JP2014500165A - 車両用車輪のタイヤを成形するための方法および装置 - Google Patents

Abstract

車両用車輪のタイヤを製造するための方法は、少なくとも１つの補強構造を、形成支持部（１５０）上に敷設された少なくとも１つのタイヤ構成要素（２）の少なくとも１つの表面部分と組み合わせるステップを含む。前記少なくとも１つの補強構造を組み合わせるステップは、ハンドリングおよび載置部材（５０ａ、５０ｂ）により、少なくとも１つの補強要素（５）を形成支持部（１５０）に運ぶステップと、前記ハンドリングおよび載置部材（５０ａ、５０ｂ）により、補強要素（５）を、構成要素（２）の表面部分（１ａ）に画定される各々の載置部分に載置するステップと、を含む。前記載置するステップは、周方向における載置部分の形状に従い補強要素（５）を前記載置部分に徐々に敷設するステップを含む。

Description

本発明は、車両用車輪のタイヤを成形するための方法および装置に関する。

車両用車輪用タイヤは、全般的に、エラストママトリックスに埋め込まれた補強コードを含む少なくとも１つのカーカスプライを含むカーカス構造を含む。カーカスプライは、各々が環状固定構造と係合した端部縁を有する。環状固定構造は、タイヤの、通常、「ビード」の名称で識別される領域に配置され、それらのそれぞれは、通常、実質的に周方向環状のインサートによって形成され、その上の、その半径方向外側位置に少なくとも１つの充填インサートが貼付される。このような環状のインサートは、一般に、「ビードワイヤ」として識別され、車輪のリムに特に設けられた固定シートにタイヤをしっかりと固定したままにする役割を有する。したがって、動作時、タイヤの半径方向内側端部縁がそのようなシートから出ることを防止する。

ビードに、タイヤへのトルクの伝達を向上させる機能を有する特定の補強構造を設けてもよい。

カーカスプライに対して半径方向外側の位置に、１つまたは複数のベルト層を含むベルト構造が組み付けられる。前記ベルト層は、半径方向に、一方がもう一方の上に配置され、タイヤの周方向伸展（circumferential extension）の方向に交差する向きおよび／または実質的に平行する向きを有するテキスタイルまたは金属補強コードを有する。

カーカス構造とベルト構造との間に、「アンダーベルト」として公知のエラストマ材料の層が設けられ得る。前記層は、後に続くベルト構造の貼付のためカーカス構造の半径方向外部表面を可能な限り均一にする機能を有する。

ベルト構造に対して半径方向外側の位置に、同様に、エラストマ材料で作製されたトレッドバンドが貼付される。

トレッドバンドとベルト構造との間に、エラストマ材料のいわゆる「アンダーレイヤ」が配置され得る。前記アンダーレイヤは、トレッドバンド自体の安定結合を確実にするのに適した特性を有する。

カーカス構造の側部表面にはエラストマ材料の各々の側壁も貼付される。そのそれぞれは、トレッドバンドの側縁部の１つから、ビードの各々の環状固定構造まで延びている。

車両用車輪のタイヤを製造するための従来のプロセスでは、主として、まず互いに別個に作製され、その後、適切な成形ドラム上で組み立てられる上記タイヤの構成要素が、提供される。

しかしながら、現在の傾向は、半完成部品の製造および貯蔵を最小限にする、または、可能であれば、排除することを可能にする製造プロセスを使用することである。

したがって、ここで、形成されるタイヤの単一の構成要素を、所定の順序に従い、典型的には環状または円筒状の形成支持部上において直に成形することにより作製することを可能にするプロセス解決策が注目される。

本明細書の全体および以下の特許請求の範囲において、用語「補強要素」は、連続的な補強帯状要素から特定のサイズに切られた要素を示すために使用され、この補強帯状要素は、タイヤの形成支持部の近傍に供給され、そして、実質的に互いに平行し、かつエラストマ材料のマトリックスに埋め込まれた、またはエラストマ材料の層で被覆された、テキスタイルまたは金属コードなどの１つまたは複数のスレッド状補強要素を含む。

用語「エラストマ材料」は、少なくとも１種のエラストマポリマーおよび少なくとも１種の補強フィラーを含む組成物を示すために使用される。好ましくは、そのような組成物は、例えば、架橋剤および／または可塑剤などの添加剤をさらに含む。架橋剤の付与のおかげで、このような材料は、加熱により架橋することができ、最終製品が作製される。

本明細書の全体および以下の特許請求の範囲において、用語「半径方向」および「軸方向」、ならびに表現「半径方向内側／外側」および「軸方向内側／外側」は、タイヤの特定の構成要素を成形するために使用される形成支持部の半径方向および軸方向を参照して使用される。用語「周方向」およびその代わりとしての「周方向に」は、形成支持部の環状の伸展について言及するために使用される。

本明細書の全体および以下の特許請求の範囲において、補強要素の「徐々の敷設」または補強要素を「徐々に敷設する」とは、補強要素全体を載置面に非同時に載置することを意味する。さらに具体的には、長時間にわたり載置を実施すると、時間が経過するにつれて、さらに大きな部分の要素および載置面が敷設されることを意味する。例えば、時間ｔ０＝０に補強要素の載置を開始する、つまり、補強要素と載置面との間の最初の接触がある場合、約０．０５秒〜約０．１秒を含む時間ｔ１に、補強要素の敷設された面積が補強要素の面積の約５０％に等しくなり、約０．１秒〜約０．２秒を含む時間ｔ２に、補強要素が載置面に完全に敷設される。

本明細書の全体および以下の特許請求の範囲において、「薄板要素」または「薄板」は、その長手方向の寸法および横断方向の寸法と比較するとごくわずかな厚さを有する要素を示すために使用される。好ましくは、そのような厚さのサイズは、長手方向および横断方向の寸法に比べて少なくとも１桁小さいものである。さらにより好ましくは、そのような厚さのサイズは、長手方向の寸法および横断方向の寸法に比べて少なくとも２桁小さいものである。例えば、約１５０ｍｍ〜約２５０ｍｍを含む長手方向の寸法、ならびに約５０ｍｍ〜約１５０ｍｍを含む横断方向の寸法の場合、厚さは約０．１ｍｍ〜約１ｍｍを含む。

