(57)【要約】      （修正有）【課題】静電気による電荷が溜まることによって不具合がもたらされること無く、発生した静電気を、摩擦力の増大によるタイヤ性能向上へと利用することができるタイヤ帯電状態制御装置を提供する。【解決手段】タイヤＴのトレッド表面ｔに対向して配置され、トレッド表面ｔに対して正イオン或いは負イオンを放出するイオナイザー１２と、イオナイザー１２から正イオン或いは負イオンを放出させて、トレッド表面ｔに帯電電荷と逆極性の電荷或いは同極性の電荷を付加し、トレッド表面ｔの帯電量を調整する帯電コントローラ１３とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤのトレッド表面に対向して配置され、前記トレッド表面に対して正イオン或いは負イオンを放出する正負イオン付加手段と、
前記正負イオン付加手段から正イオン或いは負イオンを放出させて、前記トレッド表面に帯電電荷と逆極性の電荷或いは同極性の電荷を付加し、前記トレッド表面の帯電量を調整する帯電量調整手段と
を有するタイヤ帯電状態制御装置。
【請求項２】
前記帯電量調整手段は、
前記トレッド表面における静電気発生に伴う帯電状態に応じ、前記正負イオン付加手段により、前記トレッド表面の帯電電荷と逆極性の電荷を付加して前記トレッド表面の帯電圧を低下させ、或いは前記トレッド表面の帯電電荷と同極性の電荷を付加して前記トレッド表面の帯電圧を上昇させる請求項１に記載のタイヤ帯電状態制御装置。
【請求項３】
前記トレッド表面の帯電電荷を検出する帯電圧検出手段を有し、
前記帯電量調整手段は、前記帯電圧検出手段からの検出情報に基づき、前記正負イオン付加手段により前記トレッド表面に電荷を付加し前記トレッド表面の帯電量を調整する請求項１または２に記載のタイヤ帯電状態制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、タイヤ帯電状態制御装置に関し、特に、タイヤのトレッド表面における帯電状態を検出してトレッド表面の帯電状態を制御するタイヤ帯電状態制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両には、走行中に車体が大気中の砂埃と衝突したり或いは乗員とシートとの間で摩擦が生じたり等、様々な要因によって静電気が発生するが、静電気によって電荷が車体に溜まると、例えば、給油中のガソリンに着火してしまったり等、種々の不具合をもたらす懸念がある。
そこで、車体に溜まった静電気による電荷を、タイヤを介して路面（アース）に逃がす様々な手法が検討されており、例えば、タイヤトレッドを低抵抗率のタイヤ用ゴム組成物で構成している「タイヤトレッド」（特許文献１参照）や、路面上を回転する空気入りタイヤが接触することで帯電する除電体を備えた「空気入りタイヤ、除電体の製造方法および空気入りタイヤの組立方法ならびに除電方法」（特許文献２参照）が知られている。
【０００３】
ところで、帯電したゴムは摩擦力が増加すること、即ち、タイヤのトレッド表面の帯電圧が上昇すると、路面との電位差によるクーロン力により摩擦力が増大する（グリップ性能が向上する）ことが、知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−３４２０４号
【特許文献２】特開２００７−２７６７３６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、給油中のガソリンに着火する虞等、静電気による電荷が溜まることによって不具合がもたらされる懸念があることから、トレッド表面の帯電圧が上昇することで、摩擦力が増大しグリップ性能の向上に寄与するとしても、発生した静電気を、摩擦力の増大によるタイヤ性能向上へと利用することができなかった。
この発明の目的は、静電気による電荷が溜まることによって不具合がもたらされること無く、発生した静電気を、摩擦力の増大によるタイヤ性能向上へと利用することができるタイヤ帯電状態制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、この発明に係るタイヤ帯電状態制御装置は、タイヤのトレッド表面に対向して配置され、前記トレッド表面に対して正イオン或いは負イオンを放出する正負イオン付加手段と、前記正負イオン付加手段から正イオン或いは負イオンを放出させて、前記トレッド表面に帯電電荷と逆極性の電荷或いは同極性の電荷を付加し、前記トレッド表面の帯電量を調整する帯電量調整手段とを有している。
