(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
一対のビード部と、前記ビード部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と、前記サイドウォール部の各々のタイヤ径方向外側端に連なるトレッド部と、前記トレッド部から前記サイドウォール部を経て前記ビード部に至るカーカスプライと、前記サイドウォール部で前記カーカスプライの外側に設けられたサイドウォールゴムとを備えた空気入りタイヤにおいて、
前記カーカスプライが、プライ材の端部を重ね合わせて接合させた接合部をタイヤ周方向の複数箇所に有し、前記接合部の少なくとも一つに、プライ材の端部同士の間に介在して前記カーカスプライの表面に露出するゴムテープが設けられ、
前記カーカスプライのトッピングゴム及び前記サイドウォールゴムが非導電性ゴムにより形成され、前記ゴムテープが導電性ゴムにより形成され、
前記トレッド部には、路面と接触しうる接地面から前記ゴムテープに至る導電経路が形成され、前記ビード部には、リムと接触しうる前記ビード部の外表面から前記ゴムテープに至る導電経路が形成されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
前記カーカスプライが、前記トレッド部から前記サイドウォール部を経て前記ビード部に至る本体部と、前記ビード部に埋設されたビードコアの周りでタイヤ幅方向内側から外側に巻き上げられた巻き上げ部とを有し、
前記トレッド部に形成された導電経路が、前記本体部のタイヤ径方向外側の表面に露出した前記ゴムテープに接続され、前記ビード部に形成された導電経路が、前記巻き上げ部のタイヤ幅方向外側またはタイヤ径方向内側の表面に露出した前記ゴムテープに接続される請求項1に記載の空気入りタイヤ。
【発明を実施するための形態】
【0012】
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。
【0013】
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、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に至るカーカスプライ7と、サイドウォール部2でカーカスプライ7の外側に設けられたサイドウォールゴム11とを備える。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コア1aが埋設されている。
【0014】
カーカスプライ7は、タイヤ周方向に対して略直交する方向に引き揃えたカーカスコード(
図3参照)をトッピングゴムで被覆することにより形成される。カーカスコードの材料には、ポリエステルやレーヨン、ナイロン、アラミド等の有機繊維や、スチール等の金属が好適に使用される。本実施形態では、カーカスプライ7が、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に至る本体部71と、ビードコア1aの周りでタイヤ幅方向内側から外側に巻き上げられた巻き上げ部72とを有する。カーカスプライ7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9が設けられている。
【0015】
トレッド部3には、接地面を構成するトレッドゴム10と、カーカスプライ7にタイヤ径方向外側から接触するベルト6と、そのベルト6のタイヤ径方向外側に積層されたベルト補強材8とが設けられている。トレッドゴム10には、導電部13が埋設されている。
図1では、図面上での区別を容易にするために導電部13を太線で表している。このタイヤTでは、サイドウォールゴム11の端部にトレッドゴム10の端部を載せたトレッドオンサイド構造を採用しているが、これに限定されない。
【0016】
ベルト6は、複数枚(本実施形態では2枚)のベルトプライ6a,6bにより構成されている。ベルトプライ6a,6bは、タイヤ周方向に対して例えば20°前後の傾斜角度で引き揃えたベルトコードをトッピングゴムで被覆して形成され、該ベルト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。ベルト補強材8は、実質的にタイヤ周方向に延びる補強コードをトッピングゴムで被覆して形成されている。ベルト補強材8は省略可能である。
【0017】
ビード部1には、ビード部1の側面を構成するリムストリップゴム4と、ビード部1の底面を構成するゴムチェーハー5が設けられている。リムストリップゴム4に連なったサイドウォールゴム11は、サイドウォール部2の側面を構成している。リムストリップゴム4は、巻き上げ部72のタイヤ幅方向外側に位置し、リム装着時にリムのリムフランジと接触する。ゴムチェーハー5は、巻き上げ部72のタイヤ径方向内側に位置し、リム装着時にリムのビードシートと接触する。
