特表 2022-549804 無線周波数トランスポンダを備えたタイヤ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-11-29

(54)【発明の名称】無線周波数トランスポンダを備えたタイヤ

(51)【国際特許分類】

   B60C 19/00 20060101AFI20221121BHJP

   G06K 19/077 20060101ALI20221121BHJP

   H01Q 9/16 20060101ALI20221121BHJP

   H01Q 1/22 20060101ALI20221121BHJP

【ＦＩ】

B60C19/00 G

B60C19/00 J

G06K19/077 232

G06K19/077 280

G06K19/077 156

G06K19/077 296

H01Q9/16

H01Q1/22 A

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022517903

(86)(22)【出願日】2020-09-22

(85)【翻訳文提出日】2022-03-18

(86)【国際出願番号】 FR2020051649

(87)【国際公開番号】W WO2021058903

(87)【国際公開日】2021-04-01

(31)【優先権主張番号】1910570

(32)【優先日】2019-09-25

(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】514326694

【氏名又は名称】コンパニー ゼネラール デ エタブリッスマン ミシュラン

(74)【代理人】

【識別番号】100094569

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 伸一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100103610

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦

(74)【代理人】

【識別番号】100109070

【弁理士】

【氏名又は名称】須田 洋之

(74)【代理人】

【識別番号】100098475

【弁理士】

【氏名又は名称】倉澤 伊知郎

(74)【代理人】

【識別番号】100130937

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100144451

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 博子

(74)【代理人】

【識別番号】100170634

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 航介

(72)【発明者】

【氏名】デストレイヴス ジュリアン

(72)【発明者】

【氏名】フレドン セバスチャン

(72)【発明者】

【氏名】ギノー ピエール

(72)【発明者】

【氏名】ジュラン エマニュエル

(72)【発明者】

【氏名】クチュリエ ローラン

【テーマコード（参考）】

3D131

5J047

【Ｆターム（参考）】

3D131LA05

3D131LA20

3D131LA24

5J047AA05

5J047AB07

5J047EA01

(57)【要約】

トランスポンダを装着したタイヤであって、各縁部にて軸方向端部を有するクラウン補強体を含むクラウンであって、その軸方向の端部の各々において内側端部を有するビードにサイドウォールによって接続されているクラウンと、平行な金属補強体で形成され、ビードワイヤの周りで各ビードに係止されて主部及び折り返し部を形成するカーカス補強層と、を備え、トランスポンダが、ピッチＰと直径Ｄによって定められてその長さが長手方向軸を定めるばねからなるダイポールアンテナを含む、タイヤにおいて、ばねの第１の領域のループのピッチ（Ｐ１）と直径（Ｄ１）の比が０．８より大きく、トランスポンダは、ビードの内側端部の軸方向外側で且つビードワイヤの上側端部とクラウン補強材の前記軸方向端との間の半径方向に位置している、ことを特徴とする、タイヤ。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基準軸を中心としたトロイダル形状であり、受動型無線周波数トランスポンダ（１、１’、１ｂｉｓ、１ｂｉｓ’、１ｔｅｒ、１ｔｅｒ’、１ｑｕａ、１ｑｕａ’）を備えるタイヤケーシング（１００）であって、
各縁部にて軸方向端部（８６１）を有するクラウン補強体（８６）と、トレッド（８９）とを含むクラウンブロック（８２）であって、各軸方向端部（８２１）にて前記基準軸に対して、その軸方向及び半径方向内側に位置する内側端部（８４１）を有するビード（８４）にサイドウォール（８３）により接続されたクラウンブロック（８２）と、
エラストマー化合物の２つのスキム層の間に挿入された、補強方向を定める互いに平行な金属補強要素から形成された少なくとも１つのカーカス補強層を含むカーカス補強体と、
を備え、
前記少なくとも１つのカーカス補強層が、環状ビードワイヤ（８５）の周りに上方に折り返されて、一方の前記ビードワイヤ（８５）から他方の前記ビードワイヤに延びて前記クラウンブロック（８２）に対して半径方向内側に位置する、前記少なくとも１つのカーカス補強層（８７）の主部と、前記ビード（８４）の各々における前記少なくとも１つのカーカス補強層（８８）の折り返し部とを形成することにより前記各ビード（８４）に係止されており、
前記少なくとも１つのカーカス補強層（８８）の前記折り返し部は、前記ビードワイヤ（８５）から半径方向外側に延びるエラストマー化合物の第１の層（９１）によって前記少なくとも１つのカーカス補強層（８７）の前記主部から分離されており、
前記タイヤケーシング（１００）が更に、
前記ビード（８４）の領域において前記タイヤケーシング（１００）の外面を形成するエラストマー化合物の第２の層（９３）であって、前記エラストマー化合物の前記第２の層（９３）は、リムと接触することが意図されている、エラストマー化合物の第２の層（９３）と、
前記サイドウォール（８３）の前記外面を形成する、前記エラストマー化合物の第２の層（９３）と接触して半径方向外側に位置する前記エラストマー化合物の第３の層（９４）と、
を備え、
前記受動型無線周波数トランスポンダ（１、１’、１ｂｉｓ、１ｂｉｓ’、１ｔｅｒ、１ｔｅｒ’、１ｑｕａ、 １ｑｕａ’）は、電子部分（２０）と放射状ダイポールアンテナ（１０）とを含み、前記放射アンテナ（１０）が、螺旋ピッチＰ、巻径Ｄ、中間面（１９）、前記放射アンテナ（１０）の内径（１３）及び外径（１５）を定める線径とからなり、そのうちの長さ（Ｌ０）が、第１の長手方向軸（１１）、中央領域、及び第１の長手方向軸（１１）に沿った２つの横方向領域を定める外部無線周波数リーダーとの周波数帯で通信するように設計されており、
前記電子部分（２０）が、電子チップと、少なくとも１つのターンを含むコイルタイプの一次アンテナとを含み、従って第２の長手方向軸と該第２の長手方向軸に垂直な中間面（２１）とを定め、前記一次アンテナが、前記電子チップに電気的に接続され、前記放射状ダイポールアンテナ（１０）に電磁的に結合されており、前記一次アンテナは、回転軸が前記第２の長手方向軸に平行で、前記直径が前記一次アンテナと垂直に位置する前記放射アンテナ（１０）の内径（１３）の３分の１以上である円筒部内に囲まれており、
前記受動型無線周波数トランスポンダ（１、１’、１ｂｉｓ、１ｂｉｓ’、１ｔｅｒ、１ｔｅｒ’、１ｑｕａ．１ｑｕａ’）は、前記第１の長手方向軸（１１）及び前記第２の長手方向軸が平行になり、前記一次アンテナ（２１）の前記中間面が螺旋ばねの中央領域に位置付けられるように配置されている、
タイヤケーシング（１００）において、
前記放射状ダイポールアンテナ（１０）は、該放射状ダイポールアンテナ（１０）が前記電子部分（２０）と垂直に位置する第２の領域（１０２）と、前記放射状ダイポールアンテナ（１０）が前記電子部分（２０）と垂直に位置していない第１の領域（１０１、１０１ａ、１０１ｂ）とを備え、前記第１の領域（１０１、１０１ａ、１０１ｂ）における前記螺旋ばねの少なくとも１つのループの前記螺旋ピッチ（Ｐ１）と前記巻径（Ｄ１）の比が、０．８より大きく、
前記放射状ダイポールアンテナ（１０）の前記第１の領域（１０１、１０１ａ、１０１ｂ）における前記螺旋ばねの各ループの前記螺旋ピッチ（Ｐ１）と前記巻径（Ｄ１）の比が３未満であり、
前記受動型無線周波数トランスポンダ（１、１’、１ｂｉｓ、１ｂｉｓ’、１ｔｅｒ、１ｔｅｒ’、１ｑｕａ、１ｑｕａ’）は、前記少なくとも１つのカーカス補強層と垂直に位置しており、前記受動型無線周波数トランスポンダ（１、１’、１ｂｉｓ、１ｂｉｓ’、１ｔｅｒ、１ｔｅｒ’、１ｑｕａ、１ｑｕａ’）の放射アンテナ（１０）の第１の長手方向軸（１１）が、前記少なくとも１つのカーカス補強層の補強方向と少なくとも４５度の角度を形成しており、
受動型無線周波数トランスポンダ（１、１’、１ｂｉｓ、１ｂｉｓ’、１ｔｅｒ、１ｔｅｒ’、１ｑｕａ、 １ｑｕａ’）が、前記ビード（８４）の内側端部（８４１）の軸方向外側に位置し且つビードワイヤ（８５）の半径方向最外端部（８５１）と前記クラウン補強体（８６）の軸方向端部（８６１）との間の半径方向で、好ましくは前記タイヤケーシング（１００）の内側に位置している、
ことを特徴とする、タイヤケーシング（１００）。

【請求項2】

前記タイヤケーシング（１００）が、前記基準軸に対して前記少なくとも１つのカーカス補強層層（８７）の前記主部の軸方向外側に位置し且つ前記基準軸に対してエラストマー化合物の前記第２の層（９３）及び／又は第３の層（９４）の軸方向内側に位置するエラストマー化合物の少なくとも第４の層の（９２）を備える、
請求項１に記載のタイヤケーシング（１００）。

【請求項3】

前記タイヤケーシング（１００）が、前記基準軸に対して前記タイヤケーシング（１００）の内側に向かって軸方向に最も遠くに位置するエラストマー化合物の少なくとも１つの気密層（９０）を備えた状態で、前記タイヤケーシング（１００）は、前記基準軸に対して前記少なくとも１つのカーカス補強層（８７）の前記主部の軸方向内側にエラストマー化合物の少なくとも第５の層（９６）を備える、
請求項１～２の何れか１項に記載のタイヤケーシング（１００）

【請求項4】

前記タイヤケーシング（１００）が、エラストマー化合物の２つのスキム層の間に挿入された補強要素から形成された少なくとも１つの補強層を備える、請求項１～３の何れか１項に記載のタイヤケーシング（１００）。

【請求項5】

前記受動型無線周波数トランスポンダ（１、１’、１ｂｉｓ、１ｂｉｓ’、 １ｔｅｒ、１ｔｅｒ’、１ｑｕａ、１ｑｕａ’）は、電気絶縁性エラストマー化合物（３ａ、３ｂ）の質量体に部分的に封入されている、
請求項１～４の何れか１項に記載のタイヤケーシング（１００）。

【請求項6】

前記封入質量体（３ａ、３ｂ）の引張弾性率は、前記封入質量体（３ａ、３ｂ）に隣接する少なくとも１つのエラストマー化合物の引張弾性率よりも低い、請求項５に記載のタイヤケーシング（１００）。

【請求項7】

前記封入質量体（３ａ、３ｂ）の相対誘電率が１０よりも低い、請求項５～６の何れか１項に記載のタイヤケーシング（１００）。

【請求項8】

前記受動型無線周波数トランスポンダ（１、１’、１ｔｅｒ．１ｔｅｒ’）は、前記タイヤケーシング（１００）のエラストマー化合物の層（９１、９２、９３、９４、９６）の少なくとも表面によって定められる界面に位置する、
請求項１～７の何れか１項に記載のタイヤケーシング（１００）

【請求項9】

前記界面が、エラストマー化合物の別の層（９１、９２、９３、９４、９６）又は補強層によって定められている状態で、前記受動型無線周波数トランスポンダ（１、１’、１ｔｅｒ、１ｔｅｒ’）は、界面を構成する前記層の端部から少なくとも５ミリメートル、好ましくは前記金属補強層の端部から少なくとも１０ミリメートルの距離に位置している、
請求項８に記載のタイヤケーシング（１００）。

