JP2018012218A - Sot構造の空気入りタイヤの製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 SOT構造の空気入りタイヤにおける1stカバー形成工程において、サイド外皮ゴムによる段差を減じて、カーカスのコードパスを均一化する。【解決手段】 1stドラム21は、サイド外皮ゴム13の配置位置に凹溝26を具え、1stカバー形成工程S1は、帯状のサイド外皮ゴム13を凹溝26内に落ち込ませて巻き付ける段階S1aと、1stドラム21上で帯状のカーカスプライ6Aをサイド外皮ゴム13、13間に跨らせて巻き付ける段階S1bとを含む。【選択図】図5

Description

本発明は、トレッドゴムの両端部がサイド外皮ゴムにより覆われたSOT(サイドウォールオーバートレッド)構造の空気入りタイヤの製造方法に関する。
一般に、SOT構造の空気入りタイヤ用の生タイヤは、下記の工程により形成される。具体的には、図7(A)に示すように、まず、1stドラムaの軸方向両側に、帯状のサイド外皮ゴムb、bが巻き付けられる。又、1stドラムaの中央側には、インナーライナゴムcとカーカスプライdとが、前記サイド外皮ゴムb、b間に跨らせて順次巻き付けられる。その後、図7(B)に示すように、カーカスプライd上の所定位置に、ビードコアfがセットされ、これにより1stカバーgが成形される(1stカバー形成工程)。
他方、前記1stカバーの形成と並行して、2ndドラム上で、ベルトプライなどのトレッド補強プライとトレッドゴムとが順次巻き付けられ、トレッドリングである2ndカバーが形成される(2ndカバー形成工程)。
次に、図7(C)に示すように、シェーピングドラムを用い、1stカバーgの中央部g1がビードコアf、f間で膨張され、この中央部g1が、予め待機させた2ndカバーhの内周面に接合される。その後、1stカバーgの端部g2がビードコアfの回りで折り返され、この端部g2が前記接合した中央部g1及び2ndカバーgの各外側面に接合される(シェーピング工程)。これにより、1stカバーgと2ndカバーhとが一体化したSOT構造の生タイヤtが形成される。
しかし、従来の形成方法では、サイド外皮ゴムb全体が、1stドラムaの外周面から段差状に突出する。そのため、このサイド外皮ゴムb、b間に跨らせてインナーライナゴムc及びカーカスプライdを巻き付けるとき、前記段差に原因して、カーカスプライdに、撓みやコード乱れが発生する。従って、このような状態のカーカスプライd上にビードコアfをセットした場合には、カーカスのコードパス(ビードコア間におけるカーカスコード長さ)が周方向で不均一化し、タイヤのユニフォーミティを低下させるというSOT構造特有の問題が発生する。
なおドラムの外周面に周方向の凹溝を形成する技術として、下記の技術文献1、2がある。
特開2012−236360号公報 特開2016−7805号公報
本発明は、1stドラムの外周面に凹溝を設け、帯状のサイド外皮ゴムをこの凹溝内に落ち込ませて巻き付けることを基本として、サイド外皮ゴムによる段差を減じて、カーカスのコードパスを均一化でき、タイヤのユニフォーミティを向上しうるSOT構造の空気入りタイヤの製造方法を提供することを課題としている。
本発明は、トレッドゴムの両端部がサイド外皮ゴムにより覆われたSOT構造の空気入りタイヤの製造方法であって、
1stドラム上でカーカスプライとサイド外皮ゴムと一対のビードコアとを含む1stカバーを形成する1stカバー形成工程、
2ndドラム上でトレッドゴムを含む2ndカバーを形成する2ndカバー形成工程、
及び、前記1stカバーのタイヤ軸方向中央部を前記ビードコア間で膨張させて、該中央部を前記2ndカバーの内周面に接合させた後、前記1stカバーのタイヤ軸方向両端部を前記ビードコアの回りで折り返し、該両端部を前記接合した中央部及び2ndカバーの各外側面に接合させるシェーピング工程を具えるとともに、
