JP2020055520A - タイヤおよびタイヤの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤ構造体内の応力および歪の影響を受け難い位置に電子部品を配置することにより、埋設された電子部品の性能を維持することが可能なタイヤを提供する。【解決手段】ビードコア２１と、ビードコア２１のタイヤ径方向外側に延出するビードフィラー２２と、ビードコア２１から他方のビードコアに延び、ビードコア２１の周りで折り返されたカーカスプライ２３と、を備えるタイヤであって、ビードコア２１周りでカーカスプライ２３を覆うように配設されたスチールチェーハー３１と、スチールチェーハー３１の端部３１Ａのタイヤ径方向外側において、カーカスプライ２３の折り返し端２５Ａのタイヤ幅方向外側を覆う第１のパッド３５と、第１のパッド３５のタイヤ幅方向外側を覆う第２のパッド３６と、を備え、第１のパッド３５と第２のパッド３６との間にＲＦＩＤタグ４０が設けられている。【選択図】図１

Description

本発明は、電子部品が埋設されたタイヤに関する。

従来、ゴム構造体内にＲＦＩＤ等の電子部品を埋設したタイヤが知られている。このようなタイヤは、タイヤに埋設されたＲＦＩＤタグと、外部機器としてのリーダとが通信を行うことにより、タイヤの製造管理、使用履歴管理等を行うことができる。
例えば特許文献１には、異なる２つの物体の境界面に電子部品を配置したタイヤが示されている。この電子部品が配置されている２つの物体の境界面は、カーカスプライの自由縁から延長する面となっている。

特開２００８−２６５７５０号公報

特許文献１に示される技術においては、電子部品が配置されている２つの物体の境界面が、カーカスプライの自由縁から延長する面となっているが、この部分は、タイヤが変形した際において、応力および歪が発生しやすい。したがって、この部分に配置された電子部品は、タイヤが変形した際において応力および歪の影響を受けて、電子部品としての機能を保てなくなる可能性がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、タイヤ構造体内の応力および歪の影響を受け難い位置に電子部品を配置することにより、埋設された電子部品の機能を保つことができるタイヤを提供することにある。

（１）本発明のタイヤ（例えば、タイヤ１）は、ビードコア（例えば、ビードコア２１）と、前記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（例えば、ビードフィラー２２）と、前記ビードコアから他方のビードコアに延び、前記ビードコアの周りで折り返されたカーカスプライ（例えば、カーカスプライ２３）と、を備えるタイヤであって、前記ビードコア周りで前記カーカスプライを覆うように配設された補強プライ（例えば、スチールチェーハー３１）と、前記補強プライの端部（例えば、端部３１Ａ）のタイヤ径方向外側において、前記折り返されたカーカスプライの折り返し端（例えば、折り返し端２５Ａ）のタイヤ幅方向外側を覆う第１のパッド（例えば、第１のパッド３５）と、前記第１のパッドのタイヤ幅方向外側を覆う第２のパッド（例えば、第２のパッド３６）と、を備え、前記第１のパッドと前記第２のパッドとの間に電子部品（例えば、ＲＦＩＤタグ４０）が設けられている。

（２）（１）のタイヤにおいて、前記電子部品は、前記カーカスプライの折り返し端から５ｍｍ以上離れた位置に設けられていてもよい。

（３）（１）〜（２）のタイヤにおいて、前記電子部品は、ゴムシート（例えば、ゴムシート４３１、４３２）に被覆されており、前記電子部品を被覆したゴムシートが、前記第１のパッドのタイヤ径方向外側端（例えば、タイヤ径方向外側端３５Ａ）に配置されていてもよい。

（４）（１）〜（３）のタイヤにおいて、前記第１のパッドと前記第２のパッドのモジュラスは、前記ビードフィラーのモジュラスよりも高くてもよい。

（５）（１）のタイヤを製造する製造方法において、前記電子部品は、前記ゴムシートに被覆されており、生タイヤを加硫する加硫工程の前に、前記第１のパッドのタイヤ径方向外側端の稜線を基準として、前記電子部品を被覆した前記ゴムシートの長手方向を、前記第１のパッドのタイヤ径方向外側端の稜線の方向にあわせて、前記ゴムシートを前記第１のパッドに貼り付ける貼り付け工程を備えていてもよい。

（６）（５）のタイヤを製造する製造方法において、さらに、前記貼り付け工程において貼り付けられ前記電子部品を前記ゴムシートで被覆する被覆工程を備え、前記被覆工程は、前記電子部品のスプリングアンテナ（例えば、スプリングアンテナ４２１）内にゴム（例えば、ゴム４６）を配置する工程と、前記ゴムが配置された前記スプリングアンテナを有する前記電子部品を、前記ゴムシートで挟み込む工程と、を有していてもよい。

本発明によれば、タイヤ構造体内の応力および歪の影響を受け難い位置に電子部品を配置することにより、埋設された電子部品の機能を維持することが可能なタイヤを提供することができる。

