JP2021195070A - 空気入りタイヤ - Google Patents

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Abstract

【課題】タイヤサイド部に形成した凸部の剛性を向上させながらも、凸部におけるベア入り不具合を抑制できる空気入りタイヤを提供する。【解決手段】空気入りタイヤ1は、タイヤサイド部3に基本プロファイル面3aからタイヤ幅方向外側に突出する凸部10と、凸部10の側面12と基本プロファイル面3aとの間を連結する突条20とを有している。【選択図】図2

Description

本発明は、空気入りタイヤに関する。
特許文献1には、タイヤサイド部に基本プロファイル面からタイヤ幅方向外側に突出する凸部を備えた空気入りタイヤが開示されている。この空気入りタイヤでは、岩場等の路面を走行するときに、タイヤサイド部の凸部と路面の岩とが接触することによって、トラクション性能を増大させることが企図されている。
特開2016−055820号公報
凸部をトラクション要素として設ける場合、凸部に作用する荷重による凸部の損傷を抑制するため、凸部の剛性を向上させる必要がある。また、タイヤサイド部に凸部を形成すると、該空気入りタイヤを成形するためのタイヤ金型では凸部を形成するための凹部が設けられるが、加硫成形時に凹部へのゴム流れ不良が生じやすくベア入り不具合を生じやすい。特に、トラクション性能を増大させようとして凸部の高さを増大させるほど、タイヤ金型において凹部へのゴム流れ不良が生じやすい。
本発明は、タイヤサイド部に形成した凸部の剛性を向上させながらも、凸部におけるベア入り不具合を抑制できる空気入りタイヤを提供することを課題とする。
本発明は、
タイヤサイド部に基本プロファイル面からタイヤ幅方向外側に突出する凸部と、
前記凸部の側面と前記基本プロファイル面との間を連結する突条と
を有する空気入りタイヤを提供する。
本発明によれば、突条によって、凸部は側面が基本プロファイル面に連結されるので、凸部の剛性が向上する。
また、本空気入りタイヤを成形するタイヤ金型においては、突条を形成するための溝部が、基本プロファイル面を成型するための基本成型面と凸部を成型するための凹部とを連通するように形成される。この結果、本タイヤ金型でグリーンタイヤを加硫成形するときに、流動するゴムを、溝部を介して凹部に流入させやすい。さらに、凸部と基本プロファイル面とを連結する部分を突条として構成することによって、凸部の側面全面と基本プロファイル面とを連結する場合に比して、溝部の容積が過大にならないので、溝部を充填するためのゴム量が過大にならない。これによって、凹部へのゴム流れ不良が抑制されるので、加硫成形された空気入りタイヤにおけるベア入り不具合が抑制される。よって、ベア入り不具合を抑制しつつ、凸部の剛性を高めることができる。
前記突条は、前記基本プロファイル面からタイヤ幅方向外側への高さが、前記側面に向かって増大してもよい。
本構成によれば、突条が、基本プロファイル面と凸部との間に筋交い状に配置されるので、突条によって凸部を効果的に支持できる。また、タイヤ金型においては、突条を形成するための溝部が、凹部に向かって深さが増大するので、本タイヤ金型でグリーンタイヤを加硫成形するときに、基本成型面に沿って流動するゴムを、徐々に溝部に流入させつつ溝部を介して凹部に滑らかに流入させやすい。
前記突条は、延在方向に沿った断面形状が、タイヤ幅方向内側に凹むように湾曲してもよい。
本構成によれば、突条の容積の増大が抑制される。これによって、タイヤ金型においては、溝部の容積が過大になることが抑制されるので、溝部に充填されるゴムが過大にならず、凹部へのゴムの充填不良が抑制される。
前記突条は、延在方向に沿った断面形状において、前記基本プロファイル面との接合部及び/又は前記側面との接合部が、タイヤ幅方向内側に凹むように湾曲してもよい。
本構成によれば、凸部への荷重入力時に、突条と基本プロファイル面および側面との接合部における応力集中が緩和される。よって、前記接合部におけるクラックが抑制される。