本明細書および以下の特許請求の範囲において、タイヤの「構成要素」は、ある機能またはその一部を実施するのに適したタイヤの任意の部分を示すために使用される。このような構成要素は、例えば、ライナ、アンダーライナ、耐摩耗要素、ビードコア、ビードフィラー、カーカスプライ、ベルトストリップ、ベルトアンダーレイヤ、トレッドバンドアンダーレイヤ、側壁インサート、側壁、トレッドバンド、補強インサートであってもよい。

国際公開第２０１０／０６７１３９号は、車両用車輪のタイヤを製造するための方法について記載している。この方法では、ほぼ円筒状の形成支持部上に敷設されたカーカスプライの軸方向に対向する縁端のそれぞれに環状の補強構造が組み付けられており、このような環状の補強構造は、形成支持部の近傍に供給される連続的な補強帯状要素から特定のサイズに切られた複数の補強要素をカーカスプライに載置することにより得られる。補強要素の載置には、特殊な位置決め部材を移動することにより補強要素をカーカスプライの端部縁端に位置決めするステップと、その後の、位置決め部材とは別の、適切な押圧部材により圧力を作用させることにより端部縁端に補強要素を完全に敷設するステップとを含む。このような押圧部材には複数のばね要素が設けられている。

本出願人は、上記した種類のプロセスにおいて、カーカスプライの端部縁に補強要素を載置させるには、２つの別個の機械的部材、すなわち位置決め部材および押圧部材の配置および動作が必要であることに注目した。このような部材は、後に続く期間において互いに別々に動作する。

本出願人は、別個に動かせる複数の機械的部材の使用では、形成支持部に対する前記機械的部材の位置決めと、その動きの同期との両方に特別な注意を払う必要があるため、装置の組み立ておよび製造プロセスの設定における作業において避けがたい時間の無駄を生じさせることに着目した。

本出願人は、また、上記した種類の押圧部材では、載置面への補強要素の均一かつ精密な敷設を保証できないことに注目した。これは、上記押圧部材を構成する単一ばね要素の弾性挙動が異なる可能性があることによるものである。

本出願人は、補強要素の、載置面への位置決めと、後に続く、前記載置面への前記補強要素の完全な敷設との両方において単一の機械的な部材を使用することにより、装置の組み立ておよび製造プロセスの設定の作業において時間の大幅な節減を達成することが可能であることに気がついた。

この点で、本出願人は、また、カーカスプライの端部縁に、補強要素を均一かつ精密に敷設することを確実にする必要性を想定している。

最後に、本出願人は、前記機械的部材が、補強要素を載置面に配置した後、補強要素が敷設されることになる特定の表面載置部分（specific surface deposition part）の周方向の形状に従い、前記載置面への補強要素の徐々の敷設を実施する場合、そのような必要が完全に満たされることを見いだした。

したがって、その第１の態様においては、本発明は、少なくとも１つの補強構造を、形成支持部上に敷設された少なくとも１つのタイヤ構成要素の少なくとも１つの表面部分と組み合わせるステップを含む、車両用車輪のタイヤを製造するためのプロセスに関する。
前記少なくとも１つの補強構造を組み合わせるステップは、
−ハンドリングおよび載置部材により、少なくとも１つの補強要素を前記形成支持部に運ぶステップと、
−前記ハンドリングおよび載置部材により、前記少なくとも１つの補強要素を、前記少なくとも１つの構成要素の少なくとも１つの表面部分に画定された各々の載置部分に載置するステップと、を含み、
前記載置するステップは、前記少なくとも１つの補強要素を前記載置部分上に、前記載置部分の形状に従い、周方向に、徐々に敷設するステップを含む。

本出願人は、補強要素の載置の全作業は、単一の機械的な要素によって実施されると考える。単一の機械的な要素は、まず補強要素を載置面に配置し、その後、補強要素を前記載置面の各々の載置部分に完全に敷設する。このため、全載置作業に２つの別個の機械的部材の使用を要する国際公開第２０１０／０６７１３９号に記載されている種類のプロセスと比較すると装置の組み立ておよび製造の設定の時間が有利に低減される。

本出願人は、さらに、有利には、補強要素の、各々の載置部分上への敷設は前記載置部分の外形に従い周方向に実施されると考える。このため、周方向における前記載置部分の表面の実際のパターンが何であれ、補強要素の載置部分上への最適な敷設が得られる。

その第２の態様では、本発明は、
−形成支持部と、
−前記少なくとも１つの補強要素を前記形成支持部まで運搬し、前記少なくとも１つの補強要素を、前記形成支持部上に敷設される少なくとも１つのタイヤ構成要素の少なくとも１つの表面部分に画定される各々の載置部分に載置するためのハンドリングおよび載置部材と、を含み、
前記ハンドリングおよび載置部材が、前記少なくとも１つの補強要素と相互に作用するようになっている少なくとも１つの薄板要素を含み、前記少なくとも１つの薄板要素は少なくとも周方向に可撓性がある、車両用車輪のタイヤの製造用装置に関する。

本出願人は、周方向に可撓性のある薄板要素の使用により、補強要素が周方向に変形する一方で、載置部分の周方向形状に完全に一致するため、所望の精度および載置の均一性を得ることが可能になると考える。

本発明は、上記の態様の少なくとも１つにおいて、以下の好ましい特徴の少なくとも１つを有することができる。

好ましくは、徐々に敷設する動作は補強要素の中心部から開始され、その対向する端部まで実施される。したがって、補強要素の敷設は、周方向において、その中心部にある補強要素に交差する半径方向の面に対して対称である。これは、全ての補強要素の載置の均一性の点における明確な利点を意味する。

本発明の好適な実施形態では、徐々に敷設する動作には、
−前記少なくとも１つの補強要素の前記中心部を前記載置部分に配置するステップと、
−前記少なくとも１つの補強要素の残り部分を前記載置部分に載置するステップと、を含む。

