(57)【要約】      （修正有）【課題】タイヤのトレッド部領域及びショルダ部領域からバリを容易に除去可能な装置を提供する。【解決手段】タイヤＴからバリを除去する装置１０は、タイヤＴが回転している間、タイヤＴの輪郭を検出するために、タイヤＴのショルダ部及びトレッド部領域の輪郭に沿って移動可能なレーザセンサ６０を含む。第１の研磨アセンブリ７０は、タイヤＴが回転していない間、トレッド部領域の検出された輪郭に応じて水平方向及び垂直方向に移動することによって、トレッド部領域からバリを除去する。第２の研磨アセンブリ１００は、タイヤＴが回転している間、ショルダ部領域の検出された輪郭に応じて水平方向、垂直方向及び旋回方向に移動することによって、ショルダ部領域からバリを除去する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤからバリを除去する装置であって、
前記タイヤの輪郭を検出するセンサと、
前記検出された輪郭に応じて移動可能であり、前記タイヤのトレッド部からバリを除去する第１の研磨アセンブリと、
前記検出された輪郭に応じて移動可能であり、前記タイヤのショルダ部からバリを除去する第２の研磨アセンブリと
を備える、装置。
【請求項２】
前記タイヤの前記輪郭を検出するために前記センサを垂直方向に移動させるモータをさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記タイヤを回転させるモータをさらに備える、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記第１の研磨アセンブリは、前記第１の研磨アセンブリを略垂直方向に移動させる第１のシリンダと、前記センサによって検出された前記タイヤの前記輪郭に従って前記第１の研磨アセンブリを水平方向に移動させる第２のシリンダとを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
トラックを有する主フレームをさらに備え、
前記第１の研磨アセンブリは、前記主フレームに取り付けられ研磨フレームを支えるシリンダを含み、前記研磨フレームは、前記主フレームの前記トラックの１つに乗る、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記第１の研磨アセンブリは、前記研磨フレームによって一方側で支えられるスライドブラケットと、前記スライドブラケットの他方側によって支えられるブラケットとを含み、前記ブラケットは、前記主フレームの他のトラックに乗る、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記ブラケットは、前記第１の研磨アセンブリが旋回可能なように前記他のトラックとの接続が解除可能である、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記第１の研磨アセンブリは、前記スライドブラケットによって移動可能に支えられたスライドプレートと、前記スライドブラケットに対して前記スライドプレートを移動させる第２のシリンダとを含む、請求項６に記載の装置。
【請求項９】
前記第１の研磨アセンブリは、前記スライドプレートによって支えられた研磨ヘッドを含み、前記研磨ヘッドは、前記タイヤの前記トレッド部領域からバリを除去するようにモータによって回転可能な研磨ディスクを含む、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記第１の研磨アセンブリは、前記研磨ディスクによって前記タイヤから除去された破片を除去する吸引システムを含む、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記第２の研磨アセンブリは、前記第１の研磨アセンブリを略垂直方向に移動させる第１のシリンダと、前記センサによって検出された前記タイヤの前記輪郭に従って前記第１の研磨アセンブリを水平方向に移動させる第２のシリンダとを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
トラックを有する主フレームをさらに備え、前記第２の研磨アセンブリは、前記主フレームに取り付けられ研磨フレームを支えるシリンダを含み、前記研磨フレームは、前記主フレームの前記トラックの１つに乗る、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記第２の研磨アセンブリは、前記研磨フレームによって一方側で支えられたスライドブラケットと、前記スライドブラケットの他方側によって支えられたブラケットとを含み、前記ブラケットは、前記主フレームの他のトラックに乗る、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記ブラケットは、前記第２の研磨アセンブリが旋回可能なように前記他のトラックとの接続が解除できる、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記第２の研磨アセンブリは、前記スライドブラケットによって移動可能に支えられたスライドプレートと、前記スライドブラケットに対して前記スライドプレートを移動させる第２のシリンダとを含む、請求項１３に記載の装置。
