JP4278973B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

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    • B60C11/1384Three dimensional block surfaces departing from the enveloping tread contour with chamfered block corners

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りタイヤに係り、特に、ブロックパターンでの偏摩耗の発生を抑えることのできる空気入りタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、乗用車用の空気入りタイヤのパターンは、タイヤ周方向に延びる周方向主溝と、タイヤ軸方向に傾斜して延びる傾斜溝とを組み合わせたブロックパターンが一般的である。
【0003】
代表的なタイヤの構成と作用との関係を以下に述べる。
【0004】
ウエットハイドロプレーニング性を良くするには、溝幅を広げるなど、溝面積(ネガティブ)を増やす方法が一般的であり、周方向溝は前後の排水性を、傾斜溝は横方向の排水を担うのが一般的である。
【0005】
傾斜溝を周方向溝に開口させないで寸止めすることで低ノイズ化を図ることができ、傾斜溝壁の溝壁角度を大きくすることで(傾斜をなだらかにする)、ブロック剛性を高めることが出来る。
【0006】
さらに、ヒール・アンド・トゥ摩耗を抑制するためには、ラグ溝を閉じてリブを配置することが一般的である。
【0007】
なお、ヒール・アンド・トゥ摩耗の抑制を目的としたタイヤとして、陸部のラグ溝側の角部分を面取りしたタイヤが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0008】
【特許文献1】
特開平2−179507号公報(第1〜4頁、第1〜3図)
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、溝幅を広げると一般に排水性は向上するが、単に溝幅を広げるだけではブロックの剛性が低下して偏摩耗が増大したり、溝内のエアボリュームの増加によりパターンノイズが悪化する問題がある。
【0010】
横溝を周方向溝に開口しないで寸止めすることで低ノイズ化が図れるが、これではウェット排水性が悪化する問題がある。
【0011】
また、陸部のラグ溝側の角部分を面取りした場合、パターンノイズが悪化する。
【0012】
本発明は、上記事実を考慮し、ウエット性能の低下やパターンノイズの悪化を抑えつつ、ヒール・アンド・トゥ摩耗を改良することのできる空気入りタイヤを提供することを課題とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の空気入りタイヤは、トレッドに、タイヤ周方向に延びる複数の周方向溝とタイヤ軸方向に対して傾斜する傾斜溝とで区画され互いに対向する一対の鋭角角部と互いに対向する一対の鈍角角部を有してトレッド平面視形状が略菱形状を呈する菱形ブロックを備え、前記菱形ブロックをタイヤ周方向に沿って配列した菱形ブロック列を少なくとも1列備えた空気入りタイヤであって、前記菱形ブロック列を構成する前記菱形ブロックの少なくとも一方の鈍角角部において、前記傾斜溝の前記周方向溝側の開口付近で前記傾斜溝内に突出する補強部が形成されており、前記補強部のタイヤ径方向外側表面は、前記菱形ブロックと前記補強部との踏面部での境界線から溝底方向に一定角度で、隣接する前記傾斜溝の溝深さ寸法の10〜50%の範囲に傾斜した面取り形状をなしている、ことを特徴としている。
【0014】
次に、請求項1に記載の空気入りタイヤの作用について説明する。
【0015】
請求項1に記載の空気入りタイヤは、トレッドにタイヤ周方向に延びる複数の周方向溝とタイヤ軸方向に対して傾斜する複数の傾斜溝が形成されているため、基本的なウエット排水性は確保されている。
【0016】
