JP3576588B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は空気入りタイヤに関するもので、特に、転がり抵抗の低い、従って燃料消費量の少ない空気入りタイヤに関するもので、例えばレース用のソーラー・カーなどで極限状態での低燃費性能が要求される空気入りタイヤに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種のタイヤとしては、第1図に示すようなカーカス構造のタイヤ、つまり、1プライ・オーバーラップ・カーカスのバイアス・タイヤが使用されていた。このカーカス構造の特徴は、テキスタイル・コードを被覆ゴム中に埋設した1枚のプライをビード・コアーに沿って内側から外側に折り返し、サイド部からショルダー部を経てタイヤ赤道線を越え、反対側のショルダー部に到達するもので、サイド部では2プライ、踏面部では3プライとなっていることである。
本明細書では、プライとは、コードを被覆ゴム中に埋設した層を意味し、バイアス・タイヤとは、コード方向がタイヤの赤道線を挟み互いに逆方項になるようにプライを積層して成るカーカスを含むタイヤを意味し、テキスタイル・コードとは、スチールなどの金属コードを除く、具体的には、レーヨン、ナイロン、ポリエステルなどの有機繊維コードを意味する。
【0003】
タイヤの転がり抵抗を低減するには、幾つかの手段が知られているが、発明者の研究結果によると、タイヤ踏面部の断面方向曲げ剛性を下げることが効果的であることが分かった。しかるに、従来の1プライ・オーバーラップ・カーカスの構造では、タイヤ踏面部ではカーカスが3プライとなっていて断面方向曲げ剛性という観点から見ると転がり抵抗には不利な構造である。そこで、タイヤ踏面部の断面方向曲げ剛性を下げるためにはトレッド・ゴムの薄肉化が考えられるが、これはタイヤの基本的な要求性能であるトレッド摩耗寿命に致命的な悪影響を及ぼすので、好ましい対応手段ではない。
従来の1プライ・オーバーラップ・カーカスの構造では、転がり抵抗の低い、従って燃料消費量の少ないタイヤを提供することが極めて困難であった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、タイヤの基本的な要求性能の一つであるトレッドの摩耗寿命に致命的な悪影響を及ぼすことなく、転がり抵抗の低い、従って燃料消費量の少ないタイヤを提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明による空気入りタイヤは、トレッド、カーカスおよび一対のビード・コアーを備えた空気入りタイヤにおいて、該カーカスは、テキスタイル・コードを被覆ゴム中に埋設した2枚のプライを、そのコード方向がタイヤの周方向に対し20度乃至45度の範囲内でタイヤ赤道線を挟み互いに逆方向になるように積層して成る2プライ・バイアス・カーカスであって、第1プライは該ビード・コアーに沿って内側から外側に折り返され、該第1プライの折り返し端部は該ビード・コアーの上部で該第1プライ本体の外側に配置され、第2プライは該第1プライの外側に該ビード・コアーを巻き返さずに配され、その端部は該ビード・コアーの上部で第1プライ本体と該第1プライの折り返し部との間に挟まれ、前記2プライ・バイアス・カーカスの外側に、タイヤ接地幅と同じ幅を有する単数又は複数のゴム被覆コード層を、そのコード方向が前記第2プライのコード方向と同一となるように配置したブレーカーを積層し、該ブレーカーのコードが前記第2プライのコード間に入り込んでいることを特徴とする2プライ・バイアス・カーカス空気入りタイヤである。
【0007】
