JP7380801B1 - 重荷重用タイヤ - Google Patents
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Abstract
Description
チューブレスタイプのタイヤ(以下、チューブレスタイヤとも呼ばれる。)のためのリムのフランジ高さは、ウィズチューブタイプのタイヤ(以下、チューブタイヤとも呼ばれる。)のためのリムのフランジ高さに比べて低い。
チューブレスタイヤのビード部では、リムによって動きが拘束される領域がチューブタイヤのビード部のそれに比べて小さい。タイヤをリムに組んだ状態において、チューブレスタイヤのビード部はチューブタイヤのビード部よりも変形しやすい。チューブレスタイヤでは、チューブタイヤに比べて、RFIDタグに歪みが集中しやすい状況にある。
歪みが集中すると損傷が生じるリスクが高まることから、チューブレスタイヤのビード部にRFIDタグを配置する場合、ビード部が変形しやすいことを考慮して、RFIDタグの位置を決める必要がある。チューブレスタイヤに対応したRFIDタグの配置が求められる。
重荷重用タイヤのカーカスプライは通常、並列した多数のスチールコードを含む。カーカスプライの折り返し部は、その端がビードのエイペックスと重複するように配置される。重荷重用タイヤのビード部は、スチールコードのような金属要素を含む。
RFIDタグをビード部に配置する場合、タイヤやRFIDタグの耐久性だけでなく、タイヤにおけるRFIDタグの読み取り性も考慮する必要がある。
正規リムにタイヤを組んだ状態で測定できない、タイヤの子午線断面における各部の寸法及び角度は、回転軸を含む平面に沿ってタイヤを切断することにより得られる、タイヤの切断面において、測定される。この測定では、左右のビード間の距離が、正規リムに組んだタイヤにおけるビード間の距離に一致するように、タイヤはセットされる。なお、正規リムにタイヤを組んだ状態で確認できないタイヤの構成は、前述の切断面において確認される。
初期歪み=10%
動歪み=±1%
周波数=10Hz
モード=伸長モード
温度=70℃
この測定では、試験片(長さ40mm×幅4mm×厚さ1mm)はタイヤからサンプリングされる。試験片の長さ方向は、タイヤの周方向と一致させる。タイヤから試験片をサンプリングできない場合には、測定対象の要素の形成に用いられるゴム組成物を170℃の温度で12分間加圧及び加熱して得られる、シート状の架橋ゴム(以下、ゴムシートとも称される。)から試験片がサンプリングされる。
本発明において複素弾性率は、70℃での複素弾性率で表される。
[構成1]
本発明の一態様に係る重荷重用タイヤは、リムに組まれ、前記リムが5度テーパードリムである、チューブレスタイプの重荷重用タイヤであって、一対のビードと、一対の前記ビードの間を架け渡すカーカスと、RFIDタグを含むタグ部材とを備え、前記ビードが、コアと、前記コアの径方向外側に位置するエイペックスとを備え、前記カーカスが、並列した多数のスチールコードを含むカーカスプライを備え、前記カーカスプライが、一対の前記ビードの間を架け渡すプライ本体と、前記プライ本体に連なり前記ビードで折り返される一対の折り返し部とを備え、前記折り返し部の端が前記エイペックスの外端の径方向内側に位置し、前記タグ部材が前記エイペックスの外側面に積層され、前記RFIDタグが径方向において前記折り返し部の端と前記エイペックスの外端との間に位置し、前記折り返し部の径方向高さの、前記リムのフランジ高さに対する比が、1.2以上2.5以下である。
このタイヤでは、カーカスプライとRFIDタグとの間にエイペックスが位置する。金属要素であるカーカスコードを含むカーカスプライと間隔をあけて、RFIDタグが配置される。電波に乱れが生じにくいので、RFIDタグと通信機器との間に良好な通信環境が形成される。RFIDタグへのデータの書き込み及び、RFIDタグに記録されたデータの読み取りが、正確に行われる。
