JP4404510B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

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  • Tires In General (AREA)

Description

【0001】
【技術分野】
本発明は空気入りタイヤに係り、特に、トレッドにタイヤ赤道面に対する角度の異なる2組の主溝に挟まれる実質上四角形の複数の陸部を備えた空気入りタイヤに関する。
【0002】
【背景技術】
従来、トレッドにタイヤ赤道面に対する角度の異なる2組の主溝に挟まれる実質上四角形の複数の陸部を備えた空気入りタイヤがある。
【0003】
このような空気入りタイヤにおいて、ウエット性能を向上させるために、陸部にサイプ等の副溝を設けることが考えられる。
【0004】
陸部にサイプ等の副溝を設けると、エッジ成分が増加してウエット性能は改善される反面、陸部の剛性が低下してドライ性能の低下を招く虞れがある。
【0005】
例えば、図13Aに示すように、周方向(矢印A方向及び矢印B方向)に延びる一対の主溝100とこの主溝100に交差する一対の主溝102とによって区分される略平行四辺形の陸部104に、主溝102と平行な副溝106を形成し、陸部104をタイヤ周方向に2分した場合、陸部104のタイヤ周方向の剛性が低下してしまう問題がある。
【0006】
また、図13Bに示すように、略平行四辺形の陸部104に、長い方の対角線に沿って副溝106を形成した場合、実質的に細長い三角形の小陸部が2つ形成されてしまい、副溝106の長手方向と直交する方向(矢印C方向)の陸部104の剛性が著しく低下する問題がある。
【0007】
本発明は上記事実を考慮し、陸部の剛性を維持しつつ、ウエット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が目的である。
【0008】
【課題を解決する手段】
参考例1に記載の空気入りタイヤは、トレッドにタイヤ赤道面に対する角度の異なる2組の主溝に挟まれる実質上四角形の複数の陸部を備え、前記陸部に副溝を配置した空気入りタイヤであって、前陸部は異なる長さの対角線を有し、前記副溝を、前記陸部の中央部に、かつ短い方の対角線に実質的に沿うように配置したことを特徴としている。
【0009】
参考例2に記載の空気入りタイヤは、参考例1に記載の空気入りタイヤにおいて、前記副溝は、前記主溝に開口していないことを特徴としている。
【0010】
参考例3に記載の空気入りタイヤは、参考例2に記載の空気入りタイヤにおいて、前記副溝の長さは、前記短い方の対角線の長さの30%以上70%未満であることを特徴としている。
【0011】
参考例4に記載の空気入りタイヤは、参考例2乃至参考例3の何れか1項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記短い方の対角線と前記副溝とのなす角度が、±20°以内であることを特徴としている。
【0012】
参考例5に記載の空気入りタイヤは、参考例1乃至参考例4の何れか1項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記副溝は、実質的に前記短い方の対角線上に配置されていることを特徴としている。
【0013】
参考例6に記載の空気入りタイヤは、参考例1乃至参考例5の何れか1項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記副溝の深さは前記主溝の深さの30%以上であることを特徴としている。
【0014】
参考例7に記載の空気入りタイヤは、参考例1乃至参考例6の何れか1項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記副溝の端部には、前記主溝に開口する端部溝が連結されていることを特徴としている。
【0015】
参考例8に記載の空気入りタイヤは、参考例7に記載の空気入りタイヤにおいて、前記端部溝は、前記副溝の端部から最も近い前記主溝に開口していることを特徴としている。
【0016】
参考例9に記載の空気入りタイヤは、参考例8に記載の空気入りタイヤにおいて、前記端部溝と前記副溝のなす角度が鈍角であることを特徴としている。
【0017】
参考例10に記載の空気入りタイヤは、参考例7乃至参考例9の何れか1項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記端部溝と前記端部溝が開口していない近傍の前記主溝とのなす角度が30°以内であることを特徴している。
【0018】
参考例11に記載の空気入りタイヤは、参考例7乃至参考例10の何れか1項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記端部溝は、前記副溝の両端部に設けられ、一方の副溝は互いに対向する主溝のうちの一方の主溝に、他方の副溝は互いに対向する主溝のうちの他方の主溝に開口していることを特徴としている。
【0019】
参考例12に記載の空気入りタイヤは、参考例7乃至参考例11の何れか1項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記端部溝は、前記副溝よりも深くないことを特徴としている。
