JP2008114798A - 空気入りタイヤ、及びそれに作用する力の検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】３並進方向力を検出する際の精度を高める。
【解決手段】少なくとも一方のサイドウォール部３に、周方向に間隔を隔てて配される３つ以上の歪センサ２０からなるセンサ群１０を具える。歪センサ２０において、そのゲイン最大線Ｎが、タイヤ半径方向線ｒに対して周方向の一方側に傾く向きを正（＋）、他方側に傾く向きを負（−）として、前記ゲイン最大線Ｎがタイヤ半径方向線ｒに対して傾くセンサ角度θを表したとき、前記センサ群１０において、少なくとも２つの歪センサ２０は、前記センサ角度θが互いに相違するとともに、そのセンサ角度θの角度差の絶対値を２０°以上とした。
【選択図】図８

Description

本発明は、タイヤに作用する前後力、横力、及び上下荷重の３並進方向力を検出可能とする空気入りタイヤ、及び空気入りタイヤに作用する前記力の検出方法に関する。

近年、走行中の自動車の安定性、安全性を確保するため、ＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）、ＴＣＳ（トラクションコントロールシステム）、ＶＳＣ（ビークルスタビリティコントロール）などの種々の車両制御システムが開発されている。そして、これらシステムを制御するためには、走行中のタイヤの転動状況を正確に把握することが必要となる。

そこで本出願人は、特許文献１に記載の如く、サイドウォール部に３つ以上の歪センサを設け、前記サイドウォール部における所定の３つの測定位置の表面歪を、前記歪センサを用いて同時に測定し、その３つの歪出力によって、タイヤに作用する前後力Ｆｘ、横力Ｆｙ、及び上下荷重Ｆｚの３並進方向力をそれぞれ推定する技術を提案している。

特開２００５−１２６００８号公報

この技術は、以下の如く説明されている。まず、サイドウォール部では、タイヤに３並進方向力である前後力Ｆｘ、横力Ｆｙ、上下荷重Ｆｚを個別に負荷した場合、そのとき発生する表面歪εが、各方向力Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚとそれぞれ略線形の相関関係を有するという特徴がある。そのため、サイドウォール部においては、前後力Ｆｘによって発生する表面歪εｘは、前後力Ｆｘの一次関数εｘ＝ｆ（Ｆｘ）で近似でき、同様に、横力Ｆｙによって発生する表面歪εｙは、横力Ｆｙの一次関数εｙ＝ｆ（Ｆｙ）で、かつ上下荷重Ｆｚによって発生する表面歪εｚは、上下荷重Ｆｚの一次関数εｚ＝ｆ（Ｆｚ）で、それぞれ近似できる。従って、３並進方向力Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚの合力Ｆが作用したときに発生する表面歪εは、各表面歪εｘ、εｙ、εｚの和、即ち次式（１）で近似することが可能となる。
ε＝εｘ＋εｙ＋εｚ＝ｆ（Ｆｘ）＋ｆ（Ｆｙ）＋ｆ（Ｆｚ）−−−（１）

又歪センサにより測定可能な表面歪εから、合力Ｆをなす３並進方向力Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚをそれぞれ導き出すには、Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚを未知数とした前記式（１）である３元一次方程式を解くことにより達成できる。そのためには、異なる３位置で表面歪εを同時に測定して３つの連立式をたてることが必要である。

言い換えると、サイドウォール部に３つ以上の歪センサを設け、異なる３つの測定位置で表面歪εを同時に測定する。そのときの３つの測定値（歪出力）ｔ１、ｔ２、ｔ３から以下の３つの連立式をたて、それを解くことにより、Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚを求めることができるのである。
ｔ１＝Ａ１・Ｆｘ＋Ｂ１・Ｆｙ＋Ｃ１・Ｆｚ
ｔ２＝Ａ２・Ｆｘ＋Ｂ２・Ｆｙ＋Ｃ２・Ｆｚ
ｔ３＝Ａ３・Ｆｘ＋Ｂ３・Ｆｙ＋Ｃ３・Ｆｚ
なお、前記Ａ１〜Ａ３、Ｂ１〜Ｂ３、Ｃ１〜Ｃ３は、係数であり、事前の荷重付加試験においてＦｘ、Ｆｙ、Ｆｚを夫々単独で変化させて実測した歪出力ｔ１，ｔ２，ｔ３と、そのときの前後力Ｆｘ、横力Ｆｙ、上下荷重Ｆｚとの複数のデータを数値解析することにより求めることができる。

