JP5382878B2 - 未加硫タイヤの製造方法及び同タイヤの製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤ構成部材である未加硫ゴム部材を被成形体に圧着する未加硫タイヤの製造方法及び同タイヤの製造装置に関する。

従来、タイヤを成形する場合、被成形体に未加硫ゴム部材を圧着して未加硫タイヤを成形することが行われている。この圧着過程において、圧着面内にエアが残留すると残留エアが製品タイヤの品質を悪化させる虞がある。そのため、エアが残留しないように圧着する手段としてステッチングロールが採用されている。
このステッチングロールは、未加硫ゴム部材（例えば、カーカス層やトレッドゴム）に押圧力を作用させて被成形体に圧着するが、その押圧力を例えばトレッドゴム複合体等の表面に対して斜めに作用させると、カーカス層やトレッドゴム複合体の表面に周方向の分力が生じ、トレッドゴムが横方向にずれる。そのため、ステッチングロールを、未加硫タイヤの表面形状に合わせて常にその表面に対して直角に当接して押圧することが必要である。

この課題の解決のため、これまで種々の先行技術が提案されている。その一例として、未加硫タイヤを成形するために、成形ドラムにプライ（カーカス）を貼り、ビードをセットし、プライを巻き上げた後、トレッドゴムを貼り、かつトレッドゴムをプライに完全に密着させるために、円盤状のスピンナー（ステッチングロール）をトレッド面に当接させ、スピンナーを成形ドラムの軸方向に移動させることで、トレッドゴムとプライ間のエアを除去する方法が知られている（特許文献１）。

また、複数のタイヤ構成部材を圧着するタイヤ成形機において、トロイダル状に膨出変形されたタイヤ構成部材の表面に対して、ステッチングロールを常に直角に押圧できるようにステッチングロールの姿勢制御を行い、ラジアルタイヤの成形に当たり、バンド成形から第二成形まで同一の成形ドラムで成形するようにしたタイヤ構成部材の圧着装置も知られている（特許文献２）。

また、特許文献に記載されたものではないが、従来のラジアルタイヤの製造工程における未加硫ゴム部材であるコード保有ゴム部材の圧着を説明するための構成を図５に示す。図５Ａは、コード保有ゴム部材の一例である補強コード入りのカーカスプライの斜視図であり、カーカスプライ１０は、ゴム地に例えばスチールや有機又は無機繊維からなるコードが複数本互いに平行に埋め込まれている。

図５Ｂは、例えば、成形ドラム２０上に巻き付けたインナーライナー１４等の被成形体上に巻き付けた未加硫ゴム部材であるカーカスプライ１０と、これを押圧する２個のステッチングロール３０を示す斜視図であり、左右のステッチングロール３０は、成形ドラム２０の回転軸２２に対して接離する方向に移動可能であると共に、図示しない移動機構により成形ドラム２０の軸に沿って互いに逆方向に移動可能に構成されている。

次に、未加硫ゴム部材であるトレッドゴムを、ステッチングロールを用いて被成形体に貼り付ける他の従来例について説明する。
図６は、特許文献に記載されたものではないが、例えばラジアルタイヤを成形する場合に、第１成形工程で、円筒状のドラムにカーカス層、ビードワイヤ、ビードフィラー、サイドゴムなどを巻き付けてグリーンケース（未加硫タイヤ）を形成した未加硫タイヤを成形し、次に、その第１成形工程終了後の未加硫タイヤ５５のショルダー部、サイド部に対してトレッドゴム及びベルトから成るトレッドゴム複合体４０を圧着する状態を示す図である。
図６Ａは、未加硫タイヤ５５にトレッドゴム複合体４０（但しベルトは省略しており、トレッドゴム４２のみ示す）を配置した状態を、図６Ｂは未加硫タイヤ５５上にトレッドゴム複合体４０を貼り付けたときに本来あるべき形状を、更に、図６Ｃは実際の形状をそれぞれ模式的に示した斜視図である。

未加硫タイヤ５５は、図示しない成形ドラムと共に矢印Ｙ_１の方向に回転し、ステッチングロール４５（この場合、ステッチングロール４５は、円錐台形をなし、その傾斜面は未加硫タイヤ５５のショルダー部の傾斜に相当する傾斜角で形成されている）は、回転するトレッドゴム４２に圧接してこれと反対方向つまり矢印Ｙ_２の方向に従動回転する。
図６Ｃに示す未加硫タイヤ５５のトレッドゴム４２は、図６Ｂに示す本来の形状に比してその破線の変化で示すように僅かに延伸している。