【0020】
参考例13に記載の空気入りタイヤは、参考例12に記載の空気入りタイヤにおいて、前記端部溝の深さは、前記主溝の深さの10%以上30%以下であることを特徴としている。
【0021】
参考例14に記載の空気入りタイヤは、参考例1乃至参考例13の何れか1項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記副溝の端部と前記端部に最も近い前記主溝との最短距離が、前記短い方の対角線の長さの15%以上であることを特徴としている。
【0022】
請求項1に記載の発明は、トレッドにタイヤ赤道面に対する角度の異なる2組の主溝に挟まれる実質上四角形の複数の陸部を備え、前記陸部に副溝を配置した空気入りタイヤであって、前記陸部には、一つの辺から他の何れかの辺に貫通する副溝を有し、前記副溝は、陸部の短い方の対角線と同方向に傾斜し前記陸部の中央部に配置された中央副溝部と、前記中央副溝部と異なる方向に延びると共に最も近傍の主溝に開口する端部副溝部と、前記中央副溝部と前記端部副溝部とを滑らかに連結する連結部とを有することを特徴としている。
【0023】
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、前記連結部は、曲率半径が3mm以上10mm以下の円弧形状であることを特徴としている。
【0024】
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の空気入りタイヤにおいて、前記中央副溝部の長さは、前記短い方の対角線の長さの70%未満であることを特徴としている。
【0025】
請求項4に記載の発明は、請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記短い方の対角線と前記中央副溝部とのなす角度が、±20°以内であることを特徴としている。
【0026】
請求項5に記載の発明は、請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記中央副溝部は、実質的に前記短い方の対角線上に配置されていることを特徴としている。
【0027】
請求項6に記載の発明は、請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記中央副溝部の深さは前記主溝の深さの30%以上であることを特徴としている。
【0028】
請求項7に記載の発明は、請求項1乃至請求項6の何れか1項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記端部副溝部と前記端部副溝部が開口していない近傍の前記主溝とのなす角度が30°以内であることを特徴している。
【0029】
請求項8に記載の発明は、請求項1乃至請求項7の何れか1項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記端部副溝部は、前記中央副溝部よりも深くないことを特徴としている。
【0030】
請求項9に記載の発明は、請求項8に記載の空気入りタイヤにおいて、前記端部副溝部の深さは、前記主溝の深さの10%以上30%未満であることを特徴としている。
【0031】
請求項10に記載の発明は、請求項1乃至請求項9の何れか1項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記副溝は、長さ方向の各点で、長さ方向に直角な断面において、前記副溝の踏面への開口部の両角部に面取部を設けたことを特徴としている。
【0032】
請求項11に記載の発明は、請求項10に記載の空気入りタイヤにおいて、前記副溝の長さ方向に直角な断面において、前記面取部の断面形状がなだらかな凸形状であることを特徴としている。
【0033】
請求項12に記載の発明は、請求項10または請求項11に記載の空気入りタイヤにおいて、前記面取部の深さHの最大値が、前記副溝の溝深さDの5%以上50%以下であることを特徴としている。
【0034】
請求項13に記載の発明は、請求項10乃至請求項12の何れか1項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記副溝の長さ方向に直角な断面において、踏面に対して平行に計測した前記面取部の長さLの最大値が、前記副溝の形成されている陸部のタイヤ軸方向最大幅Wの5%以上50%以下であることを特徴としている。
【0035】
請求項14に記載の発明は、請求項10至請求項13の何れか1項に記載の空気入りタイヤにおいて、横力作用下での陸部内の接地圧の変化が小さくなるように、前記副溝の長さ方向の各点での前記面取部の深さHを緩やかに変化させていることを特徴としている。
【0036】
請求項15に記載の発明は、請求項14に記載の空気入りタイヤにおいて、前記面取部の深さHは、前記副溝の陸部端及び陸部中央部において他の部分より大きいことを特徴としている。
【0037】
【発明の効果】
次に、参考例1に記載の空気入りタイヤの効果を説明する。
【0038】
異なる長さの対角線を有し、タイヤ赤道面に対する角度の異なる2組の主溝に挟まれる実質上四角形の陸部としては、具体的には、平行四辺形の陸部、菱形の陸部等を上げるとができる。
