JPS62184902A - 転り抵抗の低い重荷重用空気入りタイヤ - Google Patents
転り抵抗の低い重荷重用空気入りタイヤInfo
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- JPS62184902A JPS62184902A JP61028344A JP2834486A JPS62184902A JP S62184902 A JPS62184902 A JP S62184902A JP 61028344 A JP61028344 A JP 61028344A JP 2834486 A JP2834486 A JP 2834486A JP S62184902 A JPS62184902 A JP S62184902A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
- Y02T10/86—Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction
Landscapes
- Tires In General (AREA)
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。
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)
重荷重用空気入ラジアルタイヤに関しその内圧充填時の
カーカスラインの改良、とくにこの種タイヤの転り抵抗
の低減を有利に実現できるカーカスラインの断面プロフ
ァイルの適合にあわせ、これに伴うサイド部耐候性劣化
の適切な回避に役立つサイド部外面形状の適合をも成就
したトラック、バス用その他、重荷重用空気入タイヤを
提案しいようとするものである。
カーカスラインの改良、とくにこの種タイヤの転り抵抗
の低減を有利に実現できるカーカスラインの断面プロフ
ァイルの適合にあわせ、これに伴うサイド部耐候性劣化
の適切な回避に役立つサイド部外面形状の適合をも成就
したトラック、バス用その他、重荷重用空気入タイヤを
提案しいようとするものである。
(従来の技術)
タイヤの転り抵抗を低減するためには、タイヤ転勤に伴
う応力、歪サイクルに依って消費されるエネルギーを低
減させることが必要である。
う応力、歪サイクルに依って消費されるエネルギーを低
減させることが必要である。
この点一般に実用性があると認められてきた、従来のい
わゆる重荷重用ラジアルカーカス構造のタイヤにつき、
通常の使用条件の下でタイヤの構成部分が消費するエネ
ルギーのタイヤ全体を占める割合を解析した結果による
とトレッド部で37%、バットレス部23%、サイドウ
オール部20%、ビード部20%程度に配分されるとし
て取り扱い得る。
わゆる重荷重用ラジアルカーカス構造のタイヤにつき、
通常の使用条件の下でタイヤの構成部分が消費するエネ
ルギーのタイヤ全体を占める割合を解析した結果による
とトレッド部で37%、バットレス部23%、サイドウ
オール部20%、ビード部20%程度に配分されるとし
て取り扱い得る。
ここに転り抵抗への寄与率が最も大きいのはトレッド部
であり、従って、このトレッドゴムの内部摩擦を少なく
して転り抵抗を軽減するため該ゴムにつき反発弾性率(
Resilience)を上げるゴム配合によって対処
することが一般である。
であり、従って、このトレッドゴムの内部摩擦を少なく
して転り抵抗を軽減するため該ゴムにつき反発弾性率(
Resilience)を上げるゴム配合によって対処
することが一般である。
しかるに、この場合には転り抵抗が改良される度合に応
じて不所望にもこの種のタイヤの重要物性の一つである
ウェット性能が悪化する欠点が伴われる。
じて不所望にもこの種のタイヤの重要物性の一つである
ウェット性能が悪化する欠点が伴われる。
従って上記対策はウェット性能の悪化を防ぐ別途手段を
講ぜぬ限り、転り抵抗の飛躍的改善は望まれ得ず、そし
てウェット性能の維持に格別有効な手段も見当らないの
で結局のところさしたる実効をあげることはできない。
講ぜぬ限り、転り抵抗の飛躍的改善は望まれ得ず、そし
てウェット性能の維持に格別有効な手段も見当らないの
で結局のところさしたる実効をあげることはできない。
次善の対策としてはトレッドゴムの特性について上記し
たとほぼ同様に、内部摩擦を低減したゴム配合をサイド
ウオールに適用することも試みられたが、実際にはこれ
により転り抵抗の3%又はそれに満たない程度の改善し
か得ることができず、その他パターンの溝面積の占める
割合を大きくして、転勤時の微少スリップを抑制し転り
抵抗を小さくする手段も考えられているが、耐摩耗性の
低下を招くので、その効果に限界がある。
たとほぼ同様に、内部摩擦を低減したゴム配合をサイド
ウオールに適用することも試みられたが、実際にはこれ
により転り抵抗の3%又はそれに満たない程度の改善し
か得ることができず、その他パターンの溝面積の占める
割合を大きくして、転勤時の微少スリップを抑制し転り
抵抗を小さくする手段も考えられているが、耐摩耗性の
低下を招くので、その効果に限界がある。
上述の如き従来の考え方から脱却して発明者らはさきに
特開昭60−61305号公報にてカーカスの放射面プ
ロファイルを適正に変化させることにより大巾な転り抵
抗の低減が、ウェア)性等の改良も含めて有利に実現さ
れ得ることの知見に基く開発研究の成果を開示した。
特開昭60−61305号公報にてカーカスの放射面プ
ロファイルを適正に変化させることにより大巾な転り抵
抗の低減が、ウェア)性等の改良も含めて有利に実現さ
れ得ることの知見に基く開発研究の成果を開示した。
ここにカーカスの放射面プロファイルの適正化というの
は、いわゆる自然平衡形状を故意にはずした形状であり
、とくにラジアルカーカスタイヤに荷重が作用しかつ転
勤した際に生じるサイドウオールの変形状態について根
本的な究明を加えた結果として導かれ、この形状はいか
なる偏平率のタイヤにも適用できるものであって、一般
にサイドウオールの変形は、曲げ変形と剪断変形とに分
けられるのは周知の事実であるところ、この点に更に詳
細な検討を加えて、サイドウオール上方域(ビード部に
