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【発明の名称】 製造工程における中間製品であるチッパとエイペックスの部分組立品
【発明者】 【氏名】リチャード ニコラス ハリスィク

【氏名】ドナルド チェスター クビンスキー

【氏名】リチャード ジョセフ ピッシン

【要約】 【課題】タイヤの製造工程における中間製品として用いられる新規な部分組立品と、それを製造するための方法を提供する。

【構成】空気入りタイヤの製造工程における中間製品として、チッパ40とエイペックス30からなる部分組立品100を製造する。エイペックス30は、基底部31と、狭い外側の先端部32に向けて延びている互いに対向する2つの側部33,34とを有しており、未加硫材料の連続するエラストマストリップとして形成されている。チッパ40は、その長さ方向に対してあるバイアス角度に方向付けられている平行な複数のコード42によって補強されている。チッパ40は、未加硫のエイペックス30の一方の側部の外側表面上に、長さ方向に沿って接合されており、基底部31から離れており、外側の先端部32に向かって幅方向に延びている。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基底部と、狭い外側の先端部に向けて延びている互いに対向する2つの側部とを有している、未加硫材料の連続するエラストマストリップとして形成されているエイペックスストリップと、
チッパプライストリップであって、該チッパプライストリップの長さ方向に対してあるバイアス角度に方向付けられている平行な複数のコードによって補強されているチッパプライストリップと、
を有し、
製造工程における中間製品としてチッパとエイペックスの部分組立品を形成するように、前記チッパプライストリップは、前記両ストリップの長さ方向に沿って前記エイペックスストリップに接合され、未加硫の前記エイペックスストリップの一方の側部の外側表面上に取り付けられており、前記チッパプライストリップは、前記エイペックスストリップの前記基底部から離れており、前記狭い外側の先端部に向かって幅方向に延びている、
空気入りタイヤの製造工程における中間製品であるチッパとエイペックスの部分組立品。
【請求項2】
前記エイペックスストリップは、前記基底部から前記外側の先端部へ向かって延びている細長い実質的に三角形状の断面を有している、請求項1に記載のチッパとエイペックスの部分組立品。
【請求項3】
前記エイペックスストリップの、前記チッパプライストリップが取り付けられた側部の外側表面に沿って測定したときの幅がWAであり、前記チッパプライストリップは幅WCを有しており、WA≧WCである、請求項1に記載のチッパとエイペックスの部分組立品。
【請求項4】
前記エイペックスストリップの、前記チッパプライストリップが取り付けられた側部の外側表面に沿って測定したときの幅がWAであり、前記チッパプライストリップは幅WCを有しており、WA≦WCである、請求項1に記載のチッパとエイペックスの部分組立品。
【請求項5】
前記チッパプライストリップは、合成材料から作られている複数のコードを有している、請求項1に記載のチッパとエイペックスの部分組立品。
【請求項6】
前記チッパプライストリップは複数の炭素繊維コードを有している、請求項5に記載のチッパとエイペックスの部分組立品。
【請求項7】
前記チッパプライストリップは複数のナイロンコードを有している、請求項5に記載のチッパとエイペックスの部分組立品。
【請求項8】
前記チッパプライストリップは複数の鋼コードを有している、請求項7に記載のチッパとエイペックスの部分組立品。
【請求項9】
半径方向内側の直径方向表面と半径方向外側の直径方向表面とを有している環状のビードコアをさらに有し、
一方の側部に前記チッパプライストリップが取り付けられている前記エイペックスストリップの前記基底部が、前記半径方向外側の直径方向表面に取り付けられており、
前記エイペックスストリップと前記チッパプライストリップは、前記基底部における長さLBから前記先端部における長さLTまで円周方向長さを増大させる、互いに対向する端部を形成するようにくさび状に切断されており、
前記基底部における長さLBは、前記半径方向外側の表面において前記ビードコアの円周方向長さと同じか、またはわずかに短く、
前記先端部における長さLTは前記長さLBよりも長く、
製造工程における中間製品としてエイペックスとチッパとビードコアの部分組立品を形成するように、前記両端部は前記基底部において突き合わせられ前記先端部において重ね合わされて接合されている、
請求項1に記載のチッパとエイペックスの部分組立品。
【請求項10】
エイペックスストリップを形成するように、基底部と、前記基底部から狭い外側先端部に向けて延びている互いに対向する2つの側部とを有している、未加硫材料の連続するエラストマストリップを押し出し成形するステップと、
製造工程における中間製品として前記チッパプライストリップと前記エイペックスストリップの部分組立品を構成するように、前記チッパプライストリップを該ストリップの長さ方向に沿って前記エイペックスストリップに接合させるバイアス角度を有する平行な複数のコードまたはワイヤによって補強されている前記チッパプライストリップを、該エイペックスストリップの前記基底部から離れており前記狭い外側先端部に向かって幅方向に延びている未加硫の前記エイペックスストリップの一方の側部に取り付けるステップと、
を含む、
空気入りタイヤの製造工程における中間製品としてチッパとエイペックスの部分組立品を製造する方法。
【請求項11】
