JPH0760868A - 空気入りラジアルタイヤの成形方法 - Google Patents

空気入りラジアルタイヤの成形方法

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JPH0760868A
JPH0760868A JP5238703A JP23870393A JPH0760868A JP H0760868 A JPH0760868 A JP H0760868A JP 5238703 A JP5238703 A JP 5238703A JP 23870393 A JP23870393 A JP 23870393A JP H0760868 A JPH0760868 A JP H0760868A
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air chamber
internal pressure
molding
pressure air
drum
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JP5238703A
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Yoshirou Sumiya
吉朗 住矢
Hiroshi Mizutani
浩 水谷
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Toyo Tire Corp
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Toyo Tire and Rubber Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転成形ドラムによるラジアルタイヤの成形
工程において、ステッチャーローラの使用によるカーカ
スプライの配列の蛇行乱れの発生を防止すると共に、第
1成形体外面、特にショルダー部の肩落ちおよびバット
レス部外面の陥没の発生を防止する。 【構成】 ラジアルタイヤの成形ドラム2上で成形され
たトロイダル形状となした第1成形体1の外面中央周上
に引続きベルトプライ7、トレッドゴム8′を載置して
積層させ、次いでステッチャーローラ10によりトレッ
ド部8、少なくともショルダー部15までのタイヤ幅方
向にわたって押圧貼付成形する方法において、成形ドラ
ムの内腔空気室11を伸縮性の分離膜12により分割し
て第1成形体内圧空気室11A とビード部固定具内圧空
気室11B とに気密的に区画し、各内圧空気室内に圧力
空気を導入して上記ステッチャーローラを作動させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、空気入りラジアルタ
イヤの成形法に関し、特にベルトプライおよびトレッド
部の貼付けに際し、ステッチャーローラの使用に伴うカ
ーカスプライの配列乱れの防止改良に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】乗用車タイヤ、トラック・バス用タイヤ
等のラジアルタイヤの製造方法においては、いわゆる1
段階成形方法と2段階成形方法がよく知られており、前
者は1台の回転式の成形ドラムを用いるに対し後者は2
台の回転式の成形ドラムを用いるものである。その一例
として一般的な方法を示すと、先ず1段階成形方法は外
径が拡縮自在の円筒形状の回転式の成形ドラム上に該ド
ラムを回転させながらインナーライナーゴムを巻き付
け、次に該インナーライナーゴムの外面にカーカスコー
ドが該ドラムの軸線方向と平行、またはほぼ平行に、い
わゆるラジアル方向に多数配列されたカーカスプライを
巻き付け、これにカーカスプライ幅方向両端部の所定位
置にビード部材を設置後、カーカスプライ両端部を折り
返してビード部材を包み、サイドウォールゴムを貼り合
わせて第1成形体を形成する。次いで、該ドラムの空気
室に圧力空気を導入してこれを拡張することにより第1
成形体をトロイダル形状にし、次にその外面中央周上に
ベルトプライおよびトレッドゴムを巻き付け未加硫タイ
ヤを完成させるか、または予め成形されたベルトプライ
・トレッドゴム組立円環体の内側に第1成形体を成形ド
ラムの空気室に圧力空気を導入することにより充装拡張
