JP2014108684A - Pneumatic tire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数層のカーカス層を備えた空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、操縦安定性を良好に維持しながら、タイヤの軽量化と転がり抵抗の低減を可能にすると共に、耐セパレーション性能を改善することを可能にした空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a pneumatic tire having a plurality of carcass layers. More specifically, while maintaining good steering stability, the tire can be reduced in weight and rolling resistance can be reduced, and separation resistance can be improved. The present invention relates to a pneumatic tire that can be improved.
空気入りタイヤにおいて、高内圧を保持するために、一対のビード部間に複数層のカーカス層を装架した補強構造が採用されている。例えば、一対のビード部間に3層のカーカス層を装架し、2層の内周側カーカス層の両端部を各ビードコアの廻りにタイヤ内側から外側へ折り返す一方で、1層の外周側カーカス層の両端部を内周側カーカス層の折り返し部のタイヤ幅方向外側に配置した所謂2−1Fプライロック構造を有する空気入りタイヤ(例えば、特許文献1参照)が提案されている。 In a pneumatic tire, in order to maintain a high internal pressure, a reinforcing structure in which a plurality of carcass layers are mounted between a pair of bead portions is employed. For example, a three-layer carcass layer is mounted between a pair of bead portions, and both end portions of two inner-circumference-side carcass layers are folded around the bead cores from the inside of the tire to the outside, while one outer-circular-side carcass layer is folded. There has been proposed a pneumatic tire having a so-called 2-1F ply-lock structure in which both end portions of the layer are arranged on the outer side in the tire width direction of the folded portion of the inner circumferential carcass layer (see, for example, Patent Document 1).
図6は従来の2−1Fプライロック構造を有する空気入りタイヤを概略的に示すものである。図6に示すように、内周側カーカス層41,42の両端部はビードコア5の廻りにタイヤ内側から外側へ折り返され、外周側カーカス層43の両端部は内周側カーカス層41,42の折り返し部の外側に配置されている。このような2−1Fプライロック構造を有する空気入りタイヤでは、サイドウォール部に3層のカーカス層41,42,43が存在するため良好な操縦安定性を発揮することができる。
FIG. 6 schematically shows a pneumatic tire having a conventional 2-1F ply lock structure. As shown in FIG. 6, both end portions of the inner peripheral
しかしながら、空気入りタイヤは、過積載等に起因する高負荷状態や負荷能力を確保するための高内圧状態のように過酷な使用環境にしばしば晒されるので、ビード部又はサイドウォール部において撓みを生じ易い部位にカーカス層の端末が多く配置されていると、これら端末を起点とするセパレーション故障を生じ易くなる。また、3層のカーカス層を使用した場合、タイヤ重量が増加し、それに起因してタイヤの転動抵抗が増加するという問題もある。 However, since pneumatic tires are often exposed to harsh usage environments such as high load conditions caused by overloading and high internal pressure conditions to ensure load capacity, bending occurs in the bead part or sidewall part. If many terminals of the carcass layer are arranged at easy sites, separation failure starting from these terminals tends to occur. In addition, when three carcass layers are used, there is a problem that the tire weight increases, resulting in an increase in tire rolling resistance.
なお、カーカス層の枚数を削減することで上記問題を克服し得るが、この場合、タイヤ全体の剛性が低下して操縦安定性の低下を招くことになる。 Although the above-mentioned problem can be overcome by reducing the number of carcass layers, in this case, the rigidity of the entire tire is lowered, and steering stability is lowered.
本発明の目的は、操縦安定性を良好に維持しながら、タイヤの軽量化と転がり抵抗の低減を可能にすると共に、耐セパレーション性能を改善することを可能にした空気入りタイヤを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a pneumatic tire capable of reducing the tire weight and rolling resistance while improving steering stability while maintaining good steering stability. is there.
上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、一対のビード部間に複数本のカーカスコードを含む2層のカーカス層を装架し、各ビード部にビードコアとビードフィラーを配置し、前記カーカス層の外周側に少なくとも2層のベルト層を配置した空気入りタイヤにおいて、内周側カーカス層の両端部を各ビードコアの廻りにタイヤ内側から外側へ折り返す一方で、外周側カーカス層の両端部を前記内周側カーカス層の折り返し部よりもタイヤ幅方向外側に配置しつつ少なくとも前記ビードフィラーと重なる位置まで延在させ、該外周側カーカス層の両端部を各ビードコアの廻りに折り返すことなく各ビード部で終端させ、該外周側カーカス層よりもタイヤ幅方向外側に該外周側カーカス層の端末を覆うように補助フィラーを配設したことを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the pneumatic tire of the present invention has two carcass layers including a plurality of carcass cords mounted between a pair of bead portions, and a bead core and a bead filler are disposed on each bead portion, In the pneumatic tire in which at least two belt layers are disposed on the outer peripheral side of the carcass layer, both end portions of the inner peripheral carcass layer are folded from the tire inner side to the outer side around each bead core, while both ends of the outer peripheral carcass layer are Extending at least to a position overlapping with the bead filler while disposing the portion on the outer side in the tire width direction than the folded portion of the inner circumferential carcass layer, and without folding both ends of the outer circumferential carcass layer around each bead core Auxiliary fillers are disposed so as to be terminated at each bead portion and to cover the end of the outer peripheral carcass layer on the outer side in the tire width direction than the outer peripheral carcass layer. And it is characterized in and.
