JP2898832B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents
空気入りタイヤInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
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- B60C11/0041—Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts comprising different tread rubber layers
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- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
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Description
り、特にブロックパターンを有し、そのブロックにサイ
プが形成された空気入りタイヤに関する。
ヤとして、ブロックにサイプを設け、このサイプのエッ
ジ効果によって氷雪路の走行性能を向上させる空気入り
タイヤが提案されている。
00のブロック112は踏面の平面形状が矩形状とされ
ており、タイヤ周方向(矢印A方向)の中央部分にタイ
ヤ幅方向(矢印B方向)に延びる一対のサイプ114が
設けられている。ここで、サイプ114に挟まれた中央
の領域は、周方向長さが短い幅狭領域116とされ、両
側の幅広領域118よりも剛性が小さくされている。ブ
ロック112が路面に接して路面からタイヤ外周接線方
向の摩擦力を受けた際には、剛性の小さい幅狭領域11
6が幅広領域118よりも大きく変形して、一対のサイ
プ114のうち一方が閉じ、他方が開き、幅狭領域11
6のエッジ効果により駆動性能及び制動性能が得られ
る。
100では、一対のサイプを設けることにより、氷上性
能のある程度の効果は認められるものの、それでもなお
スパイクタイヤの氷上性能には至っておらず、更なる特
性の向上が市場で望まれている。
行性能をさらに向上させることのできる空気入りタイヤ
を提供することを目的とするものである。
りタイヤは、実質的にタイヤ幅方向に延びる二本で一組
のサイプに挟まれた、周方向長さの短い幅狭領域と、前
記サイプを介して幅狭領域の両側に位置する幅広領域と
を有するブロックを具え、各幅広領域のタイヤ幅方向の
一方の端縁のタイヤ周方向長さと、他方の端縁のタイヤ
周方向長さとを相互に異ならせるとともに、幅広領域
の、タイヤ周方向長さの長い側の端縁長さをa,短い側
の端縁長さをbとし、その幅広領域のタイヤ幅方向の平
均寸法をWとしたときに、0.03<(a−b)/W<
0.4とし、前記幅狭領域の踏面を、幅広領域の踏面よ
りも低く設定したことを特徴とするものである。
項1に記載の空気入りタイヤにおいて、前記サイプの、
幅広領域の踏面から測った深さをh、前記幅狭領域のタ
イヤ周方向平均長さをTS、前記幅広領域のタイヤ周方
向平均長さをTLとしたときに、0.1<TS/h<
0.5、かつ0.78<TL/h<2.07、かつ0.
1≦TS/TL≦0.8としたものである。
品または摩耗した後において空気入りタイヤが接地し
て、駆動又は制動によってブロックがタイヤ外周接線方
向の摩擦力を受けると、ブロックは変形されるが、幅狭
領域と幅広領域との剛性に差があるため、幅狭領域の変
形は幅広領域に比較して大となる。このため、摩擦力を
受けたブロックでは、2本のうち一方のサイプは閉鎖さ
れ、他方のサイプが開口されて、開口されたサイプ側の
幅狭領域の踏面側角部のエッジ効果により走行性能(駆
動性能及び制動性能)が得られる。特に、本発明の空気
入りタイヤでは、幅広領域のタイヤ周方向の長さをタイ
ヤ幅方向で異なるようにしたので、幅広領域のタイヤ周
