JP2020055450A - タイヤ - Google Patents
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Abstract
Description
例えば特許文献1には、RFタグを、スティフナーの近傍に埋設したタイヤが開示されている。
しかしながら、特許文献1に示される技術においては、RFタグが、金属製のビードコアに隣接するスティフナーの近傍に配置されている。よって、通信機能を有するRFタグのような電子デバイスは、その通信状態が金属製のビードコアの影響を受けて不安定となる可能性がある。すなわち、電子デバイスは、その本来の機能を発揮できなくなる可能性がある。
以下、本発明の第1実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図1は、本実施形態に係るタイヤ1のタイヤ幅方向の半断面を示す図である。タイヤの基本的な構造は、タイヤ幅方向の断面において左右対称となっているため、ここでは、右半分の断面図を示す。図中、符号S1は、タイヤ赤道面である。タイヤ赤道面S1は、タイヤ回転軸に直交する面で、かつタイヤ幅方向中心に位置する面である。
ここで、タイヤ幅方向とは、タイヤ回転軸に平行な方向であり、図1の断面図における紙面左右方向である。図1においては、タイヤ幅方向Xとして図示されている。
そして、タイヤ幅方向内側とは、タイヤ赤道面S1に近づく方向であり、図1においては、紙面左側である。タイヤ幅方向外側とは、タイヤ赤道面S1から離れる方向であり、図1においては、紙面右側である。
また、タイヤ径方向とは、タイヤ回転軸に垂直な方向であり、図1における紙面上下方向である。図1においては、タイヤ径方向Yとして図示されている。
そして、タイヤ径方向外側とは、タイヤ回転軸から離れる方向であり、図1においては、紙面上側である。タイヤ径方向内側とは、タイヤ回転軸に近づく方向であり、図1においては、紙面下側である。
図2〜8についても同様である。
図1に示されるように、カーカスプライ23は、一方のビードコアから他方のビードコアに延び、トレッド12とビード11との間を延在するプライ本体24と、ビードコア21の周りで折り返されているプライ折り返し部25とを備える。本実施形態においては、プライ折り返し部25は、プライ本体24に重ね合わされている。
カーカスプライ23は、タイヤ幅方向に延びる複数のプライコードにより構成されている。また、複数のプライコードは、タイヤ周方向に並んで配列されている。
このプライコードは、ポリエステルやポリアミド等の絶縁性の有機繊維コード等により構成されており、ゴムにより被覆されている。
RFIDタグ40は、RFIDチップと、外部機器と通信を行うためのアンテナとを備えた、パッシブ型のトランスポンダであり、外部機器としての図示しないリーダとの間で無線通信を行う。アンテナとしては、コイル状のスプリングアンテナ、板状のアンテナ、棒状の各種のアンテナが用いられる。例えば、フレキシブル基板に対して所定のパターンをプリントすることによって形成したアンテナであってもよい。RFIDチップ内の記憶部には、製造番号、部品番号等の識別情報が格納されている。
ここで、ビードコア21は、金属製のビードワイヤを積層巻回して環状に形成されていることから、通信に対して悪影響をおよぼす可能性が特に高い金属部材である。
そして、タイヤ最大幅部付近Aとは、最大幅位置を中心として断面高さ20%の範囲内、すなわち、最大幅位置を中心として、タイヤ径方向外側、断面高さ10%の位置〜タイヤ径方向内側、断面高さ10%の位置の範囲内を意味する。ここで、断面高さとは、タイヤサイズにより決まる数値で、例えば、195/65R15というサイズのタイヤの場合、「断面高さ=呼び幅×扁平率=195×0.65=126.75mm」となる。
図2に示されるように、本実施形態においては、RFIDタグ40は、プライ本体24とプライ折り返し部25との間に挟まれた状態で配置されている。
また、追加の部品を用いることなく、RFIDタグ40のアンテナと、タイヤ1のゴム構造体であるサイドウォールゴム30やインナーライナー29との間の応力集中を防ぐことができる。
このように、本実施形態においては、タイヤ製造時において、剛性を有し、粘着性を有する生ゴムにより被覆されているカーカスプライ23にRFIDタグ40を貼り付けることができるため、タイヤの製造工程におけるRFIDタグ40の組み付け作業が容易である。
図4は、図3のタイヤ2における、RFIDタグ40の埋設部周辺を示す拡大断面図である。
RFIDタグ40は、本変形例に示されるように、サイドウォール13のタイヤ最大幅部付近Aに配置されていてもよい。ここで、タイヤ最大幅部とは、タイヤ2を正規リムに組み付け、正規内圧を充填し、荷重を加えない無荷重状態にしたときにおける、タイヤ幅方向断面内の最大幅位置をいう。
これにより、RFIDタグ40を、ビードコア21等の金属製の部品から離れた位置に配置することができるため、RFIDタグ40の通信機能等の性能を保つことができる。
