JP2023041498A - タイヤ、及び、タイヤの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】通信装置とタイヤ本体との固着の確実性を向上できる、タイヤ、及び、タイヤの製造方法を提供する。【解決手段】タイヤ1は、タイヤ表面2上に通信装置10がシーラント材20を介して固着されている。【選択図】図1
Description
本発明はタイヤ、及び、タイヤの製造方法に関する。
従来より、通信装置(RFタグ等)を接着剤によって固着したタイヤがある(特許文献1)。
しかし、従来のタイヤにおいては、通信装置とタイヤ本体との固着の確実性につき、向上の余地があった。
本発明は、通信装置とタイヤ本体との固着の確実性を向上できる、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、
タイヤ表面上に通信装置がシーラント材を介して固着されている。
本発明のタイヤによれば、通信装置とタイヤ本体との固着の確実性を向上できる。
タイヤ表面上に通信装置がシーラント材を介して固着されている。
本発明のタイヤによれば、通信装置とタイヤ本体との固着の確実性を向上できる。
本発明のタイヤにおいて、
前記シーラント材は、貯蔵弾性率が0.6~2.0kPaであると、好適である。
これにより、通信装置とタイヤ本体との固着の確実性をさらに向上できる。
前記シーラント材は、貯蔵弾性率が0.6~2.0kPaであると、好適である。
これにより、通信装置とタイヤ本体との固着の確実性をさらに向上できる。
本発明のタイヤにおいて、
前記シーラント材は、エラストマー組成物であると、好適である。
これにより、通信装置とタイヤ本体との固着の確実性をさらに向上できる。
前記シーラント材は、エラストマー組成物であると、好適である。
これにより、通信装置とタイヤ本体との固着の確実性をさらに向上できる。
本発明のタイヤにおいて、
前記通信装置は、タイヤ内表面上に、前記シーラント材を介して固着されていると、好適である。
これにより、通信装置とタイヤ本体との固着の確実性をさらに向上できる。
前記通信装置は、タイヤ内表面上に、前記シーラント材を介して固着されていると、好適である。
これにより、通信装置とタイヤ本体との固着の確実性をさらに向上できる。
本発明のタイヤにおいて、
前記通信装置は、タイヤサイド部におけるタイヤ内表面上に、前記シーラント材を介して固着されていてもよい。
この場合、通信距離を十分に確保しやすくなる。
前記通信装置は、タイヤサイド部におけるタイヤ内表面上に、前記シーラント材を介して固着されていてもよい。
この場合、通信距離を十分に確保しやすくなる。
本発明のタイヤにおいて、
前記通信装置は、トレッド部におけるタイヤ内表面上に、前記シーラント材を介して固着されていてもよい。
これにより、通信装置とタイヤ本体との固着の確実性をさらに向上できる。
前記通信装置は、トレッド部におけるタイヤ内表面上に、前記シーラント材を介して固着されていてもよい。
これにより、通信装置とタイヤ本体との固着の確実性をさらに向上できる。
本発明のタイヤにおいて、
前記通信装置の少なくとも一部が前記シーラント材に埋設されていてもよい。
前記通信装置の少なくとも一部が前記シーラント材に埋設されていてもよい。
本発明のタイヤにおいて、
前記通信装置が前記シーラント材の上に配置されていてもよい。
前記通信装置が前記シーラント材の上に配置されていてもよい。
本発明のタイヤにおいて、
前記通信装置が固着された前記タイヤ表面と前記通信装置との間における前記シーラント材の厚さT20は、5~20mmであると、好適である。
これにより、通信装置とタイヤ本体との固着の確実性をさらに向上できる。
前記通信装置が固着された前記タイヤ表面と前記通信装置との間における前記シーラント材の厚さT20は、5~20mmであると、好適である。
これにより、通信装置とタイヤ本体との固着の確実性をさらに向上できる。
本発明のタイヤにおいて、
前記通信装置は、RFタグを有すると、好適である。
前記通信装置は、RFタグを有すると、好適である。
本発明のタイヤの製造方法は、
上記のタイヤを製造するための、タイヤの製造方法であって、
タイヤのタイヤ本体を製造する、タイヤ本体製造ステップと、
前記タイヤ本体製造ステップによって製造された前記タイヤ本体のタイヤ表面上に、前記通信装置を、前記シーラント材を介して固着させる、通信装置固着ステップと、
を含む。
本発明のタイヤの製造方法によれば、通信装置とタイヤ本体との固着の確実性を向上できる。
上記のタイヤを製造するための、タイヤの製造方法であって、
タイヤのタイヤ本体を製造する、タイヤ本体製造ステップと、
前記タイヤ本体製造ステップによって製造された前記タイヤ本体のタイヤ表面上に、前記通信装置を、前記シーラント材を介して固着させる、通信装置固着ステップと、
を含む。
本発明のタイヤの製造方法によれば、通信装置とタイヤ本体との固着の確実性を向上できる。
本発明によれば、通信装置とタイヤ本体との固着の確実性を向上できる、タイヤ、及び、タイヤの製造方法を提供することができる。
本発明に係るタイヤは、任意の種類の空気入りタイヤに好適に利用でき、例えば、乗用車用空気入りタイヤ、トラック・バス用空気入りタイヤ等に好適に利用できる。
以下、本発明に係るタイヤ、及び、タイヤの製造方法の実施形態について、図面を参照しつつ例示説明する。
各図において共通する部材・部位には同一の符号を付している。一部の図面では、タイヤ幅方向を符号「TW」で示し、タイヤ径方向を符号「RD」で示し、タイヤ周方向を符号「CD」で示している。本明細書において、タイヤ内腔に近い側を「タイヤ内側」といい、タイヤ内腔から遠い側を「タイヤ外側」という。
各図において共通する部材・部位には同一の符号を付している。一部の図面では、タイヤ幅方向を符号「TW」で示し、タイヤ径方向を符号「RD」で示し、タイヤ周方向を符号「CD」で示している。本明細書において、タイヤ内腔に近い側を「タイヤ内側」といい、タイヤ内腔から遠い側を「タイヤ外側」という。
