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特許6861324トレッドの摩耗を測定するように構成されるインサートを備えるタイヤ
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6861324
(24)【登録日】2021年3月31日
(45)【発行日】2021年4月21日
(54)【発明の名称】トレッドの摩耗を測定するように構成されるインサートを備えるタイヤ
(51)【国際特許分類】
B60C 11/24 20060101AFI20210412BHJP
G01B 7/00 20060101ALI20210412BHJP
【ＦＩ】
B60C11/24 Z
G01B7/00 101C
G01B7/00 101E
【請求項の数】17
【全頁数】22
(21)【出願番号】特願2020-533150(P2020-533150)
(86)(22)【出願日】2018年12月11日
(65)【公表番号】特表2021-506664(P2021-506664A)
(43)【公表日】2021年2月22日
(86)【国際出願番号】FI2018050904
(87)【国際公開番号】WO2019122507
(87)【国際公開日】20190627
【審査請求日】2020年6月16日
(31)【優先権主張番号】17397531.9
(32)【優先日】2017年12月18日
(33)【優先権主張国】EP
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】518397881
【氏名又は名称】ノキアン レンカート オーイーユィ
(74)【代理人】
【識別番号】100087745
【弁理士】
【氏名又は名称】清水 善廣
(74)【代理人】
【識別番号】100160314
【弁理士】
【氏名又は名称】西村 公芳
(74)【代理人】
【識別番号】100148518
【弁理士】
【氏名又は名称】松田 純一
(74)【代理人】
【識別番号】100134038
【弁理士】
【氏名又は名称】野田 薫央
(74)【代理人】
【識別番号】100150968
【弁理士】
【氏名又は名称】小松 悠有子
(72)【発明者】
【氏名】ヤニ ライサネン
(72)【発明者】
【氏名】ヤリ オヤラ
(72)【発明者】
【氏名】テーム ソイニ
(72)【発明者】
【氏名】シモ ヴァパーコスキ
(72)【発明者】
【氏名】ミッコ トゥルネン
(72)【発明者】
【氏名】ティモ オクスヨキ
【審査官】
松岡 美和
(56)【参考文献】
【文献】
特開２０１４−１１８１４６（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特表２００５−５０４６７３（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特表２００５−５３２２０５（ＪＰ，Ａ）
【文献】
独国特許出願公開第１９７４５７３４（ＤＥ，Ａ１）
【文献】
米国特許出願公開第２０１６／００３１２７２（ＵＳ，Ａ１）
【文献】
米国特許出願公開第２００９／０１１４３２２（ＵＳ，Ａ１）
【文献】
国際公開第２０１５／０１９２９１（ＷＯ，Ａ１）
【文献】
国際公開第２０１５／０８３０７２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】
米国特許出願公開第２０１０／０２７６０４４（ＵＳ，Ａ１）
【文献】
特開２００７−３３３６２２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００７−１６１２４６（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特表２０２０−５２５３５０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｂ６０Ｃ １１／２４
Ｂ６０Ｃ １９／００
Ｇ０１Ｂ ７／００
Ｇ０１Ｗ ２１／００
Ｇ０１Ｎ ３／５６
Ｇ０１Ｍ １７／００−１７／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
回転軸線（ＡＸＲ）を中心に回転するように構成され、使用される時に道路または地面である表面（９００）と接触状態を形成するタイヤ（１００）であって、
トレッド材料で製作されるトレッドブロック（１１０）と、
前記トレッドブロック（１１０）により一部が形成されるトレッド（１２０）であって、タイヤ（１００）が使用される時に前記表面（９００）との接触状態を形成するように構成されるトレッド表面を有するトレッド（１２０）と、
前記トレッド（１２０）が摩耗する際に一部が摩耗するように前記トレッド（１２０）に装填されるインサート（２００）であって、
・一次容量性コンポーネント（２１０）と、
・一次誘導性コンポーネント（２２０）と、
を有するインサート（２００）と、
を備え、
前記インサート（２００）は、前記インサートの底部（２０２）から前記インサートの上部（２０４）まで長手方向（ｚ２００）に延在し、前記長手方向（ｚ２００）は、前記インサート（２００）の箇所での前記タイヤの径方向（ＳＲ）に対して平行、または最大７５度の角度（α）を形成し、
前記インサート（２００）は、第１長手位置（ｒ１）における第１断面（Ａ１）および第２長手位置（ｒ２）における第２断面（Ａ２）を有し、
・前記第１長手位置（ｒ１）は、前記第２長手位置（ｒ２）よりも前記タイヤ（１００）の前記トレッド（１２０）の前記トレッド表面の近くに配置され、
・前記第２断面（Ａ２）は、前記第１断面（Ａ１）より大きく、
前記インサート（２００）の前記長手方向（ｚ２００）に平行な法線を有して前記第２長手位置（ｒ２）にある平面（Ｐｍａｘ）が、前記一次誘導性コンポーネント（２２０）と交差し、
前記インサート（２００）の前記上部（２０４）の少なくとも一部は、前記トレッド材料との境界面を形成しない、
タイヤ（１００）。
トレッド材料で製作されるトレッドブロック（１１０）と、
前記トレッドブロック（１１０）により一部が形成されるトレッド（１２０）であって、タイヤ（１００）が使用される時に前記表面（９００）との接触状態を形成するように構成されるトレッド表面を有するトレッド（１２０）と、
前記トレッド（１２０）が摩耗する際に一部が摩耗するように前記トレッド（１２０）に装填されるインサート（２００）であって、
・一次容量性コンポーネント（２１０）と、
・一次誘導性コンポーネント（２２０）と、
を有するインサート（２００）と、
を備え、
前記インサート（２００）は、前記インサートの底部（２０２）から前記インサートの上部（２０４）まで長手方向（ｚ２００）に延在し、前記長手方向（ｚ２００）は、前記インサート（２００）の箇所での前記タイヤの径方向（ＳＲ）に対して平行、または最大７５度の角度（α）を形成し、
前記インサート（２００）は、第１長手位置（ｒ１）における第１断面（Ａ１）および第２長手位置（ｒ２）における第２断面（Ａ２）を有し、
・前記第１長手位置（ｒ１）は、前記第２長手位置（ｒ２）よりも前記タイヤ（１００）の前記トレッド（１２０）の前記トレッド表面の近くに配置され、
・前記第２断面（Ａ２）は、前記第１断面（Ａ１）より大きく、
前記インサート（２００）の前記長手方向（ｚ２００）に平行な法線を有して前記第２長手位置（ｒ２）にある平面（Ｐｍａｘ）が、前記一次誘導性コンポーネント（２２０）と交差し、
前記インサート（２００）の前記上部（２０４）の少なくとも一部は、前記トレッド材料との境界面を形成しない、
タイヤ（１００）。
【請求項2】
前記一次誘導性コンポーネント（２２０）の少なくとも一部は、前記トレッド（１２０）の前記トレッド表面から前記タイヤ（１００）の内部へ第２距離（ｄ２）に配置され、
前記タイヤ（１００）は、
・電源（３３０）と、
・通信回路（３１０）と、
・二次誘導性コンポーネント（３２０）と、
を有する質問器（３００）、
をさらに備え、
前記二次誘導性コンポーネント（３２０）の少なくとも一部は、前記トレッド（１２０）の前記トレッド表面から前記タイヤ（１００）の内部へ第３距離（ｄ３）に配置され、前記第３距離（ｄ３）は、前記第２距離（ｄ２）より大きい、
請求項１に記載のタイヤ（１００）。
前記タイヤ（１００）は、
・電源（３３０）と、
・通信回路（３１０）と、
・二次誘導性コンポーネント（３２０）と、
を有する質問器（３００）、
をさらに備え、
前記二次誘導性コンポーネント（３２０）の少なくとも一部は、前記トレッド（１２０）の前記トレッド表面から前記タイヤ（１００）の内部へ第３距離（ｄ３）に配置され、前記第３距離（ｄ３）は、前記第２距離（ｄ２）より大きい、
請求項１に記載のタイヤ（１００）。
【請求項3】
