特許 7456286 トレッド可変装置、空気入りタイヤ、及びグリップ力制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-18

(45)【発行日】2024-03-27

(54)【発明の名称】トレッド可変装置、空気入りタイヤ、及びグリップ力制御方法

(51)【国際特許分類】

   B60C 19/00 20060101AFI20240319BHJP

   B60C 9/22 20060101ALI20240319BHJP

   B60C 11/00 20060101ALI20240319BHJP

【ＦＩ】

B60C19/00 G

B60C9/22 D

B60C11/00 F

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2020091509

(22)【出願日】2020-05-26

(65)【公開番号】P2021187205

(43)【公開日】2021-12-13

【審査請求日】2023-03-24

(73)【特許権者】

【識別番号】000183233

【氏名又は名称】住友ゴム工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100135817

【弁理士】

【氏名又は名称】華山 浩伸

(74)【代理人】

【識別番号】100167302

【弁理士】

【氏名又は名称】種村 一幸

(72)【発明者】

【氏名】市本 大和

【審査官】岩本 昌大

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－１１２２００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０２３１０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－３３５２２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０３－００５２１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６２－１９４９０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０７６５９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１６８７１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１１６０９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】独国特許出願公開第１０３５２３３９（ＤＥ，Ａ１）

【文献】韓国登録特許第１８６４５４６（ＫＲ，Ｂ１）

【文献】特開２００８－０９４３９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１１０６９６５５７（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｃ １／００－１９／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

予め定められた方向に沿うように空気入りタイヤの内部に埋設され、通電によって収縮することにより前記空気入りタイヤのトレッド部を変形可能なコード状のアクチュエータと、
前記アクチュエータに電圧を供給して通電させる制御部と、を備え、
前記制御部は、予め定められた制御信号が入力された場合に前記制御信号に応じて前記アクチュエータの通電を制御する、トレッド可変装置。

【請求項2】

前記空気入りタイヤは、前記トレッド部が平坦形状に形成されており、
前記アクチュエータは、前記トレッド部の幅方向の両端部それぞれに設けられ、前記空気入りタイヤの周方向に沿って少なくとも１周以上の長さを有する、請求項１に記載のトレッド可変装置。

【請求項3】

前記空気入りタイヤは、前記トレッド部の表面よりも径方向内側に配置されたベルト部と、前記ベルト部の幅方向の両端部それぞれを被覆し、前記周方向に沿って配設されたエッジバンド部と、を有し、
前記アクチュエータは、前記エッジバンド部を構成している、請求項２に記載のトレッド可変装置。

【請求項4】

前記空気入りタイヤは、前記トレッド部が平坦形状に形成されており、
前記アクチュエータは、前記空気入りタイヤのショルダー部又はサイドウォール部に設けられ、前記空気入りタイヤの周方向に沿って少なくとも１周以上の長さを有する、請求項１に記載のトレッド可変装置。

【請求項5】

前記空気入りタイヤは、前記トレッド部が平坦形状に形成されており、
前記アクチュエータは、前記トレッド部に設けられ、前記トレッド部の幅方向に沿って延びる複数の直線部を有し、前記複数の直線部が前記空気入りタイヤの周方向に所定間隔を隔てて配置されている、請求項１に記載のトレッド可変装置。

【請求項6】

前記制御部は、前記制御信号が入力された場合に前記アクチュエータに電圧を供給する、請求項２から５のいずれかに記載のトレッド可変装置。

【請求項7】

前記空気入りタイヤは、前記トレッド部が湾曲形状に形成されており、
前記アクチュエータは、前記トレッド部の幅方向の中央部に設けられ、前記空気入りタイヤの周方向に沿って少なくとも１周以上の長さを有し、
前記制御部は、前記アクチュエータに電圧を供給して通電させることにより前記中央部を径方向内側へ引き締めて前記トレッド部を平坦化させ、前記制御信号が入力された場合に電圧の供給を停止して元の湾曲形状に戻す、請求項１に記載のトレッド可変装置。

【請求項8】

前記制御信号は、前記空気入りタイヤが装着された車両に設けられた操作スイッチの操作時の入力信号である、請求項１から７のいずれかに記載のトレッド可変装置。

【請求項9】

前記制御信号は、前記空気入りタイヤが装着された車両の走行エリアにおける降雨を示す降雨信号である、請求項１から８のいずれかに記載のトレッド可変装置。

【請求項10】

前記制御信号は、
前記車両のブレーキが操作されたことを示すブレーキ信号、前記車両の速度が所定速度以上であることを示す速度信号のいずれか一つ又は両方を更に含む、請求項９に記載のトレッド可変装置。

【請求項11】

前記アクチュエータは、Ｔｉ－Ｎｉ系形状記憶合金を主成分とするコード状部材であり、通電による発熱によって収縮するものである、請求項１から１０のいずれかに記載のトレッド可変装置。

【請求項12】

ゴム材料を主成分とする空気入りタイヤであって、
トレッド部と、
予め定められた方向に沿うように前記トレッド部の接地面よりも径方向内側に埋設され、通電によって収縮することにより前記空気入りタイヤの前記トレッド部を変形可能なコード状のアクチュエータと、を備える空気入りタイヤ。

【請求項13】

ゴム材料を主成分とする空気入りタイヤのグリップ力を制御するグリップ力制御方法であって、
前記空気入りタイヤは、
予め定められた方向に沿うように前記空気入りタイヤの内部に埋設され、通電によって収縮することにより前記空気入りタイヤのトレッド部を変形可能なコード状のアクチュエータを備え、
予め定められた制御信号の入力を判定する入力判定ステップと、
入力された前記制御信号に基づいて前記アクチュエータに電圧を供給して通電させて、前記トレッド部を変形させることにより前記空気入りタイヤのグリップ力を制御する通電制御ステップと、
をプロセッサにより実行するグリップ力制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、空気入りタイヤに関する。

【背景技術】

【0002】

自動車に装着される空気入りタイヤにおいては、自動車の駆動、制動、及び旋回のいずれにおいても、トレッド部と路面とのグリップ力を維持することが重要である。従来、前記グリップ力を向上させることを目的とするグリップ力制御装置が知られている（特許文献１参照）。前記グリップ力制御装置は、タイヤに配置された導電体に電圧を印加することにより、導電体からトレッド部を経て路面に至る電路を形成し、その電路から路面に電流が流れることによって生じるジョンセンラーベック効果を利用したものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１２－７６５９０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、従来のグリップ力制御装置は、タイヤ内のスチールコード（導電体）と道路下の大地を一対の電極とみなし、トレッド部及び道路表面の舗装部（コンクリートやアスファルトなど）を半導体とみなし、前記ジョンセンラーベック効果によってトレッド部及び舗装部と大地との間に生じる電気的引力（静電吸着力）を利用したものである。そのため、前掲した従来技術では、前記舗装部の有無や、前記舗装部の種類や厚みの違い、路面がドライかウエットかの違いなどによって走行路の路面の電気抵抗の状況が変化すると、トレッド部から路面に流れる電流値も変動し、安定したグリップ力を発揮することができない。また、トレッド部及び舗装部は本来は絶縁体であるため、前記スチールコードと道路下の大地（電極）との間に電流を流すためには高圧電源が必要であり、また、場合によっては高周波電流を流す必要があり、昇圧回路や高周波回路を別途設ける必要がある。また、自動車などの車両の静電気をタイヤから路面に放電するための導電スリットを備えたタイヤには、前記従来技術を適用することができない。

【0005】

本発明の目的は、空気入りタイヤのグリップ力を容易に調整することが可能なトレッド可変装置、空気入りタイヤ、及びグリップ力制御方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

(1) 本発明の一の局面に係るトレッド可変装置は、予め定められた方向に沿うように空気入りタイヤの内部に埋設され、通電によって収縮することにより前記空気入りタイヤのトレッド部を変形可能なコード状のアクチュエータと、前記アクチュエータに電圧を供給して通電させる制御部と、を備え、前記制御部は、予め定められた制御信号が入力された場合に前記制御信号に応じて前記アクチュエータの通電を制御するよう構成されている。

【0007】

このように構成されているため、制御部によって前記アクチュエータに電圧が供給されると、コード状の前記アクチュエータがその長手方向に収縮することによって、タイヤが周方向に引き締められる。これにより、タイヤのトレッド部の形状が変形するため、例えば、自動車の駆動、制動、及び旋回などの各動作状況や、路面のウエット状況などに応じたグリップ力を生じさせるように、トレッド部の形状を変更することが可能となる。

【0008】

(2) 本発明のトレッド可変装置において、前記空気入りタイヤは、前記トレッド部が平坦形状に形成されている。この場合、前記アクチュエータは、前記トレッド部の幅方向の両端部それぞれに設けられ、前記空気入りタイヤの周方向に沿って少なくとも１周以上の長さを有する。

