特許 7411120 空気入りタイヤの内部空洞の表面に吸音材の層を張り付ける方法およびシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-26

(45)【発行日】2024-01-10

(54)【発明の名称】空気入りタイヤの内部空洞の表面に吸音材の層を張り付ける方法およびシステム

(51)【国際特許分類】

   B29D 30/06 20060101AFI20231227BHJP

【ＦＩ】

B29D30/06

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2022566100

(86)(22)【出願日】2021-04-30

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-06-12

(86)【国際出願番号】 EP2021061395

(87)【国際公開番号】W WO2021219848

(87)【国際公開日】2021-11-04

【審査請求日】2022-12-06

(31)【優先権主張番号】102020000009493

(32)【優先日】2020-04-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】IT

(73)【特許権者】

【識別番号】518333177

【氏名又は名称】ブリヂストン ヨーロッパ エヌブイ／エスエイ

【氏名又は名称原語表記】ＢＲＩＤＧＥＳＴＯＮＥ ＥＵＲＯＰＥ ＮＶ／ＳＡ

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】230118913

【弁護士】

【氏名又は名称】杉村 光嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100225060

【弁理士】

【氏名又は名称】屋代 直樹

(72)【発明者】

【氏名】ロベルト ポントーニ

(72)【発明者】

【氏名】アーナルド ジェンティリ

【審査官】増永 淳司

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－１６０７６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－００６７８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１６８２４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－２０９８０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２５４３３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／００５３７７（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｄ ３０／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

空気入りタイヤ（５）の空洞（４）の内面（３）に吸音材の層（２）を張り付けるため、前記内面（３）に該吸音材の層（２）を張り付けるためのアプリケーターデバイス（９）を備えるシステム（１）であって、該アプリケーターデバイス（９）は、該空洞（４）の内部および外部に移動するために移動可能に実装され、ここで、前記吸音材の層（２）は、前記アプリケーターデバイス（９）に送給され、前記吸音材には、前記内面（３）に対する接合を施工することを意図した表面に塗布された接着層（ＧＬ）と、および前記接着層（ＧＬ）に張り付けられた取り外し可能な裏張り（８）と、が設けられ、該アプリケーターデバイス（９）は、前記裏張り（８）の取り外し後に該吸音材の層（２）を前記内面（３）に張り付けるため、また、使用にあたり該内面（３）に直接対面する位置および近接した位置に配置される、アプリケーターローラー（１０）と、該吸音材の層（２）からの分離後に該裏張り（８）を巻き取るためのローラー（１１）と、を備え、該システム（１）は、前記アプリケーターデバイス（９）がさらに、前記アプリケーターローラー（１０）および前記巻き取りローラー（１１）の速度をほぼ均一に維持することを可能にするために伝動部材（１４）によって実装される同期手段（１３）を備える、ことを特徴とする、システム。

【請求項2】

請求項１に記載のシステムにおいて、前記巻き取りローラー（１１）および前記アプリケーターローラー（１０）の両方には、それぞれのシャフト（１１^＊、１０^＊）が設けられ、前記伝動装置（１４）は、前記シャフト（１１^＊、１０^＊）を連結するベルト（１４）を含む、システム。

【請求項3】

請求項１または２に記載のシステムにおいて、前記空気入りタイヤ（５）をその中心軸（Ｘ）の周りで回転させるための作動手段（７）、特に電動ローラー（７）を備え、ここで、前記巻き取りローラー（１１）および前記アプリケーターローラー（１０）には、その作動手段が設けられておらず、該作動手段（７）によって伝えられる前記空気入りタイヤ（５）の回転が、該巻き取りローラー（１１）および該アプリケーターローラー（１０）の両方を反対方向に回転駆動させる、システム。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか一項に記載のシステムにおいて、前記裏張り（８）からの前記吸音材の層（２）の分離が起こる領域で、該吸音材の層２に沿って実質的に配置された該裏張り（８）を剥離するためのローラー（１２）を備える、システム。

【請求項5】

請求項４に記載のシステムにおいて、前記剥離ローラー（１２）、前記巻き取りローラー（１１）、および前記アプリケーターローラー（１０）には、それらの間に平行なそれぞれの回転軸（Ｘ_１０、Ｘ_１１、Ｘ_１２）が設けられる、システム。

【請求項6】

請求項１～５のいずれか一項に記載のシステムにおいて、前記巻き取りローラー（１１）および前記アプリケーターローラー（１０）は、両者間で均一な寸法（直径）を有する、システム。

