JP4271564B2 - タイヤを取付ける方法および装置、およびタイヤを分析する方法 - Google Patents

Description

本発明は通常「チューブレス」と称する組込み室を有する種類のタイヤをリムに取付けるための製品および装置に関する。本発明の取付けによれば、特に取付け組立体の周囲に作用する半径方向荷重の変化を制御することが可能である。また、本発明はこのようなタイヤを取付けに先立って分析する方法を提案する。

このような適用に限定しないが、本発明を特にハンプを有するリムへのタイヤの取付けについて説明する。ハンプは機能が圧力降下の場合にタイヤのいずれもの緩みの発生を防ぐか或いは少なくとも遅延させることである突出部である。
ドロップセンタタイヤの普通リムは種々の領域よりなり、すなわち、まず、主な役割がタイヤビードを膨らまし状態に保持することであるリムフランジまたは取付け領域と、次に、ビードが位置し、ビードの締付け、並びに室組み込みいわゆる「チューブレス」の室組込みタイヤの場合に気密性を与えるビード座部と、最後に、直径がフランジの直径より小さいためにタイヤに取付けを可能にするようになっている溝とよりなる。ハンプを有するリムの場合、ハンプはビード座部と取付けを可能にする溝との間に存在する。

半自動機械によってタイヤをこのようなリムに取付ける通常の方法は以下のごとき種々の工程よりなる。すなわち、まず、第１ビードの一部を第１リムフランジの上方に通し、この部分を溝に位置決めする。次いで、ビードワイヤの僅かな楕円形およびタイヤの可撓性側壁部の変形のため、ビードの残部を第1フランジの上方に通すことが可能である。同じことが第２ビードを第リムフランジまたは他のフランジの上方に通すのに当てはまる。次いで、２つのリムフランジに当接した状態でビードが座部に適所に設置するような圧力まで膨らます最終工程をもって取付けが終了する。この最後の工程中、ビードは夫々の座部までのビードの通過に対する傷害物を構成するハンプの上方を通る。次いで、かくして形成された取付け組立体を所望の走行圧力にする。

タイヤが周方向の非一様性を示すことが知られており、これらの非一様性は例えば、タイヤを構成するゴムストリップ、すなわちタイヤを構成する半仕上げ製品の溶接領域における突出部の厚さの不規則性から、或いは特に材料の溶接および非均一性に因るホイールのまわりの剛性の変化から生じる不完全性である。異なるタイヤのものであるこれらの非一様性の結果、取付け組立体の挙動に対する種々の種類の乱れを生じ、これらの乱れは種々の方法で検出され、必要なら、補正される。これらの非一様性の結果、特に、半径方向の変化、軸方向の力の変化、接線方向の力の変化などが生じる。

公知の方法はこれらの非一様性を示し、必要だとわかったときに非一様性を補正する手段も知られている。半径方向荷重の変化を検出し、必要なら補正することを目的としたこのような方法が特に特許文献１に記載されており、この特許文献１はタイヤをホイールのリムに取付け、かくして構成された取付け組立体を走行圧力まで膨らまし、所定の変形を得るように取付け組立体に荷重を及ぼす荷重ドラムに接触して取付け組立体を走行させることよりなる技術を述べている。このように、荷重ドラムに作用する取付け組立体により測定された半径方向の力を測定し、この力の変化を荷重炉ラムの軸線上に設けられて半径方向に配向された力変換器によって測定する。検出された半径方向力の変化に応じて、取付け組立体をより一様にし、且つ半径方向荷重を許容量範囲内に戻すように例えばトレッド上の材料を除去する研削砥石を使用して補正作用を出来る限り受けるのがよい。

これらの検出方法は、非常にしばしば、タイヤが本質的に製造方法に因る一様性における欠点を有することを示し、これらの欠点は、改良品質の製造により最小にすることができるが、確かに完全に不存在であることはない。これは、かかる欠点の不存在を保証することが全く明らかに可能であるからである。タイヤはときどき、その使用が末端ユーザーにとって耐えられない任意の不都合を引起さないように規定許容量内にある半径方向荷重の変化の値を示す場合に販売することができる。しかしながら、存在するかも知れない半径方向荷重のかかる変化が特に快適さに関してユーザーにとって多少、実質的に厄介であることは明らかである。

