(57)【要約】【課題】  ビードエイペックスのような環状のエラストマのストリップを、端部の不要な伸長や反りを生じることなく形成できる方法を提供する。【解決手段】  エラストマからなる環状のタイヤ構成部材を形成するために、押出し成形手段８０から支持表面６０にストリップ材料を供給し、支持表面が回転する。排出端部と支持表面６０の間には任意の角度が形成されており、円環状のストリップが支持表面６０に張り付けられると、最終成形型がストリップを支持表面６０に向けて押し付けて、両者の間でストリップは圧縮されて、完成品のタイヤ内で必要されるのと同じ所定の形状に形作られる。このストリップ上に、同様な方法で順次他のストリップを積層していくと、グリーンタイヤの半完成品を製造することができる。【選択図】  図６
2004161000.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状のエラストマのタイヤ構成部材を形成する方法において、
エラストマ材料の第１のストリップを表面上に環状に押し出し成形するステップと、
エラストマ材料の前記第１のストリップを成形型と前記表面との間で圧縮することによって、エラストマ材料の第１のストリップを、環状の前記第１のストリップの回転軸に実質的に垂直な、半径方向内側の端部と半径方向外側の端部の間に延びる、半径方向に延びる表面を有する所定の形状に形作るステップとを含むことを特徴とする、タイヤ構成部材を形成する方法。
【請求項２】
前記第１のストリップの第１の端部と前記第１のストリップの末端を、前記成形型と前記末端の間を通過させることによって、前記第１の端部を前記末端と重ね合わせるステップをさらに有する、請求項１に記載の環状のエラストマのタイヤ構成部材を形成する方法。
【請求項３】
エラストマ材料の第２のストリップを、前記第１のストリップおよび前記表面の少なくとも一部と重なり合うように環状に押し出し成形するステップと、
エラストマ材料の前記第２のストリップを、成形型と、重なり合った前記第１のストリップおよび前記表面との間で圧縮することによって、エラストマ材料の前記第２のストリップを所定の断面形状に形作るステップとをさらに含む、請求項１に記載の環状のエラストマのタイヤ構成部材を形成する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、環状のエラストマのタイヤ構成部材を形成する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤ構成部材を製造する際には、通常、各部品を、一定の長さに切断され、円筒状の組立てドラム上に巻かれるかまたは突き合わせて接合されている長い連続的なストリップに押し出し成形することによって、ゴムのエラストマのストリップが作製される。
【０００３】
次に、タイヤ組立てドラムが中心部において半径方向に膨張させられ、タイヤを円環状に形作るように端部が軸方向に引っ張られる。グリーンタイヤ組立体、すなわち未加硫のタイヤ組立体を形成するように、コードで補強された層のベルトとトレッドゴムのストリップがグリーンカーカスのクラウン上に張り付けられる。
【０００４】
その後、完成したタイヤ組立体は、タイヤ金型内に置かれ、加硫と呼ばれる工程で硬化されてタイヤを形成する。
【０００５】
タイヤ構成部材が円筒状のタイヤ組立てドラム上に平坦に組み立てられ、次に円環状に膨張させられるので、各構成部材は、成形される前に、張力がかけられるか、または圧縮されなければならない。様々な部品をこのように広げると、加硫時に各構成部材が加熱されたときに様々なゴム製部品同士の間に滑りが生じる。
【０００６】
様々な部品の滑りを最小限に抑える試みがなされてきている。
【０００７】
特に重要な領域の１つはビードエイペックスである。ビードエイペックスは、一般にビードコアと呼ばれる環状の引張り部材の真上に位置するゴム製の構成部材である。ビードエイペックスの形状は、概ね細長い三角形である。タイヤのカーカスプライは、ビードエイペックスの半径方向内側の表面に隣接して位置し、一般に、ビードコアの周りを覆い、一般にプライ折返しと呼ばれる部分でビードエイペックスの軸線方向外側の表面に沿って延びている。
【０００８】
タイヤが平坦に組み立てられるとき、エイペックスは垂直な位置に対して９０0回転させられなければならない。これによって、ビードエイペックスの半径方向で最も外側の先端が周方向に大きく伸び、その結果ビードエイペックスに大きな応力がかかりビードエイペックスは局所的に薄くなる。
