JP3565977B2 - タイヤ用０度補強物及びかかる補強物を準備するための切断装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、タイヤに関し、特にタイヤの補強構造に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
周知のように、タイヤの補強は、本願では包括的に「コード」という言葉で表したケーブル、組立体、或いはコードにより一般に行われる。構造上の重要なパラメータは、当業者にはよく知られた標準化基準面即ちタイヤの回転軸線に対して垂直な子午面に対して、これらのコードが形成する角度である。本特許出願は、特に、０度の補強に関する。
従来技術では、タイヤの側壁又はクラウンを補強するために０度のコードを利用する例が、多数知られている。一例として、欧州特許出願第０６７６３０４号公報或いは日本国特許公開第６２／２３１８０２号公報が挙げられる。タイヤを補強するために０度のコードを採用することは、多くの周知の利点をもたらすが、それらを繰り返すことは、本願の意図するところではない。しかしながら、０度のコードの採用は、タイヤの製造の種々の段階を通じて遭遇する造形に適合し得ないという大きな欠点を有する。
これらの造形の問題を解決するため、周知の技術では、コードを０度でセグメントに切断する。ここで「セグメント」とは、切断面間に含まれるコードの部分を言う。かかるセグメントの長さＬは、タイヤの寸法パラメータである。独国特許第１０９１８９０号公報は、この技術を説明している。ここには、専ら０度のコードから成るベルトを配置した交差カーカスを含むタイヤの製造方法が、記載されている。これらのコードは、円周方向に連続していない。周囲に沿って配置された補強材は、一定数の連続したセグメントから成る。ベルトは、セグメントを分離する切り込みが互い違いの列内に位置決めされるように、２つの隣接したコードを０度で円周方向にずらして、同一構成を横方向に反復することにより、形成される。ここで、「横方向」とは、タイヤの厚さの略同じレベルで基準位置に隣接した位置を指す。クラウンプライにおいて、横方向位置は、基準位置に対して軸方向に偏位した位置であり、一方、側壁プライにおいて、偏位は径方向である。より一般的には、次々の層による製造工程では、「横方向」は、同一層内での隣接を指す。従って、造形の時に、セグメントの両端部は、互いに離間する。しかしながら、横方向に隣接したセグメント間には重複部分が残る。寸法決め工程を通じて、この重複部分は、加硫処理を介して固定されたタイヤの補強構造に、円周方向を向いた延伸力を復帰させ得るように調節することができる。
【０００３】
この周知の原理は、極めて興味深いものであるが、残念ながら産業レベルでは成功しなかった。実際には、この原理では、製造中に新しいタイヤを回転させて該タイヤ上に巻装する際に徐々に横方向にずれてしまう単一のコードを配置し、更に所望の位置決めピッチ及びコード密度を得るべくこれらの２つの動作を調節しつつコードガイドヘッドを横方向に移動することにより補強材を構成する場合、０度でのコードの位置決め速度は、極めて遅いものとなった。例えば、新しいタイヤの組立時に、該タイヤ上に前記プライを１回巻装することにより単一のプライを配置しようとする場合、前記プライ上に予め所望の切り込みを形成する必要がある。この場合、予定のコードの全てを正確に切断することは全く困難である。
この時点で解決されていない問題は、平行なコードのプライ内の厳密に所定の位置で、セグメントを形成したい全てのコードを正確に切断することである。この問題は、切断工具に対するコードの相対位置に関する実際の許容誤差を考慮に入れるべきである。
この問題は、セグメントを得るために個々のコードを切断するときではなく、コードのプライを準備したい場合に、特に困難である。この場合、切断する必要があるコードを全ての側で保持することは、不可能である。コードは、ブレードの作用により偏位させて横方向に逃がすことができる。この場合、例えば上述した独国特許第１０９１８９０号の図１を参照すると、産業上の利用で得られる実際の結果は、切り込みの幾つかが形成されないということである。この場合、形成した構造では、造形の適合性が所期のものよりずっと低くなる。更に悪いことには、切断の瑕疵はランダムに生じるので、タイヤの均質性が劣る。
【０００４】
