JP2005538865A - タイヤの製造方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤの製造方法および装置
【解決手段】複数のドラムセグメントを有するドラムを用意する段階を含む。ドラムの軸線方向中心から同一放射方向距離を有するドラムの外側表面部分を形成する。ドラムは複数のビード溝を有する。別の段階はドラムの軸線方向中心から同一放射方向距離を有するドラムの外側表面部分上にカーカス補強材を張り付けることを含む。このカーカス補強材に少なくとも１つの未加硫ゴム部分を張り付ける。カーカス補強材を未加硫ゴム部分の周りに未加硫ゴム部分の向きが変わらないように巻き付ける。

Description

本発明は一般にチューブレス空気タイヤの製造方法および装置に関するものである。

下記文献には本出願人に譲受されたタイヤ設計方法が記載されている。
米国特許第5,891,279号明細書

この特許文献の内容は本明細書の一部を成す。この形式のタイヤ・リム組立体はリムに配置されるリング形状の可撓性弾性材料を有している。車両の荷重および乗車時の動荷重はこの弾性リングで支持される。この設計によって空気圧が突然低下した時に車両ドライバは合理的で適切な反応をすることができ、車両の制御が改善し、さらに、リム、その他の部品が保護できる。

従来の空気タイヤとは異なるビード構造を有するタイヤが開発されている。このタイヤのビード構造はタイヤ空気圧が低下した時に従来の通常の空気タイヤよりもビードがリムをグリップし、タイヤをリム上に維持することができる。

空気タイヤの製造では、タイヤにトレッドおよび文字を刻む前に２段階のプロセスを有することが多い。その第１ステージはドラム上でタイヤのビードとカーカスとを製造する工程である。その後、タイヤは別のドラム上に移動され、そこでタイヤ製造プロセスの第２ステージが行われる。この第２ステージでタイヤにベルト、未完成トレッドおよび／または必要に応じてサイドウォールが追加される。
これらの２つの段階を組み合わせて単一のドラム上でタイヤを製造することができることも当技術分野で公知である。この場合にはトレッドおよび／または文字を付ける前までの全ての段階が単一ドラム上で行われるので、一般に「単一ステージ製造法、unistage building process」とよばれる。

ビード構造を製造するための従来方法はタイヤ製造時にビードに未加硫ゴム部分を配置する際の精度および位置にばらつきが生じるという欠点がある。

本発明の目的は、従来の製造方法とそれに使用するドラムを改良して、一定のタイヤビード構造を有するタイヤを製造するための方法およびドラムを提供することにある。

本発明の種々の特徴および利点は以下で説明され、また、その説明から明らかであり、さらには本発明を実施することによって知ることができる。
本発明はタイヤの製造で使用するドラムを提供する。このドラムはドラムの軸線方向中心の周りに同心状に配置された複数のドラムセグメントを有する。この複数のドラムセグメントはドラムの軸線方向中心から同一放射方向距離の所にドラムの外側表面部分を有する。複数のドラムセグメントはドラムの軸線方向と放射方向の両方向へ移動できるようになっている。また、複数のビード溝を有し、これらのビード溝はドラムセグメントの軸線方向移動によって軸線方向移動が生じるようにドラムセグメントと係合している。また、ドラムセグメントの放射方向移動によってビード溝の放射方向移動が生じる。ビード溝はタイヤ製造中にビード複合物を受けるようになっている。ドラムセグメントの近傍には複数の反転ブラダーが位置している。反転ブラダーの膨張でタイヤの製造を助ける。反転ブラダーはその膨張および収縮時にビード溝の近傍で未加硫ゴム部分が同じ向きを維持するように設計されている。

本発明のタイヤ製造で使用するドラムでは一方のビード溝が第１ビード溝形状を有し、他方のビード溝が第２ビード溝形状を有する。

本発明は下記のタイヤ製造方法もさらに含む（これに限定されるものではない）。この方法は複数のドラムセグメントを有するドラムを用意する段階を含む。複数のドラムセグメントはドラムの軸線方向中心から同一放射方向距離を有するドラムの外側表面部分を形成する。さらに、ドラムは複数のビード溝を有する。ドラムの軸線方向中心から同一放射方向距離を有するドラムの外側表面部分上にカーカス補強材を張り付ける。カーカス補強材上に少なくとも１つの未加硫ゴム部分を張り付ける。カーカス補強材を未加硫ゴム部分の周りに未加硫ゴム部分の向きが変わらないように巻き付ける。

