JP7457250B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、トランスポンダが埋設された空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、トランスポンダの通信性及び耐久性を確保しながら、タイヤの操縦安定性及び耐久性を改善することを可能にした空気入りタイヤに関する。

空気入りタイヤにおいて、ＲＦＩＤタグ（トランスポンダ）をタイヤ内に埋設することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、ビードコアの外周上に配置された第一フィラーゴムのタイヤ幅方向外側に第二フィラーゴムを付加することにより、タイヤの操縦安定性及び耐久性を改善することができるが、例えば、第二フィラーゴムとそのタイヤ幅方向外側に隣接するリムクッションゴム層の部材界面にトランスポンダを埋設した場合、両ゴム層の剥離が生じるリスクが高まる。これにより、トランスポンダの通信性及び耐久性を十分に確保することができず、タイヤの操縦安定性及び耐久性の改善効果も十分に得られないという問題がある。

特開平７－１３７５１０号公報

本発明の目的は、トランスポンダの通信性及び耐久性を確保しながら、タイヤの操縦安定性及び耐久性を改善することを可能にした空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的を達成するため本発明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と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部とを備え、各ビード部のビードコアの外周上に第一フィラーゴムが配置され、前記一対のビード部間にカーカス層が装架され、前記トレッド部における前記カーカス層の外周側に複数層のベルト層が配置され、前記カーカス層が前記ビードコアの廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げられた構造を有する空気入りタイヤにおいて、前記カーカス層のタイヤ幅方向外側に第二フィラーゴムが配置され、前記カーカス層と前記第二フィラーゴムとの間に該第二フィラーゴムに当接するようにトランスポンダが配置され、前記トランスポンダの中心がタイヤ構成部材のスプライス部からタイヤ周方向に１０ｍｍ以上離間して配置されていることを特徴とするものである。

本発明では、カーカス層のタイヤ幅方向外側に第二フィラーゴムが配置されているので、ビード部に対する補強効果を得ることができ、タイヤの操縦安定性及び耐久性を改善することができる。また、タイヤ内にトランスポンダを埋設するにあたって、カーカス層と第二フィラーゴムとの間に第二フィラーゴムに当接するようにトランスポンダを配置しているので、トランスポンダのタイヤ幅方向外側に比較的硬度が高い第二フィラーゴムが配置されるため、サイドウォール部の損傷によるトランスポンダの破損を抑制することができる。しかも、トランスポンダがタイヤ内でタイヤ幅方向外側の部位に位置するので、トランスポンダの通信性を悪化させることがない。これにより、トランスポンダの通信性及び耐久性を十分に確保することができる。

本発明の空気入りタイヤにおいて、第二フィラーゴムの上端は第一フィラーゴムの上端よりも高いことが好ましい。これにより、ビード部の剛性を高めることができ、タイヤの操縦安定性及び耐久性を効果的に改善することができる。

第二フィラーゴムの上端はタイヤ断面高さＳＨに対して５０％～９５％の範囲内に配置され、第一フィラーゴムの上端はタイヤ断面高さＳＨに対して４０％～５５％の範囲内に配置されていることが好ましい。これにより、ビード部の剛性を適度に高めることができ、タイヤの操縦安定性及び耐久性を効果的に改善することができる。

第二フィラーゴムの下端はタイヤ断面高さＳＨに対して５％～３０％の範囲内に配置されていることが好ましい。これにより、ビード部の剛性を適度に高めることができ、タイヤの操縦安定性及び耐久性を効果的に改善することができる。

第一フィラーゴムのＪＩＳ硬度及び第二フィラーゴムのＪＩＳ硬度はそれぞれ７２～９６の範囲にあることが好ましい。これにより、タイヤの操縦安定性及び耐久性を効果的に改善することができる。

トランスポンダの中心はタイヤ構成部材のスプライス部からタイヤ周方向に１０ｍｍ以上離間して配置されていることが好ましい。これにより、タイヤの耐久性を効果的に改善することができる。

トランスポンダはエラストマー又はゴムからなる被覆層により被覆され、被覆層の比誘電率は７以下であることが好ましい。これにより、トランスポンダが被覆層により保護され、トランスポンダの耐久性を改善することができると共に、トランスポンダの電波透過性を確保し、トランスポンダの通信性を効果的に改善することができる。

