(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ内面に、２つに分離できる一対の機械的留め具のうちの一方の機械的留め具であるとともに、少なくとも２つ以上の留め具構成部材から構成される機械的留め具が設置されてなる空気入りタイヤにおいて、
（ａ）該２つ以上の留め具構成部材がゴム被覆された複数層の繊維補強材を挟んで固定されていて、
かつ、
（ｂ）該機械的留め具の設置位置が、ビードトウ先端から前記機械的留め具の中心位置までのタイヤ径方向高さＡとタイヤ断面高さＨとが、０．１≦Ａ／Ｈ≦０．２の関係を満足する領域内にあり、
（ｃ）前記複数層の繊維補強材に含まれる各繊維補強材は、複数本の繊維束が１方向に配列されて形成されてなるものであり、前記複数の繊維補強材のうちの少なくとも1層の繊維補強材を構成する繊維束が配列されている方向がタイヤ周方向となす角度（劣角θ）が３０度≦θ≦９０度であり、
（ｄ）前記繊維束のヤング率が２〜８ＧＰａであり、
（ｅ）前記複数層の繊維補強材に含まれる各繊維補強材の繊維束配列方向が層間で相互に交差することによって、前記繊維補強材は全体として前記繊維束が２方向以上に配列された状態を構成しており、
（ｆ）前記繊維補強材の単位幅当たりの繊維束本数Ｙ（本／５０ｍｍ幅）が、２０≦Ｙ（本／５０ｍｍ幅）≦９０であり、
（ｇ）前記機械的留め具を前記タイヤ内面に投影した留め具領域を通過する前記繊維補強材中の繊維束の本数が、２〜９０本である、
ことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記繊維補強材を構成する繊維束のうち、最大の周方向長さを持つ繊維束Ｂの周方向長さをＢＬとし、最大のラジアル方向長さを持つ繊維束Ｃのラジアル方向長さをＣＬとしたとき、ＢＬ／ＣＬ≦１の関係を有し、かつ、該繊維束Ｂ、該繊維束Ｃが配列されている方向とタイヤ周方向となす角度（劣角θ）のいずれかが７０度≦θ≦９０度である、
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】
前記繊維補強材を構成する繊維束のうち、最大の周方向長さを持つ繊維束Ｂの周方向長さをＢＬとし、最大のラジアル方向長さを持つ繊維束Ｃのラジアル方向長さをＣＬとしたとき、ＢＬ／ＣＬ＞１の関係を有し、かつ、該繊維束Ｂ、該繊維束Ｃが配列されている方向とタイヤ周方向となす角度（劣角θ）のいずれかが７０度≦θ≦９０度である、
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４】
前記繊維補強材が、該繊維補強材を平面視したときの輪郭形状が、鋭利な角部を持たず、曲率半径が５ｍｍ以上の曲線で構成されているか、あるいは該曲率半径が５ｍｍ以上の曲線と直線の組み合わせによって構成されているものであること特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記機械的留め具を前記タイヤ内面に投影した該留め具の輪郭形状が、該輪郭形状の重心位置から最も遠い該輪郭線上の任意の点までの距離Ｒが２〜６０ｍｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
タイヤ内面にある前記一方の留め具に係合する他方の留め具を有する物体を、それら２つの留め具を係合させることによりタイヤ内面に固定してなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項７】
前記他方の留め具を有する物体が、（ａ）センサーを含む電子回路、（ｂ）バランスウェイト、（ｃ）ランフラット中子、（ｄ）脱酸素剤、乾燥剤および／または紫外線検知発色剤を塗布または搭載した物体、（ｅ）吸音材、（ｆ）面ファスナー部材、のいずれか一つかまたはそれらの複数を組合せた物体であることを特徴とする請求項６に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、空気入りタイヤの内面に物体を強固に取付け、長期間にわたり維持することができる空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、空気入りタイヤの内面に、さまざまな特定機能を有する物体を配設することが種々検討されてきている。
【０００３】
たとえば、生タイヤのインナーライナー等に、フック・アンド・ループ留め具あるいはフック・アンド・フック留め具等の、所謂、面ファスナーを用いてタイヤタグ（高周波識別タグ）、チップあるいは吸音材等を取付けるという取付け方法が提案されている（特許文献１−２）。
【０００４】
