JP2024076453A - tire - Google Patents

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Abstract

【課題】 機能部品のセンシング感度を高めてタイヤ情報の測定性能を改善することを可能にしたタイヤを提供する。【解決手段】 タイヤ情報を検知するセンサ機能を有する機能部品20をトレッド部1の裏面に備えたタイヤにおいて、機能部品20はトレッド部1の裏面側に接触する接触面21を有し、該接触面21をトレッド部1の踏面に投影することで形成される第1投影領域S0を規定したとき、タイヤ新品状態における第1投影領域S0内での溝面積比率GR0が0.0%≦GR0<50.0%の範囲にある。【選択図】 図2[Problem] To provide a tire that makes it possible to improve the measurement performance of tire information by increasing the sensing sensitivity of a functional part. [Solution] In a tire equipped with a functional part 20 having a sensor function for detecting tire information on the back surface of a tread part 1, the functional part 20 has a contact surface 21 that contacts the back surface side of the tread part 1, and when a first projection area S0 is defined by projecting the contact surface 21 onto the tread surface of the tread part 1, a groove area ratio GR0 within the first projection area S0 in a new tire condition is in the range of 0.0%≦GR0<50.0%. [Selected Figure] Figure 2

Description

本発明は、タイヤ情報を検知するセンサ機能を有する機能部品を備えたタイヤに関し、更に詳しくは、機能部品のセンシング感度を高めてタイヤ情報の測定性能を改善することを可能にしたタイヤに関する。 The present invention relates to a tire equipped with a functional component having a sensor function for detecting tire information, and more specifically, to a tire that makes it possible to improve the measurement performance of tire information by increasing the sensing sensitivity of the functional component.

タイヤ情報を取得するためにタイヤ内表面に機能部品(例えば、センサを含むセンサユニット)を設置することが行われている(例えば、特許文献1~3参照)。このような機能部品では、タイヤ情報として、温度や内圧のみならず、タイヤ走行時に路面から受ける衝撃力や加速度等を検出することも行われている。 In order to obtain tire information, functional components (e.g., a sensor unit including a sensor) are installed on the inner surface of the tire (see, for example, Patent Documents 1 to 3). Such functional components are used to detect not only the temperature and inner pressure of the tire, but also the impact force and acceleration received from the road surface while the tire is traveling, as tire information.

しかしながら、タイヤ走行時に路面から受ける衝撃力や加速度のようなタイヤ情報は、機能部品が設置される部分の構造的な特性により大きく影響される。そのため、機能部品の装着位置によっては、機能部品のセンシング感度を十分に確保することができないことがある。 However, tire information such as the impact force and acceleration received from the road surface while the tire is traveling is greatly affected by the structural characteristics of the part where the functional parts are installed. Therefore, depending on the mounting position of the functional parts, it may not be possible to ensure sufficient sensing sensitivity of the functional parts.

特開2021-146875号公報JP 2021-146875 A 特開2021-60401号公報JP 2021-60401 A 特表2018-512333号公報JP 2018-512333 A

本発明の目的は、機能部品のセンシング感度を高めてタイヤ情報の測定性能を改善することを可能にしたタイヤを提供することにある。 The object of the present invention is to provide a tire that enables improved tire information measurement performance by increasing the sensing sensitivity of functional components.

上記目的を達成するための本発明のタイヤは、タイヤ情報を検知するセンサ機能を有する機能部品をトレッド部の裏面に備えたタイヤにおいて、
前記機能部品は前記トレッド部の裏面側に接触する接触面を有し、該接触面を前記トレッド部の踏面に投影することで形成される第1投影領域S0を規定したとき、タイヤ新品状態における前記第1投影領域S0内での溝面積比率GR0が0.0%≦GR0<50.0%の範囲にあることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides a tire having a functional part having a sensor function for detecting tire information on a back surface of a tread portion,
The functional part has a contact surface that contacts the back side of the tread portion, and when a first projection area S0 is defined by projecting the contact surface onto the tread surface of the tread portion, a groove area ratio GR0 within the first projection area S0 in a new tire condition is in the range of 0.0%≦GR0<50.0%.

本発明者は、トレッド部の裏面に設置される機能部品について、実タイヤでの評価及びシミュレーションによる評価に基づいて鋭意研究を行った結果、トレッド部に形成される溝と機能部品との位置関係が測定結果に大きく影響することを知見し、本発明に至ったのである。 The inventors conducted extensive research into the functional parts installed on the underside of the tread, based on evaluations of actual tires and simulations, and discovered that the positional relationship between the grooves formed in the tread and the functional parts significantly affects the measurement results, which led to the invention.

即ち、本発明では、トレッド部の裏面に機能部品を設置するにあたって、機能部品を溝との重複量が可及的に小さくなる位置に設置することにより、タイヤが接地する際に路面から受ける衝撃が機能部品に効率良く伝わるので、機能部品のセンシング感度を高めてタイヤ情報の測定性能を改善することができる。センシング感度とは、路面からの衝撃に起因する物理量の変化を感度良く検出する能力を意味し、センシング感度の改善により出力波形のピークトゥピーク値が大きくなり、路面からの衝撃に起因して物理量が変化するタイミングを的確に把握することが可能となる。 In other words, in the present invention, when functional parts are installed on the back surface of the tread portion, the functional parts are installed in a position where the overlap with the grooves is as small as possible, so that the impact from the road surface when the tire touches the ground is efficiently transmitted to the functional parts, thereby increasing the sensing sensitivity of the functional parts and improving the measurement performance of tire information. Sensing sensitivity refers to the ability to sensitively detect changes in physical quantities caused by impacts from the road surface, and improving the sensing sensitivity increases the peak-to-peak value of the output waveform, making it possible to accurately grasp the timing at which physical quantities change due to impacts from the road surface.

本発明において、機能部品はタイヤ情報を検知するセンサ素子を有し、該センサ素子は接触面内に配置され、該センサ素子をトレッド部の踏面に投影することで形成される第2投影領域Sを規定したとき、タイヤ新品状態における第2投影領域S内での溝面積比率GRが0.0%≦GR<20.0%の範囲にあることが好ましい。このようにセンサ素子を溝との重複量が可及的に小さくなる位置に設置することにより、タイヤが接地する際に路面から受ける衝撃がセンサ素子に効率良く伝わるので、機能部品のセンシング感度を高めることができる。 In the present invention, the functional part has a sensor element that detects tire information, the sensor element is disposed in the contact surface, and when a second projection area S formed by projecting the sensor element onto the tread surface of the tread portion is defined, it is preferable that the groove area ratio GR within the second projection area S in a new tire state is in the range of 0.0%≦GR<20.0%. By thus locating the sensor element in a position where the overlap with the groove is as small as possible, the impact received from the road surface when the tire touches the ground is efficiently transmitted to the sensor element, thereby increasing the sensing sensitivity of the functional part.

第1投影領域S0をタイヤ新品状態の踏面位置からトレッド部のゴム厚さ分だけ接触面に向かって移動させた際の軌跡によって形成される第1立体領域V0を規定したとき、該第1立体領域V0内における溝体積比率GRV0は0.0%≦GRV0<30.0%の範囲にあることが好ましい。このように機能部品の直上域に存在する溝の体積を可及的に小さくすることにより、タイヤが接地する際に路面から受ける衝撃が機能部品に効率良く伝わるので、機能部品のセンシング感度を高めることができる。 When the first projection area S0 is moved from the tread position of a new tire toward the contact surface by the thickness of the rubber in the tread portion to define the first three-dimensional area V0 formed by the path, it is preferable that the groove volume ratio GRV0 in the first three-dimensional area V0 is in the range of 0.0%≦GRV0<30.0%. In this way, by making the volume of the grooves present directly above the functional parts as small as possible, the impact received from the road surface when the tire touches the ground is efficiently transmitted to the functional parts, thereby improving the sensing sensitivity of the functional parts.