【請求項7】

請求項６に記載のシステムにおいて、前記裏張り（８）を剥離するためのローラー（１２）を備え、ここで、該剥離ローラー（１２）は、前記巻き取りローラー（１１）および／または前記アプリケーターローラー（１０）の寸法よりも小さい寸法（直径）を有し、該剥離ローラー（１２）の直径と該巻き取りローラー（１１）および／または該アプリケーターローラー（１０）の直径との間の比率は、１：５～１：２の間、好ましくは１：４または１：３に等しい、システム。

【請求項8】

請求項１～７のいずれか一項に記載のシステムにおいて、前記巻き取りローラー（１１）には、好ましくは、表面上および半径方向に形成され、前記裏張り（８）の一方の端部を収容することを意図しているスリットが設けられた、システム。

【請求項9】

請求項１～８のいずれか一項に従って実装されるシステムによって、空気入りタイヤ（５）の空洞（４）の内面（３）に吸音材の層（２）を張り付ける方法であって、
前記空洞（４）内にアプリケーターデバイス（９）を配置するステップと、
アプリケーターローラー（１０）を、前記吸音材の層（２）の特性の関数として可変である前記内面（３）からの距離をとって配置するステップと、
前記空気入りタイヤ（５）を軸（Ｘ）の周りで回転駆動させるステップと、
前記空気入りタイヤ（５）の回転中に、巻き取りローラー（１１）および前記アプリケーターローラー（１０）を一定の速度で反対方向に回転させるステップであって、前記アプリケーターローラー（１０）は、前記空気入りタイヤ（５）と同じ回転方向に回転駆動され、また前記吸音材の層（２）が、該アプリケーターローラー（１０）と前記内面（３）との間に送給され、また該内面（３）に接合される、回転させるステップと、
前記空洞（４）から前記アプリケーターデバイス（９）を取り出すステップと、
を含む、方法。

【請求項10】

請求項９に記載の方法において、前記巻き取りローラー（１１）は、前記吸音材の層（２）から前記裏張り（８）を分離した後に該裏張り（８）を該巻き取りローラー（１１）に巻き取ることができるようにするために、前記空気入りタイヤ（５）の回転方向と反対方向に回転駆動される、方法。

【請求項11】

請求項９または１０に記載の方法において、前記アプリケーターローラー（１０）は、前記吸音材の層２に印加される圧縮の関数として可変であり、また、接着層（ＧＬ）と該内面（３）との間の接着強度を生み出すために必要である前記内面（３）からの距離をとって配置される、方法。

【請求項12】

請求項９～１１のいずれか一項に記載の方法において、前記アプリケーターローラー（１０）は、前記内面（３）からの距離であって、また、前記吸音材の層（２）が５ｍｍ～１５ｍｍの間、好ましくは８ｍｍ～１３ｍｍの間の厚さに圧縮されるように決定される距離をとって配置される、方法。

【請求項13】

請求項９～１２のいずれか一項に記載の方法において、さらに、前記裏張り（８）の先頭部分を前記吸音材の層（２）から手作業で分離し、該先頭部分を前記巻き取りローラー（１１）に形成された表面スリットに挿入するステップを含む、方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、空気入りタイヤの内部空洞の表面に吸音材の層を張り付けるための方法およびシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

知られているように、空気入りタイヤは、２つの環状ビードを有し、環状トレッドを支持するトロイダルカーカスを備える。ケーシングとトレッドとの間には、トレッドベルトが介在し、それは多数のトレッドプライを含む。カーカスプライ内には、気密性を有し、内張り（inner lining）を構成し、空気入りタイヤ自体の空気圧を経時的に維持するために、空気入りタイヤ内に空気を保持する機能を有するインナーライナーが配置される。

【0003】

近年、空気入りタイヤの開発は、空気入りタイヤが路面を転動することによって発生するノイズを低減するための吸音材で作られた内張りを備えた空気入りタイヤに向けられてきた。

【0004】

吸音材は、すでに加硫された空気入りタイヤに、および好ましくはインナーライナーに、つまり、アスファルトと接触する空気入りタイヤのその領域に張り付け、特に、吸音材は、トレッド、および少なくとも部分的にその側壁に張り付ける。

【0005】

典型的には、吸音材を張り付ける手順は、加硫前（pre-vulcanized）の空気入りタイヤをフレーム上に位置決めするステップを備え、その後すぐに、空気入りタイヤ自体の横方向の移動を防止するように横レールによってブロックされる。

【0006】

オペレーターの命令に応答して、吸音材張付けプロセスが、吸音材アプリケーターデバイスを空気入りタイヤの内部空洞内に、内部空洞自体の表面に直接面する位置で挿入する際に開始され、次いで、空気入りタイヤは、電動ローラーを使用してフレームによって回転駆動される。

