JP2004243770A - 改良された、タイヤ用のカーカスプライを製造する方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 完成状態のタイヤと同様の凹状表面および凸状表面上に配置できるプライコードを製造する方法を提供する。
【解決手段】 環状表面５０上にエラストマ層４を貼り付け、エラストマ層４上の所定のプライ経路１０内にプライコード２を配置して固定する。プライコード２をエラストマ層４内に埋め込み、さらにエラストマの粘着性を利用してプライコード２を固定するため、張力をかける必要がなく、プライ経路１０を非直線状に形成することもできる。プライコード２は環状表面５０を横切ると、ループ１２を形成して回転させ、再び環状表面５０を横切って戻る。このようなプライコード２の固定を、環状表面５０を備えたマンドレル５２の割り出しを行いながら実施することによって、環状表面５０全体に一様なコード経路１０を形成できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、改良された、タイヤ用の環状のカーカスプライを製造する方法および装置に関する。

従来、空気入りタイヤは、ビード、トレッド、ベルト補強部材、およびカーカスを有する概ね環状の積層構造として製造されている。このタイヤは、ゴム、繊維、およびスチールで作られている。主に用いられている製造技術は、材料の平坦なストリップまたはシートから多数のタイヤ構成部材を組み立てることを含むものであった。各構成部材は、組立てドラム上に配置され、構成部材の端部同士が当たるか、または重なり合って接合されるような長さに切断される。

第１の組立て段階では、従来技術のカーカスは通常、１つまたは複数のプライと、１対のサイドウォールと、１対のエイペックスと、（チューブレスタイヤ用）インナーライナと、１対のチェーファーと、場合によっては１対のゴムショルダストリップを含んでいる。この第１のタイヤ組立て段階中に環状のビードコアを付加することができ、プライをビードコアを中心にして回してプライ折返し部を形成することができる。追加の構成部材を用いてもよく、追加の構成部材によって前記した構成部材のいくつかを置き換えることさえもできる。

この中間製造品は、第１の組立て段階中のこの時点では円筒形に形成される。次いで、円筒形のカーカスは、第１のタイヤ組立て段階が完了した後で膨張させられて環状になる。第２のタイヤ製造段階中にこの中間品にトレッド内の補強ベルトが付加され、この作業は同じ組立てドラムまたは作業ステーションを用いて行うことができる。

後で環状に形成される平坦な構成部材からタイヤを製造するこの形態では、タイヤを一様に製造することがあまりできない。

１９７６年２月３日に発行された特許文献１において、ジャック・プイユー（Jacques Pouilloux）は、カーカスプライを、カーカスコードプライの端部が周方向に延びるようにした輪状すなわち弧状に配置できることを指摘した。その目的は、このように作られたタイヤにおいて、ビード内の円形のビードコアを不要にすることができ、かつカーカスが、切断されたケーブルによって縁部の境界が決められている、半径方向に折り返された横方向部分を持たないようにすることであった。このタイヤは当時市販されなかったが、平坦な構造に形成される場合とは全く異なり、プライの製造の初期段階で個々のプライコードが凸状の環状断面を横切って配置されるように、やはり円弧状の輪状部を用いてプライを構成する新しい発明が記載されている。このような概念は、ミシュランによって、コードがカーカスを横切る直線経路内を延びるＣ３Ｍと呼ばれるプロセスにて用いられている。Ｃ３Ｍプロセスの初期の態様は、ビードコアの周りにプライコードを巻き付けてコードの方向を変えるステップを含んでいた。このようなプライコードは、製造の過程で常に円弧状部の周りに張力をかけて配置されていた。Ｃ３Ｍプロセスのその後の態様は、これらの直線状に延びるコードを逆方向に回して、半径方向に延びるビード層同士の間にこれらのコードを挟むステップを含んでいた。半径方向に延びるビードコード同士の間にプライコードのループ端部を挿入することによって、カーカスの製造はある程度簡略化されたように思われる。