ここで、菱形ブロック列において、菱形ブロックの踏み込み、または蹴り出しに当たる鋭角角部と鈍角角部とは、剛性に段差があるため、摩耗が進展するとヒール・アンド・トゥ摩耗を起こす。これは、一般的に、鋭角側が路面に対して逃げて残り、鈍角側が路面に対して踏ん張って減る傾向があるためである。
【0017】
請求項1に記載の空気入りタイヤでは、鈍角角部に補強部が設けられてボリュームが増えるので、鈍角角部付近が摩耗し難くなり、ヒール・アンド・トゥ摩耗の進展を抑えることが出来る。
【0018】
ここで、補強部は、踏面側がいわゆる面取り形状となっているので、面取り形状となっていない場合に比較して傾斜溝を十分に機能させることができ、初期のウエット性能が良い。
【0019】
さらに、従来では、ヒール・アンド・トゥ摩耗を抑制するため、鋭角角部を面取りし、隣接するブロックの鈍角角部との剛性差を低下させる手法が一般的であったが、これは、先に接地する側のブロックの蹴り出し部分と、これに隣接して後に接地する側のブロックの踏み込み部分とのタイヤ周方向の間隔が広がり、これによって後に接地する側のブロックの踏み込みエッジのインパクト(対路面)が大きくなってパターンノイズが悪化する問題があった。
【0020】
一方、請求項1に記載の空気入りタイヤでは、補強部付近では、傾斜溝の溝幅は狭くなる方向、即ち、先に接地する側のブロックの蹴り出し部分と、これに隣接して後に接地する側のブロックの踏み込み部分とのタイヤ周方向の間隔が狭くなるので、接地する側のブロックの踏み込みエッジのインパクト(対路面)が大きくなることはなく、パターンノイズが悪化することはない。
【0021】
したがって、請求項1に記載の空気入りタイヤによれば、ウエット性能の低下やパターンノイズの悪化を抑えつつヒール・アンド・トゥ摩耗を抑えることが出来る。
なお、面取り深さが傾斜溝の溝深さ寸法の10%未満では、面取り部分での排水性が得られなくなる。一方、面取り深さが傾斜溝の溝深さ寸法の50%を越えると、パターンノイズが悪化する。
【0022】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の空気入りタイヤにおいて、前記補強部は、トレッド平面視形状が略三角形を呈しており、タイヤ径方向外側表面は、前記境界線から前記傾斜溝内の三角形頂点に向けて溝底方向に傾斜している、ことを特徴としている。
【0023】
次に、請求項2に記載の空気入りタイヤの作用について説明する。
【0024】
傾斜溝内に突出する補強部は、トレッド平面視形状が略三角形を呈しているので、傾斜溝内で水をスムーズに流すことが出来る。
【0025】
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の空気入りタイヤにおいて、前記補強部のトレッド平面視形状での三角形の一辺が前記周方向主溝の溝縁の延長線上に配置され、前記三角形の他の一辺はタイヤ軸方向に対して略平行に配置されている、ことを特徴としている。
【0026】
次に、請求項3に記載の空気入りタイヤの作用について説明する。
【0027】
補強部の三角形の一辺を周方向主溝の溝縁の延長線上に配置したので、周方向主溝の排水性を阻害することがない。
【0028】
また、補強部の三角形の他の一辺をタイヤ軸方向に対して略平行に配置したので、傾斜溝から周方向主溝への排水を維持しつつ、周方向に前後するブロックのエッジのインパクトを低減するのに適している。
【0033】
請求項4に記載の発明は、請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記傾斜溝において、前記補強部の形成されている部分の最小溝幅が、0.5〜3mmの範囲内に設定されている、ことを特徴としている。
【0034】
次に、請求項4に記載の空気入りタイヤの作用について説明する。
【0035】
傾斜溝において、補強部の形成されている部分の最小溝幅が0.5mm未満では、傾斜溝の排水性が不足する。
【0036】
一方、傾斜溝において、補強部の形成されている部分の最小溝幅が3.0mmを越えると、パターンノイズが悪化する。
【0037】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤ10について説明する。
【0038】
