JP2013116606A - 空気入りタイヤの製造方法及び空気入りタイヤ - Google Patents

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Abstract

【課題】通電性能を発揮しながらも、トレッドゴムに含まれる導電性ゴムを減らすことができる空気入りタイヤの製造方法及び空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】トレッドゴム10の成形工程では、非導電性ゴムからなるゴムリボン20を螺旋状に巻き付けるとともに、その巻き付け最中のゴムリボン20の断面の一部に導電性ゴム22を設けることにより、トレッドゴム内をタイヤ幅方向に延びてトレッド端部に至る第1導電部13aと、一端が接地面に露出し且つ他端が第1導電部13aに接続された第2導電部13bとを形成する。第1導電部13aを形成するに際には、導電性ゴム22をタイヤ周上で局所的に設けながら、タイヤ幅方向に隣り合うゴムリボン20の導電性ゴム22を相互に接触させる。
【選択図】図8

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の製造方法と、その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がり抵抗の低減や、濡れた路面での制動性能(ウェット制動性能)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、特許文献1に記載の空気入りタイヤでは、非導電性ゴムで形成したトレッドゴムに、一端が接地面に露出し且つ他端がサイドウォールゴム又はカーカスのトッピングゴムに接続された導電部を設けている。
ところが、上記の空気入りタイヤが備えるトレッドゴムでは、タイヤ周方向に連続した断面L字形状の導電部が均一なシート状に拡がっており、それ相応のボリュームの導電性ゴムが含まれているため、これを低減することで性能的に改善できる見込みがあることが分かった。即ち、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、導電性ゴムを極力少なくすることが有効であるのに対し、上記のトレッドゴムには導電性ゴムを減らす余地が未だ残されていることが判明した。
特開2009−126291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、通電性能を発揮しながらも、トレッドゴムに含まれる導電性ゴムを減らすことができる空気入りタイヤの製造方法及び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の製造方法は、トレッドゴムの成形工程を備える空気入りタイヤの製造方法において、前記トレッドゴムの成形工程が、非導電性ゴムからなるゴムリボンを螺旋状に巻き付けるとともに、巻き付け最中の前記ゴムリボンの断面の一部に導電性ゴムを設けることにより、前記トレッドゴム内をタイヤ幅方向に延びてトレッド端部に至る第1導電部と、一端が接地面に露出し且つ他端が前記第1導電部に接続された第2導電部とを形成する段階を含み、前記第1導電部を形成するに際して、前記導電性ゴムをタイヤ周上で局所的に設けながら、タイヤ幅方向に隣り合う前記ゴムリボンの前記導電性ゴムを相互に接触させるものである。
この方法では、非導電性ゴムからなるゴムリボンを螺旋状に巻き付ける過程において、そのゴムリボンの断面の一部に導電性ゴムを適宜に設け、その導電性ゴムで形成した第1導電部と第2導電部により、接地面からトレッド端部に至る導電部を構成する。その結果、導電部を内蔵したトレッドゴムが成形され、製造したタイヤにおいて通電性能を発揮できる。また、第1導電部はタイヤ周上で局所的に設けられた導電性ゴムからなるため、導電部がタイヤ周方向に連続して均一なシート状に拡がる構造と比べて、トレッドゴムに含まれる導電性ゴムを大幅に減らすことができる。
本発明の空気入りタイヤの製造方法では、前記トレッドゴムが、接地面を構成するキャップ部と、前記キャップ部のタイヤ径方向内側に設けられるベース部とを有し、前記ベース部の外周面に前記ゴムリボンを螺旋状に巻き付けて前記キャップ部を成形し、前記第1導電部を前記ベース部の外周面上に形成することが好ましい。これにより、トレッドゴムの成形工程においてキャップ部を成形する際に、上記の如き第1導電部を簡便に形成することができる。
