特開 2023-36023 トレッド測定システムの方法および装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023036023

(43)【公開日】2023-03-13

(54)【発明の名称】トレッド測定システムの方法および装置

(51)【国際特許分類】

   G01B 15/02 20060101AFI20230306BHJP

【ＦＩ】

G01B15/02 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】18

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2022137066

(22)【出願日】2022-08-30

(31)【優先権主張番号】63/260703

(32)【優先日】2021-08-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】17/815310

(32)【優先日】2022-07-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】513158760

【氏名又は名称】ザ・グッドイヤー・タイヤ・アンド・ラバー・カンパニー

(74)【代理人】

【識別番号】100123788

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 昭夫

(74)【代理人】

【識別番号】100127454

【弁理士】

【氏名又は名称】緒方 雅昭

(72)【発明者】

【氏名】ピエール フェリクス オーロウスキー

(72)【発明者】

【氏名】クロード シュヴァイツァー

(72)【発明者】

【氏名】ポーリーヌ モニーク マリー－ルーシー ジスレーヌ デルロイッセ

(72)【発明者】

【氏名】シルヴェイン フルム

【テーマコード（参考）】

2F067

【Ｆターム（参考）】

2F067AA27

2F067AA28

2F067BB04

2F067BB12

2F067BB16

2F067BB26

2F067CC11

2F067DD09

2F067EE03

2F067EE04

2F067HH02

2F067HH03

2F067JJ02

2F067KK08

2F067LL02

2F067NN03

2F067PP04

2F067PP05

2F067PP11

2F067RR24

(57)【要約】      （修正有）

【課題】導電層および非伝導層を有するタイヤトレッドすなわちタイヤ部品の各層の厚さを測定する方法および装置を提供する。
【解決手段】上記層の１つ以上を通過する放射ビームまたはパルスを放出する１つ以上のセンサが使用される。放射ビームまたはパルスは、上記層の表面および界面で反射され、１つ以上のセンサの受信デバイスに受信される。反射放射ビームまたはパルスは、各トレッド層の厚さを決定するために使用される。
【選択図】図１Ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

タイヤトレッドの厚さを測定する方法において、
導電性コンパウンドで形成された第１のトレッド層と、非導電性コンパウンドで形成された第２のトレッド層とを有するタイヤトレッドを提供する工程と、
前記タイヤトレッドの上方および下方にそれぞれ配置された第１のセンサおよび第２のセンサに対して、前記タイヤトレッドを連続的に搬送する工程であって、前記第１および第２のセンサは、前記タイヤトレッドにそれぞれ第１および第２の放射ビームを放出し、前記第１の放射ビームから前記第１のトレッド層の表面による第１の反射放射ビームを受信して第１の距離ｄ１を決定し、前記第２の放射線ビームから前記第１および第２のトレッド層の界面による第２の反射放射ビームを受信して第２の距離ｄ２を決定し、前記第２の放射ビームから前記第２のトレッド層の表面による第３の反射放射ビームを受信して第２の距離ｄ３を決定するように構成され、前記第１および第２のセンサは、一定の高さＤで互いに接続されている、工程と、
前記第１および第２のセンサによりそれぞれ前記第１および第２の放射ビームを放出し、前記第１、第２、および第３の反射放射ビームを受信し、次に、前記一定の高さＤから前記距離ｄ１，ｄ２，ｄ３を差し引くことにより前記第１のトレッド層の厚さｄ４を決定することで、前記第１および第２のトレッド層の連続材料厚さ測定を実行する工程と、を含むことを特徴とする方法。

【請求項2】

前記第１および第２のセンサは、同じセンサまたは異なるセンサであることを特徴とする、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記第２のセンサは、パルステラヘルツセンサまたはパルス周波数センサであることを特徴とする、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記タイヤトレッドが、非導電性コンパウンドで形成された第３のトレッド層をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記第２のセンサは、５０～２００ＧＨｚの周波数範囲を有する低周波数テラヘルツセンサであることを特徴とする、請求項１に記載の方法。