本発明の第１実施形態に係るタイヤのタイヤ幅方向の半断面を示す図である。 本発明の第１実施形態に係るタイヤの部分拡大断面図である。 本発明の第１実施形態のタイヤに荷重負荷を与えた場合の、歪エネルギー指数を示すグラフである。 本発明の第２実施形態に係るタイヤにおける、保護部材によって保護された、ＲＦＩＤタグを示す図である。 図４Ａのｂ−ｂ断面を示す図である。 図４Ａのｃ−ｃ断面を示す図である。 保護部材によって保護されたＲＦＩＤタグの配置位置の例を示す部分拡大断面図である。 スプリングアンテナ内にゴムを充填しない場合における、ＲＦＩＤタグをゴムシートで挟み込む前の断面を示す図である。 スプリングアンテナ内にゴムを充填しない場合における、ＲＦＩＤタグをゴムシートで挟み込んだ後の断面を示す図である。 スプリングアンテナ内にゴムを充填しない場合における、ＲＦＩＤタグをゴムシートで挟み込んだ後の断面を示す図である。 本発明の第３実施形態に係るタイヤにおける、スプリングアンテナ内にゴムを充填する前のＲＦＩＤタグを示す図である。 本発明の第３実施形態に係るタイヤにおける、スプリングアンテナ内にゴムを充填した後のＲＦＩＤタグを示す図である。 本発明の第３実施形態に係るタイヤにおける、ゴムシートで挟み込まれる前のＲＦＩＤタグを示す図である。 本発明の第３実施形態に係るタイヤにおける、ゴムシートで挟み込まれたＲＦＩＤタグを示す図である。

＜第１実施形態＞
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、５についても同様である。

タイヤ１は、例えばトラック、バス用のタイヤであり、タイヤ幅方向両側に設けられた一対のビード１１と、路面との接地面を形成するトレッド１２と、一対のビード１１とトレッド１２との間を延びる一対のサイドウォール１３とを備える。

ビード１１は、ゴムが被覆された金属製のビードワイヤを複数回巻いて形成した環状のビードコア２１と、ビードコア２１のタイヤ径方向外側に延出している、先細り形状のビードフィラー２２とを備える。ビードフィラー２２は、ビードコア２１の外周を覆う第１ビードフィラー２２１と、第１ビードフィラー２２１のタイヤ径方向外側に配置されている第２ビードフィラー２２２とにより構成されている。第２ビードフィラー２２２は、後述するインナーライナー２９、サイドウォールゴム３０よりも高いモジュラスのゴムにより構成されている。そして、第１ビードフィラー２２１は、第２ビードフィラー２２２よりもさらに高いモジュラスのゴムにより構成されている。なお、第１ビードフィラー２２１は、少なくともその一部がビードコア２１のタイヤ径方向外側に配置されていれば、ビードコア２１の外周を覆っていない態様であってもよい。また、ビードフィラー２２は、一つの種類のゴムから形成されていてもよい。すなわち、第１ビードフィラー２２１と第２ビードフィラー２２２とに分かれていなくてもよい。
ビードコア２１は、空気が充填されたタイヤを、図示しないホイールのリムに固定する役目を果たす部材である。ビードフィラー２２は、ビード周辺部の剛性を高め、高い操縦性および安定性を確保するために設けられている部材である。

タイヤ１の内部には、タイヤの骨格となるプライを構成するカーカスプライ２３が埋設されている。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ている。すなわち、一対のビードコア２１間を、一対のサイドウォール１３およびトレッド１２を通過する態様で、タイヤ１内に埋設されている。
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。ここで、プライ折り返し部２５の折り返し端２５Ａは、ビードフィラー２２のタイヤ径方向外側端２２Ａよりもタイヤ径方向内側に位置している。
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、金属製のスチールコード、あるい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。

トレッド１２において、カーカスプライ２３のタイヤ径方向外側には、複数層のスチールベルト２６が設けられている。スチールベルト２６は、ゴムで被覆された複数のスチールコードにより構成されている。スチールベルト２６を設けることにより、タイヤの剛性が確保され、トレッド１２と路面の接地状態が良くなる。本実施形態においては、４層のスチールベルト２６が設けられているが、積層されるスチールベルト２６の枚数はこれに限らない。

スチールベルト２６のタイヤ径方向外側には、トレッドゴム２８が設けられている。トレッドゴム２８の外表面には、図示しないトレッドパターンが設けられており、この外表面が、路面と接触する接地面となる。

トレッド１２のタイヤ幅方向外側付近において、カーカスプライ２３と、スチールベルト２６およびトレッドゴム２８との間の領域には、ショルダーパッド３８が設けられている。このショルダーパッド３８は、サイドウォール１３のタイヤ径方向外側領域まで延出しており、その一部は、後述のサイドウォールゴム３０との間で界面を形成している。すなわち、サイドウォール１３のタイヤ径方向外側領域において、サイドウォールゴム３０のタイヤ幅方向内側に、ショルダーパッド３８の一部が存在している。
ショルダーパッド３８はクッション性を有するゴム部材からなり、カーカスプライ２３とスチールベルト２６との間において、クッション機能を発揮する。また、ショルダーパッド３８は低発熱性の特性を有するゴムからなるため、サイドウォール１３まで延出させることにより、効果的に発熱を抑制することができる。

