JP2017132284A - 空気入りタイヤ - Google Patents

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【課題】操縦安定性能および耐偏摩耗性能を向上すること。【解決手段】正規リムにリム組みして正規内圧を充填した状態の子午断面において、各接地端T、および接地端Tとタイヤ赤道面CLとの間のタイヤ幅方向寸法Wに対して各接地端Tからタイヤ幅方向内側に25%の各ショルダー基準位置P1の4点を通る単一円弧からなる仮想曲線R0がタイヤ赤道面CLに交差する交点P0を基準とし、交点P0よりもタイヤ径方向外側でタイヤ赤道面CLに交差する交点PXを有して各ショルダー基準位置P1を通る単一円弧RXで形成されるトレッド面21を備える。【選択図】図1

Description

本発明は、空気入りタイヤに関する。
従来、例えば、特許文献1には、トレッド部のタイヤ幅方向全体での接地性を改善し操縦安定性の向上することを目的とした空気入りタイヤが示されている。この空気入りタイヤは、トレッド部のトレッド面に、タイヤ赤道線を挟んでタイヤ幅方向にそれぞれ2本の周方向溝がタイヤ周方向に延在して設けられ、当該周方向溝によりタイヤ周方向に延在する5本の陸部が設けられ、タイヤ赤道線寄りに位置する2本のセンター側周方向溝を、タイヤ赤道線から接地幅の10[%]以上18[%]以下の範囲でタイヤ幅方向外側に離れた位置にタイヤ幅方向中心を位置して配置し、かつタイヤ幅方向外側に位置する2本のショルダー側周方向溝を、タイヤ赤道線から接地幅の25[%]以上35[%]以下の範囲でタイヤ幅方向外側に離れた位置にタイヤ幅方向中心を位置して配置してなり、各前記センター側周方向溝で区画されるセンター陸部の接地面を、前記トレッド部全体の基準輪郭線に対してタイヤ径方向外側に突出させるとともに、その最大突出量を前記センター陸部のタイヤ幅方向寸法の1.0[%]以上2.5[%]以下の範囲とし、前記センター側周方向溝と前記ショルダー側周方向溝とで区画される中間陸部の接地面を、前記基準輪郭線に対してタイヤ径方向外側に突出させるとともに、その最大突出量を前記中間陸部のタイヤ幅方向寸法の0.7[%]以上2.0[%]以下の範囲とし、前記センター陸部の最大突出量を、前記中間陸部の最大突出量よりも大きくするものである。
また、従来、例えば、特許文献2には、ハイドロプレーニング防止性能を発揮することを目的とした空気入りタイヤが示されている。この空気入りタイヤは、トレッド部の表面に、タイヤ赤道を通るセンター陸部と、前記センター陸部のタイヤ幅方向外側に位置するメディエイト陸部と、前記メディエイト陸部のタイヤ幅方向外側に位置するショルダー陸部と、前記センター陸部と前記メディエイト陸部とを区画する第1の周方向周方向溝と、前記メディエイト陸部と前記ショルダー陸部とを区画する第2の周方向周方向溝とを備え、タイヤ赤道における前記センター陸部の断面高さHeが、前記第1の周方向周方向溝の内側壁面の断面高さH1iよりも大きく、前記第1の周方向周方向溝の外側壁面の断面高さH1oが、前記第1の周方向周方向溝の内側壁面の断面高さH1i及び前記第2の周方向周方向溝の内側壁面の断面高さH2iよりも大きく、前記第2の周方向周方向溝の外側壁面の断面高さH2oが、前記第2の周方向周方向溝の内側壁面の断面高さH2iと同じかそれよりも小さく、断面高さHeと断面高さH1iとの差をh1、断面高さH1oと断面高さH2iとの差をh2、断面高さH2oと断面高さH2iとの差をh3とするとき、h1>h2>h3≧0の関係を満たすものである。
特開2013−189121号公報 特開2013−193512号公報