前記インサート（２００）が補強ベルト（１５０）の外側に残されるように、鋼ベルト（１５０）である補強ベルト（１５０）をさらに備える、請求項１または２に記載のタイヤ（１００）。
【請求項4】
前記タイヤ（１００）は、繊維材料を包含する単数の層（１５５）または複数の層（１５５）をさらに備える、
請求項３に記載のタイヤ（１００）。
請求項３に記載のタイヤ（１００）。
【請求項5】
前記第２断面（Ａ２）が前記インサート（２００）の最大断面（Ａｍａｘ）である、
請求項１から４のいずれか一項に記載のタイヤ（１００）。
請求項１から４のいずれか一項に記載のタイヤ（１００）。
【請求項6】
前記インサート（２００）は、ボデー（２０５）と、前記インサート（２００）の前記長手方向（ｚ２００）に垂直な少なくとも二つの方向に前記ボデー（２０５）から延出するフランジ（２０７）とを有する、
請求項１から５のいずれか一項に記載のタイヤ（１００）。
請求項１から５のいずれか一項に記載のタイヤ（１００）。
【請求項7】
前記一次誘導性コンポーネント（２２０）の少なくとも一部および／または前記一次容量性コンポーネント（２１０）の少なくとも一部は、前記フランジ（２０７）に配置される、
請求項６に記載のタイヤ（１００）。
請求項６に記載のタイヤ（１００）。
【請求項8】
前記トレッドブロック（１１０）に配置されるブラインドホール（１１２）を備え、
前記インサート（２００）の少なくとも一部は、前記ブラインドホール（１１２）に配置される、
請求項１から７のいずれか一項に記載のタイヤ（１００）。
前記インサート（２００）の少なくとも一部は、前記ブラインドホール（１１２）に配置される、
請求項１から７のいずれか一項に記載のタイヤ（１００）。
【請求項9】
前記インサート（２００）と前記トレッドブロック（１１０）との間の接着剤（１１４）
を備える、請求項１から８のいずれか一項に記載のタイヤ（１００）。
を備える、請求項１から８のいずれか一項に記載のタイヤ（１００）。
【請求項10】
前記一次誘導性コンポーネント（２２０）が、
・一次コイル（２２２）と、
・一次コア（２２４）および／または一次プレート（２２５）と、
を有し、
前記一次コア（２２４）および／または前記一次プレート（２２５）は、前記一次コイル（２２２）との磁気接続状態で配置され、
前記一次コア（２２４）および／または前記一次プレート（２２５）は、常磁性または強磁性の材料を包含する、
請求項１から９のいずれか一項に記載のタイヤ（１００）。
・一次コイル（２２２）と、
・一次コア（２２４）および／または一次プレート（２２５）と、
を有し、
前記一次コア（２２４）および／または前記一次プレート（２２５）は、前記一次コイル（２２２）との磁気接続状態で配置され、
前記一次コア（２２４）および／または前記一次プレート（２２５）は、常磁性または強磁性の材料を包含する、
請求項１から９のいずれか一項に記載のタイヤ（１００）。
【請求項11】
前記インサート（２００）は、エネルギー受動的である、
請求項１から１０のいずれか一項に記載のタイヤ（１００）。
請求項１から１０のいずれか一項に記載のタイヤ（１００）。
【請求項12】
前記一次容量性コンポーネント（２１０）の一部を構成する回路基板（２３０、２３５）と、
前記回路基板（２３０、２３５）に装着され、前記トレッド（１２０）とともに摩耗すると前記一次容量性コンポーネント（２１０）のキャパシタンスを減少させるコンデンサ（２１０１，２１０２，２１０３，２１０４）と、
を備える、請求項１から１１のいずれか一項に記載のタイヤ（１００）。
前記回路基板（２３０、２３５）に装着され、前記トレッド（１２０）とともに摩耗すると前記一次容量性コンポーネント（２１０）のキャパシタンスを減少させるコンデンサ（２１０１，２１０２，２１０３，２１０４）と、
を備える、請求項１から１１のいずれか一項に記載のタイヤ（１００）。
【請求項13】
前記回路基板（２３０、２３５）は、可撓性回路基板（２３０、２３５）である、
請求項１２に記載のタイヤ（１００）。
請求項１２に記載のタイヤ（１００）。
【請求項14】
前記コンデンサ（２１０１，２１０２，２１０３，２１０４）が並列に電気接続され、
前記コンデンサ（２１０１，２１０２，２１０３，２１０４）の少なくとも幾つかが、前記タイヤ（１００）が摩耗する際に摩耗するように構成される、
請求項１２または１３に記載のタイヤ（１００）。
前記コンデンサ（２１０１，２１０２，２１０３，２１０４）の少なくとも幾つかが、前記タイヤ（１００）が摩耗する際に摩耗するように構成される、
請求項１２または１３に記載のタイヤ（１００）。
【請求項15】
前記一次容量性コンポーネント（２１０）は、前記コンデンサ（２１０１，２１０２，２１０３，２１０４）を並列に電気接続するワイヤ（２１２）を有し、
前記ワイヤ（２１２）の少なくとも幾つかは、前記タイヤ（１００）が摩耗する際に摩耗することにより、少なくとも二つの前記コンデンサ（２１０１，２１０２，２１０３，２１０４）の間の電気接続を切断するとともに前記一次容量性コンポーネント（２１０）のキャパシタンスを変化させるように構成され、
一実施形態において、
前記ワイヤが前記回路基板（２３０、２３５）の中または上に配置される、
請求項１２から１４のいずれか一項に記載のタイヤ（１００）。
前記ワイヤ（２１２）の少なくとも幾つかは、前記タイヤ（１００）が摩耗する際に摩耗することにより、少なくとも二つの前記コンデンサ（２１０１，２１０２，２１０３，２１０４）の間の電気接続を切断するとともに前記一次容量性コンポーネント（２１０）のキャパシタンスを変化させるように構成され、
一実施形態において、
前記ワイヤが前記回路基板（２３０、２３５）の中または上に配置される、
請求項１２から１４のいずれか一項に記載のタイヤ（１００）。
【請求項16】
タイヤ（１００）へインサートを装填するための方法であって、
ブラインドホール（１１２）を備えるトレッドブロック（１１０）を包含する前記タイヤ（１００）を効果的に配置する工程であって、前記ブラインドホール（１１２）は、
・第１奥行（ｄｅ１）における第１断面（Ｃ１）と、第２奥行（ｄｅ２）における第２断面（Ｃ２）とを有し、前記第２断面（Ｃ２）が前記第１断面（Ｃ１）より大きく、前記第２奥行（ｄｅ２）が前記第１奥行（ｄｅ１）より大きく、
・前記トレッドブロック（１１０）において底部（１１２ａ）から開口部（１１２ｂ）まで長手方向（ｚ２００）に延在し、前記長手方向（ｚ２００）が、前記ブラインドホール（１１２）の箇所での前記タイヤの径方向（ＳＲ）に平行であるか最大７５度の角度（α）を形成する、
工程と、
インサート（２００）を効果的に配置する工程であって、前記インサート（２００）が、
・一次容量性コンポーネント（２１０）と一次誘導性コンポーネント（２２０）とを有し、
・前記インサートの底部（２０２）から前記インサートの上部（２０４）まで長手方向（ｚ２００）に延在し、
・前記底部（２０２）から第１長手位置（ｒ１）にある第１断面（Ａ１）と、前記底部（２０２）から第２長手位置（ｒ２）にある第２断面（Ａ２）とを有し、前記第１長手位置（ｒ１）は前記第２長手位置（ｒ２）よりも前記上部（２０４）の近くに配置されて、前記第２断面（Ａ２）が前記第１断面（Ａ１）より大きく、
・前記インサート（２００）の前記長手方向（ｚ２００）に平行な法線を有して前記第２長手位置（ｒ２）にある平面（Ｐｍａｘ）が、前記一次誘導性コンポーネント（２２０）と交差する、工程と、
前記インサート（２００）の前記底部（２０２）が前記インサート（２００）の前記上部（２０４）よりも前記ブラインドホール（１１２）の奥深くへ挿入されるように、前記インサート（２００）を前記ブラインドホール（１１２）へ挿入する工程と、
を備える方法。
ブラインドホール（１１２）を備えるトレッドブロック（１１０）を包含する前記タイヤ（１００）を効果的に配置する工程であって、前記ブラインドホール（１１２）は、
・第１奥行（ｄｅ１）における第１断面（Ｃ１）と、第２奥行（ｄｅ２）における第２断面（Ｃ２）とを有し、前記第２断面（Ｃ２）が前記第１断面（Ｃ１）より大きく、前記第２奥行（ｄｅ２）が前記第１奥行（ｄｅ１）より大きく、
・前記トレッドブロック（１１０）において底部（１１２ａ）から開口部（１１２ｂ）まで長手方向（ｚ２００）に延在し、前記長手方向（ｚ２００）が、前記ブラインドホール（１１２）の箇所での前記タイヤの径方向（ＳＲ）に平行であるか最大７５度の角度（α）を形成する、
工程と、
インサート（２００）を効果的に配置する工程であって、前記インサート（２００）が、
・一次容量性コンポーネント（２１０）と一次誘導性コンポーネント（２２０）とを有し、
・前記インサートの底部（２０２）から前記インサートの上部（２０４）まで長手方向（ｚ２００）に延在し、
