JP4951525B2 - 空気入りタイヤを製造するための方法および装置 - Google Patents

Description

明細書
本発明は、車両の車輪用の空気入りタイヤを製造するための方法および装置に関する。

タイヤの製造サイクルにおいて、異なるタイヤの構成要素が製造されおよび／または組み立てられる構築サイクルに続いて、通常、特定のトレッドパターンを有する所望の形状に従ってタイヤの構造を画定するための成形・加硫工程が行われる。

このために、タイヤは、加硫金型内部に画定された、得られるタイヤの外面の幾何学的形状に形が一致する成形用キャビティ内に閉じ込められる。

空気入りタイヤは、一般的に、ラジアル平面、すなわち、タイヤの回転軸を含む平面にある補強コードで強化された１つ以上のカーカスプライを含む、リング状のトロイダル状形態のカーカス構造体を備える。各カーカスプライは、通常ビードコアと知られている少なくとも１個の金属製の環状固着構造に、その端部が強固に結合されており、ビードコアは、ビード部、すなわち前記タイヤの半径方向内側にある端部の補強を構成し、ビード部の機能によって、タイヤを対応する取付けリムに組み立てることができる。トレッドバンドと称される帯状のエラストマー材料を前記カーカス構造体にクラウン状に付与し、加硫工程および成形工程の最後に、前記トレッドバンドに接地用の隆起パターンが形成される。カーカス構造体とトレッドバンドとの間にあるのは、現在、ベルト構造として知られている補強構造である。このベルト構造は通常、自動車用のタイヤの場合、通常金属製の補強コードを備える、半径方向に重畳された少なくとも２つのゴム引き布のストリップを含む。補強コードは、各ストリップ内で互いに平行に、かつ隣接するストリップのコードと交差するように配置され、好ましくはタイヤの赤道面に対して対称的に配置されている。好ましくは前記ベルト構造は、少なくとも下にあるストリップの端部上において、半径方向外側の位置で、円周方向に（０度で）配置された繊維（ｔｅｘｔｉｌｅ）または金属製コードの第３の層をさらに備える。

エラストマー材料の各サイドウォールもカーカス構造体の側面に付与され、それぞれトレッドバンドの側端の１つからビード部の各環状固着構造体付近まで延在する。

最後に、チューブレスタイプのタイヤ、すなわち空気チューブのないタイヤにおいては、タイヤへの気密性を確実にする半径方向内側の不透過性の層がある。この層は一般的に「ライナー」と称される。

本願明細書において、用語「エラストマー材料」は、少なくとも１種類のエラストマーポリマーと少なくとも１種類の補強充填材とを含む組成物を意図するものとする。好ましくは、この組成物は、架橋剤および／または可塑剤などの添加剤をさらに含む。架橋剤が存在することで、この材料は加熱によって架橋して、最終製造品を形成できる。

グリーンタイヤが、実質的に剛性のトロイダル状支持体上に載置されて金型内にセットされる成形および加硫方法がある。この方法は好ましくは、最近の製造工程に基づいて、トロイダル状支持体上に供給された、限られた数の基本的な半完成品からスタートして製造されるタイヤに使用され、前記トロイダル状支持体は、製造したいタイヤの半径方向内側面の形状と外形が一致している。前記トロイダル状支持体は、好ましくはロボット化システムによって、複数のステーション間を動かされて、そのそれぞれで自動化されたシーケンスを経て、特定のタイヤ製造工程が行われる（例えば同じ出願人名義の欧州特許第０ ９２８ ６８０号明細書を参照）。

同じ出願人名義の欧州特許出願第０ ９７６ ５３３号明細書には、車両の車輪用のタイヤの成形および硬化のための方法および装置が開示されており、そこでは、トロイダル状支持体上で製造されたグリーンタイヤを加硫金型の成形用キャビティ内に入れ；続いて、加圧されている蒸気または他の流体を、トロイダル状支持体の外面とタイヤの内面との間に生じた、流体拡散用の少なくとも１つの間隙（at least one gap for fluid diffusion）に供給することによって、成形用キャビティの内面に対してタイヤを押圧させる半径方向の膨張を前記タイヤに起こさせる。この加圧作用に続いて、成形用キャビティ内に設定されている適切な成形リッジが、トレッドバンド領域内のエラストマー材料に侵入して、所望のトレッドパターンを形成するように配置された凹部および溝を生成する。

しかしながら、上述したタイプの方法によって、硬化されたタイヤがいくつかの欠点を有する場合がある。これは、加硫するために使用される蒸気や他の作動流体がタイヤの最内層と直接接触するためである。同じトロイダル状支持体上で直接組み立てられ、かつ硬化されるタイヤの場合、トロイダル状支持体の助けなく半完成品構成要素を組み立てることによって構築されたタイヤに加硫が行われる場合に通常使用される加硫ブラダーの影響はない。

