JP5566843B2 - ベルトトレッド組立体の成形ドラム及びそれを用いたタイヤの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤを製造する際に用いられるベルトトレッド組立体の成形ドラムに関し、また該成形ドラムを用いたタイヤの製造方法に関するものである。

一般に、空気入りタイヤの製造に際しては、成形ドラム上に複数枚のベルトプライ及びトレッドゴムを順に貼り付けて筒状のベルトトレッド組立体を成形する一方、別の成形ドラム上で、インナーライナー、カーカス、ビード及びサイドウォールゴム等を積層して筒状の生タイヤ本体を形成する。そして、シェーピングドラムにて、該生タイヤ本体をトロイド状に膨出させることにより、予めその半径方向外側に待機させたベルトトレッド組立体の内周面に生タイヤ本体の外周面を圧着させることにより、生タイヤを成形する。得られた生タイヤは、加硫成形型にセットされ、その成形型内面にトレッドゴムを圧接した状態で加硫成型が行われ、空気入りタイヤが得られる。

従来、上記ベルトトレッド組立体を成形するための成形ドラムとしては、ベルト成形面が直円筒状（外周面の断面が直線状）をなすものが用いられていた。しかしながら、加硫成形型の内面は、タイヤトレッド部の製品形状に対応して、半径方向外側に凸となる湾曲形状をなすため、加硫成型時にトレッド部の中央部が拡径するように変形する。このように加硫成型時におけるベルトの幅、長さ、角度の変化代が、特にトレッド中央部で大きく、ストレッチ量が不均一となるため、ベルトに残留応力が生じて、タイヤのユニフォミティを悪化させる原因になる。そのため、該成形ドラムのベルト成形面を、製品形状に対応させて半径方向外側に凸となる湾曲面状にする方策が採られているが、平面状のベルトプライを曲面状のベルト成形面に貼り付けるため、ベルトプライの蛇行が発生してしまい、ベルトプライの貼付精度の悪化を招き、これもユニフォミティを低下させる原因となる。

下記特許文献１には、かかる問題を解決するため、成形ドラムのベルト成形面を、ドラム軸心方向長さの１５〜５０％の長さを有する直線状の中央成形輪郭線と、その両外側において凸円弧状の外側成形輪郭線とに区分することが開示されている。しかしながら、この方策では、ベルトプライの貼付精度を向上するために、直線状の中央成形輪郭線の軸心方向長さを大きく確保する必要がある。その一方で、該中央成形輪郭線の軸心方向長さを大きくすると、加硫成型時における軸心方向中央部でのベルトのリフト率（ストレッチ量）が大きくなってしまう。そのため、成形ドラム形状の最適化だけでは、ベルトプライの貼付精度と加硫成型時のリフト率が背反事項となり、ユニフォミティの改善には不十分である。

下記特許文献２には、成形ドラムのベルト成形面を、軸心方向（幅方向）中央部で外径が一定の平坦部に形成するとともに、軸心方向両端部には外径が軸心方向外側に向かって徐々に小さくなるテーパ部に形成することが開示されている。しかしながら、この文献は、軸心方向両端部でのシワや波打ちの発生を防止するためのものであり、軸心方向中央部を平ら（すなわち、直線状）にする範囲が広いので、加硫成型時におけるリフト率が大きくなってしまう。

一方、ベルトトレッド組立体の成形ドラムに、ベルトプライを保持するための磁石を設けることは知られているが、下記特許文献３では直円筒状のベルト成形面を持つ成形ドラムに磁石を埋設した構成が、また下記特許文献４には凸円弧状のベルト成形面を持つ成形ドラムに磁石を埋設した構成が、それぞれ開示されているにすぎない。

特開２００８−９４０５９号公報 特開２００５−８１７２８号公報 特表２００６−５０６２５６号公報 特開平８−１７４７１０号公報

本発明は、加硫成型時におけるリフト率を低くしつつ、ベルトプライの貼付精度を向上して、ユニフォミティの良好なタイヤを製造することができるベルトトレッド組立体の成形ドラム、及びそれを用いたタイヤの製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係るベルトトレッド組立体の成形ドラムは、金属コードをゴム被覆してなるベルトプライからなるベルトと、該ベルトの外周に巻き付けられたトレッドゴムとを備える筒状のベルトトレッド組立体を成形するための成形ドラムであって、前記ベルトプライが巻き付けられるベルト成形面を外周面に備え、前記ベルト成形面は、ドラム軸心を含む断面形状が、ドラム軸心方向中央において当該ドラム軸心に平行な直線の輪郭線からなる直線領域と、その両外側において前記直線領域に対して半径方向内方側に傾斜して延びる凸円弧状の輪郭線からなる傾斜領域とからなり、前記直線領域のドラム軸心方向の長さが５〜３０ｍｍであり、前記ベルトプライを磁力で引き付けることによって前記ベルト成形面に保持させるための磁石が少なくとも前記直線領域のドラム軸心方向両端部に配設されたものである。

