JP6012948B2 - タイヤ輪郭生成マシンおよび関連する方法 - Google Patents

Description

関連出願
この出願は、２００６年８月２２日付けで出願された米国特許出願第１１／５０８，３９０号の部分継続出願である２００７年１２月２０日付けで出願された米国出願第１２／００４，８１３号の部分継続出願であり、ここで、２００４年２月２７日付けで出願された米国仮出願第６０／５４８，４９５号の利益を主張する、２００５年２月２８日付けで出願された国際出願ＰＣＴ／ＵＳ０５／０６３７７の国内段階である米国特許第７，３８１，１１４号の内容は、参照によりここに包含される。

技術分野
概して、本発明は、タイヤ輪郭生成マシンに関する。より特定的には、本発明は、少なくとも１つの研磨ヘッドを有する研磨アッセンブリを用いるマシンであって、研磨ヘッドが、マシン上に装着されたタイヤに対しての、独立した、軸方向の移動及び半径方向の移動が可能であるマシンに関する。特に本発明は、予め定められたタイヤの輪郭と一致するよう輪郭を作り出す研磨を実施するために適合されたマシンに関する。

タイヤユニフォミティマシンにおいては、タイヤを各種の速度で回転させることによりタイヤが試験され、その結果、品質管理基準内で機能するように製造されることが保証される。このような試験プロセス中は、タイヤが回転し、且つ、タイヤユニフォミティマシンは、タイヤの完全性、形状及び表面品質を高精度で検査する。検査中に、ときおり、タイヤユニフォミティマシンは、タイヤの不規則性を検出する。タイヤの完全性、表面及び形状における如何なる不規則性も、タイヤの適切な部分から材料を取り除くことにより修正することができる。

タイヤから材料を取り除くために、既知のタイヤユニフォミティマシンは、典型的には、タイヤの回転に関連して回転する単一の砥石を有する研磨装置を用いている。既知の研磨装置において、砥石は円柱状であり、且つ、砥石の適用は回転式で行われる。しばしば、モーター及びギアボックス装置が、砥石の回転の速度及び方向を制御するのに使用される。その場合、モーターは、ベルト又はチェーン及び一連のプーリ又はスプロケットによりギアボックス装置に接続されている。ベルト又はチェーンを作動させるのに必要なモーター、及びギアボックス装置は、かさばるものであるので、タイヤユニフォミティマシンの境界部により、砥石がタイヤに関して内側及び外側へ直線式で駆動されることが防止されるような範囲まで、モーターのハウジングが突出してしまう。このため、研磨装置を位置決めする限界領域に適合するように、既知のタイヤユニフォミティマシンは、揺動アームのうち研磨装置から遠方の位置に（タイヤユニフォミティマシンの境界部から離れて）モーターを取り付け、これにより揺動アームの回転により砥石がタイヤの近くに位置決めされるようにしている。

揺動アームの回転は、しかしながら、砥石をタイヤの中心に直接向けるものではないことがある。すなわち、砥石の中心線及び接触点は、タイヤに接線方向から接触するように弧状に移動することとなる。

砥石を良好に位置決めしてタイヤから材料を取り除くために、既知の研磨装置は、揺動アームに関して砥石を揺動的に支持している。この場合、砥石の位置は、揺動アームの間接的な目標を捕らえるように揺動することが可能である。このような揺動的な移動を提供するため、既知の研磨装置は、一連のリンク装置を含んでいる。ときには、五つもの多数のリンク装置が使用されてもよい。機械加工の許容誤差のために、それぞれのリンクは、潜在的な誤差の原因となる。多数のリンクが使用されるときには、このような誤差が積み重なり、タイヤから材料を取り除くために砥石を正確に位置決めすることに関して、より重大な問題となる。さらに、これらのリンク装置は破損し易くなっており、その結果、マシンの停止時間が生じる。

実際には、二重の砥石（主砥石及び従砥石）が設けられるときには、このようなリンク装置の使用は、研磨装置が両方の砥石をタイヤに同時に突き当たらせる可能性を事実上なくすものであり、且つ、ときには、砥石の一つがタイヤに接触されないようにするかもしれない。従砥石は、しばしば、第１の砥石により作り出される不規則性を修正するのに使用される。しかしながら、リンク装置を使用して誤差が生じるときには、主砥石または従砥石がその修正機能を果たすことが妨げられる。結果として、調整用のさらなる砥石が必要とされ、このことは、研磨プロセスを著しく遅くする。

上述したように、単一又は二重の砥石を支持する揺動アームは、タイヤに関して一つ又は複数の砥石を位置決めする際の不正確性の原因となる可能性がある。さらに、揺動アームに関して砥石を揺動的に支持して、一つ又は複数の砥石が揺動アームの回転の原因となるように揺動し得るようにすることは、追加的な不正確性をもたらすことになる。そのようなわけで、位置決め中に不正確性をもたらし得る各種のリンク装置を使用することなくタイヤに関して再位置決めすることが可能な単一又は二重の砥石を有する研磨装置が必要とされている。このような研磨装置は、その一つ又は複数の砥石がタイヤとの間で良好で且つ正確な接触を繰り返し且つ高速ですることが可能であるようにすべきである。

既存のタイヤユニフォミティマシンは、タイヤのうち選択された部分を短時間研磨することによって臨時の調整を行なう。このため、ショルダー部の研磨装置が、タイヤの側壁と当接するよう用いられ、また、中央部の研磨装置が、試験プロセスの間に検出された不完全部を研磨するようトレッド部分に当接する。ショルダー部および中央部の研磨装置は、概して、固定された垂直位置および角度位置で保持され、かつ、タイヤに当接するよう内方に駆動される。この点について、研磨は、静的に実施され、また、研磨の間に砥石を移動させることは意図されていない。従って、自動的に砥石を位置決めすることができる動的な研磨アッセンブリを有するタイヤユニフォミティマシンを有することが望ましい。

また、タイヤ輪郭を所望の輪郭と比較し、そして、正確かつ迅速に所望の輪郭を得るよう、選択されたタイヤ材料を取り除くことが望ましい。従って、所望の輪郭が実現されることを確実にするよう、輪郭を作り出すプロセスの間に様々なパラメータを活動的にモニタすることが望ましい。

上記記載に照らして、本発明の第１の態様は、タイヤ輪郭生成マシンおよび関連する方法を提供することである。

概して、本発明は、タイヤから材料を取り除くための研磨プロセスであって、その上で回転可能に支持された少なくとも１つの砥石を有する研磨ヘッドを含む少なくとも１つの研磨アッセンブリであって、砥石が、形状に合ったショルダー部をその軸方向の先端部に有し、研磨ヘッドが、タイヤに対して軸方向および半径方向に移動可能となっている、研磨アッセンブリを提供することと、研磨ヘッドを移動させるように研磨アッセンブリに作用的に（operatively）接続されたアクチュエータを提供することと、アクチュエータおよび少なくとも一つのセンサーに接続されたコントローラを提供することと、タイヤから材料を取り除くよう砥石をタイヤに当接させ、かつ、砥石がタイヤに当接している間、選択された輪郭を画定するよう砥石の位置を調整することによって、タイヤの輪郭を作り出すことと、を備えた、研磨プロセスを提供する。

その上に装着された研磨ヘッドを担持する上部区分材及び下部区分材を用いる、本発明に係る研磨アッセンブリ（研磨アッセンブリはタイヤユニフォミティマシンのフレームに装着されている）の平面図。 タイヤに関して半径方向に可動するアームを支持するキャリッジを有する研磨アッセンブリの上部区分材を図示した、図１の拡大平面図。 図２の３−３線に沿ってとられた、上部区分材のキャリッジの側面図。 図２の４−４線に沿ってとられた、上部区分材のキャリッジの後面図。 研磨ヘッドの揺動位置を図示した、タイヤの近くに位置付けられた研磨アッセンブリの上部区分材及び下部区分材の部分切欠側面図。 研磨アッセンブリの上部区分材の研磨ヘッドを図示した、図１の拡大平面図。 研磨室内に位置付けられた研磨ヘッドにより作動される砥石を図示した、図６の７−７線に沿ってとられた、研磨ヘッドの横断面図。 研磨ヘッドを揺動させるのに使用される傾斜調節装置、研磨ヘッドの揺動位置を維持する際に使用される制動アッセンブリ、及び上部区分材及び下部区分材の軸方向位置を調節する際に使用される軸方向位置決めアッセンブリを図示した、図１の拡大平面図。 研磨ヘッドを揺動させるのに使用される傾斜調節装置を図示した、９Ａ−９Ａ線に沿ってとられた、図８の拡大側面図。 研磨ヘッドの揺動位置を維持する際に使用される制動アッセンブリを図示した、９Ｂ−９Ｂ線に沿ってとられた、図８の拡大側面図。 軸方向位置決めアッセンブリを図示した、１０−１０線に沿ってとられた、図１の側面図。 軸方向滑動アッセンブリを図示した、１１−１１線に沿ってとられた、図１の側面図。 砥石の詳細を示すよう部分的に切断された、本発明の思想によるその他の研磨装置の側面図。 所望のタイヤ輪郭が得られるその他の形態のダイヤグラム図。 本発明の思想による輪郭を作り出すプロセスを示す動作フローチャート。 タイヤの輪郭を作り出す前のタイヤの波形を示すグラフ。 タイヤの輪郭を作り出した後のタイヤの波形を示すグラフ。