しかもこのタイヤ2では、折り返し部の端への歪みの集中が効果的に抑制される。このタイヤ2では、良好な耐久性が維持される。
このタイヤは、チューブレスタイヤであり、チューブタイヤのビード部よりも変形しやすいビード部を有しているにも関わらず、良好な通信環境の形成及びRFIDタグの損傷リスクの低減を達成できる。
好ましくは、前述の[構成1]に記載のタイヤにおいて、前記エイペックスが、その外側面の一部を構成するエッジストリップを備え、前記エッジストリップの外端が前記エイペックスの外端の径方向内側に位置し、前記折り返し部の端が前記エッジストリップに積層され、前記RFIDタグが、前記エッジストリップの外端から離して配置される。
このようにタイヤを整えることにより、RFIDタグがエッジストリップの外端と干渉することが防止される。RFIDタグへの歪みの集中が効果的に抑制される。このタイヤは、RFIDタグの損傷リスクを効果的に低減できる。
好ましくは、前述の[構成1]又は[構成2]に記載のタイヤにおいて、前記エイペックスの径方向高さの、前記折り返し部の径方向高さに対する比が、1.50以上2.50以下である。
このようにタイヤを整えることにより、タグ部材の配置スペースが確保される。エッジストリップの外端の位置を考慮した、RFIDタグの配置が可能である。このタイヤは、RFIDタグの損傷リスクの低減を図れる。
好ましくは、前述の[構成1]から[構成3]のいずれかに記載のタイヤは、前記リムに接触する一対のチェーファーをさらに備え、前記タグ部材の外端が前記チェーファーの外端の径方向外側に位置する。
このようにタイヤを整えることにより、タグ部材の外端がチェーファーの外端の径方向内側に位置する場合に比べて、チェーファーの外端とタグ部材との干渉が抑制される。このタイヤでは、耐久性や外観品質に影響するクリースが発生しにくい。
好ましくは、前述の[構成1]から[構成4]のいずれかに記載のタイヤは、前記ビードで折り返され、並列した多数のスチールコードを含む、一対のスチール補強層をさらに備え、前記スチール補強層が、前記スチール補強層の内端を含み、前記プライ本体の軸方向内側に位置する内側部と、前記スチール補強層の外端を含み、前記折り返し部の軸方向外側に位置する外側部とを備え、前記外側部の径方向高さの、前記折り返し部の径方向高さに対する比が、0.50以上0.95以下である。
このようにタイヤを整えることにより、スチール補強層の外端が折り返し部の端に近接することによる、歪みの集中が効果的に抑制される。このタイヤでは、良好な耐久性が維持される。
図1は、本発明の一実施形態に係る重荷重用タイヤ2(以下、単に「タイヤ2」とも称する。)の一部を示す。このタイヤ2は、トラック、バス等の車両に装着される。
図2は図1に示された断面の一部を示す。図2はタイヤ2のビード部Bを示す。図1及び2においてタイヤ2は、リムR(正規リム)に組まれている。
図3に示されるようにシートRsは軸方向に対して傾斜する。シートRsは軸方向内向きに先細りである。
符号TLで示される直線は、シートRsにおいてビード部Bが載せられる面を表す。符号ABLは軸方向にのびる直線である。符号θは、直線TLと直線ABLとがなす角度である。
このタイヤ2が組まれるリムRは5度テーパードリムである。5度テーパードリムとは、図3の角度θが5度±1度に設定されたリムを意味する。
トレッド4は、ベース部32と、このベース部32の径方向外側に位置し、ベース部32全体を覆うキャップ部34とを備える。ベース部32は低発熱性の架橋ゴムで構成される。キャップ部34は耐摩耗性及びグリップ性能が考慮された架橋ゴムで構成される。キャップ部34がトレッド面28を含む。
正規状態のタイヤ2において得られる、ビードベースラインから赤道PCまでの径方向距離がこのタイヤ2の断面高さ(JATMA等参照)である。
