JP5630865B2 - 空気入りタイヤ及びその製造方法 - Google Patents

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１，２に記載の空気入りタイヤでは、非導電性のトレッドゴムに、接地面からタイヤ径方向内側に延びるとともに、キャップ部とベース部との間をタイヤ幅方向に延びてトレッドゴムの底面に至る導電部を設けて、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を有しているため、これを低減することにより性能的に改善できる見込みがあることが分かった。また、下記特許文献３に記載された空気入りタイヤのように、タイヤ周方向に沿って螺旋状に導電部を連続させる構造も知られているが、通電性能を確保するうえでは、導電経路の長距離化を抑制しうる手段が望まれる。

特開２００９−１２６２９１号公報 国際公開第２００９／０６６６０５号 特開２００４−１３６８０８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、導電経路の長距離化を抑制しつつ、トレッドゴムに埋設さ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又は底面に至る導電部を埋設している空気入りタイヤにおいて、前記導電部は、タイヤ周方向に沿って延びる導電性ゴムがタイヤ幅方向に間隔を設けて並んだ内側導電レーンと、その内側導電レーンにタイヤ径方向外側から接し、タイヤ周方向に沿って延びる導電性ゴムがタイヤ幅方向に間隔を設けて並んだ外側導電レーンとを有し、タイヤ周方向の少なくとも一部に前記内側導電レーンと前記外側導電レーンとが交差する領域が設けられ、その交差領域にてタイヤ周方向の振幅を有するジグザグ状の導電経路がタイヤ幅方向に延設されているものである。

この空気入りタイヤでは、トレッドゴムに埋設された導電部が、上記の如き内側導電レーンと外側導電レーンを有し、数多くの欠落箇所を含んで形成されるため、均一なシート状に拡がる導電部と比べて、ボリュームを有効に低減することができる。また、内側導電レーンと外側導電レーンとの交差領域では、タイヤ周方向の振幅を有するジグザグ状の導電経路がタイヤ幅方向に延びることから、導電部を単なる螺旋状に連続させた構造と比べて、導電経路の長距離化を抑制することができる。

本発明に係る空気入りタイヤでは、前記トレッドゴムが、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と、非導電性ゴムで形成され且つ前記キャップ部のタイヤ径方向内側に接合されるベース部とを備える場合に、前記ベース部における前記キャップ部との接合面に前記内側導電レーンが形成され、前記キャップ部における前記ベース部との接合面に前記外側導電レーンが形成されているものが好ましい。

かかる構成によれば、いわゆるキャップ・ベース構造を有するトレッドゴムにおいて、そのキャップ部とベース部との界面に内側導電レーンと外側導電レーンとが設定されることから、トレッドゴムの構造がシンプルになり、トレッドゴムの成形工程を簡略化するうえで有益である。

本発明に係る空気入りタイヤでは、前記内側導電レーン及び前記外側導電レーンの少なくとも一方が、タイヤ周方向に沿って螺旋状に連続する帯状の導電性ゴムにより形成されているものが好ましい。これにより、内側導電レーンや外側導電レーンの構造がシンプルになるため、トレッドゴムの成形工程を簡略化するうえで有益である。

本発明に係る空気入りタイヤでは、前記内側導電レーンと前記外側導電レーンとが、それぞれタイヤ周方向に対する傾斜角度を大きくさせてなるシフト部分をタイヤ周方向で局部的に有し、前記内側導電レーンのシフト部分と前記外側導電レーンのシフト部分とが互いに傾斜方向を逆向きにして重なることで前記交差領域が設けられているものが好ましい。かかる構成によれば、交差領域に設けられるジグザグ状の導電経路の振幅を小さくして、導電経路の長距離化を効果的に抑制することができる。

