(57)【要約】  タイヤの高圧放電試験の装置および方法が開示される。特定の実施形態では、高圧プローブは、タイヤの表面に対して維持される。高圧プローブが加圧され、相対運動がタイヤの表面と高圧プローブとの間に提供される。タイヤ表面の絶縁材料を貫通する異常の存在で、放電が導電性バネ電極と基準電極との間に発生する。基準電極は、放電が高圧プローブからタイヤの表面における異常を通って、タイヤ内の１つまたは複数のカーカスプライに移動するように、タイヤのビード部に隣接して位置決めされる。カーカスプライは、放電をタイヤのビード部に運び、そこで放電が基準電極に移動する。【選択図】なし
2013537314.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧プローブをタイヤの表面に隣接して配置するステップと、
基準電極を前記タイヤのビード部に隣接して配置するステップと、
前記高圧プローブを加圧するステップと、
前記高圧プローブと前記タイヤの前記表面との間に相対運動を付与するステップと、
前記高圧プローブと前記基準電極との間の１つまたは複数の放電を検出して、前記タイヤの前記表面における１つまたは複数の異常の存在を検出するステップと、
を含む、タイヤ検査方法。
【請求項２】
前記１つまたは複数の放電は、前記タイヤの１つまたは複数のカーカスプライを導通する、請求項１に記載のタイヤ検査方法。
【請求項３】
前記基準電極は、前記タイヤの前記ビード部との接触を維持する、導電板を備える、請求項１に記載のタイヤ検査方法。
【請求項４】
前記高圧プローブは、前記タイヤの表面に対して圧迫される導電性バネ電極を備える、請求項１に記載のタイヤ検査方法。
【請求項５】
前記高圧プローブと前記タイヤの前記表面との間に相対運動を付与するステップは、タイヤ回転デバイスでタイヤの内表面を前記高圧プローブの周りで回転させるステップを含む、請求項１に記載のタイヤ検査方法。
【請求項６】
前記方法は、前記タイヤの前記表面が前記高圧プローブの周りで回転するときに、前記基準電極を前記タイヤの前記ビード部に対して維持するステップを含む、請求項５に記載のタイヤ検査方法。
【請求項７】
前記高圧プローブと前記タイヤの前記表面との間に相対運動を付与するステップは、
前記高圧プローブが前記タイヤの前記表面との接触を第１の径方向位置で維持するように、前記高圧プローブを位置決めするステップと、
前記タイヤの前記内表面を、前記高圧プローブの前記表面の周りで少なくとも１回転分、タイヤ回転デバイスで回転させるステップと、
前記高圧プローブが前記タイヤの前記表面との接触を第２の径方向位置で維持するように、前記高圧プローブを位置決めするステップと、
前記タイヤの前記表面を、前記高圧プローブの前記表面の周りで少なくとも１回転分、前記タイヤ回転デバイスで回転させるステップと、
を含む、請求項１に記載のタイヤ検査方法。
【請求項８】
前記方法は、前記１つまたは複数の放電の位置を監視して、前記タイヤの前記表面上の１つまたは複数の異常の場所を決定するステップをさらに含む、請求項１に記載のタイヤ検査方法。
【請求項９】
タイヤの表面に隣接して位置決めされるように構成された高圧プローブと、
タイヤのビード部に隣接して位置決めされるように構成された基準電極と、
前記タイヤと前記高圧プローブとの間に相対運動を提供するように構成された回転デバイスと、
前記高圧プローブと前記基準電極との間の１つまたは複数の放電を検出する働きをする検出回路と、
を含む、タイヤ検査装置。
【請求項１０】
前記１つまたは複数の放電は、前記タイヤの１つまたは複数のカーカスプライを導通する、請求項９に記載のタイヤ検査装置。
【請求項１１】
前記基準電極は、前記タイヤの前記ビード部との接触を維持する導電板を備える、請求項９に記載のタイヤ検査装置。
【請求項１２】
前記回転デバイスは、前記タイヤの内表面を前記高圧プローブの周りで回転させるように構成される、請求項９に記載のタイヤ検査装置。
【請求項１３】
前記基準電極は、前記タイヤの前記表面が前記高圧プローブの周りで回転するとき、前記タイヤの前記ビード部に対して維持されるように位置決めされる、請求項９に記載のタイヤ検査装置。
【請求項１４】
前記高圧プローブは、前記タイヤの表面に対して圧迫される導電性バネ電極を備える、請求項９に記載のタイヤ検査装置。
【請求項１５】
前記タイヤ検査装置は、前記導電性バネ電極が、前記タイヤの前記表面に対して第１の径方向位置で圧迫されるように、前記高圧プローブを前記タイヤ表面に隣接して位置決めする働きをする、高圧プローブ位置決めデバイスをさらに備える、請求項１４に記載のタイヤ検査装置。
【請求項１６】
前記高圧プローブ位置決めデバイスは、前記高圧プローブを前記タイヤの前記表面上の前記第１の径方向位置から、前記タイヤの前記表面上の第２の径方向位置に調節するように構成される、請求項１５に記載のタイヤ検査装置。
【請求項１７】
