JP2023006893A - タイヤ - Google Patents
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Abstract
【課題】通信装置の通信性を向上可能な構成を有するタイヤを提供する。【解決手段】本開示に係るタイヤは、一対のビードコアと、前記ビードコアに対してタイヤ径方向の外側に配置される通信装置と、を備え、前記ビードコアは、ビードワイヤと、前記ビードワイヤより電気抵抗が高く、前記ビードワイヤを被覆するエラストマ製の被覆部材と、を備え、前記通信装置は、タイヤ周方向において、前記ビードワイヤの巻き端と異なる位置に配置されている。【選択図】図7
Description
本開示はタイヤに関する。
従来から、タイヤの空気圧などのタイヤの内部状態を検出するセンサや、タイヤの固有識別情報等を記憶可能な記憶部を備えるRFタグなど、の通信装置をタイヤ内面に取り付ける構成、又は、タイヤ内部に埋め込む構成、が知られている。例えば、通信装置としてのセンサにより、走行中のタイヤの状態を判定したり、通信装置としてのRFタグの記憶部から取得されるさまざまなタイヤ情報を保守サービス等に活用したりすることができる。
特許文献1には、RFID、圧力センサ、温度センサ、加速度センサなどの電子部品をビード部に設けたタイヤが開示されている。
特許文献1に記載のタイヤでは、電子部品の通信性の観点で、依然として改善の余地がある。
本開示は、通信装置の通信性を向上可能な構成を有するタイヤを提供することを目的とする。
本開示の第1の態様としてのタイヤは、一対のビードコアと、前記ビードコアに対してタイヤ径方向の外側に配置される通信装置と、を備え、前記ビードコアは、ビードワイヤと、前記ビードワイヤより電気抵抗が高く、前記ビードワイヤを被覆するエラストマ製の被覆部材と、を備え、前記通信装置は、タイヤ周方向において、前記ビードワイヤの巻き端と異なる位置に配置されている。
この構成とすることで、通信装置の通信性を向上させることができる。
この構成とすることで、通信装置の通信性を向上させることができる。
本開示の1つの実施形態として、前記ビードコアのタイヤ幅方向のコア幅が最大となる最大幅部のタイヤ径方向の位置は、前記ビードコアのタイヤ径方向における中間位置より、タイヤ径方向の内側のみに位置している。
この構成とすることで、通信装置の通信性を、より向上させることができる。
この構成とすることで、通信装置の通信性を、より向上させることができる。
本開示の1つの実施形態として、タイヤ幅方向断面視での前記ビードコアの重心位置は、前記中間位置より、タイヤ径方向の内側に位置する。
この構成とすることで、適用リムへの固定性を高めることができる。
この構成とすることで、適用リムへの固定性を高めることができる。
本開示の1つの実施形態として、タイヤ幅方向断面視において、前記ビードコアは、1本以上の前記ビードワイヤを含む複数のワイヤ層が、タイヤ径方向内側から外側に向かって段積みされることで、構成されており、前記複数のワイヤ層のうち、前記ビードコアのタイヤ径方向の最も外側に位置する外端ワイヤ層は、前記ビードワイヤを1本のみ含む。
この構成とすることで、通信装置の通信性を、より向上させることができる。
この構成とすることで、通信装置の通信性を、より向上させることができる。
本開示の1つの実施形態として、前記ビードコアの前記コア幅は、前記最大幅部からタイヤ径方向外側に向かって、タイヤ径方向の外側端まで漸減している。
この構成とすることで、通信装置の通信性を、より向上させることができる。
この構成とすることで、通信装置の通信性を、より向上させることができる。
本開示の1つの実施形態として、タイヤ幅方向断面視において、前記通信装置は、タイヤ径方向で前記ビードコアと重なる、タイヤ幅方向の位置に配置されている。
この構成とすることで、通信装置の通信性を向上させることができる。
この構成とすることで、通信装置の通信性を向上させることができる。
本開示の1つの実施形態として、タイヤ幅方向断面視において、前記ビードコアのタイヤ径方向の外側端は、タイヤ幅方向において、前記最大幅部のタイヤ幅方向の内側端より外側、かつ、前記最大幅部のタイヤ幅方向の外側端より内側、に位置する。
この構成とすることで、外部装置のタイヤ幅方向の位置によらず、通信装置と外部装置との通信性を確保し易くなる。
この構成とすることで、外部装置のタイヤ幅方向の位置によらず、通信装置と外部装置との通信性を確保し易くなる。
本開示の1つの実施形態として、タイヤ幅方向断面視において、前記通信装置は、タイヤ径方向で前記ビードコアと重ならない、タイヤ幅方向の位置に配置されている。
この構成とすることで、通信装置の通信性を向上させることができる。
この構成とすることで、通信装置の通信性を向上させることができる。
本開示の1つの実施形態として、タイヤ幅方向断面視において、前記通信装置は、前記ビードコアに対してタイヤ幅方向の内側及び外側の一方側に配置されており、前記ビードコアのタイヤ径方向の外側端は、タイヤ幅方向において、前記最大幅部のタイヤ幅方向の中間位置より、タイヤ幅方向の前記一方側に位置する。
この構成とすることで、通信装置と外部装置との通信性を確保し易くなる。
この構成とすることで、通信装置と外部装置との通信性を確保し易くなる。
本開示の1つの実施形態として、前記ビードコアのタイヤ径方向の外側端は、タイヤ幅方向において、前記最大幅部のタイヤ幅方向の前記一方側の端より、タイヤ幅方向の他方側に位置する。
この構成とすることで、ビードコアのタイヤ幅方向への倒れ込みを抑制できる。
この構成とすることで、ビードコアのタイヤ幅方向への倒れ込みを抑制できる。
本開示によれば、通信装置の通信性を向上可能な構成を有するタイヤを提供することができる。
以下、本開示に係るタイヤの実施形態について図面を参照して例示説明する。各図において共通する構成には同一の符号を付している。
