(57)【要約】【課題】空気のうの拡張変形それ自体を直接的に検知することで、タイヤ内圧の測定または、タイヤ内圧および空気のう内圧の測定等に基いて、空気のうの拡張変形の有無を間接的に判断することに起因する、検出精度の低さを十分に取り除いた安全タイヤ用空気のうを提供する。【解決手段】タイヤに収納されて内圧を充填され、タイヤ内圧の低下に基いて拡張変形して荷重の支持をタイヤから肩代わりするものであって、中空円環状をなす空気のう３のクラウン部に、拡張変形検知手段９を有してなる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤに収納されて内圧を充填され、タイヤ内圧の低下に基づいて拡張変形して荷重の支持をタイヤから肩代わりする安全タイヤ用空気のうであって、
中空円環状をなす空気のうのクラウン部に、拡張変形検知手段を有してなる安全タイヤ用空気のう。
【請求項２】
拡張変形検知手段を、円周方向の伸長変形を検知するセンサとしてなる請求項１に記載の安全タイヤ用空気のう。
【請求項３】
拡張変形検知手段を、光ファイバセンサにより構成してなる請求項１もしくは２に記載の安全タイヤ用空気のう。
【請求項４】
拡張変形検知手段を、導電線センサもしくは導電ゴムにより構成してなる請求項１もしくは２に記載の安全タイヤ用空気のう。
【請求項５】
拡張変形検知手段を、円周方向の一部に、または、全周にわたって連続させて配設してなる請求項１〜４のいずれかに記載の安全タイヤ用空気のう。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、タイヤのパンク等によってタイヤ内圧が低下もしくは消失しても、所定の距離にわたる安全な走行を継続することができる安全タイヤに適用されて、タイヤ内圧の低下に基づいて拡張変形して、タイヤ内面への密着下で、荷重の支持をタイヤから肩代わりする安全タイヤ用空気のうに関するものであり、とくには、その拡張変形を正確に、かつ迅速に検知できる技術を提案するものである。
【背景技術】
【０００２】
タイヤ内に収納されて、外部からの視認ができないこの種の空気のうは、その機能を一旦発揮した後は、交換することが不可避となるため、それに拡張変形が生じているか否かを、何らかの内部装着手段を用いて検出することは極めて重要であり、またこの一方で、タイヤに、空気のうが拡張変形する程度の、パンクを含む故障が生じたときは、車両のより慎重な運転によって一層の安全性を確保するべく、空気のうの拡張変形の開始時点を正確に把握することが重要である。
【０００３】
これがため、空気のうを収納するタイヤの内面に、圧力および／または温度センサ（たとえばＴＰＭＳ用センサ）を取り付け、このセンサの検知結果に基いて、空気のうの拡張変形を間接的に検出することが提案されている。
これはすなわち、空気のうは、タイヤ内圧の低下に起因して拡張変形するものであることから、タイヤ内圧がある程度まで低下した場合には、空気のうには拡張変形が生じているはずであるとの判断の下に、拡張警報を発するものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところでこの場合は、タイヤ内圧のみならず、タイヤ内の温度をもまた十分正確に測定して、「空気の実際の減少量」を温度補正を加えながら計算することが必要になるところ、大きな面積にわたってリムに接触する空気のうがタイヤ内に存在することを原因とするタイヤ内温度の不均一性の故に、結果として誤った判断が行われるおそれが高いという問題があった。
【０００５】
ここで、温度補正が必要になる理由、いいかえれば、タイヤ内圧の測定結果だけをもって警報を発生できない理由は以下の通りである。
たとえば、タイヤ内圧が１２０ｋＰａ減少したときに空気のうが拡張変形を開始するように設定した場合は、タイヤの、常温（２０℃）下での空気圧を９００ｋＰａとすると、タイヤ内圧が７８０ｋＰａまで低下したときに警報が発せられることになる。このような場合において、車両の走行によってタイヤ温度が７０℃まで上昇することで、タイヤ内圧が１０７０ｋＰａまで増加したときは、空気のう内圧も同様に増加して、それら両者の相対的な圧力差には変化が生じないので、かかる状態の下でタイヤにパンクが生じたときは、本来ならば、タイヤ内圧が９５０ｋＰａ（１０７０−１２０（ｋＰａ））まで低下したときに警報が発せられることが必要になるところ、タイヤ内圧が７８０ｋＰａまで低下した時点で警報を発生させるときは、タイヤ内圧に２９０ｋＰａ（１０７０−７８０（ｋＰａ））の減少が生じていることになり、その時点では既に、空気のうが拡張変形していることになる。