好ましくは、前記少なくとも１つの補強要素の残り部分を載置する動作は、前記中心部が配置された後、前記少なくとも１つの補強要素の前記中心部において前記載置部分に作用する所定のスラスト作用に応じて得られる。したがって、補強要素の完全な載置が、有利には、補強要素の中心部のみに作用する一度のスラスト作用により得られる。つまり、補強要素の反対端部に作用する特定のスラスト部材を設ける必要は全くない。

好ましくは、前記少なくとも１つの補強要素の残り部分を載置する動作は、前記残り部分を少なくとも１つの第１の所定の方向に沿って曲げるステップを含む。したがって、補強要素を変形することが可能なため、補強要素を前記第１の所定の方向に沿って載置面の形状に完全に一致させることができる。

本発明の好適な実施形態では、前記少なくとも１つの第１の所定の方向は前記周方向を基準として所定の角度だけ傾斜している。このような傾斜角は、実質的に、周方向における補強要素の載置が、ハンドリングおよび載置部材が非周方向に向いている間に実施されることが理由である。これは、前記補強要素が前記ハンドリングおよび載置部材によって拾い上げられる際にハンドリングおよび載置部材に対して補強要素がとる特定の向きによるものである。

本発明の特に好適な実施形態では、前記少なくとも１つの補強要素の残り部分を載置する動作は、前記残り部分を少なくとも１つの第２の所定の方向に沿って曲げるステップを含む。したがって、補強要素を変形することが可能なため、補強要素を前記第２の所定の方向に沿って載置面の形状に完全に一致させることができる。

好ましくは、前記少なくとも１つの第２の所定の方向は前記第１の所定の方向に直交する。したがって、有利には、周方向における補強要素の所望の曲げは、前記２つの直交方向に沿った補強要素の曲げの効果を組み合わせたものとして得られる。実際には、補強要素を、前記２つの直交方向に沿って載置面の形状に一致させることを可能にするようになっている前記２つの直交方向に沿った補強要素の曲げ変形のために、周方向における所望の曲げ変形が得られる。これにより、補強要素を、前記周方向に沿って載置面の形状に一致させることを可能にするようになっている。有利な変形効果の組み合わせは、軸方向においても得られるため、補強要素を、同様に、前記軸方向に沿って載置面の形状に一致させることもできる。

好ましくは、本発明は、前記少なくとも１つの補強要素を載置した後、前記形成支持部をその回転軸線を中心に所定の角度だけ回転し、そのような回転の間、前記少なくとも１つの補強要素を前記載置部分に押し付けるステップを含む。そのような加圧動作は載置面における補強要素の有利な圧密化（compaction）／固着を生じさせる。

本発明の好適な実施形態では、前記少なくとも１つの構成要素は少なくとも１つのカーカスプライである。

本発明の好適な実施形態によれば、前記少なくとも１つの補強構造を組み合わせるステップは、
−連続的な補強帯状要素を前記形成支持部の近傍に供給するステップと、
−少なくとも１つの補強要素を形成するために前記連続的な補強帯状要素を切断するステップと、を含む。

好ましくは、前記少なくとも１つの薄板要素は、ハーモニック鋼（harmonic steel）の薄板を含む。有利には、そのような薄板には、補強要素を適切に変形するのに必要な所望の可撓性特徴が付与されている。

本発明の好適な実施形態では、前記少なくとも１つの薄板要素は、前記周方向を基準とした第１の所定の方向に沿って可撓性がある。したがって、前記第１の所定の方向に沿って補強要素の曲げ変形を得ることが可能である。

本発明の特に好適な実施形態では、前記少なくとも１つの薄板要素は、前記第１の所定の方向に直交する第２の所定の方向に沿って可撓性がある。したがって、補強要素の前記第２の所定の方向に沿って曲げ変形を得ることが可能であり、したがって、周方向および軸方向における所望の曲げ変形を得ることが可能である。

好ましくは、前記ハンドリングおよび載置部材は、前記形成支持部に対して可動の関節式のアームと、前記関節式のアームに枢動自在に取り付けられた前記少なくとも１つの薄板要素の支持部材とを含む。

好ましくは、前記ハンドリングおよび載置部材は、前記少なくとも１つの薄板要素が非変形構成にある第１の作業位置と、前記少なくとも１つの薄板要素が周方向における前記載置部分の形状に従って変形構成にある第２の作業位置との間において移動可能である。

好ましくは、前記ハンドリングおよび載置部材は、前記少なくとも１つの補強要素の保持デバイスを含む。そのようなデバイスは、補強要素の安定的な把持、および載置面への移動中における所定の位置への補強要素の保持を確実にする。

好ましくは、前記保持デバイスは複数の磁気要素を含む。

本発明の異なる好適な実施形態によれば、前記保持デバイスは吸着デバイスまたは吸着カップデバイスを含む。

本発明の好適な実施形態では、前記ハンドリングおよび載置部材は、前記保持デバイスを基準にして両側に対称的に配置された２つの薄板要素を含む。したがって、有利には、補強要素は、ハンドリングおよび載置部材によってその中心部に（つまり、載置面に配置されるようになっている部分に）保持される一方で、前記中心部を基準にして両側（つまり、載置面に徐々に敷設されるようになっている部分）を曲げるために補強要素に圧がかけられる。したがって、その載置面への移動中における補強要素の効果的な保持と、その載置面への敷設中における補強要素の徐々の曲げ変形との両方を達成することが可能である。

好ましくは、本発明は、各薄板要素と前記支持部材との間に動作可能なように介在する球形のヒンジを含む。

有利には、前記球形のヒンジにより、あらゆる方向における高い動作の自由が各薄板要素の遠位端部に提供され、この特定の場合において、薄板要素（したがって、それにより保持された補強要素）を、周方向および軸方向において載置面の形状を一致させるために適切に変形することを可能にする。