前記チッパとエイペックスの部分組立品をスプールに巻き付けるステップと、
前記スプールをいっぱいにするのに十分な長さの材料が巻き付けられた後で、前記チッパとエイペックスの部分組立品を切断するステップと、
をさらに含む、
請求項10に記載の方法。
【請求項12】
前記チッパとエイペックスの部分組立品が巻かれるときに、該部分組立品の一方の側部に取り外し布、つまりライナを取り付けるステップをさらに含む、請求項11に記載の方法。
【請求項13】
前記チッパプライストリップは、押し出し成形された前記エイペックスストリップに、該エイペックスストリップの材料が高温の間に取り付けられ、
前記チッパとエイペックスの部分組立品を冷却するステップをさらに含む、
請求項10に記載の方法。
【請求項14】
前記チッパとエイペックスとの部分組立品を、タイヤ組立ドラム上の、ビードコアが貼り付けられる位置に隣接した各位置に取り付けられた未加硫の円筒状タイヤカーカスに貼り付けるステップと、
前記部分組立品を所定の長さに切断するステップと、
切断された両端部を継ぎ合わせるステップと、
をさらに含む、請求項10に記載の方法。
【請求項15】
前記チッパとエイペックスの部分組立品を切断するステップは、前記切断された端部を形成するように、前記チッパプライの前記バイアス角度を有する互いに隣接する前記コード同士の間で、前記エイペックスプライと前記チッパプライの両方を、長さ方向に対して前記バイアス角度で切断するステップを含む、
請求項14に記載の方法。
【請求項16】
前記バイアス角度で切断するステップは、面取りされた前記切断された端部を形成して重ね合わせ接合を構成するように、カッターをある剥ぎ角度に方向付けするステップをさらに含む、請求項15に記載の方法。
【請求項17】
前記チッパとエイペックスの部分組立品を完全に取り付ける前に、前記チッパとエイペックスの部分組立品の前記基底部を、環状のビードコアの半径方向外側の直径方向表面に取り付けるステップと、
前記基底部における長さLBから狭い前記先端部における長さLTまで円周方向長さを増大させる、互いに対向する複数の切断された端部を形成し、前記長さLBが、前記半径方向外側表面において前記ビードコアの円周方向長さと同じか、またはわずかに短くなり、前記先端部における長さLTが前記長さLBよりも長くなり、製造工程における中間製品としてエイペックスとチッパとビードコアの部分組立品を形成するように前記両端部が前記基底部において突き合わせられ前記先端部において重ね合わせられて接合されるように、前記チッパとエイペックスの部分組立品を、その幅方向に交差する方向に、所定の長さにくさび状に切断するステップと、
前記切断された端部を前記ビードコアに取り付けるステップと、
製造工程における中間製品として、エイペックスとチッパとビードコアの部分組立品を形成するために、前記両端部を前記基底部における突き合わせ接合から前記先端部における重ね合わせ接合に移行させるように、互いに対向する前記端部同士を接合するステップと、
をさらに含む、請求項10に記載の方法。
【請求項18】
前記くさび状に切断するステップは、くさびを構成するように、前記部分組立品の幅方向に交差する方向に傾斜した2つの刃先を有している切断手段を加熱し、前記切断手段が前記部分組立品を切断するときに前記バイアス角度の複数のコードを切断するステップを含む、請求項17に記載の方法。
【請求項19】
前記チッパとエイペックスの部分組立品を完全に取り付ける前に、前記チッパとエイペックスの部分組立品の前記基底部を、環状のビードコアの半径方向外側の直径方向表面に取り付けるステップと、
面取りされた前記端部を形成するように、前記チッパとエイペックスの部分組立品を、その幅方向に交差する方向に、コードに対して平行にバイアス角度で、かつある剥ぎ角度だけ傾けて、所定の長さに切断するステップと、
前記切断された端部を前記ビードコアに取り付けるステップと、
前記エイペックスとチッパとビードコアの部分組立品を形成するために前記エイペックスとチッパの部分組立品の幅方向と交差する方向に重ね合わせ接合するように、前記切断された端部同士を接合するステップと、
をさらに含む、請求項10に記載の方法。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、空気入りタイヤとその製造方法に関し、特に製造工程における中間製品とその中間製品の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
空気入りタイヤは、合成繊維で補強された複数のコードまたは複数の鋼ワイヤコードを含む、ゴムからなる合成エラストマ構成部材によって作られている。
【0003】
一般に、乗用車用タイヤまたは軽量トラック用タイヤでは、複数の合成コードがカーカスプライファブリック内に用いられており、複数のワイヤコードがベルト構造内に配置されている。ヘビーデューティトラック用タイヤでは、複数の鋼ワイヤコードを、カーカスプライ内とベルト構造内の両方に用いることがある。
【0004】
通常、タイヤは、1つには、ある程度細長い三角形の形状のために一般に「エイペックス」と呼ばれているエラストマのフィラーとともに、複数の鋼ワイヤを巻いたもの(コイル)からなるビードコアを各々が有している1対のビード補強構造によって固定されたリムに取り付けられる。コードで補強されたフリッパをビードコアの周囲を覆うようにして用いることができ、ベルト補強構造とトレッドゴムとを貼り付ける前に円環形状に形作られている「グリーン」すなわち未加硫のタイヤカーカス内に、後で組み込むことが可能な、製造工程における中間製品を形成するために、フリッパをビードコアやエイペックスの部材とともに事前に組み立てることができることもある。その後、組立品全体を、加熱された金型内に配置して硬化させることができる。