これらの欠点を克服するために、本出願人は既に、国際公開第２００４／０４５８３７号パンフレットの教示を通して上述の方法を実行している。これによれば、グリーンタイヤは、このグリーンタイヤをトロイダル状支持体に対して押圧すると同時に熱を加える準備工程にかけられて、タイヤの最内層自体およびビード領域を少なくとも部分的に加硫する。この方法によれば、続いて、成形用キャビティの外面に対してタイヤを膨張させながら成形・加硫工程を行うことが可能であり、加硫中に最初に作動流体に接触する部分である、トロイダル状支持体と接触しているタイヤ部分において、均質性および均一性が損なわれることがない。成形・加硫工程において使用される作動流体は、実際に、既に部分的に硬化され、それゆえ材料の挙動がもはや可塑性でなく、弾性であるタイヤの部分と接触し、それにより劣化や変形を経験することなく流体の作用に耐える。

しかしながら、本出願人は、トロイダル状支持体に対してタイヤを予備加圧処理にかける上述の加硫方法においても、少なくとも特定の作業状態下で、タイヤの半径方向外側部分において表面の不均一性が起こる場合があることを認識した。

本出願人の認識によれば、実際に、タイヤの内面の少なくとも部分的な架橋を得ることを目的としているトロイダル状支持体に対する予備加圧工程は、タイヤ自体の半径方向外側面部分をも部分的に架橋させる場合がある。

詳細には、タイヤを成形用キャビティ内に閉じ込めることによって、トレッドバンドに対し部分的に、トレッドパターンを生じる目的のために成形用キャビティに設定された成形リッジが侵入し、その結果、予備加圧工程中に、成形リッジに直接接触しているタイヤ領域の熱伝達および部分的な架橋が起こることに、本出願人は気づいた。その結果、トレッドバンドを構成するエラストマー材料に不均一性が生じ、かつこれに続く成形・加硫工程中に、材料自体の、成形用キャビティの構造に対する的確な適応が損なわれてしまう。

本出願人はさらに、金型に入ってトロイダル状支持体に対して予備加圧処理させる加圧流体、例えば窒素の一部は、トレッドバンドの外面と成形用キャビティとの間の、タイヤのトレッドバンドのパターンブロックを形成する成形リッジによって画成された溝に取り込まれ得ることを観察した。それゆえ、続く成形・加硫工程中にほとんど排出できず、かつ完成品において幾何学的な不均一性をもたらすガスポケットが生じる。

それゆえ本出願人は、成形用キャビティへのタイヤの閉じ込めから、成形用キャビティ自体の壁部に対する前記タイヤの成形・加硫工程までの間の経過期間中に、成形リッジがタイヤのトレッドバンドの半径方向外側面と接触しないようにすることによって、上述の問題を克服できることに気がついた。

本発明によれば、本出願人は、成形用キャビティの閉鎖に続くトロイダル状支持体に対する前記予備加圧工程中、成形リッジをトレッドバンドの半径方向外側面から半径方向に離隔しているように保つことによって、タイヤの最外層においてエラストマー材料が早期に架橋して成形工程の的確な実行を損なってしまうのを、防げることを見出した。

続いて、タイヤの成形・加硫工程が始まると、成形用キャビティに対しておそらくは前記タイヤが膨張し、成形リッジはトレッドバンドの近くに動かされる。

トレッドバンドの半径方向外側面と成形リッジ間に画成された溝との間で流体が停滞することによる幾何学的形状の欠陥も避けられる。

詳細には、第１の態様によれば、本発明は、半径方向外側面を有するトレッドバンドを備えるグリーンタイヤを、タイヤ自体の内面に形状が一致する外面を備えるトロイダル状支持体上にセットする工程；中心に向かって接近可能な円周セクターに囲まれている成形用キャビティを有する加硫金型をセットする工程であって、円周セクターは、成形用キャビティの幾何学軸に向いている成形リッジを保持する、工程；タイヤを成形用キャビティ内に閉じ込める工程；タイヤをトロイダル状支持体の外面に対して押圧する工程；トレッドバンドの半径方向外側面から円周セクターを離隔したままで、トロイダル状支持体に対して押圧されているタイヤの内面に熱を加える工程；金型の円周セクターを中心に向かって接近させることによって、タイヤのトレッドバンドの半径方向外側面へ成形リッジを少なくとも部分的に侵入させる工程；タイヤのトレッドバンドの半径方向外側面を成形用キャビティの半径方向内側面に対して押圧する工程；円周セクターの成形リッジによって侵入されているタイヤに熱を加える工程を含む、車両の車輪用の空気入りタイヤを製造するための方法に関する。

