JP2003245853A - タイヤカットサンプルのバフ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低コストで、自動化が可能な、重荷重車両用
タイヤのカットサンプルのバフ装置を提供する。 【解決手段】 カットサンプルを固定する固定テーブル
の、その水平面に対する傾斜角を調整するテーブル傾斜
角調整手段を設け、カットサンプルの上面をバフする回
転砥石の軌道を水平面内に限定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、タイヤ、特に大型
のタイヤを輪切りにしたカットサンプルのカット面をバ
フする装置に関し、特に、このバフ作業を自動化するバ
フ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】タイヤの品質を確認したり、試作したタ
イヤを構成する各部材が、所期したとおりに配設されて
いるかをチェックしたりするため、タイヤからその子午
線に沿ってカットサンプルを切り出し、このカットサン
プルのカット面、すなわちタイヤの子午線断面を観察す
ることが行われる。そして、このカットサンプルを作成
するには、タイヤをテーブル上に固定したあと、鋸等を
用いて、タイヤを二箇所の子午線面に沿ってカットし、
対向する二つのカット面が互いにわずか傾斜したカット
サンプルを切り出す。

【０００３】このようにして切り出したこのサンプルの
カット面は、通常、鋸歯の跡がついたり柔らかくなった
ゴムが付着したりしているので、カット面での部材の状
態の観察を容易にし、それぞれの部材の位置を高精度で
測定できるようにするため、カットサンプルを別のテー
ブルに移載して、このテーブル上でカットサンプルのカ
ット面をバフする作業を行う。

【０００４】そして、このカットサンプルのカット面の
バフに際しては、従来、作業者が、ハンドグラインダな
どの、小型の回転する砥石を有するバフ機をカット面上
を移動させてバフを行っている。しかし、建設車両用タ
イヤに代表される大型タイヤのカットサンプルのカット
面をバフする場合、このような人手によるバフ作業は、
大きな労力を要するとともに長時間の作業となるため、
作業者の手首・腕や腰部などにかかる負担が大きく、そ
の改善が強く要望されていた。また、タイヤのカット面
には、スチールコードやゴム、あるいは繊維など硬さが
全く異なる部材が複雑に入り組んで配設されていて、こ
れをバフするには熟練された技能が必要で、この作業が
できる作業者が限定されるため、作業の自動化が要望さ
れていた。

【０００５】一方、所定の品質のきれいなバフ面を完成
するためには、回転砥石を、軌道上の各点において所定
の速度、所定の姿勢で通過させるよう連続的に制御す
る、いわゆる、ＣＰ制御（コンテニュアスパス制御、連
続経路制御）機能を具えたバフ装置が必要となるが、Ｃ
Ｐ制御は高度な制御であるため、一軸あたりの設備コス
トが高いことに加え、三次元的になる面をバフするため
には、互いに独立してＣＰ制御を行う三つの位置制御軸
と、互いに独立してＣＰ制御を行う三つの姿勢制御軸と
を具えなければならないので、ＣＰ制御機能を具えたバ
フ装置は、非常に高価なものとなってしまう。さらに、
重荷重車両用タイヤのような大型のタイヤのカットサン
プルをバフするには、装置を大型にする必要があり、そ
の実用化は、コストの点で極めてむつかしかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
問題点に鑑みてなされたものであり、タイヤ、中でも大
型のタイヤのカットサンプルのカット面をバフする、低
コストで自動化が可能なバフ装置を提供することによ
り、作業者にかかる肉体的負担を軽減するとともに、バ
フの品質を安定させてやり直し等の作業の減少に資する
ことを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明はなされたものであり、その要旨構成ならび
に作用を以下に示す。

【０００８】請求項１に記載のタイヤカットサンプルの
バフ装置は、タイヤを略子午線面に沿って切り出したタ
イヤカットサンプルのカット面をバフするバフ装置であ
って、水平軸の回りに回転し、前記カット面をバフする
回転砥石と、水平面内で、この回転砥石を所要の速度で
移動させるとともに所要の位置で停止させる砥石移動手
段と、カットサンプルを固定する固定テーブルとを具え
てなり、固定テーブルを所定の方向に傾斜させ、その水
平面に対する傾斜角を調整するテーブル傾斜角調整手段
を設けてなるものである。

