(57)【要約】【課題】モールドに導入する前のエラストマ材料の混合物から空気を除去し、空気が含まれていない混合物をモールドに注入することで、くぼみ又は凹みの無いタイヤを形成する。【解決手段】エラストマ材料からタイヤを形成するためのバキュームフォーミング装置と方法である。プライ、ベルト及びビードのコアが重ねられたマンドレルを環状領域に有するモールドに、上面で密閉するカバーと中央部を通過するキャニスタが取付けられる。エラストマ材料の混合物はキャニスタの上面開口部から注入し、ニードルバルブによって底部からモールドに流出させる。キャニスタは、注入される混合物から空気を除去するための高レベルのバキューム源と連通するポートを有し、カバーは、モールドに流出した混合物を吸引してコアに完全に浸透させるようにする低レベルのバキューム源と連通するポートを有している。【選択図】図９Ｂ
2009516609.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プライ、ベルト及びビードを含むコアを有し、エラストマ材料により形成されるタイヤを製造するためのバキュームフォーミング装置であって、
プライ、ベルト及びビードを含む前記コアが配置されるべきマンドレルを備えたインナモールド及び、前記インナモールドに外装されることにより環状領域を形成し、その内部に前記コアが配置されるようにしたアウタモールドから構成されたモールドと、
前記モールドの外部から、前記環状領域に空気が流入するのを防止するための密閉手段と、
前記エラストマ材料を注入するための開口部を上部に備え、プライ、ベルト及びビードを含む前記コアが配置された前記環状領域に、前記エラストマ材料を制御して流入させるためのバルブ手段を備えたキャニスタと、
前記バルブ手段から前記インナモールド及び前記アウタモールド間の前記環状領域内に至る通路手段と、
前記キャニスタに取付けられて、前記キャニスタから空気を吸引するための高レベルのバキューム源に連通する第１のポート手段と、
前記アウタモールドの上に取付けられて、前記環状領域に連通する空間を内部に有するカバーと、
前記カバーに取付けられて、低レベルのバキューム源に連通する第２のポート手段とを含むことを特徴とするバキュームフォーミング装置。
【請求項２】
キャニスタは、円筒形であって、かつ結合された前記インナ及びアウタモールドの中央部に取付けられ、前記キャニスタの前記上部開口部には、エラストマ材料の混合物を注入するための開口部を有する注入ヘッドが取付けられ、前記キャニスタの底部は小径化されたチューブ形状をなしており、前記チューブ形状の下側開口部は、前記バルブ手段をなすニードルバルブのテーパが付けられたヘッドの台座となることを特徴とする請求項１に記載のバキュームフォーミング装置。
【請求項３】
前記ニードルバルブは前記テーパが付けられたヘッドと、前記テーパが付けられたヘッドとは反対側にてフラットな端部をなすステムとを含み、前記フラットな端部、前記ステム及び前記テーパが付けられたヘッドを、前記インナモールドの下部に渡って取付けられ、前記コアの下側のビードを受けて配置するためのエッジを有するボトムビードアライメントプレートを貫通して形成される孔に沿って上下に移動させるためのピストン手段によって接合されることを特徴とする請求項２に記載のバキュームフォーミング装置。
【請求項４】
前記インナモールドの上部に渡って取付けられるトップビードアライメントプレートを更に含み、前記コアの上側のビードの上に配置するためのエッジも有している請求項３に記載のバキュームフォーミング装置。
【請求項５】
開口した内部領域を有するドーム形状をなして形成されるカバーが、アウタモールド上面に渡って取付けられ、前記カバーのエッジと前記アウタモールドの上面との間に配置されるシールを含み、前記円筒形キャニスタが前記カバー中央の孔を介して取付けられ、前記カバー中央の孔のエッジと前記円筒形キャニスタの外面との間に配置されるシールを含むことを特徴とする請求項２に記載のバキュームフォーミング装置。
【請求項６】
前記通路手段が、前記ニードルバルブから、前記ボトムビードアライメントプレートの間、前記コアが配置された前記インナモールドの前記マンドレルの周囲及び前記トップビードアライメントプレートに渡って延在し、前記円筒形キャニスタの外面に従ってドーム形状の前記カバーの前記開口した内部領域に通気することを特徴とする請求項４に記載のバキュームフォーミング装置。
【請求項７】
前記キャニスタが側面に観察窓を備え、前記第１のポート手段が開口したチューブをなして前記キャニスタの上端部から延在していることを特徴とする請求項１に記載のバキュームフォーミング装置。
【請求項８】
第２のポート手段が開口したチューブをなして前記カバーから外側に延在していることを特徴とする請求項１に記載のバキュームフォーミング装置。
【請求項９】
プライ、ベルト及びビードを含むコアが配置されるべきマンドレルが配置されるようにした環状領域を有するモールドを使用するバキュームフォーミング装置によって、エラストマタイヤを製造するための方法であって、
当該方法が、
プライ、ベルト及びビードを含む前記コアが、両端で開口している前記環状領域に配置されるようにし、前記環状領域の前記両端以外からのアウトフローを防止するためのシールを含むようにして、前記モールドを組み立てる工程と、
開口したポートが貫通するようにして取付けられたカバーを、前記モールドの上部に、気密結合にて取付ける工程と、
上部に開口部を有し、上部領域から外側に延在するベントポートを備えるキャニスタを配置して、バルブシートを介してエラストマ材料を前記環状領域の前記両端の一方に通過させるために、前記キャニスタ底部に前記バルブシートを取付ける工程と、
前記バルブシートに適合して閉じるための移動可能な部分を有するバルブ手段が、流体を通過させるために前記モールドの前記環状領域の一方の端部を開口するように配置する工程と、
前記キャニスタから空気を吸引するため、前記キャニスタの前記ベントポートを介して高レベルのバキュームを印加する工程と、
所定の量の前記エラストマ材料の混合物を、前記キャニスタの前記上部開口部を介して注入し、前記高レベルのバキュームが前記エラストマ材料の混合物から空気を除去する工程と、
前記モールドの前記環状領域と連通する前記カバーに取付けられた前記ポートを介して低レベルのバキュームを印加する工程と、
所望の量の前記エラストマ材料が前記キャニスタに注入された時点で、前記高レベルのバキュームが解除されて前記ポートが空気を受入れ、前記低レベルのバキュームによって吸引されている前記モールドの前記環状領域に、前記エラストマ材料を通過させるために前記バルブ手段を開放する工程と、
全ての前記エラストマ材料が、前記モールドの前記環状領域に流出する前に、前記バルブ手段を閉じる工程と、
前記低レベルのバキュームを終了する工程と、
前記モールドをクーリングした後、前記エラストマ材料を硬化し、前記モールドを分解して新規に形成されたタイヤを取出す工程とを含むことを特徴とする方法。
【請求項１０】
前記カバーがドーム形状を有し、前記ポートが前記カバーの上面から前記カバーと前記モールドの上部との間の空間まで貫通していることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記キャニスタは、円筒形であって、かつ前記カバー及びモールドハブの中心開口部に取付けられ、前記バルブ手段は、前記モールドの前記環状領域の下端部に通気するために前記キャニスタの底部に取付けられることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記バルブ手段は、ニードルバルブであって、前記キャニスタの端部に適合する円錐形状の上端部と、モールドボトムプレートを貫通して形成される通路を上下に摺動するために取付けられたストレートステムと、前記ニードルバルブの底部を上下に移動させるための手段に取付けるための底部とを含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
観察窓が、前記円筒形キャニスタと前記カバーとの結合部の上方で、前記円筒形キャニスタに取付けられ、作業者が前記円筒形キャニスタへのエラストマ材料の混合物の充填を観察することを更に含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記エラストマ材料の混合物が、前記シリンダ上端部に気密結合によって取付けられた注入ヘッドを介して注入されることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記高レベルのバキュームが、少なくとも９６パーセントであることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１６】
