WO2003100370A1

WO2003100370A1 - Capteur de temperature de pneu, capteur de detection de deterioration thermique de pneu, et pneu

Info

Publication number: WO2003100370A1
Application number: PCT/JP2003/005698
Authority: WO
Inventors: Masami Kikuchi; Takahisa Shizuku; Yukio Aoike; Satoshi Aizawa
Original assignee: Bridgestone Corporation
Priority date: 2002-05-24
Filing date: 2003-05-07
Publication date: 2003-12-04
Also published as: AU2003235869A1; JPWO2003100370A1; EP1508790A4; US20050229690A1; EP1508790A1

Description

明細書タィャ温度センサぉよび夕ィャ熱劣化検知センサならびにタイヤ技術分野

この発明は、タイヤの所要部分における温度を監視して、タイヤの温度の異常を運転者に通知するのに用いられるタイヤ温度センサ、もしくは、熱劣ィ匕の進行度合いを監視して、タイヤの熱劣ィ匕の異常な進行を運転者に通知するのに用いられるタイヤ熱劣化検知センサに関するものである。

背景技術

タイヤの重大な故障の原因は、その故障を起こす部分の熱劣化が支配的であり、その熱劣化の程度を計測することにより故障の発生の予兆を直接捉えることができる。このため、タイヤの熱劣ィ匕の程度が所定の値を超えたとき警報を発するシステムの実現が期待されているが、熱劣化の程度を直接検知するセンサを考案することがむつかしく未だ実現されていない。

一方、熱劣化を引き起こす異常なタイヤ温度上昇を捉えることにより、これをタイヤの故障の予知手段として運転者への警報に用いようとする試みもなされており、タイヤの温度を検出する温度センサとして、リムに装着して用いられる夕ィャ内圧警報装置に内蔵されたものが従来から知られていて、この温度センサは、半導体の電気特性が温度に依存して変化することを利用して、この電気特性の変化から温度を検知するものである。そして、温度センサで検出された温度デ一夕は、車体側に設けられた受信機に送信され、温度データが設定した所定温度を超えると異常と判断され、その結果が運転者に通知される。

しかしながら、このタイヤ内圧警報装置に内蔵された温度センサは、タイヤの内圧部の空気温度を測定しているに過ぎず、例えば、タイヤのある部分が異常に発熱してセパレーションを起こしたりバーストしたりする可能性を予知するためには、発熱した部分の温度を直接測定する必要があり、従来の温度センサを、この用途に用いようとしても、実用上、有効なものではなかった。

さらに、従来の温度センサは、温度を検出するための電源が必要であり、しかも、この温度センサを内蔵するタイヤ内圧警報装置は回転するリムに取り付けられていて車体側から電源を供給することが難しいため、タイヤ内圧警報装置は、その内部に電池を内蔵して電源を供給するよう構成されているが、この電池の早期消耗も問題となっていた。

この発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、タイヤの所要部分における温度を直接測定し、もしくは、熱劣化の程度を直接検知することにより、タイヤの故障に繋がる可能性のある異常の早期発見を可能にし、しかも、電池の早期消耗の憂いのない温度センサもしくは熱劣化検知センサを提供することを目的とする。

発明の開示

上記目的を達成するため、この発明はなされたものであり、その要旨構成ならびに作用を以下に示す。

( 1 )

本発明は、タイヤの所要部分の温度を検知するタイヤ温度センサであつて、タイヤのこの部分に設けられ磁気閉回路を形成する磁気回路構成体と、この磁気回路構成体からの漏洩磁界を検出する磁気センサとを具えてなり、磁気回路構成体は、所定の温度近傍において温度が上昇すると漏洩磁界が増大する特性を有してなるタイヤ温度センサである。

このような特性を有する磁気回路構成体が設けられたタイャ部分の温度が異常に上昇したとき、磁気回路構成体そのものの温度も所定の温度を越えて上昇し、このとき漏洩磁界は増大するので、磁気回路構成体からの漏洩磁界を検出する磁気センサの磁束密度は増加する。

このようにして、タイヤの温度と磁気センサが検出する磁束密度とを一義的に関係付けることができ、予めこれらの関係を表わす式を準備しておくことにより、この関係式を用いて、測定された磁束密度から、磁気回路構成体が設けられているタイヤ部分の温度を逆算して求め、あるいは、この部分の温度異常を判定することができる。

本発明によれば、このように、磁気回路構成体が設けられているタイヤ部分の温度を直接測定することができ、しかも、タイヤに設けられた磁気回路構成体は電源を必要としないので、電源を必要とする磁気センサをタイヤ以外の部分に設ければ、電池の早期消耗の問題も解消することができる。

( 2 )

本発明は、（1 ) に記載された発明において、磁気回路構成体を、少なくとも一の永久磁石と、この永久磁石の磁極に磁気的に連結された少なくとも一の感温磁性体とを具え、この感温磁性体は、所定の温度近傍において温度が上昇すると透磁率が低下する特性を有してなるタイヤ温度センサである。

本発明によれば、このような感温磁性体と永久磁石とで磁気回路構成体を構成したので、磁気回路構成体が設けられているタイヤの部分の温度が上昇して所定の温度に近づくと感温磁性体の透磁率は低下し、磁気回路構成体内の磁束密度が減少しこれに伴って磁気回路構成体からの漏洩磁界が増大し、このことにより磁気回路構成体に前記特性を簡易に具備させることができ、また、これを永久磁石だけで構成した場合に対比して、温度の変化に対して漏洩磁界を高感度に変ィ匕させることができる。

( 3 )

本発明は、（2 )に記載された発明において、 7久磁石の磁極と感温磁性体の端との間に、これらの間を磁気的に連結する磁気連結ヨークを設け、この磁気連結ヨークを高透磁率の磁性体で構成してなるタイャ温度センサである。

本発明によれば、高透磁率の磁性体よりなる磁気連結ヨークで永久磁石と感温磁性体とを連結して磁気回路構成体を形成するので、永久磁石と感温磁性体との間の磁気抵抗を抑制して感温磁性体の透磁率変ィ匕の、磁気回路内の磁束密度変化に対するゲインを高めることができ、よって、感度のよいタイヤ温度センサを提供することができる。

( 4 )

本発明は、（2 ) もしくは（3 ) に記載された発明において、磁気回路構成体をタイヤの内側表面に貼り付けるとともに、磁気回路構成体を、永久磁石よりなる永久磁石シ一トと感温磁性体よりなる感温磁性体シ一トとの二層を含む積層体で構成し、感温磁性体シートをタイヤへの貼り付け面に配置してなるタイヤ温度センサである。

この発明によれば、磁気回路構成体を、タイヤの内側表面からタイヤの半径方向内方に向かって層をなす積層構造に構成したので、タイヤ 9の内表面からの突出量を最小にすることができ、この突出によってタイヤの本来の性能が損なわれることを防止し、また、感温磁性体シ一トをタイヤへの貼り付け面に設けたので、タイヤの表面温度を直接捉えることができる。

( 5 )

本発明は、（4 )に記載された発明において、永久磁石シートの感温磁性体シート側と反対側に、漏洩磁界を集中して放射させる放射ヨークを設けてなるタイヤ温度センサである。

この発明によれば、タイヤの半径方向内側に漏洩磁界を集中させる放射ヨークを設けたので効率よく漏洩磁界を放射することができる。

( 6 )

本発明は、タイヤの所要部分の温度を検知するタイヤ温度センサであって、タイヤのこの部分に設けられ両端に互いに逆極性の磁極を有する複合磁石と、この複合磁石が形成する磁界を検出する磁気センサとを具えてなり、この複合磁石は、所定の温度近傍において温度が上昇すると磁力が低下する特性を有してなるタイヤ温度センサである。このような特性を有する複合磁石が設けられたタイヤ部分の温度が異常に上昇したとき、複合磁石そのものの温度も所定の温度を越えて上昇し、このとき複合磁石の磁力は減少するので、複合磁石からの磁界を検知する磁気センサの磁束密度は低下する。このようにして、タイヤの温度と磁気センサの検知する磁束密度とを一義的に関係付けることができ、予めこれらの関係を表わす式を準備しておくことにより、この関係式を用いて、測定された磁束密度から、複合磁石が設けられたタイヤ部分の温度を逆算して求め、また、温度異常を判定することができる。

本発明に係るこのタイヤ温度センサは、このように複合磁石が設けられているタイヤ部分の温度を直接測定するのでタイヤの所要部分の温度を正確に知ることができ、しかも、タイヤに設けられた複合磁石は電源を必要としないので、電源を必要とする磁気センサをタイヤ以外の部分に設ければ、電池の早期消耗の問題も解消できることは前述の通りである。

また、一般的に、異常を検知するセンサが故障したときの出力は、このセンサが異常を検知したときの出力と同じものとするのがフェールセーフの点で好ましく、これは、もしセンサが故障したときも正常時と同じ出力を出すものとしたならば、センサが故障中に異常が発生していてもこれを検出できないからである。このタイヤ温度センサによれば、温度が異常に上昇した場合には磁気センサで検知する磁束密度は小さいので、このときの磁気センサからの出力は磁気センサが故障した場合と同様ゼロとなり、フェールセーフの点で好ましい。

( 7 )

本発明は、（6 ) に記載された発明において、複合磁石を、少なくとも一の永久磁石と、この永久磁石の磁極に磁気的に連結された少なくとも一の感温磁性体とを具え、この感温磁性体は、所定の温度近傍において温度が上昇すると透磁率が低下する特性を有してなるタイヤ温度センサである。

本発明によれば、このような感温磁性体と永久磁石とで複合磁石を構成したので、複合磁石が設けられているタイヤの部分の温度が上昇して所定の温度に近づくと感温磁性体の透磁率が低下して複合磁石全体の磁力も低下し、このことにより複合磁石に前記特性を簡易に具備させることができ、また、これを永久磁石だけで構成した場合に対比して、温度の変化に対して磁力を高感度に変ィ匕させることができる。

( 8 )

本発明は、（6 ) もしくは（7 ) に記載された発明において、複合磁石の両磁極に、タイヤのビード部近傍まで延在してタイヤ内側表面に貼付けられた高透磁率磁性体リボンをそれぞれ磁気的に連結してなるタイャ温度センサである。

本発明によれば、複合磁石のそれぞれの磁極に磁気的に接続された高透磁率磁性体リポンをビード部近傍まで延在させて設けたので、複合磁石の磁力は、それぞれのリポンのビード部近傍の端間に形成される磁界となって現われ通常リムもしくはその近くに設けられる磁気センサはこれを高感度に検知することができるので感度の高い温度センサを構成することができる。

( 9 )

本発明は、（ 1 )〜（ 8 )のいずれかに記載された発明において、磁気センサを、車体側の非回転部分に設けてなるタイヤ温度センサである。

電源の必要な部分がタイヤ等の回転部分に設けられている場合、配線でこれに電力を供給することが難しいので、この電力供給を電池に頼らざるを得ず電池の早期消耗という問題を避けることができないことは先に説明したとおりであるが、この発明によると、磁気回路構成体もしくは複合磁石は電力を消費するものではなく、また、電力の必要な磁気センサは車体側の非回転部分に設けられるので、磁気センサ用電源は配線によって車体側から供給することができ、電源供給の問題を解消することができる。

( 1 0 )

