(57)【要約】【課題】トレッド部の摩耗の進行状態を検知することが可能なタイヤ摩耗検知方法と装置、及び該装置のセンサーを取り付けた空気入りタイヤを提供する。【解決手段】トレッド部９のトレッドゴム層１０に埋設され、複数の導電ゴム抵抗体３を並列に接続した抵抗手段４を有するセンサー６、センサー６の検出信号を送信する送信部８、送信部８からの検出信号を受信する受信部１７、受信部１７からの検出信号を処理する処理部１８を備えている。センサー６はトレッドゴム層１０の摩耗により導電ゴム抵抗体３が順次離脱することで抵抗手段４の抵抗値を変化させ、送信部８に送る検出信号の大きさを変化させる構成になっている。処理部１８は検出信号の値と予め設定した複数の閾値とからトレッドゴム層１０の摩耗状態を判定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド部のトレッドゴム層に埋設され、複数の導電ゴム抵抗体を並列に接続した抵抗手段を有するセンサーと、該センサーの検出信号を送信する送信部と、該送信部からの検出信号を受信する受信部と、該受信部からの検出信号を処理する処理部とを備え、前記センサーを前記トレッドゴム層の摩耗により前記複数の導電ゴム抵抗体が順次離脱することで前記抵抗手段の抵抗値を変化させ、前記送信部に送る検出信号の大きさを変化させる構成にし、前記処理部を前記検出信号の値と予め設定した複数の閾値とから前記トレッドゴム層の摩耗状態を判定する構成にしたタイヤ摩耗検知装置を使用し、
前記センサーが前記トレッドゴム層の摩耗により変化した前記抵抗手段の抵抗値に応じた検出信号を前記送信部に送出し、該送信部により前記検出信号を前記受信部に送信し、該受信部により前記検出信号を前記処理部に入力し、該処理部で前記入力された検出信号の値と予め設定した複数の閾値とから前記トレッドゴム層の摩耗状態を判定するタイヤ摩耗検知方法。
【請求項２】
トレッド部のトレッドゴム層に埋設され、複数の導電ゴム抵抗体を並列に接続した抵抗手段を有するセンサーと、該センサーの検出信号を送信する送信部と、該送信部からの検出信号を受信する受信部と、該受信部からの検出信号を処理する処理部とを備え、前記センサーを前記トレッドゴム層の摩耗により前記複数の導電ゴム抵抗体が順次離脱することで前記抵抗手段の抵抗値を変化させ、前記送信部に送る検出信号の大きさを変化させる構成にし、前記処理部を前記検出信号の値と予め設定した複数の閾値とから前記トレッドゴム層の摩耗状態を判定する構成にしたタイヤ摩耗検知装置。
【請求項３】
前記センサーが前記抵抗手段と直列に接続した直流電源を有し、前記抵抗手段の抵抗値の変化により電流の大きさを変化させる請求項２に記載のタイヤ摩耗検知装置。
【請求項４】
前記直流電源に代えて、圧電素子を接続した請求項３に記載のタイヤ摩耗検知装置。
【請求項５】
前記複数の導電ゴム抵抗体が同一の抵抗値を有する請求項２，３または４に記載のタイヤ摩耗検知装置。
【請求項６】
前記複数の導電ゴム抵抗体が異なる抵抗値を有する請求項２，３または４に記載のタイヤ摩耗検知装置。
【請求項７】
前記複数の導電ゴム抵抗体を積層構造にし、各導電ゴム抵抗体の厚さを０．５〜１．０ｍｍにした請求項２，３，４，５または６に記載のタイヤ摩耗検知装置。
【請求項８】
前記センサーが前記トレッド部のセンター部とショルダー部にそれぞれ配置されるセンター部用センサーとショルダー部用センサーとから構成され、前記処理部がそれぞれのセンサーからの検出信号の値と予め設定した複数の閾値とから前記センター部とショルダー部の摩耗量を求め、求められた各値からセンター部とショルダー部の摩耗比を算出する構成である請求項２，３，４，５，６または７に記載のタイヤ摩耗検知装置。
【請求項９】
複数の導電ゴム抵抗体を並列に接続した抵抗手段を有するセンサーをトレッド部のトレッドゴム層に埋設した空気入りタイヤであって、前記センサーを前記トレッドゴム層の摩耗により前記複数の導電ゴム抵抗体が順次離脱することで前記抵抗手段の抵抗値を変化させるように構成した空気入りタイヤ。
【請求項１０】
前記センサーが前記抵抗手段と直列に接続した直流電源を有し、前記抵抗手段の抵抗値の変化により電流の大きさを変化させる請求項９に記載の空気入りタイヤ。
