JP2012144241A - 空気入りタイヤ及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】摩耗の進行具合に関係なく通電性能が良好に確保されるとともに、トレッドゴムに設けられる導電部のボリュームを低減できる空気入りタイヤと、その空気入りタイヤの製造方法を提供する。
【解決手段】非導電性ゴムで形成されたトレッドゴム１０に、導電性ゴムで形成され且つ接地面からトレッドゴム１０の側面に至る導電部１３が設けられている空気入りタイヤにおいて、その導電部１３が、トレッドゴム１０の表面に形成され、トレッドゴム１０の側面からタイヤ幅方向内側に延びて接地端Ｅを超えた位置で終端する外皮部１３ａと、接地端Ｅよりもタイヤ幅方向外側の位置からタイヤ周方向に沿って螺旋状に延びて接地端Ｅよりもタイヤ幅方向内側の位置に至り、外皮部１３ａからタイヤ径方向内側に突出してトレッドゴム１０の底面に達することなく終端する突起部１３ｂとを有する。
【選択図】図２
【解決手段】非導電性ゴムで形成されたトレッドゴム１０に、導電性ゴムで形成され且つ接地面からトレッドゴム１０の側面に至る導電部１３が設けられている空気入りタイヤにおいて、その導電部１３が、トレッドゴム１０の表面に形成され、トレッドゴム１０の側面からタイヤ幅方向内側に延びて接地端Ｅを超えた位置で終端する外皮部１３ａと、接地端Ｅよりもタイヤ幅方向外側の位置からタイヤ周方向に沿って螺旋状に延びて接地端Ｅよりもタイヤ幅方向内側の位置に至り、外皮部１３ａからタイヤ径方向内側に突出してトレッドゴム１０の底面に達することなく終端する突起部１３ｂ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とその空気入りタイヤの製造方法に関する。
近年、燃費性能と関係が深いタイヤの転がり抵抗の低減を目的として、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、ラジオノイズなどの不具合を生じやす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ゴムからなるトレッドゴムに、カーボンブラック等を配合した導電性ゴムからなる導電部を設けて、通電性能を発揮できるように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、非導電性のトレッドゴムの表面に、一端が導電性ゴムからなるウイングゴムに接続され、他端が接地端よりもタイヤ幅方向内側で終端する肉薄の導電部を設けて、静電気を放出するための導電経路を形成している。
ところが、上記のようなタイヤでは、トレッドゴムの表面が導電部の厚みの分だけ消滅する程度に摩耗が進行すると、導電部が短くなって終端位置が接地端の近くにまで移動し、路面に対する導電部の接触頻度が大幅に減少するため、摩耗後の通電性能が低下する傾向にあった。これに対して、導電部を肉厚に形成する方策が考えられるものの、トレッドゴムを非導電性ゴムで形成することによる改善効果を高めるうえでは、導電部のボリュームを極力少なくしうる手段が望ましい。
また、下記特許文献２に記載された空気入りタイヤでは、非導電性のトレッドゴムに、タイヤ周方向に沿って螺旋状に連続する導電部を埋設して、静電気を放出するための導電経路を形成しているが、かかる構造では、導電経路が長距離化するために電気抵抗が増大する傾向にあった。通電性能を良好に確保するうえでは、少なくとも摩耗の初期段階において導電経路の長距離化を抑制しうる手段が望まれる。
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、摩耗の進行具合に関係なく通電性能が良好に確保されるとともに、トレッドゴムに設けられる導電部のボリュームを低減できる空気入りタイヤと、その空気入りタイヤの製造方法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、非導電性ゴムで形成されたトレッドゴムに、導電性ゴムで形成され且つ接地面から前記トレッドゴムの側面に至る導電部が設けられている空気入りタイヤにおいて、前記導電部が、前記トレッドゴムの表面に形成され、前記トレッドゴムの側面からタイヤ幅方向内側に延びて接地端を超えた位置で終端する外皮部と、前記接地端よりもタイヤ幅方向外側の位置からタイヤ周方向に沿って螺旋状に延びて前記接地端よりもタイヤ幅方向内側の位置に至り、前記外皮部からタイヤ径方向内側に突出して前記トレッドゴムの底面に達することなく終端する突起部とを有するものである。