本発明は、（9 ) に記載された発明において、磁気センサを、車軸の非回転部分の上部に設けてなる請求の範囲第 9項に記載のタイヤ温度センサである。

この発明によれば、磁気センサを車軸非回転部分の上部に設けたので、タイヤの所定部分に設けた磁気回路構成体もしくは複合磁石が車軸非回転部分の上部に設けた磁気センサに対応する回転角度位置に回転してきたとき、磁気センサは極大の磁束密度を検知するが、この回転角度位置においては、磁気回路構成体もしくは複合磁石が貼付けられたタイヤ部分は、軸荷重や振動に依存して変化する夕ィャの接地形状の影響をうけることがなく、安定したタイヤの温度測定を可能にすることができる。なお、ここで、車軸非回転部分の「上部」とは、路面上の車両において、車軸に関して路面側と反対側の部分という意味である。

( 1 1 )

本発明は、（ 1 )〜（ 8 )のいずれかに記載された発明において、磁気センサを、車軸の回転部分に設けてなる請求の範囲第 1〜 8項のいずれかに記載のタイヤ温度センサである。

この発明によれば、磁気センサを車輪の回転部分に設けたので、回転する車輪上で、磁気回路構成体もしくは複合磁石と、磁気センサとの周方向相対距離がもつとも近くなるようにこれらを固定することにより、車輪のどの回転位置にあつても磁気センサは磁気回路構成体もしくは複合磁石により形成された磁界を検知することができ、したがって、連続的な温度の検出を可能にすることができる。

( 1 2 )

本発明は、（1 ) 〜（1 1 ) のいずれかに記載された発明において、永久磁石を形成する磁性材料として、希土類磁性材料を用いてなるタイヤ温度センサである。このタイャ温度センサによれば、永久磁石として希土類磁性材料を用いるので、感温磁性体が高透磁率の状態における磁気回路構成体もしくは複合磁石を磁束密度の高いものとすることができ、よって、感度のよいタイヤ温度センサを提供することができる。 (13)

本発明は、（1)〜（12) のいずれかに記載された発明において、感温磁性体を形成する材料として、 N i Cu、 N iAl、 N i C r、 N iV、 N i S i , N i T i、 N i Mo, N i Sb， N i Z nを含む N i系合金、 Mn— Cu系合金、 N i— Zn— F e 204系合金、 Mn— Z n— F e 2 O 3系合金、 Fe—N i系合金、 N i— Cu系合金、もしくは、 Fe—N i— C r— S i系合金を用いてなるタイヤ温度センサである。

この発明によれば、このような材料で感温磁性体を形成したので、これらの材料の配合比を適宜調整することにより、感温磁性体のキュリー点を、タイヤの各部分の一般的な上限温度である 80t〜 250°Cの範囲に設定することができ、したがって、タイヤ各部分の許容上限温度を超えたこと検知させるセンサとして有利に用いることができる。

(14)

本発明は、（1)〜（13) のいずれかに記載された発明において、前記永久磁石および前記感温磁性体を、いずれも、磁性粉をゴムに混合分散してなるポンド磁性体より形成してなるタイャ温度センサである。

この発明によれば、磁気回路構成体もしくは複合磁石を構成する永久磁石および前記感温磁性体のいずれをも、磁石もしくは高透磁率磁性体の粉末である磁性粉をゴムに混合分散して形成したので、磁気回路構成体もしくは複合磁石はタイャの大きな変形に対して追従して変形することができ、よって、この磁気回路構成体もしくは複合磁石がタイヤからはがれたり、タイヤの正常な変形を阻害したり、あるいは、この磁気回路構成体もしくは複合磁石自身が破壊したりするのを防止することができる。

(15)

本発明は、タイヤの所要部分の熱劣化の度合いを検知するタイヤ熱劣化検知センサであって、タイヤのこの部分に設けられ磁気閉回路を形成する磁気回路構成体と、この磁気回路構成体からの漏洩磁界を検出する磁気センサとを具えてなり、磁気回路構成体は、その熱劣化の進行に伴って漏洩磁界が増大する特性を有してなるタイヤ熱劣化検知センサである。

タイヤ部分の熱劣化が進行すると、このタイヤ部分に設けられた磁気回路構成体そのものも熱劣化が進行するが、磁気回路構成体は上述のような特性を有するので、これからの漏洩磁界は増大し、この磁気センサの検知する磁束密度も増加する。このようにして、タイヤの熱劣化度合いと磁気センサの磁束密度とを一義的に関係付けることができ、予めこれらの関係を表わす式を準備しておくことにより、この関係式を用いて、検知された磁束密度から、磁気回路構成体が設けられているタイヤ部分の熱劣ィ匕の度合いを逆算して求め、あるいは、この部分の熱劣化の異常な進行を判定することができる。

本発明によれば、このように、磁気回路構成体が設けられているタイヤ部分の熱劣化を直接測定することができ、しかも、タイヤに設けられた磁気回路構成体は電源を必要としないので、電源を必要とする磁気センサをタイヤ以外の部分に設ければ、電池の早期消耗の問題も解消することができる。

( 1 6 )

本発明は、（1 5 ) に記載された発明において、磁気回路構成体を、少なくとも一の永久磁石と、この永久磁石の磁極に磁気的に連結された少なくとも一の熱劣化磁性体とを具え、この熱劣ィ匕磁性体は、熱劣化の進行に伴って透磁率が低下する特性を有してなるタイャ熱劣化検知センサである。

本発明によれば、このような熱劣化磁性体と永久磁石とで磁気回路構成体を構成したので、磁気回路構成体が設けられているタイヤの部分の熱劣化が進行すると熱劣化磁性体の透磁率は低下して、磁気回路構成体内の磁束密度が減少しこれに伴つて磁気回路構成体からの漏洩磁界が増大し、このことにより磁気回路構成体に前記特性を簡易に具備させることができる。 ( 1 7 )

本発明は、（1 6 )に記載された発明において、永久磁石の磁極と熱劣化磁性体の端との間に、これらの間を磁気的に連結する磁気連結ヨークを設け、この磁気連結ヨークを高透磁率の磁性体で構成してなるタイャ熱劣化検知センサである。本発明によれば、高透磁率の磁性体よりなる磁気連結ヨークで永久磁石と熱劣化磁性体とを連結して磁気回路構成体を形成するので、永久磁石と熱劣化磁性体との間の磁気抵抗を抑制して熱劣化磁性体の透磁率変化の、磁気回路内の磁束密度変化に対するゲインを高めることができ、よって、感度のよいタイヤ熱劣化検知センサを提供することができる。

( 1 8 )

本発明は、（1 6 ) もしくは（1 7 ) に記載された発明において、磁気回路構成体をタイヤの内側表面に貼り付けるとともに、磁気回路構成体を、永久磁石よりなる永久磁石シートと熱劣化磁性体よりなる熱劣化磁性体シ一トとの二層を含む積層体で構成し、熱劣化磁性体シートをタイヤへの貼り付け面に配置してなるタィャ熱劣化検知センサである。

この発明によれば、磁気回路構成体を、タイヤの内側表面からタイヤの半径方向内方に向かって層をなす積層構造に構成したので、タイヤ 9の内表面からの突出量を最小にすることができ、この突出によってタイヤの本来の性能が損なわれることを防止し、また、熱劣化磁性体シートをタイヤへの貼り付け面に設けたので、タイヤの熱劣化を敏感に捉えることができる。

( 1 9 )

本発明は、（1 8 )に記載された発明において、永久磁石シートの熱劣化磁性体シート側と反対側に、漏洩磁界を集中して放射させる放射ヨークを設けてなる夕ィャ熱劣化検知センサである。

この発明によれば、タイヤの半径方向内側に漏洩磁界を集中させる放射ヨークを設けたので所要の方向に効率よく漏洩磁界を放射することができる。 ( 2 0 )

本発明は、タイヤの所要部分の熱劣化の度合いを検知するタイヤ熱劣化検知センサであって、

タイヤのこの部分に設けられ両端に互いに逆極性の磁極を有する複合磁石と、この複合磁石が形成する磁界を検出する磁気センサとを具えてなり、この複合磁石は、その熱劣化の進行に伴つて磁力が低下する特性を有してなるタイャ熱劣化センサである。

このような特性を有する複合磁石が設けられたタイャ部分の熱劣ィヒが進行したとき、複合磁石そのものの熱劣化の度合いも進行し、このとき複合磁石の磁力は減少するので、複合磁石からの磁界を検出する磁気センサでの磁束密度は低下する。このようにして、タイヤの熱劣化の度合いと磁気センサの磴束密度とを一義的に関係付けることができ、予めこれらの関係を表わす式を準備しておくことにより、この関係式を用いて、測定された磁束密度から、複合磁石が設けられる夕ィャ部分の熱劣化の度合いを逆算して求め、また、熱劣化の進行の異常を判定することができる。

この発明は、このように複合磁石が設けられているタイヤ部分の熱劣化の度合いを直接測定するのでタイヤの所要部分の熱劣化の度合いを正確に知ることができ、しかも、タイヤに設けられた複合磁石は電源を必要としないので、電源を必要とする磁気センサをタイヤ以外の部分に設ければ、電池の早期消耗の問題も解消できることは前述の通りである。

また、一般的に、異常を検知するセンサが故障したときの出力は、このセンサが異常を検知したときの出力と同じものとするのがフェールセーフの点で好ましく、これは、もしセンサが故障したときも正常時と同じ出力を出すものとしたならば、センサが故障中に異常が発生していてもこれを検出できないからである。このタイヤ温度センサによれば、熱劣化が異常に進行した場合には磁気センサで検知する磁束密度は小さいので、このときの磁気センサからの出力は磁気センサが故障した場合と同様ゼロとなり、フエ一ルセ一フの点で好ましい。

( 2 1 )

本発明は、（2 0 ) に記載された発明において、複合磁石を、少なくとも一の永久磁石と、この永久磁石の磁極に磁気的に連結された少なくとも一の熱劣化磁性体とを具え、この熱劣化磁性体は、熱劣化の進行に伴って透磁率が低下する特性を有してなるタイャ熱劣化検知センサである。

本発明によれば、このような熱劣化磁性体と永久磁石とで複合磁石を構成したので、複合磁石が設けられているタイヤの部分の熱劣化が進行すると熱劣化磁性体の透磁率は低下して、複合磁石の磁力が低下し、このことにより複合磁石に前記特性を簡易に具備させることができる。

( 2 2 )

本発明は、（2 0 ) もしくは（2 1 ) に記載された発明において、複合磁石の両磁極に、タイヤのビード部近傍まで延在してタイヤ内側表面に貼付けられた高透磁率磁性体リポンをそれぞれ磁気的に連結してなるタイヤ熱劣化検知センサである。

本発明によれば、複合磁石のそれぞれの磁極に磁気的に接続された高透磁率磁性体リポンをビ一ド部近傍まで延在させて設けたので、複合磁石の磁力は、それぞれのリポンのビ一ド部近傍の端間に形成される磁界となって現われ、通常リムもしくはその近くに設けられる磁気センサはこれを高感度に検知することができるので感度の高い熱劣化検知センサを構成することができる。

( 2 3 )

本発明は、（1 5 ) 〜（2 2 ) のいずれかに記載された発明において、磁気センサを、車体側の非回転部分に設けてなるタイヤ熱劣化検知センサである。

この発明によると、磁気回路構成体もしくは複合磁石は電力を消費するものではなく、また、電力の必要な磁気センサは車体側の非回転部分に設けられるので、磁気センサ用電源は配線によって車体側から供給することができ、電源供給の問題を解消することができる。

( 2 4)

