JP2018079831A

JP2018079831A - タイヤ及びタイヤの製造方法

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Publication number: JP2018079831A
Application number: JP2016224189A
Authority: JP
Inventors: 富穂山田; Tomio Yamada; 中里　克己; Katsumi Nakazato; 克己中里
Original assignee: Nichiyu Giken Kogyo Co Ltd
Current assignee: Nichiyu Giken Kogyo Co Ltd
Priority date: 2016-11-17
Filing date: 2016-11-17
Publication date: 2018-05-24

Abstract

【課題】タイヤ内に直接的に内蔵することが可能なＲＦタグを備えるタイヤ及びタイヤの製造方法を提供すること。
【解決手段】タイヤ１は、ビード部５と、ビード部５に接合されたＲＦタグ９と、を備え、ＲＦタグ９は、耐熱性材料からなる基材９１を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、タイヤ及びタイヤの製造方法に関する。

自動車等の車両用のタイヤでは、製造管理、流通管理、メンテナンス管理等において、タイヤの仕様、製造履歴、使用履歴等について各タイヤの固有情報を把握する必要がある。

各タイヤの固有情報をタイヤに付加する方法として、バーコード方式のステッカーをタイヤの表面又は内面に貼り付けることや、タイヤの表面に認識コードを刻印すること等のような様々な方法が提案されている。
例えば、固有情報をタイヤに付加する方法の１つとして、ＲＦタグを備えるタイヤが提案されている（特許文献１参照）。

特開２００５−２１６０７７号公報

しかし、通常、ＲＦタグは、高温環境で使用することを想定していないため、タイヤ製造工程中の加硫工程での高温（約１５０〜約２００℃）処理に耐えることができない。そのため、従来のＲＦタグを備えるタイヤでは、加硫工程後にＲＦタグを取り付けることや、ＲＦタグを接合するための耐熱性部材を別途設けること等が行われており、ＲＦタグをタイヤ内に直接的に内蔵することができなかった。

そこで、本発明は、タイヤ内に直接的に内蔵することが可能なＲＦタグを備えるタイヤ及びタイヤの製造方法を提供することを目的とする。

本発明のタイヤは、ビード部と、前記ビード部に接合されたＲＦタグと、を備え、前記ＲＦタグは、耐熱性材料からなる基材を有する。

この発明によれば、ＲＦタグは、ビード部に接合されており、耐熱性材料からなる基材を備えている。これにより、加硫工程での高温での処理に耐えることができ、タイヤ内に直接的に内蔵することが可能なタイヤを提供することができる。

また、前記ＲＦタグは、前記基材に配置され、互いに接合された複数の層を有し、アンテナとして機能するアンテナ導体と、前記基材内に配置され、前記アンテナ導体の一部と接合されるＲＦＩＣと、を更に有することが好ましい。

ＲＦタグは、互いに接合された複数の層を有し、アンテナとして機能するアンテナ導体を備えているため、ビード部を構成するビードワイヤーのような金属を含む部材に搭載された場合であっても、アンテナとして機能する際にアンテナ導体とビードワイヤーに含まれる金属とが干渉しない。

また、複数の層を有するアンテナ導体は、一層のアンテナ導体を折り曲げた構造体とみなすことができる。よって、ＲＦタグは、アンテナ導体のアンテナ長を短くすることなく、ＲＦタグの通信距離を維持しつつ、ＲＦタグの大きさを小型化することができる。

このように、小型化することができ、かつ金属に対応することができるＲＦタグをタイヤ内に直接的に内蔵することができる。

本発明のタイヤの製造方法は、ビード部を有するタイヤの製造方法であって、前記ビード部にＲＦタグを接合する工程と、前記ＲＦタグを接合した前記ビード部を用いてグリーンタイヤを成形する工程と、前記グリーンタイヤを加硫する工程と、を備え、前記ＲＦタグは、耐熱性材料からなる基材を有する。

この発明によれば、ＲＦタグは、ビード部に接合されており、耐熱性材料からなる基材を有している。これにより、ＲＦタグは、加硫工程での高温での処理に耐えることができ、タイヤ内に直接的に内蔵することが可能なタイヤの製造方法を提供することができる。

本発明によれば、タイヤ内に直接的に内蔵することが可能なＲＦタグを備えるタイヤ及びタイヤの製造方法を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るタイヤの一例を示す断面図である。本発明の一実施形態に係るタイヤの一部を拡大した断面図である。ビード部に接合されるＲＦタグの構造を示す断面図である。本発明の一実施形態に係るタイヤを製造する方法の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るタイヤ１の一例を示す断面図である。図２は、本発明の一実施形態に係るタイヤ１の一部を拡大した断面図である。

