JP2005047016A

JP2005047016A - Pneumatic radial tire and its manufacturing method

Info

Publication number: JP2005047016A
Application number: JP2003202979A
Authority: JP
Inventors: Toru Tsuda; 徹津田
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2003-07-29
Filing date: 2003-07-29
Publication date: 2005-02-24
Anticipated expiration: 2023-07-29
Also published as: JP4331528B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pneumatic radial tire having electronic parts constituted so as to prevent the destruction of the electronic parts to prevent the interfacial peeling of the electronic parts and a rubber member constituting the tire to enhance the durability of the tire and to enhance the precision related to the arrangement and direction of the electronic parts, and its manufacturing method. <P>SOLUTION: Carcass cords 52 are pasted and arranged on a rigid core 51 having an outer surface shape almost corresponding to the inner surface shape of the product tire and a ribbon like side wall rubber 58 is wound around and laminated on the side part regions of the rigid core 51 on the outside of the carcass cords 52 to mold side wall layers 59. In this molding process, the electronic parts 60 are embedded in the rubber parts of the same kind of the side wall layers 59. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トランスポンダ、ＲＦＩＤ、ＩＣタグ等の電子部品を埋設した空気入りラジアルタイヤの製造方法およびその製造方法により製造された空気入りラジアルタイヤに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
空気入りラジアルタイヤに、製造履歴、使用履歴等のタイヤ固有の情報を記憶させたトランスポンダ、ＲＦＩＤ等の電子部品を埋め込み、それらの情報をワイヤレスにて地上から送受信して、工程管理、在庫管理、使用履歴の追跡等を行う技術は、例えば、実開平２−１２３４０４号公報に示されるように、近年においては、よく知られたものとなっている。
電子部品を埋め込む箇所としては、特開平１１−４２９１５号公報に示されるようなトレッド部、特開２００２−２１４０６０号公報に示されるようなビード部が一般的であった。
【０００３】
【特許文献１】
実開平２−１２３４０４号公報
【特許文献２】
特開平１１−４２９１５号公報
【特許文献３】
特開２００２−２１４０６０号公報
【０００４】
ところがこのような電子部品を埋め込んだ空気入りラジアルタイヤでは、電子部品を埋め込むことにより、タイヤ各部のゴムと電子部品との界面剥離が発生しやすくタイヤの耐久性が低下すること、電子部品が、タイヤの製造時に外力を受けて破壊されること、路面走行時の衝撃荷重により破壊されること等のおそれがあるとともに、電子部品の配置の位置決めおよび方向付けの精度についての信頼性が低く、依然として改良の余地があった。このためタイヤの内外周面に電子部品を配置する方法も提案されているが、電子部品が破壊されるおそれは減るものの、路面走行中に電子部品が脱落しやすいという懸念点を有している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来技術が抱えるこのような問題点の解決を課題とするものであり、電子部品の破壊を防ぎ、電子部品とタイヤを構成するゴム部材との界面剥離を防止してタイヤの耐久性を高め、電子部品の配置の位置決めおよび方向付けについての精度を高めることができる空気入りラジアルタイヤの製造方法およびその製造方法により製造された空気入りラジアルタイヤを提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る空気入りラジアルタイヤの製造方法は、製品タイヤの内面形状とほぼ対応する外面形状を有する剛性コア上にカーカスコードを貼着配置するととともに、このカーカスコードの外側で、剛性コアの側部域に、リボン状サイドウォールゴムを巻回積層してサイドウォール層を成型するにあたり、サイドウォール層の同種のゴム部分内に電子部品を埋設することを特徴とする。
【０００７】
これによれば、サイドウォール層を成型するにあたり、剛性コアによる成型とリボン状サイドウォールゴムによる成型を組み合わせることにより、成型ドラム上でカーカスバンドをトロイダル変形させてグリーンケースを成型する従来の製法に較べ、サイドウォール層の同種のゴム部分内に電子部品を埋設するに当り、電子部品のタイヤに対する位置決めと方向付けを正確かつ容易なものとすることができるとともに、拡張変形時にサイドウォール層に大きな変形歪みをもたらす工程を排除できるので、タイヤ製造時に電子部品に対して外力が加わって、電子部品が破壊に至ることを防止することができる。また、製品タイヤにおいて、路面走行時における衝撃荷重の影響を受けにくいサイドウォールゴムへの電子部品の配置を可能ならしめて、路面走行時における衝撃荷重により、電子部品が破壊に至ることをも防止することができる。また、サイドウォール層をリボン状サイドウォールゴムにて形成するため、サイドウォール層の同種のゴム部分内に電子部品を埋設することが可能となり、製品タイヤにおけるサイドウォールゴムと電子部品との界面剥離を極力防止することができる。
