JP6435725B2

JP6435725B2 - 空気入りタイヤ

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Publication number: JP6435725B2
Application number: JP2014181060A
Authority: JP
Inventors: 勇岸添
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2014-09-05
Filing date: 2014-09-05
Publication date: 2018-12-12
Anticipated expiration: 2034-09-05
Also published as: JP2016055661A

Description

本発明は、耐転がり抵抗性能および高速耐久性能と、電気抵抗低減性能とを両立することのできる空気入りタイヤに関するものである。

従来、例えば、特許文献１は、トレッド部と、サイドウォール部と、ビード部と、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、カーカスのタイヤ半径方向外側にブレーカーを備えた空気入りタイヤであって、トレッド部、ブレーカーおよびサイドウォール部にそれぞれ形成されるトレッドゴム、ブレーカーゴムおよびサイドウォールゴムの体積固有抵抗は、いずれも１×１０^８Ω・ｃｍ以上であり、さらにカーカスを構成するカーカスプライとサイドウォールゴムとの間、およびブレーカーとトレッド部の間に配置されて厚みが０．２ｍｍ〜３．０ｍｍの導電性ゴムと、導電性ゴムと接続し一部がトレッド部の表面に露出するようにトレッド部に埋設される通電ゴムと、導電性ゴムの下端と連結しビード部のリムフランジに接する領域に配置されるクリンチと、を備え、導電性ゴム、通電ゴムおよびクリンチゴムの体積固有抵抗が１×１０^８Ω・ｃｍ未満である空気入りタイヤが示されている。

特開２００９−０２３５０４号公報

上述した特許文献１の空気入りタイヤは、転がり抵抗を低く維持しながら路面とタイヤの走行時に発生する静電気を効果的に放出することを目的としている。しかし、特許文献１の空気入りタイヤは、カーカスを構成するカーカスプライとサイドウォールゴムとの間、およびブレーカーとトレッド部の間に配置されて厚みが０．２ｍｍ〜３．０ｍｍの導電性ゴムと、導電性ゴムの下端と連結しビード部のリムフランジに接する領域に配置されるクリンチと、を備え、これらの体積固有抵抗が１×１０^８Ω・ｃｍ未満とされている。すなわち、特許文献１の空気入りタイヤは、カーカスプライとサイドウォールゴムとの間、およびブレーカーとトレッド部の間の導電性ゴムや、ビード部のリムフランジに接する領域のクリンチゴムが、電気抵抗の低いゴム材で形成されている。この結果、電気抵抗の低いゴム材は、発熱が大きいため、耐転がり抵抗性能や高速耐久性能が低下する傾向となる。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、耐転がり抵抗性能および高速耐久性能と、電気抵抗低減性能とを両立することのできる空気入りタイヤを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、第１の発明の空気入りタイヤは、ビード部のリムと接触する箇所に設けられたリムクッションゴムと、前記リムクッションゴムとともに配置されて前記リムクッションゴムの外面に前記リムと接触するように一端が露出し前記リムクッションゴムに隣接するタイヤ構成部材に他端が接触して設けられており、前記リムクッションゴムよりも電気抵抗値が低い導電性ゴムと、を備え、カーボンブラックの体積分率×ジブチルフタレート吸油量／１００について、前記導電性ゴムが１７以上３０以下の範囲であり、前記リムクッションゴムが１０以上１８以下の範囲であることを特徴とする。

この空気入りタイヤによれば、リムクッションゴムよりも電気抵抗値が低い導電性ゴムを備えることで、リムから入った電気が導電性ゴム、タイヤ構成部材を通ってトレッド部側に流れる。このため、リムクッションゴムに電気抵抗値を考慮せず低発熱性のゴムを採用することができ、耐転がり抵抗性能および高速耐久性能を向上することができる。この結果、耐転がり抵抗性能および高速耐久性能と、電気抵抗低減性能とを両立することができる。しかも、この空気入りタイヤによれば、導電性を計る指標として、カーボンブラックの体積分率×ジブチルフタレート吸油量／１００の値は重要であり、導電性ゴムは、１７以上３０以下の範囲が好ましい。１７未満であると導電性が十分ではなく、３０を超えるとリムクッションゴムとの物性差が大きくなりすぎる傾向となるため高速耐久性能が悪化する。また、リムクッションゴムについては、導電性を有する必要がないため、導電性ゴムと比較して低い１０以上１８以下の範囲に設定でき、これによりリムクッションゴムの発熱を低減できるため、耐転がり抵抗性能および高速耐久性能を向上することができる。リムクッションゴムについて１０未満であると、ゴム強度が低下し、リムガードとしての機能を有することが困難となる。

第２の発明の空気入りタイヤは、第１の発明において、前記導電性ゴムに用いるカーボンブラックの平均粒径が、前記リムクッションゴムに用いるカーボンブラックの平均粒径よりも小さいことを特徴とする。

この空気入りタイヤによれば、導電性ゴムにおいてリムクッションゴムよりも小さい粒径のカーボンブラックを用いることで、カーボンの表面積が増加することから、ジブチルフタレート吸油量を増加させることができ、効率的に電気抵抗値を低減させることができる。

第３の発明の空気入りタイヤは、第１または第２の発明において、前記導電性ゴムに用いるカーボンブラックの平均粒径が５０μｍ以上１００μｍ以下の範囲であり、前記リムクッションゴムに用いるカーボンブラックの平均粒径が１００μｍ以上１５０μｍ以下の範囲であることを特徴とする。