前記突条は、延在方向において前記側面から離れるにつれて、前記空気入りタイヤの側面視における幅が増大してもよい。
本構成によれば、タイヤ金型においては、基本成型面に沿って流動するゴムを溝部に効率的に導入させやすい。一方、凹部への接続部分は、基本プロファイル面からの高さが増大するが、相対的に狭幅に構成されるので、溝部の容積が過大になることが抑制される。したがって、溝部は、深さの浅い部分が幅広に形成される一方、深さの深い部分が幅狭に形成される。よって、溝部が過大になることを抑制しつつ、凹部へのゴムの充填不良が抑制される。
前記突条は、前記側面に向かう延在方向に直交する配置方向に複数設けられてもよい。
本構成によれば、複数の突条によって凸部の剛性をより効果的に向上させることができる。また、タイヤ金型においては、基本成型面に沿って流動するゴムを、複数の溝部を介して、凹部にゴムを導入しやすい。よって、凹部へのゴムの充填不良が抑制される。
前記複数の突条は、前記基本プロファイル面からのタイヤ幅方向外側への高さと、前記延在方向における長さが、異なる少なくとも2種類の突条を有してもよい。
本構成によれば、複数の突条は、それぞれ端部の位置がタイヤ周方向と側面の高さ方向とで異なっているので、凸部への荷重入力時に、応力が集中しやすい突条の端部をタイヤ周方向および凸部の高さ方向に分散させることができる。これによって、端部におけるクラックが抑制される。
前記少なくとも2種類の突条は、第1突条と第2突条とを含み、
前記第1突条は、前記高さが前記第2突条より高く、
前記第2突条は、前記長さが前記第1突条より長くてもよい。
本構成によれば、第1突条は、基本プロファイル面からの高さが高いので、凸部の剛性を向上させやすい。一方、第2突条は、基本プロファイル面に沿って長いので、タイヤ金型において、基本成型面に沿って流動するゴムを、早期に第2突条を形成するための溝部に流動させやすく凹部へのゴム流れを早めやすい。さらに、第1突条は高いもののタイヤ周方向に短く構成される一方で、第2突条はタイヤ周方向に長いものの低く形成されるので、突条の容積が過大になることが抑制される。よって、凸部の剛性向上と、凹部へのゴムの充填不良の抑制とを、高次元で両立しやすい。
前記複数の突条は、前記空気入りタイヤの側面視における幅が異なる、第1突条および第2突条を有してもよい。
本構成によれば、凸部への荷重入力時に、端部に集中する応力を、幅の異なる第1突条および第2突条に分散させやすい。これによって、端部におけるクラックが抑制される。
前記複数の突条は、前記第1突条と前記第2突条とを前記配置方向に交互に備えてもよい。
本構成によれば、第1突条と第2突条とをバランスよく備えているので、凸部の剛性をタイヤ径方向に均等に向上させながら、タイヤ金型においては凹部へのゴムの充填不良をタイヤ径方向に均等に抑制しやすい。
本発明に係る空気入りタイヤによれば、タイヤサイド部に形成した凸部の剛性を向上させながらも、凸部におけるベア入り不具合を抑制できる。
本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤの子午線断面図。 図1のA矢視によるタイヤサイド部の要部を拡大して示す斜視図。 図2のIII−III線における断面図。 タイヤ金型における凹部へのゴム流れを概念的に示す図。 タイヤ金型における凹部への溝部を介したゴム流れを概念的に示す図。 変形例に係る空気入りタイヤを示す図2と同様の図。 他の変形例に係る空気入りタイヤを示す図2と同様の図。 図6のVII−VII線における断面図。 さらなる変形例に係る空気入りタイヤを示す図2と同様の図。
以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。また図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは相違している。