近い部分)は曲げ変形の寄与が大きく、一方サイドウオ
ール上方域(トレンド部に近い部分)は剪断変形の寄与
が大きいと言う変形様式の特質に着目したものである。
は、いわゆる自然平衡形状を故意にはずした形状であり
、とくにラジアルカーカスタイヤに荷重が作用しかつ転
勤した際に生じるサイドウオールの変形状態について根
本的な究明を加えた結果として導かれ、この形状はいか
なる偏平率のタイヤにも適用できるものであって、一般
にサイドウオールの変形は、曲げ変形と剪断変形とに分
けられるのは周知の事実であるところ、この点に更に詳
細な検討を加えて、サイドウオール上方域(ビード部に
近い部分)は曲げ変形の寄与が大きく、一方サイドウオ
ール上方域(トレンド部に近い部分)は剪断変形の寄与
が大きいと言う変形様式の特質に着目したものである。
このうちサイドウオール上方域の剪断変形については曲
げ変形に比べてより複雑な挙動を示すが、次の点はとく
に重要である。
げ変形に比べてより複雑な挙動を示すが、次の点はとく
に重要である。
第1にサイドウオール上方域の剪断変形は、タイヤに荷
重が作用し転勤している場合、荷重直下では小さいもの
の、接地面へ進入離脱する付近では著しく増加し、全体
としてエネルギー消費に非常に大きな寄与を占め、第2
に上記の剪断変形は曲げ変形と逆相関関係にあり、曲げ
変形を増加させると剪断変形が減少すると言うことであ
る。
重が作用し転勤している場合、荷重直下では小さいもの
の、接地面へ進入離脱する付近では著しく増加し、全体
としてエネルギー消費に非常に大きな寄与を占め、第2
に上記の剪断変形は曲げ変形と逆相関関係にあり、曲げ
変形を増加させると剪断変形が減少すると言うことであ
る。
そこでサイドウオール上方部は比較的厚さが薄い部分で
あり荷重直下付近に集中して生じている曲げ変形を多少
増加させても、エネルギー消費に非常に大きな寄与を占
める剪断変形が減少させ得るならば、全体としてエネル
ギー消費の低減を期待することができる。
あり荷重直下付近に集中して生じている曲げ変形を多少
増加させても、エネルギー消費に非常に大きな寄与を占
める剪断変形が減少させ得るならば、全体としてエネル
ギー消費の低減を期待することができる。
また、自然平衡形状では曲げ変形の寄与の大きいサイド
ウオール下方域で、その表面が転勤時の曲げ変形に伴っ
て半径方向の圧縮歪をくり返し受け、この圧縮入力は該
表面が曲率を持ち、かつ圧縮入力の方向に対し傾きを持
つがゆえに該表面に垂直な方向へのずれ(面外剪断)に
転化する。
ウオール下方域で、その表面が転勤時の曲げ変形に伴っ
て半径方向の圧縮歪をくり返し受け、この圧縮入力は該
表面が曲率を持ち、かつ圧縮入力の方向に対し傾きを持
つがゆえに該表面に垂直な方向へのずれ(面外剪断)に
転化する。
その結果サイドウオール下方域でその表面は長期間走行
するうちにオゾン(0いの作用によるゴムの劣化が促進
され、タイヤ周方向に向いたひび割れ状のキズが発生し
、ケース耐久性を悪化させる一要因となるに至った。
するうちにオゾン(0いの作用によるゴムの劣化が促進
され、タイヤ周方向に向いたひび割れ状のキズが発生し
、ケース耐久性を悪化させる一要因となるに至った。
加えて上述の転り抵抗低減を図った放射面プロファイル
では、内圧空気充填時における変形の特徴としてビード
部が大きくせり出す様になることは特開昭60−613
05号公報にて述べた通りであり、このせり出しに基づ
きビード部のカーカス張力が増加することによって上述
の転勤による半径方向圧縮歪は減少する一方、内圧充填
時における変形に由来するサイドウオールの表面点の動
きの方向をみると従来のカーカスラインがラジアル方向
外側に動くのとは逆にラジアル方向内側に動く。
では、内圧空気充填時における変形の特徴としてビード
部が大きくせり出す様になることは特開昭60−613
05号公報にて述べた通りであり、このせり出しに基づ
きビード部のカーカス張力が増加することによって上述
の転勤による半径方向圧縮歪は減少する一方、内圧充填
時における変形に由来するサイドウオールの表面点の動
きの方向をみると従来のカーカスラインがラジアル方向
外側に動くのとは逆にラジアル方向内側に動く。
この径方向内側への動きはタイヤの表面に強い径方向圧
縮歪を生じ、これが上述の転勤による圧縮歪と相まって
サイド部の耐候性を悪化させ、実用上の問題となったの
である。
縮歪を生じ、これが上述の転勤による圧縮歪と相まって
サイド部の耐候性を悪化させ、実用上の問題となったの
である。
これに対する一般的な対策としてはゴム賞の改良を図る
ことや耐候性の良いゴムにより表面をカバーすることに
止まり上記入力面からの本質的な解決は望むべくもない
。
ことや耐候性の良いゴムにより表面をカバーすることに
止まり上記入力面からの本質的な解決は望むべくもない
。
(発明が解決しようとする問題点)
転り抵抗の低減に有用な、特開昭60−61305号公
報に開示したカーカスラインの特別な放射面プロファイ
ルの適用に伴われる、サイドウオール下方域でのサイド
部耐候性劣化を、抜本的に解決するのに有効な手段を与
えることがこの発明の目的である。
報に開示したカーカスラインの特別な放射面プロファイ
ルの適用に伴われる、サイドウオール下方域でのサイド
部耐候性劣化を、抜本的に解決するのに有効な手段を与
えることがこの発明の目的である。
(発明の構成)
この発明は実質上ラジアル配列をなすプライコードの少
なくとも一層からなるカーカスと、金属コードの少なく
とも二層力)らなるブレーカ−を主補強として備え、ビ
ード部が硬軟ステイフナ−組合せ構造になる重荷重用空
気入りタイヤにおいて、正規リムと組合せて正規内圧ま
で空気充填したタイヤの装着姿勢の下で、リム径ライン
lからの距離りが、タイヤ断面高さSHの15%の点を
通るタイヤの回転軸線に平行な直線とカーカスラインと
の交点(B)、この交点(B)に発し上記直線と直交し
てカーカスラインに至る線分の終点(C)をそれぞれ通
り、該線分に対するカーカスラインの最大離隔距離と等
しい隔たりをおき該線分を弦として仮想した基準円弧の
半径R′に対する上記カーカスラインの上記終点(C)
を通る肩部分輪郭曲線の曲率半径Rの比R/R’が0.
