JP2011178388A - 電子部品付きタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】トランスポンダの耐久性及びトランスポンダに記憶されているデータの伝送を最適化した航空機用タイヤを提供する。
【解決手段】航空機用タイヤ１０は、クラウン、２つのビード付きの２つのサイドウォールＦ、２つのビードＢ内に繋留されたカーカス補強材４２、実働ブロック２６と保護ブロック２８を備えたクラウン補強材２４及びダイポールを形成する２本のアンテナを備えた受動式無線認証デバイス型トランスポンダを含む全体として細長い形状の電子部品５４を有する。保護ブロック２８の補強材は、波形に布設された金属補強材であり、電子部品５４は、クラウンの下のタイヤの構造体中にカーカス補強材４２に対して半径方向内側に位置決めされると共に実質的に軸方向に配向している。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子部品を有するタイヤに関する。

本発明は、特に、重い負荷を支持すると共に１２バールを超える非常に高い圧力までインフレートされるようになったタイヤ、例えば航空機用タイヤに関するが、これに限られることはない。

上述の基準を満たすタイヤは、通常、一般に金属材料で作られたカーカスプライ細線を有する重量物運搬車両用のタイヤとは異なり、繊維から成る細線を備えたカーカスプライを有している。

タイヤの軸方向、半径方向及び周方向は、このタイヤの回転軸線に関して定められる。

先行技術、特に、欧州特許第０３８９４０６号明細書は、電子部品を有するタイヤを既に開示している。この特許文献では、電子部品は、ダイポールを形成する２本のアンテナを備えた受動式無線認証デバイス（radio frequency identification device ）型トランスポンダを有している。トランスポンダのこの形式は、一般に、英語表現の頭文字を取ってＲＦＩＤと呼ばれている。かかる電子部品は、例えばタイヤの製造に関するデータを記憶することができる。

特に欧州特許第０３８９４０６号明細書の図２に示されていて、欧州特許第０３８９４０６号明細書に記載されたタイヤは、タイヤの回転軸線に実質的に一致した軸線回りに一回りしている環状ビードワイヤ及びビードワイヤと同軸であり、ビードワイヤ回りに折り曲げられた部分を有する全体としてドーナツ形のカーカス補強材を有している。

トランスポンダは、タイヤの塊状体の中に位置決めされており、トランスポンダは、タイヤの内部において、材料のインターフェイス、即ち、少なくとも第１のゴム塊状体とトランスポンダにより形成された第２の塊状体との間の接合部によって構成されたインターフェイスを作るようになっている。

欧州特許第０３８９４０６号明細書では、トランスポンダの一部、特に、アンテナのうちの１本は、カーカスプライ補強材の折り返し部分と折り返し部分に軸方向に向いたこのカーカス補強材の一部との間に存在する容積部内に延びる。

欧州特許第０３８９４０６号明細書

今や、航空機用タイヤの場合、欧州特許第０３８９４０６号明細書に提案されているようなトランスポンダの位置決めは、このタイヤが使用中に受け、トランスポンダ、特にそのアンテナを破損させる場合のある特に高い荷重のために最適化されていないということが判明した。

本発明の特定の目的は、トランスポンダの耐久性及びトランスポンダに記憶されているデータの伝送を最適化すると共にタイヤ又はそのアーキテクチャの製造の重要なステップを変更しないでかかる最適化を行うようタイヤの塊状体の中における電子部品、例えばトランスポンダの位置を最適化することにある。

この目的のため、本発明の要旨は、１２バールを超えるインフレーション圧力で作動することができる航空機用タイヤであって、クラウンと、２つのビード付きの２つのサイドウォールと、２つのビード内に繋留されていて、繊維補強材の少なくとも１枚のプライを含むカーカス補強材と、内側から外方へ半径方向に繊維補強材のプライを含む実働ブロック及び実質的に周方向に差し向けられた補強材を含む保護ブロックを備えたクラウン補強材と、ダイポールを形成する２本のアンテナを備えた受動式無線認証デバイス型トランスポンダを含む全体として細長い形状の電子部品とを有する、航空機用タイヤにおいて、保護ブロックの補強材は、波形に布設された金属補強材であり、電子部品は、クラウンの下のタイヤの構造体中にカーカスプライ補強材に対して半径方向内側に位置決めされると共に実質的に軸方向に差し向けられていることを特徴とする航空機用タイヤにある。

