無線通信装置及び無線通信装置を備えた空気入りタイヤ
【課題】空気入りタイヤの内部に無線通信装置が設置された場合でも、空気入りタイヤが弾性変形を繰り返すことによる故障の発生を抑制できる無線通信装置、及び当該無線通信装置を備えた空気入りタイヤの提供。
【解決手段】本発明に係る無線通信装置１００は、無線信号を送信または受信し、板状の金属により形成されるアンテナ１０を備え、空気入りタイヤの内部に設置され、アンテナ１０には、所定方向に沿って延びる複数の切り込みが形成される。切り込みは、アンテナ１０の端部１２から切り込まれ、アンテナ１０内で終端する複数の端部切り込み２０及び、端部切り込み３０と、両端がアンテナ１０内で終端する複数の内部切り込み４０とを含む。アンテナ１０は、アンテナ１０が所定方向に対して、略垂直方向に引き延ばされた状態で設置されることを要旨とする。
【解決手段】本発明に係る無線通信装置１００は、無線信号を送信または受信し、板状の金属により形成されるアンテナ１０を備え、空気入りタイヤの内部に設置され、アンテナ１０には、所定方向に沿って延びる複数の切り込みが形成される。切り込みは、アンテナ１０の端部１２から切り込まれ、アンテナ１０内で終端する複数の端部切り込み２０及び、端部切り込み３０と、両端がアンテナ１０内で終端する複数の内部切り込み４０とを含む。アンテナ１０は、アンテナ１０が所定方向に対して、略垂直方向に引き延ばされた状態で設置されることを要旨とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線信号を送信または受信し、板状の金属により形成されるアンテナを備え、空気入りタイヤの内部に設置される無線通信装置及び無線通信装置を備えた空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気入りタイヤに充填された空気の内圧や、空気入りタイヤ内部の温度を監視するため、その内部、例えば、サイドウォール部に、センサーモジュールや無線通信機によって構成される無線通信装置を貼り付ける、或いは、埋め込む方法が広く用いられている。
【０００３】
このような無線通信装置には、無線信号を送信又は受信するアンテナが備えられる。アンテナを低弾性の樹脂で保護し、サイドウォール部に埋め込むもしくは貼り付ける方法が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３２３３３９号公報（第５頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような空気入りタイヤにおいて、アンテナは、低弾性の樹脂層により保護されても、空気入りタイヤの転動に伴って、サイドウォール部が弾性変形を繰り返すことにより、樹脂が破断及びアンテナが破断してしまう問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、空気入りタイヤの内部に無線通信装置が設置された場合でも、空気入りタイヤが弾性変形を繰り返すことによる故障の発生を抑制できる無線通信装置、及び当該無線通信装置を備えた空気入りタイヤの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴は、無線信号を送信または受信し、金属の薄板により形成される少なくとも１つのアンテナ（例えば、アンテナ１０）を備え、空気入りタイヤ（空気入りタイヤ１）の内部に設置される無線通信装置（例えば、無線通信装置１００）であって、前記アンテナには、少なくとも所定方向（例えば、タイヤ径方向Ｄ）に沿って延びる複数の切り込みが形成され、切り込みは、前記アンテナの端部（例えば、端部１２、端部１４）から切り込まれ、前記アンテナ内で終端する複数の端部切り込み（例えば、端部切り込み２０及び端部切り込み３０）を含み、隣接する前記切り込みは、少なくとも一部がオーバーラップするように形成され、前記アンテナは、前記所定方向に対して、略垂直方向（例えば、タイヤ周方向Ｒ）に引き延ばされた状態で設置されることを要旨とする。
【０００８】
このような、無線通信装置によれば、アンテナには、所定方向に沿って延びる複数の切り込みが形成される。切り込みには、アンテナの端部から切り込まれる複数の端部切り込みが含まれ、隣接する切り込みは、少なくとも一部がオーバーラップするように形成される。つまり、アンテナには、当該略垂直方向に沿って連続する部分が無くなる。このため、アンテナは、当該略垂直方向に伸縮可能となる。更に、アンテナは、所定方向に対して、略垂直方向に引き延ばされた状態で設置されるため、当該略垂直方向に沿って伸縮しやすい状態で設置される。
【０００９】
つまり、空気入りタイヤが、当該略垂直方向に沿って、弾性変形を繰り返す場合、アンテナは、空気入りタイヤの弾性変形量に追従できる。従って、空気入りタイヤが弾性変形を繰り返すことによる無線通信装置の故障の発生を抑制できる。
【００１０】
本発明の第２の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記切り込みは、両端が前記アンテナ内で終端する複数の内部切り込み（例えば、内部切り込み４０）を含むことを要旨とする。
【００１１】
本発明の第３の特徴は、本発明の第１又は２の特徴に係り、隣接する前記切り込みの間隔（間隔Ｐ）は、略同一であり、前記切り込みの長さ（長さＬ）は、略同一であることを要旨とする。
【００１２】
本発明の第４の特徴は、本発明の第１乃至３の何れか一つの特徴に係り、前記無線通信装置は、前記空気入りタイヤのサイドウォール部（サイドウォール部３）に設けられ、前記所定方向は、タイヤ径方向（タイヤ径方向Ｄ）であることを要旨とする。
【００１３】
本発明の第５の特徴は、本発明の第１乃至４の何れか一つの特徴に係り、前記無線通信装置の表面は、被覆材によってコーティングされることを要旨とする。
【００１４】
本発明の第６の特徴は、無線信号を送信または受信し、板状の金属により形成されるアンテナ（アンテナ１０）を備えた無線通信装置（無線通信装置１００）が内部に設置された空気入りタイヤ（空気入りタイヤ１）であって、前記アンテナには、所定方向に沿って延びる複数の切り込みが形成され、切り込みは、前記アンテナの端部（例えば、端部１２、端部１４）から切り込まれ、前記アンテナ内で終端する複数の端部切り込み（端部切り込み２０及び端部切り込み３０）と、両端が前記アンテナ内で終端する複数の内部切り込み（内部切り込み４０）とを含み、前記アンテナは、前記アンテナが前記所定方向に対して、略垂直方向に引き延ばされた状態で設置されることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の特徴によれば、空気入りタイヤの内部にアンテナが設置された場合でも、空気入りタイヤが弾性変形を繰り返すことによる故障の発生を抑制できる無線通信装置、及び当該無線通信装置を備えた空気入りタイヤの提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る無線通信装置を備えた空気入りタイヤのトレッド幅方向に沿った一部断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る無線通信装置の一部を示した正面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る無線通信装置の一部を示した正面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る無線通信装置の製造方法を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態に係る無線通信装置の製造方法を示すための図である。具体的には、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、無線通信装置の正面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る無線通信装置の製造方法を示すための図である。具体的には、図６（ｅ）は、無線通信装置の側面図である。図６（ｆ）は、無線通信装置の断面図である。図６（ｇ）は、無線通信装置の正面図である。
【図７】本発明の実施形態の変形例に係る無線通信装置の正面図である。