65〜0685の範囲にあり、かつ該曲線と滑らかに連
なって交点(B)に至る間に単一の変曲点を持つカーカ
スラインの残余域の上記基準円弧に対する最大の距離f
が3〜8IIIIlの範囲にある、カーカスの放射面プ
ロファイルを有し、しかも上記のタイヤ装着姿勢の下で
、サイドウオール下方域のうちタイヤ断面高さSHの2
0〜45%の範囲にわたる部分のタイヤ断面外輪郭曲線
を3次曲線としてカーブフィツトし、その2次微分値と
して得られる曲率の平均値、すなわち該曲線の中心点で
あるタイヤ断面高さsl(の32.5%高さの点におけ
る曲率1/pが6 XI□−’gas−’以下であるサ
イドウオールの放射面プロファイルを有する、ことを特
徴とする転り抵抗の低い重荷重用空気入タイヤである。
なくとも一層からなるカーカスと、金属コードの少なく
とも二層力)らなるブレーカ−を主補強として備え、ビ
ード部が硬軟ステイフナ−組合せ構造になる重荷重用空
気入りタイヤにおいて、正規リムと組合せて正規内圧ま
で空気充填したタイヤの装着姿勢の下で、リム径ライン
lからの距離りが、タイヤ断面高さSHの15%の点を
通るタイヤの回転軸線に平行な直線とカーカスラインと
の交点(B)、この交点(B)に発し上記直線と直交し
てカーカスラインに至る線分の終点(C)をそれぞれ通
り、該線分に対するカーカスラインの最大離隔距離と等
しい隔たりをおき該線分を弦として仮想した基準円弧の
半径R′に対する上記カーカスラインの上記終点(C)
を通る肩部分輪郭曲線の曲率半径Rの比R/R’が0.
65〜0685の範囲にあり、かつ該曲線と滑らかに連
なって交点(B)に至る間に単一の変曲点を持つカーカ
スラインの残余域の上記基準円弧に対する最大の距離f
が3〜8IIIIlの範囲にある、カーカスの放射面プ
ロファイルを有し、しかも上記のタイヤ装着姿勢の下で
、サイドウオール下方域のうちタイヤ断面高さSHの2
0〜45%の範囲にわたる部分のタイヤ断面外輪郭曲線
を3次曲線としてカーブフィツトし、その2次微分値と
して得られる曲率の平均値、すなわち該曲線の中心点で
あるタイヤ断面高さsl(の32.5%高さの点におけ
る曲率1/pが6 XI□−’gas−’以下であるサ
イドウオールの放射面プロファイルを有する、ことを特
徴とする転り抵抗の低い重荷重用空気入タイヤである。
(作 用)
さて、サイドウオール上方域の曲げ変形を増加させるた
めには、タイヤを正規リムに組合せ正規内圧を充填した
時に、サイドウオール上方域に対応するカーカスの肩部
分輪郭曲線の曲率を大きくしておくことが必要であり、
発明者らが特開昭60−61305号公報に開示したよ
うに該曲線の曲率半径Rについて種々の検討を加えた結
果として第1図に示し、あとで説明する基準円弧の半径
R′との比R/R’ が0.65〜0.85より好まシ
くハ0.70〜0.80の範囲において、有利に上記の
転り抵抗の低減に適合させる。
めには、タイヤを正規リムに組合せ正規内圧を充填した
時に、サイドウオール上方域に対応するカーカスの肩部
分輪郭曲線の曲率を大きくしておくことが必要であり、
発明者らが特開昭60−61305号公報に開示したよ
うに該曲線の曲率半径Rについて種々の検討を加えた結
果として第1図に示し、あとで説明する基準円弧の半径
R′との比R/R’ が0.65〜0.85より好まシ
くハ0.70〜0.80の範囲において、有利に上記の
転り抵抗の低減に適合させる。
ここで注意すべきことは、第1図に示す円弧BCは単な
る基準円弧であって、いわゆる自然平衡形状を基にした
カーカス放射面プロファイルとは元来別個のものではあ
るけれども、サイドウオール上方域は比較的厚さが薄い
部分であって、それ自体の剛性が低いために自然平衡状
態に基づいたカーカス放射面プロファイルはこの円弧の
一部分ECに極めて近似することになる。
る基準円弧であって、いわゆる自然平衡形状を基にした
カーカス放射面プロファイルとは元来別個のものではあ
るけれども、サイドウオール上方域は比較的厚さが薄い
部分であって、それ自体の剛性が低いために自然平衡状
態に基づいたカーカス放射面プロファイルはこの円弧の
一部分ECに極めて近似することになる。
すなわち上記の比R/R′に関して0.65〜0.85
という値は故意に自然平衡状態をはずしたことの結果と
してしか生じ得ないのであることが注意されなければな
らない。
という値は故意に自然平衡状態をはずしたことの結果と
してしか生じ得ないのであることが注意されなければな
らない。
R/R’が0.85より大きい値では後に実施例として
示すごとく自然平衡形状を故意にはずして、サイド上方
部の剪断変形を減少せしめ、転り抵抗を改良するという
効果が充分に得られないし、またR/R′が0.65に
満たないと比較的厚さの厚いバットレス部に曲げ変形が
集中してしまい、剪断変形を減少させて得られる、転り
抵抗改良効果は打ち消されてしまうのである。
示すごとく自然平衡形状を故意にはずして、サイド上方
部の剪断変形を減少せしめ、転り抵抗を改良するという
効果が充分に得られないし、またR/R′が0.65に
満たないと比較的厚さの厚いバットレス部に曲げ変形が
集中してしまい、剪断変形を減少させて得られる、転り
抵抗改良効果は打ち消されてしまうのである。
次にサイドウオール下方域の曲げ変形についてはそれに
よるエネルギー消費を考えてみると一般的には次式の様
に表わすことができる。
よるエネルギー消費を考えてみると一般的には次式の様
に表わすことができる。
エネルギー消費=A−E−tanδ・(AC)”−3・
・・(11 但しA:適当な定数 E:サイドウオール下方域の弾性係数 zC:曲げ変形に依るサイドウオール下方域の曲率変化 S:カーカスの最大中地点から測ったサイドウオール下
方域の長さ 従って、E、tanδ及びSが同等であるならば、エネ
ルギー消費は(A C) ”に比例することが、明らか
である。
