WO1998016400A1

WO1998016400A1 - Pneu muni d'un transpondeur et transpondeur pour pneu

Info

Publication number: WO1998016400A1
Application number: PCT/JP1997/003676
Authority: WO
Inventors: Osamu Takahashi; Kazuhiro Shimura; Fumito Yatsuyanagi
Original assignee: The Yokohama Rubber Co., Ltd.
Priority date: 1996-10-14
Filing date: 1997-10-14
Publication date: 1998-04-23
Also published as: US6147659A; EP0875405A1; DE69729276T2; DE69729276D1; EP0875405B1; EP0875405A4

Description

明細トランスボンダ付きタイヤ及びタイヤ用トランスボンダ

技術分野

本発明は、製造期間中及びそれ以降、タイヤを電子的に識別可能にするトランスボンダ付きタイヤ及びタイヤ用トランスボンダに関するものであり、特に、夕ィャ内の金属部材をアンテナとして使用するタイプのトランスボンダとタイヤとの組合せに関するものである。背景技術

従来より、製造の自動化、製造中及びそれ以後のタイヤの追跡、分類、在庫管理、出荷、統計的工程管理、フィールドエンジニアリング、盗難予防、メンテナンス、再生管理、他のタイヤへの適用、識別等のため、電子回路にタイヤの固有情報（ I D情報）を記憶させたトランスボンダをその内部に設けた、トランスポンダ付き空気タイヤが知られている（例えば実開平 2— 1 2 3 4 0 4号公報に開示されいている「トランスボンダ付空気タイヤ」）。

トランスボンダ内に記憶される I D情報には、タイヤのサイズ、型式、製造ェ場名、製造ラインナンバー、製造シリアルナンバー、製造年月日、出荷日等のデ一夕を含むことができる。

ところで、質問機とトランスボンダの通信距離を長くするためには、質問機の質問信号（呼びかけ信号）出力を上げ、若しくはトランスボンダの送受信アンテナを大型化すればよいが、法律や規則（例えば電波法）による制限、電磁波による周囲の人体や電子機器への影響を考慮すると現実的ではない。

一方、トランスボンダは質問機から発射された質問信号のエネルギーを、内部回路の駆動電力源及び応答信号のエネルギーとしているため、限られた質問信号のエネルギーをいかに効率よく受信するかが問題となる。即ち、受信したェネルギー量が、通信距離に大きく影響するからである。

この点、トランスボンダをタイヤ内に組み込む場合、タイヤにとってトランスボンダは異物であるため、通信距離を伸ばすためにアンテナを大きくすることは、夕ィャの機能を損なう可能性があり、好ましくない。

例えば、特開平 5— 1 6 9 9 3 1号公報（「トランスボンダを有するニューマティックタイヤ」）には、タイヤ内のビードワイヤーを変圧器の一次卷線として使用し、トランスボンダのコイルアンテナを二次卷線として作用させて、タイヤの識別を行うトランスボンダ付きタイヤが開示されている。

この場合の質問機とトランスボンダ間の質問信号及び応答信号のやりとりは、電磁誘導現象を利用したものである。そのため、二次卷線たるトランスボンダのコイルアンテナは、一次卷線たるビードワイヤーからの磁力線を多く鎖交させる必要があるため、ビ一ドコアに沿って設けられる長円形の大型のものとなつている。しかし、トランスボンダのアンテナが大型であると、タイヤ走行中、或いはタイヤの成形、加硫時に破損する可能性があり、現実的ではない。

本発明の目的は上記の問題点に鑑み、タイヤ内部に使用されている種々の金属部材をトランスボンダに直接接続されたアンテナとして使用することで、トランスボンダをより小型化し、タイヤ走行中、或いはタイヤの成形、加硫時に破損する可能性がない信頼性のあるトラントランスボンダ及びトランスボンダ付き空気タイヤを提供することにある。更には、質問機の送信出力を高めることなく、トランスボンダとの通信距離を大きくすることのできるトランスボンダ付き空気夕ィャを提供することにある。発明の開示

本発明は上記の目的を達成するために、トランスボンダの電子回路とタイヤ内部の所定の金属構成部材とを電気的に直接接続することによって、この金属構成部材をトランスボンダの受信及び送信用アンテナとしたトランスボンダ付きタイャを構成した。これにより、タイヤに埋め込むトランスボンダには特別にアンテナを必要とせず、トランスボンダを小型にすることができると共に、従来の電磁誘導式に比べて、トランスボンダの電磁波の送受信における損失を大幅に低減することができる。

