JP6354405B2 - 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Conicity（以下、ＣＯＮという）を、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て、左右両側のビード部を拡径したセグメントにより同時に押圧するので、ＣＯＮを適正範囲内に修正することはできない。

特開２０００−５５７６６号公報

本発明の目的は、タイヤのＣＯＮを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、タイヤの左側ビード部を内周側から保持する左側ドラム部と、右側ビード部を内周側から保持する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、前記セグメントの前記ビード部との当接面が加熱機構によりそれぞれ独立して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、前記左側ビード部に前記左側ドラム部を挿通させ、前記右側ビード部に前記右側ドラム部を挿通させてタイヤをセットし、左側ドラム部および右側ドラム部のうち、一方のドラム部の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して、前記左側ドラム部および前記右側ドラム部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。

本発明の別のタイヤのユニフォミティ修正方法は、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、右側ビード部を内周側から保持する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、前記セグメントの前記ビード部との当接面が加熱機構によりそれぞれ独立して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、
前記左側ビード部に前記左側ドラム部を挿通させ、前記右側ビード部に前記右側ドラム部を挿通させてタイヤをセットし、左側ドラム部および右側ドラム部のすべてのセグメントを前記加熱機構により所定温度範囲に加熱して、左側ドラム部および右側ドラム部のうち、一方のドラム部を他方のドラム部よりも大きく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、左側ドラム部および右側ドラム部を構成するタイヤ周方向に４分割以上に分割されたセグメントによって、左側ビード部と右側ビード部とを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、それぞれのセグメントが加熱機構により独立して加熱制御される。それ故、そのタイヤのユニフォミティの状態に応じて、選択的に、左側ドラム部のセグメントによって左側ビード部（ビード部内周側ゴム）の全周を加熱圧縮変形させる、或いは、右側ドラム部のセグメントによって右側ビード部（ビード部内周側ゴム）の全周を加熱圧縮変形させることができる。さらには、左側ビード部（ビード部内周側ゴム）と右側ビード部（ビード部内周側ゴム）との加熱圧縮変形量を異ならせることもできる。このようにして、ＣＯＮを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。

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、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、一部を縦断面視にして例示する説明図である。 図１の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。 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右側ビード部の位置を示す。 タイヤのＣＯＮを修正している修正装置を縦断面視で例示する説明図である。 タイヤのＣＯＮを別の方法で修正している修正装置を縦断面視で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方法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。

右側ビード部９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、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４（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。左側ビード部８についても右側ビード部９と同じ原理で矯正される。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、選択的に、左側ドラム部３のセグメント３ａ〜３ｄによって左側ビード部８（ビード部内周側ゴム８ｂ）の全周を熱圧縮変形させる、或いは、右側ドラム部４のセグメント４ａ〜４ｄによって右側ビード部９（ビード部内周側ゴム９ｂ）の全周を加熱圧縮変形させることができる。さらには、左側ビード部８（ビード部内周側ゴム８ｂ）と右側ビード部９（ビード部内周側ゴム９ｂ）との加熱圧縮変形量を異ならせることもできる。このようにして、ＣＯＮを精度よく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３ａ〜３ｄ、４ａ〜４ｄ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、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した状態に維持する所定時間を１０１５分に設定するとよい。また、セグメント３ａ〜３ｄ、４ａ〜４ｄのタイヤ半径方向の移動範囲を、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に設定するとよい。

次に、図５に例示する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５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、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は加熱しない状態にする。そして、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。

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。

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を修正するには、図６に例示する方法で行なうこともできる。尚、図６ではタイヤ７の形状を誇張して記載している。

この方法では、すべてのセグメント３ａ〜３ｄ、４ａ〜４ｄを所定温度範囲に加熱する。そして、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。

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、タイヤ幅方向一方側に偏って転がろうとするタイヤ（サンプル１）、タイヤ幅方向他方側に偏って転がろうとするタイヤ（サンプル２）の２種類である。サンプル１、２は図５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ＣＯＮの力の最大値（絶対値）およびその低減効果を表１に示す。サンプル２の力の値がマイナスになっているのは、タイヤ幅方向一方側をプラス方向、他方側をマイナス方向に設定したためである。

表１の結果から、本発明によればサンプル１、２のいずれの場合についてもＣＯＮの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 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 (6)

1. 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、右側ビード部を内周側から保持する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、前記セグメントの前記ビード部との当接面が加熱機構によりそれぞれ独立して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、
   前記左側ビード部に前記左側ドラム部を挿通させ、前記右側ビード部に前記右側ドラム部を挿通させてタイヤをセットし、左側ドラム部および右側ドラム部のうち、一方のドラム部の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して、前記左側ドラム部および前記右側ドラム部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. 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、右側ビード部を内周側から保持する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、前記セグメントの前記ビード部との当接面が加熱機構によりそれぞれ独立して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、
   前記左側ビード部に前記左側ドラム部を挿通させ、前記右側ビード部に前記右側ドラム部を挿通させてタイヤをセットし、左側ドラム部および右側ドラム部のすべてのセグメントを前記加熱機構により所定温度範囲に加熱して、左側ドラム部および右側ドラム部のうち、一方のドラム部を他方のドラム部よりも大きく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。
3. 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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