JP2018016271A - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Abstract
【課題】導電経路という機能以外の機能を奏する導電部を備えた空気入りタイヤを提供する。【解決手段】タイヤは、非導電ゴムで形成され且つ接地面Ｅを形成するキャップゴム５０と、キャップゴム５０のタイヤ幅方向両端にある対をなす側端部のうち少なくとも一方の側端部に設けられる導電部５２と、を有する。導電部５２は、導電性ゴムで形成され、接地面Ｅからキャップゴム５０の内部を通りキャップゴム５０の側面５０ａに至る。導電部５２は、タイヤ子午線断面において、接地面Ｅ及びキャップゴム５０の側面５０ａにおける厚み（Ｄ１，Ｄ２）が相対的に小さく、接地面Ｅとキャップゴム５０の側面５０ａとの間の中間部分の最大厚み（Ｄ３）が相対的に大きく、タイヤ幅方向外側ＷＤ２及び径方向外側ＲＤ２へ湾曲する三日月形状をなしている。【選択図】図２
Description
本開示は、車体やタイヤに生じた静電気を路面に放出可能な空気入りタイヤに関する。
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、トレッドゴムなどのゴム部材を、シリカを高比率で配合した非導電性ゴムで形成した空気入りタイヤが提案されている。ところが、かかるゴム部材は、カーボンブラックを高比率で配合した従来品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る。
そこで、トレッドゴムを非導電性ゴムで形成しつつ、カーボンブラック等を配合した導電性ゴムを設けて、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されたキャップゴムのタイヤ幅方向の両端部に、接地面からキャップゴムの側面又は底面まで延びる枝分かれ状の導電部を設けることが開示されている。この構造により、導電経路を確保するだけでなく、導電部によってノイズ低減という効果を奏するという記載がある。
本開示は、このような事情に着目してなされたものであって、その目的は、導電経路という機能以外の機能を奏する導電部を備えた空気入りタイヤを提供することである。
本開示は、上記目的を達成するために、次のような手段を講じている。
すなわち、本開示の空気入りタイヤは、非導電ゴムで形成され且つ接地面を形成するキャップゴムと、前記キャップゴムのタイヤ幅方向両端にある対をなす側端部のうち少なくとも一方の側端部に設けられる導電部と、を備え、
前記導電部は、導電性ゴムで形成され、前記接地面から前記キャップゴムの内部を通り前記キャップゴムの側面に至り、
前記導電部は、タイヤ子午線断面において、前記接地面及び前記キャップゴムの側面における厚みが相対的に小さく、前記接地面と前記キャップゴムの側面との間の中間部分の最大厚みが相対的に大きく、タイヤ幅方向外側及び径方向外側へ湾曲する三日月形状をなしている。
前記導電部は、導電性ゴムで形成され、前記接地面から前記キャップゴムの内部を通り前記キャップゴムの側面に至り、
前記導電部は、タイヤ子午線断面において、前記接地面及び前記キャップゴムの側面における厚みが相対的に小さく、前記接地面と前記キャップゴムの側面との間の中間部分の最大厚みが相対的に大きく、タイヤ幅方向外側及び径方向外側へ湾曲する三日月形状をなしている。
この構成によれば、導電部は、タイヤ幅方向外側及び径方向外側へ湾曲する三日月形状であり、且つ中間部分の最大厚みが端部に比べて相対的に大きいので、厚み一定である場合に比べて、タイヤ幅方向内側から外側へ向かう横力が作用したときにその変形が抑制される。変形が抑制できれば、歪みが少なくなるので、耐久性が向上する。また、横力による変形が抑制できれば、転がり抵抗が低減する。さらに、横力に対して導電部が支えることになるので、操縦安定性能が向上する。
