JP2016203829A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】転がり抵抗を低減して車両の燃費の改善に寄与できる空気入りタイヤを提供する。【解決手段】空気入りタイヤは、タイヤホイールに装着される。空気入りタイヤは、タイヤ内面に設けられ、タイヤホイールに支持されるホイール電線と接続される導電部材と、タイヤ内面に設けられ、ホイール電線及び導電部材を介して供給される電力により発熱するシート状のヒータと、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤに関する。

車両の燃費の改善には、タイヤの転がり抵抗が寄与する。タイヤの転がり抵抗の要因の一つとして、走行中の繰り返し変形に起因するエネルギー損失が挙げられる。タイヤのエネルギー損失は、タイヤの温度と相関すると言われている。タイヤの温度が上昇すると、転がり抵抗は低減する（例えば特許文献１参照）。

特開平０５−０１６６２３号公報

特許文献１に開示されている技術は、タイヤ内のホイール外周に発熱手段を設け、タイヤ内部の空気の温度を上昇させることによって、タイヤの温度を上昇させる。タイヤの温度を効率良く上昇させるためには、改善の余地がある。

本発明の態様は、転がり抵抗を低減して車両の燃費の改善に寄与できる空気入りタイヤを提供することを目的とする。

本発明の態様に従えば、タイヤホイールに装着される空気入りタイヤであって、タイヤ内面に設けられ、前記タイヤホイールに支持されるホイール電線と接続される導電部材と、前記タイヤ内面に設けられ、前記ホイール電線及び前記導電部材を介して供給される電力により発熱するシート状のヒータと、を備える空気入りタイヤが提供される。

本発明の態様によれば、シート状のヒータがタイヤ内面にダイレクトに設けられるので、空気入りタイヤのゴム及びコードは効率良く加熱される。ゴム及びコードの温度が上昇することにより、走行中のエネルギー損失が低減され、転がり抵抗が低減される。転がり抵抗が低減されることにより、空気入りタイヤが装着された車両の燃費が改善される。また、空気入りタイヤの走行においては、導電部材及びヒータに遠心力又は繰り返し曲げが作用する。導電部材及びヒータがタイヤ内面にダイレクトに設けられるので、空気入りタイヤの走行においても、導電部材及びヒータはタイヤ内面に支持され続ける。そのため、導電部材及びヒータの耐久性は向上する。

本発明の態様において、前記導電部材は、前記タイヤ内面に塗布された導電性塗料を含んでもよい。導電部材として導電性塗料が使用されることにより、空気入りタイヤの走行において、導電部材に遠心力又は繰り返し曲げが作用しても、導電部材の劣化が抑制され、導電部材の耐久性が向上する。

本発明の態様において、前記導電部材は、前記タイヤ内面に接着された導電性糸を含んでもよい。導電部材として導電性糸が使用されることによっても、導電部材の劣化が抑制され、導電部材の耐久性が向上する。

本発明の態様において、カーカスと、前記カーカスよりもタイヤ径方向の外側に設けられるベルトと、を備え、前記ヒータは、前記ベルトの端部よりもタイヤ幅方向の内側に設けられてもよい。これにより、トレッド部のトレッドゴム、ベルトのコード、及びカーカスのコードが効率良く加熱される。

本発明の態様において、前記ヒータの少なくとも一部は、前記タイヤ内面の前記タイヤ幅方向の中心部に設けられてもよい。少なくともタイヤ幅方向の中心部が加熱され、熱がタイヤ幅方向に拡がることにより、トレッド部は均一に加熱される。

本発明の態様において、前記ヒータは、タイヤ周方向に延在してもよい。ヒータがタイヤ周方向に延在するように設けられることにより、トレッド部がタイヤ周方向に一様に加熱され、転がり抵抗は効果的に低減される。

本発明の態様において、タイヤ周方向に延在する周方向溝と接地面を有し前記周方向溝の間に設けられるリブとを有するトレッド部を備え、前記ヒータは、前記リブとタイヤ幅方向の同じ範囲に設けられ、前記周方向溝とタイヤ幅方向の異なる範囲に設けられてもよい。周方向溝が設けられている部分は、ゴムの厚みが薄い部分であり、曲げ変形が大きくなる部分である。周方向溝に対応する部分にヒータが設けられると、ヒータが大きく曲げられて劣化したり、ヒータとタイヤ内面との接着耐久性が低下しタイヤ内面からヒータが剥がれたりする可能性がある。トレッド部のうち転がり抵抗を低減するために加熱が必要な部分は、専ら、接地面を有するリブである。そのため、周方向溝に対応する部分にはヒータを設けず、リブに対応する部分にのみヒータを設けることにより、ヒータとタイヤ内面との接着耐久性の低下を抑制しつつ、トレッド部のうち転がり抵抗を低減するために必要な部分だけを効率良く加熱することができる。

本発明の態様において、溝と前記溝の間に設けられる接地面とを有するトレッド部を備え、前記ヒータは、前記接地面の形状に合わせてパターン化されてもよい。溝が設けられている部分は曲げ変形が大きくなる部分である。トレッド部のうち転がり抵抗を低減するために加熱が必要な部分は、専ら、接地面を有する部分である。そのため、接地面の形状に合わせてヒータをパターン化することにより、ヒータとタイヤ内面との接着耐久性の低下を抑制しつつ、トレッド部のうち転がり抵抗を低減するために必要な部分だけを効率良く加熱することができる。

本発明の態様において、前記ヒータは、導電性材料で形成され前記導電部材から供給された電力により発熱する線状の発熱素子と、非導電性材料で形成され前記発熱素子を被覆するシート部材とを有してもよい。発熱素子とシート部材とでヒータがユニット化されることにより、ヒータをタイヤ内面に設ける作業が円滑に実施される。また、発熱素子が非導電性材料のシート部材で被覆されることにより、短絡の発生が抑制される。

本発明の態様において、前記発熱素子は、導電性繊維を含んでもよい。発熱素子として導電性繊維が使用されることにより、軽量で薄いヒータが提供される。軽量で薄いヒータは、タイヤ内面との間で高い接着耐久性を発揮する。また、炭素繊維のような導電性繊維は引張強度が強いので、細い導電性繊維を使用することができる。そのため、複数の導電性繊維を狭い間隔で均一に配列することができ、接着耐久性がより向上され、トレッド部は均一に加熱される。

本発明の態様において、前記ヒータは、タイヤ周方向に延在する第１電極線と、前記第１電極線とはタイヤ幅方向の異なる位置に設けられタイヤ周方向に延在する第２電極線とを有し、前記発熱素子の一端部は、前記第１電極線と接続され、前記発熱素子の他端部は、前記第２電極線と接続され、前記発熱素子は、前記第１電極線及び前記第２電極線を介して前記導電部材と接続され、前記第１電極線と前記第２電極線との間においてタイヤ周方向に複数設けられてもよい。これにより、第１電極線及び第２電極線を介して発熱素子に電力が供給され、トレッド部は均一に加熱される。

本発明の態様において、前記一端部と前記他端部との間の前記発熱素子の中間部の少なくとも一部は曲げられていてもよい。発熱素子の一部が曲げられて配置されることにより、トレッドゴムがタイヤ幅方向に伸びた場合、発熱素子の曲げられている部分がトレッドゴムと一緒に伸びることができるので、発熱素子の破断が抑制される。

本発明の態様において、前記第１電極線及び前記第２電極線はそれぞれ、屈曲部を有してもよい。第１電極線及び第２電極線の一部が曲げられて配置されることにより、トレッドゴムがタイヤ周方向に伸びた場合、第１電極線及び第２電極線の曲げられている部分がトレッドゴムと一緒に伸びることができるので、第１電極線及び第２電極線の破断が抑制される。

本発明の態様において、前記発熱素子は、前記タイヤ内面と接触し、前記シート部材は、前記発熱素子を覆った状態で前記タイヤ内面に接着されてもよい。発熱素子がタイヤ対面と接触することにより、発熱素子の熱がタイヤ内面にダイレクトに伝わるので、トレッド部のゴム及びコードは効率良く加熱される。

本発明の態様において、前記発熱素子は、前記シート部材に埋め込まれ、前記シート部材と前記タイヤ内面との間に設けられる接着層を備えてもよい。発熱素子がシート部材に埋め込まれることにより、ヒータを円滑に取り扱うことができる。非導電性材料のシート部材は、接着層を介して、タイヤ内面との間で高い接着耐久性を発揮する。

