(57)【要約】【課題】トレッド部の接地面内に非導電性ゴムと高導電性ゴムとの境界がないので偏磨耗が抑制でき、しかも路面に導電するための構造を簡易に形成することができる空気入りタイヤを提供する。【解決手段】一対の環状ビード部１と、そのビード部１から各々タイヤ外周側へ延びるサイドウォール部２と、そのサイドウォール部２の各々の外周側端同士をショルダ部３を介して連ねるトレッド部４とを備える空気入りタイヤにおいて、前記トレッド部４の少なくとも踏面ＴＳ全体には非導電性ゴムを配設すると共に、前記サイドウォール部２には前記踏面ＴＳの手前まで延びる高導電性ゴム層１０を設け、その高導電性ゴム層１０のタイヤ外周端付近には車両の旋回時に接地可能な隆起部１１を設けたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の環状ビード部と、そのビード部から各々タイヤ外周側へ延びるサイドウォール部と、そのサイドウォール部の各々の外周側端同士をショルダ部を介して連ねるトレッド部とを備える空気入りタイヤにおいて、
前記トレッド部の少なくとも踏面全体には非導電性ゴムを配設すると共に、前記サイドウォール部には前記踏面の手前まで延びる高導電性ゴム層を設け、その高導電性ゴム層のタイヤ外周端付近には車両の旋回時に接地可能な隆起部を設けたことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
タイヤ子午線断面において、前記隆起部の両側のタイヤ外面を中央側に延長した外挿線を基準線とし、この基準線と前記隆起部のタイヤ外周側の斜面とが交差する点をＡとするとき、前記点Ａの高さｈがタイヤ断面高さＴＨに対して０．７５ＴＨ〜０．８５ＴＨである請求項１記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記隆起部は、タイヤ周方向に沿って環状に形成されると共に、タイヤ子午線断面における隆起部の最大高さＨと隆起部の底部の幅Ｗとの比率（Ｈ／Ｗ）が０．１３〜１．２である請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリカ等を補強剤として含有した非導電性ゴムでトレッド部を形成しつつ、さらに高導電性ゴムで形成した導電構造を有する空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、タイヤの補強剤としては、カーボンブラックを用いるのが一般的であった。しかし、近年、自動車の低燃費化を目的として、タイヤの転がり抵抗の低減が図られており、ヒステリシスロスを発生させる原因となるカーボンブラックの配合量を減らして、シリカを補強剤として含有したトレッドゴムが開発されている。シリカを配合することにより、転がり抵抗を低減することができるが、カーボンブラックのみを配合したトレッドゴムに比べて電気抵抗が高く、車体から導電される静電気や、ゴム変形時の内部摩擦などで発生した電気を蓄積してしまうという問題があった。
【０００３】
かかる問題を解決する方法として、例えば、タイヤ円周方向の少なくとも１以上の場所でトレッド面上に露出する高導電性ゴム部材を、非導電性ゴムからなるトレッド部のタイヤ半径方向内側に備える空気入りタイヤが提案されている（特許文献１参照）。また、トレッド中央部に高導電性ゴムを配し、その両側に非導電性ゴムを配した空気入りタイヤが提案されている（特許文献２参照）。
【０００４】
更に、トレッド部の表面ゴム層を部分的に導電性ゴム部材に置換した空気入りタイヤが提案されており、導電性ゴムをタイヤ円周方向に不連続に配したものや（特許文献３参照）、ゴム層の厚み方向又は周方向の少なくとも一方に波形形状を呈して延在するものがある（特許文献４参照）。
【０００５】
しかし、上記特許文献１〜４に記載された発明は、いずれも接地面において高導電性ゴムと非導電性ゴムとの境界線が存在し、両者で磨耗の速度が異なるため、その部分で偏磨耗（段差磨耗）が生じ易いという問題がある。また、トレッドゴム部材を製造する上で、製造工程が複雑化するなどの問題があった。
