JP4418757B2 - タイヤのトレッド再生操作でバランスをとる方法と装置 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤのトレッド再生（tire retreading process、リトレッディング）方法に関するものである。
本発明は特にトレッド再生中にタイヤのバランスをとる方法および装置に関するものである。

バフ処理が終わったタイヤケーシング（tire casing）からのトレッド再生またはキャップ再取付け（recapping、リキャッピング）時に均一なランアトウとバランスとに優れたタイヤを作ることは容易ではない。
磨耗したタイヤケーシングはその以前の使用で生じたストレスによって不均一性が生じている。また、磨耗したトレッドを取り除くためのバフ研摩操作でもアウトオブランアウトや不均一なラジアルランアウトが生じる。さらに、最初の製造プロセス時にタイヤケーシングに不均一性のある場合もある。

本発明の目的は、タイヤケーシングに存在する不均一性を補償してタイヤケーシングとトレッドのアッセンブリーの均一性が良くなるようにバフ処理後のタイヤケーシングに新しいゴム層およびトレッドを追加する方法および装置を提供する。

本発明ではバフ処理後のタイヤケーシングのラジアルランアウトの大きさを測定し、その相対的に高い部分と低い部分とを割り出し（インデックスし）、ラジアルランアウトの変動を補償するようにゴム層およびトレッドをタイヤケーシングに追加する。

本発明の第1の好ましい実施例では、クラウン外周の相対的に最も低い部分から始めてケーシング上にゴム層が取付けられるようにケーシングを位置決めし、この最も低い部分にオーバラップを形成する。そうすることで少なくとも最も低い部分が部分的に充填され、真円度の差が補償できる。

本発明の別の観点では、トレッドのジョイント部が最も低い部分に位置するようにトレッド断片をケーシングに追加する。そうすることによってケーシングクラウンの最も低い部分により重いまたはより厚いトレッド層ができ、それによってさらに真円度の差が補償される。

本発明のさらに別の態様では、ラジアルランアウトの変動の測定値に比例するより厚いまたはより薄い層がクラウンに追加されるようにゴム層の取付けて真円度の差を補償する。追加したゴムを有するケーシングはラジアルランアウトのプロフィールが改善する。

本発明のさらに別の態様では、取付け時にトレッド断片を調整してラジアルランアウトの変動を補償する。この態様ではトレッド断片をケーシングに追加する際にトレッド断片を引張ってトレッド断片の厚さの変化を利用してラジアルランアウト変動を補償する。すなわち、ケーシングのラジアルランアウトが相対的に高い所ではトレッドをより薄くし、ケーシングのラジアルランアウトが相対的に低い所ではトレッドをより厚くする。

本発明の他の実施例では、ケーシングのラジアルランアウトの測定値をベクトル量として解析し、補償ベクトルを求めてゴム層およびトレッド断片の取付け開始点の位置を決定する。この実施例では低い部分の一つまたは複数のベクトルを求め、ゴムの取付け装置およびトレッド断片の取付け装置を割り出す。複数のベクトルはタイヤケーシングに同じ大きさの低い部分が複数存在する場合である。
本発明は添付図面を参照した以下の詳細な説明からより良く理解できよう。

［図1］は本発明装置の概念的線図である。この装置の以下で説明する各構成部品はコントローラ（図示せず）によって制御されている。このコントローラは任意の装置でよいが、プログラムされた論理制御装置（PLC）、その他のマイクロプロセッサ制御系を含むのが好ましい。

バフ処理後のタイヤケーシング10は回転可能な取付けリム20上に取付けられた状態で示されている。取付けリム20は膨張してタイヤケーシング10のビーズと係合してそれを気密に密封できるようになっている。また、タイヤケーシング10を膨張させるのに必要な空気を供給する膨張空気供給の結合装置（図示せず）が設けられている。

取付けリム20はそれを所定の制御された速度で回転させるシャフト22を有している。取付けリム20はその向き（オリエンテーション）を制御するために割り出された複数のセクター24に分割されている。［図1］には説明のために各セクターに数字を付けて示してある。ここでは便宜上、12のセクターを示してあるが、セクター24の数はそれより多くしても少なくしてもよい。

通常のタイヤ製造装置と同様に、本発明装置もバフ処理後のタイヤケーシング10のクラウンに未加硫ゴムまたはクッションゴムの層を追加するための取付け装置30を有している。この取付け装置は押出し物の形でローラから層状にゴムを追加するか、製品上にスプレーした物の形で追加するように構成されている。本発明は特定の種類のゴムやその取付け（application）方法に関するものではなく、取付け開始点および終点の制御と取付ける層の厚さの制御とに関するものである。

本発明装置はさらに、トレッド配置装置40を有している。このトレッド配置装置40はタイヤケーシング10までトレッド断片44を前進させるコンベヤ42と取付け時にトレッド断片に張力を加えるローラー装置46とを有している。このトレッド配置装置は当業者に公知であり、例えば下記文献に記載されている。
米国特許第5427636号明細書

