特開 2024-76453 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】P2024076453

(43)【公開日】2024-06-06

(54)【発明の名称】タイヤ

(51)【国際特許分類】

   B60C 19/00 20060101AFI20240530BHJP

   B60C 11/03 20060101ALI20240530BHJP

   B60C 13/00 20060101ALI20240530BHJP

【ＦＩ】

B60C19/00 B

B60C11/03 Z

B60C13/00 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022187967

(22)【出願日】2022-11-25

(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】鈴木 敬大

【テーマコード（参考）】

3D131

【Ｆターム（参考）】

3D131AA34

3D131AA35

3D131AA39

3D131BB01

3D131DA34

3D131DA43

3D131DA54

3D131EB07Z

3D131EB10Z

3D131EB15V

3D131EB15X

3D131EB18V

3D131EB18X

3D131EB22X

3D131EB23V

3D131EB23X

3D131EB24V

3D131EB24X

3D131EB31V

3D131EB31X

3D131EB46V

3D131EB46W

3D131EB46X

3D131EC01X

3D131EC02V

3D131EC07V

3D131EC07W

3D131EC15X

3D131EC24V

3D131EC24X

3D131GA01

3D131LA03

3D131LA05

3D131LA06

(57)【要約】

【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

【特許請求の範囲】

【請求項1】

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。

【請求項2】

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。

【請求項3】

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。

【請求項4】

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。

【請求項5】

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。

【請求項6】

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。

【請求項7】

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。

【請求項8】

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。

【請求項9】

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。

【請求項10】

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。

【請求項11】

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。

【請求項12】

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。

【請求項13】

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。

【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。

【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１～３参照）。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。

【0003】

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。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２１－１４６８７５号公報

【特許文献2】特開２０２１－６０４０１号公報

【特許文献3】特表２０１８－５１２３３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

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。

【課題を解決するための手段】

【0006】

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。

【発明の効果】

【0007】

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。

【0008】

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。

【0009】

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。

【0010】

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。

【0011】

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。

【0012】

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。

【0013】

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。

【0014】

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。

【0015】

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。

【0016】

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。

【0017】

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。

【0018】

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。

【0019】

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。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【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2】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。

【図3】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。

【図4】図３のIV－IV矢視断面図である。

【図5】機能部品とその収容体を示す斜視図である。

【図6】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。

【図7】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。

【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】

【0021】

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。

【0022】

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。

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

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。

【0026】

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。

【0027】

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。

【0028】

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。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

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。

【0032】

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。

【0033】

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。

【0034】

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。

【0035】

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。

【0036】

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。

【0037】

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。

【0038】

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。

【0039】

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。

【0040】

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。

【0041】

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。

【0042】

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。

【0043】

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。

【0044】

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。

【0045】

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。

【0046】

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。

【0047】

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。

【実施例0048】

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。

【0049】

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。

【0050】

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。

【0051】

【表1】

【0052】

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。

【0053】

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。

【符号の説明】

【0054】

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

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】