【0005】
通常、タイヤ組立ドラム上に円筒状に巻かれ、所定の長さに切断され、かつ重ね合わせ接合または突き合わせ接合によって接合されている、構成部材の長い複数のストリップから、タイヤを形成することができる。その後、組立品は、各端部に貼り付けられたビードコアと、各ビードコアに隣接して配置されたエイペックスとを有し、その後、プライのターンアップ端部がビードコアとエイペックスの上に折り重ねられ、それから固着(stitch)される。その後、実質的に円筒状に形成されたこの組立品は、両ビードの間で組立品の直径を大きくすることによって円環形状に形作られ、両ビードは互いに向かって移動する。その後、ベルト構造とトレッドとが貼り付けられ、それからグリーンタイヤは加硫金型内で硬化させられる。
【0006】
これらの組立方法は、タイヤ組立の技術分野において公知である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
タイヤカーカスを構成するために組立ドラム上に巻かれた多数のストリップ部材のために、これらのストリップが、タイヤの製造時および組立時に所定の長さに切断され、端部において1つに接合されるということは、一様性を有する高品質の完成品が製造されることを確実にするために、組立品を正確かつ厳密に制御しなければならないことを意味する。位置がずれている構成部材、大きすぎるまたは小さすぎる部品、または不良接合部の各々が、特に高速道路での速度で、顕著なアンバランスや乗り心地の乱れを引き起こす可能性がある。したがって、タイヤが、製造時に、正しい寸法に正確に作られ、組立品上に適切に配置され、正確な長さに切断され、適切に接合されたストリップ部材を確実に有するようにすることが好ましい。さらに、これらの目的は、タイヤが手頃に入手できるように、効率よく達成できなければならない。
【0008】
これらの目的を達成するためには、自動化することや、場合によっては部分組立品を形成することや、タイヤ組立装置において構成部材を作ることが望ましい。
【0009】
以下に説明する本発明は、タイヤの製造工程における中間製品として用いられる独自の部分組立品と、それを製造するための、同様に独自の方法とを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0010】
空気入りタイヤの製造工程における中間製品であるチッパとエイペックスの部分組立品が、基底部と狭い外側の先端部に向けて延びている互いに対向する2つの側部とを有している、未加硫材料の連続するエラストマストリップとして形成されているエイペックスストリップと、チッパプライストリップであって、ストリップの長さ方向に対してあるバイアス角度に方向付けられている平行な複数のコードによって補強されているチッパプライストリップと、を有し、チッパプライストリップは、両ストリップの長さ方向に沿ってエイペックスに接合され、未加硫のエイペックスストリップの一方の側部の外側表面上に取り付けられている。チッパは、製造工程における中間製品としてチッパとエイペックスの部分組立品を形成するように、エイペックスの基底部から離れており、狭い外側の先端部に向かって幅方向に延びている。
【0011】
エイペックスストリップが、基底部から外側の先端部へ向かって延びている細長い実質的に三角形状の断面を有していることが好ましい。エイペックスの、チッパが取り付けられた側部の外側表面に沿って測定したときの測定された幅がWAであり、チッパプライは幅WCを有している。一実施態様では、エイペックスの幅WAはチッパの幅WC以上である。他の実施態様では、チッパはエイペックスの幅WA以上の幅WCを有することもできるが、それでもなお、基底部から離れていることが好ましい。
【0012】
一実施態様では、チッパは、合成材料から作られている複数のコードを有している。合成コード材は複数の炭素繊維コードから作られていることが好ましい。あるいは、チッパは複数のナイロンコード、または、ポリアミド材料であるアラミドなどの任意のその他の適切な合成コードから作ることができる。他の実施態様では、チッパとエイペックスの部分組立品は、好ましくは鋼コードのワイヤから作られている複数のチッパコードを有していてもよい。
【0013】
他の実施態様では、半径方向内側の直径方向表面(radially inner diametric surface)と半径方向外側の直径方向表面(radially outer diametric surfa ce)とを有している環状のビードコアが、一方の側部にチッパが取り付けられ ている、部分組立品を形成するために半径方向外側の直径方向表面に取り付け られたエイペックスストリップの基底部を有している。エイペックスとチッパ は、基底部における長さLBから先端部における長さLTまで円周方向長さを 増大させる、互いに対向する端部を形成するように、くさび状に所定の長さに 切断されている。基底部における長さLBは、半径方向外側の直径方向表面に おけるビードコアの円周方向長さと同じか、またはわずかに短く、先端部にお ける長さLTは長さLBよりも長い。くさび状の切断端部は、製造工程におけ る中間製品としてエイペックスとチッパとビードコアの部分組立品を形成する ように、基底部において突き合わせられ先端部において重ね合わされて接合さ れている。
【0014】