貼り合わせて一体化して未加硫タイヤを完成させる方法
である。
【0003】次に、2段階成形方法は、外径が拡縮自在
の第1段の円筒形状の第1成形ドラムの上でインナーラ
イナー、カーカスプライ、サイドウォールゴム等を巻き
付けて第1成形体を形成し、これを第1段成形ドラムよ
り取り外して第2成形ドラムに移装し、これを成形ドラ
ムの空気室に圧力空気を導入することによりトロイダル
状にしてその上にベルトプライ・トッレド部ゴムを巻付
けるか、または予め成形されたベルトプライ・トッレド
部ゴム組立円環体の内側に第1成形体を成形ドラムの空
気室に圧力空気を導入することにより充装拡張して未加
硫タイヤを完成させる方法である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、タイヤの成
形工程においては回転式の成形ドラム上においてそれぞ
れタイヤ成形部材を貼付けて成形しているので、タイヤ
の成形過程における品質上の問題も少なくない。これを
図2に従って説明すると、成形ドラムD上において、第
1成形体Cを形成した後ターンアップブラダーBにより
ビード部材21Cを中心にカーカスプライ22の端部は
外側に折り返され、サイドウォール部23は重ねられて
貼付けられ成形ドラムDの両端部は矢印方向に縮小され
てトロイダル形状となる。次に、カーカスプライ22の
クラウン部24の周方向外面にベルトプライ25を載置
貼付け、更にその外面に板状体のトレッド部26用ゴム
26′を載置圧着貼付ける工程がある。なおこの図では
3枚のベルトプライ25A,25B,25Cを積層し、
25Aと25Bの重合部分で25Aの周方向端部には、
ベルト間ゴムパッド25Bを間挿した例である。
【0005】一般的には、この場合予め成形された第1
成形体Cをビード部21にて固定するとともに、密閉し
てその内腔(空気室)27に圧縮空気を導入することに
よりベルトプライ25に十分なる張力を付与して剛性を
確保し、成形ドラムに回転を加えながらトレッドゴム2
6′のクラウンセンターCLから両側のショルダー部2
8、サイドウォール部23までの左右幅方向にステッチ
ャーローラ29を高圧力下で外面からそれぞれ押圧させ
ている。
【0006】ところで、このステッチャーローラ29の
使用目的は、第1成形体Cの外面に積層するベルトプラ
イ25とトレッドゴム26′更には第1成形体Cとベル
トプライ25との接合面を押圧することによってこの接
触面に内在している空気溜まりを除去すると同時により
強く積層状態を形成してこの面の接着効果を上げるため
である。この場合、ステッチャーローラを高圧力(約5.
5kg/cm2 )で押圧した場合には成形ドラムに固定した
ビード部21より加わる回転力とステッチャーローラの
圧力との抵抗により高い剛性をもつベルトプライは、成
形ドラムの回転方向とは逆の方向に反力を受けても、成
形ドラム内腔の空気室の圧力空気(約2kg/cm2 )の内
圧を受けて十分なる剛性を有することとなるので変形は
少ないが、ベルトプライ端部25Eの領域ではラジアル
タイヤのベルトのタガ効果が急激に低下する上、ベルト
プライ全体を被覆するトレッドゴムはベルト幅よりその
幅は広く、しかもその幅は剛性の低いサイドウォール部
23にまで及ぶこととなってステッチャーローラの使用
範囲も当然ながらトレッド部26の幅より広くなってく
るので、その結果変形し易い未加硫タイヤではステッチ
ャーローラの力を受けてバットレス部30にて著しい変
形が強いられ、未加硫下では十分なる復元力を有さない
ので、成形時においては正しくラジアル方向に配列して
いたカーカスプライも螺旋状に変形した状態で次工程に
移送され、これがそのままの状態で製品化されることと
なる。即ち、カーカスプライはその回転トルクにより抵
抗を受ける反作用となってカーカスコードの配列がゴム
中で乱れることとなって品質上バラツキの発生の原因と
なるのである。
【0007】今この状態を図3について説明すると図の
(イ)はベルトプライ25の3層、即ち上から25A,
25B,25Cを積層した状態を示した展開平面図であ
り、(ロ)はカーカスプライの拡大断面図である。この
図から分かるとおり、ベルトプライ25には配列の乱れ
は見られないがカーカスプライ22ではステッチャーロ
ーラ29で押圧された箇所において本来点線の正常配列
であるべきラジアル方向(A)配列が乱れて蛇行現象を