【図８】本発明の実施形態の変形例に係る無線通信装置を示す図である。具体的には、図８（ａ）は無線通信装置の正面図である。図８（ｂ）は、無線通信装置の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、本発明に係る無線通信装置及び空気入りタイヤの実施形態、その他の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。
【００１８】
したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１９】
[実施形態]
本実施形態においては、（１）空気入りタイヤの構成、（２）無線通信装置の詳細構成、（３）無線通信装置の製造方法、（４）変更例、及び、（５）作用・効果について説明する。
【００２０】
（１）空気入りタイヤの構成
図１は、本発明の実施形態に係る無線通信装置１００を備えた空気入りタイヤ１のトレッド幅方向Ｗに沿った一部断面図である。
【００２１】
無線通信装置１００は、空気入りタイヤ１の内部に設置される。具体的には、無線通信装置１００は、サイドウォール部３の内部に埋設される。無線通信装置１００は、架硫後のサイドウォール部３の内部表面に貼り付けられてもよい。
【００２２】
図１に示すように、空気入りタイヤ１は、一対のビード部２と、一対のサイドウォール部３と、カーカス層４ と、ベルト層５と、トレッド部６とにより構成される。
【００２３】
ビード部２は、タイヤ周方向Ｒに沿ってリング状に形成されており、トレッド幅方向Ｗに沿ってタイヤの両端にそれぞれに備えられている。
【００２４】
カーカス層４は、サイドウォール部３の骨格を構成しており、荷重や衝撃に耐え、タイヤ構造を保持するための層である。具体的には、カーカス層４は、非金属からなるコードが、ゴムに含浸されている。上記コードは、ラジアル方向（タイヤ径方向Ｄ）に沿って配置される。カーカス層４のトレッド幅方向Ｗに沿った両端部は、ビード部２で折り返されている。なお、空気入りタイヤ１が、トラック・バスなどの重荷重用のタイヤである場合、カーカス層４は、金属からなるコードが、ゴムに含浸されている。
【００２５】
ベルト層５は、タイヤ周方向Ｒに沿ってカーカス層４と後述するトレッド部６との間に配置される。
【００２６】
（２）無線通信装置の詳細構成
無線通信装置１００の詳細構成について、図２、３を用いて説明する。図２は、本発明の実施形態に係る無線通信装置１００の一部を示した正面図である。図３は、本発明の実施形態に係る無線通信装置１００の一部を示した正面図である。特に、図３は、タイヤ径方向Ｄに沿って無線通信装置１００が引き延ばされて設置されている様子を示す。
【００２７】
図２に示すように、無線通信装置１００は、無線信号を送信または受信し、板状の金属により形成されるアンテナ１０と、トランスポンダチップ６０とを備える。アンテナ１０は、３００Ｈｚ〜３ＧＨｚの周波数に対応する。アンテナ１０の表面は、弾性体、具体的にはゴム等によってコーティングされる。アンテナ１０は、縦長状に形成され、空気入りタイヤ１の製造情報、例えば、シリアル番号等の情報を含む無線信号を送信または受信する。サイドウォール部３に配置されるアンテナ１０の長手方向は、タイヤ周方向Ｒに沿って配置される。アンテナ１０は、導電性の材料により形成されている。具体的にはアンテナ１０は、鋼、アルミ等の金属により形成されることが好ましい。具体的には、アンテナ１０には、複数の端部切り込み２０と、複数の端部切り込み３０と、複数の内部切り込み４０とが形成される。端部切り込み２０、端部切り込み３０、及び内部切り込み４０は、所定方向に沿って延びる。本実施形態における所定方向は、タイヤ径方向Ｄである。端部切り込み２０、端部切り込み３０、及び内部切り込み４０は、同一方向に沿って同一の長さに形成され、隣接する切り込みの間隔は略同一である。具体的には、端部切り込み２０、端部切り込み３０、及び内部切り込み４０は、タイヤ径方向Ｄに沿って長さＬを有する。長さＬは、２〜３０ｍｍに設定される。隣接する切り込みの間隔は、間隔Ｐに設定される。間隔Ｐは、０．５〜４ｍｍに設定される。隣接する切り込みは、所定方向に対して、略垂直方向に対して、少なくとも一部がオーバーラップするように設けられる。例えば、切り込み４６（後述）は、タイヤ周方向Ｒに対して、切り込み４２（後述）及び切り込み４８（後述）に少なくとも一部がオーバーラップするように形成される。
【００２８】
端部切り込み２０は、アンテナ１０の一方の端部１２から切り込まれ、端部１２の反対側に位置する他方の端部１４に向かって延び、アンテナ１０内で終端する。
【００２９】
端部切り込み３０は、アンテナ１０の端部１４にから切り込まれ、端部１２に向かって延び、アンテナ１０内で終端する。端部切り込み３０は、内部切り込み４０に対向し、内部切り込み４０に対応する位置に形成される。
【００３０】
内部切り込み４０は、端部１２から端部１４に向かって延び、両端がアンテナ１０内で終端する。内部切り込み４０は、隣り合う端部切り込み２０の間の略中心かつ、隣り合う端部切り込み３０の間の略中心に位置する。内部切り込み４０には、切り込み４２と、切り込み４４と、切り込み４６、切り込み４８が含まれる。
【００３１】
切り込み４２は、隣接する端部切り込み２０の終端部を結ぶ第１仮想線２２と交差する。切り込み４２は、第１仮想線２２を基準として、端部１２側に比べて、端部１４側に延びる長さが長い。
【００３２】
切り込み４４は、隣接する端部切り込み３０の終端部を結ぶ第２仮想線３２と交差する。切り込み４４は、第２仮想線３２を基準として、端部１４側に比べて、端部１２側に延びる長さが長い。
【００３３】
無線通信装置１００のアンテナ１０について、図３を用いて、更に説明する。図３に示すように、無線通信装置１００を構成するアンテナ１０は、アンテナ１０が引き延ばされることによって、格子状に形成された状態で設置される。アンテナ１０は、切り込みが延びる方向である所定方向（本実施形態におけるタイヤ径方向Ｄ）に対して、略垂直方向に引き延ばされる。つまり、本実施形態において、アンテナ１０は、タイヤ周方向Ｒに沿って、引き延ばされる。アンテナ１０は、空気入りタイヤ１の転動に伴って、サイドウォール部３が弾性変形、具体的には、タイヤ周方向Ｒに沿った変形を繰り返した場合に、タイヤ周方向Ｒに沿って伸縮する。
【００３４】
具体的には、端部切り込み２０、端部切り込み３０、及び内部切り込み４０が、タイヤ周方向Ｒに沿って引き延ばされる。例えば、内部切り込み４０の切り込み４２は、タイヤ周方向Ｒに沿って延ばされることにより、辺４２ａ、辺４２ｂ、辺４２ｃ、辺４２ｄを辺とする菱形の開口が形成される。サイドウォール部３が更に弾性変形する場合、切り込み４２が形成する菱形状は、タイヤ周方向Ｒに沿った対角線が、長くなり、タイヤ径方向Ｄに沿った対角線が短くなる。アンテナ１０のタイヤ径方向Ｄに沿った長さを長さＬ２とし、タイヤ周方向Ｒに沿った長さを長さＰ２とした場合、長さL２と長さP２との比は、１：０．２〜１：２の範囲にある。長さL２と長さP２との比は、１：０．３〜１：１の範囲にあることが好ましい。
【００３５】
以下、端部切り込み２０、端部切り込み３０、切り込み４４、切り込み４６、及び切り込み４８が引き延ばされる状態は、切り込み４２と同様であるため詳細の説明は省略する。
【００３６】
トランスポンダチップ６０は、アンテナ１０に接合されることにより、無線通信装置１００に固定される。トランスポンダチップ６０は、空気入りタイヤに充填された空気の内圧や、空気入りタイヤ内部の温度を監視するセンサーモジュールである。具体的には、トランスポンダチップ６０は、無線通信装置１００を構成する電子回路部と、メモリと、圧力センサと、温度センサと、電源とを備える。メモリは、空気入りタイヤの製造情報、例えば、シリアル番号等のＩＤ情報を記憶する。電源は、例えば、コイン型の電池でもよく、空気入りタイヤの振動によって生じるエネルギーに基づき電力を発生させる発電モジュール型の電池でもよい。無線通信装置１００が、Ｔｉｒｅ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｍｏｎｉｔｏｒｅｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ（タイヤ・プレッシャー・モニタリング・システム）として、空気入りタイヤの空気圧や、温度を送信する場合、アンテナ１０は、３００〜５００ＭＨｚの周波数帯域を用いる。無線通信装置１００が、Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ（いわゆる、ＲＦＩＤ）として、空気入りタイヤのＩＤ情報を送信する場合、アンテナ１０は、８００ＭＨｚ〜３ＧＨｚの周波数帯域を用いる。