【請求項１１】
前記直流電源に代えて、圧電素子を接続した請求項１０に記載の空気入りタイヤ。
【請求項１２】
前記複数の導電ゴム抵抗体が同一の抵抗値を有する請求項９，１０または１１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項１３】
前記複数の導電ゴム抵抗体が異なる抵抗値を有する請求項９，１０または１１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項１４】
前記複数の導電ゴム抵抗体を積層構造にし、各導電ゴム抵抗体の厚さを０．５〜１．０ｍｍにした請求項９，１０，１１，１２または１３に記載の空気入りタイヤ。
【請求項１５】
前記センサーを前記トレッド部のセンター部とショルダー部に配置した請求項９，１０，１１，１２，１３または１４に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りタイヤのトレッド部の摩耗を検知する方法と装置、及び該装置のセンサーを埋設した空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、トレッド部の摩耗の進行状態を検知することができるタイヤ摩耗検知方法と装置、及び空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、空気入りタイヤのトレッド部の摩耗を検知する技術として、例えば、トレッド部にセンサーを埋設し、該センサーにより進行した摩耗がタイヤ使用限度に達したことを知らせるようにした技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
ドイツ特許ＧＢ２３５１５６４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した技術は、摩耗の進行状態を知らせることができないという問題がある。摩耗の進行により、トレッド面に形成した溝の深さが減少し、それによりウェット性能が次第に低下する。また、車両に装着したタイヤは、使用状態にもより異なるが、通常、各タイヤ間でトレッド部の摩耗が不均一に進行する。
【０００５】
従って、トレッド部の摩耗の進行状態をドライバーが把握できれば、高速道路などでのウェット走行時に注意を払うことができ、またタイヤの装着位置を変更することで、各タイヤを摩耗寿命まで均等に摩耗させて使用することができるという利点があり、トレッド部の摩耗の進行状態を検知できるようにした技術の提案が強く望まれていた。
【０００６】
本発明は、トレッド部の摩耗の進行状態を検知することが可能なタイヤ摩耗検知方法と装置、及び該装置のセンサーを取り付けた空気入りタイヤを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明のタイヤ摩耗検知方法は、トレッド部のトレッドゴム層に埋設され、複数の導電ゴム抵抗体を並列に接続した抵抗手段を有するセンサーと、該センサーの検出信号を送信する送信部と、該送信部からの検出信号を受信する受信部と、該受信部からの検出信号を処理する処理部とを備え、前記センサーを前記トレッドゴム層の摩耗により前記複数の導電ゴム抵抗体が順次離脱することで前記抵抗手段の抵抗値を変化させ、前記送信部に送る検出信号の大きさを変化させる構成にし、前記処理部を前記検出信号の値と予め設定した複数の閾値とから前記トレッドゴム層の摩耗状態を判定する構成にしたタイヤ摩耗検知装置を使用し、前記センサーが前記トレッドゴム層の摩耗により変化した前記抵抗手段の抵抗値に応じた検出信号を前記送信部に送出し、該送信部により前記検出信号を前記受信部に送信し、該受信部により前記検出信号を前記処理部に入力し、該処理部で前記入力された検出信号の値と予め設定した複数の閾値とから前記トレッドゴム層の摩耗状態を判定することを特徴とする。
【０００８】
