JP2012025301A - 空気入りタイヤ - Google Patents

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Abstract

【課題】サイプの雪詰まりを少なくすることできるとともに、サイプのエッジ効果も十分に得ることのできる空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】ブロック11のタイヤ周方向端部側では、屈曲部12aの大きい第1のサイプ12をブロック11のタイヤ周方向中央側の第1のサイプ12よりもタイヤ幅方向に短くなるように形成することにより、サイプの開きの少ない第2のサイプ13が長くなるようにするとともに、ブロック11のタイヤ周方向中央側では、屈曲部12aの大きい第1のサイプ12をブロック11のタイヤ周方向端部側の第1のサイプ12よりもタイヤ幅方向に長くなるように形成することにより、エッジ効果の大きい第1のサイプ12が長くなるようにしているので、ブロック11の全体においてサイプ12,13の雪詰まりを少なくすることができるとともに、十分なエッジ効果を得ることができる。
【選択図】図2

Description

本発明は、例えば乗用車、トラック、バス等に用いられる空気入りタイヤに関するものである。
一般に、この種の空気入りタイヤにおいては、トレッド部のブロックにタイヤ幅方向に延びる複数のサイプを設け、サイプによるエッジ効果及び排水効果により、ウエット路面や雪氷路面での制動性能を向上させるようにしている。また、サイプを設けるとブロックの剛性が低下するため、サイプを波形に形成して三次元形状にすることにより、ブロックの倒れ込みを抑制してブロックの剛性を高めるようにしている(例えば、特許文献1参照。)。
特開2008−143437号公報
ところで、雪上路面においてサイプに雪詰まりが生ずると、雪詰まりによりサイプが広げられ、その分だけラグ溝の幅が狭くなり、雪柱せん断力の低下による制動性能の低下を生ずる。特に、ブロックのタイヤ周方向端部は、タイヤ周方向中央側に比べて剛性が低く、サイプが開きやすいため、サイプの雪詰まりを生じやすい。また、サイプに雪詰まりが生じたまま雪上路面から氷上路面やウエット路面への走行に移ると、雪詰まりによりサイプ内の容積が減少しているため、排水効果の低下による制動性能の低下を生ずる。
そこで、波形に屈曲する屈曲部の大きさが小さいサイプを設ければ、屈曲部の大きいサイプよりもサイプの開きを抑制することができるので、サイプの雪詰まりを少なくすることができるが、サイプの屈曲部を小さくすると、エッジ効果が不十分になり、制動性能を低下させるという欠点がある。一方、屈曲部の大きいサイプを設ければ、十分なエッジ効果を得ることができるが、サイプの屈曲部が大きくなると、サイプが開きやすくなるため、サイプの雪詰まりが多くなるという欠点がある。
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、サイプの雪詰まりを少なくすることできるとともに、サイプのエッジ効果も十分に得ることのできる空気入りタイヤを提供することにある。
本発明は前記目的を達成するために、トレッド部のブロックに、タイヤ周方向に凹凸をなすように波形に屈曲しながらタイヤ幅方向に延びる複数のサイプを互いにタイヤ周方向に間隔をおいて設けた空気入りタイヤにおいて、前記ブロックのタイヤ幅方向一端側と他端側に互いに屈曲部の大きさが異なるサイプをそれぞれ設け、屈曲部の小さいサイプを屈曲部の大きいサイプに対してタイヤ幅方向外側に配置するとともに、ブロックのタイヤ周方向一端側及び他端側に配置されるサイプを、屈曲部の大きいサイプがブロックのタイヤ周方向中央側よりもタイヤ幅方向に短くなるように形成し、ブロックのタイヤ周方向中央側に配置されるサイプを、屈曲部の大きいサイプがブロックのタイヤ周方向一端側及び他端側よりもタイヤ幅方向に長くなるように形成している。