【０００９】
ヴァナン（Vannan）の米国特許第６２９８８９３号では、予め硬化されたビードエイペックスが、カーカスプライのプライ経路をより信頼性高く調節できるように製造される。ヴァナンが指摘しているように、プライコードの張力と、タイヤの自然なプライ経路に対するプライコードの位置は、主としてビードエイペックスによって調節される。ヴァナンの解決策は、ビードコアおよびビードエイペックスを予め組み立てて予め硬化することであった。この手法は、ビードエイペックスの安定性を大幅に向上させるが、グリーン部材、すなわち未硬化の構成部材が組み立てられるときに起こる接着特性の欠如という大きな欠点を有している。
【００１０】
ビードエイペックスの未硬化のストリップを製造する試みがなされてきているが、これらのビードエイペックスの細長い先端は、環状のリングに形成されるときに、押出し成形物が収縮し、張力が弱まり、かつ冷えるため、反りおよび座屈が生じる傾向がある。この反りまたは座屈はこのような部品を無用な物にする。したがって、この種の予備成形には非常に短く幅の広いエイペックスのみが有用である。
【特許文献１】米国特許第６２９８８９３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の１つの目的は、先端の望ましくない伸びや反りなしにエイペックス構成部材のような環状のエラストマのストリップを形成することができる方法および装置を提供することである。
【００１２】
本発明の他の目的は、タイヤ材料の細長いエイペックスまたはその他のストリップを、完成した成形タイヤの形状に非常に近い形状にする方法および装置を提供することである。
【００１３】
本発明のさらに他の目的は、様々な材料の多層の構成部材または同様の材料の多層の構成部材を製造する方法を提供することである。
【００１４】
本発明のさらに他の目的は、環状の構成部材の最初の部分とこの構成部材の末端の部分を重ね合せた部分を、継ぎ目なしに見えるように滑らかに形成する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
環状のエラストマのタイヤ構成部材を形成する方法は、エラストマ材料の少なくとも１つのストリップを、支持表面上、または予め形成されたストリップすなわち構成部材上に環状に押し出し成形するステップと、エラストマ材料の少なくとも１つのストリップを成形型と支持表面との間で形成し、すなわち擦り付け、それによってしわを伸ばし、少なくとも１つのストリップを所望の形状に形作ることによって、少なくとも１つのストリップを所定の形状に形作るステップを含む。
【００１６】
所定の形状は、互いに平行でない向かい合う表面または互いに平行な非直線状の表面を有していてもよい。形成された各ストリップは、形成されたストリップの回転軸を中心とする半径方向の内側の端部を有することが好ましい。
【００１７】
この方法は、エラストマ材料のストリップが支持表面上に張り付けられるときにストリップを回転軸を中心として回転させ、それによってストリップを環状に形成するステップを含んでいてもよい。あるいは、支持表面の輪郭に従ってストリップを環状に形成するようにストリップが張り付けられるときに、支持表面を回転軸を中心として回転させてもよい。成形型は、構成部材の適切な寸法を実現するように間隔を置いて配置されている。
【００１８】
ストリップは、支持表面に張り付けられるときに、第１の端部を有するように形成され、約３６０0回転させたときに、押出し成形物の流れを止めることによって末端を形成することができる。末端は、材料と成形型との相対的な移動の結果として、第１の端部に重なることができ、そしてそうすることが好ましく、それによって継ぎ目なしに見える重なり接合を形成する。ストリップの断面形状の一様性は、成形型と支持表面と押出し／射出速度によって維持される。
【００１９】
この方法は、エラストマ材料の追加のストリップを、少なくとも１つの第１のストリップまたは予め張り付けられている他のストリップの少なくとも一部に環状に重ね合わせることによって張り付けるステップも含んでいてもよい。このようにして、未硬化のタイヤ構成部材の部分組立体を一緒に積層することができる。
【００２０】