本発明は、（2 3 ) に記載された発明において、磁気センサを、車軸の非回転部分の上部に設けてなるタイャ熱劣化検知センサである。

. この発明によれば、磁気センサを車軸非回転部分の上部に設けたので、タイヤの所定部分に設けた磁気回路構成体もしくは複合磁石が車軸非回転部分の上部に設けた磁気センサに対応する回転角度位置に回転してきたとき、磁気センサは極大の磁束密度を検出するが、この回転角度位置においては、磁気回路構成体もしくは複合磁石が貼付けられたタイヤ部分は、軸荷重や振動に依存して変化する夕ィャの接地形状に影響されることがなく、安定してタイヤの熱劣化の検出を可能にすることができる。

( 2 5 )

本発明は、（1 5 ) 〜（2 4) のいずれかに記載された発明において、磁気センサを、車軸の回転部分に設けてなるタイヤ熱劣化検知センサである。

この発明によれば、磁気センサを車輪の回転部分に設けたので、回転する車輪上で、磁気センサと、磁気回路構成体もしくは複合磁石との周方向の相対距離がもっとも近くなるように固定することにより、磁気回路構成体もしくは複合磁石により磁界が形成されている限り、車輪のどの回転位置においても磁気センサはこれを検知することができ、したがって、連続的な熱劣化の度合いを検出することを可能にすることができる。

( 2 6 )

本発明は、 ( 1 5 ) 〜（2 5 ) のいずれかに記載された発明において、 7久磁石を形成する磁性材料として、希土類磁性材料を用いてなるタイヤ熱劣化検知センサである。

このタイャ温度センサによれば、永久磁石として希土類磁性材料を用いるので、熱劣化磁性体が高透磁率の状態における磁気回路構成体もしくは複合磁石を磁束密度の高いものとすることができ、よって、感度のよいタイヤ熱劣化検知センサを提供することができる。

( 2 7 )

本発明は、（1 5 ) 〜（2 6 ) のいずれかに記載された発明において、熱劣化磁性体を、磁力線の向きに沿って配列された高透磁率のワイヤと、ワイヤの周囲に接触して配設されたワイヤ腐食物質とを含んで構成し、ワイヤ腐食物質は、ワイャに対して腐食性を有しその腐食速度が温度上昇に伴って加速する特性を有してなる夕ィャ熱劣化検知センサである。

このタイャ熱劣化検知センサの熱劣化磁性体に設けられたワイャは、その周囲のワイヤ腐食物質に接している時間に比例して腐食が進行するが、その進行速度は温度が高いほど速い。ワイヤの腐食が進行してゆくと、腐食部分の広がりに応じて、ワイヤの径が細くなりあるいは切断された部分が増えてゆきその結果磁気回路の方向に沿つて配列されたワイヤを含むこの熱劣化磁性体全体の透磁率は低下してゆく。このタイヤ熱劣化検知センサによれば、上記のように、この磁気回路構成体が設けられたタイヤ部分の熱劣化の程度と一対一に関係つけられる熱劣化特性を具えた熱劣化磁性体を構成することができるとともに、これを容易に形成することができる。

( 2 8 )

本発明は、（1 5 ) 〜（2 7 ) のいずれかに記載された発明において、熱劣化磁性体を、バインダと、バインダ中に混合分散され互いに接触しあって磁路の一部を形成する高透磁率の磁性粉とで構成し、バインダは、体積増加を伴う自己分解反応もしくは自己重合反応を行いその反応速度を温度上昇に伴つて加速する特性を有してなるタイャ熱劣化検知センサである。

このタイヤ熱劣化検知センサの熱劣化磁性体に配合された磁粉は、初期の段階では互いに接触し合って、熱劣化磁性体に高い透磁率を付与するが、磁粉の回り存在するバインダは、所定温度範囲では分解反応もしくは重合反応を起こして体積が増加し、しかも温度が上昇するとその反応速度も上昇する性状を有していて、この反応の進行に伴つてバインダの体積が増加して磁粉と磁粉の間に入り込み磁粉同士の接触を切断してゆき、その結果この熱劣ィ匕磁性体全体の透磁率は低下してゆく。

このタイヤ熱劣化検知センサによれば、上記のように、この磁気回路構成体が設けられたタイャ部分の熱劣化の程度と一対一に関係つけられる熱劣化特性を具えた熱劣化磁性体を構成することができ、また、熱劣化磁性体を容易に形成することができる。

( 2 9 )

本発明は、（2 8 ) に記載された発明において、前記磁性粉を、所定の温度範囲において透磁率が温度上昇に伴って低下する感温磁性材料で形成してなるタイヤ熱劣化検知センサである。

このタイヤ熱劣化検知センサによれば、前記磁粉を所定の温度範囲において透磁率が温度上昇に伴つて低下する感温磁性材料で形成したので、このセンサの磁気回路構成体が設けられたタイヤ部分の熱劣化の進行のみならず異常な温度上昇によっても熱劣化磁性体の透磁率が低下し、その結果漏洩磁界を増加させるので、漏洩磁界の異常値が検出され場合には熱劣化が所定限度を超えたかもしく温度が異常に上昇したかのいずれかの異常が発生していると判定することができ、両方の異常検出機能を併せ持たせることができる。

( 3 0 )

本発明は、（1 5 ) 〜（2 9 ) のいずれかに記載された発明において、永久磁石を磁性粉をゴムに混合分散してなるボンド磁性体より形成するとともに、熱劣化磁性体に可撓性を具えさせてなるタイヤ熱劣化検知センサである。

この発明によれば、磁気回路構成体もしくは複合磁石を構成する永久磁石を、磁石の粉末である磁性粉をゴムに混合分散して形成したので、磁気回路構成体もしくは複合磁石はタイヤの大きな変形に対して追従して変形することができ、よつて、この磁気回路構成体もしくは複合磁石がタイヤからはがれたり、タイヤの正常な変形を阻害したり、あるいは、この磁気回路構成体もしくは複合磁石自身が破壊したりするのを防止することができる。

( 3 1 )

本発明は、（1 )〜（3 0 )のいずれかに記載された磁気回路構成体もしくは複合磁石を具えてなるタイヤである。

この発明のタイヤによれば、このような磁気回路構成体もしくは複合磁石を具えるので、前述の説明に従うタイヤ温度センサもしくはタイヤ熱劣化検出センサを構成することを可能にする。図面の簡単な説明

図 1は、第一の実施形態のタイヤ温度センサを車両への取り付け状態で示す断面図である。

図 2は、複合磁石の示すタイヤの斜視図である。

図 3は、複合磁石の平面図および側面図である。

図 4は、高透磁率磁性体リポンの構成を示す斜視図である。

図 5は、タイヤ内面から見た複合磁石をィンナーライナを平面に展開して示す展開図である。

図 6は、高透磁率磁性体リポンの端の間に形成される磁力線とこれを検出する磁気センサとを示す配置図である。

図 7は、磁気センサが検出する磁束密度の時間変化を示すグラフである。図 8は、第二の実施形態のタイヤ温度センサを車両への取り付け状態で示す断面図である。

図 9は、高透磁率磁性体リポンの端の間に形成される磁力線とこれを検出する磁気センサとを示す配置図である。

図 1 0は、磁気センサが検出する磁束密度の時間変ィ匕を示すグラフである。図 1 1は、第三の実施形態のタイヤ温度センサを車両への取り付け状態で示す断面図である。

図 1 2は、タイヤ内面から見た複合磁石をインナーライナを平面に展開して示す展開図である。

図 1 3は、第四の実施形態のタイヤ温度センサを車両への取り付け状態で示す断面図である。

図 1 4は、第五の実施形態のタイヤ温度センサを車両への取り付け状態で示す断面図である。

図 1 5は、磁気回路構成体の平面図および側面図である。

図 1 6は、タイヤ内面から見た磁気回路構成体をインナーライナを平面に展開して示す展開図である。

図 1 7は、磁気回路構成体からの磁力線とこれを検出する磁気センサとを示す配置図である。

図 1 8は、磁気センサが検出する磁束密度の時間変化を示すグラフである。図 1 9は、第六の実施形態のタイヤ温度センサを車両への取り付け状態で示す断面図である。

図 2 0は、磁気回路構成体からの漏洩磁界による磁力線とこれを検出する磁気センサとの配置を示す配置図である。

図 2 1は、タイヤを回転させたとき磁気センサが検出する磁束密度の時間変化を示すグラフである。

図 2 2は、実施形態のタイヤ熱劣化検知センサを車両への取り付け状態で示す断面図である。

図 2 3は、複合磁石の配置を示すタイヤの斜視図である。

図 2 4は、複合磁石の平面図および側面図である。

図 2 5は、熱劣化磁性体の断面図および側面図である。

図 2 6は、他の態様の熱劣化磁性体の断面図および側面図である。図 2 7は、高透磁率磁性体リポンの構成を示す斜視図である。

図 2 8は、タイヤ内面から見た複合磁石をインナ一ライナを平面に展開して示す展開図である。

図 2 9は、高透磁率磁性体リポンの端の間に形成される磁力線とこれを検出する磁気センサとを示す配置図である。

図 3 0は、タイヤを回転させたとき磁気センサが検出する磁束密度の時間変化を示すグラフである。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。まず、第一の実施形態のタイヤ温度センサについて、図 1ないし図 7に基づいて説明する。図 1は、第一の実施形態のタイヤ温度センサ 1を車両の車軸部分への取り付け状態で示す断面図であり、図 2は複合磁石 4の配置を示すタイヤの斜視図である。タイヤ 9 のトレツド部 3の軸方向両側に位置するショルダ部 2の、インナーライナ 5の半径方向内側には、互いに逆極性の磁極を両端に設けた複合磁石 4が、，両端を結ぶ線の向きを周方向に平行にして貼付けられ、また、複合磁石 4のそれぞれの磁極に磁気的に接続された高透磁率磁性体リボン 2 3が、タイヤ 9のビ一ド部 6の近傍まで延在して貼り付けられている。

一方、車軸 1 0の非回転部分を構成するアクスルケース 1 3には、ハブ 1 2が軸支され、タイヤ 9を装着するリム 1 1はハブ 1 2に固定されていて、二個の磁気センサ 1 4が、アクスルケ一ス 1 3の軸心の直上部分の、タイヤの両ビード部 6に近い幅方向位置に取り付けられている。そして、複合磁石 4と二本の高透磁率磁性体リポン 2 3と磁気センサ 1 4とでタイヤ温度センサ 1を構成している。なおここで、もしリム 1 1が磁性材料よりなるものとした場合、複合磁石 4で発生する磁界はリム 1 1により磁気シールドされ磁気センサ 1 4によって検知されなくなるので、リム 1 1はアルミニウム等の非磁性の材料より形成する必要がある。

図 3 ( a) は複合磁石 4の平面図であり、図 3 ( b) は、その側面図である。複合磁石 4は平板状をなし一方の面をインナーライナ 5に貼り付けられていて、複合磁石 4は、二の永久磁石 2 1 A、 2 I Bと、これらの異なる極性の磁極同士を連結させる感温磁性体 2 2とで構成されている。図 3 ( a) では、感温磁性体 2 2は、左側の永久磁石 2 1 Aの S極と右側の永久磁石 2 1 Bの N極との間に配置されこれらの磁極を連結している。そして、高透磁率磁性体リボン 2 3と磁気的に接続される複合磁石 4の両端には、それぞれの永久磁石 2 1 A、 2 I Bの、感温磁性体 2 2と連結されない側の磁極、すなわち、永久磁石 2 1 Aの N極および永久磁石 2 1 Bの S極が配置される。

