JP2023017521A - タイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、車両からの静電気を路面に逃がしやすい構造を有するタイヤを提供することを目的とする。【解決手段】本発明のタイヤは、トレッド部と、一対のビード部に埋設された一対のビードコアと、カーカス本体部とカーカス折り返し部とからなる１枚以上のカーカスプライからなるカーカスと、１層以上の補強層からなる補強部材と、を備え、ビードフィラのタイヤ幅方向外側にゴムチェーファが配置され、前記タイヤは、導電部材をさらに備え、前記導電部材のタイヤ径方向内側端は、前記ゴムチェーファのタイヤ径方向外側端又は前記ゴムチェーファのタイヤ径方向外側端よりもタイヤ径方向内側であるタイヤ径方向領域に位置し、前記導電部材は、前記タイヤ径方向内側端からタイヤ径方向外側に、少なくとも、前記１層以上の補強層のうち、導電性を有するいずれかの前記補強層の位置まで延びる。【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤに関するものである。

例えば、特許文献１に記載されているように、１枚以上のカーカスプライからなるカーカスを備えたタイヤが知られている。

特開２０１５－２０４９９号公報

近年、タイヤにおいては転がり抵抗を低減することが求められている。このため、カーカスプライの被覆ゴムの損失正接を小さくするために、例えば被覆ゴムのカーボンの量を減らすことがある。しかしながら、カーボンの量を減らすと、被覆ゴムの電気抵抗が大きくなり、ビード部からトレッド踏面までの導電パスがカーカスプライによって遮断されてしまうおそれがあった。この場合、車両からビード部に伝わる静電気をトレッド踏面から路面へと逃がしにくくなる場合があった。

そこで、本発明は、車両からの静電気を路面に逃がしやすい構造を有するタイヤを提供することを目的とする。

本発明の要旨構成は、以下の通りである。
（１）トレッド部と、
一対のビード部に埋設された一対のビードコアと、
前記一対のビードコアにトロイダル状に跨るカーカス本体部と、前記カーカス本体部から前記ビードコアの周りに折り返されて延びるカーカス折り返し部と、からなる１枚以上のカーカスプライからなるカーカスと、
前記カーカスのクラウン部のタイヤ径方向外側に配置された、１層以上の補強層からなる補強部材と、を備えたタイヤであって、
前記ビードコアのタイヤ径方向外側にビードフィラが配置され、前記ビードフィラのタイヤ幅方向外側にゴムチェーファが配置され、
前記タイヤは、導電部材をさらに備え、
前記導電部材のタイヤ径方向内側端は、前記ゴムチェーファのタイヤ径方向外側端又は前記ゴムチェーファのタイヤ径方向外側端よりもタイヤ径方向内側であるタイヤ径方向領域に位置し、
前記導電部材は、前記タイヤ径方向内側端からタイヤ径方向外側に、少なくとも、前記１層以上の補強層のうち、導電性を有するいずれかの前記補強層の位置まで延びることを特徴とする、タイヤ。

（２）一対の前記導電部材を有し、
前記導電部材のタイヤ径方向外側端は、前記１層以上の補強層のうち、前記導電性を有するいずれかの補強層の位置で終端する、上記（１）に記載のタイヤ。

（３）前記導電部材のタイヤ径方向外側端は、前記カーカスのクラウン部と、導電性を有する前記１層以上の補強層のうち、タイヤ径方向最内側の前記補強層との間のタイヤ径方向領域において終端する、上記（２）に記載のタイヤ。

（４）前記導電部材のタイヤ径方向外側端は、前記トレッド部と、導電性を有する前記１層以上の補強層のうち、タイヤ径方向最外側の前記補強層との間のタイヤ径方向領域において終端する、上記（２）に記載のタイヤ。

（５）２層以上の前記補強層を有し、前記導電部材のタイヤ径方向外側端は、タイヤ径方向に隣接する導電性を有する２層の前記補強層間のタイヤ径方向領域において終端する、上記（２）に記載のタイヤ。

