JP6756021B1 - タイヤおよびタイヤの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
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。
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、13、16、18についても同様である。
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。
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。
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。
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。
そして、第2のパッド36のタイヤ径方向外側領域におけるタイヤ幅方向外側には、サイドウォールゴム30が配置されており、第2のパッド36のタイヤ径方向内側領域におけるタイヤ幅方向外側には、リムストリップゴム32が配置されている。
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(タイヤ幅方向外側表面構成ゴム部材)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。すなわち、第2のパッド36は、タイヤ幅方向外側表面構成ゴム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のタイヤ内腔側に設けられている。
なお、第2のパッド36のタイヤ径方向外側端36Aは、好ましくは図1に示すように、サイドウォール13においてタイヤ最大幅となる部分よりもタイヤ径方向内側に配置されている。そして、この第2のパッド36のタイヤ径方向外側端36A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。
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。
ゴムシート37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いる。より好ましくは、第1のパッド35と略等しいモジュラスのゴムにより構成されている。
なお、本実施形態においては、パッド部材34が、第1のパッド35と第2のパッド36とにより構成されているが、パッド部材34は、一つの部材により構成されていてもよい。但し、上述のように、パッド部材34を、第1のパッド35と第2のパッド36とにより構成し、さらにゴムシート37を配置する構成を採用することにより、より効果的に応力の集中を抑えることができる。
なお、ゴムシート37は、図1に示されるように、カーカスプライ23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する態様を採用することが好ましいが、カーカスプライ23の折り返し端25Aを、タイヤ幅方向外側から覆う構成を採用してもよい。この場合であっても、応力の集中を緩和することができる。
なお、ゴムシート37を配置する工程の作業性や、ビード11周辺の厚みに対する影響を抑えることを考慮して、ゴムシート37として、図1、2に示すような、略一定の厚みのゴムシート37を用い、このようなゴムシート37により、カーカスプライ23の折り返し端25Aを、タイヤ幅方向内側またはタイヤ幅方向外側のいずれか一方から覆う態様とすることがより好ましい。
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1、2に示されるように、ゴムシート37およびRFIDタグ40は、ビードフィラー22とパッド部材34との間に配置されている。そして、RFIDタグ40は、ビードフィラー22とゴムシート37との間に配置されている。
このように、モジュラスの高いゴム部材同士でカーカスプライ23の折り返し端25Aを挟み込む構成を採用することにより、この部分における応力の集中を効果的に抑えることが可能となる。
そして、RFIDタグ40は、モジュラスが高いゴム部材であるゴムシート37に配置されているため、タイヤ1がたわんだ場合においても、RFIDタグ40の変形量が小さくなる。よって、RFIDタグ40を適切に保護することができる。
なお、パッド部材34を一つの部材により構成した場合は、パッド部材34のモジュラスは、少なくともサイドウォールゴム30のモジュラスよりも高く設定されることが好ましい。より好ましくは、パッド部材34のモジュラスを、サイドウォールゴム30および第2ビードフィラー222のモジュラスよりも高く設定する。なお、パッド部材34のモジュラスを、ゴムシート37のモジュラスとは同等、もしくはそれよりも低く設定してもよい。