サイドウォール6は耐カット性が考慮された架橋ゴムで構成される。サイドウォールの複素弾性率は2.0MPa以上6.0MPa以下である。
正規状態のタイヤ2において得られる、第一の外端PWから第二の外端PW(図示されず)までの軸方向距離が、このタイヤ2の断面幅(JATMA等参照)である。
正規状態のタイヤ2において、最大幅位置PWの径方向高さHの、断面高さに対する比は0.40以上0.60以下である。
正規状態のタイヤ2において、フランジ高さGの、最大幅位置PWの径方向高さHに対する比(G/H)は0.15以上0.25以下である。
チェーファー8は耐摩耗性が考慮された架橋ゴムで構成される。チェーファー8の複素弾性率は10MPa以上15MPa以下である。チェーファー8はサイドウォール6よりも硬質である。
このタイヤ2では、チェーファー8の径方向高さR1の、後述する折り返し部50の径方向高さNに対する比(R1/N)は0.70以上1.50以下の範囲で設定される。
ラッピング層36rはコア本体36mの周囲を包囲する。ラッピング層36rはコア本体36mを被覆する。ラッピング層36rはコア本体36mがばらけるのを防止する。
ラッピング層36rとしては、コア本体36mがばらけることを防止できればよく、その構成に特に制限はない。ラッピング層36rは、コア本体36mの周囲に螺旋状に巻回したコードや、コア本体36mの周囲に巻き付けたゴム引き布等で構成される。
エイペックス38は、内側エイペックス40と、外側エイペックス42と、エッジストリップ44とを備える。
内側エイペックス40は硬質な架橋ゴムで構成される。内側エイペックス40の複素弾性率は60MPa以上90MPa以下である。
外側エイペックス42の外端PG1はエイペックス38の外端PAでもある。外端PG1は内側エイペックス40の外端PUの径方向外側に位置する。
外側エイペックス42の内端PG2は、リムRの径方向外端FGの径方向内側に位置し、エイペックス38の外側面38gに含まれる。外側エイペックス42はエイペックス38の外側面38gの一部を構成する。
外側エイペックス42は架橋ゴムで構成される。外側エイペックス42は内側エイペックス40よりも軟質である。外側エイペックス42の複素弾性率は3.0MPa以上6.0MPa以下である。
符号L2で示される長さは、ビードベースラインから内側エイペックス40の外端PUまでの径方向距離である。径方向距離L2は、内側エイペックス40の径方向高さとも呼ばれる。
エッジストリップ44は架橋ゴムで構成される。エッジストリップ44は、チェーファー8より軟質であり、外側エイペックス42より硬質である。エッジストリップ44の複素弾性率は7.0MPa以上12MPa以下である。
折り返し部50の端PFはチェーファー8の外端PBの径方向内側に位置する。前述したように、エイペックス38の外端PAはチェーファー8の外端PBの径方向外側に位置する。折り返し部50の端PFはエイペックス38の外端PAの径方向内側に位置する。
エイペックス38はその内側面38nにおいてプライ本体48に積層される。折り返し部50はエイペックス38の外側面38gに積層される。プライ本体48と折り返し部50との間にビード10が位置する。
このタイヤ2では、第二ベルトプライ52Bが最も広い幅を有し、第一ベルトプライ52Aが最も狭い幅を有する。
スチール補強層18は内側部54と外側部56とを備える。内側部54はプライ本体48の軸方向内側に位置する。内側部54はスチール補強層18の内端18nを含む。外側部56は折り返し部50の軸方向外側に位置する。外側部56はスチール補強層18の外端18gを含む。スチール補強層18のうち、内側部54と外側部56との間に位置しビード10の径方向内側に位置する部分は湾曲部58とも呼ばれる。