同様の方法が、株式会社ブリヂストンに譲渡されている特許文献２に記載されている。特許文献２では、主な目的の１つは、製造速度を速くするために、カーカスプライの製造工程で複数のコードを用いて複数のアーチ部を同時に製造することである。当時の従来技術のタイヤは、各周方向部分が単一の微細なコードから作られ、コード同士の間の距離、すなわちピッチＣが非常に狭くなるような方法で製造されていた。したがって、この欧州特許の目的は、コードのアレイを貼り付けるときにコード同士の間のピッチを大きくできるようにコードのアレイを用いる空気入りタイヤを製造する方法を教示することであった。
米国特許第３９３５８９４号明細書 欧州特許出願公開第０８９７８１３号明細書

環状表面上にプライコードを製造するこれらのすべての方法では、張力が必要であり、かつ各コードを折返し部から折返し部まで凸状表面上に直線状に配置しなければならないと定められている。言い換えれば、コード角度は９０⁰以外の角度に配置することができるが、９０⁰は最短プライ経路のコード角度であるため滑って角度がずれてしまう可能性が無いので、従来技術でコード経路の向きを定めるにはコード角度を９０⁰にするのが好ましい方法である。これらの角度は、直線状経路を設ける以外にはどのような方法でも調整できない。これは、製造時に、コードを丸い表面または凸状表面に貼り付けるときにコードに張力をかける必要があったからである。このようなカーカスプライを製造する公知の従来技術の方法では、各ステップで、折返し部がプライ経路全体にわたって張力をかける「ワインディング」と呼ばれる技術が用いられている。プライコードを貼り付けるこのようなタイヤワインディング工程は凸状表面上でしか行えず、かつ、成形されたタイヤの実際の製造においてビードの近くのサイドウォール領域で一般的である凹部を有する環状部上に「配置」することは不可能である。

本発明の目的は、完成したタイヤと同様の凹状表面および凸状表面上に配置できるプライコードを製造する方法を提供することである。本発明の他の目的は、コード経路を確立するときに折返し部から折返し部への張力を必要とせず、それによって非直線状のコード経路を実現できるようにすることである。本発明の他の目的は、コードのループ端部すなわち折返し部を様々な差し渡しで形成するのを可能にすることである。本発明のさらに他の目的は、折返し部を形成するステップをさらに含み、ビードコアを用いてプライを固定するのが可能になるように、環状のプライコードを配置することができるようにすることである。さらに、本発明の他の目的は、差し渡しがコード経路に沿って大きくなるにつれて、コード同士の間のピッチが一様に大きくなるようにすることである。コードの貼付けと環状表面の移動とが統合した差動運動として行われることにより、差し渡しがプライ経路に沿って大きくなるにつれてコードピッチが一様に大きくなることが好ましい。

タイヤ用の環状のコード補強プライを製造する方法について説明する。この方法は、環状表面上にエラストマ層を貼り付けるステップと、１つまたは２つ以上のコードを長さが連続するようにエラストマ層上に所定のコード経路内に配置して綴じるステップとを含む。この方法は、１つまたは２つ以上のコードをスプールから供給するステップと、コードを供給する際にコードを所定の経路内で案内するステップとをさらに含む。各コードを、コードが配置され綴じられた後で、エラストマ層に押し付けて保持し、それからコード経路を周方向の次の位置に割り出し、コードの方向を反転させることによってループ端部を形成し、ループ端部が形成されコード経路の方向が反転された後に、保持されているコードを解放することが好ましい。この方法によると、ループ端部を形成するステップで、環状表面上に２つ以上の差し渡しのループ端部が形成できるようになる。一実施態様では、環状表面は、第１の凹状湾曲部と、凸状のクラウンと、第２の凹状湾曲部とを有し、各コードを配置して綴じるステップは、コードを、第１および第２の凹状湾曲部の少なくとも一方と凸状のクラウンの少なくとも一部とを含む経路を横切らせることを含む。