本発明では、内周側カーカス層の両端部を各ビードコアの廻りにタイヤ内側から外側へ折り返す一方で、外周側カーカス層の両端部を各ビードコアの廻りに折り返すことなく各ビード部で終端させることにより、サイドウォール部では内周側カーカス層の本体部及び折り返し部と外周側カーカス層とからなる3層構造を形成して空気入りタイヤの剛性を十分に確保し、良好な操縦安定性を発揮することができる。その一方で、タイヤの骨格構造として2層のカーカス層のみを使用し、カーカス層の余剰部分を可及的に排除しているので、従来のように3層のカーカス層を備えた空気入りタイヤとの対比において、タイヤの軽量化を可能にし、延いては、タイヤの転動抵抗を低減することができる。 In the present invention, both end portions of the inner circumferential side carcass layer are folded around the respective bead cores from the inside to the outside of the tire, while both end portions of the outer circumferential side carcass layer are terminated at each bead portion without being folded around each bead core. Therefore, in the sidewall part, a three-layer structure consisting of the body part of the inner peripheral carcass layer and the folded part and the outer peripheral carcass layer is formed to sufficiently ensure the rigidity of the pneumatic tire, and exhibit good steering stability. can do. On the other hand, since only the two carcass layers are used as the skeleton structure of the tire and the surplus portion of the carcass layer is eliminated as much as possible, a pneumatic tire provided with three carcass layers as in the past In comparison with the above, the weight of the tire can be reduced, and the rolling resistance of the tire can be reduced.
また、上述した本発明の構成によれば、タイヤ片側におけるカーカス層の端末が2箇所となり、しかも、内周側カーカス層の折り返し部の端末は内周側カーカス層の本体部と外周側カーカス層との間で保護され、外周側カーカス層の端末は内周側カーカス層の折り返し部と補助フィラーとの間で保護されているので、カーカス層の端末を起点とするセパレーション故障を抑制し、耐セパレーション性能を改善することができる。 Further, according to the configuration of the present invention described above, there are two ends of the carcass layer on one side of the tire, and the ends of the folded portion of the inner peripheral carcass layer are the main body portion of the inner peripheral carcass layer and the outer peripheral carcass layer. Since the terminal of the outer peripheral side carcass layer is protected between the folded portion of the inner peripheral side carcass layer and the auxiliary filler, the separation failure starting from the terminal of the carcass layer is suppressed, and Separation performance can be improved.
本発明において、外周側カーカス層の端末をビードコアの径方向最外側端よりもタイヤ径方向外側に配置し、かつ外周側カーカス層の端末をビードフィラーの径方向最外側端からタイヤ径方向内側へ10mm以上離れた位置に配置すると共に、補助フィラーの径方向外側端末をビードフィラーの径方向最外側端よりもタイヤ径方向外側に配置し、補助フィラーの径方向内側端末を外周側カーカス層の端末よりもタイヤ径方向内側に配置することが好ましい。外周側カーカス層とビードフィラーとの重なりを十分に確保することで良好な耐セパレーション性能を確保する一方で、外周側カーカス層とビードコアとの重なりを回避することで操縦安定性を十分に確保することができる。また、補助フィラーをビードフィラーよりもタイヤ径方向外側に延在させることでビードフィラーの曲げ変形を抑制することができ、補助フィラーを外周側カーカス層の端末よりもタイヤ径方向内側に延在させることで耐セパレーション性能を確保することができる。 In the present invention, the end of the outer periphery side carcass layer is arranged on the outer side in the tire radial direction from the radially outermost end of the bead core, and the end of the outer periphery side carcass layer extends from the outermost end in the radial direction of the bead filler to the inner side in the tire radial direction. Disposed at a position that is 10 mm or more apart, arranged the radially outer end of the auxiliary filler on the outer side in the tire radial direction than the radially outermost end of the bead filler, and arranged the radially inner end of the auxiliary filler on the outer carcass layer end It is preferable to dispose the tire radially inward. While ensuring good separation resistance by ensuring sufficient overlap between the outer carcass layer and the bead filler, steering stability is sufficiently ensured by avoiding overlap between the outer carcass layer and the bead core. be able to. In addition, the auxiliary filler can be prevented from bending deformation of the bead filler by extending the outer side of the bead filler in the radial direction of the tire, and the auxiliary filler can be extended to the inner side of the outer side of the carcass layer in the radial direction of the tire. Therefore, separation resistance can be ensured.
補助フィラーはタイヤ径方向両側に向かって徐々に薄くなる形状を有し、該補助フィラーの最大厚さとなる部位をビードフィラーと補助フィラーとが重なる範囲内に配置することが好ましい。これにより、過度な重量増加を伴うことなくビードフィラーの曲げ変形を効果的に抑制し、耐久性を向上することができる。 It is preferable that the auxiliary filler has a shape that gradually becomes thinner toward both sides in the tire radial direction, and the portion that becomes the maximum thickness of the auxiliary filler is disposed within a range where the bead filler and the auxiliary filler overlap. Thereby, the bending deformation of the bead filler can be effectively suppressed without increasing the weight excessively, and the durability can be improved.
