JPH06143922A - 重荷重用ラジアルタイヤ - Google Patents

重荷重用ラジアルタイヤ

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JPH06143922A
JPH06143922A JP4322637A JP32263792A JPH06143922A JP H06143922 A JPH06143922 A JP H06143922A JP 4322637 A JP4322637 A JP 4322637A JP 32263792 A JP32263792 A JP 32263792A JP H06143922 A JPH06143922 A JP H06143922A
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Shoji Kono
昌次 河野
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Abstract

(57)【要約】 【目的】トレッドショルダー部に生じる偏摩耗を抑制す
る。 【構成】正規リムにリム組されかつ正規内圧を充填した
標準状態において、接地巾SWはタイヤ最大巾の0.7
〜0.9倍、最大巾のベルトプライのプライ巾BWMは
前記接地巾SWの0.84〜1.2倍以上、しかも前記
プライ巾BWMとタイヤ最大巾TWとの比BWM/TW
を0.69以上とし、さらに前記プライ巾BWMを四等
分した内側部分12Aと外側部分12Bとにおいて、外
側部分12Bにおいて、その内面12aは、タイヤ最大
巾TWの2.0〜2.8倍の曲率半径からなる円弧によ
り形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、タイヤのトレッドショ
ルダー部分における偏摩耗を効果的に抑制しうる重荷重
用ラジアルタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術】空気入りタイヤでは、走行とともに必然
的にタイヤの摩耗を伴う。特に近年、多用されるラジア
ルタイヤにおいては、ラジアル方向に配列されたカーカ
スの外側に、スチールコードなどの高張力コードからな
るベルト層を配置し、大きなタガ効果を与えているた
め、トレッド面の接地圧分布の不均一となりやすく、と
くにタイヤのショルダー部分が、クラウン部分に比して
早期に摩耗する偏摩耗が生じやすい。また一方、とくに
乗用車用のラジアルタイヤに散見されるいわゆるヒール
アンドトウ摩耗、本発明に係るトラック、バス等の重荷
重用タイヤに見られる図7に例示するような、ショルダ
ー部分のみがステップ状に摩耗する段付摩耗Mなどの異
常摩耗も生じることがある。
【0003】このようなショルダー部分における偏摩耗
などは、トレッド面tが、図4(A)(B)に示す如く
タイヤ軸を含む断面においてほぼ円弧状となるため、ク
ラウン部分の円周長さが、ショルダー部分の周長さに比
して相対的に長く、従って、トレッド面が接地したとき
には、クラウン部分がひきずり側を、ショルダー部分が
ひきずられ側を形成し、例えば、図6に示すように、タ
イヤの転動に際しての踏み込み部a、特にけり出し部b
において路面との間で生じる滑り摩擦によって、生じる
ものと考えられる。
【0004】とくに前記段付摩耗Mは、タイヤがとくに
非駆動側の前輪に使用される場合、タイヤの姿勢角によ
って接地端部の摩耗が促進されることに起因し、又前記
段付摩耗Mは、タイヤの走行距離とともに成長し、つい
には外方リブ全巾に広がり、タイヤの寿命を減じること
となる。このような偏摩耗は、トレッド面にラグ溝を形
成したリブ、ラグパターンにおいて特に著しい。
【0005】このような偏摩耗、段付摩耗は路面と接触
することにより発生する摩耗エネルギーの不均一により
発生することが知られている。又摩耗エネルギーWは、
路面とタイヤとの摩擦係数μ、接地圧力P、及び路面と