【００３７】
（３）無線通信装置の製造方法
次に、本実施形態に係る無線通信装置の製造方法について、図４乃至６を用いて説明する。図４は、本実施形態に係る無線通信装置のアンテナの製造方法を示すフローチャートである。図５、６は、本実施形態に係る無線通信装置のアンテナの製造方法を示すための図である。具体的には、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、図６（ｇ）は、無線通信装置のアンテナの正面図である。図６（ｅ）は、無線通信装置のアンテナの側面図である。図６（ｆ）は、無線通信装置のアンテナの断面図である。具体的には、無線通信装置のアンテナの製造方法は、（３．１）準備工程、（３．２）切り込み形成工程、（３．３）トランスポンダチップ接合工程、（３．４）張力付加工程、（３．５）プレス工程、及び（３．６）切断工程を含む。
【００３８】
（３．１）薄板準備工程
図４、図５（ａ）に示すように、ステップＳ１の薄板準備工程では、板状の金属を準備して所定の形状に加工する。
【００３９】
（３．２）切り込み形成工程
図４、図５（ｂ）に示すように、ステップＳ２の切り込み形成工程では、板状の金属に切り込みを入れる。具体的には、端部切り込み２０、端部切り込み３０、及び内部切り込み４０を形成する。また、トランスポンダチップ６０が接合される領域の薄板をカットする。
【００４０】
（３．３）トランスポンダチップ接合工程
図４、図５（ｃ）に示すように、ステップＳ３のトランスポンダチップ接合工程では、トランスポンダチップ６０をアンテナ１０に接合する。
【００４１】
（３．４）張力付加工程
図４、図５（ｄ）に示すように、ステップＳ４の張力付加工程では、アンテナ１０に所定の張力を付加することにより、アンテナ１０が引き延ばされた状態にする。具体的には、端部切り込み２０、端部切り込み３０、及び内部切り込み４０を開口した状態でゴムなどの伸縮シート５０を重ねることにより、アンテナ１０が引き延ばされた状態にする。なお、引き延ばされた状態のアンテナ１０の長さＬ３は、３０〜１５０ｍｍに設けられる。
【００４２】
（３．５）プレス工程
図４、図６（ｅ）に示すように、ステップＳ５のプレス工程では、アンテナ１０に伸縮シート５０を重ねた状態でアンテナ１０の厚み方向より圧力を加える。これにより、無線通信装置１００の表面は、被覆材、例えば、ゴム等によってコーティングされる。従って、アンテナ１０は、格子状に引き延ばされた状態で設置される。
【００４３】
（３．６）切断工程
図４、図６（ｆ）に示すように、ステップＳ６の切断工程では、複数の無線通信装置１００が連なった状態のシートを切断することで、各無線通信装置１００を形成する。
【００４４】
（４）変更例
上述した実施形態に係る無線通信装置１００は、以下のように変更してもよい。なお、上述した実施形態に係る無線通信装置１００と同一部分には同一の符号を付して、相違する部分を主として説明する。
【００４５】
（4．１）変更例１
変更例１に係る無線通信装置１００Ａの構成について、図面を参照しながら説明する。図７（ａ）は、変更例１に係る無線通信装置１００Ａを示す正面図である。
【００４６】
上述した第１実施形態では、無線通信装置１００のアンテナ１０には、多数の端部切り込み２０、端部切り込み３０、及び、内部切り込み４０が形成されている。これに対して、変更例１では、図７（ａ）に示すように、２つの端部切り込み２０Ａ、２つの端部切り込み３０Ａ、及び、２つの内部切り込み４０Ａが形成されている。このように、本発明の切り込み、具体的には、端部切り込み２０Ａ、端部切り込み３０Ａ、及び、内部切り込み４０Ａは、少なくとも複数形成されていればよい。
【００４７】
（４．２）変更例２
変更例２に係る無線通信装置１００Ｂの構成について、図面を参照しながら説明する。図７（ｂ）は、変更例２に係る無線通信装置１００Ｂを示す正面図である。
【００４８】
上述した第１実施形態では、無線通信装置１００のアンテナ１０には、同一方向に平行に延びる切り込みが形成されている。これに対して、変更例２では、図７（ｂ）に示すように、端部切り込み２０Ｂ、端部切り込み３０Ｂ、及び、内部切り込み４０Ｂが、所定方向に沿って延びるものの、平行には、延びていない。このように、本発明の切り込み、具体的には、端部切り込み２０Ｂ、端部切り込み３０Ｂ、及び、内部切り込み４０Ｂは、所定方向に延びていればよい。
【００４９】
（４．３）変更例３
変更例３に係る無線通信装置１００Ｃの構成について、図面を参照しながら説明する。図７（ｃ）は、変更例３に係る無線通信装置１００Ｃを示す正面図である。
【００５０】
上述した第１実施形態では、無線通信装置１００のアンテナ１０では、内部切り込み４０は、隣り合う端部切り込み２０の間の略中心かつ、隣り合う端部切り込み３０の間の略中心に形成される。これに対して、変更例３では、図７（ｃ）に示すように、内部切り込み４０Ｃは、端部切り込み２０Ｃ及び端部切り込み３０Ｃと略同一直線状に形成されてもよい。
【００５１】
（４．４）変形例４
変形例４に係る無線通信装置１００Ｅの構成について、図８を用いて説明する。なお、以下の変形例においては、実施形態と異なる点を主に説明し、重複する説明を省略する。図８（ａ）は、本発明の実施形態の変形例に係る無線通信装置１００Ｅの正面図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）の側面図である。
【００５２】
図８に示すように、無線通信装置１００Ｅには、トランスポンダチップ６０Ｅが備えられ、トランスポンダチップ６０Ｅの両側には、アンテナ１０Ｅが備えられる。アンテナ１０Ｅには、少なくとも所定方向に沿って延びる複数の切り込みが形成される。具体的には、切り込みは、複数の端部切り込み２０Ｅと、複数の端部切り込み３０Ｅとを含む。
【００５３】
端部切り込み２０Ｅ及び端部切り込み３０Ｅは、アンテナ１０Ｅの端部から切り込まれ、アンテナ１０Ｅ内で終端する。隣接する端部切り込み２０Ｅ及び端部切り込み３０Ｅは、少なくとも一部がオーバーラップするように形成される。
【００５４】
図８（ｂ）に示すように、アンテナ１０Ｅは、所定方向に対して、略垂直方向に引き延ばされることで、側面視において、ギザギザ状になって設置される。
【００５５】
このような無線通信装置１００Ｅによれば、アンテナ１０Ｅには、両端がアンテナ１０Ｅ内で終端する複数の内部切り込みが形成されていなくても、当該所定方向に対して、略垂直方向に連続する部分が無くなる。このため、アンテナ１０Ｅは、当該略垂直方向に伸縮可能となる。更に、アンテナ１０Ｅは、所定方向に対して、略垂直方向に引き延ばされた状態で設置されるため、当該略垂直方向に沿って伸縮しやすい状態で設置される。
【００５６】
つまり、空気入りタイヤが、当該略垂直方向に沿って、弾性変形を繰り返す場合、アンテナ１０Ｅは、空気入りタイヤの弾性変形量に追従できる。従って、空気入りタイヤが弾性変形を繰り返すことによる無線通信装置１００Ｅの故障の発生を抑制できる。
【００５７】
（５）作用・効果
以上説明したように、本実施形態によれば、アンテナ１０には、所定方向（タイヤ径方向Ｄ）に沿って延びる複数の切り込みが形成される。切り込みには、アンテナ１０の端部１２（又は端部１４）から切り込まれる複数の端部切り込み２０及び複数の端部切り込み３０と、内部切り込み４０とが含まれ、隣接する切り込みは、少なくとも一部がオーバーラップするように形成される。
【００５８】
つまり、アンテナ１０には、所定方向に対して、略垂直方向であるタイヤ周方向Ｒに沿って連続する部分が無くなる。このため、アンテナ１０は、タイヤ周方向Ｒに伸縮可能となる。更に、アンテナ１０は、タイヤ周方向Ｒに引き延ばされた状態で設置されるため、タイヤ周方向Ｒに沿って伸縮しやすい状態で設置される。
【００５９】
つまり、空気入りタイヤ１が、タイヤ周方向Ｒに沿って、弾性変形を繰り返す場合、アンテナは、空気入りタイヤ１の弾性変形量に追従できる。従って、空気入りタイヤ１が弾性変形を繰り返すことによる無線通信装置１００の故障の発生を抑制できる。
【００６０】
本実施形態によれば、切り込みは、端部切り込み２０及び端部切り込み３０に加えて、両端がアンテナ１０内で終端する複数の内部切り込み４０を含む。このため、アンテナ１０が所定方向に対して、略垂直方向に引き延ばされた際に、切り込みは、格子状に形成される。このため、切り込みは、更に伸縮しやすい状態で設置されるため、アンテナ１０は、空気入りタイヤ１の弾性変形量に更に追従できる。
