(57)【要約】【課題】タイヤの外観を損なうことなく、タイヤ１本毎に応じてユニフォミティの修正を行うことが可能なポストキュアインフレーション装置、及び、これを用いたユニフォミティ修正方法を提供することを課題とする。【解決手段】ポストキュアインフレーション装置１０は、空気入りタイヤ１０をタイヤ中心軸回りに回転させる回転部２２と、回転部２２に取付けられた空気入りタイヤ１０のＲＲＯを計測するＲＲＯ計測部２４と、空気入りタイヤ１０のトレッド部１８を押圧する押圧部２６と、ＲＲＯ計測部２４からの計測データに基づいて押圧部２６の押圧力を制御する制御部３０と、を有する。加硫直後の空気入りタイヤ１０を回転部２２に取付け、タイヤ中心軸回りに回転させ、ＲＲＯ計測部２４でＲＲＯを計測する。制御部３０は、ＲＲＯ計測部２４からの計測データに基づいて、ユニフォミティの修正が必要な部位が押圧部２６に到達したときに、タイヤ回転速度を遅くし、押圧部２６の押圧力を上げる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤをタイヤ中心軸回りに回転させる回転手段と、
前記回転手段に取付けられたタイヤに負荷を加える負荷部と、
を有し、
タイヤ一回転中で前記回転手段によるタイヤ回転速度が可変であること、及び、タイヤ一回転中で前記負荷部の負荷条件が可変であること、の少なくとも一方を満たしていることを特徴とするポストキュアインフレーション装置。
【請求項２】
前記回転手段に取付けられたタイヤのユニフォミティを計測する計測部と、
前記回転手段によるタイヤ回転速度、及び、前記負荷部の負荷条件、の少なくとも一方を、前記計測部の計測結果に基づいて変動制御する制御部と、
を有することを特徴とする請求項１に記載のポストキュアインフレーション装置。
【請求項３】
前記計測部が、ＲＦＶを測定するＲＦＶ計測部、又は、ＲＲＯを測定するＲＲＯ計測部であり、
前記負荷部が、前記回転手段に取付けられたタイヤのトレッド部の周方向の一部を押圧して荷重を負荷する押圧部であり、
前記制御部は、前記ＲＦＶ計測部又は前記ＲＲＯ計測部の計測結果に基づいて、前記回転手段によるタイヤ回転速度、及び、前記押圧部による押圧力、の少なくとも一方を変動制御することを特徴とする請求項２に記載のポストキュアインフレーション装置。
【請求項４】
前記制御部はフィードバック制御することを特徴とする請求項３に記載のポストキュアインフレーション装置。
【請求項５】
前記回転手段に取付けられたタイヤの中心軸と前記押圧部との相対距離が可変にされており、前記制御部は、前記相対距離を変動させることにより押圧力を変動させることを特徴とする請求項３又は４に記載のポストキュアインフレーション装置。
【請求項６】
前記トレッド部に当接して押圧力を伝達する少なくとも１本のローラが前記押圧部に設けられていることを特徴とする請求項３〜５のうち何れか１項に記載のポストキュアインフレーション装置。
【請求項７】
請求項１に記載のポストキュアインフレーション装置を用いてタイヤのユニフォミティの修正を行うユニフォミティ修正方法であって、
加硫工程を行った直後の非冷却タイヤにユニフォミティの修正を行うことを特徴とするユニフォミティ修正方法。
【請求項８】
前記回転手段に取付けられたタイヤのＲＦＶ波形又はＲＲＯ波形を計測し、
ＲＦＶ波形又はＲＲＯ波形が正の位相でタイヤの回転速度を低減し、ＲＦＶ波形又はＲＲＯ波形が負の位相でタイヤの回転速度を増大させることを特徴とする請求項７に記載のユニフォミティ修正方法。
【請求項９】
前記回転手段に取付けられたタイヤの転がり半径変動波形を測定し、