製造工程における中間製品の様々な実施態様は、チッパとエイペックスの部分組立品を製造する以下の方法を用いて作ることができる。この方法は、エイペックスストリップを形成するように、基底部と、基底部から狭い外側先端部に向けて延びている互いに対向する2つの側部とを有している、未加硫材料の連続するエラストマエイペックスを押し出し成形するステップと、製造工程における中間製品としてチッパプライストリップとエイペックスの部分組立品を構成するように、チッパプライストリップをエイペックスストリップの長さ方向に沿ってエイペックスストリップに接合させる、バイアス角度を有する平行な複数のコードまたはワイヤによって補強されているチッパプライを、エイペックスストリップの基底部から離れており狭い外側先端部に向かって幅方向に延びている未加硫のエイペックスストリップの一方の側部に取り付けるステップと、を含む。この方法は、チッパとエイペックスの部分組立品をスプールに巻き付けるステップと、スプールをいっぱいにするのに十分な長さの材料が巻き付けられた後で、チッパとエイペックスの部分組立品を切断するステップと、をさらに含んでいてもよい。スプールをいっぱいにするステップでは、チッパとエイペックスの部分組立品が巻かれるときに、部分組立品の一方の側部に取り外し布、つまりライナを取り付けるステップをさらに含んでいてもよい。チッパプライは、押し出されたエイペックス材がまだ新しい間に取り付けられることが好ましく、エイペックスが押し出し成形機のダイから直接出てきて高温である間に貼り付けられることが好ましい。さらに、チッパとエイペックスの部分組立品をスプールに巻き付ける前に冷却するステップを含んでいてもよい。それから、チッパとエイペックスとの部分組立品をタイヤ組立ドラム上に取り付けられた未加硫の円筒状タイヤカーカスに貼り付け、1つの部分組立品を、ビードコアが貼り付けられる位置に隣接した各位置におき、それから、部分組立品を所定の長さに切断し、切断された両端部を継ぎ合わせることによって、部分組立品をタイヤカーカスの組立に用いてもよい。この製造方法では、チッパとエイペックスの部分組立品を切断するステップは、切断された端部を形成するように、チッパプライのバイアス角度を有する互いに隣接するコード同士の間で、エイペックスとチッパプライの両方を、長さ方向に対してバイアス角度で切断するステップを含むことが好ましい。
【0015】
バイアス角度で切断するステップは、面取りされた端部を形成して重ね合わせ接合するように、カッターをある剥ぎ角度に方向付けするステップをさらに含んでいてもよい。あるいは、この方法は、チッパとエイペックスの部分組立品の基底部を、環状のビードコアの半径方向外側の直径方向表面に取り付けることと、チッパとエイペックスの部分組立品を完全に取り付ける前に、基底部における長さLBから狭い先端部における長さLTまで円周方向長さを増大させる、互いに対向する複数の切断された端部を形成し、長さLBが長さLTよりも大きくなるように、チッパとエイペックスの部分組立品を、その幅方向に交差する方向に、所定の長さにくさび状に切断することとを含んでいてもよい。その後、製造工程における中間製品としてエイペックスとチッパとビードコアの部分組立品を形成するように、切断された両端部をビードコアに取り付ける際に、互いに対向する両端部がチッパとエイペックスとの部分組立品の基底部の付近で突き合わせ接合され、この接合は、先端部において重ね合わせ接合に移行する。
【0016】
好ましくは、くさび状に切断するステップは、くさびを構成するように、部分組立品の幅方向に交差する方向に傾斜した2つの刃先を有している切断手段を用いて、加熱および切断するステップを含み、切断手段が部分組立品を切断するときにバイアス角度を有する複数のコードを切断する。これは、合成コードの使用によって可能になり、コードの材料は加熱された刃先を損傷することなく容易に切り通すことができる。あるいは、チッパの中に金属のワイヤコードを使用するときは、チッパとエイペックスの部分組立品を完全に取り付ける前に、チッパとエイペックスの部分組立品を、環状のビードコアの半径方向外側の直径方向表面に取り付け、面取りされた端部を形成するように、チッパとエイペックスの部分組立品を、その幅方向に交差する方向に、コードに対して平行にバイアス角度で、かつある僅かな剥ぎ角度だけ傾けて、所定の長さに切断し、その後に、切断された端部をビードコアに取り付け、製造工程における中間製品としてエイペックスとチッパとビードコアの部分組立品を形成するためにエイペックスとチッパの部分組立品の幅方向と交差する方向に重ね合わせ接合するように、切断された端部同士を接合することが可能である。
【0017】
[定義]
「エイペックス」は、ビードの半径方向上方に位置し、プライとプライターンアップ部の間にあるエラストマのフィラーを意味する。
【0018】
「軸線方向の」および「軸線方向に」は、タイヤの回転軸線に平行なラインまたは方向を意味する。
【0019】
「ビード」は、一般に「ビードコア」と呼ばれる環状の引張部材を含み、プライコードに被覆されており、設計リムにぴったり嵌まるように形成され、フリッパ、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こともあれば、有しないこともある、タイヤの一部分を意味する。
【0020】
「ベルト構造」または「補強ベルト」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17度から27度の範囲の左および右のコード角度を有する、織られていても織られていなくてもよい平行なコードの少なくとも2つの環状の層すなわちプライを意味する。
【0021】
「カーカス」は、接合して円筒形状または円環形状にするのに適した長さに切断された、または既に接合された、タイヤプライ材とその他のタイヤ部材の未加硫の薄層を意味する。成形タイヤを作るために、加硫前にカーカスに追加の構成部材を付加してもよい。
