WO2015045460A1 - 空気入りタイヤ - Google Patents

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WO2015045460A1
WO2015045460A1 PCT/JP2014/060736 JP2014060736W WO2015045460A1 WO 2015045460 A1 WO2015045460 A1 WO 2015045460A1 JP 2014060736 W JP2014060736 W JP 2014060736W WO 2015045460 A1 WO2015045460 A1 WO 2015045460A1
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pneumatic tire
mechanical fastener
fastener member
pneumatic
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丹野　篤
隼人 坂本
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横浜ゴム株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a pneumatic tire.
  • a pneumatic tire provided with a mechanical fastener member for attaching an object having specific functionality to the inner surface of the pneumatic tire, in particular, it has a specific function attached by the mechanical fastener material.
  • the present invention relates to a pneumatic tire that can prevent an object from rotating with the mechanical fastener material as a rotation center axis as the pneumatic tire rolls.
  • a tire tag for example, a high-frequency identification tag
  • a chip or the like is attached to a raw tire inner liner using a so-called hook-and-loop fastener such as a hook-and-loop fastener or a hook-and-hook fastener.
  • An attachment method has been proposed (Patent Document 1).
  • a pneumatic tire in which a surface fastener is vulcanized and bonded to a region corresponding to a tread portion on the tire inner surface, and a sound absorbing material is attached to the tire inner surface via the surface fastener (Patent Document 2). ).
  • the engagement state of the individual engaging elements of the hook-and-loop fastener is not ideal because the inner peripheral surface of the pneumatic tire is an annular curved surface. Some of them floated at the center or the like, and the resulting engagement force may vary in size (positional variation within the tire, variation between tires). Therefore, the engagement force as expected may not be obtained.
  • deformation and compression due to rolling at a high speed are repeated for a long time under relatively high temperature conditions, and partial physical deterioration occurs and the partial physical deterioration progresses. As a result, the engaging force of the entire hook-and-loop fastener is deteriorated and lowered with time, and it may be difficult to maintain the desired engaging force over a long period of time.
  • a hook-and-loop fastener is preferable in that it can be engaged in a surface shape without causing a slight positional deviation in mounting, but on the other hand, the functional object to be mounted is a precision measuring instrument. In some cases, the mounting position is required to be more accurate and accurate, and in that respect, there are functional objects that are not suitable for mounting with hook-and-loop fasteners.
  • the inventors of the present invention have previously obtained a large engagement force and little variation (positional variation within a tire, variation between tires), and a relatively high temperature. Even under severe use conditions in which deformation and compression associated with tire rolling at low and high speeds are repeated for a long time, the engagement force is less likely to deteriorate or decrease over time, and the desired engagement force can be maintained over a long period of time.
  • a so-called hook or snap called a mechanical fastener is joined to the tire inner surface, and various objects having a desired function are attached via the mechanical fastener (Patent Document 3, 4 and 5).
  • Patent Document 3 typically, as described in the claims of Patent Document 3, one of a pair of mechanical fasteners that can be separated into two, such as a hook or a snap, is provided on the tire inner surface.
  • a pneumatic tire having a tool has been proposed (Claims of Patent Document 3 (Claim 1)). More specifically, the one fastener is composed of at least two components, and the two components are fixed by sandwiching a tire member or a tire reinforcing material to constitute the one fastener. A pneumatic tire is proposed (Claims of Patent Document 3 (Claim 2)).
  • one mechanical fastener attached to the inner surface of the tire is composed of at least two parts, and these two parts are fixed with a tire member or a tire reinforcing material in between to constitute the one fastener. If it is used, the fixing is stronger, durability is better, and it is more excellent.
  • a specific functional object is originally attached using one mechanical fastener, and it is attached to the tire lumen as the tire rolls at high speed.
  • the specific functional object may rotate about the central axis of the mechanical fastener as the rotation central axis. When such rotation is started, the specific functional object may be broken or damaged, and accurate measurement may not be continued.
  • an object of the present invention is a pneumatic tire provided with a mechanical fastener member for attaching an object having specific functionality to the inner surface of the pneumatic tire, and in particular, the pneumatic tire.
  • a pneumatic tire that can effectively prevent an object having a specific function attached with the mechanical fastener material from rotating with the mechanical fastener material as a rotation center axis in accordance with the rolling of Is to provide.
  • the pneumatic tire of the present invention that achieves the above-described object has the following configuration (1).
  • (1) It has one member of the mechanical fasteners that can be separated into two members on the tire inner surface, and has a step on the inner surface of the tire around the mechanical fastener members from the peripheral portion.
  • a pneumatic tire comprising a concave flat surface region formed as a concave portion.
  • the pneumatic tire of the present invention preferably has any one of the following configurations (2) to (8).
  • (2) When the step is 0.5 mm or more in the vertical direction of the inner surface of the tire and the tire inner surface is viewed in plan from the vertical direction, the center of the mechanical fastener member and the contour of the concave flat surface region The pneumatic tire according to (1) above, wherein the distance from the line is not constant but changes.
  • the pneumatic tire according to the above (1) or (2) which is non-axisymmetric with respect to the tire.
  • the contour shape of the concave flat surface region does not have a sharp corner and is configured by a curve or straight line having a curvature radius of 2 mm or more.
  • the contour shape of the concave flat surface region is at least one of the orthogonal coordinates of the tire circumferential direction and the tire axial direction with the mechanical fastener member as the center.
  • An attachment object having another mechanical fastener that engages with the one mechanical fastener on the tire inner surface is fixed to the tire inner surface by engaging the two fasteners.
  • the object having the other fastener is (a) an electronic circuit including a sensor, (b) a balance weight, (c) a run-flat core, (d) an oxygen scavenger, a desiccant and / or ultraviolet rays.
  • the pneumatic tire in a pneumatic tire provided with a mechanical fastener member for attaching an object having specific functionality to the inner surface of the pneumatic tire, the pneumatic tire is accompanied by rolling.
  • the pneumatic tire that can effectively prevent an object having a specific function attached by the mechanical fastener material from rotating about the mechanical fastener material as a rotation center axis. .