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又は底面に至る導電部を埋設し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、帯状の導電性ゴムをタイヤ周方向に沿って螺旋状に且つタイヤ幅方向に間隔を設けて巻き付けることにより内側導電レーンを形成する段階と、前記内側導電レーンにタイヤ径方向外側から接するように、帯状の導電性ゴムをタイヤ周方向に沿って螺旋状に且つタイヤ幅方向に間隔を設けて巻き付けることにより外側導電レーンを形成し、タイヤ周方向の少なくとも一部に前記内側導電レーンと前記外側導電レーンとが交差する領域を設けて、その交差領域にタイヤ周方向の振幅を有するジグザグ状の導電経路をタイヤ幅方向に延設する段階とを含むものである。

この製造方法によれば、トレッドゴムに埋設される導電部が、上記の如き内側導電レーンと外側導電レーンとを有し、数多くの欠落箇所を含んで形成されるため、導電部のボリュームを有効に低減することができる。また、内側導電レーンと外側導電レーンとの交差領域では、タイヤ周方向の振幅を有するジグザグ状の導電経路がタイヤ幅方向に延びることから、導電部を単なる螺旋状に連続させた構造と比べて、導電経路の長距離化を抑制することができる。

本発明に係る空気入りタイヤの製造方法では、前記トレッドゴムが、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と、非導電性ゴムで形成され且つ前記キャップ部のタイヤ径方向内側に接合されるベース部とを備える場合に、帯状の非導電性ゴムを螺旋状に巻き付けて前記ベース部を形成する際に、その帯状の非導電性ゴムの外周面の一部を構成する帯状の導電性ゴムによって、前記ベース部における前記キャップ部との接合面に前記内側導電レーンを形成し、帯状の非導電性ゴムを螺旋状に巻き付けて前記キャップ部を形成する際に、その帯状の非導電性ゴムの内周面の一部を構成する帯状の導電性ゴムによって、前記キャップ部における前記ベース部との接合面に前記外側導電レーンを形成することが好ましい。

かかる製造方法によれば、いわゆるキャップ・ベース構造を有するトレッドゴムを成形するに際し、ベース部の形成に伴って内側導電レーンを形成し、キャップ部の形成に伴って外側導電レーンを形成できることから、上記の如き導電部を埋設したトレッドゴムを容易且つ効率的に成形することができる。

本発明に係る空気入りタイヤの製造方法では、前記内側導電レーンを形成する段階で帯状の導電性ゴムを巻き付ける際に、タイヤ周方向に対する傾斜角度を大きくさせてなるシフト部分をタイヤ周方向で局部的に設け、前記外側導電レーンを形成する段階で帯状の導電性ゴムを巻き付ける際に、タイヤ周方向に対する傾斜角度を大きくさせてなるシフト部分をタイヤ周方向で局部的に設け、尚且つ、その外側導電レーンのシフト部分を前記内側導電レーンのシフト部分と傾斜方向を逆向きにして重ねるようにするものが好ましい。かかる製造方法によれば、交差領域に設けられるジグザグ状の導電経路の振幅を小さくして、導電経路の長距離化を効果的に抑制することができる。

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 内側導電レーンと外側導電レーンの構造を示す平面図 キャップ部とベース部との界面を拡大して示す断面図 本発明の別実施形態に係る導電部の構造を示す平面図 帯状ゴムの巻き付けを行うための設備を示す概略構成図 ベース部の形成に使用する帯状ゴムの一例を示す断面図 キャップ部の形成に使用する帯状ゴムの一例を示す断面図 トレッドゴムの成形工程を概略的に示す断面図 導電部の形成過程を説明するための平面図 本発明の別実施形態に係る導電部の形成過程を説明するための平面図

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、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の底面に至る導電部１３を埋設している。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。また、このタイヤＴでは、トレッドゴム１０の両端部にサイドウォールゴム９の端部を載せた、いわゆるサイドオントレッド構造を採用しているが、これに限られるものではない。

