JP2023002064A - 空気入りタイヤの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤの加硫故障を抑制することを可能にした空気入りタイヤの製造方法を提供する。【解決手段】トランスポンダ２０を被覆する被覆層２３がその厚さ方向においてトランスポンダ２０の表面側に位置する表面層２３ｘとトランスポンダ２０の裏面側に位置する裏面層２３ｙとを有し、被覆層２３の幅方向の両端部２３ａ，２３ｂのうち少なくとも一方側の端部において表面層２３ｘと裏面層２３ｙの端部位置が互いに一致しないようにステップ２４を形成し、ステップ２４を有する被覆層２３で被覆されたトランスポンダ２０を未加硫タイヤに埋設し、未加硫タイヤを加硫する。【選択図】図４

Description

本発明は、被覆層で被覆したトランスポンダを埋設する空気入りタイヤの製造方法に関し、更に詳しくは、タイヤの加硫故障を抑制することを可能にした空気入りタイヤの製造方法に関する。

空気入りタイヤにおいて、ＲＦＩＤタグ（トランスポンダ）をタイヤ内に埋設することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、トランスポンダを被覆層で被覆してタイヤ内に埋設した場合、被覆層とその周辺のゴム部材との間に空隙が発生し、加硫故障が生じるという問題がある。

特開平７－１３７５１０号公報

本発明の目的は、タイヤの加硫故障を抑制することを可能にした空気入りタイヤの製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するため本発明の空気入りタイヤの製造方法は、トランスポンダをタイヤ内に埋設する空気入りタイヤの製造方法において、前記トランスポンダを被覆する被覆層がその厚さ方向において前記トランスポンダの表面側に位置する表面層と前記トランスポンダの裏面側に位置する裏面層とを有し、前記被覆層の幅方向の両端部のうち少なくとも一方側の端部において前記表面層と前記裏面層の端部位置が互いに一致しないようにステップを形成し、該ステップを有する被覆層で被覆された前記トランスポンダを未加硫タイヤに埋設し、該未加硫タイヤを加硫することを特徴とするものである。

本発明では、トランスポンダを被覆する被覆層はその厚さ方向においてトランスポンダの表面側に位置する表面層とトランスポンダの裏面側に位置する裏面層とを有し、被覆層の幅方向の両端部のうち少なくとも一方側の端部において表面層と裏面層の端部位置が互いに一致しないようにステップを形成し、このステップを有する被覆層で被覆されたトランスポンダを未加硫タイヤに埋設し、この未加硫タイヤを加硫することで、ステップによって被覆層と被覆層に隣接して配置されるゴム部材との間に生じる空隙を小さくすることができる。これにより、トランスポンダ周辺におけるタイヤの加硫故障を抑制することができる。

本発明の空気入りタイヤの製造方法において、表面層と裏面層とでトランスポンダを挟み込む際に被覆層の幅方向の両端部のうち少なくとも一方側の端部において表面層と裏面層の端部位置をずらすことでステップを形成することが好ましい。これにより、タイヤの加硫故障を効果的に抑制することができる。

ステップを被覆層の幅方向の両端部に形成することが好ましい。これにより、タイヤの加硫故障を効果的に抑制することができる。

ステップの幅は１．５ｍｍ～５．０ｍｍであることが好ましい。これにより、タイヤの加硫故障を効果的に抑制することができ、タイヤの耐久性を改善することができる。

表面層と裏面層のうち少なくとも一方の厚さは０．５ｍｍ～２．５ｍｍであることが好ましい。これにより、タイヤの加硫故障を効果的に抑制することができる。

被覆層の比誘電率は被覆層に隣接して配置されるゴム部材の比誘電率よりも低く、被覆層の総厚さＧａｃとトランスポンダの最大厚さＧａｒとは１．１≦Ｇａｃ／Ｇａｒ≦３．０の関係を満たすことが好ましい。これにより、トランスポンダを隣接ゴム部材から十分に隔離して比誘電率が低い被覆層で包み込むので、トランスポンダの通信性を改善することができる。また、被覆層の総厚さＧａｃの上限値をトランスポンダの最大厚さＧａｒに対して規定することにより、タイヤの耐久性を十分に確保することができる。

被覆層はエラストマー又はゴムからなり、被覆層の比誘電率は７以下であることが好ましい。これにより、トランスポンダの電波透過性を確保し、トランスポンダの通信性を効果的に改善することができる。

被覆層のムーニー粘度は被覆層に隣接して配置されるゴム部材のムーニー粘度よりも低いことが好ましい。これにより、加硫時に被覆層のゴム流れが良好となり、被覆層と隣接ゴム部材との間に空隙が発生しても加硫故障が発生しにくくなる。

被覆層におけるレオメータによるトルク検出から得られた加硫曲線での最小値Ｍ_Lcは被覆層に隣接して配置されるゴム部材におけるレオメータによるトルク検出から得られた加硫曲線での最小値Ｍ_Ltよりも低いことが好ましい。これにより、加硫時に被覆層のゴム流れが良好となり、被覆層と隣接ゴム部材との間に空隙が発生しにくくなるので、タイヤの加硫故障を効果的に抑制することができる。

トランスポンダの長手方向が成形ドラムの周方向に対して±１０°の範囲内にあるようにトランスポンダを配置することが好ましい。これにより、タイヤの耐久性を効果的に改善することができる。