本発明の態様において、前記ヒータと前記タイヤ内面との間に設けられ、前記シート部材よりも熱伝導率が高く、前記シート部材よりも外形が大きい熱伝導部材を備えてもよい。熱伝導部材により、発熱素子で発生した熱は、トレッド部の広範囲に供給される。これにより、トレッド部は広範囲において効率良く加熱される。

本発明の態様において、前記タイヤ内面に設けられた前記ヒータを覆うように設けられ、前記シート部材よりも熱伝導率が低い断熱部材を備えてもよい。タイヤ内面に設けられたヒータが断熱部材で覆われることにより、ヒータで発生した熱が、空気で満たされたタイヤ内部空間に放射されることが抑制される。これにより、トレッド部は効率良く加熱される。

本発明の態様において、前記ヒータを覆った状態で前記タイヤ内面に接着して、前記ヒータを前記タイヤ内面に固定するカバー部材を備えてもよい。カバー部材が使用されることにより、ヒータはタイヤ内面に円滑に固定される。また、絶縁機能及び防水機能のような様々な機能を有するカバー部材が使用されることにより、ヒータはカバー部材で十分に保護される。

本発明の態様において、前記タイヤ内面に設けられる温度センサを備え、前記温度センサの検出結果に基づいて、前記ヒータの発熱が制御されてもよい。温度センサの検出結果に基づいてヒータの発熱が制御されることにより、トレッド部は目標温度に調整される。

本発明の態様によれば、転がり抵抗を低減して車両の燃費の改善に寄与できる空気入りタイヤが提供される。

図１は、第１実施形態に係る空気入りタイヤの一例を示す断面図である。 図２は、第１実施形態に係る空気入りタイヤのトレッド部の一例を示す図である。 図３は、第１実施形態に係るタイヤホイールに装着された状態の空気入りタイヤの一例を示す断面図である。 図４は、図３の一部を拡大した図である。 図５は、第１実施形態に係る空気入りタイヤの一例を破断した斜視図である。 図６は、第１実施形態に係るヒータの一例を模式的に示す斜視図である。 図７は、図６の一部を拡大した平面図である。 図８は、第１実施形態に係るヒータとタイヤ内面との接続構造の一例を模式的に示す図である。 図９は、第１実施形態に係るヒータの変形例を模式的に示す斜視図である。 図１０は、第１実施形態に係る空気入りタイヤの変形例を破断した斜視図である。 図１１は、第２実施形態に係るヒータの一部を模式的に示す平面図である。 図１２は、第２実施形態に係るヒータの一部を模式的に示す平面図である。 図１３は、第２実施形態に係るヒータの一部を模式的に示す平面図である。 図１４は、第２実施形態に係るヒータの一部を模式的に示す平面図である。 図１５は、第３実施形態に係るヒータとタイヤ内面との接続構造の一例を示す図である。 図１６は、第３実施形態に係るヒータとタイヤ内面との接続構造の一例を模式的に示す図である。 図１７は、第３実施形態に係るヒータとタイヤ内面との接続構造の一例を模式的に示す図である。 図１８は、第３実施形態に係るヒータとタイヤ内面との接続構造の一例を模式的に示す図である。 図１９は、第４実施形態に係るヒータの一例を模式的に示す図である。 図２０は、第５実施形態に係る空気入りタイヤの一例を破断した斜視図である。 図２１は、第５実施形態に係る空気入りタイヤの一例を破断した斜視図である。 図２２は、第５実施形態に係る空気入りタイヤの一例を破断した斜視図である。 図２３は、第５実施形態に係る空気入りタイヤの一例を破断した斜視図である。 図２４は、第５実施形態に係る空気入りタイヤの一例を破断した斜視図である。 図２５は、第６実施形態に係るトレッド部の一例を模式的に示す図である。 図２６は、第６実施形態に係るタイヤ内面の一例を模式的に示す図である。 図２７は、第７実施形態に係るタイヤ内面の一例を模式的に示す図である。

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。

＜第１実施形態＞
第１実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係るタイヤ１の一部を拡大した断面図である。タイヤ１は、空気入りタイヤである。タイヤ１は、タイヤホイール１００に装着された状態で、中心軸ＡＸを中心に回転可能である。図１は、タイヤ１の中心軸ＡＸを通る子午断面を示す。

以下の説明においては、タイヤ周方向、タイヤ径方向、及びタイヤ幅方向という用語を用いて、各部の位置関係について説明する。タイヤ１は、中心軸ＡＸを中心に回転し、中心軸ＡＸの周囲に配置される。タイヤ周方向とは、タイヤ１の中心軸ＡＸを中心とする回転方向である。タイヤ径方向とは、タイヤ１の中心軸ＡＸに対する放射方向である。タイヤ幅方向とは、タイヤ１の中心軸ＡＸと平行な方向である。

タイヤ１の中心軸ＡＸは、タイヤ１の赤道面ＣＬと直交する。赤道面ＣＬとは、タイヤ幅方向のタイヤ１の中心を通る面である。

タイヤ径方向の内側とは、中心軸ＡＸに近い側である。タイヤ径方向の外側とは、中心軸ＡＸから遠い側である。タイヤ幅方向の内側とは、赤道面ＣＬに近い側である。タイヤ幅方向の外側とは、赤道面ＣＬから遠い側である。

タイヤ１は、カーカス２と、ベルト３と、ベルトカバー４と、ビード部５と、トレッドゴム６と、サイドゴム７と、インナーライナー８と、タイヤ内面１３に設けられた導電部材３０と、タイヤ内面１３に設けられたシート状のヒータ５０とを備える。

カーカス２、ベルト３、及びベルトカバー４のそれぞれは、有機繊維、合成樹脂繊維、又は金属繊維のコードを含む。カーカス２、ベルト３、及びベルトカバー４のようなコードを含む層は、コード層と総称される。コード層は、トレッドゴム６に埋設される。

タイヤ１は、路面に接触する接地面１４を有するトレッド部１０と、トレッド部１０のタイヤ幅方向の両側に配置されるサイド部９とを有する。トレッド部１０は、トレッドゴム６及びトレッドゴム６に埋設されたコード層を含む。サイド部９は、サイドゴム８及びカーカス２を含む。

カーカス２は、タイヤ１の骨格を形成する強度部材であり、タイヤ１の内部空間１５に空気が充填されたときの圧力容器として機能する。カーカス２は、ビード部５に支持される。ビード部５は、カーカス部２のタイヤ幅方向の両側に配置される。カーカス２は、ビード部５において折り返される。カーカス２は、有機繊維、合成樹脂繊維、又は金属繊維のカーカスコードと、カーカスコードを覆うゴムとを含む。カーカスコードは、ポリエステル製、ナイロン製、アラミド製、及びレーヨン製のいずれでもよい。

ベルト３は、タイヤ１の形状を保持する強度部材であり、カーカス２よりもタイヤ径方向の外側に設けられる。ベルト３は、有機繊維、合成樹脂繊維、又は金属繊維のベルトコードと、ベルトコードを覆うゴムとを含む。ベルト３は、第１ベルトプライ３Ａと、第２ベルトプライ３Ｂとを含む。第１ベルトプライ３Ａと第２ベルトプライ３Ｂとは、第１ベルトプライ３Ａのベルトコードと第２ベルトプライ３Ｂのベルトコードとが交差するように積層される。ベルトコードは、スチール製でもよい。

ベルトカバー４は、ベルト３を保護し補強する強度部材であり、ベルト３よりもタイヤ径方向の外側に設けられる。ベルトカバー４は、有機繊維、合成樹脂繊維、又は金属繊維のカバーコードと、カバーコードを覆うゴムとを含む。カバーコードは、スチール製でもよい。

ビード部５は、カーカス２の両端部を固定する強度部材であり、タイヤ１をタイヤホイール１００のリム１０１に固定させる。ビード部５は、スチールワイヤ又は炭素鋼ワイヤの束である。

トレッドゴム６は、カーカス２を保護する。トレッドゴム６は、複数の溝２０と、溝２０の間に設けられる接地面１４とを有する。接地面１４は、溝２０の間の陸部の表面を含み、路面に接触する。