【０００６】
また同様に、タイヤ内圧が１２０ｋＰａ減少したときに空気のうが拡張変形を開始するように設定した場合において、タイヤ内圧の低速での漏出が生じる一方、タイヤ温度の増加に伴って、タイヤ内圧それ自体が９００ｋＰａに維持される場合は、空気のう内圧は温度上昇に伴って増加する結果として、圧力差が１２０ｋＰａに達した時点で拡張変形を開始することになるところ、タイヤ内圧だけを測定する従来技術では、これらの場合に、空気のうの拡張変形の開始時点を正確に把握することができないことによる。
【０００７】
そしてまた、タイヤ内圧のみならず、空気のう内圧をも測定して、それらの内圧差が設定値以上になったときに拡張警報を発生するように設定した場合にあっても、空気のうの製造誤差等による製品性能のばらつきその他により、警報が出てなお空気のうが拡張しなかったり、逆に、警報が出るより先に空気のうが拡張してしまうおそれもあった。
【０００８】
この発明は、提案技術が抱えるこのような問題点を解決することを課題とするものであり、それの目的とするところは、空気のうの拡張変形それ自体を直接的に検知することで、タイヤ内圧の測定または、タイヤ内圧および空気のう内圧の測定等に基いて、空気のうの拡張変形の有無を間接的に判断することに起因する、検出精度の低さを十分に取り除いた安全タイヤ用空気のうを提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係る安全タイヤ用空気のうは、タイヤに収納されて内圧を充填され、タイヤ内圧の低下に基いて拡張変形して、タイヤ内面への密着下で、荷重の支持をタイヤから肩代わりするものであって、中空円環状をなす空気のうのクラウン部の表面もしくは内部に、適宜の拡張変形検知手段を有してなるものである。
【００１０】
ここで好ましくは、拡張変形検知手段を、円周方向の伸長変形を検知するセンサとしてなる。
【００１１】
かかる拡張変形検知手段は、光ファイバセンサにより、または、歪ゲージその他の導電線センサもしくは、テープ状、コード状等に成形してなる導電ゴムにより構成することが好ましい。
【００１２】
ここで、拡張変形検知手段は、円周方向の一部の一個所または複数個所に、または全周にわたって連続させて配設することができる。
【発明の効果】
【００１３】
この発明に係る安全タイヤ用空気のうでは、空気のうのクラウン部に拡張変形検知手段を配設し、この検知手段によって空気のうの拡張変形を直接的に検知することで、空気のうのその変形を、変形の開始時点から高い精度をもって常に確実に検出することができる。
【００１４】
この場合、検知手段によって検知された検知信号は、たとえば、リムに設置されて拡張変形検知手段に接続され、そして、その検知手段に電力を供給する無線送信機を経て車両側の受信機に送信することができ、また、車両側のその受信機には、検知信号の受信に基く拡張変形警報を発生させることができる。
【００１５】
ところで、拡張変形検知手段は、空気のうのクラウン部の外表面もしくは内部のいずれに配設することも可能であるが、とくにクラウン部の外表面に配設するときは、その検知手段を、加硫成形を終えた中空環状体に、接着その他によって事後的に簡単に取り付けることができ、また、検知手段に、加硫成形時の加熱および加圧に対する耐性を付与することが不要になる利点がある。
【００１６】
この一方で、クラウン部の内部に配設するときは、検知手段を中空環状体に強固に加硫接着等させることができ、それの剥離等のおそれを有効に除去できる利点がある。
【００１７】
ここで、拡張変形検知手段を、円周方向の伸長変形を検知するセンサとしたときは、空気のうの拡張変形に際する変形量が最も多くなるその伸長変形を、そのセンサによって感度よく、かつ、より高い精度で検知することができる。
【００１８】
