CN110239289B - 充气轮胎 - Google Patents

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CN110239289B CN201910422196.6A CN201910422196A CN110239289B CN 110239289 B CN110239289 B CN 110239289B CN 201910422196 A CN201910422196 A CN 201910422196A CN 110239289 B CN110239289 B CN 110239289B
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Abstract

本充气轮胎（1）具备至少从胎圈部连续地延伸到带束层（14）的导电部（52）。此外，导电部（52）具有线状构造。此外，线状构造构成为包含使具有小于1×10^8[Ω/cm]的电阻率的导电物质成形为线状而成的导电线状体。通过导电部（52），能够确保从胎圈部到带束层（14）的导电路径。

Description

充气轮胎
本申请为我方卷号为DFP16JP2741的分案申请，申请号为201480070630.4，申请日为2014年12月24日，发明名称为充气轮胎。
技术领域
本发明涉及充气轮胎，更详细而言，涉及能够提高带电抑制性能的充气轮胎。
背景技术
在充气轮胎中，为了将在车辆行驶时车辆所产生的静电释放到路面，而采用利用了胎面通地部的带电抑制构造。胎面通地部是贯穿胎面冠部而在轮胎接地面露出的导电橡胶。在该带电抑制构造中，来自车辆的静电从带束层通过胎面通地部释放到路面，从而能够抑制车辆带电。
另一方面，近年来，为了提高轮胎的低油耗性能，存在使构成胎面冠部、胎面底部、胎侧橡胶等的混炼胶的二氧化硅含量增加的趋势。因为二氧化硅绝缘特性高，所以当胎面冠部的二氧化硅含量增加时胎面冠部的电阻值会增加，而轮胎的带电抑制性能会降低。
因此，为了提高带电抑制性能，现有的充气轮胎具备在从胎圈部到上述带束层的区域中延伸的导电层。作为采用该结构的现有的充气轮胎，例如已知专利文献1、2所记载的技术。
专利文献1：日本特开2009-154608号公报
专利文献2：日本特表2013-528525号公报
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够提高带电抑制性能的充气轮胎。
为了实现上述目的，本发明涉及的充气轮胎具备：一对胎圈芯；至少一层胎体层，其在上述一对胎圈芯之间连续地架设或者以在胎面部具有分割部的方式架设；带束层，其被配置在上述胎体层的轮胎径向外侧；胎面橡胶，其被配置在上述带束层的轮胎径向外侧；一对胎侧橡胶，其分别被配置在上述胎体层的轮胎宽度方向外侧；以及内衬层，其被配置在上述胎体层的内周面，上述充气轮胎的特征在于，具备：导电部，其至少从胎圈部连续地延伸到上述带束层，并且上述导电部具有线状构造，并且上述线状构造构成为包含使具有小于1×10^8[Ω/cm]的电阻率的导电物质成形为线状而成的导电线状体。
在本发明涉及的充气轮胎中，导电部的导电线状体是使具有小于1×10^8[Ω/cm]的电阻率的导电物质成形为线状而成的，因而能够抑制在轮胎制造工序中、轮胎使用状态中导电部的导电性能的降低。由此，存在能够准确地确保轮胎的带电抑制性能的优点。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式涉及的充气轮胎的轮胎子午线方向的截面图。
图2是表示图1所记载的充气轮胎的带电抑制构造的说明图。
图3是表示图1所记载的充气轮胎的带电抑制构造的说明图。
图4是表示图1所记载的充气轮胎的带电抑制构造的说明图。
图5是表示图1所记载的充气轮胎的带电抑制构造的说明图。
图6是表示图1所记载的充气轮胎的带电抑制构造的说明图。
图7是表示图1所记载的充气轮胎的变形例的说明图。
图8是表示图1所记载的充气轮胎的变形例的说明图。
图9是表示图1所记载的充气轮胎的变形例的说明图。
图10是表示图1所记载的充气轮胎的变形例的说明图。
图11是表示图1所记载的充气轮胎的变形例的说明图。
图12是表示图1所记载的充气轮胎的变形例的说明图。
图13是表示图1所记载的充气轮胎的变形例的说明图。
图14是表示图1所记载的充气轮胎的变形例的说明图。
图15是表示图1所记载的充气轮胎的变形例的说明图。
图16是表示图1所记载的充气轮胎的变形例的说明图。
图17是表示图1所记载的充气轮胎的变形例的说明图。
图18是表示图1所记载的充气轮胎的变形例的说明图。
图19是表示图1所记载的充气轮胎的变形例的说明图。
图20是表示图1所记载的充气轮胎的变形例的说明图。
图21是表示本发明的实施方式涉及的充气轮胎的性能实验的结果的图表。
符号说明
1：充气轮胎，5：带电抑制构造，51：胎面通地部，52：导电部，521：导电线状体，522：非导电线状体，11：胎圈芯，12：胎边芯，13：胎体层，14：带束层，141～143：带束帘布，15：胎面橡胶，151：胎面冠部，152：胎面底部，16：胎侧橡胶，17：轮辋缓冲橡胶，18：内衬层，19：结合橡胶。
具体实施方式