本発明に係る空気入りタイヤの製造方法は、上記成形ドラムを用いて、金属コードをゴム被覆してなる複数枚のベルトプライを前記ベルト成形面に巻き付けてベルトを形成し、前記ベルトの外周にトレッドゴムを巻き付けて、筒状のベルトトレッド組立体を成形する工程を含むものである。

本発明に係る実施形態では、前記ベルト成形面の前記傾斜領域が、ある曲率半径の凸円弧の輪郭線からなり前記直線領域に隣接する第１傾斜領域と、その外側において前記曲率半径とは異なる曲率半径の凸円弧又は直線を１又は複数組合せた輪郭線からなる第２傾斜領域とからなり、前記磁石は、前記直線領域とその両外側の前記第１傾斜領域とからなるセンター領域の磁力が、前記第２傾斜領域からなる各ショルダー領域の磁力よりも強くなるよう配設されていることが好ましい。

本発明に係る他の実施形態では、前記ベルト成形面の前記傾斜領域が、単一の曲率半径を持つ凸円弧の輪郭線からなり、前記磁石は、一対の前記傾斜領域をそれぞれドラム軸心方向に２等分する位置により挟まれた領域であるセンター領域の磁力が、前記２等分する位置よりも軸心方向外側の各ショルダー領域の磁力よりも強くなるよう配設されていることが好ましい。

本発明によれば、成形ドラムのベルト成形面を、ドラム軸心方向中央の直線領域と、その両外側の凸円弧状の傾斜領域とで構成した上で、該直線領域の範囲を狭く設定したので、加硫成型時におけるトレッド中央部でのベルトのリフト率を低く抑えることができる。一方で、直線領域の範囲を狭く設定した場合、ベルトプライの貼付精度を確保することが難しくなるが、本発明では、該直線領域にベルトプライを引き付ける磁石を配設したので、平面状のベルトプライを成形ドラムに巻き付ける際に、該直線領域にベルトプライの中央部をしっかりと貼付させて、軸心方向外側にずれるのを防止することができ、ベルトプライの蛇行を防止することができる。このように加硫成型時におけるベルトのリフト率を低くしつつ、ベルトプライの貼付精度を向上することができるので、タイヤのユニフォミティを向上することができる。

生タイヤを示す断面模式図 成形ドラムをドラム軸心に垂直な断面で切断した断面図 実施例１に係る成形ドラムを、ドラム軸心を含む断面で切断した断面図 実施例１に係る成形ドラムの要部拡大平面図 図４のＶ−Ｖ線断面図 ベルトを巻き付ける工程を示す成形ドラムの要部断面図 ベルトトレッド組立体を成形した状態を示す成形ドラムの要部断面図 実施例１における磁石の配設間隔を示す成形ドラムの要部断面図 他の実施例における磁石の配設間隔を示す成形ドラムの要部断面図 実施例２に係る成形ドラムを、ドラム軸心を含む断面で切断した断面図 実施例３に係る成形ドラムを、ドラム軸心を含む断面で切断した断面図 実施例４に係る成形ドラムを、ドラム軸心を含む断面で切断した断面図 実施例５に係る成形ドラムを、ドラム軸心を含む断面で切断した断面図 実施例６に係る成形ドラムを、ドラム軸心を含む断面で切断した断面図 他の実施例に係る成形ドラムの要部拡大平面図 他の実施例に係る成形ドラムの要部拡大平面図 他の実施例に係る成形ドラムを、ドラム軸心を含む断面で切断した断面図 他の実施例に係る成形ドラムの要部拡大平面図 比較例１に係る成形ドラムを、ドラム軸心を含む断面で切断した断面図 比較例２に係る成形ドラムを、ドラム軸心を含む断面で切断した断面図

以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。

図１は、実施例に係る未加硫の生タイヤ１を示したものである。生タイヤ１は、トロイド状の生タイヤ本体２と、その外周面に圧着されたベルトトレッド組立体１０とからなる。生タイヤ本体２は、インナーライナー３の外周面にカーカス層４を貼り付け、カーカス層４の両端部にビードコア５Ａとビードフィラー５Ｂからなる一対のビード５を配置して、カーカス層４の両端部をビード５を包むように折り曲げ、更にサイドウォールゴム６を貼り付けて円筒状部材を形成し、これをシェーピングドラムにてトロイド状に膨出させることにより形成される。