本発明の空気入りタイヤによれば、摩耗の初期段階では、トレッドゴムの表面に外皮部が形成されていることにより、単なる螺旋状に連続させた導電部と比べて導電経路の長距離化が抑制され、通電性能を良好に確保できる。また、摩耗の中期段階では、摩耗の進行により外皮部が消滅していても、接地面からトレッドゴムの側面に至る導電経路が突起部を介して形成されるため、やはり通電性能を良好に確保できる。それでいて、外皮部と突起部を上記の如く終端させていることにより、導電部のボリュームを有効に低減できる。
本発明の空気入りタイヤでは、前記外皮部の終端位置を、接地端からタイヤ幅方向内側に向かって接地幅の５〜３０％となる領域内に設定したものが好ましい。これが５％以上であることにより、路面に対する外皮部の接触頻度を確保して、優れた通電性能を発揮することができる。また、これが３０％以下であることにより、外皮部を必要以上に延長させることなく、導電部のボリュームを有効に低減できる。
本発明の空気入りタイヤでは、前記突起部の終端位置を、前記トレッドゴムの表面から主溝深さの１５〜８０％の範囲内に設定したものが好ましい。これが１５％以上であることにより、摩耗の進行による突起部の早期の消滅を防いで、摩耗後の通電性能を良好に保持できる。また、これが８０％以下であることにより、突起部を必要以上に延長させることなく、導電部のボリュームを有効に低減できる。
本発明の空気入りタイヤでは、前記突起部の厚みを、前記外皮部の厚みよりも大きくしたものが好ましい。これにより、突起部の分断を防いで摩耗後の通電性能を確保できるとともに、突起部のクラックを防いで耐久性能を確保することができる。
また、本発明に係る空気入りタイヤの製造方法は、非導電性ゴムで形成されたトレッドゴムに、導電性ゴムで形成され且つ接地面から前記トレッドゴムの側面に至る導電部が設けられている空気入りタイヤの製造方法において、前記トレッドゴムを成形する工程が、帯状の非導電性ゴム部の外周面の少なくとも一部を導電性ゴム部で被覆してなるゴムリボンを、タイヤ周方向に沿って螺旋状に重ねて巻き付けて、前記導電性ゴム部の片方の端部を隣り合う前記導電性ゴム部の腹部に接続する段階を含み、前記導電性ゴム部の前記トレッドゴムの表面に露出する部分を、前記トレッドゴムの側面からタイヤ幅方向内側に延びて接地端を超えた位置で終端する外皮部とし、前記導電性ゴム部の残りの部分を、前記接地端よりもタイヤ幅方向外側の位置からタイヤ周方向に沿って螺旋状に延びて前記接地端よりもタイヤ幅方向内側の位置に至り、前記外皮部からタイヤ径方向内側に突出して前記トレッドゴムの底面に達することなく終端する突起部とするものである。
本発明の空気入りタイヤの製造方法によれば、上記の如きゴムリボンを螺旋状に巻き付けることにより、上述した本発明の空気入りタイヤの導電部を簡便且つ効率的に形成できる。製造した空気入りタイヤは、摩耗の初期段階では、外皮部により導電経路の長距離化を抑制して通電性能を良好に確保できるとともに、摩耗の進行により外皮部が消滅した段階では、突起部によって通電性能を良好に確保できる。それでいて、外皮部と突起部を上記の如く終端させていることで、導電部のボリュームを有効に低減できる。
本発明の空気入りタイヤの製造方法では、前記外皮部を、接地端からタイヤ幅方向内側に向かって接地幅の５〜３０％となる領域内で終端させるものが好ましい。これが５％以上であることにより、路面に対する外皮部の接触頻度を確保して、優れた通電性能を発揮することができる。また、これが３０％以下であることにより、外皮部を必要以上に延長させることなく、導電部のボリュームを有効に低減できる。
本発明の空気入りタイヤの製造方法では、前記突起部を、前記トレッドゴムの表面から主溝深さの１５〜８０％の範囲内で終端させるものが好ましい。これが１５％以上であることにより、摩耗の進行による突起部の早期の消滅を防いで、摩耗後の通電性能を良好に保持できる。また、これが８０％以下であることにより、突起部を必要以上に延長させることなく、導電部のボリュームを有効に低減できる。
