(57)【要約】      （修正有）【課題】タイヤの内面に装着された電子部品とタイヤ外部の通信装置とによる通信性能を確保しつつ、電子部品の耐久性を向上させることができるタイヤを提供する。【解決手段】タイヤは、タイヤ１の内側に装着され、かつタイヤ外部の通信装置と無線通信する電子部品７と、を備え、タイヤ周方向と直交し、かつタイヤ幅方向に沿った断面において、電子部品７の中心７ａと、リム１２と接するリム接面２ａのうちタイヤ径方向外側に位置する外側リム端部２ｂと、のタイヤ径方向ｔｒｄにおける長さｔ２は、タイヤ１のタイヤ径方向外側に位置する外端部１ａと、外側リム端部２ｂと、のタイヤ径方向ｔｒｄにおける長さｔ１に対して、２０％以上かつ３０％以下である。【選択図】図１
2012066632.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のビード部と、タイヤの内面に装着され、かつ該タイヤ外部の通信装置と無線通信する電子部品と、を備えるタイヤであって、
前記ビード部には、リムと接するリム接面が設けられており、
タイヤ周方向と直交し、かつタイヤ幅方向に沿った断面において、前記電子部品の中心と、前記リム接面のうちタイヤ径方向外側に位置する外側リム端部と、のタイヤ径方向における長さは、該タイヤのタイヤ径方向外側に位置する外端部と、該外側リム端部と、のタイヤ径方向における長さに対して、２０％以上かつ３０％以下である、タイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ内面に電子部品が装着されたタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、タイヤ内圧やタイヤ内温度等を測定する電子部品をタイヤの内部に取り付けて、この電子部品から無線通信で送信される測定データを車体側の受信モジュールで受信し、受信したデータに基づいてタイヤの状態を判断したり、受信したデータを運転台のオンボード表示器に表示したりするように構成したタイヤ空気圧監視システム（Ｔｉｒｅ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ、以下、ＴＰＭＳという）を車両に搭載することが提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２６０６８４号公報
【特許文献２】特開２００４−８２７７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、特許文献１における電子部品は、タイヤ内面に装着されており、耐久性を確保する観点からタイヤ転動時における変形量が比較的少ない箇所である、トレッド部のタイヤ幅方向におけるセンター部分に配置されている。しかし、トレッド部のタイヤ幅方向におけるセンター部分には、金属部材を有するベルト層が密に配置されており、このベルト層の影響によって、通信性能が低減してしまうおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、タイヤの内面に装着された電子部品とタイヤ外部の通信装置とによる通信性能を確保しつつ、電子部品の耐久性を向上させることができるタイヤを提供することを例示的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明の例示的側面としてのタイヤ１は、一対のビード部２と、タイヤ１の内面に装着され、かつタイヤ外部の通信装置と無線通信する電子部品７と、を備え、ビード部２には、リム１２と接するリム接面２ａが設けられており、タイヤ周方向と直交し、かつタイヤ幅方向ｔｗｄに沿った断面において、電子部品７の中心７ａと、リム接面２ａのうちタイヤ径方向外側に位置する外側リム端部２ｂと、のタイヤ径方向ｔｒｄにおける長さｔ２は、タイヤ１のタイヤ径方向外側に位置する外端部１ａと、外側リム端部２ｂと、のタイヤ径方向ｔｒｄにおける長さｔ２に対して、２０％以上かつ３０％以下である。
【０００７】
電子部品は、タイヤ内面に装着されており、タイヤ内面に装着された状態でタイヤ外部の通信装置と無線通信する。また、タイヤは、転動時に変形するため、タイヤの変形によって電子部品がタイヤ内面から外れてしまい、電子部品が損傷してしまうおそれがある。このような不具合の発生を抑制するため、比較的変形し難い箇所に電子部品を装着することが考えられる。
【０００８】
また、電子部品は、通信装置と無線通信するため、電波状態が悪いと通信性能が低下し、その機能を発揮できないおそれがある。具体的には、例えば、金属材料を有するベルト層の近傍に電子部品を配置すると、ベルト層の影響によって通信性能が低下するおそれがある。更に、ビード部には、スチールワイヤーからなるビードコアが配置されており、ビード部近傍に電子部品を配置すると、スチールワイヤーの影響によって通信性能が低下するおそれがある。