（６）前記補強層は、ベルト、ベルト補強層、及び補強ゴムのいずれかである、上記（１）～（５）のいずれか１つに記載のタイヤ。

（７）前記導電部材は、導電性の繊維部材である、上記（１）～（６）のいずれか１つに記載のタイヤ。

（８）前記導電性の繊維部材は、コットン繊維とＳＵＳの破片とを混撚されたものである、上記（７）に記載のタイヤ。

本発明によれば、車両からの静電気を路面に逃がしやすい構造を有するタイヤを提供することができる。

本発明の第１の実施形態にかかるタイヤのタイヤ構造の模式図である。 本発明の第２の実施形態にかかるタイヤのタイヤ構造の模式図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に例示説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態にかかるタイヤのタイヤ構造の模式図である。このタイヤ１は、本例では空気入りタイヤである。図１に模式的に示すように、タイヤ１は、一対のビード部２と、カーカス３と、カーカス３のタイヤ径方向外側に配置された補強部材と、トレッド部５とを備えている。

一対のビード部２には、一対のビードコア２ａが埋設され、ビードコア２ａのタイヤ径方向外側にはビードフィラ２ｂが配置されている。ビードコア２ａの断面形状や材質は特に限定されず、タイヤにおいて通常用いられる構成とすることができる。ビードフィラ２ｂは、断面略三角形状の形状を有するものとすることができるが、ビードフィラ２ｂの断面形状は、この例に限定されるものではなく、材質も特に限定されない。

カーカス３は、一対のビードコアにトロイダル状に跨るカーカス本体部３ａと、カーカス本体部３ａからビードコア２ａの周りに折り返されて延びるカーカス折り返し部３ｂと、からなる１枚以上のカーカスプライからなる。本実施形態において、カーカスプライは、有機繊維がゴム被覆されたものであり、被覆ゴムは損失正接が小さいものである。これにより、タイヤの転がり抵抗を低減することができる。
ここで、「損失正接」とは、動的引張粘弾性測定試験機を用いて、加硫ゴムの、厚さ２ｍｍ、幅５ｍｍ、長さ２０ｍｍの試験片に、温度６０°Ｃ、周波数５２Ｈｚ、初期歪２％、動歪１％の条件において得た動的損失弾性率Ｅ´´値と動的貯蔵弾性率Ｅ´の値との比（Ｅ´´／Ｅ´）を指す。本実施形態でにおいて、カーカスプライは非電導である（タイヤ内部の静電気を路面に逃がす導電パスとしては十分に機能しないものである）。

また、ビードフィラ２ｂのタイヤ幅方向外側にゴムチェーファ（ガムチェーファ）６が配置されている。ゴムチェーファ６は、カーカス折り返し部３ｂをタイヤ幅方向外側から覆っている。ゴムチェーファ６は、導電性を有する。ゴムチェーファ６は、ビード部２のリムとの接触部分の少なくとも一部に配置される。

また、ビードコア２ａの周りには、キャンバスチェーファ７が配置されている。キャンバスチェーファ７は、ビードコア２ａのタイヤ径方向内側及びタイヤ幅方向両側を覆っている。キャンバスチェーファ７は、導電性を有する。キャンバスチェーファ７は、織物と当該織物に含侵したゴムとからなる。織物は、縦糸と横糸とからなり、縦糸と横糸は有機繊維からなる。

図１に示すように、ビードコア２ａのタイヤ径方向内側（図示例では、カーカス折り返し部３ｂのタイヤ径方向内側であって、キャンバスチェーファ７のタイヤ径方向内側）には、スキージゴム８が配置されている。これにより、カーカスプライとキャンバスチェーファ７との接触を防止して、擦れによる故障を抑制することができる。スキージゴム８は、非電導である。

ここで、カーカス３のクラウン部のタイヤ径方向外側には、１層以上の補強層からなる補強部材が配置されている。図示例では、補強部材は、２層のベルト層４ａ、４ｂからなるベルト４と、ベルト４のタイヤ径方向外側に配置された１層のベルト補強層９と、ベルト補強層９のタイヤ径方向外側に配置された補強ゴム（トレッドアンダークッション）１０と、を備えている。

