JP3913045B2 - Pneumatic tire - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、偏摩耗の発生を防止しながら、タイヤが走行時に発生する車外騒音を低減する空気入りタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術】
騒音規制が厳しくなるにつれ、タイヤが走行時に発生する車外騒音を一層低減することが要請されている。タイヤが発生する車外騒音としては、特にブロックパターンに起因する騒音が大きいとされている。ブロックパターンによるパターンノイズは、主としてタイヤ周方向に配列するブロックが路面に次々と打ち付けられる衝撃力によって発生する騒音である。従来、このパターンノイズを低減する方法としては、タイヤ周方向に配列するブロックのピッチを異ならせ、各ブロックが発生する衝撃音を分散させてホワイトノイズ化させることで低騒音化するものが主であった。
【0003】
しかし、ホワイトノイズ化による方法は、音感としては低騒音化されるが、騒音の絶対値を低減させることは十分でなかった。
【0004】
また、上記ブロックパターンのタイヤは、各ブロックが路面に対し接地と離脱を繰り返すときのせん断変形により、タイヤ周方向に対する踏み込み側と蹴り出し側とで摩耗量が異なるヒールアンドトウ摩耗が発生し易くなる。更に、ヒールアンドトウ摩耗によりブロックの接地圧の均一性が低下すると、多角形摩耗が発生し易くなる。このような偏摩耗は制駆動性を低下させる原因になる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、偏摩耗の発生を防止しながら、タイヤが走行時に発生する車外騒音の絶対値を低減する空気入りタイヤを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の空気入りタイヤは、トレッド面にタイヤ周方向に直線状に延びる3本の主溝を設け、前記主溝間を複数のサブ溝によりタイヤ周方向に間隔を置いて連通することによりブロック列を形成した空気入りタイヤにおいて、前記3本の主溝の両外側をリブに形成すると共に、前記サブ溝をタイヤ周方向に対して斜めに傾斜させ、かつ該サブ溝の全溝面積に占める溝面積比率を5〜30%、接地領域内に分布する該サブ溝の本数を8〜16本にし、前記ブロック列を形成する各ブロックにタイヤ幅方向に延びるサイプを1〜4本設けたことを特徴とする。
【0007】
本発明の他の空気入りタイヤは、トレッド面にタイヤ周方向に直線状に延びる3本の主溝を設け、前記主溝間を複数のサブ溝によりタイヤ周方向に間隔を置いて連通することによりブロック列を形成し、前記3本の主溝の両外側をリブにした空気入りタイヤにおいて、前記サブ溝をタイヤ周方向に対して斜めに傾斜させると共に、該サブ溝の全溝面積に占める溝面積比率を5〜30%、接地領域内に分布する該サブ溝の本数を8〜16本にし、前記リブ上の前記接地領域外にタイヤ周方向に間隔をおいて複数のラグ溝を設け、該ラグ溝の本数を前記サブ溝の本数の0.6〜1.4倍にしたことを特徴とする。
【0008】
このように、いずれのタイヤの場合も、タイヤ周方向に直線状に延びる3本の主溝間に、サブ溝により区画されたブロック列を形成したタイヤにおいて、該サブ溝の全溝面積に占める溝面積比率、及び該サブ溝が接地領域内に分布する本数を特定の範囲にしたため、タイヤが接地してトレッド面が変形する際に、ブロックがサブ溝が塞がれるように変形することにより、ブロックの路面に対する滑りが抑制され、接地摩擦振動音と共に、サブ溝空間によるエアポンピング音の発生を抑制することができるため、騒音の絶対値を低減するようになる。
【0009】
更に前者のタイヤではブロック列の各ブロックにサイプを設けたことにより、制駆動時にブロックの進行方向側に作用する剪断力が、サイプにより分散吸収されるため、ヒールアンドトウ摩耗を防止することができる。
【0010】
後者のタイヤでは、リブの接地領域外にラグ溝を設けたことにより、タイヤ接地時にタイヤ幅方向外側部にかかる応力をラグ溝の変形により吸収し、接地領域の圧力分布を均一にするため、多角形摩耗を防止することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明において、サブ溝とは主溝よりも溝幅の小さいものをいうが、サイプとは溝幅が更に小さい切り溝のことをいう。溝幅としては0.5〜2.0mm程度である。
【0012】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【0013】
図1は本発明の空気入りタイヤのトレッド面を例示する展開図である。
【0014】
図1において、トレッド面には、タイヤ周方向に直線状に延びる3本の主溝1が設けられ、これらの主溝1間に複数のサブ溝2がタイヤ周方向に間隔をおいて連通し、ブロック3が形成されている。すなわち、タイヤ幅方向の中央部にはタイヤ周方向に延びる2列のブロック列4が形成され、両外側の主溝1の外側にはそれぞれリブ5が形成されている。
【0015】
また、2列のブロック列4は、それぞれブロック3の配列ピッチが変化しており、パターンノイズをホワイトノイズ化するようになっている。また、サブ溝2は、タイヤ周方向に対して斜めにし、ブロック3が路面に衝突する際の衝撃力を小さくするようにしている。
【0016】
各ブロック3には2本のタイヤ幅方向に延びる平行なサイプ6が設けられ、いずれも一方の端部を主溝又はサブ溝に開口している。しかも2本の片側オープンのサイプ6は、互いに開口端をタイヤ幅方向の反対側にしている。
【0017】
さらに、リブ5には、接地領域の境界8,8の両外側に、タイヤ周方向に間隔をおいて、複数のラグ溝7が形成されている。また、リブ5には、ラグ溝7のタイヤ幅方向内側から主溝1に連通するサイプ6と、タイヤ端部に抜ける片側オープンの3本のサイプ6が設けられている。
【0018】
上記トレッドパターンにおいて、ブロック列の各ブロック3に設けたサイプ6とショルダー側のリブ5に設けたラグ溝7とは、図示の例のように両方とも同時に設けられていることが好ましいが、サイプ6又はラグ溝7のいずれか一方を省略するようにしてもよい。
【0019】
本発明の空気入りタイヤは、上記トレッドパターンにおいて、サブ溝2が全溝面積に占める溝面積比率が5〜30%、好ましくは5〜25%、さらに好ましくは 5〜20%であり、かつ接地領域内にサブ溝2が常に8〜16本、好ましくは10〜12本存在するようにしている。さらに、各ブロック3に設けられたサイプは1〜4本、好ましくは2〜3本である。ここで接地領域とは、タイヤをJATMA最大負荷荷重最高空気圧で平らな路面に接地したときにトレッド面が接地する領域のことをいう。