前記検出回路は、前記１つまたは複数の放電の方位角および径方向位置を表す信号を提供する働きをする、請求項９に記載のタイヤ検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にタイヤ試験に関し、より詳細には、タイヤ表面の異常検出に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤのリトレッディング作業などのタイヤ修理作業は、概してタイヤの有効耐用期間を延ばすために使用される。通常のタイヤのリトレッディング作業には、すでに摩耗したトレッドをタイヤから除去し、新しいトレッドをその位置に接合することが含まれる。タイヤは、新しいタイヤを購入するより安価な代替選択肢として、１回もしくは複数回リトレッドまたは修理されることがあり、トラック輸送、バス輸送および商業航空などの大型運行に特に利点を提供する。
【０００３】
概して、修理前にタイヤの非破壊試験（ＮＤＴ）を一部のレベルを実行して、修理作業を実行することが適切であるかどうかを判定する。外観検査方法を使用して、完全性、続いて、リトレッドに対するタイヤケーシングのリトレッドおよび／または修理の実行可能性を検証することができる。たとえば、タイヤの内部および外部表面は、特殊照明を使用して操作者によって視覚的に検査されて、ひび割れ、亀裂、鉤裂き、隆起、陥没、えぐれ、摩耗、摩耗粉、気泡、ブリスタ、分離、および他の欠陥などの欠陥に対して検査することができる。しかし、外観検査方法は、主観的で一貫性がなく、広範囲の訓練を必要とする可能性がある。さらに、操作者の入れ替わりが激しいことにより、専門知識の維持が困難である。
【０００４】
高圧放電（ＨＶＤ）試験は、外観検査の代わりに実行できる、または外観検査の捕捉であることが可能である。ＨＶＤ試験を使用して、インナーライナーの絶縁材料を貫通するタイヤのインナーライナー内の異常を識別することができる。ＨＶＤ試験機では、タイヤのトレッド部は、そこを横切って高圧電位が生成される、1対の電極の間に通常配置される。電極を横切って印加される電圧は、タイヤ内の欠陥場所で放電を引き起こすことになる。たとえば、米国特許第６，０５０，１３６号は、参照によりそのすべてが本明細書に組み込まれ、タイヤのインナーライナーにおける欠陥を検出するために、放電を利用するＨＶＤ試験機を開示する。
【０００５】
従来のＨＶＤ試験機上で、プローブ組立体は、高圧をタイヤの内部表面上でビード毎に分配する手法で、タイヤの内部を吊るすために位置決めされた、一連のワイヤーループおよび小チェーンを通常含む。修正幅プローブは、タイヤサイズに対して選択されなければならない。異常における放電に対する接地経路は、トレッドが金属駆動ローラ上に接触することによって提供される。プローブが異常を横切る際に、放電は、異常な場所におけるトレッドを通って金属駆動ローラに移動する。
【０００６】
従来のＨＶＤ試験機には、いくつかの不利益がある。たとえば、通常のＨＶＤ試験機の検出機能は、タイヤのトレッド部の厚さおよび化学組成を含む多くの変数に依存する。具体的には、通常のＨＶＤ試験機では、放電は、高圧プローブからタイヤのトレッド部を通過して、ＨＶＤ試験機に対して、基準電極として作用する金属駆動ローラまで通らなければならない。トレッド厚さのばらつきにより、程度の差はあるが、放電経路内の導電材料による抵抗のばらつきがもたらされる。このばらつきは、たとえば、冬タイヤに対して使用されるトレッド化合物および夏タイヤに対して使用されるトレッド化合物におけるばらつきなどの、トレッド化合物におけるばらつきによってさらに増進されることがある。このばらつきは、放電を発生するために高圧プローブに印加されるために、より高い電圧を必要とする可能性があり、ＨＶＤ試験機により異常の検出における精度を低下させる可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、異常のより均一な検出機能を提供する、タイヤの自動ＨＶＤ試験に対する解決策が必要とされる。タイヤのトレッド部の厚さおよび化学組成などの、タイヤのばらつきの影響を受けにくい解決策が、特に有益であるに違いない。高圧プローブに印加される低減された電圧を提供する解決策も、特に有益であるに違いない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の態様および利点は、以下の記述に一部が説明されるか、または記述から明らかになることがあるか、または本発明の実施を通してわかることがある。
【０００９】
本開示の一例示的実施形態は、タイヤ検査方法を対象とする。タイヤ検査方法は、高圧プローブをタイヤの表面に隣接して配置することと、基準電極をタイヤのビード部に隣接して配置することと、高圧プローブを加圧することと、高圧プローブとタイヤの表面との間に相対運動を付与することと、タイヤの表面における１つまたは複数の異常の存在を検出するために、高圧プローブと基準電極との間の１つまたは複数の放電を検出することと、を含む。特定の実施形態では、１つまたは複数の放電は、タイヤの１つまたは複数のカーカスプライを導電することができる。
【００１０】