図1は、本発明の第1実施形態に係るタイヤ1の一部(具体的には、タイヤ赤道面CLに対する一方側の部分)を、タイヤ幅方向に沿う断面により示している。タイヤ1は、タイヤ本体1Mと、通信装置10と、シーラント材20と、を備えている。タイヤ本体1Mは、タイヤ1のうち、通信装置10及びシーラント材20以外の部分に相当する。
後述するように、タイヤ本体1Mのタイヤ表面2上には、通信装置10がシーラント材20を介して固着されている。
後述するように、タイヤ本体1Mのタイヤ表面2上には、通信装置10がシーラント材20を介して固着されている。
以下、特に断りのない限り、各要素の位置関係や寸法等は、タイヤ1を適用リムに装着し、規定内圧を充填し、無負荷とした、基準状態で測定されるものとする。また、タイヤ1を適用リムに装着し、タイヤ1に規定内圧を充填し、最大荷重を負荷した状態で、路面と接する接地面のタイヤ幅方向の幅を、タイヤの接地幅といい、当該接地面のタイヤ幅方向の端部を接地端という。
本明細書において、「適用リム」とは、空気入りタイヤが生産され、使用される地域に有効な産業規格であって、日本ではJATMA(日本自動車タイヤ協会)のJATMA YEAR BOOK、欧州ではETRTO(The European Tyre and Rim Technical Organisation)のSTANDARDS MANUAL、米国ではTRA(The Tire and Rim Association,Inc.)のYEAR BOOK等に記載されているまたは将来的に記載される、適用サイズにおける標準リム(ETRTOのSTANDARDS MANUALではMeasuring Rim、TRAのYEAR BOOKではDesign Rim)を指すが、これらの産業規格に記載のないサイズの場合は、空気入りタイヤのビード幅に対応した幅のリムをいう。「適用リム」には、現行サイズに加えて将来的に前述の産業規格に記載されるサイズも含まれる。「将来的に記載されるサイズ」の例として、ETRTO 2013年度版において「FUTURE DEVELOPMENTS」として記載されているサイズが挙げられ得る。
本明細書において、「規定内圧」とは、前述したJATMA YEAR BOOK等の産業規格に記載されている、適用サイズ・プライレーティングにおける単輪の最大負荷能力に対応する空気圧(最高空気圧)をいい、前述した産業規格に記載のないサイズの場合は、タイヤを装着する車両ごとに規定される最大負荷能力に対応する空気圧(最高空気圧)をいうものとする。また、本明細書において、「最大荷重」とは、前述した産業規格に記載されている適用サイズのタイヤにおける最大負荷能力に対応する荷重、又は、前述した産業規格に記載のないサイズの場合には、タイヤを装着する車両ごとに規定される最大負荷能力に対応する荷重を意味する。
まず、タイヤ本体1Mについて説明する。
本実施形態において、タイヤ本体1Mは、乗用車用空気入りタイヤとして構成されている。ただし、タイヤ本体1Mは、任意の種類のタイヤとして構成されてよく、例えば、トラック・バス用空気入りタイヤとして構成されてもよい。
タイヤ本体1Mの表面(タイヤ表面)2のうち、タイヤ外側の表面を「タイヤ外表面2a」といい、タイヤ内側の表面を「タイヤ内表面2b」という。
タイヤ本体1Mは、トレッド部1aと、このトレッド部1aのタイヤ幅方向の両端部からタイヤ径方向内側に延びる一対のサイドウォール部1bと、各サイドウォール部1bのタイヤ径方向内側の端部に設けられた一対のビード部1cと、を備えている。トレッド部1aは、タイヤ本体1Mのうち、一対の接地端どうしの間のタイヤ幅方向部分である。ビード部1cは、タイヤ1をリムに装着したときに、タイヤ径方向内側及びタイヤ幅方向外側においてリムに接するように構成される。
タイヤ本体1Mは、トレッド部1aのタイヤ幅方向の両端部からタイヤ径方向内側に延びる一対のタイヤサイド部1dを有する。タイヤサイド部1dは、サイドウォール部1b及びビード部1cからなる。
また、タイヤ本体1Mは、一対のビードコア4aと、一対のビードフィラー4bと、カーカス5と、ベルト6と、トレッドゴム7と、サイドゴム8と、インナーライナー9と、を備えている。
本実施形態において、タイヤ本体1Mは、乗用車用空気入りタイヤとして構成されている。ただし、タイヤ本体1Mは、任意の種類のタイヤとして構成されてよく、例えば、トラック・バス用空気入りタイヤとして構成されてもよい。
タイヤ本体1Mの表面(タイヤ表面)2のうち、タイヤ外側の表面を「タイヤ外表面2a」といい、タイヤ内側の表面を「タイヤ内表面2b」という。
タイヤ本体1Mは、トレッド部1aと、このトレッド部1aのタイヤ幅方向の両端部からタイヤ径方向内側に延びる一対のサイドウォール部1bと、各サイドウォール部1bのタイヤ径方向内側の端部に設けられた一対のビード部1cと、を備えている。トレッド部1aは、タイヤ本体1Mのうち、一対の接地端どうしの間のタイヤ幅方向部分である。ビード部1cは、タイヤ1をリムに装着したときに、タイヤ径方向内側及びタイヤ幅方向外側においてリムに接するように構成される。
タイヤ本体1Mは、トレッド部1aのタイヤ幅方向の両端部からタイヤ径方向内側に延びる一対のタイヤサイド部1dを有する。タイヤサイド部1dは、サイドウォール部1b及びビード部1cからなる。
また、タイヤ本体1Mは、一対のビードコア4aと、一対のビードフィラー4bと、カーカス5と、ベルト6と、トレッドゴム7と、サイドゴム8と、インナーライナー9と、を備えている。
各ビードコア4aは、それぞれ、対応するビード部1cに埋設されている。ビードコア4aは、周囲をゴムにより被覆されている複数のビードワイヤを備えている。ビードワイヤは、金属(例えばスチール)から構成されると好適である。ビードワイヤは、例えば、モノフィラメント又は撚り線からなるものとすることができる。なお、ビードワイヤは、有機繊維やカーボン繊維から構成されてもよい。
各ビードフィラー4bは、それぞれ、対応するビードコア4aに対してタイヤ径方向外側に位置する。ビードフィラー4bは、タイヤ径方向外側に向かって先細状に延びている。ビードフィラー4bは、例えばゴム製である。