【0020】
トレッドパターンが上述のような構成になっているため、タイヤが接地してトレッド面が変形する際に、ブロックがサブ溝が塞がれるように変形することにより、路面に対する滑りが抑制され、接地摩擦振動音の発生を抑制することができる。また、ブロックの変形によりサブ溝が塞がれることにより、サブ溝に由来するエアポンピング音の発生を抑制することができる。さらに3本の主溝の両外側はリブにする方がよい。これにより、最外側の主溝から騒音がタイヤ外側に放出されることがないため、一層車外騒音の低減効果を増大する。
【0021】
また、サブ溝の形状は特に限定されないが、変極点を持たない曲線又は直線が好ましく、特に直線が最もよい。
【0022】
更に、ブロック列のブロックにサイプを設けた場合は、制駆動時にブロックの進行方向に大きく作用する剪断力が、サイプにより分散吸収されるため、ヒールアンドトウ摩耗を防止することができる。
【0023】
また、ショルダーのリブにラグ溝を設けた場合には、タイヤ接地時にタイヤ幅方向外側部にかかる応力をラグ溝が変形することにより吸収し、接地領域の圧力分布を均一にするため、多角形摩耗を防止することができる。
【0024】
図2は、サブ溝が全溝面積に占める溝面積比率Sと騒音レベルNとの関係を示すグラフである。
【0025】
このグラフは、タイヤサイズを185R14 8PR LT、トレッドパターンを図1、接地領域内に占めるサブ溝本数を10本、タイヤ周方向に対するサブ溝角度を60°、サブ溝深さの主溝深さに対する比率を60%、サブ溝幅の最大値と最小値との比(最大値/最小値)を1.30、各ブロックのサイプ本数を2本とする点を各試験タイヤに共通にし、サブ溝の全溝面積に対する比率を、5%,10%,15%,20%,25%,30%,35%,40%,50%,60%,70%のそれぞれに異ならせた11種類の空気入りタイヤについて車外騒音をテストした結果である。
【0026】
騒音レベルは下記の測定法で行い、得られた結果は、騒音レベルの測定結果の逆数を、図1においてサブ溝を設けないリブパターンのタイヤ(サブ溝を設けない点以外は上記試験タイヤと共通の条件)について測定した騒音レベルの逆数を100とする指数で表示した。数値の大きいものほど騒音レベルが低減されていることを示す。
【0027】
騒音レベル測定方法:
試験タイヤサイズ適合車両である小型トラックに装着し、JIS D1015「自動車用惰行試験法」に準じ、惰行騒音を測定した。
【0028】
図2に示すグラフから、サブ溝が全溝面積に占める溝面積比率が5〜30%のとき、車外騒音の騒音レベルが全体として低減することがわかる。
【0029】
5%未満であると、面積が小さ過ぎるため、サブ溝本数を一定とした場合には、サブ溝の幅が小さ過ぎることになる。そのため、タイヤが接地しトレッド面が変形する際に、サブ溝が塞がれた後にも更にブロック3に路面からの応力が加わり、ブロック3がそれ以上変形することができないため、トレッド面と路面との間でスリップが起こり、騒音が発生するため好ましくない。30%を超えると、サブ溝本数を一定とした場合には、サブ溝の幅が大きくなり過ぎることになる。そのため、タイヤが接地しトレッド面が変形する際に、ブロック3が変形し終わった後にもサブ溝2と路面とにより形成される空間が残り、エアポンピング音を発生するため好ましくない。
【0030】
図3は接地領域内に分布するサブ溝本数nと騒音レベルNとの関係について示すグラフである。
【0031】
このグラフは、試験タイヤを図2の試験で使用したタイヤと、タイヤサイズ、タイヤ周方向に対するサブ溝角度、サブ溝深さの主溝深さに対する比率、サブ溝幅の最大値と最小値との比、各ブロックのサイプ本数を同一にすると共に、サブ溝の全溝面積に対する溝面積比率を20%にする点を共通にし、接地領域内におけるサブ溝の本数を4本、6本、8本、10本、12本、14本、16本、18本、20本のそれぞれに異ならせた9種類の空気入りタイヤについて車外騒音をテストした結果である。
【0032】
騒音レベルの測定は図2と同じ方法で行い、騒音レベルも図2の試験と同じ基準で指数表示した。
【0033】
図3のグラフから、サブ溝の接地領域内における本数が8〜16本の場合に優れた騒音レベルの低減効果を示すことがわかる。8本より少ない場合は、トレッド面の変形がサブ溝で十分に吸収されないため、トレッド面と路面がスリップし接地摩擦振動音が発生するため好ましくない。16本より多い場合は、サブ溝の幅が小さくなり、サブ溝が塞がれた後にも更に路面からの応力が加わるため、トレッド面と路面との間で接地摩擦振動音が発生するため好ましくない。また、サブ溝が多くなると、ブロック3の剛性が小さくなるため好ましくない。
【0034】
図4、図5及び図6は、それぞれサブ溝の溝幅が変化する場合(図4)、サブ溝の溝深さが変化する場合(図5)、サブ溝のタイヤ周方向に対する角度が変化する場合(図6)のそれぞれについて、車外騒音に与える影響を調べた結果を示す。
【0035】
各試験に使用したタイヤは、タイヤサイズを185R14 8PR LT、トレッドパターンを図1、サブ溝の全溝面積に占める溝面積比率を20%、接地領域内におけるサブ溝の本数を10本、各ブロックのサイプ本数を2本とする点を共通にし、サブ溝についてはテストのため変化させる場合以外は、タイヤ周方向に対するサブ溝角度を60度、サブ溝深さの主溝深さに対する比率を60%、サブ溝幅の最大値と最小値との比(最大値/最小値)1.30を共通条件とした。
【0036】
まず、図4のグラフは、上記共通条件中における、サブ溝の溝幅の最大値と最小値の比W(最大値/最小値)を、1,1.1,1.2,1.3,1.4のそれぞれに異ならせた5種類の空気入りタイヤについて、騒音レベルNを測定したものである。
【0037】
図4より、サブ溝の溝幅の最大値と最小値の比W(最大値/最小値)が1〜1.4である場合に騒音レベルは良好であり、1に近いほど騒音レベルは低減されることがわかる。1.4より大きいと、各サブ溝の溝幅の分布が広くなり、サブ溝に由来するエアポンピング音が発生しやすくなる。
【0038】
次に、図5は、上記共通条件中における、サブ溝深さの主溝深さに対する比率D=60%を、50%,70%,80%,90%,100%のそれぞれに異ならせた6種類の空気入りタイヤについて、騒音レベルNを測定したものである。
【0039】