前記低レベルのバキュームが、８５パーセント以上９５パーセント以下であることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルト、プライ及びビードのコアを埋設するエラストマタイヤをバキュームフォーミングによって形成するための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は新規且つ独特なバキュームフォーミング装置についてであり、ベルト、プライ及びビードが最適に配置されたコアを含むタイヤをエラストマ材料から形成するための自動化された方法で使用され、バランスの取れたタイヤを提供する。
【０００３】
従来、キャスティングプロセスの早い段階でタイヤトレッドモールドキャビティから空気を排出することは、キャスティング中にトレッドから流入して突起又は「つまみ」を形成する材料を、モールドに離隔して配置された孔を介してキャビティから排出することを不要とし得るとされてきた。トレッド表面から突出したそのような突起又は「つまみ」は、タイヤがモールドから取り外される時に共に取り払われるか、タイヤを使用する間に切断または減耗されていた。この望ましくない表面の異物を防ぐため、トレッドのキャスティングの直前にモールドキャビティから空気を排出することは、滑らかで、凹み又は傷の無い、完成したトレッド表面を得ながらも、タイヤトレッドモールドに流路または排出孔を提供する必要がないと認識されていた。タイヤトレッドを形成する直前にタイヤモールドにバキュームを導入するそのような実施例は、米国特許第４，５７３，８９４号及び同第５，１５２，９５１号で開示されている。
【０００４】
米国特許第４，５７３，８９４号は、タイヤを受容して、最終形状に仕上げるキャビティを有するタイヤモールドを開示している。その発明は、タイヤの硬化中にタイヤ外形が接触する表面によって画定される。キャビティは１つのバキューム源と流体接続され、タイヤ硬化サイクルの早い時点でキャビティ内部から空気を排出し、タイヤとキャビティによって画定されるタイヤのトレッドとなる面との間に、空気及びその他の流体が閉じ込められるのを防ぐ。従って、外観上タイヤの表面にはくぼみが発生しない。
【０００５】
米国特許第５，１５２，９５１号は、同４，５７３，８９４号と同様に、タイヤ硬化サイクルの早い時点でモールドキャビティから流体を排出することを提供している。その特許は、モールド部品の表面の間にモールドのパーティングライン領域にて画定されるスペースを介して流体を流出させている。両特許とも、１つのバキューム源をタイヤ側面とトレッド表面を形成するためのモールドキャビティに結合することを提供している。それに対して本発明は、モールドキャビティに導入する前のエラストマ材料から空気を除去することと、空気が含まれていない混合物をモールドに注入することとの両方を提供する。インナ及びアウタモールド間の環状領域にエラストマ材料を注入して満たすと、プライ、ベルト及びビードのコアの中を通過し、くぼみ又は凹みの無い完成したタイヤを形成する。
【０００６】
本発明のバキュームフォーミング装置を使用するプライ、ベルト及びビードのコアは、本願発明者の内の二人が２００２年５月１３日に出願した米国特許出願第１０／１４３，６７８号の「ベルト、プライ及びビードを有するタイヤの作製に使用するためのタイヤコアパッケージ及びタイヤ作製のプロセス」で述べられているが、現在係属中である。この特許出願は、あらかじめ硬化されたエラストマを、スピンキャスティングを利用してタイヤを形成するために、モールドに取付けられたマンドレルの上に形成されたプライ及びベルトのレイヤの間に重ね合わせることを利用するプロセスについて述べている。また、本願発明者の内の一人は、２００４年５月２８日に出願した米国特許出願第１０／８５６６５２号の「アーチ形状をなすショルダを有するエラストマタイヤ」の単独発明者である。
【０００７】
本発明は、以前の特許出願のスピンキャスティング装置によって、エラストマ材料からタイヤを形成するための新しいアプローチであり、本願発明者の内の二人が、２００４年６月４日に出願した米国特許出願第１０／８６０９９７号の「エラストマタイヤを形成するための、プライ、ベルト及びビードのコアを形成し、そのコアをモールドに配置するための方法及び装置とその形成されたエラストマタイヤ」及び２００４年８月２日に出願した米国特許出願第１０／８０９／８０７号の「エラストマタイヤを形成するための、プライ、ベルト及びビードのコアを形成し、そのコアをモールドに配置するための改善された方法及び装置」という、最近出願した米国特許第特許出願に示されかつ審議されている、そのようなスピンキャスティング装置を使用してタイヤを形成するための方法である。以前の特許は、全てスピンキャスティング方法及び装置に関するものであり、本発明で実施しているようなバキュームフォーミング装置及び方法は含んでいない。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の主な目的は、実質的に完全にバランスの取れたタイヤを提供するために、プライ、ベルト及びビードのコアが最適な位置に埋設されたタイヤを形成するための、バキュームフォーミング装置及び方法を提供することである。
【０００９】
本発明の別の目的は、１回の工程でプライ、ベルト及びビードのコアが埋設されるエラストマタイヤを形成するためのバキューム装置を提供することであり、バキュームによってモールドに注入されるエラストマ材料の混合物は、モールドに注入される前に空気を除去され、コアのレイヤの中、各レイヤ間及びレイヤ周囲の全ての空間をエラストマ材料の混合物で実質的に満たし、プライ、ベルト及びビードが最適位置に埋設された均質なタイヤを形成する。
【００１０】
本発明の別の目的は、高レベルのバキュームが印加されるキャニスタを含むバキュームキャスティング装置を提供することであり、多量のエラストマ材料の混合物を受容し、バキュームによって混合物から空気を吸引し、その後キャニスタを開放して空気を受入れ、空気が含まれていない混合物をキャニスタの排出バルブから流出させ、低レベルのバキュームが印加されているモールドキャビティ内に移動させ、プライ、ベルト及びビードのコアが配置されているインナとアウタモールドとの間のキャビティに空気が含まれていない混合物を低レベルのバキュームによって吸引し、モールドキャビティに充満させることによって、完成したタイヤが均質に硬化することを可能にさせる。
【００１１】
本発明の別の目的は、バキュームフォーミング装置の構成要素であるキャビティを有するモールドを提供することであり、バキューム源と連通する容器の上面開口部からエラストマ材料の混合物を受容し、混合物から空気を吸引するための高レベルのバキュームにさらされ、ベントバルブから低レベルのバキュームが印加されているモールドキャビティに通じる通路を備えている。
【００１２】
本発明の別の目的は、エラストマ材料を受容するためのキャニスタとモールドの環状領域との間の接続を提供することであり、モールドの環状領域にはプライ、ベルト及びビードとその各層間にセパレータを有するタイヤコアが取付けられ、更にクラウンにタイヤコードが巻き付けられたマンドレルを包含し、モールドキャビティは低レベルのバキュームが印加され、エラストマ材料を受容するためのキャニスタには高レベルのバキュームが印加され、注入されたエラストマの混合物に閉じ込められた空気を除去し、キャニスタバルブが開放されると、空気が含まれていないエラストマ材料の混合物をモールドキャビティに流出させ、タイヤコアの中及び周囲に十分に含まれるように移動して、均質なタイヤを形成する。
【００１３】
本発明の別の目的は、ほぼ完全にバランスの取れた完成したタイヤを提供するために、ベルト、プライ及びビードのタイヤコアを、完成したタイヤの最適位置に埋設するためのバキュームフォーミング装置を提供することである。
【００１４】
本発明の更に別の目的は、エラストマタイヤを製造するためのバキュームフォーミング装置を提供することであり、形成工程において、モールドに注入する前にエラストマ材料の混合物から実質的に全ての空気が除去され、低レベルのバキュームによって、モールドキャビティに維持されているプライ、ベルト及びビードのコアとスペーサの中及び周囲を十分に浸透するように材料が吸引され、１回のモールド工程でタイヤを形成し、クーリングの後にモールドから取り外すことができるようにする。
【００１５】