・・(11 但しA:適当な定数 E:サイドウオール下方域の弾性係数 zC:曲げ変形に依るサイドウオール下方域の曲率変化 S:カーカスの最大中地点から測ったサイドウオール下
方域の長さ 従って、E、tanδ及びSが同等であるならば、エネ
ルギー消費は(A C) ”に比例することが、明らか
である。
そこで実際のタイヤに荷重が作用した場合のサイドウオ
ール下方域の曲率変化は次の点で重要である。
ール下方域の曲率変化は次の点で重要である。
すなわち、第2図に示す如く、タイヤに正規荷重が作用
した場合、サイドウオール下方域が逆Rになる変形、つ
まり負荷変形前には外向き凸形の曲率半径R,であった
のが、゛変形後外向きに凹形の曲率半径R2のように反
転する変形が生じると言うことである。
した場合、サイドウオール下方域が逆Rになる変形、つ
まり負荷変形前には外向き凸形の曲率半径R,であった
のが、゛変形後外向きに凹形の曲率半径R2のように反
転する変形が生じると言うことである。
ここで(1)式におけるサイドウオール下方域の曲率変
化(AC)zは次式で表わすことができる。
化(AC)zは次式で表わすことができる。
ここでもしタイヤを正規リムにとり付け、正規内圧を充
填した時において、サイドウオール下方域がすでに逆R
を有していたならば、曲率変化(ΔC′)2は となって、明らかに上記(2)式による(AC)zより
も小さくなり、それに比例して(1)式に従うエネルギ
ー消費を少なくできることである。
填した時において、サイドウオール下方域がすでに逆R
を有していたならば、曲率変化(ΔC′)2は となって、明らかに上記(2)式による(AC)zより
も小さくなり、それに比例して(1)式に従うエネルギ
ー消費を少なくできることである。
このような観点からサイドウオール下方域には、正規内
圧充填下に逆R形状を与えることが有効であるが、特に
曲げ変形が充填内圧を負担しているカーカスを中心とし
て生じることを考え合わせ、カーカス自体の曲率を反転
させてお(必要がある。
圧充填下に逆R形状を与えることが有効であるが、特に
曲げ変形が充填内圧を負担しているカーカスを中心とし
て生じることを考え合わせ、カーカス自体の曲率を反転
させてお(必要がある。
このカーカスの曲率を反転させる程度について種々検討
を加えた結果として、第1図に示すカーカスラインFB
と、円弧BBとの最大距離であるfの値をもって考える
ことができ、その適正な範囲としてはfが3〜8oI1
1好ましくは4〜7IIIII+である。
を加えた結果として、第1図に示すカーカスラインFB
と、円弧BBとの最大距離であるfの値をもって考える
ことができ、その適正な範囲としてはfが3〜8oI1
1好ましくは4〜7IIIII+である。
さきにも述べたように、円弧BECは単なる基準円弧で
あって、いわゆる自然平衡形状を基にしたカーカス放射
面プロファイルとは別個のものである。特にサイドウオ
ール下方域は、カーカスがビードコアーの回りに半径方
向外方へ向って巻き上げられ、その巻き上げ部間にステ
イフナ−を満たしてと−ド部が固められているために、
比較的大きい剛性を有する部分であり、自然平衡形状に
基づいたカーカス放射面プロファイルは一般に円弧BH
の内側に存在しているのが通例である。
あって、いわゆる自然平衡形状を基にしたカーカス放射
面プロファイルとは別個のものである。特にサイドウオ
ール下方域は、カーカスがビードコアーの回りに半径方
向外方へ向って巻き上げられ、その巻き上げ部間にステ
イフナ−を満たしてと−ド部が固められているために、
比較的大きい剛性を有する部分であり、自然平衡形状に
基づいたカーカス放射面プロファイルは一般に円弧BH
の内側に存在しているのが通例である。
しかしながら、この発明で示すfが3〜8mmと言う値
は故意に自然平衡形状をはずし、サイドウオール下方域
のカーカスの曲率を反転させることによってのみとり得
る値であって、従来の自然平衡形状とは完全に区別でき
゛る値である。
は故意に自然平衡形状をはずし、サイドウオール下方域
のカーカスの曲率を反転させることによってのみとり得
る値であって、従来の自然平衡形状とは完全に区別でき
゛る値である。
ここでfが3請−に満たない値であると、上記(1)式
〜(3)式で示した原理でエネルギー消費を少なくする
効果が充分に発揮できないし、またfが8IIIIIを
越えると、内圧充填時のサイドウオール下方域のカーカ
スの張力が高くなりすぎ耐久性上悪影響を及ぼすばかり
か、カーカスがタイヤ内側に位置するようになりリムと
のかん合性が悪化するなどの欠点が生じてしまうのであ
る。
〜(3)式で示した原理でエネルギー消費を少なくする
効果が充分に発揮できないし、またfが8IIIIIを
越えると、内圧充填時のサイドウオール下方域のカーカ
スの張力が高くなりすぎ耐久性上悪影響を及ぼすばかり
か、カーカスがタイヤ内側に位置するようになりリムと
のかん合性が悪化するなどの欠点が生じてしまうのであ
る。
この発明のタイヤが自然平衡放射面プロファイルを故意
にはずしたタイヤであることはタイヤ内圧の充填中にお
けるカーカス放射面プロファイルの変化を見ることによ
り外観からも容易に識別される。すなわち、タイヤをリ
ム上に取り付は正規内圧の5%に内圧を充填した時から
正規内圧まで充填した時の変化がいわゆる自然平衡放射
面プロファイルの場合には第3図にて100OR20サ
イズの例を示す様に、サイドウオール部全体で実質上均
一にせり出し変形が生じるのに対し、この発明によるカ
ーカス放射面プロファイルの場合には第4図に示す様に
最大中位置より下方域のせり出し変形量がはるかに大き
く最大中位置より上方域では若干せり出し変形が生じる
ものの実質的に変形しないのである。
にはずしたタイヤであることはタイヤ内圧の充填中にお
けるカーカス放射面プロファイルの変化を見ることによ
り外観からも容易に識別される。すなわち、タイヤをリ