図5より、サブ溝深さが主溝深さの50〜100%である場合に騒音レベルは良好であり、さらに好ましくは60〜100%がよいことがわかる。そして100%に近いほど騒音レベルが低減される傾向にあることがわかる。50%より小さいと、ブロック3に横方向の応力が加わってもサブ溝を十分に塞ぐことができないため、トレッド面と路面との間でスリップしやすくなると共に、サブ溝に由来するエアポンピング音が発生しやすくなる。100%を超えると、主溝1より深い溝になるためタイヤ内部に影響を及ぼす可能性がある。
【0040】
図6は、上記共通条件中における、サブ溝のタイヤ周方向に対する角度A=60°を50°,55°,65°,70°のそれぞれに異ならせた5種類の空気入りタイヤについて、騒音レベルNを測定したものである。
【0041】
図6より、サブ溝の周方向に対する角度Aが50〜70°である場合に騒音レベルは良好であり、60°付近にピークがあることがわかる。50°より小さいと、ブロックのタイヤ周方向の剛性が高くなってブロックが変形し難くなり、トレッド面と路面との間でスリップしやすくなると共に、サブ溝が塞がれ難くなるため、サブ溝に由来するエアポンピング音が発生しやすくなる。70°より大きいと、ブロックのエッジ部が地面に接地するときに発生するパターンノイズが大きくなる傾向にある。
【0042】
図7は、各ブロックのサイプ本数siと偏摩耗レベルa(ヒールアンドトウ摩耗)との関係を示すグラフである。
【0043】
このグラフは、タイヤサイズを185R14 8PR LT、トレッドパターンを図1、サブ溝の全溝面積に対する比率を20%,接地領域内に占めるサブ溝本数を10本、タイヤ周方向に対するサブ溝角度を60°、サブ溝深さの主溝深さに対する比率を60%、サブ溝幅の最大値と最小値との比(最大値/最小値)を1.30、各ブロックの2本のサイプの閉口側端部と主溝との距離を主溝の溝幅の1.2倍と1.4倍、ラグ溝の本数をサブ溝の本数の1.0倍、ラグ溝の溝幅を主溝の溝幅の0.4倍にする点を各試験タイヤに共通にし、各ブロックのサイプ本数si=2本を0本、1本、2本、3本、4本、5本、6本、7本のそれぞれに異ならせた8種類の空気入りタイヤについて、偏摩耗レベルaをテストした結果である。偏摩耗レベルaは下記の測定法で行い、得られた結果は、偏摩耗レベルの測定結果の逆数を、図1において各ブロックにサイプを設けないタイヤ(ブロックにサイプを設けない点以外は上記試験タイヤと共通の条件)について測定した偏摩耗レベルの逆数を100とする指数で表示した。数値の大きいものほど偏摩耗レベルが低減されていることを示す。
【0044】
偏摩耗レベルa(ヒールアンドトウ摩耗)測定方法:
タイヤサイズ185R14LT、リムサイズ14×5 1/2JJ、空気圧450KPaとし、小型トラックに装着、定積荷重(車両に記載)にてアスファルト舗装の周回路を速度60km/hでスラローム走行を主体に4000km走行した後、タイヤ周方向に隣合うブロックの両端の高さの差を測定する事により摩耗段差を求めた。
【0045】
図7に示すグラフから、各ブロックのサイプの本数が1〜4本の場合に、偏摩耗レベルaが低減されていることがわかる。サイプが0本(サイプを設けない)の場合には、制動時に各ブロックの進行方向側に剪断力が集中し、偏摩耗(ヒールアンドトウ摩耗)を発生するため好ましくない。サイプが4本より多いと、ブロックの剛性が小さくなるため、同様に偏摩耗が発生し、好ましくない。好ましくはサイプの本数を規定すると共に、サイプ間隔を主溝の溝幅の1.2倍以上とすると良い。
【0046】
本発明の空気入りタイヤにおいて、ブロック3に設けられるサイプ6の方向性は、タイヤ幅方向であれば特に限定されるものではないが、サイプ6を複数設ける場合には、互いに略平行に設けることが好ましい。略平行に設けることにより、サイプ6により形成された切れ込みの入ったブロックに路面から剪断力が加わったときに、剪断力が各サイプに均等に分散しやすいため、偏摩耗を抑制しやすくなる。また、各ブロックに設けられるサイプの本数は、ブロックの大きさに応じて大きさが近似するものは同数でよいが、大幅に大きいものは増やした方がよい。
【0047】
サイプ6を複数本設けた場合には、サイプ6の形態は片側オープンにすることが好ましい。また、隣接するサイプ同士は互いに開口側を反対にすることが好ましい。このようなサイプの配列にすることにより、ブロックの剛性が低下するのを防止しながら、 サイプに対して剪断力を分散させ、偏摩耗を抑制しやすくなる。
【0048】
また、サイプ6の閉口側端部と主溝との距離を1.2倍以上とすることが好ましい。1.2倍より小さいと、ブロック剛性が不十分になり、偏摩耗を防止し難くなる。
【0049】
さらに、互いに隣接するサイプ間距離は主溝の溝幅の1.2倍以上にすることが好ましい。 1. 2倍より小さいと、サイプ間のブロック剛性が小さくなるため、偏摩耗が発生しやすくなる。
【0050】
図8は、ラグ溝7の本数のサブ溝2の本数に対する比Lと偏摩耗レベルb(多角形摩耗)との関係を示したグラフである。
【0051】
図8の偏摩耗レベルbのテストは、図7のテストのサイプ本数を2本にした構成において、ラグ溝の本数のサブ溝の本数に対する比Lを0.6,0.7,0.8,0.9,1.0,1.1,1.2,1.3,1.4のそれぞれに異ならせた9種類の空気入りタイヤについて偏摩耗レベルbをテストした結果である。
【0052】
図8の偏摩耗レベルbは下記の測定法で行い、得られた結果は、偏摩耗レベルの測定結果の逆数を、図7のテストのサイプ本数を2本にした構成においてラグ溝を設けないタイヤ(ラグ溝を設けない点以外は上記試験タイヤと共通の条件)について測定した偏摩耗レベルbの逆数を100とする指数で表示した。数値の大きいものほど偏摩耗レベルが低減されていることを示す。
【0053】
偏摩耗レベルb(多角形摩耗)測定方法:
タイヤサイズ185R14LT、リムサイズ14×5 1/2JJ、空気圧450KPaとし、小型トラックに装着、定積荷重(車両に記載)にてアスファルト舗装の周回路を速度60km/hでスラローム走行を主体に4000km走行した後、ショルダーリブ(主溝の両外側のリブ)のタイヤ幅方向センター部を通るタイヤの径を、タイヤ全周にわたり測定し、最大値と最小値を計算し摩耗段差を求めた。
【0054】
図8に示すグラフから、ラグ溝7の本数のサブ溝2の本数に対する比を0.6〜1.4とした場合に、偏摩耗レベルb(多角形摩耗)は、ラグ溝を設けないタイヤと比較して良好であり、さらに0.8〜1.3が好ましいことがわかる。0.6より少ないと、ラグ溝の本数が少ないため、タイヤ接地時にタイヤ幅方向外側部にかかる応力を吸収し難くなるため、偏摩耗の防止効果が低減しやすくなる。1.4より大きいと、ラグ溝7の本数が多くなるため、ショルダーリブ(主溝の両外側のリブ)の剛性低下を招き、偏摩耗防止効果が低減しやすくなる。また、ラグ溝による風切り音も大きくなりやすい。ここで、ラグ溝及びサブ溝の本数とは、トレッド面上の全てのラグ溝及びサブ溝の本数をいう。