被覆層の総厚さＧａｃとトランスポンダの最大厚さＧａｒとは１．１≦Ｇａｃ／Ｇａｒ≦３．０の関係を満たすことが好ましい。これにより、トランスポンダの通信距離を十分に確保することができる。

トランスポンダは基板と基板の両端から延びるアンテナとを有し、トランスポンダはタイヤ周方向に沿って延在し、アンテナのタイヤ周方向の端末と被覆層のタイヤ周方向の端末との距離Ｌは２ｍｍ～２０ｍｍの範囲にあることが好ましい。これにより、トランスポンダの通信距離を十分に確保することができる。

トランスポンダは基板と基板の両端から延びるアンテナとを有し、アンテナはタイヤ周方向に対して±２０°の範囲内で延在していることが好ましい。これにより、トランスポンダの耐久性を十分に確保することができる。

トランスポンダの厚さ方向の中心は被覆層の厚さ方向の一方側の表面から被覆層の総厚さＧａｃの２５％～７５％の範囲内に配置されていることが好ましい。これにより、トランスポンダの通信距離を十分に確保することができる。

本発明において、ＪＩＳ硬度とは、ＪＩＳ－Ｋ６２５３に規定されるデュロメータ硬さであって、タイプＡのデュロメータにより温度２０℃において測定した硬さである。

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半断面図である。 図１の空気入りタイヤを概略的に示す子午線断面図である。 （ａ），（ｂ）はそれぞれ本発明に係る空気入りタイヤに埋設可能なトランスポンダを示す斜視図である。 図１の空気入りタイヤに埋設されたトランスポンダを拡大して示す子午線断面図である。 被覆層により被覆された状態で空気入りタイヤに埋設されたトランスポンダを示す断面図である。 （ａ）～（ｃ）はそれぞれ被覆層により被覆された状態で空気入りタイヤに埋設されたトランスポンダを示す平面図である。 （ａ），（ｂ）はそれぞれ被覆層により被覆された状態で空気入りタイヤに埋設されたトランスポンダを示す平面図である。 図１の空気入りタイヤを概略的に示す赤道線断面図である。 試験タイヤにおけるトランスポンダのタイヤ径方向位置を示す説明図である。

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１～８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。

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、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とを備えている。

一対のビード部３間には、複数本のカーカスコードをラジアル方向に配列してなる少なくとも１層（図１では１層）のカーカス層４が装架されている。カーカス層４を構成するカーカスコードとしては、ナイロンやポリエステル等の有機繊維コードが好ましく使用される。各ビード部３には環状のビードコア５が埋設されており、そのビードコア５の外周上に断面三角形状のゴム組成物からなる第一フィラーゴム６が配置されている。

一方、トレッド部１におけるカーカス層４のタイヤ外周側には、複数層（図１では２層）のベルト層７が埋設されている。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のタイヤ外周側には、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（図１では２層）のベルトカバー層８が配置されている。図１において、タイヤ径方向内側に位置するベルトカバー層８はベルト層７の全幅を覆うフルカバーを構成し、タイヤ径方向外側に位置するベルトカバー層８はベルト層７の端部のみを覆うエッジカバー層を構成している。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。

上記空気入りタイヤにおいて、カーカス層４の両端末４ｅは、各ビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側へ折り返され、ビードコア５及び第一フィラーゴム６を包み込むように配置されている。カーカス層４は、トレッド部１から各サイドウォール部２を経て各ビード部３に至る部分である本体部４Ａと、各ビード部３においてビードコア５の廻りに巻き上げられて各サイドウォール部２側に向かって延在する部分である巻き上げ部４Ｂとを含む。

また、トレッド部１にはキャップトレッドゴム層１１が配置され、サイドウォール部２にはサイドウォールゴム層１２が配置され、ビード部３にはリムクッションゴム層１３が配置されている。

更に、カーカス層４のタイヤ幅方向外側には、ビード部３の補強を目的として、カーカス層４の巻き上げ部４Ｂに隣接するように第二フィラーゴム１４が配置されている。この第二フィラーゴム１４は、ビードコア５の上端５ｅ（タイヤ径方向外側の端部５ｅ）とベルト層７の端末７ｅとの間に、カーカス層４に沿って配置することができる。

