JP2007111896A

JP2007111896A - タイヤの研削方法及び研削装置

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Publication number: JP2007111896A
Application number: JP2005303118A
Authority: JP
Inventors: Yuichiro Ogawa; 裕一郎小川
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2005-10-18
Filing date: 2005-10-18
Publication date: 2007-05-10
Anticipated expiration: 2025-10-18
Also published as: EP1955843A1; US7972195B2; WO2007046404A1; EP1955843A4; US20090291618A1; CN101291800B; CN101291800A; JP4571572B2; EP1955843B1

Abstract

【課題】被更正タイヤに装置軸心に対する偏心が生じている場合でも、この被更正タイヤにおけるベルト層外周側の残留ゴム厚が一定となるように、研削手段により被更正タイヤを研削する。
【解決手段】研削装置１０では、先ず、一対のハーフリムにより保持された被更正タイヤ１００を回転させつつ、渦流センサ４４により渦流センサ４４からベルト層１０４の外周面までの距離を検出する。これにより、被更正タイヤ１００の位相に対応する被更正タイヤ１００の装置軸心に対する偏心量及び偏心方向をそれぞれ求めることができるので、被更正タイヤ１００の位相、偏心量及び偏心方向に対応する置制御信号を生成できる。次いで、位置制御信号に基づき、装置軸心ＭＣを中心とする径方向に沿ってキャリッジ５８によりラスプ６２を被更正タイヤ１００に対して径方向へ移動させると共に、回転する被更正タイヤ１００のトレッド面をラスプ６２により研削する。
【選択図】図２

Description

本発明は、使用済みの被更正タイヤを更正するために、被更正タイヤのトレッド部を研削するタイヤの研削方法及び研削装置に関する。

更生タイヤの更生方式には大きく分類してタイヤの金型を使用するモールド加硫方式（ホット更生方式）と、金型を使用せず既に加硫されたパターン付きトレッドを台タイヤに貼付け加硫缶で加硫するプレキュア更生方式（コールド更生方式）とがある。いずれの方式にしても更生に供される被更正タイヤ（台タイヤ）は、まずバフ工程でトレッド部を削り所要の形状に成形するが、このバフ実施後のバフタイヤについて埋設されたベルト層から外周面までの厚さ（旧ゴムゲージ）が更生タイヤの性能（特に発熱耐久性）を決定する重要な要素になっている。

特許文献１には、上記のような研削後の台タイヤにおける旧ゴムゲージが予め設定された最適値となるように、台タイヤに対する研削量を自動的に制御できる研削装置が開示されている。この特許文献１の研削装置では、保持機構により回転可能に保持された被更正タイヤを回転させつつ、金属センサにより被更正タイヤのベルト層を検出し被更正タイヤにおける旧ゴムゲージを測定すると共に、研削機構により被更正タイヤの外周面を研削し、被更正タイヤにおける旧ゴムゲージが最適値になったタイミングで研削機構による被更正タイヤを切削及び研削を停止する。
特開昭５８−１５４６号公報

しかしながら、特許文献１のような研削装置では、被更正タイヤを保持機構の中心軸（装置軸心）を中心として回転させつつ、この被更正タイヤの外周面を研削機構により研削すると、装置軸心と被更正タイヤの中心軸（タイヤ軸心）とが一致している場合には、タイヤ回転方向に沿った任意の部位で旧ゴムゲージが一定（最適値）となるように被更正タイヤを研削することができるが、装置軸心と被更正タイヤの中心軸（タイヤ軸心）とが一致していない場合には、研削後の被更正タイヤにおけるタイヤ回転方向に沿った旧ゴムゲージが一定とならず、旧ゴムゲージには被更正タイヤの偏心量に応じた偏差が生じる。このため、被更正タイヤの偏心、変形等により装置軸心とタイヤ軸心とが一致していない場合には、研削後の被更正タイヤの旧ゴムゲージが不均一になり、被更正タイヤから製造された更正タイヤの耐久性等の性能が低下し、また研削後の被更正タイヤの旧ゴムゲージが局部的に消失してベルト層が露出し、この被更正タイヤから更正タイヤを製造できなくなるおそれがある。