【特許文献１】特開平９−７１１１２号公報
【特許文献２】欧州特許出願公開第８３９６７５Ａ１号明細書
【特許文献３】特開平１１−２４０３１２号公報
【特許文献４】特開平１１−４８７１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明の目的は、トレッド部の接地面内に非導電性ゴムと高導電性ゴムとの境界がないので偏磨耗が抑制でき、しかも路面に導電するための構造を簡易に形成することができる空気入りタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。      
【０００８】
即ち、本発明の空気入りタイヤは、一対の環状ビード部と、そのビード部から各々タイヤ外周側へ延びるサイドウォール部と、そのサイドウォール部の各々の外周側端同士をショルダ部を介して連ねるトレッド部とを備える空気入りタイヤにおいて、前記トレッド部の少なくとも踏面全体には非導電性ゴムを配設すると共に、前記サイドウォール部には前記踏面の手前まで延びる高導電性ゴム層を設け、その高導電性ゴム層のタイヤ外周端付近には車体の旋回時に接地可能な隆起部を設けたことことを特徴とする。
【０００９】
本発明の空気入りタイヤによると、トレッド部の少なくとも踏面全体には非導電性ゴムを配設するため、トレッド部の接地面内に非導電性ゴムと高導電性ゴムとの境界がなくなるので、その部分での偏磨耗が抑制できる。また、トレッド部の踏面に高導電性ゴムを配設していないため、導電構造を形成する必要があるが、サイドウォール部に踏面の手前まで延びる高導電性ゴム層を設け、そのタイヤ外周端付近に車両の旋回時に接地可能な隆起部を設けたため、この隆起部によって、車両の旋回時に車両側の静電気を路面に放出する導電構造が形成できる。さらに、この隆起部はタイヤモールドの形状変更やサイドウォール部材の形状変更のみで形成できるため、簡易な製造工程によって上記導電のための構造を形成することができる。
【００１０】
本発明では、タイヤ子午線断面において、前記隆起部の両側のタイヤ外面を中央側に延長した外挿線を基準線とし、この基準線と前記隆起部のタイヤ外周側の斜面とが交差する点をＡとするとき、前記点Ａの高さｈがタイヤ断面高さＴＨに対して０．７５ＴＨ〜０．８５ＴＨであることが好ましい。前記隆起部がこのような範囲の位置に形成されると、必要以上に大きな隆起部を設けなくとも、車両の旋回時に接地可能となり、また、隆起部の磨耗量も小さくすることができる。
【００１１】
また、前記隆起部は、タイヤ周方向に沿って環状に形成されると共に、タイヤ子午線断面における隆起部の最大高さＨと隆起部の底部の幅Ｗとの比率（Ｈ／Ｗ）が０．１３〜１．２であることが好ましい。このような比率を有する断面形状の隆起部によると、旋回時の横力が生じた際に、ショルダ部の変形を拘束しにくくなり、ショルダ部の変形によって、隆起部が車体の旋回時に路面に接地し易くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【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。図１は、本発明の空気入りタイヤの一例を示すタイヤ子午線断面図である。図２は、その隆起部の付近の形状を示す要部断面図であり、図３は、車両旋回時の空気入りタイヤの状態を示す説明図である。
【００１３】
本発明の空気入りタイヤは、図１に示すように、一対の環状のビード部１と、ビード部１から各々外周側へ延びるサイドウォール部２と、サイドウォール部２の各々の外周側端同士をショルダ部３を介して連ねるトレッド部４とを備える。この構造は一般的なタイヤと同じ構造であり、本発明は当該構造を有する何れのタイヤにも適用できる。また、このような空気入りタイヤにおいて、必ずしもラジアルタイヤ構造である必要はなく、バイアスタイヤや、カーカス層５のコードが部分的に傾斜したものでもよい。