本発明の空気入りタイヤの製造方法では、前記突起部になる前記導電性ゴム部の部分の厚みを、前記外皮部になる前記導電性ゴム部の部分の厚みよりも大きくしたものが好ましい。これにより、突起部の分断を防いで摩耗後の通電性能を確保できるとともに、突起部のクラックを防いで耐久性能を確保することができる。
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の各々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とを備えている。ビード部１には、鋼線等の収束体をゴム被覆してなる環状のビード１ａと、硬質ゴムからなるビードフィラー１ｂとが配設されている。
一対のビード部１の間にはトロイド状のカーカス層７が配され、その端部がビード１ａを介して巻き上げられた状態で係止されている。カーカス層７は、少なくとも１枚（本実施形態では２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Ｃに対して略９０°の角度で延びるコードをトッピングゴムで被覆して形成されている。カーカス層７の内周には、空気圧を保持するためのインナーライナーゴム５が配されている。
カーカス層７のビード部１外周には、不図示のリムに接するリムストリップゴム４が配されている。また、カーカス層７のサイドウォール部２外周には、サイドウォールゴム９が配されている。本実施形態では、リムストリップゴム４及びサイドウォールゴム９が、それぞれ導電性ゴムで形成されている。
カーカス層７のトレッド部３外周には、複数枚（本実施形態では２枚）のベルトプライにより構成されたベルト層６が配されている。各ベルトプライは、タイヤ赤道Ｃに対して傾斜して延びるコードをトッピングゴムで被覆して形成され、該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の外周には、実質的にタイヤ周方向に延びるコードをトッピングゴムで被覆してなるベルト補強層８を配しているが、必要に応じて省略しても構わない。
トレッド部３には非導電性ゴムで形成されたトレッドゴム１０が配され、そのトレッドゴム１０に、導電性ゴムで形成され且つ接地面からトレッドゴム１０の側面に至る導電部１３が設けられている。本実施形態のトレッドゴム１０は、非導電性ゴムで形成され且つ接地面を構成するキャップ部１２と、非導電性ゴムで形成され且つキャップ部１２のタイヤ径方向内側に接合されるベース部１１とを備える。トレッドゴム１０の表面には、タイヤ周方向に沿って延びる複数本の主溝１５が形成されている。
ここで、導電性ゴムとは、体積抵抗率が１０８Ω・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、非導電性ゴムとは、体積抵抗率が１０８Ω・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。
導電部１３を形成する導電性ゴムは、導電部１３の耐久性を高めて通電性能を向上する観点から、窒素吸着比表面積：Ｎ２ＳＡ（ｍ２／ｇ）×カーボンブラックの配合量（質量％）が１９００以上、好ましくは２０００以上であって、且つ、ジブチルフタレート吸油量：ＤＢＰ（ｍｌ／１００ｇ）×カーボンブラックの配合量（質量％）が１５００以上、好ましくは１７００以上を満たす配合であることが好ましい。Ｎ２ＳＡはＡＳＴＭ Ｄ３０３７−８９に、ＤＢＰはＡＳＴＭ Ｄ２４１４−９０に準拠して求められる。
図２に拡大して示すように、導電部１３は外皮部１３ａと突起部１３ｂとを有する。外皮部１３ａは、トレッドゴム１０の表面に形成され、トレッドゴム１０の側面からタイヤ幅方向内側に延びて接地端Ｅを超えた位置で終端する。外皮部１３ａは、トレッドゴム１０の側面に接合されたサイドウォールゴム９に接続されており、摩耗の初期段階では導電経路を構成する。即ち、車体やタイヤで発生した静電気は、リムから、リムストリップゴム４、サイドウォールゴム９、導電部１３の外皮部１３ａを通って路面に放出される。
突起部１３ｂは、接地端Ｅよりもタイヤ幅方向外側の位置からタイヤ周方向に沿って螺旋状に延びて接地端Ｅよりもタイヤ幅方向内側の位置に至り、外皮部１３ａからタイヤ径方向内側に突出してトレッドゴム１０の底面に達することなく終端する。本実施形態では、螺旋状に連続して延びている突起部１３ｂが、タイヤ周方向に垂直なタイヤ子午線断面において三本の髭状突起として現れている。かかる髭状突起は、接地端Ｅのタイヤ幅方向外側とタイヤ幅方向内側とに少なくとも１本ずつ現れる。