前記1stドラムは、直円筒状をなしかつその外周面かつ前記サイド外皮ゴムの配置位置に周方向に連続する凹溝を具え、
しかも、前記1stカバー形成工程は、帯状のサイド外皮ゴムを前記凹溝内に落ち込ませて巻き付ける段階と、
前記1stドラム上で、帯状のカーカスプライを前記サイド外皮ゴム間に跨らせて巻き付ける段階と、
前記カーカスプライ上に、前記ビードコアをセットする段階とを含むことを特徴としている。
本発明に係るSOT構造の気入りタイヤの製造方法では、前記1stドラムの軸心を含む子午線断面において、前記凹溝は、溝側面が溝底に向かって溝巾が減じる向きに傾斜する断面台形状をなすことが好ましい。
本発明に係るSOT構造の気入りタイヤの製造方法では、前記凹溝は、少なくとも前記溝側面に、ゴム離型性を有するコーティング層を具えることが好ましい。
本発明に係るSOT構造の気入りタイヤの製造方法では、前記凹溝は、溝底に、前記サイド外皮ゴムを吸着する吸着口を具えることが好ましい。
本発明に係るSOT構造の気入りタイヤの製造方法では、前記凹溝は、前記溝側面の前記外周面に対する角度θが10〜20°であることが好ましい。
本発明に係るSOT構造の気入りタイヤの製造方法では、前記凹溝は、前記外周面上での溝巾Wが70〜130mm、かつ前記外周面からの溝深さHが8mm以下であることが好ましい。
本発明は叙上の如く、1stドラムの外周面上に凹溝を設け、帯状のサイド外皮ゴムを前記凹溝内に落ち込ませて巻き付けしている。そのため、サイド外皮ゴムの外周面と、1stドラムの外周面との間の段差を減じることができる。これにより、サイド外皮ゴム間に跨らせてカーカスプライを巻き付ける際、カーカスプライに撓みやコード乱れが発生するのを抑制しうる。その結果、カーカスのコードパスを均一化でき、タイヤのユニフォーミティを向上させうる。
本発明の製造方法によって形成されたSOT構造の空気入りタイヤの一実施例を示す子午断面図である。 生タイヤ成形装置を概念的に示す平面図である。 (A)は1stカバーを示す子午断面図、(B)は2ndカバーを示す子午断面図である。 (A)は1stドラムの側面図、(B)は1stドラムの軸心と直角方向の断面図である。 (A)〜(D)は、1stカバー形成工程を示す断面図である。 シェーピング工程を示す断面図である。 (A)〜(C)は、SOT構造の生タイヤにおける従来の製造方法を示す断面図である。
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図1に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ1は、トレッド部2からサイドウォール部3をへてビード部4のビードコア5に至るカーカス6と、トレッド部2の内部かつカーカス6のタイヤ半径方向外側に配されるベルト層7とを具える。
前記カーカス6は、カーカスコードをタイヤ周方向に対して例えば70〜90°の角度で配列した少なくとも1枚、本例では2枚のカーカスプライ6Aから形成される。各カーカスプライ6Aは、ビードコア5、5間を跨るトロイド状の本体部6aの両側に、前記ビードコア5の回りで折り返される折返し部6bを有する。
前記ビード部4には、前記本体部6aと折返し部6bとの間を通ってビードコア5からタイヤ半径方向外側にのびる断面三角形状のビードエーペックスゴム8が配され、ビード部4からサイドウォール部3にかけて補強する。
