JP2006282102A - Pneumatic tire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、操縦安定性及び乗り心地をバランス良く向上しうる空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a pneumatic tire that can improve steering stability and ride comfort in a well-balanced manner.
空気入りタイヤのビード部には、リムとの嵌合性を保つために環状のビードコアが設けられる。該ビードコアは、例えば金属製のビードワイヤをコーティングゴムで被覆したゴム付きワイヤを巻き重ねることにより形成される(例えば下記特許文献1参照)。 An annular bead core is provided in the bead portion of the pneumatic tire in order to maintain the fitting property with the rim. The bead core is formed, for example, by winding a wire with rubber obtained by coating a metal bead wire with a coating rubber (see, for example, Patent Document 1 below).
ところで、タイヤの操縦安定性や乗り心地は、ビード部の剛性に大きな影響を受ける。発明者らの種々の実験によれば、ビード部の構成部材のうち、リムに近い部分ほど操縦安定性や乗り心地に大きな影響を与えることが判明した。 By the way, the steering stability and riding comfort of the tire are greatly influenced by the rigidity of the bead portion. According to various experiments by the inventors, it has been found that the portion closer to the rim among the components of the bead portion has a greater influence on the handling stability and the ride comfort.
本発明は、以上のような実情に鑑み案出なされたもので、ビードコアを構成するビードワイヤのコーティングゴムを、硬さが異なる少なくとも2種のゴムで形成することを基本として、簡単な構成で操縦安定性及び乗り心地を向上させ得る空気入りタイヤを提供することを目的としている。 The present invention has been devised in view of the above circumstances, and is operated with a simple configuration on the basis that the bead wire coating rubber constituting the bead core is formed of at least two types of rubbers having different hardnesses. It aims at providing the pneumatic tire which can improve stability and riding comfort.
本発明のうち請求項1記載の発明は、トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアで折り返された少なくとも1枚のカーカスプライを含むカーカスを有する空気入りタイヤであって、前記ビードコアは、ビードワイヤをコーティングゴムで被覆したゴム付ワイヤの巻き重ね体からなり、かつ、前記コーティングゴムは、前記ビードワイヤに接して配された内周ゴム部と、その外側に配されかつ前記内周ゴム部とは硬さが異なる外周ゴム部とを含むことを特徴とする。 The invention according to claim 1 of the present invention is a pneumatic tire having a carcass including at least one carcass ply folded at a bead core of a bead portion through a sidewall portion from a tread portion, and the bead core is It consists of a wound body of wire with rubber coated with a bead wire with a coating rubber, and the coating rubber is disposed on the inner peripheral rubber portion in contact with the bead wire, and on the outer periphery and the inner peripheral rubber portion. Includes outer peripheral rubber portions having different hardnesses.
また請求項2記載の発明は、前記コーティングゴムは、前記外周ゴム部の硬さが前記内周ゴム部の硬さよりも大きい請求項1記載の空気入りタイヤである。
The invention according to
また請求項3記載の発明は、前記コーティングゴムは、前記外周ゴム部の硬さが前記内周ゴム部の硬さよりも小さい請求項1記載の空気入りタイヤである。
The invention according to
また請求項4記載の発明は、前記外周ゴム部の硬さと前記内周ゴム部の硬さとの差が5〜15度である請求項1乃至3のいずれかに記載の空気入りタイヤである。 The invention according to claim 4 is the pneumatic tire according to any one of claims 1 to 3, wherein a difference between the hardness of the outer peripheral rubber portion and the hardness of the inner peripheral rubber portion is 5 to 15 degrees.