サイドゴム７は、カーカス２を保護する。サイドゴム７は、トレッドゴム６のタイヤ幅方向の両側に設けられる。

インナーライナー８は、トレッドゴム６の内面及びサイドゴム７の内面に貼付されるゴムシートである。タイヤ内面１３は、インナーライナー８の内面である。

内部空間１５は、タイヤホイール１００と、タイヤホイール１００に装着されたタイヤ１との間に形成される。タイヤ内面１３とタイヤホイール１００の外周面とにより、内部空間１５が規定される。タイヤ内面１３は、内部空間１５に面するように設けられる。内部空間１５は、適切な内圧の空気で満たされる。

導電部材３０及びヒータ５０は、タイヤ内面１３に接着される。ヒータ５０は、導電部材３０よりもタイヤ幅方向の内側に設けられる。

ヒータ５０は、タイヤ幅方向のベルト３の一方の端部３Ｅａ及び他方の端部３Ｅｂよりも、タイヤ幅方向の内側に設けられる。ヒータ５０の少なくとも一部は、タイヤ内面１３のタイヤ幅方向の中心部に設けられる。

図２は、タイヤ１のトレッド部１０の一例を示す図である。図２に示すように、トレッド部１０は、溝２０と、溝２０の間に設けられる接地面１４とを有する。溝２０は、タイヤ周方向に延在する主溝（周方向溝）２１と、少なくとも一部がタイヤ幅方向に延在するラグ溝（横溝）２２と、少なくとも一部がタイヤ幅方向に延在するサイプ２３とを含む。

溝２０の周囲に陸部が設けられる。陸部は、溝２０とその溝２０に隣り合う溝２０との間に設けられる。接地面１４は、陸部に配置される。トレッド部１０は、複数の陸部を有する。複数の陸部のうち、主溝２１とその主溝２１の隣の主溝２１との間に設けられる陸部は、リブ１６と呼ばれる。リブ１６は、接地面１４を有し、タイヤ周方向に延在する。

主溝２１は、タイヤ周方向に延在する。主溝２１は、内部にスリップサイン（トレッドウェアインジケータ）を有する。スリップサインは、摩耗末期を示す。主溝２１は、４．０［ｍｍ］以上の幅及び５．０［ｍｍ］以上の深さを有する。図２に示す例において、主溝２１は、４つの主溝２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄを含み、リブ１６は、３つのリブ１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃを含む。タイヤ赤道面ＣＬを含むリブ１６Ｂは、センターリブ１６Ｂと呼ばれる。センターリブ１６Ｂのタイヤ幅方向両側のリブ１６Ａ，１６Ｃは、セカンドリブ１６Ａ，１６Ｃと呼ばれる。

ラグ溝２２の少なくとも一部は、タイヤ幅方向に延在する。ラグ溝２２は、１．５［ｍｍ］以上の幅及び４．０［ｍｍ］以上の深さを有する。なお、ラグ溝２２は、部分的に４．０［ｍｍ］未満の深さを有していてもよい。

サイプ２３の少なくとも一部は、タイヤ幅方向に延在する。サイプ２３は、タイヤ１の陸部に形成される。本実施形態において、サイプ２３は、１．５［ｍｍ］未満の幅を有する。

トレッド部１０は、タイヤ赤道面ＣＬを含むセンター部１１と、センター部１１のタイヤ幅方向の両側に設けられるショルダー部１２とを有する。トレッド部１０のセンター部１１は、タイヤ赤道面ＣＬを含む。トレッド部１０のショルダー部１２は、センター部１１のタイヤ幅方向の両側に設けられる。本実施形態において、主溝２１は、センター部１１に設けられる。ラグ溝２２は、センター部１１及びショルダー部１２のそれぞれに設けられる。サイプ２３は、ショルダー部１２に設けられる。

本実施形態において、センター部１１のタイヤ幅方向の両側に設けられるショルダー部１２のうち、一方のショルダー部１２Ａは、タイヤ赤道面ＣＬからタイヤ幅方向の一方側に向かってトレッド部１０の接地幅の１５［％］以上４０［％］以下の距離に存在する第１の主溝２１よりも、タイヤ幅方向の一方側の領域をいう。一方のショルダー部１２Ａは、一方の接地端を含む。

他方のショルダー部１２Ｂは、タイヤ赤道面ＣＬからタイヤ幅方向の他方側に向かってトレッド部１０の接地幅の１５［％］以上４０［％］以下の距離に存在する第２の主溝２１よりも、タイヤ幅方向の他方側の領域をいう。他方のショルダー部１２Ｂは、他方の接地端を含む。

センター部１１は、第１の主溝２１と第２の主溝２１との間の領域をいう。

図２に示す例では、主溝２１Ａが第１の主溝２１であり、主溝２１Ａを境界として一方のショルダー部１２Ａが規定される。主溝２１Ｄが第２の主溝２１であり、主溝２１Ｄを境界として他方のショルダー部１２Ｂが規定される。

トレッド部１０の接地端とは、タイヤ１を正規リムにリム組みして、正規内圧を充填して、平面上に垂直に置いて、正規荷重を加えた負荷状態のときにトレッド部１０が接地する部分のタイヤ幅方向の端部をいう。

「正規リム」とは、タイヤ１が基づく規格を含む規格体系において、その規格がタイヤ１毎に定めているリムであり、ＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば“Ｄｅｓｉｇｎ Ｒｉｍ”、ＥＴＲＴＯであれば“Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｒｉｍ”である。但し、タイヤ１が新車装着タイヤの場合には、このタイヤ１が組まれる純正ホイールを用いる。

「正規内圧」とは、タイヤ１が基づく規格を含む規格体系において、その規格がタイヤ１毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば最高空気圧、ＴＲＡであれば表“ＴＩＲＥ ＬＯＡＤ ＬＩＭＩＴＳ ＡＴ ＶＡＲＩＯＵＳ ＣＯＬＤ ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ ＰＲＥＳＳＵＲＥＳ”に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば“ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ ＰＲＥＳＳＵＲＥ”である。但し、タイヤ１が新車装着タイヤの場合には、車両に表示された空気圧とする。

「正規荷重」とは、タイヤ１が基づく規格を含む規格体系において、その規格がタイヤ１毎に定めている荷重であり、ＪＡＴＭＡであれば最大負荷能力、ＴＲＡであれば表“ＴＩＲＥ ＬＯＡＤ ＬＩＭＩＴＳ ＡＴ ＶＡＲＩＯＵＳ ＣＯＬＤ ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ ＰＲＥＳＳＵＲＥＳ”に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば“ＬＯＡＤ ＣＡＰＡＣＩＴＹ”である。但し、タイヤ１が乗用車である場合には前記荷重の８８［％］に相当する荷重とする。タイヤ１が新車装着タイヤの場合には、車両の車検証記載の前後軸重をそれぞれタイヤの数で除して求めた輪荷重とする。

図３は、タイヤホイール１００に装着された状態のタイヤ１を示す断面図である。図４は、図３の一部を拡大した図である。図３及び図４に示すように、タイヤホイール１００にホイール電線１０２が支持される。ホイール電線１０２は、タイヤホイール１００のスポーク１０３に配置される。タイヤ１の導電部材３０は、ホイール電線１０２と接続される。車両に設けられている電源からホイール電線１０２に電力（電流）が供給される。ホイール電線１０２に供給された電力は、導電部材３０に供給される。導電部材３０に供給された電力は、ヒータ５０に供給される。ヒータ５０は、ホイール電線１０２及び導電部材３０を介して供給される電力により発熱する。

図３に示すように、車両は、懸架装置のナックル１０４と、車軸１０５に支持されるハブ１０６と、ナックル１０４とハブ１０６との間に設けられ、中心軸ＡＸを中心に車軸１０５及びハブ１０６を回転可能に支持する軸受装置１０７とを有する。タイヤホイール１００のスポーク１０３は、ハブ１０６に固定される。スリップリングのようなロータリーコネクタがハブ１０６に設けられる。車両に設けられている電源から出力された電力は、ナックル１０４に設けられている配線及びハブ１０６に設けられているロータリーコネクタ（不図示）を介して、タイヤホイール１００のホイール電線１０２に供給される。

