JP6558208B2

JP6558208B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP6558208B2
Application number: JP2015207799A
Authority: JP
Inventors: 皓太林
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2015-10-22
Filing date: 2015-10-22
Publication date: 2019-08-14
Anticipated expiration: 2035-10-22
Also published as: JP2017077856A

Description

本発明は、トレッド部の接地面に静電気放出用の導電部が設けられた空気入りタイヤに関する。

従来、転がり抵抗を小さくしつつ、優れたグリップ性能を発揮させるために、シリカリッチ配合のトレッドゴムを有する空気入りタイヤが提案されている。一般に、シリカリッチ配合のトレッドゴムは、電気抵抗が大きいので、静電気を車体に蓄積させ、ラジオノイズ等の電波障害を招く傾向があった。

このような問題に対し、例えば、下記特許文献１には、シリカリッチ配合のトレッドゴムの接地面に、静電気放出用の導電性ゴムが離散的に配された導電部を有する空気入りタイヤが提案されている。特許文献１の導電部は、タイヤの内部の導電性ゴムを介してリムと電気的に接続されている。このようなタイヤは、車体と路面との間の導電経路を提供し、ひいては車体の静電気の蓄積を抑制し得る。

しかしながら、導電部は、シリカリッチ配合のゴムと比べ、摩耗し易いばかりか、トレッド部のセンター陸部にて、旋回時に受ける路面との摩擦や、タイヤ軸方向の大きなせん断変形により、剥離や偏摩耗を招く傾向があった。従って、導電部を用いたトレッド部のセンター陸部の耐久性については、さらなる改善の余地があった。

特開２００７−１５３０９２号公報

本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、導電部の輪郭形状等を改善することを基本として、センター陸部の耐久性を向上させ得る空気入りタイヤを提供することを主たる目的としている。

本発明は、トレッド部に、センター陸部と、前記センター陸部よりもトレッド端側に設けられたショルダー陸部とを有する空気入りタイヤであって、前記センター陸部の接地面は、絶縁性ゴムからなる絶縁領域と、静電気放出用の導電性ゴムが離散的に配された導電部とを含み、前記ショルダー陸部の接地面は、絶縁性ゴムからなる絶縁領域と、静電気放出用の導電性ゴムが離散的に配された導電部とを含み、前記センター陸部の前記導電部の合計面積は、前記ショルダー陸部の前記導電部の合計面積よりも小さく、前記接地面において、前記センター陸部の前記導電部の輪郭形状は、タイヤ軸方向の長さＬ１がタイヤ周方向の長さＬ２よりも大きい横長状であることを特徴としている。

本発明の空気入りタイヤは、前記センター陸部の前記導電部の前記輪郭形状は、長方形状であるのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤは、前記センター陸部の前記導電部の輪郭形状のタイヤ軸方向の長さＬ１とタイヤ周方向の長さＬ２との比Ｌ１／Ｌ２は、前記ショルダー陸部の前記導電部の輪郭形状の前記比Ｌ１／Ｌ２よりも大きいのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤは、前記長さの比Ｌ１／Ｌ２は、１．５０〜２．５０であるのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤは、前記ショルダー陸部の前記導電部の輪郭形状は、円形状であるのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤは、前記センター陸部の前記導電部の個数Ｎ１と、前記ショルダー陸部の前記導電部の個数Ｎ２との比Ｎ１／Ｎ２は、０．５０〜１．００であるのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤにおいて、センター陸部の接地面は、絶縁性ゴムからなる絶縁領域と、静電気放出用の導電性ゴムが離散的に配された導電部とを含んでいる。ショルダー陸部の接地面は、絶縁性ゴムからなる絶縁領域と、静電気放出用の導電性ゴムが離散的に配された導電部とを含んでいる。上記各導電部は、車体の静電気の蓄積を抑制するのに役立つ。

本発明では、センター陸部の導電部の合計面積は、ショルダー陸部の導電部の合計面積よりも小さい。これにより、センター陸部において導電部を起点とした損傷が抑制され、センター陸部の耐久性が高められる。

