JP2012135829A - 車両用タイヤの外周面研磨装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ホイールに装着されて主軸と共に回転するタイヤの外周面を研磨することが出来るタイヤ研磨装置の提供。
【解決手段】 本体フレーム１のＸ方向に沿って移動することが出来るツール移動台１５を設け、このツール移動台１５にはＹ方向へ移動することが出来るグラインダー移動台１６を取付けると共にＹ方向への移動手段としてエアシリンダー２０を備え、そして、該グラインダー移動台１６の上にはグラインダーベース１７を揺動可能に取付け、グラインダーベース上にはベルトグラインダー３を装着し、上記グラインダーベース１７は研磨ベルト１１の中心がタイヤ外周面１３の中心と一致する定位置に対して揺動する場合には付勢されるバネ力にて該定位置に戻されるように機能する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両用タイヤの外周面を研磨することで接地面のゴム質劣化や変形によるグリップ性能の低下を防止することを目的とした研磨装置に関するものである。

タイヤの外周には溝が形成され、このタイヤの溝は走行時のタイヤにまとわり付いた路面の水を効率よく排除する役目を持っている。当然、新品のタイヤ溝はほぼベストの状態であり、タイヤ表面が摩耗して溝の深さが減少するならば少しずつ水を吐く機能が低下してします。従って、タイヤ溝が減少したならば新しいタイヤと交換しなくてはならない。法律で定めているタイヤ溝の最低深さは１．６ｍｍとされている。

一方、スタッドレスタイヤの場合には使用で溝が無くなることはないが、長期間が経過するとゴムが硬くなって雪道の走行が困難になる。スタッドレスタイヤは、走行する路面の粗さによってタイヤ表面粗さが変化する。スタッドレスタイヤが最も良いグリップ性能を発揮するのは、凍結していないアスファルト路面を走行することによって倣った表面粗さと言われている。

ところが、冬場の最も滑りやすい時期は、道路が凍結するか又は圧雪によって完全に覆われてしまうため、タイヤ表面粗さは本来の粗さより細かい状態になってしまいタイヤの持つ最高のグリップ性能を発揮できない。新品のスタッドレスタイヤの場合には金型の表面と同様にトレッド面はツルツルであるだけでなく、表面に空気抜き用の「ヒゲ」があり、さらに表面には油分が残っているのでグリップ性能が著しく悪いものである。

しかし、アスファルト路面が露出している時期にタイヤ交換を行えば、舗装面がタイヤ表面を所望の粗さに研磨できるのであるが、雪に覆われてからではタイヤ表面が研磨されるまでに時間がかかり、その間の走行は危険を伴うものである。そこで、従来ではタイヤ表面を研磨してグリップ性能を向上させる研磨装置が知られている。

特開２００７−１９６３４７号に係る「自動車用タイヤの表面研磨装置」は、タイヤ表面を研磨する研磨装置であり、研磨位置及び研磨量を目視しながら研磨することができるものであって、複雑なタイヤ表面形状であっても適切な研磨が行えるようにしている。そこで、タイヤを回転するタイヤ回転手段と、タイヤの接地表面を研磨する研磨ベルト手段と、ベルト駆動手段と、研磨ベルト手段をタイヤに離接させるベルト離接手段を有している。研磨ベルト手段はタイヤの隅部で旋回してタイヤの隅部を研磨可能としている。研磨ベルト手段は無端帯形状の研磨ベルトを有している。ベルト駆動手段は研磨ベルトをタイヤ研磨面に向って付勢させたベース基板に水平方向に回動自在に結合されている。ベース基板を駆動するリンクをハンドルのハンドル操作で行う。ハンドルと研磨ベルト手段は同じ方向に移動する。
特開２００７−１９６３４７号に係る「自動車用タイヤの表面研磨装置」

このように、タイヤ表面を研磨することが出来る研磨装置は知られている。しかし、この研磨装置では研磨位置及び研磨量を目視しながら研磨するようにしており、タイヤ表面の研磨にバラツキが発生する。本発明が解決しようとする課題はこの問題点であり、タイヤ表面に倣って自動的に正確に研磨することが出来る研磨装置を提供する。

