JP2023025555A - tire - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、タイヤに関する。 The present disclosure relates to tires.
例えば、下記特許文献1には、トレッド部に排水用の溝が複数設けられたタイヤが提案されている。 For example, Patent Literature 1 below proposes a tire having a tread portion provided with a plurality of drainage grooves.
タイヤの経年劣化により、トレッド部に設けられた溝の溝底部にクラックが発生する場合がある。とりわけ、タイヤ使用時において、前記溝底部に単一の傷が形成された場合、タイヤ走行時のトレッド部の歪が前記傷に集中し、ひいては前記傷を起点としてクラックが大きく成長してしまう傾向があった。 Cracks may occur in the bottom of grooves provided in the tread due to aging of the tire. In particular, when a single scratch is formed on the bottom of the groove during use of the tire, distortion of the tread portion during running of the tire concentrates on the scratch, and a crack tends to grow larger starting from the scratch. was there.
本開示は、以上のような実情に鑑み案出なされたもので、トレッド部に設けられた溝の溝底部においてクラックが大きく成長するのを抑制できるタイヤを提供することを主たる課題としている。 The present disclosure has been devised in view of the above circumstances, and a main object thereof is to provide a tire capable of suppressing large crack growth at the bottom of grooves provided in the tread.
本開示は、トレッド部を有するタイヤであって、前記トレッド部には、排水用の溝が少なくとも1本設けられ、前記溝の溝底部には、複数の微細溝が設けられ、前記複数の微細溝の溝幅が200μm以下である、タイヤである。 The present disclosure is a tire having a tread portion, wherein the tread portion is provided with at least one drainage groove, a groove bottom portion of the groove is provided with a plurality of fine grooves, and the plurality of fine grooves are provided in a groove bottom portion of the groove. The tire has a groove width of 200 μm or less.
本開示のタイヤは、上記の構成を採用したことによって、トレッド部に設けられた溝の溝底部においてクラックが大きく成長するのを効果的に抑制することができる。 By adopting the above configuration, the tire of the present disclosure can effectively suppress large crack growth at the groove bottom of the groove provided in the tread.
以下、本開示の実施の一形態が図面に基づき説明される。図1は、本開示の一実施形態を示すタイヤ1の正規状態における子午線断面図である。図1に示されるように、本開示は、例えば、乗用車用の空気入りタイヤに適用されるのが望ましい。但し、このような態様に限定されるものではなく、本開示は、例えば、自動二輪車用や重荷重用のタイヤに適用されても良い。 An embodiment of the present disclosure will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a meridional cross-sectional view of a tire 1 in a normal state, showing an embodiment of the present disclosure. As shown in FIG. 1, the present disclosure is preferably applied to pneumatic tires for passenger cars, for example. However, the present disclosure is not limited to such an aspect, and may be applied to tires for motorcycles and heavy loads, for example.
前記「正規状態」とは、各種の規格が定められた空気入りタイヤの場合、タイヤが正規リムにリム組みされ、かつ、正規内圧が充填され、しかも、無負荷の状態である。各種の規格が定められていないタイヤの場合、前記正規状態は、タイヤの使用目的に応じた標準的な使用状態であって車両に未装着かつ無負荷の状態を意味する。本明細書において、特に断りがない場合、タイヤ各部の寸法等は、前記正規状態で測定された値である。 In the case of a pneumatic tire defined by various standards, the "normal state" is a state in which the tire is mounted on a normal rim, filled with a normal internal pressure, and in a no-load state. In the case of tires for which various standards have not been established, the normal condition means a standard usage condition according to the purpose of use of the tire, which is a condition in which the tire is not mounted on the vehicle and no load is applied. In this specification, unless otherwise specified, the dimensions of each part of the tire are the values measured in the normal condition.
「正規リム」は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めているリムであり、例えばJATMAであれば "標準リム" 、TRAであれば "Design Rim" 、ETRTOであれば"Measuring Rim" である。 A "regular rim" is a rim defined for each tire in a standard system that includes standards on which tires are based. For ETRTO, it is "Measuring Rim".
