特開 2023-96611 空気入りタイヤ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023096611

(43)【公開日】2023-07-07

(54)【発明の名称】空気入りタイヤ

(51)【国際特許分類】

   B60C 19/00 20060101AFI20230630BHJP

   B60C 5/00 20060101ALI20230630BHJP

【ＦＩ】

B60C19/00 B

B60C5/00 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021212486

(22)【出願日】2021-12-27

(71)【出願人】

【識別番号】000003148

【氏名又は名称】ＴＯＹＯ ＴＩＲＥ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100165157

【弁理士】

【氏名又は名称】芝 哲央

(74)【代理人】

【識別番号】100160794

【弁理士】

【氏名又は名称】星野 寛明

(72)【発明者】

【氏名】荻本 裕基

【テーマコード（参考）】

3D131

【Ｆターム（参考）】

3D131BC36

3D131BC44

3D131CB03

3D131LA20

(57)【要約】

【課題】ゴム層のセパレーションを回避できつつ、電子部品の剥離を十分に抑制できる空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】タイヤ内面５０１に吸音材９０が接合され、タイヤ内面５０１と吸音材９０との間に電子部品であるＲＦＩＤタグ６０が配置されている。吸音材９０は、タイヤ周方向に延びる複数条の接合材である接着剤７０によりタイヤ内面５０１に接合され、少なくとも隣り合う２条の接着剤７０にまたがる状態でＲＦＩＤタグ６０が配置されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

タイヤ内面に吸音材が接合され、前記タイヤ内面と前記吸音材との間に電子部品が配置されている、空気入りタイヤ。

【請求項2】

前記吸音材はタイヤ周方向に延びる複数条の接合材により前記タイヤ内面に接合され、少なくとも隣り合う２条の前記接合材にまたがる状態で前記電子部品が配置されている、請求項１に記載の空気入りタイヤ。

【請求項3】

前記電子部品はフィルム状である、請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両用の空気入りタイヤに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、電子部品としてのＲＦＩＤタグを設けたタイヤが知られている。このようなタイヤは、ＲＦＩＤタグと、ＲＦＩＤタグに収容されている情報を読み取るリーダとが通信を行うことにより、例えばタイヤの製造管理や使用履歴管理等を行うことができる。ところで、ＲＦＩＤタグ等の電子部品をタイヤに配置するにあたっては、タイヤを構成するゴム層の間に埋設すると、電子部品を起点としてゴム層が剥離するいわゆるセパレーションが生じるおそれがある。そこで、特許文献１に示されるように、タイヤ内面に電子部品を貼り付ければ、電子部品によるセパレーションを回避することが可能となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－９９１０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながらタイヤ内面に貼り付けられた電子部品は、タイヤ内面の変形の影響を受けてタイヤ内面から剥離する可能性がある。特許文献１には、電子部品を取り囲むクッション材とともに電子部品をタイヤ内面に貼り付けることにより、電子部品に対するタイヤ内面の変形の影響を緩和するとされているが、剥離を抑制するには不十分であることが懸念される。

【0005】

そこで本発明は、ゴム層のセパレーションを回避できつつ、電子部品の剥離を十分に抑制できる空気入りタイヤを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の空気入りタイヤは、タイヤ内面に吸音材が接合され、前記タイヤ内面と前記吸音材との間に電子部品が配置されている。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、ゴム層のセパレーションを回避できつつ、電子部品の剥離を十分に抑制できる空気入りタイヤを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ幅方向断面図である。

【図2】本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの内面の一部を示す展開図である。

【図3】本発明の実施形態に係る空気入りタイヤが備えるＲＦＩＤタグを示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照しながら実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る空気入りタイヤであるタイヤ１のタイヤ幅方向断面を示す図である。タイヤ１は、例えば乗用車用のタイヤである。タイヤ１の基本的な構造は、タイヤ幅方向の断面において左右対称となっている。図中、符号Ｓは、タイヤ赤道面である。タイヤ赤道面Ｓ１は、タイヤ回転軸（タイヤ子午線）に直交する面で、かつタイヤ幅方向中心に位置する面である。