  • the pneumatic tire of the present invention according to claim 8, it is possible to effectively inhibit the functional object having a desired function on the tire inner surface from rotating with the mechanical fastener material as the rotation center axis. Can be provided. As a result, it is possible to provide a pneumatic tire that can satisfactorily realize the intended purpose of accurately exhibiting a specific function of the object in the pneumatic tire.
  • FIG. 1 is a partial cross-sectional perspective view showing an embodiment of the pneumatic tire of the present invention.
  • FIG. 2 explains one embodiment of the pneumatic tire of the present invention, (a) is an enlarged perspective view of the main part showing the periphery of a mechanical fastener member provided on the inner surface of the tire, (b) ) Is a longitudinal sectional model view of the vicinity.
  • FIGS. 3 (a) to 3 (c) are model diagrams for explaining an example of the method for producing the pneumatic tire of the present invention.
  • FIG. 3 (a) is a plan view of fixing to the tire inner surface during vulcanization molding of the tire.
  • FIG. 6 is a model diagram showing an example of the contour shape of the concave flat surface area in the present invention according to claim 4.
  • FIG. 7 shows an example of a state where an object is attached to the concave flat surface area in the present invention.
  • FIGS. 8A and 8B are diagrams for explaining a representative shape of one of the two mechanical fasteners that can be separated into two used in the pneumatic tire of the present invention. Furthermore, it is an external perspective model diagram explaining that it is composed of two parts.
  • FIGS. 8 (a) and 8 (b) are enlarged views of main parts for explaining an embodiment of the pneumatic tire of the present invention, and 2 shown in FIGS. 8 (a) and 8 (b), respectively. It is a principal part enlarged view explaining the state which fixes one component part on both sides of a tire member or a tire reinforcing material, and comprises one fastener member.
  • the pneumatic tire 1 of the present invention has one member 3 of mechanical fasteners that can be separated into two members on the tire inner surface 2, and the mechanical fastener member 3.
  • a concave flat surface region 11 formed as a concave portion having a step from the peripheral portion is formed on the inner surface of the tire around the tire.
  • 4 is a tread portion
  • 5 is a sidewall portion
  • 6 is a bead portion.
  • Reference numeral 12 denotes the contour line of the concave flat surface region 11 described above, and the contour shape is specified by the contour line.
  • FIG. 2 explains one embodiment of the pneumatic tire of the present invention
  • (a) is an enlarged perspective view of a main part showing the periphery of a mechanical fastener member 3 provided on the inner surface of the tire.
  • b) is a longitudinal sectional model view of the vicinity.
  • the bottom part of the mechanical fastener member 3 is embedded in the tire inner surface 2, the protruding height H from the tire inner surface is 3 mm or more, and the maximum part diameter D is 8 mm or more. Is preferred. This is because the effect of forming the concave flat surface region 11 with a step becomes remarkable.
  • 7 is a tire structural member or a tire reinforcing material
  • 9 is an inner liner.
  • the depth of the step (denoted by d in FIG. 2B) that the concave flat surface region 11 formed as the concave portion has with the peripheral region is preferably 0.5 mm or more.
  • the upper limit is preferably up to about 5 mm, and in the case of a large level difference exceeding 5 mm, a vulcanization failure is likely to occur, which is not preferable.
  • the distance between the center of the mechanical fastener member 3 and the contour line 12 of the concave flat surface region 11 is not constant but changes. Is preferred. “The distance between the center of the mechanical fastener member 3 and the contour line 12 of the concave flat surface region 11” is changed in the present invention in a state where the maximum value and the minimum value of the distance are different by 3 mm or more. .
  • the step By configuring the step as described above, the effect of suppressing the rotation of the attachment object fixed by the mechanical fastener member by providing the step is increased. And by setting the step to 0.5 mm or more and making it an asymmetrical contour shape, the mounting direction (rotation phase) of the attachment pair is regulated to prevent mounting in the wrong direction. It is also possible to prevent the object from rotating around the mechanical fastener as the central axis.
  • FIGS. 4A to 4C shows an example of the contour shape of the concave flat surface region 11 in the pneumatic tire of the present invention.
  • (b) satisfy the requirement “change in distance”, and (c) does not. Therefore, what was shown to (a) and (b) is more preferable than (c).
  • the pneumatic tire of the present invention can be manufactured by performing vulcanization molding by a specially configured technique.
  • the point is the method of forming the concave flat surface region 11 having the above-described contour shape as desired, and the outline thereof will be described below.
  • FIG. 3A when the mechanical fastener member 3 is provided in a green tire state and the pneumatic tire is vulcanized by the bladder 8, the mechanical fastener member 3 is provided.
  • a space having a shape like a mountain skirt is formed between the bladder 8 and the inner surface of the green tire due to the presence of the protruding portion, and a collar member 10 is loaded into the space for vulcanization molding. .
  • the pressure and heat of the bladder can be transmitted to the vicinity of the base periphery of the mechanical fastener member 3 and pushed from the collar member 10, as shown in FIG.
  • a concave flat surface region 11 having an outline 12 corresponding to the outline of the collar member 10 is formed around the fastener member 3.
  • the collar member 10 is made of a material that can sufficiently transmit pressure and heat from the bladder to the green tire to be vulcanized, and the bottom surface is a flat surface. It is important to use.
  • the collar member 10 preferably has a conical shape that draws a gentle skirt with the mechanical fastener member 3 as the center (vertex).
  • the inclination angle ⁇ is preferably about 3 to 20 degrees, but is not particularly limited.
  • the contour shape of the bottom surface is matched with the contour of the concave flat surface region 11 to be formed.
  • a product made of a fluororesin for example, “Teflon” (registered trademark)
  • the thermal conductivity is preferably 0.1 to 300 W / mK.
  • the contour shape of the concave flat surface region 11 is either or both of a tire axial line and a tire circumferential line passing through the center of the mechanical fastener member. Is preferably non-linearly symmetric. This is because when an object having a specific function is attached, it is possible to prevent the attachment direction from being erroneously attached, and it is preferable that the contour shape has a step that can be attached only in a specific direction.
  • the transmission / reception strength of radio waves varies depending on the mounting direction, so it may be required to be mounted in a specific direction with respect to the tire structure.
  • the embodiment described above is preferable.