この例示的実施形態の変形形態では、基準電極は、タイヤのビード部との接触を維持する導電板を含む。この例示的実施形態の別の変形形態では、高圧プローブは、タイヤの表面に対して圧迫される導電性バネ電極を含む。
【００１１】
この例示的実施形態の別の変形形態では、高圧プローブとタイヤの表面との間に相対運動を付与することは、タイヤの内表面をタイヤ回転デバイスで高圧プローブの周りで回転させることを含む。方法は、タイヤの表面が高圧プローブの周りで回転するとき、基準電極をタイヤのビード部に対して維持することを含むことができる。
【００１２】
この例示的実施形態のさらなる変形形態では、高圧プローブとタイヤの表面との間に相対運動を付与することは、高圧プローブが、タイヤの表面との接触を第１の径方向（ラジアル）位置で維持するように、高圧プローブを位置決めすることと、タイヤの内表面を高圧プローブの表面の周りで少なくとも１回転分、タイヤ回転デバイスで回転させることと、高圧プローブがタイヤの表面との接触を第２の径方向（ラジアル）位置で維持するように、高圧プローブを位置決めすることと、タイヤの表面を高圧プローブの表面の周りで少なくとも１回転分、タイヤ回転デバイスで回転させることと、を含む。
【００１３】
さらにこの例示的実施形態のさらなる変形形態では、方法は、タイヤの表面上の１つまたは複数の異常の場所を決定するために、１つまたは複数の放電の位置を監視することを含む。
【００１４】
本開示の別の例示的実施形態は、タイヤ試験装置を対象とする。タイヤ試験装置は、タイヤの表面に隣接して位置決めされる働きをする高圧プローブ、およびタイヤのビード部に隣接して位置決めされる働きをする基準電極を含む。タイヤ試験装置は、タイヤ回転デバイスなどの回転デバイスを含み、タイヤ回転デバイスは、タイヤと高圧プローブとの間に相対運動を提供するように構成される。タイヤ試験装置は、高圧プローブと基準電極との間の１つまたは複数の放電を検出する働きをする検出回路をさらに含む。たとえば、検出回路は、タイヤの１つまたは複数のカーカスプライを導通する１つまたは複数の放電を検出する働きをすることが可能である。
【００１５】
この例示的実施形態の変形形態では、基準電極は、タイヤのビード部との接触を維持する導電板を含む。この例示的実施形態の別の変形形態では、高圧プローブは、タイヤの表面に対して圧迫されるように構成された導電性バネ電極を含む。
【００１６】
この例示的実施形態の別の変形形態では、回転デバイスは、タイヤの内表面を高圧プローブの周りで回転させるように構成される。基準電極は、タイヤの表面が高圧プローブの周りで回転するとき、タイヤのビード部に対して維持されるように位置決めされることが可能である。
【００１７】
この例示的実施形態のさらなる変形形態では、タイヤ検出装置は、高圧プローブがタイヤの表面に対して第１の径方向位置で維持されるように、該高圧プローブをタイヤ表面に隣接して位置決めする働きをする、高圧プローブ位置決めデバイスをさらに含む。高圧プローブ位置決めデバイスは、該高圧プローブをタイヤの表面上の第１の径方向位置から、タイヤの表面上の第２の径方向位置に調節するようにさらに構成されることが可能である。
【００１８】
さらにこの例示的実施形態のさらなる変形形態では、検出回路は、１つまたは複数の放電の場所を表す信号を提供する働きをする。
【００１９】
本発明のこれらおよび他の特徴、態様ならびに利点は、以下の説明および添付の特許請求の範囲を参照してよりよく理解されよう。添付図面は、本明細書の一部に組み込まれ、本明細書の一部を構成し、本発明の実施形態を示し、説明とともに、本発明の原理を説明する働きをする。
【００２０】
当業者を対象としたその最良の形態を含む、本発明の完全かつ実施可能な開示を、添付図面を参照として本明細書において説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本開示の例示的実施形態による、例示的タイヤ検査システムの構成図である。
【図２】本開示の例示的実施形態による、例示的方法ステップの流れ図である。
【図３】本開示の例示的実施形態による、例示的タイヤ試験装置の斜視図である。
【図４】本開示の例示的実施形態による、例示的タイヤ試験装置内で使用可能な、例示的高圧プローブを示す図である。
【図５】本開示の例示的実施形態に従って使用可能な、例示的基準電極を示す図である。
【図６】本開示の例示的実施形態による、例示的タイヤ試験装置を使用して検査される、タイヤの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明を説明するために、ここで、添付の図面に１つまたは複数の例を図示する、本発明の実施形態および態様を詳細に参照する。各例は、本発明の限定としてではなく、本発明の説明の手段として提供される。実際には、本明細書に開示された教示から、様々な修正形態および変形形態を、本発明の範囲および精神から逸脱することなく、本発明に対して行うことができることは当業者には明白であろう。たとえば、一実施形態の一部として示された、または説明された特徴は、さらに別の実施形態を得るために別の実施形態と共に使用できる。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲およびそれらの等価物の範囲に入るとして、かかる修正形態および変形形態を網羅することが意図される。
