JPH0930207A - 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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JPH0930207A
JPH0930207A JP8118003A JP11800396A JPH0930207A JP H0930207 A JPH0930207 A JP H0930207A JP 8118003 A JP8118003 A JP 8118003A JP 11800396 A JP11800396 A JP 11800396A JP H0930207 A JPH0930207 A JP H0930207A
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庸雄 森川
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和幸 加部
Shuji Takahashi
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    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C9/00Reinforcements or ply arrangement of pneumatic tyres
    • B60C9/18Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers
    • B60C9/26Folded plies
    • B60C9/263Folded plies further characterised by an endless zigzag configuration in at least one belt ply, i.e. no cut edge being present

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ベルト層にスチールコードを使用してはいる
が、高速耐久性が良好であり、しかもユニフォーミティ
ー、操縦安定性、乗心地性に優れた空気入りラジアルタ
イヤの提供。 【解決手段】 本発明の空気入りラジアルタイヤは、ト
レッド3におけるカーカス層2の外周に、1本乃至複数
本のスチールコードを互いに平行にマトリックスに埋設
してなるテープ7を、ジグザグに折り曲げながら巻き付
けることにより2層構造の円筒状のスチールコードベル
ト層4を形成してなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高速耐久性が良好
でしかもユニフォーミティー、操縦安定性、乗心地性に
優れた空気入りラジアルタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、空気入りラジアルタイヤのベルト
部には、スチールコードの優れた強度および弾性率を利
用したスチールコードベルト層が使われている。このス
チールコードベルト層は、スチールコードがタイヤ周方
向に対して比較的小さな角度(10°〜30°)で配置され
かつプライ間でコードが互いに交差し、その幅方向両側
端に切断破面のある構造であった。このため、その切断
破面に応力が集中してスチールコードとコートゴムとの
間にセパレーションが生じ易く、高速耐久性が劣るよう
になるといった欠点があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ベル
ト層にスチールコードを使用してはいるが、有機繊維カ
バー層等の補助手段を用いることなく高速耐久性が良好
であり、しかもユニフォーミティー、操縦安定性、乗心
地性に優れた空気入りラジアルタイヤを提供することに
ある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、トレッドにおけるカーカス層の外側にベ
ルト層が配置された空気入りラジアルタイヤにおいて、
1本乃至複数本のスチールコードを互いに平行にマトリ
ックスに埋設してなるテープを、前記カーカス層の外周
