JP5753602B1 - タイヤ - Google Patents

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【課題】耐久性の向上および騒音の低減化と同時に品質および生産性の低下を抑制する。【解決手段】タイヤ10は交錯ベルト層15と有機繊維コードで構成されたエッジバンドプライ17およびサブエッジバンドプライ18とを有する。エッジバンドプライ17は最狭幅の傾斜ベルト19のタイヤ幅方向端を少なくとも覆う。サブエッジバンドプライ18のタイヤ幅方向外側端はエッジバンドプライ17のタイヤ幅方向外側端および交錯ベルト層15の中の最広幅の傾斜ベルトのタイヤ幅方向端よりタイヤ幅方向外側に位置する。エッジバンドプライ17およびサブエッジバンドプライ18を構成するそれぞれの有機繊維コードの応力—伸び率曲線が交点を有する。交点より低い伸び率の範囲においてサブエッジバンドプライ18のコードの弾性率はエッジバンドプライ17のコードの弾性率より大きい。交点より高い伸び率の範囲においてエッジバンドプライ17のコードの弾性率はサブエッジバンドプライ18のコードの弾性率より大きい。【選択図】図1

Description

本発明は、タイヤに関するものである。
走行時のベルト層のタイヤ幅方向端部の浮上りによる、耐久性の低下および騒音の増大を抑制するために、弾性率の比較的大きなコードで構成されたエッジバンドプライでベルト層のタイヤ幅方向端部を覆うタイヤが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開平9−277803号公報
一方、エッジバンドプライはタイヤ製造における拡張時に最も拡張するショルダー近傍に配置されるので、エッジバンドプライのコードの弾性率が大きくなると、タイヤの拡張が抑制されて、所望のタイヤ形状等が得られにくくなる結果、製品の品質および生産性を低下させる懸念があった。
したがって、かかる事情に鑑みてなされた本発明は、耐久性の向上および騒音の低減化と同時に、品質および生産性の低下を抑制可能なタイヤを提供することを目的とする。
上述した諸課題を解決すべく、本発明のタイヤは、少なくとも2層の傾斜ベルトからなる交錯ベルト層と、前記交錯ベルト層のタイヤ径方向外側に設けられ、それぞれタイヤ周方向に延びる有機繊維コードで構成された、エッジバンドプライおよびサブエッジバンドプライとを備え、前記エッジバンドプライは、前記交錯ベルト層の最狭幅の傾斜ベルトのタイヤ幅方向端を少なくとも覆い、前記サブエッジバンドプライのタイヤ幅方向外側端は前記エッジバンドプライのタイヤ幅方向外側端および前記交錯ベルト層の中の最広幅の傾斜ベルトのタイヤ幅方向端よりタイヤ幅方向外側に位置し、前記サブエッジバンドプライのタイヤ幅方向内側端は前記最広幅の傾斜ベルトのタイヤ幅方向端よりも内側に位置し、前記エッジバンドプライおよび前記サブエッジバンドプライを構成するそれぞれの有機繊維コードの応力―伸び率曲線が交点を有し、該交点より低い伸び率の範囲において前記サブエッジバンドプライのコードの弾性率は前記エッジバンドプライの弾性率より大きく、該交点より高い伸び率の範囲において前記エッジバンドプライのコードの弾性率は前記サブエッジバンドプライのコードの弾性率より大きいことを特徴とする。このような構成によれば、エッジバンドプライおよびサブエッジバンドプライが交錯ベルト層の最狭幅の傾斜ベルトのタイヤ幅方向端を少なくとも覆うので、耐久性の向上および騒音の低減化を図ることが可能である。また、エッジバンドプライのコードの弾性率が低い伸び率において小さいので、生産時のタイヤの拡張を可能たらしめ、品質および生産性の低下を抑制可能である。
