JP2021051011A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】摩耗により変化する磁場の強さを常時、安定して十分な検出感度で正確に測定することにより、タイヤの摩耗状態を常時正確に把握することができる空気入りタイヤを提供する。【解決手段】凸部および凹溝によってパターンが形成されたトレッド部において、凸部の１つ以上に、接地面側から径方向内方に向けて、所定の形状の凹部が形成されており、凹部に、軟磁性材料の粉粒体が高分子材料中に分散されて形成された軟磁性体が埋め込まれており、軟磁性体より径方向内方に、硬磁性材料を用いて形成された磁石が設置され、軟磁性体と磁石とにより形成される磁気回路により、凸部の厚み方向に所定の強さの磁場が形成されており、磁気回路により形成された磁場の磁束密度を検知する磁気センサが、軟磁性体に対応した径方向内方の位置に配置されている空気入りタイヤ。【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等の車両用の空気入りタイヤに関する。

車両に装着された空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」ともいう）は、走行に伴って地面と接するトレッド部が摩耗していき、トレッド溝が徐々に浅くなってくる。そして、このトレッド溝の深さが摩耗限度を超えて浅くなると、走行中にスリップが発生するなどして、事故の発生を招く危険性が増す。このため、従来より、トレッド部の摩耗量が摩耗限度を超えないように管理し、摩耗限度に達した場合には早期にタイヤを交換して、走行時の安全性を確保することが定められている。

具体的にトレッド部の摩耗状態をチェックする方法として、一般的には、トレッド部に例えばスリップサイン等の目印を設けておき、この目印が現れると摩耗量が摩耗限度に達したと判断している。しかし、一般のユーザーに対して、この目印の確実なチェックについて過大には期待できないため、このようなユーザーによる目視確認に替えて、タイヤの摩耗状態を技術的に把握してユーザーが交換時期が来たことを正確に認識できる技術が提案されている。

例えば、摩耗が摩耗限度となる箇所に磁性材料からなる被検出体を埋設しておき、磁気センサなどを検知手段として用いて、摩耗により露出した被検出体を検知することでタイヤが摩耗限度まで摩耗したことを検出するタイヤ摩耗限度検出装置（例えば特許文献１）や、トレッドの溝部やタイヤ内部に埋設された磁性体がトレッド部の摩耗に合わせて形状変化することに伴う磁場の強さの変化を、磁気センサなどの検知手段を用いて検知することによってタイヤの摩耗状態を測定するタイヤの摩耗測定方法（例えば特許文献２）が開発されている。

実開昭６２−８３７０４号公報 特許第４０５４１９６号公報

しかしながら、特許文献１のタイヤ摩耗限度検出装置および特許文献２のタイヤの摩耗測定方法のいずれも、磁気センサなどの検知手段は、車体側の、例えばタイヤハウスに設けられている。このため、回転するタイヤ側に設けられた磁性体が検知手段に近接した場合しか磁性体を検知することができず、間欠的な測定しかできない。また、検知手段と磁性体との間の位置関係は、車体の傾斜や、走行中の路面の性状、タイヤの空気圧などで、変化しやすいため、磁場の強さを安定して正確に測定することができない。このため、近年の車両の安全性に対する強い要請に合わせて、タイヤの摩耗状態をより正確に把握できる空気入りタイヤが求められている。

そこで、本発明は、摩耗により変化する磁場の強さを常時、安定して正確に測定することにより、タイヤの摩耗状態を常時正確に把握することができる空気入りタイヤを提供することを課題とする。

本発明者は、上記の課題を解決するため鋭意検討を行った結果、以下に記載する発明により上記の課題が解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。

