JP2010067629A - スチールコードの脱磁処理方法及び自動車用タイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】スチールコードを十分に脱磁処理することができる方法と、この方法で脱磁されたスチールコードを有する自動車用タイヤを提供する。
【解決手段】スチールコード群４の幅方向に配列されたマグネット６のうち隣接する一方のマグネット６にあっては、スチールコード群４側がＮ極であり、他方のマグネット６にあってはスチールコード群４側がＳ極である。マグネット６からはスチールコード群４の通過ゾーンに向って略半円弧形ないし半楕円弧形のループ状となった磁力線ｍが発生し、静磁場が形成される。この静磁場をスチールコード群４が通過するときに、磁力線がスチールコード群４を幅方向に貫くようになり、スチールコード群４の各スチールコード２が脱磁される。
【選択図】図２

Description

本発明はスチールコードを脱磁処理する方法に関する。また、本発明はこの方法によって脱磁されたスチールベルトを有する自動車用タイヤに関する。

自動車用タイヤの補強用ベルトとして、スチールベルトが用いられている。このスチールベルトは、一般に、ゴムベルト内に補強材としての複数のスチールコードを、タイヤの外周面に沿う方向であって且つタイヤ赤道面と斜交方向に延在させて並列配置したものである。また、２層以上のスチールベルト層を、各々のスチールコードのタイヤ赤道面に対する斜交方向が互いに反対方向となるように積層し、いわゆる交錯ベルト構造とすることも一般的に行われている。

このスチールコードの素材としては、炭素を０．７〜１．２ｗｔ％含有する高炭素鋼線が一般的に用いられている。この高炭素鋼線は強磁性体であるので、タイヤの製造過程やタイヤの使用中などに、スチールコードが磁化される場合がある。スチールコードが磁化されたタイヤは、車両走行時の回転により変動磁場を発生するので、車載電子機器に対する影響への懸念や環境面の視点から、対策が検討されている。

下記特許文献１〜４には、タイヤを脱磁することにより、タイヤから発生する磁場を低減する方法が開示されている。例えば、特許文献１には、車両に装着した状態で、使用中のタイヤの脱磁を可能にする装置が開示されている。また、特許文献５には、それぞれベルト層内でのスチールコードの磁化方向が一定方向となるように構成された複数の斜交ベルト層を、各々の磁化の方向が互いに逆になるようにして積層して交錯ベルト構造を形成することにより、外部に形成される磁場を低減したタイヤが開示されている。
特開２００６−１００３４９号公報 特開２００５−８８８１７号公報 特開２００６−８２００７号公報 特開２００６−８６３１６号公報 再表２００４／０６５１４２号公報

上記のように、タイヤの脱磁処理に関しては、これまでに種々の技術が提案されてきている。しかし、タイヤ内に埋設されたスチールコードを脱磁する場合、脱磁用の電磁石又はマグネットとスチールコードとの距離が大きいと共に、タイヤ内の広い範囲にわたってスチールコードが存在するので、スチールコードを十分に脱磁することができない。

本発明の目的は、上記問題を解消し、スチールコードを十分に脱磁処理することができる方法と、この方法で脱磁されたスチールコードを有する自動車用タイヤを提供することにある。

本発明（請求項１）のスチールコードの脱磁処理方法は、スチールコードを、該スチールコードの長手方向と略垂直方向の磁力線を有した磁場に対して長手方向に相対移動させることにより脱磁処理することを特徴とするものである。

請求項２のスチールコードの脱磁処理方法は、請求項１において、スチールコードを長手方向に移動させることを特徴とするものである。

請求項３のスチールコードの脱磁処理方法は、請求項２において、複数本のスチールコードを平行に引き揃えてシート状のスチールコード群とし、このスチールコード群をスチールコード長手方向に移動させることを特徴とするものである。

請求項４のスチールコードの脱磁処理方法は、請求項３において、一方の板面がＮ極であり他方の板面がＳ極である板状のマグネットを、板面がスチールコード群と対面するように配置することにより、前記磁場を形成することを特徴とするものである。

請求項５のスチールコードの脱磁処理方法は、請求項３において、複数枚のマグネットを、スチールコード群の幅方向に、かつ隣接するマグネットの磁極方向が反対方向となるように配列することを特徴とするものである。

請求項６の自動車用タイヤは、複数本のスチールコードをゴムで被覆してなるスチールベルトを有する自動車用タイヤにおいて、該スチールコードが請求項１ないし５のいずれか１項の脱磁処理方法によって脱磁処理されたものであることを特徴とするものである。

なお、本発明において、スチールコードはスチールの線状体であればよく、撚り合わせてないスチール線材であってもよく、複数本のスチール線材を撚り合わせた線状材料でもよく、撚り合わせた線状材料をさらに複数本撚り合わせたものであってもよい。