次に、エラストマ材料のこれらの追加のストリップを、成形型と、予め形成され重ね合わせられたストリップおよび支持表面との間で圧縮することによって、エラストマ材料のこれらの追加のストリップを所定の断面形状に形作ることができる。一実施態様では、この方法を用いてグリーンタイヤ全体のほとんどすべてが組み立てられる。
【００２１】
好ましい一実施態様では、この方法は、未硬化のエラストマ材料の細長いビードエイペックスを製造するのに用いられる。環状のビードコアが支持表面上に位置させられ、回転軸が押出し成形機の支持表面または円形経路の回転軸に一致するように保持される。次に、ビードは、半径方向内側の端部で材料の流れ止めとして働く。押し出されたストリップがビードコアに隣接する支持表面上に環状に位置させられると、同時に成形型が材料のストリップを所定の形状に圧縮してストリップとビードコアを結合し、ビードコアと未硬化のエイペックスの部分組立体を形成する。
【００２２】
前記した方法は、エラストマのストリップを形成する押出し成形手段と、半径方向内側の支持リムを有する支持表面と、押出し成形手段を支持リムの軸を中心として回転させる手段または支持表面を支持リムの軸を中心として回転させる手段とを有する装置によって行われる。回転させる手段は、押出し成形手段と支持表面との間に相対運動を生じさせ、それによってストリップを環状に形成するのを可能にする。成形型は、押出し成形手段の出口端部すなわち排出端部のすぐ近くに位置している。成形型は支持表面と組み合わされてキャビティを形成し、エラストマストリップはそのキャビティによって、完成した部品の所望の輪郭すなわち形状をもたらすように圧縮される。成形型は、支持表面に対して約３０0以下の小さな迎え角に向けられるように構成することが好ましい。成形型の前端部は、材料のストリップを、各部品に形状を与える成形型の端部に送る。成形型は、各部品について、３６０0を少し超える角度だけ回転させることによって完全な形状を達成することができる。ビードエイペックスの部分組立体を製造する際に、半径方向内側のリムは、ビードコア直径の内側に嵌り、それによってビードコアを支持するようになっている。ビード直径を変えるために、同心のリングスペーサまたは調整可能なリング機構を支持リムに迅速にかつ効率よく取り付けることができる。
【００２３】
支持表面は平坦で回転軸に垂直であってもよく、または平坦で円錐状であってもよく、一方、成形型は任意の所望の形状すなわち輪郭のものであってよい。あるいは、支持表面と成形型の両方を必要に応じた輪郭にすることもできる。ここで用いられる場合には、形成された部品の多くは回転軸に実質的に垂直に向けられると考えられる。形成された部品のうちのいくつかは、実質的に垂直に形成された部分のみを有する。円錐状の表面および輪郭が形成された表面が軸に対し実際には垂直でないことを理解されたい。しかし、形成された部品が、組み立てるべきタイヤ内に位置させられたときにタイヤのサイドウォール領域内のタイヤのクラウンの下方に位置する部分において、形成された部品を通る直線に沿って、形成された部品を二等分する場合、軸に対する角度は、回転軸に対して４５0よりも大きく、概ね９０0に近い角度であることが好ましい。
【００２４】
この特徴は、タイヤ組立てドラムを用いて通常、すなわち従来行われているように、回転軸に水平に形成されて次にさらに垂直な向きに回転させられた部品と比べて、各部品の張力を大幅に弱くする。
【００２５】
実際には、形成された各部品を、個別に貯蔵し取扱うことなしに、タイヤ組立てステーションに直接移すことが望ましい。このような場合、形成されたビードエイペックスの部分組立体を支持表面から取り外し、タイヤ組立て機に直接移すことができる。この方法は、支持表面が円環状の組立てドラムまたはコアであるような形態にできることが最も好ましい。この方法では、形成されたストリップは円環状のカーカス構造に直接張り付けられる。この方法を用いて、ライナ、サイドウォール、チェーファー、ゴム製のストリップ、プライコート、エイペックス、およびその他のエラストマのストリップを形成することができる。
【００２６】
定義
タイヤの「アスペクト比」は、タイヤの断面高さ（ＳＨ）の、タイヤの断面幅（ＳＷ）に対する比を意味する。
【００２７】
「軸線方向」および「軸線方向に」は、タイヤの回転軸に平行なラインまたは方向を意味する。
【００２８】