また請求項5記載の発明は、前記ゴム付きワイヤは、前記コーティングゴムの全厚さが2.0mm以下であり、内周ゴム部及び外周ゴム部の厚さはそれぞれ0.1〜1.0mmである請求項1乃至4のいずれかに記載の空気入りタイヤである。
In the invention according to
本発明の空気入りタイヤは、ビードコアのビードワイヤを被覆するコーティングゴムが、ビードワイヤに接して配された内周ゴム部と、その外側に配されかつ前記内周ゴム部とは硬さが異なる外周ゴム部とを含む。相対的に硬さの大きいゴムは、操縦安定性の向上に寄与し、また硬さの小さいゴムは乗り心地を高め得る。そして、前記コーティングゴムは、リムに近い位置でカーカスプライの動きをコントロールしうるため、前記操縦安定性及び乗り心地をバランス良く改善しうる。 In the pneumatic tire of the present invention, the coating rubber that covers the bead wire of the bead core has an inner peripheral rubber portion disposed in contact with the bead wire, and an outer peripheral rubber disposed on the outer side and having a hardness different from that of the inner peripheral rubber portion. Part. A rubber having a relatively high hardness contributes to an improvement in handling stability, and a rubber having a low hardness can improve the riding comfort. And since the said coating rubber can control the motion of a carcass ply in the position close | similar to a rim, the said steering stability and riding comfort can be improved with sufficient balance.
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。
図1は本実施形態の空気入りタイヤ1の断面図を示す。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を経てビード部4のビードコア5に至るカーカス6と、このカーカス6のタイヤ半径方向外側かつトレッド部2の内部に配されたベルト層7とが設けられており、この例では乗用車用のラジアルタイヤ1が例示される。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a cross-sectional view of a pneumatic tire 1 of the present embodiment. The pneumatic tire 1 includes a
前記カーカス6は、カーカスコードをタイヤ赤道Cに対して例えば80゜〜90゜の角度で配列したラジアル構造の1枚以上、本例では1枚のカーカスプライ6Aにより構成される。カーカスコードとしては、例えばポリエステル、ナイロン、レーヨン、アラミドなどの有機繊維コードや必要によりスチールコードが採用される。
The
またカーカスプライ6Aは、トレッド部2からサイドウォール部3を経てビード部4のビードコア5に至る本体部6aと、この本体部6aからのびて前記ビードコア5の廻りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返された折返し部6bとを有する。なおカーカスプライ6Aの前記本体部6aと折返し部6bとの間には、前記ビードコア5からタイヤ半径方向外側にのびかつ硬質ゴムからなるビードエーペックス8が配され、ビード部4が適宜補強される。
The
図2には加硫前のビードコア5の拡大断面図、図3には巻付け前のゴム付きワイヤ9の拡大断面図がそれぞれ示される。前記ビードコア5は、ゴム付ワイヤ9を巻き重ねた巻き重ね体10から形成される。
FIG. 2 shows an enlarged sectional view of the
図2ないし3において、本実施形態の巻き重ね体10は、断面において、タイヤ軸方向に4列かつタイヤ半径方向に3層でゴム付きワイヤ9が巻き重ねられる。また本実施形態において、巻き重ね体10は、いわゆるシングルワインド方式で作られる。具体的には、1本のゴム付きワイヤ9をタイヤ半径方向の内側の層から外側の層へ順番に、かつ各層の端で軸方向の巻き付け向きをターンさせながら連続して螺旋状に巻き付けられたものを示す。このようなシングルワインド方式のビードコア5は、生産性が良く、リムに対しても大きな嵌合力を発揮し得る。ただしゴム付きワイヤ9の巻付け方法は、図示の例に限定されることなく種々の方法で実施できる。
2 to 3, the
図3に示されるように、前記ゴム付きワイヤ9は、ビードワイヤ11と、それを被覆するコーティングゴム12とから構成される。
As shown in FIG. 3, the rubber-equipped