第2投影領域Sをタイヤ新品状態の踏面位置からトレッド部のゴム厚さ分だけ接触面に向かって移動させた際の軌跡によって形成される第2立体領域Vを規定したとき、該第2立体領域V内における溝体積比率GRVは0.0%≦GRV<20.0%の範囲にあることが好ましい。このようにセンサ素子の直上域に存在する溝の体積を可及的に小さくすることにより、タイヤが接地する際に路面から受ける衝撃がセンサ素子に効率良く伝わるので、機能部品のセンシング感度を高めることができる。 When the second projection area S is moved from the tread position of a new tire toward the contact surface by the thickness of the rubber in the tread portion to define the second three-dimensional area V formed by the trajectory, it is preferable that the groove volume ratio GRV in the second three-dimensional area V is in the range of 0.0%≦GRV<20.0%. In this way, by making the volume of the grooves present directly above the sensor element as small as possible, the impact from the road surface when the tire touches the ground is efficiently transmitted to the sensor element, thereby improving the sensing sensitivity of the functional component.

タイヤ新品状態における第1投影領域S0内での溝面積比率GR0に対するトレッド部の80%摩耗状態における第1投影領域S0内での溝面積比率GR0の変化率RGR0は±10%以内であることが好ましい。第1投影領域S0内での溝面積比率GR0はトレッド部の摩耗が進むに連れて変化し、一般的なタイヤでは減少する。上述のように変化率RGR0を規定することにより、第1投影領域S0内での溝面積比率GR0の摩耗による変化が小さくなるため、センシング感度を高める効果が新品時から摩耗時まで継続し、タイヤ摩耗寿命内において高いセンシング感度を継続的に得ることができる。 The rate of change RGR0 of the groove area ratio GR0 in the first projection area S0 when the tread is 80% worn relative to the groove area ratio GR0 in the first projection area S0 when the tire is new is preferably within ±10%. The groove area ratio GR0 in the first projection area S0 changes as the tread wears, and decreases in typical tires. By specifying the rate of change RGR0 as described above, the change in the groove area ratio GR0 in the first projection area S0 due to wear becomes smaller, so the effect of increasing sensing sensitivity continues from when the tire is new until it is worn, and high sensing sensitivity can be continuously obtained throughout the tire's wear life.

タイヤ新品状態における第2投影領域S内での溝面積比率GRに対するトレッド部の80%摩耗状態における第2投影領域S内での溝面積比率GRの変化率RGRが±5%以内であることが好ましい。第2投影領域S内での溝面積比率GRはトレッド部の摩耗が進むに連れて変化し、一般的なタイヤでは減少する。上述のように変化率RGRを規定することにより、第2投影領域S内での溝面積比率GRの摩耗による変化が小さくなるため、センシング感度を高める効果が新品時から摩耗時まで継続し、タイヤ摩耗寿命内において高いセンシング感度を継続的に得ることができる。 It is preferable that the rate of change RGR of the groove area ratio GR in the second projection area S when the tread is 80% worn relative to the groove area ratio GR in the second projection area S when the tire is new be within ±5%. The groove area ratio GR in the second projection area S changes as the tread wears, and decreases in typical tires. By specifying the rate of change RGR as described above, the change in the groove area ratio GR in the second projection area S due to wear becomes smaller, so that the effect of increasing sensing sensitivity continues from when the tire is new until it is worn, and high sensing sensitivity can be continuously obtained throughout the tire's wear life.

トレッド部に形成された溝がタイヤ周方向に沿って反復的な繰り返し構造を有し、その繰り返し構造のピッチがタイヤ周方向に沿って変動するピッチバリエーションを採用したタイヤにおいては、複数種類のピッチのうち中間となるピッチよりも大きいピッチが適用される部位に第2投影領域Sが配置されることが好ましい。即ち、ピッチバリエーションが適用されたトレッド部において、剛性が比較的高い部位にセンサ素子が配置されることにより、タイヤが接地する際に路面から受ける衝撃がセンサ素子に効率良く伝わるので、機能部品のセンシング感度を高めることができる。 In tires that employ pitch variation in which grooves formed in the tread portion have a repetitive structure along the tire circumferential direction and the pitch of the repetitive structure varies along the tire circumferential direction, it is preferable that the second projection area S is disposed in a portion where a pitch larger than the intermediate pitch among multiple types of pitches is applied. In other words, by disposing the sensor element in a portion with relatively high rigidity in the tread portion where pitch variation is applied, the impact received from the road surface when the tire touches the ground is efficiently transmitted to the sensor element, thereby increasing the sensing sensitivity of the functional component.

トレッド部にベルト層が埋設されたタイヤにおいては、第2投影領域Sがベルト層の延在域内に配置されることが好ましい。センサ素子をベルト層の延在域内に配置することにより、接地によるトレッド部の変形を効率良く検出することができる。 In a tire in which a belt layer is embedded in the tread portion, it is preferable that the second projection area S is disposed within the extension area of the belt layer. By disposing the sensor element within the extension area of the belt layer, deformation of the tread portion due to contact with the ground can be efficiently detected.

本発明のタイヤは、センサ素子の位置を識別可能にする刻印をタイヤサイド領域に有し、第2投影領域Sの中心位置からタイヤ回転軸を中心としてタイヤ周方向に±10°以内の範囲内に刻印が配置されることが好ましい。これにより、センサ素子の位置をタイヤの外部から認識することができるので、機能部品の設置やメンテナンスにおける作業性を高めることができる。 The tire of the present invention has markings in the tire side area that allow the position of the sensor element to be identified, and the markings are preferably arranged within a range of ±10° in the tire circumferential direction from the center position of the second projection area S around the tire rotation axis. This allows the position of the sensor element to be recognized from outside the tire, improving the workability of installing and maintaining functional parts.

本発明において、機能部品を収容するための収容体がトレッド部の裏面に固定され、該収容体に機能部品が収容されていることが好ましい。収容体は接着剤によりトレッド部の裏面に固定されていることが好ましい。収容体は加硫ゴムからなることが好ましい。このような収容体を用いた場合にも、上述した優れた効果を得ることができる。 In the present invention, it is preferable that a container for housing functional parts is fixed to the back surface of the tread portion, and the functional parts are housed in the container. It is preferable that the container is fixed to the back surface of the tread portion with an adhesive. It is preferable that the container is made of vulcanized rubber. Even when such a container is used, the above-mentioned excellent effects can be obtained.

また、機能部品はセンサ素子として圧電素子を用いたセンサ機能を有することが好ましい。このような圧電素子を用いたセンサ機能を有する機能部品を用いる場合には、顕著な効果を得ることができる。 Furthermore, it is preferable that the functional component has a sensor function using a piezoelectric element as the sensor element. When using a functional component having a sensor function using such a piezoelectric element, a remarkable effect can be obtained.

本発明のタイヤは、空気入りタイヤであることが好ましいが、非空気式タイヤであっても良い。空気入りタイヤの場合、その内部には空気、窒素等の不活性ガス又はその他の気体を充填することができる。 The tire of the present invention is preferably a pneumatic tire, but may also be a non-pneumatic tire. In the case of a pneumatic tire, the inside of the tire can be filled with air, an inert gas such as nitrogen, or other gases.

本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線断面図である。1 is a meridian cross-sectional view showing a pneumatic tire according to an embodiment of the present invention. 図1の空気入りタイヤのトレッド部を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing a tread portion of the pneumatic tire of FIG. 1 . 図1の空気入りタイヤにおける機能部品の設置部分を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing an installation portion of a functional component in the pneumatic tire of FIG. 1 . 図3のIV-IV矢視断面図である。4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 3. 機能部品とその収容体を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a functional part and a housing thereof; 図1の空気入りタイヤのトレッド部を示す斜視断面図である。FIG. 2 is a perspective cross-sectional view showing a tread portion of the pneumatic tire of FIG. 1 . 図1の空気入りタイヤのサイドウォール部を示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing a sidewall portion of the pneumatic tire of FIG. 1 . 圧電素子からの出力波形の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of an output waveform from a piezoelectric element.