カーカス5は、一対のビードコア4a間に跨っており、トロイダル状に延在している。カーカス5は、1枚以上(本実施形態では2枚)のカーカスプライ5aから構成されている。各カーカスプライ5aは、1本又は複数本のカーカスコードと、カーカスコードを被覆する被覆ゴムと、を含んでいる。カーカスコードは、モノフィラメント又は撚り線で形成することができる。カーカスコードは、ポリエステル、ナイロン、レーヨン、アラミドなどからなる有機繊維から構成されると好適であるが、金属(例えばスチール)から構成されてもよい。カーカスプライ5aは、一対のビードコア4a間に位置するプライ本体部5Mを備えている。図1の例において、カーカスプライ5aは、さらに、プライ本体部5Mの両端からビードコア4aの廻りでタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に折り返される、プライ折返し部5Tを、さらに備えている。ただし、カーカスプライ5aは、プライ折返し部5Tを備えていなくてもよい。カーカス5は、ラジアル構造であると好適であるが、バイアス構造でもよい。
ベルト6は、カーカス5のクラウン部に対してタイヤ径方向外側に配置されている。ベルト6は、1層以上(本実施形態では4層)のベルト層6aを備えている。各ベルト層6aは、1本又は複数本のベルトコードと、ベルトコードを被覆する被覆ゴムと、を含んでいる。ベルトコードは、モノフィラメント又は撚り線で形成することができる。ベルトコードは、金属(例えばスチール)から構成されてもよいし、ポリエステル、ナイロン、レーヨン、アラミドなどからなる有機繊維から構成されてもよい。
トレッドゴム7は、トレッド部1aにおいて、ベルト6のタイヤ径方向外側に位置している。トレッドゴム7は、トレッド部1aのタイヤ径方向外側の面であるトレッド踏面を構成している。トレッド踏面には、トレッドパターンが形成されている。
サイドゴム8は、サイドウォール部1bにおいて、カーカス5のタイヤ幅方向外側に位置している。サイドゴム8は、サイドウォール部1bのタイヤ幅方向外側の面を構成している。サイドゴム8は、トレッドゴム7と一体で形成されている。
インナーライナー9は、カーカス5のタイヤ内側に配置され、例えば、カーカス5のタイヤ内側に積層されてもよい。インナーライナー9は、例えば、空気透過性の低いブチル系ゴムで構成される。ブチル系ゴムには、例えばブチルゴム、及びその誘導体であるハロゲン化ブチルゴムが含まれる。インナーライナー9は、ブチル系ゴムに限られず、他のゴム組成物、樹脂、又はエラストマーで構成することができる。
つぎに、通信装置10について説明する。
通信装置10は、タイヤ1の外部にある所定外部装置(例えば、リーダ、あるいは、リーダ/ライタ)と無線通信可能な構成であればよく、通信装置10の構成は特に限定されるものではない。
通信装置10は、RFタグを有すると好適である。RFタグは、「RFIDタグ」とも呼ばれる。RFタグは、パッシブ型に構成されると好適であるが、アクティブ型に構成されてもよい。
通信装置10は、RFタグに代えて又は加えて、タイヤ1の加速度を検出する加速度センサや、タイヤ1の内圧を検出する内圧センサ等を有してもよい。
通信装置10は、タイヤ1の外部にある所定外部装置(例えば、リーダ、あるいは、リーダ/ライタ)と無線通信可能な構成であればよく、通信装置10の構成は特に限定されるものではない。
通信装置10は、RFタグを有すると好適である。RFタグは、「RFIDタグ」とも呼ばれる。RFタグは、パッシブ型に構成されると好適であるが、アクティブ型に構成されてもよい。
通信装置10は、RFタグに代えて又は加えて、タイヤ1の加速度を検出する加速度センサや、タイヤ1の内圧を検出する内圧センサ等を有してもよい。
図3~図4は、通信装置10の一例を示している。本例において、通信装置10は、RFタグを有している。本例において、通信装置10は、RFタグ10eと、被覆部10fと、を備えている。RFタグ10eは、ICチップ10cと、アンテナ部10bと、を備えている。RFタグ10eは、パッシブ型に構成されている。
ICチップ10cは、例えば、アンテナ部10bで受信する電波により発生する誘電起電力により稼働する。ICチップ10cは、例えば、制御部と記憶部とを有する。
記憶部は、任意の情報を記憶してよい。例えば、記憶部は、タイヤ1の識別情報を記憶してもよい。タイヤ1の識別情報は、例えば、タイヤ1の製造メーカ、製造工場、製造年月日等の、各タイヤをタイヤ毎に特定できるタイヤ1の固有の識別情報である。また、記憶部は、タイヤの走行距離、急制動回数、急発信回数、急旋回回数等のタイヤ履歴情報を記憶してもよい。また、例えば、タイヤ内部温度、タイヤ内圧、タイヤ加速度等を検出するセンサがタイヤ内腔に設けられており、記憶部が、これらセンサにより検出された検出情報を記憶してもよい。この場合、RFタグ10eは、アンテナ部10bを通じて、センサと無線通信することで、センサの検出情報を取得することができる。
制御部は、記憶部からの情報の読み出しが可能に構成される。
記憶部は、任意の情報を記憶してよい。例えば、記憶部は、タイヤ1の識別情報を記憶してもよい。タイヤ1の識別情報は、例えば、タイヤ1の製造メーカ、製造工場、製造年月日等の、各タイヤをタイヤ毎に特定できるタイヤ1の固有の識別情報である。また、記憶部は、タイヤの走行距離、急制動回数、急発信回数、急旋回回数等のタイヤ履歴情報を記憶してもよい。また、例えば、タイヤ内部温度、タイヤ内圧、タイヤ加速度等を検出するセンサがタイヤ内腔に設けられており、記憶部が、これらセンサにより検出された検出情報を記憶してもよい。この場合、RFタグ10eは、アンテナ部10bを通じて、センサと無線通信することで、センサの検出情報を取得することができる。
制御部は、記憶部からの情報の読み出しが可能に構成される。
アンテナ部10bは、一対のアンテナ10b1、10b2を有している。一対のアンテナ10b1、10b2は、ICチップ10cにおいて互いに反対側に位置する端部にそれぞれ連結されている。アンテナ部10bは、タイヤ1の外部の上記所定外部装置と送受信可能に構成されている。図3~図4の例において、各アンテナ10b1、10b2は、直線状に延在しているが、各アンテナ10b1、10b2は、例えば波型等、任意の形状をなすように延在していてもよい。