これら特許文献１、同２に提案されている面ファスナーは、取付け時において比較的強い係合力を実現し、また、取付け作業の際にも多少の位置的なズレなどを問題にせずに面状での係合を実現できる点で好ましいものである。しかし、比較的温度が高めの状況のもとで高速での転動によるタイヤ内面の変形と圧縮が高速で長時間繰り返されることにより、部分的な物理的劣化の発生とそれが進行していくことによる面ファスナー全体の係合力の経時的な劣化・低下が生じて、所望どおりの係合力を長期間にわたって維持することが難しい場合があるという問題があった。
【０００５】
本発明者らは、そうした問題がほとんどなく、特に得られる係合力が大きくかつその大きさにばらつき（該タイヤ内での位置的なばらつき、タイヤ間でのばらつき）が生じることがほとんどなく、さらに比較的高温下かつ高速でのタイヤ転動に伴うタイヤ内面の変形と圧縮が長時間繰り返される過酷な使用条件によっても、その係合力に経時的な劣化や低下が生ずることが少なく、長期にわたり所望の係合力を維持できる空気入りタイヤとして、タイヤ内面に、２つに分離できる一対の機械的留め具のうちの一方の留め具を有する空気入りタイヤを提案した（特許文献３−４）。
【０００６】
この機械的留め具を用いる方式は、得られる係合力の大きさ、かつその大きさのばらつきや、係合作業の確実さなどの点で優れたものである。このタイヤ内面へ一方の留め具を設けるための取り付け方法について、本発明者らは、トレッドゴムに該留め具を１個１個埋め込んで加硫により行うこと、また、２つに分離できる一対の機械的留め具のうちの、タイヤ内面に設けられる一方の機械的留め具を少なくとも２つ以上の留め具構成部材から構成される機械的留め具として、該２つ以上の留め具構成部材を、タイヤの構成部材たるゴム層あるいはゴムで被覆された繊維補強材を挟んで固定して、一対の機械的留め具のうちの一方をタイヤ内面に設けることを提案した（特許文献３）。
【０００７】
また、該２つ以上の留め具構成部材を、繊維からなる織布や不織布を挟んで固定することにより、一対の機械的留め具のうちの一方をタイヤ内面に設けることを提案した（特許文献４）。
【０００８】
しかし、それらの方法では、機械的留め具の形状や取り付け位置によっては、所望通りの取り付け強度が得られない場合があるという問題、ひいては、特定の機能を有する物体を配設した空気入りタイヤとしての耐久性、高寿命性が十分に得られないという問題があった。
【０００９】
この機械的留め具の取り付け強度は、タイヤ内に配設される特定の機能を有する物体の固有の性状（重さ、大きさ、形状など）にも応えることができるように、より高くかつ長寿命であることが要請されるのである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特表２００５−５１７５８１号公報
【特許文献２】特開２００６−４４５０３号公報
【特許文献３】特開２０１２−２５３１８号公報
【特許文献４】特開２０１２−２４０４６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述したような点に鑑み、本発明の目的は、得られる係合力が大きくかつその係合力の大きさにばらつき（該タイヤ内での位置的なばらつき。タイヤ間でのばらつき）が生じることがほとんどなく、さらに比較的高温下かつ高速でのタイヤ転動に伴う変形と圧縮が長時間繰り返される過酷な使用条件等によっても、その係合力に経時的な劣化や低下が生ずることが少ないという機械的留め具を実現し、かつ、その機械的留め具のタイヤ内面への取り付け強度が大きく、特定の機能と固有の性状（重さ、大きさ、形状など）を有する所望の機能性物体を長期にわたり取り付けて維持するのに有効な、機械的留め具をタイヤ内部に有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】
【００１２】
上述した目的を達成する本発明の空気入りタイヤは、以下の（１）の構成を有する。
（１）タイヤ内面に、２つに分離できる一対の機械的留め具のうちの一方の機械的留め具であるとともに、少なくとも２つ以上の留め具構成部材から構成される機械的留め具が設置されてなる空気入りタイヤにおいて、
（ａ）該２つ以上の留め具構成部材がゴム被覆された複数層の繊維補強材を挟んで固定されていて、
かつ、
（ｂ）該機械的留め具の設置位置が、ビードトウ先端から前記機械的留め具の中心位置までのタイヤ径方向高さＡとタイヤ断面高さＨとが、０．１≦Ａ／Ｈ≦０．２の関係を満足する領域内にあり、
（ｃ）前記複数層の繊維補強材に含まれる各繊維補強材は、複数本の繊維束が１方向に配列されて形成されてなるものであり、前記複数の繊維補強材のうちの少なくとも1層の繊維補強材を構成する繊維束が配列されている方向がタイヤ周方向となす角度（劣角θ）が３０度≦θ≦９０度であり、
（ｄ）前記繊維束のヤング率が２〜８ＧＰａであり、
