JP2786805B2 - 高速重荷重用タイヤ - Google Patents
高速重荷重用タイヤInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
- B60C15/00—Tyre beads, e.g. ply turn-up or overlap
- B60C15/06—Flipper strips, fillers, or chafing strips and reinforcing layers for the construction of the bead
- B60C15/0603—Flipper strips, fillers, or chafing strips and reinforcing layers for the construction of the bead characterised by features of the bead filler or apex
- B60C15/0607—Flipper strips, fillers, or chafing strips and reinforcing layers for the construction of the bead characterised by features of the bead filler or apex comprising several parts, e.g. made of different rubbers
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Tires In General (AREA)
Description
好適に使用でき、特に標準荷重以上の異常荷重が作用し
た際にも高いビード耐久性を発揮しうる高速重荷重用タ
イヤに関する。
イヤ、例えば航空機用タイヤにおいても構造耐久性能、
走行性能、燃費性能等の向上のためにラジアル構造のも
のが採用されつつある。しかしながらこのような航空機
用タイヤは、高内圧、高荷重、高速しかも30%以上大
きくたわむ条件下で使用されるため、他の分野のタイヤ
に比べ高い耐久性能が要求され、特にビード部は、タイ
ヤ転動時の大きな負荷によるくり返し曲げ変形によって
カーカス端部及びその近傍に剥離損傷が発生しやすい。
号公報において、ビード部に、カーカスの外側面に沿っ
てのびる小厚さのサイドパッキングゴム及びこのサイド
パッキングゴムを覆いかつリムフランジに接するチェー
ファゴムを設け、ビードエーペックスの100%モジュ
ラスMAを78〜120kgf/cm2 、サイドパッキング
ゴムの100モジュラスMPを53〜95kgf/cm2 、
及びチェーファゴムの100%モジュラスMSを40〜
70kgf/cm2 、及びサイドウォールゴムの100%モ
ジュラスMSを10〜45kgf/cm2 とするとともに各
100%モジュラスをMS<MC<MP<MAとするこ
とを提案した。
サイドパッキンゴムの100%モジュラスMA、MPを
前述のごとく大に設定することによりビード剛性を高め
ることができビード変形量を減じるとともに、MC<M
P<MAとして各モジュラスをタイヤ軸方向外方に向か
って多段階に減少させることにより負荷時のせん断応力
を緩和している。
では、標準荷重負荷状態においてビード耐久性を向上し
うるとはいえ、例えば複輪使用時に片方のタイヤがパン
クした際などにおいて残るタイヤに異状荷重が作用する
ことを想定した200%標準荷重の負荷状態においてビ
ード耐久性が不十分となることが判明した。
のごとき大荷重下においては、ビードエーペックスゴ
ム、サイドパッキンゴム等によるビード剛性の向上で
は、ビード変形量を低減しえず、又100%モジュラス
MA、MPを大に設定することは、逆に変形時のカーカ
スへの追従性を損ねカーカスのコードルース及びプライ
剥離を誘発することに加えて、ビードエーペックスゴム
の上端が剛性差によって局部的な屈曲点となりカーカス
のコード強力を低下し、さらにはサイドウォールゴムと
チェーファゴムとのモジュラス差に起因してこのゴム間
にクラック等の亀裂損傷を誘発すること等が考えられ
る。
ム及びサイドパッキンゴム等に低発熱性ゴムを使用しか
つその100%モジュラスの値を逆に減じるとともにカ
ーカスゴムを前記ゴム物性に適合させ、しかもビード部
におけるカーカスのコード間距離を規制することを基本
として、標準荷重負荷状態及び200%標準荷重負荷状
態の双方においても高いビード耐久性を発揮しうる高速