方向の長さがタイヤ幅方向で同一とされた従来のブロッ
クよりも、摩擦力が作用した際のエッジ圧を上昇させる
ことができる。これによって、氷上の水膜を切る効果が
向上して、従来の空気入りタイヤよりも良好な駆動性及
び制動性を得ることができる。
<(a−b)/W<0.4としたので、摩擦力が作用し
た際のエッジ圧を上昇させる効果が最も高くなる。
ると、幅広領域の幅方向剛性差が小さく、エッジ圧上昇
の効果が期待できない。また、(a−b)/Wが0.4
以上であると、幅広領域の幅方向での剛性差が大きす
ぎ、剛性小の部分の変形が大きくなり、ブロックが接地
しなくなるため氷上性能が落ちる。
域の踏面よりも低く設定して、幅狭領域の踏面の回転半
径を、幅広領域の踏面のそれより小さくすることで、新
品時から摩耗初期の間では、幅狭領域が幅広領域より突
出することなく、これがため、幅広領域の接地圧の低下
を有効に防止することができる。そしてまた、摩耗の中
期以降は幅狭領域の剛性が増加して、その幅狭領域の突
出速度が遅れることから、摩耗の末期に至るまで、良好
な駆動性および制動性を維持することができる。
ば、0.1<TS/h<0.5、かつ0.78<TL/
h<2.07、かつ0.1≦TS/TL≦0.8とした
ので、幅狭領域の剛性、幅広領域の剛性が最適になると
共に、幅狭領域と幅広領域との剛性差が最適となり、ブ
ロックの耐久性を維持しつつ走行性能(駆動性能及び制
動性能)を最も向上させることができる。
狭領域の剛性が低下しすぎ、エッジ圧を十分上昇させる
ことができず、水膜を切る効果が低減する。
きすぎ、エッジが立ちにくく、水膜を切る効果が低減す
る。
ブロック剛性の低下により、ブロックがひしゃげ変形し
てブロックのエッジ部しか路面と接触しなくなり、摩擦
係数が低下する。
域が擦過する間に、摩擦熱により水膜が発生し、摩擦係
数の低下をきたす。
る。
イヤ10はブロックパターンを有しており、ブロック1
2は、略角柱状を呈している。
周方向(矢印A方向)寸法T(平均)は、好ましくは1
5mm≦T≦40mm、さらに好ましくは20mm≦T
≦35mmの範囲である。
(矢印B方向)に延びる互いに平行とされた一対のサイ
プ14が形成されている。なお、ここで言うサイプ14
とは、好ましくは1mm以下、さらに好ましくは0.6
mm以下の溝幅を有するものを言う。これらのサイプ1
4の長手方向両端部はブロック12のタイヤ幅方向側の
側壁12Aまで達しており、ブロック12はこれらのサ
イプ14によってタイヤ周方向に3つの領域に区画され
ている。これら一対のサイプ14に挟まれた領域は、周
方向長さが短い幅狭領域16とされ、この幅狭領域16
のタイヤ周方向両側に隣接する領域は幅広領域18とさ
れている。
と、幅広領域18のタイヤ周方向平均長さTLとの比T
S/TLは、好ましくは0.1≦TS/TL≦0.8で
あり、さらに好ましくは0.2≦TS/TL≦0.5で
ある。ここで、幅狭領域16のタイヤ周方向平均長さT
Sは、1.5mm〜10mmの範囲内が好ましく、さら
には2.5mm〜7mmの範囲内が好ましい。
周方向平均長さTLと、幅広領域18の踏面18Aから
測ったサイプ14のサイプ深さhとの関係は、0.78
<TL/h<2.07とすることが好ましく、幅広領域
16のタイヤ周方向平均長さTSと、サイプ14のサイ
プ深さhとの関係は、0.1<TS/h<0.5とする
ことが好ましい。
のタイヤ周方向長さがタイヤ幅方向で異なり、幅広領域
18の、タイヤ幅方向のそれぞれの側端縁でのタイヤ周
方向長さを、それの長い側でa、短い側でb、その幅広
領域18のタイヤ幅方向平均寸法をWとしたときに、ブ
ロック12は、0.03<(a−b)/W<0.4を満
足するものとし、より好ましくは、0.07<(a−
b)/W<0.3を満足するものとする。
タイヤ幅方向となす角度をαとしたときに、αは0°≦
α<30°とすることが好ましく、5°≦α<30°と