図１，２に示したタイヤ新品時の状態から或る程度まで摩耗が進行すると、外皮部１３ａの大部分が消滅し、その終端位置Ｐａが接地端Ｅの近くに移動する。かかる段階では、タイヤに作用する負荷荷重が小さい場合などに、路面に対する外皮部１３ａの接触頻度が大幅に減少するものの、このタイヤＴにおいては、突起部１３ｂを介した導電経路を通じて通電性能を良好に確保できる。即ち、摩耗の進行により外皮部１３ａが消滅した状態では、トレッドゴム１０の表面に出現した突起部１３ｂを介して、接地面からトレッドゴム１０の側面に至る導電経路が形成される。
突起部１３ｂによる導電経路は螺旋状であるものの、この段階であれば、摩耗の初期段階に比べてサイドウォールゴム９の先端が接地しやすくなるため、導電経路の長距離化の問題は軽減される。尚、摩耗の末期段階では、更なる摩耗の進行によりサイドウォールゴム９が容易く接地する状態となるため、通電性能が確保される。サイドウォールゴム９は、１５％摩耗時（主溝深さＤの１５％が摩耗した状態）には、その先端が路面に接地可能な状態となる。
上述のように、摩耗の初期段階では、外皮部１３ａがサイドウォールゴム９からタイヤ幅方向に延びて接地面内にまで到達しているため、単なる螺旋状に連続させた導電部と比べて、導電経路の長距離化が抑制されたものとなり、通電性能が良好に確保される。また、摩耗の中期段階では、たとえ外皮部１３ａが消滅していても、突起部１３ｂを介した導電経路を通じて通電性能を良好に確保できる。したがって、このタイヤＴでは、摩耗の進行具合に関係なく通電性能が良好に確保される。
トレッドゴム１０は、導電部１３以外が全て非導電性ゴムにより形成されているうえ、外皮部１３ａの終端位置Ｐａ及び突起部１３ｂの終端位置Ｐｂに、他の導電性ゴムは接続されておらず、このように外皮部１３ａと突起部１３ｂを終端させていることにより、導電部１３のボリュームを有効に低減できる。その結果、トレッドゴム１０を非導電性ゴムで形成することによる改善効果（シリカ高配合とした場合には、転がり抵抗の低減効果や濡れた路面での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、導電部１３をタイヤ幅方向の片側だけに設けている例を示すが、これをタイヤ幅方向の両側に設けることも可能である。但し、導電部１３のボリュームを低減するうえでは、本実施形態のようにタイヤ幅方向の片側だけに導電部１３を設けることが好ましい。
外皮部１３ａの終端位置Ｐａは、接地端Ｅよりもタイヤ幅方向内側に位置し、つまりは接地面内に配置される。この接地面は、正規リムにリム組みし、正規内圧を充填した状態でタイヤを平坦な路面に垂直に置き、正規荷重を加えたときの路面に接地するトレッド部の表面を指し、そのタイヤ軸方向の最外位置が接地端Ｅとなる。正規リムは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば"Design Rim"、ＥＴＲＴＯであれば"Measuring Rim"となる。
正規内圧は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ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" であるが、タイヤが乗用車用である場合には１８０ＫＰａとする。また、正規荷重は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、ＪＡＴＭＡであれば最大負荷能力、ＴＲＡであれば上記の表に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "LOAD CAPACITY" であるが、タイヤが乗用車用である場合には内圧１８０ＫＰａの対応荷重の８５％とする。
外皮部１３ａの終端位置Ｐａは、導電部１３のボリュームを低減する観点から、タイヤ幅方向の最外側に位置する主溝１５よりもタイヤ幅方向外側にあることが好ましい。また、終端位置Ｐａは領域ａ内に設定することが好ましく、この領域ａは、接地端Ｅからタイヤ幅方向内側に向かって接地幅ＣＷの５〜３０％となる領域である。接地幅ＣＷは、接地端Ｅ，Ｅ間におけるタイヤ幅方向距離として定義される。
