JP2001047811A - 空気入りタイヤ - Google Patents
空気入りタイヤInfo
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Abstract
となくタイヤ質量を低減せしめた空気入りタイヤの提
供。 【解決手段】 左右一対のビード部にカーカス層2を装
架し、カーカス層2のトレッド部外周に、熱可塑性樹脂
又は熱可塑性樹脂とエラストマーとをブレンドした熱可
塑性エラストマーからなる複数の帯状の補強材7をタイ
ヤ周方向に対し傾斜させると共にタイヤ幅方向に互いに
間隔を置いて並列させてなるベルト層を配置したこと。
Description
性を実質的に低下させることなくタイヤ質量の低減(軽
量化)を可能にした空気入りタイヤに関する。
層のトレッド部外周にタイヤ1周に亘って配置されるベ
ルト層としては、引き揃えられた複数本の補強コード
(スチールコード、芳香族ポリアミド繊維コード等)を
カレンダー工程に掛け、未加硫ゴムをゴム引きして帯材
とし、このゴム引き帯材を長手方向に対し所定角度で所
定幅に切断したものが使用されている。
ルト層では、タイヤ質量の低減が困難であると共に、長
期間に亘る走行の過程でスチールコードが錆びて耐久性
が低下するという問題があった。
るベルト層では、タイヤ質量の低減および耐錆性の点で
は良好であるものの、スチールコードからなるベルト層
に比して面内曲げ剛性が低いため十分なコーナリングパ
ワーが得られないので操縦安定性に劣るといった問題が
あった。
は、最外カーカス層のコードと最内ベルト層のコードと
の間に比較的高弾性率の単一ゴムを配したものが示され
ている。しかし、このように単一ゴムを配した場合、最
低限のベルト部面内曲げ剛性を確保するために、相当量
のゴム量が必要であるので軽量化は困難であるばかりで
なく、補強材からなるベルト層を有するタイヤに比べて
ベルト部に相当する部分の面内曲げ剛性が低くなり、十
分なコーナリングパワーが得られないので操縦安定性に
劣ってしまう。
ト層の構成を工夫することにより、耐久性、操縦安定性
を実質的に低下させることなくタイヤ質量を低減せしめ
た空気入りタイヤを提供することである。
は、左右一対のビード部にカーカス層を装架し、該カー
カス層のトレッド部外周に、熱可塑性樹脂又は熱可塑性
樹脂とエラストマーとをブレンドした熱可塑性エラスト
マーからなる複数の帯状の補強材をタイヤ周方向に対し
傾斜させると共にタイヤ幅方向に互いに間隔を置いて並
列させてなるベルト層を配置したことを特徴とする。
とエラストマーとをブレンドした熱可塑性エラストマー
からなる帯状の補強材でベルト層を構成したため、熱可
塑性樹脂又は熱可塑性エラストマーはスチールコードの
ように錆びることがないので耐久性の低下がもたらされ
ることがない。また、熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラス
トマーは芳香族ポリアミド繊維コードやゴムに比してヤ
ング率が大きいことと、その断面形状がもたらす相乗効
果によりベルト部の面内曲げ剛性が低くならないから、
操縦安定性が低減することがない。さらに、熱可塑性樹
脂又は熱可塑性エラストマーからなる帯状の補強材は薄
肉化できるので、ベルト層の厚さの低減が可能となるか
らタイヤ軽量化をはかることができる。
一例の子午線方向半断面図を示す。図1において、左右
一対のビード部にカーカス層2が装架され、カーカス層
2の端部がビード部でビードコア4およびビードフィラ
ー5の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されて巻き上
げられている。トレッド部1では、カーカス層2の外側
に、すなわちカーカス層2のトレッド部外周に、2枚の
ベルト層3がタイヤ周方向にタイヤ1周に亘って配置さ
れている。
可塑性樹脂又は熱可塑性樹脂とエラストマーとをブレン
ドした熱可塑性エラストマーからなる複数の帯状の補強
材7をタイヤ周方向EE’に対し傾斜させると共にタイ
ヤ幅方向FF’に互いに間隔を置いて並列させることに
より構成される。補強材7のタイヤ周方向EE’に対す
る傾斜角度は、5°〜40°であるのがよい。これはベ
ルト層3の面内曲げ剛性と面外曲げ剛性とのバランスを