【請求項6】

前記第２のセンサは、５０ＧＨｚ～２．２ＴＨｚまたは５０～４００ＧＨｚの周波数範囲を有するパルス周波数センサであることを特徴とする、請求項３に記載の方法。

【請求項7】

前記第１および第２のセンサの一方または両方は、周波数変調連続波テラヘルツセンサであることを特徴とする、請求項１に記載の方法。

【請求項8】

前記第１のセンサからの第１のスペクトルデータが前記第２のセンサからの第２のスペクトルデータに重ね合わされることを特徴とする、請求項１に記載の方法。

【請求項9】

前記第１および第２のセンサは、同一線上にあることを特徴とする、請求項１に記載の方法。

【請求項10】

少なくとも２つのトレッド層を有するタイヤトレッドの各トレッド層の深さを測定する装置において、
ブリッジテーブルであって、前記タイヤトレッドが搬送される上面と、前記ブリッジテーブルを支持する複数の支持脚とを有するブリッジテーブルと、
第１のセンサおよび第２のセンサであって、前記第１のセンサは、ステップモータに接続され、前記ステップモータは、前記ブリッジテーブルの前記上面の幅方向に前記第１のセンサを移動させるために、前記ブリッジテーブルの前記上面の上方に位置する上側レールに取り付けられ、前記第１のセンサは、並進支持フレームによって前記第２のセンサに強固に接続され、前記並進支持フレームと前記第２のセンサは、第１のセンサと共に移動する、第１のセンサおよび第２のセンサと、を有することを特徴とする装置。

【請求項11】

前記第２のセンサは、前記ブリッジテーブルの前記上面の下方に位置していることを特徴とする、請求項１０に記載の装置。

【請求項12】

前記タイヤトレッドが、導電性コンパウンドで形成された第１のトレッド層と、非導電性コンパウンドで形成された第２のトレッド層とを有することを特徴とする、請求項１０に記載の装置。

【請求項13】

前記第１および第２のセンサは、前記並進支持フレームによって一定の距離Ｄだけ離れていることを特徴とする、請求項１０に記載の装置。

【請求項14】

前記第１および第２のセンサの一方または両方は、周波数変調連続波テラヘルツセンサであることを特徴とする、請求項１０に記載の装置。

【請求項15】

前記第１および第２のセンサは、同じセンサまたは異なるセンサであることを特徴とする、請求項１０に記載の装置。

【請求項16】

前記第１および第２のセンサの一方は、パルステラヘルツセンサであることを特徴とする、請求項１０に記載の装置。

【請求項17】

前記第１および第２のセンサの一方は、５０～２００Ｈｚの周波数範囲を有する低周波数テラヘルツセンサであることを特徴とする、請求項１０に記載の装置。

【請求項18】

前記第２のセンサは、５０ＧＨｚ～２．２ＴＨｚまたは５０～４００ＧＨｚの周波数範囲を有するパルス周波数センサであることを特徴とする、請求項１４に記載の装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、タイヤ部品の製造における材料層の厚さを決定するための方法および装置に関し、より詳細には、トレッド層の厚さを決定するための方法および装置に関する。

【0002】

車両タイヤ用のトレッドの製造は、通常、押出機を用いて行われる。トレッドはまた、従来、材料のいくつかの層から形成され、それらは、所望の性能を提供するために異なる材料からなっていてもよい。各トレッド層は、タイヤの均一性および性能のために、均一で一貫した厚さを有することが重要である。トレッド製造中のトレッド層の厚さ測定のためにレーダ技術を使用することが知られている。しかしながら、この技術には、トレッド層に電気抵抗率が低い１つ以上の導電性コンパウンドが含まれる場合、かなりの制限がある。そのような材料がレーダ技術からの放射を吸収し、導電性トレッド層の測定が困難または不可能になる。したがって、この制限を克服する方法および装置が望まれている。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0003】