前記ビードワイヤ11は、実質的に非伸張性材料のワイヤからなり、例えば金属コードや芳香族ポリアミドといった高弾性の有機繊維コードが望ましい。また、前記ワイヤ11には、フィラメントを撚り合わせた撚り線のみならず、モノフィラメントのような撚られていない単線を含む。本実施形態のビードワイヤ11は慣例に従い、金属材料からなる断面略円形のモノフィラメントが用いられる。
The
前記コーティングゴム12は、前記ビードワイヤ11に接して配された内周ゴム部12iと、その外側に配されかつ前記内周ゴム部12iとは硬さが異なる外周ゴム部12oとを含んで構成される。
The
図3において、前記内周ゴム部12iは、ほぼ一定の厚さtiでビードワイヤ11の周りに環状に配されている。また、外周ゴム部12oも、ほぼ一定の厚さtoで前記内周ゴム部12iの周りに配されている。従って、本実施形態のコーティングゴム12は、同心円状で配された2層の内周ゴム部12i及び外周ゴム部12oから構成される。
In FIG. 3, the inner
本実施形態の空気入りタイヤ1は、コーティングゴム12において、内周ゴム部12i及び外周ゴム部12oに、互いに硬さが異なるゴム組成部が用いられる。一つの実施形態では、前記コーティングゴム12は、外周ゴム部12oの硬さが内周ゴム部12iの硬さよりも大きく構成される。
In the pneumatic tire 1 of the present embodiment, in the
図4には、図1の空気入りタイヤのビードコア5付近の拡大図を示す。ゴム付きワイヤ9の巻き重ね体10は、加硫されることにより、前記外周ゴム部12oが流動し隣り合うビードワイヤ11の内周ゴム部12i間の隙間へと流れ込む。これにより、ビードコア5は、各ビードワイヤ11の内周ゴム部12iのほぼ全体を外周ゴム部12oで覆われるように成形される。このため、カーカスプライ6Aの本体部6a及び折返し部6bは、外周ゴム部12oと実質的に接することになる。
FIG. 4 shows an enlarged view of the vicinity of the
硬さが大きい外周ゴム部12oは、リムと近い位置でカーカスプライ6Aの本体部6a及び折返し部6bに接触する。この外周ゴム部12oは高い変形抵抗性を有するため、自らと接触しているカーカスプライ6Aの動きを抑制し、操縦安定性の向上、とりわけ操舵初期におけるハンドル応答性を大幅に向上させる。また、この外周ゴム部12oの内方には、外周ゴム部12oよりも硬さが小さい内周ゴム部12iが個々のビードワイヤ11を被覆して配されている。この内周ゴム部12iは、適度に走行時の振動を吸収し、乗り心地の著しい悪化を抑制しうる。
The outer peripheral rubber portion 12o having a high hardness comes into contact with the
特に限定されるわけではないが、前記外周ゴム部12oの硬さHoは、好ましくは65度以上、より好ましくは75度以上、さらに好ましくは80度以上が望ましい。前記硬さHoが65度未満の場合、カーカスコードの動きを抑制する効果が十分に得られないおそれがある。逆に外周ゴム部12oの硬さHoが大きすぎると、ゴム付きワイヤ9の巻付け作業性が悪化したり、また乗り心地の悪化を招くおそれがある。このような観点より、前記外周ゴム部12oの硬さHoは、好ましくは100度以下、より好ましくは95度以下、さらに好ましくは90度以下が望ましい。
Although not particularly limited, the hardness Ho of the outer peripheral rubber portion 12o is preferably 65 degrees or more, more preferably 75 degrees or more, and still more preferably 80 degrees or more. When the hardness Ho is less than 65 degrees, the effect of suppressing the movement of the carcass cord may not be sufficiently obtained. On the other hand, if the hardness Ho of the outer peripheral rubber portion 12o is too large, the winding workability of the
また、前記内周ゴム部12iの硬さHiは特に限定されないが、小さすぎると、外周ゴム部12oとの硬度差が著しく大きくなってゴム界面での剥離が生じやすくなるなど、ビードコア5の耐久性が低下する傾向があり、逆に大きすぎると乗り心地を悪化させるおそれがある。このような観点より、内周ゴム部12iの硬さHiは、好ましくは65度以上、より好ましくは75度以上、さらに好ましくは80度以上が望ましく、かつ、上限については、好ましくは100度以下、より好ましくは95度以下、さらに好ましくは90度以下が望ましい。
Further, the hardness Hi of the inner
なお本明細書において、ゴムの硬さはJIS−K6253に基づくデュロメータータイプAによる硬さで表す。 In the present specification, the hardness of rubber is represented by the hardness according to durometer type A based on JIS-K6253.