本発明の別の目的は、バキュームフォーミング装置に、プライ、ベルト及びビードとその各層間にスペーサが配置されたコアが重ねられたマンドレルを取付けることを提供することであり、バキュームフォーミング装置はエラストマ材料の混合物を受容するためのキャニスタを有し、キャニスタには高レベルのバキュームを提供するためのバキューム源が連結し、エラストマの混合物に閉じ込められた空気を除去し、空気が含まれていない混合物をバルブを介して低レベルのバキュームに連通しているモールドキャビティに流入させ、低レベルのバキュームによって混合物をタイヤ中に行き渡らせ、タイヤを形成する。
【００１６】
本発明の更に別の目的は、キャニスタ及びモールドに高レベルのバキューム及び低レベルのバキュームがそれぞれ印加されている時に、キャニスタ及びモールド全体を密閉状態に維持することを提供することである。
【００１７】
本発明の更に別の目的は、１回の工程で、プライ、ベルト及びビードを埋設するタイヤをキャスティングするためのバキュームフォーミング装置を提供することであり、実質的に完全にバランスの取れた均質なタイヤを製造する。
【００１８】
本発明はバキュームフォーミング装置についてであり、プライ、ベルト及びビードとその各層間にスペーサ又はセパレータを有するコアが取付けられたマンドレルを維持するインナモールドを包含するモールドを含んでいる。インナモールドのマンドレルは、環状の内面にタイヤの外面形状を有するアウタモールドの中に取付けられ、アウタモールドは容易に分解され、形成されたタイヤを取り出すことができる。モールドキャニスタが提供され、エラストマ材料の混合物を受容し、その混合物から空気を除去するための高レベルのバキューム源に連通する。空気の除去後、混合物はニードルバルブを介してインナモールドとアウタモールドとの間の環状領域に流入され、低レベルのバキュームによってモールド全体に混合物を吸引する。エラストマ材料の混合物は、タイヤコアの中及び周囲を通過して、タイヤコアが埋設されるようにする。好ましくは別々のバキューム源によって生成される高レベルのバキューム及び低レベルのバキュームを共に印加するために、装置内部の、カバーとアウタモールドトップとの間、モールドボディの周囲及びキャニスタにおいて密閉するためのシールが提供される。
【００１９】
キャニスタは所定の量のエラストマ材料の混合物を受容すると密閉され、高レベルのバキュームにさらされる。バキュームはキャニスタのポートを介して印加され、キャニスタ内の混合物から、その混合工程で混合物に閉じ込められた空気を実質的に全て除去するまで印加される。そして、カバーのポートを介して低レベルのバキュームが印加され続けているモールドは、キャニスタがニードルバルブによって開放され、空気を受入れると、低レベルのバキュームによって空気が含まれていないエラストマの混合物を吸引し、モールドの環状領域又はハブ領域に注入する。混合物はコアの中及び周囲を通過し、コアを構成する全ての撚り糸及びコードに良く浸透して結合し、混合物の先を行くモールド内の全ての空気が、低レベルのバキュームに吸引されてカバーポートに流入する。実施例では、キャニスタが空になり、外気と同じ状態になる前に、ニードルバルブを閉じることが必要とされる。クーリング後、モールドは分解して開かれ、プライ、ベルト及びビードのコアが完全な位置に埋設された完成したタイヤが取り外される。
【００２０】
本発明の装置を利用して、１回の工程でタイヤを形成するための方法の実施例には、モールドキャニスタに多量のエラストマ材料の混合物を注入することを含み、モールドキャニスタは、必ずしも必要ではないが、好ましくはインナ及びアウタモールドから形成されるモールドの中心に配置され、モールドはキャスティング後に完成したタイヤを取り外すために容易に開かれる。マンドレルとしての機能を果たすインナモールドは、即ち、プライ、ベルト及びビードとその各層間にスペーサ又はセパレータを有するコアが重ねられたマンドレルを含み、環状に配置されるアウタモールドの内面にはエンボス加工されたタイヤトレッドのパターンを有している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明は、本願記載のバキューム装置９０によってタイヤを形成するためのプロセス及び装置についてであり、図１１のタイヤ１３０のような、ベルト、プライ及びビードのコアが最適に配置されたタイヤを形成することを特徴とする。本願明細書の背景技術の項で述べられた発明のような従来のスピンキャスティングプロセス及び装置と同様に、バキュームフォーミング装置９０は、１回の工程で、プライ、ベルト及びビードを埋設する実質的に完全にバランスの取れたタイヤを形成することを提供し、タイヤはその後にモールドから取り外される。
【００２２】
本願明細書の背景技術の項で述べられたような従来のスピンキャスティング装置及び方法によるタイヤ作成の実施例と同様に、本発明のバキュームフォーミング装置は図８Ｅ及び９Ａから９Ｄに示されるようなモールドを使用するが、そのモールドのキャビティ部分には、マンドレルとそのマンドレルに取付けられた各層間にセパレータを有するプライ、ベルト及びビードのコアを含んでいる。インナモールドの外面に配置され、プライ、ベルト及びビードのコアを取付けたマンドレルのそのような配置の１つが、図１、２Ａ、２Ｂ、３Ａ、３Ｂ、４Ａから４Ｃ、５Ａから５Ｆ、６Ａ、６Ｂ及び７Ａから７Ｃに示されている。図８Ａに示されているような完成したコアがマンドレルの上に形成されたインナモールドが、アウタモールドの内部に含まれるようにアッセンブリされることが図８Ｂから８Ｄに示されている。しかしながら、マンドレルを有するインナモールド及びアウタモールドの配置は変更することができ、従って、図１１に示されるようなタイヤを作製するために、図８Ｅ及び９Ａから９Ｄに示されるような本発明のバキュームフォーミング装置９０で操作するためのモールドの配置が、他の配置に変更されても本発明の範囲内であることを理解されたい。
【００２３】
マンドレルを有する図３Ｂのインナモールド３０を形成するために、図１に示されているようなインナモールドハブベース３１ａが使用され、図２Ａ及び２Ｂに示されるように、トレッドセグメント４５ａ及び４５ｂを、インナモールドハブベースにシリンダ状にアッセンブリすることによって、タイヤの内面の形状をもったマンドレルが形成される。インナモールドベース３１ａは、中心開口部３３と離隔して配置された楕円形ポート３４を持ったセンターディッシュ３２を有しており、更にそこより上方に高くなったコンティニュアスシェルフ３５からポスト３６が直角に延在するように取付けられている。ポスト３６は互いに離隔して配置されており、各ポスト３６の端部３６ａには、ねじ込みナット３７がしっかりと留められている。ハブベース３１ａのポスト３６の外側には、上方に高くなったリップ３８があり、更にリップ３８の外側には、下方に下がった平坦部３９があってプレートのエッジまで延在している。図１に示されるように、円筒形ハブ４０がモールドハブベース３１ａの上に取付けられる。中心開口部４２を有する円筒形ハブに離隔して配置された楕円形ポート４１と、ハブベース３１ａに離隔して配置された楕円形ポート３４が、ハブの下側端面で整合して配置されるように、ハブをセンターディッシュ３２に取付ける。円筒形ハブ４０は、ロッド４３を側面長手方向の孔４４に通し、ロッドのネジ付き端部４３ａをハブベース３１ａの側面に形成されるネジ孔４４ａに回転させて取付けることによって、所定の位置に維持される。
【００２４】
図２はインナモールドハブベース３１ａに取付けられたハブ４０が、図１に示されているようなハブベースのネジ孔４４ａに、ロッド４３のネジ付き端部４３ａを回転させて取付けたことによって、ハブベース上に維持されていることを示している。図２Ａはハードフォームコアのトップ及びボトムセクション４５ａ及び４５ｂの取付け孔をそれぞれ示しており、各ハードフォームコアセクションが各々ポスト３６の１つに取付けられることによって、マンドレルを形成する。図２Ｂにおいて、１組を除いて、ハードフォームコアのトップ及びボトムセクション４５ａ及び４５ｂがポスト３６に取付けられ、ナット３７がポストのネジ付き端部３６ａに取付けられていることが示されている。
【００２５】
