JPH0730104U - トランスポンダを内蔵した空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 タイヤ及びトランスポンダの耐久性を確保し
得る構造について提案する。 【構成】 １対のビード部間に１対のサイドウォール部
及びクラウン部をトロイド状に配置した空気入りタイヤ
であって、該ビード部１のタイヤ内周面に設けた隆起部
６に、円筒状ガラス11の周囲を耐衝撃性合成樹脂層12で
被覆した容器内に収容したトランスポンダ７を、その軸
がタイヤの周方向に沿う向きで埋設する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、個々のタイヤに関する種々の情報を発信する、トランスポンダを 内蔵したタイヤに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

受信機と送信機の機能を併せ持つ、トランスポンダの基本技術はすでに確立さ れ、現在では様々な分野で応用されている。 タイヤへの応用もその一つであり、タイヤを識別するための情報、あるいはタ イヤの内圧、温度及び回転数等の情報を得るために、トランスポンダを利用して いる。例えば、タイヤから離れた位置より、そのタイヤに埋設したトランスポン ダに電気的信号を送って、該トランスポンダからの情報信号を受信する技術が、 実開平２−123404号公報に開示されている。

【０００３】 このトランスポンダは、集積回路及びコイルと、これを保護する外殻から成り 、その形状は、コイン状又は円柱状など様々であり、比較的に小さなもので、上 記公報には、その埋設位置として、カーカスプライ巻き上げ部先端域又はバット レス部（サイドウォール部のタイヤ径方向外側端）のカーカスプライ外側面上が 示されている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ここに、トランスポンダをタイヤに埋設するに当たり、トランスポンダはタイ ヤの性能面で異物となるため、このトランスポンダによってタイヤの耐久性が劣 化するのを回避することが肝要である。一方、電子部品であるトランスポンダに おいて、タイヤの内部環境は苛酷であり、タイヤを介して受ける外力やタイヤ内 で発生する熱などによって、故障が誘発されないことが重要である。

【０００５】 すなわち、トランスポンダを内蔵したタイヤにおいては、トランスポンダによ るタイヤ内からの通信をいかにして実用的かつ安定的なものにするかという基本 的な技術課題のほか、トランスポンダがタイヤの耐久性に悪影響を与えないと同 時に、タイヤ内部の厳しい環境に晒されるトランスポンダをいかに保護するか、 というタイヤ及びトランスポンダ両面からの耐久性の確立が不可欠になる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

考案者らは、タイヤ及びトランスポンダの耐久性を確保し得る構造について種 々の検討を行ったところ、 タイヤに埋設するトランスポンダは、十分に小型にする必要から、筒型を採 用することが望ましい。 トランスポンダの取付けは、ビード部のタイヤ内周面にビードの軸方向に沿 わせた位置で行うことが、タイヤへの悪影響を最も小さくする上で望ましい。こ の位置は、トランスポンダがスチールコードと干渉して読取り、書込み距離が減 少する等の不利を伴わないことも肝要である。 しかし、従来のトランスポンダは動物への応用や耐水性等の観点からガラス で被覆されており、これを上記の位置に取付けると、リム組み及びリム解き時の 負荷や走行中の衝撃等の負荷にガラス容器が耐えられないため、これらに対する 耐久力のある被覆を工夫する必要がある。また、被覆は、タイヤに要求される高 温耐久性及び長期にわたる耐水性にも優れることが要求される。

【０００７】 この考案は、上記の検討結果に基づくものである。 すなわち、この考案は、１対のビード部間に１対のサイドウォール部及びクラ ウン部をトロイド状に連ねて配置した空気入りタイヤであって、該ビード部のタ イヤ内周面に設けた隆起部に、円筒状ガラスの周囲を耐衝撃性に優れる合成樹脂 層で被覆した容器内に収容したトランスポンダを、その軸がタイヤの周方向に沿 う向きで埋設して成るトランスポンダを内蔵した空気入りタイヤである。