第２の態様によれば、本発明は、半径方向外側面を備えるトレッドバンドを含む作業中のグリーンタイヤの内面に形状が一致する外面を有するトロイダル状支持体；グリーンタイヤをトロイダル状支持体に配置するためのデバイス；中心に向かって接近可能な円周セクターに囲まれている成形用キャビティを有する加硫金型であって、円周セクターは、成形用キャビティの幾何学軸に向いている成形リッジを保持する、加硫金型；タイヤを成形用キャビティ内に閉じ込めるためのデバイス；成形用キャビティに取り囲まれたタイヤをトロイダル状支持体の外面に対して押圧するためのデバイス；トロイダル状支持体に対して押圧されたタイヤの内面に熱を加えるための第１のデバイス；タイヤのトレッドバンドの半径方向外側面を成形用キャビティの半径方向内側面に対して押圧するためのデバイス；タイヤを成形用キャビティ内に閉じ込めるのに続いて、成形リッジが成形用キャビティに取り囲まれたタイヤのトレッドバンドの半径方向外側面から半径方向に離隔している第１の作業状態と、成形リッジがトレッドバンドの半径方向外側面に少なくとも部分的に侵入している第２の作業状態との間で円周セクターを移動させるために、作動される駆動装置；円周セクターの成形リッジによって侵入されているタイヤに熱を加えるための第２のデバイスを含む、車両の車輪用の空気入りタイヤを製造するための装置に関する。

さらなる特徴および利点は、本発明によるタイヤの製造方法および前記方法を実現するための装置の、好ましいが排他的ではない実施形態の詳細な説明から明らかになる。

この説明は、以下、非限定的な例である添付の図面を参照してなされる。

図を参照して、本発明による車両の車輪のタイヤ用の成形・硬化装置の全体を１０１で示す。

装置１０１は加硫金型１０２を備え、加硫金型１０２は、ケーシング１０３と動作可能に関連していて（operatively associated）、ケーシング１０３のベース１０３ａおよび閉鎖部１０３ｂにそれぞれ係合する、下部サイドウォールプレート１３０ａと上部サイドウォールプレート１３０ｂを有し、あるいは作業中のタイヤ５０を金型自体に閉じ込める他の適切な装置を有する。

ベース１０３ａと閉鎖部１０３ｂは、それぞれ下部サイドウォールプレート１３０ａおよび上部サイドウォールプレート１３０ｂと共に、実際には、図１に示されるように、硬化されるタイヤ５０を金型１０２に挿入できるように互いに離隔している開放状態と、図２および３に示されるように、成形・硬化工程の最後においてタイヤに与えられる幾何学的な形状を再現する内壁を有する成形用キャビティ１０４にタイヤ５０を取り囲むように、互いに近くに配置されている閉鎖位置との間で、互いに対して移動可能である。

詳細には、サイドウォールプレート１３０ａ、１３０ｂは互いに向かい合っており、タイヤの対向側に対して作用するように設定されて、タイヤのサイドウォール部５１の外面を形成する。金型１０２はさらに、円周セクター１４０の少なくとも１つのクラウン部を含み、それは、成形用キャビティ１０４を囲み、かつ成形用キャビティの幾何学軸Ｘ−Ｘに向いている成形リッジ１４０ａを保持する。円周セクター１４０は、タイヤ５０のいわゆるトレッドバンド５２の半径方向外側面に作用するように設定され、所望の「トレッドパターン」に従ってそこに適切に配置される一連の切れ目（cuts）と縦溝および／または横溝を造る。

好ましくは、サイドウォールプレート１３０ａ、１３０ｂはそれぞれ、少なくとも閉鎖状態において、円周セクター１４０に摺動可能に係合する周辺当接面１３１ａ、１３１ｂを有して、円周セクターが、成形用キャビティ１０４の幾何学軸Ｘ−Ｘに対して半径方向に動けるようにする。この摺動可能な係合は、サイドウォールプレート１３０ａ、１３０ｂのそれぞれの周辺に形成され、かつそれぞれの円周セクター１４０の軸方向に対向する位置で機能する平らな当接面によって、得ることができる。さらに円周セクター１４０と関連づけられる駆動装置１５０は、タイヤ５０が成形用キャビティ１０４内に閉じ込められた後で、すなわちサイドウォールプレート１３０ａ、１３０ｂが閉鎖状態にある時に作動され、円周セクターを、図２に示されるように、成形用キャビティの幾何学軸Ｘ−Ｘから半径方向に離隔している第１の作業状態と、図３に示されるように、円周セクター１４０が半径方向に前記幾何学軸Ｘ−Ｘの近くに移動されている、好ましくは互いに円周上で当接関係にある第２の作業状態との間で、半径方向に移動させる。

詳細には、図２に示されるように、第１の作業状態においては、円周セクター１４０に保持される成形リッジ１４０ａは、タイヤ５０のトレッドバンド５２の半径方向外側面から半径方向に離隔しているが、第２の作業状態においては、円周セクター１４０は、成形リッジ１４０ａがトレッドバンド５２に少なくとも部分的に侵入するように、半径方向に接近している。