（ｅ）前記複数層の繊維補強材に含まれる各繊維補強材の繊維束配列方向が層間で相互に交差することによって、前記繊維補強材は全体として前記繊維束が２方向以上に配列された状態を構成しており、
（ｆ）前記繊維補強材の単位幅当たりの繊維束本数Ｙ（本／５０ｍｍ幅）が、２０≦Ｙ（本／５０ｍｍ幅）≦９０であり、
（ｇ）前記機械的留め具を前記タイヤ内面に投影した留め具領域を通過する前記繊維補強材中の繊維束の本数が、２〜９０本である、
ことを特徴とする空気入りタイヤ。
【００１３】
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）〜（１２）のいずれかの構成を有するものである。
（２）前記繊維補強材を構成する繊維束のうち、最大の周方向長さを持つ繊維束Ｂの周方向長さをＢＬとし、最大のラジアル方向長さを持つ繊維束Ｃのラジアル方向長さをＣＬとしたとき、ＢＬ／ＣＬ≦１の関係を有し、かつ、該繊維束Ｂ、該繊維束Ｃが配列されている方向とタイヤ周方向となす角度（劣角θ）のいずれかが７０度≦θ≦９０度である、
ことを特徴とする上記（１）に記載の空気入りタイヤ。
【００１５】
（３）前記繊維補強材を構成する繊維束のうち、最大の周方向長さを持つ繊維束Ｂの周方向長さをＢＬとし、最大のラジアル方向長さを持つ繊維束Ｃのラジアル方向長さをＣＬとしたとき、ＢＬ／ＣＬ＞１の関係を有し、かつ、該繊維束Ｂ、該繊維束Ｃが配列されている方向とタイヤ周方向となす角度（劣角θ）のいずれかが７０度≦θ≦９０度である、
ことを特徴とする上記（１）に記載の空気入りタイヤ。
【００２０】
（４）前記繊維補強材が、該繊維補強材を平面視したときの輪郭形状が、鋭利な角部を持たず、曲率半径が５ｍｍ以上の曲線で構成されているか、あるいは該曲率半径が５ｍｍ以上の曲線と直線の組み合わせによって構成されているものであること特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【００２１】
（５）前記機械的留め具を前記タイヤ内面に投影した該留め具の輪郭形状が、該輪郭形状の重心位置から最も遠い該輪郭線上の任意の点までの距離Ｒが２〜６０ｍｍであることを特徴とする上記（１）〜（４）のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【００２２】
（６）タイヤ内面にある前記一方の留め具に係合する他方の留め具を有する物体を、それら２つの留め具を係合させることによりタイヤ内面に固定してなることを特徴とする上記（１）〜（５）のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【００２３】
（７）前記他方の留め具を有する物体が、（ａ）センサーを含む電子回路、（ｂ）バランスウェイト、（ｃ）ランフラット中子、（ｄ）脱酸素剤、乾燥剤および／または紫外線検知発色剤を塗布または搭載した物体、（ｅ）吸音材、（ｆ）面ファスナー部材、のいずれか一つかまたはそれらの複数を組合せた物体であることを特徴とする上記（６）に記載の空気入りタイヤ。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１にかかる本発明によれば、機械的留め具として得られる係合力が大きくかつその係合力の大きさにばらつき（該タイヤ内での位置的なばらつき。タイヤ間でのばらつき）が生じることもほとんどなく、さらに比較的高温下かつ高速でのタイヤ転動に伴う変形と圧縮が長時間繰り返される過酷な使用条件等によっても、その係合力に経時的な劣化や低下が生ずることが少ないという機械的留め具を実現し、かつ、その上で、その機械的留め具自体のタイヤ内面への取り付け強度が大きな機械的留め具を有する空気入りタイヤを実現することができる。
【００２５】
したがって、請求項１にかかる本発明によれば、それらの効果が合わさって、特定の機能と固有の性状（重さ、大きさ、形状など）を有する各種の所望の機能性物体を、その性状等によって限定、制約などがほとんどされることなく、長期にわたりタイヤ内部に取り付けて、その機能を維持発揮させることができる、優れた機械的留め具をタイヤ内部に有する空気入りタイヤが実現されるものである。
【００２６】
請求項２〜請求項５のいずれかにかかる本発明の空気入りタイヤによれば、上述した請求項１にかかる本発明で得られる効果を、より明確にかつより大きく得られる点で優れた空気入りタイヤが実現される。
【００２７】
請求項６もしくは請求項７にかかる本発明によれば、タイヤ内面に、所望の機能を有する特定の機能性物体を大きな係合力と優れたその耐久性を実現しつつ取付けることができる新規な空気入りタイヤ、もしくは、該機能性物体を取り付けた新規な空気入りタイヤが実現される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】（ａ）は本発明の空気入りタイヤの一実施形態を説明する一部破砕断面斜視図であり、（ｂ）は本発明の空気入りタイヤの一実施形態を説明する一部断面図であり、いずれもタイヤ子午線方向に断面をとったものである。