タイヤ間のスベリSに影響され下記式により関係づけ
ることが出来る。 W μ・P・S
【0006】しかし摩耗速度の遅いマイルドな条件、即
ち軽荷重で良路面を一定速度で、しかもカーブが少ない
路面を走行するような条件の場合、タイヤ接地面内にお
ける前記摩耗エネルギーの微少な差が集積され偏摩耗に
発展する。
【0007】従来、このような偏摩耗を防止するには、
トレッド面の曲率半径を大としクラウン部とショルダー
部の周長差を減じるか、又はショルダー部分のブロック
を大型化することによりその剛性を高め、さらにはベル
ト層の剛性を特にショルダー部分において強化させるな
どの提案が行われている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、単に不
用意に、曲率半径を大とし周長差を減じるときには、図
5(A)、(B)に示す如くショルダー部の接地圧が増
大しかつショルダー部におけるゴム層の厚さが増し該部
分cにおける発熱を生起させやすく、この部分における
ベルトプライ端のゴム剥離を生起しやすいなど、耐久性
をむしろ低下させる。
【0009】このように偏摩耗などと発熱、即ち耐久性
とは二律背反の特性を有する。なおブロック、ベルト層
の剛性増大は前記摩耗を充分には解決しえない他、ショ
ルダー部分のブロック、ベルト層などの剛性を過度に高
めたときには、タイヤノイズ、乗心地性能などを阻害さ
せがちとなる。
【0010】本発明者らは、重荷重用ラジアルタイヤの
ショルダー部分における偏摩耗及び段付摩耗を防止する
べく種々実験をおこなった結果、偏摩耗を防止するに
は、ベルト層のタイヤ軸方向の断面形状、特にベルト層
の補強効果の最も大きい、最大巾を有するベルトプライ
の巾についてタイヤ最大巾及び接地巾に対する比を規制
することが必要であることを見出した。さらに前記最大
巾のベルトプライの内で、外側部分、即ちショルダーに
位置する部分の曲率を所定の範囲とすることによって、
偏摩耗を効率よく防止しうることを知り得たのである。
【0011】本発明は、ショルダ部分に生じがちな偏摩
耗を効果的に抑制しうる重荷重用ラジアルタイヤの提供
を目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、トレッド部か
らサイドウオール部をへてビード部のビードコアで折返
すラジアル、セミラジアル配置のカーカスと、カーカス
の半径方向外側かつトレッド部の内方に配されるととも
にタイヤ赤道に対して5〜70°の角度範囲で傾くベル
トコードを用いた少なくとも3枚かつ内外に重なるベル
トプライからなるベルト層とを具えるとともに、トレッ
ド面に、周方向にのびる複数本の縦溝及びトレッド縁と
該トレッド縁に最も近い縦溝とを結ぶとともに溝巾が2
mm以上かつ溝深さが5mm以上のラグ溝とを形成した重荷
重用ラジアルタイヤであって、正規リムにリム組されか
つ正規内圧を充填した標準状態において、該タイヤに許
容される最大荷重を加えたときの接地面がなすタイヤ軸
方向の巾である接地巾SWはタイヤ最大巾TWの0.7
倍以上かつ0.9倍以下、前記ベルトプライの中の最大
巾のベルトプライのプライ巾BWMは、前記接地巾SW
の0.84倍以上かつ0.96倍以下、しかも前記最大
巾のベルトプライのプライ巾BWMとタイヤ最大巾TW
との比BWM/TWを0.69以上とするとともに、こ
のベルトプライのプライ巾BWMの1/4倍の距離をタ
イヤ赤道から両側に隔てる1/4点間の内側部分と、該
1/4点のタイヤ軸方向外側の外側部分とに仮想区分し
た前記外側部分において、前記最大巾のベルトプライの
半径方向内側の内面は、タイヤ軸を含む断面において、
タイヤ最大巾TWの1.6倍以上かつ2.3倍以下の曲
率半径BRからなる円弧からなり、しかも前記内面は前
記1/4点において内側部分と滑らかに接続されること
を特徴とする重荷重用ラジアルタイヤである。
【0013】
【作用】本発明の重荷重用ラジアルタイヤは、正規リム
