JP4100868B2 - 電波周波数帯トランスポンダー用アンテナ付き空気入りタイヤ - Google Patents

Description

【０００１】
（技術分野）
本発明はタイヤまたは車輪の固有情報、またはその他のデータを電子的に電波周波数を使用して送信する装置およびアンテナに関する。集積回路チップ上に形成された装置は、少なくともタイヤまたは車輪の固有情報保持に必要なデータ容量をもつ電波周波数トランスポンダーを含む。そのほかタイヤの空気圧、トランスポンダー設置部位のタイヤまたは車輪の温度などのデータもこのトランスポンダーを使用して前記の固有情報とともに送信され得る。
【０００２】
後述の参考資料において示されるように、ループアンテナを用いタイヤ構造内部、すなわちタイおよび車輪の組み立て品内部に収納されたトランスポンダーからのデータを電波周波数を用いて送信する技術は、当業界では公知である。しかしながら実際にはアンテナの埋込み処理をタイヤ製造工程の中でに取り込むことは至難である。ラジアルプライタイヤ、バイアスプライタイヤいずれの構造のものも、製造中に、直径方向の膨張変形を必然的に受ける。バイアスタイヤは、加硫用プレスに装着されると、直径方向に広げられるが、この加硫用プレスの空気袋（ブラダー）には、ドーナツ状型枠に生ゴムが押し込められる。ラジアルプライタイヤは、組立て作業または成型作業において、さらに加硫成型の工程においても、直径方向に引き伸ばされる。タイヤ内でその一部として組み込まれたループアンテナにに結合された電子回路は、電気接触部にタイヤ製造中の直径拡大変形を保全させることができなければならない。さらに使用期間中にタイヤが被る反復変形に対してアンテナが耐えなければならない。
【０００３】
空気入りタイヤ周辺３６０にわたるどの位置においても、トランスポンダーへの問い合わせ、つまり収納データの読み取りまたはトランスポンダーからのデータ送信ができることが望ましい。
【０００４】
タイヤに収納されたトランスポンダー装置の望ましい特徴は、圧力センサーが装備されたタイヤの場合、タイヤ圧力のデータ送信が可能であることである。さらに、トランスポンダーがその設置場所のタイヤ温度データに関する情報を送信できることも望ましい。
【０００５】
（背景技術）
トレッドまたはタイヤが交換されなければならない所定の点までタイヤのトレッドが摩耗した時、それを示すためのタイヤ安全表示手段が従来各種提供されてきた。米国特許第３，７７０，０４０号のデ・チッコの例を参照されたい。
【０００６】
技術の進歩に伴い、アレンの米国特許第４，５８８，９７８号に記載のように、乗り物タイヤの監視装置を提供するために、送信機と受信機が乗り物の車体に取り付けられ、磁気的に結合された誘電子と高性能の回路が乗り物の車輪に搭載されたタイヤ圧力などの監視システムが今日まで提唱されてきた。他のタイヤ圧力監視装置が、米国特許第４，５７８，９９２号においてガレスコらにより提唱されてきた。彼は、キャパシタ回路要素部品で受動振動回路を形成するタイヤ内部に設置されたコイルを教示している。その回路は、装着タイヤの外部、乗り物に固定されたコイルによるパルスによって励磁され、受動振動回路の振動数は、キャパシタの容量値に起因して変化するタイヤ圧力とともに変化する。回路における振動数は、装着タイヤの外部、乗り物に固定されたコイルにより感知検出される。
【０００７】
ミルヘイザは、米国特許第４，７３０，１８８号において、問い合わせ装置と誘導結合させる仕組みの、固有情報探査の対象品目に搭載されるかまたは埋め込まれる受動集積トランスポンダーの使用例を教示している。
【０００８】
