JP6027305B2

JP6027305B2 - Pneumatic tire

Info

Publication number: JP6027305B2
Application number: JP2011104553A
Authority: JP
Inventors: 久保田　康弘; 康弘久保田; 松浦　真一; 真一松浦; 五郎山口; 裕介馬場
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2011-05-09
Filing date: 2011-05-09
Publication date: 2016-11-16
Anticipated expiration: 2031-05-09
Also published as: JP2012232721A

Description

本発明は、歪センサを安定して保持しつつ、測定精度を向上しうる空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a pneumatic tire that can improve measurement accuracy while stably holding a strain sensor.

近年、タイヤの少なくとも一方側のサイドウォール部に３個以上の複数の歪センサをタイヤ周方向の異なる位置に取り付け、所定のタイヤ回転角度位置にてタイヤ歪を同時に測定することによって、タイヤに作用する前後力、横力、及び上下力をそれぞれ推定する技術が、例えば特許文献１などに提案されている。 In recent years, three or more strain sensors are attached to at least one side of the tire at different positions in the circumferential direction of the tire, and the tire strain is simultaneously measured at a predetermined tire rotation angle position. For example, Patent Literature 1 proposes a technique for estimating the longitudinal force, lateral force, and vertical force.

この特許文献１では、前記歪センサの取付方法として、以下の２点が開示されている。
（１）タイヤを加硫成形する前に、歪センサを、サイドウォール部の内部に埋め込み、又はサイドウォール部の内面又は外面に貼り付け、その後の加硫による加硫接着によって取り付ける
（２）加硫後のサイドウォール部の内面又は外面に、歪センサを、接着剤による接着によって取り付ける In Patent Document 1, the following two points are disclosed as methods for attaching the strain sensor.
(1) Before the tire is vulcanized, a strain sensor is embedded in the sidewall portion or attached to the inner or outer surface of the sidewall portion and then attached by vulcanization adhesion by subsequent vulcanization. A strain sensor is attached to the inner or outer surface of the sidewall after vulcanization by bonding with an adhesive.

前記（１）の方法の場合には、加硫熱及び加硫圧力によって、歪センサが故障するおそれがあるとともに、加硫時のゴム流動によって取付位置が変動するなど正確に取り付けることが難しいという問題があった。また、前記（２）の方法の場合には、接着剤の弾性率が歪センサに伝わり正確に測定できないという問題があった。このため、いずれの方法においても、測定精度を大きく低下するという問題があった。 In the case of the above method (1), the strain sensor may break down due to the heat of vulcanization and the pressure of vulcanization, and it is difficult to mount accurately, for example, the mounting position varies due to rubber flow during vulcanization. There was a problem. In the case of the method (2), there is a problem that the elastic modulus of the adhesive is transmitted to the strain sensor and cannot be accurately measured. For this reason, any of the methods has a problem that the measurement accuracy is greatly reduced.

これらの問題を解消するために、例えば、図６（ａ）に示されるように、サイドウォールゴムｃの外面で開口する有底のセンサ取付け穴ａを凹設し、接着剤を用いることなく、歪センサｂを、該センサ取付け穴ａから圧縮力を受けた状態で取り付けることも考えられる。 In order to solve these problems, for example, as shown in FIG. 6 (a), a bottomed sensor mounting hole a opened at the outer surface of the sidewall rubber c is recessed, and without using an adhesive, It is also conceivable that the strain sensor b is attached in a state where a compressive force is received from the sensor attachment hole a.

特開２００５−１２６００８号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-126008

しかしながら、上記のような空気入りタイヤは、センサ取付け穴ａの歪測定方向に沿った孔断面、及び歪センサｂの孔断面に対応する断面形状が、それぞれ矩形状に形成されるため、歪センサｂが嵌入されると、センサ取付け穴ａが開口側で大きく広がるとともに、該歪センサｂがセンサ取付け穴ａから受ける圧力が、開口側に比べて底部側が過大度となるため、歪センサｂを押し出そうとする力ｆが生じる。 However, in the pneumatic tire as described above, the hole cross-section along the strain measuring direction of the sensor mounting hole a and the cross-sectional shape corresponding to the hole cross-section of the strain sensor b are each formed into a rectangular shape. When b is inserted, the sensor mounting hole a widens greatly on the opening side, and the pressure received by the strain sensor b from the sensor mounting hole a becomes excessive on the bottom side compared to the opening side. A force f to be pushed out is generated.

この力ｆは、図６（ｂ）に示されるように、歪センサｂの取付状態を不安定にし、歪出力の大きさ（ゲイン）をバラツキやすくするとともに、歪センサｂをセンサ取付け穴ａから飛び出しやすくするため、測定精度を十分に向上できないという問題があった。 As shown in FIG. 6 (b), this force f makes the mounting state of the strain sensor b unstable, makes the strain output magnitude (gain) easy to vary, and removes the strain sensor b from the sensor mounting hole a. There was a problem that the measurement accuracy could not be improved sufficiently to make it easy to pop out.

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、歪センサを予め圧縮して取り付けるとともに、センサ取付け穴を底部から開口側に向かって孔幅が漸減する蟻溝状とすることを基本として、歪センサを安定して保持しつつ、測定精度を向上しうる空気入りタイヤを提供することを主たる目的としている。 The present invention has been devised in view of the actual situation as described above. The strain sensor is pre-compressed and attached, and the sensor attachment hole has a dovetail shape in which the hole width gradually decreases from the bottom toward the opening side. The main object is to provide a pneumatic tire capable of improving measurement accuracy while stably holding a strain sensor.