そしてまた前記特許文献１では、図１１に示すように、各歪センサａを、ゲインを最大とするゲイン最大線Ｎが、タイヤ半径方向線ｒに対して１０〜８０の角度θで傾斜するようにサイドウォール部ｂに取り付け、表面歪のうちで３並進方向力との線形相関がより強い剪断方向の表面歪を測定することで、３並進方向力の計算精度を高めている。

しかし、前記特許文献１では、前記ゲイン最大線Ｎの角度θを、各歪センサともに同一に設定している。そのため、歪センサａ、ａ間に相関性が生まれ、各歪センサａにより測定した歪出力が、各力Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚに対して完全な独立変数として機能せず、３並進方向力の計算精度を充分に高めることができないという問題があった。

そこで本発明は、少なくとも２つの歪センサにおいて、そのゲイン最大線の角度を互いに相違させることを基本として、歪センサ間の相関性を減じることができ、各歪センサからの歪出力の、力Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚに対しての独立変数化を図り、３並進方向力の計算精度をより高めうる空気入りタイヤ、及びそれに作用する力の検出方法を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、タイヤ表面歪を検出する歪センサを具える空気入りタイヤであって、
少なくとも一方のサイドウォール部に、３つ以上の歪センサからなるセンサ群を周方向に間隔を隔てて設けるとともに、
各前記歪センサにおいて、そのゲインを最大とするゲイン最大線が、タイヤ半径方向線に対して周方向の一方側に傾く向きを正（＋）、他方側に傾く向きを負（−）として、前記ゲイン最大線がタイヤ半径方向線に対して傾くセンサ角度θを表したとき、
前記センサ群において、少なくとも２つの歪センサは、前記センサ角度θが互いに相違するとともに、そのセンサ角度θの角度差の絶対値を２０°以上としたことを特徴としている。

又請求項２の発明では、各前記歪センサのセンサ角度θは、−８０°〜＋８０°の範囲であることを特徴としている。

又請求項３の発明では、前記センサ群は、センサ角度θの角度差の絶対値が２０°未満となる歪センサを２つ以上含まないことを特徴としている。

又請求項４の発明では、前記センサ群は、周方向に隣合う各歪センサにおいて、センサ角度θの角度差の絶対値は３０°以上であることを特徴としている。

又請求項５の発明では、前記センサ群の歪センサは、サイドウォール部の最大幅位置とビード部との間の領域に配されることを特徴としている。

又請求項６の発明では、前記センサ群の歪センサは、両側のサイドウォール部に設けられるとともに、一方のサイドウォール部のセンサ群の歪センサは、他方のサイドウォール部のセンサ群の歪センサの周方向配列位置の中間位置に設けることを特徴としている。

又請求項７の発明は、請求項１〜６の何れかに記載の空気入りタイヤの歪センサの出力を検知し、変換手段を用いてタイヤに作用する前後力Ｆｘ、横力Ｆｙ及び上下力Ｆｚを検出することを特徴とするタイヤに作用する力の検出方法である。

本発明は叙上の如く、センサ群のうちの少なくとも２つの歪センサにおいて、そのゲイン最大線の角度を、互いに２０°以上相違させ、歪センサ間の相関性を減じている。その結果、前記力Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚに対しての、各歪センサからの歪出力の独立変数化を高めることができ、３並進方向力の計算精度を向上することができる。

以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。図１は本発明の空気入りタイヤのを示す断面図である。

図１において、本実施形態の空気入りタイヤ１は、本例では、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、トレッド部２の内方かつ前記カーカス６の半径方向外側に配されるベルト層７とを具える。