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。
図3に示される拡大断面図においては、歪エネルギーの大きさに応じて、領域を5つに分けて表示している。ここで、歪エネルギーが最も高い領域はレベル5、歪エネルギーが高い領域はレベル4、歪エネルギーがやや下がる領域はレベル3、歪エネルギーがさらに下がる領域はレベル2、歪エネルギーが最も下がる領域はレベル1としている。図3においては、太い点線を境界に、領域を分けて表示している。
なお、本実施形態においては(図2参照)、このシミュレーションモデルよりもゴムシート37がタイヤ径方向外側に延出しているが、ゴムシート37を配置して補強するという基本的な構成は同じであるため、ゴムシート37の周辺の歪エネルギーは、図3と同等となるか、あるいは小さくなる。
この範囲Qの領域内における、ビードフィラー22とパッド部材34との境界面およびその付近の歪エネルギーは、概ねレベル2となっており、RFIDタグ40を配置する上で、非常に好ましい領域となっている。よって、ゴムシート37をこの領域まで伸ばし、この領域にRFIDタグ40を配置することが好ましい。
また、ゴムシート37付近は、タイヤ1の外表面からある程度離れた位置であるため、外傷に対する影響も受けにくい。さらに、タイヤ幅方向外側が、モジュラスの高いパッド部材34に保護されるため、この点からも、外傷に対する影響を受けにくい。
この点について、図4A〜4Cを参照しながら説明する。
図4Aは、保護部材43を構成する被覆ゴムシート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は後述する被覆ゴムシート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。
また、保護部材43として、加硫後の状態の被覆ゴムシートを用いてもよい。加硫後の状態の被覆ゴムシートは、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。但し、製造工程時における貼り付け作業性や、加硫時における他のゴム部材との一体化によるゴム構造体の安定化を考慮すれば、保護部材43として、加硫前の状態のゴムシートを用いることがより好ましい。
図5は、製造工程中のビードフィラー22を、タイヤ幅方向外側から見たときの図であり、保護部材43に被覆されたRFIDタグ40とゴムシート37を、ビードフィラー22に貼り付けた状態を示す図である。ここで、保護部材43に被覆されたRFIDタグ40はゴムシート37に覆われているため、点線で示されている。
そして、図6Bに示されるように、まだ直線状のゴム部材である第2ビードフィラー222に、RFIDタグ40を被覆している保護部材43が貼り付けられる。このとき、保護部材43が加硫前の生ゴムであれば、その粘着性を利用して保護部材43を第2ビードフィラー222に貼り付けることができる。あるいは、粘着性が低い場合などにおいては、接着剤等を用いて保護部材43を第2ビードフィラー222に貼り付けてもよい。
第2ビードフィラー222を構成する長尺のゴム部材の一端側222E1の端面と他端側222E2の端面は、互いに対応する形状の斜面が形成されている。そして、第2ビードフィラー222のジョイント部222Cは、この一端側222E1の斜面と、他端側222E2の斜面を突き合わせて接合した、斜面突き合わせジョイント部J1により構成されている。
なお、第2ビードフィラー222は、図6Cに示すように、既に円環状に形成されている第1ビードフィラー221の外周を周回させることにより、円環状に形成してもよい。また、第1ビードフィラー221と第2ビードフィラー222が一体的に形成されている場合は、一体的に形成している第1ビードフィラー221と第2ビードフィラー222からなるビードフィラー22を、ジョイント部222Cと同様の構造のジョイント部により接続して、円環状に形成してもよい。
このとき、第2ビードフィラー222と、ゴムシート37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貼り付けることができる。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。
図7Bは、ゴムシート37のジョイント部37Cの断面を示す図であり、図5のe−e断面を示す図である。
ゴムシート37のジョイント部37Cは、ゴムシート37を構成する長尺のゴム部材の一端側37E1と他端側37E2を重ね合わせて接合した、重ね合わせジョイント部J2により構成されている。
