JP5364710B2 - タイヤの組立方法及びそれから得られるタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、タイヤの組立方法、及び前記方法によって得られる車両車輪用タイヤに関する。

車両車輪用タイヤは、概してカーカス構造を含み、このカーカス構造は、それぞれの環状固定構造と係合するそれぞれ対向する端部フラップを有する少なくとも１つのカーカスプライを備え、環状固定構造は、「ビード」の名で特定される領域に組み込まれ、タイヤの半径方向内側の周縁を画定する。

そのカーカス構造とベルト構造が結合され、このベルト構造は、互いに対し、及びカーカスプライに対し、半径方向に重ね合わせた関係で配置された１つ又は複数のベルト層であって、且つ、タイヤの円周方向に延在する方向に対して交差する向きの、及び／又は実質的に平行な、繊維又は金属補強コードを有するベルト層を含む。トレッドバンドがベルト構造に半径方向外側の位置で取り付けられ、前記トレッドバンドもまた、タイヤを構成する他の半製品と同じくエラストマー材料で作製される。

本明細書の文脈において、及び以下の特許請求の範囲において、用語「エラストマー材料」とは、少なくとも１つのエラストマー重合体と少なくとも１つの補強充填剤とを含む組成物を意図する。好ましくは、この組成物は、架橋剤及び／又は可塑剤などの添加剤をさらに含む。架橋剤があることにより、この材料を加熱によって架橋させることができ、それにより最終製品が形成される。

加えて、エラストマー材料のそれぞれのサイドウォールが、カーカス構造の側面に軸方向外側の位置で取り付けられ、各々は、トレッドバンドの側端の一方からそれぞれの環状固定構造の近くのビードまで延在する。

サイドウォールは、２つの異なる選択肢となる設計スキームに従いタイヤ構造に組み込むことができ、これらはそれぞれ、「サイドウォール・オーバー・トレッド」（ＳＯＴ）及び「トレッド・オーバー・サイドウォール」（ＴＯＳ）と称される。ＴＯＳの設計スキームでは、サイドウォールの半径方向外側の頂端（apices）は、トレッドバンドの側端の軸方向内側にあり、一般的に、１つ／複数のカーカスプライとベルト構造のそれぞれの側端との間に介装される。ＳＯＴの設計スキームでは、サイドウォールの半径方向外側の頂端は、トレッドバンドのそれぞれの側端と側面で重なり、且つそれより軸方向外側にある。

最も広く普及している生産プロセスでは、カーカスプライの作製は連続ストリップの形態の製品から始まり、これは、繊維又は時に金属材料のコードからなり、エラストマー材料の母材に互いに平行に配置される。得ようとしているカーカスプライの円周方向の延在部（circumferential extension）に対応する長さの一切片が、連続ストリップから切断される。この切片が組立ドラムの外表面上に巻回され、両端は、カーカスプライを形成するよう互いにつなぎ合わされる（being spliced）。次に、前記カーカスプライが前記環状固定構造と結合され、カーカス構造が形成される。

同じようにして、次にベルト層の各々が、連続ストリップ状の半製品から得られた切片を補助ドラム上に巻回することにより作製される。このように形成されたベルト構造は、おそらくは既にトレッドバンドと連結されていて、続いて補助ドラムから抜き取られ、カーカス構造に連結される。

半製品の保管及び管理を回避したり、又は限定的なものとしたりするため、近年では、基本要素を形成ドラム上に重層することによってタイヤ構成部品の少なくとも一部を作製する生産プロセスが開発されている。

本発明の目的に対し、「基本要素」とは、エラストマー材料の連続的な細長要素、及び「ストリップ状要素」と称される定寸に切断された（cut to size）補強エラストマー材料の細長要素を意図する。より具体的には、本明細書及び以下の特許請求の範囲において、「ストリップ状要素」とは、定寸に切断され、且つ互いに同一平面上にあって平行な１つ又は複数の補強コードを含む、細長い形状の基本要素を意図し、補強コードは前記ストリップ状要素のそれぞれに対向する２つの端部の間に長手方向に延在し、エラストマー母材と連結される。

このような基本要素は、半製品を保管する必要なしに、上述のタイヤの構成要素のうちの１つ又は複数を構成すべく、好適な量で使用されるよう適合されている。

例えば、米国特許出願公開第２００７−０１０２０９０号は、形成ドラム上に、互いに並列に並んだ関係で円周方向に配置される複数のストリップ状要素を重層する（laying）ことによるベルト構造の製造を提案している。

しかしながら、本出願人によれば、直線状の延在部を有する連続的な製品から通常得られるストリップ状要素は、特にベルト構造の組立てが関わるときには、形成ドラムの重層面の屈曲にそれ自体を適合させ得るため、重ねる間に必然的に変形を受けざるを得ないことが指摘される。

本出願人によれば、形成ドラムに取り付けられるストリップ状要素の位置決めは、重層ステップの間に制御不能な変化を被り得ることが確認されており、この理由もまた、ストリップ状要素に組み込まれるコードが、それが金属タイプのものである場合にはとりわけ、例えば典型的なベルト構造の層を組み立てる間に、内部張力を保ち続け得るため、結果として重層ステップの間にコードが変形を被ることにある。結果として、特に、前記ストリップ状要素がベルト構造の半径方向内側の層に属するとき、又は重層面が形成ドラムそれ自体の表面であるとき、重層面に取り付けられた１つ又は複数のストリップ状要素は、前記表面から動いたり、及び／又は剥がれたりする傾向を有し、ひいてはベルト構造、従ってタイヤ全体の構造的な特徴が損なわれることが起こり得る。