また、本発明のタイヤでは、前記交錯ベルト層のタイヤ径方向外側、且つ前記エッジバンドプライおよび前記サブエッジバンドプライのタイヤ径方向内側に設けられ、タイヤ周方向に延びる有機繊維コードで構成されたフルバンドプライを、更に備え、前記フルバンドプライは、前記最広幅の傾斜ベルトを覆い、前記フルバンドプライのコードは前記サブエッジバンドプライのコードと同じであり、前記サブエッジバンドプライのタイヤ幅方向外側端は、前記フルバンドプライのタイヤ幅方向端とタイヤ幅方向位置で同じ、またはタイヤ幅方向内側に位置することが好ましい。このような構成によれば、交錯ベルト層全体を補強するフルバンドプライを設けるに際し、サブエッジバンドプライおよびフルバンドプライに同一の材質のコードを用いることにより、生産性の低下をより抑制可能である。
また、本発明のタイヤでは、前記サブエッジバンドプライのタイヤ幅方向内側端は、前記交錯ベルト層の中の最狭幅の傾斜ベルトのタイヤ幅方向端よりもタイヤ幅方向外側に位置することが好ましい。この構成によれば、サブエッジバンドプライの大きさを、効果が得られる幅に定めるので、サブエッジバンドプライの不必要な広幅化が防がれ、タイヤの軽量化を図り、すなわちタイヤの転がり抵抗の低減化が可能である。
また、本発明のタイヤでは、前記サブエッジバンドプライは、タイヤ周方向に沿って巻回すことにより前記フルバンドプライを形成するストリップを、該フルバンドプライのタイヤ幅方向端においてタイヤ径方向外側に折返して連続して巻回すことにより形成されることが好ましい。この構成によれば、タイヤ生産におけるタイヤ拡張時におけるサブエッジバンドプライの位置ズレを抑制することが可能であり、生産性のよりいっそうの向上が可能である。
また、本発明のタイヤでは、前記エッジバンドプライ、および前記サブエッジバンドプライを構成するそれぞれの有機繊維コードの応力―伸び率曲線の交点における伸び率は、0.2%以上1.9%以下の範囲であることが好ましい。このような構成によれば、生産性の低下をより抑制可能であるとともに、交錯ベルト層のタイヤ幅方向端部の浮上りの防止効果を向上可能である。
また、本発明のタイヤでは、前記サブエッジバンドプライのタイヤ幅方向幅は、前記エッジバンドプライのタイヤ幅方向幅より小さいことが好ましい。このような構成によれば、交錯ベルト層の端を、高い伸び率において弾性率が大きなエッジバンドプライがより大きく覆うので、騒音の抑制効果を向上可能である。また、サブエッジバンドプライの大きさの小型化に寄与するので、タイヤの軽量化を図り、転がり抵抗を低減下可能である。
また、本発明のタイヤでは、前記サブエッジバンドプライのタイヤ幅方向幅は、前記最広幅の傾斜ベルトのタイヤ幅方向幅の2.5%以上9.6%以下であることが好ましい。このような構成によれば、サブエッジバンドプライのタイヤ幅方向幅が下限値以上であることにより、生産性のよりいっそうの向上が可能である。また、サブエッジバンドブラプイのタイヤ幅方向幅が上限値以下であることにより、タイヤの軽量化を図り、すなわちタイヤの転がり抵抗のいっそうの低減化が可能である。
また、前記サブエッジバンドプライのタイヤ幅方向外側端は、前記最広幅の傾斜ベルトのタイヤ幅方向端から、タイヤ幅方向外側に、前記最広幅の傾斜ベルトのタイヤ幅方向幅の2.5%以上5.0%以下の距離だけ離間していることが好ましい。このような構成によれば、当該離間距離が下限値以上であることにより、交錯ベルト層のタイヤ幅方向端部の浮上りの防止効果をいっそうの向上が可能である。また、当該離間距離が上限値以下であることにより、タイヤの軽量化を図り、すなわちタイヤの転がり抵抗のいっそうの低減化が可能である。
本発明によれば、耐久性の向上および騒音の低減化と同時に、品質および生産性の低下を抑制可能なタイヤを提供可能である。
本発明の一実施形態に係るタイヤの幅方向断面図である。 図1のトレッド部の一部を拡大して示す図である。 エッジバンドプライおよびサブエッジバンドプライを構成するそれぞれの有機繊維コードの、応力―伸び率曲線である。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