ベルトトレッド組立体１０は、金属コードをゴム被覆してなるベルト１２の外周にトレッドゴム１４を巻き付けてなる円筒状部材であり、その内周面が生タイヤ本体２のカーカス層４の外周面に圧着一体化されている。ベルト１２は、金属コードをタイヤ周方向に対して例えば１０〜４０°の角度で配設した複数枚のベルトプライからなる。この例では、スチールコードを補強材とした２枚のベルトプライ１２Ａ，１２Ｂを重ね合わせることによりベルト１２は構成されている。

ベルトトレッド組立体１０を成形するための成形ドラム２０は、図２に示すように外周面に円筒状のベルト成形面２２を備え、このベルト成形面２２にベルトプライ１２Ａ，１２Ｂが巻き付けられるように構成されている（図７参照）。成形ドラム２０は、周方向に分割された複数のセグメント２４を備え、各セグメント２４が半径方向に進退することにより拡縮可能に構成されている。そして、各セグメント２４が図２に示す半径方向外方に前進した状態で、各セグメント２４の外面により円筒状のベルト成形面２２が形成され、この状態から各セグメント２４が半径方向内方に後退することにより、成形されたベルトトレッド組立体１０を成形ドラム２０から取り外すことができるようになっている。

ベルト成形面２２は、図３に示すドラム軸心を含む断面において、ドラム軸心方向中央の直線領域２６と、その軸心方向両外側の傾斜領域２８とにより形成されている。

直線領域２６は、上記断面においてドラム軸心に平行な直線の輪郭線Ｐ１からなり、従って、直線領域２６では軸心方向に外径が一定の直円筒状に形成されている。直線領域２６は、ベルト成形面２２の幅中心線ＣＬを含む比較的狭い軸心方向範囲で形成されており、詳細には、直線領域２６のドラム軸心方向の長さＬ１は５〜３０ｍｍに設定されている。この長さＬ１が５ｍｍ未満では、直線領域２６が実質上存在しないことになり、ベルトプライの蛇行を防止することができず、ユニフォミティが損なわれる（ＬＦＶの増大）。逆に、この長さＬ１が３０ｍｍを超えると、加硫成型時に直線領域２６でのベルト１２のリフト率が大きくなって、ユニフォミティが損なわれる（ＲＦＶの増大）。長さＬ１は、より好ましくは１０〜２０ｍｍである。なお、ベルト成形面２２のドラム軸心方向長さ（全幅）Ｌ０は、通常１００〜３００ｍｍであり、これを基準にすれば、直線領域２６の長さＬ１は、ベルト成形面２２の全幅Ｌ０の２〜３０％であることが好ましく、より好ましくは３〜２０％、更に好ましくは４〜１０％である。

傾斜領域２８は、上記断面において、直線領域２６に対してドラム半径方向内方側に傾斜して延びる凸円弧状の輪郭線からなる。傾斜領域２８は、少なくとも１つの凸円弧（半径方向外側に凸となる円弧）を含む輪郭線により形成されていれば、直線の輪郭線を含むものであってもよい。但し、傾斜領域２８は、その全体の断面形状が、直線領域２６に対して半径方向内方に落ち込み、かつ半径方向外側に凸の円弧状をなしている。

詳細には、傾斜領域２８は、曲率半径Ｒ１の凸円弧の輪郭線Ｐ２からなり直線領域２６に隣接する第１傾斜領域３０と、その軸心方向外側において曲率半径Ｒ１とは異なる曲率半径の凸円弧又は直線を１又は複数組合せた輪郭線Ｐ３からなる第２傾斜領域３２とにより構成されている。輪郭線Ｐ２，Ｐ３を凸円弧により形成する場合、それらの曲率半径は１００〜５０００ｍｍであることが好ましい。該曲率半径は、ドラム軸心方向の中央側から外側になるほど小さくなることが好ましく、中央から２つ目の曲率半径（第２傾斜領域３２における最も軸心方向中央側の凸円弧の曲率半径）は、第１傾斜領域３０を規定する１つ目の曲率半径Ｒ１の１〜５０％であることが好ましく、３つ目以降の曲率半径は、２つ目の曲率半径の５０〜９９％であることが好ましい。なお、第２傾斜領域３２を規定する輪郭線Ｐ３は直線であってもよい。

図３に示す実施例１では、傾斜領域２８は、直線領域２６に隣接する曲率半径Ｒ１の輪郭線Ｐ２からなる第１傾斜領域３０と、該第１傾斜領域３０に隣接する曲率半径Ｒ２の輪郭線Ｐ３からなる第２傾斜領域３２とで構成されている（但し、Ｒ１＞Ｒ２）。輪郭線Ｐ２は、上記幅中心線ＣＬ上に中心を有する曲率半径Ｒ１の凸円弧からなり、輪郭線Ｐ３は、上記幅中心線ＣＬ上に中心を有する曲率半径Ｒ２の凸円弧からなる。

