JP5802533B2 - 自動車用タイヤの補強構造体を製造するための方法と装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車用タイヤの補強構造体を製造するための方法に関し、
少なくとも１つのエラストマー材料によって少なくとも部分的にコーティングされ、互いに平行に配置された長手方向の糸状要素（longitudinal filiform elements）をそれぞれ含んだストリップ状セグメントを作製するステップと、
これらのストリップ状セグメントを環状サポートの周方向の展開（circumferential development）に沿って相互に接近した関係になるよう適用して、幾何学的な回転軸を軸とした連続した周方向の展開を有する少なくとも１つの補強層を形成するステップと、
を含む。

本発明は更に、前記の方法を具現化するための装置に関し、該装置は、
少なくとも１つのエラストマー材料層によって少なくとも部分的にコーティングされ、相互に平行に配置されたストリップ状セグメントのフィード用のユニットと、
環状サポート自体の周方向の展開の方向に対して所定の布設角度（pre-set laying angle）に従って、環状サポート上に前記のストリップ状セグメントを各々付与するための布設ユニットと、
環状サポート自体の幾何学軸を軸として、前記布設ユニットと前記環状サポートとの間の相対的な動きを決定するための第１角度作動装置と、
を備えるタイプである。

本説明の過程で、本発明は、特にタイヤのベルト構造体の製造に関して説明がなされる。ただし、ここで、本発明に基づく方法と装置は、タイヤのカーカス構造体の製造に対して、またはより一般的には、相互に平行な状態で方向づけされ、および／またはタイヤの赤道面に対して所定の角度に従って方向づけされたコードを含む、他のいかなる補強構造体の製造に対しても、使用できることが明記される。

自動車用タイヤは通常、１つ以上のカーカスプライで構成されたカーカス構造体を基本的に含み、かかるカーカスプライは、ほぼ環状の形状に従って成形され、通常「ビードリング」と呼ばれる周方向に非延伸性の挿入物を組み込んだ各環状補強構造体に係合される軸方向に向かい合う側方縁部を呈示する。各環状補強構造体は、対応する取り付けリムにタイヤを固定するためにタイヤの内部周方向縁部に沿って定義されるいわゆる「ビード」の中に組み込まれている。

このカーカス構造体上に、半径方向外部の位置において、閉ループに成形された１つ以上のベルト層を含むベルト構造体が付与される。かかるベルト層は、相互に対してまた隣接カーカスプライに属するコードに対して適切に配向された繊維または金属コードによって基本的に構成される。

このベルト構造体の半径方向外側の位置には、通常、十分な厚みを有するエラストマー材料のストリップで構成されるトレッドバンドも付与される。本説明の目的から、「エラストマー材料」という用語は、ゴム配合物全般、すなわち少なくとも１つのポリマーベースに補強用充填材および／又は種々のプロセス添加剤を適宜に混合したもので形成される集合を意味すると明記されるべきである。

タイヤの両側には１組のサイドウォールが付与される。各サイドウォールは、トレッドバンドの対応側方縁部の近くに位置するいわゆるショルダーエリアと対応ビードとの間にあるタイヤの側部を覆う。

これより古い設計の製造工程では、各ベルト層は、エラストマー層内に組み込まれた複数の平行で長手方向のコードによって構成された連続ストリップを区分する切断によって得られた複数のセグメントを順次結合して、形成される。特に、この切断と結合の作業は、いわゆるベルトリングを得るよう実行され、各セグメントのコードは、このリングの周方向の展開に対して所定の傾斜となるように方向決めされ、そして隣接セグメントのコードに平行に置かれる。

完成したベルトリングは、連続的に半径方向に重ねて形成される２つ以上の層を含む場合もあり、カーカス構造体に対して半径方向外側の位置において、通常同時に、最初に円筒形スリーブの形で得られた後者が環状形状に従って成形される操作ステップに関連付けられる。

最近、これらのタイヤの製造に必要な中間的な半製品の製造をなくすか、もしくは少なくとも制限することを可能にする製造方法の探究に特別の注意が払われてきた。たとえば、同一出願人名の欧州特許出願第ＥＰ９７８３０７３１．２号には、取得するタイヤの内部構造に従って形成される環状サポート上に複数のストリップ状セグメントを周方向に接近させて交互に布設することによってカーカスプライおよび各ベルト層が得られるというタイヤ製造方法が記載されている。

文献第ＷＯ ９９／１７９２０号は、連続ストリップ状要素から切り離されたストリップ状セグメントの布設によってベルト層を製造するための方法と装置について記載している。各セグメントは、いったん連続ストリップ状要素から切り離されると、１つ以上のロボットアームによって命令される、磁気式または吸盤式グリップ装置によって延伸される。このグリップ装置は、対向する端に相当する箇所と、可能であれば中央部分に相当する箇所とで、ストリップ状セグメントを保持し、そしてロボットアームからの命令があれば、環状サポートの外側表面上に、その周方向の展開に対して所定の角度に従って、セグメント自体を付与するよう作動される。この付与が完了すると、環状サポートは、それ自体の幾何学軸を回転軸として所定角度に従って回転させられ、すでに付与されているストリップ状セグメントの隣に新しいストリップ状セグメントを付与できるようにする。上記のステップの連続した繰り返しは、環状サポートの周方向の展開全体に従って延在するベルト層の形成を生じさせる。

