JP7130940B2 - タイヤ加工装置及びタイヤ加工方法 - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤのトレッド部の内面を加工するためのタイヤ加工装置及びタイヤ加工方法に関する。

従来、空気入りタイヤの内腔で生じる空洞共鳴音を低減するために、例えば、トレッド部の内面に、吸音性能を有するスポンジ材が接着されることがある。一般に、トレッド部の内面には、加硫成形用のブラダーとの離型性を高めるためのシリコンオイル等の離型剤が残存している。この離型剤は、上述のスポンジ材とトレッド部の内面との接着を妨げる。このため、スポンジ材とトレッド部の内面との接着性を高めるために、例えば、一対のビード部間から円筒状のバフを含む研磨手段をタイヤ内腔に挿入し、トレッド部の内面を薄く研磨加工して離型剤を除去することが知られている。

特開２０１６－７８２３２号公報

近年、低燃費タイヤの需要が高まり、サイドウォール部のゴムの厚さは小さくなる傾向がある。このようなタイヤは、ビード部のタイヤ軸方向の間隔が小さくなりやすく、ひいては、研磨手段等の加工装置をタイヤ内腔に入れにくいという問題があった。また、前記研磨手段が間隔の狭い前記ビード部に接触しやすくなり、トレッド部の内面を精度良く加工できないという問題があった。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、ビード部のタイヤ軸方向の間隔を広げて、トレッド部の内面への加工性を向上しうるタイヤ加工装置及びタイヤ加工方法を提供することを主たる目的としている。

本発明は、トレッド部と、一対のサイドウォール部と、前記一対のサイドウォール部の各内方にそれぞれ位置するビード部とを有する空気入りタイヤの前記トレッド部の内面に、加工を施すための装置であって、前記ビード部のタイヤ軸方向の間隔を広げるビード拡幅手段を含んでいる。

本発明に係るタイヤ加工装置は、前記ビード拡幅手段によって、前記サイドウォール部のタイヤ軸方向の間隔が広がるのを防ぐサイドウォール保持手段をさらに含むのが望ましい。

本発明に係るタイヤ加工装置は、前記サイドウォール保持手段が、前記各サイドウォール部の外面と当接可能な一対の当接部材を含むのが望ましい。

本発明に係るタイヤ加工装置は、前記各当接部材が、前記ビード拡幅手段によって、前記ビード部のタイヤ軸方向の間隔が最も広がるタイヤ周方向の位置で前記サイドウォール部の外面と当接可能であるのが望ましい。

本発明に係るタイヤ加工装置は、前記各当接部材が、前記空気入りタイヤとともに回転可能に支持されているのが望ましい。

本発明に係るタイヤ加工装置は、前記各当接部材が、前記空気入りタイヤのタイヤ最大幅位置と当接可能である第１領域を含むのが望ましい。

本発明は、トレッド部と、一対のサイドウォール部と、前記一対のサイドウォール部の各内方にそれぞれ位置するビード部とを有する空気入りタイヤの前記トレッド部の内面に、加工を施すための方法であって、前記ビード部のタイヤ軸方向の間隔を広げる工程を含んでいる。

本発明に係るタイヤ加工方法は、前記広げる工程では、前記サイドウォール部のタイヤ軸方向の間隔が広がるのを抑制するのが望ましい。

本発明のタイヤ加工装置は、ビード部のタイヤ軸方向の間隔を広げるビード拡幅手段を含んでいるので、例えば、タイヤの内面を加工するための加工手段を一対のビード部間から容易に挿入することができ、前記内面への加工性が向上する。また、加工時に、ビード部と加工手段との接触を抑制できるので、タイヤの損傷が防止される。

