JP4255243B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、左右のビード部の構造を相違させることにより、優れた乗り心地性を確保しながら操縦安定性を向上した空気入りタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】
近年、自動車の高出力化や高性能化に伴い、タイヤについても、高い乗り心地性とともに操縦安定性の向上が強く望まれている。
【0003】
空気入りタイヤにおいては、従来、タイヤ横剛性を増すことにより操縦安定性能を高めうることが知られており、そのために、図5(A)に略示する如く、ビードエーペックスゴムaのビードベースラインからの高さhを増加する、ビードエーペックスゴムaのゴム硬度を高める、及び/又はスチールコードや有機繊維コード等を用いたコード補強層bをビード部からサイドウォール部にかけて形成することなどが一般に行われている。
【0004】
しかし、このようなビードエーペックスゴムaの高硬度化、長寸化、及びコード補強層bの使用などの手段では、操縦安定性は向上するもののタイヤ縦剛性の増加を伴うため乗り心地性の悪化を招くという問題がある。
【0005】
そこで本発明者は、この乗り心地性と操縦安定性との双方を両立して高めるべく研究を行った。その結果、車両が旋回走行する際、旋回半径外側のタイヤに強い横力Fが作用して大きく変形するが、このとき、図5(B)の如く、車両内側となる内のビード部c1には圧縮応力が、又車両外側となる外のビード部c2には引張り応力が夫々作用することが判明した。そして、この内のビード部c1を、圧縮モジュラスに優れる硬質のゴム材で補強し、かつ外のビード部c1を引張りモジュラスに優れるコード補強層で補強することで、タイヤ縦剛性の増加を最低限に抑えながら、旋回時に必要な横剛性を最も効果的に高めることができ、優れた乗り心地性を確保しながら操縦安定性を大幅に向上しうることを究明しえた。
【0006】
即ち本発明は、車両内側となるビード部を、ビードエーペックスゴム又はクリンチエーペックスゴムのゴム硬度及び高さを高めて圧縮方向に補強し、かつ車両外側となるビード部を、補強コードのビード補強層を設けて引っ張り方向に補強することを基本として、タイヤ縦剛性の増加を最低限に抑えながら、旋回時に必要な横剛性を最も効果的に高めることができ、優れた乗り心地性を確保しながら操縦安定性を大幅に向上しうる空気入りタイヤの提供を目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本願請求項1の発明は、
トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るプライ本体部にビードコアの周りで折返されるプライ折返し部を一連に設けたカーカスプライを有するカーカス、及び前記プライ本体部とプライ折返し部との間でビードコアからタイヤ半径方向外方にのびるビードエーペックスゴムを具える空気入りタイヤであって、
タイヤの車両装着状態において、車両内側となる内のビード部では、前記ビードエーペックスゴムのタイヤ軸方向外側で半径方向内外にのびる補強コードを用いたビード補強層を設けることなく、しかも前記ビードエーペックスゴムを、ビードベースラインからの半径方向高さLa1を20〜60mm、かつゴム硬度Ha1(デュロメータA硬さ)を70〜95°の硬質のゴムとするとともに、
車両外側となる外のビード部では、前記ビードエーペックスゴムのゴム硬度Ha2を前記ゴム硬度Ha1より小、かつビードベースラインからのビードエーペックスゴムの半径方向高さLa2を前記半径方向高さLa1より小とし、しかも前記ビードエーペックスゴムのタイヤ軸方向外側で半径方向内外にのびる補強コードを用いたビード補強層を設けたことを特徴としている。
【0008】
又請求項2の発明では、タイヤの車両装着状態において、車両内側となる内のビード部では、前記ビードエーペックスゴムを、ビードベースラインからの半径方向高さLa1を10〜24mm、かつゴム硬度Ha1を70〜95°の硬質ゴムするとともに、前記プライ折返し部のタイヤ軸方向外側に、ゴム硬度Hb1が70〜95°かつビードベースラインからの半径方向高さLb1を25〜60mmしかも前記半径方向高さLa1よりも大としたクリンチエーペックスゴムを配置する一方、