フィオレッタは、米国特許第５，２８９，１６０号において、１個以上のタイヤにおける低圧力状態を運転者に警告するタイヤ圧力無線監視システムを教示している。彼は、圧力変換器、送信機、およびアンテナが一体にして筐体に収められ、タイヤのステムに搭載されることを教示している。圧力変換器が予め選択された圧力以下のタイヤ圧力を感知すると、送信機は無線周波数信号を送出し、これを同じ乗り物に搭載された受信機で受信、検出して運転者に警告する。好ましい実施例において、その送信機は、同じ乗り物上の送信機からの無線周波数信号によって、周期的に問い合わせを受ける装置である。
【０００９】
ＰＣＴ出願ＷＯ第９０／１２４７４号においては、電子トランスポンダーが、タイヤに埋め込むかタイヤ上に置かれたループアンテナを備え、問い合わせコイルからの信号で電磁的に作動されることができることが教示されている。この例は、トランスポンダーが、同期化パルスとデジタル固有データとにより変調されたシフト周波数信号を発生、送信すること、およびタイヤの条件と周囲状況の情報を含んで利用できることを教示している。
【００１０】
ヘテックらは、米国特許第５，１４０，８５１号において、タイヤ温度補正を提供する乗り物のタイヤ空気量の監視回路装置を教示している。この特許は、車輪上を回転するセンサーにより検知されタイヤ温度と圧力が測定され、それが検出され、このデータが供給された補正回路は複数の補正用媒介変数を受け取ると述べている。タイヤにおける温度または空気圧力に関する補正値は、補正媒介変数の函数として補正回路から出力される。
【００１１】
ＰＣＴ出願ＷＯ第９２／２０５３９号において、筐体、筐体をタイヤのリムに取り付けるバンド、タイヤ内の条件を監視するセンサ、タイヤ条件を示す無線周波数信号を発生するためセンサに機能的に結合される回路、同回路と機能的に結合されたインピーダンス供給装置、遠心力スイッチ、および無線周波数信号を受ける受信機を有するタイヤの異常条件警告するシステムを提供している。
【００１２】
米国特許第４，９１１，２１７で号において、ダンらは集積回路チップを有するトランスポンダーを教示している。
【００１３】
米国特許第５，１８１，９７５号において、ポラックらは、タイヤのビードで囲まれる面積と同じくらい小さく囲まれた面積のコイルアンテナを有する集積回路トランスポンダーを有し、同コイルアンテナが変圧器の一次巻き線として作動するタイヤを教示している。コイルが、平面形状であってタイヤのインタライナーとカーカスの間に配置される場合、圧力センサーを含むことができる。
【００１４】
米国特許第５，２１８，８６１号において、ブラウンらは電界または磁界によってタイヤのビードに結合されたアンテナを有する集積回路トランスポンダーを有する空気入りタイヤを教示している。
【００１５】
米国特許第５，５００，０６５号において、コックらは空気入りタイヤの内部ライナー内の直径方向内側で、タイヤのクラウン部内の何れかの場所に監視装置を設けることを教示している。
特許番号ＤＥ−Ａ−１９５３２９１４には、ワイヤーを弾性の螺旋形のアンテナに成形することが教示されている。この場合の螺旋形はタイヤの回転軸を中心とするもので螺旋形ワイヤーの弾力性によってタイヤのトレッドに向けた外力方向に力を作用させると直径が拡がる傾向を示す。第１０欄、第４８〜６４行目参照。その結果、螺旋形ワイヤーは支持体を必要とすることなくタイヤ内部に保持される。さらに、螺旋形ワイヤーの弾性保持力が、ワイヤーに重大な変形を及ぼすのを防止することにもなる。第１３欄、第２３〜３７行目参照。
【００１６】
（発明の開示）
本発明の目的は、タイヤ内に構築されることができ、タイヤの操作には著しい影響を及ぼさないほど充分小さい形状で、かつタイヤの使用中に受ける数百万回の形状変形に耐える堅牢な装置を提供することである。本発明の他の目的は、特許請求の範囲と次の記述から明らかになるであろう。
【００１７】
（定義）