本発明に係る研磨アッセンブリは、概して、添付図面において符号１０により示されている。研磨アッセンブリ１０は、タイヤＴから材料を取り除くものである。研磨アッセンブリ１０は、タイヤＴが中心軸ＣＡの周りを回転するにつれて材料を取り除く旋盤状式のタイヤマシンに関連して使用されてもよい。随意的には、研磨アッセンブリ１０は、タイヤユニフォミティマシン１とともに使用されるとよい。タイヤユニフォミティマシンは周知であり、従って、タイヤユニフォミティマシン１は、概略的にのみ説明される。タイヤユニフォミティマシン１は、タイヤＴが受け入れられる領域を画定するフレームＦを含んでいる。ロードホイール（図示せず）が、フレームＦに支持されており、また、試験を実施するようタイヤＴに当接している。研磨アッセンブリ１０は、フレームＦに支持されていてもよく、また、静的な方法で材料をタイヤＴから取り除くためタイヤＴに当接するよう適合されていてもよい。この場合、研磨装置は、タイヤ上の一点に当接するよう内方に動かされる。または、動的な方法であってもよく、この場合、研磨アッセンブリ１０は、タイヤＴに当接し、その後、さらなる研磨を実施するよう砥石を自動的に移動させる。砥石の連続的な移動が、タイヤの輪郭を作り出す研磨のために実施されてもよい。従って、この例において、本発明の思想によれば、ユニフォミティ試験および輪郭を作り出す研磨が、１つの場所で実施され得る。研磨のみを実施する場合、ロードホイールが省略され、また、タイヤが適切な駆動部アッセンブリによって回転され得る、ということが理解されるであろう。

研磨アッセンブリ１０は、例えば、フレーム部材Ｆ１及びＦ２を有するフレームＦにより、このような接触をもたらすようにタイヤＴの最も近くにて適切に支持されている。フレームＦは、独立した支持体でもよいし、又はタイヤマシンのフレームの一部でもよい。図５に示されているように、研磨アッセンブリ１０は、上部区分材１０Ａ及び下部区分材１０Ｂを有しているとよい。この図示された例において、上部区分材１０Ａ及び下部区分材１０Ｂは、互いに関して反対方向に向けられた鏡像関係にあり、且つ、以下に述べるように、タイヤＴに関しての、独立した、軸方向の移動、半径方向の移動及び揺動的な移動が可能である。

上部区分材１０Ａ及び下部区分材１０Ｂは、各種のアクチュエータを使用することにより、レール１２及び１４に沿った、独立した軸方向の移動が可能である。以下に述べるように、上部区分材１０Ａ及び下部区分材１０Ｂは、互いに関して及びタイヤＴに関して軸方向に位置決めすることが可能である。このような目的のため、上部区分材１０Ａ及び下部区分材１０Ｂは、それぞれレール１２及び１４に沿って移動可能なレールキャリッジＲ１及びＲ２により支持されている。各種のアクチュエータを使用することにより、レールキャリッジＲ１及びＲ２は、上部区分材１０Ａ及び下部区分材１０Ｂがそれぞれ、レール１２及び１４に沿って軸方向に位置決めされることを許容する。

図１０に示されているように、レールキャリッジＲ１及びＲ２は、フレーム部材Ｆ１に関して上部区分材１０Ａ及び下部区分材１０Ｂを支持するカラー１６を有している。上述したように、上部区分材１０Ａ及び下部区分材１０Ｂは、互いに鏡像関係にあり、且つ、このため、類似の構成部品を有している。簡略化のために、説明は、上部区分材１０Ａを参照して進めることにする。

図２〜図４に最も良く示されているように、上部区分材１０Ａは、その概略が符号１８により示された半径方向位置決めアッセンブリを有しており、この半径方向位置決めアッセンブリは、ブラケット２０によりレールキャリッジＲ１に１９のところで揺動的に取り付けられているとよい。上部区分材１０ＡのレールキャリッジＲ１への揺動的な取り付けは、上部区分材１０Ａがサービス位置から係合位置（図１）まで移動することを許容する。サービス位置において、上部区分材１０Ａは、その各種の構成部品へのアクセスを許容するために、タイヤユニフォミティマシンから離れるように揺動する。係合位置においては、図１に示されているように、上部区分材１０Ａは、タイヤユニフォミティマシンへ向けて揺動し、且つ、半径方向位置決めアッセンブリ１８の中心線ＣＬは、タイヤＴの中心軸ＣＡに整合する。研磨ヘッド２４の直線的な移動は、従って、タイヤＴの中心軸ＣＡから延びる半径方向線に沿って生じるものである。

この目的のため、半径方向位置決めアッセンブリ１８は、研磨ヘッド２４の直線的な移動（タイヤＴに関しての内側及び外側への半径方向の移動）を許容しながら研磨ヘッド２４を支持するキャリッジ２２を有している。この場合、キャリッジ２２は、研磨ヘッド２４により担持される砥石と表面Ｓとの接触を実現するようにタイヤＴに関して研磨ヘッド２４を半径方向に位置決めすることが可能な態様で、フレームＦに関して固定されているとよい。二つの砥石が使用されるときには、半径方向位置決めアッセンブリ１８の中心線ＣＬとタイヤＴの中心軸ＣＡとの整合は、研磨ヘッド２４により担持される砥石が、表面Ｓに同時に接触することを許容する。

図２〜図４に最も良く示されているように、キャリッジ２２は、その上に研磨ヘッド２４が装着される可動アーム２８を担持している。可動アーム２８は、ベアリング２９により支持されており、このベアリング２９は、可動アーム２８のタイヤＴに関しての内側及び外側への実質的に直線的な移動を助長するものである。キャリッジ２２は、可動アーム２８を収容するための逆Ｕ字形状のキャビティを画成する、ベースプレート３０、第１壁３２及び第２壁３３を有している。スペーサ３５が、第１壁３２と第２壁３３との間の間隔を維持するために、ベースプレート３０に対向するように第１壁３２と第２壁３３との間に取り付けられるとよい。

可動アーム２８は、第１壁３２と第２壁３３との間にて、これらの壁に取り付けられたベアリング２９により支持されている。ベアリング２９は、キャリッジ２２に適切に装着されたローラ３４を有するリニアベアリングであるとよい。ローラ３４は、可動アーム２８の実質的に直線的な移動を可能にするように可動フレーム２８の縁部３６を受け入れる。図２に最も良く示されているように、四組のベアリング２９（二つが後部位置にあり、二つが前部位置にある）が、その駆動時に可動アーム２８の移動を支持するように設けられている。

可動アーム２８は、その概略が符号４０により示された、適切なアクチュエータ（油圧式又は空気圧式シリンダのような流体作動リニアアクチュエータ、モーター作動アクチュエータ、電気アクチュエータ等を含むもの）により駆動される。図示された実施形態において、アクチュエータ４０は、可動アーム２８をタイヤＴへ向けて作動させるように突出させ、且つ、可動アーム２８をタイヤＴから引き離すように後退させるシリンダ４２を有している。

アクチュエータ４０の一端部４４は、キャリッジ２２の第１壁３２と第２壁３３との間を延びる終端プレート４５に固定的に取り付けられている。アクチュエータ４０の他端部４６は、突出可能及び後退可能であり、且つ、可動アーム２８に接続された接合プレート４７に取り付けられている。接合プレート４７は、可動アーム２８に関して垂直方向に向けられており、且つ、可動アーム２８の上方及び下方に延びる部分を有している。アクチュエータ４０の端部４６は、接合プレート４７のうち可動アーム２８の下方に延びる部分に取り付けられ、且つ、接合プレート４７のうち可動アーム２８の上方に延びる部分は、それに取り付けられた支柱４８（可動アーム２８に沿って縦方向に延びるもの）により補強されている。