この空気入りタイヤによれば、効率よく電気抵抗を改善できる。

第４の発明の空気入りタイヤは、第１〜第３のいずれか１つの発明において、前記導電性ゴムは、前記リムクッションゴムに隣接するタイヤ構成部材であるカーカス層に他端が接触して設けられ、この場合の前記導電性ゴムにおけるカーボンブラックの体積分率×ジブチルフタレート吸油量／１００は１７以上３０以下の範囲であることを特徴とする。

この空気入りタイヤによれば、効率よく電気抵抗しながら、高速耐久性能、耐転がり抵抗性能を向上させることができる。

第５の発明の空気入りタイヤは、第１〜第３のいずれか１つの発明において、前記導電性ゴムは、前記リムクッションゴムに隣接するタイヤ構成部材であるインナーライナー層に他端が接触して設けられ、この場合の前記導電性ゴムにおけるカーボンブラックの体積分率×ジブチルフタレート吸油量／１００は１７以上３０以下の範囲であることを特徴とする。

第６の発明の空気入りタイヤは、第１〜第３のいずれか１つの発明において、前記導電性ゴムは、前記リムクッションゴムに隣接するタイヤ構成部材であるビードフィラーに他端が接触して設けられ、この場合の前記導電性ゴムにおけるカーボンブラックの体積分率×ジブチルフタレート吸油量／１００は１７以上３０以下の範囲であることを特徴とする。

第７の発明の空気入りタイヤは、第１〜第３のいずれか１つの発明において、前記導電性ゴムは、前記リムクッションゴムに隣接するタイヤ構成部材であるビード補強層に他端が接触して設けられ、この場合の前記導電性ゴムにおけるカーボンブラックの体積分率×ジブチルフタレート吸油量／１００は１７以上３０以下の範囲であることを特徴とする。

本発明に係る空気入りタイヤは、耐転がり抵抗性能および高速耐久性能と、電気抵抗低減性能とを両立することができる。

図１は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの子午断面図である。図２は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの子午断面図である。図３は、図１および図２に示す空気入りタイヤの要部拡大図である。図４は、図１および図２に示す空気入りタイヤの要部拡大図である。図５は、図１および図２に示す空気入りタイヤの要部拡大図である。図６は、図１および図２に示す空気入りタイヤの要部拡大図である。図７は、図１および図２に示す空気入りタイヤの要部拡大図である。図８は、図１および図２に示す空気入りタイヤの要部拡大図である。図９は、リム組時にビード部に掛かる圧力を示すグラフである。図１０は、図１および図２に示す空気入りタイヤの要部拡大図である。図１１は、図１および図２に示す空気入りタイヤの要部拡大図である。図１２は、図１および図２に示す空気入りタイヤの要部拡大図である。図１３は、図１および図２に示す空気入りタイヤの要部拡大図である。図１４は、図１および図２に示す空気入りタイヤの要部拡大図である。図１５は、図１および図２に示す空気入りタイヤの要部拡大図である。図１６は、図１および図２に示す空気入りタイヤの要部拡大図である。図１７は、図１および図２に示す空気入りタイヤの要部拡大図である。図１８は、図１および図２に示す空気入りタイヤの要部拡大図である。図１９は、本発明の実施例に係る空気入りタイヤの性能試験の結果を示す図表である。

以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施形態の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。また、この実施形態に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。

図１および図２は、本実施形態に係る空気入りタイヤの子午断面図である。

以下の説明において、タイヤ径方向とは、空気入りタイヤ１の回転軸（図示せず）と直交する方向をいい、タイヤ径方向内側とはタイヤ径方向において回転軸に向かう側、タイヤ径方向外側とはタイヤ径方向において回転軸から離れる側をいう。また、タイヤ周方向とは、前記回転軸を中心軸とする周り方向をいう。また、タイヤ幅方向とは、前記回転軸と平行な方向をいい、タイヤ幅方向内側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面（タイヤ赤道線）ＣＬに向かう側、タイヤ幅方向外側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面ＣＬから離れる側をいう。タイヤ赤道面ＣＬとは、空気入りタイヤ１の回転軸に直交するとともに、空気入りタイヤ１のタイヤ幅の中心を通る平面である。タイヤ幅は、タイヤ幅方向の外側に位置する部分同士のタイヤ幅方向における幅、つまり、タイヤ幅方向においてタイヤ赤道面ＣＬから最も離れている部分間の距離である。タイヤ赤道線とは、タイヤ赤道面ＣＬ上にあって空気入りタイヤ１のタイヤ周方向に沿う線をいう。本実施形態では、タイヤ赤道線にタイヤ赤道面と同じ符号「ＣＬ」を付す。

本実施形態の空気入りタイヤ１は、図１および図２に示すように、トレッド部２と、その両側のショルダー部３と、各ショルダー部３から順次連続するサイドウォール部４およびビード部５とを有している。また、この空気入りタイヤ１は、カーカス層６と、ベルト層７と、ベルト補強層８と、インナーライナー層９とを備えている。

トレッド部２は、トレッドゴム２Ａからなり、空気入りタイヤ１のタイヤ径方向の最も外側で露出し、その表面が空気入りタイヤ１の輪郭となる。トレッド部２の外周表面、つまり、走行時に路面と接触する踏面には、トレッド面２１が形成されている。トレッド面２１は、タイヤ周方向に沿って延び、タイヤ赤道線ＣＬと平行なストレート主溝である複数（本実施形態では４本）の主溝２２が設けられている。そして、トレッド面２１は、これら複数の主溝２２により、タイヤ周方向に沿って延びるリブ状の陸部２３が複数形成される。なお、主溝２２は、タイヤ周方向に沿って延在しつつ屈曲や湾曲して形成されていてもよい。また、トレッド面２１は、陸部２３において、主溝２２に交差する方向に延在するラグ溝２４が設けられている。本実施形態では、ラグ溝２４をタイヤ幅方向最外側の陸部２３に示す。ラグ溝２４は、主溝２２に交差していてもよく、またはラグ溝２４は、少なくとも一端が主溝２２に交差せず陸部２３内で終端していてもよい。ラグ溝２４の両端が主溝２２に交差する場合、陸部２３がタイヤ周方向で複数に分割されたブロック状の陸部が形成される。なお、ラグ溝２４は、タイヤ周方向に対して傾斜して延在しつつ屈曲や湾曲して形成されていてもよい。