【００２３】
概して、本開示は、タイヤの高圧放電試験のための装置および方法を対象とする。特定の実施形態では、高圧プローブは、タイヤの表面に対して維持される。高圧プローブが加圧され、相対運動がタイヤの表面と高圧プローブとの間に提供される。タイヤ表面の絶縁材料を貫通する異常の存在で、放電は導電性バネ電極と基準電極との間に発生することになる。
【００２４】
本開示の実施形態によれば、基準電極は、タイヤのビード部に隣接して位置決めされる。この手法で、放電は、タイヤのトレッド部を通過することはない。むしろ、放電は、高圧プローブからタイヤの表面における異常を通って、タイヤの１つまたは複数のカーカスプライに移動する。カーカスプライは、放電をタイヤのビード部に運び、そこで放電は基準電極を通る。基準電極をタイヤのビード部に隣接して提供することにより、トレッド厚さのばらつき、およびトレッド組成物のばらつきによって生じる表面の異常検出におけるエラーを回避することができる。これにより、誤検出の数を低減することができ、タイヤ検査工程の信頼性を増加させる。加えて、放電が通過するタイヤ材料が少ないので、タイヤを通る放電を発生するために、高圧プローブに印加される電圧を削減することができる。
【００２５】
ここで図１を参照して、本開示の例示的実施形態による例示的タイヤ試験システム１００の概略的外観図を説明する。タイヤ試験システム１００を使用して、タイヤ１０２内の１つまたは複数の表面異常の存在を判定するため、またタイヤ１０２の修理またはリトレッドが実現可能であるかどうかを判定するために、ＨＶＤ試験技法をタイヤ１０２に実行できる。本明細書に使用される場合、用語「異常」は、ひび割れ、亀裂、鉤裂き、えぐれ、摩耗、貫通、および他の欠陥などのタイヤにおける欠陥を含む、タイヤの表面におけるあらゆる異常を指すことが可能である。
【００２６】
タイヤ検出システム１００は、高圧プローブ１１０、検出回路１２０、タイヤ回転デバイス１３０、および基準電極１７０を含むことができる。高圧プローブ１１０は、タイヤ１０２の表面に隣接して配置されるように構成されることができ、基準電極１７０は、タイヤ１０２のビード部に隣接して配置されるように構成されることが可能である。高圧源１１２は、約３７．５ｋＶ〜約５０ｋＶＤＣ電圧エネルギーなどの高圧エネルギーを高圧プローブ１１０に提供することができる。高圧源１１２は、高圧エネルギーを高圧プローブ１１０に提供するように構成されるあらゆる源であることが可能である。たとえば、特定の実施形態では、高圧源１１２は、高圧プローブで５０ｋＶＤＣを生成するための充電／放電サイクルを利用する、ＴＥＩのＭｉｃｒｏＦＳ−Ｄユニットを含むことができる。当業者は、本明細書に提供された本開示を使用して、あらゆる高圧源を本開示の範囲から逸脱することなく使用できることを理解されたい。
【００２７】
高圧プローブ１１０は、高圧プローブ位置決めデバイスを使用して、タイヤ１０２の表面に対して維持されることが可能である。高圧プローブ位置決めデバイスは、高圧プローブ１１０をタイヤ１０２の表面に対して自動的に位置決めするために、コントローラ１５０によって制御されることが可能である。タイヤ回転デバイス１３０は、高圧プローブ１１０とタイヤ１０２の表面との間に相対運動を付与するために、コントローラ１５０によって制御されることが可能である。たとえば、タイヤ回転デバイス１３０を使用して、タイヤ１０２の内表面を高圧プローブ１１０上で回転させることができる。基準電極１７０は、タイヤ１０２の内表面が高圧プローブ１１０上で回転するにとき、タイヤ１０２のビード部に対して維持されるように位置決めされることが可能である。高圧プローブ１１０がタイヤ表面を貫通する異常を横切る又は通過する際に、高圧プローブ１１０と基準電極１７０との間に放電が生じる。放電の場所は、タイヤ１０２の表面における異常の場所の表示を提供する。
【００２８】
検出回路１２０を使用して、高圧プローブ１１０と基準電極１７０との間の放電の存在を検出することができる。放電を検出するための様々な検出回路１２０が公知である。高圧プローブ１１０と基準電極１７０との間の放電を検出するためのあらゆる公知の検出回路１２０は、本開示の範囲から逸脱することなく使用されることが可能である。たとえば、特定の実施形態では、検出回路は、ＴＥＩから入手可能である部品を含むことができる。検出回路１２０は、電圧／電圧周波数を高圧プローブ１１０で監視するために、様々な電子デバイスを含むことができる。高圧プローブ１１０での電圧および／または周波数の変化は、放電の存在を示すことができる。検出回路１２０は、放電の正確な方位角および径方向（ラジアル）位置を示す位置フィードバック信号を提供する、方位角および径方向フィードバック回路と結合されることが可能である。この手法で、検出回路１２０は、放電の発生および正確な場所に関連するデータを、コンピューティングシステム１４０に提供することができる。