【請求項１６】
前記第２の研磨アセンブリは、前記スライドプレートによって支えられた研磨ヘッドを含み、前記研磨ヘッドは、前記タイヤのショルダ部領域からバリを除去するようにモータによって回転可能な研磨ディスクを含む、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記第２の研磨アセンブリは、前記研磨ディスクによって前記タイヤから除去された破片を除去する吸引システムを含む、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記研磨ヘッドは、前記研磨ヘッドを回転させるさらなるモータを含む、請求項１６に記載の装置。
【請求項１９】
主フレームと、前記主フレームによって支えられた上側スピンドルと、下側スピンドルと、前記下側スピンドルを前記上側スピンドルの方へ移動させるシリンダとをさらに備え、前記下側スピンドルは、前記タイヤを保持するリムを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項２０】
タイヤからバリを除去する方法であって、
タイヤを回転させるステップと、
前記回転するタイヤの輪郭を検知するステップと、
前記タイヤが回転していない間に前記タイヤのトレッド部領域の前記検出された輪郭からスレッド部バリを除去するステップと、
前記タイヤが回転している間、前記タイヤのショルダ部領域の前記検出された輪郭からショルダ部バリを除去するステップと
を備える、方法。
【請求項２１】
前記バリは、研磨ディスクによって前記トレッド部領域から除去され、前記トレッド部バリを除去するステップは、前記検知するステップによって検出された前記タイヤの前記輪郭に応じて前記研磨ディスクを垂直方向及び水平方向に移動させるステップを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記バリは、研磨ディスクによって前記ショルダ部領域から除去され、前記ショルダ部バリを除去するステップは、前記検知するステップによって定められた前記タイヤの前記輪郭に応じて前記研磨ディスクを垂直方向、水平方向及び旋回方向に移動させるステップを含む、請求項２０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤからバリを除去する機械及びその動作方法に関する。さらに詳細に言えば、本発明は、タイヤのトレッド部領域及びショルダ部領域の両方からバリを除去可能な機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車タイヤは、一般に、タイヤプレスの金型を用いて作られる。このような金型は、通常複数のセグメントで構成され、すなわち、円周方向に沿って複数のセグメントに分割されている。金型のセグメントの接合部分にあたるタイヤのトレッド部領域及びショルダ部領域に、ゴム材料のバリが形成されることが多い。また、金型が繰り返し使用されると金型が摩耗してしまうため、上述したような事態が深刻化する。
【０００３】
このようなバリは、いくつかの理由から望ましくない。まず、自動車メーカーでのフロントタイヤとリヤタイヤのアライメント調整の際、バリがあるとアライメントの読取値に誤りが生じることがある。また、タイヤの購入に際し、バリがあることで欠陥品のように見えてしまうタイヤを選ばないユーザもいることから、バリの存在は美観的に望ましくない。このように、タイヤメーカーは、自動車メーカーや自動車用品販売店に新品のタイヤを出荷する前に、バリ除去に必要なあらゆる対策を講じることになる。
【０００４】
現在では、バリのあるタイヤのうち大半は手作業でバリ除去が行われている。このような作業は明らかに労働集約型であり、時間もコストもかかる。タイヤメーカーは、タイヤのトレッド部から望ましくない材料を研磨して取り除きランアウトを起こさないようにするために、米国特許第８，２３１，４２８号明細書に開示されているようなタイヤユニフォミティマシンを使用していることが多い。しかしながら、このようなマシンは、タイヤのショルダ部やトレッド部にあるバリの位置を特定するものであって、このようなバリを除去するために使用され得るものではない。
【０００５】
したがって、望ましくないバリの位置を特定し、タイヤのトレッド部領域やショルダ部領域からバリを容易に除去することが可能な機械が望まれている。
【発明の開示】
【０００６】
以上のことから、本発明の一態様の目的は、バリの位置を特定し、バリをタイヤから除去する装置を提供することである。