本発明のスチールコードの脱磁処理方法では、スチールコードを、スチールコードの長手方向と略垂直方向の磁力線を有した磁場に対して長手方向に相対移動させる。

一般に、強磁性の炭素鋼よりなるスチールコードは、その磁区の磁化方向がスチールコードの長手方向に配向することにより、前記特許文献５（ＷＯ２００４／０６５１４２）のように、スチールコードの一端がＮ極となり他端がＳ極となるように帯磁する。

本発明のスチールコードの脱磁処理方法に従ってスチールコードをその長手方向と垂直方向の磁力線を有した磁場に対して相対移動させると、スチールコード長手方向への磁区の配向が解消ないし減少してランダムなものとなり、スチールコードの着磁量（残留磁束密度）が低下し、脱磁処理されたものとなる。

この脱磁処理を行うには、スチールコードをその長手方向に移動させ、磁場を発生させる磁石（永久磁石又は電磁石）を静止させておくのが簡便で好適である。

本発明では、スチールコードを平行に揃えたスチールコード群について脱磁処理を施すことにより、効率よくスチールコードを脱磁処理することができる。このスチールコード群にゴムを被着させることにより、タイヤ製造用のスチールベルトが得られる。

このスチールコード群を脱磁処理するための磁場を形成する磁石として、一方の板面がＮ極となり他方の板面がＳ極となっている平板状のマグネットを、板面をスチールコード群に対面させるように配列してもよい。このマグネットをスチールコード群の幅方向に、かつ隣接するマグネットの磁極方向が反対方向となるように交互に配列することにより、幅の広いシート状のスチールコード群であっても、各スチールコードを十分に脱磁処理することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

第１図は実施の形態に係るスチールコードの脱磁処理方法を説明する側面図、第２図は脱磁装置の内部の斜視図、第３図は第２図のIII−III線に沿う断面図、第４図は自動車用タイヤの断面図、第５図は実施例の結果を示すグラフである。

第１図の通り、多数の原コードロール１からそれぞれスチールコード２が巻き出され、編組機３にて平行に引き揃えられると共に、樹脂製の細線（図示略）よりなる横糸によって連繋され、シート状のスチールコード群４とされる。このシート状スチールコード群４は、脱磁装置５に導入され、第２，３図の通り、多数のマグネット６によって形成された静磁場を通過して脱磁処理される。この実施の形態では、マグネット６は平板状であり、板面がシート状スチールコード群４に対面するようにブラケット７に支持されて配列されている。マグネット６のスチールコード群４に対峙する面がＮ極又はＳ極であり、それと反対面がＳ極又はＮ極である。

スチールコード群４の幅方向に配列されたマグネット６のうち隣接する一方のマグネット６にあっては、スチールコード群４側がＮ極であり、他方のマグネット６にあってはスチールコード群４側がＳ極である。マグネット６は、このように磁極方向がスチールコード群４の幅方向において交互に変わるように配列されている。なお、隣接するマグネット６は突き合わされていることが好ましい。マグネット６の周囲は磁気シールドケース８で囲まれており、スチールコード群４はこのケース８内を通過する。

このように構成された脱磁装置５にあっては、磁極方向が交番するように多数のマグネット６を配列したことにより、第３図の通り、マグネット６からはスチールコード群４の通過ゾーンに向って略半円弧形ないし半楕円弧形のループ状となった磁力線ｍが発生し、静磁場が形成される。

この静磁場をスチールコード群４が通過するときに、磁力線がスチールコード群４を幅方向に貫くようになり、スチールコード群４の各スチールコード２が脱磁される。即ち、前述の通り、各スチールコード２における磁区の磁化方向の配向が解消ないし減少してランダム化し、各スチールコード２の残留磁束密度が低下する。

各スチールコード２が脱磁されたスチールコード群４は巻取ロール９に巻き取られる。

なお、マグネット６の大きさや磁束密度、マグネット６とスチールコード群４との間隔は、スチールコード２の線径、残留磁束密度、スチールコード群４の幅などに応じて適宜選定すればよい。

本発明ではマグネットの代わりに電磁石を用いてもよい。

第１図〜第３図では、スチールコード群４を上方に移動させているが、移動方向は任意である。本発明では磁石を移動させてスチールコードの脱磁を行ってもよい。

脱磁されたスチールコード群４にゴムを被着させることにより、タイヤ製造用スチールベルトとなり、このスチールベルトを用いて自動車用タイヤが製造される。なお、脱磁してないスチールコード群にゴムを被着させた後、上記方法によって脱磁処理してもよい。

第４図は、このスチールベルトを用いて製造された自動車用タイヤの半径方向の断面図である。

この自動車用タイヤ１１は、タイヤホイールのリム１３に嵌合可能な一対のビード部１５（第４図においては一方のビード部１５のみ図示）を備えており、各ビード部１５は、ビードコア１７と、このビードコア１７のタイヤ径方向Ｒの外側に配設されたビードフィラー１９とをそれぞれ有している。このビードコア１７は、スチールワイヤーをゴムで被覆してなるものである。なお、このスチールワイヤーは、本発明方法で脱磁されたものであってもよい。