特に好ましい態様としては、外周ゴム部12oの硬さHoと内周ゴム部12iの硬さHiとの差(Ho−Hi)は、好ましくは5度以上、より好ましくは10 度以上が望ましく、かつ、上限については、好ましくは15度以下が望ましい。
As a particularly preferred embodiment, the difference (Ho-Hi) between the hardness Ho of the outer peripheral rubber portion 12o and the hardness Hi of the inner
また、他の実施形態として、前記コーティングゴム12は、外周ゴム部12oの硬さHoが内周ゴム部12iの硬さHiよりも小さく構成される。この実施形態では、前記とは逆に、外周ゴム部12oは比較的容易に変形しうる結果、それに接触してのびているカーカスプライ6Aの動きを比較的大きく許容する。従って、この実施形態の外周ゴム部12oは、カーカスプライ6Aの振動ないし衝撃を吸収する性能に優れ、乗り心地を特に効果的に高め得る。また、この外周ゴム部12oの内方には、外周ゴム部12oよりも硬さが大きい内周ゴム部12iが個々のビードワイヤ11を被覆して配されている。この内周ゴム部12iは、ビードコアの剛性を適度に硬く維持し、操縦安定性の著しい悪化を抑制しうる。
As another embodiment, the
特に好ましい態様としては、外周ゴム部12oの硬さHoと内周ゴム部12iの硬さHiとの差(Hi−Ho)は、好ましくは5度以上、より好ましくは10度以上が望ましく、かつ、上限については、好ましくは15度以下が望ましい。
As a particularly preferred embodiment, the difference (Hi-Ho) between the hardness Ho of the outer peripheral rubber portion 12o and the hardness Hi of the inner
また、巻付け前の状態において、ゴム付きワイヤ9のコーティングゴム12の全厚さT(=to+ti)は、好ましくは0.2mm以上、より好ましくは0.4mm以上が望ましく、かつ、上限については、好ましくは2.0mm以下、より好ましくは1.8mm以下が望ましい。前記厚さTが小さすぎると、前記操縦安定性又は乗り心地の向上が十分に期待できない傾向があり、逆に大きすぎるとビードワイヤ11間の隙間が大きくなり、ビードコア5全体の剛性ないしリムに対する嵌合力が低下する傾向がある。
In the state before winding, the total thickness T (= to + ti) of the
さらに、内周ゴム部12i及び外周ゴム部12oの厚さti、toはそれぞれ0.1mm以上、より好ましくは0.2mm以上が望ましく、かつ、上限については、好ましくは1.0mm以下、より好ましくは0.9mm以下が望ましい。前記厚さti又はtoが0.1mm未満の場合、前述した外周ゴム部12o及び内周ゴム部12iによる操縦安定性及び乗り心地の向上が期待できない傾向がある。また前記厚さti又はtoが1.0mmを超える場合、ビードコア5の剛性や耐久性が低下する傾向があり好ましくない。
Furthermore, the thicknesses ti and to of the
また、コーティングゴム12において、外周ゴム部12oと内周ゴム部12iとの厚さの比(to/ti)は、特に限定されないが、カーカスプライ6Aの動きは、外周ゴム部12oの影響をより強く受けるため、相対的に外周ゴム部12oの厚さを大として所望の性能をより向上させることが望ましい。とりわけ、前記比(to/ti)は、好ましくは1.0よりも大、より好ましくは1.5以上、さらに好ましくは2.0以上が望ましい。なお前記比(to/ti)の上限は、5.0以下が望ましい。
In the
本実施形態のようにコーティングゴム12が2種のゴム組成物を含むゴム付きワイヤ9は、例えば図5に略示されるように、ビードワイヤ9に内周ゴム部12iをコーティングする第1のコーティング装置M1と、内周ゴム部12iの外側にさらに外周ゴム部12oをコーティングしうる第2のコーティング装置M2とを用いて製造できる。
The rubber-coated
各コーティング装置M1、M2は、例えばスクリュー軸などが配されかつゴム組成物R1、R2を混練しうる押出部bと、その押出側に配されたコーティングヘッドhとを含む。コーティングヘッドhは、押出部bから押し出されたゴムR1、R2が所定の圧力で貯えられる貯留部gと、この貯留部gの中にビードワイヤ9を通過させるための入口I及び出口Oとを含む。貯留部gにビードワイヤ9を通過させることにより、該ビードワイヤ9の表面にコーティングゴムを付着させ得る。また前記出口Oのダイス径等を調節することにより、各ゴム部12i、12oのコーティング厚さを調節できる。
