用于輪胎檢查的傳感器裝置的制造方法
【專利摘要】提供一種適用于輪胎檢查的傳感器裝置。所述傳感器裝置經(jīng)配置用于沿著輪胎的內(nèi)表面的可拆卸式放置。所述傳感器裝置具有允許一個(gè)或多個(gè)傳感器極為貼近所述輪胎的所述內(nèi)表面放置的輪廓。所述輪廓允許所述傳感器裝置與各種輪胎尺寸和形狀一起使用。
【專利說明】
用于輪胎檢查的傳感器裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明的標(biāo)的物大體上涉及一種用于沿著輪胎的內(nèi)表面以可拆卸方式定位一或多個(gè)傳感器的裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]已知的輪胎構(gòu)造使用具有加強(qiáng)元件的主體簾布層，其從胎圈部分延伸到胎圈部分，通過相對(duì)的側(cè)壁部分以及輪胎的胎冠部分。有時(shí)被稱為胎體簾布層或加固簾布層的主體簾布層典型地錨定在胎圈處，并且在輪胎充氣和使用時(shí)維持輪胎的整體形狀。主體簾布層的加強(qiáng)元件通?；旧涎刂鴱较蚍较?垂直于旋轉(zhuǎn)軸的方向)定向并且可以包含例如含鐵金屬。
[0003]在輪胎使用期間，這些加強(qiáng)元件(有時(shí)被稱為簾布)可能例如由于道路中的物體、 在路邊行進(jìn)和其它破壞性事件的影響而被損壞。在一些情形中，加強(qiáng)元件可能由于此類事件而被完全破壞。令人遺憾的是，通過輪胎外部的目視檢查并不能容易地發(fā)現(xiàn)這種損壞，因?yàn)榧訌?qiáng)元件包含在用于構(gòu)造輪胎的橡膠材料內(nèi)。
[0004]市售輪胎通常在被稱為翻新的過程之后重復(fù)使用。通過翻新，從輪胎移除磨損的胎面，且將新的胎面帶或胎面區(qū)段安裝到輪胎上。胎面的更換與更換整個(gè)輪胎相比更便宜， 且允許使用相同輪胎胎體獲得額外里程。這是尤其用于重型卡車的商用輪胎常見的實(shí)踐方法。
[0005]然而，在更換胎面之前，有利的是檢查輪胎(包含主體簾布層的加強(qiáng)元件)的損壞或磨損。在某些情形中，檢查可能發(fā)現(xiàn)輪胎需要更換而不是翻新。替代地，可能需要維修輪胎。如上所述，僅僅通過目視檢查并不能容易地發(fā)現(xiàn)對(duì)內(nèi)部元件(例如，主體簾布層的加強(qiáng)元件)的所有損壞。
[0006]由于用于例如重型卡車輪胎等商用輪胎的加強(qiáng)元件常常是由含鐵材料構(gòu)造，因此可以使用一個(gè)或多個(gè)傳感器來檢測(cè)加強(qiáng)元件中的裂縫，例如，通過輪胎的目視檢查原本不可確定的破壞處。期望使此類檢查過程自動(dòng)化從而可以經(jīng)濟(jì)地且方便地檢查多個(gè)輪胎。然而，輪胎配備有各種形狀和尺寸。更確切地說，輪胎與輪胎之間在輪廓、高度和寬度(沿著軸向方向)上可基本上不同。針對(duì)輪胎檢查，一些傳感器要求放置在輪胎的內(nèi)表面處，或接觸輪胎或極為貼近輪胎。對(duì)于輪胎與輪胎之間在輪胎輪廓和尺寸上不同的情況，這會(huì)是難以解決的。
[0007]另外，由于輪胎的此部分處的曲率以及輪胎之間不同尺寸和類型的變化性，某些傳感器沿著內(nèi)表面放置在輪胎的胎肩部分中會(huì)尤其具有挑戰(zhàn)性。更具體地說，以下情況存在挑戰(zhàn):跨輪胎輪廓和寬度的范圍將一個(gè)或多個(gè)傳感器精確且一致地定位在輪胎的內(nèi)表面處(具體地，定位在胎肩區(qū)域)以便檢測(cè)(例如)對(duì)主體簾布層的加強(qiáng)元件的損壞。另外，優(yōu)選的是可容易地移除傳感器以用于檢測(cè)另一個(gè)輪胎。