上述したように、半径方向位置決めアッセンブリ１８の操作は、システムコントローラＣにより制御されるとよい。例えば、油圧式又は電気式シリンダ４２は、研磨ヘッド２４を担持する可動アーム２８を突出及び後退させるのに用いられる。この場合、流体を流体供給源から搬送する供給ライン（図示せず）は、推進力を適用するために流体をシリンダ４２に選択的に向けるように使用されるとよい。このような流体の流れを制御するため、サーボ弁５０が、マニホールド５１を介して通過する流体（シリンダ４２に供給するための流体）を計量するように使用されるとよい。電気式アクチュエータの場合、電気式サーボ駆動部が用いられる。システムコントローラＣ（図示せず）は、タイヤＴに関しての研磨ヘッド２４の内側及び外側への半径方向の移動を調節するために半径方向位置決めアッセンブリ１８を制御する際に使用されるとよい。システムコントローラＣは、タイヤＴに関しての上部区分材１０Ａの位置を決定するための適切なセンサーを含むことが可能である。例えば、センサー２６は、タイヤＴとの相対的な位置関係を検出するように、上部区分材１０Ａ上にて研磨ヘッド２４の近くに装着されている。センサー２６は、タイヤＴに関しての研磨ヘッド２４の半径方向位置が正確に制御されることを許容するように、システムコントローラＣに知らせている。

サーボ弁５０を使用することにより、シリンダ４２の駆動は、センサー２６により提供された信号を介してシステムコントローラＣにより調整されるとよい。システムコントローラＣは、可動アーム２８を突出させたり後退させたりするようにサーボ弁５０の運転を起動させ及び起動を解除することが可能であり、その結果、研磨ヘッド２４の半径方向位置が制御されることが可能となる。

図１及び図８に示されているように、研磨ヘッド２４は、一対の延長アーム５２により可動アーム２８に関して支持されている。延長アーム５２は、接合プレート４７の上部部分に留め付けられた取り付けビーム４９に、オフセットブラケット５３を介して取り付けられている。延長アーム５２は、オフセットブラケット５３からタイヤＴへ向けて外側に延びており、且つ、研磨ヘッド２４の揺動的な移動を許容する隙間を画成するように略Ｌ字形状であるとよい。研磨ヘッド２４は、延長アーム５２の遠位端部の間にて支持されている。

研磨ヘッド２４は、第１モーター５８及び第２モーター５９にそれぞれ取り付けられた砥石６２及び６３を有する第１モーター５８及び第２モーター５９を支持する囲み体又はハウジング５６を有しているとよい。囲み体５６は、研磨室７０を画成するように、上部壁６４と、下部壁６５と、上部壁６４と下部壁６５との間を囲み体５６の前部から後部へ向かって延びる側部壁６６及び６７とを有している。図７に示されているように、囲み体５６は、研磨室７０へのアクセスを与えるように、前部開口７２を画成している。さらにまた、上部壁６４及び下部壁６５は、タイヤＴの環状性に適合するように、前部開口７２の近くにある前部縁が湾曲している（図６）。

図７に示されているように、第１モーター５８及び第２モーター５９は、上部壁６４に取り付けられており、且つ、研磨室７０内で砥石６２及び６３を回転可能に支持するようにそれぞれが上部壁６４を通って延びるシャフト７４及び７５を有している。この場合、砥石６２及び６３のそれぞれは、砥石６２及び６３の近くに位置付けられたモーター５８及び５９により直接的に作動されるとよい。砥石６２及び６３のそれぞれに対して単一のモーターを使用することにより、このような直接作動システムにおけるモーター５８及び５９の寸法は、減少する。さらに、砥石６２及び６３が直接的に作動されるときには、この直接作動システムの慣性力は、砥石を回転させるためにモーターをギアボックス装置に接続する一連のベルト又はチェーンを用いて砥石から遠くに位置付けられるモーターを含む既知のシステムに比較して、減少する。直接作動システムの減少した慣性力は、砥石６２及び６３の反転を開始することが可能な頻度を改良する。砥石６２及び６３を一つの方向から他の方向へ素早く反転させることにより、直接作動システムは、このような反転が必要とされるときの処理時間をかなり減少させることができる。モーター５８及び５９は、十分なパワーで砥石６２，６３を作動させるように寸法付けられているが、依然として、タイヤＴが位置付けられるマシン本体内での自由な移動を許容するようにコンパクトである。
モーター５８及び５９への電力は、慣例的には、モーター５８及び５９に接続箱（図示せず）のところで接続されている電気ケーブル（図示せず）により供給される。さらにまた、モーター５８及び５９の構成部品を保護するため、モーター５８及び５９の露出された表面を実質的に覆うようにハウジング７６が設けられている。

図６及び図８に示されているように、囲み体５６には、研磨プロセス中に作り出される微粒子を除去するために研磨チャンバ７０へ向けて開放した真空源に取り付けられたノズル７８が設けられているとよい。例えば、側部壁６６及び６７は、上部壁６４及び下部壁６５と一緒にノズル７８を画成するように、囲み体５６の後部末端のところで互いに向かって湾曲している。この場合、ノズル７８は、囲み体５６と一体的に形成されており、ホース８０により真空源に流体接続されている。

微粒子の除去をさらに助けるため、噴射ノズル８２が、トレッド部、サイドウォール部又はショルダー部の表面Ｓに引っ掛かる微粒子を排出させるようにするため、空気のような流体の供給源を、タイヤＴへ向けるようにするとよい。噴射ノズル８２は、研磨ヘッド２４から離れて遠位に位置付けられた空気の供給源に流体接続されている。噴射ノズル８２は、研磨室７０内にて砥石６２及び６３の近くに位置付けられているとよい。実際には、図７に示されているように、噴射ノズル８２は、砥石６２及び６３の間であって、真空源により作り出される真空流内に位置付けられているとよい。

センサー２６は、タイヤＴに関しての上部区分材１０Ａ（及び特に研磨ヘッド２４）の位置を決定するため、且つ、研磨プロセス中にタイヤＴから取り除かれる材料の量を測定するため、囲み体５６又はその近傍に装着されるとよい。上述したように、センサー２６は、可動アーム２８の半径方向位置をシステムコントローラＣに知らせている。

システムコントローラＣは、研磨ヘッド２４（及び従ってタイヤＴの近くにて研磨ヘッド２４により担持される砥石６２及び６３）を位置付けるように可動アーム２８を突出させる。この方法では、半径方向位置決めアッセンブリ１８は、砥石６２及び６３がタイヤＴの表面Ｓに接触するように同時に位置付けるように使用されることが可能である。いったん表面Ｓに接触したら、主砥石６２及び従砥石６３は、図１に図示されているタイヤＴの回転方向により定義されるように、連続した態様で、タイヤＴから材料を取り除くことができる。砥石６２及び６３は、それぞれの回転軸の周りを同一の方向に回転してもよく、又は、それぞれに関して反対方向に回転してもよい。例えば、図１に示されているように、主砥石６２が時計回りの方向に回転し、且つ、従砥石６３が反時計回りの方向に回転するとよい。この場合、主砥石６２が材料の大部分を取り除き、従砥石６３は、主砥石６２により作り出された不規則性を取り除くとよい。いったん十分な材料がタイヤＴから取り除かれた場合には、システムコントローラＣは、砥石６２及び６３をタイヤＴから引き離すように可動アーム２８を後退させる。砥石の軸が、図６に示されているように、互いに関して横方向に整合した場合には、砥石６２及び６３は、通常、タイヤＴの表面Ｓから同時に引っ込められる。

トレッド部、サイドウォール部又はショルダー部の表面Ｓに沿って研磨を実行するため、研磨ヘッド２４（囲み体５６、モーター５８及び５９、及び砥石６２及び６３を含む）は、揺動軸ＰＡの周りに揺動可能に作られているとよい。例えば、囲み体５６は、側部壁６６及び６７にそれぞれ位置付けられた揺動シャフト８４及び８５により延長アーム５２に取り付けられているとよい。図７に最も良く示されているように、揺動シャフト８４及び８５は、それぞれ、ほぼ上部壁６４の近くにある側部壁６６及び６７に取り付けられている。揺動シャフト８４及び８５は、それぞれが揺動軸ＰＡにて延長アーム５２を通して設けられた開口８６及び８７（図８）内で部分的に回転可能である。この場合、研磨ヘッド２４は、砥石６２及び６３をタイヤＴの表面Ｓに沿ってトレッド部、サイドウォール部又はショルダー部に接触させるように位置付けるために、角度αに亘って、位置Ｐ１から位置Ｐ２（図５）へ揺動することが可能である。