又カーカス6の内側には、タイヤ内腔面TSに沿ってのびるインナーライナゴム10が配される。このインナーライナゴム10は、例えばブチルゴム等の低空気透過性ゴムからなり、タイヤの内圧を気密に保持する。図中の符号11は、ビード底面に沿ってのびる基部11aを有するリムズレ防止用のチェーファであり、耐摩耗に優れるゴムから形成される。本例のチェーファ11は、前記基部11aのタイヤ軸方向外端から、カーカスプライ6Aの折返し部6bに沿って半径方向外側にのびる立上がり部11bを有する。
前記ベルト層7は、ベルトコードをタイヤ周方向に対して例えば10〜45°の角度で配列した少なくとも1枚、本例では2枚のベルトプライ7Aから形成される。ベルトコードは、プライ間で互いに交差する向きに配列し、これによりベルト剛性が高まりトレッド部2を補強する。
前記ベルト層7の半径方向外側には、トレッド面をなすトレッドゴム12が配される。又カーカス6のタイヤ軸方向外側には、タイヤ外側面をなすサイド外皮ゴム13が配される。空気入りタイヤ1では、トレッドゴム12の両端部が、サイド外皮ゴム13の半径方向外端部によって覆われたSOT構造を具える。なおサイド外皮ゴム13の半径方向内端部は、ビードヒール部Qにて終端している。本例のサイド外皮ゴム13は、サイドウォール部3に位置するサイドウォールゴム部分13aと、ビード部4に位置するクリンチゴム部分13bとから形成される。サイドウォールゴム部分13aは、耐カット性に優れる軟質のゴムから形成され、カーカス6をカット傷などから保護する。又クリンチゴム部分13bは、硬質のゴムから形成され、ビード部4をリムフランジによる摩耗や変形から保護する。
次に、前記空気入りタイヤ1の製造方法を説明する。
この製造方法は、生タイヤ成形装置20(図2に示す)を用いて生タイヤ1Nを形成する生タイヤ形成ステップと、加硫装置(図示せず)を用いて前記生タイヤ1Nを加硫成形する加硫ステップとを具える。このうち、加硫ステップは従来と実質的に同じであり、本明細書ではその説明を省略する。
図2に示すように、生タイヤ成形装置20は、1stドラム21と、2ndドラム22と、シェーピングフォーマ23とを含む。
また生タイヤ形成ステップは、前記1stドラム21上で1stカバー15を形成する1stカバー形成工程S1、前記2ndドラム22上で2ndカバー16を形成する2ndカバー形成工程S2、及び、前記シェーピングフォーマ23により前記1stカバー15と2ndカバー16とを接合して一体化するシェーピング工程S3を具える。
図3(A)に示すように、1stカバー15は、一対のサイド外皮ゴム13と、インナーライナゴム10と、カーカスプライ6Aと、一対のビードコア5とを具え、1stドラム21上で円筒状に形成される。なおビードコア5として、予めビードエーペックスゴム8が一体に接合されたものが使用される。又図3(B)に示すように、2ndカバー16は、ベルトプライ7Aとトレッドゴム12とを具え、2ndドラム22上で円筒状に形成される。
図4(A)、(B)に示すように、1stドラム21は、周方向に分割された複数のセグメント21aから構成される。各セグメント21aは、例えばシリンダ等を用いた周知の拡縮径手段25によって半径方向内外に移動可能に支持される。これによって1stドラム21は拡縮径でき、かつ直円筒状となる第1拡径状態において、1stカバー15が形成される。又縮径状態において、1stカバー15は、1stドラム21から取り外し可能となる。又前記1stドラム21の外周面21Sには、サイド外皮ゴム13の配置位置に、周方向に連続する凹溝26が配されている。
図5(A)に示すように、前記1stカバー形成工程S1は、帯状のサイド外皮ゴム13を、前記凹溝26内に落ち込ませて周方向に巻き付ける段階S1aを含む。これにより、1stドラム21の外周面21Sとサイド外皮ゴム13の外周面13Sとの間の段差を減じることができる。