これにより、雪詰まりを生じやすいブロックのタイヤ幅方向外側には、屈曲部が小さくサイプの開きが少ないサイプが配置されることから、サイプの雪詰まりが少なくなる。この場合、ブロックのタイヤ周方向一端側及び他端側のサイプは、屈曲部の大きいサイプがブロックのタイヤ周方向中央側よりもタイヤ幅方向に短くなるように形成されていることから、屈曲部が小さくサイプの開きの少ないサイプが長くなり、ブロックのタイヤ周方向中央側のサイプは、屈曲部の大きいサイプがブロックのタイヤ周方向一端側及び他端側よりもタイヤ幅方向に長くなるように形成されていることから、屈曲部が大きくエッジ効果の大きいサイプが長くなり、ブロックの全体において、サイプの雪詰まりが少なく且つ十分なエッジ効果が得られる。
本発明によれば、サイプの雪詰まりを少なくすることができるとともに、十分なエッジ効果を得ることができるので、雪上路面及び氷上路面での制動性能の低下を抑制することができ、雪氷路面におけるタイヤ性能の向上を図ることができる。
本発明の第1の実施形態を示す空気入りタイヤの部分正面断面図 トレッド部の部分平面図 ブロックの斜視図 サイプの概略斜視図 ブロックの部分平面図 ブロックの平面図 サイプの変形例を示す概略斜視図 サイプの他の変形例を示す概略斜視図 ブロックの変形例を示す平面図 本発明の第2の実施形態を示すブロックの平面図 本発明の第3の実施形態を示すブロックの平面図 本発明の第4の実施形態を示すブロックの平面図 試験結果を示す図
以下、本発明の第1の実施形態について、図1乃至図6を参照して説明する。尚、図4においてサイプに施した濃淡は立体形状を明確にするための陰影である(図11の変形例も同様)。また、サイプは擬似的に面状に図示しているが、実際には所定の幅に形成された細溝である。
同図に示す空気入りタイヤは、タイヤ外周面側に形成されるトレッド部1と、タイヤ幅方向両側に形成される一対のサイドウォール部2と、タイヤ幅方向両側に形成される一対のビード部3と、トレッド部1とサイドウォール部2との間に形成されるショルダー部4とから構成されている。
この空気入りタイヤは、タイヤ内面側に配置されるインナーライナ5と、インナーライナ5の外側に配置されるカーカス部材6と、タイヤ幅方向両側に配置される一対のビード部材7と、カーカス部材6の外側に配置されるベルト8と、タイヤ外周面側に配置されるトレッド部材9と、タイヤ両側面側に配置される一対のサイドウォール部材10とから形成されている。
インナーライナ5は、気体透過性の低いシート状のゴムからなり、カーカス部材6の内周面側に配置される。
カーカス部材6は複数本の補強コード6aをシート状のゴムで被覆してなり、両端側をビード部材を巻き込むようにタイヤ幅方向内側から外側に向けてサイドウォール部2側に折り返されている。
ビード部材7は、金属線等のワイヤを束ねてなるビードコア7aと、断面略三角形状のゴムからなるビードフィラー7bとからなり、ビードフィラー7bはビードコア7aの外周側に配置される。
ベルト8はスチールや高強度繊維等からなるベルトコードをシート状のゴムで被覆してなり、カーカス部材6の外周面側に配置される。
トレッド部材9は押出成形によって形成されたゴムからなり、カーカス部材6の幅方向中央側及びベルト8の外周面側を覆うように配置されている。
サイドウォール部材10は押出成形によって形成されたゴムからなり、カーカス部材6のタイヤ幅方向両側を覆うように配置される。
また、トレッド部1には、タイヤ周方向及びタイヤ幅方向に延びる複数の溝1aと、各溝1aによって区画形成される複数のブロック11が形成され、各ブロック11はタイヤ周方向及びタイヤ幅方向に配列されている。この場合、ブロック11のタイヤ幅方向一端側(車両の幅方向内側)にはタイヤ幅方向に延びる複数の第1のサイプ12が設けられ、ブロック11のタイヤ幅方向他端側(車両の幅方向外側)にはタイヤ幅方向に延びる複数の第2のサイプ13が設けられている。