【0039】
このような実質上四角形の陸部に副溝を配置することによりエッジ成分が増加し、ウエット性能が向上する。
【0040】
また、副溝を、実質的に陸部の短い方の対角線に沿って配置したので、例えば、平行四辺形の陸部や菱形の陸部を正三角形に近い2つの三角形に区分することになるので、副溝を設けたことによる陸部の剛性の低下を最小限に抑えることができる。
【0041】
このため、接地時の陸部の変形が抑えられ、ドライ性能が確保される。
【0042】
したがって、参考例1に記載の空気入りタイヤは、ドライ性能を確保しつつウエット性能を向上させることができる。
【0043】
次に、参考例2に記載の空気入りタイヤの効果を説明する。
【0044】
参考例2に記載の空気入りタイヤでは、副溝が主溝に開口していないので、主溝に開口させた副溝を備えた陸部よりも陸部の剛性の低下を抑えることができ、高いドライ性能が確保される。
【0045】
次に、参考例3に記載の空気入りタイヤの効果を説明する。
【0046】
参考例3に記載の空気入りタイヤでは、主溝に開口しない副溝を陸部に備えている場合、その副溝の長さを短い方の対角線の長さの30%以上70%未満としたので、吸水性を確保しつつ陸部の剛性の低下を抑えることができ、ウエット性能とドライ性能を両立することができる。
【0047】
なお、副溝の長さが短い方の対角線の長さの30%未満になると、副溝を設けてもウエット性能が得られなくなる。
【0048】
一方、副溝の長さが短い方の対角線の長さの70%を越えると、陸部の剛性が低下してドライ性能が低下する。
【0049】
次に、参考例4に記載の空気入りタイヤの効果を説明する。
【0050】
参考例4に記載の空気入りタイヤは、陸部に副溝を設けたことによる陸部の剛性低下を抑え、ドライ性能を確実に確保することができる、という優れた効果を有する。
【0051】
短い方の対角線と副溝とのなす角度が±20°を外れると、陸部の剛性が低下してドライ性能が低下する。
【0052】
なお、陸部の剛性の低下を抑えるには、短い方の対角線と副溝とのなす角度を±10°以内に設定することが好ましく、±5°以内に設定することが更に好ましい。
【0053】
次に、参考例5に記載の空気入りタイヤの効果を説明する。
【0054】
副溝を、実質的に短い方の対角線上に配置したことにより、該陸部を略同じ大きさの2つの三角形に区分することができ、副溝を短い方の対角線に対して角度を付けて配置する場合に比較して該陸部の剛性の低下を最も抑えることができる。
【0055】
このため、ドライ性能をより確実に確保することができる、という優れた効果を有する。
【0056】
次に、参考例6に記載の空気入りタイヤの効果を説明する。
【0057】
副溝の深さを主溝の深さの30%以上としたので、摩耗中期まで吸水性能を確保することができる。
【0058】
次に、参考例7に記載の空気入りタイヤの効果を説明する。
【0059】
陸部に形成された副溝(所謂サイプも含む)が、両閉になっている場合(いずれの主溝にも連結していない場合)、陸部がウエット路面の水溜まりに踏み込んだ時に、陸部踏面と路面との間に挟まれた水は瞬時に陸部踏面から副溝内に流れ込む。
【0060】
ここで、副溝が両閉になっている場合、副溝内に水が充満した場合、それ以上水を吸わなくなり、副溝による排水効果が期待できなくなる。
【0061】
しかしながら、副溝の端部に、主溝に開口する端部溝を連結すると副溝に吸い込まれた水を端部溝を介して主溝へ排出することができ、陸部踏面と路面との間の水が排出され易くなり、ウエット性能を向上することができる。
【0062】
また、前記端部溝の幅は、前記副溝の幅より広いことが、主溝への排水性という観点から好ましい。
【0063】
したがって、参考例7に記載の空気入りタイヤは、陸部踏面と路面との間の水が排出され易くなり、副溝のみの場合よりもウエット性能を向上することができる、という優れた効果を有する。
【0064】
次に、参考例8に記載の空気入りタイヤの効果を説明する。
【0065】
参考例8に記載の空気入りタイヤでは、端部溝を副溝の端部から最も近い主溝に開口させたので、端部溝の長さを短くでき、副溝の水を効率的に主溝へ排水することができる。
【0066】
したがって、参考例8に記載の空気入りタイヤは、ウエット性能をより向上することができる、という優れた効果を有する。
【0067】
次に、参考例9に記載の空気入りタイヤの効果を説明する。
【0068】
参考例9に記載の空気入りタイヤでは、端部溝と副溝のなす角度を鈍角とすることにより流路抵抗を抑制し、副溝の水を最も効率的に主溝へ排水することができる。
【0069】
したがって、参考例9に記載の空気入りタイヤは、ウエット性能をより一層向上することができる、という優れた効果を有する。
【0070】
次に、参考例10に記載の空気入りタイヤの効果を説明する。
【0071】
参考例10に記載の空気入りタイヤでは、端部溝とこの端部溝が開口していない近傍の主溝とのなす角度を30°以内に設定したので、端部溝の主溝開口付近の剛性低下を抑えることができ、走行後の該主溝開口付近のめくれを抑えることができる。
【0072】
次に、参考例11に記載の空気入りタイヤの効果を説明する。
【0073】