図３Ａは、ハードフォームコアのトップ及びボトムセクション４５ａ及び４５ｂが取付けられたハブ４０の上面に、ハブトップ３１ｂが整合されてマンドレルを形成することを示しており、ハブベース及びトップ３１ａ及び３１ｂは、それぞれが、互いに鏡像のようになっていることを理解されたい。図３Ｂは、ハブ４０の上面に取付けられたハブトップ３１ｂを示しており、離隔して配置された楕円形ポート４１が、ハブ４０の楕円形ポート４１及びハブベース３１ａの楕円形ポート３４と整合している楕円形ポート４７を含むハブトップ３１ｂを貫通するように形成されて、アッセンブリの中を通過する流路となり、ボルト４８が、ハブトップ３１ｂを介して整合されたナット３７にそれぞれ取付けられることを示している。各ナット３７が各ポスト３６のネジ付き端部３６ａに取付けられると、インナモールド３０のアッセンブリが完成し、アッセンブリされたハードフォームコアは、その上に図８Ａのタイヤコア７５を形成するためのマンドレルとして機能する。
【００２６】
タイヤコア７５の形成を準備するために、図４Ａに示されているように、インナモールド３０が、ハブベース及びトップ３１ａ及び３１ｂの整合された中心開口部３３を貫通して取付けられた軸４８を有していることを示しており、ビルドスタンドの一部でインナモールド３０を水平姿勢から９０度までピボットさせ、軸４８はピボットポスト４９から外側に垂直に延在している。ピボットポスト４９は、好ましくはピボットを行うためのジョイント５０を含んでおり、インナモールド３０が水平姿勢にピボットされることを可能にし、ベース５１は３６０度の回転が可能となるように配置され、ビルドスタンドを形成している。
【００２７】
本発明のバキュームフォーミング装置に配置されている図１０に示されているようなプライ、ベルト及びビードのコアの形成を開始するために、スペーサ材料のレイヤ５２が、インナモールド３０のクラウンの周囲に巻き付けられていることが図４において示されており、レイヤは好ましくは少なくとも２枚重ね又は２層の脱脂綿である。エキスパンダコーン５３が、大口径側の前端部５３ａ及び小口径側の後端部５３ｂを有する円錐台の形状であることを示されており、軸４８に沿って摺動するように軸４８に取付けられる。本発明の実施例では、表面にエラストマ材料を吸収してコードとエラストマの分離を防ぐ結合を提供するような、好ましくはレーヨン又は綿のコードからなるプライコードを織ったスリーブ５４をエキスパンダコーン５３に取付ける。そして、必要に応じて、弾性材料の撚り糸を織り込むことができ、エキスパンダコーンの小口径側の後端部５３ｂに取付けられ、そこに沿って引かれた時にスリーブの伸長を可能にする。
【００２８】
図４Ｂは、エキスパンダコーン５３の前端部５３ａが、スペーサ材料のレイヤ５２のエッジを越えて、おおよそインナモールド３０のマンドレルクラウンの中心まで移動したことを示している。そのような移動を可能にするエキスパンダコーンは、離隔して平行に配置された前側及び後側内壁５５ａ及び５５ｂを含んでおり、それぞれが中心孔５６ａ及び５６ｂを有していて、軸４８がそこを貫通して取付けられるように整合している。軸４８はエキスパンダコーン５３が往復摺動できるように支持及びガイドをしている。
【００２９】
図４Ｃは、図４Ｂの構成要素を示しているが、プライスリーブ５４の前側部分がインナモールド３０のマンドレルを越えて引かれていることが異なっている。プライスリーブの後側部分は、まだエキスパンダコーン５３に支持されている。
【００３０】
図５Ａは、１組のブラダ及びハードプレート６０がプライスリーブ５４の端部と整合されていることを除けば、図４Ｃと同様の図である。各ブラダ及びハードプレート６０は、フレキシブルなブラダ６２及びハードプレート６１を含み、ハードプレートはハードメタル又はプラスチックであり、コアの形成工程において、コアの側面にビードをセンタリングさせる。ハードプレート６１はバルーン型のブラダ６２の側面に取付けられ、ブラダはバルブステム６３を介して圧力を加えることによって空気で満たされる。ビード５９はスリーブ５４に沿って、ハードプレートの端部６１にはまる位置まで摺動し、セパレータレイヤ５２がインナモールド３０の周囲に巻き付けられていることを示している。そのような配置の上を、スリーブ５４が通り越していることが示されている。
【００３１】
図５Ｂは、図５Ａと同様の図であり、左側のブラダ及びハードプレート６０がプライスリーブ５４の端部から中に入り、ハードプレート６１のエッジ６１ａで、スリーブ５４を介してビード５９と接触していることが示されている。ブラダ及びハードプレート６０の移動は、バルブステム６３を介してブラダ６２を適切に所望の空気圧まで満たす或いは抜くことによって可能となり、スリーブ５４内側を通過することができる直径にする。
【００３２】
図５Ｃは、図５Ｂと同様の図を示しており、両側のブラダ及びハードプレート６０がプライスリーブの端部から中に入り、ビード５９がインナモールド３０の側面に保持され、プライスリーブ５４がビード５９を覆うように折り返されていることを示している。
【００３３】
図５Ｄは、図５Ｃと同様の図であり、プライスリーブの端部を、各端部５４ａ及び５４ｂで短い長さにカットすることを示し、左側のブラダ６２及びハードプレート６０は、ステム６３を介して内側に向かう矢印で表されている方向から加えられた圧力による空気で膨張していることを示している。その膨張と共に、プライスリーブの端部５４ｂはインナモールド３０の側面と整合するように持上げられ、そして、膨張したブラダ６２に接触し、膨張したブラダ６２を押進する圧力プレート６９を示している。圧力プレートは、前面が膨張したブラダ６２と接触する平らなピストン端面６５と、ピストン端面の裏面から垂直に延在するプッシュロッドの端部６６を含んでいる。当然ながら、プライスリーブ５４は、スリーブ端部の切断を回避する短い長さにすることができ、プライスリーブの端部５４ａ及び５４ｂがスリーブの長さをそのままにして、図４Ｅ及び４Ｆで示されている処理のように、インナモールドのクラウンを越えて折り返されることもできるが、これも本願発明の範囲内である。
【００３４】
図５Ｅは、外側に向かう矢印で表されている方向にブラダから空気が抜かれると、圧力プレート６９がブラダ６２を前進させることを示している。そして、ブラダはインナモールド３０のショルダ周囲に折り返されることを示している。折り返されているブラダは、プライスリーブの端部５４ｂのコードがビード５９から離れるように進み、コード端部をプライ側面に折り返し、インナモールド３０に渡って伸長させる。この操作はプライの上で、あらかじめ硬化されたエラストマ等の接着剤によって、プライコードをコーティングすることを含むことができ、ブラダ６２から空気が抜かれてプライコードの端部が移動される前に行う。
【００３５】
図５Ｆは図５Ｅと同様の図であり、ステム６３を介して空気が継続して抜かれているため、ブラダ６２が更に収縮していることを示している。そのブラダがインナモールド３０のショルダを囲むように動き、プライコードの端部５３ｂをビード５９から離れさせるようにブラダ表面が移動し、プライコードの端部をビードの上方でプライコードと密接に結合させる。その動作は結合材とプライコード及びプライコードの端部との間に閉じ込められた全ての空気を排出させる。左側のブラダ及びハードプレート６０の操作だけを示したが、右側のブラダ及びハードプレート６０の操作も同じであることは明らかである。そして両側のブラダ及びハードプレート６０を同時に操作して作製することもできる。ブラダ及びハードプレートが取り外されると、プライ及びビードのコアに、後述されるような、インナモールドのクラウン周囲に取付けられる１つ或いは複数のベルトを取付けるための準備が整う。
【００３６】
図４Ａから４Ｃ及び図５Ａから５Ｆに関する上述の説明は、インナモールド３０のマンドレルクラウンに形成されるプライ及びビードのコアを提供する。図５Ａから５Ｆにおいて、プライコードはビードのすぐ上方に折り返すためにカットされ、インナモールドのショルダを越えて延在しないことが示されている。プライの端部はマンドレルのクラウンに渡って折り返されることもできるが、プライコードの長さによっては、プライ端部が互いに交差することも、本願発明の範囲内であることを理解されたい。
【００３７】
