JP2012017035A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】非導電性のゴムで全体的に形成したトレッドゴムを使用可能で且つ導電経路の形状が安定し、サイドウォールゴムを非導電性のゴムで形成した場合でも通電性能を発揮できる空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】トレッド部３に、非導電性のゴムにより形成されたトレッドゴム１０と、カーカス層の外周に積層され、導電性のゴムでコードを被覆してなるベルト層６とが配設され、ベルト層６が、トレッドゴム１０の内周側に位置する本体部６１と、本体部６１の幅方向端部から外周側に折り返して延び、トレッドゴム１０の側方を通って踏面に露出する折り返し部６２とを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、車体やタイヤで発生した静電気を路面に放出することができる空気入りタイヤに関する。

近年、車両の低燃費化と関係が深い転動抵抗の低減や、濡れた路面での制動性能（ＷＥＴ制動性能）の向上を目的として、トレッドゴムをシリカ高配合とした空気入りタイヤが提案されている。ところが、かかるトレッドゴムは、カーボンブラック高配合としたものに比べて電気抵抗が高く、車体やタイヤで発生した静電気の路面への放出を阻害するため、ラジオノイズ等の不具合を生じ易いという問題があった。そこで、シリカ等を配合した非導電性のトレッドゴムに、カーボンブラック等を配合した導電性のゴムを部分的に配設し、それにより導電経路を形成した空気入りタイヤが開発されている。

例えば、下記特許文献１に記載の空気入りタイヤでは、非導電性のゴムにより形成したトレッドゴムの内部に、タイヤ径方向に延びる導電性のゴムを部分的に配設して導電経路を形成し、それにより静電気を路面に放出するようにしている。また、下記特許文献２に記載の空気入りタイヤでは、導電性のゴムにより形成したサイドウォールゴムの一部が、非導電性のゴムにより形成したトレッドゴムを貫通して踏面に露出し、それによって導電経路を形成している。

ところで、上記のように物性の異なる導電性のゴムを一部に含んだ非導電性のトレッドゴムは、その成形が煩雑であり、特に押出成形するには高い技術を要し、導電性のゴムで形成した導電経路の形状が不安定になりがちである。それ故、非導電性のゴムで全体的に形成したトレッドゴムを使用できることが望ましい。また、タイヤの燃費性能に対する要求が高まっている昨今では、サイドウォールゴムも非導電性のゴムで形成することが提案されており、かかる場合においても通電性能を発揮しうる構造が望まれる。

特開平１０−８１１１０号公報 特開２０００−２２５６１８号公報

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、非導電性のゴムで全体的に形成したトレッドゴムを使用可能で且つ導電経路の形状が安定し、サイドウォールゴムを非導電性のゴムで形成した場合でも通電性能を発揮できる空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的は、下記の如き本発明により達成することができる。即ち、本発明に係る空気入りタイヤは、一対のビード部と、前記ビード部からタイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部と、前記サイドウォール部の各々のタイヤ径方向外側端に連なるトレッド部と、前記一対のビード部の間に設けられたトロイド状のカーカス層とを備えた空気入りタイヤにおいて、前記トレッド部に、非導電性のゴムにより形成されたトレッドゴムと、前記カーカス層の外周に積層され、導電性のゴムでコードを被覆してなるベルト層とが配設され、前記ベルト層が、前記トレッドゴムの内周側に位置する本体部と、前記本体部の幅方向端部から外周側に折り返して延び、前記トレッドゴムの側方を通って踏面に露出する折り返し部とを有するものである。

上記構成によれば、トレッドゴムの側方を通るベルト層の折り返し部を通じて、車体やタイヤで発生した静電気を路面に放出できるため、トレッドゴムの一部で導電経路を形成する必要がなく、非導電性のゴムで全体的に形成したトレッドゴムの使用が可能となる。しかも、ベルト層がコードを含むことにより、折り返し部で形成した導電経路の形状が安定したものとなる。加えて、ベルト層はカーカス層の外周に積層されているため、サイドウォールゴムを介さずとも導電経路を形成でき、サイドウォールゴムを非導電性のゴムで形成した場合でも通電性能を発揮することができる。