トランスポンダの中心はタイヤ構成部材のスプライス部からタイヤ周方向に１０ｍｍ以上離間して配置されていることが好ましい。これにより、タイヤの耐久性を効果的に改善することができる。

トランスポンダはビード部のビードコアの上端からタイヤ径方向外側に１５ｍｍの位置とベルト層の端末からタイヤ径方向内側に５ｍｍの位置との間に配置されていることが好ましい。これにより、金属干渉が生じにくく、トランスポンダの通信性を確保することができる。

本発明に係る空気入りタイヤの製造方法が適用される空気入りタイヤの一例を示す子午線半断面図である。 図１の空気入りタイヤの要部を示す断面図である。 （ａ），（ｂ）は図１の空気入りタイヤに埋設可能なトランスポンダを示す斜視図である。 （ａ），（ｂ）は被覆層により被覆されたトランスポンダを示し、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は断面図である。 （ａ），（ｂ）はそれぞれ本発明に係る空気入りタイヤの製造方法における被覆層のステップを形成する形成工程を示す斜視図である。 （ａ），（ｂ）は本発明に係る空気入りタイヤの製造方法における成形工程を示す説明図である。 被覆層により被覆された状態で空気入りタイヤに埋設されたトランスポンダを示す断面図である。 図１の空気入りタイヤを概略的に示す子午線断面図である。 図１の空気入りタイヤを概略的に示す赤道線断面図である。 本発明に係る空気入りタイヤの製造方法が適用される空気入りタイヤの変形例の要部を示す断面図である。 （ａ）～（ｈ）はそれぞれ被覆層の形状の変形例を示し、（ａ）～（ｅ）は断面図であり、（ｆ）～（ｈ）は平面図である。 試験タイヤにおけるトランスポンダのタイヤ径方向位置を示す説明図である。

以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図１及び図２は本発明に係る空気入りタイヤの製造方法が適用される空気入りタイヤを示すものである。

図１に示すように、本実施形態の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部１と、トレッド部１の両側に配置された一対のサイドウォール部２と、これらサイドウォール部２のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部３とを備えている。

一対のビード部３間には、複数本のカーカスコードをラジアル方向に配列してなる少なくとも１層（図１では１層）のカーカス層４が装架されている。カーカス層４はゴムで被覆されている。カーカス層４を構成するカーカスコードとしては、ナイロンやポリエステル等の有機繊維コードが好ましく使用される。各ビード部３には環状のビードコア５が埋設されており、そのビードコア５の外周上に断面三角形状のゴム組成物からなるビードフィラー６が配置されている。

一方、トレッド部１におけるカーカス層４のタイヤ外周側には、複数層（図１では２層）のベルト層７が埋設されている。ベルト層７は、タイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含み、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。ベルト層７において、補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は例えば１０°～４０°の範囲に設定されている。ベルト層７の補強コードとしては、スチールコードが好ましく使用される。

ベルト層７のタイヤ外周側には、高速耐久性の向上を目的として、補強コードをタイヤ周方向に対して例えば５°以下の角度で配列してなる少なくとも１層（図１では２層）のベルトカバー層８が配置されている。図１において、タイヤ径方向内側に位置するベルトカバー層８はベルト層７の全幅を覆うフルカバーを構成し、タイヤ径方向外側に位置するベルトカバー層８はベルト層７の端部のみを覆うエッジカバー層を構成している。ベルトカバー層８の補強コードとしては、ナイロンやアラミド等の有機繊維コードが好ましく使用される。

上記空気入りタイヤにおいて、カーカス層４の両端末４ｅは、各ビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側へ折り返され、ビードコア５及びビードフィラー６を包み込むように配置されている。カーカス層４は、トレッド部１から各サイドウォール部２を経て各ビード部３に至る部分である本体部４Ａと、各ビード部３においてビードコア５の廻りに巻き上げられて各サイドウォール部２側に向かって延在する部分である巻き上げ部４Ｂとを含む。

また、タイヤ内表面には、カーカス層４に沿ってインナーライナー層９が配置されている。トレッド部１にはキャップトレッドゴム層１１が配置され、サイドウォール部２にはサイドウォールゴム層１２が配置され、ビード部３にはリムクッションゴム層１３が配置されている。

また、上記空気入りタイヤにおいて、カーカス層４とインナーライナー層９との間にはトランスポンダ２０が埋設されている。このトランスポンダ２０は、図２に示すように、被覆層２３により被覆されている。この被覆層２３は、トランスポンダ２０の表裏両面を挟むようにしてトランスポンダ２０の全体を被覆する。

トランスポンダ２０として、例えば、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグを用いることができる。トランスポンダ２０は、図３（ａ），（ｂ）に示すにように、データを記憶するＩＣ基板２１とデータを非接触で送受信するアンテナ２２とを有している。このようなトランスポンダ２０を用いることで、適時にタイヤに関する情報を書き込み又は読み出し、タイヤを効率的に管理することができる。なお、ＲＦＩＤとは、アンテナ及びコントローラを有するリーダライタと、ＩＣ基板及びアンテナを有するＩＤタグから構成され、無線方式によりデータを交信可能な自動認識技術である。

