JP2023041512A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】内蔵した通信装置にかかる歪みを抑制した、空気入りタイヤを提供することを目的とする。【解決手段】本発明の空気入りタイヤは、通信装置がゴム被覆されてなる通信装置部材が内蔵され、前記通信装置部材は、前記通信装置を覆う第１の被覆ゴムと、前記第１の被覆ゴムの外周を覆う第２の被覆ゴムとを備え、前記第２の被覆ゴムの弾性率Ｅ２は、前記第１の被覆ゴムの弾性率Ｅ１よりも小さい。【選択図】図２

Description

本発明は、空気入りタイヤに関するものである。

従来、タイヤの製造管理、出荷管理、使用履歴管理等のデータを読み書きするためのメモリ等を有するＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）タグ等の通信装置を内蔵した空気入りタイヤが知られている（例えば特許文献１）。特許文献１においては、通信装置にかかる歪みを抑制する手法として、隣接部材を構成するゴムよりも弾性率の高いゴムで通信装置を被覆することが提案されている。

特開２０１６－０３７２３５号公報

しかし、近年、通信装置にかかる歪みを抑制することが益々求められるようになっている。特にタイヤの軽量化に対する要求等から、例えばタイヤを構成するゴムを薄くする場合等がある。特にこのような場合には当該ゴム内に配置される通信装置にかかる歪みが大きくなる傾向があるため、歪みをより一層低減することが求められる。

そこで、本発明は、内蔵した通信装置にかかる歪みを抑制した、空気入りタイヤを提供することを目的とする。

本発明の要旨構成は、以下の通りである。
（１）通信装置がゴム被覆されてなる通信装置部材を内蔵した空気入りタイヤであって、
前記通信装置部材は、前記通信装置を覆う第１の被覆ゴムと、前記第１の被覆ゴムの外周を覆う第２の被覆ゴムとを備え、
前記第２の被覆ゴムの弾性率Ｅ２は、前記第１の被覆ゴムの弾性率Ｅ１よりも小さいことを特徴とする、空気入りタイヤ。
ここで、「弾性率」とは、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をいうものとする。

（２）比Ｅ１／Ｅ２は、２以上１０以下である、上記（１）に記載の空気入りタイヤ。

（３）前記第１の被覆ゴムの弾性率Ｅ１は、前記通信装置部材に隣接するタイヤ構成部材のゴムの弾性率Ｅ３より大きく、
前記第２の被覆ゴムの弾性率Ｅ２は、前記通信装置部材に隣接するタイヤ構成部材のゴムの弾性率Ｅ３より小さい、上記（１）又は（２）に記載の空気入りタイヤ。

（４）比Ｅ１／Ｅ３は、１．４２以上２．８５以下である、上記（３）に記載の空気入りタイヤ。

（５）比Ｅ２／Ｅ３は、０．２８以上０．７１以下である、請求項（３）又は（４）の記載の空気入りタイヤ。

（６）前記空気入りタイヤを適用リムに装着し、規定内圧を充填し、無負荷とした状態において、前記第１の被覆ゴムの体積Ｖ１に対する、前記第２の被覆ゴムの体積Ｖ２の比Ｖ
２／Ｖ１は、０．２６以上０．３５以下である、上記（１）～（５）のいずれか１つに記
載の空気入りタイヤ。
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。）が、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ＪＡＴＭＡ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）を指し、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毎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。

（７）前記通信装置は、電磁波を送信及び／又は受信する１つ以上のアンテナと、記憶部を有するＩＣチップと、を有する、ＲＦタグである、上記（１）～（６）のいずれか１つに記載の空気入りタイヤ。

本発明によれば、内蔵した通信装置にかかる歪みを抑制した、空気入りタイヤを提供することができる。

本発明の一実施形態にかかる空気入りタイヤのタイヤ幅方向概略断面図である。 通信装置部材の概略図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に例示説明する。