【0009】

この構成によれば、制御部によって前記アクチュエータに電圧が供給されると、前記アクチュエータが長手方向に収縮することにより前記両端部が周方向に引き締められ、これにより、トレッド部の両端部が電圧供給前に比べて更に湾曲した形状に変形して、前記両端部が路面に接地する接地領域が小さくなる。その結果、トレッド部における路面との接地面形状が、スクエア形状（略四角形状）からラウンド形状（略楕円形状）となる。路面がウエット状態である場合、トレッド部のグリップ力は、前記接地面形状がスクエア形状よりもラウンド形状のほうがアップすることが周知であることから、路面がウエット状態のときに前記制御部から前記アクチュエータに電圧を供給させることにより、ウエット路面におけるタイヤのグリップ力を向上させることができる。

【0010】

また、路面の状態に関わらず、自動車の旋回動作時においては、タイヤのショルダー部の形状がより湾曲した形状であるほうが前記接地面形状が大きくなり、つまり、接地面積が大きくなり、路面に対するグリップ力が高いことが周知である。このことから、自動車が旋回動作するときに前記制御部から前記アクチュエータに電圧を供給させることにより、旋回動作時におけるタイヤのグリップ力を向上させることができる。

【0011】

(3) 本発明のトレッド可変装置において、前記空気入りタイヤは、前記トレッド部の表面よりも径方向内側に配置されたベルト部と、前記ベルト部の幅方向の両端部それぞれを被覆し、前記周方向に沿って配設されたエッジバンド部と、を有する。この場合、前記アクチュエータは、前記エッジバンド部を構成している。

【0012】

この構成によれば、前記エッジバンド部が前記アクチュエータを兼ねるため、前記エッジバンド部に加えて前記アクチュエータを別途設ける必要がない。

【0013】

(4) 本発明のトレッド可変装置において、前記空気入りタイヤは、前記トレッド部が平坦形状に形成されている。この場合、前記アクチュエータは、前記空気入りタイヤのショルダー部又はサイドウォール部に設けられ、前記空気入りタイヤの周方向に沿って少なくとも１周以上の長さを有する。

【0014】

このような構成であっても、制御部によって前記アクチュエータに電圧が供給されると、前記アクチュエータが長手方向に収縮し、ショルダー部又はサイドウォール部が周方向に引き締められる。ショルダー部又はサイドウォール部の引き締めにより、トレッド部の両端部がタイヤの径方向内側へ引き寄せられるように変形して、前記両端部が路面に接地する接地領域が小さくなる。

【0015】

(5) 本発明のトレッド可変装置において、前記空気入りタイヤは、前記トレッド部が平坦形状に形成されている。この場合、前記アクチュエータは、前記トレッド部に設けられ、前記トレッド部の幅方向に沿って延びる複数の直線部を有しており、前記複数の直線部は前記空気入りタイヤの周方向に所定間隔を隔てて配置されている。

【0016】

このような構成であっても、制御部によって前記アクチュエータに電圧が供給されると、前記トレッド部に配置された前記直線部が前記幅方向に収縮し、前記トレッド部が外向きに膨出した湾曲形状に変形して、前記トレッド部の両端部が路面に接地する接地領域が小さくなる。

【0017】

(6) 本発明のトレッド可変装置において、前記制御部は、前記制御信号が入力された場合に前記アクチュエータに電圧を供給する。

【0018】

(7) 本発明のトレッド可変装置において、前記空気入りタイヤは、前記トレッド部が湾曲形状に形成されている。この場合、前記アクチュエータは、前記トレッド部の幅方向の中央部に設けられ、前記空気入りタイヤの周方向に沿って少なくとも１周以上の長さを有する。また、前記制御部は、前記アクチュエータに電圧を供給して通電させることにより前記中央部を径方向内側へ引き締めて前記トレッド部を平坦化させ、前記制御信号が入力された場合に電圧の供給を停止して元の湾曲形状に戻す。

【0019】

このような構成であっても、制御部によって前記アクチュエータに電圧が供給されていない場合は、前記トレッド部が湾曲形状に維持されるため、ウエット路面におけるタイヤのグリップ力を十分に発揮することができ、また、旋回動作時においても十分なグリップ力を得ることができる。また、制御部によって前記アクチュエータに電圧が供給されると、前記トレッド部が平坦化するため、ドライ路面において高いグリップ力を発揮することができ、また、自動車の駆動動作時又は制動動作時においても十分なグリップ力を得ることができる。

【0020】

(8) 本発明のトレッド可変装置において、前記制御信号は、前記空気入りタイヤが装着された車両に設けられた操作スイッチの操作時の入力信号である。

【0021】

この構成によれば、車両のドライバーは、任意のタイミングで前記操作スイッチを操作することにより、制御部に前記アクチュエータに電圧を供給させることができる。つまり、ドライバーは、自身の判断によって任意のタイミングでトレッド部の形状を変形させて、タイヤのグリップ力を任意に調整することができる。

【0022】

(9) 本発明のトレッド可変装置において、前記制御信号は、前記空気入りタイヤが装着された車両の走行エリアにおける降雨を示す降雨信号である。

【0023】

この構成によれば、前記降雨信号が入力された場合に、前記制御部は自動的にアクチュエータに電圧を供給する。これにより、車両の走行状況に応じたグリップ力となるようにタイヤのトレッド部が自動的に変形される。その結果、走行状況が変化した場合でも安定したグリップ力を維持することができる。

【0024】

(10) 本発明のトレッド可変装置において、前記制御信号は、前記車両のブレーキが操作されたことを示すブレーキ信号、前記車両の速度が所定速度以上であることを示す速度信号のいずれか一つ又は両方を更に含む。

【0025】

この構成によれば、より詳細な走行状況に応じたグリップ力をタイヤに生じさせることができる。

【0026】

(11) 前記アクチュエータは、Ｔｉ－Ｎｉ系形状記憶合金を主成分とするコード状部材であり、通電による発熱によって収縮するものであることが好ましい。

【0027】

(12) 本発明の他の局面に係る空気入りタイヤは、ゴム材料を主成分とするものであり、トレッド部と、予め定められた方向に沿うように前記トレッド部の接地面よりも径方向内側に埋設され、通電によって収縮することにより前記空気入りタイヤの前記トレッド部を変形可能なコード状のアクチュエータと、を備える。

【0028】

(13) 本発明のその他の局面に係るグリップ力制御方法は、ゴム材料を主成分とする空気入りタイヤのグリップ力を制御する方法である。前記空気入りタイヤは、予め定められた方向に沿うように前記空気入りタイヤの内部に埋設され、通電によって収縮することにより前記空気入りタイヤのトレッド部を変形可能なコード状のアクチュエータを備える。前記グリップ力制御方法は、予め定められた制御信号の入力を判定する入力判定ステップを受け付ける入力受付ステップと、入力された前記制御信号に基づいて前記アクチュエータに電圧を供給して通電させて、前記トレッド部を変形させることにより前記空気入りタイヤのグリップ力を制御する通電制御ステップと、をプロセッサにより実行する方法である。

【0029】

このように構成されているため、トレッド部の形状を変形させることによって、空気入りタイヤにおけるグリップ性を変更することが可能となる。

【発明の効果】

【0030】

本発明によれば、空気入りタイヤのグリップ力を容易に調整することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】図１は、本発明の実施形態に係る自動車用の空気入りタイヤの部分断面図である。

【図2】図２は、空気入りタイヤにおける繊維アクチュエータの配設位置を示す模式図である。

【図3】図３は、本発明の実施形態で使用される車両の一例を示す模式図である。

【図4】図４は、本発明の実施形態に係るトレッド可変装置の構成を示すブロック図である。

【図5】図５は、トレッド可変装置の制御部によって実行されるトレッド変形処理の手順の一例（第１処理例）を示すフローチャートである。

【図6】図６は、トレッド可変装置が空気入りタイヤに適用された状態を示す概念図であり、バンドコードの非通電時の状態が示されている。

【図7】図７は、繊維アクチュエータが通電されていない非通電状態で正規荷重が付与された場合のトレッド部の接地面形状を示す模式図である。

【図8】図８は、トレッド可変装置が空気入りタイヤに適用された状態を示す概念図であり、バンドコードの通電時の状態が示されている。

【図9】図９は、繊維アクチュエータが通電された通電状態で正規荷重が付与された場合のトレッド部の接地面形状を示す模式図である。

【図10】図１０は、空気入りタイヤにおける繊維アクチュエータの他の配設例を示す模式図である。

【図11】図１１は、空気入りタイヤにおける繊維アクチュエータのその他の配設例を示す模式図である。

【図12】図１２は、トレッド可変装置の制御部によって実行されるトレッド変形処理の手順の一例（第２処理例）を示すフローチャートである。

【図13】図１３は、トレッド可変装置の制御部によって実行されるトレッド変形処理の手順の一例（第３処理例）を示すフローチャートである。

【図14】図１４は、トレッド可変装置の制御部によって実行されるトレッド変形処理の手順の一例（第４処理例）を示すフローチャートである。

【図15】図１５は、本発明の実施形態に係るトレッド可変装置が適用される二輪車用の空気入りタイヤを示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0032】

