(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ内周面に物体を取り付けるための面ファスナー部材を装着した空気入りタイヤにおいて、一様な断面寸法を有しかつ全体が帯状形状であり、かつ該面ファスナー部材のタイヤ軸方向長さが該空気入りタイヤの最大ベルト幅の５０％〜１２０％である面ファスナー部材の複数個を、該面ファスナー部材の長手方向とタイヤ軸方向とがなす角度θを０〜４５度として、かつ、タイヤ周方向の設置周期を該面ファスナー部材のタイヤ軸方向長さの８０％〜１５０％として断続的に８箇所以上にわたりトレッド内周面上に配置してなることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記面ファスナー部材は、タイヤ軸方向の横断面において、配置されていない面と配置されている面を交互に持つように前記断続的な配置がされてなる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】
前記面ファスナー部材の幅Ｗが５ｍｍ〜３０ｍｍであることを特徴とする請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記面ファスナー部材は、フック・アンド・ループ式の面ファスナー部材であり、フック側の部材がタイヤ側に設置され、かつ、該タイヤ側に配された該面ファスナー部材は樹脂からなり、タイヤ内腔側に係合素子、タイヤ外周面側にアンカー素子を備え、該アンカー素子がタイヤ内面ゴム層に食い込んで設置されてな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。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤを製造する方法であって、面ファスナー部材を、予め接着ゴム層に間隔を空けて設置して、かつ、該接着ゴム層を該タイヤのインナーライナー層の内面に貼り付ける工程を含むことを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気入りタイヤとその製造方法に関する。さらに詳しくは、タイヤ内表面に所望する物体を機械的係合により取り付けるための面ファスナーが設けられ、特にその係合された面ファスナーの係合状態が解除されにくい空気入りタイヤとその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤ内に所望する機能性物体等を取り付けるための面ファスナーを、タイヤ内周面上に周方向に連続的にあるいは断続的に設けた空気入りタイヤが提案されている（特許文献１−４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】日本国特開２００６−４４５０３号公報
【特許文献２】日本国特開２００８−２７２９５４号公報
【特許文献３】日本国特開２００８−１４９４６１号公報
【特許文献４】日本国特開２００９−１５４３２０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、面ファスナーを用いた係合は、該面ファスナーを構成している多数の係合素子群どうしの機械的係合の集合によるものなので、タイヤ転動中などにおいて係合力が弱まる場合がある。特に、係合力がいったん弱まり、さらにそれが進行して係合が解除されてしまうと、タイヤ内で機能性物体の機能を発揮させることができなくなってしまうという不都合がある。【０００５】
特に、タイヤ転動時のトレッド部たわみが大きいタイヤサイズのタイヤにおいては、面ファスナーのループ材とフック材の係合が、繰り返し加えられる転動変形によって生ずるタイヤ周方向に作用する剪断力により、その係合状態が解除されることがある。【０００６】
上述したような点に鑑み、本発明の目的は、タイヤ転動時のトレッド部たわみが大きいタイヤサイズのタイヤにおいても、面ファスナーのループ材とフック材の係合状態が解除されにくく、取り付けた機能性物体の脱落の発生防止に顕著な効果を有する空気入りタイヤとその製造方法を提供することにある。【０００７】