カーカス層４と第二フィラーゴム１４との間には、第二フィラーゴム１４に当接するようにトランスポンダ２０が埋設されている。これにより、トランスポンダ２０のタイヤ幅方向外側には必ず第二フィラーゴム１４が存在するので、サイドウォール部２の損傷等によるトランスポンダ２０の破損を防止することができる。このような防止効果を得るため、トランスポンダ２０は、タイヤ径方向の位置として、第二フィラーゴム１４の上端１４ｅ（タイヤ径方向外側の端部１４ｅ）と下端１４ｅ（タイヤ径方向内側の端部１４ｅ）との間に配置される。

なお、図１及び図２の実施形態では、図１及び図２の実施形態では、カーカス層４の巻き上げ部４Ｂの端末４ｅがサイドウォール部２の中腹に配置された例を示したが、カーカス層４の巻き上げ部４Ｂの端末４ｅはビードコア５の側方に配置することもできる。このようなロータンナップ構造の場合、トランスポンダ２０は、カーカス層４の本体部４Ａ又は第一フィラーゴム６と第二フィラーゴム１４との間に第二フィラーゴム１４に当接するように配置される。

トランスポンダ２０として、例えば、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグを用いることができる。トランスポンダ２０は、図３（ａ），（ｂ）に示すにように、データを記憶する基板２１と、データを非接触で送受信するアンテナ２２とを有している。このようなトランスポンダ２０を用いることで、適時にタイヤに関する情報を書き込み又は読み出し、タイヤを効率的に管理することができる。なお、ＲＦＩＤとは、アンテナ及びコントローラを有するリーダライタと、基板及びアンテナを有するＩＤタグから構成され、無線方式によりデータを交信可能な自動認識技術である。

トランスポンダ２０の全体の形状は、特に限定されるものではなく、例えば、図３（ａ），（ｂ）に示すにように柱状や板状のものを用いることができる。特に、図３（ａ）に示す柱状のトランスポンダ２０を用いた場合、タイヤの各方向の変形に対して追従することができるので好適である。この場合、トランスポンダ２０のアンテナ２２は、基板２１の両端部の各々から突出し、螺旋状を呈している。これにより、走行時におけるタイヤの変形に対して追従することができ、トランスポンダ２０の耐久性を改善することができる。また、アンテナ２２の長さを適宜変更することにより、通信性を確保することができる。

上述した空気入りタイヤでは、カーカス層４のタイヤ幅方向外側に第二フィラーゴム１４が配置されているので、ビード部３に対する補強効果を得ることができ、タイヤの操縦安定性及び耐久性を改善することができる。また、タイヤ内にトランスポンダ２０を埋設するにあたって、カーカス層４と第二フィラーゴム１４との間に第二フィラーゴム１４に当接するようにトランスポンダ２０を配置しているので、トランスポンダ２０のタイヤ幅方向外側に比較的硬度が高い第二フィラーゴム１４が配置されるため、サイドウォール部２の損傷によるトランスポンダ２０の破損を抑制することができる。しかも、トランスポンダ２０がタイヤ内でタイヤ幅方向外側の部位に位置するため、トランスポンダ２０の通信性を悪化させることがない。これにより、トランスポンダ２０の通信性及び耐久性を十分に確保することができる。

ここで、トランスポンダ２０がカーカス層４と第二フィラーゴム１４との間であっても、第二フィラーゴム１４に当接せずに配置されている場合（例えば、カーカス層４と第一フィラーゴム６との間）、カーカス層４におけるカーカスラインが乱れ、タイヤの操縦安定性が悪化する。また、トランスポンダ２０のタイヤ幅方向外側に第二フィラーゴム１４が存在しないため、サイドウォール部２の損傷によるトランスポンダ２０の破損が生じ易い。

上記空気入りタイヤにおいて、第二フィラーゴム１４の上端１４ｅは、第一フィラーゴム６の上端６ｅよりも高いことが好ましい。このように第一フィラーゴム６と第二フィラーゴム１４を配置することで、ビード部３の剛性を高めることができ、タイヤの操縦安定性及び耐久性を効果的に改善することができる。