本発明は、この問題の解決を目的とする。従って、本発明は、ドラム上でタイヤを組み立てる段階で極めて短いサイクル時間を実現した本方法の利点により、０度でコードのプライを使用可能とすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、平行なコードのプライ内に切り込みを入れるための技術を提案することを目的とする。本発明は、このプライを新しいタイヤ上に配置して０度で補強を構成しようとする場合に、特に有効である。切り込み形成技術は、全ての所望の切り込みを実際に形成し得るように、充分信頼性の高いものでなければならない。
本発明は、平行なコードを含むプライ用の切断装置であって、前記平行なコードに既知の方向を付与する基準ホルダと、前記既知の方向に対して横方向に位置決めされた所定の幅Ｃの単一のブレードと、前記ブレードにより前記コードを切り込みさせる手段と、前記幅Ｃの２倍より小さい距離のピッチだけ前記ブレードを前記ホルダに対して横方向に移動させる手段と、前記プライを前記ホルダに対して長手方向に移動させる手段とを備えたことを特徴とする切断装置を提案する。
各切り込みの間には、切り込みの幅より小さい間隔が残される。望ましい目的は、各切り込みの間で切断されないコードの数が、各切り込みにより切断されるコードの数より小さいことである。例えば、切断されないコードを４本残したい場合は、ブレードの幅Ｃは、各切り込みで少なくとも６本のコード即ち２本余計なコードが切断されるようにする。次に、プライをピッチの分数倍だけブレードに対して長手方向に偏位させる。ピッチは、セグメントの長さＬに応じて決まる。代表的には、この偏位は、ピッチの１／２である。この長手方向位置で、今度は先の切り込みに対して互い違いに切り込みを形成して一定の重複部分をもたせるという点を除いて同様に、切り込みを入れる。これは、本発明の重要な観点である。
【０００６】
本発明は、また、互いに平行で且つ所定の方向ａに対して平行に配置された略直線状のコードのセグメントから成る補強構造を有するタイヤであって、各セグメントが２つの端を有し、前記セグメントが、
長さＭの１本又は幾本かの中間セグメントがその両側面でＭより大きい長さＬの側方セグメントと接しており 前記側方セグメントの各々が、１本の中間セグメントと対面する部分と、前記中間セグメントの端の一方をα方向に越えて延びる部分とに配置され、前記側方セグメントの各々の前記越えて延びる部分が、前記中間セグメントの一方の側でのみそれぞれ円周方向に位置すると共に、前記中間セグメントの両側でα方向に平行に配置され、前記越えて延びる部分の各々それ自体が別の中間セグメントと側面で接しているような反復構造をを含むように配置されていることを特徴とするタイヤも提案する。
いずれにせよ、本発明は、０度のコード補強において、タイヤ設計者により予期された０度のコード量が僅かな超過レベルで容易に設定される或いは設定され得るという観点に立脚している。中間コードは、セグメントに対して予定された長さを有しない。代表的、この長さは、１／２に減少する。このように構成された０度のコード補強は、中間コードが存在しない場合に円周方向の延伸を阻止する効果と略同一の効果が得られる。中間コードの存在は、側方コード間の適正な力の伝達と競合するものではない。
【０００７】
再び、ブレードの下側に位置するコードを全て実際にブレードにより切断し得るようにする問題について考察する。本発明の範囲において、幾本かのコードが横方向に偏位してブレードの作用により切断されない場合、中間コードとして見做されるコードが無くなり（特に中間コードの幾本かが無いので）所望の理論長さＬを有するコードのセグメント数が増加する。このようにして形成されたタイヤは、０度のコードの存在により付与される特徴から利益を受けることが判明した。更に、コードのセグメントの所謂「側方」群の間の中間コードの数、或いはその存在さえ完全に制御し得ない場合でも、その造形の均質性は維持されることも分かった。
本発明は、添付図面及び期待し得る全ての利点を得ることを可能とする非限定的な実施形態を介して、以下の説明から完全に理解されよう。以下の説明の全ては、特に０度の補強に関する。しかしながら、本発明は、特に造形の同様の問題が生じる度に、適用し得よう。また、本発明は、広い範囲の角度α、例えば０°から２０°の範囲に使用できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１において、切断装置１の基本部分は、基準ホルダ１０を含んで図示されている。本発明を実施するために、圧延ゴム３１内に埋め込まれた平行コード３０から成るプライ３から始めることが提案される。このようなプライ３は、案内溝１１に沿って巻き出され、前記ホルダ１０上に平らに置かれる。プライ３は、コード３０に平行な止め１２により画定される方向（図２に矢印Ｙで示す）に沿って前方に移動させる。