請求項１に記載の発明は、
凸部および凹溝によってパターンが形成されたトレッド部において、前記凸部の１つ以上に、接地面側から径方向内方に向けて、所定の形状の凹部が形成されており、
前記凹部に、軟磁性材料の粉粒体が高分子材料中に分散されて形成された軟磁性体が埋め込まれており、
前記軟磁性体より径方向内方に、硬磁性材料を用いて形成された磁石が設置され、
前記軟磁性体と前記磁石とにより形成される磁気回路により、前記凸部の厚み方向に所定の強さの磁場が形成されており、
前記磁気回路により形成された前記磁場の磁束密度を検知する磁気センサが、前記軟磁性体に対応した径方向内方の位置に配置されていることを特徴とする空気入りタイヤである。

請求項２に記載の発明は、
前記磁石および前記磁気センサが配置されている位置が、内腔部表面であることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤである。

請求項３に記載の発明は、
前記軟磁性材料が、鉄、ケイ素鋼、鉄−ニッケル系合金、鉄−ケイ素系合金、鉄−ケイ素−アルミニウム系合金、鉄−コバルト系合金、鉄−コバルト−アルミニウム系合金、ソフトフェライト、アモルファル磁性合金、ナノクリスタル磁性合金、フェライト系ステンレスから選択された１種または２種以上の軟磁性粉であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤである。

請求項４に記載の発明は、
前記凹部に、複数個の所定の厚みの板状の前記軟磁性体と、前記高分子材料で形成された複数個の所定の厚みの板状の高分子部材とが、前記径方向に交互に積層されて埋め込まれていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤである。

請求項５に記載の発明は、
前記磁石が、アルニコ系磁石、フェライト系磁石、サマリウムコバルト系磁石、サマリウム系磁石、ネオジム系磁石のいずれかであることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤである。

請求項６に記載の発明は、
前記凹部の位置に対応する内腔部の表面に、前記磁気回路により形成される磁場の磁束密度を検出する磁気センサ、電源、および送受信装置が、センサモジュールに収納されて配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の空気入りタイヤである。

本発明によれば、摩耗により変化する磁場の強さを常時、安定して十分な検出感度で正確に測定することにより、タイヤの摩耗状態を常時正確に把握することができる空気入りタイヤを提供することができる。

本発明の一実施の形態に係る空気入りタイヤにおける軟磁性体の配置および磁気回路の構成を説明する模式的断面図である。 本発明の他の一実施の形態に係る空気入りタイヤにおける軟磁性体の配置および磁気回路の形成方法を説明する模式的断面図である。 本発明の一実施の形態に係る空気入りタイヤにおける磁気センサの配置を説明する模式的断面図である。 本発明の他の一実施の形態に係る空気入りタイヤにおける磁気センサの配置を説明する模式的断面図である。

以下、本発明を実施の形態に基づき、図面を用いて説明する。

［１］本実施の形態に係る空気入りタイヤ
１．本実施の形態に係る空気入りタイヤの概要
はじめに、本実施の形態に係る空気入りタイヤの概要について説明する。本実施の形態に係る空気入りタイヤは、トレッド部の凸部に形成された凹部に埋め込まれた軟磁性材料の粉粒体が高分子材料中に分散されて形成された軟磁性体と、タイヤの径方向内方に設置された硬磁性材料から形成された磁石とにより磁気回路を形成し、この磁気回路が形成する磁場における磁束密度を、軟磁性体に対応した径方向内方の位置に配置されている磁気センサにより検知している。

凹部に埋め込まれた軟磁性体は、軟磁性材料の粉粒体が高分子材料中に分散されて形成されており、車両の走行に伴うタイヤの摩耗に合わせて摩耗していき、これに従い磁石との間で形成される磁気回路の磁場の磁束密度が変化する。このとき、磁束密度を検知する磁気センサは、軟磁性体に対応した径方向内方の位置、即ちタイヤ自体に配置されているため、磁気センサによって前記した磁気回路の磁場の磁束密度の連続的変化を測定することができ、車両に装着されたタイヤの摩耗状態を経時的に把握することができる。また、タイヤが、車体の傾斜、走行中の路面の性状、タイヤの空気圧などの影響を受けた場合でも、磁気センサと軟磁性体との間の位置関係を一定に維持することができる。この結果、磁束密度の磁気回路の磁場の変化を安定して正確に測定して、タイヤの摩耗状態を高い精度で把握することができる。

