JPH0319832A - タイヤのグルービング装置およびグルービング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はタイヤのグルービング装置およびグルービング
方法に関する。さらに詳しくは、タイヤの縦振れを検知
し、それに応じてカツタの切削位置を補正できるタイヤ
のグルービング装置およびグルービング方法に関する。

［従来の技術］ 従来、試作用や少量生産のタイヤのグルービング、すな
わち、加硫ずみのパターン模様のないプレーンタイヤに
トレッドパターン溝を彫る作業は、通常、ハンドカツタ
を用いて手作業で行なわれており、作業に熟練と長時間
を要している。

本出願人はかかる従来技術の問題点に鑑み、すでに支持
台に取付けられたカツタ支持装置と、タイヤ支持軸とが
相対的に、タイヤ支持軸と平行な横方向および垂直方向
に移動するようにし、前記支持台にアーム支持軸を突設
し、この軸に取付けた回動アームに、回動軸心に対して
直角にカッタホルダを回転可能に取付け、このカツタホ
ルダの先端部にカッタを取付け、カツタの切削位置が前
記アーム支持軸の軸心上に合致するように構或したこと
を主たる構成としたタイヤのグルービング装置を提案し
ている（特開昭８３−５４２４０号公報および特開昭６
１−１７７２３２号公報）。

ここでカッタの切削位置とは、カツタホルダ下端から或
る距離（Ｍ〉（零を含む）にあるカツタの特異位置をい
う（第１図参照）。

前記グルービング装置によるブレーンタイヤへのトレッ
ドパターン溝形成は、カッタの切削位置を前記グルービ
ング装置に設置されたブレーンタイヤの切線（トレッド
の加工基準点）に設定して行なっている。

このように前記グルービング装置では、カツタの切削位
置が常に回動アーム支持軸の軸心上、さらにはプレーン
タイヤの切線上に保持されているので、支持台および回
動アームの移動量の算出が簡単で、コンピュータプログ
ラムの作成も容易でしかも正確にグルービングがなされ
ている。

しかし、一般にタイヤ自体が真円でなく、またトレッド
面の傾きやタイヤ支持の偏りなどにより、タイヤ支持軸
中心からのトレッド面に径方向の縦振れを生じると、こ
のタイヤを回転させながら設定されたプログラムにより
所定のトレッドパターン形状に沿って移動量を制御する
ようにしたカッタでグルービングを行なっても、同一サ
イズ、同一仕様のタイヤにおいて溝の深さや満幅がタイ
ヤごとに異なり、また一本のタイヤに複数の溝をグルー
ビングしたぱあいに、トレッド中心（タイヤ赤道）の左
右で相互に一定であるベき各溝の深さや満幅がそれぞれ
異なって、製品が不安定になり、強度が低下するなどの
品質上の問題があった。

このため、たとえば特開昭８２−７４８３５号公報に示
されているように、トレッド面の形状を検出する非接触
式の検出手段を設け、この検出結果にもとづいてカッタ
の位置を制御し、タイヤから切除するゴム量を一定にす
るものが提案されている。

【発明が解決しようとする課８］ しかしながら、このようなタイヤのグルービング装置で
は、グルービング形状の検出手段を設けるために大掛か
りなフレームをそなえる必要があり、また切り込み時の
カッタの深さ方向位置だけを一定にしているため、周方
向に一周する溝の全周にわたって溝深さを一定に保持で
きないことと、切除するゴム量を一定にするため、画像
検出器を用いて検出器の視野内に占めるタイヤの面積か
らカッタの切除時における位置を計算によって求めてお
り、切除するゴム量を一定にするようにしても、すでに
別の溝が形成されているぱあいや、タイヤ赤道面の左右
で半径の変化が異なっているぱあいには、その面積から
計算で求めることは非常に困難であるだけでなく、タイ
ヤの縦振れに追従して溝深さや溝幅を所定の一定のもの
にすることができないなどの問題点がある。

