schlecht“ in einem Fall, in dem der Transponder nicht kommunikationsfähig war.
Kommunikationsleistung (Transponder):

Für jeden Testreifen wurde ein Kommunikationsvorgang mit dem Transponder unter Verwendung einer Lese-/Schreibeinheit durchgeführt. Insbesondere wurde die maximale Kommunikationsentfernung mit der Lese-/Schreibeinheit gemessen, die bei einer Leistungsausgabe von 250 mW und einer Trägerfrequenz von 860 MHz bis 960 MHz eingestellt wurde. Die Bewertungsergebnisse sind als Indexwerte ausgedrückt, wobei dem Vergleichsbeispiel 41 ein Indexwert von 100 zugewiesen wurde. Größere Indexwerte zeigen eine bessere Kommunikationsleistung an. [Tabelle 3-1] Tabelle 3

		Vergleichsbeispiel 41	Vergleichsbeispiel 42	Vergleichsbeispiel 43	Vergleichsbeispiel 44	Beispiel 41	Beispiel 42	Beispiel 43	Beispiel 44
Position in Reifenradialrichtung des Transponders		C	C	C	C	C	C	C	E
Modul M50 (20 °C) der Deckschicht		0,3	1,0	1,0	2,0	0,4	1,0	1,0	1,0
M50 (20°C)/M50 (100°C)		1,5	1,0	3,0	1,5	1,5	1,5	2,5	1,5
Speichermodul E'c (20°C) der Deckschicht (MPa)		2,0	7,0	7,0	14,0	2,0	7,0	7,0	7,0
E'c(20 °C)/ E'out(20 °C)		0,1	0,7	0,7	1,6	0,1	0,7	0,7	0,7
Relative Dielektrizitätskonstante der Deckschicht		8	8	8	8	8	8	8	8
Dicke der Deckschicht (mm)		0,2	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2
Reifenbewertung	Beständigkeit	100	90	100	90	100	102	102	102
Transponderbewertung	Kommunikationsleistung	100	100	100	100	100	100	100	98
Transponderbewertung	Beständigkeit	Schlecht	Gut	Schlecht	Gut	Gut	Hervorragend	Gut	Hervorragend

[Tabelle 3-2]

		Beispiel 45	Beispiel 46	Beispiel 47	Beispiel 48	Beispiel 49	Beispiel 50	Beispiel 51
Position in Reifenradialrichtung des Transponders		D	B	A	C	C	C	C
Modul M50 (20 °C) der Deckschicht		1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
M50 (20°C)/M50 (100°C)		1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5
Speichermodul E'c (20°C) der Deckschicht (MPa)		7,0	7,0	7,0	7,0	7,0	7,0	7,0
E'c(20 °C)/ E'out(20 °C)		0,7	0,7	0,7	0,7	0,7	0,7	0,7
Relative Dielektrizitätskonstante der Deckschicht		8	8	8	7	7	7	7
Dicke der Deckschicht (mm)		0,2	0,2	0,2	0,2	0,5	1,0	3,0
Reifenbewertung	Beständigkeit	102	102	100	102	102	102	102
Transponderbewertung	Kommunikationsleistung	100	100	100	102	103	105	107
Transponderbewertung	Beständigkeit	Hervorragend	Hervorragend	Hervorragend	Hervorragend	Hervorragend	Hervorragend	Hervorragend

Wie aus Tabelle 3 ersichtlich, wurden die Reifenhaltbarkeit und die Transponderhaltbarkeit bei den Luftreifen der Beispiele 41 bis 51 im Vergleich zu den Vergleichsbeispielen 41 bis 44 in ausgewogener Weise verbessert.
Im Vergleichsbeispiel 41 war der Modul M50 (20°C) der Deckschicht bei 50 % Verformung bei 20 °C zu niedrig und damit war die Haltbarkeit des Transponders schlecht. Im Vergleichsbeispiel 42 war der Wert von M50 (20 °C)/M50(100 ℃ ) der Deckschicht zu niedrig und damit war die Haltbarkeit des Reifens schlecht. Im Vergleichsbeispiel 43 war der Wert von M50 (20°C)/M50(100 °C ) der Deckschicht zu hoch und damit war die Haltbarkeit des Transponders schlecht. Im Vergleichsbeispiel 44 war der Modul M50 (20 °C) der Deckschicht bei 50 % Verformung bei 20 ℃ der Deckschicht zu hoch und damit war die Haltbarkeit des Reifen schlecht.
Bezugszeichenliste

1: Laufflächenabschnitt
2: Seitenwandabschnitt
3: Wulstabschnitt
4: Karkassenschicht
5: Wulstkern
6: Wulstfüller
7: Gürtelschicht
12: Seitenwandkautschukschicht
13: Felgenpolsterkautschukschicht
20: Transponder
23: Deckschicht
CL: Reifenmittellinie

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP H7137510 A [0005]