本実施形態では、トレッドゴム１０とサイドウォールゴム９との界面に導電部１３を介在させており、導電部１３がサイドウォールゴム９と確実に接続されるようにしている。トレッドゴム１０とサイドウォールゴム９との界面の幅ＢＷに対して、導電部１３とサイドウォールゴム９とが重なる領域の幅ｂは５０〜１００％であることが好ましく、導電部１３のボリュームを低減するうえでは５０〜８０％が好ましい。尚、導電部１３がサイドウォールゴム９に接続されていれば、幅ｂを略ゼロにしても構わない。
導電部１３は、リム又はリムから通電可能なゴムに接続されるように設けられ、静電気を路面に放出するための導電経路を構成する。このタイヤＴにおいて、カーカスプライのトッピングゴム、リムストリップゴム４及びサイドウォールゴム９のうち、何れか又は全てを非導電性ゴムで形成することも可能であり、その場合には、サイドウォールゴム９、リムストリップゴム４、或いはリムに接触するリムストリップゴム４の外壁面にまで導電部１３を延長させればよい。また、ベルト層６やベルト補強層８のトッピングゴムを非導電性ゴムで形成することも可能である。
突起部１３ｂの終端位置Ｐｂは、トレッドゴム１０の表面から主溝深さＤの１５〜８０％の範囲内に設定することが好ましい。即ち、トレッドゴム１０の表面から終端位置Ｐｂまでの深さ寸法ｃは、主溝深さＤの１５〜８０％であることが好ましい。また、タイヤ子午線断面に現れる突起部１３ｂの本数（髭状突起の本数）としては、２〜１０本が例示される。接地端Ｅに対する突起部１３ｂの相対位置は、突起部１３ｂの付け根（外皮部１３ａとの接続箇所）を基準にして定められる。
外皮部１３ａは肉薄に形成されており、導電部１３のボリュームを低減するために、その厚みｔは１ｍｍ以下であることが好ましく、０．５ｍｍ以下であることがより好ましい。また、導電経路の断線を防いで通電性能を保持できるように、厚みｔは０．０３ｍｍ以上であることが好ましく、０．０５ｍｍ以上であることがより好ましい。このことは、突起部１３ｂの厚みについても同じである。
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の端部を載せてなるサイドオントレッド構造を採用した例を示すが、これに限られるものではなく、サイドウォールゴム９の端部にトレッドゴム１０の端部を載せてなるトレッドオンサイド構造を採用しても構わない。その場合には、導電性ゴムで形成したウイングゴムをトレッドゴムの側面に接合して、そのウイングゴムに外皮部を接続することになる。
このタイヤＴにおける更なる好ましい実施形態として、図７に示すように、突起部１３ｂの厚みｔｂを、外皮部１３ａの厚みｔａよりも大きくしたものが挙げられる。これにより、突起部１３ｂの分断を防いで摩耗後の通電性能を確保できるとともに、突起部１３ｂのクラックを防いで耐久性能を確保することができる。このような突起部１３ｂの分断やクラックは、加硫成形時におけるトレッドパターンの形成工程に起因するものである。
即ち、タイヤ周方向に対して交差する方向に延びる横溝が導電部１３上に形成される場合、トレッドゴム１０の表面に押し当てられる金型には、横溝を形成するための凸部が設けられ、この凸部が突起部１３ｂを圧迫することになる。それにより、突起部１３ｂが分断してしまうと、摩耗後の通電性能の確保が難しく、また横溝の下方で突起部１３ｂが薄く形成されると、オゾン等によるクラックが発生して耐久性能が低下してしまう。
上記の如き不具合を回避するうえで、厚みｔｂを厚みｔａよりも大きくすることが有効であり、その場合、外皮部１３ａの厚みｔａは、０．０３ｍｍ以上であることが好ましく、０．０５ｍｍ以上であることがより好ましい。また、突起部１３ｂの厚みｔｂは、厚みｔａの１．５〜３．０倍であることが好ましい。
次に、この空気入りタイヤＴを製造する方法について説明する。このタイヤＴは、トレッドゴム１０に関する点を除けば、従来のタイヤ製造工程と同様にして製造できるため、トレッドゴムの成形工程を中心に説明する。後述するように、トレッドゴム１０は、いわゆるリボン巻き工法によって成形される。リボン巻き工法とは、小幅で未加硫のゴムリボンをタイヤ周方向に螺旋状に巻き付けて、所望の断面形状を有するゴム部材を成形する工法である。