環状表面を割り出すと、コードピッチが、一定の差し渡しで別個の角度間隔に一様に規定されるのが好ましい。

上述の方法によって、環状表面の両側でエラストマループおよびループ端部を延ばすことによりプライの折返し部を形成できるようになる。

上述の方法によって、尋常ではない数のプライコード経路をかなり独特のパターンで設けることができる。一実施態様では、ループ端部は、エラストマの環状表面の両側に繰り返しパターンで、１つのループ端部が半径方向内側の差し渡しで配置され、１つまたは２つ以上の隣接するループ端部が半径方向外側の差し渡しで配置されるように形成される。ループ端部の位置を変えることができ、その結果、複数のループ端部が半径方向内側の第１の差し渡しｄ_iで形成され、他の複数のループ端部が、ｄ_iよりも大きな１つまたは２つ以上の半径方向外側の差し渡しｄ_oに形成され、それによって、大きさの異なるコードピッチを有するプライ経路が、環状表面上の異なる位置に形成される。

上述の方法は、環状のマンドレルと、１つまたは２つ以上のコードを供給する手段と、供給されたコードを所定の経路に沿って案内する手段と、環状のマンドレル上にエラストマ層を配置する手段と、コードをエラストマ層に綴じる手段と、ループ端部が形成される間、コードを保持する手段とを有する、環状のコード補強プライを形成する装置を用いると、最も良好に実施される。

環状のマンドレルは、その軸の周りを回転可能であることが好ましく、コードが所定のコード経路内に配置されるときにマンドレルを周方向に割り出すのを可能にする回転手段が設けられる。コード経路が凹形状および凸形状を含むマンドレルの輪郭に従うのを可能にするように、案内手段が多軸のロボット・コンピュータ制御システムおよびプライ機構を含んでいることが好ましい。

［定義］
「アスペクト比」は、タイヤの断面高さのタイヤの断面幅に対する比を意味する。

「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。

「ビード」または「ビードコア」は一般に、タイヤの、環状の引張部材を有する部分を意味し、半径方向内側のビードは、リムに対してタイヤを保持することに関連しており、プライコードが巻き付けられ、フリッパ、チッパ、エイペックスまたはフィラー、トウガードおよびチェーファーのような他の補強部材と一緒に、またはそれらの補強部材なしで形作られている。

「ベルト構造」または「補強ベルト」は、織られていても織られていなくてもよく、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の範囲の左右両方のコード角を有する、平行なコードの少なくとも２つの環状の層、すなわちまたはプライを意味する。

「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。

「カーカス」は、プライ上のベルト構造、トレッド、アンダートレッドを除くが、ビードが使用される場合にはそのビードを含む、他のリム付属物上のタイヤ構造を意味する。

「ケーシング」は、トレッドおよびアンダートレッドを除く、タイヤの、カーカス、ベルト構造、ビード、サイドウォール、およびその他のすべての構成部材を意味する。

「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で分散させる、ビードの外側の周囲に配置された幅の狭いストリップ材を意味する。

「コード」は、タイヤ内のプライを構成する補強ストランドの１つを意味する。

「赤道面（ＥＰ）」は、タイヤの回転軸に垂直であり、そのトレッドの中心を通る平面を意味する。

「フットプリント」は、速度が零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、タイヤトレッドの接触区域すなわち接触領域を意味する。

「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、かつタイヤ内にタイヤを膨張させる流体を収容できるエラストマまたはその他の材料の１つまたは２つ以上の層を意味する。

「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。

「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設計荷重を意味する。

「配置」は、圧力をかけてコードを所望のプライ経路に沿った配置場所に付着させることによって、コードを表面上に位置させることを意味する。

「プライ」は、ゴムで被覆された互いに平行なコードの層を意味する。

「半径方向の」および「半径方向に」は、タイヤの回転軸線に半径方向に向う、または回転軸線から半径方向に離れる方向を意味する。

「ラジアルプライタイヤ」は、少なくとも１つのプライが、ビードからビードへ延びるコードを有しており、タイヤの赤道面に対して６５⁰から９０⁰の間のコード角度で配置されている、ベルトが巻かれ、または周方向に拘束された空気入りタイヤを意味する。