また、トランスボンダの電子回路と直接接続するアンテナ用金属構成部材としては、ビードワイヤー或いはジョイントレスベルトを形成する導電性ワイヤ一等が好適なものとして挙げられる。この場合、ビ一ドワイヤー或いはジョイントレスベルトを形成する導電性ワイヤーを非導電性部材で被覆し、接地短絡を防止すトランスボンダのアンテナとして、トランスボンダの電子回路とビードワイヤ —を直接接続すると、ビ一ドワイヤ一は通常数十ターンのコイル状に構成されているから、ビードワイヤーをコイルアンテナとすることができ、質問機から発せられる電磁界信号等を容易にかつ確実に受信することができる。また、ビードヮィャ一を非導電性部材によって被服しているので、ビ一ドワイヤー同士の短絡及びタイヤゴムを介しての接地短絡を防止でき、アンテナとして有効に作用させることができる。従って、質問機の送信出力（電力）を上げることなく、トランスボンダとの通信距離を伸ばすことができる。

また、トランスボンダのアンテナとして、トランスボンダの電子回路とタイヤ内部のジョイントレスベルトを構成するコイル状の導電性ワイヤ一とを電気的に直接接続すると、タイヤ外周部内の金属構成部材を直接トランスボンダのアンテナにすることができるため、質問機から発せられる電磁界信号等を容易にかつ確実に受信できる。さらに、ジョイントレスベルトの導電性ワイヤ一を被覆するゴムを非導電性ゴムとしたので、導電性ワイヤー同士の短絡を及びタイヤゴムを介しての接地短絡を防止でき、アンテナとして有効に作用させることができる。従つて、質問機の送信電力を上げることなく、トランスボンダとの通信距離を伸ばすことができる。

さらに、トランスボンダの電子回路におけるアンテナ端子をタイヤ内の所定の金属構成部材に電気的に直接接続するためのプローブをトランスボンダに設けて、接続作業を容易に行えるようにした。

また、アンテナとして用いるタイヤ内金属構成部材とトランスボンダの電子回路とのィンピ一ダンスマッチング用の小型アンテナを卜ランスボンダに設けて、アンテナとなるべき金属構成部材ゃタイヤの大きさに合わせてインピーダンスマツチングを行い、質問信号を有効に受信できるようにした。図面の簡単な説明

第 1図は本発明に係るチューブレスタイヤを示す断面図、第 2図はチューブ夕ィャ及びチューブレスタイヤにおけるビード部の拡大断面図、第 3図は本発明の一実施形態における非導電性コンパゥンドの配合実施例を示す図、第 4図は本発明の第 1の実施形態においてビードコアにトランスボンダが組み込まれている様子を示す図、第 5図は本発明の一実施形態におけるトランスボンダを示す外観図、第 6図は本発明の一実施形態におけるトランスボンダを示す平面図、第 Ί図は本発明の一実施形態におけるトランスボンダを示す断面図、第 8図は本発明の第 1 の実施形態においてビ一ドコアを電磁結合型アンテナとする場合のトランスボンダの電気回路を含む構成図、第 9図は本発明の第 1の実施形態においてビードコァを電界結合型アンテナとする場合のトランスボンダの電気回路を含む構成図、第 1 0図は本発明の一実施形態におけるジョイントレスベルトを示す構成図、第 1 1図は本発明の第 2実施形態におけるジョイントレスベル卜へのトランスボンダの装着例を示す図、第 1 2図は本発明の第 2の実施形態においてワイヤ一を電磁結合型アンテナとする場合のトランスボンダの電気回路を含む構成図、第 1 3 図は本発明の第 2の実施形態においてワイヤーを電界結合型アンテナとする場合のトランスボンダの電気回路を含む構成図、第 1 4図及び第 1 5図は本発明の第 2の実施形態におけるトランスボンダァクセスの容易性を説明する図である。発明を実施するための最良の形態

まず、本発明の実施の形態を説明する前に、本明細書で使用する用語の説明を行う。

以下、「空気タイヤ」とは、チューブ付きタイヤ及びチューブレスタイヤの両者をいうものとする。

「質問機」とは、トランスボンダにその固有の I D情報を含む信号を応答するよう呼びかける呼びかけ信号（質問信号）を送信すると共に、この質問信号のェネルギ一を、トランスボンダ内部の電子回路の駆動電力及び応答信号のエネルギ —としてトランスボンダに付与するための装置をいう。