なお、インナーライナー29等の他のタイヤ構成部材のジョイント部についても、斜面突き合わせジョイント部J1、重ね合わせジョイント部J2、端面突き合わせジョイント部J3といったジョイント部の中から、適切な構造のジョイント部を選択して採用することができる。
一方、図6Dに示す第2ビードフィラー222のジョイント部222Cのように、サイドウォール13やビード部12付近に配置されるタイヤ構成部材のタイヤ径方向に延びるジョイント部が、回転軸Oからタイヤ径方向外側に向かう線に対して、タイヤ周方向に傾いている場合は、この傾きを加味した上でのジョイント部の中心位置(例えば、ジョイント部のタイヤ周方向の幅の中心)がジョイント部の基準位置であり、この位置を、ジョイント部の回転位置(ジョイント部の位置)として考える。
また、図8Aに模式的に示すトレッドゴム28のジョイント部28Cのように、トレッド12付近に配置されるタイヤ構成部材のタイヤ幅方向に延びるジョイント部が、回転軸Oと平行な線に対して、タイヤ周方向に傾いていない場合は、ジョイント部の中心がジョイント部の基準位置であり、この位置を、ジョイント部の回転位置(ジョイント部の位置)として考える。
一方、図8Bに模式的に示すトレッドゴム28のジョイント部28Cのように、トレッド12付近に配置されるタイヤ構成部材のタイヤ幅方向に延びるジョイント部が、回転軸Oと平行な線に対して、タイヤ周方向に傾いている場合は、この傾きを加味した上でのジョイント部の中心位置(例えば、ジョイント部のタイヤ周方向の幅における中心位置)がジョイント部の基準位置であり、この位置を、ジョイント部の回転位置(ジョイント部の位置)として考える。
また、図9Aに一部を切り取って模式的に示すインナーライナー29のジョイント部29Cのように、トロイダル状のタイヤ構成部材のタイヤ幅方向に延びるジョイント部が、図示しない回転軸Oと平行な線に対して、タイヤ周方向に傾いていない場合は、ジョイント部の中心がジョイント部の基準位置であり、この位置を、ジョイント部の回転位置(ジョイント部の位置)として考える。
一方、図9Bに一部を切り取って模式的に示すインナーライナー29のジョイント部29Cのように、トロイダル状のタイヤ構成部材のタイヤ幅方向に延びるジョイント部が、図示しない回転軸Oと平行な線に対して、タイヤ周方向に傾いている場合は、この傾きを加味した上でのジョイント部の中心位置(例えば、ジョイント部のタイヤ周方向の幅における中心位置)がジョイント部の基準位置であり、この位置を、ジョイント部の回転位置(ジョイント部の位置)として考える。
このように、タイヤ構成部材のジョイント部の実質的な中心位置を、ジョイント部の回転位置(ジョイント部の位置)として考える。
なお、本明細書において、ジョイント部等の配置位置を正負の符号を有する角度で表す場合は、特別な説明がない限り、上述の基準に基づく角度、すなわち、タイヤ1の回転軸Oを回転基準とした場合におけるインナーライナー29のジョイント部の回転位置Aを0°としたときの、時計回りの角度を意味している。
図10Aは、本実施形態の複数のタイヤ構成部材のジョイント部の位置およびRFIDタグ40の配置位置の関係を、簡略化して示した図である。
よって、インナーライナー29のジョイント部は、他のタイヤ構成部材のジョイント部からなるべく離れた位置に配置することが好ましい。
一方、RFIDタグ40をカーカスプライ23のプライ本体24のタイヤ外表面側に配置する場合などは、インナーライナー29のジョイント部とRFIDタグ40の配置位置が近くても、実質的な問題は生じにくい。
例えば、RFIDタグ40をこのような位置に配置することにより、インナーライナー29以外のタイヤ構成部材のジョイント部を、+90°〜+270°の範囲等、すなわち、+90°以上、+270°以下の範囲等を有効利用して、適切に配置することができる。なお、RFIDタグ40は、前述の±90°よりも小さい範囲内に全体が入るように配置されることが好ましい。
また、RFIDタグ40と接触するタイヤ構成部材としてのゴムシート37のジョイント部37Cについても、+90°〜+270°の範囲内、具体的には、+240°の位置Iに配置されている。
その後、RFIDタグ40を含む各タイヤ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。
これにより、ユニフォミティが良好なタイヤを製造することができる。
しかしながら、ジョイント部を有する複数の円環状のタイヤ構成部材が、インナーライナー29と、インナーライナー29とは異なる少なくとも2つ以上のタイヤ構成部材を有していれば、本実施形態の効果を得ることができる。