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の各実施形態は、本発明を具体化した一例であり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。なお、以下の説明では、各図に示される軸方向Ｄ１又は幅方向Ｄ１、径方向Ｄ２、中心方向Ｄ２１、及び周方向Ｄ３を用いる場合がある。

【0033】

〈第１実施形態〉
図１は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤ１（以下「タイヤ１」と略称する。）の断面構造を示す部分断面図であり、図２は、タイヤ１を示す模式図である。図１において、紙面の左右方向はタイヤ１の軸方向Ｄ１又は幅方向Ｄ１であり、上下方向はタイヤ１の径方向Ｄ２である。また、図１中の一点鎖線ＣＬ１はタイヤ１の赤道面又は赤道線を表し、図２中の一点鎖線ＣＬ２はタイヤ１の中心軸を表す。

【0034】

タイヤ１は、ゴム材料を主成分とするものであり、主として、自動車などの車両１０（図３参照）に装着されて用いられる。図１において、タイヤ１はホイール１１のリム１１Ｒに組み込まれている。リム１１Ｒは正規リムである。タイヤ１の内部には空気が充填されており、その内圧は正規内圧に調整されている。

【0035】

本明細書において、リム１１Ｒに組み込まれたタイヤ１の内圧が前記正規内圧に調整され、タイヤ１に荷重がかけられていない状態のことは、正規状態と称される。図１には、前記正規状体のタイヤ１が示されている。本実施形態においては、特に言及しない限り、タイヤ１及びタイヤ１の各部の寸法並びに角度は、前記正規状態で測定される。

【0036】

ここで、前記正規リムは、タイヤ１が依拠する規格において定められたリムのことである。前記正規リムは、具体的には、ＪＡＴＭＡ（一般社団法人日本自動車タイヤ協会）が定める規格（ＪＡＴＭＡ規格）における「標準リム」であり、米国のＴＲＡ（The Tire and Rim Association）が定める規格（ＴＲＡ規格）における「Design Rim」であり、ＥＴＲＴＯ（European Tyre Rim Technical Organisation）が定める規格（ＥＴＲＴＯ規格）における「Measuring Rim」である。

【0037】

また、前記正規内圧は、タイヤ１が依拠する規格において定められた内圧のことである。前記正規な威圧は、具体的には、ＪＡＴＭＡ規格における「最高空気圧」であり、ＴＲＡ規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に示される「最大値」であり、ＥＴＲＴＯ規格における「INFLATION PRESSURE」である。

【0038】

本実施形態に係るタイヤ１は、自動車用のラジアルタイヤとして好適に用いられる。図１に示すように、タイヤ１は、トレッド部２と、トレッド部２の幅方向Ｄ１の両端部に位置する一対のショルダー部３と、ショルダー部３からタイヤ１の中心軸へ向かう中心方向Ｄ２１（径方向Ｄ２の内側）へ延在する一対のサイドウォール部４と、サイドウォール部４の中心方向Ｄ２１の端部に位置する一対のビード部５と、を備える。

【0039】

更に、タイヤ１は、トレッド部２からショルダー部３、サイドウォール部４を経てビード部５のビードコア５Ａに至るカーカス６と、インナーライナー７と、トレッド部２の径方向Ｄ２の内側に配置されたベルト部８及びバンド部９と、を備える。

【0040】

トレッド部２は、架橋ゴムからなるトレッドゴム２Ａで構成されている。トレッド部２は、車両１０の走行時に路面に接触する部分である。トレッド部２の外側の表面は、路面との接触面であるトレッド面２１である。本実施形態では、トレッド面２１は概ね平坦面とされている。つまり、タイヤ１は、トレッド部２が平坦形状に形成されたものである。

【0041】

トレッド面２１には、グリップ性や制動性、排水機能、摩耗抑制などの各タイヤ性能を発揮させるために、トレッドパターンを構成する複数の主溝２２及びラグ溝２３が形成されている。複数の主溝２２は、タイヤ１の周方向Ｄ３（図２参照）に連続して延在しており、タイヤ１の幅方向Ｄ１へ所定間隔を隔てて配置されている。ラグ溝２３は、主溝２２に交差するように延びており、トレッド面２１において隣接する主溝２２の間に形成されている。複数のラグ溝２３は、タイヤ１の周方向Ｄ３に所定間隔を隔てて設けられている。

【0042】

ショルダー部３は、トレッド部２からサイドウォール部４に至るタイヤ１の角部に相当する部分である。ショルダー部３は、トレッド部２とサイドウォール部４とをつなぐ部分であり、トレッド部２の幅方向Ｄ１の端部からサイドウォール部４の上端部に亘ってラウンド形状（湾曲形状）に形成されている。一般に、ショルダー部３の湾曲面の曲率が小さい形状、つまり、曲がりが緩い形状のものはラウンドショルダーと称されている。また、前記湾曲面の曲率が大きい形状、つまり、曲がりがきつい鋭角形状のものはスクエアショルダーと称されている。

【0043】

前記正規状態のタイヤ１に正規荷重を付与した場合のトレッド部２と路面との接地面の面積（接地面積）は、前記ラウンドショルダーよりも前記スクエアショルダーの方が大きい。そのため、車両１０が直線又は緩いカーブを走行している場合の駆動時又は制動時のグリップ力は、前記スクエアショルダーのタイヤ１の方が良好である。一方、車両１０が旋回する場合は、ショルダー部３の接地圧が強く、トレッド部の中央の接地圧が減少するため、この場合のグリップ力は、前記ラウンドショルダーのタイヤ１の方が良好となる。

【0044】

ここで、前記正規荷重は、タイヤ１が依拠する規格において定められた荷重のことである。前記正規荷重は、具体的には、ＪＡＴＭＡ規格における「最大負荷能力」であり、ＴＲＡ規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に示される「最大値」であり、ＥＴＲＴＯ規格における「LOAD CAPACITY」である。

【0045】

サイドウォール部４は、架橋ゴムで構成されている。サイドウォール部４は、カーカス６の軸方向Ｄ１の外側に配置されている。サイドウォール部４は、トレッド部２を構成するトレッドゴム２Ａの幅方向Ｄ１の端部に繋がっており、カーカス６に沿って中心方向Ｄ２１へ延出している。サイドウォール部４によって、タイヤ１の側部のカーカス６が保護される。

【0046】

カーカス６は、トレッド部２、及び一対のサイドウォール部４の内側に配置されている。カーカス６は、少なくとも１枚のカーカスプライ６Ａによって構成されている。カーカスプライ６Ａは、タイヤ１の赤道面ＣＬ１に交差する方向に延びる多数のカーカスコード（不図示）を有する。カーカスプライ６Ａは、これらのカーカスコードが所定のゴム組成物からなるトッピングゴムによって被覆されたものである。多数のカーカスコードは、タイヤ１の赤道面ＣＬ１に対して、所定の角度（例えば７０～９０度の範囲内で定められた角度）で交差した状態で、周方向Ｄ３（図２参照）に沿って並ぶようにして配列されている。前記カーカスコードとしては、例えば、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、アラミド繊維などの有機繊維からなるコード（以下「有機繊維コード」と称する。）が用いられる。

【0047】

インナーライナー７は、カーカス６の内側に設けられており、タイヤ１の内面を構成している。インナーライナー７は、空気遮断性を有する架橋ゴムで構成されており、タイヤ１の内圧を保持する役割を担っている。

【0048】

ビード部５は、ホイールと結合される部分であり、内圧によってタイヤ１をリム１１Ｒに固定させる。ビード部５は、スチール製の複数のビードワイヤー５Ｃからなるビードコア５Ａと、エイペックスゴム５Ｂとを含む。エイペックスゴム５Ｂは、ビードコア５Ａよりも径方向Ｄ２の外側に位置しており、例えば、高い剛性を有する架橋ゴムで構成されている。ビードコア５Ａ及びエイペックスゴム５Ｂの外側を包むようにカーカスプライ６Ａが配置されている。具体的には、カーカスプライ６Ａは、ビードコア５Ａの周りを軸方向Ｄ１の内側から外側に折り返され、ビード部５における軸方向Ｄ１の外側を径方向Ｄ２の外側へ延出している。このようにカーカスプライ６Ａによって囲まれた部分にビードコア５Ａ及びエイペックスゴム５Ｂが配置されている。

【0049】

ベルト部８は、タイヤ１の周方向Ｄ３に延びる帯状部材である。ベルト部８は、本発明のベルト部の一例である。ベルト部８は、トレッド部２の径方向Ｄ２の内側に配置されており、カーカス６の外側に配置されている。ベルト部８は、カーカス６を径方向Ｄ２へ締め付けて、トレッド部２の合成を高める役割を担う。ベルト部８は、後述のバンド部９とともにカーカス６を補強する補強層を構成している。

【0050】

ベルト部８は、少なくとも１枚のベルトプライ８Ａによって構成されている。本実施形態では、ベルト部８は、２枚のベルトプライ８Ａを有している。ベルト部８は、タイヤ１を周方向Ｄ３（図２参照）に一周するように延在している。