【請求項10】

前記受動型無線周波数トランスポンダ（１ｂｉｓ、１ｂｉｓ’、１ｑｕａ、１ｑｕａ’）が、前記タイヤケーシング（１００）のエラストマー化合物の層（９１、９２、９３、９４、９６）の内側に位置している、
請求項１～７の何れか１項に記載のタイヤケーシング（１００）。

【請求項11】

前記受動型無線周波数トランスポンダ（１ｂｉｓ．１ｂｉｓ’、１ｑｕａ、１ｑｕａ’）の放射アンテナ（１０）の第１の長手方向軸（１１）が、エラストマー化合物の層（９１、９２、９３、９４、９６）の厚みに対して垂直である、
請求項１０に記載のタイヤケーシング（１００）。

【請求項12】

前記受動型無線周波数トランスポンダ（１ｂｉｓ、１ｂｉｓ’、１ｑｕａ、 １ｑｕａ’）が、エラストマー化合物の層（９１、９２、９３、９４、９６）の表面から少なくとも０．３ミリメートルの距離に位置する、
請求項１０及び１１の何れか１項に記載のタイヤケーシング（１００）。

【請求項13】

前記第２の領域（１０２）の各ループの前記螺旋ピッチ（Ｐ２）と前記巻径（Ｄ２）の間の比が０．８以下である、
請求項１～１２の何れか１項に記載のタイヤケーシング（１００）。

【請求項14】

前記放射状ダイポールアンテナ（１０）の第１のピッチ（Ｐ１）が、第１の領域（１０１、１０１ａ．１０１ｂ）における前記放射状ダイポールアンテナ（１０）の螺旋ピッチに対応して、前記第２の領域（１０２）における前記放射状ダイポールアンテナ（１０）の前記螺旋ピッチに対応する前記放射状ダイポールアンテナ（１０）の第２ピッチ（Ｐ２）よりも大きい、
請求項１～１３の何れか１項に記載のタイヤケーシング（１００）。

【請求項15】

前記電子部分（２０）が前記放射状ダイポールアンテナ（１０）の内部に配置されている状態で、前記第１の領域（１０１、１０１ａ．１０１ｂ）における前記放射状ダイポールアンテナ（１０）の第１の内径Ｄ１’が、前記第２の領域（１０２）における前記放射状ダイポールアンテナ（１０）の第２の内径Ｄ２’よりも小さく、前記電子部分（２０）は、前記回転軸が前記第１の長手方向軸（１１）に平行で且つ前記直径が前記放射状ダイポールアンテナ（１０）の第１の内径Ｄ１’以上である円筒部によって囲まれる、
請求項１～１４の何れか１項に記載のタイヤケーシング（１００）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子無線識別装置又は無線周波数トランスポンダを装着したタイヤケーシングに関し、これは、詳細には陸上車両に装着されて使用する場合、厳しい熱機械応力に晒される。

【背景技術】

【0002】

ＲＦＩＤ装置（ＲＦＩＤは、ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎの頭文字である）の分野では、従来、物体の識別、追跡及び管理のために受動型無線周波数トランスポンダが使用されている。これらの装置は、より信頼性があり迅速な自動管理を可能にする。

【0003】

これらの受動型無線周波数識別トランスポンダは、一般に、少なくとも１つの電子チップと、識別されるべき物体に締結された磁気ループ又は放射アンテナによって形成された１つのアンテナとからなる。

【0004】

無線周波数トランスポンダの通信性能は、無線周波数リーダーに又は無線周波数リーダーによって通信される所与の信号について、無線周波数トランスポンダと無線周波数リーダーとの通信の最大距離の観点で表される。

【0005】

例えば、タイヤのような高伸縮性の製品の場合、製造から市場からの撤廃までにわたって、特に使用中に製品を識別する必要性がある。このため、この課題を容易にするために、特に車両での使用条件下では、高い通信性能が要求され、これは、製品から大きく離れたところ（数メートル）でも、無線周波数リーダーを介して無線トランスポンダに問い合わせる能力で表される。最後に、このようなデバイスの製造コストはできる限り競争力のあるものであることが望ましい。

【0006】

タイヤの要求を満たすことができる受動型無線周波数識別トランスポンダは、従来技術において、特に文献ＷＯ２０１６／１９３４５７Ａ１から知られている。このトランスポンダは、プリント回路基板に接続された電子チップからなり、このプリント回路基板には、第１の一次アンテナが電気的に接続されている。この一次アンテナは、放射状ダイポールアンテナを形成する単一ストランドの螺旋ばねに電磁気的に結合される。外部の無線周波数リーダーとの通信は、例えば電波を使用し、詳細にはＵＨＦ帯（ＵＨＦは、Ｕｌｔｒａ－Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙの頭文字）を使用する。そのため、螺旋ばねの特性は、選択された通信周波数に合わせて調整される。従って、プリント回路基板と放射アンテナとの間の機械的接合部がなくなることにより、無線周波数トランスポンダの機械的抵抗が改善される。

【0007】

しかしながら、このような受動型無線周波数トランスポンダは、タイヤケーシングに組み込まれたときに、特にタイヤケーシングのカーカス補強体が金属で作られている場合には、その使用において脆弱性を示す。この無線周波数トランスポンダは、外部無線周波数リーダーの通信周波数で動作するのに適しているが、放射アンテナを介した無線周波数通信は、特に長距離の問い合わせにおいて、特に金属製の補強体が無線電波を妨害することに起因して最適ではない。加えて、機械的応力の大きい環境では、放射アンテナが機械的にどのような挙動を示すかについても考慮する必要がある。このように、かかる受動型無線周波数トランスポンダの潜在的性能を最適化するためには、アンテナの機械的強度と無線通信の有効性、すなわち無線電気性能及び二次的に電磁的性能の性能上の妥協点を最適化する必要がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】国際公開第２０１６／１９３４５７Ａ１号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明は、性能に関する妥協点、特に車両での使用時にタイヤ設計に使用される受動型無線周波数トランスポンダの無線通信性能の改善を目的とした、受動型無線周波数トランスポンダを装着した、金属カーカス補強体を有するタイヤケーシングに関する。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明は、基準軸を中心としたトロイダル形状であり、受動型無線周波数トランスポンダを備えたタイヤケーシングに関する。
タイヤケーシングは、
各縁部にて軸方向端部を有するクラウン補強体と、トレッドとを含むクラウンブロックであって、各軸方向端部にて基準軸に対して軸方向及び半径方向内側に位置する内側端部を有するビードにサイドウォールにより接続されたクラウンブロックと、
エラストマー化合物の２つのスキム層の間に挿入され、補強方向を定める互いに平行な金属補強要素から形成された少なくとも１つのカーカス補強層を含むカーカス補強体と、
を備え、
少なくとも１つのカーカス補強層が、環状ビードワイヤの周りに上方に折り返されて、一方のビードワイヤから他方に延びてクラウンブロックに対して半径方向内側に位置する、少なくとも１つのカーカス補強層の主部と、各ビードにおいて少なくとも１つのカーカス補強層の折り返し部とを形成することによりビードに係止されており、
少なくとも１つのカーカス補強層の折り返し部が、ビードワイヤから半径方向外側に延びるエラストマー化合物の第１の層によって、少なくとも１つのカーカス補強層の主部から分離されており、
タイヤケーシングが更に、
ビードの領域においてタイヤケーシングの外面を形成するエラストマー化合物の第２の層であって、エラストマー化合物の第２の層は、リムと接触することが意図されている、エラストマー化合物の第２の層と、
サイドウォールの外面を形成する、エラストマー化合物の第２の層と接触して半径方向外側に位置するエラストマー化合物の第３の層と、
を備え、
受動型無線周波数トランスポンダは、電子部分と放射状ダイポールアンテナとを含み、
放射状ダイポールアンテナが、螺旋ピッチＰ、巻径Ｄ、中間面、及び放射状アンテナの内径及び外径を定める線径とからなり、そのうちの長さが、第１の長手方向軸、中央領域及び第１の長手方向軸に沿った２つの横方向領域を定める無線周波数リーダーとの周波数帯で通信するために設計されており、
電子部分が、電子チップと、少なくとも１つのターンを含むコイルタイプの一次アンテナとを含み、これによって第２の長手方向軸と該第２の長手方向軸に垂直な中間面とを定め、
一次アンテナが、電子チップに電気的に接続され、放射状ダイポールアンテナに電磁的に結合されており、回転軸が第２の長手方向軸に平行で、直径が一次アンテナと垂直に位置する放射型アンテナの内径の１／３以上である円筒部によって囲まれており、
受動型無線周波数トランスポンダは、第１及び第２の長手方向軸が平行であり、第１のアンテナの中間面が螺旋ばねの中央領域に位置付けられるように配置されている。
前記タイヤケーシングは、放射ダイポールアンテナが電子部分と垂直に位置していない第１の領域とを備え、第１の領域における螺旋ばねの少なくとも１つのループの螺旋ピッチＰ１と巻径Ｄ１との間の比は、０．８より大きく、受動型無線周波数トランスポンダが少なくとも１つのカーカス補強層と垂直に位置している状態で、受動型無線周波数トランスポンダの放射アンテナの第１の長手方向軸は、少なくとも１つのカーカス補強層の補強方向と少なくとも４５度、好ましくは少なくとも６０度の角度を形成し、受動型無線周波数トランスポンダが、ビードの内側端部の軸方向外側で且つビードワイヤの半径方向最外側端部とクラウンブロックの軸方向端部との間に、好ましくはタイヤケーシングの内側に位置する。

【0011】

ここで、用語「エラストマー」は、例えばジエンポリマー、すなわちジエン単位を含むポリマー、シリコーン、ポリウレタン及びポリオレフィンなどのＴＰＥ（ＴｈｅｒｍｏＰｌａｓｔｉｃ Ｅｌａｓｔｏｍｅｒｓの頭文字）を含む全てのエラストマーを意味すると理解される。

【0012】

ここで、用語「電磁結合」は、電磁放射による結合、すなわち、一方では誘導結合、他方では容量結合を含む、２つのシステム間の物理的接触なしのエネルギー伝達を介した結合を意味すると理解される。一次アンテナは、コイル、ループ、ワイヤセグメント、又はこれら導電性要素の組み合わせを含むグループで構成されることが好ましい。

【0013】

ここで、用語「平行」は、各アンテナの軸方向によって生じる角度が３０度以下であることを意味すると理解される。この場合、２つのアンテナ間の電磁結合が最適であり、受動型無線周波数トランスポンダの通信性能を顕著に向上させる。

【0014】

ここで、最初に、コイルと螺旋ばねの中央面を定める必要がある。定義上は、これは物体を２つの等しい部分に分離する架空平面である。この場合、この中央面は各アンテナの軸に垂直である。最後に、ここで用語「中央部」は、中央面間の相対距離が、放射アンテナの長さの１０分の１よりも小さいことを意味すると理解される。

【0015】

このように、電流強度は放射アンテナの中心で最大の大きさとなるので、この電流によって誘導される磁界もまた、放射アンテナの中心で最大となり、従って、２つのアンテナ間の誘導結合が最適となることが確保され、これにより受動型無線周波数トランスポンダの通信性能を向上させる。

