JP5051845B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」とも称する）に関し、詳しくは、スチールコードにより補強されたベルトを有する空気入りタイヤから発生する磁場を低減する技術に関する。

従来より、空気入りラジアルタイヤのベルト層として、補強材にスチールコードを適用したスチールベルト層が用いられている。かかるスチールベルト層は、一般に、タイヤ赤道面に対し傾斜して並列配置された多数のスチールコードにより形成されている。また、スチールコードの傾斜方向がタイヤ赤道面に対して互いに反対方向である２層を積層して、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。

スチールベルト層に用いられるスチールコードの素材としては、０．７〜１．２ｗｔ％の炭素を含有する高炭素鋼線が汎用されている。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。

例えば、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。中でも特に、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、層内でのスチールコードの磁化方向を同一にした傾斜ベルト層を、磁化の方向が互いに逆になるように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が、ベルト層のスチールコードは、一度脱磁したとしても、その後のタイヤの使用中に再度着磁することがある。したがって、着磁した場合でも発生する磁場が弱く、かつ、使用中に着磁し難いタイヤが望まれる。また、車両に装着した状態での脱磁を行なう場合でも、発生する磁場が弱く、着磁し難いタイヤの適用が有利である。

そこで、本発明の目的は、上記問題を解消して、ベルト層の補強材として用いるスチールコードの磁化に起因して発生する、磁場の影響を低減した空気入りタイヤを提供することにある。

本発明者は鋭意検討した結果、ベルト層の少なくとも一部を磁気シールド部材により覆って、外部に向かう磁場をシールドするものとすることで、上記問題を解決できることを見出して、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の空気入りタイヤは、複数本のスチールコードをタイヤ赤道面に対し傾斜して並列配置してなる少なくとも１層の傾斜スチールベルト層を有する空気入りタイヤにおいて、
前記傾斜スチールベルト層のタイヤ幅方向両端部を少なくともタイヤ径方向外側から覆う、磁気シールド部材が配置されていることを特徴とするものである。

本発明においては、前記磁気シールド部材が、前記傾斜スチールベルト層のタイヤ幅方向両端部をタイヤ径方向内外から包み込むように配置されていることが好ましく、前記傾斜スチールベルト層のタイヤ径方向外側全体を覆うように配置されていることも好ましい。より好適には、前記磁気シールド部材が、前記傾斜スチールベルト層全体をタイヤ径方向内外から包み込むように配置されている。

また、前記磁気シールド部材は、好適には、シート状またはリボン状のゴム部材中に高透磁率材料を埋設または混入してなるものとする。さらに、本発明においては、層内でスチールコードが同一方向に磁化されている前記傾斜スチールベルト層が、磁化の方向が互いに逆になるように、かつ、コード傾斜方向が互いに交差するように２層にて積層されて、交錯ベルト層を形成していることが好ましい。

本発明によれば、上記構成としたことにより、スチールコードの磁化に起因して発生する磁場の影響を低減した空気入りタイヤを実現することが可能となった。

以下、本発明の好適実施形態について詳細に説明する。
本発明の空気入りタイヤは、複数本のスチールコードをタイヤ赤道面に対し傾斜して並列配置してなる少なくとも１層の傾斜スチールベルト層を有するものである。

図１に、本発明の一実施の形態に係る空気入りタイヤの傾斜スチールベルト層近傍を示す概略断面図を示す。図１（ａ）は１層の傾斜スチールベルト層１が配置された例であり、図１（ｂ），（ｃ）は、２層の傾斜スチールベルト層１ａ，１ｂが配置された例である。また、図１（ｄ）は、傾斜スチールベルト層がそれ以上、例えば、４層（１ａ〜１ｄ）に配置された例である。本発明のタイヤにおいては、図示するように、傾斜スチールベルト層１のタイヤ幅方向両端部をタイヤ径方向外側から覆う、磁気シールド部材２が配置されている。

傾斜スチールベルト層１のタイヤ幅方向両端部には、スチールコードの長手方向端部が周方向に並んでいる。磁化されたスチールコードはコード長手方向端部に磁極を生ずるので、タイヤから発生する磁場に対しては、傾斜スチールベルト層１のタイヤ幅方向両端部から発生する磁場の寄与が大きい。そこで、図示するように、傾斜スチールベルト層１のタイヤ幅方向両端部を、少なくともタイヤ径方向外側から磁気シールド部材２で覆うことにより、この部分が外部の磁気から遮蔽されるため、たとえスチールコードが磁化した場合でも、発生する磁場の低減を図ることができる。

本発明においては、傾斜スチールベルト層のタイヤ幅方向両端部を少なくともタイヤ径方向外側から覆うものであれば、磁気シールド部材の配置形態については特に制限されるものではない。例えば、２層の傾斜スチールベルト層１ａ，１ｂの場合、図１（ｂ）に示すように、１層の傾斜スチールベルト層１の場合と同様に左右一対の磁気シールド部材２によりタイヤ幅方向両端部を覆ってもよく、図１（ｃ），（ｄ）に示すように、二対ないし四対の磁気シールド部材２ａ〜２ｄによりタイヤ幅方向両端部を覆ってもよい。