重荷重用タイヤの提供を目的としている。
に、本発明の高速重荷重用タイヤは、トレッド部からサ
イドウォール部をへてビード部のビードコアに至る本体
部と該ビードコアの廻りで折返される折返し部とを有す
るラジアル構造のカーカス、該カーカスのタイヤ半径方
向上側かつトレッド部内方に配されるベルト層、ビード
コアの上方かつカーカスの前記本体部と折返し部の間で
半径方向上向きにのびる先細状のビードエーペックスゴ
ム、少なくとも前記ビード部においてカーカスのタイヤ
軸方向外側面に沿って配される小厚さのサイドパッキン
グゴム、及びビード部の底面からサイドウォール部に至
るタイヤの外側面を形成する外側ゴムを具えるととも
に、該外側ゴムは、前記ビード部の底面から前記サイド
パッキングゴムを覆いしかもタイヤがリムに装着されか
つ正規内圧を充填した内圧充填状態で標準荷重の200
%荷重を負荷する200%標準状態において前記リムの
フランジ部と接触する接触領域を含んでタイヤ半径方向
上方にのびるチェーファゴムと、該チェーファゴムから
タイヤ半径方向上方にのびるサイドウォールゴムとを具
え、しかも前記サイドパッキングゴムの100%伸長時
のモジュラスMPを20〜60kgf/cm2 、前記ビード
エーペックスゴムの100%伸長時のモジュラスMAを
20〜60kgf/cm2 、前記チェーファゴムの100%
伸長時のモジュラスMCを10〜45kgf/cm2 かつ前
記サイドウォールゴムの100%伸長時のモジュラスM
Sを10〜45kgf/cm2 、しかも前記サイドパッキン
グゴムの損失弾性率E″Pを20kgf/cm2 以下、前記
ビードエーペックスゴムの損失弾性率E″Aを20kgf
/cm2 以下、前記チェーファゴムの損失弾性率E″Cを
15kgf/cm2 以下かつ前記サイドウォールゴムの損失
弾性率E″Sを15kgf/cm2 以下とする一方、前記内
圧充填状態において、ビード底面からタイヤ断面高さH
の1/3 倍の距離をタイヤ半径方向上側に隔たるタイヤ外
面上の点でタイヤ外面と直角に交わる上限線と、ビード
底面からリムフランジ高さHRと等しい距離をタイヤ半
径方向上側に隔たるタイヤ外面上の点でタイヤ外面と直
角に交わる下限線との間のビード部の領域において、前
記カーカスは、各カーカスプライにおけるカーカスコー
ド間の間隙及び隣り合うカーカスプライにおけるカーカ
スコード間の間隙を、カーカスコードの直径Dの1/4 〜
2倍として該カーカスコードをカーカスゴム内に埋設す
るとともに、前記カーカスゴムの100%伸長時のモジ
ュラスMOを20〜60kgf/cm2 かつ損失弾性率E″
Oを20kgf/cm2 以下としている。
グゴム及びチェーファーゴムの各100%モジュラスM
A、MP、MCを前記範囲に減じて、ビード剛性を適度
に緩和することによって、ビード変形が広範囲に分散し
かつカーカスへのゴムの追従性が高まる。しかもカーカ
スのコード間距離を1/4 D〜2Dに規制しかつカーカス
ゴムの100%モジュラスMOも減じているため、ビー
ド変形量の増大に起因したコード間の剪断応力を十分に
緩和でき、その結果、カーカスのコードルースを防止す
るとともにプライ間及び他のゴムとのセパレーションを
抑制しうる。さらに前記ビード変形の分散は、ビードエ
ーペックスゴム上端での局部的な屈曲を防ぎ、該上端で
のカーカスコードの強力低下を防止しうる。
夫々20kgf/cm2 、および15kgf/cm2 に規制した
低発熱性ゴムを使用しているため、ビード部の温度上昇
を抑制し、ゴムの熱破壊を防止しうる。
止効果、カーカスのコードルース及びプライセパレーシ
ョンの防止効果、カーカスと他のゴムとの剥離防止効
果、及びビード温度上昇抑制効果等と相まって、標準荷
重下及び200%標準荷重下の双方においてビード耐久
性を大巾に向上しうる。
17R20の航空機用タイヤの場合を例にとり、図面に
基づき説明する。
内圧充填状態におけるタイヤ断面を示す図1において、
高速重荷重用タイヤ1(以下タイヤ1という)は、ビー
ドコア2が通るビード部3と、該ビード部3に連なりか
つタイヤ半径方向上向きにのびるサイドウォール部4
と、その上端間を継ぐトレッド部5とを具えている。
イヤの内側から外側に折返す複数枚、例えば4枚の内の
カーカスプライ7aからなる内層7Aと、この内層7A
の外側を覆うとともに内層7Aの折返し部71を囲んで
タイヤの外側から内側に巻下される複数枚、例えば2枚
の外のカーカスプライ7bからなる外層7Bとを有する