ここにおいて、拡張変形検知手段を、たとえば、紫外線を利用して、光ファイバに、センサ部として機能する回折格子を焼付けてなる光ファイバセンサにより構成したときは、光ファイバに変形が生じた場合に、入射光の照射によってセンサ部で発生する反射光の波長が変化することになるので、その波長の変化を検知することで、空気のうの拡張変形を、速やかに、かつ、高い感度で検知することができる。
【００１９】
また、他の光ファイバセンサとしては、単色性の高い入射光が光ファイバを通過するときに発生するブリルアン後方散乱光を利用して、光ファイバに歪が加わったときに変化するブリルアン周波数の変化を検知するものを用いることもできる。
【００２０】
そしてまた、拡張変形検知手段を、導電線センサもしくは導電ゴムにより構成したときは、それの変形に伴う電圧変化を検知することで、空気のうの拡張変形を、これもまた速やかに、かつ高感度で検知することができる。
【００２１】
ところで、拡張変形検知手段は、円周方向の一部に配設することの他、全周にわたって連続させて配設することもでき、後者によれば、空気のうの拡張変形が、それの円周方向の一部分から開始された場合にあっても、その拡張変形を速やかに検知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１は、この発明に係る空気のうの、安全タイヤへの適用状態を示すタイヤ幅方向断面図であり、１は安全タイヤの全体を示し、この安全タイヤ１は、リムＲに組み付けた空気入りタイヤ２とそこに収納した空気のう３との組み合わせになる。
【００２３】
ここで、空気入りタイヤ２およびリムＲは、下記の規格に規定される一般的なものであり、タイヤ２は、トレッド部４、それの両側に連なる一対のサイドウォール部５、各サイドウォール部５の内周側に設けたビード部６を具える。
【００２４】
なお、規格とは、タイヤが生産または使用される地域に有効な産業規格であり、たとえば、アメリカ合衆国では、“THE TIRE and RIM ASSOCIATION INC．のYEAR BOOK”であり、欧州では、“THE European Tyre and Rim Technical OrganisationのSTANDARDS MANUAL”であり、日本では日本自動車タイヤ協会の“JATMA YEAR BOOK”である。
【００２５】
このような安全タイヤ１では、空気のう３内に、タイヤ内圧Ｐ１より高い内圧Ｐ２が充填されており、その空気のう３は、タイヤ２の正常状態においては、タイヤ内圧Ｐ１等との関連の下で、図示のように、タイヤトレッド部４およびサイドウォール部５の内表面から離隔して位置することになるも、タイヤ２のパンク等によってタイヤ内圧が低下することにより次第に拡張変形して、タイヤ２の内面に、それの全体にわたって十分均等に密着して荷重の支持をタイヤから肩代わりするべく機能する。
【００２６】
全体として中空円環状をなす図示のこの空気のう３は、充填内圧Ｐ２を長期間にわたって漏れなく封じ込める内圧保持部７と、この内圧保持部７のクラウン域の外周側に配設されて径成長抑制機能を発揮して、空気のう３の意図しない拡張変形を防止する一層以上の張力支持層８と、最外層の張力支持層８の幅方向の中央部で、それの外周面に接着等されて配設されて、円周方向に延びる拡張変形検知手段９とを具えてなる。
【００２７】
ところで、ここにおける内圧保持部７は、図２（ａ）に略線断面図で示すように、内層側に位置する、ガスバリア性のゴムからなるインナーライナ層１０と、外層側にあってインナーライナ層１０を取り囲む補強層１１との積層構造体をもって構成することができる他、図２（ｂ）に誇張して示すように、不織布１２に、ガスバリア性、たとえば、６０℃において、０．５×１０−４〜３０．０×１０−４ｃｍ３×ｃｍ／（ｃｍ２・ｓ・ｃｍＨｇ）の空気透過度を有するゴム１３を含浸させた単層構造体によって構成することもできる。
【００２８】
なお、図２中１４は、未加硫内圧保持部の成型から、それに対する加硫の終了に至るまでの間の内表面相互の粘着等を防止するべく、その内表面にあらかじめ付着、貼着等させた離型層を示す。
【００２９】
