JP4146155B2 - タイヤを製造し製造ライン上で導電性を検査するためのシステム及び方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤを製造するためのシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
道路走行車両用タイヤの製造工業においては、圧粉体を形成するために形成装置が使用され、次いで圧粉体には処理が施され組立てられてタイヤを構成し、次いで、各型においてタイヤの加硫が行われる。
【０００３】
所定仕様のタイヤを製造するために、形成装置から取出された圧粉体は、必要な各混合物を適切に含んでいるか、すなわち、各混合物が各タイヤに所定の物理特性を付与するものとなっているか、通常、製造ライン上で品質検査される。圧粉体に処理が施されタイヤ組立装置に供給される際にも、各圧粉体は製造ライン上の各種検査を受ける。このような検査には、適切な圧粉体が流れているか識別し確認する識別検査、圧粉体が所定の物理特性（弾性、硬さ、など）を有していることを確認する品質検査、圧粉体の形状・サイズ及び／または圧粉体の部分要素の形状・サイズ・配置が要求通りとなっているかを確認する寸法検査、及び、圧粉体における材料分布が要求通りとなっているか（気孔を含まないこと、など）を確認する構造的検査が含まれる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記全ての検査にもかかわらず、個々には許容範囲内に入っている圧粉体から形成されたタイヤが所定の特性を満足しない場合があり、こうして、製造されるタイヤの平均的品質が低下する。さらに、使用されるカーボンブラックの量が減少傾向にあることに起因して、導電性に関する問題が顕著に増加していることが最近の調査で分かっている。
【０００５】
本発明の目的は、上記の問題点を解消でき、なおかつ安価で容易に採用することのできるタイヤ製造システムを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、請求項１で請求するタイヤ製造システムが提供される。
【０００７】
本発明はまた、タイヤ製造方法に関するものでもある。
【０００８】
本発明によれば、請求項２２で請求するタイヤ製造方法が提供される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る比限定的な実施形態について説明する。
【００１０】
図１における符号１は、タイヤ２を製造するためのシステム全体を示している。タイヤ２の各々は、トレッド４を有し内側が２つの環状ビード５によって画成された環状カーカス３を備えている。システム１は、製造ライン６上に供給される多数の構成部材（図示せず）からタイヤ２を組立てるための製造ライン６を備えている。
【００１１】
製造ライン６の端部には、加硫前の、または加硫後のタイヤ２を水平方向８に搬送するためのローラコンベヤ７が設けられている。ローラコンベヤ７は、水平方向に等間隔で配置された多数のローラ９を備えている。タイヤ２を搬送するために、ローラ９の一部には動力が供給されているが、残りのローラ９は単にタイヤ２を支持するために空転するように取付けられている。各タイヤ２におけるトレッド４と少なくとも１つのビード５との間の導電性をライン上で測定するために、制御ステーションＳがコンベヤ７に沿って配置されている。
【００１２】
制御ステーションＳは、２つの端子１１，１２を有する導電性測定装置１０と、制御ステーションＳに配置されたタイヤ２の少なくとも１つのビード５に端子１１を電気接触させ制御ステーションＳに配置されたタイヤ２のトレッド４に端子１２を電気接触させるための駆動システム１３とを備えている。
【００１３】
端子１１と端子１２との間の導電性（または電気抵抗）を測定するための測定装置１０は、公知のタイプの測定装置（例えば、KEITHELEY 487という商標名で販売されている測定装置）であり、比較的広い測定可能範囲（好ましくは、０オーム〜１ギガオーム）を有している。
【００１４】
測定装置１０は、IEEE488インターフェースによって処理ユニット１４（好ましくは工業用コンピュータ）に接続されている。IEEE488インターフェースは、処理ユニット１４が測定装置１０の全ての機能を制御することを可能にしている。処理ユニット１４は、製造ライン２、コンベヤ７、駆動システム１３などを制御するための制御ユニット１５に接続されている。