そして、この場合においても、RFIDタグ40を±90°よりも小さい範囲内に配置すれば、RFIDタグ40を挟み込む第1タイヤ構成部材としての第2ビードフィラー222のジョイント部222Cと第2タイヤ構成部材としてのゴムシート37のジョイント部37Cを、例えば+90°〜+270°の範囲等を有効利用して高い自由度で配置することができる。例えば、RFIDタグ40を+30°の位置Bに、第2ビードフィラー222のジョイント部222Cを+180°の位置Gに、ゴムシート37のジョイント部37Cを+240°の位置Iに配置することができる。あるいは、第2ビードフィラー222のジョイント部222Cを+120°の位置Cに配置し、インナーライナー29のジョイント部と、第2ビードフィラー222のジョイント部222Cと、ゴムシート37のジョイント部37Cを、120°間隔で均等配置することもできる。
例えば、インナーライナー29のジョイント部と、インナーライナー29とは異なる少なくとも2つのタイヤ構成部材(例えば、サイドウォールゴム30、トレッドゴム28)のジョイント部が、重ね合わせジョイント部J2、または斜面突き合わせジョイント部J1である場合、これらのジョイント部は、30°以上の間隔を空けて配置されていることが好ましい。
第1変形例においては、RFIDタグ40を、±90°よりも小さい範囲内の位置として、+60°の位置Cに配置している。この場合においても、タイヤ構成部材のジョイント部を高い自由度で配置しつつ、良好なユニフォミティを確保することができる。
このように、RFIDタグ40を±90°よりも小さい範囲内の位置、具体的には+60°の位置Cに配置しても、タイヤ構成部材のジョイント部の配置位置の自由度を高めることができる。
第2変形例においては、RFIDタグ40を、±90°よりも小さい範囲内の位置として、+30°の位置Bに配置している。この場合においても、タイヤ構成部材のジョイント部を高い自由度で配置しつつ、良好なユニフォミティを確保することができる。
第3変形例においては、RFIDタグ40を、±90°よりも小さい範囲内の位置として、+45°の位置Mに配置している。この場合においても、タイヤ構成部材のジョイント部を高い自由度で配置しつつ、良好なユニフォミティを確保することができる。
第4変形例においては、RFIDタグ40を、±90°よりも小さい範囲内の位置として、+45°の位置Mに配置している。この場合においても、タイヤ全体のユニフォミティは確保しつつ、タイヤ構成部材のジョイント部の配置位置の自由度を高めることができる。
このように、RFIDタグ40を±90°よりも小さい範囲内の位置、具体的には+45°の位置Mに配置しても、タイヤ構成部材のジョイント部の配置位置の自由度を高めることができる。
第5変形例においては、カーカスプライ23等の繊維部材のジョイント部も考慮する。
第5変形例のカーカスプライ23は、金属繊維にゴムを被覆した金属繊維部材により構成される円環状のタイヤ構成部材であり、ジョイント部23Cを有している。
図11は、カーカスプライ23のジョイント部23Cの断面を示す図である。図11に示すように、カーカスプライ23のジョイント部23Cは、ゴムが被覆された金属繊維部材の一端側23E1と他端側23E2を突き合わせて接合した、端面突き合わせジョイント部J3により構成されている。ここで、図11における23Sは、金属繊維を示している。
また、スチールチェーハー31も同様に、金属繊維にゴムを被覆した金属繊維部材により構成される円環状のタイヤ構成部材であり、端面突き合わせジョイント部J3により、一端側と他端側が接続されている。
本変形例においては、カーカスプライ23のジョイント部23Cが+150°の位置Fに配置され、スチールチェーハー31のジョイント部が+210°の位置Hに配置されている。他のジョイント部の配置位置およびRFIDタグ40の配置位置は、図10Bに示す第1変形例と同じである。
しかしながら、本変形例に示すように、RFIDタグ40を±90°よりも小さい範囲内に配置することにより、カーカスプライ23等の金属繊維部材のジョイント部を、+90°〜+270°の範囲等を有効利用して、高い自由度で配置することができる。
一方、第2実施形態で後述するように、RFIDタグ40が、トレッドゴム28の近傍に配置されている場合は、RFIDタグ40の配置位置と、トレッドゴム28の近傍に配置されている金属繊維部材(例えば、カーカスプライ23、スチールベルト26)のジョイント部の位置が、タイヤ1の回転軸Oを回転基準として少なくとも30°以上離れるように設定する。
また、トレッドゴム28の近傍とは、トレッドゴム28の近傍にショルダーパッド38を有する場合は(図1参照)、ショルダーパッド38のタイヤ径方向内側端38Bよりも、タイヤ径方向外側の領域を含んで意味し、トレッドゴム28の近傍にショルダーパッド38を有しない場合は(図18参照)、トレッドゴム28のタイヤ径方向内側端28Bよりもタイヤ径方向外側の領域を意味する。