タイヤ１は、空気入りタイヤであり、乗用車用、重荷重用、産業車両用、二輪車用のいずれであってもよい。
タイヤ１は、カーカス部２と、ベルト層３と、ベルトカバー４と、ビード部５と、トレッド部６と、インナーライナー７と、サイドウォール部８と、ＲＦ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）タグ９と、を備える。

カーカス部２は、タイヤ１の骨格を形成する強度部材である。カーカス部２は、有機繊維のカーカスコードと、カーカスコードを覆うゴムとを含む。カーカス部２は、ビード部５に支持され、ビード部５において折り返される。

ベルト層３は、タイヤ１の形状を保持する強度部材である。ベルト層３は、カーカス部２とトレッド部６との間に配置される。ベルト層３は、例えばスチール等の金属繊維のベルトコードと、ベルトコードを覆うゴムとを含む。

ベルトカバー４は、ベルト層３を保護し、補強する強度部材である。ベルトカバー４は、ベルト層３とトレッド部６との間に配置される。ベルトカバー４は、例えばスチール等の金属繊維のカバーコードと、カバーコードを覆うゴムとを含む。

ビード部５は、タイヤ１をリム（図示せず）に固定させる。ビード部５は、ビードワイヤー５０を有する。ビードワイヤー５０は、カーカス部２の両端を固定する強度部材である。ビードワイヤー５０は、スチールワイヤ、炭素鋼等が環状に巻き重ねられて構成される。

トレッド部６は、路面と接触する部分であり、カーカス部２を保護する。
インナーライナー７は、タイヤ１の内面に貼り付けられた気密保持性の高いゴム層である。
サイドウォール部８は、カーカス部２を保護する。サイドウォール部８は、トレッド部６の一方側及び他方側のそれぞれに配置される。

ＲＦタグ９は、ビード部５に接合される。具体的には、ＲＦタグ９は、例えば、接着剤によりビードワイヤー５０に接合される。また、ＲＦタグ９は、はんだ付け、接着テープの貼り付け等の他の接合方法によってビードワイヤー５０に接合されてもよい。

ＲＦタグ９は、例えば２．４５ＧＨｚ、ＵＨＦ帯（８６０〜９６０ＭＨｚ）等の無線周波数信号を用いてリーダライタ（図示せず）と無線通信を行う。
ＲＦタグ９のサイズは、例えば、約５．０ｍｍ×３．０ｍｍ×１．５ｍｍ〜１５．０ｍｍ×５．０ｍｍ×２．０ｍｍ程度であることが好ましい。

図３は、ビードワイヤー５０に接合されるＲＦタグ９の構造を示す断面図である。
図３に示すように、ＲＦタグ９は、基材９１と、アンテナ導体９２と、ＲＦＩＣ９３と、ボンディングワイヤ９４と、封止樹脂９５と、を備える。

基材９１は、耐熱性材料であり、例えば、セラミックス材料からなる。セラミックス材料は、特に、低温同時焼成セラミックス（ＬｏｗＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＣｏ−ｆｉｒｅｄＣｅｒａｍｉｃｓ（ＬＴＣＣ））であることが好ましい。

基材９１は、例えば、低温同時焼成セラミックス（ＬＴＣＣ）をシート状に形成した第１のシート層９１ａ及び第２のシート層９１ｂと、を備える。
第１のシート層９１ａと第２のシート層９１ｂとは、積層されている。
また、第１のシート層９１ａと第２のシート層９１ｂとは、第１の接続部９２ｄ及び第２の接続部９２ｅが配置される前に、積層された状態でスルーホール９６が形成されている。また、第２のシート層１１ｂの中央部分は、後述のＲＦＩＣ９３を第２のシート層９１ｂに搭載するための空間を有している。

アンテナ導体９２は、アンテナ（例えば、ダイポールアンテナ）として機能する。具体的には、アンテナ導体９２は、例えば、２．４５ＧＨｚやＵＨＦ帯（８６０〜９６０ＭＨｚ）のような無線周波数信号において、リーダライタから送信された無線周波数信号に共振することにより、リーダライタ（図示せず）との間で信号を送受信する。

アンテナ導体９２は、基材９１に配置され、互いに接合（電気的に接続）された複数の層を有する。具体的には、アンテナ導体９２は、第１の層９２ａと、第２の層９２ｂと、第３の層９２ｃと、第１の接続部９２ｄと、第２の接続部９２ｅと、を備える。