ビード１１、サイドウォール１３、トレッド１２において、カーカスプライ２３のタイヤ内腔側には、タイヤ１の内壁面を構成するゴム層としてのインナーライナー２９が設けられている。インナーライナー２９は、耐空気透過性ゴムにより構成されており、タイヤ内腔内の空気が外部に漏れるのを防ぐ。

サイドウォール１３において、カーカスプライ２３のタイヤ幅方向外側には、タイヤ１の外壁面を構成するサイドウォールゴム３０が設けられている。このサイドウォールゴム３０は、タイヤがクッション作用をする際に最もたわむ部分であり、通常、耐疲労性を有する柔軟なゴムが採用される。

ビード１１のビードコア２１周りに設けられたカーカスプライ２３のタイヤ径方向内側には、カーカスプライ２３を覆うように補強プライとしてのスチールチェーハー３１が設けられている。スチールチェーハー３１は、カーカスプライ２３のプライ折り返し部２５のタイヤ幅方向外側にも延在しており、そのスチールチェーハー３１の端部３１Ａは、プライ折り返し部２５の折り返し端２５Ａよりもタイヤ径方向内側に位置している。
このスチールチェーハー３１は、金属製のスチールコードにより構成された金属補強層であり、ゴムにより被覆されている。

スチールチェーハー３１のタイヤ径方向内側には、リムストリップゴム３２が設けられている。このリムストリップゴム３２は、タイヤの外表面に沿って配置されており、サイドウォールゴム３０と連接している。このリムストリップゴム３２とサイドウォールゴム３０は、タイヤの外表面を構成しているゴム部材である。

そして、スチールチェーハー３１の端部３１Ａのタイヤ径方向外側であって、カーカスプライ２３の折り返し部２５およびビードフィラー２２のタイヤ幅方向外側には、第１のパッド３５が設けられている。この第１のパッド３５は、少なくともプライ折り返し部２５の折り返し端２５Ａのタイヤ幅方向外側を覆うように設けられている。第１のパッド３５のタイヤ径方向外側は、タイヤ径方向外側に向かうほど、先細りとなるように形成されている。

さらに、第１のパッド３５のタイヤ幅方向外側を覆うように、第２のパッド３６が設けられている。より詳細には、スチールチェーハー３１の一部、第１のパッド３５、第２ビードフィラー２２２の一部、カーカスプライ２３のプライ本体２４の一部のタイヤ幅方向外側を覆うように、第２のパッド３６が設けられている。
換言すると、第２のパッド３６は、第１のパッド３５等と、タイヤの外表面を構成する部材であるリムストリップゴム３２およびサイドウォールゴム３０との間に設けられている。

ここで、第１のパッド３５および第２のパッド３６は、これらの部材が接触しているビードフィラー（第２ビードフィラー２２２）のモジュラスよりも高いモジュラスのゴムにより構成されている。
より詳細には、第２のパッド３６は、第２ビードフィラー２２２よりも高いモジュラスのゴムにより構成されており、第１のパッド３５は、第２のパッド３６よりもさらに高いモジュラスのゴムにより構成されている。第１のパッド３５、第２のパッド３６は、カーカスプライ２３の折り返し端２５Ａおよびスチールチェーハー３１の端部３１Ａにおける局所的な剛性の変化点に起因する急激な歪みを緩和する機能を有する。

第１のパッド３５のタイヤ幅方向内側には、プライ折り返し部２５の折り返し端２５Ａ付近において、ゴムシート３７が配置されている。ゴムシート３７は、少なくともプライ折り返し部２５の折り返し端２５Ａをタイヤ幅方向内側から覆うように配置されている。

一般に、プライ折り返し部２５の折り返し端２５Ａは、応力が集中しやすい。しかしながら、上述の第１のパッド３５、第２のパッド３６を設け、さらにゴムシート３７を配置することにより、応力の集中を効果的に抑えることが可能となる。

本実施形態のタイヤ１には、電子部品としての、ＲＦＩＤタグ４０が埋設されている。
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。アンテナは、使用する周波数帯域等に応じて、最適化されたアンテナ長さに設定されている。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。

図２は、図１のタイヤ１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。
図１、２に示されるように、ＲＦＩＤタグ４０は、第１のパッド３５と第２のパッド３６との間に埋設されている。

通常、２つ物体の境界面が、カーカスプライ２３の折り返し端２５Ａから延長する面である場合、その面は歪が生じやすい。また、通信品質を考慮すれば、ＲＦＩＤタグ４０は、できるだけタイヤ１の外表面に近い部分に配置することが好ましい。

そこで、本実施形態においては、第２ビードフィラー２２２と第１のパッド３５との境界面よりもタイヤ１の外表面に近い、第１のパッド３５と第２のパッド３６との境界面にＲＦＩＤタグ４０を埋設する。

これにより、ＲＦＩＤタグ４０は、過度な歪の影響を受けることもなく、その機能を保つことができる。付言すると、ＲＦＩＤタグ４０は、第２ビードフィラー２２２よりも高いモジュラスのゴムからなる第１のパッド３５および第２のパッド３６により挟まれて配置されるため、非常に強固に保護される。よって、タイヤが歪んだ場合においても、ＲＦＩＤタグ４０はほとんどダメージを受けることがない。