本発明の目的は、上記事実を考慮し、被更正タイヤに偏心が生じている場合でも、この被更正タイヤにおけるベルト層外周側の残留ゴム厚が一定となるように、研削手段により被更正タイヤを研削できるタイヤの研削方法及び研削装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係るタイヤの研削方法は、被更正タイヤを研削装置の保持機構に装填し、該保持機構により装置軸心を中心として回転する被更正タイヤのトレッド部を研削手段により研削する際に、前記保持機構により保持された被更正タイヤにおける装置軸心から金属製のベルト層までの距離を、前記装置軸心を中心とする回転方向に沿って金属検出センサにより検出した後、該被更正タイヤの回転方向に沿った位置及び、前記装置軸心からベルト層までの距離の検出値に基づき、前記装置軸心を中心とする径方向に沿って前記研削手段を被更正タイヤに対し相対移動させつつ、前記保持機構により回転する被更正タイヤのトレッド部を研削手段により研削することを特徴とする。

上記請求項１に係るタイヤの研削方法では、先ず、保持機構により回転する被更正タイヤにおける装置軸心から金属製のベルト層までの距離をタイヤ回転方向に沿って金属検出センサにより検出することにより、金属検出センサからの検出信号により被更正タイヤの回転方向に沿った位置（位相）に対応する装置軸心からベルト層までの距離を検出値として求めることができるので、この検出値に基づいて、被更正タイヤの位相に対応する被更正タイヤの装置軸心に対する偏心量及び偏心方向をそれぞれ求めることができる。

請求項１に係るタイヤの研削方法では、次いで、上記のようにして求められた、被更正タイヤの位相及び、被更正タイヤの偏心量及び偏心方向に基づき、装置軸心を中心とする径方向に沿って研削手段を被更正タイヤに対して相対移動させつつ、保持機構により回転する被更正タイヤのトレッド部を研削手段により研削することにより、被更正タイヤに装置軸心に対する偏心が生じている場合でも、この被更正タイヤにおけるベルト層外周側の残留ゴム厚が一定となるように、研削手段により被更正タイヤを研削できる。

また請求項２に係るタイヤの研削方法は、請求項１記載のタイヤの研削方法において、前記研削手段による被更正タイヤの研削時に、該被更正タイヤの回転方向に沿った位置及び、前記金属検出センサにより検出された前記装置軸心からベルト層までの距離の検出値に基づき、被更正タイヤにおけるベルト層の曲率中心から前記研削手段までの距離が一定となるように、前記研削手段を前記径方向に沿って相対移動させることを特徴とする。

また請求項３に係るタイヤの研削方法は、請求項１又は２記載のタイヤの研削方法において、前記保持機構により保持された被更正タイヤにおける装置軸心から金属製のベルト層までの距離をタイヤ回転方向に沿って金属検出センサにより検出する前に、被更正タイヤのトレッド面から溝部が実質的に消失するまで、該トレッド部を研削することを特徴とする。

本発明の請求項４に係るタイヤの研削装置は、装置軸心を中心として被更正タイヤを回転可能に保持し、装置軸心を中心として該被更正タイヤを回転させる保持機構と、前記保持機構により回転する被更正タイヤのトレッド部に接して、該トレッド部を研削する研削手段と、前記保持機構により保持された被更正タイヤにおける前記装置軸心から金属製のベルト層までの距離を、前記装置軸心を中心とする回転方向に沿って検出する金属検出センサと、前記研削手段による被更正タイヤの研削時に、該被更正タイヤの回転方向に沿った位置及び、前記装置軸心からベルト層までの距離の検出値に基づき、前記装置軸心を中心とする径方向に沿って前記研削手段を被更正タイヤに対して相対移動させる研削位置調整手段と、を有することを特徴とする。

上記請求項４に係るタイヤの研削装置では、先ず、保持機構により保持された被更正タイヤにおける装置軸心から金属製のベルト層までの距離をタイヤ回転方向に沿って金属検出センサにより検出することにより、この金属検出センサからの検出信号により被更正タイヤの回転方向に沿った位置（位相）に対応する装置軸心からベルト層までの距離を検出値として求めることができるので、この検出値に基づいて、被更正タイヤの位相に対応する被更正タイヤの装置軸心に対する偏心量及び偏心方向をそれぞれ求めることができる。