Each of the coating apparatuses M1 and M2 includes, for example, an extrusion part b on which a screw shaft or the like is arranged and can knead the rubber compositions R1 and R2, and a coating head h arranged on the extrusion side. The coating head h includes a storage part g in which the rubbers R1 and R2 extruded from the extrusion part b are stored at a predetermined pressure, and an inlet I and an outlet O for allowing the
また2つのコーティング装置M1、M2において、各々の入口I及び出口Oが実質的に一直線上に配置される。これにより、ビードワイヤ9を屈曲させることなく、連続して2つのコーティング装置M1、M2に通過させ得る。これは、コーティング精度を向上するのに役立つ。
In the two coating apparatuses M1 and M2, the respective inlets I and outlets O are substantially arranged in a straight line. Thereby, the
そして、ビードワイヤ9を第1のコーティング装置M1の前記貯留部gを通過させることにより該ビードワイヤ9に内周ゴム部12iをコーティングする工程と、内周ゴム部12iがコーティングされたビードワイヤ9を第2のコーティング装置M2の前記貯留部gを通過させることにより、前記内周ゴム部12iの外側に外周ゴム部12oをコーティングする工程とを含んで前記ゴム付きワイヤ11が製造される。
Then, the step of coating the
図6(A)、(B)には、本発明の他の実施形態の一例が示される。これらの実施形態では、ゴム付きワイヤ11は、非円形の断面、具体的には多角形(好ましくは正多角形)の断面形状を有する。
6A and 6B show an example of another embodiment of the present invention. In these embodiments, the
図6(A)にはほぼ正四角形の断面形状を持ったゴム付きワイヤ9が、また図6(B)には、ほぼ正六角形の断面形状を持ったゴム付きワイヤ9がそれぞれ示される。これらのゴム付きワイヤ9は、図7(A)、(B)にそれぞれ示されるように、隣り合うゴム付きワイヤ9との間で各々の外周面の接触面積を増大させ、ビードワイヤ11、11間にコーティングゴム12をより確実に浸透させる。これにより、ワイヤ11、11間に空気溜まりが無く耐久性に優れたビードコア5を形成するのに役立つ。
6A shows a rubber-equipped
なお図6に示されたような断面が多角形状のゴム付きワイヤ9は、少なくとも外周面が多角形状であれば上述の効果を奏し得る。従って、外周ゴム部12oの内周面やビードワイヤ9及び内周ゴム部12iの断面の各外周面は、種々の任意の断面形状を持ち得る(本実施形態では、いずれも円形である。)。
The rubber-equipped
以上本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の実施形態に変形して実施できる。例えば、ビードワイヤ11は、横長偏平な略楕円状など断面が非円形のものでも良い。また、前記各実施形態では、コーティングゴムが2層からなるが3層以上とすることもできる。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified and implemented in various embodiments. For example, the
本発明の効果を確認するために、図1及び表1の仕様に基づき乗用車用空気入りタイヤ(サイズ:195/60R15)が試作された。そして、各空気入りタイヤの操縦安定性及び乗り心地がテストされた。ビードコアのコーティングゴム以外の構成はいずれも同一とした。テスト方法は次の通りである。 In order to confirm the effect of the present invention, a pneumatic tire for passenger cars (size: 195 / 60R15) was prototyped based on the specifications of FIG. 1 and Table 1. Then, the handling stability and riding comfort of each pneumatic tire were tested. The configuration other than the bead core coating rubber was the same. The test method is as follows.
