JPH0880582A - タイヤのグルービング方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 精度のよいパターン溝を得ることが出来るタ
イヤのグルービング方法及び装置を提供する。 【構成】 支持軸１，２に回転自在に支持されたタイヤ
Ｔの外周面にカッタ２３によりパターン溝を形成するタ
イヤのグルービング方法において、タイヤＴの外周面に
駆動ローラ１０を押し当てて駆動ローラ１０を回転させ
ることによりタイヤＴを回動する工程と、前記回動の変
位量を支持軸１，２の回転角度を検出することにより算
出する工程と、この算出結果に基づきカッタ２３のタイ
ヤＴに対する移動量を制御する工程とを具備したことを
特徴とするタイヤのグルービング方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はタイヤのグルービング方
法及びその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】試作用や少量生産のタイヤは、加硫済の
パターン模様のないプレーンタイヤの外周面にトレッド
パターン溝をグルービングすることによりタイヤに仕上
げたり、あるいは既にパターン模様のある加硫済のタイ
ヤに追加溝をグルービングしたりしている。この際、グ
ルービングしようとするタイヤにトレッドパターン溝を
彫る方法及び装置がタイヤのグルービング方法及び装置
で、従来技術として、例えば特公平４−１１１０３号公
報や特公平５−４４９１５号公報等がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】これら前記の従来技術
はいずれもタイヤの回転を支持する支持軸を駆動してタ
イヤを回動させながら、カッタが上下，左右，前後及び
回動自在に移動できるカッタ装置をタイヤ外周面に押し
付けて、グルービングするようになっている。また、グ
ルービング溝の出来上がり精度に影響するタイヤ外周面
の変位量の測定は、前記支持軸で検出する回転量又は回
転角度検出器で行っている。タイヤ外周面にパターン溝
をグルービングする際、前記カッタ装置には非常に大き
な負荷がかかる。例えば建設車両用等の大型タイヤでは
カッタも大きなものを使用しており、カッタには略３０
０Ｋｇｆの負荷がかかる。このため、カッタ刃先が当接
しているタイヤ外周部には周方向のタイヤ回動方向と逆
の方向に大きな力が作用し、タイヤを回動させている支
持軸を支点としてタイヤ外周部には捩じれ歪を生じる。
そして、カッタに負荷がかかってない時と比較してタイ
ヤ外周面にずれが生じるため、グルービングしたパター
ン溝が周方向にずれてパターン溝の精度が悪くなる。ま
た従来技術では、タイヤ外周面の変位量を前述のように
前記支持軸で測定しているので、前記タイヤ外周面のず
れを検出することが出来ず、精度の良いパターン溝を得
ることが出来難い。

【０００４】そこで本発明の目的は、これらの課題を解
決して、周方向にずれのない、精度の良いパターン溝を
得ることが出来るタイヤのグルービング方法及びその装
置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１に記載の本発明は、支持軸に回転自在に支
持されたタイヤの外周面にカッタによりパターン溝を形
成するタイヤのグルービング方法において、タイヤの外
周面に駆動ローラを押し当てて駆動ローラを回転させる
ことによりタイヤを回動する工程と、前記回動の変位量
を支持軸の回転角度を検出することにより算出する工程
と、この算出結果に基づきカッタのタイヤに対する移動
量を制御する工程とを具備したタイヤのグルービング方
法とした。また、請求項２に記載の発明のごとく、前記
変位量を、前記タイヤの外周面または外周面に近いタイ
ヤ表面に等ピッチのマークを付し前記カッタの近くでこ
のマークを検出することにより算出されることを特徴と
する請求項１に記載のタイヤのグルービング方法とすれ
ば、なお一層有効となる。

【０００６】さらに、請求項３に記載の発明は、タイヤ
の回転を支持する支持軸を有したタイヤ支持手段と、タ
イヤの外周面に駆動ローラを押し当ててタイヤを前記支
持軸の回りに回動させるための表面駆動手段と、前記支
持軸の回転角度を検出してなる回転角度検出手段と、カ
ッタが上下，左右，前後及び回動自在に移動できるカッ
タ装置と、前記回転角度検出手段で検出し算出したタイ
ヤ外周面の変位量を基準にしてカッタのタイヤに対する
移動量を制御する制御手段とからなるタイヤの外周面に
パターン溝を形成するようにしたタイヤのグルービング
装置とした。また、請求項４に記載の発明のごとく、前
記回転角度検出手段を、前記タイヤ外周面または外周面
に近いタイヤ表面に等ピッチに施されたマークと、この
マークを検出する前記カッタの近くに設けている非接触
式センサとを具備するマーク検出手段としたことを特徴
とする請求項３に記載のタイヤのグルービング装置とす
れば、なお一層有効となる。