再び図１に示すところにおいて、空気のう３のクラウン部で、最外層の張力支持層８の外周面に、それの円周方向への延在姿勢で配設した拡張変形検知手段９は、空気のう３の拡張変形に変形に基いて、空気のうの円周方向に伸長変形してその拡張変形を検知するべく機能する。そして、検知手段９によってこのようにして検知された拡張変形は、たとえば、リムＲに取付けられて、拡張変形検知手段９に接続された送信機１５に、拡張検知信号として入力され、これにより送信機１５は、車体側に設けた図示しない受信機へその拡張検知信号を無線送信する。
この一方で、受信機は、その拡張検知信号の受信に基いて、乗員に警報、警告等を発することができる。
【００３０】
たとえば、光ファイバセンサ、導電線センサ、導電ゴム、導電プラスチック等にて構成することができるこのような拡張変形検知手段９の配設態様は、図３に空気のうを略線斜視図で例示するように、それの円周方向の一部の複数個所に所定の間隔をおいて配設することができる他、円周方向の一部に唯一個所だけに配設することもでき、さらには、それの全周にわたって連続させて形成することもでき、これによれば、空気のう３の拡張変形が円周方向の一部で、他に先じて発生することがあっても、その変形の開始を速やかに、かつ確実に検知し得る利点がある。
【００３１】
なお、空気のう３の拡張変形は、円周方向の伸長変形量に最も大きく現れることから、拡張変形検知手段９は、その円周方向の伸長変形を検知し得るよう配設することが好ましいが、検知手段９は、それの延在形態のいかんにかかわらず、空気のう３の子午線断面内での伸長変形、いいかえれば、ペリフェリ長さの増加を検知するように配設することも可能である。
【００３２】
ところで、図に示すところでは、拡張変形検知手段９を、空気のう３の、最外層張力支持層８の外周面に設けることとしているも、その検知手段９は、複数層の張力支持層８の層間または、内圧保持部７と張力支持層８との間に配設することもでき、これによれば、検知手段９の固着強度を高めて、それの、不測の剥離等のおそれを有利に取り除くことができる。
【実施例１】
【００３３】
タイヤサイズを４９５／４５  Ｒ２２．５とした空気のう入り安全タイヤを車両に装着し、タイヤのバルブコアを緩めてタイヤ内圧を徐々に低下させながら走行し、空気のうの拡張変形警報が発せられた時点でタイヤ内圧の低下を停止させるとともに、タイヤをリム解きして、空気のうの状態を目視にて確認したところ、空気のうの拡張変形を間接的に検知する従来例タイヤおよび、その拡張変形を直接的に検知する実施例タイヤのそれぞれの各二本につき表１に示す結果を得た。
【００３４】
【表１】
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【００３５】
表１に示すところによれば、実施例タイヤはいずれも、空気のうの拡張変形の直後もしくは直前に警報を発することができ、これにより、タイヤ内圧のみを測定することによって生じることになる、空気のうの拡張開始状態を気付かずに走行してしまうような事態の発生を有効に防止することができ、この一方で、かかる事態の発生を防止するべく、早期に警報が出るように設定した場合のような、頻繁な内圧調整の煩わしさを取り除くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】この発明に係る空気のうの適用状態を示すタイヤ幅方向断面図である。
【図２】空気のうを模式的に示す幅方向断面図である。
【図３】拡張変形検知手段の配設態様を例示する略線斜視図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  安全タイヤ
２  空気入りタイヤ
３  空気のう
４  トレッド部
５  サイドウォール部
６  ビード部
７  内圧保持部
８  張力支持層
９  拡張変形検知手段
１０  インナーライナ層
１１  補強層
１２  不織布
１３  ゴム
１４  離型層
１５  送信機
Ｒ  リム
Ｐ１  タイヤ内圧
Ｐ２  充填内圧
【図１】
2008044504.tif 000004
【図２】
2008044504.tif 000005
【図３】
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