【0016】

放射アンテナの螺旋ばねの特性に対して一次アンテナの相対寸法を定めることにより、一次アンテナが放射アンテナの内部に位置する場合には、２つのアンテナ間の距離が一次アンテナの直径よりも小さくなることが確保される。このように、２つのアンテナ間の電磁結合、従って無線周波数トランスポンダの通信性能が、送信時及び受信時に最適化される。

【0017】

同様に、放射アンテナのうち電子部分と垂直な位置、つまり一次アンテナと垂直な位置の領域以外では、放射アンテナのループの巻径に対する螺旋ピッチの比が０．８より大きいと、螺旋ばねが伸張される効果がある。このため、放射アンテナの公称距離をカバーするのに必要なワイヤの長さが減少する。従って、放射アンテナの抵抗が減少する。従って、所与の電界に対して、放射アンテナを流れる電流の強さは、アンテナの固有周波数においてより大きくなり、無線周波数トランスポンダの通信性能を向上させることができる。また、螺旋ばねを伸張させることにより、放射抵抗と損失抵抗の比が向上して放射アンテナの効率が向上することができ、これはまた、放射アンテナに流れる電流の所与の流れに対して放射アンテナにより放射される電界を最大にすることができるようになる。最後に、所与のピッチの放射アンテナに対して、放射アンテナを伸張させることにより、螺旋ばねによって占有される体積を最小化することができる。従って、タイヤケーシングの厚みのような寸法的制約のある環境では、この第１の領域において放射アンテナを囲む絶縁ゴムの厚みを増やすことが可能である。この電気的絶縁により損失が最小限に抑えられ、従って、無線周波数トランスポンダの通信性能を送信時及び受信時の両方で向上させることができる。勿論、放射アンテナの第１の領域の各ループが細長いことが理想的であり、これに応じて、受動型無線周波数トランスポンダの通信性能は、特にＲＦＩＤタグの場合に向上することになる。

【0018】

用語「２つの補強要素と垂直」とは、放射ダイポールアンテナの場合では、タイヤケーシングがグリーンタイヤ状態にあるときに、少なくとも１つのカーカス補強層の主部の２つの平行な補強要素によって定められる平面への要素の直交投影が、これら２つの補強要素と交差していることを意味すると理解される。

【0019】

最後に、放射ダイポールアンテナの特性寸法（この寸法は、第１の長手方向軸によって定められる）が、カーカス補強層の複数の補強要素と垂直に位置するという事実により、受動型無線周波数トランスポンダが、とりわけグリーンタイヤ状態にあるときに、タイヤケーシングの厚さの制御位置にあることが確保される。具体的には、この構成は、タイヤケーシングがグリーン状態で構築されているときに、特にカーカス補強層に対して様々な非架橋層内で放射ダイポールアンテナのシフトの可能性を低減する。タイヤケーシングの主カーカス補強層は、１つのビードワイヤから他のビードワイヤまで延在するので、タイヤケーシング内に受動型無線周波数トランスポンダを設置して動作させることができる広範な領域を提供する。具体的には、受動型無線周波数トランスポンダを囲むエラストマー材料の量が制御されて、放射ダイポールアンテナの長さをタイヤ内の放射ダイポールアンテナの電気的環境に確実に堅牢に適合させることができるようにする。しかしながら、タイヤケーシングのカーカス補強体が、補強方向を定める金属補強要素の層を備える場合、この補強方向に対して少なくとも４５度の角度で放射ダイポールアンテナの第１の長手方向軸を傾斜させることが適切である。優先的に、この角度は、少なくとも６０度であり、特に好ましくは、放射ダイポールアンテナの第１の長手方向軸は、補強方向に対して垂直である。この傾斜は、金属カーカス補強体によって定められる遮蔽材によって発生する放射状ダイポールアンテナの電波擾乱を制限するために必要である。放射状ダイポールアンテナがカーカス補強体に対して垂直であることにより、これらの擾乱が最小限になる。４５°の角度では、リムに取り付けられたタイヤケーシングから１メートルを超えた距離にある受動型無線周波数トランスポンダを読み取るのに十分な放射ダイポールアンテナの動作が可能であり、３０°では、放射ダイポールアンテナの電波擾乱が２倍に増加する。

【0020】

最後に、無線周波数トランスポンダは、タイヤケーシングのビード及びサイドウォール領域に、特にビードワイヤとクラウンブロックのクラウン補強体との間に位置し、特に車両上での動作において、トランスポンダと外部の無線周波数リーダーとの間の通信を容易にする。具体的には、ホイール又はウィングなどの一般的に金属製の車両の車体要素が、タイヤケーシングと共に位置する受動型無線周波数トランスポンダ（特に、ＵＨＦ周波数レンジにおける）との間の無線波の伝搬を妨げるので、タイヤケーシングのビードワイヤの外側で放射状に受動型無線周波数トランスポンダをサイドウォール及びビード領域に設置することで、タイヤケーシングが車両で供用されているときに、受動型無線周波数トランスポンダが外部無線周波数リーダーの多数の位置で遠距離から問い合わされ且つ読み取ることを容易にする。従って、受動型無線周波数トランスポンダとの通信は、堅牢で信頼性がある。無線周波数通信は不可欠ではないが、受動型無線周波数トランスポンダは、タイヤケーシングの内側に位置する。次いで、受動型無線周波数トランスポンダは、タイヤケーシングの製造中にこのケーシングに組み込まれ、これによって、例えばタイヤケーシング識別子のような受動型無線周波数トランスポンダの電子チップのメモリ内に含まれる読み取り専用データが保護される。代替手段は、受動型無線周波数トランスポンダを含むエラストマー化合物から作られたパッチを、例えばインナーライナーの層又はサイドウォールなど、タイヤケーシングの外面に取り付けるための従来技術で知られた技術を使用することである。この工程は、タイヤケーシングの寿命の間にいつでも行うことができ、受動型無線周波数トランスポンダの電子チップのメモリに含まれるタイヤケーシングデータの信頼性が低下する。

【0021】

任意選択的に、放射状ダイポールアンテナが、電子部分と垂直に位置する第２の領域を含む場合、第２の領域の各ループの螺旋ピッチＰ２と巻径Ｄ２との間の比は、０．８以下である。

【0022】

具体的には、放射状ダイポールアンテナの第２の領域、より詳細には一次アンテナと垂直に位置する領域において、放射状ダイポールアンテナに期待される効果は、電子部分の一次アンテナとの電磁結合、特に誘導結合である。従って、この結合を改善するための第１の方策は、この第２の領域における放射アンテナのインダクタンスを増加させることであり、これは螺旋ばねを縮小させることを意味する。また、この第２の領域で放射状ダイポールアンテナを縮小させることにより、放射状ダイポールアンテナに面する一次アンテナの所与の長さで、放射状ダイポールアンテナによって提供される交換面積を増大させることにより、一次アンテナと放射状ダイポールアンテナ間のエネルギー伝達が促進される。このエネルギー伝達の改善により、受動型無線周波数トランスポンダからより良好な通信性能がもたらされる。

【0023】

好ましくは、放射アンテナの第１の領域における螺旋ばねの各ループの螺旋ピッチと巻径との比は、３よりも小さく、好ましくは２よりも小さい。

【0024】

放射アンテナの電波性能を向上させることが有利であるが、放射アンテナが果たすべき他の機能も無視しないことが必要である。詳細には、螺旋ばねは、タイヤケーシング内の無線周波数トランスポンダが、タイヤケーシングの構築から車両上の移動体としてタイヤケーシングを使用することまで直面しなければならない三次元応力に耐えるように設計された伸縮可能な構造である。従って、放射アンテナが全体として十分なしなやかさを保持し、従って受動型無線周波数トランスポンダの物理的完全性を保証するために、この第１の領域において放射アンテナが伸張される量を制限することが推奨される。

【0025】

好ましくは、一次アンテナは、電子チップを含む回路基板の端子に接続されており、一次アンテナの電気インピーダンスは、無線周波数トランスポンダの回路基板の電気インピーダンスに整合される。

【0026】

用語「回路基板の電気インピーダンス」は、一次アンテナの端子間の電気インピーダンスを意味すると理解され、これは、少なくとも１つの電子チップと、電子チップが接続されるプリント回路基板とを含む回路基板の電気インピーダンスを表す。

【0027】

一次アンテナのインピーダンスを回路基板のインピーダンスに整合させることで、無線周波数トランスポンダは、利得を向上させて、より選択的なフォームファクタ及び狭通過帯域の回路基板を実現することにより通信周波数にて最適化される。このように、無線周波数トランスポンダに伝送される所与のエネルギー量に対して、無線周波数トランスポンダの通信性能が向上する。この結果、特に、所与の放射電力に対する無線周波数トランスポンダの読み取り距離が増大する。一次アンテナのインピーダンス整合は、例えばワイヤの直径、このワイヤの材料及びワイヤの長さのような、一次アンテナの幾何学的特徴の少なくとも１つを調整することにより得られる。

【0028】

また、一次アンテナのインピーダンス整合はまた、一次アンテナと電子回路との間に、例えば、インダクタに基づくフィルタ、コンデンサ、伝送線路などの追加の電子構成要素から構成されるインピーダンス整合回路を追加することによっても得ることができる。

【0029】

また、一次アンテナのインピーダンス整合は、一次アンテナの特徴とインピーダンス整合回路の特徴を組み合わせることによっても得ることができる。

【0030】

１つの特定の実施形態によれば、電子チップ及び一次アンテナの少なくとも一部分は、例えば高温エポキシ樹脂などの剛性及び電気絶縁質量体に埋め込まれる。この組立体は、無線周波数トランスポンダの電子部分を形成する。

【0031】

このように、一次アンテナとプリント回路基板に接続された電子チップの少なくとも一部分を含む電子部分が剛性化されて、タイヤケーシングが接続中と使用中の両方で受ける熱機械的応力に関してその構成要素間の機械的接続をより信頼性の高いものにする。

【0032】

これはまた、無線周波数トランスポンダの電子部分を、放射アンテナやタイヤケーシングから独立して製造することを可能にする。特に、例えば、一次アンテナとして多くのターンのマイクロコイルを用いると、一次アンテナ及び電子チップを含む電子部分品の小型化を想定することができる。

【0033】

別の実施形態によれば、一次アンテナの剛性質量体に埋め込まれていない部分は、電気絶縁材料で被覆される。

【0034】

従って、一次アンテナが電子部分の剛性及び電気絶縁質量体に完全には含まれていない場合、電気ケーブルの絶縁シースに採用されているような電気絶縁材料製のコーティングを介して絶縁することが有用である。

【0035】

１つの具体的な実施形態によれば、タイヤケーシングは、基準軸に対して少なくとも１つのカーカス補強層の主部の軸方向外側に位置し、基準軸に対してエラストマー化合物の第２の層及び／又は第３の層の軸方向内側に位置するエラストマー化合物の第４の層を含む。

【0036】

従って、タイヤケーシングのこの構成は、相違するビードとサイドウォールの性能の妥協点を提供し、受動型無線周波数トランスポンダは、この第４の層のエラストマー化合物に挿入して接触させることができる。

【0037】

別の具体的な実施形態によれば、タイヤケーシングが、空気に対して高度に不透過性の層であると言えるエラストマー材料の気密層を含み、この層が基準軸に対してタイヤケーシングの内側に向かって最も遠くに位置している場合、タイヤケーシングは、基準軸に対して少なくとも１つのカーカス補強層の主部の内側に位置するエラストマー化合物の第５の層を含む。