「受信機」とは、トランスボンダが質問機の質問信号を受信することによって応答した、 I D情報を含む応答信号を受信するための装置をいう。

「ビ一ドコア」とは、タイヤ内部に設けられる環状引張部材をいう。

「ビ一ドワイヤー」とは、ビードコアの構成要素としての金属製ワイヤをいう。次に、本発明の第 1の実施形態を図面に基づいて説明する。

第 1図は、チューブレスタイヤの断面図である。図において、 1はチューブレスタイヤ、 1 2はスチールカーカス、 1 3はベルト、 1 3 Aはジョイントレスべルト、 1 4はトレヅド部、 1 5はトレッドグループ、 1 6はビ一ドコア、 1 7はリムである。その他、図にはタイヤの各位置の名称を記載している。

第 2図は、チューブレスタイヤにおけるビ一ド部の拡大断面図である。ここで、ビードコア 1 6の拡大図を図の左上に示している。

ビ一ドコア 1 6は、拡大図に示すように、真鍮メツキされた鋼線等の金属材料からなるビードワイヤー 1 6 1を、その断面が略六角形になるように数十ターン (例えば 4 5夕一ン）卷かれてなるものであり、これらのビ一ドワイヤー 1 6 1 間にはインシュレーションゴム（絶縁性ゴム） 1 6 2が充填され、さらにゴムからなるビードカバ一ゴム 1 6 3によって、その一部分を除き、ほぼその全体が被覆されている。 1 6 4はチェ一ファー、 1 6 5はビード卜一、 1 6 6はビ一ドヒ —ル、 1 6 7はビードフイラ一、 1 6 8はリムクッションである。

ビ一ドカバーゴム 1 6 3は、通常、ビ一ドコア 1 6の全域を被覆するが、本実施形態では、トランスボンダをビ一ドコア 1 6に電気的に接続するため、トランスボンダを取り付ける部分だけビ一ドコア 1 6の一部がむき出しにされる。

また、本実施形態では、図示していないがビ一ドワイヤ一 1 6 1を非導電性部材にて被覆している。

即ち、通常タイヤを構成する各ゴムは、その補強材としてカーボンブラックが用いられているため導電性である。タイヤ内部に内接されたビ一ドワイヤー 1 6 1をアンテナとして用いるためには、短絡防止のために非導電性部材、例えば非導電性ゴムで被覆しておく必要がある。

非導電性ゴムとしては、カーボンブラックを非導電性のシリカやクレー等に置換したものが好ましく、例えば、次のような配合を例示できる。

N R ( S I R - 2 0 ) 7 0 S B R (Nippol 1502 ) 3 0

シリカ（日本シリカ Nipzi l AG) 9 O hr (力一ボンブラヅク 0 ) その他オイル、シランカップリング剤、硫黄、加硫促進剤等

を混合したもの。

一般に、ポリマーの種類や加硫剤等は導電性に影響を及ぼさないので、ビ一ドコア以外の金属コードの場合は、それそれの被覆ゴムの目的に応じて設計すればよい。ここで重要な点は、導電性のカーボンブラックを少なくする或いは使用しない点である。前述した配合例のように、すべてのカーボンブラックをシリカに置換することが良いが、ゴム分 1 0 0部に対してカーボンブラヅクが 2 0部以下であれば、タイヤ内の金属構成部材がアンテナとして十分に機能発揮することが実験によって確認されている。その他、カーボンブラックを用いた場合でも、このカーボンブラックを大粒径化することによって導電性を低下させることができる。ここで、非導電性ゴムは、 l x l O ⁸ ( Ω · m) 以上の体積固有抵抗値を有するものが好ましい。

第 3図にビードワイヤー 1 6 1の被覆ゃィンシユレーシヨンゴム 1 6 2に用いるコ一トコンパウンド（インシュレーションコンパウンド）の配合例の実験結果を示す。

第 3図において、標準例はカーボンのみの配合であり、体積固有抵抗値が低く通電しゃすい。一方、実施例 1〜3は十分に抵抗値が高いため、通電し難く所望の効果が得られた。また、比較例 1及び比較例 2に示すように力一ボンの一部をシリカに置換してもそれほど体積固有抵抗値は高くならなかった。

第 4図は、ビ一ドコア 1 6の一部がむき出しにされた部分にトランスボンダ 3 が取り付けられている様子を表した図である。

第 4図に示すように、トランスボンダ 3は、ビ一ドコア 1 6を受信用及び送信用アンテナとすべく、ビ一ドコア 1 6と、トランスボンダ 3の電子回路が電気的に直接に接続され、固定されている。