また、硬磁性材料から形成される磁石と摩耗により減っていく軟磁性体との間で磁気回路を形成しているため、磁気センサが検知する磁気回路の磁場の磁束密度が、軟磁性体の摩耗に伴って高くなる。この結果、さらに、磁気回路の磁場の磁束密度の変化を十分に安定して正確に測定して、タイヤの摩耗状態を十分に高い精度で把握することができる。また、軟磁性体は着磁する必要がないため、着磁のための大型設備を必要としない。

２．本実施の形態に係る空気入りタイヤの特徴部
（１）軟磁性体の配置および磁気回路の構成
上記したように、本実施の形態に係る空気入りタイヤは、トレッド部の凸部の１つ以上に、接地面側から径方向内方に向けて凹部が形成されて、この凹部に軟磁性材料の粉粒体が高分子材料中に分散されて形成された軟磁性体が埋め込まれており、硬磁性材料から形成されて径方向内方に設置された磁石とこの軟磁性体とで凸部の厚み方向に磁気回路が形成されている。

図１は、本実施の形態に係る空気入りタイヤにおける硬磁性材料から形成される磁石と軟磁性体の配置及び磁気回路の構成を説明する模式的断面図であり、凹溝に囲まれて形成された１つの凸部を示している。図１において、トレッド部１は、凹溝９に囲まれて凸部２が形成されて、接地面８で地面と接する。そして、凸部２には接地面８からタイヤの径方向内方に向かって所定の形状の凹部３が設けられて、軟磁性体４が埋め込まれている。そして、５はブレーカー、６はブレーカーコードであり、７は内腔部表面であり、１０は硬磁性材料で形成された磁石である。また、１１は磁気センサである。

本実施の形態においては、図１に示すように、凹部３の内部に軟磁性体４が埋め込まれており、軟磁性体４の径方向内方の内腔部表面７上に磁石１０が配置されている。これにより、軟磁性体４が磁石１０によって磁化されて、軟磁性体４と磁石１０との間に磁気回路が形成され、磁気回路に沿って所定の強さの磁場が形成される。具体的には、磁石１０の一方の極と軟磁性体４の径方向内方の端面との間に磁気回路が形成されて、磁気回路に沿って所定の強さの磁場が形成される。軟磁性体は、タイヤの走行に伴って摩耗する凸部２と共に摩耗し変形する。そして、軟磁性体４の変形に伴って、磁気回路が変化し、磁場の強さも変化するため、磁気センサ１１により磁場の磁束密度の変化量を知ることにより、タイヤの摩耗状況を知ることができる。

軟磁性体４としては、軟磁性材料の粉粒体（軟磁性粉）が高分子材料中に分散されて、凹部３の形状に合わせて成形されている軟磁性体が用いられる。

このような軟磁性体は、通常の硬質の磁性部材より硬度が低く、トレッドの凸部と同程度に摩耗し偏摩耗が生じにくい。また、走行中に路面との接触に起因する振動などの影響を受け難いため、車の乗り心地の悪化を招くことを十分に抑制することができる。

軟磁性材料としては、入手が容易或いは安価或いは相対的により強力な磁場を形成できるという観点から、鉄、ケイ素鋼、パーマロイ（登録商標）のような鉄−ニッケル系合金、センダストのような鉄−ケイ素系合金或いは鉄−ケイ素−アルミニウム系合金、パーメンジュールのような鉄−コバルト系合金或いは鉄−コバルト−アルミニウム系合金、ソフトフェライト、アモルファル磁性合金、ナノクリスタル磁性合金、フェライト系ステンレス等を好ましく挙げることができる。また、上記した軟磁性材料は、２種以上を選択して用いてもよい。

軟磁性粉の粒径としては、軟磁性体の形成に際しての高分子材料への分散性と、金属粒子であることに伴う摩耗性を考慮すると、４００μｍ以下であることが好ましく、２５０μｍ以下であるとより好ましく、１０μｍ以下であると更に好ましい。