【０００８】
さらにこの技術によっては、サイドウォールゴムのほぼ中間部に電子部品を配設することが可能となり、ビードコアおよびベルト等の金属部分からなるべく離れた位置に電子部品を配設することができ、金属による電子部品の送受信機能への悪影響をなるべく除外することができる。
ここで、本発明でいう電子部品とは、トランスポンダ、ＲＦＩＤまたはＩＣタグ等のワイヤレス通信手段を指す。
【０００９】
ここで好ましくは、電子部品を、リボン状サイドウォールゴムの積層間に配設する。
これによれば、同種のサイドウォール層の内部に電子部品を配設することにより、製品タイヤにおけるサイドウォールゴムと電子部品との界面剥離を極力防止すると言う作用効果を、さらに確実に担保することができる。
【００１０】
また好ましくは、表面に電子部品を予め貼着させたリボン状サイドウォールゴムを巻回積層する。
これによれば、サイドウォール層を成型する工程中に、リボン状サイドウォールゴムに電子部品を貼着配置する工程を省き、タイヤ成型工程をより効率的なものとすることができる。
【００１１】
あるいは、リボン状サイドウォールゴムの巻回積層の途中で、既巻回部分の上に電子部品を貼着配置することが好ましい。
これによれば、サイドウォール層の内部に電子部品を埋設するにあたり、剛性コア上にすでに螺旋巻回され位置決め固定されたリボン状サイドウォールゴムの外周面に電子部品を貼着配置することで、製品タイヤのサイドウォールゴムに対する電子部品の位置決めおよび方向付けの精度をより高めることができる。
【００１２】
ここで好ましくは、電子部品に、リボン状サイドウォールゴムと同種のゴムによる被覆を予め施す。
これによれば、電子部品とサイドウォールゴムとの界面剥離をさらに効果的に防止することができ、かつ、電子部品の外面をリボン状サイドウォールゴムと同種のゴムで被覆することにより、リボン状ゴムとのゴム同士の接着性をもたらし、電子部品を配設するにあたっての、位置決めや方向付けを容易ならしめることができる。
【００１３】
本発明に係る空気入りラジアルタイヤは、請求項１〜５のいずれかに記載の方法により製造されて、トレッド部、サイドウォール部およびビード部を具えるとともに、これらの各部を補強するカーカスおよび、トレッド部を補強するベルトを具え、リボン状サイドウォールゴムの巻回積層構造になるサイドウォールゴムの同種のゴム部分内に電子部品を埋設配置してなる。
【００１４】
これによれば、タイヤ製造時に電子部品に対して外力が加わって、電子部品が破壊に至ることを防止し、サイドウォールゴムをリボン状サイドウォールゴムの巻回積層により形成するため、サイドウォールゴムの同種のゴム部分内に電子部品を配設することが可能となり、サイドウォールゴムと電子部品との界面剥離を極力防止することができる。また、サイドウォールゴムの内部に電子部品を埋設配置することにより、電子部品をトレッド部やビード部に埋設配設する従来技術に較べては、路面走行時における衝撃荷重により電子部品が破壊されることをより有利に防止することができる。さらに、サイドウォールゴムの半径方向のほぼ中間部に電子部品を配設することを可能とし、ビードコアおよびベルト等の金属部分からなるべく離れた位置に電子部品を配設することができ、金属が電子部品の送受信機能へ悪影響を及ぼすことをなるべく除外することができる。
【００１５】
さらに好ましくは、電子部品を、タイヤを適用リムに装着するとともに、規定の空気圧を充填したときの、ビードコア中心をとおり、タイヤ中心線と平行な線分（以下、ビードコア中心ラインと言う）から測って、タイヤ断面高さの１０〜３０％の範囲に配設してなる。
サイドウォール部では一般に、ビードコア中心ラインから測ってタイヤ断面高さの１０〜３０％の範囲の領域において、路面走行時に発生する歪が小さいため、カーカス折り返し端が存在しても故障核にはならず、いわゆるローターンアップタイヤでは、カーカス巻き返し端をこの領域に配置している。これと同様の理由で、この領域に電子部品を配設することにより、電子部品とサイドウォールゴムとの界面に発生する歪を抑制し、界面剥離を防止することにより電子部品を有するタイヤの耐久性を高めることができるものである。
この数値範囲を逸脱して電子部品をサイドウォールゴムに配設すると、電子部品とサイドウォールゴムとの間の界面剥離を防止する効果が十分には得られない。
【００１６】
ここで適用リムとは下記の規格に規定されたリムをいい、規定の空気圧とは、下記の規格において、最大負荷能力に対応して規定される空気圧をいう。
そして規格とは、タイヤが生産又は使用される地域に有効な産業規格によって決められている。例えば、アメリカ合衆国では”ＴＨＥＴＩＲＥＡＮＤＲＩＭＡＳＳＯＣＩＡＴＩＯＮＩＮＣ．のＹＥＡＲＢＯＯＫ”であり、欧州では”ＴｈｅＥｕｒｏｐｅａｎＴｙｒｅａｎｄＲｉｍＴｅｃｈｎｉｃａｌＯｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎのＳＴＡＮＤＡＲＤＳＭＡＮＵＡＬ”であり、日本では日本自動車タイヤ協会の”ＪＡＴＭＡＹＥＡＲＢＯＯＫ”である。
【００１７】
あるいは、電子部品を、ビードコア中心ラインから測って、タイヤ断面高さの５０〜６５％の範囲に配設することが好ましい。
サイドウォール部では一般に、ビードコア中心ラインから測ってタイヤ断面高さの５０〜６５％の範囲の領域において、路面走行時に発生する歪が小さいため、カーカス折り返し端が存在しても故障核とはならず、いわゆるハイターンアップタイヤでは、カーカス巻き返し端をこの領域に配置している。これと同様の理由で、この領域に電子部品を配設することにより、電子部品とサイドウォールゴムとの界面に発生する歪を抑制し、界面剥離を防止することにより電子部品を有するタイヤの耐久性を高めることができる。
この数値範囲を逸脱して電子部品をサイドウォールゴムに配置すると、電子部品とサイドウォールゴムとの間の界面剥離を防止する効果が十分には得られない。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態を図面に示すところに基づいて説明する。
図１は本発明の空気入りタイヤの製造方法を例示する断面斜視図である。
【００１９】