以下、特に断りのない限り、各要素の寸法、長さ関係、位置関係等は、タイヤとしての空気入りタイヤを適用リムに装着し、規定内圧を充填し、無負荷状態とした、基準状態で測定されるものとする。
ここで、「適用リム」とは、タイヤが生産され、使用される地域に有効な産業規格であって、日本ではJATMA(日本自動車タイヤ協会)のJATMA YEAR BOOK、欧州ではETRTO(The European Tyre and Rim Technical Organisation)のSTANDARDS MANUAL、米国ではTRA(The Tire and Rim Association,Inc.)のYEAR BOOK等に記載されているまたは将来的に記載される、適用サイズにおける標準リム(ETRTOのSTANDARDS MANUALではMeasuring Rim、TRAのYEAR BOOKではDesign Rim)を指す。即ち、上記の「リム」には、現行サイズに加えて将来的に上記産業規格に含まれ得るサイズも含む。「将来的に記載されるサイズ」の例としては、ETRTO 2013年度版において「FUTURE DEVELOPMENTS」として記載されているサイズを挙げることができる。上記産業規格に記載のないサイズの場合は、タイヤのビード幅に対応した幅のリムをいう。
また、「規定内圧」とは、上記のJATMA YEAR BOOK等に記載されている、適用サイズ・プライレーティングにおける単輪の最大負荷能力に対応する空気圧(最高空気圧)を指す。上記産業規格に記載のないサイズの場合は、「規定内圧」は、タイヤを装着する車両ごとに規定される最大負荷能力に対応する空気圧(最高空気圧)をいうものとする。また「最大負荷荷重」は、適用サイズのタイヤにおける上記JATMA等の規格のタイヤ最大負荷能力、又は、上記産業規格に記載のないサイズの場合は、タイヤを装着する車両ごとに規定される最大負荷能力、に対応する荷重を意味する。
図1は、本実施形態としての空気入りタイヤ1(以下、単に「タイヤ1」と記載する。)を示す図である。図1は、タイヤ1のタイヤ幅方向断面図である。タイヤ幅方向断面とは、タイヤ1の中心軸線を含む、タイヤ幅方向Aに平行な平面での、タイヤ1の断面を意味する。図1では、二点鎖線で示す適用リム2に装着され、規定内圧が充填され、無負荷状態とした、基準状態のタイヤ1を示す。本実施形態のタイヤ1は、タイヤ赤道面CLに対して対称な構成であるが、タイヤ赤道面CLに対して非対称な構成のタイヤであってもよい。また、本実施形態のタイヤ1は、乗用車用タイヤであるが、例えばトラック・バス用のタイヤなどであってもよく、適用される車両の種類、用途などは特に限定されない。なお、図1では、説明の便宜上、ビードコア3の外形のみを示している。
<適用リム2>
図1に示す適用リム2は、タイヤ1の後述する一対のビード部1cがタイヤ径方向Bの外側B1に取り付けられるリムシート部2aと、このリムシート部2aのタイヤ幅方向Aの両端からタイヤ径方向Bの外側B1に突出するリムフランジ部2bと、を備えている。
図1に示す適用リム2は、タイヤ1の後述する一対のビード部1cがタイヤ径方向Bの外側B1に取り付けられるリムシート部2aと、このリムシート部2aのタイヤ幅方向Aの両端からタイヤ径方向Bの外側B1に突出するリムフランジ部2bと、を備えている。
<タイヤ1>
図1に示すように、タイヤ1は、トレッド部1aと、一対のサイドウォール部1bと、一対のビード部1cと、を備える。サイドウォール部1bは、トレッド部1aのタイヤ幅方向Aの両端部それぞれからタイヤ径方向Bの内側B2に延びている。ビード部1cは、各サイドウォール部1bのタイヤ径方向Bの内側B2の端部に連なっている。本実施形態のタイヤ1は、チューブレスタイプの乗用車用ラジアルタイヤである。ここで「トレッド部1a」とは、基準状態のタイヤ1に最大負荷荷重が負荷された場合に地面と接地する部分を意味する。また、「ビード部1c」とは、タイヤ径方向Bにおいて、少なくとも後述するビードコア3が位置する領域を含む部分を意味する。本実施形態のように、ビードコア3近傍に補強ゴム8が設けられる場合がある。かかる場合は、ビード部1cは、タイヤ径方向Bにおいて、ビードコア3が位置する領域と、補強ゴム8が位置する領域と、を含む部分である。「サイドウォール部1b」とは、トレッド部1aとビード部1cとの間の部分を意味する。サイドウォール部1bは、少なくともタイヤ1が最大幅となる位置を含む。
図1に示すように、タイヤ1は、トレッド部1aと、一対のサイドウォール部1bと、一対のビード部1cと、を備える。サイドウォール部1bは、トレッド部1aのタイヤ幅方向Aの両端部それぞれからタイヤ径方向Bの内側B2に延びている。ビード部1cは、各サイドウォール部1bのタイヤ径方向Bの内側B2の端部に連なっている。本実施形態のタイヤ1は、チューブレスタイプの乗用車用ラジアルタイヤである。ここで「トレッド部1a」とは、基準状態のタイヤ1に最大負荷荷重が負荷された場合に地面と接地する部分を意味する。また、「ビード部1c」とは、タイヤ径方向Bにおいて、少なくとも後述するビードコア3が位置する領域を含む部分を意味する。本実施形態のように、ビードコア3近傍に補強ゴム8が設けられる場合がある。かかる場合は、ビード部1cは、タイヤ径方向Bにおいて、ビードコア3が位置する領域と、補強ゴム8が位置する領域と、を含む部分である。「サイドウォール部1b」とは、トレッド部1aとビード部1cとの間の部分を意味する。サイドウォール部1bは、少なくともタイヤ1が最大幅となる位置を含む。
