JP4946142B2

JP4946142B2 - タイヤ

Info

Publication number: JP4946142B2
Application number: JP2006109013A
Authority: JP
Inventors: 久原山; 克理関根
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2006-04-11
Filing date: 2006-04-11
Publication date: 2012-06-06
Anticipated expiration: 2026-04-11
Also published as: JP2007276737A

Description

本発明は、タイヤに関するものである。

一般に、タイヤの電気抵抗値は、１０⁵〜１０¹⁰Ω程度あるため、電気を通し難い物体、すなわち絶縁体である。このタイヤは、路面上を回転することで、路面に対して接触・剥離および摩擦を繰り返す。ここで、物体どうしが接触・剥離および摩擦を繰り返すと、一方の物体がプラスに帯電し、他方の物体がマイナスに帯電する。つまり、物体どうしが接触・剥離および摩擦を繰り返すと、各物体は、静電気が帯電した状態である帯電状態となる。従って、タイヤも、路面に対して接触・剥離および摩擦を繰り返すため、電気的にいずれかの極性、すなわちプラスまたはマイナスに帯電し、帯電状態となる。

電気的にいずれかの極性に帯電した物体を電気的に中性とする、すなわち静電気を除電するために、路面に静電気を放電する技術が提案されている。例えば、特許文献１，２に示す従来のタイヤは、路面と接触する部分の一部あるいは全部を導電性を有する混合物で構成している。従って、タイヤが電気的にいずれかの極性に帯電し、帯電状態となると、導電性を有する混合物を介して静電気がアースである路面に放電され、タイヤを除電するものである。

特開２０００−１２７７２０号公報特開平１０−３３８００４号公報

ところで、上記特許文献１，２に示す従来のタイヤは、タイヤが帯電状態となり、静電気を路面に放電することで、タイヤを除電するものである。ここで、静電気が放電される対象の物体に凹凸が形成されていると、凸部に向かって静電気の放電が起こり、強い電磁波が発生する。従って、上記従来のタイヤにおいても、路面は凹凸で形成されているため、この路面と接触する部分から静電気を放電すると、強い電磁波が発生する。この発生した強い電磁波は、タイヤが装着されている車両に搭載されている電子機器、特に電波を用いる電子機器にノイズなどの悪影響を及ぼす虞があった。

そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、静電気の放電を抑制することができるタイヤを提供することを目的とするものである。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明にかかるタイヤでは、タイヤが路面上を回転することで帯電する当該タイヤの電気的な極性と逆の極性に当該タイヤが路面上を回転することで帯電する除電体を備え、前記除電体は、円柱状あるいは渦巻状のいずれかであり、当該除電体の一部が前記路面と接触する部分から露出するように、当該路面と接触する部分に配置されていることを特徴とする。

また、この発明にかかるタイヤでは、タイヤが路面上を回転することで帯電する当該タイヤの電気的な極性と逆の極性に当該タイヤが路面上を回転することで帯電する除電体を備え、前記除電体は、短繊維あるいは粒状であり、少なくとも前記除電体とゴムとが配合された混合物は、円柱状あるいは渦巻状のいずれかであり、当該混合物の一部が前記路面と接触する部分から露出するように、当該路面と接触する部分に設けられていることを特徴とする。

また、この発明では、上記タイヤにおいて、除電体は、帯電列において、前記路面を挟んで前記タイヤが帯電する電気的な極性と逆の極性に位置する物体で構成されていることを特徴とする。

これらの発明によれば、タイヤが路面上を回転すると、タイヤが路面に対して接触・剥離および摩擦を繰り返し、例えば帯電列におけるタイヤおよび路面の位置に基づいた極性にタイヤが帯電しようとする。一方、タイヤが路面上を回転すると、路面と接触する部分に配置された除電体が路面に対して接触・剥離および摩擦を繰り返し、例えば帯電列における路面および除電体を構成する物体の位置に基づいた極性、すなわち上記タイヤが帯電しようとする電気的な極性と逆の極性に除電体が帯電しようとする。つまり、タイヤおよび除電体が帯電しようとする電気的な極性が異なる。従って、タイヤと、このタイヤに接触している除電体との間で電子の移動が発生するので、タイヤに発生する静電気が除電体に発生する静電気により中和され、タイヤが帯電することが抑制される。これにより、タイヤの帯電量を抑制することができ、静電気の放電を抑制することができる。