【0010】

なお、図１の断面図は、タイヤ１を規定リムに装着して規定内圧を充填した無負荷状態のタイヤ幅方向断面図（タイヤ子午線断面図）である。なお、規定リムとは、タイヤサイズに対応してＪＡＴＭＡに定められた標準となるリムを指す。また、規定内圧とは、例えばタイヤが乗用車用である場合には１８０ｋＰａである。

【0011】

ここで、タイヤ幅方向とは、タイヤ回転軸に平行な方向であり、図１の断面図における紙面左右方向である。図１においては、タイヤ幅方向Ｘとして図示されている。そして、タイヤ幅方向内側とは、タイヤ赤道面Ｓ１に近づく方向であり、図１においては、紙面中央側である。タイヤ幅方向外側とは、タイヤ赤道面Ｓ１から離れる方向であり、図１においては、紙面左側及び右側である。

【0012】

また、タイヤ径方向とは、タイヤ回転軸に垂直な方向であり、図１における紙面上下方向である。図１においては、タイヤ径方向Ｙとして図示されている。そして、タイヤ径方向外側とは、タイヤ回転軸から離れる方向であり、図１においては、紙面下側である。タイヤ径方向内側とは、タイヤ回転軸に近づく方向であり、図１においては、紙面上側である。

【0013】

図１に示すように、タイヤ１は、タイヤ幅方向両側に設けられた一対のビード１０と、一対のビード１０の各々からタイヤ径方向外側に延びる一対のサイドウォール２０と、一対のサイドウォール２０間に配置されたトレッド３０と、一対のビード１０の間に配置されたカーカスプライ４０と、カーカスプライ４０のタイヤ内腔側に配置されたインナーライナー５０と、吸音材９０と、電子部品としてのＲＦＩＤタグ６０と、を備えている。

【0014】

ビード１０は、ビードコア１１と、ビードコア１１のタイヤ径方向外側に延びるビードフィラー１２と、チェーハー１３と、リムストリップゴム１４と、を備えている。

【0015】

ビードコア１１は、ゴムが被覆された金属製のビードワイヤを複数回巻いて形成した環状の部材であり、空気が充填されたタイヤ１をリムに固定する役目を果たす部材である。

【0016】

ビードフィラー１２は、タイヤ径方向外側に延びるにしたがって先細り形状となっているゴム部材である。ビードフィラー１２は、ビード１０の周辺部分の剛性を高め、高い操縦性及び安定性を確保するために設けられている部材である。ビードフィラー１２は、例えば周囲のゴム部材よりも硬度の高いゴムにより構成される。

【0017】

チェーハー１３は、ビードコア１１周りに設けられたカーカスプライ４０のタイヤ径方向内側に設けられている。

【0018】

リムストリップゴム１４は、チェーハー１３及びカーカスプライ４０のタイヤ幅方向外側に配置されている。リムストリップゴム１４は、タイヤ１が装着されるリムと接触する部材である。

【0019】

サイドウォール２０は、カーカスプライ４０のタイヤ幅方向外側に配置されたサイドウォールゴム２１を含む。サイドウォールゴム２１は、タイヤ１の外壁面を構成する。サイドウォールゴム２１は、タイヤ１がクッション作用をする際に最もたわむ部分であり、通常、耐疲労性を有する柔軟なゴムが採用される。

【0020】

トレッド３０は、無端状のベルト３１及びキャッププライ３２と、トレッドゴム３３と、を備えている。

【0021】

ベルト３１は、カーカスプライ４０のタイヤ径方向外側に配置されている。キャッププライ３２は、ベルト３１のタイヤ径方向外側に配置されている。

【0022】

ベルト３１は、トレッド３０を補強する部材である。本実施形態のベルト３１は、内側のベルト３１１と外側のベルト３１２とを備えた２層構造である。内側のベルト３１１及び外側のベルト３１２は、いずれも複数のスチールコード等のコードがゴムで覆われた構造を有している。なお、ベルト３１は２層構造に限らず、１層、あるいは３層以上の構造を有していてもよい。

