JP4215586B2 - ランフラット走行状態検知装置 - Google Patents
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本発明は、ランフラット走行状態検知装置に関し、更に詳しくは、運転者にランフラット走行状態に関する情報を付与し、安全走行に寄与するランフラット走行状態検知装置に関する。
従来、車両の走行中に空気入りタイヤがパンクした場合でも、数百ｋｍ程度の緊急走行を可能にする技術が市場の要請から多数提案されている。これらは、リムに装着した空気入りタイヤの空洞部内にランフラット用支持中子を配置するタイプ（例えば、特許文献１参照）と、空気入りタイヤのサイドウォール部にランフラット支持用補強層を配置するタイプ（例えば、特許文献２参照）に大別される。
いずれのタイプも、ランフラット走行時にタイヤが破壊すると大事故を招く危険がある。そのため、ランフラット走行時にタイヤがどのような状態にあるかを運転者に知らせることが極めて重要であり、運転者にランフラット走行状態に関する情報を与えることができる技術の提案が求められていた。
特開平９−２５４６１２号公報
特開平９−５８２２９号公報
本発明は、運転者にランフラット走行状態に関する情報を付与し、安全走行に大きく寄与することが可能なランフラット走行状態検知装置を提供することにある。
上記目的を達成する本発明は、リムに装着した空気入りタイヤの空洞部内に配置されたランフラット用支持中子、またはランフラット支持用補強層をサイドウォール部に配置した空気入りタイヤのビード部をリムに保持するビード部ストッパーに取り付けるタイヤ側装着ユニットと、車両に取り付けられる車両側装着ユニットを備えたランフラット走行状態検知装置であって、前記タイヤ側装着ユニットが、ランフラット走行時に前記ランフラット用支持中子またはビード部ストッパーに加わる荷重を検知するセンサーと、該センサーの検出信号を送信する送信部とを具備し、前記車両側装着ユニットが、前記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の値と予め設定したランフラット走行状態判定用閾値に基づいてランフラット走行状態を判定する処理部とを具備し、前記処理部が、検出信号の値が第１閾値より低い場合にはランフラット走行状態が安全な範囲にあると判定し、検出信号の値が第１閾値を超えた場合には危険な状態に近づきつつある範囲であると判定し、検出信号の値が第２閾値を超えた場合にはランフラット走行状態が危険な範囲にあると判定することを特徴とする。
上述した本発明によれば、ランフラット走行時にランフラット用支持中子またはビード部ストッパーに加わる荷重をセンサーにより検出し、その検出信号を送信部と受信部を介して処理部に入力し、処理部で予め設定したランフラット走行状態判定用閾値に基づいてランフラット走行状態を判定することができるので、ランフラット走行時にタイヤがどのような状態にあるかを運転者に知らせることが可能になる。従って、運転者にランフラット走行状態に関する情報を提供することができるので、安全走行に大きく寄与する。
以下、本発明の実施の形態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は本発明のランフラット走行状態検知装置の一例を示し、１は図２に示すようにホイール２のリム３に装着した空気入りタイヤ４の空洞部５内に配置されたランフラット用支持中子６に取り付けられるタイヤ側装着ユニット、７は車両に装着される車両側装着ユニットである。
タイヤ側装着ユニット１は、空気入りタイヤ４がパンクしてランフラット走行状態になった時に空気入りタイヤ４のトレッド部４Ａを支持するランフラット用支持中子６に加わる荷重を検知するセンサー８と、このセンサー８の検出信号をアンテナ９を介して送信する送信部１０を具備している。
センサー８は、ランフラット用支持中子６に加わる荷重を検知するための圧電素子を有し、ランフラット走行時にランフラット用支持中子６の支持部６Ａに加わる荷重により支持部６Ａが変形し、それに伴って圧電素子が変形して起電力を発生させる。その起電力の大きさに対応した信号が検出信号として、送信部１０から所定の時間間隔で定期的に車両側装着ユニット７に送信されるようになっている。送信部１０と車両側装着ユニット７の後述する受信部１２との送受信の強さは、０．１mV/m〜１０mV/m程度にすることができる。