[0008]因此，可以沿著輪胎的內(nèi)表面適當(dāng)?shù)囟ㄎ灰员阌跈z查輪胎的裝置將是適用的。更具體地說，可以用于針對(duì)輪胎輪廓和寬度的廣泛范圍將一個(gè)或多個(gè)傳感器反復(fù)地放置在各個(gè)輪胎的內(nèi)表面處(包含沿著胎肩區(qū)域)的裝置將是有利的。可以與各種不同的傳感器類型一起使用的此類裝置也將是適用的。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明提供一種適用于輪胎檢查的傳感器裝置。所述傳感器裝置經(jīng)配置用于沿著輪胎的內(nèi)表面的可拆卸式放置。所述傳感器裝置具有允許一個(gè)或多個(gè)傳感器極為貼近輪胎的內(nèi)表面放置的輪廓。所述輪廓允許傳感器裝置與各種輪胎尺寸和形狀一起使用。本發(fā)明的另外的目標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)將部分地在以下描述中進(jìn)行闡述，或可以從所述描述中顯而易見，或可以通過實(shí)踐本發(fā)明來習(xí)得。
[0010]在一個(gè)示例性實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種能夠沿著輪胎的內(nèi)表面以可拆卸方式定位的傳感器裝置。所述裝置包含主體，所述主體具有放置在輪胎的內(nèi)表面處的最外層檢查表面。最外層檢查表面具有圓弧形輪廓。圓弧形由當(dāng)沿著內(nèi)表面定位時(shí)正交于輪胎周向方向的曲率半徑界定。曲率半徑在50mm到75mm范圍內(nèi)。主體的最外層檢查表面界定一個(gè)孔口。 至少一個(gè)傳感器位于主體的所述孔口處。
[0011]在另一示例性實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種能夠沿著輪胎的內(nèi)表面以可拆卸方式定位的傳感器裝置。所述裝置包含主體，所述主體具有放置在輪胎的內(nèi)表面處的最外層檢查表面。主體界定縱向方向和寬度方向。主體具有放置在輪胎的內(nèi)表面處的最外層檢查表面。 主體界定縱向方向和寬度方向。最外層檢查表面沿著寬度方向具有基本上平坦的輪廓。沿著縱向方向，最外層檢查表面具有圓弧形輪廓，其中所述弧形由50mm到75mm范圍內(nèi)的且正交于寬度方向的曲率半徑界定。最外層檢查表面界定一個(gè)孔口。至少一個(gè)傳感器位于主體的所述孔口處。
[0012]參考以下描述以及所附權(quán)利要求書將更好地理解本發(fā)明的這些以及其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)。并入在本說明書中并且構(gòu)成本說明書的一部分的附圖圖示了本發(fā)明的實(shí)施例， 并且與所述描述一起用以說明本發(fā)明的原理。【附圖說明】
[0013]本說明書中闡述本發(fā)明的針對(duì)所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員的完整且啟發(fā)性揭示內(nèi)容(包含其最佳模式)，說明書參考附圖，在所述附圖中:
[0014]圖1示出示例性輪胎的一部分的截面視圖以及本發(fā)明的示例性實(shí)施例的側(cè)視圖。
[0015]圖2示出本發(fā)明的示例性實(shí)施例的透視圖。
[0016]圖3提供圖2的不例性實(shí)施例的頂視圖。[〇〇17]圖4是沿著圖3中的示例性實(shí)施例的線4-4的截面視圖。
[0018]圖5是圖2的示例性實(shí)施例的側(cè)視圖。
[0019]圖6是圖2的示例性實(shí)施例的端視圖。
[0020]圖7是圖2的示例性實(shí)施例的底視圖?！揪唧w實(shí)施方式】[〇〇21]出于描述本發(fā)明的目的，現(xiàn)在將詳細(xì)參考本發(fā)明的實(shí)施例，在圖式中示出了本發(fā)明的實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)實(shí)例。每個(gè)實(shí)例是為了說明本發(fā)明而提供，而非限制本發(fā)明。實(shí)際上，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將清楚，在不脫離本發(fā)明的范圍或精神的情況下可以在本發(fā)明中進(jìn)行各種修改以及改變。舉例來說，被示出或描述為一個(gè)實(shí)施例的部分的特征可以與另一實(shí)施例一起使用以產(chǎn)生再一實(shí)施例。因此，希望本發(fā)明涵蓋此類修改和變化，所述修改和變化處于所附權(quán)利要求書及其等效物的范圍內(nèi)。
