JP6340961B2

JP6340961B2 - タイヤのユニフォミティ修正装置

Info

Publication number: JP6340961B2
Application number: JP2014139418A
Authority: JP
Inventors: 秀典土肥; 悠鈴木
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2014-07-07
Filing date: 2014-07-07
Publication date: 2018-06-13
Anticipated expiration: 2034-07-07
Also published as: JP2016016703A

Description

本発明は、タイヤのユニフォミティ修正装置に関し、さらに詳しくは、タイヤのRadial Force Variation（以下、ＲＦＶという）だけでなく、Latetal Force Variation（以下、ＬＦＶという）やConicity（以下、ＣＯＮという）も適正範囲内に修正することができるタイヤのユニフォミティ修正装置に関するものである。

空気入りタイヤの評価項目としてユニフォミティがある。タイヤのユニフォミティの程度を確認する際には主に、タイヤを転動させた際に発生するタイヤ半径方向の力の変動の大きさを示すＲＦＶとタイヤ幅（タイヤ軸）方向の力の変動の大きさを示すＬＦＶおよびタイヤを転動させた際のタイヤ幅（タイヤ軸）方向の力の偏位の大きさを示すＣＯＮを評価している。これらＲＦＶ、ＬＦＶ、ＣＯＮが適正範囲を超えていると、このタイヤを装着した車の乗り心地や操縦安定性等に悪影響が生じる。

そこで、従来、ユニフォミティを適正範囲内に修正する方法として、タイヤの一部をグラインダ等で研削することによりタイヤの重量バランスを変化させる方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、この方法ではタイヤ表面に研削痕が残るのでタイヤの外観品質が低下するという問題がある。

ユニフォミティを適正範囲内に修正する別の方法として、タイヤの左右両側のビード部に挿通する円柱状のドラムを用いた方法がある。この方法で用いる円柱状のドラムは、上下二分割された２つのセグメントにより構成されている。そして、それぞれのセグメントが半径方向に移動することによりドラムが拡縮し、上側のセグメントのみが加熱される構成になっている。ユニフォミティを修正する際には、このドラムに左右両側のビード部を挿通させてタイヤを所定位置に位置決めした後、ドラムを拡径して左右両側のビード部を同時に押圧した状態で上側のセグメントを加熱する。これにより、拡径移動させたセグメントにより押圧されつつ加熱された部分のビード部内周側ゴムが圧縮変形（永久変形）する。この部分の圧縮変形によってタイヤ半径方向のバランスが変化するのでＲＶＦを適正範囲内に修正することが可能になる。しかしながら、この方法では、ドラムが上下二分割されたセグメントで構成されているので、ＲＦＶ波形が二次波形等の複次波形になっているタイヤや、局部的に急激なピークを有するタイヤを修正することができない。加えて、ＬＦＶやＣＯＮも修正することができないという問題がある。尚、ＲＦＶ波形が二次波形、三次波形のタイヤとは、タイヤが１回転すると上下変動がそれぞれ２回、３回生じるタイヤである。

特開２０００−５５７６６号公報

本発明の目的は、タイヤのＲＦＶだけでなく、ＬＦＶやＣＯＮも適正範囲内に修正することができるタイヤのユニフォミティ修正装置を提供することにある。

上記目的を達成するため本発明のタイヤのユニフォミティ修正装置は、タイヤの左右両側のビード部を内周側から保持してタイヤ半径方向に拡縮するドラムと、このドラムの前記ビード部との当接面を加熱する加熱機構とを備えたタイヤのユニフォミティ修正装置であって、前記ドラムが、タイヤの左側ビード部、右側ビード部をそれぞれ内周側から保持する左側ドラム部と右側ドラム部とを有し、この左側ドラム部および右側ドラム部はそれぞれタイヤ周方向に少なくとも４分割以上に分割されたセグメントにより構成され、それぞれのセグメントがタイヤ半径方向に移動することにより、前記左側ドラム部と前記右側ドラム部とは独立して拡縮し、前記加熱機構によりそれぞれのセグメントが独立して加熱制御される構成にしたことを特徴とする。

本発明によれば、拡径移動したセグメントによりタイヤの左側ビード部、右側ビード部をそれぞれ独立して内周側から外周側に向かって押圧することができる。しかも、セグメントがタイヤ周方向に少なくとも４分割されていて、それぞれのセグメントを加熱機構により独立して加熱制御できる。それ故、そのタイヤのユニフォミティの状態に応じて、左右両側ビード部毎に必要な周方向位置の内周側ゴムをセグメントによって加熱圧縮変形させることができる。したがって、ＲＦＶに限らずＬＦＶやＣＯＮも適正範囲内に修正することが可能になる。