特開２００３−２６６５５６号公報 特開平９−１１７９６９号公報 特開昭６０−１３２７４５号公報 特開２００３−７１９４７号公報

上記特許文献１及び２に記載されたタイヤ構成部材を圧着する装置又は方法は、いずれも回転するタイヤ構成部材の外周面に対してステッチングロール（スピンナー）を直角に当接することができる。
しかしながら、上記ステッチングロールは回転するタイヤ構成部材に当接して従動するように自由回転する構造であるため、実際にタイヤ構成部材の外周面に当接してこれを押圧すると、回転抵抗等によりタイヤ構成部材の外周の速度に対して遅れが生じる。

また、タイヤ構成部材の回転速度とステッチングロールの回転速度との間に速度差があると、本来ステッチングロールによりタイヤ構成部材に直角に作用すべき力、つまり成形ドラム上で円筒状に保持されたタイヤ構成部材の径方向（中心）に真っ直ぐに向かうべき力が、その速度差に応じて周方向にずれて周方向の分力を生じ、その力が強いとタイヤ構成部材に周方向のずれ（つまり、伸び）が生じる。ここで、タイヤ構成部材がコード保有ゴム部材であると、その補強コードの向きがステッチングロールによる圧着で、狙った位置から少しずれるという問題が生じる。

また、従来のラジアルタイヤの製造工程における上記コード保有ゴム部材の圧着では、図５Ａに示すカーカスプライ１０を成形ドラム２０上のインナーライナー１４に巻き付けた後、図５Ｂに示すように、それと共に矢印Ｙ_１の方向に回転し、一対のステッチングロール３０を回転するカーカスプライ１０に圧接してこれと反対方向つまり矢印Ｙ_２の方向に従動回転する。
図７Ａは、この場合における未加硫ゴム部材（例えばカーカスプライ）１０とステッチングロール３０との関係を示す要部側面図、図７Ｂはカーカスプライ１０とステッチングロール３０との接触部の拡大図である。
従動するステッチングロール３０には、図７Ａに示すように成形ドラム２０の中心軸に向う力Ｆが作用している。ここで、カーカスプライ１０の外周回転速度とステッチングロール３０の外周回転速度間の相対速度がゼロであれば、力Ｆはそのまま筒状のカーカスプライ１０の中心つまりその表面に対して直角に作用する。しかし、実際には、カーカスプライ１０の外周回転速度に対してステッチングロール３０の外周回転速度が遅れることにより、図７Ｂに示すように、力Ｆの方向はその相対速度差に応じて直角から傾く。その結果、カーカスプライ１０の表面ではカーカスプライ１０に直角の成分Ｆ_１とその表面に平行な成分Ｆ_２とが生じる。

このカーカスプライ１０の表面に平行な（つまり周方向の）力の成分Ｆ_２が所定の大きさを持つと、図８に示すように、カーカスプライ１０の成形ドラム２０の軸に略平行に配置された補強コードが周方向にずれる（補強コードは上記成形ドラム２０の軸から１〜２°程度ずれる）。このように補強コードの向きが周方向にずれると、カーカスプライ１０に皺などの型くずれやタイヤ構成部材同士の剥離を発生させ、或いは図７Ｂに示すような空隙１０ａができてエア入りが生じる虞があり、製品タイヤの品質を悪化させる虞がある。
このカーカスプライ１０の表面に平行な力の成分Ｆ_２は、ステッチングロール３０に作用する力Ｆを増大するとそれに比例して増大する。そのため、それを回避するために作用する力Ｆを小さくすると、圧着力が不足するため良好な圧着ができない。

以上で説明したカーカスプライとステッチングロールとの関係は、トレッドゴムを被成形体に貼り付ける場合における、トレッドゴムとステッチングロールとの関係においても同様である。
トレッドゴムの表面に平行な力の成分（上記「Ｆ_２」と同じ）が所定値を超えると、未加硫のトレッドゴムが周方向に伸びるため、従来は、予めトレッドゴムの長さをその伸びを見越して短めにしておかなければならなかった。

図９は、トレッドゴムの延伸の状態が目視できるように目印を付した未加硫タイヤの正面図であり、図９Ａはステッチングロール４５を当接する前の未加硫タイヤ５５を示し、図９Ｂはステッチングを行った後における未加硫タイヤ５５を示す。
即ち、図９Ａに示すように、ステッチングロール４５を当接する前の未加硫タイヤ５５の表面に放射状に直線Ｌ_１を付しておき、次に、ステッチングロール４５をトレッドゴム４２に押し当ててステッチングを行うと、前記直線Ｌ_１は図９Ｂに示すように一方向にずれた曲線Ｌ_２に変化する。この直線Ｌ_１から曲線Ｌ_２への変化によって、当然あるべき形状を実現することができないことが分かる。