なお、第２ビードフィラー２２２のモジュラスを基準とすると、第１のパッド３５は、第２ビードフィラー２２２の１．５倍以上のモジュラス、好ましくは１．５倍〜２倍のモジュラス、さらに好ましくは１．５〜１．７倍のモジュラスとすることが好ましい。また、第２のパッドは、第２ビードフィラー２２２の１．１倍以上のモジュラス、好ましくは１．１倍〜１．５倍のモジュラス、さらに好ましくは１．３〜１．５倍のモジュラスとすることが好ましい。このようなモジュラスとすることで、タイヤとしての柔軟性とビード１１付近の剛性のバランスを保つことができ、かつＲＦＩＤタグ４０を強固に保護することができる。
なお、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。

ここで、通信品質を考慮すると、ＲＦＩＤタグ４０は、プライ折り返し部２５の折り返し端２５Ａよりも５ｍｍ以上離れた位置、より好ましくは、１０ｍｍ以上離れた位置に配置されることが好ましい。一般に、通信機能を有するＲＦＩＤタグ４０のような電子デバイスは、その通信状態が金属製の部品の影響を受けて不安定となる。しかしながら、ＲＦＩＤタグ４０を上述の位置に配置することにより、カーカスプライ２３が金属製のスチールコードにより形成されている場合でも、ＲＦＩＤタグ４０の通信品質を保つことができる。

また、歪エネルギーの面から見ても、ＲＦＩＤタグ４０は、プライ折り返し部２５の折り返し端２５Ａよりも５ｍｍ以上離れた位置、より好ましくは、１０ｍｍ以上離れた位置に配置されることが好ましい。この点について、図３のグラフを用いて説明する。

図３は、本実施形態のタイヤに荷重負荷を与えた場合の、歪エネルギー指数を示すグラフである。このグラフのＸ軸は、プライ折り返し部２５の折り返し端２５Ａの近傍部３５Ｂからの第１のパッド３５のタイヤ幅方向外側表面に沿った距離であり、Ｙ軸は、歪エネルギー指数である。
ここで、カーカスプライ２３の折り返し端２５Ａの近傍部３５Ｂは、図２に示すように、タイヤ幅方向断面視において、カーカスプライ２３のプライ折り返し端２５Ａから、プライ折り返し部２５の延出方向と直交する方向に引いた線（図２においては、点線で示されている）と、第１のパッド３５のタイヤ幅方向外側表面を示す線との交点によって規定されている。
このグラフから明らかなように、プライ折り返し部２５の折り返し端２５Ａの近傍部３５Ｂよりも５ｍｍ以上離れることにより、歪エネルギー指数は大幅に減少する。さらに、１０ｍｍ以上離れることにより、歪エネルギー指数は、低い値で安定する。
すなわち、実質的には、プライ折り返し部２５の折り返し端２５Ａよりも５ｍｍ以上離れた位置であれば、歪エネルギー指数は大幅に減少し、さらに、１０ｍｍ以上離れた位置であれば、歪エネルギー指数は、低い値で安定することが分かる。

以上より、ＲＦＩＤタグ４０は、プライ折り返し部２５の折り返し端２５Ａよりも５ｍｍ以上離れた位置、より好ましくは、１０ｍｍ以上離れた位置に配置されることが好ましい。

ここで、ＲＦＩＤタグ４０は、タイヤの製造工程において、加硫工程の前に取り付けられている。本実施形態においては、被覆ゴムが加硫される前の第１のパッド３５または第２のパッド３６に、ＲＦＩＤタグ４０を取り付ける。このとき、第１のパッド３５および第２のパッド３６は加硫前の生ゴムの状態であるため、その粘着性を利用して、ＲＦＩＤタグ４０を第１のパッド３５または第２のパッド３６に貼り付けてもよい。あるいは、粘着性が低い場合などにおいては、接着剤等を用いて貼り付けてもよい。ＲＦＩＤタグ４０を貼り付けた後、ＲＦＩＤタグ４０を第１のパッド３５または第２のパッド３６によって挟み込む。その後、ＲＦＩＤタグ４０を含む各構成部材が組み付けられた生タイヤを、加硫工程において加硫し、タイヤを製造する。

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、生ゴム状態の第１のパッド３５または第２のパッド３６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。特に、第１のパッドおよび第２のパッドは、生ゴム状態であってもある程度の剛性を有しているため、ＲＦＩＤタグ４０の取り付け作業が容易である。

なお、タイヤに埋設するＲＦＩＤタグ４０は、後述する図４においてＲＦＩＤタグ４０として示されるように、アンテナを含めると、長手方向を有することが多い。このようなＲＦＩＤタグ４０は、その長手方向が、タイヤの周方向に対して接線の方向、すなわち図１〜２の断面図において紙面に直交する方向となるように、タイヤ１に埋設することが好ましい。このように埋設することで、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。