このトランスポンダ 3は、その内部に電源を有せず、その代わりにタイヤ外部の質問機から送信された質問信号のエネルギーをトランスボンダの動作エネルギ一源としている。質問信号は、トランスボンダ 3中の回路によって整形（整流）された後、その整形信号をエネルギー源として活用してタイヤを識別すべきデジタルにコード化された電気信号をタイヤ外部に送信するために使用される。

次に、このトランスボンダ 3とビ一ドコア 1 6の接続に関してさらに詳しく説明する。

前述したように、ビ一ドコア 1 6は、ビードワイヤー 1 6 1を数十夕一ン卷回して構成したものであり、ビ一ドワイヤ一 1 6 1を鋼線等の導電性金属材料で構成すれば、電磁誘導の起電力を生じうる。本実施形態では、ビ一ドワイヤー 1 6 1の始端と終端に端子加工を施し、後述するトランスボンダ 3のプローブと接続しうるようにしている。ビードワイヤー 1 6 1の始端と終端は、トランスボンダ 3のプローブと容易に接続することができるように、ビ一ドワイヤー 1 6 1がむき出しにされた所に設けられる。

第 5図乃至第 7図は、本実施形態におけるトランスボンダ 3の構成を示す図である。第 5図は、タイヤ装着用トランスボンダ 3を示す外観図である。図において、 3はトランスボンダで、トランスボンダ本体 3 Aと接着部 3 Bとから構成されている。

また、トランスボンダ本体 3 Aの下面には、接着部 3 Bが張り付けられている。この接着部 3 Bは、絶縁性及び断熱性を有する弾性部材からなり、これに接着剤を塗布することにより、接着対象となる部材にトランスボンダ 3を取り付けることができるようになつている。

第 6図は、トランスボンダ 3の平面図である。トランスボンダ本体 3 Aは、ェツチング加工によりその上面に配線を施したプリント基板上に電子回路（集積回路） 3 2及びィンピーダンスマッチング用の小型アンテナ 3 3が接続されている。また、トランスボンダ本体 3 Aの基板には、この基板をスルーホールにて裏側に貫通する端子 3 4 ( 3 4— 1及び 3 4— 2 ) が設けられており、この端子 3 4 は、電子回路 3 2に導電接続されている。

第 7図は、第 5図の A— A線矢視方向断面図である。図に示すように、導電性材料からなるプローブ 3 5— 2が端子 3 4— 2より、トランスボンダ本体 3 Aの基板及び接着部 3 Bの下に突き出るように設けられている。さらに、図示されていないが、プローブ 3 5— 1も、端子 3 4— 1よりトランスポンダ本体 3 Aの基板を貫通し、トランスボンダ本体 3 Aの基板及び接着板 3 Bの下に突き出るように設けられている。

プローブ 3 5が端子 3 4にハンダ付けされた後、トランスボンダ本体 3 Aの基板上面は、エポキシ樹脂 3 6によって被覆され、電子回路 3 2を、その後のタイャ製造過程及びタイヤ走行中における熱及び衝撃から保護する。

トランスボンダ 3をタイヤに組み込む際、両プローブ 3 5— 1 , 3 5— 2は、それそれ、ビードワイヤー 1 6 1の始端と終端に電気的に接続されると共に、接着部 3 Bに接着剤を塗布することによって、タイヤ内の所定の部材に接着固定される。このビードコア 1 6はトランスボンダ 3の受信用及び送信用アンテナとして使用される。

ここで、ビ一ドコア 1 6をいわゆる電磁結合型のアンテナとする場合と、電界結合型のアンテナとする場合とでは、トランスボンダの構造が若干異なるので、ケース毎に分けて説明する。

以下の、第 1の実施例では、ビ一ドコア 1 6をトランスボンダ 3の電磁結合型のアンテナとする場合について説明する。

第 8図は、ビ一ドコア 1 6を電磁結合型のアンテナとする場合のトランスボンダ 3の電気回路 3 2を含む構成を示す図である。

ここで、電磁結合とは、質問機からの電磁界信号（電磁波）を、コイルアンテナに生ずる誘導電流としてピックァヅプする方法をいう。従って、ビ一ドコア 1 6に流れる電流をピックアップすべく、トランスボンダ本体 3 Aの端子 3 4 — 1 及び 3 4— 2より接続されたプローブ 3 5— 1及び 3 5— 2は、それぞれ、ビードワイヤー 1 6 1の始端の端子 T s及び終端の端子 T eに接続される。