図５は、本実施形態に係るタイヤ１を破断した斜視図であり、タイヤ内面１３を示す図である。図５に示すように、ヒータ５０は、シート状であり、タイヤ内面１３に固定される。

ヒータ５０がシート状とは、タイヤ径方向のヒータ５０の寸法が、タイヤ幅方向のヒータ５０の寸法及びタイヤ周方向のヒータ５０の寸法よりも小さいことをいう。タイヤ径方向のヒータ５０の寸法とは、ヒータ５０の厚みを意味する。ヒータ５０の厚みは、０．２［ｍｍ］以上１．０［ｍｍ］以下が好ましい。

ヒータ５０は、タイヤ周方向に延在する。本実施形態において、ヒータ５０は、タイヤ周方向に連続的に設けられる環状の部材である。

本実施形態において、ヒータ５０のタイヤ幅方向の寸法は、トレッド部１０のセンター部１１のタイヤ幅方向の寸法と等しい。ヒータ５は、センター部１１とタイヤ幅方向の同じ範囲に設けられる。すなわち、ヒータ５０は、センター部１１に対応する領域（センター部１１の直下）に設けられる。

導電部材３０は、線状であり、タイヤ内面１３に固定される。導電部材３０は、タイヤ内面１３に接着された導電性糸である。導電部材３０は、例えば、金属繊維のような複数の導電性繊維を撚り合わせた糸状コードである。導電部材３０の線抵抗率は、１×１０^７［Ω／ｃｍ］未満であることが好ましい。導電部材３０の総繊度は、２０［ｄｔｅｘ］以上５０００［ｄｔｅｘ］以下であることが好ましい。導電部材３０の総繊度が２０［ｄｔｅｘ］よりも小さい場合、導電部材３０の製造時又は導電部材３０をタイヤ内面１３に接着させる作業時において、導電部材３０が切断する可能性が高くなり、導電部材３０の総繊度が５０００［ｄｔｅｘ］よりも大きい場合、タイヤ１の走行中に導電部材３０が切断する可能性が高くなるためである。また、導電部材３０の伸び率は、１．０［％］以上７０．０［％］以下であることが好ましい。伸び率は、ＪＩＳ Ｌ １０１７化学繊維タイヤコード試験方法 ８．５ 引張り強さ及び伸び率に準拠して測定される。

図６は、本実施形態に係るヒータ５０の一例を模式的に示す斜視図である。図７は、図６に示したヒータ５０の一部を拡大した平面図であり、図６のＡ部分に相当する。図６及び図７に示すように、ヒータ５０は、導電性材料で形成され、導電部材３０から供給された電力により発熱する線状の発熱素子５３と、非導電性材料で形成され、発熱素子５３を被覆するシート部材５４とを有する。

線状の発熱素子５３は、導電性繊維である。本実施形態において、発熱素子５３は、導電性を有する炭素繊維である。導電性繊維は、単一の繊維でもよいし、複数の繊維の束でもよい。

シート部材５４は、発熱素子５３よりも導電性が十分に低い。シート部材５４は、ゴムのような絶縁性材料で形成される。本実施形態において、シート部材５４は、シリコンゴムである。なお、シート部材５４は、合成樹脂製でもよいし、不織布でもよい。

発熱素子５３は、シート部材５４に埋め込まれている。本実施形態において、ヒータ５０の表面は、シート部材５４の表面である。なお、発熱素子５３が２つのシート部材５４に挟まれることによって、ヒータ５０が形成されてもよい。

ヒータ５０は、タイヤ周方向に延在する第１電極線５１と、第１電極線５１とはタイヤ幅方向の異なる位置に設けられ、タイヤ周方向に延在する第２電極線５２とを有する。第１電極線５１は、タイヤ周方向に連続的に設けられる環状の部材である。第２電極線５２も、タイヤ周方向に連続的に設けられる環状の部材である。

シート部材５４は、発熱素子５３のみならず、第１電極線５１及び第２電極線５２も被覆する。第１電極線５１及び第２電極線５２は、シート部材５４に埋め込まれてもよいし、２つのシート部材５４で挟まれてもよい。

本実施形態において、第１電極線５１と第２電極線５２とは、平行に配置される。発熱素子５３は、第１電極線５１と第２電極線５２との間において、第１電極線５１及び第２電極線５２と直交するように配置される。発熱素子５３の一端部は、第１電極線５１と接続される。発熱素子５３の他端部は、第２電極線５２と接続される。発熱素子５３は、第１電極線５１と第２電極線５２との間において、タイヤ周方向に複数設けられる。複数の発熱素子５３は、平行に配置される。

本実施形態において、導電部材３０は、第１電極線５１と接続される第１導電部材３０Ａと、第２電極線５２と接続される第２導電部材３０Ｂとを含む。

発熱素子５３は、第１電極線５１及び第２電極線５２を介して、導電部材３０（３０Ａ，３０Ｂ）と接続される。第１電極線５１及び第２電極線５２を介して第１導電部材３０Ａ及び第２導電部材３０Ｂから供給された電力により、発熱素子５３は発熱する。

導電部材３０と同様、第１電極線５１及び第２電極線５２は、金属繊維のような複数の導電性繊維を撚り合わせた糸状コードである導電性糸でもよい。第１電極線５１及び第２電極線５２の線抵抗率は、１×１０^８［Ω／ｃｍ］未満であることが好ましく、総繊度は、２０［ｄｔｅｘ］以上５０００［ｄｔｅｘ］以下であることが好ましく、伸び率は、１．０［％］以上７０．０［％］以下であることが好ましい。

図８は、本実施形態に係るヒータ５０とインナーライナー８のタイヤ内面１３との接続構造の一例を模式的に示す図である。ヒータ５０は、タイヤ内面１３に接触するように配置される。本実施形態においては、タイヤ内面１３に接触するヒータ５０を覆うカバー部材５５が設けられる。カバー部材５５は、シート状の部材である。カバー部材５５は、絶縁機能及び防水機能を有する。カバー部材５５は、ゴム製でもよいし、合成樹脂製でもよい。

カバー部材５５のタイヤ幅方向の寸法は、ヒータ５０のタイヤ幅方向の寸法よりも大きい。カバー部材５５の一部は、タイヤ内面１３と接触する。カバー部材５５の一部とタイヤ内面１３とが接着剤を含む接着層を介して接着される。カバー部材５５は、タイヤ内面１３に接触するヒータ５０を覆った状態でタイヤ内面１３に接着して、ヒータ５０をタイヤ内面１３に固定する。

次に、本実施形態に係るヒータ５０の動作について説明する。冬期又は早朝において、走行前のタイヤ１の温度は低下している。車両のエンジンが始動された後、電源からヒータ５０に電力が供給される。これにより、発熱素子５３が発熱し、タイヤ内面１３を有するインナーライナー８が加熱される。タイヤ内面１３が加熱されることにより、トレッド部１０のカーカス２、ベルト３、ベルトカバー４、及びトレッドゴム６が加熱される。本実施形態においては、トレッド部１０の直下にヒータ５０が設けられているので、トレッド部１０が効率良く加熱される。

本実施形態においては、タイヤ１の温度又は外気の温度が５［℃］以下のとき、ヒータ５０が作動し、ヒータ５０によるタイヤ１の加熱が実施される。なお、ヒータ５０は、タイヤ１又は外気の温度が０［℃］以下のときに作動してもよいし、−５［℃］以下のときに作動してもよい。タイヤ１の温度又は外気の温度を検出可能な温度センサが設けられ、その温度センサの検出結果に基づいて、ヒータ５０の作動が開始されてもよい。

以上説明したように、本実施形態によれば、シート状のヒータ５０がタイヤ内面１３にダイレクトに設けられるので、タイヤ１のトレッドゴム６及びコード層のコードは効率良く加熱される。タイヤ１のトレッドゴム６及びコード層のコードの温度が上昇することにより、タイヤ１の転がり抵抗が低減される。したがって、タイヤ１が装着された車両の燃費が改善される。

また、タイヤ１の温度又は外気の温度が５［℃］以下、好ましくは０［℃］以下、更に好ましくは−５［℃］以下のときにヒータ５０が作動することにより、低温なタイヤ１が温められ、タイヤ１の転がり抵抗が低減される。

