(57)【要約】【課題】タイヤや路面を傷つけることがなく、既存のタイヤに容易に対応でき、タイヤの摩耗検知に対する信頼性が高い空気入りタイヤを提供する。【解決手段】空気入りタイヤ１０は、トレッド部の溝部３０に配設された突起部４０と、突起部４０のタイヤ径方向内側に配設され、突起部４０にかかる歪を検知する歪センサ７０とを備える。【選択図】図２
2006193119.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気入りタイヤのトレッド部の溝部に配設された突起部にかかる歪を検知する歪センサと、
前記歪センサから送信される波形の最大値と最小値との差が、タイヤサイズによって決定する所定の閾値を超えたことを検出する検出手段と
を備えることを特徴とするタイヤ摩耗検知システム。
【請求項２】
前記検出手段による検出結果を報知する報知手段を更に備えることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ摩耗検知システム。
【請求項３】
トレッド部の溝部に配設された突起部と、
前記突起部のタイヤ径方向内側に配設され、前記突起部にかかる歪を検知する歪センサと
を備えることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記突起部は複数配設され、当該複数の突起部のタイヤ径方向高さはそれぞれ異なることを特徴とする請求項３に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記突起部は、タイヤ周方向に連続して配設されていることを特徴とする請求項３に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤの摩耗状態を検知するタイヤ摩耗検知システム及び空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、タイヤ表面の溝の残りが減り過ぎると、法律的な問題が発生するのも当然だが、走行の安全性に大きな影響を与えていた。このようなタイヤの摩耗を管理するに際して、運転者または車両の運行管理者は、トレッドパターンの溝の深さ、あるいは、タイヤに設けたスリップサインの出現を目視でチェックしてタイヤの摩耗状態を点検したり、専用の残溝測定器（いわゆる、デプスゲージ）を手動でタイヤに当て、確認したりすることが行われている。そして、トレッドが摩耗状態に達したときには、新品のタイヤに交換するようにしている。
【０００３】
このスリップサインを目立たせるため、スリップサインに着色を施したり、びょうを埋め込み、異音を発生させたりする技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
又、タイヤの摩耗状態を目視でチェックしたり、デプスゲージを用いたりする場合、運転者等が点検を怠ったり、チェック方法を誤ったりした場合には、タイヤが摩耗限度に達しても放置することになり、好ましいものではない。又、測定の手間がかかり、又、運転手によく通知して、測定中に走り出さないよう、安全面でも十分に注意しなければならないという問題がある。
【０００５】
このため、電気伝導状態をもとに、タイヤの摩耗を検知する技術（例えば、特許文献２参照。）や、光反射面を備えた光反射部材をトレッド内部に埋め込み、タイヤが摩耗したとき、外部からの照射光が光反射面により反射され、その光を受光することにより、タイヤの摩耗を検知する技術（例えば、特許文献３参照。）が開示されている。
【特許文献１】実開昭５６−１２０９０１号公報
【特許文献２】特公平７−７１８８６号公報
【特許文献３】特開平１１−１７０８１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に示す従来技術では、タイヤの外観を損ねる上、びょうを埋め込むためにタイヤ摩耗時に路面を傷めたり、タイヤの破損を早めたりするなど、かえって危険な場合もある。
【０００７】
又、特許文献２に示す従来技術では、タイヤの構造・部材を大きく変える必要があり、簡単に消費者に浸透させることが難しい。
【０００８】
更に、特許文献３に示す従来技術では、反射光を検出して摩耗度合いをチェックするので、反射面が汚れたり、受光面が汚れたりした場合、反射面が露出しても反射光を検知することがないので、タイヤが摩耗限度を超えてもこれを認識できない場合がある。
【０００９】
そこで、上記の問題に鑑み、本発明は、タイヤや路面を傷つけることがなく、既存のタイヤに容易に対応でき、タイヤの摩耗検知に対する信頼性が高いタイヤ摩耗検知システム及び空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の特徴は、空気入りタイヤのトレッド部の溝部に配設された突起部にかかる歪を検知する歪センサと、歪センサから送信される波形の最大値と最小値との差が、タイヤサイズによって決定する所定の閾値を超えたことを検出する検出手段とを備えるタイヤ摩耗検知システムであることを要旨とする。
【００１１】
第１の特徴に係るタイヤ摩耗検知システムによると、突起部にかかる歪を検知するため、信頼性の高い摩耗検知を行うことができる。又、タイヤ表面には、加工を行わないので、タイヤや路面を傷つけることがない。更に、突起部及び歪センサのみを配設すれば良いため、既存のタイヤに容易に対応することができる。