「断面高さ」は、タイヤの赤道面における公称リム直径からタイヤの外径までの半径方向距離を意味する。

「断面幅」は、ラベル、装飾、または保護バンドによるサイドウォールの隆起部を除く、タイヤが荷重を受けずに標準膨張圧で２４時間膨張させられたとき、およびその後の、タイヤの軸に平行な、タイヤの両サイドウォールの外側部間の最大直線距離を意味する。

「ショルダ」は、トレッド縁部のすぐ下のサイドウォールの上部を意味する。

「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。

「トレッド幅」は、軸方向におけるトレッド面、すなわち、タイヤの回転軸に平行な平面の弧の長さを意味する。

「ワインディング」は、コードを、張力がかかった状態で直線状経路に沿って凸状表面上に巻き付けることを意味する。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１を参照すると、本発明の装置１００の斜視図が示されている。図示されているように、装置１００は、プライ機構７０だけでなく、プライコード２を環状表面５０上に配置するロボット・コンピュータ制御システム１１０を有する案内手段を有している。エラストマ層４のストリップをマンドレル５２に送るサーバ機構を含んでいてもよい、マンドレル５２上にエラストマ層４を貼り付ける手段が設けられている。

ロボット・コンピュータ制御システム１１０は、コンピュータ１２０と、特定のタイヤサイズ用に用いられるプライ経路１０を決定する予めプログラムされたソフトウェアとを有している。ロボット・コンピュータ制御システム１１０の動作の各々は、非常に厳密な動作が可能である。

台１５１上に取り付けられたロボット１５０は、好ましくは６軸方向に移動できるロボットアーム１５２を有している。図示されているように、プライ機構７０が操作アーム（ロボットアーム）１５２に取り付けられている。

ループ端部形成機構６０は、環状のマンドレル５２の両側部５６に位置している。ロボットアーム１５２はプライコード２を所定のプライ経路１０内を送り、ループ端部形成機構６０は、ループ端部１２が形成されるときにプライコード２を所定の位置に保持する。ループ端部１２が形成されるたびに、環状のマンドレル５２は、次のピッチＰへ、環状のマンドレル５２の周りの隣接するプライ経路１０に割り出されるように回転させられる。

プライ機構７０の動作によって、凸状湾曲部をビード領域の近くの凹状湾曲部に結合させることができ、したがって、タイヤの成形時の形状がまねられる。図示されているように、マンドレル５２をその軸６４の周りを回転させる手段６３はすべて剛性のフレーム６５に取り付けられている。

図２および３を参照すると、本発明の環状のマンドレル５２の断面図が示されている。図示されているように、環状のマンドレル５２の両側部５６の半径方向内側の部分５４は、半径方向外側に環状のマンドレル５２のクラウン領域５５の方へ延びている凹状湾曲部を有している。凹状断面が半径方向外側に上部サイドウォール部５７の方へ延びるにつれて、曲率が、環状のマンドレル５２のクラウン領域５５と呼ばれる場合もある部分内で、凸状湾曲部へと変化する。この断面は、タイヤの成形時の断面を非常に厳密に写し取っている。

図４から９を参照すると、供給されたコードを案内する手段は、プライコード２が所定のプライ経路１０内でエラストマ層４上にどのように置かれるかを示す概略的な形態で図示されているプライ機構７０を有している。これらの概略図は、プライ機構７０の基本的な作動部材のみを示しており、プライ機構７０がプライコード２を非常に正確な位置に配置するためにどのように作動するかを非常に良く示している。