ここで、サイド外皮ゴム13の凹溝26内への落ち込みを容易とするために、凹溝26は、その溝側面26aが溝底26bに向かって溝巾が減じる向きに傾斜する断面台形状に形成される。特には、溝側面26aの前記外周面21Sに対する角度θを10〜20°とするのが好ましい。角度θが10°未満では、溝深さHを十分確保するのが難しくなる。逆に、角度θが20°を越えると、凹溝26内にサイド外皮ゴム13が落ち込み難く、かつ取り出し難くなる傾向を招く。
また凹溝26を断面台形状に形成した場合、サイド外皮ゴム13の巾方向両側が先に溝側面26aに粘着してしまい、中央側が凹溝26に落ち込まなくなる場合が生じる。そのため、本例では、少なくとも各溝側面26aに、ゴム離型性を有するコーティング層を形成し、サイド外皮ゴム13が、溝側面26aの傾斜に沿って滑り落ち易くしている。
前記コーティング層としては、フッ素系樹脂、シロキサン系樹脂等の有機系材料が採用しうる。しかし耐摩耗性、硬度、離型性の観点から、前記有機系材料と、金属、セラミックス、化成皮膜といった無機材料とを組み合わせたものが好適に採用しうる。このようなものとして、例えば商品名バイコート((株)吉田SKT)が挙げられる。このバイコートは、ニッケル系金属皮膜、クロム系金属皮膜、アルミナ皮膜、化成皮膜、及び金属やセラミックの溶射皮膜中に、フッ素系樹脂、シロキサン系樹脂等の有機系材料を分散混合させた複合皮膜として形成される。具体的には、ニッケル系金属皮膜にフッ素系樹脂を複合したNYKシリーズ、クロム系金属被膜にフッ素系樹脂を複合したNOOシリーズ、金属基材中の鉄イオンと反応させた化成被膜中にフッ素系樹脂を融合したTYSシリーズ、アルミナ被膜にフッ素系樹脂を複合したNYNシリーズ、金属被膜にシロキサン系樹脂を複合したCTTシリーズなどが挙げられる。これ以外にも、例えばニッケル合金層の微細孔にフッ素樹脂を含浸して硬く結合させた複合皮膜である商品名ニダックス(アルバックテクノ(株))、及びニッケル皮膜中に、フッ素樹脂の微粒子を均一に分散共析させた複合皮膜である商品名カニフロン(日本カニゼン(株))等も挙げられる。
またコーティング層を形成した場合には、サイド外皮ゴム13を巻き付ける際、サイド外皮ゴム13が滑って、巻き付け難くなるという問題が生じる。そのため、本例では、前記溝底26bに、サイド外皮ゴム13を吸着する吸着口27を設けている。この吸着口27は、複数個、特には4個以上を、周方向に略等間隔を隔てて設けるのが好ましい。なお各吸着口27は、バキュームポンプ等の吸引手段(図示しない)に接続されている。この吸着口27による吸着により、サイド外皮ゴム13を固定でき、精度良くかつ効率よく巻き付けできる。また1stカバー15を1stドラム21から取り外す際、吸着口27を大気に導通させることで、吸着口27からエアーを導入でき、1stカバー15の取り外しを容易にすることもできる。
なお凹溝26の外周面21S上での溝巾Wは、サイド外皮ゴム13の巾Wgより大でも小でも良く、また凹溝26の溝深さHは、サイド外皮ゴム13の厚さTgより大でも小でも良い。何れの場合も、サイド外皮ゴム13の少なくとも一部が、凹溝26内に落ち込むことで、1stドラム21の外周面21Sとサイド外皮ゴム13の外周面13Sとの間の段差を減じうる。これにより、カーカスプライ6Aを巻き付ける際、カーカスプライ6Aに撓みやコード乱れが発生するのを抑制しうる。その結果、カーカス6のコードパスを均一化でき、タイヤのユニフォーミティを向上させうる。
特に、上記効果をより高く発揮させるためには、溝巾Wと巾Wgとの差|W−Wg|は10mm以下が好ましく、また溝深さHと厚さTgとの差|H−Tg|は1.0mm以下が好ましい。
なお乗用車用タイヤの場合、凹溝26の溝巾Wは70〜130mmが好ましく、また溝深さHは8mm以下が好ましい。
