JP2023017529A - タイヤ、タイヤの製造方法、及び生タイヤ - 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、及び、そのようなタイヤを製造するための生タイヤ及びタイヤの製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】本発明のタイヤでは、導電部材とゴムチェーファとの、前記導電部材の延在方向の重なり幅が１ｍｍ以上である。本発明のタイヤの製造方法は、導電部材と加硫前のゴムチェーファとの、前記導電部材の延在方向の重なり幅を１０ｍｍ以上とした状態で、生タイヤを加硫する工程を含む。本発明の生タイヤでは、導電部材と加硫前のゴムチェーファとの、前記導電部材の延在方向の重なり幅が１０ｍｍ以上である。【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤ、タイヤの製造方法、及び生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、及び、そのようなタイヤを製造するための生タイヤ及びタイヤの製造方法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）一対のビード部に埋設された一対のビードコアと、
前記ビードコアのタイヤ径方向外側に配置されたビードフィラと、
前記ビードフィラのタイヤ幅方向外側に配置されたゴムチェーファと、を備えたタイヤであって、
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、
前記導電部材と前記ゴムチェーファとの、前記導電部材の延在方向の重なり幅が１ｍｍ以上であることを特徴とする、タイヤ。

（２）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をさらに備え、
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、上記（１）に記載のタイヤ。

（３）前記導電部材は、導電性の繊維部材である、上記（１）又は（２）に記載のタイヤ。

（４）一対のビード部に埋設された一対のビードコアと、前記ビードコアのタイヤ径方向外側に配置されたビードフィラと、前記ビードフィラのタイヤ幅方向外側に配置されたゴムチェーファと、導電部材と、を備え、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する、タイヤを製造する方法であって、
前記導電部材と加硫前の前記ゴムチェーファとの、前記導電部材の延在方向の重なり幅を１０ｍｍ以上とした状態で、生タイヤを加硫する工程を含むことを特徴とする、タイヤの製造方法。

（５）前記導電部材は、導電性の繊維部材である、上記（４）に記載のタイヤの製造方法。

（６）一対のビード部に埋設された一対のビードコアと、
前記ビードコアのタイヤ径方向外側に配置されたビードフィラと、
前記ビードフィラのタイヤ幅方向外側に配置されたゴムチェーファと、を備えたタイヤを製造するための生タイヤであって、
前記生タイヤは、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、加硫前の前記ゴムチェーファのタイヤ径方向外側端又は加硫前の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、
前記導電部材と加硫前の前記ゴムチェーファとの、前記導電部材の延在方向の重なり幅が１０ｍｍ以上であることを特徴とする、生タイヤ。

（７）前記導電部材は、導電性の繊維部材である、上記（６）に記載の生タイヤ。

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、及び、そのようなタイヤを製造するための生タイヤ及びタイヤの製造方法を提供することができる。

本発明の一実施形態にかかるタイヤのタイヤ構造の模式図である。 本発明の一実施形態にかかる生タイヤの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。

（タイヤ）
図１は、本発明の一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。

本例では、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。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。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。このように、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、本例では、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。本実施形態では、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。

ここで、導電部材１１とゴムチェーファ６との、導電部材１１の延在方向の重なり幅が１ｍｍ以上である。
以下、本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、導電部材１１を備え、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いるため、ゴムチェーファ６から導電部材１１を介して路面へと静電気を逃がすための導電パスを形成することができる。
そして、導電部材１１とゴムチェーファ６との、導電部材１１の延在方向の重なり幅が１ｍｍ以上であることから、ゴムチェーファ６と導電部材１１との電気的接触が十分に確保される。
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。

ここで、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）ことが好ましい。これにより、導電部材と補強層と（本例では導電部材１１とベルト層４ａと）が電気的に接した状態となり、導電部材から補強層を介して路面へと静電気を逃がす導電パスを形成することができる。

また、導電部材は、導電性の繊維部材であることが好ましい。導電部材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が好ましく、これにより、軽量且つ導電性を有するものとすることができる。

（タイヤの製造方法）
次に、本発明の一実施形態にかかるタイヤの製造方法について説明する。本実施形態のタイヤの製造方法は、一対のビード部に埋設された一対のビードコアと、ビードコアのタイヤ径方向外側に配置されたビードフィラと、ビードフィラのタイヤ幅方向外側に配置されたゴムチェーファと、導電部材と、を備え、導電部材のタイヤ径方向内側端は、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に位置する、タイヤを製造する方法である。製造しようとするタイヤの例示については、タイヤの実施形態において既に説明したため、再度の説明を省略する。

本実施形態のタイヤの製造方法は、導電部材と加硫前のゴムチェーファとの、導電部材の延在方向の重なり幅を１０ｍｍ以上とした状態で、生タイヤを加硫する工程を含む。

加硫工程においては、未加硫のゴムの流れや、カーカスプライのペリフェリ形状の変化が生じる。これにより、生タイヤから加硫後のタイヤとの間で、導電部材とゴムチェーファとの、導電部材の延在方向の重なり幅が変動し得る。そこで、変動量を考慮して、加硫工程においては、上述のように、導電部材と加硫前のゴムチェーファとの、導電部材の延在方向の重なり幅を１０ｍｍ以上とした状態で、生タイヤを加硫する。このように加硫工程においては、十分な重なり幅を確保しておくことで、加硫後のタイヤにおける、導電部材とゴムチェーファとの、導電部材の延在方向の重なり幅を、確実に１ｍｍ以上とすることができる。このように、本実施形態のタイヤの製造方法によれば、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得ることができる。