本発明の加工装置の一実施形態を示す正面図である。 保持部の一実施形態を示す側面図である。 ビード拡幅手段の一実施形態を示す正面図である。 ビード拡幅手段によるタイヤの変形例を示す正面図である。 サイドウォール保持手段の他の実施形態を示す断面斜視図である。 本発明の加工方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。 （ａ）、（ｂ）は、ビード拡幅手段の移動を説明する正面図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１は、空気入りタイヤＴ（以下、単に「タイヤＴ」ということがある。）のトレッド部Ｔ１の内面Ｔａに加工を施すためのタイヤ加工装置１（以下、単に「加工装置１」ということがある。）の一実施形態を略示する正面図である。本実施形態の加工装置１は、例えば、タイヤＴの内面Ｔａを、バフ研磨するための研磨装置として用いられる。バフ研磨されたタイヤＴは、例えば、その後、内面Ｔａにタイヤ内腔内の共鳴振動を抑制するための制音用の帯状スポンジ材や、パンクを防止するためのシーラント材等が貼り付けられる。本実施形態の加工装置１は、このような研磨装置として使用されるものに限定されるものではない。

本実施形態の加工装置１は、保持部３と、加工手段４と、ビード拡幅手段５とを有している。

図２は、保持部３の一実施形態を示す側面図である。保持部３は、タイヤＴを保持するためのものである。図１及び図２に示されるように、本実施形態の保持部３は、フレーム７と、駆動手段８とを含んで構成されている。

フレーム７は、加工対象のタイヤＴのタイヤ軸方向両側に配される一対の側フレーム７Ｌ、７Ｒと、側フレーム７Ｌ、７Ｒ間を接合する横の継ぎ枠片７Ｃとを含んで構成されている。

駆動手段８は、タイヤＴをタイヤ回転軸回りに回転させるためのものである。本実施形態の駆動手段８は、フレーム７に取り付けられている。駆動手段８は、本実施形態では、タイヤ支持手段１１と、位置決め手段１２と、押付け手段１３とを含んで構成されている。

本実施形態のタイヤ支持手段１１は、一対の支持ローラ１１ａ、１１ｂを含んで構成されている。一対の支持ローラ１１ａ、１１ｂは、タイヤ周方向に距離をあけて互いに平行に配されている。本実施形態の支持ローラ１１ａ、１１ｂは、タイヤ軸方向に沿って水平にのびている。また、一対の支持ローラ１１ａ、１１ｂの両端は、側フレーム７Ｌ、７Ｒに回転自在に軸受（図示省略）を介して支持されている。一対の支持ローラ１１ａ、１１ｂのうち、一方の支持ローラ１１ａは、側フレーム７Ｌに設けられた第１モータ１９により回転駆動される。このようなタイヤ支持手段１１は、一対の支持ローラ１１ａ、１１ｂ間にタイヤＴを乗せて起立状態で保持し、かつ、一方の支持ローラ１１ａの回転によって、タイヤＴをタイヤ回転軸回り（水平軸回り）に回転駆動する。

図１に示されるように、本実施形態の位置決め手段１２は、タイヤＴのサイドウォール部Ｔ２を両側から挟む一対の側面支持体１５、１５を含んで構成されている。各側面支持体１５は、例えば、支持体主部１６と、保持ローラ１７とを含んで構成される。

本実施形態の支持体主部１６は、矩形状に枠組みされたフレームとして構成されている。各支持体主部１６は、例えば、一対の側フレーム７Ｌ、７Ｒ間をタイヤ軸方向にのびる一対の案内ガイド１８（図２に示す）によって、Ｘ方向（水平方向）に移動可能に案内される。また、各支持体主部１６、１６は、本実施形態では、左右開閉手段（図示省略）を介して、タイヤ軸方向において、互いに逆向きに移動しうる。左右開閉手段は、周知のギヤー・ラック機構含んで構成される。なお、Ｘ方向は、位置決め手段１２によって位置決めされたタイヤＴのタイヤ軸方向と平行な方向である。Ｙ方向は、水平方向と平行かつＸ方向と直角の方向である。Ｚ方向は、鉛直の方向である。

本実施形態の保持ローラ１７は、支持体主部１６、１６の互いに向き合う面に、複数個設けられている。図２に示されるように、各保持ローラ１７の軸心１７ｃは、タイヤＴの回転軸心Ｔｂに向けて配されている。このような位置決め手段１２は、タイヤＴをサイドウォール部Ｔ２の両側から狭持しつつ、回転可能に保持することができる。

