JP2008164454A - タイヤの前後力検出方法、及びそれに用いる空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】一つのセンサで前後力を高精度で検出する。
【解決手段】第１の円周線Ｊ１上に位置する第１の磁性体３Ａと、その外側の第２の円周線Ｊ２上に位置する第２の磁性体３Ｂとからなる磁性体セット５をサイドウォール部２３に取り付けた空気入りタイヤ１、および前記第１、第２の円周線Ｊ１、Ｊ２の中間位置で車体６に取り付けられる一つの磁気センサ７を具える。磁気センサ７は、第１、第２の磁性体３Ａ、３Ｂの通過をそれぞれ逐次検出でき、第１の磁性体３Ａの通過から第２の磁性体３Ｂの通過までの通過時間の変化に基づいて周方向の前後力Ｆを検出する。
【選択図】図３

Description

本発明は、タイヤの回転方向の捻れ変形を測定して空気入りタイヤに作用する前後力を検出するタイヤの前後力検出方法、及びそれに用いる空気入りタイヤに関する。

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。例えばＡＢＳにおいては、タイヤのスリップ状況を把握することが必要であり、そのために、タイヤに作用する前後力（周方向の力）を検出し、この検出した前後力に基づいて前記スリップ状況に係わるタイヤの路面摩擦係数や路面密着能力を推定することが提案されている。

この前後力の検出方法として、特許文献１のものが知られている。この特許文献１では、タイヤのサイドウォール部にマークを設け、車体に取り付けたマークセンサにて、タイヤ回転時の前記のマークの通過を検出する。又車体には、車軸と一体回転できかつ外周縁に歯溝を等ピッチ間隔で形成した歯溝付き円盤体を有する車輪速センサを取り付ける。前記円盤体は、歯溝を欠損させた欠損部を一箇所形成しており、前記車輪速センサは、前記歯溝および欠損部の通過を検知することにより車軸の回転速度および位相角度を検知しうる。

そして、前記車輪速センサが前記欠損部の通過を検知した時点を基準として、マークセンサがタイヤのマークの通過を検知した時点の時間差の変化を読み取ることにより、前記時間差の変化からタイヤに作用する前後力を検出することができる。

特開２００５−２２１３８５号公報

しかし前記検出方法では、２つのセンサが必要であり、各センサからそれぞれ誤差の影響を受けるため測定精度を十分に高めることが難しい。又タイヤを着脱した場合、タイヤと車軸との周方向の相対位置がずれる為、前記基準からの時間差自体が変化してしまうという問題がある。

そこで本発明は、タイヤの着脱においても基準からの時間差自体の変化がなく、しかも一つのセンサでタイヤの回転方向の捻れ変形を測定でき、前後力を高精度で検出しうるタイヤの前後力検出方法、及びそれに用いる空気入りタイヤ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、タイヤに作用する周方向の前後力を検出するタイヤの前後力検出方法であって、
タイヤ軸芯を中心とした第１の円周線上に位置する第１の磁性体と、前記第１の円周線の半径方向外側に同心に配される第２の円周線上に位置する第２の磁性体とからなる磁性体セットをサイドウォール部に取り付けた空気入りタイヤと、
前記第１の円周線と第２の円周線との中間位置で車体に取り付けられ、前記第１の磁性体の通過と第２の磁性体の通過とを逐次検出しうる一つの磁気センサとを具えるとともに、
前記第１の磁性体の通過から第２の磁性体の通過までの通過時間の変化に基づいて周方向の前後力を検出することを特徴としている。

又請求項２の発明では、前記磁気センサは、タイヤが接地する接地部とは、タイヤ軸芯を挟んだ反対側の接地反対領域に取り付けられることを特徴としている。

又請求項３の発明は、請求項１又は２の前後力検出方法に用いる空気入りタイヤであって、
サイドウォール部に、タイヤ軸芯を中心とした第１の円周線上に位置する第１の磁性体と、前記第１の円周線の半径方向外側に同心に配される第２の円周線上に位置する第２の磁性体とからなる磁性体セットを具えるとともに、
前記第１、第２の磁性体は、前記サイドウォール部の表面から突出する突出部内に埋設されたことを特徴としている。