参考例11に記載の空気入りタイヤでは、一方の副溝は互いに対向する主溝のうちの一方の主溝に、他方の副溝は互いに対向する主溝のうちの他方の主溝に開口しているので、副溝に吸い込まれた水を端部溝を介して両方の主溝へ効率的に排出することができ、陸部踏面と路面との間の水がより一層排出され易くなり、ウエット性能を更に向上することができる。
【0074】
次に、参考例12に記載の空気入りタイヤの効果を説明する。
【0075】
参考例12に記載の空気入りタイヤでは、端部溝を副溝よりも深くなく形成したので、陸部の外周縁部分の局部的な剛性低下部分を抑制する。より好ましくは、端部溝を副溝より浅く形成することにより、陸部の外周縁部分を全体的に確保することができ、陸部の曲げ変形に強く、高い剛性を確保することができる。
【0076】
次に、参考例13に記載の空気入りタイヤの効果を説明する。
【0077】
参考例13に記載の発明は、端部溝の深さを、主溝の深さの10%以上30%以下に設定したので、摩耗初期の排水性と陸部の剛性を両立することができる。
【0078】
ここで、端部溝の深さが主溝の深さの10%未満になると、摩耗初期の端部溝の排水作用が得られなくなる。なお、端部溝が消滅する頃には、踏面が荒れて踏面に凹凸が形成され、踏面踏面に形成された凹部により排水効果が得られる。
【0079】
一方、端部溝の深さが主溝の深さの30%を越えると、陸部の剛性が低下して曲げ変形し易くなり、ドライ性能が低下する。
【0080】
一般的には、参考例12に記載の空気入りタイヤにおいて、前記端部溝の深さは、1mm以上4mm以下となる。
【0081】
端部溝の深さを1mm以上4mm以下に設定したので、摩耗初期の排水性と陸部の剛性を両立することができる。
【0082】
ここで、端部溝の深さが1mm未満になると、摩耗初期の端部溝の排水作用が得られなくなる。なお、端部溝が消滅する頃には、踏面が荒れて踏面に凹凸が形成され、陸部踏面に形成された凹部により排水効果が得られる。
【0083】
一方、端部溝の深さが4mmを越えると、陸部の剛性が低下して曲げ変形し易くなり、ドライ性能が低下する。
【0084】
次に、参考例14に記載の空気入りタイヤの効果を説明する。
【0085】
副溝が主溝に開口していない場合、副溝の端部とこの端部に最も近い主溝との最短距離を、短い方の対角線の長さの15%以上に設定することで、陸部の剛性を確保することができる。
【0086】
ここで、副溝の端部とこの端部に最も近い主溝との最短距離が、短い方の対角線の長さの15%未満になると、副溝の端部が主溝に近過ぎ、陸部の剛性が低下する。
【0087】
次に、請求項1に記載の空気入りタイヤの効果を説明する。
【0088】
タイヤ赤道面に対する角度の異なる2組の主溝に挟まれる実質上四角形の陸部としては、具体的には、平行四辺形の陸部、菱形の陸部等を上げるとができる。
【0089】
このような実質上四角形の陸部に、主溝に開口する副溝を配置したので、路面と陸部踏面との間に介在する水膜を切るエッジ成分が増加し、また、副溝が路面と陸部踏面との間に介在する水を吸水して主溝へ排水するので、ウエット性能が向上する。
【0090】
陸部の中央に配置された中央副溝部に連結する端部副溝部は、最も近傍の主溝に開口しているので、陸部中央部分と路面との間に介在する水は、最短距離で主溝へと排出される。しかも、中央副溝部と端部副溝部とが連結部により滑らかに連結されているので、中央副溝部に吸収された水がスムーズに連結部を流れて主溝へと排出される。
【0091】
また、中央副溝部と端部副溝部とが連結部により滑らかに連結されているので、中央副溝部と端部副溝部とのつなぎ部分での応力集中を抑えることができ、耐クラック性を向上させることができる。
【0092】
さらに、中央副溝部と端部副溝部とが連結部により滑らかに連結されているので、中央副溝部と端部副溝部とのつなぎ部分に起因する応力の不均一を抑えることができ、ヒール・アンド・トー摩耗の発生を抑えることができる。
【0093】
さらに、請求項1に記載の空気入りタイヤでは、中央副溝部を短い方の対角線と同方向に傾斜させて陸部の中央部に配置したので、陸部を正三角形に近い2つの三角形に区分することになり、陸部が特異方向に弱くなることが無い。
【0094】
したがって、請求項1に記載の空気入りタイヤは、ドライ性能を確保しつつウエット性能を向上させることができる、という優れた効果を有する。
【0095】
次に、請求項2に記載の空気入りタイヤの効果を説明する。
【0096】
連結部の曲率半径が3mm未満になると、連結部付近での応力集中を排除できなくなり、クラックが生じ易くなる。また、連結部付近で応力不均一が生じ、ヒール・アンド・トー摩耗を発生し易くなる。さらに、連結部で流路抵抗が増加し、排水性が低下する。
【0097】
一方、連結部の曲率半径が10mmを越えると、中央副溝部が少なくなり、中央副溝部が本来の機能(陸部を正三角形に近い2つの三角形に区分し、陸部が特異方向に弱くなることを防止すること。)を発揮できなくなる。
【0098】
したがって、連結部を、曲率半径(溝中心線で計測)が3mm以上10mm以下の円弧形状とすることが良い。
【0099】
したがって、請求項2に記載の空気入りタイヤは、クラック及びヒール・アンド・トー摩耗の発生を抑え、陸部が特異方向に弱くなることを防止し、その上、吸水した水をスムーズに主溝に排水することができる、という優れた効果を有する。