はかるためである。ベルト層3は、図1および図2では
2層配置されているが、補強材7をバイアス状に配置し
てプライ間で交差させて複数層にするのがよい。
aであるとよい。1GPa未満では十分なコーナリング
パワーを得ることができないため、操縦安定性が低下し
てしまう。一方、30GPa超では硬くなりすぎて乗心
地が悪化してしまう。
す。図3において、帯状の補強材7は周辺ゴム6によっ
て囲繞されている。補強材7の幅Wは5〜30mmであ
ればよく、また、幅Wと補強材7の厚さTとの比W/T
が5〜10000であるのがよい。補強材7の間隔M
は、幅Wの20〜200%が好ましい。
は、特に限定されるものではないが、例えば、ポリオレ
フィン系樹脂〔例えば高密度ポリエチレン(HDP
E)、低密度ポリエチレン(LDPE)、超高分子量ポ
リエチレン(UHMWPE)、アイソタクチックポリプ
ロピレン、シンジオタクチックポリプロピレン、エチレ
ンプロピレン共重合体〕、ポリアミド系樹脂〔例えばナ
イロン6(N6)、ナイロン66(N66)、ナイロン
46(N46)、ナイロン11(N11)、ナイロン1
2(N12)、ナイロン610(N610)、ナイロン
612(N612)、ナイロン6/66共重合体(N6
/66)、ナイロン6/66/610共重合体(N6/
66/610)、ナイロンMXD6、ナイロン6T、ナ
イロン6/6T共重合体、ナイロン66/PP共重合
体、ナイロン66/PPS共重合体〕、ポリエステル系
樹脂〔例えばポリブチレンテレフタレート(PBT)、
ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレン
イソフタレート(PEI)、ポリブチレンテレフタレー
ト/テトラメチレングリコール共重合体、PET/PE
I共重合体、ポリアリレート(PAR)、ポリブチレン
ナフタレート(PBN)、液晶ポリエステル、ポリオキ
シアルキレンジイミドジ酸/ポリブチレンテレフタレー
ト共重合体などの芳香族ポリエステル〕、ポリニトリル
系樹脂〔例えばポリアクリロニトリル(PAN)、ポリ
メタクリロニトリル、アクリロニトリル/スチレン共重
合体(AS)、メタクリロニトリル/スチレン共重合
体、メタクリロニトリル/スチレン/ブタジエン共重合
体〕、ポリ(メタ)アクリレート系樹脂〔例えばポリメ
タクリル酸メチル(PMMA)、ポリメタクリル酸エチ
ル、エチレンエチルアクリレート共重合体(EEA)、
エチレンアクリル酸共重合体(EAA)、エチレンメチ
ルアクリレート樹脂(EMA)〕、ポリビニル系樹脂
〔例えば酢酸ビニル(EVA)、ポリビニルアルコー
(PVA)、ビニルアルコール/エチレン共重合体(E
VOH)、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)、ポエ塩化
ビニル(PVC)、塩化ビニル/塩化ビニリデン共重合
体、塩化ビニリデン/メチルアクリレート共重合体〕、
セルロース系樹脂〔例えば酢酸セルロース、酢酸酪酸セ
ルロース〕、フッ素系樹脂〔例えばポリフッ化ビニリデ
ン(PVDF)、ポリフッ化ビニル(PVF)、ポリク
ロルフルオロエチレン(PCTFE)、テトラフロロエ
チレン/エチレン共重合体(ETFE)〕、イミド系樹
脂〔例えば芳香族ポリイミドPI)〕などを挙げること
ができる。
トマーは、熱可塑性樹脂とエラストマーとをブレンドし
てなるもので、上述の熱可塑性樹脂中にエラストマーが
分散した形態のものである。この熱可塑性エラストマー
には、エラストマーの分散性や耐熱性などの改善のため
に補強剤、充填剤、架橋剤、軟化剤、老化防止剤、加工
助剤などの配合剤を添加してもよい。エラストマーの配
合量は、熱可塑性エラストマー重量当り5重量%以上、
好ましくは10〜80重量%である。
ば、ジエン系ゴム及びその水添物〔例えばNR、IR、
エポキシ化天然ゴム、SBR、BR(高シスBR及び低
シスBR)、NBR、水素化NBR、水素化SBR〕、
オレフィン系ゴム〔例えばエチレンプロピレンゴム(E
PDM、EPM)、マレイン酸変性エチレンプロピレン
ゴム(M−EPM)〕、ブチルゴム(IIR)、イソブ
チレンと芳香族ビニル又はジエン系モノマー共重合体、
アクリルゴム(ACM)、アイオノマー、含ハロゲンゴ