ム上に取り付は正規内圧の5%に内圧を充填した時から
正規内圧まで充填した時の変化がいわゆる自然平衡放射
面プロファイルの場合には第3図にて100OR20サ
イズの例を示す様に、サイドウオール部全体で実質上均
一にせり出し変形が生じるのに対し、この発明によるカ
ーカス放射面プロファイルの場合には第4図に示す様に
最大中位置より下方域のせり出し変形量がはるかに大き
く最大中位置より上方域では若干せり出し変形が生じる
ものの実質的に変形しないのである。
第3図、第4図で実線及び破線は、せり出し変形前後に
おけるタイヤ外面形状をそれぞれ石こうにより型どりし
て示したものである。
おけるタイヤ外面形状をそれぞれ石こうにより型どりし
て示したものである。
この内圧充填による変形の相゛異が、カーカスの張力分
布に影響を及ぼすのはいうまでもない。この発明に依る
タイヤの場合はせり出し変形量の大きいビード部付近で
カーカス張力が高くなって見かけの剛性も大きい反面、
サイドウオール上方部からバットレス部にかけては、せ
り出し変形量が小さいために比較的カーカスの張力が低
く、見かけの剛性も小さいと言う特徴を有している。そ
して、この特徴こそが以下に述べる様に転り抵抗の改善
に加えて操縦安定性、ウェット性にも影響を及ぼすので
ある。
布に影響を及ぼすのはいうまでもない。この発明に依る
タイヤの場合はせり出し変形量の大きいビード部付近で
カーカス張力が高くなって見かけの剛性も大きい反面、
サイドウオール上方部からバットレス部にかけては、せ
り出し変形量が小さいために比較的カーカスの張力が低
く、見かけの剛性も小さいと言う特徴を有している。そ
して、この特徴こそが以下に述べる様に転り抵抗の改善
に加えて操縦安定性、ウェット性にも影響を及ぼすので
ある。
先ず、タイヤにスリップ角が付加された場合については
、この時タイヤに横方向の力が作用し、それによる横方
向の変形が生じるが、この発明のタイヤの場合には、と
−ド部付近のカーカス張力が高く、見かけの剛性が大き
いために横方向の変形に対する剛性も大きくなり、高い
コーナリングパワーと、特にスリップ角が大きい場合に
良好な安定性が発揮される。
、この時タイヤに横方向の力が作用し、それによる横方
向の変形が生じるが、この発明のタイヤの場合には、と
−ド部付近のカーカス張力が高く、見かけの剛性が大き
いために横方向の変形に対する剛性も大きくなり、高い
コーナリングパワーと、特にスリップ角が大きい場合に
良好な安定性が発揮される。
この様な改良は路面が乾いている状態、すなわちドライ
路面、及び路面が濡れている状態すなわちウェット路面
においても発揮され、例えば同一距離のウェット路面上
を同一軌跡のスラローム走行するのに要する走行時間の
相異として明確に把握できるのである。
路面、及び路面が濡れている状態すなわちウェット路面
においても発揮され、例えば同一距離のウェット路面上
を同一軌跡のスラローム走行するのに要する走行時間の
相異として明確に把握できるのである。
ところがサイドウオール下方域のうちタイヤ断面最大重
直下よりと一ド上方部にわたる間でサイド部外表面には
、上記のカーカスラインの断面プロファイルの影響によ
る、強いカーカス張力の下での見かけの剛性が大きいこ
との故に、サイド部耐候性の面では次の不利がある。
直下よりと一ド上方部にわたる間でサイド部外表面には
、上記のカーカスラインの断面プロファイルの影響によ
る、強いカーカス張力の下での見かけの剛性が大きいこ
との故に、サイド部耐候性の面では次の不利がある。
すなわち第4図についてさきに述べたビード部の内圧空
気充填に伴うせり出し変形の際に、上記のサイド部外表
面上の点がラジアル方向内側に動くことになって、該表
面に強い径方向圧縮歪を生じることが、サイド部外表面
でタイヤの負荷転勤下に加わる第5図に示した実線から
破線への曲げ変形に伴い、半径方向の圧縮歪をくり返し
受けこの圧縮入力は、図中矢印αに示したように、該表
面が曲率をもつこと及び圧縮入力の方向に対し傾きをも
つため、同図の(A)部拡大に示したように該表面←垂
直な方向へのずれ、つまり面外剪断に転化することと相
まって、タイヤの稼動中にオゾン(03)の作用による
ゴムの劣化が促進されることである。
気充填に伴うせり出し変形の際に、上記のサイド部外表
面上の点がラジアル方向内側に動くことになって、該表
面に強い径方向圧縮歪を生じることが、サイド部外表面
でタイヤの負荷転勤下に加わる第5図に示した実線から
破線への曲げ変形に伴い、半径方向の圧縮歪をくり返し
受けこの圧縮入力は、図中矢印αに示したように、該表
面が曲率をもつこと及び圧縮入力の方向に対し傾きをも
つため、同図の(A)部拡大に示したように該表面←垂
直な方向へのずれ、つまり面外剪断に転化することと相
まって、タイヤの稼動中にオゾン(03)の作用による
ゴムの劣化が促進されることである。
この不利については、再び第1図に示したタイヤ断面高
さSRの20〜45%の範囲にわたる部分pのタイヤ断
面外輪郭曲線Cを3次曲線としてカーブフィントし、そ
の2次微分値として得られる曲率の平均値すなわち該曲
線Cの中心点であるタイヤ断面高さSHの32.5%高
さの点における曲率1/ρが6 Xl0−”am−’以
下である、サイドウオールの放射面プロファイルとする
ことによって上記径方向圧縮歪が面外剪断に転化する゛
不利が回避され得る。
さSRの20〜45%の範囲にわたる部分pのタイヤ断
面外輪郭曲線Cを3次曲線としてカーブフィントし、そ
の2次微分値として得られる曲率の平均値すなわち該曲
線Cの中心点であるタイヤ断面高さSHの32.5%高
さの点における曲率1/ρが6 Xl0−”am−’以
下である、サイドウオールの放射面プロファイルとする
ことによって上記径方向圧縮歪が面外剪断に転化する゛
不利が回避され得る。
ここに上記曲率の平均値l/ρをもつタイヤ断面外輪郭
