(57)【要約】【課題】安全走行に大きく寄与するタイヤ警報装置及び空気入りタイヤを提供する。【解決手段】空気入りタイヤ２０のゴム部材２７のゴム物性が劣化した際に警報を発するタイヤ警報装置である。ゴム部材２７の歪みを検出する第１歪み検出器３、第１歪み検出器３の近傍に取り付けられ、走行時のタイヤの撓みに伴って撓み可能な非経時劣化部材４の歪みを検出する第２歪み検出器５、第１，第２歪み検出器３，５で検出した信号を送信する送信手段７、送信手段７からの検出信号を受信する受信手段１３、受信手段１３から入力された第１，第２歪み検出器３，５の検出信号の歪み量Ｓａ，Ｓｂを用いた比Ｎを算出し、算出された比Ｎと予め設定した第１の閾値とから警報を発するか否か判定する処理手段１４、処理手段１４の判定に基づいてゴム部材２７のゴム物性が劣化した警報を発する警報手段１５を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気入りタイヤのゴム部材のゴム物性が劣化した際に警報を発するタイヤ警報装置であって、前記ゴム部材に取り付けられ、該ゴム部材の歪みを検出する第１歪み検出器と、該第１歪み検出器の近傍に配置され、かつ車両走行時の空気入りタイヤの撓みに伴って撓み可能な非経時劣化部材に取り付けられ、該非経時劣化部材の歪みを検出する第２歪み検出器と、前記第１及び第２歪み検出器で検出した信号を送信する送信手段と、該送信手段からの検出信号を受信する受信手段と、該受信手段から入力された第１歪み検出器の検出信号の歪み量Ｓａと第２歪み検出器の検出信号の歪み量Ｓｂとを用いた比Ｎを算出し、該算出された比Ｎと予め設定した第１の閾値とから警報を発するか否か判定する処理手段と、該処理手段の判定に基づいて前記ゴム部材のゴム物性が劣化した警報を発する警報手段とを備えたタイヤ警報装置。
【請求項２】
前記比Ｎが歪み量Ｓｂと歪み量Ｓａとの比Ｓｂ／Ｓａであり、前記処理手段が前記比Ｎが前記第１の閾値を超えたか否か判定し、超えたと判定した場合に前記警報手段が警報を発する請求項１に記載のタイヤ警報装置。
【請求項３】
前記処理手段が、前記比Ｎが予め設定した第１の閾値より低い第２の閾値より大きく、かつ該第１の閾値以下であるか否か判定し、第２の閾値より大きくかつ第１の閾値以下と判定した場合に前記警報手段が予備警報を発する請求項２に記載のタイヤ警報装置。
【請求項４】
前記非経時劣化部材が可撓性金属板である請求項１，２または３に記載のタイヤ警報装置。
【請求項５】
ゴム部材のゴム物性が劣化した際に警報を発するタイヤ警報装置の歪み検出器を取り付けた空気入りタイヤであって、前記歪み検出器が前記ゴム部材の歪みを検出する第１歪み検出器と、車両走行時の空気入りタイヤの撓みに伴って撓み可能な非経時劣化部材に取り付けた第２歪み検出器を有し、前記第１歪み検出器を前記ゴム部材に取り付ける一方、前記第２歪み検出器を該第１歪み検出器の近傍に配置した空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記非経時劣化部材が可撓性金属板である請求項５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、タイヤ警報装置及び該装置の歪み検出器を有する空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、安全走行に寄与するタイヤ警報装置及び空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤを構成するゴム部材は、走行中に変形や発熱を繰り返すことにより、また経時劣化によりゴム物性が劣化し、この劣化度合いが大きいと、タイヤ性能低下による事故やタイヤ故障を招き易くなる。
【０００３】