【0051】

ベルトプライ８Ａは、タイヤ１の赤道面ＣＬ１に交差する方向に延びる多数のベルトコード（不図示）を有する。ベルトプライ８Ａは、これらのベルトコードがトッピングゴムによって被覆されたものである。多数のベルトコードは、タイヤ１の赤道面ＣＬ１に対して、所定の角度（例えば１０～３５度の範囲内で定められた角度）で交差した状態で、周方向Ｄ３（図２参照）に沿って並ぶようにして配列されている。ベルト部８において、各ベルトプライ８Ａは、前記ベルトコードが互いに交差する向きとなるように配置されている。前記ベルトコードとしては、例えば、スチール製のコード（以下「スチールコード」と称する。）や、前記有機繊維コードが用いられる。

【0052】

バンド部９は、タイヤ１の周方向Ｄ３に延びる帯状部材である。バンド部９は、トレッド部２の径方向Ｄ２の内側に配置されており、ベルト部８の外側に配置されている。バンド部９は、ベルト部８の動きを拘束して、車両１０の走行時の遠心力によってベルト部８が浮き上がったり剥がれたりすることを防止する役割を担う。バンド部９は、上述のベルト部８とともにカーカス６を補強する補強層を構成している。

【0053】

本実施形態では、バンド部９は、周方向Ｄ３に延在するフルバンド９Ａと、一対のエッジバンド９Ｂとを有する。一対のエッジバンド９Ｂは、本発明のエッジバンド部の一例である。

【0054】

フルバンド９Ａは、ベルト部８の全体を被覆する。フルバンド９Ａによって、ベルト部８全体の浮き上がりや剥がれが抑制される。フルバンド９Ａは、周方向Ｄ３（図２参照）に螺旋状（コイル状）に巻回されたバンドコード（不図示）を有する。フルバンド９Ａは、螺旋状の前記バンドコードがトッピングゴムによって被覆されたものである。前記バンドコードとしては、例えば、前記スチールコード、前記有機繊維コード、或いは、復習種類の有機繊維コードを撚りあわせた複合コードなどが用いられる。

【0055】

一対のエッジバンド９Ｂは、トレッド部２の幅方向Ｄ１の両端部に対応する位置に設けられている。詳細には、一対のエッジバンド９Ｂは、フルバンド９Ａの径方向Ｄ２の外側から、ベルト部８の幅方向Ｄ１の両端部それぞれを被覆する。エッジバンド９Ｂによって、ベルト部８の両端部の浮き上がりや剥がれが抑制される。

【0056】

エッジバンド９Ｂは、周方向Ｄ３（図２参照）に沿って少なくとも１周分の長さを有する導電性の繊維アクチュエータ３０（本発明のコード状のアクチュエータの一例）を有する。つまり、図２に示すように、繊維アクチュエータ３０は、タイヤ１の内部、具体的にはトレッド部２のトレッドゴム２Ａの内部に埋設されており、トレッド部２の内部において幅方向Ｄ１の両端部それぞれに設けられている。

【0057】

繊維アクチュエータ３０は、導電性を有する金属製のコード状部材が周方向Ｄ３に螺旋状（コイル状）に複数回巻回されたものである。エッジバンド９Ｂは、実質的に、螺旋状の繊維アクチュエータ３０によって構成されており、繊維アクチュエータ３０がバンドコードを兼用している。本実施形態では、エッジバンド９Ｂは、繊維アクチュエータ３０が、絶縁体であるトッピングゴムによって被覆されたものである。そのため、繊維アクチュエータ３０は、前記トッピングゴムによって絶縁されている。

【0058】

繊維アクチュエータ３０は、温度変化に応じて伸縮可能なコード状（繊維状）のアクチュエータである。繊維アクチュエータ３０は、所定の抵抗を有するコード状の導電部材である。繊維アクチュエータ３０は、その両端部に所定の電圧が供給されて繊維アクチュエータ３０に電流が流されることによって発熱し、所定の設定温度を超えると長手方向に収縮し、通電が停止されて前記設定温度未満になると長手方向に伸張して元の形状に戻るアクチュエータである。繊維アクチュエータ３０が長手方向に収縮することにより、トレッド部２の両端部の形状がその収縮時の引張力によって変形する。すなわち、繊維アクチュエータ３０は、通電による発熱によって収縮することにより、トレッド部２を変形させることが可能なコード状部材である。

【0059】

本実施形態では、繊維アクチュエータ３０の両端部のコード端は、フラットケーブル（不図示）などに接続されており、そのフラットケーブルに外部から電圧Ｖ１を供給可能なように、前記フラットケーブルがタイヤ１のビード部５とリム１１Ｒとの間から外部に露出されている。前記設定温度は、例えば６０～１００℃の範囲内で定められた温度であり、好ましくは７０℃前後の温度である。

【0060】

本実施形態では、繊維アクチュエータ３０して、トキ・コーポレーション株式会社（東京都大田区平和島４－１－２３）が提供するバイオメタル・ファイバー（バイオメタルはトキ・コーポレーション株式会社の登録商標）が適用される。バイオメタル・ファイバーは、Ｔｉ－Ｎｉ系の形状記憶合金を主原料とするものであり、加熱の有無に応じて長手方向にのみ伸縮する特性を備えている。前記バイオメタル・ファイバーは、前記設定温度以上に加熱されると、全体長の約４％が長手方向に収縮する。前記バイオメタル・ファイバーは、収縮時の引張力（収縮方向の力）が直径に比例する。そのため、タイヤ１においては、そのサイズや用途などに応じた直径の前記バイオメタル・ファイバーが選定される。繊維アクチュエータ３０は、１本のバイオメタル・ファイバーを螺旋状に巻回したものであってもよく、また、より強い引張力を生じさせるために、複数本の前記バイオメタル・ファイバーを撚りあわせたものを適用することも可能である。

【0061】

なお、繊維アクチュエータ３０は、前記バイオメタル・ファイバーに限られず、例えば、トキ・コーポレーション株式会社が提供するバイオメタル・へリックスを用いたものでもよい。また、繊維アクチュエータ３０は、加熱によって長手方向に伸縮可能なコード状（繊維状）のアクチュエータであれば、いかなる構成のものであっても適用可能である。また、熱の発生の有無に限られず、例えば、通電されることによって長手方向に伸縮可能なコード状のアクチュエータであれ、いかなる構成のものであっても適用可能である。

【0062】

このようにタイヤ１が構成されているため、後述の制御ユニット４０によって繊維アクチュエータ３０に電圧が供給されると、繊維アクチュエータ３０がその長手方向に収縮することによって、タイヤ１が周方向Ｄ３に引き締められる。これにより、タイヤ１のトレッド部２の両端部の形状が変形し、ショルダー部３が電圧供給前に比べて更に湾曲した形状に変形する。その結果、前記両端部の接地領域が小さくなり、トレッド部２における路面との接地面形状Ｔ１０（図７及び図９参照）が、スクエア形状（略四角形状）からラウンド形状（略楕円形状）となる。

【0063】

一般に、路面がウエット状態である場合、トレッド部２のグリップ力は、トレッド部２の接地面形状Ｔ１０がスクエア形状よりもラウンド形状のほうがアップすることが周知である。このことから、路面がウエット状態のときに制御ユニット４０から繊維アクチュエータ３０に電圧を供給させることにより、ウエット路面におけるタイヤ１のグリップ力を向上させることができる。

【0064】

また、路面の状態に関わらず、自動車の旋回動作時においては、タイヤ１のショルダー部３の形状がより湾曲した形状であるほうが路面に対する接地面積が大きくなり、路面に対するグリップ力が高いことが周知である。このことから、車両１０が旋回動作するときに制御ユニット４０から繊維アクチュエータ３０に電圧を供給させることにより、旋回動作時におけるタイヤ１のグリップ力を向上させることができる。

【0065】

以下、図３を参照して、タイヤ１が装着された車両１０について説明する。ここで、図３は、車両１０の一例を示す模式図である。

【0066】

図３に示すように、車両１０は、四輪車であり、前後に合計四つの車輪を備えており、各車輪にタイヤ１が装着されている。本実施形態では、車両１０は、フロントエンジン・フロントドライブ車（ＦＦ車）であり、前輪に装着されたタイヤ１Ｆが駆動タイヤであり、後輪に装着されたタイヤ１Ｒが従動タイヤである。

【0067】

各車輪には、周知の車輪速センサ５１が取り付けられている。車輪速センサ５１は、自身が取り付けられた車輪のタイヤ１の回転速度を検出する。車輪速センサ５１は、制御ユニット４０に無線又は有線を通じて通信可能に接続されており、各車輪速センサ５１で検出された回転速度を示す信号（検出情報）は、制御ユニット４０に送信される。車輪速センサ５１は、走行中のタイヤ１の回転速度を検出できるものであれば如何なる構成のものであってもよく、また、その取付位置や検出方法についても特に限定されない。