「正規内圧」は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、JATMAであれば "最高空気圧" 、TRAであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ETRTOであれば "INFLATION PRESSURE" である。 "Regular internal pressure" is the air pressure specified for each tire by each standard in the standard system including the standards on which tires are based. Maximum value described in VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES", or "INFLATION PRESSURE" for ETRTO.
本実施形態のタイヤ1の内部には、カーカス6及びベルト層7等のタイヤ構成部材が配されている。これらのタイヤ構成部材には、公知の態様が適宜採用される。
Inside the tire 1 of this embodiment, tire constituent members such as a
カーカス6は、一方側のビード部4から、一方側のサイドウォール部3、トレッド部2、他方側のサイドウォール部3を経て、他方側のビード部4に至る。本実施形態のカーカス6は、例えば、1枚のカーカスプライ6Aで構成されている。カーカスプライ6Aは、例えば、タイヤ周方向に対して75~90度の角度で配列された有機繊維からなるカーカスコードで構成されている。
The
ベルト層7は、例えば、2枚のベルトプライ7A、7Bで構成されている。ベルトプライ7A、7Bは、例えば、タイヤ周方向に対して10~45度の角度で配列されたベルトコードで構成されている。ベルトコードには、例えば、有機繊維コードが採用され得る。他の実施形態では、ベルト層7の外側に、バンド層等のトレッド補強層がさらに配されても良い。
The
トレッド部2には、排水用の溝10が少なくとも1本設けられている。本実施形態のトレッド部2には、排水用の溝10として、タイヤ周方向に連続して延びる複数の周方向溝が設けられている。前記溝10は、このような態様に限定されるものではなく、例えば、タイヤ軸方向に延びる横溝も含むものとする。
At least one
排水用の溝10とは、少なくとも一部がトレッド部2の接地面内に配された溝であり、ウェット走行時において、トレッド部2の接地面と路面との間の水をタイヤ外方に排出する機能を期待できる溝を意味する。本実施形態の様な乗用車用のタイヤ1において、前記溝10の溝幅は、例えば、1.5~15mmであり、望ましくは3~10mmである。前記溝10の深さは、例えば、3~15mmであり、望ましくは5~10mmである。また、溝10の溝壁面のタイヤ半径方向に対する角度は、例えば、0~15°である。但し、溝10の寸法は、このような態様に限定されるものではない。
The
図2には、溝10の拡大斜視図が示されている。図2に示されるように、溝10の溝底部11には、複数の微細溝20が設けられている。本開示の溝10の溝底部11とは、溝10の深さ方向に延びる2つの溝壁面12の間で溝幅方向に延びる底面13を含み、かつ、底面13と溝壁面12との間の湾曲面14を含むものとする。なお、図2では、本開示の特徴が理解され易いように、微細溝20が誇張して大きく示されている。
An enlarged perspective view of the
図3には、微細溝20の拡大断面図が示されている。図3に示されるように、複数の微細溝20の溝幅W1は、200μm以下である。本開示は、上述の構成を採用したことにより、トレッド部2に設けられた溝10の溝底部11においてクラックが大きく成長するのを効果的に抑制することができる。その理由としては、以下のメカニズムが推察される。
An enlarged cross-sectional view of the
従来では、タイヤの経年劣化によって、トレッド部に設けられた溝の溝底部にクラックが発生し、そのクラックが大きく成長する場合がある。とりわけ、溝底部が滑らかな外面で構成されている場合は、溝底部に単一の傷が形成され、かつ、タイヤ走行時のトレッド部の歪が前記傷に集中し、ひいては前記傷を起点としてクラックが大きく成長してしまう傾向があった。 Conventionally, due to aged deterioration of a tire, cracks may occur at the groove bottoms of grooves provided in the tread portion, and the cracks may grow larger. In particular, when the groove bottom is composed of a smooth outer surface, a single flaw is formed on the groove bottom, and distortion of the tread portion during tire running concentrates on the flaw, which in turn causes the flaw to become a starting point. There was a tendency for cracks to grow large.