以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図1~図7は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示すものである。 The configuration of the present invention will be described in detail below with reference to the attached drawings. Figures 1 to 7 show a pneumatic tire according to an embodiment of the present invention.

図1に示すように、本実施形態の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部1と、該トレッド部1の両側に配置された一対のサイドウォール部2,2と、これらサイドウォール部2のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部3,3とを備えている。 As shown in FIG. 1, the pneumatic tire of this embodiment has a tread portion 1 that extends in the circumferential direction of the tire and forms an annular shape, a pair of sidewall portions 2, 2 arranged on both sides of the tread portion 1, and a pair of bead portions 3, 3 arranged on the radially inner side of the sidewall portions 2.

一対のビード部3,3間にはカーカス層4が装架されている。このカーカス層4は、タイヤ径方向に延びる複数本の補強コードを含み、各ビード部3に配置されたビードコア5の廻りにタイヤ内側から外側へ折り返されている。ビードコア5の外周上には断面三角形状のゴム組成物からなるビードフィラー6が配置されている。 A carcass layer 4 is fitted between a pair of bead portions 3, 3. This carcass layer 4 includes multiple reinforcing cords extending in the tire radial direction, and is folded back from the inside to the outside of the tire around a bead core 5 arranged in each bead portion 3. A bead filler 6 made of a rubber composition with a triangular cross section is arranged on the outer periphery of the bead core 5.

一方、トレッド部1におけるカーカス層4の外周側には複数層のベルト層7が埋設されている。これらベルト層7はタイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含み、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。ベルト層7において、補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は例えば10°~40°の範囲に設定されている。ベルト層7の補強コードとしては、スチールコードが好ましく使用される。ベルト層7の外周側には、高速耐久性の向上を目的として、補強コードをタイヤ周方向に対して例えば5°以下の角度で配列してなる少なくとも1層のベルトカバー層8が配置されている。ベルトカバー層8の補強コードとしては、ナイロンやアラミド等の有機繊維コードが好ましく使用される。 On the other hand, multiple belt layers 7 are embedded on the outer periphery of the carcass layer 4 in the tread portion 1. These belt layers 7 include multiple reinforcing cords that are inclined with respect to the tire circumferential direction, and are arranged so that the reinforcing cords cross each other between layers. In the belt layers 7, the inclination angle of the reinforcing cords with respect to the tire circumferential direction is set to a range of, for example, 10° to 40°. Steel cords are preferably used as the reinforcing cords of the belt layers 7. At least one belt cover layer 8 is arranged on the outer periphery of the belt layers 7, in which reinforcing cords are arranged at an angle of, for example, 5° or less with respect to the tire circumferential direction, with the aim of improving high-speed durability. Organic fiber cords such as nylon and aramid are preferably used as the reinforcing cords of the belt cover layer 8.

なお、上述したタイヤ内部構造は空気入りタイヤにおける代表的な例を示すものであるが、これに限定されるものではない。 The above-mentioned tire internal structure shows a typical example of a pneumatic tire, but is not limited to this.

図2に示すように、トレッド部1の踏面には、タイヤ周方向に延びる4本の周方向溝11が形成されている。周方向溝11は、例えば、3本の周方向主溝11Aと1本の周方向細溝11Bを含んでいる。周方向主溝11Aは、溝幅が6.5mm~20.0mmの範囲にあり、溝深さが5.0mm~8.5mmの範囲にあり、ウェアインジケータを備えた溝である。周方向主溝11A及び周方向細溝11Bはそれぞれ面取り部12A,12Bを備えているが、このような面取り部12A,12Bはそれぞれ周方向主溝11A及び周方向細溝11Bの一部を構成するものである。そのため、面取り部12A,12Bは溝面積及び溝体積に含まれる。 As shown in FIG. 2, four circumferential grooves 11 extending in the tire circumferential direction are formed on the tread surface of the tread portion 1. The circumferential grooves 11 include, for example, three circumferential main grooves 11A and one circumferential narrow groove 11B. The circumferential main groove 11A has a groove width in the range of 6.5 mm to 20.0 mm, a groove depth in the range of 5.0 mm to 8.5 mm, and is equipped with a wear indicator. The circumferential main groove 11A and the circumferential narrow groove 11B each have a chamfered portion 12A, 12B, which constitute a part of the circumferential main groove 11A and the circumferential narrow groove 11B, respectively. Therefore, the chamfered portions 12A, 12B are included in the groove area and groove volume.

上述した周方向溝11により、トレッド部1には5列の陸部13が区画されている。そして、陸部13の各々には、タイヤ幅方向に延びる複数本のラグ溝14がタイヤ周方向に間隔をおいて形成されている。トレッド部1には、必要に応じて、サイプ等の溝成分が付加されていても良い。 The tread portion 1 is divided into five rows of land portions 13 by the above-mentioned circumferential grooves 11. Each land portion 13 has a plurality of lug grooves 14 extending in the tire width direction and spaced apart in the tire circumferential direction. Groove components such as sipes may be added to the tread portion 1 as necessary.

上記空気入りタイヤにおいて、トレッド部1の踏面には周方向溝11やラグ溝14のような溝が形成される一方で、図1に示すように、トレッド部1の裏面には、タイヤ情報を検知するセンサ機能を有する円柱状の機能部品20が設置されている。 In the above pneumatic tire, grooves such as circumferential grooves 11 and lug grooves 14 are formed on the tread surface of the tread portion 1, while as shown in FIG. 1, a cylindrical functional part 20 having a sensor function for detecting tire information is installed on the back surface of the tread portion 1.

図3~図5に示すように、機能部品20は収容体30の内部に収容されている。収容体30は、トレッド部1の裏面に固定される平板状の底部31と、この底部31から突出した筒状の側壁部32と、これら底部31と側壁部32により形成される収容部33と、この収容部33に連通する開口部34とを有している。収容体30は加硫ゴムからなる成形体であると良い。このように構成される収容体30は例えば接着剤によりトレッド部1の裏面に固定され、その収容体30に機能部品20が収容される。機能部品20は、収容体30を介してトレッド部1の踏面に設置されることが好ましいが、収容体30を介さずにトレッド部1の裏面に直接貼り付けられていても良い。いずれの場合においても、機能部品20はトレッド部1の裏面側に接触する接触面21を有している。即ち、接触面21はトレッド部1の裏面又は収容体30の底部31の表面に接触する面である。 As shown in Figures 3 to 5, the functional part 20 is housed inside the housing 30. The housing 30 has a flat bottom 31 fixed to the back surface of the tread 1, a cylindrical side wall 32 protruding from the bottom 31, a housing section 33 formed by the bottom 31 and the side wall 32, and an opening 34 communicating with the housing section 33. The housing 30 is preferably a molded body made of vulcanized rubber. The housing 30 thus configured is fixed to the back surface of the tread 1 by, for example, an adhesive, and the functional part 20 is housed in the housing 30. The functional part 20 is preferably installed on the tread surface of the tread 1 via the housing 30, but may be directly attached to the back surface of the tread 1 without the housing 30. In either case, the functional part 20 has a contact surface 21 that contacts the back surface side of the tread 1. That is, the contact surface 21 is a surface that contacts the back surface of the tread 1 or the surface of the bottom 31 of the housing 30.

機能部品20は、筐体の内部に各種の電子部品収容した構造を有している。電子部品としては、タイヤ情報を取得するための各種のセンサ、送信機、受信機、制御回路及びバッテリー等を含むように構成することができる。センサにより取得されるタイヤ情報として、空気入りタイヤの内部温度や内圧、トレッド部の摩耗量等を挙げることができる。例えば、内部温度や内圧の測定には温度センサや圧力センサが使用される。トレッド部の摩耗量を検出する場合、例えば、機能部品20の接触面21に圧電素子からなるセンサ素子22が配設され、そのセンサ素子22が走行時のタイヤ変形に応じた出力電圧を検出し、その出力電圧に基づいてトレッド部1の摩耗量を検出する。それ以外に、加速度センサや磁気センサを使用することも可能である。 The functional part 20 has a structure in which various electronic components are housed inside a housing. The electronic components can be configured to include various sensors, transmitters, receivers, control circuits, batteries, etc. for acquiring tire information. Examples of tire information acquired by the sensors include the internal temperature and internal pressure of the pneumatic tire, and the amount of wear in the tread portion. For example, a temperature sensor or a pressure sensor is used to measure the internal temperature and internal pressure. When detecting the amount of wear in the tread portion, for example, a sensor element 22 made of a piezoelectric element is disposed on the contact surface 21 of the functional part 20, and the sensor element 22 detects an output voltage corresponding to tire deformation during driving, and detects the amount of wear in the tread portion 1 based on the output voltage. In addition, an acceleration sensor or a magnetic sensor can also be used.