さらに本発明では、前記接地面において、センター陸部の導電部の輪郭形状は、タイヤ軸方向の長さＬ１がタイヤ周方向の長さＬ２よりも大きい横長状である。横長状の導電部は、タイヤ軸方向の剛性が大きいため、センター陸部がタイヤ軸方向にせん断変形した場合でも、導電部の剥離や偏摩耗が効果的に抑制される。

本発明の一実施形態の空気入りタイヤのトレッド部の断面図である。図１のトレッド部の展開図である。（ａ）は、センター陸部の導電部の拡大平面図であり、（ｂ）は、ショルダー陸部の導電部の拡大平面図である。（ａ）乃至（ｃ）は、本発明の他の実施形態のセンター陸部の導電部の拡大平面図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１は、本実施形態の空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」ということがある。）１のトレッド部２の断面図が示されている。図２には、図１のタイヤ１のトレッド部２の展開図が示されている。図１は、図２のＡ−Ａ線断面図である。本実施形態のタイヤ１は、例えば、乗用車用として好適に用いられる。

図１に示されるように、トレッド部２は、例えば、接地面を形成するキャップゴム層３と、キャップゴム層３のタイヤ半径方向内側に設けられたベースゴム層４とを含んでいる。

キャップゴム層３は、例えば、シリカリッチ配合の絶縁性ゴムで構成されている。このようなキャップゴム層３は、転がり抵抗を小さくしつつ、優れたグリップ性能を発揮することができる。本実施形態では、キャップゴム層３により、トレッド部２の接地面には、絶縁性ゴムからなる絶縁領域が含まれる。

本明細書において、絶縁性ゴムとは、体積固有抵抗が１×１０^８Ω・cm以上のゴムを意味し、導電性ゴムとは、体積固有抵抗が１×１０^８Ω・cm未満のゴムを意味する。体積固有抵抗は、１５cm四方かつ厚さ２mmのゴムの試料を用い、印加電圧５００Ｖ、気温２５℃、湿度５０％の条件でＡＤＶＡＮＴＥＳＴＥＲ８３４０Ａの電気抵抗測定器を用いて測定した値とする。

ベースゴム層４は、例えば、カーボンリッチ配合の導電性ゴムで構成されている。ベースゴム層４は、例えば、カーカスのトッピングゴムや、サイドウォールゴム等、導電性ゴムで構成された他のタイヤ部材と接触し（図示省略）、リムまでの導電経路を確保する。

図２に示されるように、本実施形態のトレッド部２は、例えば、車両への装着の向きが指定された左右非対称のトレッドパターンを具えている。車両への装着の向きは、例えば、サイドウォール部（図示省略）等に文字やマークで表示されている。図２のトレッド部２において、右側が車両内側に対応し、左側が車両外側に対応している。但し、トレッド部２は、このような態様に限定されるものではなく、車両装着の向きが指定されないトレッドパターンを有するものでも良い。

トレッド部２は、例えば、タイヤ周方向に連続してのびる複数の主溝５と、主溝５で区分された陸部１０とを有している。

主溝５は、例えば、タイヤ赤道Ｃの両側に一本ずつ設けられた一対のセンター主溝６と、センター主溝６の内側トレッド端Ｔｅ１側又は外側トレッド端Ｔｅ２側に設けられたショルダー主溝７と含んでいる。但し、トレッド部２に設けられる主溝５は、このような態様に限定されるものではなく、一対のセンター主溝６のみが設けられる態様でも良い。

内側トレッド端Ｔｅ１は、タイヤが車両に装着されたとき、車両内側に位置する。外側トレッド端Ｔｅ２は、タイヤが車両に装着されたとき、車両外側に位置する。各トレッド端Ｔｅ１、Ｔｅ２は、正規リム（図示せず）にリム組みされかつ正規内圧が充填され、しかも無負荷である正規状態のタイヤ１に、正規荷重を負荷してキャンバー角０°で平面に接地させたときの最もタイヤ軸方向外側の接地位置である。

「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ているリムであり、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" である。

「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。

「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であれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "LOAD CAPACITY" である。

陸部１０は、一対のセンター主溝６、６の間のセンター陸部１１と、センター陸部１１よりも内側トレッド端Ｔｅ１側又は外側トレッド端Ｔｅ２側に設けられたショルダー陸部１２とを含んでいる。望ましい態様として、本実施形態の陸部１０は、センター主溝６とショルダー主溝７との間のミドル陸部１３を含んでいる。