本開示では、上述の通り、溝底部11に溝幅が200μm以下の複数の微細溝が設けられているため、タイヤ走行時のトレッド部2の歪や応力が各微細溝20に分散して作用するため、各微細溝20からはクラックが大きく成長せず、ひいてはタイヤを使用する上で致命的となる大きなクラックの発生を抑制することができる。
In the present disclosure, as described above, since a plurality of fine grooves having a groove width of 200 μm or less are provided in the
以下、本実施形態のさらに詳細な構成が説明される。なお、以下で説明される各構成は、本実施形態の具体的態様を示すものである。したがって、本開示は、以下で説明される構成を具えないものであっても、上述の効果を発揮し得るのは言うまでもない。また、上述の特徴を具えた本開示のタイヤに、以下で説明される各構成のいずれか1つが単独で適用されても、各構成に応じた性能の向上は期待できる。さらに、以下で説明される各構成のいくつかが複合して適用された場合、各構成に応じた複合的な性能の向上が期待できる。 A more detailed configuration of the present embodiment will be described below. Each configuration described below represents a specific aspect of the present embodiment. Therefore, it goes without saying that the present disclosure can exhibit the above effects even if it does not have the configuration described below. Further, even if any one of the configurations described below is applied alone to the tire of the present disclosure having the features described above, an improvement in performance according to each configuration can be expected. Furthermore, when some of the respective configurations described below are applied in combination, it is possible to expect a combined improvement in performance according to each configuration.
微細溝20の溝幅W1が大きいと、微細溝20からクラックが成長するおそれがある。このため、微細溝20の溝幅W1は、望ましくは150μm以下、より望ましくは100μm以下である。一方、微細溝20の溝幅W1が小さいと、トレッド部2の歪を十分に分散できず、クラックの成長抑制効果が低下するおそれがある。このため、微細溝20の溝幅W1は、望ましくは5μm以上、より望ましくは30μm以上である。微細溝20の溝幅W1が上述の範囲とされることにより、微細溝20からのクラックの成長を抑制しつつ、トレッド部2の歪を十分に分散することができる。なお、微細溝20の2つの溝壁面同士が接触することにより、微細溝20の溝幅W1が実質的に0となっている場合でも、従来のタイヤ(微細溝が配置されないタイヤ)と比較すれば、クラックの成長抑制効果は十分に期待できる。
If the groove width W1 of the
上述の溝幅W1と同様の観点から、複数の微細溝20の深さd1は、望ましくは10μm以上、より望ましくは30μm以上であり、望ましくは300μm以下、より望ましくは150μm以下、さらに望ましくは100μm以下である。とりわけ、前記深さd1が30~100μmの微細溝20は、溝幅が200μmよりも大きい場合でも、上述の効果を期待することができる。
From the same viewpoint as the groove width W1 described above, the depth d1 of the plurality of
図2に示されるように、複数の微細溝20は、溝10の長さ方向に沿って延びているのが望ましい。なお、この態様は、溝10と微細溝20との間の角度が、10°以下である態様を含むものとする。より望ましい態様では、溝10と複数の微細溝20とが平行に延びている。但し、このような態様に限定されるものではなく、微細溝20は、溝10の溝幅方向に延びるものでも良い。
Preferably, the plurality of
図4には、微細溝20が設けられた溝底部11の拡大平面図が示されている。図4に示されるように、微細溝20は、例えば、上述の向きに直線状に延びている。但し、このような態様に限定されるものではなく、微細溝20は、例えば、波状に延びるものでも良い。複数の微細溝20の長さL1(微細溝20の長さ方向に沿った所謂ペリフェリ長さである。)は、好ましくは500μm以上、より望ましくは800μm以上であり、望ましくは3000μm以下、より望ましくは2000μm以下、さらに望ましくは1500μm以下である。本実施形態では、同じ形状を有する複数の微細溝20が、同じ向きに延びている。
FIG. 4 shows an enlarged plan view of the groove bottom 11 in which the
複数の微細溝20は、微細溝20の溝幅方向に第1間隔t1を空けて隣り合う2本の微細溝20を含む。本実施形態では、複数の微細溝20が、互いに、第1間隔t1を空けて、微細溝20の溝幅方向に並んでいる。クラックの成長抑制効果を十分に発揮させる観点から、第1間隔t1は、望ましくは100μm以上、より望ましくは150μm以上であり、望ましくは1000μm以下、より望ましくは500μm以下、さらに望ましくは300μm以下である。
The plurality of