ショルダー部３は、トレッド部２のタイヤ幅方向両外側の部位である。すなわち、ショルダー部３は、トレッドゴム２Ａからなる。また、サイドウォール部４は、空気入りタイヤ１におけるタイヤ幅方向の最も外側に露出したものである。このサイドウォール部４は、サイドゴム４Ａからなる。図１に示すように、サイドゴム４Ａは、タイヤ径方向外側の端部が、トレッドゴム２Ａの端部のタイヤ径方向内側に配置され、タイヤ径方向内側の端部が、後述するリムクッションゴム５Ａの端部のタイヤ幅方向外側に配置されている。また、図２に示すように、サイドゴム４Ａは、タイヤ径方向外側の端部が、トレッドゴム２Ａの端部のタイヤ径方向外側に配置されてショルダー部３まで延在していてもよい。また、ビード部５は、ビードコア５１とビードフィラー５２とを有する。ビードコア５１は、スチールワイヤであるビードワイヤをリング状に巻くことにより形成されている。ビードフィラー５２は、カーカス層６のタイヤ幅方向端部がビードコア５１の位置で折り返されることにより形成された空間に配置されるゴム材である。このビード部５は、リムＲ（図３〜図８に二点鎖線で示す）と接触する外側部分に露出するリムクッションゴム５Ａを有する。リムクッションゴム５Ａは、ビード部５の外周をなすもので、ビード部５のタイヤ内側から下端部を経てタイヤ外側のビードフィラー５２を覆う位置（サイドウォール部４）まで至り設けられている。なお、図３〜図８において、空気入りタイヤ１をリムＲに装着した場合、リムクッションゴム５Ａは、ビード部５のタイヤ内側のビードトウのタイヤ径方向内側部分がリムＲに押圧されて変形する。

カーカス層６は、各タイヤ幅方向端部が、一対のビードコア５１でタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に折り返され、かつタイヤ周方向にトロイド状に掛け回されてタイヤの骨格を構成するものである。このカーカス層６は、タイヤ周方向に対する角度がタイヤ子午線方向に沿いつつタイヤ周方向にある角度を持って複数並設されたカーカスコード（図示せず）が、コートゴムで被覆されたものである。カーカスコードは、有機繊維（ポリエステルやレーヨンやナイロンなど）からなる。このカーカス層６は、少なくとも１層で設けられている。なお、図１および図２において、カーカス層６は、折り返された端部がビードフィラー５２全体を覆うように設けられているが、折り返された端部がビードフィラー５２の途中までを覆い、ビードフィラー５２とリムクッションゴム５Ａとが接触するように設けられていてもよい（図５参照）。また、カーカス層６の折り返された部分のタイヤ幅方向外側であって、リムクッションゴム５Ａとの間に、スチールコードまたは有機繊維（ポリエステルやレーヨンやナイロンなど）がコートゴムで被覆されたビード補強層１０（図６参照）が設けられていてもよい。

ベルト層７は、少なくとも２層のベルト７１，７２を積層した多層構造をなし、トレッド部２においてカーカス層６の外周であるタイヤ径方向外側に配置され、カーカス層６をタイヤ周方向に覆うものである。ベルト７１，７２は、タイヤ周方向に対して所定の角度（例えば、２０度〜３０度）で複数並設されたコード（図示せず）が、コートゴムで被覆されたものである。コードは、スチールまたは有機繊維（ポリエステルやレーヨンやナイロンなど）からなる。また、重なり合うベルト７１，７２は、互いのコードが交差するように配置されている。

ベルト補強層８は、ベルト層７の外周であるタイヤ径方向外側に配置されてベルト層７をタイヤ周方向に覆うものである。ベルト補強層８は、タイヤ周方向に略平行（±５度）でタイヤ幅方向に複数並設されたコード（図示せず）がコートゴムで被覆されたものである。コードは、スチールまたは有機繊維（ポリエステルやレーヨンやナイロンなど）からなる。図１および図２で示すベルト補強層８は、ベルト層７全体を覆うように配置され、かつベルト層７のタイヤ幅方向端部を覆うように積層配置されている。ベルト補強層８の構成は、上記に限らず、図には明示しないが、例えば、２層で、ベルト層７全体を覆うように配置されていたり、ベルト層７のタイヤ幅方向端部のみを覆うように配置されていたりしてもよい。また、ベルト補強層８の構成は、図には明示しないが、例えば、１層で、ベルト層７全体を覆うように配置されていたり、ベルト層７のタイヤ幅方向端部のみを覆うように配置されていたりしてもよい。すなわち、ベルト補強層８は、ベルト層７の少なくともタイヤ幅方向端部に重なるものである。また、ベルト補強層８は、帯状（例えば幅１０［ｍｍ］）のストリップ材をタイヤ周方向に巻き付けて設けられている。