なお、前述のＲＦＩＤタグ４０の取り付け工程においては、ＲＦＩＤタグ４０の長手方向と、第１のパッド３５のタイヤ径方向外側端の稜線（タイヤ幅方向外側から見たときにリング状をなす、第１のパッド３５の外周部）の接線方向とが一致するように方向を揃えた上で、ＲＦＩＤタグ４０を貼り付ける。
このように、第１のパッド３５のタイヤ径方向外側端の稜線（第１のパッド３５の外周部）を基準とすることにより、特別な目印を付与することもなく、ＲＦＩＤタグ４０を上述の方向に簡単に配置することができる。また、この方法によれば、歪エネルギーが低く、金属製の部品からも遠い位置である第１のパッド３５のタイヤ径方向外側端に、ＲＦＩＤタグ４０を簡単に配置することができる。

なお、ＲＦＩＤタグ４０は、ゴム等の保護部材により被覆された状態で、第１のパッド３５と第２のパッド３６との間に挟んでもよいが、保護部材で被覆することなく、直接第１のパッド３５と第２のパッド３６との間に挟んでもよい。この場合であっても、ＲＦＩＤタグ４０は第１のパッド３５と第２のパッド３６に挟まれて保護されるため、ＲＦＩＤタグ４０の耐久性が向上する。

なお、本実施形態においては、電子部品として、ＲＦＩＤタグ４０がタイヤに埋設されているが、タイヤに埋設される電子部品は、ＲＦＩＤタグに限らない。例えば、無線通信を行うセンサ等の各種の電子部品であってもよい。また、電子部品は、電気信号の送受信等、電気的な情報を扱うことから、近傍に金属部品が存在することにより性能が低下する可能性がある。また、電子部品は、過度な応力がかかることにより、破損する可能性がある。よって、種々の電子部品をタイヤに埋設する場合においても、本発明の効果を得ることができる。例えば電子部品は、圧電素子や、歪センサであってもよい。

本実施形態のタイヤ１によれば、以下の効果を奏する。

（１）本実施形態に係るタイヤ１は、第１のパッド３５と第２のパッド３６との間にＲＦＩＤタグ４０が設けられている。
これにより、ＲＦＩＤタグ４０は、過度な歪の影響を受けることもなく、その機能を保つことができる。

（２）本実施形態に係るタイヤ１は、ＲＦＩＤタグ４０が、カーカスプライ２３の折り返し端２５Ａから５ｍｍ以上離れた位置に設けられている。
これにより、カーカスプライ２３が金属製のスチールコードにより形成されている場合でも、ＲＦＩＤタグ４０の通信品質を保つことができる。

（３）本実施形態に係るタイヤ１は、第１のパッド３５と第２のパッド３６のモジュラスが、第２ビードフィラー２２２のモジュラスよりも高い。
これにより、ＲＦＩＤタグ４０は、第２ビードフィラー２２２よりも高いモジュラスのゴムからなる第１のパッド３５および第２のパッド３６により挟まれて配置されるため、非常に強固に保護される。よって、タイヤが歪んだ場合においても、ＲＦＩＤタグ４０はほとんどダメージを受けることがない。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係るタイヤについて、図４Ａ〜４Ｃ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４Ａは、ゴムシートにより構成される保護部材４３によって被覆された、ＲＦＩＤタグ４０を示す図である。図４Ａでは、ＲＦＩＤタグ４０は後述するゴムシート４３１に覆われて隠れている。図４Ｂは図４Ａのｂ−ｂ断面図、図４Ｃは図４Ａのｃ−ｃ断面図である。
本実施形態においては、図４Ａ〜４Ｃ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。

ＲＦＩＤタグ４０は、ＲＦＩＤチップ４１と、外部機器と通信を行うためのアンテナ４２とを備えている。アンテナ４２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。通信性をおよび柔軟性を考慮すると、コイル状のスプリングアンテナが最も好ましい。アンテナは、使用する周波数帯域等に応じて、最適化されたアンテナ長さに設定されている。

保護部材４３は、ＲＦＩＤタグ４０を挟み込んで保護する２枚のゴムシート４３１、４３２により構成されている。

保護部材４３は、例えば所定のモジュラスのゴムにより構成されている。
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。

保護部材４３に採用するゴムとしては、少なくともサイドウォールゴム３０よりもモジュラスが高いゴムを用いる。例えば、サイドウォールゴム３０よりもモジュラスが高く、かつ第２のパッド３６よりもモジュラスが低いゴムを用いる。

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〜１．８倍のモジュラスのゴムを用いることがより好ましい。このとき、第２のパッド３６のゴムとしては、サイドウォールゴムの１．６〜３倍のモジュラスのゴム、例えば２倍程度のモジュラスのゴムを用いてもよい。
なお、ＲＦＩＤタグ４０の保護の強化を重視すれば、保護部材４３に用いられるゴムとして、第２のパッド３６よりも高いモジュラスのゴムを採用してもよい。

なお、図１〜２に示されるように、ＲＦＩＤタグ４０は、第１のパッド３５と第２のパッド３６の間の領域に配置されている。そこで、保護部材４３のモジュラスを、第２のパッド３６よりもモジュラスが高く、かつ第１のパッド３５よりもモジュラスが低い値に設定することにより、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。すなわち、応力の発生を抑制することができる。

また、保護部材４３を、短繊維フィラー混合ゴムにより構成してもよい。短繊維フィラーとしては、例えば、アラミド短繊維やセルロース短繊維といった有機短繊維、アルミナ短繊維等のセラミックス短繊維やガラス短繊維といった無機短繊維のような、絶縁性の短繊維を用いることができる。ゴムにこのような短繊維フィラーを混合することにより、ゴムの強度を高めることができる。
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。