【0068】

車両１０には、周知の横加速度センサ５２が取り付けられている。横加速度センサ５２は、車両１０に加わる横方向の加速度（横方向加速度）を検出するものである。横加速度センサ５２は、制御ユニット４０に無線又は有線を通じて通信可能に接続されており、横加速度センサ５２で検出された横方向加速度を示す信号（検出情報）は、制御ユニット４０に送信される。横加速度センサ５２は、走行中の車両１０に加わる横方向加速度を検出できるものであれば如何なる構成のものであってもよく、また、その取付位置や検出方法についても特に限定されない。

【0069】

車両１０には、周知の操舵角センサ５３が設けられている。操舵角センサ５３は、ハンドル１２の回転角である操舵角を検出する。操舵角センサ５３は、例えば、ハンドル１２のステアリングシャフトに設けられている。操舵角センサ５３は、制御ユニット４０に無線又は有線を通じて通信可能に接続されており、操舵角センサ５３で検出された操舵角を示す信号（検出情報）は、制御ユニット４０に送信される。操舵角センサ５３は、ハンドル１２の操舵角を検出できるものであれば如何なる構成のものであってもよく、また、その取付位置や検出方法についても特に限定されない。

【0070】

車両１０の各車輪には、周知のスリップリング１３が設けられている。スリップリング１３は、車輪の非回転部（例えばナックル）に固定されるリング状の固定部１３Ａと、車輪の回転部（例えばホイール１１やハブ）に取り付けられるリング状の回転部１３Ｂとにより構成されている。本実施形態では、固定部１３Ａは、ホイール１１と同心円となるように、ホイール１１における車体側（ハブ側）のリム１１Ｒのリム端面１１Ｒ１に取り付けられている。このため、ビード部５とリム１１Ｒとの間から外部に露出された前記フラットケーブルと固定部１３Ａの接続が容易となる。

【0071】

固定部１３Ａは、ホイール１１に対して絶縁部材を介して取り付けられている。ホイール１１に対する固定部１３Ａの取付手段は特に限定されず、例えば、接着剤や両面テープなどの接着剤や、ビスなどの締結部材などによる固定手段が考えられる。

【0072】

回転部１３Ｂは固定部１３Ａの外周面にベアリングを介して回転自在に装着されている。固定部１３Ａと回転部１３Ｂは、それぞれ、電気接点を備えており、タイヤ１の回転にともない回転部１３Ｂが回転した場合でも、常に、互いの前記電気接点は通電可能に接触する。

【0073】

固定部１３Ａには、前記電気接点と接続された中継端子が設けられており、制御ユニット４０から敷設された電源ケーブルが前記中継端子に接続されている。また、回転部１３Ｂの前記電気接点には、上述した繊維アクチュエータ３０の前記フラットケーブルの一方端が接続されている。これにより、制御ユニット４０から電源ケーブルを通じて供給される電圧が前記中継端子、及び前記フラットケーブルを通じて繊維アクチュエータ３０に供給される。なお、前記フラットケーブルの他方端は、車両１０に設けられたシャーシグランドに接続されている。

【0074】

また、図４に示すように、車両１０には、レインセンサ５４、ブレーキセンサ５５、及び操作スイッチ５６が設けられている。これらは、制御ユニット４０に通信可能に接続されている。レインセンサ５４は、車両１０の走行エリアにおける雨滴の有無や降雨量を検出し、その検出値を示す降雨信号（検出情報）を制御ユニット４０に送信する。ブレーキセンサ５５は、ドライバーによってブレーキ操作が行われた場合に、その操作の有無、及び操作量を検出し、その検出値を示すブレーキ信号（検出情報）を制御ユニット４０に送信する。ブレーキセンサ５５は、例えば、ブレーキペダルに設けられたロータリエンコーダ或いはポテンショメータなどである。操作スイッチ５６は、ドライバーによって操作されるスイッチ部材であり、操作されることによりその操作信号（本発明の制御信号の一例）を制御ユニット４０に送信する。レインセンサ５４、ブレーキセンサ５５、及び操作スイッチ５６は、いずれも従来周知の構成であるため、詳細な説明は省略する。

【0075】

以下、図４を参照して、本発明の実施形態に係るトレッド可変装置１５について説明する。ここで、図４は、トレッド可変装置１５の構成を示すブロック図である。

【0076】

図４に示すように、トレッド可変装置１５は、車両１０に搭載されており、制御ユニット４０と、タイヤ１とを含む。

【0077】

制御ユニット４０は、制御部４１、記憶部４２、通信部４３、ＧＰＳ受信部４４、出力部４５、入力部４６、及び電圧供給部４７などを備える。制御ユニット４０は、車両１０を統括制御するものであってもよく、或いはタイヤ１の繊維アクチュエータ３０の通電を制御する処理のみを実行するものであってもよい。制御ユニット４０は、各種演算処理を実行可能な情報処理装置である。

【0078】

通信部４３は、制御ユニット４０を無線によって所定の通信網に接続し、前記通信網を介して外部機器との間で所定の通信プロトコルに従ったデータ通信を実行するための通信インターフェースである。

【0079】

記憶部４２は、各種の情報を記憶するフラッシュメモリなどの不揮発性の記憶媒体又は記憶装置である。例えば、記憶部４２には、制御部４１に各種処理を実行させるための制御プログラムが記憶されている。前記制御プログラムは、通信部４３と通信接続可能なサーバ装置や外部ストレージなどの外部記憶装置に記憶されており、前記外部記憶装置から読み出されて記憶部４２に複製されたものである。或いは、前記制御プログラムは、ＣＤ又はＤＶＤなどのコンピュータ読取可能な記録媒体に非一時的に記録されており、制御ユニット４０に電気的に接続される読取装置（不図示）で読み取られて記憶部４２に複製されたものであってもよい。

【0080】

ＧＰＳ受信部４４は、車両１０の走行位置の位置情報を取得する。ＧＰＳ受信部４４は、ＧＰＳ衛星からの信号を受信し、更に所定の演算処理を行うことにより、地球上における車両１０の位置を検出する。検出された位置情報は、制御部４１に送信されて、車両１０の位置の把握、車両１０の移動距離の算出、車両１０の移動速度の算出などに用いられる。

【0081】

出力部４５は、制御部４１が実行する各種処理の結果などを外部に出力するインターフェースである。

【0082】

入力部４６は、車両１０に設けられた各種センサ５１～５５や、操作スイッチ５６と接続するインターフェースである。入力部４６に、センサ５１～５５や操作スイッチ５６などから出力される信号が入力される。入力された信号は、制御部４１に送信されて、後述のトレッド変形処理や、各種演算処理に用いられる。

【0083】

電圧供給部４７は、電源ケーブルを介してタイヤ１の繊維アクチュエータ３０に接続されている。電圧供給部４７は、制御部４１から駆動信号を受けると、繊維アクチュエータ３０を前記設定温度以上まで加熱可能な所定の電圧（電力）を出力する。具体的には、電圧供給部４７は、車両１０に搭載されているバッテリーの電圧を繊維アクチュエータ３０に対応する電圧に変圧する変圧器、電源ケーブルをオンオフするスイッチング素子などを有する。電圧供給部４７は、前記駆動信号が入力されると、前記スイッチング素子を動作させて、繊維アクチュエータ３０に所定の電圧を供給する。

【0084】

制御部４１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭなどの制御機器を有する。前記ＣＰＵは、各種の演算処理を実行するプロセッサである。前記ＲＯＭは、前記ＣＰＵに各種の処理を実行させるためのＢＩＯＳ及びＯＳなどの制御プログラムが予め記憶された不揮発性のメモリである。前記ＲＡＭは、各種の情報を記憶する揮発性又は不揮発性のメモリであり、前記ＣＰＵが実行する各種の処理の一時記憶メモリ（作業領域）として使用される。そして、制御部４１は、前記ＲＯＭ又は記憶部４２に予め記憶された各種の制御プログラムを前記ＣＰＵで実行することにより、タイヤ１の繊維アクチュエータ３０への電圧供給を制御する。

【0085】

具体的に、制御部４１は、取得処理部４１１、判定処理部４１２、電圧制御部４１３などの各種の処理部を含む。なお、制御部４１は、前記ＣＰＵで前記制御プログラムに従った各種の処理を実行することによって前記各種の処理部として機能する。また、制御部４１に含まれる一部又は全部の処理部が電子回路で構成されていてもよい。また、前記制御プログラムは、複数のプロセッサを前記各種の処理部として機能させるためのプログラムであってもよい。

【0086】

取得処理部４１１は、各種センサ５１～５５から入力部に入力された信号に基づいて、当該信号が示す情報に変換する。例えば、取得処理部４１１は、車輪速センサ５１から出力される信号を所定のサンプリング周期ごとに受信すると、当該信号をタイヤ１の回転速度と、車両１０の走行速度に換算する。また、取得処理部４１１は、横加速度センサ５２から出力される信号を受信すると、当該信号を車両１０に加わる横方向加速度に換算する。また、取得処理部４１１は、操舵角センサ５３から出力される信号を受信すると、当該信号をハンドル１２の操作時の切れ角を示す操舵角に換算する。また、取得処理部４１１は、レインセンサ５４から出力される信号を受信すると、当該信号をハンドル１２の操作時の切れ角を示す操舵角に換算する。取得処理部４１１は、ブレーキセンサ５５から出力される信号を受信すると、当該信号をブレーキ操作時のブレーキペダルの操作量に換算する。