好ましくは、駆動装置１５０は、少なくとも１つのセクター支持リング１５１を備え、セクター支持リング１５１は、成形用キャビティ１０４に対して軸方向に移動可能であり、かつ円周セクター１４０に摺動可能に係合する少なくとも１つの円錐台形状の面（frustoconical surface）１５１ａを有しており、これにより、駆動装置は、セクター支持リング自体の軸方向の動きに続いて、円周セクターを第１の作業状態と第２の作業状態との間で半径方向に移動させる。各セクター支持リング１５１の軸方向の動きは、金型１０２のケーシング１０３を介して摺動可能に係合された制御棒１５３に作用するプッシャ部材によって得ることができる。詳しくは、本明細書で示される実施形態において、プッシャ部材は、円周に分配されかつベース１０３ａに外側で固定されている複数の第１の流体作動式アクチュエータ１５２を含む。各アクチュエータ１５２は、ベース１０３ａに枢動するように設けられたアイドラーアーム（idler arm）１５４によってそれぞれの制御棒１５３に作用する。円周セクター１４０のポジショニングを第２の作業位置に固定するために作動される固定装置１６０も設けられている。これらの固定装置１６０は、例えば１個以上のストップブロック１６１を備える場合もあり、このストップブロックは、補助制御棒１６２に保持され、ケーシング１０３を介して摺動可能に係合し、かつ補助アクチュエータ１６３の指令により、セクター支持リングの軸方向の動きを解除する第１の作業位置と、セクター支持リング自体に支持されるラジアル肩部１６４に対して作動して、図３に示されるようにセクター支持リングを第２の作業位置にロックする第２の作業位置との間で、移動可能である。ストップブロック１６１は、ラジアル肩部１６４によって呈される少なくとも１つの円錐台形状の面に対して推力的に作用して、円周セクター１４０が中心に向かって軸Ｘ−Ｘの方向に押されるのを維持するように、セクター支持リング１５１に一定に作用することができる。

好ましくは、サイドウォールプレートの少なくとも１つ、ここに示される例では下部サイドウォールプレート１３０ａは、金型１０２が開放状態にある場合にはケーシング１０３に対して軸方向に移動可能で、セクター支持リング１５１の円錐台形状の面１５１ａに沿った円周セクター１４０の軸方向の移動を行って、円周セクターを上述した第１の作業状態からさらに半径方向に離れた方向に移動させる。開放状態にある金型１０２での円周セクター１４０の半径方向に離れた方向への移動は、開放状態において上部サイドウォールプレート１３０ｂと下部サイドウォールプレート１３０ａとの間に画定されたアクセス開口部１７０を介して、硬化されるタイヤ５０の挿入および／または硬化したタイヤの抜出が、タイヤと円周セクターとの間に機械的な干渉がなく簡単にできるようにするのに十分な程度である。

装置１０１はさらに、金属材料や他の実質的に硬質な材料の、タイヤ５０の内面の形状を実質的に再現する外面を有する少なくとも１個のトロイダル状支持体１０を使用することも考えられる。トロイダル状支持体１０は、分割できるドラムから成る、すなわち、作業が完了した時にトロイダル状支持体自体を分解し、トロイダル状支持体をタイヤ５０から簡単に取り外せるようにするために、少なくともいくつかが中心に向かって移動可能である円周セクターで構成されるのが好都合である。

装置１０１はさらに、タイヤを成形し硬化するために使用される加圧一次作動流体、例えば蒸気、窒素または他の実質的に不活性なガスあるいはその混合物などを供給する少なくとも１つのダクト１１０を含む（下記に詳細される）。

また、装置１０１に存在すると好ましいのは、金型１０２のための加熱装置であり、これはサイドウォールプレート１３０ａ、１３０ｂおよび／または円周セクター１４０にそれぞれ関連する、加熱流体の通過用の複数のダクト１０５の形態であるのが好ましい。

また、装置１０１に存在すると好ましいのは、トロイダル状支持体１０（グリーンタイヤ５０がその上で予め構築される）を収容するのに適した密閉装置である。

図に示されるように、好ましい実施形態においては、前記密閉装置は、前記金型１０２に取り囲まれて一体化されて、金型自体内に密閉キャビティを画定することができる。この場合、前記金型１０２は、ベース１０３ａと閉鎖部１０３ｂの対向面に置かれた少なくとも１つの円周ガスケット１０７を備えるのが好ましい。

前記円周ガスケット１０７は、Ｏリングとして、または好ましくは一連の重畳された金属リングとして供することができ、その対向面の間に、下記で説明される方法に必要な圧力および温度に耐えることができるシール要素が配置される。

空気、窒素または他の実質的に不活性なガスなどの二次作動流体を供給するデバイスは、前記金型１０２と動作可能に関連している。前記装置は、前記トロイダル状支持体１０の外面に対して内側から外側へ前記グリーンタイヤ５０の内面を押圧するために（下記に詳細される）、それぞれ前記加圧二次作動流体を前記金型１０２へ供給する少なくとも１つの送出ダクト１０８と、前記金型１０２から排出する１つの排出ダクト１０９とを備える。

ダクト１１０は、例えば接続管１１１によって、１個の流路装置（passage device）に動作可能に関連しており、接続管１１は、前記トロイダル状支持体１０のセンタリング軸部１１の少なくとも１つとして形成され、前記トロイダル状支持体１０内部に前記加圧一次作動流体を広めることができる。

前記流路装置は、トロイダル状支持体１０に形成された適切な枝管を備え、それにより前記一次作動流体は、例えばトロイダル状支持体１０の前記円周セクター間にある間隙を通って、トロイダル状支持体自体の外面に開口する複数のダクト（図示せず）に到達する。