本発明は前記従来技術の問題点に鑑みなされたものであ
って、タイヤに縦振れがあっても所望のグルービング加
工が行なえるタイヤのグルービング装置およびグルービ
ング方法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明のタイヤのグルービング装置は、（ａ）タイヤを
回転可能に支持するタイヤ支持装置と、 山〉回動自在なカッタ支持装置と、 （Ｃ）前記カッタ支持装置を一方の先端で保持する回動
アームと、 〈小前記回動アームを回動自在に保持するアーム支持軸
、基準量移動機構部および移動量補正機構部を有する昇
降自在な昇降台と、 （ｅ）前記昇降台を保持するとともに少なくとも前記タ
イヤ支持装置のタイヤ支持軸と平行な横方向に移動可能
ならしめる基準量移動機構部を有する水平移動台と、 ＋ｆ＋タイヤの縦振れ検出手段と、 （ＩＪ）制御手段 とからなり該制御手段が、カッタを理論上のカッタ切削
位置に設定する基準動作操作部と、前記タイヤの縦振れ
検出手段からの信号によりカッタの補正移動量を算出す
るとともに、前記補正移動量算出値に基づいて前記昇降
台に設けられた移動量捕正機構部を作動させる補正動作
操作部とからなることを特徴としている。

また本発明のタイヤのグルービング方法は、基準プログ
ラムによりタイヤをグルービングする方法であって、 （ａ）タイヤの縦振れ検出ステップと、山》前記縦振れ
検出値に基づいてカッタの昇降量を補正するステップ とが設けられていることを特徴としている。

前記カッタの昇降量の補正は、基準プログラムとは別個
に設けられた補正プログラムによりなされるのが好まし
い。

［作　用］ 本発明のタイヤのグルービング装置は、基準量移動機構
部を有するカッタをタイヤ支持軸に対して平行に移動さ
せる水平移動台と、基準量移動機構部および移動量補正
機構部を有するカッタを上下方向に移動させる昇降台と
、タイヤの縦振れを検出する検出手段と、前記各移動部
を制御する手段を有しているので、前記水平移動台と前
記昇降台を基準移動量で制御するとともに、前記検出手
段の検出値に応じた補正移動量を前記基準移動量に追従
させて、カッタを最適位置に制御できる。

また本発明のタイヤのグルービング方法によれば、水平
移動台および昇降台を基準プログラムによって基準移動
量が制御されるとともに、タイヤの縦振れを検出してこ
の検出値に応じた縦振れ補正移動量を前記基準移動量に
追従させて、カッタを最適位置に制御できる。

［実施例］ 以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、本
発明はかかる実施例のみに限定されるものではない。

第１図および第２図は本発明のタイヤのグルービング装
置の一実施例の側面図および正面図である。第３図は第
１〜２図に示すタイヤのグルービング装置の主機能ブロ
ック図、第４図は第１〜２図に示すタイヤのグルービン
グ装置の主要部の電気的構成を示すブロック図、第５図
はグルービング操作を示すフローチャート、第６図は第
５図のグルービング加工部の詳細フローチャートである
。

第１図および第２図に示すグルービング装置において、
（１）はベッド、（２）はベッド（１）」二に設けたタ
イヤ支持装置で、タイヤ支１１軸（２１にタイヤ（３）
を装着してモータので回転させる。（ｌ１）は基台で、
ベッド（１）上のレール］二をガイドバー（４２〉に治
って図示しないモータによりタイヤ支持軸（２（１の軸
心と直角なＸ軸方向に移動できるよ１うにしてある。な
お、基台（４）はタイヤ支持軸Ｑ１との間隔を所定値に
しておけば移動させなくてもよい。