【0022】
「ケーシング」は、タイヤカーカスと、それに関連するトレッド以外のタイヤ部材とを意味する。
【0023】
「チェーファー」は、コードプライをリムから保護し、リムの上方で曲がりを分散させ、タイヤを密封するように、ビードの外側の周囲に配置された材料の狭いストリップを指す。
【0024】
「チッパ」は、エイペックスとプライターンアップ部との間に位置している合成材料またはワイヤ材料の、バイアス角度を有する平行なコードの層つまりプライを意味する。
【0025】
「周方向」は、軸線方向に垂直な、環状の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。
【0026】
「コード」は、タイヤ内のプライを構成している補強繊維(reinforcement strands)の1つを意味する。
【0027】
「赤道面(EP)」は、タイヤの回転軸線に垂直で、トレッドの中心を通る平面を意味する。
【0028】
「インナーライナ」は、チューブレスタイヤの内側表面を形成し、タイヤ内に膨張する流体を収容している、エラストマまたはその他の材料からなる1つまたは複数の層を意味する。
【0029】
「インサート」は、タイヤのサイドウォール領域内に通常配置されている、剛性を高くする部材として用いられるエラストマ部材を意味する。
【0030】
「プライ」は、ゴムに被覆された平行なコードの連続する層を意味する。
【0031】
「半径方向の(ラジアル)」および「半径方向に」は、タイヤの回転軸線に半径方向に向かう方向、または回転軸線から半径方向に離れる方向を意味する。
【0032】
「ラジアルプライタイヤ」は、プライコードを有しているプライの少なくとも1つの層が、タイヤの赤道面に対して65度から90度の間のコード角度で一方のビードから他方のビードへ延びている、ベルトが巻かれた、または周方向に拘束された空気入りタイヤを意味する。
【0033】
「ショルダ」は、トレッドの縁部のすぐ下のサイドウォールの上部を意味する。
【0034】
「サイドウォール」は、タイヤの、トレッドとビードの間の部分を意味する。
【0035】
「トレッド」は、タイヤカーカスに接合されているときに、タイヤが正常に膨らんで標準の負荷が作用すると道路に接触するようになるタイヤの部分を含む、ゴム部材を意味する。
【0036】
「トレッド幅」は、軸線方向の、すなわち、タイヤの回転軸線に平行な平面における、トレッド面の弧の長さを意味する。
【0037】
本明細書に援用され、本明細書の一部を構成する添付の図面は、本発明の実施態様を示しており、上述した本発明の一般的な説明と、以下の詳細な説明とともに、本発明を説明する役割を有している。
【発明を実施するための最良の形態】
【0038】
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。
【0039】
図1を参照すると、ダイヘッド2から出てきたエラストマ材料の押し出し物が示されている。押し出し物30は、図示されているように、広い基底部31と、基底部31から狭い外側先端部32に向けて延びている、互いに対向する2つの側部33、34とを有する、実質的に三角形状の断面を有しており、それによって実質的に三角形状のエイペックス30が形成されている。図示されているように、三角形はかなり細長い形状であり、特定の種類のタイヤ構造に組み立てられたときに特定の用途により適するように、エイペックス30は曲率つまり曲率半径を有していてもよい。
【0040】
図2を参照すると、ダイヘッド2から出てきた押し出し物30は、エイペックス材30を局所的に支持しているローラ機構94を備えたコンベアベルト組立体3上に配置されている。エイペックス材30の基底部31を、上側のスプール92から出てきている所定の幅に切断されたチッパ材のストリップ40を案内して固着させる(stitch)上方のローラ90に対して相対的に正確に揃えるのを助けるように、ローラ機構94はフランジを備えた停止部分を有している。チッパ材40は、バイアス角度を有する平行な複数のコード42によって補強されており、複数のコード42は、全てが65度未満、好ましくは45度未満の角度に揃えられた、鋼ワイヤコード、あるいは、ナイロン、アラミド、または好ましい実施形態では炭素繊維などの合成材料のコードであってもよい。図示されているように、チッパ材40は、ガイドローラ90の下を通過するときにエイペックス材30上に直接固着させられる。チッパ材40は、チッパ材40が取り付けられるエイペックス材30に対してチッパ40を正確に揃えるのを助ける凹状の案内表面をさらに有している上側のガイドローラ機構90によって固着させられる。図7に示しているように、チッパ材40は、より厚い底縁部31から少なくとも距離(d)だけ離れており、距離(d)は基底部31からおよそ1/4インチから1/2インチ(およそ6mmから12mm)であることが好ましく、チッパ40は狭い外側先端部32まで幅方向に延びている。チッパ材40は、取り付けられている表面33に沿って測定したときにエイペックス30の全幅WAよりも狭い幅WCを有していてもよい。言い換えると、チッパ40はエイペックス30の両端部31、32の完全に内側にあってもよく、あるいは、必要であれば、チッパ40は基底部31から離れているが、エイペックス30の幅WAよりもわずかに広い幅WCを有しており、それによってエイペックスの先端部32の上を延びていてもよい。
【0041】