センサー８は、圧電素子の使用に代えて、支持部６Ａの変形に伴って抵抗体が寸法変形して抵抗値が変化する抵抗歪み式センサーを使用するようにしてもよく、ランフラット用支持中子６に加わる荷重を検知できるものであれば、いずれの構成を採用してもよい。
車両側装着ユニット７は、送信部１０からの検出信号をアンテナ１１を介して受信する受信部１２と、この受信部１２からの検出信号を処理する処理部１３を備えている。処理部１３は、入力された検出信号の値と予め設定した複数のランフラット走行状態判定用閾値とを比較し、その結果からランフラット走行状態を判定するようになっている。判定された結果は、処理部１３に接続された表示部１４に表示される。
処理部１３で検出信号の値が第１閾値より低い場合には、ランフラット走行状態が安全な範囲にあると判定し、表示部１４で安全表示が点灯する。検出信号の値が第１閾値を超えた場合には、危険な状態に近づきつつある範囲であると判定し、表示部１４で速度制限が必要である危険表示が点灯する。検出信号の値が第２閾値を超えた場合には、ランフラット走行状態が危険、即ち空気入りタイヤ４が破壊する危険がある範囲にあると判定し、走行を停止する停止表示を点灯する。危険な状態になった際には、更に警報手段により警報を発するようにしてもよい。
ランフラット走行中における空気入りタイヤの破壊は、空気入りタイヤに加わる荷重に大きく依存している。そこで、本発明では、上述したように空気入りタイヤ４を支持するランフラット用支持中子６に加わる荷重をセンサー８で検知することで、空気入りタイヤ４に加わる荷重を間接的に検知するようにしたものである。これにより、ランフラット走行時にタイヤがどのような状態にあるかを運転者が知らせることができるので、ランフラット走行時の安全走行に大きく寄与することができる。
図２では、ランフラット用支持中子６が断面Ｉ字状の剛体からなる例を示したが、図３に示すように、左右の弾性リング２１間に、タイヤ外径側に突出し、ランフラット走行時に空気入りタイヤ４の内面を支持する剛体からなる環状シェル２２を懸架したランフラット用支持中子２３であってもよく、本発明は、いずれのランフラット用支持中子にもタイヤ側装着ユニット１を装着することができる。
タイヤ側装着ユニット１を取り付ける位置は、ランフラット用支持中子に最も荷重が加わる位置が好ましいが、それに限定されず、上述した圧電素子や抵抗歪み式センサーを使用したセンサー８の場合には、ランフラット用支持中子の変形を検知することができる位置であればよい。
図２に示すランフラット用支持中子６では、図示するようにトレッド部４Ａに当接支持する支持部６Ａの内周側にタイヤ側装着ユニット１を取り付けるのがよい。また、図３に示すランフラット用支持中子２３では、タイヤ側装着ユニット１を環状シェル２２の支持部２２Ａの内側に取り付けることができる。環状シェル２２が金属から構成されている場合には、送信部１０と受信部１２の間における信号の授受を良好にするため、点線で示すように、環状シェル２２の外側でランフラット時に空気入りタイヤ４の内面と接触しない外表面非接触部２２ｚに取り付けるのが好ましい。
図４は、本発明のランフラット走行状態検知装置のタイヤ側装着ユニット１を、ランフラット支持用補強層３１をサイドウォール部３２に配置した空気入りタイヤ３３のビード部３４をホイール２のリム３に保持するビード部ストッパー３５に取り付けるようにしたものである。
このようなランフラット支持用補強層３１を有する空気入りタイヤ３３は、ランフラット走行時にビード部３４がリム３から外れるのを防止するため、金属製のビード部ストッパー３５が通常装着されるが、このような場合には、タイヤ側装着ユニット１をビード部ストッパー３５に取り付け、ランフラット走行時に負荷が増大するビード部ストッパー３５の歪み変形を上記と同様に検知して、ランフラット走行状態を知らせることができる。
本発明において、タイヤ側装着ユニット１を作動させる電源は、内蔵した直流電源（不図示）を使用してもよく、またタイヤ側装着ユニット１に受信部、車両装着ユニット２に送信部を設け、該送信部からの定期的な信号をタイヤ側装着ユニット１の受信部で受信した際に送信部１０をオンにして定期的に送信する構成にしてもよい。
