JP4487125B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、トランスポンダを備えた空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、トランスポンダの捜索時間を短縮し、外部から伝送されるエネルギーで機能する受動型トランスポンダにあっては、そのエネルギーの伝送効率を向上することを可能にした空気入りタイヤに関する。

近年、送受信機能及び記憶機能を有するトランスポンダを空気入りタイヤに設置し、このトランスポンダを利用して、タイヤメーカーによるタイヤの製造管理、タイヤ購入者によるタイヤの使用履歴管理、タイヤの内圧や温度等の情報を取得等が行われている。このようなトランスポンダの設置方法としては、例えば、トランスポンダをタイヤ構造内に埋め込む方法と、トランスポンダをタイヤの内表面に貼り付ける方法とがある（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

しかしながら、タイヤ構造内に埋め込まれたトランスポンダやタイヤの内表面に貼り付けられたトランスポンダは、その位置がタイヤ外側からの目視では全く分からず、読み取り装置を用いて捜索する必要がある。一般的なトランスポンダ、特に個体認識用に使用されるトランスポンダは、データを読み出す際の読み取り距離（通信距離）が１ｍ以下であるため、読み取り装置をタイヤ周方向に沿って動かし、トランスポンダが反応する位置を探さなければならない。

そのため、例えば、車両内側にトランスポンダが位置するようにタイヤが車両に装着された場合、読み取り装置の電波がトランスポンダに届き難く、その捜索が困難である。特に、地面に近い所にトランスポンダが位置するように車両が停止した場合には、車両を動かして読み取り作業をやり直すことが必要になる。また、外部からの伝送エネルギーで機能する受動型トランスポンダにあっては、通信時に読み取り装置をトランスポンダの近くに保持しておくことが必要であるが、トランスポンダの位置が正確に分からないと、エネルギーの伝送効率が悪くなり、トランスポンダとの通信作業に必要以上に多くの時間を要することになる。
実開平２−１２３４０４号公報 特開平７−１３２７１３号公報

本発明の目的は、トランスポンダの捜索時間を短縮し、外部から伝送されるエネルギーで機能する受動型トランスポンダにあっては、そのエネルギーの伝送効率を向上することを可能にした空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、トランスポンダをサイドウォール部に備えた空気入りタイヤにおいて、前記トランスポンダが配置された部位のタイヤ外表面に該トランスポンダの位置を示す第１の識別標識を設けると共に、前記トランスポンダが配置されたサイドウォール部とは逆側のサイドウォール部のタイヤ外表面に該トランスポンダの少なくともタイヤ周方向の位置を示す第２の識別標識を設けたことを特徴とするものである。

本発明では、トランスポンダが配置された部位のタイヤ外表面に該トランスポンダの位置を示す識別標識を設けているので、タイヤ外部から目視でトランスポンダの位置を確認することができる。従って、トランスポンダの捜索時間を短縮することができる。また、読み取り装置とトランスポンダとの距離を最短にして通信を行うことができるので、外部から伝送されるエネルギーで機能する受動型トランスポンダにあっては、そのエネルギーの伝送効率を向上することができる。

識別標識は、トランスポンダの位置を示すものであれば良く、タイヤ外表面とは異なる色を有するものや金型から転写された立体形状を有するものを採用することができる。また、トランスポンダがタイヤ外表面とは異なる色を有し、該トランスポンダの少なくとも一部がタイヤ外表面に露出し、その露出部分が識別標識を形成しても良い。この場合、タイヤが汚れたり、縁石等で擦られて表面が多少摩耗してしまったときでも、タイヤ外部から目視でトランスポンダの位置を確認することができる。

本発明において、トランスポンダはサイドウォール部に配置され、その識別標識はトランスポンダの近傍でタイヤ外表面に形成される。ここで、トランスポンダがサイドウォール部に配置される場合、識別標識はサイドウォール部のタイヤ外表面に配置されることになる。そのため、車両内側にトランスポンダが位置するようにタイヤが車両に装着された場合、その識別標識の発見が困難になる。

そこで、トランスポンダをサイドウォール部に設置するにあたって、トランスポンダが配置された部位のタイヤ外表面に第１の識別標識を設けると共に、トランスポンダが配置されたサイドウォール部とは逆側のサイドウォール部のタイヤ外表面に第２の識別標識を設けるようにする。これにより、車両内側にトランスポンダが位置するようにタイヤが車両に装着された場合であっても、第２の識別標識に基づいてトランスポンダの位置を容易に確認することができ、トランスポンダの情報を読み取り易い位置で車両を停止させることができる。第２の識別標識はトランスポンダの少なくともタイヤ周方向の位置を示すものであれば良い。

第１及び第２の識別標識を設ける場合、第１及び第２の識別標識がそれぞれタイヤ外表面とは異なる色を有し、かつ第１及び第２の識別標識の色が互いに異なることが好ましい。或いは、第１及び第２の識別標識がそれぞれ金型から転写された立体形状を有し、かつ第１及び第２の識別標識の立体形状が互いに異なることが好ましい。これにより、トランスポンダのタイヤ表裏の位置を容易に認識することができる。