【０００７】
本発明の別の態様の目的は、タイヤのトレッド部領域及びショルダ部領域からバリを除去可能な上述したような装置を提供することである。
【０００８】
本発明のさらなる態様の目的は、タイヤのトレッド部からバリを除去するように線形移動可能な研磨ホイールと、タイヤのショルダ部からバリを除去するように線形移動及び旋回移動可能なさらなる研磨ホイールとを備えた上述したような装置を提供することである。
【０００９】
本発明の上記及び他の目的並びに従来の既存の形態より優れた本発明の利点は、以下の記載から明らかになり、以下において説明され特許請求の範囲に記載する改良により達成される。
【００１０】
一般に、本発明により達成されるタイヤからバリを除去するための装置は、タイヤの輪郭を検出するセンサを含む。タイヤのトレッド部からバリを除去するために検出された輪郭に応じて第１の研磨アセンブリが移動可能であり、タイヤのショルダ部からバリを除去するために検出された輪郭に応じて第２の研磨アセンブリが移動可能である。
【００１１】
本発明によるタイヤからバリを除去する方法は、タイヤを回転させるステップと、回転するタイヤの輪郭を検知するステップと、タイヤが回転していない間にタイヤのトレッド部領域の検出された輪郭からトレッド部バリを除去するステップと、タイヤが回転している間にタイヤのショルダ部領域の検出された輪郭からショルダ部バリを除去するステップとを含む。
【００１２】
本発明の概念によるタイヤからバリを除去するための好ましい例示的な機械及び方法を添付の図面に例示的に示しているが、これらは本発明が実施され得るであろうあらゆるさまざまな形態及び変形例を示すことを意図したものではなく、本発明は、添付の特許請求の範囲によって規定されるのであって、本明細書の詳細な記載によって規定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明によるタイヤからバリを除去するための機械の概略正面図である。
【図２】図１の線２−２に実質的に沿って切り取った平面図である。
【図３】図１の線３−３に実質的に沿って切り取った図である。
【図４】図１の線４−４に沿って切り取った概略側面図である。
【図５】図１の線５−５に実質的に沿って切り取ったショルダ部バリ除去アセンブリの立面図である。
【図６】図５の線６−６に沿って切り取った立面図である。
【図７】図３の矩形に示すトレッド部バリ除去アセンブリの立面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明によるタイヤからバリを除去する機械が、概して参照番号１０で示されており、概して参照番号１１で示されているフレームを含む。フレーム１１は、上板１５を支える３本の略垂直方向のビーム１２、１３及び１４を含む。ビーム１３及び１４は、横材１６によって接続される。ビーム１３及び１４に対向して、長さがより短い２本の垂直方向のビーム１７及び１８が設けられる。ビーム１７は、横材１９によってビーム１３に接続され、ビーム１８は、横材２０によってビーム１４に接続される。安定性を確保するために、横材１９及び２０は、ビーム２１によって接続される。さらなる横材２２が、横材１９の下方の位置でビーム１７とビーム１３との間に延伸する。
【００１５】
横材１９は、概して参照番号２５で示され、図１に概略的に示されたコンベヤアセンブリを支持する。コンベヤ２５は、モータ２７によって駆動されるシャフト２６を含み、モータ２７は、ビーム１７で支えられたガセット板２８に支持される。シャフト２６は、タイヤＴがコンベヤアセンブリ２５上を機械１０内へと搬送されているときに、タイヤＴを支持するように間隔を空けて設けられたコンベヤローラ２９及び３０のセットを支える。ローラ２９及び３０間の間隔は、タイヤＴのサイズに応じてコンベヤアセンブリ２５を調節する従来の方法でスライド軸受３１によって調節されてもよい。
【００１６】
下側チャック又はスピンドルアセンブリが、概して参照番号３５で示され、横材２２によって支持される。アセンブリ３５は、上部３７の直径が下部３８の直径より小さい下側スピンドル３６を含む。下部３８には、タイヤＴを着座させるためのリム３９がある。小型のタイヤを機械１０にかける場合、下側スピンドル３６の下部３８は上部３７にわたって伸縮可能なものであってもよい。
【００１７】
アセンブリ３５は、概して参照番号４０で示すシリンダアセンブリによって、図１の鎖線位置から実線位置まで上向きに移動可能である。シリンダアセンブリ４０は、横材２２によって支持され、下側スピンドルアセンブリ３５を昇降させる主シリンダ４１を含む。必要に応じて、主シリンダ４１の行程短縮のために、副シリンダ４２が設けられてもよい。まず、このシリンダがシリンダ４１を上昇させた後、より短い行程でスピンドルアセンブリ３５を上昇させるようにしてもよい。スピンドルアセンブリ３５は、上昇するときにコンベヤアセンブリ２５からタイヤＴをピックアップし、上板１５によって支えられた上側スピンドルアセンブリ４４によって支えられたリム４３と係合するまでタイヤＴを上向きに移動させる。そして、上側スピンドルアセンブリ４４の上部４５にあるチャネルを通って流れる空気でタイヤＴが膨らませられてもよい。タイヤＴのバリ取り工程が終わると、タイヤＴのビードとリム４３との封止を解くために、シリンダ作動式のストリッパホイール４６の使用が必要になる場合がある。シリンダストリッパホイール４６は、上板１５に取り付けられたガセット４７によって支持される。