傾斜調節装置アッセンブリ９０は、揺動軸ＰＡの周りでの研磨ヘッド２４の自動揺動移動を与えるものである。通常、研磨ヘッド２４の角度位置は、研磨ヘッド２４を揺動軸ＰＡの周りで回転させることが可能な、シリンダ、モーター又は他の利用可能な装置のようなアクチュエータにより制御される。図９Ａに示されている例では、傾斜調節装置アッセンブリ９０は、揺動シャフト８４に回転可能に固定されたパイ形状のギアセクション９２を有しているとよい。パイ形状のギアセクション９２は、その外縁に沿って、ウォームギア９４に噛み合うように設けられた歯９３を有している。ウォームギア９４は、モーター９６のシャフト上に形成され又はそれに取り付けられており、このモーター９６は、延長アーム５２に取り付けられたサーボモーターであるとよい。例えば、モーター９６は、延長アーム５２から外側に延びるブラケット９８により、延長アーム５２に装着されているとよい。さらにまた、モーター９６のシャフトは、ベアリング又ブシュ（図示せず）を含むブラケット９９により支持されているとよい。ブラケット９９は、また、延長アーム５２から外側に延びており、その結果、ウォームギア９４がパイ形状のギアセクション９２に当接するように位置付けられることが可能である。この場合、ウォームギア９４の回転（時計回り及び反時計回りの両方向への回転）は、パイ形状のギアセクション９２によりシャフト８４（及び従って研磨ヘッド２４）の揺動移動へと変換される。

さらに、システムコントローラＣは、研磨ヘッド２４（及び従って、それにより担持される砥石６２及び６３）の揺動移動を制御するように傾斜調節装置９０を運転するのに使用することが可能である。この場合、砥石６２及び６３の角度的な向きは、トレッド部、サイドウォール部及びショルダー部に沿った表面Ｓへの適切な接触を確実にするように調節することが可能である。その目的のため、センサー２６は、タイヤＴに関しての上部区分材１０Ａ（及び特に研磨ヘッド２４）の位置を決定するように使用することが可能であり、これにより、傾斜調節装置９０がそれに応じて駆動されることが可能である。さらに、モーター９６からのフィードバックは、研磨ヘッド２４の角度位置を決定するのに使用されることが可能であり、ここで、例えば、モーター９６は、エンコーダ又は類似の装置を含むとよい。

選択された位置にて研磨ヘッド２４を保持するため、制動アッセンブリ１００が設けられているとよい。制動アッセンブリ１００は、機械的な利点を得るために揺動軸ＰＡから遠位に位置付けられる制動装置１０２を含んでいる。図９Ｂに示されているように、制動装置１０２は、囲み体５６の後部末端の近くにあるＬ字形状のブラケット１０４を用いて延長アーム５２に取り付けられている。研磨ヘッド２４を傾斜させるのにシリンダ又はサーボモーターが使用されるときには、制動アッセンブリは必要ないかもしれない、ということは理解されるであろう。このため、制動アッセンブリ１００は、省略されてもよいし、又は、アクチュエータにより付与される制動力を強化するために使用されてもよい。

図示された実施例において、制動装置１０２は、囲み体５６に取り付けられた制動部材１０６に対してクランプ力を付与するために使用される。図９Ｂに示されているように、制動部材１０６は、研磨ヘッド２４に固定された本体１０７と、弧形状の延長部１０８とを備えた、略手斧形状の部材として形成されている。本体１０７は、囲み体５６から制動装置１０２へ向かって延びており、且つ、弧形状の延長部１０８は、制動装置１０２内にて受け入れられるものである。任意の角度位置での制動を許容するため、弧形状の延長部１０８の長さは、研磨ヘッド２４の傾斜の所望の度合いにより、すなわち、言い換えれば、揺動移動の所望の量により、決定される。

制動装置１０２は、ブロック１１１に関して内側及び外側に移動可能な制動アーム１１０を含んでいる。弧形状の延長部１０８は、制動アーム１１０とブロック１１１との間に受け入れられ、且つ、制動アーム１１０の内側への移動が、弧形状の延長部１０８をブロック１１１に対してクランプすることとなり、制動アーム１１０の外側への移動が、弧形状の延長部１０８をブロック１１１からアンクランプする（クランプを外す）こととなる。必要であれば、制動アーム１１０及び／又はブロック１１１は、制動パッド１１２を含むとよい。

制動装置１０２を駆動し、且つ、制動アーム１１０をブロック１１１に関して内側及び外側に移動させるため、制動装置１０２の近くにモーター１１４が位置付けられているとよい。この場合、弧形状の延長部１０８を制動装置１０２内でクランプするために制動アーム１１０を内側へ移動させるようにモーター１１４が駆動されるときには、研磨ヘッド２４の位置が強化されるであろう。さらに、モーター１１４の駆動は、傾斜調節装置９０の運転に応じてシステムコントローラＣにより制御されることが可能である。

上述したように、上部区分材１０Ａ及び下部区分材１０Ｂは、互いに関して独立して移動してもよい。この場合、研磨ヘッド２４がタイヤＴに関して半径方向の移動及び揺動的な移動が可能であるのに加えて、上部区分材１０Ａ及び下部区分材１０Ｂに位置付けられた研磨ヘッド２４は、タイヤＴに関して軸方向に調節されることが可能である。その目的のため、上部区分材１０Ａ及び下部区分材１０Ｂは、軸方向位置決めアッセンブリ１１８を用いて軸方向の移動が可能である。軸方向位置決めアッセンブリ１１８は、上部区分材１０Ａ及び下部区分材１０Ｂをそれぞれ支持するレールキャリッジＲ１及びＲ２、及びレール１２及び１４を含んでいる。

図１０に示されているように、レール１２及び１４は、フレーム部材Ｆ１に沿って軸方向に延びている。レール１２及び１４は、フレーム部材Ｆ１に沿って軸方向に延びる軸方向位置決めアッセンブリ１１８に含まれる取り付けサドル１２０を用いてフレーム部材Ｆ１に取り付けられているとよい。取り付けサドル１２０はフレーム部材Ｆ１に固定されており、且つ、取り付けサドル１２０は、レール１２及び１４をそれぞれ支持するように取り付けサドル１２０から外側に延びる延長ブラケット１２２及び１２４を含んでいる。

レール１２及び１４は、レールキャリッジＲ１及びＲ２を可動可能に支持するものであり、且つ、上述したように、上部区分材１０Ａ及び下部区分材１０Ｂが互いに関して及びタイヤＴに関して軸方向に位置決めされることを許容するものである。例えば、レール１２及び１４に沿ったレールキャリッジＲ１及びＲ２の位置は、上部区分材１０Ａ及び下部区分材１０Ｂの相対的な位置を与えるものである。図１０に示されているように、レールキャリッジＲ１は、上部区分材１０Ａを支持するように上部軸方向位置で支持され、且つ、レールキャリッジＲ２は、下部区分材１０Ｂを支持するように下部軸方向位置で支持されている。

レールキャリッジＲ１及びＲ２はそれぞれ、第１プレート１２８と、その一縁に沿って第１プレート１２８に垂直に取り付けられた第２プレート１２９とにより形成された、Ｔ字形状の断面を持つ本体１２６を含んでいる。第１プレート１２８及び第２プレート１２９は、フレーム部材Ｆ１の隅部１３０に沿って軸方向に延びており、且つ、レール１２及び１４をそれぞれ受け入れるレールブロック１３２及び１３４を支持している。さらにまた、以下に述べるように、レールキャリッジＲ１は、各種のアクチュエータの一つを収容するレッジ（棚部）１３１又は他の部材を含んでいる。レッジ１３１は、例えば、第２プレート１２９の底縁に沿って外側に延びている。

図８に最も良く示されているように、レール１２を受け入れるレールブロック１３２は、ブラケット１３５を介して第１プレート１２８の縁部に取り付けられるとよい。さらにまた、レール１４を受け入れるレールブロック１３４は、第１プレート１２８に取り付けられる縁部の反対側の縁部の近くにて第２プレート１２９に取り付けられるとよい。レールブロック１３２及び１３４は、レール１２及び１４のそれぞれに沿って可動可能であり、且つ、レールキャリッジＲ１及びＲ２が互いに関して及びタイヤＴに関して軸方向に位置決め可能であることを許容する。

