JP3590081B2 - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
空気入りラジアルタイヤ、とりわけ重荷重用ラジアルタイヤや高速走行する乗用車用ラジアルタイヤ等の強いクラウン補強を要する空気入りラジアルタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、この種のタイヤの高性能化に伴い、タイヤの偏平化が進行中である。このため、強いたがじめが必要となっており、クラウン補強手段として、ベルト、ベルト補強層を問わず種々の提案がなされてきている。
【0003】
その一つとして広く知られているものに、複数本の補強繊維をゴムコーティングしてリボン状帯を形成し、これをタイヤ赤道面に対して微小のリード角でスパイラル状に巻きつけてカーカス外周の所定幅全体を覆うことによってクラウン補強をなすもの(以下、スパイラル補強という)がある。
【0004】
これによれば、補強繊維のタイヤ赤道面に対する角度が微小であること、またクラウン補強手段の幅方向端に補強繊維の切り離し端がほとんど位置しないことによって強いたがじめ効果が得られると共に、上記リボン状帯をスパイラル状に巻き付けるために製造方法が簡便であり、好評を博している。
【0005】
上記スパイラル補強に対する改良も従来より提案されてきており、例えば特開昭62−251203号公報に開示されているものが知られている。すなわち、リボン状帯の始端及び終端がスパイラル補強の幅端部に位置した場合、タイヤ旋回時において剪断歪が集中して、ついにはセパレーションを発生させるという問題を解決すべく、上記始端及び終端をスパイラル補強幅端部よりも幅方向内側に離隔させるものである。この手段によれば必然的に、スパイラル補強幅端部は折り返し構造になる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記折り返し構造をとるスパイラル補強において、タイヤ赤道面に対するリボン状帯のリード角(これをα°とする)は、スパイラル補強の幅方向端以外ではほぼ一定であって、幅方向端においてはタイヤ赤道面と平行になるように修正され、該幅方向端にて1回以上巻き付けられた後、タイヤ赤道面へ方向変換して−α°で巻き付けられる。このようにして巻き付けられた場合には、リボン状帯は、該補強幅端にて1回巻き付けの場合には3層が(図9参照)、2回巻き付けの場合には4層が(図5参照)積層される部分が生じてしまうのである。
【0007】
このように、他に比べて多層となる積層部分では、転動時に剪断歪を発生するゴム層も増加することになり、必然的に発熱が大きくなり、この部分からのセパレーション発生の虞があって好ましくない。
【0008】
本発明は上記事実を考慮し、発熱によるセパレーションを防止して耐久性を向上させた折り返し構造スパイラル補強を有する空気入りラジアルタイヤを提供するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、左右のビードに係止されてトロイド状に延びるカーカスと、前記カーカスのクラウン部に配置されるクラウン部補強層と、複数本のコードをゴムコーティングして形成された複数枚のベルト層を、ベルト層間で前記コードがタイヤ赤道面に対して反対方向に傾斜するように積層させて構成されたベルトとを有し、前記クラウン部補強層が複数本の補強繊維をゴムコーティングして形成されたリボン状帯をタイヤ赤道面に対してリード角をもってスパイラル状に巻き付けたスパイラル補強を有し、かつ、前記リボン状帯の始端及び終端が前記スパイラル補強の幅方向端からタイヤ赤道面に向けて離隔した位置にあることによって前記スパイラル補強の幅方向端が折り返し構造をなす空気入りラジアルタイヤにおいて、前記クラウン部補強層のタイヤ径方向外側にベルトが配置され、上記スパイラル補強は、タイヤ赤道面に対してリード角をもって幅方向一端部に向かって巻き付けられるリボン状帯aと、前記リボン状帯aと重ねられ前記リボン状帯aとはタイヤ赤道面に対して反対方向に傾斜すると共にリード角をもって幅方向他端部に向かって巻き付けられるリボン状帯bと、前記リボン状帯aと前記リボン状帯bとの間に設けられクラウン部補強層の幅方向端部にてタイヤ赤道面に沿って巻き付けられるリボン状帯cと、を有し、前記リボン状帯aが前記リボン状帯bと前記リボン状帯cとが交差する領域Aを外れて巻き付けられ、前記リボン状帯bが前記リボン状帯aと前記リボン状帯cとが交差する領域Bを外れて巻き付けられていることを特徴としている。
【0010】
請求項2に記載の発明は、左右のビードに係止されてトロイド状に延びるカーカスと、前記カーカスのクラウン部に配置されるクラウン部補強層と、複数本のコードをゴムコーティングして形成された複数枚のベルト層を、ベルト層間で前記コードがタイヤ赤道面に対して反対方向に傾斜するように積層させて構成されたベルトとを有し、前記クラウン部補強層が複数本の補強繊維をゴムコーティングして形成されたリボン状帯をタイヤ赤道面に対してリード角をもってスパイラル状に巻き付けたスパイラル補強を有し、かつ、前記リボン状帯の始端及び終端が前記スパイラル補強の幅方向端からタイヤ赤道面に向けて離隔した位置にあることによって前記スパイラル補強の幅方向端が折り返し構造をなす空気入りラジアルタイヤにおいて、前記クラウン部補強層のタイヤ径方向内側にベルトが配置され、前記クラウン部補強層のタイヤ径方向外側に保護層が配置され、上記スパイラル補強は、タイヤ赤道面に対してリード角をもって幅方向一端部に向かって巻き付けられるリボン状帯aと、前記リボン状帯aと重ねられ前記リボン状帯aとはタイヤ赤道面に対して反対方向に傾斜すると共にリード角をもって幅方向他端部に向かって巻き付けられるリボン状帯bと、前記リボン状帯aと前記リボン状帯bとの間に設けられクラウン部補強層の幅方向端部にてタイヤ赤道面に沿って巻き付けられるリボン状帯cと、を有し、前記リボン状帯aが前記リボン状帯bと前記リボン状帯cとが交差する領域Aを外れて巻き付けられ、前記リボン状帯bが前記リボン状帯aと前記リボン状帯cとが交差する領域Bを外れて巻き付けられていることを特徴としている。
【0011】
【作用】
請求項1に記載の空気入りラジアルタイヤでは、タイヤ赤道面に対してリード角をもって幅方向一端部に向かって巻き付けられるリボン状帯aが、リボン状帯aと重ねられリボン状帯aとはタイヤ赤道面に対して反対方向に傾斜すると共にリード角をもって幅方向他端部に向かって巻き付けられるリボン状帯bとリボン状帯aとリボン状帯bとの間に設けられクラウン部補強層の幅方向端部にてタイヤ赤道面に沿って巻き付けられるリボン状帯cとが交差する領域Aを外れて巻き付けられ、また、リボン状帯bがリボン状帯aとリボン状帯cとが交差する領域Bを外れて巻き付けられているため、クラウン部補強層に、発熱が大きくなる必要以上の多層積層部分がないため、かかる部分からの発熱によるセパレーションが防止され、耐久性が向上する。
【0012】
なお、請求項2に記載の空気入りラジアルタイヤでは、クラウン部補強層のタイヤ径方向外側に保護層を設けているので、保護層がクラウン部補強層を保護することができる。
【0013】
【実施例】
[第1実施例]
本発明の空気入りラジアルタイヤの第1実施例を図1乃至図3に従って説明する。
【0014】
図1に示すように、空気入りラジアルタイヤ10のカーカス12は、タイヤのラジアル方向へ延びるコードから成るカーカスプライの一枚以上で形成されている。なお、カーカス12の両端部は、図示しないビードコアの周りに折り返されて係止されている。
【0015】
カーカス12のクラウン部のタイヤ径方向外側(矢印A方向側)には、クラウン部を補強するためのクラウン部補強層14が配置されており、クラウン部補強層14のタイヤ径方向外側にはベルト16が配置されている。さらに、ベルト16のタイヤ径方向外側にはトレッドゴム層18が配設されている。