また、高分子材料としては、タイヤとしての特性を十分に発揮させるという観点から、硬化した状態において弾性を発揮することができる樹脂材料またはゴム材料が好ましく、また、軟磁性粉を分散させて成る軟磁性体がトレッドゴムと同じように摩耗して安定した乗り心地を提供するという観点から、硬化後はトレッドゴム組成物と同等の摩耗特性を発揮することができる樹脂材料またはゴム材料が好ましい。

上記した高分子材料の内でも、軟磁性体が設けられる箇所がトレッド部であることを考慮すると、トレッド部に用いられるトレッドゴム組成物と同じ配合のゴム材料が好ましい。すなわち、軟磁性体は、トレッドゴム組成物と同じ配合のゴム材料に軟磁性粉を分散させて形成されるのが好ましく、例えば、トレッドゴム組成物の配合における一部の充填材を軟磁性粉に置換する形で配合してもよい。軟磁性体中に占める軟磁性粉の配合量としては、１０〜７０質量％が好ましく、より好ましくは３０〜７０質量％であり、さらに好ましくは４０〜７０質量％である。

軟磁性体４の形成には、上記した軟磁性粉および高分子材料を適宜選択して、適切に配合、具体的には、軟磁性体中に占める軟磁性粉の配合量が１０〜７０質量％となるように配合して混練した軟磁性体の材料を高分子材料を硬化する前に凹部３に充填した後、高分子材料を硬化する方法を用いることができる。

また、タイヤの成形とは別に、上記軟磁性体の材料を、例えば型を用いて所定の形状に形成し、高分子材料を硬化する方法を用いることができる。この方法の場合、形成した軟磁性体４が凹部３に埋め込まれる。軟磁性体４を凹部３へ埋め込む手段としては特に限定されないが、螺合や嵌合を好ましい手段として挙げることができる。具体的には、凹部の内壁部に雌ネジ部を形成する一方、軟磁性体の側面に雄ネジ部を設けてねじ状とし、両者を螺合することにより、軟磁性体を凹部へ埋め込み固定することができる。また、凹部を楔形に形成して、対応する形状に形成された軟磁性体、例えば逆テーパ状とした軟磁性体を打ち込むことによっても、軟磁性体を凹部へ適切に埋め込み固定することができる。

そして、本実施の形態において、凹部３は、交換すべきと定められたトレッド部１の厚みよりも内方に入り込んで形成されていることが好ましく、具体的な凹部３の深さ、即ち、軟磁性体４の長さとしては、凸部２の厚みの８０〜１３０％であることが好ましい。これにより、トレッド部１が摩耗限界に達するまで磁束密度の変化量を検出して、摩耗状態を経時的に把握することができる。

また、別の実施の形態として軟磁性体４を、図２に示すように複数個の板状の軟磁性体４ｂと、高分子材料で形成された複数個の所定の厚みの板状の高分子部材４ａとを径方向に交互に積層した積層体とし、凹部３に埋め込むことにより凸部２に軟磁性体４を形成する形成方法を用いることもできる。なお、軟磁性体４の厚み方向の外周面は板状の高分子部材４ａと同じ高分子材料で被覆されていてもよい。

この形成方法は、板状の軟磁性体が１枚減少する度に明確な磁気変化が生じることで、摩耗したことが容易に判別できるため好ましい。なお軟磁性体４は、板状の軟磁性体４ｂと板状の高分子部材４ａとを積層した積層体を成形した後に凹部３に埋め込んでもよく、凹部３内で積層して積層体を成形してもよい。

磁石１０は硬磁性材料を用いて形成されており、図１、２に示すように軟磁性体４の径方向内方の内腔部表面７に、一方の極、例えばＮ極と軟磁性体４の径方向内方の端面との間に磁場が形成されるように配置される。なお、磁石には一定の強さの磁場を形成する永久磁石が用いられ、配置に際しては、Ｎ極と軟磁性体４の端面との距離が一定になるように配置される。これにより、Ｎ極と軟磁性体４の前記端面との間に一定の磁束密度の磁場が形成される磁気回路を形成することができる。

