JPS58138629A - 空気入りタイヤの成形方法 - Google Patents

空気入りタイヤの成形方法

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JPS58138629A
JPS58138629A JP58013834A JP1383483A JPS58138629A JP S58138629 A JPS58138629 A JP S58138629A JP 58013834 A JP58013834 A JP 58013834A JP 1383483 A JP1383483 A JP 1383483A JP S58138629 A JPS58138629 A JP S58138629A
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mold
tire
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bell
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ロバ−ト・キング・ロツシイ
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Goodyear Tire and Rubber Co
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D30/00Producing pneumatic or solid tyres or parts thereof

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tyre Moulding (AREA)
  • Tires In General (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、一般にウレタンのような液状反応性工ジス
トマ材料から鋳造されるタイヤの成形方法に関する。こ
の発明は特に、タイヤが半径方向に増大するのを抑制す
るためトレッド下側の予め定めた位置への寸法的に安定
した補強コードのベルトの装着に関する。
従来、鋳型の表面から外方へ突出するピン或は歯状突起
を施した中子保持リング上で鋳型内に補強コード織物を
配置することが実施されてきた。
鋳型内に既製のケーシングが配設されるような他の場合
には、まずコード織物をケーシングの外側表面上に配置
した。この場合に、タイヤの動的および静的平衡量が許
容限度内に納まるように、ベルトをタイヤ軸線と同心関
係に配置しかつタイヤの中央円周中心面に対し東:心合
せ状態で配置することが大切である。ピンを使用する場
合、ピンは鋳型上に取り付けたのちタイヤを鋳型から取
り出すときにタイヤ内に埋め込まれ或はタイヤ内に空孔
を残すから、ピンの使用は完全に満足できるものではな
かった。ピンはまた破断したり或は正しい整合状態を維
持することが困難である。歯状突起面を形成した中子保
持リングの使用は、トレッド部分が鋳型中子を所定位置
に配設しなければ、自転鋳造できないから自ら制約され
る。またベルトを支持するためにケーシングを鋳型内に
配置しなければならない既製ケーシングの場合にも事実
である。
この発明は、トレッド部分が回転鋳造されたのちタイヤ
鋳型内で部分的に硬化されるタイヤのような円環状物品
を成形する方法に関する。補強コードベルトはトレッド
部分の下側に固着され・次に中子が組立てられかつ鋳型
内に挿入された後に、タイヤカーカスの残部が回転鋳造
されかつ鋳型内で硬化される0次に鋳型を開き、タイヤ
を取り出し中子を分解して中子をタイヤから覗り除く。
この発明の一態様によれば、半径方向外側のト  1□
レッド部分、トレッド部分の下側に配設されたタイヤケ
ーシング、およびトレッド部分とタイヤケ−ノングとの
間に配置された補強コードベルトを含む円環状の空気入
りタイヤの成形方法を提供し、この方法は、エラストマ
形成材料を鋳型の半径方向外111部分にある空所内に
配置して成形し、この材料を反応させかつ少くとも部分
的に硬化し、コードベルトをその縁部がタイヤの中心面
から等距離に位置するように配置してトレッド部分の内