【００２９】
コンピューティングシステム１４０を使用して、コントローラ１５０を通ってシステム１００の様々な態様を制御する上に、検出回路１２０からタイヤ検査工程中に受信した情報を記憶および分析することもできる。具体的には、コンピューティングシステム１４０は、検出回路１２０からのデータを含む入力データを受信し、ユーザへのデータ又はコントローラ１５０を処理するための信号などの有効な出力を提供するように構成された、１つまたは複数のプロセッサ１４２を含むことができる。たとえば、特定の実施形態では、プロセッサ（複数可）１４２は、検出回路１２０から受信したデータを使用して、タイヤ表面の二次元マップまたは他の適切なグラフィック表示などの、タイヤ表面のグラフィック表示を生成できる。
【００３０】
様々なメモリ／媒体要素１４４は、これに限定されないが、揮発性メモリ（たとえば、ランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭなどのＲＡＭ）および非揮発性メモリ（たとえば、ＲＯＭ、フラッシュ、ハードドライブ、磁気テープ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭなど）またはディスケット、ドライブ、他の磁気ベース記憶媒体、光記録媒体などを含むあらゆる他のメモリデバイスのあらゆる組合せなどの、１つまたは複数の種類のコンピュータ可読媒体の単一または複数の部分として提供されることが可能である。図１は３つの個別のメモリ／媒体要素１４４ａ、１４４ｂおよび１４４ｃを示すが、こうしたデバイスに示された内容は、実際には１つのメモリ／媒体要素内または複数の要素内に記憶されてもよい。データ記憶装置のあらゆるこのような考えられる変形形態および他の変形形態は、本明細書に提供された開示を使用して、当業者には理解されよう。
【００３１】
図１のコンピューティング／処理デバイスは、１つまたは複数のメモリ／媒体要素（たとえば、メモリ／媒体要素１４４ｂ）に記憶された、コンピュータ可読形式にレンダリングされるソフトウェア命令にアクセスすることにより、所望の機能性を提供する特殊用途機械として機能するように適合されてもよい。ソフトウェアが使用される際に、あらゆる適切なプログラミング、スクリプト、もしくは他のタイプの言語、または言語の組合せを使用して、本明細書に含まれる教示を示唆してもよい。他の実施形態では、本明細書に開示された方法は、別法として、これに限定されないが、特殊用途向け回路を含む、配線論理または他の回路によって実施されてもよい。
【００３２】
また、他のメモリ／媒体要素（たとえば、メモリ／媒体要素１４４ａ、１４４ｃ）を使用して、プロセッサ（複数可）１４２によってアクセス可能にもなり、メモリ／媒体要素１４４ｂ内に記憶されたソフトウェア命令毎に作用するデータを記憶する。たとえば、メモリ／媒体要素１４４ａは、検出回路１２０から獲得した放電の発生および場所に対応する入力データ、ならびに、これに限定されないが、高圧プローブパラメータ、検出回路パラメータ、タイヤ回転パラメータ、他の適切な制御パラメータなどの制御パラメータ、タイヤの半径、タイヤ幅、タイヤの最大質量、タイヤ圧、タイヤの半径方向剛性、タイヤの接線剛性、タイヤの曲げ剛性、タイヤの引張剛性、トレッド場所、一般のタイヤデータなどのタイヤパラメータなどの、あらゆる所定のパラメータを含むことができる。こうした所定のパラメータは、メモリ／媒体要素１４４ａに事前にプログラミングされるか、または入力データとしてユーザから入力デバイス１４６にアクセスして入力された際に、その中に記憶を提供されてもよい。
【００３３】
入力デバイス１４６は、画像処理システム１４０を備えたユーザインターフェースとして作動するように構成された、１つまたは複数の周辺デバイスに対応してもよい。例示的入力デバイスは、キーボード、タッチスクリーンモニタ、マイクロフォン、マウスおよび他の適切な入力デバイスを含んでもよいが、これに限定されない。
【００３４】
第２のメモリ要素１４４ｂは、メモリ／媒体要素１４４ａ内に記憶された入力データ上で作用して、第３のメモリ／媒体要素１４４ｃ内の記憶に対する新しい出力データ（たとえば、異常の識別および場所）を生成するために、プロセッサ（複数可）１４２によって読み取られ、かつ実行可能なコンピュータで実行可能なソフトウェア命令を含むことができる。次いで出力データの選択された部分は、１つまたは複数の周辺出力デバイス１４８に提供されてもよい。
【００３５】
出力データ１４８は、モニタ、スクリーン、または他の視覚的表示装置などの表示装置、プリンタなどに対応してもよい。出力デバイスの別の特殊形式は、プロセスコントローラ１５０に対応してもよい。一実施形態では、プロセスコントローラ１５０は、高圧プローブ１１０、高圧プローブ位置決めデバイス、タイヤ回転デバイス１３０、および他のプロセスパラメータの作動パラメータを調整することにより、タイヤ全体の製造工程を補助する。