ビ一ドコア 1 6によって質問機らの質問信号、例えば 5 0 0 K H zの電磁界信号が受信されると、ビードワイヤー 1 6 1に流れる電流は、トランスボンダ 3の電子回路 3 2内の濾波器 3 2 1で所定周波数（例えば 1 M H z ) 以下の周波数成分だけが通過され、整流器 3 2 2で全波整流された後、平滑回路 3 2 3で直流化される。この直流化された信号は、中央処理部 3 2 4及びその他の電気回路の駆動用電力として使用される。

この駆動用電力が入力されると、まず、中央処理部 3 2 4は、そのメモリ（図示せず）に記憶されている当該トランスボンダ固有の I D情報を読み出し、この I D情報に基づいて所定周波数の搬送波を変調した後、これをディジ夕ル化された応答信号として発信すべく、応答信号発信部 3 2 5に送出する。

応答信号発信部 3 2 5は、このデジタル化された応答信号を、受信機に向けて発信すべく、端子 3 4— 1， 3 4一 2が濾波器 3 2 1と連絡するラインに送出する。そしてこの応答信号は、ビ一ドコア 1 6からなる送受信用アンテナを介して、電磁界信号として受信機に送出される。

ここで、質問機から発信される周波数に対し、トランスボンダ 3から発信される I Dデ一夕を含む応答信号の周波数（搬送波）は、前者の 4倍以上の高周波にすることが望ましい。例えば、質問機の発信周波数を前述のように、 5 0 0 K H zとすれば、トランスボンダの応答信号は 3 0 O M H zにする。これにより、前記濾波器 3 2 1を例えば 1 M H z以下の周波数成分の電流のみが通るようなものとすれば、応答信号は濾波器 3 2 1を通過することなく、有効に受信機側に送出される。

尚、ィンダク夕ンス成分からなるィンピーダンスマッチング用の小型アンテナ 3 3は、第 1の実施例においては、端子 3 4— 1， 3 4— 2間に設けられる。これにより、当該小型アンテナ 3 3のインダク夕ンスを変化させて、電子回路 3 2 の閉ループ内のインピーダンスを調節し（インピーダンスマッチングさせ）、プローブ 3 5を金属構成部材に接続したところにおける受信信号の反射をなくして、受信感度を調節、即ち高めることができる。

また、本実施例のトランスボンダを、所定のビ一ド内径のタイヤのみに使用することを予定する場合は、インピーダンスマッチング用の小型アンテナ 3 3は、必ずしも設ける必要はない。

次に、本実施形態における第 2の実施例を説明する。

第 2の実施例では、ビードコア 1 6をトランスボンダ 3の電界結合型のアンテナとする場合について説明する。

第 9図は、ビードコア 1 6を電界結合型のアンテナとする場合のトランスボンダの電気回路を含む構成を示す図である。

ここで、電界結合とは、質問機から送信される信号の電界成分をピックアップする方法をいう。これは通常、アースを基準とした絶対値で検出される。従って、ビードコア 1 6は、所定の位置を基準とした電界信号をピックアップするだけのものでよいから、トランスボンダに設けるプローブは 1本でよい。アンテナとすべき金属構成部材をビ一ドコア 1 6とするときは、トランスボンダのプローブをビ一ドコア 1 6の所望の位置に差し込みさえすればよい。具体的に言えば、トランスボンダ 3のプローブをビ一ドコア 1 6の中に押し込んで、接着部 3 Bをビ一ドコア 1 6に接着して固定すれば足りる。

ここで、ビ一ドコア 1 6で質問機の質問信号、例えば 5 0 0 K H zの電界信号が受信されると、アース（G ) に接続されたコンデンサ（C ) の他の一方の電極でこの電界信号が受け取られ、抵抗（R ) を介して電流に変換される。そしてこの電流は、トランスボンダ 3の電子回路 3 2内の濾波器 3 2 1 ' で所定周波数以下の周波数成分だけが通過され、整流器 3 2 2で全波整流された後、平滑回路 3 2 3で直流電流とされる。

この直流電流は、中央処理部 3 2 4その他の駆動用の電力として使用される。この駆動電力が入力されると、第 1の実施例の場合と同様、まず、中央処理部 3 2 4は、そのメモリ（図示せず）に記憶されている当該トランスボンダ固有の I D情報を読み出し、この I D情報に基づいて所定周波数の搬送波を変調した後、これを応答信号として発信すべく応答信号発信部 3 2 5に送出する。