転がり半径変動波形が正の位相でタイヤの回転速度を低減し、転がり半径変動波形が負の位相でタイヤの回転速度を増大させることを特徴とする請求項７に記載のユニフォミティ修正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加硫後のタイヤに用いるポストキュアインフレーション装置、及び、それを用いたユニフォミティ修正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤ、特にラジアルタイヤのユニフォーミティはタイヤ性能の良否を左右するほど重要な特性であることは周知であり、ユニフォーミティ特性のうちでも、ＲＦＶ（ラジアルフォースバリエーション）は殆ど全てのラジアルタイヤの性能に影響を及ぼし、特に乗用車用ラジアルタイヤの操縦安定性能、振動乗心地性能及びトレッドゴム偏摩耗などに著しい影響を及ぼす。よって、ＲＦＶの値はタイヤ種類毎に上限値を定めている。以下、ＲＦＶの測定と特性とについて述べる。
【０００３】
ユニフォーミティ試験機に取り付けたタイヤに荷重を負荷し、負荷半径を固定した状態でタイヤを転動させたとき、タイヤを１回転させる間に荷重（反力）は大小にかかわらず必ず変動し、この変動量（全振幅）をＲＦＶという。試験機により測定される荷重（反力）変動は、タイヤの（反力）負荷荷重を縦軸にとり、横軸にタイヤ１回転の転動距離をとるとき、一般に、一次成分はほぼ正弦波状をなし、これに二次以上の高次成分を重畳させた波形として取り出すことができる。
【０００４】
車両に装着したタイヤでのＲＦＶは、荷重負荷の下で転動するタイヤの１回転当りに生じる半径方向の、路面からの反力変動量である。よって、タイヤのＲＦＶは車両に対する加振力となるので、ＲＦＶの値が大きいタイヤは、車両の振動乗心地性を劣化させ、ときにはトレッドゴムに偏摩耗を生じさせ、特に、高速走行下で、車両の操縦安定性を著しく損なうなどの不具合をもたらす。
【０００５】
従って、タイヤは、これら不具合を生じさせない範囲内のＲＦＶに止める必要がある。そのため、ユニフォーミティ特性重視のタイヤ、特に乗用車用ラジアルプライタイヤは、加硫成形の後、全数について所定リムに組付け、所定圧力の内圧充てん下で、ユニフォーミティ合否選別検査を実施する。所定の規定値を超えるＲＦＶを示すタイヤは不合格品として出荷ラインから外す。不合格タイヤは、廃棄するか、又は規定値内のＲＦＶの値に修正を施すか、いずれかである。
【０００６】
また、タイヤのユニフォーミティは、上述した力の変動の他に、寸法変化による縦振れと横振れとを含む。これら振れの中でも、特に、タイヤ半径方向の縦振れがタイヤの特性に影響を与え、半径方向振れの絶対値（最大値）をラジアルランナウト（以下ＲＲＯと記す）と呼び、一般にＲＲＯはＲＦＶと密接な関係を有すると言われている。
【０００７】
このため、ユニフォーミティ合否選別検査でＲＲＯをＲＦＶと同時に測定し、ＲＦＶで不合格となったタイヤは成るべく廃棄せず、ＲＲＯの最大値を示す位置にマークを付し、検査ラインから外し、ＲＦＶ修正を施してもよい。修正方法は、ＲＦＶ不合格タイヤを所定のリムに組付け、これに所定内圧を充てんした上で、マークを付したトレッドゴム表面にグラインダによるバフ加工を施してトレッドゴムの一部領域のみをＲＦＶの値に応じたゲージ分だけ削取り、ＲＦＶの値を小さくするものである。
【０００８】
ＲＲＯ波形とＲＦＶ波形とは、特に両者のピーク位置に関して必ずしも対応しないので、ＲＦＶ波形から一次成分を取り出し、この一次成分におけるＲＦＶの最大値を示す位置を中央とするトレッド部の円周に沿う一部領域に、上記のバフ加工によるＲＦＶ修正を直接行う方法も実行されている。
【０００９】
しかし、いずれの方法にせよ、バフ加工によりＲＦＶを適正範囲内の値に修正し、不合格タイヤを救済できたにしても、バフ加工を施したトレッド部の外観の完全修復は殆ど不可能であり、タイヤの外観価値が低下するのは否めない。また、トレッドゴムのバフ加工に伴い発生するゴム粉塵が職場環境を損ねる問題も見逃せない。
【００１０】
また、加硫済みタイヤのＲＦＶを計測することにより加硫成型用の金型の寸法誤差を予め算出し、ポストキュアインフレーションを施す際、この寸法誤差に応じ、タイヤのトレッド部の一部を押圧手段で押圧して上記寸法誤差によるＲＦＶ不良を解消することが開示されている（例えば特許文献１参照）。