【０００７】

【作用】請求項１及び請求項３に記載の本発明は、タイ
ヤ外周面に駆動ローラを押し当ててタイヤを支持軸の回
りに回動させるようにし、タイヤ支持軸には駆動力を与
えるようにしていない。このため、タイヤの外周面にパ
ターン溝を形成する際、タイヤの外周面にカッタを押し
付けてもタイヤの支持軸を支点としてタイヤの外周部に
捩じれ歪を生じるようなことがない。そして、カッタに
負荷がかかってない時と比較してもタイヤ外周面にずれ
が生じることはほとんどない。また、前記支持軸の回転
角度を回転角度検出手段で検出し、さらに、この検出し
た支持軸の回転角度からタイヤ外周面の回動の変位量を
算出し、この回動の変位量を基準にしてタイヤの外周面
にパターン溝を形成するようにしている。しかし、前記
支持軸には駆動力を与えていないので、支持軸はタイヤ
と一体的に自由回転し、支持軸を支点としてタイヤ外周
部に捩じれ歪を生じることはない。そこで、この支持軸
で検出した回転角度からタイヤ外周面の回動の変位量を
算出しても、実際のタイヤ外周面の回動の変位量とほと
んど差がないようになる。

【０００８】また、請求項２及び請求項４に記載の本発
明は、タイヤ外周面に駆動ローラを押し当ててタイヤを
支持軸の回りに回動させるようにし、タイヤ支持軸には
駆動力を与えるようにしていない。そこで、この点は請
求項１及び請求項３に記載の発明と同一である。しか
し、本発明は支持軸の回転角度を検出せず、タイヤ外周
面または外周面に近いタイヤ表面に等ピッチのマークを
付し、このマークをカッタ刃先が当接しているタイヤ外
周部の近くに設けている非接触式センサで検出し検出し
たマークの数により、タイヤ外周面の回動の変化量を算
出するようにしている。このため、タイヤ外周面に駆動
ローラを押し当ててタイヤに回動力を付与している部分
とカッタ刃先が当接している部分との間のタイヤ外周部
の周方向にかかる力によりタイヤ外周部に生じるわずか
の歪の影響をも排除することが出来るようになる。

【０００９】

【実施例】次に、図を参照しながら本発明の実施例を説
明する。 ［実施例１］図１は実施例１の全体を示す側面図で、図
２は図１のＸ−Ｘ矢視図である。図２において、符号１
及び２はタイヤ支持軸で、これら支持軸１，２の一端側
にはそれぞれリム３，４が脱着自在に固着されている。
支持軸１，２は図示していないシリンダ又はねじ機構を
併用したモータ等により左右に移動できるようになって
おり、支持軸１，２が中央側に移動しリム３，４をタイ
ヤＴのビード部に左右から押し当て、タイヤＴの内部に
空気を充填しタイヤＴを強固に挟持し一体的に保持する
ようにしている。支持軸１，２は共通基台２５に固定さ
れた門型のフレーム７に設けられている軸受５，６によ
りそれぞれ回転自在に支持されている。従って、支持軸
１，２は左右に移動できると共に、回転自在にもなって
いる。そして、支持軸１，２、リム３，４、軸受５，
６、フレーム７は全体としてタイヤ支持手段８を構成し
ている。なお、タイヤ支持手段８は、タイヤ支持軸とし
て１本の長い支持軸でタイヤを支持し、タイヤＴの内部
に空気を充填しないタイプのタイヤ支持手段とすること
もできる。

【００１０】符号１０はその表面にローレット加工又は
ゴム焼付け等が施されている駆動ローラで、左右一対か
らなるフレーム１０ｂに設けた軸受１０ｃに回転自在に
支持されている。この駆動ローラ１０はモータ１１の出
力軸に設けているスプロケット１１ａと中間軸１２に設
けている二連のスプロケット１２ａの一方のスプロケッ
トとに架渡されたチェーン１３、及び前記二連のスプロ
ケット１２ａの他方のスプロケットと駆動ローラ１０の
端部に設けているスプロケット１０ａとに架渡されたチ
ェーン１４を介して、モータ１１により駆動されるよう
になっている。そして、駆動ローラ１０はシリンダ１５
のピストンロッドが突出した時に、中間軸１２を支点と
して、タイヤＴの外周面（トレッド部）に押し当てら
れ、駆動ローラ１０を回転させることによりタイヤＴを
支持軸１，２の回りにグルービング時は矢印の方向に回
動させることが出来るようになっている。そして、駆動
ローラ１０、フレーム１０ｂ、軸受１０ｃ、モータ１
１、中間軸１２、チェーン１３，１４は全体として表面
駆動手段１６を構成している。なお、駆動ローラ１０は
出来るだけカッタ２３の近くに設ける方がよい。

