JP2005517581A - タイヤタグの取り付け方法 - Google Patents

Abstract

タイヤ及びタイヤに物体を固定する方法は、生タイヤの硬化に先立って生タイヤのインナーライナー（１２）に取り付けられる第１の部分（２０）と高周波識別チップ（３２）等の物体を含む第２の部分（３０）を有するツーピース留め具システム（２２）を含む。次いで、生タイヤを硬化し、物体（３２）を取り付けたツーピース留め具システム（２２）の第２の部分（３０）をツーピース留め具システムの第１の部分（２０）に取り付ける。代替実施態様において、物体（３２）を留め具システムの第１の部分（２０）と第２の部分（３０）の間に挟んでもよい。

Description

（関連出願の相互参照）
この出願は、２００２年２月１８日に出願した米国仮特許出願第６０／３５７，９２３号及び２００２年８月２１日に出願した米国仮特許出願第６０／４０５，１８９号からの優先権を主張するものであり、これらの開示内容を引用してこの出願に援用する。

この発明は、タイヤ及びタイヤに物体を固定する方法に関する。より詳細には、この発明は、タイヤ及びタイヤに電子的な監視又は識別デバイスを接続する方法に関する。具体的には、この発明は、フック・アンド・ループ留め具システムを用いる方法により形成された機械的又は締まりばめ接続によってタイヤに固定されたデバイスを有するタイヤに関する。

タイヤ、特にタイヤのインナーライナーに物体を取り付けることが望ましい場合が多い。こうした方法の一つの用途に、高周波識別タグ又はチップ（ＲＦＩＤ）のタイヤのインナーライナーへの取り付けがある。これらＲＦＩＤチップはタイヤ識別データを格納しており、このデータはタイヤが組み立てラインを通過する際にリモートリーダーによってＲＦＩＤチップから読み出される。こうした用途のもう一つに、圧力及び／又は温度検出デバイスのタイヤのインナーライナーへの固定がある。センサーは、タイヤ内部の圧力及び温度を監視し、このデータをタイヤ外に位置する例えば車両に搭載された受信機に転送する。

タイヤのインナーライナーに物体を取り付ける上での問題点の一つに、タイヤの製造に際して、インナーライナー及び／又はタイヤ成型ブラダーにシリコーン等の離型剤を塗って、生タイヤの硬化中にタイヤがタイヤ成型ブラダーに付着するのを防ぐということが通常行われる点がある。離型剤の物理的及び化学的特性は、それが適用される表面への接着を阻止するように設計されている。したがって、ＲＦＩＤチップ、検出デバイス又は他の物体をタイヤのインナーライナーに取り付けることが困難となるのである。

従来技術において試みられてきた一つの方法は、離型剤の添加に先立ち、かつタイヤの硬化すなわち加硫に先立って生タイヤにＲＦＩＤチップ又は検出デバイスを取り付けるというものである。この方法は、それが意図する目的には適当ではあったが、ＲＦＩＤチップ及び／又は検出デバイスを加硫プロセスの激しい熱にさらすことは、これらデバイスの精密電子部品を破損することがある。さらに、膨張したタイヤ成型ブラダーに物体が接触するとタイヤ成型ブラダーが故障することがある。

したがって、タイヤに取り付けられた物体を含むタイヤ及びタイヤにこれら物体を固定する方法が要求されている。

一実施態様において、この発明は、（ａ）生タイヤにツーピース留め具システムの第１の部分を取り付けるステップと、（ｂ）生タイヤを硬化するステップと、（ｃ）ツーピース留め具システムの第２の部分に物体を取り付けるステップと、（ｄ）ツーピース留め具システムの第２の部分にツーピース留め具システムの第１の部分を取り付けるステップを含む、タイヤに物体を取り付ける方法を提供する。

また、この発明は、タイヤに固定すべき物体をツーピース留め具システムの第１の部分と第２の部分の間に挟むことにより、タイヤに物体を接続する実施態様も提供する。ツーピース留め具システムの第１の部分は、接着剤又は硬化によりタイヤに取り付けられる。

この発明の他の実施態様は、タイヤに取り付けられたツーピース留め具システムの第１の部分と、ツーピース留め具システムの第１の部分に取り付けられたツーピース留め具システムの第２の部分と、ツーピース留め具システムの第２の部分に取り付けられた物体とを含むタイヤを提供する。

