JPH026202A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

空気入りラジアルタイヤ

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JPH026202A
JPH026202A JP63153403A JP15340388A JPH026202A JP H026202 A JPH026202 A JP H026202A JP 63153403 A JP63153403 A JP 63153403A JP 15340388 A JP15340388 A JP 15340388A JP H026202 A JPH026202 A JP H026202A
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JP
Japan
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fiber
layer
tire
cord
fiber cord
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JP63153403A
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English (en)
Inventor
Yasuo Morikawa
森川 庸雄
Shuji Takahashi
修二 高橋
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Yokohama Rubber Co Ltd
Original Assignee
Yokohama Rubber Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高速性、耐久性並びにユニフォーミティに優
れた空気入りラジアルタイヤに関する。
〔従来の技術〕
従来、乗用車用空気入りラジアルタイヤは、第4図およ
び第5図に示すように、一般にトレッド1とカーカスN
4との間に、スチールコードがタイヤ周方向E−E’に
対して略平行に配置された、少なくとも2層のスチール
コードからなるベルト補強層(以下、スチールベルト補
強層)5が介在された構成を有している。このスチール
ベルト補強N5を補強するスチールコードのうち、一方
の層5uのスチールコードはタイヤ周方向に対して15
°〜35°の角度をとり、他方の層5dのスチールコー
ドは150°〜165°の角度をとって、互いに交差し
て配置されている。
また、カーカスN4は1層または2層からなり、各層の
カーカスコードはタイヤ周方向E−E’に対し略90°
で直交するように配置されている。
ところで、昨今の著しい高速道路網の完備並びに乗用車
の高性能化に伴い、乗用車用タイヤに対する要求はます
ます高度のものになってきている。たとえば、SRタイ
ヤに対してより高速走行が可能なHRタイヤにおける要
求がそれであり、最近ではVRタイヤの要望すら為され
ている。このような要求に対し、これまでは、スチール
ベルト補強層5とトレッド1との間に、タイヤ周方向E
−E’に対する角度が0°〜10°程度のナイロンコー
ドからなる繊維コードで補強した層7を追加配置するこ
とによって対処してきている。
しかしながら、この繊維コード補強層7を構成するナイ
ロンコードの角度がO゛〜10°であるが故に、この繊
維コード補強層7をスプライス部7Sで重なり合わせて
成形せざるを得す、結果としてタイヤの均一性、すなわ
ちユニフォーミティ、特に、ラジアルフォースバリエー
ション(以下、RFVと略す)が著しく阻害され、高速
走行時の乗心地性が低下する原因になっていた。またナ
イロンコードのタイヤ周方向E−E’に対する角度が1
0°を超えると、該繊維コード補強層の所謂タガとして
の効果が低下し、高速耐久性の上で実用性能を満足しな
くなる。
さらにスチールベルト構造のタイヤの場合は、ナイロン
コードよりもモジュラスの高い繊維コードを適用してそ
の高速性や耐カット性を一層向上させようとしても、前
記スプライス部が必然的に重なり合い、極端な剛性の不
連続が生じ、ナイロンコードに比較してRFVがさらに
悪化するから、実施不可能であった。
加えて、2層のスチールベルト補強層と1層の繊維コー
ド補強層とからなる乗用車用ラジアルタイヤは、上記R
FVが悪い上に、この繊維コードがベルト構造全体を略
タイヤ周方向に等しい角度で強く拘束しているため、タ