カーカスプライ補強材に対して軸方向内側という表現は、電子部品がカーカスプライ補強材よりも内部空気と接触状態にあるタイヤの表面の方に、より近く位置するということを意味している。

電子部品を実質的に軸方向に差し向けることにより、この電子部品が、損傷しないで、タイヤ製造中における生タイヤのシェーピング、即ち、この円筒形生タイヤにドーナツ形の形状を与える際にタイヤ成型ドラム上において第１の製品、特に内側ライナ、電子部品、カーカス補強材及びビードワイヤを層状化する作業に耐えることができるという利点が得られる。さらに、電子部品が軸方向に差し向けられた状態において、保護ブロックの金属補強材は、電子部品によるデータの無線周波数伝送の有効性を制限することがないということが判明した。

有利には、タイヤが内側ライナと呼ばれているゴム塊状体を有する場合、ゴム塊状体は、タイヤの内部の空気と接触状態にある内面及び隣接のゴム塊状体と接触状態にある外面によって境界付けられ、電子部品は、内側ライナと隣接ゴム塊状体との間のインターフェイスのところに位置決めされている。

本発明の電子部品のこの位置により、電子部品を生の状態のタイヤの材料の組み立て時に容易に装着することができる。その上、このことは、タイヤ補強材の外部におけるアーキテクチャのばらつきとは無関係に実施できる。 電子部品は又、外部応力、例えばタイヤと滑走路上の障害物又はポットホールの衝突に対して特に良好に保護される。

電子部品は、タイヤの構造体の内部に位置決めされることにより、タイヤの内部キャビティ内に位置している場合のある任意形式の汚染物（水、油、シーラント等）からも保護される。

最後に、この位置は、カーカス補強材の外部の任意の位置と比較して、電子部品に実質的に良好な耐久性を与える。

有利には、電子部品は、タイヤのクラウンの下でタイヤクラウンの幅の中間のところに位置決めされる。電子部品によるデータの伝送は、全く満足の行くものである。電子部品をクラウンの幅の中間のところに位置決めすることにより、電子部品がタイヤの左側に位置しているにせよ右側に位置しているにせよいずれにせよ、同一距離から「読み取られる」という利点が得られる。

本発明のタイヤの別のオプションとしての特徴によれば、電子部品は、被覆ゴム塊状体により包囲される。

有利には、被覆ゴム塊状体のゴムの比誘電率は、内側ライナ及び隣接のゴム塊状体のゴムの比誘電率よりも低い。

かかる被覆ゴムにより、電子部品による記憶データの伝送速度が向上される。具体的に説明すると、一般に、電子部品を被覆するゴム塊状体の比誘電率が高ければ高いほど、電子部品により送受信される電気信号の減衰度がそれだけ一層大きくなる。内側ライナ及び隣接のゴム塊状体の比誘電率は、一般に、ＵＨＭ範囲では１０よりも高いので、被覆ゴム塊状体のゴムの比誘電率が用いられる周波数範囲内において隣接のゴムの比誘電率よりも低い場合、データの伝送速度が大幅に向上する。好ましくは、被覆ゴム塊状体の比誘電率は、ＵＨＭ周波数帯では４よりも小さく、それどころか３よりも小さい。

好ましくは、被覆ゴム塊状体は、軸方向に制限された長さを有し、かかる長さは、電子部品の長さよりもその端部の各々のところがほんの数ミリメートルだけ長い。数ミリメートルという表現は、３〜５ミリメートルのオーダーを意味している。

隣接のゴム塊状体は、カーカス補強材から成るのが良い。この隣接ゴム塊状体は、内側ライナとタイヤのカーカスプライ補強材との間に位置する追加のゴム塊状体であっても良い。かかる追加のゴム塊状体の存在は、航空機用タイヤの設計では慣例である。