図１〜６は、本発明の空気入りタイヤの製造方法を例示する断面斜視図である。図中５１は製品タイヤの内面形状にほぼ対応する外周面形状を有する円環状の剛性コアの一部を示す。
ここではじめに長尺のリボン状ゴムを剛性コアの外周面上の円周方向に延在させてほぼ螺旋状に巻回して、図１に示すように、剛性コア５１の外周面を覆う形態にて、インナーライナー素材５２を形成して、インナーライナー素材５２の外周側の半径方向内側端近傍に、図２に示すように、コードのほぼ渦巻状の螺旋巻回構造による内側ビード素材５３を配設する。さらに、カーカスコード５４を、剛性コア５１のそれぞれの内周側端近傍にて剛性コア５１の子午線方向への延在部分と、周方向への延在部分とを交互に形成して、内側ビード素材５３間にトロイダルに配設して、カーカス素材５５を形成する。
【００２０】
さらに、カーカス素材５５の周方向への延在部分の外周側に、図３に示すように、コードのほぼ渦巻状の螺旋巻回構造による外側ビード素材５６を配設する。加えて、カーカス素材５４のクラウン部の外周側に、二層のベルト層素材５７を配設する。
さらに、図４に示すように、カーカス素材５５の、剛性コア５１のクラウン域を隔てた両側部域に、長尺のリボン状サイドウォールゴム５８を剛性コア５１の外周面上の円周方向に延在させてその剛性コア５１の幅方向及び半径方向にほぼ螺旋状に巻回して、図５に示すように、その幅方向外側にサイドウォール層５９を形成し、そのサイドウォール層５９の形成途中にて剛性コア上に螺旋巻回され位置決めされたリボン状サイドウォールゴムに、あらかじめリボン状サイドウォールゴム５８と同種のゴムを被覆した電子部品６０を貼着配置した後、さらにリボン状ゴムサイドウォールゴム５８を螺旋状に巻回して、サイドウォール層５９の内部に電子部品６０を埋設する。この場合、あらかじめ螺旋巻回前のリボン状ゴムサイドウォール５８に電子部品６０を貼着配置してもよい。その後、図６に示すように、カーカス素材５５のクラウン部の外周部にリボン状ゴムを螺旋巻回してトレッドゴム素材６１を形成する。なお、トレッドゴム素材６１については別途成型したものを貼り付けてもよい。
【００２１】
この方法によれば、電子部品６０のタイヤに対する位置決めと方向付けを正確かつ容易なものとすることができるとともに、サイドウォール層５９に対して拡張変形時に大きな変形、歪をもたらす工程を排除できるので、タイヤ製造時に電子部品６０に対して外力が加わって、電子部品が破壊に至ることを防止することができる。また、路面走行時における衝撃荷重の影響を受けにくいサイドウォールゴムへの電子部品の配置を可能ならしめて、路面走行時における衝撃荷重により、電子部品が破壊に至ることをも防止することができる。また、サイドウォール層５９をリボン状サイドウォールゴム５８にて形成し、かつそのリボン状サイドウォールゴム５８と同種のゴムで電子部品を被覆しているため、サイドウォールゴムの同種のゴム部分内に電子部品を埋設することが可能となり、サイドウォールゴムと電子部品との界面剥離を極力防止することができる。
【００２２】
図７は請求項５に係る発明の実施の形態をタイヤの半部について示す幅方向断面図であり、図中１はトレッド部を、２はトレッド部１の側部に連続して半径方向内方へ延びる一対のサイドウォール部を、そして３は各サイドウォール部２の半径方向の内周側に連続するビード部をそれぞれ示す。図中ＳＨはタイヤ断面高さを示す。
さらに、それぞれのビード部内に配設された一対のビード４間にトロイダルに延在して上記各部１、２、３を補強するカーカス５を形成する。また、このようなカーカス５のクラウン部の外周側に、図では二層のベルト層６を配設し、その外周側にトレッドゴム７を配設する。
【００２３】
電子部品８はサイドウォール部２のサイドウォールゴム９の図に斜線で示す領域Ｍに配設する。ここで、領域Ｍはビードコア中心ラインＫから測って、タイヤ断面高さＳＨの１０〜３０％の範囲に属する領域であり、領域Ｌはビードコア中心ラインから測って、タイヤ断面高さＳＨの５０〜６５％の範囲に属する領域であり、ともに路面走行時に発生する歪が小さい領域である。
サイドウォール部２のサイドウォールゴム９は、本発明の請求項１に係る製法により、リボン状サイドウォールゴムを螺旋巻回して形成したものとし、電子部品８はその巻回途中で領域Ｍに属するように配置する。
これにより、衝撃荷重を受けにくいサイドォールゴム９の、特に歪が小さい領域Ｍに電子部品８を配設して、電子部品８の破壊を防止し、電子部品８とサイドウォールゴム９との界面剥離をも防止することができる。
【００２４】
【実施例】
本発明に係る電子部品を有する空気入りタイヤの製造方法による、製品タイヤにおける電子部品の不良率、通信性、電子部品とサイドウォールゴムとの界面剥離に起因するタイヤ耐久性および電子部品の配設位置の精度を評価する目的で、サイズが１９５／６５Ｒ１５の、実施例タイヤ１および従来の製造方法で製造した比較例タイヤ２〜５とを、電子部品の不良率、通信性、タイヤ耐久性、電子部品の配置位置精度を評価項目として比較評価した。ここで、不良率は、加硫成形後の製品タイヤにおいて、電子部品が機能低下または機能停止した個数を測定し、○は５％以内、△は５〜１０％、×は１０％超として評価した。また、通信性は、図８に示す丸印の五箇所の測定点において、電子部品に対する質問機および受信機を設置して、質問機が電子部品内部の電子回路の駆動電力及び応答信号のエネルギーを付与した場合に、受信機が電子部品が発信する応答信号を受信できるかどうか測定し、○は全位置にて通信可、△は３〜４箇所で通信可、×は２箇所以下で通信可として評価した。タイヤ耐久性についてはサイズが１５×６Ｊのリムに装着し、タイヤへの充填空気圧を３００ｋＰａとし、１万ｋｍドラム回転試験を行い、走行後にタイヤを解剖し、電子部品周辺の亀裂発生状況および亀裂長さを測定し、○は亀裂なし、△は亀裂長さが３ｍｍ以下、×は亀裂長さが３ｍｍ超として評価した。また電子部品の配設位置の精度については、○は良好、△は可、×は不良とした。その結果を表１に示す。
【００２５】
【表１】

【００２６】
ここで、実施例タイヤ１は、図１〜６に示す、本発明の請求項３に係る電子部品を有する空気入りタイヤの製造方法により製造したものであり、図７に示す形態のものである。ここではトレッドゴムもリボン状ゴムを巻回することにより形成している。サイドウォールゴムの内部の電子部品の配設位置はビードコア中心ラインからタイヤ断面高さの２０％の位置としている。
また、電子部品は、３ｍｍ×４ｍｍ×０．４ｍｍのＲＦＩＤＩＣチップの両側に６０ｍｍのアンテナをつけたものを、５．０ｍｍ×６．０ｍｍ×１．０ｍｍの絶縁性のシートの中に埋設し、その外面をサイドウォールゴムと同組成の未加硫ゴムで被覆したものとする。