「ビード」は、タイヤの、設計リムに嵌る、フリッパー、チッパ、エイペックス、トウガード、およびチェーファーのような他の補強部材を有する場合もあれば有していない場合もある環状の引張り部材を有する部分を意味する。
【００２９】
「ベルト補強構造」は、トレッドの下に存在し、ビードに固定されておらず、タイヤの赤道面に対して１７0から２７0の範囲の左および右のコード角を有する、織られているまたは織られていない平行なコードのプライの少なくとも２つの層を意味する。
【００３０】
「カーカス」は、プライ上のベルト構造、トレッド、アンダートレッド、およびサイドウォールゴムとは異なるが、ビードを含むタイヤ構造を意味する。
【００３１】
「周方向」は、軸線方向に垂直な環状トレッドの表面の周囲に沿って延びるラインまたは方向を意味する。
【００３２】
「チェーファー」は、コードプライをリムから保護し、たわみをリムの上方に分散させ、タイヤを密封するように、ビードの外側の周りに位置させられている、材料の幅の狭いストリップを指す。
【００３３】
「チッパ」は、タイヤのビード部内に位置する補強構造を意味する。
【００３４】
「コード」は、タイヤ内のプライを含む補強ストランドの１つを意味する。
【００３５】
「設計リム」は、指定された構成および幅を有するリムを意味する。この仕様のために、設計リムおよび設計リム幅は、タイヤが製造される地域で有効な工業標準規格によって規定されたものである。たとえば、米国では、設計リムはタイヤおよびリム協会（ＴＲＡ）によって規定されている。ヨーロッパでは、リムは、欧州タイヤおよびリム技術機構（ＥＴＲＴＯ）の標準マニュアルで規定されている。設計リムという用語は、標準寸法リムと同じ意味である。日本では、標準化機構は日本自動車タイヤ協会である。
【００３６】
「赤道面」（ＥＰ）は、タイヤの回転軸に垂直でトレッドの中心を通る平面を意味する。
【００３７】
「フットプリント」は、速度が０でかつ標準の荷重および圧力の下で平坦な面と接触するタイヤと接触するタイヤトレッドの接触部分、すなわち接触領域を意味する。
【００３８】
「インナーライナ」は、チューブレスタイヤの内表面を形成し、タイヤ内に膨張流体を収容している、エラストマまたはその他の材料の、１つまたは複数の層を意味する。
【００３９】
「ネット対グロス比」は、フットプリント内の路面に接触するタイヤトレッドゴムを、溝などの非接触部分を含む、フットプリント内のトレッドの面積で割った比を意味する。
【００４０】
「標準リム直径」は、タイヤのビード部が位置する個所でのリムフランジの平均直径を意味する。
【００４１】
「標準膨張圧」は、タイヤの使用条件についての然るべき標準化機構によって決められた特定の設計膨張圧を意味する。
【００４２】
「標準荷重」は、タイヤの使用条件についての然るべき標準化機構によって決められた特定の荷重を意味する。
【００４３】
「プライ」は、ゴムで被覆された互いに平行なコードの連続する層を意味する。
【００４４】
「半径方向の」および「半径方向に」は、半径方向に、タイヤの回転軸に向かって、またはタイヤの回転軸から離れる方向を意味する。
【００４５】
「ラジアルプライタイヤ」は、ビードからビードへ延びるプライコードがタイヤの赤道面に対して６５0から９０0の間のコード角で配置される、ベルトが巻かれている、または周方向に拘束されている空気入りタイヤを意味する。
【００４６】
「断面高さ（ＳＨ）」は、タイヤの赤道面における標準リム直径からタイヤの外径までの半径方向の距離を意味する。
【００４７】
「断面幅（ＳＷ）」は、ラベリング、装飾、または保護バンドによるサイドウォールの隆起部分を除く、タイヤが荷重をかけられずに標準膨張圧で２４時間膨張させられたときとその後の、タイヤのサイドウォールの外側同士の間の、タイヤの軸に平行な最大直線距離を意味する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００４９】
図１および２を参照すると、代表的なタイヤ構成部材が示されている。図示されているタイヤ構成部材は、エラストマ材料で作られたビードエイペックス１０であり、一般にビードコア６と呼ばれる環状の引張り部材がビードエイペックス１０の半径方向内側に存在する。図２において、ビードエイペックス１０は、少なくとも２つの異なるゴム化合物８Ａ、８Ｂ、および８Ｃから形成されている多層のエラストマ部材として示されている。このような多層のビードエイペックス１０は、たとえば商業トラックタイヤの製造に用いられる。