米国特許第3,724,137号

従って、適用可能な場合に取付け組立体に対するタイヤの半径方向荷重の変化の作用をかなり緩和する取付け技術をもくろむ課題を採用した。

この目的は、本発明によれば、周方向の変化を有するパラメータの極値を示すマーキングを有するタイヤをホイールリムに取付ける方法において、タイヤの少なくとも１つのビードの領域が少なくとも初めの膨らまし段階中に保持され、前記領域はタイヤに設置された前記マーキングにより方位化されることを特徴とするタイヤをホイールリムに取付ける方法により達成される。

本発明の好適な実施例によれば、マーキングはタイヤの半径方向荷重の変化の調波H1の最大値の位置を示している。
本発明の有利な変更例によれば、タイヤに配置されたマーキングと一致する領域におけるビードが保持される。
この取付け方法によれば、半径方向荷重の変化の調波H1の最大値に対応するタイヤビードの所定領域が、膨らまし作用下でリムフランジと接触してビード座部に位置決めするために対応ビードがハンプの上方を通過する間、一時的に保持される。このようにして、最後にハンプの上方を通過するビードのセクタが定められる。
かくして得られた結果は、本発明による取付け方法が、使用するタイヤの種類および寸法が何であろうと、取付け組立体において得られる半径方向荷重の変化を減じることができることを示している。

ホイールのリムへのタイヤの取付け中、取付け組立体のそれ自身の取付けに因る半径方向荷重の変化の成分に追加の成分が現れることを示すことが可能であった。また、本発明による勧めに応じた取付けによりホイールの周囲にわたる取付け組立体の一様性を向上させることが示された。膨らまし中にハンプを通過する結果、ホイールの周囲におけるビードの非線対称着座が達成されることを示すことが実際に可能であった。問題のあるハンプの通過点が膨らまし中にハンプの上方を通過するビードの最後の領域に対応する小さいセクタに位置決めされるが、ホイールの周囲における調波H1に分布される乱れを引起すことが明らかになった。従って、ホイールへのタイヤの取付けに因る半径方向荷重のこの変化はタイヤの半径方向荷重の変化の調波H1にベクトル的に加えられる。
また、ビードの最後の領域がハンプの上方を通過する結果、取付けに因る半径方向荷重成分が最小になることも示された。
かくして、本発明による取付け方法はタイヤの半径方向荷重の変化および取付けに因る半径方向荷重の変化の調波H1の位相反対の組合せに対応する。

本発明の好適な実施例によれば、タイヤの２つのビードの領域は周方向中間平面に対して対称に保持される。本発明のこの実施例によれば、ハンプの上方の通過は膨らまし段階中、タイヤの両側で制御される。
有利には、取付けに因る半径方向荷重の変化を増大する恐れ無しに、或いは特に把持力が及ぼされるタイヤ側壁部の外面を損傷する恐れ無しに取付けの終了を可能にするために、ビードの前記把持力の強さが膨らましに伴って減じる。

また、タイヤが取付けられるホイールが製造技術に因り周方向の欠陥を示すこともあることが知られている。これらの欠陥は合金ホイールではほとんど存在せず、且つ鋼ホイールでは以前の場合よりも顕著ではない。かかる欠陥を無視することがしばしば可能であり、これらの欠陥の重要度はタイヤの及ぶかも知れない半径方向荷重の変化の値と比較して二次的である。しかしながら、本発明に関連して、特に取付け組立体の一様性を向上させる提案される方法では、ホイールに因る半径方向荷重の調波H1の変化を引起すことがあるホイールの平均不完全丸さを考慮することが好都合である。タイヤ、取付けおよびホイールにそれぞれ関係されるこれらの３つのパラメータの合成の結果、取付け組立体の半径方向荷重の変化が生じる。或る設計上の意図は周方向に一様な取付け組立体をもたらす３つのパラメータのベクトル角的組合せを出来る限り試みることであり、すなわち、ゼロのベクトルの和を得ようと試みることである。前記ベクトルの絶対値または基準は正しくは知られておらず、しかも異なる方法より測定され、このような技術を使用することは工業的に厄介と思われるが、本発明の前記原理によれば、３つのベクトルのうちの２つを最も高いベクトルに対向させるように３つのベクトルを配向すること、すなわち、半径方向荷重の変化の２つのパラメータを第３パラメータに対して位相反対にすることが可能である。本発明の意義内においてこれらのベクトルの位置を或る角度内に一致させる試みをすることを意味する考え方をするべきであり、角度はマーキングの併置中に使用されるツールを測定することにより、取付け中、ハンプの上方を通過する最後の領域の位置により、および取付け中に使用される異なるツールの精度により定められる。