ここで、電子部品のアンテナはゴムとの接着性を高めるため、黄銅めっきを施すものとし、以下の比較例１〜４に用いる電子部品も同様とする。
【００２７】
また、比較例タイヤ１は、成型ドラム上でカーカスバンドをトロイダル変形させてグリーンケースを成型する従来の製法により製造されたタイヤであり、サイドウォールゴムをリボン状ゴムを螺旋巻回して形成し、その巻回途中に電子部品を配設し、トレッドゴムもリボン状ゴムを螺旋巻回して形成したものである。電子部品の配設位置はビードコア中心ラインからタイヤ断面高さの２０％の位置としている。
電子部品は実施例１のものと同様とする。
【００２８】
さらに、比較例タイヤ２は、成型ドラム上でカーカスバンドをトロイダル変形させてグリーンケースを成型する従来の製法により製造されたタイヤであり、ベルトの外周側に電子部品を配設し、さらにその外周側にリボン状ゴムを螺旋巻回してトレッドゴムを形成したものである。
また、電子部品は、３ｍｍ×４ｍｍ×０．４ｍｍのＲＦＩＤＩＣチップの両側に６０ｍｍのアンテナをつけたものを、５．０ｍｍ×６．０ｍｍ×１．０ｍｍの絶縁性のシートの中に埋設し、トレッドゴムと同組成の未加硫ゴムで被覆したものとする。
【００２９】
また、比較例タイヤ３は、成型ドラム上でカーカスバンドをトロイダル変形させてグリーンケースを成型する従来の製法により製造されたタイヤであり、カーカスのクラウン域を隔てた両側部域に電子部品を配設し、さらにその外周側にシート状のサイドウォールゴムを貼着したものである。
また、電子部品は、３ｍｍ×４ｍｍ×０．４ｍｍのＲＦＩＤＩＣチップの両側に６０ｍｍのアンテナをつけたものを、５．０ｍｍ×６．０ｍｍ×１．０ｍｍの絶縁性のシートの中に埋設し、サイドウォールゴムと同組成の未加硫ゴムで被覆したものとする。
【００３０】
比較例タイヤ４は、成型ドラム上でカーカスバンドをトロイダル変形させてグリーンケースを成型する従来の製法により製造されたタイヤであり、ベルトの外周側にシート状のベースゴムを配設し、その外周側に電子部品を配設して、そのさらに外周側にキャップゴムを配設し、トレッド部を形成したものである。
また、電子部品は、３ｍｍ×４ｍｍ×０．４ｍｍのＲＦＩＤＩＣチップの両側に６０ｍｍのアンテナをつけたものを、５．０ｍｍ×６．０ｍｍ×１．０ｍｍの絶縁性のシートの中に埋設し、ベースゴム及びキャップゴムと同組成の未加硫ゴムで被覆したものとする。
【００３１】
実施例タイヤ１と比較例タイヤ１とを比較すると、実施例タイヤ１は電子部品の配設位置の精度が格段に高められ、通信性をも高められていることが分かる。これは実施例タイヤ１では、剛性コアの上でリボンを巻回してその途中で電子部品を配設しているため、成型ドラム上でリボンを巻回してサイドウォールゴムを形成してその途中で電子部品をサイドウォールゴム内に配設した比較例タイヤ２に較べて、電子部品を配設するにあたり、より精度よく位置決めし方向付け出来るためである。また実施例タイヤ１と比較例タイヤ２とを比較すると、実施例タイヤ１は、電子部品の配設位置を、剛性コアの上でリボンを巻回してその途中で電子部品を配設しているため、比較例タイヤ２に比して電子部品の配置位置の精度を高められていることがわかる。
【００３２】
比較例タイヤ３は成型ドラムによる製法で製造され、カーカスとサイドゴムとの間に電子部品を配設しているため、実施例タイヤ１は比較例タイヤ３に比して、タイヤ耐久性において著しく優れていることが分かる。また、実施例タイヤ１は比較例タイヤ４に比して、比較例タイヤ４はベースゴムとキャップゴムとの異なる種類のゴム間に電子部品を配設し、実施例タイヤ１では同種のゴムの内部に電子部品を配設しているため、不良率、タイヤ耐久性、電子部品の配置位置精度について、実施例タイヤ１の方が優れていることがわかる。
【００３３】
【発明の効果】
以上に述べたところから明らかなように、この発明によれば、サイドウォールゴムに電子部品を埋め込むに当り、電子部品のタイヤに対する位置決めと方向付けを正確かつ容易なものとすることができるとともに、サイドウォールゴムに対して拡張変形時に大きな変形や歪みをもたらす工程を排除することができるため、タイヤ製造時に電子部品に対して外力が加わって、電子部品が破壊に至ることを防止することができる。また、路面走行時における衝撃荷重の影響を受けにくいサイドウォールゴムの内部への電子部品の配置を可能ならしめて、路面走行時における衝撃荷重により、電子部品が破壊に至ることをも防止することができる。また、サイドウォールゴムをリボン状サイドウォールゴムにて形成するため、サイドウォールゴムの同種のゴム部分内に電子部品を埋設することが可能となり、サイドウォールゴムと電子部品との界面剥離を極力防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空気入りタイヤの製造方法を例示する断面斜視図である。
【図２】本発明の空気入りタイヤの製造方法を例示する断面斜視図である。
【図３】本発明の空気入りタイヤの製造方法を例示する断面斜視図である。
【図４】本発明の空気入りタイヤの製造方法を例示する断面斜視図である。
【図５】本発明の空気入りタイヤの製造方法を例示する断面斜視図である。
【図６】本発明の空気入りタイヤの製造方法を例示する断面斜視図である。
【図７】この発明の実施の形態をタイヤの半部について示す幅方向断面図である。
【図８】質問機及び受信機の供試タイヤに対する設置位置を表わす模式図である。
【符号の説明】
１トレッド部
２サイドウォール部
３ビード部
４ビード
５カーカス
６ベルト層
７トレッドゴム
８電子部品
９サイドウォールゴム
５１剛性コア
５２インナーライナー素材
５３内側ビード素材
５４カーカスコード
５５カーカス素材
５６外側ビード
５７ベルト層素材
５８リボン状サイドウォールゴム
５９サイドウォール層
６０電子部品
６１トレッドゴム素材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pneumatic radial tire manufacturing method in which electronic components such as a transponder, RFID, and IC tag are embedded, and a pneumatic radial tire manufactured by the manufacturing method.