しかしながら、出願人は、従来技術の教示に従って実行されたストリップ状セグメントの布設が、それによって得られる補強構造体内に完全な構造的均質性をもたらさないことに注目している。

本発明によれば、各セグメントの布設時に、環状サポートの幾何学的な軸に対してほぼ半径方向にある補正軸を回転軸として、環状サポートとセグメント自体との間に相対的な回転が生じる場合、ストリップ状セグメントの連続した布設によって得られるベルト層または他の補強構造体に完全な構造的均質性を保証できることが判明している。

特に、本発明の対象は、自動車用タイヤの補強構造体を製造するための方法であって、前記ストリップ状セグメントの各々の付与時において、ストリップ状セグメント自体と環状サポートとの間に、前記幾何学的な回転軸に対して実質的に半径方向にある補正軸を回転軸として、相対的角度回転が引き起こされることを特徴とする。

より具体的には、補正軸の周りの角度回転は、ストリップ状セグメントの付与時に漸進的に得られるので有利である。

本発明の好適な実施態様では、補正軸を回転軸とする角度回転が、環状サポートの外面に対して順方向の軌道に従って（according to an orthodromic trajectory）セグメントの付与がなされるように、制御されるようになっている。

特に、前記の相対的な角度回転は、環状サポートの赤道面内にある軸を回転軸として、環状サポートの作動によって実行されるのが望ましい。

前記の角度回転の回転軸となる補正軸は、環状サポート上に付与されようとするストリップ状セグメントに対して重心位置にあるのが好ましい。

また、前記ストリップ状セグメントの作製が、前記のエラストマー材料層に前記の糸状要素を組み込んだ少なくとも１つの連続ストリップ状要素上で順次実行される切断動作によって、なされるようになっていると有利である。

各切断動作の後に、このようにして得られた個々のセグメントが環状サポート上に付与されると有利である。

また、個々のストリップ状セグメントが、環状サポートの赤道面に対応する箇所において測定された、ストリップ状セグメント自体の幅に対応する周方向の配分ピッチに従って、環状サポート上に順次配置されるようになっているのも好ましい。

本発明の好適な実施態様では、各ストリップ状セグメントの付与は、環状サポートの赤道面に対して横断方向にストリップ状セグメントを布設するステップと、 ストリップ状セグメントを環状サポートに半径方向に接近させるステップと、ストリップ状セグメントの周方向の配分ピッチに対応する角ピッチに従って環状サポートを回転するステップと、を含む。

好ましくは、各ストリップ状セグメントが環状サポートに対して押し付けられ、この押し付けが当初は各ストリップ状セグメントの中央部分の近くで実行され、その後ストリップ状セグメント自体の両端部に向かって及んでいく、更なるステップが実行される。

好適な実施態様では、この押し付けステップは、前記の接近ステップと同時に実行される。

必要があれば、環状サポートが、あらかじめ形成されたカーカス構造体によって構成されるようになっていると有利であるかもしれない。

ただし、好適な実施態様では、カーカス構造体が環状サポート上で製造される少なくとも１つのステップがあり、かかるステップは、環状サポート上への付与が前記カーカス構造体上に直接各ストリップ状セグメントを布設することによって実行されることをもたらす。

本発明はまた、各ストリップ状セグメントの付与時に作動可能な第２角度作動装置を更に含むことを特徴とする、自動車用補強構造体を製造するための装置に関する。かかる第２角度作動装置は、ストリップ状セグメント自体と環状サポートとの間で、前記の幾何学的な回転軸に対してほぼ半径方向にある補正軸を回転軸とする相対的角度回転を生じさせる。

この第２角度作動装置には、環状サポートの外面に対して順方向の軌道に従ってセグメントの付与を行うために、前記布設ユニットとともに操作的に挿入される（operatively interpolated with said laying unit）と有利である。

この第２角度作動装置は、前記環状サポートに機械的に接続されて、前記の補正軸を回転軸として後者を角度回転させるのが好ましい。

より具体的には、前記の補正軸は、実質的に環状サポートの赤道面の中にある。

本発明の好適な実施態様では、前記のフィードユニットは、ストリップ状要素に対して作動してそこから前記のストリップ状セグメントを取得する切断装置と、切断装置の近くで前記の連続ストリップ状要素の末端を係合する第１操作位置と、取得対象のストリップ状セグメントの長さに対応する長さを有するセグメントに従って切断装置自体を越えて連続ストリップ状要素を延在させるべく、切断装置から隔たった第２操作位置との間で動くことのできるグリップ装置と、を備える。

また、好適な実施態様に従って、前記布設ユニットは、ストリップ状セグメントの付与を行うために、環状サポート外面に対して対照的な関係で動くことのできる押し付け要素を少なくとも１つ備える。