又請求項４の発明では、前記磁性体セットにおいて、前記第１の磁性体と第２の磁性体との間の半径方向距離は、１５〜４０ｍｍとしたことを特徴としている。

又請求項５の発明では、前記磁性体セットにおいて、前記第１の磁性体と第２の磁性体とはタイヤ周方向に位置ずれし、かつタイヤ最大幅位置を通る円周線上における磁性体の位置ずれ距離Ｌｃを３〜３０ｍｍとするとともに、前記第１の磁性体の磁極方向と、第２の磁性体の磁極方向とをそれぞれタイヤ半径方向としたことを特徴としている。

又請求項６の発明では、複数の磁性体セットが周方向に配されるとともに、周方向に隣り合う磁性体セットは、前記磁性体の位置ずれ距離Ｌｃが相違することを特徴としている。

又請求項７の発明では、前記第１の円周線と第２の円周線とは、タイヤ最大幅位置を挟んだ半径方向内外に配されることを特徴としている。

又請求項８の発明では、前記突出部は、第１の磁性体、第２の磁性体から該突出部の表面までのびる孔部を具えることを特徴としている。

叙上の如く本発明では、タイヤのサイドウォール部に、第１、第２の磁性体をタイヤ半径方向の内外に隔てて取り付けるとともに、車体側には、前記第１、第２の磁性体のタイヤ半径方向の中間位置に磁気センサを取り付けている。この磁気センサは、前記中間位置に配されることにより、一つのセンサによって第１の磁性体および第２の磁性体の双方の通過を逐次検出できる。

従って、第１の磁性体の通過から第２の磁性体の通過までの通過時間の変化に基づいて周方向の前後力を検出しうる。なお通過時間の変化からの前後力の算出は、次式によって行いうる。
（前後力）＝（通過時間の変化）×（タイヤ回転速度）×（タイヤ周方向バネ定数）
なお、前記タイヤ周方向バネ定数は、タイヤ固有の値であって、タイヤトレッドに作用する前後力と、そのときタイヤに発生する前記磁気センサの取付位置における捻れ変形量との関係を、例えばタイヤ製造時や出荷時等において測定することにより、事前にうることができる。

このように、２つの磁性体を１つのセンサによって検知するため、２つのセンサを用いる場合に比して、例えばセンサ取付部位での振動によるノイズの影響等を半減することができ、精度の良い計測を行うことができる。又低コスト化、構造の簡素化にも貢献できる。又被検出体である磁性体を、タイヤのみに取り付けるため、タイヤを着脱した場合においても、計測の基準位置を一定に保つことが可能となる。

他方、タイヤのサイドウォール部には、走行中に大きな歪みが生じるため、このサイドウォール部に磁性体を取付けた場合、その界面に剥離が発生して磁性体の脱落を招くという問題が生じる。しかし本発明者の研究の結果、サイドウォール部の表面に例えばブロック状の突出部を設けた場合、突出部の根元付近に歪みが集中する結果、突出部内部の歪みは非常に小さくなる。従って、この突出部内に磁性体を埋設することにより、磁性体の脱落やこの磁性体に起因するタイヤ損傷を抑制することが可能となる。

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、本発明のタイヤの前後力検出方法に用いる空気入りタイヤを示す断面図、図２はその主要部を拡大して示す断面図、図３は磁性体セットの配置状態を示すタイヤの側面図である。

図１に示すように、本実施形態の前後力検出方法には、
（１）第１の磁性体３Ａと第２の磁性体３Ｂとからなる磁性体セット５をサイドウォール部２３に取り付けた空気入りタイヤ２１、および
（２）車体６に取り付けられ、前記第１の磁性体３Ａの通過と第２の磁性体３Ｂの通過とを逐次検出しうる一つの磁気センサ７とが用いられる。

そして、この通過の検出信号（或いは検出出力）をスイッチとして時計カウンタを操作することにより、前記６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、前記第１の磁性体３Ａの通過から第２の磁性体３Ｂの通過までの通過時間ｔの変化Δｔ（前記第２の磁性体３Ｂの通過から第１の磁性体３Ａの通過までの通過時間ｔの変化Δｔであっても良い。）を求めることができる。又この前記通過時間ｔの変化Δｔは、タイヤの周方向の捻れ変形に相当し、タイヤに作用する前後力Ｆとほぼ比例関係にあることから、この通過時間ｔの変化Δｔに基づいて、前記前後力Ｆを検出することが可能となる。