トランスポンダ２０の全体の形状は、特に限定されるものではなく、例えば、図３（ａ），（ｂ）に示すにように柱状や板状のものを用いることができる。特に、図３（ａ）に示す柱状のトランスポンダ２０を用いた場合、タイヤの各方向の変形に対して追従することができるので好適である。この場合、トランスポンダ２０のアンテナ２２は、ＩＣ基板２１の両端部の各々から突出し、螺旋状を呈している。これにより、走行時におけるタイヤの変形に対して追従することができ、トランスポンダ２０の耐久性を改善することができる。また、アンテナ２２の長さを適宜変更することにより、通信性を確保することができる。

なお、図１の実施形態では、カーカス層４の巻き上げ部４Ｂの端末４ｅがサイドウォール部２の中腹に配置された例を示したが、これに限定されるものではなく、カーカス層４の巻き上げ部４Ｂの端末４ｅは任意の高さに配置することができる。例えば、カーカス層４の巻き上げ部４Ｂの端末４ｅは、ビードコア５の側方に配置しても良い。

次に、本発明の空気入りタイヤの製造方法について説明する。上述のような空気入りタイヤを製造する場合、成形ドラムの上にインナーライナー層９を載置し、その上に被覆層２３で被覆されたトランスポンダ２０と、カーカス層４、ビードコア５、ビードフィラー６、ベルト層７及びベルトカバー層８からなるタイヤ構成部材とを積層し、キャップトレッドゴム層１１、サイドウォールゴム層１２、リムクッションゴム層１３を貼り合わせて未加硫タイヤを成形し、その未加硫タイヤを加硫することにより製造する。

このような製造工程において、予め、トランスポンダ２０の表裏両面を被覆する被覆層２３にステップ２４を形成する形成工程を実施する。この形成工程では、図４（ａ），（ｂ）に示すように、被覆層２３の幅方向の両端部２３ａ，２３ｂのうち少なくとも一方側の端部の位置が被覆層２３の両面で一致しないようにステップ２４を形成する。図４（ａ），（ｂ）では、被覆層２３の幅方向の端部２３ｂのみにステップ２４を形成している。ここで、被覆層２３は、その厚さ方向においてトランスポンダ２０の表面側（図４（ｂ）の上側）に位置する表面層２３ｘと、トランスポンダ２０の裏面側（図４（ｂ）の下側）に位置する裏面層２３ｙとを有する。表面層２３ｘと裏面層２３ｙは、それぞれ複数層で構成しても良い。表面層２３ｘと裏面層２３ｙとは、トランスポンダ２０の中心線を境として被覆層２３の厚さ方向に区分される。これら表面層２３ｘと裏面層２３ｙの端部位置は互いに一致しておらず、言い換えれば、表面層２３ｘの幅Ｗｘと裏面層２３ｙの幅Ｗｙは異なっている。更に、被覆層２３の幅方向の端部に加え、被覆層２３の長さ方向の両端部２３ｃ，２３ｄのうち少なくとも一方側の端部の位置が被覆層２３の両面で一致しないようにステップ２４を形成しても良い。即ち、ステップ２４は、被覆層２３の幅方向及び／又は長さ方向の端部２３ａ～２３ｄの位置が被覆層２３の表裏両面でずれている部位である。なお、被覆層２３の長さ方向はトランスポンダ２０の延在方向であり、被覆層２３の幅方向はトランスポンダ２０の延在方向に対して直交する方向である。

被覆層２３にステップ２４を形成する形成工程において、例えば、図４（ａ），（ｂ）に示す断面形状を有する被覆層２３を形成する場合、図５（ａ）に示すように、互いに幅が異なっていて矩形の断面形状を有する２層の被覆層２３を用いて、これら被覆層２３の一方側の幅方向端部が一致するように積層してトランスポンダ２０の全体を被覆する。これにより、積層された被覆層２３の他方側の幅方向端部にステップ２４を形成することができる。その際、被覆層２３を構成する層の数は任意に設定することができる。また、図５（ｂ）に示すように、矩形の断面形状を有する１層の被覆層２３を用いて、この被覆層２３を折り畳んでトランスポンダ２０の全体を被覆しても良い。これにより、被覆層２３の一方側の幅方向端部にステップ２４を形成することができる。その他の方法（不図示）として、互いに同じ幅であって矩形の断面形状を有する２層の被覆層２３を用いて、これら被覆層２３を積層してトランスポンダ２０の全体を被覆した後、積層した被覆層２３の幅方向の少なくとも一方側の端部を除去することによりステップ２４を形成しても良い。

上述した空気入りタイヤの製造方法では、トランスポンダ２０を被覆する被覆層２３はその厚さ方向においてトランスポンダ２０の表面側に位置する表面層２３ｘとトランスポンダ２０の裏面側に位置する裏面層２３ｙとを有し、被覆層２３の幅方向の両端部２３ａ，２３ｂのうち少なくとも一方側の端部において表面層２３ｘと裏面層２３ｙの端部位置が互いに一致しないようにステップ２４を形成し、ステップ２４を有する被覆層２３で被覆されたトランスポンダ２０を未加硫タイヤに埋設し、未加硫タイヤを加硫することで、ステップ２４によって被覆層２３と被覆層２３に隣接して配置されるゴム部材（例えばインナーライナー層９）との間に生じる空隙を小さくすることができる。これにより、トランスポンダ２０周辺におけるタイヤの加硫故障を抑制することができる。