この発明にかかるタイヤは、帯電することを抑制できるので、静電気の放電を抑制することができる。

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、以下の実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、以下の説明における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの或いは実質的に同一のものが含まれる。なお、以下の実施例では、タイヤとして、乗用車、トラック、バスなどに装着される中空で、内部に空気が充填される空気入りタイヤについて説明するが、この発明はこれに限定されるものではない。例えば、中実のタイヤであっても良い。また、以下の実施例では、トレッド面がブロックと、リブと、溝とにより形成される空気入りタイヤについて説明するが、この発明はこれに限定されるものではない。例えば、トレッド面にブロックおよび溝のみが形成されている空気入りタイヤや、リブおよび溝のみが形成されている空気入りタイヤ、ブロック、リブおよび溝のいずれもが形成されていない空気入りタイヤであっても良い。

図１は、参考例にかかる空気入りタイヤの要部断面図を示す図である。また、図２は、帯電列を示す図である。図３−１および図３−２は、空気入りタイヤの除電方法を示す図である。なお、図１は、タイヤセンターから一方のタイヤショルダーまでの要部断面図である。参考例にかかる空気入りタイヤ１は、図１に示すように、トレッド面２に除電体３が設けられている。

トレッド面２は、複数の周方向溝２１、複数のリブ２２、複数のラグ溝２３、複数のブロック２４、複数のショルダーブロック２５が形成されている。周方向溝２１は、タイヤ周方向に連続して形成されている。リブ２２は、この周方向溝２１により区画された陸部である。ラグ溝２３は、タイヤ幅方向に延在して形成されるものであり、少なくとも一方の端部が周方向溝２１に連通している。ブロック２４は、周方向溝２１とラグ溝２３とにより区画された陸部である。ショルダーブロック２５は、周方向溝２１とラグ溝２３とにより区画された陸部であり、トレッド面２のタイヤ幅方向における両端部にタイヤ周方向に形成されるものである。

除電体３は、空気入りタイヤ１のうち、路面１００と接触する部分に設けられている。ここで、路面１００と接触する部分とは、トレッド面２であり、特に周方向溝２１やラグ溝２４を除く陸部、すなわちリブ２２、ブロック２４、ショルダーブロック２５など、路面１００と直接接触する部分である。この除電体３は、帯状に形成されており、上記リブ２２、ブロック２４、ショルダーブロック２５に、その長手方向がタイヤ周方向と平行となるように、それぞれ設けられている。また、除電体３は、リブ２２、ブロック２４、ショルダーブロック２５の表面に、少なくとも一部が露出するように設けられている。これにより、除電体３は、空気入りタイヤ１が路面１００上を回転する際に、常に、直接路面１００と接触し、この路面１００に対して接触・剥離および摩擦を繰り返すことができる。ここで、空気入りタイヤ１のうち路面１００と接触する部分は摩耗する。従って、路面１００と接触する部分のうち摩耗が激しい部分、例えばショルダーブロック２５を除く陸部であるリブ２３およびブロック２４に設けられる除電体３は、同図に示すように、溝深さ方向に延在して形成されていることが好ましい。これにより、空気入りタイヤ１が摩耗しても、除電体３は、路面１００と直接接触することができる。

また、除電体３は、空気入りタイヤ１（除電体３が設けられていないと仮定した空気入りタイヤ）が路面１００上を回転することで帯電するこの空気入りタイヤ１の電気的な極性と逆の極性に空気入りタイヤ１が路面１００上を回転することで帯電する物体で構成されている。ここで、空気入りタイヤの製造方法、特に除電体３として用いる物体の決定方法について説明する。

まず、空気入りタイヤ１が路面１００上を回転することで帯電する電気的な極性を決定する。具体的には、例えば実際に除電体３が設けられていない空気入りタイヤ１を装着した車両を路面１００で走行させることで帯電させ、電気的な極性、すなわちプラスあるいはマイナスのいずれかであるかを調べることで決定する。次に、路面１００に対して接触・剥離および摩擦を繰り返すことで、上記空気入りタイヤ１が帯電する電気的な極性と逆の極性に帯電する物体を選定する。そして、選定した物体で除電体３を構成し、この除電体３を空気入りタイヤ１の路面１００と接触する部分であるトレッド面２の陸部（リブ２２、ブロック２４、ショルダーブロック２５）に設ける。