  • FIGS. 5A to 5F shows an example of the contour shape of the concave flat surface region 11 in the pneumatic tire of the present invention.
  • the contour shape of the flat surface area of the recess does not have a sharp corner and is constituted by a curve or a straight line having a curvature radius of 2 mm or more.
  • An example of this form is shown in FIG. This is because the sharp corners are the starting point of cracking, and the durability performance of the tire is lowered, which is not preferable.
  • the mechanical fastener can be separated into two or more fastener members, and can be physically engaged again, and this engagement and separation can be repeated freely.
  • Typical examples are mechanical fasteners called hooks or snaps, which are generally used in the clothing industry, and more specifically, snap buttons, ring snaps, ring hooks, American snaps, American hooks, eyelet hooks, spring hooks.
  • the term “jumper hook” is a general term, and unlike the so-called “surface fastener” in which the area of the engagement portion is infinite in all areas, the engagement portion has a small area (for example, preferably about 1 to 115 mm 2). Etc., more preferably about 4 to 90 mm 2 ). That is, for example, even engagement in a small area of about 1 to 115 mm 2 means that strong engagement is achieved by a mechanical male-female structure or the like, which itself has a known structure. Good.
  • the material can be formed using metal, synthetic resin, hard rubber, or the like.
  • the attachment position of the mechanical fastener member 3 there is the vicinity of the tire equator on the tire inner surface as shown in FIG. 1, but there is no particular limitation.
  • the centrifugal force due to the tire rotation is strongly received, and the shape change of the tire inner surface accompanying the tire rolling is repeatedly received. It may be provided on the tire inner surface in the vicinity of the sidewall portion 5.
  • the mechanical fastener member 3 is preferably composed of two or more component parts 3a and 3b, as shown in FIGS.
  • the two or more components 3a and 3b are fixed to each other with a tire member or a tire reinforcement 7 fixed to the tire interposed therebetween to form the mechanical fastener member 3, and the mechanical fastener member 3
  • it is preferably fixed to the tire reinforcing material 7 fixed to the tire member or the tire by vulcanization adhesion. This is because the mechanical coupling force between the component parts 3a and 3b causes an increase in the fixing force to the tire member or the tire reinforcing member 7 fixed to the tire.
  • These two components 3a and 3b are integrally fixed to form one fastener member 3 of the pair of mechanical fastener members 3, and as shown in FIG.
  • the member 3 a is mainly exposed on the surface 2.
  • the tire member refers to a constituent member of a tire made of rubber, resin or the like, and specifically corresponds to an inner liner, a carcass, or the like.
  • a rubber layer, a rubberized reinforcing fiber layer or a resin layer used for the purpose of being sandwiched between both members 3a or 3b of the fastener, and a plurality of them are laminated.
  • a reinforcing layer may be provided, and such a configuration is generally preferable because the air blocking performance in the tire is improved.
  • the color member used in the vulcanization molding process of the pneumatic tire of the present invention is removed from the tire after the vulcanization molding is completed. That is, when the tire is used, it does not become a constituent member of the tire. However, in the space formed between the protruding tip of the mechanical fastener member and the tire inner surface around the mechanical fastener member, the protruding tip of the mechanical fastener member and the mechanical fastener In order to physically protect the entire member, a detachable collar member may be loaded and used for distribution and storage of the tire.
  • the color member at the time of distribution / storage may be the one used as it is in the vulcanization molding process of the pneumatic tire, or another color member that is particularly suitable for protection use at the time of distribution / storage. It may be a color member.
  • the mounting object having a specific function having the other mechanical fastener member engaged with one mechanical fastener member 3 on the inner surface of the tire is attached to the two fasteners.
  • the member is fixed to the inner surface of the tire by engaging the member.
  • the angle at which the attachment object 13 can rotate about the mechanical fastener member 3 as a central axis is 10 degrees or less.
  • the present inventors has a track-like contour line shape 12 of an athletics as shown in FIG. 7B in plan view, and the distance between the mounting object 13 and the contour line 12 G having a thickness of 1.0 to 5.0 mm is highly versatile and is the most excellent concave flat surface region.
  • it is a shape in which a semicircle is formed on both sides in a symmetrical shape with respect to the rectangular central portion.
  • this shape it is a typical form example from the viewpoint of good handleability, workability, versatility and the like.
  • the attachment object may be determined in accordance with the desired characteristics, and is not particularly limited. For example, (a) an electronic circuit including a sensor, (b) a balance weight, and (c) in a run flat And (d) an object on which an oxygen scavenger, a desiccant, and / or an ultraviolet detection color former is applied or mounted, or (e) an object having one or a combination of two or more of them. It is.
  • Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 The presence / absence of the formation of the concave flat surface area and the depth (d) of the formed ones (Examples 1 and 2) were examined for the presence / absence of rotation of the attached object.
  • the concave flat surface area was formed by using a collar at the same time as the vulcanization joining of the mechanical fastener during the vulcanization molding (Examples 1 and 2).
  • the thing of the comparative example 1 is a thing which does not use a color
  • the shape in plan view of the concave flat surface area as in Example 1 is a track-and-track shape as shown in FIG.
  • the depth d of the concave flat surface region is 0.3 mm
  • the depth d of the concave flat surface region is 0.8 mm.
  • the tire of Comparative Example 1 does not have a concave flat surface area.
  • the test tire has a tire size of 195 / 65R15 (load 5 kN, air pressure 150 kPa), and in the form shown in FIG. 7B, a mounting object (housing) containing an air pressure sensor having a weight of 100 g and an electronic circuit including a transmitter.
  • the body was attached to the tread portion on the inner surface of the tire, and the rotation of the casing was observed while running on a drum testing machine (running speed 80 km / hour, running time 20 hours).
  • Example 1 and 2 products were both excellent in preventing rotation, and according to Examples 1 and 2, the radio wave reception rate was high and the casing was not damaged.
  • the thing of the comparative example 1 had a low radio wave reception rate, the damage of the housing
  • the machine in a pneumatic tire in which an object having specific functionality is attached to the inner surface of the pneumatic tire using a mechanical fastener member, the machine is moved along with the rolling of the pneumatic tire. It is possible to effectively prevent an object having a specific function attached with a target fastener material from rotating about the mechanical fastener material as a rotation center axis. As a result, the specific function of the object can be used with high durability and accuracy.

