JP6092748B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

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Description

この発明は、空気入りタイヤに関するものである。
トレッド踏面に、タイヤ周方向に沿って延びる周方向溝と、周方向溝に開口し、タイヤ周方向に対して傾斜して延びる複数の幅方向溝とが形成された、空気入りタイヤでは、一般的に、タイヤの負荷転動時に幅方向溝から周方向溝内に風が流れ込むと、幅方向溝どうしの間のブロック状陸部のタイヤ周方向の中間部分(特に、ブロック状陸部のタイヤ周方向一方側端部からタイヤ周方向他方側にブロック状陸部のタイヤ周方向長さの3/4だけ離れた位置。以下同じ。)に対応するタイヤ周方向位置で、周方向溝内をタイヤ周方向両側から流れてくる風どうしが衝突して、タイヤ半径方向外側へと剥離することがある。この場合、タイヤの負荷転動時に、タイヤのトレッド部が発熱して高温となっても、ブロック状陸部のタイヤ周方向の中間部分が十分に放熱されず、ヒートセパレーション等の様々な故障が発生するおそれがある。
このような問題に鑑みて、幅方向溝に対向する周方向溝の溝壁面に凹部が形成された空気入りタイヤが提案されている(例えば、特許文献1)。特許文献1に記載の空気入りタイヤでは、タイヤの負荷転動時に風が幅方向溝から周方向溝内に流れ込んで、周方向溝内における幅方向溝に比較的近い位置で、タイヤ周方向両側からの風がぶつかることとなり、ゆえにブロック状陸部のタイヤ周方向の中間部分に隣接する周方向溝に風が流れる。これにより、ブロック状陸部のタイヤ周方向の中間部分が放熱される。
特開2013−86565号公報
しかしながら、特許文献1に記載の空気入りタイヤでは、周方向溝の溝壁面に凹部を形成した分、トレッド部の陸部の剛性が低下し、その結果、耐摩耗性能や操縦安定性能が低下するおそれがあるという問題があった。
この発明は、上記のような問題を解決することを課題とするものであり、それの目的とするところは、陸部の剛性を高めつつ、トレッド部の高い放熱効果を得ることができる、空気入りタイヤを提供することにある。
この発明の第1及び第2の空気入りタイヤは、タイヤ回転方向Rが指定され、トレッド踏面に、タイヤ周方向に沿って延びる少なくとも1本の周方向溝と、前記周方向溝に開口し、タイヤ周方向に対して傾斜した方向に延びる複数の幅方向溝とが形成された、空気入りタイヤであって、前記周方向溝の前記幅方向溝とは反対側の溝壁面に、前記幅方向溝の前記周方向溝への開口面に向けて突出する突起が形成されており、前記突起のタイヤ半径方向外側の面が、前記トレッド踏面内にあることを特徴とする。この発明の空気入りタイヤによれば、トレッド部の高い放熱効果を得るとともに、陸部の剛性を高めることができる。なお、「開口面に向けて突出する」とは、開口面に面して(対向して)突出することを意味する。
この発明の空気入りタイヤにおいて、前記トレッド踏面を平面視したときに、前記突起の突出先端が、前記幅方向溝の両溝壁面のそれぞれの、前記周方向溝の溝壁面との連結端縁を通る、タイヤ幅方向に沿う一対の仮想端面どうしの間に配置されていることが好ましい。これにより、トレッド部の放熱効果をさらに向上させることができる。
この発明の空気入りタイヤにおいて、前記トレッド踏面を平面視したときに、前記突起のタイヤ周方向両側に位置する前記周方向溝の溝壁面どうしを連結する仮想連結面から前記突起の壁面までのタイヤ幅方向の距離が、前記突起の突出先端からタイヤ周方向の少なくとも一方側に向けて、徐々に減少することが好ましい。これにより、トレッド部の放熱効果をさらに向上させることができる。
この発明の空気入りタイヤにおいて、前記トレッド踏面を平面視したときに、前記突起のタイヤ周方向両側に位置する前記周方向溝の溝壁面どうしを連結する仮想連結面と、前記突起の壁面の該仮想連結面に隣接する部分とがなす2つの角度のうち、一方の角度が、他方の角度よりも、大きくされていることが好ましい。これにより、トレッド部の放熱効果をさらに向上させることができる。
この発明の第1の空気入りタイヤにおいては、前記トレッド踏面を平面視したときに、前記幅方向溝が、前記周方向溝からタイヤ幅方向外側に向けて、タイヤ幅方向に対してタイヤ回転方向Rの前方側に向けて傾斜する方向に、延びており、前記突起のタイヤ周方向両側に位置する前記周方向溝の溝壁面どうしを連結する仮想連結面と、前記突起の壁面とがなす2つの角度のうち、タイヤ回転方向Rの後方側の角度θ1が、前記周方向溝の前記幅方向溝とは反対側の溝壁面又は前記仮想連結面と、前記幅方向溝の前記タイヤ回転方向Rの前方側の溝壁面をタイヤ幅方向内側へ延長した仮想延長面とのなす鋭角側の角度θ3よりも、小さくされている。これにより、タイヤの負荷転動時での幅方向溝から周方向溝への風の流れがよりスムーズになるので、トレッド部の放熱効果をさらに向上させることができる
この発明の第2の空気入りタイヤにおいては、トレッド踏面に、タイヤ赤道面に対するタイヤ幅方向両側で、タイヤ周方向に沿って延びる少なくとも1本の周方向溝と、前記周方向溝に開口し、タイヤ周方向に対して傾斜した方向に延びる複数の幅方向溝とが、それぞれ形成されており、前記タイヤ赤道面に対するタイヤ幅方向両側で、前記周方向溝の前記幅方向溝とは反対側の溝壁面に、前記幅方向溝の前記周方向溝への開口面に向けて突出する突起が形成されており、前記突起のタイヤ半径方向外側の面が、前記トレッド踏面内にあり、前記トレッド踏面を平面視したときに、前記タイヤ赤道面に対するタイヤ幅方向両側で、前記幅方向溝が、前記周方向溝からタイヤ幅方向外側に向けて、タイヤ幅方向に対してタイヤ回転方向Rの前方側に向けて30°以上の角度で傾斜する方向に延びており、前記突起の壁面が、該突起の突出先端よりもタイヤ回転方向Rの後方側で、前記幅方向溝の前記タイヤ回転方向Rの前方側の溝壁面をタイヤ幅方向内側へ延長した仮想延長面と略平行に延びる部分を含む。これにより、タイヤの負荷転動時での幅方向溝から周方向溝への風の量が増大するとともに、この風の流れがよりスムーズになるので、トレッド部の放熱効果をさらに向上させることができる。
