JP2003507230A - タイヤにおけるトランスポンダ結合素子の配置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 トレッド（５３８、６３８、９３８、１０３８、１１３８、１２３８、１３３８、１４３８）と、カーカス構造体（５６０、６６０、９６０、１０６０、１１６０、１２６０、１３６０、１４６０）と、タイヤの円周にわたって配置された導電性の電気的に連続な単一のフープ（５１０、６１０、９１０、１０１０、１１１０、１４１０）を有するベルト構造体（５４６、６４６、９４６、１０４６、１１４６、１２４６、１３４６、１３４６、１４４６）とを有するニ空気入りラジアルプライタイヤ（５００、６００、９００、１０００、１１００、１２００、１３００、１４００）。フープは、トランスポンダと呼掛け器システムの結合素子として提供され、かつ、設計によっては、タイヤの構造上の要素としても提供される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【関連出願】

本出願は、回転要素、特に、空気入りタイヤ（代理人事件番号ＤＮ１９９９１
２５ＰＣＴ）の動的条件を監視する方法および装置という名称の、本発明のそれ
と出願日が同じＰＣＴ特許出願に関する。

【０００２】

【発明の属する技術分野】

本発明は、タイヤの識別に用いられ、温度や空気圧のようなタイヤのデータを
伝達するための集積回路トランスポンダを組み込んだ空気タイヤに関する。さら
に詳細には、本発明は、トランスポンダと電磁結合素子との組み合わせおよびタ
イヤ内部における両者の配置に関する。

【０００３】

【発明の背景】

本発明の譲受人である、オハイオ州アクロンのザ・グッドイヤー・タイヤ・ア
ンド・ラバー・カンパニーは、１世紀の間、タイヤの生産技術における比類なき
産業リーダーとなっている。例えば、早くも１８９２年には、耐パンク性のタイ
ヤについての特許を取っている。ランフラット時代の始まりと認められる１９３
４年には、グッドイヤーは、自動車メーカーによって、また、トラック上に商業
的に用いられるライフガード（商標）安全チューブ、タイヤ内部の織物チューブ
を発表した。１９９３年には、グッドイヤーズ・イーグル・ＧＳ−Ｃ・ＥＭＴ（
拡張可動性技術）が、自動車技術革新のためのディスカバリー賞を受賞した。１
９９６年には、グッドイヤーのイーグルＦ１ランフラットタイヤが１９９７年の
シボレーＣ−５コルベットの標準装備として選ばれた。

【０００４】 タイヤおよび関連する技術の進歩の中でグッドイヤーがとった進歩の他の例と
しては、それらには限定されないが、以下の特許発明がある： 「車両に関する低いタイヤ条件用の信号システム」という名称で、ここにその全
開示を引用する、同一権利者によって所有されている米国特許第３，６６５，３
８７号（イナブニット；１９７２）には、車両の任意の数の車輪に適応可能であ
り、車両が動いている間、システムの操作および低圧条件のダッシュボード表示
を提供する低いタイヤ圧力警告システムが開示されている。

【０００５】 「フェ-ルセーフ監視装置」という名称で、ここにその全開示を引用する、同
一権利者によって所有されている米国特許第３,８３１,１６１号（エナブニット
；１９７４）には、運転手に１つまたはそれ以上のタイヤに異常があるか危険な
状態にあるのを警告する、車両のタイヤ空気圧の監視が開示されている。

【０００６】 「既存の車両の配線上の補助信号を送信するための装置および方法」という名
称で、ここにその全開示を引用する、同一権利者によって所有されている米国特
許第３，８７２，４２４号（エナブニット；１９７５）は、既存の車両の配線（
例えば、方向指示灯回路）に乗せられる電力パルスを利用する低タイヤ空気圧監
視回路を有する通信を開示している。

【０００７】 「タイヤ条件モニタ」と名づけられ、ここにその全開示を引用する、同一権利
者によって所有されている米国特許第４，０５２，６９６号（エナブニット；１
９７７）には、物質のキュリー点以上の温度増加に応じて強磁性体から強磁性で
ない状態に変わるフェライト要素を含むタイヤ条件センシング回路が開示されて
いる。

【０００８】 「車両補助装置用の単一ワイヤ電力／信号システム」という名称で、ここにそ
の全開示を引用する、同一権利者によって所有されている米国特許第４，０９９
，１５７号（エナブニット；１９７８）には、車両のフレームによって接地され
た単一のワイヤを用いて、遠隔に配置された条件モニタリング装置に電力を供給
すると共に、受信検知信号を受信することが開示されている。

【０００９】 「埋め込まれた静止接地コンダクタを組込むホースを作る方法」という名称で
、同一権利者によって所有されている米国特許第４，１０８，７０１号（スタン
レー；１９７８）と、「埋め込まれた静止接地コンダクタを組込むホースを作る
装置」という名称で、関連する米国特許第４、１６８、１９８号（スタンレー；
１９７９）との両方を、ここにその全開示を引用する。

【００１０】 「タイヤ識別のための空気入りタイヤにおける集積回路トランスポンダ」とい
う名称で、ここにその全開示を引用する、同一権利者によって所有されている米
国特許第４，９１１，２１７号（ダン等；１９９０）には、空気入りタイヤにお
けるＲＦトランスポンダが開示されている。この特許の図１ａには、タイヤ内部
のトランスポンダに呼掛けおよび電力の供給の両方に用いられ得る従来技術の識
別システム（“読取り装置”）が示されている。その認識システムは呼掛け信号
に応じて、ユーザにタイヤ／トランスポンダの数字識別を示すために、その内部
にエキサイタおよび関連する回路を有するポータブルの携帯型モジュールを含ん
でいる。

【００１１】 「タイヤ識別のために空気入りタイヤにおけるコイルアンテナを有する集積回
路トランスポンダ」という名称で、参照によってその全体がここに組み入れられ
、同一権利者によって所有されている米国特許５，１８１，９７５号（ポラック
等；１９９３）には、集積回路（ＩＣ）トランスポンダおよび圧力トランスデュ
ーサを有する空気入りタイヤが開示されている。この特許に記載されているよう
に、すでに製造されたタイヤの中に、タイヤのパッチまたは他の類似の材料また
は素子によってタイヤの内面にトランスポンダが取り付けられる。

【００１２】 「集積回路トランスポンダおよび圧力トランスデューサを有する空気入りタイ
ヤ」という名称で、ここにその全開示を引用する、同一権利者によって所有され
ている米国特許５，２１８，８６１号（ブラウン等；１９９３）には、空気入り
タイヤ内に装着された集積回路（ＩＣ）トランスポンダおよび圧力トランスデュ
ーサを有する空気入りタイヤが開示されている。“読取り装置”によって供給さ
れる外部ＲＦ信号による呼掛け（ポーリング）があると、トランスポンダはディ
ジタルでコード化された形式でタイヤ識別およびタイヤ空気圧データを送信する
。トランスポンダはそれが自家動力でない点において受動的であるが、外部的に
提供されるＲＦ信号からその動作動力を得る。

【００１３】 すぐ上で参照した同一権利者によって所有されるそれらの米国特許は、ザ・グ
ッドイヤー・タイヤ・アンド・ラバー・カンパニーによる、タイヤ製造技術にお
ける、長年に渡る、広範囲で、進行中の努力によって得られたものであることを
示している。特に、一番最近の特許、Ｎｏ．５，２１８，８６１（’８６１と略
す）には、「鋼線から形成され、前述したように一次巻線として動作するループ
状伸長部材に接続された二次巻線として機能するアンテナコイルを含む集積回路
トランスポンダを有する空気入りトラックタイヤ」が記載されている。引用した
“ループ状伸長部材”は、特に、その二次巻線がタイヤ内に取り付けられたトラ
ンスポンダのアンテナコイルである変圧器の一次巻線として有効に使用される、
タイヤの２つの間隔を隔てたビードの１つである。米国特許Ｎｏ．４，９１１，
２１７号は、この同じ種類の電界結合を利用するとしてその’８６１特許の中で
参照されている（ｃｏｌ．５，１．１０＋）。