本発明の空気入りタイヤの製造方法では、前記第1導電部を形成するに際して、前記第2導電部からタイヤ幅方向の一方側に延びる部分と、前記第2導電部からタイヤ幅方向の他方側に延びる部分とを設けて、前記第1導電部を両側のトレッド端部に至らせることが好ましい。これにより、第1導電部がタイヤ幅方向の両側へ延びる形状となるため、タイヤの横方向のユニフォミティを向上して、実用性を高めることができる。
上記において、前記第1導電部を形成するに際して、前記第2導電部からタイヤ幅方向の一方側に延びる部分と、前記第2導電部からタイヤ幅方向の他方側に延びる部分との周方向位置をずらすことが好ましい。第1導電部の周方向位置を左右で異ならせることにより、タイヤのユニフォミティの悪化、とりわけRFV(ラジアルフォースバリエーション)の増大が抑えられるとともに、接地形状の安定性が良好となり、延いては転がり抵抗の低減に寄与する。
本発明の空気入りタイヤの製造方法では、前記第1導電部を形成するに際して、前記ゴムリボンに設ける前記導電性ゴムの周方向位置を次第に変化させ、タイヤ幅方向外側に向かって前記導電性ゴムを斜めに連ねることが好ましい。第1導電部をタイヤ幅方向外側に向かって斜めに延在させることにより、タイヤのユニフォミティの悪化、とりわけRFVの増大を抑えることができる。
また、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、一対の前記ビード部の間に設けられたトロイド状のカーカス層と、前記サイドウォール部で前記カーカス層の外側に設けられたサイドウォールゴムと、前記トレッド部で前記カーカス層の外側に設けられたトレッドゴムとを備える空気入りタイヤにおいて、前記トレッドゴムは、非導電性ゴムからなるゴムリボンを螺旋状に巻き付けてなる巻回体で構成されるとともに、前記ゴムリボンの断面の一部に設けられた導電性ゴムからなる導電部を内蔵し、前記導電部は、タイヤ幅方向に延びて前記カーカス層のトッピングゴム又は前記サイドウォールゴムに接続され且つタイヤ周上で局所的に設けられた第1導電部と、一端が接地面に露出し且つ他端が前記第1導電部に接続された第2導電部とを有するものである。
このタイヤが備えるトレッドゴムは導電性ゴムからなる導電部を内蔵し、これが接地面からカーカス層のトッピングゴム又はサイドウォールゴムに至る導電経路を構成して、通電性能を発揮することができる。また、第1導電部はタイヤ周上で局所的に設けられているため、導電部がタイヤ周方向に連続して均一なシート状に拡がる構造と比べて、トレッドゴムに含まれる導電性ゴムを大幅に減らすことができる。
本発明に係る空気入りタイヤの一例を示すタイヤ子午線断面図 導電部の構造を概念的に示す斜視図 加硫成形前のトレッドゴムを概略的に示す断面図 トレッドゴムの成形工程で用いられる製造設備を示す図 ゴムリボンを長手方向に直交する平面で切断したときの断面図 トレッドゴムの成形工程を概略的に示す断面図 ゴムリボンの巻き付け位置の移動経路を示す概念図 トレッドゴムの展開図 本発明の別実施形態に係るトレッドゴムの展開図 本発明の別実施形態に係るトレッドゴムの展開図
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が設けられ、その端部がビードコア1aを介して巻き上げられている。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、タイヤ周方向に対して略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。
ビード部1では、カーカス層7の外側に、リム装着時にリム(不図示)と接するリムストリップゴム4が設けられている。サイドウォール部2では、カーカス層7の外側にサイドウォールゴム9が設けられている。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により形成されている。トレッド部3では、カーカス層7の外側にトレッドゴム10が設けられている。