本出願人によれば、ストリップ状要素が、少なくとも１つの層を有するベルト構造を形成するように位置決めされるとき、前記ベルト構造の軸方向端部が下層のカーカス構造と、互いの結合ステップの最後に直接接触しないようにする必要があることも確認されており、この結合ステップは概して、タイヤがトロイダル形状に加工される整形ステップ中に行われる。実際に、本出願人によれば、ストリップ状要素は定寸に切断された連続的な細長要素から形成されるため、その端部は、金属補強コードの切断に起因して鋭利な部分を有し得ることが確認されており、その部分がカーカス構造と直接接触すれば、使用中にタイヤの亀裂を誘発する領域が生じ得る。

本出願人は、ストリップ状要素の取付けを実施する前に、エラストマー原材料の少なくとも一対の環状インサートを、ベルト構造の形成に使用される補助ドラムの表面に取り付けることにより、上述の問題を克服することができると考えている。

より具体的には、本出願人によれば、前記取付けステップの間に、各ストリップ状要素の両端が、各々、環状インサートの１つに対し、各ストリップ状要素の端部が前記環状インサートの位置に対して軸方向内側に配置されるようにして半径方向に重ね合わされる場合、ストリップ状要素は、環状インサートを構成するエラストマー原材料の粘着性によって重層面に対して固定されるものと思われ、他方でそれらの端部は、ベルト構造とカーカス構造との間の結合ステップの最後に、カーカス構造に接触しないことが分かっている。

より詳細には、第１の態様において、本発明はタイヤの組立方法に関し、この方法は、
−それぞれの環状固定構造と係合する端部フラップを有する少なくとも１つのカーカスプライを含むカーカス構造を形成するステップと、
−少なくとも１つの第１のベルト層を含むベルト構造を形成するステップと、
−前記ベルト構造を前記カーカス構造と結合するステップと、
を含み、
前記カーカス構造を形成するステップは、少なくとも、
−組立ドラムの周りに少なくとも１つのカーカスプライを形成するステップと、
−一対の環状固定構造を前記少なくとも１つのカーカスプライと結合するステップと、
−サイドウォール部分を前記少なくとも１つのカーカスプライ上に取り付けるステップと、
を含み、
前記ベルト構造を形成するステップは、少なくとも、
−半径方向外側の重層面を有する補助ドラムを提供するステップと、
−原エラストマー材料（raw elastomeric material）の一対の環状インサートを前記半径方向外側の重層面の周りに円周方向に取り付けるステップであって、前記環状インサートが互いに軸方向に離間されている、ステップと、
−複数のストリップ状要素を補助ドラム上に取り付けるステップであって、そのストリップ状要素が、前記重層面の円周方向の延在部に互いに並列に並んだ関係で平行に配置され（parallelly in side by side relationship to each other）、それにより前記少なくとも１つの第１のベルト層が形成される、ステップと、
を含み、
前記取付けステップの間、各ストリップ状要素のそれぞれ対向する端部分が、各々、環状インサートの１つに対して重ね合わされ、これは、各ストリップ状要素が、前記環状インサートの軸方向外側の端部に対して軸方向内側の位置にそれぞれの軸方向外側の終端縁を有するような形で行われ、
前記ベルト構造を前記カーカス構造と結合する前記ステップが、カーカス構造をトロイダル形状に整形することにより実施され、これは、前記サイドウォール部分の半径方向外側の端部が、前記環状インサートの軸方向外側の端部と結合された状態になるような形で行われる。

従って、ストリップ状要素の各々は、その端部をそれぞれの環状インサートに重ねて置くことができ、その環状インサートが、補助ドラムの重層面に対して前記重層面の円周方向の延在部全体にわたって付着し、それにより定常位置が保たれる。

実際には、環状インサートを構成する原エラストマー材料に特有の粘着性と、前記インサートの軸方向の延在部とによって、ストリップ状要素のそれぞれの端部における、並びに、被加工タイヤのカーカス構造に関しては別個の要素となるエラストマー材料上の前記要素の残りの部分における効率的な保持が、確保される。

従って、本出願人によれば、ストリップ状要素を補助ドラムに対し、構造上、効率的に安定化させることを実現することができ、それと同時に、機材がより複雑となる可能性がある技術的手段を用いる必要性が抑えられることが実証されている。

加えて、環状インサートによって達成される安定化の働きにより、必要に応じて、補助ドラムの重層面上に粘着防止コーティングを用いることが可能となり、ベルト構造をカーカス構造との連結のために取り外すときに容易となる。

最後に、本出願人によれば、補助ドラムの重層面上に重層された個々のストリップ状要素の構造的安定性が向上することで、生産廃棄物が低減し、より均質な製品品質が確保されることが確かめられている。

第２の態様に従えば、本発明は車両車輪用タイヤに関し、これは、
−それぞれの環状固定構造と係合する端部フラップを有する少なくとも１つのカーカスプライを備えるカーカス構造と、
−少なくとも１つの第１のベルト層を含むベルト構造と、
−一対のサイドウォールであって、各々が、前記少なくとも１つのカーカスプライに対して側面に取り付けられる少なくとも１つのサイドウォール部分を有する、一対のサイドウォールと、
−互いに軸方向に離間されたエラストマー材料の一対の環状インサートであって、前記サイドウォール部分の半径方向外側の端部と結合したそれぞれの軸方向外側の端部を有する、一対の環状インサートと、
を含み、
前記少なくとも１つのベルト層が、タイヤの円周方向の延在部に互いに並列に並んだ関係で平行に配置された複数のストリップ状要素を含み、各ストリップ状要素のそれぞれ対向する端部分が、各々、環状インサートの１つに対して半径方向に重ね合わされ、これは、各ストリップ状要素が、前記環状インサートの軸方向外側の端部に対して軸方向内側の位置に軸方向外側の終端縁を有するような形で行われる。