・前記底部（２０２）から第１長手位置（ｒ１）にある第１断面（Ａ１）と、前記底部（２０２）から第２長手位置（ｒ２）にある第２断面（Ａ２）とを有し、前記第１長手位置（ｒ１）は前記第２長手位置（ｒ２）よりも前記上部（２０４）の近くに配置されて、前記第２断面（Ａ２）が前記第１断面（Ａ１）より大きく、
・前記インサート（２００）の前記長手方向（ｚ２００）に平行な法線を有して前記第２長手位置（ｒ２）にある平面（Ｐｍａｘ）が、前記一次誘導性コンポーネント（２２０）と交差する、工程と、
前記インサート（２００）の前記底部（２０２）が前記インサート（２００）の前記上部（２０４）よりも前記ブラインドホール（１１２）の奥深くへ挿入されるように、前記インサート（２００）を前記ブラインドホール（１１２）へ挿入する工程と、
を備える方法。
【請求項17】
前記インサート（２００）と前記トレッドブロック（１１０）との間に接着剤（１１４）を塗布する工程、
を備える、請求項１６に記載の方法。
を備える、請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電気摩耗インジケータを備えるタイヤに関する。本発明は、タイヤの表面が摩耗する際にインダクタンスおよび／または振動周波数が変化するように構成されるＬＣまたはＬＣＲ共振器に基づく摩耗インジケータを備えるタイヤに関する。
【背景技術】
【0002】
ＬＣＲ（インダクタンス・キャパシタンス・レジスタンス）回路またはＬＣ（インダクタンス・キャパシタンス）回路を採用する遠隔監視システムは、例えば特許文献１から周知である。質問手段に関連して、このような回路は、歪み、温度、圧力、識別情報、性能、化学的相転移（溶融および硬化状態など）、液位、摩耗、回転速度、箇所および近接度を含む多様な特性の監視を可能にする。概して、ＬＣまたはＬＣＲ回路は受動的であり、例えば、磁場を変化させることにより電気を発生させるのにインダクタンスそのものが使用される場合でも化学エネルギーを電気に変換する電源が不要である。しかしながら、化学エネルギーを電気に変換する電源を含む質問手段は能動的である。一般的に、質問手段はハンドヘルドデバイスであるか、システムに固定されるデバイスである。回路に対する質問手段の位置は合理的に自由選択されうる。しかしながら、質問手段の電力消費は読み取り距離に依存する。
【0003】
このようなデバイスは、特許文献２に開示されているようにタイヤの摩耗を測定するのに適用されうる。しかしながら、確実な方式でのタイヤへのＬＣまたはＬＣＲ回路の装着は困難であることに注目されている。第一に、摩耗が測定されるため、タイヤのトレッドの上またはタイヤのトレッドの中にＬＣまたはＬＣＲ回路が装填されなければならない。摩耗を精密に測定するために回路の箇所が充分に制御されるべきであるため、製造中、例えば加硫中のＬＣまたはＬＣＲ回路の装填は困難でありうる。加硫の後に装填される場合に、タイヤの残部への回路の装着は問題を引き起こす。使用時にタイヤが回転すると、ＬＣまたはＬＣＲ回路への遠心力が発生してＬＣまたはＬＣＲ回路をトレッドから押し上げる。例を挙げると、１００ｋｍ／時で走行している乗用車では、遠心力は重力加速度の２００倍の加速度に相当する。このような力はしばしばトレッドから回路を離間させることが分かっている。また、ＬＣまたはＬＣＲ回路がタイヤから完全には押し上げられていない場合でも、タイヤ内での回路の変位は摩耗測定の精度に影響する。特許文献２には、タイヤの内側からタイヤへ回路を挿入することによりこの問題が対処されうることが指摘されている。しかしながら、このようなケースで、タイヤに所在する補強構造が貫通されなければならず、これはタイヤの機械的特性を劣化させることになる。加えて、タイヤの内側と外側の両方から回路が露出した時には、タイヤの気密性がリスクにさらされることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】米国特許出願公開第２００５／０００７２３９号明細書
【特許文献2】米国特許出願公開第２００５／００６１０６９号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0005】
形状によりタイヤに係止される形状を有するインサートをＬＣまたはＬＣＲ回路が形成する時にＬＣまたはＬＣＲ回路が正確な規定箇所でタイヤに確実に固定されうることが分かっている。対応して、インサートの断面はトレッド（つまりタイヤの表面）の近くよりもタイヤの内側深くにおいて大きい。また、正確な規定箇所へインサートを配置するため、タイヤのトレッドのブラインドホールにインサートが配置されうる。これは独立請求項１に具体的な言葉で開示されている。付加的に、インサートとタイヤとの間の装着を向上させるため接着剤が塗布されうる。対応の方法は独立請求項１６に開示されている。
【0006】
また、このようなインサートでは、ＬＣまたはＬＣＲ回路の異なる部分がインサートの異なる部分に装填されうる。広い断面を有するインサートのこのような部分に誘導性コンポーネントが配置されるこのような構造を設けると、ＬＣまたはＬＣＲ回路の可読性を向上させる。
【0007】
好適な実施形態は従属請求項に開示される。以上および他の実施形態は明細書と図に開示される。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】タイヤを示す図。
【図2a1】摩耗インジケータの実施形態を側面図で示す図。
【図2a2】摩耗インジケータの実施形態を側面図で示す図。
【図2b】インサートを示し、シェルに回路が配置されている図。
【図2c】タイヤのトレッドブロックに挿入される摩耗インジケータを側面図で示す図。
【図2d】タイヤのトレッドブロックに挿入される摩耗インジケータを側面図で示す図。
【図2e】追加センサを有するインサートを示す図。
【図2f】摩耗するように構成される抵抗性コンポーネントを有する摩耗インジケータを側面図で示す図。
【図2g】摩耗するように構成される抵抗性コンポーネントを有する摩耗インジケータを側面図で示す図。
【図3a】摩耗インジケータを有するタイヤの断面の半分を示し、摩耗インジケータの質問器はタイヤに一体化されている図。
【図3b】質問器を有するタイヤの断面の半分を示し、摩耗インジケータの質問器はタイヤの外側に配置されている図。
【図4a】摩耗インジケータの作動原理を示す図。
【図4b】摩耗インジケータの作動原理を示す図。
【図5】第一実施形態によるインサートを有するタイヤの一部を側面図で示す図。
【図6】第二実施形態によるインサートを有するタイヤの一部を側面図で示す図。
【図7a】第三実施形態によるインサートを有するタイヤの一部を側面図で示す図。
【図8】第四実施形態によるインサートを有するタイヤの一部を側面図で示す図。
【図9a】一次容量性コンポーネントの構造を示す図。
【図9b】一次容量性コンポーネントの構造を示す図。
【図9c】一次容量性コンポーネントの構造を示す図。
【図9d】一次容量性コンポーネントの構造を示す図。
【図9e】一次抵抗性コンポーネントの構造を示す図。
【図10】一般的なインサートの測定値を示す図。
【図11a】インサートをタイヤへ挿入するための方法を図示する図。
【図11b】インサートをタイヤへ挿入するための方法を図示する図。
【図12a】インサートの電子コンポーネントを包含する回路を示す図。
【図12c】回路をシェルに配置することにより形成されるインサートを示す図。
【発明を実施するための形態】
【0009】
図１を参照すると、実施形態は、摩耗インジケータ１９０の一部を包含するタイヤ１００に関する。好ましくは、タイヤ１００は空気タイヤである。概して、タイヤ１００はトレッド１２０を有する。トレッド１２０は、タイヤ１００が使用される時に道路または地面などの表面９００との接触状態を形成するように構成されるタイヤの一部である。一般的に、トレッド１２０はトレッドブロック１１０から形成される。対応して、トレッド１２０の一部はトレッドブロック１１０により形成される。トレッドブロック１１０の上面はトレッド１２０の一部である。タイヤ１００は非空気タイヤであってもよい。タイヤ１００は、乗用車用の空気タイヤのような乗用車タイヤなど、乗用車のためのタイヤでありうる。タイヤ１００は、重量のあるタイヤ、つまりフォワーダ、ローダ、トラック、キャタピラのような重機のためのタイヤであってもよい。タイヤ１００はオートバイ用のタイヤであってもよい。
【0010】
図２ａ１，２ａ２，２ｂに記されているように、摩耗インジケータ１９０は質問器３００と回路２９０とを包含する。図２ｂを参照すると、タイヤ１００へ挿入可能であるインサート２００に回路２９０が配置される。インサート２００はさらに、回路２９０が配置されるシェル２９５を包含しうる。回路２９０は、一次誘導性コンポーネント２２０など、少なくとも幾つかの電子コンポーネントを包含する。図２ａ１，２ａ２を参照すると、以下に詳述するように質問器３００は無線でインサート２００と相互作用するように構成される。使用時に、質問器３００およびインサート２００のインダクタ３２０，２２０はそれぞれ、図２ａ１に記されているように互いに隣接して配置されうる。代替例では、図２ａ２に記されているように回路の他のコンポーネントがインダクタ３２０，２２０の間に配置されうる。