ところで、例えば、軽自動車に適用する空気入りタイヤにあっては、ベルト層のタイヤ径方向外側を覆うベルトカバーを設けない構造のものがあり、このような仕様の場合の多くは接地形状のタイヤ幅方向外側がタイヤ周方向に凸状となりタイヤ幅方向中央が凹状となってトレッド部のタイヤ幅方向中央の接地面積が小さくなることから、トレッド部のタイヤ幅方向中央付近が路面から浮き上がるバックリングが生じやすくなる。この結果、操縦安定性能(直進性)や耐偏摩耗性能が低下する傾向となる。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、操縦安定性能および耐偏摩耗性能を向上することのできる空気入りタイヤを提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の空気入りタイヤは、正規リムにリム組みして正規内圧を充填した状態の子午断面において、各接地端、および前記接地端とタイヤ赤道面との間のタイヤ幅方向寸法に対して各前記接地端からタイヤ幅方向内側に25%の各ショルダー基準位置の4点を通る単一円弧からなる仮想曲線が前記タイヤ赤道面に交差する交点P0を基準とし、前記交点P0よりもタイヤ径方向外側で前記タイヤ赤道面に交差する交点PXを有して各前記ショルダー基準位置を通る単一円弧で形成されるトレッド面を備えることを特徴とする。
この空気入りタイヤによれば、トレッド面の各ショルダー基準位置とタイヤ赤道面との間が単一円弧で仮想曲線よりもタイヤ径方向に突出して形成される。このため、トレッド面のタイヤ幅方向中央付近の接地面積がタイヤ周方向に広くなり、バックリングを抑制することができる。この結果、操縦安定性能や耐偏摩耗性能を向上することができる。
また、本発明の空気入りタイヤでは、前記交点P0と前記交点PXとの前記タイヤ赤道面上での距離が、1.0mm以上3.0mm以下であることを特徴とする。
交点P0と交点PXとのタイヤ赤道面上での距離が1.0mm未満であると、バックリングの改善効果が小さく、3.0mmを超えるとトレッド面のタイヤ幅方向中央付近が大きく突出してタイヤ幅方向中央付近に偏摩耗が生じ易い傾向となる。従って、バックリングを抑制して、操縦安定性能や耐偏摩耗性能を向上する効果を顕著に得るうえで、交点P0と交点PXとのタイヤ赤道面上での距離を1.0mm以上3.0mm以下の範囲とすることが好ましい。
また、本発明の空気入りタイヤでは、前記トレッド面をなすトレッド部のタイヤ径方向内側に、タイヤ周方向に配置されてタイヤ径方向に少なくとも2枚のベルトが積層されたベルト層を備え、前記ベルト層におけるタイヤ径方向最外側のベルトのタイヤ幅方向外側両端が、各前記ショルダー基準位置よりもタイヤ幅方向外側に配置されることを特徴とする。
この空気入りタイヤによれば、ベルト層におけるタイヤ径方向最外側のベルトのタイヤ幅方向寸法が各ショルダー基準位置の範囲よりも小さいと、各ショルダー基準位置よりもタイヤ幅方向外側におけるタイヤ周方向での接地長が長くなり、バックリングの抑制効果が小さくなる。従って、バックリングを抑制して、操縦安定性能や耐偏摩耗性能を向上する効果を顕著に得るうえで、ベルト層におけるタイヤ径方向最外側のベルトのタイヤ幅方向外側両端が、各ショルダー基準位置よりもタイヤ幅方向外側に配置されることが好ましい。
また、本発明の空気入りタイヤでは、前記トレッド面をなすトレッド部のタイヤ径方向内側に、タイヤ周方向に配置されてタイヤ径方向に少なくとも2枚のベルトが積層されたベルト層を備え、前記ベルト層のタイヤ径方向外側に前記トレッド部をなすトレッドゴムのみが配置されることを特徴とする。
この空気入りタイヤによれば、ベルト層のタイヤ径方向外側にトレッド部をなすトレッドゴムのみが配置される構成によりバックリングが生じ易い空気入りタイヤにおいて好適にバックリングを抑制することができる。
本発明によれば、操縦安定性能および耐偏摩耗性能を向上することができる。