このように、保護部材４３を、２枚のゴムシートによって構成すれば、保護部材４３を含むＲＦＩＤタグ４０を薄く形成できるので、タイヤ１に埋設する上で好適である。また、加硫前のタイヤ１の構成部材にＲＦＩＤタグ４０を組み付けるときにおいて、ゴムシートによって被覆されたＲＦＩＤタグ４０は、非常に簡便に装着することができる。
例えば、加硫前の第１のパッド３５、第２のパッド３６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。

ただし、保護部材４３は、２枚のゴムシートによって構成される態様に限らず、種々の態様を採用することができる。例えば、保護部材を構成するゴムシートは、ＲＦＩＤタグ４０の少なくとも一部を覆っていれば、製造工程における作業性の向上や応力緩和などの効果が得られる。
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、保護部材４３に被覆されたＲＦＩＤタグ４０は、その長手方向が、タイヤの周方向に対して接線の方向、すなわち図１〜２の断面図において紙面に直交する方向となるように、タイヤに埋設されている。また、ゴムシート４３１、４３２は、タイヤ幅方向に並ぶような態様で、タイヤに埋設される。すなわち、製造工程において、ゴムシート４３１、４３２のいずれか一方の一面が、加硫前のタイヤの構成部材、例えば第１のパッド３５に貼り付けられる。
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。

ＲＦＩＤタグ４０の取り付け工程においては、第１のパッド３５のタイヤ径方向外側端部の稜線、換言すると、タイヤ幅方向外側から見たときにリング状をなす、第１のパッド３５の外周部を基準とすることにより、保護部材４３に被覆されたＲＦＩＤタグ４０を上述の方向に簡単に配置することができる。すなわち、第１のパッド３５の外周部を基準として、ＲＦＩＤタグ４０を被覆したゴムシート４３１、４３２の長手方向を、第１のパッド３５の外周部の接線の方向にあわせて貼り付ける。
この方法により、特別な目印を付与することもなく、保護部材４３に被覆されたＲＦＩＤタグ４０を上述の方向に簡単に配置することができる。また、この方法によれば、図５に示されるような、歪エネルギーが小さく、金属製の部品からも遠い位置である第１のパッド３５のタイヤ径方向外側端３５Ａ近傍に、保護部材４３により被覆されたＲＦＩＤタグ４０を簡単に配置することができる。

本実施形態に係るタイヤによれば、上記（１）〜（３）に加えて以下の効果を奏する。

（４）本実施形態においては、ＲＦＩＤタグ４０は、ゴムシート４３１、４３２に被覆されており、ＲＦＩＤタグ４０を被覆したゴムシート４３１、４３２が、第１のパッド３５のタイヤ径方向外側端３５Ａに配置されている。
これにより、ＲＦＩＤタグ４０はゴムシート４３１、４３２により保護された状態で、歪エネルギーが小さく、金属製の部品からも遠い位置に配置することができる。

（５）本実施形態においては、ＲＦＩＤタグ４０は、ゴムシート４３１、４３２に被覆されており、生タイヤを加硫する加硫工程の前に、第１のパッド３５のタイヤ径方向外側端の稜線を基準として、ゴムシート４３１、４３２を第１のパッド３５に貼り付ける。
これにより、ＲＦＩＤタグ４０を、歪エネルギーが小さく、金属製の部品からも遠い位置である第１のパッド３５のタイヤ径方向外側端３５Ａ近傍にも、簡単に配置することができる。

（６）本実施形態においては、保護部材４３が、第２のパッド３６よりも高いモジュラスであって、かつ第１のパッド３５よりも低いモジュラスのゴムから構成されており、この保護部材４３により被覆されたＲＦＩＤタグ４０が、タイヤに埋設されている。
よって、タイヤ内のゴム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。

＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態に係るタイヤについて、図６〜１２を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、第２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。
本実施形態は、ＲＦＩＤタグ４０のアンテナが、コイル状のスプリングアンテナである場合に特に好適な実施形態である。

本実施形態のＲＦＩＤタグ４０は、アンテナとして、通信性および柔軟性の高いコイル状のスプリングアンテナ４２１が用いられている。スプリングアンテナ４２１は、使用する周波数帯域等に応じて、最適化されたアンテナ長さに設定されている。

本実施形態においては、保護部材４３を構成する２枚のゴムシート４３１、４３２でＲＦＩＤタグ４０を挟み込む前に、スプリングアンテナ４２１内にゴムを配置する。より好ましくは、空気がなるべく残らないように、スプリングアンテナ内にゴムを充填する。図６〜１２を用いて、その工程およびその工程を採用する理由を説明する。

まず、図６〜図８を用いて、参考例として、スプリングアンテナ４２１内にゴムを充填しない場合における、ＲＦＩＤタグ４０周辺の状態について説明する。図６は、ＲＦＩＤタグ４０をゴムシート４３１、４３２で挟み込む前の、スプリングアンテナ４２１、ゴムシート４３１、４３２の断面を示す図である。図７は、ＲＦＩＤタグ４０をゴムシート４３１、４３２で挟み込んだ後の、スプリングアンテナ４２１、ゴムシート４３１、４３２の断面を示す図である。