ここで、導電性ゴムとは、体積抵抗率が１０^８Ω・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１０^８Ω・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：Ｎ_２ＳＡ（ｍ^２／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。Ｎ_２ＳＡはＡＳＴＭ Ｄ３０３７−８９に、ＤＢＰはＡＳＴＭ Ｄ２４１４−９０に準拠して求められる。

このタイヤＴでは、ベース部１１とキャップ部１２の両方を非導電性ゴムで形成しているため、トレッドゴム１０を非導電性ゴムで形成した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。車体やタイヤで発生した静電気は、リム、リムストリップゴム４、サイドウォールゴム９、カーカスプライのトッピングゴム及び導電部１３を介した導電経路を通じて路面に放出される。

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。

本実施形態では、導電部１３が傾斜して接地面に露出するタイヤ赤道Ｃの周辺でベース部１１をタイヤ幅方向に分断し、その分断箇所の窪み１４にキャップ部１２を形成するゴムを充填している。このような構造において、キャップ部１２のゴム硬度Ｈｃをベース部１１のゴム硬度Ｈｂよりも高くすることにより、例えば、ゴム硬度Ｈｃを６７±５°、ゴム硬度Ｈｂを５７±５°、硬度差Ｈｃ−Ｈｂを１〜２０°（好ましくは３〜１５°）と設定することにより、導電部１３が比較的密集し且つ接地面に近くなる部位にゴム硬度の高いゴムが多く配され、該部位での剛性を高めて早期の摩耗を抑制できる。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２５℃で測定した値を指す。

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内圧１８０ＫＰａの対応荷重の８５％とする。

導電部１３は、接地面からタイヤ径方向内側に延びてベース部１１の外周面に達する第１導電部１３ａと、その第１導電部１３ａに連続して設けられ且つタイヤ幅方向に（本実施形態では図１の右方向に）延びてトレッドゴム１０の底面に至る第２導電部１３ｂとを有する。本実施形態では、第１導電部１３ａが、タイヤ赤道Ｃの近傍で傾斜して接地面に露出するとともに、その先端部をタイヤ幅方向に延ばしており、接地面上での露出頻度を確保してパターンデザインの自由度を高めている。

図２は、導電部１３が有する第２導電部１３を平面視した図である。導電部１３は、内側導電レーン４０と、その内側導電レーン４０にタイヤ径方向外側から接する外側導電レーン５０とを有し、この導電レーン４０，５０は、それぞれタイヤ周方向ＣＤに沿って延びる導電性ゴム９０がタイヤ幅方向ＷＤに間隔を設けて並ぶことにより構成されている。図例では、内側導電レーン４０を構成する導電性ゴム９０が右上がりの方向に傾斜し、外側導電レーン５０を構成する導電性ゴム９０が右下がりの方向に傾斜している。説明の便宜上、前者に９０ａ、後者に９０ｂの符号を付している。

このように、内側導電レーン４０と外側導電レーン５０とで構成される部分（本実施形態では第２導電部１３ｂ）は、数多くの欠落箇所６０を含んだ網目状に形成されるため、従来の均一なシート状に拡がる導電部と比べて、導電部１３のボリュームが大幅に低減される。そして、このボリュームが低減された分、欠落箇所６０には、ベース部１１又はキャップ部１２を形成する非導電性ゴムが配され、それにより上述した改善効果（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など）が高められる。

また、内側導電レーン４０と外側導電レーン５０とが交差する領域ＣＡ（以下、交差領域ＣＡ）では、図２に矢印で示しているように、タイヤ周方向ＣＤの振幅を有するジグザグ状の導電経路がタイヤ幅方向ＷＤに延びるように設けられる。これにより、導電部を単なる螺旋状に連続させた構造と比べて、導電経路の長距離化を抑制でき、通電性能を確保するうえで有利になる。交差領域ＣＡは、タイヤ周方向の少なくとも一部に設けられ、タイヤ周方向の全域に亘って設けることも可能である。