製造方法の場合においても、導電部材は、導電性の繊維部材であることが好ましい。導電部材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が好ましく、これにより軽量且つ導電性を有するものとすることができる。
他の工程、用いる金型、加硫装置等は、通常のものとすることができる。

（生タイヤ）
次に、本発明の一実施形態にかかる生タイヤについて説明する。図２は、本発明の一実施形態にかかる生タイヤの構造の模式図である。図２では、ゴム部材は加硫前の状態である。図２では、図１のタイヤの対応する部材に符号「´」を付している。上述のように、生タイヤとタイヤとでは、加硫時のゴム流れやカーカスプライのペリフェリの変化等が生じるが、簡単のため、図１と図２とでは、図２における重なり幅Ｗ２が、図１における重なり幅Ｗ１よりも大きいことを要旨として模式的に図示している。生タイヤの構成部材については、ゴム部材以外はタイヤの構成部材と同様であり、また、ゴム部材については未加硫であることを除いてはタイヤのゴム部材と同様であるため、詳細な説明を省略する。

本実施形態の生タイヤは、一対のビード部に埋設された一対のビードコアと、ビードコアのタイヤ径方向外側に配置されたビードフィラと、ビードフィラのタイヤ幅方向外側に配置されたゴムチェーファと、を備えたタイヤを製造するための生タイヤである。また、本実施形態の生タイヤは、導電部材をさらに備えている。本実施形態の生タイヤでは、導電部材のタイヤ径方向内側端は、加硫前のゴムチェーファのタイヤ径方向外側端又は加硫前の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、導電部材と加硫前のゴムチェーファとの、導電部材の延在方向の重なり幅が１０ｍｍ以上である。

本実施形態の生タイヤは、導電部材を備え、導電部材のタイヤ径方向内側端は、加硫前のゴムチェーファのタイヤ径方向外側端又は加硫前の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ているため、加硫後のタイヤにおいて、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に位置することとなり、ゴムチェーファと導電部材とが電気的に接した状態となる。
そして、本実施形態の生タイヤは、導電部材と加硫前のゴムチェーファとの、導電部材の延在方向の重なり幅が１０ｍｍ以上であるため、加硫時に未加硫のゴムの流れや、カーカスプライのペリフェリ形状の変化が生じた場合であっても、加硫後のタイヤにおける、導電部材とゴムチェーファとの、導電部材の延在方向の重なり幅を、確実に１ｍｍ以上とすることができる。このように、本実施形態の生タイヤによれば、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得ることができる。

生タイヤにおいても、上記と同様の理由により、導電部材は、導電性の繊維部材であることが好ましい。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が好ましく、これにより軽量且つ導電性を有するものとすることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態には何ら限定されない。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（例えば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（例えば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。

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

Claims (7)

1. 一対のビード部に埋設された一対のビードコアと、
   前記ビードコアのタイヤ径方向外側に配置されたビードフィラと、
   前記ビードフィラのタイヤ幅方向外側に配置されたゴムチェーファと、を備えたタイヤであって、
   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、
   前記導電部材と前記ゴムチェーファとの、前記導電部材の延在方向の重なり幅が１ｍｍ以上であることを特徴とする、タイヤ。
2. 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をさらに備え、
   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、請求項１に記載のタイヤ。
3. 前記導電部材は、導電性の繊維部材である、請求項１又は２に記載のタイヤ。
4. 一対のビード部に埋設された一対のビードコアと、前記ビードコアのタイヤ径方向外側に配置されたビードフィラと、前記ビードフィラのタイヤ幅方向外側に配置されたゴムチェーファと、導電部材と、を備え、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する、タイヤを製造する方法であって、
   前記導電部材と加硫前の前記ゴムチェーファとの、前記導電部材の延在方向の重なり幅を１０ｍｍ以上とした状態で、生タイヤを加硫する工程を含むことを特徴とする、タイヤの製造方法。
5. 前記導電部材は、導電性の繊維部材である、請求項４に記載のタイヤの製造方法。
6. 一対のビード部に埋設された一対のビードコアと、
   前記ビードコアのタイヤ径方向外側に配置されたビードフィラと、
   前記ビードフィラのタイヤ幅方向外側に配置されたゴムチェーファと、を備えたタイヤを製造するための生タイヤであって、
   前記生タイヤは、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、加硫前の前記ゴムチェーファのタイヤ径方向外側端又は加硫前の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、
   前記導電部材と加硫前の前記ゴムチェーファとの、前記導電部材の延在方向の重なり幅が１０ｍｍ以上であることを特徴とする、生タイヤ。
7. 前記導電部材は、導電性の繊維部材である、請求項６に記載の生タイヤ。

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