インナーライナー層９は、タイヤ内面、すなわち、カーカス層６の内周面であって、各タイヤ幅方向両端部が一対のビード部５のビードコア５１の位置まで至り、かつタイヤ周方向にトロイド状に掛け回されて貼り付けられている。インナーライナー層９は、タイヤ外側への空気分子の透過を抑制するためのものである。なお、インナーライナー層９は、図１および図２に示すようにビードコア５１の下部（タイヤ径方向内側）に至り設けられているが、図８または図１０に示すようにビード部５のタイヤ内側であってビードコア５１の間近に至り設けられていてもよい。

図３〜図８は、図１および図２に示す空気入りタイヤの要部拡大図である。

上述した空気入りタイヤ１において、図３〜図８に示すように、リムクッションゴム５Ａは、導電性ゴム１１が設けられている。導電性ゴム１１は、リムクッションゴム５Ａとともに配置されてリムクッションゴム５Ａの外面であってリムＲと接触する部分に一端１１ａが露出し、リムクッションゴム５Ａに隣接するタイヤ構成部材に他端１１ｂが接触して設けられている。また、導電性ゴム１１は、リムクッションゴム５Ａよりも電気抵抗値が低いゴム材からなる。この導電性ゴム１１は、タイヤ周方向で連続して設けられていても、断続して設けられていてもよい。

リムクッションゴム５Ａに隣接するタイヤ構成部材とは、図３および図８ではカーカス層６を示し、図４および図７ではインナーライナー層９を示し、図５ではビードフィラー５２を示し、図６ではビード補強層１０を示している。

なお、導電性ゴム１１は、図３〜図８に示すように、リムクッションゴム５Ａに隣接するタイヤ構成部材に接触するが、複数のタイヤ構成部材に接触してもよく、リムＲから入った電気を導電性ゴム１１、タイヤ構成部材を通ってトレッド部２側に流す効果をより顕著に得ることができる。また、導電性ゴム１１の位置は、リムクッションゴム５Ａの外面に一端１１ａが露出しリムクッションゴム５Ａに隣接するタイヤ構成部材に他端１１ｂが接触する距離がより短い最短距離の位置に配置することが、リムＲから入った電気を導電性ゴム１１、タイヤ構成部材を通ってトレッド部２側に流す効果をより顕著に得るうえで好ましい。

このように、本実施形態の空気入りタイヤ１は、ビード部５のリムＲと接触する箇所に設けられたリムクッションゴム５Ａと、リムクッションゴム５Ａとともに配置されてリムクッションゴム５Ａの外面にリムＲと接触するように一端１１ａが露出しリムクッションゴム５Ａに隣接するタイヤ構成部材に他端１１ｂが接触して設けられており、リムクッションゴム５Ａよりも電気抵抗値が低い導電性ゴム１１と、を備える。

そして、本実施形態の空気入りタイヤ１は、カーボンブラックの体積分率×ジブチルフタレート吸油量／１００について、導電性ゴム１１が１７以上３０以下の範囲であり、リムクッションゴム５Ａが１０以上１８以下の範囲である。カーボンブラックの体積分率は、混合物中のすべての成分の体積の合計に対するカーボンブラックの体積の割合である。ジブチルフタレート吸油量は、カーボンブラックにおけるジブチルフタレートの吸収量であって、ＪＩＳＫ６２１７−４吸油量Ａ法に準拠して測定するものとする。

この空気入りタイヤ１によれば、リムクッションゴム５Ａよりも電気抵抗値が低い導電性ゴム１１を備えることで、リムＲから入った電気が導電性ゴム１１、タイヤ構成部材を通ってトレッド部２側に流れる。このため、リムクッションゴム５Ａに電気抵抗値を考慮せず低発熱性のゴムを採用することができ、耐転がり抵抗性能および高速耐久性能を向上することができる。この結果、耐転がり抵抗性能および高速耐久性能と、電気抵抗低減性能とを両立することができる。

しかも、この空気入りタイヤ１によれば、導電性を計る指標として、カーボンブラックの体積分率×ジブチルフタレート吸油量／１００の値は重要であり、導電性ゴム１１は、１７以上３０以下の範囲が好ましい。１７未満であると導電性が十分ではなく、３０を超えるとリムクッションゴム５Ａとの物性差が大きくなりすぎる傾向となるため高速耐久性能が悪化する。また、リムクッションゴム５Ａについては、導電性を有する必要がないため、導電性ゴム１１と比較して低い１０以上１８以下の範囲に設定でき、これによりリムクッションゴム５Ａの発熱を低減できるため、耐転がり抵抗性能および高速耐久性能を向上することができる。ただし、リムクッションゴム５Ａについて１０未満であると、ゴム強度が低下し、リムガードとしての機能を有することが困難となる。

また、本実施形態の空気入りタイヤ１では、導電性ゴム１１に用いるカーボンブラックの平均粒径が、リムクッションゴム５Ａに用いるカーボンブラックの平均粒径よりも小さい。

この空気入りタイヤ１によれば、導電性ゴム１１においてリムクッションゴム５Ａよりも小さい粒径のカーボンブラックを用いることで、カーボンの表面積が増加することから、ジブチルフタレート吸油量を増加させることができ、効率的に電気抵抗値を低減させることができる。

また、本実施形態の空気入りタイヤ１では、導電性ゴム１１に用いるカーボンブラックの平均粒径が５０μｍ以上１００μｍ以下の範囲であり、リムクッションゴム５Ａに用いるカーボンブラックの平均粒径が１００μｍ以上１５０μｍ以下の範囲である。