プライコード２を、指定されたプライ経路１０上を前進させるために、プライ機構７０は２対の互いに平行なピン、すなわちローラ４０，４２を有し、第２のローラ対４２は、第１のローラ対４０に対して９０⁰の角度に配置されるとともに、第１のローラ対４０よりも約１インチ（約２．５４ｃｍ）上の物理空間内に配置されており、コード経路１０を中央に維持するのを可能にする中央開口部３０が２対のローラ４０，４２の間に形成されている。図示されているように、プライコード２は、すでに環状表面５０上に配置されているエラストマ化合物４にプライコード２を埋め込むことと、未硬化のエラストマ化合物の表面粘着性とを組合せることによって、所定の位置に保持される。プライコード２が環状表面５０の円周全体の周りに適切に貼り付けられた後、頂部コートエラストマ化合物（図示せず）を積層することによって、プライ２０の構造を完成させることができる。図４に示されているように、底部ローラ対４０は第１のローラ４０Ａを用いて、プライコード２が環状表面５０を横切って前方へ横断する間にプライコード２を埋め込む。図５に示されているように、コード経路１０が環状表面５０を横切って移動させられると、図６に示されているように、装置１００が停止し、保持機構およびループ端部形成機構６０がプライコード２上に前進し、プライコード２を環状表面５０に押し付ける。次に、装置１００はそのプライ経路１０を反転させ、プライ経路１０内にループ１２を形成する。この点で、第１のローラ対４０の第２のローラ４０Ｂが、プライコード２を環状表面５０を横切って引き戻す。底部コート化合物の積層体４で覆われた環状表面５０を有するマンドレル５２が、戻り経路を進むときに、上部の第２のローラ対４２は、プライコード２を平行なプライ経路１０内に位置させ、プライコード２同士の間に、以下ではピッチと呼ばれる間隔を形成する。言い換えれば、好ましい実施形態の図７に示されているように、環状表面５０は、第１のプライ経路と、下降した第２の戻りプライ経路との間に、周方向の間隔、すなわちピッチ（Ｐ）が生じ得るように割り出され、すなわちわずかに前進させられる。図７に示されているように、戻りの横断の間に形成されるループ１２は、わずかに移動しており、したがって、プライコード２が曲げられてピンに留められて所望のループ姿勢を形成するように、ループ端部形成機構６０に対して引っ張ることができる。図８に示されているように、ループ端部１２が形成され、第２のプライ経路１０が、環状表面５０上に第１のプライ経路１０と平行に配置される。次に、図９に示されているようにループ端部形成機構６０が引っ込んで、第２のプライ経路１０が完成する。この工程が繰り返されて、プライ経路１０の少なくとも一定の部分内で平行な、連続する一続きのプライコード２が形成される。これは、エラストマ化合物４が積層された環状表面５０を持つ環状のマンドレル５２を、１対のローラピン４０，４２をそれぞれ横断させながら、その軸の周りで割り出し、すなわち一様に前進させて、環状表面５０の周りに一様に行き渡らせた直線状の平行なプライ経路１０を形成することによって完成する。装置１００が横断する際にプライコード２の進行を変化させることによって、非直線状の平行なコード経路１０を形成して、タイヤの剛性を調整し、荷重によるたわみを変化させることもできる。

プライコード２は、プライコード２に必要な張力を調整し維持するように、張力機構、すなわちプライ機構７０の周りに巻き付けられることが好ましい。プライコード２をきつく巻き付け過ぎると、ローラピン４０，４２が方向を反転させるときにプライコード２がコート積層体から持ち上がる。プライコード２を緩め過ぎると、ループがループ端部形成機構６０の周りに正確な長さで形成されない。一例として、プライコード２が、この工程に必要とされる通りに張力を調整したり維持したりできる一組のローラ７２とローラ４０，４２との間を通過する際に、プライコード２にかかる張力が生じる。この技術の特異な点は、プライコード２が環状表面５０上に配置された位置から持ち上がらないように、加えられる力の大きさが十分小さくなければならないことである。言い換えれば、プライコード２とエラストマ層４との間の粘着力が、プライ機構７０によって加えられる張力よりも大きくなるように、プライコード２はエラストマ層４上に配置されて綴じられて環状表面５０上に静止している。これによって、プライコード２は、プライ組立て時に移動することも分離することもなく、環状表面５０上に自由に配置することができる。これは、装置が凸状表面を横切って積層プライを形成する時に、直線状のコード経路を必要とするとともに、コード経路を保持するために大きな張力を必要としていた従来技術の機構とは、著しく異なっている。