すなわち、RFIDタグ40を±80°の範囲内の位置に配置した場合であっても、タイヤ構成部材のジョイント部を高い自由度で配置することができる。
例えば、加硫前の第2ビードフィラー222といった部材の所望の位置に、被覆ゴムシート431、432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、被覆ゴムシート431、432も加硫前の生ゴムとすることにより、被覆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。
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。このような被覆ゴムを用いる構成であっても、RFIDタグ40を適切に保護することができる。
ここで、RFIDタグ40のアンテナとして、柔軟なコイル状のスプリングアンテナなどを用いることで、保護部材43の変形に追従して、アンテナも変形する。
これにより、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かつ正確に配置することができる。
これにより、円環状のタイヤ構成部材に対して、被覆ゴムにより被覆されたRFIDタグ40を配置するスペースを確保しやすくなる。また、まだ直線状のゴム部材に被覆ゴムを貼り付けるため、作業性がよく、RFIDタグ40の配置位置および配置方向の品質の確保も容易となる。また、RFIDタグ40の配置位置および配置方向の品質を確保しやすくなる。
なお、円環状に形成された後のタイヤ構成部材に、RFIDタグ40(保護部材43に一体的に被覆されている状態を含む)を貼り付けることも可能である。
無被覆のRFIDタグ40を直接タイヤ構成部材間に挟み込めば、RFIDタグ40が挟み込まれる部分のゴム部材の厚みの変動が低減し、タイヤのユニフォミティが向上する。また、タイヤ構成部材間にRFIDタグ40を挟み込む作業において、挟み込む物体の体積が小さい分、空気の除去も容易となる。また、RFIDタグ40を保護部材で覆う工程が無くなることにより、作業時間が短縮する。
このように、RFIDタグ40を、上述の±90°の範囲内に配置することにより、インナーライナー29以外の円環状のタイヤ構成部材のジョイント部の配置の自由度が高まる。よって、ジョイント部を分散して配置することが可能となり、タイヤ1の良好なユニフォミティを確保することができる。
これにより複数の円環状のタイヤ構成部材のジョイント部の配置位置の自由度をさらに高めることができる。また、ジョイント部を有する複数の円環状のタイヤ構成部材の数が多い場合であっても、ジョイント部の配置位置の自由度を高めることができる。
これにより複数の円環状のタイヤ構成部材のジョイント部の配置位置の自由度をさらに高めることができる。また、ジョイント部を有する複数の円環状のタイヤ構成部材の数が多い場合であっても、ジョイント部の配置位置の自由度を高めることができる。
このように、RFIDタグ40をビードフィラー22の近傍に配置する場合において、RFIDタグ40を、ビードフィラー22のジョイント部から離して配置することにより、良好なユニフォミティを確保することができる。
このように、RFIDタグ40を、RFIDタグ40と接触している第1タイヤ構成部材のジョイント部から離して配置することにより、良好なユニフォミティを確保することができる。
このように、RFIDタグ40を、RFIDタグ40を挟み込んでいる第1タイヤ構成部材および第2タイヤ構成部材のジョイント部の位置から離すことにより、良好なユニフォミティを確保することができる。
このように、RFIDタグ40を挟み込んでいる第1タイヤ構成部材と第2タイヤ構成部材のジョイント部の位置も離すことにより、より良好なユニフォミティを確保することができる。
このように、ユニフォミティに影響を及ぼしやすいジョイント部である、重ね合わせジョイント部または斜面突き合わせジョイント部を、間隔を空けて配置し、さらにRFIDタグ40の配置位置を工夫することにより、良好なユニフォミティを確保することができる。
ジョイント部がタイヤ全体のユニフォミティに影響を及ぼしやすいインナーライナー29と、サイドウォールゴム30と、トレッドゴム28のジョイント部の位置を離し、さらにRFIDタグ40の配置位置を工夫することにより、良好なユニフォミティを確保することができる。
このように、RFIDタグ40と、電界集中等が起こりやすい金属繊維部材のジョイント部の位置とを離すことにより、RFIDタグ40が通信性能異常等の電気的問題を引き起こす可能性を低減することができる。