カーカス7が設けられる。
レッド5部を通るトロイド状の本体部70両端に、ビー
ドコア2をタイヤ内側から外側に折返す折返し部71を
有し、又外層7Bはトロイド状の本体部73にビードコ
ア2の外から内に巻下ろした巻下ろし部74を具える。
では有機繊維コードからなるカーカスコード6をタイヤ
赤道Cに対して70度〜90度の角度で配列したコード
配列体をトッピングゴムであるカーカスゴム8で被覆し
たシート状をなす。そして本例ではカーカス7は、隣り
合うカーカスプライ間において、夫々カーカスコード6
が円周方向に対して交互に交叉して傾いている。なお有
機繊維コードとして、レーヨン、ポリエステル、ビニロ
ン、ナイロン、芳香族ポリアミド等を用いうる。
と折返し部71との間にはビードコア2から半径方向上
向きにのびる先細状のビードエーペックスゴム9が配さ
れる。又ビード部3には、カーカス7の外層7Bの本体
部73に、その外側面に沿って半径方向上下にのびる小
厚さのサイドパッキングゴム15が側設される。
ように、本例では最大厚さtを有する中央部分15Aの
上下に、その厚さを漸減させた先細状の上、下部分15
B、15Cを延設した略三日月状をなす。
4.5mm以下、もしくはビードコア2の直径の0.1倍
以上かつ0.18倍以下とすることが好ましい。又サイ
ドパッキングゴム15は、タイヤ外側面のうち、タイヤ
軸方向外方に向かって凹状に湾曲するビード外側面と、
凸状に湾曲するサイドウォール外側面との間の偏曲点位
置P近傍に、前記中央部分15Aを位置して配されると
ともに、下方部15C下端15aは、前記ビードコア2
の上縁高さ位置を下方にこえて途切れる。又該下端15
aには、外層7Bの前記巻下ろし部74下面に沿う補強
フィラ16が連設される。そしてサイドパッキングゴム
15は、ビード部3の底面からサイドウオール部4に亘
ってタイヤの外側面をなす外側ゴム17により覆われ
る。
面からサイドパッキンゴム15を覆いしかも標準荷重の
200%の荷重を負荷した200%標準荷重状態におい
て前記リムRのフランジRaと接触する接触領域Yを含
んでタイヤ半径方向上方にのびるチェーファゴム20
と、その上方のサイドウォールゴム21とから形成され
る。
%モジュラスMPを20〜60kgf/cm2 、前記ビード
エーペックスゴム9の100%モジュラスMAを20〜
60kgf/cm2 、前記チェーファゴム20の100%モ
ジュラスMCを10〜45kgf/cm2 、前記サイドウォ
ールゴム21の100%モジュラスMSを10〜45kg
f/cm2 、かつカーカスゴム8の100%モジュラスM
Oを20〜60kgf/cm2 としている。
スゴム9、サイドパッキングゴム15、チェーファゴム
20、サイドウオールゴム21の各損失弾性率E″O、
E″A、E″P、E″C、E″Sを夫々20kgf/cm2
以下、20kgf/cm2 以下、20kgf/cm2 以下、15
kgf/cm2 以下、15kgf/cm2 以下としている。
と間のビード3の領域において、カーカスコード6のコ
ード間距離を規制している。なお前記上限線J1とは、
図1に示すように、前記内圧充填状態において、ビード
底面3Aからタイヤ断面高さHの1/3 倍の距離をタイヤ
半径方向上方に隔たるタイヤ外側面上の点Q1で該タイ
ヤ外側面を直角に交わる線である。又下限線J2とは、
ビード底面3Aからリムフランジ高さHRと等しい距離
をタイヤ半径方向上方に隔たるタイヤ外側面上の点Q2
で該タイヤ外側面と直角に交わる線である。そして上、
下限線J1、J2間の領域は、最もビード損傷が生じや
すい領域であって、図4に示すように、各カーカスプラ
イ7a、7b内におけるカーカスコード6間の間隙d1
及び隣り合うカーカスプライにおけるカーカスコード6
間の間隙d2をともにカーカスコードの直径Dの1/4 倍
以上かつ2倍以下としている。なお前記間隙d2は、カ
ーカスプライが互いに隣り合う所であるならば、内外層
7A、7Bの各本体部70、73が互いに重なり合う重
なり部分の他、前記内層7Aの本体部70とその折返し
部71とが重なる重なり部分、及び折返し部71と外層
Bの本体部73が重なる重なり部分における間隙を含
む。又カーカスプライを形成するコード配列体は、横糸
を含まないものがコード間隔のバラツキを減少させるう
えで好ましい。
ックスゴム9、サイドパッキングゴム15、チェーファ
ゴム20として、100%モジュラスが前記範囲の軟質
ゴムを用いているため、ビード剛性を適度に緩和でき、