上述したように、各種のアクチュエータは、レール１２及び１４に沿って上部区分材１０Ａ及び１０Ｂを移動させるのに使用され、且つ、それらの半分のものを選択された軸方向位置にて形成するのに使用されるとよい。より具体的には、軸方向位置決めアッセンブリ１１８は、キャリッジＲ１及びＲ２の移動をそれぞれ駆動するための、その概略が符号１３６及び１３７により示された、適切なリニアアクチュエータを含むものである。アクチュエータ１３６及び１３７は、油圧式又は空気圧式シリンダのような流体作動アクチュエータ、モーター作動アクチュエータ、電気アクチュエータ等であるとよい。図示された実施形態において、アクチュエータ１３６及び１３７は、キャリッジＲ１及びＲ２を持ち上げるように突出させるとともに、キャリッジＲ１及びＲ２を引き下げるように後退させる、シリンダ１３８及び１３９を含んでいる。

アクチュエータ１３６及び１３７は、両方とも、その一端部がフレームＦ（例えば、フレーム部材Ｆ１の底部の近く）に固定的に取り付けられている。アクチュエータ１３６の他端部はキャリッジＲ１に取り付けられ、且つ、アクチュエータ１３７の他端部はキャリッジＲ２に取り付けられている。図示された向きにおいては、アクチュエータ１３６と下部キャリッジＲ２との干渉を避けるため、アクチュエータ１３６，１３７は、フレーム部材Ｆ１に関して互いから外側にずれているとよい。例えば、アクチュエータ１３６は、アクチュエータ１３７が接続されるキャリッジＲ２をアクチュエータ１３６が触れずに通過することを許容するのに十分な距離だけ、アクチュエータ１３７よりもフレーム部材Ｆ１からさらに外側に位置付けられているとよい。レッジ１３１は、外側へずれたアクチュエータ１３６との接触を容易にするように、キャリッジＲ１から外側に延びている。

上部区分材１０Ａ及び下部区分材１０ＢをレールキャリッジＲ１及びＲ２にそれぞれ取り付けるため、その第１プレート１２８にカラー１６が取り付けられている。この場合、カラー１６は、第１プレート１２８から外側に延びており、且つ、（上部区分材１０Ａ及び下部区分材１０Ｂの）キャリッジ２２に取り付けられた延長ブラケット２０は、上部及び下部のカラーアーム１６Ａ及び１６Ｂの間にて揺動的に受け入れられている。この場合、アクチュエータ１３６及び１３７は、キャリッジＲ１及びそれにより支持された上部区分材１０Ａ、及びキャリッジＲ２及びそれにより支持された下部区分材１０Ｂを、互いに関して及びフレーム部材Ｆ１に関して軸方向に移動させるように、干渉なしで、駆動することが可能である。

また、システムコントローラＣは、上部区分材１０Ａ及び下部区分材１０Ｂ（及び従って、研磨ヘッド２４及びそれにより担持された砥石６２及び６３）の軸方向位置を制御するように軸方向位置決めアッセンブリ１１８を運転するのに使用することが可能である。この場合、両方の研磨ヘッドの砥石６２及び６３の軸方向の向きは、トレッド部、サイドウォール部及びショルダー部に沿った表面Ｓへの適切な接触を確実にするように調節することが可能である。その目的のため、センサー２６は、タイヤＴに関しての上部区分材１０Ａ及び上部１０Ｂ（及び特にその研磨ヘッド２４）の位置を決定するように使用することが可能であり、これにより、軸方向位置決めアッセンブリ１１８がそれに応じて駆動されることが可能である。

軸方向位置決めアッセンブリ１１８を用いて上部区分材１０Ａ及び下部区分材１０Ｂの軸方向移動を提供するために、フレーム部材Ｆ２に沿って軸方向滑動アッセンブリ１４０が設けられている。例えば、図１に示されているように、延長ブラケット２０のような延長ブラケット１４２が、上部区分材１０Ａ及び下部区分材１０Ｂのキャリッジ２２に取り付けられている。延長ブラケット１４２は、図１１に示されているように、それに取り付けられた支持プレート１４４を有しており、且つ、支持プレート１４４の延長ブラケット１４２への取り付けは、補強プレート１４５により強化されている。支持プレート１４４は、フレーム部材Ｆ２に取り付けられたレール１４８を受け入れるように設けられたレールブロック１４６を担持している。

図示されているように、図１及び図１１において、レール１４８は、フレーム部材Ｆ２に固定された裏当てプレート１５０に取り付けられており、且つ、それに沿って軸方向に延びている。この場合、上部区分材１０Ａ及び下部区分材１０Ｂが係合位置（図１）にあるときには、レールブロック１４６がレール１４８を受け入れる。レールブロック１４６は、レール１４８に滑動可能に係合するものであり、且つ、軸方向滑動アッセンブリが、フレーム部材Ｆ２に関しての支持を提供しながら、上部区分材１０Ａ及び下部区分材１０Ｂの互いに関しての及びタイヤＴに関しての軸方向への移動を提供することを許容するものである。

上述したように、研磨ヘッド２４は、自動的な態様で、軸方向へ、半径方向へ、及び揺動軸ＰＡの周りにて角度的に、移動させるように作られているとよい。従って、研磨アッセンブリ１０は、タイヤＴの全体の外形を研磨するのに使用されるとよい。説明は、二つのアーム１０Ａ及び１０Ｂが研磨ヘッド２４を担持する一つの実施例を議論したものであるが、単一のアーム及び研磨ヘッドが使用されてもよいことは理解されるべきであろう。多数のアーム１０を使用するときには、アーム１０の移動は、所望の研磨を実現して互いの干渉を避けるため、互いに調整されるとよい。例えば、研磨アッセンブリ１０Ａ，１０Ｂは、研磨アッセンブリ１０Ａ，１０Ｂの中心設定点を較正するために、互いに関して実質的に隣り合い且つタイヤの軸方向寸法に関して中心にある状態で開始するようにプログラムされるとよい。それぞれの研磨アッセンブリ１０Ａ，１０Ｂは、それから、必要な研磨を実行するためにその中心設定点から外側に移動するとよい。研磨ヘッド２４の動的な調節は、センサー２６又はタイヤマシンに関連して使用される他のセンサーのようなセンサーからのフィードバックに基づいてなされるとよい。例えば、タイヤユニフォミティマシンにおいては、タイヤの寸法及びそれにより作り出される力を測定する際に使用される各種のセンサーが、研磨ヘッドの移動を制御し、且つ、タイヤＴの選択された位置で選択された研磨を実行するのに使用されるとよい。

研磨ヘッド２４の軸方向の位置、半径方向の位置及び揺動的な位置を制御するためにシステムコントローラＣを使用するときには、高度に自動化された高精度の運転が可能である。また、システムコントローラＣは、選択されたタイヤの輪郭を作り出すのに必要な指示がプログラムされ、又はそうでなければ与えられているとよい。このような輪郭は、システムコントローラＣ内のメモリーに保存され、同一の種類のタイヤが処理されるときにはいつでも呼び出される。システムコントローラＣは、それから、研磨ヘッド２４の位置を制御し、且つ、所望の輪郭を作り出すために、輪郭情報から一連の指示を定式化する。タイヤユニフォミティマシンに組み込まれているときには、研磨アッセンブリ１０は、押し込み研磨及び逃げ研磨に加えて輪郭研磨を提供するように使用されるとよい。