より具体的に、本実施形態のタイヤ1は、一対のビードコア3と、これら一対のビードコア3の間でトロイダル状に跨るカーカス4と、を備える。また、本実施形態のタイヤ1は、カーカス4のクラウン部のタイヤ径方向Bの外側B1に、2層のベルト層5a、5bからなるベルト5を備える。更に、本実施形態のタイヤ1は、ベルト5のタイヤ径方向Bの外側B1に、トレッドゴム6を備える。また、本実施形態のタイヤ1は、カーカス4のサイド部のタイヤ幅方向Aの外側に、サイドゴム7を備える。サイドゴム7のタイヤ径方向Bの外側端は、トレッドゴム6のタイヤ幅方向Aの外側端に連なっている。また、サイドゴム7のタイヤ径方向Bの内側端は、ビード部1cの補強ゴム8に連なっている。本実施形態の補強ゴム8は、適用リム2との接触及び押圧に対してビード部1cを保護するように補強するクリンチであるが、この構成に限られない。補強ゴムは、ビード部1cの強度を補強する、サイドゴム7より硬度の高いゴムであれば、その構成は特に限定されない。補強ゴムの別例については後述する(図3参照)。更に、タイヤ1は、カーカス4のタイヤ内側に、タイヤ内面を構成するインナーライナー9を備える。
図2は、図1に示すタイヤ1のビード部1cを拡大して示す拡大断面図である。図2に示すように、ビードコア3は、タイヤ幅方向断面視(図1参照)で、所定の形状を有している。ビードコア3の断面形状についての詳細は後述する。図2に示すように、ビードコア3は、金属製のビードワイヤ3aと、このビードワイヤ3aより電気抵抗が高く、ビードワイヤ3aを被覆するエラストマ製の被覆部材3bと、を備える。ビードワイヤ3aは、スチールコードにより形成されている。スチールコードは、例えば、スチールのモノフィラメント又は撚り線からなるものとすることができる。エラストマ製の被覆部材3bは、例えば、樹脂やゴムなどで構成されている。ビードコア3の詳細は後述する。
また、図1、図2に示すように、本実施形態のビード部1cは、ビードフィラを備えない。つまり、本実施形態のビード部1cは、カーカス4の後述する本体部4aと折り返し部4bとの間に、ビードコア3のみを備える。ビードフィラを備えない構成とすることで、ビード部1cを小型化でき、タイヤ1を軽量化することができる。
更に、本実施形態のビード部1cは、補強ゴム8を備える。補強ゴム8は、ビード部1cのうち、リムシート部2a及びリムフランジ部2bに接する部分の外面を構成している。補強ゴム8のゴム硬度は、サイドゴム7のゴム硬度より高い。補強ゴム8を設けることで、適用リム2から受ける外力によるビード部1cの変形を抑制できる。
図1に示すように、カーカス4は、1枚のラジアル配列(カーカスコードが、タイヤ周方向Cに対して85°以上、好ましくはタイヤ周方向Cに対して90°の角度をなす)のカーカスプライからなる。但し、カーカス4は、2枚以上のカーカスプライを備えてもよい。カーカス4は、一対のビードコア3の間をトロイダル状に跨る本体部4aと、この本体部4aからビードコア3周りに折り返されてなる折り返し部4bと、備える。折り返し部4bは、ビードコア3に巻き付けられるようにして、本体部4aから折り返されている。本実施形態において、カーカス4の折り返し部4bの折り返し端は、ビードコア3のタイヤ径方向Bの外側B1、且つ、タイヤ最大幅位置(タイヤ幅方向の幅が最大となるタイヤ径方向位置)のタイヤ径方向Bの内側B2に位置しているが、別の位置としてもよい。
図1に示すように、タイヤ1は、2層のベルト層5a、5bからなるベルト5を備える。本実施形態のベルト層5a、5bは、それらを構成するベルトコードが、タイヤ周方向Cに対して傾斜し、層間で互いに交差する、傾斜ベルト層である。ベルト5のベルト層の層数は特に限定されない。ベルト層のベルトコードの傾斜角度は、特には限定されないが、例えばタイヤ周方向Cに対して35~85°とすることができる。また、傾斜ベルト層のタイヤ径方向Bの外側B1及び/又は内側B2に、1層以上の補強ベルト層を配置してもよい。補強ベルト層の補強コードは、特には限定されないが、例えばタイヤ周方向Cに対して0~5°の角度で延びるものとすることができる。各ベルト層や各補強ベルト層のタイヤ幅方向の幅は、特に限定されない。ベルトコードや補強コードの材質も適宜既知のものを用いることができ、打ち込み数等も適宜設定することができる。
図1に示すように、タイヤ1は、1層のトレッドゴム6を備える。トレッドゴム6は、異なる複数のゴム層から構成されてもよい。この場合、異なる複数のゴム層は、例えば、タイヤ径方向Bに積層されてよい。
また、図1に示すように、タイヤ1は、1層のサイドゴム7を備える。サイドゴム7は、異なる複数のゴム層から構成されてもよい。この場合、異なる複数のゴム層は、例えば、タイヤ幅方向Aに積層されてよい。
図1、図2に示すように、タイヤ1は、通信装置20を備える。通信装置20は、無線通信を行う。通信装置20は、例えば、RFID(Radio Frequency Identification)で使用されるRFタグである。通信装置20は、制御部及び記憶部を構成するICチップと、ICチップに接続される1つ以上のアンテナと、を備える。例えば、通信装置20は、直線状、波状、又は螺旋状に延びる2つのアンテナがICチップから互いに反対方向に延びるように設けられた、全体として長尺状の形状を有していてもよい。ICチップは、1つ以上のアンテナで受信する電磁波により発生する誘電起電力により動作してもよい。すなわち、通信装置20は、パッシブ型の通信装置であってもよい。また、通信装置20は、電池を更に備え、自らの電力により電磁波を発生して通信可能であってもよい。すなわち、通信装置20は、アクティブ型の通信装置であってもよい。通信装置20としてのRFタグは、外部装置としてのリーダ/ライタ60(図6A~図6C参照)と無線通信可能である。リーダ/ライタ60(図6A~図6C参照)は、通信装置20としてのRFタグからの電波又は磁界を受信する。リーダ/ライタ60(図6A~図6C参照)の制御部は、受信した情報を取り出すことで、RFタグの記憶部に記憶されている情報を取得することができる。
図1、図2に示すように、通信装置20は、ビードコア3に対してタイヤ径方向Bの外側B1に配置される。図1、図2に示すように、本実施形態の通信装置20は、タイヤ1の内部に埋設されているが、この構成に限られない。詳細は後述するが通信装置20は、タイヤ1の内面に取り付けられていてもよい(図4参照)。