なお、本発明において、「タイヤ転動時のトレッド部たわみが大きいタイヤサイズのタイヤ」とは、一般的に、高い偏平率のタイヤが該当し、具体的には偏平率が５０％以上のタイヤが該当する。ただし、本発明は、特にそうした高偏平率のタイヤのみに限定されるものではない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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）タイヤ内周面に物体を取り付けるための面ファスナー部材を装着した空気入りタイヤにおいて、一様な断面寸法を有しかつ全体が帯状形状であり、かつ該面ファスナー部材のタイヤ軸方向長さが該空気入りタイヤの最大ベルト幅の５０％〜１２０％である面ファスナー部材の複数個を、該面ファスナー部材の長手方向とタイヤ軸方向とがなす角度θを０〜４５度として、かつ、タイヤ周方向の設置周期を該面ファスナー部材のタイヤ軸方向長さの８０％〜１５０％として断続的に８箇所以上にわたりトレッド内周面上に配置してなることを特徴とする空気入りタイヤ。【０００９】
また、かかる本発明の空気入りタイヤにおいて、好ましくは、以下の（２）〜（４）のいずれかの構成を有するものであることが好ましい。
（２）前記面ファスナー部材は、タイヤ軸方向の横断面において、配置されていない面と配置されている面を交互に持つように前記断続的な配置がされてなることを特徴とする上記（１）記載の空気入りタイヤ。
（３）前記面ファスナー部材の幅Ｗが５ｍｍ〜３０ｍｍであることを特徴とする上記（１）または（２）に記載の空気入りタイヤ。
（４）前記面ファスナー部材は、フック・アンド・ループ式の面ファスナー部材であり、フック側の部材がタイヤ側に設置され、かつ、該タイヤ側に配された該面ファスナー部材は樹脂からなり、タイヤ内腔側に係合素子、タイヤ外周面側にアンカー素子を備え、該アンカー素子がタイヤ内面ゴム層に食い込んで設置されてな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。【００１０】
また、上述した目的を達成する本発明の空気入りタイヤの製造方法は、以下の（５）の構成を有する。
（５）上記（１）〜（４）のいずれかに記載の空気入りタイヤを製造する方法であって、面ファスナー部材を、予め接着ゴム層に間隔を空けて設置して、かつ、該接着ゴム層を該タイヤのインナーライナー層の内面に貼り付ける工程を含むことを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
【発明の効果】
【００１１】
（１）にかかる本発明の空気入りタイヤによれば、タイヤ転動時のトレッド部たわみが大きいタイヤサイズのタイヤにおいても、面ファスナー部材のループ材とフック材の係合状態が解除されにくく、取り付けた機能性物体の脱落の発生防止に顕著な効果を発揮する空気入りタイヤが提供される。この本発明の効果は、タイヤ転動時のトレッド部たわみが大きい偏平タイヤ、例えば、特に偏平率が５０％以上のタイヤなどで良好に発揮され、さらに偏平率が６０％以上のタイヤなどで顕著に表れる。【００１２】
（２）〜（４）のいずれかにかかる本発明の空気入りタイヤによれば、上記（１）にかかる本発明の空気入りタイヤで得られる効果をより明確に大きく発揮できる空気入りタイヤが提供される。【００１３】
特に、（２）または（３）にかかる本発明によれば、面ファスナー部材全体としての係合力も十分に確保されていて、かつ、面ファスナー部材のループ材とフック材の係合状態が解除されにくいという、（１）にかかる本発明の効果を有する空気入りタイヤが提供される。特に、（４）にかかる本発明によれば、面ファスナー部材全体としての係合力が大きく、また係合が解除されにくい他に、該面ファスナー部材の固定強度も高く、全体として高い係合力を有すると共に耐久性に優れた空気入りタイヤが提供される。【００１４】
また、（５）にかかる本発明の空気入りタイヤの製造方法によれば、タイヤ転動時のトレッド部たわみが大きいタイヤサイズのタイヤにおいても、面ファスナー部材のループ材とフック材の係合状態が解除されにくく、取り付けた機能性物体の脱落の発生防止に顕著な効果を有する空気入りタイヤを製造する方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明にかかる空気入りタイヤの一例を示す子午線断面図である。
【図２】図２（ａ），（ｂ）は、いずれも本発明にかかる空気入りタイヤの実施態様例を説明するものであり、タイヤトレッド部の内面の全周分を展開してモデル的に示した展開図である。
【図３】図３（ａ），（ｂ）は、いずれも本発明にかかる空気入りタイヤの実施態様例を説明するものであり、タイヤトレッド部の内面の全周分を展開してモデル的に示した展開図である。
【図４】図４は、本発明にかかる空気入りタイヤの実施態様例を説明するものであり、タイヤ内面に設けられる面ファスナー部材の状態を示したものである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面などを参照しながら、更に詳しく本発明の空気入りタイヤとその製造方法について説明する。