まず、本発明の一実施形態に係るタイヤについて説明する。図1は、本実施形態に係るタイヤの、適用リムRに組み付け、正規内圧を充填し、荷重を加えない無負荷状態のタイヤ幅方向断面図であり、本発明における各種形状はこの状態でのものとする。なお、「適用リム」とは、タイヤが生産され、使用される地域に有効な産業規格であって、日本ではJATMA(日本自動車タイヤ協会) のJATMA YEAR BOOK、欧州ではETRTO(The European Tyre and Rim Technical Organisation)のSTANDARDS MANUAL、米国ではTRA(The Tire and Rim Association, Inc.)のYEAR BOOK等に記載されている、適用サイズにおける標準リム(ETRTOのSTANDARDS MANUALではMeasuring Rim、TRAのYEAR BOOKではDesign Rim)を指す。「正規内圧」とは、上記のJATMA YEAR BOOKなどに記載されている適用サイズ/プライレーティングにおける最大負荷能力に対応する空気圧をいう。
図1に示すように、タイヤ10は、トレッド部11と、トレッド部11の側部からタイヤ径方向内方に延びるサイドウォール部12と、各サイドウォール部12のタイヤ径方向内方に連なるビード部13とを備えている。
また、タイヤ10は、トレッド部11、一対のサイドウォール部12、および一対のビード部13間に延在する、この例ではラジアル構造のスチール材質少なくとも1枚のカーカスプライ14からなるカーカスを備えている。カーカスは複数枚のカーカスプライ14を重ね合わせたものであってもよい。
また、タイヤ10は、トレッド部11でカーカスプライ14よりタイヤ幅方向外側に、交錯ベルト層15と、タイヤ周方向に延びる有機繊維コードで構成されるフルバンドプライ16、エッジバンドプライ17、およびサブエッジバンドプライ18とを備えている。
交錯ベルト層15は、最狭幅の傾斜ベルト19および最広幅の傾斜ベルト20の少なくとも2層を含む。この例では、最狭幅の傾斜ベルト19は、最広幅の傾斜ベルト20より、タイヤ径方向外側に配置されている。また、最狭幅の傾斜ベルト19および最広幅の傾斜ベルト20は、高弾性のベルトコードをタイヤ赤道CLに対して、例えば15°から30°の範囲で傾斜し、かつ最狭幅の傾斜ベルト19のコードおよび最広幅の傾斜ベルト20のコードが互いに交差するように、配置されている。
エッジバンドプライ17は、タイヤ赤道CLを挟んで1対に配置されている。図2に示すように、エッジバンドプライ17は、少なくとも、交錯ベルト層15の最狭幅の傾斜ベルト19のタイヤ幅方向端を覆っている。さらに、好ましくは、エッジバンドプライ17は、交錯ベルト層15の最広幅の傾斜ベルト20のタイヤ幅方向端を覆っている。なお、図2は、図1のベルトおよびバンド構造をタイヤ径方向に投影したものとして示している。
サブエッジバンドプライ18は、エッジバンドプライ17のタイヤ径方向内側に、タイヤ赤道CLを挟んで1対に配置されている(図1参照)。サブエッジバンドプライ18のタイヤ幅方向外側端は、エッジバンドプライ17のタイヤ幅方向外側端および最広幅の傾斜ベルト20のタイヤ幅方向端よりも、タイヤ幅方向外側に位置している(図2参照)。また、サブエッジバンドプライ18のタイヤ幅方向内側端は、最広幅の傾斜ベルト20のタイヤ幅方向端よりも、タイヤ幅方向内側に位置している。
エッジバンドプライ17は、例えばアラミドおよびナイロンからなるハイブリッドコードによって構成される。本実施形態では、好ましくは、エッジバンドプライ17は、42回の下撚り数の1100/2(dtex)のケブラー(デュポン社製)および16回の下撚り数の940/1(dtex)のナイロンを、30回の上撚り数で形成したハイブリッドコードが用いられている。
サブエッジバンドプライ18は、例えばナイロンまたはPETからなるコードによって構成される。本実施形態では、好ましくは、サブエッジバンドプライ18は、26回の下撚り数の1400/2(dtex)のナイロンを、26回の上撚り数で形成したコードによって構成されている。