図６Ａで示されているように、図５Ａから５Ｆのプライ及びベルトのコアには、好ましくは脱脂綿からなる１つ或いは複数のセパレータレイヤ６７がインナモールド３０のマンドレルのクラウン周囲に取付けられる。そして、ベルトエキスパンダ６８は、円錐台型のプライエキスパンダ５３と同様な形状及び機能であり、大口径側の端部は、プライとセパレータレイヤが形成されたインナモールドの側面を越えてインナモールドのクラウンの中心又はその近傍に延在している。図６Ａに示されているように配置されると、第１のベルト６９と必要に応じて第２のベルト６９ａが、ベルトエキスパンダ６８の小口径側の端部を通過して、矢印Ａで表される方向に沿って摺動される。第１のベルト６９は、セパレータレイヤ７０に続いてインナモールド３０のクラウンに渡って取付けられ、図６Ｂに示されているように、その後に第２のベルト６９ａが続けて取付けられる。そして、ベルトエキスパンダ６８は取り外され、図６Ｂ及び図７Ａに示されているように、一番上のセパレータ又はスペーサレイヤ７１が、第２のベルト６９ａの表面に取付けられる。好ましいスペーサ材料は４層の脱脂綿であって、おおよそ８インチの幅であり、プライを所定の位置に保持するべくクラウンの円周に沿って巻き付けられる。最後のセパレータ又はスペーサレイヤ７１の側面は、順にインナモールド３０のショルダ周囲に引き下ろされ、図７Ｂに示されているように、プライ５４と接合する。最後に、図７Ｂに示されているように、スプールから巻き出される連続コードのタイヤコード７２が、ベルトの円周周囲にクラウンの片側から開始して反対側まで巻き付けられ、図１０で示されているような本発明のプライ、ベルト及びビードのコアのアッセンブリを、図７Ｃに示されているように完成させる。
【００３８】
ベルトの形成及び取付けについては、図６Ａ及び６Ｂに示されているように、ベルト６９及び６９ａのスリーブは、ベルト円周の中心に対して２４度の交角をもってベルトコードが互いに交差するように別々に織られて形成され、第１のベルト６９がインナモールドに取付けられた後、好ましくはおおよそ４層の脱脂綿からなるガーゼ材料のセパレータレイヤ７０が、第１のベルト６９の円周周囲に巻き付けられる。その後、第２のベルト６９ａが、上述の通り、セパレータ７０の上に取付けられる。追加のベルトが必要な場合は、各ベルトは好ましくは脱脂綿のセパレータによって、その上下のベルトと分離される。最後のセパレータレイヤ７１が一番上のベルトの上に取付けられる。好ましくはケブラコード７２のタイヤコードの巻き線からなるタイヤラップ７２が、最後のセパレータレイヤ７１の上に取付けられる。上述の記載及び図７Ｆに示されているように、タイヤラップ７２はスプール７３から巻き出されて、クラウンの片側から反対側までクラウンの周囲に巻き付けられる。タイヤラップの巻き付けは、インナモールドを回転させてケブラコードをインナモールドの円周に渡って巻き付けることによって実施することができ、インナモールド３０のマンドレル上にコア７５の形成を完成させる。
【００３９】
図８Ａ、８Ｃ及び１０に示されているコア７５は、図８Ｃに示されているアウタモールドベース８５へ入れるように移動され、トレッドセグメント８６又は図示されてはいないがクラウンの内面周囲にトレッドが形成されたリングで取り囲まれる。トレッドセグメントは個々に番号が付けられ、番号順にアウタモールドベース８５の周囲を取り囲むように共に取付けられ、図８Ｃに示すようなシリンダを形成する。本発明の実施例におけるトレッドセグメント８６は、隣接するトレッドセグメント８６との間、トレッドセグメント８６とアウタモールドベース８５及び図８Ｄに示されているアウタモールドトップ８８との間に、図９Ａから９Ｄに示されているシール８６ａが取付けられる。アウタモールドベース８５及びアウタモールドベーストップ８８の断面図は、図９Ａから９Ｄに示されている。後述されるバキュームフォーミング中に、インナ及びアウタモールドの間のキャビティからエラストマ材料の流出をブロックするために、トレッドセグメントシール８６ａが提供される。図８Ｄに示されているように、アウタモールドトップ８８は、トレッドセグメント８６からなるシリンダを覆うように取付けて、アウタモールドを完成させる。アウタモールドトップ８８は、中心開口部８９ａを有するバキュームフォーミング装置のトップカバー８９を含み、トップビードアライメントプレート９２ａの上に取付けられたアパラタストッププレート９１の上に取付けられ、アパラタストッププレート９１とトップビードアライメントプレート９２ａの底面には、排出口としてスペース９１ａ及び９４がそれぞれ存在する。アウタモールドトップ８８を介して形成される中心孔８８ａのエッジと円筒形キャニスタ９５の表面９５ａとの間にシール９６が取付けられ、空気の通過をブロックする。トレッドセグメント８６とアウタモールドトップ８８との間及びトレッドセグメント８６とアウタモールドベース８５のアパラタスボトムプレート８７との間に、シールが提供されると、コア７５が配置されているモールドの環状キャビティを密閉する。
【００４０】
アウタモールドベース８５のアパラタスボトムプレート８７は、ビードの位置合わせとニードルバルブの位置決めをするためのコンビネーションプレート９２ｂを支持する。コンビネーションプレート９２ｂは、ビードアライメントプレートの外側グルーブエッジ９３ａと同様な外側グルーブエッジ９３ｂを有し、更に本発明のバキュームフォーミング装置の作動中に上下動するニードルバルブ１００のネック中間部１０１が通る中心開口部９６ａを有している。円筒形キャニスタ９５の表面９５ａの上端部１０５と、ネックイン１０６してじょうご型エリア１０７を介してノズル端部１０８までのびる下部との直径の相違を埋め合わせるために、下側センターディッシュ３２の開口部を介して取付けられるプラグ１１０を提供する。プラグ１１０は、円筒形キャニスタ９５のじょうご型のエリア１０７の外面にフィットして密閉する形状をしており、円筒形キャニスタ９５のノズル端部１０８に適合する長手方向の中心開口部１１１を有している。バキュームフォーミング作動中に、円筒形キャニスタ９５にエラストマ材料が流入するのを防ぐため、ノズル端部１０８とプラグ孔１１１との間にシール１１２が提供される。
【００４１】
円筒形キャニスタ９５のノズル端部１０８にあるシール１１２は、ニードルバルブ１００の円錐形状をしたヘッド側１０３の台座として機能し、ヘッド端部１０３の傾斜面が、円筒形キャニスタ９５のノズル端部に向かって移動し、ノズル端部１０８のエッジに接合して材料の流入を封じる。バルブボディの下端部１０２を上下させることによって、ニードルバルブのボディ１０１が上下に移動されると、ヘッド端部１０３の移動が提供される。実施例において、例えば、バルブボディの下端部１０２に結合するピストンを作動させるサーボモータがニードルバルブの動作を提供することができ、円筒形キャニスタを開閉させて、ノズル端部１０８からエラストマ材料を流出させることが後述されている。
【００４２】
バキュームフォーミング装置の外で混合されたエラストマ材料の混合物を受容するべく、図９Ｂに示されているように、注入ヘッド１１６を介してエラストマ材料が円筒形キャニスタ９５に注入される。注入ヘッド１１６はじょうご型の注入端部を有しており、シリンダ状のノズルの端部１１７と接合するため内側に傾斜した円錐形状をしている。図９Ａに示されているように、シリンダ状のハウジング上端部９５ｂは、注入台座１１８を介して開口が形成され、注入台座の内側に傾斜する円錐形状をした部分１１９にはシール１２０が取付けられて、注入ヘッド１１６の内側に傾斜する円錐形状をした部分で密閉する。
【００４３】
タイヤを形成するためのバキュームフォーミング装置９０を準備するべく、矢印Ｂで示されているように、カバー９０が円筒形キャニスタ９５の表面９５ａの側面に沿ってバキュームフォーミング装置のトッププレート９１の上に降下されて、シール１２１にて密閉し、円筒形キャニスタ９５の表面９５ａとカバー８９の中心孔８９ａのエッジとの間にシール１２７が取付けられて、カバー８９の下の領域を密閉する。キャスティングに備えるべく所定の位置に維持されたカバー８９に、矢印Ｃで示されているように注入ヘッド１１６が降下されて注入台座１１８に配置され、ノズル端部を密閉するために矢印Ｄで示されているようにニードルバルブが上方に移動される。その後、図９Ｂに示されているように、一定量のエラストマ混合物の材料１２６が注入台座１１８を介して円筒形キャニスタ９５に注入され、作業者はキャニスタへの充填状況を、円筒形キャニスタの表面９５ａに取付けられた点検窓１２２から観察する。注入の前に、円筒形キャニスタの上端部に近接する側面に取付けられたポート１２５が高レベルのバキューム源と連通され、カバー８９に取付けられたカバーポート９７が低レベルのバキューム源と連通されると、図９Ｂに示されているように、円筒形キャニスタ９５にエラストマ材料を受容するためのバキュームフォーミング装置９０の準備が完了する。エラストマ材料はエラストマ成分からなる混合物であり、円筒形キャニスタ９５に注入するために、モールドの外で混合される。その好ましい成分は、流体イソシアネート及び流体ポリであり、それらが結合及び硬化されると、自動車等のタイヤに所望の硬さ又はデロメータ（ｄｅｒｏｍｅｔｅｒ）を有するエラストマを形成するように、それぞれ選択される。
【００４４】