請求項４に係るタイヤの研削装置では、次いで、上記のようにして求められた、被更正タイヤの位相及び、被更正タイヤの偏心量及び偏心方向に基づき、装置軸心を中心とする径方向に沿って研削手段を被更正タイヤに対して相対移動させつつ、保持機構により回転する被更正タイヤのトレッド部を研削手段により研削することにより、被更正タイヤに装置軸心に対する偏心が生じている場合でも、この被更正タイヤにおけるベルト層外周側の残留ゴム厚が一定となるように、研削手段により被更正タイヤを研削できる。

また請求項５に係るタイヤの研削装置は、請求項４記載のタイヤの研削装置において、前記研削位置調整手段は、前記研削手段による被更正タイヤの研削時に、該被更正タイヤの回転方向に沿った位置及び、前記金属検出センサにより検出された前記装置軸心からベルト層までの距離の検出値に基づき、ベルト層の曲率中心から前記研削手段までの距離が一定となるように、該研削手段を前記径方向に沿って被更正タイヤに対して相対移動させることを特徴とする。

以上説明したように、本発明に係るタイヤの研削方法及び研削装置によれば、被更正タイヤに装置軸心に対する偏心が生じている場合でも、この被更正タイヤにおけるベルト層外周側の残留ゴム厚が一定となるように、研削手段により被更正タイヤを研削できる。

以下、本発明の実施形態に係るタイヤの研削装置及び研削方法について図面を参照して説明する。

（本実施形態の構成）
図１及び図２には、本発明の実施形態に係るタイヤの研削装置が示されている。このタイヤの研削装置（以下、単に「研削装置」という。）１０は、図２に示されるように、フロア上に据え付けられる基台１２及び、この基台１２上に設置される門柱状の支持フレーム１４を備えている。支持フレーム１４には、装置の幅方向（矢印Ｗ方向）に沿って互いに正対するように配置された一対のサイドプレート部１６、１８及び、一対のサイドプレート部１６、１８の上端部間に掛け渡されるトッププレート部２０が設けられている。支持フレーム１４には、一方のサイドプレート部１６に進退機構２６が配置されると共に、他方のサイドプレート部１８に回転機構２８が配置されている。

研削装置１０には、サイドプレート部１６、１８の内側に円板状に形成された一対のハーフリム２２、２４が設けられており、これらのハーフリム２２、２４は、進退機構２６及び回転機構２８によりそれぞれ支持されている。進退機構２６はリニアアクチュエータ３０を備えており、このリニアアクチュエータ３０により幅方向へ駆動される支持ロッド３２の先端部には、ハーフリム２２が同軸的かつ回転可能に連結されている。また回転機構２８は、支持ロッド３２と同軸的に配置され、ベルト、プーリ等からなるトルク伝達部３７を介して駆動モータ３４からのトルクが伝達される駆動軸３６を備えており、この駆動軸３６の先端部にはハーフリム２４が同軸的、かつ回転可能に連結されている。

研削装置１０では、ハーフリム２４が被更正タイヤ１００における一方のビード部３８にそれぞれ組み付けられた後、リニアアクチュエータ３０により幅方向へ位置調整されたハーフリム２２が被更正タイヤ１００における他方のビード部４０に組み付けられる。これにより、被更正タイヤ１００内には外部から密閉された空間が形成され、被更正タイヤ１００は、その密閉空間に所定の圧力に調整された圧縮空気が充填されて膨張状態とされる。

研削装置１０には、トッププレート部２０の下面側に位置調整機構４２を介して非接触型の金属検出センサである渦流センサ４４が配置されている。位置調整機構４２は、渦流センサ４４をハーフリム２２、２４の回転中心となる装置軸心ＭＣに沿った軸方向及び、この装置軸心ＭＣと直交する径方向に沿って位置調整可能に支持している。研削装置１０では、位置調整機構４２により渦流センサ４４が被更正タイヤ１００の外周面であるトレッド面１０２の幅方向中心に所定の間隔を空けるように径方向及び軸方向に沿って位置調整される。また研削装置１０は、装置全体の動作を制御するための制御回路４８を備えており、この制御回路４８には渦流センサ４４が配線４７を介して接続されており、渦流センサ４４が出力する検出信号ＤＳが入力する。