【0055】
本発明の空気入りタイヤにおいて、ラグ溝7の溝幅の主溝1の溝幅に対する比は0.2〜0.6が好ましい。0.2より小さいとラグ溝のタイヤ幅方向外側にかかる応力を吸収する効果が小さくなりやすい。0.6より大きいと、幅が大きいため、ラグ溝により発生する風切音により低騒音化が妨げられる。
【0056】
さらにリブ5にはラグ溝6と共に、タイヤ幅方向に貫通するサイプ6を設けるとよい。タイヤ接地時にタイヤ幅方向外側部にかかる応力をラグ溝7及びサイプ6の両方の変形により吸収されるため、接地領域の圧力分布をより均一にすることができる。そのため、多角形摩耗を防止する効果が高まる。
【0057】
【発明の効果】
上述したように本発明の空気入りタイヤ及び本発明の他の空気入りタイヤによれば、タイヤ周方向に直線状に延びる3本の主溝間に、サブ溝により区画されたブロック列を形成したタイヤにおいて、該サブ溝の全溝面積に占める溝面積比率、及び該サブ溝が接地領域内に分布する本数を特定の範囲にしたため、タイヤが接地してトレッド面が変形する際に、ブロックがサブ溝が塞がれるように変形することにより、ブロックの路面に対する滑りが抑制され、接地摩擦振動音と共に、サブ溝空間によるエアポンピング音の発生を抑制することができるため、騒音の絶対値を低減するようになる。
【0058】
更に、本発明の空気入りタイヤのように3本の主溝の両外側をリブに形成すると共に、ブロック列の各ブロックにサイプを設けたタイヤの場合には、最外側の主溝から騒音がタイヤ外側に放出されることを防いで、一層車外騒音の低減効果を増大すると共に、制駆動時にブロックの進行方向側に作用する剪断力がサイプにより分散吸収されるため、ヒールアンドトウ摩耗を防止することができる。
【0059】
また、本発明の他の空気入りタイヤのようにリブの接地領域外にサブ溝の本数の0.6〜1.4倍に相当するラグ溝を設けたタイヤの場合には、タイヤ接地時にタイヤ幅方向外側部にかかる応力をラグ溝が変形することにより吸収し、接地領域の圧力分布を均一にするため、多角形摩耗を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の空気入りタイヤのトレッド面を例示する展開図である。
【図2】サブ溝の全溝面積に占める溝面積比率Sと騒音レベルNとの関係を示すグラフである。
【図3】接地領域内のサブ溝本数nと騒音レベルNとの関係を示すグラフである。
【図4】サブ溝の溝幅の最大値と最小値の比(最大値/最小値)Wと騒音レベルNとの関係を示すグラフである。
【図5】サブ溝深さの主溝深さに対する比率Dと騒音レベルNとの関係を示すグラフである。
【図6】サブ溝のタイヤ周方向に対する角度Aと騒音レベルNとの関係を示すグラフである。
【図7】各ブロックのサイプ本数siと偏摩耗レベルa(ヒールアンドトウ摩耗)との関係を示すグラフである。
【図8】ラグ溝の本数のサブ溝の本数に対する比Lと偏摩耗レベルb(多角形摩耗)との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
1 主溝
2 サブ溝
3 ブロック
4 ブロック列
5 リブ
6 サイプ
7 ラグ溝
8 接地領域の境界[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pneumatic tire, and more particularly, to a pneumatic tire that reduces outside noise generated when the tire travels while preventing occurrence of uneven wear.
[0002]
[Prior art]
As the noise regulations become stricter, it is required to further reduce the outside noise generated when the tires are traveling. It is said that the noise caused by the block pattern is particularly large as the outside noise generated by the tire. The pattern noise due to the block pattern is noise generated mainly by an impact force in which blocks arranged in the tire circumferential direction are successively hit against the road surface. Conventionally, as a method of reducing the pattern noise, the noise is reduced by changing the pitch of the blocks arranged in the tire circumferential direction and dispersing the impact sound generated by each block to generate white noise. there were.
[0003]
However, although the method using white noise reduces noise as a sense of sound, it has not been sufficient to reduce the absolute value of noise.
[0004]