本発明は上記のタイヤの製造方法をさらに含む。ビード溝を材料配置位置へ移動させた後、ビード溝をビードセット位置へ移動させる。複数のビード複合物をビード溝で捕獲してカーカス補強材と未加硫ゴム部分とビード複合物とで複数のビードを形成する。ビード溝を成型位置へ移動させ、トレッド複合物をカーカス補強材と係合させる。

本発明は上記のタイヤ製造方法に複数のビード複合物を配置する段階をさらに含むことができる。ビード複合物はビード頂部部材とビードワイヤとを有し、このビード複合物をドラムの周りに同心状に配置する。ビード複合物をビード溝で捕獲するようにビード溝およびビード複合物を放射方向に相対移動させる。ビード溝と未加硫ゴム部分とでタイヤのビードを形成する。

本発明はさらに、ビード複合物が所定の場所に位置決めされ、所定位置でビード溝に捕獲されるような上記タイヤの製造方法を含む。
本発明はさらに、複数の空気圧ドラム膨張ブラダーによってビード溝がビード複合物に対して放射方向に移動するような上記のタイヤ製造方法を含む。
本発明はさらに、一方のビード溝が第１ビード溝形状を有し、他方のビード溝が第２ビード溝形状を有するような上記タイヤ製造方法を含む。さらに別の実施態様では第２ビード溝形状が第１ビード溝形状よりも深い。

以下、図示した本発明の実施例を説明するが、各実施例は本発明を説明するために挙げたもので、本発明を限定するものではない。例えば、一つの実施態様の一部として図示または説明した特徴を別の実施態様で一緒に用いてさらに更に別の実施態様とすることができる。本発明には上記およびその他の変更および改良が含まれる。

［図１］はタイヤ製造で使用するドラムの一つの実施態様を示している。ドラム１０はその軸線方向中心線（図示せず）を中心として放射方向に複数のドラムセグメント２０を有している。本発明ではドラム１０を形成するのに使用するドラムセグメント２０の数は任意の数である。ドラム１０はほぼ円筒形をしている。

各ドラムセグメント２０はその外側表面上にビード溝１２を有し、このビード溝１２は連続環状である。一実施態様ではこのビード溝１２はポリウレタンで作られている。ビード溝１２は凹部を有するリング形状のインサートからなり、このインサート内部で以下で説明するようにしてタイヤのビードが形成される。ビード溝１２は当業者に周知の方法でドラムセグメント２０に着脱自在に取り付けることができる。ドラムセグメント２０はドラム１０の軸線方向中心から均しい放射方向距離にある表面１６を形成している。この表面１６は円筒の外側表面とみなすことができ、この外側表面上は全て直径が同じである。ビード溝１２は［図１］の「材料配置位置」にセットされている。

ドラム１０は２つのドラムセグメント２０の間に中心線１４を有している。一つの実施態様では中心線１４を両方のドラムセグメント２０から等距離の所に位置でき、他の実施態様では中心線１４に対して両方のドラムセグメント２０を異なる距離の所に位置させることができる。中心線１４はドラム１０の放射方向２４へ延びている。さらに、［図１］ではドラム１０の軸線方向２２が放射方向２４に対して直角である。

各ドラムセグメント２０の末端（proximate）にはドラム膨張ブラダー１８がある。このドラム膨張ブラダー１８は空気圧式の膨張ブラダーにすることができる。［図１］ではドラム膨張ブラダー１８が膨張していない状態にある。ドラム膨張ブラダー１８の目的はドラムセグメント２０を放射方向２４へ移動させることにある。本発明の他の実施態様ではドラムセグメント２０を放射方向２４へに移動させることができる他の部材をドラム膨張ブラダー１８の代わりに使用することができる。ドラム膨張ブラダー１８の代わりに例えば油圧シリンダー、機械式リンクまたはリニアアクチュエーターが使用できる。

ドラムセグメント２０の放射方向移動距離を制限するためにドラム１０は内側カバーストップ２６と外側カバーストップ２８とを有する。これらの内側および外側のカバーストップ２６、２８はドラムセグメント２０の放射方向移動を制限する機能の他にドラムセグメント２０を所望の放射方向２４に正しく位置決めする機能もある。ドラム１０の内部には空洞１００が存在する。以下で説明するように、この空洞１００を介してドラム１０上で製造されるタイヤの内部へ空気が送ることができる。さらに、２つのドラムセグメント２０はこの空洞１００の存在によって軸線方向２２へ相対移動できる。

ドラム膨張ブラダー１８を支持するために移動可能なハウジング１０４が利用できる。この移動可能なハウジング１０４はドラムセグメント２０と一緒に移動するようにできる。本発明の一つの実施態様では移動可能なハウジング１０４はドラム１０で形成されるタイヤの膨張時に軸線方向へ移動する。