以下、本開示の一実施形態の空気入りタイヤについて、図面を参照して説明する。
図１に示すように、空気入りタイヤＴは、一対のビード部１と、各々のビード部１からタイヤ径方向ＲＤ外側に延びるサイドウォール部２と、両サイドウォール部２のタイヤ径方向ＲＤ外側端に連なるトレッド部３とを備える。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。
また、このタイヤＴは、トレッド部３からサイドウォール部２を経てビード部１に至るトロイド状のカーカス層４を備える。カーカス層４は、一対のビード部同士１の間に設けられ、少なくとも一枚のカーカスプライにより構成され、その端部がビードコア１ａを介して巻き上げられた状態で係止されている。カーカスプライは、タイヤ赤道ＣＬに対して略直角に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４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４ａが配置されている。
さらに、サイドウォール部２におけるカーカス層４の外側には、サイドウォールゴム６が設けられている。また、ビード部１におけるカーカス層４の外側には、リム装着時にリム（図示しない）と接するリムストリップゴム７が設けられている。本実施形態では、カーカス層４のトッピングゴム及びリムストリップゴム７が導電性ゴムで形成されており、サイドウォールゴム６は非導電性ゴムで形成されている。
トレッド部３におけるカーカス層４の外側には、カーカス層４を補強するためのベルト４ｂと、ベルト補強材４ｃと、トレッドゴム５とが内側から外側に向けて順に設けられている。ベルト４ｂは、複数枚のベルトプライにより構成されている。ベルト補強材４ｂは、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構成されている。ベルト補強材４ｂは、必要に応じて省略しても構わない。
図１及び図２に示すように、トレッドゴム５は、非導電性ゴムで形成され且つ接地面Ｅを構成するキャップゴム５０と、キャップゴム５０のタイヤ径方向内側に設けられるベースゴム５１と、導電性ゴムで形成され且つ接地面Ｅからキャップゴム５０の側面５０ａに至る導電部５２と、を有する。キャップゴム５０の表面には、タイヤ周方向に沿って延びる複数本の主溝５ａが形成されている。主溝５ａには、溝底から突出する突起であるＴＷＩ（Tread Wear Indicator）が設けられている。ＴＷＩは、タイヤが磨耗して交換時期であることを示す。なお、本実施形態では、ベースゴム５１は導電性ゴムで形成されているが、非導電性ゴムで形成してもよい。
上記において接地面Ｅ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面であり、そのタイヤ幅方向ＷＤの最外位置が接地端となる。なお、正規荷重及び正規内圧とは、ＪＩＳＤ４２０２（自動車タイヤの諸元）等に規定されている最大荷重（乗用車用タイヤの場合は設計常用荷重）及びこれに見合った空気圧とし、正規リムとは、原則としてＪＩＳＤ４２０２等に定められている標準リムとする。
本実施形態では、トレッドゴム５の両側端部にサイドウォールゴム６を載せてなるサイドウォールオントレッド（ＳＷＯＴ；side wall on tread）構造を採用しているが、この構造に限られるものではなく、トレッドゴムの両側端部をサイドウォールゴムのタイヤ径方向ＲＤ外側端に載せてなるトレッドオンサイド（ＴＯＳ；tread on side）構造を採用することも可能である。
ここで、導電性ゴムは、体積抵抗率が１０８Ω・ｃｍ未満を示すゴムが例示され、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、非導電性ゴムは、体積抵抗率が１０８Ω・ｃｍ以上を示すゴムが例示され、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、例えば原料ゴム成分１００重量部に対して３０〜１００重量部で配合される。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。