これにより、RFIDタグ40がスチールベルト26に接触することを確実に防ぐことができる。よって、RFIDタグ40の通信機能等の性能を保つことができる。
これにより、RFIDタグ40が、金属製のビードコア21から遠く、かつスチールベルト26からも遠い位置に配置されるため、RFIDタグ40が金属製の部品による悪影響を受ける可能性が極めて低くなる。
これにより、RFIDタグ40が、金属製のビードコア21から遠く、かつスチールベルト26からも遠い位置に配置されるため、RFIDタグ40が金属製の部品による悪影響を受ける可能性が極めて低くなる。
これにより、加硫時や使用時において、RFIDタグ40のアンテナと、タイヤ1のゴム構造体であるサイドウォールゴム30やインナーライナー29との間の応力集中を防ぐことができる。
これにより、加硫時や使用時において、RFIDタグ40のアンテナと、タイヤ1のゴム構造体であるサイドウォールゴム30やインナーライナー29との間の応力集中を防ぐことができる。
次に、第2実施形態に係るタイヤ3について、図5、6を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、第1実施形態と同じ構成については、同じ符号を付し、また詳細な説明を省略する。
図6は、図5のタイヤ3における、RFIDタグ40の埋設部周辺を示す拡大断面図である。
本実施形態においては、電子部品としてのRFIDタグ40が、カーカスプライ23とインナーライナー29との間に配置されている。
具体的には、カーカスプライ23のプライ本体24と、インナーライナー29との間に配置されている。
そして、第1実施形態と同様に、RFIDタグ40は、ビードフィラー22のタイヤ径方向外側端22Aと、スチールベルト26のタイヤ幅方向外側端26Aとの間の領域に埋設されている。具体的には、RFIDタグ40は、サイドウォール13のタイヤ最大幅部付近Aに埋設されている。
また、本実施形態によれば、衝撃保護性も向上する。すなわち、タイヤが外部から衝撃を受けたとしても、タイヤ1の外壁面からRFIDタグ40までの距離が遠いため、また、タイヤ1の外壁面とRFIDタグ40との間にカーカスプライ23が存在するため、RFIDタグ40は保護される。
よって、走行時のタイヤの歪み等の影響を受けにくくなり、RFIDタグ40の耐久性を向上させることができる。また、タイヤ3の外壁面からRFIDタグ40までの距離が遠くなるため、衝撃保護性を向上させることができる。
次に、第3実施形態に係るタイヤ4について、図7、8を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、第1実施形態と同じ構成については、同じ符号を付し、また詳細な説明を省略する。
図8は、図7のタイヤ4における、RFIDタグ40の埋設部周辺を示す拡大断面図である。
本実施形態においては、電子部品としてのRFIDタグ40が、カーカスプライ23とサイドウォールゴム30との間に配置されている。
具体的には、カーカスプライ23のプライ折り返し部25と、サイドウォールゴム30との間に配置されている。
そして、第1実施形態と同様に、RFIDタグ40は、ビードフィラー22のタイヤ径方向外側端22Aと、スチールベルト26のタイヤ幅方向外側端26Aとの間の領域に埋設されている。具体的には、RFIDタグ40は、サイドウォール13のタイヤ最大幅部付近Aに埋設されている。
よって、タイヤ4の外壁面からRFIDタグ40までの距離が短くなるため、通信性の向上を図ることができる。
次に、第4実施形態に係るタイヤについて、図9を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、第1〜第3実施形態と同じ構成については、同じ符号を付し、また詳細な説明を省略する。
本実施形態においては、図9に示されるように、RFIDタグ40は保護部材43により被覆されている。保護部材43によって保護されたRFIDタグ40を用いる構成は、第1〜第3実施形態のいずれの実施形態のタイヤにも適用可能である。
ここで、モジュラスは、JIS K6251:2010の「3.7 所定伸び引張り応力(stress at a given elongation),S」に準拠して測定された、23℃の雰囲気下における100%伸長モジュラス(M100)を指す。
例えば、保護部材43に用いられるゴムとしては、サイドウォールゴム30のモジュラスを基準として、その1.1倍〜2倍のモジュラスのゴムを用いることがより好ましい。
また、保護部材43に採用するゴムとして、サイドウォールゴム30またはインナーライナー29よりもモジュラスが高いゴムを用いることにより、例えば図5〜8に示される実施形態において、RFIDタグ40、保護部材43、サイドウォールゴム30またはインナーライナー29の順に剛性が段階的に変化するため、タイヤが変形した場合において、RFIDタグ40埋設部においてゴム構造体内に過度な応力が発生することを防ぐことができる。