このように、ステッチングロール４５を、トレッドゴム４２に仮に直角に押圧しても、それだけでは両者の回転時の速度差により周方向への力が生じ、その押圧力が強いとトレッドゴム４２は図９Ｂに示すように周方向にずれが生じ、結果的に製品タイヤの周方向均一性を阻害し、ユニフォーミティやバランスの悪化を招くことになる。
また、トレッドゴム４２が周方向にずれた状態のまま未加硫タイヤ５５に貼り付けると、貼り付け後のトレッドゴム４２の変形箇所は周方向に残留応力を持つことになり、未加硫タイヤ放置時に、変形したトレッドゴム４２が元に戻ろうとして、プライなど内側のタイヤ構成部材が部分的に変形してしまう。これによって、タイヤのユニフォーミティなどのタイヤの性能に悪影響を与えることになる。

このように、ステッチングロールを用いてトレッドゴム複合体などのタイヤ構成部材の貼り付けを行うと上記の問題が生じるので、ステッチングロールの代わりに、内部を高圧にしたブラダーでタイヤ構成部材を押圧するようにしたタイヤ構成部材の貼り付け方法及び装置が種々開発されている（特許文献３、４参照）。
貼り付け手段としてブラダーを用いた上記各方法及び装置では、確かに貼り付け時にトレッドゴムにずれが生じることはないが、ブラダーの繰り返し歪や、表面の劣化等によりブラダーを比較的頻繁に交換する必要がある。交換作業の頻度が高いと、それがタイヤ製造における生産性を阻害する要因になるとの別の問題が出てくる。
また、貼り付け部材間に残留するエアを排出するためには、未加硫タイヤの中心から幅方向に向かって圧着していく必要があるが、ブラダーでは必ずしもそのような順序でトレッドを圧着することにならない。

本発明は、上記従来の問題に鑑みなされたものであって、その目的は、押付ロールを使用しつつ従来の押付ロール（ステッチングロール）を用いた場合に生じる回転する被成形体の回転速度との速度差に起因する上記問題を解消することである。

（１）本発明は、トロイダル状のタイヤ構成部材である被成形体に未加硫ゴム部材を貼り付けて未加硫タイヤを製造する方法であって、前記被成形体上に前記未加硫ゴム部材を配置する工程と、前記被成形体を回転する工程と、押付ロールの外周速度を前記未加硫ゴム部材の外周速度と実質的に等しい速度で逆方向に回転させつつ前記未加硫ゴム部材を前記被成形体に圧着する圧着工程と、前記圧着工程は、前記タイヤ構成部材のセンター部に前記未加硫ゴム部材を圧着する第１の圧着工程と、前記タイヤ構成部材のセンター部と端部間の中間部に前記未加硫ゴム部材を圧着する第２の圧着工程と、前記タイヤ構成部材の端部に前記未加硫ゴム部材を圧着する第３の圧着工程とからなり、かつ、前記圧着工程は、前記第１の圧着工程、第２の圧着工程、第３の圧着工程の順に実施し、その際、第２の圧着工程及び第３の圧着工程を実施する間は、第１の圧着工程を継続することを特徴とする未加硫タイヤの製造方法である。
（２）本発明は、上記（１）の未加硫タイヤの製造方法において、前記押付ロールを前記被成形体の回転軸方向に移動させる工程を更に有することを特徴とする未加硫タイヤの製造方法である。
（３）本発明は、上記（１）又は（２）の未加硫タイヤの製造方法において、前記未加硫ゴム部材を圧着する工程では、前記押付ロールを前記被成形体の半径方向に押圧することを特徴とする未加硫タイヤの製造方法である。
（４）本発明は、トロイダル状のタイヤ構成部材である被成形体上に未加硫ゴム部材を貼り付けて未加硫タイヤを製造する装置であって、前記被成形体を回転する駆動機構と、前記被成形体上に配置された前記未加硫ゴム部材を前記被成形体に圧着する押付ロールと、押付ロールの外周速度を前記未加硫ゴム部材の外周速度と実質的に等しい速度で逆方向に回転させる押付ロール駆動機構と、前記押付ロール駆動機構を制御する制御装置と、を有し、前記押付ロールは、前記タイヤ構成部材のセンター部に未加硫ゴム部材を圧着する第１の押付ロールと、前記タイヤ構成部材のセンター部と端部間の中間部に未加硫ゴム部材を圧着する第２の押付ロールと、前記タイヤ構成部材の端部に未加硫ゴム部材を圧着する第３の押付ロールからなり、前記制御装置は、前記押付ロール駆動機構が第１の押付ロールと、第２の押付ロールと、第３の押付ロールの順に駆動し、その際、第２の押付ロール及び第３の押付ロールを駆動する間は、第１の押付ロールの駆動を継続することを特徴とする未加硫タイヤの製造装置である。
（５）本発明は、上記（４）の未加硫タイヤの製造装置において、前記押付ロールを前記被成形体の回転軸方向に移動させる移動機構を有することを特徴とする未加硫タイヤの製造装置である。
（６）本発明は、上記（４）又は（５）の未加硫タイヤの製造装置において、前記押付ロールを被成形体の半径方向に押圧する押圧機構を有することを特徴とする未加硫タイヤの製造装置である。
（７）本発明は、上記（４）の未加硫タイヤの製造装置において、前記第１の押付ロールは、一定の径を有する円筒状をなしていることを特徴とする未加硫タイヤの製造装置である。
（８）本発明は、上記（７）の未加硫タイヤの製造装置において、前記第１の押付ロールは、前記タイヤ構成部材のセンター部に略等しい幅を有していることを特徴とする未加硫タイヤの製造装置である。
（９）本発明は、上記（４）の未加硫タイヤの製造装置において、前記第２の押付ロールは前記タイヤ構成部材のショルダー部の傾斜に略等しい傾斜した円錐台形状をなしていることを特徴とする未加硫タイヤの製造装置である。

