JP5114863B2

JP5114863B2 - 空気入りタイヤおよび空気入りタイヤの組立方法

Info

Publication number: JP5114863B2
Application number: JP2006109012A
Authority: JP
Inventors: 克理関根; 久原山
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2006-04-11
Filing date: 2006-04-11
Publication date: 2013-01-09
Anticipated expiration: 2026-04-11
Also published as: JP2007276736A

Description

本発明は、空気入りタイヤおよび空気入りタイヤの組立方法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空気入りタイヤおよび空気入りタイヤの組立方法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、この発明にかかる空気入りタイヤでは、空気入りタイヤが路面上を回転することで帯電する当該空気入りタイヤの電気的な極性と同一の極性に、前記空気入りタイヤが路面上を回転する際に、当該空気入りタイヤに接触することで帯電する除電体を備え、前記除電体は、リング状であるとともに、タイヤ周方向に連続する波状であり、前記空気入りタイヤの内壁面が形成する空洞部に配置され、外径が前記空気入りタイヤの内径Ｄと同一あるいは若干大きく、前記空気入りタイヤが路面上を回転することで、空気入りタイヤの変形に応じて変形することを特徴とする。

また、この発明では、上記空気入りタイヤにおいて、前記除電体は、帯電列において、前記空気入りタイヤを挟んで、前記路面が位置する電気的な極性側と、逆の極性側に位置する物体で構成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の組立方法では、上記空気入りタイヤの前記除電体を前記空気入りタイヤの内壁面と接触するように配置する手順と、前記空気入りタイヤを前記除電体とともにリムにリム組みする手順と、を含むことを特徴とする。

これらの発明によれば、空気入りタイヤが路面上を回転すると、空気入りタイヤは、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空気入りタイヤが帯電しようとする。一方、空気入りタイヤが路面上を回転すると、この空気入りタイヤの内壁面と接触する除電体は、この空気入りタイヤに対して接触・剥離および摩擦を繰り返し、例えば帯電列における空気入りタイヤおよび除電体を構成する物体の位置に基づいた極性、すなわち上記空気入りタイヤが帯電しようとする電気的な極性と同一の極性に帯電しようとする。このとき、空気入りタイヤが路面上を回転する際に、除電体２と接触する空気入りタイヤ１は、この除電体２が帯電しようとする電気的な極性と逆の極性に帯電しようとする。つまり、路面によって空気入りタイヤが帯電しようとする電気的な極性と、除電体によって空気入りタイヤが帯電しようとする電気的な極性とが異なる。従って、空気入りタイヤ内で、電子の移動が発生するので、空気入りタイヤの路面との接触により発生する静電気が除電体との接触により発生する静電気により中和され、空気入りタイヤ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。
また、これらの発明によれば、除電体は、空気入りタイヤが路面上を回転すると、空気入りタイヤの内壁面に対して摩擦を繰り返すことができる。従って、空気入りタイヤの路面と接触する部分に除電体を設ける場合と比べて、空気入りタイヤの路面に対する性能、例えば、制動性能、コーナリング性能などを悪化させることなく静電気の放電を抑制することができる。
また、これらの発明によれば、空気入りタイヤが路面上を回転すると、リング状であるとともに、波状の除電体ではタイヤ径方向外側の複数の凸部が空気入りタイヤの内壁面に対して摩擦を繰り返すことができる。つまり、空気入りタイヤの内壁面に対して、除電体の摩擦箇所を多くすることができる。従って、除電体が帯電した際の帯電量を増加することができ、空気入りタイヤの帯電量をさらに抑制することができ、静電気の放電をさらに抑制することができる。

この発明にかかる空気入りタイヤは、帯電することが抑制でき、空気入りタイヤの組立方法は、空気入りタイヤが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、空気入りタイヤとは、乗用車、トラック、バスなどに装着される中空のタイヤである。

図１は、参考例にかかる空気入りタイヤの構成例を示す図である。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、リムにリム組みされた空気入りタイヤのタイヤ径方向における断面図である。なお、１１は、路面１００と接触するトレッド面である。また、１２は、空気入りタイヤ１の内壁面であるインナーライナである。

除電体２は、空気入りタイヤ１の内壁面が形成する空洞部Ｓに配置されている。なお、この空洞部Ｓは、空気入りタイヤ１がリム３にリム組みされることでタイヤ周方向に連続する閉鎖された空間となる。

この除電体２は、円柱状に形成されている。ここで、除電体２の幅は、タイヤ幅よりも狭いことが好ましく、さらにはトレッド面１１のタイヤ幅方向における長さよりも狭いことが好ましい。除電体２は、空気入りタイヤ１が路面１００上を回転すると、この空洞部Ｓの内部を転動し、インナーライナ１２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、除電体２は、空気入りタイヤ１（除電体２が空洞部Ｓに配置されていない空気入りタイヤ）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の電気的な極性と同一の極性に帯電する物体で構成されている。ここで、除電体２の製造方法、特に除電体２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、例えば空洞部Ｓに除電体２を配置せずにリム３にリム組みした空気入りタイヤ１を実際に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、空気入りタイヤ１、特にインナーライナ１２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同一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２を製造する。