【００３６】
図２を参照して、タイヤの表面の異常を検査する例示的自動タイヤ試験方法２００をここで論じる。２０２では、方法２００は、高圧プローブをタイヤ表面に隣接して配置することを含む。たとえば、高圧プローブ位置決めデバイスは、高圧プローブ上の導電性バネ電極が、タイヤの表面に対して圧迫されるように、高圧プローブを位置決めすることができる。本開示は図４に示された例示的高圧プローブ３１０を参照に論じられるが、タイヤのＨＶＤ試験に対して適切なあらゆる高圧プローブを、本開示の範囲から逸脱することなく使用できることを、当業者には理解されたい。たとえば、特定の実施形態では、高圧プローブは、高圧をタイヤの内部表面上でビード毎に分配する手法で、タイヤの内部を吊るすように位置決めされた、一連のチェーンおよびワイヤーループを含むことができる。
【００３７】
２０４では、方法２００は、基準電極をタイヤのビード部に隣接して位置決めすることを含む。以下により詳細に論じられるように、基準電極をタイヤのビード部に隣接して位置決めすることは、高圧プローブとタイヤのトレッド部を通過することを回避する基準電極との間に代替の放電経路を提供する。
【００３８】
２０６では、方法２００は、高圧プローブを高圧で電圧印加することを含む。たとえば、高圧源は、約３７．５ｋＶ〜約５０ｋＶＤＣなどの高圧を高圧プローブに提供することができる。一旦高圧プローブが加圧されると、方法２００は、２０８に示されたように、タイヤ表面と高圧プローブとの間に相対運動を付与することを含む。これは、タイヤの表面を高圧プローブの周りで回転させることによって、または高圧プローブをタイヤの表面の周りで回転させることによってのどちらかで実行することができる。図３のタイヤ回転デバイス３３０などのタイヤ回転デバイスを使用して、タイヤの内表面を高圧プローブの周りで回転させることができる。
【００３９】
特定の実施形態では、表面と高圧プローブとの間に相対運動を付与することは、タイヤが高圧プローブの周りで１回転した後、径方向位置を調節することを含む。たとえば、方法２００は、高圧プローブがタイヤの表面に対して第１の径方向位置で維持されるように、高圧プローブを位置決めすることを含むことができる。次いで方法２００は、タイヤの表面を高圧プローブの周りで少なくとも１回転分回転させる。次いで方法２００は、高圧プローブがタイヤの表面に対して第２の径方向位置で維持されるように、高圧プローブを位置決めする。好ましくは、第２の径方向位置は、第１の径方向位置に直接隣接し又は第１の径方向位置にすぐ近隣している。次いで方法２００は、タイヤの表面を高圧プローブの周りで再度少なくとも１回転分回転させる。この手法で、高圧プローブを使用して、タイヤの内表面全体をビード毎に走査することができる。
【００４０】
２１０では、方法２００は、異常場所における高圧プローブと基準電極との間の放電を検出することを含む。上に論じたように、高圧で加圧された高圧プローブがタイヤのライナーを貫通する異常を横切る際に、高圧プローブと基準電極との間に放電が発生する。一旦放電が検出されると、放電の場所および発生を表す電気信号を、分析のためにコンピューティングデバイスに提供することができる。たとえば、特定の実施形態では、一定数の方位点に対して、タイヤの表面上のそれぞれの径方向位置でデータを収集することができる。データは、高圧プローブの径方向位置、タイヤ表面に対する高圧プローブの方位角位置、および欠陥検出信号の２進状態を含むことができる。次いで収集されたデータを使用して、視覚化し操作者が分析するために、タイヤ表面のグラフ表示を、たとえば、二次元マップまたは他の適切なグラフ表示の形で生成することができる。
【００４１】
図３は、本開示の例示的実施形態による、例示的タイヤ試験装置３００を示す。タイヤ試験装置３００は、高圧プローブ３１０、高圧プローブ位置決めデバイス３２０、およびタイヤ回転デバイス３３０を含む。タイヤ回転デバイス３３０は、１つまたは複数のローラ３３２を含む。タイヤ３０２のビード部は、１つまたは複数のローラ３３２上に着座する。図３に示されていないが、タイヤ３０２のビード部は、基準電極に隣接して維持されるように構成されることもできる。ローラ３３２は、たとえば、高圧プローブ３１０上でタイヤ３０２を連続して回転させることにより、タイヤ３０２に動きを付与するように構成される。タイヤ３０２は、高圧プローブ３１０が異常に対してタイヤ３０２の内表面を試験することができるように、高圧プローブ３１０の頂部の上に配置される。
【００４２】
高圧プローブ位置決めデバイス３２０は、高圧プローブ３１０をタイヤ３０２の内表面上の第１の径方向位置に隣接して位置決めするために使用される。タイヤ回転デバイス１３２は、タイヤ１０２を高圧プローブ３１０上で、少なくともタイヤ１回転分回転させる。次いで高圧プローブ位置決めデバイス３２０を使用して、高圧プローブ３１０をタイヤ３０２の内表面上の第２の径方向位置に隣接して位置決めできる。次いでタイヤ回転デバイス３３０は、タイヤ３０２を高圧プローブ上で少なくともタイヤ１回転分回転させる。タイヤ３０２のビード毎に内表面全体が異常に対して試験されるまで、工程を繰り返すことができる。