本発明によれば、圧着時における押付ロールの外周の回転速度が未加硫ゴム部材の外周の回転速度に実質的に等しくなるように押付ロールを駆動するため、上記従来のように未加硫ゴム部材が延伸されたり、補強コードの向きが周方向にずれることが抑制される。
そのため、従来のように未加硫ゴム部材のタイヤ構成部材への貼り付け成形に当たり、予め未加硫ゴム部材の伸び（変形）を予測してその寸法を定めておく必要が無く、また、未加硫ゴム部材の伸びを考慮することなく押付ロールに作用させる力を大きくできるから、残留エアを確実に排気することができる。したがって、ユニフォーミティ等の品質が良好な製品タイヤを得ることができる。

本発明の実施形態に係る未加硫タイヤの製造装置の斜視図である。 未加硫タイヤと、その外周面に配置されたトレッドゴム複合体及びステッチングロールを示す第２の実施形態の要部断面図である 上記ステッチングロールを模式的に示す図である。 第３の実施形態に係るステッチングロールを用いてステッチングを行う手順を説明する図である。 図５Ａはワイヤー入りプライの斜視図であり、図５Ｂは、ワイヤー入りプライを巻き付けた成形ドラムとステッチングロールを示す従来の未加硫タイヤの製造装置の要部を概略的に示す斜視図である。 従来の第１成形工程終了後の未加硫タイヤに対してトレッドゴム複合体を圧着する状態を説明するための図であり、図６Ａは、未加硫タイヤにトレッドゴム複合体を配置した状態を、図６Ｂは上記未加硫タイヤ上にトレッドゴム複合体を貼り付けたときに本来あるべき形状を、更に、図６Ｃは実際の形状をそれぞれ模式的に示した斜視図である。 タイヤ構成部材の周方向のずれを説明するための図である。 従来のステッチングロールで圧着した後のワイヤー入りプライのワイヤーの状態を模式的に示した斜視図である。 トレッドゴムの延伸を示すための従来の未加硫タイヤの正面図であり、図６Ａはステッチングロールを当接する前の状態を示し、図６Ｂはステッチングロールを当てた後における状態を示す正面図である。

（第１の実施形態）
図１は、本発明のタイヤ構成部材の圧着の状態を説明するための図であり、成形ドラム２０上に巻き付けた、例えばインナーライナー等１４上に巻き付けたカーカスプライ１０と、２個の押付ロールの一実施形態であるステッチングロール３０が配置された状態を示す斜視図である。
図１に示す構成において、成形ドラム２０上の上記インナーライナー１４、つまり被成形体に未加硫ゴム部材の一例である補強コード入りのカーカスプライ１０を貼り付ける場合を例に採って説明する。
左右のステッチングロール３０は、成形ドラム２０の回転軸２２に対して接離する方向に移動可能であると共に、成形ドラム２０の軸に沿って互いに逆方向に移動可能に構成されている。

即ち、左右のステッチングロール３０は、例えばピストン機構３２のピストン３２ａの一端に取り付けられており、そのシリンダ３２ｂはナット部材付き支持台３４に取り付けられている。このナット部材付き支持台３４の下端には成形ドラム２０の回転軸方向に配置されたねじ杆３５に螺合するナット部材を備えている。ねじ杆３５の一端にはモータなどのねじ杆駆動機構３６が連結されている。
以上の構成において、ピストン３２ａをシリンダ３２ｂに対して伸長することにより、ステッチングロール３０は、図示しない駆動機構により回転する成形ドラム２０に巻き付けたカーカスプライ１０をその円筒形の半径方向に押圧し、かつ、その状態で上記ねじ杆駆動機構３６を駆動することにより、左右のステッチングロール３０は、成形ドラム２０の回転軸２２に沿って互いに接離するように駆動され、未加硫ゴム部材であるカーカスプライ１０をこれもタイヤ構成部材であるインナーライナー１４などを含む被成形体に圧着していく。