被覆部10fは、RFタグ10eの全体を覆っている。被覆部10fは、例えばゴム又は樹脂から形成される。
本例において、被覆部10fは、一対のシート状の被覆部材10f1、10f2を有している。一対の被覆部材10f1、10f2は、両者間にRFタグ10eを挟んだ状態で、互いに重ねられている。一対の被覆部材10f1、10f2どうしは、接着等により互いに固着されていると、好適である。
ただし、被覆部10fは、1つの部材から構成されてもよい。
本例において、被覆部10fは、平面視において四角形状をなしているが、被覆部10fは、平面視において任意の形状をなしてよい。
なお、通信装置10は、被覆部10fを有していなくてもよく、すなわち、RFタグ10eのみから構成されてもよい。
本例において、被覆部10fは、一対のシート状の被覆部材10f1、10f2を有している。一対の被覆部材10f1、10f2は、両者間にRFタグ10eを挟んだ状態で、互いに重ねられている。一対の被覆部材10f1、10f2どうしは、接着等により互いに固着されていると、好適である。
ただし、被覆部10fは、1つの部材から構成されてもよい。
本例において、被覆部10fは、平面視において四角形状をなしているが、被覆部10fは、平面視において任意の形状をなしてよい。
なお、通信装置10は、被覆部10fを有していなくてもよく、すなわち、RFタグ10eのみから構成されてもよい。
このように構成された通信装置10は、上記所定外部装置から、電波又は磁界に乗せて送信される情報を、アンテナ部10bにより受信可能に構成される。整流(電波の場合)または共振(磁界の場合)により、通信装置10のアンテナ部10bに電力が発生し、ICチップ10cの記憶部及び制御部が所定の動作を行う。例えば、制御部は、記憶部内の情報を読み出し、電波または磁界に乗せてアンテナ部10bから、上記所定外部装置に返信(送信)する。上記所定外部装置は、通信装置10からの電波又は磁界を受信する。上記所定外部装置は、受信した情報を取り出すことで、通信装置10のICチップ10cの記憶部に記憶されている情報を取得することができる。
ただし、通信装置10は、本例とは異なる任意の構成を有してよい。
通信装置10は、長手方向LDと、短手方向SDと、厚さ方向TDと、を有してもよい。長手方向LDと短手方向SDと厚さ方向TDとは、互いに垂直である。
図3~図4に示すように、通信装置10がRFタグ10eを有する場合、通信装置10の長手方向LDは、アンテナ部10bの延在方向に平行である。アンテナ部10bの各アンテナ10b1、10b2が波型である場合、アンテナ部10bの延在方向は、各アンテナ10b1、10b2のなす波型の振幅中心線の延在方向を指す。通信装置10において、通信装置10の厚さ方向TDは、通信装置10が被覆部10fを有する場合、被覆部10fの厚さ方向を指し、通信装置10が被覆部10fを有さない場合、ICチップ10cの厚さ方向を指す。
図3~図4に示すように、通信装置10がRFタグ10eを有する場合、通信装置10の長手方向LDは、アンテナ部10bの延在方向に平行である。アンテナ部10bの各アンテナ10b1、10b2が波型である場合、アンテナ部10bの延在方向は、各アンテナ10b1、10b2のなす波型の振幅中心線の延在方向を指す。通信装置10において、通信装置10の厚さ方向TDは、通信装置10が被覆部10fを有する場合、被覆部10fの厚さ方向を指し、通信装置10が被覆部10fを有さない場合、ICチップ10cの厚さ方向を指す。
RFタグ10eの長手方向LDの長さは、例えば、20mm以上、又は、50mm以上が好適である。また、RFタグ10eの長手方向LDの長さは、例えば、100mm以下、又は、70mm以下が好適である。
RFタグ10eの短手方向SDの長さは、例えば、10mm以下、又は、8mm以下が好適である。
RFタグ10eの厚さ方向TDの長さは、例えば、5mm以下、又は、2mm以下が好適である。
通信装置10が被覆部10fを有する場合、通信装置10の長手方向LDの長さは、例えば、30mm以上、又は、60mm以上が好適である。また、RFタグ10eの長手方向LDの長さは、例えば、110mm以下、又は、80mm以下が好適である。
通信装置10が被覆部10fを有する場合、通信装置10の短手方向SDの長さは、例えば、20mm以下、又は、15mm以下が好適である。
通信装置10が被覆部10fを有する場合、通信装置10の厚さ方向TDの長さは、例えば、6mm以下、又は、3mm以下が好適である。
被覆部10fの被覆部材10f1、10f2のそれぞれの厚さは、例えば、0.5mm以上が好適である。また、被覆部10fの被覆部材10f1、10f2のそれぞれの厚さは、例えば、1mm以下が好適である。
RFタグ10eの短手方向SDの長さは、例えば、10mm以下、又は、8mm以下が好適である。
RFタグ10eの厚さ方向TDの長さは、例えば、5mm以下、又は、2mm以下が好適である。
通信装置10が被覆部10fを有する場合、通信装置10の長手方向LDの長さは、例えば、30mm以上、又は、60mm以上が好適である。また、RFタグ10eの長手方向LDの長さは、例えば、110mm以下、又は、80mm以下が好適である。
通信装置10が被覆部10fを有する場合、通信装置10の短手方向SDの長さは、例えば、20mm以下、又は、15mm以下が好適である。
通信装置10が被覆部10fを有する場合、通信装置10の厚さ方向TDの長さは、例えば、6mm以下、又は、3mm以下が好適である。
被覆部10fの被覆部材10f1、10f2のそれぞれの厚さは、例えば、0.5mm以上が好適である。また、被覆部10fの被覆部材10f1、10f2のそれぞれの厚さは、例えば、1mm以下が好適である。
図1に示すように、タイヤ本体1Mのタイヤ表面2上には、通信装置10がシーラント材20を介して固着されている。通信装置10の厚さ方向TDのいずれか一方の面が、シーラント材20を介して、タイヤ表面2上に固着されている。