ビードフィラー、補助フィラー及び該補助フィラーよりもタイヤ幅方向外側に位置するサイドウォールゴム層は物性が互いに異なるゴム組成物から構成し、補助フィラーのJIS硬度をビードフィラーのJIS硬度よりも低くし、かつ補助フィラーのJIS硬度をサイドウォールゴム層のJIS硬度よりも高くすることが好ましい。補助フィラーをサイドウォールゴム層よりも硬くすることでビード部の剛性を補完し、外周側カーカス層の端末を起点とするセパレーション故障を抑制することが可能になるが、補助フィラーのJIS硬度をビードフィラーのJIS硬度よりも低くことにより、タイヤ径方向の剛性が必要以上に高くならないため転がり抵抗の低減を図ることができる。 The bead filler, the auxiliary filler, and the sidewall rubber layer located on the outer side in the tire width direction than the auxiliary filler are composed of rubber compositions having different physical properties, and the auxiliary filler has a JIS hardness lower than that of the bead filler, And it is preferable to make JIS hardness of an auxiliary filler higher than JIS hardness of a sidewall rubber layer. By making the auxiliary filler harder than the sidewall rubber layer, it is possible to supplement the rigidity of the bead part and suppress separation failure starting from the end of the outer carcass layer, but the auxiliary filler's JIS hardness can be reduced. By lowering the JIS hardness of the filler, the rolling resistance can be reduced because the rigidity in the tire radial direction does not become higher than necessary.
補助フィラーの60℃における損失正接は0.15以下であることが好ましい。補助フィラーはリムフランジと近い位置に配置されるので、この補助フィラーを低発熱性とすることにより転がり抵抗を低減することができる。 The loss tangent of the auxiliary filler at 60 ° C. is preferably 0.15 or less. Since the auxiliary filler is disposed at a position close to the rim flange, the rolling resistance can be reduced by making the auxiliary filler low heat generation.
内周側カーカス層の折り返し部の端末は内周側ベルト層と内周側カーカス層の本体部との間に配置することが好ましい。この場合、サイドウォール部の剛性を十分に確保し、優れた操縦安定性を発揮することが可能になり、しかも、内周側カーカス層の折り返し部の端末が内周側ベルト層と内周側カーカス層との間の歪みが少ない部位に位置するので、耐セパレーション性の改善効果を高めることができる。 The terminal of the folded portion of the inner circumferential carcass layer is preferably disposed between the inner circumferential belt layer and the main body of the inner circumferential carcass layer. In this case, the rigidity of the side wall portion can be sufficiently ensured, and excellent steering stability can be exhibited, and the terminal portion of the folded portion of the inner circumferential carcass layer is connected to the inner circumferential belt layer and the inner circumferential side. Since it is located in a site | part with few distortions between carcass layers, the improvement effect of a separation resistance can be heightened.
内周側カーカス層の折り返し部と内周側ベルト層とのオーバーラップ量Wは5mm〜40mmであることが好ましい。これにより、良好な耐セパレーション性能を確保することができる。 The overlap amount W between the folded portion of the inner circumferential side carcass layer and the inner circumferential side belt layer is preferably 5 mm to 40 mm. Thereby, a good separation resistance can be ensured.
内周側カーカス層及び外周側カーカス層のコートゴムの破断強度は20MPa以上であることが好ましい。これにより、耐セパレーション性能を改善することができる。 The breaking strength of the coat rubber of the inner circumferential carcass layer and the outer circumferential carcass layer is preferably 20 MPa or more. Thereby, the separation resistance can be improved.
また、外周側カーカス層の各端末と内周側カーカス層の折り返し部との間には破断強度が20MPa以上である緩衝ゴム層を配置することが好ましい。これにより、外周側カーカス層の各端末を起点とするセパレーション故障を抑制し、耐セパレーション性能を改善することができる。 Moreover, it is preferable to arrange | position the buffer rubber layer whose breaking strength is 20 Mpa or more between each terminal of an outer peripheral side carcass layer and the folding | turning part of an inner peripheral side carcass layer. Thereby, the separation failure starting from each terminal of the outer peripheral side carcass layer can be suppressed, and the separation resistance can be improved.
本発明では、外周側カーカス層はベルト層の下方域において分割された中抜き構造とすることが可能であり、その場合、外周側カーカス層の各分割片のタイヤ幅方向内側端末を内周側カーカス層の折り返し部の端末からタイヤ幅方向内側へ5mm以上離れた位置に配置することが好ましい。外周側カーカス層をベルト層の下方域において中抜き構造とした場合、タイヤ性能上の問題を生じることはなくタイヤの軽量化が可能になり、外周側カーカス層の各分割片のタイヤ幅方向内側端末の位置を適正化することで耐セパレーション性能の悪化を回避することができる。
In the present invention, the outer peripheral side carcass layer can have a hollow structure divided in the lower region of the belt layer. In that case, the inner end in the tire width direction of each divided piece of the outer peripheral side carcass layer It is preferable to dispose at a
本発明において、JIS硬度は、JIS K−6253に準拠して、Aタイプのデュロメータを用いて温度20℃の条件にて測定されるデュロメータ硬さである。破断強度は、JIS K−6251に準拠して、ダンベル状試験片を用いて温度20℃の条件にて測定される引張強さである。損失正接(tanδ)は、JIS−K6394に準拠して、粘弾性スペクトロメーター(東洋精機製作所製)を用い、周波数20Hz、初期歪み10%、動歪み±2%、温度60℃の条件にて測定されるものである。 In the present invention, JIS hardness is durometer hardness measured at a temperature of 20 ° C. using an A type durometer in accordance with JIS K-6253. The breaking strength is a tensile strength measured at a temperature of 20 ° C. using a dumbbell-shaped test piece in accordance with JIS K-6251. Loss tangent (tan δ) is measured in accordance with JIS-K6394 using a viscoelastic spectrometer (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho) under the conditions of frequency 20 Hz, initial strain 10%, dynamic strain ± 2%, temperature 60 ° C. It is what is done.