具体的に説明すると、前記磁性体セット５は、図３に示すように、タイヤ軸芯ｉを中心とした第１の周線Ｊ１上に位置する１つの第１の磁性体３Ａと、前記第１の円周線Ｊ１の半径方向外側に同心に配される第２の円周線Ｊ２上に位置する１つの第２の磁性体３Ｂとの対によって形成される。このとき、前記第１の円周線Ｊ１および第２の円周線Ｊ２は、タイヤ最大幅位置Ｐ（図２に示す）を通る円周線Ｊｐの半径方向内外に設けることが好ましい。前記図３には、タイヤのサイドウォール部２３に、複数組（本例では１２組）の磁性体セット５が配された場合が例示されているが、一組の磁性体セット５のみを配しても良い。なお前記第１、第２の磁性体３Ａ、３Ｂは、所謂磁石であって、特に規制されないが、例えば磁束密度２５００〜４５００ガウス程度のものが好適に使用できる。

各磁性体セット５において、前記第１、第２の磁性体３Ａ、３Ｂは、その磁極方向ｆをそれぞれタイヤ半径方向とするとともに、第１の磁性体３Ａと第２の磁性体３Ｂとはタイヤ周方向に互いに位置ずれしている。なお磁極方向ｆとは、磁性体の中心を通ってＮ極とＳ極とを結ぶ線である磁極線の方向を意味する。

このとき、図４に拡大して示すように、タイヤ最大幅位置Ｐを通る円周線Ｊｐ上において測定した前記磁性体３Ａ、３Ｂ間のタイヤ周方向の位置ずれ距離Ｌｃは３〜３０ｍｍの範囲が好ましく、又前記磁性体３Ａ、３Ｂ間のタイヤ半径方向距離Ｌｒは１５〜４０ｍｍの範囲が好ましい。なお前記「位置ずれ距離Ｌｃ」は、前記磁極線間の前記円周線Ｊｐ上における周方向距離を意味する。又前記「タイヤ半径方向距離Ｌｒ」は、磁性体３Ａ、３Ｂにおいて互いに向き合う側となる内向きの磁極面３ｓ、３ｓ間の半径方向距離を意味する。なお第１、第２の磁性体３Ａ、３Ｂにおいては、Ｎ極、Ｓ極の向きはランダムであって、何れの磁極面が半径方向内方に向いてもよい。

次に、前記磁気センサ７として、例えばホール素子、ＭＲ素子（磁気抵抗効果素子）、ＴＭＦ−ＭＩ素子、ＴＭＦ−ＦＧ素子等を用いたものが採用できる。この磁気センサ７は、前記第１の円周線Ｊ１と第２の円周線Ｊ２との中間位置に取り付くことにより、前記第１の磁性体３Ａの通過と、第２の磁性体３Ｂの通過との双方を逐次検出しうる。

ここで、前後力Ｆによるタイヤの周方向の捻れ変形をより正確に検出するためには、図３の如く、タイヤが路面と接地する接地部ＱＬとは、タイヤ軸芯ｉを挟んだ反対側の接地反対領域ＧＵに磁気センサ７を取り付け、この接地反対領域ＧＵにて、前記通過時間ｔの変化Δｔを計測するのが好ましい。その理由は、接地部ＱＬに前後力Ｆ（例えば制動力Ｆｒ）が作用したとき、この前後力Ｆによる捻れ変形Δθ１がタイヤ全周に亘って均一に発生するが、前記接地部ＱＬおよび接地反対領域ＧＵ以外の領域では、縦荷重による捻れ変形Δθ２がさらに加わるためであり、トータルの捻れ変形Δθから前後力Ｆを精度良く求めることができなくなる。又前記接地部ＱＬに磁気センサ７に設けることは、路面から損傷を受けやすくなるため困難であり、従って接地反対領域ＧＵに磁気センサ７を取り付ける。なお前記「接地反対領域ＧＵ」は、厳密には、タイヤ軸芯ｉを通る垂直線を中心とした中心角度αが３０°の角度領域で定義される。

このとき、１つの磁気センサ７にて、２つの磁性体３Ａ、３Ｂの通過を逐次検出するためには、前述の如く第１の磁性体３Ａと第２の磁性体３Ｂとをタイヤ周方向に位置ずれさせることが重要であり、又その位置ずれ距離Ｌｃを３ｍｍ以上確保するのが好ましい。