側表面上に配設し、緊締具を用いてトレッド部分にコー
ドベルトを緊締し、中子部材を組み立てて鋳型内に挿入
し、所定量のエラストマ形成材料の液状反応混合物を中
子、鋳型およびトレッド部分間の空所内に導入しかつ回
転鋳造し、補強コードベルトおよびトレッド部分を重ね
合わせかつ一体に接着してケーシングを形成するために
混合物を反応させかつ少くとも部分的に硬化し、および
形成されたタイヤおよび中子を鋳型から取り出しかつ中
子をタイヤから除去する段階を含む。
上記および関連目的を達成するために、この発明は後述
で十分に述べかつ特に特許請求の範囲において指摘した
態様を含み、以下の説明および附図はこの発明の詳細な
説明用の実施例につむ)でその詳細を述べているが、こ
の実施例はこの発明の原理を用いる種々の方法の暎にそ
の一つを示すに過ぎない。
第1図に、この発明により造られた一般に円環状の空気
入りタイヤlOの断面図を示す。タイヤ10は、ワイヤ
或は他の比較的非伸長性材料の環状ビード16および1
8を含むビード部分12および14をもつ。ビード部分
12および14は軸線まわりに回転可能な車輪のリム(
図示せず)上に取り付けられるように構成される。ここ
に「空気入りタイヤ」とは、使用中に圧を受は或は受け
ない空気室を内部に形成しているタイヤを謂う。
よって、空気入りタイヤは、支持する目的としてその中
の空気圧力に依存する空気入りタイヤ、および使用中に
支持目的に室内の空気圧力に完全には依存しない半空気
入りタイヤを含む0タイヤケーシング20は、ビード部
分12からビード部分14に延び、かつサイドウオール
およびクラウン部分を含む。タイヤ10の円周方向に延
びるトレッド部分22がタイヤケーシング20の半径方
向外方に設けられている。タイヤケーシング20とトレ
ッド部分22との間に補強コードベルト24が介装され
、該ベルトはタイヤの中央円周中心面A−Aから等距離
に配置される。
第2図、第5図および第6図にタイヤlOの成形装置を
示す。第2図および第5図において、回転鋳造または遠
心鋳造用として造られた剛体の鋳型30を示す。第5歯
および第6図に示すように、ボルトおよびナツト40の
ような緊締具によってフランジに固定された締めつけリ
ング38等によって軸36のフランジ34上に、圧壊式
中子32が回転可能に取り付けられる0外殻42が圧壊
式中子32の周りに配設され、該外殻は下方鋳型部分4
4および上方鋳型部分46を含み、これらの鋳型部分は
締めつけリング48によって合体保持されかつ圧壊式中
子32とともに回転するように軸36上に覗り付けられ
る。分割型トレッドリング47が下方鋳型部分44に設
けられた円周方向の溝49内に支持される。
外殻42内には型空洞50が形成されタイヤ10のトレ
ッド部分22を形成するための液状反応性エラストマ形
成材料を受は入れる。鋳型部分44と46の内側縁間の
開口52は、液状反応性エラストマ形成材料を注入し、
および鋳型を抜くための出入口を提供する。第2図に示
すように、トレッド部分22は、液状反応性混合物を遠
心鋳造しこれを硬化してショアA装車がほぼ90からノ
ヨアD硬度が50の装車をもつ好適なポリウレタン化合
物を形成することによって造られる。このようなポリウ
レタンは当業者にはよく知られている方法で、例えば、
(4)はぼ700からほぼ10,000の範囲の分子量
をもちかつほぼ2からほぼ2,3の範囲の平均ヒドロキ
シルグループ反応性度を有するポリエステルポリオール
のような重合体ポリオール、(B)はぼ2からほぼ2,
3の範囲内の平均イソ7アン酸塩(NCO)反応性度を
もつ化学当量的過剰の有機ポリイソシアン酸塩、および
(C)平均2ないし2.34−ヒドロキシルグループを
含む鎖長を伸ばし或は硬化せしめるジアミン或は拳量体
ポリオールの液状反応混合物を形成しかつ反応させるこ
とによって提供できる。一般に、ポリウレタンはよく知
られたプリポリマ、準プリポリマのいずれかによって形
成され或は一段はつぼう法によって形成される。一般に
、プリポリマ或は準プリポリマ法は、反応物(4)およ
び(B)の生成物をジアミン(C)と混合して反応混合
物を形成することが好適である。
トレッド部分22は低弾性係数をもつトレッド用エラス
トマ材料で造られ、このような材料は例えば、既述した
