JP7200149B2 - タイヤ - Google Patents
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例えば特許文献1には、識別素子を有する電気部品と組み合わされたパッチを、インナーライナーに近接した部分に配置したタイヤが開示されている。また、電気部品を、カーカスとサイドウォールの間や、カーカスとトレッド部分の間に配置することもできることが示されている。
しかしながら、特許文献1に示される技術においては、タイヤが破損して大きく欠損し、タイヤのゴム構造体と共に識別素子を紛失するような状況においては、タイヤの市場末期までのトレーサビリティを行うことができなくなる可能性がある。
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1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2~4についても同様である。
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21から他方のビードコア21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。本実施形態においては、プライ折り返し部25は、プライ本体24に重ね合わされている。
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、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。
プライ折り返し部25およびチェーハー31のタイヤ幅方向外側に配置されているリムストリップゴム32は、ホイールにタイヤ1が装着される際に、そのタイヤ幅方向外側が、ホイールのリム60と接触するゴム部材である。このリムストリップゴム32のタイヤ径方向外側は、サイドウォールゴム30に連接している。
また、カーカスプライ23のタイヤ外表面側のゴム層の方が、インナーライナー29よりもゴム層に厚みがあるため、加硫時において、通常時用RFIDタグ40がゴム層内に埋設された状態を維持しやすい。
これらの点を考慮すると、サイドウォールゴム30とトレッドゴム28との間は、通常時用RFIDタグ40の埋設位置として好適である。
図1、2に示されるように、トレーサビリティ用RFIDタグ50は、ビードコア21の周辺領域に配置されている。本実施形態においては、トレーサビリティ用RFIDタグ50は、ビードコア21のタイヤ幅方向内側であって、カーカスプライ23とチェーハー31の間に配置されている。より詳細には、トレーサビリティ用RFIDタグ50は、タイヤ径方向において、ビードコア21の断面高さL1(図2に示されるタイヤ幅方向断面視における、ビードコア21のタイヤ径方向断面高さL1)の範囲内に配置されている。
このように、トレーサビリティ用RFIDタグ50を金属製のビードコアの周辺領域に配置すれば、タイヤが破損して大きく欠損した場合、例えば、トレッド12や、サイドウォール13が大きく欠損した場合であっても、トレーサビリティ用RFIDタグ50はビードコア21と共に残存するため、市場末期までのトレーサビリティを行うことが可能となる。
また、異なる通信部を採用して、トレーサビリティ用RFIDタグ50と通常時用RFIDタグ40の使用周波数帯域を異ならせてもよい。
但し、通信品質は低下するものの、アンテナとビードコア21が接触している構成や、電磁界結合している構成を採用することも可能である。
但し、トレーサビリティ用RFIDタグ50を、センサ機能を有するものや、タイヤ1に配置されたセンサからのセンサ情報を保存可能なものとしてもよい。また、トレーサビリティ用RFIDタグ50の記憶部に、通常時用RFIDタグ40の記憶部に保存されている情報のうち、一部の情報のみを選択的に記憶させる態様としてもよい。この場合は、トレーサビリティ用RFIDタグ50の記憶部には、識別情報に加えて、タイヤ1を解析する上で特に重要なセンサ情報などが保存される。
このとき、トレッドゴム28、サイドウォールゴム30、カーカスプライ23の被覆ゴム、チェーハー31といったゴム部材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、RFIDタグ40、50をゴム部材に貼り付けてもよい。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。RFIDタグ40、50を貼り付けた後、RFIDタグ40、50を各ゴム部材によって挟み込む。その後、RFIDタグ40、50を含む各ゴム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1を製造する。
図4は、図3のタイヤ1における、トレーサビリティ用RFIDタグ50の埋設部周辺を示す拡大断面図である。
本変形例においても、トレーサビリティ用RFIDタグ50は、ビードコア21の周辺領域に配置されているが、その詳細な配置位置が異なる。本変形例においては、トレーサビリティ用RFIDタグ50は、チェーハー31とインナーライナー29の間に配置されている。
また、本実施形態に示されるように、トレーサビリティ用RFIDタグ50を、チェーハー31とインナーライナー29との間に配置することで、確実にビードコア21のタイヤ幅方向内側に配置することができる。
これにより、タイヤが破損した場合においても、市場末期までのトレーサビリティを行うことが可能となる。
これにより、トレーサビリティ用RFIDタグ50のアンテナを含む通信部として、必要以上に長距離の通信が可能な高コストの通信部を採用する必要が無くなる。また、例えば通常時用RFIDタグ40と、トレーサビリティ用RFIDタグ50の使用周波数帯域が同じ周波数帯域であったとしても、通常使用時において、通常時用RFIDタグ40の信号に、トレーサビリティ用RFIDタグ50の信号が混入することがない。
通常時用RFIDタグ40とは別に、トレーサビリティ用RFIDタグ50を備えていることにより、トレーサビリティ用RFIDタグ50を、通信距離の確保が困難なビードコア21の周辺領域に配置することができる。
これにより、トレーサビリティ用RFIDタグ50が、金属製のビードコア21の周辺領域に配置され、かつ強度の高い部材であるカーカスプライ23とチェーハー31の間に配置されるため、タイヤ1の市場末期まで、トレーサビリティ用RFIDタグ50が確実に保護される。
これにより、トレーサビリティ用RFIDタグ50が、ビードコア21のタイヤ幅方向内側であって、タイヤ内腔面に近い位置に配置されるため、タイヤ内腔側からの通信が容易となる。
これにより、タイヤ内腔側からの通信が容易となる。また、トレーサビリティ用RFIDタグ50が、リム60により強く押圧されることもない。