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図1〜図4は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示すものである。 Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 to 4 show a pneumatic tire according to an embodiment of the present invention.
図1に示すように、本実施形態の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部1と、トレッド部1の両側に配置された一対のサイドウォール部2と、サイドウォール部2のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部3とを備えている。
As shown in FIG. 1, the pneumatic tire of the present embodiment includes a tread portion 1 that extends in the tire circumferential direction and has an annular shape, a pair of
一対のビード部3,3間にはタイヤ径方向に延びる複数本のカーカスコードを含む2層のカーカス層4が装架されている。カーカス層4は、トレッド部1においてタイヤ径方向内側に位置する内周側カーカス層4Aと、トレッド部1においてタイヤ径方向外側に位置する外周側カーカス層4Bとを含んでいる。これらカーカス層4を構成するカーカスコードとしては、ナイロンやポリエステル等の有機繊維コードが好ましく使用される。各ビード部3には環状のビードコア5が埋設されており、そのビードコア5の外周上に断面三角形状のゴム組成物からなるビードフィラー6が配置されている。
A pair of
一方、トレッド部1におけるカーカス層4の外周側には少なくとも2層のベルト層7が埋設されている。ベルト層7は、タイヤ径方向内側に位置する内周側ベルト層7Aと、タイヤ径方向外側に位置する外周側ベルト層7Bとを含んでいる。これらベルト層7はタイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含み、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。ベルト層7において、補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は例えば10°〜40°の範囲に設定されている。ベルト層7の補強コードとしては、スチールコードが好ましく使用される。
On the other hand, at least two
ベルト層7の外周側には、高速耐久性の向上を目的として、補強コードをタイヤ周方向に対して5°以下の角度で配列してなる少なくとも1層のベルトカバー層8が配置されている。ベルトカバー層8は少なくとも1本の補強コードを引き揃えてゴム被覆してなるストリップ材をタイヤ周方向に連続的に巻回したジョイントレス構造とすることが望ましい。また、ベルトカバー層8はベルト層7の幅方向の全域を覆うように配置しても良く、或いは、ベルト層7の幅方向外側のエッジ部のみを覆うように配置しても良い。ベルトカバー層8の補強コードとしては、ナイロンやアラミド等の有機繊維コードが好ましく使用される。
On the outer peripheral side of the
上記空気入りタイヤにおいて、内周側カーカス層4Aの両端部は各ビードコア5の廻りにタイヤ内側から外側へ折り返され、ビードコア5及びビードフィラー6を包み込むように配置されている。この内周側カーカス層4Aはビードコア5を境としてタイヤ内側の本体部4Axとタイヤ外側の折り返し部4Ayと有している。そして、内周側カーカス層4Aの折り返し部4Ayの端末4Aeは内周側ベルト層7Aと内周側カーカス層4Aの本体部4Axとの間に配置されている。一方、外周側カーカス層4Bの両端部は内周側カーカス層4Aの折り返し部4Ayよりもタイヤ幅方向外側に配置されて少なくともビードフィラー6と重なる位置まで延在し、外周側カーカス層4Bの両端部は各ビードコア5の廻りに折り返されることなく各ビード部3で終端している。即ち、外周側カーカス層4Bの端末4Beはビードコア5の近傍に配置されている。
In the pneumatic tire, both end portions of the inner
また、上記空気入りタイヤにおいて、トレッド部1にはキャップトレッドゴム層11が配置され、サイドウォール部2にはサイドウォールゴム層12が配置され、ビード部3にはリムクッションゴム層13が配置されているが、サイドウォールゴム層12よりもタイヤ径方向内側であって外周側カーカス層4Bよりもタイヤ幅方向外側の部位には外周側カーカス層4Bの端末4Beを覆うように補助フィラー14が配設されている。補助フィラー14はサイドウォールゴム層12よりも硬いものである。
In the pneumatic tire, a cap tread rubber layer 11 is disposed on the tread portion 1, a
上記空気入りタイヤでは、内周側カーカス層4Aの両端部を各ビードコア5の廻りにタイヤ内側から外側へ折り返す一方で、外周側カーカス層4Bの両端部を各ビードコア5の廻りに折り返すことなく各ビード部3で終端させているので、サイドウォール部2では内周側カーカス層4Aの本体部4Ax及び折り返し部4Ayと外周側カーカス層4Bとからなる3層構造を形成して空気入りタイヤの剛性を十分に確保し、良好な操縦安定性を発揮することができる。特に、内周側カーカス層4Aの折り返し部4Ayの端末4Aeは内周側ベルト層7Aと内周側カーカス層4Aとの間に配置しているので、サイドウォール部2の剛性を十分に確保することができる。
In the pneumatic tire, both end portions of the inner