本発明のうち請求項１記載の発明は、トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るカーカスと、このカーカスの外側に配されかつ外面がサイドウォール表面をなすサイドウォールゴムとを有し、しかも前記サイドウォールゴムの外面で開口する有底のセンサ取付け穴が凹設されたタイヤ本体、及び、前記センサ取付け穴に嵌入されかつ前記サイドウォール部の歪に対応する信号を出力してタイヤに作用する力を検出するための歪センサを具えた空気入りタイヤであって、前記歪センサは、前記センサ取付け穴への装着により、歪測定方向に予め圧縮されて取り付けられ、前記センサ取付け穴は、歪センサを装着する前の自由状態での前記歪測定方向に沿った孔断面が、底部から開口側に向かって前記歪測定方向の長さが漸減する蟻溝状をなし、前記センサ取付け穴は、前記孔断面において、前記底部と、該底部の両端からサイドウォールゴムの外面にのびる一対の側壁部とを有し、前記歪センサは、前記孔断面に対応する断面形状において、前記底部に装着される背面と、前記開口に露出する前面と、前記背面から該前面にのびる側面とを有し、前記歪センサの前記側面と前記前面とが挟むセンサ出隅角度を、前記センサ取付け穴の前記側壁部と前記外面とが挟む開口出隅角度よりも大きくすることにより、前記側壁部において、前記開口側の前記歪センサへの圧力を、前記底部側の前記歪センサへの圧力に比して、相対的に大きくすることを特徴とする。 The invention according to claim 1 of the present invention comprises a carcass extending from the tread portion to the side wall portion and reaching the bead core of the bead portion, and a side wall rubber disposed outside the carcass and having an outer surface forming the side wall surface. And a tire main body having a bottomed sensor mounting hole opened at the outer surface of the sidewall rubber, and a signal inserted into the sensor mounting hole and corresponding to the distortion of the sidewall portion. A pneumatic tire having a strain sensor for detecting a force acting on the tire, wherein the strain sensor is pre-compressed and attached in a strain measuring direction by being attached to the sensor attachment hole. The mounting hole has a length in the strain measuring direction from the bottom to the opening side of the hole cross section along the strain measuring direction in a free state before mounting the strain sensor. The sensor mounting hole has a gradually decreasing dovetail shape, and the sensor mounting hole has the bottom portion and a pair of side wall portions extending from both ends of the bottom portion to the outer surface of the sidewall rubber. In a cross-sectional shape corresponding to a hole cross section, the back surface mounted on the bottom portion, a front surface exposed to the opening, and a side surface extending from the back surface to the front surface, the side surface of the strain sensor and the front surface By making the sensor output corner angle sandwiched larger than the opening corner angle sandwiched between the side wall portion and the outer surface of the sensor mounting hole, the pressure on the strain sensor on the opening side in the side wall portion The pressure is relatively larger than the pressure applied to the strain sensor on the bottom side.

また、請求項２記載の発明は、前記歪センサの前記孔断面に対応する断面形状は、前記孔断面よりも大かつ前記センサ取付け穴の前記底部に装着される前記背面から前記開口に露出する前記前面まで、前記歪測定方向の長さが一定である請求項１記載の空気入りタイヤである。

According to a second aspect of the present invention, a cross-sectional shape corresponding to the hole cross section of the strain sensor is larger than the hole cross section, and is exposed to the opening from the back surface mounted on the bottom portion of the sensor mounting hole. The pneumatic tire according to claim 1 , wherein the length in the strain measurement direction is constant up to the front surface .

また、請求項３記載の発明は、前記歪センサの前記孔断面に対応する断面形状は、前記孔断面よりも大であり、かつ、前記前面から前記背面側に向かって、前記歪測定方向の長さが漸増する台形状である請求項１記載の空気入りタイヤである。

According to a third aspect of the present invention, a cross-sectional shape corresponding to the hole cross section of the strain sensor is larger than the hole cross section, and the strain measurement direction is from the front surface toward the back surface side. 2. The pneumatic tire according to claim 1 , wherein the pneumatic tire has a trapezoidal shape with a gradually increasing length .

また、請求項４記載の発明は、前記開口出隅角度が７０〜８５度である請求項１乃至３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

The invention according to claim 4 is the pneumatic tire according to any one of claims 1 to 3, wherein the opening corner angle is 70 to 85 degrees .

また、請求項５記載の発明は、前記センサ出隅角度と、前記開口出隅角度との差が５〜２５度である請求項１乃至４のいずれかに記載の空気入りタイヤである。 The invention according to claim 5 is the pneumatic tire according to any one of claims 1 to 4, wherein a difference between the sensor protruding corner angle and the opening corner angle is 5 to 25 degrees .

本発明の空気入りタイヤは、トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るカーカスと、このカーカスの外側に配されかつ外面がサイドウォール表面をなすサイドウォールゴムとを有し、しかもサイドウォールゴムの外面で開口する有底のセンサ取付け穴が凹設されたタイヤ本体、及びセンサ取付穴に嵌入されかサイドウォール部の歪に対応する信号を出力してタイヤに作用する力を検出するための歪センサを具える。 The pneumatic tire of the present invention has a carcass extending from the tread portion through the sidewall portion to the bead core of the bead portion, and a sidewall rubber disposed outside the carcass and having an outer surface forming the sidewall surface. The tire body with a bottomed sensor mounting hole that opens on the outer surface of the sidewall rubber is recessed, and the force that acts on the tire is detected by outputting a signal that corresponds to the distortion of the sidewall portion that is inserted into the sensor mounting hole. A strain sensor is provided.