以下，对于本发明，一边参照附图一边详细地进行说明。另外，本发明并不被本实施方式所限定。此外，在本实施方式的结构要素中包含维持发明单一性的同时能够置换并且能够显而易见地置换的结构要素。此外，在本实施方式中记载的多个变形例能够在本领域技术人员显而易见的范围内任意地组合。
充气轮胎
图1是表示本发明的实施方式涉及的充气轮胎的轮胎子午线方向的截面图。该图表示轮胎径向的单侧区域。此外，该图表示乘用车用子午线轮胎，作为充气轮胎的一个示例。
另外，在该图中，轮胎子午线方向的截面是指以包含轮胎旋转轴(省略图示)的平面剖开轮胎时的截面。此外，符号CL是轮胎赤道面，是指通过轮胎旋转轴方向上的轮胎中心点并且与轮胎旋转轴垂直的平面。此外，轮胎宽度方向是指与轮胎旋转轴平行的方向，轮胎径向是指与轮胎旋转轴垂直的方向。
该充气轮胎1具有以轮胎旋转轴为中心的环状构造，具备一对胎圈芯11、11；一对胎边芯12、12；胎体层13；带束层14；胎面橡胶15；一对胎侧橡胶16、16；一对轮辋缓冲橡胶17、17；内衬层18；以及胎圈补强带20(参照图1)。
一对胎圈芯11、11是捆束多个胎圈钢丝而成的环状部件，构成左右胎圈部的芯部。一对胎边芯12、12分别配置在一对胎圈芯11、11的轮胎径向外周来增强胎圈部。
胎体层13呈环状地架设在左右的胎圈芯11、11之间而构成轮胎的骨架。此外，胎体层13的两端部以包入胎圈芯11以及胎边芯12的方式向轮胎宽度方向外侧翻卷而被卡合。此外，胎体层13是利用覆层橡胶来覆盖由钢材或者有机纤维材料(例如，芳香聚酰胺，尼龙，聚酯，人造丝等)形成的多个胎体帘线后通过压延加工而构成的，具有绝对值为80[deg]以上且95[deg]以下的胎体角度(胎体帘线的纤维方向相对于轮胎周向的倾斜角)。
优选胎体帘线的覆层橡胶在60[℃]时的tanδ值在0.20以下。此外，优选胎体帘线的覆层橡胶的体积电阻率在1×10^8[Ω·cm]以上。具有该体积电阻率的覆层橡胶使用碳混合量较少的低发热混炼胶，增加二氧化硅含量进行增强来生成。在该结构中，在60[℃]时的tanδ值降低，从而轮胎的滚动阻力降低，因此优选。
利用东洋精机制作所株式会社制造的粘弹性分光仪，以初始应变为10％、振幅为±0.5％、频率为20Hz的条件，来测定在60[℃]时的tanδ值。
体积电阻率基于JIS-K6271规定的“硫化橡胶以及热塑性橡胶-体积电阻率以及表面电阻率的求取方法”来测定。一般情况下，如果处于体积电阻率小于1×10^8[Ω·cm]的范围，就可以说部件具有能够抑制静电的带电的导电性。
另外，在图1的结构中，胎体层13具有在轮胎左右的胎圈芯11、11之间连续地延伸的构造。
但是，不限于此，胎体层13也可以具有通过左右一对胎体帘布构成的而在轮胎宽度方向上分开的构造，即所谓的胎体分割构造(省略图示)。具体而言，左右一对胎体帘布的轮胎径向内侧的端部以包入轮胎左右的胎圈芯11以及胎边芯12的方式分别向轮胎宽度方向外侧翻卷而被卡合。此外，左右一对胎体帘布的轮胎径向外侧的端部被配置成在胎面部中央区域在轮胎宽度方向上相互分开。
在该胎体分割构造中，在胎面部中央区域形成有中空部(不具有胎体帘布的区域)。此时，该中空部的轮胎张力由带束层14承载，左右胎侧的刚性分别由左右的胎体层13、13确保。由此，能够维持轮胎的内压保持能力以及胎侧部的刚性，同时实现轮胎的轻量化。
带束层14是层叠一对交叉带束141、142与带束罩143而成的，配置成环绕胎体层13的外周。一对交叉带束141、142是利用覆层橡胶来覆盖由钢材或者有机纤维材料形成的多个带束帘线后通过压延加工而构成的，具有绝对值为20[deg]以上且55[deg]以下的带束角度。此外，一对交叉带束141、142具有符号互不相同的带束角度(带束帘线的纤维方向相对于轮胎周向的倾斜角)，使带束帘线的纤维方向相互交叉地层叠(交叉帘布构造)。带束罩143是通过对被覆层橡胶覆盖的由钢材或者有机纤维材料形成的多个帘线进行压延加工而构成的，具有绝对值为0[deg]以上且10[deg]以下的带束角度。此外，带束罩143在交叉带束141、142的轮胎径向外侧层叠配置。
胎面橡胶15被配置在胎体层13以及带束层14的轮胎径向外周，构成轮胎的胎面部。此外，胎面橡胶15包括胎面冠部151和胎面底部152。
胎面冠部151是构成轮胎接地面的橡胶部件，可以具有单层构造(参照图1)，也可以具有多层构造(省略图示)。优选胎面冠部151在60[℃]的tanδ值在0.25以下。此外，优选胎面冠部151的体积电阻率处于1×10^8[Ω·cm]以上的范围，更优选处于1×10^10[Ω·cm]以上的范围，进一步优选处于1×10^12[Ω·cm]以上的范围。具有该体积电阻率的胎面冠部151使用碳混合量较少的低发热混炼胶，并且，增加二氧化硅含量进行增强来生成。在该结构中，在60[℃]时的tanδ值降低，从而轮胎的滚动阻力降低，因此优选。
胎面底部152是层叠在胎面冠部151的轮胎径向内侧的部件，优选具有比胎面冠部151低的体积电阻率。
一对胎侧橡胶16、16分别被配置在胎体层13的轮胎宽度方向外侧，构成左右的胎侧部。优选胎侧橡胶16在60[℃]时的tanδ值在0.20以下。此外，优选胎侧橡胶16的电阻率处于1×10^8[Ω·cm]以上的范围，更优选处于1×10^10[Ω·cm]以上的范围，进一步优选处于1×10^12[Ω·cm]以上的范围。具有该电阻率的胎侧橡胶16使用碳混合量较少的低发热混炼胶，并且增加二氧化硅含量进行增强来生成。在该结构中，在60[℃]时的tanδ值降低，从而轮胎的滚动电阻降低，因此优选。