図７に、ホール素子の磁気センサ７と、３０００ガウスの磁束密度を有する磁性体３（磁性体３Ａ，３Ｂを総称するとき磁性体３という。）とを用い、前記磁性体の内向きの磁極面３ｓからの磁極方向の距離をＸ、磁極線からの磁極方向と直角方向の距離をＹとして、各距離Ｘ，Ｙを違えた位置における磁気センサ７の検出出力（ホール素子の出力電圧）を測定した結果を示す。図７から、磁極方向と直角方向の距離Ｙが３．０ｍｍ以上に大きくなると、磁気センサの検出出力は、Ｙ＝０．０ｍｍ場合に比して大幅に低下している。このことは、前記距離Ｙが３．０ｍｍ以上あれば、磁気センサ７が一方の磁性体に反応（Ｙ＝０）している時、他方の磁性体から受ける磁力の影響を大幅に減じることができ、双方の磁性体３Ａ，３Ｂの通過の識別が可能、即ち前記時計カウンタのスイッチとして機能しうることを意味する。従って、前記距離Ｙ、即ち周方向の前記位置ずれ距離Ｌｃは３．０ｍｍ以上が好ましく、前記時計カウンタのスイッチ操作の確実性を高めるために５．０ｍｍ以上とするのがより好ましい。

他方、前記位置ずれ距離Ｌｃが大きくなるほど、又走行速度が遅くなるほど、磁気センサ７による計測時間が長くなる。そのため、時計カウンタの容量と位置ずれ距離Ｌｃとの関係から、計測可能な最低速度が規制される。例えば、時計カウンタが０．２５マイクロ秒で１０万回のカウント能力を有する場合、前記位置ずれ距離Ｌｃが２７．７ｍｍを越えると、走行速度４ｋｍ／ｈ以下での計測が困難になる。従って、計測可能な最低速度と時計カウンタの容量の観点から、位置ずれ距離Ｌｃの上限は３０．０ｍｍ以下、さらには２７．７ｍｍ以下が望ましい。

又前記磁性体３Ａ、３Ｂ間のタイヤ半径方向距離Ｌｒが大きくなるにつれ、前記通過時間ｔの変化Δｔが大きくなるため、測定精度が高まる傾向となる。しかしその反面、前記磁気センサ７が磁性体３Ａ、３Ｂから離れるため、磁気センサ７の検出出力（ホール素子の出力電圧）が減じて通過の検出精度が低下する。このような観点から、前記タイヤ半径方向距離Ｌｒは、その下限値を１５．０ｍｍ以上、さらには２５．０ｍｍ以上とするのが好ましく、又上限値を４０．０ｍｍ以下、さらには３５．０ｍｍ以下とするのが好ましい。なお通過の検出精度を高めるために、各磁性体３Ａ、３Ｂの磁極線と、磁気センサ７の感度中心とを、タイヤ赤道面と平行な一つの平面Ｓ（図２に示す）上に整一させることが好ましい。なお磁気センサ７の前記感度中心もタイヤ半径方向に向けられている。

次に、走行中の前後力を連続的に近い状態で計測することが、車両制御システムのコントロールのために好ましく、そのために、本例では複数組の磁性体セット５を配している。このとき、各磁性体セット５における第１の磁性体３Ａは、前記第１の円周線Ｊ１上に配置され、第２の磁性体３Ｂは第１の円周線Ｊ２上に配置される。なお前記磁性体３Ａ、３Ｂがそれぞれの円周線Ｊ１、Ｊ２上に配されない場合には、磁性体セット５毎に磁気センサ７の検出出力（ホール素子の出力電圧）が変動する。時計カウンタのスイッチとして検出出力に閾値を設定するが、前記検出出力に変動がある場合、前記閾値を変動分小さく設定せざるを得なくなる。その結果、ノイズ信号に反応しやすくなり、誤動作が生じやすくなるという問題を招く。

