(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤのサイドウォール部及び／又はショルダー部の周上の少なくとも１箇所に設けられた軟磁性粉末を含む領域と、
前記領域の回転軌跡に対向した車体側の位置に設けられた永久磁石と、
前記領域の回転軌跡と前記永久磁石との間に設けられた磁気センサーとを備え、前記磁気センサーにより、前記タイヤの回転に伴う磁束密度の変化を検出するように構成し、
前記領域が前記サイドウォール部及び／又は前記ショルダー部の径方向に沿って複数設けられ、それぞれの前記領域の前記回転軌跡に対向して前記永久磁石及び前記磁気センサーを設けたことを特徴とするタイヤ回転数検出装置。
【請求項２】
前記領域には、軟磁性粉末を混合したフィルムが取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ回転数検出装置。
【請求項３】
請求項２に記載のタイヤ回転数検出装置に用いられるフィルムを、タイヤの加硫工程前の成形工程において、前記タイヤのサイドウォール部及び／又はショルダー部に、前記径方向に沿って複数貼り付けることを特徴とするタイヤの製造方法。
【請求項４】
請求項２に記載のタイヤ回転数検出装置に用いられるフィルムが、請求項３に記載のタイヤ製造方法によりサイドウォール部及び／又はショルダー部の前記径方向に沿って複数貼り付けられたタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤの回転数を磁気的に検出するタイヤ回転数検出装置の改良、及び、このタイヤ回転数検出装置におけるタイヤ、及び、このタイヤの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
かかるタイヤ回転数検出装置は、例えば、カーナビゲーションシステムにおいて用いられており、タイヤの回転数を検出することにより自動車等の車の移動速度や移動距離を計測するものである。このタイヤ回転数検出装置の従来技術として、磁気的にタイヤの回転数を検出する技術が知られている。
【０００３】
特開平１０−３３９７３７号公報（従来技術１）に開示される車速検出装置は、タイヤの外周又は外周近傍に磁性体粉を含有する薄膜フィルムを接着し、このタイヤの回転によって生じる磁場の変化を磁場検出手段により検出するものである。
【０００４】
特開平１０−１５１９１８号公報（従来技術２）に開示されるタイヤの磁界検出方法は、タイヤの外周部に内包するスチールベルトをタイヤの周方向に沿って着磁させ、タイヤの回転に伴う磁場の変化を磁気検出素子により検出するものである。
【０００５】
特開２０００−１２１６５４号公報（従来技術３）に開示される車輪状態検出装置は、タイヤが強磁性体のコードを用いたカーカスを備えており、回転するタイヤのカーカスをサイドウォール部に対向して配置された磁気センサーにより検出するものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術１は、タイヤの外周に磁性体粉を含有する薄膜フィルムを貼り付けるため、磁力そのものを強くすることが難しく、また摩擦熱により磁力が劣化しやすいという課題がある。
また、従来技術２及び３においてもタイヤ側に設けられたスチールベルトやカーカスを磁化する構成であり、やはり熱により劣化しやすくなるだけでなく、また着磁サイズが大きいことにより着磁が困難であるという課題もある。さらに、タイヤが強磁性体により磁化されているため、道路の釘などを拾いやすくなりパンクの原因となるという課題もあった。
【０００７】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題は、タイヤの回転数を磁気的に検出するにあたり、磁力の劣化やタイヤのパンクなどを引き起こさないようなタイヤ回転数検出装置、タイヤ、タイヤ製造方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明に係るタイヤ回転数検出装置は、タイヤのサイドウォール部及び／又はショルダー部の周上の少なくとも１箇所に設けられた軟磁性粉末を含む領域と、前記領域の回転軌跡に対向した車体側の位置に設けられた永久磁石と、前記領域の回転軌跡と前記永久磁石との間に設けられた磁気センサーとを備え、前記磁気センサーにより、前記タイヤの回転に伴う磁束密度の変化を検出するように構成し、
前記領域が前記サイドウォール部及び／又は前記ショルダー部の径方向に沿って複数設けられ、それぞれの前記領域の前記回転軌跡に対向して前記永久磁石及び前記磁気センサーを設けたことを特徴とするものである。
【０００９】