一对轮辋缓冲橡胶17、17分别配置在左右的胎圈芯11、11以及胎体层13的翻卷部的轮胎径向内侧，构成左右胎圈部的与轮辋R的轮辋凸缘部的接触面。优选轮辋缓冲橡胶17的电阻率在1×10^7[Ω·cm]以下。
另外，对于胎面冠部151的电阻率的上限值、胎面底部152的电阻率的下限值、胎侧橡胶16的电阻率的上限值以及轮辋缓冲橡胶17的电阻率的下限值，没有特别限定，但是它们是橡胶部件，因此会有实质上的限制。
内衬层18是配置在轮胎内表面、覆盖胎体层13的防透气层，抑制胎体层13由于露出而产生的氧化，此外，防止填充在轮胎里的空气的泄露。另外，内衬层18例如由以丁基橡胶为主成分的橡胶组合物、热塑性树脂、在热塑性树脂中混合弹性体成分而成的热塑性弹性体组合物等构成。特别是，由热塑性树脂或者热塑性弹性体组合物形成内衬层18的结构，与由丁基橡胶形成内衬层18的结构相比较，能够使内衬层18薄型化，因此能够大幅地减轻轮胎重量。另外，对于内衬层18来说，一般要求其透气系数为，在温度30℃时，基于JIS K7126-1测定出的结果在100×10^12[cc·cm/cm^2·sec·cmHg]以下。此外，优选内衬层18的电阻率处于1×10^8[Ω·cm]以上的范围，通常在1×10^9[Ω·cm]以上。
作为以丁基橡胶为主成分的橡胶组合物，例如可采用丁基橡胶(IIR)、卤化丁基橡胶(Br-IIR，Cl-IIR)等。优选丁基系橡胶例如是氯化丁基橡胶、溴化丁基橡胶等卤化丁基橡胶。
作为热塑性树脂例如可采用聚酰胺系树脂〔例如尼龙6(N6)、尼龙66(N66)、尼龙46(N46)、尼龙11(N11)、尼龙12(N12)、尼龙610(N610)、尼龙612(N612)、尼龙6/66共聚物(N6/66)、尼龙6/66/610共聚物(N6/66/610)、尼龙MXD6、尼龙6T、尼龙9T、尼龙6/6T共聚物、尼龙66/PP共聚物、尼龙66/PPS共聚物〕、聚酯系树脂〔例如聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚间苯二甲酸乙二醇酯(PEI)、聚对苯二甲酸丁二醇酯/丁二醇共聚物、PET/PEI共聚物、聚芳酯(PAR)、聚萘二甲酸丁二醇酯(PBN)、液晶聚酯、聚氧亚烷基二酰亚胺二酸/聚对苯二甲酸丁二醇酯共聚物等的芳香族聚酯〕、聚腈系树脂〔例如聚丙烯腈(PAN)、聚甲基丙烯腈、丙烯腈/苯乙烯共聚物(AS)、甲基丙烯腈/苯乙烯共聚物、甲基丙烯腈/苯乙烯/丁二烯共聚物〕、聚(甲基)丙烯酸酯系树脂〔例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚甲基丙烯酸乙酯、乙烯/丙烯酸乙酯共聚物(EEA)、乙烯/丙烯酸共聚物(EAA)、乙烯/丙烯酸甲酯树脂(EMA)〕、聚乙烯系树脂〔例如乙酸乙烯酯(EVA)、聚乙烯醇(PVA)、乙烯醇/乙烯共聚物(EVOH)、聚偏二氯乙烯(PVDC)、聚氯乙烯(PVC)、氯乙烯/偏二氯乙烯共聚物、偏二氯乙烯/丙烯酸甲酯共聚物〕、纤维素系树脂〔例如乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素〕、氟系树脂〔例如聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氟乙烯(PVF)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、四氟乙烯/乙烯共聚物(ETFE)〕、酰亚胺系树脂〔例如芳香族聚酰亚胺(PI)〕等。
作为弹性体，例如可采用二烯系橡胶及其加氢物〔例如天然橡胶(NR)、聚异戊二烯橡胶(IR)、环氧化天然橡胶、丁苯橡胶(SBR)、聚丁二烯橡胶(BR)(高顺式BR和低顺式BR)、丁腈橡胶(NBR)、氢化NBR、氢化SBR〕、烯烃系橡胶〔例如乙烯丙烯橡胶(EPDM、EPM)、马来酸改性乙烯丙烯橡胶(M－EPM)〕、丁基橡胶(IIR)、异丁烯和芳香族乙烯或二烯系单体共聚物、丙烯酸酯橡胶(ACM)、离聚物、含卤素橡胶〔例如Br－IIR、Cl－IIR、异丁烯/对甲基苯乙烯共聚物的溴化物(Br－IPMS)、氯丁橡胶(CR)、氯醚橡胶(CHC、CHR)、氯磺化聚乙烯(CSM)、氯化聚乙烯(CM)、马来酸改性氯化聚乙烯(M－CM)〕、硅橡胶〔例如甲基乙烯基硅橡胶、二甲基硅橡胶、甲基乙烯基苯基硅橡胶〕、含硫橡胶〔例如聚硫橡胶〕、氟橡胶〔例如偏二氟乙烯系橡胶、含氟乙烯醚系橡胶、四氟乙烯－丙烯系橡胶、含氟硅系橡胶、氟化磷腈系橡胶〕、热塑性弹性体〔例如苯乙烯系弹性体、烯烃系弹性体、聚酯系弹性体、聚氨酯系弹性体、聚酰胺系弹性体〕等。
带电抑制构造
在充气轮胎中，为了将在车辆行驶时车辆所产生的静电释放到路面，而采用利用了胎面通地部的带电抑制构造。胎面通地部是贯穿胎面冠部而在轮胎接地面露出的导电橡胶。在该带电抑制构造中，来自车辆的静电从带束层通过胎面通地部释放到路面，来抑制车辆带电。