にジグザグに折り曲げながら巻き付けることにより2層
構造の円筒状のスチールコードベルト層を形成してな
り、該スチールコードベルト層のタイヤ周方向に対する
コード角度θ、該スチールコードベルト層の幅D、該ス
チールコードベルト層の円筒半径r、前記テープのタイ
ヤ1周当りのジグザグ折り曲げ回数nとしたとき、tan
θ=n×D/2πrの関係を満たし、かつ7°<θ<20
°であり、前記スチールコードがその長手方向にスパイ
ラル状或いは波型にくせ付けされた太さ0.15〜0.5mm の
スチール単線から構成されるか又は素線径0.1 〜0.25mm
のa×b撚り構造(a=1〜4、b=2〜5)で構成さ
れたことを特徴とする。
【0005】ここで、円筒半径rとは、タイヤ回転軸か
ら2層構造の円筒状のスチールコードベルト層の内側面
までのタイヤ赤道線上の距離をいう。このように、テー
プを折り曲げながらカーカス層の外周に巻き付けること
によりスチールコードベルト層を形成するために、この
スチールコードベルト層の幅方向両側端(ベルトエッジ
部)には切断破面がないのでその切断破面でセパレーシ
ョンが生じる恐れが小さく、高速耐久性が良好となる。
【0006】また、テープを折り曲げながらカーカス層
の外周に巻き付けることによりスチールコードベルト層
を形成するために、従来におけるようにベルト層用スチ
ールコードゴム引きシートをその長手方向両端部で互い
に重ね合わせることによりベルト層を形成する場合に比
して、重ね合わせ部(スプライス部)が生じないのでユ
ニフォーミティー(UF)が良好となり、特に、タイヤ
が半径方向に受ける反力の変化を表わすラジアル・フォ
ース・バリエーション(RFV)を低減することができ
る。
【0007】そのうえ、剛性の高いスチールコードベル
ト層がそのコードが切断されることなくベルト部に配置
されるため、このスチールコードベルト層によりタイヤ
横剛性を確保できるから操縦安定性を損なうことがな
い。さらに、上記のようにユニフォーミティー(UF)
が良好となるため、乗心地性を向上できる。ただし、上
記テープの幅をあまり広くすると折り曲げが困難になる
ばかりでなく、テープの巻き始め端(巻き終り端)等と
他の箇所との間の剛性の不均一が増加し、好ましくな
い。したがって、テープの幅は、スチールコードベルト
層の幅D(ベルト折り曲げ幅)の15%以下にするのがよ
い。
【0008】
【発明の実施の形態】図1は本発明の空気入りラジアル
タイヤの一例の子午線方向半断面説明図である。図1に
おいて、左右一対のビードコア1の廻りにタイヤ内側か
ら外側にカーカス層2の端部が巻き上げられており、ト
レッド3においてはカーカス層2の外側にスチールコー
ドベルト層4がタイヤ周方向にタイヤ1周に亘って配置
されている。図1では、スチールコードベルト層4は、
2層の偶数層であるが、偶数層であれば4層でも6層で
あってもよい。
【0009】トレッド3の表面、すなわちトレッド面に
はタイヤ周方向に延びる複数の溝5およびタイヤ幅方向
に延びる複数の溝(図示せず)が設けられている。スチ
ールコードベルト層4は、図2に示すように、スチール
コードの1本乃至複数本を、好ましくは5〜10本を互い
に平行にマトリックスに埋設してなるテープ6(テープ
6は図2のA部(テープ6の端部)を拡大した図14に示
されるように、スチールコード11の複数本を互いに平行
にマトリックスに埋設してなる)を、カーカス層2のタ
イヤ1周に亘って偶数回又は奇数回折り曲げてジグザグ
にカーカス層2の幅方向に移動させると共に、スチール
コードベルト層4の幅方向相当端7、8で折り曲げなが
らカーカス層2の外周に巻き付けることにより形成され
る。この巻き付けは、テープ6相互間に隙間が生じない
ように、タイヤ周方向にほぼテープ6の幅だけずらして
多数回行われる。この巻き付け状況を図3で説明する。
【0010】図3は、テープ6のタイヤ1周当りのジグ
ザグ折り曲げ回数n=2の場合を示したものである。図
3において、巻き始めテープがスチールコードベルト
層4の一方の幅方向相当端7から始まって他方の幅方向
相当端8で折り曲げられ、一方の幅方向相当端7に戻っ
て次のテープに連通し、巻き始めテープに対してほ
ぼテープ幅だけタイヤ周方向にずらして一方のベルト層