本発明の思想によるその他の研磨アッセンブリが図１２に示されており、概して符号２１０で参照されている。研磨アッセンブリ２１０は、上述の研磨アッセンブリ１０と類似のものであり、概して、砥石を支持するとともにタイヤＴに当接してタイヤＴから材料を取り除くよう軸方向および半径方向に移動可能となっている、概して符号２２４によって示される研磨ヘッドを含んでいる。研磨アッセンブリ２１０は、概して符号２１１によって示される更なる砥石であって、旋盤のような輪郭研磨のために特別に設計された更なる砥石を含んでいる。上述の砥石６２，６３は、輪郭研磨を実施することができるものではあるが、押し込みおよび逃げ研磨のために最適に適合されたものであり、この場合、タイヤユニフォミティマシンは、選択された量の材料を取り除くよう砥石を固定位置に移動させ、その後、砥石を引っ込める。旋盤のような方法で輪郭研磨を実施するため、砥石は、当初の当接の後、タイヤＴの表面に沿って移動し続ける。この目的のため、砥石２１１は、研磨面２１５の軸方向の先端部２１４に少なくとも１つの湾曲したショルダー部２１２を有するという点で、砥石６２，６３と異なっている。タイヤの軸ＣＡに対する一方向における研磨の場合、湾曲したショルダー部２１２が砥石２１１の先導側２１６に設けられていてもよく、または、タイヤの軸ＣＡに対する両方向における研磨の場合、一対の湾曲したショルダー部２１２が砥石２１１の上側および下側の軸方向先端部に設けられていてもよい。湾曲したショルダー部２１２により、砥石２１１は、タイヤＴに当接している間に移動することができ、また、従来技術に見られる角張ったショルダー部の石よりもタイヤＴに引っかからない傾向がある。示されているように、砥石２１１は、概して半円形の外側輪郭２１７を湾曲したショルダー部２１２に与えるよう湾曲していてもよい。湾曲したショルダー部２１２は、タイヤＴとの当接を維持しながら砥石２１１が軸方向および半径方向に移動することを可能とする。このようにして、砥石２１１が旋盤のようにタイヤＴを切断する。砥石６２，６３の場合のように、一対の砥石２１１が前後に並んで用いられ、これによって反りの可能性を低減してもよい。

また、１つの研磨アッセンブリ２１０が砥石２１１を移動させることができるのではあるが、上述のセクション（区分材）１０Ａおよび１０Ｂのような複数の研磨アッセンブリセクションが砥石２１１を移動させてもよい。上述のように、複数のセクションを用いる場合、タイヤＴを研磨するようコントローラＣがそれらの運動を調和させることができる。

図１３を参照すると、輪郭生成マシンのダイヤグラム図が概して符号５００で示されていることがわかる。明確に示されない限り、このマシンおよびそれに関連する形態は、上述において説明された形態における全ての構成要素および特徴を使用する。言い換えれば、タイヤを取り扱うための、および研磨して輪郭を生成するための様々な機構の全ては、上述の形態の場合と同様である。ここで開示されたその他のものからの、本形態の主要な差異は、所望のタイヤ輪郭が所定の仕様を満たしていないタイヤから得られる、または、特定の形状に形付けられたタイヤ輪郭を有することが望まれている、という態様に関連しているということである。マシン５００は、マシンの様々な態様を実行するために必要なハードウェアおよびソフトウェアを利用および提供する、プロセッサーに基づくシステムからなるコントローラ５０４を含んでいる。コントローラ５０４は、タイヤに関連する情報など様々な入力をマシンおよびその他のソースから受信し、またコントローラは、所望の輪郭を生成するようマシンを制御するための出力信号を生成する。受信される入力データおよび生成される出力データは、適切な伝送プロトコルを利用する有線または無線によって伝達され得る。様々な構成要素間の接続が、アルファベットの文字Ａ−Ｍによって表されている。

マシン５００は、概して大文字Ｔによって示されているタイヤＴを受け入れる。ここで、タイヤＴは、水平方向に向けられており、また、製造プロセスの過程において搬送されている。典型的には、タイヤは、成型の後、あるいはタイヤユニフォミティの評価を試験した後、搬送されている。もちろん、その他の製造ステップが、タイヤを輪郭生成マシン５００に入れる前に用いられてもよい。従来技術においてよく理解されているように、タイヤは、様々な構成要素を有している。すなわち、タイヤは、タイヤの開口部を画定するタイヤビード部と、タイヤビード部から延びる側壁部と、側壁部からさらに延びるショルダー部と、ショルダー部を相互に連結させるトレッド部と、を有している。輪郭生成マシンは、大抵の様々な寸法の直径および幅のタイヤに関する使用のために適合可能となっている。タイヤが特に幅広の場合、後述するように、所望の輪郭を生成するために複数の研磨装置が用いられてもよい。

コントローラにラベルリーダー５０６が接続されており、ラベルリーダーは、タイヤが輪郭生成マシンに入るときにバーコードまたはその他のタイヤに関連付けられた識別情報を読み取る。典型的には、ラベルに包含され、かつラベルリーダー５０６によって読み取られる情報は、限定はされないが、所望のタイヤ輪郭を認定するタイヤ部品番号と、デュロメータを含むタイヤの建造において用いられる材料と、その他の仕様パラメータと、を含んでいる。タイヤの材料組成の明細は、タイヤの動作性能に影響を及ぼすシリカまたはその他の材料の量などに含まれていてもよい。また、この情報には、タイヤの動作のための所望の膨張圧力、タイヤがリムに取り付けられるときのビード部間の距離である、所望のビード部幅、および、タイヤの通常動作の間に経験されるタイヤの最適な走行速度が含まれている。

下側スピンドル５０８および上側スピンドル５１０は、当初は、タイヤＴをコンベヤシステムから受け入れるよう、離されている。上側スピンドル５１０は、固定位置に維持されており、一方、下側スピンドル５０８は、タイヤの一側においてタイヤのビード部に係合するよう垂直方向に移動する。下側スピンドルは、上側スピンドルがタイヤの他側においてタイヤのビード部に係合するよう、タイヤを上方へ移動させる。スピンドルは、評価および輪郭の作り出しの間にタイヤの回転を制御するよう、コントローラ５０４に接続されている。スピンドル駆動部５１２は、タイヤを所望の方法で回転させるよう、スピンドル５０８および５１０のどちらか一方または両方に接続されている。

ビード部の幅センサー５１４が、スピンドル駆動部５１２に関連付けられており、また、ラベルによって読み取られる情報に基づいて、コントローラが２つのビード部の互いに対する間隔を調整する。膨らみセンサー５１６がスピンドルに関連付けられており、さらに、提供されるラベル情報に基づいて、コントローラが、所望の圧力へとタイヤの膨張を生じさせる。スピンドルの速度センサー５１８もまた、少なくとも１つまたは２つのスピンドルの近傍に関連付けられており、また、光学式エンコーダ、電気式ホール効果スイッチまたはその他のタイプの速度センサーを利用することにより、回転するスピンドルの速度を確認する。センサー５１４，５１６および５１８から収集されるデータ情報は、生成マシンの動作パラメータのリアルタイムモニタを提供するよう、コントローラに伝達される。

タイヤがいったんマシンに装填され、所望のビード部幅を有するスピンドルによって係合され、そして膨張させられると、タイヤの期待される動作性能の間、すなわち、適切なビード部間隔、膨張設定および回転速度に関して、輪郭センサー５２０が、タイヤの輪郭を解析する。輪郭センサー５２０は、タイヤの輪郭を提供するようスピンドルの中心線に対するタイヤの寸法特徴を測定するスポットレーザーであってもよい。センサー５２０は、ラインレーザー、接触プローブまたはカメラの形態であってもよい。選択されたセンサーのいずれか１つは、更なる評価のためのタイヤの正確な半径測定を検出するのに十分な感度を有するものとなっている。熟練した職人は、用いられ得るセンサーが様々な利益および不利益を有しており、また、各タイプのセンサーが十分なタイヤ輪郭画像を生成することができる、ということを理解していると考えられる。

コントローラ５０４には、輪郭データベース５２４が接続されて関連付けられている。輪郭データベースは、コンピュータ援用設計（ＣＡＤ）図面、または、製造プロセスにおいて完成される全てのタイヤの特質のためにエンドユーザーが所望するその他の前述のタイヤ輪郭形状を含むことができる。これらの輪郭は、部品番号に応じて保存され、また、ラベルリーダー５０６により読み取られるときにタイヤに関連付けられるよう構成されている。それぞれの特定のタイヤに関連付けられたＣＡＤ輪郭を有することに加えて、タイヤの鏡像が、例えば特定のタイヤの型が予め定められた欠陥を有するということ、および、鏡像の輪郭が所望の目的の輪郭形状を提供するよう利用されるということが知られている場合に利用され得る。

ディスプレイを有するユーザーインタフェースが、概して符号５２６によって示されており、また、マシン５００に関連付けられた全ての構成要素およびセンサーのモニタが可能となっている。インタフェース５２６は、輪郭を作り出すステップに先行して、また必要であれば後述するように輪郭を作り出すステップの間、技術者が様々なパラメータを調整することを可能とする。インタフェースは、所定の輪郭の選択を可能にし、また、更なる評価のために蓄積された全ての輪郭データの記憶を可能にする。