【図２】（ａ）、（ｂ）は、いずれも本発明の空気入りタイヤの構造を説明するためのものであり、本発明の空気入りタイヤに使用される２つに分離できる機械的留め具のうちの一方の機械的留め具を構成する２つの部材を、１層のゴム被覆された繊維補強材を中間に挟んで互いに係合させる状態を説明する外観斜視モデル図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は、いずれも本発明の空気入りタイヤの一実施形態を説明するためのものであり、本発明の空気入りタイヤに使用される２つに分離できる機械的留め具のうちの一方の機械的留め具を構成する２つの部材を、２層のゴム被覆された繊維補強材を中間に挟んで互いに係合させる状態を説明するため一部を破砕して示した外観斜視モデル図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は、繊維補強材中の繊維束が配列している方向がタイヤ周方向Ｘに対してなす角度θについて説明するモデル図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ本発明で用いることのできる好ましい繊維補強材の１例形状を説明する平面図であり、特に、繊維補強材中の繊維束の配列方向と、該繊維補強材を平面視したときの該繊維補強材の外形形状、さらにタイヤ周方向・タイヤラジアル方向との組合せ関係について説明するものである。
【図６】本発明で用いることのできる好ましい繊維補強材の他の１例形状を説明する平面図であり、特に、繊維補強材中の繊維束の配列方向と、該繊維補強材を平面視したときの該繊維補強材の外形形状、さらにタイヤ周方向・タイヤラジアル方向との組合せ関係について説明するものである。
【図７】本発明で用いることのできる好ましい繊維補強材７の形態例を説明する平面図であり、特に繊維束の本数について説明するものである。
【図８】（ａ）〜（ｄ）は、本発明で用いることのできる好ましい繊維補強材７の１例形状を説明する平面図であり、特に繊維補強材７を平面視したときの輪郭形状について説明するものである。
【図９】（ａ）〜（ｄ）は、いずれも本発明で用いることのできる好ましい機械的留め具の１例形状を説明する平面図であり、特に機械的留め具３を平面視したときの輪郭形状について説明するものである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面などを用いながら、更に詳しく本発明の空気入りタイヤについて説明する。
【００３０】
図１に示したように、本発明の空気入りタイヤ１は、タイヤ内面２に、２つに分離できる一対の機械的留め具のうちの一方の機械的留め具３であるとともに、少なくとも２つ以上の留め具構成部材３ａ、３ｂ（図２、図３）から構成される機械的留め具が設置されてなる空気入りタイヤにおいて、図３に示したように、
（ａ）該２つ以上の留め具構成部材３ａ、３ｂがゴム被覆された複数層の繊維補強材７を挟んで固定されていて、
かつ、図１（ｂ）に示したように、
（ｂ）該機械的留め具３の設置位置が、ビードトウ先端６１から前記機械的留め具３の中心位置Ｃまでのタイヤ径方向高さＡとタイヤ断面高さＨとが、０．１≦Ａ／Ｈ≦０．２の関係を満足する領域内にあり、
（ｃ）複数層の繊維補強材７に含まれる各繊維補強材７ａ、７ｂは、複数本の繊維束８が１方向に配列されて形成されてなるものであり、前記複数層の繊維補強材のうち少なくとも１層の繊維補強材を構成する繊維束８が配列されている方向がタイヤ周方向となす角度（劣角θ）が３０度≦θ≦９０度である、
ことを特徴とするものである。図１において、４はトレッド部、５はサイドウォール部、６はビード部、１２はリムである。
【００３１】
図２（ａ）、（ｂ）は、本発明の参考構造を示し、２つに分離できる機械的留め具のうちの一方の機械的留め具３を構成する２つの部材３ａ、３ｂを、１層のゴム被覆された繊維補強材７を中間に挟んで互いに係合させる状態を説明する外観斜視モデル図であり、（ａ）は、繊維束８が１方向に配列されてゴム被覆９がされて繊維補強材７が形成されているものであり、（ｂ）は、繊維束８ａ、８ｂが２方向の配列状態を呈して、一層の繊維補強材が形成されている場合を示している。図２、図３において、１０は繊維補強材７に設けられた機械的留め具３を通すための孔である。
【００３２】