この空気入りタイヤ１によれば、効率よく電気抵抗を改善できる。

また、本実施形態の空気入りタイヤ１では、導電性ゴム１１は、リムクッションゴム５Ａに隣接するタイヤ構成部材であるカーカス層６に他端１１ａが接触して設けられ、この場合の導電性ゴム１１におけるカーボンブラックの体積分率×ジブチルフタレート吸油量／１００が１７以上３０以下の範囲である。

この空気入りタイヤ１によれば、効率よく電気抵抗しながら、高速耐久性能、耐転がり抵抗性能を向上させることができる。

また、本実施形態の空気入りタイヤ１では、導電性ゴム１１は、リムクッションゴム５Ａに隣接するタイヤ構成部材であるインナーライナー層９に他端１１ａが接触して設けられ、この場合の導電性ゴム１１におけるカーボンブラックの体積分率×ジブチルフタレート吸油量／１００は１７以上３０以下の範囲である。

また、本実施形態の空気入りタイヤ１では、導電性ゴム１１は、リムクッションゴム５Ａに隣接するタイヤ構成部材であるビードフィラー５２に他端１１ａが接触して設けられ、この場合の導電性ゴム１１におけるカーボンブラックの体積分率×ジブチルフタレート吸油量／１００は１７以上３０以下の範囲である。

また、本実施形態の空気入りタイヤ１では、導電性ゴム１１は、リムクッションゴム５Ａに隣接するタイヤ構成部材であるビード補強層１０に他端１１ａが接触して設けられ、この場合の導電性ゴム１１におけるカーボンブラックの体積分率×ジブチルフタレート吸油量／１００は１７以上３０以下の範囲である。

また、本実施形態の空気入りタイヤ１では、図４、図７および図８に示すように、導電性ゴム１１は、子午断面において、一端１１ａが、ビード部５におけるビードコア５１のタイヤ径方向内側端を基準とする水平線Ｈよりもタイヤ径方向内側に配置されていることが好ましい。

水平線Ｈは、子午断面カットサンプルを後述する正規リムのリム幅相当に固定した場合に、タイヤ赤道面ＣＬに直交し、タイヤ幅方向に平行なものである。また、図４、図７および図８において、範囲Ａ−Ｂは、空気入りタイヤ１をリムＲに組み込んだときに、ビード部５がリムＲに接触する範囲である。そして、範囲Ａ−Ｂ内において、位置Ｃはビードコア５１のタイヤ内側端のタイヤ径方向内側であり、位置Ｄはビードコア５１のタイヤ外側端のタイヤ径方向内側であり、位置Ｅは水平線Ｈ上であり、位置Ｆはビードコア５１のタイヤ径方向外側のタイヤ外側であり、位置Ｇはビード部５のタイヤ外側の変曲点である。リム組時にビード部５に掛かる圧力を示すグラフである図９では、この範囲Ａ−Ｂ内における各位置の圧力を示している。また、図９において、実線は静的時（車両の停止時または低速走行時）であり、破線は高速走行時（１５０ｋｍ／ｈ以上）のビード部５に掛かる圧力を示す。

図９に示すように、水平線Ｈよりもタイヤ径方向内側となる位置Ａから位置Ｅの範囲では、ビードコア５１がリムＲに嵌まり込むためリムＲとの接触圧が高く、高速走行時でも安定してリムＲに接触する。従って、ビードコア５１のタイヤ径方向内側端を基準とする水平線Ｈよりもタイヤ径方向内側に導電性ゴム１１の一端１１ａを配置することで、効率よく電気抵抗を低減しながら、耐転がり抵抗性能および高速耐久性能との両立を図ることができる。なお、図９に示すように、位置Ｆから位置Ｇの範囲では、静的時はリムＲとの接触圧が高いが、高速走行時はビードコア５１を中心としてビード部５が変位し易く、リムＲとの接触圧が低下する傾向となる。

また、本実施形態の空気入りタイヤ１では、図１および図２に示す空気入りタイヤ１の要部拡大図である図１０に示すように、導電性ゴム１１は、子午断面において、一端１１ａの位置Ｐにおけるビード部５のプロファイルとの法線Ｎに対して±４５°の範囲に他端１１ｂが配置されることが好ましい。

図１０に示すように、子午断面カットサンプルを後述する正規リムのリム幅相当に固定した状態において、一端１１ａの位置Ｐは、一端１１ａの厚み方向の幅の中心位置である。法線Ｎは、ビード部５のプロファイルの位置Ｐにおける接線Ｔに直交する。そして、この法線Ｎに対して±４５°の範囲に他端１１ｂを配置することで、導電性ゴム１１の体積の増加を抑制するため、発熱を抑えて耐転がり抵抗性能および高速耐久性能を維持することができる。

また、本実施形態の空気入りタイヤ１では、図１および図２に示す空気入りタイヤ１の要部拡大図である図１１〜図１６に示すように、導電性ゴム１１は、子午断面における厚み方向の幅Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３が０．５ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下であることが好ましい。

幅Ｗ１は導電性ゴム１１の一端１１ａと他端１１ｂとの中間の最大（中間が広くなる場合）または最小寸法（中間が狭くなる場合）であり、幅Ｗ２は導電性ゴム１１の一端１１ａの寸法であり、幅Ｗ３は導電性ゴム１１の他端１１ｂの寸法である。

導電性ゴム１１の幅Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３の最小寸法が０．５ｍｍ未満である場合、導電性が低く電気抵抗低減効果が低下する傾向となる。一方、導電性ゴム１１の幅Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３の最大寸法が１０．０ｍｍを超える場合、導電性ゴム１１の体積が大きく発熱が大きくなるため耐転がり抵抗性能および高速耐久性能が低下する傾向となる。従って、導電性ゴム１１の幅Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３を０．５ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下とすることが、耐転がり抵抗性能および高速耐久性能と、電気抵抗低減性能とを両立するうえで好ましい。