車両外側となる外のビード部では、前記ビードエーペックスゴムのゴム硬度Ha2を前記ゴム硬度Ha1以下、かつビードベースラインからのビードエーペックスゴムの半径方向高さLa2を前記半径方向高さLa1以下するとともに、前記プライ折返し部のタイヤ軸方向外側に、ゴム硬度Hb2が前記ゴム硬度Hb1より小、かつビードベースラインからの半径方向高さLb2を前記半径方向高さLb1より小としたクリンチエーペックスゴムを配置し、しかも前記ビードエーペックスゴムのタイヤ軸方向外側で半径方向内外にのびる補強コードを用いたビード補強層を設けたことを特徴としている。
【0009】
なお前記ビード補強層では、その補強コードをタイヤ周方向に対して45〜90°の角度で配列させるとともに、半径方向の巾を15〜70mmとして半径方向内端をビードエーペックスゴムの側方に位置させることが好ましい。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。
図1は本願の請求項1に係わる第1の発明の空気入りタイヤを示す子午断面図であり、図4は請求項2に係わる第2の発明の空気入りタイヤを示す子午断面図である。
【0011】
図1において、第1の発明の空気入りタイヤ1Aは、トレッド部2からサイドウォール部3をへてビード部4のビードコア5に至るカーカス6と、トレッド部2の内方かつ前記カーカス6の外側に配されるベルト層7とを具えている。又各ビード部4には、前記ビードコア5からタイヤ半径方向外方に立上がるビードエーペックスゴム8が配設される。
【0012】
前記ベルト層7は、高弾性のベルトコードをタイヤ周方向に対して例えば10〜35°の角度で配列した2枚以上、本例では2枚のベルトプライ7A、7Bから構成される。各ベルトプライ7A、7Bは、ベルトコードがプライ間相互で交差するように傾斜の向きを違えて重置され、これによってベルト剛性を高め、トレッド部2の略全巾をタガ効果を有して強固に補強している。ベルトコードとしては、スチールコード或いは、これに匹敵する例えば芳香族ポリアミド繊維等のハイモジュラスの有機繊維コードが好適に使用される。
【0013】
又本例では、前記ベルト層7に対する拘束力を高めて高速耐久性能等を向上させる目的で、ベルト層7の外側にバンド層9を配した場合を例示している。このバンド層9は、タイヤ周方向に対して例えば5°以下の角度で螺旋巻きしたバンドコードを有し、少なくとも前記ベルト層7のタイヤ軸方向外端部を覆って延在する。
【0014】
又前記カーカス6は、カーカスコードをタイヤ周方向に対して75〜90°の角度で配列した1枚以上、本例では1枚のカーカスプライ6Aから形成される。このカーカスプライ6Aは、前記ビードコア5、5間を跨るプライ本体部6aの両側に、前記ビードコア5の廻りで内から外に折返されるプライ折返し部6bを一連に具えている。カーカスコードとして、ナイロン、レーヨン、ポリエステルなどの有機繊維コードが好適であるが、要求によりスチールコードなども適宜使用しうる。
【0015】
次に、前記ビードエーペックスゴム8は、断面三角形状をなし、カーカス6の前記プライ本体部6aとプライ折返し部6bとの間を通ってタイヤ半径方向外方に延在している。
【0016】
そして第1の発明では、タイヤの車両装着状態において、車両内側となる内のビード部4iにおいては、図1,2に示す如く、そのビードエーペックスゴム8iをゴム硬度Ha1(デュロメータA硬さ)が70〜95°の硬質のゴムで形成するとともに、該ビードエーペックスゴム8iのビードベースラインBLからの半径方向高さLa1を20〜60mmの範囲まで高めている。
【0017】
なお前記「ビードベースラインBL」とは、タイヤが基づく規格で定められるビード径位置を通るタイヤ軸方向線を意味する。
【0018】
これに対して、車両外側となる外のビード部4oにおいては、図1,3に示す如く、そのビードエーペックスゴム8oのゴム硬度Ha2を前記ゴム硬度Ha1よりも小とするとともに、該ビードエーペックスゴム8oのビードベースラインBLからの半径方向高さLa2を前記半径方向高さLa1よりも小に設定している。しかも、該ビードエーペックスゴム8oのタイヤ軸方向外側には、半径方向内外にのびるビード補強層10を形成している。