ここで、渦流センサ４４は、その下端面が検出基準面４６とされており、この検出基準面４６から被更正タイヤ１００におけるスチール製のベルト層１０４の外周面までの距離Ｌ１に対応する検出信号を制御回路４８へ出力する。制御回路４８はデータ記憶部５０及び演算部５２を備えている。

図１に示されるように、研削装置１０は、被更正タイヤ１００のトレッド部１０３を研削するための研削駆動機構５４を備えている。研削駆動機構５４には、基台１２上に径方向へ延在するように固定されたガイドレール５６及び、このガイドレール５６上に載置されて装置軸心ＭＣを中心とする径方向（矢印Ｒ方向）へ移動可能とされたキャリッジ５８が設けられている。キャリッジ５８には、被更正タイヤ１００に対する研削工具６０が搭載されており、この研削工具６０は、円柱状に形成された砥石であるラスプ６２及び、このラスプ６２を高速回転させるためのモータ等からなる駆動部（図示省略）を備えている。また研削工具６０には、必要に応じてラスプ６２を装置の軸方向（＝タイヤの軸方向）へ位置調整するための位置調整機構が設けられる。

研削工具６０は、一方向へ回転する被更正タイヤ１００のトレッド面１０２にラスプ６２の外周面を接触させつつ、ラスプ６２を被更正タイヤ１００に対する従動方向又は逆転方向へ高速回転させることにより、被更正タイヤ１００のトレッド面１０２を研削（切削及び研磨）する。

（本実施形態の作用）
以上のように構成された本実施形態に係る研削装置１０及び、この研削装置１０により実施される被更正タイヤ１００の研削方法の作用について説明する。

研削装置１０では、操作部（図示省略）から測定開始指令が入力すると、回転機構２８により被更正タイヤ１００を一方向へ回転させつつ、被更正タイヤ１００における回転方向における所定の基準位相点Ｐ（図１参照）が渦流センサ４４の検出位置に達したタイミングで、渦流センサ４４から出力される検出信号ＤＳをデータ記憶部５０に記憶開始させ、被更正タイヤ１００における基準位相点Ｐが渦流センサ４４の検出位置に再び達したタイミングで、データ記憶部５０による渦流センサ４４からの検出信号ＤＳの記憶を完了させる。これにより、データ記憶部５０には、被更正タイヤ１００の１回転分の検出信号ＤＳがベルト層１０４に対する測定データＤＭとして記憶される。

制御回路４８は、データ記憶部５０に測定データＤＭが記憶されると、この測定データＤＭを演算部５２へ出力する。演算部５２は、測定データＤＭに基づいて被更正タイヤ１００の１回転分、すなわち基準位相点ＰＢ（０°）から３６０°までの範囲に対応する位置制御信号ＤＰを、所定の制御ピッチ毎に生成する。

次いで、制御回路４８は、操作部から研削開始指令が入力すると、被更正タイヤ１００から離間する待機位置にあったキャリッジ５８をガイドレール５６に沿って被更正タイヤ１００側へ移動させると共に、研削駆動機構５４におけるラスプ６２を高速回転させ、このラスプ６２を被更正タイヤ１００のトレッド面１０２へ接触させる。

このとき、制御回路４８は、位置制御信号ＤＰに基づいてキャリッジ５８をガイドレール５６に沿って前後させることにより、ラスプ６２を径方向に沿って位置制御信号ＤＰに対応する位置へ移動させる。具体的には、制御回路４８は、位置制御信号ＤＰに基づき、ベルト層１０４の曲率半径の中心点であるタイヤ軸心ＴＣ（図３（Ａ）及び（Ｂ）参照）からラスプ６２までの距離Ｒが一定となるように、キャリッジ５８を被更正タイヤ１００に対して径方向に沿って移動させる。但し、距離Ｒ自体は、研削開始時点から研削終了時点までに後述する研削量ＳＴに等しい距離だけ縮小することから、制御回路４８は、被更正タイヤ１００が基準位相点ＰＢから１回転する期間を制御周期とし、この制御周期中には距離Ｒを一定に保つ。