従来、例えば、タイヤ故障を検知する装置として、温度センサーを使用し、その温度センサーによりタイヤの表面温度や空洞部内の温度を検出し、その温度変化からタイヤの故障を検知するようにした装置が提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。空気入りタイヤは、故障が発生すると、その故障箇所での発熱が大幅に増大するため、温度センサーによるタイヤ故障の検知は極めて有効である。
【０００４】
しかしながら、ゴム部材のゴム物性劣化による問題を解決した技術の提案は未だなされておらず、このゴム物性劣化に起因するタイヤ性能の大きな低下やタイヤ故障が発生する前に、ゴム部材のゴム物性が劣化したことを運転者に知らせることができれば、安全走行に大きく寄与する。
【特許文献１】特開平３−２６２７１６号公報
【特許文献２】実開昭６３−１８９７０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、安全走行に大きく寄与するタイヤ警報装置及び空気入りタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成する本発明のタイヤ警報装置は、空気入りタイヤのゴム部材のゴム物性が劣化した際に警報を発するタイヤ警報装置であって、前記ゴム部材に取り付けられ、該ゴム部材の歪みを検出する第１歪み検出器と、該第１歪み検出器の近傍に配置され、かつ車両走行時の空気入りタイヤの撓みに伴って撓み可能な非経時劣化部材に取り付けられ、該非経時劣化部材の歪みを検出する第２歪み検出器と、前記第１及び第２歪み検出器で検出した信号を送信する送信手段と、該送信手段からの検出信号を受信する受信手段と、該受信手段から入力された第１歪み検出器の検出信号の歪み量Ｓａと第２歪み検出器の検出信号の歪み量Ｓｂとを用いた比Ｎを算出し、該算出された比Ｎと予め設定した第１の閾値とから警報を発するか否か判定する処理手段と、該処理手段の判定に基づいて前記ゴム部材のゴム物性が劣化した警報を発する警報手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明の空気入りタイヤは、ゴム部材のゴム物性が劣化した際に警報を発するタイヤ警報装置の歪み検出器を取り付けた空気入りタイヤであって、前記歪み検出器が前記ゴム部材の歪みを検出する第１歪み検出器と、車両走行時の空気入りタイヤの撓みに伴って撓み可能な非経時劣化部材に取り付けた第２歪み検出器を有し、前記第１歪み検出器を前記ゴム部材に取り付ける一方、前記第２歪み検出器を該第１歪み検出器の近傍に配置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
上述した構成によれば、走行中の同じタイヤ撓み状態において、第１歪み検出器により経時劣化するゴム部材の歪み量を検出する一方、第２歪み検出器により非経時劣化部材の歪み量を検出する。ゴム部材が経時劣化するにつれて、第１歪み検出器で検出された歪み量は、第２歪み検出器で検出された歪み量に対して相対的には次第に減少する。従って、両歪み量の比Ｎがゴム部材のゴムの経時劣化状態を示すパラメータとなる。この比Ｎと予め設定した閾値を用いて警報を発するようにすることで、タイヤ性能の大きな低下やタイヤ故障が発生するようなゴム部材のゴム物性劣化が起こる前に運転者に知らせることが可能になる。そのため、安全走行に大きく寄与する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１０】
図１は本発明のタイヤ警報装置の一実施形態を示し、１はタイヤに装着されるタイヤ装着側ユニット、２は車両に装着される車両装着側ユニットである。
【００１１】
タイヤ装着側ユニット１は、空気入りタイヤのゴム部材の歪みを検出する第１歪み検出器３、車両走行時の空気入りタイヤの撓みに伴って撓み可能な非経時劣化部材４に取り付けられた第２歪み検出器５、第１，第２歪み検出器３，５の検出信号をアンテナ６を介して車両装着側ユニット２に送信する送信手段７、及び第１，第２歪み検出器３，５と送信手段７の作動電源としてバッテリー８を備えている。