【００１８】
上側スピンドルアセンブリ３５、下側スピンドルアセンブリ４４及びタイヤＴは、駆動モータアセンブリによって回転させられ、駆動モータアセンブリは、概して参照番号５０で示され、上板１５によって支えられる。駆動モータアセンブリ５０は、シャフト５２を回転させるサーボモータ５１を含み、シャフト５２は、ベルト５４を支えるプーリ５３を有する。ベルト５４は、上側スピンドルアセンブリ４４によって支えられたプーリ５５の周りに延伸する。ベルト５４にかかる張力を調節するために、従来のベルト調節システム５６が設けられてもよい。このようにして、タイヤＴは、モータ５１が作動すると回転する。
【００１９】
レーザセンサアセンブリが、概して参照番号６０で示され、垂直方向のビーム１２によって支えられる。レーザアセンブリ６０は、レーザ６３を上下に移動させるリニアアクチュエータのねじ６２を回転させるサーボモータ６１を含む。レーザ６３は、タイヤＴの上部ショルダ部領域に位置する図１の定位置に示されている。モータ５１が作動され、タイヤＴが回転した状態で、モータ６１を起動してレーザ６３をトレッド部領域にわたって移動させる。このようにして、レーザ６３は、ショルダ部領域及びトレッド部領域の場所及びプロファイルを決定するために、タイヤＴのショルダ部領域及びトレッド部領域を走査する。上記はタイヤＴのサイズに応じて変化し得るため、結果的に、タイヤのプロファイルに関する情報が得られる。この情報は、コントローラ（図示せず）に供給、格納され、コントローラは、以下に記載するバリ研磨アセンブリを制御するために該情報を用いる。
【００２０】
タイヤトレッド部研磨アセンブリは、概して参照番号７０によって示され、図１、図３及び図４に最良に示されている。トレッド部研磨アセンブリ７０は、ビーム１３及び１４によってそれぞれ支えられたトラック７１及び７２上を、横材１６によって支えられたシリンダ７３によって垂直方向に移動可能である。アセンブリ７０は、Ｃ字形のフレーム７４を含み、フレーム７４の一方のブランチには、フレーム７４及び関連するすべての部材を垂直方向に移動させるようにシリンダ７３が取り付けられている。フレーム７４は、トラック７１に乗るスライド７５を支える。プレート７６が、一端でフレーム７４に取り付けられ、他端でＵ字形のスライドブラケット７７の一方のブランチに取り付けられる。ブラケット７７の対向するブランチは、ブラケット７８に取り付けられ、ブラケット７８は、ビーム１４のトラック７１に受けられたスライド７９を支える。また、ブラケット７７のブランチは、プレート８０及び８１を支え、プレート８０及び８１は、エンドプレート８３を有するＵ字形のチャネル８２を支える。図１に示すように、各プレート８３は、別のブランチ８６を有するＬ字形のスライドプレートのブランチ８５に他端部で取り付けられたシリンダ８４を支持する。図４に示すように、ブランチ８６の側縁部が、ブラケット７７のブランチに位置付けられたローラ８８に乗る円筒状のピン８７とともに形成される。シリンダ８４が作動すると、スライドプレートのブランチ８６のピン８７がローラ８８に乗り、図１に示すように左右にスライドプレートを移動させる。研磨アセンブリ７０は、タイヤＴのトレッド部から研磨された破片を除去するために、図１及び図３に概略的に示す真空システム８９を含んでもよい。
【００２１】
スライドプレートのブランチ８５は、概して参照番号９０で示され、図７に最良に示されたトレッド部研磨ヘッドを支える。トレッド部研磨ヘッド９０は、モータ９３を支えるモータ取付板９２を支える取付板９１を含む。アダプタ９４がモータ９３のシャフト９７に支えられ、研磨ディスク９５が、シャフト９７に受けられたナット９６によってアダプタ９４に取り付けられる。このようにして、ディスク９５は、摩耗しても容易に交換が可能である。ディスク交換を行うために、図３に示すように、ブラケット７８に接続解除アセンブリ９８を設けることで、研磨アセンブリ７０がフレーム７４上の位置９９などで旋回可能なようにして、研磨ディスク９５へアクセスできるようにしてもよい。
【００２２】