【００４３】
図４は、図３のタイヤ試験装置３００で使用された例示的高圧プローブ３１０の斜視図を提供する。高圧プローブ３１０は、高圧プローブ３１０を高圧エネルギー源に接続するための高圧接続点３１５を含む。高圧エネルギー源へのあらゆる適切な接続が、本開示の範囲から逸脱することなく使用されることが可能である。たとえば、高圧接続点３１５を、高圧源から遮蔽された可撓性の高圧ケーブルを受け取るように適合させることができる。
【００４４】
高圧プローブ３１０は、さらに絶縁ケーシング３１４、間隔ローラ３１６、および導電性バネ電極３１８を含む。絶縁ケーシング３１４は、たとえば、約５０ｋＶＤＣなどの高圧エネルギーを十分に絶縁する、あらゆる材料から構成されることが可能である。絶縁ケーシング３１４を使用して、高圧プローブ３１０の様々な構成部品およびタイヤ試験装置の他の構成部品を、電圧印加された導電性バネ電極３１８から絶縁する。
【００４５】
導電性バネ電極３１８を使用して、高圧エネルギーをタイヤの表面に印加する。導電性バネ電極３１８は、間隔ローラ３１６がタイヤ表面との接触を維持する際に、タイヤの表面に対して圧迫されるように適合された形状および構成を有する。導電性バネ電極３１８が圧迫されると、導電性バネ電極３１８の弾性により、導電性バネ電極３１８がタイヤ表面におけるわずかな拳上又は隆起を横切る際でさえも、導電性バネ電極３１８がタイヤ表面との接触を維持する。この手法で、タイヤ試験装置３００は、タイヤ表面におけるわずかな拳上変化又は高度変化によって引き起こされるエラーの影響を受け難く、異常のより正確な検出を提供する。
【００４６】
導電性バネ電極３１８は、あらゆる適切な導電材料で構成されることが可能である。たとえば、特定の実施形態では、導電性バネ電極３１８は、鋼鉄で構成される。しかし、アルミニウム、銅、金などの他の適切な導体を使用して、所望通りに導電性バネ電極３１８を構成することができる。
【００４７】
図５は、タイヤ３０２のビード部３０６に隣接した例示的基準電極３７０の位置決めを示す。基準電極３７０は、接地電位などの基準電圧に結合されることが可能である。基準電極３７０は、タイヤ３０２が高圧プローブ３１０の周りで回転するとき、タイヤ３０２のビード部３０６に対して維持されるように適合された導電板を含む。特定の実施形態では、導電板は、導電板がタイヤのビード部に隣接して維持されるように、弾性度を有することができる。基準電極３７０は、タイヤ３０２のビード部３０６が基準電極３７０上に着座するように、図３のタイヤ回転デバイス３３０に装着されることが可能である。図３のタイヤ回転デバイス３３０がタイヤ３０２を高圧プローブ３１０の周りで回転させるとき、タイヤ３０２のビード部３０６は、基準電極３７０に隣接して維持される。
【００４８】
導電板は、あらゆる適切な導電材料で構成されることが可能である。たとえば、特定の実施形態では、導電板は、鋼鉄で構成される。しかし、アルミニウム、銅、金などの他の適切な導体を使用して、所望通りに導電性バネ電極３１８を構成することができる。
【００４９】
高圧プローブ３１０から基準電極３７０への放電に対する、タイヤ３０２を通る例示的導電経路が、図５に示されている。示されたように、高圧プローブ３１０は、タイヤ３０２の内表面に隣接して位置決めされる。基準電極３７０は、タイヤ３０２のビード部３０６に隣接して位置決めされる。一旦加圧されると、高圧プローブ３１０がタイヤ表面における異常を横切る又は通過する場合は、高圧プローブ３１０と基準電極３７０との間に放電が発生する。この放電は、タイヤ３０２のトレッド部３０４を通過しない。むしろ、放電は、タイヤ３０２内の１つまたは複数のカーカスプライ３６５を通って導通される。矢印３１７によって示されたように、放電は、高圧プローブ３１０からカーカスプライ３６５を通ってタイヤ３０２のビード部３０６に移動する。次いで放電は、基準電極３７０に移動する。このことは、より低い抵抗、およびより一貫した導電経路を放電に提供する。
【００５０】
たとえば、図５に示されたように、タイヤ３０２のビード部３０４は、１つまたは複数のカーカスプライ３６５および他の層３０５を含む、多くの層および材料を含む。タイヤのトレッド部を通って移動する放電は、インナーライナー、１つまたは複数のカーカスプライ３６５および追加の層３０５を通過しなければならい。さらに、トレッド厚さおよび化学組成は、放電経路の抵抗にさらに影響を与える。
【００５１】
一方、基準電極３７０をタイヤ３０２のビード部３０６に隣接して維持することにより、放電のみが、インナーライナーおよび１つまたは複数のカーカスプライ３６５を通って移動しなければならない。放電経路は通過する材料が少ないので、放電経路の抵抗はより低くなる。これにより、タイヤ検査工程中に高圧プローブ３１０に印加される高圧エネルギーはより低くなることが可能になる。たとえば、基準電極がタイヤ３０２のトレッド部３０４に隣接して維持される際の５０ｋＶにひきかえ、３７．５ｋＶＤＣは、高圧プローブ３１０と基準電極３７０との間に放電を発生するために十分であり得る。基準電極３７０をタイヤ３０２のビード部３０６に隣接して位置決めすることにより、表面異常の誤検出がより少なくなることも示された。