この歪センサは、センサ取付け穴への装着により、歪測定方向に予め圧縮されて取り付けられるため、測定値に大きな影響を与える接着剤を用いることなく取り付けることができ、測定精度を向上しうる。また、このような歪センサは、センサ取付け穴に引張変形が生じた場合、その引張に伴って伸長することができるので、圧縮歪のみならず、引張歪も測定することが可能となる。 Since the strain sensor is attached by being pre-compressed in the strain measurement direction by being attached to the sensor attachment hole, the strain sensor can be attached without using an adhesive that greatly affects the measurement value, and the measurement accuracy can be improved. Further, since such a strain sensor can be extended along with the tensile deformation when the sensor mounting hole is deformed, not only the compressive strain but also the tensile strain can be measured.

また、センサ取付け穴は、歪センサを装着する前の自由状態での歪測定方向に沿った孔断面が、底部から開口側に向かって孔幅が漸減する蟻溝状をなす。このようなセンサ取付け穴は、例えば、歪センサが嵌入されても開口側が大きく広がるのを抑制しうるとともに、開口側の歪センサへの圧力を大きくして、歪センサを安定して係止することができるので、センサ取付け穴からの飛び出しを防ぐとともに、歪出力の大きさ（ゲイン）がバラつくのを抑制でき、測定精度をさらに向上しうる。 Further, the sensor mounting hole has a dovetail shape in which the hole cross section along the strain measuring direction in a free state before mounting the strain sensor gradually decreases from the bottom toward the opening side. Such a sensor mounting hole, for example, can prevent the opening side from spreading greatly even if a strain sensor is inserted, and can increase the pressure on the strain sensor on the opening side to stably lock the strain sensor. Therefore, it is possible to prevent jumping out of the sensor mounting hole and to suppress variation in the magnitude (gain) of the distortion output, thereby further improving the measurement accuracy.

本実施形態の空気入りタイヤを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the pneumatic tire of this embodiment. 図１の側面図である。It is a side view of FIG. （ａ）、（ｂ）は歪センサ及びセンサ取付け穴を示す図２のＡ−Ａ断面図である。(A), (b) is AA sectional drawing of FIG. 2 which shows a strain sensor and a sensor attachment hole. （ａ）は歪センサの平面図、（ｂ）は（ａ）の斜視図である。(A) is a top view of a strain sensor, (b) is a perspective view of (a). （ａ）、（ｂ）は他の実施形態の歪センサを示す断面図である(A), (b) is sectional drawing which shows the strain sensor of other embodiment. （ａ）、（ｂ）は従来の歪センサ及びセンサ取付け穴を示す断面図である。(A), (b) is sectional drawing which shows the conventional strain sensor and sensor attachment hole.

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１に示されるように、本実施形態の空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」ということがある）１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とを有するタイヤ本体１０と、該カーカス６の外側に配されるサイドウォールゴム３Ｇの外面３ｓで開口する有底のセンサ取付け穴１１に嵌入されかつサイドウォール部３の歪に対応する信号を出力する歪センサ１２とを具え、乗用車用のラジアルタイヤとして構成される。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, a pneumatic tire (hereinafter sometimes simply referred to as “tire”) 1 of the present embodiment is a carcass that extends from a tread portion 2 to a side wall portion 3 to a bead core 5 of a bead portion 4. 6 and a signal corresponding to the distortion of the sidewall portion 3 and fitted into the bottomed sensor mounting hole 11 opened at the outer surface 3s of the sidewall rubber 3G disposed on the outside of the carcass 6. It comprises a strain sensor 12 for output, and is configured as a radial tire for passenger cars.

前記タイヤ本体１０は、前記カーカス６と、このカーカス６のタイヤ半径方向外側かつトレッド部２の内部に配されたベルト層７と、該カーカス６の外側に配されかつ外面３ｓがサイドウォール表面をなすサイドウォールゴム３Ｇとを有する。 The tire body 10 includes the carcass 6, the belt layer 7 disposed on the outer side in the tire radial direction of the carcass 6 and inside the tread portion 2, the outer surface 3s disposed on the sidewall surface, and the outer surface 3s. And side wall rubber 3G.

前記カーカス６は、少なくとも１枚以上、本実施形態では１枚のカーカスプライ６Ａにより構成される。このカーカスプライ６Ａは、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５に至る本体部６ａと、この本体部６ａからのびてビードコア５の廻りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返された折返し部６ｂとを含む。また、本体部６ａと折返し部６ｂとの間には、ビードコア５からタイヤ半径方向外側にのびかつ硬質ゴムからなるビードエーペックス８が配され、ビード部４が適宜補強される。 The carcass 6 is composed of at least one carcass ply 6A, in this embodiment, one carcass ply 6A. The carcass ply 6A is folded back from the inner side to the outer side in the tire axial direction around the bead core 5 extending from the main body 6a and extending from the main body 6a to the bead core 5 of the bead part 4 through the sidewall part 3 and the bead part 4. And the folded portion 6b. Further, a bead apex 8 made of hard rubber extending from the bead core 5 to the outer side in the tire radial direction is disposed between the main body portion 6a and the folded portion 6b, and the bead portion 4 is appropriately reinforced.

また、カーカスプライ６Ａは、タイヤ赤道Ｃに対して例えば７５〜９０度の角度で配列されたカーカスコードを有する。このカーカスコードとしては、例えば、ポリエステル、ナイロン、レーヨン、アラミドなどの有機繊維コードが好適に採用される。 Further, the carcass ply 6A has a carcass cord arranged at an angle of, for example, 75 to 90 degrees with respect to the tire equator C. As the carcass cord, for example, an organic fiber cord such as polyester, nylon, rayon, or aramid is suitably employed.