本発明のタイヤ摩耗検知装置は、トレッド部のトレッドゴム層に埋設され、複数の導電ゴム抵抗体を並列に接続した抵抗手段を有するセンサーと、該センサーの検出信号を送信する送信部と、該送信部からの検出信号を受信する受信部と、該受信部からの検出信号を処理する処理部とを備え、前記センサーを前記トレッドゴム層の摩耗により前記複数の導電ゴム抵抗体が順次離脱することで前記抵抗手段の抵抗値を変化させ、前記送信部に送る検出信号の大きさを変化させる構成にし、前記処理部を前記検出信号の値と予め設定した複数の閾値とから前記トレッドゴム層の摩耗状態を判定する構成にしたことを特徴とする。
【０００９】
本発明の空気入りタイヤは、複数の導電ゴム抵抗体を並列に接続した抵抗手段を有するセンサーをトレッド部のトレッドゴム層に埋設した空気入りタイヤであって、前記センサーを前記トレッドゴム層の摩耗により前記複数の導電ゴム抵抗体が順次離脱することで前記抵抗手段の抵抗値を変化させるように構成したことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明のタイヤ摩耗検知装置の一実施形態を示し、１はタイヤに装着するタイヤ装着ユニット、２は車両に装着される車両装着ユニットである。
【００１１】
タイヤ装着ユニット１は、図２に示すように、複数の導電ゴム抵抗体３を並列に接続した抵抗手段４と、この抵抗手段４に直列に接続した直流電源５を備えたセンサー６と、このセンサー６の検出信号をアンテナ７を介して送信する送信部８を有している。抵抗手段４は直流電源５に直列に接続した抵抗体Ｒと並列になっている。送信部８は電源として直流電源５を使用し、所定の時間間隔で送信するようになっている。抵抗手段４に使用される導電ゴム抵抗体３は、抵抗を有するゴムであればいずれのものを使用してもよく、感圧導電ゴムであってもよい。
【００１２】
タイヤ装着ユニット１は、図３に示すように、トレッド部９のトレッドゴム層１０のブロック１１内に埋設されるようになっている。層状の導電ゴム抵抗体３を絶縁ゴム層１２を介して積層構造にし、ブロック１１の摩耗により導電ゴム抵抗体３がトレッド面１３側から順次離脱することで抵抗手段４の抵抗値を変化（増加）させ、それにより送信部８に送る検出信号（電流）の大きさを変化（減少）させるようになっている。導電ゴム抵抗体３の厚さとしては、０．５〜１．０ｍｍにするのが、摩耗状態をより詳細に検出する上でよい。
【００１３】
最内側に位置する導電ゴム抵抗体３Ａは、摩耗がタイヤ使用限度に達したことを知らせる位置となるように配置される。各接続は導電ゴム体１４で行われ、センサー６と送信部８の外側が絶縁ゴム層１５で被覆されている。
【００１４】
車両装着ユニット２は、送信部８からの検出信号をアンテナ１６を介して受信する受信部１７と、この受信部１７からの検出信号を処理する処理部１８とを備えている。
【００１５】
処理部１８は、入力された検出信号の値と予め設定した複数（導電ゴム抵抗体３の数と同数）の閾値とを比較し、その結果からトレッドゴム層１０のブロック１１の摩耗状態を判定する構成になっている。
【００１６】
例えば、最もトレッド面１３側の導電ゴム抵抗体３が摩耗により離脱（摩耗により消失した場合も含む）すると、抵抗手段４の抵抗値が増加し、電流値が減少した検出信号となる。その値は最大の閾値より小さく、次に大きい閾値より大きくなり、それに応じて予め設定された摩耗量（摩耗状態）が得られる。
【００１７】
また、摩耗が進行して導電ゴム抵抗体３Ａまで離脱すると、抵抗体Ｒのみが残るため抵抗値が最大になり、最小の電流値が検出信号となる。その値は摩耗がタイヤ使用限度に達したことを示す最小の閾値より小さくなり、それに応じて予め設定された摩耗量（摩耗状態）が得られる。このように閾値に基づいて得られたデータは、処理部１８に接続された表示部１９に、摩耗量の数値表示や摩耗量を段階的に表した摩耗度などで表示される。
【００１８】
上述したタイヤ摩耗検知装置では、センサー６がトレッドゴム層１０の摩耗により変化した抵抗手段４の抵抗値に応じた検出信号を送信部８に送出し、その検出信号を送信部８が受信部１７に送信し、受信部１７が処理部１８に入力し、この処理部１８が入力された検出信号の値と予め設定した複数の閾値とからトレッドゴム層１０の摩耗状態を判定する。そのため、トレッド部９の摩耗の進行状態を検知することができ、それによりドライバーがトレッド部９の摩耗の進行状態を把握できるので、高速道路などでのウェット走行時に注意を払うことができ、またタイヤの装着位置を変更することで、各タイヤを摩耗寿命まで均等に摩耗させて使用することができるようになる。