次に、本明細書の読み取りと発明の理解を容易にするために下記に術語の定義を掲げる。
【００１８】
“ヘテロダイン”は、二つの正弦波交流電源を電気的に加算した結果、両周波数の加法および減法で得られる値に等しい周波数をいう。
【００１９】
“送信機”は、無線周波数発信機をいう。
【００２０】
“受信機”は、無線周波数受信機をいう。
【００２１】
“問い合わせ装置”は、送受信器のデコーダー組み合わせ装置をいう。
【００２２】
“磁束線”は、磁気ベクトルの強度および方向をいう。
【００２３】
“トランスポンダ”は、問い合わせ装置（スキャナ）にコード化された情報を送信することができる無線周波数の電磁エネルギーの受信機をいう。
【００２４】
“赤道面（ＥＰ）”は、タイヤ中心線における交叉面をいう。
【００２５】
“半径方向”は、タイヤの軸からタイヤ周辺に引かれる半径および半径に平行な線を指す。
【００２６】
（本発明の最良の実施態様）
（産業上の適応性）
空気入りタイヤまたは車輪の固有情報あるいは他のデータを電子的に送信する環状装置が提供されている。この装置は、集積回路チップと、そのチップに電気的に結合された少なくとも第一および第二の導線を含むトランスポンダーを有する。外部誘導による無線周波数励起が起こると、集積回路チップは、チップ内のデータを第一および第二の導線間の発生電位差として順次出力する。トランスポンダーとともに環状輪郭に組まれたアンテナはタイヤまたは車輪と同軸に形成される。アンテナはばね性の鋼線を有し、図示の実施例では螺旋状に巻かれたフィラメントワイヤであって、ワイヤの直径が０．０４ｍｍないし０．４ｍｍである。
【００２７】
ここで使用されるように、第一および第二の導線は、タイヤの周囲を巻く一本の輪導体であることができ、かつ第一の導線はトランスポンダーの一つの端子に組み合わされた端部であり、また第二の導線はトランスポンダーの２番目の端子に組み合わされた端部である。
【００２８】
本装置は非導電性ゴムでほぼ取り巻かれれて、タイヤのドーナツ領域内に配置される。
【００２９】
トランスポンダーは、チップと、チップの上に配置される可能性のあるアンテナとの間に顕著な分路すなわち誘導を作らないように、絶縁性材料内に埋め込まれる。アンテナ部分は、アンテナの長さの１５０％ないし２０００％あるいはそれ以上に伸長できる構造関係を有する。スプリングワイヤーアンテナは完成品タイヤの内部で伸長され、環状形状を有しかつタイヤと同軸にあるから、スプリングの弾性はタイヤの回転軸に向けて半径方向内側に作用を及ぼす。スプリングはしなやかでタイヤの変形に追随し、顕著な材料疲労もなくタイヤの使用期間に受ける繰り返し変形に耐える。図示される実施態様において、アンテナ部分は、アンテナ部分が組み込まれるタイヤの赤道面の周囲に配置される。
【００３０】
導電性ゴムは、アンテナとトランスポンダーの各種リード線との電気接続を提供するために、使用されることができる。導電性ゴム材は、５０％伸長時の引張り弾性率が２０６７〜２７５９ｋＰａ （３００〜４００ｐｓｉ）、伸びが２７０〜３５０％、最大引張り強さが１２４１４〜１４４８３ｋＰａ （１８００〜２１００ｐｓｉ）、真鍮皮膜処理の鋼線とゴム材間の粘着力が約５０Ｎ（ゴムの被覆率７５％）、および加硫時間Ｔ₉₀が３０分である。
【００３１】
アンテナはまた、送信装置から電波信号を受けてチップの電子回路を動作させ、その受信装置にデータを送信するように仕組まれている。
【００３２】
また、少なくとも２個の平行環状ビード、これらのビードを包む複数のカーカスプライ、タイヤのクラウン領域でこれら複数のカーカスプライの上に配置されたトレッド、前記のトレッドとビードの間に配置されたサイドウォール、および内部ライナー内の半径方向内側に配置された感知システムを有する空気入りタイヤが提供される。感知システムは既に述べた本発明の装置を有する。