本実施形態の押付け手段１３は、シリンダ２０と、押さえローラ２１とを含んで構成されている。シリンダ２０は、例えば、フレーム７の上端に支持されている。押さえローラ２１は、例えば、シリンダ２０のロッド２３の下端に取り付けられている。このような押付け手段１３は、シリンダ２０の伸張動作によって、一対の支持ローラ１１ａ、１１ｂの上方からタイヤＴを押し付けでき、タイヤＴを安定して回転させうる。

加工手段４は、本実施形態では、タイヤＴのトレッド部Ｔ１の内面Ｔａを研磨するためのものである。本実施形態の加工手段４は、バフ２５と、バフ支持手段２６と、バフ支持手段に連なる図示しない周知構造のバフ移動手段とを含んで構成されている。

本実施形態のバフ２５は、例えば、金属製のフィラメント材、または、合成樹脂製のフィラメント材によって形成される周知な円筒状のバフブラシ２５ａを具えている。

本実施形態のバフ支持手段２６は、図示しないモータを介してバフ２５を第１軸Ａ１（図４に示す）の回りで回転可能、かつ、第２軸Ａ２の回りで回転可能に支持する周知の構造を有している。本実施形態の第１軸Ａ１は、水平方向に沿ってのびている。本実施形態の第２軸Ａ２は、Ｚ方向に沿ってのびている。

本実施形態の前記バフ移動手段は、バフ２５をＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向に移動させ得る。バフ移動手段は、例えば、ボールネジ機構やシリンダ機構等の周知構造のアクチュエータを有することによってバフ２５を移動し得る。

図３は、ビード拡幅手段５の拡大図である。図３に示されるように、本実施形態のビード拡幅手段５は、例えば、バフ２５及びバフ支持手段２６とビード部Ｔ３との接触を防ぐために、ビード部Ｔ３のタイヤ軸方向の間隔を広げるためのものである。ビード拡幅手段５は、本実施形態では、タイヤ軸方向の一方側のビード部Ｔ３をタイヤ軸方向外側へ移動させる第１ビード拡幅手段３０Ａと、タイヤ軸方向の他方側のビード部Ｔ３をタイヤ軸方向外側へ移動させる第２ビード拡幅手段３０Ｂとを含んでいる。第１ビード拡幅手段３０Ａ及び第２ビード拡幅手段３０Ｂは、例えば、各１個ずつ設けられても良いし、タイヤ周方向に間隔を隔てて、複数個ずつ設けられても良い。

第１ビード拡幅手段３０Ａ及び第２ビード拡幅手段３０Ｂは、それぞれ、保護部材３１、第１移動部３２、及び、第２移動部３３を含んで構成される。

本実施形態の保護部材３１は、ガイドローラ部３５と、ガイドローラ部３５のタイヤ半径方向の内端側に配置され、かつ、ガイドローラ部３５を回転可能に支持するローラ保持具３６とを含み、Ｌ字状に形成されている。

ガイドローラ部３５は、その軸方向の長さＬ５が外径Ｄ５よりも大きい円筒状に形成されている。本実施形態のガイドローラ部３５の長手方向は、タイヤＴの回転軸心Ｔｂ（図２に示す）に向けてのびている。

ローラ保持具３６は、基部３７と、基部３７からガイドローラ部３５の軸心にのびる支持軸３８とを含んで構成されている。基部３７は、ガイドローラ部３５と、第１移動部３２との間をＸ方向にのびている。支持軸３８は、例えば、軸受（図示省略）を介して、ガイドローラ部３５を回転可能に支持している。

このようなガイドローラ部３５は、回転するタイヤＴのビード部Ｔ３と接触して転動することができる。さらに、保護部材３１は、加工手段４と、保持部３に置かれたタイヤＴのビード部Ｔ３との間に位置することにより、加工手段４とビード部Ｔ３との接触を防ぐことができる。

第１移動部３２は、第１ガイド部３９と、第１移動台４０と、第１直線駆動部（図示省略）とを含んで構成されている。第１ガイド部３９は、Ｘ方向に沿ってのびている。第１移動台４０は、第１ガイド部３９の案内により、Ｘ方向に移動可能に設けられている。直線駆動部は、例えば、ボールネジ機構を有しており、第１移動台４０を水平方向に移動させることができる。この第１移動台４０の移動により、保護部材３１を、Ｘ方向に移動させることができる。