導電経路の長距離化を抑えるうえでは、本実施形態のように、交差領域ＣＡにおいて、内側導電レーン４０を構成する導電性ゴム９０ａと、外側導電レーン５０を構成する導電性ゴム９０ａとが、それぞれタイヤ周方向ＣＤに対して傾斜し、且つ、その傾斜方向を逆向きにすることが好ましい。タイヤ周方向ＣＤに対する導電性ゴム９０ａ，９０ｂの傾斜角度θは、例えば５〜２７°に設定される。

導電経路の長距離化を抑える観点から、交差領域ＣＡにおけるジグザグ状の導電経路の振幅Ａは２００ｍｍ以下であることが好ましく、そのジグザグ状の導電経路の波長Ｌは、トレッドゴム１０の幅１０Ｗの１０％以下であることが好ましい。また、トレッドゴム１０の成形工程を簡略化するうえで、振幅Ａは２０ｍｍ以上であることが好ましく、波長Ｌは幅１０Ｗの５％以上であることが好ましい。振幅Ａ及び波長Ｌは、帯状の導電性ゴム９０の幅中央にて測定される。

図３に拡大して示すように、本実施形態では、ベース部１１におけるキャップ部１２との接合面に内側導電レーン４０が形成され、キャップ部１２におけるベース部１１との接合面に外側導電レーン５０が形成されている。かかる構成であれば、ベース部１１或いはキャップ部１２の内部に内側導電レーン４０や外側導電レーン５０を埋没させる必要がないため、トレッドゴム１０の構造がシンプルになり、トレッドゴム１０の成形工程を簡略化するうえで有益である。

内側導電レーン４０及び外側導電レーン５０の少なくとも一方は、タイヤ周方向に沿って螺旋状に連続する帯状の導電性ゴムにより形成されていることが好ましい。本実施形態では、製造方法の説明において後述するように、内側導電レーン４０を構成する導電性ゴム９０ａと、外側導電レーン５０を構成する導電性ゴム９０ｂとが、いずれもタイヤ周方向ＣＤに沿って螺旋状に連続する帯状の導電性ゴムで形成されている。かかる構成であれば、導電レーン４０，５０の構造がシンプルになり、トレッドゴム１０の成形工程を簡略化するうえで有益である。

第１導電部１３ａは、第２導電部１３ｂと同様に導電レーン４０，５０で構成することもできるが、導電部１３全体に占めるボリュームの割合が第２導電部１３ｂよりも少ないうえ、摩耗に晒される部分でもあるため、本実施形態では、第１導電部１３ａを均一なシート状に形成している。このように、導電部１３は、少なくとも第２導電部１３ｂにおいて、上記の如き導電レーン４０，５０を有していることが好ましい。

図４は、交差領域ＣＡをタイヤ周方向において局部的に設けた例である。この例では、内側導電レーン４０と外側導電レーン５０とが、それぞれタイヤ周方向ＣＤに対する傾斜角度を大きくさせてなるシフト部分４０ａ，５０ａをタイヤ周方向ＣＤで局部的に有し、そのシフト部分４０ａとシフト部分５０ａとが互いに傾斜方向を逆向きにして重なることで交差領域ＣＡが設けられている。交差領域ＣＡの前後の領域では、導電レーン４０，５０がタイヤ周方向ＣＤに対して略平行に延びている。

かかる構成によれば、内側導電レーン４０や外側導電レーン５０を構成する導電性ゴム９０を大きく傾斜させることができ、交差領域ＣＡに設けられるジグザグ状の導電経路の振幅を小さくして、導電経路の長距離化を効果的に抑制することができる。この場合、交差領域ＣＡでのタイヤ周方向ＣＤに対する導電性ゴム９０ａ，９０ｂの傾斜角度は、例えば１０〜３０°に設定でき、その前後の領域でのタイヤ周方向ＣＤに対する導電性ゴム９０ａ，９０ｂの傾斜角度は、例えば０〜５°に設定できる。