【0016】
クラウン部補強層14は、図2に示すように、複数本(本実施例では8本)のコード19(本実施例では、コード構造が4×4×0.23のスチールコード)を平行に並べてゴムコーティングした一定幅(本実施例では16.7mm)のリボン状帯20が巻回されることによって形成されている。
【0017】
図3(図3において矢印B方向はタイヤ幅方向、矢印C方向はタイヤ周方向を示す。図3に示すクラウン部補強層14は、タイヤ幅方向に沿って切開して平面状に展開したところが示されており、クラウン部補強層14に付された数字は、リボン状帯20の積層数である。)の模式図で示すように、リボン状帯20は、始端20Aがクラウン部補強層14の幅方向端部からタイヤ赤道面CLに向けて離隔した位置にあり、カーカス12の外周にタイヤ赤道面CLに対して微小な傾斜角度(以後、リード角(α°)という。)をもって一方の幅方向端(本実施例では、図3の左側幅方向端)に向かって1層目の一部が隙間なくスパイラル状に巻き付けられ、その後、タイヤ周方向に対するリード角(α°)を大きくして約半周巻き付けられて一方の幅方向端へ至り、一方の幅方向端にてタイヤ周方向に沿って2周巻き付けられている。
【0018】
2周巻き付けられた後のリボン状帯20は、反対方向に傾斜されて、リード角(−α°)を大きくして他方の幅方向端(図3右側幅方向端)に向かって1層目の上に約半周巻き付けられ、その後、微小なリード角(−α°)をもって他方の幅方向端に向かって隙間なくスパイラル状に巻き付けられている。
【0019】
次に、本発明のリボン状帯a、リボン状帯b、リボン状帯c、領域A、及び領域Bについて説明する。本実施形態においてリボン状帯aは、例えば、図3に示すリボン状帯20の左上がりに傾斜している部分であり、リボン状帯bは図3に示すリボン状帯20の右上がりに傾斜している部分であり、リボン状帯cは図3に示すリボン状帯20の図面上下方向に延びている部分である。
【0020】
そして、本実施形態において領域Aは、例えば、図3のクラウン部補強層14において、図面左側のリボン状帯c(リボン状帯20の図面上下方向に延びている部分)と、これに接続するリボン状帯b(リボン状帯20の右上がりに傾斜している部分)とが交差したクラウン部補強層14の図面左下隅部分の上下方向に細長い三角形の領域(数字の3が記載されている領域。)であり、本実施形態において領域Bは、例えば、図3のクラウン部補強層14において、図面左側のリボン状帯c(リボン状帯20の図面上下方向に延びている部分)と、これに接続するリボン状帯a(リボン状帯20の左上がりに傾斜している部分)とが交差したクラウン部補強層14の図面左上隅部分の上下方向に細長い三角形の領域(数字の3が記載されている領域。)である。
【0021】
そして、本実施形態においては、図3に示されるように、リボン状帯20の左上がりに傾斜している部分(リボン状帯a)は、上記領域Aを外れて巻き付けられ、リボン状帯20の右上がりに傾斜している部分(リボン状帯b)は領域Bを外れて巻き付けられている。
【0022】
その後、タイヤ周方向に対するリード角(α°)を大きくして約半周巻き付けられて他方の幅方向端へ至り、他方の幅方向端にてタイヤ周方向に沿って2周巻き付けられている。2周巻き付けられた後のリボン状帯20は、反対方向に傾斜されて、リード角αを大きくして一方の幅方向端(図3の左側幅方向端)に向かって1層目の上に約半周巻き付けられ、その後、微小なリード角(−α°)をもって一方の幅方向端に向かい隙間なくスパイラル状に巻き付けられ、始端20Aの近傍に終端20Bが位置している。なお、本実施例のクラウン部補強層14の幅は142mmである。
【0023】