このように、RFIDタグ40と、電界集中等が起こりやすい金属繊維部材としてのカーカスプライ23の突き合わせジョイント部の位置とを離すことにより、RFIDタグ40が通信性能異常等の電気的問題を引き起こす可能性を低減することができる。
このように、インナーライナー29のジョイント部の配置位置とRFIDタグ40の配置位置の重なりも防ぐことにより、ユニフォミティがさらに良好となる。
このように、RFIDタグ40をビードフィラー22の近傍に配置する場合において、RFIDタグ40を、ビードフィラー22のジョイント部から離して配置することにより、良好なユニフォミティを確保することができる。
このように、RFIDタグ40を、RFIDタグ40を挟み込んでいる第1タイヤ構成部材および第2タイヤ構成部材のジョイント部の位置から離すことにより、良好なユニフォミティを確保することができる。
このように、ユニフォミティに影響を及ぼしやすいジョイント部である、重ね合わせジョイント部または斜面突き合わせジョイント部を、間隔を空けて配置し、さらにRFIDタグ40の配置位置を工夫することにより、良好なユニフォミティを確保することができる。
このように、RFIDタグ40と、電界集中等が起こりやすい金属繊維部材のジョイント部の位置とを離すことにより、RFIDタグ40が通信性能異常等の電気的問題を引き起こす可能性を低減することができる。
なお、上記(13)〜(16)の構成は、それぞれ単独の構成によっても、良好なユニフォミティの確保や、通信性能異常の可能性の低減といった効果を得ることができる。
このように、RFIDタグ40を、上述の±90°の範囲内に配置することにより、インナーライナー29以外の円環状のタイヤ構成部材のジョイント部の配置の自由度が高まる。よって、ジョイント部を分散して配置することが可能となり、タイヤ1の良好なユニフォミティを確保することができる。
これにより、ビードフィラー22等の円環状のタイヤ構成部材に対して、被覆ゴムにより被覆されたRFIDタグ40を配置するスペースを確保しやすくなる。また、まだ直線状のゴム部材に被覆ゴムを貼り付けるため、作業性がよく、RFIDタグ40の配置位置および配置方向の品質の確保も容易となる。また、RFIDタグ40の配置位置および配置方向の品質を確保しやすくなる。
次に、第2実施形態に係るタイヤについて、図13〜15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。
そして、本実施形態のタイヤ構成部材のうち、少なくともインナーライナー29と、トレッドゴム28と、サイドウォールゴム30は、長尺の部材の一端側と他端側がジョイントされることにより形成されるジョイント部を有する円環状のタイヤ構成部材である。
本実施形態においては、RFIDタグ40を、±90°よりも小さい範囲内の位置として、+30°の位置Bに配置している。この場合においても、タイヤ構成部材のジョイント部を高い自由度で配置しつつ、良好なユニフォミティを確保することができる。
よって、図14に示すように、RFIDタグ40が+30°の位置Bに配置されている場合は、4層のスチールベルト26のジョイント部は、例えば位置D(+90°の位置)、位置F(+150°の位置)、位置H(+210°の位置)、位置J(+270°の位置)に配置することができる。
このように、RFIDタグ40がトレッドゴム28の近傍に配置されている場合において、各層のスチールベルト26のジョイント部を、それぞれ30°以上、好ましくは60°以上離れるように配置し、さらにRFIDタグ40を、各層のスチールベルト26のジョイント部から、少なくとも30°以上、好ましくは60°以上離れるように配置することにより、タイヤ1のユニフォミティと、RFIDタグ40の通信性能等を確保することができる。
なお、通常、一次ジョイント部よりも、タイヤ構成部材を円環状に形成するための最終的なジョイント部の方が、ユニフォミティへの影響が生じやすい。
本変形例においては、RFIDタグ40を、±90°よりも小さい範囲内の位置として、+60°の位置Cに配置している。この場合においても、インナーライナー29以外のタイヤ構成部材のジョイント部を高い自由度で配置しつつ、良好なユニフォミティを確保することができる。
このように、RFIDタグ40を±90°よりも小さい範囲内の位置、具体的には+60°の位置Cに配置しても、タイヤ構成部材のジョイント部の配置位置の自由度を高めることができる。
このように、RFIDタグ40をトレッドゴム28の近傍に配置する場合において、RFIDタグ40を、トレッドゴム28のジョイント部から離して配置することにより、良好なユニフォミティを確保することができる。
これにより、電子部品を、RFIDタグ40を挟み込んでいる第1タイヤ構成部材および第2タイヤ構成部材のジョイント部から離すことが可能となり、良好なユニフォミティを確保することができる。