【０００７】
また、この発明の他の態様に係るタイヤ帯電状態制御装置は、前記帯電量調整手段が、前記トレッド表面における静電気発生に伴う帯電状態に応じ、前記正負イオン付加手段により、前記トレッド表面の帯電電荷と逆極性の電荷を付加して前記トレッド表面の帯電圧を低下させ、或いは前記トレッド表面の帯電電荷と同極性の電荷を付加して前記トレッド表面の帯電圧を上昇させている。
【０００８】
また、この発明の他の態様に係るタイヤ帯電状態制御装置は、前記トレッド表面の帯電電荷を検出する帯電圧検出手段を有し、前記帯電量調整手段が、前記帯電圧検出手段からの検出情報に基づき、前記正負イオン付加手段により前記トレッド表面に電荷を付加し前記トレッド表面の帯電量を調整している。
【発明の効果】
【０００９】
この発明に係るタイヤ帯電状態制御装置によれば、帯電量調整手段により、正負イオン付加手段からトレッド表面に正イオン或いは負イオンを放出させてトレッド表面に帯電電荷と逆極性の電荷或いは同極性の電荷を付加し、トレッド表面の帯電量を調整するので、静電気による電荷が溜まることによって不具合がもたらされること無く、発生した静電気を、摩擦力の増大によるタイヤ性能向上へと利用することができる。
【００１０】
また、この発明の他の態様に係るタイヤ帯電状態制御装置によれば、帯電量調整手段が、トレッド表面における静電気発生に伴う帯電状態に応じて、正負イオン付加手段により、トレッド表面の帯電電荷と逆極性の電荷を付加してトレッド表面の帯電圧を低下させ、或いはトレッド表面の帯電電荷と同極性の電荷を付加してトレッド表面の帯電圧を上昇させているので、帯電量調整手段により、トレッド表面の帯電量を調整することができる。
【００１１】
また、この発明の他の態様に係るタイヤ帯電状態制御装置によれば、帯電量調整手段が、トレッド表面の帯電電荷を検出する帯電圧検出手段からの検出情報に基づき、正負イオン付加手段によりトレッド表面に電荷を付加しトレッド表面の帯電量を調整しているので、帯電圧検出手段からの検出情報に基づいて、トレッド表面の帯電量を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の一実施の形態に係るタイヤ帯電状態制御装置の概略構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、この発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
図１は、この発明の一実施の形態に係るタイヤ帯電状態制御装置の概略構成を示す説明図である。図１に示すように、タイヤ帯電状態制御装置１０は、車両走行に伴って車両に装着された空気入りタイヤ（タイヤ）Ｔの転動時、トレッド表面ｔに帯電した電荷を検出する帯電圧センサ（帯電圧検出手段）１１と、トレッド表面ｔに対して正イオン或いは負イオンを噴出するイオナイザー（正負イオン付加手段）１２と、トレッド表面ｔの帯電量を調整する帯電コントローラ（帯電量調整手段）１３を有している。
【００１４】
このタイヤ帯電状態制御装置１０により、タイヤＴのトレッド表面ｔにおける帯電状態を検出してトレッド表面ｔの帯電状態を制御、即ち、転動するタイヤＴに電荷を付加して帯電圧を高め、或いは停止しているタイヤＴから電荷を減少させる。
帯電圧センサ１１は、例えば、前輪のタイヤＴの後方の車体Ｂ（一例として、タイヤハウス内）、即ち、転動（図中、白抜き矢印参照）中のタイヤＴの蹴り出し部となる位置に、トレッド表面ｔに対向し、且つ、接近して配置されており、転動中のタイヤＴのトレッド表面ｔに帯電した電荷を検出することができる。
【００１５】
イオナイザー１２は、例えば、前輪のタイヤＴの前方の車体Ｂ（一例として、タイヤハウス内）に、トレッド表面ｔに対向し、且つ、接近して配置されており、正イオン・負イオンを発生させると共に、発生させた正イオン・負イオンをトレッド表面ｔに向けて噴射状態に放出させ、トレッド表面ｔに対して正イオン或いは負イオンを付加することができる。
