(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】P2024152295
(43)【公開日】2024-10-25
(54)【発明の名称】空気入りタイヤ
(51)【国際特許分類】
B60C 11/00 20060101AFI20241018BHJP
B60C 3/04 20060101ALI20241018BHJP
B60C 19/00 20060101ALI20241018BHJP
B60C 15/06 20060101ALI20241018BHJP
【ＦＩ】
B60C11/00 Z
B60C3/04 B
B60C19/00 B
B60C15/06 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023066407
(22)【出願日】2023-04-14
(71)【出願人】
【識別番号】000006714
【氏名又は名称】横浜ゴム株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001368
【氏名又は名称】清流国際弁理士法人
(74)【代理人】
【識別番号】100129252
【弁理士】
【氏名又は名称】昼間 孝良
(74)【代理人】
【識別番号】100155033
【弁理士】
【氏名又は名称】境澤 正夫
(72)【発明者】
【氏名】長谷川 茉由子
【テーマコード（参考）】
3D131
【Ｆターム（参考）】
3D131BB01
3D131BC31
3D131CA03
3D131EC22U
3D131HA38
3D131LA02
3D131LA03
3D131LA05
3D131LA06
(57)【要約】
【課題】タイヤの無負荷状態と荷重負荷状態における周方向の形状変化の指標を規定することにより、タイヤの繰り返し変形を低減し、機能部品の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。
【解決手段】タイヤを規定リムに組み付けて規定内圧を充填した無負荷状態において、収容体３０のタイヤ周方向位置の中心を点Ｓとし、この点Ｓがタイヤの接地領域の中心にあるときに点Ｓからタイヤの周長に沿って３０°に位置する点を点Ｐとしたとき、点Ｓと点Ｐとを結ぶ直線ＳＬと、点Ｓを通る水平線Ｌと直線ＳＬとがなす角度Ｘと、タイヤを規定リムに組み付けて規定内圧を充填し、規定負荷能力の５５％～８０％の範囲内の荷重を負荷した状態における点Ｓと点Ｐとを結ぶ直線ＳＬ´及び点Ｓを通る水平線Ｌと直線ＳＬ´とがなす角度Ｘ´とは０．４≦Ｘ´／Ｘ≦０．９及び０．９≦ＳＬ´／ＳＬ＜１．０の関係を満たす。
【選択図】図２
【解決手段】タイヤを規定リムに組み付けて規定内圧を充填した無負荷状態において、収容体３０のタイヤ周方向位置の中心を点Ｓとし、この点Ｓがタイヤの接地領域の中心にあるときに点Ｓからタイヤの周長に沿って３０°に位置する点を点Ｐとしたとき、点Ｓと点Ｐとを結ぶ直線ＳＬと、点Ｓを通る水平線Ｌと直線ＳＬとがなす角度Ｘと、タイヤを規定リムに組み付けて規定内圧を充填し、規定負荷能力の５５％～８０％の範囲内の荷重を負荷した状態における点Ｓと点Ｐとを結ぶ直線ＳＬ´及び点Ｓを通る水平線Ｌと直線ＳＬ´とがなす角度Ｘ´とは０．４≦Ｘ´／Ｘ≦０．９及び０．９≦ＳＬ´／ＳＬ＜１．０の関係を満たす。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
トレッド部の裏面に、タイヤ情報を検知するセンサ機能を有する機能部品と、この機能部品が収容された収容体とを備えた空気入りタイヤにおいて、
前記タイヤを規定リムに組み付けて規定内圧を充填した無負荷状態において、前記収容体のタイヤ周方向位置の中心を点Ｓとし、この点Ｓが前記タイヤの接地領域の中心にあるときに前記点Ｓから前記タイヤの周長に沿って３０°に位置する点を点Ｐとしたとき、
前記点Ｓと前記点Ｐとを結ぶ直線ＳＬと、
前記点Ｓを通る水平線Ｌと前記直線ＳＬとがなす角度Ｘと、
前記タイヤを規定リムに組み付けて規定内圧を充填し、規定負荷能力の５５％～８０％の範囲内の荷重を負荷した状態における前記点Ｓと前記点Ｐとを結ぶ直線ＳＬ´及び前記点Ｓを通る水平線Ｌと前記直線ＳＬ´とがなす角度Ｘ´とが、
０．４≦Ｘ´／Ｘ≦０．９及び０．９≦ＳＬ´／ＳＬ＜１．０の関係を満たすことを特徴とする空気入りタイヤ。
前記タイヤを規定リムに組み付けて規定内圧を充填した無負荷状態において、前記収容体のタイヤ周方向位置の中心を点Ｓとし、この点Ｓが前記タイヤの接地領域の中心にあるときに前記点Ｓから前記タイヤの周長に沿って３０°に位置する点を点Ｐとしたとき、
前記点Ｓと前記点Ｐとを結ぶ直線ＳＬと、
前記点Ｓを通る水平線Ｌと前記直線ＳＬとがなす角度Ｘと、
前記タイヤを規定リムに組み付けて規定内圧を充填し、規定負荷能力の５５％～８０％の範囲内の荷重を負荷した状態における前記点Ｓと前記点Ｐとを結ぶ直線ＳＬ´及び前記点Ｓを通る水平線Ｌと前記直線ＳＬ´とがなす角度Ｘ´とが、