ビード変形を広範囲に分散させることができる。これに
よりビードエーペックス9上端9aでの局部的な屈曲を
防ぎ、該上端9a近傍におけるカーカスコードの強力低
下を防止しうる。前記軟質ゴムの使用によってカーカス
7との追従性が高まりカーカス7と他のゴムとのセパレ
ーションを防止しうる。
d2を夫々1/4 D〜2Dに規制しかつカーカスゴム8の
モジュラスMO自体も他のゴムと同様に減じているた
め、カーカスコード6間の剪断応力を十分に緩和でき、
その結果カーカスのコードルースを防ぎかつカーカスプ
ライ間の剥離の発生を抑制しうる。
C、MSを夫々10〜45kgf/cm2としているため、
リムR及びカーカス7に追従して伸縮でき、リムズレを
抑制しつつカーカスとのセパレーションを防止しうると
ともに応力のビード部への伝播を防止できる。
P、E″C、E″Sを前記範囲とした低発温性ゴムを用
いているため、ビード部の温度上昇を効果的に抑制しう
る。
切り出し、岩本製作所(株)製の粘弾性スペクトロメー
タを用いて温度70℃、周波数10Hz、初期歪10%、
動歪±1%の条件下で測定した値である。
60kgf/cm2 より大及び100%モジュラスMC、M
Sが45kgf/cm2 より大の時、ビード部3の剛性が過
大となり、200%標準荷重下において、ビードエーペ
ックスゴム9の上端9a近傍でカーカスコードの強力低
下、セパレーション等を誘発する。又前記100%モジ
ュラスMOが60kgf/cm2 より大及びコード間隙d
1、d2が1/4 Dより小では、剪断応力の緩和効果が不
十分となりコードルース、プライ剥離、クラック等を誘
発し、特に低速での耐久性を低下する。
20kgf/cm2 より小、及び100%モジュラスMC、
MSが10kgf/cm2 より小の時、必要なビード部3の
剛性が得られず、走行性能を大きく阻害する。又損失弾
性率E″O、E″A、E″Pが20kgf/cm2 より大、
損失弾性率E″C、E″Sが15kgf/cm2 より大、及
びコード間隙d1、d2が2Dより大の時、ビード発熱
が大となりゴム破損が発生する。逆に損失弾性率E″
O、E″A、E″Pが1kgf/cm2 より小及び損失弾性
率E″C、E″Sが1kgf/cm2 より小の時、100%
伸長時のモジュラスを充分な値に維持することが難し
く、走行性能に悪影響を与えることとなる。従って損失
弾性率E″O、E″A、E″P、E″C、E″Sの下限
は1kgf/cm2 であることが好ましい。
上端15bのビード底面3Aからの半径方向の高さHP
が前記ビードエーペックスゴム9の上端9aのビード底
面3Aからの高さHAよりも大かつタイヤ断面高さHの
1/2 よりも小とするとともに、前記ビードエーペックス
ゴム9の上端9aの前記高さHAはリムフランジ高さH
Rよりも大としている。
径(NRD)の位置に相当し、該底面3Aが本例のごと
く傾斜する場合にはその上縁位置として定義される。
ドエーペックスゴム9の上端9aの高さHAはリムフラ
ンジRaの高さHRよりも大であることが必要であり、
又この高さHRよりもサイドパッキングゴム15の上端
15bの高さHPを大とすることによって、ビード折曲
がり部の剛性を効果的に高めうる。又この高さHPを、
タイヤ断面高さHの1/2 よりも大とすることは不要であ
る。
キングゴム15を完全に覆うことが必要であり、従って
ビード底面3Aからの上端の高さHCは前記サイドパッ
キングゴム15の高さHPより大であり、好ましくは高
さHCの、高さHPに対する差HC−HPは前記チェー
ファゴム20の厚さの0.5倍以上かつ2.5倍以下で
ある。
ム21との間のモジュラス差に起因するセパレーション
等を抑制するために、本例では、チェーファゴム20上
端部をタイヤ軸方向外方かつタイヤ半径方向下方に向か
って傾斜する斜面Sで形成する一方、該斜面S下端のビ
ード底面3Aからの高さHSを前記高さHPより小とし
ている。このことによりサイドウォールゴム21との接
合面積を高める。
ドエーペックスゴム9とサイドパッキンゴム15とを同
質のゴムで、又チェーファゴム20とサイドウォールゴ
ム21とを同質のゴムで夫々形成してもよい。
ス7の半径方向上側に位置してベルト層10が設けら
れ、又本例では、前記ベルト層10と前記カーカス7と
の間には、カットブレーカ14が介在している。
のベルトプライからなる。前記カットブレーカ14は、
例えば2層のカットブレーカプライを用いる一方、この
カットブレーカ14は、タイヤ赤道を挟んだ該トレッド
面の中央部では、カーカス7に沿うとともに、その外方