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Abstract

　本発明は、空気入りタイヤの内面に特定の機能性を有する物体を取り付けるための機械的留め具部材を設けた空気入りタイヤにおいて、特に、該空気入りタイヤの転動に伴って、その機械的留め具材で取り付けた特定の機能を有する物体が該機械的留め具材を回転中心軸とした回転運動をすることを効果的に抑止できる空気入りタイヤを提供することを目的とする。本発明の空気入りタイヤは、タイヤ内面に、２つの部材に分離できる機械的留め具のうちの一方の部材を有し、該機械的留め具部材の周囲のタイヤ内表面に、その周辺部とは段差を有した凹部として形成された凹部平坦面領域を形成されてなる空気入りタイヤである。

Description

空気入りタイヤ
　本発明は、空気入りタイヤに関する。
　更に詳しくは、空気入りタイヤの内面に特定の機能性を有する物体を取り付けるための機械的留め具部材を設けた空気入りタイヤにおいて、特に、その機械的留め具材で取り付けた特定の機能を有する物体が、該空気入りタイヤの転動に伴って該機械的留め具材を回転中心軸とした回転運動をすることを抑止できる空気入りタイヤに関する。
　近年、空気入りタイヤの内周面などに、さまざまな機能を有する物体を配設することが種々検討されてきている。
　たとえば、生タイヤのインナーライナー等に、フック・アンド・ループ留め具あるいはフック・アンド・フック留め具等の、所謂、面ファスナーを用いてタイヤタグ（例えば、高周波識別タグ）あるいはチップ等を取付けるという取付け方法が提案されている（特許文献１）。
　また、タイヤ内表面のトレッド部に対応する領域に面ファスナーを加硫接着し、そのタイヤ内表面に該面ファスナーを介して吸音材を取付けたという空気入りタイヤが提案されている（特許文献２）。
　これら特許文献１、同２に提案されている面ファスナーは、取付け時において比較的強い係合力を実現し、また、取付け作業の際にも多少の位置的なズレなどを問題にせず面状での係合を実現できる点で好ましいものであった。
　しかし、面ファスナーの場合、空気入りタイヤの内周面が湾曲した環状の曲面であること等により、面ファスナーの個々の係合素子の係合状態が理想的なものとならずに、端部や中央部などでその一部が浮いてしまい、得られる係合力の大きさにばらつき（該タイヤ内での位置的なばらつき、タイヤ間でのばらつき）を生じることがあった。そのため、期待どおりの係合力が得られないことがあった。また、比較的温度が高めの状況のもとで高速での転動による変形と圧縮が長時間繰り返されることにより、部分的な物理的劣化の発生と、その部分的な物理的劣化が進行していくことによる面ファスナー全体の係合力の経時的な劣化・低下が生じて、そのため、所望おりの係合力を長期間にわたって維持することが難しい場合があった。
　さらに、面ファスナーは、取付けにあたり、多少の位置的なズレなどを問題にせず面状での係合を実現できる点で好ましいとも言えるが、一方で、取り付けられる機能性物体が精密な測定機器の場合などでは取り付け位置はより正確で精度が良いことが要請され、その点では、面ファスナーで取り付けることに向かない機能性物体があった。
　一方、本発明者らは、先に、得られる係合力が大きくかつその大きさにばらつき（タイヤ内での位置的なばらつき、タイヤ間でのばらつき）が生じることがほとんどなく、さらに比較的高温下かつ高速でのタイヤ転動に伴う変形と圧縮が長時間繰り返される過酷な使用条件によっても、その係合力に経時的な劣化や低下が生ずることが少なく、長期にわたって所望の係合力を維持できる空気入りタイヤとして、いわゆるホックあるいはスナップと呼ばれる機械的留め具をタイヤ内面に接合して、該機械的留め具を介して所望する機能を有する各種の物体を取り付けることを提案した（特許文献３、同４、同５など）。
　具体的には、代表的には特許文献３の特許請求の範囲に記載されるように、タイヤ内面に、ホックあるいはスナップなどの２つに分離できる一対の機械的留め具のうちの一方の留め具を有する空気入りタイヤを提案した（特許文献３の特許請求の範囲（請求項１））。更に具体的には、該一方の留め具が、少なくとも２つの構成部品からなるものであり、それら２つの構成部品がタイヤ部材またはタイヤ補強材を挟んで固定されて該一方の留め具を構成している空気入りタイヤを提案した（特許文献３の特許請求の範囲（請求項２））。
日本国特表２００５－５１７５８１号公報 日本国特開２００６－４４５０３号公報 日本国特開２０１２－２５３１８号公報 日本国特開２０１２－２５３１９号公報 日本国特開２０１２－２４０４６５号公報
　特許文献３～同５に記載されたホックあるいはスナップと呼ばれる機械的留め具をタイヤ内面に接合して所望する物体を取り付ける方式によれば、その機械的留め具を介してタイヤ内面に物体を係合させて取付けることができる。そして、その方式によれば、一般に、得られる係合力が大きく、かつその係合力の大きさにばらつき（該タイヤ内での位置的なばらつき、タイヤ間でのばらつき）が生じることがなく、さらに、所定の位置に精度良く取り付けることができる。その結果、長時間繰り返される過酷な使用条件によってその係合力に経時的な劣化や低下が生ずることがほとんど少なく、長期にわたり所望の係合力を維持できる空気入りタイヤ、ひいては、所望する特定の機能を有する物体を、長期間にわたり精度良く該機能を発揮させることができるという優れた空気入りタイヤが実現された。
　特に、タイヤ内面に取り付けられる一方の機械的留め具として、少なくとも２つの部品からなるものであり、それら２つの部品がタイヤ部材またはタイヤ補強材を挟んで固定されて該一方の留め具を構成しているものを用いれば、その固定がさらに強固であり耐久性も良く、さらに優れたものであった。
