JPH0730104U - Pneumatic tire with built-in transponder - 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***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。 (57) [Summary] [Purpose] We propose a structure that can ensure the durability of tires and transponders. A pneumatic tire having a pair of sidewall portions and a crown portion arranged in a toroidal shape between a pair of bead portions, wherein a cylindrical portion is provided on a raised portion 6 provided on the tire inner peripheral surface of the bead portion 1. The transponder 7, which is housed in a container in which the periphery of the glass-like glass 11 is covered with the impact-resistant synthetic resin layer 12, is embedded with its axis extending in the circumferential direction of the tire.

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the device]

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】[Industrial applications]

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。 The present invention relates to a tire having a built-in transponder, which transmits various information regarding individual tires.

【０００２】[0002]

【従来の技術】[Prior art]

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。 The basic transponder technology, which has both the functions of a receiver and a transmitter, has already been established and is now being applied in various fields. One of them is application to tires, and transponders are used to obtain information for identifying tires or information such as tire internal pressure, temperature, and rotation speed. For example, a technique of transmitting an electric signal from a position distant from a tire to a transponder embedded in the tire and receiving an information signal from the transponder is disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 2-123404.

【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。This transponder is composed of an integrated circuit, a coil, and an outer shell that protects the integrated circuit and the coil. The transponder has various shapes such as a coin shape and a cylindrical shape, and is relatively small. As the embedding position, the carcass ply winding-up tip end region or the buttress portion (the tire radial outer side end of the sidewall portion) is shown on the carcass ply outer surface.

【０００４】[0004]

【考案が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the device]

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。 When embedding the transponder in the tire, the transponder becomes a foreign matter in terms of tire performance, so it is important to prevent the durability of the tire from being deteriorated by this transponder. On the other hand, in the transponder, which is an electronic component, the internal environment of the tire is harsh, and it is important that failure is not induced by external force received through the tire or heat generated inside the tire.

【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。That is, in the case of a tire with a built-in transponder, in addition to the basic technical problem of how to make communication from the tire by the transponder practical and stable, It is essential to establish the durability from both sides of the tire and the transponder, that is, how to protect the transponder exposed to the severe environment inside the tire without adversely affecting the property.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

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。 The inventors conducted various studies on the structure that can ensure the durability of the tire and the transponder, and the transponder to be embedded in the tire needs to be sufficiently small, so it is desirable to use a tubular type. . It is desirable to attach the transponder at a position along the tire inner peripheral surface of the bead portion along the axial direction of the bead in order to minimize adverse effects on the tire. It is important that this position is not accompanied by the disadvantage that the transponder interferes with the steel code to read and the writing distance is reduced. However, conventional transponders are covered with glass from the viewpoints of application to animals and water resistance, and if they are mounted in the above positions, they will be subjected to loads such as rim assembly and rim unraveling and shocks during running. Since glass containers cannot withstand, it is necessary to devise a durable coating for these. In addition, the coating is required to have excellent high temperature durability and long-term water resistance required for tires.

【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***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。This invention is based on the above-mentioned examination results. That is, the present invention is a pneumatic tire in which a pair of sidewall portions and a crown portion are arranged in a toroidal shape between a pair of bead portions, and the tire is provided on the inner peripheral surface of the tire of the bead portion. Air with a transponder in which the shaft is embedded in a container in which the circumference of a cylindrical glass is covered with a synthetic resin layer with excellent impact resistance and the axis of which is embedded along the circumferential direction of the tire. It is a tire containing.

【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。Now, FIG. 1 illustrates the structure of the bead portion 1 of the tire according to the present invention. In the figure, 2 is a bead core, 3 is a carcass ply wound around the bead core 2, a liner rubber 4 is arranged inside the carcass ply 3, and a sidewall rubber 5 is similarly arranged outside. Consists of

【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***部６をそなえ、この***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。***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。In this invention, the tire inner peripheral surface of the bead portion 1, that is, the surface of the liner rubber 4 is provided with a raised portion 6 which is convex toward the inside of the tire, and the transponder 7 is provided on the raised portion 6. The shaft is embedded in a direction along the circumferential direction of the tire. When the tire is mounted on the rim R, the raised portion 6 is the surface of the liner gum 4 from the perpendicular line 1 drawn from the separation point P between the bead portion 1 and the rim flange R _f to the carcass ply 3 to the bead toe 8, that is, the bead. It is preferably provided in the fixed area of the part.

【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。Further, as shown in FIG. 2, the transponder 7 has a package 9 having an integrated circuit and an antenna 10, a cylindrical glass container 11 accommodated therein, and the glass container 11 has excellent impact resistance. It is covered with a synthetic resin layer 12. As synthetic resin, polyphenylene sulfide (PPS), polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene terephthalate (PET), ABS resin, etc. are suitable, but other materials with appropriate mechanical strength and moldability. But good.

【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。Here, it is preferable that the thickness t _G (see FIG. 3) of the glass container 11 is set to 0.3 to 2.0 and the thickness t _P (see FIG. 3) of the synthetic resin layer 12 is set to 0.5 to 3.0. Why al, the thickness t _G is less than 0.3, insufficient mechanical strength, whereas when t _G is exceeds 2.0, the diameter of the entire transponder becomes too large adverse influence on the durability of the tire. In addition, the thickness of the glass layer is only required to ensure water resistance.