【００５０】
これらの部材は、実際にはカーカスプライコードをプライ折返しから間隔を置いて配置し、タイヤ構造を構造的に強くするのに役立つ。ビードエイペックス１０を用いることによって、実際に、タイヤの使用中の応力と歪みの量を低減することができる。理想的には、ビードエイペックス１０は、細長い三角形の断面形状を有するように形成される。
【００５１】
従来のタイヤ組立てでは、ビードエイペックス１０やゴム製のサイドウォールなどの構成部材は、概ね平坦な断面を持つ押出成形されたストリップとして形成されている。各構成部材は、タイヤ組立てドラム上で接合され、タイヤ組立てドラムの軸に平行な回転軸を有している。次に、組み立てられた各構成部材は、一般にプライ折返しステップとして知られているタイヤ組立て法で折り重ねられる。その後、これらの未硬化の部品はカーカス組立体に綴じ合わされる。この方法ではこれらの部品は１８０0回転させられ、軸線方向の外側端部が軸線方向の内側に向けられる。その後、タイヤ組立てブラダが、カーカスのビード部がクランプ位置に保持されるように、ドーナツ状、すなわち環状に膨張する。ビードは、軸線方向内側に移動することができ、それによって、膨張したブラダによってカーカスを環状に形作るのが可能になる。次に、ビードエイペックス１０やサイドウォールなどの構成部材がほぼ垂直な向きに、すなわち半径方向外側に延びる向きに押しやられ、各構成部材の回転軸が組立てドラムの軸に平行な状態からほぼ垂直な状態に移動させられる。これらのグリーンゴム部品、すなわち未硬化のゴム部品を実際に形成することによって、タイヤ加硫工程中に様々な構成部材が硬化中に柔らかくなるように各構成部材を滑らせる残留応力が発生する。この滑りは、固有のひずみおよび応力を軽減するだけでなく、完成品内のプライコードおよびベルトコードの位置と張力が極めて予測困難なものになり、タイヤの非均一性をもたらすことも意味する。
【００５２】
理想的には、均一なタイヤを製造するには、各構成部材を、固有の内部応力が存在しないようにして組み立てる必要がある。したがって、このような応力の軽減は、構成上の望ましい目標である。
【００５３】
未硬化のゴムストリップのこれらの薄く細長い部品は、一般にタイヤ組立てステーションのラインの外部で製造される。このようにラインの外部で押出し成形されるので、その部品は、材料を容易に取り扱えるような耐久性を有するものでなければならない。
【００５４】
ビードエイペックス１０の場合、このことは、半径方向外側の薄い先端部を末端にしなければならないことを意味する。薄い端部は、過度に損傷しやすく、過度に早く伸びやすく、過度に縮みやすい。縮みが生じると、各構成部材を綴じ合わせるときに必ずしわが生じる。
【００５５】
多くの設計者は、これらの問題を解決するために、ビードエイペックス組立体を予め硬化しておくことを試みている。このようにして、成形されたビードエイペックスの耐久性はずっと高くなっている。しかし、予め硬化された構成部材は、他の未硬化のタイヤ構成部材に非常に付着しにくい。したがって、加硫中の、硬化済みの部品と未硬化の部品との間の滑りの問題はより深刻になり、タイヤの均一性に関する他の種類の問題が生じる。
【００５６】
本発明は、エラストマからなるタイヤの構成部材を迅速にかつ効率よく形成する新規な方法を提供する。この方法によると、各構成部材を未硬化状態で環状に形成することができ、環状の構成部材の軸は、その部品の周の長さ方向に対して非平行であってよい。実際には、各部品はこの軸に対して任意の所望の角度にすることができる。完成品がタイヤの軸に対して４５0以上の角度に向けられる場合、各部品を完成品のこの所望の角度に形成することができる。この方法によって、タイヤの軸にほぼ垂直な角度を容易に実現可能になり、このことは、各構成部材を成形時の形状および向きに非常に近い形状および向きに形成できることを意味する。
【００５７】
このような構成部材の製造装置は、容易にタイヤ組立て設備に連結できるようになっており、したがって、貯蔵の問題を回避できる。これによって、非常に薄く脆い先端部を有する部品を、材料の取り扱いに関する問題が生じるおそれなしに利用することができる。
【００５８】
あるいは、ゴム製の部品の取り扱いおよび老化という関連する問題を認識した上で、部品を製造して、後で使用するために貯蔵しておくことができる。
【００５９】