図2に示すように、機能部品20の接触面21をトレッド部1の踏面に投影することで形成される第1投影領域S0を規定したとき、タイヤ新品状態における第1投影領域S0内での溝面積比率GR0が0.0%≦GR0<50.0%の範囲に設定されている。タイヤ新品状態における第1投影領域S0内での溝面積比率GR0とは、タイヤ新品状態の踏面に投影される第1投影領域S0の総面積に対する溝面積の比率である。 As shown in FIG. 2, when a first projection area S0 is defined by projecting the contact surface 21 of the functional part 20 onto the tread surface of the tread portion 1, the groove area ratio GR0 within the first projection area S0 in a new tire state is set in the range of 0.0%≦GR0<50.0%. The groove area ratio GR0 within the first projection area S0 in a new tire state is the ratio of the groove area to the total area of the first projection area S0 projected onto the tread surface of the new tire state.

このようにトレッド部1の裏面に機能部品20を設置するにあたって、機能部品20を溝との重複量が可及的に小さくなる位置に設置することにより、タイヤが接地する際に路面から受ける衝撃が機能部品20に効率良く伝わるので、機能部品20のセンシング感度を高めてタイヤ情報の測定性能を改善することができる。 When the functional part 20 is placed on the back surface of the tread portion 1 in this way, the functional part 20 is placed in a position that minimizes the amount of overlap with the grooves. This allows the impact from the road surface when the tire touches the ground to be transmitted to the functional part 20 efficiently, thereby increasing the sensing sensitivity of the functional part 20 and improving the tire information measurement performance.

ここで、タイヤ新品状態における第1投影領域S0内での溝面積比率GR0が50%以上であると、路面と機能部品20の接触面21との間に存在する溝成分が多くなるため、機能部品20のセンシング感度を高める効果が低下する。特に、タイヤ新品状態における第1投影領域S0内での溝面積比率GR0は、0.0%≦GR0≦20.0%の範囲にあることが好ましく、0.0%≦GR0≦5.0%の範囲にあることが更に好ましい。 Here, if the groove area ratio GR0 in the first projection region S0 in a new tire state is 50% or more, the groove components existing between the road surface and the contact surface 21 of the functional part 20 will increase, and the effect of increasing the sensing sensitivity of the functional part 20 will decrease. In particular, the groove area ratio GR0 in the first projection region S0 in a new tire state is preferably in the range of 0.0%≦GR0≦20.0%, and more preferably in the range of 0.0%≦GR0≦5.0%.

また、図2に示すように、センサ素子22をトレッド部1の踏面に投影することで形成される第2投影領域Sを規定したとき、タイヤ新品状態における第2投影領域S内での溝面積比率GRが0.0%≦GR<20.0%の範囲にあると良い。タイヤ新品状態における第2投影領域S内での溝面積比率GRとは、タイヤ新品状態の踏面に投影される第2投影領域Sの総面積に対する溝面積の比率である。このようにセンサ素子22を溝との重複量が可及的に小さくなる位置に設置することにより、タイヤが接地する際に路面から受ける衝撃がセンサ素子22に効率良く伝わるので、機能部品20のセンシング感度を高めることができる。 As shown in FIG. 2, when the second projection area S formed by projecting the sensor element 22 onto the tread surface of the tread portion 1 is defined, it is preferable that the groove area ratio GR within the second projection area S in the new tire state is in the range of 0.0%≦GR<20.0%. The groove area ratio GR within the second projection area S in the new tire state is the ratio of the groove area to the total area of the second projection area S projected onto the tread surface in the new tire state. By installing the sensor element 22 in such a position that the overlap with the groove is as small as possible, the impact received from the road surface when the tire touches the ground is efficiently transmitted to the sensor element 22, thereby improving the sensing sensitivity of the functional component 20.

ここで、タイヤ新品状態における第2投影領域S内での溝面積比率GRが20%以上であると、路面と機能部品20のセンサ素子22との間に存在する溝成分が多くなるため、機能部品20のセンシング感度を高める効果が低下する。特に、タイヤ新品状態における第2投影領域S内での溝面積比率GRは、0.0%≦GR0≦10.0%の範囲にあることが好ましい。 Here, if the groove area ratio GR in the second projection region S in a new tire state is 20% or more, the groove components existing between the road surface and the sensor element 22 of the functional part 20 will increase, and the effect of increasing the sensing sensitivity of the functional part 20 will decrease. In particular, it is preferable that the groove area ratio GR in the second projection region S in a new tire state is in the range of 0.0%≦GR0≦10.0%.

図6に示すように、第1投影領域S0をタイヤ新品状態の踏面位置からトレッド部1のゴム厚さ分だけ接触面21に向かって移動させた際の軌跡によって形成される第1立体領域V0を規定したとき、該第1立体領域V0内における溝体積比率GRV0は0.0%≦GRV0<30.0%の範囲にあると良い。トレッド部1のゴム厚さとは、トレッド部1に埋設されたベルト層7やベルトカバー層8のような補強層の外側に積層されるトレッドゴム層の厚さであり、トレッド部1の踏面から補強層までの厚さである。第1立体領域V0内における溝体積比率GRV0とは、第1立体領域V0の総体積に対する溝体積の比率である。このように機能部品20の直上域に存在する溝の体積を可及的に小さくすることにより、タイヤが接地する際に路面から受ける衝撃が機能部品20に効率良く伝わるので、機能部品20のセンシング感度を高めることができる。 As shown in FIG. 6, when the first projection area S0 is moved from the tread position of the tire in a new state toward the contact surface 21 by the rubber thickness of the tread portion 1 to define the first three-dimensional area V0 formed by the trajectory, the groove volume ratio GRV0 in the first three-dimensional area V0 is preferably in the range of 0.0%≦GRV0<30.0%. The rubber thickness of the tread portion 1 is the thickness of the tread rubber layer laminated on the outside of the reinforcing layer such as the belt layer 7 and the belt cover layer 8 embedded in the tread portion 1, and is the thickness from the tread surface of the tread portion 1 to the reinforcing layer. The groove volume ratio GRV0 in the first three-dimensional area V0 is the ratio of the groove volume to the total volume of the first three-dimensional area V0. In this way, by making the volume of the grooves present in the area directly above the functional part 20 as small as possible, the impact received from the road surface when the tire touches the ground is efficiently transmitted to the functional part 20, so that the sensing sensitivity of the functional part 20 can be improved.

ここで、第1立体領域V0内における溝体積比率GRV0が30%以上であると、路面と機能部品20の接触面21との間に存在する溝成分が多くなるため、機能部品20のセンシング感度を高める効果が低下する。特に、第1立体領域V0内における溝体積比率GRV0は、0.0%≦GR0≦10.0%の範囲にあることが好ましい。 Here, if the groove volume ratio GRV0 in the first three-dimensional region V0 is 30% or more, the groove components existing between the road surface and the contact surface 21 of the functional part 20 will increase, and the effect of increasing the sensing sensitivity of the functional part 20 will decrease. In particular, it is preferable that the groove volume ratio GRV0 in the first three-dimensional region V0 is in the range of 0.0%≦GR0≦10.0%.