外側カバーストップ２８にキー１１６を結合させることができ、このキー１１６はドラムセグメント２０の下側部分または延長部１０８に結合できる。キー１１６の存在でドラムセグメント２０の移動中の放射方向の安定性が与えられる。また、ドラム１０の内部が加圧されたとき（例えば空洞１００に加圧空気が供給されたとき）にドラム１０のシールするゴムシール１１０が設けられている。［図８］からわかるように、このゴムシール１１０はドラムセグメント２０の各放射方向位置でシールができるようにするために伸縮自在である。ゴムシール１１０の移動に合った空洞部１１８を設けることができる。ゴムシール１１０の一端はゴムシール取付部材１１２に固定され、その他端は第２のゴムシール取付部材１１３に固定する。

［図１］に示すように、ドラム１０内部にはキー１１６および／または下側部分または延長部１０８の放射方向移動に合った別の空洞部１１４が存在する。各ドラムセグメント２０の末端にはブラダー受け部３０がある。［図１］に示すように、ブラダー受け部３０上には膨張していない反転のブラダー４６が存在している。

［図１］の左側に示す参照番号は［図１］の右側のドラムセグメント２０上に存在する要素と対応していることは理解できよう。さらに、これらの要素は［図２］以降にも存在するが、図を明瞭にするために示していない。さらに、図によって他の参照番号が含まれる場合と含まれない場合があるが、その場合でも、図を明瞭にするためにある図面ではある参照番号が省かれている。

［図２］は［図１］のドラム１０上にタイヤの内側層を形成する内層複合物（インナーレーヤコンプレックス）３２が配置された状態を示している。内層複合物３２はドラムセグメント２０の外側表面１６上に配置され、ビード溝１２を覆っている。この内層複合物３２は一般に円筒になるようにドラム１０上に積層される。内層複合物３２の外側端縁はブラダー受け部３０と膨張していない反転ブラダー４６の近くにある。従って、この複合物３２はドラム１０を覆う管材料にすることができる。この内層複合物３２は２種類のゴム、その他の所望の任意の複合物から成る部材にすることができる。２種類のゴムからなる内層複合物３２を製造プロセスで作り、それをドラム１０上に載せるのが有利である。しかし、本発明の他の実施態様からわかるように、内層複合物３２を予備成形せずに、２種類のゴムをドラム１０上で直接形成することもできる。内層複合物３２はタイヤのインナーライナーを形成するゴムからなる。このインナーライナーは空気の損失を防ぎ、タイヤの内側に滑らかな面を形成する役目をする。さらに、この内層複合物３２を保護する硬質ゴム保護層（図示せず）も張り付ける。この硬質ゴム保護層はビードの摩耗を防ぐ役目をする。

次に、［図３］に示すように内層複合物３２の外側にカーカス補強材３４が張り付けられる。このカーカス補強材３４は内層複合物３２を横切ってブラダー受け部３０および膨張していない反転ブラダー４６に近い領域まで延びている。カーカス補強材３４はドラム１０の全周に沿って延ばすことができる。カーカス補強材３４は一連のゴム層で作ることができ、その軸線方向２２は内層複合物３２よりも長くすることができる。また、鋼、織物、その他の材料からなる追加の補強材をカーカス補強材３４全体に分散させることができる。カーカス補強材３４の種々の構造は当技術分野で周知であり、本発明の実施態様にはカーカス補強材３４の種々の形状が含まれる。カーカス補強材の一例は例えば下記文献に開示されている。
米国特許第３，７８４，４２６号明細書

この特許文献の内容は本明細書の一部を成す。
カーカス補強材３４と内層複合物３２は未加硫状態では両方の材料が有する「粘着性」によって接着し合い、両方は接触および加圧されて互いに接着する。しかし、後のタイヤ加工で内層複合物３２とカーカス補強材３４との結合をより強くすることもできる。また、タイヤを形成するためにドラム１０に張り付けられる他の要素をカーカス補強材３４の粘着性によって保持することもできる。本発明の実施態様では内層複合物３２とカーカス補強材３４をドラム１０に自動で張り付けることができる。