【０００９】
本出願人は、後述する実施例において比較評価を行った結果、タイヤ周方向と直交し、かつタイヤ幅方向ｔｗｄに沿った断面において、電子部品７の中心７ａと、リム接面２ａのうちタイヤ径方向外側に位置する外側リム端部２ｂと、のタイヤ径方向ｔｒｄにおける長さｔ２が、タイヤ１のタイヤ径方向外側に位置する外端部１ａと、外側リム端部２ｂと、のタイヤ径方向ｔｒｄにおける長さｔ２に対して、２０％以上かつ３０％以下であることにより、通信性能を確保しつつ、タイヤの変形によって電子部品がタイヤ内面から外れることを防ぐことができることが解った。このように電子部品を装着することにより、ベルト層等の金属による通信への悪影響を低減して好適な通信性能を確保しつつ、電子部品がタイヤ内面から外れることを防止でき、電子部品の耐久性を高めることができる。
【００１０】
更に、電子部品が、固定部材を介してタイヤ内面に装着されている場合にあっては、タイヤの変形によって電子部品と固定部材とが分離してしまったり、固定部材がタイヤ内面から剥がれてしまったりするおそれがある。しかし、本発明に係る範囲内となるように電子部品を配置することにより、タイヤ内面に装着する固定部材の損傷を防止でき、固定部材の耐久性も高めることができる。
【００１１】
なお、電子部品とは、タイヤに充填されている圧縮空気の空気圧、タイヤ内部の温度、タイヤの摩耗状態等を検出し、この検出した情報を通信装置に対して送信するものであってもよいし、タイヤのＩＤ等の識別情報を格納し、タイヤ外部の通信装置からの要求に応じて識別情報を発信するものであってもよく、種々の用途の電子部品を含むものである。したがって、電子部品は、タイヤの内圧等タイヤ内部情報を検出する検出部を備えていてもよいし、タイヤの識別情報を保持する記憶部を備えていてもよい。また、検出部によって検出するタイヤ内部情報とは、タイヤの空気圧、タイヤの温度、タイヤの回転、タイヤのＩＤ等識別情報を含むものである。
【００１２】
また、固定部材は、タイヤの内面に装着できるものであればよく、固定治具であってもよいし、接着部材であってもよく、種々の構成を採用することができる。
【００１３】
また、タイヤ外部の通信装置とは、電子部品と情報の送受信が可能な装置であればよく、ＴＰＭＳを構成する通信装置であってもよいし、タイヤ内部情報を蓄積するサーバであってもよいし、車両やタイヤを販売するディーラ端末であってもよいし、ユーザ端末（カーナビゲーション端末や携帯端末）であってもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、タイヤの内面に装着された電子部品とタイヤ外部の通信装置とによる通信性能を確保しつつ、電子部品の耐久性を向上させることができる。更に、電子部品をタイヤ内面に装着するための固定部材を備えるタイヤにおいては、タイヤ内面から固定部材が剥がれたり固定部材と電子部品とが分離したりして固定部材が損傷することを防止できるため、固定部材の耐久性も向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施の形態に係るタイヤのタイヤ周方向と直交し、かつタイヤ幅方向に沿った断面図である。
【図２】実施例に係るタイヤの電子部品の装着例を示した図である。
【図３】実施例に係るタイヤの通信性能と耐久性との比較結果を示した表である。
【図４】タイヤ断面高さに対する電子部品高さとタイヤの変形量比との関係を示した図である。
【図５】タイヤ断面高さに対する電子部品高さと通信性能及び耐久性との関係を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、本発明に係るタイヤの実施の形態及び比較評価について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施の形態に係るタイヤのタイヤ周方向と直交し、かつタイヤ幅方向に沿った断面図の一部である。本実施の形態に係るタイヤは、オフザロードラジアルタイヤ（ＯＲＲ）である。タイヤ１は、一対のビード部２と、カーカス層３と、インナーライナー層４と、トレッド部５と、ベルト層６と、を備える。
【００１７】
ビード部２は、タイヤ径方向ｔｒｄの内側においてリム１２に接している。ビード部２のうちリム１２と接する面が、リム接面２ａである。リム接面２ａのうちタイヤ径方向外側に位置する部分が、外側リム端部２ｂであり、リム１２とタイヤ１とが分離する離反点である。カーカス層３は、一対のビード部２間に配置された本体プライ３ａと、ビード部２においてタイヤ径方向外側に向けて折り返された折り返しプライ３ｂと、を有する。カーカス層３の内側には、インナーライナー層４が設けられている。インナーライナー層４は、チューブに相当する比較的気密性の高い材質からなる。
