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技術 空気入りタイヤ及びタイヤ成形型

出願人 東洋ゴム工業株式会社
発明者 小原将明
出願日 2006年10月2日 (13年7ヶ月経過) 出願番号 2006-270838
公開日 2008年4月17日 (12年0ヶ月経過) 公開番号 2008-087628
状態 特許登録済
技術分野 タイヤ一般 プラスチック等の成形用の型 プラスチック等の加熱、冷却、硬化一般
主要キーワード 変形復元力 外周側表面 略一定幅 溝底幅 断面円弧 建設用車両 溝底側 高強度有機繊維
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2008年4月17日)のものです。
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図面 (10)

課題

溝底に設けられた突条形状形成が適切になされて耐石噛み性を十分に発揮しうる空気入りタイヤと、その空気入りタイヤを成形するためのタイヤ成形型とを提供すること。

解決手段

トレッド面に設けられた周方向溝9の溝底9aに、その周方向溝9の延在方向に沿って延びる突条10が設けられるとともに、タイヤ成形型に設けられた溝部形成用骨15の突条形成部16と溝壁形成部17とを連通させる連通孔18により形成された連通ゴム部13が、突条10の側面及び周方向溝9の溝壁9bの少なくとも一方に設けられている

概要

背景

空気入りタイヤトレッド面には、通常、周方向溝横溝などの溝部と、その溝部により区分される部とが設けられ、要求されるタイヤ性能使用条件に応じた各種のトレッドパターンが形成される。かかる溝部には、整地されていない砂利道などを走行したときに、路上の石が挟み込まれることがあり、そのような状態でタイヤ転動すると、溝部を押し広げようとする力が反復して作用したり、或いは挟み込まれた石が溝底に侵入したりして、溝底クラック等の損傷を引き起こすという問題があった。

この問題に対しては、下記特許文献1〜3に記載されているように、溝部の溝底に、その溝部の延在方向に沿って延びる突条を設け、それによって石噛みを防ぐことが提案されている。但し、その前提条件として、突条の形状形成が適切になされていることが必要であり、突条に欠けが生じていたりすると耐石噛み性が十分に発揮されない。

ところで、タイヤのトレッドパターンはタイヤ成形型成形面部により成形され、溝部は、その成形面部に突設された溝部形成用骨を、グリーンタイヤのトレッド面に押圧することで形成される。したがって、溝部形成用骨の溝底形成部に突条形成部を凹設することにより、タイヤの溝底側(タイヤ成形型の溝底形成部側)から突条形成部に未加硫ゴムを供給して、上記のような突条を一体的に設けることができる。しかしながら、突条形成部へのゴム充填が不十分であると、突条に欠け等を生じて耐石噛み性を十分に発揮しえず、製品不良になることがある。
特開平10−35224号公報
特開2000−185525号公報
特開2002−29218号公報

概要

溝底に設けられた突条の形状形成が適切になされて耐石噛み性を十分に発揮しうる空気入りタイヤと、その空気入りタイヤを成形するためのタイヤ成形型とを提供すること。トレッド面に設けられた周方向溝9の溝底9aに、その周方向溝9の延在方向に沿って延びる突条10が設けられるとともに、タイヤ成形型に設けられた溝部形成用骨15の突条形成部16と溝壁形成部17とを連通させる連通孔18により形成された連通ゴム部13が、突条10の側面及び周方向溝9の溝壁9bの少なくとも一方に設けられている

目的

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、溝底に設けられた突条の形状形成が適切になされて耐石噛み性を十分に発揮しうる空気入りタイヤと、その空気入りタイヤを成形するためのタイヤ成形型とを提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
1件

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請求項1

トレッド面に、溝部と、その溝部により区分される部とが設けられた空気入りタイヤにおいて、前記溝部の溝底に、その溝部の延在方向に沿って延びる突条が設けられるとともに、タイヤ成形型に設けられた溝部形成用骨の突条形成部と溝壁形成部とを連通させる連通孔により形成された連通ゴム部が、前記突条の側面及び前記溝部の溝壁の少なくとも一方に設けられていることを特徴とする空気入りタイヤ。