永久磁石 2 1 A、 2 I Bおよび感温磁性体 2 2は、それぞれ磁石材料および、高透磁率磁性体すなわち軟質磁性材料よりなる磁性粉を配合ゴムに分散混合してできたポンド磁性体をシート状にして形成され、複合磁石 4はこれらのゴムシ一卜よりなり、そのため、高い柔軟性を担持し、タイヤ 9の大きな変形にも追従して変形することができる。

永久磁石 2 1 A、 2 I Bを構成するポンド磁性体の磁性粉は、安価なフェライトを用いることもできるが、ネオジゥム鉄ボロン、サマリウムコバルトあるいはサマリゥム鉄窒素などの希土類磁石や、アルニコ磁石などを用いることにより、強い磁界を放射するものとすることができ有利である。

また、感温磁性体 2 2は、タイヤ 9のショルダ部の許容温度範囲の上限付近にキユリ一点を有する軟質磁性材料で形成されていて、この感温磁性体 2 2は、キュリ一点よりずつと低い温度では高い透磁率を有するが、キュリ一点を超える温度においては磁化を喪失する結果、透磁率も極めて小さくなる特性を有している。複合磁石 4が貼り付けられているタイヤ部分の温度を T Xとしたとき、 T Xがキュリ一点よりずつと低い正常範囲の温度であるときは、感温磁性体 2 2の透磁率は高いので複合磁石 4の磁力は大きいが、 T Xがキュリ一点を超えると感温磁性体 22は非磁性体となり、その結果、複合磁石 4全体の磁力もなくなる。そしてこの磁力の変化はこの複合磁石 4から出る磁力線の数を変化させる。

なお、この感温磁性体 22は、温度上昇に応じて透磁率を低下させる特性に加えて、飽和磁化をも低下させる特性を有することが好ましく、このことにより、複合磁石 4の磁力の温度変化に対する感度を一層向上させることができる。このような特性を有する感温磁性体 22を構成するボンド磁性体の磁性粉は、 N i Cu、 N iAl、 N i Cr、 N iV、 N i S i, N iT i、 N iMo, N i Sb， N i Z nを含む N i系合金、 Mn— Cu系合金、 N i -Zn-F e 204 系合金、 Mn_Zn— F e 2 O 3系合金、 F e_N i系合金、 N i— Cu系合金、もしくは、 Fe— N i— C r— S i系合金などのうちから、検知したい温度の領域に応じて、適宜選択して用いることができる。

図 4は、高透磁率磁性体リポン 23の構成を示す斜視図である。高透磁率磁性体リポン 23は、ゴム等の可撓性材料中に波形あるいはかぎ型等に癖付けされて連続する高透磁率の線状体 24が多数、長さ方向に配列されてなつている。そして、これらの高透磁率線状体 24は、複合磁石 4の両端からの磁力をタイヤ 9のビード部 6の近傍まで導く磁路として機能するとともに、各線状体 24は癖付けされているので、タイヤの走行に際しても、無理な応力を発生させることなく追従して変形することができ、しかもこの変形によって線状体 24の長さや太さが変化することがないのでその透磁率を変化させることがなく、複合磁石 4の磁力の変化をそのままビード部 6近傍に伝達することができる。

図 5は、タイヤ内面から見た複合磁石 4をィンナ一ライナ 5を平面に展開して示す展開図である。矢印 Dで示す方向がタイヤの幅方向、矢印 Cで示す方向が夕ィャの周方向であり、また、 Eはタイヤ 9の赤道面を表す。インナ一ライナ 5の各ショルダ部 2には、高透磁率磁性体リポン 23がそれぞれ両端に接続された複合磁石 4が複数組、周方向に沿って所定ピッチで一列に配列されている。また、いずれの複合磁石 4も、永久磁石 21A、 2 IBの磁極を結ぶ直線がタイヤ 9の周方向に向く姿勢で配置されている。例えば、図 5に示す例では、複合磁石 4は左右それぞれ四個ずつ、 9 0度ピッチで配設されていて、左の複合磁石 4と右の複合磁石 4とは、周方向に互いに位相を異ならせている。

図 6は、対をなす高透磁率磁性体リポン 2 3の端の間に形成される磁力線とこれを検出する磁気センサ 1 4との配置を図 1の矢視 VI— VI において示す配置図である。図 6は、周方向に 9 0度ずつ離隔して配置された四個の複合磁石 4 A、 4 B、 4 C、 4 Dが貼付けられたそれぞれのタイヤ部分の温度 T xのうち、 4 Β に対応するタイヤ部分の温度だけが異常で、他のタイヤ部分の温度は正常である状態を例示しているが、この状態においては、複合磁石 4 Βの磁力だけが温度の影響により異常に低下していて、複合磁石 4 Βに対応する高透磁率磁性体リポン 2 3の端同士の間に形成される磁力線の数は異常に少ない。

磁気センサ 1 4はタイヤ 9が装着された車軸 1 0の非回転部分であるアクスルケース 1 3の軸心の直上部分に、そのタイヤ軸心に直交する面内の磁力線を検知するようにその姿勢を設定されていて、温度 T xが正常な状態において複合磁石 4から放射される磁力線のうち、タイヤ周方向の成分を検知することができる。そして、各組の対をなす高透磁率磁性体リポン 2 3同士の間に形成される磁力線はタイヤの回転とともに回転し、順次、磁力センサ 1 4の配置された周方向位置を横切つたとき、磁力センサ 1 4にはぞれぞれの磁力線の強さに対応する磁束密度のピークが現れる。

図 7は、タイヤ 9を回転させたとき磁気センサ 1 4が検出する磁束密度の時間変化を、縦軸に磁束密度の大きさ、横軸に経過時間 Tをとつて示すグラフである。図 7にはまた、タイヤ 9の回転に伴って、車軸の回転部分の周上の一箇所が車軸の非回転部分の所定位置を通過するときに発信するパルス Sを、時間軸を合わせて示しているが、パルス Sの発生タイミングはタイヤ各一回転の位相原点となる。前述のように磁気センサ 1 4はタイャ直上部分からの磁界をもっとも強く検知するので、タイヤ 9が回転して、ショルダ部 2に配置された複合磁石 4が軸直上に位置したとき、磁気センサ 1 4が検出する磁束密度はピーク P A 1〜P A 4、を現す。そして、温度 T xが正常なときは複合磁石 4の磁力は大きいので、ピークの磁束密度は大きいが、温度 Τ Xが異常範囲に達し複合磁石 4の磁力が小さくなると、ピーク P A 2のようにその磁束密度の大きさは所定の閾値 S H以下となる。このとき、異常発生の旨の信号を磁気センサ 1 4から車体側に送信することにより、例えば車体側に設けた警報装置を介して運転者に異常を知らせることができる。

連続して現われる磁束密度のピークのそれぞれを、タイヤ 9上のそれぞれの複合磁石 4に対応させる方法について、ピーク P A 2を例にとって以下に説明する。位相原点のパルス Sを検出してからピーク P A 2を検出するまでの時間を t、相前後するパルス Sの間の時間を Tとすると、ピーク P A 2の位相は、比例計算により式（1 ) に基づいて求めることができる。そして、パルス Sを発生させるタイヤの回転位置は分かっているので、この回転位置から 0 A 2だけタイヤがさらに回転したときに軸直上に位置する複合磁石 4が、密度のピーク P A 2に対応するものとして関係させることができる。

Θ A 2 = ( t /T) x 3 6 0 ( 1 ) このように、この実施形態に示すタイヤ温度センサ 1を用いて、タイヤ 9が異常な温度に上昇したことを検知することができ、しかも、どの複合磁石 4からの磁界が異常かもチェックすることができるので、温度が異常に上昇したタイヤの部分を特定することができる。さらに、温度の異常判定のみならず、予め、検知する磁束密度のピークの大きさと温度 T xとの関係とを示す関係式を準備しておくことにより、検出されたピーク磁束密度の大きさから温度を T xを逆算してリアルタイムに求めることができ、測定された温度の値そのものも運転者に伝達することができる。次に、第二の実施形態のタイヤ温度センサについて、図 8〜図 1 0に基づいて説明する。図 8は、第二の実施形態のタイヤ温度センサ 1 Aを車両の車軸部分への取り付け状態で示す断面図である。タイヤ 9のトレツド部 3の軸方向両側に位置するショルダ部 2の、ィンナ一ライナ 5の半径方向内側には、互いに逆極性の磁極を両端に設けた複合磁石 4が、両端を結ぶ線の向きを周方向に平行にして貼付けられ、また、複合磁石 4のそれぞれの磁極に磁気的に接続された高透磁率磁性体リポン 2 3が、タイヤ 9のビ一ド部 6の近傍まで延在されて貼り付けられている。

ここに示される複合磁石 4ならびに高透磁率磁性体リボン 2 3の構成並びに配置は、図 2〜図 5に基づいて、第一実施形態について説明したものと全く同様で、簡明を期すためこれらの詳細の説明は省略する。

車軸 1 0の非回転部分を構成するアクスルケ一ス 1 3には、ハブ 1 2が軸支され、タイヤ 9を装着するリム 1 1は八ブ 1 2に固定されているが、二個の磁気センサ 1 5が、回転するリム 1 1の、タイヤ 9のピード部 6が装着されている部分の幅方向内側に近接して取り付けられていて、この点が第一実施形態のものと異なる。

図 9は、対をなす高透磁率磁性体リポン 2 3のビ一ド部端の間に形成される磁力線とこれを検出する磁気センサ 1 5との配置を図 8の矢視 IX— IX において示す配置図である。磁気センサ 1 5は、リム 1 1上の、複合磁石複合磁石 4 A、 4 B、 4 C、 4 Dにそれぞれ対応する周方向位置に固定されていて、この相対位置関係はタイヤの回転角度位置に無関係となる。そして、一つの複合磁石、この両端の二本の高透磁率磁性体リボン 2 3、およびこれに対応する磁気センサ 1 5が一組となってタイャ温度センサ 1 Aを構成する。

図 9は、周方向に 9 0度ずつ離隔して配置された四個の複合磁石 4 A、 4 B、 4 C、 4 Dが貼付けられているそれぞれのタイヤ部分の温度 T xのうち、 4 Βに対応するタイヤ部分の温度だけが異常で、他のタイヤ部分の温度は正常である状態を例示しているが、前述の説明の通り、この状態においては、複合磁石 4 Bに対応する高透磁率磁性体リポン同士の間に形成される磁力線の数は異常に少なくなっている。

図 1 0は、車両走行時、複合磁石 4 Bに対応する磁気センサ 1 5が検出する磁束密度の時間変ィ匕を、縦軸に磁束密度の大きさ、横軸に経過時間 Tをとつて示すグラフである。複合磁石 4 Bが貼付けられているタイヤ部分の温度 T xが正常なときは複合磁石 4の磁力は大きく、このとき磁気センサ 1 5は、例えば g lのレベルの磁束密度を検出しているが、温度 T Xが異常範囲に達し複合磁石 4の磁力が小さくなると、磁気センサ 1 5で検出される磁束密度は所定の閾値 S H以下となり、このとき、異常発生の旨の信号を磁気センサ 1 5から車体側に電波で送信することにより、例えば車体側に設けた警報装置を介して運転者に異常を知らせることができる。

このように、この実施形態に示すタイヤ温度センサ 1 Aにおいても、これを用いて、タイヤ 9が異常な温度に上昇したことを検知し、あるいは、タイヤの温度を検出して、検出結果を運転者に伝達することができることは、第一の実施形態について説明したのと同様である。