図３（ａ）、（ｂ）は、本発明の一実施形態を示し、２つに分離できる機械的留め具のうちの一方の機械的留め具３を構成する２つの部材３ａ、３ｂを、２層のゴム被覆された繊維補強材７ａ、７ｂを中間に挟んで互いに係合させる状態を説明するため、一部を破砕して示した外観斜視モデル図であり、（ａ）は、繊維補強材７ａの繊維束８１と繊維補強材７ｂの繊維束８２とが互いにほぼ４５度の交差角度で交わるようにして、それぞれが配列されてゴム被覆９がされて繊維補強材７が形成されているものであり、（ｂ）は、繊維補強材７ａの繊維束８１と繊維補強材７ｂの繊維束８２とが互いにほぼ９０度の交差角度で交わるようにして繊維補強材７が形成されている場合を示している。
【００３３】
本発明において、機械的留め具とは、２つの留め具３に分離することができ、かつそれらを再度、物理的に係合させることができ、この係合と分離を繰返して自在に行える一対の留め具で構成されるものであり、前述した特許文献３、同４で記載しているものと基本的に同様なものである。その代表的なものとして、ホックあるいはスナップと呼ばれる機械的留め具があり、衣料業界等で一般に、より具体的には、スナップボタン、リングスナップ、リングホック、アメリカンスナップ、アメリカンホック、アイレットホック、バネホックおよびジャンパーホックと呼ばれるもの等を総称して言う。
【００３４】
こうした機械的留め具は、係合箇所の面積が全面積で無限である所謂「面ファスナー」とは相違して、係合箇所が小面積（例えば、好ましくは１〜１１５ｍｍ2 程度など。さらに好ましくは、４〜９０ｍｍ2 程度）の、いわば点状の留め具をいうものである。すなわち、例えば、１〜１１５ｍｍ2 程度等の小面積での係合であっても機械的な雌雄構造等によって強い係合がなされるものであり、それ自体は公知の構造のものであってよい。その材質としては、金属製、ゴム製、合成樹脂製などのものである。
【００３５】
本発明においては、機械的留め具３の設置位置を、図１（ｂ）に示したように、ビードトウ先端６１から機械的留め具３の中心位置Ｃまでのタイヤ径方向高さＡ（ｍｍ）とタイヤ断面高さＨ（ｍｍ）とが、０．０５≦Ａ／Ｈ≦０．４０の関係を満足する領域内とし、その上で、該機械的留め具３のタイヤ内面への取り付け強度を十分に高いものとするため、該２つ以上の留め具構成部材３ａ、３ｂがゴム被覆された繊維補強材７を挟んで固定されるようにして、かつ、該繊維補強材７として、図２、図３に示したように、複数本の繊維束８（８ａ、８ｂ、８１、８２）が少なくとも１方向に配列されて形成されてなり、該繊維束８（８ａ、８ｂ、８１、８２）が配列されている方向のうちの少なくとも一つが、タイヤ周方向となす角度（劣角θ）として３０度≦θ≦９０度となるようにして用いるのである。なお、「劣角」とは、頂点と２辺を共有する角度２つのうち、小さい方の角度をいう。
【００３６】
すなわち、本発明において、繊維補強材は、複数本の繊維束が、少なくとも１方向に配列されて形成されてなるもの（図２（ａ））を用いることが重要であり、その理由は、タイヤの転動により繰り返し加えられるタイヤ内面の歪みは、通常、少なくとも一つのほぼ一定方向のもとで繰り返し加えられるものであり、それに応じて繊維束の配列方向を特定のものにして使用することにより、効果的な補強が実現できるからである。従って、含まれる繊維の配列に方向性がない不織布などは、少なくとも単独では本発明に用いられない。
【００３７】
特に本発明では、タイヤの転動により繰り返し加えられるタイヤ内面の歪みは、タイヤ周方向で作用する歪みと、タイヤ幅方向で作用する歪みの少なくとも２種類が存在することは明らかであり、その２方向の歪みに対抗する上で、繊維補強材は、複数本の繊維束が２方向以上に配列されて形成されているもの（図３（ａ）、（ｂ））を用いる。
【００３８】
なお、複数本の繊維束のほとんどが１方向に配列されているが、繊維束群全体の形態保持のために、あるいは識別マークとしてのためなどで、別方向に配列された繊維束がごくわずかに用いられているような形態のもの（例えば、すだれ織物）は、本発明では「１方向に配列されて形成されてなる繊維補強材」に含められる概念である。
【００３９】
上述した繊維補強材中の繊維束の配列方向は、機械的留め具３の設置位置（繊維補強材７を配置する位置とも言える）が上述したＡとＨの関係式で示される領域内であることを前提として、１方向で配列されている場合、少なくとも２方向で配列されている場合のいずれにおいても、少なくとも、タイヤ周方向となす角度（劣角θ）として、３０度≦θ≦９０度を呈する繊維束が存在するように構成することが重要であり、好ましくは、７０度≦θ≦９０度を呈する繊維束が存在するように構成するのがよいものである。
【００４０】
この機械的留め具３の設置位置と、繊維補強材７中の繊維束の配列方向の関係は重要であり、実走行時の路面外乱対策として、機械的留め具３はトレッド面裏よりも、両サイドのビード部６の一方付近に配置することが耐久性の点で、本来的に望ましい。すなわち、トレッド面裏に配置する場合は、タイヤの回動に伴う該留め具の回転移動量・速度のいずれも大きく、かつ、トレッド面の回動に従って繰り返し、タイヤ周方向・幅方向のタイヤ内面歪みを大きく受けるので、耐久性の点では非常に厳しいのである。