図７に示されるように、この参考例においては、スプリングアンテナ４２１内に予めゴムが充填されていないため、ゴムシート４３１、４３２で挟み込んだ後において、スプリングアンテナ４２１内に空気４５がある程度残ってしまう場合がある。このように空気が残ってしまうと、ゴムシート４３１、４３２とスプリングアンテナ４２１との一体性が不十分となり、タイヤが変形したときに、ゴムの動きにスプリングアンテナ４２１が追従せず、スプリングアンテナ４２１を有するＲＦＩＤタグ４０が破損するおそれがある。

なお、ここではゴムシート４３１、４３２として、加硫前の生ゴムを使用している。よって、ゴムシート４３１、４３２を両側から押しつけることにより、図７に示されるように、スプリングアンテナ内にゴムシート４３１、４３２がある程度はめり込んでいる。しかしながら、スプリングアンテナ内が完全に埋まるまでゴムシート４３１、４３２をめり込ませるためには、非常に多くの時間と手間がかかる。

そして、仮に時間をかけてスプリングアンテナ内が埋まるまでゴムシートをめり込ませた場合であっても、図８に示されるように、スプリングアンテナ４２１の外周部と、ゴムシート４３１、４３２の外表面との距離Ｌが非常に短くなる。また、その距離Ｌを安定させることは困難であり、局所的に薄い部分が発生し得る。よって、ゴムシート４３１、４３２によるＲＦＩＤタグ４０の保護が不十分となり、加硫時において、ゴムシート４３１、４３２が破損する可能性がある。

そこで、本実施形態においては、図９〜１２に示されるように、ゴムシート４３１、４３２でＲＦＩＤタグ４０を挟み込む前に、スプリングアンテナ４２１内にゴムを配置する。より好ましくは、空気がなるべく残らないように、スプリングアンテナ内にゴムを充填する。なお、図９〜１２の右側に示す図は、スプリングアンテナ４２１およびその周囲の横断面を示す図である。

図９は、スプリングアンテナ４２１内にゴム４６を充填する前の状態を示す図、図１０は、スプリングアンテナ４２１内にゴム４６を充填した後の状態を示す図である。
ゴム４６は、スプリングアンテナ４２１の外周面と略同じ外径となるように埋め込まれる。そして、スプリングアンテナ４２１の外周面からゴム４６がはみ出ている場合には、その部分を拭き取って除去することが好ましい。すなわち、ゴム４６の外周面は、スプリングアンテナ４２１の外周面と略同一面となるように成形されることが好ましい。
なお、スプリングアンテナ４２１内にゴム４６を充填すると共に、スプリングアンテナ４２１の外周をゴム４６で薄く包み込んでもよい。一方、スプリングアンテナ４２１をゴム４６によって厚く包み込んでしまうと、スプリングアンテナ４２１の柔軟性が損なわれる上に、ＲＦＩＤタグ４０を挟み込んだ後のゴムシート４３１、４３２により形成される幅方向の寸法が大きくなってしまうため、好ましくない。
なお、スプリングアンテナ４２１の内周面と略同じ外径となるように、ゴム４６を埋め込んでもよい。ゴム４６の外周部は、スプリングアンテナ４２１の内周面〜外周面の範囲内に位置していることが望ましい。

ここで、スプリングアンテナ４２１の柔軟性を確保するために、ゴム４６としては、柔軟性を有するゴムを用いる。但し、作業性等を考慮して、ゴム４６として、ゴムシート４３１、４３２よりも高いモジュラスのゴムを用いることが好ましい。
なお、スプリングアンテナ４２１内に配置するゴム４６としては、好ましくは未加硫のゴムを用いる。ゴム４６、ゴムシート４３１、４３２を未加硫のゴムとし、同時に加硫することにより、ゴム４６、ゴムシート４３１、４３２、スプリングアンテナ４２１の一体性が高まる。また、ゴム４６、ゴムシート４３１、４３２は、同種のゴムとすることがより好ましい。
なお、スプリングアンテナ４２１の柔軟性を重視して、ゴム４６として、ゴムシート４３１、４３２よりも低いモジュラスのゴムを用いてもよい。また、略同一のモジュラスのゴムや、同じ材質のゴムを用いてもよい。
なお、スプリングアンテナ４２１内に配置するゴム４６として、加硫後のゴムを用いてもよい。また、ゴム系接着剤、ゴム系充填剤などを用いることも可能である。柔軟性を確保しつつ、スプリングアンテナ４２１内に空気をなるべく残らないようにすることを考慮して、各種のゴム系材料を採用することができる。
ゴム４６の配置作業としては、各種の方法が採用可能であるが、例えば、注射器を用いてスプリングアンテナ４２１内にゴムを注入することも可能である。この場合、注射器を用いて、設定された適切な量のゴム４６を充填してもよい。また、ゴム４６を多めに充填後、スプリングアンテナ４２１の外周からはみ出た部分を拭き取ってもよい。

図１１は、スプリングアンテナ４２１にゴム４６が充填されたＲＦＩＤタグ４０を、ゴムシート４３１、４３２で挟み込む前の状態を示す図、図１２は、ゴムシート４３１、４３２で挟み込んだ後の状態を示す図である。