より詳細には、前記の布設ユニットは、それぞれ各サポート要素で支えられる前記押し付け要素の少なくとも２つと、前記サポート要素を支えるガイド構造体と、環状サポートの外面に向かってに半径方向に接近するように、前記押し付け要素（１１）を移動させるための半径方向作動装置と、押し付け要素が相互に接近している第１操作状態から、押し付け要素が環状サポートの赤道面から隔たっている第２操作状態へと移動させるための横断方向作動装置と、を備える。

また、前記切断装置の動作によって切り離されたストリップ状セグメントを保持するための、補助保持要素があると有利になる場合がある。

前記の補助保持要素は、環状サポートにほぼ半径方向に、押し付け要素に対して相対的に動くことができるのが好ましい。

更なる特徴と利点は、本発明に従って、自動車用タイヤの補強構造体を製造するための方法と装置の好適であるが排他的でない実施態様の詳細説明からより容易に明らかになる。この説明は、非限定的な表示としてのみ提供されている添付図面を参照して、以後に記載がなされる。

連続するストリップ状要素の端がグリップ要素にグリップされようとする操作段階における、本発明に基づく装置の概略図である。 図１の後の段階であり、ストリップ状要素が、布設ユニットに係合されるように、環状サポートの隣りに伸びた段階である。 図２の後の段階であり、ストリップ状セグメントがその中央部分に対応する箇所において環状サポート上に付与しようとしている段階である。 ストリップ状セグメントの付与の最終段階である。 本発明に従って実行されるストリップ状セグメントの布設の図である。 従来技術の教示に従って実行されるストリップ状セグメントの布設の図である。

本願の図に関連して、また特に図１乃至４に関連して、番号１は、本発明による方法に従って、自動車用タイヤの補強構造体を製造するための装置全体を示している。
上記の実施態様において、装置１は、取得対象のタイヤの内面に従って実質的に形成された外面３ａを有する環状サポート３上にベルト構造体２を製造することができる。

ベルト構造体２の製造を進める前に、環状サポート３上にカーカス構造体（図示せず）が付与される。かかるカーカス構造体は、同一出願人による特許出願第ＥＰ９７８３０６３３．０号、第ＥＰ９７８３０７３１．２号、第ＥＰ９８８３０６６１．０号、第ＥＰ９８８３０４７２．１号のいずれかに記載されているように同じ環状構造体３上に有利に形成することができる。環状サポート３は、当業者により便利に取得できるので詳細には記載しないが、たとえば、このように取得されたタイヤからのその後の除去を容易にするために分割したり潰したりできる金属製ドラムなどで構成することもできる。ただし、例えば膨張などにより適切に硬化したカーカス構造体上に直接、ベルト構造体２を製造する可能性が排除されるわけではない。この場合には、カーカス構造体が環状サポートの機能も果たすことになる。また、必要があれば、装置１とそれによって具現化された方法がカーカス構造体自体の製造やタイヤの他の補強構造体の製造に使用されるのに適していることも明記されなければならない。

装置１は、所定長さのストリップ状セグメント５を、好ましくは１つずつ提供することができる、少なくとも１つのフィードユニット４を含む。かかる所定長さのストリップ状セグメント５は、押出し装置および／またはカレンダー装置、あるいはフィードリールから送られる少なくとも１つの連続ストリップ状要素６上で連続して実行される切断操作によって取得される。連続ストリップ状要素６とその後にそこから得られたセグメント５は、それぞれ、金属または繊維材料製の複数のコードまたは類似の糸状要素を呈示している。かかる複数のコードまたは類似の糸状要素は、ストリップ状要素およびセグメント自体の長手方向の展開に沿って相互に平行に延在し、押出しおよび／またはカレンダー操作によって付与されるエラストマー材料層で少なくとも部分的にコーティングされている。

フィードユニット４は、個々のストリップ状セグメント５を得るために、連続ストリップ状要素６を垂直にもしくはその長手方向の展開に関して所定の傾斜に従って切断できる切断装置７を少なくとも１つ含む。切断装置７には、少なくとも１つのグリップ装置８が結合される。かかるグリップ装置８は、図１に示す、切断装置７の近くにおいて連続ストリップ状要素６の末端６ａを係合することができる第１作業位置と、切断装置自体から隔たった第２作業位置との間を、移動することができる。図２に示すように、第１作業位置から第２作業位置への平行移動に引き続いて、グリップ装置８は、連続ストリップ状要素６を、切断装置７を超えてそれを延ばすように、またできれば環状サポート３に対して半径方向に接近する位置において、切断装置自体の連続作動の後に取得するセグメント５の長さに対応する長さを持つセグメントに従って、連続ストリップ状要素６を駆動する。添付図面において、番号９は、切断装置７のすぐ上流のエリア内の連続ストリップ状要素６に対して作動する１組のガイドローラを示している。

装置１は、さらに、上記の方法で作製された各ストリップ状セグメント５を順次係合して、環状サポート３の外面３ａ上、またはその上に形成されたカーカス構造体上へ、環状サポート自体の周方向展開の方向に対して所定の布設角度となるように付与することができる、布設ユニット１０を少なくとも１つ含む（図５）。