曲線Cについては、サイド部外面で局部的に突出する環
状突起などがあるとき、これを除外した残余域を滑らか
に結ぶ3次曲線よりなるものとする。
曲線Cについては、サイド部外面で局部的に突出する環
状突起などがあるとき、これを除外した残余域を滑らか
に結ぶ3次曲線よりなるものとする。
曲率1/ρは6 X 10− ’mm−’よりも大きい
ときは、事実上耐候性改善の実効を挙げることができな
い。
ときは、事実上耐候性改善の実効を挙げることができな
い。
さてこの発明では第6図(a)に示すタイヤの実質上の
半径面内に配列したプライコードのゴム被覆になるプラ
イをビードコア1のまわりに硬軟ステイフナ−2′、2
〜を挾んで巻返してタイヤの半径方向外方へのばした少
なくとも1層のカーカス3とこのカーカス3の周囲を取
巻いてタイヤの中央周線に対し比較的小さい角度で互い
に交差配列したスチールコードのゴム被覆になる少なく
とも2層のブレーカ4とを相互に協同作動するボディ補
強としてそなえ、カーカス3の両側にサイドゥオールル
5のゴムそしてベルト4の外周にトレッド部6のゴムを
各々配置するが、このタイヤを正規リム7上にとり付け
、正規内圧を充填した時に、リム径ラインlからの距離
りがタイヤ断面高さSHの15%の点を通りタイヤ回転
軸線と平行に引いた直線とカーカス3が交わる点を(B
) 、(B)点から半径方向へ立てた垂線とカーカスが
交わる点を(C)、線分(BC)の中点(D) 、(D
)点を通りタイヤ回転軸線に平行に引いた直線とカーカ
スの最大中点(F)を通りタイヤ回転軸線に対し垂直な
直線との交点を(E)・、カーカスの最大中点である(
F)点からタイヤ回転軸線と平行にタイヤ内側に引いた
直線と線分(BC)との交点を(G)、線分(GC)
17)中点を(H)、(H)点を通りタイヤ回転軸線に
平行に引いた直線 ・とカーカス3との交点を(■)、
点(P)、(1)、(C)を通る円の半径をR5点(B
) 、 (E) 、 (C)を通る点の半径をR′カー
カス3の1部分(F) (B)と円弧(B) (B)と
の間で円弧の法線方向に見た最大距離f、と各々定めて
、とくにR/R’が0.65〜0.85の範囲にあり、
かつfが3〜8鶴の範囲にある放射面プロファイルのカ
ーカス3を有するものとする。
半径面内に配列したプライコードのゴム被覆になるプラ
イをビードコア1のまわりに硬軟ステイフナ−2′、2
〜を挾んで巻返してタイヤの半径方向外方へのばした少
なくとも1層のカーカス3とこのカーカス3の周囲を取
巻いてタイヤの中央周線に対し比較的小さい角度で互い
に交差配列したスチールコードのゴム被覆になる少なく
とも2層のブレーカ4とを相互に協同作動するボディ補
強としてそなえ、カーカス3の両側にサイドゥオールル
5のゴムそしてベルト4の外周にトレッド部6のゴムを
各々配置するが、このタイヤを正規リム7上にとり付け
、正規内圧を充填した時に、リム径ラインlからの距離
りがタイヤ断面高さSHの15%の点を通りタイヤ回転
軸線と平行に引いた直線とカーカス3が交わる点を(B
) 、(B)点から半径方向へ立てた垂線とカーカスが
交わる点を(C)、線分(BC)の中点(D) 、(D
)点を通りタイヤ回転軸線に平行に引いた直線とカーカ
スの最大中点(F)を通りタイヤ回転軸線に対し垂直な
直線との交点を(E)・、カーカスの最大中点である(
F)点からタイヤ回転軸線と平行にタイヤ内側に引いた
直線と線分(BC)との交点を(G)、線分(GC)
17)中点を(H)、(H)点を通りタイヤ回転軸線に
平行に引いた直線 ・とカーカス3との交点を(■)、
点(P)、(1)、(C)を通る円の半径をR5点(B
) 、 (E) 、 (C)を通る点の半径をR′カー
カス3の1部分(F) (B)と円弧(B) (B)と
の間で円弧の法線方向に見た最大距離f、と各々定めて
、とくにR/R’が0.65〜0.85の範囲にあり、
かつfが3〜8鶴の範囲にある放射面プロファイルのカ
ーカス3を有するものとする。
この場合のカーカス放射面プロファイルを、従来タイヤ
のそれと比較しt第6図(b)に示した。
のそれと比較しt第6図(b)に示した。
第6図ではタイヤの左半分について図示し、これについ
て説明したが赤道面0−Oに関してタイヤは左右対称で
あり、右半分の図示は省略した。
て説明したが赤道面0−Oに関してタイヤは左右対称で
あり、右半分の図示は省略した。
ここにカーカス3はスチールコード1層若しくはアラミ
ドコード一層が好ましいが、有機繊維(ナイロン6もし
くは66、ポリエステルなど)コードの2層以上を使用
しても良い。又ステイフナ−2は硬ゴム2′と軟ゴム2
−との組合せ構造であり、そのボリューム比は硬:軟−
i : (1,0〜2.0)好ましくは(1,3〜、
7)が良い。又ショアA硬さは硬ステイフナ−2′が8
0〜95°、軟ステイフナ−2−で50〜75°である
。組合せ時の両者のショアA硬さの差は20〜30″で
あることが好まし、い。
ドコード一層が好ましいが、有機繊維(ナイロン6もし
くは66、ポリエステルなど)コードの2層以上を使用
しても良い。又ステイフナ−2は硬ゴム2′と軟ゴム2
−との組合せ構造であり、そのボリューム比は硬:軟−
i : (1,0〜2.0)好ましくは(1,3〜、
7)が良い。又ショアA硬さは硬ステイフナ−2′が8
0〜95°、軟ステイフナ−2−で50〜75°である
。組合せ時の両者のショアA硬さの差は20〜30″で
あることが好まし、い。
またサイドウオール下方域のうちタイヤ断面高さくSl
+)の20〜50%の範囲にわたる部分のタイヤ断面外
輪郭曲線を3次曲線としてカーブフィツトしその曲率1
/ρは6 X 10−’mm−’以下にすることが不可
欠で6 X 10− ”mm−’をこえると耐候性の改
善の実を挙げることができない。
+)の20〜50%の範囲にわたる部分のタイヤ断面外
輪郭曲線を3次曲線としてカーブフィツトしその曲率1