第２移動部３３は、第２支持台４３と、第２ガイド部４４と、第２昇降台４５と、第２直線駆動部（図示しない）とを含んで構成されている。第２支持台４３は、フレーム７の台板７ａ（図１に示す）に固定されている。第２ガイド部４４は、第２支持台４３の側部に固定されており、Ｚ方向にのびている。第２昇降台４５は、第２ガイド部４４の案内により、Ｚ方向に移動可能に設けられている。第２直線駆動部は、ボールネジ機構を有しており、第２昇降台４５をＺ方向に移動させることができる。第２昇降台４５の移動により、保護部材３１を、Ｚ方向に移動させることができる。第２昇降台４５は、本実施形態では、第１ガイド部３９と固定されている。

図４は、ビード拡幅手段５を用いて、ビード部Ｔ３のタイヤ軸方向の間隔Ｌａを大きく広げた図である。図４に示されるように、例えば、ビード部Ｔ３の間隔を大きく広げるために、ガイドローラ部３５をタイヤ軸方向外側へさらに移動すると、仮想線で示されるように、ビード部Ｔ３に引っ張られてサイドウォール部Ｔ２もタイヤ軸方向外側へ移動する。このようなサイドウォール部Ｔ２の移動は、タイヤ赤道Ｃ付近の内面Ｔａをタイヤ半径方向内側に突出させて、内面Ｔａのタイヤ半径方向高さ位置がタイヤ軸方向に亘って不均一な状態とする。このため、タイヤ軸方向に長さを有する加工手段４を用いても、精度良く内面Ｔａを加工できないおそれがある。このような不具合を解消するため、図２及び図３に示されるように、本実施形態の加工装置１には、サイドウォール部Ｔ２のタイヤ軸方向の間隔が広がるのを防ぐためのサイドウォール保持手段６が設けられている。

本実施形態のサイドウォール保持手段６は、各サイドウォール部Ｔ２の外面Ｔｃと当接可能な一対の当接部材５０、５０を含んで構成されている。

本実施形態の各当接部材５０は、回転可能な周知構造のローラ状で形成されている。各当接部材５０は、例えば、タイヤ半径方向にのび、その両端が支持体主部１６に軸受を介して回転可能に保持されている。各当接部材５０は、タイヤＴとともに回転し得る外周面５１を含んでいる。

当接部材５０は、ビード拡幅手段５によって、ビード部Ｔ３のタイヤ軸方向の間隔が最も広がるタイヤ周方向の位置でサイドウォール部Ｔ２の外面Ｔｃと当接可能であるのが望ましい。これにより、サイドウォール部Ｔ２の移動によるタイヤ赤道Ｃ付近の内面Ｔａのタイヤ半径方向内側への突出が効果的に抑制される。当接部材５０は、本実施形態では、ガイドローラ部３５と同じタイヤ周方向位置に配されている。なお、ガイドローラ部３５がタイヤ周方向に複数個設けられる場合は、当接部材５０は、各ガイドローラ部３５と同じタイヤ周方向位置に複数個設けられるのが望ましい。また、当接部材５０の配設位置は、このような態様に限定されるものではなく、例えば、ガイドローラ部３５を挟んでタイヤ周方向に離間するように複数個設けられる態様でも構わない。

各当接部材５０は、タイヤＴのタイヤ最大幅位置Ｔｄ（図４に示す）と当接可能である第１領域５０ａを含んでいる。これにより、サイドウォール部Ｔ２のタイヤ軸方向の間隔が広がるのを効果的に防ぐことができる。各当接部材５０は、本実施形態では、第１領域５０ａと、タイヤＴと当接しない第２領域５０ｂとを含み、これらが外周面５１に形成されている。

図５は、本発明の他の実施形態のサイドウォール保持手段６の断面斜視図である。この実施形態において、本実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し、説明を省略することがある。