【0100】
次に、請求項3に記載の空気入りタイヤの効果を説明する。
【0101】
請求項3に記載の空気入りタイヤでは、中央副溝部の長さを短い方の対角線の長さの70%未満としたので、陸部の剛性の低下を抑えることができ、ドライ性能を確保することができる。
【0102】
したがって、請求項3に記載の空気入りタイヤは、ドライ性能とウエット性能を両立できる、という優れた効果を有する。
【0103】
次に、請求項4に記載の空気入りタイヤの効果を説明する。
【0104】
短い方の対角線と中央副溝部とのなす角度が±20°を外れると、陸部の剛性が低下してドライ性能が低下する。
【0105】
なお、陸部の剛性の低下を抑えるには、短い方の対角線と中央副溝部とのなす角度を±10°以内に設定することが好ましく、±5°以内に設定することが更に好ましい。
【0106】
したがって、請求項4に記載の空気入りタイヤは、陸部に副溝を設けたことによる陸部の剛性低下を抑え、ドライ性能を確実に確保することができる、という優れた効果を有する。
【0107】
次に、請求項5に記載の空気入りタイヤの効果を説明する。
【0108】
中央副溝部を、実質的に短い方の対角線上に配置したことにより、該陸部を略同じ大きさの2つの三角形に区分することができ、中央副溝部を短い方の対角線に対して角度を付けて配置する場合に比較して該陸部の剛性の低下を最も抑えることができる。
【0109】
したがって、請求項5に記載の空気入りタイヤは、ドライ性能をより確実に確保することができる、という優れた効果を有する。
【0110】
次に、請求項6に記載の空気入りタイヤの効果を説明する。
【0111】
中央副溝部の深さを主溝の深さの30%以上としたので、排水性を確保することができる。
【0112】
したがって、請求項6に記載の空気入りタイヤは、摩耗中期まで吸水性能を確保することができる、という優れた効果を有する。
【0113】
次に、請求項7に記載の空気入りタイヤの効果を説明する。
【0114】
請求項7に記載の空気入りタイヤでは、端部副溝部とこの端部副溝部が開口していない近傍の主溝とのなす角度を30°以内に設定したので、端部副溝部の主溝開口付近の剛性低下を抑えることができ、走行後の該主溝開口付近のめくれを抑えることができる。
【0115】
次に、請求項8に記載の空気入りタイヤの効果を説明する。
【0116】
請求項8に記載の空気入りタイヤでは、端部副溝部を中央副溝部よりも深くなく形成したので、陸部の外周縁部分の局部的な剛性低下部分を抑制する。より好ましくは、端部副溝部を副溝より浅く形成することにより、陸部の外周縁部分を全体的に確保することができ、曲げ変形に強く、高い剛性を確保することができる。
【0117】
次に、請求項9に記載の空気入りタイヤの効果を説明する。
【0118】
請求項9に記載の発明は、端部副溝部の深さを、主溝の深さの10%以上30%未満に設定したので、摩耗初期の排水性と陸部の剛性を両立することができる。
【0119】
ここで、端部副溝部の深さが主溝の深さの10%未満になると、摩耗初期の端部副溝部の排水作用が得られなくなる。
【0120】
一方、端部副溝部の深さが主溝の深さの30%を越えると、陸部の剛性が低下して曲げ変形し易くなり、ドライ性能が低下する。
【0121】
一般的には、請求項8に記載の空気入りタイヤにおいて、前記端部副溝部の溝深さは、1mm以上4mm以下となる。
【0122】
端部副溝部の深さを1mm以上4mm以下に設定したので、摩耗初期の排水性と陸部の剛性を両立することができる。
【0123】
ここで、端部副溝部の深さが1mm未満になると、摩耗初期の端部副溝部の排水作用が得られなくなる。
【0124】
一方、端部副溝部の深さが4mmを越えると、陸部の剛性が低下して曲げ変形し易くなり、ドライ性能が低下する。
【0125】
次に、請求項10に記載の空気入りタイヤの効果を説明する。
【0126】
副溝の長さ方向の各点、即ち、副溝の全長に渡って、副溝の踏面への開口部の両角部に面取部を設けたので、接地した際の副溝のエッジ部の面圧を下げることができる。高い横力及び前後力が頻度多く働く用途では、この面圧低減の効果は大きく、偏摩耗、摩耗性能及び運動性能を改善することができる。
【0127】
次に、請求項11に記載の空気入りタイヤの効果を説明する。
【0128】
面取部の断面形状をなだらかな凸形状、例えばアール面取とすることにより、急激な接地圧の変化を抑えることができる。
【0129】
次に、請求項12に記載の空気入りタイヤの効果を説明する。
【0130】
副溝の面取部の深さHの最大値が副溝の溝深さDの5%未満では、横力及び前後力作用下での面圧の変化の低減効果が小さくなる。
【0131】
一方、副溝の面取部の深さHの最大値が副溝の溝深さDの50%よりも大きくなると、接地面積が減少してしまう。
【0132】
したがって、面取部の深さHの最大値を副溝の溝深さDの5%以上50%以下に設定することが好ましい。
【0133】
したがって、請求項12に記載の空気入りタイヤは、副溝のエッジ部の面圧を最適に下げることができる、という優れた効果を有する。
【0134】
次に、請求項13に記載の空気入りタイヤの効果を説明する。
【0135】
踏面に対して平行に計測した面取部の長さLの最大値が、副溝の形成されている陸部のタイヤ軸方向最大幅Wの50%を越えると、接地面積が減少してしまう。