呈している。また他方、バットレス部30に十分なる剛
性を付与するために第1成形体Cの空気室27の内圧を
更に上げた場合には、未加硫ゴムのビード部21の固定
具である円盤状クランプ31(図2参照)の保持力が内
圧に打負けて第1成形体Cが該固定具より離脱するとい
う危険性があり、安全上好ましくない。
【0008】上記のとおり、成形時においてかようなカ
ーカスプライの蛇行現象を起こしたプライを使って製造
したタイヤに規定内圧を充填すると、張力によって蛇行
状態を呈したカーカスプライは再びラジアル方向に復元
することとなる。その結果、この復元力によってタイヤ
のバットレス部30、ショルダー部28は変形し、引張
りを受けるトレッド部では、その端部が肩崩れを起こ
す。即ち図4に示す如く、トレッド幅Wに対しトレッド
部端からW/8の点の位置において肩落ち現象がみら
れ、正常タイヤではE点(点線)であるに対しE′点に
まで下がっている。しかもW/8点が突出している形状
となる。その結果、製品タイヤには少なからず悪影響を
及ぼすこととなる。
【0009】上記の如き一連の現象によりもたらされる
配列の乱れたカーカスプライを用いた製品タイヤは以下
の欠点を有する。即ち、トレッド両端ショルダー部の
接地圧力が減退する。トレッド部の偏摩耗の原因とな
る。ベルトプライにも歪が発生し易くなってタイヤの
耐久性の低下にも影響する。プライとゴムとの接着剥
離(セパ)発生の原因となる。ラジアルランアウト
(偏芯)による走行安定性阻害の原因となる,等であ
る。
【0010】そこで、この発明者らは、上記実状に鑑
み、タイヤ成形ドラム上におけるステッチャーローラの
押圧成形によるカーカスプライの配列の乱れの原因を究
明すべく、ステッチャーローラの押圧力と第1成形体の
内圧の相関性、および回転する成形ドラムの回転トルク
とステッチャーローラの抵抗で生ずる反力の作用による
カーカスプライの配列乱れとの相関性、更には成形ドラ
ム内腔の空気室の容積とビード部を固定している円盤状
クランプ(ビード部固定具)の容積との関連性等につい
て鋭意検討を加えてきた。その結果、第1成形体に高い
剛性を保有させるためには第1成形体の内圧をステッチ
ャーローラの圧力の80〜100%にまで高めることで
第1成形体の変形は減少し、その結果カーカスプライの
配列の蛇行乱れは解消されることとなるが、他方、未加
硫ゴムのビード部を固定保持する固定具としての円盤状
クランプの耐圧力には限界があり、この点を考慮すれば
第1成形体の内圧はステッチャーローラ圧力のせいぜい
35%またはそれ以下の内圧に押さえることが必要であ
ることが分かった。
【0011】以上の諸点についてこの発明者らは熟慮し
た結果、この場合における第1成形体の内圧として機能
する圧力空気室を一種の空気圧力容器としてこれをとら
えることにより第1成形体内圧に対し充分対応でき、し
かもこのことによりビード部固定具よりビード部が外れ
るという危険性も防止されるという事実を知見するに至
った。即ち、この種空気圧力容器は、本来空気の圧流性
を応用したもので、このために成形ドラム内腔空気室の
ばね特性(剛性)が初期荷重下におけるたわみ特性との
関係にあるいわゆる非線形特性を発揮するが、第1成形
体における受圧面となるトレッド部の剛性が容易に設定
できるという利点がある。そこで、この種空気圧力容器
(例えば空気式マウント等)の基本特性との関連性をみ
てみると、剛性(ばね常数)は空気内圧に比例する。
剛性は空気室の容積に反比例する、という理論であ
り、この点からみるとこの発明は正しくの特性を応用
したものである。即ち、まずの特性においては、トレ
ッド部のステッチャーローラによる圧着時の剛性を高め
るためには内圧の増強を必要とするが、これは上述のと
おりビード部の固着具からの離脱問題があって好ましく
ない。またの特性を応用すると内圧の増強なしで、容
積を減少させればそれに反比例して圧縮剛性が向上する
こととなり問題はない。
【0012】この発明は、上記知見に基づきなされたも
ので、その目的とするところは、ラジアルタイヤの成形
工程において、ステッチャーローラの使用によるカーカ
スプライの配列の乱れを防止すると共に、トレッド部の
特にショルダー部の肩落ち現象の発生を防止してラジア