ベルト層４ａ、４ｂは、層間で互いに交差するようにタイヤ周方向に対して（例えば３０～６０°の傾斜角度で）傾斜したベルトコードがゴム被覆されたプライからなる。ベルトコードは、例えばスチールコードとすることができる。このように、ベルト層４ａ、４ｂは、導電性を有する。なお、本例では、ベルト層は２層であるが、１層以上であれば良く、また、タイヤ周方向に対する傾斜角度も上記の範囲には限定されない。

ベルト補強層９は、タイヤ周方向に延びるコードがゴム被覆されたプライからなる。本例では、ベルト層９は、ベルト４のタイヤ幅方向端部のみを覆う一対のレイヤー層である。コードは、例えばスチールコードとすることができる。ベルト補強層９は、非電導である。ベルト補強層９がレイヤー層である場合は、ベルト端部に対応した位置以外にはベルト層は配置されていないため、一対のレイヤー層間のタイヤ幅方向領域が導電パスを形成する。なお、本例では、ベルト補強層９は、１層のレイヤー層としているが、２層以上とすることもでき、例えば、ベルト４とレイヤー層とのタイヤ径方向の間に、ベルト幅全体を覆う、いわゆるキャップ層をさらに配置することもできる。あるいは、キャップ層のみを配置することもできる。キャップ層の場合は、導電性とする。各補強層は、導電パスを形成するように、導電性を有するか、あるいは、非電導であるが、タイヤ幅方向の一部のみに配置されることにより、当該補強層が配置されない箇所が導電パスとなるものとする。なお、本実施形態において、タイヤ１は、必ずしもベルト補強層９を有していなくても良い。また、ベルト補強層９は、ベルト４よりもタイヤ径方向内側に配置することもできる。

補強ゴム（トレッドアンダークッション）１０は、図示例では、トレッド部５とベルト補強層９とのタイヤ径方向の間に配置されている。トレッドアンダークッション１０は、導電性を有する。
トレッド部５は、導電しにくい。トレッド部５は、例えばいわゆるキャップ・アンド・ベース構造とすることができ、ベースゴムのタイヤ径方向外側にキャップゴムが配置された構成とすることができる。トレッド部５のタイヤ幅方向の一部は、アンテナゴム５ａとなっている。アンテナゴム５ａは、導電性を有する。アンテナゴム５ａは、タイヤ周方向に連続して配置されることもでき、あるいは、断続的に配置されることもできる。

ここで、本実施形態のタイヤ１は、導電部材１１をさらに備えている。本例では、導電部材１１は、導電性の繊維部材である。導電性の繊維部材は、例えば、コットン繊維とＳＵＳの破片とを混撚されたものとすることができる。これにより、軽量且つ導電性を有する繊維とすることができる。軽量化のためには、繊維は１本のみからなることが好ましい。

ここで、導電部材１１のタイヤ径方向内側端は、ゴムチェーファ６のタイヤ径方向外側端又は図示のようにゴムチェーファ６のタイヤ径方向外側端よりもタイヤ径方向内側であるタイヤ径方向領域に位置する。これにより、ゴムチェーファ６と導電部材１１のタイヤ径方向内側端とが電気的に接する。また、導電部材１１は、タイヤ径方向内側端からタイヤ径方向外側に、少なくとも、１層以上の補強層のうち、導電性を有するいずれかの補強層の位置まで延びている。図１に示す第１の実施形態では、タイヤ１は、タイヤ赤道面を境界とするタイヤ幅方向半部に１本ずつの一対の導電部材１１を有し、従って、各導電部材１１は、タイヤ径方向外側端を有している。そして、導電部材１１のタイヤ径方向外側端は、１層以上の補強層のうち、導電性を有するいずれかの補強層の端部（図示例では、ベルト層４ａ）の位置で終端している。すなわち、導電部材１１のタイヤ径方向外側端は、カーカス３のクラウン部と、１層以上の補強層のうち、導電性を有するタイヤ径方向最内側の補強層（図示例では、ベルト層４ａ）との間のタイヤ径方向領域において終端している。これにより、導電部材１１のタイヤ径方向外側端とベルト４ａとが電気的に接している。
以下、第１の実施形態にかかるタイヤの作用効果について説明する。