本発明は、第１の態様において、タイヤトレッドの厚さを測定する方法を提供し、その方法は、導電性コンパウンドで形成された第１のトレッド層と、非導電性コンパウンドで形成された第２のトレッド層とを有するタイヤトレッドを提供する工程と、タイヤトレッドの上方および下方にそれぞれ配置された第１のセンサおよび第２のセンサに対して、タイヤトレッドを連続的に搬送する工程であって、第１および第２のセンサは、タイヤトレッドにそれぞれ第１および第２の放射ビームを放出し、第１の放射ビームから第１のトレッド層の表面による第１の反射放射ビームを受信して第１の距離ｄ１を決定し、第２の放射線ビームから第１および第２のトレッド層の界面による第２の反射放射ビームを受信して第２の距離ｄ２を決定し、第２の放射ビームから第２のトレッド層の表面による第３の反射放射ビームを受信して第２の距離ｄ３を決定するように構成され、第１および第２のセンサは、一定の高さＤで互いに接続されている、工程と、第１および第２のセンサによりそれぞれ第１および第２の放射ビームを放出し、第１、第２、および第３の反射放射ビームを受信し、次に、一定の高さＤから距離ｄ１，ｄ２，ｄ３を差し引くことにより第１のトレッド層の厚さｄ４を決定することで、第１および第２のトレッド層の連続材料厚さ測定を実行する工程と、を含んでいる。

【0004】

本発明は、第２の態様において、少なくとも２つのトレッド層を有するタイヤトレッドの各トレッド層の深さを測定する装置を提供し、その装置は、ブリッジテーブルであって、タイヤトレッドが搬送される上面と、ブリッジテーブルを支持する複数の支持脚とを有するブリッジテーブルと、第１のセンサおよび第２のセンサであって、第１のセンサは、ステップモータに接続され、ステップモータは、ブリッジテーブルの上面の幅方向に第１のセンサを移動させるために、ブリッジテーブルの上面の上方に位置する上側レールに取り付けられ、第１のセンサは、並進支持フレームによって第２のセンサに強固に接続され、並進支持フレームと第２のセンサは、第１のセンサと共に移動する、第１のセンサおよび第２のセンサと、を有している。

【0005】

（定義）
「プライ」は、ゴムで被覆された平行なコードの連続層を意味する。

【0006】

「半径方向の」および「半径方向に」は、タイヤの回転軸に向かって放射状に延びる方向、または回転軸から離れるように放射状に延びる方向を意味する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1A】本発明によるテラヘルツ放射を受ける非導電性トレッド層を有するタイヤトレッドの概略断面図である。

【図1B】本発明によるテラヘルツ放射を受ける導電性外側トレッド層を有するタイヤトレッドの概略断面図である。

【図2】本発明による両面微分測定を受ける導電性外側トレッド層を有するタイヤトレッドを示す概略図である。

【図3】コンベヤベルトシステム上を連続的に搬送される連続したタイヤトレッドすなわちタイヤ部品と連続測定システムを示す図である。

【図4】ブリッジテーブルと連続測定システムを示す図である。

【図5】本発明の第２の実施形態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

図１Ａは、タイヤトレッドすなわちタイヤ部品（サイドウォール、プライ複合材など）の各層の厚さを測定する測定システム１０を示しているが、各層は、異なるコンパウンドからなっていてもよい。典型的なタイヤトレッドは、所望の転がり抵抗および他の性能特性を提供するために、コンパウンドの異なる層で形成されている。図１Ａは、典型的なタイヤトレッドを示しており、それは、ベーストレッドコンパウンドで形成されたベーストレッド層２０と、第１のトレッドコンパウンドで形成された中間トレッド層３０と、第２のトレッドコンパウンドから形成された外側トレッド層４０とを有している。ベーストレッドコンパウンド、第１のトレッドコンパウンド、および第２のトレッドコンパウンドは、それぞれ非導電性である。

【0009】

図１Ａに示すように、各トレッド層２０，３０，４０の厚さを測定するために、タイヤトレッドの上方（または下方）にテラヘルツ（ＴＨｚ）センサ５０を配置することができる。テラヘルツセンサ５０は、ＴＨｚ周波数範囲の連続した電磁放射ビームまたはパルスを放出する放射線源を有している。簡単のために、残りの開示では、「ビーム」という用語は、ビームまたはパルスを含むものとする。テラヘルツセンサ５０は、空気とトレッド層４０，３０，２０とを通過する高周波入射放射ビーム５２を連続的に放出する。入射放射ビーム５２は、１００ＧＨｚ～１０ＴＨｚの周波数範囲にあり、より好ましくは１００～４００ＧＨｚの周波数範囲にある。入射放射ビームの反射が起こるのは、外側トレッド層４０の半径方向外側面４１と、外側トレッド層４０と中間トレッド層３０との界面３１と、中間トレッド層３０とベーストレッド層２０との界面２１と、ベーストレッド層２０の半径方向内側面１１とである。したがって、入射放射ビーム５２は、外側トレッド層４０の半径方向外側面４１で反射され、それは、反射放射ビーム４２として示されている。同様に、入射放射ビーム５２は、外側トレッド層４０と中間トレッド層３０との界面３１で反射され、それは、反射放射ビーム３２として示されている。また、入射放射ビーム５２は、中間トレッド層３０とベーストレッド層２０との界面２１で反射され、それは、反射放射ビーム２２として示されている。最後に、入射放射ビーム５２は、ベーストレッド層２０の半径方向内側面１１で反射され、それは、反射放射ビーム１２として示されている。