この発明の空気入りタイヤにおいて、前記トレッド踏面を平面視したときに前記突起の壁面が、該突起の突出先端よりもタイヤ回転方向Rの後方側で、前記幅方向溝の前記タイヤ回転方向Rの前方側の溝壁面をタイヤ幅方向内側へ延長した仮想延長面に沿って延びている部分を含むのが、好適である。この場合、タイヤの負荷転動時での幅方向溝から周方向溝への風の流れがよりスムーズになるので、トレッド部の放熱効果をさらに向上させることができる。
この発明の空気入りタイヤにおいて、前記トレッド踏面を平面視したときに、前記突起の面積が、タイヤ全周にわたる、前記突起が溝壁に形成された前記周方向溝の前記突起を含めた総面積に対して1〜30%の範囲内にあることが好ましい。これにより、トレッド部の放熱効果をより適切に向上させるとともに、陸部の剛性をより高めることができる。
前記トレッド踏面を平面視したときに、前記突起のタイヤ周方向両側に位置する前記周方向溝の溝壁面どうしを連結する仮想連結面から前記突起の突出先端までのタイヤ幅方向の距離が、前記周方向溝の溝幅に対して30〜230%の範囲内にあり、前記突起のタイヤ周方向の長さが、タイヤ全周にわたる前記周方向溝のタイヤ周方向の長さに対して6〜26%の範囲内にあることが好ましい。これにより、トレッド部の放熱効果をより向上させるとともに、陸部の剛性をより高めることができる。
この発明によれば、陸部の剛性を高めつつ、トレッド部の高い放熱効果を得ることができる、空気入りタイヤを提供することができる。
本発明の空気入りタイヤの一実施形態のトレッドパターンの展開図である。 図1の要部拡大図である。 図1のトレッドパターンの変形例を説明するための図である。 図1のトレッドパターンの変形例を説明するための図である。 図1のトレッドパターンの変形例を説明するための図である。 図1のトレッドパターンの変形例を説明するための図である。 図1のトレッドパターンの変形例を説明するための図である。 図1のトレッドパターンの変形例を説明するための図である。 図1のトレッドパターンの変形例を説明するための図である。 図1のトレッドパターンの変形例を説明するための図である。 図1のトレッドパターンの変形例を説明するための図である。 図1のトレッドパターンの変形例を説明するための図である。 図1のトレッドパターンの変形例を説明するための図である。 図1のトレッドパターンの変形例を説明するための図である。 図1のトレッドパターンの変形例を説明するための図である。 図1のトレッドパターンの変形例を説明するための図である。 図1のトレッドパターンの変形例を説明するための図である。 図1のトレッドパターンの変形例を説明するための図である。 図1のトレッドパターンの変形例を説明するための図である。 図1のトレッドパターンの変形例を説明するための図である。 図1のトレッドパターンの変形例を説明するための図である。 図1のトレッドパターンの変形例を説明するための図である。 図1のトレッドパターンの変形例を説明するための図である。 本発明の空気入りタイヤの一実施形態のタイヤ幅方向断面図である。
以下に図面を参照しつつ、この発明の実施の形態について例示説明する。
図1〜図2は、本発明の空気入りタイヤ(以下、単に「タイヤ」という場合がある。)の一実施形態を示すものである。なお、本実施形態で説明するトレッドパターンは、建設・鉱山車両用の空気入りタイヤに特に好適なものであるが、本発明は他の種類の車両に用いられる空気入りタイヤにも適用可能である。
また、本発明の空気入りタイヤは、タイヤ回転方向Rが指定されるものであり、「タイヤ周方向一方側」(図1の下方側)がタイヤ回転方向Rの前方側であり、「タイヤ周方向他方側」(図1の上方側)がタイヤ回転方向Rの後方側となるように、タイヤを車両に装着して使用する。
トレッド踏面1には、タイヤ周方向に沿って延びる少なくとも1本(図の例では、タイヤ赤道面CLのタイヤ幅方向両側で延びる2本)の周方向溝2と、周方向溝2に開口し、タイヤ周方向に対して傾斜した方向に延びる複数の幅方向溝3とが形成されている。なお、トレッド踏面1には、周方向溝2が、1本のみ形成されてもよいし、3本以上形成されてもよい。
ここで、タイヤを適用リムに装着し、規定内圧を充填し、最大負荷荷重を負荷した際の両接地端(接地面のタイヤ幅方向両端。以下、「トレッド端TE」という。)間を、その状態でタイヤ幅方向に測った幅であるトレッド幅をTWとするとき、本発明にあっては、周方向溝2の溝幅Wc1は、0.0025TW≦Wc1≦0.025TWの範囲とすることが好ましい。さらに、幅方向溝3の周方向溝2への開口面S1におけるタイヤ周方向の幅である開口幅Wc2は、0.0025TW≦Wc2≦0.025TWの範囲とすることが好ましい。開口幅Wc2を0.0025TW以上とすることにより、放熱性を確保することができ、一方で、開口幅Wc2を0.025Wとすることにより、接地時に閉じるようにすることができる。従って上記の範囲とすることにより、摩耗性能が向上する。