【００１７】
図１は、本発明にかかる空気入りタイヤの一例を示すものである。図１において、本発明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１１と、該トレッド部１１の両側に配置された一対のサイドウォール部１２と、これらサイドウォール部１２のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部１３とを備えている。
【００１８】
一対のビード部１３，１３間にはカーカス層１４が装架されている。このカーカス層１４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１３に配置されたビードコア１５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１５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１６が配置されている。
【００１９】
一方、トレッド部１１におけるカーカス層１４の外周側には複数層のベルト層１７が埋設されている。これらベルト層１７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１７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１７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１７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１８が配置されている。ベルトカバー層１８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】
図１に示すように、タイヤ内周面１には物体を取り付けるための面ファスナー部材２が装着されている。このようにタイヤ内周面１に物体を取り付けるための面ファスナー部材２を装着した空気入りタイヤにおいて、図２（ａ），（ｂ）に示した如く、一様な断面寸法を有しかつ全体が帯状形状であり、かつ該面ファスナー部材２のタイヤ軸方向長さＬが該空気入りタイヤの最大ベルト幅ＷＢ（図１参照）の５０％〜１２０％である面ファスナー部材２の複数個を、該面ファスナー部材２の長手方向とタイヤ軸方向（Ｘ−Ｘ方向）とがなす角度θを０〜４５度として、かつ、タイヤ周方向（Ｙ−Ｙ方向）の設置周期Ｐを該面ファスナー部材２のタイヤ軸方向長さＬの８０％〜１５０％として断続的に８箇所以上にわたりトレッド内周面上に配置してなることを特徴とする。図２において、（ａ）はθが約０度のもの、（ｂ）はθが約１０度のものを示している。
【００２２】
従来、タイヤ転動時のトレッド部たわみが大きい高偏平タイヤなどのタイヤでは、面ファスナー部材をタイヤ周方向上で連続に設置した場合には、ループ材とフック材の係合が解除されることがあった。
【００２３】
これに対して、本発明の空気入りタイヤでは、面ファスナー部材２をタイヤ周方向に不連続にして設けることにより、ループ材とフック材の係合が解除されることを抑制できる。周方向に面ファスナー部材が連続して存在していないことにより、周方向たわみに起因して発生するループ材／フック材間に作用する剪断力を、該面ファスナー部材２の途切れた部分で分断させて緩和させることができるのである。
【００２４】
本発明において、設置される面ファスナー部材２のタイヤ軸方向長さＬは、該空気入りタイヤの最大ベルト幅ＷＢの５０％〜１２０％とすることが重要である。該面ファスナー部材２のタイヤ軸方向長さＬが該空気入りタイヤの最大ベルト幅ＷＢの５０％未満であると、取付け物体のタイヤ幅方向端部がうまく固定できずに、転動時のトレッド部１１の変形で損傷されてしまうことがあるので好ましくない。また、１２０％よりも大きい場合には、面ファスナー部材２がタイヤショルダー部に干渉することがあり、好ましくない。設置される面ファスナー部材２のタイヤ軸方向長さＬの好適な範囲は、該空気入りタイヤの最大ベルト幅ＷＢの６０％〜１２０％である。
【００２５】
このように、面ファスナー部材２のタイヤ軸方向長さＬを比較的長いものとして配置することは、面ファスナーとして機能できる面積を大きくする上で重要である。特に、該面ファスナー部材２のタイヤ軸方向長さＬは、後述する面ファスナー部材２の設置周期Ｐ（すなわち、断続的配置）、該面ファスナー部材２の幅Ｗの各値と掛け算されて、面ファスナーとして機能し得る面積の大小を決定する基本的要素となり、本発明において重要な要素である。
