JP6354403B2 - タイヤのユニフォミティ修正方法 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤのユニフォミティ修正方法に関し、さらに詳しくは、タイヤのRadial Force Variation（以下、ＲＦＶという）を、より詳細に精度よく適正範囲内に修正できるタイヤのユニフォミティ修正方法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筒状のドラムを用いた方法がある。この方法で用いる円筒状のドラムは、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ＲＦＶ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。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。また、圧縮変形されるビード部内側ゴムの範囲が押圧するセグメントの大きさになるので、必要以上に広い範囲になる。そのため、より詳細に精度よくＲＦＶを修正するには不利になる。

特開２０００−５５７６６号公報

本発明の目的は、タイヤのＲＦＶを、より詳細に精度よく適正範囲内に修正できるタイヤのユニフォミティ修正方法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方法は、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、ドラムが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、これらセグメントが独立して前記加熱機構により加熱制御されるユニフォミティ修正装置を用いたタイヤのユニフォミティ修正方法であって、左右両側のビード部に前記ドラムを挿通させてタイヤをセットし、予め把握しているこのタイヤのＲＦＶ波形でのピークの位置に相当するタイヤ周方向位置およびその近傍範囲に対応する前記セグメントのみを前記加熱機構により所定温度範囲に加熱するとともに、前記ドラムを所定位置まで拡径した状態にして所定時間維持することを特徴とする。

本発明によれば、タイヤ周方向に４分割以上に分割されたセグメントによって、タイヤ左右両側のビード部のタイヤ周方向の任意の範囲を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、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される。それ故、そのタイヤのＲＦＶ波形の状態に応じて、タイヤ周方向の必要な範囲のビード部内周側ゴムだけ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。これにより、ＲＦＶ波形が一次波形を有するタイヤに限らず、局所的に急激なピークを有するタイヤや、複次波形を有するタイヤであっても、ＲＦＶをより詳細に精度よく適正範囲内に修正することができる。

ここで、例えば、前記セグメントとして、タイヤ周方向に均等に分割されたセグメントを用いる。この場合、タイヤビード部をタイヤ周方向でばらつきを小さくして均等に押圧し易くなる。

前記ドラムとして、タイヤの左側ビード部を内周側から保持する左側ドラム部と、タイヤ右側ビード部を内周側から保持する右側ドラム部とを備えて、左側ドラム部と右側ドラム部とが独立してタイヤ半径方向に拡縮するドラムを用いることもできる。この場合、加熱機構によって加熱する面積を小さくできるので、エネルギ効率が向上する。

ビード部内周側ゴムを過不足なく加熱圧縮変形させるには例えば、前記所定温度範囲を１００℃〜１８０℃に設定し、前記ドラムを所定位置まで拡径した状態に維持する前記所定時間を１０分〜１５分に設定する。また、前記セグメントのタイヤ半径方向の移動範囲を例えば、無負荷状態のタイヤのビード部内径位置を基準にしてタイヤ半径方向外側および内側にそれぞれ５ｍｍ〜１０ｍｍに設定する。

本発明のタイヤのユニフォミティ修正方法に用いる修正装置を側面視で例示する説明図である。 図１の修正装置を、一部を縦断面視にして例示する説明図である。 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３（Ａ）はセグメントを拡径移動させた状態、図３（Ｂ）は修正後にリム組みした場合のビード部の位置を示す。 ＲＦＶ波形が一次波形を有するタイヤのＲＦＶを修正する工程を例示する説明図である。 ＲＦＶ波形が局部的に急激なピークを有するタイヤのＲＦＶを修正する工程を例示する説明図である。 ＲＦＶ波形が二次波形を有するタイヤのＲＦＶを修正する工程を例示する説明図である。 本発明に用いる別の修正装置を側面視で例示する説明図である。 図７の修正装置を、一部を縦断面視にして例示する説明図である。 サンプル１となるタイヤのＲＦＶ波形を例示するグラフ図である。 サンプル２となるタイヤのＲＦＶ波形を例示するグラフ図である。 サンプル３となるタイヤのＲＦＶ波形を例示するグラフ図である。