【0010】

テラヘルツセンサ５０は、反射放射ビーム４２，３２，２２，１２を受信する受信デバイスを含み、それにより、外側トレッド層４０の半径方向外側面４１、トレッド界面３１，２１、およびベーストレッド層２０の半径方向内側面１１のそれぞれからテラヘルツセンサ５０までの距離が測定される。そして、各トレッド層２０，３０，４０の厚さを計算することができる。

【0011】

各反射放射ビーム４２，３２，２２，１２を受信するテラヘルツセンサ５０の受信デバイスは、時間領域形式または周波数領域形式でデータを記録する。反射間の時間は、飛行時間すなわちＴＯＦであり、トレッド層の厚さを計算するために使用される。トレッド層の厚さを計算する式は、
厚さ＝（飛行時間）／２＊ｃ／ＲＩ
であり、ここで、ｃは光速、ＲＩは各トレッド層の屈折率である。

【0012】

図１Ｂは、図１Ａと同様のタイヤトレッドの各層の厚さを測定する測定システム１０を示しているが、ここでは、導電性コンパウンドで形成された外側トレッド層６０を有するか、または、Ｋｅｉｔｈｌｅｙ Ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ Ｃｈａｍｂｅｒを使用して決定された、１０Ｅ９ Ｏｈｍ＊ｃｍ未満の体積抵抗率を有するタイヤトレッドが含まれている。図１Ｂに示すように、テラヘルツセンサ５０は、空気と、外側トレッド層６０の半径方向外側面６１と、外側トレッド層６０と、中間トレッド層３０と、ベーストレッド層２０とを通過する入射放射ビーム５２を放出する。入射放射ビーム５２は、外側トレッド層６０の半径方向外側面６１で反射され、それは、反射放射ビーム４２として示されている。そして、反射放射ビーム４２は、テラヘルツセンサ５０の受信デバイスに受信される。しかしながら、トレッドが導電性外側トレッド層６０を有しているため、反射放射ビーム３２，２２，２１は、外側トレッド層６０に吸収される。したがって、反射放射ビーム３２，２２，１２は、テラヘルツセンサ５０の受信デバイスには受信されない。その結果、テラヘルツセンサ５０から他の表面および界面３１，２１，１１までの距離を決定することができず、最終的にはトレッド層６０，３０，２０の厚さを決定することができない。この問題を克服するために、以下の方法および装置を利用することができる。

【0013】

図２は、導電性外側層を有するタイヤトレッドすなわちタイヤ部品の各層の厚さを決定するための、デュアルセンサ測定システム１００を用いた両面差動測定方法を示している。

【0014】

具体的には、図２に示すように、タイヤトレッドは、導電性コンパウンドで形成された外側トレッド層１６０、または低放射率を有する層と、非導電性コンパウンドで形成された中間トレッド層１３０と、非導電性コンパウンドで形成されたベーストレッド層１２０とを含んでいる。上側テラヘルツセンサ１５０は、ＴＨｚ周波数範囲の連続した電磁放射ビームを放出する放射線源を有している。上側テラヘルツセンサ１５０は、空気と、外側トレッド層１６０と、中間トレッド層１３０と、ベーストレッド層１２０とを通過する入射放射ビームまたはパルス１５２を放出する。入射放射ビーム１５２は、外側トレッド層１６０の半径方向外側面１６１で反射され、それは、反射放射ビーム１６２として示されている。反射放射ビーム１６２が上側テラヘルツセンサ１５０の受信デバイスに受信され、上側テラヘルツセンサ１５０から半径方向外面１６１までの距離ｄ１１が決定される。