図3を参照すると、チッパ材40とエイペックス30とが固着されているときに、材料が十分に冷却されて、図3に示しているように複数の保管スプール93上に巻き付けることができるように、チッパ材40とエイペックス30は冷却室(不図示)を通して処理されるか、または、複数のコンベアベルトループの全長を通して処理される。複数の保管スプール93上に巻き付けられるときに、材料がそれ自体にくっつかないように、取り外し布(release cloth)、つまりライナ96が複数のスプール91から引き出され、部分組立品とともに巻かれることが好ましい。
【0042】
図2に示しているように、チッパ40は、押し出されたエイペックス材30がまだ熱くて新しいうちに、エイペックス材30上に直接貼り付けられる。これによって、その後の取り扱い中にチッパ40とエイペックス30とが互いに対して適切な向きを維持するような、チッパ40とエイペックス30の間の良好な接着が実現する、エラストマ材料30の最大の粘着性が保証される。取り付けは製造工程のもっと後で行うことができるが、最適な粘着性のためには、取り付けは、エイペックス材30が新しいうちに行うことが好ましい。これによって、チッパストリップ40とエイペックスストリップ30の間の良好な接着を確保するために溶剤やその他の手段を使用する必要がなくなる。
【0043】
図4と図5を参照すると、チッパ40とエイペックス30の部分組立品100を用いる典型的なタイヤカーカス組立工程が示され、説明されている。タイヤ組立ステーションは組立ドラム5を有しており、図4では隠れているチェーファー66とハロゲン化ブチルライナ(halobutyl liner)50の対が最初に組立ドラム5上に配置され、サイドウォールゴム70と複数のゴムストリップ44もドラム5に貼り付けられ、それからライナ材50上にプライ材20が被せられ、それからプライ材20によって、チッパとエイペックスの部分組立品100が、図示されているように両ビードコア12の軸線方向内側の位置に配置される。図示されているように、チッパとエイペックスの部分組立品100によって、チッパ40がエイペックス30の頂部の上に配置され、それからビード12が貼り付けられ、それから、図5に示しているように、未加硫タイヤカーカス10を作るためにターンアップ端部29とサイドウォール70が折り重ねられる。両ビード12を軸線方向内向きに移動させながら、ブラダを用いてタイヤ組立ドラム5上の未硬化のカーカス10の中央部分を膨らませることによって、タイヤカーカス10は円環形状になり、その後、タイヤ組立において従来から行われているように、トレッドとベルト補強構造がカーカス10のクラウンに貼り付けられる。その後、組立品全体が、加熱された金型内に配置されて、タイヤの加硫および硬化が可能になる。
【0044】
タイヤ10の製造においてチッパとエイペックスの部分組立品100を前述したように使用することの利点は、チッパ40がエイペックス30上に正確に配置されることと、チッパとエイペックスの部分組立品100によって、これらの構成部材を別々に貼り付ける必要がなくなることである。さらに、チッパとエイペックスの部分組立品100を、単一のチッパプライ40を備えたものとして示しているが、第1のチッパプライ40と等しくかつ反対向きのコード角度を有している第2のチッパプライを、チッパとエイペックスの部分組立品100の外側表面に追加できることが理解されるであろう。これによって、タイヤの製造において、必要に応じて任意に剛性をさらに高めることができる。ここで説明している実施形態では、チッパ材40のただ1つの層がエイペックス30とともに使用されており、これによって、部分組立品100が複数の合成コード42を使用することが好ましい、乗用車または軽量トラック用のタイヤの用途に対して十分な剛性が得られる。重い商業用トラック用のタイヤの製造では、複数の鋼コード42を備えている単一のチッパ40をエイペックス30と組み合わせて部分組立品100として使用することが可能であり、前述したのと同じ利点が得られる。しかし、このような分野では、必要に応じて剛性をさらにもっと高めるように追加のチッパ層40を付加することが望ましいこともある。
【0045】
乗用車または軽量トラック用のタイヤであっても、ヘビーデューティタイヤであっても、前述したように部分組立品100をビードコア12の両端部で使用することによって、組立工程中にタイヤ組立ドラム5を完全に1回転させる必要がなくなる。このことは、自動化された製造方法を用いる場合にはわずかな時間の節約にしか見えないかもしれないが、時間の節約に関して大きな利点がある。第一に、チッパ40は押し出し機においてエイペックス30に貼り付けられ、それは、タイヤ組立装置における組立速度を遅くしたり制限したりしない。この部分組立品100はオフラインで作られ、タイヤ組立工程自体の全体よりも相当に速い押し出し機の速度で貼り付けることができ、そのため、部分組立品100はより効果的になり、タイヤ組立装置でのステップが不要になる。
【0046】
図4に示されている典型的なタイヤ組立工程では、部分組立品100はプライ20の上に平坦に、各ビードコア12の軸線方向内側に、かつ各ビードコア12に隣接して配置されている。これは、カーカス構造の、1つの考え得る方法である。あるいは、部分組立品100をプライのターンアップ部上に、各ビードコア12の軸線方向外側に、かつ各ビードコア12に隣接して配置することもできる。この場合、図4に示されている方法と比較すると、部分組立品100は、プライのターンアップ部に当接してチッパプライ40に揃えられ、または裏返される。両ターンアップ端部29が部分組立品100とともに両ビードコア12を包むように折り重ねられ、プライ20に固着されると、部分組立品100全体が、隣接するビードコア12を中心として180度回転する。その後、両サイドウォールゴムストリップ70を、プライ20と両ターンアップ端部29の上に貼り付けることができる。その結果得られる円環形状のカーカス10は、図6に示しているものと同じに見える。他のタイヤ組立装置では、すでに膨らんでいるプライ20に固着されるターンアップ端部29を折り返す前に、カーカス10を膨らませることができる。そのような場合、部分組立品100は、図4に示して説明したのと同様に貼り付けることができ、または、ターンアップ部29上に配置して、カーカス組立体10を作るために上向きに約90度以上折り曲げることができる。