図1は、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤ1の子午線方向における断面図であり、タイヤ赤道CLの一方側のみ示している。図1に示されるように、空気入りタイヤ1は、タイヤ幅方向に延びるトレッド2と、トレッド2のタイヤ幅方向外端部からタイヤ径方向内側に延びる一対のタイヤサイド部3と、一対のタイヤサイド部3それぞれのタイヤ径方向の内側端部に位置する一対のビード部4とを備えている。トレッド2には、タイヤ周方向に区画されたショルダーブロック2aが形成されている。
一対のビード部4には、ビードコア4aとビードコア4aの外径側端面に連設されたビードフィラー4bとが埋設されている。一対のビード部4の間には、カーカスプライ5が掛け渡されている。カーカスプライ5のタイヤ径方向内側には、インナーライナー8が配置されている。カーカスプライ5のタイヤ径方向外側には、2層のベルト層6と、キャッププライ7とが、タイヤ径方向内側から順に配置されている。キャッププライ7のタイヤ径方向外側にトレッド2が配置されている。
タイヤサイド部3は、タイヤ幅方向外側の外表面に、カーカスプライ5に沿って延びる基本プロファイル面3aを有している。本明細書において、基本プロファイル面3aとは、タイヤサイド部3の外表面のうち凸部または凹部が形成されていない部分を意味している。
タイヤサイド部3には、基本プロファイル面3aからタイヤ幅方向外側に突出する凸部10がさらに形成されている。本実施形態では、凸部10は、岩場等を走行するときのタイヤサイド部におけるトラクション要素として構成されているが、デザイン要素として構成されるものであってもよい。
図2は、図1のA矢視であって、凸部10の周辺をタイヤ径方向外側から見た斜視図である。なお、以下、タイヤ周方向に関して、図2における左側を前側とし右側を後側として説明するが、本発明をタイヤ周方向に関して限定するものではない。図2に示されるように、凸部10は、タイヤ幅方向外側に突出してタイヤ幅方向外側に面する頂面11と、頂面11のタイヤ周方向の前端部からタイヤ幅方向内側に延びてタイヤサイド部3に延びる前側面12と、頂面11のタイヤ周方向の後端部からタイヤ幅方向内側に延びてタイヤサイド部3に延びる後側面13と、頂面11のタイヤ径方向の外径側端部からタイヤ幅方向内側に延びてタイヤサイド部3に延びる外側面14とを有している。
タイヤサイド部3には、凸部10の前側面12と基本プロファイル面3aとの間に、これらを筋交い状に連結する、複数の突条20が形成されている。本実施形態では、複数の突条20は全て同じ形状に形成されている。各突条20は、薄板状に形成されており、厚み方向をタイヤ径方向に向けた姿勢で、タイヤ周方向に延びている。突条20は、略一定厚みTに形成されている。厚みTは、1mm以上10mm以下、および凸部10のタイヤ径方向における長さの5%以上40%以下である。複数の突条20は、互いにタイヤ径方向に略等間隔を空けて離間している。
図3は、図2のIII−III線における断面図であり、凸部10の前側面12の周辺をタイヤ径方向から見た断面図である。図3に示されるように、突条20は、タイヤ周方向において凸部10に向かって(すなわちタイヤ周方向の後方へ向かって)、基本プロファイル面3aからタイヤ幅方向外側への高さが増大するように形成されている。突条20のタイヤ周方向における長さLは、3mm以上30mm以下である。また、突条20のタイヤ幅方向における高さHは、1mm以上10mm以下、および凸部10のタイヤ幅方向における高さの30%以上100%以下である。
突条20は、タイヤ幅方向内側に凹むように湾曲している。換言すれば、突条20は、タイヤ幅方向外側に曲率中心を有している。突条20は、基本プロファイル面3aとの接合部21および凸部10の前側面12との接合部22がいずれも、タイヤ幅方向内側に凹むように湾曲している。接合部21および接合部22は、基本プロファイル面3aおよび前側面12に対して接線連続状にそれぞれ接続されている。
空気入りタイヤ1を加硫成形するときのゴム流れを図4A,図4Bを参照して説明する。図4A,図4Bは、空気入りタイヤ1を加硫成形するためのタイヤ金型60の要部断面図であり、具体的には、図4Aは図3に対応するタイヤ周方向に沿った断面図であり、図4Bは突条20に対応する位置におけるタイヤ周方向に沿った断面図である。