本発明の第１変更実施例によれば、タイヤは平均不完全丸さの調波H1の最大値がマークされるところでホイールに取付けられ、タイヤにおけるマーキングは取付け中、ホイールにおける前記マーキングに直径方向に対向している。
このような取付けは例えば、タイヤの半径方向荷重が取付けおよびホイールの平均不完全丸さに因る半径方向荷重の変化である他のパラメータと比較してまさる場合に対応する。

本発明の第２変更実施例によれば、タイヤは平均不完全丸さの調波H1の最大値がマークされるところでホイールに取付けられ、タイヤにおけるマーキングは取付け中、ホイールにおける前記マーキングに半径より小さい半径に位置決めされる。
この第２取付け方は取付けに因る半径方向荷重の変化がタイヤの半径方向荷重の変化およびホイールの不完全丸さに対してまさる場合に対応する。
これらの変更実施例のうちの１つまたは他の実施例によれば、本発明は半径方向荷重の変化に関して取付け組立体の周方向一様性の向上を得ることができる。

また、前記方法を実施する装置が提案される。
本発明によれば、周方向変化を示すパラメータの極値を示すマーキングを有するタイヤをリムに取付けるための装置は通常の取付け/膨らまし手段に加えて、少なくとも初めの膨らまし段階中、タイヤの少なくとも１つの側壁部の領域に支持力を及ぼすように設計されたツールを有しており、前記領域は前記マーキングにより方位化される。

本発明の好適な実施例によれば、マーキングはタイヤの半径方向荷重の変化の調波H1の最大値の位置を示す。
本発明の有利な変更例によれば、前記領域は前記マーキングと一致する。
特に半自動機械の場合に適合された本発明の第１実施例によれば、ツールは有利には各側におけるハンプの上方の通過を制御するためにタイヤの２つの側壁部に同時に作用することができるようなクランプまたはやっとこの形態である。クランプは好ましくはタイヤへのその設置を簡単化するために第２ステーションで使用される、この第２ステーションは膨らましステーションである。他の実施例によれば、クランプを取付けステーションに設けることができ、膨らまし開始前に取付け組立体を適切な位置にする。タイヤと接触してのクランプの設置は手動または半自動で行われる。タイヤに再現されるためにクランプに及ぼされる力は有利には十分且つ再現可能な強さの力を得るようなラム型の装置によって得られ、かかる手段によっても、膨らましが所望の圧力に達するときに力の強さを漸次減じることが可能である。クランプとタイヤとの接触領域は好ましくはタイヤを損傷させないために或る表面領域を有しており、これらの帯域は有利には出来るだけ小さい帯域におけるハンプの上方の最終通過をときとめるほど広くはない。

特に自動化取付けラインに対応する本発明の第２実施例によれば、ツールは少なくとも１つの機械的圧力手段の形態である。自動化取付けラインは処理量の理由で弁を使用することなしに取付け組立体の急速な膨らましを行うことよりなり、これをなすには、タイヤの１つの側壁部にベルが密封的に付けられ、このベルはビードをリムフランジから感覚を隔てて保ち且つ圧力下で導入される空気用の通路をもたらすために前記側壁部の底部に圧接する。本発明による機械的な圧力手段は追加の要素でもよいし、或いは膨らまし中にビードを離れて保持する手段と組み合わせてもよい。これは特に、側壁部の底部の局部的な所定領域に高い圧力を及ぼすように例えば局部突出部の存在により周囲の輪郭が変更されたベルの場合であってもよい。
先の場合のように、機械的圧力手段は、有利にはタイヤを損傷させないためにツールと或る表面領域を有するタイヤとの接触領域を有するようなものであり、これらの領域は有利には最も小さい領域内にハンプの上方の最終通過をつきとめるほど広くはない。
この第２実施例の好適な実施によれば、各側に互いに面しているハンプの上方の最終通過を制御するように第１機械的圧力手段が他の側壁部に設けられている。