【0087】

判定処理部４１２は、取得処理部４１１によって取得された取得情報や、操作スイッチ５６から送信されてきた操作信号などに基づいて、タイヤ１の繊維アクチュエータ３０に電圧を供給するか否かの判定を行う。つまり、判定処理部４１２は、繊維アクチュエータ３０に対する電圧供給を許可するか否かを判定する。

【0088】

電圧制御部４１３は、判定処理部４１２によって判定された判定結果に基づいて、電圧供給部４７に前記駆動信号を送信し、電圧供給部４７から繊維アクチュエータ３０に所定の電圧を供給させる。具体的には、電圧制御部４１３は、判定処理部４１２によって電圧供給が許可された場合に、前記駆動信号を電圧供給部４７に送信し、許可されなかった場合に、前記駆動信号を停止する。

【0089】

［トレッド変形処理（第１処理例）］
以下、図５を参照して、制御部４１が実行するトレッド変形処理の手順の一例について説明するとともに、本発明のグリップ力制御方法について説明する。図５は、制御部４１によって実行されるトレッド変形処理の手順の一例（第１処理例）を示すフローチャートである。ここで、当該トレッド変形処理は、制御部４１により前記制御プログラムが実行されることによって開始される。なお、本発明は、前記トレッド変形処理に含まれる一又は複数のステップを実行するグリップ力制御方法の発明として捉えることができる。

【0090】

また、以下に説明する各処理に含まれる一又は複数のステップが適宜省略されてもよい。また、各処理における各ステップは、同様の作用効果を生じる範囲で実行順序が異なってもよい。更に、以下に説明する各処理は、処理実行主体である制御部４１に対応するプロセッサによって各処理における各ステップが実行されてもよく、或いは、制御部４１に対応する複数のプロセッサによって前記各処理における各ステップが分散して実行されてもよい。なお、以下に説明する他の実施形態についても同様である。

【0091】

また、以下においては、車両１０は、そのエンジンが起動され、制御ユニット４０も起動された走行可能状態にあるものとする。

【0092】

ステップＳ１１において、制御部４１は、車両１０が走行中であるか否かを判定する。具体的には、制御部４１は、車輪速センサ５１からの出力信号に基づいて、車両１０の走行速度を取得し、その走行速度が規定速度以上である場合に、車両１０が走行中であると判定する。

【0093】

車両１０が走行中であると判定されると（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、続いて、制御部４１は、前記操作信号が入力されたか否かを判定する（Ｓ１２）。ステップＳ１２は、本発明の入力判定ステップの一例である。

【0094】

前記操作信号が入力されたと判定されると（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、制御部４１は、前記駆動信号を電圧供給部４７に送信して、電圧供給部４７から繊維アクチュエータ３０に所定の電圧を供給させる（Ｓ１３）。これにより、タイヤ１の繊維アクチュエータ３０が通電されて、図８に示すように繊維アクチュエータ３０がその長手方向に収縮する。一方、前記操作信号が入力されなかったと判定されると（Ｓ１２：Ｎｏ）、制御部４１は、前記駆動信号を電圧供給部４７に送信せず、電圧供給部４７による電圧供給を停止し、或いは、停止状態を維持する（Ｓ１４）。ステップＳ１３及びＳ１４は、本発明の通電制御ステップの一例である。なお、車両１０の起動中は、ステップＳ１１～Ｓ１４の手順の処理が繰り返し実行されるため、ステップＳ１３又はステップＳ１４の処理が終了すると、ステップＳ１１に戻り、ステップＳ１１以降の処理が繰り返し実行される。

【0095】

図６は、タイヤ１の繊維アクチュエータ３０に電圧が供給されていない非通電時の状態を示す図であり、図７は、前記非通電時に車両１０に前記正規荷重が付与されたときのトレッド部２の接地面形状Ｔ１０を示す図である。図６に示すように、非通電時においては、繊維アクチュエータ３０はその長手方向に収縮しておらず、したがって、タイヤ１が各繊維アクチュエータ３０によって周方向Ｄ３に引き締められていない。この場合、トレッド部２における路面との接地面形状Ｔ１０は、図７に示すようにスクエア形状（略四角形状）となる。

【0096】

図８は、タイヤ１の繊維アクチュエータ３０に電圧が供給された通電時の状態を示す図であり、図９は、前記通電時に車両１０に前記正規荷重が付与されたときのトレッド部２の接地面形状Ｔ１０を示す図である。図８に示すように、通電時においては、各繊維アクチュエータ３０がその長手方向に収縮することによって、タイヤ１が周方向Ｄ３に引き締められる。これにより、タイヤ１のトレッド部２の両端部の形状がタイヤ１の径方向Ｄ２の内側へ向かう方向（図９の矢印Ｄ４０の方向）に変形し、ショルダー部３が電圧供給前に比べて更に湾曲した形状に変形する。この場合、トレッド部２における路面との接地面形状Ｔ１０は、図９に示すように、電圧供給前の前記スクエア形状（略四角形状）からラウンド形状（略楕円形状）に変化する。

【0097】

より詳細には、接地面形状Ｔ１０において、幅方向Ｄ１の最大接地横幅Ｗｍ（＝Ｗ１）に変化はないが、幅方向Ｄ１の中央における周方向Ｄ３の最大接地長さである最大接地縦幅Ｌｃが、電圧供給前の長さＬ１から前記長さＬ１よりも長い長さＬ２に変化する。また、最大接地横幅Ｗｍの８０％位置における周方向Ｄ３の接地長さであるショルダー接地縦幅Ｌｓは、電圧供給前の長さＬ１１よりも短い長さＬ１２に変化する。更に、接地面形状Ｔ１０において、各角部の湾曲部Ｔ１１の曲率が電圧供給前よりも小さくなり、湾曲部Ｔ１１がより緩やかな湾曲形状に変化する。

【0098】

本実施形態では、ステップＳ１２で入力される前記操作信号は、車両１０のドライバーによって操作スイッチ５６が任意のタイミングで操作されることによって制御ユニット４０に入力される信号である。例えば、ドライバーは、降雨などによって路面が濡れており、走行中にハイドロプレーニング現象が生じる可能性があると判断した場合に、操作スイッチ５６を操作して、前記操作信号を制御ユニット４０に送信する。これにより、タイヤ１の接地面形状Ｔ１０が前記スクエア形状から前記ラウンド形状に変化する。

【0099】

上述したように、一般に、路面がウエット状態である場合、トレッド部２のグリップ力は、トレッド部２の接地面形状Ｔ１０が前記スクエア形状よりも前記ラウンド形状のほうがアップすると考えられている。このため、ドライバーは、路面がウエット状態のときに自身の判断による任意のタイミングで操作スイッチ５６を操作して、制御ユニット４０から繊維アクチュエータ３０に電圧を供給させることにより、ウエット路面におけるタイヤ１のグリップ力を任意のタイミングで向上させることができる。つまり、ドライバーは、任意のタイミングでウエット状態におけるタイヤ１のグリップ力を調整することができる。

【0100】

また、路面の状態に関わらず、車両１０の旋回動作時においては、タイヤ１のショルダー部３の形状がより湾曲した形状であるほうが路面に対する接地圧が大きくなり、路面に対するグリップ力が高いと考えられている。このことから、ドライバーは、車両を旋回動作させるときに操作スイッチ５６を操作して、制御ユニット４０から繊維アクチュエータ３０に電圧を供給させることにより、旋回動作時におけるタイヤ１のグリップ力を向上させることができる。つまり、ドライバーは、任意のタイミングで旋回動作時におけるタイヤ１のグリップ力を調整することができる。

【0101】

なお、上述の実施形態では、本発明のコード状のアクチュエータの一例として、エッジバンド９Ｂを構成する繊維アクチュエータ３０を例示したが、本発明はこの構成に限られない。例えば、タイヤ１のバンド部９が、エッジバンド９Ｂを有していない場合は、フルバンド９Ａの幅方向Ｄ１の両端部に位置するバンドコードを繊維アクチュエータ３０に置き換えてもよい。つまり、この場合、バンド部９は、フルバンド９Ａの両端部が繊維アクチュエータ３０で構成され、その他の部分は通常のバンドコードで構成される。

【0102】

また、エッジバンド９Ｂが通常のバンドコードによって構成されており、絶縁被覆された螺旋状の繊維アクチュエータ３０が一対のショルダー部３の内部に設けられていてもよい。この場合、繊維アクチュエータ３０は、エッジバンド９Ｂにおける径方向Ｄ２の外側に配置されていることが好ましい。