？５）は前記基台（４）上をレール（４ｌ）に沿ってタ
イヤ支持軸と平行なＹ軸方向に基Ｉ＄量移動機構部によ
り移動する水平移動台である。

（７）は水平移動台（５）上でガイド軸（５２）に沿っ
てベッド（１）に対して垂直なＺ軸方向に移動する昇降
台、（８）は昇降台駆動装置で第８図に示すよう基準量
移動機構部と移動量補正機構部とからなる。

（７ｌ）は回動アームで、昇降台（刀からＸ軸方向に突
出させたアーム支持軸（７２）に取り付けられ、昇降台
（７）の図示しないモータによりアーム支持軸（７２）
の軸心線（７３）を中心に第２図の矢印Ａ方向に回動さ
れる。

（９）は回動アーム（７ｌ）から前記軸心線（７３）に
向かって垂直方向に取り付けたカツタ支持装置で、回動
アーム（７ｌ）に支持した支柱（９ｔ）にカツタ支持枠
（９２）を設け、絶縁体（９３）を介して取り付けたカ
ッタホルダ（９４）にカツタ■の切削位置Ｐが前記軸心
線（７３）上に一致するように着脱可能に取り付けてお
り、図示しない給電装置によってカッタＱＯ）を加熱す
るようにしてある。０１）はカツタ支持装置（９）を矢
印Ｃ方向に回動させカツタの向きを変えるモータ、０２
）はカツタ（１０）の切削位置Ｐを軸心線（７３）に合
わせるためカッタ支持装置（９）を１１１独に上下動さ
せるアクチュエー夕である。

なお、アクチュエータ（＋２１に代えて、支柱（９ｌ）
にカッタ支持装置（９）を取り付ける位置を調整し、カ
ッタ（転）の切削位置Ｐを軸心線（７３）上に一致させ
るようにしてもよい。

０４）はタイヤ（３）のトレッド面の径方向一位を険出
する縦振れ検出器で、たとえば回動アーム（７ｌ）ある
いはカッタ支持枠（９２）に取り付けた光学式反射型変
位センサーで、タイヤトレッド面に向けてタイヤ中心の
方向に投光するようにしてある。縦振れ検出器０４）の
検出値は図示しない制御装置に与えられ、昇降台駆動装
置（８）の移動量補正機構部を駆動させる。

つぎにこのように構成されたタイヤのグルービング装置
によるグルビーング加工について第３〜４図に示すブロ
ック図および第５〜６図に示すフローチャートに基づい
て説明する。

操作電源が投入されると、グルービングのパターンに応
じて制御手段の基準動作操作部（第４図参照）からの指
令で各移動機構部の原点位置が設定される。

タイヤ支持軸（２１）にパターン溝を加工するタイヤ（
３）を取り付け、縦振れ検出器０４）をタイヤトレッド
のグルービング予定位置に向けて設置させる。

基準動作操作部のメモリにはタイヤの振れがないぱあい
におけるカッタの動作を制御する基準プログラムが記憶
されている。この基準プログラムにしたがって、モータ
０１）により切り込み方向に合わせてカッタＭの方向を
設定するとともにカッタ（財）を給電により加熱し、タ
イヤ（３）をモータので矢印Ｂ方向に回転させ、さらに
昇降台（７）の昇降台駆動装置（８）の基準量移動機構
部が駆動され昇降台（刀をｚ袖方向に下降させ、加熱さ
れたカッタ（財）をタイヤ（３）に切り込ませる。

前記基準プログラムにより、第７図に実線で？した基準
トレッド面Ｆから所定深さｄまで切り込まれると、所定
の溝形状に応じて水平移動台駆動装置（６）の基準量移
動機構部が基準プログラムによって駆動され、水平移動
台（５）をＹ軸方向へ移動させてカッタ■■■の水平方
向移動を制御し、所要のグルービングが行なわれる。