まず、通信装置20がタイヤ1の内部に埋設される場合の、通信装置20の配置位置の詳細について説明する。
図1、図2に示すように、本実施形態の通信装置20は、ビードコア3のタイヤ径方向Bの外側端32よりタイヤ径方向Bの外側B1、かつ、タイヤ最大幅位置よりタイヤ径方向Bの内側B2、の位置に配置されている。通信装置20をこの範囲に配置することで、剛性の高いビード部1cから距離が離れ過ぎず、タイヤ1の変形に伴う通信装置20の変形を抑制できる。これにより、通信装置20の耐久性を高めることができる。また、通信装置20は、ビードコア3に近接して配置されておらず、ある程度離間した位置に配置されていることが好ましい。このようにすることで、通信装置20とリーダ/ライタ60(図6A~図6C参照)との無線通信が、金属製のビードコア3により阻害され難くなる。
更に、通信装置20は、タイヤ径方向Bの上記範囲で、硬度の異なるゴムの間に挟まれて配置されることが好ましい。つまり、本実施形態の通信装置20は、タイヤ幅方向断面視(図1、図2参照)で、カーカス4のカーカスプライの表面に直接貼り付けられているが、ゴム内に埋設されていてもよい。例えば、通信装置20は、サイドゴム7と、サイドゴム7より硬い補強ゴム8と、の間に挟まれて配置されていてもよい。かかる構成とすれば、補強ゴム8により、通信装置20の変形を、より抑制できる。これにより、通信装置20の耐久性を、より高めることができる。図3は、通信装置20の配置位置の変形例を示す図である。図3に示すタイヤ1では、ビードコア3のタイヤ径方向Bの外側B1で、カーカス4のタイヤ幅方向Aの外側を覆う補強ゴム10が設けられている。補強ゴム10は、ビード部1cの倒れ込み方向の剛性を補強している。そして、図3に示す通信装置20は、サイドゴム7と、補強ゴム10との間に挟まれて配置されている。このように、図1、図2に示す補強ゴム8に限られず、図3に示すような、ビード部1cを補強する別の補強ゴム10と、サイドゴム7との間に通信装置20を挟んで配置してもよい。
また、本実施形態の通信装置20は、タイヤ幅方向断面視(図1、図2参照)で、カーカス4のカーカスプライに対してタイヤ幅方向Aの外側に配置されているが、内側に配置されていてもよい。また、通信装置20は、タイヤ幅方向Aにおいて、カーカス4の本体部4aと折り返し部4bとの間に配置されていてもよい。
更に、本実施形態の通信装置20は、上述のように、ビードコア3のタイヤ径方向Bの外側端32よりタイヤ径方向Bの外側B1、かつ、タイヤ最大幅位置よりタイヤ径方向Bの内側B2、の位置に配置されているが、この配置位置に限られない。通信装置20は、サイドウォール部1bのうち、タイヤ最大幅位置よりタイヤ径方向Bの外側B1の位置に埋設されていてもよい。このような配置とすることで、通信装置20を、サイドウォール部1bの外側にある外部装置のみならず、トレッド部1aが接地する地面に埋め込まれた地面埋め込み型の外部装置とも、通信可能な構成とすることができる。
また更に、通信装置20は、トレッド部1aに埋設されていてもよい。通信装置20は、例えば、トレッドゴム6に埋設されていてもよい。通信装置20は、例えば、トレッドゴム6のうち、トレッド面の隣接する周溝の間に区画されるリブ状の陸部内に埋設されることが好ましく、タイヤ赤道面CLと交差するセンター陸部内に埋設されることが、より好ましい。このようにすることで、外部装置がタイヤ幅方向Aの両外側のいずれに配置される場合であっても、外部装置と通信し易くなる。また、通信装置20が陸部内、特にセンター陸部内に埋設される構成とすることで、トレッドゴム6の他の位置に埋設される場合と比較して、通信装置20の変形を抑制でき、通信装置20の耐久性を向上できる。
但し、通信装置20の耐久性の観点では、通信装置20は、本実施形態のように、ビードコア3のタイヤ径方向Bの外側端32よりタイヤ径方向Bの外側B1、かつ、タイヤ最大幅位置よりタイヤ径方向Bの内側B2、の位置に配置されているが特に好ましい。
更に、通信装置20は、タイヤ1の内面に取り付けられる構成であってもよい。つまり、通信装置20は、タイヤ1の内部に埋設されてなくてもよい。図4は、通信装置20をタイヤ内面に取り付けた例を示す図である。図4に示す通信装置20が配置されるタイヤ内面上の位置は、ビードコア3のタイヤ径方向Bの外側端32よりタイヤ径方向Bの外側B1、かつ、タイヤ最大幅位置よりタイヤ径方向Bの内側B2、の位置である。但し、通信装置20が配置されるタイヤ内面上の位置は、図4に示す位置に限られない。通信装置20が配置されるタイヤ内面上の位置は、サイドウォール部1bのうち、タイヤ最大幅位置よりタイヤ径方向Bの外側B1の位置であってもよい。更に、通信装置20が配置されるタイヤ内面上の位置は、トレッド部1aの内面であってもよい。但し、通信装置20の耐久性の観点では、図4に示すように、通信装置20が配置されるタイヤ内面上の位置は、ビードコア3のタイヤ径方向Bの外側端32よりタイヤ径方向Bの外側B1、かつ、タイヤ最大幅位置よりタイヤ径方向Bの内側B2、が特に好ましい。
以上のように、通信装置20の耐久性の観点では、通信装置20がタイヤ1の内部に埋設されるか、タイヤ内面に取り付けられるか、にかかわらず、通信装置20は、ビード部1c近傍に配置されることが特に好ましい。その一方で、ビード部1cには、金属製のビードコア3が埋設されている。そのため、通信装置20の外部装置との通信性が、ビードコア3により阻害されるおそれがある。そこで、図1~図4に示すように、タイヤ1のビードコア3は、通信装置20の外部装置との通信性を阻害し難い構成とされている。以下、このようなビードコア3の構成の詳細について説明する。なお、以下、図2に示すビードコア3の詳細を説明するが、図3、図4に示すビードコア3も同様であるため、ここでは図3、図4のビードコア3の詳細説明は省略する。