前記カーカス６は、カーカスコードをタイヤ周方向に対して例えば７０〜９０°の角度で配列した１枚以上、本例では１枚のカーカスプライ６Ａから形成される。このカーカスプライ６Ａは、前記ビードコア５、５間に跨るプライ本体部６ａの両側に、前記ビードコア５の廻りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返されるプライ折返し部６ｂを一連に具え、又そのプライ本体部６ａとプライ折返し部６ｂとの間には、ビードコア５からタイヤ半径方向外方にのびる断面三角形状のビード補強用ビードエーペックスゴム８を配設している。

又前記ベルト層７は、ベルトコードをタイヤ周方向に対して例えば１０〜３５゜の角度で配列した２枚以上、本例では２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂから形成され、各ベルトコードがプライ間相互で交差することにより、ベルト剛性を高め、トレッド部２の略全巾をタガ効果を有して強固に補強している。なお該ベルト層７の半径方向外側には、高速走行性能および高速耐久性等を高める目的で、バンドコードを周方向に対して５度以下の角度で配列させたバンド層９を設けることができる。

そして本実施形態の空気入りタイヤ１では、少なくとも一方のサイドウォール部３に、３つ以上の歪センサ２０からなるセンサ群１０を設けている。なおタイヤに前後力Ｆｘ及び上下荷重Ｆｚが作用したとき、双方のサイドウォール部３では変形が実質的に等しいが、横力Ｆｙが作用したときには、一方のサイドウォール部３と他方のサイドウォール部３とでは変形が大きく相違する。従って、３並進方向力Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚをより正確に検出するためには、本例の如く、両側のサイドウォール部３に、それぞれセンサ群１０を設けるのが好ましい。なお以下に、サイドウォール部３を一方、他方で区別する時、サイドウォール部３Ｌ、３Ｒと呼び、又一方のサイドウォール部３Ｌに配するセンサ群１０の歪センサ２０と、他方のサイドウォール部３Ｒに配するセンサ群１０のセンサ２０とを区別する時、センサ群１０Ｌ，１０Ｒ，歪センサ２０Ｌ，２０Ｒと呼ぶ場合がある。

前記センサ群１０を設ける位置は、サイドウォール部３のうちで、特にサイドウォール部３の最大幅位置３ｍとビード部４との間の領域Ｙ、具体的には前記最大幅位置３ｍとリムフランジ上端高さ位置４ｍとの間の領域Ｙであるのが好ましい。それは、前記領域Ｙが、タイヤに加わる力Ｆに対して最も線形的に変形しうる位置であり、精度の観点から好ましいからである。又前記センサ群１０の歪センサ２０は、タイヤ周方向に等間隔、或いは不等間隔で配置することができるが、等間隔で配することが測定制御の簡便性等の観点から好ましい。又センサ群１０の歪センサ２０は、図２に示すように、タイヤ軸心を中心とした同一円周線上に配することが好ましいが、異なる円周線上、即ち少なくとも一つの歪センサ２０のタイヤ軸心からの半径方向距離を、他の歪センサ２０の半径方向距離と違えて配することもできる。又両側のサイドウォール部３に、それぞれセンサ群１０を設ける場合、一方のサイドウォール部３Ｌのセンサ群１０Ｌの歪センサ２０Ｌは、他方のサイドウォール部３Ｒのセンサ群１０Ｒの歪センサ２０Ｒの周方向配列位置の中間位置に設けることが好ましい。前記「周方向配列位置の中間位置」とは、図３に示すように、周方向に隣り合う歪センサ２０、２０間のタイヤ軸心を中心とした中心角度αの２等分線ｎ０を中心として、前記中心角度αの５０％以下、好ましくは３０％以下の角度範囲α１の領域を意味する。なお前記図２には、各サイドウォール部３の領域Ｙに、６個の歪センサ２０を、同一円周線上に等間隔を隔てて配するとともに、一方のサイドウォール部３Ｌの歪センサ２０Ｌを、他方のサイドウォール部３Ｒの歪センサ２０Ｒの周方向配列位置の中間位置に設けた場合を例示している。