【0018】
カーカスプライ7は、
図2に示すようなプライ材70の端部を重ね合わせて接合させた接合部20をタイヤ周方向の複数箇所、例えば2〜4箇所に有する。接合部20は、タイヤ幅方向におけるカーカスプライ7の一端から他端まで、カーカスコードと略平行に延びている。以下で説明するように、接合部20は、タイヤ成形の前工程で生じるものと、タイヤ成形の際に生じるものとがある。後述するゴムテープ30が設けられる接合部は、その何れであっても構わない。
【0019】
タイヤ成形の前工程では、まず、引き揃えた多数のカーカスコードをトッピングゴムで被覆してプライ材を成形し、それをタイヤ幅に対応した大きさで且つタイヤ周方向に対してカーカスコードが略直交するように裁断する。次に、裁断して得たプライ材をタイヤ周方向に接合し(接合部20の形成)、タイヤ周長に対応した長さの反物又は長尺のロールを作製する。タイヤ成形の際には、その反物、或いはロールから引き出して所要の長さで切断して得られる反物を、成形ドラムに巻き付けて端部同士を接合する(接合部20の形成)。これにより、環状のカーカスプライ7が成形される。
【0020】
接合部20の少なくとも一つには、
図2,3に示すように、プライ材70の端部同士の間に介在してカーカスプライ7の表面に露出するゴムテープ30が設けられる。
図2などでは、図面上での区別を容易にするためにゴムテープ30を黒く着色している。転がり抵抗を低減するうえで、ゴムテープ30が設けられる接合部20は、タイヤ周方向の1箇所又は2箇所であることが好ましい。ゴムテープ30は、互いに重なる一対のプライ材70の周方向端部で挟まれ、それらと一体的に接合されている。
【0021】
このタイヤTでは、カーカスプライ7のトッピングゴム及びサイドウォールゴム11が非導電性ゴムにより形成され、ゴムテープ30が導電性ゴムにより形成されている。トレッド部3には、路面と接触しうる接地面からゴムテープ30に至る導電経路が形成され、ゴムテープ30により形成されたタイヤ側方部の導電経路が、それを介して路面と電気的に導通しうる。ビード部1には、不図示のリムと接触しうるビード部1の側面からゴムテープ30に至る導電経路が形成され、ゴムテープ30により形成されたタイヤ側方部の導電経路が、それを介してリムと電気的に導通しうる。
【0022】
本実施形態では、トレッドゴム10、ベルト6のトッピングゴム、ベルト補強材8のトッピングゴムが、それぞれ非導電性ゴムにより形成され、トレッドゴム10に設けられた導電部13が、導電性ゴムにより形成されている。導電部13は、
図1のように接地面に露出した一端からゴムテープ30に至る他端まで連続して延び、その他端は、本体部71のタイヤ径方向外側の表面に露出したゴムテープ30(例えば
図2のX領域)に接続されている。このように、トレッド部3に形成された導電経路は、導電部13によって構成されている。
【0023】
更に、本実施形態では、リムストリップゴム4が導電性ゴムにより形成されている。リムストリップゴム4は、リム装着時にリムと接触するビード部1の側面を構成するとともに、
図1のようにカーカスプライ7にタイヤ幅方向外側から接触し、巻き上げ部72のタイヤ幅方向外側の表面に露出したゴムテープ30(例えば
図2のY領域)に接続されている。このように、ビード部1に形成された導電経路は、リムストリップゴム4それ自体によって構成されている。
【0024】
車体等で発生した静電気は、リムから、リムストリップゴム4が構成するビード部1の導電経路、ゴムテープ30が構成するタイヤ側方部の導電経路、及び、導電部13が構成するトレッド部3の導電経路を通じて路面に放出される。このタイヤ側方部の導電経路を形成するための導電性ゴムは、ゴムテープ30の分量だけで済むため、従来に比べて転がり抵抗の低減効果を高められる。このようなリムから接地面に至る導電経路は、タイヤ幅方向の少なくとも片側に設けてあればよい。
【0025】
このタイヤTでは、カーカスプライ7の一部を構成するゴムテープ30により導電経路を形成している。そのため、カーカスプライ7とサイドウォールゴム11との間に別部材の導電性部材を介在させた構造に比べて、タイヤ重量を減らして転がり抵抗を低減できるとともに、ユニフォミティを改善し、そのうえサイドウォール部2の表面に現れる凹凸を軽減して外観を良好にできる。加えて、ゴムテープ30を設けた接合部20では、カーカスコード17を埋設したプライ材70同士の接着が避けられるため、耐久性も向上する。
【0026】