また、タイヤ１の走行においては、導電部材３０及びヒータ５０に遠心力又は繰り返し曲げが作用する。導電部材３０及びヒータ５０はタイヤ内面１３にダイレクトに設けられるので、タイヤ１の走行においても、導電部材３０及びヒータ５０はタイヤ内面１３に支持され続ける。そのため、導電部材３０及びヒータ５０の劣化が抑制され、耐久性は向上する。

また、本実施形態においては、導電部材３０として導電糸が使用される。これにより、タイヤ１の走行において導電部材３０に遠心力又は繰り返し曲げが作用しても、導電部材３０の劣化が抑制され、耐久性は向上する。

また、本実施形態においては、ヒータ５０は、ベルト３の端部３Ｅａ及び端部３Ｅｂよりもタイヤ幅方向の内側に設けられる。これにより、トレッド部１０のトレッドゴム６、ベルト３のベルトコード、及びカーカス２のカーカスコードは効率良く加熱される。

また、本実施形態においては、ヒータ５０の少なくとも一部は、タイヤ内面１３のタイヤ幅方向の中心部に設けられる。これにより、トレッド部１０のうちタイヤ幅方向の中心部が加熱された後、熱がタイヤ幅方向に拡がり、トレッド部１０は均一に加熱される。

また、本実施形態においては、ヒータ５０は、タイヤ周方向に延在する。これにより、トレッド部１０はタイヤ周方向に一様に加熱されるので、転がり抵抗は効果的に低減される。

また、本実施形態においては、ヒータ５０は、導電性材料で形成された線状の発熱素子５３と、発熱素子５３を被覆する非導電性材料で形成されたシート部材５４とを有する。発熱素子５３とシート部材５４とでヒータ５０がユニット化されることにより、ヒータ５０をタイヤ内面１３に接着する作業は円滑に実施される。また、発熱素子５３が非導電性材料のシート部材５４で被覆されることにより、短絡の発生が抑制される。

また、本実施形態においては、発熱素子５３は、炭素繊維のような導電性繊維である。発熱素子５３として導電性繊維が使用されることにより、軽量で薄いヒータ５０が提供される。軽量で薄いヒータ５０が提供されることにより、ヒータ５０とタイヤ内面１３との接着耐久性は向上する。また、炭素繊維は引張強度が強いので、細い炭素繊維を使用することができ、複数の炭素繊維を狭い間隔で均一に配列することができる。これにより、ヒータ５０とタイヤ内面１３との接着耐久性はより向上し、トレッド部１０は均一に加熱される。

また、本実施形態においては、ヒータ５０は、タイヤ周方向に延在する第１電極線５１及び第２電極線５２を有し、発熱素子５３は、第１電極線５１と第２電極線５２との間においてタイヤ周方向に複数設けられる。これにより、第１電極線５１及び第２電極線５２を介して複数の発熱素子５３に電力を円滑に供給することができ、トレッド部１０を均一に加熱することができる。

また、本実施形態においては、ヒータ５０は、カバー部材５５に覆われた状態で、カバー部材５５によりタイヤ内面５３に固定される。接着機能を有するカバー部材５５が使用されることにより、ヒータ５０はタイヤ内面１３に円滑に固定される。また、カバー部材５５が絶縁機能及び防水機能のような様々な機能を有することにより、ヒータ５０はカバー部材５５で十分に保護される。

なお、タイヤ１がヒータ５０で温められ、タイヤ１の温度が規定温度（例えば１０［℃］）に到達したとき、ヒータ５０によるタイヤ１の加熱が終了されてもよい。あるいは、外気の温度が規定温度に到達したとき、ヒータ５０によるタイヤ１の加熱が終了されてもよい。タイヤ１の温度又は外気の温度を検出可能な温度センサが設けられ、その温度センサの検出結果に基づいて、ヒータ５０の作動が終了されてもよい。

（導電部材の変形例）
なお、本実施形態においては、導電部材３０が導電性糸であることとした。導電部材３０は、タイヤ内面１３に塗布された導電性塗料でもよい。導電部材３０として導電性塗料が使用されることによっても、タイヤ１の走行において導電部材３０に遠心力又は繰り返し曲げが作用しても、導電部材３０の劣化が抑制され、耐久性が向上する。以下の実施形態においても同様である。

（ヒータの変形例）
なお、本実施形態においては、ヒータ５０が環状であることとした。図９に示すように、ヒータ５０は環状でなくてもよい。すなわち、タイヤ周方向においてヒータ５０が設けられないヒータ５０の間隔部５０Ｎが存在してもよい。なお、タイヤ周方向の間隔部５０Ｎの角度は、８［°］以下であることが好ましい。間隔部５０Ｎの角度が８［°］よりも大きいと、トレッド部１０において変形による不均一な摩耗が発生する可能性があるためである。

また、ヒータ５０が環状でない場合、図１０に示すように、ヒータ５０の間隔部５０Ｎには、インナーライナー８又はカーカス２のスプライス部６０が配置されてもよい。スプライス部６０においてタイヤ内面１３の一部が凸形状になる可能性がある。スプライス部６０を避けるようにヒータ５０が配置されることにより、ヒータ５０とタイヤ内面１３との接着耐久性が向上する。

＜第２実施形態＞
第２実施形態について説明する。本実施形態においては、第１電極線５１、第２電極線５２、及び発熱素子５３を有するヒータ５０の変形例について説明する。

図１１及び図１２は、発熱素子５３の変形例を示す図である。発熱素子５３は、第１電極線５１と接続される一端部と、第２電極線５２と接続される他端部と、一端部と他端部との間の中間部とを有する。発熱素子５３の中間部の少なくとも一部は曲げられている。図１１に示す例では、発熱素子５３は、タイヤ幅方向の中央部に設けられ、タイヤ周方向に突出する屈曲部５６を有する。複数の発熱素子５３の屈曲部５６は、タイヤ周方向について同じ方向に曲げられている。また、複数の発熱素子５３の屈曲部５６の頂点のタイヤ幅方向の位置は、同一である。換言すれば、複数の発熱素子５３の形状は、同一（合同）である。

図１２に示す例では、発熱素子５３は、タイヤ周方向に関して一方向に突出する第１屈曲部５６Ａと、タイヤ周方向に関して他方向に突出する第２屈曲部５６Ｂとを有する。第１突出部５６Ａと第２突出部５６Ｂとのタイヤ幅方向の位置は異なり、第１突出部５６Ａの突出方向と第２突出部５６Ｂの突出方向とは、逆方向である。複数の発熱素子５３の形状は、同一である。

このように、発熱素子５３の少なくとも一部が曲げられていることにより、トレッドゴム６及びインナーライナー８がタイヤ幅方向に伸びた場合、発熱素子５３の曲げられている部分がトレッドゴム６及びインナーライナー８と一緒にタイヤ幅方向に伸びることができる。そのため、発熱素子５３の破断が抑制される。また、伸縮性を有するゴムのような非導電性材料でシート部材５４が形成されることにより、ヒータ５０は、トレッドゴム６及びインナーライナー８のタイヤ幅方向の伸びに十分に追従することができる。

図１３及び図１４は、第１電極線５１及び第２電極線５２の変形例を示す図である。図１３に示す例では、第１電極線５１及び第２電極線５２はそれぞれ、屈曲部５７を有する。屈曲部５７は、タイヤ幅方向のヒータ５０の中心に対してタイヤ幅方向の外側に突出する第１屈曲部５７Ａと、タイヤ幅方向の内側に突出する第２屈曲部５７Ｂとを含む。第１屈曲部５７Ａと第２屈曲部５７Ｂとは、タイヤ周方向に交互に設けられる。タイヤ周方向の第１屈曲部５７Ａのピッチ（間隔）と、タイヤ周方向の第２屈曲部５７Ｂのピッチとは等しい。

図１４に示す例では、第１電極線５１及び第２電極線５２はそれぞれ、タイヤ周方向に延在するストレート部５８と、タイヤ周方向に一定間隔で設けられた屈曲部５９を有する。屈曲部５９は、タイヤ幅方向のヒータ５０の中心に対してタイヤ幅方向の内側に突出するように屈曲する。