装置１は、図１に最初の位置を実線で示し横方向にずれた位置を破線で示した、幅Ｃのブレード２を備えている。装置１は、また、ブレード２の作動中プライ３を溝１１上に係止するために、保持棒１４（その右端は破線で示す）を備えている。かかる装置は、適当な切り込み幅（ブレードの幅Ｃ）を採用することにより、隣接したコード群毎に何本かのコードを同時に切り込みすることができる。以下、ブレードとコードのプライとの間の２つの相対移動の組み合わせ、即ちコードを横切る横方向移動とコードに平行な長手方向移動との組み合わせにより全ての所望の位置に切り込み３２を形成することが可能になることを説明する。
【０００９】
好ましくは、幾つかの切り込み３２を、横方向に（即ち、例えばコード３０の向きに垂直な方向に沿って、或いはコードに平行な方向から十分に離間した方向に）整列させる。これらの切り込みを形成するために、プライ３を固定したまま、幾つかの連続した切り込み位置に対向するようにブレード２を横方向に（矢印Ｚ参照）移動させてもよい。本発明の一観点によれば、２つの連続した切り込み位置の間の横方向変移の大きさＣ＋Ｂは、Ｂがブレードの幅Ｃより小さくなるようにする（図１参照）。幅Ｃの選択と距離Ｂの選択に関する他の情報については後述する。
ホルダ１０は、ブレード２に対向して位置決めされたスロット１３を備えている。ブレード２は、矢印Ｘで示したようにホルダに接近及び離間する動作により、移動可能である。スロット１３が在るため、この移動により、ブレードの切り込み部は、ホルダ１０の表面１１を僅かに越えて前進することができる。この移動の結果、断裁機のように作用することにより、補強コードを切り込みすることができる。
後のプライ３の前方向への移動は、ピッチ毎の移動である。なお、ブレード２の向きは、この方向Ｙに対して略垂直である。保持棒１４は、矢印Ｒで示した動作に従って持ち上げられ、次に、プライ３は、所望のセグメントの寸法Ｌに応じた所定のピッチＭだけ、ホルダに対して長手方向（図２のＹ方向）に移動される。図３に示した次の停止位置で、幾つかの新しい切り込みを形成するために、保持棒１４は、再び降下する。これらの切り込みのうち最初のものは、プライ３を移動させる前に行った最後の切り込みに対して横方向にずれた位置にくるべきである。より正確には、本発明の一観点によれば、この位置は、前の停止位置で行われた切り込み３２の間に存する間隔の中央にくることが好ましい。ここでも、先に説明したように、ブレードの幅ＣよりＢを小さくして同じ大きさＣ＋Ｂずつブレード２を横方向に移動させることにより、横方向に整列した幾つかの切り込み３２を形成することができる。
【００１０】
これにより、プライ全体に亘って徐々に、横方向に略整列して円周方向に僅かに重なり合った切り込みを形成することができる。
図４は、Ｚ方向の動作によりブレードを移動させる必要がないように、幾つかの切り込みを同時に形成するように設計された機械の変形例を示す。ここに図示した装置は、先に説明したものと同じ切り込み配置を形成するように設計されている。装置１は、切り込みの基本配置と呼ばれるものを形成するのに必要な数のブレードを備えている。これにより、プライの長さ全体に亘りＹ方向に１ピッチずつずれた前記配置を再生し得る。前記ピッチの長さは、Ｌに等しい。
本発明は、また、一回の打撃で横方向に整列した切り込みを幾列か形成する切断装置を提案する。この場合、補強コードの方向から前記切り込みを見たとき、ある列の切り込みは、他の列の切り込みと僅かに重なり合っている。
平行コードに既知の方向を付与する基準ホルダを備えた、平行コードのプライ用のかかる切断装置は、前記既知の方向に対して横方向に位置決めされて横方向に互いに離間した第１の群のブレードと、該第１の群のブレードに対して互い違いに位置決めされて前記第１の群のブレードを部分的に越えて延びる第２の群のブレードである少なくとも一つの他の群のブレードと、前記ブレードにより前記コードを切り込みする手段と、を含む。
【００１１】