以上は、従来の構成と同じであるが、本実施形態に係るステッチングロール３０は、従来の自由回転する従動ロールと異なり、それぞれ例えばモータ及び減速機構から成る回転駆動機構３１を一体に備えており、図示の例では、回転駆動機構３１はピストン機構３２のピストンロッド３２ａの先端部に取り付けられている。
回転駆動機構３１のモータは、図示しないモータ制御装置により制御され、モータの回転は一定の減速比で減速する減速装置を介してステッチングロール３０の回転軸に伝動される。モータ制御装置は、上記減速装置の減速比、ステッチングロールの径から、成形ドラム２０の回転速度に等しくするのに必要なモータの回転速度を算出して、使用するモータの種別に応じた速度制御を行う。これによりステッチングロール３０の外周回転速度は、未加硫ゴム部材であるカーカスプライ１０の外周回転速度と実質的に等しい速度に制御される。

ここで、ステッチングロール３０の外周回転速度と未加硫ゴム部材であるカーカスプライ１０の外周回転速度は、理想的にはその両者が完全に一致することが望ましい。しかし、実際には、それぞれの回転駆動機構の回転抵抗等周囲の条件が相違することから、完全に一致させることは困難である。そのため、ここでは、実質的に等しい速度に制御される。ここで、実質的に等しい速度とは、厳密に一致することを要せず、上記ステッチングロール３０がカーカスプライ１０の外周速度に等しくなるように近づけた速度を意味し、回転する成形ドラム２０上のカーカスプライ１０に対してステッチングロール３０を当接させたときに、カーカスプライ１０に皺などの型くずれや構成部材同士の剥離、エア入り等が実効上無視できる範囲であればこれに該当する。

以上の構成において、カーカスプライ１０は成形ドラム２０と共に矢印Ｙ_１の方向に回転し、ステッチングロール３０は、回転するカーカスプライ１０に圧接しつつ上記回転駆動機構３１によりこれと反対方向つまり矢印Ｙ_２の方向に実質的に同じ速度で回転する。
したがって、カーカスプライ１０とステッチングロール３０の接点における相対速度はゼロになるから、あたかも停止したカーカスプライ１０に対してステッチングロール３０を押圧する場合のように、その押圧力Ｆはカーカスプライ１０の表面に直角に作用し、周方向の力の成分は実質上ゼロになる。
したがって、カーカスプライ１０には、従来のように周方向の分力を考慮することなく、圧着のための十分な力を作用することができ、圧着面間におけるエア抜きを確実に行うことができる。

なお、以上の説明では、ステッチングロール３０は、成形ドラム２０に対してその軸方向に連続して移動させて螺旋状に圧着を行うものとして説明したが、これに限るものではなく、例えば、ステッチングロール３０の移動機構として任意の歩進機構を用いて、成形ドラム２０の回転毎にステッチングロール３０を歩進させる機構を用いてもよい。
また、貼付対象となる未加硫ゴム部材としてるカーカスプライを例に採って説明したが、被成形体に貼り付ける任意の未加硫ゴム部材でよい。
次に、未加硫ゴム部材としてタイヤ構成部材であるトレッドゴム（トレッド複合体）を同様に被成形体のプライに密着させる場合について説明する。

（第２の実施形態）
図２は、トロイダル状のタイヤ構成部材、例えば、未加硫のラジアルタイヤの製造工程における第１成形後の未加硫タイヤ（即ち、グリーンケースを膨出変形した未加硫タイヤ）５５と、その外周面に嵌合配置された未加硫ゴム部材であるベルト４１及びトレッドゴム４２からなるトレッドゴム複合体（タイヤ構成部材）４０及び押付ロールの一実施形態であるステッチングロール４５を示す要部断面図である。

ここで、ステッチングロール４５を用いて、被成形体である未加硫タイヤ５５にトレッドゴム複合体４０を圧着するには、まず、未加硫タイヤ５５とトレッドゴム複合体４０とを図２に示す成形ドラム５０に配置した状態で、成形ドラム５０を図示しない例えば、モータと減速機構からなる周知の回転駆動機構により回転させ、上記未加硫タイヤに嵌合装着したトレッドゴム複合体４０を一緒に回転させる。

この状態で、ステッチングロール４５をトレッドゴム複合体４０のトレッドゴム４２の中央部のタイヤ半径方向外側に押し付け、それによって上記トレッドゴム４２を未加硫タイヤ５５の外周面に貼り付ける。続いて、そこから適宜の駆動機構により上記ステッチングロール４５を未加硫タイヤのショルダー部に向かって移動させ、ショルダー部ではトレッドゴム４２を未加硫タイヤのショルダー形状に合わせて押圧して折曲し、更に、トレッドゴム４２の端部を未加硫タイヤ５５のサイド部に押し付ける。