ベルト成形面２２には、ベルトプライ１２Ａ，１２Ｂを磁力で引き付けることによって該ベルト成形面２２の表面にベルトプライ１２Ａ，１２Ｂを保持するための磁石３４が埋設されている。磁石３４としては永久磁石が用いられており、図３，４に示すように、ドラム軸心方向に延びる帯状の磁石３４が軸心方向に複数個並べて配設され、かつ、図３，４に示す位置関係にてドラム周方向に所定間隔（例えば１００〜２００ｍｍにて等間隔）をおいて配設されている。磁石３４の埋設方法は、特に限定されるものではないが、この例では、図５に示すように、ベルト成形面２２に設けられた収容凹部３６内に埋設されており、ドラム表面に露出しているものの、ベルト成形面２２を超えて外側に突出しないように設けられている。

磁石３４は、ドラム軸心方向において、少なくともその一部が上記直線領域２６にかかるように配設されており、また、直線領域２６のドラム軸心方向両端部２６Ａ，２６Ａに存在するように配設されている。このように直線領域２６に磁石３４を配設した場合、平面状のベルトプライ１２Ａ，１２Ｂを成形ドラム２０に巻き付ける際に、該直線領域２６にベルトプライ１２Ａ，１２Ｂの中央部をしっかりと貼付させることができ、軸心方向外側にずれるのを防止することができるので、ベルトプライ１２Ａ，１２Ｂの蛇行を防止することができる。特に、直線領域２６の両端部２６Ａ，２６Ａは、半径方向内方に落ち込んでいく傾斜領域２８との境界部となるので、この部分に磁石３４を設けておくことにより、直線領域２６の全幅を有効に利用した引き付けが可能となり、ベルトプライ１２Ａ，１２Ｂの蛇行をより効果的に防ぐことができる。

ベルトプライ１２Ａ，１２Ｂの蛇行をより効果的に防止するため、磁石３４は、より詳細には次のように配設されている。すなわち、図３に示すように、ベルト成形面２２を、その全幅において、上記直線領域２６と第１傾斜領域３０とからなるセンター領域３８と、第２傾斜領域３２からなるショルダー領域４０とに区分したとき、磁石３４は、センター領域３８の磁力が各ショルダー領域４０の磁力よりも強くなるように配設されている。このようにセンター領域３８の磁力をショルダー領域４０よりも強くすることにより、ベルト１２の蛇行を防止して貼付精度を向上することができる。

ここで、センター領域３８とショルダー領域４０のそれぞれの磁力は、各領域に存在する磁石３４の配設面積と、その磁石自体の磁力とを乗じて求められるものであり、ベルトプライ１２Ａ，１２Ｂを引き付ける吸引力の大きさである。例えば、同一材料の磁石を配設する場合、その領域３８，４０内に存在する磁石３４の配設面積により当該領域３８，４０の磁力の強弱は決まり、配設面積が大きいほどその領域の磁力は強くなる。磁石自身の磁力（即ち、形成する磁場の強さ、例えば磁石表面近傍の所定距離における位置での磁束密度の高さにより表される。）が異なる場合、領域内に存在する磁石の配設面積が同じでも、磁石自身の磁力により当該領域の磁力の強弱は決まる。

図３，４に示す実施例１では、短辺の寸法Ｍが共通で、長辺の寸法Ｎ１，Ｎ２が異なる（Ｎ１＞Ｎ２）が異なる大小２種類の磁石３４Ａ，３４Ｂが用いられており、これら各２個が長辺方向をドラム軸心方向に向けて一列に、かつ幅中心線ＣＬに関して対称に配されている。両磁石３４Ａ，３４Ｂは、同一材料からなり、そのため、この例では、センター領域３８における磁石の配設面積が、各ショルダー領域４０における磁石の配設面積よりも大きくなるように、これら磁石３４Ａ，３４Ｂが配設され、これにより、（センター領域３８の磁力）＞（ショルダー領域４０の磁力）となっている。具体的には、長辺寸法Ｎ１の大きな第１磁石３４Ａが、主としてセンター領域３８内において幅中心線ＣＬを挟んだ両側に各１つ配設されており、その両外側のショルダー領域４０内に長辺寸法Ｎ２の小さな第２磁石３４Ｂが各１つ配設されている。第１磁石３４Ａは、直線領域２６から第１傾斜領域３０を越えてショルダー領域４０に一部がかかるように設けられている。