另一方面，近年来，如上述那样，为了降低轮胎的滚动阻力来提高低油耗性能，存在使构成胎面冠部、胎面底部、胎侧橡胶等的混炼胶的二氧化硅含量增加的趋势。因为二氧化硅绝缘特性高，所以当胎面冠部的二氧化硅含量增加时胎面冠部的电阻值会增加，轮胎的带电抑制性能就会降低。
因此，该充气轮胎1为了提高带电抑制性能，采用以下结构。
图2至图6是表示图1所记载的充气轮胎的带电抑制构造的说明图。在这些图中，图2表示以轮胎赤道面CL为边界的单侧区域的轮胎子午线方向的截面图。图3表示胎面通地部51的放大截面图。图4是图2的A向视截面图，表示导电部52、胎体层13、内衬层18以及结合橡胶19的层叠构造。图5示意性地表示轮胎周向上的导电部52的配置区域。在这些图中，对导电部52标注阴影线。图6表示导电部52的捻线构造。
如图1所示，该充气轮胎1具备胎面通地部51以及导电部52，作为带电抑制构造5。
胎面通地部51如图2以及图3所示，在胎面橡胶15的踏面露出，贯穿胎面冠部151以及胎面底部152并与带束层14(带束罩143)以能够导电的方式接触。由此，能够确保从带束层14到路面的导电路径。此外，胎面通地部51具有遍布轮胎整周而延伸的环状构造，使其一部分在胎面踏面露出的同时在轮胎周向连续地延伸。因此，在轮胎滚动时，胎面通地部51总是与路面接触，由此一直能确保从带束层14到路面的导电路径。
此外，胎面通地部51由与胎面橡胶15相比具有较低体积电阻率的导电性橡胶材料形成。具体而言，优选胎面通地部51的体积电阻率小于1×10^8[Ω·cm]，更优选在1×10^6[Ω·cm]以下。
导电部52如图1以及图2所示，具有小于1×10^8[Ω/cm]的电阻率，至少从胎圈部连续地延伸到带束层14。此外，配置有至少一根导电部52。由此，能够确保从胎圈部到带束层14的导电路径。
胎圈部是指从轮辋直径的测定点到轮胎截面高度SH的1/3处的区域。
轮胎截面高度SH是指轮胎外径与轮辋直径之差的1/2，将轮胎安装到规定轮辋，并赋予规定内压后，在无负荷状态下测定。
在此，“规定轮辋”是指日本汽车轮胎制造商协会(JATMA)所规定的“适用轮辋”、美国轮胎协会(TRA)所规定的“Design Rim(设计轮辋)”，或者欧洲轮胎轮辋技术组织(ETRTO)所规定的“Measuring Rim(测量轮辋)”。此外，“规定内压”是指JATMA所规定的“最高气压”，TRA所规定的“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES(各种冷充气压力下的轮胎负载极限)”的最大值，或者ETRTO所规定的“INFLATION PRESSURES(充气压力)”。此外，“规定载荷”是指JATMA所规定的“最大负荷能力”、TRA所规定的“TIRE LOADLIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”的最大值，或者ETRTO所规定“LOADCAPACITY(负荷能力)”。其中，基于JATMA，在乘用车用轮胎的情况下，规定内压是气压180[kPa]，规定载荷是最大负荷能力的88[％]。
此外，导电部52如图4至图6所示，具有包含导电线状体521的线状构造。导电部52可以是将包含至少一根导电线状体521的多根线状体捻合而成的捻线构造(参照图6)，也可以是由导电物质形成的单线的线体(cord)(省略图示)。导电部52具有线状构造的结构，与导电部是由对轮胎添加设置的橡胶层构成的结构相比较，轮胎的滚动阻力较小，因此是优选的。
导电线状体521是将具有小于1×10^8[Ω/cm]的电阻率的导电物质成形为线状而成的线状体。因此，导电线状体521是指由导电性物质形成的单纤维本身、线本身或者线体本身。因此，例如由金属、碳纤维等形成的线体、使不锈钢等金属纤维化而成的金属纤维等适合作为导电线状体521。另一方面，例如由具有1×10^8[Ω/cm]以上的电阻率的非导电物质形成的非导电线状体、在该非导电线状体的外表面涂敷导电物质而成的线状体不适合作为导电线状体521。
作为导电部52的捻线构造(参照图6)，例如可举出(1)捻合多根碳纤维而成的构造、(2)捻合具有小于1×10^8[Ω/cm]的电阻率的导电线状体521和具有1×10^8[Ω/cm]以上的电阻率的非导电线状体522而成的构造等。线状体的捻线构造没有特别限定，可采用任意构造。
作为上述(2)的非导电线状体522，例如可采用聚酯纤维、尼龙纤维等。特别地，优选导电部52是将由金属纤维形成的导电线状体521和由聚酯纤维形成的非导电线状体522捻合而成的混纺线。
采集在纤维的线长方向长度为3[cm]以上的实验片，对实验片之间(两端之间)施加500[V]的电压，在测定环境为20[℃]、20[％]RH的条件下，使用东亚电波工业株式会社制造的电阻值测定机“SME-8220”，来测定电线电阻率[Ω/cm]。
此外，优选导电部52的总纤度处于20[dtex]以上且1000[dtex]以下的范围，更优选处于150[dtex]以上且350[dtex]以下的范围。通过将总纤度的下限设为上述范围，能够抑制轮胎制造时导电部52的断线。此外，通过将总纤度的上限设为上述范围，能够抑制轮胎滚动时导电部52的断线。
总纤度基于JIS L 1017轮胎用化纤帘线的试验方法8.3公量纤度来测定。
此外，优选导电部52的拉伸率处于1.0[％]以上且70.0[％]以下的范围。通过将拉伸率的下限设为上述范围，能够抑制轮胎制造时导电部52的断线。此外，通过将拉伸率的上限设为上述范围，能够抑制轮胎滚动时导电部52的断线。