非導電性ゴムは、固有抵抗値が8MΩ・cmを越えるゴムを指し、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。該シリカは、例えばゴム成分100重量部に対して30〜100重量部で配合される。シリカとしては、湿式シリカを好ましく用いうるが、補強材として汎用されているものは制限なく使用できる。非導電性ゴムは、沈降シリカや無水ケイ酸などのシリカ類以外にも、焼成クレーやハードクレー、炭酸カルシウムなどを配合して作製してもよい。
【0027】
また、非導電性ゴムには、原料ゴムに配合する補強剤として、シリカを含まず又はシリカを低比率で配合し、高分散させたカーボンブラックを主体としたものを使用しても構わない。かかる非導電性ゴムによりカーカスプライ7のトッピングゴムやサイドウォールゴム11を形成した場合には、転がり抵抗の増大を抑えながらも、タイヤ側方部の剛性を高めて操縦安定性能の向上を図ることができる。
【0028】
導電性ゴムは、固有抵抗値が8MΩ・cm以下であるゴムを指し、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。該カーボンブラックは、例えばゴム成分100重量部に対して30〜100重量部で配合される。導電性ゴムは、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。
【0029】
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。また、上記の固有抵抗値は、JISK6271に準拠して23℃で測定した体積固有抵抗を指す。
【0030】
図3のように、ゴムテープ30は、プライ材70の端部同士で挟まれた中間部31と、そのプライ材70の端部よりもタイヤ周方向に突き出た延出部32とを備える。中間部31からタイヤ周方向の両側に延びた一対の延出部32には、それぞれトレッド部3とビード部1に形成された導電経路が接続される。それらの接続を容易にするうえで、延出部32の長さW1,W2は5mm以上が好ましく、5mmを越えることがより好ましい。また、転がり抵抗を低減するうえで、長さW1,W2は10mm以下が好ましい。プライ材70の重なり代W3は、例えば5〜10mmに設定される。
【0031】
タイヤ成形時のエア入りを抑制するうえで、延出部32におけるカーカスプライ7の厚みT2は、中間部31におけるカーカスプライ7の厚みT1と同じかそれ以下であることが好ましい。本実施形態ではゴムテープ30の厚みTrが一定であるため、その厚みTrとプライ材70の厚みTpとは、T1=Tr+2Tp、T2=Tr+Tpの関係を満たす。厚みTrは、例えば0.3〜1.0mmであり、厚みTpは、例えば0.9〜1.5mmである。
図1では、中間部31を通る位置で切断したカーカスプライ7を示している。
【0032】
図4に示した変形例では、中間部31におけるゴムテープ30の厚みTr1を、延出部32におけるゴムテープ30の厚みTr2よりも小さく設定している。これにより、接合部20に形成されるカーカスプライ7の段差を軽減して、エア入りなどの工程不良の発生を抑制できる。かかる構成において、厚みTr1は、例えば0.2〜0.5mmに設定され、厚みTr2は、例えば0.5〜1.0mmに設定される。
【0033】
図5(A)に示した変形例では、厚みTr1を厚みTr2よりも小さくしたうえで、延出部32を中間部31から離れる方向に向かって先細りに形成している。かかる構成によれば、接合部20に形成されるカーカスプライ7の段差を良好に軽減して、エア入りなどの工程不良の発生を効果的に抑制できる。かかる構成において、厚みTr1は既述の通りであり、厚みTr2の最大値は、例えば0.5〜1.0mmに設定され、厚みTr2の最小値は、例えば0.1〜0.3mmに設定される。
【0034】
図5(A)では、先細りの延出部32が予め中間部31と一体的に形成されていたが、
図5(B)では、延出部32が中間部31と別体で構成されている。即ち、
図5(B)のゴムテープ30は、一定の厚みTr1を有する部材31aと、その部材31aの両端に後貼りされる先細りの部材32aとで構成されている。この場合、タイヤ成形の際に、接合部20に対するゴムテープ30の位置決めが簡単になり、生産効率を高められる。このような後貼り構造は、
図3,4のような延出部が先細りでない形状にも適用可能である。
【0035】
本実施形態のゴムテープ30は、カーカスプライ7の一端から他端に亘って設けられ、接合部20の全長に及んでいるが、これに限られるものではなく、導電経路の形成に必要な部位に設けられていればよい。例えば、
図6に示したゴムテープ30のように、トレッド部3で分断されていたり、カーカスプライ7の端部にまで到達していなかったりしても構わない。
【0036】
タイヤ側方部の導電経路が路面と電気的に導通しうる限り、トレッド部3に形成される導電経路の形状は特に制限されない。例えば、一端が接地面に露出し、他端がトレッドゴム10の底面に露出してベルト補強材8に接続される導電部を設けてもよい。その場合、ベルト補強材8及びベルト6の各々のトッピングゴムを導電性ゴムにより形成し、カーカスプライ7の表面に露出したゴムテープ30(例えば