【００１８】
カーカス層３のタイヤ径方向外側には、路面と接するトレッド部５が配置されている。トレッド部５とカーカス層３との間には、トレッド部５を補強するベルト層６が設けられている。ベルト層６は、高強度の有機繊維からなり、タイヤ周方向に沿って複数重ねられている。ビード部２におけるインナーライナー層４のタイヤ幅方向ｔｗｄ内側には、タイヤの内部情報を検出する電子部品７が設けられている。電子部品７は、タイヤ内面（インナーライナー層４の内面）に固定部材８を介して固定されている。
【００１９】
電子部品７は、検出部（図示せず）と、通信部（図示せず）と、記憶部（図示せず）と、筐体７ｂと、を備える。検出部は、タイヤに充填されている圧縮空気の空気圧、タイヤ内部の温度、タイヤの摩耗状態等を検出する。通信部は、検出部によって検出された情報を車両側に装着された通信装置（図示せず）に対して送信する。記憶部は、例えば、ＩＣチップから構成され、タイヤの識別情報（名称、製造年月日、シリアル番号及びロット番号等）を格納する。筐体７ｂは、検出部、通信部及び記憶部を格納する。
【００２０】
筐体７ｂは、格納する記憶部等を保護するために、強固かつ硬質な材料によって構成する。具体的には、筐体７ｂを構成する材質のヤング率は、約７０３０ｋｇ／ｃｍ２（約１００００ＰＳＩ（重量ポンド毎平方インチ））以上であることが望ましい。
【００２１】
固定部材８は、電子部品７をタイヤの内面に装着するための部材であり、例えば、エチレンプロピレンジエンモノマーゴム（ＥＰＤＭ）、ブチルゴム、天然ゴム、ネオプレーンゴム及び天然ゴムの混合物、クロロブチルゴム及び天然ゴムの混合物、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）及び天然ゴムの混合物などによって構成することができる。より好適には、固定部材８は、クロロブチルゴム及び天然ゴムの混合物や、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）及び天然ゴムの混合物によって構成することが望ましい。
【００２２】
電子部品７は、電子部品７の中心７ａと外側リム端部２ｂとのタイヤ径方向における長さ（以下、電子部品高さとする）ｔ２が、タイヤ１のタイヤ径方向外側の外端部１ａと外側リム端部２ｂとのタイヤ径方向ｔｒｄにおける長さ（以下、タイヤ断面高さとする）ｔ１に対して、２５％となる位置に配置されている。本実施の形態に係るタイヤ１は、タイヤ断面高さが９１２ｍｍであり、電子部品高さが２２８ｍｍである。
【００２３】
このように、本実施の形態に係るタイヤによれば、タイヤ断面高さｔ１に対する電子部品高さｔ２が２０％〜３０％の範囲内である２５％であるため、電子部品７の通信性能を確保しつつ、タイヤの変形による電子部品７及び固定部材８の破損を防止することができる。
【００２４】
［比較評価］
次に、本発明の効果を更に明確にするために、以下の実施例に係るタイヤを用いて行った比較評価について説明する。なお、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。
【００２５】
（１）評価方法
タイヤ断面高さに対する電子部品高さが異なるタイヤを用いて試験を行い、各タイヤにおける通信性能及び耐久性について評価をした。通信性能の評価方法は、電子部品に収容されたＩＣタグと５分間隔で通信を行い、通信した回数に対する通信が成功した回数の確率によって評価した。また、耐久性の評価方法は、第１に、タイヤが一回転した際の変形量であり、最も大きい変形量を１００とし、この変形量に対する比によって評価した。第２に、トレッド部が完全に摩耗するまで６５００時間走行した後の固定部材の状態によって評価した。
【００２６】
また、図２は、実施例に係るタイヤにおける電子部品の装着例を示した図である。なお、図２において、実施の形態に係るタイヤと同様の構成については同符号を用いて説明を省略する。図２に示す電子部品７は、実施の形態における電子部品を示しており、タイヤ断面高さｔ１に対する電子部品高さｔ２は２５％である。電子部品９は、その中心が外側リム端部２ｂと同じ高さとなるように配置されており、タイヤ断面高さｔ１に対する電子部品高さｔ２は０％である。電子部品１０は、ビード部２のタイヤ径方向ｔｒｄにおける内側端部に配置されており、タイヤ断面高さｔ１に対する電子部品高さｔ２は−１０％（外側リム端部２ｂよりもタイヤ径方向内側に向かって１０％の高さ）である。電子部品１１は、その中心がタイヤ幅方向ｔｗｄにおける中心（タイヤ赤道線）と重なるように配置されており、タイヤ断面高さｔ１に対する電子部品高さｔ２は８６％である。