【０００９】タイヤをその子午線面に沿って切り出した
タイヤカットサンプルの両カット面は、相対的にわずか
傾いて対向している。したがって、水平面上に、カット
サンプルを静置したとき、これからバフしようとするカ
ットサンプルの上面は水平面に対して傾斜することにな
る。しかも、切り出されたカットサンプルの、対向する
カット面同士の挟角は切り出したサンプルごとに都度異
なる。このタイヤカットサンプルのバフ装置によれば、
固定テーブルの傾斜角度を調整するテーブル傾斜角調整
手段を設けているので、バフすべきカットサンプルの上
面がいつも水平になるよう調整して固定することがで
き、この水平なバフ面に対して、常に水平軸の回りに回
転し、水平面内を所要の軌道に沿って移動する回転砥石
は、均一な押圧でこのバフ面をバフすることができる。

【００１０】そして、本発明に係るタイヤカットサンプ
ルのバフ装置は、バフ作業中の回転砥石の位置をＣＰ制
御する制御軸は水平面内の二つの制御軸だけで構成され
ているので、設備コストを抑制することができる。

【００１１】請求項２に記載のタイヤカットサンプルの
バフ装置は、請求項１に記載したところにおいて、水平
面内で回転砥石の回転軸の方向を変える砥石角度変更手
段と、この砥石角度変更手段を制御する制御装置とを具
え、この制御装置を、回転砥石の移動領域を区画分けし
てできる複数の区画のおのおのの区画内で回転砥石の回
転軸の向きを一定とするものとするものである。

【００１２】タイヤのカット面は、硬さや性状の異なる
部材が複雑に配列されて形成されている。そして、通常
のバフ装置を用いて、カット面全面を均一にバフするた
めには、回転砥石の向きを、バフしようとする部材の位
置と向きにあわせて、連続的にＣＰ制御する必要がある
が、本発明に係るタイヤのカットサンプルのバフ装置
は、それぞれの加工区画内では、砥石の回転軸の向きを
一定としても均一なバフが可能なように、砥石の移動領
域全体を複数の加工区画に区画して制御するように構成
されているので、加工区画ごとに砥石の回転軸の向きを
一つ設定すればよい。したがって、このタイヤカットサ
ンプルのバフ装置においては、砥石の回転軸の向きを連
続的に制御するＣＰ制御軸の数をゼロとして設備コスト
を抑制することができるとともに、姿勢も含めた回転砥
石の軌道の設定作業を容易にすることができる。

【００１３】請求項３に記載のタイヤカットサンプルの
バフ装置は、請求項２に記載したところにおいて、傾斜
面と水平面との交線の方向をこの傾斜面の傾斜軸方向と
したとき、前記複数の区画は、半径方向を固定テーブル
の傾斜軸方向に直角にして定置されたタイヤの、幅方向
中央部分に対応する中央区画と、この中央部分の両側に
つながる両側部分に対応する両側区画とを含み、前記制
御装置を、中央区画では回転砥石の回転軸の向きを固定
テーブルの傾斜軸方向にほぼ平行とし、両側区画では回
転砥石の回転軸の向きを固定テーブルの傾斜軸方向にほ
ぼ直角とするものとするものである。

