JP2016037235A - タイヤ - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内蔵したRFタグに歪が生じ難いように構成されたタイヤを提供する。
また、RFタグを覆う被覆ゴムの弾性率が、隣接するタイヤ幅方向両側に位置する各隣接部材のゴムの弾性率よりも10%以上高い構成としたことで、走行時に発生するタイヤ内の歪が被覆ゴムと各隣接部材との間の境界面に集中して、RFタグと被覆ゴムとの間の歪がより緩和され、内蔵したRFタグに歪が生じ難いようになる。
また、RFタグを覆う被覆ゴムの弾性率が、被覆ゴムと接触しているRFタグの構成材料のうち最も弾性率が大きい材料の弾性率よりも小さい構成としたことで、RFタグ構成体と各隣接部材との間に生じる剛性段差が過大になることを防止できるとともに、被覆ゴムからRFタグに歪が伝達されにくくなるので、内蔵したRFタグに歪が生じ難いようになる。
また、RFタグを覆う被覆ゴムのタイヤ径方向の長さが、隣接部材のタイヤ径方向の長さよりも短い構成として、剛性の大きい被覆ゴムを剛性の小さい隣接部材よりも小さくしたことで、隣接部材からRFタグに歪が伝達されにくくなり、内蔵したRFタグに歪が生じ難いようになる。
さらに、RFタグを覆う被覆ゴムの弾性率が、隣接するタイヤ幅方向両側に位置する各隣接部材のうちの少なくとも一方の隣接部材のゴムの弾性率よりも1.5倍以上高い構成としたことで、内蔵したRFタグに歪が生じ難いようになる。
図1に示すように、実施形態1に係るタイヤ1は、ビードコア2とカーカス層3とを有し、このカーカス層3は少なくとも1枚のカーカスプライ4から構成されている。このカーカスプライ4は一対のビードコア2;2間においてトロイダル状に延びる本体部5と、本体部5の両端より延長してビードコア2の周りを囲みながらビードコア2を包み込むようにタイヤ径方向外側に向かって折り返される折返し部6とを有する。
カーカスプライ4は、例えば複数のコードが平行に並ぶようにゴムで被覆された板状部材であり、複数のコードがタイヤの回転中心軸を中心として放射線状に延長するように設けられる。
硬スティフナー部11は、例えばショアA硬度が70度以上の硬度の高いゴムにより形成され、軟スティフナー部12は、硬スティフナー部11より硬度の低いゴム、例えばショアA硬度が58〜68度のゴムにより形成される。
ベルト層21のタイヤ径方向外側にはトレッド23が配置され、このトレッド23のタイヤ径方向外側の外表面にはタイヤ周方向に延びる複数本の主溝24および該主溝24に交差する図外の複数本の横溝が形成されている。
RFタグ50は、図外のプレートに図外の非接触ICチップを使った記憶媒体と図外のアンテナとが埋め込まれて構成されたタグであり、図外のリーダライターを用いてデータを読み書き可能に構成されている。
そして、RFタグ50を覆う被覆ゴム51として、弾性率が、隣接するタイヤ幅方向両側に位置する各隣接部材としてのサイドゴム32及びプライ端補強ゴム13のゴムの弾性率よりも高いゴムを用いた。例えば、被覆ゴム51として弾性率が1.70Mpaのゴムを用い、サイドゴム32として弾性率が0.63Mpaのゴムを用い、プライ端補強ゴム13として弾性率が1.43Mpaのゴムを用いた。尚、弾性率は、JIS K 6251に準拠して引張試験を行い、25%伸長時の引張応力を測定した値(M(モジュラス)25)を採用した。即ち、被覆ゴム51の弾性率が、隣接するタイヤ幅方向両側に位置する各隣接部材のゴムの弾性率よりも25%伸長時の引張応力値で10%以上高い構成とした。
さらに、タイヤ1に内蔵されたRFタグ50のタイヤ幅方向間の中心51aを通る幅方向中心線50Cを境とした被覆ゴム51のタイヤ幅方向内側部分51Aの体積S1とタイヤ幅方向外側部分51Bの体積S2とを異ならせた構成とした(図3参照)。例えば、被覆ゴム51のタイヤ幅方向両側に位置する隣接部材であるサイドゴム32及びプライ端補強ゴム13のうちゴム硬度が低いサイドゴム32と被覆ゴム51の体積の小さいタイヤ幅方向外側部分51Bとを隣接させるようにした。