図１０〜１５を参照して、プライ経路１０がどのようにして、一般にカーカス２０のビード領域２２とみなされるものに沿って始まり、タイヤのサイドウォール２４に沿って環状表面５０のショルダ領域２５に向かい、その後、図１１に示されているように、一般にクラウンと呼ばれている領域内で環状表面５０を横切るかを表す、シリンダの三次元図に注目されたい。図１１において、プライコード経路１０が僅かに傾いて配置されていることに留意されたい。プライ経路１０は、半径方向に９０⁰以下の角度を含む任意の角度に配置してよいが、非直線状に貼り付けることもできる。図１２に示されているように、プライコード２が環状表面５０を完全に横切って反対側に来ると、前述のようにループ１２が形成され、プライコード２はクラウン２６を横切って戻る。その後、図１３に示されているように、プライコード２はサイドウォール２４の下方へビード領域２２に向かって進み、そこで前述のように転回させられてループ１２を形成し、次に、図示されているように、第１および第２のプライコード経路１０に平行な直線状経路１０内を、環状表面５０を横切って戻る。この工程は、図１４および１５において環状表面５０を割り出しながら繰り返され、非常に一様で均等な間隔を有するプライコード経路１０が形成される。

図１６を参照すると、プライ機構７０は、複数のプライ経路１０が環状表面５０の周りを横切ることができるように追加のローラ４０を備えることができる。各ローラ対の間の開口部が連続的にプライコード２を案内し、一方、下方すなわち底部のローラ対４０Ａ，４０Ｂがプライコード２を環状表面５０に綴じるのを可能にする、間隔をおいて互い違いに並んで配置された３つのローラ４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃを横切る３つの供給スプール７４が図示されている。この場合にも、同じループ端部形成機構６０を用いて、プライコード２を各ループ端部１２において曲げて留めることができる。１つのループ端部形成機構６０のみが図示されているが、１対のループ端部形成機構があり、環状表面５０の両側に１つずつ存在することを理解されたい。

図１７を参照すると、ループ端部１２Ｂを半径方向外側に位置調整できるプライ経路１０が示されている。図示されているように、ループ１２はプライコード２の連続的なストランドの一部であるが、サイドウォール２４まで達してそこで終わる部分のみが図示されている。このプライコード２の連続的なストランドは、隣接するコード経路１０の対のうちの第１の組のループ端部１２Ｂが、第２の組のループ端部１２Ａよりも差し渡しが僅かに大きくなるように、プライ経路１０を形成している。これは交互に繰り返される。この特定のプライ経路１０は、図１８に示されているように平らに横たえられた姿勢に形成されている。この種のプライコード経路１０の利点は、ビード取付け領域２２では互いに間隔を置いて配置されるコード端部１２Ａが少なくなる一方、クラウン領域２６には追加のプライコード経路１０が付加されていることである。このことは、１インチ当たりの端末数がプライコード２の直径によって左右され、プライコード２の直径によって物理的に制限される本発明の装置１００の非常に重要な特徴である。たとえば、乗用車タイヤでは通常、プライコード２の間に間隔をおいて配置されるリベットまたはゴムを最小限に抑えると、１インチ当たりの端末数が３０個を超えることはできない。１インチ当たりの端末数を多くするためには微細なプライコード２を使用しなければならず、そのような微細なプライコード２の強度には限界がある。しかし、平坦に形成されたプライを有するタイヤカーカスが膨張して環状の形状になると、タイヤのクラウン領域２６の近くのプライコード２の１インチ当たりの数が、たいていビード領域２２における数の少なくとも２分の１になるように、プライコードの間隔すなわちピッチが広げられる。この物理的な限界は、図１８〜２１に示されているように、異なる差し渡しのプライの端部１２を適切に用いることによって調整することができる。図１８の構成では、１インチ当たりの端末数が３０であるコード間隔によって、１インチ当たりの端末数が３０であるクラウンのコード間隔を実現することができる。その理由は、ループ端部１２Ｂをビード領域２２よりもわずかに上方に移すことによって、クラウン領域２６内のプライコード２を折り曲げられるからである。したがって、環状に形成されたプライ経路１０において、カーカス構造全体にわたってずっと一様なプライ経路１０を維持することが可能である。これによって、タイヤ設計者は、場合によってはより微細なコードを用いるか、または使用するコード数を少なくすることができ、しかも現行のタイヤと同じ強度を実現することができる。