また、保護部材43として、加硫後の状態のゴムシートを用いてもよい。加硫後の状態のゴムシートは、生ゴムのように塑性変形しないため、RFIDタグ40を適切に保護することができる。
また、保護部材43として、ポリエステル繊維やポリアミド繊維等による有機繊維層を設けてもよい。2枚のゴムシート431、432に、有機繊維層を埋設することも可能である。
例えば、加硫前のカーカスプライ23、インナーライナー29、サイドウォールゴム30といった部材の所望の位置に、ゴムシートによって被覆されたRFIDタグ40を、生ゴムの粘着性を利用して適切に貼り付けることができる。また、ゴムシートも加硫前の生ゴムとすることにより、ゴムシート自身の粘着性も用いて、より簡便に貼り付けることができる。
また、例えば、RFIDタグ40の全周に亘って1枚のゴムシートを巻き付ける構成や、RFIDタグ40の全周に亘って、粘度の高いポッティング剤の態様の保護部材を付着させた構成であってもよい。このような構成であっても、RFIDタグ40を適切に保護することができる。
なお、タイヤ最大幅部付近Aは、タイヤ変形時において比較的大きく屈曲する部分である。本実施形態で示されるように、保護部材43によってRFIDタグ40を保護することにより、このような部分にRFIDタグ40を埋め込んだ場合であっても、RFIDタグ40の耐久性を上げることができる。
一方、加硫工程等の製造時におけるタイヤの構成部材間の膨張・収縮量の差による、カーカスプライ23とRFIDタグ40間の応力集中を防ぐことや、使用時のタイヤの歪みにより発生する、カーカスプライ23とRFIDタグ40間の応力集中を防ぐことを考慮すれば、例えば、第2実施形態において、RFIDタグ40のタイヤ幅方向外側、すなわちカーカスプライ23側にのみ、保護部材としてのゴムシートや繊維層を設けてもよい。また、第3実施形態において、RFIDタグ40のタイヤ幅方向内側、すなわちカーカスプライ23側にのみ、保護部材としてのゴムシートや繊維層を設けてもよい。また、タイヤの構成部材間の膨張・収縮量の差に応じて、例えば第1実施形態において、RFIDタグ40のタイヤ幅方向外側にのみ、またはタイヤ幅方向内側にのみ、保護部材としてのゴムシートや繊維層を設けてもよい。
RFIDタグ40の片面のみに保護部材43を設けた場合は、全体の厚みを薄くすることができる。
このような態様とすることで、タイヤが変形したときにおいても、RFIDタグ40に応力がかかりにくい。また、製造工程において、保護部材43に被覆されたRFIDタグ40を取り付ける作業が簡便となる。
例えばタイヤ最大幅付近は、タイヤ変形時において比較的大きく屈曲する部分であるが、このような部分にRFIDタグ40を配置する場合であっても、RFIDタグ40を適切に保護することができる。また、製造工程における作業性が向上する。
よって、RFIDタグを適切に保護することができる。
(11)本実施形態においては、ゴムシート431、432が、サイドウォールゴム30またはインナーライナー29よりも高いモジュラスであって、かつカーカスプライ23の被覆ゴムよりも低いモジュラスのゴムから構成されている。
よって、タイヤ内のモジュラスが段階的に変化するため、タイヤが変形した場合において、RFIDタグ40埋設部においてゴム構造体内に過度な応力が発生することを防ぐことができる。
次に、第5実施形態に係るタイヤについて、図10を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、第2、第4実施形態と同じ構成については、同じ符号を付し、また詳細な説明を省略する。
図10Aは、保護部材44によって保護された、RFIDタグ40を示す図である。図10Aでは、RFIDタグ40は後述するゴムシート441に覆われて隠れている。図10Bは図10Aのb−b断面図、図10Cは図10Aのc−c断面図である。
そして、RFIDタグ40は、第4実施形態と同様、2枚のゴムシートにより構成されている保護部材により被覆されている。しかしながら、本実施形態においては、保護部材44を構成する2枚のゴムシートの厚みが異なっている。
具体的には、タイヤ内腔側、すなわちインナーライナー29側のゴムシート441が、タイヤ外表面側、すなわちカーカスプライ23側のゴムシート442よりも厚く形成されている。
また、ゴムシート441として、加硫後の状態のゴムシートを用いてもよい。加硫後の状態のゴムシートは、生ゴムのように塑性変形しないため、RFIDタグ40を適切に保護することができる。
また、ゴムシート441にポリエステル繊維やポリアミド繊維等の有機繊維層を設けてもよい。これらの場合は、ゴムシート441と442の厚みを同じ厚みとすることも可能である。
これにより、インナーライナー29側がより強固に保護されるため、加硫時や使用時において、RFIDタグ40のアンテナ42がインナーライナー29を強く押圧することを防止することができる。