次に、第2実施形態に係るタイヤ1について、図5A~5C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。
本実施形態においては、RFIDタグ40、50は、ゴムシートにより構成される保護部材43によって被覆されている。RFIDタグ40、50のいずれについても、ゴムシートにより被覆される態様、タイヤ1内に埋設される方向は同じであるため、以下は、通常時用RFIDタグ40を用いて説明する。
本実施形態においては、図5A~5Cに示されるように、RFIDタグ40は保護部材43により被覆されている。
ここで、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。
また、保護部材43に採用するゴムとして、サイドウォールゴム30よりもモジュラスが高いゴムを用いることにより、RFIDタグ40、保護部材43、サイドウォールゴム30の順に剛性が段階的に変化するため、タイヤ1が変形した場合において、RFIDタグ40埋設部においてゴム構造体内に過度な応力が発生することを防ぐことができる。
また、保護部材43として、加硫後の状態のゴムシートを用いてもよい。加硫後の状態のゴムシートは、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。
例えば、加硫前の各ゴム部材の所望の位置に、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、ゴムシート431、432も加硫前の生ゴムとすることにより、ゴムシート431、432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。
これにより、製造工程における作業性が向上する。また、RFIDタグ40、50にかかる応力を緩和する効果などが得られる。
次に、第3実施形態に係るタイヤ1について、図6~12を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、第2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、50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。
なお、コイル状のスプリングアンテナを採用した場合、RFIDタグ40、50のいずれであっても以下の工程は変わらない。よって、以下は、通常時用RFIDタグ40を用いて説明する。
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。
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、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、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、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、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、ゴムシート431、432の一体性が高まり、タイヤ1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。
これにより、スプリングアンテナ421内に空気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、ゴムシート431、432でRFIDタグ40、50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、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、50は、ゴムシート431、432によって十分保護される。本実施形態のタイヤように、RFIDタグ40、50がトレッドゴム28とサイドウォールゴム30との間、インナーライナー29とチェーハー31との間、チェーハー31とカーカスプライ23との間などに埋設されている態様の場合、すなわち、タイヤ1の外表面に近い部分に埋設されている場合、このような空気溜まり対策、保護強化対応は特に有効である。
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
23…カーカスプライ
24…プライ本体
25…プライ折り返し部
26…スチールベルト
27…キャッププライ
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…チェーハー
32…リムストリップゴム
40…通常時用RFIDタグ
41…RFIDチップ
42…アンテナ
43…保護部材
431、432…ゴムシート
46…ゴム
50…トレーサビリティ用RFIDタグ
60…リム
Claims (4)
- ビードコアの周辺領域に配置された、タイヤの内腔側から通信可能なタイヤ欠損時トレーサビリティ用RFIDタグと、
前記タイヤをリムに装着したときに、ビードコアの周辺領域外に配置された、前記タイヤの外部から通信可能な通常時用RFIDタグと、を備え、
前記ビードコアの周辺領域は、ビードコアの断面高さL1を基準としたときに、前記断面高さL1をタイヤ径方向外側に20%広げた範囲L2のタイヤ径方向外側端の位置よりも、タイヤ径方向内側の領域である、タイヤ。 - 一方のビードコアから他方のビードコアに延び、前記ビードコア周りで折り返されたカーカスプライと、前記ビードコア周りで前記カーカスプライを覆うように配設されたチェーハーと、を備え、前記カーカスプライと前記チェーハーの間に、前記タイヤ欠損時トレーサビリティ用RFIDタグが配置されている、請求項1に記載のタイヤ。
- 一方のビードコアから他方のビードコアに延び、前記ビードコア周りで折り返されたカーカスプライと、前記ビードコア周りで前記カーカスプライを覆うように配設されたチェーハーと、前記カーカスプライのタイヤ内腔側に配置されたインナーライナーと、を備え、前記カーカスプライの一部の領域において、前記チェーハーと、前記インナーライナーとが積層されており、前記チェーハーと前記インナーライナーの間に、前記タイヤ欠損時トレーサビリティ用RFIDタグが配置されている、請求項1に記載のタイヤ。
- 前記タイヤ欠損時トレーサビリティ用RFIDタグは、前記ビードコアのタイヤ幅方向内側に配置されている、請求項1~3のいずれか1項に記載のタイヤ。
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