/ρは6 X 10−’mm−’以下にすることが不可
欠で6 X 10− ”mm−’をこえると耐候性の改
善の実を挙げることができない。
大豆±
タイヤサイズ: 1000R20
カーカス ニスチールコードをタイヤ赤道に対し9
0″に配置した1プライ。
0″に配置した1プライ。
(コードの撚り構造
1 x3 + 9 + 15x0.17龍)ブレーカ
−ニスチールコードをタイヤ赤道に対し67 ”−18
°−18’ −186のコード角で配列した4層。2層
と 3層間を交差 (コード撚り構造 I X3 X O,20鶴 + 6x
0.38璽鳳)ステイフナ−:硬ステイフナーVol:
軟ステイフナ−Vol = 40 : 60 硬軟テイフナー硬さ=906 軟ステイフナー硬さ=65゜ この構成を共通するがカーカスラインの放射面プロファ
イルが次の表1のように互いに異なる4種の供試タイヤ
をそれぞれサイズ700T X 20の標準リムにリム
組みし、種々な内圧を充てんして以下に示す試験を行っ
た。
−ニスチールコードをタイヤ赤道に対し67 ”−18
°−18’ −186のコード角で配列した4層。2層
と 3層間を交差 (コード撚り構造 I X3 X O,20鶴 + 6x
0.38璽鳳)ステイフナ−:硬ステイフナーVol:
軟ステイフナ−Vol = 40 : 60 硬軟テイフナー硬さ=906 軟ステイフナー硬さ=65゜ この構成を共通するがカーカスラインの放射面プロファ
イルが次の表1のように互いに異なる4種の供試タイヤ
をそれぞれサイズ700T X 20の標準リムにリム
組みし、種々な内圧を充てんして以下に示す試験を行っ
た。
表1
(1)転がり抵抗試験結果
試験方法:直径1707■のドラムにタイヤを押しつけ
所定速度まで加速し、回転駆動 中に接地面に働く接線方向の力を測 定して算出したものである。
所定速度まで加速し、回転駆動 中に接地面に働く接線方向の力を測 定して算出したものである。
試験結果
試験荷重はいずれも7.25kg/ C11”内圧充填
時における正規荷重に揃えた。
時における正規荷重に揃えた。
(2)操縦性試験結果
(3)ウェット性能試験
コンクリート路面(路面の粗さを表わすスキッドNIL
SN −35)並びにアスファルト路面(同5N−50
)上でウェット性能を比較したところ本発明のタイヤC
は比較タイヤAと区別がなかった。
SN −35)並びにアスファルト路面(同5N−50
)上でウェット性能を比較したところ本発明のタイヤC
は比較タイヤAと区別がなかった。
供試タイヤA、Cについてタイヤ断面高さくSH)の2
0〜40%の範囲にわたる部分のタイヤ断面外輪郭曲線
Cの曲率平均値1/ρがl0XIO−”as−’であっ
たのを、より小さい曲率として、紫外線照射下のドラム
走行テストによる、オゾンクラックの平均深さく5万一
走行時)を比較して第7図の結果が得られた。ここに比
較タイヤ(A)の耐候性を100とする指数表示にて供
試タイヤ(C)は77に劣化したのに反し、この発明に
従い1/ρを5.5X10−3ms+−’としたものは
上記指数が170で、耐候性の改善がもたらされている
。
0〜40%の範囲にわたる部分のタイヤ断面外輪郭曲線
Cの曲率平均値1/ρがl0XIO−”as−’であっ
たのを、より小さい曲率として、紫外線照射下のドラム
走行テストによる、オゾンクラックの平均深さく5万一
走行時)を比較して第7図の結果が得られた。ここに比
較タイヤ(A)の耐候性を100とする指数表示にて供
試タイヤ(C)は77に劣化したのに反し、この発明に
従い1/ρを5.5X10−3ms+−’としたものは
上記指数が170で、耐候性の改善がもたらされている
。
(発明の効果)
この発明によれば重荷重用空気入りタイヤの転り抵抗を
、操縦性能や、ウェット性能の悪化を伴うことなく、と
くに有利に低減でき、しかもサイド部耐候性の劣化を生
じることがない。
、操縦性能や、ウェット性能の悪化を伴うことなく、と
くに有利に低減でき、しかもサイド部耐候性の劣化を生
じることがない。
第1図は、この発明によるタイヤの放射面プロファイル
(実線)と基準円弧(破線)の関係の説明図、 第2図は、タイヤに正規荷重が作用した場合の変形挙動
説明図、 第3図は、自然平衡プロファイルを有するタイヤの内圧
充填による変形挙動説明図、 第4図は、この発明のカーカス放射面プロファイルを有
するタイヤの内圧充填による変形挙動説明図、 第5図は、サイド部下方域での変形挙動説明図、第6図
(a)は、この発明に従かうタイヤの断面図、第6図(
b)は、この発明のカーカス放射面プロファイル及び基
準円弧との比較図、 第7図は、耐候性の試験結果を示すグラフである。 1・・・ビードコアー 1′・・・ビード部2′
・・・硬ステイフナ−2″・・・軟ステイフナー3・・
・カーカス 4・・・ブレーカ5・・・サイ
ドウオール部 6・・・クラウン部7・・・リム R・・・カーカスラインの肩部輪郭曲線の曲率半径R′
・・・基準円弧の半径 1/ρ・・・サイドウオール下方域の要部タイヤ断面輪
郭曲線の曲率 特 許 出 願 人 プリデストンタイヤ株式%式% GA所絋鉱国 第6図 (a) 第6図 (b)
(実線)と基準円弧(破線)の関係の説明図、 第2図は、タイヤに正規荷重が作用した場合の変形挙動
説明図、 第3図は、自然平衡プロファイルを有するタイヤの内圧
充填による変形挙動説明図、 第4図は、この発明のカーカス放射面プロファイルを有
するタイヤの内圧充填による変形挙動説明図、 第5図は、サイド部下方域での変形挙動説明図、第6図
(a)は、この発明に従かうタイヤの断面図、第6図(
b)は、この発明のカーカス放射面プロファイル及び基
準円弧との比較図、 第7図は、耐候性の試験結果を示すグラフである。 1・・・ビードコアー 1′・・・ビード部2′
・・・硬ステイフナ−2″・・・軟ステイフナー3・・
・カーカス 4・・・ブレーカ5・・・サイ