図４に示した装置１は、第１の列のブレード２１及び２２と、該第１の列のブレードに対して横方向に（即ちＺに沿って）ずらしてブレード２３をブレード２１及び２２の間の間隔の中心に位置決めした第２の列のブレード２３及び２４とを備えている。第２の列は、第１の列に対して長手方向に（即ちＹに沿って）、Ｍに対応する距離だけずれている。ブレードの列の向きについては、ここでも、Ｙ方向に対して略垂直である。
ブレードは全て、図面の煩雑化を避けるために図示していないプレート上に、固定されている。このプレートは、矢印Ｘに示したようにホルダに接近及び離間する動作により移動することができる。この移動は、上述したＸに沿った移動と全く等価である。スロット１３が設けられているため、この移動により、ブレードの切り込み部は、ホルダ１０の表面１１を僅かに越えて前進することができる。
以下、切断装置の基本サイクルを説明する。先ずプライ３が停止したと考えると、保持棒１４は、下降して（矢印Ｒ）プライ３を溝１１上に係止する。ブレード２１、２２、２３、２４を支持したプレートは、下降し（矢印Ｘ）、ブレードの数と同じ数の切り込み３２をプライ上に形成する。次に、前記プレートを上昇させる一方で、プライを前方にコードのセグメントの長さ（図６のＬ参照）に対応する距離だけ移動した後停止して当該停止位置に保持する。更に、この基本サイクルを反復し、プライ３の長さ全体に亘り切り込みを徐々に形成する。このようにして、タイヤ組立機上で例えばそれらのサービサ（ｓｅｒｖｉｃｅｒｓ） 上で使用可能な、半完成品が形成される。周知のように、これらの組立機は、タイヤ組み立て時に所定量の補強プライを巻装するために使用するサービサを含む。
【００１２】
ここで幅ＣとＢの選択についての説明に戻る。これらは、製造しようとするタイヤの構造に応じて設定される値である。例えば、タイヤを補強するために、０度で長さＬのコードの４本のセグメントから成る群を含む必要があると仮定する。ブレードの幅は、ブレードが４本ではなく６本のコードを切断し得るように選定される。一般に、ｎが同一セグメントの１群内のコードの最適数（ここではｎ＝４）であるならば、ブレードの幅は、ブレードが更に群の両側に位置する少なくとも１本をも切断し得るように選定される。本発明を説明した図上では、Ｃは４＋２＝６本のコードに相当する。一つの列のブレード間の間隔は、ある群が含むべきコードの数ｎに応じて設定される。本例では、この最小数は、４に設定されており、これに応じて、コードの数ｎに対応すべきである距離Ｂが選択される。距離Ｍ（２つのブレード列の間の距離、即ち第１の実施例の装置では前方への移動のピッチ）に関しては、該距離は、コードの各セグメントに選定された長さＬの半分に相当する。
また、数枚のブレードから成る単一の列を使用してもよい。この場合、ブレードを支持するプレートは、互い違いの切り込みを形成するように、横方向に移動可能でなければならない。これにより、図４を参照して、ブレード２１及び２２のみから成る装置、より一般的には一回の断裁動作で切り込み列の全ての切り込みを形成するに充分なブレード数から成る装置を構成することができる。
【００１３】
前記平行なコードに対して既知の方向を付与する基準ホルダを含む、平行なコードのプライ用のかかる切断装置は、前記既知の方向に対して横方向に位置決めされてそれぞれ幅Ｃを有し且つＣより小さい距離だけ横方向に互いに離間した一群のブレード２１、２２と、前記ブレードにより前記コードを切り込みさせる手段と、前記幅Ｃより小さい距離のピッチだけ前記ブレードをホルダに対して横方向に移動させる手段と、前記プライを前記ホルダに対して長手方向に移動させる手段と、を備えている。実際には、２つの切り込みの間でブレードをプライに対して横方向と長手方向の両方に移動させる必要がある。
上述したプライの切り込み形成原理に対して種々の変形例を想到し得ることは言うまでもない。また、２列以上のブレードを使用してもよい。例えば、プレートをホルダの方へ移動させる毎に２倍の切り込みを入れるべく２列のブレードを同様に作動させることにより、装置の作動速度を加速することなく、プライの切り込み作業を促進することができる。
図５は、造形及び加硫後の０度のコードから成る補強材の外観を見えるように残したタイヤの破断図である。図から分かるように、タイヤ５は、ビード５１の周囲で折り返された２枚の交差したケーシングプライ５０を含む。タイヤ５は、上述したように準備されたプライを一巻きすることによりタイヤの組立時に配置されるベルト６を含む。
【００１４】