ルタイヤの品質、耐久性の向上をはかることにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】かくして、上記目的に適
合するこの発明の特徴とするところは、ラジアルタイヤ
の回転成形ドラム上で該ドラムの軸線方向に平行または
ほぼ平行に配列されたタイヤコードを未加硫ゴムで被覆
してなるカーカスプライを巻きつけて該ドラムを回転さ
せて円筒状に形成し、該カーカスプライ幅方向両端部の
所定位置にビード部材を設置後該両端部を折返し、折返
し部の上をサイドウォール部ゴムで覆うと共に、上記成
形ドラム内腔空気室に圧力空気を導入し、これを拡径し
てトロイダル形状とした第1成形体を形成し、更に該第
1成形体のカーカスプライのクラウン部外面中央周上に
ベルトプライおよびトレッド部ゴムを貼り付け積層さ
せ、次いでステッチャーローラにより該トレッド部の外
面クラウンセンター両側から少なくともショルダー部領
域までのタイヤ幅方向にわたって成形ドラムを回転させ
ながら押圧貼付成形するラジアルタイヤの成形方法にお
いて、上記成形ドラムの内腔空気室を伸縮性の分離膜に
より分割して該空気室を第1成形体内圧空気室とビード
部固定具内圧空気室とにそれぞれ気密的に独立区画し、
該成形ドラムの各内圧空気室内に圧力空気を導入して上
記ステッチャーローラにて押圧貼着する構成である。ま
た独立区画された第1成形体内圧空気室の内圧PA とビ
ード部固定具内圧空気室の内圧PB とは、PA ≦PB
関係を満足すれば好適である。
【0014】
【作用】上記の如き円筒状の成形ドラムにおいて、従来
の成形ドラムの内腔空気室を伸縮性をもつ分離膜で区画
して第1成形体側の内圧容積VA とビード部固定具側の
内圧容積VB とに独立区画せしめ、ステッチャーローラ
作動時にVA ,VB 内に圧力空気を導入したので、受圧
容積を減縮せしめることにより内圧の空気圧縮性を高め
ることができる。即ち、VA の内圧に対してステッチャ
ーローラにより押圧力が外部圧力として荷重されても、
分離膜の作用により従来と同等の内圧即ち、VA ≒VB
の場合では1.86となって約1.9 倍のクラウン部の剛性を
維持確保することができ、したがってカーカスプライの
バットレス部、サイドウォール部のコード配列蛇行の乱
れなく、その結果ショルダー端部のいわゆる肩落ち現象
等の問題も解消されると同時に高圧を必要としないので
ビード部の固定具からの外れという危険性も回避され
る。
【0015】
【実施例】以下、更に添付図面を参照しつつこの発明の
実施例を説明するが、これらによってこの発明は限定さ
れるものではない。
【0016】図1は、この発明における成形ドラム内腔
空気室を2分して2室に区画した場合と従来のとおり1
室の状態の場合とを対比した比較図であって、(イ)は
この発明における状態説明図であり、(ロ)は従来の場
合の状態説明図である。図において、1は円筒状の成形
ドラム2上において通常の方法により成形されたトロイ
ダル形状の第1成形体であってビード部3は成形ドラム
2の円盤状のビード部固定具4に固定されており、また
クラウン部5にはカーカスプライ6の外周面にベルトプ
ライ7とトレッド部8を構成するトレッドゴム8′が積
層されている。この場合、カーカスプライ6の外周面に
まずベルトプライ7を貼付け、その外面にトレッドゴム
8′を順番に貼付ける方法と、もう一つの場合は、別の
成形ドラムを用いて予めベルトプライ7の上面にトレッ
ドゴム8′を貼付けてベルトプライ・トレッドゴム組立
円環体を形成しておき、該円環体の内面に第1成形体を
トロイダル状に拡張嵌装する場合とがあるが、この発明
ではこの両方の場合が含まれる。これらにより未加硫タ
イヤ14が形成される。
【0017】次にトレッド部8の外面の中央に位置する
クラウンセンターCLからその両側のサイドウォール部
9,9にわたりステッチャーローラ10をかけてトレッ
ド部8の外面から押圧して積層体中に残存する空気を十
分に追い出し、それによって完全なる貼着・接着効果を
得るものである。この場合において、ステッチャーロー
ラ10の押圧力(5〜6kg/cm2 )に対応するために成
形ドラム内腔空気室11に圧力空気を導入する必要があ
った(従来例では2kg/cm2 )。即ち、図1(ロ)にお
いては、成形ドラム内腔空気室11の容積は第1成形体
の圧空気室11A の容積VA とビード部固定具内圧空気