することがさらに好ましい。さらに、サイプ14がタイ
ヤ幅方向となす角度をβとしたときに、βは0°≦β<
15°とすることが好ましく、0°≦β<10°とする
ことがさらに好ましい。
は、幅広領域18のタイヤ幅方向側端縁からブロック1
2の内側へ0〜3mm以内の位置とすることが好まし
く、0〜1.5mm以内の位置とすることがさらに好ま
しい。
イヤ10は、3種類の異なる形状のブロックを具えてい
る。タイヤ赤道面CL側からショルダー側へ向けてブロ
ック12A、ブロック12B、ブロック12Cとされて
いる。
ヤ周方向の端縁がタイヤ幅方向に対して右上がりに傾斜
しており、サイプ14の長手方向がタイヤ幅方向であ
る。
ヤ周方向の端縁がタイヤ幅方向に対して左上がりに傾斜
しており、サイプ14の長手方向がタイヤ幅方向であ
る。
ヤ周方向の端縁がタイヤ幅方向に対して右上がりに傾斜
しており、サイプ14の長手方向がタイヤ幅方向であ
る。
びブロック12Cの全体を平均すると、幅広領域18の
タイヤ周方向の端縁の傾斜角度αは9°、幅広領域18
のタイヤ周方向平均長さTLは13.2mm、幅狭領域
16のタイヤ周方向平均長さTSは3.5mmであり、
幅狭領域16のタイヤ幅方向側端縁は幅広領域18の同
様の側端縁位置よりも片側で1mm内側に設定されてい
る。また、サイプ14は、幅広領域18の踏面18Aか
ら測った深さhが11mmであり、幅が0.5mmであ
る。
びブロック12Cの全体を平均すると、タイヤ周方向寸
法Tが33mmであり、幅広領域18のタイヤ幅方向寸
法Wが28.7mmである。
イヤ10のトレッド11は、2種類のゴムでトレッド1
1の厚さ方向へ2層に形成されており、CAP側、すな
わち路面に接地する踏面側の上層11Aには、独立気泡
を有する発泡ゴムが使用され、BASE側、すなわち下
層11Bには低発熱性の発泡されていない通常のゴムが
使用されている。
1の踏面側の上層11Aがトレッド11の全体積の少な
くとも10%の体積を有する発泡ゴムよりなるのが好ま
しい。
で、平均気泡径が5〜150μmの独立気泡を有し、硬
度が45°〜75°としたことにより、トレッド11の
踏面の表面に現れた独立気泡のエッジ効果によって、一
層効果的に氷上性能を向上し、かつ良好な氷上性能を長
く維持することができる。
の占める割合がトレッド11の全体積の10%未満では
氷上性能の向上に効果が少ない。また、発泡ゴムの硬度
Hdは45°〜70°が望ましく、好ましくは50°〜
70°であり、さらに好ましくは、54°〜70°であ
る。発泡ゴムの硬度Hdは高い程、高い接地圧の下でも
気泡がつぶれず、氷上性能は向上する。ここに、硬度H
dは、JIS K6301に準拠し、室温にて測定した
ものである。発泡ゴムの硬度Hdが45°未満では耐摩
耗性が悪化し、トレッド11のへたりが発生するため好
ましくなく、70°を越えるとトレッド11が固くなり
過ぎ、作業性が悪化し、また、発熱が多くなるため好ま
しくない。
%の範囲が望ましく、好ましくは5〜30%である。こ
こで、発泡ゴムの発泡率Vsは、Vs=(ρ0 /ρ1 −
1)×100(%)で表され、ρ1 は発泡ゴムの密度
(g/cm3 )、ρ0 は発泡ゴムの固相部の密度(g/
cm3 )である。発泡ゴムの発泡率Vsが5%未満で
は、低温時の柔軟性が得られず、50%を越えると、耐
摩耗性が低下して乾燥路面での耐摩耗性が実用的に不十
分となるため好ましくない。
は5〜150μmが望ましく、好ましくは10〜100
μmである。発泡ゴムの独立気泡の平均気泡径が5μm
未満では氷雪性能の改良効果が少なく、150μmを越
えると耐摩耗性能が大幅に低下し、いわゆる耐ヘタリ性
が低下し、走行中にブロックの変形、サイプ14及び補
助サイプ30の目づまりなどを起こし、雪上性能が低下
し、また、耐カット性が低下しブロック欠けが多くな
り、さらに、製造時に安定した形状を得ることが困難に
なるため好ましくない。
