JP2006188143A - 電子デバイスが設けられた空気入りタイヤ、及び空気入りタイヤ製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 内蔵された電子デバイスの損傷を抑制することができる空気入りタイヤ、及び当該空気入りタイヤを製造する空気入りタイヤ製造方法を提供する。
【解決手段】 少なくともビードコア１１ａを含む一対のビード部１１と、ビードコア１１ａの周りでトレッド幅方向内側からトレッド幅方向外側に折り返されたカーカス層１２と、無線通信により情報の書き込み又は読み取りが可能な電子デバイスとが設けられた空気入りタイヤ１であって、電子デバイスを収容し、かつ電子デバイスに掛かる振動や衝撃を保護する保護部材２３を空気入りタイヤ１が備え、保護部材２３が、カーカス層１２のトレッド幅方向外側のビード部１１に埋め込まれていることを要旨とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、無線通信により情報の書き込み又は読み取りが可能な電子デバイスが設けられた空気入りタイヤ、及び当該空気入りタイヤを製造する空気入りタイヤ製造方法に関する。

従来、空気入りタイヤの製造者によって入力されたタイヤ情報（例えば、名称、製造年月日、製造工場）を格納するＩＣチップなどの電子デバイスを内蔵した空気入りタイヤが知られている。

例えば、ベルト層のタイヤ径方向内側に位置するインナーライナーと当該ベルト層との間に、上述した電子デバイスが装着される（例えば、特許文献１）。

ところで、空気入りタイヤに故障（製造不良などを含む）が発生した場合には、当該空気入りタイヤが生産者（タイヤ工場など）に回収されることがある。このとき、タイヤ情報が、上述した電子デバイスに格納されていることによって、生産者側にある同一のロット（生産や出荷の単位とした同一製品の情報）を検索できるため、空気入りタイヤの材料や出荷先等を容易に知ることができる。
特開２００４−１４８９５３号公報（第５−７頁、第１図）

しかしながら、上述した従来の空気入りタイヤでは、空気入りタイヤが故障（特に、パンク）した場合、当該空気入りタイヤのトレッド部及びサイドウォールで車輌の荷重を支えなければならないため、インナーライナーとベルト層との間に内蔵された電子デバイスが損傷してしまうおそれがあった。

そこで、このような状況に鑑みてなされたものであり、内蔵された電子デバイスの損傷を抑制することができる空気入りタイヤ、及び当該空気入りタイヤを製造する空気入りタイヤ製造方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴は、少なくともビードコア（ビードコア１１ａ）を含む一対のビード部（ビード部１１）と、ビードコアの周りでトレッド幅方向内側からトレッド幅方向外側に折り返されたカーカス層（カーカス層１２）と、無線通信により情報の書き込み又は読み取りが可能な電子デバイス（電子デバイス基板２０）とが設けられた空気入りタイヤ（空気入りタイヤ１）であって、電子デバイスを収容し、かつ電子デバイスに掛かる振動や衝撃を保護する保護部材（保護部材２３）を空気入りタイヤが備え、保護部材が、カーカス層のトレッド幅方向外側のビード部に埋め込まれていることを要旨とする。

かかる特徴によれば、電子デバイスを収容し、かつ当該電子デバイスに掛かる振動や衝撃を保護する保護部材が、カーカス層のトレッド幅方向外側のビード部に埋め込まれていることによって、空気入りタイヤが故障（特に、パンク）した場合、当該空気入りタイヤのトレッド部及びサイドウォールよりも車輌の荷重の負担が掛からない位置に保護部材が埋め込まれているため、空気入りタイヤに内蔵された電子デバイスの損傷を抑制することができる。

また、タイヤ最大幅から離れているビード部に埋め込まれていることによって、タイヤ最大幅近傍のサイドウォールと比べると、岩や瓦礫が接触しにくく、空気入りタイヤに内蔵された電子デバイスの損傷を抑制することができる。