［図４］は単一ステージでタイヤを製造する実施態様の別の段階を示している。ここでは一対のビード複合物３６がカーカス補強材３４からある距離だけ隔てられた状態で、ドラム１０の軸線方向中心近傍に同心状に配置される。ビード複合物３６は種々の断面形状を有することができ、ドラム１０の全周にわたって延びるリング形状にすることができる。２つのビードキャリヤ（図示せず）を用いてビード複合物３６を定位置まで軸線方向に移動させる。また、ビード複合物３６を当技術分野で周知の他の機械的装置または手で位置決めすることもできる。ビード複合物３６はビードワイヤ４０とビード頂点部材（apex）３８とで構成される。ビードワイヤ４０は単一ワイヤまたは複数のワイヤにすることができる。このビードワイヤ４０の構造は当技術分野で周知であり、本発明にはビードワイヤ４０の種々の形状が含まれる。ビード頂点部材３８はビードワイヤ４０に直接隣接した一種のゴムである。［図４］に示すように、ビード複合物３６は互いに形状の異なるビード頂点部材３８を有する。本発明の他の実施態様ではビード頂点部材３８を互いに同一にすることもできる。ビード複合物３６は、一般に中心線１４に対してドラムセグメント２０の内側へくるように、［図４］の矢印Ａの方向に移動される。

ドラムセグメント２０は２つのビード溝対１２の間にドラム１０の軸線方向中心から放射方向にほぼ同じ距離の表面１６を形成している。このドラムセグメント２０が以下で説明するような移動を必要とするときは、ドラムセグメント２０は機械式または空気圧、あるいは、当技術分野で周知の他の手段で移動させることができる。

［図５］は一対の未加硫ゴム部分４２がビード溝１２およびブラダー受け部３０の近傍でカーカス補強材３４上に載せられたところを示している。この未加硫ゴム部分４２はドラム１０の周りに延びるリングの形状を有し、任意の断面形状を有することができる。この未加硫ゴム部分４２は当技術分野に周知の機械的装置（図示せず）または手で位置決めできる。さらに、ドラム１０上での未加硫ゴム部分４２の正しい位置決めを確実にするために外部ガイド（図示せず）を使用することもできる。本発明の一実施態様では、未加硫ゴム部分４２をタイヤのビード構造を形成するのに用いられる未加硫ゴムのプロフィルにすることができる。図面では未加硫ゴム部分４２を四角形断面で示してあるが、本発明の他の実施態様では種々の形状にすることができる。本発明の一実施態様の未加硫ゴム部分４２はＡＳＴＭ規格：Ｄ−１６４６に準じて測定した摂氏１００度でのムーニーＭＬ（１＋４）粘度が７０以上の化合物である。さらに、本発明の他の実施態様では未加硫ゴム部分４２は上記以外の硬度を有することができる。

膨張していない反転(上向き、turn-up)ブラダー４６は［図１２］に詳細に示されている。ここに示した膨張していない反転ブラダー４６は第１チャンバ１３０と、第１チャンバ１３０の下側に配置された第２チャンバ１３２とを有する二重チャンバブラダーである。膨張していない反転ブラダー４６はドラム１０の全周を取り囲むことができる。ブラダー４６の他の実施態様および形状も考えることができ、それを本発明で用いることもできる。

［図６］は膨張していない反転ブラダー４６が膨張して膨張した反転ブラダー４４になったところを示している。［図６］に示す実施態様では膨張した反転ブラダー４４の膨張を両方の膨張した反転ブラダー４４と連通した空気圧装置（図示せず）によって行う。膨張した反転ブラダー４４の形状は未加硫ゴム部分４２の周りの内層複合物３２およびカーカス補強材３４を膨張時にくるむような形状にする。

反転ブラダー４４は当技術分野で公知のものである。さらに、二重チャンバの反転ブラダーも当技術分野で公知である。反転ブラダー４４を第１チャンバ１３０と第２チャンバ１３２とで作ることもでき、チャンバ１３０と１３２とを別々または同時に膨張させることもできる。一つの実施態様では先ず最初に第１チャンバ１３０を膨張させて内層複合物３２とカーカス補強材３４とを持ち上げ、最初に回転させることができる。膨張した反転ブラダー４４はヒンジ１３４を有し、この位置で第１チャンバがヒンジ１３４上に「覆いかぶさ」り、加硫ゴム部分４２のほぼ最上部に配置される。同様に、内層複合物３２およびカーカス補強材３４も垂直方向位置に移動した後、未加硫ゴム部分４２上に折り畳まれる。未加硫ゴム部分４２を回転させずに、膨張した反転ブラダー４４を未加硫ゴム部分４２上の正しい場所に確実に折り畳むためはヒンジ１３４の位置が極めて重要である。ヒンジ１３４の正しい位置はドラム１０設置時に試行錯誤で得ることができる。この位置はドラム１０設置時に２、３回試すだけで得ることができ、この位置決めには過度の試験は必要ない。ヒンジ１３４の位置決めはブラダー受け部３０を未加硫ゴム部分４２またはビード溝１２に対して移動させて行うことができる。第２チャンバ１３２の膨張で第１チャンバ１３０を未加硫ゴム部分４２上に付勢して［図６］に示す位置に達するのを助けることができる。膨張した反転ブラダー４４をさらに膨張させて、膨張した反転ブラダー４４に内層複合物３２およびカーカス補強材３４を互いに押し付け、カーカス補強材３４の未加硫ゴムの粘着性を利用して反転ブラダー４４に固定することができる。従って、膨張した反転ブラダー４４から内層複合物３２およびカーカス補強材３４に加わる圧力も利用してこれらの２つの層を強く結合することができる。