前記ベルト層７は、ベルトコードをタイヤ赤道Ｃに対して例えば１０〜４０度の小角度で傾けて配列した少なくとも２枚、本実施形態ではタイヤ半径方向に内、外２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂを、ベルトコードが互いに交差する向きに重ね合わせて構成される。本実施形態のベルトコードには、スチールコードが採用されるが、アラミド、レーヨン等の高弾性の有機繊維コードも必要に応じて用いることができる。 The belt layer 7 includes at least two belt plies 7A, in which the belt cord is inclined with respect to the tire equator C at a small angle of, for example, 10 to 40 degrees, and in the present embodiment, the inner and outer two belt plies 7A, 7B is configured by superimposing the belt cords so that the belt cords cross each other. Steel cords are used for the belt cords of the present embodiment, but highly elastic organic fiber cords such as aramid and rayon can also be used as necessary.

前記サイドウォールゴム３Ｇは、そのゴム硬度が、例えば４８〜６３度の軟質のゴムからなり、カーカス６を外傷から被覆保護する。なお、ゴム硬度は、ＪＩＳ−Ｋ６２５３に準拠し、２３℃の環境下におけるデュロメータータイプＡによる硬さとする。 The sidewall rubber 3G is made of a soft rubber having a rubber hardness of, for example, 48 to 63 degrees, and covers and protects the carcass 6 from external damage. The rubber hardness is a hardness according to durometer type A in an environment of 23 ° C. in accordance with JIS-K6253.

図１、図２に示されるように、前記センサ取付け穴１１は、サイドウォールゴム３Ｇの外面３ｓに、少なくとも１個以上、本実施形態では６個凹設される。なお、このセンサ取付け穴１１が複数個凹設される場合には、測定制御の簡便性等の観点より、タイヤ軸心を中心とした同一円周線ｉ上に等間隔を隔てて凹設されるのが好ましい。
As shown in FIGS. 1 and 2, at least one sensor mounting hole 11 is recessed in the outer surface 3 s of the sidewall rubber 3 </ b> G, in this embodiment, six. When a plurality of sensor mounting holes 11 are recessed, they are recessed at equal intervals on the same circumferential line i centered on the tire axis from the viewpoint of simplicity of measurement control and the like. It is preferable.

また、センサ取付け穴１１は、側面視において、その幅中心線１１ｃが歪測定方向と一致する略矩形状に形成される。このようなセンサ取付け穴１１は、歪測定方向への変形を歪センサ１２に正確に伝えることができ、歪測定精度を向上させるのに役立つ。また、幅中心線１１ｃは、タイヤ半径方向線に対する角度θが、例えば３０〜６０度、本実施形態では４５度に設定される。 Further, the sensor mounting hole 11 is formed in a substantially rectangular shape whose width center line 11c coincides with the strain measuring direction in a side view. Such a sensor mounting hole 11 can accurately transmit the deformation in the strain measuring direction to the strain sensor 12 and is useful for improving the strain measuring accuracy. Moreover, the angle θ with respect to the tire radial direction line is set to 30 to 60 degrees, for example, 45 degrees in the present embodiment.

図３（ａ）に示されるように、センサ取付け穴１１は、前記歪測定方向に沿った孔断面が、サイドウォールゴム３Ｇの外面３ｓと略平行にのびる底部１１ａと、該底部１１ａの両端から該外面３ｓにのびる一対の側壁部１１ｓ、１１ｓとを有する。 As shown in FIG. 3A, the sensor mounting hole 11 has a bottom section 11a in which the hole cross section along the strain measuring direction extends substantially parallel to the outer surface 3s of the sidewall rubber 3G, and from both ends of the bottom section 11a. It has a pair of side wall parts 11s and 11s extending on the outer surface 3s.

そして、本実施形態のセンサ取付け穴１１は、歪センサ１２を装着する前の自由状態において、底部１１ａから開口側に向かって、歪測定方向の長さＬ１が漸減する蟻溝状をなしている。なお、前記「自由状態」とは、正規リムにリム組みされかつ正規内圧が充填された無負荷の正規状態において、歪センサ１２を装着する前の状態とする。 The sensor mounting hole 11 of the present embodiment has a dovetail shape in which the length L1 in the strain measurement direction gradually decreases from the bottom 11a toward the opening side in a free state before the strain sensor 12 is mounted. . The “free state” is a state before the strain sensor 12 is mounted in a normal state in which the rim is assembled on a normal rim and is filled with a normal internal pressure.

また、前記「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばＪＡＴＭＡであれば "標準リム" 、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、ＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim" とする。 The “regular rim” is a rim determined for each tire in the standard system including the standard on which the tire is based. For example, “Standard Rim” for JATMA and “Design Rim” for TRA. "If ETRTO," Measuring Rim ".

さらに「正規内圧」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば "最高空気圧" 、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" とするが、タイヤが乗用車用である場合には一律に１８０ｋＰａとする。 Furthermore, “regular internal pressure” is the air pressure that each standard defines for each tire in the standard system including the standard on which the tire is based. “JAMATA” is the “highest air pressure”, TRA is the table “TIRE LOAD” The maximum value described in LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES is "INFLATION PRESSURE" if it is ETRTO, but it is uniformly 180 kPa if the tire is for passenger cars.

このようなセンサ取付け穴１１は、図３（ｂ）に示されるように、例えば、歪センサが嵌入されても開口側が大きく広がるのを抑制しうるとともに、開口側の歪センサ１２への圧力Ｆ１、Ｆ１を底部１１ａ側に比して、相対的に大きくして、該歪センサ１２をセンサ取付け穴１１から飛び出させることなく安定して係止することができる。従って、センサ取付け穴１１は、歪センサ１２の不安定な取付状態に起因する歪出力の大きさ（ゲイン）のバラツキを抑制し、測定精度を向上しうる。 As shown in FIG. 3B, the sensor mounting hole 11 can suppress, for example, the opening side from being greatly expanded even when the strain sensor is inserted, and the pressure F1 to the strain sensor 12 on the opening side. , F1 can be made relatively larger than the bottom portion 11a side, and the strain sensor 12 can be stably locked without protruding from the sensor mounting hole 11. Therefore, the sensor mounting hole 11 can suppress the variation in the magnitude (gain) of the strain output due to the unstable mounting state of the strain sensor 12, and can improve the measurement accuracy.