導電性ゴムは、耐久性を高めて通電性能を向上する観点から、窒素吸着非表面積：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望ましい。Ｎ２ＳＡはＡＳＴＭ Ｄ３０３７−８９に、ＤＢＰはＡＳＴＭ Ｄ２４１４−９０に準拠して求められる。
図２は、加流成形前のトレッドゴム５を模式的に示している。図１及び図２に示すように、導電部５２は、キャップゴム５０のタイヤ幅方向両側にある対をなす側端部のうち少なくとも一方の側端部に設けられる。本実施形態では、導電部５２は、車両に対して装着内側（ＩＮ）となる側端部のみに設けられている。勿論、導電部５２は、装着内側及び装着外側の双方に設けてもよく、装着外側のみに設けてもよい。導電部５２は、少なくとも装着内側（ＩＮ）に設けられることが好ましい。装着内側（ＩＮ）は、キャンバ角によって装着外側に比べて荷重が強く且つ接地しやすく、後述する導電部５２の効果が発現しやすいからである。なお、タイヤ外表面（特にサイドウォール）には、車両に対するタイヤの装着方向を示す表示が設けられている。車両に対して装着内側であれば「ＩＮ」、装着外側であれば「ＯＵＴ」といった表示が挙げられる。
導電部５２は、導電性ゴムで形成されており、接地面Ｅからキャップゴム５０の内部を通りキャップゴム５０の側面５０ａに至る。導電部５２は、タイヤ子午線断面において、接地面Ｅ及びキャップゴム５０の側面５０ａにおける厚みＤ１，Ｄ２が相対的に小さく、接地面Ｅとキャップゴム５０の側面５０ａとの間の中間部分の厚みＤ３が相対的に大きい。導電部５２は、タイヤ子午線断面において、タイヤ幅方向外側ＷＤ２及び径方向外側ＲＤ２へ湾曲する三日月形状をなしている。導電部５２は、枝分かれ構造を有さず、三日月形状も一つである。
導電部５２は、タイヤ幅方向外側ＷＤ２及び径方向外側ＲＤ２へ湾曲する三日月形状であり、且つ中間部分の最大厚みが端部に比べて相対的に大きいので、厚み一定である場合に比べて、タイヤ幅方向内側ＷＤ１からタイヤ幅方向外側ＷＤ２へ向かう横力が作用したときにその変形が抑制される。変形が抑制できれば、歪みが少なくなるので、耐久性が向上する。また、横力による変形が抑制できれば、転がり抵抗が低減する。これに対し、特許文献１のように、厚みが一定の湾曲構造であると、支えがなく、変形しやすいため、転がり抵抗の低減効果が得られにくいと考えられる。さらに、横力に対して導電部５２が支えることになるので、操縦安定性能が向上する。
また、導電部５２は、中間部分の厚みが端部に比べて相対的に大きいので、磨耗中期で路面に現れる導電部５２の幅が、タイヤ新品時よりも大きくなり、放電効果を向上させることができる。
さらに、導電部５２は、湾曲する形状であるので、直線形状に比べてキャップゴム５０との接触面積が増え、接着性が向上し、耐久性を向上させることができる。
また、導電部５２は、中間部分の厚みが端部に比べて相対的に大きいので、磨耗中期で路面に現れる導電部５２の幅が、タイヤ新品時よりも大きくなり、放電効果を向上させることができる。
さらに、導電部５２は、湾曲する形状であるので、直線形状に比べてキャップゴム５０との接触面積が増え、接着性が向上し、耐久性を向上させることができる。
具体的な形状について、Ｄ１＜Ｄ３、Ｄ２＜Ｄ３という関係を満たす。接地面Ｅにおける導電部５２の厚みＤ１は、０．１〜０．５ｍｍに設定される。この厚みＤ１が０．１ｍｍ以上に設定されることで通電性能を確保しやすくなるとともに、０．５ｍｍ以下であることによって、導電性ゴムのボリュームを抑えて、転がり抵抗の低減効果とウェット制動性能の向上効果をより良好に発揮できる。