好ましくは、本発明は、各薄板要素と前記支持部材との間に動作可能なように介在するスライドブロックを含む。有利には、前記スライドブロックは、各薄板要素と支持部材との間の、周方向における相対的な移動を可能にし、このような移動は、周方向における各薄板要素の最適な変形を確実とするのに必要である。

本発明の好適な実施形態では、前記ハンドリングおよび載置部材は、少なくとも１つのエラストマ材料の要素を含む。エラストマ材料の少なくとも１つの要素は、その表面において、前記形成支持部に動作可能なように面している前記少なくとも１つの薄板要素と組み合わされている。有利には、エラストマ材料の前記要素は、変形する一方で、載置面における補強要素の徐々の敷設に寄与するとともに、同時に、周方向および軸方向の両方における載置形状のあらゆる不均一性の吸収を可能にし、補強要素の載置の均一性に有利となる。

好ましくは、前記ハンドリングおよび載置部材は、それぞれが各々の薄板要素と組み合わされた、エラストマ材料の２つの要素を含む。

好ましくは、エラストマ材料の前記少なくとも１つの要素は、約１ｍｍ〜約２０ｍｍに含まれる厚さを有する。

より好ましくは、前記厚さは約４ｍｍ〜約１０ｍｍに含まれる。有利には、前記厚さ値は、重量と変形能との間に最適な妥協点を得るのに適切である。

好ましくは、エラストマ材料の前記少なくとも１つの要素は、端部部分と、Ｖ字またはＵ字形状の残り部分とを含む。有利には、本出願人は、そのような構成により、補強要素が、互いに大幅に異なる切断角度（したがって、長手方向の伸展）を有していても作業が可能となり、エラストマ材料の量が可能な限り制限される（したがって、そのような材料の重量および変形能に有利となる）ことを見いだした。

本発明の好適な一実施形態では、
−前記形成支持部の近傍への連続的な補強帯状要素の供給デバイスと、
−少なくとも１つの補強要素を形成するための、連続的な補強帯状要素の切断ユニットと、が提供される。

好ましくは、前記切断ユニットは約１５°〜約９０°に含まれる切断角度を画定する。

さらにより好ましくは、前記切断ユニットは、約２２°〜約４５°に含まれる切断角度を画定する。

有利には、本発明は、相対的に低値から始まる、互いに非常に異なる切断角度値を有する補強要素により実施してもよい。切断角度が小さくなるほど補強要素の長手方向の伸展が大きくなるため、幅が等しければ、これは、本発明を、互いに非常に異なる長さ値を有し、相対的に大きな角度値を含む補強要素により実施してもよいことを意味する。

その特に好適な実施形態では、本発明は、形成支持部の回転軸線に対して垂直に移動可能な少なくとも１つのアイドルローラを含む。このようなローラの動作により、載置面における補強要素の有利な圧密化／固着を生じさせる。

好ましくは、前記形成支持部はほぼ円筒状である。

本発明のさらなる特徴および利点は、添付の図面を参照して行う本発明による装置および方法のいくつかの好適な実施形態の以下の詳細な説明からさらに明確になろう。

装置が作動構成にある、本発明による車輪用タイヤを製造するための装置の簡略概略平面図である。 非作動構成にある、図１の装置の一部の拡大一部切開斜視図である。 図２の部分の詳細の斜視底面図である。 第１の作動構成にある、図２の装置の部分の垂直図である。 第２の作動構成にある、図２の装置の部分の垂直図である。

図１において、参照符号１００は、本発明による車輪用タイヤを製造するための装置の例示的な実施形態を全体的に示す。

好ましくは、装置１００は、車輪用タイヤを製造するためのプロセスにおいて、カーカスプライを成形するために使用してもよい。そのような成形には、好ましくは、円筒状の形成支持部１５０上にあらかじめ敷設されたカーカスプライ２の各端部縁２ａにおける環状の補強構造１の配置を含む。上記端部縁２ａは、タイヤのビード領域を画定するようになっているプライ２の軸方向端部領域に画定される。

したがって、補強構造１は、便利には、形成支持部１５０上に直に形成される。それは、カーカスプライ２の対向する端部縁２ａ上に画定され、かつ周方向に延在する載置面の一部１ａの各々の部分上に交互に敷設された、同じ長さおよび幅の、所定の数の補強要素５によって定められる。図１は、カーカスプライ２の各端部縁２ａに形成されている間の補強構造１を示す。

本発明による装置１００では、補強要素の位置決めおよび後に続く完全な敷設は、図２〜５に詳細に図示され、以下に記載される単一の機械的な部材によって実施される。

図２〜５では、形成支持部１５０上に敷設されたカーカスプライ２への補強要素５の載置に関する説明を明確にするため、形成支持部１５０の曲げ半径および補強要素５の（およびそれを支持する相対的な機械的部材の）周方向におけるサイズは意図的に変更されている。

後に続く、周方向における補強要素５の敷設を可能にするため、形成支持部１５０は、その回転軸線Ｘ−Ｘを中心とした回転を、所定の周方向ステップに相当する角度で定期的に制御される。

補強要素５は、好ましくは、図１にＧで示される長手方向の伸展方向に沿って延在する少なくとも１つの連続的な補強帯状要素４を、特定のサイズに切る作業により得られる。

連続的な補強帯状要素４は、好ましくは、１〜１００ｍｍ、より好ましくは、３０〜７０ｍｍを含む、定めれらた一定の幅Ｌを有する。

連続的な補強帯状要素４は、好ましくは、エラストマ材料のマトリックスに埋め込まれた、またはエラストマ材料の層によって被覆された金属またはテキスタイル材料の複数の補強コード（図示せず）を含む。このような補強コードは、連続的な補強帯状要素４の長手方向の伸展方向Ｇに沿って互いに平行して延在する。

連続的な補強帯状要素４は、その長手方向の伸展方向Ｇに沿って供給デバイス２０により供給され、これは図１において完全に概略的な手法で示される。供給は所定の事前前進工程により実施され、このような工程で、連続的な補強帯状要素４の切断長さが画定される。この長さは、形成支持部１５０上に敷設されたときに補強要素５の幅に一致する。