又複数組の磁性体セット５を配する場合、周方向に隣り合う磁性体セット５において、前記磁性体の位置ずれ距離Ｌｃを互いに相違させることが好ましい。

ここで、本願の前後力検出方法は、前述した如く、一つの磁性体セット５について、第１の磁性体３Ａの通過から第２の磁性体３Ｂの通過までの通過時間ｔの変化Δｔを求め、その変化Δｔに基づいて前後力を検出する。例えば図５（Ａ）、図６（Ａ）に概念的に示すように、無負荷（Ｆ＝０）の場合の磁性体３Ａ，３Ｂ間の通過時間ｔ０を基準とする。そして図５（Ｂ）、図６（Ｂ）に示すように、タイヤに前後力Ｆ（制動力Ｆｒ）が作用したとき、周方向の捻れ変形が発生し、磁性体３Ａ，３Ｂ間の通過時間ｔ１は、前記基準通過時間ｔ０からΔｔだけ変化する。この通過時間の変化Δｔから次式によって、前後力Ｆを算出することができる。
（前後力Ｆ）＝（通過時間の変化Δｔ）×（タイヤ回転速度Ｖ）×（タイヤ周方向バネ定数Ｋ）

前記タイヤ周方向バネ定数Ｋは、タイヤ固有の値であって、タイヤトレッドに作用する前後力Ｆと、そのときタイヤに発生する前記磁気センサ７の取付位置における捻れ変形量との関係を、例えばタイヤ製造時や出荷時等において測定することにより、事前にうることができる。

しかし、複数の磁性体セット５が配される場合、一つの磁性体セット５内での第１、第２の磁性体３Ａ，３Ｂの対比と、隣り合う磁性体セット５、５間での第１、第２の磁性体３Ａ，３Ｂの対比とが間違って行われる恐れが生じる。そのため前記対比を間違わないようにするために、図４の如く、磁性体セット５内の磁性体３Ａ，３Ｂ間の位置ずれ距離Ｌｃと、この磁性体セット５に周方向で隣り合う磁性体セット５内の磁性体３Ａ，３Ｂ間の位置ずれ距離Ｌｃとを相違させることが好ましい。特に、磁性体セット５を、位置ずれ距離Ｌｃが小（Ｌｃ１）な磁性体セット５Ａと位置ずれ距離Ｌｃが大（Ｌｃ２）とした磁性体セット５Ｂとの２種類で構成し、この磁性体セット５Ａ、５Ｂを交互に配置することが好ましい。これにより通過時間ｔが、大、小、大、小・・・の基準パターンで検出されるため、対比の誤りを容易に認識することが可能となる。

次に、前記空気入りタイヤ２１のサイドウォール部２３に磁性体３Ａ，３Ｂを取り付けた場合、走行におけるサイドウォール部２３の繰り返し変形によって、磁性体３Ａ，３Ｂとタイヤゴムとの界面に剥離が発生し、磁性体３Ａ，３Ｂの脱落を招くという問題が生じる。そこで本発明者が研究した結果、図８に示すように、サイドウォール部２３の表面２３Ｓに例えばブロック状の突出部８を設けた場合、突出部８の根元付近に歪みεの集中ε１が発生するが、その反面、突出部８内部では歪みεが非常に小さくなることを究明し得た。

従って、本実施形態の空気入りタイヤ２１では、図２に示すように、サイドウォール部２３に、その表面２３Ｓから突出するブロック状の突出部８を設けるとともに、この突出部８内に前記磁性体３Ａ，３Ｂを埋設することで、前記磁性体３Ａ，３Ｂの脱落やこの磁性体３Ａ，３Ｂに起因するタイヤ損傷を抑制している。このとき、前記磁性体３Ａ，３Ｂは、前記歪みεの影響を避けるために、前記表面２３Ｓよりも外側に配されることが必要である。又前述の如く、各磁性体３Ａ、３Ｂの磁極線をタイヤ赤道面と平行な平面Ｓ上に整一させるためには、前記磁性体３Ａ、３Ｂをタイヤ最大幅位置Ｐの半径方向内外に隔てて取り付けるのが好ましく、特にタイヤ最大幅位置Ｐから半径方向内外に等距離を隔てて取り付けることが好ましい。

又前記突出部８は、図９、図１０（Ａ）、（Ｃ）に示すように、前記突出部８は、磁性体３から該突出部８の表面までのびる１以上の孔部９を具えている。本例では、前記磁性体３が矩形状をなす場合を例示しており、前記孔部９が、前記内向きの磁極面３ｓからのびる例えば２本の下の孔部９ａ、磁性体３のタイヤ周方向両側面からのびる各１本の側の孔部９ｂ、および磁性体３のタイヤ軸方向外側面からのびる１本の端の孔部９ｃの合計５本９で構成される場合が示されている。