このように、電子部品をトレッドゴム28の近傍に配置する場合において、電子部品を、トレッドゴム28のジョイント部から離して配置することにより、良好なユニフォミティを確保することができる。
なお、上記(19)〜(21)構成は、それぞれ単独の構成によっても、良好なユニフォミティの確保という効果を得ることができる。
次に、第3実施形態に係るタイヤについて、図16〜17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。
そして、本実施形態のタイヤ構成部材のうち、少なくともインナーライナー29と、トレッドゴム28と、サイドウォールゴム30と、第2のパッド36は、長尺の部材の一端側と他端側がジョイントされることにより形成されるジョイント部を有する円環状のタイヤ構成部材である。
本実施形態においては、RFIDタグ40を、±90°よりも小さい範囲内の位置として、+30°の位置Bに配置している。この場合においても、タイヤ構成部材のジョイント部を高い自由度で配置しつつ、良好なユニフォミティを確保することができる。
これにより、RFIDタグ40を、RFIDタグ40を挟み込んでいる第1タイヤ構成部材および第2タイヤ構成部材のジョイント部から離すことが可能となり、良好なユニフォミティを確保することができる。
次に、第4実施形態に係るタイヤ2について、図18〜19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。
このような構成が異なるタイヤにおいても、第1実施形態に記載されているような態様、すなわち、RFIDタグ40を±90°よりも小さい範囲内の位置に配置する態様を採用すれば、タイヤ構成部材のジョイント部の配置位置の自由度を高めることができるといった、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
このように、本実施形態のタイヤ2は、第1実施形態のタイヤ1とは構造が異なる部分を有する。
そして、本実施形態のタイヤ構成部材のうち、少なくともインナーライナー29と、トレッドゴム28と、サイドウォールゴム30と、ビードフィラー22は、長尺の部材の一端側と他端側がジョイントされることにより形成されるジョイント部を有する円環状のタイヤ構成部材である。
本実施形態においては、RFIDタグ40を、±90°よりも小さい範囲内の位置として、+30°の位置Bに配置している。この場合においても、タイヤ構成部材のジョイント部を高い自由度で配置しつつ、良好なユニフォミティを確保することができる。
このように、RFIDタグ40をビードフィラー22の近傍に配置する場合において、RFIDタグ40を、ビードフィラー22のジョイント部から離して配置することにより、良好なユニフォミティを確保することができる。
このように、RFIDタグ40を、RFIDタグ40を挟み込んでいる第1タイヤ構成部材および第2タイヤ構成部材のジョイント部の位置から離すことにより、良好なユニフォミティを確保することができる。
次に、第5実施形態に係るタイヤについて、図20〜26を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、第1〜第4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。
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を挟み込んだ後の被覆ゴムシート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。
以上のように、スプリングアンテナ421内にゴムを配置する工程においては、RFIDチップ41の周辺にゴムを盛ることはせず、スプリングアンテナ421内にのみゴムを充填するため、その後の工程において、RFIDタグ40を被覆ゴムシート431、432で挟み込んでも、被覆ゴムシート431、432で挟み込んだRFIDタグ40をコンパクトに構成することができる。
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、被覆ゴムシート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、被覆ゴムシート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、被覆ゴムシート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、被覆ゴムシート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、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。