磁石１０の種類は、硬磁性材料を用いて形成された永久磁石であれば特に限定されないが、着磁後の保磁力が大きく容易に減磁することがないという観点から、アルミニウム、ニッケル、コバルト、鉄を主成分とするアルニコ系磁石、酸化鉄を主成分とするフェライト系磁石、サマリウム、コバルトを主成分とするサマリウムコバルト系磁石やサマリウム、鉄、窒素を主成分とするサマリウム鉄窒素系磁石などのサマリウム系磁石、ネオジム、鉄、ホウ素を主成分とするネオジム系磁石を好ましく挙げることができる。

そして、具体的なアルニコ系磁石としては、Ａｌ−Ｎｉ−Ｃｏ−Ｆｅ−Ｃｕなどが、フェライト系磁石としては、Ｆｅ_２Ｏ_３−ＳｒＯなどが、サマリウムコバルト系磁石としては、Ｓｍ−Ｃｏ−Ｆｅ−Ｃｕなどが、サマリウム鉄窒素系磁石としては、Ｓｍ−Ｆｅ−Ｎなどが、ネオジム系磁石としては、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ−Ｄｙ、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｎｂ−Ｂ、Ｎｄ−Ｐｒ−Ｆｅ−Ｎｂ−Ｂなどが挙げられる。

（２）磁気センサ
上記したように硬磁性材料から形成される磁石と軟磁性体により形成された磁気回路の磁場の磁束密度は、タイヤの摩耗に合わせて摩耗する軟磁性体の摩耗により変化し、その変化量は、タイヤに配置された磁気センサにより測定される。

図１、図２において、磁気センサ１１は、軟磁性体４に対応した径方向内方の内腔部に設置されている。このとき、磁気センサ１１は上記磁気回路の磁場内の所定の位置に設置されている。

軟磁性体４および磁石１０が前記のように配置されたタイヤに、磁気センサ１１を上記のように配置することにより、車体の傾斜、走行中の路面の性状、タイヤの空気圧などの影響を受けることなく、磁場の磁束密度を常時、安定して正確に検知して測定することができるため、磁束密度の変化量からタイヤの摩耗状態を高い精度で常時把握することができる。

具体的な磁気センサとしては、タイヤの内腔部表面に取り付け可能な小さなサイズで、回転するタイヤの振動や変形などにも十分に耐え得るという観点から、ホール素子、磁気抵抗素子（ＭＲ）、磁気インピーダンス（ＭＩ）素子などを好ましく挙げることができ、これらの内でも、精度の観点から磁気抵抗素子がより好ましい。

図３、図４は、タイヤへの磁気センサの配置の他の一例を示す図である。図３、図４において、磁気センサはセンサモジュール１２に収納されて、凹部３の位置に対応する径方向内方の内腔部表面７、即ち、磁石１０と軟磁性体４との間に形成される磁場内の所定の位置に配置されている。

このように磁気センサがセンサモジュール１２に収納されている場合、このセンサモジュール１２には、磁気センサに加えて、磁気センサで検知されたデータを受信する受信部と受信したデータを車両本体に設けられた摩耗状態判定装置に向けて有線または無線で送信する送信部を備えた送受信装置、電源などが、共に収納されていることが好ましい。

また、このセンサモジュール１２には、磁気センサ１１以外に、タイヤの内圧を検知する圧力センサ、温度を計測する温度センサ、加速度を検知する加速度センサなどが併せて収納されていてもよく、これらの複数のセンサを用いることにより、磁束密度に加えて、タイヤの内圧、タイヤの温度、加速度データなどをリアルタイムで取得することができる。そして、これらの複数のセンサで取得された各データを利用して総合的に分析することにより、タイヤの状態をより詳細に把握することができ、今後期待されている車両の自動運転制御に有効に利用することができる。