また、本発明による空気入りタイヤは、トレッド、カーカスおよび一対のビード・コアーを備えた空気入りタイヤにおいて、該カーカスは、テキスタイル・コードを被覆ゴム中に埋設した2枚のプライを、そのコード方向がタイヤの周方向に対し20度乃至45度の範囲内でタイヤ赤道線を挟み互いに逆方向になるように積層して成る2プライ・バイアス・カーカスであって、第1プライは該ビード・コアーに沿って内側から外側に折り返され、該第1プライの折り返し端部は該ビード・コアーの上部で該第1プライ本体の外側に配置され、第2プライは該第1プライの外側に該ビード・コアーを巻き返さずに配され、その端部は該ビード・コアーの上部で第1プライ本体と該第1プライの折り返し部との間に挟まれ、前記2プライ・バイアス・カーカスの第1プライと第2プライの間に、タイヤ接地幅と同じ幅を有する単数又は複数のゴム被覆コード層を、そのコード方向が前記第1プライのコード方向と同一となるように配置したブレーカーを積層し、該ブレーカーのコードが前記第1プライのコード間に入り込んでいることを特徴とする2プライ・バイアス・カーカス空気入りタイヤである。
【0008】
また、本発明による空気入りタイヤは、トレッド、カーカスおよび一対のビード・コアーを備えた空気入りタイヤにおいて、該カーカスは、テキスタイル・コードを被覆ゴム中に埋設した2枚のプライを、そのコード方向がタイヤの周方向に対し20度乃至45度の範囲内でタイヤ赤道線を挟み互いに逆方向になるように積層して成る2プライ・バイアス・カーカスであって、第1プライは該ビード・コアーに沿って内側から外側に折り返され、該第1プライの折り返し端部は該ビード・コアーの上部で該第1プライ本体の外側に配置され、第2プライは該第1プライの外側に該ビード・コアーを巻き返さずに配され、その端部は該ビード・コアーの上部で第1プライ本体と該第1プライの折り返し部との間に挟まれ、前記2プライ・バイアス・カーカスの第1プライと第2プライの間に、タイヤ接地幅と同じ幅を有する単数又は複数のゴム被覆コード層を、そのコード方向が前記第2プライのコード方向と同一となるように配置したブレーカーを積層し、該ブレーカーのコードが前記第2プライのコード間に入り込んでいることを特徴とする2プライ・バイアス・カーカス空気入りタイヤである。
【0009】
本発明では、単線又は並列した複数本のコ−ドを被覆ゴム中に埋設して成るリボン状のゴム被覆コード層を、タイヤの周方向に向かう角度でスパイラル状にタイヤ軸線方向に巻回して成り、タイヤ接地幅と同じ幅を有する単数又は複数のスパイラル・ベルト層を、前記2プライ・バイアス・カーカスの第1プライとトレッドの間の任意の位置に配置することが好ましい。
【0010】
【作用】
本発明による空気入りタイヤでは、トレッド、カーカスおよび一対のビード・コアーを備えた空気入りタイヤにおいて、該カーカスは、テキスタイル・コードを被覆ゴム中に埋設した2枚のプライを、そのコード方向がタイヤの周方向に対し20度乃至45度の範囲内でタイヤ赤道線を挟み互いに逆方向になるように積層して成る2プライ・バイアス・カーカスであるから、従来の1プライ・オーバーラップ・カーカスの構造と比べると、タイヤ踏面部ではカーカスが2プライとなっていて断面方向曲げ剛性が大幅に低下し、転がり抵抗には極めて有利な構造である。
【0011】
ところが、従来の1プライ・オーバーラップ・カーカスの構造と比べると、通常の2プライ・バイアス・カーカス構造はタイヤ重量が大きくなるので、この点では転がり抵抗には極めて不利な構造である。
本発明による空気入りタイヤでは、第1プライは該ビード・コアーに沿って内側から外側に折り返され、該第1プライの折り返し端部は該ビード・コアーの上部で該第1プライ本体の外側に配置され、第2プライは該第1プライの外側に該ビード・コアーを巻き返さずに配され、その端部は該ビード・コアーの上部で第1プライ本体と該第1プライの折り返し部との間に挟まれているから、通常の2プライ・バイアス・カーカス構造と比べると、第2プライの幅が狭くなっている分だけ転がり抵抗には有利な構造となっている。
しかし、第2プライの幅が狭くしすぎると、タイヤの捩れ現象が現れる。本発明による空気入りタイヤでは、第2プライの端部は第1プライ本体と該第1プライの折り返し部との間に挟まれているから、このようなタイヤの捩れ現象が現れることがない。