【0015】

入射放射ビーム１５２も、外側トレッド層１６０と中間トレッド層１３０との界面１４１と、中間トレッド層１３０とベーストレッド層１２０との界面１３１と、ベーストレッド層１２０の半径方向内側面１２１とで反射される。しかしながら、このような反射放射ビームはそれぞれ、導電性外側トレッド層１６０に吸収される。その結果、上側テラヘルツセンサ１５０から各界面および表面１４１，１３１，１２１までの距離を決定することができず、最終的には外側トレッド層１６０の厚さｄ１２を決定することができない。

【0016】

外側トレッド層１６０の厚さｄ１２を決定するために、上側テラヘルツセンサ１５０と共に、下側テラヘルツセンサ１５５が使用される。下側テラヘルツセンサ１５５も、ＴＨｚ周波数範囲の連続した電磁放射ビームを放出する放射線源を有している。下側センサ１５５は、空気と、ベーストレッド層１２０の半径方向内側面１２１と、各トレッド層１２０，１３０，１６０とを通過する入射放射ビームまたはパルス１６６を放出する。入射放射ビーム１６６は、外側トレッド層１６０の半径方向外側面１６１で反射されるが、導電性外側トレッド層１６０に吸収される。トレッド層１２０，１３０が非導電性であるため、入射放射ビーム１６６の反射は、トレッド層１２０，１３０に対して可能である。入射放射ビーム１６６は、ベーストレッド層１２０の半径方向内側面１２１で反射され、それは、反射放射ビーム１６３として示されている。反射放射ビーム１６３が下側テラヘルツセンサ１５５の受信デバイスに受信され、下側テラヘルツセンサ１５５から半径方向内面１２１までの距離ｄ２１が決定される。また、入射放射ビーム１６６は、中間トレッド層１３０とベーストレッド層１２０との界面１３１で反射され、それは、反射放射ビーム１６４として示されている。反射放射ビーム１６４が下側テラヘルツセンサ１５５の受信デバイスに受信され、下側テラヘルツセンサ１５５から中間トレッド層１３０とベーストレッド層１２０との界面１３１までの距離ｄ２２が決定される。さらに、入射放射ビーム１６６は、中間トレッド層１３０と外側トレッド層１６０との界面１４１で反射され、それは、反射放射ビーム１６５として示されている。反射放射ビーム１６５が下側テラヘルツセンサ１５５の受信デバイスに受信され、下側テラヘルツセンサ１５５から中間トレッド層１３０と外側トレッド層１６０との界面１４１までの距離ｄ２３が決定される。

【0017】

そして、外側トレッド層１６０の厚さｄ１２は、以下のように決定することができる。
ｄ１２＝Ｄ－（ｄ１１＋ｄ２１＋ｄ２２＋ｄ２３）
ここで、Ｄはセンサ間の一定の距離すなわち高さである。

【0018】

図３は、連続測定システム３００が利用可能な典型的なシナリオを示している。タイヤトレッドすなわちタイヤ部品３１０は、押出システム３２０で連続的に形成された後、連続測定システム３００までコンベヤベルトシステム３３０上を連続的に搬送される。

【0019】

図４に示すように、連続測定システム４００は、タイヤトレッドすなわちタイヤ部品４１０を支持する上面４４２を有するブリッジテーブル４４０を含んでいる。ブリッジテーブル４４０は、複数の支持脚４４３を含んでいる。測定システム４００は、上側テラヘルツセンサ４５０と下側テラヘルツセンサ４５５をさらに含んでいる。上側テラヘルツセンサ４５０は、ステップモータ４５２に取り付けられている。ステップモータ４５２は、ブリッジテーブル４４０の上面４４２の上方に位置するＣフレームすなわち上側レール４５４に任意に取り付けられている。任意の上側レール４５４を含む例では、上側レール４５４は、ブリッジテーブル４４０の幅方向に取り付けられ、したがって、ブリッジテーブル４４０の長手方向軸に垂直に取り付けられている。このため、上側テラヘルツセンサ４５０は、ステップモータ４５２によって、ブリッジテーブル４４０の幅方向、したがって、タイヤトレッドすなわちタイヤ部品４１０の幅方向に移動し、タイヤトレッドすなわちタイヤ部品４１０の各層の各表面および界面の連続的な深さ測定を行うことができる。