[0022]如本文所使用，應(yīng)用以下定義:[〇〇23]“子午面”是輪胎的旋轉(zhuǎn)軸位于其內(nèi)的平面。圖1是沿著子午面獲得的示例性輪胎50的截面。
[0024]輪胎的“胎冠部分”是在輪胎的側(cè)壁部分之間沿著軸向方向A(其是平行于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸的方向)延伸的部分，包含胎面以及胎面徑向向內(nèi)定位的組件。
[0025]“主體簾布層”或“胎體”或“胎體簾布層”是在輪胎的相對(duì)側(cè)上的胎圈部分之間延伸并且從所述胎圈部分延伸通過相對(duì)的側(cè)壁部分并且跨越輪胎的胎冠部分的層。主體簾布層可以包含含鐵加固件。
[0026]“徑向方向”垂直于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸并且在圖中以“R”和方向箭頭標(biāo)示。平行于旋轉(zhuǎn)軸的軸向方向在圖中以“A”和方向箭頭標(biāo)示。[〇〇27]輪胎的“周向方向”(也稱為縱向方向)是與輪胎的邊緣相對(duì)應(yīng)的方向并且由輪胎在正常操作期間的旋轉(zhuǎn)方向界定。周向方向在圖中以和方向箭頭標(biāo)示。
[0028]圖1示出沿著子午面的示例性輪胎50的截面視圖。本發(fā)明的傳感器裝置100的示例性實(shí)施例的側(cè)面以可拆卸方式定位在輪胎50的內(nèi)表面52處以用于輪胎檢查的目的。輪胎50 的構(gòu)造包含主體簾布層54,其從胎圈部分56和58延伸，通過相對(duì)的側(cè)壁部分58和60,并且通過胎面64的胎冠部分62。傳感器裝置100示出為沿著輪胎100的胎肩部分66。傳感器裝置100 不限于沿著胎肩部分66使用。替代地，傳感器裝置100可以容易地放置在沿著輪胎50的內(nèi)表面52的其它位置處。如本文所描述，本發(fā)明的傳感器裝置的某些實(shí)施例具體地適合于沿著具有不同寬度和輪廓的各種輪胎尺寸的胎肩部分使用。[〇〇29]對(duì)于此示例性實(shí)施例，傳感器裝置100通過包含支撐臂70的定位系統(tǒng)沿著內(nèi)表面 52以可拆卸方式定位在輪胎50的內(nèi)部68內(nèi)。傳感器裝置100在部位P處以樞轉(zhuǎn)方式連接到支撐臂70,所述部位允許調(diào)整裝置100的定向以更容易地匹配輪胎50的內(nèi)表面52的輪廓。支撐臂70可以連接在附接部位130(圖2)處并且僅作為實(shí)例提供。同樣可與傳感器裝置100—起使用其它定位系統(tǒng)。
[0030]傳感器裝置100適用于檢測(cè)輪胎50,特別是當(dāng)期望將一個(gè)或多個(gè)傳感器極為貼近輪胎50的內(nèi)表面52定位時(shí)。主體簾布層54包含典型地由含鐵材料構(gòu)造并且嵌入用于構(gòu)造輪胎50的橡膠材料中的加強(qiáng)元件。如先前所陳述，加強(qiáng)元件可能在輪胎50的使用期間損壞。在輪胎檢查過程期間(其可以是例如翻新操作的一部分)可以針對(duì)此類加強(qiáng)元件的損壞檢查輪胎50。例如，傳感器裝置100可以包含一個(gè)或多個(gè)霍耳效應(yīng)傳感器(如本文中將進(jìn)一步描述)以用于檢測(cè)含鐵加強(qiáng)元件的破壞處。雖然將以實(shí)例的方式使用此類檢查，但是使用本文所公開的教示，所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將了解，傳感器裝置100可以適用于其中要求傳感器極為貼近輪胎的內(nèi)表面放置(且具體地說，其中要求一個(gè)或多個(gè)傳感器沿著各種尺寸和輪廓的輪胎的胎肩區(qū)域放置)的使用其它傳感器類型的其它輪胎檢查。例如，傳感器裝置 100可以包含霍耳效應(yīng)傳感器、溫度傳感器、光學(xué)傳感器和/或也包含其它類型的傳感器。