【0012】
本発明では、前記2プライ・バイアス・カーカスの第2プライの外側または第1プライと第2プライの間に、タイヤ接地幅と同じ幅を有する単数又は複数のゴム被覆コード層を、そのコード方向が隣接するいずれかのプライのコード方向と同一となるように配置したブレーカーを積層してあるので、ブレーカーのコードがプライ・コードの間に入り込み、ブレーカーを追加したにもかかわらずタイヤ踏面部の厚肉化を避けることができる。
【0013】
本発明では、単線又は並列した複数本のコ−ドを被覆ゴム中に埋設して成るリボン状のゴム被覆コード層を、タイヤの周方向に向かう角度でスパイラル状にタイヤ軸線方向に巻回して成り、タイヤ接地幅と同じ幅を有する単数又は複数のスパイラル・ベルト層を、前記2プライ・バイアス・カーカスの第1プライとトレッドとの間の任意の位置に配置してあるので、タイヤ踏面部では断面方向曲げ剛性が大幅に低下し、転がり抵抗には極めて有利な構造である。本発明は空気入りタイヤのように、レース用のソーラー・カーなどで極限状態での、転がり抵抗の低い、従って低燃費性能が要求される空気入りタイヤでは、しばしばタイヤ固有の強度の限度一杯に内圧を高めて使用される。高内圧使用時のタイヤのケース破壊故障は踏面部に生じる。本発明では、上記のようにコード方向がタイヤの周方向に向かう角度のスパイラル・ベルト層を配置してあるので、タイヤ踏面部での断面方向曲げ剛性増加を抑制しながら、タイヤのケース破壊強度を高めることができる。
【0014】
【実施例】
本発明に従う実施例1について図面を参照して説明すると、図2において、本発明の空気入りタイヤ1は、トレッド2、カーカス3および一対のビード・コアー4を備える。該カーカス3は、840デニール2本撚りのナイロン・コードを被覆ゴム中に埋設した2枚のプライ31、32を、そのコード方向がタイヤの周方向に対し40度でタイヤ赤道線を挟み互いに逆方項になるように積層して成る2プライ・バイアス・カーカスである。第1プライ31は該ビード・コアー4に沿って内側から外側に折り返され、該第1プライの折り返し端部311は該ビード・コアー4の上部で該第1プライ31の本体312の外側に配置され、第2プライ32は該第1プライ31の外側に該ビード・コアー4を巻き返さずに配置され、その端部321は該ビード・コアー4の上部で第1プライ31の本体312と該第1プライ31の折り返し部313との間に挟まれている。
【0015】
図3に示す実施例2では、トレッド2、カーカス3および一対のビード・コアー4は実施例1と同じであるが、さらに、カーカス3の第1プライ31と第2プライ32の間にブレーカー5を積層してある。このブレーカー5は、840デニール2本撚りのナイロン・コードを被覆ゴム中に埋設したゴム被覆コード層より成り、そのコード方向がタイヤの周方向に対し40度で、第1プライ31のコード方向と同一となるように配置されていて、ブレーカー5の断面方向の幅はタイヤ接地幅と実質的に同程度である。
【0016】
図4に示す実施例3では、トレッド2、カーカス3および一対のビード・コアー4は実施例1と同じであるが、さらに、カーカス3の第2プライ32とトレッド2との間にタイヤ接地幅と実質的に同程度の幅を有するスパイラル・ベルト層6を配置してある。このスパイラル・ベルト層6は、1500デニール2本撚りのアラミド・コードを被覆ゴム中に埋設したリボン状のゴム被覆コード層を、ほぼタイヤの周方向に向かう角度で順次スパイラル状にタイヤ軸線方向に巻回して成る。
【0017】
次に、これらの実施例と従来例との比較結果を表1に示す。従来例は、第1図に示すようなカーカス構造のタイヤ、つまり、1プライ・オーバーラップ・カーカスのバイアス・タイヤであって、このカーカスは、840デニール2本撚りのナイロン・コードを被覆ゴム中に埋設した1枚のプライを左右一対のビード・コアーに沿って内側から外側に折り返し、サイド部からショルダー部を経てタイヤ赤道線を越え、反対側のショルダー部近傍に到達するもので、サイド部では2プライ、踏面部では3プライとなっている。タイヤ赤道線でのコード方向はタイヤの周方向に対し40度である。