複数の微細溝20は、微細溝20の長さ方向に第2間隔t2を空けて隣り合う2本の微細溝20を含む。本実施形態では、複数の微細溝20が、互いに、第2間隔t2を空けて、微細溝20の長さ方向に直線状に並んで列を構成している。第1間隔t1と同様の観点から、第2間隔t2は、望ましくは100μm以上、より望ましくは150μm以上であり、望ましくは1000μm以下、より望ましくは500μm以下、さらに望ましくは300μm以下である。
The plurality of
複数の微細溝20は、互いに同じ向きに延びる第1微細溝21及び第2微細溝22を含む。また、第1微細溝21と第2微細溝22とは、その長さ方向に重複している。本実施形態では、微細溝20の長さ方向に直線状に並んで列を構成している第1微細溝21の列と、微細溝20の長さ方向に直線状に並んで列を構成をしている第2微細溝22の列とが互いに隣り合っており、これらの第1微細溝21と第2微細溝22とが、その長さ方向に重複するように配されている。第1微細溝21と第2微細溝22との重複長さL2は、第1微細溝21又は第2微細溝22の最大の長さの望ましくは10%以上、より望ましくは20%以上、さらに望ましくは30%以上であり、望ましくは50%以下、より望ましくは45%以下である。これにより、各微細溝20に分散して応力が作用し易くなり、クラックの発生がさらに確実に抑制される。
The plurality of
溝底部11の表面の1cm2当たりに設けられる微細溝20の本数は、望ましくは20本以上、より望ましくは100本以上、さらに望ましくは200本以上であり、望ましくは1550本以下、より望ましくは700本以下であり、さらに望ましくは500本以下である。これにより、溝底部11の耐久性を維持しつつ、クラックの発生を抑制することができる。
The number of
図2に示されるように、本実施形態では、複数の微細溝20が、溝10の底面13だけでなく、底面13と溝壁面12との間の湾曲面14にも設けられている。但し、このような態様に限定されるものではなく、例えば、溝10の底面13のみに微細溝20が設けられるものでも良い。
As shown in FIG. 2 , in this embodiment, a plurality of
湾曲面14には、底面13比べてトレッド部2の歪や応力が作用し易い。このため、湾曲面14に設けられた微細溝20の溝幅又は深さは、底面13に設けられた微細溝20の溝幅又は深さよりも小さいのが望ましい。また、湾曲面14の1cm2当たりに設けられる微細溝20の本数は、底面13の1cm2当たりに設けられる微細溝20の本数よりも小さいのが望ましい。これにより、湾曲面14に作用する歪や応力が小さくなり、クラックの発生がさらに抑制される。
The strain and stress of the
溝10の溝壁面12には、大きな歪が作用しないため、本実施形態の溝10の溝壁面12には、上述の微細溝20が配されていない。これにより、溝壁面12の耐久性が維持される。
Since a large strain does not act on the
上述の微細溝20は、公知の製造方法によって得ることができる。例えば、上述の溝10に対応した加硫金型の凸部の外面に、レーザ加工等によって、複数の微細溝20に対応した凹凸を配し、この加硫金型を用いてタイヤのトレッド部を成形することにより、本開示のタイヤを製造することができる。また、このような態様に限定されるものではなく、例えば、トレッド部2にハンドカットによって上述の溝10及び微細溝20を形成することにより、本開示のタイヤを製造することも可能である。
The
以上、本開示の一実施形態のタイヤが詳細に説明されたが、本開示は、上記の具体的な実施形態に限定されることなく、種々の態様に変更して実施され得る。 Although the tire according to one embodiment of the present disclosure has been described in detail above, the present disclosure is not limited to the above-described specific embodiments, and can be implemented with various modifications.
実施例のタイヤとして、図1に示されるサイズ215/55R17の空気入りタイヤが製造された。実施例のタイヤは、図1の基本構造を有し、かつ、図2で示されるように、溝の溝底部に微細溝が設けられている。比較例として、前記溝底部に微細部が設けられていない空気入りタイヤが製造された。比較例のタイヤは、上記の事項を除き、実質的に実施例のタイヤと同じである。これらのテストタイヤについて、一定の条件で走行させ、溝底部に発生したクラックの発生個数が測定された。具体的なテスト方法は、下記の通りである。 As an example tire, a pneumatic tire of size 215/55R17 shown in FIG. 1 was manufactured. The tire of the example has the basic structure of FIG. 1, and as shown in FIG. 2, fine grooves are provided on the groove bottom of the groove. As a comparative example, a pneumatic tire was manufactured in which the groove bottom portion was not provided with fine portions. The tire of the comparative example is substantially the same as the tire of the example except for the above items. These test tires were run under certain conditions, and the number of cracks generated in the groove bottom was measured. A specific test method is as follows.