これに対して、ステップを有しない被覆層で被覆されたトランスポンダを用いた場合、未加硫タイヤの周上に局所的に段差が形成され、トランスポンダ周辺では被覆層と被覆層と隣接して配置されるゴム部材との間に空隙が生じ、タイヤの加硫故障が発生し易くなる。その際、トランスポンダをカーカス層よりもタイヤ幅方向外側に配置していると、空気を巻き込み、トランスポンダ周辺でのクラックが発生し易くなる。一方、トランスポンダをカーカス層よりもタイヤ幅方向内側に配置していると、タイヤ径方向内側に向かって凸となるので、離型剤を巻き込み、トランスポンダ周辺でのクラックが発生し易くなる。

上記空気入りタイヤの製造方法において、表面層２３ｘと裏面層２３ｙとでトランスポンダ２０を挟み込む際に、被覆層２３の幅方向の両端部２３ａ，２３ｂのうち少なくとも一方側の端部において表面層２３ｘと裏面層２３ｙの端部位置をずらすことでステップ２４を形成すると良い。例えば、２つの押出機を用いて、各押出機から押し出された帯状の表面層２３ｘと裏面層２３ｙをそれぞれトランスポンダ２０の表裏両面に配置してトランスポンダ２０の全体を被覆することができる。その際、各押出機から押し出された表面層２３ｘと裏面層２３ｙは互いに幅が異なっており、これら表面層２３ｘと裏面層２３ｙの端部位置を幅方向にずらして配置する。これにより、被覆層２３の幅方向の両端部２３ａ，２３ｂのうち少なくとも一方側の端部にステップ２４を形成することができる。このようにトランスポンダ２０を被覆することで、タイヤの加硫故障を効果的に抑制することができる。

特に、ステップ２４を被覆層２３の幅方向の両端部に形成すると良い。このようにステップ２４を被覆層２３に設けることで、被覆層２３と被覆層２３に隣接して配置されるゴム部材との空隙をより一層小さくすることができるため、タイヤの加硫故障を効果的に抑制することができる。

また、ステップ２４を有する被覆層２３で被覆されたトランスポンダ２０を成形ドラムＤ上に配置する際、図６（ａ），（ｂ）に示すように、トランスポンダ２０の長手方向が成形ドラムＤの周方向に対して±１０°の範囲内にあるようにトランスポンダ２０を配置すると良い。即ち、図示の傾斜角度θは、－１０°～１０°の範囲にあると良い。この傾斜角度θは、成形ドラムＤの周方向とトランスポンダ２０の全体の中心線Ｌとがなす角度である。特に、被覆層２３の両面で幅が異なる場合、被覆層２３の両面のうち幅が広い方（例えば図４（ｂ）で示す裏面層２３ｙ）をカーカス層４側に配置することが好ましい。このように成形ドラムＤに対してトランスポンダ２０を配置することで、タイヤの耐久性を効果的に改善することができる。

上記空気入りタイヤの製造方法において、被覆層２３のムーニー粘度は、被覆層２３に隣接して配置されるゴム部材のムーニー粘度よりも低いことが好ましい。このような隣接ゴム部材として、例えば、カーカス層４、ビードフィラー６、インナーライナー層９、サイドウォールゴム層１２、リムクッションゴム層１３を挙げることができる。また、隣接ゴム部材のムーニー粘度〔ＭＬ（１＋４）１００℃〕に対する被覆層２３のムーニー粘度〔ＭＬ（１＋４）１００℃〕の比は、０．３～０．９であることが好ましく、０．５～０．８であることがより好ましく、０．５～０．７であることが最も好ましい。本発明において、ムーニー粘度〔ＭＬ（１＋４）１００℃〕とは、ＪＩＳ Ｋ６３００－１に準拠して、Ｌ形ロータを用いたムーニー粘度計により、予熱時間を１分とし、ロータの回転時間を４分とし、試験温度を１００℃として測定されるものである。このように隣接ゴム部材に対して被覆層２３のムーニー粘度を適度に設定することで、加硫時に被覆層２３のゴム流れが良好となり、被覆層２３と隣接ゴム部材との間に空隙が発生しても加硫故障が発生しにくくなる。

ここで、隣接ゴム部材のムーニー粘度に対する被覆層２３のムーニー粘度の比が０．３よりも小さいと、加硫時に被覆層２３のゴム流れが過度に良くなり、トランスポンダ２０が露出するおそれがあり、隣接ゴム部材と接触した場合にはトランスポンダ２０の通信性が悪化する。逆に、隣接ゴム部材のムーニー粘度に対する被覆層２３のムーニー粘度の比が０．９よりも大きいと、加硫時に被覆層２３のゴム流れが悪化し、隣接ゴム部材との間に空隙が発生し易くなるので、タイヤの加硫故障を生じ易くなる。

或いは、被覆層２３におけるレオメータによるトルク検出から得られた加硫曲線での最小値Ｍ_Lcは、被覆層２３に隣接して配置されるゴム部材におけるレオメータによるトルク検出から得られた加硫曲線での最小値Ｍ_Ltよりも低いことが好ましい。より好ましくは、被覆層２３の最小値Ｍ_Lcと隣接ゴム部材の最小値Ｍ_Ltとは、０．２≦Ｍ_Lc／Ｍ_Lt＜１．０の関係を満たすと良い。このように被覆層２３の粘度を適度に設定することで、加硫時に被覆層２３のゴム流れが良好となり、被覆層２３と隣接ゴム部材との間に空隙が発生しにくくなるので、タイヤの加硫故障を効果的に抑制することができる。本発明において、レオメータによるトルク検出から得られた加硫曲線は、ＪＩＳ Ｋ６３００－２に準拠し、温度１７０℃において、得られるトルクを縦軸、加硫時間を横軸にした加硫曲線を測定したものである。この加硫曲線において、トルクの最小値がＭ_Lである。