【００６１】
本実施形態によれば、隣接する切り込みの間隔Ｐは、略同一であり、切り込みの長さＬは、略同一である。このため、空気入りタイヤ１の変形量に応じて、切り込みが均等に伸縮する。つまり、切り込みは、各片の長さが等しい菱形状に引き延ばされる。このため、切り込みの一部に応力が集中することによる故障を招くことを更に抑制できる。
【００６２】
本実施形態によれば、カーカス層４を構成するコードは、タイヤ径方向Ｄに沿って配置される。つまり、サイドウォール部３は、カーカス層４を構成するコードにより補強されるため、サイドウォール部３は、タイヤ径方向Ｄよりもタイヤ周方向Ｒに沿って変形しやすい。無線通信装置１００は、空気入りタイヤ１のサイドウォール部３に設けられ、切り込みは、タイヤ径方向Ｄに沿って延びる。つまり、切り込みは、サイドウォール部３のタイヤ周方向Ｒに沿った変形に応じて、伸縮しやすい形状に形成される。従って、空気入りタイヤ１が弾性変形を繰り返すことによる故障の発生確率を効果的に低減できる。
【００６３】
無線通信装置１００を構成するアンテナ１０は、板状の金属により形成されるため、アンテナ１０の厚み方向、つまり無線通信装置１００の厚み方向への耐久性が懸念される場合がある。そのため、空気入りタイヤ１の内部に貼り付ける、或いは、埋め込む前においても耐久性を備えることが好ましい。本実施形態によれば無線通信装置１００の表面は、被覆材によってコーティングされるため、空気入りタイヤ１の内部に設置される前における無線通信装置１００としての耐久性が向上する。
【００６４】
本実施形態によれば、空気入りタイヤ１には、無線信号を送信または受信し、板状の金属により形成される少なくとも１つのアンテナ１０を備えた無線通信装置１００が内部に設置される。このため、空気入りタイヤ１が弾性変形を繰り返すことによる故障の発生確率を低減できる無線通信装置１００を備えた空気入りタイヤ１を提供できる。
【００６５】
［比較評価］
次に、本発明の効果を更に明確にするために、以下の比較例及び実施例に係る空気入りタイヤを用いて行った比較評価について説明する。具体的には、（１）評価方法、（２）評価結果について説明する。なお、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。
【００６６】
（１）評価方法
２種類の無線通信装置をそれぞれ備えた空気入りタイヤを用いて、空気入りタイヤの弾性変形を繰り返すことに対する耐久性について評価を行った。空気入りタイヤに関するデータは、以下に示す条件において測定された。
【００６７】
・ 内圧 ：ＥＴＲＴＯ記載の標準内圧
（耐久性比較試験）
評価方法 ：各空気入りタイヤを車両に装着して、悪路を走行し、各無線通信装置が、故障に至るまでの時間（寿命）を測定した。
【００６８】
実施例１の空気入りタイヤは、第１実施形態に係る無線通信装置１００を備える空気入りタイヤ１と同一である。実施例２の空気入りタイヤに備えられる無線通信装置のアンテナは、フィルム上に金属箔等の金属層を設けることにより形成される点で、実施例１のアンテナと異なる。具体的には、実施例２のアンテナには、フィルム及び金属層に切り込みが形成されている。なお、実施例１及び実施例２の切り込みの長さＬは、５ｍｍに設定され、間隔Ｐは、１ｍｍに設定される。
【００６９】
比較例の空気入りタイヤに設置される無線通信装置は、実施例の無線通信装置１００と比べて、切り込みが形成されておらず、アンテナは、アルミからなる薄板により形成される。
【００７０】
（２）評価結果
各無線通信装置の評価結果について、表１を参照しながら説明する。なお、評価結果は、比較例の空気入りタイヤに備えられた無線通信装置の寿命を１００として指数表示する。なお、数値は、１００より大きくなるに連れて優れた数値を示したことを意味する。
【表１】
【００７１】
表１に示すように、比較例の空気入りタイヤに備えられた無線通信装置は、実施例の空気入りタイヤに備えられた無線通信装置と比べて、寿命が短かった。
【００７２】
［その他の実施形態］
上述したように、本発明の実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００７３】
上述した実施形態において、無線通信装置１００のアンテナ１０は、板状の金属により形成されるが、これに限られず、フィルム上に金属箔等の金属層を設け、フィルム及び金属層に切り込みを形成することでアンテナを形成してもよい。
【００７４】
上述した実施形態において、無線通信装置１００は、サイドウォール部３に配置されるが、これに限られず、例えば、トレッド部に配置されてもよい。この場合、トレッド部で繰り返し生じる弾性変形を考慮して、弾性変形が起こる方向に沿って、切り込みが引き延ばされるように配置することがより好ましい。
【００７５】
上述した実施形態において、無線通信装置１００は、サイドウォール部３にタイヤ径方向Ｄに沿って切り込みを形成しているが、これに限られず、空気入りタイヤに求められる用途に応じて、切り込みの配置を変更してもよい。
【００７６】
上述した実施形態の無線通信装置のアンテナの製造方法において、ステップＳ５のプレス工程は、ステップＳ６の切断工程の前に設けられるが、これに限られず、例えば、ステップＳ６の切断工程の後に設けられてもよい。
【００７７】
上述した実施形態において、無線通信装置１００の表面は、弾性体、具体的にはゴム等によってコーティングされるがこれに限られず、例えば、コーティングされない状態で、サイドウォール部３に埋め込まれてもよい。
【００７８】
このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【符号の説明】
【００７９】
Ｄ…タイヤ径方向、Ｐ…間隔、Ｒ…タイヤ周方向、Ｗ…トレッド幅方向、１…空気入りタイヤ、２…ビード部、３…サイドウォール部、４…カーカス層、５…ベルト層、６…トレッド部、１０、１０Ｅ…アンテナ、１２、１４…端部、２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｅ…端部切り込み、２２…第１仮想線、３０、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｅ…端部切り込み、３２…第２仮想線、４０、４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ…内部切り込み、４２、４４、４６、４８…切り込み、４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ…辺、５０…伸縮シート、６０、６０Ｅ…トランスポンダチップ、１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｅ…無線通信装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線信号を送信または受信し、板状の金属により形成されるアンテナを備え、空気入りタイヤの内部に設置される無線通信装置及び無線通信装置を備えた空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気入りタイヤに充填された空気の内圧や、空気入りタイヤ内部の温度を監視するため、その内部、例えば、サイドウォール部に、センサーモジュールや無線通信機によって構成される無線通信装置を貼り付ける、或いは、埋め込む方法が広く用いられている。
【０００３】
このような無線通信装置には、無線信号を送信又は受信するアンテナが備えられる。アンテナを低弾性の樹脂で保護し、サイドウォール部に埋め込むもしくは貼り付ける方法が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３２３３３９号公報（第５頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような空気入りタイヤにおいて、アンテナは、低弾性の樹脂層により保護されても、空気入りタイヤの転動に伴って、サイドウォール部が弾性変形を繰り返すことにより、樹脂が破断及びアンテナが破断してしまう問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、空気入りタイヤの内部に無線通信装置が設置された場合でも、空気入りタイヤが弾性変形を繰り返すことによる故障の発生を抑制できる無線通信装置、及び当該無線通信装置を備えた空気入りタイヤの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴は、無線信号を送信または受信し、金属の薄板により形成される少なくとも１つのアンテナ（例えば、アンテナ１０）を備え、空気入りタイヤ（空気入りタイヤ１）の内部に設置される無線通信装置（例えば、無線通信装置１００）であって、前記アンテナには、少なくとも所定方向（例えば、タイヤ径方向Ｄ）に沿って延びる複数の切り込みが形成され、切り込みは、前記アンテナの端部（例えば、端部１２、端部１４）から切り込まれ、前記アンテナ内で終端する複数の端部切り込み（例えば、端部切り込み２０及び端部切り込み３０）を含み、隣接する前記切り込みは、少なくとも一部がオーバーラップするように形成され、前記アンテナは、前記所定方向に対して、略垂直方向（例えば、タイヤ周方向Ｒ）に引き延ばされた状態で設置されることを要旨とする。