また、本発明で使用するトランスポンダの通信周波数は３ＧＨｚ以下とし、かつ有効な通信距離を５０ｃｍ程度に調整することが好ましい。これにより、タイヤの識別に適した通信状態を確保することができる。

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は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示し、図２はトランスポンダを一部切り欠いて示すものである。図１において、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部、Ｒはホイールのリムである。一対のビード部３，３間にはカーカス層４が装架され、そのカーカス層４の端部がビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げられている。ビード部３には、カーカス層４を包み込むようにスチールコード補強層６が埋設されている。一方、トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には、複数のベルト層７が埋設されている。

上記空気入りタイヤにおいて、一対のサイドウォール部２のうち、一方のサイドウォール部２ａにはトランスポンダ１１が埋設されている。トランスポンダ１１は、図２に示すように、送受信機能及び記憶機能を備えた回路基板１２と、アンテナコイル１３とを備え、これら回路基板１２及びアンテナコイル１３をガラス製の筒状容器１４で被覆したものである。このトランスポンダ１１は、外部からの電波を受信して、予め記憶された識別番号等のデータを外部に送信するようになっている。勿論、トランスポンダ１１は、データの書き込みを許容するものであっても良い。

トランスポンダ１１が埋設されたサイドウォール部２ａのタイヤ外表面にはトランスポンダ１１の位置を示す識別標識１７ａが形成されている。この識別標識１７ａはタイヤ外表面から窪んだ立体形状を有し、かつタイヤの黒色とは異なる黄色に着色されている。一方、トランスポンダ１１が配置されたサイドウォール部２ａとは逆側のサイドウォール部２ｂのタイヤ外表面にはトランスポンダ１１の少なくともタイヤ周方向の位置を示す識別標識１７ｂが形成されている。識別標識１７ｂのタイヤ径方向の位置は特に限定されるものではなく、図示のようにトレッド寄りの位置に配置しても良い。この識別標識１７ｂはタイヤ外表面から窪んだ立体形状を有し、かつタイヤの黒色とは異なる白色に着色されている。

図３はトランスポンダからのデータ読み取り作業を示すものである。図３に示すように、作業者２１は読み取り装置２２を用いてトランスポンダ１１の読み取り作業を行うが、その際、識別標識１７ａに基づいてトランスポンダ１１の位置を把握し、トランスポンダ１１を読み取り易い位置で車両を停止させてデータ読み取り作業を実施する。そのため、トランスポンダ１１がタイヤ内部に埋設された構造であっても、トランスポンダ１１の捜索時間を短くすることができる。また、読み取り装置２２とトランスポンダ１７ａとの距離を最短にして通信を行うことができるので、読み取り不良や書き込み不良を生じる心配がなく、外部から伝送されるエネルギーで機能する受動型トランスポンダにあっては、そのエネルギーの伝送効率を向上することができる。

また、車両内側にトランスポンダ１１が位置するようにタイヤが車両に装着された場合、識別標識１７ｂに基づいてトランスポンダ１１の少なくともタイヤ周方向の位置を把握し、トランスポンダ１１を容易に見つけ出すことができる。従って、トランスポンダ１１がタイヤ表裏のいずれに配置される場合であっても、その読み取り作業を迅速に行うことができる。

図４は本発明の他の実施形態からなる空気入りタイヤの要部を示し、図５は識別標識を拡大して示し、図６は図５のＸ−Ｘ矢視断面を示し、図７はトランスポンダを一部切り欠いて示すものである。図４〜図６に示すように、サイドウォール部２にはトランスポンダ３１が埋設され、その一部がタイヤ外表面に露出するようになっている。

トランスポンダ３１は、図７に示すように、送受信機能及び記憶機能を備えた回路基板３２と、アンテナコイル３３とを備え、これら回路基板３２及びアンテナコイル３３を合成樹脂製の被覆材３４で被覆したものである。このトランスポンダ３１は、外部からの電波を受信して、予め記憶された識別番号等のデータを外部に送信するようになっている。勿論、トランスポンダ３１は、データの書き込みを許容するものであっても良い。

トランスポンダ３１は、タイヤの黒色とは異なる黄色に着色されている。そのため、図５及び図６に示すように、トランスポンダ３１の露出部分が他の部分とは区別される識別標識３７を形成している。トランスポンダ３１の形状は、図示のような円盤状に限定されることはなく、四角板状や六角板状、更にはシート状や紐状等の形状とすることができる。その被覆樹脂は、タイヤ加硫時の温度において耐熱性を有するものであれば良く、例えば、エポキシ樹脂で２００℃以上の融点又は熱分解温度を有するものを選択することができる。

なお、トランスポンダ３１を覆うゴム部分の厚さＳは、０．５〜７ｍｍ、より好ましくは１〜５ｍｍにすると良い。この厚さＳが０．５ｍｍ未満であるとトランスポンダ３１をサイドウォール部２に保持する効果が不十分になり、逆に７ｍｍを超えると加硫時にゴム流れ不良を生じ易くなる。つまり、上記寸法を満足することにより、ゴム流れ不良を生じることなく、トランスポンダ３１の脱落を防止して良好な耐久性を維持することができる。