図1に示すように、空気入りタイヤ10のトレッド12には、タイヤ赤道面CLを挟んで両側にタイヤ周方向(矢印A方向、及び矢印B方向)に沿って延びる中央周方向主溝14が形成され、中央周方向主溝14のタイヤ軸方向外側には、タイヤ周方向に沿って延びる側部周方向主溝16が形成されている。
【0039】
一方の中央周方向主溝14と他方の中央周方向主溝14との間には、タイヤ軸方向に対して傾斜する中央傾斜溝18がタイヤ周方向に間隔をあけて複数形成されている。なお、本実施形態では、中央傾斜溝18は右上がりに傾斜している。
【0040】
したがって、タイヤ赤道面CL上には、中央周方向主溝14と中央傾斜溝18とで区画され、トレッド平面視形状が菱形を呈したセンターブロック20がタイヤ周方向に列をなしている。
【0041】
センターブロック20のタイヤ周方向中央部分には、タイヤ軸方向に横断するサイプ22が形成されている。
【0042】
ここで、センターブロック20の鈍角角部付近には、中央傾斜溝18に向けて突出するセンターブロック補強部24が形成されている。
【0043】
センターブロック補強部24は、トレッド平面視で三角形をなしており、中央周方向主溝14側の一辺は中央周方向主溝14の溝縁の延長線上に位置しており、中央傾斜溝18側の一辺は、タイヤ軸方向と平行に形成されている。
【0044】
図1、及び図2(A)に示すように、センターブロック補強部24のタイヤ径方向表面は、いわゆる面取り形状であり、本実施形態では、センターブロック20とセンターブロック補強部24との踏面部境界線SL1から中央傾斜溝18内の先端に向けて中央傾斜溝18の溝底側に一定角度で傾斜している。
【0045】
図2(A)に示すように、センターブロック補強部24の面取り深さU1は、隣接する中央傾斜溝18の溝深さ寸法D1の10〜50%の範囲内が好ましい。
【0046】
また、中央傾斜溝18において、センターブロック補強部24の形成されている部分の最小溝幅S1は、0.5〜3mmの範囲内が好ましい。
【0047】
中央周方向主溝14と側部周方向主溝16との間には、タイヤ軸方向に対して傾斜する第2傾斜溝26がタイヤ周方向に間隔をあけて複数形成されている。なお、本実施形態では、第2傾斜溝26は左上がりに傾斜している。
【0048】
したがって、センターブロック20のタイヤ軸方向外側には、中央周方向主溝14、側部周方向主溝16及び第2傾斜溝26で区画され、トレッド平面視形状が菱形を呈したセカンドブロック28がタイヤ周方向に列をなしている。
【0049】
ここで、セカンドブロック28の中央周方向主溝14側の鈍角角部付近には、第2傾斜溝26に向けて突出するセカンドブロック補強部30が形成されている。
【0050】
セカンドブロック補強部30は、トレッド平面視で三角形をなしており、中央周方向主溝14側の一辺は中央周方向主溝14の溝縁の延長線上に位置しており、第2傾斜溝26側の一辺は、タイヤ軸方向と平行に形成されている。
【0051】
図1、及び図2(B)に示すように、セカンドブロック補強部30のタイヤ径方向表面は、いわゆる面取り形状であり、セカンドブロック28とセカンドブロック補強部30との踏面部境界線SL2から第2傾斜溝26内の先端に向けて、第2傾斜溝26の溝底側に一定角度で傾斜している。
【0052】
図2(B)に示すように、セカンドブロック補強部30の面取り深さU2は、隣接する第2傾斜溝26の溝深さ寸法D2の10〜50%の範囲内が好ましい。
【0053】
また、第2傾斜溝26において、セカンドブロック補強部30の形成されている部分の最小溝幅S2は、0.5〜3mmの範囲内が好ましい。
【0054】
さらに、側部周方向主溝16のタイヤ軸方向外側には、側部周方向主溝16からトレッド端12Aへ向けて延び、トレッド端12Aで開口する側部傾斜溝32がタイヤ周方向に間隔をあけて複数形成されている。なお、本実施形態では、側部傾斜溝32は、左上がりに傾斜しており、かつ、第2傾斜溝26の延長線上に位置している。
【0055】
したがって、セカンドブロック28のタイヤ軸方向には、側部周方向主溝16と側部傾斜溝32とで区画され、トレッド平面視形状が菱形を呈したショルダーブロック34がタイヤ周方向に列をなしている。
【0056】
ここで、ショルダーブロック34の側部周方向主溝16側の鈍角角部付近には、側部傾斜溝32に向けて突出するショルダーブロック補強部36が形成されている。