クを特定の重量部用いた通常のゴム配合物に発泡剤を加
えて通常のタイヤ製造法にしたがって加熱加圧する際形
成される。発泡剤としては、例えば、ジニトロソペンタ
メチレンテトラアミンに尿素を併用した系、また、ベン
ゼンスルフォニルヒドラジド誘導体、中でもオキシビス
ベンゼンスルホニルヒドラジドなどが製造加工性を考慮
すると好ましい。
は、例えば天然ゴム、ポリイソプロピレンゴム、ポリブ
タジエンゴム、ブチルゴム、低スチレン含有のスチレン
・ブタジエン共重合ゴムの単独、または、これからの重
合物の2種以上の混合物である。これらの重合物を用い
ることによりトレッド11は低温において充分にゴム弾
性を有することができる。
レッド11の全体積に占める割合は26%であり、上層
11Aと下層11Bとの境界面32は、周方向主溝34
の深さの略1/2の位置である。また、上層11Aの発
泡ゴムは発泡率Vsが18%、平均発泡径が25μm、
硬度が64°であり、下層11Bのゴムは硬度が62°
である。
12において幅狭領域16の剛性は、両側の幅広領域1
8の剛性よりも小さいため、図4に示すように、駆動時
又は制動時にブロック12が踏面20に接し、ブロック
12にタイヤ外周接線方向の摩擦力(図4矢印F方向)
が作用した場合に、幅広領域18の変形は小さく、幅狭
領域16の変形は大い。これによって、2本のサイプ1
4のうち矢印F方向側のサイプ14が閉じ、矢印F方向
側とは反対方向側のサイプ14が開き幅狭領域16の踏
面16A側の角部16Bのエッジ効果が得られると共
に、発泡ゴムの独立気泡によるエッジ効果も加わって駆
動性、制動性が得られる。
は、幅広領域18のタイヤ周方向の長さをタイヤ幅方向
で異なるようにして、0.03<(a−b)/W<0.
4としたので、幅広領域のタイヤ周方向の長さがタイヤ
幅方向で同一とされた従来のブロックよりも、摩擦力が
作用した際のエッジ圧を上昇させることができる。これ
によって、氷上の水膜を切る効果が向上して、従来の空
気入りタイヤよりも良好な駆動性及び制動性を得ること
ができる。
Tが40mmを超えた場合には、ブロック12のタイヤ
周方向長さの増加に伴って、その接地圧が低下すること
からエッジ効果を期待し難く、駆動性能及び制動性能が
低下するため好ましくない。一方、タイヤ周方向寸法T
が15mm未満の場合には、ブロック12の剛性が小さ
くなり過ぎる結果、やはりブロック12のエッジ効果を
期待し難く、駆動性能及び制動性能が低下するため好ま
しくない。
と、幅広領域18のタイヤ周方向平均長さTLとの比率
TS/TLが0.8を超えると幅狭領域16と幅広領域
18の剛性差が少なくなり制動時及び駆動時にサイプ1
4が開き難くなりエッジ効果が期待できなくなり、0.
1未満になると幅狭領域16の剛性が低下しすぎて幅狭
領域16の耐久性が低下するため好ましくない。
を、幅広領域18の踏面18Aよりも突出させると、幅
広領域18の接地圧が下がるため好ましくなく、また、
剛性の高い幅広領域18の摩耗速度が剛性の低い幅狭領
域16を上回り、摩耗の進行にともなってさらに幅狭領
域16が幅広領域18よりも突出して幅広領域18の接
地圧を低下させるため好ましくない。
狭領域16の剛性が低下しすぎ、エッジ圧を十分上昇さ
せることができず、水膜を切る効果が低減する。
きすぎ、エッジが立ちにくく、水膜を切る効果が低減す
る。
ブロック剛性の低下により、ブロックがひしゃげ変形し
てブロックのエッジ部しか踏面と接触しなくなり、摩擦
係数が低下する。
域が擦過する間に、摩擦熱により水膜が発生し、摩擦係
数の低下をきたす。
ると、ブロック部分の幅方向剛性差が小さく、エッジ圧
上昇の効果が期待できない。
ロック幅方向での剛性差が大きすぎ、剛性小の部分の変
形が大きくなり、ブロックが接地しなくなるため氷上性
能が落ちる。
を向上させる効果が低下するため好ましくなく、また、
βが15°以上である場合も駆動性及び制動性を向上さ