また、電子デバイスが保護部材によって収容（保護）されていることによって、当該電子デバイスの損傷を軽減することができる。

さらに、電子デバイスがカーカス層のトレッド幅方向外側に装着されていることによって、従来のインナーライナーとベルト層との間に設けられている電子デバイスと比べると、無線通信を行うときの障害物（例えば、ベルト層やカーカス層）が減り、電子デバイス（無線通信など）の品質の向上を図ることができる。

本発明の第２の特徴は、第１の特徴に係り、保護部材が埋め込まれている位置を示す基準値（例えば、マーカー）を備えることを要旨とする。

かかる特徴によれば、保護部材が埋め込まれている位置を示す基準値が備えられていることによって、保護部材（電子デバイス）が装着された位置を容易に把握することができる。

本発明の第３の特徴は、第１の特徴に係り、少なくとも空気入りタイヤに設けられたバーコード（バーコード１８）、又は、空気入りタイヤに刻印された刻印模様を空気入りタイヤが備え、保護部材が、バーコード又は刻印模様から所定の間隔（α）離れた位置に埋め込まれていることを要旨とする。

かかる特徴によれば、保護部材がバーコード又は刻印模様から所定の間隔離れた位置に埋め込まれていることによって、保護部材（電子デバイス）が装着された位置を容易に把握することができる。

本発明の第４の特徴は、本発明の第１の特徴乃至第３の特徴に係り、保護部材が、切頭円錐形状であることを要旨とする。

かかる特徴によれば、保護部材が切頭円錐形状であることによって、角張った領域を少なくし、保護部材周囲のゴムのクラック（ひび割れ）の発生を抑制することができる。なお、保護部材は、切頭円錐形状の角に丸み付けた形状がさらに好ましい。

本発明の第５の特徴は、本発明の第４の特徴に係り、保護部材の外周面（外周面２３ａ）に溝（溝２５）が形成されていることを要旨とする。

かかる特徴によれば、保護部材の外周面に溝が形成されていることによって、当該溝が形成されている部分と、当該保護部材の周囲のゴムとが噛みやすくなり、空気入りタイヤから保護部材（電子デバイス）をさらに外れにくくすることができる。

本発明の第６の特徴は、加硫前の生タイヤにおいて、カーカス層のトレッド幅方向外側のビード部に窪み部（窪み部１６）を形成するステップＡと、無線通信により情報の書き込む又は読み込みが可能な電子デバイス（電子デバイス基板２０）を収容し、電子デバイスに掛かる振動や衝撃を保護する保護部材（保護部材２３）を窪み部に埋め込むステップＢと、窪み部に埋め込まれた保護部材に、生タイヤ外側から所定のゴムシート（ゴムシード３０）を被せるステップＣと、保護部材に所定のゴムシートが被せられた生タイヤを加硫するステップＤとを含むことを要旨とする。

かかる特徴によれば、加硫前の生タイヤにおいて、カーカス層のトレッド幅方向外側のビード部に窪み部を形成するステップＡと、無線通信により情報の書き込む又は読み込みが可能な電子デバイスを収容し、当該電子デバイスに掛かる振動や衝撃を保護する保護部材を窪み部に埋め込むステップＢと、窪み部に埋め込まれた保護部材に、生タイヤ外側から所定のゴムシートを被せるステップＣと、保護部材に所定のゴムシートが被せられた生タイヤを加硫するステップＤとを含むことによって、内蔵された電子デバイスの損傷を抑制することができる空気入りタイヤを製造することができる。

本発明の第７の特徴は、本発明の第６の特徴に係り、あらかじめ接着剤（接着剤２４ａ）を保護部材に塗布するステップＥを含み、ステップＢが、接着材が塗布された保護部材を窪み部に埋め込むことを要旨とする。

かかる特徴によれば、あらかじめ接着剤を保護部材に塗布するステップＥを含み、ステップＢは、接着材が塗布された保護部材を窪み部に埋め込むことによって、空気入りタイヤから保護部材（電子デバイス）を外れにくくすることができる空気入りタイヤを製造することができる。