幅方向相当端7で折り曲げられる。この手順がテープ
〜まで順序的に繰り返される。このため、全体として
テープ6は常に2枚重なった状態となるから、得られる
スチールコードベルト層4は2層構造(2重層)とな
る。スチールコードベルト層4は、偶数層形成すればよ
いが、2重層を1つ形成するのが好ましい。コスト的に
も重量的にも良好だからである。
【0011】ところで、テープ6のタイヤ1周当りのジ
グザグ折り曲げ回数n=偶数の場合には、図4および図
5に示されるように、巻き始めテープの巻き始め端と
巻き終りテープの巻き終り端との間に途中のテープを
介して段差が集中して生じてしまう。この段差は、タイ
ヤのユニフォーミティーにとって好ましいものではな
い。
【0012】そこで、タイヤのユニフォーミティーのさ
らなる向上には、テープ6のタイヤ1周当りのジグザグ
折り曲げ回数n=奇数とするのがよい。このように奇数
とすることにより、図6に「*」で示されるように、巻
き始めテープの巻き始め端と巻き終りテープの巻き終り
端との間に集中して段差が生じることなく、巻き途中の
テープ相互間に段差が生じ、この段差がタイヤ1周に亘
って分散することになる。
【0013】つぎに、テープ6のタイヤ1周当りのジグ
ザグ折り曲げ回数nとスチールコードベルト層4のタイ
ヤ周方向に対するコード角度θとの関係を図7〜図12に
示す。図7はn=1の場合を、図8はn=2の場合を、
図9はn=3の場合を、図10はn=4の場合を、図11は
n=5の場合を、図12はn=6の場合をそれぞれ示す。
これらの図7〜図12から判るように、nが大きくなるに
つれてθが大となる。そこで、本発明では、コード角度
θ=7°〜20°の範囲とするために、偶数回の折り曲げ
回数nを2回又は4回とし、奇数回の折り曲げ回数nを
3回又は5回としている。
【0014】また、本発明では、このように形成される
スチールコードベルト層4において、タイヤ周方向に対
するコード角度θ、幅D、円筒半径rとし、テープ6の
タイヤ1周当りのジグザグ折り曲げ回数nとしたとき、
tan θ=n×D/2πrの関係を満たし、かつ7°<θ
<20°としている。θは、回数nと幅Dと円筒半径rと
によって定まるものだからである。7°<θ<20°とし
たのは、コード角度θをなるべく小さくしてタイヤ周方
向剛性を高め、高速耐久性をいっそう向上させるためで
ある。
【0015】テープ6に用いるスチールコードは、その
長手方向にスパイラル状或いは波型にくせ付け(型付
け)された太さ0.15〜0.5mm のスチール単線から構成さ
れるか又は素線径0.1 〜0.25mmのa×b撚り構造(a=
1〜4、b=2〜5)で構成される。スチールコードを
このように構成したのは、テープ6をカーカス層の外周
にジクザグに折り曲げながら巻き付けるためには、スチ
ールコードの曲げ剛性が小さくなければならないからで
ある。また、上記スチール単線のスチールコードをその
長手方向にスパイラル状或いは波型にくせ付けしている
のは、上記のようにコード角度θを7°<θ<20°のよ
うに小さくするとタイヤ加硫時のタイヤ膨径にスチール
コードベルト層4が追随しにくくなるので、このように
くせ付けすることによりスチールコードの長手方向の伸
びを良くし、スチールコードベルト層4をそのタイヤ膨
径に追随し易くさせるためである。
【0016】スチールコードが長手方向にスパイラル状
或いは波型にくせ付けされた太さ0.15〜0.5mm のスチー
ル単線から構成される場合には、単線10の径d(mm)と
し、図13に示すように単線10の振幅λ(mm)、コード長手
方向軸に対する単線10の傾斜角度αとしたとき、1.0(m
m) ≧d+λ、0.05≦tan α≦0.30の関係を満足する。
d+λが1.0(mm) を超えるとコード径が太くなり過ぎ或
いは波形も大きくなるため、コートゴム厚みが大きくな
るためタイヤ重量が増加するので好ましくない。tan α
が0.05未満ではコードの曲げ剛性が高くなり、一方、0.
30超ではスパイラル状或いは波型の片付け割合が多くな
り生産性が悪化すると共に、コードの伸びが大きくなっ
て弾性率が低下してしまう。
【0017】スチールコードがa×b撚り構造(a=1
〜4、b=2〜5)で構成される場合には、素線径は0.