なお、「適用リム」とは、タイヤが生産され、使用される地域に有効な産業規格であって、日本ではJATMA(日本自動車タイヤ協会) のJATMA YEAR BOOK、欧州ではETRTO(The European Tyre and Rim Technical Organisation)のSTANDARDS MANUAL、米国ではTRA(The Tire and Rim Association, Inc.)のYEAR BOOK等に記載されている、適用サイズにおける標準リム(ETRTOのSTANDARDS MANUALではMeasuring Rim、TRAのYEAR BOOKではDesign Rim)を指す。また、「規定内圧」とは、上記のJATMA YEAR BOOK等に記載されている、適用サイズ・プライレーティングにおける最大負荷能力に対応する空気圧を指す。「最大負荷荷重」とは、前記最大負荷能力に対応する荷重を指す。また、本明細書において、「溝幅」とは、溝の、溝幅中心線と垂直な方向に測った幅を指す。
なお、本明細書において、特に断りがない限り、各溝やベルト等のタイヤの構成部分の寸法(幅、角度等)は、タイヤを適用リムに装着し、規定内圧を充填し、無負荷の状態で計測した値を指す。
図の例では、幅方向溝3の溝幅が周方向溝2の溝幅よりも大きいが、幅方向溝3の溝幅は周方向溝2の溝幅以下でもよい。また、図の例では、幅方向溝3の溝幅がその全長にわたって一定であるが、幅方向溝3の溝幅は、その延在途中で変化してもよい。
図の例では、幅方向溝3が、周方向溝2からタイヤ幅方向外側に向けて、タイヤ幅方向に対してタイヤ回転方向Rの前方側(タイヤ周方向一方側)に向けて傾斜角度35°で傾斜する方向に、直線状に延びて、トレッド端TEに連通している。しかし、幅方向溝3は、周方向溝2からタイヤ幅方向内側に向けて延びてもよいし、タイヤ幅方向に対してタイヤ回転方向Rの後方側に向けて延びてもよいし、タイヤ幅方向に沿って延びてもよいし、その延在途中の1箇所以上で屈曲及び/又は湾曲して延びてもよいし、トレッド端TEに連通していなくてもよい。
なお、図の例のように、幅方向溝3が、タイヤ幅方向に対して30°以上の傾斜角度で傾斜して延びる場合、タイヤの負荷転動時における幅方向溝3と周方向溝2との間での風の流量を大幅に増大させることができるので、トレッド部の放熱効果をさらに向上させることができる。
ここで、幅方向溝3の延びる方向とは、具体的には、幅方向溝3の溝幅中心線の延びる方向であるものとする。
図2は、図1の一点鎖線で囲った部分の拡大図である。周方向溝2の互いに対向する一対の溝壁面のうち、幅方向溝3とは反対側の溝壁面(図の例ではタイヤ幅方向内側の溝壁面)には、各幅方向溝3の周方向溝2への開口面S1に向けてそれぞれ突出する複数の突起6が形成されている。ここで、突起6は、周方向溝2を完全には塞がないように形成されるのが好ましい。
突起6を設けたことによれば、タイヤの負荷転動時に風が幅方向溝3から周方向溝2に向けて流れ込むと、突起6によって、風が周方向溝2のタイヤ回転方向Rの前方側へ流れ込みにくくなり、風の大部分が周方向溝2のタイヤ回転方向Rの後方側へ流れ込む。そして、周方向溝2内でタイヤ回転方向Rの後方側へ流れる風は、強い強度を保ったままタイヤ回転方向Rの後方側に隣接する他の突起6まで流れ、該他の突起6の手前の地点で、周方向溝2からタイヤ半径方向外側へ抜け出る。このように、タイヤの負荷転動時には、周方向溝2内におけるブロック状陸部5のタイヤ周方向の中間部分に対応する部分(例えば、ブロック状陸部5のタイヤ回転方向R前方側端部からタイヤ回転方向R後方側にブロック状陸部5のタイヤ周方向長さの3/4だけ離れた位置M。)を流れる強い風によって、ブロック状陸部5のタイヤ周方向の中間部分を効果的に放熱することができる。一方、ブロック状陸部5のタイヤ周方向の両端部分は、幅方向溝3から周方向溝2のタイヤ回転方向Rの後方側へ流れ込む強い風によって、十分に放熱されることとなる。
また、突起6を設けた分、トレッド部1の陸部(具体的には、2本の周方向溝2間のリブ状中央陸部4)の剛性を高めることができるので、耐摩耗性能や操縦安定性能を向上させることができる。
図の例では、トレッド踏面1を平面視したときの突起6の形状が、三角形状である。ただし、トレッド踏面1を平面視したときの突起6の形状としては、その他にも、例えば、任意の多角形状(長方形状、台形状、五角形状等)、ドーム形状、ガウス関数形状等、あらゆる形状が可能である。
なお、「トレッド踏面1を平面視したとき」とは、トレッド踏面1のトレッドパターンの展開図を見たときを意味する。
この発明の空気入りタイヤでは、図2に示すように、トレッド踏面1を平面視したときに、突起6の突出先端63が、幅方向溝3の互いに対向する両溝壁面のそれぞれの、周方向溝2の溝壁面との連結端縁31、32を通る、タイヤ幅方向に沿う一対の仮想端面S2、S3どうしの間に配置されていることが好ましい。
ここで、「突起6の突出先端63」とは、トレッド踏面1を平面視したときに、突起6の壁面64のうち、突起6が設けられた周方向溝2の溝壁面からの、タイヤ幅方向距離が最大となる部分を意味する。
この構成により、幅方向溝3から周方向溝2に向けて流れ込む風の大部分が、突起6によってスムーズに周方向溝2のタイヤ回転方向Rの後方側へ案内されるとともに、周方向溝2内をタイヤ回転方向Rの後方側に向けて流れる強い強度の風が、ブロック状陸部5のタイヤ回転方向Rの後方側端部にまで流れるので、ブロック状陸部5をそのタイヤ周方向の全長にわたって効果的に放熱することができる。ゆえに、トレッド部の放熱効果をさらに向上させることができる。
同様の観点から、図の例のように、突起6の突出先端63が、一対の仮想端面S2、S3間のタイヤ周方向中央位置を延びる仮想中間面S4と、タイヤ回転方向Rの前方側の仮想端面S2との間に配置されることが、さらに好ましい。