キャップゴム５０の側面５０ａにおける導電部５２の厚みＤ２は、０．１〜０．４ｍｍに設定される。この厚みＤ２が０．１ｍｍ以上であることで通電性能を確保しやすくなるとともに、０．４ｍｍ以下であることによって、転がり抵抗の低減効果をより良好に発揮できる。
接地面Ｅとキャップゴム５０の側面５０ａとの間の中間部分の最大厚みＤ３は、０．６〜１．５ｍｍに設定される。最大厚みＤ３が、０．６ｍｍ以上であることで耐久性及び制動性能を確保しやすくなるとともに、１．５ｍｍ以下であることで転がり抵抗の低減効果とウェット制動性能の向上効果をより良好に発揮できる。最大厚みＤ３は、三日月形状の内側の法線方向厚みのうちの最大値である。
キャップゴム５０の側面５０ａにおける導電部５２の厚みＤ２は、０．１〜０．４ｍｍに設定される。この厚みＤ２が０．１ｍｍ以上であることで通電性能を確保しやすくなるとともに、０．４ｍｍ以下であることによって、転がり抵抗の低減効果をより良好に発揮できる。
接地面Ｅとキャップゴム５０の側面５０ａとの間の中間部分の最大厚みＤ３は、０．６〜１．５ｍｍに設定される。最大厚みＤ３が、０．６ｍｍ以上であることで耐久性及び制動性能を確保しやすくなるとともに、１．５ｍｍ以下であることで転がり抵抗の低減効果とウェット制動性能の向上効果をより良好に発揮できる。最大厚みＤ３は、三日月形状の内側の法線方向厚みのうちの最大値である。
また、三日月形状の内側における平均曲率半径Ｒ１、三日月形状の外側における平均曲率半径Ｒ２が、Ｒ１＞Ｒ２という関係を満たす。本明細書において「平均曲率半径」は、曲面が単一の曲線で構成される場合には、その曲線の曲率半径を意味し、曲面が複数の曲線で構成されている場合には、各々の曲線の曲率半径の平均値を意味する。この形状では、平均曲率半径Ｒ１は５〜４５ｍｍに設定され、平均曲率半径Ｒ２は２５〜６５ｍｍに設定される。
キャップゴム５０の側面５０ａにおける導電部５２の位置は、ＴＷＩのタイヤ幅方向への仮想延長線上又は仮想延長線よりも径方向内側にあることが、通電性能を確保するうえで必須である。径方向内側へ延び過ぎても導電部５２のボリュームが増えてしまうので、導電部５２のボリュームを抑えるためには、仮想延長線上であることが好ましい。
図３に示すように、タイヤ子午線断面の半分において、キャップゴム５０の内部に存在する導電部５２の断面積Ｓ１（図中にて左上がり斜線で示す）とキャップゴム５０の断面積Ｓ２（図中にて右上がり斜線で示す）との合計面積（Ｓ１＋Ｓ２）に対し、前記断面積Ｓ１は、（Ｓ１＋Ｓ２）：Ｓ１＝１００：５〜１５という関係を有する。すなわち、合計面積（Ｓ１＋Ｓ２）に対して断面積Ｓ１は、５％以上且つ１５％以下である。この中でも１０％が好ましい。５％未満になれば加工性が悪くなり、１５％を超えると導電性ゴムのボリュームが増大することにより、運動性能及び耐磨耗性能の低下が著しくなる。なお、ここでいう導電部５２の断面積Ｓ１は、導電部５２が後述するストリップゴム５３の内部に入り込んでいる場合には、ストリップゴム５３に入り込んだ部分を含まない。
図２及び図１に示すように、キャップゴム５０の側面５０ａを覆うストリップゴム５３が設けられている。ストリップゴム５３は、キャップゴム５０のゴム硬度よりも低いゴムで形成されている。ストリップゴム５３は、接地面Ｅを形成しない。ここでいうゴム硬度は、ＪＩＳＫ６２５３のデュロメータ硬さ試験（タイプＡ）に準じて測定した硬度を意味する。導電部５２は、ストリップゴム５３の内部に入り込んでいる。キャップゴム５０の側端部はタイヤ全体でいえばショルダー部となり、ショルダー部は荷重が作用して変形しやすい。このように、ストリップゴム５３がキャップゴム５０よりもゴム硬度が低く、その柔らかさでキャップゴム５０及び導電部５２との接着性を高めることができる。また、導電部５２がストリップゴム５３の内部に入り込んでいるので、ショルダー部の各ゴム（導電部５２、ストリップゴム５３、キャップゴム５０）の接着性を高める結果となる。特に、導電部５２はタイヤ幅方向外側ＷＤ２及び径方向外側ＲＤ２へ湾曲する形状であるので、ストリップゴム５３の形状に沿っており、タイヤ幅方向外側ＷＤ２へ向かうにつれて下がる形状であり、ストリップゴム５３との引っ掛かり効果が生まれやすい。よって接地面積の増大及び引っ掛かりにより接着性が高まる。また、ストリップゴム５３は、接地面を形成せずに路面と接地しないので、耐久力の低減を回避できる。