【００１１】符号１７はタイヤ支持軸２の回転角度を検
出するための回転角度検出手段で、後述のスプロケット
１８，２０、チェーン２１、ロータリーエンコーダ１９
から構成されている。ロータリーエンコーダ１９が、支
持軸２の他端部に設けているスプロケット１８とロータ
リーエンコーダ１９の入力軸に設けているスプロケット
２０とに架渡されているチェーン２１を介して、支持軸
２の回転量をパルス数で検出するようになっている。そ
して、前記ロータリーエンコーダ１９は検出したパルス
数を制御手段５０へ入力し、制御手段５０はこの入力さ
れたパルス数を支持軸２の回転角に演算し、さらにタイ
ヤＴの外周面の回動の変位量として算出するようになっ
ている。

【００１２】共通基台２５の上面にはお互いに平行な一
対のガイドレール２６が敷設されており、このガイドレ
ール２６に摺動自在に嵌合されたＬＭガイド２７を介し
て移動台２８が設けられている。符号３７は共通基台２
５に固定されたサーボモータであり、このサーボモータ
３７にはガイドレール２６と平行なねじ軸３８が連結さ
れ、このねじ軸３８は前記移動台２８にねじ込まれてい
る。これによりモータ３７が作動すると、移動台２８は
ガイドレール２６に案内されながら前後方向に移動し、
タイヤＴに接近離隔する。この移動台２８の上には旋回
軸２９を介してＬ字形をした旋回フレーム３０の一端部
が固定されている。前記旋回フレーム３０の折れ曲がり
部にはサーボモータ４３が固定され、このモータ４３の
回転軸の先端部にはスプロケット３１が固定されてい
る。前記移動台２８に固定されたスプロケット３２とス
プロケット３１との間にはチェーン３３が架渡され、こ
れによりモータ４３が作動すると旋回軸２９は旋回フレ
ーム３０とともに旋回軸２９の軸線を中心として旋回す
る。

【００１３】旋回フレーム３０の他端側にはお互いに平
行な一対のガイドレール３４がタイヤＴの支持軸１，２
と平行に設けられ、このガイドレール３４に摺動自在に
嵌合されたＬＭガイド３５を介して垂直プレート３６が
設けられている。そして、この垂直プレート３６はサー
ボモータ３９により図示していないねじ軸及びこのねじ
軸に螺合しているねじ軸受を介して、前記ガイドレール
３４に沿ってタイヤＴの支持軸１，２と平行な軸方向に
移動出来るようになっている。

【００１４】前記垂直プレート３６のタイヤＴに対向す
る前面には、上下方向に延びるお互いに平行な一対のガ
イドレール４０が固定されている。符号４１は垂直プレ
ート３６の上端に固定されたサーボモータであり、この
モータ４１の出力軸にはガイドレール４０に平行なねじ
軸４２が連結されている。符号４３はカッタ取付台であ
り、このカッタ取付台４３には前記ねじ軸４２がねじ込
まれており、この結果、モータ４１が作動すると前記取
付台４３はガイドレール４０に案内されながら上下に移
動する。この取付台４３のタイヤＴと対向する前面側に
はカッタ取付部４４が設けられている。カッタ２３はＵ
字状に湾曲していて、開き側をカッタ取付部４４に交換
自在に固定されて閉じ側を前方に突出している。そし
て、カッタ取付部４４にはカッタ２３に電流を流して加
熱するカッタ加熱装置（図示していない）が設けられて
いる。以上説明したように、カッタ２３は上下，左右
（軸方向），前後、及び旋回軸２９の回りに回動自在に
移動できるようになっており、全体としてカッタ装置２
２を構成している。