本出願人によれば、さらに、サイドウォールの半径方向外側の端部と環状インサートの軸方向外側の端部とを互いに合わせる（mutual mating）と、ＴＯＳタイプの設計スキームを得ることにつながり、これは、カーカス構造の、それをベルト構造と連結するための整形を実施する前に、１つ又は複数のカーカスプライに対するサイドウォール部分の取付けを完了することができるため、生産プロセスの単純化が可能になることが実証されている。

前記態様のうちの少なくとも１つにおいて、本発明は、以下に記載される好ましい特徴のうちの１つ又は複数を有することができる。

環状インサートの各々は、エラストマー材料の少なくとも１つの連続的な細長要素を、補助ドラムの重層面の周りに巻回することによって作製される。

このように形成された環状インサートは、「ベルトを巻く」働きを果たし、その補助ドラムに対する位置安定性を向上させる。

好ましくは、前記連続的な細長要素は、互いに近接して配置された複数巻きのコイルを形成するように巻回される。

このように、巻回中に形成されるコイル巻きの量及び互いの位置を好適に調節することにより、常に同じ連続的な細長要素を使用して、設計データに基づいた所望の形状の環状インサートを製造することができる。これにより、半製品の製造及び／又は保管を回避するため種々のタイヤ構成部品の作製が基本要素から開始される近代的な構想のプロセスに、環状インサートの製造を組み込むことが容易に可能となる。

また、ベルト構造に構造的な不連続性が生じ得るリスクもなくなり、この不連続性は、半製品のリボン状要素から開始して、補助ドラムの周りに円周方向に巻回することで環状インサート及び／又はベルト層が製造されるときに通常実施される、端部間接合（end-to-end joint）では、排除することはほぼ不可能である。

好ましくは、環状インサートは、前記少なくとも１つのカーカスプライに対して取り付けられるサイドウォール部分を構成するエラストマー材料の組成と異なる組成を有するエラストマー材料で作製される。

実際には、本出願人によれば、通常サイドウォールを形成する材料は、その組成が、外部物質の影響下での経年に対して適切な抵抗性を呈することに加え、通常は高い可撓性要件を満たしていなければならないものであり、下層の１つ／複数のカーカスプライを、ベルト構造の縁端によって生じる剪断作用から保護することに関しては最適でないように思われ得ることが指摘される。加えて、サイドウォールを構成する材料に提供される組成は、ベルト構造の製造に使用される化合物とは、それが通常、ゴム−金属結合の最適品質を得るよう考えられたものであることから、それほど適合性が高くないこともある。従って、前記環状インサートには、可撓性及び／又は大気中の物質に対する保護機能を有する材料より、むしろ最適なゴム−金属結合を有するエラストマー材料の使用が好ましいというのが、本出願人の意見である。

さらに詳細には、環状インサートを構成するエラストマー材料の組成は、少なくとも１つのゴム−金属結合系を含む。

前記結合系は好ましくは、硫黄、レゾルシン及びコバルト塩を含む。

環状インサートを構成するエラストマー材料の組成は、完成品タイヤにおいて、環状インサートの硬度が、前記少なくとも１つのカーカスプライに対して取り付けられるサイドウォール部分の硬度より大きくなるような性質のものである。

このようにすると、１つ／複数のカーカスプライの剪断応力に対するより良好な保護が得られる。この応力は、基本的には、タイヤの使用中にベルト層の軸方向外側の縁端によって伝えられるものである。

前記サイドウォール部分は、前記環状固定構造を組み込むそれぞれのビードを始端として、前記少なくとも１つのカーカスプライに対して延在する。

前記サイドウォール部分の各々は、好ましくは、エラストマー材料の少なくとも１つの連続的な細長要素を、前記少なくとも１つのカーカスプライ上に、互いに近接して配置された複数巻きのコイル状に巻回することによって得られる。

好ましくは、前記方法は、キャップ構造を製造するために、前記ベルト構造の半径方向外側の位置にトレッドバンドを形成するステップを含む。

より好ましくは、前記方法は、前記整形ステップの前に、キャップ構造をカーカス構造の周りの中心位置に位置決めするステップを含む。

トレッドバンドは、好ましくは、エラストマー材料の少なくとも１つの連続的な細長要素を、ベルト構造の周りに互いに近接して配置された複数巻きのコイル状に巻回することによって得られる。

好ましくは、トレッドバンドの軸方向外側の端部分は、トレッドバンドの軸方向内側の部分を構成するエラストマー材料の組成とは異なる組成を有するエラストマー材料で作製される。

より詳細には、トレッドバンドの前記軸方向外側の端部分は、前記少なくとも１つのカーカスプライに対して取り付けられるサイドウォール部分を構成するエラストマー材料の組成と一致する組成を有するエラストマー材料で作製される。

結合ステップの後、トレッドバンドの前記軸方向外側の端部分は、好ましくは、前記少なくとも１つのカーカスプライに対して取り付けられたサイドウォール部分の半径方向外側の端部と結合される。

ＳＯＴタイプの構造設計に従ってトレッドバンドとサイドウォールとの間にこのような互いの連結を得ることができ、ＴＯＳタイプの構造設計にあるような高荷重条件下で使用する間に、トレッドバンドの側端を、強い応力に従って起こり得るタイヤからの剥離から効率的に保護するという利点が、プロセスに特別な製造上の複雑性を伴うことなく提供される。

好ましくは、環状インサートの各々は、好ましくは、互いに近接して配置された複数巻きのコイル状に巻回された、エラストマー材料の少なくとも１つの連続的な細長要素を含む。

環状インサートは、好ましくは、サイドウォールの半径方向外側に頂端を画定する。

好ましくは、トレッドバンドは、前記ベルト構造の半径方向外側の位置に配置される。

好ましくは、トレッドバンドは、ベルト構造の周りに互いに近接して配置された複数巻きのコイル状に巻回された、エラストマー材料の少なくとも１つの連続的な細長要素を含む。