【００３３】
（本発明の詳細な説明）
さて図１を参照すると、タイヤ１０は、トランスポンダー３０、すなわちタイヤの空気圧力、タイヤの温度、タイヤの固有情報などのデータを提供する信号発生装置と合体させて示されている。従来の技術において、タイヤは、少なくとも１対の環状ビード１２とそれを包み込む少なくとも１枚のカーカスプライ１６とを用いて製造される。ベルト１８はクラウン領域でカーカスプライ１６の上方に配置され、そしてトレッド２０はベルト１８の上方に配置されている。サイドウォール２３はトレッド２０とビード１２の間に配置される。図示の実施態様において、タイヤはカーカスプライ１６の半径方向下側に配置されている内部ライナ１４をも有する。
【００３４】
図示のタイヤはＲＭＴ（中型貨物自動車用ラジアルタイヤ）であるが、当業者は、本発明の装置が乗用車タイヤ、またはタイヤの過去の経歴データあるいは現況の条件データを必要とするタイヤの何れにも利用可能であることを認めるであろう。
【００３５】
タイヤはその種類により、ビードは４対まで、カーカスプライは１２枚まで、またベルトは１２枚まで有することができる。
【００３６】
また、図２を参照すれば、図示の実施態様において、トランスポンダー３０はトレッドの中心の下側に、すなわちタイヤの赤道面上でカーカスプライ１６と内部ライナ１４の半径方向下方に配置される。トランスポンダー３０は１個以上の集積回路チップ２８、アンテナ２６、および圧力センサーなどの望まれる種々のデータを得るのに必要な補助部材を有する。タイヤのこの配置は、最も正確なデータを提供し、タイヤが乗り物に搭載された状態、あるいは倉庫に積み荷で置かれた状態、何れの場合でも、タイヤのデータをより容易に受け入れ可能にする。何故ならば、問合わせ装置をタイヤの周辺３６０°どの位置にあってもトレッドに近づけてデータが検索され得るからである。
【００３７】
トランスポンダー装置３０は、グッドイヤ・タイヤ・アンド・ラバー・カンパニーに移譲された米国特許第５，１８１，９７５号および第５，２１８，８６１号に公示され、さらにＰＣＴ出願ＰＣＴ／ＵＳ９７／２２４７０， ＰＣＴ／ＵＳ９７／２２５７０およびＰＣＴ／ＵＳ９７／２２５７１の総てに共通して提唱されるシステムに類似しており、トランスポンダーシステム３０は、タイヤの固有情報を提供し、タイヤ圧力、タイヤ温度などを検出するのに使用され得る。図示の実施態様において、トランスポンダーの２ないし６個のチップが各チップを活性化するのに必要なすべての回路を包む堅いプラスティックのパッケージに包まれている。図示の実施態様に使用されるチップパッケージは発明者らのためにフェーズＩＶエンジニアリングにより準備されたものである。
【００３８】
アンテナ部分（２６）は、タイヤ内での採用条件のもとで電気回路の動作を維持するに充分な電気伝導度を有する金属であれば、これを細い線径に引き抜いて利用することが可能である。タイヤのゴム材は、タイヤの成型時に金属アンテナ線を覆い包む。
【００３９】
タイヤ組立て工程中に要求されるタイヤの膨張工程のために、アンテナ２６はタイヤの組立て中に必要な膨張と同程度の膨張が可能なばね性のワイヤ２６ａで造られ得る。ワイヤーは、ワイヤの相当の膨張が必要な時に可能であるように、縮れ螺旋に巻かれ、波線を提供するように捻じられ、あるいは撚り、または折り畳み状に形成される。図示の実施態様において、アンテナは、スプリングであって、そこでは螺旋形のスプリングは、スプリングワイヤーの直径の約５倍に巻き付けて撚られる。
【００４０】