これらの実施形態においては、複合磁石 4を二の永久磁石 2 1 A、 2 I Bおよぴ感温磁性体 2 2で構成したが、このかわりに、複合磁石を、一の永久磁石の一方の端に一の感温磁性体を連結してもよく、この場合、複合磁石の両極はそれぞれ永久磁石の他方の端と感温磁性体の永久磁石に連結されていない側の端とに形成され、また、一の永久磁石の両端にそれぞれ感温磁性体を連結したものとしてもよく、この場合、複合磁石の両極はこれらの感温磁性体の永久磁石と連結されていない側の端にそれぞれ形成される。さらには、任意の数の永久磁石と任意の数の感温磁性体とを適宜直列につなぎ合わせた種々の形態ものであつてもよい。なお、複合磁石 4を、所定の温度近傍で磁力が低下する特性を有する永久磁石だけで構成することもできるが、この場合、温度に対する感度を十分確保できるよう留意する必要がある。

次に、第三の実施形態について図 1 1〜図 1 2に基づいて説明する。図 1 1は、第三の実施形態のタイヤ温度センサ 3 1を車両の車軸部分への取り付け状態で示す断面図である。車軸 1 0の非回転部分を構成するアクスルケース 1 3には、ノブ 1 2が軸支され、タイヤ 9を装着するリム 1 1はノヽブ 1 2に固定されている。タイヤ 9のトレッド部 3の軸方向両側に位置するショルダ部 2の、ィンナーラィナ 5の半径方向内側には、複合磁石 4が貼り付けられ、一方、アクスルケース 1 3の軸心の直上部分に磁気センサ 3 4が取り付けられていて、複合磁石 4と磁気センサ 3 4とで、タイヤ温度センサ 3 1を構成する。また、複合磁石 4の構造は先に図 3に示したそのものであり、その詳細の説明は、第一および第二に実施形態についてと同様であるので繰り返さない。

図 1 2は、タイヤ内面から見た複合磁石 4をインナーライナ 5を平面に展開して示す展開図である。矢印 Dで示す方向がタイヤの幅方向、矢印 Cで示す方向がタイヤの周方向であり、また、 Eはタイヤ 9の赤道面を表す。インナーライナ 5 のそれぞれのショルダ部 2には、複数の複合磁石 4が周方向に沿って所定ピッチで一列に配列され、左右のショルダ部 2の周方向に沿うそれぞれの配列は、互いに半ピッチだけ位相をずらして設定されている。また、いずれの複合磁石 4も、永久磁石 2 1 A、 2 I Bの磁極を結ぶ直線がタイヤ 9の子午線面内に含まれる姿勢で配置されている。例えば、図 1 2に示す例では、複合磁石 4は赤道面を挟んで左右それぞれ四個ずつ、 9 0度ピッチで配設されていて、左の複合磁石 4と右の複合磁石 4とは、回転角度位置で 4 5度だけ周方向に互いに位相を異ならせるとともに、磁極の向きが逆向きとなるよう配置されている。なお、ここでタイヤ子午線面とは、タイヤ 9の回転軸心を通る平面を指す。

以上のように構成された第三の実施形態のタイヤ温度センサ 3 1が、第一の実施形態のタイヤ温度センサ 1と異なる点は、タイヤ温度センサ 1において設けられる高透磁率磁性体リポン 2 3が具えられていない点、および、複合磁石 4の配置方向を異にする点であり、これらの違いに起因する磁界の形成態様がやや異なるものの、磁気センサ 3 1が検知する磁束密度のピークから複合磁石 4の取り付けられているタイヤ部分の温度を推定する方法や、温度の異常を検知する方法等については、図 7に基づいて、第一の実施形態について既に説明した通りであり、簡明のため、これらの詳細の説明を省略する。

図 1 3は、第四の実施形態のタイヤ温度センサ 3 1 Aを車両の車軸部分への取り付け状態で示す断面図である。タイヤ 9のショルダ部 2の、インナーライナ 5 の半径方向内側には複合磁石 4が貼付けられ、一方、車軸 1 0の非回転部分を構成するアクスルケース 1 3には、ハブ 1 2が軸支され、タイヤ 9を装着するリム 1 1はハブ 1 2に固定されていて、磁気センサ 3 5が、リム 1 1のリムゥエル部 1 1 Aに取り付けられていて、複合磁石 4と磁気センサ 3 5とでタイヤ温度センサ 3 1 Aを構成する。

ここに示される複合磁石 4の構成ならびに配置は第三の実施形態に示したものと全く同様であり、これらの詳細の説明は省略するが、この実施形態のタイヤ温度センサ 3 1 Aが、第三の実施形態の実施形態の温度センサ 3 1と異なる点は、磁気センサ 3 5は、複合磁石 4と同じ数だけ回転するリムに取り付けて設けられ、それぞれ対応する複合磁石 4の半径方向内側に配置されている点あり、このことにより、第二の実施形態について説明したと同様、磁気センサ 3 5は、対応する複合磁石 4が磁気を有する限り連続的に磁界を検知し続けることができ、したがつて、連続的に温度のデータを計測することができる。

次に、第五の実施形態のタイヤ温度センサを図 1 4〜図 1 8に基づいて説明する。図 1 4は、この実施形態のタイヤ温度センサ 4 1を車両の車軸部分への取り付け状態で示す断面図である。車軸 1 0の非回転部分を構成するアクスルケース 1 3には、ハブ 1 2が軸支され、タイヤ 9を装着するリム 1 1はハブ 1 2に固定されている。タイヤ 9のトレツド部 3の軸方向両側に位置するショルダ部 2の、インナーライナ 5の半径方向内側には、磁気回路構成体 4 4が貼り付けられ、一方、アクスルケ一ス 1 3の軸心の直上部分に磁気センサ 1 4が取り付けられていて、磁気回路構成体 4と磁気センサ 1 4とで、タイヤ温度センサ 4 1を構成する。ここで、リム 1 1はアルミニウム等の非磁性の材料で形成する必要があることは前述のとおりである。

図 1 5 ( a) は磁気回路構成体 4 4の平面図であり、図 1 5 ( b ) は、その側面図である。 S 1はタイヤ 9のインナーライナ 5への貼り付け面、 S 2は、貼り付け面 S 1に対向する面、すなわち車軸に面する面を表している。磁気回路構成体 4 4は、面 S l、 S 2の間を長方形の層を四層に積層した構造になり、これらの層を S 1の側から順に、第一層〜第四層としたとき、第一層は透磁率が温度によって変化する感温磁性体 5 2で形成された感温磁性体シートであり、第三層は永久磁石 5 1で形成された永久磁石シートである。また、第二層は、長方形の長さ方向に沿う両端に配置された高透磁率の軟質磁性材料よりなる磁気連結ヨーク 5 3 aと、これらの磁気連結ヨーク 5 3 aの間の領域を埋める磁気絶縁シ一ト 5 4 aとで構成され、第四層も同様に放射ヨーク 5 3 bと磁気絶縁シ一ト 5 4 bとで構成されている。

永久磁石 5 1の両磁極は長方形の長手方向両端に配置され、永久磁石 5 1と感温磁性体 5 2とこれらを磁気的に連結する両磁気連結ヨーク 5 3 aとは閉じた磁気回路 Fを構成する。また、放射ヨーク 5 3 bは、この磁気回路 Fからの漏洩磁界を集中して放射するために設けられ、一方、磁気絶縁シート 5 4 a、 5 4 bは、非磁性体のゴムシートよりなり、磁性体間の磁気的絶縁を確保するために設けられる。

そして、永久磁石 5 1、感温磁性体 5 2、磁気連結ヨーク 5 3 aおよび放射ョ —ク 5 3 bは、磁性粉を配合ゴムに分散混合してできたボンド磁性体をシート状にして形成されるとともに、磁気絶縁シ一ト 5 4 a、 5 4 bは、磁性粉を混入させないゴムシートで形成されていて、磁気回路構成体 4 4はこれらのシートを四層に積層して形成される。そして、これらのゴムシートを貼り合わせてできた磁気回路構成体 44は高い柔軟性を担持し、タイヤ 9の大きな変形にも追従して変形することができる。

永久磁石 51を構成するポンド磁性体の磁性粉は、安価なフェライトを用いることもできるが、ネオジゥム鉄ボロン、サマリウムコバルトあるいはサマリウム鉄窒素などの希土類磁石や、アルニコ磁石などを用いることにより、強い磁界を放射することができ有利である。

また、感温磁性体 52は、タイヤ 9のショルダ部の許容温度範囲の上限付近にキュリー点を有する軟質磁性材料で形成されていて、この感温磁性体 52は、キュリ一点よりずつと低い温度では高い透磁率を有するが、キュリ一点を超える温度においては磁化を喪失する結果、透磁率も極めて小さくなる特性を有している。磁気回路構成体 44が貼り付けられているタイャ部分の温度を T Xとしたとき、 Txがキュリー点よりずっと低い正常範囲の温度であるときは、感温磁性体 52 の透磁率は高いので磁気回路 F内での磁束密度は大きく、このため磁気回路構成体 4からの漏洩磁束はほとんどないが、 Τ Xがキュリ一点を超えると感温磁性体 52は非磁性体となり磁気回路 Fの一部がほぼ開放した状態となるので漏洩磁束は増加する。そしてこの漏洩磁束はヨーク 53 bに誘導されてタイヤの半径方向中心に向かう磁力線を発生させる。

このような特性を有する感温磁性体 52を構成するボンド磁性体の磁性粉は、 N i Cu、 N iAl、 N i Cr、 N iV、 N i S i, N i T i、 N iMo, N i S b, N i Z nを含む N i系合金、 Mn— Cu系合金、 N i_Zn— Fe 204 系合金、 Mn— Zn— F e 203系合金、 F e— N i系合金、 N i _Cu系合金、もしくは、 Fe— N i— Cr— S i系合金などのうちから、検知したい温度の領域に応じて、適宜選択して用いることができる。

図 16は、タイヤ内面から見た磁気回路構成体 44をインナ一ライナ 5を平面に展開して示す展開図である。矢印 Dで示す方向がタイヤの幅方向、矢印 Cで示す方向がタイヤの周方向であり、また、 Eはタイヤ 9の赤道面を表す。インナ一ライナ 5のそれぞれのショルダ部 2には、複数の磁気回路構成体 4 4が周方向に沿って所定ピッチで一列に配列され、左右のショルダ部 2の周方向に沿うそれぞれの配列は、互いに半ピッチだけ位相をずらして設定されている。また、いずれの磁気回路構成体 4 4も、永久磁石 5 1の磁極結ぶ直線がタイヤ 9の子午線面内に含まれる姿勢で配置されている。例えば、図 1 6に示す例では、磁気回路構成体 4 4は赤道面を挟んで左右それぞれ四個ずつ、 9 0度ピッチで配設されていて、左の磁気回路構成体 4 4と右の磁気回路構成体 4 4とは、回転角度位置で 4 5度だけ周方向に互いに位相を異ならせるとともに、磁極の向きが逆向きとなるよう配置される。