にリム組されかつ正規内圧を充填した標準状態におい
て、トレッドの湾曲度が設定される。ここで正規リムと
はTHE TIRE and RIM ASSOCIA
TION INC.が発行するYEAR BOOK(T
RAと通称される)又はTHE EUROPEANTY
RE AND RIM TECHNICAL ORGA
NIZATIONが発行するSTANDARDS MA
NUAL(ETRTOと通称される)で規定する標準リ
ムであり又正規内圧とはTRA或いはETRTOにおけ
る各タイヤの最大空気圧として定義する。
【0014】本発明では接地巾SWをタイヤ最大巾TW
の0.7倍以上かつ0.9倍以下としている。接地巾S
Wは牽引性能、耐摩耗性に影響を及ぼし、接地巾SWが
タイヤ最大巾TWの0.7倍未満となれば接地圧力が異
状に高くなりトレッド中央部分において早期に摩耗する
など耐久性に劣り、又グリップ力が低下することによっ
て牽引性能が劣るからである。なお0.9倍をこえて大
となれば走行時においてトレッド面は、接地方向縁部近
傍ですべりが生じ発熱することによって、耐久性を低下
させることがある。
【0015】又最大巾のベルトプライのプライ巾BWM
を前記接地巾SWの0.84倍以上かつ0.96以下と
している。
【0016】図2はタイヤサイズが12R22.5、1
1R22.5及び10.00R20のタイヤについて前
記プライ巾BWMと前記接地巾SWとの比BWM/SW
を変化させた場合の偏摩耗量の関係をグラフに示してい
る。
【0017】偏摩耗量は1mm当たりの肩落摩耗断面積を
摩耗部分の全域に亘り測定するとともに、その平均値を
もって表示している。なお図中の記号は表1に示すタイ
ヤの種類を表している。
【0018】図2から理解出来るように比BWM/SW
が0.84以上では偏摩耗が激減することが確認され
た。又前記プライ巾BMWが接地巾SW0.84倍未満
ではタイヤ走行時における転がり抵抗を増大させる。他
方前記比BWM/SWが0.96をこえるとベルト巾が
過大となり、トレッド部の剛性が増すことによって操縦
安定性を失うおそれがあり、又バットレス面21からの
外力によりベルト端がセパレーションする故障を招きや
すい。
【0019】なお前記プライ巾BWMとタイヤ最大巾T
Wとの比BWM/TMを0.69以上としている。これ
は比BMW/TMが0.69以下になると、例え接地巾
SWがタイヤ最大巾TMに対して、又プライ巾BWMが
接地巾SWに対してそれぞれ前記した規制値を満足した
場合であっても高速走行した場合にはトレッドショルダ
ー部の剛性が低いことによりその耐久性が著しく低下す
るという実験結果に基づき前記の如く規制したのであ
る。
【0020】又本願の重荷重用ラジアルタイヤにあって
は、ベルト層を形成するベルトプライの内で最大巾のベ
ルトプライを、その巾BMWの1/4倍をタイヤ赤道か
ら両側に隔てる1/4点間の内側部分と、1/4点より
も外側の外側部分とに仮想区分し、その外側部分におい
て該ベルトプライの内面をタイヤ最大巾の1.6倍以上
かつ2.3倍以下の曲率半径からなる円弧によって形成
している。
【0021】図3は、タイヤサイズが285/75R2
4.5と11R24.5であるタイヤについて、前記外
側部分の曲率半径BRと、トレッド面の曲率半径TRを
それぞれ違えて走行テストを行い、トレッドショルダー
部における偏摩耗の発生をグラフによって示している。
グラフは、タイヤ最大巾TWに対する最大巾のベルトプ
ライにおける外側部分の曲率半径BRの比BR/TWを
横軸に、又タイヤ最大巾TWに対するトレッド面の曲率
半径TRの比TR/TWを縦軸として偏摩耗の大きさを
符号で示している。
【0022】偏摩耗量の測定は各試供タイヤを実車に装
着し、テスト道路を10万km走行させたのち、左又は右
側のショルダ部に発生した偏摩耗のうち大きい側の偏摩
耗について周方向8ケ所についてその摩耗の断面面積を
測定するとともにその平均値であり、その判定は表2に
示す基準によって行った。