第二フィラーゴム１４の上端１４ｅは、タイヤ断面高さＳＨに対して５０％～９５％の範囲内に配置されていることが好ましく、５０％～７０％の範囲内に配置されていることがより好ましい。また、第一フィラーゴム６の上端６ｅは、タイヤ断面高さＳＨに対して４０％～５５％の範囲内に配置されていることが好ましい。このように第一フィラーゴム６と第二フィラーゴム１４を配置することで、ビード部３の剛性を適度に高めることができ、タイヤの操縦安定性及び耐久性を効果的に改善することができる。また、第二フィラーゴム１４の上端１４ｅの位置をタイヤ断面高さＳＨに対して６５％より大きく設定した場合、更に、フレックスゾーンの剛性を高めることができる。ここで、第二フィラーゴム１４の上端１４ｅがタイヤ断面高さＳＨの５０％未満であるとタイヤの操縦安定性の改善効果を十分に得られず、逆に９５％を超えると剛性が過度に高くなり好ましくない。また、第一フィラーゴム６の上端６ｅがタイヤ断面高さＳＨの４０％未満であると剛性が不足してタイヤの操縦安定性が低下する傾向があり、逆に５５％を超えると剛性が過度に高くなり、乗心地性が低下する傾向がある。なお、第一フィラーゴム６の上端６ｅの高さ、第二フィラーゴム１４の上端１４ｅと下端１４ｅの高さ及びタイヤ断面高さＳＨは、いずれもビードベースを基点としてタイヤ径方向に測定される高さである。

また、第二フィラーゴム１４の下端１４ｅは、タイヤ断面高さＳＨに対して５％～６０％の範囲内に配置されていることが好ましい。このように第一フィラーゴム６と第二フィラーゴム１４を配置することで、ビード部３の剛性を適度に高めることができ、タイヤの操縦安定性及び耐久性を効果的に改善することができる。特に、第二フィラーゴム１４の下端１４ｅは、タイヤ断面高さＳＨに対して５％～３０％の範囲内に配置されていると良い。この場合、第一フィラーゴム６と第二フィラーゴム１４とはタイヤ径方向に重複し、その重複部分として、第一フィラーゴム６のタイヤ径方向長さの１／３～１／２を有していると良い。

なお、図示しないが、第一フィラーゴム６と第二フィラーゴム１４とが互いにタイヤ径方向に重複しない構造を採用することもできる。即ち、第二フィラーゴム１４の下端１４ｅは、第一フィラーゴム６の上端６ｅよりもタイヤ径方向外側に配置される。このような構造において、例えば、第二フィラーゴム１４の上端１４ｅをベルト層７の端部まで延在するように配置した場合、第二フィラーゴム１４にベルト層７のエッジカバー層としての機能を付加することができる。

第一フィラーゴム６のＪＩＳ硬度及び第二フィラーゴム１４のＪＩＳ硬度は、それぞれ７２～９６の範囲にあることが好ましく、８８～９４の範囲にあることがより好ましい。その際、第一フィラーゴム６のＪＩＳ硬度と第二フィラーゴム１４のＪＩＳ硬度は、同等であっても異なっていても良い。このように第一フィラーゴム６及び第二フィラーゴム１４のＪＩＳ硬度をそれぞれ設定することで、タイヤの操縦安定性及び耐久性を効果的に改善することができる。ここで、第一フィラーゴム６又は第二フィラーゴム１４のＪＩＳ硬度が７２未満であるとタイヤの操縦安定性が低下し、逆に９６を超えるとタイヤの耐久性が低下する傾向がある。

上記空気入りタイヤにおいて、トランスポンダ２０は、ビードコア５の上端５ｅ（タイヤ径方向外側の端部５ｅ）からタイヤ径方向外側に１５ｍｍ以上離間して配置されると良い。更に、トランスポンダ２０は、ベルト層７の端末７ｅからタイヤ径方向内側に５ｍｍ以上離間して配置されると良い。即ち、トランスポンダ２０は、図２に示す領域Ｓ１に配置されていると良い。このようにトランスポンダ２０を配置することで、金属干渉が生じにくく、トランスポンダ２０の通信性を十分に確保することができる。ここで、トランスポンダ２０が位置Ｐ１よりタイヤ径方向内側に配置されていると、リムフランジとの金属干渉が発生し、トランスポンダ２０の通信性が低下する傾向がある。また、トランスポンダ２０が位置Ｐ２よりタイヤ径方向外側に配置されていると、ベルト層７との金属干渉が発生し、トランスポンダ２０の通信性が低下する傾向がある。なお、トランスポンダ２０は、タイヤ径方向の位置として、第二フィラーゴム１４の上端１４ｅと下端１４ｅとの間で、かつ上述した範囲に配置されていることがトランスポンダ２０の通信性及び耐久性を両立する上で望ましい。