また、図1乃至図3に示すように、被覆ゴム51を、タイヤ1の断面において、タイヤ径方向に延長する延長方向の両端部51t;51tが先細り形状となるように形成した。
さらに、カーカスプライ4の折返し部6をRFタグ構成体50Aに近付けた構成とした。
また、RFタグ構成体50Aの被覆ゴム51として、隣接するタイヤ幅方向両側に位置する各隣接部材としてのサイドゴム32及びプライ端補強ゴム13のゴムの弾性率よりも高い弾性率のゴム、特に、隣接するタイヤ幅方向両側に位置する各隣接部材のゴムの弾性率よりも25%伸長時の引張応力値で10%以上高いゴムを用いたことによって、被覆ゴム51と各隣接部材との間に剛性段差が生じ、被覆ゴム51と各隣接部材との間の境界面に集中して歪が緩和されるので、内蔵したRFタグ50に歪が生じ難いタイヤ1を得ることができる。
さらに、タイヤ1に内蔵されたRFタグ50のタイヤ幅方向間の中心51aを通る幅方向中心線51Cを境とした被覆ゴム51のタイヤ幅方向内側部分51Aの体積S1とタイヤ幅方向外側部分51Bの体積S2とを異ならせた構成としたことで、被覆ゴム51のタイヤ幅方向内側部分51Aの体積とタイヤ幅方向外側部分51Bの体積とを同じ構成とした場合と比べて、成型時のクリス(タイヤの外周面からタイヤの内部に向かって形成されてクラックを誘因させる細く薄い亀裂)の発生を抑制できるようになる。
特に、被覆ゴム51のタイヤ幅方向両側に位置する隣接部材のうちゴム硬度が低い方の隣接部材と被覆ゴムの体積の小さい部分とを隣接させるようにすれば、体積が小さくてゴムが追従しやすい被覆ゴム51の体積の小さい部分にゴム硬度が低い方の隣接部材が接しやすくなるので、成型時のクリスの発生率をより減少させることが可能となる。例えば、体積の小さいタイヤ幅方向外側部分51Bとゴム硬度が低い方の隣接部材であるサイドゴム32とが接しやすくなるので、成型時のクリス発生率が減少する。
また、被覆ゴム51のタイヤ径方向に延長する延長方向の両端部51t;51tを先細り形状に形成したため、タイヤ成型時のクリス発生を抑制できる。
さらに、カーカスプライ4のコードを金属コードとすることで、カーカスプライ4に埋設された金属コードをRFタグ50のアンテナとして利用できるようになり、RFタグ50の通信性能を向上できる。
実施形態1のタイヤ1によれば、RFタグ50が、タイヤ最大幅位置Wよりもビード部35側に配置されているので、内蔵したRFタグ50に歪が生じ難くなる。
さらに、実施形態1のタイヤによれば、RFタグ50が、ビード部35を補強するスティフナー10、特に、硬度が高いゴムにより形成された硬スティフナー部11と接しないように配置されたので、スティフナー10からの力を受けにくくなり、内蔵したRFタグ50に歪が生じ難くなる。
タイヤ1がリム20に組み付けられた状態とは、タイヤ1が規格に規定された正規リムに、規格に規定された最大荷重に対応する空気圧で組み付けられた状態を意味する。
また、「タイヤ最大幅位置」とは、タイヤを正規リムに組み付け、正規内圧を充填し、荷重を加えない無負荷状態における、タイヤ幅方向断面内の最大幅位置をいう。
「正規リム」とは、JATMAに規定される「標準リム」、TRAに規定される「Design Rim」、あるいはETRTOに規定される「Measuring Rim」をいう。
「正規内圧」とは、JATMAに規定される「最高空気圧」、TRAに規定される「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLDINFLATION PRESSURES」の最大値、あるいはETRTOに規定される「INFLATION PRESSURES」をいう。