なお、上記ステッチングロール４５の駆動機構としては、例えば、上記特許文献２（特開平９−１１７９６９号公報）に記載されたステッチングロール４５の姿勢を自在に変更可能な公知の構成を用いることができる。
このようにして未加硫タイヤ５５のトレッド部（本発明のタイヤ構成部材のセンター部に相当）、ショルダー部（同センター部と端部間に相当）、サイド部（同端部に相当）表面に上記トレッドゴム４２を順次貼り付けていくことにより貼り付け面間に存在するエアを容易に排出することができる。

ここで、本実施形態に係るステッチングロール４５には、それを回転駆動するための例えばモータと減速機からなる回転駆動機構４５ａが備えられている。この回転駆動機構４５ａは、図示しない制御装置により、その回転速度が成形ドラム５０で回転するトレッドゴム４２の外周の回転速度と実質的に同じになるように、つまり、回転駆動機構４５ａは、ステッチングロール４５の外周面とトレッドゴム４２の外周面との相対速度が常に実質ゼロになるように回転制御される。その構成は使用するモータ種別に応じた周知のモータ制御方法を用いて、相対速度差を無くして従来のようにトレッドゴム複合体４０にその表面に平行な力が発生しないようにしている。

（第３の実施形態）
次に、本発明のステッチングロールの第３の実施形態について説明する。
本実施形態の貼り付け装置では、未加硫タイヤのセンター部であるトレッド部、ショルダー部、サイド部におけるトレッドゴム複合体の張り付けに応じた異なる形状のステッチングロールが備えられている。
図３は、これら異なるステッチングロール４５（１）、４５（２）、４５（３）を模式的に示す図である。
即ち、トレッド部用には、未加硫タイヤ５５のトレッド部（センター部）の幅に合わせた固定幅でかつその外形が一定の円筒状の第１のステッチングロール４５（１）を、ショルダー部用には、予めショルダーの外形に合わせた側面形状に形成された第２のステッチングロール４５（２）を、更に、サイド用には円板状の第３のステチングロール４５（３）を備える。

ここで、本実施形態では、上記第１〜第３のステッチングロール４５（１）〜４５（３）は、第１の実施形態におけるステッチングロール４５と同様に、それぞれ例えばモータと減速機から成る回転駆動機構４５ａを備えており、上記トレッドゴム４２の外周の回転速度に合わせてそれと実質的に等しい外周回転速度で成形ドラム５０と反対向きに回転するよう制御される。

トレッドゴム４２と各ステッチングロール４５、４５（１）、４５（２）、４５（３）のそれぞれの外周回転速度は、理想的には完全に一致していることが望ましいが、実際には、それぞれの回転機構の回転抵抗等動作条件が相違することから、完全に一致させることは困難である。そのため、ここでは、実質的に等しい速度に制御される。ここで、実質的に等しい速度とは、厳密に一致することを要せず、上記各ステッチングロールの外周回転速度がトレッドゴム４２（未加硫ゴム部材）の外周回転速度に等しくなるように近づけた速度を意味し、回転する成形ドラム５０上のトレッドゴム４２を、ステッチングロール４５、又は各ステッチングロール４５（１）、４５（２）、４５（３）で押圧したときに、トレッドゴム４２の周方向の伸び変形や貼り付け部材同士の剥離、エア入り等が実効上無視できる範囲であればこれに該当する。

図４は、上記第３の実施形態に係るステッチングロール４５（１）、４５（２）、４５（３）を用いてステッチングを行う手順を説明する図である。
図２に示すように、第２成形においてブラダー５２により膨張変形されて形成された未加硫タイヤ５５の外周にベルト４１及びトレッドゴム４２から成るトレッドゴム複合体４０が嵌合配置されている。
トレッドゴム複合体４０は成形ドラム５０と共に回転し、ステッチングロール４５（１）は、トレッドゴム複合体４０のトレッドゴム４２に力を作用させて押圧する。これによりトレッドゴム複合体４０は未加硫タイヤの外周面に圧着される。

以上の圧着処理は、まず、成形ドラム５０を図示しない駆動機構で回転させ、第１のステッチングロール４５（１）の外周の速度をトレッドゴムの外周速度に実質的に等しい速度で回転駆動する。その状態でトレッドゴム４２を未加硫タイヤのトレッド部に対して直角に当接させて所定の力で押圧する。
第１のステッチングロール４５（１）は、トレッドゴム４２を未加硫タイヤのトレッド部に圧着した後もそのままの状態に維持し、次にステッチングロール４５（２）の外周の速度をトレッドゴム４２の外周速度に実質的に等しい速度で回転駆動し、ステッチングロール４５（１）と同様に、トレッドゴム４２に直角に当接させて所定の力で押圧変形させる。ここで、第２のステッチングロール４５（２）は、図示のように未加硫タイヤのショルダー部の形状に合致したテーパー付きのローラとして構成されているので、このステッチングロール４５（２）をトレッドゴム複合体４０に押し当てることにより、トレッドゴム４２を未加硫タイヤのショルダー部分に圧着することができる。