本発明では、前記トレッドゴムの側面が外周側に向かってタイヤ幅方向内側に傾斜し、その側面に沿って前記折り返し部が延びるものが好ましい。かかる構成によれば、ベルト層の折り返し部を安定して設けることができ、その折り返し部により形成した導電経路の形状がより安定したものとなる。

本発明では、前記折り返し部が、前記本体部の幅方向端部に接続された前記本体部とは別個の部材からなるものでもよい。かかる構成によれば、タイヤ成形時にベルト層の幅方向端部を曲げて折り返す作業を不要にして、ベルト層を簡便に配設することができる。

本発明では、前記コードのタイヤ周方向に対する角度が、前記本体部よりも前記折り返し部で大きいものでもよい。これにより、折り返し部により形成した導電経路の形状がより安定するとともに、折り返し部が本体部と一体的に連続している場合であっても、タイヤ成形時にベルト層の幅方向端部を曲げて折り返す作業を簡便に行うことができる。

本発明に係る空気入りタイヤの一例を概略的に示すタイヤ子午線半断面図 トレッド部を模式的に示した断面図 トレッド部を形成する手順の一例を示す断面図 トレッド部を形成する手順の別例を示す断面図 ベルトプライの平面図 本発明の別実施形態におけるトレッド部の断面図

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１に示した空気入りタイヤＴは、一対のビード部１と、そのビード部１からタイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部２と、そのサイドウォール部２の各々のタイヤ径方向外側端に連なるトレッド部３と、一対のビード部１の間に設けられたトロイド状のカーカス層７とを備えている。ビード部１には、環状のビードコア１ａと、硬質ゴムからなるビードフィラー１ｂとが配設され、そのビードコア１ａを介してカーカス層７の端部が巻き上げられている。

カーカス層７は、少なくとも１枚のカーカスプライにより構成され、該カーカスプライは、タイヤ赤道ＣＬに対して略９０°の角度で延びるコードをゴム被覆して形成されている。カーカス層７の内側には、空気圧を保持するためのインナーライナーゴム５が配設されている。カーカス層７の側方では、不図示のリムに接するリムストリップゴム４がビード部１に配設され、サイドウォールゴム９がサイドウォール部２に配設されている。本実施形態では、カーカス層７のトッピングゴム及びリムストリップゴム４が、それぞれ導電性のゴムで形成されている。

トレッド部３には、非導電性のゴムにより形成されたトレッドゴム１０が配設されている。トレッドゴム１０は、非導電性のゴムで全体的に形成されており、その内部に導電経路となる導電性の部分を具備していない。即ち、図２に示すように、トレッドゴム１０は、踏面を構成するキャップ部１１と、キャップ部１１の内周側に位置するベース部１２と、それらの幅方向両端に位置するストリップ部１３とを有するが、それらが何れも非導電性のゴムで形成されている。本実施形態では、トレッドゴム１０の両端部にサイドウォールゴム９の端部を載せた、いわゆるサイドオントレッド構造を採用している。

また、トレッド部３には、カーカス層７の外周に積層され、導電性のゴムでコードを被覆してなるベルト層６が配設されている。ベルト層６は、ベルトプライ６ａ，６ｂを複数積層して（本実施形態では２層を積層して）形成されており、前記コードがプライ間で互いに逆向きに交差するように積層されている。ベルト層６は、トレッドゴム１０の内周側に位置する本体部６１と、本体部６１の幅方向端部から外周側に折り返して延び、トレッドゴム１０の側方を通って踏面に露出する折り返し部６２とを有し、本実施形態では折り返し部６２をベルトプライ６ａで構成している。

ここで、導電性のゴムとは、体積抵抗率が１０^８Ω・ｃｍ未満であるゴムを指し、例えば原料ゴムに補強剤としてカーボンブラックを高比率で配合することにより作製される。カーボンブラック以外にも、カーボンファイバーや、グラファイト等のカーボン系、及び金属粉、金属酸化物、金属フレーク、金属繊維等の金属系の公知の導電性付与材を配合することでも得られる。また、非導電性のゴムとは、体積抵抗率が１０^８Ω・ｃｍ以上であるゴムを指し、例えば原料ゴムに補強剤としてシリカを高比率で配合することにより作製される。