室11B の容積VB との合計、即ち、VA +VB の容積
として機能して受圧面aに対抗していたので、前述の如
きカーカスプライ配列の乱れを起こす原因となってい
た。
【0018】ここで、この発明において最も重要なる点
は、図1(イ)に示す如く成形ドラム内腔空気室11を
伸縮性の分離膜12で分割して第1成形体内圧空気室1
Aとビード部固定具内圧空気室11B とに独立区画せ
しめ、ステッチャーローラ10の作動時に各空気室に圧
力空気を導入することである。したがって、このことに
よりこの発明では受圧面aは第1成形体内圧空気室11
A のみで受けることとなる。即ち、第1成形体内圧空気
室11A の容積VA の内圧PA により対応することとな
る。この場合において同様にビード部固定具内圧空気室
11B の容積VB とその内圧をPB とすると、PA ≦P
B の関係にあることが好ましくこれは分離膜12によっ
て図1(イ)に示した如く、容積を区画した場合VA
内圧とステッチャーローラ10に加えられる外部圧力で
膜が脹らみ、その結果ショルダー部15、バットレス部
16の剛性が低下するのを防止する機能を有する。この
A ,PB の好ましい範囲は、PA が1.3 〜2.0 kg/cm
2 , PB が1.5 〜2.3 kg/cm2 である。また、分離膜1
2で成形ドラム内腔空気室11を分割した理由は、VA
の受圧による内圧PA を直接ビード部固定具4に影響を
及ぼすことなく、これを保護するという他に、ステッチ
ャーローラ10の作動範囲がクラウン部5を外れてサイ
ドウォール部9に至っても、その押圧力に対してPA
よく適応させるためである。もっとも分離膜12の形成
によりPA はそれほど高圧とする必要はない。また、分
離膜12の取付は、例えば円筒状の両端周縁部が円盤状
のビード部固定具4の内側両面板4′に固定されること
となる。
【0019】分離膜12の機能は、一般の成形ドラム2
の円盤状のビード部固定具4に第1成形体1にセットあ
るいは取外す際において、該固定具4の幅の可変調整を
行う必要上、伸縮性の弾性体であればよく、そのための
素材としては、天然・合成ゴムのゴム弾性体が好適であ
る。またその形状については特に制限はないが気密的に
2室に区画分離できればよく、円筒形状が好ましい。な
お第1成形体内圧空気室11A には圧力調整弁13が設
けられており、トロイダル形状への第1成形体の形成の
ためPA ,PB 等の圧力調整等が行なわれる。また、ビ
ード部固定具内圧空気室11B への圧力空気の導入は、
通常の方法が用いられる。
【0020】上記構造の如く、成形ドラム内腔空気室1
1を分離膜12により第1成形体内圧空気室11A とビ
ード部固定具内圧空気室11B とに区画分離することに
より、第1成形体内圧空気室11A の内圧PA が高い水
準下の圧力を保有することとなるので、回転する成形ド
ラム2の回転トルクによるステッチャーローラ10の抵
抗で発生する反力作用によって生ずるカーカスプライ6
の配列の乱れは解消されることとなる。
【0021】次に、具体的にこの発明タイヤと従来タイ
ヤの成形過程において、両者の成形ドラムの各要点につ
いて比較試験を行なった。
【0022】(1)供試タイヤサイズ;7.50 R 16 (2)試験方法;表1記載の各項目についてそれぞれ内
圧を測定し、項目No.1,2については、従来例を1
00として指数評価し、数値表示した。指数大程良好。
【0023】また、項目No. 3,4については空気圧を
表示した。何れも数値大程良好である。試験の結果は表
1に示した。
【0024】
【表1】 注) VA ;本発明の第1成形体内圧空気室の容積 VA +VB ;従来例の成形ドラム内腔空気室の全容
積であって、第1成形体内圧空気室容積(VA )とビー
ド部固定具内圧空気室容積(VB )との総和で表わされ
る。
【0025】この表1から分かるとおり、第1成形体内
圧容積VA とビード部固定具内圧容積VB とに分離膜に
よって区画分離することによって、危険を伴う内圧増加
を必要とせずに受圧面aのトレッド圧縮剛性を向上させ
ることができ、従来例と同等の内圧にて約1.9 倍(VA
≒VB の場合には1.86となる。)の剛性を確保すること
ができる。即ち、容積を従来のVA +VB からVA にま
で減少させることによって、内圧の空気圧縮性を高め、
低い内圧設定でありながら十分なる剛性を確保すること