図５に示されるように、この実施形態のサイドウォール保持手段６は、各当接部材５０が、外向面５２ａと内向面５２ｂとを有する円環状で形成されている。本実施形態の外向面５２ａは、タイヤ赤道Ｃ位置でのタイヤＴの外面と同じタイヤ半径方向高さに位置するのが望ましい。これにより、当接部材５０の外向面５２ａがタイヤＴとともに支持ローラ１１ａ、１１ｂと接触するので、スムーズにタイヤＴと当接部材５０とが回転する。本実施形態の内向面５２ｂは、タイヤ最大幅位置Ｔｄよりもタイヤ半径方向の内側に配されるのが望ましい。これにより、サイドウォール部Ｔ２のタイヤ軸方向の間隔が広がるのを効果的に抑制できる。

なお、このようなサイドウォール保持手段６が用いられる場合、保持ローラ１７は、タイヤＴと接触することなく、当接部材５０と接触しつつ、当接部材５０とともに回転する。

次に、本実施形態の加工装置１を用いたトレッド部Ｔ１の内面Ｔａの加工方法（以下、単に「加工方法」ということがある。）が説明される。本実施形態の加工方法では、内面Ｔａが研磨される。図６は、トレッド部Ｔ１の内面Ｔａの加工方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。図７（ａ）、（ｂ）は、加工手段４及びビード拡幅手段５の移動を説明する正面図である。

図６に示されるように、本実施形態の加工方法では、先ず、タイヤＴを固定する工程（以下、単に「固定工程」という場合がある。）Ｓ１が行われる。固定工程Ｓ１では、加工手段４やビード拡幅手段５をタイヤＴの外側（図７（ａ）に示す）で待機させた状態で、保持部３（図１及び図２に示す）にタイヤＴが投入される。

固定工程Ｓ１では、先ず、図１及び図２に示されるように、駆動手段８の一対の支持ローラ１１ａ、１１ｂ間に、タイヤＴを乗せる。これにより、タイヤＴは、起立状態で保持される。次に、固定工程Ｓ１では、一対の位置決め手段１２、１２の各側面支持体１５をタイヤ軸方向内側に移動させて、タイヤＴのサイドウォール部Ｔ２を狭持する。本実施形態では、当接部材５０が支持体主部１６に固定されているので、保持ローラ１７及び当接部材５０がタイヤＴのサイドウォール部Ｔ２の外面Ｔｃと接触する。また、本実施形態では、タイヤＴのタイヤ赤道Ｃと、加工装置１のＸ方向の中心位置とが一致するように、位置合わせが行われる。

次に、固定工程Ｓ１では、図２に示されるように、押付け手段１３のシリンダ２０を下方に伸長させる。これにより、タイヤＴは、押さえローラ２１と、一対の支持ローラ１１ａ、１１ｂとの間で狭持される。このように、固定工程Ｓ１では、タイヤＴが、タイヤ軸方向及びタイヤ半径方向において、狭持される。

次に、本実施形態の加工方法では、ビード部Ｔ３のタイヤ軸方向の間隔を広げる工程（以下、単に「広げる工程」という場合がある。）Ｓ２が行われる。

本実施形態の広げる工程Ｓ２では、先ず、ビード拡幅手段５の保護部材３１が、タイヤＴのビード部Ｔ３で囲まれるタイヤ内腔に配置される。具体的には、図示しない第２直線駆動部を駆動させて第２昇降台４５(図３に示す)をＺ方向に移動させるとともに、図示しない第１直線駆動部を駆動させて第１移動台４０をＸ方向に移動させてガイドローラ部３５がタイヤ内腔に配置される。

次に、図７（ｂ）に示されるように、広げる工程Ｓ２では、第２昇降台４５及び第１移動台４０を駆動させて、保護部材３１のガイドローラ部３５が、ビード部Ｔ３の所定の位置で当接されるとともに、タイヤ軸方向外側に移動されてビード部Ｔ３のタイヤ軸方向の間隔が広げられる。この場合、図２に示されるように、サイドウォール保持手段６の当接部材５０がサイドウォール部Ｔ２の外面Ｔｃと当接している。これにより、サイドウォール部Ｔ２のタイヤ軸方向の間隔が広がってトレッド部Ｔ１の内面Ｔａがタイヤ半径方向内側に突出することが抑制される。従って、タイヤ赤道Ｃ付近の内面Ｔａのタイヤ半径方向高さ位置がタイヤ軸方向に亘って均一な状態で維持されているので、精度良く内面Ｔａが加工できる。