実施例１では、直線領域２６内の幅中心線ＣＬ上に磁石３４の隙間４２があるが、このように隙間４２がある場合、直線領域２６の軸方向長さＬ１の５０％以上の範囲に磁石３４が配設されていることが、ベルトプライ１２Ａ，１２Ｂの蛇行を防止する上で好ましい。

また、実施例１のように幅中心線ＣＬ上に隙間４２を設けた上で、該幅中心線ＣＬに対称に複数の磁石３４を設ける場合、次のように設定することがベルトプライ１２Ａ，１２Ｂの蛇行を防止する上で好ましい。すなわち、図８に示すように、ベルト成形面２２の軸心方向における半幅で考え、幅中心線ＣＬから第１磁石３４Ａまでの隙間の軸心方向寸法をＷ１、第１磁石３４Ａと第２磁石３４Ｂとの隙間の軸心方向寸法をＷ２としたとき、Ｗ１＜Ｗ２に設定することが好ましい。

図９に示すように、上記半幅内に３つ以上の磁石を配設する場合、幅中心線ＣＬから第１磁石３４Ａまでの隙間の軸心方向寸法をＷ１、第１磁石３４Ａと第２磁石３４Ｂとの隙間の軸心方向寸法をＷ２、第２磁石３４Ｂと第３磁石３４Ｃとの隙間の軸心方向寸法をＷ３としたとき、Ｗ１＜Ｗ２≦Ｗ３と設定し、３つ目以降の隙間の軸心方向寸法については、その内側の隙間の軸心方向寸法と同じか又はより大きく設定することが好ましい。

以上よりなる成形ドラム２０を用いてベルトトレッド組立体１０を成形するに際しては、複数枚（ここでは２枚）のベルトプライ１２Ａ，１２Ｂを、成形ドラム２０のベルト成形面２２に巻き付けてベルト１２を形成し、次いで、該ベルト１２の外周にトレッドゴム１４を巻き付けて、円筒状のベルトトレッド組立体１０を成形する。

ベルト１２を形成する際には、まず、成形ドラム２０を回転させながら、ベルト成形面２２に第１ベルトプライ１２Ａを１周巻き付けて円筒状に形成する。このとき、図６に示すように、平面状の第１ベルトプライ１２Ａが凸円弧状をなすベルト成形面２２に巻き付けられることになるが、ベルト成形面２２には軸心方向中央に直線領域２６が設けられ、該直線領域２６を含むセンター領域３８の磁力が強くなるように磁石３４が埋設されているので、該直線領域２６に第１ベルトプライ１２Ａの中央部をしっかりと貼付させて、軸心方向外側にずれるのを防止することができる。また、直線領域２６に引き付けられた第１ベルトプライ１２Ａは、第１傾斜領域３０の磁石３４、更に第２傾斜領域３２の磁石３４による磁力で順次に引き付けられるため、ベルト成形面２２に沿った第１ベルトプライ１２Ａの環状体を形成することができる。次いで、その外周に第２ベルトプライ１２Ｂを１周巻き付けて２層構造のベルト１２を形成するが、その際にも第１ベルトプライ１２Ａのときと同様に、第２ベルトプライ１２Ｂの蛇行を防止することができ、よって、ベルト１２の貼付精度を向上することができる。

このようにしてベルト１２を形成した後、成形ドラム２０を回転させながら、その外周にトレッドゴム１４を１周巻き付け、これにより図７に示すように円筒状のベルトトレッド組立体１０が得られる。なお、トレッドゴム１４を巻き付ける前に、ベルト１２の外周にベルト補強層を形成してもよい。ベルト補強層は、例えば、ゴム被覆した長尺の補強コードを周方向に沿って螺旋状に巻き付けることで形成することができる。

得られたベルトトレッド組立体１０は、シェーピングドラムにて、別途成形された生タイヤ本体２と圧接一体化され、図１に示す生タイヤ１が成形される。得られた生タイヤ１は、加硫成形型にセットされ、その成形型内面にトレッドゴム１４を圧接した状態で加硫成型が行われ、空気入りタイヤが得られる。

本実施例によれば、成形ドラム２０のベルト成形面２２を、加硫成形型の内面形状に対応させて半径方向外側に凸の湾曲面状に形成したので、加硫成型時のストレッチ量を均一化することができる。しかも、該ベルト成形面２２の軸心方向中央に直線領域２６を設けた上で、該直線領域２６の範囲を狭く設定したので、加硫成型時におけるトレッド中央部でのベルト１２のリフト率を低く抑えることができる。該リフト率（加硫成型前のベルト１２の外径に対する加硫成型時のベルト１２の外径の増加分の比率）は３．０％以下であることが好ましい。