【０００８】
このような、無線通信装置によれば、アンテナには、所定方向に沿って延びる複数の切り込みが形成される。切り込みには、アンテナの端部から切り込まれる複数の端部切り込みが含まれ、隣接する切り込みは、少なくとも一部がオーバーラップするように形成される。つまり、アンテナには、当該略垂直方向に沿って連続する部分が無くなる。このため、アンテナは、当該略垂直方向に伸縮可能となる。更に、アンテナは、所定方向に対して、略垂直方向に引き延ばされた状態で設置されるため、当該略垂直方向に沿って伸縮しやすい状態で設置される。
【０００９】
つまり、空気入りタイヤが、当該略垂直方向に沿って、弾性変形を繰り返す場合、アンテナは、空気入りタイヤの弾性変形量に追従できる。従って、空気入りタイヤが弾性変形を繰り返すことによる無線通信装置の故障の発生を抑制できる。
【００１０】
本発明の第２の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記切り込みは、両端が前記アンテナ内で終端する複数の内部切り込み（例えば、内部切り込み４０）を含むことを要旨とする。
【００１１】
本発明の第３の特徴は、本発明の第１又は２の特徴に係り、隣接する前記切り込みの間隔（間隔Ｐ）は、略同一であり、前記切り込みの長さ（長さＬ）は、略同一であることを要旨とする。
【００１２】
本発明の第４の特徴は、本発明の第１乃至３の何れか一つの特徴に係り、前記無線通信装置は、前記空気入りタイヤのサイドウォール部（サイドウォール部３）に設けられ、前記所定方向は、タイヤ径方向（タイヤ径方向Ｄ）であることを要旨とする。
【００１３】
本発明の第５の特徴は、本発明の第１乃至４の何れか一つの特徴に係り、前記無線通信装置の表面は、被覆材によってコーティングされることを要旨とする。
【００１４】
本発明の第６の特徴は、無線信号を送信または受信し、板状の金属により形成されるアンテナ（アンテナ１０）を備えた無線通信装置（無線通信装置１００）が内部に設置された空気入りタイヤ（空気入りタイヤ１）であって、前記アンテナには、所定方向に沿って延びる複数の切り込みが形成され、切り込みは、前記アンテナの端部（例えば、端部１２、端部１４）から切り込まれ、前記アンテナ内で終端する複数の端部切り込み（端部切り込み２０及び端部切り込み３０）と、両端が前記アンテナ内で終端する複数の内部切り込み（内部切り込み４０）とを含み、前記アンテナは、前記アンテナが前記所定方向に対して、略垂直方向に引き延ばされた状態で設置されることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の特徴によれば、空気入りタイヤの内部にアンテナが設置された場合でも、空気入りタイヤが弾性変形を繰り返すことによる故障の発生を抑制できる無線通信装置、及び当該無線通信装置を備えた空気入りタイヤの提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る無線通信装置を備えた空気入りタイヤのトレッド幅方向に沿った一部断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る無線通信装置の一部を示した正面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る無線通信装置の一部を示した正面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る無線通信装置の製造方法を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態に係る無線通信装置の製造方法を示すための図である。具体的には、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、無線通信装置の正面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る無線通信装置の製造方法を示すための図である。具体的には、図６（ｅ）は、無線通信装置の側面図である。図６（ｆ）は、無線通信装置の断面図である。図６（ｇ）は、無線通信装置の正面図である。
【図７】本発明の実施形態の変形例に係る無線通信装置の正面図である。
【図８】本発明の実施形態の変形例に係る無線通信装置を示す図である。具体的には、図８（ａ）は無線通信装置の正面図である。図８（ｂ）は、無線通信装置の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、本発明に係る無線通信装置及び空気入りタイヤの実施形態、その他の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。
【００１８】
したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１９】
[実施形態]
本実施形態においては、（１）空気入りタイヤの構成、（２）無線通信装置の詳細構成、（３）無線通信装置の製造方法、（４）変更例、及び、（５）作用・効果について説明する。
【００２０】
（１）空気入りタイヤの構成
図１は、本発明の実施形態に係る無線通信装置１００を備えた空気入りタイヤ１のトレッド幅方向Ｗに沿った一部断面図である。
【００２１】
無線通信装置１００は、空気入りタイヤ１の内部に設置される。具体的には、無線通信装置１００は、サイドウォール部３の内部に埋設される。無線通信装置１００は、架硫後のサイドウォール部３の内部表面に貼り付けられてもよい。
【００２２】
図１に示すように、空気入りタイヤ１は、一対のビード部２と、一対のサイドウォール部３と、カーカス層４ と、ベルト層５と、トレッド部６とにより構成される。
【００２３】
ビード部２は、タイヤ周方向Ｒに沿ってリング状に形成されており、トレッド幅方向Ｗに沿ってタイヤの両端にそれぞれに備えられている。
【００２４】
カーカス層４は、サイドウォール部３の骨格を構成しており、荷重や衝撃に耐え、タイヤ構造を保持するための層である。具体的には、カーカス層４は、非金属からなるコードが、ゴムに含浸されている。上記コードは、ラジアル方向（タイヤ径方向Ｄ）に沿って配置される。カーカス層４のトレッド幅方向Ｗに沿った両端部は、ビード部２で折り返されている。なお、空気入りタイヤ１が、トラック・バスなどの重荷重用のタイヤである場合、カーカス層４は、金属からなるコードが、ゴムに含浸されている。
【００２５】
ベルト層５は、タイヤ周方向Ｒに沿ってカーカス層４と後述するトレッド部６との間に配置される。
【００２６】
（２）無線通信装置の詳細構成
無線通信装置１００の詳細構成について、図２、３を用いて説明する。図２は、本発明の実施形態に係る無線通信装置１００の一部を示した正面図である。図３は、本発明の実施形態に係る無線通信装置１００の一部を示した正面図である。特に、図３は、タイヤ径方向Ｄに沿って無線通信装置１００が引き延ばされて設置されている様子を示す。
【００２７】