図１は、タイヤのインナーライナーに取り付けられるツーピース留め具システムの第１の部分を示す。図２は、ツーピース留め具システムの第２の部分に取り付けられる高周波識別（ＲＦＩＤ）チップを示す。図３は、ツーピース留め具システムの第１部分に取り付けられる、ＲＦＩＤチップを取り付けたツーピース留め具システムの第２の部分を示す。図４は、この発明の代替的実施態様の分解断面図であり、ツーピース留め具システムの二つの部分の間にＲＦＩＤチップが挟みこまれる。図５は、タイヤに接続されたツーピース留め具システムの二つの部分の間に機械的に捕捉されたＲＦＩＤチップの断面図である。図６は、挟まれたＲＦＩＤチップの上面図である。図７は、この発明の代替的実施態様の分解断面図であり、ＲＦＩＤチップが、ツーピース留め具システムの外部に面する面に接続され、かつ封止材料で封止される。図８は、封止材料を用いてツーピース留め具システムの第２の部分の外部に面する面に固定されたＲＦＩＤチップの断面図である。図９は、タイヤに固定されたツーピース留め具システムに固定されたＲＦＩＤチップの断面図である。明細書を通して、類似の参照番号は類似の部品を示す。

図１において、未硬化タイヤすなわち生タイヤの一部を、全体として参照数字１０で示す。タイヤ１０は、「生」ゴムから形成され、タイヤ１０の内面を形成するインナーライナー１２を含む。インナーライナー１２はゴム製の空気不透過層であり、ホイール（図示せず）に沿ってタイヤ／ホイール結合体の空気チャンバを形成している。

未硬化タイヤ１０は、略円形であり、内部を中空に形成されている。生タイヤ１０をタイヤ硬化モールド内に配置し、タイヤを高熱に晒して、生ゴムを硬化すなわち加硫する。タイヤ硬化モールド（図示せず）はタイヤ成型ブラダーを含んでおり、このタイヤ成型ブラダーは、タイヤの硬化中にタイヤの中空な内部で拡径し、硬化の間、タイヤを所望の形状に維持する。このタイヤ成型ブラダーは、拡径を可能にし、また縮径してタイヤの内部への出入りを可能にする、ゴム材料で形成される。硬化プロセス中に、タイヤ１０のインナーライナー１２にゴムブラダーが付着するのを防ぐために、タイヤ、ブラダー、又は双方に、好ましくはシリコーン材料である離型剤が塗られる。離型剤は、付着を防止するよう設計された物理的及び化学的特性を有しており、よってタイヤ１０の硬化後にインナーライナー１２に物体を取り付けることが困難となる。

この発明によれば、ツーピース留め具システム又はアセンブリ２２（図３）の第１の部分２０は、生タイヤ１０のインナーライナー１２に取り付けられる。第１の部分２０を、種々のタイプの接着剤を用いてインナーライナー１２に取り付けることができ、好適な実施態様においては、英国ノーサンバーランド州ブライズのインテック・アドヒーシブ社製造のＲＴＶ３８２シリコーン接着剤等のシリコーン接着剤２４を用いてインナーライナーに取り付ける。また、タイヤ硬化プロセス中に、第１の部分２０をインナーライナー１２に加硫接着させることもできる。第１の部分２０をインナーライナー１２に加硫接着する方法の一つは、第１の部分２０に未硬化ゴムの部分を設けて、生タイヤ１０を硬化させる前に、これをインナーライナー１２の未硬化ゴムに押し付けるというものである。未硬化ゴムの部分が、タイヤ硬化プロセス中にインナーライナーに結合し、インナーライナー１２に第１の部分２０を取り付け又は接続する。

これらの取り付け方法のいずれにおいても、インナーライナー１２に離型剤を塗る前に、第１の部分２０をインナーライナー１２と接触させる。ツーピース留め具システム２２の第１の部分２０をインナーライナー１２と接触させた後、生タイヤ１０をタイヤ硬化モールド内に配置し、ここで生タイヤ１０を硬化させる。次いで、インナーライナー１２及び第１の部分２０に離型剤を噴霧することができる。場合によっては、その後にブラダーに離型剤を適用してもよい。いずれの状況においても、離型剤が、第１の部分２０とインナーライナー１２の間の確実な接合を損なうことはないであろう。

ツーピース留め具システム２２の第２の部分３０を図２に示す。この発明によれば、高周波識別（ＲＦＩＤ）チップ又はタグ３２を第２の部分３０に接続する。ＲＦＩＤチップ３２は、チップ３４と、二つの外方に延在するアンテナ３６及び３８を含む。第２の部分３０は、種々のタイプの接着剤を用いてＲＦＩＤタグ３２に取り付けることができ、好適な実施態様においては、シアノアクリレート系接着剤４０を用いてＲＦＩＤタグ３２に取り付ける。また、タグ３２は、圧力及び温度の情報をタイヤから伝達する監視型タグとすることもできる。

タイヤ１０をタイヤ硬化モールドから取り出すと、ツーピース留め具システム２２の第２の部分３０は、ツーピース留め具システム２２の第１の部分２０に付着しており、よってＲＦＩＤ３２がタイヤ１０のインナーライナー１２に付着している。