1 〜0.25mmである。素線径が0.1mm 未満では細過ぎて強
度が劣ることになり、一方、0.25mm超では曲げ剛性が高
くなってしまう。この構造としては、例えば、3×3
(0.15) がある。テープ6は、このようなスチールコー
ドの1本乃至複数本を互いに平行にマトリックスに埋設
することにより構成される。この場合のマトリックスと
しては、ゴムに限ることなくウレタン樹脂などのプラス
チックを用いることができる。
【0018】
【実施例】
(1)下記の本発明タイヤ1〜3、対比タイヤ1、従来
タイヤ1につき、下記条件で高速耐久性、ユニフォーミ
ティー、乗心地性、操縦安定性を評価した。この結果を
表1に示す。条件 空気圧;1.9kg/cm2 、リム;14×51/2JJ、荷重;500kg タイヤサイズ;195/70 R14本発明タイヤ1 スチールコードベルト層2層構造、スチールコード3×
3(0.15) を10本平行にゴム中に埋設した幅10mmのテー
プを用い、これをカーカス層の外周に2層巻回で、n=
2、θ=8°として巻き付けた。
【0019】タイヤ外形 655mm、ベルト層の幅D=135m
m 、ベルト層の半径r=315mm tan θ=n×D/2πr=n×135mm/(2π×315mm)本発明タイヤ2 n=4、θ=16°であることを除いて、本発明タイヤ1
と同じ。本発明タイヤ3 波形に型付けした単線ワイヤ(d=0.30mm、d+λ=0.
60mm、tan α=0.18)を5本平行に引き揃えてゴム中に
埋設した5mm幅のテープを用い、これをカーカス層の外
周に2層巻回、n=2、θ=8°として巻き付けた。そ
の他は本発明タイヤ1と同じ。
【0020】対比タイヤ1 n=6、θ=23°であることを除いて、本発明タイヤ1
と同じ。従来タイヤ1 スチールコードベルト層2枚、タイヤ周方向に対するコ
ード角度=20°、プライ間でコードが互いに交差。
【0021】内側スチールコードベルト層;スチールコ
ード2+2(0.25) 、40本/50mm、幅130mm 。 外側スチールコードベルト層;スチールコード2+2
(0.25) 、40本/50mm、幅120mm 。 ベルト補強層1枚;ナイロン繊維840 デニール2本撚り
コードの55本/50mm のシートを外側スチールコードベル
ト層の外周にタイヤ周方向に微小角度で幅10mmで螺旋状
に連続して巻回することにより形成、幅140mm 。
【0022】ユニフォーミティー:JASO C607 「自動車
用タイヤのユニフォーミティー試験方法」に準拠。この
結果を従来タイヤ1を100 とする指数で示す。数値が大
きい方がよい。高速耐久性 :ドラム径1707mmでJATMA 高速耐久性試験終
了後、10km/hr 毎加速してタイヤが破壊するまで試験を
続行した。この結果を従来タイヤ1を100 とする指数で
示す。数値が大きい方がよい。
【0023】コード角度θが小さいほど(nが小さいほ
ど)高速耐久性が良好であることが判る。操縦安定性および乗心地性能 :実車操縦安定性能フィー
リングテストを行った。この場合、国産2.5 リットルク
ラスの車にタイヤを装着して、車を3回幅方向に移動さ
せることにより3名のテストパネラーが操舵フィーリン
グ評価した。表1中、「○」は良いを、「◎」は極めて
良いを、「△」は若干悪いを、「×」は悪いをそれぞれ
表わす。
【0024】乗心地性能フィーリングテストを行った。
この場合、国産2.5 リットルクラスの車にタイヤを装着
して、不整路面を走行し、3名のテストパネラーが乗心
地性能フィーリング評価した。表1中、「○」は良い
を、「◎」は極めて良いを、「△」は若干悪いを、
「×」は悪いをそれぞれ表わす。
【0025】
【表1】
【0026】表1から明らかなように、本発明タイヤタ
イヤ1〜3は高速耐久性、ユニフォーミティー、乗心地
性、操縦安定性のいずれにおいても優れていることが判
る。 (2)下記の本発明タイヤ4〜6、対比タイヤ2、従来
タイヤ2につき、下記条件で前記と同様に高速耐久性、
ユニフォーミティー、乗心地性(突起乗り越し試験)、
操縦安定性を評価した。この結果を表2に示す。
【0027】条件 空気圧;1.9kg/cm2 、リム;14×51/2JJ、荷重;500kg タイヤサイズ;195/70 R14本発明タイヤ4 スチールコードベルト層2層構造、スチールコード3×
3(0.15) を10本平行にゴム中に埋設した幅10mmのテー
プを用い、これをカーカス層の外周に2層巻回で、n=
3、θ=12°として巻き付けた。
【0028】タイヤ外形 655mm、ベルト層の幅D=135m
m 、ベルト層の半径r=315mm tan θ=n×D/2πr=n×135mm/(2π×315mm)本発明タイヤ5 n=5、θ=19°であることを除いて、本発明タイヤ4
と同じ。本発明タイヤ6 波形に型付けした単線ワイヤ(d=0.30mm、d+λ=0.