反転ブラダー４４が膨張した作動時に上記形状となることによってカーカス補強材３４および内層複合物３２は未加硫ゴム部分４２に確実に巻き付けられ、未加硫ゴム部分４２は同じ向きを維持することができる。換言すれれば、ドラム１０に対する未加硫ゴム部分４２の向きは反転ブラダー４４の膨張中でも未加硫ゴム部分４２にカーカス補強材３４および内層複合物３２を巻付け中でも変化しない。カーカス補強材３４および内層複合物３２をこのように巻き付けることは巻き付けプロセス中に未加硫ゴム部分４２を所定位置に位置決めする上で有利である。従って、未加硫ゴム部分４２をドラム１０上にオペレータの意思で位置決めでき、同じ位置をカーカス補強材３４および内層複合物３２を取り扱う間も維持できる。従って、本発明のタイヤ製造方法ではタイヤのビード部の設計および製造がより一定（consistent）になり且つ堅固（robust）になる。未加硫ゴム部分４２をタイヤのビードの予め分かっている位置に常に一定に配置することによって、得られたタイヤの構造は予測により近い特性となり且つより正しい構造になる。従って、本発明の一つの観点から本発明は未加硫ゴム部分４２を使用するタイヤを対象とするが、本発明方法で未加硫ゴム部分４２を持たない他のタイヤも作ることができる。

［図７］は本発明のタイヤ製造の次の段階を示している。ここではビード溝１２が軸線方向２２をドラム１０の中心線１４から離れて移動する。この移動は［図７］に矢印Ｂで示してある。ドラムセグメント２０の拡大でビード溝１２は拡大する。ビード溝１２は「ビードセット位置」よばれる［図７］の位置にくる。ビード複合物３６も軸線方向２２にドラム１０の中心線１４から離れて移動する。この移動は矢印Ｃで示されている。従って、ビード複合物３６は［図７］のビードセット位置へ移動する。ドラムセグメント２０およびビード複合物３６の移動は同時に行うか、本発明の他の実施態様では一方の後に他方を移動させることもできる。ビード溝１２をビードセット位置へ移動させるときにビード溝１２の一部で未加硫ゴム部分４２を支持する場合もある。

ドラムセグメント２０とビード溝１２とのドラム１０の軸線方向２２での移動は［図７］に概念図で示したサーボ駆動式のボールねじ１３６を用いて行うことができる。ボールねじサーボモータ（図示せず）をドラム１０の回転時にドラム回転モータ（図示せず）と同期させることで、２つのビード溝１２の間に必要な距離を維持できる。ボールねじを図示したが、他の移動手段でもよい。例えば上記’４２６特許にはこの移動を駆動ねじで行っている。

［図７］に示すように２つのビード溝１２の形状は互いに異なっている。一方のドラムセグメント２０は第１ビード溝形状４８を有し、他方のドラムセグメント２０は第２ビード溝形状５０を有する。第１および第２のビード溝形状４８、５０の違いは第１ビード溝形状４８よりも第２ビード溝形状５０のほうが深く、断面形状が互いにわずかに異なる点にある。図示した第１および第２のビード溝形状４８および５０は径の異なるビード６２を得ることができるように深さが不均等になっている。従って、得られる製造タイヤはビード複合物３６の径がタイヤの両側で同じではない。そうする理由の一つはタイヤを後でホイール支持リムに取り付ける際に必要となるためである。すなわち、ホイール支持リムの外側で弾性リングまたはリムの他の部分が不要なタイヤの場合もある。製造プロセスの後のステージでのアッセンブリーの理由や、機能上の利点から径および／または形状が異なるビードを必要とする場合がある。しかし、本発明の他の実施態様では第１および第２のビード溝形状４８および５０が同一であるビード溝１２を使用できるとういうことは理解できよう。本発明には種々の形状の第１および第２のビード溝形状４８および５０が含まれる。

［図８］は単一ステージ構築構造を用いたタイヤ製造の次の段階を示している。ここでは、ドラムセグメント２０がドラム１０の軸線方向中心から離れるように放射方向２４へ移動する。この移動は矢印Ｄで示してある。この移動はドラム膨張ブラダー１８の膨張によって達成される。ドラム膨張ブラダー１８は空気圧式ブラダーであるが、ドラムセグメント２０を膨張させる他の手段も考えることができる。ビード溝１２もドラムセグメント２０と一緒に放射方向２４へ移動し、ビード溝１２は未加硫ゴム部分４２、内層複合物３２、カーカス補強材３４およびビード複合物３６を取り込んでビード６２を形成する。