ム〔例えばBr−IIR、Cl−IIR、イソブチレン
パラメチルスチレン共重合体の臭素化物(Br−IPM
S)、クロロプレンゴム(CR)、ヒドリンゴム(CH
C,CHR)、クロロスルホン化ポリエチレン(CS
M)、塩素化ポリエチレン(CM)、マレイン酸変性塩
素化ポリエチレン(M−CM)〕、シリコンゴム(例え
ばメチルビニルシリコンゴム、ジメチルシリコンゴム、
メチルフェニルビニルシリコンゴム)、含イオウゴム
(例えばポリスルフィドゴム)、フッ素ゴム(例えばビ
ニリデンフルオライド系ゴム、含フッ素ビニルエーテル
系ゴム、テトラフルオロエチレン−プロピレン系ゴム、
含フッ素シリコン系ゴム、含フッ素ホスファゼン系ゴ
ム)などを挙げることができる。
(B)との組成比A/Bは、好ましくは10/90〜9
5/5、更に好ましくは20/80〜85/15であ
る。熱可塑性樹脂とエラストマーとの化学的相溶性が異
なる場合には、第3成分として適当な相溶化剤を用いて
両者を相溶化させるのが好ましい。系に相溶化剤を混合
することにより、熱可塑性樹脂とエラストマーとの界面
張力が低下し、その結果、分散相を形成しているエラス
トマーの粒子径が微細になることから両者の特性はより
有効に発現されることになる。この相溶化剤としては、
一般的に熱可塑性樹脂、エラストマーの両方または片方
の構造を有する共重合体、あるいは熱可塑性樹脂または
エラストマーと反応可能なエポキシ基、カルボキシル
基、カルボニル基、ハロゲン基、アミノ基、オキサゾリ
ン基、水酸基等を有した共重合体の構造を有するものが
挙げられる。これらは混合される熱可塑性樹脂とエラス
トマーの種類によって選定することができる。
ブチレン・スチレン系ブロック共重合体(SEBS)お
よびそのマレイン酸変性物、EPDM、EPMおよびそ
れらのマレイン酸変性物、EPDM/スチレンまたはE
PDM/アクリロニトリルグラフト共重合体およびその
マレイン酸変性物、スチレン/マレイン酸共重合体、反
応性フェノキシン等を挙げることができる。
る場合、その配合量には特に限定はなく、好ましくはポ
リマー成分(熱可塑性樹脂とエラストマーとの総和)1
00重量部に対して0.5〜20重量部の割合となる量
である。
るには、エラストマーを動的架橋すればよい。動的架橋
に用いられる加硫剤、加硫助剤、加硫条件(温度、時
間)等は、使用するエラストマーの組成に応じて適宜決
定すればよく、特に限定されない。加硫剤としては、一
般的なゴム加硫剤(架橋剤)を用いることができる。
剤の具体例としては、粉末イオウ、沈降性イオウ、高分
散性イオウ、表面処理イオウ、不溶性イオウ、ジモルフ
ォリンジサルファイド、アルキルフェノールサルファイ
ド等が例示される。
の使用量は、例えば、0.5〜4phr(ゴム成分10
0重量部当りの重量部、以下、同じ)の割合となる量が
好ましい。
イルパーオキサイド、t−ブチルヒドロパーオキサイ
ド、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、2,
5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘ
キサン、2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジ(パー
オキシルベンゾエート)等が例示される。
には、その使用量は、例えば、1〜15phrの割合と
なる量が好ましい。
は、アルキルフェノール樹脂の臭素化物や、塩化スズ、
クロロプレン等のハロゲンドナーとアルキルフェノール
樹脂とを含有する混合架橋系等が例示される。
合には、その使用量は、例えば、1〜20phrの割合
となる量が好ましい。
程度)、酸化マグネシウム(4phr程度)、リサージ
(10〜20phr程度)、p−キノンジオキシム、p
−ジベンゾイルキノンジオキシム、テトラクロロ−p−
ベンゾキノン、ポリ−p−ジニトロソベンゼン(2〜1
0phr程度)、メチリンジアニリン(0.2〜10p
hr程度)等が例示される。
応じて、加硫促進剤を添加してもよい。用いられる加硫
促進剤としては、アルデヒド・アンモニア系、グアニジ
ン系、チアゾール系、スルフェンアミド系、チウラム
系、ジチオ酸塩系、チオウレア系等の一般的な加硫促進
剤を、例えば、0.5〜2phr程度用いればよい。