60mm、tan α=0.18)を5本平行に引き揃えてゴム中に
埋設した5mm幅のテープを用い、これをカーカス層の外
周に2層巻回、n=3、θ=12°として巻き付けた。そ
の他は本発明タイヤ4と同じ。
【0029】対比タイヤ2 n=7、θ=26°であることを除いて、本発明タイヤ4
と同じ。従来タイヤ2 従来タイヤ1に同じ。
【0030】
【表2】 表2から明らかなように、本発明タイヤ4〜6は高速耐
久性、ユニフォーミティー、乗心地性、操縦安定性のい
ずれにおいても優れていることが判る。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように本発明の空気入りラ
ジアルタイヤは、1本乃至複数本のスチールコードを互
いに平行にマトリックスに埋設してなるテープを、カー
カス層の外周にジグザグに折り曲げながら巻き付けるこ
とにより2層構造の円筒状のスチールコードベルト層を
形成してなり、該スチールコードベルト層のタイヤ周方
向に対するコード角度θ、該スチールコードベルト層の
幅D、該スチールコードベルト層の円筒半径r、前記テ
ープのタイヤ1周当りのジグザグ折り曲げ回数nとした
とき、tan θ=n×D/2πrの関係を満たし、かつ7
°<θ<20°であり、前記スチールコードがその長手方
向にスパイラル状或いは波型にくせ付けされた太さ0.15
〜0.5mm のスチール単線から構成されるか又は素線径0.
1 〜0.25mmのa×b撚り構造(a=1〜4、b=2〜
5)で構成されたたために、高速耐久性が良好でしかも
ユニフォーミティー、操縦安定性、乗心地性の向上が可
能となる。
【0032】さらに、本発明では、スチールコードベル
ト層はカーカス層の外側にテープをタイヤ1周に亘って
折り曲げながら巻き付けることにより形成されるため、
従来から使用されているベルト成型ドラムでスチールコ
ードベルト層の製造が可能となるので、新たに設備を設
けなくともよいから空気入りラジアルタイヤを安価に製
造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の空気入りラジアルタイヤの一例の子午
線方向半断面説明図である。
【図2】本発明におけるスチールコードベルト層の形成
状況を示す斜視説明図である。
【図3】本発明におけるスチールコードベルト層の形成
に際してカーカス層にテープを巻き付ける状況を示す説
明図である。
【図4】テープの巻き始め端と巻き終り端との間に途中
のテープを介して段差が生じる様子を示す断面説明図で
ある。
【図5】テープの巻き始め端と巻き終り端との間に途中
のテープを介して段差が生じる様子を示す平面視説明図
である。
【図6】本発明におけるスチールコードベルト層の形成
に際してカーカス層にテープを巻き付ける状況を示す別
の説明図である。
【図7】テープのタイヤ1周当りのジグザグ折り曲げ回
数n=1とスチールコードベルト層のタイヤ周方向に対
するコード角度θとの関係図である。
【図8】テープのタイヤ1周当りのジグザグ折り曲げ回
数n=2とスチールコードベルト層のタイヤ周方向に対
するコード角度θとの関係図である。
【図9】テープのタイヤ1周当りのジグザグ折り曲げ回
数n=3とスチールコードベルト層のタイヤ周方向に対
するコード角度θとの関係図である。
【図10】テープのタイヤ1周当りのジグザグ折り曲げ回
数n=4とスチールコードベルト層のタイヤ周方向に対
するコード角度θとの関係図である。