ゴムリボンの成形及び巻き付けは、図３に例示したような設備を用いて行うことができる。この設備は、二種のゴムを共押出して複層のゴムリボン２０を成形可能なゴムリボン供給装置３０と、ゴムリボン供給装置３０より供給されたゴムリボン２０が巻き付けられる回転支持体３１と、ゴムリボン供給装置３０及び回転支持体３１の作動制御を行う制御装置３２とを備える。回転支持体３１は、軸３１ａを中心としたＲ方向の回転と、軸方向への移動とが可能に構成されている。
押出機３３は、ホッパー３３ａ、スクリュー３３ｂ、バレル３３ｃ、スクリュー３３ｂの駆動装置３３ｄ、及び、ギアポンプを内蔵するヘッド部３３ｅを備えている。これと同様に、押出機３４もホッパー３４ａ、スクリュー３４ｂ、バレル３４ｃ、駆動装置３４ｄ及びヘッド部３４ｅを備える。一対の押出機３３、３４の先端には、口金３６が付設されたゴム合体部３５が設けられている。
ホッパー３３ａにゴム材料である非導電性ゴムを投入し、ホッパー３４ａにゴム材料である導電性ゴムを投入すると、各ゴムはスクリュー３３ｂ、３４ｂで混練されながら前方に送り出され、ヘッド部３３ｅ、３４ｅを経由し、ゴム合体部３５にて所定の形状で合体され、複層のゴムリボン２０として吐出口３６ａから押出成形される。成形されたゴムリボン２０は、ロール３７によって前方に送り出され、ローラ３８によって押さえ付けられながら回転支持体３１に巻き付けられる。
図４（Ａ）は、複層のゴムリボン２０を示す断面図であり、巻き付け時には、図４の下側が回転支持体３１に対向する内周側となる。ゴムリボン２０は、帯状の非導電性ゴム部２１と、その非導電性ゴム部２１の外周面の少なくとも一部を被覆する導電性ゴム部２２とにより構成されている。導電性ゴム部２２の幅２２Ｗは、例えばゴムリボン２０の全幅２０Ｗの７５〜１００％に設定される。ゴムリボン２０の断面は、三角形状に限られず、四角形状や楕円形状など他の形状でも構わない。
ゴムリボン２０を押出成形する際に、ヘッド部３４ｅ内のギアポンプの回転を制止し、必要であればスクリュー３４ｂの回転も制止して、導電性ゴムの押出を停止すれば、図４（Ｂ）のような非導電性ゴム部２１のみで形成した単層のゴムリボン２０’が得られる。このようなヘッド部３３ｅ、３４ｅ内のギアポンプ及びスクリュー３３ｂ、３４ｂの作動は制御装置３２により制御され、ゴムリボンにおける単層と複層との切り換えを自在に行うことができる。
トレッドゴム１０を成形する工程では、回転支持体３１の外周面に非導電性ゴムからなるゴムリボンをタイヤ周方向に沿って螺旋状に巻き付け、それによって図５（Ａ）のようにベース部１１を形成する。次に、図４（Ｂ）の如き単層のゴムリボン２０’をタイヤ周方向に沿って螺旋状に重ねて巻き付け、図５（Ｂ）に示すようにキャップ部１２の導電部１３が設けられない部位を形成する。
続いて、図４（Ａ）の如き複層のゴムリボン２０をタイヤ周方向に沿って螺旋状に重ねて巻き付け、図５（Ｃ）に示すように、キャップ部１２の導電部１３が設けられる部位を形成する。このとき、図６に示すように、導電性ゴム部２２の片方の端部を隣り合う導電性ゴム部２２の腹部に接続する。このようにして、導電性ゴム部２２のトレッドゴム１０の表面に露出する部分を外皮部１３ａとし、導電性ゴム部２２の残りの部分を突起部１３ｂとする。
上記においては、ゴムリボン２０’とゴムリボン２０とを適宜に切り換えることにより、図５（Ｂ）の段階から図５（Ｃ）の段階へと連続的に移行できる。また、これらの順序は、逆であっても構わない。尚、ベース部１１や、キャップ部１２の導電部１３が設けられない部位の形成については、押出成形法を採用してもよい。押出成形法は、所定の断面形状を有する未加硫ゴム部材を押出成形し、その端部同士をジョイントして環状に成形する工法である。
複層のゴムリボン２０を巻き付ける際には、外皮部１３ａを、接地端Ｅからタイヤ幅方向内側に向かって接地幅ＣＷの５〜３０％となる領域内で終端させることが好ましい。また、突起部１３ｂを、トレッドゴム１０の表面から主溝深さＤの１５〜８０％の範囲内で終端させることが好ましい。
図５では記載を省略しているが、トレッドゴム１０の内周にはベルト層６とベルト補強層８が配設されており、このトレッドゴム１０を、カーカス層７やサイドウォールゴム９など他のタイヤ構成部材と組み合わせることでグリーンタイヤが形成され、該グリーンタイヤに加硫処理を施すことにより、図１に示した空気入りタイヤＴを製造することができる。