[0031]在檢查期間，傳感器裝置100可以放置成極為貼近(例如，5mm至Ij6mm內(nèi))內(nèi)表面52或可以接觸表面52,如圖1中所示。一旦定位，就可以使輪胎50圍繞其旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)以便跨輪胎的完整圓周掃描或檢測(cè)被破壞的加強(qiáng)元件。傳感器裝置100允許一個(gè)或多個(gè)傳感器極為貼近內(nèi)表面52放置，這可為進(jìn)行適當(dāng)測(cè)試所必需的，并且還因允許通過輪胎50的單次旋轉(zhuǎn)完成檢查而加快了測(cè)試。
[0032]如圖2中所示，傳感器裝置100包含可以由例如內(nèi)部部分104和外部部分106構(gòu)造的主體102。主體102包含最外層檢查表面108。如本文所使用，“最外層”意指檢查表面108是主體102的最接近輪胎50的內(nèi)表面52的待檢查部分的部分。
[0033]現(xiàn)在參考所有圖式，主體102界定縱向方向L以及正交于方向L的寬度方向W。當(dāng)主體102沿著輪胎50的內(nèi)表面52放置時(shí)，主體102經(jīng)定向使得縱向方向L正交于輪胎50的周向方向C(圖2和5)。主體102包含由最外層檢查表面108界定的孔口 110?？卓?110在最外層檢查表面108的第一端112與第二端114之間沿著方向L縱向延伸(圖3和7)。
[0034]如圖2、3和4中最佳地示出，多個(gè)傳感器116沿著縱向方向L并且在略微凹入或相對(duì)于最外層檢查表面108朝內(nèi)定位的傳感器支撐表面118(其可以例如是印刷電路板或其它襯底)上彼此并排或鄰近布置。如圖所示，傳感器支撐表面118平行于最外層檢查表面108。對(duì)于此示例性實(shí)施例，傳感器116是霍耳效應(yīng)傳感器116,其檢測(cè)磁通量并且可以提供指示磁通量的存在以及磁通量密度的信號(hào)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，使用三十二個(gè)霍耳效應(yīng)傳感器。為了檢測(cè)主體簾布層54的加固件中的破壞處，多個(gè)霍耳效應(yīng)傳感器116的使用提高了傳感器裝置100檢測(cè)破壞處的效用。更具體地說，輪胎50的胎肩部分66是輪胎的高屈曲性區(qū)域，并且因此，很可能發(fā)現(xiàn)主體簾布層54的加固件中的破壞之處。多個(gè)傳感器的使用確保當(dāng)輪胎50在檢查過程期間旋轉(zhuǎn)時(shí)胎肩部分66中的破壞處的每一側(cè)上將有至少一個(gè)傳感器 116〇
[0035]現(xiàn)在參考圖1、4和5,當(dāng)沿著如這些圖中所示的縱向方向L觀看時(shí)，最外層檢查表面 108具有特定輪廓。更具體地說，當(dāng)傳感器裝置100抵靠輪胎50的內(nèi)表面放置時(shí)(如圖1中)， 最外層檢查表面108具有圓弧形輪廓。此圓形的弧具有半徑R(圖5)，當(dāng)如1中所示傳感器裝置100抵靠內(nèi)表面52定位時(shí)，其正交于輪胎50的周向方向C。最外層檢查表面108的輪廓沿著其寬度(W)是基本上平坦的(圖6)。[0〇36] 本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)半徑R在50mm到75mm范圍內(nèi)時(shí)，最外層檢查表面108的輪廓匹配大多數(shù)輪胎的內(nèi)表面沿著胎肩區(qū)域的形狀。這允許在多種輪胎形狀和尺寸上使用傳感器裝置100。