また、同様の観点から、図の例のように、トレッド踏面1を平面視したときに、突起6の突出先端63が、幅方向溝3のタイヤ回転方向Rの前方側(タイヤ周方向一方側)の溝壁面をタイヤ幅方向内側へ延長した仮想延長面S6上に配置され、又は、仮想延長面S6よりもタイヤ回転方向Rの前方側に配置されることも、好適である。この場合、幅方向溝3から周方向溝2に向けて流れ込む風が、突起6の突出先端63によって妨げられないので、風の流れをよりスムーズにすることができる。
ここで、この「仮想延長面S6」は、トレッド踏面1を平面視したときに、幅方向溝3のタイヤ回転方向Rの前方側の溝壁面が、周方向溝2の溝壁面との連結端縁31近傍で湾曲している場合、連結端縁31での曲率を一定に保ったままタイヤ幅方向内側へ延長されるものとする。
また、図2に示すように、トレッド踏面1を平面視したときに、突起6のタイヤ周方向両側に位置する周方向溝2の溝壁面どうしを連結する仮想連結面S5から、突起6の壁面64までのタイヤ幅方向の距離が、タイヤ周方向の少なくとも一方側に向けて、特に好適には、図2のように突起6の突出先端63からタイヤ回転方向Rの後方側に向けて、徐々に減少することが好ましい。これによれば、幅方向溝3から周方向溝2に向けて流れ込む風が、タイヤ半径方向外側へ剥離することなく、スムーズに周方向溝2のタイヤ回転方向Rの後方側へ流れるように案内されるので、トレッド部の放熱効果をさらに向上させることができる。
これに加えて、又はこれに代えて、図2に示すように、仮想連結面S5から突起6の壁面64までのタイヤ幅方向の距離が、突起6の突出先端63からタイヤ回転方向Rの前方側に向けて、徐々に減少することも好ましい。これによれば、周方向溝2内をタイヤ回転方向Rの後方側に向けて流れる風が、スムーズに周方向溝2からタイヤ半径方向外側へ抜け出るように案内されるので、トレッド部の放熱効果をさらに向上させることができる。
さらに、図2に示すように、トレッド踏面1を平面視したときに、仮想連結面S5と、突起6の壁面64の仮想連結面S5に隣接する部分とがなす2つの角度θ1、θ2のうち、一方の角度(図の例ではタイヤ回転方向Rの前方側の角度θ2)が、他方の角度(図の例ではタイヤ回転方向Rの後方側の角度θ1)よりも、大きくされていることが好ましい。
このようにして、トレッド踏面1を平面視したときの突起6の形状を、タイヤ幅方向に対して非対称とすることで、幅方向溝3から周方向溝2に向けて流れ込む風が、周方向溝2のタイヤ周方向のいずれか一方側に向けて流れやすくなる。
また、図の例のように、比較的小さな角度θ1をタイヤ回転方向R後方側に形成し、比較的大きな角度θ2をタイヤ回転方向R前方側に形成した場合、突起6の、比較的小さな角度θ1を形成する部分によって、幅方向溝3から周方向溝2に向けて流れ込む風が、タイヤ半径方向外側へ剥離することなく、スムーズに周方向溝2のタイヤ回転方向Rの後方側へ流れるように案内される。また、突起の、比較的大きな角度θ2を形成する部分によって、周方向溝2内をタイヤ回転方向Rの後方側に向けて流れる風が、スムーズに周方向溝2からタイヤ半径方向外側へ抜け出るように案内される。よって、トレッド部の放熱効果をさらに向上させることができる。
ここで、「仮想連結面S5と、突起6の壁面64の仮想連結面S5に隣接する部分とがなす2つの角度θ1、θ2」とは、(周方向溝2の溝壁面ではなく)仮想連結面S5と、突起6の壁面64の仮想連結面S5に隣接する部分との間に形成される角度を意味し、鋭角の場合に限られず、直角や鈍角の場合も含む。また、トレッド踏面1を平面視したときに、突起6の壁面64が、壁面64の、周方向溝2の溝壁面との連結端縁61、62近傍で湾曲している場合、これらの角度θ1、θ2は、仮想連結面S5と、連結端縁61、62からそれぞれ突出先端63まで(突出先端63がタイヤ周方向に沿って延びている場合は、突出先端63における、連結端縁61、62に対してそれぞれ最も近い点まで)引いた線分とがなす角度であるものとする。
図2の例では、トレッド踏面1を平面視したときに、仮想連結面S5と、突起6の壁面64の仮想連結面S5に隣接する部分とがなす2つの角度θ1、θ2のうち、タイヤ回転方向Rの後方側の角度θ1が、周方向溝2の幅方向溝3とは反対側の溝壁面又は仮想連結面S5(図の例では仮想連結面S5)と、仮想延長面S6とのなす鋭角側の角度θ3よりも、小さくされている。これにより、幅方向溝3から周方向溝2に向けて流れ込む風が、2度にわたって屈曲されてから周方向溝2内をタイヤ周方向に沿って流れるので、1度だけ屈曲される場合に比べて、スムーズに案内されながら周方向溝2内へ流れ込む。よって、トレッド部の放熱効果をさらに向上させることができる。
同様の観点から、トレッド踏面1を平面視したときに、突起6の壁面64の、突出先端63からタイヤ回転方向Rの後方側に延びる部分が、一箇所以上でタイヤ回転方向Rの前方側に凸に屈曲しており、突起6の壁面64の各屈曲箇所における、該壁面64とタイヤ周方向とのなす鋭角側の角度が、いずれも角度θ1から角度θ3までの範囲内であるとともに、周方向溝2の、突起6が形成された溝壁面に向かう順番に、連続的に小さくなるようにすることも、好適である。
なお、トレッド踏面1を平面視したときに、突起6の面積が、タイヤ全周にわたる、突起6が溝壁に形成された周方向溝2の突起6を含めた総面積に対して1〜30%の範囲内にあることが好ましい。これにより、幅方向溝3から周方向溝2内のタイヤ回転方向R後方側に十分量の風を流すことができるので、トレッド部の放熱効果をより適切に向上させるとともに、陸部の剛性をより高めることができる。