次に、この空気入りタイヤＴを製造する方法の一例について説明する。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。本実施形態では、いわゆるリボン巻き工法によってトレッドゴム１０を成形する例を示す。リボン巻き工法とは、小幅で未加硫の帯状ゴム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。

帯状ゴムの成形及び巻き付けは、図５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帯状ゴム２０を成形可能な帯状ゴム供給装置３０と、帯状ゴム供給装置３０より供給された帯状ゴム２０が巻き付けられる回転支持体３１と、帯状ゴム供給装置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、複層の帯状ゴム２０として吐出口３６ａから押出成形される。成形された帯状ゴム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６（Ａ）は、ベース部１１の形成に使用する複層の帯状ゴム２０を示しており、巻き付け時には、図６の下側が回転支持体３１に対向する内周側となる。帯状ゴム２０は、帯状の非導電性ゴム２１と、その帯状の非導電性ゴム２１の外周面の一部を構成する帯状の導電性ゴム９０とからなる。この帯状の導電性ゴム９０は、後述するように内側導電レーン４０を構成する。図６（Ｂ）は、導電性ゴム９０を中央からずらして形成した例である。帯状ゴム２０の断面は、三角形状に限られず、楕円形状など他の形状でもよい。

帯状ゴム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９０の押出を停止すれば、図６（Ｃ）のような非導電性ゴム２１のみで形成した単層の帯状ゴム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、帯状ゴム２０における単層と複層との切り換えを行うことができる。

導電性ゴム９０の幅９０Ｗは、帯状ゴム２０の全幅２０Ｗの１０〜５０％が好ましく、１０〜３０％がより好ましい。この比率が１０％以上であることにより、導電性ゴム９０の幅寸法を確保して断線の発生を抑制できるため、通電性能を保持するうえで有益となる。また、この比率が５０％以下であることにより、導電性ゴムのボリュームを良好に低減することができる。

図７（Ａ）は、キャップ部１２の形成に使用する複層の帯状ゴム２０´を示している。帯状ゴム２０´は、帯状の非導電性ゴム２２と、その帯状の非導電性ゴム２２の内周面の一部を構成する帯状の導電性ゴム９０とからなる。この帯状の導電性ゴム９０は、後述するように外側導電レーン５０を構成する。図７（Ｂ）は、導電性ゴム９０をずらして形成した帯状ゴム２０´を示し、図７（Ｃ）は、非導電性ゴム２２のみで形成した単層の帯状ゴム２０´を示している。帯状ゴム２０´は、帯状ゴム２０と同様に成形でき、好ましい幅比率も上述の通りである。

トレッドゴム１０の成形工程では、回転支持体３１の外周面に帯状の非導電性ゴム２１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８（Ａ）のようにベース部１１を形成する。このとき、使用する帯状ゴム２０は、ベース部１１の左側部分１１Ｌの形成時には単層（図６（Ｃ）参照）とし、右側半分１１Ｒの形成時には複層（図６（Ａ）又は（Ｂ）参照）とする。ベース部１１は、必ずしも左右に完全に分断されている必要はなく、帯状ゴムの巻き付けに応じてタイヤ周方向の一箇所で繋がっていても構わない。

帯状ゴム２０は、タイヤ幅方向に隣り合う帯状ゴムが、図９（Ａ）のように相互に縁をオーバーラップさせて、或いは、相互に縁を突き合わせて巻き付けられる。そして、この帯状ゴム２０の巻き付けに伴い、帯状の導電性ゴム９０ａがタイヤ周方向に沿って螺旋状に且つタイヤ幅方向に間隔を設けて巻き付けられ、それにより内側導電レーン４０が形成される。尚、図９及び図１０では、非導電性ゴム２１，２２との区別ができるように、導電性ゴム９０に着色をしている。

次に、帯状の非導電性ゴム２２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８（Ｂ）に示すようにキャップ部１２の左側半分１２Ｌを形成する。この左側半分１２Ｌの形成では、図７（Ｃ）で示した単層の帯状ゴム２０´を使用する。斜面１６は、後工程で第１導電部１３ａを載せるために形成している。