本発明の第８の特徴は、本発明の第６の特徴に係り、あらかじめ所定の金属（所定の金属２４ｂ）を保護部材にスパッタリング処理により成膜するステップＦを含み、ステップＢは、所定の金属が成膜された保護部材を窪み部に埋め込むことを要旨とする。

かかる特徴によれば、あらかじめ所定の金属を保護部材にスパッタリング処理により成膜するステップＦを含み、ステップＢは、所定の金属が成膜された保護部膜材を前記窪み部に埋め込むことによって、当該保護部材の強度が増大するため、当該電子デバイスに掛かる振動や衝撃を抑制することができるとともに、空気入りタイヤから保護部材（電子デバイス）を外れにくくすることができる。

本発明によれば、内蔵された電子デバイスの損傷を抑制することができる空気入りタイヤ、及び当該空気入りタイヤを製造する空気入りタイヤ製造方法を提供することができる。

次に、本発明に係る空気入りタイヤの一例について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なのものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることを留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

（空気入りタイヤの構成）
図１は、本実施形態に係る空気入りタイヤ１の一部分解斜視図である。図１に示すように、空気入りタイヤ１は、少なくともビードコア１１ａ及びビードフィラー１１ｂを含む１対のビード部１１を有している。具体的には、ビード部１１を構成するビードコア１１ａには、スチールコードなどが用いられる。

また、空気入りタイヤ１は、当該空気入りタイヤ１の骨格となるカーカス層１２を有している。カーカス層１２のタイヤ径方向外側には、第１ベルト層１３及び第２ベルト層１４が重ねて配置されている。

また、第１ベルト層１３及び第２ベルト層１４のタイヤ径方向外側には、路面と接するトレッド部１５が配置されている。また、上述したビード部１１のトレッド幅方向外側には、空気入りタイヤに設けられたバーコード１８が配置されている。

カーカス層１２のトレッド幅方向外側におけるビード部１１には、バーコード１８から所定の間隔α（例えば、１ｃｍ）離れた位置に、電子デバイス基板２０（図１においては不図示、図２参照）を収容し、かつ当該電子デバイス基板２０に掛かる振動や衝撃を保護する保護部材２３が配置されている。

なお、保護部材２３は、必ずしもバーコード１８から所定の間隔離れた位置に配置される必要はなく、空気入りタイヤ１に刻印された刻印模様（例えば、タイヤ名称や社名）から所定の間隔α離れた位置に配置されていてもよい。また、保護部材２３が埋め込まれている位置を示す基準値（例えば、マーカー）を設けていてもよい。

次に、図２を参照して、電子デバイス基板２０を収容する保護部材２３について説明する。図２は、電子デバイス基板２０を収容する保護部材２３の斜視図である。

図２（ａ）に示すように、保護部材２３は、電子デバイス基板２０を収容し、かつ当該電子デバイス基板２０に掛かる振動や衝撃を保護するものである。また、保護部材２３には、曲げ強度（ＪＩＳ Ｋ６９）が保護部材２３の周囲に配置されたゴム（例えば、サイドウォールＳＷのゴム）よりも大きいものが好ましく、例えばエポキシ樹脂が用いられる。

電子デバイス基板２０は、空気入りタイヤ１に充填されている圧縮空気の空気圧（内圧）などを測定し、無線通信により車輌側に測定結果を送信するセンサや、空気入りタイヤの製造者によって入力されたタイヤ情報（例えば、名称、製造年月日、製造工場）を格納するＩＣチップなどのＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）によって構成されている。

保護部材２３は、円錐形状の底面と略平行な面を有する切頭円錐形状である。また、保護部材２３は、切頭円錐形状の角に丸み付けた形状である。

（作用・効果）
以上説明した本実施形態に係る空気入りタイヤ１によれば、電子デバイス基板２０を収容し、かつ当該電子デバイス基板２０に掛かる振動や衝撃を保護する保護部材２３が、カーカス層１２のトレッド幅方向外側のビード部１１に埋め込まれていることによって、空気入りタイヤ１が故障（特に、パンク）した場合、当該空気入りタイヤ１のトレッド部１５及びサイドウォールＳＷよりも車輌の荷重の負担が掛からない位置に保護部材２３が埋め込まれているため、空気入りタイヤ１に内蔵された電子デバイス基板２０（保護部材２３）の損傷を抑制することができる。