帯電コントローラ１３は、帯電圧センサ１１から入力した検出情報ａに基づき、トレッド表面ｔにおける静電気発生に伴う帯電状態に応じて、イオナイザー１２から正イオン・負イオンをトレッド表面ｔに向けて噴射させ、トレッド表面ｔにトレッド表面ｔの帯電電荷と逆極性の電荷或いは同極性の電荷を付加するように、イオナイザー１２に対しイオナイザー１２の作動を制御する制御情報ｂを出力し、トレッド表面ｔの帯電量を調整する。
【００１６】
つまり、車両走行中、路面Ｒを転動するタイヤＴの（入り側）トレッド表面ｔに向けて、イオナイザー１２からトレッド表面ｔに帯電した電荷と同極性のイオンを噴射して（図１参照）トレッド表面ｔに電荷を付加し、トレッド表面ｔのみを一時的に帯電させてトレッド表面ｔの帯電圧を上昇させる。これにより、路面Ｒとの電位差によるクーロン力でトレッドの摩擦力（グリップ性能）を高めることができる。一方、車両停止中、即ち、トレッドの摩擦力を高める必要が無いときは、イオナイザー１２から、帯電した電荷と逆極性のイオンをトレッド表面ｔに向けて噴射して（図１参照）、トレッド表面ｔから電荷を除去し、トレッド表面ｔの帯電圧を低下させる。なお、上述した車両停止状態には、徐行時、例えば、速度１０ｋｍ／ｈで走行中等の状態も含むものとする。
【００１７】
このように、帯電圧センサ１１により検知したタイヤトレッド部の帯電圧状態に応じて、帯電コントローラ１３で除電／帯電の設定を切り換えることにより、車体Ｂに電荷が溜まらないようなタイヤ構造は維持しながら、タイヤＴの状況に応じて静電気を活用することによりトレッド表面ｔのみの帯電量を変化させ、タイヤＴの摩擦力（グリップ性能）の向上を図る等、車両の状況に応じた帯電性能を得ることができる。
【００１８】
このため、高速走行時等、操縦安定性能を志向する運転をするときには、トレッド表面ｔのみを帯電させて車両走行に伴うタイヤ転動時のグリップ力を高めることにより、車両走行時の操縦安定性能や駆動・制動性能等のタイヤ性能を向上させることができ、また、車両停止時等は、トレッド表面ｔから除電することで、タイヤ帯電時において生じる虞があるガソリン給油時の着火爆発等が発生するのを阻止することができる。この結果、走行時や停車時等、車両状況に応じた外部からの操作によって、タイヤトレッド部の帯電圧を制御することができるため、例えば、タイヤＴを交換する等、タイヤ構造を変えることなくタイヤ性能を変化させることができる。
【００１９】
次に、アンテナ構造を有するハイシリカ系タイヤやカーボン配合のタイヤ等、様々な構造を有するタイヤＴに対し、タイヤ帯電状態制御装置１０によりタイヤトレッド部における帯電圧を変化させて実車試験を行った。
【実施例】
【００２０】
先ず、官能試験を行った。
車両走行に伴う転動中のタイヤＴのトレッド表面ｔにおける現在の帯電圧状況に基づき、帯電した電荷と同極性のイオンをイオナイザー１２から噴射してトレッド表面ｔに付加し、トレッド表面ｔの帯電圧を上昇させると、操舵初期（ニュートラルステア付近）の車両応答性能の向上が確認され、更に、乗り心地が滑らか（マイルド）になることが分かった。
【００２１】
次に、計器による試験を行った。
車両走行に伴う転動中のタイヤＴのトレッド表面ｔにおける現在の帯電圧状況に基づき、帯電した電荷と同極性のイオンをイオナイザー１２から噴射してトレッド表面ｔに付加し、トレッド表面ｔの帯電圧を上昇させると、車両の直進走行時のバネ下共振域（１４Ｈｚ近傍）における車両振動（ヨー、ロール、ピッチの各挙動）の変化が小さいと共に、高周波域（２００〜５００Ｈｚの全域）の軸力振動が低減されることを確認することができた。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
この発明によれば、静電気による電荷が溜まることによって不具合がもたらされること無く、発生した静電気を摩擦力の増大によるタイヤ性能向上へと利用することができるため、タイヤのトレッド表面における帯電状態を検出してトレッド表面の帯電状態を制御するタイヤ帯電状態制御装置に最適である。
【符号の説明】
【００２３】
１０  タイヤ帯電状態制御装置
１１  帯電圧センサ
１２  イオナイザー
１３  帯電コントローラ
Ｂ  車体
Ｔ  タイヤ
ｔ  トレッド表面
ａ  検出情報
ｂ  制御情報
【図１】
2011225023.tif 000003