布設角度αは、布設ユニット１０と可能であればフィードユニット４を環状サポート３に対して適切な向きに置くか、または後者を前記の布設ユニット１０とフィードユニット４に対して適切な向きに置くことによって、簡単にプリセット（事前設定）できる。ベルト構造体２を製造する目的では、少なくとも環状サポート３の赤道面に対応して測定される布設角度αは、目安として２０°と３５°との間を取ることができる。

好ましくは、布設ユニット１０は、環状サポート３の外面３ａに対して対照的な関係にある、ストリップ状セグメント５に沿って動くことのできる押し付け要素１１を少なくとも１つ含む。具体的には、好適な実施態様において、少なくとも２つの押し付け要素１１が使用される。各押し付け要素１１は、横断方向作動装置の動作に対してガイド構造体１３に沿って移動可能なサポート要素１２によってそれぞれ支持される。かかる横断方向作動装置は、当業者に適切な任意の方法で製造できるためここに示されていないが、例えばウォームスクリュータイプなどである、。

また好適には、各サポート要素１２に対して、補助保持要素１４が少なくとも１つ係合される。かかる補助保持要素１４は、切断ユニット７の動作による切断と環状サポート３上への付与との間の経過時間中、ストリップ状要素５を保持するために各押し付け要素１１と連携することができる。さらに詳細には、各保持要素１４は、たとえば、グリップ装置８により駆動される細長い要素６および切断されたストリップ状要素５のための軸受座（bearing seat）を提供するように、各サポート要素１２から突出するローラーによって構成できる。機械的干渉がない状態で第１操作位置と第２操作位置との間のグリップ装置８の平行移動に好都合となるように、サポート要素１２は、ガイド構造体１３の長手方向の展開軸を回転軸として角度回転可能になっている。その結果、それぞれの押し付け要素１１と補助保持要素１４は、図１に示すように、グリップ装置８によって連続した細長い要素６に課された長手方向の作動軌道からそれらが除去される休止位置と、図２に示すように、それらが前記の作動軌道に配置されて細長い要素自体と係合関係で動作する作業位置との間を、並行移動できるようにもなっている。

また、布設ユニット１０には、半径方向作動装置も関連付けられる。かかる半径方向作動装置は、押し付け要素１１を、環状サポート３の外面３ａへ半径方向に接近するように移動することができる。このような半径方向作動装置は、それらが当業者に便利な方法で実現できるため詳細な図解も説明もなされていないが、ストリップ状セグメント５を、環状サポート３の外面３ａ上に接触させるために、たとえばガイド構造体１３上で、および／または直接押し付け要素１１上で、作動することができる。更に、補助保持要素１４について、環状サポート３に対しほぼ半径方向に、押し付け要素１１に関して相対的に移動可能になっていることが望ましい。このように、押し付け要素１１は、環状サポート３と補助保持要素１４との間の機械的干渉を起こさずに、外面３ａにストリップ状要素５を接触させることができる。例示された実施態様では、上記の相対的な動きは、環状サポート３の方向に、ブロック１２に沿って押し付け要素１１を直接平行移動することによって取得される。

さらに、例えばガイド構造体１３とブロック１２との間で動作する横断方向作動装置が提供されるが、これも便利な方法で得られるため表示されていない。かかる横断方向作動装置は、押し付け要素１１を、図１３に示すようにそれらが相互に接近する第１操作状態と、図４に示すようにそれらが環状サポート３の赤道面から離れる第２操作状態との間で、移動させる。

各ストリップ状セグメント５の作製と布設は、次のやり方で実行される。

図１に示された状態からはじめて、グリップ装置８は、切断装置７の近くにおいてガイドローラ９間に係合される連続ストリップ要素の末端６ａに係合するための第１作業状態へ移行される（図１）。グリップ装置８が第２作業位置の近くに到着すると、補助保持要素１４がグリップ装置自体により駆動される連続ストリップ状要素６の下で係合関係となるように、ガイド構造体１３の長手展開方向についてのサポート要素１２の角度回転が決定される（図２）。

ストリップ状セグメント５を切断する切断装置７の介入が次に命令される。この環境では、ストリップ状セグメント５を保持する補助保持要素１４は、環状サポート３の赤道面との関係でほぼ中央位置に横断方向に布設される。

また、ストリップ状要素５が環状サポート３へ半径方向に接近し、環状サポートの赤道面の近くで外面３ａに対してその中央部に接触および押し付けられるように、環状サポート３の方向への押し付け要素１１の平行移動が行われる。ガイドサポート１３に沿ってサポート要素１２が相互に離れる動きによって、ストリップ状セグメント５に沿って赤道面から離れていく押し付け要素１１の同時的な移動が決定される。その結果、ストリップ状セグメント自体の中央部からはじまって、その両端部に向かって漸進的に押し付け動作がなされ、セグメント自体がその全長にわたって環状サポート３上へ付与されることになる。