この種の部品を実現する方法は、代表的な装置を示す図３から５を参照すると最もよく分かる。
【００６０】
図示しているように、代表的な装置１００は、エラストマのストリップ１０を形成する押出し成形手段８０と、支持表面６０と、押出し成形手段８０または支持表面６０を支持リム６２の回転軸を中心として回転させる手段７０とを有している。
【００６１】
図示しているように、支持表面６０は半径方向内側の支持リム６２を有している。支持リム６２は、形成された構成部材１０の端部を構成する出っ張り部のように働く。支持リム６２は、以下に論じるように、ビードエイペックス１０を形成してビードコア６に直接取り付けることができるようにビードコア６を所定の位置に保持することもできる。
【００６２】
同じ支持表面６０を用いてビード直径の異なるタイヤを製造するために、単に、支持リム６２上に同心の支持リングを付加し、それによって直径を大きくすることができる。
【００６３】
支持表面６０は、平坦であってもよく、円錐状であってもよく、または曲面を有する輪郭形状であってもよい。この支持表面６０が、形成されたストリップの、半径方向に延びる表面の１つを形成することを理解されたい。支持表面６０は、ストリップを形成するのに必要な輪郭形状に応じて、軸線方向内側の表面であっても、軸線方向外側の表面であっても、その両方であってもよい。材料が、円環状のグリーンタイヤ、すなわち未硬化のタイヤに非常に近接する向きに形成され張り付けられることは、特に、形成された部品の軸線方向外側の端部における残留応力が、事実上存在しなくなることを意味する。これによって、形成された構成部材の全体的な品質および均一性が大幅に向上する。
【００６４】
押出し成形手段８０は、押出し成形機のみであっても、歯車ポンプまたは射出手段と組合せられた押出し成形機であってもよい。図示しているように、押出し成形手段８０は、エラストマ材料、代表的にはゴムを支持表面６０上に張り付ける。押出し成形手段８０は、図７に示されているように、支持表面６０の向きに応じて垂直方向または水平方向に排出できるように取り付けることができる。押出し成形機の先端すなわち排出端部８１は、部品を完成品の形状に概ね近い形状に形作る、大雑把に初期形状を成形する型８２を有することが好ましい。したがって、初期形状を成形する押出し用の型８２は薄い矩形状のストリップを形成する形状であってよい。
【００６５】
実際には、押出し成形機は最初の開始点で材料を排出し、押出し成形手段８０または支持表面６０を回転軸を中心として回転させることによってストリップが環状に張り付けられる。
【００６６】
最終成形型８４は押出し成形機の先端のすぐ後ろに位置し、ゴム材料が支持表面６０上に排出されると、最終成形型８４は材料を所望の断面形状に圧縮する。
【００６７】
実際には、押出し機８０の排出端部８１と最終成形型８４はいずれも、支持表面６０に対して９０0未満の角度に向けられる。押出し成形機の排出端部８１は、図示しているように材料を一様に張り付けるような、垂直方向からずれた任意の角度に位置してよい。最終成形型８４は、先端角すなわち初期接触角が４５0未満のずっと小さな迎え角だけ傾斜していてもよく、最終成形が行われる後端部すなわち終端部における磨き角すなわち擦り付け角度は０0から２０0であることが好ましい。
【００６８】
本発明のより精巧な実施形態が図６〜１６に示されている。この実施形態では、多軸可動アーム９２を有するロボット９０が押出し成形手段８０に接続されており、エラストマの押出し成形物は、可撓性のホース９４を通過して、排出端部８１、初期形状を成形する型８２、および最終成形型８４を含む押出し成形機組立体８０Ａに至る。
【００６９】
図３〜５に示す前述した装置１００と同様に、押出し成形物はストリップ２として支持表面６０上に供給される。図示されている支持表面６０は、円環状に膨張させられた組立てドラム６６である。組立てドラム６６は、非圧縮の流動媒体または高圧空気を用いて、図示しているように半径方向に膨張させることができ、あるいは円環形状を剛性のある、すなわち中実のコアで形成することができる。ストリップ２を円環状表面に張り付けることの主要な利点は、完成品が、ストリップが最初に形成された状態から向きを変えることを必要とせず、グリーン未硬化状態で適切な向きに正確に位置させられることである。
【００７０】