In addition, tires with the above block pattern are prone to heel and toe wear with different wear amounts on the stepping side and the kicking side with respect to the tire circumferential direction due to shear deformation when each block repeatedly touches and separates from the road surface. Become. Further, when the contact pressure uniformity of the block is reduced due to heel and toe wear, polygonal wear tends to occur. Such uneven wear causes a reduction in braking / driving performance.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a pneumatic tire that reduces the absolute value of outside noise generated when the tire travels while preventing the occurrence of uneven wear.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The pneumatic tire of the present invention that achieves the above object is provided with three main grooves extending linearly in the tire circumferential direction on the tread surface, and the main grooves are spaced apart by a plurality of sub-grooves in the tire circumferential direction. In a pneumatic tire in which a block row is formed by communicating , both outer sides of the three main grooves are formed as ribs, the sub grooves are inclined obliquely with respect to the tire circumferential direction, and the sub grooves 5-30% of a groove area ratio to the total groove area, 1 the sipes to 8-16 present the number of the sub-grooves distributed in a ground area, extending in the tire width direction in each block forming the block row Four are provided.
[0007]
In another pneumatic tire of the present invention, three main grooves extending linearly in the tire circumferential direction are provided on the tread surface, and the main grooves are communicated with each other with a plurality of sub grooves spaced in the tire circumferential direction. In the pneumatic tire in which the block row is formed and the outer sides of the three main grooves are ribs, the sub grooves are inclined obliquely with respect to the tire circumferential direction and occupy the entire groove area of the sub grooves. the groove area ratio 5-30%, to 8 to 16 present the number of the sub-grooves distributed in a ground area, a plurality of lug grooves at intervals in the tire circumferential direction in the outer grounding region on the rib The number of the lug grooves is 0.6 to 1.4 times the number of the sub-grooves .
[0008]
As described above, in any tire, in the tire in which a block row partitioned by the sub grooves is formed between the three main grooves extending linearly in the tire circumferential direction, the tire occupies the entire groove area of the sub grooves. Because the groove area ratio and the number of sub-grooves distributed in the ground contact area are in a specific range, when the tire is grounded and the tread surface is deformed, the block is deformed so that the sub-groove is blocked. Since the sliding of the block with respect to the road surface is suppressed and the generation of the air pumping sound due to the sub-groove space can be suppressed together with the ground frictional vibration vibration sound, the absolute value of the noise is reduced.