【0023】

キャッププライ３２は、ベルト３１とともにトレッド３０を補強する部材である。キャッププライ３２は、例えばポリアミド繊維等の絶縁性を有する複数の有機繊維コードがゴムで覆われた構造を有している。キャッププライ３２を設けることにより、耐久性の向上、走行時のロードノイズの低減を図ることができる。

【0024】

トレッドゴム３３は、キャッププライ３２のタイヤ径方向外側に配置されている。トレッドゴム３３は、走行時に路面と接地する踏面３３１を構成する部材である。トレッドゴム３３の踏面３３１には、例えば複数の溝で構成されるトレッドパターン３４が設けられている。トレッドパターン３４は、タイヤ幅方向に並ぶ複数の主溝３４１を有している。複数の主溝３４１のそれぞれは、タイヤ周方向に沿って延びている。

【0025】

カーカスプライ４０は、タイヤ１の骨格となるプライを構成している。カーカスプライ４０は、一対のビード１０間を、一対のサイドウォール２０及びトレッド３０を通過する態様で、タイヤ１内に埋設されている。カーカスプライ４０は、タイヤ１の骨格となる不図示の複数のカーカスコードを含んでいる。複数のカーカスコードは、例えばタイヤ幅方向に延びており、タイヤ周方向に並んで配列されている。そのカーカスコードは、ポリエステルやポリアミド等の絶縁性の有機繊維コード等により構成されている。複数のカーカスコードがゴムにより被覆されて、カーカスプライ４０が構成されている。

【0026】

カーカスプライ４０は、一方のビードコア１１から他方のビードコア１１に延び、トレッド３０とビード１０との間に延在するプライ本体部４０１と、プライ本体部４０１からビードコア１１で折り返される一対の屈曲部４０２と、屈曲部４０２のそれぞれからタイヤ径方向外側に延びる一対の折り返し部４０３と、を有する。プライ本体部４０１、屈曲部４０２及び折り返し部４０３は、ビードフィラー１２及びビードコア１１を囲んでいる。ビードフィラー１２よりもタイヤ径方向外側の部分の折り返し部４０３は、プライ本体部４０１に重ね合わされている。

【0027】

本実施形態のカーカスプライ４０は１層構造であるが、カーカスプライ４０は１層構造に限らず、２層、あるいは３層以上の構造を有していてもよい。

【0028】

上述したビード１０のチェーハー１３は、屈曲部４０２を含むカーカスプライ４０のタイヤ径方向内側の端部を取り囲むように設けられている。また、リムストリップゴム１４は、チェーハー１３及びカーカスプライ４０の折り返し部４０３の、タイヤ幅方向外側に配置されている。リムストリップゴム１４のタイヤ径方向外側の端部は、上述したサイドウォールゴム２１で覆われている。

【0029】

インナーライナー５０は、カーカスプライ４０のプライ本体部４０１の内面及び一対のビード１０のチェーハー１３の内面を覆っている。インナーライナー５０は、耐空気透過性ゴムにより構成されており、タイヤ内腔内の空気が外部に漏れるのを防ぐ。インナーライナー５０の内面は、一対のビード１０間のタイヤ内面５０１を構成する。

【0030】

吸音材９０は、タイヤ内面５０１に接合されている。実施形態の吸音材９０は、発泡材料で形成された多数の気孔を備えたスポンジであり、例えばポリウレタンフォーム等の発泡樹脂が好ましく用いられる。吸音材９０は、トレッド３０におけるタイヤ内面５０１に、接合材である接着剤７０によって貼り付けられている。実施形態の吸音材９０は、タイヤ赤道面Ｓ１を対称中心面として左右対称の状態に配置されている。

【0031】

吸音材９０は、少なくとも１つの部材でタイヤ内面５０１に環状に設けられる。吸音材９０は、タイヤ周方向に分割するか、もしくはタイヤ幅方向に分割する２つ以上の部材で環状に構成してもよく、さらには、タイヤ周方向及びタイヤ幅方向のそれぞれに分割する複数の部材で環状に構成してもよい。吸音材９０は、走行中においてタイヤ１の内腔に生じる各種の音を吸収してノイズを低減する。