【００２６】
また、設置される面ファスナー部材２の設置周期Ｐは、該面ファスナー部材２のタイヤ軸方向長さＬの８０％〜１５０％とするのがよく、該設置周期Ｐが８０％未満であると、上述した剪断力を緩和する作用が低下してしまい、また、１５０％を超えると全体の係合力が低下し、十分な係合力を維持することが難しくなる。
【００２７】
面ファスナー部材２の設置個数は、本発明者らの検討によれば、全周分に対して８箇所以上あることが重要であり、好ましくは８箇所以上４２箇所以下である。より好ましくは、係合力と加工時間・コストのことなども考慮して、１２箇所以上、２６箇所以下である。該面ファスナー部材２は、いわゆるループ材とフック材と認められるフック・アンド・ループ方式と呼ばれる方式のものを採用するのが最もよいが、完全なフック状とループ状を形成するのではない方式のものを採用してもよい。確実な係合力を得る上で、フックまたはループの個数は、タイヤ全体で４０００個以上はあることが好ましい。より好ましくは、タイヤ全体で、５０００個〜４００００個である。
【００２８】
面ファスナー部材２の長手方向（Ｄ−Ｄ方向）とタイヤ軸方向（Ｘ−Ｘ方向）がなす角度θは、確実な係合力を得る上で０〜４５度の範囲とすることが重要であり、好ましくは０〜３０度である。なお、ここでいうθの角度数値は、「±」を含んだ概念によるものである。
【００２９】
本発明において、面ファスナー部材２の配置に関して、好ましくは、配置される面ファスナー部材２が、タイヤ軸方向の横断面において、面ファスナー部材が配置されていない面と配置されている面を交互に持つように配置されてなることが好ましい。この状態を図３（ａ），（ｂ）に示した。このように面ファスナー部材２が配置されていない面Ｓ１と、配置されている面Ｓ２とが交互に明確に存在するように配置することにより、上述した剪断力を分断して緩和する効果がより明確にかつ大きくなる。「面ファスナー部材が配置されていない面と、配置されている面とが交互に存在する」とは、表現を変えると、タイヤ内周面上の全周の周方向下において、タイヤ軸方向から透視したときに、面ファスナー部材が連続して存在しているのではなく、存在していない部分が明確にあって、断続的に存在している状態をいう。
【００３０】
本発明において、面ファスナー部材２の幅Ｗは５ｍｍ〜３０ｍｍであることが好ましい。この範囲が物体の取り付け（係合力）、取り外しに最も適しているからであり、３０ｍｍよりも幅が大きいと物体の取り外しが困難な場合があり、また、５ｍｍよりも幅が狭いと適切な係合力が得られないからである。
【００３１】
また、本発明において、前述したように、面ファスナー部材２は、フック・アンド・ループ式の面ファスナー部材であることが好ましく、さらにその場合、フック側の部材がタイヤ側に設置され、かつ、該タイヤ側の面ファスナー部材（フック側の部材）は樹脂からなり、タイヤ内腔側に係合素子、タイヤ外周面側にアンカー素子を備え、該アンカー素子がタイヤ内面ゴム層に食い込んで設置されてなることが好ましい。この構造の例を図４に示した。図４において、ＩＮはタイヤ内腔側、ＯＵＴはタイヤ外周面側、３は係合素子、４はアンカー素子、５は接着ゴム層、６はインナーライナー層である。この図で示されているように、設置されるにあたりアンカー素子４が食い込むタイヤ内面ゴム層とは、接着ゴム層５を、最内腔側に位置するゴム層として少なくとも含むものであり、さらに、場合によりそのタイヤ外周面側に位置するインナーライナー層６なども含む概念である。
【００３２】
面ファスナー部材２を構成する樹脂は、強度、耐久性、耐久性などに優れた硬質樹脂などを使用でき、特に限定されないが、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂などの熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂など、さらにエンジニアリングプラスチックと呼ばれる樹脂等、各種の樹脂を使用できる。さらに、これらの各種樹脂とエラストマーをブレンドした熱可塑性樹脂組成物なども好ましく使用することができる。この使用される樹脂や熱可塑性樹脂組成物の種類や成分は、装着されるタイヤの特徴、取り付ける機能性物体の特徴などに合わせても決定すべきものである。
【００３３】
本発明において、該面ファスナー部材２を介してタイヤ内周面１に取り付けられる物体は、特に限定されないが、例えば、吸音材、制振材、電子部品、あるいはランフラット中子などである。