　しかし、該方式によるものでは、本来は機械的留め具を一個使用して特定の機能性物体が取り付けられるものであり、かつ、タイヤの高速度の転動に伴って、タイヤ内腔に取り付けられた該特定の機能性物体が、該機械的留め具の中心軸を回転中心軸として回転する場合がある。そして、そうした回転を始めた場合、該特定の機能性物体の故障、破損などを招来して、精度の良い測定を継続できない場合があった。
　本発明の目的は、上述したような点に鑑み、空気入りタイヤの内面に特定の機能性を有する物体を取り付けるための機械的留め具部材を設けた空気入りタイヤにおいて、特に、該空気入りタイヤの転動に伴って、その機械的留め具材で取り付けた特定の機能を有する物体が、該機械的留め具材を回転中心軸とした回転運動をすることを効果的に抑止できる空気入りタイヤを提供することにある。
　上述した目的を達成する本発明の空気入りタイヤは、下記（１）の構成を有する。
（１）タイヤ内面に、２つの部材に分離できる機械的留め具のうちの一方の部材を有し、該機械的留め具部材の周囲のタイヤ内表面に、その周辺部とは段差を有した凹部として形成された凹部平坦面領域を形成されてなることを特徴とする空気入りタイヤ。
　また、かかる本発明の空気入りタイヤにおいて、以下の（２）～（８）のいずれかの構成を有することが好ましい。
（２）前記段差がタイヤ内表面の鉛直方向に０．５ｍｍ以上あり、かつ、タイヤ内面をその鉛直方向から平面視した場合に、前記機械的留め具部材の中心と前記凹部平坦面領域の輪郭線との距離が一定ではなく、変化しているものであることを特徴とする上記（１）記載の空気入りタイヤ。
（３）タイヤ内面をその鉛直方向から平面視した場合に、前記凹部平坦面領域の輪郭形状は、前記機械的留め具部材の中心を通るタイヤ軸方向線とタイヤ周方向線のいずれかまたは双方に対して非線対称であることを特徴とする上記（１）または（２）記載の空気入りタイヤ。
（４）タイヤ内面をその鉛直方向から平面視した場合に、前記凹部平坦面領域の輪郭形状は、鋭利な角部を持たず、曲率半径２ｍｍ以上の曲線または直線で構成されていることを特徴とする上記（１）～（３）のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
（５）タイヤ内面をその鉛直方向から平面視した場合に、前記凹部平坦面領域の輪郭形状は、前記機械的留め具部材を中心に、タイヤ周方向とタイヤ軸方向の直交座標において、少なくとも一方の軸に対して線対称であり、略円弧と直線で構成された形状であることを特徴とする上記（１）～（４）のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
（６）タイヤ内面にある前記一方の機械的留め具に係合するもう一方の機械的留め具を有する取付け物体を、それら２つの留め具を係合させることによりタイヤ内面に固定してなることを特徴とする上記（１）～（５）のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
（７）タイヤ内面をその鉛直方向から平面視した場合に、前記取付け物体が前記機械的留め具部材を中心軸にして回転できる角度が１０度以下であることを特徴とする上記（６）記載の空気入りタイヤ。
（８）前記もう一方の留め具を有する物体が、（ａ）センサーを含む電子回路、（ｂ）バランスウェイト、（ｃ）ランフラット中子、（ｄ）脱酸素剤、乾燥剤および／または紫外線検知発色剤を塗布または搭載した物体、（ｅ）吸音材のいずれか一つかまたはそれらの複数を組合せた物体であることを特徴とする上記（６）または（７）に記載の空気入りタイヤ。
　請求項１にかかる本発明によれば、空気入りタイヤの内面に特定の機能性を有する物体を取り付けるための機械的留め具部材を設けた空気入りタイヤにおいて、該空気入りタイヤの転動に伴って、その機械的留め具材で取り付けた特定の機能を有する物体が該機械的留め具材を回転中心軸とした回転運動をすることを効果的に抑止できる空気入りタイヤを提供することができる。
　請求項２～５のいずれにかかる本発明の空気入りタイヤによれば、上述した請求項１に係る本発明空気入りタイヤが有する効果をより明確に発揮できる優れた空気入りタイヤを提供することができる。
  請求項６または請求項７にかかる本発明の空気入りタイヤによれば、タイヤ内面に所望の物体を、機械的留め具材を回転中心軸とした回転運動をすることを効果的に抑止して取り付けた空気入りタイヤを提供することができる。
　請求項８にかかる本発明の空気入りタイヤによれば、タイヤ内面に所望する機能を有する機能性物体を、機械的留め具材を回転中心軸にして回転運動をすることを効果的に抑止して取り付けた空気入りタイヤを提供することができる。その結果、該空気入りタイヤ内で、該物体が有する特定の機能を精度良く発揮させるという所期の目的を良好に実現できる空気入りタイヤを提供できる。
図１は、本発明の空気入りタイヤの一実施形態を示した一部断面斜視図である。 図２は、本発明の空気入りタイヤの一実施形態を説明するものであり、（ａ）はタイヤ内面に設けられた機械的留め具部材周辺を示した要部拡大斜視図であり、（ｂ）は同付近の縦断面モデル図である。 図３（ａ）～（ｃ）は、本発明の空気入りタイヤを製造する方法の一例を説明するモデル図であり、（ａ）は、タイヤの加硫成形時に、タイヤ内面に固定せんとする機械的留め具部材の周囲において、該機械的留め具部材の突出先端部と、該機械的留め具部材の周辺のタイヤ内表面との間に形成される空間にカラー部材を充填させた状態でブラダーを使用して本発明の空気入りタイヤを製造する方法の一例を説明するモデル図、（ｂ）は加硫成形が終わった後の状態を示し、タイヤ内面に凹部平坦面領域が形成された状態を示している。 図４（ａ）～（ｃ）はいずれも、本発明の空気入りタイヤにおける凹部平坦面領域の輪郭形状の１例を示すものであり、（ａ）と（ｂ）は請求項２を満足し、（ｃ）は満足しないものである。 図５（ａ）～（ｆ）はいずれも、本発明の空気入りタイヤにおける凹部平坦面領域の輪郭形状の１例を示すものであり、（ａ）～（ｄ）は請求項３を満足し、（ｅ）～（ｆ）は満足しないものである。 図６は、請求項４に係る本発明における凹部平坦面領域の輪郭形状の形状例を示したモデル図である。 図７は、本発明における凹部平坦面領域に物体を取り付けた場合の状態例を示したものである。 図８（ａ）、（ｂ）は、本発明の空気入りタイヤに使用される２つに分離できる機械的留め具のうちの一方の留め具の代表的な形状を説明するためのものであり、さらに、それが２つの部品から構成されていることを説明する外観斜視モデル図である。 図９（ａ）、（ｂ）は、本発明の空気入りタイヤの一実施形態を説明するための要部拡大図であり、それぞれ、図８（ａ）、（ｂ）のそれぞれで示した２つの構成部品をタイヤ部材またはタイヤ補強材を挟んで固定して一方の留め具部材を構成する状態を説明する要部拡大図である。