また、図２に示すように、キャップゴム５０は、導電部５２によって中央側キャップゴム５０ｃと端側キャップゴム５０ｅとに区画されている。端側キャップゴム５０ｅのゴム硬度Ｈ５０ｅは、中央側キャップゴム５０ｃのゴム硬度Ｈ５０ｃと同じか又は低い。ゴム硬度Ｈ５０ｅは、ストリップゴム５３のゴム硬度Ｈ５３よりも高い。Ｈ５０ｃ≧Ｈ５０ｅ＞Ｈ５３という関係を有する。この中でも、Ｈ５０ｃ＞Ｈ５０ｅ＞Ｈ５３という関係が好ましい。端側キャップゴム５０ｅのゴム硬度により接地性が上がり、操縦安定性能が向上するからである。また、端側キャップゴム５０ｅでも歪みを低減するので、導電部５２と協働して歪みを吸収するので、耐久性が向上する。
本実施形態では、図４Ａに示すように、導電部５２は、ストリップゴム５３の内部にて終端している。このように、ＳＷＯＴ構造であれば、導電部５２のゴムボリュームを低減できる。図４Ａの例では、導電経路を確保するために、ストリップゴム５３が導電性ゴムで形成されている必要がある。その他は、サイドウォールゴム６、カーカス層４、及びベースゴム５１は、適宜、導電性ゴム及び非導電性ゴムのいずれかを採用できる。カーカス層４が導電性ゴムであればサイドウォールゴム６を非導電性ゴムにでき、カーカス層４が非導電性ゴムであればサイドウォールゴム６を導電性ゴムにすればよい。
［他の実施形態］
（１）図４Ｂに示すように、ＴＯＳ構造において、導電部５２は、ストリップゴム５３の内部にて終端している。このように、ＴＯＳ構造であれば、導電部５２がストリップゴム５３を貫通している場合に比べて、外観を損ねることを回避できる。図４Ｂの例では、導電経路を確保するために、ストリップゴム５３及びサイドウォールゴム６が導電性ゴムで形成されている必要がある。その他は、適宜、導電性ゴム及び非導電性ゴムのいずれかを採用できる。
（１）図４Ｂに示すように、ＴＯＳ構造において、導電部５２は、ストリップゴム５３の内部にて終端している。このように、ＴＯＳ構造であれば、導電部５２がストリップゴム５３を貫通している場合に比べて、外観を損ねることを回避できる。図４Ｂの例では、導電経路を確保するために、ストリップゴム５３及びサイドウォールゴム６が導電性ゴムで形成されている必要がある。その他は、適宜、導電性ゴム及び非導電性ゴムのいずれかを採用できる。
（２）図５Ａに示すように、導電部５２がストリップゴム５３を貫通してストリップゴム５３に接触していてもよい。図５Ａの例であれば、サイドウォールゴム６が導電性ゴムであれば導電経路を確保できる。サイドウォールゴム６が非導電性ゴムである場合にはストリップゴム５３及びカーカス層４が導電性ゴムであればよい。
（３）図５Ｂに示すように、ストリップゴム５３を設けなくてもよい。この場合、導電部５２はサイドウォールゴム６に接触しているので、サイドウォールゴム６が導電性ゴムであれば導電経路を確保できる。
本開示の構成と効果を具体的に示すために、下記実施例について下記の評価を行った。
（１）耐久性能
導電部５２とキャップゴム５０（非導電性ゴム）の剥離力を測定した。測定はＪＩＳ Ｋ−３：１９９９に準じて行った。剥離性を比較した。剥離力の評価結果は、比較例１を１００とした指数で示した。数値が大きいほど、接着性が高く、耐久力が高いことを意味する。
導電部５２とキャップゴム５０（非導電性ゴム）の剥離力を測定した。測定はＪＩＳ Ｋ−３：１９９９に準じて行った。剥離性を比較した。剥離力の評価結果は、比較例１を１００とした指数で示した。数値が大きいほど、接着性が高く、耐久力が高いことを意味する。