[0002]
[Prior art]
Embed electronic components such as transponders and RFIDs that store tire-specific information such as manufacturing history and usage history into pneumatic radial tires, wirelessly transmit and receive such information from the ground, process management, inventory management, Techniques for tracking usage history and the like have become well known in recent years as disclosed in, for example, Japanese Utility Model Laid-Open No. 2-123404.
As a place to embed an electronic component, a tread portion as shown in JP-A-11-42915 and a bead portion as shown in JP-A-2002-2114060 are generally used.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model Publication No. 2-123404 [Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-42915 [Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-2114060
However, in a pneumatic radial tire embedded with such an electronic component, by embedding the electronic component, interfacial peeling between the rubber and the electronic component easily occurs in each part of the tire, and the durability of the tire decreases. There is a risk of destruction due to external force during tire production, destruction due to impact load when traveling on the road surface, etc., and the reliability of positioning and orientation of electronic component placement is low, and still There was room for improvement. For this reason, a method of arranging electronic components on the inner and outer peripheral surfaces of the tire has also been proposed, but there is a concern that the electronic components are likely to fall off while traveling on the road surface, although the risk of the electronic components being destroyed is reduced. .
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to solve such problems of the prior art, to prevent destruction of electronic components, and to prevent interfacial delamination between the electronic components and the rubber member constituting the tire. The present invention provides a pneumatic radial tire manufacturing method and a pneumatic radial tire manufactured by the manufacturing method capable of improving the accuracy and improving the accuracy of positioning and orientation of the arrangement of electronic components.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The pneumatic radial tire manufacturing method according to the present invention includes a carcass cord attached and disposed on a rigid core having an outer surface shape substantially corresponding to the inner surface shape of the product tire, and the rigid core side outside the carcass cord. When forming a sidewall layer by winding and laminating ribbon-like sidewall rubber in the area, an electronic component is embedded in the same kind of rubber portion of the sidewall layer.
[0007]
According to this, when molding the sidewall layer, by combining the molding with the rigid core and the molding with the ribbon-like sidewall rubber, the conventional method of molding the green case by toroidally deforming the carcass band on the molding drum In comparison, when an electronic component is embedded in the same type of rubber part of the sidewall layer, the positioning and orientation of the electronic component with respect to the tire can be made accurate and easy. Since it is possible to eliminate the process that causes deformation and distortion, it is possible to prevent the electronic component from being damaged due to an external force applied to the electronic component during tire manufacture. In addition, in product tires, electronic components can be placed on the side wall rubber that is not easily affected by impact loads when traveling on the road surface, and it is possible to prevent the electronic components from being destroyed by impact loads when traveling on the road surface. be able to. In addition, since the sidewall layer is formed of ribbon-like sidewall rubber, it is possible to embed electronic components in the same type of rubber part of the sidewall layer, and interface peeling between the sidewall rubber and electronic components in the product tire Can be prevented as much as possible.
[0008]
Furthermore, according to this technology, it is possible to dispose electronic components almost in the middle of the sidewall rubber, and electronic components can be disposed as far as possible from metal parts such as bead cores and belts. An adverse effect on the transmission / reception function of the electronic component can be excluded as much as possible.
Here, the electronic component referred to in the present invention refers to wireless communication means such as a transponder, RFID, or IC tag.
[0009]
Here, the electronic component is preferably disposed between the laminations of the ribbon-like side wall rubber.
According to this, by arranging electronic parts inside the same type of sidewall layer, the effect of preventing interfacial delamination between the side wall rubber and the electronic parts in the product tire is further ensured. Can do.
[0010]
Preferably, a ribbon-like sidewall rubber having an electronic component attached in advance on the surface is wound and laminated.
According to this, during the process of molding the sidewall layer, the process of sticking and arranging the electronic components on the ribbon-like sidewall rubber can be omitted, and the tire molding process can be made more efficient.
[0011]
Alternatively, it is preferable to place an electronic component on the wound portion in the middle of winding and laminating of the ribbon-like side wall rubber.
According to this, in embedding the electronic component inside the sidewall layer, by placing the electronic component on the outer peripheral surface of the ribbon-like sidewall rubber that has already been spirally wound and positioned and fixed on the rigid core, The accuracy of positioning and orientation of the electronic component with respect to the sidewall rubber of the product tire can be further increased.
[0012]
Preferably, the electronic component is previously coated with the same kind of rubber as the ribbon-like side wall rubber.
According to this, the interface peeling between the electronic component and the sidewall rubber can be further effectively prevented, and the outer surface of the electronic component is covered with the same kind of rubber as the ribbon-like sidewall rubber, thereby forming a ribbon shape. Adhesiveness between the rubber and the rubber can be provided, and positioning and orientation can be made easier when the electronic component is disposed.
[0013]
A pneumatic radial tire according to the present invention is manufactured by the method according to any one of claims 1 to 5, and includes a tread portion, a sidewall portion, and a bead portion, and a carcass that reinforces each of these portions, and A belt for reinforcing the tread portion is provided, and an electronic component is embedded and disposed in the same kind of rubber portion of the side wall rubber having a wound laminated structure of ribbon-like side wall rubber.