内側ライナは、又、好ましい実施形態によれば、少なくとも２つのゴム塊状体の組立体から成るのが良い。

本発明の内容は、非限定的な例として与えられているに過ぎず、図面を参照して行なわれる以下の説明を読むと一層良く理解されよう。

本発明のタイヤの一部の半径方向断面図である。 図１の詳細図である。 本発明のタイヤの第２の実施形態の詳細図である。 図１のタイヤの一部の非常に概略的な切除斜視図である。

図は又、タイヤの通常の半径方向（Ｘ）、軸方向（Ｙ）及び周方向（Ｚ）の向きに対応した相互に直交した軸線Ｘ，Ｙ，Ｚを示している。

「実質的に周方向」という表現は、周方向Ｚからのずれが５°以下の平均方向を意味している。

図１〜図４は、全体が符号１０で示された本発明のタイヤを示している。この特定の場合、タイヤ１０は、航空機ホイールに取り付けられるようになっている。

従来通り、タイヤ１０は、クラウンＳを有し、その延長部として２つのサイドウォールＦ及び２つのビードＢが設けられている。図１には、サイドウォール及びクラウンが１つだけ示されている。

２本のビードワイヤ１６（１つしか示されていない）がビードＢ内に埋め込まれている。２本のビードワイヤ１６は、タイヤの半径方向中間平面Ｍ（図４参照）に関して対称に配置されている。

各ビードワイヤ１６は、基準軸線回りに一回りしている。この基準軸線は、実質的にＹ方向に平行であり、基準軸線は、タイヤの回転軸線に実質的に一致している。

クラウンＳは、トレッドパターン２２を備えたトレッドストリップ２０及びクラウン補強材２４を有している。この補強材２４は、実働ブロック２６及び保護ブロック２８を有している。実働ブロックは、数枚の繊維補強材プライから成る。保護ブロック２８は、好ましくは、可能な限り最も高い有効性が得られるようにするためにクラウンの平面内に波形に布設された金属補強材から成る。各補強材は、実質的に周方向の平均方向を維持している。

ゴム塊状体３６がクラウンからビードＢのビードワイヤ１６まで半径方向に延びていて、サイドウォールＦ及びビードＢの外面３７を境界付けている。

タイヤ１０は、気密内側ゴム塊状体４０及びカーカス補強材４２を更に有している。内側ゴム塊状体又は内側ライナ４０は、タイヤの内部の空気と接触状態にある内面４１及び隣接のゴム塊状体と接触状態にある外面によって境界付けられている。タイヤのアーキテクチャに応じて、隣接のゴムは、カーカスプライ補強材４２又は内側ライナとカーカスプライとの間に位置決めされた１つ又は２つ以上の追加のゴムであるのが良い。図１の例では、カーカス補強材４２と気密内側ライナ４０との間には、追加のゴム塊状体４３が設けられている。この追加ゴム塊状体４３は、カーカス補強材４２と気密内側ライナ４０との間で一方のビードから他方のビードまで延びている。カーカス補強材は、図示の例では、実質的に半径方向に差し向けられた１枚又は２枚以上の繊維補強材プライから成っている。

タイヤ１０のクラウンＳは、オプションとしてゴム塊状体６０で被覆された電子部品５４を更に有している。好ましくは、電子部品５４は、実質的に軸方向Ｙ（回転軸線に平行である）において全体として細長い形状のものである。この特定の場合、電子部品５４は、ダイポールを形成する２本のアンテナ５８を備えた受動式無線認証デバイス（ＲＦＩＤ）型トランスポンダ５６から成る。

電子部品５４は、内側ライナ４０とカーカスプライ４２との間に位置決めされている。図１の詳細図である図２は、クラウンＳ内における電子部品５４の位置を示している。内側ライナ４０とカーカスプライ４２との間には、追加のゴム４３が設けられている。電子部品は、追加のゴム４３と内側ライナ４０との間のインターフェイスのところに位置決めされている。かかる追加のゴム４３が設けられない場合、電子部品は、内側ライナとカーカス補強材との間のインターフェイスのところに位置決めされるのが良い。思い起こされることとして、カーカスプライ補強材は、各々が圧延ゴムの２つの層相互間に埋め込まれた実質的に半径方向の繊維補強材から成る１枚又は２枚以上のプライから成る。したがって、電子部品とカーカスプライ補強材を構成する補強剤とは直接的に接触はしない。