請求項2

前記連通ゴム部が、前記連通孔により形成され且つ前記突条の側面にて前記突条の先端側に向かって延びる条突部を有する請求項1記載の空気入りタイヤ。

請求項3

空気入りタイヤのトレッドパターン成形する成形面部に、トレッド面の溝部を形成するための溝部形成用骨が突設されているタイヤ成形型において、前記溝部形成用骨が、前記溝部の溝底を形成する溝底形成部と、前記溝部の溝壁を形成する溝壁形成部と、前記溝底形成部に凹設され、前記溝底に前記溝部の延在方向に沿って延びる突条を形成する突条形成部と、前記突条形成部と前記溝壁形成部とを連通させる連通孔とを備えることを特徴とするタイヤ成形型。

請求項4

前記連通孔が、前記突条形成部の側壁に面して且つ前記突条形成部の先端側に向かって延びる条溝部を有する請求項3記載のタイヤ成形型。

技術分野

0001

本発明は、トレッド面の溝部の溝底突条が設けられた空気入りタイヤと、その空気入りタイヤを成形するためのタイヤ成形型とに関するものである。

背景技術

0002

空気入りタイヤのトレッド面には、通常、周方向溝横溝などの溝部と、その溝部により区分される部とが設けられ、要求されるタイヤ性能使用条件に応じた各種のトレッドパターンが形成される。かかる溝部には、整地されていない砂利道などを走行したときに、路上の石が挟み込まれることがあり、そのような状態でタイヤ転動すると、溝部を押し広げようとする力が反復して作用したり、或いは挟み込まれた石が溝底に侵入したりして、溝底クラック等の損傷を引き起こすという問題があった。

0003

この問題に対しては、下記特許文献1〜3に記載されているように、溝部の溝底に、その溝部の延在方向に沿って延びる突条を設け、それによって石噛みを防ぐことが提案されている。但し、その前提条件として、突条の形状形成が適切になされていることが必要であり、突条に欠けが生じていたりすると耐石噛み性が十分に発揮されない。

0004

ところで、タイヤのトレッドパターンはタイヤ成形型の成形面部により成形され、溝部は、その成形面部に突設された溝部形成用骨を、グリーンタイヤのトレッド面に押圧することで形成される。したがって、溝部形成用骨の溝底形成部に突条形成部を凹設することにより、タイヤの溝底側(タイヤ成形型の溝底形成部側)から突条形成部に未加硫ゴムを供給して、上記のような突条を一体的に設けることができる。しかしながら、突条形成部へのゴム充填が不十分であると、突条に欠け等を生じて耐石噛み性を十分に発揮しえず、製品不良になることがある。
特開平10−35224号公報
特開2000−185525号公報
特開2002−29218号公報

発明が解決しようとする課題

0005

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、溝底に設けられた突条の形状形成が適切になされて耐石噛み性を十分に発揮しうる空気入りタイヤと、その空気入りタイヤを成形するためのタイヤ成形型とを提供することにある。

課題を解決するための手段

0006

上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。即ち、本発明の空気入りタイヤは、トレッド面に、溝部と、その溝部により区分される陸部とが設けられた空気入りタイヤにおいて、前記溝部の溝底に、その溝部の延在方向に沿って延びる突条が設けられるとともに、タイヤ成形型に設けられた溝部形成用骨の突条形成部と溝壁形成部とを連通させる連通孔により形成された連通ゴム部が、前記突条の側面及び前記溝部の溝壁の少なくとも一方に設けられているものである。かかる構成によれば、トレッドパターン成形時における突条形成部への未加硫ゴムの供給が、溝底側からだけでなく連通孔を介して溝壁側からも行われたものとなり、突条の形状形成が適切になされたものとなって、突条による耐石噛み性を十分に発揮することができる。