また、このように直線領域２６を狭く設定した場合、ベルトプライ１２Ａ，１２Ｂの貼付精度を確保することが難しくなるが、上記のように直線領域２６を含むセンター領域３８の磁力が強くなるように磁石３４を配設したので、ベルトプライ１２Ａ，１２Ｂを成形ドラム２０に巻き付ける際に、該直線領域２６にベルトプライ１２Ａ，１２Ｂの中央部をしっかりと貼付させて、軸心方向外側にずれるのを防止することができる。従って、加硫成型時におけるリフト率を低くしつつ、ベルトプライ１２Ａ，１２Ｂの貼付精度を向上することができるので、ＬＦＶやＲＦＶといったタイヤのユニフォミティを向上することができる。

図１０〜１２は、実施例２〜４に係る成形ドラム２０を示した図である。これらの例では、ベルト成形面２２の軸心方向における磁石３４の配置が実施例１とは異なる。

実施例２では、センター領域３８に配された第１磁石３４Ａが、当該センター領域３８内で終端するように設けられており、すなわち、直線領域２６から第１傾斜領域３０までの範囲内で設けられている。

実施例３では、センター領域３８に設ける第１磁石３４Ａとして、実施例１の２つの第１磁石３４Ａを１つに繋げたものを用いており、そのため、磁石３４としては、ドラム軸心方向において、センター領域３８に配設される１つの第１磁石３４Ａと、その両外側のショルダー領域４０にそれぞれ配される各１つの第２磁石３４Ｂとの３つが１列に埋設されている。実施例３では、直線領域２６内の幅中心線ＣＬ上に磁石３４の隙間４２がないので、ベルト層１２の貼付精度を高める上でより有利である。

実施例４では、実施例３において、センター領域３８に配された第１磁石３４Ａが、当該センター領域３８内で終端するように設けられている。実施例２〜４について、その他の構成は、実施例１と同様であり、同様の作用効果が奏される。

図１３は、実施例５に係る成形ドラム２０を示した図である。この例では、センター領域３８における磁石３４Ａの配設面積を、各ショルダー領域４０における磁石３４Ｂの配設面積と等しく設定し、これにより、（センター領域３８の磁力）＝（ショルダー領域４０の磁力）としている点で、実施例１と異なる。図１４は、実施例６に係る成形ドラム２０を示した図である。この例では、センター領域３８における磁石３４Ａの配設面積を、各ショルダー領域４０における磁石３４Ｂの配設面積よりも小さく設定し、これにより、（センター領域３８の磁力）＜（ショルダー領域４０の磁力）としている点で、実施例１と異なる。

図１５は、他の実施例に係る成形ドラム２０の要部平面図である。この例では、センター領域３８に配された第１磁石３４Ａとして、ショルダー領域４０に配された第２磁石３４Ｂよりも短辺寸法Ｍが大きいものを用いた点で、上記実施例１と異なる。すなわち、この例では、センター領域３８に配された第１磁石３４Ａは、ショルダー領域４０に配された第２磁石３４Ｂよりもドラム軸心方向寸法である長辺寸法は小さいものの（Ｎ１＜Ｎ２）、ドラム周方向の寸法である短辺寸法Ｍを大きくすることで、センター領域３８における磁石３４Ａの配設面積を、ショルダー領域４０における磁石３４Ｂの配設面積よりも大きく設定し、（センター領域３８の磁力）＞（ショルダー領域４０の磁力）としている。このように磁石の配設面積を変える方策としては、ドラム軸心方向における寸法を変えるだけでなく、ドラム周方向における寸法を変えてもよい。要するに、各セグメント２４において、センター領域３８とショルダー領域４０の磁石の配設面積を上記大小関係に設定すればよい。

図１６は、更に他の実施例に係る成形ドラム２０の要部平面図である。この例では、平面視三角形状の１対の磁石３４Ｄを、幅中心線ＣＬを挟んで左右対称に配設した点で、上記実施例１と異なる。該磁石３４Ｄは、直線領域２６内においてドラム周方向での寸法が最大であり、そこからドラム軸心方向外側ほど漸次幅狭となるテーパ状に形成されている。これにより、センター領域３８における磁石３４の配設面積を、ショルダー領域４０における磁石３４の配設面積よりも大きく設定し、（センター領域３８の磁力）＞（ショルダー領域４０の磁力）としている。このように磁石の平面形状としては、四角形には限られず、三角形状、円形状など、種々の形状のものを用いることができる。