【００４１】
本発明では、機械的留め具をビード部６付近に配設することで、そうした問題を回避すし、一方で、ビード部付近ではタイヤ内面の歪み（ライナー歪み）は周方向歪みがタイヤ幅方向歪みよりも格段と大きいことから、タイヤ周方向に対して繊維束の配列方向を傾けることによって、歪みによる応力を低減させて、機械的留め具、ひいては該機械的留め具により取り付け固定された特定機能を有する物体の脱落をより有効に防止するものである。
【００４２】
この機械的留め具３の設置位置は、上述のとおり、０．０５≦Ａ／Ｈ≦０．４０の関係を満足する領域内とするが、本発明では、０．１≦Ａ／Ｈ≦０．２の関係を満足する領域内にする。また、繊維束がタイヤ周方向となす角度（劣角θ）は、好ましくは７０度≦θ≦９０度を呈するように構成するのがよい。
【００４３】
繊維補強材７は、ゴム被覆されたものを使用することも重要であり、タイヤの加硫工程時には、タイヤのゴムと該ゴム被覆された繊維補強材が強固に加硫接合されるとともに、該繊維補強材自体も繊維間に含浸したゴムが加硫し、タイヤ内面、繊維補強材、機械的留め具の接着・接合がより強くなされる。
【００４４】
このようにして繊維補強材７を使用することにより、第一に、機械的留め具としての得られる係合力が大きく、かつその係合力の大きさにばらつき（該タイヤ内での位置的なばらつき。タイヤ間でのばらつき）が生じることがほとんどなく、さらに比較的高温下かつ高速でのタイヤ転動に伴う変形と圧縮が長時間繰り返される過酷な使用条件等によっても、その係合力に経時的な劣化や低下が生ずることが少ないという機械的留め具を実現する。さらに、第二に、その機械的留め具のタイヤ内面への取り付け強度が大きく、特定の機能と固有の性状（重さ、大きさ、形状など）を有する所望の機能性物体を長期にわたり取り付けて維持するのに極めて有効な機械的留め具を内部に有した空気入りタイヤを実現できるものである。
【００４５】
特に、機械的留め具としての係合力だけを大きくしても、その機械的留め具のタイヤ内面への取り付け強度が小さい場合には、タイヤの使用時間が経っていくにつれて、タイヤ内面に取り付けられた機能性物体が、タイヤ内面上で正しい位置でかつ正しく立った初期の配設状態を維持できなくなり、その機能を発揮できなくなるので好ましくないのである。
【００４６】
その上、タイヤ内面と取付け物体の係合位置（係合点）の位置決めは、タイヤ内面の留め具の設置位置に対応して正確に行なわれることとなり、該物体の設置位置（設置点）に高度な正確さが要請される場合にも簡単に対応することができる。これは、タイヤ内面、特に、サイドウォールの裏側という狭い湾曲面状・起伏面状の立体空間内でのことであるので意義は大きい。
【００４７】
上述したタイヤ周方向と繊維束の配列方向との関係を、図４（ａ）、（ｂ）にモデル図を示して説明すると、図４（ａ）は図２（ａ）に示したように繊維束８が一方向に配列している例を示し、タイヤ周方向Ｘに対して一方向に配列している繊維束８が、タイヤ周方向と角度（劣角）θをなしている。（ａ）図の右に示している図は左に示した図のモデル拡大図である。図４（ｂ）は図３（ａ）、（ｂ）に示したように繊維束８１、８２が２方向に配列している例を示し、タイヤ周方向Ｘに対して繊維束８１、８２が、それぞれタイヤ周方向と角度（劣角）θ１、θ２をなしている。この図４（ｂ）に示した図の右に示している図は左に示した図のモデル拡大図である。
【００４８】
この図４（ｂ）に示したように、少なくとも繊維束８１、８２が少なくとも２方向に配列している例の場合は、タイヤ周方向となす少なくとも２つの角度（劣角）θ１、θ２のうち、少なくとも１つが３０度≦θ≦９０度を呈するようにして繊維補強材７を構成するとよい。
【００４９】
なお、本発明において、「タイヤ周方向となす角度」とは、その繊維素束の位置でのタイヤ周方向となす角度であり、ビード部付近ではタイヤ周方向は円弧状の曲線を呈しているので、その円弧状曲線の接線方向となす角度をいうものである。
【００５０】
本発明において、機械的留め具３の取り付け位置はビード部６付近であり、該ビード部付近ではタイヤ内面の歪み（ライナー歪み）はタイヤ周方向歪みがタイヤ幅方向歪みよりも格段と大きい。そのため、繊維補強材７中の繊維束８（８ａ、８ｂ、８１、８２）の配列方向と、該繊維補強材７を平面視したときの該繊維補強材７の外形形状、さらにタイヤ周方向、タイヤラジアル方向との組合せを特別なものにして本発明の空気入りタイヤを構成し、使用することも効果的である。
【００５１】