一方、補正動作操作部のメモリ（第４図参照）には、タ
イヤの縦振れに基づいてカッタの移動量を補正するため
の補正プログラムが記憶されている。したがって、たと
えばタイヤ（３）のトレッド面の歪みにより第７図の２
点鎖線で示すように縦振れＥ１があると、縦振れ検出器
０４３により振れが検出され、この検出値に基づく補正
プログラムからの補正値に応じて昇降台（７）の移動量
補正機構部が駆動され、昇降台（刀をＺ軸方向に上昇さ
せ、カッタ（転）を上昇させてカッタ位置を捕正し、深
さｄを一定に保持させる。

つぎに昇降台（７）の基準量移動機構部および移動量補
馬機構部の構成について説明する。

第８図は昇降台駆動装置（８）の一実施例の構成図であ
る。第８図に示す実施例では、基準量移動機構部は、内
部に支持部材を有する枠体（８９〉と、前記支持部材に
ベアリングを介して回動自在に保持されている従動ギャ
（８８）を有するめねじ体（８５）と、水平移動台（５
）の底面に回動自在に垂設され、前記枠体（８９）の底
面を貫通し、前記めねじ体（８５）と螺合し、さらに前
記枠体（８９〉の上面を貫通して延伸しているボールネ
ジ軸（８２）と、一端が前記ボールネジ軸（８２）の上
端と結合し水平移動台（５）の上面より延伸し他端にブ
ーリを有する動力伝達部材と、前記動力伝達部材のブー
りとベルトを介して連結されているブーリを有する水平
移動台（５）の側壁に配設されている駆動モータ（８１
）と、水平移動台（５）の底面に垂設され、前記枠体（
８９〉の底面を貫通し、前記支持部材に設けられている
透孔と摺動自在に嵌合し、前記枠体（８９）の上面を貫
通し、水平移動台（５）の上面に固着されているガイド
軸（５２）とがらなっている。

駆動モータ（８ｌ）が基準プログラムによって駆動され
るとボールネジ軸（８２〉も回転され、それに伴ない昇
降台（７）もＺ軸方向に所定量移動する。

また移動量補正機構部は、支持部材にベアリングを介し
て回動自在に保持された駆動ギャ（８７〉を有する軸方
向に複数のスプライン溝が形成された支持ボス（８６）
と、水平移動台（５）の底面に回動自在に垂設され、前
記枠体（８９〉の底面を貫通し、前記支持ボス（８６）
と摺動自在に噛合し、前記枠体（８９〉の上面を貫通し
て延伸しているスプライン軸（８４）と、水平移動台（
５）の上面より延伸し前記スプライン軸と結合する駆動
軸を有する該水平移動台（５）の上面に配設された補正
モータ（８３）とからなっている。ここで、前記駆動ギ
ヤ（８７）は前記従動ギャ（８８）と噛合している。

この状態で捕正モータ（８３）が補正プログラムにより
駆動されると、スプライン軸（８４）が回転し駆動ギャ
（８７〉を回転させる。駆動ギヤ（８７）の回転に伴い
従動ギャ（８８）が回転し、それにより昇降台（刀が所
定量補正移動させられる。スプライン軸（８４〉は支持
ボス（８６〉と摺動自在に噛合しているので、昇降台（
７）の基準プログラムによる移動を妨げない。

第９図は縦振れ検出器０Φの保持機構部の一実施例の構
造図である。第９図に示す保持機構部は、回動アーム（
７ｌ〉に固着されたブラケット部材（１４１）と、タイ
ヤ支持軸（２１）の軸心線とセンサ（１４４）とを結ぶ
線と直角をなして該ブラケット部材（１４１）に配設さ
れたガイドロッド（１４２）と、該ガイドロッド（１４
２）に摺動可能に取付けられた支持板（１４３）とから
なっている。該支持板（１４３）の先端部分に光学式反
射形変位センサー（１４４）が設けられている。このセ
ンサー（１４４＞の位置は、タイヤサイズに応じて昇降
台（刀が上下させられたとき、支持板（１４Ｂ）をガイ
ドロッド（１４２）に沿って移動させ、センサー（１４
４）の投光方向がタイヤ中心に向かうよう調整される。