次に、前記歪センサ２０は、本例では、図４〜６に示すように、磁石１１と、この磁石１１に間隔を有して向き合う磁気センサ素子１２とを弾性材１３を介して一体化したブロック状のモールド体として形成される。

前記磁気センサ素子１２としては、ホール素子、及びＭＲ素子（磁気抵抗効果素子）、ＴＭＦ−ＭＩ素子、ＴＭＦ−ＦＧ素子、アモルファスセンサ等が採用でき、特にコンパクトさ、感度、取り扱い易さ等の観点からホール素子が好適に採用できる。又前記歪センサ２０ではサイドウォール部３の動きに追従して柔軟に弾性変形しうることが重要であり、そのために、前記弾性材１３として各種のゴム弾性材料が採用される。特に、熱可塑性エラストマ（ＴＰＥ）は、注型成形や射出成形等のプラスチック成形が可能であり、前記歪センサ２０を製造するという観点から好適に採用できる。

前記歪センサ２０として、図４（Ａ）、（Ｂ）の如く、１つの磁石１１と１つの磁気センサ素子１２とで形成した１−１タイプ、又図５（Ａ）、（Ｂ）の如く、１つの磁石１１と複数（ｎ個、例えば２個）の磁気センサ素子１２とで形成した１−ｎタイプ、又図６（Ａ）、（Ｂ）の如く、複数（ｎ個、例えば２個）の磁石１１と１つの磁気センサ素子１２とで形成したｎ−１タイプのものが使用できる。なお図中の符号１２ｓは磁気センサ素子１２の受感部面１２ｓ、符号１１ｓは磁石１１の磁極面を示し、又符号Ｎは、歪センサ２０のゲインが最大となるゲイン最大線を示している。なお歪センサ２０としては他に、抵抗線歪みゲージや、ピエゾ素子を用いたものなども採用可能である。

又図７に例示するように、前記歪センサ２０において、そのゲイン最大線Ｎが、タイヤ半径方向線ｒに対して周方向の一方側に傾く向き（本例では右回りの向き）を正（＋）、他方側に傾く向き（本例では左回りの向き）を負（−）として、前記ゲイン最大線Ｎがタイヤ半径方向線ｒに対して成す角度をセンサ角度θとして定義する。

このとき、図８に示すように、前記センサ群１０における少なくとも２つ、好ましくは３つの歪センサ２０は、前記センサ角度θを互いに相違させるとともに、そのセンサ角度θの角度差の絶対値を２０°以上に設定している。具体的に説明すると、本例では、６個の歪センサ２０ａ〜２０ｆが、同一円周線上に等間隔を隔てて配する場合を例示しており、各歪センサ２０ａ〜２０ｆのセンサ角度θａ〜θｆは、θａ＝０°、θｂ＝−４５°、θｃ＝＋４５°、θｄ＝０°、θｅ＝−４５°、θｆ＝＋４５°に設定されている。従って、本例では、３つの歪センサ２０ａ〜２０ｃにおいて、センサ角度θａ〜θｃが互いに相違し、かつ相互の角度差の絶対値を、｜θａ−θｂ｜＝４５°、｜θｂ−θｃ｜＝９０°、｜θｃ−θａ｜＝４５と、２０°以上としている。又残る３つの歪センサ２０ｄ〜２０ｆにおいも、同様に、センサ角度θｄ〜θｆは互いに相違し、かつ相互の角度差の絶対値は、｜θｄ−θｅ｜＝４５°、｜θｅ−θｆ｜＝９０°、｜θｆ−θｄ｜＝４５と、２０°以上としている。

このように本発明では、少なくとも２つ、好ましくは３つの歪センサ２０において、そのセンサ角度θを互いに２０°以上相違させている。これにより、歪センサ２０間の相関性を減じることができ、前記力Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚに対して、各歪センサ２０からの歪出力ｔを独立変数化させることが可能となる。その結果、３つの歪出力ｔから力Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚをそれぞれ求める際の計算精度を高めることができる。