【0047】
あるいは、製造工程における中間製品を形成するために予め組立済みの、図6から図9Aの、チッパ40とエイペックス30とビード12とを備えている部分組立品200を、前述したタイヤ組立方法のいずれにおいても適用することができる。部分組立品100では、タイヤ組立装置で端部を切断し継ぎ合わせる追加のステップがさらに必要となるが、部分組立品200では、ビードコア12の組立において両端部36、37がオフラインで継ぎ合わされ接合されている。これは、部分組立品200の対を、タイヤ組立装置上に配置することができることを意味し、せいぜいエイペックス30とチッパ40をプライ20またはプライのターンアップ端部29に固着するためにタイヤ組立ドラム5を回転させることが行われるだけである。その結果、タイヤ組立ステーションで組立ステップをさらに省略することができる。
【0048】
さらに図6〜9Aを参照すると、他の実施形態において、一旦形成されたチッパとエイペックスの部分組立品100をビード組立装置に運ぶことが可能であり、そこでビードコア12がマンドレル80に取り付けられ、それから、図6に示しているように、部分組立品100をビードコア12の直径方向外側表面12Aに直接貼り付けることができ、ビードの基底部31が直径方向外側表面12Aに直接接合される。ビードコア12と部分組立品100とをマンドレル80に固定するのを助けるために、複数の真空穴81を設けることができる。チッパ40とエイペックス30とビードコア12の部分組立品200は、一旦組み立てられると、図7、8、および8Aに示しているように完成させることができ、チッパ40とエイペックス30の材料がビードコア12に巻かれているときに、三角形状のカッターヘッド4がチッパ40とエイペックス30の材料の長さ方向の一方の端部をパイ状(pie shaped)にすることができる。部分組立品の直径方向内側部分が切断長さLBを有し、ストリップの外側部分が切断長さLTを有し、長さLBが直径方向外側表面12Aにおける円周方向長さと実質的に同じかそれよりも短くなるように、ストリップ材の後端部をくさび形カッターで切断することができ、それによって、部分組立品100が切断された時に両端部36、37は基底部31の位置で突き合わせ接合することができるが、半径方向外側の先端部32における長さLTは基底部31における長さLBよりも長いため、両先端部32を重ね合わせて接合することができる。これは、両先端部32がかなり狭く、従って両先端部32における材料の量が最小であるため、接合部分における一様性に関する顕著な問題が事実上存在しないために可能になっている。これによって、さらに、チッパとエイペックスとの部分組立品100において、突き合わせ接合と重ね合わせ接合の組み合わせである非常に確実な接合がなされ、非常に耐久性の高い接合状態になる。それから、この部分組立品200をタイヤ組立装置に運ぶことができる。チッパとエイペックスとの部分組立品100は、両ビードコア12に垂直に取り付けられ、タイヤ組立ドラム5まで運ぶことができ、タイヤ組立ドラム5上に直接滑らせることができる。その後、エイペックスとチッパとの部分組立品100を、図4に示しているように両側で軸線方向内向きに折り曲げることができ、プライ20の内側表面に固着することができ、その後に、両ターンアップ部29を従来と同様に折り重ねることができ、それからタイヤは、前述したように、膨らませられて円環形状に形作られる。この切断には、三角形くさび状の切り欠き部を作るように、加熱され方向が定められた刃先4A,4Bの対を有するナイフ4が使用される。図8に示しているように、このくさび状の切り欠き部は、内角αを有しており、複数のチッパコード42が合成材料から製造される場合にはエラストマのエイペックス30とチッパ40とをまっすぐに通過する。複数のコード42を通過するまっすぐな切断は、比較的容易に達成することができる。この切断が完了すると、両端部36,37の切断表面を、前述したように突き合わせ接合することができる。
【0049】
図9に示している他の実施形態では、複数の金属コード42を使用しているときには、前述したように、チッパとエイペックスの部分組立品100をビードコア12に直接貼り付けることができるが、この場合、両端部36,37に面取りされた縁部が生じるように、小さな剥ぎ角度(skive angle)に方向付けられた単一の刃4Aを使用することができる。この単一の刃4Aは、刃4Aが材料を通過するときに、複数のチッパコード42の間を移動して切断を行うように、複数の金属コード42に平行に方向付けられていなければならない。刃の角度をある剥ぎ角度にすることによって、面取りされた表面を、わずかな重なりで突き合わせ接合することができる。本発明では、エイペックスとチッパとビードコアの部分組立品200は、金属チッパが一般に採用されている重い商業用トラック用のタイヤにおいて最も有用である。合成チッパコード42について前述したのと同じ利点は、部分組立品200全体を、今までよりもはるかに速い速度で、より高い一様性に作ることができることであり、それから、前述したように、エイペックスとチッパとビードコアの部分組立品200をタイヤ組立ドラム5に1つのユニットとして取り付けることができるタイヤ組立装置に、部分組立品200を運ぶことができる。