図１７は、更に他の実施例に係る成形ドラム２０の断面図である。この例では、ベルト成形面２２の傾斜領域２８が、ドラム軸心を含む断面において、曲率半径Ｒ１の単一の凸円弧の輪郭線Ｐ２からなる点で、上記実施例１とは異なる。このように傾斜領域２８が、単一の凸円弧の輪郭線Ｐ２からなる場合、センター領域３８とショルダー領域４０を次のように設定する。すなわち、左右一対の傾斜領域２８をそれぞれドラム軸心方向に２等分する位置をＶとして、この左右の２等分する位置Ｖ，Ｖにより挟まれた領域（すなわち、この領域は、ドラム軸心方向中央の直線領域２６とその軸心方向両外側の傾斜領域２８，２８の各半分の領域からなる）をセンター領域３８とする。また、前記２等分する位置Ｖよりも軸心方向外側の領域をショルダー領域４０とする。このとき、磁石３４は、センター領域３８の磁力が各ショルダー領域４０の磁力よりも強くなるように配設されており、これにより、実施例１と同様に、ベルトプライ１２Ａ，１２Ｂの蛇行を防止して貼付精度を向上することができる。その他の構成は、実施例２と同様であり、同様の作用効果が奏される。

図１８は、更に他の実施例に係る成形ドラムの要部平面図である。この例では、ベルトプライ１２Ａ，１２Ｂの巻き始め端と巻き終わり端とのジョイント部に相当する周方向位置において、磁石３４による磁力を他の周方向位置よりも高く設定した点が、実施例１とは異なる。すなわち、成形ドラム２０を構成する複数のセグメント２４のうち、ジョイント部に相当するセグメント２４Ａにおいて、図１８に示すように磁石３４を２列に配設し、これにより、図４に示す他のセグメント２４よりも磁石３４の配設面積を増やして、磁力を高く設定している。ジョイント部ではベルトプライ１２Ａ，１２Ｂが巻き始め端と巻き終わり端との重なりにより嵩高となるが、このように磁力を高めることで引き付け力を確保することができ、ジョイント部でのベルトプライの貼付精度を向上することができる。

なお、上記実施例では、センター領域３８とショルダー領域４０の磁力を異ならせるために配設面積に違いを設けたが、磁石自体の磁力を変えることでこれら領域３８，４０の磁力を異ならせることもできる。その場合、センター領域３８には、ショルダー領域４０よりも、磁力の強い（即ち、より強い磁場を形成し、磁束密度の高い）磁石を配設すればよい。また、上記実施例では、ベルト層１２を２層構造として説明したが、本発明においてベルトの枚数はこれに限定されるものではない。また、磁石の配置や形状についても上記のものに限定されるものではない。その他、一々列挙しないが、本発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の変更が可能である。

上記実施例１〜６の成形ドラム２０を用いて、ベルトトレッド組立体を成形し、成形時のベルト蛇行量を測定した。また、得られたベルトトレッド組立体を用いて、常法に従い、生タイヤを作製して、加硫成型することにより空気入りラジアルタイヤを作製し、得られたタイヤについてＲＦＶ（ラジアルフォースバリエーション）とＬＦＶ（ラテラルフォースバリエーション）を測定した。

タイヤサイズは２６５／４０ＺＲ１８であり、成形ドラム２０の最大径は６１２ｍｍ、ベルト成形面２２の全幅Ｌ０＝２５０ｍｍとした。ベルト１２は、一般に使用されている２＋２×０．２５ｍｍ構造のスチールコードをエンド数が２５本／２５．４ｍｍとしたものを２枚（コード角度は＋２５°／−２５°、最大ベルト幅は２４２ｍｍ）とした。

各実施例における成形ドラムの詳細構成は表１に示す通りである。なお、磁石としては、全て同一材料の磁石を用いた。表１に示すように、実施例２においてＬ１の長さを変更した実施例７及び比較例４についても同様に評価した。また、図１９及び図２０に示す比較例１，２の成形ドラム、及び、実施例１において磁石を取り除いた成形ドラムを用いた比較例３についても同様に評価した。比較例１，２では、ベルト成形面は、直線領域がなく、曲率半径Ｒ１の凸円弧の輪郭線からなるセンター領域１００と、曲率半径Ｒ２の凸円弧の輪郭線からなるショルダー領域１０２とで構成されている。比較例１では、センター領域１００に２つの磁石３４Ａ，３４Ａが配設され、比較例２では、センター領域１００に１つの磁石３４Ａが配設されている。なお、各評価方法は、以下の通りである。

・ベルト蛇行量：０．３ｍ／秒にてベルトプライを成形ドラムに貼り付けた後、巻き始めと巻き終わりでのベルトセンター部でのズレ量を測定した。

・ユニフォミティ（ＲＦＶ、ＬＦＶ）：ＪＡＳＯ Ｃ６０７のユニフォミティ測定方法に準拠して、タイヤを８．５インチのリムに装着し、空気圧：２００ｋＰａ、荷重：４．１ｋＮにてＲＦＶとＬＦＶを測定した。