ができた。
【0026】
【発明の効果】この発明に係る空気入りラジアルタイヤ
の成形方法によれば、従来の成形ドラム内腔の空気室を
分離膜で分割して該空気室を気密的に2室に区画分離し
たので、ステッチャーローラの押圧力の受圧面に相当す
るトレッド部領域の剛性を高めることができる。即ち、
従来と同等の内圧でありながら約1.9 倍の剛性を確保す
ることができ、これによってカーカスプライのステッチ
ャーローラの押圧によるカーカスプライの配列乱れを防
止し、同時に高圧下におけるビード部の固定具からの外
れという危険性もなく、更にショルダー部、バットレス
部の肩落ち現象の発生も解消され、タイヤの品質の安定
確保等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の1実施例を示す図で、(イ)はこの
発明において空気室を分離膜で2室に区画した場合の状
態説明図であり、(ロ)は比較のための従来法で空気室
が1室である場合の状態説明図である。
【図2】従来法のトレッド部の成形過程の要部を示す断
面説明図である。
【図3】従来法のカーカスプライの配列の乱れ状態を示
した図であって、(イ)はベルトプライとカーカスプラ
イとの積層状態を示す展開平面図、(ロ)はカーカスプ
ライの要部断面説明図である。
【図4】従来法のショルダー部の肩落ち状態を示す右半
部の部分断面図である。
【符号の説明】
1 第1成形体 2 成形ドラム 3 ビード部 4 ビード部固定具 4′ビード部固定具内側両面板 5 クラウン部 6 カーカスプライ 7 ベルトプライ 8 トレッド部 8′トレッドゴム 9 サイドウォール部 10 ステッチャーローラ 11 成形ドラム内腔空気室 11A 第1成形体内圧空気室 11B ビード部固定具空気室 12 分離膜 13 圧力調整弁 14 未加硫タイヤ 15 ショルダー部 16 バットレス部 CL クラウンセンター

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ラジアルタイヤの回転成形ドラム上で該
    ドラムの軸線方向に平行またはほぼ平行に配列されたタ
    イヤコードを未加硫ゴムで被覆してなるカーカスプライ
    を巻きつけて該ドラムを回転させて円筒状に形成し、該
    カーカスプライ幅方向両端部の所定位置にビード部材を
    設置後該両端部を折返し、折返し部の上をサイドウォー
    ル部ゴムで覆うと共に、上記成形ドラム内腔空気室に圧
    力空気を導入し、これを拡径してトロイダル形状とした
    第1成形体を形成し、更に該第1成形体のカーカスプラ
    イのクラウン部外面中央周上にベルトプライおよびトレ
    ッド部ゴムを貼り付け積層させ、次いでステッチャーロ
    ーラにより該トレッド部の外面クラウンセンター両側か
    ら少なくともショルダー部領域までのタイヤ幅方向にわ
    たって成形ドラムを回転させながら押圧貼付成形するラ
    ジアルタイヤの成形方法において、上記成形ドラムの内
    腔空気室を伸縮性の分離膜により分割して該空気室を第
    1成形体内圧空気室とビード部固定具内圧空気室とにそ
    れぞれ気密的に独立区画し、該成形ドラムの各内圧空気
    室内に圧力空気を導入して上記ステッチャーローラにて
    押圧貼着することを特徴とする空気入りラジアルタイヤ
    の成形方法。
  2. 【請求項2】 上記成形ドラムの内腔空気室が2室に独
    立区画された第1成形体内圧空気室の内圧PA とビード
    部固定具内圧空気室の内圧PB とは、PA ≦PB の関係
    を満足することを特徴とする請求項1記載の空気入りラ
    ジアルタイヤの成形方法。
JP5238703A 1993-08-30 1993-08-30 空気入りラジアルタイヤの成形方法 Withdrawn JPH0760868A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005280258A (ja) * 2004-03-30 2005-10-13 Sumitomo Rubber Ind Ltd 生タイヤ形成方法、及び空気入りタイヤ
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