【0007】

吸音材には、空気入りタイヤの内部空洞との接合を意図する表面に塗布される接着層が設けられ、該接着層に張り付けられる取り外し可能な裏張り（ライナー）によって保護される。

【0008】

前記アプリケーターデバイスは、都合よくは、吸音材の張付け位置から該デバイスを移動させる働きをする可動アームによって実現され、この場合、吸音材は空気入りタイヤを操作する位置まで空洞内に挿入され、外部から空洞まで配置され、またその逆向きの配置もある。アプリケーターデバイスは、裏張りを取り外した後、表面に対する吸音材の張付けを施工することを目的とし、また、空気入りタイヤの表面に直接対面する位置およびその近傍に配置されるアプリケーターローラーと、該裏張りを該吸音材から分離させた後に該裏張りを巻き取るためのローラーと、を備える。

【0009】

巻き取りローラーおよびアプリケーターローラーには、裏張りおよび／または吸収材が過度の張力によって裂けること、または緩すぎてしまうのを防ぐように、適切な同期速度でそれらをそれぞれの軸の周りに回転させることを目的とした作動手段が設けられている。

【0010】

通常使用される接着層は、空気にさらされると数秒以内に重合し、吸音材を内部空洞に永久的に付着させる。したがって、吸音材の張付け中、張付け直前に、接着剤が空気にさらされた状態ができるだけ短時間になるように、吸音材から裏張りを分離させる（剥がす）必要がある。

【0011】

さらに、空洞内での張付け中に吸音材が伸長または圧縮を受けないようにすることが最も重要なことであり、この張付け中の吸音材の伸長または圧縮は、空気入りタイヤを数千キロ使用した後に吸音材自体の内部に亀裂を生じさせるおそれがある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

したがって、本発明の目的は、先行技術の欠点を有さず、また特に実装が容易かつ安価な、空気入りタイヤの内部空洞の表面に吸音材の層を張り付ける方法を提供することである。

【0013】

それに応じて、本発明のさらなる目的は、先行技術の欠点を有さず、また特に製造が容易かつ安価な、空気入りタイヤの内部空洞の表面に吸音材の層を張り付けるシステムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0014】

本発明によれば、空気入りタイヤの内部空洞の表面に吸音材の層を張り付けるための方法およびシステムは、添付の特許請求の範囲内で決定されるものに従って提供される。

【図面の簡単な説明】

【0015】

ここで、いくつかの非限定的であり例示的な実施形態を示す添付の図面を参照して、本発明を説明する。

【図1】本発明に従って実装された、空気入りタイヤの内部空洞の表面に吸音材の層を張り付けるために実施されたシステムの概略側面図であり、明確にするために部品が取り除かれている。

【図2】空気入りタイヤの内部空洞の表面に吸音材の層を張り付けるステップの終了時点における図１のシステムを示す。

【発明を実施するための形態】

【0016】

図１を参照すると、参照符号の「１」は、全体として、空気入りタイヤ５の内部空洞４の表面３に吸音材の層２を張り付けるためのシステム１を示す。「空気入りタイヤ５の内部空洞４のプロファイル」という語句は、空気入りタイヤ５の表面プロファイルを指すことを理解されたい。

【0017】

吸音材は、表面３に付着される（好ましくは接着される）。

【0018】

吸音材の層２は、均一な厚さを有することが好ましい。２０ｍｍ～４０ｍｍの間の厚さを有する１つの吸音材の層２が、ノイズ低減に関して満足のいく性能を得ることを可能にすることが実験的に示されており、有利には、吸音材の層２は、２５ｍｍ～３５ｍｍの間、好ましくは３０ｍｍに等しい厚さを有する。

【0019】

吸音材の層２は、有利には、発泡ポリウレタン、ポリスチレン、発泡メラミン、エチレン－プロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）の中から選択されるオープン／クローズドセルの仕上がりを有する任意の多孔性材料から作られる。吸音材の密度は１５ｋｇ／ｍ^３～１２０ｋｇ／ｍ^３の間である。好ましくは、吸音材の密度は、１５ｋｇ／ｍ^３～８０ｋｇ／ｍ^３の間であり、より詳細には、吸音材の密度は、好ましくは１５ｋｇ／ｍ^３～５０ｋｇ／ｍ^３の間である。