【０００８】 さて、図１に、この発明に従うタイヤのビード部１の構造を図解した。 同図において、２はビードコア、３はこのビードコア２に巻き回したカーカス プライであり、カーカスプライ３のタイヤ内側にはライナーゴム４を、同様に外 側にはサイドウォールゴム５を、それぞれ配置して成る。

【０００９】 そして、この考案においては、ビード部１のタイヤ内周面、すなわちライナー ゴム４表面に、タイヤの内側に向けて凸となる隆起部６をそなえ、この隆起部６ にトランスポンダ７を、その軸がタイヤの周方向に沿う向きに埋設する。隆起部 ６は、タイヤをリムＲに組込んだとき、ビード部１とリムフランジＲ_f との離反 点Ｐからカーカスプライ３に下ろした垂線ｌからビードトー８に至るライナーゴ ム４の表面、すなわちビード部の固定域内に設けることが好ましい。

【００１０】 また、トランスポンダ７は、図２に示すように、集積回路を内蔵するパッケー ジ９及びアンテナ10を、円筒状のガラス容器11を収容し、さらにガラス容器11を 耐衝撃性に優れた合成樹脂層12で被覆する。なお、合成樹脂としては、ポリフェ ニレンスルフィド（ＰＰＳ），ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ），ポリエ チレンテレフタレート（ＰＥＴ），ＡＢＳ樹脂等が適合するが、適当な機械強度 と成形性を有すれば他のものでも良い。

【００１１】 ここで、ガラス容器11の厚みｔ_G （図３参照）は0.3 〜2.0 及び合成樹脂層12 の厚みｔ_P （図３参照）は0.5 〜3.0 の範囲に設定することが好ましい。なぜな ら、厚みｔ_G が0.3 未満であると、機械的強度が不足し、一方ｔ_G が2.0 をこえ ると、トランスポンダー全体の径が大きくなりすぎてタイヤの耐久性に悪影響を 与える。なお、ガラス層の厚さは耐水性さえ確保出来れば良い。

【００１２】 同様に、厚みｔ_P が0.5 未満であると、機械的強度が不足し、一方ｔ_P が3.0 をこえると、トランスポンダー全体の径が大きくなりすぎてタイヤの耐久性に悪 影響を与える。なお、樹脂層の厚さは強度の観点から決定され、圧縮と曲げに対 抗する十分な厚さを、用いる樹脂の弾性率に従って求める。

【００１３】 さらに、隆起部６はトランスポンダ７を埋設したときに、トランスポンダ７が ライナーゴム４内部に位置したり、あるいは隆起部６の外側に露出したりしない 形状及び厚みを有し、この隆起部６内に埋めたトランスポンダ７とカーカスプラ イ３との間に最短距離ｄ（図３参照）：1.0 〜5.0 を確保することが好ましい。 なぜなら、最短距離ｄが1.0 未満であると、周波数のずれによる読取り距離の減 少が顕著になり、一方距離ｄが5.0 をこえると、隆起部が不必要に大きくなり、 タイヤ性能上好ましくない。

【００１４】 ここで、上記最短距離ｄとトランスポンダーに対する読取り距離との関係につ いて調査した結果を図４に示す。なお、この実験はタイヤ内面（ビード端からタ イヤの内側に約４cmの位置）を切削してカーカスプライにトランスポンダーを接 触させた状態をｄ＝０とし、カーカスプライとトランスポンダーとの間に１〜４ mm厚のゴムシートを挿入してｄを変化して、読取り距離を調査した。

【００１５】 同図に示すように、ｄが１mm以上、より好ましくは２mm以上で読取り可能距離 を十分に確保し得ることがわかる。なお、トランスポンダーを覆う合成樹脂層（ １mm厚）を取除いて、ガラス容器を直接カーカスプライに接触させた場合（ｄ： −１mmに相当）は、読取りが不可能であった。すなわち、ガラスおよび合成樹脂 層が電気的に作用を及ぼすことはなく、従って読取りに関しては、トランスポン ダーのアンテナとカーカスプライとの距離が重要になる。