０．４≦Ｘ´／Ｘ≦０．９及び０．９≦ＳＬ´／ＳＬ＜１．０の関係を満たすことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項2】
前記タイヤの偏平率が５０％以下であり、前記角度Ｘと前記角度Ｘ´と前記直線ＳＬと前記直線ＳＬ´とが０．５５≦Ｘ´／Ｘ≦０．９及び０．９≦ＳＬ´／ＳＬ＜１．０の関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項3】
前記収容体の開口部の周長Ｄ２Oと前記機能部品の上側部分の周長Ｄ１uと前記タイヤの偏平率Ｒとが０．１≦（Ｄ２O／Ｄ１u）×Ｒ≦０．５の関係を満たす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。
【請求項4】
前記収容体の開口部の周長Ｄ２Oと前記機能部品の上側部分の周長Ｄ１uとが０．４≦Ｄ２O／Ｄ１u≦０．９の関係を満たす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。
【請求項5】
無負荷状態における前記角度Ｘ及び前記直線ＳＬと、前記タイヤを規定リムに組み付けて規定内圧を充填し、規定負荷能力の５５％の荷重を負荷した状態における前記角度Ｘ´及び前記直線ＳＬ´とにより算出されるＸ´／Ｘの算出値ＲＸ55及びＳＬ´／ＳＬの算出値ＲＳＬ55と、
無負荷状態における前記角度Ｘ及び前記直線ＳＬと、前記タイヤを規定リムに組み付けて規定内圧を充填し、規定負荷能力の８０％の荷重を負荷した状態における前記角度Ｘ´及び前記直線ＳＬ´とにより算出されるＸ´／Ｘの算出値ＲＸ80及びＳＬ´／ＳＬの算出値ＲＳＬ80とにより、
（ＲＸ55－ＲＸ80）／（ＲＳＬ55－ＲＳＬ80）の関係式から算出される変化率の指標Ｑが５≦Ｑ≦２００の関係を満たす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。
無負荷状態における前記角度Ｘ及び前記直線ＳＬと、前記タイヤを規定リムに組み付けて規定内圧を充填し、規定負荷能力の８０％の荷重を負荷した状態における前記角度Ｘ´及び前記直線ＳＬ´とにより算出されるＸ´／Ｘの算出値ＲＸ80及びＳＬ´／ＳＬの算出値ＲＳＬ80とにより、
（ＲＸ55－ＲＸ80）／（ＲＳＬ55－ＲＳＬ80）の関係式から算出される変化率の指標Ｑが５≦Ｑ≦２００の関係を満たす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。
【請求項6】
タイヤ径方向最内側に位置するベルト層の幅に対するビードコアのタイヤ径方向最内側の点からビードフィラーのタイヤ径方向外側の端部までの直線距離の比が０．０５～０．３０の範囲にあ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。
【請求項7】
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１又は２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項8】
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１又は２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項9】
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又は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、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空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、タイヤの無負荷状態と荷重負荷状態における周方向の形状変化の指標を規定することにより、タイヤの繰り返し変形を低減し、機能部品の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。
【背景技術】
【0002】
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１参照）。この特許文献１に記載の発明では、タイヤ内表面に機能部品を設置し、この機能部品（加速度センサ）により検出された波形データに基づいてトレッド部の接地面外変形の範囲を表す指標とそのときのタイヤのたわみ量を表す指標を算出し、これら指標の関係からタイヤの摩耗進行度を推定することができる。しかしながら、このようにタイヤ内表面に機能部品を設置する場合、走行時におけるタイヤの繰り返し変形により機能部品の耐久性が悪化するという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００９－０１９９５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の目的は、タイヤの無負荷状態と荷重負荷状態における周方向の形状変化の指標を規定することにより、タイヤの繰り返し変形を低減し、機能部品の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。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、トレッド部の裏面に、タイヤ情報を検知するセンサ機能を有する機能部品と、この機能部品が収容された収容体とを備えた空気入りタイヤにおいて、