第ｌＯ図は昇降台駆動装置（８）の他の実施例の構造図
である。

第１０図に示す実施例では、基準量移動機構部は、肉厚
Ｈ形鋼形状を有するめねじ部材（８５）と、水平移動台
（５）の底面に回動自在に垂設され前記めねじ部材（８
５）と螺合し延伸しているボールネジ軸（８２）、水平
移動台（５）の底面に固着され、前記めねじ部材（８２
）の両端部近傍に設けられた透孔と摺動自在に嵌合し、
さらに水平移動台（５）の上面に固着されているガイド
軸（５２）と、一端が前記ボールネジ軸（８２）の他端
と結合し水平移動台（５）の上面を貫通し他端にプーり
を有する動力伝達部材と、前記動力伝達部材のプーりと
ベルトを介して接続されるブーりを有する水平移動台（
５）に固着された駆動モータ（８１）とからなっている
。

駆動モータ（８１〉が基準プログラムにより駆動される
と、めねじ部材（８５）が所定ｆＩＺ軸方向に移動させ
られる。めねじ部材（８５）がＺ軸方向に所定量移動さ
せられると、めねじ部材に保持されている移動量補正機
構部により保持されている昇降台（７）も所定ｍｚ軸方
向に移動する。

移動量補正機構部は、めねじ部材（８５）の上面に配設
された補正モータ（８３〉と、前記補正モータ（８３）
と結合しめねじ部材（８５）の下面に回動自在に保持さ
れているボールネジ軸（８４）、前記ボール禾ジ軸（８
４）と螺合するめねじ部を有する変形横置丁字形部材と
からなっている。前記丁字形部材のめねじ部と反対側の
端面にはアーム支持軸（７２）が配設されている。

この状態において補正モータ（８３〉が補正プログラム
により駆動されると、ボールネジ軸（８４）と螺合して
いるめねじ部を有する丁字形部材もＺ軸方向に所定量補
正移動させられる。

なお、前記説明において縦振れ検出値に基づくフィード
バック制御による加工手順を説明したが、カッタの切削
位置と縦振れ検出位置とにずれがあると誤差を生じるこ
とがある。かかる事態に対処するためには、タイヤの縦
振れ量をあらかじめ補正動作操作部に記憶させておいて
、その記憶値に基づいてカッタを補正移動させればよい
。

以下このばあいの操作について第１１〜１３図に基づい
て詳述する。

まず、電源を投入し制御手段からの指令で各移動機構部
の原点を設定しておき、タイヤ支持装置（′２Ｊにパタ
ーン溝を加工するタイヤ（３）を取り付け、原点マーク
として特定のトレッド表面上の位置にマーキングを行な
い、縦振れセンサー（１４４）をタイヤトレッドのグル
ービング予定位置に向けて配置させる。

タイヤ（３）を低速回転させ、前記マーキング位置を縦
振れセンサー（１４４）の位置に合わせてグルービング
加工における原点とし、この位置からタイヤ（３）を１
回転させ、この間の縦振れ検出器０Φの検出値を、それ
ぞれ回転角位置とともにメモリに記憶させる。縦振れセ
ンサー（１４４）のデータはグルービングする溝の中央
位置のデータである。

メモリに縦振れデータの格納が終わった後に自動運転ボ
タンを押すと、基準プログラムにより、タイヤ支持軸（
２１）が回転するとともにカッタ（転）はそれぞれの基
準量移動機構部により制御されてタイヤの所定位置に下
降して接触し、この間にカッタを加熱して一定の軌跡で
前記原点からの回転角位置に応じた所定のグルービング
を行なる。