ここで、前記左側ドラム部と前記右側ドラム部とを、異なる外径の拡径状態で維持可能な構成にすることもできる。この構成によれば、それぞれのセグメントにより押圧されるビード部内周側ゴムの圧縮変形量をより詳細に調整できるので、ユニフォミティの修正をより微細に行なうことが可能になる。

前記加熱機構により、それぞれのセグメントが異なる温度に加熱されることを可能な構成にすることもできる。この構成によれば、それぞれのセグメントにより加熱されるビード部内周側ゴムの変形し易さを異ならせることができる。これにより、加熱されるビード部内周側ゴムの圧縮変形量をより詳細に調整できるので、ユニフォミティの修正をより微細に行なうことが可能になる。

前記左側ドラム部と前記右側ドラム部とがドラム軸芯位置を回転中心として相対的にタイヤ周方向に回転移動可能な構成にすることもできる。この構成によれば、セグメントによって押圧されるビード部内周側ゴムの周方向位置を左右両側ビード部で独立して自由に変化させることができるので、ユニフォミティの修正をより微細に行なうことが可能になる。

本発明のタイヤのユニフォミティ修正装置を、一部を縦断面視にして例示する説明図である。図１のユニフォミティ修正装置を側面視で例示する説明図である。タイヤを外した状態の図２のユニフォミティ修正装置を例示する説明図である。左側ビード部においてユニフォミティが修正される原理を例示する説明図であり、図４（Ａ）はセグメントを拡径移動させた状態、図４（Ｂ）は修正後にリム組みした場合の左側ビード部の位置を示す。右側ビード部においてユニフォミティが修正される原理を例示する説明図であり、図５（Ａ）はセグメントを拡径移動させた状態、図５（Ｂ）は修正後にリム組みした場合の右側ビード部の位置を示す。タイヤのＲＦＶを修正する工程を例示する説明図である。タイヤのＬＦＶを修正する工程を例示し、図７（Ａ）はタイヤ左側面側、図７（Ｂ）はタイヤ右側面側を例示する説明図である。タイヤのＣＯＮを修正する工程を例示する説明図である。

以下、本発明のタイヤのユニフォミティ修正装置を図に示した実施形態に基づいて説明する。

図１、図２に例示する本発明のユニフォミティ修正装置１（以下、修正装置１という）は、タイヤ７の左右両側のビード部８、９を挿通してビード部８、９を内周側から保持してタイヤ半径方向に拡縮移動するドラム２と、ドラム２のそれぞれのビード部８、９との当接面（ドラム２の周面）を加熱する加熱機構５とを備えている。ドラム２は、左側ビード部８、右側ビード部９をそれぞれ内周側から保持する別々の左側ドラム部３と右側ドラム部４とを有している。左側ドラム部３および右側ドラム部４は円柱状に形成されていて、互いが連結部２ａにより連結されている。連結部２ａの軸方向一端側は右側ドラム部４よりも外側に突出していて、その一端部は立設された支柱２ｂに固定されている。本発明では、タイヤ（幅方向）左側、右側という用語を用いているが、タイヤ側面にセリアル番号が付されている側を左側とすれば、セリアル番号が付されていない側が右側となる。一方、タイヤ側面にセリアル番号が付されている側を右側とすれば、セリアル番号が付されていない側が左側となる。

左側ドラム部３および右側ドラム部４はそれぞれタイヤ周方向に少なくとも４分割以上に分割されたセグメント３ａ〜３ｄ、４ａ〜４ｄにより構成されている。それぞれのセグメント３ａ〜３ｄ、４ａ〜４ｄは周方向に均等に分割されていることが好ましい。この実施形態では、それぞれのセグメント３ａ〜３ｄ、４ａ〜４ｄは、側面視で同じ形状の扇形状になっている。左側ドラム部３および右側ドラム部４の分割数は４つに限らず、例えば４〜１０の間で適切な数に設定する。この実施形態では、左側ドラム部３のセグメント３ａと右側ドラム部４のセグメント４ａとは周方向に同じ位置に配置され、セグメント３ｂと４ｂ、３ｃと４ｃ、３ｄと４ｄも周方向に同じ位置に配置されている。