図２に、本発明の他の実施の形態に係る空気入りタイヤの傾斜スチールベルト層近傍を示す概略断面図を示す。図２（ａ）は１層の傾斜スチールベルト層１１が配置された例であり、図２（ｂ），（ｃ）は、２層の傾斜スチールベルト層１１ａ，１１ｂが配置された例である。本発明において好ましくは、図示するように、磁気シールド部材１２を、傾斜スチールベルト層１１のタイヤ幅方向両端部をタイヤ径方向内外から包み込むように配置する。磁気シールド部材１２を、磁極が発生するタイヤ幅方向両端部をタイヤ径方向内外から包み込むように配置することで、漏れ磁束が低減され、発生する磁場をさらに低減することができる。

この場合も、磁気シールド部材の配置形態については特に制限されるものではなく、２層の傾斜スチールベルト層１１ａ，１１ｂの場合には、図２（ｂ）に示すように、左右一対の磁気シールド部材１２によりタイヤ幅方向両端部を覆ってもよく、図２（ｃ）に示すように、二対の磁気シールド部材１２ａ，１２ｂによりタイヤ幅方向両端部を覆ってもよい。

図３に、本発明のさらに他の実施の形態に係る空気入りタイヤの傾斜スチールベルト層近傍を示す概略断面図を示す。図３（ａ），（ｂ）は、いずれも２層の傾斜スチールベルト層２１ａ，２１ｂが配置された例である。本発明においてより好ましくは、図示するように、磁気シールド部材２２を、傾斜スチールベルト層２１ａ，２１ｂのタイヤ径方向外側全体を覆うように配置する。これにより、使用中に外部磁場にさらされた時でも、スチールコードが磁化し難くなる効果を得ることができる。

この場合の磁気シールド部材の配置形態としては、特に制限されるものではなく、図３（ａ）に示すように、２層の傾斜スチールベルト層２１ａ，２１ｂのタイヤ径方向外側全体を磁気シールド部材２２により覆ってもよく、図３（ｂ）に示すように、２層の傾斜スチールベルト層２１ａ，２１ｂのタイヤ径方向外側全体を磁気シールド部材２２により覆うとともに、そのタイヤ幅方向両端部を、磁気シールド部材２２によりタイヤ径方向内外から包み込むものとしてもよい。

図４に、本発明のさらに他の実施の形態に係る空気入りタイヤの傾斜スチールベルト層近傍を示す概略断面図を示す。図４（ａ）は１層の傾斜スチールベルト層３１が配置された例であり、図４（ｂ），（ｃ）は、２層の傾斜スチールベルト層３１ａ，３１ｂが配置された例である。本発明において、さらに好ましくは、図示するように、磁気シールド部材３２を、傾斜スチールベルト層３１全体をタイヤ径方向内外から包み込むように配置する。これにより、外部磁場によるスチールコードの磁化を、より効果的に抑制することができる。

この場合も、磁気シールド部材の配置形態については特に制限されるものではなく、２層の傾斜スチールベルト層３１ａ，３１ｂの場合には、図４（ｂ）に示すように、一つの磁気シールド部材３２により傾斜スチールベルト層３１ａ，３１ｂ全体を包み込んでもよく、図４（ｃ）に示すように、二つの磁気シールド部材３２ａ，３２ｂにより、傾斜スチールベルト層３１ａ，３１ｂ全体をそれぞれ包み込んでもよい。

磁気シールド部材としては、磁気を遮蔽することができるものであればいかなるものを用いてもよく、例えば、シート状またはリボン状のゴム部材中に、高透磁率材料を埋設または混入したものを好適に用いることができる。あらかじめ、シート状またはリボン状のゴム部材中に高透磁率材料を埋設または混入した部材を用意しておくことにより、生タイヤ成形工程において、磁気シールド部材を適用することが容易になる。また、リボン状の部材とした場合には、タイヤ周方向に螺旋状に巻きつけて適用することも可能となる。このような部材の例としては、具体的には、パーマロイ薄板や高透磁率アモルファス合金箔等をゴム被覆したもの、および、パーマロイ粉末や高透磁率フェライト粉末等をゴム中に練り込んだものなどが挙げられる。

また、本発明においては、前記特許文献５に開示されているように、上記傾斜スチールベルト層を、層内でのスチールコードの磁化方向が同一になるよう形成して、磁化の方向が互いに逆になるように、かつ、コード傾斜方向が互いに交差するように２層にて積層することで、交錯ベルト層構造を形成することが好ましい。図５（ａ）の傾斜スチールベルト層４１ａ，４１ｂからなる交錯ベルト層の概略図に示すように、これにより、シールドすべき磁場自体がベルト層端部に局在化するので、本発明による磁気シールド部材の配置の効果をより効率的に得ることができる。なお、図５（ａ）中の点線部は、図５（ｂ）の幅方向断面図に示すように、傾斜スチールベルト層４１ａ，４１ｂのタイヤ幅方向両端部をタイヤ径方向内外から包み込むように配置した場合の磁気シールド部材４２を示す。