また、本実施形態の空気入りタイヤ１では、図１および図２に示す空気入りタイヤの要部拡大図である図１１〜図１６に示すように、導電性ゴム１１は、子午断面における厚み方向の幅Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３が０．５ｍｍ以上６．０ｍｍ以下であることが好ましい。

導電性ゴム１１の幅Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３の各寸法が０．５ｍｍ未満である場合、導電性が低く電気抵抗低減効果が低下する傾向となる。一方、導電性ゴム１１の幅Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３の各寸法を６．０ｍｍ以下とすれば、導電性ゴム１１の体積の増加を抑制して発熱が大きくなることを抑える。従って、導電性ゴム１１の幅Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３を０．５ｍｍ以上６．０ｍｍ以下とすることが、耐転がり抵抗性能および高速耐久性能と、電気抵抗低減性能とを両立するうえでより好ましい。

ここで、図１１では一端１１ａから他端１１ｂに至り導電性ゴム１１の幅Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３が均等に形成された形態を示している。また、図１２では、一端１１ａから他端１１ｂに至り導電性ゴム１１の幅Ｗ１が途中で広く形成された形態を示している。この図１２に示す形態では、一端１１ａおよび他端１１ｂの幅Ｗ２，Ｗ３が０．５ｍｍ以上あればよく、途中の広い幅Ｗ１が１０．０ｍｍ（好ましくは６．０ｍｍ）以下であればよい。図１２に示す形態は、導電性ゴム１１の幅Ｗ１が途中で広く形成されているため、電気を通しやすく電気抵抗低減効果が顕著に得られる。また、図１３では、導電性ゴム１１の一端１１ａおよび他端１１ｂの幅Ｗ２，Ｗ３が均等で途中の幅Ｗ１よりも広く形成された形態を示している。また、図１４および図１５では、導電性ゴム１１の一端１１ａの幅Ｗ２または他端１１ｂの幅Ｗ３の一方が広く形成された形態を示している。また、図１６では、導電性ゴム１１の一端１１ａおよび他端１１ｂの幅Ｗ２，Ｗ３が途中の幅Ｗ１よりも広く形成され、かつ一端１１ａの幅Ｗ２が他端１１ｂの幅Ｗ３よりも広く形成された形態を示している。この図１３〜図１６に示す形態では、途中の幅Ｗ１が０．５ｍｍ以上あればよく、一端１１ａおよび他端１１ｂの幅Ｗ２，Ｗ３が１０．０ｍｍ（好ましくは６．０ｍｍ）以下であればよい。図１３〜図１６に示す形態は、リムＲ側やタイヤ構成部材側に接触する導電性ゴム１１の一端１１ａの幅Ｗ２や他端１１ｂの幅Ｗ３が途中の幅Ｗ１より広く形成されているため、接触面積の増大により電気の入出が良好となり電気抵抗低減効果が顕著に得られる。しかも、図１６に示す形態は、導電性ゴム１１の一端１１ａおよび他端１１ｂの幅Ｗ２，Ｗ３が途中の幅Ｗ１よりも広く形成され、かつ一端１１ａの幅Ｗ２が他端１１ｂの幅Ｗ３よりも広く形成されているため、リムＲ側からの電気の入りがより良好となり電気抵抗低減効果がより顕著に得られる。

従って、本実施形態の空気入りタイヤ１では、導電性ゴム１１は、子午断面において、一端１１ａの厚み方向の幅Ｗ２が、他端１１ｂとの間の最大幅Ｗ１よりも大きいことが好ましい。また、導電性ゴム１１は、子午断面において、他端１１ｂの厚み方向の幅Ｗ３が、一端１１ａとの間の最大幅Ｗ１よりも大きいことが好ましい。さらに、導電性ゴム１１は、子午断面において、一端１１ａの厚み方向の幅Ｗ２が、他端１１ｂの幅Ｗ３よりも大きいことが好ましい。

また、本実施形態の空気入りタイヤ１では、導電性ゴム１１は、電気抵抗値が１×１０^６Ω以下であることが好ましい。

この空気入りタイヤ１によれば、導電性ゴム１１が電気を通しやすく電気抵抗低減効果が顕著に得られる。一方、リムクッションゴム５Ａの電気抵抗値が１×１０^６Ωを超えるため低発熱性のゴムを採用することができ、耐転がり抵抗性能および高速耐久性能を向上することができる。

また、本実施形態の空気入りタイヤ１では、導電性ゴム１１が複数箇所に設けられていることが好ましい。

導電性ゴム１１を複数箇所に設けることで、電気抵抗低減効果を顕著に得ることができる。この場合、図９に示すように、リムＲへの接触圧が比較的高い位置Ａ〜位置Ｅの範囲や位置Ｆから位置Ｇの範囲に導電性ゴム１１の少なくとも一端１１ａを配置することが電気抵抗低減効果を図るうえで好ましい。特に、リムＲへの接触圧が常に高い位置Ａ〜位置Ｅの範囲の複数箇所に導電性ゴム１１の少なくとも一端１１ａを配置することが電気抵抗低減効果を図るうえでより好ましい。さらに、リムＲへの接触圧が常に高いビードコア５１の下部（タイヤ径方向外側）である位置Ｃ〜位置Ｄの範囲の複数箇所に導電性ゴム１１の少なくとも一端１１ａを配置することが電気抵抗低減効果を図るうえでさらに好ましい。