线状体的拉伸率基于JIS L 1017轮胎用化纤帘线的试验方法8.5拉伸强度以及拉伸率为基准来测定。
例如，在图1的结构中，在以轮胎赤道面CL为边界的左右区域，分别配置导电部52。此外，在一个区域，多根导电部52在轮胎周向上隔开规定间隔地配置。
此外，如图2所示，导电部52沿着胎体层13在轮胎径向上连续地延伸，从胎圈部延伸到带束层14。此外，导电部52的轮胎径向内侧的端部位于胎圈芯11的附近且与轮辋缓冲橡胶17接触。由此，能够确保从轮辋嵌合面通过轮辋缓冲橡胶17到达导电部52的导电路径。此外，导电部52的轮胎径向外侧的端部延伸到在轮胎宽度方向与带束层14搭接的位置。由此，能够确保从导电部52到达带束层14的导电路径。
此时，优选带束层14与导电部52的搭接宽度La处于3[mm]≤La的范围。搭接宽度La的上限没有特别限定，可以是导电部52越过轮胎赤道面CL以横跨左右胎圈的方式延伸。
搭接宽度La是按以下方法测定出的，在轮胎子午线方向的截面视图中，从带束层14中宽度最大的带束帘布141的轮胎宽度方向外侧的端部向导电部52引出垂线时，测量从该垂线的垂足到导电部52的端部的导电部52的表面长度。
此外，在图1的结构中，导电部52为线(yarn)状，被配置成夹入在胎体层13与邻接部件之间。此外，如图6所示的导电部52具有捻线构造，将具有小于1×10^8[Ω/cm]的电阻率的导电线状体521和具有1×10^8[Ω/cm]以上的电阻率的非导电线状体522捻合而成。
线(yarn)是指沿着胎体层13的表面配置的线状体(参照图5)，其具有在生胎成型工序中在胎体层13与邻接部件之间形成微小间隙而排出残留空气的功能。
例如，在图1的结构中，如图2以及图4所示，导电部52位于胎体层13的内周面侧，被配置成夹入在胎体层13与内衬层18以及结合橡胶19之间。并且，沿着胎体层13在轮胎径向上呈直线地延伸。
此时，优选导电部52与内衬层18的距离在1.0[mm]以下，更优选在0.5[mm]以下。特别是，在内衬层18由热塑性树脂形成的结构中，会由于轮胎滚动时的摩擦而产生静电，从而内衬层18带电。因此，使导电部52接近内衬层18而配置，由此能够准确确保从内衬层18到导电部52的导电路径。
在上述结构中，车辆产生的静电从轮辋R通过轮辋缓冲橡胶17、导电部52以及带束层14(以及胎面底部152)从胎面通地部51释放到路面。由此，能够抑制车辆由于静电而带电。
另外，轮辋缓冲橡胶17、胎体层13的覆层橡胶以及带束层14的覆层橡胶成为从轮辋R到达胎面通地部51的导电路径。因此，优选这些橡胶的体积电阻率被设定得较低。由此，提高从轮辋R到胎面通地部51的导电效率。
变形例
图7以及图8是表示图1所记载的充气轮胎的变形例的说明图。这些图表示导电部52的配置构造的变形例。
在图1的结构中，如图2所示，导电部52的轮胎径向内侧的端部延伸到胎圈芯11的附近而与轮辋缓冲橡胶17接触。在该结构中，能够准确地确保从轮辋嵌合面通过轮辋缓冲橡胶17到达导电部52的导电路径，因此是优选的。
此外，如图7所示，导电部52的轮胎径向内侧的端部也可以延伸到胎圈芯11的径向内侧。此外，如图8所示，导电部52的轮胎径向内侧的端部也可以以包入胎圈芯11的方式翻卷配置。由此，进一步地提高从轮辋嵌合面向导电部52的导电性。
但是，不限于此，导电部52的轮胎径向内侧的端部也可以不与轮辋缓冲橡胶17接触，而例如在胎边芯12的附近结束(图示省略)。采用该结构，也能够充分必要地确保从轮辋嵌合面到导电部52的导电性。
图9以及图10是表示图1所记载的充气轮胎的变形例的说明图。这些图表示导电部52的配置构造的变形例。
在图1的结构中，如图2以及图4所示，导电部52被配置在胎体层13的内周，并被夹入在胎体层13与内衬层18和结合橡胶19之间。在该结构中，能够减小内衬层18与导电部52的距离。具体而言，能够将导电部52与内衬层18之间的距离减小到1.0[mm]以下。由此，特别地，在内衬层18由热塑性树脂形成的结构中，能够使在内衬层18产生的静电高效地释放到导电部52，因此是优选的。
但是，不限于此，如图9以及图10所示，导电部52也可以配置在胎体层13的外周。
例如，在图9以及图10的结构中，导电部52为在生胎成型工序中用于排出残留空气的线(yarn)状，具有将包含导电线状体的多根线状体捻合而成的捻线构造(参照图6)。此外，导电部52沿着胎体层13的外周面配置(参照图5)，从胎圈部延伸到带束层14。此外，导电部52的轮胎径向外侧的端部延伸到与带束层14搭接的位置，被夹入在带束层14(位于径向最内侧的带束帘布141。参照图9)与胎体层13之间。
此时，导电部52的轮胎径向内侧的端部可以位于胎圈芯11或者胎边芯12的轮胎宽度方向内侧(参照图9)，也可以位于胎圈芯11的径向内侧(图示省略)，也可以以包入胎圈芯11的方式与胎体层13一起翻卷(参照图10)。
图11以及图12是表示图1所记载的充气轮胎的变形例的说明图。这些图表示导电部52的配置构造的变形例。
在图1的结构中，如上述那样，导电部52为在生胎成型工序中用于排出残留空气的线(yarn)状，如图5所示，沿着胎体层13的周面配置。