【0019】
なお本例では、ビード補強層10が、前記プライ折返し部6bの外面に沿って配される場合を例示しているが、前記ビードエーペックスゴム8oの外面に沿って、即ちビードエーペックスゴム8oとプライ折返し部6bとの間を通って配することもできる。
【0020】
このビード補強層10は、補強コードをタイヤ周方向に対して45〜90°の角度で配列するとともに、半径方向の巾Kを15〜70mmとした1枚以上、本例では1枚のコードプライから形成される。前記補強コードとしては、スチールコードを含む無機コード、又は芳香族ポリアミド、PEN(ポリエチレン2,6ナフタレート)、ナイロン、ポリエステルコードを含む有機繊維コードが採用できるが、乗り心地性の観点から曲げ剛性の低い有機繊維コードが好ましく採用できる。
【0021】
又前記ビード補強層10は、本例では、その半径方向内端e1が前記ビードエーペックスゴムの側方に位置するとともに、この内端e1からビードエーペックスゴム8oを越えて半径方向外方に延在している。
【0022】
このように、旋回時に圧縮応力が強く作用する内のビード部4iにおいては、前記ビードエーペックスゴム8iのゴム硬度Ha1及び高さLa1を前記範囲まで高め、圧縮方向への補強を強化している。
【0023】
これに対し、旋回時に引っ張り応力が強く作用する外のビード部4oにおいては、前記ビード補強層10を設けて引っ張り方向への補強を強化する一方、ビードエーペックスゴム8oのゴム硬度Ha2及び高さLa2を前記ゴム硬度Ha1及び高さLa1よりも減じ、圧縮剛性及び曲げ剛性を低く維持している。なおこの引っ張り応力が強く作用する外のビード部4oと異なり旋回時に圧縮応力が作用する前記内のビード部4iにおいては、図1,2から自明なように、前記ビードエーペックスゴム8iのタイヤ軸方向外側で半径方向内外にのびる補強コードを用いたビード補強層は設けられていない。
【0024】
その結果、旋回時に引っ張り応力が強く作用する外のビード部4oにおいては、タイヤ縦剛性の増加を最低限に抑えながら、旋回時に必要な横剛性を効果的に高めることができ、優れた乗り心地性を確保しながら操縦安定性を大幅に向上することが可能となる。
【0025】
ここで、車両内側の前記ビードエーペックスゴム8iのゴム硬度Ha1が70°未満、及び高さLa1が20mm未満の場合には、圧縮方向の補強が不十分であり、従って、ゴム硬度Ha1は80°以上、及び高さLa1は30mm以上であるのが好ましい。しかし、前記ゴム硬度Ha1が95°を越えた場合、及び高さLa1が60mmを越えた場合には、圧縮方向への補強効果の上昇が見込こまれなくなるだけでなく、タイヤ縦剛性が過度に増加するため、乗り心地性の不必要な低下を招いてしまう。
【0026】
他方、ビード補強層10の補強コードの前記角度が45°未満、及び前記巾Kが15mm未満では、引っ張り方向の補強が不十分であり、従って、前記角度は60°以上、及び巾Kは30mm以上であるのがより好ましい。しかし、前記巾Kが70mmを越えても、タイヤ縦剛性があまり増加することがないため、前記巾Kの上限としている。
【0027】
又前記ビードエーペックスゴム8i、8oにおいては、前記ゴム硬度の差Ha1−Ha2を5°以上、及び/又は高さの差La1−La2を20mm以上設けることが、本願の作用効果をより高く発揮する上で好ましい。
【0028】
ここで、内のビード部4iと外のビード部4oとは、本例では、ビードエーペックスゴム8i、8oのゴム硬度および高さが相違する点、並びにビード補強層10の有無の点以外は、互いに同構成で形成している。しかし要求により、例えば、プライ折返し部6bの折り返しの高さ、及びクリンチエーペックスゴム11のゴム硬度および高さを相違させることもできる。
【0029】
次に、本願の第2の発明の空気入りタイヤ1Bを図4に例示する。