また、リムに取付けるためのタイヤをその感度または適合性を予想するために分析する方法が提案され、この方法はハンプを有するリムへのタイヤの取付けに因る半径方向荷重の変化を定めることよりなる。
本発明による分析方法は所定群のタイヤがすでに測定された他のタイヤ群について得られた値に匹敵する値を有する傾向がある。
例えばホイールの平均不完全丸さを考慮して取付けが如何に行うかを特定するために本発明による取付け技術を使用することが必要である否かを知るためにタイヤの取付けに因る半径方向荷重の変化が何であるかを予想することが実際に好都合である。これは、このような予想方法によれば、取付けに因る半径方向荷重の変化を無視したり、或いはこの変化が大きい場合、出来るだけこの変化をホイールの半径方向荷重の変化と組み合わせる対策を行ったり、他方、ホイールの半径方向荷重の変化をタイヤの半径方向荷重の変化と関連して組み合わせることによりこの変化を補償したりすることができるからである。

本発明の好適な実施例によれば、前記群におけるタイヤを分析するこの方法はハンプを有するリムへの取付け組立体の半径方向荷重の変化を定め、この同タイヤの半径方向荷重の変化を定め、得られた２つの値間のベクトル差を生じることよりなる。
前記群におけるタイヤの半径方向荷重の変化の測定値はハンプの無いリムおよび良好な位置決めを確保する高性能潤滑手段を使用して取付け組立体において測定することにより得られる。
両方の場合、半径方向荷重の変化の測定は前記技術により、好ましくは同じ測定装置で行われる。

図１はフレームを備えた半自動取付け機械１を概略的に示しており、フレーム２上において回転板(図１に図示せず)がホイール３およびタイヤ４よりなる組立体を垂直軸線のまわりに回転させる。また、この機械はタイヤ４のビードをリムフランジ７の上方に通すことが可能なローラ６に連結されたツール５を備えている。図１では、ツール５は上昇位置に示されており、リムフランジ７の上方でのタイヤ４の第２ビードの通過をすでに行なってある。
この図１はクランプまたはニッパー８で回すことができる本発明による装置を示している。このクランプ８はタイヤ４の表面を損傷させないために広がり当接を許容する端部片またはジョー１０により出来るだけホイール３に近い側壁部の各々に当接しているタイヤ４と接触状態で位置決めされる。また、クランプ８は締付けの強さを保証し且つ再現性を確保するラム１３のような締付け装置と関連されている。側壁部９へのクランプ８の当接領域はタイヤ４に生じたマーキングまたはラベル付け１１と一致する。

予め行ったこのラベル付け１１はタイヤ４の半径方向荷重の調波H1の最大値を示している。
タイヤ４の半径方向荷重の最大値は予め米国特許第3,724,137号に詳細に説明されているもののような測定により予め定められる。
図１はまたホース（図示せず）に連結された弁１２を示しており、この弁を通して圧縮空気が到達してタイヤを膨らまし、その取付けを終了する。
本発明の原理によれば、この膨らましに先立って、タイヤ４の側壁部の各々におけるビードをラベル付け１１と同じ高さに把持するためにクランプ８を位置決めして作動する。
クランプ８の位置決めおよびその締付けは手動でも受動でもよく、自動機構を当業者に知られた任意の手段で生じることができ、タイヤ４はラベル付け１１がクランプ８に面するように位置決めされる。クランプ８の作用は有利には徐々に減少し、ハンプがビードの領域に保持されるまでそこに通せる。これらの領域は、本発明によれば、ホイールが回転するときにハンプを通す最後のものである。