更具體地說，所述輪廓允許傳感器116極為貼近內(nèi)表面52放置，使得可以通過輪胎50經(jīng)過傳感器裝置100的單次旋轉(zhuǎn)適當(dāng)?shù)貦z查輪胎50。[0〇37]在一個(gè)示例性實(shí)施例中，本發(fā)明人已經(jīng)確定，當(dāng)半徑R為約74mm時(shí)，最外層檢查表面108的輪廓將匹配大致85%的市售重型卡車/商用卡車輪胎輪廓的內(nèi)表面形狀。在另一示例性實(shí)施例中，本發(fā)明人已經(jīng)確定，當(dāng)半徑R為約52mm時(shí)，最外層檢查表面108的輪廓將匹配另外大致14%的市售重型卡車/商用卡車輪胎輪廓的內(nèi)表面形狀。
[0038] 如圖4中所示，當(dāng)傳感器116是霍耳效應(yīng)傳感器時(shí)，裝置100可以配備有永久磁體 122以便形成在檢測(cè)含鐵加固件中的破壞處時(shí)所使用的磁通量場(chǎng)。如圖所示，主體102界定在其中接納磁體122的隔室124。對(duì)于此示例性實(shí)施例，磁體122以縱軸LA定向，所述縱軸平行于在裝置100的中心線C/L處與最外層檢測(cè)表面108成切線的線T。此定向確保相對(duì)于多個(gè)傳感器116產(chǎn)生特定磁通量場(chǎng)。
[0039]還如圖4中所示，傳感器裝置100可以配備有保護(hù)蓋120以保護(hù)傳感器116。蓋120被接納到孔口 110中并且覆蓋傳感器116。如此，蓋120可以保護(hù)傳感器116以免在檢查過程期間當(dāng)使輪胎50旋轉(zhuǎn)經(jīng)過傳感器裝置100時(shí)所述傳感器損壞。
[0040]盡管已經(jīng)相對(duì)于本發(fā)明的具體示例性實(shí)施例以及其方法詳細(xì)地描述了本發(fā)明，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)了解，在理解前述內(nèi)容的基礎(chǔ)上可以容易地對(duì)此類實(shí)施例進(jìn)行更改、制得此類實(shí)施例的變化以及等效物。因此，本發(fā)明的范圍是示例性的而非限制性的，并且本發(fā)明并不排除包括所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員使用本文所公開的教示將容易顯而易見的對(duì)本發(fā)明的標(biāo)的物的此類修改、變化和/或添加。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種能夠沿著輪胎的內(nèi)表面以可拆卸方式定位的傳感器裝置，所述裝置包括:主體，其包括放置所述在輪胎的所述內(nèi)表面處的最外層檢查表面，所述最外層檢查表面具有圓弧形 輪廓，所述圓弧形具有當(dāng)沿著所述內(nèi)表面定位時(shí)正交于所述輪胎周向方向的曲率半徑，并 且其中所述曲率半徑在50mm到75mm范圍內(nèi)；由所述最外層檢查表面界定的孔口；以及位于所述主體的所述孔口處的至少一個(gè)傳感器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器裝置，其中所述曲率半徑為約52mm。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器裝置，其中所述曲率半徑為約74mm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器裝置，其中當(dāng)沿著所述內(nèi)表面定位時(shí)所述主體界定正 交于所述輪胎的所述周向方向延伸的縱向方向，其中所述孔口在所述最外層檢查表面的第 一端與第二端之間縱向延伸。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器裝置，其中所述至少一個(gè)傳感器包括沿著所述主體的 所述縱向方向彼此鄰近布置的多個(gè)傳感器。