一般的に、接着剤は、乾いた状態において硬い(弾性率が大きい)が、シーラント材20は、乾いた状態において、接着剤よりも柔らかい(弾性率が小さい)という特性がある。そのため、シーラント材20は、接着剤に比べて、タイヤ1の転動時等におけるタイヤ本体1Mの撓み変形に、より良く追従することができる。よって、タイヤ本体1Mのタイヤ表面2上に通信装置10がシーラント材20を介して固着されていることにより、仮にタイヤ表面2上に通信装置10が接着剤を介して固着されている場合に比べて、通信装置10がタイヤ表面2から剥がれ落ちにくくすることができ、通信装置10とタイヤ本体1Mとの固着の確実性を向上できる。また、タイヤ本体1Mの撓み変形によって通信装置10に掛かる負荷を低減できるので、通信装置10ひいてはタイヤ1の耐久性を向上できる。
また、タイヤ1を得るにあたっては、タイヤ本体1Mの製造後に通信装置10をシーラント材20を介して後付けすればよいので、タイヤ本体1Mの製造工程を従来のものから変える必要が無い、という利点もある。
また、シーラント材20は、タイヤ本体1Mを構成するゴム(トレッドゴム7、サイドゴム8等)に比べて、カーボンの含有率(質量%)が少ない。カーボンは、通信装置10と上記所定外部装置(例えば、リーダ、あるいは、リーダ/ライタ)との間の電波を弱めて、通信装置10と上記所定外部装置との間の通信性を低下させるおそれがある。その点、シーラント材20は、カーボンの含有率が少ないため、通信性を低下させるおそれが少ない。
また、タイヤ1の製造時においてタイヤ1のユニフォミティ(例えば、ラジアル・フォース・バリエーション(RFV:Radial Force Variation))を調整する際に、通信装置10及びシーラント材20を錘として利用することができるので、ユニフォミティの調整のために別途使用する錘の量を低減することも可能になる。
一般的に、接着剤は、乾いた状態において硬い(弾性率が大きい)が、シーラント材20は、乾いた状態において、接着剤よりも柔らかい(弾性率が小さい)という特性がある。そのため、シーラント材20は、接着剤に比べて、タイヤ1の転動時等におけるタイヤ本体1Mの撓み変形に、より良く追従することができる。よって、タイヤ本体1Mのタイヤ表面2上に通信装置10がシーラント材20を介して固着されていることにより、仮にタイヤ表面2上に通信装置10が接着剤を介して固着されている場合に比べて、通信装置10がタイヤ表面2から剥がれ落ちにくくすることができ、通信装置10とタイヤ本体1Mとの固着の確実性を向上できる。また、タイヤ本体1Mの撓み変形によって通信装置10に掛かる負荷を低減できるので、通信装置10ひいてはタイヤ1の耐久性を向上できる。
また、タイヤ1を得るにあたっては、タイヤ本体1Mの製造後に通信装置10をシーラント材20を介して後付けすればよいので、タイヤ本体1Mの製造工程を従来のものから変える必要が無い、という利点もある。
また、シーラント材20は、タイヤ本体1Mを構成するゴム(トレッドゴム7、サイドゴム8等)に比べて、カーボンの含有率(質量%)が少ない。カーボンは、通信装置10と上記所定外部装置(例えば、リーダ、あるいは、リーダ/ライタ)との間の電波を弱めて、通信装置10と上記所定外部装置との間の通信性を低下させるおそれがある。その点、シーラント材20は、カーボンの含有率が少ないため、通信性を低下させるおそれが少ない。
また、タイヤ1の製造時においてタイヤ1のユニフォミティ(例えば、ラジアル・フォース・バリエーション(RFV:Radial Force Variation))を調整する際に、通信装置10及びシーラント材20を錘として利用することができるので、ユニフォミティの調整のために別途使用する錘の量を低減することも可能になる。
シーラント材20は、貯蔵弾性率が0.6~2.0kPaであると好適である。これにより、シーラント材20は、タイヤ本体1Mの撓み変形に、より良く追従することができるので、通信装置10とタイヤ本体1Mとの固着の確実性をさらに向上できる。
また、シーラント材20は、貯蔵弾性率が0.9~1.8kPaであるとさらに好適であり、1.0~1.6kPaであると最適である。
シーラント材20の貯蔵弾性率は、市販のRPA(ラバープロセスアナライザー)を用い、動的せん断歪100%、温度100℃、周波数1Hzで測定したときの貯蔵弾性率G’を意味する。
また、シーラント材20は、貯蔵弾性率が0.9~1.8kPaであるとさらに好適であり、1.0~1.6kPaであると最適である。
シーラント材20の貯蔵弾性率は、市販のRPA(ラバープロセスアナライザー)を用い、動的せん断歪100%、温度100℃、周波数1Hzで測定したときの貯蔵弾性率G’を意味する。
シーラント材20は、エラストマー組成物であると、好適である。エラストマー組成物は、各種エラストマーを主成分とする。
これにより、シーラント材20は、タイヤ本体1Mの撓み変形に、より良く追従することができるので、通信装置10とタイヤ本体1Mとの固着の確実性をさらに向上できる。
これにより、シーラント材20は、タイヤ本体1Mの撓み変形に、より良く追従することができるので、通信装置10とタイヤ本体1Mとの固着の確実性をさらに向上できる。
エラストマーとしては、具体的には例えば、ブチルゴム(IIR)やエチレン-プロピレン-ジエンゴム(EPDM)を好適に用いることができる。このうちブチルゴムとしては、塩素化ブチルゴム(CIIR)や臭素化ブチルゴム(BIIR)などのハロゲン化ブ
チルゴムを用いてもよい。エラストマーとしてブチルゴムとEPDMとを併用する場合のその比率としては、20:80~80:20の範囲が好ましく、30:70~70:30の範囲がより好ましい。また、エラストマー100質量部のうちブチルゴムおよびEPDMを、総量で70質量部以上100質量部以下とすることが好ましく、80質量部以上100質量部以下とすることがより好ましい。
チルゴムを用いてもよい。エラストマーとしてブチルゴムとEPDMとを併用する場合のその比率としては、20:80~80:20の範囲が好ましく、30:70~70:30の範囲がより好ましい。また、エラストマー100質量部のうちブチルゴムおよびEPDMを、総量で70質量部以上100質量部以下とすることが好ましく、80質量部以上100質量部以下とすることがより好ましい。