【００１４】
そして、ビード部１にはカーカス層５に囲まれたビードワイヤーの集束体であるビード１ａとビードフィラー１ｂが配設され、このビード１ａによりカーカス層５の端部を巻き返して係止することで、ビード部１間がカーカス層５で補強された状態で、タイヤがリム２０上に強固に嵌着される。
【００１５】
また、カーカス層５の両側にはゴム層が形成され、チューブレスタイヤでは、最内層にインナーライナー層が形成される。また、カーカス層５の外周部には、たが効果による補強を行うベルト層６が配置され、その外周表面にトレッドゴムによりトレッドパターンが形成される。
【００１６】
上記ゴム層等の原料ゴムとして、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）等が挙げられる。これらのゴムはカーボンブラックやシリカ等の充填材で補強されると共に、加硫剤、加硫促進剤、可塑剤、老化防止剤等が適宜配合される。
【００１７】
本発明では、トレッド部４の少なくとも踏面ＴＳの全体に非導電性ゴムを配設する。本発明において「踏面」とは、タイヤサイズに対応してＪＡＴＭＡで決められた標準となる規定リムにタイヤを装着し、ＪＡＴＭＡで決められた空気圧を充填し、標準荷重を付加した状態で、平坦な路面と接触する面の最大幅の範囲を指す。
【００１８】
また、非導電性ゴムとは、体積抵抗率が１０7 Ω・ｃｍ以上である非導電性又は絶縁性を示すゴム組成物を指し、例えば、補強剤としてカーボンブラックの代わりにシリカを高い比率で配合したゴム組成物が挙げられる。
【００１９】
例えば、トレッド部１が、ベルト層６の外周側に形成されたベースゴムと、ベースゴムの外周側に形成されたキャップゴムとを備える、いわゆるキャップ・ベース構造である場合、キャップゴムのみ又はキャップゴムとベースゴムとが、非導電性ゴムで形成される。
【００２０】
本発明では、キャップゴムのみを非導電性ゴムで形成し、ベースゴムには、損失正接（ｔａｎδ）が０．１以下の低発熱性ゴムを用いるのが好ましい。ここで、低発熱性ゴムとは、ゴムの損失正接（ｔａｎδ）が０．１以下の低発熱ゴム組成物を指し、例えば、補強剤としてカーボンブラックの含有量を減じ、且つ粒子の粗いソフトカーボンなどを使用することによって得ることができる。また、ベースゴムは、１．０〜２．５ｍｍ程度の略一定厚さを有するシート状に形成され、ＪＩＳＫ６２５３のデュロメータ硬さ試験（タイプＡ）による硬度は５０〜６０°が好ましい。
【００２１】
本発明では、図１〜図２に示すように、サイドウォール部２には踏面ＴＳの手前まで延びる高導電性ゴム層１０を設け、その高導電性ゴム層１０のタイヤ外周端付近には車両の旋回時に接地可能な隆起部１１を設けている。本実施形態では、タイヤ周方向に沿って環状に形成され、タイヤ子午線断面における断面形状が略台形の隆起部１１を設ける例を示す。なお、隆起部１１は、環状に連続する必要はないが、車両旋回時に導電の機会を高める上では、環状に連続することが好ましい。
【００２２】
ここで、高導電性ゴムとは、体積抵抗率が１０7 Ω・ｃｍ未満の導電性を示すゴム組成物を指し、例えば、補強剤としてカーボンブラックを多く含むゴム組成物が挙げられる。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所定量配合することによって得ることができる。
【００２３】
本実施形態では、同じ材質の高導電性ゴム層１０が踏面ＴＳの手前からサイドウォール部２を経てビード部１まで延びている例を示すが、高導電性ゴム層１０は、複数の異なる材質の高導電性ゴム部分で形成されていてもよい。つまり、リム２０に接する部分まで、高導電性ゴムが連続することが好ましい。
【００２４】