前記タイヤを規定リムに組み付けて規定内圧を充填した無負荷状態において、前記収容体のタイヤ周方向位置の中心を点Ｓとし、この点Ｓが前記タイヤの接地領域の中心にあるときに前記点Ｓから前記タイヤの周長に沿って３０°に位置する点を点Ｐとしたとき、
前記点Ｓと前記点Ｐとを結ぶ直線ＳＬと、
前記点Ｓを通る水平線Ｌと前記直線ＳＬとがなす角度Ｘと、
前記タイヤを規定リムに組み付けて規定内圧を充填し、規定負荷能力の５５％～８０％の範囲内の荷重を負荷した状態における前記点Ｓと前記点Ｐとを結ぶ直線ＳＬ´及び前記点Ｓを通る水平線Ｌと前記直線ＳＬ´とがなす角度Ｘ´とが、
０．４≦Ｘ´／Ｘ≦０．９及び０．９≦ＳＬ´／ＳＬ＜１．０の関係を満たすことを特徴とするものである。
前記タイヤを規定リムに組み付けて規定内圧を充填した無負荷状態において、前記収容体のタイヤ周方向位置の中心を点Ｓとし、この点Ｓが前記タイヤの接地領域の中心にあるときに前記点Ｓから前記タイヤの周長に沿って３０°に位置する点を点Ｐとしたとき、
前記点Ｓと前記点Ｐとを結ぶ直線ＳＬと、
前記点Ｓを通る水平線Ｌと前記直線ＳＬとがなす角度Ｘと、
前記タイヤを規定リムに組み付けて規定内圧を充填し、規定負荷能力の５５％～８０％の範囲内の荷重を負荷した状態における前記点Ｓと前記点Ｐとを結ぶ直線ＳＬ´及び前記点Ｓを通る水平線Ｌと前記直線ＳＬ´とがなす角度Ｘ´とが、
０．４≦Ｘ´／Ｘ≦０．９及び０．９≦ＳＬ´／ＳＬ＜１．０の関係を満たすことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0006】
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、タイヤの無負荷状態と荷重負荷状態における周方向の形状変化の指標を規定し、その指標が特定の関係を満たすことで、走行時におけるタイヤの繰り返し変形を抑制することを意図している。これにより、機能部品の耐久性を改善することができる。
【0007】
本発明において、タイヤの偏平率は５０％以下であり、角度Ｘと角度Ｘ´と直線ＳＬと直線ＳＬ´とは０．５５≦Ｘ´／Ｘ≦０．９及び０．９≦ＳＬ´／ＳＬ＜１．０の関係を満たすことが好ましい。例えば、タイヤの偏平率が５５％より大きい場合、サイドウォール部の高さが高く、タイヤが変形し易くなるため、機能部品の耐久性が悪化するおそれがある。そのため、タイヤの偏平率を規定すると共に、タイヤの形状変化を特定の範囲に規制することで、機能部品の耐久性に悪影響を及ぼさない範囲にタイヤの変形度合を保つことができるので、機能部品の耐久性を効果的に改善することができる。
【0008】
収容体の開口部の周長Ｄ２Oと機能部品の上側部分の周長Ｄ１uとタイヤの偏平率Ｒとは０．１≦（Ｄ２O／Ｄ１u）×Ｒ≦０．５の関係を満たすことが好ましい。これにより、機能部品に対する収容体の拘束力と、収容体に損傷が生じない変形度合とのバランスが良好になり、機能部品の耐久性を向上させることができる。タイヤの繰り返し変形が低減することによって機能部品のセンシング感度が低下する傾向があるが、上記の関係を満たすことにより、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。
【0009】
収容体の開口部の周長Ｄ２Oと機能部品の上側部分の周長Ｄ１uとは０．４≦Ｄ２O／Ｄ１u≦０．９の関係を満たすことが好ましい。これにより、機能部品に対する収容体の拘束力と、収容体に損傷が生じない変形度合とのバランスが良好になり、機能部品の耐久性を向上させることができる。更に、収容体の開口部が過度に狭くならず、機能部品の着脱時にも好適である。
【0010】
無負荷状態における角度Ｘ及び直線ＳＬと、タイヤを規定リムに組み付けて規定内圧を充填し、規定負荷能力の５５％の荷重を負荷した状態における角度Ｘ´及び直線ＳＬ´とにより算出されるＸ´／Ｘの算出値ＲＸ55及びＳＬ´／ＳＬの算出値ＲＳＬ55と、無負荷状態における角度Ｘ及び直線ＳＬと、タイヤを規定リムに組み付けて規定内圧を充填し、規定負荷能力の８０％の荷重を負荷した状態における角度Ｘ´及び直線ＳＬ´とにより算出されるＸ´／Ｘの算出値ＲＸ80及びＳＬ´／ＳＬの算出値ＲＳＬ80とにより、（ＲＸ55－ＲＸ80）／（ＲＳＬ55－ＲＳＬ80）の関係式から算出される変化率の指標Ｑは５≦Ｑ≦２００の関係を満たすことが好ましい。これにより、機能部品のセンシング感度と耐久性を効果的に改善することができる。