米国特許第５，２７９，６９５号の記述にあるとおり、本発明に使用される好ましいワイヤー材は、一般に炭素鋼として知られており、これは、高炭素鋼、普通鋼、ストレート炭素鋼、およびプレーン炭素鋼とも呼ばれる。このような鋼材の例は米国鉄鋼工業会の１０７０および同１０８０高炭素鋼（ＡＩＳＩ１０７０および１０８０）である。このような鋼材の性質は主として、その他の合金成分を殆ど含まない炭素の存在による特徴を共有する。米国特許第４，９６０，４７３号は、好ましい或る鋼合金成分と、本発明にも利用可能な鋼フィラメント製造工程を開示している。当業者は、高い炭素成分を持ちクロームや硼素などの微量合金元素を含む他の鋼材が使用されることが可能であることを認めるであろう。
【００４１】
別の実施態様のように、本発明者らは銅被覆鋼も特に高い電気伝導度を持ったアンテナ材に提供されるであろうと考える。
【００４２】
真鍮は、他の含有金属成分がより少ない銅、亜鉛の合金である。６３％ないし約９９％の銅と約１％ないし約３７％の亜鉛とを含むα真鍮は、ゴム物品の補強のためのフィラメントおよびケーブルを製造するのに利用されるフィラメント被覆材に一般に使用される。真鍮は普通、重量比で約６２％〜７５％の銅、３８％〜２５％の亜鉛の成分比のものが好まれる。鉄−真鍮合金は、米国特許第４，４４６，１９８号に述べられているように、例えば亜鉛などの他の皮膜を施した材料と同様に利用され得る。
【００４３】
螺旋アンテナは、例えばトリンＷ−１００型のようなスプリング製造装置を使用して製造される。仕上がったスプリングは２６０℃でさらに１時間焼鈍して、組立て中の処理を改良するようにスプリングを緩やかにする。スプリングは全体の径を様々に製造され得るが、全径０．４〜２ｍｍのものが好ましく、特に約１ｍｍのものが好まれる。
【００４４】
アンテナ部２６に用いられる線材は特定の用途に適した直径が選ばれる。普通の使用において、ワイヤの直径が０．０４〜０．４ｍｍのものが一般的に有利であると思われている。０．０６〜０．２ｍｍのものは乗用車およびラジアル中型貨物自動車（ＲＭＴ）用タイヤに好ましい。図示の実施態様において、線材の直径は０．１５ｍｍである。
【００４５】
タイヤの製造過程で、タイヤ構造内部で段階の膨張の変化があり、建造ドラム上でともにタイヤのサイズを１２８％から１３３％へと膨張拡大させる。（図５参照）。許容膨張率が１５０％〜２０００％、望ましくは２００％〜１０００％を持ったアンテナが本発明に有用である。図示の実施態様に用いられたワイヤ構造は、アンテナの設計膨張率を１０００％以上として提供することができる。取り付け時、アンテナワイヤーの張力抵抗を最小限にするため、同図示の例ではタイヤの周囲１．８３ｍ （６フィート）を覆うために０．６１ｍ （２フィート）のスプリングワイヤーを引き伸ばした。
【００４６】
同図示例のアンテナ部２６はタイヤの周囲を１回から３回巻いてある。１回巻きのアンテナで充分な信号が得られるが、アンペアの法則でアンテナの巻き回数を増やすと誘導電流がその分大きくなるので、受信信号強度は巻き回数の増加につれて増幅される。アンテナ線の真鍮被覆の厚さを増すか、銅覆鋼線をアンテナ線に採用することでアンテナの効率を上げることができる。
【００４７】
同図示例ではチップ２８とアンテナ２６は内部ライナー１４から半径方向内側の不良導体ゴム片２２の内部に保持されている。不良導体ゴム片２２の幅は１７．４ｍｍ （１／２インチ）ないし１０１．６ｍｍ （４インチ）の大きさにしてよろしく、本例では約２５．４ｍｍ（１インチ）幅のものが使用された。
【００４８】
図２を参照すれば、図示の実施態様において２巻きのアンテナが使用されている。アンテナの一巻きは、チップ２８の上部を通過するが、高絶縁性エポキシ材２４の層によりチップと絶縁されている。
【００４９】