タイヤカーカス10が円環形状に形作られる前に、チッパ40とエイペックス30を折り重ねて、プライ20上に直接固着させることができる。あるいは、任意のさまざまな公知のタイヤ組立技術を用いて、前記したのと同様に、部分組立品200を貼り付けることができる。本発明の独自の特徴の1つは、1つのチッパプライ40を使用することによって、複数のコード42が移動可能であり、巻かれるときに所望の形状になるようにわずかに自由移動できるため、部分組立品をビードコア12上に取り付けるときに折り重ねることができることである。これは、一般にパンタグラフィング(pantographing)と呼ばれる。それから、タイヤが一旦円環形状に膨らむと、チッパ40とエイペックス30はほぼ垂直な向きに回転して戻り、複数のコード42は正常(垂直)な方向に戻ろうとする。これは、未加硫タイヤ内の追加の記憶手段または応力がなくても、複数のコード42が部分組立品100または200の中で、実質的に製造されたときと同じ向きになるという非常に大きな利点を有している。
【0050】
本発明をその1つまたは2つ以上の実施形態の説明によって示し、実施形態をかなり詳細に説明したが、これらは、添付の請求項の範囲をそのような制限したり限定したりすることを意図するものではない。追加の利点と修正を当業者は容易に思いつくであろう。本発明はより広い観点にあり、図示し説明した特定の詳細や、各装置と方法や、具体例に限定されない。そのため、出願人の全体的な発明の概念の範囲と思想とから逸脱することなく、そのような詳細から離れることができる。
【0051】
ここに示している説明の観点から、本発明の変形例が可能である。主題である発明を説明する目的で、特定の代表的な実施形態と詳細を示しているが、当業者には対象とする発明の範囲から逸脱することなく、実施形態では様々な変更と修正が可能であることが明らかになるであろう。そのため、添付の請求項で定めている本発明の意図した全範囲内で、説明している特定の実施形態の変更が可能なことが当然理解される。
【図面の簡単な説明】
【0052】
【図1】エイペックスを成形する押し出しダイを、成形されたエイペックス押し出し物とともに示す斜視図である。
【図2】部分組立品を形成するようにエイペックスの側部に取り付けられたチッパプライを有しているチッパ材のスプールを備えている、エイペックスを成形する押し出し成形機の側面を示す斜視図である。
【図3】部分組立品のスプールを形成するように、取り外し布のライナとともにスプールに巻き付けられている、チッパとエイペックスの部分組立品の斜視図である。
【図4】両ビードコアにそれぞれ隣接する位置に貼り付けられた、チッパとエイペックスの部分組立品を示す、タイヤカーカス組立ドラムの斜視図である。
【図5】本発明のチッパとエイペックスとの部分組立品を備えている、円環形状に形成されたタイヤカーカスの断面図である。
【図6】チッパとエイペックスとビードコアの部分組立品を形成するようにビードホルダが環状のビードコアに取り付けられているタイヤの、本発明のチッパとエイペックスの部分組立品の部分断面図である。
【図7】部分組立品の断面を示すための切り欠き部を含む、組み立てられたチッパとビードコアの部分組立品の斜視図である。
【図8】組立品の所望の切断長さを得るようにくさび状に端部が切断されたビードコアに取り付けられている、チッパとエイペックスの部分組立品の平面図である
【図8A】接合される前の、くさび状に切断されている端部を示す図である。
【図9】チッパとエイペックスの部分組立品がビードコアに取り付けられるときに重ね合わせ接合するために斜めになった端部を備えた切断部を形成するように、複数のチッパコードに平行に切断された、チッパとエイペックスの部分組立品の平面図である。
【図9A】継ぎ合わせて接合された切断端部を示す図である。
【符号の説明】
【0053】
2 ダイヘッド
3 コンベアベルト組立品
4 カッターヘッド
4A、4B 刃先
5 タイヤ組立ドラム
10 タイヤカーカス
12 ビードコア
12A 直径方向外側表面
20 プライ材
29 ターンアップ端部
30 エイペックスストリップ
31 基底部
32 外側の先端部
33、34 側部
36、37 端部
40 チッパプライストリップ
42 コード
44 ゴムストリップ
50 ハロゲン化ブチルライナ
66 チェーファー
70 サイドウォールゴム
80 マンドレル
81 真空穴
90 ガイドローラ
91 スプール
92 上側スプール
93 保管スプール
94 ローラ機構
96 取り外し布
100 チッパとエイペックスの部分組立品
200 チッパとエイペックスとビードコアの部分組立品
EP 赤道面
【出願人】 【識別番号】590002976
【氏名又は名称】ザ・グッドイヤー・タイヤ・アンド・ラバー・カンパニー
【氏名又は名称原語表記】THE GOODYEAR TIRE & RUBBER COMPANY
【住所又は居所原語表記】1144 East Market Street,Akron,Ohio 44316−0001,U.S.A.
【出願日】 平成19年9月6日(2007.9.6)
【代理人】 【識別番号】100123788
【弁理士】
【氏名又は名称】宮崎 昭夫

【識別番号】100106138
【弁理士】
【氏名又は名称】石橋 政幸

【識別番号】100127454
【弁理士】
【氏名又は名称】緒方 雅昭


【公開番号】 特開2008−62649(P2008−62649A)
【公開日】 平成20年3月21日(2008.3.21)
【出願番号】 特願2007−231304(P2007−231304)