イヤ自体の剛性が高まり、路面の凹凸等の外乱に対して
も過剰に応答し、乗心地性を耐え難い程に悪化させるこ
とになる欠点があった。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明は、タイヤのユニフォーミティを損なうことなし
に、その高速性、耐久性に優れた空気入りラジアルタイ
ヤを提供することである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、このような2Nのスチールベルト補強層と1
層の有機繊維コードからなる繊維コード補強層を有する
ラジアルタイヤにおいて、前記繊維コード補強層の繊維
コードとして、ナイロンコードに比べてモジュラスが大
きいポリエステル系重合体を芯成分とし、ゴムに対する
優れた接着性を有するポリアミド系重合体を鞘成分とす
る芯鞘型複合繊維フィラメントからなる繊維コードを使
用し、この繊維コード補強層の両端部を折り曲げ、所謂
フォールデッド構造とし、かつ繊維コード補強層の繊維
コードを隣接する前記スチールベルト補強層のスチール
コードと同一の方向に配置せしめることを特徴としてい
る。
以下、図面に基づいて本発明を具体的に説明する。
第1図は本発明ラジアルタイヤの1例を示す一部切開半
斜視断面図であり、第2図A、Bはそのベルト補強層の
積層構造の1例を示す展開平面図である。
図に示す通り、本発明ラジアルタイヤは一対のビードワ
イヤ3とサイドウオール2、これらを連絡するトレンド
1とラジアルカーカス層4との間にスチールベルト補強
N5が配置された構成を有し、前記スチールベルト補強
N5は2層のスチールベルト層5uと5dおよび端部が
折り曲げられたフォールデッド構造の繊維コード補強層
7とからなっている。
本発明ラジアルタイヤのスチールベルト補強層を2層の
スチールベルト層5uと5dと1層のフォールデッド構
造の繊維コード補強層7とから構成するのは、バイアス
タイヤよりはブレーキ性能および燃費性に優れたものと
し、かつ耐摩性の良好な寿命の長いタイヤにするためで
ある。
本発明ラジアルタイヤにおいて、その繊維コード補強層
7はその端部が折り曲げられたフォールデッド構造を有
することが必要であり、このフォールデッド構造によっ
て、比較的動きの大きいタイヤの踏面ショルダ一部端部
を起点とし、繊維コードに沿って接着破壊が進行し、タ
イヤの耐久性が低下するのを防止することができる。
ところで、本発明ラジアルタイヤのように、2層のスチ
ールベルト補強層を有するタイヤの場合、このスチール
ベルト補強層を単独でとり出して考えると、第6図Aに
示す通り、2枚のスチールベルト補強層50uと50d
との積層板50として表すことができる。この積層板5
0に対しタイヤ周方向E−E’に引張力を作用させると
、積層板50はその張力の作用する2次元の平面内のみ
でなく、3次元的に面外にも変形し、第6図Bに示すよ
うにねじれ変形を生じる。プライステアは、このような
スチールベルト補強層のねじれ変形により発生するとい
われている。
そしてこのねじ机変形は、スチールベルト補強層に限ら
れるものではなく、前記繊維コード補強層7を折り曲げ
た場合も、同様にその折り曲げ部にねじれ変形を生ずる
ことになる。
したがって、このスチールベルト補強N5に生ずるねじ
れ変形と繊維コード補強層7に生ずるねじれ変形を相殺
することができればプライステアを有効に低減すること
が可能になる。
本発明は、このような2Nのスチールベルトjti5u
と5dに1層の前記繊維コード補強N7を積層し、かつ
繊維コード補強N7を構成する繊維コードの方向を隣接
するスチールベルト層5uのスチールコードの方向と実
質的に同一方向に位置せしめることによって、前記スチ
ールベルト補強層5に生ずるねじれ変形と繊維コード補
強層7に生ずるねじれ変形を相殺し、プライステアを軽
減し、高速走行時に問題となるタイヤのユニフォーミテ
ィ特性を向上させたものである。
上述したねじれ変形の相殺の上からは、繊維コード補強
層を構成する繊維コードのタイヤ周方向に対する角度(
以下、配置角度α、という)が重要であるが、この角度
α1を10°より小さくすれば、高速耐久性の向上を期
待することが可能であるが、前述したスプライスに起因
してRFVが悪化すること並びにスプライスを無視し得
る程小さくするにはスプライスが長くなり過ぎて、作業
性が悪化すること等の理由で実現することができない。
たとえば、巾が100mmの繊維コード補強層を約10
°の配置角度α、で設置した場合、スプライスは575
鶴にも達することになり、到底実施することはできない