さて図３を参照すると、その装置の別な配置においては、２巻きのアンテナ２６が集積回路２８の切り揃えたリード線３２にアンテナ線２６の１巻き目の終端を半田付けまたはまたは導電性ゴム４０に埋め込んで接続される。第２のスプリングアンテナ線２６ａは、同様に１巻き目の終端３４ａをリード線３２ａに電気的に接続し、２巻き目の終端を導電性ゴム４０に埋め込む。アンテナ３８の一部区間はワイヤーを連続したまま導電性ゴム４０の上を通すか、もしくは工作を容易にするためワイヤーを一度切断した後、再接合する方法でも可能である。当業者は、アンテナ２６の２巻き目以上はチップ２８の上に配置する代わりに、チップ２８から離れて巻かれることができることを認識するであろう。図２と図３を比較されたい。
【００５０】
当業者は、導電性ゴムがアンテナとチップ間、もしくはアンテナ同士間、必要個所の電気接続に用いられることができることを認識するであろう。
【００５１】
図４に示された別の配置例においては、２個の導電性ゴム片４０がアンテナ２６の両端と二組のリード線３２との電気的接続に使用される。このようなではアンテナ線２６は連続した線でよい。
【００５２】
導電性ゴム埋め込みマトリクスが採用される時、比抵抗の範囲が０．１〜１００Ω・ｃｍのゴムマトリックスを用いることが好ましい。この例では、５〜５０Ω・ｃｍ、また本発明における特定の例に使用された材料の比抵抗は７Ω・ｃｍであった。
【００５３】
ゴムが引き伸ばされると、比抵抗は増加するが、本例における７Ω・ｃｍの比抵抗は、引き伸ばされない時ゴムに得られたものである。１７％引き伸ばされた時、同例の導電性性ゴム４０の比抵抗は約１０Ω・ｃｍである。
【００５４】
同例のチップの絶縁に使用されたエポキシ樹脂は、デクスタ／ハイゾルのＦＰ４３２３である。
【００５５】
チップとアンテナを絶縁するのに用いられたゴムは、非導電性カーボンブラックの低混入度、０〜１０ｐｈｒの範囲の非導電性ゴムである。
【００５６】
絶縁ゴム材は、タイヤ内部の使用条件に適う性質を有しなければならない。図示の例に使用された絶縁ゴム材は、引っ張り強さが８５５０〜９９３０ｋＰａ（１２４０〜１４４０ｐｓｉ）、破断伸びが５８５〜７８５％、ショアＡ硬度が４４〜４８、５０％弾性率が４４８〜５５２ｋＰａ（６５〜８０ｐｓｉ ）、Ｔ₉₀ が７〜１６分、そして比重が１．０４〜１．０９である。
【００５７】
本発明に使用されることができる絶縁性および導電性ゴムの例は、１９９７年３月１０日出願の米国特許第０８／８１４，９５７号に記載されている。
【００５８】
さて図６および図７を参照すれば、本発明のチップ２８の別の例において、チップ２８は、上述した回路の他に圧力センサー６４を有し、圧力センサ６４から見てチップ２８ａの反対側に接点６２を有し、さらに、チップ底面２８ａを複数の区画に分割するエポキシの隔壁面６６を有する。隔壁面６６間の溝６８は、螺旋捲きアンテナ２６がチップ２８ａを通り抜けたり、チップ２８ａと接点６２との近傍を通ったりする道を提供する。なお、アンテナ２６の異なる捲き線は、相互間および捲き線とチップ２８ａとの間に絶縁されている。接点６２は銅製が望ましく、平面でもよいが、アンテナ線２６を嵌め込んで接触維持を助けるように、切り欠きまたは鈎突起を設けあるいは他の手段を設けても良い。
【００５９】
図３および図５を参照すると、図示の実施態様例において、タイヤが製造される時、幅約２５．４ｍｍ（１インチ）の非導電性のゴム２２が成形ドラム４２の中心の周りに配置される。チップ２８は非導電性のゴム２２上に配置され、そしてアンテナ２６は環状に配置され、そのアンテナ２６は各トランスポンダーリード線３２に電気的に接続されている。内部ライナー１４はアンテナ２６とトランスポンダー３０の上にタイヤの周囲３６０にわたって配置され、これによってその後のタイヤ成型ドラム４２に加えられるカーカスプライ１６およびベルト構造１８と装置との間を絶縁される。
【００６０】