その一方で、タイヤの骨格構造として2層のカーカス層4A,4Bのみを使用し、カーカス層4の余剰部分を可及的に排除しているので、従来のように3層のカーカス層を備えた空気入りタイヤとの対比において、タイヤの軽量化が可能になる。特に、内周側カーカス層4Aの折り返し部4Ayを内周側ベルト層7Aと重なる位置まで延在させているので、サイドウォール部2ではカーカス層4を3層構造とする一方で、トレッド部1におけるベルト層7の下方域ではカーカス層4を2層構造とすることができる。また、外周側カーカス層4Bの両端部を各ビードコア5の廻りに折り返していないので、ビード部3廻りの重量を低減することができる。これにより、タイヤを軽量化し、それに伴ってタイヤの転動抵抗を低減することができる。
On the other hand, since only the two
更に、上記空気入りタイヤによれば、タイヤ片側におけるカーカス層4の端末(4Ae,4Be)が2箇所となり、しかも、内周側カーカス層4Aの折り返し部4Ayの端末4Aeは内周側カーカス層4Aの本体部4Axと外周側カーカス層4Bとの間で保護され、外周側カーカス層4Bの端末4Beは内周側カーカス層4Aの折り返し部4Ayと補助フィラー14との間で保護されているので、カーカス層4の端末を起点とするセパレーション故障を抑制し、耐セパレーション性能を改善することができる。特に、内周側カーカス層4Aの折り返し部4Ayの端末4Aeが内周側ベルト層7Aと内周側カーカス層4Aとの間の歪みが少ない部位に位置するので、耐セパレーション性の改善効果を高めることができる。
Furthermore, according to the pneumatic tire described above, there are two ends (4Ae, 4Be) of the
図2に示すように、内周側カーカス層4Aの折り返し部4Ayと内周側ベルト層7Aとのオーバーラップ量Wは5mm〜40mmであると良い。これにより、良好な耐セパレーション性能を確保することができる。オーバーラップ量Wが5mm未満であると内周側カーカス層4Aの端末4Aeと内周側ベルト層7Aの端末とが近接するため耐セパレーション性能の改善効果が低下し、逆に40mmを超えるとカーカス層4の使用量が増加するため転がり抵抗の低減効果が低下する。耐セパレーション性能の観点から、オーバーラップ量Wは25mm以上とすることが望ましい。
As shown in FIG. 2, the overlap amount W between the folded portion 4Ay of the inner circumferential
なお、オーバーラップ量Wとは、内周側カーカス層4Aの端末4Aeを通り内周側ベルト層7Aに対して直交する基準線を求めたとき、内周側ベルト層7Aの基準線から外側となる部分の幅である。
Note that the overlap amount W is defined as the reference line of the inner peripheral
図3に示すように、外周側カーカス層4Bの端末4Beはビードコア5の径方向最外側端よりもタイヤ径方向外側に配置され、かつ外周側カーカス層4Bの端末4Beはビードフィラー6の径方向最外側端からタイヤ径方向内側へ10mm以上離れた位置に配置されている。つまり、外周側カーカス層4Bの端末4Beはビードコア5の径方向最外側端とビードフィラー6の径方向最外側端からタイヤ径方向内側へ10mmの位置との間に規定される領域X内に配置されている。このように外周側カーカス層4Bとビードフィラー6との重なりを十分に確保することで良好な耐セパレーション性能を確保する一方で、外周側カーカス層4Bとビードコア5との重なりを回避することで操縦安定性を十分に確保することができる。外周側カーカス層4Bの端末4Beが領域Xよりもタイヤ径方向外側にあると外周側カーカス層4Bの端末4Beがビードフィラー6の頂点に近接するため耐セパレーション性能が低下し、逆に外周側カーカス層4Bの端末4Beが領域Xよりもタイヤ径方向内側にあり、外周側カーカス層4Bの端部がビードコア5の側方に存在しているとタイヤをホイールに嵌合した際にビードコア5の位置がタイヤ幅方向内側へオフセットして所望の嵌合力が得られなくなることにより操縦安定性が低下する。また、外周側カーカス層4Bの端末4Beを領域X内に配置するに際して、端末4Beをビードフィラー6の頂点に近付ければ重量減により低転がり抵抗指向となり、端末4Beをビードコア5に近付ければ剛性増により高操縦安定性指向となる。更に、耐久性を考慮して、外周側カーカス層4Bの端末4Beをリムフランジ接触部分から離間させると良い。
As shown in FIG. 3, the terminal 4Be of the outer peripheral
一方、補助フィラー14の径方向外側端末はビードフィラー6の径方向最外側端よりもタイヤ径方向外側に配置され、補助フィラー14の径方向内側端末は外周側カーカス層4Bの端末4Beよりもタイヤ径方向内側に配置されている。補助フィラー14をビードフィラー6よりもタイヤ径方向外側に延在させることでビードフィラー6の曲げ変形を抑制することができ、補助フィラー14を外周側カーカス層4Bの端末4Beよりもタイヤ径方向内側に延在させることで耐セパレーション性能を確保することができる。
On the other hand, the radially outer end of the
補助フィラー14はタイヤ径方向両側に向かって徐々に薄くなる三日月状の断面形状を有し、補助フィラー14の最大厚さとなる部位をビードフィラー6と補助フィラー14とが重なる範囲内に配置すると良い。これにより、過度な重量増加を伴うことなくビードフィラー6の曲げ変形を効果的に抑制し、耐久性を向上することができる。なお、補助フィラー14の断面形状が三日月状ではなく、補助フィラー14の厚さがタイヤ径方向に沿って一定である場合、過度の重量増加により転がり抵抗の増大要因となる。同様の理由から、補助フィラー14の最大厚さは6mm以下に設定すると良い。
The