また、図6に示すように、第2投影領域Sをタイヤ新品状態の踏面位置からトレッド部1のゴム厚さ分だけ接触面21に向かって移動させた際の軌跡によって形成される第2立体領域Vを規定したとき、該第2立体領域V内における溝体積比率GRVは0.0%≦GRV<20.0%の範囲にあると良い。第2立体領域V内における溝体積比率GRVとは、第2立体領域Vの総体積に対する溝体積の比率である。このようにセンサ素子22の直上域に存在する溝の体積を可及的に小さくすることにより、タイヤが接地する際に路面から受ける衝撃がセンサ素子22に効率良く伝わるので、機能部品20のセンシング感度を高めることができる。 As shown in FIG. 6, when the second projection area S is moved from the tread position of a new tire by the rubber thickness of the tread portion 1 toward the contact surface 21, the groove volume ratio GRV in the second three-dimensional area V is preferably in the range of 0.0%≦GRV<20.0%. The groove volume ratio GRV in the second three-dimensional area V is the ratio of the groove volume to the total volume of the second three-dimensional area V. By making the volume of the grooves present in the area directly above the sensor element 22 as small as possible, the impact from the road surface when the tire touches the ground is efficiently transmitted to the sensor element 22, thereby improving the sensing sensitivity of the functional component 20.

ここで、第2立体領域V内における溝体積比率GRVが20%以上であると、路面と機能部品20のセンサ素子22との間に存在する溝成分が多くなるため、機能部品20のセンシング感度を高める効果が低下する。特に、第2立体領域V内における溝体積比率GRVは、0.0%≦GR0≦10.0%の範囲にあることが好ましい。 Here, if the groove volume ratio GRV in the second three-dimensional region V is 20% or more, the groove components existing between the road surface and the sensor element 22 of the functional part 20 will increase, and the effect of increasing the sensing sensitivity of the functional part 20 will decrease. In particular, it is preferable that the groove volume ratio GRV in the second three-dimensional region V is in the range of 0.0%≦GR0≦10.0%.

更に、タイヤ新品状態における第1投影領域S0内での溝面積比率GR0に対するトレッド部1の80%摩耗状態(即ち、残溝20%の状態)における第1投影領域S0内での溝面積比率GR0の変化率RGR0は±10%以内であると良い。例えば、タイヤ新品状態における第1投影領域S0内での溝面積比率GR0が25%である場合、トレッド部1の80%摩耗状態における第1投影領域S0内での溝面積比率GR0は22.5%~27.5%の範囲内にあると良い。第1投影領域S0内での溝面積比率GR0はトレッド部1の摩耗が進むに連れて変化し、一般的なタイヤでは減少する。上述のように変化率RGR0を規定することにより、第1投影領域S0内での溝面積比率GR0の摩耗による変化が小さくなるため、センシング感度を高める効果が新品時から摩耗時まで継続し、タイヤ摩耗寿命内において高いセンシング感度を継続的に得ることができる。 Furthermore, the change rate RGR0 of the groove area ratio GR0 in the first projection area S0 in the 80% worn state of the tread portion 1 (i.e., 20% of the remaining tread) relative to the groove area ratio GR0 in the first projection area S0 in the new tire state is preferably within ±10%. For example, if the groove area ratio GR0 in the first projection area S0 in the new tire state is 25%, the groove area ratio GR0 in the first projection area S0 in the 80% worn state of the tread portion 1 is preferably within the range of 22.5% to 27.5%. The groove area ratio GR0 in the first projection area S0 changes as the wear of the tread portion 1 progresses, and decreases in a typical tire. By specifying the change rate RGR0 as described above, the change in the groove area ratio GR0 in the first projection area S0 due to wear is reduced, so that the effect of increasing the sensing sensitivity continues from when the tire is new until it is worn, and high sensing sensitivity can be continuously obtained within the tire wear life.

ここで、タイヤ新品状態における第1投影領域S0内での溝面積比率GR0に対するトレッド部1の80%摩耗状態における第1投影領域S0内での溝面積比率GR0の変化率RGR0が±10%の範囲から外れると、タイヤ摩耗寿命内におけるセンシング感度の変動が大きくなる。 Here, if the rate of change RGR0 of the groove area ratio GR0 in the first projection area S0 when the tread portion 1 is in an 80% worn state relative to the groove area ratio GR0 in the first projection area S0 when the tire is new falls outside the range of ±10%, the fluctuation in sensing sensitivity within the tire's wear life will increase.

同様に、タイヤ新品状態における第2投影領域S内での溝面積比率GRに対するトレッド部1の80%摩耗状態における第2投影領域S内での溝面積比率GRの変化率RGRは±5%以内であると良い。例えば、タイヤ新品状態における第2投影領域S内での溝面積比率GRが15%である場合、トレッド部1の80%摩耗状態における第2投影領域S内での溝面積比率GRは14.25%~15.75%の範囲内にあると良い。第2投影領域S内での溝面積比率GRはトレッド部1の摩耗が進むに連れて変化し、一般的なタイヤでは減少する。上述のように変化率RGRを規定することにより、第2投影領域S内での溝面積比率GRの摩耗による変化が小さくなるため、センシング感度を高める効果が新品時から摩耗時まで継続し、タイヤ摩耗寿命内において高いセンシング感度を継続的に得ることができる。 Similarly, the rate of change RGR of the groove area ratio GR in the second projection area S when the tread portion 1 is 80% worn relative to the groove area ratio GR in the second projection area S when the tire is new should be within ±5%. For example, if the groove area ratio GR in the second projection area S when the tire is new is 15%, the groove area ratio GR in the second projection area S when the tread portion 1 is 80% worn should be within the range of 14.25% to 15.75%. The groove area ratio GR in the second projection area S changes as the wear of the tread portion 1 progresses, and decreases in a typical tire. By specifying the rate of change RGR as described above, the change in the groove area ratio GR in the second projection area S due to wear is reduced, so that the effect of increasing the sensing sensitivity continues from when the tire is new until it is worn, and high sensing sensitivity can be continuously obtained within the tire wear life.

ここで、タイヤ新品状態における第2投影領域S内での溝面積比率GRに対するトレッド部1の80%摩耗状態における第2投影領域S内での溝面積比率GRの変化率RGRが±5%の範囲から外れると、タイヤ摩耗寿命内におけるセンシング感度の変動が大きくなる。 Here, if the rate of change RGR of the groove area ratio GR in the second projection area S when the tread portion 1 is in an 80% worn state relative to the groove area ratio GR in the second projection area S when the tire is new falls outside the range of ±5%, the fluctuation in sensing sensitivity within the tire's wear life will increase.

図2において、トレッド部1に形成された溝はタイヤ周方向に沿って反復的な繰り返し構造を有し、その繰り返し構造のピッチがタイヤ周方向に沿って変動するピッチバリエーションが採用されている。例えば、ラグ溝13はタイヤ周方向に間隔をおいて反復的に配置されているが、そのタイヤ周方向のピッチPの大きさがタイヤ周方向に沿って変化している。このようにピッチバリエーションを採用したタイヤにおいては、複数種類のピッチのうち中間となるピッチよりも大きいピッチが適用される部位に第2投影領域S(即ち、センサ素子22)が配置されることが好ましい。例えば、ピッチPの大きさを5種類とし、P1<P2<P3<P4<P5とした場合、ピッチP4又はP5が適用される部位に第2投影領域Sが配置される。また、ピッチPの大きさを4種類とし、P1<P2<P3<P4とした場合、ピッチP3又はP4が適用される部位に第2投影領域Sが配置される。 2, the grooves formed in the tread portion 1 have a repeating structure along the tire circumferential direction, and a pitch variation is adopted in which the pitch of the repeating structure varies along the tire circumferential direction. For example, the lug grooves 13 are repeatedly arranged at intervals along the tire circumferential direction, but the size of the circumferential pitch P of the tire varies along the tire circumferential direction. In a tire adopting such pitch variation, it is preferable that the second projection area S (i.e., the sensor element 22) is arranged in a portion where a pitch larger than the intermediate pitch among the multiple types of pitches is applied. For example, if the size of the pitch P is five types and P1<P2<P3<P4<P5, the second projection area S is arranged in a portion where the pitch P4 or P5 is applied. Also, if the size of the pitch P is four types and P1<P2<P3<P4, the second projection area S is arranged in a portion where the pitch P3 or P4 is applied.