【0038】

このような構成のタイヤケーシングは、例えば、タイヤケーシングのカーカスの耐用年数を向上させることが可能となる。具体的には、第５の層のエラストマー化合物は、特に空気中の酸素を固定することを可能にする成分を含み、これによって、この第５の層のエラストマー化合物の軸方向外側に位置するタイヤケーシングの他の製品の酸化を制限する。

【0039】

従って、受動型無線周波数トランスポンダは、この第５の層のエラストマー化合物に接触することができる。

【0040】

１つの特定の実施形態によれば、タイヤケーシングは、ゴムの２つの層の間に挿入された補強要素で形成される補強層を備える。

【0041】

これらは専用ケーシングであり、使用形態又は供用中の応力負荷に応じて、例えばホイールとタイヤケーシングの間の摩擦を防ぐためにビード部に局所的な補強体を必要とする。この補強層はまた、特定の領域、特にクラウンブロックの軸方向端部に配置され、厳しい熱機械的応力負荷の下でクラウンブロック及びタイヤケーシングの幾何学的形状を制約することができる。この補強層は一般に、少なくとも１つの自由縁を有する。受動型無線周波数トランスポンダは、エラストマー化合物製の補強層の自由縁と接触又は近接することができる。

【0042】

１つの特定の実施形態によれば、受動型無線周波数トランスポンダは、電気絶縁性エラストマー化合物の質量体に部分的に封入される。

【0043】

用語「電気絶縁性」は、ここでは、エラストマー化合物の導電度が、化合物の導電性電荷パーコレーション閾値を少なくとも下回ることを意味すると理解される。

【0044】

最後の特定の実施形態によれば、封入質量体の相対誘電率は、１０未満である。

【0045】

封入質量体を構成するエラストマー化合物の相対誘電率のこの値は、受動型無線周波数トランスポンダが位置する環境の安定性を保証し、従って、本発明の主題を堅牢にする。このように、封入質量体は、一定に保たれた環境の電波を確保し、従って、目標通信周波数での動作のための放射ダイポールアンテナの寸法を堅牢に固定することができる。

【0046】

別の具体的な実施形態によれば、封入質量体の引張弾性率は、当該封入質量体に隣接する少なくとも１つのエラストマー化合物の引張弾性率よりも低い。

【0047】

これにより、受動型無線周波数トランスポンダがタイヤケーシング内で構成する機械的特異点を抑制しながら、受動型無線周波数トランスポンダをグリーンタイヤケーシングに容易に適合させる組立品が形成される。必要であれば、この組立体をタイヤケーシングに固定するために、場合によっては従来の接着ゴム層が採用されることになる。

【0048】

更に、エラストマー化合物の剛性及び導電特性は、タイヤケーシング内の受動型無線周波数トランスポンダの高品質の機械的挿入及び電気絶縁を確保する。従って、無線周波数トランスポンダの動作は、タイヤケーシングによって妨害されない。

【0049】

第１の好ましい実施形態によれば、受動型無線周波数トランスポンダは、タイヤケーシングのエラストマー化合物の層の表面によって定められる界面に位置している。

【0050】

これは、受動型無線周波数トランスポンダをタイヤケーシングの機構に適合させることを容易にする実施形態である。受動型無線周波数トランスポンダの装着は、エラストマー化合物の層の外面に上記受動型無線周波数トランスポンダを配置することによって、グリーンタイヤを構築するための手段において直接行われる。このエラストマー化合物の層は、スキム層であってもよい。受動型無線周波数トランスポンダは、第２の層のエラストマー化合物で覆われることになる。このように、受動型無線周波数トランスポンダは、タイヤケーシングの構成要素によって完全に封入される。従って、受動型無線周波数トランスポンダは、タイヤケーシング内に埋め込まれ、電子チップのメモリが書き込み保護されているときに改ざんできないことを保証する。

【0051】

好ましくは、界面がエラストマー化合物の別の層又は補強層によって定められている場合、受動型無線周波数トランスポンダは、界面を構成する層の端部から少なくとも５ミリメートル、好ましくは金属補強層の端部から少なくとも１０ミリメートルの距離に位置している。

【0052】

受動型無線周波数トランスポンダは、タイヤの構造上、異物として存在し、機械的特異点を構成する。界面における各層の端部もまた、機械的特異点を構成している。タイヤケーシングの耐久性を確保するために、２つの特異点は、ある距離で互いに離れていることが好ましい。この距離が大きければ大きいほどよく、特異点の影響の最小距離は、当然ながら特異点の大きさに比例する。層の端により形成される特異点は、例えば補強層又はカーカス補強層のように、隣接する層の剛性と比較してその層の剛性が高いほど敏感になる。補強体が本質的に金属である場合、又は、例えばアラミドの場合のように、高い剛性を有する織物で作られている場合には、２つの特異点を少なくとも１０ミリメートル離しておくことが適切である。

【0053】

第２の好ましい実施形態によれば、受動型無線周波数トランスポンダは、タイヤケーシングのエラストマー化合物の層の内側に位置する。

【0054】

この第２の実施形態は、エラストマー化合物の層間の界面によって位置を強制する第１の好ましい実施形態とは異なり、タイヤケーシングの厚さに応じて受動型無線周波数トランスポンダの正確な位置に関する選択の余地を残すという利点を有している。従って、電気的絶縁及び剛性の観点から均一なエラストマー化合物の質量体に受動型無線周波数トランスポンダを封入することも可能であり、受動型無線周波数トランスポンダの良好な無線周波数及び機械的動作を促進する。また、これによりエラストマー化合物の層に組み込むための無線周波数トランスポンダを、タイヤケーシングを構築するのに使用される手段から離れて備えることができ、これはより生産的であることが証明される。このように、この第２の好ましい実施形態は、タイヤケーシング内の受動型無線周波数トランスポンダの設置のためのより広い選択肢を提供する。

【0055】

有利には、受動型無線周波数トランスポンダの放射ダイポールアンテナの第１の長手方向軸は、エラストマー化合物の層の厚さに対して垂直である。

【0056】

エラストマー化合物の層は、一般に、タイヤケーシングを構築するために互いに部分的に重ね合わせられた厚い層である。タイヤケーシング内の受動型無線周波数トランスポンダの位置を最もよく制御するために、受動型無線周波数トランスポンダの主要寸法、すなわち第１の長手方向軸が、エラストマー化合物の層の厚さに垂直に配向されることが好ましい。これにより、エラストマー化合物の表面に対して傾斜した無線周波数トランスポンダが、タイヤの製造中にエラストマー化合物の層の外面を通過して別の層に入るリスクが回避される。このような例は、タイヤケーシングの耐久性に有害となる可能性がある。

【0057】

極めて有利なことに、受動型無線周波数トランスポンダは、エラストマー化合物の層の表面から少なくとも０．３ミリメートルの距離に位置する。

【0058】

少なくとも０．３ミリメートルの距離」とは、第１の物体の何れかの外部材料点、この例では、潜在的にその封入質量体を備えた受動型無線周波数トランスポンダが、第２の物体の何れかの材料点、この例では、エラストマー化合物の層の表面から、０．３ミリメートル以上の距離に位置することを意味する。詳細には、この０．３ミリメートルの距離は、硬化状態で測定される。

【0059】

これにより、タイヤケーシングの製造段階において、熱機械的応力下でエラストマー化合物の層内の受動型無線周波数トランスポンダの何れかの可能性のあるシフト、又はエラストマー化合物の層内の受動型無線周波数トランスポンダの位置の何れかの広がりのリスクが阻止される。この位置決めにより、受動型無線周波数トランスポンダがエラストマー化合物の層から離れることはない。この位置決めにより、エラストマー化合物の層内の受動型無線周波数トランスポンダの制御された機械的及び電気的絶縁が確保され、その結果、タイヤケーシングと無線周波数トランスポンダの耐久性が保証されると同時に、良好な無線周波数動作が保証される。

【0060】

具体的な一実施形態によれば、無線周波数リーダーとの無線電気通信は、ＵＨＦ帯、及び最も具体的には８６０～９６０ＭＨｚで構成される範囲において行われる。

【0061】

具体的には、この周波数帯では、放射アンテナの長さが通信周波数に反比例している。更に、この周波数帯の以外では、標準的なエラストマー材料を通しての無線通信は極めて不安定であり、不可能でさえある。このように、これは、無線周波数トランスポンダのサイズと、その無線電気通信、特に遠距離場での通信との間の最良の妥協点であり、タイヤの分野では満足できる通信距離を有することが可能となる。

【0062】

別の特定の実施形態によれば、放射アンテナの長さＬ０は、３０～５０ミリメートルの間で構成される。

【0063】

具体的には、８６０～９６０ＭＨｚの周波数レンジにおいて、無線周波数トランスポンダを囲むエラストマー化合物の相対誘電率に応じて、無線周波数トランスポンダによって送受信される電波の半波長に合わせた螺旋ばねの全長は、３０～５０ミリメートル、好ましくは３５～４５ミリメートルの間に位置する。このような波長での放射アンテナの動作を最適化するために、放射アンテナの長さを波長に完全に合わせることが推奨される。

【0064】

有利には、放射アンテナの第１の領域における螺旋ばねの巻径は、０．６～２．０ミリメートル、好ましくは０．６～１．６ミリメートルの間に構成される。

【0065】

これにより、放射アンテナによって占められる体積を制限することができ、このため、無線周波数トランスポンダの周囲の電気絶縁エラストマー化合物の厚みを大きくすることができる。勿論、放射アンテナの第１の領域における螺旋ばねのこの直径は、一定、可変、連続的に可変、又は区分的に可変とすることができる。直径が一定又は連続的に可変であることが、放射アンテナの機械的完全性の観点から好ましい。

【0066】

好ましい一実施形態によれば、放射アンテナの第１の領域における放射アンテナの少なくとも１つのループの螺旋ピッチは、１～４ミリメートルの間、好ましくは１．３～２ミリメートルの間で構成される。

【0067】

これにより、放射アンテナの第１の領域におけるばね、又は少なくとも１つのループの巻径に対する螺旋ピッチの比が３を下回ることが確保され、螺旋ばねの最小伸長を保証することが可能となる。また、このピッチは、放射アンテナの第１の領域全体にわたり一定又は可変とすることができる。勿論、放射アンテナの機械的脆弱性を形成することになる放射アンテナの特異点を避けるために、ピッチが連続的に可変であるか、変化の遷移が小さい可変であることが好ましい。

【0068】

有利な一実施形態によれば、放射アンテナのワイヤの直径は、０．０５～０．２５ミリメートル、理想的には０．１２～０．２３ミリメートルの間で構成される。

【0069】

このワイヤ範囲では、損失抵抗が確実に低くなり、従って、放射アンテナの電波性能を向上させる。加えて、線径を制限することで、電気絶縁性エラストマー化合物の厚みを増すことにより、放射アンテナと導電体との間の距離を長くすることができる。しかしながら、一般的に軟鋼であるこれらのワイヤの材料の破断応力を最適化することなく、タイヤケーシングのような高応力環境下で受ける熱機械的応力に耐え得るようにするために、一定の機械的強度を確保する必要がある。これにより、放射アンテナは、技術的／経済的に満足のいく妥協点を示すことが可能となる。

【0070】

有利には、第１の領域における放射状ダイポールアンテナの螺旋ピッチに対応する放射状ダイポールアンテナの第１のピッチＰ１は、放射状ダイポールアンテナが電子部分と垂直に位置する第２の領域における放射状ダイポールアンテナの螺旋ピッチに対応する放射状ダイポールアンテナの第２のピッチＰ２より大きい。