第２のステッチングロール４５（２）は、トレッドゴム複合体４０のトレッドゴム４２を未加硫タイヤ５５のショルダー部に圧着した後、元の位置まで退却し、代わりに、第３のステッチングロール４５（３）の外周の速度をトレッドゴム４２の外周速度に実質的に等しい速度で回転駆動し、ステッチングロール４５（１）、４５（２）と同様に、トレッドゴム４２に直角に当接させて所定の力で押圧して未加硫タイヤ５５のサイド部に圧着させる。

また、第３のステッチングロール４５（３）は、単にトレッドゴム４２を直角に押圧するだけでもよいが、必要に応じて任意の移動機構を用いて回転するタイヤ構成部材の外周に直角に当接しつつ、トレッドゴム複合体４０のショルダー部からその先端部に向かって徐々に移動させて未加硫タイヤ上に圧着していく。
なお、その間、第１のステッチングロール４５（１）はトレッドゴム複合体４０のトレッドゴム複合体４２を押圧し続けて、未加硫タイヤ５５の姿勢を安定した状態に維持している。

本実施形態では、それぞれタイヤ構成部材の位置に応じて３種類のステッチングロールを使い分けているが、このように使い分けることによりステッチングロールの位置制御が容易になる。つまり、ステッチングロール４５（１）及びステッチングロール４５（２）は定位置でトレッドゴム４２のトレッド部及びショルダー部を押圧し、及びステッチングロール４５（３）は、定位置で或いは必要に応じて若干直線移動させることで、トレッドゴム４２に周方向の伸びを生じることなく未加硫タイヤ５５上にトレッドゴム複合体４０貼り付けることができる。

本実施形態では、上述のように第１〜第３のステッチングロール４５（１）、４５（２）、４５（３）とトレッドゴム４２のそれぞれ外周、つまり接触部は実質的に同じ速度で互いに逆方向に回転するので、あたかも停止したトレッドゴム４２に対してステッチングロール４５（１）、４５（２）、４５（３）を押圧する場合のように、周方向の分力は生じない。
また、従来のようにステッチングロールをトレッドゴムに押付けたときに、トレッドゴムに周方向の分力が生じることがないため、ゴム部材の不要な周方向変形を抑制するともに、ステッチングロールに対して、未加硫タイヤとトレッドゴム間に残留するエアを排除するに十分な力を作用することができる。

しかも、最初にトレッド部の圧着を行い、次にショルダー部、サイド部と圧着の位置をトレッドゴムの中央から端部側に変更していくから、圧着部におけるエア抜きが確実に行える。また、ショルダー部及びサイド部の圧着時には、トレッド部における第１のステッチングロール４５（１）は、そのまま未加硫タイヤ５５への圧着を継続しているため、圧着工程を、尤も面積の大きなトレッドゴムを確実に押さえ込んで行うため安定して実施することができる。
なお、本実施形態では、第１〜第３のステッチングロール４５（１）〜４５（３）の外周の速度をトレッドゴム４２の外周速度に実質的に等しい速度で回転駆動するものとして説明したが、第１〜第３のステッチングロール４５（１）〜４５（３）のいずれか一つのステッチングロールの外周速度を、トレッドゴム４２の外周速度に実質的に等しい速度で回転駆動するようにしてもよいし、或いは例えば、第２及び第３のステッチングロール４５（２）、４５（３）の外周速度を上記実質的に等しい速度で回転駆動するようにしてもよい。

製品タイヤは、以上のように成形された未加硫タイヤを加硫することにより製造されるが、以上の製造方法によるときは、貼り付け中にトレッドゴム４２が周方向にずれる（伸びる）ことがないため、ゴム部材の不要な変形を抑制するとともに従来のように予めトレッドゴム４２の伸びを見込んでその寸法を決定しておく必要はなく、また、従来のような偏摩耗の発生やユニフォーミティの悪化等の問題がない。

以上の実施形態の説明では、タイヤ構成部材はグリーンケースを膨出変形した未加硫タイヤであるとしたが、これに限らず、例えば、剛体コア等の支持体に形成された未加硫のタイヤ構成部材（被成形体）、即ちトロイダル状のグリーンケースであってもよい。また、膨出変形に成形ドラムを用いる場合の使用についても実施形態に限定されることなく、本願発明は様々な仕様のものに適用可能である。

第１の実施形態の実験例
図５Ｂに示すように、成形ドラム２０にインナーライナー１４を貼り付け、その上にコードが成形ドラムの軸方向に平行に配列されたプライを巻き付け、従来のステッチングロールと本発明のステッチングロールでそれぞれ圧着を行い、その結果を比較した。なお、実験ではステッチングロールの駆動機構の有無を除き、全て同一の条件とした。
その結果、従来のステッチングロールを用いたものでは、カーカスプライが成形ドラムの軸に対して角度が１．３°程度傾いたのに対し、本発明に係るステッチングロールを用いたものでは、カーカスプライの傾きは０°、つまり傾きが認められなかった。
このように、本発明の効果が確認できた。