このように、本実施例のクラウン部補強層14は、ほぼ全体がリボン状帯20の2層構造(端部付近の一部は0又は1層構造)となっており、他の部位に比較して発熱し易い4層部分が無い構成となっている。
【0024】
図1に示すように、ベルト16は、クラウン部補強層14側から第1ベルト層16A、第2ベルト層16Bの2枚のベルト層を有している。これら第1ベルト層16A及び第2ベルト層16Bは、平行に配列されたスチールコードをゴムコーティングしたものであり、スチールコードがタイヤ赤道面CLに対して所定角度で交差している。また、第1ベルト層16Aと第2ベルト層16Bとは、各々のスチールコードがタイヤ赤道面CLに対して反対方向に傾斜するように交差積層されている。
【0025】
本実施例では、第1ベルト層16Aの幅が205mm、第2ベルト層16Bの幅が190mmである。また、第1ベルト層16Aのスチールコードは右上がりに傾斜して赤道面CLに対する角度θ1が20°とされており、第2ベルト層16Bのスチールコードは赤道面CLに対して左上がりに傾斜して赤道面CLに対する角度θ2が20°とされている。
【0026】
本実施例の第1ベルト層16A及び第2ベルト層16Bに使用されるスチールコードのコード構造は、(1×3)×0. 20+6×0.35であり、第1ベルト層16A及び第2ベルト層16Bにおいては、スチールコードの打ち込み本数が27本/50mmとなっている。
【0027】
なお、第1実施例では、タイヤ周方向に対するリード角(α°)が、クラウン部補強層14の幅方向端部の約半周分タイヤ赤道面寄りで大きく変化して巻き付けられていたが、図4に示すように、幅方向端部の約1周分タイヤ赤道面寄りでリボン状帯20のリード角(α°)を大きく変化させて巻き付けても良い。
【0028】
(試験例)
第1実施例の空気入りラジアルタイヤ及び比較例(従来構造)の空気入りラジアルタイヤ(何れもタイヤサイズ11/70R22.5)をそれぞれ8.25×22.5のリムに装着し、空気圧8.0kg/cm2、荷重3200kgの下でドラム耐久試験を実施した。
【0029】
図5に示すように、比較例の空気入りラジアルタイヤは、第1実施例の空気入りラジアルタイヤと同様に、クラウン部補強層114のほぼ全体がリボン状帯120の2層構造となっているが、幅方向端部で4層部分が形成されたタイヤである。なお、クラウン部補強層以外の構造は全て同一である。
【0030】
以下の表1には、試験タイヤがセパレーションを起こすまでの走行距離及び故障状況が示されている。なお、走行距離は、比較例の空気入りラジアルタイヤの走行距離を100とする指数表示としている。
【0031】
【表1】
上記表1の結果からも、本発明の適用された第1実施例タイヤは、従来構造の比較例タイヤ1よりも耐久性に優れていることは明らかである。
[第2実施例]
本発明の空気入りラジアルタイヤの第2実施例を図6、7に従って説明する。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。
【0032】
図6に示すように、本実施例の空気入りラジアルタイヤ10では、カーカス12のクラウン部の外側にベルト16が配置されており、ベルト16の外側にクラウン部補強層14が配置されている。
【0033】
また、本実施例のリボン状帯20は、コード構造が3+9×0.20の10本の補強繊維を波長32mm、片側振幅1.4mmの波形にして並べて(打ち込み本数32本/50mm)ゴムコーティングしたものであり、幅が17.2mmである。
【0034】
図7に示すように、本実施例のリボン状帯20は、前記第1実施例のリボン状帯20と同様に始端20A及び終端20Bがクラウン部補強層14の幅方向端部からタイヤ赤道面CLに向けて離隔した位置にあり、クラウン部補強層14は、ほぼ全体が第1実施例と同様にリボン状帯20の2層構造となっている。
【0035】