本発明では、図２に示すように、隆起部１１は、タイヤ子午線断面における隆起部の最大高さＨと隆起部の底部の幅Ｗとの比率（Ｈ／Ｗ）が０．１３〜１．２であることが好ましく、０．２〜１．２であることがより好ましい。比率（Ｈ／Ｗ）が０．１３未満であると、相対的に隆起部底部の幅が大きくなりすぎて、旋回時の横力が生じた際に、ショルダ部の変形が拘束され易く、隆起部が車体の旋回時に路面に接地しにくくなる傾向がある。逆に比率（Ｈ／Ｗ）が１．２を超えると、隆起部が車体の旋回時に路面に接地する際に、隆起部が撓み易くなり、接触による導電が十分得られにくい傾向がある。
【００２５】
隆起部１１の断面の具体的な寸法としては、タイヤ断面高さＴＨに対して、最大高さＨは、０．０４ＴＨ〜０．０９ＴＨが好ましい。この最大高さＨは、タイヤ子午線断面において、隆起部１１の両側のタイヤ外面を中央側に延長した外挿線を基準線として、その基準線からの高さが最大になる位置の高さとした。
【００２６】
隆起部１１の底部の幅Ｗはタイヤ断面高さＴＨに対して、０．０７５ＴＨ〜０．３ＴＨが好ましい。底部の幅Ｗは、タイヤ子午線断面において、隆起部１１の両側のタイヤ外面を中央側に延長した外挿線を基準線として、その基準線と隆起部１１の両側の斜面１１ａとが交差する点（この部分を曲面にしている場合は、斜面の延長線との交点）の間の距離とした。
【００２７】
また、隆起部１１を形成する位置は、図５（ａ）又は（ｂ）に示すように、上記基準線と隆起部１１のタイヤ外周側の斜面１１ａとが交差する点をＡとする時、タイヤ断面高さＴＨに対する、点Ａの高さｈとして示すことができる。本発明では、この点Ａの高さｈが０．７５ＴＨ〜０．８５ＴＨであるのが好ましい。点Ａの高さｈが０．７５ＴＨ未満であると、車両の旋回時に接地可能な隆起部１１を設けるには、隆起部１１を必要以上に大きくする必要が生じ、点Ａの高さｈが０．８５ＴＨを超えると隆起部１１の磨耗量が大きくなり過ぎる傾向がある。
【００２８】
隆起部１１のゴムは、サイドウォール部２と同じ材質でもよく、特に限定されないが、隆起部１１のゴムの硬度は、ＪＩＳＡ硬度にて４０〜５５°が好ましい。サイドウォール部２と同じ材質のゴムを使用する場合、磨滅を考慮して、より大きい隆起部１１を設けるのが好ましい。異なる材質のゴムを使用する場合、耐磨耗性に有利な配合とするのが好ましい。その場合、隆起部１１をより小さくすることができる。
【００２９】
本発明によると、図３に示すように、車両が旋回する際に、車両の遠心力によって旋回外側にリム２０が変位してタイヤに横力が働く。このとき、特にタイヤのショルダ部３付近に変形が生じ、隆起部１１が路面に接地するため、車体からリム２０を経由して、サイドウォール部２の高導電性ゴム層１０を介して隆起部１１まで電気伝導（導電）が可能となり、車両側やタイヤの静電気を路面に放出することができる。即ち、高導電性ゴム層１０の隆起部１１によって導電のための構造が形成できる。
【００３０】
本発明の空気入りタイヤの製造方法としては、タイヤモールドに隆起部１１を形成するための凹部を設ける程度の改変で、その他は従来のタイヤ製造工程と同様にして、製造を行うことができる。より具体的には、サイドウォール部２を形成するためのゴム部材として、踏面ＴＳの手前まで延びる高導電性ゴム部材を使用し、必要に応じてその高導電性ゴム部材のタイヤ外周端付近に、隆起部１１を形成するための肉厚部を設け、上記のタイヤモールドにて加硫成型を行えばよい。
【００３１】
［他の実施形態］
（１）前述の実施形態では、最も好ましい例として、断面が略台形状の隆起部を設ける例を示したが、本発明では、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、種々の形状の隆起部１１を設けることが可能である。
【００３２】
例えば、図４（ａ）に示す隆起部１１は、面取りされた三角形状であり、図４（ｂ）に示す隆起部１１は、四角形状であり、図４（ｃ）に示す隆起部１１は、円弧状（半円状）である。
【００３３】