また、トレッド踏面1を平面視したときに、仮想連結面S5から突起6の突出先端63までのタイヤ幅方向の距離が、周方向溝2の溝幅に対して30〜230%の範囲内にあることが好ましい。
さらにこの場合、トレッド踏面1を平面視したときに、突起6のタイヤ周方向の長さが、タイヤ全周にわたる周方向溝2のタイヤ周方向の長さに対して6〜26%の範囲内にあることが好ましい。
これらの構成によれば、トレッド部の放熱効果をより向上させるとともに、陸部の剛性をより高めることができる。
ここで、「突起6の面積」、「仮想連結面S5から突起6の突出先端63までのタイヤ幅方向の距離」、「突起6のタイヤ周方向の長さ」とは、図の例のように突起6が複数形成されている場合には、それぞれの「突起6の面積」、「仮想連結面S5から突起6の突出先端63までのタイヤ幅方向の距離」、「突起6のタイヤ周方向の長さ」をいうものとする。また、「突起6のタイヤ周方向の長さ」とは、突起6の壁面64の、周方向溝2の溝壁面との連結端縁61、62どうしの間のタイヤ周方向距離をとるものとする。
図の例では、突起6の壁面64の、周方向溝2の溝壁面との連結端縁61、62が、一対の仮想端面S2、S3どうしの間の領域の外側に配置されている。ただし、突起6の壁面64の該連結端縁61、62のうち少なくとも一方が、仮想端面S2、S3どうしの間に配置されてもよい。
図の例では、突起6の壁面64が、周方向溝2の溝底に対して垂直に形成されており、これゆえに、トレッド踏面1に平行な平面内での突起6の面積が、周方向溝2の開口側から溝底側に向かって、一定である。ただし、突起6の壁面64は、タイヤ半径方向に対して傾斜していてもよいし、周方向溝2の開口側から溝底側に向けて屈曲又は湾曲していてもよい。なお、トレッド踏面1に平行な平面内での突起6の面積が、周方向溝2の開口側から溝底側に向かって、徐々に大きくなるように、突起6の壁面64をタイヤ半径方向に対して傾斜させたり、周方向溝2の開口側から溝底側に向けて屈曲又は湾曲させた場合、タイヤの負荷転動中に小石等が周方向溝2内に嵌まるのを抑制することができる。
つぎに、図3〜図23を参照して、図1のトレッドパターンの変形例について、図1のトレッドパターンと異なる部分を中心に説明する。
まず、幅方向溝3は、図3〜図12及び図22にそれぞれ示す変形例では、周方向溝2からタイヤ幅方向外側に向けて、タイヤ幅方向に沿う方向に延びており、図13〜図21及び図23にそれぞれ示す変形例では、周方向溝2からタイヤ幅方向外側に向けて、タイヤ幅方向に対してタイヤ回転方向Rの前方側(タイヤ周方向一方側)に向けて30°以上の傾斜角度(これらの変形例では、傾斜角度35°)で傾斜する方向に延びている。
トレッド踏面1を平面視したときに、突起6の突出先端63は、図3、図6、図12、図15及び図16の変形例において、仮想中間面S4上に配置されており、図9、図10、図14、図17〜図22の変形例において、仮想中間面S4とタイヤ回転方向R前方側の仮想端面S2との間に配置されており、図4、図5、図7、図8、図11及び図13の変形例において、仮想中間面S4とタイヤ回転方向R後方側の仮想端面S3との間に配置されており、図23の変形例において、一対の仮想端面S2、S3どうしの間の領域よりもタイヤ回転方向R前方側に配置されている。
さらに、トレッド踏面1を平面視したときに、突起6の突出先端63は、図17〜図21の変形例において、仮想延長面S6上に配置されている。
トレッド踏面1を平面視したときの突起6の形状は、図3〜図5、図8〜図11、及び図13〜図18にそれぞれ示す変形例では三角形状であり、図6の変形例では五角形状であり、図7及び図21〜図23の変形例ではドーム形状であり、図12の変形例では四角形状である。また、図19の変形例については、トレッド踏面1を平面視したときの突起6の壁面64が、突出先端63よりもタイヤ回転方向R前方側の部分で、タイヤ回転方向R後方側に凸に湾曲しているとともに、突出先端63よりもタイヤ回転方向R後方側の部分で、直線状に延びている。図20の変形例については、トレッド踏面1を平面視したときの突起6の壁面64が、突出先端63よりもタイヤ回転方向R前方側の部分で、タイヤ回転方向R後方側に凸に湾曲しているとともに、突出先端63よりもタイヤ回転方向R後方側の部分で、タイヤ回転方向R前方側に凸に湾曲している。
トレッド踏面1を平面視したときに、タイヤ回転方向Rの後方側及び前方側の角度θ1、θ2の関係は、図3、図4、図6、図7、図12、図13、図16、図18、及び図23の変形例ではθ1=θ2であり、図5、図9、図10、図14、図15、図21、及び図22の変形例ではθ1<θ2であり、図8、図11、図17、図19、及び図20の変形例ではθ1>θ2である。
また、図3〜図5、図7〜図10、図13〜図16、図20〜図23の変形例では、トレッド踏面1を平面視したときに、θ1<θ3の関係を満たしている。
図17〜図19の変形例では、トレッド踏面1を平面視したときに、幅方向溝3が、周方向溝2からタイヤ幅方向外側に向けて、タイヤ幅方向に対してタイヤ回転方向R前方側(タイヤ周方向一方側)に向けて30°以上の角度で傾斜する方向に延びており、突起6の壁面64が、突起6の突出先端63よりもタイヤ回転方向R後方側(タイヤ周方向他方側)で、仮想延長面S6と略平行に延びている部分を含んでいる。