【0023】
【表2】
【0024】テストの結果は図3に示す。なお偏摩耗量
の大小は、表2に示す標準に従い◎、○、△、×で表示
している。図3から理解出来るようにトレッド面の曲率
半径TRの大小に影響されるのではなく、最大巾のベル
トプライにおける外側部分の曲率半径BRの大小に関係
するところが大きく、しかも前記比BR/TWが2.0
以上では顕著に偏摩耗が減少している。このテスト結果
に基づき最外巾のベルトプライの外側部分の曲率半径B
Rをタイヤ最大巾TWの1.6倍以上と設定したのであ
る。
【0025】又、前記比BR/TWが2.3をこえると
ベルトプライの端部がショルダ部においてトレッド面に
近接することとなり、タイヤ更生時において取り代が不
足し、更生率が低下することによって比BR/TWの上
限を規制したのである。
【0026】このように本願発明は、前記した各構成が
有機的かつ一体化され、殊にトレッドショルダー部分に
偏摩耗が発生しやすいラグ溝を有するタイヤであって
も、転がり抵抗を増加させることなく、又操縦の安定性
を保持しつつ偏摩耗の発生を防止できるのである。
【0027】
【実施例】以下本発明の一実施例を図面に基づき説明す
る。図1は、重荷重用ラジアルタイヤ1が、正規リムR
にリム組されかつ正規内圧を充填した標準状態を示して
いる。ここで正規リムRとは、前記のように、TRA又
はETRTOで規定する標準リムであり、又正規内圧と
は、前記TRA又はETRTOにおける各タイヤの最大
空気圧として定義する。
【0028】重荷重用ラジアルタイヤ1は、トレッド部
2と、その両端からラジアル方向内方にのびるサイドウ
ォール部3と、その両端に設けるビード部4とを有し、
又ビード部4のビードコア5のまわりでタイヤ内側から
外側に折返して係止されるカーカス6と、該カーカス6
の半径方向外側に配置されるベルト層7とを具える。
【0029】トレッド面2Aにはタイヤ周方向にのびる
複数本、本実施例では4本の縦溝G…及びトレッド縁E
と該トレッド縁Eに最も近い縦溝Gとを結ぶ複数のラグ
溝GL…とを有するリブラグパターンが形成される。な
おラグ溝GLはその溝巾を2mm以上、溝深さを5mm以上
かつ縦溝Gの溝深さ以下として形成される。
【0030】又トレッド面2Aには、標準状態かつ最大
荷重時に接地する接地面Sが設定される。この接地面S
においてタイヤ軸方向の最大巾を接地巾SWと定義す
る。前記接地巾SWは、タイヤ最大巾TWの0.7倍以
上かつ0.9倍以下の範囲に設定される。
【0031】前記カーカス6は、本実施例では、カーカ
スコードをタイヤ赤道面COに対して90゜の角度に配
したラジアル構造の1枚のプライからなり、又カーカス
コードとして、スチールコードを用いている。なおカー
カスとしてカーカスコードを60〜90度に配したラジ
アル、セミラジアル構造とすることも、又カーカスコー
ドとして、スチールコードの他、アラミド、ナイロン、
レーヨン、ポリエステルなどの有機繊維コードを複数の
プライとすることにより用いることができる。またカー
カスはビードコア5を折返すとともに、折返し端6A
は、ビードコア5の上方かつタイヤの最大巾位置下方で
途切れている。なおビード部4には、タイヤの接地等に
よる変形に伴い移動するカーカス6とビードコア5との
間の擦過を防止しかつビード部の剛性を高める補強層、
リムズレ防止用のチェーファ(ともに図示せず)の他、
カーカス6の折返し部を覆う他の補強層8などを配する
こともできる。さらにトレッド部2には、ベルト層7の
タイヤ軸方向端部を覆う有機繊維コードからなるバンド
層(図示せず)を設けるのもよい。
【0032】さらにビード部4には、ビードコア5から
半径方向外向きに先細となるゴム材からなるビードエー
ペックス10を設けて横剛性を向上している。
【0033】又前記ベルト層7は、本例ではカーカス6
側からトレッド部2に向かって順に配される第1のベル
トプライ11、第2のベルトプライ12、第3のベルト