次に、第6実施形態に係るタイヤ5について、図11を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、第3実施形態と同じ構成については、同じ符号を付し、また詳細な説明を省略する。
これにより、サイドウォールゴム60が、RFIDタグ40の保護部材として機能し、RFIDタグ40を保護することができる。
よって、部材を増やすことなく、簡単な構成によりRFIDタグ40を保護することができる。
よって、部品を増やすことなく、簡単な構成によりRFIDタグ40を保護することができる。
なお、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の目的を達成できる範囲で変形、改良などを行っても、本発明の範囲に含まれる。
11…ビード
12…トレッド
13…サイドウォール
21…ビードコア
22…ビードフィラー
22A…ビードフィラーのタイヤ径方向外側端
23…カーカスプライ
24…プライ本体
25…プライ折り返し部
26…スチールベルト
26A…スチールベルトのタイヤ幅方向外側端
27…キャッププライ
27A…キャッププライのタイヤ幅方向外側端
28…トレッドゴム
29…インナーライナー
30、60…サイドウォールゴム
31…チェーハー
32…リムストリップゴム
40…RFIDタグ
41…RFIDチップ
42…アンテナ
43…保護部材
431、432…ゴムシート
44…保護部材
441、442…ゴムシート
Claims (11)
- タイヤの周方向に延びる環状のスチールベルトを有するトレッドと、
ビードコアのタイヤ径方向外側に延出するビードフィラーを有する一対のビードと、を備えたタイヤであって、
前記ビードフィラーのタイヤ径方向外側端と、前記スチールベルトのタイヤ幅方向外側端との間の領域に、電子部品が埋設されている、タイヤ。 - スチールベルトのタイヤ径方向外側に、キャッププライをさらに備え、
前記キャッププライのタイヤ幅方向外側端は、前記スチールベルトのタイヤ幅方向外側端よりもタイヤ幅方向外側に延出しており、
前記電子部品は、ビードフィラーのタイヤ径方向外側端と、前記キャッププライのタイヤ幅方向外側端との間の領域に埋設されている、請求項1に記載のタイヤ。 - 前記ビードと前記トレッドとの間に延びるサイドウォールをさらに備え、
前記電子部品は、前記サイドウォールのタイヤ最大幅部付近と、前記ビードフィラーのタイヤ径方向外側端との間の領域に埋設されている、請求項1に記載のタイヤ。 - 前記電子部品は、前記サイドウォールのタイヤ最大幅部付近に埋設されている、請求項3に記載のタイヤ。
- 一方のビードコアから他方のビードコアに延びるカーカスプライをさらに備え、
前記サイドウォールにおいて、前記カーカスプライが重ね合わされている領域を有し、
前記電子部品は、前記重ね合わされたカーカスプライ間に配置されている、請求項3〜4のいずれか1項に記載のタイヤ。 - 前記重ね合わされたカーカスプライが、一方のビードコアから他方のビードコアに延びるプライ本体と、前記ビードコアの周りで折り返され、前記プライ本体に重ね合わされるプライ折り返し部とで形成されるものである、請求項5に記載のタイヤ。
- 少なくとも1層の、一方のビードコアから他方のビードコアに延びるカーカスプライと、
前記カーカスプライのタイヤ内腔側に設けられたインナーライナーと、をさらに備え、
前記電子部品は、前記カーカスプライと前記インナーライナーの間に配置されている、
請求項1〜4のいずれか1項に記載のタイヤ。 - 少なくとも1層の、一方のビードコアから他方のビードコアに延びるカーカスプライと、
前記カーカスプライのタイヤ幅方向外側に設けられたサイドウォールゴムと、をさらに備え、
前記電子部品は、前記カーカスプライと前記サイドウォールゴムとの間に配置されている、請求項1〜4のいずれか1項に記載のタイヤ。 - 前記電子部品の周辺に、前記電子部品の少なくとも一部を覆うゴムシートが設けられている、請求項1〜8のいずれか1項に記載のタイヤ。
- 少なくとも1層の、一方のビードコアから他方のビードコアに延びるカーカスプライと、
前記カーカスプライのタイヤ幅方向外側に設けられたサイドウォールゴムと、をさらに備え、
前記ゴムシートは、前記サイドウォールゴムよりも高いモジュラスのゴム、または短繊維フィラー混合ゴムから構成されている、請求項9に記載のタイヤ。 - 少なくとも1層の、一方のビードコアから他方のビードコアに延びるカーカスプライと、
前記カーカスプライのタイヤ幅方向内側に設けられたインナーライナーと、
前記カーカスプライのタイヤ幅方向外側に設けられたサイドウォールゴムと、をさらに備え、
前記ゴムシートは、前記サイドウォールゴムまたは前記インナーライナーよりも高いモジュラスであって、かつ前記カーカスプライの被覆ゴムよりも低いモジュラスのゴムから構成されている、請求項9に記載のタイヤ。
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