【0018】
【表1】
【0019】
表1の結果から、実施例1、実施例2、実施例3はいずれも従来例に比べ、転がり抵抗に優れたタイヤであることがわかる。表1で、転がり抵抗指数は、タイヤの内圧6.0Kg/cm2 、荷重80Kgの条件下でのテスト結果を、上記従来例のタイヤの成績を100として表示したもので、数字が小さいほどよい成績を示している。
【0020】
【発明の効果】
本発明による空気入りタイヤでは、トレッド、カーカスおよび一対のビード・コアーを備えた空気入りタイヤにおいて、該カーカスは、テキスタイル・コードを被覆ゴム中に埋設した2枚のプライを、そのコード方向がタイヤの周方向に対し20度乃至45度の範囲内でタイヤ赤道線を挟み互いに逆方向になるように積層して成る2プライ・バイアス・カーカスであるから、従来の1プライ・オーバーラップ・カーカスの構造と比べると、タイヤ踏面部ではカーカスが2プライとなっていて断面方向曲げ剛性が大幅に低下し、転がり抵抗に優れたタイヤを提供することができた。
【0021】
本発明による空気入りタイヤでは、第1プライは該ビード・コアーに沿って内側から外側に折り返され、該第1プライの折り返し端部は該ビード・コアーの上部で該第1プライ本体の外側に配置され、第2プライは該第1プライの外側に該ビード・コアーを巻き返さずに配され、その端部は該ビード・コアーの上部で第1プライ本体と該第1プライの折り返し部との間に挟まれているから、通常の2プライ・バイアス・カーカス構造と比べると、第2プライの幅が狭くなっている分だけ重量が軽く、転がり抵抗には有利な構造となっていて、しかも、タイヤの捩れ現象が現れることがない。
【0022】
本発明では、前記2プライ・バイアス・カーカスの第2プライの外側または第1プライと第2プライの間に、タイヤ接地幅と同じ幅を有する単数又は複数のゴム被覆コード層を、そのコード方向が隣接するいずれかのプライのコード方向と同一となるように配置したブレーカーを積層してあるので、ブレーカーのコードがプライ・コードの間に入り込み、ブレーカーを追加したにもかかわらずタイヤ踏面部の厚肉化を避けることができた。
【0023】
本発明では、単線又は並列した複数本のコ−ドを被覆ゴム中に埋設して成るリボン状のゴム被覆コード層を、タイヤの周方向に向かう角度でスパイラル状にタイヤ軸線方向に巻回して成り、タイヤ接地幅と同じ幅を有する単数又は複数のスパイラル・ベルト層を、前記2プライ・バイアス・カーカスの第1プライとトレッドとの間に配置してあるので、タイヤ踏面部では断面方向曲げ剛性が大幅に低下し、転がり抵抗には極めて有利な構造である。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来、レース用のソーラー・カーなどで使用されていた典型的な空気入りタイヤの子午線断面図である。
【図2】本発明による空気入りタイヤのタイヤ子午線断面図である。
【図3】本発明による空気入りタイヤのタイヤ子午線断面図である。
【図4】本発明による空気入りタイヤのタイヤ子午線断面図である。
【符号の説明】
1 空気入りタイヤ
2 トレッド
3 カ−カス
31 第1プライ
311 第1プライの折り返し端部
312 第1プライの本体
313 第1プライの折り返し部
32 第2プライ
321 第2プライの折り返し端部
4 ビード・コアー
5 ブレーカー
6 スパイラル・ベルト
Claims (4)
- トレッド、カーカスおよび一対のビード・コアーを備えた空気入りタイヤにおいて、
該カーカスは、テキスタイル・コードを被覆ゴム中に埋設した2枚のプライを、そのコード方向がタイヤの周方向に対し20度乃至45度の範囲内でタイヤ赤道線を挟み互いに逆方向になるように積層して成る2プライ・バイアス・カーカスであって、