ここで、歪センサ２０間の相関性をより減じるためには、センサ群１０は、周方向に隣合う各歪センサ２０において、センサ角度θの角度差の絶対値を３０°以上違えることが好ましい。本例では、周方向に隣合う各歪センサ２０は、センサ角度θが４５〜９０°互いに相違している。

又同目的で、センサ群１０は、センサ角度θの角度差の絶対値が２０°未満となる歪センサを２つ以上含まないことも好ましい。本例では、歪センサ２０ａに対して、センサ角度θの角度差の絶対値が２０°未満となる歪センサは、歪センサ２０ｄの一つであり、歪センサ２０ｂに対して、センサ角度θの角度差の絶対値が２０°未満となる歪センサは、歪センサ２０ｅの一つであり、又歪センサ２０ｃに対して、センサ角度θの角度差の絶対値が２０°未満となる歪センサは、歪センサ２０ｆの一つである。即ち、センサ角度θの角度差の絶対値が２０°未満となる歪センサは、２つ以上含んでいない。このように、構成することにより、歪センサ２０間の相関性をより減じることができ、計算精度の向上に好ましくなる。

なお、各歪センサ２０のセンサ角度θは、−８０°〜＋８０°の範囲であるのが好ましく、この範囲から外れて−９０°或いは＋９０°に近づくと、表面歪のうちで３並進方向力との線形相関がより強い剪断方向の表面歪の測定が難しくなるからである。従って、前記センサ角度θは−７０°〜＋７０°、さらには−６０°〜＋６０°の角度が好ましい。

次に、前記歪センサ２０の取付は、本例の如くサイドウォール部３の外表面側とすることが、表面歪を検出するという観点から好ましいが、図９（Ａ）、（Ｂ）に例示するように、内表面側、或いはタイヤ内部に埋め込んで取り付けることもできる。何れの場合にも、加硫前にタイヤ内部に埋め込む、或いは内表面又は外表面に貼り付け、その後の加硫による加硫接着によって強固に取り付けるのが好ましい。しかし、加硫後のタイヤの内表面又は外表面に、接着剤等による接着によって取り付けることもできる。なお図中の符号１５は、歪センサ２０によって検出された表面歪εの歪出力ｔを、車両に設ける車両制御システムの電子制御装置（ＥＣＵ）に発信するセンサ発信制御装置であり、又符号１６は、このセンサ発信制御装置１５と、前記各歪センサ２０とを接続するリード線を示す。このリード線１６は、本例では、加硫前に予めタイヤ内に埋め込まれて配線される。又前記センサ発信制御装置１５は、リム組性の観点から、加硫後のタイヤ内表面に接着剤で取り付けるのが好ましいが、要求によりホイール１７の適所、例えばリムのウエル部などに接着剤或いは取り付け金具を用いて取り付けることもできる。

次に、前記空気入りタイヤ１を用い、このタイヤ１に作用する前後力Ｆｘ、横力Ｆｙ、及び上下荷重Ｆｚの３並進方向力を検出する検出方法を説明する。この検出方法は、前記特許文献１に記載の検出方法と実質的に同じであり、前記歪センサ２０によって測定した表面歪εの歪出力ｔを検知し、それを変換手段４０を用いて３並進方向力Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚに変換して検出するものである。

まず３並進方向力Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚの合力Ｆが作用するとき、サイドウォール部３の領域Ｙで発生する表面歪εと、そのときの３並進方向力Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚとの間に、次式（１）に示す関係があることは、前述した如くである。
ε＝ｆ（Ｆｘ）＋ｆ（Ｆｙ）＋ｆ（Ｆｚ） −−−−（１）
従って、歪センサ２０により測定可能な表面歪εから、前記合力Ｆをなす３並進方向力Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚを夫々導き出すには、Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚを未知数とした前記式（１）である３元一次方程式を解くことにより達成できるが、そのためには、３つの連立式が必要となる。