プライ13、および巾狭の第4のベルトプライ14から
なる4層構造をなし、又第2のベルトプライ12のタイ
ヤ軸方向の外縁間の長さであるプライ巾W2は、第1の
ベルトプライ11のプライ巾W1に比して大、又第3の
ベルトプライ13のプライ巾W3は前記プライ巾W1と
略同一としている。即ち第2のベルトプライ12は、こ
の4枚のベルトプライのうちの最大巾BWMをとなる。
【0034】又前記第2のベルトプライ、即ち最大巾の
ベルトプライは、そのプライ巾BWMを、前記接地巾S
Wの0.84倍以上かつ0.96倍以下とし、さらに該
プライBWMと前記タイヤ最大巾TWとの比BWM/T
Mを0.69以上としている。
【0035】又このベルトプライ12のプライ巾BWM
の1/4倍の距離をタイヤ赤道COから両側に隔てる1
/4点Aを仮設するとともに、このベルトプライ12を
1/4点A、A間に位置する内側部分12Aと、該1/
4点のタイヤ軸方向外側に位置する外側部分12Bとに
仮想区分するとともに、この外側部分12Bは、その半
径方向内側の内面12aを円弧によって形成している。
又外側部分12Bのタイヤ赤道側の端部は滑らかに内側
部分12Aに接続している。
【0036】又外側部分12Bの前記内面12aはその
曲率半径BRをX−RAY CTキャスナーを用いて測
定するとともに、タイヤ最大巾TWとの比において規制
し、前記曲率半径BRをタイヤ最大巾TWの1.6倍以
上かつ2.3倍以下としている。
【0037】さらにベルトコードはタイヤ赤道COに対
して5〜70度の角度で傾斜させ、また本実施例では、
第1のベルトプライ11は、そのベルトコードをタイヤ
赤道COに対して50〜70度の角度で傾斜させるとと
もに、第2のベルトプライ12はそのベルトコードを前
記第1のベルトコードと同一方向かつ赤道COに対して
14〜22度の傾斜角度で、又第3のベルトプライ13
はそのベルトコードを第2のベルトコードと逆方向かつ
タイヤ赤道COに対して14〜22度の傾斜角度で配さ
れている。
【0038】従ってベルト層7は、第2、第3のベルト
コードが互いに交差する反面、第1、第2のベルトコー
ドが同方向に傾斜するため、走行時のタイヤ変形により
生じる第1、第2のベルトプライ11、12間の剪断歪
を緩和する一方、各プライ11〜13のベルトコード角
度が交差することによってベルト層の端部にわたって高
い拘束力を有する剛性の大なトライアングル構造を形成
できる。
【0039】又第1のベルトプライ11のコード角度を
前記カーカス7のコード角度と第2のベルトプライ12
のコード角度との中間としているため、該カーカス7と
ベルト9との相互間の剛性段差を減じその剥離損傷を防
止している。なお第4のベルトプライ14は、第3のベ
ルトプライ13の巾よりも45〜10%狭いスチールコ
ードからなるプライ15であり、第1〜3のベルトプラ
イ11、12、13を外傷より保護する。
【0040】さらに第1のベルトプライ11は、タイヤ
軸方向外側でカーカス6から離間し、かつ第2のベルト
プライ12は第1のベルトプライに沿ってタイヤ軸方向
に延在するとともに、第3のベルトプライ13は、端部
において第2のベルトプライ12から離間し、かつ各離
間部分には、タイヤ軸方向にのびるクッシヨンゴム1
5、16を介在させることにより、各プライ端部におけ
る応力集中を緩和しセパレ−ションを防止している。
【0041】又ベルトコードとして、スチールコードの
他、アラミド、ナイロン、レーヨン、ポリエステルなど
の有機繊維コードを複数のプライとすることにより用い
ることができる。
【0042】なお本実施例では、トレッド面2Aはタイ
ヤ赤道CO面上に中心を有る円弧からなり、そのトレッ
ド曲率半径TRを、前記タイヤ最大巾TWの1.89倍
以上かつ2.11倍以下の範囲とするのが好ましい。ト
レッド曲率半径の大小は、前述のショルダー部の偏摩耗
よりも他の要因によるものであって、1.89倍未満で
は図7に示すように段付き摩耗が発生するおそれがあ