各陸部１０は、絶縁性ゴムからなる絶縁領域１４と、静電気放出用の導電性ゴムが離散的に配された導電部１５とを含んでいる。導電部１５は、例えば、各陸部１０において、タイヤ周方向に隔設されている。理解し易いように、図２では、各導電部１５が薄く着色されている。各陸部１０における導電部１５の形状等は、後述される。

図１に示されるように、各導電部１５は、キャップゴム層３を貫通して導電性ゴムで構成されたベースゴム層４に連なっている。上述の通り、ベースゴム層４とリムとの間には、導電経路が確保されているため、タイヤ走行時、車体の静電気は、ベースゴム層４及び各導電部１５を通って路面に放出される。

図２に示されるように、接地面において、センター陸部１１の導電部１５ｃの合計面積ΣＳ１は、ショルダー陸部１２の導電部１５ｓの合計面積ΣＳ２よりも小さい。なお、センター陸部１１及びショルダー陸部１２が複数設けられている場合、前記合計面積ΣＳ１及びΣＳ２は、それぞれ、主溝で区分された１つの陸部内における導電部１５の合計面積を意味する。これにより、センター陸部１１において導電部１５ｃを起点とした損傷が抑制され、センター陸部１１の耐久性が高められる。しかも、センター陸部１１において、絶縁領域１４よりも剛性の低い導電部１５の合計面積ΣＳ１が小さくなるため、センター陸部１１の剛性が維持され、ひいては優れた操縦安定性が発揮される。

タイヤの導電性を確保しつつ、センター陸部１１の耐久性を高めるために、センター陸部１１の導電部１５ｃの合計面積ΣＳ１とショルダー陸部１２の導電部１５ｓの合計面積ΣＳ２との比ΣＳ１／ΣＳ２は、好ましくは０．５５以上、より好ましくは０．６０以上であり、好ましくは０．７０以下、より好ましくは０．６５以下である。

図３（ａ）には、図２のセンター陸部１１の導電部１５ｃの拡大平面図が示されている。図３（ａ）に示されるように、センター陸部１１の導電部１５ｃの輪郭形状は、タイヤ軸方向の長さＬ１がタイヤ周方向の長さＬ２よりも大きい横長状である。横長状の導電部１５ｃは、タイヤ軸方向の剛性が大きいため、センター陸部１１がタイヤ軸方向にせん断変形した場合でも、導電部１５ｃの剥離や偏摩耗が効果的に抑制される。

本実施形態のセンター陸部１１の導電部１５ｃの輪郭形状は、例えば、長辺がタイヤ軸方向に沿ってのびる横長の長方形状である。このような導電部１５ｃは、ゴムの剥離をさらに抑制することができる。但し、前記導電部１５ｃの輪郭形状は、このような態様に限定されるものではなく、図４（ａ）乃至（ｃ）に示されるように、横長の楕円形状、長円形状、又は、ひし形状でも良い。このような導電部１５ｃは、タイヤ軸方向の端を起点とした剥離を抑制することができる。

タイヤの導電性を確保しつつ、導電部１５ｃの偏摩耗を抑制するために、前記導電部１５ｃの輪郭形状のタイヤ軸方向の長さＬ１は、例えば、１．５〜２．５mmであるのが望ましい。前記導電部１５ｃの輪郭形状のタイヤ周方向の長さＬ２は、例えば、０．８〜１．２mmであるのが望ましい。

前記タイヤ軸方向の長さＬ１と前記タイヤ周方向の長さＬ２との比Ｌ１／Ｌ２は、好ましくは１．５０以上、より好ましくは１．７５以上であり、好ましくは２．５０以下、より好ましくは２．２５以下である。前記比Ｌ１／Ｌ２が１．５０より小さい場合、上述の効果が小さくなるおそれがある。前記比Ｌ１／Ｌ２が２．５０より大きい場合、例えば、センター陸部１１のタイヤ周方向の変形によって導電部１５ｃが偏摩耗し易くなるおそれがある。