（２）前述の実施形態では、タイヤ周方向に沿って、同一断面形状で環状に連続する隆起部を設ける例を示したが、隆起部は断続的に配置されているものでもよく、また、断面形状がタイヤ周方向で変化するものでもよい。
【実施例】
【００３４】
以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例等について説明する。
【００３５】
実施例１〜２
図１に示すような構造において、トレッド部をキャップ・ベース構造とし、キャップゴムには非導電性ゴム（体積抵抗率：１０8 Ω・ｃｍ）を使用し、サイドウォール部から延びる高導電性ゴム層には高導電性ゴム（体積抵抗率：１０2 Ω・ｃｍ）を使用し、環状の隆起部（実施例１及び２について、底部幅Ｗ、最大高さＨ、点Ａの高さｈを表１に示す）を更に形成して、試作タイヤ（タイヤサイズ：２０５／６５Ｒ１５  ９４Ｈ）を作製した。
【００３６】
このタイヤをリム組み後に空気を標準圧力で充填して実車（国産セダンタイプ、車両重量１４５０ｋｇ）に装着すると、隆起部の下端と路面との距離は表１の通りであった。装着後の実車を半径２０ｍのコーナーを有するテストコースを速度２５ｋｍ／ｈ又は３５ｋｍ／ｈで１０周回走行させ、その後のタイヤの帯電量を計測した。計測は、帯電量計測器を使用し、前輪及び後輪について行った。また、隆起部の磨耗量を前輪及び後輪について測定した。その結果を表１に示す。
【００３７】
従来例（基準）
実施例１において、隆起部を設けないこと以外は全く同様にして試作タイヤを作製し、実施例１と同じ方法で、車両帯電量と磨耗量を計測した。その結果を表１に示す。
【００３８】
比較例１
実施例１において、隆起部の形成位置と大きさを表１のように変えること以外は全く同様にして試作タイヤを作製し、実施例１と同じ方法で、車両帯電量と磨耗量を計測した。その結果を表１に示す。
【００３９】
比較例２
実施例２において、隆起部の形成位置と大きさを表１のように変えること以外は全く同様にして試作タイヤを作製し、実施例１と同じ方法で、車両帯電量と磨耗量を計測した。その結果を表１に示す。
【００４０】
【表１】
2006007847.tif 000003
表１の結果が示すように、実施例１〜２では、隆起部によって静電気の放電が行われており、隆起部の磨耗量も少ないことが確認できた。これに対して、隆起部の形成位置が低く大きさが小さい比較例１では、静電気の放電が行われず、また、隆起部の形成位置が高く大きさが大きい比較例２では、静電気の放電が行われるものの、磨耗量が大きくなることが分かった。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の空気入りタイヤの一例を示す子午線断面図
【図２】本発明の空気入りタイヤの隆起部付近の形状を示す要部断面図
【図３】本発明の空気入りタイヤの車両旋回時の状態を示す説明図
【図４】本発明の空気入りタイヤの隆起部付近の他の形状を示す要部断面図
【図５】本発明の空気入りタイヤの隆起部の形成位置とタイヤ断面高さの関係を示す説明図
【符号の説明】
【００４２】
１            ビード部
２            サイドウォール部
３            ショルダ部
４            トレッド部
１０          高導電性ゴム層
１１          突出部
１１ａ        突出部の斜面
２０          リム（規定リム）
Ｈ            隆起部の最大高さ
Ｗ            隆起部の底部の幅
ＴＳ          踏面
Ａ            基準線と隆起部のタイヤ外周側の斜面とが交差する点
ＴＨ          タイヤ断面高さ
ｈ            前記点Ａの高さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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