図１９を参照すると、タイヤ全体にわたって１つの長いプライコード経路１０Ａを設けることができ、次に２つの短いプライコード経路１０Ｂを設けることができ、次に１つの長いコードプライ経路１０Ａを反対側に設けることができることが示されている。長いプライコード経路１０Ａは、周方向に離れた各々の長いプライコード経路１０Ａの間に存在する２つの短いコード経路１０Ｂのパターン上から周方向に外れている。それによって、図１９に示されているように、プライコード経路の、このような４つの短いループ端部１２Ｂが、長いループ端部１２Ａの間の両側に存在している。

図２０は、このような短いプライコード経路１０Ｂが、周方向に離れた長い経路１０Ａの間に１つだけ存在するプライ経路構成を示している。図２１では、各プライコード経路１０は、周方向に離れた長いプライ経路１０Ａを形成している。したがって、図２１に示されているプライコード経路１０の半分ごとに、図示されているようにループ端部１２Ａ、１２Ｂ、および１２Ｃによって、長いコード経路１０Ａが形成され、次に短いコード経路１０Ｂが形成され、次に長いプライコード経路１０Ａが形成されている。

図２２を参照すると、端部と端部の間を繰り返し延びる２つのプライコード経路１０Ａ，１０Ｂが示されている。図示されているプライコード経路１０Ａ、１０Ｂは、２つの層を形成できる。互いに平行なプライコード経路１０Ａの第１の層は、１方向の湾曲部によって示されている。図２２の第２のプライコード経路１０Ｂは、第１のプライコード経路１０Ａの頂部上に連続的に貼り付けることのできるプライコード経路の第２の層であってよい。図２２に示されているこれらのプライコード経路１０Ａ，１０Ｂはいずれも、非直線状のコード経路を一様に形成できることを示している。この技術によって、実施可能で製造可能なタイヤとして、正確な測地線状のプライコード経路を有するタイヤを非常に容易に構成できる。ほぼすべての非直線状プライコード経路または測地線状のプライコード経路１０は、プライコード２はタイヤの硬化時の内部形状または膨張形状を正しく表すようには配置されないため、単に近似的なものに過ぎない。パーディ（Purdy）が、「空気入りタイヤの設計の基礎となる数学（Mathematics Underlying the Design of Pneumatic Tires）」という文献の８４ページに述べたように、「サイズ、形状、またはビード領域内のコード内の張力が一様であるタイヤビードを、ワインディング工程によって製造するのは、許容されるどのような手段でも実質的に不可能である。これは主として、コードワインディング機が測地線状のコード経路を形成する価値があまりないからである」。本発明では、プライコード経路を、硬化済みのタイヤとほぼ正確に同じ位置に配置することができ、このような非直線状のプライを有するタイヤを実現することができる。

図２３を参照すると、プライ２０が、すべてのプライ端部１２が同じ位置にある、現在製造されている標準的なタイヤをどのように組み立てることができるかを示している。

図２４および図２５を参照すると、所定のプライ経路１０は、サイドウォールにおいて、クラウン領域２６の方へ延びるが、クラウン２６を横切るには至らずにループ端部１２Ｂを形成し、再び環状表面５０を横切って戻り、それから環状表面５０全体を横切る連続的なプライを形成するコードの数が増えるように構成されている。一部のプライコード２のみがクラウン領域２６の下のタイヤのセンターラインを横切るこれらのプライ経路１０を使用するのは有利なことである。多くの軽自動車用タイヤおよび軽トラック用タイヤでは、センターラインを横切るプライコード２は、１つには、証明できることであるがベルト補強構造がすべての荷重をタイヤクラウン領域２６を横切って伝達することに基づいて、構造上の価値がほとんどない。したがって、クラウン領域２６を横切るプライコード２を多数用いるのは余計なことであり、構造上の価値をそれほど付加しない。図２４および２５のプライコード経路１０に関して興味深いことは、これらのプライコード経路１０が、分割プライと呼ばれる場合もある構想を利用しているが、少なくとも２つごと、または３つごとにプライコード経路１０がクラウン２６を横切り、構造上の価値を高めるという利点をもたらすことである。言い換えれば、これらのプライコード経路１０は、分割プライ経路１０Ｂに依存するのみではなく、他の安全要因および信頼性要因をもたらす、クラウン２６を横切る連続的な交互のプライ経路１０Ａを有している。