【００１５】次に、実施例１の手順について説明する。
まず、グルービングしようとするタイヤＴをタイヤ支持
軸１，２のリム３，４間に挟持させ装着する。次に、ど
のようなパターンにグルービングするか、所定のパター
ン毎に設定されている基準プログラムを制御手段５０に
ローディングする。そして起動釦により基準プログラム
をスタートさせる。そうすると、制御手段５０からモー
タ４３及び３９に信号が送られ、モータ４３及び３９が
作動される。これにより、旋回フレーム３０が旋回軸２
９を中心として旋回するとともに、グルービングする
側、即ち、タイヤＴの赤道面の一方側あるいは他方側、
に垂直フレーム３６に固定されているカッタ２３は移動
し原点位置にくる。次に、制御手段５０からの信号によ
りモータ３７が作動し、ねじ軸３８を回転させ、旋回フ
レーム３０、カッタ取付部４４等と一体的に前進させタ
イヤＴに接近させる。次に、表面駆動手段１６の駆動ロ
ーラ１０をタイヤＴの外周面に押し当てた後、制御手段
５０からの信号によりモータ１１が作動し、タイヤＴの
回転が始まる。そうすると、回転角度検出手段１７から
の信号が制御手段５０に送られ、制御手段５０はその信
号によりタイヤＴの外周面の回動の変位量を算出する。
そして、制御手段５０は常にタイヤＴの外周面の回動の
変位量を正確に把握しながら、この回動の変位量を基準
にして前記基準プログラムの指示通りにタイヤＴの回転
量やカッタ２３の移動量を制御するようにしている。

【００１６】すなわち、基準プログラムに記入してあ
る、グルービングの深さ方向のカッタ２３の移動量を制
御するモータ３７の回転量、グルービングの左右方向の
カッタ２３の移動量を制御するモータ３９の回転量、グ
ルービングの周方向のカッタ２３の移動量を制御するモ
ータ４１，１１の回転量、カッタ２３の角度を制御する
モータ４３の回転量の指示に従ってパターン溝がグルー
ビングされる。そうすると、この実施例により制御手段
５０が把握した回動の変位量と、実際にグルービング中
のタイヤＴの外周面の回動の変位量とはほとんど差がな
いので、正確な精度の良いパターン溝を形成することが
出来るようになる。

【００１７】または、基準プログラムを使用しない方法
として、タイヤＴの外周面にグルービングしたいパター
ン溝の輪郭を直接描いて、この輪郭を目視しながらモー
タ３７，３９，４１，４３を操作してカッタ２３を輪郭
通りに移動させてグルービングし、パターン溝を形成す
ることも出来る。

【００１８】［実施例２］次に、請求項２及び請求項４
に記載の発明に係る実施例２を、図３を参照しながら実
施例１と重複しない部分について説明する。図３におい
て、タイヤ支持手段８、表面駆動手段１６、カッタ装置
２２は実施例１において図１，２で説明した構成と同じ
なので、重複を避けるために同じ部分については説明を
省略する。符号ＭはタイヤＴの外周面（トレッド部）に
近いショルダー面に、全周にわたって等ピッチ（例えば
本実施例の場合は１ｍｍピッチ）に銀ペン等で記入した
短い線状のマークで、このマークＭを非接触式のセンサ
６１で検出するようにしている。なお、この実施例２で
はマークＭをタイヤＴの外周面に近いショルダー面に記
入した場合を示しているが、このマークＭをタイヤＴの
外周面に記入するようにしてもよい（リブタイプのパタ
ーン溝の場合はタイヤＴの外周面にパターン溝と干渉せ
ずにマークＭを記入することが可能である。）。符号６
２は移動台２８の先端に連結された支持フレームであ
り、この支持フレーム６２の先端には前記非接触式のセ
ンサ６１が取り付けられている。この非接触式のセンサ
６１は上下方向にはカッタ２３及び支持軸１，２とほぼ
同じ高さに取り付けられている。そして、非接触式のセ
ンサ６１と支持フレーム６２とで全体としてマーク検出
手段６０を構成している。なお、支持フレーム６２の高
さ及びタイヤ軸方向への位置は図示していないが調節出
来るようになっており、マークＭをタイヤＴの外周面に
記入した場合もセンサ６１で検出出来るようになってい
る。前記非接触式のセンサ６１は検出したマークＭの検
出信号を制御手段５０へ入力し、制御手段５０はこの入
力された検出信号の数をカウントし、タイヤＴの外周面
の回動の変位量として算出するようになっている。

【００１９】なお、本実施例のように、カッタ２３の刃
先が当接する近くに設けている非接触式のセンサ６１
で、タイヤＴの外周面に近いショルダー面又はタイヤＴ
の外周面に記入したマークＭを検出し、タイヤ外周面の
回動の変位量を算出する場合は、タイヤＴに回動力を付
与する方法及び装置としてタイヤ支持軸１または支持軸
２を駆動するようにしてもよい。