図2に示すように、本実施形態のビードコア3のタイヤ幅方向Aのコア幅Wが最大となる最大幅部31のタイヤ径方向Bの位置P1は、ビードコア3のタイヤ径方向Bにおける中間位置P2より、タイヤ径方向Bの内側のみに位置している。要するに、ビードコア3は、タイヤ幅方向断面視(図2参照)において、タイヤ径方向Bの外側B1が、タイヤ径方向Bの内側B2より相対的に狭幅に構成されている。このような構成とすることで、タイヤ径方向Bの外側B1がタイヤ径方向Bの内側B2より相対的に狭幅になっていないビードコアと比較して、ビードコア3に対してタイヤ径方向Bの外側B1に位置する通信装置20と、外部装置と、の通信が、ビードコア3により、阻害され難くなる。そのため、通信装置20と外部装置との通信性を向上させることができる。すなわち、通信装置20の通信性を向上させることができる。
更に、図2に示すように、ビードコア3は、ビードワイヤ3aと、このビードワイヤ3aより電気抵抗が高く、ビードワイヤ3aを被覆するエラストマ製の被覆部材3bと、を備える。このような構成とすることで、タイヤ幅方向断面視(図2参照)で、金属製のビードワイヤ3a間に金属以外で電波透過性に優れたゴムや樹脂のエラストマ製の被覆部材3bが介在する。そのため、このような被覆部材3bがビードワイヤ3a間に介在しない構成と比較して、ビードワイヤ3a間を電波が通過し易くなり、通信装置20の外部装置との間の通信性を向上させることができる。すなわち、通信装置20の通信性を向上させることができる。
また、本実施形態のように、タイヤ幅方向断面視(図2参照)でのビードコア3の重心位置は、タイヤ径方向Bの中間位置P2より、タイヤ径方向Bの内側B2に位置することが好ましい。このようにすることで、ビードコア3のタイヤ径方向Bの内側B2での強度を確保でき、適用リム2への固定性を高めることができる。
更に、タイヤ幅方向断面視(図2参照)において、ビードコア3は、1本以上のビードワイヤ3aを含む複数のワイヤ層40が、タイヤ径方向Bの内側B2から外側B1に向かって段積みされることで、構成されている。なお、本実施形態では、被覆部材3bにより被覆された1本のビードワイヤ3aが、周回毎にタイヤ幅方向Aに位置をずらされながら巻き回されることで、各ワイヤ層40が形成されている。つまり、本実施形態では、1本のビードワイヤ3aが周回毎にタイヤ幅方向Aにずらされながら巻き回されることで、タイヤ幅方向Aに配列したビードワイヤ3aを含む各ワイヤ層40が実現されている。また、本実施形態では、被覆部材3bにより被覆された1本のビードワイヤ3aが、タイヤ径方向Bの内側B2から外側B1に積層されるように巻き回れることで、ワイヤ層40のタイヤ径方向Bでの段積みが実現されている。但し、ワイヤ層40は、例えば、並列して配置される複数本のビードワイヤ3aが纏めて被覆部材3bにより被覆された帯状体により構成されていてもよい。ワイヤ層40が帯状体により構成される場合には、この帯状体を巻き回してタイヤ径方向Bに積層させることにより、ワイヤ層40のタイヤ径方向Bでの段積みを実現すればよい。
ビードコア3の最大幅部31は、上述したように、中間位置P2よりタイヤ径方向Bの内側B2のみに位置する。そのため、ビードコア3では、相対的に、タイヤ径方向Bの外側B1より内側B2で巻き回されるビードワイヤ3aの数が多くなる。そのため、ビードコア3を構成するために巻き回すビードワイヤ3aの全体長さを、ビードコアの最大幅部が中間位置P2よりタイヤ径方向Bの外側B1に位置する構成と比較して、短くすることができる。これにより、ビードコア3を軽量化でき、通信装置20の付加によるタイヤ1全体での重量増加を抑制できる。
ここで、図2に示すように、本実施形態において段積みされている複数のワイヤ層40のうち、ビードコア3のタイヤ径方向Bの最も外側B1に位置する外端ワイヤ層40aは、ビードワイヤ3aを1本のみ含む。すなわち、タイヤ幅方向断面視(図2参照)において、外端ワイヤ層40aは、1本のみのビードワイヤ3aを備える。このような構成とすることで、ビードコア3のタイヤ径方向Bの外側端32は、タイヤ幅方向断面視(図2参照)において、1本のみのビードワイヤ3aを含む狭幅に構成される。このようにすることで、ビードコア3のタイヤ径方向Bの外側端32がタイヤ幅方向断面視(図2参照)において複数本のビードワイヤ3aを含む構成と比較して、ビードコア3に対してタイヤ径方向Bの外側B1に位置する通信装置20と、外部装置と、の通信が、ビードコア3により阻害され難くなる。そのため、通信装置20と外部装置との通信性を向上させることができる。すなわち、通信装置20の通信性を向上させることができる。なお、上述したビードコア3の最大幅部31に位置するワイヤ層40は、全部のワイヤ層40の中で、並列して配置されるビードワイヤ3aを最も多く含む層である。
更に、図2に示すように、本実施形態では、ビードコア3のコア幅Wは、最大幅部31からタイヤ径方向Bの外側B1に向かって、タイヤ径方向Bの外側端32まで漸減している。このような構成とすることで、最大幅部31の位置から外側端32の位置までのビードコア3の表面に、大きな凹凸が形成されない。そのため、コア幅Wが最大幅部31から外側端32まで漸減していない構成と比較して、ビードコア3に対してタイヤ径方向Bの外側B1に位置する通信装置20と、外部装置と、の通信が、ビードコア3により阻害され難くなる。そのため、通信装置20と外部装置との通信性を向上させることができる。すなわち、通信装置20の通信性を向上させることができる。
図5(a)~図5(h)は、図2~図4に示すビードコア3の形状の変形例を示す図である。図5(a)~図5(h)は、タイヤ幅方向断面視での、変形例としてのビードコア3の形状を示している。
図5(a)に示すビードコア3は、図2~図4に示すビードコア3と比較して、タイヤ径方向Bの外側端32を構成する外端ワイヤ層40aが、複数本のビードワイヤ3aを含む点で、構成が相違している。