このタイヤ１では、まず、カーカスプライの被覆ゴムに上述の損失正接の低いゴムを用いているため、転がり抵抗を低減して燃費性を向上させることができる。カーカス３は、非電導である。
一方で、このタイヤ１では、ゴムチェーファ６、ベルト層４ａ、４ｂ、一対のベルト補強層９間のタイヤ幅方向領域、トレッドアンダークッション１０、アンテナゴム５ａが導電性である。そして、導電部材１１のタイヤ径方向内側端は、ゴムチェーファ６のタイヤ径方向外側端又は図示のようにゴムチェーファ６のタイヤ径方向外側端よりもタイヤ径方向内側であるタイヤ径方向領域に位置するため、ゴムチェーファ６と導電部材１１とが電気的に接した状態となる。また、導電部材１１は、タイヤ径方向内側端からタイヤ径方向外側に、少なくとも、１層以上の補強層のうち、導電性を有するいずれかの補強層の位置まで延びている（図示例では、導電部材１１のタイヤ径方向外側端は、ベルト層４ａの端部の位置で終端している）ため、導電部材１１とベルト層４ａとが電気的に接した状態となる。
従って、このタイヤ１では、ゴムチェーファ６、導電部材１１、ベルト層４ａ、ベルト層４ｂ、一対のベルト補強層９間のタイヤ幅方向領域、トレッドアンダークッション１０、及びアンテナゴム５ａの順に静電気が逃げることのできる導電パスが形成されている。これにより、図１に矢印で示したように、車両からタイヤ内部に蓄積された静電気を上記の導電パスを通して、ゴムチェーファ６からベルト４へ、ベルト４から路面へと逃がすことができる。
このように、カーカスプライの被覆ゴムを上記のような転がり抵抗を低減するものとした場合であっても、車両からの静電気を路面に逃がしやすい構造となる。
また、導電部材１１は、導電性の繊維部材であるため、導電部材１１の追加による重量増を抑制して転がり抵抗の増大を抑制することができる。また、特に、導電性の繊維部材を、コットン繊維とＳＵＳの破片とを混撚されたものとすることで、軽量且つ導電性を有するものとすることができる。
特に、第１の実施形態では、タイヤ径方向最内側の補強層であるベルト層４ｂと導電部材１１とが、電気的に接し、且つ、ベルト層４ｂの端部の位置で終端する構成としているため、導電部材１１の延在長さを短くして、重量増をさらに抑制して、転がり抵抗の増大をさらに抑制することができる。

（第２の実施形態）
図２は、本発明の第２の実施形態にかかるタイヤのタイヤ構造の模式図である。第２の実施形態のタイヤ１２は、導電部材１３の配置のみが第１の実施形態と異なっており、他の部材の構成や導電部材１３の材質等は、第１の実施形態と共通しているため、説明を省略する。

まず、導電部材１３のタイヤ径方向内側端は、ゴムチェーファ６のタイヤ径方向外側端又は図示のようにゴムチェーファ６のタイヤ径方向外側端よりもタイヤ径方向内側であるタイヤ径方向領域に位置しており、この点は、第１の実施形態と同様である。
導電部材１３は、タイヤ径方向内側端からタイヤ径方向外側に、少なくとも、１層以上の補強層のうち、導電性を有するいずれかの補強層の位置まで延びており、一対の導電部材１３について、導電部材１３のタイヤ径方向外側端は、１層以上の補強層のうち、導電性を有するいずれかの補強層の端部の位置で終端している。
図２に示すように、第２の実施形態にかかるタイヤ１２では、導電部材１３のタイヤ径方向外側端は、トレッド部５と、１層以上の補強層のうち、導電性を有するタイヤ径方向最外側の補強層（図示例ではトレッドアンダークッション１０）との間のタイヤ径方向領域において終端している点で、第１の実施形態と異なっている。
以下、第２の実施形態のタイヤの作用効果について説明する。