【0103】

また、図１０に示すように、絶縁被覆された螺旋状の繊維アクチュエータ３０が、一対のサイドウォール部４それぞれに設けられていてもよい。ここで、図１０は、タイヤ１の繊維アクチュエータ３０の他の配設例を示す模式図であり、繊維アクチュエータ３０に電圧が供給された通電時の状態がされている。この構成において、制御ユニット４０によって繊維アクチュエータ３０に電圧が供給されると、繊維アクチュエータ３０が長手方向に収縮することによって、サイドウォール部４が図１０における矢印方向Ｄ４１に縮むように変形する。この場合も、サイドウォール部４の変形によってショルダー部３が径方向Ｄ２の内側へ引き寄せられて、ショルダー部３が電圧供給前に比べて更に湾曲した形状に変形する。その結果、トレッド部２の接地面形状Ｔ１０が、非通電時のスクエア形状（略四角形状）からラウンド形状（略楕円形状）となる。

【0104】

また、上述の実施形態では、周方向Ｄ３に螺旋状（コイル状）に複数回巻回された繊維アクチュエータ３０を例示したが、本発明はこの構成に限られない。例えば、上述した繊維アクチュエータ３０に替えて、図１１に示す繊維アクチュエータ３１がトレッド部２の内部に埋設されていてもよい。ここで、繊維アクチュエータ３１は、１本のコード状部材をトレッド部２の内部において周方向Ｄ３へ蛇行形状に配置させたものである。そのため、繊維アクチュエータ３１には、幅方向Ｄ１に沿って延びる複数本の直線部３１Ａと、各直線部３１Ａを連結する湾曲部３１Ｂとを含む構成となっている。このように構成された繊維アクチュエータ３１に所定の電圧Ｖ１が供給される。この構成において、複数本の直線部３１Ａが周方向Ｄ３に所定間隔（例えば等間隔）を隔てて配置されているため、制御ユニット４０によって繊維アクチュエータ３１に電圧Ｖ１が供給されると、繊維アクチュエータ３１の直線部が幅方向Ｄ１に収縮する。これにより、トレッド部２が図１１における矢印方向Ｄ４２に縮むように変形し、トレッド部２は、幅方向Ｄ１の中央が径方向Ｄ２の外側へ膨出した湾曲形状に変形する。その結果、トレッド部２の接地面形状Ｔ１０が、非通電時のスクエア形状（略四角形状）からラウンド形状（略楕円形状）となる。

【0105】

また、上述の実施形態では、タイヤ１が自動車用のラジアルタイヤであることを例示して説明したが、タイヤ１はバイアスタイヤであってもよく、本発明はバイアスタイヤにも好適に用いられる。この場合、繊維アクチュエータ３０は、ラジアルタイヤのベルト部８に相当するブレーカの両端部に設けられるエッジバンド９Ｂを構成するものであってもよく、或いは、ブレーカの幅方向Ｄ１の両端部に設けられていてもよい。

【0106】

〈第２実施形態〉
以下、図１２を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。図１２は、制御部４１によって実行されるトレッド変形処理の手順の一例（第２処理例）を示すフローチャートである。本実施形態では、上述の第１実施形態と異なる部分について説明し、その他の共通する構成については、第１実施形態の説明で用いた符号と同符号を各図に付し示すことにより、その説明を省略する。なお、以下に説明する他の実施形態についても同様である。

【0107】

［トレッド変形処理（第２処理例）］
本実施形態におけるトレッド変形処理は、車両１０の走行時の走行環境が、ハイドロプレーニング現象が生じ易い環境である場合、或いは実際にハイドロプレーニング現象が生じている可能性が高い場合に、制御部４１が自動的に繊維アクチュエータ３０に電圧を供給して、トレッド部２の接地面形状Ｔ１０を前記スクエア形状から前記ラウンド形状に変形させて、タイヤ１のグリップ力をアップさせる処理である。

【0108】

図１２に示すように、ステップＳ１１において、制御部４１は、車両１０が走行中であるか否かを判定する。具体的には、制御部４１は、車輪速センサ５１からの出力信号に基づいて、車両１０の走行速度を取得し、その走行速度が規定速度以上である場合に、車両１０が走行中であると判定する。車両１０が走行中であると判定されると（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、制御部４１は、次のステップＳ２１に移行する。

【0109】

ステップＳ２１では、制御部４１は、レインセンサ５４からの出力信号（降雨信号）に基づいて、降雨を検出したか否かを判定する。ステップＳ２１は、本発明の入力判定ステップの一例である。ステップＳ２１において降雨が検出された場合、制御部４１は、次のステップＳ２２に移行する。なお、降雨が検出されなかった場合、制御部４１は、前記駆動信号を電圧供給部４７に送信せず、電圧供給部４７による電圧供給を停止し、或いは、停止状態を維持する（Ｓ１４）。

【0110】

ステップＳ２２では、制御部４１は、車両１０の走行速度が予め定められた速度設定値以上であるか否かを判定する。ステップＳ２２は、本発明の入力判定ステップの一例である。前記速度設定値は、制御部４１のＲＡＭ又は記憶部４２に記憶されている設定値である。前記速度設定値は、天候が雨の場合に、ハイドロプレーニング現象が生じる可能性の高い速度に設定されており、例えば、時速５０ｋｍ以上時速１００ｋｍ以下の範囲内で定められた速度に設定されている。

【0111】

ステップＳ２２において、走行速度が前記速度設定値以上であると判定されると（Ｓ２２：Ｙｅｓ）、制御部４１は、次のステップＳ２３において、ブレーキセンサ５５からの出力信号（ブレーキ信号）に基づいてブレーキ操作があったか否かを判定する。走行速度が前記速度設定値以上であり、且つ、ブレーキ操作が行われた場合に、ハイドロプレーニング現象が生じる可能性が高いと考えられる。このため、ステップＳ２３においてブレーキ操作があったと判定されると（Ｓ２３：Ｙｅｓ）、制御部４１は、前記駆動信号を電圧供給部４７に送信して、電圧供給部４７から繊維アクチュエータ３０に所定の電圧を供給させる（Ｓ１３）。これにより、タイヤ１の接地面形状Ｔ１０が前記スクエア形状から前記ラウンド形状となり、タイヤ１のグリップ力がアップする。その結果、ハイドロプレーニング現象の発生率が低下する。

【0112】

走行速度が前記速度設定値未満、或いは、ブレーキ操作が検出されなかった場合、制御部４１は、ステップＳ２４に移行する。ステップＳ２４では、制御部４１は、各タイヤ１が空転しているか否かを判定する。制御部４１は、各車輪それぞれに設けられた車輪速センサ５１からの出力信号に基づいてホイール１１の回転速度を算出し、前記回転速度と車両１０の走行速度との差分からタイヤ１が空転（スリップ）しているか否かを判定する。タイヤ１が空転していると判定された場合、ウエット状態の路面に対してタイヤ１のグリップ力が低下していると考えられる。そのため、制御部４１は、前記駆動信号を電圧供給部４７に送信して、電圧供給部４７から繊維アクチュエータ３０に所定の電圧を供給させる（Ｓ１３）。一方、タイヤ１が空転していない場合、制御部４１は、前記駆動信号を電圧供給部４７に送信せず、電圧供給部４７による電圧供給を停止し、或いは、停止状態を維持する（Ｓ１４）。なお、ステップＳ１３又はステップＳ１４の処理が終了すると、ステップＳ１１に戻り、ステップＳ１１以降の処理が繰り返し実行される。

【0113】

〈第３実施形態〉
以下、図１３を参照して、本発明の第３実施形態について説明する。図１３は、制御部４１によって実行されるトレッド変形処理の手順の一例（第３処理例）を示すフローチャートである。本実施形態では、上述の第２実施形態のトレッド変形処理と異なる部分、つまり、ステップＳ３１～Ｓ３２について説明し、その他の共通する構成についてはその説明を省略する。

【0114】

［トレッド変形処理（第３処理例）］
図１３に示すように、ステップＳ１１において、車両１０が走行中であると判定されると（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、制御部４１は、次のステップＳ３１に移行する。

【0115】

ステップＳ３１では、制御部４１は、車両１０が高速道路を走行中であるか否かを判定する。例えば、制御部４１は、高速道路の情報、及びそれ以外の車両１０が走行可能な一般道路の情報を含むマップ情報と、ＧＰＳ受信部４４４によって受信した車両１０の走行位置の位置情報とに基づいて、現在走行している道路が高速道路であるか、一般道路であるかを判定する。なお、前記マップ情報は、記憶部４２に記憶されている。

【0116】

ステップＳ３１において、走行路が高速道路であると判定されると、制御部４１は、前記速度設定値を高速道路に応じた第１閾値に変更する。ここで、前記第１閾値は、高速道路においてハイドロプレーニング現象が生じやすいと考えられる設定値であり、例えば、時速１００ｋｍに設定されている。

【0117】

また、ステップＳ３１において、走行路が一般道路であると判定されると、制御部４１は、前記速度設定値を一般道路に応じた第２閾値に変更する。ここで、前記第２閾値は、一般道路においてハイドロプレーニング現象が生じやすいと考えられる設定値であり、例えば、時速５０ｋｍに設定されている。