図９Ｂは図９Ａと同様の図に、更に注入台座１１８に配置された注入ヘッド１１６の開口部を介して、矢印Ｅで示されているように、ウレタン１２６を円筒形キャニスタに注入して、ノズル端部１０８から上方に向かってウレタンをキャニスタに充填することを追加して示している。キャニスタにウレタンを充填する間、円筒形キャニスタ９５のポート１２５を介して矢印Ｆの方向に高レベルのバキュームが印加され、エラストマ材料の構成成分を混合する際に、エラストマ材料の混合物の内部に取り込まれた空気を、矢印Ｇに示されているように移動させて、円筒形キャニスタのポート１２５から排出する。キャニスタに充填する間、作業者は充填状況を点検窓１２２から観察する。更に、バキュームフォーミング装置９０内部でのタイヤのバキュームフォーミングのための準備において、矢印Ｈで示されているような低レベルのバキュームが、カバーポート９７を介して印加され、モールドキャビティ及びカバー８９の下部領域から、矢印Ｉで示されているように空気を排出する。
【００４５】
図９Ｃは図９Ｂと同様の図に、更に所望の量のエラストマ材料の混合物が、円筒形キャニスタ９５に注入されていることを追加して示している。そして、矢印Ｊで示されているように、キャニスタポート１２５への高レベルのバキュームが解除されると、キャニスタポートは開放され、キャニスタポート１２５を介して矢印Ｋで示されている内部への空気の流入を可能にする。ポート１２５が開放された状態で、ニードルバルブが開放されると、空気が含まれていないエラストマ材料の混合物１２６が、実質的に全てニードルバルブ１００の逆円錐型の端部１０３に沿って流出することを可能にする。エラストマ材料の混合物１２６の流出がノズル端部１０８から始まり、プラグ１１０の下部及びボトムビードアライメントプレート９２ｂの上面の上を通過することが示されており、図９Ｄに示されているように、環状のモールドキャビティに流入し、プライ、ベルト及びビードのコア７５を通過する。
【００４６】
図９Ｄは図９Ｃと同様の図であり、更にエラストマ材料の注入が、ニードルバルブ１００を通過して、プライ、ベルト及びビードのコア７５を含んで、インナとアウタモールドとの間に環状領域をなすモールドキャビティ全体に供給されて、図１１に示されているようなタイヤ１３０を形成し、ニードルバルブのヘッド端部１０３の表面に沿って、ノズル端部１０８からキャニスタ９５内部の空気を流出させる前に、ニードルバルブ１００が閉じられることを追加して示している。エラストマ材料がキャビティ一杯に満たされ、円筒形キャニスタ９５の表面９５ａとバキュームフォーミング装置のトッププレート９１及びトップビードアライメントプレート９２ａそれぞれの中心開口部のウォール９１ａ及び９４との間のスペースに沿って流出していることが示されている。エラストマ材料の移動は、矢印Ｈに示されているように、カバーバキュームポート９７を介して印加される低レベルのバキュームに反応し、エラストマ材料の先を行く空気は、矢印Ｉに示されているように、カバーポート９７に向かって吸引され、カバーバキュームポート９７から排出する。エラストマ材料がインナとアウタモールドとの間のキャビティに流入する間、円筒形キャニスタ９５のポートは、矢印Ｊに示されているように、外気に対して開放したままであり、カバー８９下方からポート９７を介して空気が排出される。そして、完成したタイヤを取り出すために、カバー８９がアウタモールドのトップ８８から離昇され、アウタモールドが分解される。完成したタイヤは、図１０のコア７５を含む図１１に示されているようなタイヤである。
【００４７】
図１２は、上述されたようなバキュームフォーミング装置９０を利用して、エラストマタイヤの形成を実施するステップを要約したブロックフロー図である。ブロック２０１及び２０２は、インナモールドのマンドレルの上にプライ、ベルト及びビードのコアを形成し、アウタモールドをインナモールドに取付けて、インナとアウタモールドとの間の環状領域内に、コアが取付けられたモールドを形成する。共に結合させるのに、インナとアウタモールドセグメントとの間にシールが配置され、タイヤのコア７５が維持されている環状領域に気密性の通路を提供する。ブロック２０２及び上述の説明で示されているように、バキュームフォーミング装置９０において、ドーム型のカバーがアウタモールドの上面に取付けられ、その間をシールで結合し、円筒形キャニスタがカバーを介して中心開口部に取付けられ、インナ及びアウタモールドに連結され、カバーの孔のエッジ及びアウタモールドの上面において密閉し、キャニスタのニードルバルブ端部からコアを含んでいる環状領域を通ってカバーの下部領域まで通じるキャニスタと平行して延在する流路を提供する。ブロック２０３で示されているように、注入ヘッドがキャニスタの上端部に取付けられ、ブロック２０４で示されているように、ニードルバルブのテーパーが付けられたヘッド端部が、キャニスタの排出チューブの端部と気密性の結合をなすように移動して密閉する。少なくとも９６％の高レベルのバキュームが、キャニスタポートを介して加えられると、ブロック２０５で示されているように、キャニスタから空気が排出され、少なくとも８５％且つ９５％以下の低レベルのバキュームが、カバーを貫通するポートを介して加えられ、ブロック２０６で示されているように、カバー下方及びモールドから空気を排出する。そして、ブロック２０７で示されているように、直近でエラストマ成分を混合したエラストマ材料が、キャニスタ上部を介して注入され、高レベルのバキュームによってエラストマ材料の混合物から空気を除去する。所望の量又は重量のエラストマ材料がキャニスタに注入されると、ブロック２０８で示されているように、高レベルのバキュームが終了し、キャニスタが開放されて空気を受入れる。キャニスタを開放するのと同時に、ブロック２０９で示されているように、ニードルバルブが開放され、エラストマ材料がモールドの環状領域に流入してコアの中を移動し、キャニスタからエラストマ材料に引き続いて空気が流出する前に、ニードルバルブが閉じられる。ブロック２１０で示されているように、作業者がモールドトッププレートからエラストマ材料の蒸発を観察した場合、ニードルバルブが空気の通過を防ぐために閉じられていなかったのであれば、ニードルバルブを閉じる。ブロック２１１で示されているように、カバーポートを介した低レベルのバキューム吸引を終了する。新規に形成されたタイヤは、ブロック２１２で示されているように、モールド内でクーリング及び硬化され、ブロック２１３で示されているように、その後にモールドが分解されて、タイヤが取り外される。
【００４８】
本発明の、１つの工程でタイヤを形成するためのバキュームフォーミング装置に関する好適な実施態様をここに説明及び図示してきた。詳述されたタイヤの形成に使用するための装置及び方法と使用された材料は、様々な変化及び変更が可能であることを理解されたい。従って、本発明は、そのような変更及び変化が、記載された請求項の範囲内及びまたはそれと均等な範囲であれば、それらを全て含むこととする。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
本発明は、好適な実施態様として記載された装置の形成及び工程の実施に用いられる部品及び部品の配置の物理的構成をも包含するもので、それらは本願明細書の詳細な説明とその一部をなす付随の図面にて図示されている。
【図１】本発明のプロセスの実施例において使用される本発明の装置を形成するインナモールドで、シリンダ状のハブマニホールドをスタッドと共にボトムハブプレートへ取付けるところをボトムハブプレート上方から見た分解斜視図である。
【図２Ａ】スタッドに１組のハードフォームコアセグメントが取付けられている、図１のインナモールドの構成を示す図である。
【図２Ｂ】タイヤのコアとなるプライ、ベルト及びビードのコアが取付けられるマンドレルとして、ボトムハブに取付けられるハードフォームコアセグメントが、１組を除いて取付けられていることを示す図である。
【図３Ａ】ハードフォームコアセグメントのアッセンブリが完成し、ハードフォームコアセグメントの上にトップハブプレートが取付けられていることを示す図である。
【図３Ｂ】トップハブプレートがシリンダ状のハブマニホールドの上面にボルトで固定されていることを示す図である。
【図４Ａ】図３Ｂのハードコアアッセンブリが、ピボットアームに取付けられた軸に、９０度ピボットできるように取付けられ、エキスパンダコーンがハードコアアッセンブリの側面に整合され、プライコードを織ったスリーブがエキスパンダコーンの小口径側の端部にフィットするように整合されていることを示す図である。