（２）操縦安定性能
日本産セダン車（２０００ｃｃ）の車両に、タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５ ９１Ｈ、車両指定の空気圧にしたタイヤを車両に装着させて、路面走行により官能評価にて比較した。比較例１の結果を１００とする指数で評価し、指数が大きいほど、操縦安定性能が優れていることを示す。
日本産セダン車（２０００ｃｃ）の車両に、タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５ ９１Ｈ、車両指定の空気圧にしたタイヤを車両に装着させて、路面走行により官能評価にて比較した。比較例１の結果を１００とする指数で評価し、指数が大きいほど、操縦安定性能が優れていることを示す。
（３）転がり抵抗
国際規格ＩＳＯ２８５８０（ＪＩＳ Ｄ４２３４）に準じて転がり抵抗を測定した。比較例１の結果を１００とする指数で評価し、指数が小さいほど、転がり抵抗が低く、優れていることを示す。
国際規格ＩＳＯ２８５８０（ＪＩＳ Ｄ４２３４）に準じて転がり抵抗を測定した。比較例１の結果を１００とする指数で評価し、指数が小さいほど、転がり抵抗が低く、優れていることを示す。
比較例１
特許文献１及び図６Ａに示すように、接地面Ｅからキャップゴム５０の側面５０ａに至る湾曲した導電部１５２を設けた。導電部１５２は、タイヤ径方向に４つ連結されている。導電部１５２の厚みは一定である。それ以外は、実施例１と同じとした。
特許文献１及び図６Ａに示すように、接地面Ｅからキャップゴム５０の側面５０ａに至る湾曲した導電部１５２を設けた。導電部１５２は、タイヤ径方向に４つ連結されている。導電部１５２の厚みは一定である。それ以外は、実施例１と同じとした。
比較例２
図６Ｂに示すように、図６Ａの湾曲部分を一つとした導電部２５２を設けた。導電部２５２の厚みは一定である。それ以外は、実施例１と同じとした。
図６Ｂに示すように、図６Ａの湾曲部分を一つとした導電部２５２を設けた。導電部２５２の厚みは一定である。それ以外は、実施例１と同じとした。
実施例１
図２に示すように、導電部５２を設けた。導電部５２は、タイヤ子午線断面において、前記接地面及び前記キャップゴムの側面における厚みが相対的に小さく、前記接地面と前記キャップゴムの側面との間の中間部分の最大厚みが相対的に大きく、タイヤ幅方向外側及び径方向外側内側へ湾曲する三日月形状をなしている。
図２に示すように、導電部５２を設けた。導電部５２は、タイヤ子午線断面において、前記接地面及び前記キャップゴムの側面における厚みが相対的に小さく、前記接地面と前記キャップゴムの側面との間の中間部分の最大厚みが相対的に大きく、タイヤ幅方向外側及び径方向外側内側へ湾曲する三日月形状をなしている。
表１より、実施例１は比較例１、２に対し、耐久性能、操縦安定性能及び転がり抵抗について全て優れていることが分かる。
耐久性能について、比較例１に対して比較例２が向上しているのは、比較例１では湾曲導電部が４つあるのに対し、比較例２は湾曲導電部が１つとなり、導電部のボリュームが減ったからであると考えられる。比較例２に対して実施例１が向上しているのは、厚み変化によってボリュームが厚み一定に比べてあまり変わらないものの、キャップゴムと導電ゴムの界面の接触面積が増えるからと考えられる。
接触面積の増加以外の原因として、厚み一定では接地時の変形を抑える効果がないが、中央部が厚く両端が薄い三日月状であるので、接地時の変形を抑え、転がり抵抗が低減していると考えられる。実施例１は比較例２に対して、中央部の厚みが増えることで、導電性ゴムのボリュームが増え、転がり抵抗が悪化するものの、変形抑制による転がり抵抗の低減がこれを十分に上回ると考えられる。
