JP3633956B2 - 遠心力付加により延伸した環状タイヤトレッド及びタイヤカーカスの組立て方法と装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、タイヤトレッドが摩耗したタイヤの再生又は新しいタイヤの製造を目的とした、予め加硫された環状タイヤトレッドとタイヤカーカスの組立て方法と装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
タイヤトレッドが摩耗したタイヤを予め加硫された環状タイヤトレッドを用いて再生することは、良く知られている。Ｎｅａｌの米国特許第４０８８５２１号は、カーカスのサイドウォールの上部部分に適合する翼部をもつこのような環状タイヤトレッドについて記述している。クローニン （Ｃｒｏｎｉｎ） の米国特許第４９５７５７５号は、環状タイヤトレッドの延伸による組立て装置について開示している。環状タイヤトレッドは、互いの間で半径方向に離隔し休止時点でこのようなトレッドがカーカスの最大外径よりも著しく小さい最小直径を有することから組立てにとって必要な拡張をかくして確保することのできる棒によって、その半径方向内側の表面のレベルに維持されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような組立て装置は、いくつかの問題点を有する。環状タイヤトレッドの平均的延伸は均等でない。一方、その後カーカスの外部表面と接触させられ結合用ゴムの加硫後このカーカスとしっかり接着しなくてはならない表面である環状タイヤトレッドの半径方向内側表面と棒の間には、接触が確立されている。この接触はカーカスと環状タイヤトレッドの間に局所的に付着不良をひき起こす可能性があり、これはその後走行の際に非常に重大な結果をもたらし得る。最後に、カーカス上への環状タイヤトレッドの最初の部分的接触の後のこれらの棒の撤去作業もまた、カーカスに対して多少の差こそあれ顕著な環状タイヤトレッドの総体的及び局所的軸ずれ、ひいてはアセンブリの回転上の均質性に関する問題をひき起こしかねない。
本発明は、上述の問題点を補正し、特に最終的製品の優れた均質性を保証できるようにする組立て手段を提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
ここでタイヤの「カーカス」というのは、摩耗したタイヤトレッドの残りの部分が機械加工作業によって取り去られた走行済のタイヤ、又は、タイヤトレッドだけが欠如している新品のタイヤのことである。
タイヤカーカス又は環状タイヤトレッドの「円周方向基準面」というのは、前記カーカスに対して前記タイヤトレッドを位置づけするための基準として役立つ前記カーカス又は前記タイヤトレッドの対称軸に対して垂直な平面のことである。
予め加硫された環状タイヤトレッドとタイヤカーカスのこの組立て方法は、
− 外側に向けられた半径方向応力の作用によって変形可能なタイヤトレッド環状支持手段の半径方向内側の表面上に環状タイヤトレッドを設置し、
− 延伸された状態でその最小直径がタイヤカーカスの最大直径よりも大きくなるような形で環状タイヤトレッドを遠心力付加により延伸させるようにタイヤトレッドの環状支持手段を回転させ、
− 円周方法基準面が一致するような形で環状タイヤトレッドに隣接する領域内にタイヤカーカスを置き、
− タイヤカーカスと接触するまで環状タイヤトレッドの拡張を漸進的に減少させる、
ようなものである。
【０００５】
組立て期間全体にわたりタイヤトレッドをその半径方向外側表面によって維持することにより、カーカスに接着されることになっている半径方向内側のその表面とのあらゆる接触をなくすことが可能となる。延伸手段の撤去に関連する軸ずれの問題も同様に解消される。
環状タイヤトレッドの支持手段は、組立て期間全体にわたり前記環状トレッドの軸方向及び円周方向の位置づけを確保する。
本発明に従った組立て方法の好ましい一実施例によると、環状タイヤトレッドの支持手段ならびにカーカスの支持手段が同時に回転させられる。