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的傳感器裝置，其中所述多個(gè)傳感器包括霍耳效應(yīng)傳感器。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的傳感器裝置，其進(jìn)一步包括接納在由所述主體界定的隔室中 的磁體。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的傳感器裝置，其中所述磁體沿著某一方向線性地延伸，所述方 向平行于與界定所述最外層檢查表面的所述輪廓的所述圓弧形的中心成切線的線。9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的傳感器裝置，其中所述多個(gè)傳感器包括溫度傳感器。10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的傳感器裝置，其中所述多個(gè)傳感器包括光學(xué)傳感器。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器裝置，其中當(dāng)沿著所述內(nèi)表面定位時(shí)所述主體界定正 交于所述輪胎的所述周向方向延伸的縱向方向，其中所述孔口在所述最外層檢查表面的第 一端與第二端之間縱向延伸，其中所述至少一個(gè)傳感器包括沿著所述縱向方向并且沿著平 行于所述最外層檢查表面的傳感器支撐表面彼此鄰近定位的多個(gè)傳感器。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的傳感器裝置，其中所述傳感器支撐表面相對(duì)于所述最外層 檢查表面朝內(nèi)定位。13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的傳感器裝置，其進(jìn)一步包括支撐臂，所述主體以樞轉(zhuǎn)方式附 接到所述支撐臂。14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器裝置，其進(jìn)一步包括蓋，所述蓋被接納在所述主體檢 查表面的所述孔口處，跨所述至少一個(gè)傳感器定位，并且經(jīng)配置用于在輪胎檢查期間保護(hù) 所述至少一個(gè)傳感器。15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器裝置，其進(jìn)一步包括定位在所述主體上并且經(jīng)配置用 于連接到定位系統(tǒng)的至少一個(gè)安裝特征。16.—種能夠沿著輪胎的內(nèi)表面以可拆卸方式定位的傳感器裝置，所述裝置包括:主體，所述主體包括放置在所述輪胎的所述內(nèi)表面處的最外層檢查表面，所述主體界定縱向方向和寬度方向，所述最外層檢查表面沿著所述寬度方向具有基本上平坦的輪廓， 所述最外層檢查表面沿著所述縱向方向具有圓弧形輪廓，其中所述弧形由正交于所述寬度 方向的50mm到75mm范圍內(nèi)的曲率半徑界定；由所述最外層檢查表面界定的孔口；以及 位于所述主體的所述孔口處的至少一個(gè)傳感器。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的傳感器裝置，其中所述曲率半徑為約52mm。18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的傳感器裝置，其中所述曲率半徑為約74mm。
【文檔編號(hào)】G01M17/02GK105980824SQ201480075258
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2014年3月13日
【發(fā)明人】B·D·肖伯, F·E·格拉姆林, D·A·賈德
【申請(qǐng)人】米其林集團(tuán)總公司, 米其林研究和技術(shù)股份有限公司