JPWO2014049862A1 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

この空気入りタイヤ１は、カーカス層１３と、ベルト層１４と、キャップトレッド１５１およびアンダートレッド１５２を有するトレッドゴム１５と、一対のサイドウォールゴム１６、１６と、一対のリムクッションゴム１７、１７と、トレッドゴム１５の踏面に露出すると共にキャップトレッド１５１およびアンダートレッド１５２を貫通してベルト層１４に導電可能に接触するアーストレッド５とを備える。また、アーストレッド５が、ベルト層１４との接触部にてベルト層１４との接触面に向かって断面積を広げた拡幅部５１を有する。また、アーストレッド５の拡幅部５１が、タイヤ幅方向に凸となる側面形状を有する。

Description

この発明は、空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、帯電抑制性能を向上できる空気入りタイヤに関する。

従来から、車両走行時にて発生する静電気を空気入りタイヤを介して路面に放出するために、アーストレッドを用いた帯電防止構造が採用されている。この帯電防止構造では、アーストレッドが、トレッドゴムの踏面に露出し、キャップトレッドおよびアンダートレッドを貫通してベルト層に導電可能に接触して配置される。これにより、車両側からの静電気がベルト層からアーストレッドを介して路面に放出されて、車両の帯電が防止される。かかる構成を採用する従来の空気入りタイヤとして、特許文献１、２に記載される技術が知られている。

特許第３２８７７９５号公報 特許第３７６３６４０号公報

この発明は、帯電抑制性能を向上できる空気入りタイヤを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、この発明にかかる空気入りタイヤは、カーカス層と、ベルト層と、キャップトレッドおよびアンダートレッドを有するトレッドゴムと、一対のサイドウォールゴムと、一対のリムクッションゴムと、前記トレッドゴムの踏面に露出すると共に前記キャップトレッドおよび前記アンダートレッドを貫通して前記ベルト層に導電可能に接触するアーストレッドとを備える空気入りタイヤであって、前記アーストレッドが、前記ベルト層との接触部にて前記ベルト層との接触面に向かって断面積を広げた拡幅部を有し、且つ、前記アーストレッドの拡幅部が、タイヤ幅方向に凸となる側面形状を有することを特徴とする。

この発明にかかるこの空気入りタイヤでは、アーストレッドがベルト層との接触部に拡幅部を有することにより、アーストレッドとベルト層との接触面積が増大し、また、アーストレッドとベルト層との接触状態が安定的に確保される。これにより、ベルト層からアーストレッドへの導電性が向上して、タイヤの帯電抑制性能が向上する利点がある。

図１は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤを示すタイヤ子午線方向の断面図である。 図２は、図１に記載した空気入りタイヤのトレッド面を示す平面図である。 図３は、図１に記載した空気入りタイヤの帯電防止構造を示す説明図である。 図４は、図１に記載した空気入りタイヤの帯電防止構造を示す説明図である。 図５は、図４に記載したアーストレッドの変形例を示す説明図である。 図６は、この発明の実施の形態にかか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、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施の形態の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。また、この実施の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。

［空気入りタイヤ］
図１は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤを示すタイヤ子午線方向の断面図である。同図は、タイヤ径方向の片側領域を示している。また、同図は、空気入りタイヤの一例として、乗用車用ラジアルタイヤを示している。なお、符号ＣＬは、タイヤ赤道面である。また、タイヤ幅方向とは、タイヤ回転軸（図示省略）に平行な方向をいい、タイヤ径方向とは、タイヤ回転軸に垂直な方向をいう。

この空気入りタイヤ１は、タイヤ回転軸を中心とする環状構造を有し、一対のビードコア１１、１１と、一対のビードフィラー１２、１２と、カーカス層１３と、ベルト層１４と、トレッドゴム１５と、一対のサイドウォールゴム１６、１６と、一対のリムクッションゴム１７、１７とを備える（図１参照）。

一対のビードコア１１、１１は、環状構造を有し、左右のビード部のコアを構成する。一対のビードフィラー１２、１２は、一対のビードコア１１、１１のタイヤ径方向外周にそれぞれ配置されてビード部を補強する。

カーカス層１３は、左右のビードコア１１、１１間にトロイダル状に架け渡されてタイヤの骨格を構成する。また、カーカス層１３の両端部は、ビードコア１１およびビードフィラー１２を包み込むようにタイヤ幅方向外側に巻き返されて係止される。また、カーカス層１３は、スチールあるいは有機繊維材（例えば、アラミド、ナイロン、ポリエステル、レーヨンなど）から成る複数のカーカスコードをコートゴムで被覆して圧延加工して構成され、絶対値で８０［deg］以上９５［deg］以下のカーカス角度（タイヤ周方向に対するカーカスコードの繊維方向の傾斜角）を有する。なお、図１の構成では、カーカス層１３が単一のカーカスプライから成る単層構造を有するが、これに限らず、カーカス層１３が複数のカーカスプライを積層して成る多層構造を有しても良い。