0007

上記において、前記連通ゴム部が、前記連通孔により形成され且つ前記突条の側面にて前記突条の先端側に向かって延びる条突部を有するものが好ましい。かかる構成によれば、連通孔を介して供給される未加硫ゴムが突条形成部の先端側に円滑に充填され、突条の先端側部分の形状形成がより適切になされたものとなって、突条による耐石噛み性を十分に発揮することができる。

0008

また、本発明のタイヤ成形型は、空気入りタイヤのトレッドパターンを成形する成形面部に、トレッド面の溝部を形成するための溝部形成用骨が突設されているタイヤ成形型において、前記溝部形成用骨が、前記溝部の溝底を形成する溝底形成部と、前記溝部の溝壁を形成する溝壁形成部と、前記溝底形成部に凹設され、前記溝底に前記溝部の延在方向に沿って延びる突条を形成する突条形成部と、前記突条形成部と前記溝壁形成部とを連通させる連通孔とを備えるものである。これにより、トレッドパターンを成形する際、突条形成部に未加硫ゴムがタイヤの溝底側から供給されるとともに、連通孔を介して溝壁側からも供給されるため、突条形成部に未加硫ゴムが円滑に充填され、突条の形状形成が適切になされる。

0009

上記において、前記連通孔が、前記突条形成部の側壁に面して且つ前記突条形成部の先端側に向かって延びる条溝部を有するものが好ましい。かかる構成により、連通孔を介して供給される未加硫ゴムが突条形成部の先端側に円滑に充填され、突条の先端側部分の形状形成がより適切になされる。

発明を実施するための最良の形態

0010

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明に係る空気入りタイヤの一例を示すタイヤ子午線半断面図である。図2は、その空気入りタイヤのトレッド面の展開図である。図3は、図1の一部を拡大して斜視した斜視断面図である。

0011

本実施形態では、図1、2に示すように、トレッド部7の外周側表面であるトレッド面に、溝部としての周方向溝9がタイヤ周方向に連続して設けられており、その周方向溝9により区分された陸部が、リブ5を基調とするリブパターンとして設けられている。4本の周方向溝9のうち、タイヤ幅方向最外側に位置する周方向溝9の溝底9aには、周方向溝9の延在方向であるタイヤ周方向に沿って突条10が延設されている。

0012

突条10は、図3に拡大して示すように、その高さ方向の中央部と上部を構成する頭頂部11と、その高さ方向の下部を構成する基部12とを備える。頭頂部11は、タイヤ外周側に向かって突出しており、本実施形態では縦長の断面略矩形をなしている。基部12は、頭頂部11よりも幅狭で、頭頂部11と溝底9aとの間に介在して両者を一体的に連ねている。

0013

連通ゴム部13は、突条10の側面と溝壁9bとの間で板状をなし、頭頂部11の下側部分と基部12の側面、溝壁9b及び溝底9aに一体的に連なるようにして設けられている。図2に示すように、連通ゴム部13は、周方向溝9の延在方向に沿って、好ましくは10〜50mm、より好ましくは30〜40mmを置いて隔設されている。

0014

周方向溝9、突条10及び連通ゴム部13は、図4に示すような溝部形成用骨15により形成されたものである。溝部形成用骨15は、空気入りタイヤのトレッドパターンを成形するタイヤ成形型の成形面部に突設され、周方向溝9に対応した形状をしている。溝部形成用骨15は、溝底9aを形成する溝底形成部14と、溝壁9bを形成する溝壁形成部17と、突条10を形成する突条形成部16と、突条形成部16の側面と溝壁形成部17とを連通させ、連通ゴム部13を形成する連通孔18とを備える。

0015

突条形成部16は、溝底形成部14から溝部形成用骨15の根元側に向けて凹設され、突条10に対応した形状を有している。即ち、溝部形成用骨15の根元側に設けられていて、頭頂部11を形成する第1形成部16aと、溝部形成用骨15の先端側に第1形成部16aよりも幅狭に設けられていて、基部12を形成する第2形成部16bとを備える。また、連通孔18は、溝部形成用骨15の先端側にてスリット状に設けられている。