ブチルゴムおよびEPDM以外の他のエラストマーとしては、天然ゴムや合成ジエン系ゴムなどを用いることができる。合成ジエン系ゴムとしては、例えば、ポリイソプレンゴム(IR)、シス-1,4-ポリブタジエンゴム(BR)、スチレン-ブタジエンゴム(SBR)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)等が挙げられる。これら他のエラストマーは、エラストマー100質量部に対し、30質量部以下の範囲で配合することができる。
上記エラストマー組成物には、補強性充填材として、カーボンブラックを配合することができる。カーボンブラックとしては、特に制限されず、エラストマー組成物の補強に通常使用されるものを用いることができ、具体的には例えば、FEFやHAFなどを挙げることができる。カーボンブラックは、エラストマー100質量部に対し、例えば、1質量部以上30質量部以下で配合することができ、好ましくは5質量部以上10質量部以下とする。
上記エラストマー組成物には、可塑剤として、液状ポリブテンやプロセスオイル等を配合することができる。可塑剤は、エラストマー100質量部に対し、例えば、150質量部以上500質量部以下で配合することができる。
上記エラストマー組成物には、加硫促進剤を配合することができる。加硫促進剤としては、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラベンジルチウラムジスルフィド、テトラ(2-エチルヘキシル)チウラムジスルフィド、1,6-ビス(N,N’-ジベンジルチオカルバモイルジチオ)-ヘキサン、1,6-ビス{N,N’-ジ(2-エチルヘキシル)チオカルバモイルジチオ}-ヘキサン等のチウラム系加硫促進剤の他、2-ベンゾチアジルスルフェンアミド類、チアゾール類、グアニジン類、ジチオカルバミン酸塩類、キサントゲン酸エステル、キサントゲン酸塩からなる群から選ばれる化合物を用いることができる。加硫促進剤は、エラストマー100質量部に対し、例えば、1質量部以上5質量部以下で配合することができる。
上記エラストマー組成物には、その他、従来公知の配合成分として、酸化亜鉛やステアリン酸、硫黄、オイル、タッキファイヤー(粘着付与剤)、加硫剤、老化防止剤、スコーチ防止剤などを適宜配合することができる。上記エラストマー組成物は、上記各成分を、バンバリーミキサーやニーダーなどのミキサーを用いて混練することにより、常法に従い調製することができる。
通信装置10は、図1の実施形態のように、タイヤ内表面2b上に、シーラント材20を介して固着されていると、好適である。これにより、仮に通信装置10がタイヤ外表面2a上にシーラント材20を介して固着されている場合とは異なり、通信装置10が障害物と衝突して剥がれ落ちるおそれが無いので、通信装置10とタイヤ本体1Mとの固着の確実性をさらに向上できる。
ただし、通信装置10は、タイヤ外表面2a上に、シーラント材20を介して固着されていてもよい。この場合、タイヤ1を外から見たときに、通信装置10の位置が把握しやすくなるので、上記所定外部装置を用いて通信装置10と通信する際の利便性が良くなる。
ただし、通信装置10は、タイヤ外表面2a上に、シーラント材20を介して固着されていてもよい。この場合、タイヤ1を外から見たときに、通信装置10の位置が把握しやすくなるので、上記所定外部装置を用いて通信装置10と通信する際の利便性が良くなる。
通信装置10は、図1や図5の各実施形態のように、タイヤサイド部1dに配置されてもよく、すなわち、タイヤサイド部1dにおけるタイヤ表面2(例えば、タイヤ内表面2b)上に、シーラント材20を介して固着されていてもよい。一般的に、金属は、通信装置10と上記所定外部装置(例えば、リーダ、あるいは、リーダ/ライタ)との間の電波を弱めて、通信装置10と上記所定外部装置との間の通信性を低下させるおそれがあり、ひいては、通信装置10と上記所定外部装置との間の通信距離が短くなるおそれがある。一方、タイヤ本体1Mにおいて、金属(例えば、スチール)は、カーカス5、ベルト6、ビードコア4a等に使用され得るところ、一般的に、タイヤサイド部1dのほうが、トレッド部1aに比べて、金属の量が少ない傾向がある。このことは、例えば、カーカス5の各カーカスプライ5aのカーカスコードを、金属ではなく有機繊維から構成した場合に、特に言えることである。したがって、通信装置10をタイヤサイド部1dに配置することにより、仮に通信装置10をトレッド部1aに配置する場合に比べて、通信装置10と上記所定外部装置との間の通信距離を十分に確保しやすくなる。
同様の観点から、通信装置10は、図1や図5の各実施形態のように、サイドウォール部1bに配置されていると、より好適であり、すなわち、サイドウォール部1bにおけるタイヤ表面2(例えば、タイヤ内表面2b)上に、シーラント材20を介して固着されていると、より好適である。この場合、図1や図5の各実施形態のように、通信装置10のタイヤ径方向外端10u(より好適には、通信装置10の全体)は、ビードコア4aのタイヤ径方向外端よりもタイヤ径方向外側にあると好適であり、ビードフィラー4bのタイヤ径方向中心よりもタイヤ径方向外側にあるとより好適であり、例えば、ビードフィラー4bのタイヤ径方向外端よりもタイヤ径方向外側にあると好適である。また、図1や図5の各実施形態のように、通信装置10のタイヤ径方向外端10uは、ベルト6のタイヤ幅方向外端6eよりもタイヤ径方向内側にあると、より好適である。これにより、通信性を向上できるとともに、タイヤ本体1Mのうち、タイヤ1の転動時等において比較的歪の少ない部分に通信装置10を配置できるので、通信装置10が剥がれ落ちるおそれを低減でき、ひいては、耐久性を向上できる。ここで、「ベルト6のタイヤ幅方向外端6e」とは、ベルト6の各ベルト層6aのタイヤ幅方向外端のうち最もタイヤ幅方向外側にあるタイヤ幅方向外端を指す。