連続的な補強帯状要素４の前進方向を基準として、供給デバイス２０の下流側に、補強要素５を連続的に得るために連続的な補強帯状要素４を特定のサイズに切る作業を連続的に実施するのに適した切断ユニット３０が設けられている。切断ユニット３０は、切断方向に沿って所定の切断頻度で連続的な補強帯状要素４に作用し、連続的な補強帯状要素４の敷設面上に、連続的な補強帯状要素４の長手伸展方向Ｇに対する所定の切断角度αを画定する。

本発明の好適な実施形態では、切断角度αは、好ましくは、約１５°〜約９０°、より好ましくは、約２０°〜約５０°、さらにより好ましくは、約２２°〜約４５°を含む、ゼロより大きい値に設定する。

切断角度αが９０°に等しい場合、形成支持部１５０上に敷設される補強要素５の長さは、連続的な補強帯状要素４の幅に一致する。切断角度αが９０°未満の場合、補強要素５の長さは、連続的な補強帯状要素４の幅を角度αの正弦で割ったものに等しい。好ましくは、補強要素５の長さはいずれの場合においても１ｍｍ〜１００ｍｍを含み、より好ましくは、３０ｍｍ〜７０ｍｍを含む。

切断ユニット３０の下流側、つまり、切断ユニット３０と形成支持部１５０との間に、補強要素５のピックアップデバイス４０が設けられる。このようなピックアップデバイス４０は、形成されたばかりの補強要素５を交互に拾い上げ、それを形成支持部１５０の方に移動するようになっている一対のアーム４１ａ、４１ｂを含む。

装置１００は、ピックアップデバイス４０と形成支持部１５０との間に、一対のハンドリング部材５０ａ、５０ｂをさらに含み、そのそれぞれは、このようなアームが切断ユニット３０から開始される（好ましくは、約９０°の）所定の角移動を実施した後、ピックアップデバイス４０の各々のアーム４１ａ、４１ｂから各々の補強要素５を拾い上げるようになっている。

（互いに完全に同一の）ハンドリング部材５０ａ、５０ｂは、好ましくは、装置１００の中心線面Ｍを基準にして両側に対称に配置されており、アーム４１ａ、４１ｂと同期的に動作する。各補強要素５は、したがって、ピックアップデバイス４０の各々のアーム４１ａ、４１ｂによって各々のハンドリングおよび載置部材５０ａ、５０ｂに搬送され、以下にさらに説明するように、各々のハンドリングおよび載置部材５０ａ、５０ｂは、その後、各補強要素５を載置面の一部１ａの各々の部分に敷設する。

本明細書では、前記ハンドリングおよび載置部材の１つのみ（本明細書においては参照符号５０ａで示される）について詳細に記載するが、記載されることが、他のハンドリングおよび載置部材５０ｂにも適用されることは理解される。

図２に詳細に示すように、ハンドリングおよび載置部材５０ａは、垂直枢動アームＹ_１において装置１００の基部１０１（図１）に枢着された第１の垂直アーム要素５１と、アーム５１の上端部部分に画定された水平枢動軸Ｙ_２においてアーム要素５１に枢着された第２のアーム要素５２とを含む関節式のアームによって画定される。

ハンドリングおよび載置部材５０ａは、第１のアーム要素５１に枢着された端部と反対側の、第２のアーム要素５２の自由端に定められた水平枢動軸Ｙ_３において枢着された載置部材６０をさらに含む。

図２〜５に示すように、載置部材６０は、支持部材６１を含み、支持部材６１は、さらには、枢動軸Ｙ_３に垂直な枢動軸Ｙ_４を中心に枢動自在に取り付けられた第１の中心支柱（central upright）６２を含む。

２つのブラケット６３が第１の支柱６２に対して両側に対称的に配置されており、各ブラケット６３は、アーム要素５２に枢着された端部と反対側の、第１の支柱６２の自由端と一体的に組み合わされている。

第１の支柱６２に、枢動軸Ｙ_４に平行して延在する摺動ガイド（不図示）が提供される。第２の支柱６４はこのようなガイドに摺動的に取り付けられている。動作時、載置部材６０は形成支持部１５０に対して向いている。このため、ハンドリングおよび載置部材５０ａによって（したがって、第１の支柱６２によって）形成支持部１５０に作用されるスラスト作用の後、第２の支柱６４は、前記摺動ガイド上を、形成支持部１５０の回転軸線Ｘ−Ｘに垂直な方向に沿って、第１の支柱６２に対し摺動してもよい。

第２の支柱６４は、各々の弾性要素６５を介して各ブラケット６３と組み合わされている。各々の弾性要素６５は、本明細書中に示される特定の場合においては、張力ばねを含む。

図３に示すように、軸Ｙ_３に対する第２の支柱６４の遠位端に、補強要素５の保持デバイス７０が組み付けられており、前記保持デバイス７０は形成支持部１５０に面している。このようなデバイス７０のおかげで、ピックアップデバイス４０のアーム４１ａ、４１ｂによって拾い上げられると、補強要素５の形成支持部１５０への移動中における補強要素５の落下が防止される。

本明細書中に示される特定の実施形態では、補強要素５内に設けられるコードは金属コードであり、保持デバイス７０は複数の磁気要素を含む。複数の磁気要素は、平行する列（これら列の１つのみを図３〜５に参照符号７１で示す）に配置され、前記金属コードと磁気的に相互作用するようになっているため、形成支持部１５０への移動中における補強要素５の落下が防止される。

図示しない別の一実施形態では、補強要素５内に設けられるコードはテキスタイル材料のものであり、保持デバイスは吸着デバイスまたは吸着カップデバイスを含む。

載置部材６０は、一対の薄板要素８０をさらに含み、そのそれぞれが、その第１の自由端８０ａにおいて保持デバイス７０と組み合わされ、その反対側の自由端８０ｂにおいて各々のブラケット６３の自由端と組み合わされる。