図2のZ領域)にベルト6を接触させることで、接地面からゴムテープ30に至る導電経路を構成できる。
【0037】
タイヤ側方部の導電経路がリムと電気的に導通しうる限り、ビード部1に形成される導電経路の形状は特に制限されない。例えば、リムストリップゴム4を非導電性ゴムにより形成し、その内部に導電性ゴムで形成した導電部を埋設してもよい。その場合、カーカスプライ7の表面に露出したゴムテープ30(例えば
図2のY領域)に導電部の一端を接続し、リムと接触可能なビード部1の側面に導電部の他端を露出させることで、ビード部1の側面からゴムテープ30に至る導電経路を構成できる。
【0038】
リムと接触しうるビード部1の外表面には、ビード部1の側面のみならず、リム装着時にリムのビードシートと接触するビード部1の底面も含まれる。したがって、ビード部1に形成される導電経路は、ビード部1の底面からゴムテープ30に到達するものでもよい。その場合、導電性ゴムで形成したゴムチェーハー5、或いは非導電性ゴムで形成したゴムチェーハー5に内蔵された導電部が、巻き上げ部72のタイヤ径方向内側の表面に露出したゴムテープ30に接続される。リムストリップゴム4は、非導電性ゴムにより形成しても構わない。
【0039】
前述の実施形態では、1枚のカーカスプライ7が設けられた例を示したが、複数枚(例えば2枚)のカーカスプライを設けても構わない。その場合には、例えば、互いに重なるカーカスプライ同士の間で、双方の接合部をカーカスプライの厚み方向に隣接させ、ゴムテープ同士を接触させることにより導電経路を確保できる。或いは、一部のカーカスプライについては、そのトッピングゴムを導電性ゴムにより形成することも可能である。
【0040】
カーカスプライ7は、巻き上げ部を有する構造に限られず、
図7に例示したように端部を内向きに巻き込んだ構造でも構わない。接合部20に設けられたゴムテープ30には、前述の実施形態と同様にして、トレッド部3に形成された導電経路とビード部1に形成された導電経路が接続される。この場合のゴムテープ30は、カーカスプライ7の外周側となる表面にさえ露出していればよい。カーカスプライ7は、トレッド部3でタイヤ幅方向に分割され、互いに分離した分割端部をトレッド部3に有している。
【0041】
本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。
【実施例】
【0042】
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。タイヤの各性能評価は、次のようにして行った。
【0043】
(1)転がり抵抗
転がり抵抗試験機を用いたドラム走行試験によって、タイヤの転がり抵抗を測定した。比較例1の結果を100として指数で評価し、数値が小さいほど転がり抵抗が低いことを示す。
【0044】
(2)ユニフォミティ
JISD4233に規定する試験方法に基づいてRFV(ラジアルフォースバリエーション)を測定し、タイヤのユニフォミティを評価した。具体的には、所定の荷重でタイヤを回転ドラムに押し付け、両軸間隔を一定に保持しながらタイヤを回転させたときに発生する半径方向の反力の変動量を測定し、その逆数を算出した。比較例1の結果を100として指数で評価し、数値が大きいほど変動量が小さい、即ちユニフォミティに優れていることを示す。
【0045】
(3)エア入り不良
加硫処理を行ったタイヤ本数(約1000本)に対し、エア入り不良が発生したタイヤ本数の割合を調査した。比較例1の結果を100として指数で評価し、数値が小さいほどエア入り不良の発生が抑えられていることを示す。
【0046】
評価に供したタイヤのサイズは195/65R15であり、タイヤ側方部の導電経路に関する構造を除いて、各例におけるタイヤ構造やゴム配合は共通している。比較例1では、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ゴムシートを別部材として配置しており、該ゴムシートは、カーカスプライとサイドウォールゴムとの間、及び、カーカスプライとリムストリップゴムとの間に介在する。表1において、実施例3,4におけるゴムシートの厚みTr2は、いずれも最大値である。
【0047】
【表1】
【0048】
表1に示すように、実施例1〜4では、比較例1に比べて転がり抵抗が低い結果となっている。これは、タイヤ側方部の導電経路を形成するための導電性ゴムが相対的に少ないことに起因していると考えられる。また、実施例2〜4では、実施例1よりも転がり抵抗が低いうえ、ユニフォミティが改善されているとともに、エア入り不良の発生が抑えられている。