【００１４】 その’８６１特許には、タイヤが円筒状の形からよく知られているタイヤのル
ープ状体形へと「膨張」されなければならないタイヤ製造工程において、トラン
スポンダの大きなループアンテナを組み入れるのが困難であることが記載されて
いる。変圧器の二次巻線として小さいループアンテナを使用し、一次巻線として
タイヤビードの１つを使用すると、そのビードの任意の場所からのタイヤに取り
付けられたトランスポンダの呼掛けを可能にする。こうして用いられるビードは
、タイヤに金属ホイールが取り付けられていないときには、トランスポンダと呼
掛け装置との間で容易に通信することができるが、一次巻線としてのビードの使
用は、タイヤの使用中においては、逆にホイールにビードが近接することに影響
される。言い換えれば、磁気的に接続されたトランスポンダ・システムにおける
一次巻線としてのタイヤビードの使用は、トランスポンダとトランスポンダを駆
動する外部の呼掛け装置との間のＲＦ通信を妨害する電位を存在させる、タイヤ
ビードと密接して隣接する金属ホイールとの間の隣接性に関連して困難になる。

【００１５】

【発明の要約】

本発明は、トレッドと、２以上のプライを有するラジアルプライ構造体を備え
るカーカスと、トレッドとラジアルプライ構造体との間に配置された２以上のベ
ルトを備えるベルト構造体と、インナーライナおよび１以上のウェッジインサー
トによってそれぞれ強化された２つのサイドウォールと、電気的導電性および電
気的連続性があり、トレッドおよびベルト構造体の半径方向内側でカーカス構造
体の半径方向外側に配置された単一巻きのフープを有する空気入りラジアルプラ
イ・ランフラットに関する。そのフープの機能は、フープを一次巻線として、タ
イヤに搭載されたトランスポンダのコイルを二次巻線として含む変圧器における
結合素子の機能であって、タイヤに搭載されたトランスポンダがタイヤの外部に
あるトランスポンダ呼掛け器によってタイヤの円周方向に３６０度で読取りでき
るものである。電気的に連続な単一巻きのフープは、望ましくはその円周に１０
オーム未満の電気抵抗を有しており、空気入りタイヤの内部の環境中の疲労およ
び腐食に強い材料でできている。電気的に連続な単一巻きフープは、断面が略長
方形であり、電導性材料の固体の帯で作られている。あるいは、フープは、疲労
破壊に耐えるのに適切な電導性材料の多数のストランドか、あるいは断面が長方
形でない電導性材料の単一ストランドかワイヤで作ることができる。フープの平
面は、タイヤの赤道面を含んでいてもよく、タイヤの赤道面の一方に位置してい
てもよい。そのフープは、ベルト構造の２つ以上のベルトのうちの任意の２つの
間に、あるいは、ベルト構造の半径方向外側およびトレッドの半径方向内側に配
置してもよい。そのような結合要素フープは、ランフラット動作のために設計さ
れていないタイヤ内におけるタイヤ装着トランスポンダとともに使用されるよう
に意図されている。

【００１６】 本発明のトランスポンダ結合素子フープは、タイヤの赤道面に互いに略対称的
に配置され２つの横方向に間隔を置いた側面を有するベルト構造を有するタイヤ
に使用されるように意図されている。具体的には、導電性が有り電気的に連続な
単一巻きのフープは、トレッドの半径方向内側で、ベルト構造体の横方向に間隔
が置かれた２つの部分の間に配置されている。そのフープは、上述した特性の断
面形状かつ固体またはストランド状の構造で、好ましくはタイヤの円周に１０Ω
未満の電気抵抗を有している。

【００１７】 本発明は、更に、タイヤ実装トランスポンダの３６０度で読取り可能な結合素
子変圧器における一次巻線の役割をする、トレッドを支持する構造のフープの使
用をするように意図されている。このような構造体フープは、単一巻きの電気的
に連続なフープは、タイヤの円周に、望ましくは１０オーム以下の電気抵抗を有
する、上述の電気的特性を有する。

【００１８】 以下の詳細な説明を読みかつ理解すると、本発明のさらに別の利益および利点
が、本発明が属する分野の当業者にとって明らかになるであろう。

【００１９】 本発明の好ましい実施形態を詳細に言及し、それらの例を伴う図面の中で図示
する。図面は、具体的であるが、制限されないように意図されている。本発明は
、これらの好ましい実施形態の文脈で述べられるが、具体的な実施形態が、それ
ら特定の実施形態によって本発明の趣旨および範囲が制限されないと理解される
べきである。

【００２０】 図面の選択されたものの中のある要素は、具体例を明瞭にするために、ノンス
ケールで図示されている。しばしば、図面の全体にわたる類似の要素は、類似の
参照番号あるいは、さらに同じ参照番号よって言及される。例えば、ある図（あ
るいは実施形態）における要素１９９は、他の図（あるいは実施形態）における
要素２９９と類似であるといえる。異なる図あるいは実施例の中の同様の要素間
の間にそのような関係がもしあれば、適用可能であればクレームおよび要約を含
んだ、明細書の全体にわたって明らかになるだろう。

【００２１】 場合によっては、類似要素は、１つの図中で類似番号で参照することができる
。例えば、多数の要素１９９は、１９９ａ、１９９ｂ、１９９ｃなどで参照する
ことができる。

【００２２】 ここに示される断面図は、もしあれば、実施例を明瞭にするために、真の断面
図において、さもなければ見えるある背景ラインを省略し、“スライス”もしく
は“近くで見た”断面図の形になっている。

【００２３】 本発明の好ましい実施形態の構造、動作、および利点は、添付図面とともに説
明される以下の記述を考慮すればさらに明らかとなるであろう。その中で、

【００２４】

【定義】

“エイペックス”は、ビードコアの上方に半径方向に位置し、プライと折返し
プライとの間に位置するエラストマのフィラーのことを意味する。

【００２５】 “軸線方向”および“軸線方向に”は、タイヤの回転軸に平行なラインまたは
方向を意味する。

【００２６】 「ビード」または「ビードコア」は、タイヤの、リムへのタイヤの保持に関連
する半径方向内側のビードの環状引張部材を有する部分を一般的には意味し、ビ
ードは、プライコードで被覆され、フリッパ、チッパ、エイペックスまたはフィ
ラー、トウガード、チェーファーなど他の補強部材を有することもあれば、或い
は有せずに形成される。

【００２７】 “ベルト構造”は、トレッドの下に存在し、ビードに固定されておらず、タイ
ヤの赤道面に対して１８℃から３０℃の範囲の左および右のコード角を有する、
織物または不織布の平行なコードの少なくとも２つの環状の層またはプライを意
味する。

【００２８】 “ブレーカ”は、ベルトより総括的な単語であり、タイヤの赤道面に対して右
か左に９０℃までの角を形成する、タイヤ赤道面に対するコード角を有する、ト
レッドの下に存在する固定されないプライを含んでいる。

【００２９】 “カーカス”は、ベルトまたはブレーカ構造、トレッド、アンダートレッド、
およびプライの上にあるサイドーウォールゴムを除くが、ビードを含むタイヤ構
造を意味する。

【００３０】 “周方向”は、軸線方向に垂直な環状トレッドの表面の周囲に沿って延びてい
る円形ラインまたは方向を意味する。それは、断面から見て、その半径がトレッ
ドの軸線方向曲率を規定する１組の隣接円曲線の方向を示すこともある。

【００３１】 “コード”は、タイヤの中のプライを構成している補強用のストランドのこと
である。

【００３２】 “コード角度”は、赤道面に対してのコードによって形成されて、タイヤの平
面図で、左あるいは右の鋭角を意味する。

【００３３】 “赤道面”は、タイヤの回転軸線に垂直でトレッドの円周方向中心線を通る平
面を意味する。

【００３４】 “インナー”は、タイヤの内側に向かうことを意味し、“アウター”はタイヤ
の外側に向かうことを意味する。

【００３５】 “インナーライナ”は、チューブレスタイヤの内面を形成するエラストマや他
の材料の単層または複層を意味し、タイヤの中に膨張用の流体を保持する。

【００３６】 “インサート”は、“ウェッジインサート”と同様に、典型的にランフラット
型タイヤのサイドウォールの補強に使用される断面三日月型または楔形補強材を
意味する。；トレッドの下にあるエラストマの三日月形状でない挿入物も指す。

【００３７】 “呼掛け器”は、トランスポンダに呼掛け、そして、受動トランスポンダの場
合には、トランスポンダにエネルギーを供給して、トランスポンダが呼掛け器に
エネルギーを送信することができるようにし、車両の各タイヤの車輪近くに呼掛
け器のアンテナが装着され、あるいは、それは、車両に装着されるか、車両に装
着されない、特定のタイヤを検査する技術者が手で持つようになっている、装置
を指す。