型式のものでかつ100%伸び率においてほぼ400 
psi (28kg/cJ)からほぼ1500psi 
(105kf/cJ)の範囲内の弾性係数をもち、はぼ
750 psi (’ 52.5 kg/lr/l)か
らほぼ1450 psi (101,5に9/cj )
の範囲内のヤング率をもち、約1500 psi (1
05kg/cj)からほぼ7000 psi (490
kg/ctll)の範囲内の引張破壊強さ、はぼ500
%から1000%の範囲内の限界伸び率、25%以下の
永久圧縮力、および−30℃以下のガラス転移温度(T
g)をもつ好適なポリウレタンである。所定歇のトレッ
ド材料を鋳型空洞50内に注入することによって、遠心
鋳造作業中に空洞の半径方向外側部分のみが充満されて
、トレッドリング47内のりプ56によってトレッド表
面内に成形された溝54を具えたトレッド形態をもつト
レッド部分22を提供する。
トレッド部分22は、トレッド部分を少くとも部分的に
硬化するため数時間までの数分間はぼ121’Cの高い
温度で鋳型30を維持する等の手段によって鋳型内の制
御された温度の下で部分的に硬化される。トレッド部分
22の内側表面58への接近は、好適な緊締装置によっ
てベルト24をトレッド部分に付着するために下方鋳型
部分46を取り外すことによって為される。ベルト24
は、タイヤlOの中央円周中心面A−Aと対応する鋳型
30の中央円周中心面B−Bから等距離に縁部26およ
び28を配置させる。ベルト24はトレッド部分22の
内側表面58の円周より大きい長さをもち、かつベルト
端部59および61は第3図に示すように重複配置する
ことが好ましい。後縁端59は、第3図の矢印で示すよ
うに’/ in(1,27crR)程度の量を回転鋳造
中に回転方向に対し前縁端と重複する。ベルト24は、
ピックによって結合されかつ寸法安定を提供するために
処理された高弾性係数をもつ材料で造られた縦コードを
もつ標準のタイヤ織物の嚇層体であることが好適である
。この層の補強用横コードはレーヨン、ナイロン、ポリ
エステル、ガラス、アラミド或は鋼のような適切な材料
で造られる。
鋳型30の下方鋳型部分44は、回転鋳造装置(図示せ
ず)内に配置され、この場合軸36は水平に対しほぼσ
からほぼ45°の角度をもって傾斜し、これによって鋳
型が回転し、下方鋳型部分と隣接する開口52内に液・
状反応エラストマ形成材料を注入するとき、この材料は
適切に分布され鋳型は空気抜きされる。この状態におい
て重要なことは、ベルト24がトレッド部分22上の中
央位置に維持され、従ってステープル60のような緊締
装置がプライヤその他適切な機械的・手段を用いてベル
ト24を通してトレッド部分まで刺通されることである
。ステープル60は、金属或はナイロンのような重合体
の剛体または半剛体材料を用いることが好ましく、この
実施例においては、”/ in x 1/8in 30
ゲージニクロム線が用いられる。
ベルト24がステーブル60によってトレッド部分22
に緊締されたのち、反応性ウレタン混合′物のような接
着剤の遠心鋳造された薄い被覆62がベルト24および
トレッド部分22の全面に付着されることが好適である
。この薄い被覆62は、機械的安定性を提供して、さら
にタイヤlOを成形する際に、トレッド部分22に対す
るベルト24の運動を防止する。
これとは別に、反応性ウレタン混合物は、十分な接着性
を提供し、ステーブル60および薄被覆62は必要なく
、その代り6ヒトレツド部分22上にベルト24を配置
するに先だって、トレッド薄被覆64のようなトレッド
接着剤が、第4図に示すように、遠心鋳造:・によって
トレッド部分22の)。
内側表面58に付着される。トレッド薄被覆64を付着
したのちに、ベルト24を第2図に示すように配置する
トレッド部分22にベルト24を固着させた状態で、組
立てられた中子32が、第5図に示すように鋳型空洞5
0内に配置される。この場合、中子32は、鋳型30内
に中子を挿入するに先立って組み立てられ、およびタイ
ヤ10から除去するために分解可能なセグメント66か
ら成ることが理解できる。
第5図に示すように、ビード16および18は鋳型部分
44および46に固定されたピン68によって所定位置
に保持されかつタイヤケ−7ング空洞70が、中子32