【図11】テープのタイヤ1周当りのジグザグ折り曲げ回
数n=5とスチールコードベルト層のタイヤ周方向に対
するコード角度θとの関係図である。
【図12】テープのタイヤ1周当りのジグザグ折り曲げ回
数n=6とスチールコードベルト層のタイヤ周方向に対
するコード角度θとの関係図である。
【図13】長手方向にスパイラル状或いは波型に片付けさ
れた単線から構成されるスチールコードの側面視説明図
である。
【図14】図2のA部を拡大して示す斜視説明図である。
【符号の説明】
1 ビードコア 2 カーカス層 3 トレッド
4 スチールコードベルト層 5 有機繊維コード
ベルト層 7 テープ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トレッドにおけるカーカス層の外側にベ
    ルト層が配置された空気入りラジアルタイヤにおいて、
    1本乃至複数本のスチールコードを互いに平行にマトリ
    ックスに埋設してなるテープを、前記カーカス層の外周
    にジグザグに折り曲げながら巻き付けることにより2層
    構造の円筒状のスチールコードベルト層を形成してな
    り、該スチールコードベルト層のタイヤ周方向に対する
    コード角度θ、該スチールコードベルト層の幅D、該ス
    チールコードベルト層の円筒半径r、前記テープのタイ
    ヤ1周当りのジグザグ折り曲げ回数nとしたとき、tan
    θ=n×D/2πrの関係を満たし、かつ7°<θ<20
    °であり、前記スチールコードがその長手方向にスパイ
    ラル状或いは波型にくせ付けされた太さ0.15〜0.5mm の
    スチール単線から構成されるか又は素線径0.1 〜0.25mm
    のa×b撚り構造(a=1〜4、b=2〜5)で構成さ
    れた空気入りラジアルタイヤ。
  2. 【請求項2】 前記タイヤ1周当りのジグザグ折り曲げ
    回数nが偶数回である請求項1記載の空気入りラジアル
    タイヤ。
  3. 【請求項3】 前記回数nが2回又は4回である請求項
    2記載の空気入りラジアルタイヤ。
  4. 【請求項4】 前記タイヤ1周当りのジグザグ折り曲げ
    回数nが奇数回である請求項1記載の空気入りラジアル
    タイヤ。
  5. 【請求項5】 前記回数nが3回又は5回である請求項
    4記載の空気入りラジアルタイヤ。
  6. 【請求項6】 前記スチールコードが長手方向にスパイ
    ラル状或いは波型に片付けされた太さ0.15〜0.5mm のス
    チール単線から構成され、該単線の径d、該単線の振幅
    λ、コード長手方向軸に対する該単線の傾斜角度αとし
    たとき、d+λ≦1.0mm 、0.05≦tan α≦0.30の関係を
    満足する請求項1乃至5のいずれか1項記載の空気入り
    ラジアルタイヤ。
  7. 【請求項7】 前記マトリックスがゴム、プラスチック
    からなる群から選択される1種である請求項1乃至6の
    いずれか1項記載の空気入りラジアルタイヤ。
  8. 【請求項8】 前記1本乃至複数本のスチールコードを
    埋設してなるテープの幅は、スチールコードベルト層の
    幅Dの15%以下である請求項1乃至7のいずれか1項記
    載の空気入りラジアルタイヤ。
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