ここで、被覆層２３の最小値Ｍ_Lcと隣接ゴム部材の最小値Ｍ_Ltとが上記関係式の下限を下回ると、加硫時に被覆層２３のゴム流れが過度に良くなり、トランスポンダ２０が露出するおそれがあり、隣接ゴム部材と接触した場合にはトランスポンダ２０の通信性が悪化する。逆に、被覆層２３の最小値Ｍ_Lcと隣接ゴム部材の最小値Ｍ_Ltとが上記関係式の上限を超えると、加硫時に被覆層２３のゴム流れが悪化し、隣接ゴム部材との間に空隙が発生し易くなるので、タイヤの加硫故障を生じ易くなる。

上記空気入りタイヤの製造方法において、ステップ２４の幅ｗ（図４（ｂ）参照）は、１．５ｍｍ～５．０ｍｍであると良い。ステップの幅ｗは、被覆層２３の長さ方向の両端部と被覆層２３の中央部の計３点において測定される幅の平均値である。このようにステップの幅ｗを適度に設定することで、タイヤの加硫故障を効果的に抑制することができ、タイヤの耐久性を改善することができる。

ここで、ステップの幅ｗが１．５ｍｍより小さい場合、タイヤの加硫故障に対する改善効果を十分に得ることができず、タイヤの加硫故障に伴ってタイヤの耐久性が悪化する。ステップの幅ｗが５．０ｍｍより大きい場合、被覆層２３と隣接ゴム部材との間の空隙が大きくなるため、タイヤの加硫故障に対する改善効果を十分に得ることができず、タイヤの加硫故障に伴ってタイヤの耐久性が悪化する。

表面層２３ｘと裏面層２３ｙのうち少なくとも一方の厚さｔ（図４（ｂ）参照）は、０．５ｍｍ～２．５ｍｍであると良い。被覆層２３の厚さｔは、トランスポンダ２０の中心線を境として被覆層２３の厚さ方向に分割して測定される厚さであり、即ち、表面層２３ｘの厚さ又は裏面層２３ｙの厚さである。なお、被覆層２３が３層以上からなる場合も上記の如く測定される。

ここで、被覆層２３の厚さｔが１．５ｍｍより薄い場合、トランスポンダ２０の通信性が悪化する一方で、トランスポンダ２０周辺でのタイヤの加硫故障を抑制することができる。被覆層２３の厚さｔが２．５ｍｍより厚い場合、トランスポンダ２０の通信性が改善する一方で、タイヤの加硫故障が発生し易くなる。に伴ってタイヤの耐久性が悪化する。被覆層２３の厚さｔを上記の範囲内に設定することで、タイヤの加硫故障を効果的に抑制することができる。

上記空気入りタイヤの製造方法において、トランスポンダ２０を被覆する被覆層２３の比誘電率が該被覆層２３に隣接して配置されるゴム部材（例えば、インナーライナー層９、ビードフィラー６、サイドウォールゴム層１２、リムクッションゴム層１３、カーカス層４のコートゴム）の比誘電率よりも低く設定され、かつ、被覆層２３の総厚さＧａｃとトランスポンダ２０の最大厚さＧａｒとが１．１≦Ｇａｃ／Ｇａｒ≦３．０の関係を満たすと良い。被覆層２３の総厚さＧａｃは、トランスポンダ２０を含む位置での被覆層２３の総厚さであり、例えば、図７に示すように、タイヤ子午線断面においてトランスポンダ２０の中心Ｃを通って最も近いカーカス層４のカーカスコードと直交する直線上での総厚さである。

このように被覆層２３の比誘電率を設定し、被覆層２３の総厚さＧａｃとトランスポンダ２０の最大厚さＧａｒとが上記関係を満たすことにより、トランスポンダ２０を隣接ゴム部材から十分に隔離して比誘電率が低い被覆層２３で包み込むので、トランスポンダ２０の通信性を改善することができる。つまり、通信機の電波の波長がλであり、トランスポンダ２０を覆う被覆層２３の比誘電率がε_rであるとき、被覆層２３を通過する電波の波長はλ／√ε_rとなるので、トランスポンダ２０のアンテナ２２の長さは波長λ／√ε_rに対して共振するように設定される。このようにトランスポンダ２０のアンテナ２２の長さを最適化することにより、通信効率が大幅に改善される。しかしながら、トランスポンダ２０の通信環境を最適化するには、トランスポンダ２０を被覆層２３に隣接する隣接ゴム部材から十分に隔離する必要がある。そこで、１．１≦Ｇａｃ／Ｇａｒ≦３．０の関係を満たすことにより、トランスポンダ２０の通信性を改善することが可能になる。また、被覆層２３の総厚さＧａｃの上限値をトランスポンダ２０の最大厚さＧａｒに対して規定することにより、タイヤの耐久性を十分に確保することができる。これにより、タイヤの耐久性を確保しながら、トランスポンダ２０の通信性を改善することができる。