で該カーカス7から徐々に離間してその外端は、タイヤ
全巾Wの65〜85%程度の位置、好ましくは70〜7
8%程度の範囲の位置で終端する。
4に接しかつその外端は、カットブレーカ14の外端を
外方に越えて延在するとともにタイヤ外表面に沿う斜面
で整一する。又ベルト巾は、タイヤ全巾Wの70〜85
%程度の範囲であって、ベルト外端からタイヤ外表面ま
での最短距離L1が3〜15mm程度の範囲となるように
設定される。
低伸長性の弾性コードを用い、かつベルトコードはタイ
ヤ赤道に対して0〜20度の角度で傾けて並置してい
る。なおベルト層10の外面には、耐カット性を高める
保護層18を設けている。
つタイヤサイズが46×17R20である航空機用タイ
ヤを表1、2に示す仕様に基づき試作し、該試作タイヤ
のビード部における高速高荷重性能テストとして、米国
航空局規格TSO−C62cに基づく20%標準荷重負
荷での離陸テストを行うとともに、低速高荷重性能テス
トとして、120%標準荷重負荷で速度11km/hで連
続走行させた。なお低速高荷重性能テストはビード損傷
に至る走行距離で評価した。また表1、2で使用したゴ
ムの配合例を表3に示す。
如く構成しているため、標準荷重負荷状態及びそれ以上
の荷重負荷状態においてもビード耐久性を大巾に向上し
うる。
ある。
Claims (2)
- 【請求項1】トレッド部からサイドウォール部をへてビ
ード部のビードコアに至る本体部と該ビードコアの廻り
で折返される折返し部とを有するラジアル構造のカーカ
ス、該カーカスのタイヤ半径方向上側かつトレッド部内
方に配されるベルト層、ビードコアの上方かつカーカス
の前記本体部と折返し部の間で半径方向上向きにのびる
先細状のビードエーペックスゴム、少なくとも前記ビー
ド部においてカーカスのタイヤ軸方向外側面に沿って配
される小厚さのサイドパッキングゴム、及びビード部の
底面からサイドウォール部に至るタイヤの外側面を形成
する外側ゴムを具えるとともに、該外側ゴムは、前記ビ
ード部の底面から前記サイドパッキングゴムを覆いしか
もタイヤがリムに装着されかつ正規内圧を充填した内圧
充填状態で標準荷重の200%荷重を負荷する200%
標準状態において前記リムのフランジ部と接触する接触
領域を含んでタイヤ半径方向上方にのびるチェーファゴ
ムと、該チェーファゴムからタイヤ半径方向上方にのび
るサイドウォールゴムとを具え、しかも前記サイドパッ
キングゴムの100%伸長時のモジュラスMPを20〜
60kgf/cm2 、前記ビードエーペックスゴムの100
%伸長時のモジュラスMAを20〜60kgf/cm2 、前
記チェーファゴムの100%伸長時のモジュラスMCを
10〜45kgf/cm2 かつ前記サイドウォールゴムの1
00%伸長時のモジュラスMSを10〜45kgf/c
m2 、しかも前記サイドパッキングゴムの損失弾性率
E″Pを20kgf/cm2 以下、前記ビードエーペックス
ゴムの損失弾性率E″Aを20kgf/cm2 以下、前記チ
ェーファゴムの損失弾性率E″Cを15kgf/cm2 以下
かつ前記サイドウォールゴムの損失弾性率E″Sを15
kgf/cm2 以下とする一方、前記内圧充填状態におい
て、ビード底面からタイヤ断面高さHの1/3 倍の距離を
タイヤ半径方向上側に隔たるタイヤ外面上の点でタイヤ
外面と直角に交わる上限線と、ビード底面からリムフラ
ンジ高さHRと等しい距離をタイヤ半径方向上側に隔た
るタイヤ外面上の点でタイヤ外面と直角に交わる下限線
との間のビード部の領域において、前記カーカスは、各
カーカスプライにおけるカーカスコード間の間隙及び隣
り合うカーカスプライにおけるカーカスコード間の間隙
を、カーカスコードの直径Dの1/4 〜2倍として該カー
カスコードをカーカスゴム内に埋設するとともに、前記
カーカスゴムの100%伸長時のモジュラスMOを20
〜60kgf/cm2 かつ損失弾性率E″Oを20kgf/cm
2 以下とした高速重荷重用タイヤ。 - 【請求項2】前記サイドパッキングゴムは、ビード底面
からその上端までの半径方向の高さHPが前記ビードエ
ーペックスゴム上端のビード底面からの高さHAよりも
大かつタイヤ断面高さHの1/2 よりも小とするととも
に、前記ビードエーペックスゴム上端の前記高さHAは
リムフランジ高さHRよりも大としたことを特徴とする
請求項1記載の高速重荷重用タイヤ。
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