と鋳型部分との間、およびトレッド22の半径方向内側
部、ベルト24と薄被覆62との間に提供される。上方
鋳型部分46に隣接する開口52の部分は、ビード18
に隣接する流入通路72を提供し、および中子32と下
方鋳型部分44との間の開口の部分はビード16に隣接
する流出部74を提供する。再び第5図において、タイ
ヤケーシング20は、次に遠心鋳造によって成形され、
かつ高い弾性係数をもつ材料で造られ、このような材料
の例を挙げれば、トレッド部分として既述した種類の好
適なポリウレタンで、かつ100%伸び率においてほぼ
900psi(63kf/d)からほぼ2500psi
 (175kf/cal)の範囲の弾性率を有し、ヤン
グ率はほぼ1450psi(I O1,5に4/d)か
らほぼ7250 psi (507,5kf/ad)の
範囲内にあり、引張破壊強さが100%伸び率において
3%以下であることが好適で0%から10%の範囲内の
永久張力においてほぼ4000 psi(280kf/
cIA)からほぼ8000pai (560ke/cd
)の範囲内の引張破壊強さをもつものである。ここに「
永久張力」とは原始長さの百分率としてあられされる規
定された方式で試料を伸張した後に収縮に委せたときに
残留する張力を謂う。
次に、トレッド部分22、ベルト24およびタイヤケー
シング20が、タイヤlO内−のこれらの部分を硬化す
るために十分な時間、鋳型30内に保持される。好適な
タイヤlOに対する鋳型内の硬化時間および温度は、は
ぼ66℃からほぼ177℃の温度において数分から数時
間の間の値をとる0型30内でタイヤ10を硬化したの
ちに緊締リング48が外されて鋳型から上方鋳型部分4
6、トレッドリング47およびタイヤを除去する。中子
から緊締リング38を除去させるためにナツトおよびボ
ルト40ををり外すことによって、中子32はフランジ
34から離脱される。次に中子32はセグメント66を
分解してタイヤlOから除去される。トレッドリング4
7はセグメントを分解することによりトレッド部分22
から除去される。
タイヤ10および鋳型30を回転鋳造機から取り出し、
タイヤ10が完全に硬化する前に加熱された硬化室(図
示せず)内に配置することが好ましい。タイヤlOおよ
び鋳型30は次にタイヤが十分に硬化されて型出し応力
に耐える状態になるまで少くとも3時間まで程度の若干
時間にわたって実質的に同一の硬化時間で硬化室内に収
納される。タイヤ10および鋳W130は、次に硬化室
から暖り出されたのち、タイヤは上述のように鋳型およ
び中子32から取り出される。タイヤ10は、欠番こ硬
化室に戻され硬化を完了するに必要な時間を時間を費し
、そののち、硬化室から除去されて室温で冷却される。
この発明の記述中、ポリウレタンが記載され、事実この
材料を使用することが好適である。このような化学材料
は当業者には公知である。一般に、ポリウレタン先駆物
質は、鋳型内で鋳造および硬化される液状反応混合物と
して提供される。液状反応混合物は一般に普通のプリポ
リマ、準プリポリマにより、或は一段はつぼう法による
ものである。ポリウレタン先駆物質は、鋳型内で鋳造お
よび硬化される液状反応混合物として提供される。
液状反応混合物は一般に普通のプリポリマ、準プリポ・
リマにより、或は一段はつぼう法によるものである。ポ
リウレタンの成分は通常、重合体ポリオール、ポリイソ
シアン酸塩およびジアミンまたは争量体ポリ、オールで
あり、これらは通常はジオールであるがトリオールを含
む。必要に応じて担体として少量の有1、機溶剤が使用
されるが、この発明に対しては、溶剤は全く使用しない
ことが好ましい。単量体ポリオールはほぼ700からほ
ぼ10.000の分子量をもつポリエステル或はポリエ
ーテルポリオールを典型例とする。
この発明の実施に当って、争置体ポリオールは、ポリウ
レタンのエラストマ性を増大するためにほぼ2のヒドロ
キシル反応性度をもつことが好ましい。ポリウレタンは
、僅かに過量のイソンアン酸塩を含ませるから、ジアミ
ン或はジオール、好ましくはシアばンがこれらと反応し
て必要な交叉結合或は鎖長の伸長を実施する。
ベルト24が数層の織物で造られる場合、各層はこの発
明の方法に従って個々にトレッド部分22に付着され、
反応性ウレタン混合物の遠心鋳造による被覆によって個