【図４Ｂ】ハードフォームコアアッセンブリと、エキスパンダコーンに沿ってハードコアアッセンブリの中心まで摺動したエキスパンダコーンの大口径側の端部とを、図４Ａの線４Ｂ−４Ｂで切り取って上から見た上平面断面図であり、プライスリーブがエキスパンダコーンの小口径側の端部にフィットするように整合されていることを示す図である。
【図４Ｃ】プライスリーブの端部がハードコアアッセンブリを越えて引かれていることを除いて図４Ｂと同様の図である。
【図５Ａ】ビードのセンタリング及びプライスリーブの端部と整合されるようにプライコードを配置するための１組のブラダ及びハードプレートアッセンブリを示す図４Ｃと同様の図である。
【図５Ｂ】ビードセンタリングプレートである左側のブラダ及びハードプレートアッセンブリが、プライコードスリーブの端部の中を、ハードプレートがハードコアアッセンブリの側面に接触する位置まで入ることを示す図５Ａと同様の図であり、ビードがハードコアアッセンブリの左側でハードプレートのエッジに維持されていることを示す図である。
【図５Ｃ】右側のブラダ及びハードプレートが、プライコードスリーブの端部の中に入ることを追加して示す図５Ｂと同様の図であり、ビードがハードコアアッセンブリの右側でハードプレートのエッジに維持されていることを示す図である。
【図５Ｄ】圧力プレートが膨張した左側のブラダに接合していることを示す図５Ｃと同様の図である。
【図５Ｅ】圧力プレートが膨張したブラダを押進することを表す図５Ｄと同様の図であり、制御した速度でブラダから空気が抜かれると、ブラダがプライコードをビードを覆うように折り返し、ハードコアアッセンブリの左側に折り畳んでいることを示す図である。
【図５Ｆ】圧力プレートがブラダに対して移動できる限界まで移動したことを表す図５Ｅと同様の図であり、ブラダは空気が抜かれてハードコアアッセンブリのショルダ周囲に延在し、ブラダの前方にプライコードを押出していることを示す図である。
【図６Ａ】プライ及びビードがアッセンブリされ、脱脂綿のレイヤであるセパレータが取付けられたハードコアアッセンブリの上に、エキスパンダコーンが取付けられたことを除いて図４Ｂと同様の上平面図であり、第１のベルトスリーブがエキスパンダーコーンの周囲に取付けられ、ベルトコードが交差して形成されているように示されている第２のベルトスリーブが、エキスパンダコーンの小口径側の端部に整合され、ベルトスリーブが矢印Ａの方向にエキスパンダコア上を移動していることを示す図である。
【図６Ｂ】ハードコアアッセンブリの側面にプライの端部が延在しているハードコアアッセンブリと、プライとベルトとの間に配置されたスペーサと、クラウンの周囲に巻き付けられたタイヤコードの最後のレイヤを示す図である。
【図７Ａ】脱脂綿のレイヤがコアの円周周囲に巻き付けられていることを示す図６Ｂと同様の図である。
【図７Ｂ】図７Ａと同様の図であり、スプール、スプールから巻き出される連続コード及び脱脂綿のセパレータレイヤによって覆われたクラウンの周囲にコードを巻き付けていることを追加して示す図である。
【図７Ｃ】図７Ｂと同様の図であり、巻き付けられたタイヤコードがクラウンを覆っていることを示す図である。
【図８Ａ】タイヤコアが巻き付けられたハードコアアッセンブリが軸から取り外され、モールドベースに配置されていることを示す図である。
【図８Ｂ】外枠即ちアウタモールドを形成するために共に取付けられる多数のトレッドセグメントの１つを示す図である。
【図８Ｃ】図８Ｂのトレッドセグメントがモールドの外壁として組み立てられていることを示す図である。
【図８Ｄ】図８Ｃのアッセンブリの上にトッププレートが取付けられ、本発明のバキューム装置の円筒形センターキャニスタを配置するための中心開口部を示す図である。
【図８Ｅ】図８Ｄと同様の図であり、円筒形センターキャニスタが取付けられたアウタモールドカバーの上部に、円筒形センターキャニスタの上端部からドーム型カバーが取付けられていることを示し、アウタモールドカバーの中心開口部から上方に延在する円筒形センターキャニスタの側面及びドーム型カバーの上面には、それぞれ第１及び第２のバキュームポートが取付けられていることを示す図である。
【図９Ａ】図８Ｅの線９Ａ−９Ａで切り取った断面図であり、アウタモールドトップの上方に位置しているドーム型カバーが、インナモールドのマンドレルに重ねられたベルト、プライ及びビードのコアを含むアウタモールドの上に、矢印Ｂで図示されている方向に降下され、高レベルのバキュームキャニスタの上部の開口部への注入ヘッドの移動を矢印Ｃで示し、高レベルのバキュームキャニスタの底部へのニードルバルブの移動を矢印Ｄで示す図である。
【図９Ｂ】図９Ａと同様の図であり、ドーム型のカバーがアウタモールドトップの上で密閉され、矢印Ｅのように、エラストマ材料が注入ヘッドを介して高レベルのバキュームキャニスタに注入され、高レベルのバキュームが、キャニスタポートから矢印Ｅの方向に印加されていることを示し、エラストマ材料の注入によって排出される空気が矢印Ｇで示され、低レベルのバキュームが、矢印Ｈで示されるように、カバーポートを介して印加され、モールドキャビティ内部及びカバーの下部領域から、矢印Ｉで示されるように空気を吸引していることを示す図である。
【図９Ｃ】図９Ｂと同様の図であり、注入ヘッドが閉じられ、空気を含まないエラストマ材料が注入されたキャニスタは、キャニスタポートが開口して、矢印Ｋで示されるようにキャニスタへの空気の流入を可能にし、キャニスタ底部のニードルバルブを開放すると、エラストマ材料が流出して、エラストマ材料の流れの先を行く空気を矢印Ｉで示されるように押出し、矢印Ｈのように、低レベルバキュームによって吸引されることを示す図である。
【図９Ｄ】図９Ｃと同様の図であり、エラストマ材料の大部分がニードルバルブを介してキャニスタから流出すると、ニードルバルブは閉じられ、エラストマ材料が、インナモールドのマンドレルに維持されているプライ、ベルト及びビードのコアとセパレータの間及び周囲を通過したことを示し、エラストマ材料がキャニスタ側面を上昇し、ドーム型カバーの下部領域に移動すると、矢印Ｉのような空気の流れに従って、矢印Ｈのように低レベルのバキュームが印加されているカバーポートを介してアウタモールドから排出し、タイヤの形成を完了することを示す図である。
【図１０】図９Ｄのアウタモールドから取り外された後の、本発明のプロセス及び装置によって作製されたタイヤの側面分解断面図である。
【図１１】図１０のタイヤのアッセンブリ図である。
【図１２】本発明のバキュームフォーミング装置を利用して、図１０及び１１のタイヤを形成するために実施されたステップのブロックフロー図である。
【図１】
2009516609.tif 000003
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
2009516609.tif 000006
【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
2009516609.tif 000009
【図４Ｃ】
2009516609.tif 000010
【図５Ａ】
2009516609.tif 000011
【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
2009516609.tif 000013
【図５Ｄ】
2009516609.tif 000014
【図５Ｅ】
2009516609.tif 000015
【図５Ｆ】
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【図６Ａ】
2009516609.tif 000017
【図６Ｂ】
2009516609.tif 000018
【図７Ａ】
2009516609.tif 000019
【図７Ｂ】
2009516609.tif 000020
【図７Ｃ】
2009516609.tif 000021
【図８Ａ】
2009516609.tif 000022
【図８Ｂ】
2009516609.tif 000023
【図８Ｃ】
2009516609.tif 000024
【図８Ｄ】
2009516609.tif 000025
【図８Ｅ】
2009516609.tif 000026
【図９Ａ】
2009516609.tif 000027
【図９Ｂ】
2009516609.tif 000028
【図９Ｃ】
2009516609.tif 000029
【図９Ｄ】
2009516609.tif 000030
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2009516609.tif 000033
【手続補正書】