第１の層９２ａは、第１のシート層９１ａの一の面上に配置され、第１の接続部９２ｄによって第２の層９２ｂと接合される。第１の接続部９２ｄは、第１のシート層９１ａのスルーホール９６に配置される。
第２の層９２ｂは、第１のシート層９１ａと第２のシート層９１ｂとの間（すなわち、第２のシート層９１ｂの一の面上）に配置され、第１の接続部９２ｄによって第１の層９２ａと接合されると共に、第２の接続部９２ｅによって第３の層９２ｃと接合される。
第３の層９２ｃは、第２のシート層９１ｂの他の面に配置され、第２の接続部９２ｅによって第２の層９２ｂと接合される。第２の接続部９２ｅは、第２のシート層９１ｂのスルーホール９６に配置される。

なお、図３では、第２の層９２ｂの右側部分と左側部分とは、隔てて示されているが、実際には、第２の層９２ｂ全体は、一つの層として一体的に形成されている。また、第３の層９２ｃも第２の層９２ｂと同様に、一つの層として一体的に形成されている。

また、アンテナ導体９２の一部（例えば、第１の層９２ａ又は第３の層９２ｃの一部）は、外部に露出されている。
ここで、アンテナ導体９２は、その一部（例えば、第１の層９２ａ又は第３の層９２ｃの一部）が外部に露出されていればよく、アンテナ導体９２の他の部分（例えば、第１の層９２ａ及び第３の層９２ｃの残りの部分）は、塗装等によって被覆されていてもよい。

アンテナ導体９２は、金属で構成され、銅箔からなることが好ましい。また、アンテナ導体１２の第１の層９２ａ、第２の層９２ｂ及び第３の層９２ｃのそれぞれの厚さは、約４０〜５０μｍ程度であることが好ましい。

ＲＦＩＣ９３は、基材９１内に配置され、ボンディングワイヤ９４によってアンテナ導体９２の一部である第２の層９２ｂと接合される。
ＲＦＩＣ９３は、送受信部及びメモリから構成され、アンテナ導体９２を介して受信した命令に従ってデータの読み出し及び書き込みを行う。

ボンディングワイヤ９４は、アンテナ導体９２の第２の層９２ｂとＲＦＩＣ９３とを接合する。
封止樹脂９５は、エポキシ樹脂等からなり、ＲＦＩＣ９３及びボンディングワイヤ９４を樹脂封止する。封止樹脂９５は、ＲＦＩＣ９３を第２のシート層９１ｂに搭載するための空間に充填される。

図４は、本発明の一実施形態に係るタイヤ１を製造する方法の一例を示すフローチャートである。
図４に示すように、タイヤ１の製造方法は、材料加工工程Ｓ１と、ＲＦタグ接合工程Ｓ２と、成形工程Ｓ３と、加硫工程Ｓ４と、を備える。

材料加工工程Ｓ１では、タイヤ１の各構成部材を材料から加工する。例えば、材料加工工程Ｓ１では、天然ゴム、合成ゴム、カーボンブラック、硫黄等の各種材料から、カーカス部２、ベルト層３、ベルトカバー４、ビード部５、トレッド部６、インナーライナー７及びサイドウォール部８を加工する。
カーカス部２、ベルト層３、ベルトカバー４、ビード部５、トレッド部６、インナーライナー７及びサイドウォール部８の各種材料及び各加工方法は、従来と同様である。

ＲＦタグ接合工程Ｓ２では、例えば、接着剤によりＲＦタグ９をビードワイヤー５０に接合する。また、はんだ付け、接着テープの貼り付け等の他の接合方法によって、ＲＦタグ９をビードワイヤー５０に接合してもよい。
また、ＲＦタグ９をビードワイヤー５０に接合することは、材料加工工程Ｓ１でのビード部５の製造時に行われてもよい。
具体的には、ビードワイヤー５０を巻き重ねる前の１本のワイヤーに所定間隔でＲＦタグ９を接合してもよい。また、ビードワイヤー５０を巻き重ねた後であり、かつビードワイヤー５０をゴムで被覆する前に、ＲＦタグ９をビードワイヤー５０に接合してもよい。また、ゴムで被覆された後のビードワイヤー５０にＲＦタグ９を接合してもよい。

成形工程Ｓ３では、タイヤ１の各構成部材（カーカス部２、ベルト層３、ベルトカバー４、ＲＦタグ９を接合したビード部５、トレッド部６、インナーライナー７及びサイドウォール部８）を成形機を用いて組み上げ、タイヤ１（グリーンタイヤ）を成形する。