環状タイヤトレッドの半径方向内側表面とカーカスの頂部の接触は真空下で行なうことができる。
本発明による方法のもう１つの態様は、環状タイヤトレッドの半径方向内側表面とカーカスの頂部の接触が実施された後、接触領域が静圧を受けることを特徴とする。
環状タイヤトレッドとカーカスの接触領域全体にわたるこの静的付加圧力は、真空下での接触の実施と結びついて、非常に大きい有効接触表面積及び２つの部分間の優れた付着力を確保することを可能にする。
【０００６】
本発明は同様に、フレーム及び環状タイヤトレッドとタイヤカーカスの支持手段を含む、予め加硫された環状タイヤトレッドとタイヤカーカスの組立て装置において、この支持手段がフレームに対して回転する形で取りつけられていること、又前記支持手段の回転手段が含まれていることを特徴とするする組立て装置をも目的とする。
本発明の組立て装置のもう１つの特徴によると、環状タイヤトレッドの支持手段の変形能は、この環状タイヤトレッドの変形能よりも小さい。
この特徴により、環状タイヤトレッドがその支持手段上で回転された時点で、この環状タイヤトレッドはつねにこれらの支持手段と接触状態に確実にとどまり、こうしてその優れた回転駆動及びその優れた位置づけが保証されることになる。
かくして、本発明による組立て方法及び装置は、組立て中及び組立て後の環状タイヤトレッド内のテンションの均等な分布を確保し、接触前の表面の無欠性を尊重する。作業員による影響がほぼ完全に除かれることになるから組立ての再現可能性がさらに優れたものとなる。
【０００７】
添付図面は、本発明による組立て方法を図示し、この方法を実施するための装置の一実施例を説明している。
【０００８】
【実施例】
図１では、タイヤカーカス２上の環状タイヤトレッド１の組立て装置は、遠心力付加によるカーカス上のその設置を可能にするのに必要な前記環状タイヤトレッド１の拡張を実施できるようにする。
この装置は、円筒形サポート１２の内部に取りつけられたほぼ半輪環面形状の例えばゴム製の変形可能な膜１１を含む環状タイヤトレッド１の支持手段１０を含んでいる。この膜１１は好ましくはその円周方向剛性がその横方向剛性よりも小さくなるように補強されている。膜１１の内径は、円筒形サポート１２と前記膜１１の間に形成されたチャンバ１９を内部負圧状態におくことにより調節可能である。休止状態では膜１１の直径は、この装置を組立てることのできる異なる環状タイヤトレッドの直径よりもわずかに小さいものであることから、このように負圧状態におくことで、膜１１と共に回転駆動させるのに充分なだけ環状タイヤトレッド１を締めつけるような形で、利用されたこのタイヤトレッドに応じてその直径を微調整することが可能となる。
膜１１の円周方向対称面には、同様に分布した１２個の穴があいている。これらの穴は、片側だけでカラー１３２及び拡がったベース１３３で終結され溝２９があいた細長いロッド１３１で構成されている１２個の固定要素１３（図３及び４）を固定するのに役立つ。膜１１の穴の縁部は、カラー１３２と拡がったベース１３３の間に気密な形ではさまれている。ロッド１３１は、円筒形サポート１２の円周方向対称面の中に設けられた１２個の収納部１３４の中で半径方向に滑動する。
【０００９】
膜１１及び円筒形サポート１２の円周方向対称面はかくして、この膜１１の直径の如何にかかわらず連続して一致した状態にとどまる。
例えば２つに１つといったように、いくつかの固定要素１３の半径方向内側端部には、取り外し可能な形で、環状タイヤトレッド１のトレッドパターンのくぼみの中にはまり込みかくして特に膜１１に対するこのタイヤトレッドの軸方向又は円周方向のあらゆる動きを禁止するように適合された形状をもつアダプター１４が固定されている。これらのアダプター１４は、環状タイヤトレッド１と膜１１の間の結合点の役目を果たしている。その機能は、環状タイヤトレッドの円周方向基準面Ｐ１を、膜１１の円周方向対称面と一致した状態に保つことにある。これらのアダプター１４は、トレッドパターンの模様の中に適合し、環状タイヤトレッド１を膜１１の半径方向内側の表面から離隔させないが、円周方向のその拡張に際してこの膜と共に半径方向に移動することができる。