図 1 7 ( a)、図 1 7 (b) は、磁気回路構成体 4 4から漏洩する磁界による磁力線とこれを検出する磁気センサ 1 4とのタイヤ子午線面上での配置を示す配置図である。図 1 7 ( a) は、温度 T xが正常な範囲にある状態での磁束線を示すものであり、図 1 7 (b) は、温度 T xが異常に上昇した状態での磁束線を示すものである。磁気センサ 1 4はタイヤ 9を装着する車軸 1 0の非回転部分であるアクスルケース 1 3の軸心の直上部分に、そのタイヤ子午線面内に延在する磁力線を検知するようにその姿勢を設定されていて、温度 T xが異常に上昇した状態において磁気回路構成体 4 4からタイヤ半径方向内方に向いて配置された放射ョーク 5 3 bから放射される磁力線のうち、タイヤ子午線面内に放射される磁力線を検知することができる。なお、磁気センサ 1 4が取り付けられるアクスルケ一ス 1 3上の部分は軸心直上部分に限定されるものではないが、磁気回路構成体 4 4がタイヤの接地部分から離れて少なくとも接地変形の影響を受けない回転角度位置に来たときに前記漏洩磁界を検知するよう磁気センサ 1 4を取り付けるのがよく、この場合、所定の回転角度位置にある磁気回路構成体 4 4と磁気センサ 1 4との間の距離が軸荷重の変ィ匕ゃ振動に影響されることなく、よって検出される磁束密度もこれらの影響されずにタイヤの温度測定値を精度の高いものものとすることができ、したがって、磁気センサ 1 4はアクスルケース 1 3の上部分に取り付けるのが好ましい。

図 1 8は、タイヤ 9を回転させたとき磁気センサ 1 4が検出する磁束密度の時間変化を、縦軸に磁束密度の大きさ、横軸に経過時間をとつて示すダラフである。図 1 8にはまた、タイヤ 9の回転に伴って、車軸の回転部分の周上の一筒所が車軸の非回転部分の所定位置を通過するときに発信するパルス Sを、時間軸を合わせて示しているが、パルス Sの発生タイミングはタイヤ各一回転の位相原点となる。

前述のように磁気センサ 1 4はタイャ直上部分からの磁界をもっとも強く検知するので、タイヤ 9が回転して、ショルダ部 2に配置された磁気回路構成体 4 4 が軸直上に位置したとき、磁気センサ 1 4が検出する磁束密度はピーク P A 1〜 P A 4、 P B 1〜P B 5を現す。そして、温度 T xが正常なときは磁気回路構成体 4からの漏洩磁界はほとんどないので、ピークの磁束密度の大きさはほぼゼロであるが、温度 T xが異常範囲に達し磁気回路構成体 4 4からの漏洩磁界が大きくなると、ピーク P A 2のようにその磁束密度の大きさは所定の閾値を超え、このように、ピークの磁界の大きさを求めることによって、磁気回路構成体 4 4に対応するタイヤ部分の温度を求め。また、温度の異常を判定することができる。連続して現れる磁束密度のピークのそれぞれを、タイヤ 9上のそれぞれの磁気回路構成体 4 4に対応させる方法については、第一の実施形態について先に説明したのと同様にして行うので、詳細の説明は省略する。

さらに、左の磁気回路構成体 4 4と右の磁気回路構成体 4 4とは 4 5度だけ位相を異ならせて配置されているので、磁束密度のピークの位相から左右いずれの磁気回路構成体 4 4が温度異常であるかも判別することができる。また、左右の磁気回路構成体 4 4はその磁極の向きが逆向きになっているので、これらの磁気回路構成体 4 4からの漏洩磁界による磁束密度のピークは正負反対に出現することを利用して磁気回路構成体 4 4の左右位置の判定を確認することができる。このように、この実施形態に示すタイヤ温度センサ 4 1を用いて、タイヤ 9が 03 05698

異常な温度に上昇したことを検知することができ、しカゝも、どの磁気回路構成体

4 4力 ^らの漏洩磁界が異常かをチェックすることができるので、温度が異常に上昇したタイヤの部分を特定することができる。さらに、温度の異常判定のみならず、予め、検知する磁束密度のピークの大きさと温度 T xとの関係とを示す関係式を準備しておくことにより、検出されたピーク磁束密度の大きさから温度を Τ Xを逆算してリアルタイムに求めることができ、測定された温度の値そのものも運転者に伝達することができる。

そして、磁気回路構成体 4 4が配置されたそれぞれの個所を識別するには、それぞれの磁気回路構成体 4 4の周方向位置を互いに異ならせたり、同じ周方向位置に置かれた磁気回路構成体 4 4であっても、これらの磁極の向きを正逆に異ならせたりすればよいことは前述の説明の通りである。

次に、図 1 9〜2 1に基づいて第六の実施形態のタイヤ温度センサについて説明する。図 1 9は、この実施形態のタイヤ温度センサ 4 1 Αを車両の車軸部分への取り付け状態で示す断面図である。車軸 1 0の非回転部分を構成するアクスルケース 1 3には、ハブ 1 2が軸支され、タイヤ 9を装着するリム 1 1はハブ 1 2 に固定されている。タイヤ 9のトレツド部 3の軸方向両側に位置するショルダ部 2の、インナーライナ 5の半径方向内側には、複数の磁気回路構成体 4 4が貼り付けられ、一方、磁気センサ 3 5が、リム 1 1のリムゥエル部 1 1 Aに取り付けられ、磁気センサ 3 5は、磁気回路構成体 4 4に対応する周方向位置に磁気回路構成体 4 4の数だけ設けられる。磁気回路構成体 4 4の構成ならびにその配置は、第五の実施形態のものと全く同じであり詳細の説明は省略する。

図 2 0は、磁気回路構成体 4 4からの漏洩磁界による磁力線とこれを検出する磁気センサ 3 5との配置を図 1 9の矢視 Π— Πにおいて示す配置図である。それぞれの磁気センサ 3 5は、リム 1 1上の、四個の磁気回路構成体 4 4 A、 4 4 B、 4 4 C、 4 4 Dに対応する周方向位置に固定されていて、これらの周方向の相対位置関係はタイヤの回転角度位置に関係なく固定されることになる。そして、各 03 05698

磁気回路構成体 4 4とこれに対応する磁気センサ 3 5とが一組となってタイヤ温度センサ 4 1 Aを構成する。

図 2 0は、周方向に 9 0度ずつ離隔して配置された四個の磁気回路構成体 4 4 A、 4 4 B、 4 4 C、 4 4 Dが貼付けられているそれぞれのタイヤ部分の温度 T Xのうち、 4 4 Βに対応するタイヤ部分の温度だけが異常で、他のタイヤ部分の温度は正常である状態を例示しているが、前述の説明の通り、この状態においては、磁気回路構成体 4 4 Βに対応する磁力線の数は異常に多くなつている。図 2 1は、車両走行時、磁気センサ 1 5が検出する磁束密度の時間変化を、縦軸に磁束密度の大きさ、'横軸に経過時間 Τをとつて示すグラフである。磁気回路構成体 4 が貼付けられているタイヤ部分の温度 Τ Xが正常なときは磁気回路構成体 4 4からの漏洩磁界は小さく、このとき磁気センサ 3 5は、例えば g 2のレベルの磁束密度を検出しているが、温度 T Xが異常範囲に達し磁気回路構成体 4 4からの漏洩磁界が大きくなると、磁気センサ 3 5で検出される磁束密度は所定の閾値 S Hを越えて大きくなり、このとき、異常発生の旨の信号を磁気センサ 3 5から車体側に電波で送信することにより、例えば車体側に設けた警報装置を介して運転者に異常を知らせることができる。

このように、第六の実施形態に示すタイヤ温度センサ 4 1 Aにおいても、これを用いて、タイヤ 9が異常な温度に上昇したことを検知し、あるいは、タイヤの温度を検出して、検出結果を運転者に伝達することができ、さらに、タイヤがどの回転位置にあっても、温度の情報を連続的に検知することができる。

なお、第一〜第六の実施形態では、複合磁石 4あるいは磁気回路構成体 4 4をショルダ部 2に配置したが、これを、温度情報を検知したいタイヤの部分に応じて、トレッド部 3、サイドウォール部、あるいはビード部に設けることができ、さらにこれらの部分から選び出された個所を組み合わせた複数の個所に磁気回路構成体 4 4を配置して、これらの個所からの温度情報を同時に検知することも可能であり、また、それぞれの実施形態に用いられる磁気センサ 1 4、 1 5には、弱い磁界であっても感度よく検出することのできる M Iセンサ（磁気インピーダンスセンサ) を用いるのが好ましい。また、要求される感度によっては、 MRセンサ（磁気抵抗センサ）でもよく、さらには、磁界の大きさによって接点が断接するリ一ドスイッチを用いてリードスィッチの断接により磁界の大きさを検知してもよく、この場合、互いに異なるレベルの磁界により断接を行う複数個のリードスィツチを設けてそれぞれのリ一ドスィツチの断接状態を知ることによって、磁界の強さがどのレベルにあるかを特定することができる。

以上、本発明に係るタイヤ温度センサについて第一〜第六の 6の実施形態について説明したが、次に、本発明に係るタイヤ熱劣化検知センサの実施形態について、図 2 2ないし図 3 0に基づいて説明する。図 2 2は、この実施形態のタイヤ熱劣化検知センサ 5 1を車両の車軸部分への取り付け状態で示す断面図であり、図 2 3は複合磁石 5 の配置を示すタイヤの斜視図である。タイヤ 9のトレッド部 3の軸方向両側に位置するショルダ部 2の、ィンナ一ライナ 5の半径方向内側には、互いに逆極性の磁極を両端に設けた複合磁石 5 4が、両端を結ぶ線の向きを周方向に平行にして貼付けられ、また、複合磁石 5 4のそれぞれの磁極に磁気的に接続された高透磁率磁性体リポン 5 3が、タイヤ 9のビード部 6の近傍まで延在して貼り付けられている。

一方、車軸 1 0の非回転部分を構成するアクスルケ一ス 1 3には、ハブ 1 2が軸支され、タイヤ 9を装着するリム 1 1はノ、ブ 1 2に固定されていて、二個の磁気センサ 6 4が、アクスルケース 1 3の軸心の直上部分の、タイヤの両ビ一ド部 6に近い幅方向位置に取り付けられている。そして、複合磁石 5 4と二本の高透磁率磁性体リポン 5 3と磁気センサ 6 4とでタイヤ熱劣化検知センサ 5 1を構成する。なおここで、もしリム 1 1が磁性材料よりなるものとした場合、複合磁石 5 4で発生する磁界はリム 1 1により磁気シールドされ磁気センサ 6 4によって検知されなくなるので、リム 1 1はアルミニウム等の非磁性の材料より形成する必要がある。図 2 4 ( a) は複合磁石 5 4の平面図であり、図 2 4 (b) は、その側面図である。複合磁石 5 4は平板状をなし一方の面をィンナ一ライナ 5に貼り付けられ、二の永久磁石 6 1 A、 6 I Bと、これらの異なる極性の β同士を連結させる熱劣ィ匕磁性体 6 2とで構成されている。図 2 4 ( a) では、熱劣化磁性体 6 2は、左側の永久磁石 6 1 Aの S極と右側の永久磁石 6 1 Bの N極との間に配置されこれらの磁極を連結している。そして、高透磁率磁性体リポン 5 3と磁気的に接続される複合磁石 5 4の両端には、それぞれの永久磁石 6 1 A、 6 I Bの、熱劣ィ匕磁性体 6 2と連結されない側の磁極、すなわち、永久磁石 6 1 Aの N極および永久磁石 6 1 Bの S極が配置される。

ここで、永久磁石 6 1 A、 6 I Bは、磁石材料よりなる磁性粉を配合ゴムに分散混合してできたポンド磁性体をシート状にして形成され、この磁性粉は、安価なフェライトを用いることもできるが、ネオジゥム鉄ボロン、サマリウムコパルトあるいはサマリゥム鉄窒素などの希土類磁石や、アルニコ磁石などを用いることにより、強い磁界を放射することができ有利である。