また、一次作動流体および／または生じ得る凝縮物を排出するように適合されたダクト１１２が、前記成形用キャビティ１０４の下方部分に設けられるのが好ましい。

本発明の方法によれば、グリーンタイヤ５０がトロイダル状支持体１０に配置された後で、トロイダル状支持体がタイヤ自体と一緒に、開放状態に設定された加硫金型１０２に入れられる。

特に、トロイダル状支持体１０へのタイヤ５０の配置は、支持体自体の上に直接タイヤを製造することで、好都合に得られる。このように、タイヤ５０の形成で協同しているライナー、カーカスプライ、ビード部への補強構造、ベルトストリップ、サイドウォール部５１およびトレッドバンド５２などの異なる構成要素を形成するために、トロイダル状支持体１０を剛性形材として有利に利用する。具体的には、タイヤ５０の前記構成要素は、適切な作業ユニットによって、一例として、少なくとも１本の繊維または金属製コードを内部に含むエラストマー材料の連続的な細長要素およびエラストマー材料のストリップ状要素などの基本的な半完成品を、前記トロイダル状支持体１０の上に載せることで作られるのが好ましい。例えば、トレッドバンド５２は、互いに並べられておよび／または重畳されて配置されたコイルの状態で、あるいは他の所定の経路に従って、エラストマー材料の前記連続的な細長要素をトロイダル状支持体１０の回転軸の周りに巻くことで、得られる。

トロイダル状支持体１０の上にタイヤ５０の構成要素を載置する態様の詳細はさらに、例えば同じ出願人名義の欧州特許出願第０ ９２８ ６８０号明細書で説明されている。

グリーンタイヤ５０を支持するトロイダル状支持体１０は、開放状態において上部サイドウォールプレート１３０ｂと下部サイドウォールプレート１３０ａとの間に画定されたアクセス開口部１７０を介して、金型１０２の内部へ、手動またはロボットアーム（ｒｏｂｏｔｉｚｅｄ ａｒｍ）（図示せず）により、あるいは他の任意の方法で移送される。円周セクター１４０を互いに半径方向に最大の間隔が空いている状態に保つために初め高い位置にある下部サイドウォールプレート１３０ａが、ケーシング１０３の閉鎖部１０３ｂに支持される上部サイドウォールプレート１３０ｂが軸方向に接近したのに続いて、ベース１０３ａまで下げられ、タイヤ５０が金型１０２内に閉じ込められるようにする。

閉じ込めが終わった時、円周セクター１４０は第１の作業状態にあり、成形リッジ１４０ａはタイヤ５０のトレッドバンド５２の半径方向外側面から離隔している。

前記加圧二次流体は、ダクト１０８を通って成形用キャビティ１０４に送られる。従って、二次作動流体は、前記グリーンタイヤ５０の外面と成形用キャビティ１０４の内面との間に含まれるスペースをふさぐ。実質的に同時に、前記加圧一次作動流体が、前記二次作動流体より低い圧力で、前記トロイダル状支持体１０に送られる。短い過渡段階の後、上述の説明で生じた圧力差は、数分間保たれるのが好ましい。一次作動流体は低圧にあるので、トロイダル状支持体に形成された上述したダクトから漏れることなく前記トロイダル状支持体１０の内部にとどまるであろう。このように、この工程の間、グリーンタイヤ５０は外側から内側へ押圧されるので、好ましくはライナーを備えるその内面は、トロイダル状支持体１０の外面に対して押圧される。

この工程において好ましくは蒸気である前記一次作動流体は、通常約１７０℃〜２１０℃の範囲内の温度で供給されるが好ましい。

前記期間中、一次作動流体はトロイダル状支持体１０を加熱し、トロイダル状支持体は熱を、タイヤの内面に、次にビード部領域および好ましくはライナーに伝達する。

供給ダクト１１０を通って運ばれる一次作動流体に加えて、または一次作動流体の代わりに、タイヤの内面へ熱を加える異なるデバイスを設けることもでき、そのデバイスは、例えばトロイダル状支持体１０を加熱するための電気抵抗器を備える。

トロイダル状支持体１０を介して行われる加熱では、タイヤ５０の前記部分を完全には硬化しないが、いずれの場合もその部分自体に弾性特性を与えるには十分である。特に、１つまたは複数のカーカスプライはビード部にしっかりと固着され、かつタイヤの内面、好ましくはライナーは、破れることなく、以下に説明される成形・硬化工程において続いて起こる押圧に耐える程度の十分な弾性を得る。

トロイダル状支持体１０の外面に対するタイヤ５０のこの加圧工程と、タイヤ自体の内面への熱の同時付与は、排出ダクト１０９から二次作動流体を排出させることで終了する。

トロイダル状支持体１０に対するタイヤ５０の加圧工程中に成形リッジ１４０ａとトレッドバンド５２との間の直接接触がないので、トレッドバンド５２の外面へ直接熱を伝達する危険性が排除されることを理解されたい。それゆえ完成品タイヤで望まれるのとは異なるフットプリント（ｆｏｏｔｐｒｉｎｔ）を生じさせるトレッドバンド５２の早期架橋の誘発が回避される。これは、トレッドバンド５２を形成するためにトロイダル状支持体に巻かれた連続的な細長要素によって形成されたコイルの形状および位置の「記憶」効果にもよる。