【0057】
ショルダーブロック補強部36は、トレッド平面視で三角形をなしており、側部周方向主溝16側の一辺は側部周方向主溝16の溝縁の延長線上に位置しており、側部傾斜溝32側の一辺は、タイヤ軸方向と平行に形成されている。
【0058】
図1、及び図2(C)に示すように、ショルダーブロック補強部36のタイヤ径方向表面は、いわゆる面取り形状であり、ショルダーブロック34とショルダーブロック補強部36との踏面部境界線SL3から側部傾斜溝32内の先端に向けて、側部傾斜溝32の溝底側に一定角度で傾斜している。
【0059】
図2(C)に示すように、ショルダーブロック補強部36の面取り深さU3は、隣接する側部傾斜溝32の溝深さ寸法D3の10〜50%の範囲内が好ましい。
【0060】
また、側部傾斜溝32において、ショルダーブロック補強部36の形成されている部分の最小溝幅S3は、0.5〜3mmの範囲内が好ましい。
(作用)
次に、空気入りタイヤ10の作用及び効果について説明する。
【0061】
本発明の空気入りタイヤ10によれば、トレッド12に、タイヤ周方向に沿って延びる中央周方向主溝14、及び側部周方向主溝16を設け、中央傾斜溝18、第2傾斜溝26、及び側部傾斜溝32を設けたので、タイヤとしての基本的な排水性が確保されている。
【0062】
ここで、センターブロック20の鈍角角部に三角形のセンターブロック補強部24が設けられているので、鈍角角部付近が摩耗し難くなり、センターブロック列におけるヒール・アンド・トゥ摩耗の進展を抑えることが出来る。
【0063】
センターブロック補強部24は、踏面側が面取り形状となっているので、面取り形状となっていない場合に比較して中央傾斜溝18を十分に機能させることができ、初期のウエット性能を向上できる。
【0064】
さらに、センターブロック補強部24を設けた場合、中央傾斜溝18の溝幅が狭くなるので、ブロックに面取りを施す場合のようなパターンノイズの悪化はない。
【0065】
センターブロック補強部24は、トレッド平面視形状での三角形の一辺が中央周方向主溝14の溝縁の延長線上に配置されているので、中央周方向主溝14の排水性を阻害することがない。
【0066】
また、センターブロック補強部24は、三角形の他の一辺がタイヤ軸方向に対して略平行に配置されているので、中央傾斜溝18から中央周方向主溝14への排水を維持しつつ、周方向に前後するセンターブロック20のエッジのインパクトを低減するのに適している。
【0067】
また、中央傾斜溝18内に突出するセンターブロック補強部24は、トレッド平面視形状が略三角形を呈しているので、中央傾斜溝18内で水をスムーズに流すことが出来る。
【0068】
次に、セカンドブロック28の鈍角角部に三角形のセカンドブロック補強部30が設けられているので、鈍角角部付近が摩耗し難くなり、セカンドブロック列におけるヒール・アンド・トゥ摩耗の進展を抑えることが出来る。
【0069】
セカンドブロック補強部30は、踏面側が面取り形状となっているので、面取り形状となっていない場合に比較して第2傾斜溝26を十分に機能させることができ、初期のウエット性能を向上できる。
【0070】
セカンドブロック補強部30は、トレッド平面視形状での三角形の一辺が中央周方向主溝14の溝縁の延長線上に配置されているので、中央周方向主溝14の排水性を阻害することがない。
【0071】
また、セカンドブロック補強部30の三角形の他の一辺はタイヤ軸方向に対して略平行に配置されているので、第2傾斜溝26から中央周方向主溝14への排水を維持しつつ、周方向に前後するセカンドブロック28のエッジのインパクトを低減するのに適している。
【0072】
さらに、セカンドブロック補強部30を設けた場合、第2傾斜溝26の溝幅が狭くなるので、ブロックに面取りを施す場合のようなパターンノイズの悪化はない。
【0073】
また、第2傾斜溝26内に突出するセカンドブロック補強部30は、トレッド平面視形状が略三角形を呈しているので、第2傾斜溝26内で水をスムーズに流すことが出来る。
【0074】
次に、ショルダーブロック34の側部周方向主溝16側の鈍角角部に三角形のショルダーブロック補強部36が設けられているので、鈍角角部付近が摩耗し難くなり、ショルダーブロック列におけるヒール・アンド・トゥ摩耗の進展を抑えることが出来る。