【0032】

吸音材９０は、タイヤ１における重量バランスの観点から、密度５０ｋｇ／ｍ^３程度であり、比重０．０２５程度のものが好ましい。また、吸音材９０は、耐久性の観点から、引張り強さが８０ｋＰａ程度であり、硬さが４０％硬さで１６０Ｎ程度のものが好ましい。また、吸音材９０の寸法は、タイヤ１の寸法等に応じて選択されるが、例えば、幅すなわちタイヤ内面５０１に貼り付けられた状態でのタイヤ幅方向の長さは、８０ｍｍ以上１１０ｍｍ以下、厚みすなわちタイヤ径方向の寸法は、２０ｍｍ程度が好適とされる。

【0033】

吸音材９０をタイヤ内面５０１に接着させる接着剤７０は、タイヤ周方向の全周にわたって延在する複数条の態様となっている。実施形態では、接着剤７０は４条である。４条の接着剤７０は、タイヤ赤道面Ｓ１を中心として左右に２つずつ、均等に配置されてタイヤ内面５０１に塗布される。なお、接着剤の条数は４つに限定されず、吸音材９０の幅や求められる接着強度等によって適宜な条数とされてよい。また、１条の接着剤７０は、吸音材９０が接着された硬化後の状態で、その幅（タイヤ幅方向の寸法）は、３ｍｍ以上１０ｍｍ以下程度が好ましく、その高さ（タイヤ径方向の寸法）は、同様に３ｍｍ以上１０ｍｍ以下程度が好ましいが、これらに限定されない。

【0034】

接着剤７０としては、吸音材９０をタイヤ内面５０１に接着できれば特に限定されないが、ゴム用、あるいはタイヤ用の接着剤が好適に用いられる。吸音材９０をタイヤ内面５０１に接着する接着剤７０は、接着強度や耐久性の観点から、塗布後養生６分以内のせん断強度が０．１ＭＰａ以上のものが好ましい。この場合のせん断強度は、「ＪＩＳ Ｋ ６８５４－１：１９９９」に基づく試験方法により測定した。

【0035】

なお、接着剤７０は、タイヤ１が加硫成形された状態でタイヤ内面５０１に残るタイヤ内面用離型剤を除去してから、タイヤ内面５０１に塗布される。図２の符号８０で示す左右２本の二点鎖線の間が、タイヤ内面用離型剤を除去した領域である。この離型剤除去領域８０は、左右両端の接着剤７０よりもタイヤ幅方向やや外側の位置の間であって、タイヤ内面５０１の全周にわたって設けられる。この離型剤除去領域８０は、タイヤ幅方向で１００ｍｍ以上１２０ｍｍ以下程度である。

【0036】

なお、吸音材９０は、接着剤７０を用いる代わりに、両面粘着テープによってタイヤ内面５０１に貼り付けてもよい。

【0037】

ＲＦＩＤタグ６０は、タイヤ内面５０１と吸音材９０との間に配置されている。ＲＦＩＤタグ６０は、短い帯状の形状を有する薄いフィルム状に形成されている。図３に示すように、実施形態のＲＦＩＤタグ６０は、可撓性を有するフィルムからなる基材６１内に、ＲＦＩＤチップ６２と、外部機器と通信を行うための複数のアンテナ６３とが収容されたパッシブ型のトランスポンダである。ＲＦＩＤチップが備える記憶部には、タイヤ１に関する情報として、製造番号、部品番号等の情報が収容される。図３はＲＦＩＤタグ６０の構造の一例を示すものであり、ＲＦＩＤタグ６０はこの構造に限定されない。また、ＲＦＩＤタグ６０の形状や寸法も限定はされないが、例えば帯状の場合、長さが２０ｍｍ以上６０ｍｍ以下程度、幅が５ｍｍ以上２０ｍｍ以下程度、厚みが１ｍｍ程度のものが用いられる。