但是，不限于此，导电部52也可以是不同于线(yarn)的其它部件，其一部分或者全部与胎体层13分开配置也可以。
例如，在图11以及图12的结构中，导电部52被配置在胎圈芯11和胎边芯12与胎侧橡胶16之间，从胎圈部延伸到带束层14。此外，导电部52的轮胎径向外侧的端部延伸到与带束层14搭接的位置，被夹入在带束层14(位于径向最内侧的带束帘布141。参照图11)与胎体层13之间。
此外，在图11的结构中，导电部52的轮胎径向内侧的端部被夹入在胎体层13的翻卷部与胎侧橡胶16之间，并且与轮辋缓冲橡胶17接触。这样，由于导电部52与轮辋缓冲橡胶17的接触，从轮辋嵌合面到导电部52的导电性得以提高。
另一方面，在图12的结构中，导电部52的轮胎径向内侧的端部被夹入在胎圈芯11和胎边芯12与胎体层13的翻卷部之间。采用该结构，也能够确保从轮辋缓冲橡胶17通过胎体层13的覆层橡胶到达导电部52的导电路径。
图13至图16是表示图1所记载的充气轮胎的变形例的说明图。这些图表示导电部52的配置构造的变形例。
在图1的结构中，导电部52被埋设到轮胎内部，而不在轮胎表面露出。在该结构中，由于在轮胎制造时和轮胎使用时不容易产生导电部52的断线，因此是优选的。
但是，不限于此，导电部52也可以配置成在轮胎内周面或者轮胎外周面露出。
例如，在图13至图15的结构中，导电部52被配置在比内衬层18以及结合橡胶19靠轮胎内腔侧，在轮胎内周面露出。此外，导电部52沿着内衬层18的表面从胎圈部延伸到带束层14。
此外，在图13以及图14的结构中，导电部52的轮胎径向内侧的端部与内衬层18以及结合橡胶19一起延伸到轮辋缓冲橡胶17的下层，被夹入在轮辋缓冲橡胶17与胎体层13之间。此外，导电部52与轮辋缓冲橡胶17接触，由此从轮辋嵌合面到导电部52的导电性得到提高。此时，导电部52的轮胎径向内侧的端部可以位于胎圈芯11或者胎边芯12的轮胎宽度方向内侧(参照图13)，也可以位于胎圈芯11的径向内侧(图示省略)，也可以以包入胎圈芯11的方式沿着胎体层13翻卷(参照图14)。
另一方面，在图15的结构中，导电部52的轮胎径向内侧的端部沿着轮辋缓冲橡胶17的周面延伸到胎圈芯11的径向内侧，并在轮辋嵌合面露出。在该结构中，由于在轮胎安装在轮辋的状态下，导电部52与轮辋R直接接触，从而从轮辋R到导电部52的导电性提高，因此是优选的。
此外，例如在图16的结构中，导电部52被配置在胎侧橡胶16的外周，在轮胎外周面露出。此外，导电部52沿着胎侧橡胶16的表面从胎圈部延伸到胎面橡胶15。
图17以及图18是表示图1所记载的充气轮胎的变形例的说明图。这些图表示导电部52的配置构造的变形例。
在图1的结构中，导电部52分别被配置在以轮胎赤道面CL为边界的左右区域。此外，导电部52的轮胎径向外侧的端部从胎圈部延伸到与带束层14搭接的位置，不越过轮胎赤道面CL而结束。
与此相对，如图17所示，导电部52可以仅配置在以轮胎赤道面CL为边界的一方的区域，也可以如图18所示，导电部52跨越轮胎宽度方向的整周配置。
图19以及图20是表示图1所记载的充气轮胎的变形例的说明图。这些图表示胎面通地部51的放大截面图。
图1的结构，如图3所示，在轮胎子午线方向的截面视图中，胎面通地部51在胎面橡胶15的踏面露出，贯穿胎面冠部151以及胎面底部152并与带束层14(位于最外层的带束罩143)以能够导电的方式接触。此外，胎面通地部51具有直线形状。在该结构中，能够确保从具有低电阻率的带束层14通过胎面通地部51到达胎面橡胶15的踏面的导电路径，从而能够高效地得到带电抑制作用，因此是优选的。
与此相对，图19的结构，是在图3的结构上，胎面通地部51仅贯穿胎面冠部151而与胎面底部152接触。采用该结构，通过将胎面底部152的电阻率设定得较低，能够高效地得到带电抑制作用。
此外，图20的结构，是在图3的结构上，胎面通地部51具有从胎面橡胶15的踏面朝向带束层14扩宽的形状，增加与带束层14的接触面。在该结构中，与胎面通地部51具有直线形状的结构(参照图3)相比较，能够抑制胎面踏面上的胎面通地部51的露出面积，并且可靠地确保胎面通地部51与带束层14的接触面积。由此，提高从带束层14到胎面通地部51的导电性。
另外，在图3、图19以及图20中，作为从带束层14(或者胎面底部152)到胎面橡胶15的踏面的放电构造，采用胎面通地部51。但是，不限于此，也可以采用其它公知的放电构造。
效果
如以上说明那样，该充气轮胎1具备：一对胎圈芯11、11；至少一层胎体层13，其在一对胎圈芯11、11之间连续地架设或者以在胎面部具有分割部的方式架设；带束层14，其被配置在胎体层13的轮胎径向外侧；胎面橡胶15，其被配置在带束层14的轮胎径向外侧；一对胎侧橡胶16、16，其分别被配置在胎体层13的轮胎宽度方向外侧；以及内衬层18，其被配置在胎体层13的内周面(参照图1)。此外，充气轮胎1具备至少从胎圈部连续延伸到带束层14的导电部52(参照图2)。此外，导电部52具有线状构造。此外，线状构造构成为包含使具有小于1×10^8[Ω/cm]的电阻率的导电物质成形为线状而成的导电线状体(参照图4至图6)。
在该结构中，(1)通过导电部52，能够确保从胎圈部到带束层14的导电路径，因此存在高效地提高轮胎的带电抑制性能的优点。