ここで、上記比が過度に小さい（被覆層２３の総厚さＧａｃが過度に薄い）と、トランスポンダ２０が隣接するゴム部材と接触し、共振周波数がずれて、トランスポンダ２０の通信性が悪化し、逆に上記比が過度に大きい（被覆層２３の総厚さＧａｃが過度に厚い）と、タイヤの耐久性が悪化する傾向がある。

上記空気入りタイヤの製造方法において、図７に示すように、トランスポンダ２０の厚さ方向の中心Ｃは被覆層２３の厚さ方向の一方側の表面から該被覆層２３の総厚さＧａｃの２５％～７５％の範囲内に配置されていると良い。これにより、トランスポンダ２０が被覆層２３によって確実に被覆されるので、トランスポンダ２０の周辺環境が安定し、共振周波数のずれを生じることがなく、トランスポンダ２０の通信距離を十分に確保することができる。

また、被覆層２３の組成として、被覆層２３は、ゴム又はエラストマーと２０ｐｈｒ以上の白色フィラーとからなることが好ましい。このように被覆層２３を構成することで、カーボンを含有する場合に比べ、被覆層２３の比誘電率を比較的低くすることができ、トランスポンダ２０の通信性を効果的に改善することができる。なお、本明細書において、「ｐｈｒ」は、ゴム成分（エラストマー）１００重量部あたりの重量部を意味する。

この被覆層２３を構成する白色フィラーは、２０ｐｈｒ～５５ｐｈｒの炭酸カルシウムを含むことが好ましい。これにより、被覆層２３の比誘電率を比較的低くすることができ、トランスポンダ２０の通信性を効果的に改善することができる。但し、白色フィラーに炭酸カルシウムが過度に含まれると脆性的になり、被覆層２３としての強度が低下するため好ましくない。また、被覆層２３は、炭酸カルシウムの他に、２０ｐｈｒ以下のシリカ（白色フィラー）や５ｐｈｒ以下のカーボンブラックを任意に含むことができる。少量のシリカやカーボンブラックを併用した場合、被覆層２３の強度を確保しつつ、その比誘電率を低下させることができる。

また、被覆層２３の比誘電率は、７以下であることが好ましく、２～５であることがより好ましい。このように被覆層２３の比誘電率を適度に設定することで、トランスポンダ２０が電波を放射する際の電波透過性を確保し、トランスポンダ２０の通信性を効果的に改善することができる。なお、被覆層２３を構成するゴムの比誘電率は、常温において８６０ＭＨｚ～９６０ＭＨｚの比誘電率である。ここで、常温はＪＩＳ規格の標準状態に準拠し、２３±２℃、６０％±５％ＲＨである。当該ゴムは２３℃、６０％ＲＨで２４時間処理された後に静電容量法により比誘電率が計測される。上述した８６０ＭＨｚ～９６０ＭＨｚの範囲は、現状のＵＨＦ帯のＲＦＩＤの割り当て周波数に該当するが、上記割り当て周波数が変更された場合、その割り当て周波数の範囲の比誘電率を上記の如く規定すれば良い。

上記空気入りタイヤの製造方法において、トランスポンダ２０を、タイヤ径方向の配置領域として、ビードコア５の上端５ｅ（タイヤ径方向外側の端部）からタイヤ径方向外側に１５ｍｍの位置Ｐ１と、ベルト層７の端末７ｅからタイヤ径方向内側に５ｍｍの位置Ｐ２との間に配置すると良い。即ち、トランスポンダ２０は、図８に示す領域Ｓ１に配置すると良い。トランスポンダ２０が領域Ｓ１に配置された場合、金属干渉が生じにくく、トランスポンダ２０の通信性を確保することができる。ここで、トランスポンダ２０が位置Ｐ１よりもタイヤ径方向内側に配置されると、リムフランジ付近での応力集中によりトランスポンダ２０と隣接ゴム部材とが剥離し易くなると共に、ビードコア５等の金属部材と近くなるためトランスポンダ２０の通信性が悪化する傾向がある。一方、トランスポンダ２０が位置Ｐ２よりもタイヤ径方向外側に配置されると、トランスポンダ２０が走行時の応力振幅が大きい領域に位置し、トランスポンダ２０自体の破損やトランスポンダ２０周辺での界面剥離が発生し易くなる。

図９に示すように、タイヤ周上には、タイヤ構成部材の端部同士が重ねられてなる複数のスプライス部がある。図９には各スプライス部のタイヤ周方向の位置Ｑが示されている。トランスポンダ２０の中心を、タイヤ構成部材のスプライス部からタイヤ周方向に１０ｍｍ以上離間して配置すると良い。即ち、トランスポンダ２０を、図９に示す領域Ｓ２に配置すると良い。具体的には、トランスポンダ２０を構成する基板２１が位置Ｑからタイヤ周方向に１０ｍｍ以上離間していると良い。更には、アンテナ２２を含むトランスポンダ２０の全体が位置Ｑからタイヤ周方向に１０ｍｍ以上離間していることがより好ましく、被覆ゴムにより被覆された状態のトランスポンダ２０の全体が位置Ｑからタイヤ周方向に１０ｍｍ以上離間していることが最も好ましい。また、スプライス部がトランスポンダ２０から離間して配置されるタイヤ構成部材は、トランスポンダ２０と隣接する部材であると良い。このようなタイヤ構成部材として、例えば、カーカス層４、ビードフィラー６、ベルト層７、インナーライナー層９、キャップトレッドゴム層１１、サイドウォールゴム層１２、リムクッションゴム層１３を挙げることができる。タイヤ構成部材のスプライス部から離間させた位置にトランスポンダ２０を配置することで、タイヤの耐久性を効果的に改善することができる。