【００１５】
駆動システム１３は２つの把持体１６を備えている。２つの把持体１６の各々は、制御ステーションＳにおいてタイヤ２の各ビード５と係合する。より詳しく言えば、各把持体１６は、各ビード５のベース面１９に係合するための側面１８を有する切断円錐部分１７と、各ビード５の外側側部２２の支持面を構成するベース面２１を有しかつ切断円錐部分１７と同心配置された円筒部分２０との結合体として構成された回転体である。
【００１６】
制御ステーションＳにおいて、２つの把持体１６は、鉛直軸線２３に沿うそれぞれの軸線を有し、各駆動装置２４によって軸線２３に沿って移動可能とされている。各駆動装置２４は、制御ユニット１５によって制御され、好ましくは油圧式リニアアクチュエータを備え、好ましくは把持体１６を軸線２３回りに同期回転させる。
【００１７】
実際の使用状態においてコンベヤ７は、製造ライン６から制御ステーションＳへとタイヤ２を搬送し、タイヤ２が鉛直軸線に対して、すなわち２つの把持体１６に対してほぼ同心配置される開始位置２５（図１，２では破線で示す）にタイヤ２をセットする。駆動装置２４の制御のもとに、次いで把持体１６は、タイヤ２の対向側部の各ビード５に係合して所定の力でタイヤ２を保持する。把持体１６はまた、駆動装置２４の制御のもとに、鉛直軸線２３に沿ってタイヤ２を移動させ測定位置２６に配置する（図１では実線で示している）。
【００１８】
開始位置２５に配置されたタイヤ２が把持体１６と完全な同軸配置となっていない場合、把持体１６の切断円錐部分１７がまずタイヤ２の内側ビード５を安定させることによって、タイヤ２が自動的に把持体１６と同軸配置されることは明らかである。
【００１９】
好ましい実施形態では、２つの把持体１６は全体的に導電性材料（一般的には金属）から形成され、測定装置１０の端子１１とシステム１の接地部２７とに接続されている。変更形態として、把持体１６の切断円錐部分１７のみを導電性材料から形成し、把持体１６の円筒部分２０は電気絶縁材料から形成してもよい。
【００２０】
図２に示すように、制御ステーションＳにおけるコンベヤ７のローラ９のいくつかは、他のローラ９より短く形成されており、こうして、下側の把持体１６は、ローラ９で規定される面を通過できるようになっている。
【００２１】
駆動システム１３はまた、測定装置１０の端子１２に電気接続されかつ接地部２７から電気的に絶縁された導電性部材２８と、導電性部材２８を鉛直軸線２３に直交する水平方向３０に移動させ制御ステーションＳにおいて測定位置２６に配置されたタイヤ２のトレッド４に接触させるための駆動装置２９とを備えている。
【００２２】
導電性部材２８は、駆動装置２９と一体形成された支持部３２により鉛直軸２３に平行な鉛直中心軸線３３回りに回転自在に支持された円筒部材３１によって構成されている。円筒部材３１は、システム１の接地部２７から電気的に絶縁されるように支持部３２から電気的に絶縁され、端子１２には摺動接点３４を介して電気接続されている。
【００２３】
導電性部材２８のサイズ及び駆動装置２９が導電性部材２８をトレッド４に保持する力は、トレッド４と路面との間に一般的に形成される接触面と実質的に同等の接触面が導電性部材２８とトレッド４との間に形成されるように選択することが望ましい。
【００２４】
以下、コンベヤ７によって制御ステーションにおける開始位置２５に搬送されたタイヤ２を参照しながら制御ステーションＳの作用について説明する。
【００２５】
タイヤ２が開始位置２５に搬送される（公知の光学的センサによって検知される）と、タイヤ２を開始位置２５に保持するためにコンベヤ７が拘束され、同時に、前述したように把持体１６が操作されて各ビード５でタイヤ２を保持し、タイヤ２を測定位置２６に移動させる。
【００２６】
タイヤ２が測定位置２６にセットされると、導電性部材２８が駆動装置２９にによってトレッド４との接触位置に移動され、所定の接触力が加えられる。この時点で処理ユニット１４が測定装置１０を操作し、端子１１と端子１２との間、すなわち、トレッド４またはトレッド４において導電性部材２８に接触している部分とビード５との間の導電性（または電気抵抗）の測定が実行される。
【００２７】