【0118】

ステップＳ３２又はＳ３３の変更が終了すると、制御部４１は、上述したように、ステップＳ２１移行の処理を実行する。

【0119】

このように、本実施形態では、ステップＳ２２の判定に用いられる前記速度設定値が、実際に走行している走行路の種別に応じた閾値に変更されるため、走行路の種別に応じて、タイヤ１のグリップ力を調整することが可能となる。

【0120】

〈第４実施形態〉
以下、図１４を参照して、本発明の第４実施形態について説明する。図１４は、制御部４１によって実行されるトレッド変形処理の手順の一例（第４処理例）を示すフローチャートである。本実施形態では、上述の第１実施形態～第３実施形態の各トレッド変形処理と異なる部分について説明し、その他の共通する構成についてはその説明を省略する。なお、本実施形態は、第１実施形態のトレッド変形処理において、ステップＳ１２に替えて、ステップＳ４１及びＳ４２が行われる点が異なる。

【0121】

［トレッド変形処理（第４処理例）］
図１４に示すように、ステップＳ１１において、車両１０が走行中であると判定されると（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、制御部４１は、次のステップＳ４１に移行する。

【0122】

ステップＳ４１では、制御部４１は、車両１０の走行速度が前記速度設定値以上であるか否かを判定する。なお、ステップＳ４１は、上述したステップＳ２２と同様の処理である。

【0123】

ステップＳ４１において、走行速度が前記速度設定値以上であると判定されると（Ｓ４１：Ｙｅｓ）、制御部４１は、次のステップＳ４２において、操舵角センサ５３からの出力信号に基づいてハンドル１２の操舵角を検出し、当該操舵角が予め定められた角度設定値以上であるか否かを判定する。ステップＳ４２は、本発明の入力判定ステップの一例である。前記角度設定値は、制御部４１のＲＡＭ又は記憶部４２に記憶されている設定値である。前記角度設定値は、カーブ路を走行する際に車両１０に加わる横方向加速度によってスリップが生じる可能性がある角度に設定されている。走行速度が前記速度設定値以上であり、且つ、ハンドル１２の操舵角が前記角度設定値以上である場合に、車両１０がカーブ路の走行中に旋回動作を行ったことにより車両１０のグリップ力が低下する可能性が高いと考えられる。このため、ステップＳ４２において操舵角が前記角度設定値以上であると判定されると（Ｓ４２：Ｙｅｓ）、制御部４１は、前記駆動信号を電圧供給部４７に送信して、電圧供給部４７から繊維アクチュエータ３０に所定の電圧を供給させる（Ｓ１３）。これにより、タイヤ１の接地面形状Ｔ１０が前記スクエア形状から前記ラウンド形状となり、タイヤ１のグリップ力がアップする。

【0124】

走行速度が前記速度設定値未満、或いは、操舵角が前記角度設定値未満である場合、制御部４１は、ステップＳ４３に移行する。ステップＳ４３では、制御部４１は、横加速度センサ５２からの出力信号に基づいて車両１０に加わる横方向加速度を検出し、前記横方向加速度が予め定められた閾値以上であるか否かを判定する。前記横方向加速度が前記閾値以上であると判定された場合、旋回動作時にタイヤ１のグリップ力が低下していると考えられる。そのため、制御部４１は、前記駆動信号を電圧供給部４７に送信して、電圧供給部４７から繊維アクチュエータ３０に所定の電圧を供給させる（Ｓ１３）。一方、前記横方向加速度が前記閾値未満であると判定された場合、制御部４１は、前記駆動信号を電圧供給部４７に送信せず、電圧供給部４７による電圧供給を停止し、或いは、停止状態を維持する（Ｓ１４）。なお、ステップＳ１３又はステップＳ１４の処理が終了すると、ステップＳ１１に戻り、ステップＳ１１以降の処理が繰り返し実行される。

【0125】

このように、本実施形態では、ハンドル１２の操舵角が角度設定値以上の場合にタイヤ１のグリップ力がアップされ、また、車両１０に加わる横方向加速度が閾値以上の場合にもグリップ力がアップされるため、カーブ路の走行中の旋回動作時において、車両１０を安定して走行させることができる。

【0126】

〈第５実施形態〉
以下、図１５を参照して、本発明の第５実施形態について説明する。図１５は、本発明の実施形態に係るトレッド可変装置１５が適用される自動二輪車用の空気入りタイヤ１００（以下「タイヤ１００」と略称する。）を示す模式図である。図１５では、繊維アクチュエータ３０が通電されていない非通電状態が示されている。なお、タイヤ１００は、適用車両が異なる以外は上述したタイヤ１と同じ構成であるため、以下の説明では、異なる構成について説明し、その他の共通する構成についてはその説明を省略する。

【0127】

タイヤ１００は、自動二輪車用のラジアルタイヤ又はバイアスタイヤとして好適に用いられる。自動二輪車は、路面と接するトレッド部２と、路面との間に生じる摩擦力によって旋回するため、図１５に示すように、タイヤ１００は、車体が傾けられた状態でもグリップするように、そのトレッド部２は、正面から見て湾曲形状に形成されている。

【0128】

本実施形態に係るタイヤ１００は、湾曲形状のトレッド部２と、トレッド部２の幅方向Ｄ１の両端部に位置する一対のショルダー部３と、ショルダー部３からタイヤ１の中心軸へ向かう中心方向Ｄ２１（径方向Ｄ２の内側）へ延在する一対のサイドウォール部４と、サイドウォール部４の中心方向Ｄ２１の端部に位置する一対のビード部５と、を備える。更に、タイヤ１００は、トレッド部２からショルダー部３、サイドウォール部４を経てビード部５のビードコア５Ａに至るカーカス６と、インナーライナー７と、トレッド部２の径方向Ｄ２の内側に配置されたベルト部８及びバンド部９と、を備える。タイヤ１００は、上述したタイヤ１とは異なり、ショルダー部３を有していない。タイヤ１００は、トレッド部２が湾曲形状に形成されている点、及びショルダー部３を有していない点を除き、上述のタイヤ１と概ね同様に構成されている。

【0129】

本実施形態では、繊維アクチュエータ３０は、トレッド部２の幅方向Ｄ１の中央部に設けられており、タイヤ１００の周方向Ｄ３に沿って少なくとも１周以上の長さを有している。つまり、図１５に示すように、繊維アクチュエータ３０は、タイヤ１００の内部、具体的にはトレッド部２のトレッドゴム２Ａの内部に埋設されており、トレッド部２の内部において幅方向Ｄ１の中央部に設けられている。

【0130】

バンド部９は、コード状の繊維アクチュエータ３０が周方向Ｄ３に螺旋状（コイル状）に複数回巻回されたものであり、前記トッピングゴムによって螺旋状の繊維アクチュエータ３０が被覆されたものである。

【0131】

繊維アクチュエータ３０の両端部に、制御ユニット４０によって所定の電圧Ｖ１が供給される。本実施形態では、制御ユニット４０によって繊維アクチュエータ３０に電圧が供給されると、繊維アクチュエータ３０がその長手方向に収縮することによって、タイヤ１の幅方向Ｄ１の中央部が周方向Ｄ３に引き締められる。これにより、タイヤ１のトレッド部２の中央部の形状が変形し、トレッド部２が、電圧供給前に比べて平坦な形状（図１５の破線で示す形状）に変形する。その結果、トレッド部２における路面との接地面形状が、非通電時のラウンド形状（略楕円形状）からスクエア形状（略四角形状）となる。

【0132】

一方、制御ユニット４０による電圧の供給が停止されると、繊維アクチュエータ３０が元の長さまで伸張することによって、タイヤ１の幅方向Ｄ１の中央部の引き締めが解除される。これにより、タイヤ１のトレッド部２の中央部の形状が元に戻され、トレッド部２が湾曲形状に戻る。その結果、トレッド部２における路面との接地面形状が、通電時のスクエア形状（略四角形状）からラウンド形状（略楕円形状）となる。

【0133】

このようにタイヤ１００が構成されているため、車両の走行状態に応じて繊維アクチュエータ３０に電圧を供給することにより、路面に対するグリップ力を調整することができる。

【符号の説明】

【0134】

１，１００ ：空気入りタイヤ
２ ：トレッド部
３ ：ショルダー部
４ ：サイドウォール部
５ ：ビード部
６ ：カーカス
７ ：インナーライナー
８ ：ベルト部
９ ：バンド部
９Ａ ：フルバンド
９Ｂ ：エッジバンド
１０ ：車両
１１ ：ホイール
１５ ：トレッド可変装置
２１ ：トレッド面
２２ ：主溝
２３ ：ラグ溝
３０，３１ ：繊維アクチュエータ
４０ ：制御ユニット
４１ ：制御部
４７ ：電圧供給部
４１１ ：取得処理部
４１２ ：判定処理部
４１３ ：電圧制御部
４４４ ：ＧＰＳ受信部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】