【提出日】平成20年9月17日(2008.9.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プライ、ベルト及びビードを含むコアを有し、エラストマ材料により形成されるタイヤを製造するためのバキュームフォーミング装置であって、
プライ、ベルト及びビードを含む前記コアが配置されるべきマンドレルを備えたインナモールド及び、前記インナモールドに外装されることにより環状領域を形成し、その内部に前記コアが配置されるようにしたアウタモールドから構成されたモールドと、
前記モールドの外部から、前記モールドの前記環状領域に空気が流入するのを防止するための密閉手段と、
結合された前記インナ及びアウタモールドの中央部に取付けられるキャニスタであって、前記キャニスタの上部に設けられた、前記エラストマ材料成分の混合物を注入するための上部開口部と、前記キャニスタの下端部に取り付けられた、プライ、ベルト及びビードを含む前記コアが配置された前記モールドの前記環状領域に、前記エラストマ材料成分を制御して流入させるためのバルブ手段とを備える、該キャニスタと、
前記バルブ手段から前記インナモールド及び前記アウタモールド間の前記環状領域内に至る通路手段と、
前記キャニスタに取付けられて、前記キャニスタから空気を吸引するための高レベルのバキューム源に連通する第１のポート手段と、
前記アウタモールドの上に取付けられて、前記環状領域に連通する空間を内部に有するカバーと、
前記カバーに取付けられて、低レベルのバキューム源に連通する第２のポート手段とを含むことを特徴とするバキュームフォーミング装置。
【請求項２】
キャニスタは、円筒形キャニスタであって、かつ結合された前記インナ及びアウタモールドの中央部に取付けられ、前記円筒形キャニスタの前記上部開口部には、前記エラストマ材料成分の前記混合物を注入するための開口部を有する注入ヘッドが取付けられ、
前記円筒形キャニスタの下端部は縮径化されてチューブ形状をなしており、前記チューブ形状の下側開口部は、ニードルバルブのテーパが付けられたヘッドの弁座部となり、前記弁座部と前記ニードルバルブとが前記バルブ手段をなすことを特徴とする請求項１に記載のバキュームフォーミング装置。
【請求項３】
前記ニードルバルブは、前記テーパが付けられたヘッドに加えて、前記テーパが付けられたヘッドとは反対側にフラットな端部を有するステムを含み、前記ステムには、前記フラットな端部、前記ステム及び前記テーパが付けられたヘッドを上下に移動させるためのピストン手段が接触しており、前記ステムは、前記インナモールドの下部に取付けられ、前記コアの下側のビードを受けて配置するためのエッジを有するボトムビードアライメントプレートを貫通して形成された孔に通されていることを特徴とする請求項２に記載のバキュームフォーミング装置。
【請求項４】
前記インナモールドの上部に取付けられ、前記コアの上側のビードの上に配置するためのエッジも有するトップビードアライメントプレートを更に含むことを特徴とする請求項３に記載のバキュームフォーミング装置。
【請求項５】
開口した内部領域を有するドーム形状をなすカバーが、アウタモールド上面に取付けられ、前記カバーのエッジと前記アウタモールド上面との間に配置されるシールを含み、
前記円筒形キャニスタが、前記カバー中央の孔を介して取付けられ、前記カバー中央の孔のエッジと前記円筒形キャニスタの外面との間に配置されるシールを含むことを特徴とする請求項２に記載のバキュームフォーミング装置。
【請求項６】
前記通路手段が、前記ニードルバルブから、前記ボトムビードアライメントプレートを貫通し、前記コアが配置された前記インナモールドの前記マンドレルの周囲を通り、前記トップビードアライメントプレートを貫通して延び、前記円筒形キャニスタの外面に沿ってドーム形状の前記カバーの前記開口した内部領域に通気することを特徴とする請求項４に記載のバキュームフォーミング装置。
【請求項７】
前記キャニスタが側面に観察窓を備え、前記第１のポート手段が開口したチューブをなして前記キャニスタの上端部から延在していることを特徴とする請求項１に記載のバキュームフォーミング装置。
【請求項８】
第２のポート手段が開口したチューブをなして前記カバーから外側に延在していることを特徴とする請求項１に記載のバキュームフォーミング装置。
【請求項９】
プライ、ベルト及びビードを含むコアが配置されるべきマンドレルが配置されるようにした環状領域を有するモールドを使用するバキュームフォーミング装置によって、エラストマタイヤを製造するための方法であって、
当該方法が、
プライ、ベルト及びビードを含む前記コアが、両端で開口している前記環状領域に配置されるようにし、前記環状領域の前記両端以外からのアウトフローを防止するためのシールを含むようにして、前記モールドを組み立てる工程と、
開口したポートが貫通するようにして取付けられたカバーを、前記モールドの上部に、気密結合にて取付ける工程と、
上部に開口部を有し、上部領域から外側に延在するベントポートを備えるキャニスタを配置して、バルブシートを介してエラストマ材料を前記環状領域の前記両端の一方に通過させるために、前記キャニスタ底部に前記バルブシートを取付ける工程と、
前記バルブシートに適合して閉じるための移動可能な部分を有するバルブ手段が、流体を通過させるために前記モールドの前記環状領域の一方の端部を開口するように配置する工程と、
前記キャニスタから空気を吸引するため、前記キャニスタの前記ベントポートを介して高レベルのバキュームを印加する工程と、
所定の量の前記エラストマ材料の混合物を、前記キャニスタの前記上部開口部を介して注入し、前記高レベルのバキュームが前記エラストマ材料の混合物から空気を除去する工程と、
前記モールドの前記環状領域と連通する前記カバーに取付けられた前記ポートを介して低レベルのバキュームを印加する工程と、
所望の量の前記エラストマ材料が前記キャニスタに注入された時点で、前記高レベルのバキュームが解除されて前記ポートが空気を受入れ、前記低レベルのバキュームによって吸引されている前記モールドの前記環状領域に、前記エラストマ材料を通過させるために前記バルブ手段を開放する工程と、
全ての前記エラストマ材料が、前記モールドの前記環状領域に流出する前に、前記バルブ手段を閉じる工程と、
前記低レベルのバキュームを終了する工程と、
前記モールドをクーリングした後、前記エラストマ材料を硬化し、前記モールドを分解して新規に形成されたタイヤを取出す工程とを含むことを特徴とする方法。
【請求項１０】
前記カバーがドーム形状を有し、前記ポートが前記カバーの上面から前記カバーと前記モールドの上部との間の空間まで貫通していることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記キャニスタは、円筒形であって、かつ前記カバー及びモールドハブの中心開口部に取付けられ、前記バルブ手段は、前記モールドの前記環状領域の下端部に通気するために前記キャニスタの底部に取付けられることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記バルブ手段は、ニードルバルブであって、前記キャニスタの端部に適合する円錐形状の上端部と、モールドボトムプレートを貫通して形成される通路を上下に摺動するために取付けられたストレートステムと、前記ニードルバルブの底部を上下に移動させるための手段に取付けるための底部とを含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
観察窓が、前記円筒形キャニスタと前記カバーとの結合部の上方で、前記円筒形キャニスタに取付けられ、作業者が前記円筒形キャニスタへのエラストマ材料の混合物の充填を観察することを更に含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記エラストマ材料の混合物が、前記シリンダ上端部に気密結合によって取付けられた注入ヘッドを介して注入されることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記高レベルのバキュームが、少なくとも９６パーセントであることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１６】
前記低レベルのバキュームが、８５パーセント以上９５パーセント以下であることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【国際調査報告】
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