のである。
このような観点から、前記繊維コード補強層のスプライ
スを無視し得る程度に小さ(するには、この繊維コード
補強層の繊維コードの配置角度α、は、10°を超え、
30”以下であることが望ましい。
第2図A、Bおよび第3図A、Bはそれぞれ、本発明ラ
ジアルタイヤの前記スチールベルト層5u、 sa、繊
維コード補強層7の積層構造の例を示す展開平面図であ
る。第2図Aでは、上側スチールベルト層5uのスチー
ルコードが左下がりに配置され、これに隣接する繊維コ
ード補強層7の繊維コードも左下がりに配置されている
また、第2図Bは第2図Aとは反対に、上側スチールベ
ルト層5uのスチールコードが右下がりに配置され、こ
れに隣接する繊維コード補強層7の繊維コードも右下が
りに配置されている。
上側スチールベルト層5uのスチールコードは、繊維コ
ード補強N7の繊維コードと同一方向に配置すればよく
、上記スチールコードのタイヤ周方向に対する配置角度
α2と繊維コードの配置角度α1とは必ずしも一致(同
一角度)させる必要はない。
通常、上側スチールベルト層5uのスチールコードの配
置角度α2は15°〜35゛ にするのがよい。また下
側スチールベルト層5dのスチールコードの配置角度は
限定されないが、上側スチールベルト層5uのスチール
ベルトを交差させることが不可欠で、同方向では周方向
剛性が低下し、タガ効果が発揮できないため、高速耐久
性が低下する。
第3図A、Bに示す通り、2層のスチールベルト補強層
を繊維コード補強層でつつみ込むようなフォールデッド
構造としても良いが、この場合もスチールベルト層5d
と繊維コード補強層7は同じ方向に配置しなければ前記
プライステアの低下は望めない。
次に、本発明ラジアルタイヤの上記繊維コード補強層を
構成する繊維コードは、以下に詳述する芯鞘型複合繊維
フィラメント (以下、単に複合繊維という)から構成
することが重要であり、このような複合繊維を適用する
ことにより、本発明タイヤの上記スチールベルト補強層
と繊維コード補強層との構造とあいまってそのタイヤ性
能は一段と向上するのである。
第9図は、このような芯鞘型複合繊維フィラメントの1
例を示す断面図であり、Cは芯成分、Sは鞘成分を示す
図に示すように、芯鞘型複合繊維とは、単繊維断面の中
心に芯成分Cを有し、その周囲を鞘成分Sが取り囲むよ
うな形態を有し、これが繊維の長平方向に同様な形態に
なっているものを云う。鞘成分S中に存在する芯成分C
の本数は、第6図のように1本であってもよいし、ある
いは2本以上の複数本であってもよい。
この複合繊維の芯成分はポリエステル系重合体からなり
、鞘成分はポリアミド系重合体からなることが重要であ
る。これら両型合体成分の配置が反対(逆)の複合繊維
をラジアルタイヤのベルト補強層に適用しても、ラジア
ルタイヤの高速耐久性を満足させることができないから
である。すなわち、本発明の複合繊維のように、ポリア
ミド系重合体を鞘成分とし、芯成分のポリエステル系重
合体を被覆することにより、接着性の低いポリエステル
系重合体をゴム層から隔離し、ゴム層と接する繊維表面
を接着性の良好なポリアミド系重合体で形成することが
できる。したがって、この複合繊維は、ポリエステル系
繊維と同等の高いモジュラスを存するだけでなく、該繊
維に比べて著しく接着性に優れ、かつポリアミド系重合
体で被覆されている芯成分のポリエステル系重合体は、
ポリエステル系繊維のように接着劣化を生じたり、エス
テル結合の加水分解等により劣化することもなく、ベル
ト補強層の補強コードとして優れた耐久性を示す。
前記複合繊維の芯成分を構成するポリエステル系重合体
としては、エチレンテレフタレートを高分子鎖の反復構
造単位とするポリエチレンテレフタレートが代表的ポリ
マであるが、高重合度、好ましくはオルソクロロフェノ
ールを溶媒として25℃で測定した極限粘度が少なくと
も0.80以上であるポリエチレンテレフタレートがよ
い。このポリエチレンテレフタレートは、イソフタル酸
、p−オキシ安息香酸等のカルボン酸またはその誘導体
等のような共重合性の第3成分が少量共重合されていて
もよい。また鞘成分のポリアミド系重合体としては、繊
維形成性を存するナイロン66(ポリヘキサメチレンア
ジパミド)、ナイロン6 (ポリカプロラクタム)、ナ
イロン46(ポリテトラメチレンアジパミド)並びにそ
れらの共重合体等を挙げることができる。ポリエステル
系重合体としてポリエチレンテレフタレートを使用する
ときは、融点が近くて製糸性の良好なナイロン66、好
ましくは25℃における硫酸中での相対粘度が少なくと