図３及び図４では、環状タイヤトレッド１のトレッドパターンに適合する形状が単純な薄板である場合の、このようなアダプター１４の一例の正面及び側面断面図が示されている。
【００１０】
利用される環状タイヤトレッド１の直径に応じての固定要素１３の半径方向移動の振幅は、装置２６によって定められる。環状タイヤトレッド１の直径が２種類である場合、この装置２６は、２つの軸方向位置をもつ指標２８を有する。この指標２８は、固定要素１３の溝２９の中に置かれ、かくして、この溝２９の長さによって規定される２つの長さ範囲の中でのその移動及び指標２８の２つの軸方向位置に適合されたその段差３０を制限する。
遠心力付加期間全体を通して、環状タイヤトレッド１の半径方向外側表面と支持手段１０の半径方向内側表面の間に接触を保ち、かくしてこの環状タイヤトレッド１の駆動及び円筒形サポート１２の円周方向対称面に対するその優れた位置づけを保証することが必要である。従って、遠心力の作用による膜１１の独自の円周方向拡張は環状タイヤトレッド１のものを超えてはならず、換言すると、遠心力の下での膜１１の「円周方向変形能」は、環状タイヤトレッド１のものよりも小さくなくてはならない。このため、ほぼ円筒形のゴム製バンド１５（図２、図３、図４）が、膜１１の半径方向外側表面に対して、又この膜の円周方向対称面に対して対称的に置かれている。休止状態の膜の直径よりも小さい直径をもつこのバンド１５は、膜１１の中央部分の変形能を減少させる。
【００１１】
円筒形サポート１２は、側板１８を介して、それ自体フレーム３により支持されている電動機１７により駆動されるハブ１６上に取りつけられている（図１）。
フレーム３は、膨張させられたカーカス２を支持する車輪２２を上に取りつけることのできる第２のハブ２１を支持するキャリッジ２０を収容する。このキャリッジ２０の行程は、カーカス２及びタイヤトレッド１の２つの円周方向基準面Ｐ２及びＰ１を一致させうるようなものである。
これら２つのハブ１６及び２１は同じ回転軸をもち、電動機１７によりハブ２１を駆動させることができかくしてつねに２つのハブに対して同じ角速度を保証する入れ子式多角形シャフト２３によって連結することのできるものである。
ハブ２１は、円筒形サポート１２の幾何形状に適合された幾何形状をもつ側板２４も支持している。カーカス２及び環状タイヤトレッド１の円周方向基準面Ｐ２及びＰ１がキャリッジ２０の並進運動により一致させられた時点で（図５）、この側板２４は、円筒形サポート１２の側面に押しつけられ、側板１８及び２４、円筒形サポート１２及び膜１１で構成される気密チャンバ２５を閉じる。このチャンバ２５の中には、カーカス２と環状タイヤトレッド１のアセンブリがある。真空はこの気密チャンバ２５の中で、図示されていない回り対偶と真空ポンプを用いて作ることができる。
【００１２】
本発明による組立て方法についてここで、前述の装置を参考にして、タイヤの摩耗したトレッドの再生の場合において説明する。
図７は、カーカス２、結合用ゴム８及び予め加硫された環状タイヤトレッド１の組立ての、一部分解した軸方向断面図を表わす。
環状タイヤトレッド１はその円周方向平面Ｐ１において、組立て後タイヤトレッド１がわずかな拡張状態にあり前記カーカス２にたがばめをするような形でその円周方向平面Ｐ２内で組立てのため準備されたカーカス２の外径に比べてわずかに小さい内径を有する。
既知の要領でカーカス２の半径方向外側の表面４及び環状タイヤトレッド１の半径方向内側の表面５を前処理し、必要とあらば前記表面の１つの上に結合用ゴム８を設置した後、車輪２２及びハブ２１上にカーカス２を設置しこれを膨張させ、次に、膜１１上の環状タイヤトレッド１の固定及び心出し用装置１４の正しい位置づけを確認しながら、膜１１の半径方向内側の表面上に環状タイヤトレッド１を設置する。膜１１の直径は、手による取付けを容易にするため、環状タイヤトレッド１のものよりもわずかに小さくなるように調節される。