図２に示されるように、センター陸部１１の各導電部１５ｃは、例えば、タイヤ周方向に等間隔で設けられている。タイヤ１周におけるセンター陸部１１の導電部１５ｃの個数Ｎ１は、好ましくは１４以上より好ましくは２４以上であり、好ましくは６０以下、より好ましくは５０以下である。このような導電部１５ｃは、タイヤの導電性とセンター陸部１１の耐久性とをバランス良く高める。

センター陸部１１の各導電部１５ｃは、大きな接地圧が作用するタイヤ赤道Ｃからタイヤ軸方向に位置ずれしているのが望ましい。本実施形態のセンター陸部の各導電部１５ｃは、タイヤ赤道Ｃよりも外側トレッド端Ｔｅ２側に設けられている。これにより、導電部１５ｃの偏摩耗がさらに抑制される。

次に、ショルダー陸部１２に設けられた導電部１５ｓの構成が説明される。望ましい態様として、本実施形態では、内側トレッド端Ｔｅ１側のショルダー陸部１２のみに導電部１５ｓが配されている。外側トレッド端Ｔｅ２側のショルダー陸部１２は、タイヤ走行時、作用する接地圧の変化が大きいため、導電部１５ｓが設けられた場合、その偏摩耗を招くおそれがある。

図３（ｂ）には、図２のショルダー陸部１２の導電部１５ｓの拡大平面図が示されている。図３（ｂ）に示されるように、ショルダー陸部１２の導電部１５ｓは、例えば、センター陸部１１の導電部１５ｃ（図３（ａ）に示され、以下、同様である。）と異なる輪郭形状を有している。

ショルダー陸部１２の導電部１５ｓの輪郭形状は、例えば、タイヤ軸方向の長さＬ１とタイヤ周方向の長さＬ２との比Ｌ１／Ｌ２が、センター陸部１１の導電部１５ｃの前記比Ｌ１／Ｌ２よりも小さいのが望ましい。具体的には、ショルダー陸部１２の導電部１５ｓの前記比Ｌ１／Ｌ２は、例えば、０．８０〜１．２０であるのが望ましい。本実施形態の前記導電部１５ｃの輪郭形状は、前記比Ｌ１／Ｌ２が１．００の円形状である。前記導電部１５ｃ輪郭形状の直径Ｄ１は、例えば、１．５〜２．５mmであるのが望ましい。

図２に示されるように、センター陸部１１に設けられた導電部１５ｃの面積Ｓ１と、ショルダー陸部１２に設けられた導電部１５ｓの面積Ｓ２との比Ｓ１／Ｓ２は、望ましくは０．５５以上、より好ましくは０．６０以上であり、好ましくは０．７０以下、より好ましくは０．６５以下である。このような導電部１５ｃ、１５ｓは、センター陸部１１とショルダー陸部１２の剛性バランスを適正にし、ひいては操縦安定性を高めるのに役立つ。

ショルダー陸部１２の各導電部１５ｓは、例えば、タイヤ周方向に等間隔で設けられている。ショルダー陸部１２の導電部１５ｓの個数Ｎ２は、例えば、１４〜６０であるのが望ましい。

センター陸部１１の導電部１５ｃの個数Ｎ１と、ショルダー陸部１２の導電部１５ｓの個数Ｎ２との比Ｎ１／Ｎ２は、好ましくは０．５０以上、より好ましくは０．６５以上であり、好ましくは１．００以下、より好ましくは０．８５以下である。これにより、各導電部１５の剥離や偏摩耗が抑制されつつ、タイヤの導電性が高められる。

本実施形態では、内側トレッド端Ｔｅ１側のミドル陸部１３にも、導電部１５ｍが設けられている。このような導電部１５ｍは、タイヤの導電性をさらに高めるのに役立つ。

本実施形態のミドル陸部１３の導電部１５ｍの輪郭形状は、例えば、円形状である。望ましい態様として、ミドル陸部１３の導電部１５ｍの輪郭形状は、例えば、ショルダー陸部１２の導電部１５ｓと同一である。

ミドル陸部１３の導電部１５ｍの合計面積ΣＳ３は、センター陸部１１の導電部１５ｃの合計面積ΣＳ１よりも大きく、ショルダー陸部１２の導電部１５ｓの合計面積ΣＳ２よりも小さいのが望ましい。これにより、各陸部が均一に摩耗し易くなり、ひいては耐偏摩耗性能が高められる。