【0011】
タイヤ径方向最内側に位置するベルト層の幅に対するビードコアのタイヤ径方向最内側の点からビードフィラーのタイヤ径方向外側の端部までの直線距離の比は０．０５～０．３０の範囲にあることが好ましい。このようにベルト層とビード部の寸法関係を規定することにより、タイヤの変形に対する剛性を十分に確保することができるので、機能部品のセンシング感度を維持しながら、機能部品の耐久性を効果的に改善することができる。
【0012】
本発明において、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。
【0013】
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。
【0014】
本発明において、無負荷状態で測定される寸法及び角度は、タイヤを規定リムに組み付けて規定内圧を充填した無負荷状態で測定される。タイヤの接地領域は、無負荷状態におけるタイヤ軸方向の接地幅に基づいて特定される領域である。一方、荷重負荷状態で測定される寸法及び角度は、タイヤを規定リムに組み付けて規定内圧を充填し、タイヤを平面上に垂直に置いて規定負荷能力の所定の範囲内の荷重を負荷した状態で測定される。「規定リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えば、ＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば“Ｄｅｓｉｇｎ Ｒｉｍ”、或いはＥＴＲＴＯであれば“Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｒｉｍ”とする。「規定内圧」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている最大負荷能力に対応する空気圧である。「規定負荷能力」は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている最大負荷能力である。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】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。
【図5】機能部品とその収容体を示す斜視図である。
【図6】変化率の指標Ｑを説明するためのグラフである。
【図7】機能部品及び収容体の寸法を説明するための収容体の半断面図である。
【図8】圧電素子からの出力波形の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
【0017】
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。
【0018】
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。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。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。
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
上記空気入りタイヤにおいて、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。
【0022】
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。
【0023】
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。
【0024】
図２（ａ），（ｂ）は、それぞれタイヤの無負荷状態と荷重負荷状態における周方向の形状変化の一例を示すものである。図２（ａ）に示すように、タイヤを規定リムに組み付けて規定内圧を充填した無負荷状態において、収容体３０のタイヤ周方向位置の中心を点Ｓとし、この点Ｓがタイヤの接地領域の中心にあるときに点Ｓからタイヤの周長に沿って３０°に位置する点を点Ｐとする。更に、点Ｓと点Ｐとを結ぶ直線ＳＬと、点Ｓを通る水平線Ｌと直線ＳＬとがなす角度Ｘと、図２（ｂ）に示すように、タイヤを規定リムに組み付けて規定内圧を充填し、規定負荷能力の５５％～８０％の範囲内の荷重を負荷した状態（荷重負荷状態）における点Ｓと点Ｐとを結ぶ直線ＳＬ´及び点Ｓを通る水平線Ｌと直線ＳＬ´とがなす角度Ｘ´を規定する。このとき、０．４≦Ｘ´／Ｘ≦０．９及び０．９≦ＳＬ´／ＳＬ＜１．０の関係を満たす。特に、０．４≦Ｘ´／Ｘ≦０．８及び／又は０．９５≦ＳＬ´／ＳＬ＜１．００の関係を満たすことが好ましい。これら関係式は、タイヤの荷重負荷状態において無負荷状態よりも所定の角度及び直線長さの両方が小さくなることを意味しており、タイヤ周方向の形状変化の指標となる。なお、点Ｐは、無負荷状態と荷重負荷状態の両方においてタイヤ周上の同じ点である。