図1は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの子午断面図である。 図2は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの平面図である。 図3は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの他の例の子午断面図である。 図4は、本発明の実施例に係る空気入りタイヤの性能試験の結果を示す図表である。
以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施形態の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。また、この実施形態に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。
図1は、本実施形態に係る空気入りタイヤの子午断面図である。図2は、本実施形態に係る空気入りタイヤの平面図である。
以下の説明において、タイヤ径方向とは、空気入りタイヤ1の回転軸(図示せず)と直交する方向をいい、タイヤ径方向内側とはタイヤ径方向において回転軸に向かう側、タイヤ径方向外側とはタイヤ径方向において回転軸から離れる側をいう。また、タイヤ周方向とは、前記回転軸を中心軸とする周り方向をいう。また、タイヤ幅方向とは、前記回転軸と平行な方向をいい、タイヤ幅方向内側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面(タイヤ赤道線)CLに向かう側、タイヤ幅方向外側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面CLから離れる側をいう。タイヤ赤道面CLとは、空気入りタイヤ1の回転軸に直交するとともに、空気入りタイヤ1のタイヤ幅の中心を通る平面である。タイヤ幅は、タイヤ幅方向の外側に位置する部分同士のタイヤ幅方向における幅、つまり、タイヤ幅方向においてタイヤ赤道面CLから最も離れている部分間の距離である。タイヤ赤道線とは、タイヤ赤道面CL上にあって空気入りタイヤ1のタイヤ周方向に沿う線をいう。本実施形態では、タイヤ赤道線にタイヤ赤道面と同じ符号「CL」を付す。
本実施形態の空気入りタイヤ1は、図1に示すように、トレッド部2と、その両側のショルダー部3と、各ショルダー部3から順次連続するサイドウォール部4およびビード部5とを有している。また、この空気入りタイヤ1は、カーカス層6と、ベルト層7と、を備えている。
トレッド部2は、トレッドゴム2Aからなり、空気入りタイヤ1のタイヤ径方向の最も外側で露出し、その表面が空気入りタイヤ1の輪郭となる。トレッド部2の外周表面、つまり、走行時に路面と接触する踏面には、トレッド面21が形成されている。
トレッド面21は、タイヤ周方向に沿って延び、タイヤ赤道線CLと平行なストレート溝である複数の周方向溝22が設けられている。図1および図2に示す実施形態では、4本の周方向溝22がタイヤ赤道面CLを境に2本ずつ配置されている。周方向溝22は、例えば、3mm以上15mm以下の溝幅で、5mm以上10mm以下の溝深さ(トレッド面21の開口位置から溝底までの寸法)のものをいう。そして、トレッド面21は、これら複数の周方向溝22により、タイヤ周方向に沿って延びるリブ状の陸部23が複数形成される。なお、周方向溝22は、タイヤ周方向に沿って延在しつつ屈曲や湾曲して形成されていてもよい。
また、トレッド面21は、タイヤ周方向に沿って延び、タイヤ赤道線CLと平行なストレート溝である周方向細溝24が設けられている。周方向細溝24は、図1および図2に示すに示す実施形態では、タイヤ赤道面CLを境に2本ずつ配置されている周方向溝22の間の陸部23をタイヤ幅方向で2分割するように設けられている。周方向細溝24は、例えば、1.5mm以上であって周方向溝22未満の溝幅で、周方向溝22未満の溝深さのものをいう。