続いて、図８（Ｃ）に示すように、一端が接地面に露出し、他端が内側導電レーン４０又は外側導電レーン５０（但し、本実施形態では、未だ外側導電レーン５０が形成されていない。）に接続される導電性ゴムを設けて、第１導電部１３ａを形成する。この導電性ゴムと、内側導電レーン４０及び外側導電レーン５０とは、何れを先に形成しても構わない。第１導電部１３ａは、リボン巻き工法のほか、導電性ゴムからなるゴムシートの配設によっても形成できる。

そして、帯状の非導電性ゴム２２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８（Ｄ）に示すようにキャップ部１２の右側半分１２Ｒを形成する。このとき、ベース部１１との接合面の周辺では、図７（Ａ）又は（Ｂ）で示した複層の帯状ゴム２０´を使用する。この帯状ゴム２０´の巻き付けに伴い、帯状の導電性ゴム９０ｂがタイヤ周方向に沿って螺旋状に且つタイヤ幅方向に間隔を設けて巻き付けられ、図９（Ｂ）のように外側導電レーン５０が形成される。

外側導電レーン５０は、内側導電レーン４０にタイヤ径方向外側から接するように形成され、外側導電レーン５０を構成する導電性ゴム９０ｂを、内側導電レーン４０を構成する導電性ゴム９０ａとは逆向きに巻き付けることで、交差領域ＣＡが設けられる。交差領域ＣＡは、タイヤ周方向の少なくとも一部に設けられ、図２で説明したように、タイヤ周方向の振幅を有するジグザグ状の導電経路がタイヤ幅方向に延びるように設けられる。

本実施形態では、帯状ゴム２０を巻き付ける際に、延いては帯状の非導電性ゴム２１を螺旋状に巻き付けてベース部１１を形成する際に、帯状の導電性ゴム９０ａによって、ベース部１１におけるキャップ部１２との接合面に内側導電レーン４０が形成される。また、帯状ゴム２０´を巻き付ける際に、延いては帯状の非導電性ゴム２２を螺旋状に巻き付けてキャップ部１２を形成する際に、帯状の導電性ゴム９０ｂによって、キャップ部１２におけるベース部１１との接合面に外側導電レーン５０が形成される。そのため、帯状の導電性ゴム９０を単体で巻き付ける場合に比べて、成形効率が良好に高められる。

トレッドゴム１０の成形では、適宜に押出成形法を採用してもよく、リボン巻き工法との併用も可能である。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。

図８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により、図１に示した空気入りタイヤＴを製造できる。このようにして製造されたタイヤＴは、加硫成形工程において加硫処理が施されるとともに、トレッドゴム１０の表面にトレッドパターンが設けられる。

図４に示した導電部１３を設ける場合には、内側導電レーン４０を形成する段階で、図１０（Ａ）に示すように帯状の導電性ゴム９０ａを巻き付けてシフト部分４０ａを設けるとともに、外側導電レーン５０を形成する段階で、図１０（Ｂ）に示すように帯状の導電性ゴム９０ｂを巻き付けてシフト部分５０ａを設け、そのシフト部分５０ａをシフト部分４０ａと傾斜方向を逆向きにして重ねればよい。

［別実施形態］
（１）前述の実施形態では、ベース部を左右に分断して形成した例を示したが、これに限られず、ベース部を連続させて形成してもよい。また、前述の実施形態では、導電部がトレッドゴムの底面に到達する例を示したが、導電部をトレッドゴムの側面に到達させてサイドウォールゴムに接続するようにしても構わない。