々に区分される。
この発明の説明のために代表的な一実施例およびその詳
細を述べたが、この発明の要旨或は範囲から逸脱するこ
となく種々の変形を実施し得ることが当業者には明らか
であろう。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明により造られたタイヤの断面図、第
2図は、遠心式鋳造法によって造られるタイヤのトレッ
ド部分を鋳造するための鋳型の概略断面図で、鋳造され
たトレッドおよびトレッドに固着された補強コードベル
トを示し、第3図は、第2図の線3−3に沿ってとられ
た拡大部分断面図テ、ステープルによってトレッド部分
に補強コードベルトを固着した状態を示し、第4図は、
トレッド部分および補強コードベルトの内側の拡大部分
平面図で、トレッド部分の下側に遠心鋳造された反応性
ウレタン混合物の薄い被覆によってトレッド部分にベル
トが接着された変形構造を示し、第5図は、第2図と類
似するが、型内の所定位置に組み立てられた圧壊式中子
および遠心鋳造によって造られたタイヤケーシングを示
し、第6図は、分割圧壊式中子を示す概略立面図である
。 10:空気入りタイヤ 20:ケーシング 22ニドレッド部分 24:補強コードベルト 26.28:コードベルト縁部 30:鋳型 32:中子 44:下方鋳型部分 46:上方鋳型部分 58ニドレッド部分内側表面 59:コードベルト後縁端 60ニステーブル 61:コードベルト前縁端 62:薄被覆 64:薄被覆 66:中子セグメント 特許出願人 ザ グツドイア−タイヤ アンド ラバー コンノぐニー FIG、1 FIG、2 F I G、 4 FIG、6

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 半径方向外側のトレッド部分(22)、前記トレッ
    ド部分の下側に位置するタイヤケーシング(20)およ
    び前記トレッド部分(22)と前記タイヤケーシング(
    20)との間に配置された少くとも一層の織物を有する
    補強コードベル)(24)を含む円環状空気入りタイヤ
    (io)の成形方法であって、 (a)  鋳型(30)の半径方向外側部分における空
    所内に、エンストマ・形成材料を配置しかつ前記材料を
    成形し、反応させかつ少くとも部分的に硬化させ、 (b)  前記コードベルト(24)をその縁部(26
    ゜28)を前記タイヤ(10)の中心平面(A−A)か
    ら等距離に位置せしめて前記トレッド部分(22)の内
    側表面上に配置し、 (c)  緊締装置(60)を用いて前記コードベルト
    (24)を前記トレッド部分(22)に緊締し、(d)
      前記鋳型(30)内に中子部材を組み立てかつ挿入
    し、 (、)  予め定めた量のエジストマ形成材料の液状反
    応混合物を前記中子(32)、前記鋳型(30)および
    前記トレッド部分(22)間の空所内に導入しかつ回転
    鋳造し、前記混合物を反応させかつ少くとも部分的に硬
    化して前記補強コードベル) (24)および前記トレ
    ッド部分(22)に重ねかつ一体に接着して前記ケーゾ
    ングを形成し、 (f)  前記形成されたタイヤ(lO)および中子(
    32)を前記鋳型(30)から取り出し、かつ前記中子
    (32)を前記タイヤ(lO)から除去する段階を含む
    空気入りタイヤの成形方法。 2、 前記エジストマ・形成材料が、予め定めた徽の液
    状反応混合物を前記鋳型(30)の半径方向外側部分に
    おける前記空所内において回転鋳造することによって前
    記空所内に配設される特許請求の範囲第1項記載の空気
    入りタイヤの成形方法。 3、 前記緊締装置が、前記コードベル)(24)を貫
    通しかつ前記トレッド部分(22)に速入する前記トレ
    ッド部分の材料よりも大きい硬度をもつステープル(6
    0)をさらに含む特許請求の範囲第1項記載の空気入り
    タイヤの成形方法。 4、 前記トレッド部分(22)の前記材料が相対的に
    低い弾性係数をもち、かつ前記ケーシング(20)の前
    記材料が相対的に高い弾性係数をもつ特許請求の範囲第