図４に示すように、トランスポンダ２０はエラストマー又はゴムからなる被覆層２３により被覆されていると良い。この被覆層２３は、トランスポンダ２０の表裏両面を挟むようにしてトランスポンダ２０の全体を被覆する。被覆層２３は、サイドウォールゴム層１２又はリムクッションゴム層１３を構成するゴムと同じ物性を有するゴムで構成しても良く、異なる物性を有するゴムで構成しても良い。このようにトランスポンダ２０が被覆層２３により保護されていることで、トランスポンダ２０の耐久性を改善することができる。なお、被覆層２３の断面形状は、特に限定されるものではないが、例えば、三角形や長方形、台形、紡錘形を採用することができる。

被覆層２３の組成として、被覆層２３は、ゴム又はエラストマーと２０ｐｈｒ以上の白色フィラーとからなることが好ましい。このように被覆層２３を構成することで、カーボンを含有する場合に比べ、被覆層２３の比誘電率を比較的低くすることができ、トランスポンダ２０の通信性を効果的に改善することができる。なお、本明細書において、「ｐｈｒ」は、ゴム成分（エラストマー）１００重量部あたりの重量部を意味する。

この被覆層２３を構成する白色フィラーは、２０ｐｈｒ～５５ｐｈｒの炭酸カルシウムを含むことが好ましい。これにより、被覆層２３の比誘電率を比較的低くすることができ、トランスポンダ２０の通信性を効果的に改善することができる。但し、白色フィラーに炭酸カルシウムが過度に含まれると脆性的になり、被覆層２３としての強度が低下するため好ましくない。また、被覆層２３は、炭酸カルシウムの他に、２０ｐｈｒ以下のシリカ（白色フィラー）や５ｐｈｒ以下のカーボンブラックを任意に含むことができる。少量のシリカやカーボンブラックを併用した場合、被覆層２３の強度を確保しつつ、その比誘電率を低下させることができる。

また、被覆層２３の比誘電率は７以下であることが好ましく、２～５であることがより好ましい。このように被覆層２３の比誘電率を適度に設定することで、トランスポンダ２０が電波を放射する際の電波透過性を確保し、トランスポンダ２０の通信性を効果的に改善することができる。なお、被覆層２３を構成するゴムの比誘電率は、常温において８６０ＭＨｚ～９６０ＭＨｚの比誘電率である。ここで、常温はＪＩＳ規格の標準状態に準拠し、２３±２℃、６０％±５％ＲＨである。当該ゴムは２３℃、６０％ＲＨで２４時間処理された後に比誘電率が計測される。上述した８６０ＭＨｚ～９６０ＭＨｚの範囲は、現状のＵＨＦ帯のＲＦＩＤの割り当て周波数に該当するが、上記割り当て周波数が変更された場合、その割り当て周波数の範囲の比誘電率を上記の如く規定すれば良い。

上記空気入りタイヤにおいて、被覆層２３の総厚さＧａｃとトランスポンダ２０の最大厚さＧａｒとは、１．１≦Ｇａｃ／Ｇａｒ≦３．０の関係を満たすことが好ましい。被覆層２３の総厚さＧａｃは、トランスポンダ２０を含む位置での被覆層２３の総厚さであり、例えば、図５に示すように、タイヤ子午線断面においてトランスポンダ２０の中心Ｃを通って最も近いカーカス層４のカーカスコードと直交する直線上での総厚さである。

上述したようにトランスポンダ２０の最大厚さＧａｒに対する被覆層２３の総厚さＧａｃの比を適度に設定することで、トランスポンダ２０の通信距離を十分に確保することができる。ここで、上記比が過度に小さい（被覆層２３の総厚さＧａｃが過度に薄い）と、トランスポンダ２０が隣接するゴム部材と接触し、共振周波数がずれて、トランスポンダ２０の通信性が悪化し、逆に上記比が過度に大きい（被覆層２３の総厚さＧａｃが過度に厚い）と、タイヤの耐久性が悪化する傾向がある。