図5(b)に示すビードコア3は、図5(a)に示すビードコア3と比較して、ワイヤ層40に含まれるビードワイヤ3aの数が、タイヤ径方向Bの内側B2から外側B1向かって漸減している点で、構成が相違している。このように、各ワイヤ層40に含まれるビードワイヤ3aの数は、ビードコア3の最大幅部31(図2等参照)がタイヤ径方向Bにおける中間位置P2(図2等参照)より、タイヤ径方向Bの内側B2のみに位置していれば、特に限定されない。したがって、図5(c)に示すように、各ワイヤ層40に含まれるビードワイヤ3aの数がタイヤ径方向Bの外側B1から内側B2に向かって漸減している部分、を含むビードコア3であってもよい。
図5(d)に示すビードコア3では、図5(b)と同様、ワイヤ層40に含まれるビードワイヤ3aの数が、タイヤ径方向Bの内側B2から外側B1向かって漸減している。図5(d)に示すビードコア3は、図5(b)に示すビードコア3と比較して、タイヤ径方向Bの外側端32を構成する外端ワイヤ層40aが、1本のみのビードワイヤ3aを含む点で、構成が相違している。上述したように、このような構成とすることで、外端ワイヤ層40aが複数本のビードワイヤ3aを含む構成と比較して、ビードコア3に対してタイヤ径方向Bの外側B1に位置する通信装置20と、外部装置と、の通信が、ビードコア3により阻害され難くなる。
また、図5(e)~図5(h)に示すように、タイヤ幅方向断面視において、ビードコア3のタイヤ径方向Bの外側端32を構成する外端ワイヤ層40aの中間位置P3が、ビードコア3のタイヤ径方向Bの内側端33を構成する内端ワイヤ層40bの中間位置P4での中間線Lに対して、一方側に偏心していてもよい。このようなビードコア3の偏心形状は、通信装置20の配置位置との関係で利用することで有益である。この点の詳細は後述する(図6B、図6C参照)。
次に、図6A~図6Cを参照して、ビードコア3と通信装置20とのタイヤ幅方向Aにおける位置関係について説明する。図6A~図6Cは、タイヤ幅方向断面視でのビードコア3と通信装置20との位置関係を示す図である。なお、図6A~図6Cに示す通信装置20はいずれも、ビードコア3のタイヤ径方向Bの外側B1に位置している。また、図6A~図6Cでは、タイヤ幅方向Aの外側(図1のタイヤ赤道面CLから遠ざかる方向)を「A1」で示し、タイヤ幅方向Aの内側(図1のタイヤ赤道面CLに近づく方向)を「A2」で示している。
図6Aでは、通信装置20としてのRFタグが、タイヤ径方向Bでビードコア3と重なる、タイヤ幅方向Aの位置に配置されている例を示している。要するに、図6Aでは、通信装置20の少なくとも一部が、ビードコア3が位置するタイヤ幅方向Aの範囲内に位置する状態を示している。また、図6Aでは、図5(d)に示すビードコア3を示している。
図6Aに示す通信装置20及びビードコア3の位置関係の場合、タイヤ幅方向断面視において、ビードコア3のタイヤ径方向Bの外側端32は、タイヤ幅方向Aにおいて、最大幅部31のタイヤ幅方向Aの内側端34より外側A1、かつ、最大幅部31のタイヤ幅方向Aの外側端35より内側A2、に位置することが好ましい。ビードコア3をこのような構成とすることで、外部装置(本実施形態ではリーダ/ライタ60)が、タイヤ幅方向Aにおいてビードコア3の外側A1にある場合(図6Aの右側のリーダ/ライタ60)、及び、タイヤ幅方向Aにおいてビードコア3の内側A2にある場合(図6Aの左側のリーダ/ライタ60)、のいずれの場合であっても、ビードコア3が、上記構成を備えない場合(例えば図6Aで破線枠により示す構成)と比較して、通信装置20と外部装置との間の通信が阻害され難くなる(図6Aの矢印参照)。また、ビードコア3は、上述したように、ビードワイヤ3aを被覆するエラストマ製の被覆部材3bを備える。したがって、タイヤ幅方向断面視(図6A参照)で、外部装置が、ビードコア3を挟んで通信装置20と反対側にある場合であっても、被覆部材3bを通じた通信装置20との無線通信が可能である。そのため、通信装置20が外部装置と通信不能になる状況が発生することを抑制できる。
以上のように、通信装置20が、タイヤ径方向Bでビードコア3と重なる、タイヤ幅方向Aの位置に配置される場合は、タイヤ幅方向断面視において、ビードコア3のタイヤ径方向Bの外側端32は、タイヤ幅方向Aにおいて、最大幅部31のタイヤ幅方向Aの内側端34より外側A1、かつ、最大幅部31のタイヤ幅方向Aの外側端35より内側A2、に位置することが好ましい。これにより、例えばリーダ/ライタ60などの外部装置のタイヤ幅方向Aの位置によらず、通信装置20と外部装置との通信性を確保し易くなる。
図6Bでは、通信装置20としてのRFタグが、タイヤ径方向Bでビードコア3と重ならない、タイヤ幅方向Aの位置に配置されている例を示している。要するに、図6Bでは、通信装置20が、ビードコア3が位置するタイヤ幅方向Aの範囲内に位置しない状態を示している。また、図6Bでは、図5(g)に示すビードコア3を示している。
具体的に、図6Bにおいて、通信装置20は、ビードコア3に対してタイヤ幅方向Aの外側A1に配置されている。図6Bに示す通信装置20及びビードコア3の位置関係の場合、ビードコア3のタイヤ径方向Bの外側端32は、タイヤ幅方向Aにおいて、最大幅部31のタイヤ幅方向Aの中間位置P5より、タイヤ幅方向Aの外側A1に位置することが好ましい。
逆に、通信装置20は、ビードコア3に対してタイヤ幅方向Aの内側A2に配置されていてもよい。かかる場合は、ビードコア3のタイヤ径方向Bの外側端32は、タイヤ幅方向Aにおいて、最大幅部31のタイヤ幅方向Aの中間位置P5より、タイヤ幅方向Aの内側A2に位置することが好ましい。
なお、タイヤ幅方向断面視での外側端32が頂点ではなく一定の幅を有する場合は、外側端32のタイヤ幅方向Aの中間位置が、中間位置P5よりタイヤ幅方向Aの内側又は外側に位置していればよい。