図２はハンプ付きのリムを有するホイールへのタイヤの取付けに関連された半径方向荷重の変化を示す曲線である。この曲線はホイールの周囲のわたって行われる２つの測定の差によって得られる。これらの測定はそれぞれタイヤの半径方向荷重の変化の測定、およびホイールの周囲に設けられる組立体の半径方向荷重の変化の測定である。これらの測定は前記のもの、特に特許文献１に記載のもののような技術により行われる。
測定はタイヤの寸法に適合した条件で同じ装置で行われる。
タイヤの半径方向荷重の変化の測定はリムフランジとの当接状態における座部へのタイヤビードの位置決めについて良好な取付けを可能にする高い潤滑力を有するグリースを使用したハンプ無しのリムを使用して取付け済み組立体における測定により達成される。

取付け済み組立体の半径方向荷重の変化の測定はETRTO標準下の許容量に関連して通過について不利な条件を示すようなハンプを有するリムにおいて行われる。
従って、以上で説明した方法により得られる図２に示した曲線１４はホイールの周囲におけるｄaNで表される取付けに起因した半径方向荷重の変化である。これは、半径方向荷重の変化実際に本質的に調波H1で分布されていることを示している。
これらの結果によれば、以上で説明したように、本発明による取付け方法を使用するのが好都合であるかどうかを知ることができる。
また、これらの結果は人が新しいタイヤ構造を開発する責任がある情報源であることもできる。これは特にタイヤの取付けを含むためにタイヤの底領域を最適にすることが可能であるからである。

図３および図４はそれぞれ、通常のいわゆるランダム取付けで得られる結果を示す図、および２１５/５５R１６タイヤの取付けに関する本発明により得られる結果を示す図である。これらの結果は２５個の取付け組立体において各図ごとに得られる最大の半径方向荷重の値に対応する。これらの図は本発明により提案される取付けが取付け品質、より詳細にはホイールの周囲にわたる半径方向荷重の変化を改良することを示している。これは、２５個の測定値の平均により得られる最大の半径方向荷重の値が本発明の場合には３．５ｄaNに等しく、２５個のランダム取付けにおいて得られる平均値は８．１ｄaNであるからである。
なお、本発明による取付けは取付けるべきタイヤがなんであろうとリスク無しに行うことができる。これは、この取付けが、適用可能であれば、取付け中半径方向荷重の変化の潜在的なリスクを先験的にもたらさないタイヤの場合にごく僅かな効果のみを与えることができるからでありが、本発明による取付け技術は取付け組立体の品質にとって、特に半径方向荷重に関して決して不利ではない。

本発明を半自動タイヤ取付け機械に実施するための装置の図である（図１は理解を簡単化するために一定の縮尺で示すものではない）。 取付けに関係された半径方向荷重の変化を示す曲線である。 ランダムと称する通常の取付けにより得られる結果を示す図である。 本発明により得られた結果を示す図である。

Claims (6)

1. 周方向の変化を有するパラメータの
   タイヤの半径方向荷重の変化の調波Ｈ１の極値を示すマーキングを有するタイヤをホイールリムに取付ける方法において、
   タイヤの少なくとも１つのビードの領域が少なくとも初めの膨らまし段階中に保持され、前記領域が前記マーキングに基づいて円周方向に位置決めされる、
   ことを特徴とするタイヤをホイールリムに取付ける方法。
2. 前記マーキングはタイヤの半径方向荷重の変化の調波H1の最大値の位置を示す、
   請求項１に記載の方法。
3. 前記領域が前記マーキングと一致する、
   請求項１に記載の方法。
4. 前記タイヤは平均不完全丸さの調波H1の最大値がマークされるところでホイールに取付けられ、
   前記タイヤのマーキングは、取付け中、ホイールのマーキングに直径方向に対向される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 前記タイヤは平均不完全丸さの調波H1の最大値がマークされるところでホイールに取付けられ、
   前記タイヤのマーキングは、取付け中、ホイールのマーキングの半径と同様な半径に位置決めされる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
6. タイヤの半径方向荷重の変化の調波Ｈ１の極値を示すマーキングを有するタイヤをリムに取付けるための装置において、
   少なくとも初めの膨らまし段階中にタイヤの少なくとも１つの側壁部の領域に支持力を及ぼすためのツールが設けられ、前記領域が前記マーキングにより円周方向に位置決めされている、
   ことを特徴とするタイヤをリムに取付けるための装置。

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