図4において、空気入りタイヤ1Bは、内のビード部4iにおいて、ビードエーペックスゴム8iの高さLa1を10〜24mm、かつゴム硬度Ha1を70〜95°の硬質ゴムとするとともに、前記プライ折返し部6bのタイヤ軸方向外側に、ゴム硬度Hb1が70〜95°かつビードベースラインBLからの半径方向高さLb1を25〜60mmしかも前記半径方向高さLa1よりも大としたクリンチエーペックスゴム11iを配置している。
【0030】
これに対して、外のビード部4oでは、ビードエーペックスゴム8oのゴム硬度Ha2を前記ゴム硬度Ha1以下、かつ該ビードエーペックスゴム8oの半径方向高さLa2を前記半径方向高さLa1以下するとともに、前記プライ折返し部6bのタイヤ軸方向外側に、ゴム硬度Hb2が前記ゴム硬度Hb1より小、かつビードベースラインBLからの半径方向高さLb2を前記半径方向高さLb1より小としたクリンチエーペックスゴム11oを配置している。
【0031】
しかも、前記ビードエーペックスゴム8oのタイヤ軸方向外側には、前記第1の発明と同様のビード補強層10を設けている。
【0032】
なお前記クリンチエーペックスゴム11i、11oは、リムズレ防止用のゴム部材であって、本例では、ビードヒール部分4hからリムフランジに沿って立上がるとともに、その半径方向外縁線Qで、サイドウォールゴム3Gと接合している。
【0033】
このように、第2の発明では、少なくとも車両内側のクリンチエーペックスゴム11iのゴム硬度Hb1及び高さLb1を、車両外側のクリンチエーペックスゴム11oのゴム硬度Hb2及び高さLb2に比して高め、内のビード部4iを圧縮方向に補強している。
【0034】
従って、第2の発明と同様、タイヤ縦剛性の増加を最低限に抑えながら、旋回時に必要な横剛性を効果的に高めることができ、優れた乗り心地性を確保しながら操縦安定性を大幅に向上することが可能となる。
【0035】
ここで、車両内側の前記ビードエーペックスゴム8iのゴム硬度Ha1が70°未満、及び高さLa1が10mm未満、並びにクリンチエーペックスゴム11i のゴム硬度Hb1が70°未満、及び高さLb1が25mm未満の場合には、圧縮方向の補強が不十分となる。従って、圧縮方向の補強のために、前記ゴム硬度Ha1、Hb1は80°以上、並びに高さLa1は15mm以上、及び高さLb1は25mm以上であるのが好ましい。しかし、前記ゴム硬度Ha1、Hb1が95°を越えた場合、及び高さLb1が60を越えた場合には、タイヤ縦剛性が過度に増加するため、乗り心地性の不必要な低下を招いてしまう。
【0036】
他方前記ビード補強層10は、第1の発明と同様、引っ張り方向の補強のために、補強コードの前記角度を45〜90°の範囲、さらには60〜90°の範囲とするのが好ましく、又前記巾Kを15〜70mmの範囲、さらには30〜70mmの範囲とするのが好ましい。
【0037】
又前記クリンチエーペックスゴム11i 、11oにおいては、前記ゴム硬度の差Hb1−Hb2を5°以上、及び/又は高さの差Lb1−Lb2を10mm以上設けることが、本願の作用効果をより高く発揮する上で好ましい。
【0038】
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
【0039】
【実施例】
タイヤサイズ185/70R14の乗用車用タイヤを表1の仕様で試作するとともに、各試供タイヤの操縦安定性及び乗り心地性をテストし、その結果を表1に記載した。
【0040】
(1)操縦安定性:
試供タイヤを、リム(5.5J×14)、内圧(220kPa)にて、乗用車(2000cc)の4輪に装着し、ドライアスファルトのテストコースを走行し、ハンドル応答性、剛性感、グリップ等に関する特性をドライバーの官能評価により比較例1を100とする指数で表示した。指数の大きい方が良好である。
【0041】
(2)乗り心地性:
前記テスト走行において、乗り心地性をドライバーの官能評価により比較例1を100とする指数で表示した。指数の大きい方が良好である。
【0042】
【表1】
【0043】
【発明の効果】