ては、ヘキサメチレンテトラミン等が挙げられる。
ニルグアニジン等が挙げられる。
ゾチアジルジサルファイド(DM)、2−メルカプトベ
ンゾチアゾールおよびそのZn塩、シクロヘキシルアミ
ン塩等が挙げられる。
シクロヘキシルベンゾチアジルスルフェンアマイド(C
BS)、N−オキシジエチレンベンゾチアジル−2−ス
ルフェンアマイド、N−t−ブチル−2−ベンゾチアゾ
ールスルフェンアマイド、2−(チモルポリニルジチ
オ)ベンゾチアゾール等が挙げられる。
チルチウラムジサルファイド(TMTD)、テトラエチ
ルウチラムジサルファイド、テトラメチルチウラムモノ
サルファイド(TMTM)、ジベンタメチレンチウラム
テトラサルファイド等が挙げられる。
ジメチルジチオカーバメート、Zn−ジエチルジチオカ
ーバメート、Zn−ジ−n−ブチルジチオカーバメー
ト、Zn−エチルフェニルジチオカーバメート、Tc−
ジエチルジチオカーバメート、Cu−ジメチルジチオカ
ーバメート、Fe−ジメチルジチオカーバメート、ピペ
コリンピペコリルジチオカーバメート等が挙げられる。
ンチオウレア、ジエチルチオウレア等が挙げられる。
助剤を併せて用いることができ、例えば、亜鉛華(5p
hr程度)、ステアリン酸やオレイン酸およびこれらの
Zn塩(2〜4phr程度)等を用いることができる。
予め熱可塑性樹脂とエラストマー(ゴムの場合は未加硫
物)とを2軸混練押出機等で溶融混練し、連続相を形成
する熱可塑性樹脂中にエラストマーを分散させることに
より得られる。エラストマーを加硫する場合には、混練
下で加硫剤を添加し、エラストマーを動的に加硫させて
も良い。また、熱可塑性樹脂またはエラストマーへの各
種配合剤(加硫剤を除く)は、上記混練中に添加しても
良いが、混練の前に予め混合しておくことが好ましい。
熱可塑性樹脂とエラストマーの混練に使用する混練機と
しては、特に限定はなく、スクリュー押出機、ニーダ、
バンバリミキサー、2軸混練押出機等が挙げられる。中
でも熱可塑性樹脂とエラストマーの混練およびエラスト
マーの動的加硫には2軸混練押出機を使用するのが好ま
しい。さらに、2種類以上の混練機を使用し、順次混練
してもよい。溶融混練の条件として、温度は熱可塑性樹
脂が溶融する温度以上であれば良い。また、混練時の剪
断速度は500〜7500sec-1であるのが好まし
い。混練全体の時間は30秒から10分、また加硫剤を
添加した場合には、添加後の加硫時間は15秒から5分
であるのが好ましい。上記方法で作製された熱可塑性エ
ラストマーは、樹脂用押出機による成形またはカレンダ
ー成形によって帯状の補強材化される。
よび図1に示すタイヤ構造を共通にするが、ベルト層の
構成材料が下記のように異なる空気入りタイヤをそれぞ
れ作製した(従来タイヤ1〜3、比較タイヤ1、本発明
タイヤ1〜2)。
ンド数40本/50mm。タイヤ周方向に対するコード
角度22°。プライ間でコードが交差。
ドコード)。エンド数50本/50mm。タイヤ周方向
に対するコード角度22°。プライ間でコードが交差。
ト化した後、表1に示す配合のPBTと変性IIRの比
率でドライブレンドし、2軸混練機の第1投入口より投
入した。
した後、第3投入口から系内に加硫系を添加し、動的加
硫を行った。
度を1000S-1に設定した。
熱可塑性エラストマー組成物は水冷し、冷却した後、樹
脂用ペレタイザーでペレット化した。
機にて、幅10mm、厚さ0.1mmの帯状材料に押出
成形した。
率は900MPa(0.9GPa)であった。
4B、ロード社製)を塗布し、乾燥後、本補強材を間隔
M=5mmで角度±22°でバイアス状に配置すること
によりタイヤ構成した。
性エラストマー組成物を作製し、引張試験したところ、
ヤング率は1000MPa(1GPa)であった。
ヤを作製した。
S、宇部興産社製)を10mm幅に切り出し、両面に接
着剤を塗布し、比較タイヤ1と同様にタイヤを作製し
た。
aであった。
縦安定性を評価した。この結果を表2に示す。
測定した。従来タイヤ1の質量を100とする指数で示
す。指数値が小さい方が質量が小さく、軽量であること
を表わす。
のJATMAに規定の標準リムに装着し、空気圧を20
0kPaにして、排気量2000ccの乗用車に取り付
け、平坦な周回路を有するテストコースを60km/