また、本実施形態の空気入りタイヤ１では、導電性ゴム１１は、リムクッションゴム５Ａに隣接するタイヤ構成部材であるカーカス層６に他端１１ｂが接触して設けられることが好ましい。

この空気入りタイヤ１によれば、カーカス層６は、各タイヤ幅方向端部が、一対のビードコア５１でタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に折り返され、かつタイヤ周方向にトロイド状に掛け回されてタイヤの骨格を構成するものであるため、このカーカス層６に導電性ゴム１１の他端１１ｂを接触させることで、リムＲから入った電気をトレッド部２側に適宜流すことができ、電気抵抗低減性能を向上する効果を顕著に得ることができる。

また、本実施形態の空気入りタイヤ１では、カーカス層６のコートゴムおよびサイドウォール部４のサイドゴム４Ａの６０℃における損失正接ｔａｎδが０．１２以下であり、かつカーカス層６のコートゴムおよびサイドウォール部４のサイドゴム４Ａの電気抵抗値が１×１０^７Ω以上であることが好ましい。なお、６０℃における損失正接ｔａｎδは、空気入りタイヤ１から採取したサンプルの測定によるものとする。

この空気入りタイヤ１によれば、カーカス層６のコートゴムおよびサイドウォール部４のサイドゴム４Ａを上記のごとく規定することで、カーカス層６のコートゴムおよびサイドウォール部４のサイドゴム４Ａに低発熱性のゴムを採用することになり、耐転がり抵抗性能および高速耐久性能を向上する効果を顕著に得ることができ、しかも高速操縦安定性能における耐熱ダレ性能の向上も図ることができる。

また、本実施形態の空気入りタイヤ１では、導電性ゴム１１は、リムクッションゴム５Ａに隣接するタイヤ構成部材であるインナーライナー層９に他端１１ｂが接触して設けられることが好ましい。

この空気入りタイヤ１によれば、インナーライナー層９は、カーカス層６の内周面であって、各タイヤ幅方向両端部が一対のビード部５のビードコア５１の下部に至り、かつタイヤ周方向にトロイド状に掛け回されて貼り付けられているものであるため、このインナーライナー層９に導電性ゴム１１の他端１１ｂを接触させることで、リムＲから入った電気をトレッド部２側に適宜流すことができ、電気抵抗低減性能を向上する効果を顕著に得ることができる。特に、カーカス層６のコートゴムおよびサイドウォール部４のサイドゴム４Ａを上記のごとく規定した場合、カーカス層６のコートゴムおよびサイドウォール部４のサイドゴム４Ａに低発熱性のゴムを採用することになり、耐転がり抵抗性能および高速耐久性能を向上する効果を顕著に得ることができ、しかも、インナーライナー層９に導電性ゴム１１の他端１１ｂを接触させることで、リムＲから入った電気をトレッド部２側に適宜流すことができ、電気抵抗低減性能を向上する効果をより顕著に得ることができる。この結果、耐転がり抵抗性能および高速耐久性能と、電気抵抗低減性能とをより高い次元で両立することができる。

また、本実施形態の空気入りタイヤ１では、図１および図２に示す空気入りタイヤ１の要部拡大図である図１７および図１８に示すように、トレッド部２に、トレッド部２の外面であるトレッド面２１に一端１２ａが露出しトレッド部２の内部に他端１２ｂが設けられたアーストレッドゴム１２を有することが好ましい。

この空気入りタイヤ１によれば、アーストレッドゴム１２を有することで、リムＲから入った電気をトレッド部２のトレッド面２１から路面に効果的に流すことができ、電気抵抗低減性能を向上する効果を顕著に得ることができる。このため、トレッドゴム２Ａに低発熱性のゴムを採用することができ、耐転がり抵抗性能および高速耐久性能を向上する効果を顕著に得ることができる。

ここで、図１７および図１８に示すように、トレッド部２をなすトレッドゴム２Ａは、トレッド面２１に露出するキャップトレッドゴム２Ａａと、キャップトレッドゴム２Ａａのタイヤ径方向内側であってベルト補強層８やベルト層７に隣接するアンダートレッドゴム２Ａｂとを有する。そして、アーストレッドゴム１２は、図１７に示すように、キャップトレッドゴム２Ａａに設けられ、他端１２ｂがアンダートレッドゴム２Ａｂに接触して配置されている。また、アーストレッドゴム１２は、図１８に示すように、アンダートレッドゴム２Ａｂを貫通して他端１２ｂがベルト補強層８やベルト層７に接触して配置されていてもよい。なお、キャップトレッドゴム２Ａａは、近年ではシリカ配合量が増加する傾向にある。シリカは絶縁性のため電気を通しにくい。このため、図１８に示すように、アンダートレッドゴム２Ａｂを貫通して他端１２ｂがベルト補強層８やベルト層７に接触して配置すれば、リムＲから入った電気をトレッド部２のトレッド面２１から路面により効果的に流すことができる。

本実施例では、条件が異なる複数種類の空気入りタイヤについて、電気抵抗低減性能であるタイヤ電気抵抗値、耐転がり抵抗性能、高速耐久性能（キャンバー付）に関する性能試験が行われた（図１９参照）。

この性能試験では、タイヤサイズ２３５／４５Ｒ１９空気入りタイヤ（試験タイヤ）を、１９×８Ｊの正規リムに組み付け、正規内圧（２５０ｋＰａ）を充填した。

ここで、正規リムとは、ＪＡＴＭＡで規定する「標準リム」、ＴＲＡで規定する「Design Rim」、あるいは、ＥＴＲＴＯで規定する「Measuring Rim」である。また、正規内圧とは、ＪＡＴＭＡで規定する「最高空気圧」、ＴＲＡで規定する「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に記載の最大値、あるいはＥＴＲＴＯで規定する「INFLATION PRESSURES」である。また、正規荷重とは、ＪＡＴＭＡで規定する「最大負荷能力」、ＴＲＡで規定する「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に記載の最大値、あるいはＥＴＲＴＯで規定する「LOAD CAPACITY」である。