本発明に係るタイヤ表面の研磨装置はホイールに嵌ったタイヤを支持して回転する主軸を有し、そして、回転するタイヤ外周面に接して研磨することが出来るベルトグラインダーを備えている。ベルトグラインダーは駆動輪と従動輪の間に研磨ベルトが巻き掛けられ、駆動輪がモーターにて回転することで研磨ベルトは走行してタイヤ外周面を研磨することが出来る。

本体フレームにはツール移動台が設けられて該ツール移動台はＸ方向へ移動出来るように装着され、このツール移動台にはグラインダー移動台が取付けられている。グラインダー移動台はＸ方向と直交するＹ方向に移動可能に取付けられ、しかも主軸に取付けたタイヤ側へ押圧することが出来るエアシリンダーを有している。さらに、グラインダー移動台にはグラインダーベースが取付けられ、該グラインダーベース上に上記ベルトグラインダーが装着される。

ところで、上記グラインダーベースはグラインダー移動台上で軸を中心として旋回（揺動）出来るように軸支されている。そして、グラインダー移動台から旋回ガイドシャフトが垂直に起立し、旋回ガイドシャフトはバネ力が付勢された旋回ガイドステーの先端と係合し、該旋回ガイドステーのバネ力にてグラインダーベースは常時正規の向き（定位置）に収まるように成っている。すなわち、エアシリンダーに押圧されてタイヤ外周面に接するベルトグラインダーの向きは変化するが、上記旋回ガイドステーに作用するバネ力にて元の位置に戻される。

本発明に係るタイヤ外周面研磨装置はベルトグラインダーを備え、回転するタイヤ外周面に当てることで該タイヤ外周面を研磨することが出来る。従って、スタッドレスタイヤであれば、外周面を研磨することでグリップ性能の高い面となり、雪道や凍結した路面をスリップすることなく走行することが出来る。この点は、従来の研磨装置と同じであるが、本発明の研磨装置は目視に頼ることなく自動的に均一な外周面研磨をすることが出来る。

すなわち、ベルトグラインダーはＸ方向に移動すると共に、主軸に装着されて回転するタイヤ方向へはエアシリンダーにて押圧される。従って、該ベルトグラインダーがＸ方向に沿って移動することで、タイヤ外周面は自動的に研磨される。この場合、グラインダーベースに取付けられたベルトグラインダーは軸を中心として揺動することが出来る為に、タイヤ外側部の丸みに沿ってベルトグラインダーは自動的に向きを変えて研磨することが可能となる。

本発明に係るタイヤ研磨装置の平面図。 本発明に係るタイヤ研磨装置の側面図。 タイヤが装着されていない場合のタイヤ研磨装置を示す平面図。 グラインダーベースの揺動機構。 定位置にあるベルトグラインダーにてタイヤ外周面を研磨している場合。 所定の角度揺動したベルトグラインダーにてタイヤ外周面側部を研磨している場合。

図１、図２は本発明に係るタイヤ外周面研磨装置を示す平面図と側面図をそれぞれ表している。同図の１は本体フレーム、２はタイヤ、３はベルトグラインダーを示し、該タイヤ２はホイール４に装着され、該ホイール４は主軸５に取着されている。主軸５にはハブ受け６が固定され、このハブ受け６にホイール４のハブ７が嵌ると共に、先端側からハンドル８によって締付けられている。そして、主軸５と共にタイヤ２は本体フレーム１に取付けたモーター１２にて回転することが出来る。

ベルトグラインダー３は所定の距離をおいて設けた駆動輪９と従動輪１０に研磨ベルト１１が巻き掛けられ、該駆動輪９が回転することで研磨ベルト１１は走行することが出来る。駆動輪９の回転はモーター１２によって駆動され、回転しているタイヤ２に走行する研磨ベルト１１が接することで、タイヤ２の外周面は研磨される。