図3に示すように、コードの応力―伸び率曲線において、サブエッジバンドプライ18のコードの曲線Csとエッジバンドプライ17のコードの曲線Ceとは交点IPを有する。当該交点IPより低い伸び率の範囲R1においては、サブエッジバンドプライ18のコードの弾性率がエッジバンドプライ17のコードの弾性率より大きい。一方、当該交点IPより高い伸び率の範囲R2においてはエッジバンドプライ17のコードの弾性率がサブエッジバンドプライ18のコードの弾性率より大きい。
また、エッジバンドプライ17およびサブエッジバンドプライ18では、それぞれのコードがタイヤ赤道CLに対して、例えば0°に近い小角度で傾斜している。
一般的に、交錯ベルト層15の端部近傍を、大きな弾性率のコードを有するバンドプライで覆うことが、交錯ベルト層15のタイヤ幅方向端部の浮上りの防止に寄与する。弾性率は、歪、即ち伸び率に応じて変わるので、バンドプライを用いる領域に発生する歪に適した弾性率を有するコードを用いることが、浮上りの防止に更に寄与し得る。走行中のタイヤに発生する歪はタイヤの赤道面において最も大きく、タイヤ幅方向の外側に向かうにつれ小さくなる。それゆえ、本実施異形態では、歪の相対的に小さい領域、すなわちタイヤ幅方向外側に近い領域においては、伸び率が相対的に低い範囲において弾性率が大きなコードを有するサブエッジバンドプライ18を用い、歪の相対的に大きな、サブエッジバンドプライ18よりタイヤ径方向内側の領域においては、伸び率が相対的に高い範囲において弾性率が大きなコードを有するエッジバンドプライ17を用いるので、交錯ベルト層15の浮上りの抑制効果を向上可能である。また、サブエッジバンドプライ18をタイヤ製造時に最も拡張する交錯ベルト層15のタイヤ幅方向端位置に配置するので、タイヤの拡張抑制を低減化し得、品質および生産性の低下を抑制可能である。
さらに、本実施形態では、フルバンドプライ16は、交錯ベルト層15のタイヤ径方向外側、且つエッジバンドプライ17およびサブエッジバンドプライ18のタイヤ径方向内側に設けられている(図2参照)。フルバンドプライ16は、交錯ベルト層15の最広幅の傾斜ベルト20を覆っている、すなわち、フルバンドプライ16のタイヤ幅方向端は、最広幅の傾斜ベルト20のタイヤ幅方向端とタイヤ幅方向位置で同じ、またはよりタイヤ幅方向外側に位置している。フルバンドプライ16のコードは、サブエッジバンドプライ18のコードと同じである。また、フルバンドプライ16では、それぞれのコードがタイヤ赤道CLに対して、例えば0°に近い小角度で傾斜している。
サブエッジバンドプライ18のタイヤ幅方向外側端は、フルバンドプライ16のタイヤ幅方向端とタイヤ幅方向位置で同じ、またはタイヤ幅方向内側に位置している。
このような構成によれば、フルバンドプライ16およびエッジバンドプライ17とは別に設けるサブエッジバンドプライ18のコードの材質を、フルバンドプライ16と同じくすることにより、サブエッジバンドプライ18の形成において、フルバンドプライ16と同じコードを連続して巻回せばよく、サブエッジバンドプライ18を有さないタイヤに比べた生産性の低下を抑制可能である。
さらに、本実施形態では、サブエッジバンドプライ18のタイヤ幅方向内側端は、交錯ベルト層15の中の最狭幅の傾斜ベルト19のタイヤ幅方向端よりもタイヤ幅方向外側に位置している。
最狭幅の傾斜ベルト19のタイヤ幅方向端よりもタイヤ幅方向内側においては比較的歪が大きいので、サブエッジバンドプライ18による浮上り防止効果は相対的に低い。また、当該領域はエッジバンドプライ17により覆われているので、サブエッジバンドプライ18で覆う必要性が低い。それゆえ、本実施形態のように、サブエッジバンドプライ18により覆う領域を、上述のように定めることにより、サブエッジバンドプライ18による効果を十分に奏しながら不必要にサブエッジバンドプライ18をタイヤ幅方向内側に広げず、タイヤ10の軽量化が図られ、タイヤ10の転がり抵抗を低減化可能である。