その後、第１角度作動装置の動作によって、所定の角ピッチに従ってそれ自身の幾何学軸Ｘ−Ｘを回転軸とする環状サポート３の角度回転が決定されて、新しいストリップ状セグメント５の付与のために準備する。上記の操作の連続した繰り返しは、ベルト２の形成を決定する。かかるベルト２は、幾何学的回転軸Ｘ−Ｘの周りの連続した周方向の展開を有する少なくとも１つの層から成り、かかる層は、環状サポート３の周方向の展開に沿って相互に接近した関係で配分された複数のストリップ状セグメント５によって形成される。

純然たる例として、第１角度作動装置は、たとえば、環状サポート３に対して共軸に関連付けられたハブ１５において働くステッピングモータまたは別のタイプのアクチュエータを含むことができる。あるいは、前記第１角度作動装置は、布設ユニット１０と環状サポート３との間の相対動を幾何学的な軸Ｘ−Ｘの周囲に引き起こすのに適した、当業者にとって便利な他のいかなる実施態様をも取ることができる。

前記の幾何学的な軸Ｘ−Ｘの周囲の相対的な動きは、ストリップ状要素５の布設が環状サポート３の赤道面に対応して測定されるストリップ状セグメント自体の幅に対応する周方向の分配ピッチに従って行われるように、制御されることが望ましい。

あるいは、ストリップ状セグメント５の布設は、幾何学的な軸Ｘ−Ｘを回転軸として環状サポート３が２回以上完全に回転してから連続する層の形成を決定するように、上記の幅の倍数に対応する周方向の分配ピッチに従って実行することができる。

ただし、本発明に従って、出願人は、以後に記載される追加手段がなければ、ストリップ状セグメント５の布設が最適な方法で行い得ないことを観察した。実際には、布設ユニット１０が、直線で航程線の軌道（a rectilinear and loxodromic trajectory）、つまり、環状サポート３の幾何学的回転軸Ｘ−Ｘとガイド構造体１３との間の相互の配向を調整することによってプリセットされる、理論的角度αに対応する一定の角度に従って環状サポート３の子午面と交差する軌道に従って、各ストリップ状セグメント５を付与する傾向にあることに留意すべきである。

出願人は、この状況において、環状サポート３が呈示する外面の湾曲は、その上に布設されるストリップ状セグメント５の完全な相互の接近を得ることを不可能にすることを観察した。この点では、外面３ａは、幾何学的な軸Ｘ−Ｘを中心とする第１湾曲と、記載され図解された例にあるように、凸状の環状サポート３が使用され曲線の断面プロファイルを呈示する場合には第２湾曲を呈示することに留意する必要がある。

幾何学的な軸Ｘ−Ｘを軸として外面３ａが呈示する湾曲は、正しいセグメントの布設に干渉する第１要因を決定する。環状サポートが非凸状で、外面３ａが円筒形をしている場合を検討してみても、軸Ｘ−Ｘの周囲の外面の湾曲は、各ストリップ状セグメント５に対し、付与された場合に、強制的に螺旋状の展開を呈するようにする。

結果として、ストリップ状セグメント５の正しい付与を確保するためには、押し付け要素１１は、外面３ａに正接する平面内のセグメント５の螺旋状の展開の投影に対応する、ほぼ「Ｓ」形状の布設ラインを形成するよう配置された曲線軌道に従って平行移動する必要がある。

本発明の好適な実施態様では、構造上の単純性と利用の柔軟性という利点から、布設ユニット１０は代わりに、ガイド構造体１３に沿ったサポート要素１２のスライド方向に、直線軌道に従ってストリップ状セグメント５を布設する傾向にある。その結果、セグメント５は、それが取るべき螺旋形の展開に関して一定のずれを以って、不完全に布設される傾向を持つ。より具体的には、ストリップ状セグメント５の両端部に近づくに従って、布設角度αが漸進的な縮小を被る傾向があり、そのサイズは、環状サポート３の外直径、布設角度αの初期値、そして環状サポート自体の上で形成されるベルト層の軸方向寸法に従って変化する。

各セグメントの正しい布設を妨害するもう１つの要因は、環状サポート３の凸性によって生じた曲線プロファイルによる、外面３ａ上で決定される軸方向の湾曲に由来する。

上記の曲線プロファイルによって、各ストリップ状セグメント５の両端部の間で区切られた表面のエリアの各点において、回転軸Ｘ−Ｘに関して測定できる、環状サポート３の半径の少しの変化がもたらされることに留意する必要がある。最終分析では、各ストリップ状セグメントに関与する表面のエリアにおいて、最大半径がドラム３の赤道面との対応で識別でき、そして最少半径がストリップ状セグメント自体の両端部を通過する各子午面との対応で識別される。

環状サポート３の周方向展開が各子午面で結果的に変動していることは、それ自体、すでにストリップ状セグメント５の正しい付与と適合しない。一定の幅を呈示するストリップ状セグメントは、各々の中央エリアに向かってだんだん大きく部分的に重なり合って、周方向の展開の変動を補償することになる。