【0025】
例えば、荷重負荷状態でタイヤの変形が大きい（接地長が長い）場合には、無負荷状態からの変化率が大きいため、角度Ｘ´が小さくなり、直線ＳＬ´が長くなる傾向がある。一方、荷重負荷状態でタイヤの変形が小さい（接地長が短い）場合には、無負荷状態からの変化率が小さいため、角度Ｘ´が大きくなり、直線ＳＬ´が短くなる傾向がある。
【0026】
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、タイヤの無負荷状態と荷重負荷状態における周方向の形状変化の指標を規定し、その指標が特定の関係を満たすことで、走行時におけるタイヤの繰り返し変形を抑制することを意図している。これにより、機能部品２０の耐久性を改善することができる。
【0027】
ここで、Ｘ´／Ｘが０．４未満である場合、走行時のタイヤの変形が大きくなるため、機能部品２０の耐久性が悪化する。逆に、Ｘ´／Ｘが０．９を超える場合、変形により点Ｐが高い位置にあることを示しており、走行時のタイヤの変形が大きく、機能部品２０の耐久性が悪化する。また、ＳＬ´／ＳＬが０．９未満である場合、変形が大きくなり、機能部品２０の耐久性が悪化する。逆に、ＳＬ´／ＳＬが１．０以上である場合、接地長が長くなり、走行時のタイヤの変形が大きいため、機能部品２０の耐久性が悪化する。
【0028】
特に、タイヤの偏平率は５０％以下であり、角度Ｘと角度Ｘ´と直線ＳＬと直線ＳＬ´とは、０．５５≦Ｘ´／Ｘ≦０．９及び０．９≦ＳＬ´／ＳＬ＜１．０の関係を満たすことが好ましい。例えば、タイヤの偏平率が５５％より大きい場合、サイドウォール部２の高さが高く、タイヤが変形し易くなるため、機能部品２０の耐久性が悪化するおそれがある。そのため、タイヤの偏平率を規定すると共に、タイヤの形状変化を特定の範囲に規制することで、機能部品２０の耐久性に悪影響を及ぼさない範囲にタイヤの変形度合を保つことができるので、機能部品２０の耐久性を効果的に改善することができる。
【0029】
上述したようにタイヤの周方向の形状変化の指標を規定するにあたって、更に、以下の関係を満たすと良い。無負荷状態における角度Ｘ及び直線ＳＬと、タイヤを規定リムに組み付けて規定内圧を充填し、規定負荷能力の５５％の荷重を負荷した状態における角度Ｘ´及び直線ＳＬ´とにより、５５％の荷重負荷状態におけるＸ´／Ｘの算出値ＲＸ55及びＳＬ´／ＳＬの算出値ＲＳＬ55をそれぞれ算出する。更に、無負荷状態における角度Ｘ及び直線ＳＬと、タイヤを規定リムに組み付けて規定内圧を充填し、規定負荷能力の８０％の荷重を負荷した状態における角度Ｘ´及び直線ＳＬ´とにより、８０％の荷重負荷状態におけるＸ´／Ｘの算出値ＲＸ80及びＳＬ´／ＳＬの算出値ＲＳＬ80をそれぞれ算出する。その際、５５％の荷重負荷状態における算出値ＲＸ55及び算出値ＲＳＬ55は、８０％の荷重負荷状態におけるＸ´／Ｘの算出値ＲＸ80及び算出値ＲＳＬ80よりも値が大きくなる。縦軸をＸ´／Ｘ、横軸をＳＬ´／ＳＬとして、算出値ＲＸ55及び算出値ＲＳＬ55による点と、算出値ＲＸ80及び算出値ＲＳＬ80による点をそれぞれプロットすると、図６に示すグラフとなる。そして、図６に示す直線の傾きは、（ＲＸ55－ＲＸ80）／（ＲＳＬ55－ＲＳＬ80）の関係式から求めることができる。この直線の傾きを変化率の指標Ｑとする。このとき、変化率の指標Ｑは、５≦Ｑ≦２００の関係を満たすことが好ましく、５０≦Ｑ≦１５０の関係を満たすことがより好ましい。このように変化率の指標Ｑが上記の範囲を満たすことで、機能部品２０のセンシング感度と耐久性を効果的に改善することができる。
【0030】
ここで、変化率の指標Ｑが５未満であると、タイヤの変形が小さいことを意味し、機能部品２０のセンシング感度が小さくなり過ぎるおそれがある。逆に、変化率の指標Ｑが２００を超えると、タイヤの変形が大きいことを意味し、収容体３０内での機能部品２０の動きが大きくなり過ぎ、機能部品２０の耐久性が悪化するおそれがある。
【0031】
上記空気入りタイヤにおいて、収容体３０の開口部３４の周長Ｄ２Oと機能部品２０の上側部分の周長Ｄ１uとは、０．４≦Ｄ２O／Ｄ１u≦０．９の関係を満たすことが好ましく、０．４≦Ｄ２O／Ｄ１u≦０．８の関係を満たすことがより好ましい。即ち、収容体３０の開口部３４の周長Ｄ２Oを機能部品２０の周長Ｄ１uに対して特定の範囲で小さく設定することにより、収容体３０による拘束力を高めることを意図している。ここで、機能部品２０の上側部分の周長Ｄ１uと収容体３０の開口部３４の周長Ｄ２Oは、以下のように測定するものとする。図７に示すように、機能部品２０の収容前の状態において、収容体３０の内側総高さＨの３／４（０．７５×Ｈ）の高さをｈとし、この高さｈの位置と、高さｈの位置を基準として高さｈの±２５％（０．２５×ｈ）に相当する位置の計３つの位置を規定する。その際、収容体３０の内側総高さＨは、機能部品２０の収容前における底部３１の上面から側壁部３２の屈曲した係止部の下面までの高さである。このとき、機能部品２０の上側部分の周長Ｄ１uは、機能部品２０における上記３つの位置に対応する位置で機能部品２０の周長を測定し、これら３つの位置で測定された周長を平均したものである。一方、開口部３４の周長Ｄ２Oは、機能部品２０が収容体３０に収容されていない状態で測定される開口部３４の周長である。