この特許の内容は本願明細書の一部を成す。
タイヤクラウンの近くにはラジアルランアウトの測定装置50が取り付けられている。この測定装置50はバフ処理後のタイヤクラウンのラジアルランアウトまたは真円度を測定するために位置決めできるようになっている。図示した実施例のラジアルランアウト測定装置はタイヤクラウンと接触したローラを有する近接センサーである。この近接センサーは基準点からタイヤクラウンの距離の変化に比例した信号を発生して、タイヤクラウンの相対的な高低位置を定量化する。

他のセンサー装置を使用することもできる。例えば、基準点に対するタイヤクラウン表面の変化を検出する光または音波のセンサーを使用することができる。図示した近接センサー50はタイヤクラウンと接触するスライド装置52、例えば空気シリンダを有している。ケーシング上の周方向位置に対して測定値はコントローラが割り出す。

使用時には、バフ処理後のタイヤケーシング10を取付けリム20に取付け、ゴムおよびトレッド断片を追加する際に加わる力でタイヤケーシングが変形しないだけの十分に強い圧力に膨張させる。一般には約１バールの圧力で充分である。次に、近接センサー52を前進させてクラウンと接触させる。タイヤケーシング10を完全一回転させる間に近接センサー52はクラウンのラジアルランアウトを測定し、それに比例する信号をコントローラへ出力する。コントローラではこの信号に基づいてタイヤケーシング10の相対的高低位置を割り出す。

図示した実施例ではアナログの近接センサーを使用してデータ処理を容易にするためにタイヤケーシングの外周を12のセクターに分割してある。コントローラでは各セクターのラジアルランアウト信号は平均され、相対的に高いまたは低いセクターが識別される。当然ながら、クラウンランアウトを特徴づける要求精度に従ってセクター数を少なくしたり、多くすることができる。

別の例では、連続したラジアルランアウトの測定値データを使用し、そのデータに基づいてコントローラ自体が相対的に高い位置または低い位置に対応する周方向のセクターを定義し、そのセクターの長さを定義する。この制御スキームを用いた場合には長さが可変なセクターを使用でき、取付けられるゴム層の厚さおよびトレッド厚さの補償をより良く制御できる。

［図２］の実線はバフ処理後のタイヤの典型的なラジアルランアウトの測定値を示すグラフである。12のセクターのラジアルランアウトの変化から、２〜６のセクターを含む部分が相対的に低く、7〜12のセクターが相対的に高いことが示されている。局所的に低い点がセクター11の所に存在する点に注意されたい。

上記のタイヤケーシングのラジアルランアウトの測定値に基づいて、コントローラは最低のセクター（［図２］の４のセクター）がゴムの取付け装置30の所にくるようにタイヤケーシングを位置決めする。第１の実施例では、ゴムの取付け装置30はこの最小位置で開始し且つ終わるようにケーシングクラウンにゴム層を取付け、ゴム層はこのセクターの所にオーバラップを有する。このようにして相対的に最も低い部分により厚い層が追加され、それによってその位置でのラジアルランアウト変動の補償ができる。

本発明の別の実施例では、コントローラの制御下にゴムの取付け装置がセクターからのラジアルランアウトの測定値データに対応するように取付け時にゴム層の厚さを変化させる。
［図２］の破線では上記の典型的タイヤに取付けられるゴムの補償層の厚さが示してある。このゴム層の厚さはタイヤケーシングのラジアルランアウトに逆比例し、２〜６のセクターが厚く、１〜２と７〜12のセクターが薄い。セクター11でゴム層の厚さが隣接セクターに比べて局所的にわずかに増加していて、セクター11での相対的に低い測定値が補償されている点に注目されたい。

押出機（加熱されたゴム物質を取扱う）のゴム取付け装置では取付ける層の厚さを制御するようにゴムの圧力および流速を調節できる。一方、ゴム細片（一般に外界温度にある）を供給する取付け装置の場合には取付け装置がローラを有し、このローラでゴム細片の正しい厚さに伸ばすように制御する。

ゴム層を取付けた後に、コントローラは取付けリム20を回転して、タイヤケーシング10にトレッド断片44を取付けるためのゴム層の取付け位置へ移動させる。好ましい実施例ではトレッド断片の先端縁が最も低い部分に追加されるようにタイヤケーシング10を回転する。従って、トレッド断片が完全に追加されたときにはその位置にトレッドのジョイント部が形成される。一般に、トレッドのジョイント部はジョイントの両エッジを一緒に保持して圧縮で取付けるので、トレッドのジョイント部の所では他の部分よりトレッドが重くなる。これによってタイヤケーシングの相対的に低い点の補償ができる。

さらに、トレッド配置装置を制御してトレッドをタイヤケーシングに追加する際にトレッドを引張り、ラジアルランアウトの測定値に応じてトレッド厚さを制御することもできる。従って、ゴム層を取付ける方法で説明したのと同様に、トレッドの厚さをラジアルランアウト変動の逆に変化させてタイヤの真円度を改良することができる。タイヤケーシング上にトレッドを配置する際にトレッド断片を引張ることができる装置は当業者に公知であり、例えば下記文献に記載されている。
米国特許第5,427,636号明細書（Chabin）