各薄板要素８０は、好ましくは、ハーモニック鋼の薄板８１を含み、好ましくは、０．１ｍｍ〜３ｍｍを含み、より好ましくは、０．３ｍｍ〜１ｍｍを含む厚さを有する。

前記薄板要素８０はいずれの方向にも可撓性がある。特に、以下にさらに説明するように、薄板要素８０は、ハンドリングおよび載置部材５０ａにより、周方向に対して所定の角度だけ傾斜する２つの直交方向に沿って作用されるスラスト作用の効果により変形され曲げられる。前記曲げ変形は周方向に沿って曲げ変形を生じさせる。

各薄板要素８０の自由端８０ａと保持デバイス７０との間の結合は強固なタイプ、つまり、相対運動を可能にしないようなタイプのものである。各薄板要素８０の反対側の自由端８０ｂと各々のブラケット６３の自由端との間の結合は、その一方で、強固でないタイプ、つまり、相対運動を可能にするようなタイプのものである。

特に、各薄板要素８０の自由端８０ｂは支持部材６６に組み合わされ、支持部材６６は、さらには、各々のブラケット６３の自由端と組み合わされる（図２、４および５）。図４および図５に詳しく示されるように、各支持部材６６と各々のブラケット６３の自由端との間に、球形のヒンジ６７とバネ６８とが設けられる。球形のヒンジ６７は、支持部材６６の３軸における自由な動きを可能にする一方で、バネ６８は、その弾性定数の値に基づき、そのような動きの範囲を限定する。

各薄板要素８０の自由端８０ｂと各々の支持部材６６との間の結合にはスライドブロック６６ａを含む。このようなブロックにより、薄板要素８０の自由端８０ｂと支持部材６６との間の、薄板要素８０の長手方向における相対的な摺動の可能性が保証される。

各薄板要素８０は、薄板要素８０の静止中における固定位置を確実とするために、対向する端部８０ａ、８０ｂの間に定められた本体部において、さらに、バネ６９を介して各々のブラケット６３と組み合わせられる。

図４および図５に明確に示すように、第２の支柱６４は、薄板要素８０が非変形構成にある、図４に示す停止位置と、薄板要素８０が形成支持部１５０の周方向形状に従い変形されている、図５に示す作業位置との間において移動するために、第１の支柱６２上において摺動可能である。以下により詳細に説明するように、このような変形は、載置部材６０が移動して形成支持部１５０に当接した後に、ハンドリングおよび載置部材５０ａにより形成支持部１５０に作用するスラスト作用に対して、形成支持部１５０により作用される反作用の効果によって実施される。

エラストマ材料の要素９０は各薄板要素８０の底面（つまり、動作時、形成支持部１５０に面している表面）と組み合わされている。このような要素９０は、好ましくは、約１ｍｍ〜約２０ｍｍ、より好ましくは、約４ｍｍ〜約１０ｍｍを含む厚さを有する。

図３により詳細に示すように、各要素９０は、各々の薄板要素の端部部分８０ａに配置された端部部分９１を含む。このような端部部分９１は平面図においてほぼ矩形形状を有する。各要素９０の残り部分９２は、Ｖ字またはＵ字形状であり、ＶまたはＵの各分岐に、平面図において矩形形状を有する各々の自由端部９２ａを有する。

装置１００は、さらに、形成支持部１５０の回転軸線（Ｘ−Ｘ）に対して垂直に移動可能な一対のアイドルローラ（図示せず）を含む。このようなローラは変形可能な材料で被覆され、装置１００の中心線面Ｍを基準にして両側に配置されており、そのそれぞれが各々のハンドリングおよび載置部材５０ａ、５０ｂに近接している。

以下により詳細に説明するように、上記ローラは、形成支持部１５０上に敷設されたカーカスプライ２の各端部縁２ａの補強構造１が完成すると、カーカスプライ２の各々の端部縁２ａ上における前記補強構造１の圧密化および接着を向上させるために作動されるようになっている。

図１〜５を参照し、上記した装置１００によって実施されるプロセスの好適な実施形態についてここで説明する。このようなプロセスでは、補強要素５の位置決めおよび後の完全な敷設は、ハンドリングおよび載置部材５０ａ（および５０ｂ）と載置部材６０とを含む関節式のアームのみによって実施される。

上記プロセスの開始前、形成支持部１５０はフレーム１０１に取り付けられ、作製されるタイヤの特徴に従って装置１００が設定される。装置の設定には、連続的な補強帯状要素４の長手方向Ｇに対する所望の切断角度αにおける切断ユニット３０の位置決めを含む。

上述のように、上記プロセスでは、補強要素５は、連続的な補強帯状要素４から連続的に作製され、そのそれぞれがカーカスプライ２の各々の端部縁２ａに交互に敷設される。特に、端部縁２ａ上における補強要素５の敷設は、補強構造１が端部縁２ａ上に作製される一方で、別の補強構造１が他方の端部縁２ａ上に作製されるように、別の補強要素５が他方の端部縁２上に敷設された直後、またその逆において実施される。

したがって、通常の状態では、少なくとも１つの補強要素５がすでに１つの端部縁２ａ上に敷設されており、少なくとも別の補強要素５がすでに他方の端部縁２ａ上に敷設されている状況である。このような状況を図１に示す。

説明の簡略化のため、カーカスプライ２の端部縁２ａの１つにおける補強構造１の形成について以下に説明する。カーカスプライ２の他方の端部縁２ａにおける他の補強構造１の形成は完全に同様の手法で実施されることは理解されている。

連続的な補強帯状要素４は、上記の長手方向Ｇに沿って所定の工程により前進するよう作製される。このような前進の間、ピックアップデバイス４０は、アーム４１ａを切断ユニット３０に移動させるように回転するよう作製されている。この位置において、アーム４１ａが作動され、連続的な補強帯状要素４の自由端を拾い上げる。

ピックアップ部４０の回転と同時に、ハンドリング部材５０ａとハンドリング部材５０ｂの同期回転が生じる。

その後、連続的な補強帯状要素（４）から補強要素５を得る切断が実施される。

図１に示すように、作製直後の補強要素５はピックアップデバイス４０によって約９０°移動され、それは、その後、ハンドリングおよび載置部材５０ａに搬送される。ハンドリングおよび載置部材５０ａは、その間、ピックアップデバイス４０の方に移動する。