図２に示すように、無線通信装置１００は、無線信号を送信または受信し、板状の金属により形成されるアンテナ１０と、トランスポンダチップ６０とを備える。アンテナ１０は、３００Ｈｚ〜３ＧＨｚの周波数に対応する。アンテナ１０の表面は、弾性体、具体的にはゴム等によってコーティングされる。アンテナ１０は、縦長状に形成され、空気入りタイヤ１の製造情報、例えば、シリアル番号等の情報を含む無線信号を送信または受信する。サイドウォール部３に配置されるアンテナ１０の長手方向は、タイヤ周方向Ｒに沿って配置される。アンテナ１０は、導電性の材料により形成されている。具体的にはアンテナ１０は、鋼、アルミ等の金属により形成されることが好ましい。具体的には、アンテナ１０には、複数の端部切り込み２０と、複数の端部切り込み３０と、複数の内部切り込み４０とが形成される。端部切り込み２０、端部切り込み３０、及び内部切り込み４０は、所定方向に沿って延びる。本実施形態における所定方向は、タイヤ径方向Ｄである。端部切り込み２０、端部切り込み３０、及び内部切り込み４０は、同一方向に沿って同一の長さに形成され、隣接する切り込みの間隔は略同一である。具体的には、端部切り込み２０、端部切り込み３０、及び内部切り込み４０は、タイヤ径方向Ｄに沿って長さＬを有する。長さＬは、２〜３０ｍｍに設定される。隣接する切り込みの間隔は、間隔Ｐに設定される。間隔Ｐは、０．５〜４ｍｍに設定される。隣接する切り込みは、所定方向に対して、略垂直方向に対して、少なくとも一部がオーバーラップするように設けられる。例えば、切り込み４６（後述）は、タイヤ周方向Ｒに対して、切り込み４２（後述）及び切り込み４８（後述）に少なくとも一部がオーバーラップするように形成される。
【００２８】
端部切り込み２０は、アンテナ１０の一方の端部１２から切り込まれ、端部１２の反対側に位置する他方の端部１４に向かって延び、アンテナ１０内で終端する。
【００２９】
端部切り込み３０は、アンテナ１０の端部１４にから切り込まれ、端部１２に向かって延び、アンテナ１０内で終端する。端部切り込み３０は、内部切り込み４０に対向し、内部切り込み４０に対応する位置に形成される。
【００３０】
内部切り込み４０は、端部１２から端部１４に向かって延び、両端がアンテナ１０内で終端する。内部切り込み４０は、隣り合う端部切り込み２０の間の略中心かつ、隣り合う端部切り込み３０の間の略中心に位置する。内部切り込み４０には、切り込み４２と、切り込み４４と、切り込み４６、切り込み４８が含まれる。
【００３１】
切り込み４２は、隣接する端部切り込み２０の終端部を結ぶ第１仮想線２２と交差する。切り込み４２は、第１仮想線２２を基準として、端部１２側に比べて、端部１４側に延びる長さが長い。
【００３２】
切り込み４４は、隣接する端部切り込み３０の終端部を結ぶ第２仮想線３２と交差する。切り込み４４は、第２仮想線３２を基準として、端部１４側に比べて、端部１２側に延びる長さが長い。
【００３３】
無線通信装置１００のアンテナ１０について、図３を用いて、更に説明する。図３に示すように、無線通信装置１００を構成するアンテナ１０は、アンテナ１０が引き延ばされることによって、格子状に形成された状態で設置される。アンテナ１０は、切り込みが延びる方向である所定方向（本実施形態におけるタイヤ径方向Ｄ）に対して、略垂直方向に引き延ばされる。つまり、本実施形態において、アンテナ１０は、タイヤ周方向Ｒに沿って、引き延ばされる。アンテナ１０は、空気入りタイヤ１の転動に伴って、サイドウォール部３が弾性変形、具体的には、タイヤ周方向Ｒに沿った変形を繰り返した場合に、タイヤ周方向Ｒに沿って伸縮する。
【００３４】
具体的には、端部切り込み２０、端部切り込み３０、及び内部切り込み４０が、タイヤ周方向Ｒに沿って引き延ばされる。例えば、内部切り込み４０の切り込み４２は、タイヤ周方向Ｒに沿って延ばされることにより、辺４２ａ、辺４２ｂ、辺４２ｃ、辺４２ｄを辺とする菱形の開口が形成される。サイドウォール部３が更に弾性変形する場合、切り込み４２が形成する菱形状は、タイヤ周方向Ｒに沿った対角線が、長くなり、タイヤ径方向Ｄに沿った対角線が短くなる。アンテナ１０のタイヤ径方向Ｄに沿った長さを長さＬ２とし、タイヤ周方向Ｒに沿った長さを長さＰ２とした場合、長さL２と長さP２との比は、１：０．２〜１：２の範囲にある。長さL２と長さP２との比は、１：０．３〜１：１の範囲にあることが好ましい。
【００３５】
以下、端部切り込み２０、端部切り込み３０、切り込み４４、切り込み４６、及び切り込み４８が引き延ばされる状態は、切り込み４２と同様であるため詳細の説明は省略する。
【００３６】
トランスポンダチップ６０は、アンテナ１０に接合されることにより、無線通信装置１００に固定される。トランスポンダチップ６０は、空気入りタイヤに充填された空気の内圧や、空気入りタイヤ内部の温度を監視するセンサーモジュールである。具体的には、トランスポンダチップ６０は、無線通信装置１００を構成する電子回路部と、メモリと、圧力センサと、温度センサと、電源とを備える。メモリは、空気入りタイヤの製造情報、例えば、シリアル番号等のＩＤ情報を記憶する。電源は、例えば、コイン型の電池でもよく、空気入りタイヤの振動によって生じるエネルギーに基づき電力を発生させる発電モジュール型の電池でもよい。無線通信装置１００が、Ｔｉｒｅ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｍｏｎｉｔｏｒｅｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ（タイヤ・プレッシャー・モニタリング・システム）として、空気入りタイヤの空気圧や、温度を送信する場合、アンテナ１０は、３００〜５００ＭＨｚの周波数帯域を用いる。無線通信装置１００が、Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ（いわゆる、ＲＦＩＤ）として、空気入りタイヤのＩＤ情報を送信する場合、アンテナ１０は、８００ＭＨｚ〜３ＧＨｚの周波数帯域を用いる。
【００３７】
（３）無線通信装置の製造方法
次に、本実施形態に係る無線通信装置の製造方法について、図４乃至６を用いて説明する。図４は、本実施形態に係る無線通信装置のアンテナの製造方法を示すフローチャートである。図５、６は、本実施形態に係る無線通信装置のアンテナの製造方法を示すための図である。具体的には、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、図６（ｇ）は、無線通信装置のアンテナの正面図である。図６（ｅ）は、無線通信装置のアンテナの側面図である。図６（ｆ）は、無線通信装置のアンテナの断面図である。具体的には、無線通信装置のアンテナの製造方法は、（３．１）準備工程、（３．２）切り込み形成工程、（３．３）トランスポンダチップ接合工程、（３．４）張力付加工程、（３．５）プレス工程、及び（３．６）切断工程を含む。
【００３８】
（３．１）薄板準備工程
図４、図５（ａ）に示すように、ステップＳ１の薄板準備工程では、板状の金属を準備して所定の形状に加工する。
【００３９】
（３．２）切り込み形成工程
図４、図５（ｂ）に示すように、ステップＳ２の切り込み形成工程では、板状の金属に切り込みを入れる。具体的には、端部切り込み２０、端部切り込み３０、及び内部切り込み４０を形成する。また、トランスポンダチップ６０が接合される領域の薄板をカットする。
【００４０】
（３．３）トランスポンダチップ接合工程
図４、図５（ｃ）に示すように、ステップＳ３のトランスポンダチップ接合工程では、トランスポンダチップ６０をアンテナ１０に接合する。
【００４１】
（３．４）張力付加工程
図４、図５（ｄ）に示すように、ステップＳ４の張力付加工程では、アンテナ１０に所定の張力を付加することにより、アンテナ１０が引き延ばされた状態にする。具体的には、端部切り込み２０、端部切り込み３０、及び内部切り込み４０を開口した状態でゴムなどの伸縮シート５０を重ねることにより、アンテナ１０が引き延ばされた状態にする。なお、引き延ばされた状態のアンテナ１０の長さＬ３は、３０〜１５０ｍｍに設けられる。
【００４２】
（３．５）プレス工程
図４、図６（ｅ）に示すように、ステップＳ５のプレス工程では、アンテナ１０に伸縮シート５０を重ねた状態でアンテナ１０の厚み方向より圧力を加える。これにより、無線通信装置１００の表面は、被覆材、例えば、ゴム等によってコーティングされる。従って、アンテナ１０は、格子状に引き延ばされた状態で設置される。
【００４３】
（３．６）切断工程
図４、図６（ｆ）に示すように、ステップＳ６の切断工程では、複数の無線通信装置１００が連なった状態のシートを切断することで、各無線通信装置１００を形成する。
【００４４】
（４）変更例
上述した実施形態に係る無線通信装置１００は、以下のように変更してもよい。なお、上述した実施形態に係る無線通信装置１００と同一部分には同一の符号を付して、相違する部分を主として説明する。
【００４５】
（4．１）変更例１
変更例１に係る無線通信装置１００Ａの構成について、図面を参照しながら説明する。図７（ａ）は、変更例１に係る無線通信装置１００Ａを示す正面図である。