なお、図９の実施形態では、各タイヤ構成部材のスプライス部のタイヤ周方向の位置Ｑが等間隔に配置された例を示したが、これに限定されるものではない。タイヤ周方向の位置Ｑは任意の位置に設定することができ、いずれの場合であってもトランスポンダ２０は各タイヤ構成部材のスプライス部からタイヤ周方向に１０ｍｍ以上離間するように配置される。

図１０は本発明に係る空気入りタイヤの製造方法が適用される空気入りタイヤの変形例を示すものである。図１０において、図１及び図２と同一物には同一符号を付してその部分の詳細な説明は省略する。

図１０に示すように、カーカス層４よりタイヤ幅方向外側の部位にトランスポンダ２０が埋設されている。具体的には、トランスポンダ２０は、カーカス層４の巻き上げ部４Ｂとリムクッションゴム層１３との間に配置されている。このようにトランスポンダ２０をカーカス層４よりタイヤ幅方向外側の部位に埋設した空気入りタイヤを製造する場合、成形ドラムの上にインナーライナー層９を載置し、その上にカーカス層４、ビードコア５、ビードフィラー６、ベルト層７及びベルトカバー層８からなるタイヤ構成部材を積層し、キャップトレッドゴム層１１、サイドウォールゴム層１２、リムクッションゴム層１３を貼り合わせて未加硫タイヤを成形し、その未加硫タイヤを加硫することにより製造する。この未加硫タイヤを成形する際に、被覆層２３で被覆されたトランスポンダ２０を、例えば、カーカス層４とサイドウォールゴム層１２又はリムクッションゴム層１３との間に配置する。上述した空気入りタイヤの製造方法であっても、ステップ２４によって被覆層２３と被覆層２３に隣接して配置されるゴム部材（例えばサイドウォールゴム層１２、リムクッションゴム層１３等）との間に生じる空隙を小さくすることができる。これにより、トランスポンダ２０周辺におけるタイヤの加硫故障を抑制することができる。

なお、図１０の実施形態では、トランスポンダ２０がカーカス層４の巻き上げ部４Ｂとリムクッションゴム層１３との間に配置された例を示したが、これに限定されるものではない。他にも、トランスポンダ２０は、カーカス層４の本体部４Ａとサイドウォールゴム層１２との間に配置することができる。また、カーカス層４の巻き上げ部４Ｂの端末４ｅはサイドウォール部２の中腹に配置しても良く、或いは、カーカス層４の巻き上げ部４Ｂの端末４ｅは、ビードコア５の側方に配置しても良い。このようなロータンナップ構造において、トランスポンダ２０をビードフィラー６とサイドウォールゴム層１２又はリムクッションゴム層１３との間に配置することができる。

上述した実施形態では、被覆層２３の幅方向の一方側の端部のみにステップ２４を形成した例を示したが、これに限定されるものではない。ステップ２４を形成するにあたって、図１１（ａ）に示すように、被覆層２３の幅方向の両端部にステップ２４を形成することもでき、図１１（ｂ）に示すように、被覆層２３の幅方向の両端部に複数段のステップ２４を形成することもでき、図１１（ｃ）に示すように、被覆層２３の幅方向の両端部に傾斜面からなるステップ２４を形成することもでき、図１１（ｄ）に示すように、被覆層２３の幅方向の両端部に傾斜面と平坦面とを組み合わせたステップ２４を形成することもできる。更に、これらを組み合わせることもでき、被覆層２３の幅方向の両側で非対称の形状を有するステップ２４を設けることもできる。

また、ステップ２４を形成するにあたって、図１１（ｅ）に示すように、同じ幅を有する２層の被覆層２３を幅方向の端部の位置をずらしてステップ２４を形成することもでき、図１１（ｆ）に示すように、被覆層２３の幅方向の端部だけでなく、被覆層２３の長さ方向の一方側の端部にもステップ２４を形成することもでき、図１１（ｇ），（ｈ）に示すように、被覆層２３の幅方向の両端部と被覆層２３の長さ方向の両端部にステップ２４を形成することもできる。

タイヤサイズ２４５／３５Ｒ２１で、トランスポンダをタイヤ内に埋設する空気入りタイヤの製造方法において、トランスポンダを被覆層で被覆し、該被覆層で被覆したトランスポンダを未加硫タイヤに埋設し、該未加硫タイヤを加硫し、被覆層のステップの有無、被覆層のステップの幅、Ｇａｃ／Ｇａｒ、被覆層の材質、被覆層の比誘電率、トランスポンダのタイヤ周方向位置及びトランスポンダのタイヤ径方向位置を表１のように設定した従来例及び実施例１～１３のタイヤを製作した。

なお、従来例及び実施例１～１３において、トランスポンダはカーカス層とインナーライナー層との間に埋設されており、トランスポンダを被覆する被覆層の比誘電率は該被覆層に隣接して配置されるゴム部材（インナーライナー層及びカーカス層のコートゴム）よりも低く設定されている。

表１において、トランスポンダのタイヤ周方向位置は、トランスポンダの中心からタイヤ構成部材のスプライス部までのタイヤ周方向に測定された距離［ｍｍ］を示す。また、トランスポンダのタイヤ径方向位置は、図１２に示すＡ～Ｃのそれぞれの位置に対応する。