【0071】

放射状ダイポールアンテナが電子部分と垂直に位置する第２の領域における放射状ダイポールアンテナの螺旋ピッチＰ２が、この領域外の放射状ダイポールアンテナのピッチＰ１よりも小さいことを必要とすることにより、 この領域における放射型ダイポールアンテナの電磁気的適性は、放射型ダイポールアンテナの第１の領域で促進される放射効果を損なうことなく、有利に働く。このように、放射状ダイポールアンテナの螺旋ピッチの圧縮は、この領域におけるアンテナのインダクタンスを向上させる。放射状ダイポールアンテナに流れる電流の所与の流れに対して、これは、アンテナにより発生される磁界を増大させるために不可欠なレバーアームである。更に、この放射状ダイポールアンテナのインダクタンスの向上は、必ずしも放射型アンテナの巻径を変更することなく得られる。また、所与の長さの一次アンテナに対して、電子部分の一次アンテナと垂直な放射状ダイポールアンテナのピッチの圧縮により、２つのアンテナ間の大きな交換面積が確保され、２つのアンテナ間の電磁結合も向上させる。従って、無線周波数トランスポンダの通信性能は、これにより向上する。最後に、放射状ダイポールアンテナのピッチの圧縮は、この第２の領域において、特に放射状ダイポールアンテナの巻径の定義に関して、放射状ダイポールアンテナの製造公差を最小化しより良好に制御することを可能にする。このように、放射状ダイポールアンテナに対する電子部分の位置決めを定めるこの直径に対する制御であるので、放射状ダイポールアンテナのスクラップ率が低下する。

【0072】

極めて有利には、電子部分が放射アンテナ内に配置されている場合、第１の領域における放射ダイポールアンテナの第１の内径Ｄ１’は、第２の領域における放射ダイポールアンテナの第２の内径Ｄ２’よりも小さく、電子部分は、その回転軸が第１の長手方向軸に平行で且つその直径が放射ダイポールアンテナの第１の内径Ｄ１’と同じかより大きい円筒部によって周回されている。

【0073】

電子部分を取り囲む円筒部が、第１の長手方向軸に平行な回転軸と、放射状ダイポールアンテナの第１の内径以上の直径とを有するのを確保することにより、従って、放射状アンテナの第１の領域は、電子部分の軸方向移動に対する停止部を形成する。この第１の領域は、放射ダイポールアンテナに対する電子部分の中心的位置決めのために電子部分と垂直に位置する放射ダイポールアンテナの当該領域の両側に位置するという事実は、従って、電子部分の軸方向外側に位置し無線周波数トランスポンダの電子部分の何れの軸方向移動も制限する２つの機械的エンドストップがあることが確保される。更に、電子部分を囲む円筒部の直径は、第２の領域において放射アンテナの内側に位置するので、この直径は、放射アンテナの第２の内径よりも小さくなければならない。このため、電子部分の何らかの半径方向シフトは、放射状ダイポールアンテナの第２の内径によって制限される。このように、電子部分の移動が制限されることで、受動型無線周波数トランスポンダの電子部分と放射状ダイポールアンテナの物理的な完全性を確保しながら、無線周波数トランスポンダの通信性能を確保することができる。最後に、この無線周波数トランスポンダを収容するタイヤケーシングの耐久性は、この設計の選択によって影響を受けない。更に、無線周波数トランスポンダは、追加の予防措置を講じる必要なく、タイヤケーシングの構造への装着のために取り扱いが容易になる。

【0074】

本発明は、以下の詳細な説明によってよく良好に理解されるであろう。これらの応用例は、例証として及び全体として同じ参照数字が同一の部品を示す添付図を参照して与えられる。

【図面の簡単な説明】

【0075】

【図1】従来技術の無線周波数トランスポンダの斜視図である。

【図2】本発明による無線周波数トランスポンダの斜視図である。

【図3a】放射状ダイポールアンテナの所与の基本長に対する螺旋ばねの螺旋ピッチと巻径との比に応じた放射状アンテナのワイヤの長さを示す図である。

【図3b】一定ピッチ又は一定巻径が採用されるかどうかに応じた放射状アンテナのワイヤの長さを示す図である。

【図4】特定の特殊性を有する、本発明による無線周波数トランスポンダの一例である。

【図5】本発明による識別タグの分解図である。

【図6】本発明によるタイヤケーシングに組み込まれた２つの受動型無線周波数トランスポンダに伝送される電力を観測周波数帯の関数として示すグラフである。

【図7】従来技術のタイヤケーシングの子午線方向断面図である。

【図8】受動型無線周波数トランスポンダがタイヤケーシングの外側領域に位置する場合の、本発明によるタイヤケーシングのビード及びサイドウォールの子午線方向断面図である。

【図9】受動型無線周波数トランスポンダがタイヤケーシングの内側領域に位置する場合の、本発明によるタイヤケーシングのビード及びサイドウォールの子午線方向断面図である。

【図10】２つのカーカス補強層を含むタイヤケーシングの子午線方向断面図である。

【図11】延長して延びるためのサイドウォールインサートを含み、受動型無線周波数トランスポンダを備えたタイヤケーシングの子午線方向断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0076】

以下では、用語「タイヤ」及び「空気圧タイヤ」は、等価的に用いられ、あらゆるタイプの空気圧又は非空気圧タイヤを指す。

【0077】

図１は、電子部分２０が放射アンテナ１０の内部に位置する構成の従来技術の無線周波数トランスポンダ１を示している。放射アンテナ１０は、回転軸１１を有する螺旋ばねを形成するために塑性変形されたスチールワイヤ１２からなる。この螺旋ばねは、主として被覆ワイヤの巻径と螺旋ピッチによって定められる。螺旋ばねのこれら２つの幾何学的パラメータは、ここでは一定である。従って、螺旋ばねの内径１３と外径１５は、ワイヤの直径を考慮して正確に決定される。ばねの長さＬ０は、ここでは、エラストマー化合物の質量体におけるトランスポンダ１の無線周波数伝送信号の１／２波長に相当する。従って、放射アンテナ１０を２つの等しい部分に分離する、回転軸１１に垂直な螺旋ばねの中央面１９を定めることが可能である。電子部分２０の幾何学的形状は円筒部に外接し、その直径は、螺旋ばねの内径１３よりも小さいか等しい。これにより、電子部分２０を放射アンテナ１０に挿入するのが容易になる。一次アンテナの中央面２１は、放射アンテナ１０の中央面１９と実質的に重なる位置にある。最後に、一次アンテナの軸は、放射アンテナ１０の回転軸１１と実質的に平行である。放射アンテナは、２つの異なる領域：螺旋ばねが電子部分２０と垂直に位置していない放射アンテナ１０の第１の領域１０１と、電子部分２０と垂直に位置する第２の領域１０２と、に分割することができる。放射アンテナ１０の第１の領域１０１は、実質的に等しい長さの２つの部分１０１ａ及び１０１ｂを含み、これらの部分は、放射アンテナ１０の第２の領域１０２の軸方向で側面に位置する。

【0078】

図２は、本発明による無線周波数トランスポンダ１であり、ここでは、従来技術の無線周波数トランスポンダに対して、第１の領域の放射アンテナの少なくとも１つのループの巻径に対する螺旋ピッチの比が０・８より大きいという顕著な特徴を有する。この場合、各領域１０１ａ、１０１ｂの全てのループの比率が等価に変更されている。これは、各サブ領域１０１ａ、１０１ｂのループの総数を減少させることにより実現される。この特定のケースでは、放射アンテナ１０のワイヤの巻線の巻径は同じに保たれる。しかしながら、このアンテナの第１の領域１０１における放射アンテナ１０のスチールワイヤの巻線の巻径を大きくすることによって、第１の領域１０１の各ループの巻径に対する螺旋ピッチの比を変更することが可能となる。この場合、放射アンテナ１０の第２の領域１０２における放射アンテナ１０の螺旋ピッチは変更されていない。従って、放射アンテナ１０の第２の領域１０２における螺旋ピッチと巻径との比は、０．８よりも小さい。

【0079】

図３ａ及び図３ｂは、放射アンテナの電波特性及び電磁特性に関して、螺旋ばねの１つのループについての巻径に対する螺旋ピッチの比の重要性を示す図である。

【0080】

図３ａは、ループの螺旋ピッチとループが形成されるワイヤの直径が一定である場合の、ループの螺旋ピッチと巻径の比の変動を示す図である。１に等しい比で完全なループによって占められる領域に等しい長さの放射アンテナの基本長の場合、このループの曲線距離は、２＊ＰＩ＊ＰＩ基本単位に等しい。実線で描かれた曲線５００が、このループに相当する。具体的には、このループの半径は、必然的にＰＩ基本単位に等しくなる。ここで、２に等しい比に対応する点線で描かれた曲線５０１を考えると、螺旋のピッチが一定であるので、このループの巻径は、前のループの巻径の２分の１、すなわちＰＩ基本単位でなければならない。よって、点線５０１で示されたこのループの曲線距離は、ＰＩ＊ＰＩ基本単位に等しい。従って、第２のループよりも巻径に対する螺旋ピッチの比が大きい第１のループの曲線長は、この第２のループの曲線長よりも小さくなる。破線で描かれた曲線５０２は０．８の比、点線で描かれた曲線５０３は０．５の比をそれぞれ示している。この２つのループの曲線長は、それぞれ、２．５＊ＰＩ＊ＰＩ基本単位及び４＊ＰＩ＊ＰＩ基本単位に等しい。

【0081】

図３ｂは、ループの直径とループを形成する電線の直径が一定である場合の、ループの巻径に対する螺旋ピッチの比の変化の説明図である。１に等しい比の完全なループによって占められる領域に等しい長さの放射アンテナの基本長に対して、このループの曲線距離は２＊ＰＩ＊ＰＩ基本単位長に等しい。実線で描かれた曲線５０５は、このループに相当する。具体的には、このループの半径は、必然的にＰＩ単位に等しい。ここで、２に等しい比に対応する曲線５０６を考えると、巻径は一定なので、このループの螺旋ピッチは、前のループの螺旋ピッチの２倍、すなわち４＊ＰＩ基本単位でなければならない。しかしながら、基本長が２＊ＰＩ基本単位に限定された場合、点線で示したこのループの曲線距離は、ＰＩ＊ＰＩ基本単位に等しくなる。同様に、それぞれ０．５及び０．２の比に対応する、すなわちループの数がそれぞれ２倍及び５倍になった曲線５０７及び５０８の場合、点線で示した曲線５０の曲線距離は、４＊ＰＩ＊ＰＩ基本単位に等しくなる。更に、２点破線で描かれた曲線５０８の曲線距離は、１０＊ＰＩ＊ＰＩ基本単位に等しい。

【0082】

勿論、各ループの螺旋ピッチ又は巻径だけを変更するのではなく、両方のパラメータを同時に変更することも可能である。この２つの変更によって得られる比のみが、放射アンテナの通信性能に影響を与えることになる。

【0083】

具体的には、導電性ワイヤの抵抗値は、ワイヤの曲線長に比例する。ループの巻径に対する螺旋ピッチの比が高いほど、ワイヤの曲線長が短くなる。すなわち、ループの電気抵抗が小さくなる。結論として、電気抵抗を最小にすることで、放射アンテナのループの電波特性が改善される。放射アンテナの第１の領域の電気抵抗を最小にすることにより、アンテナの放射効率は、送信及び受信の両方において改善され、アンテナは主にこの第１の領域からなる。また、アンテナの電気抵抗を最小にすることで、所与の電位差に対して最大電流の発生が確保される。従って、無線周波数トランスポンダの無線電気性能、及びひいては通信性能がこれによって改善される。