ここで、「仮想延長面S6と略平行に延びている」とは、図示はしないが、仮想延長面S6との間にほぼ一定の距離を保ったまま延びる場合と、図17〜図19の例のように仮想延長面S6に沿って延びる場合との両方を含み、また、図17〜図19の例のように仮想延長面S6が直線状に延びる場合だけでなく、仮想延長面S6が非直線状に延びる場合も含む。この構成によっても、幅方向溝3から周方向溝2に向けて流れ込む風が、タイヤ半径方向外側へ剥離することなく、スムーズに周方向溝2内へ流れるので、トレッド部の放熱効果をさらに向上させることができる。
なお、図17〜図19の変形例のように、突起6の壁面64が、突起6の突出先端63よりもタイヤ回転方向R後方側で、仮想延長面S6に沿って延びている部分を含むことによれば、タイヤの負荷転動時に、幅方向溝3から周方向溝2に向けて流れる風が、突起6の突出先端63によって妨げられないので、よりスムーズに周方向溝2内へ流れ込む。よって、高いトレッド部の放熱効果を得ることができる。
なお、図1の例では、2本の周方向溝2の両方に、全て同じ形状の突起6が形成されているが、トレッド踏面1に2本以上の周方向溝2を設ける場合、一部の周方向溝2のみに突起6を形成してもよいし、周方向溝2毎に突起6の形状を異ならせてもよい。また、同じ周方向溝2内に形成される複数の突起6の形状を、突起6毎に異ならせてもよい。
つぎに、図24を参照して、本発明の空気入りタイヤの一実施形態におけるタイヤ内部構造について説明する。なお、以下に説明するタイヤ内部構造は、図1〜図23を参照して説明したトレッドパターンを有する各タイヤにそれぞれ適用可能である。図24に示されるように、タイヤ100は、1対のビードコア110、カーカス200及び複数のベルト層からなるベルト300を備える。
ビードコア110は、ビード部120に設けられる。ビードコア110は、ビードワイヤー(図示せず)によって構成される。
カーカス200は、タイヤ100の骨格をなすものである。カーカス200の位置は、トレッド部500からバットレス部900及びサイドウォール部700を通ってビード部120に渡る。
カーカス200は、1対のビードコア110間に跨り、トロイダル形状を有する。カーカス200は、本実施形態において、ビードコア110を包む。カーカス200は、ビードコア110に接する。タイヤ幅方向twdにおけるカーカス200の両端は、一対のビード部120によって支持されている。
カーカス200は、トレッド踏面1側から平面視したときに、所定方向に延在するカーカスコードを有する。本実施形態において、カーカスコードは、タイヤ幅方向twdに沿って延在する。カーカスコードとして、例えば、スチールワイヤが用いられる。
ベルト300は、トレッド部500に配置される。ベルト300は、タイヤ径方向trdにおいてカーカス200の外側に位置する。ベルト300は、タイヤ周方向に延びる。ベルト300は、カーカスコードが延在する方向である所定方向に対して傾斜して延在するベルトコードを有する。ベルトコードとして、例えば、スチールコードが用いられる。
複数のベルト層からなるベルト300は、第1ベルト層301、第2ベルト層302、第3ベルト層303、第4ベルト層304、第5ベルト層305及び第6ベルト層306を含む。
第1ベルト層301は、タイヤ径方向trdにおいてカーカス200の外側に位置する。第1ベルト層301は、タイヤ径方向trdにおいて、複数のベルト層からなるベルト300の中で最も内側に位置する。第2ベルト層302は、タイヤ径方向trdにおいて第1ベルト層301の外側に位置する。第3ベルト層303は、タイヤ径方向trdにおいて第2ベルト層302の外側に位置する。第4ベルト層304は、タイヤ径方向trdにおいて第3ベルト層303の外側に位置する。第5ベルト層305は、タイヤ径方向trdにおいて第4ベルト層304の外側に位置する。第6ベルト層306は、タイヤ径方
向trdにおいて第5ベルト層305の外側に位置する。第6ベルト層306は、タイヤ径方向trdにおいて、複数のベルト層からなるベルト300の中で最も外側に位置する。タイヤ径方向trdにおいて、内側から外側に向かって、第1ベルト層301、第2ベルト層302、第3ベルト層303、第4ベルト層304、第5ベルト層305、第6ベルト層306の順に配置される。
本実施形態において、タイヤ幅方向twdにおいて、第1ベルト層301及び第2ベルト層302の幅(タイヤ幅方向twdに沿って測った幅。以下同じ。)は、トレッド幅TWの25%以上、かつ、70%以下である。タイヤ幅方向twdにおいて、第3ベルト層303及び第4ベルト層304の幅は、トレッド幅TWの55%以上、かつ、90%以下である。タイヤ幅方向twdにおいて、第5ベルト層305及び第6ベルト層306の幅は、トレッド幅TWの60%以上、かつ、110%以下である。
本実施形態において、タイヤ幅方向twdにおいて、第5ベルト層305の幅は、第3ベルト層303の幅よりも大きく、第3ベルト層303の幅は、第6ベルト層306の幅以上であり、第6ベルト層306の幅は、第4ベルト層304の幅よりも大きく、第4ベルト層304の幅は、第1ベルト層301の幅よりも大きく、第1ベルト層301の幅は、第2ベルト層302の幅よりも大きい。タイヤ幅方向twdにおいて、複数のベルト層からなるベルト300のうち、第5ベルト層305の幅が最も大きく、第2ベルト層302の幅が最も小さい。従って、複数のベルト層からなるベルト300は、タイヤ幅方向twdにおける長さが最も短い最短ベルト層(すなわち、第2ベルト層302)を含む。
最短ベルト層である第2ベルト層302は、タイヤ幅方向twdにおける端縁であるベルト端300eを有する。