トレッドバンドの軸方向外側の端部分は、好ましくは、前記少なくとも１つのカーカスプライに対して側面に取り付けられたサイドウォール部分の半径方向外側の端部と結合される。

さらなる特徴及び利点は、本発明に係るタイヤの組立方法及び前記方法によって得られるタイヤの、好ましい、しかし排他的ではない実施形態の詳細な説明から、さらに明らかとなるであろう。

この説明は、非限定的な例として与えられる添付の図面を参照しながら、以下に記載される。

本発明に係るタイヤ製造装置の上面図を図解的に示す。 既に組立ドラム上に形成されたカーカス構造上に、サイドウォール部分が製造される加工ステップを示す。 タイヤのベルト構造の加工ステップを示し、ここでは第１のベルト層は製造済みで、これが、既に補助ドラム上に形成された環状インサートに、部分的に重ねられる。 図３の加工ステップに続く加工ステップを示し、ここではトレッドバンドは形成済みで、これがベルト構造に半径方向に重ねられ、それと共にキャップ構造を画定する。 カーカス構造が、キャップ構造と連結するために整形されるステップを示す。 先行する図において参照された方法及び装置に従い製造されるタイヤの断片的な直径方向断面図（diametrical section view）である。

図面を参照すると、本発明に係る方法を実施するよう設計された車両車輪用タイヤの製造装置が、概して参照符号１によって特定されている。

装置１は、少なくとも１つのカーカスプライ３を有するカーカス構造２ａを本質的に含むタイヤ２（図５及び図６）の製造を意図している。気密なエラストマー材料の層、すなわち、いわゆるライナーが、１つ／複数のカーカスプライ３の内側に取り付けられ得る。各々が、エラストマーフィラー５ｂと結合されたいわゆるビードコア５ａを含む２つの環状固定構造５が、１つ／複数のカーカスプライ３のそれぞれの端部フラップ３ａと係合する。通常、「ビード」６として特定され、そこでタイヤ２とそれぞれの取付けリムとの間の係合が通常行われる２つの領域が、前記環状固定構造５を含む。

１つ／複数のカーカスプライ３の周りには、１つ又は複数のベルト層７ａ、７ｂ、７ｃを含むベルト構造７が円周方向に取り付けられ、そのベルト構造７にトレッドバンド８が円周方向に重なる。

各々、対応するビード６からトレッドバンド８の対応する側端の近傍まで延在する２つのサイドウォール９が、側面方向に対向する位置で１つ／複数のカーカスプライ３上に取り付けられる。

１つ／複数のカーカスプライ３とベルト構造７の軸方向外側の縁端との間に、互いに軸方向に離間されたエラストマー材料の各環状インサート１０が介装される。ベルト構造７の対応する縁端を越えて突出するそれぞれの軸方向外側の端部１０ａを有する環状インサート１０は、サイドウォール９の半径方向外側の頂端を画定し、各々、１つ／複数のカーカスプライ３に対して側面に取り付けられたそれぞれのサイドウォール部分２４の半径方向外側の端部に接合する。

装置１は主要組立ドラム１１を含み、その上で、タイヤ２のカーカス構造２ａを形成するよう設計された構成部品の少なくとも一部が組み立てられ、及び／又は組み付けられる。主要ドラム１１は、示される例にあるとおり、装置１がいわゆる「二段階型」の組立てプロセスを実施するように設計されているならば、第１段階組立ドラムからなってもよく、又は単段階組立てプロセスの完遂が望ましいのであれば、通常「単段階（unistage）」と称されるタイプの組立ドラムからなってもよく、区別なしにいずれからなってもよい。

ここで、及び本明細書の以下において、「単段階組立てプロセス」とは、カーカス構造が、タイヤそれ自体の組立ての最後にのみ、その自らの組立ドラムから取り外されるプロセスを意図し；及び「二段階組立てプロセス」は、カーカス構造が、円筒形状に組み立てられ次第、その自らの組立ドラムから取り外され、次にそれぞれのベルト構造７に組み付けるためシェーピングドラムに移送されるプロセスを意図している。

主要ドラム１１は、マンドレル１２又はロボットアーム又は他の機器によって動作可能に支持され、それにより、少なくとも１つの組立ステーション１２ａにおいてカーカス構造２ａの構成部品を取り付ける間、必要に応じて前記ドラムを回転駆動させ、及び／又は好適には移動させることができる。

より詳細には、主要ドラム１１は、初めに任意のライナー４を、次に１つ又は複数のカーカスプライ３を受け取り、それによって円筒スリーブが形成され、続いてその対向する端部フラップに、環状固定構造５が取り付けられる。

さらに詳細には、図１に示される実施形態において、主要ドラム１１の周りに円周方向に巻回された連続ストリップの形態の少なくとも１つの半製品から、１つ又は複数のカーカスプライ３が形成される。

本発明の実施形態に従えば、前記少なくとも１つのカーカスプライ３は、主要ドラム１１の円周方向の延在部に沿って互いに近接した関係で複数のストリップ状要素（図示せず）を取り付けることによって作製することができる。

続いて、環状固定構造５の周りでの１つ／複数のカーカスプライ３の端部フラップ３ａの曲げ返しが実施され得る。

例として図２に示されるとおり、少なくとも２つのサイドウォール部分２４がさらに取り付けられ、その各々は、環状固定構造５の１つを組み込むそれぞれのビード６を始端として、１つ／複数のカーカスプライ３に対して延在する。

前記サイドウォール部分２４の各々は、エラストマー材料の少なくとも１つの連続的な細長要素を、前記少なくとも１つのカーカスプライ３上の互いに近接して配置された複数巻きのコイル状に巻回することによって得ることができる。