図１２に示されるように、本実施形態によれば、スプリングアンテナ４２１内に予めゴム４６が充填されていたため、ゴムシート４３１、４３２の間に空気溜まりが存在していない。よって、空気溜まりを気にしなくてもよいため、ゴムシート４３１、４３２でＲＦＩＤタグ４０を挟み込む工程も簡便となる。
また、スプリングアンテナ４２１内にゴム４６が配置されていることにより、スプリングアンテナ４２１、ゴム４６、ゴムシート４３１、４３２の一体性が高まり、タイヤが変形したときに、ゴムの動きにスプリングアンテナ４２１が追従する。よって、スプリングアンテナ４２１を有するＲＦＩＤタグ４０の耐久性も向上する。

また、本実施形態によれば、スプリングアンテナ４２１の外周部と、ゴムシート４３１、４３２の外表面との距離Ｌが安定する。すなわち、この距離Ｌとして、ゴムシート４３１、４３２の肉厚に近い距離が概ね確保される。よって、ＲＦＩＤタグ４０は、ゴムシート４３１、４３２によって十分保護される。
本実施形態においてゴムシート４３１、４３２で挟み込まれたＲＦＩＤタグ４０は、生タイヤ内に配設され、その後生タイヤは加硫される。

本実施形態に係るタイヤによれば、上記（１）〜（６）に加えて以下の効果を奏する。

（７）本実施形態においては、通信機能を有する電子部品としてのＲＦＩＤタグ４０のスプリングアンテナ４２１内にゴム４６を配置する工程と、ゴム４６が配置されたスプリングアンテナ４２１を有するＲＦＩＤタグ４０を、ゴムシート４３１、４３２で挟み込む工程と、ゴムシート４３１、４３２で挟み込まれたＲＦＩＤタグ４０を、タイヤ１に配設する配設工程と、を備える。
これにより、スプリングアンテナ４２１内に空気４５が残ってしまうことがない。また、空気溜まりを気にしなくてもよいため、ゴムシート４３１、４３２でＲＦＩＤタグ４０を挟み込む作業も簡便となる。
また、スプリングアンテナ４２１の外周部と、ゴムシート４３１、４３２の外表面との距離Ｌが安定するため、ＲＦＩＤタグ４０は、ゴムシート４３１、４３２によって十分保護される。

なお、本発明のタイヤは、乗用車、ライトトラック、トラック、バス等の各種タイヤとして採用することができるが、特にトラック、バス等のタイヤとして好適である。
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。

１…タイヤ
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
２７…キャッププライ
２８…トレッドゴム
２９…インナーライナー
３０…サイドウォールゴム
３１…スチールチェーハー
３１Ａ…スチールチェーハーの端部
３２…リムストリップゴム
３５…第１のパッド
３６…第２のパッド
３７…ゴムシート
４０…ＲＦＩＤタグ
４１…ＲＦＩＤチップ
４２…アンテナ
４２１…スプリングアンテナ
４３…保護部材
４３１、４３２…ゴムシート
４６…ゴム

Claims (6)

1. ビードコアと、前記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と、前記ビードコアから他方のビードコアに延び、前記ビードコアの周りで折り返されたカーカスプライと、を備えるタイヤであって、
   前記ビードコア周りで前記カーカスプライを覆うように配設された補強プライと、
   前記補強プライの端部のタイヤ径方向外側において、前記折り返されたカーカスプライの折り返し端のタイヤ幅方向外側を覆う第１のパッドと、
   前記第１のパッドのタイヤ幅方向外側を覆う第２のパッドと、を備え、
   前記第１のパッドと前記第２のパッドとの間に電子部品が設けられている、タイヤ。
2. 前記電子部品は、前記カーカスプライの折り返し端から５ｍｍ以上離れた位置に設けられている、請求項１に記載のタイヤ。
3. 前記電子部品は、ゴムシートに被覆されており、前記電子部品を被覆したゴムシートが、前記第１のパッドのタイヤ径方向外側端に配置されている、請求項１または２に記載のタイヤ。
4. 前記第１のパッドと前記第２のパッドのモジュラスは、前記ビードフィラーのモジュラスよりも高い、請求項１〜３のいずれか１項に記載のタイヤ。
5. 請求項１に記載のタイヤを製造する製造方法であって、
   前記電子部品は、ゴムシートに被覆されており、
   生タイヤを加硫する加硫工程の前に、前記第１のパッドの外周部を基準として、前記電子部品を被覆した前記ゴムシートの長手方向を、前記第１のパッドの外周部の接線の方向にあわせて、前記ゴムシートを前記第１のパッドに貼り付ける貼り付け工程を備える、タイヤの製造方法。
6. さらに、前記貼り付け工程において貼り付けられる前記電子部品を前記ゴムシートで被覆する被覆工程を備え、
   前記被覆工程は、前記電子部品のスプリングアンテナ内にゴムを配置する工程と、
   前記ゴムが配置された前記スプリングアンテナを有する前記電子部品を、前記ゴムシートで挟み込む工程と、を有する、請求項５に記載のタイヤの製造方法。

Images