各サイプ12,13は、幅が0.4mm〜1.5mmの細溝からなり、その長さ方向(タイヤ幅方向)の一端はブロック11の側面に貫通している。各サイプ12,13はタイヤ周方向に凹凸をなすように波形に屈曲しており、サイプ12の長さ方向に対して直線状の波形をなす複数の屈曲部12a,13aによって形成されている。各サイプ12,13は、図4に示すように屈曲部12a,13aの形状がサイプの深さ方向に沿って変化しない三次元形状、即ち深さ方向一端側と他端側で互いに同一の凹凸をなすように複数の四角形状の面から形成されている。
第1のサイプ12の屈曲部12aは第2のサイプ13の屈曲部13aよりも大きく形成されており、第2のサイプ13は第1のサイプ12に対してタイヤ幅方向外側に配置されている。また、ブロック11のタイヤ周方向一端側と他端側に配置される第1及び第2のサイプ12,13は、第1のサイプ12が第2のサイプ13よりもタイヤ幅方向に短くなるように形成され、ブロック11のタイヤ周方向中央側に配置される第1及び第2のサイプ12,13は、第1のサイプ12が第2のサイプ13よりもタイヤ幅方向に長くなるように形成されている。
この場合、図5に示すように第1のサイプ12の屈曲部12aのタイヤ周方向の大きさF1 は、第2のサイプ13の屈曲部13aのタイヤ周方向の大きさF2 の1.3倍以上1.7倍以下に形成され、第1のサイプ12の屈曲部12aのタイヤ幅方向の大きさP1 は、第2のサイプ13の屈曲部13aのタイヤ幅方向の大きさP2 の1.3倍以上1.7倍以下に形成されている。
また、図6に示すように第1のサイプ12のタイヤ幅方向の長さをW1 、第2のサイプ13のタイヤ幅方向の長さをW2 、互いにタイヤ幅方向に隣接する第1及び第2のサイプ12,13の長さW1 ,W2 の合計長さをW3 とすると、最もタイヤ周方向端部側に配置される第1のサイプ12(図6の領域A1 に位置するサイプ)の長さW1 がW3 の0.1倍以上0.3倍以下、最もタイヤ周方向中央側に配置される第1のサイプ12(図6の領域A3 に位置するサイプ)の長さW1 がW3 の0.4倍以上0.6倍以下、最もタイヤ周方向端部側の第1及び第2のサイプ12,13と最もタイヤ周方向中央側の第1及び第2のサイプ12,13との間に配置される第1のサイプ12(図6の領域A2 に位置するサイプ)の長さW1 がW3 の0.2倍以上0.5倍以下になるように形成されている。
本実施形態の空気入りタイヤによれば、各サイプ12,13によるエッジ効果及び排水効果により、ウエット路面や雪氷路面での制動性能を向上させることができる。この場合、各サイプ12,13の屈曲部12a,13aによってブロック11の剛性を確保することができるので、ブロック11の倒れ込みを抑制することができ、耐偏摩耗性及び操縦安定性の向上を図ることができる。
また、雪上路面での走行においては、ブロックのタイヤ幅方向内側よりも外側の方が横荷重が大きく、サイプが開いて雪詰まりを生じやすいが、本実施形態では、ブロック11のタイヤ幅方向内側に屈曲部12aの大きい第1のサイプ12を設け、ブロック11のタイヤ幅方向外側に屈曲部13aの小さい第2のサイプ13を設けることにより、雪詰まりを生じやすいブロック11のタイヤ幅方向外側にサイプの開きが少ない第2のサイプ13を配置しているので、サイプ12,13の雪詰まりを少なくすることができ、雪上路面及び氷上路面での制動性能の低下を効果的に抑制することができる。この場合、横荷重の大きいタイヤ幅方向外側にサイプの開きにくい第2のサイプ13が配置されるので、ブロック11のタイヤ幅方向外側の剛性をタイヤ幅方向内側よりも高めることができ、偏摩耗の抑制効果を得ることもできる。