【００１４】このタイヤカットサンプルのバフ装置は、
カーカスコードの主たる方向が、固定テーブルの傾斜軸
方向すなわちタイヤの幅方向に対して、略平行に延在す
るタイヤの中央部分をバフする中央区画では、回転砥石
の回転軸の向きを固定テーブルの傾斜軸方向にほぼ平行
とし、カーカスコードの主たる方向が、タイヤの幅方向
と略直角に延在するタイヤの両側部分をバフする両側区
画では、回転砥石の回転軸の向きを固定テーブルの傾斜
軸方向にほぼ直角としたので、どの加工区画に対して
も、砥石の回転軸の向きをカーカスコードの延在方向に
ほぼ平行にすることになり、もし、砥石の回転軸の向き
がカーカスコードの延在方向に直角であった場合にはカ
ーカスコードをバフする回転砥石の部分とゴムをバフす
る回転砥石の部分とが分かれてしまい、硬いカーカスコ
ードをバフする回転砥石の部分の磨耗が早く進行して砥
石がすぐに使えなくなってしまう現象の発生を防止する
ことができる。しかも、この回転軸の向きは、バフする
加工区画に応じて、このタイヤカットサンプルバフ装置
の制御装置が自動的に制御するよう構成されているの
で、より簡易な設定作業を可能にすることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るタイヤのカッ
トサンプルのバフ装置の実施形態について図1ないし図
４に基づいて説明する。図１は、カットサンプルバフ装
置１を示す平面図、図２はその側面図である。カットサ
ンプルバフ装置１は、タイヤからその子午線面に沿って
切り出したカットサンプル２の上面をバフする回転砥石
１１、回転砥石１１を懸架して水平面内を移動する水平
移動テーブル１２、水平移動テーブル１２を、水平面上
のＹ軸に沿って変位させるＹ軸方向制御軸１３、Ｙ軸方
向制御軸１３を支持し、これを、Ｙ軸に水平面内で直交
するＸ軸に沿って変位させるＸ軸方向制御軸１４、Ｘ軸
方向制御軸１４を支持する架台１５、および、タイヤの
カットサンプル２を固定するサンプル置台１６を具えて
いる。

【００１６】Ｙ軸方向制御軸１３は、Ｘ軸方向に移動す
るＸ軸移動ベース４４に設けたガイド上を転動し、水平
移動テーブル１２をＹ軸方向に変位可能に支持するロー
ラフォロア３３、水平移動テーブル１２をＹ軸方向に駆
動するＹ軸サーボモータ３１およびＹ軸サーボモータ３
１の回転をＹ軸方向の変位に変換するボールねじ機構３
２を具えて構成されている。

【００１７】Ｘ軸方向制御軸１４も、同様に、Ｘ軸移動
ベース４４と、架台１５に設けたガイドに沿って転動
し、Ｘ軸移動ベース４４をＸ軸方向に変位可能に支持す
るローラフォロア４３と、Ｘ軸移動ベース４４をＸ軸方
向に駆動するＸ軸サーボモータ４１と、Ｘ軸サーボモー
タ４１の回転をＸ軸方向の変位に変換するねじ機構４２
とを具えている。

【００１８】水平移動テーブル１２には、回転砥石１１
を支持する回転砥石支持部２１と、回転砥石支持部２１
を上下に変位可能に支持するリニアガイド部２２と、回
転砥石支持部２１を上下に変位させてこれを所要の高さ
で位置決めするＺ軸位置決めモータ２４とを設けてい
る。回転砥石支持部２１は、ともに詳細を図示しない、
回転砥石１１を水平軸のまわりに回転する砥石回転機構
と、砥石１１の回転軸を水平面内で揺動して砥石の軸の
向きを特定する砥石角度制御手段と具えている。

【００１９】図３はサンプル置台１６を示す側面図であ
る。サンプル置台１６は、可動ベース６１と、一端を、
可動ベース６１に固定された揺動ピン６２の回りに揺動
可能に支持されたサンプル固定テーブル６３と、サンプ
ル固定テーブル６３の他端を上下させてサンプル固定テ
ーブル６３を傾斜する上下機構６４と、上下機構６４を
駆動させる回転ハンドル６５とを具えている。図３にお
いて、サンプル固定テーブル６３の傾斜軸方向を、サン
プル固定テーブル面と水平面との交線の方向としたと
き、サンプル固定テーブル６３の傾斜軸方向は紙面と直
角の方向であり、ハンドル６５を回転させることによ
り、サンプル固定テーブル６３を揺動ピン６２の回りに
揺動し、この傾斜角度を調整することができる。

【００２０】以上述べたカットサンプルバフ装置１の構
造の説明において、回転砥石の位置および姿勢を制御す
るそれぞれの制御軸のうち、Ｘ軸方向制御軸１４とＹ軸
方向制御軸１３とは、軌道上のすべて点およびその点で
の速度を定めて制御する軸であり、Ｚ軸と軸砥石角度制
御手段とは、移動する目標の点だけを定めて制御する軸
である。