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、被覆ゴムシート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。
本実施形態において被覆ゴムシート431、432で挟み込まれたRFIDタグ40は、タイヤ構成部材間に配設され、その後生タイヤは加硫される。
しかしながら、スプリングアンテナ421内に予めゴム46が充填されたRFIDタグ40を、被覆ゴムシート431、432で被覆することなく、タイヤ構成部材間に配置してもよい。
このように、無被覆のRFIDタグ40を直接タイヤ構成部材間に配置することにより、RFIDタグ40を挟み込まれる部分のゴム部材の厚みの変動が低減し、タイヤのユニフォミティが向上する。また、スプリングアンテナ421内に予めゴム46が充填されているため、周囲のタイヤ構成部材がスプリングアンテナ内に過度にめり込むようなこともない。
これにより、RFIDタグ40のスプリングアンテナ421をタイヤ構成部材間に挟み込む工程の際に、空気溜まりを気にしなくてもよくなるため、組み立て性が良好となる。
(26)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、被覆ゴムシート431、432で挟み込む工程と、被覆ゴムシート431、432で挟み込まれたRFIDタグ40を、タイヤ構成部材間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、被覆ゴムシート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、被覆ゴムシート431、432の外表面との距離Lが安定するため、RFIDタグ40は、被覆ゴムシート431、432によって十分保護される。
このように、無被覆の電子部品を直接タイヤ構成部材間に挟み込むことにより、RFIDタグ40を挟み込まれる部分のゴム部材の厚みの変動が低減し、タイヤのユニフォミティが向上する。また、スプリングアンテナ421内に予めゴム46が充填されているため、周囲のタイヤ構成部材がスプリングアンテナ内に過度にめり込むようなこともない。
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。
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
221…第1ビードフィラー
222…第2ビードフィラー
222C…ジョイント部
222E1…一端側
222E2…他端側
23…カーカスプライ
24…プライ本体
25…プライ折り返し部
25A…折り返し端
26…スチールベルト
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
34…パッド部材
35…第1のパッド
36…第2のパッド
37…ゴムシート
37C…ジョイント部
37E1…一端側
37E2…他端側
40…RFIDタグ(電子部品)
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(被覆ゴム)
431、432…被覆ゴムシート
46…ゴム
Claims (3)
- 部材の一端側と他端側がジョイントされることにより形成されるジョイント部を有する複数の円環状のタイヤ構成部材と、電子部品と、を備え、前記ジョイント部を有する複数の円環状のタイヤ構成部材は、タイヤ内腔面を覆うインナーライナーと、前記インナーライナーとは異なる少なくとも2つ以上のタイヤ構成部材を含む、タイヤの製造方法において、
前記電子部品を、前記インナーライナーのジョイント部の位置を基準として所定の範囲内に位置するように配置する工程を有し、
前記所定の範囲は、タイヤの回転軸を回転基準とした場合における前記インナーライナーのジョイント部の回転位置を0°としたとき、−60°以上+60°以下の範囲である、タイヤの製造方法。 - 前記電子部品は、タイヤの回転軸を回転基準とした場合における前記インナーライナーのジョイント部の回転位置を0°としたとき、−60°以上−15°以下の範囲内、または+15°以上+60°以下の範囲内に配置される、請求項1に記載のタイヤの製造方法。
- 前記電子部品は、タイヤの回転軸を回転基準とした場合における前記インナーライナーのジョイント部の回転位置を0°としたとき、−45°以上+45°以下の範囲内に配置される、請求項1に記載のタイヤの製造方法。
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