此外，(2)导电部52的导电线状体521是使具有小于1×10^8[Ω/cm]的电阻率的导电物质成形为线状而成的，因此能够抑制轮胎制造工序中或轮胎使用状态下导电部52的导电性能的降低。由此，存在能够准确地确保轮胎的带电抑制性能的优点。例如，在导电部是在非导电线状体上涂敷导电物质而成的结构中，会由于轮胎制造工序中或轮胎使用状态下的热或者形变，而涂敷易于发生剥离。因此，存在导电部的导电性能降低的可能性，不予优选。特别是，在内衬层18由热塑性树脂或者在热塑性树脂中混合弹性体成分而成的热塑性弹性体组合物形成的结构中，内衬层18的厚度(gauge)较薄，因此在轮胎硫化成形时，埋设在轮胎内部的导电部52(例如，参照图2、图9等)会变成高温。因此，在导电部是在非导电线状体上涂敷导电物质而成的结构中，涂敷尤其易于发生剥离，不予优选。
此外，在该充气轮胎1中，导电部52是将包含至少一根导电线状体521的多根线状体捻合而成的(参照图6)。在该结构中，导电部52具有捻线构造，因此与导电部是单线的结构相比较，在抗反复疲劳、抗拉伸方面是有利的，因此存在导电线状体521的耐久性得以提高的优点。
此外，在该充气轮胎1中，导电部52是将具有小于1×10^8[Ω/cm]的电阻率的导电线状体521和具有1×10^8[Ω/cm]以上的电阻率的非导电线状体522捻合而成的(参照图6)。由此，存在例如通过非导电线状体522来弥补导电线状体521的弱点，能够准确地确保导电部52的强度、耐热性、尺寸稳定性的优点。
此外，在该充气轮胎1中，导电线状体521是金属纤维(特别是，不锈钢纤维)，非导电线状体522是有机纤维(特别是，聚酯纤维)(参照图6)。由此，存在能够准确地确保强度、耐热性、尺寸稳定性的优点。
此外，在该充气轮胎1中，导电线状体521是捻合多根碳纤维而成的。由此，存在能够轻量化的优点。
此外，在该充气轮胎1中，导电线状体521是由碳纤维形成的单线的线体。由此，存在能够轻量化的优点。
此外，在该充气轮胎1中，导电部52被夹入在胎体层13与邻接部件(在图2以及图4中，是内衬层18以及结合橡胶19。例如在图9中，是带束层14以及胎侧橡胶16等。)之间而配置。在该结构中，导电部52被埋设到轮胎内部，因此与导电部在轮胎表面露出的结构相比较，存在能够抑制轮胎制造时或轮胎使用时导电部断线的优点。
此外，在该充气轮胎1中，胎体层13的覆层橡胶的体积电阻率在1×10^8[Ω·cm]以上。在该结构中，能够降低覆层橡胶的碳混合量，因此存在能够抑制轮胎滚动时覆层橡胶的发热从而能够降低轮胎滚动阻力的优点。
此外，在该充气轮胎1中，内衬层18由热塑性树脂或者在热塑性树脂中混合弹性体成分而成的热塑性弹性体组合物形成。在该结构中，与内衬层18由丁基橡胶形成的结构相比较，存在能够降低内衬层18的透气性的优点，此外，还存在能够减轻轮胎重量从而能够降低轮胎的滚动阻力的优点。
此外，在该充气轮胎1中，内衬层18与导电部52的距离是1.0[mm]以下(参照图4)。在该结构中，特别是，在内衬层18由热塑性树脂形成的结构中，存在能够使在内衬层18产生的静电高效地释放到导电部52的优点。
此外，在该充气轮胎1中，导电部52的总纤度是20[dtex]以上且1000[dtex]以下。由此，存在能够使导电部52的总纤度优化的优点。即，使总纤度在20[dtex]以上，能够抑制轮胎制造时导电部52的断线。此外，使总纤度在1000[dtex]以下，能够抑制轮胎滚动时导电部52的断线。
此外，在该充气轮胎1中，导电部52的拉伸率是1.0[％]以上且70.0[％]以下。由此，存在能够使导电部52的拉伸率优化的优点。即，拉伸率在1.0[％]以上，则能够抑制轮胎制造时导电部52的断线。此外，使拉伸率在70.0[％]以下，由此能够抑制轮胎滚动时导电部52的断线。
此外，在该充气轮胎1中，胎面橡胶15包括构成轮胎接地面的胎面冠部151和在胎面冠部151的轮胎径向内侧层叠的胎面底部152(参照图1)，并且，胎面冠部151在60[℃]时的tanδ值在0.25以下，胎面冠部151的体积电阻率处于1×10^8[Ω·cm]以上的范围。在该结构中，例如，通过使胎面冠部151的二氧化硅含量增加来实现上述结构，存在轮胎滚动阻力降低的优点。
此外，在该充气轮胎1中，胎面橡胶15包括构成轮胎接地面的胎面冠部151和在胎面冠部151的轮胎径向内侧层叠的胎面底部152，并且具备胎面通电部51，其具有小于1×10^8[Ω·cm]的体积电阻率并且至少贯穿胎面冠部151在轮胎接地面露出(参照图1至图3)。由此，存在能够确保从带束层14(或者胎面底部152)到胎面橡胶15的接地面的导电路径的优点。
此外，在该充气轮胎1中，胎侧橡胶16在60[℃]时的tanδ值是0.20以下，胎侧橡胶16的体积电阻率处于1×10^8[Ω·cm]以上的范围。在该结构中，例如，通过使胎侧橡胶16的二氧化硅含量增加来实现上述结构，存在轮胎的滚动阻力降低的优点。
实施例
图21是表示本发明的实施方式涉及的充气轮胎的性能实验的结果的图表。
在该性能实验中，对于相互不同的多个实验轮胎，进行了与(1)低滚动阻力性能以及(2)带电抑制性能(电阻值)有关的评价。在该性能实验中，试制并使用轮胎尺寸为195/65R15 91H的实验轮胎。