上記空気入りタイヤにおいて、図５に示すように、トランスポンダ２０の厚さ方向の中心Ｃは被覆層２３の厚さ方向の一方側の表面から該被覆層２３の総厚さＧａｃの２５％～７５％の範囲内に配置されていると良い。これにより、トランスポンダ２０が被覆層２３によって確実に被覆されるので、トランスポンダ２０の周辺環境が安定し、共振周波数のずれを生じることがなく、トランスポンダ２０の通信距離を十分に確保することができる。

上記空気入りタイヤにおいて、図６（ａ）～（ｃ）に示すように、トランスポンダ２０は基板２１と該基板２１の両端から延びるアンテナ２２とを有し、トランスポンダ２０がタイヤ周方向Ｔｃに沿って延在していると良い。より具体的には、トランスポンダ２０は、タイヤ周方向に対する傾斜角度αが±２０°の範囲内にあると良い。また、アンテナ２２のタイヤ周方向の端末と被覆層２３のタイヤ周方向の端末との距離Ｌは２ｍｍ～２０ｍｍの範囲にあると良い。これにより、トランスポンダ２０の全体が被覆層２３によって確実に被覆されるので、トランスポンダ２０の通信距離を十分に確保することができる。

ここで、トランスポンダ２０のタイヤ周方向Ｔｃに対する傾斜角度αの絶対値が２０°よりも大きいと、走行時の反復的なタイヤ変形に対してトランスポンダ２０の耐久性が低下する。また、アンテナ２２のタイヤ周方向の端末と被覆層２３のタイヤ周方向の端末との距離Ｌが２ｍｍよりも小さいと、アンテナ２２のタイヤ周方向の端末が被覆層２３からはみ出てしまい、走行中にアンテナ２２が破損する恐れがあり、また、走行後の通信距離が短くなる懸念がある。一方、距離Ｌが２０ｍｍよりも大きいと、タイヤ周上において局所的な重量増を生じるため、タイヤバランスが悪化する要因となる。

上記空気入りタイヤにおいて、図７（ａ），（ｂ）に示すように、トランスポンダ２０は基板２１と該基板２１の両端から延びるアンテナ２２とを有し、少なくとも一方のアンテナ２２が基板２１に対して屈曲するように延在していても良い。この場合、各アンテナ２２はタイヤ周方向Ｔｃに対する角度βが±２０°の範囲内にあると良い。このようにトランスポンダ２０を構成するアンテナ２２の傾斜を規制することにより、トランスポンダ２０の耐久性を十分に確保することができる。

ここで、トランスポンダ２０のタイヤ周方向Ｔｃに対する傾斜角度βの絶対値が２０°よりも大きいと、走行時の反復的なタイヤ変形に対してアンテナ２２の基端部に応力が集中し、トランスポンダ２０の耐久性が低下する。なお、アンテナ２２は必ずしも直線ではないため、アンテナ２２の傾斜角度βはアンテナ２２の基端と先端とを結ぶ直線がタイヤ周方向に対してなす角度とする。

図８に示すように、タイヤ周上には、タイヤ構成部材の端部同士が重ねられてなる複数のスプライス部がある。図８には各スプライス部のタイヤ周方向の位置Ｑが示されている。トランスポンダ２０の中心は、タイヤ構成部材のスプライス部からタイヤ周方向に１０ｍｍ以上離間して配置されていることが好ましい。即ち、トランスポンダ２０は、図８に示す領域Ｓ２に配置されていると良い。具体的には、トランスポンダ２０を構成する基板２１が位置Ｑからタイヤ周方向に１０ｍｍ以上離間していると良い。更には、アンテナ２２を含むトランスポンダ２０の全体が位置Ｑからタイヤ周方向に１０ｍｍ以上離間していることがより好ましく、被覆ゴムにより被覆された状態のトランスポンダ２０の全体が位置Ｑからタイヤ周方向に１０ｍｍ以上離間していることが最も好ましい。また、スプライス部がトランスポンダ２０から離間して配置されるタイヤ構成部材は、トランスポンダ２０と隣接する部材であると良い。このようなタイヤ構成部材として、例えば、カーカス層４、第一フィラーゴム６、第二フィラーゴム１４を挙げることができる。タイヤ構成部材のスプライス部から離間させた位置にトランスポンダ２０を配置することで、タイヤの耐久性を効果的に改善することができる。