【００２１】このバフ装置１を用いて、カットサンプル
２のバフする方法について説明する。まず、タイヤの子
午線に沿って切り出した、カットサンプル２をサンプル
置台１６のサンプル固定テーブル６３の上に載置する。
サンプル置台１６の可動ベース６１は、図３の左右方向
に可動できるように設けられていて、カットサンプル２
を載せるとき、可動ベース６１をバフ装置１の本体部か
ら引き出しておき、カットサンプル２を載せやすくす
る。

【００２２】また、サンプル固定テーブル６３の上にカ
ットサンプル２を載置する際、カットサンプル２の幅方
向がサンプル固定テーブル６３の傾斜軸方向すなわち図
３の紙面に垂直な方向に合致するようにカットサンプル
２の向きを調整する。そして、サンプル固定テーブル６
３にカットサンプル２を固定したあと、可動ベース６１
を、カットサンプル２のカット面に回転砥石１１が当接
可能な元の所定位置に戻す。そして、ハンドル６５をま
わして、カットサンプル２の上面が水平になるよう、サ
ンプル固定テーブル６３の傾斜角度を調整する。

【００２３】次いで、このカットサンプル２の上面をバ
フするため、回転砥石１１の回転軸の向き、回転砥石が
バフしながら進む際の軌道や移動速度などの設定を行
う。図４は、バフ装置１を用いてバフを行う際の加工区
画を示すカットサンプル２の平面図であるが、バフ加工
ならびにこのための上記設定作業は、加工区画Ａ、Ｂ１
およびＢ２ごとにそれぞれ行う。

【００２４】加工区画Ａは、タイヤの幅方向中央部分に
対応する中央区画であり、そこでのカーカスコードは、
主として、固定テーブル１６の傾斜軸方向と平行な方向
に延在し、また、加工区画Ｂ１、Ｂ２は、タイヤの幅方
向両側部分に対応する両側区画であり、そこでのカーカ
スコードは、主として、固定テーブル１６の傾斜軸方向
に直交して延在する。そして、回転砥石のカーカスコー
ドに当接する部分だけが早く磨耗しないよう、回転砥石
の回転軸をカーカスコードの延在方向と平行にすること
が望ましいので、バフ装置１の制御装置は、回転砥石１
１の回転軸の方向を、加工区画Ａでは、固定テーブル１
６の傾斜軸方向と平行に、また、加工区画Ｂ１、Ｂ２で
は、固定テーブル１６の傾斜軸方向と直交する向きに制
御する機能を有している。

【００２５】それぞれの加工区画についての設定作業に
ついて、加工区画Ｂ１を例にとって以下にその詳細を説
明する。まず、オペレータは、このバフ装置１の制御装
置の入力部に、バフしようとする加工区画を選択して入
力する。加工区画が選択されると、制御装置は、砥石１
１の回転軸を前述の向きに揺動する指令を砥石角度制御
手段に出力するで、砥石１１の回転軸は加工区画に応じ
て定まる向きに自動的に揺動される。

【００２６】次に、オペレータは手動で、Ｘ軸サーボモ
ータ４１、Ｙ軸サーボモータ３１、Ｚ軸位置決めモータ
２４を駆動して回転砥石１１を、砥石１１のバフ軌道の
始点まで移動させ、制御装置の入力部に、この点が始点
である旨を入力すると、制御装置は、各軸に設けたエン
コーダからの位置情報を自動的に入力してこれを軌道の
始点の位置として記憶する。軌道の終点に関しても同様
に、オペレータが手動で、回転砥石１１を所要の位置に
移動し停止させたあとこの点が終点であるも旨の入力を
行うことにより、制御装置は、この点を軌道の終点の位
置として記憶する。オペレータは、そのほか、軌道の速
度等、他のパラメータについても入力し、制御装置はこ
れらの入力されたパラメータの値を記憶する。

【００２７】これらの設定作業を完了したあと、オペレ
ータが、スタートのボタンを押すと、制御装置は、記憶
した始点、終点、速度等のパラメータに基づいて、回転
砥石が進む目標軌道を計算し、この目標にそって、回転
砥石が進むよう、それぞれの制御軸にリアルタイムに制
御する信号を出力する。