（２）キャップ部とベース部との界面に内側導電レーン及び外側導電レーンを設定しない場合には、内側導電レーンを構成する帯状の導電性ゴムを有する帯状の非導電性ゴムと、外側導電レーンを構成する帯状の導電性ゴムを有する帯状の非導電性ゴムとが、同じゴムであっても構わない。その場合、例えば、図６（Ａ）に示した帯状ゴム２０を使用して内側導電レーン４０を形成した後、その帯状ゴム２０を裏返して図７（Ａ）に示した帯状ゴム２０´と同様な姿勢にし、それを用いて外側導電レーン５０を形成することもできる。

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。評価に供したタイヤのサイズは２４５／５５Ｒ１９であり、以下に説明する導電部の構造を除いて、各例におけるタイヤ構造やゴム配合は共通である。

評価項目は、次の通りである。
通電性能：導電経路の存否に基づいて通電性能の有無を評価した。
転がり抵抗：転がり抵抗試験機によって転がり抵抗を測定した。比較例１の結果を１００として指数評価し、数値が小さいほど転がり抵抗が小さいことを示す。
制動性能：濡れた路面において、走行速度を１００ｋｍ／ｈから０ｋｍ／ｈに落としたときの制動距離を測定し、逆数を算出した。比較例１の結果を１００として指数評価し、数値が大きいほど制動性能に優れていることを示す。

タイヤ周方向に連続した断面Ｌ字形状の導電部を備えること以外は、実施例１と同じものを比較例１、導電部を備えていないこと以外は、実施例１と同じものを比較例２とした。また、図１に示した構造のタイヤにおいて、導電部が図２のような内側導電レーンと外側導電レーンとを有するものを実施例１，２とした。更に、内側導電レーンと外側導電レーンとが全周で平行に延び、交差領域が設けられていないこと以外は、実施例１と同じものを比較例３とした。評価結果を表１に示す。

表１に示すように、比較例１では、転がり抵抗が相対的に高く、制動性能が比較的に劣っている。また、比較例２は、導電部を具備しないために通電性能が発揮されない。一方、実施例１，２では、通電性能を保持しつつ、導電部のボリュームを低減できたことに伴って、転がり抵抗や制動性能が改善されている。尚、実施例１では、導電部を構成する帯状の導電性ゴムが幅狭であり、断線を防止する観点からは実施例２の方が好ましい。比較例３では、内側導電レーンと外側導電レーンとの交差領域を設けていないために通電性能が発揮されない。

１ ビード部
２ サイドウォール部
３ トレッド部
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
２１ 帯状の非導電性ゴム
２２ 帯状の非導電性ゴム
４０ 内側導電レーン
４０ａ シフト部分
５０ 外側導電レーン
５０ａ シフト部分
６０ 欠落箇所
９０ 帯状の導電性ゴム
ＣＡ 交差領域

Claims (7)