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

本発明は、図１、図２に例示するユニフォミティ修正装置１（以下、修正装置１という）を用いてタイヤ７のユニフォミティを修正する。この修正装置１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する円柱状のドラム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の軸方向一端部は連結部２ｅを介して立設された支柱２ｆ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。

ドラム２は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２ａ〜２ｄにより構成されている。それぞれのセグメント２ａ〜２ｄ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２ａ〜２ｄは、側面視で同じ形状の扇形状になっている。ドラム２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。

これらセグメント２ａ〜２ｄが、１個単位でタイヤ半径方向に移動することによりドラム２は拡縮する。それぞれのセグメント２ａ〜２ｄのタイヤ半径方向移動量を別々にすることも、セグメント２ａ〜２ｄ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２ａ〜２ｄ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。加熱する際の所定温度範囲は例えば、１００℃〜１８０℃である。この実施形態では、それぞれのセグメントセグメント２ａ〜２ｄ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２ａ〜２ｄ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。

この修正装置１を用いてタイヤ７のユニフォミティを修正する原理を説明する。

図３（Ａ）に例示するようにセグメント２ａ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２ａによって保持されているタイヤ７の左右両側のビード部８、９の対応範囲（ビード部内周側ゴム８ｂ、９ｂ）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維持すると、押圧されたビード部内周側ゴム８ｂ、９ｂは、ビードリング８ａ、９ａ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３（Ｂ）に例示するようにセグメント２ａ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、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、左右両側のビード部８、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の必要な周方向位置のビード部内周側ゴム８ｂ、９ｂを、対応する細分化されたセグメント２ａ〜２ｄ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、測定したＲＦＶ波形が一次波形を有するタイヤ７に限らず、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。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。

タイヤ周方向に均等に分割されたセグメント２ａ〜２ｄを用いると、ビード部８、９をタイヤ周方向でばらつきを小さくして均等に押圧し易くなる。

ビード部内周側ゴム８ｂ、９ｂを過不足なく加熱圧縮変形させるには例えば、所定温度範囲を１００℃〜１８０℃、さらに好ましくは１６０℃〜１８０℃に設定し、ドラム２を所定位置まで拡径した状態に維持する所定時間を１０分〜１５分に設定するとよい。また、セグメント２ａ〜２ｄのタイヤ半径方向の移動範囲をタイヤ７のビード部内径位置を基準にしてタイヤ半径方向外側および内側にそれぞれ５ｍｍ〜１０ｍに設定するとよい。

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４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４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、セグメント２ａと２ｂ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２ａ〜２ｄを半径方向外側に移動させて、ドラム２を所定位置まで拡径するとともに、セグメント２ａ、２ｂのみを加熱する。即ち、一次波形のピークの位置に相当するタイヤ周方向位置Ｘおよびその近傍範囲に対応するセグメント２ａ、２ｂのみを加熱機構５により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。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。

次に、例えば、図５に例示するようにタイヤ７の周方向の１ヶ所に重量バランスに大きく影響する突部Ｐが形成されていて、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のＲＦＶを修正する場合の具体的手順の一例を説明する。ＲＦＶ波形の急激なピークは図５に示す符号Ｘの位置にある。尚、図５では突部Ｐを誇張して記載している。

このタイヤ７の場合、任意の１つのセグメント２ａの周方向中央部に符号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２ａ〜２ｄを半径方向外側に移動させて、ドラム２を所定位置まで拡径するとともに、セグメント２ａのみを加熱する。即ち、１つの局部的に急激なピークの位置に相当するタイヤ周方向位置Ｘおよびその近傍範囲に対応するセグメント２ａの１つのみを加熱機構５により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。

次に、測定したＲＦＶ波形が二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、２つの符号Ｘがそれぞれセグメント２ａ、２ｃの周方向中央部に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２ａ〜２ｄを半径方向外側に移動させて、ドラム２を所定位置まで拡径するとともに、セグメント２ａ、２ｃのみを加熱する。即ち、２つのピークの位置に相当するタイヤ周方向位置Ｘおよびその近傍範囲に対応するセグメント２ａ、２ｃのみを加熱機構５により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、それぞれの符号Ｘの位置およびその近傍範囲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。