具体的には、代表的に２つの態様例があり、第１の態様として、繊維補強材７を構成する繊維束８（８ａ、８ｂ、８１、８２）のうち、最大の周方向長さを持つ繊維束Ｂの周方向長さをＢＬとし、最大のラジアル方向長さを持つ繊維束Ｃのラジアル方向長さをＣＬとしたとき、ＢＬ／ＣＬ≦１の関係を有し、かつ、繊維束Ｂ、繊維束Ｃが配列されている方向とタイヤ周方向となす角度（劣角θ）のいずれかが、３０度≦θ≦９０度であるように、より好ましくは７０度≦θ≦９０度であるように構成することが好ましい。この態様例を図５（ａ）、（ｂ）で示した。この態様が好ましい理由は、機械的留め具の脱落を防ぐために、タイヤ周方向の剛性を減じるため、ビード部において応力の発生源となる周方向繊維束の長さは、ラジアル方向繊維束の長さよりも小さいことが望ましいからである。
【００５２】
あるいは、第２の態様として、繊維補強材７を構成する繊維束８（８ａ、８ｂ、８１、８２）のうち、最大の周方向長さを持つ繊維束Ｂの周方向長さをＢＬとし、最大のラジアル方向長さを持つ繊維束Ｃのラジアル方向長さをＣＬとしたとき、ＢＬ／ＣＬ＞１の関係を有し、かつ、該繊維束Ｂ、該繊維束Ｃが配列されている方向とタイヤ周方向となす角度（劣角θ）のいずれかが３０度≦θ≦９０度であるように、より好ましくは７０度≦θ≦９０度であるように構成することが好ましい。この態様例を図６で示した。この態様が好ましい理由は、タイヤ周方向の歪みのベクトル（方向）はラジアル方向の位置において様々に変化することがわかっており、機械的留め具の脱落を防ぐためには、歪みのベクトルを一致させることが有効であるため、繊維束のラジアル方向長さは短いことが望ましいからである。
【００５３】
上述の第１の態様、第２の態様のいずれが、個別的な空気入りタイヤに適しているかは、該タイヤのサイズや走行条件等に応じて定まるものである。
【００５４】
繊維補強材を構成する繊維束は、ヤング率が１〜１５ＧＰａである繊維束から構成されていることが好ましい。ヤング率がかかる範囲内にある繊維束を使用することにより、ゴム被覆された該繊維補強材は、比較的柔軟なゴム系複合材料を実現してなるものであり、該繊維補強材がタイヤの転動により繰り返し加えられるタイヤ内面歪みに対して、より追従することができるので、優れた耐久性を得ることができるからである。繊維束は、有機繊維の繊維束であることが安定した性能を得る上で好ましい。特に本発明では、該ヤング率の範囲を２〜８ＧＰａに設定する。例えば、ナイロン６の繊維束はヤング率が４ＧＰａであり、好ましい範囲内に入るものである。
【００５５】
繊維補強材を構成する繊維は、高い物性と品質の安定性の点から化学繊維あるいは合成繊維の長繊維（フィラメント繊維）からなるものが好ましく、中でも、目付が２０〜３００ｇ／ｍ2 程度の繊維引き揃えシート、あるいはすだれ織物、平織物などが高強度、高耐久性などの点から特に好ましく使用することができる。特に、上述した目付の範囲であれば、取付け耐久性を確保しつつ、ゴムが繊維間あるいは繊維束間に含浸しやすく強力な加硫接着が得られやすいので好ましい。より好ましい目付は３０〜２００ｇ／ｍ2 である。繊維は、レーヨン繊維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、ポリエチレン繊維などの化学繊維あるいは合成繊維であることが高い品質で安定して得られる点で好ましい。
【００５６】
繊維束とは、代表的には、１本の糸状を呈して複数本の繊維が集合している単位のものをいう。あるいは、複数本の糸状のものが、引き揃えられてあるいは撚り合わせなどにより複合された形態のもので、１本として扱うことができるものでもよい。
【００５７】
本発明では、該繊維補強材の単位幅当たりの繊維束本数Ｙ（本／５０ｍｍ幅）は、２０≦Ｙ（本／５０ｍｍ幅）≦９０に設定する。該繊維束本数Ｙ（本／５０ｍｍ幅）が、２０本／５０ｍｍ幅未満の場合は、繊維補強材を設けたことにより取り付け強度を大きくする効果が十分に得られなくなり好ましくなく、９０本／５０ｍｍ幅よりも多いときは、一般に、該繊維補強材の存在しない周辺のタイヤ内面との剛性差が大きくなりすぎて好ましくない。
【００５８】
また、本発明では、機械的留め具をタイヤ内面に投影した留め具領域を通過する繊維補強材７中の繊維束本数を２〜９０本にする。機械的留め具をタイヤ内面に抑える機能を有する繊維補強材は、より安定的な固定力を生むために下限側での好ましい繊維束の本数があり、一方で、本数が多すぎると、繊維補強材の柔軟性がなくなってしまい、留め具、取り付け物体の脱落の危険性が生じてくるので、上限側での好ましい繊維束本数がある。そのため、２〜９０本であることが好ましく、より好ましくは８〜３０本である。ここで「留め具領域１１を通過する繊維補強材７中の繊維束の本数」とは、全方向の通過する繊維束の合計本数であり、例えば、図７に示したモデルの例では、斜め数字で示したように６本である。
【００５９】