【００３８】 “横方向”は、軸線方向に平行な方向を意味する。

【００３９】 “子午線”は、例えば、切断平面がタイヤの軸を含んでいる子午線の断面図の
ような、タイヤの子午線の方向を示す。

【００４０】 “標準空気圧”は、タイヤの使用条件についての然るべき標準化機構によって
決められた特定の設計空気圧および荷重を意味する。

【００４１】 “標準荷重”は、タイヤの使用条件についての然るべき標準化機構によって決
められた特定の設計空気圧および荷重を意味する。

【００４２】 “プライ”は、“カーカスプライ”と同様の意味であり、ゴム被覆され子午線
方向に広げられるかあるいはその他の方法で互いに平行にされたコードから成る
コード補強層を意味する。

【００４３】 “半径方向の”および“半径方向に”は、タイヤの回転軸線に半径方向に向か
うかタイヤの回転軸線から半径方向に離れる方向を意味する。

【００４４】 “ラジアルプライ構造”は、少なくとも１つのプライがタイヤの赤道面に対し
て６５°から９０°の間の角度をなす補強コードを有する１つ以上のカーカスプ
ライを意味する。

【００４５】 “ラジアルプライタイヤ”は、ビードからビードへ延びる少なくとも１つのプ
ライコードがタイヤの赤道面に対して６５°から９０°の間のコード角度で配置
された、ベルトが巻かれ、または周方向に制限された空気入りタイヤを意味する
。

【００４６】 “ランフラット”または“ランフラットタイヤ”は、空気が入っていない、あ
るいは十分に空気が入っていない間は、限られた使用を提供するように設計され
た空気入りタイヤである。

【００４７】 “ショルダー”は、トレッドエッジ直下のサイドウォールの上部を意味する。

【００４８】 “サイドウォール”はトレッドとビードとの間のタイヤの部分を意味する。

【００４９】 “ウェッジインサート”は“インサート”と同様に、ランフラット型タイヤに
用いられるサイドウォールの補強材を意味する。

【００５０】

【発明を実施するための最良の形態】

アンテナは、無線周波数トランスポンダに必須なものである。タイヤ・トラン
スポンダのアンテナには２つの主要な構成および位置がある：（ｉ）単一の、自
蔵式トランスポンダのハードウェア通信パッケージ内に典型的にはトランスポン
ダと共に配設された“コイル”アンテナ；そして、（ｉｉ）タイヤの全周に渡っ
てトランスポンダから延びている“ループ”アンテナ。

【００５１】 タイヤの全周にわたって延びる長いループアンテナシステムを取り付けること
によって発生するタイヤ製造の問題を考慮すれば、コイル型のアンテナを有する
トランスポンダが好ましい。

【００５２】 このようなトランスポンダは、タイヤ製造中にタイヤ内部に組み込めるように
、十分小さくすることが可能であり、すなわちこのようなトランスポンダは、寸
法は半ドル硬貨のサイズと形状とほぼ同じになるため、タイヤ販売後あるいはタ
イヤの使用を続けた後でさえも、タイヤの内側に“パッチ”として固着され得る
。

【００５３】 本発明は、上述したトランスポンダの第１の型に関し、それは小型のコイルア
ンテナを有する。しかし、以下にさらに詳細に述べられるような呼掛け器／トラ
ンスポンダの通信に関する特定の問題により、トランスポンダのコイルアンテナ
が大きい、連続の導電性のループとともに用いられる場合には、コイル型のトラ
ンスポンダのアンテナを、タイヤの外部に配設された呼掛け器のアンテナとより
効率的に通信できるように作ることが可能となる。

【００５４】 図１Ａ、１Ｂ、および１Ｃは、空気入りタイヤ１０４の内部に配置された受動
トランスポンダ１０２を備える、タイヤに取り付けられた従来のコイル型ＲＦト
ランスポンダシステム１００の３つの様子を示す。

【００５５】 受動トランスポンダは、以下に記載、またここに引用された特許そして特許出
願のいずれかに記載の技術を用いるなど、任意の適当な方法で、タイヤの内面１
０６に実装されている。呼掛け器アンテナ１０８は、タイヤ１０４に直接隣接す
る車両のホィ−ルウェルのように、タイヤ１０４に隣接して車両に配置される。

【００５６】 呼掛け器アンテナ１０８は、トランスポンダ１０２に電力を供給するために電
磁波を放射し、トランスポンダからデータ伝送信号を受信する。

【００５７】 図１Ａ、１Ｂおよび１Ｃに示すように、呼掛け器のアンテナ１０８がタイヤ１
０４に対して“１２時”の方向に、すなわち、車両に装着されたタイヤの頂上部
近くに配置されている。呼掛け器のアンテナ１０８は、タイヤ１０４の動き（回
転、ステアリング、跳ね返り）の邪魔をすることなく、トランスポンダ１０２と
のＲＦ接続に適した任意の位置に配置してもよいことを理解されるべきである。

【００５８】 本発明は、“３６０度で読取可能”を提供することを意図しており、これは、
携帯トランスポンダを使用する人がタイヤに実装されたトランスポンダと通信す
るために、タイヤの円周に渡ってそのアンテナを動かさなくてすむように、呼掛
け器のアンテナが、タイヤの円周方向にわたる任意の位置からタイヤ内部の任意
の位置に配置されたタイヤの実装されたトランスポンダと通信することができる
方法である。“３６０度で読取可能”であれば、呼掛け器のアンテナを、トラン
スポンダと相互に作用するために、タイヤの円周近くのどこにでも配置すること
ができる。所定の車両の全てのタイヤのタイヤ空気圧、温度および他の変数の連
続監視に使用されるとすると、アンテナがシャーシに装着されるか、アンテナが
積み込まれたシステム場合には、呼掛け器のアンテナの好ましい配置はタイヤの
頂上近くであり、好ましくはタイヤの回転軸の上である。

【００５９】 このことは、前輪に関しては特にそうであり、車両が曲がるときに、各ステア
リングタイヤの最前部及び最後部が横方向に動き、そのことによって、アンテナ
が車両のホィ−ルウェルの前部あるいは後部に配置されていると、呼掛け器のア
ンテナとトランスポンダとの間の通信に影響がでる。したがって、車両に実装さ
れた呼掛け器のタイヤ上の位置はおよそタイヤの回転軸の直上とすれば、アンテ
ナはいつでもタイヤから等距離となる。

【００６０】 図２Ａ、２Ｂおよび２Ｃは、空気入りタイヤ２０４（１０４と比較）の内部に
配置された受動トランスポンダ２０２（１０２と比較）を備える、一般化された
、タイヤに実装されたＲＦトランスポンダシステム２００（１００と比較）を示
す。タイヤに実装されたトランスポンダシステム２００は、以下の点において、
上述のトランスポンダシステム１００と類似している。トランスポンダ２０２は
、タイヤの内面２０６に任意の適した方法で実装されている。呼掛け器のアンテ
ナ２０８（１０８と比較）は、車両のホィ−ルウェル内部で、タイヤ２０４に直
接隣に、好ましくはタイヤ２０４の頂上近くに、そのタイヤ２０４に隣接して車
両に配置されている。アンテナ２０８は、トランスポンダに電力を与え、そこか
らデータ伝送信号を受信するために、トランスポンダ２０２にＲＦ電磁波を放射
する。

【００６１】 タイヤに実装されたトランスポンダシステム２００のこの一般化された図面は
、タイヤ２０４の内面２０６のまわり円周方向に延びる導電フープ２１０を含ん
でいる。フープ２１０は、タイヤ２０４の軸中心線(赤道面）からわずかにずら
すように図示されているが、このことは、トランスポンダに対するフープの作用
に必要なことではない。フープ２１０は、トランスポンダのコイルアンテナが機
能的な結合変圧器の二次巻線として機能する、結合変圧器の一次巻線の機能を有
する導電性部材である。一般的に、フープ２１０は、トランスポンダ２０２と外
部の呼掛け器のアンテナ２０８との間の結合を強化しており、したがって“結合
素子”とみなすことができる。フープ２１０は、適切には、互いに接続された(
短絡、あるいは単に電気的に連続な）終端を有する導電性材料の単一巻きである
が、それは、単一の導電性ループのようにふるまう、複数回巻きまたは層のワイ
ヤまたは導電材料であってよい。フープ２１０は、好ましくは１０オーム以下の
低い電気抵抗を有している必要がある。