第２の実施形態についても、カーカスプライの被覆ゴムに上述の損失正接の低いゴムを用いているため、転がり抵抗を低減して燃費性を向上させることができる。カーカス３は、非電導である。
一方で、このタイヤ１２では、ゴムチェーファ６、ベルト層４ａ、４ｂ、一対のベルト補強層９間のタイヤ幅方向領域、トレッドアンダークッション１０、アンテナゴム５ａが導電性である。そして、導電部材１３のタイヤ径方向内側端は、ゴムチェーファ６のタイヤ径方向外側端又は図示のようにゴムチェーファ６のタイヤ径方向外側端よりもタイヤ径方向内側であるタイヤ径方向領域に位置するため、ゴムチェーファ６と導電部材１３とが電気的に接した状態となる。また、導電部材１３は、タイヤ径方向内側端からタイヤ径方向外側に、少なくとも、１層以上の補強層のうち、導電性を有するいずれかの補強層の位置まで延びている（図示例では、導電部材１３のタイヤ径方向外側端は、トレッドアンダークッション１０の端部の位置で終端している）ため、導電部材１３とトレッドアンダークッション１０とが電気的に接した状態となる。
従って、このタイヤ１２では、ゴムチェーファ６、導電部材１１、トレッドアンダークッション１０、及びアンテナゴム５ａの順に静電気が逃げることのできる導電パスが形成されている。これにより、図２に矢印で示したように、車両からタイヤ内部に蓄積された静電気を上記の導電パスを通して路面へと逃がすことができる。
このように、カーカスプライの被覆ゴムを上記のような転がり抵抗を低減するものとした場合であっても、車両からの静電気を路面に逃がしやすい構造となる。
また、導電部材１３は、導電性の繊維部材であるため、導電部材１３の追加による重量増を抑制して転がり抵抗の増大を抑制することができる。また、特に、導電性の繊維部材を、コットン繊維とＳＵＳの破片とを混撚されたものとすることで、軽量且つ導電性を有するものとすることができる。
特に、第２の実施形態では、タイヤ径方向最外側の補強層であるトレッドアンダークッション１０と導電部材１３とが、電気的に接しているため、より確実に静電気を路面へと逃がすことができる。この場合、タイヤ径方向に見ると導電部材１３の長さが（例えば第１の実施形態の場合と比較して）長くなってしまう。そこで、本例では、トレッドアンダークッション１０のタイヤ幅方向の幅を最大幅ベルト層（本例ではベルト層４ｂ）のタイヤ幅方向の幅より大きくし、且つ、導電部材１３がトレッドアンダークッション１０の端部の位置で終端する構成としているため、導電部材１３のタイヤ幅方向で見た延在長さを短くして、重量増を抑制して、転がり抵抗の増大を抑制している。

なお、図１、図２の他にも、タイヤが２層以上の補強層を有する場合において、導電部材のタイヤ径方向外側端が、導電性を有しタイヤ径方向に隣接する２層の補強層間のタイヤ径方向領域において終端する構成とすることもできる。この場合も、カーカスプライの被覆ゴムを上記のような転がり抵抗を低減するものとした場合であっても、車両からの静電気を路面に逃がしやすい構造となる。導電部材のタイヤ径方向の延在長さは、第２の実施形態の場合より短くなるため、軽量化の効果を得ることができ、また、導電パスを形成する部材数が第１の実施形態の場合よりは少なくなるため、より確実に静電気を逃がす効果を得ることができる。

上記の実施形態では、一対の導電部材を有する場合を例示したが、この場合には限られず、１つの導電部材が、一方のタイヤ幅方向半部におけるゴムチェーファのタイヤ径方向外側端又はゴムチェーファのタイヤ径方向外側端よりもタイヤ径方向内側であるタイヤ径方向領域から、他方のタイヤ幅方向半部におけるゴムチェーファのタイヤ径方向外側端又はゴムチェーファのタイヤ径方向外側端よりもタイヤ径方向内側であるタイヤ径方向領域まで連続的に延在する構成とすることもできる。このとき、導電部材は、１層以上の補強層のうち、導電性を有するいずれかの補強層全域を延びる。このような構成によっても、車両からの静電気を路面に逃がしやすい構造となる。