なお、図３（ａ）に示されるように、前記自由状態において、側壁部１１ｓと、サイドウォールゴム３Ｇの外面３ｓとが挟む開口出隅角度α１が大きいと、歪センサ１２を十分に係止することができないおそれがある。逆に、前記開口出隅角度α１が小さいと、歪センサ１２を歪測定方向に過度に圧縮し、ゲインが小さくなるおそれがある。このような観点より、前記開口出隅角度α１は、好ましくは８５度以下、さらに好ましくは８０度以下が望ましく、また、好ましくは、７０度以上が望ましい。 As shown in FIG. 3A, when the opening corner angle α1 between the side wall portion 11s and the outer surface 3s of the side wall rubber 3G is large in the free state, the strain sensor 12 is sufficiently locked. There is a risk that it cannot be done. Conversely, when the opening corner angle α1 is small, the strain sensor 12 is excessively compressed in the strain measurement direction, and the gain may be reduced. From such a viewpoint, the opening angle α1 is preferably 85 degrees or less, more preferably 80 degrees or less, and preferably 70 degrees or more.

次に、前記歪センサ１２は、図３（ａ）、図４（ｂ）に示されるように、前記孔断面に対応する断面形状において、センサ取付け穴１１の底部１１ａに装着される背面１２ａと、開口に露出する前面１２ｂと、該背面１２ａから該前面１２ｂにのびる側面１２ｓとを有してブロック状に形成される。本実施形態の歪センサ１２は、センサ取付け穴１１に嵌入される前の装着前状態において、前記歪測定方向の長さＬ２が背面１２ａから前面１２ｂまで一定に形成される。 Next, as shown in FIGS. 3A and 4B, the strain sensor 12 includes a back surface 12a attached to the bottom portion 11a of the sensor mounting hole 11 in a cross-sectional shape corresponding to the hole cross section. The front surface 12b exposed from the opening and the side surface 12s extending from the back surface 12a to the front surface 12b are formed in a block shape. In the strain sensor 12 of the present embodiment, the length L2 in the strain measurement direction is constant from the back surface 12a to the front surface 12b in a pre-mounting state before being inserted into the sensor mounting hole 11.

また、歪センサ１２は、図４（ａ）、（ｂ）に示されるように、ゴム弾性材からなるゴム基体１３と、該ゴム基体１３に埋設され磁石１４と、該ゴム基体１３に埋設されかつ磁石１４と間隔を有して向き合う磁気センサ素子１５と、測定された歪出力を電気信号に変換して、車両に設ける車両制御システムの電子制御装置（ＥＣＵ）に発信する発信手段（図示省略）とを含んで構成される。 4A and 4B, the strain sensor 12 includes a rubber base 13 made of a rubber elastic material, a magnet 14 embedded in the rubber base 13, and a rubber base 13. A magnetic sensor element 15 facing the magnet 14 with an interval, and a transmission means (not shown) for converting the measured strain output into an electric signal and transmitting it to an electronic control unit (ECU) of a vehicle control system provided in the vehicle. ).

本実施形態の歪センサ１２は、１つの磁石１４と１つの磁気センサ素子１５とで形成した１−１タイプが例示されるが、例えば、１つの磁石１４と複数（ｎ個、例えば２個）の磁気センサ素子１５とで形成した１−ｎタイプや複数（ｎ個、例えば２個）の磁石１４と１つの磁気センサ素子１５とで形成したｎ−１タイプ等のものも採用できる。 The strain sensor 12 of the present embodiment is exemplified by a 1-1 type formed by one magnet 14 and one magnetic sensor element 15, for example, one magnet 14 and a plurality (n, for example, two). The 1-n type formed with the magnetic sensor element 15 and the n-1 type formed with a plurality of (n, for example, two) magnets 14 and one magnetic sensor element 15 can also be used.

前記ゴム基体１３をなすゴム弾性材は、既加硫のゴムであり、例えば、生のゴム基体内に磁石１４と磁気センサ素子１５とを埋設したものを、金型にて加硫成形することにより形成される。また、ゴム弾性材は、サイドウォールゴム３Ｇよりも軟質のゴムからなり、該サイドウォールゴム３Ｇのゴム硬度との差が、例えば０〜１５度に設定される。 The rubber elastic material forming the rubber base 13 is an already vulcanized rubber. For example, a rubber with a magnet 14 and a magnetic sensor element 15 embedded in a raw rubber base is vulcanized with a mold. It is formed by. The rubber elastic material is made of a softer rubber than the side wall rubber 3G, and the difference from the rubber hardness of the side wall rubber 3G is set to 0 to 15 degrees, for example.

また、磁石１４には、例えば、高い磁束密度が得られる希土類磁石が好適に採用でき、とりわけ、加硫時の熱の影響を受けにくいサマリウムコバルト磁石（所謂サマコバ磁石）が望ましい。図中の符号１４ｓは、磁石１４の磁極面を示している。 Further, for example, a rare earth magnet capable of obtaining a high magnetic flux density can be suitably used as the magnet 14, and a samarium cobalt magnet (so-called samacoba magnet) that is not easily affected by heat during vulcanization is particularly desirable. Reference numeral 14 s in the figure indicates a magnetic pole surface of the magnet 14.