更に、ブロックのタイヤ周方向端部側はタイヤ周方向中央側よりも剛性が低いため、サイプが開きやすいが、ブロック11のタイヤ周方向端部側では、屈曲部12aの大きい第1のサイプ12をブロック11のタイヤ周方向中央側の第1のサイプ12よりもタイヤ幅方向に短くなるように形成することにより、サイプの開きの少ない第2のサイプ13が長くなるようにするとともに、ブロック11のタイヤ周方向中央側では、屈曲部12aの大きい第1のサイプ12をブロック11のタイヤ周方向端部側の第1のサイプ12よりもタイヤ幅方向に長くなるように形成することにより、エッジ効果の大きい第1のサイプ12が長くなるようにしているので、ブロック11の全体においてサイプ12,13の雪詰まりを少なくすることができるとともに、十分なエッジ効果を得ることができる。
また、第2のサイプ13の屈曲部13aに対する第1のサイプ12の屈曲部12aの大きさは、小さすぎると十分なエッジ効果が得られなくなり、大きすぎるとサイプの開きを生じやすくなるため、第1のサイプ12の屈曲部12aのタイヤ周方向の大きさF1 が第2のサイプ13の屈曲部13aのタイヤ周方向の大きさF2 の1.3倍以上1.7倍以下になるように形成し、第1のサイプ12の屈曲部12aのタイヤ幅方向の大きさP1 が第2のサイプ13の屈曲部13aのタイヤ幅方向の大きさP2 の1.3倍以上1.7倍以下になるように形成することにより、雪詰まりが少なく十分なエッジ効果を得る上で最適となる。
更に、第2のサイプ13に対する第1のサイプ12のタイヤ幅方向の長さを、タイヤ周方向端部側では短く、タイヤ周方向中央側では長くすれば、雪詰まりが少なく十分なエッジ効果を得る上で最適となるので、最もタイヤ周方向端部側に配置される第1及び第2のサイプ12,13を、第1のサイプ12のタイヤ幅方向の長さW1 が第1及び第2のサイプ12,13の合計長さW3 の0.1倍以上0.3倍以下になるように形成し、最もタイヤ周方向中央側に配置される第1及び第2のサイプ12,13を、第1のサイプ12のタイヤ幅方向の長さW1 が第1及び第2のサイプ12,13の合計長さW3 の0.4倍以上0.6倍以下になるように形成し、最もタイヤ周方向端部側の第1及び第2のサイプ12,13と最もタイヤ周方向中央側の第1及び第2のサイプ12,13との間に配置される第1及び第2のサイプ12,13を、第1のサイプ12のタイヤ幅方向の長さW1 が第1及び第2のサイプ12,13の合計長さW3 の0.2倍以上0.5倍以下になるように形成することにより、第1及び第2のサイプ12,13のタイヤ幅方向の長さをブロック11のタイヤ周方向の何れの位置においても最適にすることができる。
尚、前記実施形態では、各サイプ12,13を屈曲部12a,13aの形状がサイプの深さ方向に沿って変化しない三次元形状に形成したものを示したが、図7及び図8に示すようにサイプの深さ方向に沿って変化する三次元形状に形成することにより、サイプ12,13の開きを抑制することができ、雪詰まりをより少なくすることができる。即ち、図7の変形例に示すサイプ14は、屈曲部14aが深さ方向一端側と他端側で互いに反対向きに凹凸をなすように複数の三角形状の面から形成されている。また、図8の他の変形例に示すサイプ15は、屈曲部15aが深さ方向一端側と他端側で互いに反対向きに凹凸をなすように複数の三角形状の面から形成したものが深さ方向複数段に形成されている。
また、前記実施形態では、ブロック11を長方形状に形成したものを示したが、図9に示すようにタイヤ幅方向に延びる辺11aとタイヤ周方向に延びる辺11bのなす角度が40゜以上90゜以下の四角形状であれば、ブロック11を平行四辺形状に形成することも可能である。
更に、前記実施形態では、サイプの深さ方向に対して直線状の波形をなすように屈曲した屈曲部12a,13aを示したが、曲線状の波形をなすように屈曲した屈曲部を設けるようにしてもよい。