【0136】
一方、踏面に対して平行に計測した面取部の長さLの最大値が、副溝の形成されている陸部のタイヤ軸方向最大幅Wの5%未満では、横力及び前後力作用下での面圧の変化の低減効果が小さくなる。
【0137】
したがって、面取部の長さLの最大値を陸部のタイヤ軸方向最大幅Wの5%以上50%以下に設定することが好ましい。
【0138】
したがって、請求項13に記載の空気入りタイヤは、副溝のエッジ部の面圧を最適に下げることができる、という優れた効果を有する。
【0139】
次に、請求項14に記載の空気入りタイヤの効果を説明する。
【0140】
横力作用時の陸部内の接地圧は、陸部の形状、副溝の経路により分布するが、副溝の面取部の深さを長さ方向の各点で緩やかに変えることにより、均一化しいては、偏摩耗、摩耗性能,運動性能の改善に効果を発揮する。
【0141】
次に、請求項15に記載の空気入りタイヤの効果を説明する。
【0142】
陸部において、副溝の陸部端及び中央部は面取部が設けられていなければ特に大きな面圧となり、ここでの面取部の深さHを他の部分より大きくすることにより、面圧均一化に効果がある。
【0143】
【実施の形態】
[第1の参考形態]
空気入りタイヤの第1の参考形態を図1乃至図3にしたがって説明する。
【0144】
図1に示すように、参考形態の空気入りタイヤ10のトレッド12には、タイヤ赤道面CLの右側(矢印R方向側)にタイヤ周方向(矢印A方向及び矢印B方向)に沿って延びる主溝14、主溝16及び主溝18が形成されており、タイヤ赤道面CLの左側(矢印L方向側)にタイヤ周方向に対して30°以下の角度で傾斜する主溝20が複数形成されている。
【0145】
参考形態の主溝20のタイヤ周方向に対する角度θ1 (鋭角側で計測。なお、溝中心線が曲線である場合には溝中心線の接線とのなす角度。)は、タイヤ赤道面CL側よりも左のショルダー側で大きくなるように設定されており、タイヤ赤道面CL側の端部でタイヤ周方向に対して略5°、ショルダー側の端部でタイヤ周方向に対して略28°で傾斜している。
【0146】
さらにトレッド12には、タイヤ赤道面CLの右側に主溝14、主溝16及び主溝18に交差する主溝22が複数形成されており、タイヤ赤道面CLの左側に主溝20に交差する主溝24が複数形成されている。
【0147】
参考形態の主溝22のタイヤ周方向に対する角度θ2 (溝中心線で鋭角側で計測。なお、溝中心線が曲線である場合には溝中心線の接線とのなす角度。)は、タイヤ赤道面CL側よりも右のショルダー側で大きくなるように設定されており、タイヤ赤道面CL側の端部でタイヤ周方向に対して略60°、ショルダー側の端部でタイヤ周方向に対して略78°で傾斜している。
【0148】
また、参考形態の主溝24のタイヤ周方向に対する角度θ3 (溝中心線で鋭角側で計測。なお、溝中心線が曲線である場合には溝中心線の接線とのなす角度。)は、タイヤ赤道面CL側よりも左のショルダー側で大きくなるように設定されており、タイヤ赤道面CL側の端部でタイヤ周方向に対して略60°、ショルダー側の端部でタイヤ周方向に対して略88°で傾斜している。
【0149】
参考形態では、これらの主溝14、主溝16、主溝18、主溝20、主溝22及び主溝24の深さは全て同一である。
【0150】
トレッド12には、これらの主溝14、主溝16、主溝18、主溝20、主溝22及び主溝24によって四角形の陸部26が複数形成されている。
【0151】
各陸部26は、2つの対角線の長さが互いに異なる四角形である。
【0152】
これら複数の陸部26の内の一部を除き、大部分の陸部26には、副溝28が形成されている。
【0153】
次に、副溝28の規定に付いて説明する。なお、以下には、代表して右側から数えて3番目の陸部26に付いて図2乃至図3に基づいて説明する。なお、その他の陸部26の副溝28に付いても同じ規定を採用する。
【0154】
図2に示すように、副溝28は、陸部26の中央部に、2点鎖線で示す短い方の対角線30Sに実質上沿うように形成されることが好ましく、短い方の対角線30Sと副溝28とのなす角度θ4 は、±20°以内が好ましい。
【0155】
参考形態では、短い方の対角線30Sと副溝28とのなす角度θ4 が0°、即ち、副溝28が短い方の対角線30S上に形成されている。
【0156】
また、副溝28の深さは主溝14、主溝16、主溝18、主溝20、主溝22及び主溝24の深さの30%以上が好ましい。
【0157】
さらに、副溝28は、何れの主溝(主溝14、主溝16、主溝18、主溝20、主溝22及び主溝24)にも開口していないことが好ましく、図3に示すように、副溝28を短い対角線30Sの中央に配置し、副溝28の長さL1 を短い対角線30Sの長さL0 の30%以上70%未満に設定することが好ましい。
【0158】
また、副溝28の端部と最も近い主溝との最短距離Lmin は、短い方の対角線30Sの長さL0 の15%以上35%未満に設定することが好ましい。
【0159】
参考形態では、主溝14、主溝16、主溝18、主溝20、主溝22及び主溝24の深さが各々6mm、副溝28の深さが4mm、副溝28の長さL1 が短い対角線30Sの長さL0 の47%に設定されている。
【0160】