[0014]
According to this, the side wall rubber is formed by winding and laminating the side wall rubber of the ribbon-like side wall rubber by preventing external force from being applied to the electronic part during tire manufacture and preventing the electronic part from being broken. It is possible to dispose an electronic component in the same kind of rubber part, and to prevent the interface rubber and the electronic component from peeling off as much as possible. Also, by placing the electronic components embedded in the sidewall rubber, the electronic components are destroyed by the impact load when traveling on the road compared to the conventional technology in which the electronic components are embedded in the tread portion or bead portion. This can be prevented more advantageously. Furthermore, it is possible to dispose electronic components almost in the middle in the radial direction of the sidewall rubber, and electronic components can be disposed as far as possible from metal parts such as bead cores and belts. It is possible to eliminate as much as possible the adverse effects on the transmission / reception function of components.
[0015]
More preferably, the electronic component is measured from a line segment passing through the bead core center and parallel to the tire center line (hereinafter referred to as the bead core center line) when the tire is mounted on the applicable rim and the specified air pressure is filled. And it arrange | positions in 10 to 30% of range of a tire cross-section height.
In the sidewall portion, in general, in a region in the range of 10 to 30% of the tire cross-section height measured from the bead core center line, since the distortion generated when traveling on the road surface is small, even if the carcass folding end exists, it does not become a failure nucleus. In the so-called low turn-up tire, the carcass rewind end is arranged in this region. For the same reason, by disposing an electronic component in this region, the strain generated at the interface between the electronic component and the side wall rubber is suppressed, and the durability of the tire having the electronic component is prevented by preventing interface peeling. It can improve the nature.
If the electronic component is disposed on the side wall rubber out of this numerical range, the effect of preventing the interface peeling between the electronic component and the side wall rubber cannot be sufficiently obtained.
[0016]
Here, the applicable rim refers to a rim defined in the following standard, and the prescribed air pressure refers to an air pressure defined in accordance with the maximum load capacity in the following standard.
The standard is determined by an industrial standard effective in the region where the tire is produced or used. For example, “THE TIRE AND RIM ASSOCIATION INC. YEAR BOOK” in the United States, “The European Tire and Rim Technological STANDARDS MANUAL” in Europe, and “Japan Auto Tire Association O” in Japan .
[0017]
Or it is preferable to arrange | position an electronic component in the range of 50 to 65% of tire cross-section height measured from a bead core center line.
In the sidewall portion, in general, in a region in the range of 50 to 65% of the tire cross-section height measured from the bead core center line, the distortion generated during road running is small. In the so-called high turn-up tire, the carcass rewind end is arranged in this region. For the same reason, by disposing an electronic component in this region, the strain generated at the interface between the electronic component and the side wall rubber is suppressed, and the durability of the tire having the electronic component is prevented by preventing interface peeling. Can increase the sex.
If the electronic component is disposed on the side wall rubber out of this numerical range, the effect of preventing the interface peeling between the electronic component and the side wall rubber cannot be sufficiently obtained.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional perspective view illustrating a method for manufacturing a pneumatic tire according to the present invention.
[0019]
FIGS. 1-6 is a cross-sectional perspective view which illustrates the manufacturing method of the pneumatic tire of this invention. In the figure, reference numeral 51 denotes a part of an annular rigid core having an outer peripheral shape substantially corresponding to the inner shape of the product tire.
First, a long ribbon-like rubber is extended in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the rigid core and wound in a substantially spiral shape so as to cover the outer peripheral surface of the rigid core 51 as shown in FIG. Thus, the inner liner material 52 is formed, and an inner bead material 53 having a substantially spiral spiral structure of the cord is arranged near the radially inner end on the outer peripheral side of the inner liner material 52 as shown in FIG. Set up. Further, the carcass cord 54 is formed by alternately forming the extending portion in the meridian direction and the extending portion in the circumferential direction of the rigid core 51 in the vicinity of the inner peripheral side end of each of the rigid cores 51. The carcass material 55 is formed between the materials 53 in a toroidal manner.
[0020]
Further, as shown in FIG. 3, an outer bead material 56 having a substantially spiral spiral structure of the cord is disposed on the outer peripheral side of the circumferentially extending portion of the carcass material 55. In addition, a two-layer belt layer material 57 is disposed on the outer peripheral side of the crown portion of the carcass material 54.
Further, as shown in FIG. 4, a long ribbon-like sidewall rubber 58 is provided in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the rigid core 51 on both side regions of the carcass material 55 that are separated from the crown region of the rigid core 51. As shown in FIG. 5, a side wall layer 59 is formed on the outer side in the width direction, and the side wall layer 59 is formed. An electronic component 60 covered with the same kind of rubber as the ribbon-like side wall rubber 58 is pasted and disposed on the ribbon-like side wall rubber that is spirally wound and positioned on the rigid core in the middle. The wall rubber 58 is wound spirally to embed the electronic component 60 inside the sidewall layer 59. In this case, the electronic component 60 may be attached in advance to the ribbon-like rubber sidewall 58 before spiral winding. Thereafter, as shown in FIG. 6, a tread rubber material 61 is formed by spirally winding a ribbon-shaped rubber around the outer peripheral portion of the crown portion of the carcass material 55. In addition, about the tread rubber raw material 61, you may stick what was shape | molded separately.
[0021]
According to this method, it is possible to accurately and easily position and orient the electronic component 60 with respect to the tire, and it is possible to eliminate a process that causes large deformation or distortion of the sidewall layer 59 during expansion deformation. Further, it is possible to prevent external force from being applied to the electronic component 60 during tire manufacture and the electronic component from being destroyed. In addition, it is possible to dispose the electronic component on the sidewall rubber that is not easily affected by the impact load when traveling on the road surface, and it is possible to prevent the electronic component from being destroyed by the impact load during the road surface travel. Further, since the side wall layer 59 is formed of the ribbon-like side wall rubber 58 and the electronic component is covered with the same kind of rubber as the ribbon-like side wall rubber 58, the same kind of rubber part of the side wall rubber is included. It becomes possible to embed an electronic component, and it is possible to prevent interface peeling between the sidewall rubber and the electronic component as much as possible.