【0011】
図３ａおよび３ｂに記されているように、インサート２００はタイヤ１００に配置される。図３ａの実施形態において、タイヤ１００はさらに質問器３００を包含する。この実施形態で、質問器３００およびインサート２００のインダクタ３２０，２２０は、図２ａ１と同じ方式で配置される。図３ｂの実施形態において、質問器３００は別の場所、例えばタイヤ１００を有する車両の一部に配置される。この実施形態において、質問器３００およびインサート２００のインダクタ３２０，２２０は、インサートが読み取られる時に図２ａ２と同じ方式で配置される。
【0012】
一実施形態において、インサート２００は、タイヤのトレッド１２０が摩耗する際にその容量性コンポーネント２１０が摩耗するようにタイヤ１００に配置される。
【0013】
インサート２００は、一次容量性コンポーネント２１０と一次誘導性コンポーネント２２０とを包含する。一次容量性コンポーネント２１０は、電気発振器を形成するように一次誘導性コンポーネントに電気接続される。インサート２００はさらに、抵抗性コンポーネント２５０（例えば図２ｆおよび２ｇ）を包含しうる。ゆえに発信器はＬＣまたはＬＲＣ発信器である。好ましくは、インサート２００はエネルギー受動的である、つまり化学エネルギーを電気に変換するように構成されるバッテリが不要である。一次誘導性コンポーネント２２０は磁気エネルギーを電気に変え、ＬＣまたはＬＣＲ発振器からそれ自体が周知であるように、一次容量性コンポーネント２１０に電気が一時的に蓄積される。インサート２００の振動周波数および／またはインダクタンスは、一次容量性コンポーネント２１０のキャパシタンスと一次誘導性コンポーネント２２０のインダクタンスとに依存する。一般的に、インサートの角共振周波数はω＝１／√（Ｌ０×ｃ０）と表され、Ｌ０は一次誘導性コンポーネント２２０のインダクタンスであって、ｃ０は一次容量性コンポーネント２１０のキャパシタンスである。以下に詳述するように、一実施形態において、一次容量性コンポーネント２１０は使用時に摩耗するように構成され、こうしてキャパシタンスｃ０が変化する。これは、例えば角共振周波数ωに影響する。これは、特に所定の周波数で、一次誘導性コンポーネント２２０と二次誘導性コンポーネント３２０（例えば質問器３００の二次誘導性コンポーネント３２０）の相互インダクタンスにも影響する。このようにして、例えばこれらの量は、一次容量性コンポーネント２１０がどれほど摩耗したかを示す。しかしながら、他の量も、一次容量性コンポーネント２１０のキャパシタンスｃ０に影響しうる。ゆえに、例えば上述した量は、一次容量性コンポーネント２１０の近くの湿気および／または例えば一次容量性コンポーネント２１０の二つの電極（２１４，２１６）の間の湿気など、一次容量性コンポーネント２１０のまたは一次容量性コンポーネント２１０の近くの環境の他のパラメータも示す。
【0014】
一次容量性コンポーネント２１０は測定中に摩耗する必要はない。例を挙げると、インサートが埋め込まれる環境の湿度を測定することが可能である。周知のように、湿度はコンデンサの誘電率、ゆえにＬＣインサートの角共振周波数ωにも影響する。付加的または代替的に、一次誘導性コンポーネント２２０のインダクタンスは、デバイス１００の環境および／または使用に影響されうる。例を挙げると、タイヤ１００のトレッドブロック１１０が磁気材料を包含する場合には、トレッドブロック１１０が摩耗すると一次誘導性コンポーネント２２０のインダクタンスが変化しうる。付加的または代替的に、インサート２００は、他の幾つかの量を測定するための一次センサ装置２４０（図２ｅ）を包含しうる。一次センサ装置は、機能にわずかな電気しか必要としない単数または複数のセンサを包含しうる。一次センサ装置２４０は、例えば圧力センサと湿度センサと温度センサのうち少なくとも一つを包含しうる。
【0015】
付加的に、一次容量性コンポーネント２１０のキャパシタンスｃ０は変化する必要はない。図２ｆおよび２ｇを参照すると、一実施形態において、回路は、摩耗するように構成される一次抵抗性コンポーネント２５０を包含する。回路はさらに、発信器を形成するための一次容量性コンポーネント２１０を包含する。しかしながら、例えば電気的に並列である幾つかのレジスタを取り除いた結果として、一次抵抗性コンポーネント２５０の抵抗が変化する、例えば上昇すると、共振周波数では特に、回路の過渡反応が変化する。質問器３００によりこれが測定されて、一次抵抗性コンポーネント２５０の抵抗および／またはインサート２００の摩耗が判断される。
【0016】
質問器３００は、電源３３０と通信インサート３１０と二次誘導性コンポーネント３２０とを包含する。電源３３０は、質問器３００に電力供給するのに必要である。電源３３０は例えば、機械および／または化学エネルギーを電気エネルギーに変えるように構成されうる。代替例として、または付加的に、電源は、磁気エネルギーを電気に変換するように構成されるコンポーネントを包含しうる。代替例として、または付加的に、電源は、電気エネルギーをそのまま蓄積する高キャパシタンスコンデンサ（例えばスーパーコンデンサ）を包含しうる。このような高キャパシタンスコンデンサは、磁気または機械エネルギーをそれぞれ電気に変えるコンポーネントで例えば誘導的または機械的に充電されうる。高キャパシタンスコンデンサはここでは、少なくとも１μＦのＤＣキャパシタンスを有するコンデンサを指す。
【0017】
二次誘導性コンポーネント３２０は、インサート２００に質問するのに使用される。ゆえに、二次誘導性コンポーネント３２０に磁場を形成することにより、磁場は一次誘導性コンポーネント２２０も貫通し、こうして質問器３００とインサート２００との相互インダクタンスに影響する。このようにして、インサート２００（特に回路２９０）の相互インダクタンスと角共振周波数（または共振周波数）と帯域とＱファクタのうち少なくとも一つが測定されうる。キャパシタンスが変化するように構成される時に、好ましくは相互インダクタンスと角共振周波数（または共振周波数）の少なくとも一方が測定値である。抵抗が変化するように構成される時には、好ましくは帯域とＱファクタのうち少なくとも一方が測定される。
【0018】
通信回路３１０は、測定されたデータをゲートウェイデバイスへ通信するのに使用されうる。通信回路３１０は、インサートの相互インダクタンスおよび／または共振周波数および／または帯域および／またはＱファクタを測定するための制御回路を包含しうる。代替例では、質問器３００はこの目的のための独立した制御回路を包含しうる。一実施形態において、質問器３００は、［i］二次容量性コンポーネント３２０とインサート２００との相互インダクタンスと、［ii］インサート２００のインダクタンスと、［iii］インサート２００の振動の共振周波数のうち少なくとも一つを測定するように構成される。一実施形態において、質問器３００は、［iv］インサート２００の帯域と［v］インサート２００のＱファクタのうち少なくとも一方を測定するように構成される。
【0019】
図２ｃおよび２ｄを参照すると、このような摩耗インジケータ１９０はトレッド１２０の摩耗を測定するのに使用されうる。このような摩耗インジケータ１９０を使用する時に、インサート２００は、トレッド１２０が摩耗する際に一部が摩耗するようにトレッド１２０に装填される。一実施形態（例えば図２ａ１から２ｅ）において、一次容量性コンポーネント２１０は、トレッド１２０が摩耗する際に摩耗するように構成される。一実施形態（例えば図２ｆおよび２ｇ）において、一次抵抗性コンポーネント２５０は、トレッド１２０が摩耗する際に摩耗するように構成される。図示されていない場合でも、一実施形態では、一次容量性コンポーネント２１０と一次抵抗性コンポーネント２５０の両方は、トレッド１２０が摩耗する際に摩耗するように構成される。
【0020】
摩耗コンポーネント（つまり一次容量性コンポーネント２１０および／または一次抵抗性コンポーネント２５０）は、適度な量だけ摩耗したトレッドのみの摩耗を測定するだけで充分であるので、未摩耗のトレッド１２０の表面に達する必要はない。しかしながら、好ましくは、摩耗コンポーネント（例えば一次容量性コンポーネント２１０）のみが摩耗し一次誘導性コンポーネント２２０が摩耗しない。それゆえ図２ｃおよび２ｄを参照すると、一実施形態では、トレッド１２０が摩耗する際に摩耗するように一次容量性コンポーネント２１０が構成されるようにして、インサート２００がタイヤ１００に配置される。また、一次容量性コンポーネント２１０の少なくとも一部は、トレッドブロック１１０の内側で本体の第１表面から第１距離ｄ１だけ離間して配置される。さらに、一次誘導性コンポーネント２２０の少なくとも一部は、トレッドブロック１１０の内側でトレッド１２０から第２距離ｄ２だけ離間して配置される。タイヤ１００では、第２距離ｄ２は好ましくは第１距離ｄ１より大きい。このようにして、トレッド１２０が摩耗する際には、一次誘導性コンポーネント２２０が摩耗し始める前に一次容量性コンポーネント２１０が摩耗し始める。好ましくは、通常使用時に一次誘導性コンポーネント２２０が摩耗しないようにインサート２００が配置される。