トレッドゴム10のタイヤ径方向内側には、複数枚(本実施形態では2枚)のベルトプライで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、タイヤ周方向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が配されている。ベルト補強層8は、必要に応じて省略しても構わない。
トレッドゴム10は、接地面を構成するキャップ部12と、キャップ部12のタイヤ径方向内側に設けられたベース部11とを有する。ベース部11は、キャップ部12とは異種のゴムからなり、キャップ部12とベース部11の何れもが非導電性ゴムにより形成されている。それでいて、トレッドゴム10は導電性ゴムからなる導電部13を内蔵しており、この導電部13を除いて、トレッドゴム10は全て非導電性ゴムにより形成されている。
導電部13は、トレッドゴム10内をタイヤ幅方向に延びてサイドウォールゴム9に接続された第1導電部13aと、一端が接地面に露出し且つ他端が第1導電部13aに接続された第2導電部13bとを有する。第2導電部13bは、キャップ部12を縦断するようにして、接地面からタイヤ径方向内側に向かって延び、ベース部11上の第1導電部13aに達している。図1などでは、図面上での区別を容易にするべく、導電部(導電性ゴム)を薄黒く着色している。
図2に示すように、第1導電部13aはタイヤ周上で局所的に設けられており、導電部13は、タイヤ周方向に不連続な形状であって均一なシート状に拡がる構造ではない。本実施形態では、第1導電部13aがタイヤ周上の1箇所に設けられ、第2導電部13bがタイヤ周上の全域に設けられている。図1,3は、この第1導電部13aが設けられた箇所での断面であり、第1導電部13aが設けられていない別箇所でのタイヤ子午線断面には第1導電部13aが現れない。
導電性ゴムは、体積抵抗率が10Ω・cm未満のゴムであり、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したものが例示される。該カーボンブラックは、例えばゴム成分100重量部に対して50重量部以上で配合される。導電性ゴムは、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。
非導電性ゴムは、体積抵抗率が10Ω・cm以上のゴムであり、原料ゴムに補強剤としてシリカを高比率で配合したものが例示される。該シリカは、例えばゴム成分100重量部に対して30重量部以上で配合される。シリカとしては、湿式シリカを好ましく用いうるが、補強材として汎用されているものは制限なく使用できる。非導電性ゴムは、沈降シリカや無水ケイ酸などのシリカ類以外にも、焼成クレーやハードクレー、炭酸カルシウムなどを配合して作製してもよい。
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には、不図示のリムから、リムストリップゴム4、サイドウォールゴム9、導電部13を経由して接地面に至る導電経路が設けられており、車体やタイヤで発生した静電気は、この導電経路を通じて路面に放出される。したがって、本実施形態では、カーカス層7、ベルト層6及びベルト補強層8の各々のトッピングゴムを非導電性ゴムで形成することが可能である。
導電部13が露出する接地面は、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3の表面を指す。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最大負荷能力の80%とする。
導電部13の露出位置(第2導電部13bの一端の位置)は、接地面内であれば特に限られるものではないが、ウェット制動性能の向上を図るうえで、タイヤ幅方向の中央部であることが好ましい。また、同じ理由から、トレッドゴム10の表面にタイヤ赤道を通るセンターリブが設けられる場合には、そのセンターリブ上で導電部13が露出することが好ましい。
接地面における導電部13の露出幅w(図3参照)は、トレッドゴム10に含まれる導電性ゴムを低減するうえで、5mm以下であることが好ましい。また、この露出幅wは、導電経路の断線を防いで通電性能を良好に保持するうえで、1.5mm以上であることが好ましく、2.0mm以上であることがより好ましい。