上記空気入りタイヤにおいて、ビードフィラー6、補助フィラー14及び該補助フィラー12よりもタイヤ幅方向外側に位置するサイドウォールゴム層12は物性が互いに異なるゴム組成物から構成されている。より具体的には、補助フィラー14のJIS硬度はビードフィラー6のJIS硬度よりも低く設定され、補助フィラー14のJIS硬度はサイドウォールゴム層12のJIS硬度よりも高く設定されている。特に、補助フィラー14のJIS硬度はビードフィラー6のJIS硬度よりも5ポイント以上低く設定すると良い。補助フィラー14をサイドウォールゴム層12よりも硬くすることでビード部3の剛性を補完し、外周側カーカス層4Bの端末4Beを起点とするセパレーション故障を抑制することが可能になる。その一方で、補助フィラー14のJIS硬度をビードフィラー6のJIS硬度よりも低くことにより、タイヤ径方向の剛性が必要以上に高くならないため転がり抵抗の低減を図ることができる。なお、ビードフィラー6のJIS硬度は80〜95の範囲に設定し、補助フィラー14のJIS硬度は75〜90の範囲に設定し、サイドウォールゴム層12のJIS硬度は40〜60の範囲に設定することが好ましい。
In the pneumatic tire, the
補助フィラー14の60℃における損失正接は0.15以下であることが好ましい。補助フィラー14はリムフランジと近い位置に配置されるので、この補助フィラー14を低発熱性とすることにより転がり抵抗を低減することができる。補助フィラー14の60℃における損失正接が0.15よりも大きいと、上述のような効果が得られなくなる。なお、図1においては、リムクッションゴム層13と補助フィラー14と別個に設けているが、これら2つの部材を同一材料から一体的に成形することも可能であり、その場合、タイヤの生産性を改善することができる。
The loss tangent at 60 ° C. of the
図4に示すように、外周側カーカス層4Bの各端末4Beと内周側カーカス層4Aの折り返し部4Ayとの間には破断強度が20MPa以上である緩衝ゴム層15を配置すると良い。これにより、外周側カーカス層4Bの各端末4Beを起点とするセパレーション故障を抑制し、耐セパレーション性能を改善することができる。緩衝ゴム層15の破断強度が20MPa未満であると耐セパレーション性能の改善効果が低下する。緩衝ゴム層15の破断強度は25MPa以上とすることが望ましい。また、緩衝ゴム層15の厚さは0.5mm〜2.0mmの範囲に設定すると良い。
As shown in FIG. 4, a
他の手法として、内周側カーカス層4A及び外周側カーカス層4Bのコートゴムの破断強度を20MPa以上とすることも可能である。この場合も、上記と同様に、耐セパレーション性能を改善することができる。勿論、カーカス層4A,4Bのコートゴムの破断強度を20MPa以上に設定すると同時に、外周側カーカス層4Bの各端末4Beと内周側カーカス層4Aの折り返し部4Ayとの間に破断強度が20MPa以上である緩衝ゴム層15を挿入しても良い。この場合、外周側カーカス層4Bの各端末4Be付近のコートゴムを他の部分よりも局部的に厚くした構造と等価である。
As another method, the breaking strength of the coat rubber of the inner
図5は本発明の他の実施形態からなる空気入りタイヤを示すものである。図5において、図1〜図3と同一物には同一符号を付してその部分の詳細な説明は省略する。 FIG. 5 shows a pneumatic tire according to another embodiment of the present invention. 5, the same components as those in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図5に示すように、本実施形態では、外周側カーカス層4Bはベルト層7の下方域において分割された中抜き構造を有している。この場合、外周側カーカス層4Bの各分割片4B’のタイヤ幅方向内側端末4Be’は内周側カーカス層4Aの折り返し部4Ayの端末4Aeからタイヤ幅方向内側へ5mm以上離れた位置に配置すると良い。つまり、内周側カーカス層4Aの折り返し部4Ayの端末4Aeからタイヤ幅方向内側に向かって外周側カーカス層4Bの分割片4B’のタイヤ幅方向内側端末4Beまでの距離Dを5mm以上に設定すると良い。外周側カーカス層4Bをベルト層7の下方域において中抜き構造とした場合、タイヤ性能上の問題を生じることはなくタイヤの軽量化が可能になる。ここで、距離Dが5mm未満であるか、或いは、外周側カーカス層4Bの各分割片4B’のタイヤ幅方向内側端末4Be’が内周側カーカス層4Aの折り返し部4Ayの端末4Aeよりもタイヤ幅方向外側に位置していると耐セパレーション性能が悪化する。
As shown in FIG. 5, in the present embodiment, the outer peripheral
タイヤサイズ225/70R16で、一対のビード部間に複数本のカーカスコードを含む複数層のカーカス層を装架し、各ビード部にビードコアとビードフィラーを配置し、カーカス層の外周側に2層のベルト層を配置した空気入りタイヤにおいて、カーカス層のプライロック構造を種々異ならせた従来例、比較例1及び実施例1〜7のタイヤを製作した。 In tire size 225 / 70R16, a plurality of carcass layers including a plurality of carcass cords are mounted between a pair of bead portions, a bead core and a bead filler are disposed in each bead portion, and two layers are provided on the outer peripheral side of the carcass layer. The tires of the conventional example, the comparative example 1, and the examples 1 to 7 in which the ply-lock structure of the carcass layer was varied in the pneumatic tire in which the belt layer was arranged.