さらに、最大半径から最少半径への半径の値の漸進的変化が、各ストリップ状セグメント５の付与の過程で、理論角度αから傾斜の更なるずれを引き起こし、それが幾何学軸Ｘ−Ｘを中心とする外面３ａの湾曲によって決定されるずれに加えられることが観察された。

その結果、その両端部に対応して、各ストリップ状セグメント５が、理論角度αの値よりも小さな値を有するずれ角度β（図６）を取る傾向を持つ。

各ストリップ状セグメント５の幅が一定であるため、理論値αからずれ値βへのその傾斜の変化は、セグメント自体の周方向の幅の増加をももたらす。これは、ドラム３の赤道線に沿って測定可能な周方向幅を基準として、セグメント５の両端部に対応する位置の子午面に沿って測定することができる。図６において、赤道線と上記の子午線に沿った周方向の幅に関する寸法は、それぞれＬおよびＬ’として示される。

その結果、各セグメント５のそれぞれの長手方向の縁部を、その縁部自体の長手方向の延長全体に従って、隣接セグメント５の長手方向の縁部に一致させることは不可能であろう。セグメント５の縁部が赤道面に対応する箇所で一致するようにされた場合、これらのセグメント自体の部分的な重ね合わせが決定され、かかる重ね合わせは、セグメント各々の両端部の方向へ漸進的に増加していくことになる。もし、その反対に、環状サポート３の角度回転ピッチがセグメント５の端部が一致するように規制された場合は、空き空間Ｓが、図６に明白に概略が示されているように、赤道面に対応する箇所の隣接セグメント間で得られるだろう。これは、従来技術の教示に従って上記の状況において得られる布設状態を表す。この図では、空き空間Ｓは、わかりやすいように、意図的に拡大されている。

出願人は、第２角度作動装置を装置１に関連付けることにより、上記の問題を見事に克服した。かかる第２角度作動装置は、セグメント自体と環状サポート３との間に相対的角度回転を、幾何学的な回転軸Ｘ−Ｘに対しほぼ半径方向の補正軸Ｙ−Ｙの周りに引き起こすために、各ストリップ状セグメント５の付与時に作動することができる。これらの第２角度作動装置は、たとえば、所定の作業プログラムに従って装置１全体の動作を監督するプログラマブル電子制御ユニットにより制御されるサーボモータを用いて、当業者によっていかようにも取得できるため、図示せず、更なる記載も行わない。

第２角度作動装置は環状サポート８に機械的に接続され、回転軸Ｙ−Ｙの周りに角度的に後者を回転させられるようになっていることが好ましい。ただし、第２角度作動装置を布設ユニット１０に関連付けて、布設ユニット自体の作動によって上記の相対的角度回転を取得する可能性は排除されるべきでない。

補正軸Ｙ−Ｙは環状サポート３の赤道面にあるのが好ましく、また図５が明確に示すように、布設しようとするセグメント５に関して、重心位置にあるのがより好ましい。

第２作動装置は、布設ユニット１０とともに、より具体的には、ガイド構造体１３に沿ってブロック１２の制御された配置を引き起こす横断方向作動装置とともに、操作的に挿入される（operatively interpolated）のが有利である。

より具体的には、第２作動装置の作動は、ストリップ状セグメント５の付与時にガイド構造体１３に沿ってサポート要素１２が漸進的に取り得る位置の関数として制御される。

このように、布設角度の補正は、セグメント５の長手方向の展開の各点に布設角度の特定の補正値が対応するように、ストリップ状セグメント５の付与の過程で漸進的に実行されるのが有利である。

環状サポート３に与えられる角度回転の大きさは、その都度、環状サポート３とその上に布設されるストリップ状要素５の幾何学特性と寸法特性に従って計算される。

より具体的には、理論布設角度αの値と環状サポート３の外径の値が低くなるにつれ、また布設されたストリップ状セグメント５によって形成されるベルト層の軸寸法が高くなるほど、幾何学軸Ｘ−Ｘに関する外面３ａの湾曲を補償するために実行される角度回転の大きさが高くなる。

横断プロファイルの湾曲を補正するために実行される角度回転の大きさは、今度は、上記のパラメータだけでなく、前述の最大径と最少径との間の測定可能な差異に、そしてまた横断プロファイル自体の幾何学的形状に相関される。より詳細には、環状サポート３の最大径と最小径との間の差異が大きければ大きいほど、補正軸Ｙ−Ｙの周りに実行された角度回転の大きさの差が大きくなる。それにより、各セグメント５に、漸進的に減少する周方向の幅を、それ自身の端に対応した位置に到達するまで与えることができる。その結果、環状サポート３の周方向の展開全体に沿って、ストリップ状セグメント５の分配において、そしてより明確には、そこに存在するコードの分配において、完全な均質性を確保できる。

環状サポート３の各子午面では、各セグメント５の周方向の幅はある値を有する。かかる値に、ベルト層を完成するために布設されるセグメント数を乗じることで、問題の子午面内の環状サポート３上で測定可能な周方向の展開に対応する結果が導出される。