上記空気入りタイヤでは、トランスポンダ３１の読み取り作業において、識別標識３７に基づいてトランスポンダ３１の位置を把握することができ、トランスポンダ３１の捜索時間を短くすることができる。また、読み取り装置とトランスポンダ３７との距離を最短にして通信を行うことができるので、読み取り不良や書き込み不良を生じる心配がなく、外部から伝送されるエネルギーで機能する受動型トランスポンダにあっては、そのエネルギーの伝送効率を向上することができる。

上述した実施形態においては、棒状、板状又は紐状のトランスポンダを用いた場合について説明したが、本発明ではトランスポンダの形状は特に限定されるものではない。また、トランスポンダはタイヤカーカスより内側に埋設しても良く、或いは、シート状のものをタイヤ内表面に貼り付けても良い。一方、トランスポンダの位置を示す識別標識は、色又は形状に基づいて他の部位から区別されるものである。ここで、識別標識の色がタイヤ外表面の色とは異なるとは、色彩、明度、色相のいずれかが異なる場合を包含する。特に、黄色や白色等の淡い色が好ましい。また、識別標識に付与する立体形状としては、タイヤ外表面から窪んだ凹形状、タイヤ外表面から突出した凸形状、或いは、凹形状と凸形状とを組み合わせた形状等を採用することができる。

タイヤサイズ１１Ｒ２２．５ １６ＰＲで、サイドウォール部のリムフランジからタイヤ径方向外側へ４０ｍｍの位置にトランスポンダを埋設した空気入りタイヤにおいて、トランスポンダの識別標識を設けた２０本のタイヤ（実施例）と、トランスポンダの識別標識を設けていない２０本タイヤ（従来例）とをそれぞれ製作した。

トランスポンダとしては、回路基板とアンテナコイルをショアーＤ硬度９６かつ分解開始温度３００℃で黄色に着色したビスフェノールＡ型エポキシ樹脂で被覆した円盤状のトランスポンダ（図７参照）を使用した。上記トランスポンダの外径は２０ｍｍで、厚さは３ｍｍである。また、上記トランスポンダの通信距離は１０ｃｍ、トランスポンダ自身の標準読み取り時間は０．３秒である。

実施例において、トランスポンダの中央部が露出するようにタイヤ外表面のゴム部分に１５ｍｍ×１０ｍｍの楕円形の開口部を設け、これを第１の識別標識とした。また、実施例において、トランスポンダを埋設したサイドウォール部とは逆側のサイドウォール部に白色に着色された第２の識別標識を設けた。

これら実施例及び従来例のタイヤを各々２台のトラック（最大積載量８トン）に装着し、作業者が読み取り装置を用いて各タイヤのトランスポンダからデータを読み取り、実施例及び従来例における読み取り作業時間の平均値を求め、その結果を表１に示した。読み取り作業時間は、従来例の結果を１００とする指数にて示した。

表１から判るように、実施例のタイヤは、トランスポンダの識別標識を備えているので、従来例のタイヤのようにタイヤ周上で捜し回る必要がなく、読み取り作業を迅速に行うことが可能であった。

本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線断面図である。 図１の空気入りタイヤに用いたトランスポンダを一部切り欠いて示す斜視図である。 トランスポンダからのデータ読み取り作業を示す斜視図である。 本発明の他の実施形態からなる空気入りタイヤの要部を示す側面図である。 図４の空気入りタイヤにおける識別標識を拡大して示す側面図である。 図５のＸ−Ｘ矢視断面図である。 図４の空気入りタイヤに用いたトランスポンダを一部切り欠いて示す斜視図である。

符号の説明

１ トレッド部
２，２ａ，２ｂ 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 スチールコード補強層
７ ベルト層
１１，３１ トランスポンダ
１７ａ，１７ｂ，３７ 識別標識

Claims (5)

1. トランスポンダをサイドウォール部に備えた空気入りタイヤにおいて、前記トランスポンダが配置された部位のタイヤ外表面に該トランスポンダの位置を示す第１の識別標識を設けると共に、前記トランスポンダが配置されたサイドウォール部とは逆側のサイドウォール部のタイヤ外表面に該トランスポンダの少なくともタイヤ周方向の位置を示す第２の識別標識を設けたことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 第１及び第２の識別標識がそれぞれタイヤ外表面とは異なる色を有し、かつ第１及び第２の識別標識の色が互いに異なることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 第１及び第２の識別標識がそれぞれ金型から転写された立体形状を有し、かつ第１及び第２の識別標識の立体形状が互いに異なることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記トランスポンダの通信周波数が３ＧＨｚ以下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。
5. 前記トランスポンダがタイヤ外表面とは異なる色を有し、該トランスポンダの少なくとも一部がタイヤ外表面に露出し、その露出部分が第１の識別標識を形成す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。

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