　以下、更に詳しく本発明の空気入りタイヤについて、説明する。
　図１に示したように、本発明の空気入りタイヤ１は、タイヤ内面２に、２つの部材に分離できる機械的留め具のうちの一方の部材３を有し、該機械的留め具部材３の周囲のタイヤ内表面に、その周辺部とは段差を有した凹部として形成された凹部平坦面領域１１を形成されてなることを特徴とする。図１において、４はトレッド部、５はサイドウォール部、６はビード部である。１２は、上述の凹部平坦面領域１１の輪郭線を示しており、該輪郭線により輪郭形状が特定されるものである。
　本発明では、タイヤ内面に、機械的留め具部材３を介して特定の物体を取付けることを前提にするものであるが、タイヤ内面２は曲率を持っているため、取り付けられる物体が平面状の底面を有したものである場合には、両面は干渉をする。この干渉を避けるために、該機械的留め具部材３の周囲のタイヤ内表面に、その周辺部とは段差を有した凹部として形成された凹部平坦面領域１１を形成するのである。この凹部平坦面領域１１の存在により、タイヤ内表面と物体の底面とが干渉することが顕著に抑制される。
　上述した干渉が抑制されることで、機械的留め具部材３で固定された物体がタイヤ内面からの横力によって回転することを良好に防止することができる。
　図２は、本発明の空気入りタイヤの一実施形態を説明するものであり、（ａ）はタイヤ内面に設けられた機械的留め具部材３周辺を示した要部拡大斜視図であり、（ｂ）は同付近の縦断面モデル図である。機械的留め具部材３はその底部がタイヤ内面２中に埋設されていて、タイヤ内表面からのその突出高さＨは３ｍｍ以上であること、かつ最大部直径Ｄが８ｍｍ以上のものであることが好ましい。段差を呈して凹部平坦面領域１１を形成したことの効果が顕著になるからである。（ｂ）において、７はタイヤ構造部材またはタイヤ補強材、９はインナーライナーである。
　また、凹部として形成された凹部平坦面領域１１が、その周辺部の領域と有する段差の深さ（図２（ｂ）で、ｄで示す）は、０．５ｍｍ以上であることが好ましい。上限は５ｍｍ程度までとするのが好ましく、５ｍｍを超えるほどの大きな段差の場合には加硫故障が発生しやすく好ましくない。そして、かつタイヤ内面をその鉛直方向から平面視した場合に、機械的留め具部材３の中心と凹部平坦面領域１１の輪郭線１２との距離が一定ではなく、変化しているものであることが好ましい。「機械的留め具部材３の中心と凹部平坦面領域１１の輪郭線１２との距離」が変化しているとは、本発明では、該距離の最大値と最小値が３ｍｍ以上異なる状態をいう。
　上述のように段差を構成することにより、機械的留め具部材で固定をした取付け物体が回転するのを段差を設けることによって抑止する効果が大きくなる。そして、段差を０．５ｍｍ以上にして、さらに非対称な輪郭形状にすることにより、取付け物対の取付け方向（回転位相）を規制し、誤った向きに取り付けることを防ぎ、更に、取付けた後に取付け物体が機械的留め具を中心軸にして回転することも抑制できるのである。
　以上の構成を図４で説明すると、図４（ａ）～（ｃ）のいずれも、本発明の空気入りタイヤにおける凹部平坦面領域１１の輪郭形状の１例を示すものであるが、（ａ）と（ｂ）は「距離の変化」という要件を満足し、（ｃ）は満足しないものである。従って、（ａ）と（ｂ）に示したものが、（ｃ）よりも好ましい。
　本発明の空気入りタイヤは、その加硫成形を特別に構成した手法で行うことにより製造することができる。
　特に、上述した輪郭形状を有する凹部平坦面領域１１を所望するとおりに形成させる方法がポイントであり、以下に、その概略を説明する。
　すなわち、図３（ａ）に示したように、機械的留め具部材３をグリーンタイヤの状態で設けておき、ブラダー８により空気入りタイヤを加硫成形する際に、該機械的留め具部材３の突出している部分の存在によりブラダー８とグリーンタイヤ内表面との間に山の裾野のような形の空間が生ずるが、その空間にカラー（collar）部材１０を装填して加硫成形を行う。この加硫成形により、機械的留め具部材３の根本周辺付近にブラダーの圧力と熱を伝えることができて該カラー部材１０から押されて、図３（ｂ）で示したように、機械的留め具部材３の周囲に、カラー部材１０の外形輪郭線と対応した輪郭線１２を呈した凹部平坦面領域１１が形成される。
　図３で、７はタイヤ構造部材またはタイヤ補強材、９はインナーライナーである。カラー部材１０については、ブラダーからの圧力と熱を加硫成形されるグリーンタイヤに十分に伝達できる材料で形成されていることが重要であり、また、底面は平坦面を成しているものを用いることが重要である。
　カラー部材１０は、機械的留め具部材３を中心（頂点）にしてなだらかな裾野を描くような錐形状であることが好ましい。傾斜角度θは３～２０度程度が好ましいが、特に限定はされない。底面の輪郭形状は、形成したい凹部平坦面領域１１の輪郭に合わせる。また、ブラダーの圧力をタイヤ側に伝達する上で、金属製のもの、合成樹脂製のもの、または離型紙を積層して形成したもの等が好ましい。除去の容易さなどの取り扱い性の点などから、本発明者らの知見によれば、フッ素樹脂（例えば「テフロン」（登録商標））製のものが好ましい。また、ブラダーの熱をタイヤ側に伝達する上で、熱伝導率は０．１～３００Ｗ/ｍＫであることが好ましい。