【0020】

空気入りタイヤ５は、作動手段７によって、特に電動ローラー７によって、空気入りタイヤ５を支持し、その中心Ｘ軸の周りを回転させるのに適したフレーム６上に配置される。フレーム６は、空気入りタイヤ５をほぼ一定の速度、好ましくは１～１５ｍ／分で回転させるように設計されている。好ましくは、空気入りタイヤ５は、Ｘ軸の周りの回転運動中に空気入りタイヤ５自体の横方向の移動を防止するような方法でフレーム６内に収納される。

【0021】

吸音材の層２には、表面３との接合を意図する表面に均一に塗布される接着層ＧＬが設けられる。接着層ＧＬに張り付けられた取り外し可能な裏張り８（ライナー）が設けられた吸音材の層２は、該吸音材の層２の巻き取りを可能にするために、システム１に送給される。

【0022】

吸音材の層２は、システム１の外部に配置された収納リール（図示せず）に巻き取られる。収納リールに巻き取られた吸音材の層２は、表面３全体の長さよりもわずかに短くカバーするように意図された長さを有する。

【0023】

図１に示すものによれば、システム１は、吸音材の層２を張り付けるためのデバイス９を備える。

【0024】

前記アプリケーターデバイス９は、都合よくは、ロボット／マニピュレーター（図示せず）によって実施され、このロボット／マニピュレーターには、空気入りタイヤの空洞４に挿入される吸音材の層２の張付け位置から、該空洞４の外部に配置される、空気入りタイヤ５の操作位置まで、該デバイスを移動させるのに資する可動アームを設ける。

【0025】

アプリケーターデバイス９は、吸音材の層２を裏張り８から分離した後に、表面３に吸音材の層２を張り付けることを意図したアプリケーターローラー１０を備える。アプリケーターローラー１０は、表面３に直接対面する位置および近接した位置に配置される。

【0026】

より詳細には、アプリケーターローラー１０は、吸音材の層２に印加される加圧の関数として可変であり、また、接着層ＧＬと該表面３との間の接着強度を生み出すために必要である表面３からの距離をとって配置される。さらに、アプリケーターローラー１０は、吸音材の層２自身を伸張または圧縮することなく、裏張り８を回収し、また該吸音材の層２を張り付けることができるように、表面３からの距離をとって配置される。

【0027】

アプリケーターデバイス９は、裏張り８を巻き取るためのローラーであって、該裏張り８は、吸音材の層２からの分離後に巻き取られる、ローラーと、裏張り８を剥離（release）するためのローラー１２と、を備える。剥離ローラー１２は、巻き取りローラー１１とアプリケーターローラー１０との間に実質的に介在し、吸音材の層２を裏張り８から分離することを意図しており、該裏張り８はその後巻き取りローラー１１上に巻かれる。剥離ローラー１２は、裏張り８からの吸音材の層２の分離が起こる領域で、吸音材の層２に沿って実質的に配置される。剥離ローラー１２、巻き取りローラー１１、およびアプリケーターローラー１０には、それらの間に互いに平行なそれぞれの回転軸Ｘ_１０、Ｘ_１１、Ｘ_１２が設けられている。アプリケーターローラー１０および巻き取りローラー１１は、使用中、両者間で反対方向に回転するように作られており、明らかに、剥離ローラー１２および巻き取りローラー１１は、使用中、同じ方向に回転するように作られている。

【0028】

巻き取りローラー１１には、好ましくは、表面上および半径方向に形成されたスリット（図示せず）が設けられ、また、システム１が始動したときに、裏張り８がスリップし、それによって裏張り８自体の巻き取りが損なわれるのを防止するように、裏張り８の一方の端部を収容することを意図している。

【0029】

巻き取りローラー１１およびアプリケーターローラー１０は、両者間でほぼ均一な寸法（直径）を有する。

【0030】

剥離ローラー１２は、巻き取りローラー１１および／またはアプリケーターローラー１０の寸法よりも小さい寸法（直径）を有する。特に、剥離ローラー１２の直径と巻き取りローラー１１および／またはアプリケーターローラー１０の直径との比は、１：５～１：２の間、好ましくは１：４または１：３に等しい。

【0031】

好ましい実施形態によれば、巻き取りローラー１１およびアプリケーターローラー１０には作動手段が設けられておらず、フレーム６によって伝えられる空気入りタイヤ５の回転が、巻き取りローラー１１およびアプリケーターローラー１０も一定の同期速度で回転駆動させることを強調すべきである。

【0032】

さらなる変形例によれば、巻き取りローラー１１およびアプリケーターローラー１０には、それらをそれぞれの軸Ｘ_１０およびＸ_１１の周りで回転させることを意図するそれぞれの作動手段（図示せず）が設けられる。作動手段は、該ローラー１０および１１の回転速度を調節するような方法で、裏張り８および／または吸音材の層２が過度の張力によって裂けること、または緩すぎるのを防止するように実装される。