1. 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又は底面に至る導電部を埋設している空気入りタイヤにおいて、
   前記導電部は、タイヤ周方向に沿って延びる導電性ゴムがタイヤ幅方向に間隔を設けて並んだ内側導電レーンと、その内側導電レーンにタイヤ径方向外側から接し、タイヤ周方向に沿って延びる導電性ゴムがタイヤ幅方向に間隔を設けて並んだ外側導電レーンとを有し、
   タイヤ周方向の少なくとも一部に前記内側導電レーンと前記外側導電レーンとが交差する領域が設けられ、その交差領域にてタイヤ周方向の振幅を有し且つトレッド展開面視においてジグザグ状の導電経路がタイヤ幅方向に延設されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記トレッドゴムが、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と、非導電性ゴムで形成され且つ前記キャップ部のタイヤ径方向内側に接合されるベース部とを備え、
   前記ベース部における前記キャップ部との接合面に前記内側導電レーンが形成され、前記キャップ部における前記ベース部との接合面に前記外側導電レーンが形成されている請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記内側導電レーン及び前記外側導電レーンの少なくとも一方が、タイヤ周方向に沿って螺旋状に連続する帯状の導電性ゴムにより形成されている請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 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又は底面に至る導電部を埋設している空気入りタイヤにおいて、
   前記導電部は、タイヤ周方向に沿って延びる導電性ゴムがタイヤ幅方向に間隔を設けて並んだ内側導電レーンと、その内側導電レーンにタイヤ径方向外側から接し、タイヤ周方向に沿って延びる導電性ゴムがタイヤ幅方向に間隔を設けて並んだ外側導電レーンとを有し、
   タイヤ周方向の少なくとも一部に前記内側導電レーンと前記外側導電レーンとが交差する領域が設けられ、その交差領域にてタイヤ周方向の振幅を有するジグザグ状の導電経路がタイヤ幅方向に延設されており、
   前記内側導電レーンと前記外側導電レーンとが、それぞれタイヤ周方向に対する傾斜角度を大きくさせてなるシフト部分をタイヤ周方向で局部的に有し、前記内側導電レーンのシフト部分と前記外側導電レーンのシフト部分とが互いに傾斜方向を逆向きにして重なることで前記交差領域が設けられていることを特徴とする空気入りタイヤ。
5. 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又は底面に至る導電部を埋設し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、
   帯状の導電性ゴムをタイヤ周方向に沿って螺旋状に且つタイヤ幅方向に間隔を設けて巻き付けることにより内側導電レーンを形成する段階と、
   前記内側導電レーンにタイヤ径方向外側から接するように、帯状の導電性ゴムをタイヤ周方向に沿って螺旋状に且つタイヤ幅方向に間隔を設けて巻き付けることにより外側導電レーンを形成し、タイヤ周方向の少なくとも一部に前記内側導電レーンと前記外側導電レーンとが交差する領域を設けて、その交差領域にタイヤ周方向の振幅を有し且つトレッド展開面視においてジグザグ状の導電経路をタイヤ幅方向に延設する段階とを含むことを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
6. 前記トレッドゴムが、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と、非導電性ゴムで形成され且つ前記キャップ部のタイヤ径方向内側に接合されるベース部とを備え、
   帯状の非導電性ゴムを螺旋状に巻き付けて前記ベース部を形成する際に、その帯状の非導電性ゴムの外周面の一部を構成する帯状の導電性ゴムによって、前記ベース部における前記キャップ部との接合面に前記内側導電レーンを形成し、
   帯状の非導電性ゴムを螺旋状に巻き付けて前記キャップ部を形成する際に、その帯状の非導電性ゴムの内周面の一部を構成する帯状の導電性ゴムによって、前記キャップ部における前記ベース部との接合面に前記外側導電レーンを形成する請求項５に記載の空気入りタイヤの製造方法。
7. 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又は底面に至る導電部を埋設し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、
   帯状の導電性ゴムをタイヤ周方向に沿って螺旋状に且つタイヤ幅方向に間隔を設けて巻き付けることにより内側導電レーンを形成する段階と、
   前記内側導電レーンにタイヤ径方向外側から接するように、帯状の導電性ゴムをタイヤ周方向に沿って螺旋状に且つタイヤ幅方向に間隔を設けて巻き付けることにより外側導電レーンを形成し、タイヤ周方向の少なくとも一部に前記内側導電レーンと前記外側導電レーンとが交差する領域を設けて、その交差領域にタイヤ周方向の振幅を有するジグザグ状の導電経路をタイヤ幅方向に延設する段階とを含み、
   前記内側導電レーンを形成する段階で帯状の導電性ゴムを巻き付ける際に、タイヤ周方向に対する傾斜角度を大きくさせてなるシフト部分をタイヤ周方向で局部的に設け、
   前記外側導電レーンを形成する段階で帯状の導電性ゴムを巻き付ける際に、タイヤ周方向に対する傾斜角度を大きくさせてなるシフト部分をタイヤ周方向で局部的に設け、尚且つ、その外側導電レーンのシフト部分を前記内側導電レーンのシフト部分と傾斜方向を逆向きにして重ねるようにすることを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。

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