【0032】
このように開口部３４の周長Ｄ２Oと機能部品２０の周長Ｄ１uを適度に設定することで、機能部品２０に対する収容体３０の拘束力と、収容体３０に損傷が生じない変形度合とのバランスが良好になり、機能部品２０の耐久性を向上させることができる。更に、収容体３０の開口部３４が過度に狭くならず、機能部品２０の着脱時にも好適である。
【0033】
ここで、比Ｄ２O／Ｄ１uが０．４未満であると、収容体３０による拘束力が大きくなるので、機能部品２０が着脱しにくくなり、機能部品２０の交換が困難になる。逆に、比Ｄ２O／Ｄ１uが０．９を超えると、収容体３０による拘束力が小さくなるので、収容体３０内での機能部品２０の動きが大きくなり、機能部品２０の耐久性が悪化するおそれがある。
【0034】
更に、比Ｄ２O／Ｄ１uと共にタイヤの偏平率Ｒを考慮することで、機能部品２０のセンシング感度の確保に繋がる。即ち、収容体３０の開口部３４の周長Ｄ２Oと機能部品２０の上側部分の周長Ｄ１uとタイヤの偏平率Ｒとは、０．１≦（Ｄ２O／Ｄ１u）×Ｒ≦０．５の関係を満たすことが好ましく、０．１≦（Ｄ２O／Ｄ１u）×Ｒ≦０．４の関係を満たすことがより好ましい。このように（Ｄ２O／Ｄ１u）×Ｒを適度に設定することで、機能部品２０に対する収容体３０の拘束力と、収容体３０に損傷が生じない変形度合とのバランスが良好になり、機能部品２０の耐久性を向上させることができる。タイヤの繰り返し変形が低減することによって機能部品２０のセンシング感度が低下する傾向があるが、上記の関係を満たすことにより、機能部品２０のセンシング感度を十分に確保することができる。
【0035】
ここで、（Ｄ２O／Ｄ１u）×Ｒが０．１未満であると、走行時の収容体３０による拘束力が大きくなるので、機能部品２０のセンシング感度が過度に大きくなるおそれがある。逆に、（Ｄ２O／Ｄ１u）×Ｒが０．５を超えると、走行時の収容体３０による拘束力が小さくなるので、収容体３０内での機能部品２０の動きが大きくなり、機能部品２０の耐久性が悪化するおそれがある。
【0036】
上記空気入りタイヤにおいて、トレッド部１のトレッド展開幅ＴＤＷとタイヤ断面高さＳＨとは、０．８≦ＴＤＷ／ＳＨ≦４．０の関係式を満たすと良い。また、タイヤ断面最大幅ＳＷとトレッド面の曲率半径ＴＲとは、０．０５≦ＳＷ／ＴＲ≦０．９０の関係式を満たすと良い。これらの関係を満たすことにより、走行時に好適な剛性を確保することができる。
【0037】
更に、タイヤ径方向最内側に位置するベルト層７の幅ＢＷに対するビードコア５のタイヤ径方向最内側の点５ａからビードフィラー６のタイヤ径方向外側の端部６ｅまでの直線距離ｄ（図１参照）の比ｄ／ＢＷは、０．０５～０．３０の範囲にあることが好ましく、０．０７～０．２６の範囲にあることがより好ましい。このようにベルト層７とビード部３の寸法関係を規定することにより、タイヤの変形に対する剛性を十分に確保することができるので、機能部品２０のセンシング感度を維持しながら、機能部品２０の耐久性を効果的に改善することができる。なお、ビードフィラー６は、カーカス層４の本体部４Ａと巻き上げ部４Ｂに挟まれたゴム部材であるが、任意にビードフィラー６のタイヤ幅方向外側に追加的に第二のフィラーゴムを配置することができる。但し、第二のフィラーゴムを配置した際にも、直線距離ｄはビードフィラー６に基づいて規定する。
【0038】
ここで、比ｄ／ＢＷが０．０５未満であると、タイヤの変形が小さくなる傾向があるため、機能部品２０のセンシング感度が過度に小さくなり、センシング感度を十分に確保できないおそれがある。逆に、比ｄ／ＢＷが０．３０を超えると、タイヤの変形が大きくなる傾向があるため、収容体３０内での機能部品２０の動きが大きくなり、機能部品２０の耐久性が悪化するおそれがある。
【実施例0039】
タイヤサイズ２８５／３０Ｒ２０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、この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、Ｘ´／Ｘ、ＳＬ´／ＳＬ、（Ｄ２O／Ｄ１u）×Ｒ、Ｄ２O／Ｄ１u、指標Ｑ、比ｄ／ＢＷを表１のように設定した比較例１～３及び実施例１～１２のタイヤを製作した。なお、機能部品は加硫ゴムからなる収容体を介してトレッド部の裏面に装着し、その収容体を接着剤でタイヤ内表面に固定した。