上記の原料ゴムとしては、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）等が挙げられ、これらは１種単独で又は２種以上混合して使用される。かかる原料ゴムには、加硫剤や加硫促進剤、可塑剤、老化防止剤等も適宜に配合される。

このタイヤＴでは、トレッドゴム１０の側方を通るベルト層６の折り返し部６２を通じて、車体やタイヤで発生した静電気を路面に放出できる。この場合、静電気は、リム、リムストリップゴム４、カーカス層７、ベルト層６の折り返し部６２を介した導電経路を通じて路面に放出される。かかる構成によれば、トレッドゴム１０の一部で導電経路を形成する必要がなく、非導電性のゴムで全体的に形成したトレッドゴム１０の使用が可能となる。トレッドゴム１０は既存の設備を用いて簡便に成形可能であり、キャップ部１１、ベース部１２及びストリップ部１３を共押出により精度良く成形できる。

また、ベルト層６がコードを含むことにより、折り返し部６２で形成した導電経路の形状が安定する。加えて、上記のようにサイドウォールゴム９を介さずとも導電経路を形成しうるため、サイドウォールゴム９を非導電性のゴムで形成していても通電性能を発揮できる。このタイヤＴでは、非導電性のゴムで全体的に形成したトレッドゴム１０と、同じく非導電性のゴムで形成したサイドウォールゴム９を使用できるため、非導電性のゴムを使用することによる改善効果（シリカ高配合のゴムであれば燃費性能やＷＥＴ制動性能の向上効果）を良好に高められる。

本実施形態では、トレッドゴム１０の側面が外周側に向かってタイヤ幅方向内側に傾斜しており、その側面に沿って折り返し部６２が延びている。そのため、折り返し部６２を安定して設けることができ、その折り返し部６２により形成した導電経路の形状がより安定したものとなる。このとき、ストリップ部１３をキャップ部１１やベース部１２よりも粘着性の高いゴムで形成することで、タイヤ成形時に折り返し部６２をより安定させやすくなる。

ベルト層６に含まれるコードの材質は、特に制限されるものではなく、ポリエステルやレーヨン、ナイロン、アラミド等の有機繊維コード、化学繊維コード、スチールコードなどを使用可能である。また、水分の侵入による錆発生を防止するために、ステンレスコードを用いることも有効である。或いは、スチールコードと他種のコード（例えば有機繊維コード）とを交互に打ち込んだハイブリッド構造にしても構わない。

図３は、トレッド部３を形成する手順の一例を示す断面図である。まず、不図示の成形ドラムの外周に、（ａ）のようにベルトプライ６ａ，６ｂを円筒状に貼り付けてベルト層６を形成し、次いで、そのベルト層６の外周にトレッドゴム１０を貼り付けて一体化する。そして、（ｂ）のように、ベルト層６の（本実施形態ではベルトプライ６ａの）幅方向端部を外周側に曲げて折り返し、トレッドゴム１０の側方に沿わせて先端を踏面に露出させる。これにより、円筒状のトレッド組立体が形成される。

続いて、そのトレッド組立体を別の成形ドラムに移送し、その成形ドラムで成形したインナーライナーゴム５、カーカス層７、ビードコア１ａ、ビードフィラー１ｂ、リムストリップゴム４及びサイドウォールゴム９を貼り合わせてなる円筒状のカーカス組立体の外周側に保持する。そして、そのカーカス層７の外周面をベルト層６の内周面に圧接しつつ、図２のようにトレッドゴム１０の両端部にサイドウォールゴム９の端部を載せることで、図１のようなグリーンタイヤを成形する。トレッドゴム１０の側方に配置されるサイドウォールゴム９の端部は、トレッドゴム１０と同じゴム配合にしてもよい。

図４は、トレッド部３を形成する手順の別例を示す断面図である。（ａ）は、ベルト層６がトレッドゴム１０と同程度の幅を有する点を除いて、図３（ａ）と同じである。（ｂ）では、本体部６１とは別個に形成された、導電性のゴムでコードを被覆してなる部材６２´をトレッドゴム１０の側方に配し、その一端を本体部６１の幅方向端部に接続し、他端を踏面に露出させている。これにより、円筒状のトレッド組立体が形成され、その後の工程は上述の通りである。