図4A,図4Bに示されるように、タイヤ金型60は、タイヤサイド部3の基本プロファイル面3aを成型する基本成型面61と、基本成型面61からタイヤ幅方向外側に凹設されており凸部10を成型するための凹部62と、凹部62と基本成型面61とを連通するように溝状に形成されており突条20を成型するための溝部63とを有している。溝部63は、突条20ごとに設けられている。溝部63は、凹部62に向かって深さが増大している。
図4Aに示す断面、すなわち溝部63が形成されていない断面においては、タイヤ金型60における加硫成形時に基本成型面61に沿って流動するゴムRが直接に凹部62に流入する(矢印F1)。一方、図4Bに示す断面、すなわち溝部63が形成されている断面においては、タイヤ金型60における加硫成形時に基本成型面61に沿って流動するゴムRが、直接に凹部62に流入する(矢印F1)のに加えて、溝部63を介しても凹部62に流入する(矢印F2)。
上記実施形態に係る空気入りタイヤ1は、以下の効果を奏する。
(1)突条20によって、凸部10は前側面12が基本プロファイル面2aに連結されるので、凸部10の剛性が向上する。
また、空気入りタイヤ1を成形するタイヤ金型60においては、突条20を形成するための溝部63が、基本成型面61と、凸部10を成型するための凹部62とを連通するように形成される。この結果、タイヤ金型60でグリーンタイヤを加硫成形するときに、流動するゴムを、溝部63を介して凹部62に流入させやすい。
さらに、凸部10と基本プロファイル面3aとを連結する部分を突条20として構成することによって、凸部10の前側面12の全面と基本プロファイル面3aとを連結する場合に比して、溝部63の容積が過大にならないので、加硫成形時に溝部63を充填するためのゴム量が過大にならない。これによって、凹部62へのゴム流れ不良が抑制されるので、加硫成形された空気入りタイヤ1におけるベア入り不具合が抑制される。よって、ベア入り不具合を抑制しつつ、凸部10の剛性を高めることができる。
(2)突条20が、基本プロファイル面3aと凸部10との間に筋交い状に配置されるので、突条20によって凸部10を効果的に支持できる。また、タイヤ金型60においては、突条20を形成するための溝部63が、凹部62に向かって深さが増大するので、タイヤ金型60でグリーンタイヤを加硫成形するときに、基本成型面61に沿って流動するゴムを、徐々に溝部63に流入させつつ溝部63を介して凹部62に滑らかに流入させやすい。
(3)図3に示されるように、突条20は、延在方向に沿った断面形状が、タイヤ幅方向内側に凹むように湾曲しているので、突条20の容積の増大が抑制される。これによって、タイヤ金型60においては、溝部63の容積が過大になることが抑制されるので、加硫成形時に溝部63に充填されるゴムが過大にならず、凹部62へのゴムの充填不良が抑制される。
(4)図3に示されるように、突条20は、延在方向に沿った断面形状において、基本プロファイル面2aとの接合部21および前側面12との接合部22が、タイヤ幅方向内側に凹むように湾曲している。これによって、凸部10への荷重入力時に、突条20と基本プロファイル面2aおよび前側面12との接合部21,22における応力集中が緩和される。よって、接合部21,22におけるクラックが抑制される。
(5)突条20は、延在方向に直交する配置方向(タイヤ径方向)に複数設けられているので、複数の突条20によって凸部10の剛性をより効果的に向上させることができる。また、タイヤ金型60においては、基本成型面61に沿って流動するゴムを、複数の溝部63を介して、凹部62にゴムを導入しやすい。よって、凹部62へのゴムの充填不良が抑制される。
(6)突条20の厚みTは、1mm以上10mm以下、および凸部10のタイヤ径方向長さの5%以上40%以下に設定されているので、突条20による凸部10の剛性向上効果と、凹部62へのゴムの充填不良の抑制効果とが、効果的に発揮される。厚みTが、1mm未満または凸部10のタイヤ径方向における長さの5%未満であると、突条20による剛性向上効果が不足する。一方、厚みTが、10mmより大きいまたは凸部10のタイヤ径方向における長さの40%より大きくなると、突条20によって局部的に剛性が過度に高くなりやすく、凸部10の剛性が不均一になる。