図７のように突起部１３ｂを肉厚にする場合には、図８に示したゴムリボン２０が用いられる。このゴムリボン２０では、突起部１３ｂになる導電性ゴム部の部分２２ｂの厚みｔｂを、外皮部１３ａになる導電性ゴム部の部分２２ａの厚みｔａよりも大きくしている。これを図５，６と同じ要領で巻き付けることで、図９のように、厚みｔａを有する外皮部１３ａと、厚みｔｂを有する突起部１３ｂとを備えた導電部１３が設けられる。
グリーンタイヤに加硫処理を施す際には、トレッドゴム１０の表面に金型が押し当てられ、横溝を形成するための凸部が突起部１３ｂを圧迫することになるが、このように突起部１３ｂを肉厚にしていることにより、突起部１３ｂの分断を防いで摩耗後の通電性能を確保できるとともに、突起部１３ｂのクラックを防いで耐久性能を確保することができる。
１ ビード部
２ サイドウォール部
３ トレッド部
４ リムストリップゴム
７ カーカス層
９ サイドウォールゴム
１０ トレッドゴム
１３ 導電部
１３ａ 外皮部
１３ｂ 突起部
２０ ゴムリボン
２１ 非導電性ゴム部
２２ 導電性ゴム部
２ サイドウォール部
３ トレッド部
４ リムストリップゴム
７ カーカス層
９ サイドウォールゴム
１０ トレッドゴム
１３ 導電部
１３ａ 外皮部
１３ｂ 突起部
２０ ゴムリボン
２１ 非導電性ゴム部
２２ 導電性ゴム部
Claims (8)
- 非導電性ゴムで形成されたトレッドゴムに、導電性ゴムで形成され且つ接地面から前記トレッドゴムの側面に至る導電部が設けられている空気入りタイヤにおいて、
前記導電部が、
前記トレッドゴムの表面に形成され、前記トレッドゴムの側面からタイヤ幅方向内側に延びて接地端を超えた位置で終端する外皮部と、
前記接地端よりもタイヤ幅方向外側の位置からタイヤ周方向に沿って螺旋状に延びて前記接地端よりもタイヤ幅方向内側の位置に至り、前記外皮部からタイヤ径方向内側に突出して前記トレッドゴムの底面に達することなく終端する突起部とを有することを特徴とする空気入りタイヤ。 - 前記外皮部の終端位置を、接地端からタイヤ幅方向内側に向かって接地幅の５〜３０％となる領域内に設定した請求項１に記載の空気入りタイヤ。
- 前記突起部の終端位置を、前記トレッドゴムの表面から主溝深さの１５〜８０％の範囲内に設定した請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
- 前記突起部の厚みを、前記外皮部の厚みよりも大きくした請求項１〜３いずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
- 非導電性ゴムで形成されたトレッドゴムに、導電性ゴムで形成され且つ接地面から前記トレッドゴムの側面に至る導電部が設けられている空気入りタイヤの製造方法において、
前記トレッドゴムを成形する工程が、帯状の非導電性ゴム部の外周面の少なくとも一部を導電性ゴム部で被覆してなるゴムリボンを、タイヤ周方向に沿って螺旋状に重ねて巻き付けて、前記導電性ゴム部の片方の端部を隣り合う前記導電性ゴム部の腹部に接続する段階を含み、
前記導電性ゴム部の前記トレッドゴムの表面に露出する部分を、前記トレッドゴムの側面からタイヤ幅方向内側に延びて接地端を超えた位置で終端する外皮部とし、前記導電性ゴム部の残りの部分を、前記接地端よりもタイヤ幅方向外側の位置からタイヤ周方向に沿って螺旋状に延びて前記接地端よりもタイヤ幅方向内側の位置に至り、前記外皮部からタイヤ径方向内側に突出して前記トレッドゴムの底面に達することなく終端する突起部とすることを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。 - 前記外皮部を、接地端からタイヤ幅方向内側に向かって接地幅の５〜３０％となる領域内で終端させる請求項５に記載の空気入りタイヤの製造方法。
- 前記突起部を、前記トレッドゴムの表面から主溝深さの１５〜８０％の範囲内で終端させる請求項５又は６に記載の空気入りタイヤの製造方法。
- 前記突起部になる前記導電性ゴム部の部分の厚みを、前記外皮部になる前記導電性ゴム部の部分の厚みよりも大きくした請求項５〜７いずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
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