【００１１】
しかし、特許文献１では、タイヤを押圧する箇所がタイヤ周上の１箇所に限定されており、金型の位相を基準にして同じ位相で押圧する。このため、タイヤ１本ごとの違いに対応することができない。
【特許文献１】特開２００１−１６２６２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記事実を考慮して、タイヤの外観を損なうことなく、タイヤ１本毎に応じてユニフォミティの修正を行うことが可能なポストキュアインフレーション装置、及び、これを用いたユニフォミティ修正方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１に記載の発明は、タイヤをタイヤ中心軸回りに回転させる回転手段と、前記回転手段に取付けられたタイヤに負荷を加える負荷部と、を有し、タイヤ一回転中で前記回転手段によるタイヤ回転速度が可変であること、及び、タイヤ一回転中で前記負荷部の負荷条件が可変であること、の少なくとも一方を満たしていることを特徴とする。
【００１４】
負荷部の負荷条件としては、例えば、タイヤのトレッド部への押圧力、キャンバ角、スリップ角などである。
【００１５】
請求項１に記載の発明では、加硫直後のタイヤのユニフォミティを予め計測し、ユニフォミティの修正が必要な部位を検出しておく。計測するユニフォミティとしては、例えば、ＲＲＯ、ＲＦＶ、ＬＦＶ、転がり半径変動、などである。
【００１６】
更に、タイヤを回転手段に取付け、タイヤ中心軸回りに回転させる。そして、ユニフォミティの修正が必要な部位が負荷部に到達したときに、タイヤ回転速度を遅くすること、及び、負荷部で負荷条件を上げること、の少なくとも一方を行う。
【００１７】
これにより、負荷部による負荷時間や負荷条件をタイヤ周方向位置で変動させることができる。従って、タイヤの外観を損なうことなく、タイヤ１本毎に応じてユニフォミティの修正を行うことが可能なポストキュアインフレーション装置とすることができる。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、前記回転手段に取付けられたタイヤのユニフォミティを計測する計測部と、前記回転手段によるタイヤ回転速度、及び、前記負荷部の負荷条件、の少なくとも一方を、前記計測部の計測結果に基づいて変動制御する制御部と、を有することを特徴とする。
【００１９】
これにより、加硫直後のタイヤを直ちにポストキュアインフレーション装置に装着することができる。
【００２０】
請求項３に記載の発明は、前記計測部が、ＲＦＶを測定するＲＦＶ計測部、又は、ＲＲＯを測定するＲＲＯ計測部であり、前記負荷部が、前記回転手段に取付けられたタイヤのトレッド部の周方向の一部を押圧して荷重を負荷する押圧部であり、前記制御部は、前記ＲＦＶ計測部又は前記ＲＲＯ計測部の計測結果に基づいて、前記回転手段によるタイヤ回転速度、及び、前記押圧部による押圧力、の少なくとも一方を変動制御することを特徴とする。
【００２１】
これにより、タイヤ性能に大きな影響を与えるＲＦＶやＲＲＯを容易に調整できるポストキュアインフレーション装置とすることができる。
【００２２】
請求項４に記載の発明は、前記制御部はフィードバック制御することを特徴とする。
【００２３】
これにより、より高精度でユニフォミティ修正を行うことができる。
【００２４】
請求項５に記載の発明は、前記回転手段に取付けられたタイヤの中心軸と前記押圧部との相対距離が可変にされており、前記制御部は、前記相対距離を変動させることにより押圧力を変動させることを特徴とする。
【００２５】
これにより、押圧力を容易に変動させることができると共に、ＲＲＯを修正し易い。
【００２６】