り、2.11倍をこえると走行時にトレッド部が過熱す
る危険があるためである。
【0043】
【発明の効果】叙上の如く本発明の重荷重用ラジアルタ
イヤはショルダー部分の偏摩耗の発生を防ぎ耐久性を向
上しうる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すタイヤ軸方向右側を示
す断面図である。
【図2】偏摩耗の発生状況を最大巾のベルトプライのプ
ライ巾と接地巾との比との関係において示すグラフであ
る。
【図3】偏摩耗の発生状況を最大巾のベルトプライの外
側部分の曲率半径とトレッド面の曲率半径との関係にお
いて示すグラフである。
【図4】タイヤの接地状態を例示し、(A)はその断面
図、(B)はその平面図である。
【図5】タイヤの接地状態の他の例を示し、(A)はそ
の断面図、(B)はその平面図である。
【図6】接地形状を例示する正面図である。
【図7】段付摩耗を例示する断面図である。
【符号の説明】
2 トレッド部 2A サイドウォール部 4 ビード部 5 ビードコア 6 カーカス 7 ベルト層 12 最大巾のベルトプライ 12A 内側部分 12B 外側部分 A 1/4点 BR 外側部分の曲率半径 BWM 最大巾のベルトプライのベルト巾 G 縦溝 GL ラグ溝 S 接地面 SW 接地巾 TW タイヤ最大巾
【表1】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】トレッド部からサイドウオール部をへてビ
    ード部のビードコアで折返すラジアル、セミラジアル配
    置のカーカスと、カーカスの半径方向外側かつトレッド
    部の内方に配されるとともにタイヤ赤道に対して5〜7
    0°の角度範囲で傾くベルトコードを用いた少なくとも
    3枚かつ内外に重なるベルトプライからなるベルト層と
    を具えるとともに、トレッド面に、周方向にのびる複数
    本の縦溝及びトレッド縁と該トレッド縁に最も近い縦溝
    とを結ぶとともに溝巾が2mm以上かつ溝深さが5mm以上
    のラグ溝を形成した重荷重用ラジアルタイヤであって、
    正規リムにリム組されかつ正規内圧を充填した標準状態
    において、該タイヤに許容される最大荷重を加えたとき
    の接地面がなすタイヤ軸方向の巾である接地巾SWはタ
    イヤ最大巾TWの0.7倍以上かつ0.9倍以下、前記
    ベルトプライの中の最大巾のベルトプライのプライ巾B
    WMは、前記接地巾SWの0.84倍以上かつ0.96
    倍以下、しかも前記最大巾のベルトプライのプライ巾B
    WMとタイヤ最大巾TWとの比BWM/TWを0.69
    以上とするとともに、このベルトプライのプライ巾BW
    Mの1/4倍の距離をタイヤ赤道から両側に隔てる1/
    4点間の内側部分と、該1/4点のタイヤ軸方向外側の
    外側部分とに仮想区分した前記外側部分において、前記
    最大巾のベルトプライの半径方向内側の内面は、タイヤ
    軸を含む断面において、タイヤ最大巾TWの1.6倍以
    上かつ2.3倍以下の曲率半径BRからなる円弧からな
    り、しかも前記内面は前記1/4点において内側部分と
    滑らかに接続されることを特徴とする重荷重用ラジアル
    タイヤ。
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Cited By (5)

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US20060169383A1 (en) * 2003-07-18 2006-08-03 Michelin Recherche Et Technique S.A. Tire for heavy vehicles
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