次に図８を参照すれば、タイヤの或る構造では、本発明のチップ２８ｂとリード線３２をカーカスプライのコード８２の方向に揃えることにより、後のタイヤ成型膨張時に、タイヤのコードが伸ばされてパンタグラフ状になった時てもチップ２８ｂとリード線３２は隣接する２本のコードに間で引っ張られることなく、チップ２８ｂコードともにあるので、チップとそのリード線３２への応力を減少する。これは、タイヤ製造の膨張工程で、チップが破壊したりリード線がアンテナから離れたりするのを防ぐのに役立つ。例えば、チップ２８ｂがバイアスタイヤに埋め込まれ設置されると、補強コードはタイヤの中心線に対して５８のα角を成しているので、チップも両側のリード線もタイヤの中心線に対して５８の角度に揃う。同様に、カーカスコードが中心線間のα角に対し９０であるラジアルタイヤでは、チップ２８ａと両側のリード線３２はタイヤに中心線に対して９０に揃えられる。
【００６１】
ラジアルタイヤの成型中のカーカスコードがパンタグラフ状になる度合いは、バイアスプライタイヤの場合程に著しくはないが、カーカスコード８２の方向に沿って置かれたチップ２８ｂはどのタイヤであれ、チップ２８ｂおよびリード線３２に掛かる応力を少なくさせることができる。その他の点ではタイヤは当業者に知られた方法によって製造される。
【００６２】
図９を参照して、アンテナとトランスポンダー間にインピーダンス整合が取れるならば問い合わせ装置への応答能力が高められることができることは知られている。つまり、インピーダンス整合条件が両者回路間に整うとき、アンテナはトランスポンダーを作動させるに必要なだけの出力で済む。問い合わせ装置とトランスポンダー間のインピーダンスは、フェライトコア９６とその周囲に励磁コイル９７ａと９７ｂを巻き、トランスポンダーの電圧を昇圧または降圧させることにより整合調整される。したがって、端子９８ａと９８ｂは、励磁コイル９７ａの両端をアンテナ線９１の両端にそれぞれ結び、端子９８ｃと９８ｄは、励磁コイル９７ｂの両端をチップ９４の両端とをそれぞれ結ぶ。図示の実施態様例では、圧力センサー９５はチップ９４と同一の回路基板上に配置される。当業者には明白であるように、本例におけるトランスポンダーの機能および導電性ゴムを用いる組み立て構造は、本明細書で先に述べた例におけるものとほぼ同じである。高い応答能力があるので、アンテナ装置９０はアンテナ線９１が一巻きのもので十分である。
【００６３】
図９に示す例では、コロラド州ボルダーに在るフェーズＩＶエンジニアリングの社製作のトランスポンダーパケージが準備された。使用されたフェライトコアの材料は、フェアライド・プロダクツ社（所在地、ニュウーヨーク州ＺＩＰ１２５８９、コマーシャル・ロウ１番地）の品番５９７５０００１０１で、外径５．８４ｍｍ（０．２３インチ）、内径３．０５ｍｍ（０．１２インチ）、肉厚１．５２ｍｍ（０．０６インチ）のものである。真鍮めっきを施したスプリングアンテナ線９１を使用された時、一次コイル９７ａは、１９巻きで最適化され、二次コイル９７ｂは、８０巻きで最適化され、これらコイルには線径１．０４１ｍｍ（３８ゲージ）の銅励磁線が使用された。
【００６４】
図示の実施態様において、トランスポンダーシステム３０が問い合わせ装置の信号を受け取ると、問い合わせ装置がチップ２４からの応答信号を読み取る仕組みになっている。問い合わせ装置はある特定の電波周波数を送信し、チップは応答周波数を下げて、探査周波数の半分の応答電波を送信する。探査周波数は信号周波数と組み合わされ、両周波数の差に相当する側帯周波数を作り、これによって信号応答が起こったことを明確化する。
【００６５】