第1プライは該ビード・コアーに沿って内側から外側に折り返され、該第1プライの折り返し端部は該ビード・コアーの上部で該第1プライ本体の外側に配置され、
第2プライは該第1プライの外側に該ビード・コアーを巻き返さずに配され、その端部は該ビード・コアーの上部で第1プライ本体と該第1プライの折り返し部との間に挟まれ、
前記2プライ・バイアス・カーカスの外側に、タイヤ接地幅と同じ幅を有する単数又は複数のゴム被覆コード層を、そのコード方向が前記第2プライのコード方向と同一となるように配置したブレーカーを積層し、該ブレーカーのコードが前記第2プライのコード間に入り込んでいることを特徴とする2プライ・バイアス・カーカス空気入りタイヤ。 - トレッド、カーカスおよび一対のビード・コアーを備えた空気入りタイヤにおいて、
該カーカスは、テキスタイル・コードを被覆ゴム中に埋設した2枚のプライを、そのコード方向がタイヤの周方向に対し20度乃至45度の範囲内でタイヤ赤道線を挟み互いに逆方向になるように積層して成る2プライ・バイアス・カーカスであって、
第1プライは該ビード・コアーに沿って内側から外側に折り返され、該第1プライの折り返し端部は該ビード・コアーの上部で該第1プライ本体の外側に配置され、
第2プライは該第1プライの外側に該ビード・コアーを巻き返さずに配され、その端部は該ビード・コアーの上部で第1プライ本体と該第1プライの折り返し部との間に挟まれ、
前記2プライ・バイアス・カーカスの第1プライと第2プライの間に、タイヤ接地幅と同じ幅を有する単数又は複数のゴム被覆コード層を、そのコード方向が前記第1プライのコード方向と同一となるように配置したブレーカーを積層し、該ブレーカーのコードが前記第1プライのコード間に入り込んでいることを特徴とする2プライ・バイアス・カーカス空気入りタイヤ。 - トレッド、カーカスおよび一対のビード・コアーを備えた空気入りタイヤにおいて、
該カーカスは、テキスタイル・コードを被覆ゴム中に埋設した2枚のプライを、そのコード方向がタイヤの周方向に対し20度乃至45度の範囲内でタイヤ赤道線を挟み互いに逆方向になるように積層して成る2プライ・バイアス・カーカスであって、
第1プライは該ビード・コアーに沿って内側から外側に折り返され、該第1プライの折り返し端部は該ビード・コアーの上部で該第1プライ本体の外側に配置され、
第2プライは該第1プライの外側に該ビード・コアーを巻き返さずに配され、その端部は該ビード・コアーの上部で第1プライ本体と該第1プライの折り返し部との間に挟まれ、
前記2プライ・バイアス・カーカスの第1プライと第2プライの間に、タイヤ接地幅と同じ幅を有する単数又は複数のゴム被覆コード層を、そのコード方向が前記第2プライのコード方向と同一となるように配置したブレーカーを積層し、該ブレーカーのコードが前記第2プライのコード間に入り込んでいることを特徴とする2プライ・バイアス・カーカス空気入りタイヤ。 - 単線又は並列した複数本のコ−ドを被覆ゴム中に埋設して成るリボン状のゴム被覆コード層を、タイヤの周方向に向かう角度でスパイラル状にタイヤ軸線方向に巻回して成り、タイヤ接地幅と同じ幅を有する単数又は複数のスパイラル・ベルト層を、前記2プライ・バイアス・カーカスの第1プライとトレッドの間の任意の位置に配置したことを特徴とする請求項1、2、または3に記載の2プライ・バイアス・カーカス空気入りタイヤ。
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Cited By (1)
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- 1994-02-24 JP JP02644894A patent/JP3576588B2/ja not_active Expired - Fee Related
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