本発明のタイヤは、上記傾斜スチールベルト層のタイヤ幅方向両端部を少なくともタイヤ径方向外側から覆う、磁気シールド部材が配置されているものであればよく、これにより本発明の所期の効果を得ることができる。かかる磁気シールド部材を配置する以外のタイヤ構造の詳細については特に制限されず、常法に従い適宜構成することが可能である。

以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
複数本のスチールコードをタイヤ赤道面に対し傾斜して並列配置してなる２層の傾斜スチールベルト層に対し、それぞれ下記の表中に示す条件で磁気シールド部材を適用して、タイヤサイズ１８５／７０Ｒ１４の空気入りラジアルタイヤを作製した。傾斜スチールベルト層のスチールコード材質としては、０．８ｗｔ％の炭素を含有する高炭素鋼線を用いた。また、磁気シールド部材としては、パーマロイ薄板材（Ｎｉ含有量７８．５％，２ｍｍ厚）を用いた。さらに、カーカスコード材質にはポリエステル（ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ））を用いた。

＜磁場測定条件＞
タイヤトレッド表面で、タイヤ幅方向および周方向の磁場分布を測定した。測定には、レイクショア製ガウスメーターを使用した。測定は、製造直後と外部磁場付加後とに行い、それぞれ測定した磁場の値の変動幅（分布の中での最大値と最小値との差）を算出した。結果は、従来例の値を１００とした指数にて示した。その結果を、下記表中に併せて示す。

（外部磁場付加条件）
長さ１００ｍｍ、幅３０ｍｍ、厚さ５ｍｍの、幅方向に着磁された残留磁束密度約３０００ガウスのフェライト磁石を用いて、磁石の長さ方向をタイヤのトレッド横断方向に配置し、かつ、磁石の幅方向とタイヤ半径方向を同一に配置した条件で、タイヤ表面を周方向に一周させた後、磁石をタイヤ半径方向に遠ざけた。

上記表中に示す結果より、傾斜スチールベルト層に磁気シールド部材を適用した各実施例の供試タイヤにおいては、製造直後および外部磁場付加後のいずれにおいても磁場の発生が抑制されていることが確かめられた。

本発明の一実施の形態に係る空気入りタイヤの傾斜スチールベルト層近傍を示す概略断面図である。 本発明の他の実施の形態に係る空気入りタイヤの傾斜スチールベルト層近傍を示す概略断面図である。 本発明のさらに他の実施の形態に係る空気入りタイヤの傾斜スチールベルト層近傍を示す概略断面図である。 本発明のさらに他の実施の形態に係る空気入りタイヤの傾斜スチールベルト層近傍を示す概略断面図である。 傾斜スチールベルト層からなる交錯ベルト層の（ａ）概略平面図および（ｂ）幅方向断面図である。 従来例に係る空気入りタイヤの傾斜スチールベルト層近傍を示す概略断面図である。

符号の説明

１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１１，１１ａ，１１ｂ，２１ａ，２１ｂ，３１，３１ａ，３１ｂ，４１ａ，４１ｂ 傾斜スチールベルト層
２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，１２，１２ａ，１２ｂ，２２，３２，３２ａ，３２ｂ，４２ 磁気シールド部材

Claims (6)

1. 複数本のスチールコードをタイヤ赤道面に対し傾斜して並列配置してなる少なくとも１層の傾斜スチールベルト層を有する空気入りタイヤにおいて、
   前記傾斜スチールベルト層のタイヤ幅方向両端部を少なくともタイヤ径方向外側から覆う、磁気シールド部材が配置されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記磁気シールド部材が、前記傾斜スチールベルト層のタイヤ幅方向両端部をタイヤ径方向内外から包み込むように配置されている請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 前記磁気シールド部材が、前記傾斜スチールベルト層のタイヤ径方向外側全体を覆うように配置されている請求項１または２記載の空気入りタイヤ。
4. 前記磁気シールド部材が、前記傾斜スチールベルト層全体をタイヤ径方向内外から包み込むように配置されている請求項２記載の空気入りタイヤ。
5. 前記磁気シールド部材が、シート状またはリボン状のゴム部材中に高透磁率材料を埋設または混入してなるものである請求項１〜４のうちいずれか一項記載の空気入りタイヤ。
6. 層内でスチールコードが同一方向に磁化されている前記傾斜スチールベルト層が、磁化の方向が互いに逆になるように、かつ、コード傾斜方向が互いに交差するように２層にて積層されて、交錯ベルト層を形成している請求項１〜５のうちいずれか一項記載の空気入りタイヤ。

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