本実施形態では、サイドウォールゴム9に導電部13を接続した例を示すが、これに限られず、トッピングゴムを導電性ゴムで形成したカーカス層7に導電部13を接続してもよい。その場合、リムから、リムストリップゴム4、カーカス層7のトッピングゴム、導電部13を経由して接地面に至る導電経路が設けられるため、サイドウォールゴム9を非導電性ゴムで形成できる。このように、導電部13は、リム装着時にリムから通電可能なゴム(カーカス層7のトッピングゴムやサイドウォールゴム9)に接続される。
本実施形態では、サイドウォールゴム9の端部をトレッドゴム10の端部に載せてなるサイドオントレッド構造を採用しているが、これに代えて、トレッドゴムの端部をサイドウォールゴムの端部に載せてなるトレッドオンサイド構造を採用することも可能である。その場合には、導電性ゴムからなるウイングゴムをサイドウォールゴムに設け、トレッドゴムの側面に接合した該ウイングゴムに導電部を接続したり、トレッド端部にてトレッドゴムの底面に露出させた導電部をカーカス層に接続したりしてもよい。
図3に示したトレッドゴム10は加硫成形前の状態にあり、加硫処理を終えたタイヤには、図1のように、タイヤ周方向に延びる主溝15がトレッドゴム10の表面に設けられる。タイヤの加硫工程では、タイヤモールドに設けられた突起がトレッドゴム10に押し付けられ、それによって主溝15が形成される。図示していないが、トレッドゴム10には、主溝15に交差する方向に延びる横溝なども適宜に設けられる。
後述するように、トレッドゴム10は、非導電性ゴムからなるゴムリボンを螺旋状に巻き付けてなる巻回体で構成され、導電部13は、そのゴムリボンの断面の一部に設けられた導電性ゴムで形成されている。かかる構造は、加硫処理を終えたタイヤにおいて特定が可能であり、タイヤを鋭利な刃物で切断することによって、その断面にゴムリボンの境界面を薄く観察できる。
次に、空気入りタイヤTを製造する方法について説明する。空気入りタイヤ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。
トレッドゴム10を構成するキャップ部12とベース部11のうち、少なくともキャップ部12は、いわゆるリボン巻き工法によって成形される。リボン巻き工法は、小幅で未加硫のゴムリボンをタイヤ周方向に沿って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。これに対し、押出成形法は、所望の断面形状を有する未加硫の帯状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。
ゴムリボンの成形及び巻き付けは、図4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、図5(B)の如き複層のゴムリボン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。
ゴムリボン20を成形する際に、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5(A)の如く非導電性ゴム21の単層としたゴムリボン20が得られる。このようなヘッド部34e内のギアポンプ及びスクリュー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を自在に切り換えられる。本実施形態では、ゴムリボン20の断面が三角形状であるが、これ以外の形状でも構わない。
トレッドゴムの成形工程では、図5(A)の非導電性ゴム21からなるゴムリボン20が螺旋状に巻き付けられ、その巻き付け最中に適宜のタイミングで、図5(B)の如くゴムリボン20に導電性ゴム22が部分的に設けられる。この複層のゴムリボン20の断面は、非導電性ゴム21からなる領域と、導電性ゴム22からなる領域とを含む複数の領域に区画されている。巻き付け時には、図5の下側が回転支持体31に対向する内周側となり、非導電性ゴム21の内周側面が導電性ゴム22によって被覆されている。