センサモジュール１２としては、上記のような構成に限らず、後述する摩耗量と磁束密度との関係を示す照合用のデータを記憶する記憶部、および、記憶部に記憶される照合用のデータを用い、磁気センサ１１によって検知された磁束密度に基づいてトレッド部の摩耗状態を測定する測定部を備え、測定部によって測定された摩耗状態のデータを送信部によって車両本体に設けられた装置へ送信するように構成されても良い。

タイヤへのセンサモジュール１２の取付方法としては、例えば、タイヤ内腔部表面に設けられたソケットに装着する方法、タイヤ内腔部表面に直接接着する方法、タイヤに埋め込む方法などを適宜採用することができ、この内でも、タイヤ内腔部表面に設けられたソケットへのセンサモジュールの装着は、取り付け、交換が容易であるため、特に好ましい。

［２］本実施の形態に係る空気入りタイヤの製造方法
本実施の形態に係る空気入りタイヤは、通常の空気入りタイヤの製造工程に加えて、凹部形成工程と軟磁性体埋込工程と硬磁性材料から形成される磁石を配置して磁気回路を形成する磁気回路形成工程を備えた製造方法により製造することができる。以下、この凹部形成工程と軟磁性体埋込工程と磁気回路形成工程について説明する。

１．凹部形成工程
本工程は、加硫成形された空気入りタイヤのトレッド部の凸部の１つ以上に、接地面側から径方向内方に向けて、軟磁性体を埋め込むための凹部を形成する工程である。

具体的には、加硫成形された空気入りタイヤのトレッド部の１つ以上に、コルクボーラー、ドリル、ホールカッターなどの穿孔治具を用いて、接地面側から径方向内方に向けて穿孔することにより、凹部を形成する。これらの穿孔治具の内でも、穿孔作業の容易さを考慮すると、コルクボーラーが好ましい。

なお、加硫成形された空気入りタイヤへの穿孔に代えて、スパイクタイヤ用の加硫金型などのトレッド部に凹部が形成される加硫金型を用いて、加硫成形と同時に凹部を形成させてもよい。

２．軟磁性体埋込工程
本工程は、凹部形成工程において形成された凹部に、別途作製された軟磁性体を埋め込む工程である。以下においては、まず、軟磁性体の作製について説明し、その後、軟磁性体の埋め込みについて説明する。

（１）軟磁性体の作製
軟磁性材料の粉粒体が高分子材料中に分散されて形成された軟磁性体は、前記したように、軟磁性材料の粉粒体および高分子材料を適宜選択して、これらを適切に配合して粉粒体を高分子材料中に分散させた後、所定の形状、即ち、次工程で行う軟磁性体の埋め込みに適した形状に形成することにより、作製することができる。

一方、複数個の板状の軟磁性体と板状の高分子部材とを交互に積層させた軟磁性体は、それぞれ所定の形状・寸法に作製した板状の軟磁性体と板状の高分子部材とを、例えば接着剤を介して交互に積層し、板状の軟磁性体と板状の高分子部材とを接着剤で接着することにより作製することができる。

（２）軟磁性体の埋め込み
作製された軟磁性体の凹部への埋め込みに際しては、前記した螺合や嵌合を採用することができる。

３．磁気回路形成工程
磁気回路は、前記のように内腔部表面に硬磁性材料から形成された磁石を配置することにより形成される。これにより、磁石の一方の極と軟磁性体の径方向内方の端面との間に磁気回路が形成されて、所定の強さの磁場が形成される。

［３］タイヤ摩耗測定方法
次に、本実施の形態に係るタイヤにおける摩耗測定方法について説明する。

本実施の形態においては、上記した空気入りタイヤに対して、以下の手順に従ってその摩耗状態を測定する。

１．事前のデータ取得
測定に先立って、予め、測定対象と同じ種類のタイヤについて、軟磁性体の摩耗により変化する磁気回路の磁場の磁束密度を磁気センサにより測定し、データを取得する。