ベルト層１４は、一対の交差ベルト１４１、１４２と、ベルトカバー１４３とを積層して成り、カーカス層１３の外周に掛け廻されて配置される。一対の交差ベルト１４１、１４２は、スチールあるいは有機繊維材から成る複数のベルトコードをコートゴムで被覆して圧延加工して構成され、絶対値で２０［deg］以上４０［deg］以下のベルト角度を有する。また、一対の交差ベルト１４１、１４２は、相互に異符号のベルト角度（タイヤ周方向に対するベルトコードの繊維方向の傾斜角）を有し、ベルトコードの繊維方向を相互に交差させて積層される（クロスプライ構造）。ベルトカバー１４３は、コートゴムで被覆されたスチールあるいは有機繊維材から成る複数のベルトコードを圧延加工して構成され、絶対値で−１０［deg］以上１０［deg］以下のベルト角度を有する。また、ベルトカバー１４３は、交差ベルト１４１、１４２のタイヤ径方向外側に積層されて配置される。

トレッドゴム１５は、カーカス層１３およびベルト層１４のタイヤ径方向外周に配置されてタイヤのトレッド部を構成する。また、トレッドゴム１５は、キャップトレッド１５１と、アンダートレッド１５２と、左右のウイングチップ１５３、１５３とを備える。キャップトレッド１５１は、トレッドパターンを有し、トレッドゴム１５の露出部分（トレッド踏面など）を構成する。アンダートレッド１５２は、キャップトレッド１５１とベルト層１４との間に配置されて、トレッドゴム１５のベース部分を構成する。ウイングチップ１５３は、キャップトレッド１５１のタイヤ幅方向の左右の端部にそれぞれ配置されて、バットレス部の一部を構成する。

例えば、図１の構成では、キャップトレッド１５１がアンダートレッド１５２をベルト層１４との間に挟み込みつつアンダートレッド１５２の全体を覆って積層されている。また、ウイングチップ１５３、１５３が、キャップトレッド１５１の左右の端部と左右のサイドウォールゴム１６、１６との境界部にそれぞれ配置されて、バットレス部の表面に露出している。

一対のサイドウォールゴム１６、１６は、カーカス層１３のタイヤ幅方向外側にそれぞれ配置されて左右のサイドウォール部を構成する。例えば、図１の構成では、サイドウォールゴム１６のタイヤ径方向外側の端部が、トレッドゴム１５の下層に挿入されて、トレッドゴム１５とカーカス層１３との間に挟み込まれて配置されている。

一対のリムクッションゴム１７、１７は、左右のビードコア１１、１１およびビードフィラー１２、１２のタイヤ幅方向外側にそれぞれ配置されて、左右のビード部を構成する。例えば、図１の構成では、リムクッションゴム１７のタイヤ径方向外側の端部が、サイドウォールゴム１６の下層に挿入されて、サイドウォールゴム１６とカーカス層１３との間に挟み込まれて配置されている。

図２は、図１に記載した空気入りタイヤのトレッド面を示す平面図である。同図は、サマータイヤのトレッドパターンを示している。なお、タイヤ周方向とは、タイヤ回転軸周りの方向をいう。

この空気入りタイヤ１は、タイヤ周方向に延在する複数の周方向主溝２と、これらの周方向主溝２に区画された複数の陸部３と、これらの陸部３に配置された複数のラグ溝４とをトレッド部に備える（図２参照）。例えば、図２の構成では、４本の周方向主溝２により５列の陸部３が区画されている。また、各陸部３が、貫通あるいは非貫通のラグ溝４をそれぞれ有している。

なお、周方向主溝２とは、４．０［ｍｍ］以上の溝幅を有する周方向溝をいう。周方向主溝２の溝幅は、溝開口部に形成された切欠部や面取部を除外して測定される。

［アーストレッドを用いた帯電防止構造］
従来から、車両走行時にて発生する静電気を空気入りタイヤを介して路面に放出するために、アーストレッドを用いた帯電防止構造が採用されている。この帯電防止構造では、アーストレッドが、トレッドゴムの踏面に露出し、キャップトレッドおよびアンダートレッドを貫通してベルト層に導電可能に接触して配置される。これにより、車両側からの静電気がベルト層からアーストレッドを介して路面に放出されて、車両の帯電が防止される。

ここで、近年では、タイヤのドライ性能およびウェット性能を向上させるために、キャップトレッドを構成するゴムコンパウンドのシリカ含有量を増加させる傾向にある。しかしながら、シリカは絶縁特性が高いため、キャップトレッドのシリカ含有量が増加するとキャップトレッドの抵抗値が増加して、タイヤの帯電抑制性能が低下する。

そこで、この空気入りタイヤでは、タイヤの帯電抑制性能を向上させるために、以下の構成を採用している。

図３および図４は、図１に記載した空気入りタイヤの帯電防止構造を示す説明図である。図５は、図４に記載したアーストレッドの変形例を示す説明図である。これらの図において、図３は、アーストレッド５の配置位置におけるタイヤ子午線方向の断面図の拡大図を示し、図４および図５は、アーストレッド５と周辺部材との配置構造を模式的に示している。

上記のように、この空気入りタイヤ１は、トレッドゴム１５の踏面に露出し、キャップトレッド１５１およびアンダートレッド１５２を貫通してベルト層１４に導電可能に接触するアーストレッド５を備える。