　また、タイヤ内面をその鉛直方向から平面視した場合に、前記凹部平坦面領域１１の輪郭形状は、前記機械的留め具部材の中心を通るタイヤ軸方向線とタイヤ周方向線のいずれかまたは双方に対して非線対称であることが好ましい。これは、特定の機能を有する物体を取り付ける際に、取り付ける方向を誤って装着することを防止できるためであり、特定の方向にのみ取り付けられる段差を持つ輪郭形状とすることが好ましいのである。
　例えば、電波を送信／受信する電子機器を取り付ける際には、取付け方向によって電波の送信／受信強度が変わるため、タイヤ構造に対して特定の方向に取り付けることが求められる場合があり、そうした場合に上述した態様のものは好ましいものである。
　以上の構成を図５で説明すると、図５（ａ）～（ｆ）のいずれも、本発明の空気入りタイヤにおける凹部平坦面領域１１の輪郭形状の１例を示すものであるが、（ａ）～（ｄ）は上述した「非線対称」という要件を満足し、（ｅ）、（ｆ）は満足しないものである。従って、（ａ）～（ｄ）に示したものが、（ｅ）、（ｆ）に示したものよりも好ましい。
　また、タイヤ内面をその鉛直方向から平面視した場合に、前記凹部平坦面領域の輪郭形状は、鋭利な角部を持たず、曲率半径２ｍｍ以上の曲線または直線で構成されていることが好ましい。この形態のものの例を図６に示した。鋭利な角部はクラック発生の起点となるため、タイヤの耐久性能が低下し好ましくないからである。
　本発明において、機械的留め具とは、２つ以上の留め具部材に分離することができ、かつそれらを再度、物理的に係合させることができ、この係合と分離を繰返して自在に行える一対の留め具部材で構成されるものをいい、前述した特許文献３～同５で記載しているものと基本的に同様なものである。
　その代表的なものとして、ホックあるいはスナップと呼ばれる機械的留め具があり、衣料業界等で一般に、より具体的には、スナップボタン、リングスナップ、リングホック、アメリカンスナップ、アメリカンホック、アイレットホック、バネホックおよびジャンパーホックと呼ばれるもの等を総称し、係合箇所の面積が全面積で無限である所謂「面ファスナー」とは相違して、係合箇所が小面積（例えば、好ましくは１～１１５ｍｍ2 程度など。さらに好ましくは、４～９０ｍｍ2 程度）の、いわば点状の留め具をいう。すなわち、例えば、１～１１５ｍｍ2 程度等の小面積での係合であっても、機械的な雌雄構造等によって強い係合がなされるものをいい、それ自体は公知の構造のものであってよい。その材料は、金属を使用できる他、合成樹脂、硬質のゴムなどを使用して形成することができる。
　このような機械的留め具を使用することの利点は、従来技術の説明で述べたことと基本的に同じである。
　本発明において、機械的留め具部材３の取付け位置の例を示せば、図１に示したようなタイヤ内面でのタイヤ赤道付近などがあるが、特に限定されるものではない。そのようなトレッド部４では、タイヤ回転による遠心力を強く受けることになるので、また、タイヤ転動に伴うタイヤ内面の形状変化を繰り返し受けることになるので、そうした影響の少ないビード部６付近あるいはサイドウォール部５付近のタイヤ内面に設けることでもよい。
　機械的留め具部材３は、図８、図９にその代表的な形態例を示したように、２つ以上の構成部品３ａ、３ｂからなるものであることが好ましい。そして、該２つ以上の構成部品３ａ、３ｂがタイヤ部材またはタイヤに固定されたタイヤ補強材７を挟んで相互に固定されて該機械的留め具部材３をなし、該機械的留め具部材３が、加硫接着によりタイヤ部材またはタイヤに固定されたタイヤ補強材７に固定されていることが好ましい。構成部品３ａ、３ｂどうしの機械的な結合力がタイヤ部材またはタイヤに固定されたタイヤ補強材７への固定力の増大をもたらすからである。これら２つの構成部品３ａ、３ｂは一体的に固定されて、一対の機械的留め具部材３のうちの一方の留め具部材３を形成し、図２（ａ）に示したように、タイヤ内面２上には主に部材３ａが露出している。
　ここで、タイヤ部材とは、ゴム、樹脂などからなるタイヤの構成部材をいい、具体的にはインナーライナー、カーカスなどが該当する。あるいはまた、タイヤ内面に、留め具の両部材３ａもしくは３ｂに挟まれて存在することを専用の目的にして使用されたゴム層、ゴム引き補強繊維層あるいは樹脂層、さらにそれらの複数を積層した補強用の層を設けてもよく、そうした構成にすると、一般にタイヤ内の空気遮断性能が向上し好ましい。
　本発明の空気入りタイヤの加硫成形工程で使用された上述したカラー部材は、加硫成形が完了した後は、該タイヤから除去されるものである。すなわち、タイヤの使用時には該タイヤの構成一部材にはならない。ただし、機械的留め具部材の突出先端部と、該機械的留め具部材の周辺のタイヤ内表面との間に形成される空間に、該機械的留め具部材の突出先端部や機械的留め具部材の全体を物理的に保護するために、着脱自在なカラー部材が装填されて該タイヤの流通・保管に供されてもよい。
　その場合、該流通・保管時のカラー部材は、空気入りタイヤの加硫成形工程で使用されたままのものであってもよく、あるいは、特に流通・保管時の保護用途に最適である別のカラー部材であってもよい。
　本発明の空気入りタイヤにおいて、好ましくは、タイヤ内面にある一方の機械的留め具部材３に係合するもう一方の機械的留め具部材を有する特定の機能を有する取付け物体を、それら２つの留め具部材を係合させることによりタイヤ内面に固定してなるものであることが高機能の空気入りタイヤを実現する上で好ましい。
　その場合、図７に示したように、タイヤ内面をその鉛直方向から平面視した場合に、取付け物体１３が、機械的留め具部材３を中心軸にして回転できる角度が１０度以下となるように、凹部平坦面領域１１の輪郭線形状１２を形成することが望ましい。回転できる角度が１０度を超えると、取り付け物体が回転することでタイヤ内面との接触が、回数、衝撃、速度などいずれも激しくなり、耐久性が低下するからである。