【0075】
ショルダーブロック補強部36は、踏面側が面取り形状となっているので、面取り形状となっていない場合に比較して側部傾斜溝32を十分に機能させることができ、初期のウエット性能を向上できる。
【0076】
さらに、ショルダーブロック補強部36を設けた場合、側部傾斜溝32の溝幅が狭くなるので、ブロックに面取りを施す場合のようなパターンノイズの悪化はない。
【0077】
ショルダーブロック補強部36は、トレッド平面視形状での三角形の一辺が側部周方向主溝16の溝縁の延長線上に配置されているので、側部周方向主溝16の排水性を阻害することがない。
【0078】
また、ショルダーブロック補強部36の三角形の他の一辺はタイヤ軸方向に対して略平行に配置されているので、側部傾斜溝32から側部周方向主溝16への排水を維持しつつ、周方向に前後するショルダーブロック34のエッジのインパクトを低減するのに適している。
【0079】
また、側部傾斜溝32内に突出するショルダーブロック補強部36は、トレッド平面視形状が略三角形を呈しているので、側部傾斜溝32内で水をスムーズに流すことが出来る。
【0080】
このように、本実施形態の空気入りタイヤ10では、ウエット性能の低下、及びパターンノイズの悪化を抑えつつ、ヒール・アンド・トゥ摩耗の進展を抑えることができる。
【0081】
なお、上記実施形態では、センターブロック補強部24、セカンドブロック補強部30、及びショルダーブロック補強部36のトレッド平面視形状が三角形であったが、傾斜溝内の水をスムーズに流す形状であれば、三角形に限らず、台形、半円弧形状等であっても良い。
(試験例)
次に、本発明の適用された実施例の空気入りタイヤ1種と、比較例に係る空気入りタイヤ2種を用いて、ウェットハイプレ性能(直線)、パターンノイズ、及び耐偏摩耗についてテストを行った。
【0082】
ここで、本試験で用いた実施例に係る空気入りタイヤの各寸法を、以下のように設定した。
【0083】
各寸法は、以下の表1のとおりである。
【0084】
【表1】
Figure 0004278973
次に、図3にしたがって比較例1に係る空気入りタイヤ50を説明する。なお、実施形態の空気入りタイヤ10と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
【0085】
図3に示すように、比較例1の空気入りタイヤ50には、センターブロック補強部、セカンドブロック補強部、及びショルダーブロック補強部が設けられておらず、図3及び図4に示すように、センターブロック20の鋭角角部には中央面取り52が形成され、セカンドブロック28の中央周方向主溝14側の鋭角角部には第2面取り54が、ショルダーブロック34の側部周方向主溝16側の鋭角角部には側部面取り56が形成されている。
【0086】
なお、比較例1に係る空気入りタイヤ50の各寸法を、以下の表2のように設定した。
【0087】
【表2】
Figure 0004278973
次に、図5にしたがって比較例2に係る空気入りタイヤ60を説明する。
【0088】
図5に示すように、比較例2の空気入りタイヤ60は、空気入りタイヤ10と同様にセンターブロック補強部24、セカンドブロック補強部30、及びショルダーブロック補強部36を備えているが、これらのタイヤ径方向表面が傾斜していない、即ち、各補強部に面取りがされていないものである。
【0089】
なお、その他の、構成は実施例の空気入りタイヤ10と同様である。
【0090】
本試験で用いた空気入りタイヤのタイヤサイズはPSR205/65R15であり、トレッド幅は160mmである。
【0091】
また、テストは、各タイヤの内圧を230kPaに設定し、テストドライバー及び測定作業者の2名を乗車させて行った。
【0092】
ウェットハイプレ性能(直線):水深5mmのウェット路を通過時のハイプレ発生限界速度のフィーリング評価である。評価は、従来例1を100とする指数で表しており、数値が大きいほどウェットハイプレ性能に優れていることを表している。
【0093】
パターンノイズ:直線平滑路を100km/hから惰行したときの車内音のフィーリング評価である。評価は、従来例1を100とする指数で表しており、数値が大きいほどパターンノイズが小さいことを表している。