も268以上のナイロン66がよい。
複合繊維の複合比率(芯成分と鞘成分との断面積比率)
は、特に限定されるものではないが、芯成分のポリエス
テル系重合体のゴムに対する接着性や耐化学的安定(老
化)性の改良効果をできるだけ大きくし、かつモジュラ
スの低下をできるだけ小さくする範囲でポリエステル系
重合体からなる芯成分の断面積比率が出来るだけ大きく
なるように選定するのがよい。具体的には、この複合比
率は、芯:鞘の断面積比で90:10〜10 : 90
、好ましくは80 : 20〜20 : 80、さらに
好ましくは70 : 30〜30 : 70の範囲内で
適宜選択される。複合比率が鞘成分の比率があまりに小
さく、芯成分が大きくなり過ぎるとその芯成分のポリエ
ステル系重合体が露出するようになり、ゴムに対する耐
熱接着性や耐化学的老化性を低下し、ベルト補強層の補
強コードとして使用した場合のタイヤの高速性、耐久性
が向上しなくなる。他方、鞘成分があまりに大きくなり
過ぎると、ポリアミド系重合体の比率が過剰になって、
繊維コードの初期モジュラスが低くなリ、ベルト補強層
の補強コードとして使用したとき、特にタイヤ周方向に
対しし10°〜30°の角度を持って配置された本発明
タイヤの構造においては、タイヤの開開性が顕著に低下
し、操縦安定性を損なわずに高速性を向上させることが
困難になるからである。
本発明に使用される芯鞘型複合繊維は、少なくとも20
00m/分、好ましくは3000m/分以上の紡糸速度
を採用する高速紡糸方法により得ることが好ましい。こ
の高速紡糸方法を適用することにより、ポリエステル系
重合体からなる芯成分とポリアミド系重合体からなる鞘
成分との接合(接着)力が向上するからである。この理
由は明らかではないが、前記2つの重合体の結晶化、特
に結晶化し易いポリアミド系重合体の結晶化が高速紡糸
のために抑制された状態でその高分子鎖が繊維軸方向に
配向され、同時に繊維軸方向に配向された芯成分のポリ
エステル系重合体と接合されるために、紡糸並びに延伸
工程等における両成分の接合界面における応力の集中が
著しく抑制させることによるものと推定される。
上記複合繊維は、複数本が収束、撚糸され、繊維コード
に形成される。この繊維コードに対して付与する撚は、 K=Tバ璽 (上式中、Kは撚係数、Tは撚数(回/10cm)Dは
コードの総デニール数を示す) で示される撚係数が1000〜3000の範囲であるこ
とが望ましく、好ましくは1400〜2400の範囲が
よい。この撚係数が1000よりも小さくなると、繊維
コードの収束性が低下し、初期接着力が低下するだけで
なく、耐疲労性が低下するため、ベルト補強層の補強コ
ードとして使用した場合に耐久性が低下する。他方、撚
係数が3000を超えると、繊維コードの強度と初期モ
ジュラスの低下が著しく、ベルト補強層の補強コードと
して使用した場合に操縦安定性並びに高速性が低下する
本発明タイヤの繊維コード補強層を構成する前記複合繊
維コードは、撚糸し、接着剤処理を施した繊維コードの
2.25g/dの荷重負荷時の伸び率が6.5%以下で
あり、かつ150℃における乾熱収縮率が6.0%以下
になるようにすることが望ましい。該接着剤処理コード
の伸び率が6.5%を超えると、処理モジュラスが低下
し、ベルト補強層の補強コードとして使用したときの高
速性の向上が不十分になる。また、乾熱収縮率が6.0
%を超えるときは、グリーンタイヤの加硫時の繊維コー
ドの収縮に伴い、タイヤユニフォーミティの悪化を招き
、かつ繊維コードの初期モジュラスが低下し、操縦安定
性並びに高速性が低下する。
上記補強コードのベルト補強層における打ち込み本数は
タイヤの種類によって相違するが、通常、20〜80本
15cm、好ましくは30〜70本15cmの範囲内に
するのがよい。
なお、本発明ラジアルタイヤのカーカスコードとしては
、特に限定されるものではないが、乗用車用タイヤとし
ては、ナイロン、ポリエステル繊維等の有機繊維が使用
される。
〔実施例〕
以下、実験例により本発明タイヤ並びにその優れた効果
を具体的に説明する。
実験例1 ポリエチレンテレフタレートを芯成分とし、ナイロン6
6を鞘成分とする、複合比率が断面積比で50150で
、15000の芯鞘複合繊維フィラメントを2本引揃え
て撚糸し、上撚4o回/10cm、下撚40回/10c
m 、 f’$、係数に2191の繊維コートを作成し
た。この繊維コードにRFL  (レゾルシン・ホルマ
リン・ゴムラテックス)接着剤を用いて処理した後、2
35℃で0.3 g/dの張力を与えて熱処理し、2.