　本発明者らの知見によれば、平面視で、図７（ｂ）に示したような陸上競技のトラック状の輪郭線形状１２を有し、かつ取り付け物体１３と該輪郭線１２との間隔Ｇが１．０～５．０ｍｍであるものが、汎用性も高く、最も優れた凹部平坦面領域である。表現を変えれば、長方形状の中央部に対して、対称形を成して半円が両サイドに合体したような形状である。この形状にのみ限定されるわけではないが、取扱い性の良さ、作業性、汎用性などから代表的な形態例である。
　取付け物体は、その所望の特性に対応して決定されればよく、特に限定されるものではないが、例えば、（ａ）センサーを含む電子回路、（ｂ）バランスウェイト、（ｃ）ランフラット中子、（ｄ）脱酸素剤、乾燥剤および／または紫外線検知発色剤を塗布または搭載した物体、（ｅ）吸音材のいずれか一つかまたはそれらの複数を組合せた物体である場合などが好ましいものである。
　以下、実施例に基づいて、本発明の空気入りタイヤについて、説明する。
実施例１、２、比較例１
　凹部平坦面領域の形成の有無と、形成させたもの（実施例１、２）ではその深さｄの相違により、取り付け物体の回転の有無を調べた。凹部平坦面領域の形成は、加硫成形の際に機械的留め具の加硫接合と同時にカラーを使用して行った（実施例１、同２）。比較例１のものはカラーを使用しないものであり、凹部平坦面領域は形成されていないものである。
　実施例１と同２の凹部平坦面領域の平面視の形状は、図７（ｂ）に示したとおりの陸上競技トラック状の形状である。実施例１のタイヤは凹部平坦面領域の深さｄが０．３ｍｍ、実施例２のタイヤは凹部平坦面領域の深さｄが０．８ｍｍである。比較例１のタイヤは凹部平坦面領域を設けていないものである。
　試験タイヤは、タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５（荷重５ｋＮ、空気圧１５０ｋＰａ）であり、図７（ｂ）に示した態様で、重さ１００ｇの空気圧センサーと送信機を含む電子回路を格納した取付け物体（筐体）を、タイヤ内面のトレッド部に取り付けて、ドラム試験機で走行させながら筐体の回転を観察した（走行速度８０ｋｍ／時間、走行時間２０時間）。
　それぞれの試験タイヤにおいて、回転の有無、電波受信率、筐体の損傷の有無について調べた結果は、表１に記載したとおりである。
　実施例１、同２品はいずれも回転の発生防止性に優れ、また、実施例１と同２によれば電波受信率が高く、また筐体の損傷もなかった。比較例１のものは電波受信率が低く、筐体の損傷も摩耗が認められ、良好とは言えないものだった。
　本発明によれば、空気入りタイヤの内面に特定の機能性を有する物体を、機械的留め具部材を使用して取り付けた空気入りタイヤにおいて、該空気入りタイヤの転動に伴って、その機械的留め具材で取り付けた特定の機能を有する物体が該機械的留め具材を回転中心軸とした回転運動をすることを効果的に抑止できる。その結果、該物体が有する特定の機能を耐久性や精度良く、使用することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　１：空気入りタイヤ
　２：タイヤ内面
　３：機械的留め具部材
３ａ：機械的留め具部材の構成部品
３ｂ：機械的留め具部材の構成部品
　４：トレッド部
　５：サイドウォール部
　６：ビード部
　７：タイヤ構造部材又はタイヤ補強材
　８：ブラダー
　９：インナーライナー
１０：カラー部材
１１：凹部平坦面領域
１２：凹部平坦面領域の外縁線
１３：取付け物体

Claims (8)

  1. 　タイヤ内面に、２つの部材に分離できる機械的留め具のうちの一方の部材を有し、該機械的留め具部材の周囲のタイヤ内表面に、その周辺部とは段差を有した凹部として形成された凹部平坦面領域を形成されてなることを特徴とする空気入りタイヤ。
  2. 　前記段差がタイヤ内表面の鉛直方向に０．５ｍｍ以上あり、かつ、タイヤ内面をその鉛直方向から平面視した場合に、前記機械的留め具部材の中心と前記凹部平坦面領域の輪郭線との距離が一定ではなく、変化しているものであることを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
  3. 　タイヤ内面をその鉛直方向から平面視した場合に、前記凹部平坦面領域の輪郭形状は、前記機械的留め具部材の中心を通るタイヤ軸方向線とタイヤ周方向線のいずれかまたは双方に対して非線対称であることを特徴とする請求項１または２記載の空気入りタイヤ。
  4. 　タイヤ内面をその鉛直方向から平面視した場合に、前記凹部平坦面領域の輪郭形状は、鋭利な角部を持たず、曲率半径２ｍｍ以上の曲線または直線で構成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. 　タイヤ内面をその鉛直方向から平面視した場合に、前記凹部平坦面領域の輪郭形状は、前記機械的留め具部材を中心に、タイヤ周方向とタイヤ軸方向の直交座標において、少なくとも一方の軸に対して線対称であり、略円弧と直線で構成された形状で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. 　タイヤ内面にある前記一方の機械的留め具に係合するもう一方の機械的留め具を有する取付け物体を、それら２つの留め具を係合させることによりタイヤ内面に固定してな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. 　タイヤ内面をその鉛直方向から平面視した場合に、前記取付け物体が前記機械的留め具部材を中心軸にして回転できる角度が１０度以下であることを特徴とする請求項６に記載の空気入りタイヤ。
  8. 　前記もう一方の留め具を有する物体が、（ａ）センサーを含む電子回路、（ｂ）バランスウェイト、（ｃ）ランフラット中子、（ｄ）脱酸素剤、乾燥剤および／または紫外線検知発色剤を塗布または搭載した物体、（ｅ）吸音材のいずれか一つかまたはそれらの複数を組合せた物体であることを特徴とする請求項６または７に記載の空気入りタイヤ。
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