これらセグメント３ａ〜３ｄ、４ａ〜４ｄは、１個単位でタイヤ半径方向に移動することにより、左側ドラム部３と右側ドラム部４とは独立して拡縮する。それぞれのセグメント３ａ〜３ｄ、４ａ〜４ｄのタイヤ半径方向の移動範囲は、無負荷状態のタイヤ７のビード部内径位置を基準にして例えば、タイヤ半径方向外側および内側にそれぞれ５ｍｍ〜１０ｍｍである。それぞれのセグメント３ａ〜３ｄ、４ａ〜４ｄのタイヤ半径方向移動量を別々にすることも、左側ドラム部３、右側ドラム部４毎に、セグメント３ａ〜３ｄ、４ａ〜４ｄのタイヤ半径方向移動量を同じにして同期移動させることもできる。

それぞれのセグメント３ａ〜３ｄ、４ａ〜４ｄは、加熱機構５により１個単位で独立して加熱制御される構成になっている。加熱機構５により加熱されるのは、少なくともビード部８、９と当接する部分（即ち、周面）でよい。その加熱の所定温度範囲は例えば、１００℃〜１８０℃、さらに好ましくは１６０℃〜１８０℃である。この実施形態では、それぞれのセグメント３ａ〜３ｄ、４ａ〜４ｄは加熱機構５によって、互いに同じ任意の温度に加熱されることも、互いに異なる任意の温度に加熱されることも可能な構成になっている。それぞれのセグメント３ａ〜３ｄ、４ａ〜４ｄの拡縮移動および加熱機構５の作動は制御部６によって制御される。

左側ドラム部３と右側ドラム部４とは、それぞれのセグメント３ａ〜３ｄ、４ａ〜４ｄの拡径移動具合を操作することにより、異なる外径の拡径状態で維持可能な構成になっている。即ち、左側ドラム部３と右側ドラム部４とを同じ外径に維持するだけでなく、左側ドラム部３を右側ドラム部４よりも大きな外径に維持する、或いは、右側ドラム部４を左側ドラム部３よりも大きな外径に維持することもできる。左側ドラム部３と右側ドラム部４との外径差を任意に設定できる。

さらには、図３に例示するように左側ドラム部３と右側ドラム部４とがドラム軸芯位置（連結部２ａ）を回転中心として相対的にタイヤ周方向に回転移動可能な構成になっている。この回転移動可能な角度は任意に設定することができる。左側ドラム部３と右側ドラム部４とが周方向に４分割されたセグメント３ａ〜３ｄ、４ａ〜４ｄで構成されている場合は、最大で９０°（＝３６０°／４）回転移動できればよい。尚、左側ドラム部３と右側ドラム部４とがドラム軸芯位置（連結部２ａ）を回転中心として相対的にタイヤ周方向に回転しない構成でもよい。

この修正装置１によってタイヤ７のユニフォミティを修正する原理を説明する。

左側ビード部８について説明すると、図４（Ａ）に例示するようにセグメント３ａを破線で示す位置から実線で示す所定位置まで拡径移動させるとともに、所定温度範囲に加熱する。このセグメント３ａによって保持されているタイヤ７の左側ビード部８の対応範囲（ビード部内周側ゴム８ｂ）は、外周側に押圧されつつ加熱される。この状態を所定時間（例えば１０分〜１５分）維持すると、押圧されたビード部内周側ゴム８ｂは、ビードリング８ａとセグメント３ａとに挟まれて、破線の状態から実線で記載した状態になって圧縮変形する。

所定時間経過後、図４（Ｂ）に例示するようにセグメント３ａを縮径移動させて押圧を止めてもビード部内周側ゴム８ｂの圧縮変形はそのまま残って永久変形となる。したがって、このタイヤ７をリム組みすると、左側ビード部８は修正前の当初の位置（破線で示す位置）よりも半径方向内側に若干移動した状態になり矯正されることになる。

右側ビード部９について説明すると、図５（Ａ）に例示するようにセグメント４ａを破線で示す位置から実線で示す所定位置まで拡径移動させるとともに、所定温度範囲に加熱する。このセグメント４ａによって保持されているタイヤ７の右側ビード部９の対応範囲（ビード部内周側ゴム９ｂ）は、上述と同様に、押圧されたビード部内周側ゴム９ｂは、ビードリング９ａとセグメント４ａとに挟まれて、破線の状態から実線で記載した状態になって圧縮変形する。