また図5(B)、(C)に示すように、1stカバー形成工程S1は、前記段階S1aの後、1stドラム21上で、帯状のカーカスプライ6Aを、サイド外皮ゴム13、13間に跨らせて巻き付ける段階S1b(図5(C))を含む。本例では、この段階S1bに先駆けて、1stドラム21上で、帯状のインナーライナゴム10を、サイド外皮ゴム13、13間に跨らせて巻き付ける段階S1c((図5(B))が行われる場合が示される。しかし、予めインナーライナゴム10をカーカスプライ6Aの内面に貼り付けて一体化させることで、前記段階S1cを省略することができる。或いは、カーカスプライ6Aのトッピングゴムに低空気透過性ゴムを用いることにより、インナーライナゴム10自体を省略することができる。
また図5(D)に示すように、1stカバー形成工程S1は、前記段階S1bの後、カーカスプライ6A上に、予めビードエーペックスゴム8が接合されたビードコア5をセットする段階S1dを含む。本発明では、サイド外皮ゴム13が凹溝26内に落ち込むため、ビードコア5をセット位置Pまで挿入しやすくなるという利点を有する。なお1stドラム21を、前記第1拡径状態から第2拡径状態にさらに拡径させることで、カーカスプライ6Aをビードコア5に押し付けて一体化することができる。
次に、2ndカバー形成工程S2及びシェーピング工程S3は、従来と実質的に同じであり、2ndカバー形成工程S2では、図2に示すように、2ndドラム22上で、帯状のベルトプライ7Aと帯状のトレッドゴム12とを順次巻き付けることにより2ndカバー16が形成される。
またシェーピング工程S3では、図6に示すように、1stカバー15のタイヤ軸方向中央部15cをビードコア5、5間でトロイド状に膨張させる。これにより、中央部15cを、予め待機させた2ndカバー16の内周面に接合させる。しかる後、1stカバー15のタイヤ軸方向両端部15eを、ビードコア5の回りで折り返し、該端部15eを、前記接合した中央部15c及び2ndカバー16の各外側面に接合させる。これにより1stカバー15と2ndカバー16とが一体化され、生タイヤ1Nが形成される。
なお、1stドラム21とサイド外皮ゴム13との段差が減じることで、1stカバー15の端部15eを折り返す際に、カーカスプライ6Aに皺が入るのを抑えるという効果も期待できる。その結果、前記皺に起因して加硫後のタイヤに、エアー残りが生じるのを抑制しうる。又凹溝26を形成した場合、サイド外皮ゴム13の貼り付けバラツキを抑制でき、貼り付けバラツキに起因する不良品の低減も期待できる。
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
本発明に係わる製造方法に従い、図1に示すSOT構造の空気入りタイヤ(215/50R17)を、表1の仕様に基づいて製造した。そして各タイヤのユニフォーミティを比較した。
なおサイド外皮ゴムの巾Wgは100mm、厚さTgは6.0mmであった。また凹溝の溝巾Wは110mm、溝深さHは7.0mmである。またコーティング層としてフッ素系樹脂(テフロン:登録商標)を使用した。
(1)ユニフォーミティ;
JASO C607のユニフォミティ試験条件に準拠し、ラジアルフォースバリエーション(RFV)を20本のタイヤに対して測定し、その平均値(単位N)を記載した。
(2)エアー残り:
20本のタイヤに対して目視検査を行い、カーカスプライの皺に起因したエアー残りの発生の有無を検査した。
Figure 2018012218
表1に示すように、実施例は、サイド外皮ゴムに起因した段差を減じることにより、カーカスプライを巻き付ける際の撓みやコード乱れを抑えることができ、コードパスを均一化してユニフォーミティを向上しうるのが確認できる。またカーカスプライに皺が入るのを抑えてエアー残りの発生を抑制しうるのが確認できる。