なお、請求項３〜５に記載の発明では、ＲＦＶ計測部やＲＲＯ計測部が、タイヤを挟んで押圧部の反対側周辺に設置された場合、タイヤの凹凸だけでなく、押圧されたときのタイヤの移動量をも含めて計測してしまう場合がある。このことを回避するために、ＲＦＶ計測部やＲＲＯ計測部を、押圧部に対してタイヤ両側の少なくとも一方に配置することが好ましい。この場合、図４に示すように、上記押圧部Ｆの押圧位置Ｑとタイヤ中心軸Ｃとを結ぶ直線ＱＣに対して、ＲＦＶ計測部やＲＲＯ計測部の計測位置Ｐとタイヤ中心軸Ｃとを結ぶ直線ＰＣの紙面左回りになす角度βが、４５〜１３５°の範囲内又は２２５〜３１５°の範囲内であることが更に好ましい。そして、βが９０°又は２７０°であることが、より更に好ましい。これにより、押圧部の押圧によって押圧方向にタイヤ変形が生じても、ＲＦＶ計測又はＲＲＯ計測に影響が生じ難い。
【００２７】
請求項６に記載の発明は、前記トレッド部に当接して押圧力を伝達する少なくとも１本のローラが前記押圧部に設けられていることを特徴とする。
【００２８】
これにより、押圧部で押圧する際、押圧部とトレッド部との間で摩擦が生じることを回避でき、スムーズに押圧することができる。
【００２９】
請求項７に記載の発明は、請求項１に記載のポストキュアインフレーション装置を用いてタイヤのユニフォミティの修正を行うユニフォミティ修正方法であって、加硫工程を行った直後の非冷却タイヤにユニフォミティの修正を行うことを特徴とする。
【００３０】
加硫済みのタイヤの外周の一部を高温状態で平押しし、そのまま冷却した場合、平押しした部分のＲＦＶ波形やＲＲＯ波形が凹む。この現象はフラットスポットとして知られている。そして、加硫直後のタイヤにポストキュアインフレーションを実施すると、この現象は特に顕著に見られる。
【００３１】
請求項７に記載の発明では、これを応用し、例えばＲＦＶ波形やＲＲＯ波形が凸である位置で、タイヤ回転速度を遅くすること、及び、負荷部による負荷条件を上げること、の少なくとも一方を行う。
【００３２】
これにより、ユニフォミティ修正を効果的に行うことができる。
【００３３】
請求項８に記載の発明は、前記回転手段に取付けられたタイヤのＲＦＶ波形又はＲＲＯ波形を計測し、ＲＦＶ波形又はＲＲＯ波形が正の位相でタイヤの回転速度を低減し、ＲＦＶ波形又はＲＲＯ波形が負の位相でタイヤの回転速度を増大させることを特徴とする。
【００３４】
これにより、ＲＦＶ修正又はＲＲＯ修正を効果的に実施することができる。
【００３５】
請求項９に記載の発明は、前記回転手段に取付けられたタイヤの転がり半径変動波形を測定し、転がり半径変動波形が正の位相でタイヤの回転速度を低減し、転がり半径変動波形が負の位相でタイヤの回転速度を増大させることを特徴とする。
【００３６】
これにより、請求項８に記載の発明と同様、ＲＦＶ修正又はＲＲＯ修正を効果的に実施することができる。
【００３７】
なお、押圧部に設けられたローラの軸方向が、タイヤの幅方向に対してなす角度（ＳＡ角）を可変にしてもよい。これにより、回転手段に取付けられたタイヤのＬＦＶ（ラテラルフォースバリエーション）を測定し、ＬＦＶ波形が正の位相でＳＡ角を増大させ、ＬＦＶ波形が負の位相でＳＡ角を減少させることによって、効率的にユニフォミティを修正することが可能になる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明のポストキュアインフレーション装置によれば、タイヤの外観を損なうことなく、タイヤ１本毎に応じてユニフォミティの修正を行うことが可能である。また、本発明のユニフォミティ修正方法によれば、ユニフォミティ修正を効果的に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、実施形態を挙げ、本発明の実施の形態について説明する。なお、第２実施形態以下では、既に説明した構成要素と同様のものには同じ符号を付してその説明を省略する。
【００４０】
［第１実施形態］