【0020】

下側テラヘルツセンサ４５５は、並進支持フレーム４６０により上側テラヘルツセンサ４５０に固定的に接続され、それにより、上側テラヘルツセンサ４５０と下側テラヘルツセンサ４５５は、距離Ｄだけ互いに離れた一定の高さを維持し、互いに同期して移動する。上側および下側テラヘルツセンサ４５０，４５５は、並進支持フレーム４６０に取り付けられている。並進支持フレーム４６０は、上側テラヘルツセンサ４５０に接続された上側フレーム部材４６２と、下側テラヘルツセンサ４５５に接続された下側フレーム部材４６４と、上側および下側フレーム部材４６２，４６４に強固に接続された対向する２つのサイド部材４６６，４６８とを有している。並進支持フレーム４６０は、開放内部すなわち窓部４７０を有し、それはブリッジテーブル４４０の一部を囲むように配置され、それにより、タイヤトレッドすなわちタイヤ部品４１０は、上側および下側センサ４５０，４５５が測定を行う間、窓部４７０を自由に通過することができる。並進支持フレーム４６０と上側および下側テラヘルツセンサ４５０，４５５は、ステップモータ４５２によって同時に移動する。下側テラヘルツセンサ４５５は、安定性を提供するために、支持部材４６１によって下側支持レール４５６に任意に接続されている。

【0021】

各テラヘルツセンサ４５０，４５５は、ＴＨｚ周波数範囲の電磁放射ビームまたはパルスを放出する放射線源と、タイヤトレッドすなわちタイヤ部品４１０の層による反射放射線を受信する受信デバイスとを有している。電磁放射ビームまたはパルスは、１００ＧＨｚ～１０ＴＨｚのテラヘルツ周波数範囲にあり、より好ましくは１００～４００ＧＨｚの周波数範囲にある。

【0022】

図５は、図２に示す方法と同様の、デュアルセンサシステム６００を用いた両面差動測定方法を示している。図５は、非導電性外側トレッドキャップ層５１０と、任意の非導電性内側トレッドキャップ層５２０と、導電性ベーストレッド層５３０と、任意の導電性クッションガム層５４０とを有するタイヤトレッドを示している。トレッド５００が導電性ベーストレッド層５３０と任意の導電性クッションガム層５４０を含んでいるため、トレッド層５１０，５２０，５３０，５４０の厚さを決定するために、上側センサ６０５と下側センサ６１０を有するデュアルセンサ測定システム６００が必要になる。

【0023】

いくつかの例では、下側センサ６１０は低周波数センサであってもよい。下側センサ６１０は、導電性ベーストレッド層５３０の深さと、任意の導電性クッションガム層５４０の深さを測定する。低周波数センサが使用される場合、好ましい周波数範囲は、５０～２００ＧＨｚである。下側センサ６１０として、パルステラヘルツレーダを用いてもよい。パルスセンサは、５０ＧＨｚ～２．２ＴＨｚまたは５０～４００ＧＨｚの周波数範囲を有していてもよい。

【0024】

任意のクッションガム層５４０が含まれない例では、下側センサ６１０は、空気と、ベーストレッド層５３０の半径方向内側面５３１と、ベーストレッド層５３０とを通過する入射放射ビーム５１１を放出する。入射放射ビーム５１１は、ベーストレッド層５３０の半径方向内側面５３１で反射され、反射放射ビーム５１３として示される。反射放射ビーム５１３が下側センサ６１０の受信デバイスに受信され、下側センサ６１０からベーストレッド層５３０の半径方向内側面５３１までの距離が決定される。

【0025】

任意のクッションガム層５４０が含まれる例では、下側センサ６１０は、空気と、クッションガム層５４０の半径方向内側面５４１、クッションガム層５４０、およびベーストレッド層５３０を通って移動する入射放射ビーム５１１を放出する。入射放射ビーム５１１は、クッションガム層５４０の半径方向内側面５４１で反射され、それは、反射放射ビーム５１２として示されている。反射放射ビーム５１２が下側センサ６１０の受信デバイスに受信され、下側センサ６１０からクッションガム層５４０の半径方向内側面５４１までの距離が決定される。