本実施形態において、トレッド踏面1側から平面視したときに、カーカスコードに対する第1ベルト層301及び第2ベルト層302のベルトコードの傾斜角度は、70°以上、かつ、85°以下である。カーカスコードに対する第3ベルト層303及び第4ベルト層304のベルトコードの傾斜角度は、50°以上、かつ、75°以下である。カーカスコードに対する第5ベルト層305及び第6ベルト層306のベルトコードの傾斜角度は、50°以上、かつ、70°以下である。
複数のベルト層からなるベルト300は、内側交錯ベルト群300Aと、中間交錯ベルト群300Bと、外側交錯ベルト群300Cと、を含む。各交錯ベルト群300A〜300Cは、該群内のそれぞれのベルト層を構成するベルトコードが、トレッド踏面1側からの平面視で、該群内において互いに隣接するベルト層間で(好ましくは、タイヤ赤道面をはさんで)互いに交錯する、複数のベルト層の群をいう。
内側交錯ベルト群300Aは、1組のベルト層からなりタイヤ径方向trdにおいてカーカス200の外側に位置する。内側交錯ベルト群300Aは、第1ベルト層301と第2ベルト層302とによって、構成される。中間交錯ベルト群300Bは、1組のベルト層からなりタイヤ径方向trdにおいて内側交錯ベルト群300Aの外側に位置する。中間交錯ベルト群300Bは、第3ベルト層303と第4ベルト層304とによって、構成される。外側交錯ベルト群300Cは、1組のベルト層からなりタイヤ径方向trdにおいて中間交錯ベルト群300Bの外側に位置する。外側交錯ベルト群300Cは、第5ベルト層305と第6ベルト層306とによって、構成される。
タイヤ幅方向twdにおいて、内側交錯ベルト群300Aの幅は、トレッド幅TWの25%以上、かつ、70%以下である。タイヤ幅方向twdにおいて、中間交錯ベルト群300Bの幅は、トレッド幅TWの55%以上、かつ、90%以下である。タイヤ幅方向twdにおいて、外側交錯ベルト群300Cの幅は、トレッド幅TWの60%以上、かつ、110%以下である。
トレッド踏面1側から平面視したときに、カーカスコードに対する内側交錯ベルト群300Aのベルトコードの傾斜角度は、70°以上、かつ、85°以下である。トレッド踏面1側から平面視したときに、カーカスコードに対する中間交錯ベルト群300Bのベルトコードの傾斜角度は、50°以上、かつ、75°以下である。トレッド踏面1側から平面視したときに、カーカスコードに対する外側交錯ベルト群300Cのベルトコードの傾斜角度は、50°以上、かつ、70°以下である。
トレッド踏面1側から平面視したときに、カーカスコードに対するベルトコードの傾斜角度は、内側交錯ベルト群300Aの傾斜角度が最も大きい。中間交錯ベルト群300Bのカーカスコードに対するベルトコードの傾斜角度は、外側交錯ベルト群300Cのカーカスコードに対するベルトコードの傾斜角度以上である。
周方向溝2は、ベルト端300eから、タイヤ100のトレッド踏面1側から平面視したときの、周方向溝2の幅方向における中心を通る溝幅中心線WLまでの、タイヤ幅方向twdに沿った長さDLが、200mm以下であるように、形成されている。
図1〜図23を参照して説明したトレッドパターンを有する各タイヤが、上述のベルト300を備える場合、特には、タイヤの負荷転動時に比較的発熱し易い内側交錯ベルト群300Aが、トレッドパターンの構成により発揮されるトレッド部での優れた放熱効果に起因して、良好に放熱されるようになる。これにより、特に、発熱による内側交錯ベルト群300Aの損傷が防止される。
本発明の効果を確かめるため、比較例1のタイヤと、実施例1〜9のタイヤを試作した。各タイヤの諸元は、以下の表1に示している。比較例1及び実施例1〜9のタイヤは、図1及び図2の例と同様のトレッドパターンを有する。ただし、比較例1のタイヤは、周方向溝2の溝壁面に突起6が形成されていない。一方、実施例1〜9のタイヤは、図2の例のように、周方向溝2の幅方向溝3とは反対側の溝壁面に、幅方向溝3の周方向溝2への開口面に向けて突出する、トレッド踏面1の平面視において三角形状の突起6が形成されている。また、実施例1〜9のタイヤにおいて、突起6の突出先端63は、突起6の壁面64の、周方向溝2の溝壁面とのタイヤ回転方向R前方側の連結端縁61から、タイヤ回転方向R後方側に、突起6のタイヤ周方向の長さの3/10だけ離れたタイヤ周方向位置にある。なお、実施例1〜9のタイヤでは、突出先端63が仮想延長面S6上にあるとは限らない。
表1において、「突起幅」とは、突起6のタイヤ周方向両側に位置する周方向溝2の溝壁面どうしを連結する仮想連結面S5から突起6の突出先端63までのタイヤ幅方向の距離である。「周溝幅」とは、周方向溝2の溝幅である。「突起長さ」とは、突起6のタイヤ周方向の長さである。「周溝長さ」とは、タイヤ全周にわたる周方向溝2のタイヤ周方向の長さである。「突起面積」は、(突起長さ)×(突起幅)/2の算出値である。「周溝面積」は、(周溝幅)×(周溝長さ)の算出値である。
比較例1及び実施例1〜9の各タイヤをリムに組み込み、規定内圧を充填し、車両に装着して、タイヤライフを評価する試験を行った。この評価試験では、実施例1〜9のタイヤライフを、比較例タイヤ1の評価結果を100(指数)として、相対評価した。表1において、タイヤライフの指数が高いほど、タイヤライフが長いことを示す。
Figure 0006092748
表1に示すように、実施例1〜9にかかるタイヤは、いずれもタイヤライフが向上していることがわかる。したがって、本発明の空気入りタイヤによれば、トレッド部の高い放熱効果が得られ、これによりタイヤライフが向上されることが確認された。
本発明は、例えば建設・鉱山車両用等の空気入りタイヤに利用することができる。