電子部品は又、追加のゴム４３と内側ライナ４０との間のインターフェイスのところ又はカーカス補強材と追加のゴム４３との間のインターフェイスのところに位置決めされても良い。好ましくは、電子部品は、中間平面Ｍの近くでクラウンＳの中間部内に位置決めされる。

図３は、図２と同様に、本発明のタイヤの第２の実施形態を示しており、この第２の実施形態では、内側ライナ４０は、２つのゴム塊状体、即ち、気密ライナ４０に対応した第１のゴム塊状体及び第２の追加のゴム塊状体４４の組立体から成っている。したがって、電子部品５４は、第１の追加ゴム塊状体４３と第２の追加ゴム塊状体４４との間のインターフェイスのところに位置決めされる。

図４は、タイヤ１０の外面の非常に概略的な部分切除斜視図である。

この図は、４本の周方向溝１９を有するトレッドパターン２２を備えたタイヤ１０のトレッドストリップ２０の外面を示している。トレッドストリップ２０の下には、クラウン補強材保護ブロック２８が設けられている。この保護ブロックは、波形に布設されると共に周方向平均方向を維持した金属補強材のプライから成っている。保護ブロックの下には、実働ブロック２６が見え、この実働ブロックは、１０°のオーダーの角度をなして布設され又は周方向に対して角度をなして布設され、１つの補強材の層から次の補強材の層に交互に位置し、オプションとして、実質的に周方向に差し向けられた補強材によって補完された繊維補強材の小さなストリップで構成されている。一方においてクラウン補強材のブロック相互間及び他方においてクラウン補強材とカーカス補強材との間には、クッションゴムの塊状体が設けられている。

実働補強材２８の下には、クラウンの下に半径方向に（且つサイドウォール内で半径方向に）差し向けられていて、カーカス補強材４２を構成する複数枚の補強プライが設けられている。このカーカス補強材の下には、オプションとして内側ライナ４０上に位置決めされた被覆ゴム５５で包囲されている電子部品５４が設けられている。この略図は、追加のゴムの塊状体４３を示していない。タイヤの内部の空気と接触状態にあるタイヤの内面は、内側ライナと呼ばれているゴム塊状体４０の内面である。電子部品５４は、ダイポールを形成する２本のアンテナ５８を備えた受動式無線認証デバイス（ＲＦＩＤ）型トランスポンダ５６から成っている。この組立体は、カーカスプライ補強材のフープに平行な軸方向に差し向けられている。電子部品５４は、被覆ゴム塊状体５５の２つの薄い層で包囲されている。これら２つの層は、アンテナ５８を軸方向に越えて３〜５ｍｍの距離だけ延びている。２つの層５５は、電子部品５４の被覆ゴム塊状体６０を構成している。電子部品５４のアンテナ５８の軸方向の向きは、信号伝送速度がクラウン保護ブロックの金属補強材が設けられている場合であっても優れたままであることを意味している。これは、これら金属補強材が周方向に差し向けられているからである。この軸方向の向きは又、タイヤの製造中及び使用中、タイヤ中の電子部品の良好な耐久性を与える。

被覆ゴムの比誘電率は、内側ライナ及び追加のゴムの比誘電率及びカーカスプライの圧延ゴムの比誘電率よりも低い。

タイヤの成型時点におけるタイヤの構造体中への電子部品５４の挿入は、簡単である。内側ライナを成型ドラム上に配置し、電子部品及び被覆ゴム塊状体を有する組立体を適当な場所に張り付け、追加のゴムを張り付け、次にカーカスプライを張り付け、そしてタイヤの生の形態を形成するのに必要な全てのゴム及び製品の張り付けを通常の仕方で完了させる。この生タイヤをいったん加硫すると、いつでも使用できる状態のタイヤカバー又はタイヤが得られる。