<操縦安定性>
各供試タイヤをリム(15×6.5JJ)に装着しかつ内圧200kPaを充填するとともに、排気量2000cm3 の国産FF乗用車に各供試タイヤを4輪装着してドライアスファルト路面のテストコースをドライバー1名乗車で走行した。そして、ドライバーの官能評価により、ハンドル応答性、剛性感、グリップ等に関する特性を総合的に評価した。結果は、従来例を100とする指数で表示した。数値が大きいほど良好である。
<Steering stability>
Each test tire is mounted on a rim (15 x 6.5 JJ) and filled with an internal pressure of 200 kPa, and a four-wheel test tire is mounted on a domestic FF passenger car with a displacement of 2000 cm 3 for a dry asphalt road test course. I drove with one driver. The driver's sensory evaluation comprehensively evaluated the handle response, rigidity, grip and other characteristics. The results were expressed as an index with the conventional example being 100. The larger the value, the better.
<乗り心地>
前記と同様のテスト車両を用い、ドライアスファルト路面の段差路、ベルジャン路(石畳の路面)、ビッツマン路(小石を敷き詰めた路面)等において、ゴツゴツ感、突き上げ、ダンピングに関して官能評価を行い、従来例を100とする指数で表示した。数値が大きいほど良好である。
テスト結果などを表1に示す。
<Ride comfort>
Using a test vehicle similar to the above, sensory evaluation was performed on ruggedness, push-up and dumping on stepped roads on dry asphalt roads, Belgian roads (cobblestone roads), Bitzmann roads (roads covered with pebbles), etc. Is expressed as an index with 100 being 100. The larger the value, the better.
Table 1 shows the test results.
テストの結果、実施例のタイヤは、従来例に比べると操縦安定性及び乗り心地をバランス良く改善していることが確認できた。特に、外周ゴム部の厚さを内周ゴム部に比して相対的に大とすることにより、操縦安定性又は乗り心地を顕著に向上させ得ることが確認できた。 As a result of the test, it was confirmed that the tire of the example improved the steering stability and the ride comfort in a well-balanced manner as compared with the conventional example. In particular, it has been confirmed that the steering stability or the ride comfort can be remarkably improved by making the thickness of the outer peripheral rubber portion relatively larger than that of the inner peripheral rubber portion.
1 空気入りタイヤ
2 トレッド部
3 サイドウォール部
4 ビード部
5 ビードコア
6 カーカス
6A カーカスプライ
7 ベルト層
9 ゴム付きワイヤ
10 巻き重ね体
11 ビードワイヤ
12 コーティングゴム
12i 内周ゴム部
12o 外周ゴム部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
前記ビードコアは、ビードワイヤをコーティングゴムで被覆したゴム付ワイヤの巻き重ね体からなり、かつ、
前記コーティングゴムは、前記ビードワイヤに接して配された内周ゴム部と、その外側に配されかつ前記内周ゴム部とは硬さが異なる外周ゴム部とを含むことを特徴とする空気入りタイヤ。 A pneumatic tire having a carcass including at least one carcass ply folded at a bead core of a bead portion from a tread portion through a sidewall portion,
The bead core is composed of a rolled body of wire with rubber in which a bead wire is coated with a coating rubber, and
The coating rubber includes an inner peripheral rubber portion disposed in contact with the bead wire and an outer peripheral rubber portion disposed on the outer side and having a hardness different from that of the inner peripheral rubber portion. .
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