ツーピース留め具システム２２は、タイヤ硬化モールドの熱及び圧力に晒すことのできる第１の部分２０と、タイヤに固定すべき物体に取り付けられる第２の部分３０を含む多数の留め具システムのいずれとすることもできる。このような留め具システムの例には、ベルクロ（Ｒ）ブランドの留め具（ベルクロは、オランダ領アンティルのカスターウエグのＶｅｌｃｒｏ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｂ．Ｖ．の登録商標である。）等のフック・アンド・ループ式留め具、又はフック・アンド・フック式留め具すなわちデュアルロック（Ｒ）低プロファイル再封止可能留め具（デュアルロックは、ミネソタ州セントポールのＭｉｎｎｅｓｏｔａ Ｍｉｎｉｎｇ ａｎｄ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇの登録商標である。）を含むが、これらに限定されない。これらの留め具システムはこの用途に特に有用である。なぜなら、これらの留め具システムは、振動を受けた際に締まる複数の小さな個別コネクタを含むからである。したがって、タイヤを車両に取り付け使用すると、タグ３２とタイヤの間の接続が締まる。これら留め具システムは、タイヤ１０の硬化に先立ってタイヤ１０に取り付けられる第１の部分２０を具える。第１の部分２０は、硬化プロセス中に破壊されるおそれのある精密電子デバイスやタイヤ硬化ブラダーを損傷するおそれのある物体を含んでいない。次いで、第１の部分２０がタイヤ硬化条件に供せられた後、電子デバイス３２又は物体が接着又は取り付けられる第２の部分３０を第１の部分に取り付けることができる。

ＲＦＩＤタグ３２は、タイヤのタイヤ識別情報を格納しており、タイヤが組立又は生産ラインを移動する際に、タイヤから離間した読取機によって読み取られる。ツーピース留め具システム２２の第１の部分２０は、ＲＦＩＤタグ３２がリモートリーダーによって読み取り可能である限りにおいて他の位置であってもよいが、タイヤのトレッド部とサイドウォール部の接点領域に配置されることが好ましい。さらに、この発明の方法及びタイヤでは、離型剤をタイヤ１０の内側に適用するに先立って、第１の部分２０をインナーライナー１２に取り付けるので、離型剤がタイヤのインナーライナー１２への接着を阻止するという問題がなくなる。前記のシリコーン接着剤により、ツーピース留め具システム２２の第１の部分２０とタイヤ１０のインナーライナー１２の間の結合に影響を与えることなく、離型剤をタイヤに適用することが可能となる。

代替実施態様において、圧力又は温度検出デバイスをツーピース留め具システム２２の第２の部分３０に取り付けることができる。このような検出デバイスは、タイヤの内部空気チャンバの温度及び圧力データを、タイヤ空気チャンバの外部に位置する読取機に伝達する。次いで、このデータを車両の運転者に伝達し、タイヤ内の低圧又は高温を運転者に通知する。この発明の方法は、圧力又は温度センサー等の精密電子デバイスを、電子デバイスがタイヤの高い硬化温度に晒されることなく、タイヤのインナーライナー１２に取り付けることを可能とする。

この発明のタイヤ及び方法の代替実施態様を図４〜６に示す。この実施態様において、ＲＦＩＤタグ３２又はセンサーはシステム２２の第１の部分２０と第２の部分３０の間に挟まれており、ＲＦＩＤタグ３２が部分２０と部分３０の間に機械的に捕捉されている。図では第１の部分２０がループであるフック・アンド・ループ留め具システムを示しているが、部分２０と部分３０を入れ替えて、ループ２０を第２の部分３０として用いることもできる。この実施態様において、上記のいずれかの方法で、第１の部分２０をインナーライナー１２に接続する。タイヤ１０を硬化した後、ＲＦＩＤタグを部分２０と部分３０の間に配置し、タグ３２を２つの部分の間に挟んで、部分３０を部分２０から脱着せずにタグ３２を取り出すことができないようにする。従来技術の接続方法に対するこの実施態様の利点は、部分３０を可撓性として、部分３０がタグ３２の上部に配置された場合にタグ３２に適応できるようにすることができる点である。

タグ３２が封止材料４０を用いて第２の部分３０に接続されている代替実施態様を図７〜９に示す。封止材料４０は、エポキシ、接着剤、ゴム、プラスチック又は熱可塑性物質等のタグ３２を包囲しタグ３２を第２の部分に取り付けることのできる種々の材料のいずれかとすることができる。封止材料４０を用いて、タグ３２を第２の部分３０に強固に保持しつつ、硬化したタイヤの内部の環境からタグ３２を保護することができる。封止材料４０の一つの利点は、その剛性を調整して、システム２２を硬化したタイヤとともに屈曲可能としつつ、タグ３２を損傷から保護することができる点である。