0016

溝部形成用骨15は、グリーンタイヤのトレッド面に押圧されることで周方向溝9を凹設する。その際、溝底9a側(溝底形成部14側)から突条形成部16に未加硫ゴムが供給されることで突条10が凸設されるが、本発明では、連通孔18を介して溝壁9b側からも未加硫ゴムが供給されるため、突条形成部16に未加硫ゴムが円滑に供給されてゴム充填が容易となり、突条10の形状形成が適切になされる。

0017

本発明では、突条の断面形状は特に限られず、略一定幅をなす断面矩形状などの従来公知の形状が限定なく適用可能ではあるが、本実施形態の突条10のように、頭頂部11と、その頭頂部11よりも幅狭な基部12とを備える場合に特に有用となる。かかる形状では、溝部形成用骨15に設けられる突条形成部16の入口が幅狭になるため、未加硫ゴムが円滑に供給され難く、頭頂部11の形状形成が殊更に懸念されるところ、本発明によれば、上述のようにして突条形成部16へのゴム充填が容易になり、頭頂部11の形状形成が適切になされる。

0018

本実施形態では、図3に示すように頭頂部11のタイヤ外周側の稜線部11aが断面円弧状の曲面で形成されている。そのため、突条形成部16へのゴム充填が更に容易となって、頭頂部11の形状形成を適切に行うことができる。

0019

なお、突条10によれば従来よりも優れた耐石噛み性を発揮することができる。即ち、図5に示すように、溝壁9bと突条10との間に小石Sが挟み込まれた際に、幅狭な基部12を中心に頭頂部11が容易に傾倒し、突条10が全体的に撓み変形するため、突条10の変形復元力に基づいて、突条10の側面で小石Sを押し上げるような反力が発生し易く、突条10が小石Sを溝外に排出するように機能するのである。

0020

そのうえ、頭頂部11が容易に傾倒することから小石Sを強く保持することができず、タイヤ転動時の遠心力によって小石Sが溝外に排出され易い。しかも、小石Sを挟み込んでいる状態では、図例左側の溝壁9bと頭頂部11との間隔が狭まっており、この隙間への小石の侵入が抑制される。これに対して一定幅をなす突条では、その突条の側面が局所的に変形して小石を包むように保持してしまうため、上記のような反力は発生し難く、小石が容易に抜け出すことができない。

0021

また、基部12が頭頂部11よりも幅狭であることにより、周方向溝9の溝底9a側の容積を大きく確保することができ、摩耗が進行した状態でも排水性を維持して、優れたWET性能を発揮することができる。

0022

なお、本実施形態では、基部12の側面が、断面円弧状の曲面により括れた形状に形成されており、かかる円弧半径は0.5〜2.0mmが好ましい。小石Sが挟み込まれる際には、この基部12の括れた部分を中心にして、頭頂部11を容易且つ確実に傾倒させることができる。また、基部12が頭頂部11よりも幅狭であることにより、上記の円弧を比較的大径に形成することができ、突条10の根元を起点とする溝底クラックを効果的に抑制できる。

0023

その基部12の側面は、頭頂部11の側面と溝底9aとになだらかに連なっている。このことから、突条10の撓み変形のしなやかさが増して、小石Sを排出するための反力が得られ易いとともに、歪みが集中し易い箇所がなくなり、突条10の根元を起点とする溝底クラックを抑制できる。

0024

本実施形態では、連通ゴム部13の上面が、溝壁9bから突条10に向かってタイヤ外周側に傾斜している。これにより、突条形成部16への未加硫ゴムの供給、特に頭頂部11を形成する第1形成部16aへの供給が円滑に行われ、ゴム充填がより容易となる。しかも、頭頂部11の傾倒を阻害することがないため、突条10による耐石噛み性を十分に発揮することができる。