ドウオール部 6・・・クラウン部7・・・リム R・・・カーカスラインの肩部輪郭曲線の曲率半径R′
・・・基準円弧の半径 1/ρ・・・サイドウオール下方域の要部タイヤ断面輪
郭曲線の曲率 特 許 出 願 人 プリデストンタイヤ株式%式% GA所絋鉱国 第6図 (a) 第6図 (b)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、実質上ラジアル配列をなすプライコードの少なくと
も一層からなるカーカスと、金属コードの少なくとも二
層からなるブレーカーを主補強として備え、ビード部が
硬軟スティフナー組合せ構造になる重荷重用空気入りタ
イヤにおいて、 正規リムと組合せて正規内圧まで空気充填 したタイヤの装着姿勢の下で、リム径ラインlからの距
離hが、タイヤ断面高さSHの15%の点を通るタイヤ
の回転軸線に平行な直線とカーカスラインとの交点(B
)、この交点(B)に発し上記直線と直交してカーカス
ラインに至る線分の終点(C)をそれぞれ通り、該線分
に対するカーカスラインの最大離隔距離と等しい隔たり
をおき該線分を弦として仮想した基準円弧の半径R′に
対する上記カーカスラインの上記終点(C)を通る肩部
分輪郭曲線の曲率半径Rの比R/R′が0.65〜0.
85の範囲にあり、かつ該曲線と滑らかに連なって交点
(B)に至る間に単一の変曲点を持つカーカスラインの
残余域の上記基準円弧に対する最大の距離fが3〜8m
mの範囲にある、カーカスの放射面プロファイルを有し
、しかも上記のタイヤ装着姿勢の下で、サイドウォール
下方域のうちタイヤ断面高さSHの20〜45%の範囲
にわたる部分のタイヤ断面外輪郭曲線を3次曲線として
カーブフィットし、その2次微分値として得られる曲率
の平均値、すなわち該曲線の中心点であるタイヤ断面高
さSHの32.5%高さの点における曲率1/ρが6×
10^−^3mm^−^1以下であるサイドウォールの
放射面プロファイルを有する、 ことを特徴とする転り抵抗の低い重荷重用空気入タイヤ
。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61028344A JPH0669762B2 (ja) | 1986-02-12 | 1986-02-12 | サイド部耐久性にすぐれる低転がり抵抗の重荷重用空気入りタイヤ |
US06/838,750 US4762158A (en) | 1985-03-15 | 1986-03-11 | Reduced rolling resistance pneumatic radial tire |
AU54717/86A AU568447B2 (en) | 1985-03-15 | 1986-03-13 | Reduced rolling resistance pneumatic radial tire |
FR8603706A FR2578789B1 (fr) | 1985-03-15 | 1986-03-14 | Pneumatique a carcasse radiale a resistance au roulement reduite |
CA000504175A CA1271114A (en) | 1985-03-15 | 1986-03-14 | Reduced rolling resistance pneumatic radial tire |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61028344A JPH0669762B2 (ja) | 1986-02-12 | 1986-02-12 | サイド部耐久性にすぐれる低転がり抵抗の重荷重用空気入りタイヤ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62184902A true JPS62184902A (ja) | 1987-08-13 |
JPH0669762B2 JPH0669762B2 (ja) | 1994-09-07 |
Family
ID=12245982
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61028344A Expired - Lifetime JPH0669762B2 (ja) | 1985-03-15 | 1986-02-12 | サイド部耐久性にすぐれる低転がり抵抗の重荷重用空気入りタイヤ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0669762B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012147356A1 (ja) | 2011-04-26 | 2012-11-01 | 株式会社ブリヂストン | 空気入りタイヤ |
JP2016061629A (ja) * | 2014-09-17 | 2016-04-25 | 住友ゴム工業株式会社 | タイヤの検査方法 |
CN112976944A (zh) * | 2019-12-18 | 2021-06-18 | 住友橡胶工业株式会社 | 重载用无内胎轮胎及制造方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6061305A (ja) * | 1983-09-14 | 1985-04-09 | Bridgestone Corp | 転り抵抗の低い重荷重用空気入りタイヤ |
-
1986
- 1986-02-12 JP JP61028344A patent/JPH0669762B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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