<クラックの発生個数>
テストタイヤを下記の保管方法で保管した後、ドラム試験機上で下記の走行条件で走行させ、溝底部に発生したクラック(長さが5.0mm以上、かつ、開口幅が0.5mm以上である。)の発生個数が測定された。
保管方法:温度80℃、湿度80%の保管室内で20日間保管
走行条件:タイヤを正規リムに装着して正規内圧を充填し、ドラム試験機上で、タイヤ最大荷重の80%を作用させながら、タイヤを100km/hで20000km走行させる
テストの結果が表1~4に示される。
<Number of cracks generated>
After storing the test tire in the following storage method, run it on a drum tester under the following running conditions, and cracks that occur at the bottom of the groove (length of 5.0 mm or more and opening width of 0.5 mm or more) ) was measured.
Storage method: Stored for 20 days in a storage room at a temperature of 80°C and a humidity of 80%. Running conditions: Tires are mounted on regular rims, filled with regular internal pressure, and subjected to 80% of the maximum tire load on a drum tester. Tables 1 to 4 show the test results of running the tire at 100 km/h for 20,000 km.
表1~4に示されるように、比較例は、クラックの発生個数が21個であるのに対し、各実施例では、クラックの発生個数が0~8個となっている。すなわち、本開示により、クラックが大きく成長するのを有意に抑制できていることが確認できた。 As shown in Tables 1 to 4, the comparative example had 21 cracks, while the examples had 0 to 8 cracks. That is, it was confirmed that the present disclosure could significantly suppress crack growth.
[付記]
本開示は以下の態様を含む。
[Appendix]
The present disclosure includes the following aspects.
[本開示1]
トレッド部を有するタイヤであって、
前記トレッド部には、排水用の溝が少なくとも1本設けられ、
前記溝の溝底部には、複数の微細溝が設けられ、
前記複数の微細溝の溝幅が200μm以下である、
タイヤ。
[本開示2]
前記溝幅は、5μm以上である、本開示1に記載のタイヤ。
[本開示3]
前記複数の微細溝の深さは、10~300μmである、本開示1又は2に記載のタイヤ。
[本開示4]
前記複数の微細溝の長さは、500~3000μmである、本開示1ないし3のいずれかに記載のタイヤ。
[本開示5]
前記複数の微細溝は、前記溝の長さ方向に沿って延びている、本開示1ないし4のいずれかに記載のタイヤ。
[本開示6]
前記溝底部の表面の1cm2当たりに、前記微細溝が20~1550本設けられている、本開示1ないし5のいずれかに記載のタイヤ。
[本開示7]
前記複数の微細溝は、前記微細溝の溝幅方向に第1間隔を空けて隣り合う2本の微細溝を含み、
前記第1間隔は、100~1000μmである、本開示1ないし6のいずれかに記載のタイヤ。
[本開示8]
前記複数の微細溝は、前記微細溝の長さ方向に第2間隔を空けて隣り合う2本の微細溝を含み、
前記第2間隔は、100~1000μmである、本開示1ないし7のいずれかに記載のタイヤ。
[本開示9]
前記複数の微細溝は、互いに同じ向きに延びる第1微細溝及び第2微細溝を含み、
前記第1微細溝と前記第2微細溝とは、その長さ方向に重複しており、
前記第1微細溝と前記第2微細溝との重複長さは、前記第1微細溝又は前記第2微細溝の最大の長さの10%~45%である、本開示1ないし7のいずれかに記載のタイヤ。
[本開示10]
トレッド部を有するタイヤであって、
前記トレッド部には、排水用の溝が少なくとも1本設けられ、
前記溝の溝底部には、複数の微細溝が設けられ、
前記複数の微細溝の深さは、30~100μmである、
タイヤ。
[Present Disclosure 1]
A tire having a tread portion,
The tread portion is provided with at least one drainage groove,
A plurality of fine grooves are provided in the groove bottom of the groove,
The groove width of the plurality of fine grooves is 200 μm or less,
tire.