接触面積の増加以外の原因として、厚み一定では接地時の変形を抑える効果がないが、中央部が厚く両端が薄い三日月状であるので、接地時の変形を抑え、転がり抵抗が低減していると考えられる。実施例１は比較例２に対して、中央部の厚みが増えることで、導電性ゴムのボリュームが増え、転がり抵抗が悪化するものの、変形抑制による転がり抵抗の低減がこれを十分に上回ると考えられる。
操縦安定性能について、実施例１は、比較例１，２に対して、タイヤ幅方向内側ＷＤ１からタイヤ幅方向外側ＷＤ２へ向かう横力が作用した際にその変形が抑制されるので、操縦安定性能が向上していると考えられる。
転がり抵抗について、比較例１に対して比較例２が低減しているのは、導電部のボリュームが減り、転がり抵抗の低い非導電性ゴムのボリュームが増加することができたためであると考えられる。比較例２に対して実施例１が更に低減しているのは、厚み一定では接地時の変形を抑える効果がないが、中央部が厚く両端が薄い三日月状であるので、接地時の変形を抑え、歪みが小さくなり、その結果、転がり抵抗が低減していると考えられる。実施例１は比較例２に対して、中央部の厚みが増えることで、導電性ゴムのボリュームが若干増えるものの、形状による転がり抵抗の低減量がこれを十分に上回ると考えられる。
以上のように、本実施形態の空気入りタイヤは、非導電ゴムで形成され且つ接地面Ｅを形成するキャップゴム５０と、キャップゴム５０のタイヤ幅方向両端にある対をなす側端部のうち少なくとも一方の側端部に設けられる導電部５２と、を備える。導電部５２は、導電性ゴムで形成され、接地面Ｅからキャップゴム５０の内部を通りキャップゴム５０の側面５０ａに至る。導電部５２は、タイヤ子午線断面において、接地面Ｅ及びキャップゴム５０の側面５０ａにおける厚み（Ｄ１，Ｄ２）が相対的に小さく、接地面Ｅとキャップゴム５０の側面５０ａとの間の中間部分の最大厚み（Ｄ３）が相対的に大きく、タイヤ幅方向外側ＷＤ２及び径方向外側ＲＤ２へ湾曲する三日月形状をなしている。
この構成によれば、導電部５２は、タイヤ幅方向外側ＷＤ２及び径方向外側ＲＤ２へ湾曲する三日月形状であり、且つ中間部分の最大厚みが端部に比べて相対的に大きいので、厚み一定である場合に比べて、タイヤ幅方向内側から外側へ向かう横力が作用したときにその変形が抑制される。変形が抑制できれば、歪みが少なくなるので、耐久性が向上する。また、横力による変形が抑制できれば、転がり抵抗が低減する。さらに、横力に対して導電部５２が支えることになるので、操縦安定性能が向上する。
本実施形態では、タイヤ子午線断面の半分において、前記キャップゴムの内部に存在する前記導電部の断面積Ｓ１と前記キャップゴムの断面積Ｓ２との合計面積（Ｓ１＋Ｓ２）に対し、前記導電部の面積Ｓ１は、５％以上且つ１５％以下である。
この構成によれば、加工性、運動性能及び耐摩耗性能をより一層確保できる。
本実施形態では、キャップゴム５０の側面５０ａを覆うストリップゴム５３を備える。ストリップゴム５３は、キャップゴム５０よりもゴム硬度の低いゴムで形成され、接地面Ｅを形成しない。導電部５２は、ストリップゴム５３の内部に入り込んでいる。
この構成によれば、ストリップゴム５３はキャップゴム５０よりもゴム硬度が低い柔らかいゴムなので、荷重が作用しやすいショルダー部においても柔らかさでキャップゴム５０及び導電部５２との接着性が高まり、耐久力を向上させることができる。導電部５２がストリップゴム５３の内部に入り込んでいることによっても、ショルダー部の各ゴムの接着性を高め、耐久力を向上させる。それでいて、ストリップゴム５３はゴム硬度がキャップゴム５０よりも低いものの、接地面Ｅを形成せず、路面と接地しないので、耐久力を損なうことを回避できる。
本実施形態では、キャップゴム５０は、導電部５２によって中央側キャップゴム５０ｃと端側キャップゴム５０ｅとに区画されている。端側キャップゴム５０ｅのゴム硬度は、中央側キャップゴム５０ｃのゴム硬度よりも低く且つストリップゴム５３のゴム硬度よりも高い。