【００１２】
送信手段７及びバッテリー８はケーシング９内に収容され、送信手段７は第１，第２歪み検出器３，５で検出したタイヤ１〜数回転分の信号を所定の間隔（例えば、１日に１回）で送信する。第１，第２歪み検出器３，５は配線１０，１１を介してケーシング９内の送信手段７及びバッテリー８に接続されている。
【００１３】
歪み検出器３，５に使用する歪み検出器としては、例えば、ニッケル銅や銅コンスタンタンなどの銅合金でできた箔をセンサとし、これをゴム部材や非経時劣化部材４に接着させる抵抗歪み式センサを好ましく使用することができる。
【００１４】
非経時劣化部材４は薄板状に形成され、使用時の熱による劣化も含めて経時劣化しない材料からなるものであればいずれであってもよく、例えば、バネ鋼などの金属からなる薄板状の可撓性金属板を好ましく用いることができる。
【００１５】
タイヤ装着側ユニット１は、例えば、図２に示すように空気入りタイヤ２０に取り付けられる。図において、２１はトレッド部、２２はサイドウォール部、２３はビード部である。タイヤ内には、左右のビード部２３間にカーカス層２４が配置され、その両端部がビード部２３に埋設したビードコア２５の周りにタイヤ内側から外側に折り返されている。トレッド部２１のカーカス層２４の外周側には複数のベルト層２６が設けられている。
【００１６】
第１歪み検出器３がサイドウォール部２２のゴム部材２７内に埋設して取り付けられている。第１歪み検出器３にタイヤ周方向に隣接して非経時劣化部材４に取り付けた第２歪み検出器５（不図示）が埋設配置されている。このように第２歪み検出器５を第１歪み検出器３に対してタイヤ周方向近傍に配置するのが、同じタイヤ撓み状態での検出を可能にするので好ましい。また、第１，第２歪み検出器３，５をゴム部材２７に取り付ける際は、ゴム部材２７において車両走行時に撓みが最大となる箇所に取り付けるのが精度上好ましい。
【００１７】
車両装着側ユニット２は、送信手段７からの検出信号をアンテナ１２を介して受信する受信手段１３と、この受信手段１３から入力された検出信号を処理する処理手段１４、及び処理手段１４での結果に基づいて警報を発する警報手段１５を備えている。
【００１８】
処理手段１４は、受信手段１３から入力された第１歪み検出器３の検出信号の歪み量Ｓａと第２歪み検出器５の検出信号の歪み量Ｓｂとを用いた比Ｎを算出し、その算出された比Ｎと予め設定した第１の閾値とから警報を発するか否か判定するものである。
【００１９】
即ち、車両走行中に受信手段１３から入力された第１歪み検出器３の検出信号の歪み量Ｓａと第２歪み検出器５の検出信号の歪み量Ｓｂをそれぞれ算出し、更に算出された歪み量Ｓａ，Ｓｂの比Ｎ＝Ｓｂ／Ｓａの値を算出する。この比Ｎは、タイヤ１回転中における歪み量Ｓａ，Ｓｂの最大値の比である。第１，第２歪み検出器３，５をタイヤ径方向に近接配置した、即ちタイヤ周方向における位置が同じ場合には、同じ時間に検出された歪み量Ｓａ，Ｓｂの比であってもよい。算出された比Ｎは、予め設定した２つの閾値と比較される。
【００２０】
第１の閾値は、この状態で走行を続けると、タイヤ性能低下による事故やタイヤ故障が発生する危険度が高い閾値である。比Ｎが第１の閾値を超えたか否か判定し、超えたと判定した場合には、警報手段１５をオンにし、運転者に警報を発する。例えば、赤ランプを点灯させたり、あるいは警報音を出したりする。
【００２１】
この第１の閾値は、最初に算出した比Ｎの初期値を用いて処理手段１４が自動的に設定するようにしてもよい。例えば、比Ｎの１００％増加（２倍）の値を第１の閾値に設定し、この値を超えた際に警報手段１５が運転者に警報を発する。
【００２２】
第２の閾値は、タイヤ性能低下による事故やタイヤ故障が発生する危険度が高い領域に近づいたことを知らせる閾値であり、第１の閾値より小さい値である。比Ｎが第２の閾値より大きく、かつ第１の閾値以下であるか否か判定し、第２の閾値より大きく、第１の閾値以下と判定した場合には、警報手段１５をオンにして運転者に予備警報を発する。例えば、黄色ランプを点灯させたり、あるいは警報音とは別の警報音を出したりする。