この構成によるタイヤ回転数検出装置の作用・効果は次の通りである。
まず、タイヤのサイドウォール部又はショルダー部の周上の少なくとも一箇所に軟磁性粉末を含む領域を設けている。タイヤに軟磁性粉末を含む領域を設けた状態でタイヤが回転すると、領域は所定の回転軌跡を描く。この回転軌跡に対向した（向かい合った）車体側の位置に永久磁石を設け、さらに、回転軌跡と永久磁石の間に磁気センサーを設ける。タイヤが回転して領域が永久磁石と対向すると（近づくと）、その間に配置されている磁気センサーを通過する磁束密度が増加し、領域が永久磁石から遠ざかると磁束密度が減少する。このような磁束密度の変化を磁気センサーにより検出することによりタイヤの回転数を検出することができる。
また、領域を径方向に沿って複数設けることにより、タイヤの回転数以外に、タイヤの横変位や周方向の変位を知ることもできる。つまり、一方の磁気センサーからの検出信号と、もう一方の磁気センサーからの検出信号との差から変位状態を知ることができる。
【００１０】
以上のような構成によれば、永久磁石は車体側に設けられている。したがって、タイヤの摩擦熱による永久磁石の磁力の劣化という問題は改善される。また、タイヤ側の軟磁性粉末は永久磁石と違い、タイヤが釘などを吸い付けると言うことがないので、磁力の劣化やタイヤのパンクなどを引き起こさないようなタイヤ回転数検出装置を提供することができる。
【００１１】
本発明の好適な実施形態として、前記領域には、軟磁性粉末を混合したフィルムが取り付けられているものがあげられ、軟磁性粉末としてセンダスト系合金があげられる。
【００１２】
軟磁性粉末を混合したフィルムを取り付ける（貼り付け等）ことにより、軟磁性粉末を含む領域を簡単に構成することができる。
【００１３】
本発明の別の好適な実施形態として、前記永久磁石がマンガンアルミ磁石により形成されるものがあげられる。マンガンアルミ磁石は機械的強度が高いという利点を有しているからである。
【００１６】
上記課題を解決するため本発明に係るタイヤの製造方法は、上記のタイヤ回転数検出装置に用いられるフィルムを、タイヤの加硫工程前の成形工程において、前記タイヤのサイドウォール部及び／又はショルダー部に、前記径方向に沿って複数貼り付けることを特徴とするものである。
【００１７】
フィルムをタイヤの成形工程において貼り付けることにより、タイヤの成形後に貼り付ける場合に比べて工程を簡素化することができ、コストダウンに寄与することができる。また、成形時に貼り付けることにより貼り付け強度を強固にすることができ、後で剥がれてしまうという心配もない。
【００１８】
また、かかる製造方法により製造されたタイヤは、フィルムを貼り付けてはいるが磁化はされていないので、タイヤが釘などを吸い付けると言うことがない。したがって、パンクを引き起こすことがない。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明に係るタイヤ回転数検出装置の好適な実施形態を図面を用いて説明する。
図１は、タイヤの構造を示す断面図である。タイヤＴは、トレッド部１と、ショルダー部２と、サイドウォール部３と、ビード部８とを有している。各部分の表面はゴム層にて覆われている。トレッド部１は、路面と接触する部分である。サイドウォール部３は、側面部に位置する部分をいう。トレッド部１とサイドウォール部３の中間の部分をショルダー部２と称している。
【００２０】
＜第１実施形態＞
図２は、タイヤ回転数検出装置の構成（第１実施形態）を示す原理図である。タイヤＴのサイドウォール部３又はショルダー部２の表面（周上の領域に相当する。）にフィルム４が貼り付け等の方法により取り付けられている。車体側には永久磁石５と磁気センサー６とが設けられている。
【００２１】
フィルム４は、軟磁性粉末を混合して形成されるものであり、軟磁性粉末としては、センダスト系合金が磁化されやすいので好ましい。永久磁石５は機械的強度の点で優れているマンガンアルミ磁石が好ましい。また、フィルム４のベース部材には、サイドウォール部３又はショルダー部２と同質のゴムを用いることが好ましい。
【００２２】
フィルム４は、サイドウォール部３又はショルダー部２の周上に少なくとも１つ設けておればよい。図２では、８つのフィルム４が周方向に沿って等間隔に配置されている。タイヤＴが回転している状態では、各フィルム４は回転軌跡ｒに沿って回転することになる。周方向に沿った配列個数については、任意に設定することができる。
【００２３】
車体側の永久磁石５は、上記回転軌跡ｒに対向した（向かい合った）位置に設けられている。永久磁石５とフィルム４とが向かい合っている状態では、永久磁石５からの磁束がより回転軌跡の方向に向かうようになるので、磁気センサー６を通過する磁束密度が増加することになる。また、永久磁石５とフィルム４とが向かい合っていない状態では、磁気センサー６を通過する磁束密度が減少することになる。この磁束密度の変化により磁気センサー６により検出される信号が変化する。