上述の形態のように、タイヤ輪郭を生成するために複数の研磨装置が用いられてもよい。特に本形態において、上側の研磨装置が概して符号５３０によって示されており、下側の研磨装置が概して符号５４０によって示されている。上側の研磨装置は、半径方向運動センサー５３２、軸方向運動センサー５３４、および、上述のように砥石の力および／または回転数または回転動作を決定するため、上述の１つまたは複数の研磨装置用モーターに関連付けられたモーター電流センサー５３６を含んでいる。同様に、下側の研磨装置５４０は、半径方向運動センサー５４２、軸方向運動センサー５４４、および、モーター電流センサー５４６を含んでいる。これらの様々な運動および電流センサー５３２〜５３６および５４２〜５４６は全て、データをコントローラ５０４に入力する。上述のように、研磨装置は、互いに独立に移動してもよく、また、互いに独立に動作してもよい。このような態様によって、タイヤがスピンドル５０８によって回転されているときに研磨装置５３０および５４０がタイヤに当接するよう配置される際の位置決めおよび速度が、正確に制御される。このことは、研磨装置が互いに片寄る（オフセットを作る）ことを可能にし、また、研磨装置の「研磨経路」が正確に制御されることを可能にする。言い換えれば、 研磨装置５３０および５４０は、スピンドルの中心線からの半径方向距離が異なる位置に配置され得る。このことは、タイヤのトレッド部および／またはショルダー部の選択された部分を取り除くときの正確な制御を可能にする。

どのようにして最良の輪郭を得るかを考える際、コントローラは、デュロメータ、スピンドルの回転速度、タイヤの輪郭が作り出される際の量または速度を制御する研磨供給速度、研磨段階における材料の量または深さを制御する研磨深さ、所望の輪郭を得るために用いられる研磨段階の数、鏡像のハーフまたは全体輪郭が、所望の輪郭を得る上で利用されるかどうか、および、研磨プロセスの間に利用され得る様々なオフセットのうちの少なくとも１つを考慮する。熟練の職人は理解するであろうが、オフセットは、１つの研磨装置の、その他の研磨装置に対する配置に関係している。また、上側および下側の研磨装置の動作をどのようにして最良に調整するかを決定することにおいて、タイヤの製造においてシリカが利用されるかどうかということ、およびどの程度利用されるかということ等の、タイヤに含まれる材料が考慮される。いくつかの例において、タイヤは、デュロメータを変える様々なタイプの化合物を含んでいてもよい。この場合、研磨装置に関連付けられたモーターセンサー５３６，５４６は、研磨プロセスの間、モーターの回転速度および電流の引き込みを検出する。モーター電流の変化が研磨の間に検出される場合、それはおそらく、タイヤの材料／デュロメータまたはその他のタイヤ特性の変化によるものであり、コントローラは、研磨プロセスへのリアルタイムでの修正または調整を可能にするよう研磨装置５３０，５４０のモーター速度を調整してもよい。このことは、均一な所望の輪郭が得られることを確実にする。

図１４を参照すると、タイヤの輪郭を作り出す動作ステップを設定する動作フローチャートが全般的に符号６００で示されていることが見て取れる。ステップ６０２において、タイヤＴが、従来技術において周知の方法で成型される。ステップ６０４において、タイヤが成型された直後に、タイヤの詳細、その組成、タイヤを形成するために用いられた型、およびその他の関連する製造情報を示すラベルまたはその他の識別子がつけられる。タイヤが様々な製造プロセスを介して移動するとき、タイヤのラベルが読み取られてもよい。上述のように、ラベルは、バーコード、またはその他のタイプの、電気的に読み取られ得るデバイスであってもよい。例えば、無線周波数識別タグまたはその他の同様のデバイスであって、タイヤに関連する情報を提供するデバイスなどである。随意的に、ステップ６０６において、タイヤの均一性がチェックされてもよい。タイヤの均一性試験は、タイヤが使用上容認可能なものであるか否かを決定してもよい。タイヤ均一性の間になされ得る測定は、限定はされないが、半径方向の振れ度（radial run out）、横方向の振れ度（lateral run out）、円錐度（conicity）および膨らみの測定を含んでいる。これらの示数のいずれか１つが所定のパラメータまたは限定の範囲内にない場合、タイヤは、適切なやり方でマークされてもよく、または、タイヤにラベルが追加されてもよく、または、そのタイヤに関連する情報がシステムにアップロードされてもよい。これによって、その特定のタイヤのためにバーコードラベルが読み取られるときにいつでもその均一性の特性もまた知られるようになる。熟練の職人は、しかしながら、タイヤの均一性ステップが随意的なものであり、本発明の実施には必ずしも必要とされない、ということを理解するであろう。どの場合でも、ステップ６０８において、所望の輪郭がタイヤに関連付けられる。所望の輪郭は、ＣＡＤ図面などのファイル上の図面であってもよく、または、輪郭データベースに管理されている例示的な輪郭であってもよい。

ステップ６１０において、特定の輪郭との関連付けのために調べられるタイヤのための動作パラメータが設定される。これらの動作パラメータは、限定はされないが、膨らみセンサー５１６によって決定される圧力、ビード部幅センサー５１４によって決定されるビード部幅、および、スピンドル駆動部５１２によって設定される走行速度を含んでいる。これらの動作パラメータは、典型的には、製造者によって予め定められており、また、各々の特定のタイヤに関連付けられたタイヤラベル情報に伝えられている。

ステップ６１２において、タイヤが膨張させられ、そしてその他の寸法的な判定基準のセット全てに関しての所望の速度で回転している後、輪郭センサー５２０が、タイヤの輪郭を測定するよう、必要に応じて半径方向および軸方向に動かされる。上述のように、このことは、タイヤが回転するとき、スポットレーザー、ラインレーザーまたはタイヤの寸法的な特徴を決定するその他のデバイスを用いて行なわれてもよい。ここで、寸法的な特徴は、回転するスピンドルアッセンブリの中心線に対するタイヤの測定に基づいている。結果として、完全なタイヤ輪郭が、輪郭生成マシン５００に受け入れられたタイヤのために生成される。

ステップ６１６において、コントローラ５０４は、ステップ６１２において決定された、測定された輪郭と、タイヤのラベル情報に基づく、タイヤに関連付けられた所望の輪郭とを比較する。変形例として、所望の輪郭がデータベース５２４から選択されてもよい。比較により、測定された輪郭が所望の輪郭の寸法的な制限の範囲内にあるということが明らかになる場合、ステップ６１８において、タイヤが、ステップ６１８における製造プロセスの残りのステップへと移動される。しかしながら、ステップ６１６において、測定された輪郭が所望の輪郭の寸法的な制限に適合しないと判定される場合、プロセスはステップ６２０を継続する。

ステップ６２０において、所望のタイヤ輪郭のための正確な測定を得るために、輪郭データベースがアクセスされる。この情報に基づいて、ステップ６２２において、所望の輪郭および検出されたゆがみに基づく輪郭調整パラメータのセットが設定される。言い換えれば、ステップ６２２において、タイヤに関する様々な特質が考慮され、また、ゆがみの程度が最良に訂正され得る。この考慮においては、タイヤのデュロメータ、毎分の回転数における所望のスピンドル速度、上側研磨装置および下側研磨装置に含まれる砥石が横方向および必要に応じて半径方向にタイヤ上でどの程度迅速に動かされるかを決定する研磨供給速度、研磨段階の間にどの程度の材料が取り除かれるかを決定する研磨深さ、研磨段階の数、および、鏡像のハーフまたは全体輪郭が研磨プロセスの間に利用されるかどうか、が含まれている。上述の形態で説明されたように、またタイヤの幅に依存して、複数の研磨アッセンブリが利用されてもよい。研磨装置５３０および５４０の移動は、所望の輪郭に従ってタイヤを形付けるよう調整されている。上側および下側の研磨装置は、オフセットされていてもよく、所望の輪郭を得るためにそれらがタンデムで動作するよう構成されていてもよい。