[Disclosure 2]
The tire according to the present disclosure 1, wherein the groove width is 5 μm or more.
[Disclosure 3]
The tire according to
[Disclosure 4]
4. The tire according to any one of present disclosures 1 to 3, wherein the plurality of fine grooves have a length of 500 to 3000 μm.
[Disclosure 5]
5. The tire according to any one of the present disclosures 1 to 4, wherein the plurality of fine grooves extend along the length direction of the grooves.
[Disclosure 6]
6. The tire according to any one of the present disclosures 1 to 5, wherein 20 to 1550 fine grooves are provided per 1 cm 2 of the surface of the groove bottom.
[Present Disclosure 7]
The plurality of fine grooves includes two fine grooves adjacent to each other with a first interval in the groove width direction of the fine grooves,
7. The tire according to any one of the present disclosure 1 to 6, wherein the first spacing is 100-1000 μm.
[Disclosure 8]
The plurality of microgrooves includes two microgrooves adjacent to each other with a second spacing in the length direction of the microgrooves,
The tire according to any one of the present disclosure 1 to 7, wherein the second spacing is 100-1000 μm.
[Disclosure 9]
The plurality of fine grooves include first fine grooves and second fine grooves extending in the same direction,
The first fine groove and the second fine groove overlap in their length direction,
8. Any one of 1 to 7 of the present disclosure, wherein the overlapping length of the first fine groove and the second fine groove is 10% to 45% of the maximum length of the first fine groove or the second fine groove The tire described in
[Disclosure 10]
A tire having a tread portion,
The tread portion is provided with at least one drainage groove,
A plurality of fine grooves are provided in the groove bottom of the groove,
The depth of the plurality of fine grooves is 30 to 100 μm,
tire.
2 トレッド部
10 溝
11 溝底部
20 微細溝
W1 微細溝の溝幅
2
Claims (10)
前記トレッド部には、排水用の溝が少なくとも1本設けられ、
前記溝の溝底部には、複数の微細溝が設けられ、
前記複数の微細溝の溝幅が200μm以下である、
タイヤ。 A tire having a tread portion,
The tread portion is provided with at least one drainage groove,
A plurality of fine grooves are provided in the groove bottom of the groove,
The groove width of the plurality of fine grooves is 200 μm or less,
tire.
前記第1間隔は、100~1000μmである、請求項1ないし6のいずれか1項に記載のタイヤ。 The plurality of fine grooves includes two fine grooves adjacent to each other with a first interval in the groove width direction of the fine grooves,
A tire according to any one of the preceding claims, wherein said first spacing is between 100 and 1000 µm.
前記第2間隔は、100~1000μmである、請求項1ないし7のいずれか1項に記載のタイヤ。 The plurality of microgrooves includes two microgrooves adjacent to each other with a second spacing in the length direction of the microgrooves,
A tire according to any one of the preceding claims, wherein said second spacing is between 100 and 1000 µm.
前記第1微細溝と前記第2微細溝とは、その長さ方向に重複しており、
前記第1微細溝と前記第2微細溝との重複長さは、前記第1微細溝又は前記第2微細溝の最大の長さの10%~45%である、請求項1ないし8のいずれか1項に記載のタイヤ。 The plurality of fine grooves include first fine grooves and second fine grooves extending in the same direction,
The first fine groove and the second fine groove overlap in their length direction,
Any one of claims 1 to 8, wherein the overlapping length of the first fine groove and the second fine groove is 10% to 45% of the maximum length of the first fine groove or the second fine groove. or the tire according to item 1.
前記トレッド部には、排水用の溝が少なくとも1本設けられ、
前記溝の溝底部には、複数の微細溝が設けられ、
前記複数の微細溝の深さは、30~100μmである、
タイヤ。 A tire having a tread portion,
The tread portion is provided with at least one drainage groove,
A plurality of fine grooves are provided in the groove bottom of the groove,
The depth of the plurality of fine grooves is 30 to 100 μm,
tire.
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