所定時間経過後、図５（Ｂ）に例示するようにセグメント４ａを縮径移動させて押圧を止めてもビード部内周側ゴム９ｂの圧縮変形はそのまま残って永久変形となる。したがって、このタイヤ７をリム組みすると、右側ビード部９は修正前の当初の位置（破線で示す位置）よりも半径方向内側に若干移動した状態になり矯正されることになる。尚、ビード部内周側ゴム８ｂ、９ｂがタイヤ半径方向外側に押圧される実際の押圧代は例えば１ｍｍに満たない程度である。

このように本発明では、そのタイヤ７のユニフォミティの状態に応じて、左右両側ビード部８、９毎に必要な周方向位置のビード部内周側ゴム８ｂ、９ｂを、細分化された対応するセグメント３ａ〜３ｄ、４ａ〜４ｄによって圧縮変形（永久変形）させることができる。これにより、タイヤ７に対して左右方向（タイヤ幅方向）および周方向の任意の位置でバランスを変化させることができるので、ＲＦＶに限らずＬＦＶやＣＯＮも適正範囲内に修正することが可能になる。また、グラインダ等によってタイヤ７の表面を研削することもないので外観品質を低下させることもない。

例えば、測定したＲＦＶ波形が一次波形になっていて、その波形ピークが図６に示す符号Ｘの位置にあるタイヤ７のＲＦＶを修正する場合の具体的手順の一例を説明する。尚、図６ではタイヤ７の形状を誇張して記載している。

このタイヤ７の場合、左側ドラム部３のセグメント３ａと３ｄの間、右側ドラム部４のセグメント４ａと４ｄとの間に符号Ｘが位置するようにタイヤ７を修正装置１にセットする。次いで、それぞれのセグメント３ａ〜３ｄ、４ａ〜４ｄを半径方向外側に移動させて、左側ドラム部３および右側ドラム部４を所定位置まで拡径するとともに、セグメント３ａ、３ｄ、４ａ、４ｄのみを所定温度範囲に加熱する。

この状態を所定時間維持すると、符号Ｘの位置およびその近傍範囲を含むタイヤ周方向半分部分のビード部内周側ゴム８ｂ、９ｂが永久変形する。これにより、このタイヤ７のＲＦＶは適正範囲内に修正されることになる。本発明の修正装置１によれば、同様の手順によって、測定したＲＦＶ波形が局部的に急激なピークを有するタイヤ７や、二次波形などの複次波形になっているタイヤ７についてもＲＦＶを適正範囲内に修正することができる。

次に、測定したＬＦＶ波形の波形ピークが図７に示す符号Ｘの位置にあるタイヤ７のＬＦＶを修正する場合の具体的手順の一例を説明する。

このタイヤ７の場合、図７（Ａ）に例示するように左側ドラム部３のセグメント３ａと３ｂの間に符号Ｘが位置するようにタイヤ７を修正装置１にセットする。次いで、それぞれのセグメント３ａ〜３ｄ、４ａ〜４ｄを半径方向外側に移動させて、左側ドラム部３および右側ドラム部４を所定位置まで拡径するとともに、セグメント３ａ、３ｂ、４ｃ、４ｄのみを所定温度範囲に加熱する。即ち、左側ドラム部３と右側ドラム部４とでタイヤ側面視で対角にある位置のセグメントを加熱する。この状態を所定時間維持すると、タイヤ左側では符号Ｘの位置およびその近傍範囲を含むタイヤ周方向半分部分のビード部内周側ゴム８ｂが永久変形する。タイヤ右側では符号Ｘとは対角の位置（図７（Ｂ）では符号Ｙの位置）およびその近傍範囲を含むタイヤ周方向半分部分のビード部内周側ゴム９ｂが永久変形する。これにより、このタイヤ７のＬＦＶは適正範囲内に修正されることになる。