これらのパラメータがいったん設定されると、輪郭生成マシン５００は、ステップ６２４において、輪郭を作り出す作業を開始する。ステップ６２６において、研磨または輪郭を作り出す手順の間、様々なセンサーが絶え間なくモニタされ、そして、異常な動作が検出された場合、その他のパラメータが調整されてもよい。例えば、モーターセンサー５３６および５４６は、それらが所望の速度の範囲内で動作しているかどうかを判定するため、モーター電流をモニタする。いくつかの理由のため、タイヤ成型用化合物中の様々な材料の使用に基づくタイヤのデュロメータの変化などが検出され、コントローラは、研磨供給速度、スピンドル速度、研磨深さおよび／またはその他の関連する動作パラメータを調整することができ、これによって、所望の輪郭が実現されることを確実にする。ステップ６２８における輪郭を作り出す作業の完了の際、研磨アッセンブリは、輪郭センサー５２０がタイヤ輪郭を再評価することができるよう、タイヤに対する作業位置から動かされる。ステップ６３０において、再びチェックされたタイヤがまだ動作パラメータに適合しない場合、プロセスは、ステップ６１０から６２８を繰り返すようステップ６１０に戻ることができる。タイヤが容認可能なものである場合、ステップ６３２において、タイヤがマシン５００から外され、そして残りの製造プロセスへ進む。タイヤがプロセスを完了せず、かつ、ステップ６３０の第２の作業の完了で容認可能なものとなる場合、その後に、タイヤが更なる評価において不合格にされ得るよう、ステップ６３０においてフラグがセットされてもよい。

図１５および１６を参照すると、本発明によってタイヤの輪郭を作り出すことの利益を表す波形記録が提示されている。図１５は、例示的なタイヤが回転される間のトレッド部の中心における真円度の量である中心半径方向振れ度（Ｃ．Ｒａｄ．Ｒｏｕｔ）を示している。また、タイヤのトレッド部をタイヤの中心に向けて押しこむ負荷の量（通常はポンドまたはキログラム）である半径方向負荷（Ｃ．Ｒａｄ．Ｌｏａｄ）が示されている。これらの値は、タイヤユニフォミティマシンに設けられているようなロードホイールを用いて検出される、ということが理解されるであろう。どの場合でも、分析から得られる更なる記録は、タイヤの一回転の中での最大量から最小量への、半径方向負荷の相違であるＲＰＰ値、半径方向の基本振動（ＲＨ１）、円錐度の値（ＣＯＮ）、および中心半径方向の振れ度（ＣＲＲＯ）の値が提示されるということを示している。図１６から見て取れるように、これらの値は、著しく低減されている。なお、ゼロに最も近い円錐度の値が好ましい。従って、本発明の思想による輪郭を作り出すマシンを利用することの利益は、図１５および１６から容易に明らかになる。

輪郭を作り出すマシン５００および、動作フローチャート６００によって明示されているようなその製造手順は、正確な性能仕様に適合しているタイヤが製造されることを可能にする。輪郭を作り出す作業は、手動でタイヤを研磨マシンの中に装填し、基礎となるのに必要なエリアを決定し、研磨作業を実行する、ということのための１５分間またはそれ以上の時間とは異なり、２〜３分間で行なわれ得るような方法で自動化されている。さらに、マシン５００における繰り返し可能という性質は、所望の輪郭を得るのにかかる時間の量において多大な利益をもたらし、また、従来の研磨マシンよりも、効率的であり、かつ、作業上、正確である。マシンはまた、使用者が様々な所望の輪郭を選択することを可能にする柔軟性、および、迅速かつ効果的な方法で選択する能力を提供する。輪郭を作り出すマシンはまた、特定の輪郭が、タイヤの型によってもたらされる既知の製造の欠陥に順応することを可能にする。例えば、タイヤの型が寸法的なゆがみを有することが知られている場合、型を破壊すること、およびそれに関連する投資を破壊することが必要であるという代わりに、輪郭を作り出すマシンを利用することによってゆがみが容易に訂正され得る。輪郭を作り出すマシンはまた、輪郭を作り出すマシンがタイヤの均一性試験において一般に見られる大抵の全ての欠陥を補うよう使用され得る。

上述した観点から、従って、本発明の概念に係るタイヤユニフォミティマシンの研磨アッセンブリが従来技術を実質的に改良するものであることは明らかであろう。特許法に従って、本発明の好ましい実施形態のみを以上において詳細に説明し且つ添付図面に図示したが、本発明はそれ及びそれによりなされたものに限定されるものではない。本発明の精神から離れることなく上述した実施形態に対して各種の変更をなし得ることは理解されるべきであろう。

Claims (10)

1. タイヤから材料を取り除くための研磨プロセスであって、
   その上で回転可能に支持された少なくとも１つの砥石を有する研磨ヘッドを含む少なくとも１つの研磨アッセンブリであって、前記研磨ヘッドがタイヤに対して軸方向及び半径方向に移動可能である研磨アッセンブリを提供するステップと、
   前記少なくとも１つの砥石を回転させるよう前記少なくとも１つの砥石をモーターに連結するステップと、
   前記砥石によってタイヤに印加される力を、前記モーターを通して回転速度の形態で検出するよう、前記モーターにモーターセンサーを関連付けるステップと、
   研磨ヘッドを移動させるように前記研磨アッセンブリに作用的に接続されたアクチュエータを提供するステップと、
   前記アクチュエータと、前記研磨ヘッドの動作をモニタする少なくとも一つのセンサーと、に接続されたコントローラを提供するステップと、
   輪郭センサーを用いてタイヤの輪郭を測定するステップと、
   輪郭データベースから選択された、タイヤに関する特質を含む所望のタイヤ輪郭を、測定された前記タイヤの輪郭と比較するステップと、
   タイヤから材料を取り除くよう前記砥石をタイヤに当接させ、かつ、前記砥石が前記タイヤに当接している間、前記砥石の位置を調整することによって、タイヤの輪郭を作り出すステップと、
   前記タイヤの輪郭を作り出す間、前記モーターセンサーから受信される出力、及び、前記所望のタイヤ輪郭に含まれる前記タイヤの特質に基づいて、前記モーターの動作を調整するステップと、
   タイヤが前記所望のタイヤ輪郭に実質的に一致するよう輪郭を作り出すステップを実施するステップと、
   を備えたプロセス。
2. システムコントローラに保存された輪郭に一致するようタイヤを研磨するステップをさらに含み、
   前記コントローラは、前記所望のタイヤ輪郭を生成する一連の選択された位置に研磨ヘッドを移動させるために、アクチュエータに送られる信号を生成するよう、保存された輪郭を使用する、請求項１に記載のプロセス。
3. 複数の研磨アッセンブリが設けられており、
   前記プロセスがさらに、前記複数の研磨アッセンブリを所定の設定点に対して較正するために、前記タイヤの輪郭を作り出すステップに先行して実施されるステップであって、タイヤから材料を取り除く前に前記複数の研磨アッセンブリを前記設定点に移動させるステップ、をさらに備えた、請求項２に記載のプロセス。
4. 前記所望のタイヤ輪郭に対して前記測定されたタイヤの輪郭を再チェックするステップと、
   タイヤが、前記所望のタイヤ輪郭に実質的に一致しない場合に、前記タイヤの輪郭を作り出すステップを繰り返すステップと、を更に備えた、請求項１に記載のプロセス。
5. タイヤを前記所望のタイヤ輪郭に関連付けるラベルをタイヤに付すステップと、
   前記所望のタイヤ輪郭をタイヤと関連付けるステップと、を更に備えた、請求項１に記載のプロセス。
6. 前記測定されたタイヤの輪郭が前記所望のタイヤ輪郭に実質的に一致する場合に、タイヤの製造を完了するステップを更に備えた、請求項１に記載のプロセス。
7. タイヤがスピンドル駆動部によって回転可能となるようタイヤを輪郭生成マシンに受け入れるステップと、
   前記ラベルに備えられている情報に基づいて、ビード部幅、膨張圧力およびスピンドル速度のうちの少なくとも１つを設定するステップと、を更に備えた、請求項５に記載のプロセス。
8. ビード部幅、膨張圧力、スピンドル速度、前記測定された輪郭および前記所望のタイヤ輪郭に基づいて前記コントローラによって輪郭調整パラメータを設定するステップをさらに備え、
   前記コントローラは、前記少なくとも１つの研磨アッセンブリの動作を制御するために、前記輪郭調整パラメータを利用する、請求項７に記載のプロセス。
9. 前記輪郭調整パラメータを設定するステップにおいて、研磨供給速度、研磨深さおよび研磨段階の数のうち少なくとも１つがさらに考慮される、請求項８に記載のプロセス。
10. タイヤに関する前記特質は、少なくともタイヤの材料を含み、
    前記プロセスは、
    前記特質を含む前記所望のタイヤ輪郭を含む輪郭データベースを提供するステップと、
    前記少なくとも１つの研磨アッセンブリの動作を、前記所望のタイヤ輪郭に含まれる前記タイヤの材料、及び前記モーターセンサーによって検出された力に基づいて調整するステップと、
    をさらに備える、請求項１に記載のプロセス。

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