【００２８】制御装置が算出する目標軌道上の各点は、
あらかじめ定められた演算式に基づいて計算されるが、
演算式として、例えば単純に始点と終点とを結ぶ直線上
の点としてもよいし、あるいは、始点と終点とを所定の
ピッチでジグザグに結ぶジグザグ軌道上の点とすること
もできる。

【００２９】なお、この実施形態においては、加工区画
を、Ａ、Ｂ１およびＢ２の三つの加工区画に分割してバ
フ作業を行うように構成したが、カーカスコードも向き
にさらに忠実に沿うよう、例えば、タイヤのショルダー
部に対応する区画を追加して、この部分では、砥石の回
転軸の角度を傾斜軸方向に対して４５度傾けるように設
定しおくことも可能である。

【００３０】

【発明の効果】以上述べたところから明らかなように、
本発明によれば、タイヤのカットサンプルバフ装置に、
固定テーブルの、その水平面に対する傾斜角を調整する
テーブル傾斜角調整手段を設けたので、カットサンプル
のバフ面をいつも水平にしてバフすることができ、回転
砥石の進む軌道を水平面内に限定して軌道の制御軸を二
つに減らすことが可能となり、よって、低コストで、自
動化が可能なタイヤのカットサンプルのバフ装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る実施形態のタイヤカットサンプ
ルバフ装置を示す平面図である。

【図２】 図１のタイヤカットサンプルバフ装置の側面
図である。

【図３】 サンプル置台を示す側面図である。

【図４】 バフに際して区画する加工区画を示すカット
サンプルの平面図である。

【符号の説明】

１ カットサンプルバフ装置 ２ カットサンプル １０ １１ 回転砥石 １２ 水平移動テーブル １３ Ｙ軸方向制御軸 １４ Ｘ軸方向制御軸 １５ 架台 １６ サンプル置台 ２１ 回転砥石支持部 ２２ リニアガイド部 ２４ Ｚ軸位置決めモータ ３１ Ｙ軸サーボモータ ３２ ボールねじ機構 ３３ ローラフォロア ４１ Ｘ軸サーボモータ ４２ ねじ機構 ４３ ローラフォロア ４４ Ｘ軸移動ベース ６１ 可動ベース ６２ 揺動ピン ６３ サンプル固定テーブル ６４ 上下機構 ６５ 回転ハンドル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タイヤを略子午線面に沿って切り出した
   タイヤカットサンプルのカット面をバフするバフ装置で
   あって、 水平軸の回りに回転し、前記カット面をバフする回転砥
   石と、水平面内で、この回転砥石を所要の速度で移動さ
   せるとともに所要の位置で停止させる砥石移動手段と、
   カットサンプルを固定する固定テーブルとを具えてな
   り、 固定テーブルを所定の方向に傾斜させ、その水平面に対
   する傾斜角を調整するテーブル傾斜角調整手段を設けて
   なるタイヤカットサンプルのバフ装置。
2. 【請求項２】 水平面内で回転砥石の回転軸の方向を変
   える砥石角度変更手段と、この砥石角度変更手段を制御
   する制御装置とを具え、この制御装置を、回転砥石の移
   動領域を区画分けしてできる複数の区画のおのおのの区
   画内で回転砥石の回転軸の向きを一定とするものとする
   請求項１に記載のタイヤカットサンプルのバフ装置。
3. 【請求項３】 傾斜面と水平面との交線の方向をこの傾
   斜面の傾斜軸方向としたとき、前記複数の区画は、半径
   方向を固定テーブルの傾斜軸方向に直角にして定置され
   たタイヤの、幅方向中央部分に対応する中央区画と、こ
   の中央部分の両側につながる両側部分に対応する両側区
   画とを含み、前記制御装置を、中央区画では回転砥石の
   回転軸の向きを固定テーブルの傾斜軸方向にほぼ平行と
   し、両側区画では回転砥石の回転軸の向きを固定テーブ
   ルの傾斜軸方向にほぼ直角とするものとする請求項２に
   記載のタイヤカットサンプルのバフ装置。