このアーストレッド５は、トレッドゴム１５よりも低い抵抗率を有する導電性ゴム材料から成り、具体的には、１×１０＾６［Ω・ｃｍ］以下の抵抗率を有する。かかるアーストレッド５は、例えば、ジエン系のゴム基材１００重量部中に、カーボンブラックを４０重量部以上、好ましくは４５〜７０重量部配合することにより、生成される。また、導電性を高めるために、例えば、帯電防止剤、導電性可塑剤、金属塩等の導電剤が添加されても良い。

なお、抵抗率は、気温：１５−３０℃、湿度：６０％以下の条件において、１０００Ｖの電圧を印加し、その際のトレッド踏面とリム間の抵抗値に基づいて算出される。

また、アーストレッド５が、ベルト層１４との接触部にてベルト層１４との接触面に向かって断面積を広げた拡幅部５１を有する。これにより、アーストレッド５の基部が等幅なストレート形状を有する構成と比較して、アーストレッド５とベルト層１４との接触面積が拡大され、また、アーストレッド５とベルト層１４との接触状態が安定的に確保されて、ベルト層１４からアーストレッド５への導電性が向上する。

なお、アーストレッド５とベルト層１４との接触とは、アーストレッド５とベルト層１４の最外ベルトプライ（図３では、ベルトカバー１４３）のコードゴムとの接触を意味する。

例えば、図３および図４の構成では、アーストレッド５が、タイヤ子午線方向の断面視にて、キャップトレッド１５１に対する貫通部にて等幅なストレート形状を有し、アンダートレッド１５２に対する貫通部にてベルト層１４に向って徐々に拡幅してベルト層１４の外周面（タイヤ径方向外側の周面）に接触している。また、アンダートレッド１５２のベルト層１４に対する接触面が平面形状を有することにより、アンダートレッド１５２とベルト層１４とが面接触して、両者の接触面積および接触状態が好適に確保されている。

また、図３および図４に示すように、アーストレッド５のトレッド踏面における幅Ｗ１と、ベルト層１４に対する接触面の幅Ｗ２とが、Ｗ１＜Ｗ２の関係を有する。このとき、アーストレッド５の幅Ｗ１および幅Ｗ２が、０．５［ｍｍ］≦Ｗ１≦２．０［ｍｍ］かつ１．０［ｍｍ］≦Ｗ２≦３．０［ｍｍ］の範囲内にあることが好ましい。これにより、アーストレッド５のベルト層１４との接触面からトレッド踏面までの導電性が適正に確保される。なお、幅Ｗ１は、タイヤ子午線方向の断面視にて、アーストレッド５のトレッド踏面における露出部分のタイヤ幅方向の距離として測定される。また、幅Ｗ２は、タイヤ子午線方向の断面視にて、アーストレッド５とベルト層１４との接触面のタイヤ幅方向の距離として測定される。

また、図４に示すように、アーストレッド５の拡幅部５１が、タイヤ幅方向に凸となる放物線状の側面形状を有している。すなわち、アーストレッド５の拡幅部５１が、左右の側面部をタイヤ幅方向に膨らましつつベルト層１４との接触面に向かって拡幅した形状を有している。これにより、アーストレッド５とベルト層１４との接触面における拡幅部５１の断面形状が適正化されている。

また、拡幅部５１の凸量ｄが、０．２［ｍｍ］≦ｄ≦１．０［ｍｍ］の範囲内にあることが好ましい。これにより、拡幅部５１の凸量ｄが適正化される。なお、拡幅部５１の凸量ｄは、タイヤ子午線方向の断面視にて、拡幅部５１がベルト層１４との接触面に向かって拡幅し始める点と、拡幅部５１とベルト層１４との接触面の端部の点とを結んだ仮想線を基準とする最大凸量として測定される。

また、拡幅部５１の底角αが、６０［deg］≦α≦８０［deg］の範囲内にあることが好ましい。例えば、α＜６０［deg］となると、Ｄ２が小さくなるため、拡幅部５１の領域（断面積）がとなると、電気抵抗の低減効果が小さくなるため好ましくない。また、８０［deg］＜αを超えると、キャップトレッド１５１の断面積が減少して、操縦安定性が低下するため好ましくない（Ｗ２の幅を固定と考えた場合）。なお、拡幅部５１の底角αは、タイヤ子午線方向の断面視にて、アーストレッド５とベルト層１４の接触面における拡幅部５１の側面とベルト層１４とのなす角として測定される。

また、図４に示すように、アーストレッド５の全体の高さＤ１と、アーストレッド５の拡幅部５１の高さＤ２とが、０．１≦Ｄ２／Ｄ１≦０．３の関係を有することが好ましい。例えば、Ｄ２／Ｄ１＜０．１となると、拡幅部５１の領域（断面積）が小さくなり、電気抵抗の低減効果が小さくなるため好ましくない。また、０．３＜Ｄ２／Ｄ１となると、トレッドセンター部のアースコンパウンドの断面積が大きくなりすぎて（キャップコンパウンドが少なくなり）、タイヤのドライ操縦安定性能およびウェット操縦安定性が低下するため好ましくない。なお、アーストレッド５の全体の高さＤ１は、アーストレッド５のトレッド踏面における露出面からベルト層１４に対する接触面までの距離として測定される。また、拡幅部５１の高さＤ２は、アーストレッド５のタイヤ幅方向に凸となる側面形状の起点からベルト層１４に対する接触面までの距離として測定される。