【００１２】
又、第１の特徴に係るタイヤ摩耗検知システムは、検出手段による検出結果を報知する報知手段を更に備えてもよい。このタイヤ摩耗検知システムによると、タイヤの摩耗が生じたことを容易に認識することができる。
【００１３】
本発明の第２の特徴は、トレッド部の溝部に配設された突起部と、突起部のタイヤ径方向内側に配設され、突起部にかかる歪を検知する歪センサとを備える空気入りタイヤであることを要旨とする。
【００１４】
第２の特徴に係る空気入りタイヤによると、突起部にかかる歪を検知するため、信頼性の高い摩耗検知を行うことができる。又、タイヤ表面には、加工を行わないので、タイヤや路面を傷つけることがない。更に、突起部及び歪センサを配設すれば良いため、既存のタイヤに容易に対応することができる。
【００１５】
又、第２の特徴に係る空気入りタイヤの突起部は複数配設され、当該複数の突起部のタイヤ径方向高さはそれぞれ異なってもよい。この空気入りタイヤによると、複数の高さで段階的に摩耗を検知することができるため、より信頼性の高い摩耗検知を行うことができる。
【００１６】
又、第２の特徴に係る空気入りタイヤの突起部は、タイヤ周方向に連続して配設されてもよい。この空気入りタイヤによると、歪センサはどこに配置されてもよく、歪センサと突起部との厳密な位置合わせの必要がなくなる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、タイヤや路面を傷つけることがなく、既存のタイヤに容易に対応でき、タイヤの摩耗検知に対する信頼性が高いタイヤ摩耗検知システム及び空気入りタイヤを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、本発明を詳細に説明する。
【００１９】
（空気入りタイヤ）
まず、本発明の空気入りタイヤの一実施形態について、図１及び図２を用いて説明する。
【００２０】
空気入りタイヤ１０のトレッド部表面には、図１に示すように、凸部２０と溝部３０からなるトレッドパターンが形成される。この溝部３０には、一定の間隔で突起部４０が配設される。
【００２１】
突起部４０は、スリップサインと同じ高さであることが好ましいため、溝の底部から１．６ｍｍの高さを有する。突起部４０は、トレッドゴムからなり、トレッドパターンとして、凸部２０や溝部３０とともに、加硫工程において一体成型される。
【００２２】
本実施形態に係る空気入りタイヤは、図２（ａ）に示すように、凸部表面２１が路面１００と接地し、転動する。溝部表面３１には突起部４０が配設され、トレッド部のタイヤ径方向内側には、タイヤ内に充填した空気の圧力を保持するための強度部材として機能するカーカス５０、タイヤ内側のゴム層であるインナーライナー６０などが構成される。尚、その他の構造は、従来より公知の構造であり、特に限定はない。
【００２３】
突起部４０の裏側にあたるインナーライナー６０のタイヤ径方向内側には、歪センサ７０が配設される。歪センサ７０は、突起部４０の振動や変位を検知する。
【００２４】
タイヤが摩耗した場合、図２（ｂ）に示すように、突起部４０が路面１００と接地する。このとき、歪センサ７０は、図２（ａ）の状態と比較すると、大きい歪（変位）を検知する。
【００２５】
タイヤが摩耗したことを判断する手法については、後に詳述する。
【００２６】
（タイヤ摩耗検知システム）
本実施形態に係るタイヤ摩耗検知システムは、図３に示すように、一台の自動車に搭載され、歪センサ７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄと、ＥＣＵ（検出手段）８０と、メータ表示部９０（報知手段）とを備える。
【００２７】
歪センサ７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄは、空気入りタイヤのトレッド部の溝部に配設された突起部４０にかかる歪を検知するものであり、自動車の各タイヤに配設される。図４では、一つのタイヤあたり一つの歪センサが配設されているが、一つのタイヤに複数の歪センサが配設されてもよいことは勿論である。又、歪センサ７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄは、ＥＣＵ８０へ検知した値を含む信号を出力する。
【００２８】
ＥＣＵ（エレクトロニック・コントロール・ユニット又はエンジン・コントロール・ユニット）８０は、歪センサ７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄから送信される波形の最大値と最小値との差が、タイヤサイズによって決定する所定の閾値を超えたことを検出する。ここで、通常、転動するタイヤにおいて、突起部４０が路面１００側に位置する場合に、波形は最大値を示し、突起部４０が車体側に位置する場合に、波形は最小値を示す。又、ＥＣＵ８０は、各センサ（計器類）からの情報を元に、エンジンの燃料噴射量や噴射時間を決定するなど、自動車の各部を制御する。
【００２９】