なお、図８の実施形態では、各タイヤ構成部材のスプライス部のタイヤ周方向の位置Ｑが等間隔に配置された例を示したが、これに限定されるものではない。タイヤ周方向の位置Ｑは任意の位置に設定することができ、いずれの場合であってもトランスポンダ２０は各タイヤ構成部材のスプライス部からタイヤ周方向に１０ｍｍ以上離間するように配置される。

タイヤサイズ２３５／６０Ｒ１８で、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部とを備え、各ビード部のビードコアの外周上に第一フィラーゴムが配置され、一対のビード部間にカーカス層が装架され、トレッド部におけるカーカス層の外周側に複数層のベルト層が配置され、カーカス層がビードコアの廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げられた構造を有する空気入りタイヤにおいて、トランスポンダが埋設され、トランスポンダの位置（タイヤ幅方向、タイヤ径方向及びタイヤ周方向）、第一フィラーゴム（上端位置及び硬度）、第二フィラーゴム（上端位置及び硬度）、被覆層（構成材料、比誘電率、Ｇａｃ／Ｇａｒ）について表１及び表２のように設定した比較例１，２及び実施例１～１５のタイヤを製作した。

なお、表１及び表２において、トランスポンダの位置（タイヤ幅方向）が「Ｘ」の場合、トランスポンダがカーカス層と第二フィラーゴムとの間に第二フィラーゴムに当接して配置され、トランスポンダの位置（タイヤ幅方向）が「Ｙ」の場合、トランスポンダがカーカス層とサイドウォールゴム層との間にサイドウォールゴム層に当接して配置され、トランスポンダの位置（タイヤ幅方向）が「Ｚ」の場合、トランスポンダがカーカス層とインナーライナー層との間に配置されていることを示す。トランスポンダの位置（タイヤ径方向）は、図９に示すＡ～Ｃのそれぞれの位置に対応する。トランスポンダの位置（タイヤ周方向）は、トランスポンダの中心からタイヤ構成部材のスプライス部までのタイヤ周方向に測定された距離［ｍｍ］を示す。また、表１及び表２において、第一フィラーゴムの上端位置と第二フィラーゴムの上端位置は、それぞれタイヤ断面高さに対する第一フィラーゴムの上端の高さの比率［％］とタイヤ断面高さに対する第二フィラーゴムの上端の高さの比率［％］を示している。実施例１～１５は、第二フィラーゴムの下端の高さをタイヤ断面高さＳＨに対して１０％の位置に設定した。

これら試験タイヤについて、下記試験方法により、タイヤ評価（操縦安定性及び耐久性）並びにトランスポンダ評価（通信性及び耐久性）を実施し、その結果を表１及び表２に併せて示した。

操縦安定性（タイヤ）：
各試験タイヤを標準リムのホイールに組み付けて試験車両に装着し、テストドライバーによるテストコースでの官能評価を実施した。評価結果は、非常に良好である場合を「◎（優）」で示し、良好である場合を「○（良）」で示し、若干劣る場合を「△（可）」とする３段階で示した。

耐久性（タイヤ）：
各試験タイヤを標準リムのホイールに組み付け、空気圧１２０ｋＰａ、最大負荷荷重に対して１０２％、走行速度８１ｋｍの条件でドラム試験機にて走行試験を実施し、タイヤに故障が発生した際の走行距離を測定した。評価結果は、走行距離が６４８０ｋｍに達した場合を「◎（優）」で示し、走行距離が４０５０ｋｍ以上６４８０ｋｍ未満の場合を「○（良）」で示し、走行距離が４０５０ｋｍ未満の場合を「△（可）」の３段階で示した。