また、タイヤ最大幅から離れているビード部１１に埋め込まれていることによって、タイヤ最大幅近傍のサイドウォールＳＷと比べると、岩や瓦礫が接触しにくく、空気入りタイヤ１に内蔵された電子デバイス基板２０の損傷を抑制することができる。

また、電子デバイス基板２０が保護部材２３によって収容（保護）されていることによって、当該電子デバイス基板２０の損傷を軽減することができる。

また、電子デバイス基板２０がカーカス層１２のトレッド幅方向外側に装着されていることによって、従来のインナーライナーとベルト層１３との間に設けられている電子デバイス基板と比べると、無線通信を行うときの障害物（例えば、カーカス層１２、第１ベルト層１３及び第２ベルト層１４）が減り、電子デバイス基板２０（無線通信など）の品質の向上を図ることができる。

また、保護部材が埋め込まれている位置を示す基準値が備えられていること、又は、保護部材２３がバーコード１８又は刻印模様から所定の間隔α離れた位置に埋め込まれていることによって、保護部材２３（電子デバイス基板２０）が装着された位置を容易に把握することができる。

また、保護部材２３が切頭円錐形状であることによって、角張った領域を少なくし、保護部材２３周囲のゴムのクラック（ひび割れ）の発生を抑制することができる。

また、保護部材２３の外周面２３ａに溝２５が形成されていることによって、当該溝２５が形成されている部分と、当該保護部材２３の周囲のゴムとが噛みやすくなり、空気入りタイヤ１から保護部材２３（電子デバイス基板２０）をさらに外れにくくすることができる。

（電子デバイス装着方法）
次に、図３及び図４を参照して、上述した保護部材２３（電子デバイス基板２０）を空気入りタイヤ１に装着する（埋め込む）電子デバイス装着方法について説明する。図３及び図４は、保護部材２３（電子デバイス基板２０）が装着される空気入りタイヤ１（加硫前の生タイヤ）のトレッド幅方向断面図である。

まず、図３（ａ）に示すように、加硫前の生タイヤにおいて、カーカス層１２のトレッド幅方向外側のビード部１１に窪み部１６を形成する（ステップＡ）。

次に、図３（ｂ）に示すように、保護部材２３（電子デバイス基板２０）を窪み部１６に埋め込む（ステップＢ）。

ここで、図５（ａ）に示すように、あらかじめ接着剤２４ａを塗布した保護部材２３を窪み部１６に埋め込むことが好ましく、あらかじめ所定の金属２４ｂ（例えば、コバルト、銅）をスパッタリング処理により成膜した保護部材２３を窪み部１６に埋め込むことが好ましい。このことにより、空気入りタイヤ１から保護部材２３（電子デバイス基板２０）をさらに外れにくくすることができる。

また、図５（ｂ）に示すように、保護部材２３の外周面２３ａには、溝２５が形成され（ローレット加工又は溝加工によって形成され）、当該保護部材２３を窪み部１６に埋め込むことが好ましい。このことにより、加硫時に保護部材２３の外周面２３ａの溝２５に当該保護部材の周囲のゴムが入り込み、空気入りタイヤ１から保護部材２３（電子デバイス基板２０）をさらに外れにくくすることができる。

次に、図４（ａ）に示すように、窪み部１６に埋め込まれた保護部材２３（電子デバイス基板２０）に、生タイヤ（空気入りタイヤ１）の外側からゴムシート３０（所定のゴムシート）を被せる（ステップＣ）。なお、ゴムシート３０は、加硫時にサイドウォールＳＷのゴムと接着しやすくするため、サイドウォールＳＷなどのゴム成分と同一であることが好ましい。