上述の説明において、簡潔、明瞭及び理解のために特定の用語を用いた。従来技術の要求を超えて、これらから不必要な限定を行うべきではない。なぜなら、これらの用語は記述的目的で用いられているのであり、広く解釈されることを意図するものだからである。

また、この発明の説明及び図は例示であり、この発明は図示又は説明された通りのものに限定されない。

タイヤのインナーライナーに取り付けられるツーピース留め具システムの第１の部分を示す。 ツーピース留め具システムの第２の部分に取り付けられる高周波識別（ＲＦＩＤ）チップを示す。 ツーピース留め具システムの第１部分に取り付けられる、ＲＦＩＤチップを取り付けたツーピース留め具システムの第２の部分を示す。 この発明の代替的実施態様の分解断面図であり、ツーピース留め具システムの二つの部分の間にＲＦＩＤチップが挟みこまれる。 タイヤに接続されたツーピース留め具システムの二つの部分の間に機械的に捕捉されたＲＦＩＤチップの断面図である。 挟まれたＲＦＩＤチップの上面図である。 この発明の代替的実施態様の分解断面図であり、ＲＦＩＤチップが、ツーピース留め具システムの外部に面する面に接続され、かつ封止材料で封止される。 封止材料を用いてツーピース留め具システムの第２の部分の外部に面する面に固定されたＲＦＩＤチップの断面図である。 タイヤに固定されたツーピース留め具システムに固定されたＲＦＩＤチップの断面図である。

Claims (19)

1. タイヤに物体を取り付ける方法であって、該方法が
   （ａ）生タイヤにツーピース留め具システムの第１の部分を取り付けるステップと、
   （ｂ）生タイヤを硬化するステップと、
   （ｃ）ツーピース留め具システムの第２の部分に物体を取り付けるステップと、
   （ｄ）ツーピース留め具システムの第２の部分にツーピース留め具システムの第１の部分を取り付けるステップを含むことを特徴とする方法。
2. ステップ（ｃ）が、ツーピース留め具システムの第２の部分に電子デバイスを接続するステップを含む、請求項１に記載の方法。
3. ステップ（ｃ）が、ツーピース留め具システムの第２の部分に高周波識別チップを接続するステップを含む、請求項２に記載の方法。
4. ステップ（ｃ）が、ツーピース留め具システムの第２の部分に圧力センサーを接続するステップを含む、請求項２に記載の方法。
5. ステップ（ｃ）が、ツーピース留め具システムの第２の部分に温度センサーを接続するステップを含む、請求項２に記載の方法。
6. ツーピース留め具システムのために機械的留め具システムを設けるステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
7. 機械的留め具システムのためにフック・アンド・ループ留め具システムを設けるステップをさらに含む、請求項６に記載の方法。
8. 機械的留め具システムのためにフック・アンド・フック留め具システムを設けるステップをさらに含む、請求項６に記載の方法。
9. ツーピース留め具システムのために複数の小さなコネクタを有する機械的留め具システムを設けるステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
10. ツーピース留め具システムのために、振動を受けた際に締まる機械的留め具システムを設けるステップをさらに含む、請求項９に記載の方法。
11. 生タイヤのインナーライナーにツーピース留め具システムの第１の部分を取り付けるステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
12. 接着剤を用いてインナーライナーにツーピース留め具システムの第１の部分を取り付けるステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
13. シリコーン接着剤を用いてインナーライナーにツーピース留め具システムの第１の部分を取り付けるステップをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
14. 接着剤を用いてツーピース留め具システムの第２の部分に物体を取り付けるステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
15. シアノアクリレート系接着剤を用いてツーピース留め具システムの第２の部分に物体を取り付けることステップをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
16. 取り外し可能に相互接続された第１及び第２の部分を有するツーピース留め具システムを設けるステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
17. ステップ（ｃ）が、物体を封止するステップを含む、請求項１に記載の方法。
18. タイヤに物体を取り付ける方法であって、該方法が
    （ａ）生タイヤにツーピース留め具システムの第１の部分を取り付けるステップと、
    （ｂ）生タイヤを硬化するステップと、
    （ｃ）ツーピース留め具システムの第２の部分を与えるステップと、
    （ｄ）ツーピース留め具システムの第２の部分にツーピース留め具システムの第１の部分を取り付け、タイヤに固定すべき物体をツーピース留め具システムの第１の部分と第２の部分の間に挟むステップを含むことを特徴とする方法。
19. タイヤに取り付けられたツーピース留め具システムの第１の部分と、
    ツーピース留め具システムの第１の部分に取り付けられたツーピース留め具システムの第２の部分と、
    ツーピース留め具システムの第２の部分に取り付けられた物体とを含むタイヤ。

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