25g/d荷重負荷時の伸び率が5.5L  150℃
の乾熱収縮率が3.2zである接着処理コードを作成し
た。
比較のために、1260Dの66ナイロンを2本引き揃
えて撚糸し、上撚40回/10cm、下r$、40回/
10cm、撚係数に2008の繊維コードを作成した。
この繊維コードを前記RFL接着剤を用いて処理した後
、225℃で1.5g/dの張力を与えて熱処理し、2
.25g/d荷重負荷時の伸び率が7.0χ、150℃
の乾熱収縮率が4.2zである接着処理コードを作成し
た。
これらの処理コードを50本15cmの打込み本数で未
加硫ゴム中に埋設してベルトカバー補強層を作成し、一
方ベルt−iは、本発明タイヤおよび従来タイヤ共に、
I X 5 (0,25)のスチールコードを用い、4
0本15cmの打込み数にて、第10図AおよびBに示
すベルト部構造を有するタイヤをそれぞれ作成した。
上記複合繊維コードとスチールコードを使用し、下側ス
チールベルトI’15dのコードの配置角度が25°、
上側スチールベルト層5uのコードの配置角度α2が2
5°で交差し、繊維コード補強層のコードの配置角度α
1が20゛である第1図および第2図に示す構造を有す
る、タイヤサイズが185/70R1487Hのタイヤ
(本発明タイヤ)および前記ナイロンコードを使用し、
かっこのナイロンコードの配置角度α1をOoとした第
5図に示される同様のタイヤ(従来タイヤ)を作成した
これらのタイヤについて、JASOC607に規定され
ている自動車タイヤのユニフォーミティ試験方決にした
がってRFVを測定(リムは14×5Jを使用)した結
果を第7図A、Bに示した。
第7図Aは本発明タイヤのRFVの測定結果であり、第
7図Bは従来タイヤのRFLの測定結果である。
また、上記RFVを前記本発明タイヤおよび従来タイヤ
10本についてそれぞれ、測定し、その平均値を求めた
結果を第8図に示した。
これらの図から明らかなように、本発明タイヤは従来タ
イヤに比べてRFVが著しく小さいことが判る。
実験例2 前記本発明を従来タイヤ以外に対比タイヤとして本発明
タイヤの複合繊維を前記ナイロンコードとした第10図
Cに示すベルト部構造の対比タイヤ1゜ 同じく複合繊維をポリエステルコードに置き換えた第1
0図りに示すベルト部構造を有する対比タイヤ2を作成
した。
尚、ポリエステルコードは次の様に作成した。
15000のポリエステル繊維コードを2本引揃えて撚
糸し、上1然40回/10cm、下撚40回/10cm
、撚係数に=2191の繊維コードを作成した。この繊
維コードをVulnax社製のポリエステル系接着剤“
バルカボンドE”を用いて前処理した後、前記RFL接
着剤を用いて処理した後、235℃で0.3 g/dの
張力を与えて熱処理し、2.25g/d荷重負荷時の伸
び率が5.3%、150℃の乾熱収縮率が3.0χであ
る接着処理コードを作成した。打ち込み本数は50本1
5cmで同じ。
111Lk件: タイヤサイズが185/70R1487Hのタイヤを用
い、次の条件下に室温高速耐久性試験により、タイヤが
破壊するまで走行し、その結果により判定した。
試験条件 内圧 3.0Kgf/cm”。
荷重 JATMA設計常用設計常用荷重475夕ドラム
径 1707寵。
リム 14X5J。
荷」jLkl: タイヤサイズが185/701?14 87Hのタイヤ
を用い、次の条件下に室内荷重耐久性試験により、タイ
ヤが破壊するまで走行し、その結果により判定した。
試験条件 内圧 JATMA 最大空気圧2.5Kgf/cm”。
荷重 JATMA設計常用設計常用荷重475夕の皿り
である。
速度 81Km/hr 、  ドラム径 1707mm
リム 14X5J。
表から、本発明はナイロン0°カバーを用いた従来タイ
ヤよりRFVに優れ、高速耐久性と荷重耐久性ともに優