【0084】

放射アンテナの第２の領域に関しては、第１の領域よりも小さいこの第２の領域の放射効率は必須ではない。具体的には、この第２の領域の主な機能は、電子部分の一次アンテナとの電磁結合を確保することである。この電磁結合は、一次アンテナが複数のターン数のコイルである場合、主に誘導結合に起因するものである。この結合が起こるためには、放射アンテナが最初に磁界を発生させる必要がある。この磁界は、特に放射アンテナのインダクタンスに依存する。コイルのインダクタンスを最大にするには、コイルの巻径に対する螺旋ピッチの比を小さくすること、又はコイルのループ数を多くすることが推奨される。放射アンテナの第２の領域のループの巻径に対する螺旋ピッチの比を小さくすることで、アンテナのインダクタンスを大きくして、誘導結合が最大になる。また、アンテナの螺旋ピッチのみを変更することでこの比が小さくなる場合、アンテナの第２の領域を構成する巻数が増加し、これにより２つのアンテナ間のエネルギー伝達領域が大きくなる。このエネルギー伝達領域の増大は、勿論、無線周波数トランスポンダの通信性能に有利に働く。

【0085】

図４は、タイヤケーシングに組み込むことを意図した、８６０～９６０ＭＨｚの周波数帯で動作する無線周波数トランスポンダ１の例証図である。タイヤケーシングの耐久性を損なうことなく、ビードワイヤを有するタイヤケーシング内の無線周波数トランスポンダ１の無線通信性能及び物理的完全性を改善するために、放射アンテナ１０の回転軸を軸Ｕと平行に配置して、タイヤケーシングのカーカス補強層の少なくとも２つの補強要素に載るようにすることが好ましいことになる。特に、タイヤケーシングが単一のカーカス補強層、例えばラジアルタイヤ用の従来のタイヤケーシングを有する場合、放射アンテナ１０の回転軸は、カーカス補強層の半径方向の補強要素によって定められる補強方向に対して垂直になり、このトランスポンダがタイヤケーシングの製造過程で組み込まれる場合には、受動型無線周波数トランスポンダのための機械的アンカポイントを増やすことが可能である。その結果、受動型無線周波数トランスポンダ１は、タイヤケーシングの基準軸に対して円周方向に位置決めされることになる。

【0086】

また、無線周波数トランスポンダは、ビードの軸方向内側端部に対して、軸方向外側に位置付けられることになる。これは、熱機械的変形の予期せぬ大きな変動を生じないので、機械的に安定した領域である。最後に、受動型無線周波数トランスポンダ１は、ビードワイヤの半径方向上端とタイヤケーシングのクラウンブロックの軸方向端部との間に半径方向に配置されることになる。このように半径方向に位置付けることにより、陸上車両のタイヤケーシングに組み込まれた受動型無線周波数トランスポンダは、無線周波数リーダーと受動型無線周波数トランスポンダ１との間に介在する導電要素が少ないので、陸上車両の外部に位置する無線周波数リーダーとの通信が容易になる。

【0087】

ここで、無線周波数トランスポンダ１は、放射アンテナ１０と、放射アンテナ１０の内側に位置する電子部分とを備える。電子部分は、プリント回路基板に接続された電子チップと、プリント回路基板に接続された１７個の矩形ターンを含む導電ワイヤからなる一次アンテナと、を備える。プリント回路基板の一次アンテナと反対側の面は、長さ１０ミリメートルで幅１ミリメートルのラインを形成する蛇行形状のガルバニック回路を含む。最後に、１次アンテナを囲む円筒部の直径は０．８ミリメートルである。

【0088】

このようにして形成された回路基板は、エポキシ樹脂の質量体３０に埋め込まれ、電子構成要素の機械的信頼性と回路基板の電気絶縁性が確保される。剛性の質量体３０を囲む円筒部は、直径が１．１５ミリメートルで長さが６ミリメートルである。

【0089】

放射アンテナ１０の長さＬ０は、ここでは４５ミリメートルであり、相対誘電率ｙが約５に等しい媒体における周波数９１５ＭＨｚの電波の１半波長に相当する。放射アンテナ１０は、直径０．２２５ミリメートルのスチールワイヤ１２を用いて製造され、その表面は、真鍮の層でコーティングされる。

【0090】

放射アンテナ１０は、２つの主要領域に分割することができる。第１の領域１０１は、放射アンテナのうち、電子部分と垂直に位置していない部分に相当する。第１の領域１０１は、剛性及び絶縁性質量体３０の両側に位置する２つのサブ領域１０１ａ、１０１ｂを含む。

【0091】

各サブ領域１０１ａ，１０１ｂは、１９ミリメートルの長さＬ１を有し、１．２７５ミリメートルの一定の巻径Ｄ１の１２個の円形巻回を含む。これは、内径１．０５ｍｍ及び外径１．５ｍｍを定める。円形ターンの螺旋ピッチＰ１は１．５５ｍｍである。従って、巻径Ｄ１に対する螺旋ピッチＰ１の比は、１．２１である。各サブ領域１０１ａ、１０１ｂの軸方向外側端部は、２つの隣接する巻回で終わる。このように、比が高いことで、この領域１０１において放射アンテナ１０の電波特性の有効性が最大になるのが確保される。また、放射アンテナ１０の最外側に位置するターン同士の接触により、無線周波数トランスポンダの取り扱い時に螺旋ばねが互いに交差するのが防止される。放射アンテナ１０の第１の領域１０１のターンのほとんどは、０．８よりも高い比を有するので、無線周波数トランスポンダ１の無線電気性能が明らかに向上する。

【0092】

電子部分と垂直に位置する放射アンテナ１０の部分に相当する、放射アンテナ１０の第２の領域１０２において、放射アンテナは、７ミリメートルの長さを有する。螺旋ばねは、１ミリメートルの一定の螺旋ピッチＰ２と、１．７５ミリメートルの巻径Ｄ２とを有する。従って、放射アンテナの第２の領域の螺旋ばねの内径は、１．３５ミリメートルである。このため、およそ０．６３の定数である、巻径に対する螺旋ピッチの比を有することができる。この比により、放射アンテナ１０の第２の領域１０２のインダクタンスを第１の領域１０１に対して最大にすることができ、これにより、電子部分への電磁結合の効果を向上させることができる。

【0093】

この特定のケースでは、第１の領域１０１において、１．０５ミリメートルに等しい放射アンテナ１０の内径は、電子部分を囲む円筒部で表される質量体３０の直径（１．１５ｍｍに等しい）よりも小さい。このように、放射アンテナ１０の第１の領域１０１のサブ領域１０１ａ及び１０１ｂは、放射アンテナ１０の内部の質量体３０の軸方向移動を制限する機械的ストップを形成する。電子部分は、剛性がある絶縁性の質量体３０を放射アンテナ１０に挿入することによって設置される。

【0094】

また、一次アンテナを囲む円筒部の直径は、放射アンテナの第２の領域１０２の螺旋ばねの内径の１／３よりも遙かに大きい。一次アンテナを囲む円筒部は、放射アンテナ１０の回転軸Ｕと同軸ではないが、実質的に平行である。更に、放射アンテナ１０の第２の領域１０２と一次アンテナとの間の最小距離は、０．３ミリメートルよりも小さく、すなわち、放射アンテナ１０の内径の１／４より遙かに小さい。アンテナのこの近接性は、放射アンテナ１０の第２の領域１０２に適用される圧縮ピッチＰ２によって可能とされ、これにより、ばねの寸法、特に巻径Ｄ２についてより小さい公差を得ることができる。更に、この近接性により、２つのアンテナ間のより高品質の電磁結合が保証される。勿論、この電磁結合は、一次アンテナと放射アンテナにおいて、例えば円形ターンなどの同じ形状のターンを使用することによって改善された可能性がある。この結合は、２つのアンテナの軸を同軸にすることによっても最適化することができ、これは、電子部分の軸方向寸法を最小にするように、回路基板を一次アンテナの内側に配置することになる。従って、２つのアンテナ間の電磁エネルギーの伝達領域の品質が最適であった。

【0095】

他の特定の実施形態は、詳細には放射アンテナの第１の領域と第２の領域との間で螺旋ばねの巻径が変化する場合、特に放射アンテナの第１の領域の内径が電子部分を囲む円筒部の直径よりも小さい場合に、採用することが可能である。

【0096】

図５は、電気絶縁性エラストマー材料で作られた柔軟な質量体３に埋め込まれた、本発明による無線周波数トランスポンダ１を含む識別タグ２を示し、この質量体はブロック３ａ及び３ｂから構成される。無線周波数トランスポンダ１は、一般に、放射アンテナ１０の第１の領域１０１と識別タグ２の外面との間の最小距離を最大にするために、タグ２の中央部に配置される。

【0097】

スチールワイヤの巻径を小さくして、放射アンテナ１０の第１の領域１０１のループの螺旋ピッチと巻径との比を大きくした場合、エラストマー材料の質量体３内で無線周波数トランスポンダ１によって占められる体積が減少する。

【0098】

これにより、第１の応用例では、識別タグ２の外表面と放射アンテナ１０の第１の領域１０１との間の距離を同じに維持しながら、識別タグ２の各ブロック３ａ、３ｂの厚さを減少させることができる。このように識別タグ２の厚さを減少させることにより、同じ電気絶縁電位を維持したまま、識別対象物への導入が容易になる。第２の応用例では、これにより、放射アンテナ１０の第１の領域１０１と識別タグ２の外面との間の距離を大きくすることができる。この第２の応用例では、無線電気能を向上させることができ、従って、識別タグ２に配置された無線周波数トランスポンダ１の通信性能を向上させることができる。具体的には、タグ２の電気絶縁性は、放射アンテナ１０の第１の領域１０１とタグ２の外面との間の距離に比例する。識別タグ２の電気的絶縁性が向上することにより、無線周波数トランスポンダ１の無線電気動作が改善され、或いは、この距離が有効漸近線に達していた場合には同じままである。

【0099】

図６は、受動型無線周波数トランスポンダにより外部無線周波数リーダーに伝送される電力のグラフであり、各受動型無線周波数トランスポンダは、金属（この場合はスチール）製のカーカス補強層を含む２７５／７０Ｒ２２．５寸法のＸＩＮＣＩＴＹ Ｍｉｃｈｅｌｉｎラジアルタイヤのタイヤケーシング内にある。受動型無線周波数トランスポンダは、４０ミリメートルの距離でビードワイヤの半径方向上端部の半径方向外側のビード領域に位置し、エラストマー化合物の第１の層に半径方向に接して、放射ダイポールアンテナの第１の長手方向軸がカーカス補強層に垂直であるようになる。無線周波数トランスポンダの通信周波数は、９１５ＭＨｚを中心とする。使用される測定プロトコルは、ＩＳＯ／ＩＥＣ １８０４６－３規格「識別電磁界閾値と周波数ピーク」に準拠している。測定は、従来のような単一周波数ではなく、広範囲のスキャン周波数で行った。Ｘ軸は通信信号の周波数を表す。Ｙ軸は、現行の無線周波数トランスポンダによって送信される最大電力に対する、無線周波数リーダーによって受信される電力をデシベル単位で表したものである。破線の曲線１０００は、引用文献による無線周波数トランスポンダの応答を表している。連続曲線２０００は、無線周波数リーダーによって送信された同じ信号に対する本発明によるトランスポンダの応答を表している。無線周波数リーダーの通信周波数において、本発明による無線周波数トランスポンダに有利になる約２デシベルの改善があることに留意されたい。この改善は、通信周波数付近で広い周波数帯域にわたってほぼ少なくとも１デシベル程度のままである。

