JPH0541428B2 - - Google Patents

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ツ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ツタ
ホルダを回転可能に取付け、このカツタホルダの
先端部にカツタを取付け、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成し
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63−54240号公報お
よび特開昭61−177232号公報）。

ここでカツタの切削位置とは、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プレーンタイヤへ
のトレツドパターン溝形成は、カツタの切削位置
を前記グルービング装置に設置されたプレーンタ
イヤの切線（トレツドの加工基準点）に設定して
行なつている。

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、コンピユ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
トレツ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ツド面に径方向
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ツドパ
ターン形状に沿つて移動量を制御するようにした
カツタでグルービングを行なつても、同一サイ
ズ、同一仕様のタイヤにおいて溝の深さや溝幅が
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ばあいに、トレツド中心
（タイヤ赤道）の左右で相互に一定であるべき各
溝の深さや溝幅がそれぞれ異なつて、製品の不安
定になり、強度が低下するなどの品質上の問題が
あつた。

このため、たとえば特開昭62−74635号公報に
示されているように、トレツ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
とづいてカツタの位置を制御し、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問題点］ 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ツ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
周にわたつ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にの面
積からカツタの切除時における位置を計算によつ
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ばあい
や、タイヤ赤道面の左右で半径の変化が異なつて
いるばあいには、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
ものであつて、タイヤに縦振れがあつても所望の
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。

［問題点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、 (b) 回動自在なカツタ支持装置と、 (c) 前記カツ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、カツタを理論上のカツ
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ツタの
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
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
法であつて、 (a) タイヤの縦振れ検出ステツプと、 (b) 前記縦振れ検出値に基づいてカツタの昇降量
を補正するステツプ とが設けられていることを特徴としている。

前記カツ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ツ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ツタを上
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、カツ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
よつ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、カツタ
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ツク図、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ツク図、第５図はグルービン
グ操作を示すフローチヤート、第６図は第５図の
グルービング加工部の詳細フローチヤートであ
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はベツド、２はベツド１上に設けたタ
イヤ支持装置で、タイヤ支持軸２１にタイヤ３を
装着してモータ２２で回転させる。４は基台で、
ベツド１上のレール上をガイドバー４２に沿つて
図示しないモータによりタイヤ支持軸２１の軸心
と直角なＸ軸方向に移動できるようにしてある。
なお、基台４はタイヤ支持軸２１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４１に沿つてタイヤ
支持軸と平行なＹ軸方向に基準量移動機構部によ
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に沿つてベ
ツド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。

７１は回動アームで、昇降台７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７
２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７１から前記軸心線７３に向か
つて垂直方向に取り付けたカツタ支持装置で、回
動アーム７１に支持した支柱９１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ツ
タホルダ９４にカツタ１０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つてカツタ１０
を加熱するようにしてある。１１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、１２はカツタ１０の切削位置Ｐを軸心
線７３に合わせるためカツタ支持装置９を単独に
上下動させるアクチユエータである。

なお、アクチユエータ１２に代えて、支柱９１
にカツタ支持装置９を取り付ける位置を調整し、
カツタ１０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。

１４はタイヤ３のトレツド面の径方向変位を検
出する縦振れ検出器で、たとえば回動アーム７１
あるいはカツタ支持枠９２に取り付けた光学式反
射型変位センサーで、タイヤトレツド面に向けて
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１４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ービング加工について第３〜
４図に示すブロツク図および第５〜６図に示すフ
ローチヤ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１４をタイヤトレ
ツ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
いばあいにおけるカツ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
にしたがつて、モータ１１により切り込み方向に
合わせてカツタ１０の方向を設定するとともにカ
ツタ１０を給電により加熱し、タイヤ３をモータ
２２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７をＺ軸方向に下降させ、加熱されたカツ
タ１０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図に実線で示
した基準トレツド面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
つて駆動され、水平移動台５をＹ軸方向へ移動さ
せてカツタ１０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ツタの移動量
を補正するための補正プログラムが記憶されてい
る。したがつて、たとえばタイヤ３のトレツド面
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１４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７をＺ軸方向に上昇させ、カ
ツタ１０を上昇させてカツタ位置を補正し、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
量補正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
されている従動ギヤ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プーリを有する動力伝達部材
と、前記動力伝達部材のプーリとベルトを介して
連結されているプ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
とからなつている。

駆動モータ８１が基準プログラムによつて駆動
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ヤ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とからなつてい
る。ここで、前記駆動ギヤ８７は前記従動ギヤ８
８と噛合している。

この状態で補正モータ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
動ギヤ８７を回転させる。駆動ギヤ８７の回転に
伴い従動ギヤ８８が回転し、それにより昇降台７
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１４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７１に固着されたブラケツト部材
１４１と、タイヤ支持軸２１の軸心線とセンサ１
４４とを結ぶ線と直角をなして該ブラケツト部材
１４１に配設されたガイドロツド１４２と、該ガ
イドロツド１４２に摺動可能に取付けられた支持
板１７３とからなつている。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７が上下させられたと
き、支持板１４３をガイドロツド１４２に沿つて
移動させ、センサー１４４の投光方向がタイヤ中
心に向かうよう調整される。

第１０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８５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
通し他端にプーリを有する動力伝達部材と、前記
動力伝達部材のプーリとベルト介して接続される
プーリを有する水平移動台５に固着された駆動モ
ータ８１とからなつている。

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が所定量Ｚ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８５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も所定量Ｚ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８
３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、前記ボールネジ
軸８４と螺合するめねじ部を有する変形横置Ｔ字
形部材とからなつている。前記Ｔ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Ｔ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
フイードバツク制御による加工手順を説明した
が、カツ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
値に基づいてカツ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
２にパターン溝を加工するとタイヤ３を取り付
け、原点マークとして特定のトレツド表面上の位
置にマーキングを行ない、縦振れセンサー１４４
をタイヤトレツドのグルーピ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１４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つた後に自
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ツタ１０
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
ツ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う。

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１０
の基準プログラムによる移動量に加えて（補正値
が負のば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、本発明はカツ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、カツ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溝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つて追従補
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
能ブロツク図、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
ブロツク図、第５図はグルービング操作の一実施
例フローチヤート、第６図は第５図のグルービン
グ加工部の詳細フローチヤート、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１０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１１
図はグルービング操作の他の実施例のフローチヤ
ート、第１２図は検出ステツプの詳細フローチヤ
ート、第１３図はグルービング加工部の詳細フロ
ーチヤートである。 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、１４…縦振れ検出器。

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) 回動自在なカツタ支持装置と、 (c) 前記カツ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、該制御手段がカツタを理論上のカツ
   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ツタの補正
   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
   する方法であつて、 (a) タイヤの縦振れ検出ステツプと、 (b) 前記縦振れ検出値に基づいてカツタの昇降量
   を補正するステツプ 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 前記カツ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
   される特許請求の範囲第２項記載のグルービング
   方法。