れていることが判る。
また本発明はコードのモジュラスが大きいから、対比タ
イヤ1に比べて高速耐久性に勝り、対比タイヤ2に比べ
て、本発明タイヤはコードの接着性が良いため、耐久性
がよく、その差が明確になった。
〔発明の効果〕
以上、述べた通り、本発明によれば、2層のスチールベ
ルト層に1層の有機繊維コード補強層を有するラジアル
タイヤの有1m k&M維コード補強層として、前記複
合繊維フィラメントからなる繊維コードを使用し、かつ
この繊維コードと隣接するスチールベルト層のスチール
コードとの配置方向を特定することによってプライステ
アを低減したものであり、本発明のラジアルタイヤは、
高速走行時の耐久性および安定性に優れたいるだけでな
く、良好なタイヤ均一性を享受できる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明タイヤの一部切開半斜視断面図、第2図
A、Bおよび第3図A、Bはそれぞれ、本発明タイヤの
ベルト補強層の積層構造を示す展開平面図、第4図は従
来のタイヤの一部切開半斜視断面図、第5図は従来のタ
イヤのベルト補強層の積層構造を示す展開平面図、第6
図A、Bはベルト補強層の変形の状況を示すモデル図、
第7図はタイヤの周方向におけるRFVの測定結果を示
すグラフ、第8図は同じくタイヤのRFVの平均値を棒
グラフで示した図、第9図は本発明に使用する芯鞘型複
合繊維フィラメントの1例を示す断面図、第10図A、
B、CおよびDはそれぞれ、本発明タイヤと従来タイヤ
ならびに対比タイヤのベルト部構造を示す模式図である
。 1・・・トレッド、4・・・カーカス層、5・・・スチ
ールベルト補強層、5u・・・上側スチールベルト補強
層、5d・・・下側スチールベルト補強層、7・・・有
機繊維コード補強層、C・・・芯成分、S・・・鞘成分
。 代理人 弁理士 小 川 信 −

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 2層のスチールコードからなるベルト補強層と1層の有
    機繊維コードからなる繊維コード補強層を有するラジア
    ルタイヤにおいて、前記繊維コード補強層の繊維コード
    をポリエステル系重合体を芯成分とし、ポリアミド系重
    合体を鞘成分とする芯鞘型複合繊維フィラメントから構
    成すると共に、その両端部を折り曲げ、かつこの繊維コ
    ードを前記繊維コード補強層に隣接するベルト補強層の
    スチールコードと同一の方向に配置せしめた空気入りラ
    ジアルタイヤ。
JP63153403A 1988-06-23 1988-06-23 空気入りラジアルタイヤ Pending JPH026202A (ja)

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JP63153403A JPH026202A (ja) 1988-06-23 1988-06-23 空気入りラジアルタイヤ

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03279432A (ja) * 1990-03-27 1991-12-10 Sumitomo Rubber Ind Ltd 重荷重用ラジアルタイヤ
JPH04365602A (ja) * 1990-08-10 1992-12-17 Sumitomo Rubber Ind Ltd 自動二輪車用ラジアルタイヤ
JP2005319955A (ja) * 2004-05-11 2005-11-17 Toyo Tire & Rubber Co Ltd 空気入りラジアルタイヤ

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