(7)突条20の長さLは、3mm以上30mm以下に設定されているので、突条20による凸部10の剛性向上効果と、凹部62へのゴムの充填不良の抑制効果とが、高次元で発揮される。長さLが、3mm未満であると、剛性向上効果および凹部62へのゴムの充填不良の抑制効果とが僅少となり不足する。一方、長さLが、30mmを超えると、突条20によって局部的に剛性が過度に高くなりやすく、凸部10の剛性が不均一になる。
(8)突条20の高さHは、1mm以上10mm以下、および凸部10のタイヤ幅方向における高さの30%以上100%以下に設定されているので、突条20による凹部62へのゴムの充填不良の抑制効果が、効果的に発揮される。高さHが、1mm未満または凸部10の高さの30%未満であると、剛性向上効果および凹部62へのゴムの充填不良の抑制効果が僅少となり不足する。
図5は、変形例に係る複数の突条30を示す、図2と同様の空気入りタイヤ1の斜視図である。突条30は、厚みTがタイヤ周方向前側に向かって(すなわち凸部10から離れるにつれて)増大している点で、突条20と異なっている。
突条30によれば、タイヤ金型60においては、基本成型面61に沿って流動するゴムを溝部63に効率的に導入させやすい。一方、凹部62への接続部分は、基本成型面61からの高さが増大するが、相対的に狭幅に構成されるので、溝部63の容積が過大になることが抑制される。したがって、溝部63は、浅い部分が幅広に形成される一方、深い部分が幅狭に形成される。よって、溝部63が過大になることを抑制しつつ、凹部62へのゴムの充填不良が抑制される。
図6は、他の変形例に係る複数の突条40を示す、図2と同様の空気入りタイヤ1の斜視図である。図7は、図6のVII−VII線に沿った図3と同様の断面図である。図6および図7に示されるように、複数の突条40は、全て同じ形状に形成されておらず、形状の異なる第1突条41と第2突条42とを含む点で、複数の突条20は異なっている。
第1突条41はタイヤ周方向における長さL1が第2突条42の長さL2に対して長く構成されている一方で、第2突条42はタイヤ幅方向における高さH2が第1突条41の高さH1に対して高く構成されている。第1突条41と第2突条42とは、タイヤ径方向に交互に設けられている。
複数の突条40によれば、それぞれ端部の位置がタイヤ周方向と前側面12の高さ方向とで異なっているので、凸部10への荷重入力時に、応力が集中しやすい第1突条41および第2突条42の端部41a,41bおよび42a,42bをタイヤ周方向および凸部10の高さ方向に分散させることができる。これによって、端部41a,41bおよび42a,42bにおけるクラックが抑制される。
さらに、第2突条42は、基本プロファイル面3aからの高さが高いので、凸部10の剛性を向上させやすい。一方、第1突条41は、基本プロファイル面3aに沿って長いので、タイヤ金型60において、基本成型面61に沿って流動するゴムを、早期に第1突条41を形成するための溝部63に流動させやすく凹部62へのゴム流れを早めやすい。さらに、第2突条42は高いもののタイヤ周方向に短く構成される一方で、第1突条41はタイヤ周方向に長いものの低く形成されるので、第1突条41および第2突条42の容積が過大になることが抑制される。よって、凸部10の剛性向上と、凹部62へのゴムの充填不良の抑制とを、高次元で両立しやすい。
また、第1突条41および第2突条42は、タイヤ径方向に交互に設けられている。よって、第1突条41と第2突条42とをバランスよく備えているので、凸部10の剛性をタイヤ径方向に均等に向上させながら、タイヤ金型60においては凹部62へのゴムの充填不良をタイヤ径方向に均等に抑制しやすい。