実験では、サイドゴム32の弾性率が0.63Mpa(M25)、プライ端補強ゴム(ハットゴム)の弾性率が1.43Mpa(M25)という条件で、図4の実施例1〜4及び比較例1〜4に示すように異なる弾性率の被覆ゴムで覆われたRFタグを内蔵した各タイヤを用意した。そして、各タイヤを実用条件に合わせるため試験前に事前に劣化させた後、ドラムに、試験空気圧:800kPa、リムサイズ:8、25×22、5の条件にてリム組した各タイヤに対して、荷重条件:3300kg、ドラム速度:60km/hにて耐久ドラム試験を行い、7.5万km走行後及び15万km走行後において、各タイヤでのRFタグ起点故障の発生の有無を確認することで、弾性率の違いによるRFタグ起点故障の発生の有無を検証した。
尚、被覆ゴム対比サイドゴムは、Index=100が、被覆ゴムの弾性率(M25)とサイドゴムの弾性率(M25)とが同じであることを示す。即ち、Index=(被覆ゴムの弾性率(M25)/サイドゴムの弾性率(M25))×100である。また、被覆ゴム対比ハットゴムは、Index=100が、被覆ゴムの弾性率(M25)とハットゴムの弾性率(M25)とが同じであることを示す。即ち、Index=(被覆ゴムの弾性率(M25)/ハットゴムの弾性率(M25))×100である。
図4の結果からわかることは、比較例1〜4のように、被覆ゴム対比サイドゴムのIndex又は被覆ゴム対比ハットゴムのIndexの少なくとも一方のIndexが100未満の場合は、7.5万km走行後、15万km走行後のいずれにおいてもタイヤ内においてRFタグ起点故障が有ったのに対して、実施例1;2;4のように、被覆ゴム対比サイドゴムのIndex又は被覆ゴム対比ハットゴムのIndexの両方が110以上の場合(即ち、RFタグを覆う被覆ゴムの弾性率が、隣接するタイヤ幅方向両側に位置する各隣接部材のゴムの弾性率よりも10%以上高い場合)には、RFタグ起点故障が無いという結果が得られた。
尚、実施例3のように、被覆ゴム対比サイドゴムのIndex又は被覆ゴム対比ハットゴムのIndexの少なくとも一方のIndexが100以上110未満の場合は、7.5万km走行後においてはRFタグ起点故障が無かったが、15万km走行後においてはRFタグ起点故障が有った。
このことから、RFタグ起点故障が生じるか否かの臨界点は、被覆ゴム対比隣接部材のIndexが110であることが判明した。即ち、RFタグ起点故障が生じるか否かの臨界点は、RFタグを覆う被覆ゴムの弾性率が、隣接するタイヤ幅方向両側に位置する各隣接部材のゴムの弾性率よりも10%高いか否かであることがわかった。
RFタグ50を覆う被覆ゴム51の弾性率を、被覆ゴム51と接触しているRFタグ50の構成材料のうち最も弾性率が大きい材料の弾性率よりも小さくした。例えば、RFタグ50のプレートをRFタグ50の構成材料のうち最も弾性率が大きい材料で形成するとともに、被覆ゴム51として、RFタグ50のプレートよりも小さい弾性率のゴムを用いるようにすれば、被覆ゴム51と隣接する隣接部材と被覆ゴム51との間の剛性段差が過大になることを防止できるとともに、被覆ゴムからRFタグに歪が伝達されにくくなるので、内蔵したRFタグ50に歪が生じ難くなるRFタグ内蔵タイヤ1を得ることができる。
RFタグ50を覆う被覆ゴム51のタイヤ径方向の長さを、被覆ゴム51と隣接する隣接部材のタイヤ径方向の長さよりも短くし、剛性の大きい被覆ゴム51を剛性の小さい隣接部材よりも小さくしたことで、隣接部材からRFタグ50に歪が伝達されにくくなり、内蔵したRFタグ50に歪が生じ難いようになる。
そして、被覆ゴム51のタイヤ径方向に延長する延長方向の両端が、タイヤ1内の他部材の部材端より5mm以上離れた構成としたことで、RFタグ50が、タイヤ1内の他部材の部材端やリム20からの突き上げ等の無い、ビード部35側で最も歪が小さい領域に配置されることになり、RFタグ50に歪が生じ難いようになる。