叙上の如く本発明は、車両内側となるビード部を、ビードエーペックスゴム及び/又はクリンチエーペックスゴムのゴム硬度及び高さを高めて圧縮方向に補強し、かつ車両外側となるビード部を、補強コードのビード補強層を設けて引っ張り方向に補強しているため、タイヤ縦剛性の増加を最低限に抑えながら、旋回時に必要な横剛性を最も効果的に高めることができ、優れた乗り心地性を確保しながら操縦安定性を大幅に向上しうる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の発明の空気入りタイヤの一実施例を示す断面図である。
【図2】図2は内のビード部を拡大して示す部分断面図である。
【図3】図3は外のビード部を拡大して示す部分断面図である。
【図4】第2の発明の空気入りタイヤの一実施例を示す断面図である。
【図5】(A)、(B)は従来技術を説明する線図である。
【符号の説明】
2 トレッド部
3 サイドウォール部
4、4i、4o ビード部
5 ビードコア
6 カーカス
6A カーカスプライ
6a プライ本体部
6b プライ折返し部
8、8i、8o ビードエーペックスゴム
10 ビード補強層
11、11i、11o クリンチエーペックスゴム
BL ビードベースライン
Claims (3)
- トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るプライ本体部にビードコアの周りで折返されるプライ折返し部を一連に設けたカーカスプライを有するカーカス、及び前記プライ本体部とプライ折返し部との間でビードコアからタイヤ半径方向外方にのびるビードエーペックスゴムを具える空気入りタイヤであって、
タイヤの車両装着状態において、車両内側となる内のビード部では、前記ビードエーペックスゴムのタイヤ軸方向外側で半径方向内外にのびる補強コードを用いたビード補強層を設けることなく、しかも前記ビードエーペックスゴムを、ビードベースラインからの半径方向高さLa1を20〜60mm、かつゴム硬度Ha1(デュロメータA硬さ)を70〜95°の硬質のゴムとするとともに、
車両外側となる外のビード部では、前記ビードエーペックスゴムのゴム硬度Ha2を前記ゴム硬度Ha1より小、かつビードベースラインからのビードエーペックスゴムの半径方向高さLa2を前記半径方向高さLa1より小とし、しかも前記ビードエーペックスゴムのタイヤ軸方向外側で半径方向内外にのびる補強コードを用いたビード補強層を設けたことを特徴とする空気入りタイヤ。 - トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るプライ本体部にビードコアの周りで折返されるプライ折返し部を一連に設けたカーカスプライを有するカーカス、及び前記プライ本体部とプライ折返し部との間でビードコアからタイヤ半径方向外方にのびるビードエーペックスゴムを具える空気入りタイヤであって、
タイヤの車両装着状態において、車両内側となる内のビード部では、前記ビードエーペックスゴムを、ビードベースラインからの半径方向高さLa1を10〜24mm、かつゴム硬度Ha1を70〜95°の硬質ゴムとするとともに、前記プライ折返し部のタイヤ軸方向外側に、ゴム硬度Hb1が70〜95°かつビードベースラインからの半径方向高さLb1を25〜60mmしかも前記半径方向高さLa1よりも大としたクリンチエーペックスゴムを配置する一方、
車両外側となる外のビード部では、前記ビードエーペックスゴムのゴム硬度Ha2を前記ゴム硬度Ha1以下、かつビードベースラインからのビードエーペックスゴムの半径方向高さLa2を前記半径方向高さLa1以下するとともに、前記プライ折返し部のタイヤ軸方向外側に、ゴム硬度Hb2が前記ゴム硬度Hb1より小、かつビードベースラインからの半径方向高さLb2を前記半径方向高さLb1より小としたクリンチエーペックスゴムを配置し、しかも前記ビードエーペックスゴムのタイヤ軸方向外側で半径方向内外にのびる補強コードを用いたビード補強層を設けたことを特徴とする空気入りタイヤ。 - 前記ビード補強層は、その補強コードがタイヤ周方向に対して45〜90°の角度をなすとともに、半径方向の巾を15〜70mmとして半径方向内端をビードエーペックスゴムの側方に位置させることを特徴とする請求項1又は2記載の空気入りタイヤ。
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