図示しているように、装置２００はタイヤ組立てステーション２００である。代表的なロボット９０は、適切な化合物を排出端部８１に供給する個別の供給導管を持つ可撓性のホース組立体９４を通して複数の化合物を供給できる単一の汎用成形組立体８０Ａを使用する。ストリップ材料２が初期形状を成形する型８２内に供給されると、支持表面６０が回転し、ストリップ２を環状に形成するのが可能になる。ロボットのアーム９２は、最終成形型８４がエラストマ材料を所望の正確な形状および厚さに広げるのを確実にするように、必要に応じて正確に移動する。これは、小さく幅の狭い構成部材の場合には支持表面６０を僅か１回転させるだけで行うことができ、厚いかまたは非常に幅の広い構成部材の場合には数回転させることが必要になることもある。形成される各構成部材の輪郭形状は、断面厚さがビードエイペックスの先端で非常に薄く、すなわちビードコアの近くで厚くなるように変えることができる。さらに、直線状の構成部材と同様に輪郭形状全体が薄くてもよい。ロボットのアーム９２は、多方向に関節状に運動することができ、この大きな自由度によって、成形型は、材料が広げられるときに平坦な凸状または凹状の湾曲を形成することができる。
【００７１】
図７に示されているように、成形組立体８０Ａはブラケット９３によってロボット９０に物理的に取り付けられている。レーザセンサ１２０は、支持表面６０からの距離を検出する。この測定距離は、正確な量のストリップ材料が支持表面６０上に位置させられるか、またはすでに形成されている構成部材上に直接位置させられるように、ロボットのアーム９２に、流路に沿って軸線方向および半径方向に移動するように指示するためにプログラムされたコンピュータにフィードバックされる。図示しているように、成形型８２に圧力センサ１３０が埋め込まれており、圧力センサ１３０は、押出し成形物が適切に擦り付けられるのを確実にするように成形型に加えられる圧力を読み取る。容易に理解されるように、ストリップを擦り付けるには、部品が張り付けられている表面に対して材料を過度に押し付けない圧力が必要である。
【００７２】
図１０から１６では、装置２００がタイヤ組立体を形成しているのが示されている。多くの構成部材が装置２００を用いて張り付けられているのが示されているが、ベルトやカーカスプライやチッパのような、コードで補強されているいくつかの構成部材は、予めゴム引きされた材料を用いて張り付けられてもよい。同様に、トレッドは、もっと従来通りの方法でストリップまたは環状のリング内に設けることができる。注意すべき重要な点は、本発明のこの技術を用いてこれらのタイヤ構成部材のすべて、またはそのいくつかを形成できることである。タイヤ製造業者は、単に、この技術を用いて最も効率的に製造できるのはどの構成部材であるかを選択するだけでよい。
【００７３】
図１０では、支持表面６０にインナーライナ５０が張り付けられている。インナーライナ５０は一般に、ハロブチルゴムで作られ、チューブレスタイヤ用の空気を通さない障壁を設ける。
【００７４】
図１１には、インナーライナ５０上にプライストックコーティング４０が塗り付けられているのが示されている。コード補強物が使用されるとすると、コード補強物はプライストックコーティング４０上にシートとして張り付けられるかまたはその他の方法で張り付けられる。
【００７５】
図１２には、ビードエイペックス１０がビードコア６上に直接に、プライストックコーティング４０に対して張り付けられているのが示されている。
【００７６】
図１３には、ベルト補強構造２５が従来の方法で張り付けられているのが示されている。ベルト構造は、対向するように向けられた層を備えている２つの層２７，２８を有している。
【００７７】
図１４は、サイドウォール２０およびクラウンクッション層が本発明を利用して貼り付けられているのを示している。各サイドウォール２０は、ビードエイペックス１０とプライストックコーティング４０の上に張り付けられている。
【００７８】
図１５は、トレッド２２が本発明を利用して貼り付けられているのを示している。トレッドは複数の層を有する複雑な構造であることが多い。このような場合、トレッド２２は、前記した輪郭形状形成技術を用いて複数の経路で張り付けることができる。
【００７９】
図１６には、未硬化のグリーンタイヤ５がタイヤ組立てステーション２００のコアにおいて完全に金型４に包囲されているのが示されている。金型４は、複数の半径方向外側のセグメント４Ａと、一対の側板４Ｂおよび４Ｃとを有している。タイヤは、その後、熱および圧力を加えて硬化するとができる。