【００１９】
図４は、上述したセンサー６を上記直流電源５に代えて、圧電素子２０にしたものである。接地によるブロック１１の変形により、圧電素子２０が圧縮変形を受け、それにより圧電素子２０に起電力を発生させる。圧電素子２０を使用する場合、車両装着ユニット２側からタイヤ装着ユニット１側に高周波信号を定期的に送信し、それをタイヤ装着ユニット１側が電力に変えてタイヤ装着ユニット１を作動させ、送信部８から受信部１６に検出信号を送信する構成にするのがよい。
【００２０】
上述したタイヤ装着ユニット１は、図５に示すように、空気入りタイヤ２１に装着する際に、好ましくは、トレッド部９のセンター部９Ａとショルダー部９Ｂに配置するのがよい。その場合、上述した処理部１８は、センター部９Ａとショルダー部９Ｂに埋設したそれぞれのセンサー６（センター部用センサーとショルダー部用センサー）からの検出信号に基づいて、それぞれの摩耗量を求め、更にその平均の摩耗量、摩耗がタイヤ使用限度に達するまでの残りの平均量（平均寿命）、両摩耗量の内の大きい方の摩耗量から摩耗がタイヤ使用限度に達するまでの残りの量（最小摩耗寿命）、センター部９Ａとショルダー部９Ｂとの摩耗比を算出し、それら得られたデータを表示部１９に表示するように構成するのがよい。
【００２１】
上述した複数の導電ゴム抵抗体３は、図２に示すように、同一の抵抗値を有するものであってもよく、また、図６に示すように、異なる抵抗値を有するものであってもよい。好ましくは、図６（ｂ）に示すように、導電ゴム抵抗体３の抵抗値を離脱するのが後になるものほど大きくなるように暫増させ、離脱により電流変化が大きくなるようにするのが装置の構成上よい。
【００２２】
【発明の効果】
上述したように本発明は、センサーがトレッドゴム層の摩耗により変化した抵抗手段の抵抗値に応じた検出信号を送信部に送出し、その検出信号を送信部、受信部を介して入力した処理部で、入力された検出信号の値と予め設定した複数の閾値とからトレッドゴム層の摩耗状態を判定するようにしたので、トレッド部の摩耗の進行状態を検知することができる。その結果、ドライバーがトレッド部の摩耗の進行状態を把握できるので、高速道路などでのウェット走行時に注意を払うことができ、またタイヤの装着位置を変更することで、各タイヤを摩耗寿命まで均等に摩耗させて使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のタイヤ摩耗検知装置の一実施形態を示す説明図である。
【図２】センサーの回路説明図である。
【図３】タイヤ装着ユニットをトレッド部のトレッドゴム層に埋設した状態を示す拡大断面図である。
【図４】センサーの他の例を示す回路説明図である。
【図５】タイヤ装着ユニットをトレッド部のセンター部とショルダー部に取り付けた空気入りタイヤの要部断面図である。
【図６】異なる抵抗値を有する導電ゴム抵抗体を並列に接続した例を示し、（ａ）はトレッド面側から内側に向けて抵抗値が暫減する例を示す説明図（ｂ）トレッド面側から内側に向けて抵抗値が暫増する例を示す説明図である。
【符号の説明】
１  タイヤ装着ユニット            ２  車両装着ユニット
３  導電ゴム抵抗体                ４  抵抗手段
５  直流電源                      ６  センサー
８  送信部                        ９  トレッド部
９Ａ  センター部                  ９Ｂ  ショルダー部
１０  トレッドゴム層              １１  ブロック
１３  トレッド面                  １７  受信部
１８  処理部                      ２０  圧電素子
２１  空気入りタイヤ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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