トレッドゴムの成形工程は、図6(A)のように回転支持体31の外周面にベース部11を成形する段階と、図6(B)〜(E)のようにベース部11の外周面にキャップ部12を成形する段階とを含み、これにより図3の如きトレッドゴム10が成形される。図示を省略しているが、回転支持体31の外周面には予めベルト層6とベルト補強層8とが設けられ、それらの上にベース部11が成形される。ベース部11の成形は、押出成形法とリボン巻き工法のどちらを利用しても構わない。
キャップ部12を成形する段階では、図6(B)〜(E)に順次に示すように、図5(A)の非導電性ゴム21からなるゴムリボン20を螺旋状に巻き付けるとともに、巻き付け最中のゴムリボン20の断面の一部に、図5(B)の如く導電性ゴム22を設けることにより、トレッドゴム10内をタイヤ幅方向に延びてトレッド端部に至る第1導電部13aと、一端が接地面に露出し且つ他端が第1導電部13aに接続された第2導電部13bとを形成する。
図7は、キャップ部12を成形するときの、ゴムリボン20の巻き付け位置の移動経路を概念的に示している。本実施形態では、このような横向き8の字状の経路に沿ってゴムリボン20が巻き付けられる。この経路では、巻き付けの始点と終点がタイヤ幅方向の中央部に位置し、両側のトレッド端でゴムリボン20が切断されずに折り返される。この場合、ゴムリボン20の一回の巻き付けによってキャップ部12を成形できるため、成形効率が向上する。本発明では、これと異なる移動経路を採用することも可能である。
具体的には、まず、図6(B)のように、巻き付け位置が始点から左側のトレッド端まで移動する。このとき、巻き付け最中のゴムリボン20に導電性ゴム22を設けることで、中央部から左側に延びてトレッド端に至る第1導電部13aを形成する。続いて、図6(C)のように、巻き付け位置が左側のトレッド端から中央部まで移動する。このときのゴムリボン20は、非導電性ゴム21の単層とされている。
次に、図6(D)のように、巻き付け位置が中央部から右側のトレッド端まで移動する。このとき、巻き付け最中のゴムリボン20に導電性ゴム22を設けることで、中央部から右側に延びてトレッド端に至る第1導電部13aを形成する。更に、中央部においては、一端が接地面に露出し且つ他端が第1導電部13aに接続された第2導電部13bを形成する。続いて、図6(E)のように、巻き付け位置が右側のトレッド端から中央部まで移動する。このときのゴムリボン20は、非導電性ゴム21の単層とされている。
図8に示したトレッドゴム10の展開図には、図6(B)及び(D)で巻き付けられるゴムリボン20を描いている。ゴムリボン20A〜20Hは、螺旋状に連続する1本のゴムリボン20に対して、周回ごとに異なる符号を付したものである。図8に示すように、第1導電部13aを形成するに際しては、導電性ゴム22をタイヤ周上で局所的に設けながら、タイヤ幅方向に隣り合うゴムリボン20の導電性ゴム22を相互に接触させる。
即ち、巻き付け位置が中央部から左側のトレッド端まで移動して(図6(B)参照)、ゴムリボン20A,20B,20C,20Dが順次に巻き付けられるときには、その各々に対して導電性ゴム22が長さL13aだけ設けられ、タイヤ幅方向に連なった導電性ゴム22が第1導電部13aを構成する。巻き付け位置が中央部から右側のトレッド端まで移動して(図6(D)参照)、ゴムリボン20F,20G,20Hが順次に巻き付けられるときも、これと同様である。
一方、第2導電部13bを形成するに際しては、巻き付けられるゴムリボン20Eに対して、導電性ゴム22がタイヤ周上で全体的に設けられる。これにより、第2導電部13bの一端が接地面で環状に露出し、導電部13の接地頻度を確保して通電性能を安定的に発揮することができる。
このように成形したトレッドゴム10は、導電部がタイヤ周方向に連続して均一なシート状に拡がる構造と比べて、トレッドゴム10に含まれる導電性ゴムを大幅に減らすことができる。その結果、トレッドゴム10を非導電性ゴムで成形することによる改善効果(即ち、非導電性ゴムがシリカ高配合である場合には、転がり抵抗の低減効果やウェット制動性能の向上効果)が高められる。また、導電性ゴムを減らすことは、操縦安定性能や制動性能においても有利である。
導電性ゴム22の長さL13aは、生産性を高める観点から、10mm以上が好ましい。これが10mmを下回ると、隣り合うゴムリボン20が導電性ゴム22を相互に接触させることが難しい場合がある。また、長さL13aは、導電性ゴムを減らすとともにタイヤのユニフォミティを高める観点から、タイヤ周方向におけるトレッドゴム10の長さL10の1/4以内(即ち1/4周以内)が好ましく、長さL10の1/5以内がより好ましい。