次に、トレッド部Ｔ１の内面Ｔａを加工する工程Ｓ３が行われる。先ず、タイヤＴの外側に待機された加工手段４のバフ２５及びバフ支持手段２６が図示しないバフ移動手段によって、タイヤ内腔内の所定の位置に配置される。次に、図１に示されるように、第１モータ１９が駆動されて一方の支持ローラ１１ａが回転するとともに、タイヤＴが回転される。次に、バフ２５を図示しないモータによって、タイヤＴとは逆回りに回転させるとともに、バフ移動手段によって、タイヤＴの内面Ｔａと接触さて、内面Ｔａを研磨加工する。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

１ 装置
５ ビード拡幅手段
Ｔ 空気入りタイヤ
Ｔ１ トレッド部
Ｔ２ サイドウォール部
Ｔ３ ビード部
Ｔａ 内面

Claims (6)

1. トレッド部と、一対のサイドウォール部と、前記一対のサイドウォール部の各内方にそれぞれ位置するビード部とを有する空気入りタイヤの前記トレッド部の内面に、加工を施すための装置であって、
   前記ビード部のタイヤ軸方向の間隔を広げるビード拡幅手段を含み、
   前記ビード拡幅手段は、タイヤ軸方向の一方側の前記ビード部をタイヤ軸方向外側へ移動させる第１ビード拡幅手段と、タイヤ軸方向の他方側の前記ビード部をタイヤ軸方向外側へ移動させる第２ビード拡幅手段とを含み、
   前記第１ビード拡幅手段は、タイヤ軸方向の一方側に配され、かつ、前記第２ビード拡幅手段は、タイヤ軸方向の他方側に配され、
   前記ビード拡幅手段によって、前記サイドウォール部のタイヤ軸方向の間隔が広がるのを防ぐサイドウォール保持手段をさらに含み、
   前記サイドウォール保持手段は、前記各サイドウォール部の外面と当接可能な一対の当接部材を含み、
   前記当接部材は、タイヤ半径方向の外側を向いてタイヤ周方向に延びる外向面と、前記外向面よりもタイヤ半径方向の内側に配されてタイヤ周方向に連続して延びる内向面とを有する円環状である、
   タイヤ加工装置。
2. 前記第１ビード拡幅手段及び前記第２ビード拡幅手段は、前記ビード部と接触するガイドローラ部を含む保護部材、及び、前記保護部材をタイヤ軸方向に移動させる第１移動部を含んでいる、請求項１記載のタイヤ加工装置。
3. 前記各当接部材は、前記ビード拡幅手段によって、前記ビード部のタイヤ軸方向の間隔が最も広がるタイヤ周方向の位置で前記サイドウォール部の外面と当接可能である、請求項１又は２に記載のタイヤ加工装置。
4. 前記各当接部材は、前記空気入りタイヤとともに回転可能に支持されている、請求項１ないし３のいずれかに記載のタイヤ加工装置。
5. 前記各当接部材は、前記空気入りタイヤのタイヤ最大幅位置と当接可能である第１領域を含む、請求項１ないし４のいずれかに記載のタイヤ加工装置。
6. トレッド部と、一対のサイドウォール部と、前記一対のサイドウォール部の各内方にそれぞれ位置するビード部とを有する空気入りタイヤの前記トレッド部の内面に、加工を施すための装置であって、
   前記ビード部のタイヤ軸方向の間隔を広げるビード拡幅手段を含み、
   前記ビード拡幅手段によって、前記サイドウォール部のタイヤ軸方向の間隔が広がるのを防ぐサイドウォール保持手段をさらに含み、
   前記サイドウォール保持手段は、前記ビード拡幅手段によって、タイヤ赤道付近の内面がタイヤ半径方向の内側に突出して前記内面のタイヤ半径方向の高さ位置がタイヤ軸方向に亘って不均一になることを抑制可能とし、
   前記サイドウォール保持手段は、前記各サイドウォール部の外面と当接可能な一対の当接部材を含み、
   前記当接部材は、タイヤ半径方向の外側を向いてタイヤ周方向に延びる外向面と、前記外向面よりもタイヤ半径方向の内側に配されてタイヤ周方向に連続して延びる内向面とを有する円環状である、
   タイヤ加工装置。

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