【００１３】
このとき、キャリッジ２０は中間位置Ａ（図６）まで移動され、２つのバブ１６及び２１は、入れ子式多角形シャフト２３を介して連結される。
電動機１７を用いてアセンブリを回転させる。
中央部分でバンド１５により補強されている膜１１は、膨張しながら、環状タイヤトレッド１の縁部を自由にさらに変形できるようにしながらその中央部分においてこのタイヤトレッドとつねに接触した状態にとどまる。
遠心加速が約８００ｍ／秒^２ 、つまり直径１．２０ｍの大型トラック用タイヤの場合約３５０回転／分の回転速度に達した場合、環状タイヤトレッド１の半径方向拡張は、中心部及びその縁部で、カーカス２の通過を可能にするのに充分なものである。
このとき、キャリッジ２０は、位置Ｂまで移動させられる（図５）。この位置で、環状タイヤトレッド１及びカーカス２の円周方向基準面Ｐ１及びＰ２は一致し、側板２４は円筒形サポート１２の側面に押しつけられ、こうしてチャンバ２５は気密なものとなる。
このチャンバ２５及び膜１１の内部１９は、このとき、約５０〜３００ｍｂａｒ の絶対圧力まで負圧を受ける。
【００１４】
膜１１の内部でチャンバ１９を大気圧にしながら回転速度を漸進的に減少させることにより、環状タイヤトレッドの収縮及びカーカス２の半径方向外側の表面とのその漸進的接触が誘発されることになる。
この接触は、まず中央で次に縁部で、円周方向に漸進的に行なわれる。
環状タイヤトレッド１の半径方向内側の表面全てがカーカス２の半径方向外側の表面と接触させられた時点で、チャンバ１９の圧力は、接触させられたばかりの領域全てにわたりほぼ１気圧を加えるため約２〜３絶対バールの値まで増大させられる。数秒から十数秒の間維持されるこの適用圧力及び真空下での接触は、２つの接触表面の間での密な接触を確保するという目的をもつ。
この１気圧の印加は、アセンブリの回転が完全に止まる前に、又はその後に介入し得る。
必要とあらば、環状タイヤトレッド１とカーカス２の間の接触は、このタイヤトレッド１の縁部６特にその先端部７のローラー掛け又は静的な圧力掛けにより補完することができる。
最終的にチャンバ２５は自由空気に付され、膜１１と円筒形サポート１２の間のチャンバ１９は負圧下に置かれる。膜１１は、環状タイヤトレッド１から離隔する。キャリッジは、その原位置まで移動させられる。
【００１５】
環状タイヤトレッド１とカーカス２のアセンブリはこのとき、必要とあらば加硫用外皮を設置した後、加硫用手段に向かって移送される。
本発明による方法及び装置を用いて得られた組立ての品質及び再現性は、優れたものである。一例を挙げると、環状タイヤトレッド１とカーカス２の円周方向平面Ｐ２の間で得られる心出し偏差は、タイヤの周囲全体にわたり容易に１ｍｍ未満である。かくして、得られたタイヤの回転均等性も又優れたものである。最後に、この組立て様式は、加硫用エンベロープを利用することなく実施される加硫に付随する問題の大部分を解決できるようにする。
組立て後のカーカス２上の環状タイヤトレッド１のたがばめ、ならびに接触させられたばかりの前記環状タイヤトレッド１と前記カーカス２の表面の断面形状の一致は、接触させるべき表面に直接の付着性を増大させることを従来その目的としていたゴムのりの利用がもはや必要となくなるようなものである。
この方法は同様に従来の平坦なタイヤトレッドを利用してでも応用でき、この場合、支持手段１０上へのその設置の前に、たとえ加硫を受けていない状態でも溶接によりそれを環状にするだけで充分である。
【図面の簡単な説明】
【図１】組立て前のタイヤトレッドとカーカスの支持手段の回転軸を通る断面である、組立て装置の垂直断面の図である。
【図２】右半分は遠心分離前の、又左半分は遠心分離中の、環状タイヤトレッドの支持手段に関する図１の詳細を表わしている。
【図３】環状タイヤトレッドの固定装置の正面断面図を示す。
【図４】環状タイヤトレッドの固定装置の側面断面図を示す。