また、トレッド面21は、タイヤ周方向に交差する方向に延在するラグ溝25が設けられている。ラグ溝25は、タイヤ周方向に複数並設されている。ラグ溝25は、図1および図2に示すに示す実施形態では、タイヤ赤道面CLを境に2本ずつ配置されている周方向溝22の間の陸部23において、当該陸部23をタイヤ周方向で複数分割するように両端が周方向溝22に連通して設けられている。また、ラグ溝25は、図1および図2に示すに示す実施形態では、タイヤ幅方向最外側の周方向溝22のタイヤ幅方向外側の陸部23において、周方向溝22に連通せず端部が陸部23内で終端して設けられている。ラグ溝25は、例えば、1.5mm以上であって周方向溝22未満の溝幅で、周方向溝22未満の溝深さのものをいう。
また、トレッド面21は、タイヤ周方向に交差する方向に延在する細溝26が設けられている。細溝26は、タイヤ周方向に複数並設されている。細溝26は、図1および図2に示すに示す実施形態では、タイヤ幅方向最外側の周方向溝22のタイヤ幅方向外側の陸部23において、ラグ溝25の間で周方向溝22に連通せず端部が陸部23内で終端して設けられている。細溝26は、例えば、0.5mm以上1.5mm以下であって周方向細溝24やラグ溝25未満の溝幅で、周方向細溝24やラグ溝25未満の溝深さのものをいう。
ショルダー部3は、トレッド部2のタイヤ幅方向両外側の部位である。すなわち、ショルダー部3は、トレッドゴム2Aからなる。また、サイドウォール部4は、空気入りタイヤ1におけるタイヤ幅方向の最も外側に露出したものである。また、ビード部5は、ビードコア51とビードフィラー52とを有する。ビードコア51は、スチールワイヤであるビードワイヤをリング状に巻くことにより形成されている。ビードフィラー52は、カーカス層6のタイヤ幅方向端部がビードコア51の位置で折り返されることにより形成された空間に配置されるゴム材である。
カーカス層6は、各タイヤ幅方向端部が、一対のビードコア51でタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に折り返され、かつタイヤ周方向にトロイド状に掛け回されてタイヤの骨格を構成するものである。カーカス層6は、タイヤ周方向に対する角度がタイヤ子午線方向に沿いつつタイヤ周方向にある角度を持って複数並設されたカーカスコード(図示せず)が、コートゴムで被覆されたものである。また、カーカス層6は、少なくとも1層で設けられている。
ベルト層7は、少なくとも2枚のベルト71,72を積層した多層構造をなし、トレッド部2においてカーカス層6の外周であるタイヤ径方向外側に配置され、カーカス層6をタイヤ周方向に覆うものである。ベルト71,72は、タイヤ周方向に対して所定の角度(例えば、20度〜30度)で複数並設されたコード(図示せず)が、コートゴムで被覆されたものである。また、重なり合うベルト71,72は、互いのコードが交差するように配置されている。本実施形態の空気入りタイヤ1は、トレッド部2におけるベルト構造が、カーカス層6およびベルト層7のみであり、すなわち、ベルト層7のタイヤ径方向外側にトレッド部2をなすトレッドゴム2Aのみが配置されている。
図3は、本実施形態に係る空気入りタイヤの他の例の子午断面図である。図3に示す空気入りタイヤ1は、周方向溝22の配置が異なり、タイヤ赤道面CL上の1本の周方向溝22と、タイヤ幅方向最外側の2本の周方向溝22の3本が設けられている。その他、同様の構成には、同一の符号を付して説明を省略する。