層間ストリップ20は、折り返し部50の端PFの径方向外側においてエイペックス38と接触する。言い換えれば、層間ストリップ20とエイペックス38との接触面は、エイペックス38の外側面の一部を構成する。
層間ストリップ20は、スチール補強層18の外端18gの径方向外側においてチェーファー8と接触する。言い換えれば、層間ストリップ20とチェーファー8との接触面は、チェーファー8の内側面の一部を構成する。
層間ストリップ20は架橋ゴムで構成される。層間ストリップ20はサイドウォール6より硬質であり、チェーファー8より軟質である。層間ストリップ20の複素弾性率は7.0MPa以上12MPa以下である。
タグ部材26はプレート状である。タグ部材26は長さ方向に長く、幅方向に短い。図1に示されるように、タイヤ2においてタグ部材26は、その幅方向の第一端26sがタイヤ2の径方向外側に、第二端26uが内側に位置するように配置される。このタイヤ2では、第一端26sが外端とも呼ばれ、第二端26uが内端とも呼ばれる。
このタイヤ2では、良好な通信環境の形成が考慮され、保護体62には高い電気抵抗を有する架橋ゴムが用いられる。保護体62は絶縁性の高いゴムからなる。
なお、タイヤ2に埋め込む前のタグ部材26の長さTLは60mm以上80mm以下である。幅TWは10mm以上20mm以下である。
本発明においては、タイヤ2におけるRFIDタグ60の内端TUが、基準とする位置(以下、基準位置)の径方向外側に位置する場合が、RFIDタグ60が基準位置に対して径方向外側に位置する場合である。タイヤ2におけるRFIDタグ60の外端TSが基準位置の径方向内側に位置する場合が、RFIDタグ60が基準位置に対して径方向内側に位置する場合である。
このタイヤ2のビード部Bでは、リムRによって動きが拘束される領域がチューブタイヤのビード部のそれに比べて小さい。タイヤ2をリムRに組んだ状態において、タイヤ2のビード部Bはチューブタイヤのビード部よりも変形しやすい。このタイヤ2では、チューブタイヤに比べて、RFIDタグ60が損傷する、またはRFIDタグ60を起点とする損傷が生じるリスクは高い。
このタイヤ2では、ビード部Bの中でも特に屈曲の程度が小さい部分にRFIDタグ60が配置される。このタイヤ2では、RFIDタグ60が損傷する、またはRFIDタグ60を起点とする損傷が生じるリスクは低い。
このタイヤ2では、カーカスプライ46とRFIDタグ60との間にエイペックス38(具体的には、外側エイペックス42)が位置する。金属要素であるカーカスコードを含むカーカスプライ46と間隔をあけて、RFIDタグ60が配置される。電波に乱れが生じにくいので、RFIDタグ60と通信機器(図示されず)との間に良好な通信環境が形成される。RFIDタグ60へのデータの書き込み及び、RFIDタグ60に記録されたデータの読み取りが、正確に行われる。
比(N/G)が2.5以下であるので、折り返し部50の端PFへの歪みの集中が効果的に抑制される。このタイヤ2では、良好な耐久性が維持される。
比(N/G)が1.2以上であるので、ビード部Bの剛性確保に折り返し部50が効果的に貢献できる。
このタイヤ2では、ビード部Bの中でも特に屈曲の程度が小さい部分にRFIDタグ60が効果的に配置される。このタイヤ2では、RFIDタグ60が損傷する、またはRFIDタグ60を起点とする損傷が生じるリスクが効果的に低減される。この観点から、RFIDタグ60は、最大幅位置PWの径方向内側に位置するのが好ましい。
このタイヤ2では、RFIDタグ60の位置が径方向においてエッジストリップ44の外端44gの位置と一致しなければよく、RFIDタグ60が外端44gからビード10側に離して配置されてもよい。この場合も、エッジストリップ44の外端44gからRFIDタグ60までの距離は5mm以上であるのが好ましい。