また、切断装置７による連続ストリップ状要素６の切断操作の実行は、ストリップ状セグメント自体の長手方向の展開と一緒に、正しい布設角度α’に対応した値を持つ切断角度を形成する方向に従って有利に行うことができることも述べるべきである。布設角度α’は、布設操作の過程でこれまで記載された通りに採用された手段の結果として、セグメント自身の端部に対応する箇所において、セグメント５によって提示される、

それによって、環状サポート３上に形成されたベルト構造体２の側方縁部に連続した展開を授与することが可能となる。ただし、たとえば連続ストリップ状要素６の長手方向の展開に直角な方向に従うなど、上記の角度とは異なる角度に従って切断操作の実行を決定することも可能である。

例として、サイズ２２５／５０ Ｒ １６の試作タイヤにおいて、交差コードを有する１組のベルト層を含む、ベルト層の構造に関する値が設定される。

使用されたセグメント５は、補強コードを含んだゴム引きティッシュ（rubberised tissue）２１の連続テープ（バンド）から切り離された。各補強コードは、高炭素鋼（炭素含有量＞０．８％）製のワイヤの撚り線で構成され、２÷１×０．２８ ＨＴ構造を有する。

製造ドラムは、すでにカーカスプライで覆われており、赤道面に対応する箇所において、５９０ｍｍの外径を呈示した。

内部ベルト層を製造することを目的に、２５ｍｍ幅、４２０ｍｍ長、そして１．２ｍｍ厚の各セグメントが、前記の赤道面に対応する箇所において、周方向に関して２７°の角度αで、ドラム上に布設された。次に、各セグメントは、前記の端に対応する箇所において、３０．４°、つまり、３０°と１５’に等しい角度に到達するように、布設角度を漸進的に変えながら、ドラムの表面上に、両端部に向けて軸方向に進みながら、押し付けられた。本質的に同一の態様で、第２ベルト層が築かれ、半径方向に第１層に重ねられた。特に、前記第２層の各セグメントは４０２ｍｍの長さをもち、補強コードが前記第１層のそれと対称に交差する状態で配置された。前記の層の組は、次に、周方向に向けられたナイロンコードの螺旋巻きで覆われた。

続いて行われたベルト層の放射線検査は、赤道面に対応する箇所において、および赤道面に平行で前記赤道面の両側で軸方向に配置された各子午面に対応する箇所において、製造ドラムの周方向の展開に沿って金属コードの厚さの完全な均質性を確認した。特に、前記検査では、２つの隣接セグメントの並んだコード間においても厚みの完全な均一性の達成が示された。これは、当業者に知られた通常のベルト製造システムでは絶対に得られない結果である。

本発明は、重要な利点を達成する。

対象とするこの方法と装置を使用することにより、ほぼ円筒形の環状サポートが使用されたとき、および使用中の環状サポートが各セグメントの布設に関わるエリア内で曲線断面プロファイルを呈示するときの両方において、環状サポート３の周方向の展開に沿ったコードの厚みの面において、完全な構造的な均一性を確保しながら、ストリップ状セグメントを布設することによってベルト構造体またはその他の補強構造体を形成することができる。

Claims (18)