【００４６】
上述した第１実施形態では、無線通信装置１００のアンテナ１０には、多数の端部切り込み２０、端部切り込み３０、及び、内部切り込み４０が形成されている。これに対して、変更例１では、図７（ａ）に示すように、２つの端部切り込み２０Ａ、２つの端部切り込み３０Ａ、及び、２つの内部切り込み４０Ａが形成されている。このように、本発明の切り込み、具体的には、端部切り込み２０Ａ、端部切り込み３０Ａ、及び、内部切り込み４０Ａは、少なくとも複数形成されていればよい。
【００４７】
（４．２）変更例２
変更例２に係る無線通信装置１００Ｂの構成について、図面を参照しながら説明する。図７（ｂ）は、変更例２に係る無線通信装置１００Ｂを示す正面図である。
【００４８】
上述した第１実施形態では、無線通信装置１００のアンテナ１０には、同一方向に平行に延びる切り込みが形成されている。これに対して、変更例２では、図７（ｂ）に示すように、端部切り込み２０Ｂ、端部切り込み３０Ｂ、及び、内部切り込み４０Ｂが、所定方向に沿って延びるものの、平行には、延びていない。このように、本発明の切り込み、具体的には、端部切り込み２０Ｂ、端部切り込み３０Ｂ、及び、内部切り込み４０Ｂは、所定方向に延びていればよい。
【００４９】
（４．３）変更例３
変更例３に係る無線通信装置１００Ｃの構成について、図面を参照しながら説明する。図７（ｃ）は、変更例３に係る無線通信装置１００Ｃを示す正面図である。
【００５０】
上述した第１実施形態では、無線通信装置１００のアンテナ１０では、内部切り込み４０は、隣り合う端部切り込み２０の間の略中心かつ、隣り合う端部切り込み３０の間の略中心に形成される。これに対して、変更例３では、図７（ｃ）に示すように、内部切り込み４０Ｃは、端部切り込み２０Ｃ及び端部切り込み３０Ｃと略同一直線状に形成されてもよい。
【００５１】
（４．４）変形例４
変形例４に係る無線通信装置１００Ｅの構成について、図８を用いて説明する。なお、以下の変形例においては、実施形態と異なる点を主に説明し、重複する説明を省略する。図８（ａ）は、本発明の実施形態の変形例に係る無線通信装置１００Ｅの正面図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）の側面図である。
【００５２】
図８に示すように、無線通信装置１００Ｅには、トランスポンダチップ６０Ｅが備えられ、トランスポンダチップ６０Ｅの両側には、アンテナ１０Ｅが備えられる。アンテナ１０Ｅには、少なくとも所定方向に沿って延びる複数の切り込みが形成される。具体的には、切り込みは、複数の端部切り込み２０Ｅと、複数の端部切り込み３０Ｅとを含む。
【００５３】
端部切り込み２０Ｅ及び端部切り込み３０Ｅは、アンテナ１０Ｅの端部から切り込まれ、アンテナ１０Ｅ内で終端する。隣接する端部切り込み２０Ｅ及び端部切り込み３０Ｅは、少なくとも一部がオーバーラップするように形成される。
【００５４】
図８（ｂ）に示すように、アンテナ１０Ｅは、所定方向に対して、略垂直方向に引き延ばされることで、側面視において、ギザギザ状になって設置される。
【００５５】
このような無線通信装置１００Ｅによれば、アンテナ１０Ｅには、両端がアンテナ１０Ｅ内で終端する複数の内部切り込みが形成されていなくても、当該所定方向に対して、略垂直方向に連続する部分が無くなる。このため、アンテナ１０Ｅは、当該略垂直方向に伸縮可能となる。更に、アンテナ１０Ｅは、所定方向に対して、略垂直方向に引き延ばされた状態で設置されるため、当該略垂直方向に沿って伸縮しやすい状態で設置される。
【００５６】
つまり、空気入りタイヤが、当該略垂直方向に沿って、弾性変形を繰り返す場合、アンテナ１０Ｅは、空気入りタイヤの弾性変形量に追従できる。従って、空気入りタイヤが弾性変形を繰り返すことによる無線通信装置１００Ｅの故障の発生を抑制できる。
【００５７】
（５）作用・効果
以上説明したように、本実施形態によれば、アンテナ１０には、所定方向（タイヤ径方向Ｄ）に沿って延びる複数の切り込みが形成される。切り込みには、アンテナ１０の端部１２（又は端部１４）から切り込まれる複数の端部切り込み２０及び複数の端部切り込み３０と、内部切り込み４０とが含まれ、隣接する切り込みは、少なくとも一部がオーバーラップするように形成される。
【００５８】
つまり、アンテナ１０には、所定方向に対して、略垂直方向であるタイヤ周方向Ｒに沿って連続する部分が無くなる。このため、アンテナ１０は、タイヤ周方向Ｒに伸縮可能となる。更に、アンテナ１０は、タイヤ周方向Ｒに引き延ばされた状態で設置されるため、タイヤ周方向Ｒに沿って伸縮しやすい状態で設置される。
【００５９】
つまり、空気入りタイヤ１が、タイヤ周方向Ｒに沿って、弾性変形を繰り返す場合、アンテナは、空気入りタイヤ１の弾性変形量に追従できる。従って、空気入りタイヤ１が弾性変形を繰り返すことによる無線通信装置１００の故障の発生を抑制できる。
【００６０】
本実施形態によれば、切り込みは、端部切り込み２０及び端部切り込み３０に加えて、両端がアンテナ１０内で終端する複数の内部切り込み４０を含む。このため、アンテナ１０が所定方向に対して、略垂直方向に引き延ばされた際に、切り込みは、格子状に形成される。このため、切り込みは、更に伸縮しやすい状態で設置されるため、アンテナ１０は、空気入りタイヤ１の弾性変形量に更に追従できる。
【００６１】
本実施形態によれば、隣接する切り込みの間隔Ｐは、略同一であり、切り込みの長さＬは、略同一である。このため、空気入りタイヤ１の変形量に応じて、切り込みが均等に伸縮する。つまり、切り込みは、各片の長さが等しい菱形状に引き延ばされる。このため、切り込みの一部に応力が集中することによる故障を招くことを更に抑制できる。
【００６２】
本実施形態によれば、カーカス層４を構成するコードは、タイヤ径方向Ｄに沿って配置される。つまり、サイドウォール部３は、カーカス層４を構成するコードにより補強されるため、サイドウォール部３は、タイヤ径方向Ｄよりもタイヤ周方向Ｒに沿って変形しやすい。無線通信装置１００は、空気入りタイヤ１のサイドウォール部３に設けられ、切り込みは、タイヤ径方向Ｄに沿って延びる。つまり、切り込みは、サイドウォール部３のタイヤ周方向Ｒに沿った変形に応じて、伸縮しやすい形状に形成される。従って、空気入りタイヤ１が弾性変形を繰り返すことによる故障の発生確率を効果的に低減できる。
【００６３】
無線通信装置１００を構成するアンテナ１０は、板状の金属により形成されるため、アンテナ１０の厚み方向、つまり無線通信装置１００の厚み方向への耐久性が懸念される場合がある。そのため、空気入りタイヤ１の内部に貼り付ける、或いは、埋め込む前においても耐久性を備えることが好ましい。本実施形態によれば無線通信装置１００の表面は、被覆材によってコーティングされるため、空気入りタイヤ１の内部に設置される前における無線通信装置１００としての耐久性が向上する。
【００６４】
本実施形態によれば、空気入りタイヤ１には、無線信号を送信または受信し、板状の金属により形成される少なくとも１つのアンテナ１０を備えた無線通信装置１００が内部に設置される。このため、空気入りタイヤ１が弾性変形を繰り返すことによる故障の発生確率を低減できる無線通信装置１００を備えた空気入りタイヤ１を提供できる。
【００６５】
［比較評価］
次に、本発明の効果を更に明確にするために、以下の比較例及び実施例に係る空気入りタイヤを用いて行った比較評価について説明する。具体的には、（１）評価方法、（２）評価結果について説明する。なお、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。
【００６６】
（１）評価方法
２種類の無線通信装置をそれぞれ備えた空気入りタイヤを用いて、空気入りタイヤの弾性変形を繰り返すことに対する耐久性について評価を行った。空気入りタイヤに関するデータは、以下に示す条件において測定された。
【００６７】
・ 内圧 ：ＥＴＲＴＯ記載の標準内圧
（耐久性比較試験）
評価方法 ：各空気入りタイヤを車両に装着して、悪路を走行し、各無線通信装置が、故障に至るまでの時間（寿命）を測定した。
【００６８】
実施例１の空気入りタイヤは、第１実施形態に係る無線通信装置１００を備える空気入りタイヤ１と同一である。実施例２の空気入りタイヤに備えられる無線通信装置のアンテナは、フィルム上に金属箔等の金属層を設けることにより形成される点で、実施例１のアンテナと異なる。具体的には、実施例２のアンテナには、フィルム及び金属層に切り込みが形成されている。なお、実施例１及び実施例２の切り込みの長さＬは、５ｍｍに設定され、間隔Ｐは、１ｍｍに設定される。