なお実施例2では、コーティング層により、サイド外皮ゴムが滑って巻き付け難くなり、生産性が低下するという問題が合った。また実施例3では、サイド外皮ゴムが、凹溝の溝側面(斜面)に先に粘着してしまい、サイド外皮ゴムが凹溝内に完全に落ち込まない傾向があり、ユニフォーミティの向上効果がやや低下している。
1 空気入りタイヤ
5 ビードコア
6A カーカスプライ
12 トレッドゴム
13 サイド外皮ゴム
15 1stカバー
15c 中央部
15e 端部
16 2ndカバー
21 1stドラム
21S 外周面
22 2ndドラム
26 凹溝
26a 溝側面
26b 溝底
27 吸着口
S1 1stカバー形成工程
S2 2ndカバー形成工程
S3 シェーピング工程
S1a、S1b、S1c 段階

Claims (6)

  1. トレッドゴムの両端部がサイド外皮ゴムにより覆われたSOT構造の空気入りタイヤの製造方法であって、
    1stドラム上でカーカスプライとサイド外皮ゴムと一対のビードコアとを含む1stカバーを形成する1stカバー形成工程、
    2ndドラム上でトレッドゴムを含む2ndカバーを形成する2ndカバー形成工程、
    及び、前記1stカバーのタイヤ軸方向中央部を前記ビードコア間で膨張させて、該中央部を前記2ndカバーの内周面に接合させた後、前記1stカバーのタイヤ軸方向両端部を前記ビードコアの回りで折り返し、該両端部を前記接合した中央部及び2ndカバーの各外側面に接合させるシェーピング工程を具えるとともに、
    前記1stドラムは、直円筒状をなしかつその外周面かつ前記サイド外皮ゴムの配置位置に周方向に連続する凹溝を具え、
    しかも、前記1stカバー形成工程は、帯状のサイド外皮ゴムを前記凹溝内に落ち込ませて巻き付ける段階と、
    前記1stドラム上で、帯状のカーカスプライを前記サイド外皮ゴム間に跨らせて巻き付ける段階と、
    前記カーカスプライ上に、前記ビードコアをセットする段階とを含むことを特徴とするSOT構造の空気入りタイヤの製造方法。
  2. 前記1stドラムの軸心を含む子午線断面において、前記凹溝は、溝側面が溝底に向かって溝巾が減じる向きに傾斜する断面台形状をなすことを特徴とする請求項1記載のSOT構造の空気入りタイヤの製造方法。
  3. 前記凹溝は、少なくとも前記溝側面に、ゴム離型性を有するコーティング層を具えることを特徴とする請求項2記載のSOT構造の空気入りタイヤの製造方法。
  4. 前記凹溝は、溝底に、前記サイド外皮ゴムを吸着する吸着口を具えることを特徴とする請求項3記載のSOT構造の空気入りタイヤの製造方法。
  5. 前記凹溝は、前記溝側面の前記外周面に対する角度θが10〜20°であることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載のSOT構造の空気入りタイヤの製造方法。
  6. 前記凹溝は、前記外周面上での溝巾Wが70〜130mm、かつ前記外周面からの溝深さHが8mm以下であることを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載のSOT構造の空気入りタイヤの製造方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102053736B1 (ko) * 2018-11-20 2019-12-09 문형철 런플랫 타이어의 사이드월인서트 성형드럼 장치 및 이것을 이용한 런플랫 타이어 조립 방법
CN111791407A (zh) * 2019-04-03 2020-10-20 住友橡胶工业株式会社 充气轮胎的制造方法
CN114559690A (zh) * 2022-03-11 2022-05-31 赛轮集团股份有限公司 一种用于sot工艺预定型防错方法
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