[0009]
Furthermore, in the former tire, by providing sipes in each block of the block row, the shearing force acting on the moving direction side of the blocks during braking / driving is dispersed and absorbed by the sipes, thus preventing heel and toe wear. it can.
[0010]
In the latter tire, by providing a lug groove outside the ground contact area of the rib, the stress applied to the outer portion in the tire width direction when the tire touches is absorbed by deformation of the lug groove, and the pressure distribution in the ground contact area is made uniform. Polygonal wear can be prevented.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present invention, the sub-groove means a groove having a smaller groove width than the main groove, while the sipe means a kerf having a smaller groove width. The groove width is about 0.5 to 2.0 mm.
[0012]
Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0013]
FIG. 1 is a development view illustrating a tread surface of a pneumatic tire according to the present invention.
[0014]
In FIG. 1, the tread surface is provided with three
[0015]
In the two
[0016]
Each block 3 is provided with two
[0017]
Furthermore, a plurality of
[0018]
In the above tread pattern, it is preferable that both the
[0019]
The pneumatic tire of the present invention has a groove area ratio of 5 to 30%, preferably 5 to 25%, more preferably 5 to 20% in the tread pattern, and the
[0020]
Since the tread pattern is configured as described above, when the tire is grounded and the tread surface is deformed, the block is deformed so that the sub-groove is blocked, thereby preventing slipping on the road surface and Generation of frictional vibration noise can be suppressed. In addition, since the sub-groove is blocked by the deformation of the block, it is possible to suppress the generation of air pumping noise derived from the sub-groove. Furthermore, it is better to use ribs on both outer sides of the three main grooves. As a result, noise is not emitted from the outermost main groove to the outside of the tire, so that the effect of reducing outside noise is further increased.
[0021]
The shape of the sub-groove is not particularly limited, but a curve or a straight line having no inflection point is preferable, and a straight line is the best.
[0022]
Further, when sipes are provided in the blocks of the block row, the shearing force that acts greatly in the moving direction of the blocks during braking / driving is dispersed and absorbed by the sipes, so that heel and toe wear can be prevented.
[0023]
In addition, when the lug groove is provided in the shoulder rib, the stress applied to the outer portion in the tire width direction when the tire is in contact with the tire is absorbed by the deformation of the lug groove, and the pressure distribution in the contact area is made uniform. Wear can be prevented.
[0024]
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the groove area ratio S occupied by the sub-grooves in the total groove area and the noise level N.
[0025]
This graph shows that the tire size is 185R14 8PR LT, the tread pattern is FIG. 1, the number of sub-grooves occupying the ground contact area is 10, the sub-groove angle with respect to the tire circumferential direction is 60 °, and the sub-groove depth is relative to the main groove depth. The ratio of 60%, the ratio between the maximum value and the minimum value of the sub-groove width (maximum value / minimum value) is 1.30, and the number of sipes in each block is two. 11 types of air with different ratios to the total groove area of 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 50%, 60%, 70% It is the result of having tested the outside noise about the entering tire.
[0026]
The noise level is measured by the following measurement method, and the result obtained is the reciprocal of the measurement result of the noise level. In FIG. 1, a rib-pattern tire without a sub-groove (except for the test tire except that no sub-groove is provided). The reciprocal of the noise level measured for (common conditions) was expressed as an index with 100 as the inverse. A larger numerical value indicates that the noise level is reduced.
[0027]
Noise level measurement method:
The vehicle was mounted on a small truck, which is a vehicle conforming to the test tire size, and the coasting noise was measured according to JIS D1015 “Automatic coasting test method”.
[0028]
From the graph shown in FIG. 2, it can be seen that when the groove area ratio of the sub grooves to the total groove area is 5 to 30%, the noise level of the outside noise is reduced as a whole.
[0029]
If the number is less than 5%, the area is too small. Therefore, when the number of sub grooves is constant, the width of the sub grooves is too small. Therefore, when the tire is grounded and the tread surface is deformed, stress from the road surface is further applied to the block 3 even after the sub-groove is blocked, and the block 3 cannot be further deformed. Slip occurs between the two and noise is generated, which is not preferable. If it exceeds 30%, the width of the sub-groove becomes too large when the number of sub-grooves is constant. Therefore, when the tire is grounded and the tread surface is deformed, a space formed by the
[0030]
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the number of sub-grooves n distributed in the ground contact area and the noise level N.
[0031]
This graph shows the tire used as a test tire in the test of FIG. 2, the tire size, the sub-groove angle with respect to the tire circumferential direction, the ratio of the sub-groove depth to the main groove depth, and the maximum and minimum values of the sub-groove width. The ratio of the sipe in each block is the same, and the ratio of the groove area to the total groove area of the sub-groove is 20% in common, and the number of sub-grooves in the grounding region is 4, 6, 8 It is the result of having tested the vehicle outside noise about nine types of pneumatic tires made different for each of 10, 10, 12, 14, 16, 18, and 20.
[0032]
The noise level was measured by the same method as in FIG. 2, and the noise level was also displayed as an index according to the same standard as in the test of FIG.
[0033]
It can be seen from the graph of FIG. 3 that an excellent noise level reduction effect is exhibited when the number of sub-grooves in the ground contact region is 8 to 16. If the number is less than 8, the deformation of the tread surface is not sufficiently absorbed by the sub-grooves, so that the tread surface and the road surface slip and a ground frictional vibration noise is generated, which is not preferable. When the number is more than 16, the width of the sub-groove is reduced, and further stress is applied from the road surface even after the sub-groove is closed, so that a ground frictional vibration noise is generated between the tread surface and the road surface. Absent. Moreover, since the rigidity of the block 3 will become small when there are many subgrooves, it is not preferable.