電子部品を位置決めするために選択されるインターフェイスは、採用される製造技術に応じて様々であって良い。内側ライナと、隣接のゴムとから成る半完成状態の組立体を製作すると、この内側ライナと隣接のゴムとの間のインターフェイスは、タイヤの製造中、電子部品の配置には利用できない。したがって、電子部品は、この追加のゴムとタイヤのカーカス補強材との間のインターフェイスのところ又はこの追加のゴムとタイヤのカーカス補強材に対して半径方向内側に配置された第２の追加のゴムとの間のインターフェイスのところに位置決めされる。

本発明は、説明すると共に図示した例示の実施形態には限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲から逸脱することなく、かかる実施形態の種々の改造例を想到できる。

１０ 航空機用タイヤ
１６ ビードワイヤ
２０ トレッドストリップ
２２ トレッドパターン
２４ クラウン補強材
２６ 実働ブロック
２８ 保護ブロック
４０ 内側ライナ
４２ カーカス補強材
４３ 追加のゴム塊状体
５４ 電子部品
５６ トランスポンダ
５８ ダイポール
Ｂ ビード
Ｆ サイドウォール
Ｓ クラウン

Claims (10)

1. １２バールを超えるインフレーション圧力で作動することができる航空機用タイヤ（１０）であって、クラウンと、２つのビード付きの２つのサイドウォールと、前記２つのビード内に繋留されていて、繊維補強材の少なくとも１枚のプライを含むカーカス補強材（４２）と、内側から外方へ半径方向に繊維補強材のプライを含む実働ブロック（２６）及び実質的に周方向に差し向けられた補強材を含む保護ブロック（２８）を備えたクラウン補強材（２４）と、ダイポール（５８）を形成する２本のアンテナを備えた受動式無線認証デバイス型トランスポンダ（５６）を含む全体として細長い形状の電子部品（５４）とを有する、航空機用タイヤ（１０）において、前記保護ブロック（２８）の前記補強材は、波形に布設された金属補強材であり、前記電子部品は、前記クラウンの下の前記タイヤの構造体中に前記カーカスプライ補強材に対して半径方向内側に位置決めされると共に実質的に軸方向に差し向けられている、航空機用タイヤ（１０）。
2. 内側ライナと呼ばれているゴム塊状体（４０）を有し、前記ゴム塊状体（４０）は、前記タイヤの内部の空気と接触状態にある内面（４１）及び隣接のゴム塊状体（４２，４３）と接触状態にある外面によって境界付けられ、前記電子部品（５４）は、前記内側ライナ（４０）と前記隣接ゴム塊状体（４２，４３）との間のインターフェイスのところに位置決めされている、請求項１記載の航空機用タイヤ（１０）。
3. 前記カーカスプライ補強材（４２）は、前記隣接ゴム塊状体を構成している、請求項２記載の航空機用タイヤ（１０）。
4. 前記隣接ゴム塊状体は、前記内側ライナ（４０）と前記タイヤの前記カーカス補強材（４２）との間に位置決めされた追加のゴム塊状体（４３）である、請求項２記載の航空機用タイヤ（１０）。
5. 前記内側ライナは、少なくとも２つのゴム塊状体の組立体から成る、請求項３又は４記載の航空機用タイヤ（１０）。
6. 前記電子部品（５４）は、前記タイヤクラウンの幅の中間のところに位置決めされている、請求項１〜５のうちいずれか一に記載のタイヤ（１０）。
7. 前記電子部品（５４）は、被覆ゴム塊状体（５５，６０）により包囲されている、請求項１〜６のうちいずれか一に記載のタイヤ（１０）。
8. 前記被覆ゴム塊状体（５５，６０）のゴムの比誘電率は、前記内側ライナ（４０）及び前記隣接のゴム塊状体（４２，４３）のゴムの比誘電率よりも低い、請求項７記載のタイヤ（１０）。
9. 前記被覆ゴム塊状体（５５，６０）は、軸方向に制限された長さを有し、該長さは、前記電子部品（５４）の長さよりもその端部の各々のところがほんの数ミリメートルだけ長い、請求項７又は８記載のタイヤ（１０）。
10. 前記被覆ゴム塊状体の前記軸方向における長さは、前記電子部品（５４）の長さよりも３〜５ｍｍだけ長い、請求項９記載のタイヤ（１０）。

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