JP5679875B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents
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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、トレッドゴムやサイドウォール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により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った。
そこで、トレッドゴムやサイドウォール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からなる導電部を設けることによって、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に記載の空気入りタイヤでは、導電性ゴムよりなる帯状のゴムストリップが、トレッドゴムからタイヤ径方向内側に延びてクリンチゴム（リムストリップゴム）に到達するように配設され、静電気を放出するための導電経路を形成してある。
しかしながら、上記のタイヤでは、帯状のゴムストリップがビード部の外面またはビード底面に露出し、それがリムと直接的に接触することから、リム擦れによってゴムストリップの露出端部が摩滅しやすく、通電性能に悪影響を及ぼす恐れがある。それでいて、転がり抵抗の改善効果を確保するうえでは、トレッドゴムやサイドウォールゴムだけでなく、リムストリップゴムにおいても導電性ゴムのボリュームを少なくすることが望まれる。
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、リムストリップゴムにおける導電性ゴムのボリュームを低減しながら、リム擦れによる通電性能への悪影響を防止できる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は、トレッド部からサイドウォール部を経てビード部に至るカーカスと、非導電性ゴムで形成され且つ前記カーカスの外側にてトレッド部の外面を構成するトレッドゴムと、非導電性ゴムで形成され且つ前記カーカスの外側にてサイドウォール部の外面を構成するサイドウォールゴムと、前記カーカスの外側にてビード部の外面を構成するリムストリップゴムとを備える空気入りタイヤにおいて、導電性ゴムで形成され、前記トレッドゴムから前記カーカスと前記サイドウォールゴムとの間を通って前記リムストリップゴムに到達し、ビード部の外面に露出せずに終端する導電シートを有し、前記リムストリップゴムが非導電性ゴム部と導電性ゴム部とに区画され、前記導電性ゴム部が前記導電シートに接続され且つビード底面に露出するものである。
本発明の空気入りタイヤでは、トレッドゴムからリムストリップゴムに到達する導電シートと、そのリムストリップゴムの導電性ゴム部とを通じて、車体やタイヤで発生した静電気を路面に放出できる。しかも、この導電シートは、ビード部の外面に露出せずに終端して、リムと直接的に接触することがなく、リムストリップゴムを構成する導電性ゴム部がビード底面に露出するため、リム擦れによる通電性能への悪影響を防止できる。それでいて、リムストリップゴムが非導電性ゴム部と導電性ゴム部とに区画されていることから、リムストリップゴムにおける導電性ゴムのボリュームを低減できる。
上記において、前記リムストリップゴムの非導電性ゴム部が導電性ゴム部をタイヤ幅方向外側から覆うものが好ましい。かかる構成であれば、ビード部の外面が非導電性ゴム部により形成され、リムストリップゴムにおける導電性ゴムのボリュームを有効に低減することができる。
上記において、前記導電シートが前記カーカスと前記リムストリップゴムとの間で終端し、前記リムストリップゴムの導電性ゴム部が前記導電シートの終端部をタイヤ幅方向外側から覆うものが好ましい。かかる構成によれば、リムストリップゴムの導電性ゴム部を導電シートに的確に接続することができる。
上記において、前記導電シートが前記カーカスに沿ってタイヤ径方向内側に延長され、ビード底面のビードトウ側にて露出するものが好ましい。かかる構成では、導電シートが、リム擦れによる摩滅の懸念が小さいビード底面のビードトウ側にて露出することから、やはりリム擦れによる通電性能への悪影響を防止できる。それでいて、カーカスとリムストリップゴムとの間に導電シートの終端部が配置されないため、エア溜まりなどの工程不良の発生を抑制できる。
上記において、前記リムストリップゴムの導電性ゴム部が前記導電シートに沿ってビードトウ側に延長されているものが好ましい。この場合、通電性能を良好に確保することができる。