ちなみに、副溝28の端部と最も近い主溝との最短距離Lmin は、短い対角線30Sの長さL0 の25%に設定されている。
【0161】
また、副溝28の溝幅wは、陸部26の剛性の低下を抑えるために2mm以下が好ましい(実質的に零でも良い。即ち、副溝28は所謂サイプでも良い。)。
【0162】
なお、図1に示すように本実施形態の空気入りタイヤ10は方向性パターンを有しており、タイヤサイズが215/45R17、右前輪に用いられ、走行時には矢印B方向に回転する。
【0163】
(作用)
(1) 副溝28を陸部26に形成したので、副溝28のエッジ成分の増加及び、副溝28の吸水作用によりウエット性能が向上する。
【0164】
(2) 副溝28を、陸部26の短い方の対角線30S上に配置したので、陸部26を正三角形に近い2つの三角形に区分することになり、副溝28を設けたことによる陸部26の剛性の低下を最小限に抑えることができる。
【0165】
このため、陸部26の変形が抑えられ、ドライ性能が確保される。
【0166】
なお、短い方の対角線30Sと副溝28とのなす角度θ3 が±20°の範囲を外れると、陸部26の剛性が低下する。
【0167】
(3) 陸部26が路面に接地した際、陸部26の中央部に接地圧が集中し易いが、陸部26の中央部に副溝28を設けたので、この副溝28の両側に接地圧を分散し、陸部26の中央部の高い接地圧を緩和することもできる。
【0168】
(4) 副溝28が主溝14、主溝16、主溝18、主溝20、主溝22及び主溝24に開口していないので、開口させた場合に比較して陸部26の剛性の低下を抑えることができる。
【0169】
(5) 副溝28の深さを主溝14、主溝16、主溝18、主溝20、主溝22及び主溝24の深さの約67%(副溝深さ4mm、主溝深さ6mm)としたので、摩耗中期まで吸水性能を確保することができる。
【0170】
(6) 副溝28の長さL1 を短い対角線30Sの長さL0 の47%に設定したので、ウエット性能とドライ性能を両立することができる。
【0171】
(7) 副溝28の端部とこの端部に最も近い主溝との最短距離Lmin を、短い方の対角線30Sの長さL0 の25%に設定したので、陸部26の剛性を確保することができる。
【0172】
ここで、副溝28の端部と最も近い主溝との最短距離Lmin が、短い方の対角線30Sの長さL0 の15%未満になると、副溝28の端部が主溝に近過ぎ、陸部26の剛性が低下する。
【0173】
[第2の実施形態]
本発明の空気入りタイヤの第2の実施形態を図4にしたがって説明する。なお、第1の実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
【0174】
図4に示すように、副溝28の両端部には、端部溝32が連結されている。
【0175】
端部溝32は、副溝28の端部から最も近い主溝、本実施形態ではタイヤ幅方向に位置する主溝(主溝14、主溝16、主溝18、主溝20)及びショルダー端に最短距離で開口しており、隣接する主溝22または主溝24と平行に設けられている。
【0176】
端部溝32の深さは、副溝28よりも浅く設定されている。
【0177】
本実施形態の端部溝32の深さは2mmであり、主溝14、主溝16、主溝18、主溝22及び主溝24の深さ6mmの約33%に設定されている。
【0178】
なお、図4に示すように本実施形態の空気入りタイヤ10は方向性パターンを有しており、タイヤサイズが215/45R17、右前輪に用いられ、走行時には矢印B方向に回転する。
【0179】
(作用)
また、端部溝32と副溝28のなす角度を鈍角としたので、流路抵抗の抑制が可能となり、副溝28の水を効率的に主溝へ排水することができる。
【0180】
端部溝32を、開口していない近傍の主溝と実質的に平行に設けたので、端部溝32を設けたことによる陸部26の剛性低下を最も抑えることができる。 端部溝32を副溝28よりも浅く形成し、端部溝32の深さを、主溝の深さの約33%に設定したので、陸部26の外周縁部分の剛性を全体的に確保することができ、陸部26の剛性が確保され、ドライ性能が確保される。
【0181】
ここで、端部溝32の深さが主溝の深さの10%未満になると、摩耗初期に排水作用が得られなくなる。
【0182】
なお、端部溝32が消滅する頃には、踏面が荒れて踏面に凹凸が形成され、踏面表面に形成された凹部により排水効果が得られる。
【0183】
一方、端部溝32の深さが主溝の深さの30%を越えると、陸部26の剛性が低下して曲げ変形し易くなり、ドライ性能が低下する。
【0184】
なお、本実施形態では、2つの端部溝32を両方ともタイヤ軸方向の主溝に開口させたが、何れか一方または両方を、タイヤ周方向の主溝に開口させても良い。
【0185】
なお、陸部26が副溝28と2つの端部溝32により2つの小陸部に区分する場合、この実施形態のように端部溝32を点対称に配置し、2つの小陸部の面積を略同一に設定することが好ましい。
【0186】
[第3の実施形態]
本発明の空気入りタイヤの第3の実施形態を図5にしたがって説明する。
【0187】
図5に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ10のトレッド12には、タイヤ赤道面CLの右側にタイヤ周方向に沿って延びる主溝34が形成されており、主溝34の右側にはタイヤ周方向に対して角度θ5 (本実施形態では約25°)で傾斜する主溝36が複数形成されている。