【0100】

タイヤの周方向、すなわち長手方向は、タイヤの外周に相当する方向であり、タイヤケーシングの走行方向によって定められる。

【0101】

タイヤの横方向又は軸方向は、タイヤケーシングの回転軸又は基準軸に平行である。

【0102】

半径方向は、タイヤケーシングの基準軸を横切ってこれに直交する方向である。

【0103】

タイヤケーシングの回転軸は、通常の使用時に転回する軸である。

【0104】

半径方向又は子午線方向の平面は、タイヤの回転軸を含む平面である。

【0105】

周方向中央面は、タイヤケーシングの基準軸に直交してタイヤケーシングを２つの半部分に分ける平面である。

【0106】

図７は、クラウン補強体又はベルト８６により補強されたクラウン８２、２つのサイドウォール８３、及び２つのビード８４を含む、タイヤケーシング１００の子午線断面を示している。クラウン８２は、タイヤケーシング１００の各サイドウォール８３との接続を提供する２つの軸方向端部８２１によって軸方向に境界付けられる。一般に金属製である複数の補強層から構成されるクラウン補強体８６は、その各縁部において軸方向端部８６１まで軸方向に延在している。クラウン補強体８６は、エラストマー材料製のトレッド８９によって半径方向で外側上に置かれている。各ビード８４は、ビードワイヤ８５で補強されている。カーカス補強体は、この場合は単一のカーカス補強層から構成され、ビード８４に係止され、各ビード８４の２本のビードワイヤ８５に巻かれた主部８７と、カーカス補強層８７の主部の折り返し部８８とを備え、ここでは折り返し部８８が、タイヤケーシング１００の外側に向かって配置されて、タイヤケーシングを２つの領域に分離し、この２つの領域は、それぞれ、流体キャビティの方向で内側領域と、ホイール－タイヤ組立体の外側に向かって外側領域と呼ばれる。カーカス補強体は、それ自体が既知の方法で、金属コード、例えばこの例ではスチールコードで補強された少なくとも１つの層から構成され、このコードは、互いに実質的に平行に延在していると言える。主部８７は、周方向中央面ＥＰと８０°～９０°の間の角度を形成するように、一方のビード８４から他方のビードまで延びている。気密内側ライナー層９０は、カーカス補強体の主部８７に対して半径方向内側に一方のビード８４から他方のビード８４まで延びている。

【0107】

図８は、ビード８４及びサイドウォール８３の領域におけるタイヤケーシング１００の詳細図を示す。この図は、図示の例では、単一のカーカス層から構成されたカーカス補強層の主部８７に対する、タイヤケーシング１００の外部領域における受動型無線周波数トランスポンダ１の位置決めを示している。

【0108】

ビード８４は、カーカス補強層８７の主部が巻回されたビードワイヤ８５からなり、折り返し部８８がタイヤケーシング１００の外周領域に位置する。カーカス層の折り返し部８８は、自由縁８８１で終了している。ビードワイヤフィラーと呼ばれるゴム化合物の第１の層９１は、半径方向外側に位置し、ビードワイヤ８５に隣接している。第１の層９１は、カーカス補強層８７の主部の面上（より正確には、カーカス層のコードと電子ユニットとが直接接触しない、カーカス補強層８７の外側スキム上）に対接する半径方向外側自由縁９１１を有する。これに、「補強フィラー」と呼ばれるゴム化合物の第４の層９２が隣接している。第４の層９２は、２つの自由縁を有する。第１の自由縁９２１は、半径方向内側に位置し、カーカス補強層の折り返し部８８に対接する。他方の自由縁９２２は、半径方向外側に位置し、カーカス補強層８７の主部の面上で終わっている。最後に、サイドウォール８３は、エラストマー化合物の第４の層９２とカーカス補強層８７の主部の両方を覆うエラストマー化合物の第３の層９４によって定められる。サイドウォールは、カーカス補強層の折り返し部８８における内側端部上に半径方向に位置する自由縁９４１を有するエラストマー化合物の第３の層９４の外面によって定められる。

【0109】

この構成においてカーカス補強層８７の主部に隣接する気密インナーライナー９０は、タイヤケーシング１００の内側領域に位置する。気密インナーライナー９０は、カーカス層８７の主部に隣接する自由縁９０１で終わっている。最後に、ビードプロテクターと呼ばれるエラストマー化合物の第２の層９３が、カーカス層と、エラストマー化合物の第４の層９２及びエラストマー化合物の第３の層９４それぞれの気密インナーライナー９０の半径方向内側端部９０１、９２１及び９４１を保護する。このエラストマー化合物の第２の層９３の外面は、ホイールへのタイヤケーシング１００の装着時に、リムフランジに直接接触することができる。このエラストマー化合物の第２の層９３は、３つの半径方向外側の自由縁部を有する。第１の自由縁９３１は、タイヤケーシング１００の内側領域に位置する。第２の自由縁９３２は、タイヤケーシング１００の外側領域に位置する。最後に、第３の自由縁９３３は、ビード８４の内側端部８４１を構成している。

【0110】

このタイヤケーシング１００のビード８４及びその接続されたサイドウォール８３は、タイヤケーシング１００の外部領域に位置する受動型無線周波数トランスポンダ（場合によっては接尾辞付きの番号１が付けられている）を備える。予め電気絶縁性の封入ゴムに封入されている第１の受動型無線周波数トランスポンダ１は、ビードワイヤフィラー９１の第１の層の外面に位置付けられる。第１の受動型無線周波数トランスポンダ１は、機械的特異点を構成するカーカス層の折り返し部８８の自由縁８８１から２０ミリメートルの距離、すなわち１０ミリメートルを超えて離れた位置に位置付けられる。この位置は、無線周波数トランスポンダ１に対して、その機械的耐久性に有利な機械的安定性の領域を確保する。更に、タイヤケーシング１００の構造内にこれを埋め込むことにより、タイヤケーシング１００の外側からの機械的攻撃に対して良好な保護が与えられる。最後に、受動型無線周波数トランスポンダの第１の長手方向軸は、この場合は周方向に位置付けられ、これにより、カーカス補強層の主部８７の金属補強体に対して垂直な傾斜を保証し、タイヤケーシングの製造（タイヤの構築及び硬化ステップ）中に放射ダイポールアンテナの無線電気性能及びタイヤの構造内の受動型無線周波数トランスポンダの位置決めに有利となる。勿論、このタイヤ１００は、例えば、エラストマー化合物の第４の層９２とエラストマー化合物の第２の層９３及び／又は第３の層９４（ｓ）との間に位置する補強層（図示されていない）によって補強することができる。この補強層は、一般に、半径方向に配向され、例えば２つのスキム層の間に挟まれた補強要素から構成される。この補強層は、カーカス補強層の折り返し部８８の端部８８１の半径方向外側に位置する半径方向外側端部を有する。無線周波数トランスポンダ１は、補強層の半径方向外側端部から少なくとも５ミリメートル、補強要素が本質的に金属である場合には１０ミリメートルさえも離間して配置されている。

【0111】

一般に、受動型無線周波数トランスポンダは、動作中に機械的に安定したタイヤケーシング１００の領域にあるようにするために、ビードワイヤ８５の半径方向外側端部から２０～４０ミリメートルの半径方向距離に位置付けられることが好ましく、これにより、無線周波数トランスポンダの物理的な完全性が保証されるようになる。更に、この位置決めは、リムフランジの半径方向外側にあることが保証され、ホイールの性質、多くの場合は金属の性質に関連する障害を制限することによって、良好な無線通信性能を可能にする。

【0112】

任意選択的にエラストマー化合物の第３の層９４の材料に適合するか又は類似する電気絶縁性封入ゴムに封入された第２の無線周波数トランスポンダ１ｂｉｓは、エラストマー化合物の第３の層９４の内側に位置付けられる。エラストマー化合物の第３の層９４と封入ゴムとの間で材料が類似していることにより、タイヤケーシングの製造プロセスの間で無線周波数トランスポンダ１ｂｉｓがサイドウォール８３の内部へ容易に設置されることが保証される。無線周波数トランスポンダ１ｂｉｓは、エラストマー化合物の第３の層９４の未加工の外面にあるスリットを介して、タイヤケーシングの製造時に材料内に簡単に配置され、放射ダイポールアンテナの第１の長手方向軸がタイヤケーシングの半径方向に対して少なくとも４５度の角度を形成するようにし、これが、カーカス補強の補強方向に相当する。グリーンタイヤ本体を構築し、これを硬化金型において加圧することにより、無線周波数トランスポンダ１ｂｉｓが、硬化状態で図示のように位置決めされるのが保証される。この無線周波数トランスポンダ１ｂｉｓは、タイヤケーシング１００の他の何れの構成要素の何れかの自由縁から離れており、実際にはサイドウォール８３の赤道上に位置し、最大の無線周波数通信距離を提供する。詳細には、ビードプロテクターの自由縁９３２から、カーカス補強層折り返し部８８の自由縁８８１から、及びフィラーゴムの自由縁９１１及び９２２から離間して配置されている。この位置決めにより、外部無線周波数リーダーとの通信性能の向上が保証される。走行中の周期的な応力負荷は、放射アンテナと受動型無線周波数トランスポンダ１ｂｉｓの電子部分との間の機械的な結合解除に起因して破損にはならない。必然的に、これら２つのトランスポンダは、ゴム化合物の第２の層９３の端部９３３、従ってビード８４の内側端部の軸方向外側に位置する。これらは、タイヤケーシング１００の基準軸に対してビードワイヤ８５の半径方向外側端部８５１と、クラウン補強体８６の軸方向端部８６１との間に半径方向に位置付けられる。

【0113】

図９は、ビード８４の領域及びサイドウォール８３の領域におけるタイヤケーシング１００の詳細な子午線方向断面を示している。この図９は、金属、この場合はスチール製のカーカス補強層８７の主部に対する、タイヤケーシング１００の内側領域における受動型無線周波数トランスポンダの位置を示す。

【0114】

タイヤケーシング１００は、特に内側領域において、気密インナーライナー９０と、カーカス層８７の主部と気密インナーライナー９０との間に介在するエラストマー化合物の層９６を備える。この構成要素９６は、ビードワイヤ８５の半径方向内側に位置する半径方向内側自由縁９６１を有する。このエラストマー化合物の層９６は、タイヤケーシング１００の一方のビード８４から他方のビード８４まで延びる。

【0115】

気密性インナーライナー９０とエラストマー化合物の層９６との界面にある無線周波数トランスポンダを位置により、受動型無線周波数トランスポンダ１を機械的に安定化させることができる。この位置は、ビードプロテクター９３の自由縁９３１の半径方向外側に約４０ミリメートルにあり、これは、タイヤケーシングがホイールに装着されて作動しているときに、リムフランジの半径方向外側に位置することができることを意味する。これに対して、改善された無線通信性能を確保するために、無線周波数トランスポンダ１を封入するために電気的に絶縁性の封入ゴムを使用すること、及び傾斜がカーカス補強層の金属補強体の方向に対して少なくとも４５度、好ましくは少なくとも６０度となるように、無線周波数トランスポンダの放射ダイポールアンテナの第１の長手方向軸を配向することが好ましい。機械的耐久性の観点から、この位置は、受動型無線周波数トランスポンダ１にとって理想的であり、外部の機械的攻撃及び内部の熱機械的攻撃から保護される。受動型無線周波数トランスポンダ１は、カーカス補強層８７の少なくとも２つの補強要素上に載っていることを考えると、理想的には円周方向の配向を有する。これは、無線周波数トランスポンダ１が、タイヤケーシング１００の厚さに関して、このトランスポンダがタイヤケーシング１００に組み込まれるときに、受動型無線周波数トランスポンダ１の放射ダイポールアンテナの共振の堅牢な同調を可能にする軸方向の位置を有することを保証する。