【0021】
一次誘導性コンポーネント２２０ではなく一次抵抗性コンポーネント２５０が摩耗する実施形態では、トレッド１２０が摩耗する際に摩耗するように一次抵抗性コンポーネント２５０が構成されるようにして、インサート２００がタイヤ１００に配置される。この実施形態では、一次抵抗性コンポーネント２５０の少なくとも一部は、トレッドブロック１１０の内側で本体の第１表面から第４距離ｄ４だけ離間して配置される。さらに、一次誘導性コンポーネント２２０の少なくとも一部は、トレッドブロック１１０の内側でトレッド１２０から第２距離ｄ２だけ離間して配置される。このようなタイヤ１００では、第２距離ｄ２が好ましくは第４距離ｄ４より大きい。概して、第２距離ｄ２は、摩耗コンポーネント（２１０，２５０）の少なくとも一部が配置される距離（ｄ１，ｄ４）より好ましくは大きい。このように、トレッド１２０が摩耗すると、摩耗コンポーネント（つまり一次容量性コンポーネント２１０および／または一次抵抗性コンポーネント２５０）は、一次誘導性コンポーネント２２０が摩耗し始める前に摩耗し始める。好ましくは、通常使用時には一次誘導性コンポーネント２２０が摩耗しないようにインサート２００が配置される。
【0022】
また、上記のように、他の幾つかの実施形態では、例えばインサート２００が湿度センサとしてのみ機能するケースでは、インサートのいかなる部分も摩耗する必要がないため、第２距離ｄ２は第１距離ｄ１（任意で第４距離ｄ４）より小さくてもよい。
【0023】
図２ａ１および３ａを参照すると、一実施形態において、タイヤ１００は質問器３００を包含する。このような実施形態では、トレッド１２０について一次誘導性コンポーネント２２０と同じ側に二次誘導性コンポーネント３２０が配置されるように、質問器３００がインサート２００に対して配置される。二次誘導性コンポーネント３２０は、タイヤ１００の内側またはタイヤ１００の別の表面に配置されうる。また、二次誘導性コンポーネント３２０の少なくとも一部はトレッド１２０から第３距離ｄ３だけ離間して配置され、第３距離ｄ３は第２距離ｄ２より大きい。これは、一次誘導性コンポーネント２２０が（摩耗するとして）摩耗し始めるまで二次誘導性コンポーネントも摩耗しないという効果を有する。これはさらに、このような設置が一次誘導性コンポーネント２２０と二次誘導性コンポーネント３２０との間の磁気結合を向上させるという効果を有する。
【0024】
図３ａを参照すると、好適な実施形態において、質問器３００はタイヤ１００の第２表面１３０に配置され、第２表面１３０はトレッド１２０と反対である。第２表面は、タイヤ１００により画定される空洞の表面でありうる。例を挙げると、第２表面１３０は空気タイヤ１００の内部の表面でありうる。特に、質問器３００が空気タイヤの内側に配置される時には、他の量、例えば圧力および／または温度を測定するのにも質問器が使用されうる。このような目的のため、一実施形態において、質問器３００は二次センサ装置３４０を包含する。このような二次センサ装置３４０は、質問器３００が所在する環境を測定するように構成される単数または複数のセンサを包含する。二次センサ装置３４０は、例えば温度センサと圧力センサと加速度センサのうち少なくとも一つを包含しうる。
【0025】
図４ａを参照すると、概して、摩耗の量は記号ｗを用いて言及される。図４ａには二つの摩耗値ｗ１およびｗ２が記されている。図４ａにおいて、摩耗値ｗ１は図４ａのトレッド１２０の摩耗値ｗ１を指している。例を挙げると、図４ａでトレッド１２０は例えば未摩耗であって、摩耗値ｗ１は例えばゼロでありうる。
【0027】
一次容量性コンポーネント２１０および／または一次抵抗性コンポーネント２５０はトレッド１２０と同じ量だけ摩耗するように構成されるので、好ましくは、インサート２００は、トレッドブロック１１０と最大でも同じ程度まで摩耗に耐える。言い換えると、好ましくは、一次容量性コンポーネント２１０とインサート２００の上部の材料は、トレッドブロック１１０のトレッド材料と最大でも同じ程度の摩耗に耐えるのである。インサート２００の上部は、インサート２００の上部２０４を包含する（例えば図５参照）。これは、一次容量性コンポーネント２１０が使用時に、少なくとも、一次容量性コンポーネント２１０が摩耗し始める限界までトレッド１２０が摩耗した時にトレッド１２０と同じ量だけ摩耗することを保証する。幾つかのポリマー、特にポリアミドはトレッドブロック１１０と実質的に同じ程度に摩耗に耐えることが分かっている。インサート２００の摩耗は、ガラス繊維、アラミド繊維、または炭素繊維などの補強材料を使用することにより影響されうる。一実施形態において、インサートはポリマーを包含する。一実施形態において、インサートは、ポリマーと、ガラス繊維、アラミド繊維、または炭素繊維などの繊維材料とを包含する。一実施形態において、インサートはポリアミドを包含する。一実施形態において、インサートは、ポリアミドと、ガラス繊維、アラミド繊維、または炭素繊維などの繊維材料とを包含する。
【0028】
図７ａ，７ｂ，９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，１０に示されているように、一次容量性コンポーネント２１０はコンデンサ２１０１，２１０２，２１０３，２１０４を包含しうる。付加的または代替的に、一次容量性コンポーネント２１０は、キャパシタンスを形成するように構成されるとともに、インサート２００が摩耗する際に摩耗するように構成される第１電極２１４と第２電極２１６とを包含しうる。幾つかの例示的な電極構成は、参照により本願に援用される欧州特許出願第１７３９７５１７．８号に示されている。また、同出願に記されているように、好ましくは、‐第１摩耗値ｗ１について、摩耗ｗに関する一次容量性コンポーネント２１０のキャパシタンスｃ０の微分係数が第１キャパシタンス変化値ｄｃ０／ｄｗ｜ｗ１を有し、
‐第２摩耗値ｗ２について、摩耗ｗに関する一次容量性コンポーネント２１０のキャパシタンスｃ０の微分係数が第２キャパシタンス変化値ｄｃ０／ｄｗ｜ｗ２を有し、
‐第１キャパシタンス変化値ｄｃ０／ｄｗ｜ｗ１が第２キャパシタンス変化値ｄｃ０／ｄｗ｜ｗ２と異なる、
ように、一次容量性コンポーネント２１０が構成される。
好ましくは、
‐第１摩耗値ｗ１は第２摩耗値ｗ２より小さく、
‐第１キャパシタンス変化値ｄｃ０/ｄｗ｜ｗ１の絶対値は第２キャパシタンス変化値ｄｃ０／ｄｗ｜ｗ２の絶対値より大きい。
【0029】
上述した欧州特許出願第１７３９７５１７．８号には、コンデンサ２１０１，２１０２，２１０３，２１０４および／または電極２１４，２１６による好ましい構成の例が図示されている。例えば、本出願の図７ａを参照すると、トレッド１２０に近いコンデンサ２１０１がトレッド１２０からさらに離間したコンデンサ２１０２より大きいキャパシタンスを有する時に、このような効果が達成されうる。
【0030】
背景に記されているように、このようなタイプの測定に関わる一つの問題は、確実な方式でのタイヤ１００へのインサート２００の装着である。原則として、確実な装着はタイヤ１００の加硫中に行われうる。しかしながら、これは生産ラインの数を二倍にし（つまりこのようなインサートを含まないタイヤのラインが一つとインサートを含む別のライン）、これは物流の観点から見て製造プロセスを複雑にするだろう。別の手法は、フランジを有するインサートを生産して、フランジがタイヤの内側に残るように内側からタイヤ１００へインサートを挿入することであろう。しかしながら、タイヤが摩耗すると、このようなインサートがタイヤを貫き、これはガス漏出問題を起こすことになる。
【0031】
タイヤ１００のブラインドホール１１２へインサート２００が挿入されることは具現されている。また、ブラインドホール１１２の幅が、ホール１１２の上部よりもホール１１２の底部近くで大きい場合に、類似の形状を有するインサートがブラインドホール１１２に確実に残る。このようなブラインドホール１１２は、例えばタイヤ１００の加硫中にモールドを使用することによりタイヤに設けられうる。
【0032】