さらに、成形リッジ１４０ａとトレッドバンド５２との間の距離が、トロイダル状支持体１０に対するタイヤの加圧工程の最後で、成形リッジ１４０ａで囲まれたスペースにおいてトレッドバンド５２の外面と成形用キャビティ自体との間にある加圧二次作動流体が、停滞する危険性が全くなく成形用キャビティ１０４から排出されるのを、促進する。さらに、円周セクターが第１の作業状態のままであることから、円周セクター１４０間のスペースも、タイヤ５０と成形用キャビティ１０４との間にある加圧二次作動流体を迅速に排出するのを促進する。

上述のように、利用された作動流体を排出して加圧工程が完了すると、駆動装置１５０が作動され、駆動装置は、円周セクター１４０を、第１の作業状態から、成形リッジ１４０ａがトレッドバンド５２へ少なくとも部分的に侵入する第２の作業状態へ、中心に向かって接近させる。本発明による装置においては、従って、円周セクター１４０の中心へ向かう動きは、ベース１０３ａと閉鎖部１０３ｂとの間に金型１０２を閉じ込める工程の結果生じる動きとは切り離されていることを理解されたい。

補助ブロック１６１ａ、１６１ｂは、タイヤ５０の成形・硬化を完了させることを狙う次の工程の終わりまで、円周セクター１４０のポジショニングを第２の作業状態に固定するために、それぞれのアクチュエータ１６３ａ、１６３ｂによって駆動される。成形・硬化工程の操作は、円周セクター１４０を第２の作業状態に固定するのと同時に開始する。

上述の工程は、カーカスプライが所望の引張強さ（pulling strength）を有するタイヤ５０を成形・硬化するために、前記一次作動流体の圧力を約１８〜約３５バールの範囲内、好ましくは約２６〜約２８バールの値まで増大させることにより開始する。

この工程の間、一次作動流体は、蒸気と窒素の混合物を含むのが好ましいが、蒸気のみ、または空気や他の実質的に不活性なガスと混合された蒸気からなるか、あるいは１種類以上のガス、例えば空気、窒素および他の実質的に不活性なガスなどからもなる場合もある。

前記一次作動流体によって生じた圧力は、トロイダル状支持体１０の外面と、硬化されるタイヤの内面との間に生じる拡散間隙（図示せず）に到達する。

好ましい代替的な実施形態において、拡散間隙は、前記一次作動流体が及ぼす推力の効果によるタイヤの膨張に続いて、すぐに生じる。

従って、成形用キャビティ１０４の壁部に対するタイヤの押圧は、タイヤ自体に課される膨張と同時に行われて、タイヤの外面が成形用キャビティ１０４の内壁に完全にくっつき、成形リッジ１４０ａがトレッドバンド５２に完全に侵入するようにする。トレッドバンド５２を形成するエラストマー材料は生の状態にあるので、すなわち重要な架橋が誘発されないので、成形用キャビティ１０４の内壁に対する材料自体の完全な適合および最適な接触が得られる。

さらに，前記加圧行為は熱を加えるのと同時に起こるので、タイヤ５０を形成するエラストマー材料を架橋させ、その結果、タイヤ自体を幾何学的および構造的に画定する。

所望の圧力を決定する前記一次作動流体が、タイヤを成形することができる一方、加硫に必要な熱も供給することが有利である。

作業中のタイヤの挿入および取り外しができる開放状態に設定された、本発明による成形・硬化装置の直径方向の部分的断面図である。 作業中のタイヤをトロイダル状支持体の外面に対して押圧する工程における、閉鎖状態にある図１の装置を示す。 図２の工程に続く、成形用キャビティの内面に対してタイヤを押圧中の工程における、異なる直径方向の断面平面にある装置を示す。

Claims (26)