表１に示すように、実施例１〜７であると、比較例１〜３に対して、成形時のベルトプライの蛇行が抑えられ、ＬＦＶが低減した。特に、センター領域３８の磁力を強くした実施例１〜４及び７であると、ベルトプライの蛇行を低減する効果に優れており、ＬＦＶが大幅に低減していた。また、比較例４では、直線領域の軸心方向長さＬ１が大きく、そのため、トレッド中央部でのリフト率が大きいことに起因してＲＦＶが大きくなったが、実施例１〜７であると、直線領域の軸心方向長さＬ１を狭く設定したことにより、加硫時のリフト率を抑えて、ＲＦＶの悪化を抑えることができた。

本発明の成形ドラムは、乗用車用タイヤを始めとして、ライトトラック、トラック・バス用等、各種自動車の空気入りラジアルタイヤを製造するために用いることができる。

１０…ベルトトレッド組立体 １２…ベルト １２Ａ，１２Ｂ…ベルトプライ
１４…トレッドゴム ２０…成形ドラム ２２…ベルト成形面
２４…セグメント ２６…直線領域 ２８…傾斜領域
３０…第１傾斜領域 ３２…第２傾斜領域 ３４…磁石
３８…センター領域 ４０…ショルダー領域
Ｌ１…直線領域のドラム軸心方向長さ Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３…輪郭線
Ｖ…傾斜領域をドラム軸心方向に２等分する位置

Claims (9)

1. 金属コードをゴム被覆してなるベルトプライからなるベルトと、該ベルトの外周に巻き付けられたトレッドゴムとを備える筒状のベルトトレッド組立体を成形するための成形ドラムであって、
   前記ベルトプライが巻き付けられるベルト成形面を外周面に備え、前記ベルト成形面は、ドラム軸心を含む断面形状が、ドラム軸心方向中央において当該ドラム軸心に平行な直線の輪郭線からなる直線領域と、その両外側において前記直線領域に対して半径方向内方側に傾斜して延びる凸円弧状の輪郭線からなる傾斜領域とからなり、前記直線領域のドラム軸心方向の長さが５〜３０ｍｍであり、前記ベルトプライを磁力で引き付けることによって前記ベルト成形面に保持させるための磁石が少なくとも前記直線領域のドラム軸心方向両端部に配設された
   ことを特徴とするベルトトレッド組立体の成形ドラム。
2. 前記ベルト成形面の前記傾斜領域が、ある曲率半径の凸円弧の輪郭線からなり前記直線領域に隣接する第１傾斜領域と、その外側において前記曲率半径とは異なる曲率半径の凸円弧又は直線を１又は複数組合せた輪郭線からなる第２傾斜領域とからなり、
   前記磁石は、前記直線領域とその両外側の前記第１傾斜領域とからなるセンター領域の磁力が、前記第２傾斜領域からなる各ショルダー領域の磁力よりも強くなるよう配設された
   ことを特徴とする請求項１記載の成形ドラム。
3. 前記ベルト成形面の前記傾斜領域が、単一の曲率半径を持つ凸円弧の輪郭線からなり、
   前記磁石は、一対の前記傾斜領域をそれぞれドラム軸心方向に２等分する位置により挟まれた領域であるセンター領域の磁力が、前記２等分する位置よりも軸心方向外側の各ショルダー領域の磁力よりも強くなるよう配設された
   ことを特徴とする請求項１記載の成形ドラム。
4. 前記センター領域における前記磁石の配設面積が、前記各ショルダー領域における前記磁石の配設面積よりも大きく設定されたことを特徴とする請求項２又は３記載の成形ドラム。
5. 前記直線領域のドラム軸心方向の長さが１０〜２０ｍｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の成形ドラム。
6. 前記磁石が、前記ベルト成形面の幅中心線に関して対称に配されたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の成形ドラム。
7. 前記ベルト成形面の軸心方向において、前記直線領域を含むセンター領域の両外側に位置するショルダー領域内に第２磁石が各１つ配設された請求項１〜６のいずれか１項に記載の成形ドラム。
8. 前記磁石は、前記直線領域内における前記ベルト成形面の幅中心線上に隙間を設けて配設されたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の成形ドラム。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の成形ドラムを用いて、金属コードをゴム被覆してなる複数枚のベルトプライを前記ベルト成形面に巻き付けてベルトを形成し、前記ベルトの外周にトレッドゴムを巻き付けて、筒状のベルトトレッド組立体を成形する工程を含む空気入りタイヤの製造方法。

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