まず、第１実施形態について説明する。図１は、本発明を適用する空気入りタイヤのタイヤ径方向断面図であり、図２は、本実施形態に係るポストキュアインフレーション装置（ＰＣＩ装置）の要部を模式化した正面図である。
【００４１】
図１に示すように、本実施形態では加硫済みの乗用車用の空気入りタイヤ１０を用いる。空気入りタイヤ１０は、実質上ラジアル方向に延びるコードを含み、両端部がそれぞれビードコア１１で折り返されたカーカス１２を備えている。カーカス１２は、１層又は複数層で構成される。カーカス１２のクラウン部１２Ｃのタイヤ径方向外側には、複数枚のベルトプライが重ねられたベルト層１４が埋設されている。ベルト層１４のタイヤ径方向外側には、溝を配設したトレッド部１８が形成されている。
【００４２】
図２に示すように、ポストキュアインフレーション装置２０は、空気入りタイヤ１０をタイヤ中心軸回りに回転させる回転部２２と、回転部２２に取付けられた空気入りタイヤ１０のＲＲＯを計測するＲＲＯ計測部２４と、回転部２２に取付けられた空気入りタイヤ１０のトレッド部１８を押圧する押圧部２６と、を備えている。回転部２２による空気入りタイヤ１０の回転速度、及び、押圧部２６による押圧力、は何れもタイヤ一回転中で可変になっている。ＲＲＯ計測部２４は接触式、非接触式の何れであってもよい。
【００４３】
押圧部２６には、トレッド部１８に下方から当接して押圧力を伝達する複数本（例えば５本）のローラ２８が設けられている。これにより、押圧部２６で押圧する際、押圧部２６とトレッド部１８との間で摩擦が生じることを回避でき、スムーズに押圧することができるようになっている。本実施形態では、ローラ２８の回転軸方向はタイヤ幅方向と同方向にされている。
【００４４】
また、ＲＲＯ計測部２４の計測位置Ｐとタイヤ中心軸Ｃとを結ぶ直線ＰＣと、押圧部２６の押圧位置Ｑとタイヤ中心軸Ｃとを結ぶ直線ＱＣとのなす角度θは、４５〜１３５°の範囲内に設定されている。これにより、押圧部２６の押圧によって、押圧方向にタイヤ変形が生じても、ＲＲＯ計測に影響が生じ難いようになっている。
【００４５】
更に、ポストキュアインフレーション装置２０は、回転部２２による空気入りタイヤ１０の回転速度、及び、押圧部２６の押圧力を、ＲＲＯ計測部２４の計測結果に基づいて制御する制御部３０を備えている。この制御部は、ＲＲＯ計測部２４の測定結果に基づいて上記回転速度及び上記押圧力をフィードバック制御するようになっている。
【００４６】
ポストキュアインフレーション装置２０の作用について説明する。まず、加硫工程を行った直後の空気入りタイヤ１０を回転部２２に取付ける。そして、タイヤ中心軸回りに空気入りタイヤ１０を回転させると共に、ＲＲＯ計測部２４でトレッド部１８のＲＲＯ波形を計測する。
【００４７】
制御部３０は、ＲＲＯ計測部２４から計測データを受信する。そして、ＲＦＶ波形又はＲＲＯ波形が正の位相（真円に対してタイヤ周上が膨らんでいる状態）で空気入りタイヤ１０の回転速度を低減させ、ＲＦＶ波形又はＲＲＯ波形が負の位相（真円に対してタイヤ周上が凹んでいる状態）で空気入りタイヤ１０の回転速度を増大させるように回転部２２を制御する。回転速度の増減量は、ＲＲＯ計測値、タイヤ寸法などを考慮して決定する。
【００４８】
以上説明したように、本実施形態では、回転部２２の回転速度を変動させることにより、押圧部２６による押圧時間をタイヤ周方向位置に応じて変動させることができる。従って、タイヤの外観を損なうことなく、タイヤ１本毎に応じてユニフォミティの修正を行うことができ、しかも、削り粉が発生することがない。更に、タイヤ性能に大きな影響を与えるＲＲＯを容易に測定して調整することができる。
【００４９】
また、ＲＲＯ計測部２４及び制御部３０をポストキュアインフレーション装置２０が備えているので、加硫直後のタイヤを、予めＲＲＯ計測を行うことなく、直ちにポストキュアインフレーション装置２０に装着することができる。従って、フラットスポット現象を効果的に利用してユニフォミティ修正を行うことができる。