図１１ａおよび１１ｂを参照すると、この方法の実施形態は、上記のようにインサート２００を効果的に配置することを包含する。対応して、インサートは、インサート２００の上部２０４から第１二次距離ｄｉ１だけ離間して少なくとも一部が配置される一次容量性コンポーネント２１０と、インサート２００の上部２０４から第２二次距離ｄｉ２だけ離間して少なくとも一部が配置される一次誘導性コンポーネント２２０など、摩耗コンポーネント２１０，２５０を包含する。一実施形態において、一次容量性コンポーネント２１０が摩耗するように構成されると、第２二次距離ｄｉ２は第１二次距離ｄｉ１より大きい。インサート２００は、インサートの底部２０２からインサートの上部２０４まで長手方向ｚ２００に延在する。また、ブラインドホール１１２の拡開形状とのインサート２００の機械的係止を行うため、インサート２００は、底部２０２から第１長手位置ｒ１にある第１断面Ａ１と、底部２０２から第２長手位置ｒ２にある第２断面Ａ２とを有し、第１長手位置ｒ１は第２長手位置ｒ２よりも上部２０４の近くに配置されて、第２断面Ａ２は第１断面Ａ１より大きい。ここでこれらの断面Ａ１およびＡ２は、長手方向ｚ２００に平行な法線を有する平面上に規定される。図に示されていない場合でも、図２ｆおよび２ｇを参照すると、代替的または付加的に、インサート２００は一次抵抗性コンポーネント２５０を包含し、その少なくとも一部がインサート２００の上部２０４から第１二次距離ｄｉ１だけ離間して配置される。第２断面Ａ２の面積は、第１断面Ａ１の面積より、例えば少なくとも１０％、少なくとも２５％、少なくとも５０％、または少なくとも１００％大きい。ゆえに第２断面Ａ２の面積と第１断面Ａ１の面積との比は、例えば、１．２５から７など、１．５から５など、２から４など、１．１から１０でありうる。
【0033】
また、この方法は、インサート２００が挿入されるタイヤ１００を効果的に配置することを包含する。上記のように、タイヤ１００にはブラインドホール１１２が配置されている。この方法で、タイヤはブラインドホール１１２を包含して、このブラインドホール１１２が第１奥行ｄｅ１での第１断面Ｃ１と、第２奥行ｄｅ２での第２断面Ｃ２とを有し、第２断面Ｃ２は第１断面Ｃ１より大きく、第２奥行ｄｅ２は第１奥行ｄｅ１より大きい。これは、インサート２００とブラインドホール１１２との形状ロック作用によりインサート２００が所定箇所に保持されるという効果を有する。一実施形態において、インサート２００の第２断面Ａ２はブラインドホール１１２の第１断面Ｃ１より大きいことにも注意すること。さらに、ブラインドホール１１２がトレッドブロック１１０において底部１１２ａから開口部１１２ｂまで長手方向ｚ２００に延在するように、ブラインドホール１１２が形成される。長手方向ｚ２００は、ブラインドホール１１２の箇所でのタイヤの径方向ＳＲ（図１１ａ）と平行であるか、ブラインドホール１１２の箇所でのタイヤの径方向ＳＲと最大７５度の角度α（図６参照）を形成する。上述したトレッドブロック１１０の開口部１１２ｂは、ブラインドホール１１２の上部であると考えられうる。断面Ｃ１およびＣ２は、長手方向ｚ２００に平行な法線を有する平面により規定される。インサート２００の第１および第２断面Ａ１およびＡ２の相互に対するサイズについて述べたことは、ブラインドホール１１２の第１および第２断面Ｃ１およびＣ２に適用される。
【0034】
また、インサート２００の底部２０２がインサート２００の上部２０４よりもブラインドホール１１２の奥深くに挿入されるように、インサート２００がブラインドホール１１２へ挿入される。このように形成されたタイヤ１００の一例が図７ｂに示されている。インサート２００がブラインドホール１１２へ挿入される間に、小さい断面Ｃ１を有するブラインドホール１１２の一部は拡開される必要があることにも注意すること。トレッドブロック１１０の材料は充分な弾性を備えるので、適当なジョーなどでこれが行われうる。ゆえに一実施形態において、トレッドブロック１１０は弾性のトレッド材料で製作される。一実施形態で、トレッド材料は２３℃の温度で５０ＳｈＡから８０ＳｈＡのショア硬度を有する。ＳｈＡの単位は、ＡＳＴＭ規格Ｄ２２４０‐００に定義されているように「Ａ」タイプのデュロメータによる硬度試験を指す。少なくとも、この範囲のショア硬度を有するトレッドブロック１１０は、上述した手法で拡開されうる。
【0035】
インサート２００をブラインドホール１１２へ押入するのが困難なケースでは、インサートをブラインドホールへ押入する前に、適当な摩擦低減化合物をインサート２００またはブラインドホール１１２に塗布することにより、プロセスが容易になりうる。適当な摩擦低減化合物はオイル、グリース、石鹸を含む。
【0036】
インサート２００とトレッドブロック１１０との間に接着剤１１４を塗布することにより、接着が向上しうる。
【0037】
対応して、ブラインドホール１１２は少なくとも一部がインサート２００で占められる。図３ａ，３ｂ，５，６，７ａ，７ｂ，８は、この方法により製作されたタイヤ１００の一部を示す。
【0038】
特に図３ａおよび５を参照すると、このようなタイヤ１００は、トレッド材料で製作されるトレッドブロック１１０と、トレッドブロック１１０により一部が形成されるトレッド１２０とを包含する。トレッド１２０は、タイヤ１００が使用される時に、表面９００との接触状態を形成するように構成される。タイヤ１００はさらにインサート２００を包含する。上記のように、インサート２００は一次容量性コンポーネント２１０と一次誘導性コンポーネント２２０とを包含する。一実施形態において、一次容量性コンポーネント２１０などの摩耗コンポーネント（２１０，２５０）の少なくとも一部は、トレッドブロック１１０の内側においてトレッド１２０から第１距離ｄ１（または第４距離ｄ４）だけ離間して配置される。付加的に、一次誘導性コンポーネント２２０の少なくとも一部は、トレッド１２０からタイヤ１００の内部へ第２距離ｄ２に配置される。インサート２００は、インサートの底部２０２からインサートの上部２０４まで長手方向ｚ２００に延在する。一実施形態において、長手方向ｚ２００は、インサート２００の箇所でのタイヤの径方向ＳＲに平行である（例えば図５参照）。一実施形態において、長手方向ｚ２００は、インサート２００の箇所でのタイヤの径方向ＳＲと最大７５度の角度αを形成する（図６参照）。
【0039】
形状ロック作用を持つために、インサート２００は、第１長手位置ｒ１の第１断面Ａ１と第２長手位置ｒ２の第２断面Ａ２とを有する。第１長手位置ｒ１は第２長手位置ｒ２よりもタイヤ１００のトレッド１２０の近くに配置され、第２断面Ａ２は第１断面Ａ１より大きい。
【0040】
また、（タイヤ１００の内側ではなく）トレッド１２０に配置されるブラインドホール１１２へ挿入されているため、インサート２００の上部２０４の少なくとも一部がトレッドブロック１１０のトレッド材料との境界面を形成しない。インサートの上部２０４は、トレッド１２０と同一平面でありうる。ゆえに、インサート２００の上部２０４はトレッド１２０と同じレベルに配置されうる。しかしながら、インサート２００の上部２０４に空きスペースが残るように、ブラインドホール１１２の奥深くにインサート２００が配置されてもよい（および／またはボデー２０５を短くしてもよい）。付加的に、空きスペースには何らかの材料が充填されうる。
【0041】
インサートの上部２０４がトレッド１２０と同一平面である時には、上述した第１距離ｄ１が第１二次距離ｄｉ１と等しく、第２距離ｄ２が第２二次距離ｄｉ２と等しい。しかしながら、上記のように、インサートの上部２０４がトレッド１２０と同一平面である必要はない。
【0042】
インサート２００がブラインドホール１１２へ挿入されているので、一実施形態では、トレッドブロック１１０に配置されるブラインドホール１１２がタイヤ１００に画定される。また、インサート２００の少なくとも一部はブラインドホール１１２に配置されている。そして観察時には、インサート２００の少なくとも一部がブラインドホール１１２にある。好ましくは、インサート２００がトレッドから突出しない。ゆえに一実施形態で、インサート２００の全体がブラインドホール１１２に配置されて、観察時にはインサート２００全体がブラインドホール１１２にある。
【0043】
また、この方法で接着剤１１４が使用される場合に、タイヤ１００は、インサート２００とトレッドブロック１１０との間に接着剤１１４を包含する。
【0044】
一実施形態では、一次誘導性コンポーネント２２０より前に一次容量性コンポーネント２１０が摩耗するように構成され、第１距離ｄ１は第２距離ｄ２より小さい。
【0045】