なお、屈曲部５９の電極線の太さは、ストレート部５８の電極線の太さと同じでもよいし、ストレート部５８の電極線の太さよりも細くてもよい。

このように、第１電極線５１及び第２電極線５２の少なくとも一部が曲げられていることにより、トレッドゴム６及びインナーライナー８がタイヤ周方向に伸びた場合、第１電極線５１及び第２電極線５２の曲げられている部分がトレッドゴム６及びインナーライナー８と一緒にタイヤ周方向に伸びることができる。そのため、第１電極線５１及び第２電極線５２の破断が抑制される。また、伸縮性を有するゴムのような非導電性材料でシート部材５４が形成されることにより、ヒータ５０は、トレッドゴム６及びインナーライナー８のタイヤ周方向の伸びに十分に追従することができる。

＜第３実施形態＞
第３実施形態について説明する。本実施形態においては、ヒータ５０をインナーライナー８のタイヤ内面１３に接続する接続構造の変形例について説明する。

図１５は、本実施形態に係るヒータ５０とタイヤ内面１３との接続構造を模式的に示す斜視図である。ヒータ５０は、シート部材５４と、シート部材５４に埋め込まれた第１電極線５１、第２電極線５２、及び発熱素子５３とを有する。図１５に示す例では、上述の実施形態で説明したようなカバー部材（５５）は設けられてなく、シート部材５４とタイヤ内面１３との間に設けられる接着層６１を介して、ヒータ５０とタイヤ内面１３とが接続される。

シート部材５４が絶縁機能、防水機能、及び耐候機能を有する場合、ヒータ５０は、カバー部材（５５）で保護されなくてもよい。

例えば、シート部材５４とタイヤ内面１３との間に、タイヤ内面１３（ゴム）と加硫接着し易いナイロン系樹脂層のような樹脂層が接着層６１として配置された状態で加硫処理が行われることにより、ヒータ５０とタイヤ１のタイヤ内面１３とが加硫接着されてもよい。

なお、接着層６１は設けられなくてもよい。第１電極線５１、第２電極線５２、及び発熱素子５３が埋め込まれたシート部材５４が、タイヤ内面１３（ゴム）と加硫接着し易いナイロン系樹脂のような合成樹脂で形成され、そのシート部材５４を有するヒータ５０がグリーンタイヤ（生タイヤ）のタイヤ内面に接触された状態で加硫処理が行われることにより、ヒータ５０とタイヤ１のタイヤ内面１３とが加硫接着されてもよい。これにより、使用する部材の数が抑制される。

図１６は、第１電極線５１、第２電極線５２、及び発熱素子５３が、接着機能を有するシート部材５４Ａに保持されている例を示す。シート部材５４Ａが接着機能及び絶縁機能を有する材料の場合、発熱素子５３をタイヤ内面１３と接触させ、シート部材５４Ａで第１電極線５１、第２電極線５２、及び発熱素子５３を覆った状態で、シート部材５４Ａがタイヤ内面１３に接着されてもよい。

シート部材５４Ａは、タイヤ内面１３（ゴム）と加硫接着し易いナイロン系樹脂層のような樹脂層で形成される。第１電極線５１、第２電極線５２、及び発熱素子５３がシート部材５４Ａとグリーンタイヤのタイヤ内面との間に配置され、シート部材５４Ａがグリーンタイヤのタイヤ内面に接触された状態で、加硫処理が行われることにより、第１電極線５１、第２電極線５２、発熱素子５３、及びシート部材５４Ａは、タイヤ内面１３に加硫接着されて固定される。

また、図１６に示す例では、発熱素子５３がタイヤ内面１３とダイレクトに接触するので、発熱素子５３の熱がタイヤ内面１３にダイレクトに伝わる。そのため、トレッド部１０のトレッドゴム６及びコード層のコードは効率良く加熱される。

なお、シート部材５４（５４Ａ）を形成する加硫接着し易い材料は、ナイロン系樹脂のよう合成樹脂でなくてもよく、ブチルゴムのようなゴムでもよい。シート部材５４（５４Ａ）としてゴムが使用され、そのシート部材５４（５４Ａ）がタイヤ内面１３に加硫接着されることにより、防水性及び耐候性が確保される。

図１７は、ヒータ５０とタイヤ内面１３との間に、シート部材５４よりも熱伝導率が高く、シート部材５４よりも外形が大きい熱伝導部材６２が設けられている例を示す。熱伝導部材６２は、シート状の部材である。

熱伝導部材６２とタイヤ内面１３の間に接着層が設けられてもよい。熱伝導部材６２とヒータ５０のシート部材５４との間に接着層が設けられてもよい。

熱伝導部材６２により、発熱素子５３で発生した熱は、トレッド部１０の広い範囲に供給される。これにより、トレッド部１０は広範囲において効率良く加熱される。

熱伝導部材６２は、熱伝導率が１０［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］以上、より好ましくは２０［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］以上５００［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］以下の熱伝導性材料を含むことが好ましい。一般的なゴムの熱伝導率は、０．１［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］以上０．２［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］以下であるため、熱伝導部材６２が上述の熱伝導率を有する熱伝導性材料を含むことにより、良好な伝熱効果を得ることができる。また、熱伝導部材６２全体での熱伝導率は０．２［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］以上が好ましい。熱伝導率はＡＳＴＭ Ｅ１５３０の規定に基づいて算出される。

熱伝導部材６２は、例えば金属フィルムを含んでもよい。例えば、熱伝導部材６２が、アルミ箔のような金属フィルムと、金属フィルムの両側に積層された一対の樹脂層との積層体でもよい。樹脂層は、ポリプロピレン又はポリエステルを主成分とする樹脂層でもよい。金属フィルムと樹脂層との積層体は１００［℃］における熱拡散率が０．２×１０^−７［ｍ２／ｓ］以上、より好ましくは０．５×１０^−７［ｍ２／ｓ］以上であると良い。金属フィルムは熱伝導性に優れているが、金属フィルム単体では、タイヤ１の走行に伴って破断したり剥離したりする可能性がある。熱伝導部材６２が金属フィルムと樹脂層との積層体から構成されることにより、熱伝導性を良好に維持しながら、接着性に優れた樹脂層に基づいて熱伝導部材６２の接着性を改善し、かつ金属フィルムの破断を防止することができる。

なお、熱伝導部材６２は、マトリックス中に熱伝導性材料の粉末を分散させたものでもよい。マトリックスは樹脂又はゴム組成物から構成することができる。粉末を構成する熱伝導性材料は、特に限定されない。マトリックス中に熱伝導性材料の粉末を分散させてなる熱伝導部材６２も、良好な放熱効果を発揮する。

なお、タイヤ内面１３と熱伝導部材６２との間に接着層が設けられる場合、熱伝導部材６２からタイヤ内面１３への熱伝導性を確保するために、接着層の熱伝導率は０．２［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］以上、好ましくは０．３［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］以上、更に好ましくは０．５［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］以上となるように設定するのが良い。

また、シート状の熱伝導部材６２の厚みは、３０［μｍ］以上１５０［μｍ］であると良い。これにより、熱伝導部材６２の伝熱性及び耐久性を確保することができる。熱伝導部材６２の厚みが３０［μｍ］よりも小さいと放熱性が低下し、１５０［μｍ］よりも大きいと面外曲げ応力に対する耐久性が低下するためである。

図１８は、タイヤ内面１３に設けられたヒータ５０を覆うように、シート部材５４よりも熱伝導率が低い断熱部材６３が設けられている例を示す。断熱部材６３の厚みは、ヒータ５０の厚み及び熱伝導部材６２の厚みよりも厚い。断熱部材６３は、例えば発泡ウレタン樹脂のような連続気泡を有する多孔質部材である。

ヒータ５０が断熱部材６３で覆われることにより、ヒータ５０で発生した熱が、空気で満たされたタイヤ１の内部空間１５に放射されることが抑制される。これにより、トレッド部１０は効率良く加熱される。

また、多孔質部材からなる断熱部材６３は、吸音部材としても機能する。走行するタイヤ１において、騒音を発生させる原因の一つとして、タイヤ１の内部空間１５に充填された空気の振動による空洞共鳴音が挙げられる。空洞共鳴音は、タイヤ１を転動させたときにトレッド部１０が路面の凹凸によって振動し、トレッド部１９の振動がタイヤ１の内部空間１５の空気を振動させることによって生じるものである。多孔質部材からなる断熱部材６３は、空洞共鳴音を低減して、騒音を抑制する吸音部材として機能する。