h、100km/hで実車走行させ、レーンチェンジ時
およびコーナリング時の操舵性と直進時の安定性につい
て、専門パネラー3名による官能評価を行った。評価結
果は従来タイヤ1の値を基準(100)とする指数で示
した。この指数値が大きいほど操縦安定性が優れてい
る。
〜2は従来タイヤ1〜3に比し、操縦安定性を実質的に
低下させることなくタイヤ質量を低減せしめている。ま
た、本発明タイヤ1〜2では、ベルト層の構成材料とし
て熱可塑性エラストマーを用いているため、スチールコ
ードを用いる場合のように錆びの発生がないので耐久性
の低下がもたらされることがない。
可塑性樹脂又は熱可塑性樹脂とエラストマーとをブレン
ドした熱可塑性エラストマーからなる複数の帯状の補強
材をタイヤ周方向に対し傾斜させると共にタイヤ幅方向
に互いに間隔を置いて並列させることによりベルト層を
構成したために、耐久性、操縦安定性を実質的に低下さ
せることなくタイヤ質量を低減せしめることが可能とな
る。
断面図である。
部を示す平面視説明図である。
部を示す断面説明図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 左右一対のビード部にカーカス層を装架
し、該カーカス層のトレッド部外周に、熱可塑性樹脂又
は熱可塑性樹脂とエラストマーとをブレンドした熱可塑
性エラストマーからなる複数の帯状の補強材をタイヤ周
方向に対し傾斜させると共にタイヤ幅方向に互いに間隔
を置いて並列させてなるベルト層を配置した空気入りタ
イヤ。 - 【請求項2】 前記補強材をタイヤ周方向に対し5°〜
40°の角度で傾斜させた請求項1記載の空気入りタイ
ヤ。 - 【請求項3】 前記補強材のヤング率が1GPa〜30
GPaである請求項1又は2記載の空気入りタイヤ。 - 【請求項4】 前記補強材の幅Wが5〜30mmであっ
て、該幅Wと該補強材の厚さTとの比W/Tが5〜10
000である請求項1、2又は3記載の空気入りタイ
ヤ。
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JP4103943B2 JP4103943B2 (ja) | 2008-06-18 |
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Cited By (3)
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JP2012523340A (ja) * | 2009-04-09 | 2012-10-04 | ソシエテ ド テクノロジー ミシュラン | 半径方向カーカス補強材を備えたタイヤ |
JP2015515412A (ja) * | 2012-04-06 | 2015-05-28 | コンパニー ゼネラール デ エタブリッスマン ミシュラン | ラジアル又はクロスプライカーカスを備えたタイヤ |
WO2019230767A1 (ja) * | 2018-05-31 | 2019-12-05 | 株式会社ブリヂストン | 空気入りタイヤ、及び、空気入りタイヤの製造方法 |
-
1999
- 1999-08-04 JP JP22073899A patent/JP4103943B2/ja not_active Expired - Fee Related
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KR101730882B1 (ko) * | 2009-04-09 | 2017-04-27 | 미쉐린 러쉐르슈 에 떼크니크 에스.에이. | 래디얼 카커스 보강물을 구비한 타이어 |
JP2015515412A (ja) * | 2012-04-06 | 2015-05-28 | コンパニー ゼネラール デ エタブリッスマン ミシュラン | ラジアル又はクロスプライカーカスを備えたタイヤ |
WO2019230767A1 (ja) * | 2018-05-31 | 2019-12-05 | 株式会社ブリヂストン | 空気入りタイヤ、及び、空気入りタイヤの製造方法 |
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