応答信号発信部 3 2 5は、この I D情報を含む応答信号を、受信機に発信すベく、端子 3 4がコンデンサ（C ) と連絡するラインに送出する。

これにより、この応答信号は、ビ一ドコア 1 6からなる送受信用アンテナを介して、電界信号として、受信機に送出される。

この場合も、質問機から発信される周波数に対し、トランスボンダ 3から発信される I D情報を含む応答信号の周波数（搬送波）は、前者の 4倍以上の高周波にすることが望ましい。これは、第 1の実施例の場合と同じ理由である。例えば、質問機の発信周波数を前述のように、 5 0 0 K H Zとすれば、トランスボンダの応答信号は 3 0 0 M H zにする。そうすると、前記濾波器 3 2 1を、例えば 1 M H z以下の周波数成分（電流）のみが通るようなものとすれば、応答信号は濾波器 3 2 1，を通過することなく、有効に送信機側に送出される。尚、ィンダクタンス成分からなるィンピ一ダンスマヅチング用の小型アンテナ

3 3は、第 2の実施例においては、コンデンサ Cと並列に、 L C共振回路を構成する如く設けられる。これにより、当該小型アンテナ 3 3のインダク夕ンスを変化させて、電子回路 3 2の閉ループ内のインピ一ダンスを調節し（インピーダンスマヅチングさせ）、プローブ 3 5と金属構成部材との接続点における受信信号の反射をなくして、受信感度を調節する、即ち受信感度を高めることができる。また、本実施例のトランスボンダを、所定のビード内径のタイヤのみに使用することを予定する場合は、インピーダンスマヅチング用の小型アンテナ 3 3は、必ずしも設ける必要はない。

また、前述の実施形態では、トランスボンダ 3の受信及び送信用アンテナとして、ビードコア 1 6を使用したがこれに限定されることはなく、タイヤ内部で使用される金属部材であればその他のもの、例えば、スチールカーカス、ベルトヮィャ一などをアンテナとして用いても良い。

前述したように第 1の実施形態によれば、トランスボンダ 3とタイヤ内部の所定の金属構成部材を電気的に直接接続し、この金属構成部材をトランスボンダ 3 の受信及び送信用アンテナとしたので、従来の電磁誘導式と比べて電磁波の送受信における損失を大幅に低減することができると共に、トランスボンダ 3に特別にアンテナ部を設ける必要がなく、仮に調整用アンテナを設けたとしても、トランスボンダ 3を非常に小型化することができる。さらに、タイヤ内の比較的大きな金属構成部材をアンテナにすることにより、トランスボンダ 3へのアクセスを容易に行うことができると共に、質問信号の送信電力を高めることなく通信距離を伸ばすことができる。

また、トランスボンダ 3と接続する金属構成部材としてビードワイヤー 1 6 1 を用いれば、ビードワイヤー 1 6 1は通常数十ターンのコイル状に構成されているから、ビードワイヤー 1 6 1をコイルアンテナとすることができ、質問機から発せられる質問信号を容易にかつ確実に受信することができる。これにより、質問機の送信出力（電力）を上げることなく、トランスボンダ 3との通信距離を、より伸ばすことができる。

また、タイヤ内の金属構成部材と卜ランスボンダ 3の電子回路 3 2とを電気的に直接接続するためのプローブ 3 5— 1 , 3 5— 2をトランスボンダ 3に設けたので、トランスボンダ 3をビ一ドワイヤー等の金属構成部材に容易に電気的接続することができる。

さらに、トランスボンダ 3に、インピーダンスマッチング用の小型アンテナ 3 3を設けたので、アンテナとなるべき金属構成部材の大きさやタイヤの種類に合わせてインピーダンスマッチング（インピーダンス整合）を行ない、受信感度を調節することができるという非常に優れた効果を奏するものである。次に、本発明の第 2の実施形態を図面に基づいて説明する。

第 2の実施形態では、第 1図に示すチューブレスタイヤ 1のジョイントレスべルト 1 3 A内の導電性ワイヤ一をトランスボンダ 3の送受信用アンテナとして用いた。以下の説明において前述した第 1の実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表す。

第 1 0図は、第 1図に示したチューブレスタイヤ 1におけるジョイントレスべルト 1 3 Aを示す構成図である。

ジョイントレスベルト 1 3 Aは、図に示すように、真鍮メツキされた鋼線等の金属材料からなるワイヤ一 1 3 1を、平面状に数本配置して非導電性ゴム 1 3 2 で被覆して所定幅のベルト状にしたベルトストリップ 1 3 3を、ベルト 1 3の上に、タイヤ 1の周方向に沿って、所定幅内にコイル状に巻き付けてなるものである。