好ましい実施形態として、端子１１と端子１２との間の導電性（または電気抵抗）測定の際に、２つの駆動装置２４によってタイヤ２を軸線２３回りに回転させ、端子１１と端子１２との間の導電性測定平均値がビード５とトレッド４の中央部分との間の平均的導電性を全体的に反映するようにし、こうして、導電性測定における有意性及び精度の向上を図ることができる。
【００２８】
タイヤ２の導電性（または電気抵抗）測定値を測定装置１０から受取ると、処理ユニット１４は、後続の統計処理のために測定値をデータベース内に記憶し、かつ、測定値を基準値（または許容範囲）と比較してタイヤ２の合否を判定する。単独の比較結果（または複数の連続する比較結果）に応じて、処理ユニット１４は、制御ユニット１５に対し、タイヤ２を排除する指令、処理を停止して作用者を呼ぶ指令、あるいは、製造ライン６の製造パラメータを変更する指令を送る。
【００２９】
測定が完了すると、導電性部材２８はタイヤ２のトレッド４から分離され、駆動装置２４による両把持体１６のさらなる協働動作によってタイヤ２は開始位置２５へと戻される。開始位置２５へ戻されたタイヤ２は、両把持体１６から解放され、コンベヤ７によってシステム１のさらなる処理部３５へと搬送され、さらなる処理（例えば加硫処理）を受けたり、保管されたりする。
【００３０】
この時点で、別のタイヤ２がコンベヤ７によって制御ステーションにおける開始位置２５へと搬送され、上記の手順が繰返される。
【００３１】
図示しない変更形態として、測定が完了した時点で、測定位置２６にあるタイヤ２を、両把持体１６の協働動作によって、開始位置２５ではない末端位置（図示せず）に搬送してもよい。
【００３２】
図示しない実施形態として、制御ステーションＳを、販売可能状態の完成タイヤ２を完成検査（特にＸ線検査）するためのいわゆる“ＴＵＯ装置”と一体に構成してもよい。この実施形態は、制御ステーションＳと“ＴＵＯ装置”との間で多くの構成要素を共有化でき、制御ステーションＳの設置コストの低減を図ることが可能であるという点で好ましい。
【００３３】
製造ライン６の末端部に配置された制御ステーションＳによって、製造ライン６から排出される全てのタイヤ２に関し、迅速で効率的な導電性測定が可能になる。加えて、導電性測定の結果に応じて、所定仕様を満足しないタイヤ２は全て排除され、及び／または、原因を排除するために製造ライン６における製造パラメータが変更される。こうして、制御ステーションＳは、ライン６で製造されたタイヤ２の品質を全体的かつ大幅に向上させる。
【００３４】
さらに、制御ステーションＳにおいて行われる各タイヤ２の導電性測定は、タイヤ２の２点間ではなく、ほぼ完全にタイヤ２の使用状態を再現する状態で行われる。実際の使用状態では、タイヤ２の導電性は電気接地点として、すなわち、車両に蓄積された静電気を路面へと放電するように作用する。車両における静電気は、車両の各金属製ハブに取付けられかつビード５においてタイヤ２を支持している金属製リムを通じて車両からタイヤ２へと放電され、トレッド４の路面に接している部分を通じてタイヤ２から路面へと放電される。同様に、制御ステーションＳにおいて、タイヤ２の導電性は、構造的に極めてリムに類似している把持体１６が係合しているビード５と、使用時に実際に路面と接触するトレッド４の部分と同じサイズのトレッド４の部分との間で測定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明によるシステムの好ましい実施形態を示す側面図である。
【図２】 明瞭化のために図１の一部を分離して示す平面図である。
【符号の説明】
１ システム
２ タイヤ
３ 環状カーカス
４ トレッド
５ 環状ビード
６ 製造ライン
７ ローラコンベヤ
８ 水平方向（搬送方向）
９ ローラ
１０ 導電性測定装置
１１ 端子（第１端子）
１２ 端子（第２端子）
１３ 駆動システム（駆動手段）
１４ 処理ユニット
１５ 制御ユニット
１６ 把持体
１７ 切断円錐部分
１８ （切断円錐部分１７の）側面
１９ （ビード５の）ベース面
２０ 円筒部分
２１ （円筒部分２０の）ベース面（ベース部）
２２ （ビード５の）外側側部
２３ 鉛直軸線（鉛直方向）
２４ 駆動装置（第１駆動装置）
２５ 開始位置
２６ 測定位置
２７ 接地部
２８ 導電性部材
２９ 駆動装置（第２駆動装置）
３０ 水平方向
３１ 円筒部材
３２ （円筒部材３１の）支持部