二段階プロセスでタイヤ組立てが行われる図１に示される実施形態において、円筒スリーブの形態で作製されるカーカス構造２ａは、第１の移送部材１３によって主要ドラム１１から抜き取られ、２つの半体１４ａに軸方向に分割されるシェーピングドラム１４、すなわち第２段階ドラム上でカーカス構造２ａとの係合が実施される。ドラム半体１４ａは互いに近接させて、各々、環状固定構造５の一方におけるカーカス構造２ａとの係合に備えることができる。

装置１は、補助ドラム１５をさらに含んでもよく、その上に、第１の供給ユニット１６から送られてくる、１つ又は複数のベルト層７ａ、７ｂ、７ｃを得るように構成されたそれぞれの構成部品を所定の順序で組み付けることによって、ベルト構造７が形成される。

また、好ましくは、環状インサート１０を得るように設計された少なくとも１つの第２の供給ユニット１７が、補助ドラム１５と連動する。トレッドバンド８を半径方向外側の位置でベルト構造７に取り付け、それによって前記ベルト構造７及び環状インサート１０と共に、カーカス構造２ａと連結するためのキャップ構造Ｃを形成するため、少なくとも１つの第３の供給ユニット１８が提供され得る。

補助ドラム１５とシェーピングドラム１４との間を、好ましくは前記ドラムが互いに軸方向に整列する方向に沿って移動可能な第２の移送部材１９があってよく、これは、シェーピングドラム１４によって支持されたカーカス構造２ａ上へのキャップ構造Ｃの移送を実施する。

公知の方法では、キャップ構造Ｃがカーカス構造２ａに対して中心位置にあるとき、シェーピングドラム１４の対向する半体１４ａを互いに軸方向に近接させ、同時に１つ又は複数のカーカスプライ３の内側に流体を入れ、それによってカーカス構造２ａをトロイダル形状に整形する。結果として１つ／複数のカーカスプライ３は半径方向に膨張し、カーカスプライ３が、第２の移送部材１９によって保持されるキャップ構造Ｃの内表面に付着するに至る。

このように整形されたタイヤ１は、シェーピングドラム１４から取り外し、加硫及び成形処理及び／又は作業サイクルに提供される他の加工作業に供するのに適する。

本発明の実施形態に従えば、前記少なくとも１つのベルト層７ａ、７ｂは、複数のストリップ状要素２０を、補助ドラム１５の円周方向の延在部に沿って互いに近接した関係で取り付けることによって作製することができる。

さらに詳細には、図１に示される実施形態において、第１の供給ユニット１６は、ストリップ状要素２０の補助ドラム１５上への取付けを実施してベルト層７を作製するように構成される。次に、前記主要ドラム１１上で、例えば、主要ドラムの周りに巻回された連続ストリップの形態の少なくとも１つの半製品で形成された１つ／複数のカーカスプライ３を取り付けることによって、カーカス構造２ａが製造される。

この目的のため、簡潔にするため詳細には記載されない第１の供給ユニット１６は、例えば、本明細書において特記されない限り、同一出願人名義の米国特許第６，７０２，９１３号に記載されるものに従い作製することができる。

補助ドラム１５は、半径方向外側の位置では、例えば実質的に円筒形状の重層面２１を示し、これは、好ましくは、補助ドラムの幾何学的対称軸Ｘ（図１）を中心に連続的に配置され、同時に半径方向に移動可能な複数の円周セクタ２２（図３及び図４に図解的に示される）によって形成される。

円周セクタ２２が半径方向の可動性を有することにより、ドラムの直径サイズを変化させることが可能となり、これは、円周セクタ２２が、重層面２１を備えるそれぞれの円周ショルダによって互いに当接するように動作し、それによって前記表面に連続的な層を与えることができる最小直径から始まる。

少なくとも１本のロボットアーム２３が、補助ドラム上にキャップ構造Ｃを製造するため供給ユニット１６、１７及び１８の前に補助ドラム１５を支持し、それを好都合に操作するように構成される。

ベルト構造７の製造は、初めに、環状インサート１０の重層面２１上への取付けを実施するため、補助ドラム１５を第２の供給ユニット１７の前に配置することを伴う。各環状インサート１０は、エラストマー材料の少なくとも１つの連続的な細長要素（図示せず）を補助ドラム１５の重層面２１の周りに巻回することによって作製される。より詳細には、この目的のため、いわゆる「らせん状に巻く」作業が好ましくは実施され、それによって連続的な細長要素が、重層面２１の周りに実質的に円周方向に互いに近接した複数巻きのコイルＳに巻回される。

上記の目的上、第２の供給ユニット１７は、例えば押出金型などの少なくとも１つのディスペンスユニット２５を含むことができ、これは、補助ドラム１５に連続的な細長要素を供給するように構成され、一方、前記ドラム１５は、ロボットアーム２３によって担持されたモータによりその幾何軸Ｘを中心に回転駆動されるとともに、好都合にはそれによって動かされ、所望の形状に作製された環状インサート１０を付与するのに適合した形で、コイルＳの分配が実施される。

第２の供給ユニット１７から供給される連続的な細長要素は、好ましくは、トレッドバンド８、及びカーカス構造に対して取り付けられるサイドウォール部分２８をそれぞれ構成するエラストマー材料に使用されるものと異なる組成を有するエラストマー材料で構成される。より詳細には、環状インサート１０を製造するために第２の供給ユニットによって供給される連続的な細長要素を構成するエラストマー材料は、高割合の硫黄＋レゾルシン＋コバルト塩などのゴム−金属結合系を含む組成を有する。従って、ベルト構造を構成する金属コードに対する環状インサート１０の最適な固定が確保される。