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、ビード部１からタイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部２と、サイドウォール部２のタイヤ径方向外側端に連なって踏面を構成するトレッド部３とを備える。ビード部１には、ゴム被覆したビードワイヤを積層巻回した収束体よりなる環状のビードコア１ａと、そのビードコア１ａのタイヤ径方向外側に位置するビードフィラー１ｂとが配設されている。
空気入りタイヤＴは、更に、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に至るカーカス４と、非導電性ゴムで形成され且つカーカス４の外側にてトレッド部３の外面を構成するトレッドゴム１３と、非導電性ゴムで形成され且つカーカス４の外側にてサイドウォール部２の外面を構成するサイドウォールゴム１２と、カーカス４の外側にてビード部１の外面を構成するリムストリップゴム１１とを備える。カーカス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１５が設けられている。
カーカス４は、一対のビード部１に配設されたビードコア１ａ間で延在し、ビードコア１ａとビードフィラー１ｂを挟み込むようにしてタイヤ径方向外側に巻き上げられている。カーカス４は、タイヤ赤道ＣＬに対して略直交する方向に配列したプライコードをトッピングゴムで被覆してなる、少なくとも一枚のカーカスプライにより構成される。プライコードとしては、スチールコードや、ポリエステル、レーヨン、ナイロン、アラミド等の有機繊維コードが好適に使用される。
また、このタイヤＴは、導電性ゴムで形成され、トレッドゴム１３からカーカス４とサイドウォールゴム１２との間を通ってリムストリップゴム１１に到達し、ビード部１の外面に露出せずに終端する導電シート６を有する。本実施形態では、導電シート６の上端部がトレッドゴム１３とサイドウォールゴム１２との間を通って最外面に露出し、下端部がカーカス４とリムストリップゴム１１との間で終端している。導電シート６の厚みｔは、例えば０．２〜１．５ｍｍである。導電シート６のタイヤ周方向における幅は５ｍｍ以上が好ましく、タイヤ周方向に沿って環状に配設しても構わない。
図１に示すように、リムストリップゴム１１は二つのゴム層により形成され、タイヤ子午線断面において、非導電性ゴムで形成された非導電性ゴム部１１ａと、導電性ゴムで形成された導電性ゴム部１１ｂとに区画されている。導電性ゴム部１１ｂは、導電シート６に接続され且つビード底面に露出しており、リム２０からリムストリップゴム１１の導電性ゴム部１１ｂと導電シート６を介した導電経路を通じて、車体やタイヤで発生した静電気を路面に放出できる。
導電シート６はリム２０と直接的に接触することがなく、ビード底面には導電性ゴム部１１ｂが露出し、リム２０と接触するビード部１の外面はリムストリップゴム１１で形成されている。リムストリップゴム１１は、導電シート６よりも耐摩耗性に優れる高弾性のゴムで形成され、リム擦れによる通電性能への悪影響を防止できる。ゴムのモジュラス（ＪＩＳＫ６２５１に準拠して２５℃で測定した１００％引張モジュラス）は、リムストリップゴム１１では導電シート６よりも１ＭＰａ以上高く設定され、例えば、リムストリップゴム１１では３〜７ＭＰａに、導電シート６では概ね２〜６ＭＰａに設定される。
リムストリップゴム１１は、非導電性ゴム部１１ａと導電性ゴム部１１ｂとに区画されているため、リムストリップゴム１１の全体を導電性ゴムで形成した場合に比べると、リムストリップゴム１１における導電性ゴムのボリュームが低減されたものとなる。本実施形態では、非導電性ゴム部１１ａが導電性ゴム部１１ｂをタイヤ幅方向外側から覆っており、導電性ゴム部１１ｂが細長く延在するように形成されてあるため、リムストリップゴム１１における導電性ゴムのボリュームを有効に低減できる。
また、本実施形態では、リムストリップゴム１１の導電性ゴム部１１ｂが導電シート６の終端部（下端部）をタイヤ幅方向外側から覆う構造としており、導電性ゴム部１１ｂが導電シート６に的確に接続されるようにしている。かかる観点から、導電性ゴム部１１ｂが導電シート６を覆う部分の長さＬは、１０ｍｍ以上であることが好ましい。
ここで、導電性ゴムとは、体積抵抗率が１０８Ω・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１０８Ω・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。
本実施形態では、導電シート６の終端部（下端部）をビードフィラー１ｂの側方に配置しているが、図２に示すようにビードコア１ａの側方に配置しても構わない。この場合には、導電性ゴム部１１ｂが短くて済むことから、リムストリップゴム１１における導電性ゴムのボリュームを有効に低減でき、転がり抵抗の改善効果を確保するうえで有益である。
また、図３に示すように、リムストリップゴム１１をタイヤ径方向の内外に区画することも考えられる。この場合には、リムストリップゴム１１を比較的容易に形成できるため、製造上の利点がある。但し、ビード部１の外面にゴム層の界面が形成されるため、リム擦れによる損傷を抑制するうえでは、図１，２のようにリムストリップゴム１１をタイヤ幅方向の内外に区画することが好ましい。