言い換えると、異なる３つの測定位置で表面歪εを同時に測定することが必要であり、そのときの３つの測定値（歪出力）ｔ１、ｔ２、ｔ３を用いた以下の３つの連立式から、未知数であるＦｘ、Ｆｙ、Ｆｚを夫々求めることが可能となる。
ｔ１＝Ａ１・Ｆｘ＋Ｂ１・Ｆｙ＋Ｃ１・Ｆｚ
ｔ２＝Ａ２・Ｆｘ＋Ｂ２・Ｆｙ＋Ｃ２・Ｆｚ
ｔ３＝Ａ３・Ｆｘ＋Ｂ３・Ｆｙ＋Ｃ３・Ｆｚ

なお前記連立式から、Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚを求める行列式、即ちＦｘ、Ｆｙ、Ｆｚの歪出力からの変換式（２）は以下の通りである。
┌Ｆｘ┐ ┌Ａ１ Ｂ１ Ｃ１┐-1┌ｔ１┐
│Ｆｙ│＝│Ａ２ Ｂ２ Ｃ２│ │ｔ２│ --- （２）
└Ｆｚ┘ └Ａ３ Ｂ３ Ｃ３┘ └ｔ３┘

前記Ａ１〜Ａ３、Ｂ１〜Ｂ３、Ｃ１〜Ｃ３は、既知の係数であり、事前の荷重付加試験においてＦｘ、Ｆｙ、Ｆｚを夫々単独で変化させて実測した歪出力ｔ１，ｔ２，ｔ３と、そのときの前後力Ｆｘ、横力Ｆｙ、上下荷重Ｆｚとの複数のデータを数値解析することにより求めることができる。

図１０は、前記検出方法をより具体的に説明する構成図の一例でる。車両に装着される各タイヤ１のサイドウォール部３に、本例では６個の歪センサ２０が周方向に等間隔で配置される。各歪センサ２０は、例えばタイヤ内面に取り付けるセンサ発信制御装置１５に接続され、所定の３位置（例えば接地下端を原点として０°、＋６０°、−６０°の３位置）となる歪センサ２０からの歪出力ｔ１、ｔ２、ｔ３を、車両に設ける車両制御システム１９の電子制御装置１９Ａに発信する。

ここで、前記センサ発信制御装置１５は、本例では、前記回転位置検知器１８によるタイヤ回転位置の検知に基づき、前記所定の３位置にある歪センサ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃの歪出力ｔ１、ｔ２、ｔ３を選び出す切り替え手段１５Ａと、選び出した歪出力ｔ１、ｔ２、ｔ３を増幅する増幅器１５Ｂと、その増幅信号を車両側に送信する送信機１５Ｃと、それらを作動させる電源（図示しない）とを具えて構成される。なお前記電源としては、各種の電池が使用しうるが、例えば蓄電池と、車両から送信される電磁波を直流電力に変換して前記蓄電池に充電させる変換器とで構成するのがメンテナンスなどの観点から好ましい。

又前記車両制御システム１９は、前記センサ発信制御装置１５からの歪出力ｔ１、ｔ２、ｔ３を受信して電子制御装置１９Ａに送る受信機１９Ｂを具える。又電子制御装置１９Ａは、送られた歪出力ｔ１、ｔ２、ｔ３のデータを、前記変換式（２）を用いて３並進方向力Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚに換算することにより、該３並進方向力Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚを検出する。従って、本例では、前記電子制御装置１９Ａが、前記変換手段４０を構成している。なお検出結果は、例えばＡＢＳ、ＴＣＳ、ＶＳＣなどの車両制御システムのコントロールに用いられる。なお前記回転位置検知器１８によるタイヤ回転位置の検知データは、電子制御装置１９Ａ、送信機３０、受信機３１を経て前記切り替え手段１５Ａに送信され、選択すべき歪センサ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃを指定する。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