本発明の装置の斜視図である。 本発明の環状のマンドレルの断面図である。 本発明の環状のマンドレルの断面図である。 理解を容易にするために平面図として示されている、所定のコード経路に配置されている単一のコードの簡略化された概略図である。 理解を容易にするために平面図として示されている、所定のコード経路に配置されている単一のコードの簡略化された概略図である。 理解を容易にするために平面図として示されている、所定のコード経路に配置されている単一のコードの簡略化された概略図である。 理解を容易にするために平面図として示されている、所定のコード経路に配置されている単一のコードの簡略化された概略図である。 理解を容易にするために平面図として示されている、所定のコード経路に配置されている単一のコードの簡略化された概略図である。 理解を容易にするために平面図として示されている、所定のコード経路に配置されている単一のコードの簡略化された概略図である。 環状のマンドレルに貼り付けられているコードを示す簡略化された図である。 環状のマンドレルに貼り付けられているコードを示す簡略化された図である。 環状のマンドレルに貼り付けられているコードを示す簡略化された図である。 環状のマンドレルに貼り付けられているコードを示す簡略化された図である。 環状のマンドレルに貼り付けられているコードを示す簡略化された図である。 環状のマンドレルに貼り付けられているコードを示す簡略化された図である。 複数のコードを同時に供給する状態を示す簡略化された概略図である。 見本となるコード経路の部分側面図である。 図１４に示されている見本となるコード経路の、プライ経路の両側を示す部分平面図である。 見本となるプライ経路の構造を示す図である。 見本となるプライ経路構造を示す図である。 見本となるプライ経路構造を示す図である。 見本となるプライ経路構造を示す図である。 見本となるプライ経路構造を示す図である。 見本となるプライ経路構造を示す図である。 見本となるプライ経路構造を示す図である。

符号の説明

２ プライコード
４ エラストマ層
１０，１０Ａ，１０Ｂ プライ経路
１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ ループ端部
２０ カーカス
２２ ビード領域
２４ サイドウォール
２５ ショルダ領域
４０ 第１のローラ対
４２ 第２のローラ対４２
４０Ａ，４０Ｂ，４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ ローラ
５０ 環状表面
５２ マンドレル
５４ 半径方向内側の部分
５５ クラウン領域
５６ 側部
５７ 上部サイドウォール部
６０ ループ端部形成機構
６３ 回転させる手段
６４ 軸
６５ フレーム
７０ プライ機構
７２ ローラ
１００ 装置
１１０ ロボット・コンピュータ制御システム
１２０ コンピュータ
１５０ ロボット
１５１ 台
１５２ ロボットアーム
Ｐ ピッチ

Claims (3)

1. 環状表面上にエラストマ層を貼り付けるステップと、
   １つまたは２つ以上のコードを、長さが連続するように前記エラストマ層上に所定のコード経路内に配置して綴じるステップとを含む、
   環状のコード補強プライを製造する方法。
2. 前記コードが配置され綴じられた後で、前記各コードを前記エラストマ層に押し付けて保持するステップと、
   前記コード経路を、周方向の次の位置に割り出すステップと、
   前記コードの方向を反転させることによってループ端部を形成するステップと、
   前記ループ端部が形成され前記コード経路の方向が反転された後に、前記保持されているコードを解放するステップとをさらに含む、
   請求項１に記載の環状のコード補強プライを製造する方法。
3. 環状のマンドレルと、
   １つまたは２つ以上のコードを供給する手段と、
   前記供給されたコードを所定の経路に沿って案内する手段と、
   前記コードを前記環状のマンドレル上のエラストマ層上に配置する手段と、
   前記コードを前記エラストマ層上に綴じる手段と、
   ループ端部が形成される間、前記コードを保持する手段とを有する、
   環状のコード補強プライを形成する装置。

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