図6Bに示す通信装置20及びビードコア3の位置関係の場合に、ビードコア3を上述の構成とすることで、外部装置(本実施形態ではリーダ/ライタ60)が、タイヤ幅方向Aにおいてビードコアを挟んで通信装置20と反対側にある場合であっても、ビードコア3が、上記構成を備えない場合(例えば図6Bで破線枠により示す構成)と比較して、通信装置20と外部装置との間の通信が阻害され難くなる(図6Bの左側の矢印参照)。また、ビードコア3は、上述したように、ビードワイヤ3aを被覆するエラストマ製の被覆部材3bを備える。したがって、タイヤ幅方向断面視(図BA参照)で、外部装置が、ビードコア3を挟んで通信装置20と反対側にある場合であっても、被覆部材3bを通じた通信装置20との無線通信が可能である。そのため、通信装置20が外部装置と通信不能になる状況が発生することを抑制できる。
以上のように、通信装置20が、タイヤ幅方向断面視において、ビードコア3に対してタイヤ幅方向Aの内側A2及び外側A1の一方側に配置されている場合に、ビードコア3のタイヤ径方向Bの外側端32は、タイヤ幅方向Aにおいて、最大幅部31のタイヤ幅方向Aの中間位置P5より、タイヤ幅方向Aの一方側(通信装置20がある側)に位置することが好ましい。これにより、例えばリーダ/ライタ60などの外部装置のタイヤ幅方向Aの位置によらず、通信装置20と外部装置との通信性を確保し易くなる。
なお、タイヤ幅方向断面視において、ビードコア3の重心位置についても、タイヤ幅方向Aにおいて、最大幅部31のタイヤ幅方向Aの中間位置P5より、タイヤ幅方向Aの一方側(通信装置20がある側)に位置することが好ましい。
なお、図6Cについても、図6Bと同様である。但し、図6Cでは、ビードコア3のタイヤ径方向Bの外側端32は、タイヤ幅方向Aにおいて、最大幅部31のタイヤ幅方向Aの外側端35より、タイヤ幅方向Aの外側A1に位置する。ビードコア3は、このような構成であっても、図6Bと同様の効果を得ることができる。
なお、通信装置20は、ビードコア3に対してタイヤ幅方向Aの内側A2に配置されていてもよい。かかる場合は、ビードコア3のタイヤ径方向Bの外側端32は、タイヤ幅方向Aにおいて、最大幅部31のタイヤ幅方向Aの内側端34より、タイヤ幅方向Aの内側A2に位置させてもよい。
但し、ビードコア3の倒れ込み抑制の観点では、図6Bに示す構成の方が好ましい。具体的に、通信装置20が、ビードコア3に対してタイヤ幅方向Aの外側A1に配置されている場合について、はじめに説明する。かかる場合に、ビードコア3のタイヤ径方向Bの外側端32は、最大幅部31のタイヤ幅方向Aの中間位置P5より、タイヤ幅方向Aの外側A1に位置することが好ましい。更に、図6Bに示すように、ビードコア3のタイヤ径方向Bの外側端32は、タイヤ幅方向Aにおいて、最大幅部31のタイヤ幅方向Aの外側端35より、タイヤ幅方向Aの内側A2に位置することが好ましい。次に、通信装置20が、ビードコア3に対してタイヤ幅方向Aの内側A2に配置されている場合について説明する。かかる場合に、ビードコア3のタイヤ径方向Bの外側端32は、最大幅部31のタイヤ幅方向Aの中間位置P5より、タイヤ幅方向Aの内側A2に位置することが好ましい。更に、ビードコア3のタイヤ径方向Bの外側端32は、タイヤ幅方向Aにおいて、最大幅部31のタイヤ幅方向Aの内側端34より、タイヤ幅方向Aの外側A1に位置することが好ましい。このようにすることで、外側端32の位置がタイヤ幅方向Aの片側に偏り過ぎることを抑制し、ビードコア3のタイヤ幅方向Aへの倒れ込みを抑制できる。なお、ビードコア3の重心位置についても、上述の外側端32の位置と同様の配置とすることが好ましい。
なお、図6A~図6Cでは、最大幅部31が、ビードコア3のタイヤ径方向Bの内側端33を構成する内端ワイヤ層40b(図5(g)、図5(h)等参照)により構成されているが、別のワイヤ層40(図5(a)~図5(h)参照)により構成されてもよい。
次に、図7を参照して、ビードコア3と、通信装置20のタイヤ周方向Cにおける位置関係について説明する。図7は、タイヤ1をサイドウォール部1b側から正面に見たタイヤ側面図である。図7では、説明の便宜上、タイヤ1の内部に埋設されているビードコア3及び通信装置20の位置を、破線により示している。
図7では、ビードコア3のビードワイヤ3a(図2等参照)の巻き端50a、50bの位置を示している。巻き端50aは、通信装置20が近傍に配置されている、タイヤ幅方向Aの一方側(例えば車両装着時の外側)のタイヤサイド部のビードコア3、を構成するビードワイヤ3aの巻き端である。巻き端50bは、通信装置20が近傍に配置されていない、タイヤ幅方向Aの他方側(例えば車両装着時の内側)のタイヤサイド部のビードコア3、を構成するビードワイヤ3aの巻き端である。
図7に示すように、通信装置20は、タイヤ周方向Cにおいて、ビードワイヤ3aの巻き端50a、50bの少なくとも一方と異なる位置に配置されている。ビードコア3の巻き端50a、50bの近傍の部分は、ビードコア3のタイヤ周方向Cのその他の部分と比較して、ビードコア3の断面形状が変形し崩れ易い。そのため、ビードコア3の巻き端50a、50bの近傍の部分では、その他の部分と比較して、例えばビードワイヤ3a同士の離間距離が意図せずに部分的に大きくなる場合がある。かかる場合には、通信装置20と外部装置との間の意図していた通信経路が、ビードワイヤ3aによって阻害され得る。そのため、通信装置20がタイヤ周方向Cにおいて上述の巻き端50a、50b付近にあると、通信装置20と、例えば図6A~図6Cに示すリーダ/ライタ60などの外部装置と、の通信性に影響が及ぶ可能性がある。通信装置20を、タイヤ周方向Cにおいて、ビードワイヤ3aの巻き端50a、50bの少なくとも一方と異なる位置に配置することで、巻き端50a、50bの少なくとも一方が、通信装置20と外部装置との間の通信性に悪影響を与えることを抑制できる。すなわち、通信装置20の通信性を向上させることができる。