図10は本発明の第2の実施形態を示すもので、ブロック11の最もタイヤ周方向端部側のサイプを屈曲部13aの小さい第2のサイプ13のみで形成したものである。これにより、ブロック剛性の低いタイヤ周方向端部側における雪詰まりをより効果的に抑制することができる。
図11は本発明の第3の実施形態を示すもので、ブロック11の最もタイヤ周方向端部側のみならず、タイヤ周方向端部側から3番目のサイプを屈曲部13aの小さい第2のサイプ13のみで形成したものである。これにより、ブロック11の全体における雪詰まりをより効果的に抑制することができる。
図12は本発明の第4の実施形態を示すもので、ブロック11の最もタイヤ周方向端部側のサイプ12,13をブロック11のタイヤ幅方向端面に開口しないようにブロック11のタイヤ幅方向端部のやや手前まで形成したものである。これにより、ブロック11の最もタイヤ周方向端部側に屈曲部12a,13aの大きさが互いに異なる第1及び第2のサイプ12,13を設けた場合でも、ブロック剛性の低いタイヤ周方向端部側における雪詰まりをより効果的に抑制することができる。
ここで、本発明の実施例1〜6及び比較例について、雪上制動性能、氷上制動性能及び耐偏摩耗性の試験を行ったところ、図13に示す結果が得られた。尚、サイプの寸法及び位置については、図5及び図6の符号を用いる。
実施例1〜6には、屈曲部の大きいサイプ(第1のサイプ)をブロックのタイヤ幅方向内側に設けるとともに、屈曲部の小さいサイプ(第2のサイプ)をブロックのタイヤ幅方向外側に設け、ブロックのタイヤ周方向端部側に配置されるサイプを、屈曲部の大きいサイプが屈曲部の小さいサイプよりもタイヤ幅方向に短くなるように形成し、ブロックのタイヤ周方向中央側に配置されるサイプを、屈曲部の大きいサイプが屈曲部の小さいサイプよりもタイヤ幅方向に長くなるように形成したものを用いた。この場合、実施例2及び3には、タイヤ幅方向内側のサイプのタイヤ周方向の大きさF1 とタイヤ幅方向の大きさP1 が実施例1と異なるものを用い、実施例4には、ブロックのタイヤ周方向の各領域A1 〜A3 に位置する第1のサイプの長さW1 と第1及び第2のサイプの合計長さW3 との比W1 /W3 が実施例1と異なるものを用いた。また、実施例1〜4及び実施例6には、図4に示すサイプ(屈曲部の形状がサイプの深さ方向に沿って変化しない三次元形状のサイプ。以下、サイプ形状Aという。)を用い、実施例5には、図8に示すサイプ(屈曲部の形状がサイプの深さ方向に沿って変化する三次元形状のサイプ。以下、サイプ形状Bという。)を用いた、更に、実施例6には、図12に示すサイプ(タイヤ幅方向一端側及び他端側の端部がブロックのタイヤ幅方向端面に開口していないサイプ)を用いた。
比較例には、屈曲部の大きいサイプ(第1のサイプ)をブロックのタイヤ幅方向内側に設けるとともに、屈曲部の小さいサイプ(第2のサイプ)をブロックのタイヤ幅方向外側に設け、タイヤ幅方向内側と外側のサイプをブロックのタイヤ周方向の何れの位置においてもタイヤ幅方向の長さが同じになるように形成したものを用いた。
また、実施例1〜6及び比較例には、ブロックの高さが10mm、サイプの幅が0.4mm、サイプの深さが7.0mm、第1のサイプと第2のサイプの間隔cが0.5mmのものを用いた。
尚、本試験は、タイヤサイズ215/60R16、空気圧230kPaのタイヤを排気量2000ccの普通乗用車(後輪駆動)に装着して行った。
雪上制動性能の試験では、雪上路面において速度40km/hから制動を開始して車両が停止するまでの距離の逆数を指数化し、比較例を100として実施例1〜6を評価した。この場合、指数の値が大きいほど優位性があるとした。
氷上制動性能の試験では、雪上制動性能の試験を実施した後、氷上路面において速度40km/hから制動を開始して車両が停止するまでの距離の逆数を指数化し、比較例を100として実施例1〜6を評価した。この場合、指数の値が大きいほど優位性があるとした。