本実施形態では、ベース部11の外周面にゴムリボン20を螺旋状に巻き付けてキャップ部12を成形し、第1導電部13aをベース部11の外周面上に形成している。また、第1導電部13aを形成するに際し、第2導電部13bからタイヤ幅方向の一方側(例えば図の左側)に延びる部分と、第2導電部13bからタイヤ幅方向の他方側(例えば図の右側)に延びる部分とを設けて、第1導電部13aを両側のトレッド端部に到達させている。
トレッドゴムの成形工程後は、生タイヤの成形工程へと移行し、トロイド状に成形したカーカス層7の外周面にトレッドゴム10を貼り合わせるとともに、他のタイヤ構成部材と組み合わせて生タイヤを完成する。このとき、トレッドゴム10の側面で露出する導電性ゴム22がサイドウォールゴム9に接続される。その後、タイヤの加硫工程に移行し、生タイヤに加硫処理を施して図1の如き主溝15が形成される。
図9に示す例では、第1導電部13aを形成するに際して、第2導電部13bからタイヤ幅方向の一方側に延びる部分と、第2導電部13bからタイヤ幅方向の他方側に延びる部分との周方向位置をずらしている。ずらし量LGは、ユニフォミティを向上するうえで、長さL10の50±5%(半周程度)が好ましい。サイドウォールゴム9などの他の部材を押出成形法で成形した場合には、そのジョイント位置に鑑みて、ユニフォミティが向上するように第1導電部13aの周方向位置を設定することも考えられる。
図10に示す例では、第1導電部13aを形成するに際して、ゴムリボン20に設ける導電性ゴム22の周方向位置を次第に変化させ、タイヤ幅方向外側に向かって導電性ゴム22を斜めに連ねている。このように、導電性ゴム22をタイヤ幅方向に対して傾斜させることで、タイヤ周上の特定箇所に導電性ゴム22が集中せず、タイヤのユニフォミティの悪化、とりわけRFVの増大を抑えることができる。
本実施形態では、第1導電部13aがタイヤ周上の1箇所に形成された例を示したが、これがタイヤ周上の複数箇所に形成されていても構わない。その場合、第1導電部13aの各々において、導電性ゴム22の長さL13aが10mm以上であることが好ましい。また、タイヤ周上において、各第1導電部13aの導電性ゴム22の長さL13aを合計したものが、長さL10の1/4以内であることが好ましい。
本発明の好ましい態様として、第1導電部13aを形成するに際し、タイヤ周方向に延びる主溝15(図1参照)の形成箇所で、ゴムリボン20に設ける導電性ゴム22の厚みを増やす(例えば、他の箇所に比べて1.2〜3.0倍の厚みとする)ことが挙げられる。これによって、主溝15を形成するための突起の押圧による導電部13の分断を防ぎやすくなり、通電性能を安定して発揮することができる。
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。
以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例について説明する。タイヤの各性能評価は、次のようにして行った。
(1)通電性能(電気抵抗値)
リムに装着したタイヤに所定の荷重を負荷し、リムを支持する軸からタイヤが接地する金属板に印加電圧(500V)をかけて電気抵抗値を測定した。
(2)転がり抵抗
転がり抵抗試験機により転がり抵抗を測定し、その測定値の逆数によって評価した。比較例1の結果を100として指数評価し、数値が大きいほど転がり抵抗が小さくて良好であることを示す。
(3)ユニフォミティ
JISD4233に規定する試験方法に基づいて、RFV(ラジアルフォースバリエーション)を測定した。具体的には、所定荷重が負荷されるようにタイヤを回転ドラムに押し付け、両軸間隔を一定に保持しながらタイヤを回転させたときに発生する半径方向の反力の変動量を測定し、その測定値の逆数によって評価した。比較例1の結果を100として指数評価し、数値が大きいほどユニフォミティに優れていることを示す。