特に、通信装置20は、少なくとも、この通信装置20が埋設又は取り付けられているタイヤサイド部におけるビードコア3のビードワイヤ3aの巻き端50aと、タイヤ周方向Cで異なる位置に配置されていることが好ましい。このようにすることで、巻き端50a、50bが、通信装置20と外部装置との間の通信性に悪影響を与える可能性を、より下げることができる。
更に、図7に示すように、通信装置20は、タイヤ周方向Cにおいて、ビードワイヤ3aの巻き端50a、50bのいずれとも異なる位置に配置されていることが、より好ましい。このように、通信装置20が埋設されるタイヤ幅方向Aの一方側のタイヤサイド部の巻き端50aのみならず、通信装置20が埋設されないタイヤ幅方向Aの他方側のタイヤサイド部の巻き端50bに対しても、通信装置20のタイヤ周方向Cでの位置を異ならせることが、より好ましい。このようにすることで、外部装置が、タイヤ1のタイヤ幅方向Aの両外側のいずれに配置されるかにかかわらず、通信装置20と外部装置との通信性を確保し易くなる。つまり、巻き端50a、50bが、通信装置20と外部装置との間の通信性に悪影響を与える可能性を、より一層下げることができる。更に、巻き端50a、50bが設けられるタイヤ周方向Cの位置では、ビードテープ等の存在により、タイヤ周方向Cの周囲の位置より重くなり易い。また、通信装置20が配置されるタイヤ周方向Cの位置についても、タイヤ周方向Cの周囲の位置より重くなり易い。そのため、通信装置20が配置されるタイヤ周方向Cの位置と、巻き端50a、50bのタイヤ周方向Cの位置とを、異ならせることで、タイヤ1のタイヤ周方向Cでの重量バランスを向上させ、タイヤ周方向Cでのユニフォミティを高めることができる。
本開示に係るタイヤは、上述した実施形態及び変形例に示す具体的な構成に限られず、特許請求の範囲を逸脱しない限り、種々の変形・変更・組み合わせが可能である。
本開示はタイヤに関する。
1:タイヤ、 1a:トレッド部、 1b:サイドウォール部、 1c:ビード部、 2:適用リム、 2a:リムシート部、 2b:リムフランジ部、 3:ビードコア、 3a:ビードワイヤ、 3b:被覆部材、 4:カーカス、 4a:本体部、 4b:折り返し部、 5:ベルト、 5a、5b:ベルト層、 6:トレッドゴム、 7:サイドゴム、 8:補強ゴム、 9:インナーライナー、 10:補強ゴム、 20:通信装置、 31:最大幅部、 32:タイヤ径方向の外側端、 33:タイヤ径方向の内側端、 34:タイヤ幅方向の内側端、 35:タイヤ幅方向の外側端、 40:ワイヤ層、 40a:外端ワイヤ層、 40b:内端ワイヤ層、 50a、50b:巻き端、 60:リーダ/ライタ、 A:タイヤ幅方向、 A1:タイヤ幅方向の外側、 A2:タイヤ幅方向の内側、 B:タイヤ径方向、 B1:タイヤ径方向の外側、 B2:タイヤ径方向の内側、 C:タイヤ周方向、 CL:タイヤ赤道面、 L:内端ワイヤ層の中間位置を通る中間線、 P1:ビードコアのタイヤ幅方向のコア幅が最大となる最大幅部のタイヤ径方向の位置、 P2:ビードコアのタイヤ径方向における中間位置、 P3:外端ワイヤ層の中心位置、 P4:内端ワイヤ層の中間位置、 P5:最大幅部のタイヤ幅方向の中心位置、 W:コア幅
Claims (10)
- 一対のビードコアと、
前記ビードコアに対してタイヤ径方向の外側に配置される通信装置と、を備え、
前記ビードコアは、ビードワイヤと、前記ビードワイヤより電気抵抗が高く、前記ビードワイヤを被覆するエラストマ製の被覆部材と、を備え、
前記通信装置は、タイヤ周方向において、前記ビードワイヤの巻き端と異なる位置に配置されている、タイヤ。 - 前記ビードコアのタイヤ幅方向のコア幅が最大となる最大幅部のタイヤ径方向の位置は、前記ビードコアのタイヤ径方向における中間位置より、タイヤ径方向の内側のみに位置している、請求項1に記載のタイヤ。
- タイヤ幅方向断面視での前記ビードコアの重心位置は、前記中間位置より、タイヤ径方向の内側に位置する、請求項2に記載のタイヤ。
- タイヤ幅方向断面視において、前記ビードコアは、1本以上の前記ビードワイヤを含む複数のワイヤ層が、タイヤ径方向内側から外側に向かって段積みされることで、構成されており、
前記複数のワイヤ層のうち、前記ビードコアのタイヤ径方向の最も外側に位置する外端ワイヤ層は、前記ビードワイヤを1本のみ含む、請求項2又は3に記載のタイヤ。 - 前記ビードコアの前記コア幅は、前記最大幅部からタイヤ径方向外側に向かって、タイヤ径方向の外側端まで漸減している、請求項2から4のいずれか1つに記載のタイヤ。
- タイヤ幅方向断面視において、前記通信装置は、タイヤ径方向で前記ビードコアと重なる、タイヤ幅方向の位置に配置されている、請求項2から5のいずれか1つに記載のタイヤ。
- タイヤ幅方向断面視において、前記ビードコアのタイヤ径方向の外側端は、タイヤ幅方向において、前記最大幅部のタイヤ幅方向の内側端より外側、かつ、前記最大幅部のタイヤ幅方向の外側端より内側、に位置する、請求項6に記載のタイヤ。
- タイヤ幅方向断面視において、前記通信装置は、タイヤ径方向で前記ビードコアと重ならない、タイヤ幅方向の位置に配置されている、請求項2から5のいずれか1つに記載のタイヤ。
- タイヤ幅方向断面視において、前記通信装置は、前記ビードコアに対してタイヤ幅方向の内側及び外側の一方側に配置されており、
前記ビードコアのタイヤ径方向の外側端は、タイヤ幅方向において、前記最大幅部のタイヤ幅方向の中間位置より、タイヤ幅方向の前記一方側に位置する、請求項8に記載のタイヤ。 - 前記ビードコアのタイヤ径方向の外側端は、タイヤ幅方向において、前記最大幅部のタイヤ幅方向の前記一方側の端より、タイヤ幅方向の他方側に位置する、請求項9に記載のタイヤ。
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