せる効果が低下するため好ましくない。
幅広領域18の踏面18Aよりも低く設定した例であ
る。ここで、タイヤ新品時においては、幅狭領域16の
踏面16Aから測ったサイプ14のサイプ深さhS と、
幅広領域18の踏面18Aから測ったサイプ14のサイ
プ深さhとの比hS /hは、好ましくは0.55≦hS
/h<1である。なお、本実施例では幅狭領域16の踏
面16Aが幅広領域18の踏面18Aよりも3mm低く
設定されており、hS /hは0.73である。
の踏面18Aよりも低く設定することにより、幅狭領域
16の踏面16Aと幅広領域18の踏面18Aとはタイ
ヤ回転中心からの距離が異なることになる。したがっ
て、新品時から摩耗初期の間では、幅狭領域16が幅広
領域18よりも突出することはなく、幅広領域18の接
地圧が低下することを抑制することができる。しかも摩
耗中期以降は幅狭領域16の剛性が上昇するので幅狭領
域16の突出する速度が遅れるため、摩耗末期まで良好
な駆動性及び制動性を維持することができる。
る。なお、第1実施例と同一構成に関しては同一符号を
付し、その説明は省略する。
施例の空気入りタイヤ10と同様にトレッド11が2種
類のゴムでトレッド11の厚さ方向へ2層に形成されて
おり、上層には独立気泡を有する発泡ゴムが使用され、
下層には低発熱性の発泡されていない通常のゴムが使用
されている。
的にタイヤ幅方向に延びる幅方向補助サイプ30が形成
されている。なお、サイプ14に投影した幅方向補助サ
イプ30の合計の長さは、1本のサイプ14の長さの5
0%以上とすることが好ましい。
面16Aから測ったサイプ14のサイプ深さをhS 、幅
方向補助サイプ30の深さをha とし、幅方向補助サイ
プ30とブロック12の端縁との間、または幅方向補助
サイプ30とサイプ14との間の平均距離をcとしたと
きに、0.8×(h−hS )<ha /c<2×(h−h
S )かつ、0.3<ha /c<1.5の関係を満足する
ことが好ましい。
品時においては、モールドに接した上層11Aの踏面の
表面は滑らかであり、発泡ゴムの独立気泡によるエッジ
効果が十分発揮できないが、ブロック12に設けられた
幅方向補助サイプ30のエッジ効果が新品時〜摩耗初期
における接地面積の不足分及び独立気泡のエッジ効果の
未発揮分を補うことができ、サイプ14のエッジ効果と
共に氷上やウェット路面において良好な制動性、駆動性
を得ることができる。
にしたがって幅方向補助サイプ30は徐々に消滅する
が、この際には、トレッド11の接地面積が徐々に増大
すると共にトレッド11の踏面の表面の粗さが出て、さ
らに発泡ゴムの独立気泡も現れるため、これらの効果と
サイプ14のエッジ効果とによって氷上やウェット路面
において良好な制動性、駆動性を摩耗末期に至るまで得
ることができる。なお、その他の作用効果は第1実施例
と同様である。
る。なお、第1実施例と同一構成に関しては同一符号を
付し、その説明は省略する。
ック12の各幅広領域18に実質的にタイヤ周方向に延
びる周方向サイプ32が形成されている。この周方向サ
イプ32の平均深さは、周方向主溝の深さの15%〜7
5%の範囲内にあることがブロック12の剛性を維持す
るためには好ましい。この周方向サイプ32のエッジ効
果によって、良好な耐横滑り性能を得ることができる。
進行するにしたがってトレッド11の接地面積が増大す
ると共にトレッド11の踏面の表面の粗さが出て、さら
に独立気泡が現れるため、本実施例の空気入りタイヤ1
0はタイヤ新品時から摩耗末期に至るまで、一定した良
好な耐横滑り性能を得ることができる。その他の作用効
果は第1実施例と同様である。
縁はタイヤ幅方向に対して何れの方向へ傾斜させてもよ
く、同じくサイプ14の方向もタイヤ幅方向に対して何
れの方向へ傾斜させてもよい。
ロックを具えた空気入りタイヤ)及び本発明の空気入り
ラジアルタイヤに夫々規定内圧を充填し、これらの空気
入りタイヤを定積載状態のトラック(2D−4車)の全