また、通常タイヤを構成する各ゴムは、その補強材としてカーボンブラックが用いられており、このため導電性であるが、タイヤ内の外周部に設けられたジョィントレスベルト 1 3 A内のワイヤー 1 3 1をアンテナとして用いるためには、短絡防止のために非導電性部材、例えば非導電性ゴム 1 3 2でワイヤ一 1 3 1を被覆しておく必要がある。非導電性ゴム 1 3 2としては、第 1の実施形態と同様のものを使用する。

第 1 1図は、ジョイントレスベルト 1 3 Aの一部分にトランスボンダ 3が取り付けられている様子を表した図である。

このトランスボンダ 3の構成は、前述した第 1の実施形態と同じである。トランスボンダ 3は、ジョイントレスベルト 1 3 A内のワイヤ一 1 3 1を受信用及び送信用アンテナとすべく、ワイヤ一 1 3 1と、トランスボンダ 3の電子回路が電気的に直接に接続され、固定されている。

前述したように、ジョイントレスベルト 1 3 Aは、複数本のワイヤー 1 3 1を束ねたベルトストリップ 1 3 3を数十夕一ン卷回して構成したものであり、ワイヤー 1 3 1を鋼線等の導電性金属材料で構成すれば、電磁誘導の起電力を生じうる。

本実施形態では、ワイヤー 1 3 1の始端と終端に端子加工を施し、トランスポンダ 3のプローブ 3 5— 1 , 3 5— 2と接続しうるようにしている。ワイヤ一 1 3 1の始端と終端は、トランスボンダ 3のプローブ 3 5— 1 , 3 5— 2と容易に接続することができるように、ほぼ同一ヶ所に設けられる。

トランスボンダ 3をタイヤに組み込む際、両プロ一ブ 3 5— 1， 3 5— 2は、それそれ、ワイヤー 1 3 1の始端と終端に電気的に接続されると共に、接着部 3 Bに接着剤を塗布することによって、タイヤ内の所定の部材に接着固定される。これにより、ジョイントレスベルト 1 3 A内のワイヤ一 1 3 1は、トランスボンダ 3の受信用及び送信用アンテナとして使用される。

ここで、ワイヤ一 1 3 1をいわゆる電磁結合型のアンテナとする場合と、電界結合型のアンテナとする場合とでは、前述した第 1の実施形態と同様にトランスボンダの構造が若干異なる。

即ち、ワイヤ一 1 3 1をトランスボンダ 3の電磁結合型のアンテナとする場合は、第 1 2図に示すように、ワイヤ一 1 3 1に流れる電流をピックァヅプすべく、トランスボンダ本体 3 Aの端子 3 4— 1及び 3 4— 2より接続されたプロ一ブ 3 5— 1及び 3 5— 2は、それそれ、ワイヤー 1 3 1の始端の端子 T s及び終端の端子 T eに接続される。

尚、この場合、インダク夕ンス成分からなるインピーダンスマッチング用の小型アンテナ 3 3は、端子 3 4 - 1 , 3 4一 2間に設けられる。これにより、当該小型アンテナ 3 3のィンダク夕ンスを変化させて、電子回路 3 2の閉ループ内のインピーダンスを調節し（インピーダンスマッチングさせ）、プローブ 3 5をヮィャ一 1 3 1に接続したところにおける受信信号の反射がなくなるように調節し、受信感度を高めることができる。

また、ワイヤ一 1 3 1をトランスボンダ 3の電界結合型のアンテナとする場合は、第 1 3図に示すように、トランスボンダ 3にはプロープが 1本設けられ、トランスポンダ 3とワイヤ一 1 3 1の接続の際には、プローブ 3 5をジョイントレスペルト 1 3 Aの所望の位置に差し込んで、プローブ 3 5とワイヤ一 1 3 1とを接触させればよい。具体的に言えば、トランスボンダ 3のプローブ 3 5をジョイントレスベルト 1 3 Aのワイヤ一 1 3 1中に押し込んで、接着部 3 Bをジョイントレスベルト 1 3 Aに接着して固定すれば良い。

尚、この場合、インダク夕ンス成分からなるインピーダンスマッチング用の小型アンテナ 3 3は、コンデンサ Cと並列に、 L C共振回路を構成する如く設けられる。これにより、当該小型アンテナ 3 3のインダク夕ンスを変化させて、電子回路 3 2の閉ループ内のィンピ一ダンスを調節し（ィンピ一ダンスマッチングさせ）、プローブ 3 5をワイヤ一 1 3 1に接続したところにおける受信信号の反射をなくして、受信感度を高めることができる。