この構成によれば、端側キャップゴム５０ｅのゴム硬度により接地性が上がり、制動性能が向上する。また、端側キャップゴム５０ｅと導電部５２とが協働して歪みを吸収するので、耐久性が向上する。
本実施形態では、導電部５２は、ストリップゴム５３の内部にて終端している。
この構成によれば、ＴＯＳ構造であれば外観を損ねず、ＳＷＯＴ構造であればゴムボリュームを低減できる。
本実施形態では、車両に対するタイヤの装着方向を示す表示がタイヤ外表面に設けられており、導電部５２は、車両に対して装着内側ＩＮとなる側端部に少なくとも設けられている。
この構成によれば、キャンバ角の設定によって装着内側は装着外側に比べて荷重がかかりやすく、導電部５２を装着外側のみに設ける場合に比べて、上記効果が高くなる。
このような導電部５２を有するトレッドゴム５は、押出成形法によって簡便に得られる。押出成形法では、キャップゴム５０とベースゴム５１と導電部５２との共押出により、所定の断面形状を有するトレッドゴムが帯状に成形され、その端部同士をジョイントすることにより環状のトレッドゴム５が成形される。
上記の各実施形態で採用している構造を他の任意の実施形態に採用することは可能である。各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
５０…キャップゴム
５０ａ…キャップゴムの側面
５０ｃ…中央側キャップゴム
５０ｅ…端側キャップゴム
５２…導電部
５３…ストリップゴム
Ｅ…接地面
ＩＮ…装着内側
５０ａ…キャップゴムの側面
５０ｃ…中央側キャップゴム
５０ｅ…端側キャップゴム
５２…導電部
５３…ストリップゴム
Ｅ…接地面
ＩＮ…装着内側
Claims (6)
- 非導電ゴムで形成され且つ接地面を形成するキャップゴムと、前記キャップゴムのタイヤ幅方向両端にある対をなす側端部のうち少なくとも一方の側端部に設けられる導電部と、を備え、
前記導電部は、導電性ゴムで形成され、前記接地面から前記キャップゴムの内部を通り前記キャップゴムの側面に至り、
前記導電部は、タイヤ子午線断面において、前記接地面及び前記キャップゴムの側面における厚みが相対的に小さく、前記接地面と前記キャップゴムの側面との間の中間部分の最大厚みが相対的に大きく、タイヤ幅方向外側及び径方向外側へ湾曲する三日月形状をなしている、空気入りタイヤ。 - タイヤ子午線断面の半分において、前記キャップゴムの内部に存在する前記導電部の断面積Ｓ１と前記キャップゴムの断面積Ｓ２との合計面積（Ｓ１＋Ｓ２）に対し、前記導電部の面積Ｓ１は、５％以上且つ１５％以下である、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
- 前記キャップゴムの側面を覆うストリップゴムを備え、
前記ストリップゴムは、前記キャップゴムよりもゴム硬度の低いゴムで形成され、接地面を形成せず、
前記導電部は、前記ストリップゴムの内部に入り込んでいる、請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。 - 前記キャップゴムは、前記導電部によって中央側キャップゴムと端側キャップゴムとに区画されており、
前記端側キャップゴムのゴム硬度は、前記中央側キャップゴムのゴム硬度よりも低く且つ前記ストリップゴムのゴム硬度よりも高い、請求項３に記載の空気入りタイヤ。 - 前記導電部は、前記ストリップゴムの内部にて終端している、請求項３又は４に記載の空気入りタイヤ。
- 車両に対するタイヤの装着方向を示す表示がタイヤ外表面に設けられており、
前記導電部は、車両に対して装着内側となる前記側端部に少なくとも設けられている、請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
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