電気抵抗低減性能であるタイヤ電気抵抗値の評価方法は、気温２３℃、湿度５０％の条件下にて１０００［Ｖ］の電圧を印加して、トレッド面とリム間の抵抗値の電気抵抗値Ωが測定される。この評価は、数値が小さいほど放電性が優れ、電気抵抗低減性能が優れていることを示している。

耐転がり抵抗性能の評価方法は、室内ドラム試験機が用いられ、荷重４ｋＮおよび速度５０ｋｍ／ｈ時における抵抗力が測定される。そして、この測定結果に基づいて従来例を基準（１００）とした指数評価が行われる。この評価は、指数が大きいほど転がり抵抗が小さく、耐転がり抵抗性能が優れていることを示している。

高速耐久性能の評価方法は、試験タイヤを、規定内圧の１２０％増した内圧とし、温度８０℃の環境下で５日間乾燥劣化させた後、規定内圧とし、ドラム径１７０７ｍｍのキャンバー付ドラム試験機にて、速度１２０ｋｍ／ｈ、荷重負荷５ｋＮで走行開始し、２４時間ごとに速度を１０ｋｍ／ｈずつ増加させながら、タイヤが破損するまで試験を行ない、破損したときの走行距離を測定する。そして、この測定に基づいて、従来例を基準（１００）とした指数評価が行われる。この評価は、指数が大きいほど高速耐久性能が優れていることを示している。

図１９において、従来例および比較例の空気入りタイヤは、導電性ゴムを有していない。一方、実施例１〜実施例９の空気入りタイヤは、導電性ゴムを有し、カーボンブラック（ＣＢ）の体積分率×ジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸油量／１００について導電性ゴムおよびリムクッションゴムが規定範囲である。また、実施例５〜実施例１０の空気入りタイヤは、導電性ゴムに用いるカーボンブラックの平均粒径が、リムクッションゴムに用いるカーボンブラックの平均粒径よりも小さい（この場合の導電性ゴムに用いるカーボンブラックの平均粒径は７５μｍであり、リムクッションゴムに用いるカーボンブラックの平均粒径は１２５μｍである。）。また、実施例１〜実施例５の空気入りタイヤは、導電性ゴムを図３に示す配置としてタイヤ構成部材がカーカス層である。また、実施例６および実施例７の空気入りタイヤは、導電性ゴムを図８に示す配置としてタイヤ構成部材がカーカス層である。また、実施例８の空気入りタイヤは、導電性ゴムを図７に示す配置としてタイヤ構成部材がインナーライナー層である。また、実施例９の空気入りタイヤは、導電性ゴムを図５に示す配置としてタイヤ構成部材がビードフィラーである。また、実施例１０の空気入りタイヤは、導電性ゴムを図６に示す配置としてタイヤ構成部材がビード補強層である。

図１９の試験結果に示すように、実施例１〜実施例１０の空気入りタイヤは、耐転がり抵抗性能および高速耐久性能と、電気抵抗低減性能であるタイヤ電気抵抗値とが両立されていることが分かる。

１空気入りタイヤ
５ビード部
５Ａリムクッションゴム
１１導電性ゴム
１１ａ一端
１１ｂ他端
Ｒリム

Claims

ビード部のリムと接触する箇所に設けられたリムクッションゴムと、
前記リムクッションゴムとともに配置されて前記リムクッションゴムの外面に前記リムと接触するように一端が露出し前記リムクッションゴムに隣接するタイヤ構成部材に他端が接触して設けられており、前記リムクッションゴムよりも電気抵抗値が低い導電性ゴムと、
を備え、カーボンブラックの体積分率×ジブチルフタレート吸油量／１００について、前記導電性ゴムが１７以上３０以下の範囲であり、前記リムクッションゴムが１０以上１８以下の範囲であることを特徴とする空気入りタイヤ。
前記導電性ゴムに用いるカーボンブラックの平均粒径が、前記リムクッションゴムに用いるカーボンブラックの平均粒径よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記導電性ゴムは、前記リムクッションゴムに隣接するタイヤ構成部材であるカーカス層に他端が接触して設けられ、この場合の前記導電性ゴムにおけるカーボンブラックの体積分率×ジブチルフタレート吸油量／１００は１７以上３０以下の範囲であることを特徴とする請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
前記導電性ゴムは、前記リムクッションゴムに隣接するタイヤ構成部材であるインナーライナー層に他端が接触して設けられ、この場合の前記導電性ゴムにおけるカーボンブラックの体積分率×ジブチルフタレート吸油量／１００は１７以上３０以下の範囲であることを特徴とする請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
前記導電性ゴムは、前記リムクッションゴムに隣接するタイヤ構成部材であるビードフィラーに他端が接触して設けられ、この場合の前記導電性ゴムにおけるカーボンブラックの体積分率×ジブチルフタレート吸油量／１００は１７以上３０以下の範囲であることを特徴とする請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
前記導電性ゴムは、前記リムクッションゴムに隣接するタイヤ構成部材であるビード補強層に他端が接触して設けられ、この場合の前記導電性ゴムにおけるカーボンブラックの体積分率×ジブチルフタレート吸油量／１００は１７以上３０以下の範囲であることを特徴とする請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。