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、空洞部Ｓに除電体２を配置し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２を構成する物体は、この帯電列において空気入りタイヤ１を挟んで路面１００が位置する電気的な極性側と反対側、すなわちマイナス側に位置する物体、例えばポリプロピレン、ポリエステル、アクリル、ポリウレタン、ポリエチレン、塩化ビニルなどから選定する。これにより、除電体２は、空気入りタイヤ１に対して接触・剥離および摩擦を繰り返すことで、空洞部Ｓに除電体２が配置さ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同一の極性であるマイナスに帯電することとなる。つまり、空気入りタイヤ１は、除電体２に対して接触・剥離および摩擦を繰り返すことでプラスに帯電することとなる。

なお、空洞部Ｓに配置される除電体２は、１個以上であれば良く、複数個であっても良い。また、除電体２の形状は、上記円柱状に限定されるものではなく、例えば、球状や、楕円球状であっても良い。除電体２は、空気入りタイヤ１の内壁面であるインナーライナ１２を損傷させず、空洞部Ｓ内を転動できることが好ましい。さらには、インナーライナ１２との接触面積が広いことが好ましい。

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。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は、同図に示すように、プラスに帯電する。

空気入りタイヤ１が路面１００上を回転すると、除電体２が空気入りタイヤ１の空洞部Ｓを転動する。従って、除電体２は、空気入りタイヤ１、特にインナーライナ１２に対して接触・剥離および摩擦を繰り返す。これにより、除電体２は、図３−２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と除電体２との位置に基づいた極性であるマイナス（路面１００によって空気入りタイヤ１が帯電しようとする電気的な極性と同一の極性）に帯電する。また、空気入りタイヤ１のうち除電体２が接触する部分は、同図に示すように、プラス（路面１００によって空気入りタイヤ１が帯電しようとする電気的な極性と逆の極性）に帯電しようとする。

つまり、路面１００によって空気入りタイヤ１が帯電しようとする電気的な極性と、除電体２によって空気入りタイヤ１が帯電しようとする電気的な極性とが異なる。従って、空気入りタイヤ１内で電子の移動が発生し、空気入りタイヤ１の路面１００との接触により発生する静電気が、この空気入りタイヤ１の除電体２との接触により発生する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。

上記参考例では、空気入りタイヤ１が路面１００上を回転する際に、除電体２を空洞部Ｓ内で転動させるが、これに限定されるものではない。図４〜図６は、除電体の他の参考例を示す図である。図７は、除電体の実施例を示す図である。なお、図４〜図７に示す除電体４〜７を構成する物体は、上記除電体２と同様である。

例えば、図４に示すように、除電体４は、リング状であっても良い。この除電体４は、リム３の外周と空気入りタイヤ１のインナーライナ１２との間に配置される。この除電体４は、その外径ｄが空気入りタイヤ１の内径Ｄよりも小さく設定されている。従って、この除電体４は、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がリム組みされたリム３を中心として空洞部Ｓで回転することとなる。これにより、除電体４は、空気入りタイヤ１の内壁面であるインナーライナ１２に対して相対移動し、このインナーライナ１２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の路面１００と接触する部分であるトレッド面１１を路面１００に対して静電気を放電させることができる導電性を有する混合物により構成する場合と比べて、空気入りタイヤ１の路面１００に対する性能、例えば、制動性能、コーナリング性能などを悪化することなく静電気の放電を抑制することができる。

また、例えば、図５に示すように、除電体５は、リング状であって、その外周面が空気入りタイヤ１の内壁面であるインナーライナ１２にすべて接触するようにしても良い。除電体５は、リム３の外周と空気入りタイヤ１のインナーライナ１２との間に配置される。この除電体５は、その外径ｄが空気入りタイヤ１の内径Ｄと同一あるいは、若干大きく設定されている。従って、除電体５の外周面は、空気入りタイヤ１の内壁面であるインナーライナ１２にすべて接触することとなる。つまり、この除電体５は、空気入りタイヤ１が路面１００上を回転しても、この空気入りタイヤ１がリム組みされたリム３を中心として空洞部Ｓでほぼ回転しないこととなる。ここで、路面１００上を回転する空気入りタイヤ１は、この路面１００と接触する部分が変形する。つまり、この除電体５も空気入りタイヤ１の変形に応じて変形することとなり、この除電体５は、変形を繰り返すことで、インナーライナ１２に対して摩擦を繰り返すこととなる。従って、上記と同様に、空気入りタイヤ１の路面１００に対する性能、例えば、制動性能、コーナリング性能などを悪化することなく静電気の放電を抑制することができる。また、この除電体５は、その外周面がインナーライナ１２にすべて接触しているため、空洞部Ｓ内での音の発生を抑制することができる。これらにより、この発明にかかる空気入りタイヤ１は、騒音を悪化させることなく静電気の放電を抑制することができる。