このように、折り返し部６２は、本体部６１の幅方向端部に接続された本体部６１とは別個の部材６２´からなるものでもよい。かかる構成では、ベルト層６の幅方向端部を曲げて折り返す作業が不要になるため、ベルト層６を簡便に配設することができる。また、この場合、本体部６１に含まれるコードをスチールコードにして、カーカス層７に対する補強効果を有効に確保しつつ、折り返し部６２に含まれるコードを有機繊維コードにすることも可能である。

ベルト層６のコードのタイヤ周方向に対する角度が、図５のように本体部６１よりも折り返し部６２で大きいと、折り返し部６２により形成した導電経路の形状がより安定するため好ましい。また、図３のように折り返し部６２が本体部６１と一体的に連続している場合に、ベルト層６の幅方向端部を折り返す作業を簡便に行うことができる。図５に例示したベルトプライ６ａ，６ｂでは、タイヤ周方向に対するコード６Ｃの角度を、折り返し部６２を構成する部位で略９０°としている。

図６に示した別実施形態では、折り返し部６２の先端をエッジテープ１５でＣ字状に包み込んで補強してある。これにより、折り返し部６２の先端を周囲のゴムと一体化させて故障の起点になりにくくし、耐久性の向上を図ることができる。エッジテープ１５は、導電性のゴムにより形成され、例えばナイロン等の有機繊維を含んでいてもよい。

更に、図６の例では、ベルト層６の（本実施形態ではベルトプライ６ｂの）踏面側に、実質的にタイヤ周方向に沿って延びる補強コードを含んだベルト補強層８を設けている。ベルト補強層８は、ベルト層６の少なくとも両端部を覆うように配設され、高速走行時の遠心力によるベルト層６の浮き上がりを抑えて、高速耐久性を高めることができる。補強コードとしては、ポリエステルやレーヨン、ナイロン、アラミド等の有機系繊維コードが好ましく用いられる。

上述した実施形態では、２枚のベルトプライ６ａ，６ｂによりベルト層６を構成しているが、本発明はこれに限られず、例えば３枚のベルトプライを重ねてベルト層を形成し、その最外のベルトプライのみ幅方向端部を折り返すようにしてもよい。その場合、内周側の２枚のベルトプライに含まれるコードをスチールコードにして、カーカス層７に対する補強効果を有効に確保するとともに、最外のベルトプライに含まれるコードを有機繊維コードにして、折り返す作業の簡便化を図ることが考えられる。

本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。したがって、例えば、前述の実施形態では、ベルト層６が幅方向両側に折り返し部６２を有しているが、片側のみに折り返し部を有するものでも構わない。

１ ビード部
２ サイドウォール部
３ トレッド部
６ ベルト層
６ａ ベルトプライ
６ｂ ベルトプライ
６Ｃ コード
７ カーカス層
９ サイドウォールゴム
１０ トレッドゴム
１５ エッジテープ
６１ 本体部
６２ 折り返し部

Claims (4)

1. 一対のビード部と、前記ビード部からタイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部と、前記サイドウォール部の各々のタイヤ径方向外側端に連なるトレッド部と、前記一対のビード部の間に設けられたトロイド状のカーカス層とを備えた空気入りタイヤにおいて、
   前記トレッド部に、非導電性のゴムにより形成されたトレッドゴムと、前記カーカス層の外周に積層され、導電性のゴムでコードを被覆してなるベルト層とが配設され、
   前記ベルト層が、前記トレッドゴムの内周側に位置する本体部と、前記本体部の幅方向端部から外周側に折り返して延び、前記トレッドゴムの側方を通って踏面に露出する折り返し部とを有することを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記トレッドゴムの側面が外周側に向かってタイヤ幅方向内側に傾斜し、その側面に沿って前記折り返し部が延びる請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記折り返し部が、前記本体部の幅方向端部に接続された前記本体部とは別個の部材からなる請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記コードのタイヤ周方向に対する角度が、前記本体部よりも前記折り返し部で大きい請求項１〜３いずれか１項に記載の空気入りタイヤ。

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