具体的には、まず、製造直後の新品タイヤ（測定対象と同じ種類のタイヤ）における磁気回路の磁場の磁束密度を測定し、その後、このタイヤに対して、タイヤ摩耗ドラム試験機を用いて、摩耗限度を超えるまで、タイヤを摩耗させていく。そして、途中、所定時間毎に装置を停止させて、その時点での摩耗量と磁束密度を測定する。

その後、測定された各時点での摩耗量と磁束密度とに基づいて摩耗量と磁束密度との関係を示す照合用のデータを作成し、作成されたデータを車両本体に設けられた摩耗状態判定装置に記憶させる。

２．測定対象タイヤの実車への装着と走行
次に、測定対象のタイヤを実車に装着して走行する。走行することにより、トレッド部と共に軟磁性体が摩耗していくため、磁気センサにより検知される磁気回路の磁束密度が変化する。

そして、磁気センサにより測定されたこの磁気回路の磁束密度の変化量を、磁気センサから受信した摩耗状態判定装置において、先に取得されたデータと照合することにより、測定対象のタイヤにおいて、どの程度まで摩耗が進行しているかを判定することができる。

なお、磁束密度の測定に当たっては、外部の磁界変化などによって生じる磁束密度の変化（外乱）の影響が考えられるが、これらの影響は、徐々に進行するタイヤの摩耗に伴い徐々に変更する磁気回路の磁束密度と異なり、大きな変化として現れるため、統計的な処理を施すことによって、これらの外乱を排除することができる。

以上のように、本実施の形態に係るタイヤは、上記した摩耗測定方法を適用することにより、磁気回路内における磁気センサの位置を一定に維持して、摩耗に合わせて変化する磁気回路の磁束密度を常時安定して正確に測定することができるため、タイヤの摩耗状態をより正確に安定して測定することができる。

以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることができる。

１ トレッド部
２ 凸部
３ 凹部
４ 軟磁性体
４ａ 板状の高分子部材
４ｂ 板状の軟磁性体
５ ブレーカー
６ ブレーカーコード
７ 内腔部表面
８ 接地面
９ 凹溝
１０ 磁石
１１ 磁気センサ
１２ センサモジュール

Claims (6)

1. 凸部および凹溝によってパターンが形成されたトレッド部において、前記凸部の１つ以上に、接地面側から径方向内方に向けて、所定の形状の凹部が形成されており、
   前記凹部に、軟磁性材料の粉粒体が高分子材料中に分散されて形成された軟磁性体が埋め込まれており、
   前記軟磁性体より径方向内方に、硬磁性材料を用いて形成された磁石が設置され、
   前記軟磁性体と前記磁石とにより形成される磁気回路により、前記凸部の厚み方向に所定の強さの磁場が形成されており、
   前記磁気回路により形成された前記磁場の磁束密度を検知する磁気センサが、前記軟磁性体に対応した径方向内方の位置に配置されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記磁石および前記磁気センサが配置されている位置が、内腔部表面であることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記軟磁性材料が、鉄、ケイ素鋼、鉄−ニッケル系合金、鉄−ケイ素系合金、鉄−ケイ素−アルミニウム系合金、鉄−コバルト系合金、鉄−コバルト−アルミニウム系合金、ソフトフェライト、アモルファル磁性合金、ナノクリスタル磁性合金、フェライト系ステンレスから選択された１種または２種以上の軟磁性粉であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記凹部に、複数個の所定の厚みの板状の前記軟磁性体と、前記高分子材料で形成された複数個の所定の厚みの板状の高分子部材とが、前記径方向に交互に積層されて埋め込まれていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記磁石が、アルニコ系磁石、フェライト系磁石、サマリウムコバルト系磁石、サマリウム系磁石、ネオジム系磁石のいずれかであることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
6. 前記凹部の位置に対応する内腔部の表面に、前記磁気回路により形成される磁場の磁束密度を検出する磁気センサ、電源、および送受信装置が、センサモジュールに収納されて配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。

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