さらに、本実施形態では、サブエッジバンドプライ18は、タイヤ周方向に沿って巻回すことによりフルバンドプライ16を形成するストリップを、フルバンドプライ16のタイヤ幅方向端でタイヤ径方向外側に折返して連続して巻回すことにより形成されている。
このような構成によれば、フルバンドプライ16およびサブエッジバンドプライ18を、不連続で個別に巻回す構成と異なり、フルバンドプライ16およびサブエッジバンドプライ18のタイヤ幅方向端においてストリップが途切れることがない。それゆえ、本実施形態によれば、タイヤ幅方向端においてストリップが途切れる構成の場合にタイヤ拡張時に生じ得る、フルバンドプライ16およびサブエッジバンドプライ18のタイヤ幅方向に沿った位置ズレを防止可能である。
さらに、図3に示すように、サブエッジバンドプライ18を構成するコードおよびエッジバンドプライ17を構成するコードの応力―伸び率曲線Cs、Ceの交点IPにおいて伸び率は0.2以上1.9以下の範囲に位置していることが好ましく、本実施形態では1.6である。
タイヤの交錯ベルト層15のタイヤ幅方向端位置において、バンドの伸び率は、通常、0%から2.5%である。この伸び率が0%から2.5%の範囲の中で、伸び率が0.2%以上の領域に曲線Cs、Ceの交点IPを位置することにより、サブエッジバンドプライ18のコードの弾性率がエッジバンドプライ17のコードの弾性率より大きい範囲を確保可能であり、サブエッジバンドプライ18を機能させて、品質および生産性の低下を確実に抑制可能となる。また、この伸び率が0%から2.5%の範囲の中で、伸び率が1.9%以内の領域に曲線Cs、Ceの交点IPを位置することにより、エッジバンドプライ17のコードの弾性率がサブエッジバンドプライ18のコードの弾性率より大きい範囲を確保可能であり、エッジバンドプライ17を機能させて、交錯ベルト層のタイヤ幅方向端部の浮上りを確実に防止可能となる
さらに、本実施形態では、図2に示すように、サブエッジバンドプライ18のタイヤ幅方向幅Wsは、エッジバンドプライ17のタイヤ幅方向幅Weより小さい。例えば、サブエッジバンドプライ18のタイヤ幅方向幅Wsは6mm以上15mm以下であって、エッジバンドプライ17のタイヤ幅方向幅Weは20mm以上35mm以下である。
このような構成により、交錯ベルト層15の端を、高い伸び率において弾性率が大きなエッジバンドプライ17がより大きく覆うので、交錯ベルト層15の浮上り防止効果を向上可能である。また、サブエッジバンドプライ18を不必要にタイヤ幅方向に広げず、タイヤ10の軽量化が図られ、転がり抵抗を低減下可能である。
さらに、本実施形態では、サブエッジバンドプライ18のタイヤ幅方向幅は、交錯ベルト層15の最広幅の傾斜ベルト20のタイヤ幅方向幅の2.5%以上9.6%以下である。
このような構成においては、サブエッジバンドプライのタイヤ幅方向幅が下限値以上であることにより、生産性のよりいっそうの向上が可能である。また、サブエッジバンドブラプイのタイヤ幅方向幅が上限値以下であることにより、サブエッジバンドプライの大きさを、効果が得られる幅に定めるので、サブエッジバンドプライの不必要な広幅化が防がれ、タイヤの軽量化を図り、すなわちタイヤの転がり抵抗のいっそうの低減化が可能である。
さらに、本実施形態では、サブエッジバンドプライ18のタイヤ幅方向端は、交錯ベルト層15の最広幅の傾斜ベルト20のタイヤ幅方向端からタイヤ幅方向外側に向かって、最広幅の傾斜ベルト20のタイヤ幅方向幅の2.5%以上5.0%以下の長さだけ離間している。
このような構成においては、該離間距離が下限値以上であることにより、交錯ベルト層のタイヤ幅方向端部の浮上りの防止効果をいっそうの向上が可能である。また、当該離間距離が上限値以下であることにより、サブエッジバンドプライの大きさを、効果が得られる幅に定めるので、サブエッジバンドプライの不必要な広幅化が防がれ、タイヤの軽量化を図り、すなわちタイヤの転がり抵抗のいっそうの低減化が可能である。
10 タイヤ
11 トレッド部
12 サイドウォール部
13 ビード部
14 カーカスプライ