【００６２】 図２Ａ、２Ｂおよび２Ｃに示すように、車両に実装されるアンテナ２０８は、
タイヤの頂上に並ぶように、タイヤ２０４に対して“１２時”の方向に配置され
ている。呼掛け器のアンテナ２０８は、タイヤの動き（回転、ステアリング、リ
バウンド）を妨げることなく、トランスポンダ２０２とＲＦ接続されるのに適し
た任意の位置に配置できることは理解されるべきである。

【００６３】 実際的もしくは実用的なフープ２１０の位置に関しては、タイヤ２０４の内面
２０６のまわりに円周方向に延びているフープは、図示するのみが目的で、タイ
ヤの赤道面ＥＰからわずかにずれるように示されていると理解すべきである。フ
ープ２１０は、タイヤ２０４の赤道面上に、トランスポンダ２０２の直ぐ下か、
あるいは半径方向外側を通過するように配置され、タイヤ２０４の本体に埋めら
れるか埋め込まれていてもよい。あるいは、フープ２１０は、タイヤの赤道面の
外側に配置することができる。フープ２１０に関しては、フープが、上述したよ
うな変圧器結合素子の機能に適した任意の導電性材料の典型的な、完全な、終端
のない短絡ループであると理解されるべきである。フープ２１０は、例えば、空
気入りタイヤの内部環境における腐食および疲労に対する良好な機械強度および
抵抗を示す真鍮でめっきされた高張力鋼のような材料で適当に構成される。例え
ば、フープ２１０は、（例えば、ニッケルまたは銅で）任意にめっきされた、ワ
イヤのような多数の撚り線を備えていてもよい。

【００６４】 フープ２０１が、タイヤ２０４の周囲全体にわたって延びている連続なフープ
を形成するために、終端を（ラッピング、溶接、はんだ付けのような）任意の適
した方法で接合された２つまたはそれ以上の長さのワイヤのように形成してもよ
いということは、本発明の範囲内である。

【００６５】 要約すると、本発明は、変圧器の一部であるコイル型トランスポンダシステム
の使用に関し、ここで（コアとしてフェライトあるいは他の磁気材料を有する）
トランスポンダのコイルアンテナが、タイヤの外部に配置されたトランスポンダ
呼掛け器装置よりエネルギーを受け、通信する二次巻線として動作する。このよ
うな変圧器の一次巻線は、タイヤ内部に実装された、大直径の電気的に導電性の
連続なループである。

【００６６】

【一次巻線のフープコイルとしてのタイヤビードの使用】

タイヤの、間隔を空けて配置された２つの金属ビードのうちの１つは、上述し
たタイヤの内部に実装された大直径の変圧器一次巻線の要件を満足する。実際に
は、呼掛け器／トランスポンダシステムの一次巻線としてのタイヤビードの１つ
を使用することは、先に引用し、同一権利者によって所有される米国特許第５，
１８１，９７５号および５，２１８，８６１号に記載されている。

【００６７】 トランスポンダと呼掛け器を接続するために変圧器の一次巻線としてタイヤの
２つのビードのうち１つを用いる不利益は、タイヤが取り付けられ、ビードの近
くに隣接する導電性の金属ホイールに関連する電磁的な影響である。

【００６８】 したがって、本発明は、好ましくはタイヤのトレッド領域内部あるいは近傍に
、ビードから離れて配置される導電タイヤ要素の連続のフープあるいはループの
取付けおよび使用について扱う。このようなフープは、変圧器一次巻線の機能を
するのに加えて、タイヤ内部の構造的な機能として働いても良いし、働かなくて
も良い。例えば、導電性の金属フープは、そのフープあるいはループの配置が、
トランスポンダ／呼掛け器における電磁結合素子として働くことができるように
、トレッド領域に取り付けられても良い。

【００６９】 すなわち、このようなループあるいはフープは、変圧器の一次巻線であるとい
う特定の目的で新しいタイヤに取り付けられても良い。あるいは、フープは、構
造的な要素、例えば、本発明と譲受人が共通であり、ここにその全開示を引用す
る、以下に図面とともに詳細に述べられる欧州特許出願第９９１００９２．０号
と同様に、以下にさらに述べる１種のトレッド補強構造物としてタイヤに取り付
けられてもよい。このような構造的フープあるいはループは、トランスポンダシ
ステムの変圧器の一次巻線となる付加的な機能をする場合に、タイヤの主な円周
上の任意の位置から、呼掛け器から見てタイヤの反対側からでさえも、呼掛け器
がトランスポンダとの通信を維持しながら、（トレッド領域近傍のような）タイ
ヤ内部の特定の場所にトランスポンダを配置することができる。例えば、呼掛け
器は、タイヤ内部の位置が、呼掛け器装置のアンテナの位置から大直径のタイヤ
の遠い側にある、タイヤに実装されたトランスポンダと通信することができる。

【００７０】 したがって、本発明は、トランスポンダをタイヤに取り付けるのがタイヤの製
造中か販売後の附属品としてかに拘らず、トランスポンダ連結変圧器の一次巻線
として動作し得る連続の円形のループあるいはフープを提供する。販売後の附属
品としての場合は、タイヤステータストランスポンダは、タイヤ空気圧および／
または、温度データ、あるいはタイヤの総マイル数またはタイヤの回転速度のよ
うな他の変数を計測し、監視し、伝達する目的で、新しく取り付けたタイヤある
いは中古タイヤに取り付けても良い。タイヤ製造中におけるタイヤ内部のフープ
の取り付けは、トランスポンダが、タイヤの製造中に取り付けられても、タイヤ
の製造後に取り付けられても、まったく取り付けられていなくても、前記の変圧
器の一次巻線を提供する。

【００７１】 本発明は、導電金属ホイール組立体から遠くに引き離されているタイヤの領域
内に一次変圧器ループも提供可能であり、そのループは、タイヤの製造プロセス
中にタイヤ内部に取り付けられる、タイヤステータスおよび／またはタイヤ認識
トランスポンダとともに用いられる。具体例は、以下に示し説明する。

【００７２】 本発明は、欧州特許出願第９９１００９２０．０号として１９９９年１月２０
日に出願された「改善されたランフラット設計のタイヤ」に上述した一次巻線要
素として記載された金属トレッド補強ビードのような導電構造要素にも使用され
得る。

【００７３】

【フープおよびループ】

ここに用いられる「ループまたはフープ」および「フープ／ループ」という言
葉は、タイヤのトレッドのおよそ半径方向内側に配置された導電性の、単一巻ル
ープまたはフープを示すものである。別なふうに述べられたり、あるいは明確に
示されない限り、「ループまたはフープ」および「フープ／ループ」という言葉
は、「ループ」および「フープ」という言葉と同義であり、別なふうに述べられ
たりしない限り（例えば、トランスポンダのコイル型アンテナが「ループ」とし
て引用されるように）、「ループ」および「フープ」それら自身もこの明細書中
で互いに同義となることを意図している。「フープ」という用語は、「ループ」
という用語によって暗示されまたは示唆されるものよりも、より大きな構造的剛
性を有する構造物を暗示しまたは示唆すると認められている。この明細書内では
、「フープ」および「ループ」という言葉、および「フープまたはループ」とい
う言い回しの変化はすべて、タイヤのトレッド領域の半径方向内側にだいたい配
置された導電性タイヤ構成要素を示す。そのフープ／ループは、タイヤの外部の
呼掛け器が、タイヤ内のトランスポンダを３６０度で読み取りできることを達成
することが要求される結合素子機能として、前述の変圧器の一次巻線を提供する
他に、タイヤ内部で構造的な機能を有していてもよい。さらに、フープ／ループ
は、上述され、以下にさらに十分に述べる、一次巻線変圧器の機能を行うという
、構造上以外の目的だけでタイヤ内に取り付けられてもよい。製造後あるいは流
通後におけるタイヤ内のタイヤ状態監視トランスポンダの取り付けでは、トラン
スポンダは、トラックまたは乗用車での使用のために設計された空気入りタイヤ
の内側に、接着剤および／または熱によって固着されるパッチとして取り付けら
れ得る。

【００７４】 このような流通後に設置されたトランスポンダは、二次ループすなわちコイル
としてのトランスポンダのアンテナが、電磁的結合変圧器の一次巻線として機能
する大直径のフープ／ループに伴う電磁界線に適切に整合されるならば、製造中
にタイヤ内に設置されたフープ／ループと電磁的に相互に作用し得る。

【００７５】 導電性の連続なループ／フープをタイヤ製造工程中にタイヤ内に取り付けると
、トランスポンダもタイヤ製造中に取り付けられるようになり、この場合には、
トランスポンダが製造中にさえもタイヤ認識に利用される可能性を有していて、
製造工程あるいは、またはその後に、タイヤが販売されるか使用された後で、個
々のタイヤの追跡を可能とする。