1. 自動車用タイヤの補強構造体を製造するための方法であって、
   少なくとも１つのエラストマー材料層によって少なくとも部分的にコーティングされた、相互に平行に配置された長手方向の糸状要素をそれぞれが含むストリップ状セグメント（５）を作製するステップと、
   環状サポート（３）の周方向の展開に沿って相互に接近し、それぞれが前記環状サポートの周方向展開の方向に関して事前設定された布設角度（α）に従った関係となるよう前記ストリップ状セグメント（５）を付与して、幾何学的な回転軸（Ｘ−Ｘ）の周りに連続する周方向の展開を有する少なくとも１つの補強層（２）を形成するステップと、
   を含み、
   前記ストリップ状セグメント（５）の各々の付与時に、該ストリップ状セグメント自体と前記環状サポート（３）との間で、前記幾何学的回転軸（Ｘ−Ｘ）に対してほぼ半径方向にある補正軸（Ｙ−Ｙ）を軸として、前記ストリップ状セグメント（５）の付与の過程での漸進的な相対的角回転がなされ、
   前記角回転の軸となる前記補正軸（Ｙ−Ｙ）が、環状サポート（３）の赤道面内に存在する、ことを特徴とする方法。
2. 前記の相対的角回転が前記環状サポート（３）の作動によって実現される、請求項１に記載の方法。
3. 前記角回転の軸となる前記補正軸（Ｙ−Ｙ）が、前記環状サポート（３）上に付与されようとしている前記ストリップ状セグメント（５）に関する重心位置に配置される、請求項１に記載の方法。
4. 前記のストリップ状セグメント（５）の作製が、前記エラストマー材料層内に糸状要素を組み込む少なくとも１つの連続ストリップ状要素（６）上で順次行われる切断動作によって実行される、請求項１に記載の方法。
5. 各切断動作の後に、それによって得られた単一セグメント（５）が前記環状サポート（３）上へ付与される、請求項３に記載の方法。
6. 前記の個々のストリップ状セグメント（５）が、前記環状サポート自体の赤道面に対応する箇所で測定される、該ストリップ状セグメント自体の幅に対応する周方向の配分ピッチに従って、前記環状サポート（３）上に連続して配置される、請求項１に記載の方法。
7. 各ストリップ状セグメント（５）の付与が、
   前記ストリップ状セグメント（５）を前記環状サポート（３）の赤道面に関して横断方向に布設するステップと、
   前記ストリップ状セグメント（５）を前記環状サポート（３）に半径方向に接近させるステップと、
   前記ストリップ状セグメント（５）の前記周方向の配分ピッチに対応する角ピッチに従って前記環状サポート（３）を回転させるステップ、
   によって行われる、請求項１に記載の方法。
8. 各ストリップ状セグメント（５）が前記環状サポート（３）に対して押し付けられるステップを更に含み、該押し付け操作が最初に各ストリップ状セグメント（５）の中央部分の近くで実行され、その後に該ストリップ状セグメント自体の両端部に向けて及んでいく、請求項７に記載の方法。
9. 前記押し付けステップが前記の接近ステップと同時に実施される、請求項８に記載の方法。
10. 各環状サポート（３）があらかじめ形成されたカーカス構造体によって構成される、請求項１に記載の方法。
11. 更に、カーカス構造体が前記環状サポート（３）上で製造されるステップを含み、
    前記環状サポート（３）上の前記付与が、前記カーカス構造体への各ストリップ状セグメント（５）の布設によって実行される、請求項１に記載の方法。
12. 自動車用タイヤの補強構造体を製造するための装置であって、
    少なくとも１つのエラストマー材料層によって少なくとも部分的にコーティングされた相互に平行に配置された糸状の要素をそれぞれが含んだストリップ状セグメント（５）をフィードするためのユニット（４）と、
    前記環状サポート自体の周方向展開の方向に関して事前設定された布設角度（α）に従って、各ストリップ状セグメント（５）を環状サポート（３）上に付与するための布設ユニット（１０）と、
    前記環状サポート自体の幾何学軸（Ｘ−Ｘ）を軸とした、前記布設ユニット（１０）と前記環状サポート（３）との間の相対的動きを引き起こすための第１角度作動装置と、
    を備え、
    前記セグメント自体と前記環状サポート（３）との間に、前記の幾何学的な回転軸（Ｘ−Ｘ）に対してほぼ半径方向の補正軸（Ｙ−Ｙ）を軸とした、前記ストリップ状セグメント（５）の付与の過程での漸進的な相対的回転を引き起こすために、各ストリップ状セグメント（５）の付与時に作動可能な第２角度作動装置を更に含み、
    前記補正軸（Ｙ−Ｙ）が実質的に前記環状サポート（３）の赤道面にある、ことを特徴とする装置。
13. 前記第２作動装置が、前記補正軸（Ｙ−Ｙ）を軸として環状サポートを角度回転させるために、前記環状サポート（３）に機械的に接続されている、請求項１２に記載の装置。
14. 前記フィードユニット（４）が、
    連続ストリップ状要素（６）に作用してそこから前記ストリップ状セグメント（５）を取得する切断装置（７）と、
    該切断装置（７）の近くで前記の連続ストリップ状要素（６）の末端（６ａ）に係合する第１操作位置と、取得されるべき前記ストリップ状セグメント（５）の長さに対応する長さを有するセグメントに従って、該切断装置自体を超えて前記連続ストリップ状要素（６）を延ばすべく、該切断装置（７）から隔たった第２操作位置との間で、移動可能なグリップ装置（８）と、
    を備える、請求項１２に記載の装置。
15. 前記布設ユニット（１０）が、前記ストリップ状セグメント（５）の付与がなされるように、前記環状サポート（３）の外面（３ａ）に対して対照的な関係で移動可能な押し付け要素（１１）を少なくとも１つ含む、請求項１４に記載の装置。
16. 前記布設ユニットが、
    各サポート要素（１２）によってそれぞれ支持される前記押し付け要素（１１）の少なくとも２つと、
    前記サポートブロック（１２）を支持するガイド構造体（１３）と、
    前記環状サポート（３）の外面（３ａ）に向かって半径方向に接近するように、前記押し付け要素（１１）を移動させるための半径方向作動装置と、
    押し付け要素（１２）を、それらが相互に接近される第１操作状態と、それらが前記環状サポート（３）の赤道面から隔たっている第２操作状態との間で、移動させるための横断方向作動装置と、
    を備える、請求項１５に記載の装置。
17. 前記切断装置（７）によって切り離された前記ストリップ状セグメント（５）を保持するための補助保持要素（１４）を更に備える、請求項１６に記載の装置。
18. 前記補助保持要素（１４）が、前記環状サポート（３）に向かってほぼ半径方向に、押し付け要素（１１）に対して相対的に動くことのできる、請求項１７に記載の装置。

Images