本発明は今まで特定例により図示、説明されてきたが、当業者は、本発明が本発明の趣旨を逸脱することなく、色々に修正し、実施に移すことは可能であることは認識されよう。本発明は前述の請求項の範囲に限定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 タイヤのクラウン部に本発明の装置を埋め込んだＲＭＴ（ラジアル中型貨物自動車）用タイヤの断面を示す。
【図２】 タイヤのリムから半径方向外側に向かって見た図１の切断部分を示す。
【図３】 可能な一装置の形態の図形を示す。
【図４】 別の装置の形態の図形を示す。
【図５】 ゴムストリップ付きタイヤ組立てドラム、集積回路チップ、および内部ライナを示す。
【図６】 チップと内部アンテナについての別の実施形態の側面図を示す。
【図７】 図６の装置の底面図を示す。
【図８】 リード線をタイヤのカーカスプライのコードに揃えて配置したチップを示す。
【図９】 本発明のアンテナの別の形態を示す。

Claims (4)

1. 空気入りタイヤ（１０）であって、少なくとも１枚のカーカスプライ（１６）と、該各カーカスプライ（１６）よりも半径方向内側に設けられた、該空気入りタイヤ（１０）の内部ライナー（１４）と、前記空気入りタイヤ（１０）の前記各カーカスプライ（１６）と前記内部ライナー（１４）のいずれよりも半径方向内側に設けられた感知システムとを有し、該感知システムは、データおよび識別情報を送信する応答信号を送るように指令する所定の信号に対して応答するトランスポンダー（３０）と、該トランスポンダー（３０）と組み合わされ、少なくともタイヤ（１０）の圧力データ、温度データ、および前記識別情報を伝達するために充分なデータ容量を備えたチップ（２８）と、前記タイヤ（１０）と同軸で、かつ環状に設けられた弾力性のあるワイヤーから形成されたアンテナ（２６）とを有するタイヤデータの送信装置を備えた空気入りタイヤ（１０）において、
   前記弾力性のあるワイヤーは、ワイヤー直径０．０６〜０．２ｍｍの、螺旋形に巻かれたフィラメント線であり、該ワイヤー直径に等しい長さから該ワイヤー直径の約５倍に等しい長さまでの間の撚り長さを有し、長さ略６１ｃｍの前記弾力性のあるワイヤーは、前記タイヤの略１８２ｃｍの周長を覆うように引き伸ばされており、
   前記アンテナは導電性ゴムに被覆され、該導電性ゴムを介して前記トランスポンダと接続されており、該導電性ゴムは、５０％伸び時の縦弾性係数が略２，０６７〜略２，７５９ｋＰａ、伸びが２７０〜３５０％、最大引張強度が略１２，４１４〜略１４，４８３ｋＰａであり、真鍮被覆処理された鋼線からなる前記ワイヤーと該導電性ゴムとの接着力が、該鋼線の表面積の７５％が該導電性ゴムによって被覆されたときに約５０Ｎ、該導電性ゴムの加硫時間が３０分であることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記弾力性のあるワイヤーは１５０〜２０００％の範囲で伸びることができ、
   前記送信装置は、縦弾性係数が略８５５０〜略９９３０ｋＰａ、破断時伸びが５８５〜７８５％、ショアＡ硬さが４４〜４８、５０％伸び時の縦弾性係数が略４４８〜略５５１ｋＰａである非導電性ゴム（２２）にほぼ包まれている、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記アンテナ（２６）と、前記トランスポンダー（３０）の少なくとも１本のリード線との間は、前記導電性ゴムによって、少なくとも部分的に接続されている、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記トランスポンダは非導電性ゴム（２２）と前記内部ライナーとの間に配置されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。

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