【0040】
これら試験タイヤについて、下記試験方法により、機能部品のセンシング感度及び耐久性を評価し、その結果を表１に併せて示した。
【0041】
センシング感度：
各試験タイヤをリムサイズ２０×１０Ｊ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１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評価した。
各試験タイヤをリムサイズ２０×１０Ｊ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１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評価した。
【0042】
耐久性：
各試験タイヤをリムサイズ２０×１０Ｊ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３２０ｋＰａとし、荷重を最大負荷能力の８５％×８０％とし、速度３００ｋｍ／ｈとする走行試験を実施し、機能部品により異常が検知されるまで走行させ、その走行距離を測定した。評価結果は、比較例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど機能部品の耐久性が優れていることを意味する。
各試験タイヤをリムサイズ２０×１０Ｊ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３２０ｋＰａとし、荷重を最大負荷能力の８５％×８０％とし、速度３００ｋｍ／ｈとする走行試験を実施し、機能部品により異常が検知されるまで走行させ、その走行距離を測定した。評価結果は、比較例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど機能部品の耐久性が優れていることを意味する。
【0043】
【表1】
【0044】
この表１から判るように、実施例１～１２のタイヤは、比較例１との対比において、機能部品の耐久性を改善することができた。更に、実施例１～１２のタイヤは、機能部品のセンシング感度を改善することができた。一方、比較例２のタイヤは、本発明で規定するＸ´／Ｘの数値範囲から外れていたため、機能部品のセンシング感度と耐久性の改善効果を得ることができなかった。比較例３のタイヤは、本発明で規定するＳＬ´／ＳＬの数値範囲から外れていたため、機能部品のセンシング感度と耐久性の改善効果を得ることができなかった。
【0045】
本開示は、以下の発明［１］～［９］を包含する。
発明［１］は、トレッド部の裏面に、タイヤ情報を検知するセンサ機能を有する機能部品と、この機能部品が収容された収容体とを備えた空気入りタイヤにおいて、
前記タイヤを規定リムに組み付けて規定内圧を充填した無負荷状態において、前記収容体のタイヤ周方向位置の中心を点Ｓとし、この点Ｓが前記タイヤの接地領域の中心にあるときに前記点Ｓから前記タイヤの周長に沿って３０°に位置する点を点Ｐとしたとき、
前記点Ｓと前記点Ｐとを結ぶ直線ＳＬと、
前記点Ｓを通る水平線Ｌと前記直線ＳＬとがなす角度Ｘと、
前記タイヤを規定リムに組み付けて規定内圧を充填し、規定負荷能力の５５％～８０％の範囲内の荷重を負荷した状態における前記点Ｓと前記点Ｐとを結ぶ直線ＳＬ´及び前記点Ｓを通る水平線Ｌと前記直線ＳＬ´とがなす角度Ｘ´とが、
０．４≦Ｘ´／Ｘ≦０．９及び０．９≦ＳＬ´／ＳＬ＜１．０の関係を満たすことを特徴とする空気入りタイヤである。
発明［２］は、前記タイヤの偏平率が５０％以下であり、前記角度Ｘと前記角度Ｘ´と前記直線ＳＬと前記直線ＳＬ´とが０．５５≦Ｘ´／Ｘ≦０．９及び０．９≦ＳＬ´／ＳＬ＜１．０の関係を満たすことを特徴とする発明［１］に記載の空気入りタイヤである。
発明［３］は、前記収容体の開口部の周長Ｄ２Oと前記機能部品の上側部分の周長Ｄ１uと前記タイヤの偏平率Ｒとが０．１≦（Ｄ２O／Ｄ１u）×Ｒ≦０．５の関係を満たすことを特徴とする発明［１］又は［２］に記載の空気入りタイヤである。
発明［４］は、前記収容体の開口部の周長Ｄ２Oと前記機能部品の上側部分の周長Ｄ１uとが０．４≦Ｄ２O／Ｄ１u≦０．９の関係を満たすことを特徴とする発明［１］～［３］のいずれかに記載の空気入りタイヤである。
発明［５］は、無負荷状態における前記角度Ｘ及び前記直線ＳＬと、前記タイヤを規定リムに組み付けて規定内圧を充填し、規定負荷能力の５５％の荷重を負荷した状態における前記角度Ｘ´及び前記直線ＳＬ´とにより算出されるＸ´／Ｘの算出値ＲＸ55及びＳＬ´／ＳＬの算出値ＲＳＬ55と、
無負荷状態における前記角度Ｘ及び前記直線ＳＬと、前記タイヤを規定リムに組み付けて規定内圧を充填し、規定負荷能力の８０％の荷重を負荷した状態における前記角度Ｘ´及び前記直線ＳＬ´とにより算出されるＸ´／Ｘの算出値ＲＸ80及びＳＬ´／ＳＬの算出値ＲＳＬ80とにより、