加えて、環状インサート１０を構成するエラストマー材料の組成は、完成品タイヤにおいて、すなわち加硫が完了したとき、環状インサート１０の硬度が、１つ／複数のカーカスプライ３に対して側面に取り付けられるサイドウォール部分２４の硬度より大きくなるような性質のものである。従って環状インサート１０は、タイヤの使用中に、基本的にベルト層の軸方向外側の縁端によって伝えられる剪断応力に対して最適となる形で、１つ／複数のカーカスプライ３を保護するように構成される。

環状インサート１０の形成中、補助ドラム１５は最小直径に設定されることが好ましく、この最小直径は、円周セクタ２２が互いに接触して表面が連続的となる関係にあるときに相当する。従って、連続的な細長要素が、たとえ補助ドラム１５に直接接触して取り付けられたとしても、巻回ステップの間に望ましくない表面の不連続性によって引き起こされる異常な応力によって破損し得るリスクはなくなる。

環状インサート１０の取付けが完了すると、１つ又は複数のベルト層７ａ、７ｂ、７ｃの取付けを開始する前に、有利には補助ドラム１５が最小直径から出発して所定の第１の作業直径になるまで拡径されて（be expanded）もよく、この第１の作業直径は、環状インサート１０の半径方向外側の位置における第１のベルト層７ａの取付けに対し、ストリップ状要素２０の的確な重層を可能とするのに好適なものである。

より詳細には、第１の作業直径は、続いて取り付けられるストリップ状要素２０の各々が、重層面２１上に、重層面２１の円周方向の延在部全体の整数分の１（a submultiple integer）に実質的に等しい幅の円周の弧（an arc of a circumference）を含み得るような値を有する。

ロボットアーム２３が、第１の供給ユニット１６に対して補助ドラム１５の適切な位置決めを実施し、前記ドラムを、個々のストリップ状要素２０の重層面２１上への重層と同期して、例えばステップバイステップ式の動作に従い回転駆動し、これは、ストリップ状要素が互いに隣接して連続的に取り付けられ、各々が幾何軸Ｘと平行な向きか、又はそれに対して好適に傾斜した向きに従う形で行われる。

補助ドラム１５の動作は、重層面２１に対し、重層されるストリップ状要素２０の各々のもつ角度と実質的に等しいか、又はいずれにしても、それと相関する角度幅のステップに従い行われる。このようにして、それぞれの隣接するストリップ状要素２０の対向する長手方向縁端が、互いに合わされるか、又は必要であれば、得られるベルト層の円周方向の全延在部にわたって所定の一定量だけ離間される。

図３に示されるとおり、前記取付けステップの間、第１のベルト層７ａをなす個々のストリップ状要素２０の軸方向外側の端部分２０ａは、各々、環状インサート１０の１つと半径方向に重なり合う。これは、重層が完了したとき、環状インサート１０の軸方向外側の端部１０ａ（第１のベルト層７ａのそれぞれの軸方向外側の縁端から軸方向外側に突出する）に対し軸方向内側の位置にあるそれぞれの軸方向外側の終端縁２０ｂを、各ストリップ状要素２０が有するように行われる。

続いて、第１のベルト層７ａの半径方向外側の位置に第２のベルト層７ｂを形成することができる。第２のベルト層７ｂは、第１のベルト層７ａを参照して先述されたのと同じ方法で得ることができるが、ストリップ状要素２０の向きは、好ましくは、第１の層のストリップ状要素２０に対して交差する方向とされる。第２のベルト層７ｂの製造中、既に形成された第１のベルト層７ａが、補助ドラム１５の重層面２１に相当する。

第２のベルト層７ｂ、すなわち半径方向に最も外側のベルト層の形成に続き、補助ドラム１５が所定の第２の作業直径まで半径方向に拡径され、それにより、設計基準によって決定されるとおりの所望の円周方向の延在部に従い、環状ベルト層７ａ、７ｂに永久的な膨張をかけることができる。

続いて、第３のベルト層７ｃの取付けが提供されてもよく、前記第３の層７ｃは、下層のベルト層の半径方向外側の位置に、軸方向に近接したコイル状に巻回された１本又は複数のコードを含む。

続いて補助ドラム１５は第３の供給ユニット１８に近付けられ、ベルト構造７に半径方向に重ね合わされた関係でトレッドバンド８を取り付けることが可能となる。

第２の供給ユニット１７を参照して記載されたのと同じように、第３の供給ユニット１８は、例えば、互いに近接して配置された、及び／又は、ベルト構造７及び／又は補助ドラム１５に重ね合わされたコイルＳ（図示せず）の形態で連続的な細長要素を供給するように構成された少なくとも１つの押出金型か、又はその他の機器を含むことができ、一方、前記ドラムは回転駆動され、及び好都合には、製造されるトレッドバンド８に所望の最終形状を付与するのに適合した形でコイルＳの分配を確定するよう移動する。

より詳細には、第３の供給ユニット１８は、好ましくは、トレッドバンド８のうちの、前記トレッドの軸方向の延在部の大部分にわたって延在する少なくとも１つの軸方向内側の部分８ａの取付けを実施する主要ディスペンス機器１８ａと、ある場合にはトレッドバンドそれ自体の軸方向外側の端部分８ｂの製造を実施する補助ディスペンス機器（図示せず）とを含む。軸方向内側の部分８ａは、ロードホールディング及び／又は耐摩耗性の点で最適な性能が得られるよう構成された組成を有するエラストマー材料で作製され得る。次に、トレッドバンド８の軸方向外側の端部分８ｂが、軸方向内側の部分８ａを構成するエラストマー材料の組成と異なる組成を有し、且つ好ましくは、１つ／複数のカーカスプライに対して取り付けられるサイドウォール部分２４を構成するエラストマー材料の組成と一致するエラストマー材料で作製され得る。