従来例のタイヤは、3層のカーカス層を用いた2−1Fプライロック構造(図6参照)を有し、内周側カーカス層(第1プライ及び第2プライ)の両端部を各ビードコアの廻りに折り返す一方で、外周側カーカス層(第3プライ)の両端部を内周側カーカス層の折り返し部よりもタイヤ幅方向外側に配置しつつ少なくともビードフィラーと重なる位置まで延在させ、外周側カーカス層の両端部を各ビードコアの廻りに折り返すことなく各ビード部で終端させたものである。 The conventional tire has a 2-1F ply-lock structure (see FIG. 6) using three carcass layers, and both end portions of the inner peripheral carcass layer (first ply and second ply) are connected to each bead core. On the other hand, both ends of the outer carcass layer (third ply) are arranged on the outer side of the inner carcass layer in the tire width direction while extending at least to a position overlapping with the bead filler. Both ends of the carcass layer are terminated at each bead portion without being folded around each bead core.
比較例1のタイヤは、2層のカーカス層を用いた1−1Fプライロック構造を有し、内周側カーカス層(第1プライ)の両端部を各ビードコアの廻りに折り返し、内周側カーカス層の折り返し部の端末を内周側ベルト層と内周側カーカス層の本体部との間に配置する一方で、外周側カーカス層(第2プライ)の両端部を各ビードコアの廻りに折り返すことなく終端させ、外周側カーカス層よりもタイヤ幅方向外側に該外周側カーカス層の端末を覆うように補助フィラーを配設したものである。比較例1において、外周側カーカス層の両端部は内周側カーカス層の折り返し部よりもタイヤ幅方向外側に位置するもののビードフィラーには到達していない。 The tire of Comparative Example 1 has a 1-1F ply-lock structure using two carcass layers, and both end portions of the inner circumferential carcass layer (first ply) are folded around each bead core so that the inner circumferential carcass While the end of the folded portion of the layer is disposed between the inner peripheral belt layer and the main body of the inner peripheral carcass layer, both end portions of the outer peripheral carcass layer (second ply) are folded around each bead core. The auxiliary filler is disposed so as to cover the end of the outer peripheral carcass layer on the outer side in the tire width direction than the outer peripheral carcass layer. In Comparative Example 1, both end portions of the outer peripheral side carcass layer are located on the outer side in the tire width direction with respect to the folded portion of the inner peripheral side carcass layer, but do not reach the bead filler.
実施例1〜7のタイヤは、2層のカーカス層を用いた1−1Fプライロック構造(図1〜図5参照)を有し、内周側カーカス層(第1プライ)の両端部を各ビードコアの廻りに折り返し、内周側カーカス層の折り返し部の端末を内周側ベルト層と内周側カーカス層の本体部との間に配置する一方で、外周側カーカス層(第2プライ)の両端部を内周側カーカス層の折り返し部よりもタイヤ幅方向外側に配置しつつ少なくともビードフィラーと重なる位置まで延在させ、外周側カーカス層の両端部を各ビードコアの廻りに折り返すことなく各ビード部で終端させ、外周側カーカス層よりもタイヤ幅方向外側に該外周側カーカス層の端末を覆うように補助フィラーを配設したものである。 The tires of Examples 1 to 7 have a 1-1F ply lock structure (see FIGS. 1 to 5) using two carcass layers, and both end portions of the inner circumferential carcass layer (first ply) Folding around the bead core, the end of the folded portion of the inner circumferential carcass layer is disposed between the inner circumferential belt layer and the main body of the inner circumferential carcass layer, while the outer circumferential carcass layer (second ply) Both ends are arranged at the outer side in the tire width direction than the folded portion of the inner circumferential carcass layer and extend to at least a position overlapping with the bead filler, and each bead without folding the both ends of the outer circumferential carcass layer around each bead core. The auxiliary filler is disposed so as to cover the end of the outer peripheral side carcass layer on the outer side in the tire width direction than the outer peripheral side carcass layer.
特に、実施例6,7のタイヤでは、外周側カーカス層の各端末と内周側カーカス層の折り返し部との間に緩衝ゴム層を配置した。実施例7のタイヤでは、外周側カーカス層をベルト層の下方域において分割された中抜き構造とし、外周側カーカス層の各分割片のタイヤ幅方向内側端末を内周側カーカス層の折り返し部の端末からタイヤ幅方向内側へ20mm離れた位置に配置した。 In particular, in the tires of Examples 6 and 7, a buffer rubber layer was disposed between each end of the outer peripheral carcass layer and the folded portion of the inner peripheral carcass layer. In the tire of Example 7, the outer peripheral side carcass layer has a hollow structure divided in the lower region of the belt layer, and the inner ends in the tire width direction of the divided pieces of the outer peripheral side carcass layer are the folded portions of the inner peripheral side carcass layer. It arrange | positioned in the position 20 mm away in the tire width direction inner side from the terminal.