図1に示す構造を有するタイヤ(タイヤサイズ:245/55R19)において、導電部を備えないものを比較例1、導電部を備えるものを比較例2,3及び実施例1〜3とした。トレッドゴムを成形するに際して、比較例1,2では押出成形法を利用し、比較例3及び実施例1〜3ではリボン巻き工法を利用した。但し、比較例2においては、導電部の形成にリボン巻き工法を利用し、導電性ゴムからなるゴムリボンを螺旋状に巻き付けて導電部を形成した。
比較例2の導電部は、断面L字形状に延びるものではなく、特開2004−136808号公報に開示されるような螺旋状に延びる構造にした。比較例3では、タイヤ周方向に連続した断面L字形状の導電部が均一なシート状に拡がる形状にした。実施例1〜3の導電部は、それぞれ図8,10,9に示される形状とし、導電性ゴム22の長さL13aは何れも30mmである。評価結果を表1に示す。
Figure 2013116606
比較例1では、通電性能が発揮されておらず、比較例2,3では、転がり抵抗が比較的大きい。これらに対し、実施例1〜3では、通電性能を発揮しながらも、トレッドゴムに含まれる導電性ゴムを減らしたことにより、転がり抵抗を低減できている。
1 ビード部
2 サイドウォール部
3 トレッド部
7 カーカス層
9 サイドウォールゴム
10 トレッドゴム
11 ベース部
12 キャップ部
13 導電部
13a 第1導電部
13b 第2導電部
20 ゴムリボン
21 非導電性ゴム
22 導電性ゴム

Claims (6)

  1. トレッドゴムの成形工程を備える空気入りタイヤの製造方法において、
    前記トレッドゴムの成形工程が、非導電性ゴムからなるゴムリボンを螺旋状に巻き付けるとともに、巻き付け最中の前記ゴムリボンの断面の一部に導電性ゴムを設けることにより、前記トレッドゴム内をタイヤ幅方向に延びてトレッド端部に至る第1導電部と、一端が接地面に露出し且つ他端が前記第1導電部に接続された第2導電部とを形成する段階を含み、
    前記第1導電部を形成するに際して、前記導電性ゴムをタイヤ周上で局所的に設けながら、タイヤ幅方向に隣り合う前記ゴムリボンの前記導電性ゴムを相互に接触させることを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
  2. 前記トレッドゴムが、接地面を構成するキャップ部と、前記キャップ部のタイヤ径方向内側に設けられるベース部とを有し、
    前記ベース部の外周面に前記ゴムリボンを螺旋状に巻き付けて前記キャップ部を成形し、前記第1導電部を前記ベース部の外周面上に形成する請求項1に記載の空気入りタイヤの製造方法。
  3. 前記第1導電部を形成するに際して、前記第2導電部からタイヤ幅方向の一方側に延びる部分と、前記第2導電部からタイヤ幅方向の他方側に延びる部分とを設けて、前記第1導電部を両側のトレッド端部に至らせる請求項1又は2に記載の空気入りタイヤの製造方法。
  4. 前記第1導電部を形成するに際して、前記第2導電部からタイヤ幅方向の一方側に延びる部分と、前記第2導電部からタイヤ幅方向の他方側に延びる部分との周方向位置をずらす請求項3に記載の空気入りタイヤの製造方法。
  5. 前記第1導電部を形成するに際して、前記ゴムリボンに設ける前記導電性ゴムの周方向位置を次第に変化させ、タイヤ幅方向外側に向かって前記導電性ゴムを斜めに連ねる請求項1〜4いずれか1項に記載の空気入りタイヤの製造方法。
  6. 一対のビード部と、前記ビード部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、一対の前記ビード部の間に設けられたトロイド状のカーカス層と、前記サイドウォール部で前記カーカス層の外側に設けられたサイドウォールゴムと、前記トレッド部で前記カーカス層の外側に設けられたトレッドゴムとを備える空気入りタイヤにおいて、
    前記トレッドゴムは、非導電性ゴムからなるゴムリボンを螺旋状に巻き付けてなる巻回体で構成されるとともに、前記ゴムリボンの断面の一部に設けられた導電性ゴムからなる導電部を内蔵し、
    前記導電部は、タイヤ幅方向に延びて前記カーカス層のトッピングゴム又は前記サイドウォールゴムに接続され且つタイヤ周上で局所的に設けられた第1導電部と、一端が接地面に露出し且つ他端が前記第1導電部に接続された第2導電部とを有することを特徴とする空気入りタイヤ。
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