この孔部９は、タイヤ２１を加硫成形する際、金型３０内で前記磁性体３を位置決めする時に形成される。前後力Ｆの検出精度を高めるためには、磁性体３を正確な位置に取り付ける必要があり、特に磁性体３の内向きの磁極面３ｓの位置、および磁極方向は非常に重要となる。

そのために、図１１（Ａ）、（Ｃ）に示すように、金型３０に突出部８形成用の凹部３１を設けるとともに、該凹部３１の内壁面に、前記磁性体３をその磁力によって吸着して固定する例えば固定突起３２を形成するのが好ましい。この固定突起３２には、前記内向きの磁極面３ｓを吸着し磁性体３を跨らせて安定保持するレール状の下の固定突起３２ａを含ませることが特に好ましい。又位置ずれ距離Ｌｃの精度を高めるために、磁性体３のタイヤ周方向両側面を吸着して保持する側の固定突起３２ｂ、および磁性体３のタイヤ軸方向の位置精度を高めるために、磁性体３のタイヤ軸方向外側面を吸着して保持する端の固定突起３２ｃをそれぞれ設けるのも好ましい。そしてこのような金型３０を用いて加硫成形した時、前記固定突起３２の跡として、孔部９が形成される。

又加硫成型時、前記凹部３１内へのゴムの流入によって、タイヤ軸方向外方に向かって強いゴム流れが発生し、磁性体３の位置ずれを招きやすい。従って、前記凹部３１の内壁面のうち、前記外向きの磁極面３ｓｏに臨む外向きの壁面３１ｗを、タイヤ軸方向外に向かって外向きの磁極面３ｓｏに近づく向きに傾斜させることが好ましい。これにより、磁性体３を下の固定突起３２ａに押さえ付ける向きのゴム流れが生じ、磁性体３への位置ずれ抑制効果が生まれる。

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。

直径６．０ｍｍ、高さ３．０ｍｍ、磁束密度３８５０ガウスの円柱状の磁性体３を用いた１８組の磁性体セット５をサイドウォール部２３に形成した乗用車用ラジアルタイヤ（２４５／４０ＺＲ１８）を試作した。各磁性体３は、１０ｍｍ（周方向巾）×１０ｍｍ（半径方向高さ）×１０ｍｍ（突出高さ）の矩形ブロック状の突出部８内に、トレッド側の磁極をＮ極として埋設される。前記突出部８には巾１ｍｍの２本の固定突起３２ａが形成される。又磁性体３Ａ、３Ｂ間の半径方向距離Ｌｒは３０ｍｍ、周方向の位置ずれ距離Ｌｃは１０ｍとしている。

そしてこの試供タイヤを、リム（１８×８ＪＪ）、内圧（２３０ｋＰａ）の条件にて車両（３０００ｃｃ、ＦＲ車）の前輪に装着し、タイヤテストコースにて制動テストを行った。そのときの前後力を、６分力計を用いて測定すると同時に、本発明の前後力検出方法に従って磁気センサ（ホール素子：Ｍｅｌｅｘｉｓ社製のＭＬＸ９０２５１）を用いて検出した。そして図１２に示すように、６分力計による測定結果を横軸に、本発明の検出方法を用いた実施例１の測定結果を縦軸にとり比較した。同図１２の如く、６分力計と同等の前後力が測定できることが確認できる。

次に、試供タイヤをリム（１８×８ＪＪ）、内圧（２３０ｋＰａ）、縦荷重（８．２６ｋＮ）、速度（８０ｋｍ／ｈ）の条件にて、ドラム上を３００００ｋｍ走行させ、走行後、磁性体の脱落、或いは磁性体に起因するタイヤ損傷を目視によって検査した。試供タイヤは、従来タイヤと同様、磁性体の脱落やタイヤ損傷は発生していないことが確認された。