上述した従来例、比較例1及び実施例1〜7において、カーカス層(第1〜第3プライ)の端末位置(ビードコアのタイヤ径方向最外側端からのタイヤ径方向外側への距離)、内周側カーカス層の折り返し部と内周側ベルト層とのオーバーラップ量W、ビードフィラーのJIS硬度、補助フィラーのJIS硬度、サイドウォールゴム層のJIS硬度、補助フィラーの60℃における損失正接、カーカスコートゴムの破断強度、緩衝ゴム層の破断強度を表1のように設定した。 In the above-described conventional example, comparative example 1 and examples 1 to 7, the end position of the carcass layer (first to third plies) (the distance from the outermost end in the tire radial direction of the bead core) to the inner side Overlap amount W between the folded portion of the circumferential side carcass layer and the inner circumferential side belt layer, JIS hardness of the bead filler, JIS hardness of the auxiliary filler, JIS hardness of the sidewall rubber layer, loss tangent of the auxiliary filler at 60 ° C., carcass The breaking strength of the coated rubber and the breaking strength of the buffer rubber layer were set as shown in Table 1.
これら試験タイヤについて、下記の評価方法により、タイヤ重量、転がり抵抗、操縦安定性、耐セパレーション性能を評価し、その結果を表1に併せて示した。 These test tires were evaluated for tire weight, rolling resistance, steering stability, and separation resistance by the following evaluation methods, and the results are also shown in Table 1.
タイヤ重量:
各試験タイヤの重量を測定した。評価結果は、測定値の逆数を用い、従来例を100とする指数にて示した。この指数値が大きいほど軽量であることを意味する。
Tire weight:
The weight of each test tire was measured. The evaluation results are shown as an index with the conventional example being 100, using the reciprocal of the measured value. A larger index value means lighter weight.
転がり抵抗:
各試験タイヤをリムサイズ16×6 1/2JJのホイールに組み付けて半径854mmのドラムを備えた転がり抵抗試験機に装着し、空気圧210kPa、荷重6.47kN、速度80km/hの条件にて30分間の予備走行を行った後、同条件にて転がり抵抗を測定した。評価結果は、測定値の逆数を用い、従来例を100とする指数にて示した。この指数値が大きいほど転がり抵抗が小さいことを意味する。
Rolling resistance:
Each test tire is assembled to a wheel of rim size 16 × 6 1/2 JJ and mounted on a rolling resistance tester equipped with a drum having a radius of 854 mm, and the pressure is 210 kPa, the load is 6.47 kN, and the speed is 80 km / h for 30 minutes. After the preliminary running, the rolling resistance was measured under the same conditions. The evaluation results are shown as an index with the conventional example being 100, using the reciprocal of the measured value. It means that rolling resistance is so small that this index value is large.
操縦安定性:
各試験タイヤをリムサイズ16×6 1/2JJのホイールに組み付けて試験車両に装着し、空気圧210kPaの条件にて、テストドライバーによるテストコースでの官能評価を実施した。評価結果は、従来例を100とする指数にて示した。この指数値が大きいほど操縦安定性は優れていることを意味する。
Steering stability:
Each test tire was assembled on a wheel with a rim size of 16 × 6 1/2 JJ and mounted on a test vehicle, and sensory evaluation was performed on a test course by a test driver under the condition of an air pressure of 210 kPa. The evaluation results are shown as an index with the conventional example being 100. The larger the index value, the better the steering stability.
耐セパレーション性能:
各試験タイヤをリムサイズ16×6 1/2JJのホイールに組み付けてドラム耐久試験機に装着し、空気圧440kPa、荷重12.9kN、速度81km/hの条件にて走行試験を実施し、カーカス層のセパレーション故障に至るまでの走行距離を計測した。評価結果は、従来例を100とする指数にて示した。この指数値が大きいほど耐セパレーション性能が優れていることを意味する。
Separation resistance:
Each test tire is assembled to a wheel with a rim size of 16 × 6 1/2 JJ and mounted on a drum durability tester. A running test is conducted under the conditions of air pressure 440 kPa, load 12.9 kN, speed 81 km / h, and separation of the carcass layer. The mileage until failure was measured. The evaluation results are shown as an index with the conventional example being 100. The larger the index value, the better the separation resistance.
表1から判るように、実施例1〜7のタイヤは、従来例との対比において、操縦安定性を良好に維持しながら、タイヤの軽量化と転がり抵抗の低減を可能にし、しかも耐セパレーション性能を改善することができた。 As can be seen from Table 1, in comparison with the conventional example, the tires of Examples 1 to 7 can reduce the weight of the tire and reduce the rolling resistance while maintaining good steering stability, and also have separation resistance. Was able to improve.
一方、比較例1のタイヤは、外周側カーカス層の両端部がビードフィラーに到達していないので、従来例よりも操縦安定性が悪化し、耐セパレーション性能も低下していた。 On the other hand, in the tire of Comparative Example 1, since both end portions of the outer circumferential side carcass layer did not reach the bead filler, the steering stability was worse than that of the conventional example, and the separation resistance was also lowered.
1 トレッド部
2 サイドウォール部
3 ビード部
4 カーカス層
4A 内周側カーカス層
4B 外周側カーカス層
5 ビードコア
6 ビードフィラー
7 ベルト層
7A 内周側ベルト層
7B 外周側ベルト層
8 ベルトカバー層
11 トレッドゴム層
12 サイドウォールゴム層
13 リムクッションゴム層
14 補助フィラー
15 緩衝ゴム層
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