【００２０】次に、実施例２の作用について説明する。
実施例１と実施例２との違いは、タイヤ外周面の変位量
を算出する方法及び装置が異なることにある。そこで実
施例１の作用で説明した内容と重複しない部分について
説明する。センサ６１は、カッタ２３の高さとほぼ同じ
で、グルービング時にカッタ２３の刃先が当接するタイ
ヤＴの外周面に近いショルダー部に対向して設けてあ
り、マークＭを検出し、検出信号を制御手段５０に入力
する。そして、このセンサ６１からの検出信号が制御手
段５０に入力されると、制御手段５０は検出信号の数を
カウントし、タイヤＴの外周部の回動の変位量を正確に
把握しながら、この回動の変位量を基準にしてタイヤＴ
の回転量やカッタ２３の移動量を制御するようにしてい
る。このため、カッタ２３でグルービングをしている時
に生じるタイヤ外周部の歪の影響をほとんど排除できる
ようになり、正確な精度の良いパターン溝を形成するこ
とが出来るようになる。

【００２１】次に、実施例１及び実施例２の効果とし
て、パターン溝の精度を周方向へのパターン溝のずれ量
について指数で比較すると、従来の支持軸を駆動してタ
イヤを回動させ支持軸でタイヤの回転角度を検出する場
合を１００として、表１のごとく大きな効果を得ること
ができた。

【００２２】

【表１】

【００２３】

【発明の効果】以上、説明したごとく、この発明によれ
ば精度の良いパターン溝をグルービングすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の全体を示す側面図である。

【図２】図１のＸ−Ｘ矢視図である。

【図３】実施例２の全体を示す側面図である。

【符号の説明】

１，２：支持軸 ３，４：リム ５，６：
軸受 ７：フレーム ８：タイヤ支持手段 １０：駆動
ロ−ラ １０ａ，１１ａ，１２ａ：スプロケット １０ｂ：
フレーム １０ｃ：軸受 １１，３７，３９，４１，４３：
モータ １２：中間軸 １３，１４，２１，３３：チ
ェーン １５：シリンダ １６：表面駆動手段 １７：回転角度検出手段 １８，２０：スプロ
ケット １９：ロータリーエンコーダ ２２：カッタ
装置 ２３：カッタ ２５：共通基台 ２６，３４，４０：ガイド
レール ２７，３５：ＬＭガイド ２８：移動
台 ２９：旋回軸 ３０：旋回フ
レーム ３１，３２：スプロケット ３６：垂直
プレート ３８，４２：ねじ軸 ４４：カッ
タ取付部 ５０：制御手段 ６０：マーク
検出手段 ６１：センサ ６２：支持フ
レーム Ｔ：タイヤ Ｍ：マーク

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持軸に回転自在に支持されたタイヤの
   外周面にカッタによりパターン溝を形成するタイヤのグ
   ルービング方法において、 タイヤの外周面に駆動ローラを押し当てて駆動ローラを
   回転させることによりタイヤを回動する工程と、 前記回動の変位量を支持軸の回転角度を検出することに
   より算出する工程と、 この算出結果に基づきカッタのタイヤに対する移動量を
   制御する工程とを具備したことを特徴とするタイヤのグ
   ルービング方法。
2. 【請求項２】 前記変位量を、前記タイヤの外周面また
   は外周面に近いタイヤ表面に等ピッチのマークを付しこ
   のマークを前記カッタの近くで検出することにより算出
   するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のタイ
   ヤのグルービング方法。
3. 【請求項３】 タイヤの回転を支持する支持軸を有した
   タイヤ支持手段と、 タイヤの外周面に駆動ローラを押し当ててタイヤを前記
   支持軸の回りに回動させるための表面駆動手段と、 前記支持軸の回転角度を検出してなる回転角度検出手段
   と、 カッタが上下，左右，前後及び回動自在に移動できるカ
   ッタ装置と、 前記回転角度検出手段で検出し算出したタイヤ外周面の
   変位量を基準にしてカッタのタイヤに対する移動量を制
   御する制御手段とからなるタイヤの外周面にパターン溝
   を形成するようにしたタイヤのグルービング装置。
4. 【請求項４】 前記回転角度検出手段を、前記タイヤ外
   周面または外周面に近いタイヤ表面に等ピッチに施され
   たマークと、このマークを検出する前記カッタの近くに
   設けている非接触式センサとを具備するマーク検出手段
   としたことを特徴とする請求項３に記載のタイヤのグル
   ービング装置。