上述した空気入りタイヤ1は、正規リムにリム組みして正規内圧を充填した状態の子午断面において、図1〜図3に示すように、トレッド面21に接地端Tを有する。接地端Tは、接地領域のタイヤ幅方向の両最外端をいい、図2では、接地端Tをタイヤ周方向に連続して示している。接地領域は、空気入りタイヤ1を正規リムにリム組みし、かつ正規内圧を充填するとともに正規荷重の70%をかけたとき、この空気入りタイヤ1のトレッド部2のトレッド面21が路面と接地する領域である。正規リムとは、JATMAで規定する「標準リム」、TRAで規定する「Design Rim」、あるいは、ETRTOで規定する「Measuring Rim」である。また、正規内圧とは、JATMAで規定する「最高空気圧」、TRAで規定する「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に記載の最大値、あるいはETRTOで規定する「INFLATION PRESSURES」である。また、正規荷重とは、JATMAで規定する「最大負荷能力」、TRAで規定する「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に記載の最大値、あるいはETRTOで規定する「LOAD CAPACITY」である。
本実施形態の空気入りタイヤ1は、図1および図3に示すように、各接地端T、および接地端Tとタイヤ赤道面CLとの間のタイヤ幅方向寸法Wに対して各接地端Tからタイヤ幅方向内側に25%のタイヤ幅方向寸法Waにある各ショルダー基準位置P1の4点を通る単一円弧からなる仮想曲線R0(図1および図3において破線で示す)がタイヤ赤道面CLに交差する交点P0とする。そして、トレッド面21は、交点P0を基準とし、交点P0よりもタイヤ径方向外側でタイヤ赤道面CLに交差する交点PXを有してショルダー基準位置P1を通る単一円弧RXで形成される。
この空気入りタイヤ1によれば、トレッド面21の各ショルダー基準位置P1とタイヤ赤道面CLとの間が単一円弧RXで仮想曲線R0よりもタイヤ径方向に突出して形成される。このため、トレッド面21のタイヤ幅方向中央付近の接地面積がタイヤ周方向に広くなり、バックリングを抑制することができる。この結果、操縦安定性能(直進性)や耐偏摩耗性能を向上することができる。
また、本実施形態の空気入りタイヤ1では、交点P0と交点PXとのタイヤ赤道面CL上での距離が、1.0mm以上3.0mm以下であることが好ましい。
交点P0と交点PXとのタイヤ赤道面CL上での距離が1.0mm未満であると、バックリングの改善効果が小さく、3.0mmを超えるとトレッド面21のタイヤ幅方向中央付近が大きく突出してタイヤ幅方向中央付近に偏摩耗が生じ易い傾向となる。従って、バックリングを抑制して、操縦安定性能(直進性)や耐偏摩耗性能を向上する効果を顕著に得るうえで、交点P0と交点PXとのタイヤ赤道面CL上での距離を1.0mm以上3.0mm以下の範囲とすることが好ましい。
また、本実施形態の空気入りタイヤ1では、トレッド面21をなすトレッド部2のタイヤ径方向内側に、タイヤ周方向に配置されてタイヤ径方向に少なくとも2枚のベルト71,72が積層されたベルト層7を備え、ベルト層7におけるタイヤ径方向最外側のベルト72のタイヤ幅方向外側両端72aが、各ショルダー基準位置P1よりもタイヤ幅方向外側に配置されることが好ましい。
この空気入りタイヤ1によれば、ベルト層7におけるタイヤ径方向最外側のベルト72のタイヤ幅方向寸法が各ショルダー基準位置P1の範囲よりも小さいと、各ショルダー基準位置P1よりもタイヤ幅方向外側におけるタイヤ周方向での接地長が長くなり、バックリングの抑制効果が小さくなる。従って、バックリングを抑制して、操縦安定性能(直進性)や耐偏摩耗性能を向上する効果を顕著に得るうえで、ベルト層7におけるタイヤ径方向最外側のベルト72のタイヤ幅方向外側両端72aが、各ショルダー基準位置P1よりもタイヤ幅方向外側に配置されることが好ましい。
また、本実施形態の空気入りタイヤ1では、トレッド面21をなすトレッド部2のタイヤ径方向内側に、タイヤ周方向に配置されてタイヤ径方向に少なくとも2枚のベルト71,72が積層されたベルト層7を備え、ベルト層7のタイヤ径方向外側にトレッド部2をなすトレッドゴム2Aのみが配置されることが好ましい。
この空気入りタイヤ1によれば、ベルト層7のタイヤ径方向外側にトレッド部2をなすトレッドゴム2Aのみが配置される構成によりバックリングが生じ易い空気入りタイヤ1において好適にバックリングを抑制することができる。