また、タイヤ側装着ユニット１は、図５に示すように、空気入りタイヤ４の空洞部５内の圧力を検出する圧力センサー４０と温度を検出する温度センサー５０を具備し、検出された圧力信号と温度信号を送信部１０、受信部１２を介して処理部１３に入力し、処理部１３でその入力された信号から圧力データと温度データを求め、それらを圧力情報、温度情報として表示部１４に表示するようにしてもよい。
１ タイヤ側装着ユニット
２ ホイール
３ リム
４ 空気入りタイヤ
５ 空洞部
６ ランフラット用支持中子
７ 車両側装着ユニット
８ センサー
１０ 送信部
１２ 受信部
１３ 処理部
１４ 表示部
２２ 環状シェル
２２ｚ 外表面非接触部
２３ ランフラット用支持中子
３１ ランフラット支持用補強層
３２ サイドウォール部
３３ 空気入りタイヤ
３４ ビード部
３５ ビード部ストッパー
４０ 圧力センサー
５０ 温度センサー
２ ホイール
３ リム
４ 空気入りタイヤ
５ 空洞部
６ ランフラット用支持中子
７ 車両側装着ユニット
８ センサー
１０ 送信部
１２ 受信部
１３ 処理部
１４ 表示部
２２ 環状シェル
２２ｚ 外表面非接触部
２３ ランフラット用支持中子
３１ ランフラット支持用補強層
３２ サイドウォール部
３３ 空気入りタイヤ
３４ ビード部
３５ ビード部ストッパー
４０ 圧力センサー
５０ 温度センサー
Claims (6)
- リムに装着した空気入りタイヤの空洞部内に配置されたランフラット用支持中子、またはランフラット支持用補強層をサイドウォール部に配置した空気入りタイヤのビード部をリムに保持するビード部ストッパーに取り付けるタイヤ側装着ユニットと、車両に取り付けられる車両側装着ユニットを備えたランフラット走行状態検知装置であって、
前記タイヤ側装着ユニットが、ランフラット走行時に前記ランフラット用支持中子またはビード部ストッパーに加わる荷重を検知するセンサーと、該センサーの検出信号を送信する送信部とを具備し、前記車両側装着ユニットが、前記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の値と予め設定したランフラット走行状態判定用閾値に基づいてランフラット走行状態を判定する処理部とを具備し、
前記処理部が、検出信号の値が第１閾値より低い場合にはランフラット走行状態が安全な範囲にあると判定し、検出信号の値が第１閾値を超えた場合には危険な状態に近づきつつある範囲であると判定し、検出信号の値が第２閾値を超えた場合にはランフラット走行状態が危険な範囲にあると判定するランフラット走行状態検知装置。 - 前記センサーが前記ランフラット用支持中子またはビード部ストッパーに加わる荷重を検知するための圧電素子を有する請求項１に記載のランフラット走行状態検知装置。
- 前記センサーが前記ランフラット用支持中子またはビード部ストッパーに加わる荷重を検知するための抵抗歪み式センサーである請求項１に記載のランフラット走行状態検知装置。
- 前記ランフラット用支持中子がランフラット走行時に前記空気入りタイヤの内面を支持する金属製の環状シェルを有し、前記タイヤ側装着ユニットが該環状シェルの外側でランフラット時に前記空気入りタイヤの内面と接触しない外表面非接触部に取り付けられる請求項１，２または３に記載のランフラット走行状態検知装置。
- 前記タイヤ側装着ユニットが空気入りタイヤの空洞内の圧力を検出する圧力センサーと温度を検出する温度センサーを具備する請求項１，２，３または４に記載のランフラット走行状態検知装置。
- 前記車両側装着ユニットが、処理部により判定された結果を示す表示部を有し、処理部がランフラット走行状態が安全な範囲にあると判定した場合には表示部において安全表示を点灯させ、処理部が危険な状態に近づきつつある範囲であると判定した場合には表示部において速度制限が必要である危険表示を点灯させ、処理部がランフラット走行状態が危険な範囲にあると判定した場合には表示部において走行を停止する停止表示を点灯させる請求項１乃至５のいずれか１項に記載のランフラット走行状態検知装置。
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