【0116】

本発明による無線周波数トランスポンダ１ｔｅｒの第２の位置は、タイヤケーシング１００において半径方向に更に外側にあることにより、無線通信性能の向上を可能にする。しかしながら、無線周波数トランスポンダが電気的に絶縁性のゴムに封入され、また、放射アンテナの第１の長手方向軸は、４５度の傾斜が所望の通信機能を達成することを可能にするが、無線周波数トランスポンダ１ｔｅｒが周回するようにして位置付けられることが望ましい。ここで、本実施例では、第１の長手方向軸は、周方向に配置される。受動型無線周波数トランスポンダ１ｔｅｒは、その製造中にタイヤケーシング１００の少なくとも２つの構成要素によって定められる界面に位置付けられるのが好ましい。つまり、受動型無線周波数トランスポンダの電子チップに含まれるデータは、電子チップに関連するメモリへの最初の書き込みの後、このチップがライトプロテクトされている場合には、改ざんできないことになる。

【0117】

図１０は、その公称リムＪに取り付けられたタイヤケーシングのビード８４及びサイドウォール８３の領域の軸方向断面の拡大概略図であり、カーカス補強層の主部の軸方向最外点Ｅは、例えばトモグラフィーによってタイヤがその公称圧力まで膨張した状態で決定される。

【0118】

この場合も同様に、金属製カーカス補強層の一部がビードワイヤ８５の周りに巻き付けられて、主部８７と、端部８８１を有する折り返し部８８とを形成されている。

【0119】

カーカス補強層の折り返し部８８は、半径方向外側端部９１１を有する、エラストマー化合物の第１の層９１によってカーカス補強層の主部８７から分離されている。

【0120】

エラストマー化合物の第１の層９１は、ビードワイヤ８５に対して静止し、カーカス補強層の折り返し部８８とカーカス補強層の主部８７との間に結合及び結合解除を提供するように輪郭形成される。

【0121】

各構成要素の補強要素が、カーカス補強層の折り返し部８８の端部８８１と、ビードワイヤ８５を囲む円Ｔの半径方向最外点Ｂとの間の距離の１５％より大きい長さにわたって実質的に一定で最大５ミリメートルであるエラストマー化合物の厚みによって分離されている場合、カーカス補強層の折り返し部８８と主部８７は結合されていると言える。また、結合領域の半径方向外側において、カーカス補強層の主部８７と折り返し部８８のそれぞれの補強要素を分離するエラストマー化合物の厚さが、結合領域の厚さよりも大きい場合、カーカス補強層の折り返し部８８と主部８７は、結合が解除されていると言われる。

【0122】

カーカス補強層の折り返し部８８の軸方向外側に描かれているのは、半径方向外側端部９２２がカーカス補強層の折り返し部８８の端部８８１の半径方向内側にあるエラストマー化合物の第４の層９２である。図示されていない別の実施形態によれば、エラストマー化合物の第４の層９２の半径方向外側端部９２１は、カーカス補強層の折り返し部８８の端部８８１の半径方向外側にある。

【0123】

エラストマー化合物の第４の層９２の半径方向内側端部９２１は、ビードワイヤ８５を囲む円Ｔの半径方向最内点及び径方向最外点である、点Ａ及びＢの間で半径方向に構成される。

【0124】

エラストマー化合物の第４の層９２に接し、ビードワイヤ８５の半径方向下方では、軸方向最外端部９３２がエラストマー化合物の第４の層９２の端部９２２の半径方向内側にあるエラストマー化合物の第２の層９３がある。最後に、エラストマー化合物の第２の層９３の半径方向及び軸方向内側端部９３３は、ビード８４の内側端部８４１を構成している。

【0125】

エラストマー化合物の第１の層９１と、エラストマー化合物の第４の層９２と、及びエラストマー化合物の第２の層９３とに接して軸方向には、エラストマー化合物の第３の層９４がある。エラストマー化合物の第３の層９４の半径方向内側端部９４１は、エラストマー化合物の第４の層９２の端部９２２の半径方向内側にある。

【0126】

ビード８４はまた、カーカス補強体の折り返し部８８とエラストマー化合物の第４の層９２との間の界面に対して軸方向外側に位置付けられた受動型無線周波数トランスポンダ１ｂｉｓを備える。この受動型無線周波数トランスポンダ１ｂｉｓは、カーカス補強層の主部８７と、このカーカス補強層の折り返し部８８との間の結合領域、すなわち図１０の２つの点Ｃ及びＤの間に半径方向に配置されている。受動型無線周波数トランスポンダ１ｂｉｓは、好ましくは、ＣとＤの間でこの結合領域の実質的に中央に配置される。無線周波数トランスポンダ１ｂｉｓは、エラストマー化合物の第４の層９２の外面から２ｍｍより大きく、好ましくは３ｍｍより大きい距離でエラストマー化合物の第４の層９２の内部に埋め込まれている。

【0127】

この位置は、受動型無線周波数トランスポンダ１ｂｉｓに良好な機械的保護を与え、読み取り距離が、折り返し部８８とエラストマー化合物の第４の層９２との間の界面に位置付けられた受動型無線周波数トランスポンダと比較して実質的に同一又は極めて類似している場合でも、カーカス補強層の折り返し部８８の金属補強要素から２ｍｍより大きい距離は、外部リーダーとの通信の良好な堅牢性を提供することを本出願人は実験的に発見した。このように、読み取り距離は、受動型無線周波数トランスポンダがエラストマー化合物の第４の層９２と折り返し部８８の金属補強体の層のスキムコーティングとの間の界面に直接配置される場合よりも、工業規模の製造の予測不可能性の影響を受けにくい。

【0128】

図１０はまた、代替的の位置に配置された、受動型無線周波数トランスポンダ１ｂｉｓ’、１ｑｕａ、１ｑｕａ’を描いている。受動型無線周波数トランスポンダ１ｂｉｓ’は、点Ｂに対して半径方向外側のエラストマー化合物の第４の層９２の内部に埋め込まれ、受動型トランスポンダ１ｑｕａ及び１ｑｕａ’は共に、エラストマー化合物の第３の層９４に埋め込まれ、この層は、タイヤケーシングのサイドウォール８３の表面を構成する。これら最後の２つの位置は、無線周波数トランスポンダと外部リーダーとの間の通信の観点から極めて有利である。更に、無線周波数トランスポンダの極めて良好な機械的強度により、特にサイドウォール８３の点Ｅの近傍における特に過酷な供用中の機械的応力に耐えることができる。

【0129】

図１１は、図１０で説明したタイヤケーシングを通る軸方向部分断面を示す図である。

【0130】

タイヤケーシングは、ビード８４の領域において、カーカス補強層の折り返し部８８とエラストマー化合物の第４の層９２との間の界面に位置付けられた第１の受動型無線周波数トランスポンダ１を備える。好ましくは、受動型無線周波数トランスポンダ１は、１０未満の相対誘電率を有し、その拡張係数がエラストマー化合物の第４の層９２の拡張係数よりも低い電気絶縁性の封入質量体に埋め込まれる。受動型無線周波数トランスポンダ１は、放射ダイポールアンテナの第１の長手方向軸がこの第１の長手方向軸と、主部８７及びカーカス補強層の折り返し部８８の補強方向との間に少なくとも４５度の角度を形成するように並置される。

【0131】

無線周波数トランスポンダは、カーカス補強層の主部８７と折り返し部８８との間の結合領域、すなわち点ＣとＤとの間、好ましくは中央領域に配置される。この位置は、カーカス補強層の折り返し部８８が載っているエラストマー化合物の第１の層９１のプロファイル形状によって容易に境界付けられる。

【0132】

第２の受動型無線周波数トランスポンダ１’は、エラストマー化合物の第２の層９３とエラストマー化合物の第４の層９２との間の界面におけるビード８４の領域に配置される。任意選択的に、この無線周波数トランスポンダ１’は、封入質量体の内部に配置されることになる。しかしながら、この受動型無線周波数トランスポンダ１’は、エラストマー化合物の第２の層９３及び第４の層９２の端部９３２及び９２１から離されて、タイヤケーシングの耐久性と無線周波数トランスポンダ１’の物理的完全性を維持するようにする。カーカス補強層の金属補強体から離しておくことにより、受動型無線周波数トランスポンダ１’の通信性能が向上する。

【0133】

また、タイヤケーシングは、タイヤケーシングのサイドウォール８３の領域に２つの受動型無線周波数トランスポンダ１ｔｅｒ、１ｔｅｒ’を備えている。第１の無線周波数トランスポンダ１ｔｅｒは、カーカス補強層の折り返し部８８とエラストマー化合物の第３の層９４とによって形成される界面に位置付けられる。最初の２つの受動型無線周波数トランスポンダ１及び１’との比較したこのトランスポンダのより半径方向外側の位置決めは、特に車両で供用する場合に、タイヤケーシングの外部のリーダーとの通信に長距離を提供する。この第１の受動型無線周波数トランスポンダ１ｔｅｒは、折り返し部８８の端部８８１から少なくとも１０ミリメートル及びエラストマー化合物の第４の層９２の端部９２２から少なくとも５ｍｍに位置付けられて、タイヤケーシングの耐久性と受動型無線周波数トランスポンダ１ｔｅｒの物理的完全性を維持するようにする。

【0134】

最後に、タイヤケーシングのサイドウォール８３内の第２の受動型無線周波数トランスポンダ１ｔｅｒ’は、カーカス補強層の主部８７と第３のエラストマー化合物の層９４との間の界面に位置付けられる。この位置は、無線周波数トランスポンダと外部リーダーとの間の通信の距離に最適な位置である。第１の層のエラストマー化合物の端部９１１からの無線周波数トランスポンダ１ｔｅｒ’の距離は２０ミリメートルであり、この構成では、タイヤケーシングの耐久性と受動型無線周波数トランスポンダ１ｔｅｒ’の物理的完全性を確保するのに十分容易である。

【0135】

１０未満の相対誘電率を有し、その伸び率がエラストマー化合物の第３の層９４の伸び率よりも小さい電気絶縁性の封入質量体にて受動型無線周波数トランスポンダ１ｔｅｒ、１ｔｅｒ’を封入することが好ましい。

【0136】

これらの実施例では、放射ダイポールアンテナの第１の長手方向軸が周方向に位置付けられ、これはラジアルタイヤのケーシングにおいて、第１の長手方向軸とカーカス補強層の主部８７及び折り返し部８８の補強方向との間の角度が少なくとも６０度であることが確保される。

【符号の説明】

【0137】

１ 無線周波数トランスポンダ
１０ 放射アンテナ
２０ 電子部分
１０１ａ 第１の領域の部分
１０１ｂ 第１の領域の部分
１０２ 第２の領域

【図1】

【図2】

【図3a】

【図3b】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【国際調査報告】