【００５０】
更に、制御部３０が、ＲＲＯ計測部２４の測定結果に基づいてタイヤ回転速度及び押圧力をフィードバック制御するようになっており、これにより、より高精度でユニフォミティ修正を行うことができる。
【００５１】
なお、図３に示すように、ローラ２８の軸方向が、回転部２２に取付けられた空気入りタイヤ１０の幅方向に対してなす角度（ＳＡ角）αを可変にしてもよい。これにより、回転部２２に取付けられたタイヤのＬＦＶを測定し、ＬＦＶ波形が正の位相でＳＡ角αを増大させ、ＬＦＶ波形が負の位相でＳＡ角αを減少させることによって、効率的にユニフォミティを改善することが可能になる。
【００５２】
また、本実施形態では、ＲＲＯ計測部２４を設け、ユニフォミティとしてＲＲＯを計測し修正する例を挙げたが、ユニフォミティとしてＲＦＶ、ＬＦＶ、転がり半径変動などを計測し修正することも可能である。この場合、選定したユニフォミティに応じた計測部（ＲＦＶ計測部など）を設け、必要に応じて押圧部２６を適切な負荷部に変更する。また、ＲＲＯ、ＲＦＶ等の複数のユニフォミティを同時に計測してユニフォミティ修正を行ってもよい。
【００５３】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。本実施形態では、第１実施形態に比べ、回転部２２に取付けられたタイヤのタイヤ中心軸Ｃと押圧部２６との相対距離が可変にされている。回転部２２の位置が移動可能であってもよいし、押圧部２６が移動可能であってもよい。
【００５４】
そして、制御部３０は、回転速度の変動に合わせて、この相対距離を変動させることにより押圧力を変動させるようになっている。
【００５５】
これにより、ユニフォミティの修正をより効率的に行うことができる。また、押圧力を容易に変動させることができるので、ＲＲＯを修正し易い。
【００５６】
［第３実施形態］
次に、第３実施形態について説明する。本実施形態では、第１実施形態に比べ、ＲＲＯ計測部２４に代えて、回転部２２に取付けられた空気入りタイヤ１０の転がり半径変動波形を測定する転がり半径変動測定部が設けられている。この転がり半径変動測定部からの計測データは、制御部３０に送信されるようになっている。
【００５７】
そして、制御部３０は、転がり半径変動波形が正の位相でタイヤの回転速度を低減し、転がり半径変動波形が負の位相でタイヤの回転速度を増大させるようになっている。
【００５８】
これにより、ＲＦＶ修正やＲＲＯ修正を効果的に実施することができる。
【００５９】
以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、これらの実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲が上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】第１実施形態で用いる空気入りタイヤのタイヤ径方向断面図である。
【図２】第１実施形態に係るポストキュアインフレーション装置の要部を模式化した正面図である。
【図３】第１実施形態に係るポストキュアインフレーション装置の変形例で、要部を模式化した平面図である。
【図４】本発明に係るポストキュアインフレーション装置の要部を模式化した正面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１０  空気入りタイヤ（タイヤ）
１８  トレッド部
２０  ポストキュアインフレーション装置
２２  回転部（回転手段）
２４  ＲＲＯ計測部
２６  押圧部
２８  ローラ
３０  制御部
【図１】
2006142783.tif 000003
【図２】
2006142783.tif 000004
【図３】
2006142783.tif 000005
【図４】
2006142783.tif 000006