一般的に、タイヤ１００は補強ベルト１５０を包含し、その目的はタイヤ１００を補強することである。補強ベルト１５０は、タイヤ１００の内側に配置されるワイヤメッシュまたはベルトでありうる。補強ベルト１５０の目的はタイヤを補強することであるので、好ましくは、補強ベルト１５０は大きな開口部を画定しない。ゆえに好ましくは、ブラインドホール１１２は補強ベルト１５０を貫通しない。このようなケースにおいて、タイヤ１００では、インサート２００（つまりインサート２００全体）が補強ベルト１５０の外側に残る。より正確に記すと、好ましくは、補強ベルト１５０は少なくとも０．５ｃｍ２の面積を有する開口部を画定しない。一実施形態において、第１補強構造１５０の一部は一次誘導性コンポーネント２２０と二次誘導性コンポーネント３２０との間に配置される。
【0046】
第１補強ベルト１５０は金属を包含しうる。第１補強ベルト１５０は鋼を包含しうるか鋼から成る。第１補強構造１５０は鋼メッシュを包含しうる。付加的または代替的に、第１補強ベルト１５０は繊維材料を包含しうる。第１補強ベルト１５０の繊維材料は、コットン、レーヨン、ポリアミド（ナイロン）、ポリエステル、ポリエチレン・テレフタレート、ポリパラフェニレン・テレフタルアミド（ケブラー）のうち少なくとも一つを包含しうる。
【0047】
図３ａおよび３ｂを参照すると、一実施形態において、タイヤは層１５５を包含する。また層１５５の一部は一次誘導性コンポーネント２２０と二次誘導性コンポーネント３２０との間に配置されうる。層１５５は繊維材料を包含しうる。第２補強構造１５５の繊維材料は、コットン、レーヨン、ポリアミド（ナイロン）、ポリエステル、ポリエチレン・テレフタレート、ポリパラフェニレン・テレフタルアミド（ケブラー）のうち少なくとも一つを包含しうる。層１５５の目的は、タイヤ１００を補強することでもある。一実施形態において、インサート２００（つまりインサート２００全体）は層１５５の外側に残される。一実施形態において、インサート２００（つまりインサート２００全体）は、補強ベルト１５０および層１５５の外側に残される。
【0048】
インサートがこのような形状を有すると、一次誘導性コンポーネント２２０をインサート２００が包含することで相乗効果も見られる。一次誘導性コンポーネント２２０の断面積が大きくなると、一次誘導性コンポーネント２２０と二次誘導性コンポーネント３２０との間の磁気結合が強力になることに注目されている。また、形状ロック作用のため、箇所ｒ２（上記参照）では、インサート２００の断面Ａ２は大きい。ゆえに、正確にこの箇所に有効スペースがあるので、一次誘導性コンポーネント２２０がこのような箇所に設置されうることが分かっている。それゆえ、一実施形態において、平面Ｐｍａｘ（図７ａ参照）は一次誘導性コンポーネント２２０と交差する。平面Ｐｍａｘは、インサート２００の長手方向ｚ２００に平行なその法線とこの平面の点ｒ２とにより画定される、つまり平面Ｐｍａｘは第２長手位置ｒ２にある。第２長手位置ｒ２は広い断面Ａ２の位置である。好ましくは、図７ａに記されているように、広い断面Ａ２は最大断面Ａｍａｘでもある。しかしながら、少なくとも原則として、一次誘導性コンポーネント２２０の一部は、図５に対応する断面Ａ２のレベルに配置されうる。それにもかかわらず、一次誘導性コンポーネント２２０の断面積が好ましくは最大化されるので、これは好ましくない。広い断面Ａ２が最大断面Ａｍａｘでもある時に、箇所ｒ２はインサート２００の最大断面の箇所でもある。
【0049】
図７ａを参照すると、好ましくは、インサート２００は、ボデー２０５と、インサート２００の長手方向ｚ２００に垂直な少なくとも二つの方向にボデー２０５から延出するフランジ２０７とを包含する。例を挙げると、フランジ２０７は、長手方向ｚ２００に垂直なすべての方向にボデー２０５から延在しうる。好ましくはボデー２０５の断面が円形である。一実施形態において、フランジ２０７の断面は円形である。これらの断面は、長手方向ｚ２００に平行な法線を有する平面にも規定される。
【0050】
インサート２００がフランジ２０７を包含する時には、好ましくは一次誘導性コンポーネント２２０の少なくとも一部がフランジ２０７に配置される。このような実施形態は、図７ａ，７ｂ，８，９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄに描かれている。インサート２００がフランジ２０７を有する時には、好ましくは一次容量性コンポーネント２１０の少なくとも一部がフランジ２０７の長手位置に配置される。このような実施形態は図７ａ，７ｂ，８，９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄに描かれている。インサート２００がフランジ２０７を包含する時には、好ましくは一次容量性コンポーネント２１０の少なくとも一部がフランジ２０７に配置される。このような実施形態は図９ｂ，９ｃ，９ｄに描かれており、フランジ２０７に回路基板２３０が配置され、回路基板２３０は一次容量性コンポーネント２１０の一部を構成する。
【0051】
図８および９ｂを参照すると、一実施形態において、一次容量性コンポーネント２１０は、タイヤ１００のトレッド１２０とともに摩耗するように構成される導電性要素を包含する。このような導電性要素はコンデンサの電極でありうる。代替的または付加的に、導電性要素は、摩耗するように構成されるワイヤ２１２でありうる。
【0052】
図８の実施形態において、一次容量性コンポーネント２１０は、一緒にコンデンサを形成する第１電極２１４と第２電極２１６とを包含する。第１電極２１４と第２電極の両方は、タイヤ１００のトレッド１２０とともに摩耗するように構成される導電性要素の例である。電極２１４，２１６が摩耗すると、一次容量性コンポーネント２１０のキャパシタンスｃ０が減少する。電極構成のさらなる詳細は、例えば欧州特許出願第１７３９７５１７．８号に挙げられている。
【0053】
図９ｂの実施形態において、一次容量性コンポーネント２１０は配線２１２（つまりワイヤ２１２）を包含する。このような配線は、タイヤ１００のトレッド１２０とともに摩耗するように構成される導電性要素の別の例である。図９ｂに記されているように、配線２１２がコンデンサの第１側に接続されて第２配線２１３がコンデンサの第２側に接続されるように、コンデンサ２１０１，２１０２，２１０３，２１０４が並列に電気接続される。また、図９ｂに記されているように、インサート２００が摩耗すると、配線２１２の一部も摩耗し、すべてのコンデンサが電気的に並列ではなくなる。例を挙げると、図９ｂのインサート２００が上部から摩耗すると、最初に第１コンデンサ２１０１の第１側が他のコンデンサから電気的に絶縁される。次に、第２コンデンサ２１０２の第１側が他のコンデンサから電気的に絶縁される等である。このようにして、インサートが摩耗すると、キャパシタンスｃ０が減少する。ゆえに、一実施形態において、一次容量性コンポーネント２１０は、コンデンサ２１０１，２１０２，２１０３，２１０４を並列に電気接続するワイヤ２１２を包含する。ワイヤ２１２の少なくとも幾つかは、タイヤ１００とともに摩耗するように構成される。ワイヤ２１２が摩耗すると、少なくとも二つのコンデンサ２１０１，２１０２，２１０３，２１０４の間の電気接続が切断される。これは一次容量性コンポーネント２１０のキャパシタンスｃ０を変化させる。図９ｃを参照すると、ワイヤ２１２は回路基板２３０，２３５に配置されうる。コンデンサ２１０１，２１０２，２１０３，２１０４が第１回路基板２３０に配置されるケースでは、配線は第１回路基板２３０の中または上、あるいは第２回路基板２３５の中または上に配置されうる（が、配置される必要はない）。コンデンサ２１０１，２１０２，２１０３，２１０４は個別のコンデンサつまり電子コンポーネントでありうる。
【0054】
図９ｅを参照すると、一実施形態において、一次抵抗性コンポーネント２５０はレジスタ２５０１，２５０２，２５０３，２５０４を包含する。レジスタは、コンデンサ２１０１，２１０２，２１０３，２１０４について上で詳述したように、ワイヤ２１２，２１３と並列に電気接続されうる。ゆえに、インサート２００が摩耗すると、配線２１２が切断されて一次抵抗性コンポーネント２５０の抵抗上昇につながる。図２ｇに記されているように、代替例では、インサート２００が摩耗するとレジスタ自体が摩耗しうる。
【0055】
図７ｂおよび９ａを参照すると、一実施形態において、一次容量性コンポーネント２１０は、タイヤ１００のトレッド１２０とともに摩耗するように構成されるコンデンサ２１０１，２１０２，２１０３，２１０４を包含する。コンデンサ２１０１，２１０２，２１０３，２１０４は個別コンデンサつまり電子コンポーネントでありうる。図７ｂおよび９ａに記されているように、コンデンサ２１０１，２１０２，２１０３，２１０４は並列に電気接続される。インサート２００が摩耗すると、最初に第１コンデンサ２１０１が摩耗し、こうしてキャパシタンスが減少する。次に、第２コンデンサ２１０２が摩耗し、こうしてキャパシタンスがさらに減少する等である。図９ａに記されているように、コンデンサは回路基板２３０に配置されうる。図７ｂに記されているように、コンデンサが回路基板に配置される必要はない