ベルト構造７の取外しを可能とするため、続いて補助ドラム１５が、第１の作業直径より小さい直径に縮径（be contracted）され得る。この状況下で、キャップ構造Ｃは、ロボットアーム２３により補助ドラム１５から軸方向に抜き取って第２の移送部材と協働させることができ、次に前記キャップ構造Ｃは、先述のとおり、シェーピングドラム１４上に提供されたカーカス構造２１と結合される。

カーカス構造２ａをトロイダル形状に従い膨張させる間、１つ／複数のカーカスプライ３に対して側面に取り付けられたサイドウォール部分２４の半径方向外側の端部２４ａが、それぞれの環状インサート１０の軸方向外側の端部１０ａと接合される。従って、サイドウォール９のタイヤ２への組込みは、ＴＯＳタイプの設計スキームに従い決定され、ここでは、環状インサート１０がサイドウォール９の半径方向外側の頂端を構成し、その一部はベルト構造７と１つ／複数のカーカスプライ９との間に介装される。

整形ステップの最後に、公知の方法で圧延作業が実施され得ることにより、キャップ構造Ｃとカーカス構造２ａとの間の密着した連結が確定される。このステップの間、トレッドバンド８の軸方向外側の端部分８ｂが、１つ／複数のカーカスプライ３に対して側面に取り付けられたサイドウォール部分２４の半径方向外側の端部２４ａにつなぎ合わされる。従って、トレッドバンド８の軸方向外側の端部分８ｂと、カーカスプライ３に対して側面に取り付けられるサイドウォール部分２４とをそれぞれ構成するエラストマー材料の組成が互いに一致している効果によっても、ＳＯＴタイプの設計スキームに従うトレッドバンド８とサイドウォール９との間の互いの連結が確定され、それにより、タイヤが高荷重条件下における使用を受けたとしても、トレッドバンド８の側端は、タイヤから剥離する可能性から保護される。

最後に、本出願人は、同じ方法及び同じタイヤを、単段階タイプの主要ドラム１１を使用して製造し得ることを指摘する。この場合、供給ユニット１６、１７、及び１８に沿って補助ドラムが通過して製造されたキャップ構造Ｃは、整形ステップを実施するため、好ましくは第２の移送部材１９によって主要ドラム１１に移送される。

Claims (27)

