JP2006193119A - Tire wear detection system and pneumatic tire - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to a tire wear detection system and a pneumatic tire that detect a wear state of a tire.
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。 Conventionally, if the remaining groove on the tire surface is reduced too much, it is natural that legal problems will occur, but it has had a great impact on driving safety. When managing such tire wear, the driver or the vehicle operation manager visually checks the tread pattern groove depth or the appearance of slip signs provided on the tire to visually check the tire wear state. Inspecting or checking a dedicated residual groove measuring device (so-called depth gauge) by manually hitting the tire is carried out. When the tread reaches a worn state, it is replaced with a new tire.
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。)。 In order to make the slip sign stand out, a technique for coloring the slip sign or embedding a bow to generate an abnormal noise is disclosed (for example, see Patent Document 1).
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。 Also, when checking the tire wear condition visually or using a depth gauge, if the driver neglects to check or mistakes the check method, leave it even if the tire reaches the wear limit. It is not preferable. In addition, there is a problem in that it takes time for measurement, and it is necessary to pay sufficient attention to safety so that the driver is well notified and does not start during measurement.
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。
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。 However, in the conventional technique shown in Patent Document 1, there are cases where the appearance of the tire is impaired, and the road surface is damaged when the tire is worn to embed the bow, or the damage to the tire is accelerated.
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。 In the prior art disclosed in Patent Document 2, it is necessary to greatly change the structure and members of the tire, and it is difficult to easily penetrate the consumer.
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。 Further, in the prior art disclosed in Patent Document 3, since the reflected light is detected to check the degree of wear, the reflected light is detected even if the reflecting surface is exposed when the reflecting surface is dirty or the light receiving surface is dirty. In some cases, this may not be recognized even if the tire exceeds the wear limit.
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。 Accordingly, in view of the above problems, the present invention provides a tire wear detection system and a pneumatic tire that can easily deal with existing tires without damaging the tire and road surface and have high reliability for tire wear detection. For the purpose.
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。 The first feature of the present invention is that a strain sensor that detects strain applied to a protrusion disposed in a groove portion of a tread portion of a pneumatic tire and a difference between a maximum value and a minimum value of a waveform transmitted from the strain sensor. Is a tire wear detection system including detection means for detecting that a predetermined threshold value determined by the tire size has been exceeded.
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。 According to the tire wear detection system according to the first feature, since the strain applied to the protruding portion is detected, highly reliable wear detection can be performed. Further, since the tire surface is not processed, the tire and the road surface are not damaged. Furthermore, since only the protrusion and the strain sensor need be provided, it is possible to easily deal with existing tires.
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。 In addition, the tire wear detection system according to the first feature may further include notification means for notifying a detection result by the detection means. According to this tire wear detection system, it can be easily recognized that tire wear has occurred.
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。 A second feature of the present invention is a pneumatic tire including a protrusion disposed in a groove portion of a tread portion, and a strain sensor disposed on the inner side of the protrusion in the tire radial direction and detecting strain applied to the protrusion. It is a summary.
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。 According to the pneumatic tire according to the second feature, since the strain applied to the protrusion is detected, highly reliable wear detection can be performed. Further, since the tire surface is not processed, the tire and the road surface are not damaged. Furthermore, since it is only necessary to provide a protrusion and a strain sensor, it is possible to easily deal with existing tires.
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。 In addition, a plurality of protrusions of the pneumatic tire according to the second feature may be provided, and the plurality of protrusions may have different heights in the tire radial direction. According to this pneumatic tire, wear can be detected step by step at a plurality of heights, so wear detection with higher reliability can be performed.
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。 Further, the protrusions of the pneumatic tire according to the second feature may be continuously arranged in the tire circumferential direction. According to this pneumatic tire, the strain sensor may be disposed anywhere, and it is not necessary to strictly align the strain sensor and the protrusion.
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。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a tire wear detection system and a pneumatic tire which can respond easily to an existing tire without damaging a tire or a road surface and have high reliability for tire wear detection can be provided.
次に、本発明を詳細に説明する。 Next, the present invention will be described in detail.
(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。
(Pneumatic tire)
First, an embodiment of a pneumatic tire according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
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。
As shown in FIG. 1, a tread pattern including a
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。
Since the
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。
In the pneumatic tire according to the present embodiment, as shown in FIG. 2A, the convex
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。
A
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。
When the tire is worn, the
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。 A method for determining that the tire is worn will be described in detail later.
(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。
(Tire wear detection system)
As shown in FIG. 3, the tire wear detection system according to the present embodiment is mounted on one automobile, and includes
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。
The
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。
The ECU (Electronic Control Unit or Engine Control Unit) 80 is a predetermined threshold that is determined by the tire size so that the difference between the maximum value and the minimum value of the waveforms transmitted from the
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。
Specifically, the ECU 80 receives waveform data indicating the amount of distortion output from the
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。
Output signals from the
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。
The
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。
In addition, the part which displays that abrasion was detected is not restricted to the
(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。
(Modification)
2 shows that one
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。
Since the heights of the plurality of
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。
Moreover, as shown in FIG. 6, the
(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。
(Action and effect)
According to the
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。
Further, according to the wear detection system according to the present embodiment, it is possible to notify that the wear of the tire is progressing by displaying on the
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。
Further, as shown in FIG. 5, a plurality of
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。
Moreover, as shown in FIG. 6, the
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
DESCRIPTION OF
90 ...
Claims (5)
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。 A strain sensor that detects strain applied to the protrusion disposed in the groove portion of the tread portion of the pneumatic tire;
A tire wear detection system comprising: detecting means for detecting that a difference between a maximum value and a minimum value of a waveform transmitted from the strain sensor exceeds a predetermined threshold determined by a tire size.
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。 A protrusion disposed in the groove portion of the tread portion;
A pneumatic tire, comprising: a strain sensor that is disposed on an inner side in a tire radial direction of the protrusion, and detects a strain applied to the protrusion.
The pneumatic tire according to claim 3, wherein the protrusions are continuously arranged in the tire circumferential direction.
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