[0022]
FIG. 7 is a cross-sectional view in the width direction showing an embodiment of the invention according to claim 5 with respect to a half portion of the tire, wherein 1 is a tread portion and 2 is a side portion of the tread portion 1 continuously in the radial direction A pair of side wall portions extending in the direction, and 3 indicates a bead portion continuous on the radially inner peripheral side of each side wall portion 2. In the figure, SH indicates the tire cross-section height.
Further, a carcass 5 is formed which extends in a toroidal manner between a pair of beads 4 disposed in each bead portion and reinforces the respective portions 1, 2 and 3. Further, in the drawing, a two-layer belt layer 6 is disposed on the outer peripheral side of the crown portion of the carcass 5, and a tread rubber 7 is disposed on the outer peripheral side thereof.
[0023]
The electronic component 8 is disposed in a region M indicated by hatching in the drawing of the sidewall rubber 9 of the sidewall portion 2. Here, the region M is a region belonging to the range of 10 to 30% of the tire cross-section height SH as measured from the bead core center line K, and the region L is 50 to 50 of the tire cross-section height SH as measured from the bead core center line SH. It is an area that belongs to the range of 65%, and both are areas that generate little distortion when traveling on the road surface.
The sidewall rubber 9 of the sidewall portion 2 is formed by spirally winding a ribbon-like sidewall rubber by the manufacturing method according to claim 1 of the present invention, and the electronic component 8 belongs to the region M during the winding. Arrange as follows.
Thereby, the electronic component 8 is disposed in the region M of the side rubber 9 which is not easily subjected to the impact load, in particular, the strain is small, so that the electronic component 8 is prevented from being broken, and the interface between the electronic component 8 and the side wall rubber 9 Peeling can also be prevented.
[0024]
【Example】
According to the method of manufacturing a pneumatic tire having an electronic component according to the present invention, the defective rate of electronic components in a product tire, communication performance, tire durability resulting from interface peeling between the electronic component and sidewall rubber, and arrangement of the electronic component For the purpose of evaluating the accuracy of the position, the tire size of 195/65 R15 and the comparative example tires 2 to 5 manufactured by the conventional manufacturing method are compared with the defective rate of electronic components, the communication property, and the tire durability. The electronic component placement position accuracy was compared and evaluated as an evaluation item. Here, the defect rate is determined by measuring the number of electronic parts whose function has been reduced or stopped in the product tire after vulcanization molding, where ◯ is within 5%, △ is 5-10%, and x is over 10%. did. Further, the communication performance is determined by installing interrogators and receivers for electronic components at five measurement points indicated by circles in FIG. , Measure whether the receiver can receive the response signal sent by the electronic component, ○ can communicate at all positions, Δ can communicate at 3-4 locations, × communicate at 2 locations or less Evaluated as possible. For tire durability, the tire is mounted on a rim with a size of 15 x 6 J, the filling air pressure to the tire is 300 kPa, a 10,000 km drum rotation test is performed, the tire is dissected after running, and the cracks and cracks around the electronic components The length was measured, and ◯ indicates no crack, Δ indicates a crack length of 3 mm or less, and X indicates a crack length exceeding 3 mm. In addition, regarding the accuracy of the arrangement position of the electronic component, ◯ was good, Δ was acceptable, and x was bad. The results are shown in Table 1.
[0025]
[Table 1]

[0026]
Here, the Example tire 1 is manufactured by the manufacturing method of the pneumatic tire which has an electronic component which concerns on Claim 3 of this invention shown in FIGS. 1-6, and is a thing of the form shown in FIG. . Here, the tread rubber is also formed by winding a ribbon-like rubber. The arrangement position of the electronic components inside the sidewall rubber is 20% of the tire cross-section height from the bead core center line.
In addition, an electronic component having a 3 mm × 4 mm × 0.4 mm RFID IC chip with an antenna of 60 mm embedded in an insulating sheet of 5.0 mm × 6.0 mm × 1.0 mm, The outer surface is covered with an unvulcanized rubber having the same composition as the sidewall rubber.
Here, the antenna of the electronic component is subjected to brass plating in order to enhance the adhesion to rubber, and the same applies to the electronic components used in the following Comparative Examples 1 to 4.
[0027]
The comparative tire 1 is a tire manufactured by a conventional manufacturing method in which a carcass band is toroidally deformed on a molding drum to mold a green case, and a sidewall rubber is formed by spirally winding a ribbon-shaped rubber, An electronic component is disposed in the middle of the winding, and the tread rubber is formed by spirally winding a ribbon-like rubber. The electronic component is disposed at a position 20% of the tire cross-section height from the bead core center line.
The electronic parts are the same as those in the first embodiment.
[0028]
Further, the comparative example tire 2 is a tire manufactured by a conventional manufacturing method in which a carcass band is toroidally deformed on a molding drum to mold a green case. Electronic components are arranged on the outer peripheral side of the belt, and the outer periphery thereof A tread rubber is formed by spirally winding a ribbon-like rubber on the side.
In addition, an electronic component having a 3 mm × 4 mm × 0.4 mm RFID IC chip with an antenna of 60 mm embedded in an insulating sheet of 5.0 mm × 6.0 mm × 1.0 mm, It shall be coated with unvulcanized rubber having the same composition as the tread rubber.
[0029]
The comparative tire 3 is a tire manufactured by a conventional manufacturing method in which a carcass band is toroidally deformed on a molding drum to mold a green case, and electronic components are arranged on both side regions separated from the crown region of the carcass. In addition, a sheet-like side wall rubber is stuck to the outer peripheral side.
In addition, an electronic component having a 3 mm × 4 mm × 0.4 mm RFID IC chip with an antenna of 60 mm embedded in an insulating sheet of 5.0 mm × 6.0 mm × 1.0 mm, It shall be coated with unvulcanized rubber having the same composition as the sidewall rubber.