【００５２】
本主題が特定の例示的実施形態およびその方法に関連して詳細に記載されているが、前述の理解を達成すれば、当業者はこれらの実施形態の代替形態、変形形態、および等価物を容易に考え出し得ることが理解されよう。したがって、本開示の範囲は、限定としてよりむしろ例証としてのものであり、本主題開示は、当業者には容易に明らかになるような、本主題のこのような修正形態、変形形態および／または追加形態を含むことを排除するものではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年5月14日(2013.5.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧プローブをタイヤの表面に隣接して配置するステップと、
基準電極を前記タイヤのビード部に隣接して配置するステップと、
前記高圧プローブを加圧するステップと、
前記高圧プローブと前記タイヤの前記表面との間に相対運動を付与するステップと、
前記高圧プローブと前記基準電極との間の１つまたは複数の放電を検出して、前記タイヤの前記表面における１つまたは複数の異常の存在を検出するステップと、
を含む、タイヤ検査方法。
【請求項２】
前記１つまたは複数の放電は、前記タイヤの１つまたは複数のカーカスプライを導通する、請求項１に記載のタイヤ検査方法。
【請求項３】
前記高圧プローブと前記タイヤの前記表面との間に相対運動を付与するステップは、タイヤ回転デバイスでタイヤの内表面を前記高圧プローブお周りで回転させるステップを含む、請求項１に記載のタイヤ検査方法。
【請求項４】
前記方法は、前記タイヤの前記表面が前記高圧プローブの周りで回転するときに、前記基準電極を前記タイヤの前記ビード部に対して維持するステップを含む、請求項３に記載のタイヤ検査方法。
【請求項５】
前記高圧プローブと前記タイヤの前記表面との間に相対運動を付与するステップは、
前記高圧プローブが前記タイヤの前記表面との接触を第１の径方向位置で維持するように、前記高圧プローブを位置決めするステップと、
前記タイヤの前記内表面を、前記高圧プローブの前記表面の周りで少なくとも１回転分、タイヤ回転デバイスで回転させるステップと、
前記高圧プローブが前記タイヤの前記表面との接触を第２の径方向位置で維持するように、前記高圧プローブを位置決めするステップと、
前記タイヤの前記表面を、前記高圧プローブの前記表面の周りで少なくとも１回転分、前記タイヤ回転デバイスで回転させるステップと、
を含む、請求項１に記載のタイヤ検査方法。
【請求項６】
前記方法は、前記１つまたは複数の放電の位置を監視して、前記タイヤの前記表面上の１つまたは複数の異常の場所を決定するステップをさらに含む、請求項１に記載のタイヤ検査方法。
【請求項７】
タイヤの表面に隣接して位置決めされるように構成された高圧プローブと、
タイヤのビード部に隣接して位置決めされるように構成された基準電極と、
前記タイヤと前記高圧プローブとの間に相対運動を提供するように構成された回転デバイスと、
前記高圧プローブと前記基準電極との間の１つまたは複数の放電を検出する働きをする検出回路と、
を含む、タイヤ検査装置。
【請求項８】
前記１つまたは複数の放電は、前記タイヤの１つまたは複数のカーカスプライを導通する、請求項７に記載のタイヤ検査装置。
【請求項９】
前記基準電極は、前記タイヤの前記ビード部との接触を維持する導電板を備える、請求項７に記載のタイヤ検査装置。
【請求項１０】
前記回転デバイスは、前記タイヤの内表面を前記高圧プローブの周りで回転させるように構成される、請求項７に記載のタイヤ検査装置。
【請求項１１】
前記基準電極は、前記タイヤの前記表面が前記高圧プローブの周りで回転するとき、前記タイヤの前記ビード部に対して維持されるように位置決めされる、請求項７に記載のタイヤ検査装置。
【請求項１２】
前記高圧プローブは、前記タイヤの表面に対して圧迫される導電性バネ電極を備える、請求項７に記載のタイヤ検査装置。
【請求項１３】
前記タイヤ検査装置は、前記導電性バネ電極が、前記タイヤの前記表面に対して第１の径方向位置で圧迫されるように、前記高圧プローブを前記タイヤ表面に隣接して位置決めする働きをする、高圧プローブ位置決めデバイスをさらに備える、請求項１２に記載のタイヤ検査装置。
【請求項１４】
前記高圧プローブ位置決めデバイスは、前記高圧プローブを前記タイヤの前記表面上の前記第１の径方向位置から、前記タイヤの前記表面上の第２の径方向位置に調節するように構成される、請求項１３に記載のタイヤ検査装置。
【請求項１５】
前記検出回路は、前記１つまたは複数の放電の方位角および径方向位置を表す信号を提供する働きをする、請求項７に記載のタイヤ検査装置。
【国際調査報告】
2013537314.tif 000009