加硫工程Ｓ４では、成形工程Ｓ３で成形されたタイヤ１（グリーンタイヤ）を、金型内に配置し、圧縮装置により、熱及び圧力を加える。熱及び圧力によってグリーンタイヤのゴムの分子と硫黄の分子が結合し、グリーンタイヤのゴムに弾力性及び耐久性が付与される。また、タイヤ１の最終的な形状及びトレッド部６の模様（トレッドパターン）も形成される。

以上説明したように、本実施形態に係るタイヤ１によれば、ビード部５に接合されたＲＦタグ９を備え、ＲＦタグ９は、ビード部５に接合されており、耐熱性材料からなる基材９１を備えている。これにより、ＲＦタグ９は、加硫工程Ｓ４での高温（約１５０〜約２００℃）での処理に耐えることができ、タイヤ１内に直接的に内蔵することが可能なタイヤ１を提供することができる。

また、ＲＦタグ９は、互いに接合された複数の層（第１の層９２ａ、第２の層９２ｂ及び第３の層９２ｃ）を有し、アンテナとして機能するアンテナ導体９２を備えているため、ビードワイヤー５０のような金属を含む部材に搭載された場合であっても、アンテナとして機能する際にアンテナ導体９２とビードワイヤー５０に含まれる金属とが干渉しない。

また、複数の層を有するアンテナ導体９２は、一層のアンテナ導体を折り曲げた構造体とみなすことができる。よって、ＲＦタグ９は、アンテナ導体９２のアンテナ長を短くすることなく、ＲＦタグ９の通信距離を維持しつつ、ＲＦタグ９の大きさを小型化することができる。

このように、タイヤ１は、小型化することができ、かつ金属に対応することができるＲＦタグ９をタイヤ１内に直接的に内蔵することができる。

また、本実施形態に係るタイヤ１の製造方法によれば、耐熱性材料からなる基材９１を有するＲＦタグ９を接合したビード部５を用いてグリーンタイヤを成形する工程と、成形されたグリーンタイヤを加硫する工程と、を備える。

ＲＦタグ９は、ビード部５に接合されており、耐熱性材料からなる基材９１を有している。これにより、ＲＦタグ９は、加硫工程Ｓ４での高温での処理に耐えることができ、タイヤ１内に直接的に内蔵することが可能なタイヤ１の製造方法を提供することができる。
また、上述したようにＲＦタグ接合工程Ｓ３は、簡素な工程であるため、既存のタイヤ製造方法と比べて複雑な工程を追加することなく、ＲＦタグ９を備えたタイヤ１を製造することができる。

また、本発明のタイヤの製造方法によって製造されたタイヤ１は、ＲＦタグ９がビード部５に接合されているため、車両の走行時にＲＦタグ９が損傷を受けにくく、ＲＦタグ９を好適に使用することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。例えば、アンテナ導体９２の形状はあくまで例示であり、アンテナを形成できれば他の形状であってもよい。

また、上述した実施形態では、アンテナ導体９２は、３つの層（第１の層９２ａ、第２の層９２ｂ及び第３の層９２ｃ）を有する構造として説明されたが、これに限定されず、より多い又は少ない層を有する構造であってもよい。

また、タイヤ１の材料加工工程Ｓ１、成形工程Ｓ３及び加硫工程Ｓ４は、上述した実施形態の方法に限定されず、他の方法を用いてもよい。

本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。

１タイヤ
２カーカス部
３ベルト層
４ベルトカバー
５ビード部
６トレッド部
７インナーライナー
８サイドウォール部
９ＲＦタグ
９１基材
９２アンテナ導体
９３ＲＦＩＣ
９４ボンディングワイヤ
９５封止樹脂

Claims

ビード部と、
前記ビード部に接合されたＲＦタグと、を備え、
前記ＲＦタグは、
耐熱性材料からなる基材を有するタイヤ。
前記ＲＦタグは、
前記基材に配置され、互いに接合された複数の層を有し、アンテナとして機能するアンテナ導体と、
前記基材内に配置され、前記アンテナ導体の一部と接合されるＲＦＩＣと、
を更に有する請求項１に記載のタイヤ。
ビード部を有するタイヤの製造方法であって、
前記ビード部にＲＦタグを接合する工程と、
前記ＲＦタグを接合した前記ビード部を用いてグリーンタイヤを成形する工程と、
前記グリーンタイヤを加硫する工程と、
を備え、
前記ＲＦタグは、
耐熱性材料からなる基材を有する
タイヤの製造方法。