[0030]
The comparative example tire 4 is a tire manufactured by a conventional manufacturing method in which a carcass band is toroidally deformed on a molding drum to mold a green case, and a sheet-like base rubber is arranged on the outer peripheral side of the belt. Electronic components are arranged on the side, cap rubber is further arranged on the outer peripheral side thereof, and a tread portion is formed.
In addition, an electronic component having a 3 mm × 4 mm × 0.4 mm RFID IC chip with an antenna of 60 mm embedded in an insulating sheet of 5.0 mm × 6.0 mm × 1.0 mm, It shall be coated with unvulcanized rubber having the same composition as the base rubber and cap rubber.
[0031]
Comparing the example tire 1 and the comparative example tire 1, it can be seen that the example tire 1 has a markedly improved accuracy in the arrangement position of the electronic components and also has improved communication. In the tire 1 of the embodiment, the ribbon is wound on the rigid core and the electronic components are disposed in the middle thereof. Therefore, the ribbon is wound on the molding drum to form the sidewall rubber. This is because the electronic component can be positioned and oriented more accurately when the electronic component is disposed as compared with the comparative tire 2 in which the electronic component is disposed in the sidewall rubber. Further, when comparing the example tire 1 and the comparative example tire 2, the example tire 1 has an electronic component disposed at a position where an electronic component is disposed by winding a ribbon on a rigid core. Therefore, it can be seen that the accuracy of the arrangement position of the electronic component is improved as compared with the comparative example tire 2.
[0032]
Since the comparative example tire 3 is manufactured by a manufacturing method using a molding drum and an electronic component is disposed between the carcass and the side rubber, the example tire 1 is significantly superior in tire durability compared to the comparative example tire 3. I understand that Further, in comparison with the comparative example tire 4, the comparative example tire 4 is provided with electronic components between different types of rubbers of the base rubber and the cap rubber. In the exemplary tire 1, the same type of rubber is used. Since the electronic components are arranged inside, it can be seen that the example tire 1 is superior in terms of defect rate, tire durability, and arrangement position accuracy of the electronic components.
[0033]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, in embedding an electronic component in the sidewall rubber, positioning and orientation of the electronic component with respect to the tire can be made accurate and easy. Since it is possible to eliminate a process that causes a large deformation or distortion of the sidewall rubber during expansion deformation, it is possible to prevent the electronic component from being damaged due to an external force applied to the electronic component during tire manufacture. . In addition, it is possible to arrange electronic components inside the side wall rubber that is not easily affected by impact load when traveling on the road surface, and it is possible to prevent the electronic components from being destroyed by the impact load when traveling on the road surface. it can. In addition, because the side wall rubber is made of ribbon-like side wall rubber, it is possible to embed electronic parts in the same type of rubber part of the side wall rubber, and to prevent interface peeling between the side wall rubber and electronic parts as much as possible. can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional perspective view illustrating a method for manufacturing a pneumatic tire of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional perspective view illustrating the method for manufacturing a pneumatic tire of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional perspective view illustrating the method for manufacturing a pneumatic tire of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional perspective view illustrating the method for manufacturing a pneumatic tire of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional perspective view illustrating the method for manufacturing a pneumatic tire of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional perspective view illustrating the method for manufacturing a pneumatic tire of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view in the width direction showing an embodiment of the present invention for a half portion of a tire.
FIG. 8 is a schematic diagram showing the installation positions of the interrogator and the receiver with respect to the test tire.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tread part 2 Side wall part 3 Bead part 4 Bead 5 Carcass 6 Belt layer 7 Tread rubber 8 Electronic component 9 Side wall rubber 51 Rigid core 52 Inner liner material 53 Inner bead material 54 Carcass cord 55 Carcass material 56 Outer bead 57 Belt layer Material 58 Ribbon-like side wall rubber 59 Side wall layer 60 Electronic component 61 Tread rubber material

Claims

A carcass cord is attached and disposed on a rigid core having an outer surface shape substantially corresponding to the inner surface shape of the product tire, and a ribbon-like side wall rubber is wound around the rigid core outside the carcass cord. And when molding the sidewall layer,
A method for manufacturing a pneumatic radial tire in which an electronic component is embedded in the same type of rubber portion of the sidewall layer.

The method for manufacturing a pneumatic radial tire according to claim 1, wherein the electronic component is disposed between the laminations of the ribbon-like sidewall rubber.

The manufacturing method of the pneumatic radial tire of Claim 1 or 2 which winds and laminates the ribbon-shaped side wall rubber | gum which stuck the electronic component beforehand on the surface.

The method for manufacturing a pneumatic radial tire according to claim 1 or 2, wherein an electronic component is attached and disposed on the wound portion in the middle of winding and laminating of the ribbon-like sidewall rubber.

The method for manufacturing a pneumatic radial tire according to any one of claims 1 to 4, wherein the electronic component is previously coated with the same kind of rubber as the ribbon-like side wall rubber.

An air produced by the method according to any one of claims 1 to 5 and comprising a tread portion, a sidewall portion and a bead portion, and a carcass for reinforcing these portions and a belt for reinforcing the tread portion. A radial tire containing
A pneumatic radial tire in which electronic parts are embedded in a rubber portion of the same type of sidewall rubber that has a wound laminated structure of ribbon-like side wall rubber.

When the electronic component is mounted on the applicable rim and filled with the specified air pressure, it passes through the bead core center and is measured from a line segment parallel to the tire center line, and is within a range of 10 to 30% of the tire cross-section height. The pneumatic radial tire according to claim 6, wherein the pneumatic radial tire is disposed.

When the electronic component is mounted on the applicable rim and filled with the specified air pressure, it passes through the bead core center and is measured from a line segment parallel to the tire center line, and is within a range of 50 to 65% of the tire cross-section height. The pneumatic radial tire according to claim 6, wherein the pneumatic radial tire is disposed.