【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。Similarly, if the thickness t _P is less than 0.5, the mechanical strength is insufficient, while if t _P exceeds 3.0, the diameter of the entire transponder becomes too large, which adversely affects the durability of the tire. . The thickness of the resin layer is determined from the viewpoint of strength, and a sufficient thickness that resists compression and bending is determined according to the elastic modulus of the resin used.

【００１３】 さらに、***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***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***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、***部が不必要に大きくなり、 タイヤ性能上好ましくない。Further, the ridge 6 has a shape and a thickness such that the transponder 7 is not located inside the liner rubber 4 or exposed outside the ridge 6 when the transponder 7 is embedded. It is preferable to secure the shortest distance d (see FIG. 3): 1.0 to 5.0 between the transponder 7 and the carcass ply 3 which are embedded in the interior 6. This is because when the shortest distance d is less than 1.0, the reading distance decreases remarkably due to the frequency shift, and when the distance d exceeds 5.0, the ridge becomes unnecessarily large, which is not preferable for tire performance.

【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。Here, FIG. 4 shows the results of an examination of the relationship between the shortest distance d and the reading distance with respect to the transponder. In this experiment, the inner surface of the tire (position approximately 4 cm from the bead end to the inside of the tire) was cut and the transponder was brought into contact with the carcass ply, and d = 0 was set. A reading distance was investigated by inserting a rubber sheet having a thickness of -4 mm and changing d.

【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。As shown in the figure, it can be seen that a readable distance can be sufficiently secured when d is 1 mm or more, more preferably 2 mm or more. When the synthetic resin layer (1 mm thick) covering the transponder was removed and the glass container was brought into direct contact with the carcass ply (corresponding to d: -1 mm), reading was impossible. That is, the glass and synthetic resin layers have no electrical effect, and therefore the distance between the transponder antenna and the carcass ply is important for reading.

【００１６】[0016]

【作用】[Action]

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。 In this invention, the transponder is provided at a position where it does not affect tire performance, that is, on the tire inner peripheral surface of the bead portion fixed by the rim to ensure the durability of the tire.

【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。On the other hand, the transponder embedded in this position is required to have sufficient durability, especially against a load at the time of assembling the rim and a load at the time of unraveling the rim, as well as a shock during traveling, and also ensuring water resistance. . Therefore, the transponder body is double-coated, that is, the inner layer is a glass container for ensuring airtightness and water resistance, and the outer side is double-coated with a strong resin. This structure allows the transponder to have both strength and water resistance, and only then can it be embedded in the tire bead.

【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。Further, it is necessary to regulate the embedding position of the transponder. This is because the electromagnetic induction type transponder causes a frequency shift when it is brought close to a metal, and the reading distance is reduced. Therefore, it is desirable to secure the minimum distance between the transponder and the carcass ply at least 1.0 mm.

【００１９】[0019]

【実施例】【Example】

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。 A transponder was embedded in a steel radial tire for trucks of size 11R22.5 at a distance d: 2.0 mm as shown in FIG. As the transponder, a synthetic resin layer having a thickness of 1 mm was additionally formed by injection molding on the outside of RI-TRP-WRHC manufactured by Texas Instruments. PPS was used for this synthetic resin.

【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。The tire thus obtained was subjected to rim assembly and rim unraveling a number of times, and the durability of the transponder under the load was tested. As a result, no problem was found. In addition, as a comparison, a tire in which the same transponder as that described above was buried without coating was prototyped, and the same test was performed. As a result, the glass container was broken when the rim was unraveled.

【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。Next, when the durability of the tire was examined by a drum test, no adverse effect due to embedding of the transponder was observed. Further, when a reading test was conducted using a handheld type reader / writer made by Texas Instruments, the reduction in the reading or writing distance due to embedding in the tire was slight.

【００２２】[0022]

【考案の効果】[Effect of device]

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。 According to this invention, the performance and durability of the transponder embedded in the tire can be secured without sacrificing the performance of the tire, and a tire with a built-in transponder that can withstand practical use is provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【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。FIG. 1 is a diagram showing a transponder embedded in a tire bead portion.

【図２】トランスポンダの模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram of a transponder.

【図３】トランスポンダ埋設場所の拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of a transponder burying place.

【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。FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a distance d and a reading distance with respect to a transponder.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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 ***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 1 bead part 2 bead core 3 carcass ply 4 liner rubber 5 sidewall rubber 6 raised part 7 transponder 8 bead toe 9 package 10 antenna 11 glass container 12 synthetic resin layer

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【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***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。1. A pneumatic tire in which a pair of sidewall portions and a crown portion are arranged in a toroidal shape between a pair of bead portions, the protrusion portion being provided on a tire inner peripheral surface of the bead portion. A pneumatic tire having a built-in transponder, in which a transponder is housed in a container in which a circumference of a cylindrical glass is covered with a synthetic resin layer having excellent impact resistance and the shaft is embedded in a direction along the tire circumferential direction.