以下に、熱劣化磁性体 6 2の構成例を示す。図 2 5 ( a) は熱劣化磁性体 6 2 を、図 2 4の XXV— XXV矢視に対応して示す断面図であり、図 2 5 (b) は、図 2 5 ( a) の b— b矢視に対応して示す熱劣ィ匕磁性体 6 2の側面図である。熱劣化磁性体 6 2は、磁化の向きに沿って配列された高透磁率の多数本のワイヤ 6 5とこれらのワイヤ 6 5を被覆するワイヤ腐食物質 6 6とにより構成されている。高温状態のまま時間が経過すると、ワイヤ 6 5は、ワイヤ腐食物質 6 6によってその径が細くなりあるいは部分的に断線を生じる。図 2 5 ( c ) は、図 2 5 ( a ) に対応して、ワイヤ 6 5が部分的に断線した状態を模擬的に示す熱劣化磁性体 6 2の断面図である。このような状態になると、熱劣ィ匕磁性体 6 2全体の透磁率が低下する。

一方、複合磁石 5 4が貼り付けられているタイヤ部分の温度は熱劣化磁性体 6 2の温度に近似しているので、タイヤ部分の熱劣化の程度と、熱劣化磁性体 6 2 の熱劣ィ匕の程度とは一義的な相関関係があり、したがって、タイヤ部分の熱劣化の程度は熱劣化磁性体 62の透磁率ども相関を有することになる。そして、タイャのこの部分の熱劣化が小さいときは、熱劣化磁性体 62の透磁率は高いので複合磁石 54の磁力は大きく、このため複合磁石 54からの磁界は大きいが、タイャ部分の熱劣化が進行すると、熱劣化磁性体 52の透磁率は低下して複合磁石 5 4全体の磁力も低下し、磁気センサ 64の検知する磁束密度も減少する。

ワイヤ 65の材質としては、透磁率が 100〜20000で、 Fe、 N i、 F eN iA l合金、 N iAl合金、パーマロイもしくはアモルファス金属などを用いることが、できるが、高い被腐食性が必要な場合には、 Feや FeNiA lなど F e系の金属材料を用いるのが好ましぐ被腐食性を抑制したい場合には、 N i、 N i A 1など N i系の金属が好ましい。

また、ワイヤ 65の線径は、熱劣化磁性体 62に可撓性を付与する点から、 1mm以下が好ましい。また、タイヤ部分の熱劣化を検知するためには、腐食の進行に伴うワイヤ 65の断面積の減少速度を適度なものにする必要があり、全ワイヤの合計断面積を同じとした場合、ワイヤ径が小さいほどワイヤ表面積は大きいので腐食による断面積減少速度は速くなり、ヮィャ径が太いほど断面積減少速度は遅く、この点からワイヤ径は 50〃π！〜 500 の範囲とするのがさらに好ましい。

また、ワイヤ腐食物質 66としては、タイヤに対して、これを劣化させないことが重要で、〇₂、 H₂〇、 H₂〇₂、 C l ₂、 F₂等の分子を含む物質や、 H⁺、 N 0₃—、 N0₃—、 Mn0₄ ²—、 Cr0₄ ²—、 F e ³⁺、 Cu²⁺、 Ce²⁺等のイオンを含む物質を用いるのが好ましい。

図 25 (a) 〜図 25 (c) に示す熱劣化磁性体 62の代わりに図 26 )ゝ図 26 (b)に示す熱劣化磁性体 62 Aを用いることもできる。図 26 (a)は、図 24の XXV— XXV断面における熱劣ィ匕磁性体 62 Αの断面図である。熱劣化磁性体 62Aは、磁粉 67をバインダ 68中に混合分散して形成され、熱劣化の初期段階では磁粉 67は互いに接触して複合磁石 54の一部を形成している。また、バインダ 6 8は、高温状態のまま時間が経過すると、自己分解反応もしくは自己重合反応を行いその結果体積が増加する特性を有していて、この反応が進行するとバインダ 6 8はその体積増加により磁粉 6 7間に入り込み磁粉 6 7同士の接触を切断してゆく。図 2 6 ( b ) は、図 2 6 ( a ) に対応して、磁粉 6 7同士の接触が部分的に切断された状態を模擬的に示す熱劣化磁性体 6 2 Aの断面図である。このような状態になると、熱劣化磁性体 6 2 A全体の透磁率が低下する。

そして、熱劣化磁性体 6 2と同様、熱劣化磁性体 6 2 Aの透磁率の低下は、夕ィャ部分の熱劣化の程度と相関関係を有し、タイヤのこの部分の熱劣化が小さいときは、熱劣化磁性体 6 2 Aの透磁率は高いので複合磁石 5 4の磁力は大きく、このため複合磁石 5 4により形成される磁界は大きいが、タイヤ部分の熱劣化が大きくなると熱劣化磁性体 6 2の透磁率は大きく低下して複合磁石 5 4の磁力は低下する。

磁粉 6 7の材質としては、透磁率が 1 0 0〜2 0 0 0 0で、鉄、ニッケル、 F e、 N i、 F e N i A l合金、 N i A 1合金、パーマロイ、センダストもしくはアモルファス金属などを用いることができ、このうち金属材料については、溶融状態で滴下したものに不活性ガスや水等をぶつけて霧化するアトマイズ処理によつて粒状のものを得ることができる。粒径は 1 0〜 1 0 0 0 mが好ましく、粒径が 1 0 mよりちいさいと、熱劣化磁性体 2 2 Aの熱劣化前の透磁率が小さすぎ、粒径が 1 0 0 0 mより大きいと熱劣化磁性体 2 2 Aの可撓性を減じ、タイャに取り付けるのには好ましくなくなる。

また、バインダ 6 8の例としては、発泡性の物質が挙げられ、これらの物質は自己反応により発生した気泡の分だけ体積を増加させさせ、そしてその反応速度は温度とともに増加するので、ノインダ 6 8の元の体積に対する体積増加を、夕ィャの熱劣化の程度に対応させることができる。このような発泡性物質としては、例えば、ァゾジカルボンアミド、ァゾビスィソブチルニトリル等のァゾ化合物、 N, N'—ジニトロソペンタメチレンテトラジン等のニトロソ化合物、 P—トルェンスルホニルヒドラジン、 p， p'—ォキシビス（一べ：

等のスルホ二ルヒドラジド化合物が挙げられる。

複合磁石 5 4はこれらの永久磁石 6 1 A、 6 1 Bおよび熱劣化磁性体 6 2もしくは 6 2 Aを貼り合わせてなり、そのため、高い柔軟性を担持し、タイヤ 9の大きな変形にも追従して変形することができる。

図 2 7は、高透磁率磁性体リポン 5 3の構成を示す斜視図である。高透磁率磁性体リポン 5 3は、ゴム等の可撓性材料中に波形あるいはかぎ型等に癖付けされて連続する高透磁率の線状体 5 5を多数、長さ方向に配列されてなつている。そして、これらの高透磁率線状体 5 5は、複合磁石 5 4の両端からの磁力をタイヤ 9のビード部 6の近傍まで導く磁路として機能するとともに、各線状体 5 5は癖付けされているので、タイヤの走行に際しても、無理な応力を発生させることなく追従して変形することができ、しかもこの変形によって線状体 5 5の長さや太さが変化することがないのでその透磁率を変化させることがなく、複合磁石 5 4 の磁力の変化をそのままビード部 6近傍に伝達することができる。

図 2 8は、タイヤ内面から見た複合磁石 5 4をインナーライナ 5を平面に展開して示す展開図である。矢印 Dで示す方向がタイヤの幅方向、矢印 Cで示す方向がタイヤの周方向であり、また、 Eはタイヤ 9の赤道面を表す。インナーライナ 5の各ショルダ部 2には、高透磁率磁性体リポン 5 3がそれぞれ両端に接続された複合磁石 5 4が複数組、周方向に沿って所定ピッチで一列に配列されている。また、いずれの複合磁石 5 4も、永久磁石 6 1 A、 6 1 Bの磁極を結ぶ直線が夕ィャ 9の周方向に向く姿勢で配置されている。例えば、図 2 8に示す例では、複合磁石 5 4は左右それぞれ四個ずつ、 9 0度ピッチで配設されていて、左の複合磁石 5 4と右の複合磁石 5 4とは、周方向に互いに位相を異ならせている。図 2 9は、対をなす高透磁率磁性体リポン 5 3の端の間に形成される磁界による磁力線とこれを検出する磁気センサ 6 4との配置を図 2 2の断面 XXIX— XXIX 断面において示す配置図である。図 2 9は、周方向に 9 0度ずつ離隔して配置された四個の複合磁石 5 4 A、 5 4 B、 5 4 C、 5 4 Dが貼付けられたそれぞれのタイヤ部分のうち、 5 4 A、 5 4 C、 5 4 Dに対応するタイヤ部分の熱劣化の度合いは正常であり、 5 4 Bに対応するタイヤ部分の熱劣ィ匕の度合いだけが異常である状態を例示しているが、この状態においては、複合磁石 5 4 Bの磁力だけが熱劣ィ匕の影響により異常に低下していて、複合磁石 5 4 Bに対応する高透磁率磁性体リボン 5 3の端同士の間に形成される磁力線の数は異常に少ない。

磁気センサ 6 4はタイヤ 9が装着された車軸 1 0の非回転部分であるアクスルケース 1 3の軸心の直上部分に、そのタイヤ軸心に直交する面内の磁力線を検知するようにその姿勢を設定されていて、熱劣化の度合いが正常な状態において複合磁石 4から放射される磁力線のうち、タイヤ周方向の成分を検知することができる。そして、各組の対をなす高透磁率磁性体リポン 5 3同士の間に形成される磁力線はタイヤの回転とともに回転し、順次、磁力センサ 6 4の配置された周方向位置を横切ったとき、磁力センサ 6 4にはぞれぞれの磁力線の強さに対応する磁束密度のピークが現れる。

図 3 0は、タイヤ 9を回転させたとき磁気センサ 6 4が検出する磁束密度の時間変化を、縦軸に磁束密度の大きさ、横軸に経過時間 Tをとつて示すグラフである。図 3 0にはまた、タイヤ 9の回転に伴って、車軸の回転部分の周上の一箇所が車軸の非回転部分の所定位置を通過するときに発信するパルス Sを、時間軸を合わせて示しているが、パルス Sの発生タイミングはタイヤ各一回転の位相原点となる。

前述のように磁気センサ 6 4は夕ィャ直上部分からの磁界をもつとも強く検知するので、タイヤ 9が回転して、ショルダ部 2に配置された複合磁石 5 4が軸直上に位置したとき、磁気センサ 6 4が検出する磁束密度はピーク P A 1〜P A 4、を現す。そして、熱劣ィ匕の度合いが正常なときは複合磁石 5 4の磁力は大きいので、ピークの磁束密度は大きいが、熱劣化が異常に進行して複合磁石 5 4の磁力が小さくなると、ピーク P A 2のようにその磁束密度の大きさは所定の閾値 S H 以下となる。このとき、異常発生の旨の信号を磁気センサ 6 4から車体側に送信することにより、例えば車体側に設けた警報装置を介して運転者に異常を知らせることができる。