このようにピッチバリエーションが適用されたトレッド部1において、剛性が比較的高い部位にセンサ素子22が配置されることにより、タイヤが接地する際に路面から受ける衝撃がセンサ素子22に効率良く伝わるので、機能部品20のセンシング感度を高めることができる。同様の理由から、トレッド部1を構成するトレッドゴム層のJIS-A硬度は62以上であると良い。ここで言うJIS-A硬度は、JIS-K6253に準拠して、Aタイプのデュロメータを用いて温度20℃の条件にて測定されるデュロメータ硬さである。 In the tread portion 1 to which pitch variation is applied in this manner, the sensor element 22 is disposed in a portion having a relatively high rigidity, so that the impact received from the road surface when the tire touches the ground is efficiently transmitted to the sensor element 22, thereby improving the sensing sensitivity of the functional component 20. For the same reason, it is preferable that the JIS-A hardness of the tread rubber layer constituting the tread portion 1 is 62 or more. The JIS-A hardness referred to here is the durometer hardness measured in accordance with JIS-K6253 using an A-type durometer at a temperature of 20°C.

トレッド部1にベルト層7が埋設されたタイヤにおいては、第2投影領域Sがベルト層7の延在域内に配置されていると良い。即ち、図1に示すタイヤ子午線断面において、機能部品20のセンサ素子22がベルト層7の延在域内に配置されていると良い。このような配置を採用することにより、接地によるトレッド部1の変形を効率良く検出することができる。特に、図2に示すように、タイヤセンターラインCLと第2投影領域Sの中心位置Oとのタイヤ幅方向の距離はベルト層7の最大幅の20%以下であることが望ましい。 In a tire in which the belt layer 7 is embedded in the tread portion 1, it is preferable that the second projection area S is disposed within the extending area of the belt layer 7. That is, in the tire meridian cross section shown in FIG. 1, it is preferable that the sensor element 22 of the functional part 20 is disposed within the extending area of the belt layer 7. By adopting such an arrangement, deformation of the tread portion 1 due to contact with the ground can be efficiently detected. In particular, as shown in FIG. 2, it is preferable that the distance in the tire width direction between the tire center line CL and the center position O of the second projection area S is 20% or less of the maximum width of the belt layer 7.

上述した空気入りタイヤは、図7に示すように、センサ素子22の位置を識別可能にする刻印23をタイヤサイド領域(サイドウォール部2の外表面においてブランドが表示される領域)に有していると良い。このような刻印23は、第2投影領域Sの中心位置Oからタイヤ回転軸Aを中心としてタイヤ周方向に±10°以内の範囲内に配置されていると良い。これにより、センサ素子22の位置をタイヤの外部から認識することができるので、機能部品20の設置やメンテナンスにおける作業性を高めることができる。なお、刻印23は、センサ素子22の位置を識別するための専用の表示物であることが好ましいが、場合によっては、ウェアインジケータ用のマークのような既存の表示物を刻印23として兼用することも可能である。 As shown in FIG. 7, the pneumatic tire described above may have a marking 23 in the tire side region (the region where the brand is displayed on the outer surface of the sidewall portion 2) that allows the position of the sensor element 22 to be identified. Such marking 23 may be arranged within a range of ±10° in the tire circumferential direction from the center position O of the second projection region S around the tire rotation axis A. This allows the position of the sensor element 22 to be recognized from outside the tire, improving the workability in installing and maintaining the functional component 20. Note that the marking 23 is preferably a dedicated display for identifying the position of the sensor element 22, but in some cases, it is also possible to use an existing display such as a wear indicator mark as the marking 23.

タイヤサイズ225/45ZR18で、タイヤ情報を検知するセンサ機能を有する機能部品をトレッド部の裏面に備え、該機能部品がセンサ素子として圧電素子を用いたセンサ機能を有するタイヤにおいて、機能部品の接触面をトレッド部の踏面に投影することで形成される第1投影領域S0、機能部品のセンサ素子をトレッド部の踏面に投影することで形成される第2投影領域S、第1投影領域S0をタイヤ新品状態の踏面位置からトレッド部のゴム厚さ分だけ接触面に向かって移動させた際の軌跡によって形成される第1立体領域V0、第2投影領域Sをタイヤ新品状態の踏面位置からトレッド部のゴム厚さ分だけ接触面に向かって移動させた際の軌跡によって形成される第2立体領域Vを規定したとき、タイヤ新品状態における第1投影領域S0内での溝面積比率GR0、タイヤ新品状態における第2投影領域S内での溝面積比率GR、第1立体領域V0内における溝体積比率GRV0、第2立体領域V内における溝体積比率GRV、タイヤ新品状態における第1投影領域S0内での溝面積比率GR0に対するトレッド部の80%摩耗状態における第1投影領域S0内での溝面積比率GR0の変化率RGR0、タイヤ新品状態における第2投影領域S内での溝面積比率GRに対するトレッド部の80%摩耗状態における第2投影領域S内での溝面積比率GRの変化率RGRを表1のように設定した比較例及び実施例1~8のタイヤを製作した。なお、機能部品は収容体を介してトレッド部の裏面に装着した。 In a tire having a tire size of 225/45ZR18 and equipped with a functional part having a sensor function for detecting tire information on the back surface of the tread portion, the functional part having a sensor function using a piezoelectric element as a sensor element, a first projection area S0 formed by projecting the contact surface of the functional part onto the tread surface of the tread portion, a second projection area S formed by projecting the sensor element of the functional part onto the tread surface of the tread portion, a first three-dimensional area V0 formed by the trajectory when the first projection area S0 is moved from the tread position of the tire in a new state toward the contact surface by the rubber thickness of the tread portion, and a second projection area S formed by the trajectory when the second projection area S is moved from the tread position of the tire in a new state toward the contact surface by the rubber thickness of the tread portion. When the second three-dimensional region V is defined, the groove area ratio GR0 in the first projection region S0 in the new tire state, the groove area ratio GR in the second projection region S in the new tire state, the groove volume ratio GRV0 in the first three-dimensional region V0, the groove volume ratio GRV in the second three-dimensional region V, the rate of change RGR0 of the groove area ratio GR0 in the first projection region S0 in the 80% worn state of the tread portion relative to the groove area ratio GR0 in the first projection region S0 in the new tire state, and the rate of change RGR of the groove area ratio GR in the second projection region S in the 80% worn state of the tread portion relative to the groove area ratio GR in the second projection region S in the new tire state were set as shown in Table 1. The tires of the comparative example and examples 1 to 8 were manufactured. The functional parts were attached to the back surface of the tread portion via a container.

これら試験タイヤについて、下記試験方法により、新品時及び摩耗時におけるセンシング感度を評価し、その結果を表1に併せて示した。 The sensing sensitivity of these test tires was evaluated when new and when worn using the test method below, and the results are shown in Table 1.