次に、タイヤ幅方向左側に偏って転がろうとするタイヤ７のＣＯＮを修正する場合の具体的手順の一例を説明する。尚、図８ではタイヤ７の形状を誇張して記載している。

このタイヤ７の場合、図８に例示するように右側ドラム部４のセグメント４ａ〜４ｄのみを所定温度範囲に加熱して、左側ドラム部３のセグメント３ａ〜３ｄは加熱せずにそれぞれのセグメント３ａ〜３ｄ、４ａ〜４ｄを半径方向外側に移動させて、左側ドラム部３および右側ドラム部４を拡径する。或いは、すべてのセグメント３ａ〜３ｄ、４ａ〜４ｄを所定温度範囲に加熱して、左側ドラム部３よりも右側ドラム部４を大きく拡径した状態にする。この状態を所定時間維持すると、左側のビード内周側ゴム８ｂよりも右側のビード内周側ゴム９ｂが大きく永久変形する。これにより、タイヤ幅方向左側に偏って転がろうとするこのタイヤ７のＣＯＮは適正範囲内に修正されることになる。

タイヤ幅方向右側に偏って転がろうとするタイヤ７のＣＯＮを修正する場合は、上述の前者の手順において、セグメント４ａ〜４ｄに代えてセグメント３ａ〜３ｄのみを所定温度範囲に加熱すればよい。或いは、上述の後者の手順において、すべてのセグメント３ａ〜３ｄ、４ａ〜４ｄを所定温度範囲に加熱して、右側ドラム部４よりも左側ドラム部３を大きく拡径した状態にすればよい。

本発明の修正装置１では、左側ドラム部３と右側ドラム部４とを、異なる外径の拡径状態で維持可能な構成にすると、それぞれのセグメント３ａ〜３ｄ、４ａ〜４ｄにより押圧されるビード部内周側ゴム８ｂ、９ｂの圧縮（永久）変形量をより詳細に調整できるので、ユニフォミティの修正をより微細に行なうことが可能になる。

加熱機構５により、それぞれのセグメント３ａ〜３ｄ、４ａ〜４ｄが異なる温度に加熱されることを可能な構成にすると、それぞれのセグメント３ａ〜３ｄ、４ａ〜４ｄにより加熱されるビード部内周側ゴム８ｂ、９ｂの変形し易さを異ならせることができる。これにより、加熱されるビード部内周側ゴム８ｂ、９ｂの圧縮（永久）変形量をより詳細に調整できるので、ユニフォミティの修正をより微細に行なうことが可能になる。

左側ドラム部３と右側ドラム部４とがドラム軸芯位置を回転中心として相対的にタイヤ周方向に回転移動可能な構成にすると、両ドラム部３、４を相対的にタイヤ周方向に回転移動させるだけで、セグメント３ａ〜３ｄ、４ａ〜４ｄによって押圧されるビード部内周側ゴム８ｂ、９ｂの周方向位置を左右両側ビード部８、９で独立して自由に変化させることができる。それ故、ユニフォミティの修正をより微細に行なうことが可能になる。

１修正装置
２ドラム
２ａ連結軸
２ｂ支柱
３左側ドラム部
３ａ〜３ｄセグメント
４右側ドラム部
４ａ〜４ｄセグメント
５加熱機構
６制御部
７タイヤ
８左側ビード部
８ａビードリング
８ｂビード部内周側ゴム
９右側ビード部
９ａビードリング
９ｂビード部内周側ゴム

Claims

タイヤの左右両側のビード部を内周側から保持してタイヤ半径方向に拡縮するドラムと、このドラムの前記ビード部との当接面を加熱する加熱機構とを備えたタイヤのユニフォミティ修正装置であって、
前記ドラムが、タイヤの左側ビード部、右側ビード部をそれぞれ内周側から保持する左側ドラム部と右側ドラム部とを有し、この左側ドラム部および右側ドラム部はそれぞれタイヤ周方向に少なくとも４分割以上に分割されたセグメントにより構成され、それぞれのセグメントがタイヤ半径方向に移動することにより、前記左側ドラム部と前記右側ドラム部とは独立して拡縮し、前記加熱機構によりそれぞれのセグメントが独立して加熱制御される構成にしたことを特徴とするタイヤのユニフォミティ修正装置。
前記左側ドラム部と前記右側ドラム部とを、異なる外径の拡径状態で維持可能な構成にした請求項１に記載のタイヤのユニフォミティ修正装置。
前記加熱機構により、それぞれのセグメントが異なる温度に加熱されることを可能な構成にした請求項１または２に記載のタイヤのユニフォミティ修正装置。
前記左側ドラム部と前記右側ドラム部とがドラム軸芯位置を回転中心として相対的にタイヤ周方向に回転移動可能な構成にした請求項１〜３のいずれかに記載のタイヤのユニフォミティ修正装置。