１０・・・カーカスプライ、１４・・・インナーライナー、２０・・・成形ドラム、２２・・・成形ドラムの回転軸、３０・・・ステッチングロール、３１・・・（ステッチングロールの）回転駆動機構、３２・・・ピストン機構、３２ａ・・・ピストン、３２ｂ・・・シリンダ、３４・・・ナット部材付き支持台、３５・・・ねじ杆、３６・・・ねじ杆駆動機構、４０・・・トレッドゴム複合体、４１・・・ベルト、４２・・・トレッドゴム、４５、４５（１）、４５（２）、４５（３）・・・ステッチングロール、４５ａ・・・回転駆動機構、５０・・・成形ドラム、５２・・・ブラダー、５５・・・未加硫タイヤ。

Claims (9)

1. トロイダル状のタイヤ構成部材である被成形体に未加硫ゴム部材を貼り付けて未加硫タイヤを製造する方法であって、
   前記被成形体上に前記未加硫ゴム部材を配置する工程と、
   前記被成形体を回転する工程と、
   押付ロールの外周速度を前記未加硫ゴム部材の外周速度と実質的に等しい速度で逆方向に回転させつつ前記未加硫ゴム部材を前記被成形体に圧着する圧着工程と、
   前記圧着工程は、前記タイヤ構成部材のセンター部に前記未加硫ゴム部材を圧着する第１の圧着工程と、前記タイヤ構成部材のセンター部と端部間の中間部に前記未加硫ゴム部材を圧着する第２の圧着工程と、前記タイヤ構成部材の端部に前記未加硫ゴム部材を圧着する第３の圧着工程とからなり、かつ、前記圧着工程は、前記第１の圧着工程、第２の圧着工程、第３の圧着工程の順に実施し、その際、第２の圧着工程及び第３の圧着工程を実施する間は、第１の圧着工程を継続することを特徴とする未加硫タイヤの製造方法。
2. 請求項１に記載された未加硫タイヤの製造方法において、
   前記押付ロールを前記被成形体の回転軸方向に移動させる工程を更に有することを特徴とする未加硫タイヤの製造方法。
3. 請求項１又は２に記載された未加硫タイヤの製造方法において、
   前記未加硫ゴム部材を圧着する工程では、前記押付ロールを前記被成形体の半径方向に押圧することを特徴とする未加硫タイヤの製造方法。
4. トロイダル状のタイヤ構成部材である被成形体上に未加硫ゴム部材を貼り付けて未加硫タイヤを製造する装置であって、
   前記被成形体を回転する駆動機構と、
   前記被成形体上に配置された前記未加硫ゴム部材を前記被成形体に圧着する押付ロールと、
   押付ロールの外周速度を前記未加硫ゴム部材の外周速度と実質的に等しい速度で逆方向に回転させる押付ロール駆動機構と、
   前記押付ロール駆動機構を制御する制御装置と、
   を有し、
   前記押付ロールは、前記タイヤ構成部材のセンター部に未加硫ゴム部材を圧着する第１の押付ロールと、前記タイヤ構成部材のセンター部と端部間の中間部に未加硫ゴム部材を圧着する第２の押付ロールと、前記タイヤ構成部材の端部に未加硫ゴム部材を圧着する第３の押付ロールからなり、
   前記制御装置は、前記押付ロール駆動機構が第１の押付ロールと、第２の押付ロールと、第３の押付ロールの順に駆動し、その際、第２の押付ロール及び第３の押付ロールを駆動する間は、第１の押付ロールの駆動を継続することを特徴とする未加硫タイヤの製造装置。
5. 請求項４に記載された未加硫タイヤの製造装置において、
   前記押付ロールを前記被成形体の回転軸方向に移動させる移動機構を有することを特徴とする未加硫タイヤの製造装置。
6. 請求項４又は５に記載された未加硫タイヤの製造装置において、
   前記押付ロールを被成形体の半径方向に押圧する押圧機構を有することを特徴とする未加硫タイヤの製造装置。
7. 請求項４に記載された未加硫タイヤの製造装置において、
   前記第１の押付ロールは、一定の径を有する円筒状をなしていることを特徴とする未加硫タイヤの製造装置。
8. 請求項７に記載された未加硫タイヤの製造装置において、
   前記第１の押付ロールは、前記タイヤ構成部材のセンター部に略等しい幅を有していることを特徴とする未加硫タイヤの製造装置。
9. 請求項４に記載された未加硫タイヤの製造装置において、
   前記第２の押付ロールは前記タイヤ構成部材のショルダー部の傾斜に略等しい傾斜した円錐台形状をなしていることを特徴とする未加硫タイヤの製造装置。

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