表１に示す仕様にて、歪センサをサイドウォール面に設けた空気入りタイヤ（サイズ２２５／５５Ｒ１７）を試作した。なお一方のサイドウォール面に設けた場合を片面、両側のサイドウォール面に設けた場合を両面と表示し、又取付位置は、最大幅位置を通る円周線上であり、周方向に等間隔を隔てて取り付けた。センサ数は、一つのサイドウォール面に取り付ける歪センサの数を意味する。

そして、リム１７×７ＪＪに装着しかつ内圧２００ｋＰａを充填した状態のタイヤに、前後力、横力、上下荷重を負荷した。そして前記歪センサの歪出力に基づいて変換した前後力、横力、上下荷重の計算値（検出値）Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚの、実際に負荷した実荷重値からの誤差を比較し、検出精度を、次の×、△、○、◎の４段階で評価した。
×−−−計算値の誤差が、実荷重値の５０％より大きい；
△−−−計算値の誤差が、実荷重値の２０％より大かつ５０％以下の範囲；
○−−−計算値の誤差が、実荷重値の１０％より大かつ２０％以下の範囲；
◎−−−計算値の誤差が、実荷重値の１０％以下の範囲；

本発明の空気入りタイヤを示す断面図である。 歪センサの配置状態を略示する空気入りタイヤの側面図である。 周方向配列位置の中間位置を説明する部面である。 （Ａ）、（Ｂ）は、１−１タイプの磁気センサ素子を示す平面図及び斜視図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、１−ｎタイプの磁気センサ素子を示す平面図及び斜視図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、ｎ−１タイプの磁気センサ素子を示す平面図及び斜視図である。 歪センサのセンサ角度を説明する図面である。 センサ群における各歪センサのセンサ角度を示す図面でる。 （Ａ）、（Ｂ）は、歪センサの取り付け位置を説明する図面である。 検出方法を説明する構成図である。 先行技術におけるセンサ群における各歪センサの配置状態を示す図面でる。

符号の説明

１ 空気入りタイヤ
３ サイドウォール部
３ｍ サイドウォール部の最大幅位置
４ ビード部
１０ センサ群
２０ 歪センサ
４０ 変換手段
Ｎ ゲイン最大線
ｒ タイヤ半径方向線
Ｙ 領域

Claims (7)

1. タイヤ表面歪を検出する歪センサを具える空気入りタイヤであって、
   少なくとも一方のサイドウォール部に、３つ以上の歪センサからなるセンサ群を周方向に間隔を隔てて設けるとともに、
   各前記歪センサにおいて、そのゲインを最大とするゲイン最大線が、タイヤ半径方向線に対して周方向の一方側に傾く向きを正（＋）、他方側に傾く向きを負（−）として、前記ゲイン最大線がタイヤ半径方向線に対して傾くセンサ角度θを表したとき、
   前記センサ群において、少なくとも２つの歪センサは、前記センサ角度θが互いに相違するとともに、そのセンサ角度θの角度差の絶対値を２０°以上としたことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 各前記歪センサのセンサ角度θは、−８０°〜＋８０°の範囲であることを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 前記センサ群は、センサ角度θの角度差の絶対値が２０°未満となる歪センサを２つ以上含まないことを特徴とする請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。
4. 前記センサ群は、周方向に隣合う各歪センサにおいて、センサ角度θの角度差の絶対値は３０°以上であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の空気入りタイヤ。
5. 前記センサ群の歪センサは、サイドウォール部の最大幅位置とビード部との間の領域に配されることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の空気入りタイヤ。
6. 前記センサ群の歪センサは、両側のサイドウォール部に設けられるとともに、一方のサイドウォール部のセンサ群の歪センサは、他方のサイドウォール部のセンサ群の歪センサの周方向配列位置の中間位置に設けることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の空気入りタイヤ。
7. 請求項１〜６の何れかに記載の空気入りタイヤの歪センサの出力を検知し、変換手段を用いてタイヤに作用する前後力Ｆｘ、横力Ｆｙ及び上下力Ｆｚを検出することを特徴とするタイヤに作用する力の検出方法。

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