【００７６】 図３を参照すると、‘８６１特許に開示されているような、トランスポンダ３
２０および実質的に平面のアンテナコイルまたはアンテナコイル３２２を有する
従来の集積回路ＲＦトランスポンダシステム３００の斜視図が示されている。ト
ランスポンダ３２２は、回路基板３２６に実装された集積回路３２４を含む。回
路基板３２６は、アンテナコイル３２０を形成するワイヤ３０８に設けられるポ
リエステル絶縁に適合するのに適したエポキシまたは他の接着剤でアンテナコイ
ル３２２に固着されている。図４は、‘８６１特許に開示されているような、ト
ランスポンダシステム４００（３００と比較）を、ビードワイヤ４３２近傍のタ
イヤのプライ４３０に実装されたトランスポンダのアンテナコイル４２２の平面
に垂直な方向から見た図である。長方形または細長いアンテナコイル４２０の長
手下側は、部分的に図示されるビードワイヤ４３２に近傍（隣接）に配設されて
いる。線４３４は、プライ４３０の補強コードを表している。Ｘの列は、タイヤ
の外部に実装された呼掛け器によって交流がビードに誘導されている場合に、ビ
ードワイヤ４３２の周囲に沿って均等に分布する磁界線を表している。ビードワ
イヤ４３２は、図２Ａ、２Ｂおよび２Ｃのフープ２１０と電磁的に同じ役割を果
たす。磁界線の強度は、ビードワイヤ４３２からの半径方向の距離の関数として
指数関数的に減少するように変化する。言い換えれば、ビードワイヤ４３２は、
上述した、トランスポンダ４００のコイルアンテナの二次巻線に磁界をつなぐ変
圧器の一次巻線として動作する。

【００７７】 プリント回路基板４２６は、他のタイヤ構成要素とのトランスポンダ４４０（
３４０比較）の固着力が増加するようにエラストマが通過して流れる開口部また
は孔４２８を有している。孔４２８は、トランスポンダの製造中に、プログラミ
ングおよびテストパッドとして使用される伝導性メッキ材料を有することが可能
である。コンデンサ４３８はコイルの巻線に平行な電気接続のために設けられ、
ダン等の特許第４９１１２１７号に図示され記載されているアンテナと実質的に
同じ様に、リード（不図示）が、トランスポンダシステム４００の電極および集
積回路４２４に接続される。符号４３６は、空気圧力変換器を受け入れる回路基
板４４２内部または基板上の空間または場所を示す。

【００７８】 環状の張力部材またはビード４３２が曲率を有することに留意されたい。アン
テナコイル４２２は、ブラウン等の‘８６１特許に開示されるような適切な電磁
的結合を達成するためのこの曲率に正確に沿う必要はない。

【００７９】

【構造体でないフープおよびループ】

ここで、図２Ａ、２Ｂおよび２Ｃを参照すると、タイヤ２０４の内部に配置さ
れたフープ２１０が示されている。フープ２１０の唯一の目的は、上述した変圧
器システムの一次巻線の役割を果たすことである。このようなフープ／ループ２
１０はタイヤ内部の構造上の役割を持つ必要はない。すなわち、それら図２Ａ、
２Ｂおよび２Ｃに示すように、構造体でない導電性材料のループまたはフープは
、あるいは、タイヤ製造中でも、それに続く工程でも、タイヤ内部にこのような
フープを取り付けるのに利用できる１つの廉価な解決法である接着テープでイン
ナーライナに接着することによって、容易かつ確実にタイヤ内に取り付けられる
。しかし、タイヤは周期的に屈折し、かつタイヤが曝される温度が極限状態にな
るため、タイヤ内部に安全にこのようなループ２９０を接着するのにテープを使
用するのは好ましくない。

【００８０】 タイヤ内部に構造体でない導電フープを確実に組み込むさらに実用的な好まし
い方法は、ベルト構造体内あるいはベルト構造体とカーカス構造体との間にそれ
を配置することである。

【００８１】

【一次巻線としての構造体のフープ】

図５は、トレッド補強ビード、すなわち、赤道面ＥＰのカーカスプライプライ
構造体５４４とベルト構造体５４６との間に配置された弾性支持体内に埋め込ま
れた金属コードまたはワイヤ５４０の束を含むフープ５１０を組み込んでいるト
レッド５３８を有する、本発明によるランフラットタイヤ５００の子午線の断面
を示す。この例では、フープ５１０は、構造体的機能が、タイヤ５００のランフ
ラット構造体および性能に関連する構造体のフープとして働く。特に、ビードす
なわちフープ５１０は、ランフラット動作中にトレッドが持ち上がるのを防ぎ、
その剛性が、膨張していないタイヤに付加的な荷重−積載能力を提供する。

【００８２】 図６は、フープ６１０（５１０と比較）の半径方向外側に配置されたトランス
ポンダ６０２を有する、図５に示すタイヤ５００の中央部６００の詳細な拡大断
面図である。トランスポンダ６０２のコイル６４８の軸は、フープ６１０の軸（
不図示）に略平行であるか、または平行な要素を有している。この例では、トレ
ッドを補強する構造上のフープ６１０は、タイヤの円周で導電性があり、電気的
に連続であり、そして、好ましくは１０オーム未満の電気抵抗を有している。こ
のような構造体のフープ６１０は、ランフラットタイヤを補強する構造上の機能
に加えて、（図示されるように、タイヤ５００の軸に平行な軸を有し、フェライ
トコアの周りに巻かれた）トランスポンダコイル６４８である二次巻線に対する
一次変圧器巻線としての役割をはたす。当業者は、本実施形態のトランスポンダ
６０２がタイヤの製造中に取り付けられなければならないと認識するであろう。
しかし、以下に述べるように、各々図５および６に示される構造要素５１０、６
１０は、タイヤの製造中においても、タイヤの販売後でも、場合によっては踏面
を付け直す間であっても、取り付けられ得るようなトランスポンダ「パッチ」も
収容することが可能である。トランスポンダのパッチは以下で取り扱う。

【００８３】 図６に示すトランスポンダの特定の配置（すなわち、構造上のフープ６１４の
半径方向外側）は、主な通知機能がタイヤ認識データまたはタイヤの温度やタイ
ヤの回転速度や総マイル数に関するデータの伝達であるトランスポンダに非常に
適切である。しかし、図示されるトランスポンダの配置は、タイヤの空気圧の監
視には必ずしも必要ではない。しかしながら、トランスポンダ６０２がフープ６
１４の半径方向内側に配置されるならば、コッホ等による米国特許第５，５００
，０６５号に記載された種類の小さい孔を、トランスポンダとタイヤの内側との
間に圧力情報の伝達を可能とするように設けることができる。トランスポンダコ
イル６４８のコアの軸が、タイヤの軸とほぼ一致するフープ６１０の軸（不図示
）と略平行である限り、フープ６１０の半径方向内側のトランスポンダ６０２を
配置することは、トランスポンダが、タイヤの外部にある呼掛け器装置との電磁
気通信を達成することができる変圧器中の一次巻線としてのフープ６１０の使用
を排除しない。

【００８４】

【“パッチ”トランスポンダ】

コッホ等による、“タイヤ製造中にモニタリング装置を埋め込む方法”という
名称の米国特許５，５００，０６５号公報には、タイヤの製造プロセス中にトラ
ンスポンダを取り付けるためのいくつかの方法が開示されている。コッホの特許
は、外見が、タイヤの製造工程に続いて十分に取り付けることができることを示
唆するパッチのようなトランスポンダを含んでいる。

【００８５】 図７Ａは、タイヤの内壁７０６に固定するカバー７５０を有する従来のパッチ
型トランスポンダパッケージ７００の斜視図である。カバー７５０は、特に、イ
ンナーライナのような、タイヤの内壁７０６に監視トランスポンダ（不図示）を
固定する付着面を有している。このようなカバー７５０は、ゴムまたは他の材料
で製造可能であり、化学的な硬化を含む硫化によって固定するか、接着材および
／または熱によってタイヤの内面に固定することができる。スリット型開口部７
５２は、タイヤの内側とカバー７５０の下のトランスポンダ（不図示）との間を
通じさせる。図７Ｂは、パッチカバー７５０とインナーライナ７０６との間に配
置されたトランスポンダ７０２の断面図である。