同様の観点から、通信装置10は、図1や図5の各実施形態のように、サイドウォール部1bに配置されていると、より好適であり、すなわち、サイドウォール部1bにおけるタイヤ表面2(例えば、タイヤ内表面2b)上に、シーラント材20を介して固着されていると、より好適である。この場合、図1や図5の各実施形態のように、通信装置10のタイヤ径方向外端10u(より好適には、通信装置10の全体)は、ビードコア4aのタイヤ径方向外端よりもタイヤ径方向外側にあると好適であり、ビードフィラー4bのタイヤ径方向中心よりもタイヤ径方向外側にあるとより好適であり、例えば、ビードフィラー4bのタイヤ径方向外端よりもタイヤ径方向外側にあると好適である。また、図1や図5の各実施形態のように、通信装置10のタイヤ径方向外端10uは、ベルト6のタイヤ幅方向外端6eよりもタイヤ径方向内側にあると、より好適である。これにより、通信性を向上できるとともに、タイヤ本体1Mのうち、タイヤ1の転動時等において比較的歪の少ない部分に通信装置10を配置できるので、通信装置10が剥がれ落ちるおそれを低減でき、ひいては、耐久性を向上できる。ここで、「ベルト6のタイヤ幅方向外端6e」とは、ベルト6の各ベルト層6aのタイヤ幅方向外端のうち最もタイヤ幅方向外側にあるタイヤ幅方向外端を指す。
上述のように通信装置10がサイドウォール部1bに配置される場合、図1の実施形態のように、通信装置10のタイヤ径方向外端10uは、カーカス5のプライ折返し部5Tのタイヤ径方向外端5eよりもタイヤ径方向内側に位置していてもよい。これにより、通信性を向上できるとともに、タイヤ本体1Mのうち、タイヤ1の転動時等において特に歪の少ない部分に通信装置10を配置できるので、通信装置10が剥がれ落ちるおそれを低減でき、ひいては、耐久性を向上できる。ここで、「カーカス5のプライ折返し部5Tのタイヤ径方向外端5e」とは、カーカス5の各カーカスプライ5aのプライ折返し部5Tのタイヤ径方向外端のうち最もタイヤ径方向外側にあるタイヤ径方向外端を指す。通信装置10のタイヤ径方向外端10uとカーカス5のプライ折返し部5Tのタイヤ径方向外端5eとの間のタイヤ径方向距離は、3~30mmが好適であり、5~15mmがより好適である。
図1の例において、カーカス5のプライ折返し部5Tのタイヤ径方向外端5eは、ビードフィラー4bのタイヤ径方向外端よりもタイヤ径方向外側に位置している。ただし、カーカス5のプライ折返し部5Tのタイヤ径方向外端5eは、ビードフィラー4bのタイヤ径方向外端と同じタイヤ径方向位置、あるいは、それよりもタイヤ径方向内側に、位置していてもよい。
本明細書で説明する各実施形態においては、カーカス5のプライ折返し部5Tのタイヤ径方向外端5eは、タイヤ本体1Mのタイヤ最大幅位置よりもタイヤ径方向外側に位置していてもよいし、タイヤ本体1Mのタイヤ最大幅位置と同じタイヤ径方向位置に位置していてもよいし、タイヤ本体1Mのタイヤ最大幅位置よりもタイヤ径方向内側に位置していてもよい。ここで、「タイヤ本体1Mのタイヤ最大幅位置」とは、タイヤ本体1Mのタイヤ幅方向の寸法が最大となるタイヤ径方向位置である。
上述のように通信装置10がサイドウォール部1bに配置される場合、図5の実施形態のように、通信装置10のタイヤ径方向外端10u(あるいは、通信装置10の全体)は、カーカス5のプライ折返し部5Tのタイヤ径方向外端5eよりもタイヤ径方向外側に位置していてもよい。これにより、通信性を向上できるとともに、タイヤ1の転動時において通信装置10やシーラント材20に作用する遠心力によって通信装置10が剥がれ落ちるおそれを低減でき、ひいては、耐久性を向上できる。
同様の観点から、上述のように通信装置10がサイドウォール部1bに配置される場合、図5の実施形態のように、通信装置10のタイヤ径方向外端10u(あるいは、通信装置10の全体)は、タイヤ本体1Mのタイヤ最大幅位置よりもタイヤ径方向外側に位置していると、好適である。
同様の観点から、上述のように通信装置10がサイドウォール部1bに配置される場合、図5の実施形態のように、通信装置10のタイヤ径方向外端10u(あるいは、通信装置10の全体)は、タイヤ本体1Mのタイヤ最大幅位置よりもタイヤ径方向外側に位置していると、好適である。
あるいは、通信装置10は、図6に示す実施形態のように、トレッド部1aに配置されてもよく、すなわち、トレッド部1aにおけるタイヤ内表面2b上に、シーラント材20を介して固着されていてもよい。これにより、タイヤ1の転動時において通信装置10やシーラント材20に作用する遠心力によって通信装置10が剥がれ落ちるおそれをさらに低減でき、ひいては、通信装置10とタイヤ本体1Mとの固着の確実性をさらに向上でき、耐久性を向上できる。
同様の観点から、通信装置10がトレッド部1aに配置される場合、通信装置10の全体が、ベルト6のタイヤ幅方向外端6eよりもタイヤ幅方向内側に位置していると、好適である。
同様の観点から、通信装置10がトレッド部1aに配置される場合、通信装置10の全体が、ベルト6のタイヤ幅方向外端6eよりもタイヤ幅方向内側に位置していると、好適である。
本明細書で説明する各実施形態においては、図2に示すように、通信装置10の少なくとも一部がシーラント材20に埋設されていてもよく、例えば、通信装置10の全体がシーラント材20に埋設されていてもよい。
あるいは、本明細書で説明する各実施形態においては、図7に示すように、通信装置10の全体がシーラント材20に埋設されておらず、通信装置10がシーラント材20の上に配置されていてもよい。この場合、通信装置10は、シーラント材20に対してタイヤ表面2とは反対側に位置することとなる。
あるいは、本明細書で説明する各実施形態においては、図7に示すように、通信装置10の全体がシーラント材20に埋設されておらず、通信装置10がシーラント材20の上に配置されていてもよい。この場合、通信装置10は、シーラント材20に対してタイヤ表面2とは反対側に位置することとなる。
本明細書で説明する各実施形態においては、通信装置10が固着されたタイヤ表面2と通信装置10との間におけるシーラント材20の厚さT20(図2、図7)は、5~20mmであると、好適である。これにより、通信装置とタイヤ本体との固着の確実性をさらに向上できる。