ビード溝１２のプロフィル（断面形状）は未加硫ゴム部分４２が得られたビード６２の外側で「包まれる」ように設計されている。未加硫ゴム部分４２は既に正しく位置決めされたので、ビード６２の形成段階はビード６２中での未加硫ゴム部分４２の位置が一定かつ意図通りになるように行われる。さらに、ビード溝１２のプロフィルによって未加硫ゴム部分４２の向きを制御できる。第１ビード溝形状４８と第２ビード溝形状５０の両方を未加硫ゴム部分４２がビード６２上に包きこれるようにすることは種々の方法でできる。図面から分かるように、ビード溝１２の凹部の輪郭形状をビード頂部部材３８および／または得られたビード６２の形状に合わせることができる。ある種の実施態様ではより有利な形態にすることができる。［図８］に示すように、第１ビード溝形状４８が形成するビード６２の形状は第２ビード溝形状５０が形成するビード６２の形状と異なっている。このようなビード形状の違いはビード溝１２のプロフィルまたはビード複合物３６の形状または未加硫ゴム部分４２の形状によって生じる。本発明の他の実施態様では、ビード溝１２を未加硫ゴム部分４２およびビード複合物３６と接触させるのではなく、ビード複合物３６および未加硫ゴム部分４２を移動させてビード溝１２と接触させることができる。さらに、本発明の他の実施態様では、ビード溝１２と未加硫ゴム部分４２の両方をビード複合物３６と一緒に移動させることができる。

［図９］は製造プロセスでの次の段階を示している。ここでは、カーカス補強材３４およびビード６２にサイドウォール５２を張り付ける。サイドウォール５２は手でドラム１０に取り付けることができる。また、ドラム１０の回転時にドラム１０を横切って並進移動する動的ローラ（図示せず）を用いてサイドウォールを縫合することもできる。ドラム１０の回転はサーボモータ（図示せず）によって行うことができる。

［図９］は製造プロセスの第１ステージの完了を示している。当技術分野で周知な他の製造プロセスでは、タイヤをドラム１０から取り出し、他のドラムに載せてタイヤ製造を完了する必要がある。
［図１０］は単一ステージ製法で第２ステージを［図１］〜［図９］に示す第１ステージと組み合わせた製造プロセスの第２ステージを示している。しかし、単一ステージ製法で同じドラム１０でタイヤを継続して作られる。この次のステージの製造は当技術分野で周知の任意の方法で行うことができる。例えば、［図１０］は単一ステージ製法を用いてタイヤを完成させる方法の一つの実施例を示している。ここでは、タイヤトレッド５４および一連のベルト５６と予め組み立てられたトレッド複合物５８が取付けられる。本発明の他の実施態様ではこれらの部品を予め組み立てるのではなく、ドラム１０上で一つずつ実際に形成することができる。トレッド複合物５８はＴリング（図示せず）によってドラム１０の中心の上に位置決めできる。次いで、矢印Ｆの方向にカーカス補強材３４を移動させるためにカーカス補強材３４に圧力が加わるようにドラム１０を加圧する。このドラム１０への加圧は当技術分野で周知な種々の手段で行うことができる。ドラム１０を加圧されると同時に、ドラムセグメント２０をビード溝１２と一緒にドラム１０の軸線方向２２に中心線へ向かって移動させる。これらは［図１０］に示す「シェーピング位置」へ移動する。ドラム１０への加圧およびビード溝１２のシェーピング位置への移動が行われると、カーカス補強材３４がトレッド複合物５８の内側と接触し、Ｔリングがトレッド複合物５８を解放する。ここでも、カーカス補強材３４の粘着性によってトレッド複合物５８はカーカス補強材３４へ位置決めできる。次いで、ドラム１０を回転させながら並進移動する動的ローラを用いてトレッド複合物５８をカーカス補強材３４に縫合する。縫合が完了するとドラムの回転が停止する。次いで、Ｔリングがトレッド５４の外側を把持し、ドラム１０から圧力が開放される。ドラム１０が潰れることでＴリングが横方向に移動でき、従って、完成した生タイヤをドラム１０から取り出すことができる。生タイヤ６０は［図１１］に示してある。次のプロセスに生タイヤ６０を移動させて、トレッドを刻んでタイヤトレッド５４とし、生タイヤ６０に文字、その他の模様を付けることができる。