また、例えば、図６に示すように、除電体６は、本体部６１と、複数の突起部６２とにより構成しても良い。本体部６１は、リング状である。突起部６２は、本体部６１の外周面にタイヤ径方向外側に突出して形成されるとともに、この本体部６１の外周面においてタイヤ周方向に連続して複数形成されている。除電体６は、リム３の外周と空気入りタイヤ１のインナーライナ１２との間に配置される。この除電体６も、その外径（複数の突起部６２を含む外径）が空気入りタイヤ１の内径と同一あるいは、若干大きく設定されている。従って、除電体６の複数の突起部６２は、空気入りタイヤ１の内壁面であるインナーライナ１２にすべて接触することとなる。上述のように、路面１００上を回転する空気入りタイヤ１がこの路面１００と接触する部分が変形するため、インナーライナ１２と接触している複数の突起部６２が変形を繰り返すこととなる。つまり、空気入りタイヤ１が路面１００上を回転することで、リング状の除電体６の複数の突起部６２がインナーライナ１２に対して摩擦を繰り返すことができ、このインナーライナ１２に対して、除電体６の摩擦箇所を多くすることができる。これにより、除電体６が帯電した際の帯電量を増加することができ、空気入りタイヤ１の帯電量をさらに抑制することができ、空気入りタイヤ１の路面１００に対する性能、例えば、制動性能、コーナリング性能などを悪化することなく、静電気の放電をさらに抑制することができる。

また、例えば、図７に示すように、除電体７は、タイヤ周方向に連続する波状であっても良い。除電体７は、リム３の外周と空気入りタイヤ１のインナーライナ１２との間に配置される。この除電体７も、その外径（タイヤ径方向外側の複数の凸部７１までの外径）が空気入りタイヤ１の内径と同一あるいは、若干大きく設定されている。従って、除電体７のタイヤ径方向外側の複数の凸部７１は、空気入りタイヤ１の内壁面であるインナーライナ１２にすべて接触することとなる。上述のように、路面１００上を回転する空気入りタイヤ１がこの路面１００と接触する部分が変形するため、インナーライナ１２と接触している波状である除電体７が変形を繰り返すこととなる。つまり、空気入りタイヤ１が路面１００上を回転することで、波状の除電体７の複数の凸部７１がインナーライナ１２に対して摩擦を繰り返すことができ、このインナーライナ１２に対して、除電体７の摩擦箇所を多くすることができる。これにより、除電体７が帯電した際の帯電量を増加することができ、空気入りタイヤ１の帯電量をさらに抑制することができ、空気入りタイヤ１の路面１００に対する性能、例えば、制動性能、コーナリング性能などを悪化することなく、静電気の放電をさらに抑制することができる。

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２，４〜７を構成する物体も、帯電列において空気入りタイヤ１を挟んで路面１００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２，４〜７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２，４〜７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２，４〜７は、帯電列において空気入りタイヤ１よりもプラス側に位置する物体により構成されることとなる。

以上のように、この発明にかかる空気入りタイヤおよび空気入りタイヤの組立方法は、静電気を放電する空気入り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構成例を示す図である。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。除電体の他の参考例を示す図である。除電体の他の参考例を示す図である。除電体の他の参考例を示す図である。除電体の実施例を示す図である。

１空気入りタイヤ
１１トレッド面
１２インナーライナ
２除電体
３リム
４除電体
５除電体
６除電体
６１本体部
６２突起部
７除電体
７１凸部

Claims

空気入りタイヤが路面上を回転することで帯電する当該空気入りタイヤの電気的な極性と同一の極性に、前記空気入りタイヤが路面上を回転する際に、当該空気入りタイヤに接触することで帯電する除電体を備え、
前記除電体は、リング状であるとともに、タイヤ周方向に連続する波状であり、前記空気入りタイヤの内壁面が形成する空洞部に配置され、外径が前記空気入りタイヤの内径Ｄと同一あるいは若干大きく、前記空気入りタイヤが路面上を回転することで、空気入りタイヤの変形に応じて変形することを特徴とする空気入りタイヤ。
除電体は、帯電列において、前記空気入りタイヤを挟んで、前記路面が位置する電気的な極性側と、逆の極性側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に記載の空気入りタイヤ。
上記請求項１または２に記載の前記空気入りタイヤの前記除電体を当該空気入りタイヤの内壁面と接触するように配置する手順と、
前記空気入りタイヤを前記除電体とともにリムにリム組みする手順と、
を含むことを特徴とする空気入りタイヤの組立方法。