３３ 鉛直中心軸線
３４ 摺動接点
Ｓ 制御ステーション

Claims (28)

1. トレッド（４）を含み内側を２つの環状ビード（５）で画成された環状カーカス（３）を有するタイヤ（２）を組立てるための製造ライン（６）と、
   前記製造ライン（６）の末端部に配置されかつ前記タイヤ（２）の導電性を製造ライン上で測定するための制御ステーション（Ｓ）と、
   前記タイヤ（２）の異なった領域に、それぞれに電気的に接触してセットされる２つの端子（１１，１２）を有する導電性測定装置（１０）と、
   を具備したタイヤ（２）を製造するためのシステム（１）において、
   該システム（１）は、前記タイヤ（２）の導電性測定中に、前記制御ステーション（Ｓ）において前記タイヤ（２）の中心軸回りに前記タイヤ（２）を回転させる駆動手段（１３）を具備し、前記２つの端子（１１，１２）間で測定された平均導電性は前記タイヤ（２）の平均導電性を反映していることを特徴とするシステム。
2. 前記駆動手段（１３）は、該制御ステーション（Ｓ）において前記端子のうちの第１端子（１１）をタイヤ（２）の少なくとも１つのビード（５）に電気接触させ、かつ該制御ステーション（Ｓ）において前記端子のうちの第２端子（１２）を前記タイヤ（２）のトレッド（４）に電気接触させていることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
3. 前記第１端子（１１）は、該システム（１）の接地部（２７）に接続され、前記第２端子（１２）は、該システム（１）の接地部（２７）から絶縁されていることを特徴とする請求項２に記載のシステム。
4. 前記駆動手段（１３）は、前記第１端子（１１）に接続された少なくとも１つの導電性把持体（１６）と；前記制御ステーション（Ｓ）において前記把持体（１６）を前記タイヤ（２）のビード（５）に係合させる少なくとも１つの第１駆動装置（２４）と；を備えていることを特徴とする請求項２に記載のシステム。
5. 前記駆動手段（１３）は、少なくとも一方が前記第１端子（１１）に接続された２つの導電性把持体（１６）と；前記制御ステーション（Ｓ）において前記２つの導電性把持体（１６）を前記タイヤ（２）の対向配置された両ビード（５）に係合させる２つの第１駆動装置（２４）と；備えていることを特徴とする請求項４に記載のシステム。
6. ２つの第１駆動装置（２４）は、前記２つの導電性把持体（１６）を共通の中心軸（２３）回りに回転させることを特徴とする請求項５に記載のシステム。
7. 前記導電性把持体（１６）の各々は、前記ビード（５）の底面（１９）に係合する側面（１８）を有する切断円錐部分（１７）を備えていることを特徴とする請求項４から６のいずれか１項に記載のシステム。
8. 前記各導電性把持体（１６）の前記切断円錐部分（１７）は、導電性材料から形成されていることを特徴とする請求項７に記載のシステム。
9. 前記各導電性把持体（１６）は、対応する前記切断円錐部分（１７）と同軸配置された円筒部分（２０）を備え、該円筒部分（２０）のベース部（２１）は、前記ビード（５）の外側側部（２２）の支持面を構成していることを特徴とする請求項７または８に記載のシステム。
10. 前記各導電性把持体（１６）の前記円筒部分（２０）は、導電性材料から形成されていることを特徴とする請求項９に記載のシステム。
11. 前記各導電性把持体（１６）の前記円筒部分（２０）は、電気絶縁材料から形成されていることを特徴とする請求項９に記載のシステム。
12. 前記製造ライン（６）は、前記タイヤ（２）を前記制御ステーション（Ｓ）における開始位置（２５）にセットするための水平コンベヤ（７）を備え、前記２つの導電性把持体（１６）は、前記第１駆動装置（２４）による制御のもとに前記制御ステーション（Ｓ）における開始位置（２５）で前記タイヤ（２）に係合し、前記タイヤ（２）を測定位置（２６）にセットする第１の動きを前記タイヤ（２）に与えることを特徴とする請求項５から１１のいずれか１項に記載のシステム。
13. 前記水平コンベヤ（７）は、前記タイヤ（２）を支持するために一連のローラ（９）を備え、該ローラ（９）の少なくともいくつかには動力が供給されることを特徴とする請求項１２に記載のシステム。