本明細書で述べたタイヤ装置の実施態様には請求の範囲とその均等範囲内で種々の変更を加えることができるということは理解できよう。

タイヤ製造で使用する装置の実施態様を示す概念図で、この装置の実施例は単一ステージ法を用いてタイヤを製造する方法の実施態様を説明する図１〜図１０に示したドラムである。 ドラムの外側表面上に張り付けられる内層複合物を有するドラムを示す概念図。 内層複合物上にカーカス補強材が張り付けられた状態を示すドラムの概念図。 ドラムの周りに複数のビード複合物が同心状に配置されている状態を示すドラムの概念図。 カーカス補強材上に複数の未加硫ゴム部分が配置されている状態を示すドラムの概念図。 カーカス補強材と内層複合物とを未加硫ゴム部分の周りに巻き付けるために複数の反転ブラダーを膨らませている状態を示すドラムの概念図。 ドラムセグメントとビード複合物の両方がドラムの中心線から軸線外側方向へ移動している状態を示すドラムの概念図。 ドラムセグメントを膨らませてビード複合物と未加硫ゴム部分とをビード溝に捕獲してビードを形成する状態示すドラムの概念図。 ビードとカーカス補強材とにサイドウォールが取り付けられている状態を示すドラムの概念図。 ドラムが加圧されてビード溝が軸線方向内側へ移動し、カーカス補強材がトレッド複合物に取り付けられる状態を示すドラムの概念図。 本発明の方法および／または装置の実施態様によって形成される生タイヤの斜視図。 本発明の反転ブラダーの膨らんでいない状態を示す概念的詳細図。

Claims (23)