また、繊維補強材７は、繊維補強材７を平面視したときの輪郭形状が、鋭利な角部を持たず、曲率半径が５ｍｍ以上の曲線で構成されているか、あるいは該曲率半径が５ｍｍ以上の曲線と直線の組み合わせによって構成されているものであることが好ましい。具体的な形状例を図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示した。ここに示したように、角部を丸めた長方形あるいは正方形などの矩形状のもの（（ａ））、円形状のもの（（ｂ））、楕円形状のもの（（ｃ））、角部を丸めた正六角形状などの正多角形状のもの（（ｄ））、などが好ましい形状例である。
【００６０】
また、機械的留め具３は、タイヤ内面に投影した該留め具３の輪郭形状が、該輪郭形状の重心位置から最も遠い該輪郭線上の任意の点までの距離Ｒが２〜６０ｍｍであることが好ましい。タイヤ内面に装着される留め具の径は、固定強度を確保するために下限側での好ましい大きさがある一方で、大きすぎると空気入りタイヤ製造時における加硫故障の危険性が高くなるため、上限側での好ましい値が存在するものであり、本発明者らの知見によれば、上述した距離Ｒは２〜６０ｍｍである。図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に、それぞれ円形、正三角形、楕円形、歯車形の場合を例にとり、重心位置から最も遠い該輪郭線上の任意の点までの距離Ｒを例示した。
【００６１】
繊維補強材７のタイヤ内面への接着面積Ｓ（ｃｍ2）は、１２≦Ｓ（ｃｍ2）≦３００、を満足することが好ましい。３００ｃｍ2よりも大きいときは、歪みによる応力が大きくなり部材脱落につながる危険があり、１２ｃｍ2よりも小さいときは、安定した固定力を得ることが難しくなり好ましくない。
【００６２】
本発明によれば、一対の機械的留め具のうちの、他方の留め具を有している物体が、タイヤ内面側の対である留め具３と係合されることによって空気入りタイヤの内面に配設される。
【００６３】
該他方の留め具を有している物体は、近年の空気入りタイヤのハイテク化に伴い、さまざまな機能を有したものとして構成することができ、例えば、（ａ）センサーを含む電子回路、（ｂ）バランスウェイト、（ｃ）ランフラット中子、（ｄ）脱酸素剤、乾燥剤および／または紫外線検知発色剤を塗布または搭載した物体、（ｅ）吸音材、（ｆ）面ファスナー部材、などのいずれか一つかまたはそれらの複数を組合せた物体などが代表的なものである。
【実施例】
【００６４】
実施例１−２、参考例１−４、比較例１
機械的留め具部材として、図９（ａ）に示した形態のものを用いて、表１に示した各種の繊維補強材を使用して、図２（ａ）、図３（ａ）に示した繊維補強材を空気入りタイヤ（１９５／６５Ｒ１５）のビード付近の内面上に１個の機械的留め具部材３を該タイヤの加硫成形工程で加硫接着させて設けた。留め具の固定位置、繊維補強材の性状などを表１に示した。
【００６５】
【表１】
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【００６６】
留め具の耐久性の試験と評価方法は、以下の通りの内容で行ったものである。
（１）留め具の耐久性の試験
各試験タイヤのタイヤ内面の機械的留め具に、重さ１００ｇのウェイトを他方の対の機械的留め具を用いて固定した。その状態でドラム走行耐久試験を行い、タイヤ内面の留め具が該内面から脱落するまでの走行距離を求めた。
【００６７】
評価は、繊維強化材を用いておらず、ゴムシートのみを用いた比較例１における走行距離を指数１００として、他の実施例、比較例のものを指数評価した。指数は１００よりも大きいほど優れていて、長い距離を走行できたことを示している。試験タイヤ（１９５／６５Ｒ１５）の空気圧は２１０ｋＰａ、走行速度は８１ｋｍ／時間、荷重を２時間ごとに最大付加荷重の１３％ずつ増加させていく強制試験である。
【００６８】
得られた各試験タイヤの結果からわかるように、本発明に係る空気入りタイヤは、機械的留め具の固定強度が非常に大きい優れたものである。
【符号の説明】
【００６９】
１：空気入りタイヤ
２：タイヤ内面
３：機械的留め具
３ａ：機械的留め具の構成部材
３ｂ：機械的留め具の構成部材
４：トレッド部
５：サイドウォール部
６：ビード部
６１：ビードトウ先端
７、７ａ、７ｂ：ゴム被覆された繊維補強材
８、８ａ、８ｂ：繊維束
８１、８２：繊維束
９：ゴム被覆
１０：機械的留め具を通すための孔
１１：留め具をタイヤ内面に投影した留め具領域
１２：リム
Ａ：ビードトウ先端から機械的留め具の中心位置までのタイヤ径方向高さ（ｍｍ）
Ｃ：機械的留め具の中心位置
Ｈ：タイヤ断面高さ（ｍｍ）
Ｘ：タイヤ周方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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