0025

ここで、図3に示すように、周方向溝9の溝深さをD、突条10の高さをHとするとき、溝深さDに対する高さHの比H/Dが0.2<H/D<0.5を満たすことが好ましく、0.3<H/D<0.4を満たすことがより好ましい。このH/Dが0.2以下であると、突条形成部16のゴム充填の円滑化効果の有用性が小さくなるとともに、耐石噛み性の向上代が小さくなる傾向にある。一方、H/Dが0.5以上であると、排水性が低下してWET性能が損なわれるおそれがある。

0026

また、突条10の頭頂部11の最大幅をW1、基部12の最小幅をW2とするとき、最大幅W1に対する最小幅W2の比W2/W1が0.5≦W2/W1≦0.9を満たすことが好ましく、0.7≦W2/W1≦0.8を満たすことがより好ましい。このW2/W1が0.5未満であると、加硫を終えてタイヤ成形型から離型する際の抵抗が大きくなって基部12が破断し易くなることが懸念される。一方、W2/W1が0.9を超えると、突条10がしなやかに撓み変形しにくくなり、耐石噛み性の向上代が小さくなる傾向にある。

0027

更に、周方向溝9の溝底幅をW3とするとき、溝底幅W3に対する最大幅W1の比W1/W3が0.2≦W1/W3≦0.6を満たすことが好ましく、0.3≦W1/W3≦0.5を満たすことがより好ましい。このW1/W3が0.2未満であると、突条10に生じる反力が小さくなる傾向にあり、W1/W3が0.6を超えると、突条10が撓み変形しにくくなる傾向にある。

0028

本発明の空気入りタイヤは、トレッド面の溝部に上記の如き突条及び連通ゴム部を設けること以外は、従来の空気入りタイヤと同等であり、公知の材料や形状、構造、製法などが何れも本発明に採用することができる。但し、突条による耐石噛み性を発揮しうることから、小石が散在する砂利道や整地現場を移動する機会の多いトラック建設用車両に装着される、重荷重用空気入りタイヤとして有用である。

0029

本実施形態では、重荷重用空気入りタイヤの例を示している。このタイヤでは、図1に示すように、カーカスプライ1が、ビード部2に配されたビードコア3とゴムフィラー4の回りに、内側から外側に巻き上げて係止されており、その巻き上げ端がゴムフィラー4の斜辺中腹部に配置されている。パッド6は、ゴムフィラー4と共にカーカスプライ1の巻き上げ端を挟み込むように設けられている。

0030

カーカスプライ1は、スチールコード高強度有機繊維コード等をタイヤラジアル方向に配列した1層又は複数層プライよりなる。また、ビードコア3は、ビードワイヤ被覆ゴム積層体よりなり、ゴムフィラー4は、底辺が円弧状の断面略三角形状をなす硬質ゴムよりなる。

0031

トレッド部7のカーカスプライ1のタイヤ外周側にはベルト層8が配され、その外周には、必要に応じてベルト補強層が配される。トレッドゴムゴム硬度は、通常用いられるものであればよく、そのトレッド面に上記のようなトレッドパターンが形成される。カーカスプライ1の内周側には、空気圧保持のためのインナーライナーゴムが設けられ、トレッド部7とビード部2との間のカーカスプライ1の外周側にはサイドウォールゴムが設けられる。

0032

図2に例示したトレッドパターンでは、タイヤ赤道線CL近傍となる中央のリブ5と、その両側のリブ5に、WET性能向上などを目的としたクローズドサイプが設けられている。リブ5の形状は特に限られず、例えばジグザグに延びた周方向溝により区分されるものでもよい。かかる場合には、周方向溝の延在方向に沿って、ジグザグ状又は波状に延びる突条が設けられる。

0033

なお、重荷重用空気入りタイヤにおいては、周方向溝9の溝底幅W3が7〜16mm或いは10〜12mm、周方向溝9の溝深さDが10〜20mm或いは14〜16mm、周方向溝9の溝壁角度θが0〜20°であるものが例示される。このとき、突条10の寸法例としては、高さHが5〜7mm、頭頂部11の最大幅W1が3〜5mm、基部12の最小幅W2が2.5〜3.0mmであるものが挙げられる。