本発明のタイヤ外周面研磨装置は、回転するタイヤ２の外周面に沿ってベルトグラインダー３を移動するならば、研磨ベルト１１はタイヤ外周面１３に所定の押圧力を付勢すると共に、外周面１３に倣って傾斜しながら均一に研磨することが出来る。その為に、本体フレーム１にはスクリューネジ１４の回転によって移動するツール移動台１５を備え、該ツール移動台１５にはグラインダー移動台１６を取付け、さらにグラインダー移動台１６にはグラインダーベース１７を揺動可能に取付けている。

該ベルトグラインダー３はグラインダーベース上に装着されている。図２では簡略化してベルトグラインダー３がグラインダーベース１７から延びる直線で表しているが、実際にはベルトグラインダー３及び該ベルトグラインダー３を駆動するモーター１２を支持する為のフレームを介してグラインダーベース１７に装着されている。

図３はタイヤ２が装着されていない場合のタイヤ研磨装置を示す平面図であって、本体フレーム１にはＸ方向に延びるスクリューネジ１４が設けられ、ツール移動台１５は本体フレーム１のスクリューネジ１４と平行に設けたガイド１８に取付けられ、スクリューネジ１４が回転することでツール移動台１５はガイド１８に沿ってＸ方向に移動することが出来る。そして、ツール移動台１５にはＸ方向に対して垂直を成すＹ方向にガイド１９ａ，１９ｂが延び、このＹ方向ガイド１９ａ、１９ｂに沿って移動するグラインダー移動台１６が設けられている。

従って、グラインダー移動台１６はＸ方向及びＹ方向に移動することが可能と成り、その位置を自由に変えることが出来る。ここで、グラインダー移動台１６はエアシリンダー２０のピストンロッド２１の伸縮によってＹ方向の移動が出来るように取付けられている。すなわち、ピストンロッド２１が伸長するならば、グラインダー移動台１６はタイヤ外周面１３に近づくことが出来る。そして、グラインダー移動台１６の上にはグラインダーベース１７が装着されていて、このグラインダーベース１７は軸２２を中心に揺動可能と成っている。

図４はグラインダーベース１７の揺動機構を示す具体例を表し、図４（ｂ）はグラインダーベース１７が平常時の向き（定位置）にある場合、図４（ｃ）はグラインダーベース１７が反時計方向に回転揺動した場合を表している。グラインダーベース１７には軸２２が取着されており、この軸２２はグラインダー移動台１６に設けているベアリングに軸支され、その為にグラインダーベース１７は軸２２を中心として揺動するが、外力の作用で図４（ｃ）のように揺動した場合には、図４（ｂ）に示す平常時である定位置に戻されるバネ力を付勢している。すなわち、タイヤ外周側部を研磨する際には、図４（ｃ）に示すようにグラインダーベース１７は揺動して向きが変わる。

グラインダーベース１７には旋回ガイドステー２３が設けられ、この旋回ガイドステー２３には軸２２の方向へ押出すバネ力が付勢されている。すなわち、軸２２の方向へ移動することが出来るようにガイドされていると共にコイルバネ２４が取付けられていて、このコイルバネ２４のバネ力によって軸２２の方向へ旋回ガイドステー２３は押出される。そして、旋回ガイドステー２３の先端は概略Ｖ形溝２５を成しており、この概略Ｖ形溝２５に旋回ガイドシャフト２６が係合している。

そこで、（ｂ）に示しているようにグラインダーベース１７が定位置にある時には、旋回ガイドシャフト２６が概略Ｖ形溝２５の底に嵌って安定する。すなわち、旋回ガイドステー２３にはバネ力が付勢されていて、軸２２の方向へ押圧されている為に、旋回ガイドシャフト２６は概略Ｖ形溝２５の底に位置する。ところで、旋回ガイドシャフト２６はグラインダー移動台１６から起立し、グラインダーベース１７に形成しているガイド溝２７を貫通してグラインダーベース上に延びている。