【００２７】
（２）評価結果
各タイヤの評価結果について、図３〜図５を参照しながら説明する。図３は、実施例に係るタイヤの通信性能と耐久性との比較結果を示している。図４は、タイヤ断面高さに対する電子部品高さとタイヤの変形量比との関係を示した図である。図５は、タイヤ断面高さに対する電子部品高さと、通信性能及び耐久性と、の関係を示した図である。
【００２８】
タイヤ１の転動時における変形量は、タイヤ断面高さｔ１に対する電子部品高さｔ２によって異なる。具体的には、タイヤに荷重が作用した場合には、タイヤがタイヤ径方向において圧縮される。そして、ビード部はタイヤ幅方向外側に倒れるように変形する。このとき、ビード部のリム接面は、金属等からなり剛性の高いリムの影響によって、リム接面以外のビード部よりも変形し難い。また、リムは、ビード部のタイヤ径方向内側に配置されている。よって、ビード部のうち、外側リム端部よりもタイヤ径方向外側に位置する部分は、リムと接していないため変形し易い。したがって、タイヤ径方向においてタイヤが圧縮されると、ビード部は、リム接面のうち外側リム端部を中心にしてタイヤ幅方向外側に変形する。したがって、タイヤ断面高さｔ１が高くなるとタイヤの変形量が大きくなっている。また、タイヤ断面高さｔ１に対する電子部品高さｔ２が８５％以上の場合には、トレッド部５の接地面近傍であるため変形量が小さくなっている。
【００２９】
更に、固定部材８の耐久性の比較評価に示すように、６５００時間走行後における固定部材の状態は、タイヤ変形量比によって異なる。したがって、変形量比が４０以上の場合には、固定部材８はタイヤ内面から剥がれている。よって、タイヤ変形量比は４０未満が良好であると判断した（図５に示すＬ２よりも下の領域）。タイヤ変形量比は、タイヤ断面高さｔ１に対する電子部品高さｔ２が３５％以下の場合、及び約８０％以上の場合において良好な結果を得た。しかし、タイヤ断面高さに対する電子部品高さが３５％を超え、かつ８０％未満の場合には、タイヤの変形量比が大きく、良好な結果を得ることができなかった。
【００３０】
したがって、タイヤ断面高さｔ１に対する電子部品高さｔ２及びタイヤ変形量比の観点から考えると、タイヤ断面高さｔ１に対する電子部品高さｔ１は、３５％以下、又は８０以上が望ましい。
【００３１】
また、電子部品７の通信性能は、タイヤ断面高さｔ１に対する電子部品高さｔ２によって異なる。通信性能は、通信成功率が９５％以上の場合に良好であると判断した（図５に示すＬ１より上の領域）。通信性能は、タイヤ断面高さｔ１に対する電子部品高さｔ２が１５％以上５５％以下の場合に好適な結果を得ることができた。
【００３２】
しかし、図２に示す電子部品９及び電子部品１０の近傍には、金属製のホイールのリム、カーカス層３の本体プライ３ａ及び折り返しプライ３ｂ、及びビード部２のビードコアが配置されており、その影響によって良好な通信性能を得ることができなかった。また、図２に示す電子部品１１の近傍には、金属部材を有するベルト層６が配置されており、その影響によって良好な通信性能を得ることができなかった。
【００３３】
このように得られた通信性能と耐久性能とを合わせて考慮すると、タイヤ断面高さｔ１に対する電子部品高さｔ２は、通信性能が図４に示すＬ１より上の領域であって、タイヤ変形量比が図４に示すＬ２より下の領域となる範囲が望ましい。具体的には、タイヤ断面高さｔ１に対する電子部品高さｔ２は、２０％以上かつ３０％以下が望ましい。このような範囲に電子部品の中心が位置するように、電子部品をタイヤ内面に装着することにより、通信性能を確保しつつ、耐久性を向上させることができる。
【００３４】
上述したように、本発明の実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。また、本発明の技術的範囲は、実施形態によって限定されるものではなく、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められる。
【符号の説明】
【００３５】
１…タイヤ、  ２…ビード部、  ２ａ…リム接面、  ２ｂ…外側リム端部、  ３…カーカス層、  ３ａ…本体プライ、  ３ｂ…折り返しプライ、  ４…インナーライナー層、  ５…トレッド部、  ６…ベルト層、  ７、９、１０、１１…電子部品、  １２…リム
【図１】
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【図２】
2012066632.tif 000004
【図３】
2012066632.tif 000005
【図４】
2012066632.tif 000006
【図５】
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