図６は、タイヤの内側が見えるように配置された本発明の原理に係る切り込みを入れたプライのコードを示す。プライの切り込み形成作業時にブレードから外れるコードが無い場合、プライは以下の構成を反復的に有する。Ｌより大きい長さの側方セグメント６１と両側で接した長さＬ／２の中間セグメント６０（ここでは一つのみ）。前記側方セグメントはの各々は、中間セグメントに対面する部分（ｉ）と、前記中間セグメントの端６０１、６０２の一方のみを越えて円周方向に延びている部分（ｉｉ）とに位置決めされている。部分（ｉｉ）は、各側方セグメント６１について、部分（ｉ）の相補部分である。前記側方セグメント６１の各々の前記端を越えて延びる部分（ｉｉ）は、前記中間セグメント６０の一方の側でのみ円周方向に配置され、また、中間セグメント６０の両側に配置されている。前記端を越えて延びる部分（ｉｉ）自体、別の中間セグメントと側面で接している。
造形中、切り込みの側面Ｌ１及びＬ２は、互いに離間し、ケーシングプライ５０が図５に現れるようにしている。なお、図５において、破線は、側面Ｌ１及びＬ２の位置の縮閉線を示し、これらの破線の交点Ｃは、タイヤの製造時のプライの位置決め直径に対応する。中間セグメント６０は、側面で接するセグメントの群Ｇ１及びＧ２の反対方向の動作により、剪断力を受ける。各中間セグメント６０は、次の２つの限界点、即ち、端部６１１に整列し得る端６０１と端６１２に整列し得る端６０２との間に含まれる位置を採る。一般には、最終位置は、図５及び図６に示したように、これらの端位置の間の中央位置に近接していることが多い。
【００１５】
本発明によれば、切り込み作業のいずれかが上述したように行われない場合は、部分的に中間コード６０が生ぜず、隣接した群の一方では、期待されるものより一つ多いコード即ち所定の例では４本ではなく５本のコードが生じる。この結果、タイヤの品質が損なわれることはない。従って、本発明は、プライ内のコードの位置に対するブレードの位置の広い許容誤差を実現し得る技術を提案する。上述した原理に従って設計された補強材は、タイヤの補強構造の任意の位置で、例えば最も一般的な用途を挙げれば、側壁内或いはベルト内で使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による切断装置を示した図。
【図２】作業の後の方の段階の前記切断装置を示した図。
【図３】作業のもう１つの後の方の段階の前記切断装置を示した図。
【図４】切断装置の変形例を示した図。
【図５】本発明によるタイヤの破断図。
【図６】本発明の原理に従って準備されたプライが造形後に採る外観を示した図。
【符号の説明】
２、２１、２２、２３、２４……ブレード
１０……基準ホルダ
６０……中間セグメント
６１……側方セグメント

Claims (5)

1. 互いに平行で且つ所定の方向αに対して平行に配置された略直線状のコードのセグメントから成る補強構造を有するタイヤであって、各セグメントが２つの端を有し、前記セグメントが、
   長さＭの１本又は幾本かの中間セグメント（６０）がその両側面でＭより大きい長さＬの側方セグメント（６１）と接しており 前記側方セグメントの各々が、１本の中間セグメント（６０）と対面する部分（ｉ）と、前記中間セグメント（６０）の端の一方をα方向に越えて延びる部分（ｉｉ）とに配置され、前記側方セグメント（６１）の各々の前記越えて延びる部分（ｉｉ）が、前記中間セグメントの一方の側でのみそれぞれ円周方向に位置すると共に、前記中間セグメントの両側でα方向に平行に配置され、前記越えて延びる部分の各々それ自体が別の中間セグメントと側面で接しているような反復構造を含むように配置されていることを特徴とするタイヤ。
2. 前記側方セグメントが、同一長さの隣接したセグメントの群（Ｇ１、Ｇ２）として配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ。
3. 各反復構造毎に単一の中間セグメント（６０）を備えている、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ。
4. 前記側方セグメント（６１）の前記長さＬが、前記中間セグメント（６０）の長さＭの約２倍である、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のタイヤ。
5. 前記所定の方向αが、０°と２０°の間にある、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のタイヤ。

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