本発明のタイヤの前後力検出方法に用いる空気入りタイヤを示す断面図である。 その主要部を拡大して示す断面図である。 磁性体セットの配置状態を略示する空気入りタイヤの側面図である。 磁性体の位置ずれ距離を説明する図面である。 （Ａ）は無負荷の場合の第１、第２の磁性体の通過状態を示す図面、（Ｂ）は前後力が作用した場合の第１、第２の磁性体の通過状態を示す図面である。 （Ａ）は無負荷の場合の通過時間を示す図面、（Ｂ）は前後力が作用した場合の通過時間の変化を示す図面である。 磁性体に対する磁気センサの取付位置を変化させた時の磁気センサの出力変化を示すグラフである。 突出部と表面歪みとの関係を示す図面である。 突出部を磁性体とともに示す斜視図である。 （Ａ）は突出部を磁性体とともに示す断面図、（Ｂ）はそのＢ−Ｂ線断面図、（Ｃ）はそのＣ−Ｃ線断面図である。 （Ａ）は突出部を形成する金型を示す断面図、（Ｂ）はそのｂ−ｂ線断面図、（Ｃ）はそのｃ−ｃ線断面図である。 本発明の検出方法と、６分力計を用いた場合との測定結果を比較したグラフである。

符号の説明

３Ａ 第１の磁性体
３Ｂ 第２の磁性体
３ｓ 磁極面
５ 磁性体セット
６ 車体
７ 磁気センサ
８ 突出部
９ 孔部
２１ 空気入りタイヤ
２３ サイドウォール部
Ｆ 前後力
ｉ タイヤ軸芯
Ｊ１ 第１の円周線
Ｊ２ 第２の円周線
Ｐ タイヤ最大幅位置
ＱＬ 接地部
ＱＵ 接地反対領域

Claims (8)

1. タイヤに作用する周方向の前後力を検出するタイヤの前後力検出方法であって、
   タイヤ軸芯を中心とした第１の円周線上に位置する第１の磁性体と、前記第１の円周線の半径方向外側に同心に配される第２の円周線上に位置する第２の磁性体とからなる磁性体セットをサイドウォール部に取り付けた空気入りタイヤと、
   前記第１の円周線と第２の円周線との中間位置で車体に取り付けられ、前記第１の磁性体の通過と第２の磁性体の通過とを逐次検出しうる一つの磁気センサとを具えるとともに、
   前記第１の磁性体の通過から第２の磁性体の通過までの通過時間の変化に基づいて周方向の前後力を検出することを特徴とするタイヤの前後力検出方法。
2. 前記磁気センサは、タイヤが接地する接地部とは、タイヤ軸芯を挟んだ反対側の接地反対領域に取り付けられることを特徴とする請求項１記載のタイヤの前後力検出方法。
3. 請求項１又は２の前後力検出方法に用いる空気入りタイヤであって、
   サイドウォール部に、タイヤ軸芯を中心とした第１の円周線上に位置する第１の磁性体と、前記第１の円周線の半径方向外側に同心に配される第２の円周線上に位置する第２の磁性体とからなる磁性体セットを具えるとともに、
   前記第１、第２の磁性体は、前記サイドウォール部の表面から突出する突出部内に埋設されたことを特徴とする空気入りタイヤ。
4. 前記磁性体セットにおいて、前記第１の磁性体と第２の磁性体との間の半径方向距離は、１５〜４０ｍｍとしたことを特徴とする請求項３記載の空気入りタイヤ。
5. 前記磁性体セットにおいて、前記第１の磁性体と第２の磁性体とはタイヤ周方向に位置ずれし、かつタイヤ最大幅位置を通る円周線上における磁性体の位置ずれ距離Ｌｃを３〜３０ｍｍとするとともに、
   
   前記第１の磁性体の磁極方向と、第２の磁性体の磁極方向とをそれぞれタイヤ半径方向としたことを特徴とする請求項３又は４記載の空気入りタイヤ。
6. 複数の磁性体セットが周方向に配されるとともに、周方向に隣り合う磁性体セットは、前記磁性体の位置ずれ距離Ｌｃが相違することを特徴とする請求項５記載の空気入りタイヤ。
7. 前記第１の円周線と第２の円周線とは、タイヤ最大幅位置を挟んだ半径方向内外に配されることを特徴とする請求項３〜６の何れかに記載の空気入りタイヤ。
8. 前記突出部は、第１の磁性体、第２の磁性体から該突出部の表面までのびる孔部を具えることを特徴とする請求項３〜７の何れかに記載の空気入りタイヤ。

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