それと同時にタイヤの回転角位置に応じて補正動作操作
部のメモリから縦振れデータが取り出され、基準プログ
ラムからの補正プログラム制御指令で補正プログラムに
よる補正量が演算され、縦振れ補正量により昇降台駆動
装置（８）の補正モータ（８３）でボールネジ軸（８４
〉を回転させ、カツタＭの基準プログラムによる移動量
に加えて（補正値が負のぱあいは減じることになる）上
下動させる。

［発明の効果］ このように、本発明はカッタをタイヤ支持軸に対して平
行に移動させる水平移動台と、上下方向に移動させる昇
降台と、タイヤの縦振れを検出する検出器をそなえ、前
記水平移動台と昇降台を基準移動量で制御するとともに
、前記検出器の検出値に応じた補正移動量を前記基準移
動量に追従させて、カッタの移動量を補正するようにし
てあるので、タイヤの縦振れを生じても製品タイヤそれ
ぞれの溝深さおよび満幅を一定にすることができ、しか
も基準移動量は基準プログラムにより常に設定された値
で制御し、縦振れ検出値による補正移動量を別個の補正
プログラムによって追従補正すればよいため、プログラ
ムの構成が簡単で装置を小形化でき、均一なグルービン
グを行なうことができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１〜２図は本発明のタイヤのグルービング装置の一実
施例の側面図および正面図、第３図は第１〜２図に示す
タイヤのグルービング装置の主機能ブロック図、第４図
は第１〜２図に示すタイヤのグルービング装置の主要部
の電気的構或を示すブロック図、第５図はグルービング
操作の一実施例フローチャート、第６図は第５図のグル
ービング加工部の詳細フローチャート、第７図はグルー
ビング状態を示す説明図、第８図および第ｌＯ図は昇降
台駆動装置の構造説明図、第９図は縦振れ検出器の保持
機構部の一実施例の構造図、第｛工図はグルービング操
作の他の実施例のフローチャート、第１２図は検出ステ
ップの詳細フローチャート、第ｌ３図はグルービング加
工部の詳細フローチャートである。 （図面の主要符号） （２）：タイヤ支持装置 （３）：タイヤ （４）：基　台 （５）：水平移動台 （７）：昇降台 （８）：昇降台駆動装置 ０４）：縦振れ検出器 オ２図 牙５図 オ４ 図 制御手段 甘６図 牙９図 オ８図 オ１０図 オ１１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １（ａ）タイヤを回転可能に支持するタイヤ支持装置と
   、 （ｂ）回動自在なカッタ支持装置と、 （ｃ）前記カッタ支持装置を一方の先端で保持する回動
   アームと、 （ｄ）前記回動アームを回動自在に保持するアーム支持
   軸、基準量移動機構部および移動量補正機構部を有する
   昇降自在な昇降台と、 （ｅ）前記昇降台を保持するとともに少なくとも前記タ
   イヤ支持装置のタイヤ支持軸と平行な横方向に移動可能
   ならしめる基準量移動機構部を有する水平移動台と、 （ｆ）タイヤの縦振れ検出手段と、 （ｇ）制御手段 とからなり、該制御手段がカッタを理論上のカッタ切削
   位置に設定する基準動作操作部と、前記タイヤの縦振れ
   検出手段の信号によりカッタの補正移動量を算出すると
   ともに前記補正移動量算出値基づいて前記昇降台に設け
   られた移動量補正機構部を作動させる補正動作操作部 とからなることを特徴とするタイヤのグルービング装置
   。 ２　基準プログラムによりタイヤをグルービングする方
   法であって、 （ａ）タイヤの縦振れ検出ステップと、 （ｂ）前記縦振れ検出値に基づいてカッタの昇降量を補
   正するステップ とが設けられていることを特徴とするタイヤのグルービ
   ング方法。 ３　前記カッタの昇降量の補正が、基準プログラムとは
   別個に設けられた補正プログラムによりなされる請求項
   ２記載のグルービング方法。