グラインダーベース１７は軸２２を中心として揺動し、グラインダー移動台１６から起立する旋回ガイドシャフト２６に沿ってガイド溝２７が移動する。この際、旋回ガイドステー２３の先端に形成した概略Ｖ形溝２５は上記旋回ガイドシャフト２６に沿って前進・後退することが出来る。そして、旋回ガイドステー２３が後退するとコイルバネ２４は圧縮され、この圧縮に伴うバネ力で旋回ガイドステー２３は前進し、その結果、グラインダーベース１７は定位置に戻される。ここで、旋回ガイドステー２３の先端には概略Ｖ形溝２５ではなく、概略Ｕ溝としてもよい。

（ｂ）はグラインダーベース１７が反時計方向に揺動している状態を示しているが、この時の旋回ガイドシャフト２６は旋回ガイドステー２３の側部に位置している。旋回ガイドシャフト２６の位置が概略Ｖ形溝２５の側部に位置している場合には、旋回ガイドステー２３は後退してコイルバネ２４をより大きく圧縮することに成る。その為に、旋回ガイドステー２３が前方（軸方向）へスライドしようとし、その結果、グラインダーベース１７は揺動して元の定位置に戻される。

図５、図６はベルトグラインダー３の研磨ベルト１１がタイヤ外周面１３に接して研磨している場合を示している。ここで、ホイール４に装着されているタイヤ２は主軸５の回転によって一定速度で回転している。ベルトグラインダー３はスクリューネジ１４を回転することで該タイヤ２の位置まで移動し、図５に示すようにタイヤ２の中心と研磨ベルト１１の中心が重なったところで駆動輪９が回転して該研磨ベルト１１が走行する。

そして、ツール移動台１５に取着しているエアシリンダー２０のピストンロッド２１が伸長してグラインダー移動台１６がタイヤ側へ移動し、研磨ベルト１１がタイヤ外周面１３に押圧力Ｆにて接し、タイヤ外周面１３は研磨される。図６はタイヤ２の外側部を研磨している場合を示しているが、スクリューネジ１４を回転してツール移動台１５が移動するならば、エアシリンダー２０のピストンロッド２１の伸長に伴う押圧力によってベルトグラインダー３は揺動する。すなわち、エアシリンダー２０の押圧力によってタイヤ外周面１３に沿うようにベルトグラインダー３は旋回してタイヤ２の全外周面１３を正しく研磨することが出来る。

１ 本体フレーム
２ タイヤ
３ ベルトグラインダー
４ ホイール
５ 主軸
６ ハブ受け
７ ハブ
８ ハンドル
９ 駆動輪
10 従動輪
11 研磨ベルト
12 モーター
13 外周面
14 スクリューネジ
15 ツール移動台
16 グラインダー移動台
17 グラインダーベース
18 ガイド
19 ガイド
20 エアシリンダー
21 ピストンロッド
22 軸
23 旋回ガイドステー
24 コイルバネ
25 Ｖ形溝
26 旋回ガイドシャフト
27 ガイド溝

Claims (2)

1. ホイールに装着されて主軸と共に回転するタイヤの外周面を研磨することが出来るタイヤ外周面研磨装置において、本体フレームのＸ方向に沿って移動することが出来るツール移動台を設け、このツール移動台にはＹ方向へ移動することが出来るグラインダー移動台を取付けると共にＹ方向への移動手段としてエアシリンダーを備え、そして、該グラインダー移動台の上にはグラインダーベースを揺動可能に取付け、グラインダーベース上には所定の距離をおいて設けた駆動輪と従動輪に研磨ベルトを巻き掛け、上記グラインダーベースは研磨ベルトの中心がタイヤ外周面の中心と一致する定位置に対して揺動する場合には付勢されるバネ力にて該定位置に戻されるように機能することを特徴とするタイヤの研磨装置。
2. 上記グラインダーベースにはＹ方向に沿ってスライドすると共に揺動軸側へバネ力が付勢された旋回ガイドステーを取付け、グラインダー移動台から起立する旋回ガイドシャフトをグラインダーベースに設けたガイド溝を貫通すると共に旋回ガイドステー先端に形成した概略Ｖ形溝又は概略Ｕ形溝に係合した請求項１記載のタイヤの研磨装置。
   
   
   

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