【図５】組立て後の環状タイヤトレッドの支持手段の、図２に類似した断面図を示す。
【図６】図１と同様に、連結された状態の、装置の駆動手段を表わす。
【図７】カーカス、結合用ゴム及び環状タイヤトレッドの組立ての一部分解された軸方向断面図を示す。
【符号の説明】
１ 環状タイヤトレッド
２ タイヤカーカス
３ フレーム
１０、２１、２２ 支持手段
１１ 膜
１２ 円筒形サポート
１３ 固定要素
１４ アダプター
１７ 回転開始手段
１９ チャンバ

Claims (10)

1. 予め加硫された環状タイヤトレッド（１）とタイヤカーカス（２）を組立てる方法において：
   − 外側に向けられた半径方向応力の作用によって変形可能なタイヤトレッドの（１）環状支持手段（１０）の半径方向内側の表面上に環状タイヤトレッド（１）を設置し、
   − 延伸された状態でその最小直径がタイヤカーカス（２）の最大直径よりも大きくなるような形で環状タイヤトレッド（１）を遠心力付加により延伸させるようにタイヤトレッド（１）の環状支持手段（１０）を回転させ、
   − 円周方向基準面が一致するような形で環状タイヤトレッド（１）に隣接する領域内にタイヤカーカス（２）を置き、
   − タイヤカーカス（２）と接触するまで環状タイヤトレッド（１）の拡張を漸進的に減少させる、
   組立て方法。
2. 環状タイヤトレッド（１）の支持手段（１０）とカーカス（２）の支持手段（２１、２２）を同時に回転させることを特徴とする、請求項１に記載の組立て方法。
3. 環状タイヤトレッド（１）の半径方向内側表面とカーカス（２）の頂部の接触が真空下で行なわれることを特徴とする、請求項１及び２のいずれか１項に記載の組立て方法。
4. 環状タイヤトレッド（１）の半径方向内側表面とタイヤカーカス（２）の頂部の接触が実施された後、接触領域が静圧を受けることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の組立て方法。
5. 予め加硫された環状タイヤトレッド（１）とタイヤカーカス（２）の組立て装置において、該組立て装置は、
   フレーム（３）と、
   環状タイヤトレッド（１）とタイヤカーカス（２）の支持手段（１０、２２）と、を含み、この支持手段（１０、２２）がフレーム（３）に対して回転する形で取りつけられており、
   前記支持手段（１０、２２）の回転手段（１７）と、
   環状タイヤトレッド（１）とタイヤカーカス（２）の円周方向基準平面を一致させるため前記支持手段（１０、２２）の相対的移動用手段（２０）と、をさらに含んでいることを特徴とする組立て装置。
6. 環状タイヤトレッド（１）の支持手段（１０）が円筒形サポート（１２）の内部に取りつけられた半輪環面形の膜（１１）を含み、この膜の内径が調節可能であることを特徴とする、請求項５に記載の組立て装置。
7. 膜（１１）の内径が、前記膜（１１）と円筒形サポート（１２）により形成されたチャンバ（１９）の内部で圧力を修正することにより調節可能であることを特徴とする、請求項６に記載の組立て装置。
8. ｎ個の固定要素（１３）の１部分ｆが、膜（１１）に固定されたその端部の側に、組立て期間全体にわたり前記タイヤトレッド（１）の軸方向及び円周方向の位置づけを確保する環状タイヤトレッド（１）のトレッドパターンに適合された形状の取り外し可能な装置（１４）を含んでいることを特徴とする、請求項６または７に記載の組立て装置。
9. 膜（１１）と円筒形サポート（１２）の間のチャンバ（１９）内の圧力の増大により、環状タイヤトレッドとタイヤカーカス（２）の間の接触領域が静的圧縮を受けることを特徴とする、請求項８に記載の組立て装置。
10. 膜（１１）と円筒形サポート（１２）の間のチャンバ（１９）内の圧力の増大により、環状タイヤトレッドとタイヤカーカス（２）の間の接触領域が静的圧縮を受けることを特徴とする、請求項６乃至９のいずれか１項に記載の組立て装置。

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