1:トレッド踏面、 2:周方向溝、 3:幅方向溝、 4:リブ状中央陸部、 5:ブロック状陸部、 6:突起、 31、32:幅方向溝の溝壁面の、周方向溝の溝壁面との連結端縁、 61、62:突起の壁面の、周方向溝の溝壁面との連結端縁、 63:突起の突出先端、 64:突起の壁面、 100:タイヤ、 120:ビード部、 200:カーカス、 300:ベルト、 301:第1ベルト層、 302:第2ベルト層、 303:第3ベルト層、 304:第4ベルト層、 305:第5ベルト層、 306:第6ベルト層、 300A:内側交錯ベルト群、 300B:中間交錯ベルト群、 300C:外側交錯ベルト群、 300e:ベルト端、 500:トレッド部、 700:サイドウォール部、 900:バットレス部、 CL:タイヤ赤道面、 R:タイヤ回転方向、 S1:開口面、 S2、S3:仮想端面、 S4:仮想中間面、 S5:仮想連結面、 S6:仮想延長面、 TE:トレッド端

Claims (8)

  1. タイヤ回転方向Rが指定され、トレッド踏面に、タイヤ周方向に沿って延びる少なくとも1本の周方向溝と、前記周方向溝に開口し、タイヤ周方向に対して傾斜した方向に延びる複数の幅方向溝とが形成された、空気入りタイヤであって、
    前記周方向溝の前記幅方向溝とは反対側の溝壁面に、前記幅方向溝の前記周方向溝への開口面に向けて突出する突起が形成されており、
    前記突起のタイヤ半径方向外側の面が、前記トレッド踏面内にあり、
    前記トレッド踏面を平面視したときに、
    前記幅方向溝が、前記周方向溝からタイヤ幅方向外側に向けて、タイヤ幅方向に対してタイヤ回転方向Rの前方側に向けて傾斜する方向に、延びており、
    前記突起のタイヤ周方向両側に位置する前記周方向溝の溝壁面どうしを連結する仮想連結面と、前記突起の壁面とがなす2つの角度のうち、タイヤ回転方向Rの後方側の角度θ1が、前記周方向溝の前記幅方向溝とは反対側の溝壁面又は前記仮想連結面と、前記幅方向溝の前記タイヤ回転方向Rの前方側の溝壁面をタイヤ幅方向内側へ延長した仮想延長面とのなす鋭角側の角度θ3よりも、小さくされていることを特徴とする、空気入りタイヤ。
  2. タイヤ回転方向Rが指定され、トレッド踏面に、タイヤ赤道面に対するタイヤ幅方向両側で、タイヤ周方向に沿って延びる少なくとも1本の周方向溝と、前記周方向溝に開口し、タイヤ周方向に対して傾斜した方向に延びる複数の幅方向溝とが、それぞれ形成された、空気入りタイヤであって、
    前記タイヤ赤道面に対するタイヤ幅方向両側で、
    前記周方向溝の前記幅方向溝とは反対側の溝壁面に、前記幅方向溝の前記周方向溝への開口面に向けて突出する突起が形成されており、
    前記突起のタイヤ半径方向外側の面が、前記トレッド踏面内にあり、
    前記トレッド踏面を平面視したときに、前記タイヤ赤道面に対するタイヤ幅方向両側で、
    前記幅方向溝が、前記周方向溝からタイヤ幅方向外側に向けて、タイヤ幅方向に対してタイヤ回転方向Rの前方側に向けて30°以上の角度で傾斜する方向に延びており、
    前記突起の壁面が、該突起の突出先端よりもタイヤ回転方向Rの後方側で、前記幅方向溝の前記タイヤ回転方向Rの前方側の溝壁面をタイヤ幅方向内側へ延長した仮想延長面と略平行に延びる部分を含むことを特徴とする、空気入りタイヤ。
  3. 前記トレッド踏面を平面視したときに、前記突起の突出先端が、前記幅方向溝の両溝壁面のそれぞれの、前記周方向溝の溝壁面との連結端縁を通る、タイヤ幅方向に沿う一対の仮想端面どうしの間に配置されている、請求項1又は2に記載の空気入りタイヤ。
  4. 前記トレッド踏面を平面視したときに、前記突起のタイヤ周方向両側に位置する前記周方向溝の溝壁面どうしを連結する仮想連結面から前記突起の壁面までのタイヤ幅方向の距離が、前記突起の突出先端からタイヤ周方向の少なくとも一方側に向けて、徐々に減少する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
  5. 前記トレッド踏面を平面視したときに、前記突起のタイヤ周方向両側に位置する前記周方向溝の溝壁面どうしを連結する仮想連結面と、前記突起の壁面の該仮想連結面に隣接する部分とがなす2つの角度のうち、一方の角度が、他方の角度よりも、大きくされている、請求項1〜4のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
  6. 前記トレッド踏面を平面視したときに、
    前記突起の壁面が、該突起の突出先端よりもタイヤ回転方向Rの後方側で、前記幅方向溝の前記タイヤ回転方向Rの前方側の溝壁面をタイヤ幅方向内側へ延長した仮想延長面に沿って延びている部分を含む、請求項2に記載の空気入りタイヤ。
  7. 前記トレッド踏面を平面視したときに、
    前記突起の面積が、タイヤ全周にわたる、前記突起が溝壁に形成された前記周方向溝の前記突起を含めた総面積に対して1〜30%の範囲内にある、請求項1〜6のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
  8. 前記トレッド踏面を平面視したときに、
    前記突起のタイヤ周方向両側に位置する前記周方向溝の溝壁面どうしを連結する仮想連結面から前記突起の突出先端までのタイヤ幅方向の距離が、前記周方向溝の溝幅に対して30〜230%の範囲内にあり、
    前記突起のタイヤ周方向の長さが、タイヤ全周にわたる前記周方向溝のタイヤ周方向の長さに対して6〜26%の範囲内にある、請求項1〜7のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
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