また、図２に示すように、アーストレッド５が、タイヤ全周に渡って延在する環状構造を有する。例えば、図２の構成では、アーストレッド５が、タイヤ赤道面ＣＬ上にある陸部３の中央部に配置され、タイヤ周方向に連続するリブ状の陸部３に配置されている。そして、アーストレッド５が、その一部をトレッド踏面に露出させつつタイヤ周方向に連続的に延在している。これにより、タイヤ接地時にて、アーストレッド５の露出部が常に路面に接触するように構成されている。

なお、上記の構成では、アーストレッド５と、トレッド面上にあるラグ溝４あるいはサイプ（図示省略）とが、交差して配置されても良い。このように、アーストレッド５がラグ溝４あるいはサイプによりタイヤ周方向に部分的に分断されたとしても、アーストレッド５を介した導電経路が適正に確保される。

また、図３および図４の構成では、アーストレッド５が、拡幅部５１よりもトレッド踏面側の部分にて等幅なストレート形状を有している。しかし、これに限らず、図５に示すように、アーストレッド５が、拡幅部５１からトレッド踏面に向かって幅を狭めた形状を有しても良い。このとき、上記のように、アーストレッド５のトレッド踏面における幅Ｗ１が０．５［ｍｍ］≦Ｗ１≦２．０［ｍｍ］の範囲内にあることにより、アーストレッド５の導電性が適正に確保される。

また、この空気入りタイヤ１では、キャップトレッド１５１が、１×１０＾１０［Ω・ｃｍ］以上の抵抗率を有する。すなわち、キャップトレッド１５１がかかる高い抵抗率を有するときに、上記のアーストレッド５が適用されることが好ましい。

かかるキャップトレッド１５１は、ゴム基材１００重量部中に、シリカを６５重量部以上で配合し、カーボンブラックを３０重量部以下、好ましくは１０重量以下、さらに好ましくは実質的に含まない絶縁性ゴム材が採用される。なお、ゴム基材は、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレインゴム（ＩＲ）等のジエン系ゴムの一種類もしくは複数種類を組み合わせて生成され得る。また、例えば、硫黄、加硫促進剤、老化防止剤等の公知の添加剤が添加されても良い。

また、この空気入りタイヤ１では、アンダートレッド１５２が、１×１０＾１０［Ω・ｃｍ］以下の抵抗率を有する。すなわち、アンダートレッド１５２がかかる低い抵抗率を有することにより、ベルト層１４からアンダートレッド１５２を介してアーストレッド５に至る導電経路が確保される。このとき、特に、アーストレッド５の拡幅部５１がタイヤ幅方向に凸となる側面形状を有することにより、アンダートレッドがストレート形状を有する構成（図示省略）と比較して、アンダートレッド１５２とアーストレッド５との接触面積が増加して、アンダートレッド１５２からアーストレッド５への導電効率が向上する。

また、アンダートレッド１５２の損失正接tanδ_utが、tanδ_ut≦０．１５の範囲内にある。また、アンダートレッド１５２の損失正接tanδ_utと、アーストレッド５の損失正接tanδ_etとが、tanδ_ut＜tanδ_etの関係を有する。このように、低発熱性のアンダートレッド１５２を用い、また、アンダートレッド１５２の損失正接tanδ_utをアーストレッド５の損失正接tanδ_etよりも低く設定することにより、アーストレッド５とベルト層１４との接触面におけるセパレーションを抑制できる。

また、図３および図４に示すように、アンダートレッド１５２が、アーストレッド５の貫通部にてアーストレッド５との接触面に向かってゲージを増加させた増厚部１５２２を有する。これにより、アンダートレッド１５２とアーストレッド５との接触面積が増加して、アンダートレッド１５２からアーストレッド５への導電効率が向上する。

具体的には、アンダートレッド１５２の平坦部１５２１のゲージＧ１と、増厚部１５２２のゲージＧ２とが、Ｇ１＜Ｇ２の関係を有する。また、アンダートレッド１５２のゲージＧ１およびゲージＧ２が、１．５≦Ｇ２／Ｇ１≦２．５の関係を有することが好ましい。

ここで、平坦部１５２１のゲージＧ１は、図３に示すように、アーストレッド５を有する陸部３の下層にあるアンダートレッド１５２のゲージのうち、（ａ）アーストレッド５の貫通部付近にて増厚部１５２２によりゲージが増加する部分、（ｂ）周方向主溝２の成形金型によりアンダートレッド１５２が押圧されてゲージが減少する部分などの局所的な凹凸部を除外した領域のゲージの平均値として測定される。

また、増厚部１５２２のゲージＧ２は、図３および図４に示すように、アンダートレッド１５２とアーストレッド５との接触面におけるゲージとして測定される。この増厚部１５２２のゲージＧ２が大きいほど、アンダートレッド１５２とアーストレッド５との接触面が広く、アンダートレッド１５２からアーストレッド５への導電効率が向上する。