【００２３】
この第２の閾値も、最初に算出した比Ｎの初期値を用いて処理手段１４が自動的に設定するようにしてもよい。例えば、比Ｎの５０％増加（１．５倍）の値を第２の閾値に設定し、この値を超えた際に警報手段１５が運転者に予備警報を発する。
【００２４】
上述した本発明によれば、車両走行中の同じタイヤ撓み状態において、第１歪み検出器３により経時劣化するゴム部材２７の歪み量Ｓａを検出する一方、第２歪み検出器５により非経時劣化部材４の歪み量Ｓｂを検出する。ゴム部材２７が経時劣化するにつれて、第１歪み検出器３で検出された歪み量Ｓａは、第２歪み検出器５で検出された歪み量Ｓｂに対して相対的に減少する。従って、両歪み量Ｓａ，Ｓｂを用いた比Ｎがゴム部材２７の経時劣化状態を示すパラメータとなる。
【００２５】
このパラメータとなる比Ｎを使用し、処理手段１４で予め設定した第１の閾値と比較し、超えた場合に警報手段１５で警報を発することで、ゴム部材２７のゴム物性劣化に伴うタイヤ性能の大きな低下やタイヤ故障が発生する前に運転者に知らせることが可能になり、従って、安全走行に大きく寄与する。
【００２６】
また、タイヤ性能低下による事故やタイヤ故障が発生する危険度が高い領域に近づいたことを警報手段１５により知らせることで、運転者により注意を促し、走行安全性を一層高めることができる。
【００２７】
本発明では、上記実施形態において、車両走行中のゴム部材２７の温度を検出する温度センサーを設置し、その検出した温度を用いてパラメータとなる比Ｎを補正するようにしてもよい。ゴム部材２７の温度が高くなると、それに伴ってゴム部材２７の歪み量Ｓａが増加する傾向にあるが、これを補正することで警報精度を向上することができる。
【００２８】
また、上記実施形態では、閾値を２つ設定したが、更にゴムが劣化する段階ごとの複数の閾値を予め設定し、その結果を不図示の表示部に表示することでゴム部材のゴムの劣化度合いを確認できるようにしてもよい。これにより、空気入りタイヤのトレッド部を更生してタイヤを再使用する際にゴム部材のゴム物性の劣化度合いを知ることができる。また、冬季のみ使用されるスタッドレスタイヤなど長期間保管されたタイヤのゴム物性の劣化度合いからタイヤ性能を確認することもできる。
【００２９】
ゴム部材は、上述したサイドウォール部２２のゴム部材２７に限定されず、ゴムからなる部材であればいずれのゴム部材であってもよい。
【００３０】
また、上記実施形態では、比Ｎを歪み量Ｓｂと歪み量Ｓａとの比Ｓｂ／Ｓａにしたが、比Ｓａ／Ｓｂを使用してもよい。その場合、比Ｎが第１の閾値より小さいか否か判定し、小さいと判定した場合には、警報手段１５をオンにし、運転者に警報を発する。また、第２の閾値より小さく、第１の閾値より大きいと判定した場合に警報手段１５をオンにして運転者に予備警報を発する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明のタイヤ警報装置の説明図である。
【図２】図１のタイヤ装着側ユニットを取り付けた空気入りタイヤの要部断面図であ    る。
【符号の説明】
【００３２】
１  タイヤ装着側ユニット            ２  車両装着側ユニット
３  第１歪み検出器                  ４  非経時劣化部材
５  第２歪み検出器                  ７  送信手段
８  バッテリー                      １３  受信手段
１４  処理手段                      １５  警報手段
２０  空気入りタイヤ                ２１  トレッド部
２２  サイドウォール部              ２７  ゴム部材
【図１】
2005112033.tif 000003
【図２】
2005112033.tif 000004