1. 車両の車輪用の空気入りタイヤを製造するための方法であって、
   −半径方向外側面を有するトレッドバンド（５２）を備えるグリーンタイヤ（５０）を、タイヤ自体の内面と形状が一致する外面を備えるトロイダル状支持体（１０）上にセットする工程；
   −中心に向かって接近可能な円周セクター（１４０）に囲まれている成形用キャビティ（１０４）を有する加硫金型（１０２）をセットする工程であって、円周セクター（１４０）は、成形用キャビティ（１０４）の幾何学軸（Ｘ−Ｘ）に向いている成形リッジ（１４０ａ）を保持する、工程；
   −該タイヤ（５０）を該成形用キャビティ（１０４）内に閉じ込める工程；
   −該トロイダル状支持体（１０）の外面に対して該タイヤ（５０）を押圧する工程；
   −該トレッドバンド（５２）の該半径方向外側面から該円周セクター（１４０）を離隔したままで、該トロイダル状支持体（１０）に対して押圧されている前記タイヤ（５０）の前記内面に熱を加える工程；
   −該金型（１０２）の該円周セクター（１４０）を中心に向かって接近させることによって、該タイヤ（５０）の該トレッドバンド（５２）の該半径方向外側面へ該成形リッジ（１４０ａ）を少なくとも部分的に侵入させる工程；
   −該タイヤ（５０）の該トレッドバンド（５２）の該半径方向外側面を該成形用キャビティ（１０４）の半径方向内側面に対して押圧する工程；
   −該円周セクター（１４０）の該成形リッジ（１４０ａ）に侵入されている該タイヤ（５０）に熱を加える工程
   を含む方法。
2. 前記タイヤ（５０）を前記成形用キャビティ（１０４）内に閉じ込めることが、前記成形用キャビティ（１０４）への前記タイヤ（５０）のアクセス用開口部（１７０）を形成するためにサイドウォールプレート（１３０ａ、１３０ｂ）が互いに離隔している開放状態から、前記サイドウォールプレート（１３０ａ、１３０ｂ）が軸方向に互いに近くに配置されて、前記タイヤ（５０）を前記成形用キャビティ（１０２）内に閉じ込める閉鎖状態まで、前記金型（１０２）の一対のサイドウォールプレート（１３０ａ、１３０ｂ）が軸方向に接近することによって行われる請求項１に記載の方法。
3. 前記円周セクター（１４０）の前記成形リッジ（１４０ａ）によって侵入されている前記タイヤ（５０）に熱を加えることが、前記トロイダル状支持体（１０）に一次作動流体を流入することによって行われる請求項１に記載の方法。
4. 前記トレッドバンド（５２）の前記半径方向外側面を前記成形用キャビティ（１０４）の前記半径方向内側面に対して押圧する前記工程が、前記円周セクター（１４０）の前記成形リッジ（１４０ａ）によって侵入されている前記タイヤ（５０）に熱を加える間に起こる請求項１に記載の方法。
5. 前記トレッドバンド（５２）の前記半径方向外側面を前記成形用キャビティ（１０４）の前記半径方向内側面に対して押圧することが、前記トロイダル状支持体（１０）の前記外面と前記タイヤ（５０）の前記内面との間の拡散間隙に一次流体を流入することを通して行われる請求項４に記載の方法。
6. 前記トロイダル状支持体（１０）の前記外面に対して前記タイヤ（５０）を押圧することが、前記成形用キャビティ（１０４）に加圧二次流体を流入することを通して行われる請求項１に記載の方法。
7. 前記タイヤ（５０）の前記内面に熱を加えることが、前記トロイダル状支持体（１０）の加熱を通して行われる請求項１に記載の方法。
8. 前記トロイダル状支持体（１０）の加熱が、電気抵抗器によって行われる請求項７に記載の方法。
9. 前記トロイダル状支持体（１０）の加熱が、前記トロイダル状支持体（１０）の内部に運ばれる一次作動流体によって行われる請求項７に記載の方法。
10. 前記グリーンタイヤ（５０）が前記トロイダル状支持体（１０）の上に直接形成される請求項１に記載の方法。
11. 車両の車輪用の空気入りタイヤを製造するための装置であって、
    −半径方向外側面を備えるトレッドバンド（５２）を含む作業中のグリーンタイヤ（５０）の内面に形状が一致する外面を有するトロイダル状支持体（１０）；
    −前記グリーンタイヤ（５０）を前記トロイダル状支持体（１０）の上に配置するためのデバイス；
    −中心に向かって接近可能な円周セクター（１４０）に囲まれている成形用キャビティ（１０４）を有する加硫金型（１０２）であって、円周セクター（１４０）は、前記成形用キャビティ（１０４）の幾何学軸（Ｘ−Ｘ）に向いている成形リッジ（１４０ａ）を保持する、加硫金型；
    −前記タイヤ（５０）を前記成形用キャビティ（１０４）内に閉じ込めるためのデバイス；
    −前記成形用キャビティ（１０４）に取り囲まれた前記タイヤ（５０）を前記トロイダル状支持体（１０）の前記外面に対して押圧するためのデバイス；
    −前記トロイダル状支持体（１０）に対して押圧された前記タイヤ（５０）の前記内面に熱を加えるための第１のデバイス；
    −前記タイヤ（５０）の前記トレッドバンド（５２）の前記半径方向外側面を前記成形用キャビティ（１０４）の半径方向内側面に対して押圧するためのデバイス；
    −前記タイヤ（５０）を前記成形用キャビティ（１０４）内に閉じ込めるのに続いて、前記成形リッジ（１４０ａ）が、前記成形用キャビティ（１０４）に取り囲まれた前記タイヤ（５０）の前記トレッドバンド（５２）の前記半径方向外側面から半径方向に離隔している第１の作業状態と、前記成形リッジ（１４０ａ）が、前記トレッドバンド（５２）の前記半径方向外側面へ少なくとも部分的に侵入している第２の作業状態との間で前記円周セクター（１４０）を移動させるために、作動される駆動装置（１５０）；