1. (a) ドラムの軸線方向およびドラムの放射方向へ移動するように設計された、ドラムの軸線方向中心から同一放射方向距離を有する、ドラムの外側表面の部分を形成する、ドラムの軸線方向中心の周りに同心状に配置された複数のドラムセグメントと、
   (b) ドラムセグメントの軸線方向移動によって軸線方向に移動され、ドラムセグメントの放射方向移動によって放射方向に移動されるようにドラムセグメントと係合し、タイヤ製造時にビード複合物を受ける、複数のビード溝と、
   (c) ビード溝の近傍で未加硫ゴム部分が同じ向きに維持されるように膨張および収縮し、膨張してタイヤの製造を助ける、ドラムセグメントの近傍にある複数の反転ブラダーと
   を含むタイヤ製造で使用するドラム。
2. ドラムセグメントがサーボ駆動式のボールねじによってドラムの軸線方向に移動する請求項１に記載のドラム。
3. ドラムがサーボモータで回転される請求項１に記載のドラム。
4. 一方のビード溝が第１ビード溝形状を有し、他方のビード溝が第２ビード溝形状を有する請求項１に記載のドラム。
5. ドラムセグメントをドラムの放射方向に移動させるように膨張可能および収縮可能で、ドラムセグメントと係合した複数の空気圧式のドラム膨張ブラダーをさらに含む請求項１に記載のドラム。
6. ドラムセグメントの近傍に少なくとも１つのブラダー受け部をさらに有し、このブラダー受け部上に収縮状態の反転ブラダーが乗っている請求項１に記載のドラム。
7. 反転ブラダーがブラダー受け部によって位置決めされて反転ブラダーがタイヤの一部を未加硫ゴム部分の周りに巻き付ける請求項１に記載のドラム。
8. 下記（１）〜（９）の段階を含むタイヤ製造方法：
   （１）ドラムの軸線方向中心から同一放射方向距離を有する、ドラムの外側表面の部分を形成し、複数のビード溝を有する、ドラムの軸線方向中心の周りに同心状に配置された複数のドラムセグメントを有する、放射方向中心線を有するドラムを用意し、
   （２）上記外側表面部分上およびビード溝上に内層複合物を張り付け、
   （３）内層複合物上にカーカス補強材を張り付け、
   （４）ビード頂部部材とビードワイヤとを有する少なくとも１つのビード複合物をドラムの周りに同心状に且つドラムの放射方向中心線に対してビード溝から軸線方向内側に配置し、
   （５）少なくとも１つの未加硫ゴム部分をビード溝の近傍で且つドラムの放射方向中心線に対してビード複合物から軸線方向外側のカーカス補強材上に配置し、
   （６）少なくとも１つの反転ブラダーを膨張させて内層複合物およびカーカス補強材を未加硫ゴム部分の周りに未加硫ゴム部分の向きが変わらないように巻き付け、
   （７）ドラムセグメントをドラムの放射方向中心線に対して軸線方向外側に移動させ、
   （８）ビード複合物をドラムの放射方向中心線に対して軸線方向外側へ移動させ、
   （９）ドラムセグメントをドラムの軸線方向中心から放射方向外側へ移動させてビード溝によってビード複合物および未加硫ゴム部分を捕獲することで複数のビードを形成する。
9. 下記（１０）および（１１）の段階をさらに含む請求項８に記載のタイヤ製造方法：
   （１０）サイドウォールをビード上およびカーカス補強材上に張り付け、
   （１１）トレッド複合物をドラム上でカーカス補強材の周りに同心状且つカーカス補強材から隔てて位置決めする。
10. 下記（１２）〜（１６）の段階をさらに含む請求項９に記載のタイヤ製造方法：
    （１２）ドラムセグメントをドラムの放射方向中心線に対して軸線方向内側に移動させ、
    （１３）ドラムへの加圧とドラムセグメントの軸線方向内側移動によってカーカス補強材をトレッド複合物と接触させ、
    （１４）トレッド複合物をカーカス補強材に取り付けて生タイヤを形成し、
    （１５）ドラムを収縮させ、
    （１６）ドラムから生タイヤを取り出す。
11. 下記（１）〜（４）の段階を含むタイヤ製造方法：
    （１）ドラムの外側表面部分を形成し且つドラムの軸線方向中心から同一放射方向距離を有するドラムセグメントを有し且つ複数のビード溝を有するドラムを用意し、
    （２）上記外側表面記部分上にカーカス補強材を張り付け、
    （３）カーカス補強材上に少なくとも１つの未加硫ゴム部分を張り付け、
    （４）カーカス補強材を未加硫ゴム部分の周りに未加硫ゴム部分の向きが変わらないように巻き付ける。
12. 複数の反転ブラダーの膨張によってカーカス補強材を未加硫ゴム部分の周りに巻き付ける請求項１１に記載のタイヤ製造方法。
13. 下記（５）および（６）の段階をさらに含む請求項１１に記載のタイヤ製造方法：
    （５）ビード頂部部材とビードワイヤとを有する複数のビード複合物をドラムの周りに同心状に配置し、
    （６）ビード溝がビード複合物を捕獲するようにビード溝およびビード複合物を放射方向に相対移動させ、ビード複合物と未加硫ゴム部分とでタイヤのビードを形成する。
14. 複数の空気圧式のドラム膨張ブラダーによってビード溝をビード複合物に対して放射方向に移動する請求項１３に記載のタイヤ製造方法。
15. （７）カーカス補強材にサイドウォールを取り付ける段階をさらに含む請求項１１に記載のタイヤ製造方法。
16. ドラムセグメントがサーボ駆動式のボールねじによってドラムの軸線方向に移動可能である請求項１１に記載のタイヤ製造方法。
17. ドラムがサーボモータを用いて回転可能である請求項１１に記載のタイヤ製造方法。
18. 一方のビード溝が第１ビード溝形状を有し、他方のビード溝が第２ビード溝形状を有する請求項１１に記載のタイヤ製造方法。
19. 第２ビード溝形状が第１ビード溝形状よりも深い請求項１８に記載のタイヤ製造方法。
20. 下記（８）〜（１０）の段階をさらに含む請求項１５に記載のタイヤ製造方法：
    （８）トレッド複合物をドラム上でカーカス補強材の周りに同心状且つカーカス補強材から隔てて配置し、
    （９）トレッド複合物をカーカス補強材と係合させ、
    （１０）トレッド複合物をカーカス補強材に取り付ける。
21. ビード複合物を所定の場所に位置決めし、所定位置でビード溝に捕獲する請求項１３に記載のタイヤ製造方法。
22. 未加硫ゴム部分に対するビード複合物の位置が予め定められている請求項２１に記載のタイヤ製造方法。
23. 下記（１）〜（９）の段階を含むタイヤ製造方法：
    （１）ドラムの軸線方向中心から同一放射方向距離を有するドラムの外側表面部分を形成し、複数のビード溝を有する、複数のドラムセグメントを有するドラムを用意し、
    （２）ビード溝を材料配置位置へ移動させ、
    （３）上記外側表面記部分上にカーカス補強材を張り付け、
    （４）カーカス補強材上に少なくとも１つの未加硫ゴム部分を張り付け、
    （５）カーカス補強材を未加硫ゴム部分の周りに未加硫ゴム部分の向きが変わらないように巻き付け、
    （６）ビード溝をビードセット位置へ移動させ、
    （７）ビード溝によって複数のビード複合物を捕獲し、カーカス補強材と未加硫ゴム部分とビード複合物とで複数のビードを形成し、
    （８）ビード溝を成型位置に移動させ、
    （９）トレッド複合物をカーカス補強材と係合させる。

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