1. タイヤの組立方法であって、
   −それぞれの環状固定構造（５）と係合する端部フラップ（３ａ）を有する少なくとも１つのカーカスプライ（３）を備えるカーカス構造（２ａ）を形成するステップと、
   −少なくとも１つの第１のベルト層（７ａ）を含むベルト構造（７）を形成するステップと、
   −前記ベルト構造（７）を前記カーカス構造（２ａ）と結合するステップと、
   を含み、
   前記カーカス構造（２ａ）を形成する前記ステップが、少なくとも、
   −組立ドラム（１１）の周りに少なくとも１つのカーカスプライ（３）を形成するステップと、
   −一対の環状固定構造（５）を前記少なくとも１つのカーカスプライ（３）と結合するステップと、
   −サイドウォール部分（２４）を前記少なくとも１つのカーカスプライ（３）上に取り付けるステップと、
   を含み、前記ベルト構造（７）を形成する前記ステップが、少なくとも、
   −半径方向外側の重層面（２１）を有する補助ドラム（１５）を提供するステップと、
   −互いに軸方向に離間された原エラストマー材料の一対の環状インサート（１０）を、前記半径方向外側の重層面（２１）の周りに円周方向に取り付けるステップと、
   −複数のストリップ状要素（２０）を前記補助ドラム（１５）に取り付けるステップであって、該ストリップ状要素が、前記重層面（２１）の円周方向の延在部に互いに並列に並んだ関係で平行に配置され、それにより前記少なくとも１つの第１のベルト層（７ａ）が形成される、ステップと、
   を含み、
   前記取付けステップの間、各ストリップ状要素（２０）のそれぞれ対向する端部分（２０ａ）が、各々、前記環状インサート（１０）の１つに対して半径方向に重ね合わされ、これは、各ストリップ状要素（２０）が、前記環状インサート（１０）の軸方向外側の端部（１０ａ）に対して軸方向内側の位置にそれぞれの軸方向外側の終端縁（２０ｂ）を有するような形で行われ、
   前記ベルト構造（７）を前記カーカス構造（２ａ）と結合する前記ステップが、前記カーカス構造（２ａ）をトロイダル形状に整形することにより実施され、これは、前記サイドウォール部分（２４）の前記半径方向外側の端部（２４ａ）が、前記環状インサート（１０）の前記軸方向外側の端部（１０ａ）と接合するような形で行われる、
   方法。
2. 前記環状インサート（１０）の各々が、前記補助ドラム（１５）の前記重層面（２１）の周りにエラストマー材料の少なくとも１つの連続的な細長要素を巻回することによって作製される、請求項１に記載の方法。
3. 前記連続的な細長要素が、互いに近接して配置された複数巻きのコイル（Ｓ）を形成するように巻回される、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記環状インサート（１０）が、前記サイドウォール（９）の半径方向外側の頂端を画定する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記環状インサート（１０）が、前記少なくとも１つのカーカスプライ（３）に対して取り付けられる前記サイドウォール部分（２４）を構成するエラストマー材料の組成と異なる組成を有するエラストマー材料で作製される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記環状インサート（１０）を構成するエラストマー材料の組成が、少なくとも１つのゴム−金属結合系を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記結合系が、硫黄、レゾルシン及びコバルト塩を含む、請求項６に記載の方法。
8. 前記サイドウォール部分（２４）が、前記環状固定構造（５）を組み込むそれぞれのビード（６）を始端として、前記少なくとも１つのカーカスプライ（３）に対して延在する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
9. 前記サイドウォール部分（２４）の各々が、前記少なくとも１つのカーカスプライ（３）上において、エラストマー材料の少なくとも１つの連続的な細長要素を、互いに近接して配置された複数巻きのコイル状に巻回することによって得られる、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
10. キャップ構造（Ｃ）を製造するため、前記ベルト構造（７）の半径方向外側の位置にトレッドバンド（８）を形成するステップをさらに含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
11. 前記整形ステップの前に、前記キャップ構造（Ｃ）を前記カーカス構造（２ａ）の周りの中心位置に位置決めするステップをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
12. 前記トレッドバンド（８）が、エラストマー材料の少なくとも１つの連続的な細長要素を、前記ベルト構造（７）の周りに、互いに近接して配置された複数巻きのコイル状に巻回することによって得られる、請求項１１に記載の方法。
13. 前記トレッドバンド（８）の軸方向外側の端部分（８ｂ）が、前記トレッドバンド（８）の軸方向内側の部分（８ａ）を構成するエラストマー材料の組成と異なる組成を有するエラストマー材料で作製される、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の方法。
14. 前記トレッドバンド（８）の軸方向外側の端部分（８ｂ）が、前記少なくとも１つのカーカスプライ（３）に対して取り付けられる前記サイドウォール部分（２４）を構成するエラストマー材料の組成と一致する組成を有するエラストマー材料で作製される、請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の方法。
15. 前記結合ステップの後、前記トレッドバンド（８）の前記軸方向外側の端部分（８ｂ）が、前記少なくとも１つのカーカスプライ（３）に対して取り付けられた前記サイドウォール部分（２４）の前記半径方向外側の端部（２４ａ）と結合される、請求項１３又は１４に記載の方法。
16. 車両車輪用タイヤであって、
    −それぞれの環状固定構造（５）と係合する端部フラップ（３ａ）を有する少なくとも１つのカーカスプライ（３）を備えるカーカス構造（２ａ）と、
    −少なくとも１つの第１のベルト層（７ａ）を含むベルト構造（７）と、
    −一対のサイドウォール（９）であって、各々が、前記少なくとも１つのカーカスプライ（３）に対して側面に取り付けられる少なくとも１つのサイドウォール部分（２４）を有する、一対のサイドウォール（９）と、
    −互いに軸方向に離間されたエラストマー材料の一対の環状インサート（１０）であって、前記サイドウォール部分（２４）の半径方向外側の端部（２４ａ）と接合されたそれぞれの軸方向外側の端部（１０ａ）を有する、一対の環状インサート（１０）と、
    を含み、
    前記少なくとも１つのベルト層（７ａ）が、前記タイヤの円周方向の延在部に互いに並列に並んだ関係で平行に配置された複数のストリップ状要素（２０）を有し、各ストリップ状要素（２０）のそれぞれの対向する端部分（２０ａ）が、各々、前記環状インサート（１０）の１つに対して半径方向に重ね合わされ、これは、各ストリップ状要素（２０）が、前記環状インサート（１０）の前記軸方向外側の端部（１０ａ）の軸方向内側の位置に、軸方向外側の終端縁（２０ｂ）を有するような形で行われる、
    タイヤ。
17. 前記環状インサート（１０）の各々が、互いに近接して配置された複数巻きのコイル（Ｓ）状に巻回された、エラストマー材料の少なくとも１つの連続的な細長要素を含む、請求項１６に記載のタイヤ。
18. 前記環状インサート（１０）が、前記サイドウォール（９）の半径方向外側の頂端を画定する、請求項１６又は１７に記載のタイヤ。
19. 前記環状インサート（１０）が、前記少なくとも１つのカーカスプライ（３）に対して側面に取り付けられる前記サイドウォール部分（２４）を構成するエラストマー材料の組成と異なる組成を有するエラストマー材料で作製される、請求項１６〜１８のいずれか一項に記載のタイヤ。
20. 前記環状インサート（１０）を構成するエラストマー材料の組成が、少なくとも１つのゴム−金属結合系を含む、請求項１６〜１９のいずれか一項に記載のタイヤ。
21. 前記結合系が、硫黄、レゾルシン及びコバルト塩を含む、請求項２０に記載のタイヤ。
22. 前記環状インサート（１０）の硬度が、前記少なくとも１つのカーカスプライ（３）に対して取り付けられる前記サイドウォール部分（２４）の硬度より大きい、請求項１６〜２１のいずれか一項に記載のタイヤ。
23. 前記ベルト構造（７）の半径方向外側の位置に配置されるトレッドバンド（８）をさらに含む、請求項１６〜２２のいずれか一項に記載のタイヤ。
24. 前記トレッドバンド（８）が、前記ベルト構造（７）の周りに互いに近接して配置された複数巻きのコイルを形成するように延在する、エラストマー材料の少なくとも１つの連続的な細長要素を含む、請求項２３に記載のタイヤ。
25. 前記トレッドバンド（８）が、前記トレッドバンド（８）の軸方向内側の部分（８ａ）を構成するエラストマー材料の組成と異なる組成を有するエラストマー材料で作製された軸方向外側の端部分（８ｂ）を有する、請求項２３又は２４に記載のタイヤ。
26. 前記トレッドバンド（８）が、前記少なくとも１つのカーカスプライ（３）に対して側面に取り付けられる前記サイドウォール部分（２４）を構成するエラストマー材料の組成と一致する組成を有するエラストマー材料で作製された軸方向外側の端部分（８ｂ）を有する、請求項２３〜２５のいずれか一項に記載のタイヤ。
27. 前記トレッドバンド（８）の前記軸方向外側の端部分（８ｂ）が、前記少なくとも１つのカーカスプライ（３）に対して側面に取り付けられた前記サイドウォール部分（２４）の前記半径方向外側の端部（２４ａ）とつなぎ合わされる、請求項２５又は２６に記載のタイヤ。

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