前記磁気センサ素子１５には、加硫時の熱に耐えうるものが採用され、例えば、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。符号１５ｓは磁気センサ素子１５の受感部面している。 The magnetic sensor element 15 is one that can withstand heat during vulcanization. For example, a Hall element, MR element (magnetoresistance effect element), TMF-MI element, TMF-FG element, amorphous sensor, etc. In particular, a Hall element can be suitably employed from the viewpoints of compactness, sensitivity, and ease of handling. Reference numeral 15 s denotes a sensing part of the magnetic sensor element 15.

前記発信手段は、送受信回路、制御回路、メモリー等をチップ化した半導体と、アンテナとから構成され、前記電子制御装置（ＥＣＵ）からの質問電波を受信したとき、これを電気エネルギーとして使用しメモリー内の歪出力データを応答電波として発信しうる。 The transmission means is composed of a semiconductor in which a transmission / reception circuit, a control circuit, a memory, etc. are made into a chip, and an antenna. When the interrogation radio wave is received from the electronic control unit (ECU), it is used as an electrical energy to store the memory. The distortion output data can be transmitted as response radio waves.

図中において、符号Ｇｍは、歪センサ１２の歪出力の大きさ（ゲイン）が最大となるゲイン最大線を示している。このゲイン最大線Ｇｍは、歪センサ１２の平面視において、該歪センサ１２の幅中心線１２ｃと一致して設けられるのが望ましい。これにより、歪センサ１２は、センサ取付け穴１１に嵌入された状態において、ゲイン最大線Ｇｍを、センサ取付け穴１１の歪測定方向への変形が正確に伝わりやすい幅中心線１１ｃ（図２）に一致させることができ、測定精度を向上しうる。 In the figure, symbol Gm indicates a gain maximum line at which the magnitude (gain) of the strain output of the strain sensor 12 is maximized. The maximum gain line Gm is preferably provided so as to coincide with the width center line 12c of the strain sensor 12 in a plan view of the strain sensor 12. Thus, when the strain sensor 12 is fitted into the sensor mounting hole 11, the gain maximum line Gm is transferred to the width center line 11c (FIG. 2) where the deformation of the sensor mounting hole 11 in the strain measuring direction is easily transmitted. They can be matched, and the measurement accuracy can be improved.

また、歪センサ１２は、図３（ａ）に示されるように、センサ取付け穴１１に嵌入される前の断面形状が、センサ取付け穴１１の前記孔断面の形状よりも大きく形成される。これにより、歪センサ１２は、センサ取付け穴１１への装着により、歪測定方向に予め圧縮されて取り付けられる。これにより、歪センサ１２は、センサ取付け穴１１の歪測定方向の引張変形に追従して伸張することができる。 Further, as shown in FIG. 3A, the strain sensor 12 is formed so that the cross-sectional shape before being inserted into the sensor mounting hole 11 is larger than the shape of the hole cross-section of the sensor mounting hole 11. Thus, the strain sensor 12 is attached by being compressed in advance in the strain measuring direction by being attached to the sensor attachment hole 11. As a result, the strain sensor 12 can expand following the tensile deformation of the sensor mounting hole 11 in the strain measuring direction.

このような歪センサ１２は、歪みの測定値に大きな影響を与える接着剤等を用いることなく取り付けできるので、測定精度を向上しうる。また、歪センサ１２は、圧縮歪の測定のみならず、センサ取付け穴１１の引張変形に追従して引張歪も測定することができる。しかも、歪センサ１２は、蟻溝状のセンサ取付け穴１１によって、歪測定方向へさらに圧縮されるので、引張歪をより正確に測定することができる。 Since such a strain sensor 12 can be attached without using an adhesive or the like that greatly affects the strain measurement value, the measurement accuracy can be improved. The strain sensor 12 can measure not only the compressive strain but also the tensile strain following the tensile deformation of the sensor mounting hole 11. Moreover, since the strain sensor 12 is further compressed in the strain measuring direction by the dovetail-shaped sensor mounting hole 11, the tensile strain can be measured more accurately.

なお、歪センサ１２の前記装着前状態における歪測定方向の最大長さＬ２ｍと、センサ取付け穴１１の自由状態の歪測定方向の最大長さＬ１ｍとの比（Ｌ２ｍ／Ｌ１ｍ）が小さいと、上記のような作用を十分に発揮できないおそれがある。逆に、前記比（Ｌ２ｍ／Ｌ１ｍ）が大きいと、歪センサ１２が過度に圧縮されて、歪出力の大きさが小さくなるおそれがある。このような観点より、前記比（Ｌ２ｍ／Ｌ１ｍ）は、好ましくは９１％以上が望ましく、また、好ましくは１４９％以下、さらに好ましくは１３６％以下が望ましい。 If the ratio (L2m / L1m) between the maximum length L2m in the strain measuring direction in the pre-mounting state of the strain sensor 12 and the maximum length L1m in the strain measuring direction in the free state of the sensor mounting hole 11 is small, There is a possibility that such an action cannot be sufficiently exhibited. On the contrary, if the ratio (L2m / L1m) is large, the strain sensor 12 may be excessively compressed, and the magnitude of the strain output may be reduced. From such a viewpoint, the ratio (L2m / L1m) is preferably 91% or more, preferably 149% or less, and more preferably 136% or less.

また、前記装着前状態における歪センサ１２の側面１２ｓと前面１２ｂとが挟むセンサ出隅角度α２と、センサ取付け穴１１の前記開口出隅角度α１との差（α２−α１）は、１０〜４０度が好ましい。これにより、歪センサ１２は、センサ取付け穴１１に安定して係止され、測定値のバラツキを効果的に抑制しうる Further, the difference (α2−α1) between the sensor protruding corner angle α2 between the side surface 12s and the front surface 12b of the strain sensor 12 in the pre-mounting state and the opening corner angle α1 of the sensor mounting hole 11 is 10 to 40. Degree is preferred. As a result, the strain sensor 12 is stably locked in the sensor mounting hole 11 and can effectively suppress variations in measured values.