次に、図４（ｂ）に示すように、保護部材２３にゴムシート３０が被せられた生タイヤを加硫装置にて加硫する（ステップＤ）。このことにより、保護部材２３（電子デバイス基板２０）は、カーカス層１２のトレッド幅方向外側のビード部１１に埋め込まれることとなる。

（作用・効果）
以上説明した本実施形態に係る電子デバイス装着方法によれば、加硫前の生タイヤにおいて、カーカス層１２のトレッド幅方向外側のビード部１１に窪み部を形成するステップＡと、保護部材２３（電子デバイス基板２０）を窪み部１６に埋め込むステップＢと、窪み部１６に埋め込まれた保護部材２３に、生タイヤ外側からゴムシート０３を被せるステップＣと、保護部材２３にゴムシート３０が被せられた生タイヤを加硫するステップＤとを含むことによって、内蔵された電子デバイス基板２０の損傷を抑制することができる空気入りタイヤ１を製造することができる。

上述したように、本発明の実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。

この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

本発明の実施形態に係る空気入りタイヤ１の一部分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る保護部材２３の斜視図である。 本発明の実施形態に係る空気入りタイヤ１０に保護部材２３を装着する電子デバイス装着方法を示す図である。 本発明の実施形態に係る空気入りタイヤ１０に保護部材２３を装着する電子デバイス装着方法を示す図である。 本発明の実施形態に係る保護部材２３の斜視図である。

符号の説明

１…空気入りタイヤ、１１…ビード部、１１ａ…ビードコア、１１ｂ…ビードフィラー、１２…カーカス層、１３…第１ベルト層、１４…第２ベルト層、１５…トレッド部、１６…窪み部、２０…電子デバイス基板、２３…保護部材、２３ａ…外周面、２４ａ…接着剤、２４ｂ…所定の金属、２５…溝、３０…ゴムシード

Claims (8)

1. 少なくともビードコアを含む一対のビード部と、前記ビードコアの周りでトレッド幅方向内側からトレッド幅方向外側に折り返されたカーカス層と、無線通信により情報の書き込み又は読み取りが可能な電子デバイスとが設けられた空気入りタイヤであって、
   前記電子デバイスを収容し、かつ前記電子デバイスに掛かる振動や衝撃を保護する保護部材を備え、
   前記保護部材は、前記カーカス層のトレッド幅方向外側の前記ビード部に埋め込まれていることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記保護部材が埋め込まれている位置を示す基準値を備え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. 少なくとも前記空気入りタイヤに設けられたバーコード、又は、前記空気入りタイヤに刻印された刻印模様を備え、
   前記保護部材は、前記バーコード又は前記刻印模様から所定の間隔離れた位置に埋め込まれてい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. 前記保護部材は、切頭円錐形状であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記保護部材の外周面に溝が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の空気入りタイヤ。
6. 加硫前の生タイヤにおいて、カーカス層のトレッド幅方向外側のビード部に窪み部を形成するステップＡと、
   無線通信により情報の書き込む又は読み込みが可能な電子デバイスを収容し、前記電子デバイスに掛かる振動や衝撃を保護する保護部材を前記窪み部に埋め込むステップＢと、
   前記窪み部に埋め込まれた前記保護部材に、前記生タイヤ外側から所定のゴムシートを被せるステップＣと、
   前記保護部材に所定のゴムシートが被せられた前記生タイヤを加硫するステップＤと
   を含むことにより請求項１乃至請求項４のいずれかの空気入りタイヤを製造する空気入りタイヤ製造方法。
7. あらかじめ接着剤を前記保護部材に塗布するステップＥを含み、
   前記ステップＢは、前記接着材が塗布された前記保護部材を前記窪み部に埋め込むことを特徴とする請求項６に記載の空気入りタイヤ製造方法。
8. あらかじめ所定の金属を前記保護部材にスパッタリング処理により成膜するステップＦを含み、
   前記ステップＢは、前記所定の金属が成膜された前記保護部材を前記窪み部に埋め込むことを特徴とする請求項６に記載の空気入りタイヤ製造方法。

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