14. 前記２つの導電性把持体（１６）は、前記第１駆動装置（２４）による制御のもとに、前記測定位置（２６）にある前記タイヤ（２）に前記第１の動きとは反対の第２の動きを与え、前記タイヤ（２）を前記開始位置（２５）に戻すことを特徴とする請求項１２または１３に記載のシステム。
15. 前記第１・第２の動きは、前記水平コンベヤ（７）による搬送方向（８）に対して垂直の方向（２３）に行われることを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
16. 前記第１・第２の動きは、鉛直方向（２３）に行われることを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
17. 前記駆動手段（１３）は、前記第２端子（１２）に電気接続された導電性部材（２８）と；前記制御ステーション（Ｓ）において前記導電性部材（２８）を前記タイヤ（２）のトレッド（４）に接触させるための第２駆動装置（２９）と；を備えていることを特徴とする請求項２から１６のいずれか１項に記載のシステム。
18. 第２駆動装置（２９）は、前記導電性部材（２８）を移動させて、前記測定位置（２６）にある前記タイヤ（２）のトレッド（４）に接触させることを特徴とする請求項１７に記載のシステム。
19. 前記導電性部材（２８）は、中心軸回りに回転自在に支持された円筒部材（３１）を備え、該円筒部材（３１）は、摺動接点（３４）により前記第２端子（１２）に電気接続されていることを特徴とする請求項１７または１８に記載のシステム。
20. 前記導電性測定の各結果を少なくとも１つの基準値と比較し、前記各タイヤ（２）の合否を判定する処理ユニット（１４）を備えていることを特徴とする請求項１から１９のいずれか１項に記載のシステム。
21. トレッド（４）を含み内側を２つの環状ビード（５）で画成された環状カーカス（３）を有するタイヤ（２）の導電性を測定するための方法であって、
    前記タイヤ（２）を制御ステーション（Ｓ）における開始位置（２５）に搬送する段階と；
    前記タイヤ（２）のビード（５）に、対向する２つの把持体（１６）を係合させる段階と；
    前記２つの把持体（１６）の第１の協働運動により前記タイヤ（２）を測定位置（２６）へと移動させる段階と；
    前記測定位置（２６）で前記タイヤ（２）の導電性測定を実施する段階と；
    を含むことを特徴とする方法。
22. 前記導電性測定が完了した時点で、前記２つの把持体（１６）の前記第１の協働運動とは反対の第２の協働運動により、前記タイヤ（２）を前記開始位置（２５）に戻すことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
23. 前記導電性測定が完了した時点で、前記２つの把持体（１６）の第３の協働運動により、前記タイヤ（２）を前記開始位置（２５）とは異なる末端位置にセットすることを特徴とする請求項２１に記載の方法。
24. 前記タイヤ（２）が前記測定位置（２６）にある際に、前記タイヤ（２）のトレッド（４）に導電性部材（２８）を接触させ、前記タイヤ（２）の導電性を、少なくとも１つの前記ビード（５）と前記トレッド（４）との間において、少なくとも１つの前記把持体（１６）に電気接続された第１端子（１１）と前記導電性部材（２８）に電気接続された第２端子（１２）とを備えた測定装置（１０）により測定することを特徴とする請求項２１から２３のいずれか１項に記載の方法。
25. 前記導電性部材（２８）の寸法諸元及び前記導電性部材（２８）を前記トレッド（４）に保持する力は、トレッド（４）と路面との間に形成される接触面と実質的に同等の接触面が前記導電性部材（２８）と前記トレッド（４）との間に形成されるように選択されることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
26. 前記測定位置（２６）において前記タイヤ（２）を中心軸線回りに回転させることを特徴とする請求項２４または２５に記載の方法。
27. 第１の動きは、前記タイヤ（２）を鉛直に上昇させる動きを含むことを特徴とする請求項２１から２６のいずれか１項に記載の方法。
28. 前記導電性測定の結果を少なくとも１つの基準値と比較し、前記タイヤ（２）の合否を判定することを特徴とする請求項２１から２７のいずれか１項に記載の方法。

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