例えば、図３の構成では、アーストレッド５が、左右の周方向主溝２、２に区画されたタイヤ赤道面ＣＬ上の陸部３に配置され、トレッド踏面からキャップトレッド１５１およびアンダートレッド１５２をタイヤ径方向に貫通してベルト層１４に面接触している。このとき、図４に示すように、アーストレッド５の拡幅部５１の高さＤ２と、増厚部１５２２のゲージＧ２とが略同一寸法を有し、アーストレッド５の拡幅部５１の略全域がアンダートレッド１５２に埋設されてアンダートレッド１５２に面接触している。これにより、アンダートレッド１５２とアーストレッド５との接触面積が拡大されている。

また、図３および図４の構成では、アンダートレッド１５２の増厚部１５２２が、周方向主溝２側の平坦部１５２１からアーストレッド５との接触面に向かって緩やかにゲージを増加させている。アンダートレッド１５２の増厚部１５２２が、キャップトレッド１５１との接触面にて、アーストレッド５との接触面側に凸となる放物線状の曲面形状を有している。これにより、キャップトレッド１５１のゲージが確保され、アンダートレッド１５２とアーストレッド５との接触面積が効率的に拡大されている。

また、この空気入りタイヤ１では、カーカス層１３のコードゴムの抵抗率と、ベルト層１４の各ベルトプライ１４１〜１４３のコートゴムの抵抗率と、リムクッションゴム１７の抵抗率とが、いずれも１×１０＾７［Ω・ｃｍ］以下であることが好ましい。

車両に発生した静電気は、リム１０からリムクッションゴム１７、カーカス層１３、ベルト層１４（およびアンダートレッド１５２）を通ってアーストレッド５から路面に放出される。したがって、リムクッションゴム１７、カーカス層１３およびベルト層１４の各コートゴムは、リム１０からアーストレッド５に至る導電経路となり得るため、その抵抗率が低く設定されることが好ましい。そこで、これらのコートゴムの抵抗率を上記の範囲内とすることにより、リム１０からアーストレッド５に至る導電効率が向上する。

また、この空気入りタイヤ１では、ウイングチップ１５３が、１×１０＾８［Ω・ｃｍ］以上の抵抗率を有することが好ましい。これにより、ウイングチップ１５３の剛性が確保されて、タイヤのウェット性能が確保される。

なお、上記したアーストレッド５、アンダートレッド１５２、ベルト層１４のコートゴム、カーカス層１３のコートゴムおよびリムクッションゴム１７のコートゴムの抵抗率の下限値、あるいは、キャップトレッド１５１およびウイングチップ１５３の上限値は、特に限定がないが、これらがゴム部材であることから物理的な制約を受ける。

また、この空気入りタイヤ１では、リムクッションゴム１７の抵抗率が、１×１０＾７［Ω・ｃｍ］以下であり、また、図１に示すように、リムクッションゴム１７のサイドエッジ部までの断面高さＨとタイヤ断面高さＳＨとが、０．２０≦Ｈ／ＳＨの関係を有することが好ましい。これにより、低い抵抗率を有するリムクッションゴム１７とリム１０との接触が適正に確保される。

なお、タイヤ断面高さＳＨとは、タイヤ外径とリム径との差の１／２をいう。また、リムクッションゴム１７の断面高さＨは、リム径の測定点を基準として、タイヤ側面におけるリムクッションゴム１７の露出部分のうちタイヤ径方向の最も外側にある端部までの距離をいう。

［効果］
以上説明したように、この空気入りタイヤ１は、カーカス層１３と、ベルト層１４と、キャップトレッド１５１およびアンダートレッド１５２を有するトレッドゴム１５と、一対のサイドウォールゴム１６、１６と、一対のリムクッションゴム１７、１７と、トレッドゴム１５の踏面に露出すると共にキャップトレッド１５１およびアンダートレッド１５２を貫通してベルト層１４に導電可能に接触するアーストレッド５とを備える（図１参照）。また、アーストレッド５が、ベルト層１４との接触部にてベルト層１４との接触面に向かって断面積を広げた拡幅部５１を有する。また、アーストレッド５の拡幅部１４が、タイヤ幅方向に凸となる側面形状を有する（図３および図４参照）。

かかる構成では、（１）アーストレッド５がベルト層１４との接触部に拡幅部５１を有することにより、アーストレッドが等幅なストレート形状を有する構成（図示省略）と比較して、アーストレッド５とベルト層１４との接触面積が増大し、また、アーストレッド５とベルト層１４との接触状態が安定的に確保される。これにより、ベルト層１４からアーストレッド５への導電性が向上して、タイヤの帯電抑制性能が向上する利点がある。また、アーストレッド５がベルト層１４との接触部に向かって断面積を広げた形状を有することにより、アーストレッド５とベルト層１４との接触部におけるアンダートレッド１５２のセパレーションが効果的に抑制される利点がある。