また、一方のビード部１５におけるビードコア１７には、トロイド状のカーカス２１の一端部が連結されており、他方のビード部１５におけるビードコア１７には、カーカス２１の他端部が連結されている。このカーカス２１の両端部は、それぞれ、各ビードコア１７を巻き込むようにタイヤ幅方向Ｗの内側から外側へ折り返されることにより、各ビードコア１７に連結されている。このカーカス２１は、ラジアル方向に延在する複数本のコード（図示省略）をゴムで被覆してなるものである。

カーカス２１のクラウン領域の外周面には、複数層（第４図では３層）のスチールベルト２３が設けられている。各スチールベルト２３は、タイヤ径方向Ｒと垂直かつタイヤ周方向Ｃに対して斜交する方向へ延在する複数本の本発明方法によって脱磁処理されたスチールコード２５をゴムによって被覆してなるものである。

タイヤ径方向Ｒの最外層のスチールベルト２３の外周面（第５図の上面）には、トレッド部２７が設けられている。本実施の形態では、このトレッド部２７は、タイヤ径方向Ｒの内側のアンダトレッド部２８と、該アンダトレッド部２８の外周面に積層されたキャップトレッド部２９の２層よりなっている。このトレッド部２７には、タイヤ周方向Ｃに延在する複数の周方向主溝３１が形成されている。

カーカス２１の一側面におけるトレッド部２７と一方のビード部１５の間、及びカーカス２１の他側面におけるトレッド部２７と他方のビード部１５の間には、サイドウォール部３３がそれぞれ設けられている。また、カーカス２１の内側面には、空気の漏れを防ぐインナーライナー３５が設けられている。なお、本発明は、図示以外のタイヤにも適用することができる。本発明方法によって脱磁されたスチールコードはタイヤ以外の複合材料にも用いることができる。

以下に、実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。

［実施例１］
第１図〜第３図に従ってスチールコードの脱磁処理を行った。

直径０．５ｍｍの炭素鋼製スチールワイヤを３本撚り合わせてなるスチールコード２を編組機３において５００本引き揃え、合成樹脂糸よりなる横糸によって編組して幅１５００ｍｍのスチールコード群４とした。スチールコード２の直径は平均して２．０ｍｍであり、各スチールコード２同士の間には平均して１．０ｍｍの隙間があいている。

マグネット６として、幅３０ｍｍ×長さ６０ｍｍ×厚さ１０ｍｍの板状ネオジム磁石を３０枚配列した。隣接するマグネット６の磁極方向は反対方向とした。マグネット６の表面磁力は４０００Ｇである。

スチールコード群４の走行速度を５０ｃｍ／ｓｅｃとし、スチールコード群４とマグネット６との間隔を５０ｍｍとした。

脱磁処理したスチールコード群の側辺から２０ｍｍの箇所と５０ｍｍの箇所とについてガウスメータのプローブをスチールコード群の長手方向に沿って移動させて磁束密度を測定した。

結果を第５図に示す。第５図の通り、脱磁処理することによりスチールコードの残留磁束密度が著しく低下することが明らかである。

実施の形態に係るスチールコードの脱磁処理方法を説明する側面図である。 脱磁装置の内部の斜視図である。 第２図のIII−III線に沿う断面図である。 実施の形態に係る自動車用のタイヤの断面図である。 実施例の結果を示すグラフである。

符号の説明

２ スチールコード
３ 編組機
４ スチールコード群
５ 脱磁装置
６ マグネット
７ ブラケット
８ 磁気シールドケース
１１ 自動車用タイヤ
２１ カーカス
２３ スチールベルト
２５ スチールコード
２７ トレッド部
２８ アンダトレッド部
２９ キャップトレッド部

Claims (6)

1. スチールコードを、該スチールコードの長手方向と略垂直方向の磁力線を有した磁場に対して長手方向に相対移動させることにより脱磁処理することを特徴とするスチールコードの脱磁処理方法。
2. 請求項１において、スチールコードを長手方向に移動させることを特徴とするスチールコードの脱磁処理方法。
3. 請求項２において、複数本のスチールコードを平行に引き揃えてシート状のスチールコード群とし、このスチールコード群をスチールコード長手方向に移動させることを特徴とするスチールコードの脱磁処理方法。
4. 請求項３において、一方の板面がＮ極であり他方の板面がＳ極である板状のマグネットを、板面がスチールコード群と対面するように配置することにより、前記磁場を形成することを特徴とするスチールコードの脱磁処理方法。
5. 請求項３において、複数枚のマグネットを、スチールコード群の幅方向に、かつ隣接するマグネットの磁極方向が反対方向となるように配列することを特徴とするスチールコードの脱磁処理方法。
6. 複数本のスチールコードをゴムで被覆してなるスチールベルトを有する自動車用タイヤにおいて、
   該スチールコードが請求項１ないし５のいずれか１項の脱磁処理方法によって脱磁処理されたものであることを特徴とする自動車用タイヤ。

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