なお、前記差（α２−α１）が小さいと、歪センサ１２の取付状態が不安定となり、測定値のバラツキが大きくなるおそれがある。逆に、前記差（α２−α１）が大きくても、歪センサ１２が過度に圧縮されるため、歪出力が小さくなるおそれがある。このような観点より、前記差（α２−α１）は、好ましくは５度以上、さらに好ましくは１０度以上が望ましく、また、好ましくは２５度以下、さらに好ましくは２０度以下が望ましい。 When the difference (α2−α1) is small, the mounting state of the strain sensor 12 becomes unstable, and there is a possibility that the variation of the measured value becomes large. On the contrary, even if the difference (α2−α1) is large, the strain sensor 12 is excessively compressed, so that the strain output may be small. From such a viewpoint, the difference (α2−α1) is preferably 5 degrees or more, more preferably 10 degrees or more, and preferably 25 degrees or less, more preferably 20 degrees or less.

図５（ａ）、（ｂ）には、他の実施形態のタイヤ１が示される。
この実施形態では、歪センサ１２の前記断面形状が、センサ取付け穴１１の前記孔断面よりも大かつ該孔断面と相似形をなしている。これにより、センサ取付け穴１１は、歪センサ１２が嵌入された後でも蟻溝状を維持でき、該歪センサ１２を効果的に係止できるので、測定値のバラツキを抑制しうるとともに、歪センサ１２の開口側の圧縮が過度に大きくなるのを抑制できるので、歪出力が小さくなるのを抑制しうる。 The tire 1 of other embodiment is shown by Fig.5 (a), (b).
In this embodiment, the cross-sectional shape of the strain sensor 12 is larger than the hole cross-section of the sensor mounting hole 11 and is similar to the hole cross-section. As a result, the sensor mounting hole 11 can maintain a dovetail shape even after the strain sensor 12 is inserted, and the strain sensor 12 can be effectively locked, so that variations in measured values can be suppressed and the strain sensor can be suppressed. Since it can suppress that compression of 12 opening side becomes large too much, it can suppress that a distortion output becomes small.

この場合、歪センサ１２のセンサ出隅角度α２が小さいと、上記のような作用を効果的に発揮できないおそれがある。逆に、前記センサ出隅角度α２が大きくても、開口側の圧縮が過度に小さくなるため、測定値にバラツキが生じやすくなるとともに、歪出力が小さくなるおそれがある。このような観点より、前記センサ出隅角度α２は、好ましくは９０度以上が望ましく、また、好ましくは１１０度以下、さらに好ましくは１００度以下が望ましい。 In this case, if the sensor projection corner angle α2 of the strain sensor 12 is small, there is a possibility that the above-described action cannot be effectively exhibited. On the other hand, even if the sensor output corner angle α2 is large, the compression on the opening side is excessively small, so that the measurement value is likely to vary and the distortion output may be small. From such a viewpoint, the sensor exit angle α2 is preferably 90 degrees or more, preferably 110 degrees or less, more preferably 100 degrees or less.

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。 As mentioned above, although especially preferable embodiment of this invention was explained in full detail, this invention is not limited to embodiment of illustration, It can deform | transform and implement in a various aspect.

図１に示す基本構造をなし、表１に示すセンサ取付け穴及び歪センサを有するタイヤが製造され、それらの性能が評価された。なお、共通仕様は以下のとおりである。
タイヤサイズ：２４５／４０Ｒ１８
リムサイズ：１８×８ＪＪ
サイドウォールゴムのゴム硬度：５７度
センサ取付け穴：
幅：６．５mm
深さ：５．０mm
幅中心線の角度θ：４５度
タイヤ１本当たりの個数：６個
歪センサ：
ゴム弾性材のゴム硬度：５１度

磁石：サマリウムコバルト磁石
磁気センサ素子：ホール素子
テスト方法は、次のとおりである。 Tires having the basic structure shown in FIG. 1 and having sensor mounting holes and strain sensors shown in Table 1 were manufactured, and their performance was evaluated. The common specifications are as follows.
Tire size: 245/40 R18
Rim size: 18 × 8JJ
Rubber hardness of side wall rubber: 57 degrees Sensor mounting hole:
Width: 6.5mm
Depth: 5.0mm
Width center line angle θ: 45 degrees Number of tires per tire: 6 Strain sensors:
Rubber hardness of rubber elastic material: 51 degrees

Magnet: Samarium cobalt magnet Magnetic sensor element: Hall element The test method is as follows.

＜歪みの測定値のバラツキ＞
各供試タイヤを上記リムにリム組みし、内圧２３０ｋＰａ充填して、前後力Ｆｘ（±２５００Ｎ）、横力Ｆｙ（±２５００Ｎ）、及び上下力Ｆｚ（２５００〜７５００Ｎ）をそれぞれ異ならせた１００個の条件においてドラム試験機上を４０ｋｍ走行させた。各条件における走行後に、タイヤを無負荷状態にした時の歪センサから出力された測定値（歪出力）を確認し、それらの最大値と最小値との差を比較例１を１００とする指数で表示している。数値が小さいほど測定値のバラツキが小さく良好である。 <Dispersion of measured values of distortion>
100 tires with each test tire assembled on the rim and filled with an internal pressure of 230 kPa, with different longitudinal force Fx (± 2500 N), lateral force Fy (± 2500 N), and vertical force Fz (2500-7500 N) The vehicle was run for 40 km on the drum tester under the conditions of After running under each condition, the measured value (strain output) output from the strain sensor when the tire is in an unloaded state is confirmed, and the difference between the maximum value and the minimum value is an index with Comparative Example 1 as 100 Is displayed. The smaller the value, the better the variation in the measured value.