これら試験タイヤについて、下記試験方法により、タイヤ評価（加硫故障及び耐久性）並びにトランスポンダ評価（通信性）を実施し、その結果を表１に併せて示した。

加硫故障：
各試験タイヤを２００本ずつ製造し、トランスポンダ周辺での加硫故障の発生を目視で確認し、加硫故障の発生率を算出した。評価結果は、加硫故障が無かった場合を「◎（優）」で示し、加硫故障の発生率が３％未満の場合を「○（良）」で示し、加硫故障の発生率が３％以上の場合を「△（可）」の３段階で示した。

耐久性（タイヤ）：
各試験タイヤを標準リムのホイールに組み付け、空気圧１２０ｋＰａ、最大負荷荷重に対して１０２％、走行速度８１ｋｍの条件でドラム試験機にて走行試験を実施した後、タイヤに故障が発生した際の走行距離を測定した。評価結果は、走行距離が６４８０ｋｍに達した場合を「◎（優）」で示し、走行距離が４０５０ｋｍ以上６４８０ｋｍ未満の場合を「○（良）」で示し、走行距離が４０５０ｋｍ未満の場合を「△（可）」の３段階で示した。

通信性（トランスポンダ）：
各試験タイヤについて、リーダライタを用いてトランスポンダとの通信作業を実施した。具体的には、リーダライタにおいて出力２５０ｍＷ、搬送波周波数８６０ＭＨｚ～９６０ＭＨｚとして通信可能な最長距離を測定した。評価結果は、通信距離１０００ｍｍ以上の場合を「◎（優）」で示し、通信距離が５００ｍｍ以上１０００ｍｍ未満の場合を「○（良）」で示し、通信距離が５００ｍｍ未満の場合を「△（可）」の３段階で示した。

この表１から判るように、実施例１～１３の空気入りタイヤは、従来例に比べて、タイヤの加硫故障の発生を抑制することができた。更に、実施例１～７，９～１３の空気入りタイヤは、従来例に比べて、タイヤの耐久性を改善することができ、実施例５～１３の空気入りタイヤは、従来例に比べて、トランスポンダの通信性を改善することができた。

１ トレッド部
２ サイドウォール部
３ ビード部
４ カーカス層
５ ビードコア
６ ビードフィラー
７ ベルト層
１２ サイドウォールゴム層
１３ リムクッションゴム層
２０ トランスポンダ
２３ 被覆層
２３ａ～２３ｄ 端部
２３ｘ 表面層
２３ｙ 裏面層
２４ ステップ
ＣＬ タイヤ中心線

Claims (12)

1. トランスポンダをタイヤ内に埋設する空気入りタイヤの製造方法において、
   前記トランスポンダを被覆する被覆層がその厚さ方向において前記トランスポンダの表面側に位置する表面層と前記トランスポンダの裏面側に位置する裏面層とを有し、前記被覆層の幅方向の両端部のうち少なくとも一方側の端部において前記表面層と前記裏面層の端部位置が互いに一致しないようにステップを形成し、該ステップを有する被覆層で被覆された前記トランスポンダを未加硫タイヤに埋設し、該未加硫タイヤを加硫することを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
2. 前記表面層と前記裏面層とで前記トランスポンダを挟み込む際に前記被覆層の幅方向の両端部のうち少なくとも一方側の端部において前記表面層と前記裏面層の端部位置をずらすことで前記ステップを形成することを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤの製造方法。
3. 前記ステップを前記被覆層の幅方向の両端部に形成することを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤの製造方法。
4. 前記ステップの幅が１．５ｍｍ～５．０ｍｍであることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
5. 前記表面層と前記裏面層のうち少なくとも一方の厚さが０．５ｍｍ～２．５ｍｍであることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
6. 前記被覆層の比誘電率が該被覆層に隣接して配置されるゴム部材の比誘電率よりも低く、前記被覆層の総厚さＧａｃと前記トランスポンダの最大厚さＧａｒとが１．１≦Ｇａｃ／Ｇａｒ≦３．０の関係を満たすことを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
7. 前記被覆層がエラストマー又はゴムからなり、前記被覆層の比誘電率が７以下であることを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
8. 前記被覆層のムーニー粘度が該被覆層に隣接して配置されるゴム部材のムーニー粘度よりも低いことを特徴とする請求項１～７のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
9. 前記被覆層におけるレオメータによるトルク検出から得られた加硫曲線での最小値Ｍ_Lcが該被覆層に隣接して配置されるゴム部材におけるレオメータによるトルク検出から得られた加硫曲線での最小値Ｍ_Ltよりも低いことを特徴とする請求項１～７のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
10. 前記トランスポンダの長手方向が成形ドラムの周方向に対して±１０°の範囲内にあるように前記トランスポンダを配置することを特徴とする請求項１～９のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
11. 前記トランスポンダの中心がタイヤ構成部材のスプライス部からタイヤ周方向に１０ｍｍ以上離間して配置されていることを特徴とする請求項１～１０のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
12. 前記トランスポンダがビード部のビードコアの上端からタイヤ径方向外側に１５ｍｍの位置とベルト層の端末からタイヤ径方向内側に５ｍｍの位置との間に配置されていることを特徴とする請求項１～１１のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。

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