連続して現われる磁束密度のピークのそれぞれを、タイヤ 9上のそれぞれの複合磁石 5 4に対応させる方法について、ピーク P A 2を例にとって以下に説明する。位相原点のパルス Sを検出してからピーク P A 2を検出するまでの時間を t、相前後するパルス Sの間の時間を Tとすると、ピ一ク P A 2の位相 0 A 2は、比例計算により式（1 ) に基づいて求めることができる。そして、パルス Sを発生させるタイヤの回転位置は分かっているので、この回転位置から 0 A 2だけタイャがさらに回転したときに軸直上に位置する複合磁石 4が、磁束密度のピーク P A 2に対応するものとして関係させることができる。

Θ Α 2 = ( t /T) x 3 6 0 ( 1 ) このように、この実施形態に示すタイヤ熱劣化検知センサ 5 1を用いて、タイャ 9の熱劣化の異常な進行を検知することができ、しかも、どの複合磁石 5 4からの磁界が異常かもチェックすることができるので、熱劣化が異常に進行したタィャの部分を特定することができる。さらに、熱劣化の度合いの異常判定のみならず、予め、検知する磁束密度のピークの大きさと熱劣化の度合いとの関係とを示す関係式を準備しておくことにより、検出されたピーク磁束密度の大きさから熱劣化の度合いを逆算してリアルタイムに求めることができ、測定された熱劣ィ匕の度合いそのものも運転者に伝達することができる。

以上、タイヤ熱劣化検知センサの一つの実施形態について説明したが、この実施形態の熱劣化検知センサ 5 1の構成は、第一の実施形態のタイヤ温度センサ 1 における感温磁性体 2 2を熱劣化磁性体 6 2に置き換えたものであり、同様にして、第二〜第六の実施形態のタイヤ温度センサにおける感温磁性体を熱劣化磁性体に置き換えることによりこれらの構成に対応するタイヤ熱劣化検知センサの実施形態となる。そして、これらの実施形態のタイヤ熱劣化検知センサについての説明は、重複を避けるため省略するが、これらの実施形態の熱劣化検知センサのいずれにおいても、熱劣化磁性体が対応するタイヤ部分の熱劣化に応じて透磁率を変化することを利用して磁気センサで検知される磁束密度から熱劣ィヒを逆算することができ、このことによりタイヤの熱劣化の進行度合いを検知することがでさる。

産業上の利用可能性

以上述べたところから明らかなように、本発明によれば、タイヤの所要の部分に設けられた磁気回路構成体からの漏洩磁界、もしくは、複合磁石からの磁界を検知する磁気センサにより、磁気回路構成体もしくは複合磁石の磁気特性の変化を検知し、一方、磁気回路構成体もしくは複合磁石の磁気特性を、タイヤの所要部分の温度もしくは熱劣化の度合いに依存して変ィ匕するように構成しているので、磁気センサで検知した磁束密度から、所要のタイヤ部分の温度もしくは熱劣化の度合いを知ることができ、また、温度もしくは熱劣化の度合いの異常を検知して運転者に警報を発することができ安全な車両の運行に資することができる。

Claims

請求の範囲

1 . タイヤの所要部分の温度を検知するタイヤ温度センサであって、

タイヤのこの部分に設けられ磁気閉回路を形成する磁気回路構成体と、この磁気回路構成体からの漏洩磁界を検出する磁気センサとを具えてなり、磁気回路構成体は、所定の温度近傍において温度が上昇すると漏洩磁界が増大する特性を有してなるタイャ温度センサ。

2. 磁気回路構成体を、少なくとも一の永久磁石と、この永久磁石の磁極に磁気的に連結された少なくとも一の感温磁性体とを具え、この感温磁性体は、所定の温度近傍において温度が上昇すると透磁率が低下する特性を有してなる請求の範囲第 1項に記載のタイヤ温度センサ。

3 . 7久磁石の磁極と感温磁性体の端との間に、これらの間を磁気的に連結する磁気連結ヨークを設け、この磁気連結ヨークを高透磁率の磁性体で構成してなる請求の範囲第 2項に記載のタイヤ温度センサ。

4. 磁気回路構成体をタイヤの内側表面に貼り付けるとともに、磁気回路構成体を、永久磁石よりなる永久磁石シートと感温磁性体よりなる感温磁性体シートとの二層を含む積層体で構成し、感温磁性体シートをタイヤへの貼り付け面に配置してなる請求の範囲第 2〜 3項のいずれかに記載のタイヤ温度センサ。

5 . 永久磁石シートの感温磁性体シート側と反対側に、漏洩磁界を集中して放射させる放射ヨークを設けてなる請求の範囲第 4項に記載のタイヤ温度センサ。

6 . タイヤの所要部分の温度を検知するタイヤ温度センサであって、

タイヤのこの部分に設けられ両端に互いに逆極性の磁極を有する複合磁石と、この複合磁石が形成する磁界を検出する磁気センサとを具えてなり、この複合磁石は、所定の温度近傍において温度が上昇すると磁力が低下する特性を有してなるタイヤ温度センサ。

7. 複合磁石を、少なくとも一の永久磁石と、この永久磁石の磁極に磁気的に連結された少なくとも一の感温磁性体とを具え、この感温磁性体は、所定の温度近傍において温度が上昇すると透磁率が低下する特性を有してなる請求の範囲第 6項に記載のタイヤ温度センサ。

8. 複合磁石の両磁極に、タイヤのビード部近傍まで延在してタイヤ内側表面に貼付けられた高透磁率磁性体リポンをそれぞれ磁気的に連結してなる請求の範囲第 6〜 7項に記載のタイヤ温度センサ。

9. 磁気センサを、車体側の非回転部分に設けてなる請求の範囲第 1〜 8項のいずれかに記載のタィャ温度センサ。

10. 磁気センサを、車軸の非回転部分の上部に設けてなる請求の範囲第 9項に記載のタイヤ温度センサ。

11. 磁気センサを、車軸の回転部分に設けてなる請求の範囲第；！〜 8項のいずれかに記載の夕ィャ温度センサ。

12. 永久磁石を形成する磁性材料として、希土類磁性材料を用いてなる請求の範囲第 1〜11項のいずれかに記載のタイヤ温度センサ。

13. 感温磁性体を形成する材料として、 Ni Cu、 NiA l、 Ni Cr、 N i V、 Ni S i, Ni T i、 N i Mo, N i S b, N i Z nを含む N i系合金、 Mn— Cu系合金、 N i - Z n - F e 204系合金、 Mn-Zn-Fe 203 系合金、 Fe— Ni系合金、 N i—Cu系合金、もしくは、 Fe—N i—Cr 一 S i系合金を用いてなる請求の範囲第 1〜12項のいずれかに記載のタイャ温度センサ。

14. 前記永久磁石および前記感温磁性体を、いずれも、磁性粉をゴムに混合分散してなるボンド磁性体より形成してなる請求の範囲第 1〜 13項のいずれかに記載のタイャ温度センサ。

15. タイヤの所要部分の熱劣化の度合いを検知するタイヤ熱劣化検知センサであって、

タイヤのこの部分に設けられ磁気閉回路を形成する磁気回路構成体と、この磁気回路構成体からの漏洩磁界を検出する磁気センサとを具えてなり、磁気回路構成体は、その熱劣化の進行に伴って漏洩磁界が増大する特性を有してなるタイヤ熱劣化検知センサ。

6 . 磁気回路構成体を、少なくとも一の永久磁石と、この永久磁石の磁極に磁気的に連結された少なくとも一の熱劣化磁性体とを具え、この熱劣化磁性体は、熱劣化の進行に伴って透磁率が低下する特性を有してなる請求の範囲第 1 5 項に記載のタイヤ熱劣化検知センサ。

7. 永久磁石の磁極と熱劣化磁性体の端との間に、これらの間を磁気的に連結する磁気連結ヨークを設け、この磁気連結ヨークを高透磁率の磁性体で構成してなる請求の範囲第 1 6項に記載のタイャ熱劣化検知センサ。

8. 磁気回路構成体をタイヤの内側表面に貼り付けるとともに、磁気回路構成体を、永久磁石よりなる永久磁石シートと熱劣化磁性体よりなる熱劣化磁性体シートとの二層を含む積層体で構成し、熱劣化磁性体シ一トをタイヤへの貼り付け面に配置してなる請求の範囲第 1 6〜1 7項のいずれかに記載のタイヤ熱劣化検知センサ。

9. 永久磁石シートの熱劣化磁性体シート側と反対側に、漏洩磁界を集中して放射させる放射ヨークを設けてなる請求の範囲第 1 8項に記載のタイヤ熱劣化検知センサ。

0 . タイヤの所要部分の熱劣化の度合いを検知するタイヤ熱劣化検知センサであって、

タイヤのこの部分に設けられ両端に互いに逆極性の磁極を有する複合磁石と、この複合磁石が形成する磁界を検出する磁気センサとを具えてなり、この複合磁石は、その熱劣化の進行に伴つて磁力が低下する特性を有してなるタイャ熱劣化センサ。

1 . 複合磁石を、少なくとも一の永久磁石と、この永久磁石の磁極に磁気的に連結された少なくとも一の熱劣化磁性体とを具え、この熱劣化磁性体は、熱劣化の進行に伴って透磁率が低下する特性を有してなる請求の範囲第 2 0項に記載のタイヤ熱劣化検知センサ。

2. 複合磁石の両磁極に、タイヤのビ一ド部近傍まで延在してタイヤ内側表面に貼付けられた高透磁率磁性体リポンをそれぞれ磁気的に連結してなる請求の範囲第 2 0〜2 1項のいずれかに記載のタイヤ熱劣化検知センサ。

3 . 磁気センサを、車体側の非回転部分に設けてなる請求の範囲第 1 5〜2 2 項のいずれかに記載のタィャ熱劣化検知センサ。

4. 磁気センサを、車軸の非回転部分の上部に設けてなる請求の範囲第 2 3項に記載の夕ィャ熱劣化検知センサ。

5 . 磁気センサを、車軸の回転部分に設けてなる請求の範囲第 1 5〜 2 4項のいずれかに記載のタイヤ熱劣化検知センサ。

6 . 永久磁石を形成する磁性材料として、希土類磁性材料を用いてなる請求の範囲第 1 5〜2 5項のいずれかに記載のタイヤ熱劣化検知センサ。

7 . 熱劣化磁性体を、磁力線の向きに沿って配列された高透磁率のワイヤと、ワイヤの周囲に接触して配設されたワイヤ腐食物質とを含んで構成し、ワイヤ腐食物質は、ワイヤに対して腐食性を有しその腐食速度が温度上昇に伴って加速する特性を有してなる請求項 1 5〜2 6のいずれかに記載のタイヤ熱劣化検知センサ。

8. 熱劣化磁性体を、ノインダと、ノインダ中に混合分散され互いに接触しあつて磁路の一部を形成する高透磁率の磁性粉とで構成し、バインダは、体積増加を伴う自己分解反応もしくは自己重合反応を行いその反応速度を温度上昇に伴って加速する特性を有してなる請求項 1 5〜2 7のいずれかに記載の夕ィャ熱劣化検知センサ。

9. 前記磁性粉を、所定の温度範囲において透磁率が温度上昇に伴って低下する感温磁性材料で形成してなる請求項 2 8に記載のタイヤ熱劣化検知センサ。 0 . 永久磁石を磁性粉をゴムに混合分散してなるポンド磁性体より形成するとともに、熱劣化磁性体に可撓性を具えさせてなる請求項 1 5〜2 9のいずれかに記載のタイヤ熱劣化検知センサ。

1 . 請求の範囲第 1〜 3 0項のいずれかに記載の磁気回路構成体もしくは複合磁石を具えてなるタイヤ。