＜歪出力の大きさ（ゲイン）＞
各供試タイヤを上記リムに上記条件でリム組みして、ドラム試験機上を走行させ、歪出力の大きさ（ゲイン）の最大値を比較例１を１００とする指数で表示している。数値が大きいほどゲインが大きく良好である。
テストの結果を表１に示す。 <Size of distortion output (gain)>
Each test tire is assembled on the rim under the above conditions and is run on a drum testing machine. The maximum value of the distortion output (gain) is indicated by an index with Comparative Example 1 being 100. The larger the value, the better the gain.
The test results are shown in Table 1.

テストの結果、実施例のタイヤは、歪センサを安定して保持しつつ、測定精度を向上しうることが確認できた。 As a result of the test, it was confirmed that the tire of the example can improve the measurement accuracy while stably holding the strain sensor.

１空気入りタイヤ
３Ｇサイドウォールゴム
１１センサ取付け穴
１２歪センサ 1 Pneumatic tire 3G Side wall rubber 11 Sensor mounting hole 12 Strain sensor

Claims

トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るカーカスと、このカーカスの外側に配されかつ外面がサイドウォール表面をなすサイドウォールゴムとを有し、しかも前記サイドウォールゴムの外面で開口する有底のセンサ取付け穴が凹設されたタイヤ本体、及び、
前記センサ取付け穴に嵌入されかつ前記サイドウォール部の歪に対応する信号を出力してタイヤに作用する力を検出するための歪センサを具えた空気入りタイヤであって、
前記歪センサは、前記センサ取付け穴への装着により、歪測定方向に予め圧縮されて取り付けられ、
前記センサ取付け穴は、歪センサを装着する前の自由状態での前記歪測定方向に沿った孔断面が、底部から開口側に向かって前記歪測定方向の長さが漸減する蟻溝状をなし、
前記センサ取付け穴は、前記孔断面において、前記底部と、該底部の両端からサイドウォールゴムの外面にのびる一対の側壁部とを有し、
前記歪センサは、前記孔断面に対応する断面形状において、前記底部に装着される背面と、前記開口に露出する前面と、前記背面から該前面にのびる側面とを有し、
前記歪センサの前記側面と前記前面とが挟むセンサ出隅角度を、前記センサ取付け穴の前記側壁部と前記外面とが挟む開口出隅角度よりも大きくすることにより、前記側壁部において、前記開口側の前記歪センサへの圧力を、前記底部側の前記歪センサへの圧力に比して、相対的に大きくすることを特徴とする空気入りタイヤ。 A carcass extending from the tread portion to the side wall portion to the bead core of the bead portion, and a side wall rubber disposed on the outer side of the carcass and having an outer surface forming the side wall surface, and opening at the outer surface of the side wall rubber A tire body with a bottomed sensor mounting hole recessed, and
A pneumatic tire comprising a strain sensor for detecting a force that is inserted into the sensor mounting hole and outputs a signal corresponding to the strain of the sidewall portion to act on the tire,
The strain sensor is attached by being pre-compressed in the strain measurement direction by mounting to the sensor mounting hole,
The sensor mounting hole has a dovetail shape in which the cross section of the hole along the strain measuring direction in a free state before mounting the strain sensor gradually decreases in length from the bottom toward the opening side in the strain measuring direction. ,
The sensor mounting hole has, in the hole cross section, the bottom portion and a pair of side wall portions extending from both ends of the bottom portion to the outer surface of the sidewall rubber,
The strain sensor has, in a cross-sectional shape corresponding to the cross section of the hole, a back surface attached to the bottom, a front surface exposed to the opening, and a side surface extending from the back surface to the front surface.
The opening angle of the sensor sandwiched between the side surface and the front surface of the strain sensor is made larger than the opening corner angle sandwiched between the sidewall portion and the outer surface of the sensor mounting hole, so that the opening is formed in the sidewall portion. A pneumatic tire characterized in that a pressure to the strain sensor on the side is relatively larger than a pressure to the strain sensor on the bottom side.

前記歪センサの前記孔断面に対応する断面形状は、前記孔断面よりも大かつ前記センサ取付け穴の前記底部に装着される前記背面から前記開口に露出する前記前面まで、前記歪測定方向の長さが一定である請求項１記載の空気入りタイヤ。 The cross-sectional shape corresponding to the hole cross-section of the strain sensor is longer than the hole cross-section and from the back surface attached to the bottom of the sensor mounting hole to the front surface exposed to the opening in the strain measurement direction. The pneumatic tire according to claim 1, wherein the tire has a constant length.

前記歪センサの前記孔断面に対応する断面形状は、前記孔断面よりも大であり、かつ、前記前面から前記背面側に向かって、前記歪測定方向の長さが漸増する台形状である請求項１記載の空気入りタイヤ。 A cross-sectional shape corresponding to the hole cross-section of the strain sensor is a trapezoidal shape in which the length in the strain measurement direction gradually increases from the front surface toward the back surface side. Item 2. The pneumatic tire according to Item 1.

前記開口出隅角度が７０〜８５度である請求項１乃至３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。 The pneumatic tire according to any one of claims 1 to 3, wherein the opening corner angle is 70 to 85 degrees.

前記センサ出隅角度と、前記開口出隅角度との差が５〜２５度である請求項１乃至４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
The pneumatic tire according to any one of claims 1 to 4, wherein a difference between the sensor protruding corner angle and the opening protruding corner angle is 5 to 25 degrees.