輪へ装着して、氷上におけるトラックの停止距離を測定
した結果が指数で示されている。
タイヤの停止距離を100としており、数値が小さいほ
ど停止距離が短いことを示す。なお、試験タイヤは何れ
もトレッドに発泡ゴムを用いており、その発泡の構成は
前述のとおりである。
22.5であり、ブロックの個数及び実際に路面に接す
る踏面の面積は同一とした。
ラジアルタイヤの幅狭領域を幅広領域よりも低くしたも
のであり、実施例タイヤ6とは図1の空気入りラジアル
タイヤの幅狭領域を幅広領域よりも低くし、さらに幅方
向補助サイプを設けたものである。
方向側端縁の長い側のタイヤ周方向長さaと短い側のタ
イヤ周方向長さbとの比率を変化させた場合の氷上μ
(指数)の値が示されている(なお、Wは30mm、T
は26.5mm)。この試験では、試験タイヤをトラッ
ク(2D−4、10輪)に装着し、時速20キロで走行
させてタイヤをロックさせてブレーキングし、停止距離
を測定して停止距離の逆数を氷上μの値とした。なお、
数値が大きいほど氷上性能が良好なことを示す。
明の空気入りタイヤ10は従来の空気入りタイヤより
も、氷上性能が向上していることは明らかである。
成としたので、エッジ圧が上昇し、従来よりも氷上性能
を向上できるという優れた効果を有する。しかもこの空
気入りタイヤは、0.03<(a−b)/W<0.4と
したので、摩擦力が作用した際のエッジ圧を上昇させる
効果を最も高くできるという優れた効果を有する。そし
てさらには、幅狭領域の踏面を幅広領域の踏面よりも低
く設定することで、新品時から摩耗の末期に至るまで、
優れた駆動性および制動性を発揮させることができる。
としたので、幅狭領域の剛性、幅広領域の剛性を最適に
維持できると共に、幅狭領域と幅広領域との剛性差が最
適となり、ブロックの耐久性を維持しつつ走行性を最も
向上できるという優れた効果を有する。
イヤのブロックパターンを示すトレッドの展開図であ
る。
イヤのブロックを示すタイヤ周方向に沿った断面図であ
る。
イヤのブロックが摩擦力を受けて変形した状態を示すタ
イヤ幅方向から見た側面図である。
イヤのブロックパターンを示すトレッドの展開図であ
る。
イヤのブロックパターンを示すトレッドの展開図であ
る。
数)の値を示すグラフである。
Claims (2)
- 【請求項1】 実質的にタイヤ幅方向に延びる、二本で
一組のサイプに狭まれた幅狭領域と、前記サイプを介し
て前記幅狭領域の両側に位置する幅広領域とを有するブ
ロックを具え、 各幅広領域のタイヤ幅方向の一方の端縁のタイヤ周方向
長さと、他方の端縁のタイヤ周方向長さとを相互に異な
らせるとともに、幅広領域の、タイヤ周方向長さの長い
側の端縁長さをa,短い側の端縁長さをbとし、その幅
広領域のタイヤ幅方向の平均寸法をWとしたときに、
0.03<(a−b)/W<0.4とし、前記幅狭領域
の踏面を、幅広領域の踏面よりも低く設定したことを特
徴とする空気入りタイヤ。 - 【請求項2】 前記サイプの、幅広領域の踏面から測っ
た深さをh、前記幅狭領域のタイヤ周方向平均長さをT
S、前記幅広領域のタイヤ周方向平均長さをTLとした
ときに、0.1<TS/h<0.5、かつ0.78<T
L/h<2.07、かつ0.1≦TS/TL≦0.8と
したことを特徴とする請求項1記載の空気入りタイヤ。
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4286731A JP2898832B2 (ja) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | 空気入りタイヤ |
FI934245A FI934245A (fi) | 1992-09-30 | 1993-09-27 | Luftring |
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