センシング感度:
各試験タイヤをリムサイズ18×7.5JJのホイールに組み付けてドラム試験機に装着し、空気圧を230kPaとし、荷重を最大負荷能力の60%とし、速度を30km/hとする走行試験を実施し、センサ素子(圧電素子)により検出される出力を記録した。図8は圧電素子からの出力波形の一例を示すものである。この出力波形では、トレッド部において機能部品が設置された部位が接地する際に、時間Tの経過に伴って圧電素子の出力にマイナス側のピークとプラス側のピークが順次形成され、ピークトゥピーク値Vが得られる。そして、各10回の計測において得られる出力波形のピークトゥピーク値Vの平均値を求めた。評価結果は、出力波形のピークトゥピーク値Vの平均値を用い、比較例を100とする指数にて示した。この指数値が大きいほどセンシング感度が優れていることを意味する。このようなセンシング感度をタイヤの新品時及びトレッド部の50%摩耗時において評価した。なお、新品時のセンシング精度は新品時の比較例を基準とする指数値であり、摩耗時のセンシング精度は摩耗時の比較例を基準とする指数値であ。
Sensing Sensitivity:
Each test tire was mounted on a wheel with a rim size of 18×7.5JJ and attached to a drum testing machine, and a running test was performed with an air pressure of 230 kPa, a load of 60% of the maximum load capacity, and a speed of 30 km/h, and the output detected by the sensor element (piezoelectric element) was recorded. FIG. 8 shows an example of an output waveform from a piezoelectric element. In this output waveform, when the part where the functional part is installed in the tread part touches the ground, a negative peak and a positive peak are formed in the output of the piezoelectric element with the passage of time T, and a peak-to-peak value V is obtained. Then, the average value of the peak-to-peak value V of the output waveform obtained in each of the 10 measurements was calculated. The evaluation results were shown as an index using the average value of the peak-to-peak value V of the output waveform, with the comparative example being 100. The larger the index value, the better the sensing sensitivity. Such sensing sensitivity was evaluated when the tire was new and when the tread part was 50% worn. The sensing accuracy when new is an index value based on the comparative example when new, and the sensing accuracy when worn is an index value based on the comparative example when worn.

Figure 2024076453000002
Figure 2024076453000002

この表1から判るように、実施例1~8のタイヤは、比較例との対比において、機能部品のセンシング感度が良好であった。 As can be seen from Table 1, the tires of Examples 1 to 8 had better sensing sensitivity of the functional parts compared to the comparative example.

本開示は、以下の発明[1]~[13]を包含する。
発明[1]は、タイヤ情報を検知するセンサ機能を有する機能部品をトレッド部の裏面に備えたタイヤにおいて、前記機能部品は前記トレッド部の裏面側に接触する接触面を有し、該接触面を前記トレッド部の踏面に投影することで形成される第1投影領域S0を規定したとき、タイヤ新品状態における前記第1投影領域S0内での溝面積比率GR0が0.0%≦GR0<50.0%の範囲にあることを特徴とするタイヤである。
発明[2]は、前記機能部品はタイヤ情報を検知するセンサ素子を有し、該センサ素子は前記接触面内に配置され、該センサ素子を前記トレッド部の踏面に投影することで形成される第2投影領域Sを規定したとき、タイヤ新品状態における前記第2投影領域S内での溝面積比率GRが0.0%≦GR<20.0%の範囲にあることを特徴とする発明[1]に記載のタイヤである。
発明[3]は、前記第1投影領域S0をタイヤ新品状態の踏面位置から前記トレッド部のゴム厚さ分だけ前記接触面に向かって移動させた際の軌跡によって形成される第1立体領域V0を規定したとき、該第1立体領域V0内における溝体積比率GRV0が0.0%≦GRV0<30.0%の範囲にあることを特徴とする発明[1]又は[2]に記載のタイヤである。
発明[4]は、前記第2投影領域Sをタイヤ新品状態の踏面位置から前記トレッド部のゴム厚さ分だけ前記接触面に向かって移動させた際の軌跡によって形成される第2立体領域Vを規定したとき、該第2立体領域V内における溝体積比率GRVが0.0%≦GRV<20.0%の範囲にあることを特徴とする発明[2]に記載のタイヤである。
発明[5]は、タイヤ新品状態における前記第1投影領域S0内での溝面積比率GR0に対する前記トレッド部の80%摩耗状態における前記第1投影領域S0内での溝面積比率GR0の変化率RGR0が±10%以内であることを特徴とする発明[1]~[4]のいずれかに記載のタイヤである。
発明[6]は、タイヤ新品状態における前記第2投影領域S内での溝面積比率GRに対する前記トレッド部の80%摩耗状態における前記第2投影領域S内での溝面積比率GRの変化率RGRが±5%以内であることを特徴とする発明[2]又は[4]に記載のタイヤである。
発明[7]は、前記トレッド部に形成された溝がタイヤ周方向に沿って反復的な繰り返し構造を有し、その繰り返し構造のピッチがタイヤ周方向に沿って変動するピッチバリエーションを採用したタイヤにおいて、複数種類のピッチのうち中間となるピッチよりも大きいピッチが適用される部位に前記第2投影領域Sが配置されることを特徴とする発明[2],[4]又は[6]に記載のタイヤである。
発明[8]は、前記トレッド部にベルト層が埋設されたタイヤにおいて、前記第2投影領域Sが前記ベルト層の延在域内に配置されることを特徴とする発明[2],[4],[6]又は[7]に記載のタイヤである。
発明[9]は、前記センサ素子の位置を識別可能にする刻印をタイヤサイド領域に有し、前記第2投影領域Sの中心位置からタイヤ回転軸を中心としてタイヤ周方向に±10°以内の範囲内に前記刻印が配置されることを特徴とする発明[2],[4],[6],[7]又は[8]に記載のタイヤである。
発明[10]は、前記機能部品を収容するための収容体が前記トレッド部の裏面に固定され、該収容体に前記機能部品が収容されていることを特徴とする発明[1]~[9]のいずれかに記載のタイヤである。
発明[11]は、前記収容体が接着剤により前記トレッド部の裏面に固定されていることを特徴とする発明[10]に記載のタイヤである。
発明[12]は、前記収容体が加硫ゴムからなることを特徴とする発明[10]又は[11]に記載のタイヤである。
発明[13]は、前記機能部品はセンサ素子として圧電素子を用いたセンサ機能を有することを特徴とする発明[1]~[12]のいずれかに記載のタイヤである。
The present disclosure includes the following inventions [1] to [13].
Invention [1] is a tire having a functional part having a sensor function for detecting tire information on the back surface of a tread portion, the functional part having a contact surface that contacts the back surface side of the tread portion, and when a first projection area S0 is defined by projecting the contact surface onto the tread surface of the tread portion, a groove area ratio GR0 within the first projection area S0 in a new tire condition is in the range of 0.0%≦GR0<50.0%.
Invention [2] is the tire according to invention [1], characterized in that the functional part has a sensor element that detects tire information, the sensor element is arranged in the contact surface, and when a second projection area S is defined by projecting the sensor element onto the tread surface of the tread portion, a groove area ratio GR within the second projection area S in a new tire condition is in the range of 0.0%≦GR<20.0%.
Invention [3] is the tire according to invention [1] or [2], characterized in that when a first three-dimensional region V0 is defined by a trajectory when the first projection region S0 is moved from the tread position of the tire in a new state toward the contact surface by an amount equivalent to the rubber thickness of the tread portion, a groove volume ratio GRV0 within the first three-dimensional region V0 is in the range of 0.0%≦GRV0<30.0%.
Invention [4] is the tire according to Invention [2], characterized in that when a second three-dimensional region V is defined that is formed by a trajectory when the second projection region S is moved from the tread position of the tire in a new state toward the contact surface by an amount equivalent to the rubber thickness of the tread portion, a groove volume ratio GRV within the second three-dimensional region V is in the range of 0.0%≦GRV<20.0%.
Invention [5] is a tire according to any one of inventions [1] to [4], characterized in that a rate of change RGR0 of the groove area ratio GR0 within the first projection region S0 in an 80% worn state of the tread portion relative to the groove area ratio GR0 within the first projection region S0 in a new tire state is within ±10%.
Invention [6] is the tire according to invention [2] or [4], characterized in that a rate of change RGR of the groove area ratio GR within the second projection region S in an 80% worn state of the tread portion relative to the groove area ratio GR within the second projection region S in a new tire state is within ±5%.
Invention [7] is a tire according to invention [2], [4] or [6], characterized in that in a tire employing pitch variation in which grooves formed in the tread portion have a repetitive structure along the tire circumferential direction and the pitch of the repetitive structure varies along the tire circumferential direction, the second projected area S is disposed in a portion where a pitch larger than an intermediate pitch among a plurality of types of pitches is applied.
Invention [8] is the tire according to invention [2], [4], [6] or [7], characterized in that in the tire having a belt layer embedded in the tread portion, the second projected area S is arranged within the extending area of the belt layer.
Invention [9] is a tire according to invention [2], [4], [6], [7] or [8], characterized in that the tire has an engraving in the tire side region that enables the position of the sensor element to be identified, and the engraving is arranged within a range of ±10° in the tire circumferential direction around the tire rotation axis from the center position of the second projection region S.
Invention [10] is a tire according to any one of inventions [1] to [9], characterized in that a container for accommodating the functional parts is fixed to the back surface of the tread portion, and the functional parts are accommodated in the container.
Invention [11] is the tire according to invention [10], characterized in that the container is fixed to the back surface of the tread portion by an adhesive.
Invention [12] is the tire according to invention [10] or [11], characterized in that the container is made of vulcanized rubber.
Invention [13] is the tire according to any one of inventions [1] to [12], characterized in that the functional part has a sensor function using a piezoelectric element as a sensor element.