各陸部１１、１２、１３に設けられた導電部１５は、互いにタイヤ周方向に位置ずれしているのが望ましい。これにより、偏摩耗の起点となり易い導電部１５がタイヤ周方向に分散するため、耐偏摩耗性能が高められる。

図１に示されるように、各導電部１５は、陸部の踏面に沿った横断面の面積が、タイヤ半径方向内側に向かって漸増しているのが望ましい。これにより、トレッド部２の摩耗が進行しても、タイヤの導電性が維持される。

以上、本発明の一実施形態の空気入りタイヤが詳細に説明されたが、本発明は、上記の具体的な実施形態に限定されることなく、種々の態様に変更して実施され得る。

図２の基本トレッドパターンを有するサイズ２０５／５５Ｒ１６の空気入りタイヤが、表１の仕様に基づき試作された。比較例として、図２の基本パターンを有し、かつ、センター陸部の導電部の合計面積ΣＳ１とショルダー陸部の導電部の合計面積ΣＳ２とが同一であり、しかも、センター陸部の導電部が円形状である空気入りタイヤが試作された。各テストタイヤのセンター陸部における導電部の剥離の有無、及び、センター陸部の耐摩耗性がテストされた。各テストタイヤの共通仕様やテスト方法は、以下の通りである。
リム：１６×６．５ＪＪ
タイヤ内圧：２３０kPa
テスト車両：前輪駆動車、排気量２０００cc
タイヤ装着位置：全輪

＜センター陸部における導電部の剥離の有無＞
上記テストタイヤを装着したテスト車両で一定距離走行した後、センター陸部における導電部の剥離の有無が目視で確認された。

＜センター陸部の耐摩耗性＞
上記テストタイヤを装着したテスト車両で一定距離走行した後、センター陸部の摩耗量が測定された。結果は、比較例の前記摩耗量を１００とする指数であり、数値が小さい程、センター陸部の摩耗量が小さく、耐摩耗性に優れていることを示す。
テストの結果が表１に示される。

テストの結果、実施例の空気入りタイヤは、センター陸部の耐久性が向上していることが確認できた。

２トレッド部
１１センター陸部
１２ショルダー陸部
１４絶縁領域
１５導電部
ΣＳ１センター陸部の導電部の合計面積
ΣＳ２ショルダー陸部の導電部の合計面積
Ｌ１導電部の輪郭形状のタイヤ軸方向の長さ
Ｌ２導電部の輪郭形状のタイヤ周方向の長さ

Claims

トレッド部に、センター陸部と、前記センター陸部よりもトレッド端側に設けられたショルダー陸部とを有する空気入りタイヤであって、
前記センター陸部の接地面は、絶縁性ゴムからなる絶縁領域と、静電気放出用の導電性ゴムが離散的に配された導電部とを含み、
前記ショルダー陸部の接地面は、絶縁性ゴムからなる絶縁領域と、静電気放出用の導電性ゴムが離散的に配された導電部とを含み、
前記センター陸部の前記導電部の合計面積は、前記ショルダー陸部の前記導電部の合計面積よりも小さく、
前記接地面において、前記センター陸部の前記導電部の輪郭形状は、タイヤ軸方向の長さＬ１がタイヤ周方向の長さＬ２よりも大きい横長状であることを特徴とする空気入りタイヤ。
前記センター陸部の前記導電部の前記輪郭形状は、長方形状である請求項１記載の空気入りタイヤ。
前記センター陸部の前記導電部の輪郭形状のタイヤ軸方向の長さＬ１とタイヤ周方向の長さＬ２との比Ｌ１／Ｌ２は、前記ショルダー陸部の前記導電部の輪郭形状の前記比Ｌ１／Ｌ２よりも大きい請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。
前記長さの比Ｌ１／Ｌ２は、１．５０〜２．５０である請求項１乃至３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
前記ショルダー陸部の前記導電部の輪郭形状は、円形状である請求項１乃至４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
前記センター陸部の前記導電部の個数Ｎ１と、前記ショルダー陸部の前記導電部の個数Ｎ２との比Ｎ１／Ｎ２は、０．５０〜１．００である請求項１乃至５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。