0034

[他の実施形態]
(1)図6は、本発明の別実施形態の一例を示す斜視断面図であり、連通ゴム部13が、突条10の側面にて突条10の先端側に向かって延びる条突部13aを備える以外は、前述の実施形態と同様の構成である。この連通ゴム部13は、図7に示すような溝部形成用骨15によって形成されたものであり、その溝部形成用骨15が備える連通孔18は、突条形成部16の側壁に面して且つ突条形成部16の先端側に向かって延びる条溝部18aを有している。トレッドパターンを成形する際には、連通孔18を介して供給される未加硫ゴムが、条溝部18aを通じて突条形成部16の先端側に円滑に充填され、頭頂部11の形状形成がより適切になされる。

0035

条突部13aは、突条10の先端側で突出高さを漸減させたものが好ましく、同様に条溝部18aは、突条形成部16の先端側で深さを漸減させたものが好ましく、これによって突条10の外観が良好になる。図例では、条突部13aが頭頂部11のタイヤ外周側の稜線部11aにまで達しているため、頭頂部11の形状形成がより良好となるが、例えば頭頂部11の高さ方向の中央部で終端していてもよく、それに応じた改善効果が得られる。

0036

(2)前述の実施形態では、板状の連通ゴム部が頭頂部の下側部分と基部の側面、溝壁及び溝底に一体的に連なるようにして設けられる例を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば図8に示すようなものでもよい。突条40は、頭頂部41と基部42とを備えるとともに、溝壁9bから頭頂部41の側面に向かって延びる円柱状の連通ゴム部46が設けられている。

0037

この連通ゴム部46は、図9に示すような溝部形成用骨15の連通孔19によって形成され、突条形成部16の頭頂部41に対応する部分へ未加硫ゴムが直接的に供給されるため、頭頂部41の形状形成がより良好となる。なお、連通ゴム部46は、加硫を終えてタイヤ成形型から離型するときに何れかの箇所で切断され、頭頂部41の側面及び溝壁9bの少なくとも一方に設けられた状態となる。

0038

(3)前述の実施形態では、トレッドパターンがリブパターンである例を示したが、本発明はこれに限られず、陸部としてのブロックを一部又は全部に含んだパターンであってもよく、突条が設けられる溝部が横溝や傾斜溝などであっても構わない。但し、石噛みの発生は周方向溝において顕著であることから、突条が少なくとも1本の周方向溝の溝底に設けられていることが好ましい。

0039

(4)前述の実施形態では、タイヤ幅方向最外側に位置する周方向溝にのみ突条と連通ゴム部を設ける例を示したが、本発明はこれに限られず、例えばタイヤ幅方向中央側に位置する溝部にのみ設けたり、トレッド面の全ての溝部に設けたりしても構わない。また、本発明では、連通ゴム部を突条の両側に設けても構わない。

図面の簡単な説明

0040

本発明に係る空気入りタイヤの一例を示すタイヤ子午線半断面図
同空気入りタイヤのトレッド面の展開図
図1の一部を拡大して斜視した斜視断面図
本発明に係るタイヤ成形型に設けられた溝部形成用骨を示す斜視断面図
空気入りタイヤの溝部に小石が挟み込まれた様子を示す要部断面図
本発明の別実施形態に係る空気入りタイヤを示す斜視断面図
本発明の別実施形態に係るタイヤ成形型に設けられた溝部形成用骨を示す斜視断面図
本発明の別実施形態に係る空気入りタイヤを示す斜視断面図
本発明の別実施形態に係るタイヤ成形型に設けられた溝部形成用骨を示す斜視断面図

符号の説明

0041

5リブ
7トレッド部
9周方向溝
9a溝底
9b溝壁
10突条
11頭頂部
11a稜線部
12 基部
13 連通ゴム部
14 溝底形成部
15溝部形成用骨
16 突条形成部
17 溝壁形成部
18連通孔
D 周方向溝の溝深さ
H 突条の高さ
S小石
W1 頭頂部の最大幅
W2 基部の最小幅
W3 周方向溝の溝底幅

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