【0038】

フィルム状のＲＦＩＤタグ６０は、その一方の面をタイヤ内面５０１に対向させた状態で配置される。したがって、タイヤ内面５０１からＲＦＩＤタグ６０が突出する状態とはならない。このため、ＲＦＩＤタグ６０を覆う吸音材９０がＲＦＩＤタグ６０の影響を受けて変形することが抑えられる。図２に示すように、ＲＦＩＤタグ６０は、長さ方向がタイヤ幅方向に沿った状態で、かつ、タイヤ赤道面Ｓ１の両側の２条の接着剤７０にまたがる状態で、タイヤ内面５０１と吸音材９０との間に配置されている。ＲＦＩＤタグ６０のタイヤ周方向の位置は特に制限されない。

【0039】

ＲＦＩＤタグ６０は、吸音材９０がタイヤ内面５０１に貼り付けられる前に、離型剤除去領域８０に配置されて仮固定される。仮固定の手段としては、例えば両面粘着テープが用いられる。離型剤除去領域８０にＲＦＩＤタグ６０が仮固定された後、４条の接着剤７０が塗布され、次いで、接着剤７０を介して吸音材９０がタイヤ内面５０１に環状に貼り付けられる。これにより、タイヤ内面５０１と吸音材９０との間にＲＦＩＤタグ６０が配置される。

【0040】

以上説明した本実施形態によれば、以下の効果を奏する。

【0041】

（１）実施形態に係るタイヤ１は、タイヤ内面５０１に吸音材９０が接合され、タイヤ内面５０１と吸音材９０との間に、電子部品であるＲＦＩＤタグ６０が配置されている。

【0042】

ＲＦＩＤタグ６０はタイヤ１のゴムの中に埋設されておらず、タイヤ内面５０１に貼り付けられている。このため、ＲＦＩＤタグ６０を起点としたゴム層のセパレーションは生じない。ＲＦＩＤタグ６０はタイヤ内面５０１に貼り付けられたＲＦＩＤタグ６０は、タイヤ内面５０１に接着剤７０によって接着された吸音材９０により覆われて固定されている。このため、タイヤ内面５０１の変形等によりＲＦＩＤタグ６０がタイヤ内面５０１から離れそうになったとしても、吸音材９０で固定されている状態は保持される。したがって、ＲＦＩＤタグ６０がタイヤ内面５０１から剥離することが十分に抑制される。

【0043】

（２）実施形態に係るタイヤ１においては、吸音材９０はタイヤ周方向に延びる複数条の接合材である接着剤７０によりタイヤ内面５０１に接合され、少なくとも隣り合う２条の接着剤７０にまたがる状態でＲＦＩＤタグ６０が配置されていることが好ましい。

【0044】

これにより、接着剤７０の量が抑えられるのでタイヤ重量の増大が抑えられつつ、ＲＦＩＤタグ６０とともに吸音材９０をタイヤ内面５０１に接着する強度が確保され、ＲＦＩＤタグ６０の剥離抑制効果をより一層得ることができる。

【0045】

（３）実施形態に係るタイヤ１においては、ＲＦＩＤタグ６０はフィルム状であることが好ましい。

【0046】

フィルム状のＲＦＩＤタグ６０が、その一方の面をタイヤ内面５０１に対向する状態で配置されることにより、ＲＦＩＤタグ６０による吸音材９０の変形が抑えられる。したがって、吸音材９０の吸音性能が保持されるとともに、タイヤ内面５０１に対する吸音材９０の接着強度も保持される。

【0047】

以上、本発明の具体的な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の目的を達成できる範囲で変形、改良などを行っても、本発明の範囲に含まれる。

【0048】

例えば、タイヤ内面５０１に吸音材９０を接合する接合材としては、接着剤７０に限定されず、タイヤ内面５０１に必要な接合強度で接合され、それによりＲＦＩＤタグ６０の剥離が抑えられるものであればよい。

【符号の説明】

【0049】

１ タイヤ（空気入りタイヤ）
６０ ＲＦＩＤタグ（電子部品）
７０ 接着剤（接合材）
９０ 吸音材
５０１ タイヤ内面

【図1】

【図2】

【図3】