図8は、さらなる変形例に係る複数の突条50を示す、図2と同様の空気入りタイヤ1の斜視図である。図8に示されるように、複数の突条50は、複数の突条40と同様に第1突条51および第2突条52を、タイヤ径方向に交互に備えているが、第1突条51がタイヤ周方向の前側に向かって幅広に形成されている点で、第1突条41とは異なっている。換言すれば、第1突条51および第2突条52は幅が異なっており、高さの低い第1突条51が幅広に形成される一方で、高さの高い第2突条52が幅狭に形成されている。
第1突条51によれば、上記変形例に係る突条30と同様の効果を奏する。さらに、第2突条52によれば、第2突条42と同様の効果を奏する。よって、第2突条52によって凸部10の剛性を向上させつつ、第1突条51によって凹部62へのゴムの流入を促進することにより充填不良が抑制される。また、第1突条51と第2突条52とは幅が異なっているので、凸部10への荷重入力時に、それぞれの端部51a,51bおよび52a,52bに集中する応力を、幅の異なる第1突条51および第2突条52に分散させやすい。これによって、端部51a,51bおよび52a,52bにおけるクラックが抑制される。
なお、本発明は、前記実施形態に記載された構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
上記実施形態では、凸部10の前側面12と基本プロファイル面3aとを連結するように突条20を設けたがこれに限らない。凸部10の任意の側面と基本プロファイル面3aとを連結するように突条を形成してもよい。この場合、タイヤ金型60の型抜きを考慮して、突条を設ける方向を検討してもよい。例えば、凸部10の少なくともタイヤ径方向外端部をセクターモールドで加硫成形する場合に、凸部10の外側面14と基本プロファイル面3aとの間に突条を形成する場合、該突条をタイヤ径方向に延びるように形成すればよい。
1 空気入りタイヤ
3 タイヤサイド部
3a 基本プロファイル面
10 凸部
11 頂面
12 前側面
13 後側面
14 外側面
20,30,40,50 突条
21,22 接合部
60 タイヤ金型
61 基本成型面
62 凹部
63 溝部

Claims (10)

  1. タイヤサイド部に基本プロファイル面からタイヤ幅方向外側に突出する凸部と、
    前記凸部の側面と前記基本プロファイル面との間を連結する突条と
    を有する空気入りタイヤ。
  2. 前記突条は、前記基本プロファイル面からタイヤ幅方向外側への高さが、前記側面に向かって増大している、
    請求項1に記載の空気入りタイヤ。
  3. 前記突条は、延在方向に沿った断面形状が、タイヤ幅方向内側に凹むように湾曲している、
    請求項2に記載の空気入りタイヤ。
  4. 前記突条は、延在方向に沿った断面形状において、前記基本プロファイル面との接合部及び/又は前記側面との接合部が、タイヤ幅方向内側に凹むように湾曲している、
    請求項3に記載の空気入りタイヤ。
  5. 前記突条は、延在方向において前記側面から離れるにつれて、前記空気入りタイヤの側面視における幅が増大している、
    請求項2〜4のいずれか1つに記載の空気入りタイヤ。
  6. 前記突条は、前記側面に向かう延在方向に直交する配置方向に複数設けられている、
    請求項1〜5のいずれか1つに記載の空気入りタイヤ。
  7. 前記複数の突条は、前記基本プロファイル面からのタイヤ幅方向外側への高さと、前記延在方向における長さが、異なる少なくとも2種類の突条を有している、
    請求項6に記載の空気入りタイヤ。
  8. 前記少なくとも2種類の突条は、第1突条と第2突条とを含み、
    前記第1突条は、前記高さが前記第2突条より高く、
    前記第2突条は、前記長さが前記第1突条より長い、
    請求項7に記載の空気入りタイヤ。
  9. 前記複数の突条は、前記空気入りタイヤの側面視における幅が異なる、第1突条および第2突条を有している、
    請求項6に記載の空気入りタイヤ。
  10. 前記複数の突条は、前記第1突条と前記第2突条とを前記配置方向に交互に備えている、
    請求項8または9に記載の空気入りタイヤ。
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