耐偏摩耗性の試験では、乾燥路面を10000km走行した後、走行後のトレッド部における偏摩耗(ヒールアンドトゥ摩耗)の程度(偏摩耗量及び大きさ)の外観による評価結果の逆数を指数化し、比較例を100として実施例1〜5を評価した。この場合、指数の値が大きいほど優位性があるとした。
試験の結果、実施例1〜6は、比較例よりも雪上制動性能、氷上制動性能及び耐偏摩耗性に優れるという結果が得られた。
1…トレッド部、11…ブロック、12…第1のサイプ,12a…屈曲部、13…第2のサイプ,13a…屈曲部、14…サイプ,14a…屈曲部、15…サイプ,15a…屈曲部。

Claims (7)

  1. トレッド部のブロックに、タイヤ周方向に凹凸をなすように波形に屈曲しながらタイヤ幅方向に延びる複数のサイプを互いにタイヤ周方向に間隔をおいて設けた空気入りタイヤにおいて、
    前記ブロックのタイヤ幅方向一端側と他端側に互いに屈曲部の大きさが異なるサイプをそれぞれ設け、
    屈曲部の小さいサイプを屈曲部の大きいサイプに対してタイヤ幅方向外側に配置するとともに、
    ブロックのタイヤ周方向一端側及び他端側に配置されるサイプを、屈曲部の大きいサイプがブロックのタイヤ周方向中央側よりもタイヤ幅方向に短くなるように形成し、
    ブロックのタイヤ周方向中央側に配置されるサイプを、屈曲部の大きいサイプがブロックのタイヤ周方向一端側及び他端側よりもタイヤ幅方向に長くなるように形成した
    ことを特徴とする空気入りタイヤ。
  2. 前記屈曲部の大きいサイプと屈曲部の小さいサイプを、大きい屈曲部のタイヤ周方向の大きさが小さい屈曲部のタイヤ周方向の大きさの1.3倍以上1.7倍以下になるように形成した
    ことを特徴とする請求項1記載の空気入りタイヤ。
  3. 前記屈曲部の大きいサイプと屈曲部の小さいサイプを、大きい屈曲部のタイヤ幅方向の大きさが小さい屈曲部のタイヤ幅方向の大きさの1.3倍以上1.7倍以下になるように形成した
    ことを特徴とする請求項1または2記載の空気入りタイヤ。
  4. 前記ブロックの最もタイヤ周方向端部側に配置されるサイプを、屈曲部の大きいサイプのタイヤ幅方向の長さが屈曲部の大きいサイプと屈曲部の小さいサイプのタイヤ幅方向の合計長さの0.1倍以上0.3倍以下になるように形成するとともに、
    ブロックの最もタイヤ周方向中央側に配置されるサイプを、屈曲部の大きいサイプのタイヤ幅方向の長さが屈曲部の大きいサイプと屈曲部の小さいサイプのタイヤ幅方向の合計長さの0.4倍以上0.6倍以下になるように形成し、
    ブロックの最もタイヤ周方向端部側のサイプとブロックの最もタイヤ周方向中央側のサイプとの間に配置されるサイプを、屈曲部の大きいサイプのタイヤ幅方向の長さが屈曲部の大きいサイプと屈曲部の小さいサイプのタイヤ幅方向の合計長さの0.2倍以上0.5倍以下になるように形成した
    ことを特徴とする請求項1、2または3記載の空気入りタイヤ。
  5. 前記サイプのうち最もタイヤ周方向端部側に配置されるサイプを、タイヤ幅方向一端側及び他端側の端部がブロックのタイヤ幅方向端面に開口しないように形成した
    ことを特徴とする請求項1、2、3または4記載の空気入りタイヤ。
  6. 前記サイプを、屈曲部の形状がサイプの深さ方向に沿って変化する三次元形状に形成した
    ことを特徴とする請求項1、2、3、4または5記載の空気入りタイヤ。
  7. 前記ブロックを、タイヤ幅方向に延びる辺とタイヤ周方向に延びる辺のなす角度が40゜以上90゜以下の四角形状に形成した
    ことを特徴とする請求項1、2、3、4、5または6記載の空気入りタイヤ。
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