図７、図８に例示する修正装置１を用いることもできる。この修正装置１は、ドラム２として、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とを備えている。左側ドラム部３および右側ドラム部４は円筒状に形成されていて、互いが連結部２ｅにより連結されている。連結部２ｅ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２ｆに固定されている。

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例えばビード部内径位置を基準にして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。

この修正装置１によってタイヤ７のＲＦＶを修正する手順は、上述した修正装置１の場合と同様である。この修正装置１では、加熱機構５によって加熱するセグメント３ａ〜３ｄ、４ａ〜４ｄの面積を小さくできるのでエネルギ効率が向上する。

さらに、この修正装置１によれば、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内周側ゴム８ｂ、９ｂを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。

一般的な乗用車用タイヤに対して本発明を用いてユニフォミティを修正した。修正したサンプルは、測定したＲＦＶ波形が局部的に急激なピークを１箇所有するタイヤ（サンプル１）、一次波形を有するタイヤ（サンプル２）、二次波形を有するタイヤ（サンプル３）の３種類である。サンプル１、２、３のＲＦＶ波形の概要をそれぞれ図９、１０、１１に例示する。図９〜図１１中の縦軸はＲＦＶの反力（Ｎ）、横軸はタイヤ周方向位置（ｄｅｇ）である。サンプル１は図５、サンプル２は図４、サンプル３は図６に例示した方法と同様の方法で修正を行った。それぞれのセグメントのタイヤ半径方向外側への移動量はビード部内径位置を基準にして約０．５ｍｍ、加熱したセグメントの加熱温度は約１７０℃、ビード部を加熱圧縮状態に維持した時間は約１０分であった。それぞれのサンプルについて、修正前と修正後のそれぞれにおけるＲＦＶ波形の反力の最大値と最小値との差異およびその低減効果を表１に示す。

表１の結果から、本発明によればサンプル１、２、３のいずれの場合についてもＲＦＶ波形の反力のピーク値を十分低減させてユニフォミティを改善できることが分かる。

１ 修正装置
２ ドラム
２ａ〜２ｄ セグメント
２ｅ 連結軸
２ｆ 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 (6)

1. 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、ドラムが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、これらセグメントが独立して前記加熱機構により加熱制御されるユニフォミティ修正装置を用いたタイヤのユニフォミティ修正方法であって、
   左右両側のビード部に前記ドラムを挿通させてタイヤをセットし、予め把握しているこのタイヤのＲＦＶ波形でのピークの位置に相当するタイヤ周方向位置およびその近傍範囲に対応する前記セグメントのみを前記加熱機構により所定温度範囲に加熱するとともに、前記ドラムを所定位置まで拡径した状態にして所定時間維持することを特徴とするタイヤのユニフォミティ修正方法。
2. 前記セグメントとして、タイヤ周方向に均等に分割されたセグメントを用いる請求項１に記載のタイヤのユニフォミティ修正方法。
3. 前記ドラムとして、タイヤの左側ビード部を内周側から保持する左側ドラム部と、タイヤ右側ビード部を内周側から保持する右側ドラム部とを備えて、左側ドラム部と右側ドラム部とが独立してタイヤ半径方向に拡縮するドラムを用いる請求項１または２に記載のタイヤのユニフォミティ修正方法。
4. 前記所定温度範囲を１００℃〜１８０℃に設定する請求項１〜３のいずれかに記載のタイヤのユニフォミティ修正方法。
5. 前記ドラムを所定位置まで拡径した状態に維持する前記所定時間を１０分〜１５分に設定する請求項１〜４のいずれかに記載のタイヤのユニフォミティ修正方法。
6. 前記セグメントのタイヤ半径方向の移動範囲を、前記タイヤのビード部内径位置を基準にしてタイヤ半径方向外側および内側にそれぞれ５ｍｍ〜１０ｍｍに設定する請求項１〜５のいずれかに記載のタイヤのユニフォミティ修正方法。

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