【００８６】 図８Ａは、トランスポンダ（不図示）の下に開口部８５４を有する一般化され
たアフターマーケットのパッチカバー８００の斜視図である。図８Ｂは、コイル
アンテナ（不図示）を含み、タイヤのインナーライナ８０６に固着された一般化
された受動トランスポンダ８０２（６０２と比較）をカバーするように示された
パッチカバー８５０を有するパッチ−オントランスポンダパッケージ８０１の一
般化された断面図である。カバー８５０は、トランスポンダ８２０とタイヤの内
側との間を結ぶ円形でも楕円でも、長方形でもよい、孔８５２を含んでいる。

【００８７】 図８Ａおよび８Ｂに示される、一般化された「パッチ」型トランスポンダ８０
１は、この開示のために、タイヤの製造中でも、タイヤの製造後いつでも、タイ
ヤのインナーライナに永久に固定できるトランスポンダ実装配置を表すことを意
図したものである。そのような一般化されたパッチトランスポンダ８０１は、こ
この開示で後続の図面に示されている。 特定の形状や設計を表わすものではな
く、また、特定の型のトランスポンダを示唆するものではなく、むしろトランス
ポンダがタイヤの製造中または製造後に容易に取り付けられることを示すもので
ある。さらに詳細には、トランスポンダはタイヤの製造中でもその後でも、タイ
ヤ内部に取り付けることができ、そして、図６に示すようなタイヤのエラストマ
のマトリックス内にトランスポンダを組み込む必要は特にない。トランスポンダ
はタイヤのラジアルプライの半径方向内側に配設され、ベルトとトレッド材料の
ラミネート加工より前のその製造中に普通に使用されるタイヤの「形成」工程前
あるいは後に取り付けられ得る。好都合なことに、タイヤの導通フープは、実質
に拡張しないのが望ましい形成工程後に加えることができる。

【００８８】 さらに、図７Ａおよび８Ｂに示されるパッチ型トランスポンダ装置７００、８
０１は、タイヤの空気圧が、パッチカバー７７２の下に配置された内部のトラン
スポンダ７０２、８０２に伝達可能なスリット７５２あるいは孔８５２を含んで
おり、このようなスリットあるいは他の開口部は、タイヤの内部圧力または他の
パラメータを計測し監視するためには、必ずしも必要ではない。例えば、リー・
ジュニア等による米国特許第５，７３１，７５４号であって、「車両のタイヤの
パラメータデータを計測し伝達するトランスポンダおよびセンサ装置」という名
称の特許には、エラストマの薄膜を通って、タイヤの空気圧および温度を監視可
能な圧力計測トランスポンダシステムが記載されている。

【００８９】 この開示の終わりまで、符号番号８０１あるいはそれに相当するものが、タイ
ヤの製造中であっても製造後であっても、タイヤの内側に接着されたパッチによ
ってタイヤに固定される一般化された受動トランスポンダを表わすために用いら
れる。符号番号８０１は、パッチカバーとカバーの下のトランスポンダとの両方
を含む、一般化されたトランスポンダを表わすために用いられる。

【００９０】 本発明の目的は、もちろんトランスポンダの３６０度の、すなわち、タイヤの
全周に渡る任意の場所からの読み取り可能性を提供することである。したがって
、所定のトランスポンダがタイヤの製造中に、あるいは、製造後に取り付けられ
ようと、そして、所定のトランスポンダがタイヤのエラストマ母材内に組み込ま
れていようがいまいが、本発明の１つの目的は、トランスポンダと、タイヤ外部
の１つ以上の呼掛け器アンテナによってトランスポンダの３６０度の読み取りを
可能にするフープ型あるいはループ型の一次巻線との間の電磁結合を提供するこ
とであり、それは、後者が、携帯されているか、あるいは車両に永久的にまたは
半永久的に実装されているかにかかわらない。

【００９１】 図９は、図６に示されるタイヤのように、タイヤに実装されたパッチ型トラン
スポンダ装置９０２と外部呼掛け器アンテナ（不図示）との間の、上述した変圧
器接続の一次巻線として働くための必要な電気的特性を有する、埋め込まれた構
造体フープ９１０を有する、ランフラットタイヤ９００のインナーライナ９０６
に配置されたパッチ型トランスポンダ９０２（８０１と比較）の一例の断面図で
ある。図９に示されるパッチ型トランスポンダ９０２は、工場の取り付けユニッ
トあるいはアフター・マーケット・ユニットのいずれかを表わすものとみるべき
である。そして、図９は、パッチ型トランスポンダ９０２がタイヤの赤道面ＥＰ
の外側に配置されているように示しているが、赤道面の直接上にも、少し距離を
置いて、赤道面のいずれかの側にも配置することが可能であり、パッチトランス
ポンダ９０２と補強フープ９１０との幾何学な間係で唯一の重要な原則は、変圧
器の一次巻線としてのフープ９１０と二次巻線としてのトランスポンダ９０２の
トランスポンダコイル（不図示）との間の前記した電磁的結合である。

【００９２】 図９を参照すると、カーカス構造体９６０とベルト構造体９４６との間に配置
された導電構造体のフープ９１０は、図１０に示すような、構造に関係しないワ
イヤ、ケーブル、平らなリボン、または金属のストリップに簡略することができ
、ここで、導電材料のリボン１０１０は、カーカス構造体１０６０と、側壁−補
強ランフラット設計のタイヤ１０００のベルト構造体１０４６との間に配置され
るように示されている。

【００９３】 タイヤ製造の当業者は、このようなリボン状の導電フープ／ループ１０１０の
取り付けは、トレッドとブレーカー組み立て体が、タイヤの特徴的なドーナツ形
状に膨張されたグリーンカーカスに取り付けられる、タイヤの製造工程の段階中
に、当然行われると理解すべきである。

【００９４】 言い換えれば、リボン状のループ１０１０は、トレッドとベルト構造体との結
合体の一部として取り付けられる。リボンループ１０１０は、トランスポンダ１
００２とともに動作し、好ましくはカーカス１０６０の内側に配置される。

【００９５】 図１１Ａは、インナーライナ１１０６の半径方向内側であって、カーカス構造
体の半径方向外側かつベルト構造体１０４６の半径方向内側に配置された、導電
性のリボン形状のフープ／ループ１１００近傍に結合されたパッチ型トランスポ
ンダ１１０２を有する、図１０に示されるタイヤ部１０００の中央部１１００の
図である。インナーライナ１１０６に固定されたパッチトランスポンダ１１０２
は、インナーライナ１１０４に結合されたカバー１１５０を含んでいる。パッチ
トランスポンダ１１０２は、フープ１１１０に沿って赤道面ＥＰの中央にくるよ
うに示されているが、トランスポンダあるいはフープのいずれかがお互いに同じ
平面にあることが必要ではなく、タイヤの赤道面に、あるいはその赤道面上にあ
る必要もなく、フープ１１１０と受動トランスポンダ１１０２のコイルとがお互
いに電磁気的につながるような方法でお互いに配置されているだけでよい。

【００９６】 以下の具体例は、すべて、本質的に同じであるタイヤの部分には同じ番号符号
を使用している。

【００９７】 図１１Ｂは、導電性フープ１１１０の半径方向内側に配置された組み込みトラ
ンスポンダ１１０２を有する、図１０において示す中央部１１００の図である。
組み込みトランスポンダ１１０２は、ループまたはフープ１１１０に沿った赤道
面ＥＰの中央にくるように示されているが、トランスポンダあるいはフープのい
ずれかがお互いに同じ平面にある必要はなく、いずれかがタイヤの赤道面上もし
くは赤道面内にある必要もなく、フープ１１１０と組み込み受動トランスポンダ
１１０２のコイルとが、お互いに電磁気的につながるように、フープとトランス
ポンダとがお互いに配置されていることのみを必要とする。

【００９８】 トランスポンダ１１０２が、タイヤの空気圧情報を監視し、伝達するように意
図されている場合、当然、その圧力変換器（不図示）はタイヤの内側と交信しな
ければならない。すでに述べたように、孔をインナーライナ１１０６およびカー
カスプライ１１６０に空ける従来の方法があり、さらに、変換器が、ガス不浸透
性材料の膜によってタイヤの内側から隔てられていても、タイヤの内部の圧力を
監視することができる圧力変換器も存在する。