【0026】

任意の内側トレッドキャップ層５２０が含まれない例では、下側センサは、空気と、（含まれる場合には）任意のクッションガム層５４０の半径方向内側面５４１と、（含まれる場合には）任意のクッションガム層５４０と、ベーストレッド層５３０とを通過する入射放射ビーム５１１を放出する。下側センサ６１０からの入射放射ビーム５１１は、ベーストレッド層５３０と外側トレッド層５１０との界面５２２で反射され、それは、反射放射ビーム５１４として示されている。反射放射ビーム５１４が下側センサ６１０の受信デバイスに受信され、下側センサ６１０からベーストレッド層５３０と外側トレッド層５１０の界面５２２までの距離が決定される。

【0027】

さらに、任意の内側トレッドキャップ層５２０が含まれる例では、下側センサは、空気と、（含まれる場合には）任意のクッションガム層５４０の半径方向内側面５４１と、（含まれる場合には）任意のクッションガム層５４０と、ベーストレッド層５３０とを通過する入射放射ビーム５１１を放出する。下側センサ６１０からの入射放射ビーム５１１は、ベーストレッド層５３０と内側トレッドキャップ層５２０との界面５２２で反射され、それは、反射放射ビーム５１４として示されている。これらの測定値を使用して、各導電性トレッド層５３０，５４０の厚さを決定することができる。

【0028】

いくつかの例では、上側センサ６０５は、下側センサ６１０と同じであってもよい。他の例では、上側センサ６０５として、周波数変調連続波（ＦＭＣＷ）テラヘルツレーダが使用され、非導電性外側トレッドキャップ層５１０と任意の非導電性内側トレッドキャップ層５２０とが測定される。ＦＭＣＷ周波数は、９０ＧＨｚの帯域幅を有する１００～３００ＧＨｚの範囲であってもよい。ＦＭＣＷレーダが使用される場合、各界面または層までの距離は、以下によって与えられる。

【数1】

ｃ＝光速
ＲＩ＝屈折率
Δｆ＝送信周波数と受信周波数との差
ｄｆ／ｄｔ＝周波数変化率

【0029】

任意の内側トレッドキャップ層５２０が含まれない例では、上側センサ６０５は、空気と、外側トレッドキャップ層５１０の半径方向外側面５０９と、外側トレッドキャップ層５１０とを通過する入射放射ビーム５０１を放出する。入射放射ビーム５０１は、外側トレッドキャップ層５１０の半径方向外側面５０９で反射され、それは、反射放射ビーム５０２として示されている。入射放射ビーム５０１は、外側トレッドキャップ層５１０とベーストレッド層５３０との界面５２１からも反射され、それは、反射放射ビーム５０４として示されている。反射放射ビーム５０２，５０４が上側センサ６０５の受信デバイスに受信され、上側センサ６０５から外側トレッドキャップ層５１０の半径方向外側面５０９までの距離と、上側センサ６０５から外側トレッドキャップ層５１０とベーストレッド層５３０との界面５２１までの距離が決定される。

【0030】

任意の内側トレッドキャップ層５２０が含まれる例では、上側センサ６０５は、空気と、外側トレッドキャップ層５１０の半径方向外側面５０９と、外側トレッドキャップ層５１０と、内側トレッドキャップ層５２０とを通過する入射放射ビーム５０１を放出する。入射放射ビーム５０１は、外側トレッドキャップ層５１０と内側トレッドキャップ層５２０との界面５２１で反射され、それは、反射放射ビーム５０４として示されている。さらに、入射放射ビーム５０１は、内側トレッドキャップ層５２０とベーストレッド層５３０との界面５２２で反射され、それは、反射放射ビーム５０６として示されている。これらの測定値を使用して、各トレッド層５１０，５２０の厚さを決定することができる。

【0031】

屈折率ＲＩの差が３％未満とわずかであるためにトレッド層の界面を見ることが難しい場合には、上側および下側センサ６０５，６１０を用い、上側および下側センサ６０５，６１０から収集されたスペクトルデータを重ね合わせることで、界面をより良く「見る」ことができる。