また、RFタグ50のタイヤ幅方向間の中心51aを通る幅方向中心線51Cを境とした被覆ゴム51におけるタイヤ幅方向内側部分51Aの体積S1とタイヤ幅方向外側部分51Bの体積S2との体積比S=S2/S1を、S<0.75としたので、タイヤ成型時のクリス発生を防止できる。また、図3に示すように、被覆ゴム51におけるタイヤ幅方向内側部分51Aを大きい体積S1とするとともに、タイヤ幅方向外側部分51Bを小さい体積S2として、体積が小さくてゴムが追従しやすい被覆ゴム51の体積の小さいタイヤ幅方向外側部分51Bにゴム硬度が低い方の隣接部材であるサイドゴム32が接しやすくなるように構成したので、成型時のクリス発生率が減少する。
図5から明らかなように、ビードコア2の中心から軟スティフナー部12のタイヤ径方向外側端までの距離をLとした際のRFタグ50の位置が0.42L、1.06L(実施形態1の条件)で、かつ、被覆ゴム51におけるタイヤ幅方向内側部分51Aの体積S1とタイヤ幅方向外側部分51Bの体積S2との体積比S=S2/S1が0.68、0.73(実施形態4の条件)という条件において、クリスが発生せず、かつ、タイビード耐久試験にてRFタグ50起点故障が発生しないRFタグ50を内蔵したタイヤ1が得られることがわかった。
また、当該実験において、図5に示した条件以外は、実施形態1乃至実施形態3の条件を満たした構成とした。
RFタグ50を覆う被覆ゴム51の弾性率を、隣接するタイヤ幅方向両側に位置する各隣接部材のうちの少なくとも一方の隣接部材のゴムの弾性率よりも1.5倍以上高くする。好ましくは、RFタグ50を覆う被覆ゴム51として、隣接するタイヤ幅方向両側に位置する各隣接部材のうちの少なくとも一方の隣接部材のゴムよりも弾性率が1.5倍〜2.5倍程度のゴムを用いるようにすることで、被覆ゴム51と少なくとも一方の隣接部材との間に剛性段差が生じ、歪が被覆ゴム51と少なくとも一方の隣接部材との間の境界面に集中して歪がより緩和されるため、内蔵したRFタグ50に歪が生じ難いタイヤ1を得ることができる。例えば、被覆ゴム51として、弾性率がサイドゴム32のゴムの弾性率の1.5倍〜2.5倍程度のゴムを用いることで、被覆ゴム51とサイドゴム32との間に剛性段差が生じ、歪が被覆ゴム51とサイドゴム32との間の境界面に集中して歪がより緩和され、内蔵したRFタグ50に歪が生じ難いタイヤ1を得ることができる。
50 RFタグ、50A RFタグ構成体、51 被覆ゴム。
Claims (5)
- RFタグが被覆ゴムで覆われて構成されたRFタグ構成体を内蔵したタイヤであって、
RFタグを覆う被覆ゴムの弾性率が、隣接するタイヤ幅方向両側に位置する各隣接部材のゴムの弾性率よりも高いことを特徴とするタイヤ。 - RFタグを覆う被覆ゴムの弾性率が、隣接するタイヤ幅方向両側に位置する各隣接部材のゴムの弾性率よりも10%以上高いことを特徴とする請求項1に記載のタイヤ。
- RFタグを覆う被覆ゴムの弾性率が、被覆ゴムと接触しているRFタグの構成材料のうち最も弾性率が大きい材料の弾性率よりも小さいことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のタイヤ。
- RFタグを覆う被覆ゴムのタイヤ径方向の長さが、隣接部材のタイヤ径方向の長さよりも短いことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載のタイヤ。
- RFタグを覆う被覆ゴムの弾性率が、隣接するタイヤ幅方向両側に位置する各隣接部材のうちの少なくとも一方の隣接部材のゴムの弾性率よりも1.5倍以上高いことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載のタイヤ。
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