【００６９】
比較例の空気入りタイヤに設置される無線通信装置は、実施例の無線通信装置１００と比べて、切り込みが形成されておらず、アンテナは、アルミからなる薄板により形成される。
【００７０】
（２）評価結果
各無線通信装置の評価結果について、表１を参照しながら説明する。なお、評価結果は、比較例の空気入りタイヤに備えられた無線通信装置の寿命を１００として指数表示する。なお、数値は、１００より大きくなるに連れて優れた数値を示したことを意味する。
【表１】
【００７１】
表１に示すように、比較例の空気入りタイヤに備えられた無線通信装置は、実施例の空気入りタイヤに備えられた無線通信装置と比べて、寿命が短かった。
【００７２】
［その他の実施形態］
上述したように、本発明の実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００７３】
上述した実施形態において、無線通信装置１００のアンテナ１０は、板状の金属により形成されるが、これに限られず、フィルム上に金属箔等の金属層を設け、フィルム及び金属層に切り込みを形成することでアンテナを形成してもよい。
【００７４】
上述した実施形態において、無線通信装置１００は、サイドウォール部３に配置されるが、これに限られず、例えば、トレッド部に配置されてもよい。この場合、トレッド部で繰り返し生じる弾性変形を考慮して、弾性変形が起こる方向に沿って、切り込みが引き延ばされるように配置することがより好ましい。
【００７５】
上述した実施形態において、無線通信装置１００は、サイドウォール部３にタイヤ径方向Ｄに沿って切り込みを形成しているが、これに限られず、空気入りタイヤに求められる用途に応じて、切り込みの配置を変更してもよい。
【００７６】
上述した実施形態の無線通信装置のアンテナの製造方法において、ステップＳ５のプレス工程は、ステップＳ６の切断工程の前に設けられるが、これに限られず、例えば、ステップＳ６の切断工程の後に設けられてもよい。
【００７７】
上述した実施形態において、無線通信装置１００の表面は、弾性体、具体的にはゴム等によってコーティングされるがこれに限られず、例えば、コーティングされない状態で、サイドウォール部３に埋め込まれてもよい。
【００７８】
このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【符号の説明】
【００７９】
Ｄ…タイヤ径方向、Ｐ…間隔、Ｒ…タイヤ周方向、Ｗ…トレッド幅方向、１…空気入りタイヤ、２…ビード部、３…サイドウォール部、４…カーカス層、５…ベルト層、６…トレッド部、１０、１０Ｅ…アンテナ、１２、１４…端部、２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｅ…端部切り込み、２２…第１仮想線、３０、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｅ…端部切り込み、３２…第２仮想線、４０、４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ…内部切り込み、４２、４４、４６、４８…切り込み、４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ…辺、５０…伸縮シート、６０、６０Ｅ…トランスポンダチップ、１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｅ…無線通信装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線信号を送信または受信し、板状の金属により形成される少なくとも１つのアンテナを備え、空気入りタイヤの内部に設置される無線通信装置であって、
前記アンテナには、少なくとも所定方向に沿って延びる複数の切り込みが形成され、
前記切り込みは、前記アンテナの端部から切り込まれ、前記アンテナ内で終端する複数の端部切り込みを含み、
隣接する前記切り込みは、少なくとも一部がオーバーラップするように形成され、
前記アンテナは、前記所定方向に対して、略垂直方向に引き延ばされた状態で設置される無線通信装置。
【請求項２】
前記切り込みは、両端が前記アンテナ内で終端する複数の内部切り込みを含む請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
隣接する前記切り込みの間隔は、略同一であり、
前記切り込みの長さは、略同一である請求項１又は２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記無線通信装置は、前記空気入りタイヤのサイドウォール部に設けられ、
前記所定方向は、タイヤ径方向である請求項１乃至３の何れか一項に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記無線通信装置の表面は、被覆材によってコーティングされる請求項１乃至４の何れか一項に記載の無線通信装置。
【請求項６】
無線信号を送信または受信し、板状の金属により形成される少なくとも１つのアンテナを備えた無線通信装置が内部に設置された空気入りタイヤであって、
前記アンテナには、少なくとも所定方向に沿って延びる複数の切り込みが形成され、
前記切り込みは、前記アンテナの端部から切り込まれ、前記アンテナ内で終端する複数の端部切り込みを含み、
隣接する前記切り込みは、少なくとも一部がオーバーラップするように形成され、
前記アンテナは、前記所定方向に対して、略垂直方向に引き延ばされた状態で設置される空気入りタイヤ。
【請求項１】
無線信号を送信または受信し、板状の金属により形成される少なくとも１つのアンテナを備え、空気入りタイヤの内部に設置される無線通信装置であって、
前記アンテナには、少なくとも所定方向に沿って延びる複数の切り込みが形成され、
前記切り込みは、前記アンテナの端部から切り込まれ、前記アンテナ内で終端する複数の端部切り込みを含み、
隣接する前記切り込みは、少なくとも一部がオーバーラップするように形成され、
前記アンテナは、前記所定方向に対して、略垂直方向に引き延ばされた状態で設置される無線通信装置。
【請求項２】
前記切り込みは、両端が前記アンテナ内で終端する複数の内部切り込みを含む請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
隣接する前記切り込みの間隔は、略同一であり、
前記切り込みの長さは、略同一である請求項１又は２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記無線通信装置は、前記空気入りタイヤのサイドウォール部に設けられ、
前記所定方向は、タイヤ径方向である請求項１乃至３の何れか一項に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記無線通信装置の表面は、被覆材によってコーティングされる請求項１乃至４の何れか一項に記載の無線通信装置。
【請求項６】
無線信号を送信または受信し、板状の金属により形成される少なくとも１つのアンテナを備えた無線通信装置が内部に設置された空気入りタイヤであって、
前記アンテナには、少なくとも所定方向に沿って延びる複数の切り込みが形成され、
前記切り込みは、前記アンテナの端部から切り込まれ、前記アンテナ内で終端する複数の端部切り込みを含み、
隣接する前記切り込みは、少なくとも一部がオーバーラップするように形成され、
前記アンテナは、前記所定方向に対して、略垂直方向に引き延ばされた状態で設置される空気入りタイヤ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−２８５０２３（Ｐ２０１０−２８５０２３Ａ）
【公開日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１３９２５７（Ｐ２００９−１３９２５７）
【出願日】平成２１年６月１０日（２００９．６．１０）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月１０日（２００９．６．１０）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
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