[0034]
4, 5, and 6, when the groove width of the sub groove changes (FIG. 4), when the groove depth of the sub groove changes (FIG. 5), the angle of the sub groove with respect to the tire circumferential direction changes. The result of investigating the influence on the outside noise is shown for each of the cases (FIG. 6).
[0035]
The tires used in each test are the tire size of 185R14 8PR LT, the tread pattern in FIG. 1, the groove area ratio in the total groove area of the sub grooves is 20%, the number of sub grooves in the ground contact region is 10, and each block The number of the sipe is set to 2 in common, and the sub-groove angle is 60 degrees with respect to the tire circumferential direction, and the ratio of the sub-groove depth to the main groove depth is 60, except for changing the sub-groove for the test. %, The ratio between the maximum value and the minimum value of the sub-groove width (maximum value / minimum value) 1.30 was set as a common condition.
[0036]
First, the graph of FIG. 4 shows the ratio W (maximum value / minimum value) of the maximum value and the minimum value of the groove widths of the sub-grooves under the above-mentioned common conditions as 1, 1.1, 1.2, 1.3. , 1.4, the noise level N was measured for five types of pneumatic tires.
[0037]
From FIG. 4, the noise level is good when the ratio W (maximum value / minimum value) of the maximum value and the minimum value of the groove width of the sub-groove is 1 to 1.4. You can see that If it is larger than 1.4, the distribution of the groove width of each sub-groove becomes wide, and air pumping noise derived from the sub-groove is likely to be generated.
[0038]
Next, FIG. 5 shows that the ratio D = 60% of the sub-groove depth to the main groove depth in the above common conditions is changed to 50%, 70%, 80%, 90%, and 100%, respectively. The noise level N was measured for six types of pneumatic tires.
[0039]
FIG. 5 shows that the noise level is good when the sub-groove depth is 50 to 100% of the main groove depth, and more preferably 60 to 100%. It can be seen that the closer to 100%, the more the noise level tends to be reduced. If it is less than 50%, the sub-groove cannot be sufficiently blocked even if lateral stress is applied to the block 3, so that slippage between the tread surface and the road surface is likely to occur, and the air pumping sound derived from the sub-groove Is likely to occur. If it exceeds 100%, the groove is deeper than the
[0040]
FIG. 6 shows the noise level of five types of pneumatic tires in which the angle A = 60 ° with respect to the tire circumferential direction of the sub-groove is changed to 50 °, 55 °, 65 °, and 70 °, respectively, under the above common conditions. N is measured.
[0041]
FIG. 6 shows that the noise level is good when the angle A with respect to the circumferential direction of the sub-groove is 50 to 70 °, and there is a peak near 60 °. If the angle is smaller than 50 °, the rigidity of the tire in the circumferential direction of the block becomes high and the block is difficult to deform, and it is easy to slip between the tread surface and the road surface. The air pumping sound derived from is likely to occur. If it is larger than 70 °, the pattern noise that occurs when the edge of the block contacts the ground tends to increase.
[0042]
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the number of sipes si of each block and the uneven wear level a (heel and toe wear).
[0043]
In this graph, the tire size is 185R14 8PR LT, the tread pattern is FIG. 1, the ratio of the sub-groove to the total groove area is 20%, the number of sub-grooves in the ground contact region is 10, and the sub-groove angle with respect to the tire circumferential direction is 60 °, the ratio of the sub groove depth to the main groove depth is 60%, the ratio between the maximum value and the minimum value of the sub groove width (maximum value / minimum value) is 1.30, and the two sipes of each block are closed. The distance between the side edge and the main groove is 1.2 times and 1.4 times the groove width of the main groove, the number of lug grooves is 1.0 times the number of sub grooves, and the groove width of the lug grooves is The point of 0.4 times the groove width is common to each test tire, and the number of sipes of each block si = 2 is 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 It is the result of having tested the uneven wear level a about eight types of pneumatic tires made different for each book. The uneven wear level a is measured by the following measurement method, and the result obtained is the reciprocal of the measurement result of the uneven wear level. In FIG. 1, tires without sipes in each block (except for the points without sipes in the blocks) The reciprocal of the uneven wear level measured for the conditions common to the test tire) was expressed as an index with 100 as the reciprocal. A larger numerical value indicates that the uneven wear level is reduced.
[0044]
Measurement method for uneven wear level a (heel and toe wear):
Tire size 185R14LT,
[0045]
From the graph shown in FIG. 7, it can be seen that when the number of sipes in each block is 1 to 4, the uneven wear level a is reduced. When the number of sipes is 0 (no sipes are provided), the shearing force concentrates on the traveling direction side of each block during braking, and uneven wear (heel and toe wear) occurs, which is not preferable. If the number of sipes is more than 4, the rigidity of the block becomes small, and therefore uneven wear occurs in the same manner, which is not preferable. Preferably, the number of sipes is defined, and the sipe interval is 1.2 times or more the groove width of the main groove.
[0046]
In the pneumatic tire of the present invention, the directionality of the
[0047]
When a plurality of
[0048]
Moreover, it is preferable that the distance between the closing side end of the
[0049]
Further, the distance between adjacent sipes is preferably 1.2 times or more the groove width of the main groove. 1. If it is less than 2 times, the block rigidity between sipes becomes small, and uneven wear tends to occur.