【0033】

最後に、アプリケーターデバイス９は、巻き取りローラー１１およびアプリケーターローラー１０の速度を同期させるための手段１３を備える。同期手段１３は、アプリケーターローラー１０および巻き取りローラー１１の周速度をほぼ均一に維持することを可能にするために実装される。

【0034】

同期手段１３は、伝動（transmission）装置１４、特にベルト１４によって実装され、該ベルト１４は、巻き取りローラー１１およびアプリケーターローラー１０のそれぞれのシャフト１１^＊および１０^＊を接続する。空気入りタイヤ５の回転中、同期手段１３は、空気入りタイヤ５（およびアプリケーターローラー１０）の回転方向に対して反対方向に巻き取りローラー１１を回転させ、それによって裏張り８の巻き取りを可能にする。

【0035】

アプリケーターデバイス９はまた、吸音材の層２をロックするための要素１５を備える。

【0036】

以下に、システム１の動作方法を説明する。この方法は、順次に、以下のステップ、すなわち、
・オペレーターまたは自動マニピュレーターをフレーム６上に空気入りタイヤ５を配置し、空気入りタイヤ５自体の横方向の移動を防止するように、サイドレールによってブロックするステップ、
・先頭部分で、裏張り８は吸音材の層２から手作業で（オペレーターによって）分離され、吸音材の層２の先頭端部をロック要素１５に取り付け、裏張り８の先頭端部を巻き取りローラー１１の溝孔に挿入するステップ、
・ロボット／マニピュレーターを空洞４内の張付け位置に配置するステップ、
・アプリケーターローラー１０を、吸音材の層２の関数として可変であり、また、該吸音材の層２が５ｍｍ～１５ｍｍの間、好ましくは８ｍｍ～１３ｍｍの間の厚さに圧縮されるように決定される距離を表面３からとって配置するステップ、
・空気入りタイヤ５をフレーム６によって軸Ｘの周りに回転駆動するとともに、表面３に対する吸音材の層２の張付けを開始するステップ、
・軸Ｘの周りに空気入りタイヤ５が回転する間に、同期手段１３によって、巻き取りローラー１１を空気入りタイヤ５の回転方向と反対方向に回転させ、裏張り８を前記巻き取りローラー１１上に巻き付けることを可能にするステップ、
・軸Ｘの周りに空気入りタイヤ５が回転する間に、アプリケーターローラー１０により空気入りタイヤ５に印加される圧力によって、アプリケーターローラー１０自体が空気入りタイヤ５と同じ回転方向に回転することを可能にし、吸音材の層２を、アプリケーターローラー１０と表面３との間に送給し（特に、好ましい実施形態によれば、アプリケーターローラー１０の下方に送給し）、また最終的に表面３に接合するステップ、
・吸音材の層２が表面３全体に張り付けられた後（図２に示されるように）、ロボット／マニピュレーターを空洞４の外側の操作位置に配置し、また空気入りタイヤ５をフレーム６から取り外すことができるよう、フレーム６を停止するステップ、
を含む。

【0037】

アプリケーターデバイス９は、表面３に張り付けられる前に接着層ＧＬを数センチメートルだけ露出させたままにするように実装されることを強調することが重要であり、換言すれば、裏張り８と吸音材の層２との間の分離は、吸音材の層２の表面３への接合が起こる領域のほぼ近傍で生じる。

【0038】

さらに、同期手段１３の存在により、アプリケーターローラー１０および巻き取りローラー１１の速度がほぼ均一に維持され、また、前記巻き取りローラー１１上への裏張り８の巻き取りによって表面３に張り付けられる吸音材の層２が伸張または圧縮されることを防止することができる。

【0039】

したがって、前述に説明されたシステム１の利点は明らかである。

【0040】

アプリケーターローラー１０および巻き取りローラー１１（それらは電動ローラー７の結果として回転駆動される）のための専用の作動手段が無いことで、システム１は経済的に有利に製造される。さらに、伝動部材１４によって、特にベルト１４によって実装される同期手段１３の存在は、アプリケーターローラー１０および巻き取りローラー１１を同じ速度で回転させることによって、吸音材のストリップ２が、吸音材自体の中でひび割れを引き起こす可能性のある伸長または圧縮の発生を防止する。最終的に、吸音材のストリップ２は、表面３に張り付けられる直前に、接着層ＧＬが空気に曝される時間をできる限り短くするように、裏張り８から分離される。

【図1】

【図2】