具体的には、ＥＣＵ８０は、図４に示すような歪センサ７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄが出力した歪量を示す波形データを受信し、この波形データを記憶装置に記録する。記憶装置は、ＲＡＭなどの内部記憶装置でもよく、ＨＤなどの外部記憶装置でもよい。摩耗が少ない通常のタイヤでも、接地するたびに歪を検知できるので、ＥＣＵ８０は、この波形を記録する。又、摩耗が進んでくると、歪が大きくなったり、路面の細かい凹凸を拾ったりするようになり、記憶装置に記録した波形データから変化が生じる。ＥＣＵ８０は、波形データの最大値と最小値との差（図４におけるＡ）が、タイヤサイズによって決定する所定の閾値を超えたことを検出する。尚、閾値は、予めタイヤメーカーがタイヤ毎に決定した値をＥＣＵ８０に記憶させておくものとする。
【００３０】
歪センサ７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄからＥＣＵ８０への出力信号は、有線によって送信されてもよく、無線ＬＡＮなどを用いて無線によって送信されてもよい。
【００３１】
メータ表示部９０は、ＥＣＵ８０による検出結果を視認可能に表示することにより、報知する。メータ表示部９０には、速度計やガソリン残量などが表示されているが、それと共に、ＥＣＵ８０によって摩耗が検知されたことを表示する。図３では、摩耗が検知されたタイヤの位置を点灯させるようにしている。
【００３２】
尚、摩耗が検知されたことを表示する箇所は、メータ表示部９０に限らず別途異なる表示装置を備えてもよい。又、表示ではなく、摩耗が検知された場合に警報を鳴らすなど、音によって摩耗が検出されたことを報知してもよい。
【００３３】
（変形例）
図２において、突起部４０が一つ配設されることを示したが、図５に示すように、突起部４０ａ、４０ｂは複数配設され、それに応じた歪センサ７０ｅ、７０ｆも複数配設されてもよい。又、複数の突起部４０ａ、４０ｂのタイヤ径方向高さはそれぞれ異なることが好ましい。
【００３４】
複数の突起部４０ａ、４０ｂの高さが異なるため、歪センサ７０ｅ、７０ｆが検知する歪の波形データが異なる。ＥＣＵ８０は、複数の歪センサ７０ｅ、７０ｆから異なる波形データを受信し、段階的に検知する。即ち、高さの高い突起部４０ｂの歪を検知する歪センサ７０ｆから所定の閾値を超える波形を受信した場合、軽度の摩耗であるとして、その旨をメータ表示部９０に表示する。一方、高さの低い突起部４０ａの歪を検知する歪センサ７０ｅから所定の閾値を超える波形を受信した場合、重度の摩耗であるとして、その旨をメータ表示部９０に表示する。
【００３５】
又、図６に示すように、突起部４０ｃは、タイヤ周方向に連続して配設されていてもよい。このとき、歪センサ７０ｃは、タイヤ径方向内側のどの箇所に配設されてもよい。
【００３６】
（作用及び効果）
本実施形態に係る空気入りタイヤ１０及びタイヤ摩耗検知システムによると、突起部４０にかかる歪みを検知するため、信頼性の高い摩耗検知を行うことができる。又、タイヤ表面には、加工を行わないので、タイヤや路面を傷つけることがない。更に、突起部４０及び歪センサ７０のみを配設すれば良いため、既存のタイヤに容易に対応することができる。
【００３７】
又、本実施形態に係る摩耗検知システムによると、メータ表示部９０への表示などにより、タイヤの摩耗が進んでいることを報知することができる。このため、運転者などにタイヤの摩耗が生じたことを容易に、瞬時に認識させることができる。
【００３８】
又、図５に示すように、空気入りタイヤ１０の突起部４０ａ、４０ｂは複数配設され、当該複数の突起部４０ａ、４０ｂのタイヤ径方向高さはそれぞれ異なってもよい。このため、複数の高さで段階的に摩耗を検知することができ、より信頼性の高い摩耗検知を行うことができる。
【００３９】
又、図６に示すように、空気入りタイヤ１０の突起部４０ｃは、タイヤ周方向に連続して配設されてもよい。このような構成にすると、歪センサ７０ｇはどこに配置されてもよいため、歪センサ７０ｇと突起部４０ｃとの厳密な位置合わせの必要がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本実施形態に係る空気入りタイヤの斜視図である。
【図２】本実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ回転軸に沿った断面図である。
【図３】本実施形態に係るタイヤ摩耗検知システムを説明する図である。
【図４】本実施形態に係るタイヤ摩耗検知システムが受信する波形データの一例である。
【図５】変形例に係る空気入りタイヤのタイヤ回転軸に沿った断面図である（その１）。
【図６】変形例に係る空気入りタイヤのタイヤ回転軸に沿った断面図である（その２）。
【符号の説明】
【００４１】
１０…空気入りタイヤ
２０…凸部
２１…凸部表面
３０…溝部
３１…溝部表面
４０、４０ａ〜４０ｃ…突起部
５０…カーカス
６０…インナーライナー
７０、７０ａ〜７０ｅ…歪センサ
８０…ＥＣＵ
９０…メータ表示部
１００…路面
【図１】
2006193119.tif 000003
【図２】
2006193119.tif 000004
【図３】
2006193119.tif 000005
【図４】
2006193119.tif 000006
【図５】
2006193119.tif 000007
【図６】
2006193119.tif 000008