本明細書で説明する各実施形態において、通信装置10の指向方向(向き)は任意であるが、通信装置10の耐久性等の観点から、通信装置10は、通信装置10の長手方向LDがタイヤ周方向にほぼ沿うように指向されていると、好適である。ただし、通信装置10は、通信装置10の短手方向LDがタイヤ周方向にほぼ沿うように指向されていてもよい。
ここで、本発明の一実施形態に係るタイヤの製造方法について説明する。このタイヤの製造方法は、上記した本発明の各実施形態に係るタイヤ1を製造するために使用することができる。
このタイヤの製造方法は、タイヤ本体製造ステップと、通信装置固着ステップと、を含む。
まず、タイヤのタイヤ本体1Mを製造する(タイヤ本体製造ステップ)。タイヤ本体1Mの製造方法としては、任意の既知のタイヤ製造方法を使用してよい。
その後、タイヤ本体製造ステップによって製造されたタイヤ本体1Mのタイヤ表面2上に、通信装置10を、シーラント材20を介して固着させる(通信装置固着ステップ)。
このように、タイヤ1を得るにあたっては、タイヤ本体1Mの製造後に通信装置10をシーラント材20を介して後付けすればよいので、タイヤ本体1Mの製造工程を従来のものから変える必要が無い。
このタイヤの製造方法は、タイヤ本体製造ステップと、通信装置固着ステップと、を含む。
まず、タイヤのタイヤ本体1Mを製造する(タイヤ本体製造ステップ)。タイヤ本体1Mの製造方法としては、任意の既知のタイヤ製造方法を使用してよい。
その後、タイヤ本体製造ステップによって製造されたタイヤ本体1Mのタイヤ表面2上に、通信装置10を、シーラント材20を介して固着させる(通信装置固着ステップ)。
このように、タイヤ1を得るにあたっては、タイヤ本体1Mの製造後に通信装置10をシーラント材20を介して後付けすればよいので、タイヤ本体1Mの製造工程を従来のものから変える必要が無い。
本発明のタイヤは、任意の種類の空気入りタイヤに好適に利用でき、例えば、乗用車用空気入りタイヤ、トラック・バス用空気入りタイヤ等に好適に利用できる。
1:タイヤ、
1M:タイヤ本体、 1a:トレッド部、 1b:サイドウォール部、 1c:ビード部、 1d:タイヤサイド部、
2:タイヤ表面、 2a:タイヤ外表面、 2b:タイヤ内表面、
4a:ビードコア、 4b:ビードフィラー、
5:カーカス、 5a:カーカスプライ、 5M:プライ本体部、 5T:プライ折返し部、 5e:カーカスのプライ折返し部のタイヤ径方向外端、 6:ベルト、 6a:ベルト層、 6e:ベルトのタイヤ幅方向外端、
7:トレッドゴム、 8:サイドゴム、
9:インナーライナー、
10:通信装置、
10e:RFタグ、
10b:アンテナ部、 10b1、10b2:アンテナ、
10f:被覆部、 10f1、10f2:被覆部材、
10c:ICチップ、
10u:通信装置のタイヤ径方向外端、
20:シーラント材、
CL:タイヤ赤道面、
WD:タイヤ幅方向、 RD:タイヤ径方向、 CD:タイヤ周方向、
LD:通信装置の長手方向、 SD:通信装置の短手方向、 TD:通信装置の厚さ方向
1M:タイヤ本体、 1a:トレッド部、 1b:サイドウォール部、 1c:ビード部、 1d:タイヤサイド部、
2:タイヤ表面、 2a:タイヤ外表面、 2b:タイヤ内表面、
4a:ビードコア、 4b:ビードフィラー、
5:カーカス、 5a:カーカスプライ、 5M:プライ本体部、 5T:プライ折返し部、 5e:カーカスのプライ折返し部のタイヤ径方向外端、 6:ベルト、 6a:ベルト層、 6e:ベルトのタイヤ幅方向外端、
7:トレッドゴム、 8:サイドゴム、
9:インナーライナー、
10:通信装置、
10e:RFタグ、
10b:アンテナ部、 10b1、10b2:アンテナ、
10f:被覆部、 10f1、10f2:被覆部材、
10c:ICチップ、
10u:通信装置のタイヤ径方向外端、
20:シーラント材、
CL:タイヤ赤道面、
WD:タイヤ幅方向、 RD:タイヤ径方向、 CD:タイヤ周方向、
LD:通信装置の長手方向、 SD:通信装置の短手方向、 TD:通信装置の厚さ方向
Claims (11)
- タイヤ表面上に通信装置がシーラント材を介して固着されている、タイヤ。
- 前記シーラント材は、貯蔵弾性率が0.6~2.0kPaである、請求項1に記載のタイヤ。
- 前記シーラント材は、エラストマー組成物である、請求項1又は2に記載のタイヤ。
- 前記通信装置は、タイヤ内表面上に、前記シーラント材を介して固着されている、請求項1~3のいずれか一項に記載のタイヤ。
- 前記通信装置は、タイヤサイド部におけるタイヤ内表面上に、前記シーラント材を介して固着されている、請求項1~4のいずれか一項に記載のタイヤ。
- 前記通信装置は、トレッド部におけるタイヤ内表面上に、前記シーラント材を介して固着されている、請求項1~4のいずれか一項に記載のタイヤ。
- 前記通信装置の少なくとも一部が前記シーラント材に埋設されている、請求項1~6のいずれか一項に記載のタイヤ。
- 前記通信装置が前記シーラント材の上に配置されている、請求項1~6のいずれか一項に記載のタイヤ。
- 前記通信装置が固着された前記タイヤ表面と前記通信装置との間における前記シーラント材の厚さT20は、5~20mmである、請求項1~8のいずれか一項に記載のタイヤ。
- 前記通信装置は、RFタグを有する、請求項1~9のいずれか一項に記載のタイヤ。
- 請求項1~10のいずれか一項に記載のタイヤを製造するための、タイヤの製造方法であって、
タイヤのタイヤ本体を製造する、タイヤ本体製造ステップと、
前記タイヤ本体製造ステップによって製造された前記タイヤ本体のタイヤ表面上に、前記通信装置を、前記シーラント材を介して固着させる、通信装置固着ステップと、
を含む、タイヤの製造方法。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2021148906A JP2023041498A (ja) | 2021-09-13 | 2021-09-13 | タイヤ、及び、タイヤの製造方法 |
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