その後、ピックアップデバイス４０のアーム４１ａは事前に切断されていた補強要素５をハンドリングおよび載置部材５０ａに搬送する。

補強要素５を拾い上げた後、ハンドリングおよび載置部材５０ａは軸線Ｙ_１を中心に回転し、上記補強要素５をカーカスプライ２の端部縁２ａに移動させる。このような回転の間、図３に示すように、補強要素５は保持デバイス７０によって所定の位置に保持されている。

一方、形成支持部１５０は、連続的な補強帯状要素４の事前前進工程に等しい（周方向に連続する補強要素５を、接触しても重複することなく敷設しなければならない場合）または連続的な補強帯状要素４の事前前進工程よりも大きな（補強要素５を、２つの周方向に連続する補強要素の間に空いたスペースを残して敷設しなければならない場合）長さの部分の周方向における動きに一致する、所定の角度だけ回転するように作製されている。

図３は、薄板要素８０に対する補強要素５の特定の向きを示す。

特に、まず、エラストマ材料の要素９０が、いずれの場合においても、補強要素５の全面において補強要素５と接触することが確実となるような形状であることがわかる。これにより、補強要素５の、カーカスプライ２への載置時、上記全面における均一なスラスト作用が保証される。

さらに、また、図３では、補強要素５の側部が、薄板要素８０の長手方向Ｒに対して所定の角度β傾斜した方向Ｔに沿って配向されていることがわかる。その結果、上述の側部が形成支持部１５０の周方向に沿って配向されるように補強要素５を敷設するため、載置部材６０は、薄板要素８０の長手方向Ｒが形成支持部１５０の周方向の平面伸展部Ｓに対して角度β傾斜するよう形成支持部１５０に対して配向される。

ハンドリングおよび載置部材５０ａが形成支持部１５０に対して半径方向外側位置に来ると、それは、好ましくは、補強要素５の中心部をカーカスプライ２の各々の端部縁２ａにおいて位置決めするまで形成支持部１５０の方に（したがって、形成支持部１５０の回転軸線Ｘ−Ｘに垂直な方向に）移動する。

その後、ハンドリングおよび載置部材５０ａは、補強要素５の前記中心部において、所定のスラスト作用（図５の矢印Ｂ１）を形成支持部１５０に対して作用させる。前記スラスト作用に対し、形成支持部１５０によって作用される反作用により、第２の支柱６４が形成支持部から離れる方に動く（図５の矢印Ｂ２）。さらには、そのような動きにより、前記薄板要素８０が押し付けられるカーカスプライ２の表面の部分の周方向形状に従う薄板要素８０の曲げ変形が生じる。最終的に、カーカスプライ２上における補強要素５の徐々の敷設がこのように得られる。このような徐々の敷設は、好ましくは、補強要素５の中心部において開始し、前記要素の対向する自由端に作用するまで補強要素５の常に異なる部分に作用しつづける。

形成支持部１５０に対して薄板要素８０がとる特定の位置により、形成支持部１５０の周方向Ｒの平面伸展部Ｓに対して角度β傾斜する方向と、前記方向Ｒに直交する方向の両方において補強要素５の曲げ変形が得られる。前記曲げ変形の効果の組み合わせにより、周方向における補強要素５の所望の曲げ変形が生じる。

上記プロセスはハンドリングおよび載置部材５０ａおよび５０ｂにより周期的に繰り返され、毎回、カーカスプライ２の両端部縁２ａ上に補強構造１が完成するまで、新しい補強要素５が敷設される。

その後、上記のアイドルローラの各１つを形成直後の各々の補強構造１と接触させる。形成支持部１５０の回転が、その後、少なくとも１回転すべて実施される。そのような回転時におけるローラの動作により、カーカスプライ２の各々の端部縁２ａにおける補強構造１の圧密化が生じる。

当然、当業者であれば、特定のおよび付随する出願における要求事項を満たすために上述の本発明にさらなる変更および変形を施すことができる。これら変更および変形はいずれの場合においても以下の特許請求の範囲によって定義される保護の範囲内である。

Claims (30)