【0032】

測定システム６００は、上側および下側センサ６０５，６１０に通信可能に結合された電子制御システムと、上側センサ６０５に接続されたステップモータとをさらに含んでいてもよい。電子制御システムは、本明細書に記載の様々な制御を実行するために、複数のセンサおよびアクチュエータと共に、プロセッサとメモリを含んでいてもよい。一例では、制御システムのモジュールとして、評価デバイスが含まれる。さらに、制御システムは、評価デバイスで生成されたタイヤに関するデータを表示するディスプレイを含んでいてもよい。例えば、以下で説明する放射パルスをディスプレイ上に表示することができる。

【0033】

上述した測定は、励起としてＴＨｚパルスまたは正弦波などのＴＨｚ波の両方で実行することができる。パルスシステムでは、時間領域分光計について言及し、波動システムでは、周波数領域分光計について言及する。信号の振幅と移動時間の両方を検出する装置だけでなく、振幅だけを決定する装置もある。

【0034】

フーリエ変換によって、測定された時間信号を周波数領域に変換することができる。振幅は、振幅スペクトルの形態であるが、周波数依存振幅の形態で周波数領域において復元され、移動時間は、位相スペクトルの形態であるが、周波数依存位相の形態で復元される。スペクトル分析では、いわゆる伝達関数、すなわち、サンプルスペクトルを基準スペクトルで割った商を決定することができる。伝達関数から、ゴム試料の周波数依存屈折率を決定することができる。そのパラメータは、ゴム試料に特徴的な材料変数である。ここでの屈折率は、ゴム試料が引き起こした光学密度または時間遅延の代わりとなるものである。屈折率が既知の場合には、層の厚さを決定するのに１つのゴム試料測定で十分である。

【0035】

本明細書で説明したタイヤトレッドすなわちタイヤ部品の例のいずれかに関しても、タイヤトレッドすなわちタイヤ部品は、説明した層構成に限定されない。例えば、タイヤトレッドは、ベーストレッド層と、第１の外側トレッド層コンパウンドおよび第２の外側層トレッドコンパウンドの両方を含む外側トレッド層とを有していてもよい。第１の外側トレッド層コンパウンドおよび第２の外側層トレッドコンパウンドは、導電性と非導電性のどちらであってもよい。第１および第２の外側トレッド層コンパウンドは、第１の外側トレッド層コンパウンドが外側トレッド層の軸方向幅の第１の部分を構成し、第２の外側トレッド層コンパウンドが外側トレッド層の軸方向幅の第２の部分を構成するように、外側トレッド層の軸方向幅の一部を構成してもよい。第１および第２の外側トレッド層コンパウンドは、第１および第２の外側トレッド層コンパウンドが隣接する界面を有している。

【0036】

また、第１および第２の外側トレッド層コンパウンドの一方は、外側トレッド層がその軸方向幅に沿って第１および第２の外側トレッド層コンパウンドが交互に現れるように、外側トレッド層の軸方向幅の第３の部分を構成してもよい。一例では、第１の外側トレッド層コンパウンドが、外側トレッド層の軸方向幅の第１の部分を構成し、第２の外側トレッド層コンパウンドが、外側トレッド層の軸方向幅の第２の部分を構成し、第１の外側トレッド層コンパウンドが、外側トレッド層の軸方向幅の第３の部分を構成する。第１および第２の外側トレッド層コンパウンドは、第１および第２の部分が隣接する第１の界面を有し、第２および第１の外側トレッド層コンパウンドは、第２および第３の部分が隣接する第２の界面を有している。センサまたはデュアルセンサ測定システムを使用して、本明細書で説明したベーストレッド層および外側トレッド層の厚さを測定してもよい。

【0037】

本明細書に記載された本発明の説明を考慮すると、本発明の変形例が可能である。本発明を例示する目的で、特定の代表的な実施形態および詳細を示しているが、当業者には、本発明の範囲から逸脱することなく様々な変更および修正を行うことができることが明らかであろう。したがって、上述した特定の実施形態において、以下の添付の特許請求の範囲によって規定される本発明の対象となる全範囲内で行う変更が可能であることを理解されたい。

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【外国語明細書】