    1項記載の空気入りタイヤの成形方法。 5、 前記トレッド部分(22)および前記ケーシング
    (20)の前記材料がポリウレタン組成である特許請求
    の範囲第1項記載の空気入りタイヤの、飯男方法。 6、  ilJ記中子(32)がセグメ7 ) (66
    )から組み立てられ、かつ前記タイヤ<’ l O)か
    らの前記中子(32)の除去が前記セグメン) (66
    )の分解作業を含む特許請求の範囲第1項記載の空気入
    りタイヤの成形方法。 7、 前記鋳型(3″0)が、前記タイヤ(10)およ
    び中子(32)を前記鋳型(30)から除去するのを便
    ならしめるため2部分(44,46)に分割される特許
    請求の範囲第1項記載の空気入りタイヤの成形方法。 8、 前記鋳型(30)が、前記トレッド部分(22)
    および前記ケーシング(20)の材料を少くとも部分的
    に硬化するために加熱される特許請求の範囲第1項記載
    の空気入りタイヤの成形方法。 9、 前記トレッド部分(22)の前記ポリウレタン組
    成が、100%伸び率においてほぼ400 psi(2
    81w/cd)  からほぼl 500 psi (1
    05に4/cli)の範囲内の相対的に低い弾性係数、
    はぼ750psi (52,5梅、/i)からほぼ14
    50psi (101,5神/cd)の範囲内のヤング
    係数、はぼ1500pai(toskf/cj)からほ
    ぼ700psi(490階/−)の範囲内の引張破壊強
    さ、はぼ500%からほぼ1000%の範囲内の破壊伸
    び率、25%以下の   □永久圧縮力および一30℃
    以下°のガラス転移温度をもち、および前記ケーシング
    が、100%伸び率においてほぼ900 psi (6
    3助/II)からほぼ2500pai (175呻/c
    t/! )  の範囲内の相対的に高い弾性係数をもつ
    、はぼ90のショアAから60クヨアD硬度、はぼ14
    50psi(101,5kf/cd)からほぼ7250
     psi (507,5ky/a!i )の範囲内のヤ
    ング率、はぼ4000psi (280kf/a4)か
    らほぼ8000p麺i (560助/−)の範囲内の引
    張破壊強さ、および0からほぼ100の範囲内の永久張
    力をもつ特許請求の範囲第6項記載の空気入りタイヤの
    成形方法。 10、  前記緊締装置が、前記トレッド部分(22)
    の下側に薄被覆(62)を遠心鋳造し、次いで前記コー
    ドベル)(24)を前記トレッド部分(22)に押接す
    ることによって付着される接着剤をさらに含む特許請求
    の範囲第1項記載の空気入りタイヤの成形方法。 11、前記接着剤(62)が反応性ウレタン混合物であ
    る特許請求の範囲第1θ項記載の空気入りタイヤの成形
    方法0 12、 前記緊締装置が前記コードベル) (24)を
    貫通しかつ前記トレッド部分(22)に速入するために
    前記トレッド部分(22)の材料よりも大きい硬度をも
    つステープル(60)をさらtこ含む特許請求の範囲第
    10項記載の空気入りタイヤの成形方法。 13、  前記ベル)(24)が前記ステープル(60
    )によって前記トレッド部分(22)に固着され、接着
    剤の薄被覆(64)が前記ベル) (24)および前記
    トレッド部分(22)上に遠心鋳造される特許請求の範
    囲第3項記載の空気入りタイヤの成形方法。 14、前記接着剤(64)が反応性ウレタン混合物であ
    る特許請求の範囲第13項記載の空気入りタイヤの成形
    方法。 15、前記コードベル)(24)が前記トレッド部分(
    22)の内側表面(58)の円周長よりも大きい長さを
    もち、および前記ベル)(24)が、回転鋳造中に前記
    鋳型(30)の回転方向に対して前縁端(61)に後縁
    端(59)を重ね合わせて配置される特許請求の範囲第
    1項記載の空気入りりイヤの成形方法。
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