【００９９】 図１１Ｃは、フープ１１１０の半径方向外側に配置された組み込みトランスポ
ンダ１１０２を除いては、図１１Ｂと同じであり、フープとトランスポンダの両
方は、カーカス構造体１１６０の半径方向外側かつベルト構造体１１４６の半径
方向内側にある。埋め込まれたトランスポンダ１１０２は、ループもしくはフー
プ９０に沿って赤道面ＥＰ上の中心にくるように図示されているが、トランスポ
ンダあるいはフープは、お互いに同一平面上にある必要はなく、タイヤの赤道面
上あるいは内にある必要もなく、フープとトランスポンダが、フープ１１１０お
よび埋め込み受動トランスポンダ１１０２がお互い電磁気的につながるように互
いに配置されていることだけが必要である。フープ１１１０の半径方向外側の位
置にトランスポンダ１１０２を配置することは、空気入りタイヤ内の空気圧の監
視に関して困難を与えるのは明らかであるが、タイヤの内側と、通信チャネル（
不図示）を開設するための上述した様々な方法で達成され得る、トランスポンダ
１１０２に連絡する圧力変換器との間の連絡孔でそれを可能にする。

【０１００】 図１１Ｄは、フープ１１００の別のもう１つの配置を示し、その配置は、ベル
ト構造体１１４６内で、ベルト構造体１１４６の２つまたはそれ以上のベルト１
１６２、１１６４の間である。トランスポンダは図示されていない。トランスポ
ンダは、タイヤの製造中または製造後にパッチ−オン型として取り付けられても
よいし、トランスポンダは、前述の図１１Ｂおよび図１１Ｃに示されるようにタ
イヤ内のフープ１１０２近傍に埋め込まれていてもよい。フープ１１１０は、ト
レッドおよびベルト構造体を取り付けるのと同時に、あるいは、トレッド／ベル
ト構造体パッケージの一部として、グリーンタイヤのカーカスに取り付けること
ができる。フープ１１１０は、赤道面ＥＰ上の中心に示されているが、フープ１
１１０とトランスポンダのコイルとが、お互いに確実な電磁気的な連絡を達成で
きるようにフープとトランスポンダとが配置されている限り、フープ１１１０は
、赤道面内にある必要はなく、任意のトランスポンダ（不図示）も、赤道面上の
中心にある必要もない。

【０１０１】 図１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃおよび１１Ｄは、ベルト構造体１１４６に対する様
々な配置のフープ１１１０を示すが、好ましく、最も実用的なフープ／ループの
配置は、製造中に、タイヤ製造の当業者が知っているように、トレッド、ベルト
およびフープを取り付ける前に円柱形状からドーナツ形状への拡張を受けなけれ
ばならないカーカス構造体１１６０の半径方向外側である。トランスポンダは、
上述したパッチカバー方法（図７参照）のような、任意の所望の手段によって取
り付けることができる。フープまたはループが、タイヤの赤道面の中央にある必
要はないということもまた、本発明の趣旨および範囲内である。さらに、フープ
１１１０は、平らなリボン形状の均質な導電材料によって構成される必要はない
。例えば、図１２は、導電材料の多条ストランドケーブル１２１０が、トレッド
およびブレーカ組み立て体のカーカスに取り付け前に、膨張したグリーンタイヤ
カーカスの半径方向外側の周囲に巻かれた、タイヤ１２００のインナーライナ１
２０６の半径方向内側に結合されたパッチ型トランスポンダ１２０２を示す。パ
ッチ型トランスポンダ１２０２は、タイヤの製造中または後のいずれでも取り付
けることができる。図１２は、赤道面ＥＰの中央にないパッチ型トランスポンダ
１２０２およびケーブルフープ１２１０を示し、更に、トランスポンダはケーブ
ルフープ１２１０の面の外側にあることを示していて、したがって、それは、本
発明を具体化するタイヤ設計者が、トランスポンダが、タイヤの外部にあるトラ
ンスポンダ呼掛け器のアンテナと互いに作用するシステムの一部としてフープの
変圧器一次巻線を用いるタイヤ実装トランスポンダシステムの設計において幾ら
かの自由を有することを示している。フープ１２１０は、タイヤ製造中にタイヤ
に埋め込まれたトランスポンダとともに用いることもできる。

【０１０２】 図１３は、赤道面ＥＰの周囲にお互いに略対称に配置され、横方向に間隔が置
かれた２つのベルト部１３４６ａ、１３４６ｂと、２つのベルト部１３４６ｃ、
１３４６ｄとを備える、分離または分割されたベルト構造体１３４６を有するラ
ジアルミディアムトラックタイヤ１３００における他のフープ１３１０の構成を
示す。メディアムトラックタイヤ１３００は、トレッド１３３８とカーカス１３
６０とをさらに有する。トレッド１３３８とカーカス１３６０との間に示されて
いるリボン型フープ１３１０は、分割されたベルト部１３４６ａ、１３４６ｂの
間の位置に配置されている。トランスポンダ１３０２は、上述のように、例えば
、カーカス１３６０の内側に組み込むことができる。フープ１３１０は、平らな
リボン型で示されているが、円形断面を有する固体金属でも作ることができ、以
上に列挙された電気的基準を満足している限り、撚りまたは巻き導電ケーブルと
することができる。

【０１０３】

【第２の実施形態】 図１４は、トレッド１４３８と、２つの補強サイドウォール１４６４ａ、１４
６４ｂと、それぞれ伸びないビード１４６８ａ、１４６８ｂを含む２つのビード
領域１４６６ａ、１４６６ｂと、２つのラジアルプライ１４７０、１４７２およ
び、インナーライナ１４０６と第１のプライ１４７０との間に配置されたウェッ
ジインサート補強１４７４ａ、１４７４ｂの第１の対、第１のプライ１４７０と
第２のプライ１４７２との間に配置されたウェッジインサート補強１４７６ａ、
１４７６ｂの第２の対を備えるカーカス構造体１４６０と、第１のベルト１４８
０および第２のベルト１４８２を備えるベルト構造体１４４６と、カーカス構造
体１４６０の半径方向外側かつトレッド１４３８およびベルト構造体１４４６の
半径方向内側に配置された、リボン形状で、導電性があり、電気的に連続な単一
巻きフープ１４１０とを有するランフラットラジアル空気入りタイヤ１４００を
子午線の断面図で示す。フープ１４１０は、タイヤ１４００の製造中に、タイヤ
のエラストマ材料内部に埋め込まれるか、図示するように、タイヤが製造後の何
時かに、カーカス構造体１４６０の半径方向内側表面内などで、タイヤに取り付
けられるかして、トランスポンダ１４０２との間の電磁気結合素子としての上述
した機能を果たす。フープは、好ましくは、１０オーム未満の単一巻きの電気抵
抗を有しており、空気入りタイヤの内部環境の中での疲労と腐食に抵抗する材料
で組み立てられている。フープは、断面が略長方形でもよく、導電材料の固体の
バンドでできていてもよく、あるいは導電材料の多数のストランドからできてい
てもよい。

【０１０４】 図１４に描かれたタイヤ１４００は、本発明の典型的な実施形態である。リボ
ン形状のフープ／ループ１４１０は、上述のように、長方形の断面を有する必要
があることを意図していない。フープ１４１０が、円形の断面または他の長方形
でない断面を有することもまた、本発明の趣旨および範囲のうちである。すなわ
ち、フープ１４１０は、金属ワイヤのような１つの導電性要素でできていてもよ
いし、あるいは単一の導電要素に相当する、編みまたは撚り合わされた多数の導
電要素でできていてもよい。２つのベルト１４８０、１４８２を備える図１４に
示されるようなベルト構造体１４４６は、その代わりに２つ以上のベルトを備え
ていてもよい。したがって、図１４に示されるフープ１４１０は、カーカス構造
体１４６０とベルト構造体１４４６との間に配置されるように図示されているが
、その電磁結合素子としての機能を満足させるために、２つまたはそれ以上のベ
ルト１４８０、１４８２の任意の２つの間、あるいはベルト構造体の半径方向外
側かつトレッド１４３８の半径方向内側に配置することも同様に可能である。そ
の上、導電単一巻きフープ１４１０は、だいたい赤道面ＥＰに接触するように図
１４に示されているが、フープは、赤道面の外側におくことも同様に可能である
。

【０１０５】 上述の実施形態のいずれかの変圧器一次フープの配置が、トレッド領域の最も
横方向のショルダー部を含む、トレッド領域の半径方向内側で任意の横方向の位
置に配置され、フープが、例えば、平らなリボンや、より合わされた金属ケーブ
ルや、１本のワイヤのようなものに制限されない、任意の実用的な断面形状のも
のとすることができる。