比(L1/N)が1.50以上に設定されることにより、タグ部材26の配置スペースが確保される。このタイヤ2では、エッジストリップ44の外端44gの位置を考慮した、RFIDタグ60の配置が可能である。このタイヤ2は、RFIDタグ60の損傷リスクの低減を図れる。
比(L1/N)が2.50以下に設定されることにより、ビード部Bの剛性確保に折り返し部50が効果的に貢献できる。
比(O/N)が0.95以下に設定されることにより、スチール補強層18の外端18gが折り返し部50の端PFに近接することによる、歪みの集中が効果的に抑制される。このタイヤ2では、良好な耐久性が維持される。
比(O/N)が0.50以上に設定されることにより、ビード部Bの剛性確保にスチール補強層18の外側部56が効果的に貢献できる。
4・・・トレッド
6・・・サイドウォール
8・・・チェーファー
10・・・ビード
12・・・カーカス
18・・・スチール補強層
26・・・タグ部材
36・・・コア
38・・・エイペックス
38g・・・エイペックス38の外側面38g
40・・・内側エイペックス
42・・・外側エイペックス
44・・・エッジストリップ
46・・・カーカスプライ
48・・・プライ本体
50・・・折り返し部
52・・・内側部
54・・・外側部
60・・・タグ
62・・・保護体
64・・・半導体チップ
66・・・アンテナ
Claims (6)
- リムに組まれ、前記リムが5度テーパードリムである、チューブレスタイプの重荷重用タイヤであって、
一対のビードと、
一対の前記ビードの間を架け渡すカーカスと、
RFIDタグを含むタグ部材と
を備え、
前記ビードが、コアと、前記コアの径方向外側に位置するエイペックスとを備え、
前記カーカスが、並列した多数のスチールコードを含むカーカスプライを備え、
前記カーカスプライが、一対の前記ビードの間を架け渡すプライ本体と、前記プライ本体に連なり前記ビードで折り返される一対の折り返し部とを備え、
前記折り返し部の端が前記エイペックスの外端の径方向内側に位置し、
前記タグ部材が前記エイペックスの外側面に積層され、
前記RFIDタグが、径方向において、前記折り返し部の端と前記エイペックスの外端との間に位置し、
前記RFIDタグが、前記折り返し部の端から5mm以上離して配置され、
前記折り返し部の径方向高さの、前記リムのフランジ高さに対する比が、1.2以上2.5以下である、
重荷重用タイヤ。 - 前記エイペックスが、その外側面の一部を構成するエッジストリップを備え、
前記エッジストリップの外端が前記エイペックスの外端の径方向内側に位置し、
前記折り返し部の端が前記エッジストリップに積層され、
前記RFIDタグが、前記エッジストリップの外端から離して配置される、
請求項1に記載の重荷重用タイヤ。 - 前記RFIDタグが、前記エッジストリップの外端から5mm以上離して配置される、
請求項2に記載の重荷重用タイヤ。 - 前記エイペックスの径方向高さの、前記折り返し部の径方向高さに対する比が、1.50以上2.50以下である、
請求項1~3のいずれかに記載の重荷重用タイヤ。 - 前記リムに接触する一対のチェーファーをさらに備え、
前記タグ部材の外端が前記チェーファーの外端の径方向外側に位置する、
請求項1~3のいずれかに記載の重荷重用タイヤ。 - 前記ビードで折り返され、並列した多数のスチールコードを含む、一対のスチール補強層をさらに備え、
前記スチール補強層が、前記スチール補強層の内端を含み、前記プライ本体の軸方向内側に位置する内側部と、前記スチール補強層の外端を含み、前記折り返し部の軸方向外側に位置する外側部とを備え、
前記外側部の径方向高さの、前記折り返し部の径方向高さに対する比が、0.50以上0.95以下である、
請求項1~3のいずれかに記載の重荷重用タイヤ。
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