    −前記円周セクター（１４０）の前記成形リッジ（１４０ａ）によって侵入されている前記タイヤ（５０）に熱を加えるための第２のデバイス
    を備え、
    前記駆動装置（１５０）が少なくとも１つのセクター支持リング（１５１）を備え、該セクター支持リングは、成形用キャビティ（１０４）に対して軸方向に移動可能であることにより、前記セクター支持リング（１５１）の軸方向の動きに続いて、前記セクターを前記第１の作業状態と第２の作業状態との間で移動させる、装置。
12. 前記加硫金型（１０２）が、一対の軸方向に対向するサイドウォールプレート（１３０ａ、１３０ｂ）を備え、前記成形用キャビティ（１０４）への前記タイヤ（５０）のアクセス用開口部（１７０）を形成するために前記サイドウォールプレート（１３０ａ、１３０ｂ）が互いに離隔している開放状態と、前記サイドウォールプレート（１３０ａ、１３０ｂ）が軸方向に互いに近くに配置されて、前記タイヤ（５０）を前記成形用キャビティ（１０４）内に閉じ込める閉鎖状態との間で、該サイドウォールプレートは互いに軸方向に移動可能である請求項１１に記載の装置。
13. 前記サイドウォールプレート（１３０ａ、１３０ｂ）のそれぞれが、少なくとも前記閉鎖状態において前記円周セクター（１４０）に摺動可能に係合する周辺当接面（１３１ａ、１３１ｂ）を有して、前記円周セクター（１４０）が前記第１の作業状態と第２の作業状態との間で動けるようにする請求項１２に記載の装置。
14. 前記駆動装置（１５０）が、前記金型（１０２）のケーシング（１０３）を介して摺動可能に係合された制御棒（１５３）によって前記セクター支持リング（１５１）に作用するプッシャ部材（１５２）をさらに備える請求項１３に記載の装置。
15. 前記プッシャ部材が、前記ケーシング（１０３）に対して固定されている第１の流体作動式アクチュエータ（１５２）を備える請求項１４に記載の装置。
16. 前記第１の流体作動式アクチュエータ（１５２）が、前記ケーシング（１０３）に枢動するように設けられたアイドラーアーム（１５４）を介して前記制御棒（１５３）に作用する請求項１５に記載の装置。
17. 前記円周セクター（１４０）のポジショニングを前記第２の作業状態に固定するために作動される固定装置（１６０）をさらに備える請求項１３に記載の装置。
18. 前記固定装置（１６０）が、少なくとも１個のストップブロック（１６１）を備え、該ストップブロックは、少なくとも１つの補助制御棒（１６２）に保持され、前記金型（１０２）のケーシング（１０３）を介して摺動可能に係合され、補助アクチュエータ（１６３）の指令により、前記セクター支持リング（１５１）の前記軸方向の動きを解除する第１の作業位置と、前記セクター支持リング自体に支持されるラジアル肩部（１６４）に対して作用して、セクター支持リングを第２の作業位置にロックする、該第２の作業位置との間で、移動可能である請求項１７に記載の装置。
19. 前記少なくとも１個のストップブロック（１６１）が、前記ラジアル肩部（１６４）によって呈される少なくとも１つの円錐台形状の面に対して推力的に作用して、前記成形用キャビティ（１０４）の前記幾何学軸（Ｘ−Ｘ）の方向に前記円周セクター（１４０）を中心に向かって押す傾向がある前記セクター支持リング（１５１）に作用することができる請求項１８に記載の装置。
20. 前記タイヤ（５０）に熱を加えるための前記第２のデバイスが、一次作動流体を前記トロイダル状支持体（１０）に供給するために少なくとも１つのダクト（１１０）を備える請求項１１に記載の装置。
21. 前記トレッドバンド（５２）の前記半径方向外側面を前記成形用キャビティ（１０４）の前記半径方向内側面に対して押圧するための前記デバイスは、前記円周セクター（１４０）が前記第２の作業状態にある時に作用する請求項１１に記載の装置。
22. 前記トレッドバンド（５２）の前記半径方向外側面を押圧するための前記デバイスが、前記トロイダル状支持体（１０）の前記外面と前記タイヤ（５０）の前記内面との間の拡散間隙に一次流体を供給するための少なくとも１つのダクトを備える請求項１１に記載の装置。
23. 前記トロイダル状支持体（１０）の前記外面に対して前記タイヤ（５０）を押圧するための前記デバイスが、加圧二次流体を前記成形用キャビティ（１０４）に供給するための少なくとも１つの送出ダクト（１０８）を備える請求項１１に記載の装置。
24. 前記タイヤ（５０）の前記内面に熱を加えるための前記第１のデバイスが、前記トロイダル状支持体（１０）を加熱するための電気抵抗器を備える請求項１１に記載の装置。
25. 前記タイヤ（５０）の前記内面に熱を加えるための前記第１のデバイスが、一次流体を前記トロイダル状支持体（１０）に供給するためのダクト（１１０）を備える請求項１１に記載の装置。
26. 前記グリーンタイヤ（５０）を前記トロイダル状支持体（１０）の上にセットする前記デバイスが、前記トロイダル状支持体（１０）の上に直接、前記タイヤ（５０）の構成要素を形成するように設計された作業ユニットを備える請求項１１に記載の装置。

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