図１に示したタイヤＴでは、導電シート６の上端部がトレッドゴム１３のタイヤ幅方向外側端にて露出しており、導電シート６が路面に接触して静電気が放出されるのは、旋回走行時やタイヤへの負荷荷重が大きい場合などになる。そのため、静電気の放出頻度を高めて通電性能を向上する観点から、図４（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、導電性ゴムで形成され且つ導電シート６から接地面に至るトレッド導電部をトレッドゴム１３に設けておくことが好ましい。
図４において、（Ａ）は、トレッド導電部７Ａがトレッドゴム１３を横切って側面に到達する例である。（Ｂ）は、トレッド導電部７Ｂがトレッドゴム１３の底面に沿って延在する例である。（Ｃ）は、トレッド導電部７Ｃがトレッドゴム１３の表面に沿って延在する例である。何れのトレッド導電部も、一端が接地面に露出し、他端が導電シート６に接続されている。このようなトレッド導電部を設けるなどして、導電シート６がリム装着時に路面と通電可能であれば、導電シート６の上端部を最外面に露出させなくても構わない。
図１のタイヤＴでは、サイドウォールゴム１２の端部をトレッドゴム１３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、これに限られるものではなく、本発明では、トレッドゴム１３の端部をサイドウォールゴム１２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、導電シート６を路面に通電させるように、上記のようなトレッド導電部を設けることが好ましい。
図５は、本発明の別実施形態に係るビード部１を示す断面図である。この例では、導電シート６がカーカス４に沿ってタイヤ径方向内側に延長され、ビード底面のビードトウ側にて露出しているが、ビード底面のビードトウ側はリム擦れによる摩滅の懸念が小さいため、リム擦れによる通電性能への悪影響は防止される。それでいて、カーカス４とリムストリップゴム１１との間に導電シート６の終端部が配置されないため、エア溜まりなどの工程不良の発生を抑制できる。
また、リムストリップゴム１１においては、導電性ゴム部１１ｂが導電シート６に沿ってビードトウ側に延長されており、通電性能を良好に確保できるようになっている。ここで、ビードトウ側とは、ビード底面の周辺部位に関して、ビードコア１ａの幅中央位置ＣＰを基準にしてタイヤ幅方向内側を指すものとする。これに対し、ビードコア１ａの中央位置ＣＰよりもタイヤ幅方向外側はビードヒール側となり、ビードトウ側に比べるとリム擦れによる摩滅の懸念が大きくなる。
本発明の空気入りタイヤは、上記の如く導電シートを配設してリムストリップゴムを構成すること以外は、通常の空気入りタイヤと同等に構成でき、従来公知の材料、形状、構造、製法などが何れも本発明に採用できる。例えば、前述の実施形態では、タイヤＴの外面に、リムフランジに沿って膨出した三角形状のリムプロテクタを設けてあるが、このようなリムプロテクタを有しないタイヤ形状であっても構わない。
１ ビード部
２ サイドウォール部
３ トレッド部
４ カーカス
６ 導電シート
７ トレッド導電部
１１ リムストリップゴム
１１ａ 非導電性ゴム部
１１ｂ 導電性ゴム部
１２ サイドウォールゴム
１３ トレッドゴム
２０ リム
２ サイドウォール部
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Claims (3)
- トレッド部からサイドウォール部を経てビード部に至るカーカスと、非導電性ゴムで形成され且つ前記カーカスの外側にてトレッド部の外面を構成するトレッドゴムと、非導電性ゴムで形成され且つ前記カーカスの外側にてサイドウォール部の外面を構成するサイドウォールゴムと、前記カーカスの外側にてビード部の外面を構成するリムストリップゴムとを備える空気入りタイヤにおいて、
導電性ゴムで形成され、前記トレッドゴムから前記カーカスと前記サイドウォールゴムとの間を通って前記リムストリップゴムに到達し、ビード部の外面に露出せずに終端する導電シートを有し、
前記リムストリップゴムが非導電性ゴム部と導電性ゴム部とに区画され、前記導電性ゴム部が前記導電シートに接続され且つビード底面のタイヤ幅方向外側で終端して露出し、前記ビード底面は前記導電性ゴム部の終端を除き非導電性ゴムで形成されていることを特徴とする空気入りタイヤ。 - 前記リムストリップゴムの非導電性ゴム部が導電性ゴム部をタイヤ幅方向外側から覆う請求項１に記載の空気入りタイヤ。
- 前記導電シートが前記カーカスと前記リムストリップゴムとの間で終端し、前記リムストリップゴムの導電性ゴム部が前記導電シートの終端部をタイヤ幅方向外側から覆う請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
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