【0094】
耐ヒール・アンド・トゥ摩耗:高速道、市街地路、山岳路を想定したモード走行において、所定距離走行後のタイヤブロック表面の踏み込み部と蹴り出し部の段差量の計測平均を求めた。評価は、従来例1の段差量の逆数を100とする指数で表しており、数値が大きいほど耐ヒール・アンド・トゥ摩耗性に優れていることを表している。
【0095】
本試験の結果は以下の表3のとおりである。
【0096】
【表3】
Figure 0004278973
上記表3に示すように、本発明の適用された実施例の空気入りタイヤは、比較例1、及び比較例2の空気入りタイヤと比較して偏摩耗性能、及びパターンノイズに優れていることが分かる。
【0097】
また、ウエットハイドロプレーニング性能については、50%摩耗時の評価が95であるが、指数で5の変化は、訓練されたテストドライバーが分かる範囲であり、評価が95であれば実使用上は何ら問題とならない。
【0098】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の空気入りタイヤは上記の構成としたので、ウエット性能の低下、及びパターンノイズの悪化を抑えつつ、ヒール・アンド・トゥ摩耗を改良することができる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドパターンを示した平面図である。
【図2】(A)は図1のA−A断面図であり、(B)は図1のB−B断面図であり、(C)は図1のC−C断面図である。
【図3】比較例1に係る空気入りタイヤのトレッドパターンを示した平面図である。
【図4】(A)は図3のA−A断面図であり、(B)は図3のB−B断面図であり、(C)は図3のC−C断面図である。
【図5】比較例2に係る空気入りタイヤのトレッドパターンを示した平面図である。
【符号の説明】
10 空気入りタイヤ
12 トレッド
14 中央周方向主溝
16 側部周方向主溝
18 中央傾斜溝
20 センターブロック(菱形ブロック)
24 センターブロック補強部
26 第2傾斜溝
28 セカンドブロック(菱形ブロック)
30 セカンドブロック補強部
32 側部傾斜溝
34 ショルダーブロック(菱形ブロック)
36 ショルダーブロック補強部

Claims (4)

  1. トレッドに、タイヤ周方向に延びる複数の周方向溝とタイヤ軸方向に対して傾斜する傾斜溝とで区画され互いに対向する一対の鋭角角部と互いに対向する一対の鈍角角部を有してトレッド平面視形状が略菱形状を呈する菱形ブロックを備え、前記菱形ブロックをタイヤ周方向に沿って配列した菱形ブロック列を少なくとも1列備えた空気入りタイヤであって、
    前記菱形ブロック列を構成する前記菱形ブロックの少なくとも一方の鈍角角部において、前記傾斜溝の前記周方向溝側の開口付近で前記傾斜溝内に突出する補強部が形成されており、
    前記補強部のタイヤ径方向外側表面は、前記菱形ブロックと前記補強部との踏面部での境界線から溝底方向に一定角度で、隣接する前記傾斜溝の溝深さ寸法の10〜50%の範囲に傾斜した面取り形状をなしている、ことを特徴とする空気入りタイヤ。
  2. 前記補強部は、トレッド平面視形状が略三角形を呈しており、タイヤ径方向外側表面は、前記境界線から前記傾斜溝内の三角形頂点に向けて溝底方向に傾斜している、ことを特徴とする請求項1に記載の空気入りタイヤ。
  3. 前記補強部のトレッド平面視形状での三角形の一辺が前記周方向主溝の溝縁の延長線上に配置され、前記三角形の他の一辺はタイヤ軸方向に対して略平行に配置されている、ことを特徴とする請求項2に記載の空気入りタイヤ。
  4. 前記傾斜溝において、前記補強部の形成されている部分の最小溝幅が、0.5〜3mmの範囲内に設定されている、ことを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の空気入りタイヤ。
JP2002376737A 2002-12-26 2002-12-26 空気入りタイヤ Expired - Fee Related JP4278973B2 (ja)

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