一態様において、導電部材のタイヤ径方向内側端は、ゴムチェーファと電気的に接している（すなわち、導電部材は、そのタイヤ径方向内側端がゴムチェーファと導電パスを形成するように構成されている）。導電部材は、タイヤ径方向内側端からタイヤ径方向外側に、少なくとも、１層以上の補強層のうち導電性を有するいずれかの補強層と電気的に接している（すなわち、導電部材は、導電性を有する当該補強層と導電パスを形成するように構成されている）。好ましくは、一対の導電部材を有し、導電部材のタイヤ径方向外側端は、１層以上の補強層のうち、導電性を有するいずれかの補強層と電気的に接している（すなわち、導電部材は、そのタイヤ径方向外側端において、導電性を有する当該補強層と導電パスを形成するように構成されている）。

１：タイヤ、 ２：ビード部、 ３：カーカス、 ４：ベルト、
５：トレッド部、 ６：ゴムチェーファ、 ７：キャンバスチェーファ、
８：スキージゴム、 ９：ベルト補強層、 １０：トレッドアンダークッション、
１１：導電部材、 １２：タイヤ、 １３：導電部材

Claims (8)

1. トレッド部と、
   一対のビード部に埋設された一対のビードコアと、
   前記一対のビードコアにトロイダル状に跨るカーカス本体部と、前記カーカス本体部から前記ビードコアの周りに折り返されて延びるカーカス折り返し部と、からなる１枚以上のカーカスプライからなるカーカスと、
   前記カーカスのクラウン部のタイヤ径方向外側に配置された、１層以上の補強層からなる補強部材と、を備えたタイヤであって、
   前記ビードコアのタイヤ径方向外側にビードフィラが配置され、前記ビードフィラのタイヤ幅方向外側にゴムチェーファが配置され、
   前記タイヤは、導電部材をさらに備え、
   前記導電部材のタイヤ径方向内側端は、前記ゴムチェーファのタイヤ径方向外側端又は前記ゴムチェーファのタイヤ径方向外側端よりもタイヤ径方向内側であるタイヤ径方向領域に位置し、
   前記導電部材は、前記タイヤ径方向内側端からタイヤ径方向外側に、少なくとも、前記１層以上の補強層のうち、導電性を有するいずれかの前記補強層の位置まで延びることを特徴とする、タイヤ。
2. 一対の前記導電部材を有し、
   前記導電部材のタイヤ径方向外側端は、前記１層以上の補強層のうち、前記導電性を有するいずれかの補強層の位置で終端する、請求項１に記載のタイヤ。
3. 前記導電部材のタイヤ径方向外側端は、前記カーカスのクラウン部と、導電性を有する前記１層以上の補強層のうち、タイヤ径方向最内側の前記補強層との間のタイヤ径方向領域において終端する、請求項２に記載のタイヤ。
4. 前記導電部材のタイヤ径方向外側端は、前記トレッド部と、導電性を有する前記１層以上の補強層のうち、タイヤ径方向最外側の前記補強層との間のタイヤ径方向領域において終端する、請求項２に記載のタイヤ。
5. ２層以上の前記補強層を有し、
   前記導電部材のタイヤ径方向外側端は、タイヤ径方向に隣接する導電性を有する２層の前記補強層間のタイヤ径方向領域において終端する、請求項２に記載のタイヤ。
6. 前記補強層は、ベルト、ベルト補強層、及び補強ゴムのいずれかである、請求項１～５のいずれか一項に記載のタイヤ。
7. 前記導電部材は、導電性の繊維部材である、請求項１～６のいずれか一項に記載のタイヤ。
8. 前記導電性の繊維部材は、コットン繊維とＳＵＳの破片とを混撚されたものである、請求項７に記載のタイヤ。

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