また、第 2の実施形態においても、所定内径のジョイントレスベルト 1 3 Aを備えたタイヤのみに使用することを予定する場合は、トランスボンダ 3にインピ —ダンスマッチング用の小型アンテナ 3 3を必ずしも設ける必要はない。

前述の構成よりなるトランスボンダ付きタイヤ 1におけるトランスボンダ 3の動作は、第 1の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。

また、第 2の実施形態においても、第 1の実施形態で得られたと同様の効果を得ることができる。

さらに、第 2の実施形態では、タイヤ内の外周部に配置されたジョイントレスベルト 1 3 A内のワイヤ一 1 3 1を、トランスボンダ 3の送受信用アンテナとして用いたので、第 1 4図に示すようにタイヤ 1を積み重ねた場合にも、ハンドへルドスキャナ等から発した小出力の質問信号によってトランスボンダ 3へのァクセスが可能となる。

また、第 1 5図に示すように、質問機のアンテナ A N Tを路面下に埋設してダィャ 1内のトランスボンダ 3をアクセスすることも容易に行うことができ、この場合、ビード部をトランスボンダ 3のアンテナとしたときに比べて、ジョイントレスベル卜 1 3 Aをアンテナとしたときの方が路面内のアンテナ A N Tとの距離が小さくなりトランスボンダ 3へのアクセスが容易となる。

尚、前述の実施形態におけるトランスボンダ 3の構成は一例であり、本発明がこれに限定されることはない。産業上の利用可能性

トランスボンダとタイャ内部の所定の金属構成部材を電気的に直接接続し、この金属構成部材をトランスボンダの受信及び送信用アンテナとしたので、トランスボンダ 3に特別にアンテナ部を設ける必要がなく、仮に調整用アンテナを設けたとしても、トランスボンダを非常に小型化することができる。さらに、タイヤ内の比較的大きな金属構成部材、例えばビードワイヤー或いはジョイントレスべルト内の導電性ワイヤー等をアンテナにすることにより、従来の電磁誘導式と比ベて電磁波の送受信における損失を大幅に低減することができると共に、タイヤ内のトランスボンダは質問機から発せられる質問信号を容易にかつ確実に受信することができ、タイヤ外部からトランスボンダへのアクセスを容易に行うことができると共に、質問信号の送信電力を高めることなく通信距離を伸ばすことができる。

また、タイヤ内の金属構成部材とトランスボンダの電子回路とを電気的に直接接続するためのプローブをトランスボンダに設けることにより、トランスボンダをビードワイヤー等の金属構成部材に容易に電気的接続することができる。さらに、トランスボンダに、インピーダンスマッチング用の小型アンテナを設けることにより、アンテナとなるべき金属構成部材の大きさやタイヤの種類に合わせてインピーダンスマッチング（インピーダンス整合）を行なうことができるので、受信感度を高めることができる。

Claims

請求の範囲

1 . トランスボンダの電子回路とタイヤ内部の所定の金属構成部材とを電気的に直接接続することによって、該金属構成部材をトランスボンダの受信及び送信用アンテナとすることを特徴とするトランスボンダ付きタイヤ。

2 . 前記トランスボンダの電子回路と接続するアンテナ用金属構成部材をビ ―ドワイヤーとすると共に該ビードワイヤーを非導電性部材で被覆したことを特徴とする請求項 1記載のトランスボンダ付き空気タイヤ。

3 . タイヤは、タイヤの周方向に沿って延びる導電性ワイヤーをゴムで被覆してなるベルトストリップをタイヤ内の外周部に周方向に沿って巻き付けてなるジョイントレスベルトを備え、

前記卜ランスボンダの電子回路と接続するアンテナ用金属構成部材を前記ジョィントレスベル卜の導電性ワイヤーとすると共に前記ベルトストリップのゴムを非導電性ゴムとした

ことを特徴とする請求項 1記載のトランスボンダ付きタイヤ。

4 . タイヤ内に設けられるタイヤ用トランスボンダであって、

前記トランスボンダに、トランスボンダの電子回路におけるアンテナ端子を夕ィャ内の所定の金属構成部材に電気的に直接接続するためのプローブを設けてなることを特徴とするタイヤ用トランスボンダ。

5 . 前記電子回路とアンテナとして用いる前記金属構成部材とのインビーダンスマッチング用の小型アンテナを設けてなることを特徴とする請求項 4記載のタイヤ用トランスボンダ。