また、図１８に示す例においては、断熱部材６３とタイヤ内面１３との間に、シート状の熱伝導部材６２が配置されている。図１８に示す例では、断熱部材６３のタイヤ幅方向の寸法と熱伝導部材６２のタイヤ幅方向の寸法とは等しい。

なお、熱伝導部材６２のタイヤ幅方向の寸法を断熱部材６３のタイヤ幅方向の寸法よりも大きくしてもよい。熱伝導部材６２が断熱部材６３からはみ出すように設けられることにより、そのはみ出た熱伝導部材６２の一部分は、放熱部として機能する。ヒータ５０によりトレッド部１０の温度が設定温度より上昇した場合、ヒータ５０に対する電力の供給が停止され、ヒータ５０によるタイヤ内面１３の加熱処理は停止される。トレッド部１０の温度が設定温度よりも上昇し、タイヤ１の高速走行に伴ってタイヤ１の発熱が増大すると、トレッド部１０の温度が過度に上昇する可能性がある。トレッド部１０が過度に温度上昇すると、タイヤ１の高速耐久性が低下するという問題が発生する可能性がある。ヒータ５０による加温時においては、断熱部材６３は内部空間１５に対する熱の放射を抑制して、トレッド部１０の効率良い加熱に寄与する。一方、トレッド部１０が過度に温度上昇した場合、断熱部材６３はトレッド部１０から内部空間１５への放熱を阻害してしまうこととなり、トレッド部１０に熱が蓄積されてしまうこととなる。熱伝導部材６２の外形を断熱部材６３の外形よりも大きくして、熱伝導部材６２の一部を断熱部材６３からはみ出すように設けることにより、トレッド部１０の熱は、断熱部材６３からはみ出た熱伝導部材６２の一部分である放熱部から内部空間１５に放射される。これにより、トレッド部１０が過度に温度上昇することが抑制される。

（接着構造の変形例）
なお、上述の実施形態においては、ヒータ５０は、接着剤を含む接着層又は加硫接着によりタイヤ内面１３に接着されることとした。ファスナー又はボタンのような機械的結合により、ヒータ５０とタイヤ内面１３とが固定されてもよい。以下の実施形態においても同様である。

＜第４実施形態＞
第４実施形態について説明する。本実施形態においては、ヒータ５０の変形例について説明する。

図１９は、本実施形態に係るヒータ５０２の一例を示す図である。図１９に示すように、ヒータ５０２は、ニクロム線のような電線からなる発熱素子５３Ｂと、非導電性材料で形成され、発熱素子５３Ｂを被覆するシート部材５４Ｂとを有する。発熱素子５３Ｂは、導電部材３０と接続され、導電部材３０を介して供給された電力により発熱する。発熱素子５３Ｂは、シート部材５４Ｂに埋め込まれてもよいし、２つのシート部材５４Ｂで挟まれてもよい。シート部材５４Ｂは、ゴム製でもよいし、剛性樹脂製でもよいし、不織布製でもよい。

ヒータ５０２の厚みは、０．５［ｍｍ］以上１．５［ｍｍ］以下が好ましい。ヒータ５０２は、環状でもよいし、間隔部が設けられてもよい。

本実施形態によれば、発熱素子５３Ｂがニクロム線のような電線なので、ヒータ５０２を安価に製造することができる。

＜第５実施形態＞
第５実施形態について説明する。本実施形態においては、ヒータ５０の配置の変形例について説明する。図２０は、本実施形態に係るヒータ５０の一例を示す図である。以下の説明においては、第１電極線５１、第２電極線５２、発熱素子５３、及びシート部材５４を有するヒータ５０がタイヤ内面１３に設けられる例について説明する。なお、タイヤ内面１３に、図１９を参照して説明した、電線を有するヒータ５０２が設けられてもよい。

上述の実施形態においては、ヒータ５０は、トレッド部１０のセンター部１１の直下に設けられることとした。図２０に示すように、ヒータ５０は、トレッド部１０のセンター部１１の直下及びショルダー部１２の直下の両方に設けられてもよい。換言すれば、ヒータ５０は、センター部１１に対応する（センター部１１の真裏の）タイヤ内面１３の一部の領域、及びショルダー部１２に対応する（ショルダー部１２の真裏の）タイヤ内面１３の一部の領域に設けられてもよい。また、センター部１１の直下に設けられるヒータ５０と、ショルダー部１２の直下に設けられるヒータ５０との間に間隙が設けられてもよい。

図２１は、ヒータ５０がトレッド部１０のセンター部１１の直下に設けられ、ショルダー部１２の直下には設けられていない例を示す。図２１に示す例では、ヒータ５０は、リブ１６とタイヤ幅方向の同じ範囲に設けられ、主溝（周方向溝）２１とタイヤ幅方向の異なる範囲に設けられる。すなわち、ヒータ５０は、リブ１６の直下に設けられるものの、主溝２１の直下には設けられない。換言すれば、ヒータ５０は、リブ１６に対応する（リブ１６の真裏の）タイヤ内面１３の一部の領域に設けられるものの、主溝２１に対応する（主溝２１の真裏の）タイヤ内面１３の一部の領域には設けられない。

トレッド部１０のうち主溝２１が設けられている部分は、トレッドゴム６の厚みが薄い部分であり、曲げ変形が大きくなる部分である。主溝２１に対応する部分にヒータ５０が設けられると、ヒータ５０が大きく曲げられ、ヒータ５０が劣化したり、ヒータ５０とタイヤ内面１３との接着耐久性が低下してタイヤ内面１３からヒータ５０が剥がれたりしてしまう可能性がある。

トレッド部１０のうち転がり抵抗を低減するために加熱が必要な部分は、専ら、接地面１４を有するリブ１６である。そのため、主溝２１に対応する部分にはヒータ５０を設けずに、リブ１６に対応する部分にのみヒータ５０を設けることにより、ヒータ５０とタイヤ内面１３との接着耐久性の低下を抑制しつつ、トレッド部１０のうち転がり抵抗を低減するために必要な部分だけを効率良く加熱し、転がり抵抗を低減することができる。

図２２は、ヒータ５０がセンターリブ１６Ｂの直下にのみ設けられている例を示す。図２２に示す例においても、主溝２１の直下にはヒータ５０は設けられない。図２２に示す例でも、ヒータ５０とタイヤ内面１３との接着耐久性の低下を抑制しつつ、トレッド部１０のうち転がり抵抗を低減するために必要な部分だけを効率良く加熱し、転がり抵抗を低減することができる。

図２３は、ヒータ５０がセンター部１１の直下及びショルダー部１２の直下の両方に設けられている例を示す。図２３に示す例においても、ヒータ５０は、主溝２１の直下を避けるように設けられる。図２３に示す例でも、ヒータ５０とタイヤ内面１３との接着耐久性の低下を抑制しつつ、トレッド部１０のうち転がり抵抗を低減するために必要な部分だけを効率良く加熱し、転がり抵抗を低減することができる。

なお、図２４に示すように、ヒータ５０がショルダー部１２の直下に設けられ、センター部１１の直下には設けられなくてもよい。

＜第６実施形態＞
第６実施形態について説明する。図２５は、本実施形態に係るトレッド部１０の一例を模式的に示す図である。図２６は、本実施形態に係るヒータ５０の一例を模式的に示す図である。

図２５に示すように、トレッド部１０が、溝２０と、溝２０の間に設けられる接地面１４とを有するトレッドパターンを有する場合、図２６に示すように、ヒータ５０は、トレッド部１０のトレッドパターンに合わせてパターン化された状態で、タイヤ内面１３に設けられてもよい。ヒータ５０は、接地面１４の直下に設けられ、溝２０の直下には設けられない。すなわち、ヒータ５０は、接地面１４に対応する（接地面１４の真裏の）タイヤ内面１３の一部の領域に設けられ、溝２０に対応する（溝２０の真裏の）タイヤ内面１３の一部の領域には設けられない。

トレッド部１０のうち溝２０が設けられている部分は曲げ変形が大きくなる部分である。トレッド部１０のうち転がり抵抗を低減するために加熱が必要な部分は、専ら、接地面１４を有する部分（ブロック又はリブ）である。そのため、接地面１４の形状に合わせてヒータ５０がパターン化されることにより、ヒータ５０とタイヤ内面１３との接着耐久性の低下を抑制しつつ、トレッド部１０のうち転がり抵抗を低減するために必要な部分だけを効率良く加熱し、転がり抵抗を低減することができる。