【００１６】

【作用】

この考案では、トランスポンダをタイヤ性能に影響を与えにくい位置、すなわ ちリムによって固定されるビード部のタイヤ内周面に設け、タイヤの耐久性を確 保する。

【００１７】 一方、この位置に埋設されるトランスポンダは、特にリム組み及びリム解き時 の負荷、さらには走行中の衝撃に対して、十分な耐久性をそなえると共に、耐水 性も確保する必要がある。そこで、トランスポンダ本体を二重に被覆すること、 すなわち、その内層は機密性及び耐水性を確保するためのガラス容器とし、その 外側を強靭な樹脂で被覆した二重構造としたのである。この構造によって、強度 と耐水性をトランスポンダに兼備させることができ、これによってはじめてタイ ヤビード部への埋設が可能となるのである。

【００１８】 また、トランスポンダの埋設位置も規制する必要がある。というのは、電磁誘 導タイプのトランスポンダでは、金属に近接させると周波数ずれを起こして読取 り距離が低下してしまうからである。従って、トランスポンダとカーカスプライ との最短距離は少なくとも1.0mm は確保することが望ましい。

【００１９】

【実施例】

サイズ11Ｒ22.5のトラック用スチールラジアルタイヤに、図３に示したところ に従って、トランスポンダを距離ｄ：2.0mm の位置に埋設した。なお、トランス ポンダには、テキサスインスツルメント社製 ＲＩ−ＴＲＰ−ＷＲＨＣの外側に 、肉厚が１mmの合成樹脂層を射出成形にて追加形成したものを用いた。この合成 樹脂には、ＰＰＳを使用した。

【００２０】 かくして得られたタイヤに対して、多数回のリム組み及びリム解きを施し、そ の負荷に対するトランスポンダの耐久性を試験したところ、全く問題がなかった 。また、比較として、上記と同様のトランスポンダを被覆なしに埋設したタイヤ を試作し、同様の試験を行ったところ、リム解きの際にガラス容器が破壊した。

【００２１】 次に、ドラム試験によってタイヤの耐久性を調べたところ、トランスポンダの 埋設による悪影響はみられなかった。 さらに、テキサスインスツルメント社製のハンドヘルド型読取り、書込み器を 用いて読取テストを行ったところ、タイヤ中に埋設することによる読取りまたは 書込み距離の減少は軽微であった。

【００２２】

【考案の効果】

この考案によれば、タイヤの性能を犠牲にすることなしに、タイヤに埋設した トランスポンダの性能及び耐久性を確保することができ、実用に耐え得るトラン スポンダ内蔵タイヤの提供が実現される。

【図面の簡単な説明】

【図１】タイヤビード部に埋設したトランスポンダを示
す図である。

【図２】トランスポンダの模式図である。

【図３】トランスポンダ埋設場所の拡大図である。

【図４】距離ｄとトランスポンダに対する読取り距離と
の関係を示す図である。

【符号の説明】

１ ビード部 ２ ビードコア ３ カーカスプライ ４ ライナーゴム ５ サイドウォールゴム ６ 隆起部 ７ トランスポンダ ８ ビードトー ９ パッケージ 10 アンテナ 11 ガラス容器 12 合成樹脂層

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 １対のビード部間に１対のサイドウォー
   ル部及びクラウン部をトロイド状に連ねて配置した空気
   入りタイヤであって、該ビード部のタイヤ内周面に設け
   た隆起部に、円筒状ガラスの周囲を耐衝撃性に優れる合
   成樹脂層で被覆した容器内に収容したトランスポンダ
   を、その軸がタイヤの周方向に沿う向きで埋設して成る
   トランスポンダを内蔵した空気入りタイヤ。