図１は、本発明の一実施形態にかかる空気入りタイヤのタイヤ幅方向断面図である。図１に示すように、このタイヤ１は、一対のビード部２と、一対のビード部２間をトロイダル状に跨るカーカス３と、カーカス３のクラウン部のタイヤ径方向外側に配置された１層以上のベルト層からなるベルト４と、ベルト４のタイヤ径方向外側に配置されたトレッド５と、を備えている。

図示例では、ビード部２には、ビードコア２ａが埋設されており、ビードコア２ａのタイヤ径方向外側には、断面略三角形状のビードフィラ２ｂが配置されている。

図示例では、カーカス３は、１枚以上のカーカスプライからなる。カーカス３は、一対のビード部２間をトロイダル状に跨るカーカス本体部３ａと、該カーカス本体部３ａから延びてビードコア２ａの周りを折り返されてなるカーカス折り返し部３ｂとからなる。図示例では、カーカス折り返し部３ｂの端は、ビードフィラ２ｂのタイヤ径方向外側端よりもタイヤ径方向外側で終端しているが、この場合に限らない。カーカスプライのコードは、特には限定されないが、有機繊維コードを用いることができる。

図示例では、ベルト４は、２層のベルト層４ａ、４ｂからなり、ベルトコードが層間で互いに交差して延びる、傾斜ベルトである。ベルトコードのタイヤ周方向に対する角度は、特には限定されないが、例えば１５°～６０°とすることができる。ベルト層の層数も１層以上であれば特には限定されない。ベルトコードの材質は、特には限定されないが、スチールコードとすることができる。

図示例では、トレッド５は、１層のトレッドゴムからなるが、タイヤ径方向又はタイヤ幅方向に複数層のゴムを有するトレッドとして形成することもできる。また、図示例では、トレッド５には、３本の周方向主溝６が配置されているが、周方向主溝の本数や溝幅、溝深さ、溝形状等は特に限定されない。

また、図示例では、タイヤ内面７に、インナーライナー８が配置されている。これにより、空気やガスの透過を防止することができる。

図２は、通信装置部材の概略図である。図１、図２に示すように、このタイヤ１は、タイヤ赤道面ＣＬを境界とするタイヤ幅方向半部に１つずつの、通信装置１０が被覆ゴム１３でゴム被覆されてなる通信装置部材９を内蔵している。なお、通信装置部材９は、タイヤ１に１つ以上内蔵されていれば良い。

通信装置１０は、無線通信を行うものである。図示例で、通信装置１０は、電磁波を送信及び／又は受信する１つ以上の（図示例では２つの）アンテナ１２と、記憶部を有するＩＣチップ１１と、を有する、ＲＦタグである。

本例で、ＩＣチップ１１は、任意の既知のメモリである記憶部及び任意の既知のプロセッサである制御部を有する。アンテナ１２は、ＩＣチップ１１に接続され、直線状、波状、又は螺旋状に延びる。本例では、２本のアンテナ１２が反対方向に延びている。ＩＣチップ１１は、１つ以上のアンテナ１２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１０は、パッシブ型の通信装置であっても良い。あるいは、通信装置１０は、電池をさらに備え、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１０は、アクティブ型の通信装置であっても良い。記憶部に記憶されたタイヤの製造管理、出荷管理、使用履歴管理等のデータを読み取る、あるいは、記憶部にこれらにデータを書き込むことができる。

通信装置部材９は、本実施形態では、タイヤのサイドウォール部に配置されている。本例では、通信装置部材９は、カーカス折り返し部３ｂの端よりもタイヤ径方向外側に位置しているが、タイヤ最大幅部（図１の断面視において、タイヤ幅方向のタイヤ幅が最大となる部分）よりもタイヤ径方向内側に位置している。これにより、カーカスにより電磁波の送受信が阻害されるのを抑制することができ、且つ、変形の大きいバットレス部付近を避けて、通信装置部材の耐久性を高めることができる。一方で、通信装置部材９の配置はこの例に限定されず、通信装置部材９は、カーカス折り返し部３ｂの端よりもタイヤ径方向内側に位置していても良い。また、通信装置部材９は、タイヤ最大幅部よりもタイヤ径方向外側に位置していても良い。