【００８０】
図１０から１６に示されているように、各構成部材のストリップを得てこれらのストリップを、各構成部材を所望の形状に形作る支持表面６０上に張り付けて、タイヤ組立て工程全体を効率よく完了することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明のビードエイペックス組立体の断面図である。
【図２】本発明の多層のタイヤ構成部材の断面図である。
【図３】本発明の装置の斜視図である。
【図４】本発明の、エラストマのストリップを支持表面上に張り付ける成形型および押出し成形機のヘッドの拡大図である。
【図４Ａ】螺旋状の層に形成されたストリップを示す、図４と同様の図である。
【図５】図４の装置の断面図である。
【図６】形成されたストリップが、完全なタイヤ構成部材を形成する、円環状に形作られた組立てコアまたはブラダ上に直接張り付けられる本発明の実施形態を示す図であり、タイヤ組立てドラムと、ロボットによって制御される押出し成形機のヘッドと、ロボット装置に接続された成形型を示す図である。
【図７】形成されたストリップが、完全なタイヤ構成部材を形成する、円環状に形作られた組立てコアまたはブラダ上に直接張り付けられる本発明の実施形態を示す図であり、押出し成形機のヘッドと型の組立体の拡大図である。
【図８】形成されたストリップが、完全なタイヤ構成部材を形成する、円環状に形作られた組立てコアまたはブラダ上に直接張り付けられる本発明の実施形態を示す図であり、成形型組立体の断面図である。
【図９】形成されたストリップが、完全なタイヤ構成部材を形成する、円環状に形作られた組立てコアまたはブラダ上に直接張り付けられる本発明の実施形態を示す図であり、成形型組立体の拡大斜視図である。
【図１０】形成されたストリップが、完全なタイヤ構成部材を形成する、円環状に形作られた組立てコアまたはブラダ上に直接張り付けられる本発明の実施形態を示す図であり、完全なインナーライナの張り付けを可能にするように当接する、ロボットによって制御される押出し成形機のヘッドと成形型を示す図である。
【図１１】形成されたストリップが、完全なタイヤ構成部材を形成する、円環状に形作られた組立てコアまたはブラダ上に直接張り付けられる本発明の実施形態を示す図であり、プライコート層を張り付けるロボットの押出し成形機のヘッドと成形型を示す図である。
【図１２】形成されたストリップが、完全なタイヤ構成部材を形成する、円環状に形作られた組立てコアまたはブラダ上に直接張り付けられる本発明の実施形態を示す図であり、一対のエイペックスを張り付ける、ロボットによって制御される押出し成形機のヘッドと成形型を示す図である。
【図１３】形成されたストリップが、完全なタイヤ構成部材を形成する、円環状に形作られた組立てコアまたはブラダ上に直接張り付けられる本発明の実施形態を示す図であり、ベルト層が張り付けられているカーカスを示す図である。
【図１４】サイドウォールおよびクラウンクッション層を張り付ける、ロボットによって制御される押出し成形機のヘッドと成形型を示す図である。
【図１５】カーカスベルト組立体にトレッドを張り付ける、ロボットによって制御される押出し成形機のヘッドと成形型を示す図である。
【図１６】タイヤを成形するタイヤ硬化金型を示す図である。
【符号の説明】
【００８２】
２  ストリップ材料
４  金型
４Ａ  半径方向外側のセグメント
４Ｂ、４Ｃ  側板
５  グリーンタイヤ
６  ビードコア
１０  エラストマのストリップ（ビードエイペックス）
２０  サイドウォール
２２  トレッド
２５  ベルト補強構造
５０  インナーライナ
６０  支持表面
６２  支持リム
７０  回転させる手段
８０  押出し成形手段
８０Ａ  押出し成形機組立体
８１  排出端部
８２  初期形状を成形する型
８４  最終成形型
９２  多軸可動アーム
９３  ブラケット
１００  装置
１２０  レーザセンサ
１３０  圧力センサ
２００  タイヤ組立てステーション
【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４Ａ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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