ここで、物体が電気的にいずれかの極性に帯電するかは、帯電列によって表される。帯電列は、物体どうしが接触・剥離および摩擦によって、電気的な極性のいずれかに帯電しやすいかの順列を定めたものである。例えば、図２に示すように、路面１００がアスファルトのみで構成されている際に、空気入りタイヤ１がこの帯電列においてマイナス側に位置するのであれば、除電体３が設けられていない空気入りタイヤ１が路面１００に対して接触・剥離および摩擦を繰り返すと、マイナスに帯電することとなる。従って、除電体３を構成する物体は、この帯電列において路面１００を挟んで空気入りタイヤ１が位置する側と反対側、すなわちプラス側に位置する物体、例えばポリアミド、レーヨンなどから選定する。これにより、除電体３は、路面１００に対して接触・剥離および摩擦を繰り返すことで、除電体３が設けられていない空気入りタイヤ１が帯電する電気的な極性と逆の極性であるマイナスに帯電することができる。

次に、参考例にかかる空気入りタイヤ１が路面１００上を回転した際の状態について説明する。空気入りタイヤ１が路面１００上を回転すると、この空気入りタイヤ１が路面１００に対して接触・剥離および摩擦を繰り返す。このとき、除電体３も、路面１００と直接接触するため、除電体３が路面１００に対して接触・剥離および摩擦を繰り返す。従って、空気入りタイヤ１は、図３−１に示すように、例えば帯電列（図２参照）における空気入りタイヤ１と路面１００との位置に基づいた極性であるマイナスに帯電しようとする。また、路面１００のうちこの空気入りタイヤ１のうち除電体３を除く部分が接触する部分は、同図に示すように、プラスに帯電する。

また、除電体３は、同図に示すように、例えば帯電列（図２参照）における除電体３を構成する物体と路面１００との位置に基づいた極性であるプラスに帯電しようとする。また、路面１００のうち除電体３が接触する部分は、同図に示すように、マイナスに帯電する。

これらから、空気入りタイヤ１および除電体３が帯電しようとする電気的な極性が、マイナスとプラスであるため異なる。従って、図３−２に示すように、空気入りタイヤ１と、この空気入りタイヤ１に設けられ空気入りタイヤ１と接触している除電体３との間で電子の移動が発生する。つまり、空気入りタイヤ１に発生する静電気（マイナスの静電気）が除電体３に発生する静電気（プラスの静電気）により中和され、空気入りタイヤ１が帯電することが抑制される。これにより、空気入りタイヤ１を０Ｖあるいはほぼ０Ｖとすることができ、空気入りタイヤ１の帯電量を抑制することができる。従って、路面１００に凹凸があっても、帯電量が０あるいは少ない（例えば、±３ｋＶ以下）ので、静電気の放電を抑制することができる。つまり、静電気の放電が抑制され、強い電磁波が発生することが抑制されるので、空気入りタイヤ１が装着されている車両に搭載されている電子機器、特に電波を用いる電子機器にノイズなどへの悪影響を抑制することができる。

図４および図５は、除電体の実施例を示す図である。

例えば、図４に示すように、除電体４は、円柱形状であっても良い。この除電体４は、上記リブ２２、ブロック２４、ショルダーブロック２５に、長手方向が溝深さ方向と平行となるように、それぞれに複数個設けられている。この除電体４は、リブ２２、ブロック２４、ショルダーブロック２５の表面に、少なくとも一部、ここでは長手方向の両端部のうち一方の端部が露出するように設けられている。これにより、除電体４は、空気入りタイヤ１が路面１００上を回転する際に、常に、直接路面１００と接触し、この路面１００に対して接触・剥離および摩擦を繰り返すことができる。また、空気入りタイヤ１が摩耗しても、除電体４は、路面１００と直接接触することができる。

また、例えば、図５に示すように、除電体５は、渦巻状であっても良い。この除電体５は、上記リブ２２、ブロック２４、ショルダーブロック２５に、幅方向がタイヤ周方向と平行となるように、それぞれに設けられている。つまり、除電体５は、空気入りタイヤ１のタイヤ幅方向断面において、断面形状が渦巻状となるように、上記リブ２２、ブロック２４、ショルダーブロック２５に設けられている。この除電体５は、リブ２２、ブロック２４、ショルダーブロック２５の表面に、少なくとも一部、ここでは渦の径方向に位置する一部が露出するように設けられている。これにより、除電体５は、空気入りタイヤ１が路面１００上を回転する際に、常に、直接路面１００と接触し、この路面１００に対して接触・剥離および摩擦を繰り返すことができる。また、空気入りタイヤ１が摩耗しても、除電体５は、路面１００と直接接触することができる。なお、上記除電体５は、例えば空気入りタイヤ１が路面１００上を回転することで帯電するこの空気入りタイヤ１の電気的な極性と逆の極性に空気入りタイヤ１が路面１００上を回転することで帯電する物体を糸状とし、これを渦巻状に巻いた状態で、リブ２２、ブロック２４、ショルダーブロック２５に、それぞれ複数個設けても良い。