図２に模式的に示しているように、通信装置を被覆する被覆ゴム１３は、２種類のゴム１４、１５からなる。すなわち、通信装置部材９は、通信装置１０を（直接）覆う第１の被覆ゴム１４と、第１の被覆ゴム１４の外周を覆う第２の被覆ゴム１５とを備えている。

図示例では、第１の被覆ゴム１４は、通信装置１０の外周全体を完全に包囲するように覆っており、通信装置１０のいずれの箇所も第１の被覆ゴム１４に接している。図示例では、第１の被覆ゴム１４は、断面視で略楕円形状（ただし、通信装置１０の部分がくり抜かれている）であるが、第１の被覆ゴム１４の形状は、これには限定されず任意の形状とすることができ、例えば、断面視で略矩形状（ただし、通信装置１０の部分がくり抜かれている）とすることもできる。

また、図示例では、第２の被覆ゴム１５は、第１の被覆ゴム１４の外周全体を完全に包囲するように覆っており、第１の被覆ゴム１４の外周のいずれの箇所も第２の被覆ゴム１５に接している。図示例では、第２の被覆ゴム１５は、断面視で環状（すなわち、第１の被覆ゴム１４及び通信装置１０の部分がくり抜かれている）であるが、第２の被覆ゴム１５の形状は、これには限定されず任意の形状とすることができ、例えば、外周を略矩形状（ただし、第１の被覆ゴム１４及び通信装置１０の部分がくり抜かれている）とすることができる。第２の被覆ゴム１５の内周の形状は、第１に被覆ゴム１４の外周の形状に対応した形状となる。

本実施形態のタイヤでは、第２の被覆ゴム１５の弾性率Ｅ２は、第１の被覆ゴム１４の弾性率Ｅ１よりも小さい。
以下、本実施形態の空気入りタイヤの作用効果について説明する。

本実施形態の空気入りタイヤによれば、まず、通信装置１０が第１の被覆ゴム１４に覆われているため、タイヤに生じる変形が通信装置１０に伝わるのを第１の被覆ゴム１４により抑制することができる。そして、第１の被覆ゴム１４も弾性率の小さい第２の被覆ゴム１５に覆われているため、タイヤに生じる変形を第２の被覆ゴム１５により分散することができる。このように、タイヤに生じる変形は、第２の被覆ゴム１５により分散されて第１の被覆ゴム１４に伝わり、第１の被覆ゴム１４が、分散された変形が通信装置１０に伝わるのを抑制するため、効果的に通信装置にかかる歪みを抑制することができる。
以上のように、本実施形態の空気入りタイヤによれば、内蔵した通信装置にかかる歪みを抑制することができる。

ここで、比Ｅ１／Ｅ２は、２以上１０以下であることが好ましい。比Ｅ１／Ｅ２が２以上であることにより、より一層、タイヤに生じる変形を分散させ及び／又は通信装置に変形が伝わらないようにして、通信装置にかかる歪みをより一層抑制することができるからである。また、比Ｅ１／Ｅ２を１０以下とすることにより、第１の被覆ゴム１４と第２の被覆ゴム１５との剛性段差が大きくなり過ぎないようにして、これらの界面で生じる故障等を抑制することができるからである。

また、第１の被覆ゴム１４の弾性率Ｅ１は、通信装置部材９に隣接するタイヤ構成部材のゴム（本実施形態ではサイドウォールゴム）の弾性率Ｅ３より大きく、第２の被覆ゴム１５の弾性率Ｅ２は、通信装置部材９に隣接するタイヤ構成部材のゴム（本実施形態ではサイドウォールゴム）の弾性率Ｅ３より小さいことが好ましい。弾性率Ｅ１が弾性率Ｅ３より大きいことにより、より一層、通信装置に変形が伝わらないようにすることができ、また、弾性率Ｅ２が弾性率Ｅ３より小さいことにより、より一層、タイヤに生じる変形を分散させることができる。従って、通信装置にかかる歪みをより一層抑制することができるからである。
なお、本実施形態では、上記通信装置部材９に隣接するタイヤ構成部材は、サイドウォールゴムであるが、他にも、カーカスプライのコーティングゴムやチェーファ―ゴム等の補強ゴム等でもあり得る。