通信性（トランスポンダ）：
各試験タイヤについて、リーダライタを用いてトランスポンダとの通信作業を実施した。具体的には、リーダライタにおいて出力２５０ｍＷ、搬送波周波数８６０ＭＨｚ～９６０ＭＨｚとして通信可能な最長距離を測定した。評価結果は、通信距離１０００ｍｍ以上の場合を「◎（優）」で示し、通信距離が５００ｍｍ以上１０００ｍｍ未満の場合を「○（良）」で示し、通信距離が５００ｍｍ未満の場合を「△（可）」の３段階で示した。

耐久性（トランスポンダ）：
各試験タイヤを標準リムのホイールに組み付けて試験車両に装着し、空気圧２３０ｋＰａ、走行速度２０ｋｍ／ｈの条件で、高さ１００ｍｍの縁石に乗り上げるという走行試験を実施した。走行終了後、各試験タイヤに埋設されたトランスポンダの破損の有無を確認し、評価結果はその破損の有無を示した。

これら表１及び表２から判るように、実施例１～１５は、タイヤの操縦安定性及び耐久性とトランスポンダの通信性及び耐久性とがバランス良く改善されていた。

一方、比較例１においては、第二フィラーゴムを有していないため操縦安定性が悪化し、更に、トランスポンダがカーカス層とインナーライナー層との間に配置されていたため、トランスポンダの通信性が悪化した。比較例２においては、第二フィラーゴムを有していないため操縦安定性が悪化し、更に、トランスポンダがカーカス層とサイドウォールゴム層との間にサイドウォールゴム層に当接して配置されていたため、トランスポンダの耐久性が悪化した。

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
４Ａ 本体部
４Ｂ 巻き上げ部
５ ビードコア
６ 第一フィラーゴム
７ ベルト層
１４ 第二フィラーゴム
２０ トランスポンダ
ＣＬ タイヤ中心線
Ｐ１，Ｐ２ 位置

Claims (10)

1. タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部とを備え、各ビード部のビードコアの外周上に第一フィラーゴムが配置され、前記一対のビード部間にカーカス層が装架され、前記トレッド部における前記カーカス層の外周側に複数層のベルト層が配置され、前記カーカス層が前記ビードコアの廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げられた構造を有する空気入りタイヤにおいて、
   前記カーカス層のタイヤ幅方向外側に第二フィラーゴムが配置され、前記カーカス層と前記第二フィラーゴムとの間に該第二フィラーゴムに当接するようにトランスポンダが配置され、前記トランスポンダの中心がタイヤ構成部材のスプライス部からタイヤ周方向に１０ｍｍ以上離間して配置されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記第二フィラーゴムの上端が前記第一フィラーゴムの上端よりも高いことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記第二フィラーゴムの上端がタイヤ断面高さＳＨに対して５０％～９５％の範囲内に配置され、前記第一フィラーゴムの上端がタイヤ断面高さＳＨに対して４０％～５５％の範囲内に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記第二フィラーゴムの下端がタイヤ断面高さＳＨに対して５％～６０％の範囲内に配置されていることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
5. 前記第一フィラーゴムのＪＩＳ硬度及び前記第二フィラーゴムのＪＩＳ硬度がそれぞれ７２～９６の範囲にあることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
6. 前記トランスポンダがエラストマー又はゴムからなる被覆層により被覆され、該被覆層の比誘電率が７以下であることを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
7. 前記被覆層の総厚さＧａｃと前記トランスポンダの最大厚さＧａｒとが１．１≦Ｇａｃ／Ｇａｒ≦３．０の関係を満たすことを特徴とする請求項６に記載の空気入りタイヤ。
8. 前記トランスポンダが基板と該基板の両端から延びるアンテナとを有し、前記トランスポンダがタイヤ周方向に沿って延在し、前記アンテナのタイヤ周方向の端末と前記被覆層のタイヤ周方向の端末との距離Ｌが２ｍｍ～２０ｍｍの範囲にあることを特徴とする請求項６又は７に記載の空気入りタイヤ。
9. 前記トランスポンダが基板と該基板の両端から延びるアンテナとを有し、該アンテナがタイヤ周方向に対して±２０°の範囲内で延在していることを特徴とする請求項６～８のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
10. 前記トランスポンダの厚さ方向の中心が前記被覆層の厚さ方向の一方側の表面から被覆層の総厚さＧａｃの２５％～７５％の範囲内に配置されていることを特徴とする請求項６～９のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

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