また、（２）かかる構成では、アーストレッド５の拡幅部５１が、タイヤ幅方向に凸となる側面形状を有するので、アーストレッド５の拡幅部５１が、タイヤ幅方向に突出して膨みつつ、ベルト層１４との接触面に向かって拡幅する。これにより、例えば、アーストレッドがタイヤ幅方向に凹となるラッパ管状の断面形状（円弧等の曲線によって滑らかに接する断面形状）を有する構成（図示省略）と比較して、電気抵抗値を効率よく低減できる利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、キャップトレッド１５１が、１×１０＾１０［Ω・ｃｍ］以上の抵抗率を有すると共に、アーストレッド５が、１×１０＾６［Ω・ｃｍ］以下の抵抗率を有する（図３参照）。かかる構成では、低い抵抗率を有するアーストレッド５が、高い抵抗率を有するキャップトレッド１５１を備える構成に適用されることにより、アーストレッド５によるタイヤの帯電抑制性能の向上効果が顕著に得られる利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、アンダートレッド１５２が、アーストレッド５の貫通部にてアーストレッド５との接触面に向かってゲージを増加させた増厚部１５２２を有する（図３および図４参照）。かかる構成では、アンダートレッド１５２がアーストレッド５の貫通部に増厚部１５２２を有するので、アンダートレッドが一様な肉厚を有する構成（図示省略）と比較して、アンダートレッド１５２とアーストレッド５との接触面積が増大する。これにより、ベルト層１４からアンダートレッド１５２を介してアーストレッド５に至る通電経路の導電性が向上して、タイヤの帯電抑制性能が向上する利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、アンダートレッド１５２が、１×１０＾１０［Ω・ｃｍ］以下の抵抗率を有する（図３参照）。かかる構成では、低い抵抗率を有するアンダートレッド１５２が用いられることにより、ベルト層１４からアンダートレッド１５２を介してアーストレッド５に至る通電経路の導電性が向上する利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、アーストレッド５のトレッド踏面における幅Ｗ１と、ベルト層１４に対する接触面の幅Ｗ２とが、Ｗ１＜Ｗ２の関係を有する（図３参照）。これにより、アーストレッド５の導電性が適正に確保される利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、アーストレッド５の幅Ｗ１および幅Ｗ２が、０．５［ｍｍ］≦Ｗ１≦２．０［ｍｍ］かつ１．０［ｍｍ］≦Ｗ２≦３．０［ｍｍ］の範囲内にある（図３参照）。これにより、アーストレッド５の導電性が適正に確保される利点がある。例えば、Ｗ１＜０．５［ｍｍ］となると、アーストレッド５の導電性が低下するおそれがあり、２．０［ｍｍ］＜Ｗ１となると、キャップトレッド１５１の接地面積が小さくなり、タイヤのドライ性能およびウェット性能が低下するため、好ましくない。

また、この空気入りタイヤ１では、アンダートレッド１５２の平坦部１５２１のゲージＧ１と増厚部１５２２のゲージＧ２とが、Ｇ１＜Ｇ２の関係を有する（図３参照）。これにより、アンダートレッド１５２とアーストレッド５との接触面積が増大して、ベルト層１４からアンダートレッド１５２を介してアーストレッド５に至る通電経路の導電性が向上する利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、アンダートレッド１５２のゲージＧ１およびゲージＧ２が、１．５≦Ｇ２／Ｇ１≦２．５の関係を有する（図３参照）。これにより、ベルト層１４からアンダートレッド１５２を介してアーストレッド５に至る通電経路の導電性が向上する利点がある。例えば、Ｇ２／Ｇ１＜１．５となると、アンダートレッド１５２からアーストレッド５への導電性が低下し、２．５＜Ｇ２／Ｇ１となると、アンダートレッド１５２のゲージＧ１が厚くなり過ぎてタイヤの操縦安定性能が低下するため、好ましくない。

また、この空気入りタイヤ１では、アンダートレッド１５２の損失正接tanδ_utと、アーストレッド５の損失正接tanδ_etとが、tanδ_ut≦０．１５かつtanδ_ut＜tanδ_etの条件を満たす。かかる構成では、低発熱性のアンダートレッド１５２が用いられることにより、アーストレッド５とベルト層１４との接触部におけるセパレーションが抑制される利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、アーストレッド５が、タイヤ全周に渡って延在する（図２参照）。これにより、タイヤ接地時にて、アーストレッド５の露出部が常に路面に接触するので、タイヤの帯電抑制性能が向上する利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、カーカス層１３のコードゴムの抵抗率、ベルト層１４のコートゴムの抵抗率およびリムクッションゴム１７の抵抗率が、いずれも１×１０＾７［Ω・ｃｍ］以下である（図１参照）。かかる構成では、リム１０からリムクッションゴム１７、カーカス層１３、ベルト層１４を通ってアーストレッド５に至る導電経路の導通性が適正に確保される。これにより、タイヤの帯電抑制性能が向上する利点がある。