ここで、比Ｅ１／Ｅ３は、１．４２以上２．８５以下であることが好ましい。比Ｅ１／Ｅ３が１．４２以上であることにより、より一層、通信装置に変形が伝わらないようにすることができ、一方で、比Ｅ１／Ｅ３が２．８５以下であることにより、第１の被覆ゴム１４と隣接するタイヤ構成部材との剛性段差が大きくなり過ぎないようにして、これらの界面で生じる故障等を抑制することができるからである。
また、比Ｅ２／Ｅ３は、０．２８以上０．７１以下であることが好ましい。比Ｅ２／Ｅ３が０．２８以下であることにより、より一層、タイヤに生じる変形を分散させることができ、一方で、比Ｅ２／Ｅ３が０．７１以上であることにより、第２の被覆ゴム１５と隣接するタイヤ構成部材との剛性段差が大きくなり過ぎないようにして、これらの界面で生じる故障等を抑制することができるからである。

空気入りタイヤを適用リムに装着し、規定内圧を充填し、無負荷とした状態において、第１の被覆ゴム１４の体積Ｖ１に対する、第２の被覆ゴム１５の体積Ｖ２の比Ｖ２／Ｖ１
は、０．２６以上０．３５以下であることが好ましい。比Ｖ２／Ｖ１が０．２６以上であ
ることにより、より一層、タイヤに生じる変形を分散させることができ、一方で、比Ｖ２
／Ｖ１が０．３５以下であることにより、より一層、通信装置に変形が伝わらないように
することができるからである。

特には限定されないが、本開示の空気入りタイヤは、特に、乗用車用タイヤ又はトラック・バス用タイヤに好適である。

１：タイヤ、 ２：ビード部、 ３：カーカス、 ４：ベルト、
５：トレッド、 ６：周方向主溝、 ７：タイヤ内面、 ８：インナーライナー、
９：通信装置部材、 １０：通信装置、 １１：ＩＣチップ、 １２：アンテナ、
１３：被覆ゴム、 １４：第１の被覆ゴム、 １５：第２の被覆ゴム

Claims (7)

1. 通信装置がゴム被覆されてなる通信装置部材を内蔵した空気入りタイヤであって、
   前記通信装置部材は、前記通信装置を覆う第１の被覆ゴムと、前記第１の被覆ゴムの外周を覆う第２の被覆ゴムとを備え、
   前記第２の被覆ゴムの弾性率Ｅ２は、前記第１の被覆ゴムの弾性率Ｅ１よりも小さいことを特徴とする、空気入りタイヤ。
2. 比Ｅ１／Ｅ２は、２以上１０以下である、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記第１の被覆ゴムの弾性率Ｅ１は、前記通信装置部材に隣接するタイヤ構成部材のゴムの弾性率Ｅ３より大きく、
   前記第２の被覆ゴムの弾性率Ｅ２は、前記通信装置部材に隣接するタイヤ構成部材のゴムの弾性率Ｅ３より小さい、請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 比Ｅ１／Ｅ３は、１．４２以上２．８５以下である、請求項３に記載の空気入りタイヤ。
5. 比Ｅ２／Ｅ３は、０．２８以上０．７１以下である、請求項３又は４の記載の空気入りタイヤ。
6. 前記空気入りタイヤを適用リムに装着し、規定内圧を充填し、無負荷とした状態において、前記第１の被覆ゴムの体積Ｖ１に対する、前記第２の被覆ゴムの体積Ｖ２の比Ｖ２／
   Ｖ１は、０．２６以上０．３５以下である、請求項１～５のいずれか一項に記載の空気入
   りタイヤ。
7. 前記通信装置は、電磁波を送信及び／又は受信する１つ以上のアンテナと、記憶部を有するＩＣチップと、を有する、ＲＦタグである、請求項１～６のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。

Images