15 交錯ベルト層
16 フルバンドプライ
17 エッジバンドプライ
18 サブエッジバンドプライ
19 最狭幅のベルト
20 最広幅のベルト
Ce エッジバンドプライの、応力―伸び率曲線
Cs サブエッジバンドプライの、応力―伸び率曲線
R 適用リム

Claims (8)

  1. 少なくとも2層の傾斜ベルトからなる交錯ベルト層と、前記交錯ベルト層のタイヤ径方向外側に設けられ、それぞれタイヤ周方向に延びる有機繊維コードで構成された、エッジバンドプライおよびサブエッジバンドプライとを備え、
    前記エッジバンドプライは、前記交錯ベルト層の最狭幅の傾斜ベルトのタイヤ幅方向端を少なくとも覆い、
    前記サブエッジバンドプライのタイヤ幅方向外側端は前記エッジバンドプライのタイヤ幅方向外側端および前記交錯ベルト層の中の最広幅の傾斜ベルトのタイヤ幅方向端よりタイヤ幅方向外側に位置し、前記サブエッジバンドプライのタイヤ幅方向内側端は前記最広幅の傾斜ベルトのタイヤ幅方向端よりも内側に位置し、
    前記エッジバンドプライおよび前記サブエッジバンドプライを構成するそれぞれの有機繊維コードの応力―伸び率曲線が交点を有し、該交点より低い伸び率の範囲において前記サブエッジバンドプライのコードの弾性率は前記エッジバンドプライの弾性率より大きく、該交点より高い伸び率の範囲において前記エッジバンドプライのコードの弾性率は前記サブエッジバンドプライのコードの弾性率より大きい
    ことを特徴とするタイヤ。
  2. 前記交錯ベルト層のタイヤ径方向外側、且つ前記エッジバンドプライおよび前記サブエッジバンドプライのタイヤ径方向内側に設けられ、タイヤ周方向に延びる有機繊維コードで構成されたフルバンドプライを、更に備え、
    前記フルバンドプライは、前記最広幅の傾斜ベルトを覆い、
    前記フルバンドプライのコードは前記サブエッジバンドプライのコードと同じであり、
    前記サブエッジバンドプライのタイヤ幅方向外側端は、前記フルバンドプライのタイヤ幅方向端とタイヤ幅方向位置で同じ、またはタイヤ幅方向内側に位置する、請求項1に記載のタイヤ。
  3. 前記サブエッジバンドプライのタイヤ幅方向内側端は、前記交錯ベルト層の中の最狭幅の傾斜ベルトのタイヤ幅方向端よりもタイヤ幅方向外側に位置する、請求項1または2に記載のタイヤ。
  4. 前記サブエッジバンドプライは、タイヤ周方向に沿って巻回すことにより前記フルバンドプライを形成するストリップを、該フルバンドプライのタイヤ幅方向端においてタイヤ径方向外側に折返して連続して巻回すことにより形成される、請求項2に記載のタイヤ。
  5. 前記エッジバンドプライ、および前記サブエッジバンドプライを構成するそれぞれの有機繊維コードの応力―伸び率曲線の交点における伸び率は、0.2%以上1.9%以下の範囲である、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のタイヤ。
  6. 前記サブエッジバンドプライのタイヤ幅方向幅は、前記エッジバンドプライのタイヤ幅方向幅より小さい、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のタイヤ。
  7. 前記サブエッジバンドプライのタイヤ幅方向幅は、前記最広幅の傾斜ベルトのタイヤ幅方向幅の2.5%以上9.6%以下である、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のタイヤ。
  8. 前記サブエッジバンドプライのタイヤ幅方向外側端は、前記最広幅の傾斜ベルトのタイヤ幅方向端から、タイヤ幅方向外側に、前記最広幅の傾斜ベルトのタイヤ幅方向幅の2.5%以上5.0%以下の長さだけ離間している、請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のタイヤ。
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