また、この空気入りタイヤ１は、キャップトレッド１５１の端部に配置されるウイングチップ１５３を備える（図１参照）。また、ウイングチップ１５３が、１×１０＾８［Ω・ｃｍ］以上の抵抗率を有する。これにより、タイヤのウェット性能が確保される利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、リムクッションゴム１７の抵抗率が、１×１０＾７［Ω・ｃｍ］以下であり、且つ、リムクッションゴム１７のサイドエッジ部までの断面高さＨとタイヤ断面高さＳＨとが、０．２０≦Ｈ／ＳＨの関係を有する（図１参照）。これにより、リム１０とリムクッションゴム１７との接触面積が確保されて、リム１０からリムクッションゴム１７への導電性が向上する利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、拡幅部５１の凸量ｄが、０．２［ｍｍ］≦ｄ≦１．０［ｍｍ］の範囲内にある（図４参照）。これにより、拡幅部５１の凸量ｄが適正化される利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、アーストレッド５の拡幅部５１の底角αが、６０［deg］≦α≦８０［deg］の範囲内にある（図４参照）。かかる構成では、アーストレッド５とベルト層１４との接触部におけるアーストレッド５の底部形状が適正に確保される。これにより、電気抵抗を効率的に低減しつつ操縦安定性を維持できる利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、アーストレッド５の全体の高さＤ１と、拡幅部５１の高さＤ２とが、０．１≦Ｄ２／Ｄ１≦０．３の関係を有する（図４参照）。これにより、アーストレッド５の拡幅部５１の高さＤ２が適正に確保されて、アーストレッド５とベルト層１４との接触部におけるアンダートレッド１５２のセパレーションが効果的に抑制される利点がある。

図６は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤの性能試験の結果を示す図表である。

この性能試験では、相互に異なる複数の空気入りタイヤについて、（１）帯電抑制性能（電気抵抗値）、（２）耐セパレーション性能、（３）ドライ／ウェット操縦安定性能および（４）低転がり抵抗性能に関する評価が行われた（図６参照）。この性能試験では、タイヤサイズ２３５／４５Ｒ１９の空気入りタイヤがリムサイズ１９×８Ｊのリムに組み付けられ、この空気入りタイヤに空気圧２５０［ｋＰａ］およびＪＡＴＭＡ規定の最大負荷が付与される。また、空気入りタイヤが、試験車両である排気量３．０［Ｌ］の四輪駆動車であるセダンに装着される。

（１）帯電抑制性能に関する評価では、気温２３℃、湿度５０％の条件下にて１０００［Ｖ］の電圧を印加して、トレッド踏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に優れており、好ましい。

（２）耐セパレーション性能に関する評価では、室内ドラム試験機を用いた耐久試験が行われ、タイヤが破損したときの走行距離が測定される。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、数値が大きいほど好ましい。

（３）ドライ／ウェット操縦安定性能に関する評価では、試験車両がドライ路およびウェット路にかかる所定のテストコースを走行し、専門のテストドライバーがレーンチェンジ性能やコーナリング性能などに関してフィーリング評価を行う。この評価は、従来例を基準（１００）とした指数評価により行われ、その数値が大きいほど好ましい。

（４）低転がり抵抗性能に関する評価では、室内ドラム試験機が用いられ、荷重４［ｋＮ］および速度５０［ｋｍ／ｈ］時における抵抗力が測定されて評価が行われる。この評価は、従来例を基準（１００）とした指数評価により行われ、その数値が大きいほど転がり抵抗が小さく、好ましい。

実施例１〜１６の空気入りタイヤ１は、図１〜図４に記載した構造を有している。また、タイヤ断面高さＳＨがＳＨ＝１００［ｍｍ］であり、比Ｈ／ＳＨが０．５０である（図１参照）。また、アーストレッド５の抵抗率が１×１０＾６［Ω・ｃｍ］であり、アーストレッド５の損失正接tanδ_etが、tanδ_et＝０．２７である。また、アーストレッド５の高さＤ１がＤ１＝９．０［ｍｍ］である。なお、アーストレッド５と、ベルト層１４およびアンダートレッド１５２との接触長さ［ｍｍ］は、ダイヤ子午線方向の断面視にて測定される。

従来例の空気入りタイヤは、タイヤ子午線方向の断面視にて、アーストレッドが、等幅なストレート形状を有し、トレッド踏面からキャップトレッドのみを貫通してアンダートレッドの外周面に接触している。アーストレッドが、実施例１の空気入りタイヤと同一の抵抗率および損失正接を有している。また、アンダートレッドが均一ゲージを有している。

比較例の空気入りタイヤは、タイヤ子午線方向の断面視にて、アーストレッドが、等幅なストレート形状を有し、トレッド踏面からキャップトレッドおよびアンダートレッドの双方を貫通してベルト層の外周面に接触している。アーストレッドが、実施例１の空気入りタイヤと同一の抵抗率および損失正接を有している。また、アンダートレッドが均一ゲージを有している。

試験結果が示すように、実施例１〜１６の空気入りタイヤ１では、タイヤの帯電抑制性能および耐セパレーション性能が向上することが分かる。

１ 空気入りタイヤ、２ 周方向主溝、３ 陸部、４ ラグ溝、５ アーストレッド、５１ 拡幅部、１０ リム、１１ ビードコア、１２ ビードフィラー、１３ カーカス層、１４ ベルト層、１４１、１４２ 交差ベルト、１４３ ベルトカバー、１５ トレッドゴム、１５１ キャップトレッド、１５２ アンダートレッド、１５２１ 平坦部、１５２２ 増厚部、１５３ ウイングチップ、１６ サイドウォールゴム、１７ リムクッションゴム