本実施例では、条件が異なる複数種類の空気入りタイヤについて、操縦安定性能(直進性)および耐偏摩耗性能(偏摩耗量比)に関する性能試験が行われた(図4参照)。
この性能試験では、タイヤサイズ155/65R13 73Sの空気入りタイヤ(試験タイヤ)を、13×4.5Jの正規リムに組み付け、正規内圧(240kPa)を充填し、排気量660ccの軽自動車(試験車両)に装着した。
操縦安定性の評価方法は、上記試験車両にて乾燥路面のテストコースを走行し、直進性およびハンドリングについて、熟練のテストドライバー1名による官能評価によって行う。この官能評価は、従来例の空気入りタイヤを基準(100)とした指数で示し、この指数が高いほど操縦安定性能が優れていることを示している。
耐偏摩耗性能の評価方法は、上記試験車両にて乾燥路面のテストコースを1万km走行後における陸部に発生した偏摩耗(タイヤ幅方向最外側の各周方向溝を境にタイヤ幅方向外側のショルダー領域とタイヤ幅方向内側の中央領域との摩耗量)が測定される。そして、この測定結果に基づいて摩耗量比を算出し、従来例を基準(100)とした指数評価が行われる。この評価は、その数値が大きいほど摩耗量の差が小さく(摩耗量比が小さく)耐偏摩耗性能が優れていることを示している。
図4において、距離Dは、上述した実施形態における交点P0と交点PXとのタイヤ赤道面上での距離である。従来例の空気入りタイヤは、この距離Dが0.0mmであり、実施例1〜実施例8の空気入りタイヤは、距離Dが0.5mmから3.5mmとされている。
図4の試験結果に示すように、実施例1〜実施例8の空気入りタイヤは、操縦安定性能および耐偏摩耗性能が改善されていることが分かる。
1 空気入りタイヤ
2 トレッド部
2A トレッドゴム
21 トレッド面
22 周方向溝
7 ベルト層
71,72 ベルト
72a タイヤ幅方向外側端
CL タイヤ赤道面
P0 交点
P1 ショルダー基準位置
PX 交点
R0 仮想曲線
RX 単一円弧
T 接地端
W タイヤ幅方向寸法

Claims (4)

  1. 正規リムにリム組みして正規内圧を充填した状態の子午断面において、各接地端、および前記接地端とタイヤ赤道面との間のタイヤ幅方向寸法に対して各前記接地端からタイヤ幅方向内側に25%の各ショルダー基準位置の4点を通る単一円弧からなる仮想曲線が前記タイヤ赤道面に交差する交点P0を基準とし、前記交点P0よりもタイヤ径方向外側で前記タイヤ赤道面に交差する交点PXを有して各前記ショルダー基準位置を通る単一円弧で形成されるトレッド面を備えることを特徴とする空気入りタイヤ。
  2. 前記交点P0と前記交点PXとの前記タイヤ赤道面上での距離が、1.0mm以上3.0mm以下であることを特徴とする請求項1に記載の空気入りタイヤ。
  3. 前記トレッド面をなすトレッド部のタイヤ径方向内側に、タイヤ周方向に配置されてタイヤ径方向に少なくとも2枚のベルトが積層されたベルト層を備え、
    前記ベルト層におけるタイヤ径方向最外側のベルトのタイヤ幅方向外側両端が、各前記ショルダー基準位置よりもタイヤ幅方向外側に配置されることを特徴とする請求項1または2に記載の空気入りタイヤ。
  4. 前記トレッド面をなすトレッド部のタイヤ径方向内側に、タイヤ周方向に配置されてタイヤ径方向に少なくとも2枚のベルトが積層されたベルト層を備え、
    前記ベルト層のタイヤ径方向外側に前記トレッド部をなすトレッドゴムのみが配置されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の空気入りタイヤ。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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