【0056】
図９ａから９ｃを参照すると、一実施形態において、インサート２００は第１回路基板２３０と、第１回路基板２３０に装着されるコンデンサ２１０１，２１０２，２１０３，２１０４とを包含する。上記のように、コンデンサ２１０１，２１０２，２１０３，２１０４は並列に電気接続されうる。好ましくは、第１回路基板は可撓性回路基板である。これはインサート２００の製造に役立つ。図７ａ，７ｂ，９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄがコンデンサ２１０Ｎ（Ｎ＝１，２，３，４）を４個のみ示している場合でも、一次容量性コンポーネント２１０に包含されるコンデンサの数は、必要に応じて自由に選択されうる。例を挙げると、一次容量性コンポーネント２１０に包含されるコンデンサ２１０Ｎの数は、ちょうど２個、少なくとも２個、ちょうど３個、少なくとも３個、ちょうど４個、少なくとも４個、ちょうど５個、少なくとも５個、ちょうど６個、少なくとも６個、または６個超でありうる。コンデンサのための有効スペースが制限されうるため、コンデンサ２１０Ｎの数は例えば５０００より少ない。
【0057】
可撓性回路基板は、ポリエチレン・テレフタレート、ポリイミド、ポリエチレン・ナフタレート、ポリエーテルエーテルケトンのうち一つを包含しうる。
【0058】
一次誘導性コンポーネント２２０と二次誘導性コンポーネント３２０との間の磁気結合は充分に高くすべきである。これは、例えば一次誘導性コンポーネント２２０の構造に影響を受けうる。一次誘導性コンポーネント２２０は一次コイル２２２を包含しうる。一次コイル２２２は、配線により電気ワイヤから形成されている。一次コイル２２２は、回路基板の配線として形成されうる。一般的に、巻きコイル２２２を設けることにより高インダクタンスが達成可能である。一次コイル２２２のタイプに関係なく、一次コイル２２２は例えば少なくとも１０の巻き数を包含しうる。
【0059】
図８を参照すると、一次コア２２４および／または一次プレート２２５を使用することによっても磁気結合が向上されうる。図８は、一次コア２２４と一次プレート２２５の両方を有する実施形態を示す。実施形態は、これらの一つのみを包含する。［i］一次コア２２４、［ii］一次プレート２２５、または［iii］一次コア２２４および一次プレート２２５は常磁性または強磁性の材料を包含する。一次コイル２２２が一次コア２２４を側方から囲繞するように一次コイル２２４が配置される。一次コイルにより形成可能な磁場が一次プレート２２５を貫通するように、一次プレート２２５が配置される。例えば、一次コイル２２２の巻線が巻かれる一次コイル２２２の中心軸線は、一次プレート２２５を貫通する。一次プレート２２５と一次コイル２２２との間の距離は小さく、例えば最大１０ｍｍまたは最大５ｍｍである。また、一次プレート２２５と質問器３００の二次誘導性コンポーネント３２０との間に一次コイル２２２の少なくとも一部が残るような一次コイル２２２の側に、一次プレート２２５が配置される。対応して、図８の実施形態では、質問器３００は使用時に、図２ａ１に記されているように、つまり補強ベルト１５０の側に配置されるだろう。こうして、一次コア２２４および／または一次プレート２２５が一次コイル２２２との磁気接続状態で配置される。これは一次コイル２２２のインダクタンスを増加させて誘導性コンポーネント２２０，３２０の間の磁気結合を向上させる。
【0060】
図１０は、インサート２００の好ましい測定値を示す。このような測定値は、乗用車のためのインサート２００には特に適用可能である。重量のあるタイヤつまりブルドーザマシンなどの大型車両のためのタイヤは、より大きなインサートを有しうる。
【0061】
図１０は、長手方向ｚ２００に垂直な方向における一次誘導性コンポーネント２２０の寸法ｄ２２０を示す。寸法ｄ２２０は例えば一次コイル２２２の直径である。寸法ｄ２２０は例えば一次コイル２２２の対角線の長さでありうる。一実施形態において、一次誘導性コンポーネント２２０の寸法ｄ２２０は、５ｍｍから５０ｍｍなど、少なくとも５ｍｍである。この寸法は、誘導性コンポーネント２２０，３２０の間の磁気結合から見て適正であることが分かっている。好ましくは、寸法ｄ２２０は５ｍｍから１５ｍｍである。これは例えば乗用車タイヤに適用される。大型機械用のタイヤでは寸法は大きくなりうる。
【0062】
図１０は、長手方向ｚ２００に平行な方向における一次容量性コンポーネント２１０の寸法ｄ２１０を示す。寸法ｄ２１０は例えば、ボデー２０５（図７ａ参照）の長さに実質的に等しい。一実施形態において、一次容量性コンポーネント２１０の寸法ｄ２１０は少なくとも３ｍｍである。この寸法は、一次容量性コンポーネント２１０が摩耗するように構成される時には特に適切である。このケースでは、３ｍｍの長さについて摩耗値が検出されうるだろう。例を挙げると、インサート２００は未摩耗タイヤ１００の比較的奥深くに配置され、このようなインサートであれば、最後の３ｍｍの摩耗のみを測定しうるだろう（タイヤ１００が完全に摩耗する前の最後）。しかしながら、好ましくは、タイヤ１００の寿命にわたって摩耗が測定されうるように、一次容量性コンポーネント２１０の寸法ｄ２１０は大きい。それゆえ、一実施形態において、一次容量性コンポーネント２１０の寸法ｄ２１０は少なくとも６ｍｍであるか少なくとも８ｍｍである。しかしながら、大きすぎる場合には、インサート２００はタイヤ１００の特性に影響しうる。それゆえ、一実施形態において、一次容量性コンポーネント２１０の寸法ｄ２１０は３ｍｍから１００ｍｍである。しかしながら、好ましくは、インサートは補強ベルト１５０を貫通しない。ゆえに、乗用車タイヤでは、寸法ｄ２１０は例えば、６ｍｍから１５ｍｍなど、３ｍｍから２５ｍｍでありうる。
【0063】
図１２ａから１２ｃを参照すると、例えば、インサート２００の電子機器を包含する回路２９０がインサート２００のシェル２９５から独立して製作されるようにインサート２００が設けられうる。対応して、回路２９０は少なくとも一次容量性コンポーネント２１０と一次誘導性コンポーネント２２０とを包含する。回路２９０はさらに、一次抵抗性コンポーネント２５０、少なくとも回路基板（２３０，２３５）、および／または一次センサ装置２４０を包含しうる。シェル２９５は、上記のような外側形状と、回路２９０を収容するのに適した内側形状とを有する中空の物体でありうる。回路２９０をシェル２９５へ挿入することにより、インサート２００が製造されうる。ゆえに、一実施形態では、インサート２００は回路２９０とシェル２９５とを包含する。シェル２９５は、少なくとも側方に、つまり長手方向ｚ２００に垂直な方向（例えば径方向）に、回路を囲繞しうる。回路２９０をシェル２９５へ挿入した後に、ポリマーを形成するように硬化が可能な材料がシェルに充填されうる。インサート２００の材料について述べたことは、シェル２９５の材料および／または（あれば）シェル２９５の充填に使用される材料に適用される。
【0064】
一実施形態において、シェル２９５は、シェル２９５へ挿入されると回路２９０を所定箇所に係止するように構成される係止部２９６を包含する。係止部２９６の形状は、例えば一次誘導性コンポーネント２２０の形状に適応しうる。
【0065】
一実施形態において、シェル２９５（または独立したシェル２９５を包含しない場合にはインサート２００）には、尖鋭な角部は設けられない。この文脈で、１ｍｍ未満の曲率半径を有する場合に、角部は尖鋭である。ゆえに、一実施形態において、シェル２９５（または独立したシェル２９５を包含しない場合にはインサート２００）はこのような角部のみを包含し、その曲率半径は少なくとも１ｍｍ、好ましくは少なくとも２ｍｍである。このようなインサートは、尖鋭な角部を備えるインサートほどタイヤを削らない。
【符号の説明】
【0066】
１００ タイヤ１１０ トレッドブロック
１１２ ブラインドホール
１１２ａ 底部
１１２ｂ 開口部
１１４ 接着剤
１２０ トレッド
１３０ 第２表面
１５０ 補強ベルト
１５５ 層
１９０ 摩耗インジケータ
２００ インサート
２０２ 底部
２０４ 上部
２０５ ボデー
２０７ フランジ
２１０ 一次容量性コンポーネント
２１０１，２１０２，２１０３，２１０４ コンデンサ
２１２ 配線／ワイヤ
２１３ 第２ワイヤ
２１４ 第１電極
２１６ 第２電極
２２０ 一次誘導性コンポーネント
２２４ 一次コア
２２５ 一次プレート
２３０ 第１回路基板
２３５ 第２回路基板
２４０ 追加センサ
２５０ 抵抗性コンポーネント
２５０１，２５０２，２５０３，２５０４ レジスタ
２９０ 回路
２９５ シェル
２９６ 係止部
３００ 質問器
３１０ 通信回路
３２０ 二次誘導性コンポーネント
３３０ 電源
３４０ 二次センサ装置
９００ 表面
ＡＸＲ 回転軸線
ＳＲ 径方向
ｚ２００ 長手方向