【０１０６】 ここに記載されたフープ／ループの様々な実施例に関して、フープは、結合素
子として機能するのに適した任意の導電性材料の典型的に完全な、終端のない、
短絡ループであると理解されるべきである。そのフープ／ループは、空気入りタ
イヤの内部環境に置かれたときの疲労および腐食に対して良好な機械強度および
抵抗を示す適当に真鍮メッキされたの高張力鋼である。フープは、１つまたはそ
れ以上の金属フィラメントあるいはケーブルの複数巻きによって構成されていて
もよく、導電ゴムのマトリックス中に埋め込んでもよい。フープは、任意に、例
えば、ニッケルや金や化学的に等価の金属材料によってメッキされたワイヤの複
数の撚り線で構成してもよい。フープは、低い電気抵抗を有しているべきであり
、好ましくは１０オーム未満がよい。さらに、フープ要素が、ラッピングや、溶
接や、はんだ付けのような、タイヤの周囲全体に渡って延びる完全なフープを形
成するための任意に適した方法でその終端が結合された２つまたはそれ以上のワ
イヤで形成されることは本発明の範囲内である。

【０１０７】 本発明は、図面および前述の記載で詳細に図示され述べられているが、実施例
であって特徴を制限するものではないと考えられるべきであり、好ましい実施形
態だけが示され、記述され、全ての変形および修正は、保護が望まれる本発明の
趣旨の範囲内に入ると理解されるべきである。疑いなく、上述した「主題」の多
くの他の「変形」は、本発明の最も関連する当業者に考え出され、そのような変
形は、ここに開示されるように本発明の範囲内にあるとされるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１Ａ】従来のトランスポンダを含むタイヤの概略側面図

【図１Ｂ】図１Ａの線分１Ｂ−１Ｂを通るタイヤの断面図

【図１Ｃ】タイヤを１８０度回転させた場合の図１Ａのタイヤの線分２Ｃ−
２Ｃを通過する第２断面図

【図２Ａ】トランスポンダおよび一般化したフープ／ループを含むタイヤの
断面図

【図２Ｂ】図２Ａのタイヤの線分２Ｂ−２Ｂを通過する断面図

【図２Ｃ】タイヤを１８０度回転させた場合の図２Ａのタイヤの線分２Ｃ−
２Ｃを通過する第２断面図

【図３】一般化した従来のトランスポンダおよびコイルの斜視図

【図４】タイヤのビードに関連して示す図３のトランスポンダの平面図

【図５】トレッド支持構造のフープを有するランフラットタイヤの子午線方
向断面図

【図６】構造支持フープの半径方向外側に埋め込まれたトランスポンダを示
す図５の中央部の拡大図

【図７Ａ】タイヤの内壁に実装されている従来のパッチ型トランスポンダの
斜視図

【図７Ｂ】図７Ａのトランスポンダの断面図

【図８Ａ】一般化したパッチ型トランスポンダの斜視図

【図８Ｂ】図８Ａの一般化したパッチ型トランスポンダの断面図

【図９】トレッドを支持する構造フープと、フープの近くに配置されたパッ
チ型トランスポンダを有するランフラットタイヤの子午線方向断面図

【図１０】カーカス構造とベルト構造体との間に配置された、構造的でない
フープ／ループを有するランフラットタイヤの子午線方向断面図

【図１１Ａ】タイヤ内部に実装されたパッチ型トランスポンダを示す、図１
０の中央部分の拡大図

【図１１Ｂ】フープ／ループを組み込み、フープ／ループの半径方向内側に
配置されたトランスポンダが組み込まれたタイヤの中央部の拡大図

【図１１Ｃ】フープ／ループを組み込み、フープ／ループの半径方向外側に
配置されたトランスポンダが埋め込まれたタイヤの中央部の拡大図

【図１１Ｄ】ベルト構造体のベルト間に配置されたフープ／ループが組み込
まれたタイヤの中央部の拡大図

【図１２】パッチ実装トランスポンダおよびカーカス構造体とベルト構造体
との間に配置されたケーブル型フープ／ループの拡大断面図

【図１３】ベルト分割タイヤの等分間に配置されたフープ／ループの拡大断
面図

【図１４】カーカス構造体とベルト構造体との間に導電性フープ／ループを
組み込んだランフラットタイヤの子午線方向断面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ， ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ， ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，Ｍ Ｇ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ， ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，Ｖ Ｎ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ブラウン、 ロバート ウォルター アメリカ合衆国 44256 オハイオ州 メ ディナ ハフマン ロード 3414

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トレッド（２３８、６３８、９３８、１０３８、１１３８、
   １２３８、１３３８、１４３８）と、 カーカス構造体（５６０、６６０、９６０、１０６０、１２６０、１３６０、
   １４６０）と、 ベルト構造体（５４６、６４６、９４６、１０４６、１１４６、１２４６、１
   ３４６、１３４６、１４４６）とを有する空気入りラジアルプライタイヤ（５０
   ０、６００、９００、１０００、１１００、１２００、１３００、１４００）で
   あって、 前記トレッドおよびベルト構造体の内側もしくは半径方向内側、かつ前記カー
   カス構造体の半径方向外側に配置された導電性および電気的に連続な単一巻きの
   フープ（５１０、６１０、９１０、１０１０、１１１０、１４１０）と、 前記フープに結合されたトランスポンダ（６０２、９０２、１００２、１１０
   ２、１４０２）とを有することを特徴とするタイヤ。
2. 【請求項２】 前記トランスポンダは、前記フープに対して前記カーカス構
   造体の反対側に配置されている、請求項１記載のタイヤ（５００、６００、９０
   ０、１０００、１１００、１２００、１３００、１４００）。
3. 【請求項３】 電気的に連続な単一巻きの前記フープは、前記カーカス構造
   体の半径方向外側にあり、前記トランスポンダは、前記カーカス構造体の半径方
   向内側にある、請求項２記載のタイヤ（５００、６００、９００、１０００、１
   １００、１２００、１３００、１４００）。
4. 【請求項４】 導電性の単一巻きの前記フープが、その円周に、好ましくは
   １０オーム未満の電気抵抗を有する、請求項１記載のタイヤ（５００、６００、
   ９００、１０００、１１００、１２００、１３００、１４００）。
5. 【請求項５】 導電性の単一巻きのフープが前記タイヤの赤道面にほぼ隣接
   している、請求項１記載のタイヤ（５００、６００、９００、１０００、１１０
   ０、１２００、１３００、１４００）。
6. 【請求項６】 導電性の単一巻きのフープは、前記タイヤの赤道面の外側に
   配置されている、請求項２記載のタイヤ（５００、６００、９００、１０００、
   １１００、１２００、１３００、１４００）。
7. 【請求項７】 電気的に連続な単一巻きのフープは前記ベルト構造体内部に
   ある、請求項１記載のタイヤ（１４００）。
8. 【請求項８】 電気的に連続な単一巻きのフープは、前記ベルト構造体の半
   径方向外側かつ前記トレッドの半径方向内側に配置されている、請求項１記載の
   タイヤ（５００、６００、９００、１０００、１１００、１２００、１３００、
   １４００）。
9. 【請求項９】 ランフラット性能のためのインサート（１４７４ａ、１４７
   ４ｂ）で補強されたサイドウォール（１４６４ａ、１４６４ｂ）を含む、請求項
   １記載のタイヤ（５００、６００、９００、１０００、１１００、１２００、１
   ３００、１４００）。
10. 【請求項１０】 トレッド（１３３８）と、カーカス構造体（１３６０）と
    、前記トレッドと前記カーカス構造体（１３６０）との間に配置され、赤道面（
    ＥＰ）のまわりに互いに略対称に配置された２つの横方向に間隔を隔てて置かれ
    た部分（１３４６ａ、１３４６ｂ）を有する分割ベルト構造体（１３４６）とを
    有する空気入りラジアルトラックタイヤ（１３００）であって、 トレッド（１３３８）の半径方向内側に、前記分割ベルト構造体（１３４６）
    の前記２つの横方向に間隔を隔てて置かれた部分の間に配置された導電性の電気
    的連続な単一巻きのフープ（１３１０）を有することを特徴とするタイヤ。
11. 【請求項１１】 前記電気的に連続な単一巻きのフープ（１３１０）は、タ
    イヤの円周のまわりに好ましくは１０オーム未満の電気抵抗を有する、請求項１
    ０記載のタイヤ（１３００）。
12. 【請求項１２】 前記フープから見て、前記カーカス構造体の反対側に配置
    されたトランスポンダ（１３０２）をさらに含む、請求項１０記載のタイヤ（１
    ３００）。