また制御回路４８は、ラスプ６２がトレッド面１０２へ接触すると、この位置をラスプ６２の研削開始位置として設定すると共に、被更正タイヤ１００に対する必要な研削量ＳＴ（図３参照）に応じてラスプ６２の研削終了位置を設定する。ここで、ラスプ６２の研削終了位置は、タイヤ軸心ＴＣを中心とする径方向に沿って研削開始位置に対して研削量ＳＴと等しい距離だけ内周側の位置となる。制御回路４８は、ラスプ６２を研削開始位置から研削終了位置へ向って所定の研削速度で移動させる。これにより、被更正タイヤ１００のトレッド部１０３がラスプ６２により研削されてベルト層１０４の外周側に残存するトレッド部１０３が外周側から除去される。

以上説明した研削装置１０では、先ず、一対のハーフリム２２、２４により保持された被更正タイヤ１００を回転させつつ、渦流センサ４４により検出基準面４６からベルト層１０４の外周面までの距離Ｌ１を検出することにより、この距離Ｌ１及び設備定数（検出基準面４６から装置軸心ＭＣまでの距離）に基づき、被更正タイヤ１００の基準位相点Ｐを基準とする位相に対応する装置軸心ＭＣからベルト層１０４の外周面まで距離に対応する測定データＤＭを得ることができるので、この測定データＤＭに基づいて、被更正タイヤ１００の位相に対応する被更正タイヤ１００の装置軸心に対する偏心量及び偏心方向をそれぞれ求めることができ、被更正タイヤ１００の位相、偏心量及び偏心方向に対応する置制御信号ＤＰを演算部５２により生成できる。

次いで、研削装置１０では、上記のようにして求められた位置制御信号ＤＰに基づき、装置軸心ＭＣを中心とする径方向に沿ってキャリッジ５８によりラスプ６２を被更正タイヤ１００に対して移動させると共に、回転機構２８により回転する被更正タイヤ１００のトレッド面１０２をラスプ６２により研削する。このとき、制御回路４８は、被更正タイヤ１００の位相に対応する装置軸心ＭＣに対する偏心量及び偏心方向に対応する位置制御信号ＤＰに基づき、タイヤ軸心ＴＣからラスプ６２までの距離Ｒが一定となるように、キャリッジ５８を径方向に沿って移動させる。

この結果、図３（Ｃ）に示されるように、被更正タイヤ１００のタイヤ軸心ＴＣに装置軸心ＭＣに対する偏心が生じていた場合にも、被更正タイヤ１００におけるベルト層１０４の外周側の残留ゴム１０６の厚さが実質的に一定のものとなるように、研削駆動機構５４のラスプ６２により被更正タイヤ１００を研削できる。

また図３（Ｂ）に示されるように、被更正タイヤ１００のタイヤ軸心ＴＣに偏心が生じていない場合には、タイヤ回転方向の任意の位相における偏心量が０になるので、制御回路４８は、ラスプ６２を研削開始位置から研削終了位置まで所定の研削速度で移動させる。これにより、被更正タイヤ１００におけるタイヤ回転方向に沿った任意の位置における研削量が一定となり、被更正タイヤ１００の研削完了後にベルト層１０４の外周側に残存する残留ゴム１０６の厚さも実質的に一定になる。

なお、本実施形態に係る研削装置１０では、被更正タイヤ１００のトレッド面１０２に溝部１０５（図３（Ａ）参照）が残存している状態で、回転機構２８により被更正タイヤ１００を一方向へ回転させつつ、渦流センサ４４により検出基準面４６からベルト層１０４の外周面までの距離Ｌを検出したが、トレッド面１０２に溝部１０５が残存している場合には、この溝部１０５の影響により渦流センサ４４のベルト層１０４に対する検出精度が低下するおそれがある。このような溝部１０５の影響による検出精度の低下を回避するために、溝部１０５が消失するまで、ラスプ６２よりも目が粗い切削工具により被更正タイヤ１００のトレッド部１０３を荒削りした後に、既述した研削方法により被更正タイヤ１００を研削するようにしても良い。