タイヤショルダ部研磨アセンブリが、概して参照番号１００で示され、図１、図２及び図４に最良に示されている。ショルダ部センブリ１００は、概して、トレッド部研磨アセンブリ７０と同じ構成のものであるため、ショルダ部センブリ１００も同様に、ビーム１３及び１４によってそれぞれ支えられたトラック７１及び７２上を、横材１６によって支えられたシリンダ１０１によって垂直方向に移動する。アセンブリ１００は、Ｃ字形のフレーム１０２を含み、フレーム１０２の一方のブランチには、フレーム１０２及び関連するすべての部材を垂直方向に移動させるようにシリンダ１０１が取り付けられている。フレーム１０２は、トラック７１に乗るスライド１０３を支える。プレート１０４が、一端でフレーム１０２に取り付けられ、他端でＵ字形のスライドブラケット１０５の一方のブランチに取り付けられる。ブラケット１０５の対向するブランチは、ブラケット１０６に取り付けられ、ブラケット１０６は、ビーム１４のトラック７２に受けられたスライド１０７を支える。また、ブラケット１０５のブランチは、プレート１０９及び１０７を支え、プレート１０９及び１０７は、エンドプレート１１５を有するＵ字形のチャネル１０８を支える。図１に示すように、各プレート１１５は、別のブラケット１１２を有するＬ字形のスライドプレートのブランチ１１１に他端部で取り付けられたシリンダ１１０を支持する。図４に示すように、ブランチ１１２の側縁部が、ブラケット１０５のブランチに位置付けられたローラ１１４に乗る円筒状のピン１１３とともに形成される。シリンダ１１０が作動すると、スライドプレートのブランチ１１２のピン１１３がローラ１１４に乗り、図１に示すように左右にスライドプレートを移動させる。ショルダ部研磨アセンブリ１００は、タイヤＴのショルダ部から研磨された破片を除去するために、図１及び図３に概略的に示す真空システム１１６を含んでもよい。
【００２３】
スライドプレートのブランチ１１１は、概して参照番号１２０で示され、図５及び図６に最良に示されたショルダ部研磨ヘッドを支える。ショルダ部研磨ヘッド１２０は、対向するタブ１２２及び１２３を有する取付板１２１を含む。タブ１２２はアーム１２４を支え、タブ１２３はアーム１２５を支える。一端にシャフト１２７を、他端にシャフト１２８を有するプレート１２６がモータ１２９を支える。アダプタ１３０がモータ１２９のシャフト１３３に支えられ、研磨ディスク１３１が、シャフト１３３に受けられたナット１３２によってアダプタ１３０に取り付けられる。このようにして、ディスク１３１は、摩耗しても容易に交換が可能である。ディスク交換を行うために、図３に示すように、ブラケット１０５に接続解除アセンブリ１３４を設けることで、研磨アセンブリ１００がフレーム１０２上の位置１３５などで旋回可能なようにして、研磨ディスク１３１へアクセスできるようにしてもよい。
【００２４】
研磨ディスク１３１を旋回させるモータ１３６が、アーム１２５に取り付けられたプレート１３７によって支えられる。直角駆動部１３８により、モータ１３６は、シャフト１２７及び１２８でプレート１２６を旋回させることで、軸１３９を中心としてディスク１３１を旋回させる。
【００２５】
機械１０の作動中、タイヤＴが適所に配置され、レーザ６３がタイヤＴのプロファイルを特定した後、タイヤが回転していない状態で、レーザ６３によって特定されたタイヤのトレッド部上の開始点まで、シリンダ７３はディスク９５を上向きに移動させ、シリンダ８４はディスク９５を内向きに移動させる。そして、モータ９３は、ディスク９５を回転させ、それと同時に、シリンダ７３はディスク９５を昇降させ、シリンダ８４は、タイヤのプロファイルに沿って、トレッド部の円周方向の位置にあるトレッド部に付いているバリを除去するようにディスク９５を移動させる。そして、モータ５１は、処理が必要であれば、レーザ６３によって特定された次の円周領域へタイヤＴを割送りし、タイヤＴのトレッド部からすべての特定されたバリが除去されるまで処理が繰り返される。
【００２６】
タイヤＴのショルダ部領域からバリを除去するために、モータ５１はタイヤを回転させる。タイヤが回転している間、シリンダ１０１及び１１０は、レーザ６３によって検出された位置までディスク１３１を移動させる。さらに、ディスク１３１は、レーザ６３によって特定されるように、タイヤのプロファイルの適切な角度までモータ１３６により旋回される。このようにして、タイヤＴの回転に伴い、ショルダ部に付いたバリがディスク１３１を通過する際、ショルダ部バリが除去される。本明細書の上記記載に基づいて当業者に知られているように、タイヤＴの他方のショルダ部からもバリを除去する必要があれば、タイヤを反転させ、スピンドルアセンブリ３５及び４４で再度保持してもよく、ショルダ部研磨ヘッド１２０を他方のショルダ部の位置に移動させてもよく、又はショルダ部研磨ヘッドを追加して設けてもよい。
【００２７】
以上のことから、本明細書に記載されるように構成され作動される機械により、本発明の目的が達成され、実質的に技術の改良が図られる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【外国語明細書】
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