【００２４】
磁気センサー６としては、ホール素子（ホールＩＣ）やＭＲ素子（磁気抵抗効果素子）などの公知のセンサーを用いることができる。磁気センサー６の信号は回転数算出部７に入力されて回転数が求められる。
【００２５】
このような回転数を検出することにより、車体の移動速度や移動距離を知ることができる。また、車軸等の別の場所に設けた車速センサーとの組み合わせにより、タイヤのスリップ率を求めることができる。
【００２６】
また、図２に示すように左右のタイヤの回転数を検出し、左右のタイヤの回転数差を求めることにより、タイヤの内圧を予測することも可能である。図２の構成によれば、永久磁石５は車体側に設けられており、タイヤＴは磁化されていない。したがって、タイヤＴが路面に落ちている釘などの磁性体を引き付けることがないので、磁性体の引き付けによるパンクが発生することがない。
【００２７】
＜第２実施形態＞
図３は、第２実施形態に係るタイヤ回転数検出装置の構成を示す原理図である。図２と異なるのは、径方向に沿って複数のフィルム４ａ，４ｂが取り付け（貼り付け）られている点である。内側の回転軌跡ｒ1 に沿って、８つのフィルム４ａが取り付けられ、外側の回転軌跡ｒ2 に沿って、同じく８つのフィルム４ｂが取り付けられている。なお、取り付けられるフィルム４ａ，４ｂの数は、それぞれの回転軌跡ｒ1 ，ｒ2 について少なくとも１つであればよい。
【００２８】
なお、フィルム４ａ，４ｂを貼り付ける位置であるが、内外の回転軌跡ｒ1 ，ｒ2 が両方ともショルダー部２にあるようにしてもよいし、両方ともサイドウォール部３にあるようにしても良い。また、外側の回転軌跡ｒ2 がショルダー部２にあるようにし、内側の回転軌跡ｒ1 がサイドウォール部３にあるようにしてもよい。
【００２９】
内側の回転軌跡ｒ1 に対向する車体側に第１永久磁石５ａと第１磁気センサー６ａを設け、外側の回転軌跡ｒ2 に対向する車体側に第２永久磁石５ｂと第２磁気センサー６ｂを設けている。第１，第２磁気センサー６ａ，６ｂにより検出される信号は、回転数算出部７に送信される。このように、径方向に沿って２つ（３つ以上でも良い）のフィルム４ａ，４ｂを取り付けることにより、タイヤの横変位や周方向の変位を検出することが可能になる。
【００３０】
第１，第２実施形態ともに、タイヤにフィルム４ａ，４ｂを貼り付ける方法としては、タイヤの成形後に貼り付け工程を設けて貼り付ける方法もあるが、タイヤ加硫前の成形時において貼り付けるようにすれば、タイヤ製造工程を簡素化できる。また、フィルム４ａ，４ｂの取り付け強度も増し、容易にはがれてしまうということがない。
【００３１】
【発明の効果】
タイヤのサイドウォール部３又はショルダー部２の周上の少なくとも一箇所に軟磁性粉末を含むフィルム４を貼り付けている。タイヤにフィルム４を貼り付けた状態でタイヤが回転すると、フィルム４は所定の回転軌跡ｒを描く。この回転軌跡ｒに対向した（向かい合った）車体側の位置に永久磁石５を設け、さらに、回転軌跡ｒと永久磁石５の間に磁気センサー６を設ける。タイヤが回転してフィルム４が永久磁石５と対向すると（近づくと）、その間に配置されている磁気センサー６を通過する磁束密度が増加し、フィルム４が永久磁石５から遠ざかると磁束密度が減少する。このような磁束密度の変化を磁気センサー６により検出することによりタイヤの回転数を検出することができる。
【００３２】
以上のような構成によれば、永久磁石５は車体側に設けられている。したがって、タイヤの摩擦熱による永久磁石５の磁力の劣化という問題は改善される。また、タイヤ側の軟磁性粉末は永久磁石と違い、タイヤが釘などを吸い付けると言うことがないので、磁力の劣化やタイヤのパンクなどを引き起こさないようなタイヤ回転数検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】タイヤの構造を示す断面図
【図２】第１実施形態に係るタイヤ回転数検出装置の構成を示す原理図
【図３】第２実施形態に係るタイヤ回転数検出装置の構成を示す原理図
【符号の説明】
２    ショルダー部
３    サイドウォール部
４，４ａ，４ｂ    フィルム
５，５ａ，５ｂ    永久磁石
６，６ａ，６ｂ    磁気センサー
ｒ，ｒ1 ，ｒ2     回転軌跡
Ｔ    タイヤ
【図１】
0004615131.tif 000002
【図２】
0004615131.tif 000003
【図３】
0004615131.tif 000004