在与(1)低滚动阻力性能有关的评价中，利用滚筒直径为1707[mm]的室内滚筒式轮胎滚动阻力实验机，基于JATMA Y/B 2012年版的测定方法，测定轮胎的滚动阻力。该评价通过以现有例为基准(100)的指数评价来进行，其数值越大滚动阻力就越小，也就越优选。
在与(2)带电抑制性能有关的评价中，基于JATMA规定的测定条件，使用ADVANTESTR8340A超高电阻测量仪(ULTRA High Resistance Measurement)来测定轮胎的电阻[Ω]。此外，在轮胎为新胎时和在规定条件下行驶后，分别测定电阻。行驶后的电阻，利用滚筒直径为1707[mm]的室内滚筒式轮胎滚动阻力实验机，将实验轮胎安装到JATMA规定的适用轮辋，对实验轮胎赋予气压200[kPa]并施加JATMA规定的最大载荷的80％，以速度81[km/h]行驶60分钟后进行测定。该评价的数值越小放电性就越优良，也就越优选。
实施例1至10的实验轮胎以图1的结构为基础，具备胎面通地部51和包含导电线状体的导电部52。此外，导电部52被配置在胎体层13与内衬层18和结合橡胶19之间(图2)、在胎体层13与带束层14和胎侧橡胶16之间(图9)或者胎侧部的表面(图16)的位置。此外，导电部52是捻合聚酯纤维和不锈钢纤维而成的“混纺线”，或者捻合多个碳纤维而成的“碳纤维”。此外，“导电部的电阻率[Ω/cm]”表示作为捻线的导电部52的电阻率。
现有例的实验轮胎是实施例2的实验轮胎，其中导电部52是在非导电材料的聚酯纤维上涂敷导电性聚合物而成的。
如实验结果所示，可知在实施例1至10的实验轮胎中，轮胎的低滚动阻力性能以及带电抑制性能都得到了提高。

Claims (9)

1.一种充气轮胎，其具备：一对胎圈芯；至少一层胎体层，其在所述一对胎圈芯之间连续地架设或者以在胎面部具有分割部的方式架设；带束层，其被配置在所述胎体层的轮胎径向外侧；胎面橡胶，其被配置在所述带束层的轮胎径向外侧；一对胎侧橡胶，其分别被配置在所述胎体层的轮胎宽度方向外侧；以及内衬层，其被配置在所述胎体层的内周面，所述充气轮胎的特征在于，具备：
导电部，其至少从胎圈部连续地延伸到所述带束层，并且
所述导电部具有线状构造，并且所述线状构造构成为包含使具有小于1×10^8[Ω/cm]的电阻率的导电物质成形为线状而成的导电线状体；
所述导电部是将具有小于1×10^8[Ω/cm]的电阻率的所述导电线状体和具有1×10^8[Ω/cm]以上的电阻率的非导电线状体捻合而成的，
所述导电部的总纤度在20[dtex]以上1000[dtex]以下，且
所述导电部的拉伸率在1.0[%]以上且70.0[%]以下，
所述胎体层的端部以包入所述胎圈芯的方式向轮胎宽度方向外侧翻卷而被卡合，且所述导电部沿着所述胎体层的本体部的外周面延伸到所述胎圈部，所述导电部被插入在所述胎体层的所述本体部的外周面与翻卷的所述端部之间，所述导电部被夹入在所述胎体层的外周面与邻接部件之间，
所述导电部的轮胎径向外侧的端部延伸到在轮胎宽度方向与所述带束层搭接的位置，不越过轮胎赤道面而结束，并且所述带束层与所述导电部的搭接宽度La处于3[mm]≤La的范围，
所述导电部的轮胎径向内侧的端部位于所述胎圈芯或者胎边芯的轮胎宽度方向内侧。
2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于：
所述导电线状体是金属纤维，所述非导电线状体是有机纤维。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的充气轮胎，其特征在于：
所述导电部被配置成夹入在所述胎体层与邻接部件之间。
4.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于：
所述胎体层的覆层橡胶的体积电阻率是1×10^8[Ω･cm]以上。
5.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于：
所述内衬层由热塑性树脂或者在热塑性树脂中混合弹性体成分而成的热塑性弹性体组合物形成。
6.根据权利要求5所述的充气轮胎，其特征在于：
所述内衬层与所述导电部的距离在1.0[mm]以下。
7.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于：
所述胎面橡胶包括构成轮胎接地面的胎面冠部和层叠在所述胎面冠部的轮胎径向内侧的胎面底部，并且
所述胎面冠部在60[℃]时的tanδ值在0.25以下，所述胎面冠部的体积电阻率处于1×10^8[Ω･cm]以上的范围。
8.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于：
所述胎面橡胶包括构成轮胎接地面的胎面冠部和层叠在所述胎面冠部的轮胎径向内侧的胎面底部，并且
所述充气轮胎具备胎面通地部，其具有小于1×10^8[Ω･cm]的体积电阻率，并且至少贯穿所述胎面冠部而在轮胎接地面露出。
9.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于：
所述胎侧橡胶在60[℃]时的tanδ值在0.20以下，所述胎侧橡胶的体积电阻率处于1×10^8[Ω･cm]以上的范围。
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