1 トレッド部
2 サイドウォール部
3 ビード部
4 カーカス層
5 ビードコア
6 ビードフィラー
7 ベルト層
8 ベルトカバー層
11 周方向溝
11A 周方向主溝
11B 周方向細溝
12A,12B 面取り部
13 陸部
14 ラグ溝
20 機能部品
21 接触面
22 センサ素子
23 刻印
30 収容体
REFERENCE SIGNS LIST 1 tread portion 2 sidewall portion 3 bead portion 4 carcass layer 5 bead core 6 bead filler 7 belt layer 8 belt cover layer 11 circumferential groove 11A circumferential main groove 11B circumferential narrow groove 12A, 12B chamfered portion 13 land portion 14 lug groove 20 functional part 21 contact surface 22 sensor element 23 marking 30 container

Claims (13)

タイヤ情報を検知するセンサ機能を有する機能部品をトレッド部の裏面に備えたタイヤにおいて、
前記機能部品は前記トレッド部の裏面側に接触する接触面を有し、該接触面を前記トレッド部の踏面に投影することで形成される第1投影領域S0を規定したとき、タイヤ新品状態における前記第1投影領域S0内での溝面積比率GR0が0.0%≦GR0<50.0%の範囲にあることを特徴とするタイヤ。
In a tire having a functional part having a sensor function for detecting tire information on the back surface of the tread portion,
The functional part has a contact surface that contacts the back side of the tread portion, and when a first projection area S0 is defined by projecting the contact surface onto the tread surface of the tread portion, a groove area ratio GR0 within the first projection area S0 in a new tire condition is in the range of 0.0%≦GR0<50.0%.
前記機能部品はタイヤ情報を検知するセンサ素子を有し、該センサ素子は前記接触面内に配置され、該センサ素子を前記トレッド部の踏面に投影することで形成される第2投影領域Sを規定したとき、タイヤ新品状態における前記第2投影領域S内での溝面積比率GRが0.0%≦GR<20.0%の範囲にあることを特徴とする請求項1に記載のタイヤ。 The tire according to claim 1, characterized in that the functional part has a sensor element that detects tire information, the sensor element is disposed in the contact surface, and when a second projection area S is defined by projecting the sensor element onto the tread surface of the tread portion, the groove area ratio GR in the second projection area S in a new tire state is in the range of 0.0%≦GR<20.0%. 前記第1投影領域S0をタイヤ新品状態の踏面位置から前記トレッド部のゴム厚さ分だけ前記接触面に向かって移動させた際の軌跡によって形成される第1立体領域V0を規定したとき、該第1立体領域V0内における溝体積比率GRV0が0.0%≦GRV0<30.0%の範囲にあることを特徴とする請求項1に記載のタイヤ。 The tire according to claim 1, characterized in that when a first three-dimensional region V0 is defined, which is formed by a path when the first projection region S0 is moved from the tread position of the tire in a new state toward the contact surface by the rubber thickness of the tread portion, the groove volume ratio GRV0 within the first three-dimensional region V0 is in the range of 0.0%≦GRV0<30.0%. 前記第2投影領域Sをタイヤ新品状態の踏面位置から前記トレッド部のゴム厚さ分だけ前記接触面に向かって移動させた際の軌跡によって形成される第2立体領域Vを規定したとき、該第2立体領域V内における溝体積比率GRVが0.0%≦GRV<20.0%の範囲にあることを特徴とする請求項2に記載のタイヤ。 The tire according to claim 2, characterized in that when a second three-dimensional region V is defined, which is formed by a path when the second projection region S is moved from the tread position of the tire in a new state toward the contact surface by the rubber thickness of the tread portion, the groove volume ratio GRV within the second three-dimensional region V is in the range of 0.0%≦GRV<20.0%. タイヤ新品状態における前記第1投影領域S0内での溝面積比率GR0に対する前記トレッド部の80%摩耗状態における前記第1投影領域S0内での溝面積比率GR0の変化率RGR0が±10%以内であることを特徴とする請求項1に記載のタイヤ。 The tire described in claim 1, characterized in that the rate of change RGR0 of the groove area ratio GR0 in the first projection area S0 when the tread portion is in an 80% worn state relative to the groove area ratio GR0 in the first projection area S0 when the tire is new is within ±10%. タイヤ新品状態における前記第2投影領域S内での溝面積比率GRに対する前記トレッド部の80%摩耗状態における前記第2投影領域S内での溝面積比率GRの変化率RGRが±5%以内であることを特徴とする請求項2に記載のタイヤ。 The tire described in claim 2, characterized in that the rate of change RGR of the groove area ratio GR in the second projection area S when the tread portion is 80% worn relative to the groove area ratio GR in the second projection area S when the tire is new is within ±5%. 前記トレッド部に形成された溝がタイヤ周方向に沿って反復的な繰り返し構造を有し、その繰り返し構造のピッチがタイヤ周方向に沿って変動するピッチバリエーションを採用したタイヤにおいて、複数種類のピッチのうち中間となるピッチよりも大きいピッチが適用される部位に前記第2投影領域Sが配置されることを特徴とする請求項2に記載のタイヤ。 The tire described in claim 2 is characterized in that the grooves formed in the tread portion have a repeating structure along the tire circumferential direction, and the second projection area S is disposed in a portion where a pitch larger than a middle pitch among multiple types of pitches is applied in a tire that employs pitch variation. 前記トレッド部にベルト層が埋設されたタイヤにおいて、前記第2投影領域Sが前記ベルト層の延在域内に配置されることを特徴とする請求項2に記載のタイヤ。 The tire according to claim 2, characterized in that in a tire in which a belt layer is embedded in the tread portion, the second projected area S is located within the extension area of the belt layer. 前記センサ素子の位置を識別可能にする刻印をタイヤサイド領域に有し、前記第2投影領域Sの中心位置からタイヤ回転軸を中心としてタイヤ周方向に±10°以内の範囲内に前記刻印が配置されることを特徴とする請求項2に記載のタイヤ。 The tire described in claim 2 has an inscription in the tire side area that makes the position of the sensor element identifiable, and the inscription is positioned within a range of ±10° in the tire circumferential direction from the center position of the second projection area S around the tire rotation axis. 前記機能部品を収容するための収容体が前記トレッド部の裏面に固定され、該収容体に前記機能部品が収容されていることを特徴とする請求項1~9のいずれかに記載のタイヤ。 A tire according to any one of claims 1 to 9, characterized in that a container for housing the functional parts is fixed to the back surface of the tread portion, and the functional parts are housed in the container. 前記収容体が接着剤により前記トレッド部の裏面に固定されていることを特徴とする請求項10に記載のタイヤ。 The tire according to claim 10, characterized in that the container is fixed to the back surface of the tread portion by adhesive. 前記収容体が加硫ゴムからなることを特徴とする請求項10に記載のタイヤ。 The tire according to claim 10, characterized in that the housing is made of vulcanized rubber. 前記機能部品はセンサ素子として圧電素子を用いたセンサ機能を有することを特徴とする請求項1~9のいずれかに記載のタイヤ。 A tire according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the functional part has a sensor function using a piezoelectric element as a sensor element.
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