Claims

Luftreifen, umfassend: einen Laufflächenabschnitt, der sich in einer Reifenumfangsrichtung erstreckt und eine Ringform aufweist; ein Paar Seitenwandabschnitte, die auf beiden Seiten des Laufflächenabschnitts angeordnet sind; und ein Paar Wulstabschnitte, die auf einer in Reifenradialrichtung inneren Seite der Seitenwandabschnitte angeordnet sind; wobei in den Reifen ein Transponder eingebettet ist, der mit einer Deckschicht abgedeckt ist; und ein Sekanten-Elastizitätsmodul der Deckschicht bei 10 % Verformung bei 20 °C in einem Bereich von 0,5 MPa bis 5,0 MPa liegt.
Luftreifen gemäß Anspruch 1, wobei ein Speichermodul E'c (20 °C) der Deckschicht bei 20 ℃ in einem Bereich von 2 MPa bis 12 MPa liegt.
Luftreifen gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Transponder in einer in Reifenradialrichtung äußeren Seite der Karkassenschicht eingebettet ist, und ein Speichermodul E'c (20 °C) der Deckschicht bei 20 ℃ und ein Speichermodul E'out (20 °C) eines Kautschukelements mit einem größten Speichermodul bei 20 ℃ von Kautschukelementen, die sich auf der in Reifenbreitenrichtung äußeren Seite des Transponders befinden, bei 20 ℃ ein Verhältnis 0,1 ≤ E'c (20 °C)/E'out (20 °C) ≤ 1,5 erfüllen.
Luftreifen, umfassend: einen Laufflächenabschnitt, der sich in einer Reifenumfangsrichtung erstreckt und eine Ringform aufweist; ein Paar Seitenwandabschnitte, die auf beiden Seiten des Laufflächenabschnitts angeordnet sind; und ein Paar Wulstabschnitte, die auf einer in Reifenradialrichtung inneren Seite der Seitenwandabschnitte angeordnet sind; wobei in den Reifen ein Transponder eingebettet ist, der mit einer Deckschicht abgedeckt ist; ein Modul M50 (0 °C) der Deckschicht bei 50 % Verformung bei 0 ℃ in einem Bereich von 0,5 MPa bis 2,0 MPa liegt; und ein Modul M50 (-20 °C) der Deckschicht bei 50% Verformung bei -20 ℃ und der Modul M50 (0 °C) der Deckschicht bei 50 % Verformung bei 0 °C das Verhältnis 1,0 < M50 (-20 °C)/M50 (0 °C) ≤ 2,5 erfüllen.
Luftreifen gemäß Anspruch 4, wobei ein Speichermodul E'c (-20 °C) der Deckschicht bei -20 ℃ in einem Bereich von 3 MPa bis 17 MPa liegt.
Luftreifen gemäß Anspruch 4 oder 5, wobei der Transponder in einer in Reifenradialrichtung äußeren Seite der Karkassenschicht eingebettet ist, und ein Speichermodul E'c (-20 °C) der Deckschicht bei -20 ℃ und ein Speichermodul E'out (-20 °C) eines Kautschukelements mit einem größten Speichermodul bei 20 ℃ von Kautschukelementen auf der in Reifenbreitenrichtung äußeren Seite des Transponders bei -20 ℃ ein Verhältnis 0,1 ≤ E'c (-20 °C)/E'out (-20 °C) ≤ 1,5 erfüllen.
Luftreifen, umfassend: einen Laufflächenabschnitt, der sich in einer Reifenumfangsrichtung erstreckt und eine Ringform aufweist; ein Paar Seitenwandabschnitte, die auf beiden Seiten des Laufflächenabschnitts angeordnet sind; und ein Paar Wulstabschnitte, die auf einer in Reifenradialrichtung inneren Seite der Seitenwandabschnitte angeordnet sind; wobei in den Reifen ein Transponder eingebettet ist, der mit einer Deckschicht abgedeckt ist; ein Modul M50 (20 °C) der Deckschicht bei 50 % Verformung bei 20 ℃ in einem Bereich von 0,4 MPa bis 1,5 MPa liegt; und der Modul M50 (20 °C) der Deckschicht bei 50% Verformung bei 20 ℃ und ein Modul M50 (100 °C) der Deckschicht bei 50 % Verformung bei 100 ℃ der Deckschicht das Verhältnis 1,0 < M50 (20 °C)/M50 (100 °C) ≤ 2,5 erfüllen.
Luftreifen gemäß Anspruch 7, wobei ein Speichermodul E'c (20 °C) der Deckschicht bei 20 ℃ in einem Bereich von 2 MPa bis 12 MPa liegt.
Luftreifen gemäß Anspruch 7 oder 8, wobei der Transponder in einer in Reifenradialrichtung äußeren Seite der Karkassenschicht eingebettet ist, und ein Speichermodul E'c (20 °C) der Deckschicht bei 20 ℃ und ein Speichermodul E'out (20 °C) eines Kautschukelements mit einem größten Speichermodul bei 20 ℃ von Kautschukelementen auf der in Reifenbreitenrichtung äußeren Seite des Transponders bei 20 ℃ ein Verhältnis 0,1 ≤ E'c (20 °C)/E'out (20 °C) ≤ 1,5 erfüllen.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Deckschicht eine relative Dielektrizitätskonstante von 7 oder weniger aufweist.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Deckschicht aus einem Kautschuk oder einem Elastomer und 20 phr oder mehr eines weißen Füllstoffs gebildet ist.
Luftreifen gemäß Anspruch 11, wobei der weiße Füllstoff 20 phr bis 55 phr Calciumcarbonat umfasst.
Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei eine Mitte des Transponders in Reifenumfangsrichtung 10 mm oder mehr von einem Spleißabschnitt einer Reifenkomponente entfernt angeordnet ist.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei der Transponder zwischen einer Position 15 mm entfernt von einem oberen Ende eines Wulstkerns des Wulstabschnitts und auf einer in Reifenradialrichtung äußeren Seite desselben und einer maximalen Reifenbreitenposition angeordnet ist.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei der Abstand zwischen dem Querschnittszentrum des Transponders und der Reifenoberfläche 1 mm oder mehr beträgt.
Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei eine Dicke der Deckschicht im Bereich von 0,5 mm bis 3,0 mm liegt.
Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei der Transponder ein IC-Substrat, das Daten speichert, und eine Antenne, die Daten sendet und empfängt, umfasst, und die Antenne eine Spiralform aufweist.