【００３４】
本発明の空気入りタイヤを製造する方法は、まず、接着ゴム層を形成し、設置しようとする面ファスナー部材を、予め、該接着ゴム層に間隔を空けて設置して、さらに、タイヤのインナーライナー層の内面に貼り付ける工程を、一般のタイヤ製造工程中に含めることにより製造することができる。
【００３５】
このように、接着ゴム層に面ファスナー部材を設置するようにして、さらに、インナーライナー層の内面に該接着ゴム層を貼り付けるようにしたことにより、加硫成形時、面ファスナー部材はインフレート成形に対応して伸びることはできないが、面ファスナー部材の間の接着ゴム層が伸びることで、インフレート成形に対して部材全体として追従でき、加硫成形工程に、面ファスナーの設置プロセスを組み込むことができるのである。
【００３６】
ちなみに、面ファスナー部材を連続的に設けた本発明以外の空気入りタイヤを製造する際には、周方向に連続して面ファスナー部材を配置させるために、面ファスナー部材がタイヤ成形リフトに追従できないため（面ファスナーは数％しか伸びないため）、タイヤの成形後に、面ファスナー部材を貼り付けるという方法しか採れなかったものである。したがって、従来は、そのようにしていたものであるが、本発明の空気入りタイヤの場合では、上述のように、加硫成形工程に、面ファスナーの設置プロセスを組み込むことができるようになり、この点でも画期的なものである
【実施例】
【００３７】
実施例１〜４、比較例１
試験タイヤとして、タイヤサイズ２１５／６０Ｒ１６  ９５Ｈの試験タイヤを準備した。各試験タイヤの内面に、本発明にかかる面ファスナーを不連続に設けたもの（実施例１〜４）、本発明以外のものとして、面ファスナーを連続的に設けたもの（比較例１）の３種を準備した。【００３８】
本発明の実施例１〜４は、それぞれ図２（ａ）、図２（ｂ）に示したとおりのものであり、いずれも、１２枚の面ファスナー部材をトレッド内周面に備えている。角度θは、θ＝０度（実施例１）、θ＝１５度（実施例２）、θ＝４５度（実施例３）、θ＝０度（実施例４）であり、設置周期Ｐは、Ｐ＝１６ｃｍ（実施例１）、Ｐ＝１６ｃｍ（実施例２）、Ｐ＝１６ｃｍ（実施例３）、Ｐ＝１６ｃｍ（実施例４）であり、軸方向長さＬは、Ｌ＝１５ｃｍ（実施例１）、Ｌ＝１５ｃｍ（実施例２）、Ｌ＝１５ｃｍ（実施例３）、Ｌ＝１１ｃｍ（実施例４）である。【００３９】
いずれの試験タイヤでも、面ファスナー部材は、フック・アンド・ループ式のものであり、そのフック材をタイヤ内面に設けた。実施例１〜４の面ファスナー部材は、幅はいずれも２ｃｍでいずれも長方形状のものである。【００４０】
比較例１の面ファスナー部材は、周方向に、連続した帯状に形成したものであり、幅は２ｃｍのものである。【００４１】
各試験タイヤの内腔部に、面ファスナーを利用して、ウレタンフォームで形成した吸音材（フック・アンド・ループ式の面ファスナーのループ部材が貼り付け固定されている）を装着した。各試験タイヤの試験は、走行速度８０ｋｍ／時間で、８０時間の連続走行とした（タイヤ空気圧１５０Ｐａ、負荷荷重５ｋＮ）。【００４２】
各試験走行を終了した後、各試験タイヤ内の面ファスナー部の係合状態を確認したところ、係合剥がれ（フック材とループ材の剥がれ）の発生が比較例１のタイヤでは認められたが、本発明の実施例１〜４のタイヤでは何も認められなかった。
【符号の説明】
【００４３】
１：タイヤ内周面
２：面ファスナー部材
３：係合素子
４：アンカー素子
５：接着ゴム層
６：インナーライナー層
【要約】
タイヤ転動時のトレッド部たわみが大きいタイヤサイズのタイヤにおいても、面ファスナー部材のループ材とフック材の係合状態が解除されにくく、取り付けた機能性物体の脱落の発生防止に顕著な効果を有する空気入りタイヤとその製造方法を提供する。タイヤ内面に物体を取り付けるための面ファスナー部材を装着した空気入りタイヤにおいて、一様な断面寸法を有しかつ全体が帯状形状であり、かつ該面ファスナー部材のタイヤ軸方向長さが該空気入りタイヤの最大ベルト幅の５０％〜１２０％である面ファスナー部材の複数個を、該面ファスナー部材の長手方向とタイヤ軸方向とがなす角度θを０〜４５度として、かつ、タイヤ周方向の設置周期を該面ファスナー部材のタイヤ軸方向長さの８０％〜１５０％として断続的に８箇所以上にわたりトレッド内周面上に配置する。【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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