上記目的を達成するため、この発明にかかる空気入りタイヤは、カーカス層と、ベルト層と、キャップトレッドおよびアンダートレッドを有するトレッドゴムと、一対のサイドウォールゴムと、一対のリムクッションゴムと、前記トレッドゴムの踏面に露出すると共に前記キャップトレッドおよび前記アンダートレッドを貫通して前記ベルト層に導電可能に接触するアーストレッドとを備える空気入りタイヤであって、前記アーストレッドが、前記ベルト層との接触部にて前記ベルト層との接触面に向かって断面積を広げた拡幅部を有し、前記アーストレッドの拡幅部が、タイヤ幅方向に凸となる側面形状を有し、且つ、前記アンダートレッドが、前記アーストレッドの貫通部にて前記アーストレッドとの接触面に向かってゲージを増加させた増厚部を有することを特徴とする。

上記目的を達成するため、この発明にかかる空気入りタイヤは、カーカス層と、ベルト層と、キャップトレッドおよびアンダートレッドを有するトレッドゴムと、一対のサイドウォールゴムと、一対のリムクッションゴムと、前記トレッドゴムの踏面に露出すると共に前記キャップトレッドおよび前記アンダートレッドを貫通して前記ベルト層に導電可能に接触するアーストレッドとを備える空気入りタイヤであって、前記アーストレッドが、前記ベルト層との接触部にて前記ベルト層との接触面に向かって断面積を広げた拡幅部を有し、前記アーストレッドの拡幅部が、タイヤ幅方向に凸となる側面形状を有し、且つ、前記アンダートレッドが、前記キャップトレッドよりも低い抵抗率を有し、前記アーストレッドの貫通部にて前記アーストレッドとの接触面に向かってゲージを増加させた増厚部を有することを特徴とする。

Claims (16)

1. カーカス層と、ベルト層と、キャップトレッドおよびアンダートレッドを有するトレッドゴムと、一対のサイドウォールゴムと、一対のリムクッションゴムと、前記トレッドゴムの踏面に露出すると共に前記キャップトレッドおよび前記アンダートレッドを貫通して前記ベルト層に導電可能に接触するアーストレッドとを備える空気入りタイヤであって、
   前記アーストレッドが、前記ベルト層との接触部にて前記ベルト層との接触面に向かって断面積を広げた拡幅部を有し、且つ、
   前記アーストレッドの拡幅部が、タイヤ幅方向に凸となる側面形状を有することを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記キャップトレッドが、１×１０＾１０［Ω・ｃｍ］以上の抵抗率を有すると共に、前記アーストレッドが、１×１０＾６［Ω・ｃｍ］以下の抵抗率を有する請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記アンダートレッドが、前記アーストレッドの貫通部にて前記アーストレッドとの接触面に向かってゲージを増加させた増厚部を有する請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記アンダートレッドが、１×１０＾１０［Ω・ｃｍ］以下の抵抗率を有する請求項３に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記アーストレッドのトレッド踏面における幅Ｗ１と、前記アーストレッドの前記ベルト層に対する接触面の幅Ｗ２とが、Ｗ１＜Ｗ２の関係を有する請求項１〜４のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
6. 前記アーストレッドの幅Ｗ１および幅Ｗ２が、０．５［ｍｍ］≦Ｗ１≦２．０［ｍｍ］かつ１．０［ｍｍ］≦Ｗ２≦３．０［ｍｍ］の範囲内にある請求項５に記載の空気入りタイヤ。
7. 前記アンダートレッドの平坦部のゲージＧ１と前記増厚部のゲージＧ２とが、Ｇ１＜Ｇ２の関係を有する請求項１〜６のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
8. 前記アンダートレッドのゲージＧ１およびゲージＧ２が、１．５≦Ｇ２／Ｇ１≦２．５の関係を有する請求項７に記載の空気入りタイヤ。
9. 前記アンダートレッドの損失正接tanδ_utと、前記アーストレッドの損失正接tanδ_etとが、tanδ_ut≦０．１５かつtanδ_ut＜tanδ_etの条件を満たす請求項１〜８のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
10. 前記アーストレッドが、タイヤ全周に渡って延在する請求項１〜９のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
11. 前記カーカス層のコードゴムの抵抗率、前記ベルト層のコートゴムの抵抗率および前記リムクッションゴムの抵抗率が、いずれも１×１０＾７［Ω・ｃｍ］以下である請求項１〜１０のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
12. 前記キャップトレッドの端部に配置されるウイングチップを備え、且つ、
    前記ウイングチップが、１×１０＾８［Ω・ｃｍ］以上の抵抗率を有する請求項１〜１０のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
13. 前記リムクッションゴムの抵抗率が、１×１０＾７［Ω・ｃｍ］以下であり、且つ、前記リムクッションゴムのサイドエッジ部までの断面高さＨとタイヤ断面高さＳＨとが、０．２０≦Ｈ／ＳＨの関係を有する請求項１〜１２のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
14. 前記アーストレッドの拡幅部の凸量ｄが、０．２［ｍｍ］≦ｄ≦１．０［ｍｍ］の範囲内にある請求項１〜１３のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
15. 前記アーストレッドの拡幅部の底角αが、６０［deg］≦α≦８０［deg］の範囲内にある請求項１〜１４のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
16. 前記アーストレッドの全体の高さＤ１と、前記拡幅部の高さＤ２とが、０．１≦Ｄ２／Ｄ１≦０．３の関係を有する請求項１〜１５のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。

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