また研削装置１０では、被更正タイヤ１００を研削する際に、位置制御信号ＤＰに基づいてラスプ６２を径方向に沿って移動させたが、ラスプ６２を固定した状態で、位置制御信号ＤＰに基づいて被更正タイヤ１００を前記径方向に沿って移動させるようにしても、被更正タイヤ１００の研削完了後にベルト層１０４の外周側に残存する残留ゴム１０６の厚さも実質的に一定にできる。

本発明の実施形態に係るタイヤの研削装置を示す側面図である。図１に示される研削装置における支持フレームの構成を示す正面図である。（Ａ）は図１に示される研削装置により研削される被更正タイヤのおける径方向に沿った断面図、（Ｂ）及び（Ｃ）は被更正タイヤの側面図である。

符号の説明

１０研削装置
２２、２４ハーフリム（保持機構）
２６進退機構（保持機構）
２８回転機構（保持機構）
４４渦流センサ（金属検出センサ）
４８制御回路（研削位置調整手段）
５０データ記憶部（研削位置調整手段）
５２演算部（研削位置調整手段）
５４研削駆動機構（研削手段）
６０研削工具（研削手段）
６２ラスプ（研削手段）
１００被更正タイヤ
１０２トレッド面
１０３トレッド部
１０４ベルト層
１０５溝部

Claims

被更正タイヤを研削装置の保持機構に装填し、該保持機構により装置軸心を中心として回転する被更正タイヤのトレッド部を研削手段により研削する際に、
前記保持機構により保持された被更正タイヤにおける装置軸心から金属製のベルト層までの距離を、前記装置軸心を中心とする回転方向に沿って金属検出センサにより検出した後、
該被更正タイヤの回転方向に沿った位置及び、前記装置軸心からベルト層までの距離の検出値に基づき、前記装置軸心を中心とする径方向に沿って前記研削手段を被更正タイヤに対し相対移動させつつ、前記保持機構により回転する被更正タイヤのトレッド部を研削手段により研削することを特徴とするタイヤの研削方法。
前記研削手段による被更正タイヤの研削時に、該被更正タイヤの回転方向に沿った位置及び、前記金属検出センサにより検出された前記装置軸心からベルト層までの距離の検出値に基づき、被更正タイヤにおけるベルト層の曲率中心から前記研削手段までの距離が一定となるように、前記研削手段を前記径方向に沿って相対移動させることを特徴とする請求項１記載のタイヤの研削方法。
前記保持機構により保持された被更正タイヤにおける装置軸心から金属製のベルト層までの距離をタイヤ回転方向に沿って金属検出センサにより検出する前に、
被更正タイヤのトレッド面から溝部が実質的に消失するまで、該トレッド部を研削することを特徴とする請求項１又は２記載のタイヤの研削方法。
装置軸心を中心として被更正タイヤを回転可能に保持し、装置軸心を中心として該被更正タイヤを回転させる保持機構と、
前記保持機構により回転する被更正タイヤのトレッド部に接して、該トレッド部を研削する研削手段と、
前記保持機構により保持された被更正タイヤにおける前記装置軸心から金属製のベルト層までの距離を、前記装置軸心を中心とする回転方向に沿って検出する金属検出センサと、
前記研削手段による被更正タイヤの研削時に、該被更正タイヤの回転方向に沿った位置及び、前記装置軸心からベルト層までの距離の検出値に基づき、前記装置軸心を中心とする径方向に沿って前記研削手段を被更正タイヤに対して相対移動させる研削位置調整手段と、
を有することを特徴とするタイヤの研削装置。
前記研削位置調整手段は、前記研削手段による被更正タイヤの研削時に、該被更正タイヤの回転方向に沿った位置及び、前記金属検出センサにより検出された前記装置軸心からベルト層までの距離の検出値に基づき、ベルト層の曲率中心から前記研削手段までの距離が一定となるように、該研削手段を前記径方向に沿って被更正タイヤに対して相対移動させることを特徴とする請求項４記載のタイヤの研削装置。