（ＲＸ55－ＲＸ80）／（ＲＳＬ55－ＲＳＬ80）の関係式から算出される変化率の指標Ｑが５≦Ｑ≦２００の関係を満たすことを特徴とする発明［１］～［４］のいずれかに記載の空気入りタイヤである。
発明［６］は、タイヤ径方向最内側に位置するベルト層の幅に対するビードコアのタイヤ径方向最内側の点からビードフィラーのタイヤ径方向外側の端部までの直線距離の比が０．０５～０．３０の範囲にあることを特徴とする発明［１］～［５］のいずれかに記載の空気入りタイヤである。
発明［７］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［１］～［６］のいずれかに記載の空気入りタイヤである。
発明［８］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［１］～［７］のいずれかに記載の空気入りタイヤである。
発明［９］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］～［８］のいずれかに記載の空気入りタイヤである。
発明［１］は、トレッド部の裏面に、タイヤ情報を検知するセンサ機能を有する機能部品と、この機能部品が収容された収容体とを備えた空気入りタイヤにおいて、
前記タイヤを規定リムに組み付けて規定内圧を充填した無負荷状態において、前記収容体のタイヤ周方向位置の中心を点Ｓとし、この点Ｓが前記タイヤの接地領域の中心にあるときに前記点Ｓから前記タイヤの周長に沿って３０°に位置する点を点Ｐとしたとき、
前記点Ｓと前記点Ｐとを結ぶ直線ＳＬと、
前記点Ｓを通る水平線Ｌと前記直線ＳＬとがなす角度Ｘと、
前記タイヤを規定リムに組み付けて規定内圧を充填し、規定負荷能力の５５％～８０％の範囲内の荷重を負荷した状態における前記点Ｓと前記点Ｐとを結ぶ直線ＳＬ´及び前記点Ｓを通る水平線Ｌと前記直線ＳＬ´とがなす角度Ｘ´とが、
０．４≦Ｘ´／Ｘ≦０．９及び０．９≦ＳＬ´／ＳＬ＜１．０の関係を満たすことを特徴とする空気入りタイヤである。
発明［２］は、前記タイヤの偏平率が５０％以下であり、前記角度Ｘと前記角度Ｘ´と前記直線ＳＬと前記直線ＳＬ´とが０．５５≦Ｘ´／Ｘ≦０．９及び０．９≦ＳＬ´／ＳＬ＜１．０の関係を満たすことを特徴とする発明［１］に記載の空気入りタイヤである。
発明［３］は、前記収容体の開口部の周長Ｄ２Oと前記機能部品の上側部分の周長Ｄ１uと前記タイヤの偏平率Ｒとが０．１≦（Ｄ２O／Ｄ１u）×Ｒ≦０．５の関係を満たすことを特徴とする発明［１］又は［２］に記載の空気入りタイヤである。
発明［４］は、前記収容体の開口部の周長Ｄ２Oと前記機能部品の上側部分の周長Ｄ１uとが０．４≦Ｄ２O／Ｄ１u≦０．９の関係を満たすことを特徴とする発明［１］～［３］のいずれかに記載の空気入りタイヤである。
発明［５］は、無負荷状態における前記角度Ｘ及び前記直線ＳＬと、前記タイヤを規定リムに組み付けて規定内圧を充填し、規定負荷能力の５５％の荷重を負荷した状態における前記角度Ｘ´及び前記直線ＳＬ´とにより算出されるＸ´／Ｘの算出値ＲＸ55及びＳＬ´／ＳＬの算出値ＲＳＬ55と、
無負荷状態における前記角度Ｘ及び前記直線ＳＬと、前記タイヤを規定リムに組み付けて規定内圧を充填し、規定負荷能力の８０％の荷重を負荷した状態における前記角度Ｘ´及び前記直線ＳＬ´とにより算出されるＸ´／Ｘの算出値ＲＸ80及びＳＬ´／ＳＬの算出値ＲＳＬ80とにより、
（ＲＸ55－ＲＸ80）／（ＲＳＬ55－ＲＳＬ80）の関係式から算出される変化率の指標Ｑが５≦Ｑ≦２００の関係を満たすことを特徴とする発明［１］～［４］のいずれかに記載の空気入りタイヤである。
発明［６］は、タイヤ径方向最内側に位置するベルト層の幅に対するビードコアのタイヤ径方向最内側の点からビードフィラーのタイヤ径方向外側の端部までの直線距離の比が０．０５～０．３０の範囲にあることを特徴とする発明［１］～［５］のいずれかに記載の空気入りタイヤである。
発明［７］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［１］～［６］のいずれかに記載の空気入りタイヤである。
発明［８］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［１］～［７］のいずれかに記載の空気入りタイヤである。
発明［９］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］～［８］のいずれかに記載の空気入りタイヤである。
【符号の説明】
【0046】
１ トレッド部
２ サイドウォール部
３ ビード部
２０ 機能部品
２１ 接触面
２２ センサ素子
３０ 収容体
２ サイドウォール部
３ ビード部
２０ 機能部品
２１ 接触面
２２ センサ素子
３０ 収容体
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】