[0050]
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the ratio L of the number of
[0051]
The test of the uneven wear level b in FIG. 8 is performed by setting the ratio L of the number of lug grooves to the number of sub-grooves to 0.6, 0.7, 0.8 in the configuration in which the number of sipes in the test of FIG. , 0.9, 1.0, 1.1, 1.2, 1.3, and 1.4, the uneven wear level b was tested for nine types of pneumatic tires.
[0052]
The uneven wear level b in FIG. 8 is measured by the following measurement method, and the obtained result is that the lug groove is not provided in the configuration in which the reciprocal of the measurement result of the uneven wear level is two and the number of sipes in the test of FIG. The reciprocal of the uneven wear level b measured for the tire (conditions common to the test tire except that the lug groove is not provided) was expressed as an index with the reciprocal of 100. A larger numerical value indicates that the uneven wear level is reduced.
[0053]
Measurement method of uneven wear level b (polygonal wear):
Tire size 185R14LT,
[0054]
From the graph shown in FIG. 8, when the ratio of the number of
[0055]
In the pneumatic tire of the present invention, the ratio of the groove width of the
[0056]
Further, the rib 5 may be provided with a
[0057]
【The invention's effect】
As described above, according to the pneumatic tire of the present invention and the other pneumatic tire of the present invention, the block row defined by the sub-grooves is formed between the three main grooves extending linearly in the tire circumferential direction. In the tire, the ratio of the groove area to the total groove area of the sub-groove and the number of the sub-grooves distributed in the ground contact area are set in a specific range, so that when the tire is grounded and the tread surface is deformed, the block is By deforming so that the sub-groove is blocked, the slip of the block against the road surface can be suppressed, and the generation of air pumping noise due to the sub-groove space can be suppressed along with the ground frictional vibration noise. It will be reduced.
[0058]
Further, in the case of a tire in which both outer sides of the three main grooves are formed as ribs as in the pneumatic tire of the present invention and sipes are provided in each block of the block row, noise is generated from the outermost main groove. Prevents it from being released to the outside of the tire, further reducing the noise outside the vehicle and preventing heel-and-toe wear because the shear force acting on the block in the traveling direction during braking is dispersed and absorbed by the sipe. can do.
[0059]
Further, in the case of a tire provided with lug grooves corresponding to 0.6 to 1.4 times the number of sub-grooves outside the ground contact area of the rib as in the other pneumatic tires of the present invention, The stress applied to the outer portion in the width direction is absorbed by the deformation of the lug groove and the pressure distribution in the ground contact region is made uniform, so that polygonal wear can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a development view illustrating a tread surface of a pneumatic tire according to the present invention.
FIG. 2 is a graph showing a relationship between a groove area ratio S in a total groove area of a sub groove and a noise level N;
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the number of sub-grooves n in the ground contact area and the noise level N.
4 is a graph showing a relationship between a ratio (maximum value / minimum value) W of a maximum value and a minimum value of a groove width of a sub groove and a noise level N. FIG.
FIG. 5 is a graph showing a relationship between a ratio D of a sub groove depth to a main groove depth and a noise level N;
6 is a graph showing a relationship between an angle A with respect to a tire circumferential direction of a sub-groove and a noise level N. FIG.
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the number of sipes si of each block and the uneven wear level a (heel and toe wear).
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the ratio L of the number of lug grooves to the number of sub-grooves and uneven wear level b (polygonal wear).
[Explanation of symbols]
1
Claims (18)
前記3本の主溝の両外側をリブに形成すると共に、前記サブ溝をタイヤ周方向に対して斜めに傾斜させ、かつ該サブ溝の全溝面積に占める溝面積比率を5〜30%、接地領域内に分布する該サブ溝の本数を8〜16本にし、前記ブロック列を形成する各ブロックにタイヤ幅方向に延びるサイプを1〜4本設けた空気入りタイヤ。In a pneumatic tire in which three main grooves extending linearly in the tire circumferential direction are provided on a tread surface, and a block row is formed by communicating the main grooves with a plurality of sub grooves spaced apart in the tire circumferential direction. ,
The outer sides of the three main grooves are formed as ribs, the sub grooves are inclined obliquely with respect to the tire circumferential direction, and the groove area ratio in the total groove area of the sub grooves is 5 to 30%. the the number of sub-grooves to 8-16 present, sipes 1-4 present provided pneumatic tire extending in the tire width direction in each block forming the block row distributed in the ground area.
前記サブ溝をタイヤ周方向に対して斜めに傾斜させると共に、該サブ溝の全溝面積に占める溝面積比率を5〜30%、接地領域内に分布する該サブ溝の本数を8〜16本にし、前記リブ上の前記接地領域外にタイヤ周方向に間隔をおいて複数のラグ溝を設け、該ラグ溝の本数を前記サブ溝の本数の0.6〜1.4倍にした空気入りタイヤ。Three main grooves extending linearly in the tire circumferential direction are provided on the tread surface, and a plurality of sub-grooves communicate with each other at intervals in the tire circumferential direction to form a block row. In pneumatic tires with ribs on both outer sides of the main groove,
The sub-groove is inclined obliquely with respect to the tire circumferential direction , the groove area ratio in the total groove area of the sub-groove is 5 to 30%, and the number of sub-grooves distributed in the ground contact region is 8 to 16 And provided with a plurality of lug grooves at intervals in the tire circumferential direction outside the ground contact area on the rib , and the number of the lug grooves is 0.6 to 1.4 times the number of the sub grooves. tire.
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