第2実施例のクラウン部補強層14が第1実施例と異なる点は、クラウン部補強層14の幅方向端にてリボン状帯20がタイヤ周方向に沿って1周巻き付けられている点と、クラウン部補強層14の幅が120mmである点、クラウン部補強層14の外側に保護層22が設けられている点であり、その他に関しては第1実施例と同様である。このため、本実施例のクラウン部補強層14は、幅方向中間部では全体的にリボン状帯20の2層構造(端部付近の一部は0又は1層構造)となっており、幅方向両端部では1層及び2層となっており、他の部位に比較して発熱し易い3層部分の無い構成となっている。
【0036】
図6に示すように、ベルト16は、クラウン部補強層14側から第1ベルト層16A、第2ベルト層16Bの2枚のベルト層を有している。本実施例では、第1ベルト層16Aの幅が175mm、第2ベルト層16Bの幅が150mmである。また、第1ベルト層16Aのスチールコードは右上がりに傾斜して赤道面CLに対する角度θ1が20°とされており、第2ベルト層16Bのスチールコードは赤道面CLに対して左上がりに傾斜して赤道面CLに対する角度θ2が20°とされている。本実施例の第1ベルト層16A及び第2ベルト層16Bに使用されるスチールコードのコード構造は、(1×3)×0. 20+6×0.35であり、スチールコードの打ち込み本数は27本/50mmである。
【0037】
なお、本実施例では、クラウン部補強層14の幅方向中間部において、リボン状帯20が隙間なくスパイラル状に巻き付けられているが、場合によっては図8に示すように、若干の隙間を設けて巻き付けられていても良い。
(試験例)
第2実施例の空気入りラジアルタイヤ及び比較例(従来構造)の空気入りラジアルタイヤ(何れもタイヤサイズ11R22.5)をそれぞれ8.25×22.5のリムに装着し、空気圧7.5kg/cm2、荷重3200kgの下でドラム耐久試験を実施した。
【0038】
比較例2の空気入りラジアルタイヤは、第2実施例の空気入りラジアルタイヤと同様に、クラウン部補強層のほぼ全体がリボン状帯の2層構造となっているが、図9に示すように、幅方向端部で3層部分が形成されたタイヤである。なお、クラウン部補強層以外の構造は全て同一である。
【0039】
以下の表2には、試験タイヤがセパレーションを起こすまでの走行距離及び故障状況が示されている。なお、走行距離は、比較例2の空気入りラジアルタイヤの走行距離を100とする指数表示としている。
【0040】
【表2】
上記表2の結果からも、本発明の適用された第2実施例タイヤは、従来構造の比較例タイヤ2よりも耐久性に優れていることは明らかである。
【0041】
本実施例では、リボン状帯の始端と終端とが近接している例を示したが、もちろん乖離していてもよい。
【0042】
また、本実施例では、ベルトと実質同等幅のベルト補強層の例を示したが、ベルトとして、あるいはベルトよりもかなり幅狭のベルト補強層として用いてもよく、要するに特許請求の範囲にありさえすれば様々な実施が可能である。
【0043】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の空気入りラジアルタイヤは上記構成としたので、折り返し構造とされたスパイラル補強のセパレーションを防止して耐久性を向上できるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係る空気入りラジアルタイヤの要部の断面図である。
【図2】図1に示すクラウン部補強層を形成するリボン状帯の斜視図である。
【図3】図1に示す空気入りラジアルタイヤのクラウン部補強層の平面図である。
【図4】第1実施例のクラウン部補強層の変形例である。
【図5】従来のクラウン部補強層の平面図である。
【図6】本発明の第2実施例に係る空気入りラジアルタイヤの要部の断面図である。
【図7】図6に示す空気入りラジアルタイヤのクラウン部補強層の平面図である。
【図8】第2実施例のクラウン部補強層の変形例である。