本発明のタイヤケーシングのラジアルランアウトに応じて伸びを制御するのにこの種の装置を使用できる。
本発明は変形して使用できる。例えば、ケーシングが相対的ほぼ同じ大きさの２つの低い部分を有する場合、ゴム層のオーバーラップ部分を1つの低い部分に作り、トレッドのジョイント部を他方の低い部分に作る。ラジアルランアウトの変動が小さなケーシングの場合には、ゴム層のオーバーラップ部分とトレッドのジョイント部のオーバーラップ部分とを互いに180度の位置に配置し、その一方を低い部分に配置することができる。

さらに、ラジアルランアウトの測定値がベクトル量で解析される場合には、ベクトル和がラジアルランアウトベクトルを補償するようにゴム層および／またはトレッドのジョイント部の位置を決定する。

本発明者は、バフ処理後のケーシングのラジアルランアウトを補償することによって（過重下での回転時の）ケーシングの均一性を静的かつ動的に改善できるということを確認した。本発明はトレッド再生タイヤの均一性を簡単なプロセスで改善する方法を提供する。

上記の方法および装置は特許請求の範囲に記載の本発明の範囲を逸脱せずに変更、置換等を行うことができる。

は本発明装置の概念的な線図。 は典型的なタイヤケーシングのラジアルランアウトの測定値と補償のためのゴム層の厚さプロフィールとを示すグラフ。

符号の説明

10 タイヤケーシング
20 取付けリム
24 セクター
30 ゴム層の取付け装置
40 トレッド配置装置
50 近接センサー

Claims (10)

1. 下記の（1）〜（3）の段階から成るトレッド再生時にタイヤをバランスさせる方法：
   （1）バフ処理後のタイヤケーシングのラジアルランアウトを測定してバフ処理後のクラウンの相対的に高い部分と低い部分を決定し、
   （2）上記で決定したバフ処理後のクラウンの相対的に高い部分および低い部分を表す制御値を用いてバフ処理後のクラウン上にゴム層を追加し、
   （3）バフ処理後のクラウンの低い部分から始めてクラウン上にトレッド断片を配置し、
   上記で決定したバフ処理後のクラウンの相対的に低い部分に対応する位置にトレッドのジョイント部を形成する。
2. ゴムの層を追加する段階が、バフ処理後のクラウンの低い部分にゴム層のオーバーラップを形成する段階を含む請求項1に記載の方法。
3. ゴムの層を追加する段階が、上記で決定した高い部分と低い部分とに比例した厚さのゴム層を加える段階を含む請求項1に記載の方法。
4. トレッド断片の配置時にクラウンの上記で決定した高い部分と低い部分とに比例してトレッド断片を引張ってクラウン上のトレッド断片の厚さを制御する請求項1に記載の方法。
5. 下記の（1）〜（3）の段階から成るトレッド再生時にタイヤをバランスさせる方法：
   （1）バフ処理後のラジアルランアウトを測定して、バフ処理後のタイヤクラウンの相対的に高い部分と低い部分とを決定し、
   （2）クラウンの相対的に低い部分から始めて、低い部分でオーバーラップが起こるように、バフ処理後のクラウンにゴム層を追加し、
   （3）バフ処理後のクラウンの低い部分から始めて、その低い部分にトレッドのジョイント部が形成されるように、クラウン上にトレッド断片を配置する。
6. 下記の（1）〜（5）からなるトレッド再生時にタイヤをバランスさせる装置：
   （1）バフ処理後のタイヤケーシングを取付けるための回転可能なハブ、
   （2）ラジアルランアウトを測定し、測定したラジアルに比例した信号を出し、タイヤケーシングの外周位置を割り出すための、タイヤクラウンの近傍に位置決め可能な装置、
   （3）タイヤのクラウンにゴム層を追加するための、位置決め可能なゴムの取付け装置、
   （4）ケーシングにトレッド断片を配置するためのトレッド配置装置、
   （5）ラジアルランアウトの測定装置から信号を受け、その信号を用いてゴムの取付け装置およびトレッド配置装置のタイヤケーシング上での少なくとも一つの開始位置を制御するコントローラ。
7. 上記コントローラがラジアルランアウト測定装置からの信号に応じてゴムの取付け装置が取付けるゴム層の厚さを制御する手段を有する請求項６に記載の装置。
8. ゴムの取付け装置が押出し機である請求項６に記載の装置。
9. ゴムの取付け装置がタイヤクラウン上にゴム片を配置する装置であり、取付け中にゴムを引張る手段を有する請求項６に記載の装置。
10. トレッドの配置装置がタイヤケーシング上に取付ける際にトレッド断片に張力を加えてトレッド断片の厚さを制御する手段を含み、コントローラがラジアルランアウトの信号に応じてトレッド断片に張力を加える手段を制御する手段を含む請求項６に記載の装置。

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