また、上記参考例および実施例では、空気入りタイヤ１に、この空気入りタイヤ１が路面１００上を回転することで帯電するこの空気入りタイヤ１の電気的な極性と逆の極性に空気入りタイヤ１が路面１００上を回転することで帯電する物体そのものを除電体３〜５として設けたが、この発明はこれに限定されるものではない。例えば、除電体を構成する物体を短繊維あるいは粒状とし、路面１００と接触する部分は、少なくとも短繊維あるいは粒状の除電体とゴムとが配合された混合物により構成しても良い。つまり、リブ２２、ブロック２４、ショルダーブロック２５を短繊維あるいは粒状の除電体とゴムとが配合された混合物によって形成されていても良い。

また、この混合物を上記参考例および実施例（図１，図４，図５参照）に示す除電体３〜５の形状、すなわち帯状、円柱状、渦巻状に形成し、路面１００に接触する部分であるリブ２２、ブロック２４、ショルダーブロック２５に、それぞれ設けても良い。

ここで、除電体は、短繊維の場合、長さ０．１ｍｍ〜１０ｍｍ程度、直径０．０１ｍｍ〜１ｍｍ程度のものが好ましく、粒状の場合直径０．０１ｍｍ〜１ｍｍ程度のものが好ましい。

また、上記参考例および実施例においては、帯電列において路面１００と空気入りタイヤ１との位置が離れているほどそれぞれの帯電量が多くなる。従って、除電体３〜５を構成する物体も、帯電列において路面１００を挟んで空気入りタイヤ１と同じあるいはそれ以上離れている位置の物体を選定することが好ましい。これにより、除電体３〜５が帯電しようとする帯電量が空気入りタイヤ１が帯電しようとする帯電量に近づくため、空気入りタイヤ１の帯電量を０に近づけることができ、静電気の放電を効果的に抑制することができる。

上記参考例および実施例では、除電体３〜５が設けられていない空気入りタイヤ１が路面１００に対して接触・剥離および摩擦を繰り返すと、マイナスに帯電するとしたが、空気入りタイヤ１を構成する部材などによっては、プラスに帯電する場合がある。この場合、除電体３〜５は、帯電列において路面１００よりもマイナス側に位置する物体により構成されてこととなる。

以上のように、この発明にかかるタイヤは、静電気を帯電するタイヤに有用であり、特に、静電気の放電を抑制するのに適している。

参考例にかかる空気入りタイヤの要部断面図を示す図である。帯電列を示す図である。空気入りタイヤの除電方法を示す図である。空気入りタイヤの除電方法を示す図である。除電体の実施例を示す図である。除電体の実施例を示す図である。

１空気入りタイヤ
２トレッド面
２１周方向溝
２２リブ
２３ラグ溝
２４ブロック
２５ショルダーブロック
３〜５除電体

Claims

タイヤが路面上を回転することで帯電する当該タイヤの電気的な極性と逆の極性に当該タイヤが路面上を回転することで帯電する除電体を備え、
前記除電体は、円柱状あるいは渦巻状のいずれかであり、当該除電体の一部が前記路面と接触する部分から露出するように、当該路面と接触する部分に設けられていることを特徴とするタイヤ。
タイヤが路面上を回転することで帯電する当該タイヤの電気的な極性と逆の極性に当該タイヤが路面上を回転することで帯電する除電体を備え、
前記除電体は、短繊維あるいは粒状であり、
少なくとも前記除電体とゴムとが配合された混合物は、円柱状あるいは渦巻状のいずれかであり、当該混合物の一部が前記路面と接触する部分から露出するように、当該路面と接触する部分に設けられていることを特徴とするタイヤ。
除電体は、帯電列において、前記路面を挟んで前記タイヤが帯電する電気的な極性と逆の極性に位置する物体で構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のタイヤ。