【図9】従来のクラウン部補強層の平面図である。
【符号の説明】
10 空気入りラジアルタイヤ
12 カーカス
14 クラウン部補強層
20 リボン状帯
Claims (2)
- 左右のビードに係止されてトロイド状に延びるカーカスと、 前記カーカスのクラウン部に配置されるクラウン部補強層と、
複数本のコードをゴムコーティングして形成された複数枚のベルト層を、ベルト層間で前記コードがタイヤ赤道面に対して反対方向に傾斜するように積層させて構成されたベルトとを有し、
前記クラウン部補強層が複数本の補強繊維をゴムコーティングして形成されたリボン状帯をタイヤ赤道面に対してリード角をもってスパイラル状に巻き付けたスパイラル補強を有し、かつ、前記リボン状帯の始端及び終端が前記スパイラル補強の幅方向端からタイヤ赤道面に向けて離隔した位置にあることによって前記スパイラル補強の幅方向端が折り返し構造をなす空気入りラジアルタイヤにおいて、
前記クラウン部補強層のタイヤ径方向外側にベルトが配置され、
上記スパイラル補強は、タイヤ赤道面に対してリード角をもって幅方向一端部に向かって巻き付けられるリボン状帯aと、前記リボン状帯aと重ねられ前記リボン状帯aとはタイヤ赤道面に対して反対方向に傾斜すると共にリード角をもって幅方向他端部に向かって巻き付けられるリボン状帯bと、前記リボン状帯aと前記リボン状帯bとの間に設けられクラウン部補強層の幅方向端部にてタイヤ赤道面に沿って巻き付けられるリボン状帯cと、を有し、
前記リボン状帯aが前記リボン状帯bと前記リボン状帯cとが交差する領域Aを外れて巻き付けられ、前記リボン状帯bが前記リボン状帯aと前記リボン状帯cとが交差する領域Bを外れて巻き付けられていることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。 - 左右のビードに係止されてトロイド状に延びるカーカスと、 前記カーカスのクラウン部に配置されるクラウン部補強層と、
複数本のコードをゴムコーティングして形成された複数枚のベルト層を、ベルト層間で前記コードがタイヤ赤道面に対して反対方向に傾斜するように積層させて構成されたベルトとを有し、
前記クラウン部補強層が複数本の補強繊維をゴムコーティングして形成されたリボン状帯をタイヤ赤道面に対してリード角をもってスパイラル状に巻き付けたスパイラル補強を有し、かつ、前記リボン状帯の始端及び終端が前記スパイラル補強の幅方向端からタイヤ赤道面に向けて離隔した位置にあることによって前記スパイラル補強の幅方向端が折り返し構造をなす空気入りラジアルタイヤにおいて、
前記クラウン部補強層のタイヤ径方向内側にベルトが配置され、
前記クラウン部補強層のタイヤ径方向外側に保護層が配置され、
上記スパイラル補強は、タイヤ赤道面に対してリード角をもって幅方向一端部に向かって巻き付けられるリボン状帯aと、前記リボン状帯aと重ねられ前記リボン状帯aとはタイヤ赤道面に対して反対方向に傾斜すると共にリード角をもって幅方向他端部に向かって巻き付けられるリボン状帯bと、前記リボン状帯aと前記リボン状帯bとの間に設けられクラウン部補強層の幅方向端部にてタイヤ赤道面に沿って巻き付けられるリボン状帯cと、を有し、
前記リボン状帯aが前記リボン状帯bと前記リボン状帯cとが交差する領域Aを外れて巻き付けられ、前記リボン状帯bが前記リボン状帯aと前記リボン状帯cとが交差する領域Bを外れて巻き付けられていることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
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JP4293693B2 (ja) | 高速重荷重用空気入りラジアルタイヤ |
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