＜第７実施形態＞
第７実施形態について説明する。図２７は、本実施形態に係るタイヤ内面１３を模式的に示す図である。本実施形態においては、タイヤ内面１３に温度センサ７０が設けられる例について説明する。

図２７に示すように、タイヤ内面１３において、複数のヒータ５０が間隔をあけて配置されている。図２７に示す例では、ヒータ５０は、タイヤ内面１３に設けられた第１ヒータ５０Ａと、第１ヒータ５０Ａと間隔を空けてタイヤ内面１３に設けられた第２ヒータ５０Ｂとを含む。

温度センサ７０は、第１ヒータ５０Ａが設けられているタイヤ内面１３の第１領域と接触し、第１領域の温度を検出する第１温度センサ７０Ａと、第２ヒータ５０Ｂが設けられているタイヤ内面１３の第２領域と接触し、第２領域の温度を検出する第２温度センサ７０Ｂとを含む。

第１温度センサ７０Ａの検出結果及び第２温度センサ７０Ｂの検出結果は、車両に設けられている制御装置に出力される。制御装置は、第１温度センサ７０Ａの検出結果及び第２温度センサ７０Ｂの検出結果に基づいて、第１ヒータ５０Ａの発熱及び第２ヒータ５０Ｂの発熱を制御する。

例えば、第１領域がセンター部１１の直下の領域で、第２領域がショルダー部１２の直下の領域である場合、センター部１１の温度とショルダー１２の温度とが異なる場合がある。制御装置は、第１温度センサ７０Ａの検出結果及び第２温度センサ７０Ｂの検出結果に基づいて、センター部１１及びショルダー部１２のそれぞれが、予め決められている設定温度（目標温度）になるように、第１ヒータ５０Ａに供給する電力及び第２ヒータ５０Ｂに供給する電力を制御して、第１ヒータ５０Ａの発熱及び第２ヒータ５０Ｂの発熱を制御することができる。

なお、一般に、車両には、複数（例えば４つ）のタイヤ１が装着される。車両に複数のタイヤ１が装着される場合において、それぞれのタイヤ１にヒータ５０及び温度センサ７０が設けられてもよい。車両に設けられた制御装置は、複数のタイヤ１のそれぞれに設けられている温度センサ７０の検出結果に基づいて、複数のタイヤ１のそれぞれに設けられているヒータ５０の発熱を制御してもよい。例えば、車両に対する日光の照射角度や、ガレージ内の車両の配置状態により、複数のタイヤ１の温度が異なる場合がある。制御装置は、制御装置は、複数のタイヤ１のそれぞれに設けられている温度センサ７０の検出結果に基づいて、複数のタイヤ１のそれぞれが、予め決められている設定温度（目標温度）になるように、複数のタイヤ１のそれぞれに設けられているヒータ５０に供給する電力を制御して、それら複数のヒータ５０の発熱を制御することができる。例えば、制御装置は、温度センサ７０の検出結果に基づいて、複数のタイヤ１の温度が均一になるように、複数のヒータ５０それぞれの発熱を制御することができる。

１ タイヤ（空気入りタイヤ）
２ カーカス
３ ベルト
３Ａ 第１ベルトプライ
３Ｂ 第２ベルトプライ
３Ｅａ 端部
３Ｅｂ 端部
４ ベルトカバー
５ ビード部
６ トレッドゴム
７ サイドゴム
８ インナーライナー
９ サイド部
１０ トレッド部
１１ センター部
１２ ショルダー部
１３ タイヤ内面
１４ 接地面
１５ 内部空間
１６ リブ
２０ 溝
２１ 主溝
２２ ラグ溝
２３ サイプ
３０ 導電部材
５０ ヒータ
５０Ｂ ヒータ
５１ 第１電極線
５２ 第２電極線
５３ 発熱素子
５３Ｂ 発熱素子
５４ シート部材
５４Ａ シート部材
５４Ｂ シート部材
５５ カバー部材
５６ 屈曲部
５６Ａ 第１屈曲部
５６Ｂ 第２屈曲部
５７ 屈曲部
５７Ａ 第１屈曲部
５７Ｂ 第２屈曲部
５８ ストレート部
５９ 屈曲部
６０ スプライス部
６１ 接着層
６２ 熱伝導部材
６３ 断熱部材
７０ 温度センサ
１００ タイヤホイール
１０１ リム
ＡＸ 中心軸

Claims (19)

1. タイヤホイールに装着される空気入りタイヤであって、
   タイヤ内面に設けられ、前記タイヤホイールに支持されるホイール電線と接続される導電部材と、
   前記タイヤ内面に設けられ、前記ホイール電線及び前記導電部材を介して供給される電力により発熱するシート状のヒータと、を備える空気入りタイヤ。
2. 前記導電部材は、前記タイヤ内面に塗布された導電性塗料を含む請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記導電部材は、前記タイヤ内面に接着された導電性糸を含む請求項１に記載の空気入りタイヤ。
4. カーカスと、
   前記カーカスよりもタイヤ径方向の外側に設けられるベルトと、を備え、
   前記ヒータは、前記ベルトの端部よりもタイヤ幅方向の内側に設けられる請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記ヒータの少なくとも一部は、前記タイヤ内面の前記タイヤ幅方向の中心部に設けられる請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
6. 前記ヒータは、タイヤ周方向に延在する請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
7. タイヤ周方向に延在する周方向溝と接地面を有し前記周方向溝の間に設けられるリブとを有するトレッド部を備え、
   前記ヒータは、前記リブとタイヤ幅方向の同じ範囲に設けられ、前記周方向溝とタイヤ幅方向の異なる範囲に設けられる請求項６に記載の空気入りタイヤ。
8. 溝と前記溝の間に設けられる接地面とを有するトレッド部を備え、
   前記ヒータは、前記接地面の形状に合わせてパターン化される請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
9. 前記ヒータは、導電性材料で形成され前記導電部材から供給された電力により発熱する線状の発熱素子と、非導電性材料で形成され前記発熱素子を被覆するシート部材とを有する請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
10. 前記発熱素子は、導電性繊維を含む請求項９に記載の空気入りタイヤ。
11. 前記ヒータは、タイヤ周方向に延在する第１電極線と、前記第１電極線とはタイヤ幅方向の異なる位置に設けられタイヤ周方向に延在する第２電極線とを有し、
    前記発熱素子の一端部は、前記第１電極線と接続され、前記発熱素子の他端部は、前記第２電極線と接続され、
    前記発熱素子は、前記第１電極線及び前記第２電極線を介して前記導電部材と接続され、前記第１電極線と前記第２電極線との間においてタイヤ周方向に複数設けられる請求項９又は請求項１０に記載の空気入りタイヤ。
12. 前記一端部と前記他端部との間の前記発熱素子の中間部の少なくとも一部は曲げられている請求項１１に記載の空気入りタイヤ。
13. 前記第１電極線及び前記第２電極線はそれぞれ、屈曲部を有する請求項１１又は請求項１２に記載の空気入りタイヤ。
14. 前記発熱素子は、前記タイヤ内面と接触し、
    前記シート部材は、前記発熱素子を覆った状態で前記タイヤ内面に接着される請求項９から１３のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
15. 前記発熱素子は、前記シート部材に埋め込まれ、
    前記シート部材と前記タイヤ内面との間に設けられる接着層を備える請求項９から請求項１３のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
16. 前記ヒータと前記タイヤ内面との間に設けられ、前記シート部材よりも熱伝導率が高く、前記シート部材よりも外形が大きい熱伝導部材を備える請求項９から請求項１５のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
17. 前記タイヤ内面に設けられた前記ヒータを覆うように設けられ、前記シート部材よりも熱伝導率が低い断熱部材を備える請求項９から請求項１６のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
18. 前記ヒータを覆った状態で前記タイヤ内面に接着して、前記ヒータを前記タイヤ内面に固定するカバー部材を備える請求項１から請求項１７のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
19. 前記タイヤ内面に設けられる温度センサを備え、
    前記温度センサの検出結果に基づいて、前記ヒータの発熱が制御される請求項１から請求項１８のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。

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