1. 車両用車輪のタイヤを製造するための方法であって、少なくとも１つの補強構造（１）を、形成支持部（１５０）上に敷設された少なくとも１つのタイヤ構成要素（２）の少なくとも１つの表面部分と組み合わせるステップを含み、前記少なくとも１つの補強構造（１）を組み合わせるステップが、
   ハンドリングおよび載置部材（５０ａ、５０ｂ）により、少なくとも１つの補強要素（５）を前記形成支持部（１５０）まで運ぶステップと、
   前記ハンドリングおよび載置部材（５０ａ、５０ｂ）により、前記少なくとも１つの補強要素（５）を、前記少なくとも１つの構成要素（２）の少なくとも１つの表面部分（１ａ）に画定された各々の載置部分に載置するステップと、を含み、
   前記載置するステップが、前記少なくとも１つの補強要素（５）を前記載置部分に、前記載置部分の形状に従い周方向に徐々に敷設するステップを含む、方法。
2. 徐々に敷設する動作が、前記補強要素（５）の中心部から開始し、その対向する端部部分まで実施される、請求項１に記載の方法。
3. 徐々に敷設する動作が、
   前記少なくとも１つの補強要素（５）の前記中心部を前記載置部分に配置するステップと、
   前記少なくとも１つの補強要素（５）の残り部分を前記載置部分に載置するステップと、
   を含む、請求項２に記載の方法。
4. 前記少なくとも１つの補強要素（５）の前記残り部分を載置する動作が、前記中心部が配置された後、前記少なくとも１つの補強要素（５）の前記中心部において前記載置部分に作用される所定のスラスト作用の反作用で得られる、請求項３に記載の方法。
5. 前記少なくとも１つの補強要素（５）の前記残り部分を載置する動作が、前記残り部分を少なくとも１つの第１の所定の方向に沿って曲げるステップを含む、請求項３または４に記載の方法。
6. 前記少なくとも１つの第１の所定の方向が前記周方向に対して所定の角度だけ傾斜している、請求項５に記載の方法。
7. 前記少なくとも１つの補強要素（５）の前記残り部分を載置する動作が、前記残り部分を少なくとも１つの第２の所定の方向に沿って曲げるステップを含む、請求項６に記載の方法。
8. 前記少なくとも１つの第２の所定の方向が前記第１の所定の方向に直交する、請求項７に記載の方法。
9. 前記少なくとも１つの補強要素（５）が載置された後、前記形成支持部（１５０）をその回転軸線（Ｘ−Ｘ）を中心として所定の角度回転し、このような回転の間、前記少なくとも１つの補強要素（５）を前記載置部分に押し付けるステップを含む、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
10. 前記少なくとも１つの構成要素が少なくとも１つのカーカスプライである、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
11. 前記少なくとも１つの補強構造（１）を組み合わせるステップが、
    連続的な補強帯状要素（４）を前記形成支持部（１５０）の近傍に供給するステップと、
    少なくとも１つの補強要素（５）を形成するために前記連続的な補強帯状要素（４）を切断するステップと、を含む、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
12. 車両用車輪のタイヤを製造するための装置（１００）であって、
    形成支持部（１５０）と、
    少なくとも１つの補強要素（５）を前記形成支持部（１５０）まで運搬し、前記少なくとも１つの補強要素（５）を、前記形成支持部（１５０）上に敷設された少なくとも１つのタイヤ構成要素（２）の少なくとも１つの表面部分（１ａ）に画定された各々の載置部分に載置するためのハンドリングおよび載置部材（５０ａ、５０ｂ）と、を含み、
    前記ハンドリングおよび載置部材（５０ａ、５０ｂ）が、前記少なくとも１つの補強要素（５）と相互に作用するようになっている少なくとも１つの薄板要素（８０）を含み、前記少なくとも１つの薄板要素（８０）が少なくとも周方向に可撓性がある、装置（１００）。
13. 前記少なくとも１つの薄板要素（８０）がハーモニック鋼で作製された薄板（８１）を含む、請求項１２に記載の装置（１００）。
14. 前記少なくとも１つの薄板要素（８０）が前記周方向を基準とする第１の所定の方向に沿って可撓性がある、請求項１２または１３に記載の装置（１００）。
15. 前記少なくとも１つの薄板要素（８０）が、前記第１の所定の方向に直交する第２の所定の方向に沿って可撓性がある、請求項１４に記載の装置（１００）。
16. 前記ハンドリングおよび載置部材（５０ａ、５０ｂ）が、前記形成支持部（１５０）に対して移動可能な関節式のアーム（５１、５２）と、前記関節式のアーム（５１、５２）に枢動自在に取り付けられた前記少なくとも１つの薄板要素（８０）の支持部材（６１）とを含む、請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の装置（１００）。
17. 前記ハンドリングおよび載置部材（５０ａ、５０ｂ）が、前記少なくとも１つの薄板要素（８０）が非変形構成にある第１の作業位置と、前記少なくとも１つの薄板要素（８０）が前記周方向における前記載置部分の形状に従い変形構成にある第２の作業位置との間において移動可能である、請求項１２〜１６のいずれか１項に記載の装置（１００）。
18. 前記ハンドリングおよび載置部材（５０ａ、５０ｂ）が、前記少なくとも１つの補強要素（５）の保持デバイス（７０）を含む、請求項１６または１７に記載の装置（１００）。
19. 前記保持デバイス（７０）が複数の磁気要素（７１）を含む、請求項１８に記載の装置（１００）。
20. 前記ハンドリングおよび載置部材（５０ａ５０ｂ）が、前記保持デバイス（７０）に対して両側に対称的に配置された２つの薄板要素（８０）を含む、請求項１８または１９に記載の装置（１００）。
21. 各薄板要素（８０）と前記支持部材（６１）との間に動作可能なように介在する球形のヒンジ（６７）を含む、請求項２０に記載の装置（１００）。
22. 各薄板要素（８０）と前記支持部材（６１）との間に動作可能なように介在するスライドブロック（６６ａ）を含む、請求項２０または２１に記載の装置（１００）。
23. 前記ハンドリングおよび載置部材（５０ａ、５０ｂ）が、エラストマ材料（９０）の少なくとも１つの要素を含み、前記エラストマ材料（９０）の少なくとも１つの要素が、前記形成支持部（１５０）に動作可能なように面しているその表面において、前記少なくとも１つの薄板要素（８０）と組み合わされている、請求項１２〜２２のいずれか１項に記載の装置（１００）。
24. 前記ハンドリングおよび載置部材（５０ａ、５０ｂ）が、エラストマ材料（９０）の２つの要素を含み、各１つが各々の薄板要素（８０）と組み合わされている、請求項２０に従属する場合の請求項２３に記載の装置（１００）。
25. エラストマ材料（９０）の前記少なくとも１つの要素が約１ｍｍ〜約２０ｍｍに含まれる厚さを有する、請求項２３または２４に記載の装置（１００）。
26. エラストマ材料（９０）の前記少なくとも１つの要素が、端部部分（９１）と、Ｖ字またはＵ字形状の残り部分（９２）とを含む、請求項２３〜２５のいずれか１項に記載の装置（１００）。
27. 前記形成支持部（１５０）がほぼ円筒状である、請求項１２〜２６のいずれか１項に記載の装置（１００）。
28. 前記形成支持部（１５０）の近傍にある、連続的な補強帯状要素（４）の供給デバイス（２０）と、
    少なくとも１つの補強要素（５）を形成するための前記連続的な補強帯状要素（４）の切断ユニット（３０）と、を含む、請求項１２〜２７のいずれか１項に記載の装置（１００）。
29. 前記切断ユニットが、約１５°〜約９０°に含まれる切断角度（α）を画定する、請求項２８に記載の装置（１００）。
30. 前記切断ユニットが、約２２°〜約４５°に含まれる切断角度（α）を画定する、請求項２８に記載の装置（１００）。

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