【0188】
さらにトレッド12には、主溝34、主溝36、主溝38及び主溝40に交差する主溝42が複数形成されている。
【0189】
トレッド12には、これらの主溝34、主溝36、主溝38及び主溝40に交差する主溝42によって三角形の陸部44及び四角形の陸部46が複数形成されている。
【0190】
四角形の各陸部46は、2つの対角線の長さが互いに異なる四角形である。
【0191】
これら複数の四角形の陸部46の内の一部を除き、大部分の陸部46には、第2の実施形態の副溝28及び端部溝32と同様に副溝48及び端部溝50が形成されている。
【0192】
なお、この副溝48及び端部溝50の位置、寸法等の規定は、第1及び第2の実施形態の副溝28及び端部溝32と同様である。
【0193】
したがって、本実施形態の空気入りタイヤ10も、第1及び第2の実施形態と同様の作用効果が得られる。
【0194】
なお、図5に示す本実施形態の空気入りタイヤ10も図4と同様に方向性パターンを有しており、タイヤサイズが215/45R17、右前輪に用いられ、走行時には矢印B方向に回転する。
【0195】
(試験A)
陸部に副溝の形成されていないタイヤ1種及び副溝の向きの異なる4種のタイヤの合計5種類の異なるタイヤを用意し、ウエット性能及びドライ性能の比較を行った。
【0196】
以下に試験タイヤを説明する。
【0197】
試験例1のタイヤ乃至試験例5のタイヤは、何れも図1に示すトレッドパターンを有している。
【0198】
試験例1のタイヤ:陸部に副溝が形成されていないタイヤである(下記の表2参照)。
【0199】
試験例2のタイヤ:タイヤ周方向の主溝に平行に副溝を形成したタイヤである(下記の表2参照)。
【0200】
試験例3のタイヤ:短い方の対角線上に副溝を形成したタイヤである(第1の実施形態のタイヤ。)
試験例4のタイヤ:長い方の対角線上に副溝を形成したタイヤである(下記の表2参照)。
【0201】
試験例5のタイヤ:タイヤ軸方向の主溝に平行に副溝を形成したタイヤである(下記の表2参照)。
【0202】
なお、何れも主溝の深さは6mm、副溝の長さは短い方の対角線の長さの47%(ちなみに、副溝の端部と最も近い主溝との最短距離が、短い方の対角線長さの21%)、副溝の深さは4mmである。
【0203】
次に、試験方法を説明する。
【0204】
ウエット性能:試験タイヤを装着した実車をテストコース(ウエット路面)で走行させた。評価は、テストドライバーのフィーリング評価である。
【0205】
ドライ性能:試験タイヤを装着した実車をテストコース(乾燥路)で走行させた。評価は、テストドライバーのフィーリング評価である。
【0206】
評価は以下の表2に示す通りである。なお、評価は、以下の表1に記載する基準で付けた。
【0207】
【表1】
Figure 0004404510
【0208】
【表2】
Figure 0004404510
【0209】
試験の結果、本発明の適用された試験例3のタイヤは、副溝の形成されていない試験例1タイヤと同等のドライ性能を有し、しかもウエット性能は最も優れていることが分かる。
【0210】
(試験B)
陸部に副溝及び端部溝の形成されていないタイヤ1種、副溝のみ形成されているタイヤ1種、及び副溝が形成され端部溝の深さが異なるタイヤ3種の合計5種類の異なるタイヤを用意し、ウエット性能及びドライ性能の比較を行った。
【0211】
以下に試験タイヤを説明する。
【0212】
試験例1のタイヤ乃至試験例5のタイヤは、何れも図4に示すトレッドパターンを有している。
【0213】
試験例1のタイヤ:陸部に副溝が形成されていないタイヤである(下記の表3参照)。
【0214】
試験例2のタイヤ:タイヤ周方向の主溝に平行に深さ4mmの副溝を形成したタイヤである(下記の表3参照)。
【0215】
試験例3のタイヤ:深さ4mmの副溝の両端部に、深さ4mmの端部溝を形成したタイヤである(下記の表3参照)。
【0216】
試験例4のタイヤ:深さ4mmの副溝の両端部に、深さ2mmの端部溝を形成したタイヤである(下記の表3参照)。
【0217】
試験例5のタイヤ:深さ2mmの副溝の両端部に、深さ2mmの端部溝を形成したタイヤである(下記の表3参照)。
【0218】
なお、何れも主溝の深さは6mm、副溝の長さは短い方の対角線の長さの47%である。
【0219】
ウエット性能及びドライ性能のテスト方法及び評価基準は試験例1と同様である。
【0220】
評価は以下の表3に示す通りであり、試験時のラップタイムも合わせて記載した。
【0221】
【表3】
Figure 0004404510
【0222】
試験の結果、ウエット性能に関しては、副溝のみを形成した試験例2のタイヤよりも、端部溝を追加した試験例3〜5のタイヤの方がウエット性能は向上していることが分かる。しかし、端部溝を副溝と同じ深さにした試験例3のタイヤは、陸部剛性が低下した結果、ドライ性能が大きく低下した。
【0223】
(試験例C)
陸部に副溝及び端部溝の形成されていないタイヤ1種と、副溝が形成され端部溝の位置の異なる2種類のタイヤを用意し、ウエット性能及びドライ性能の比較を行った。
【0224】
試験例1のタイヤ乃至試験例3のタイヤは、何れも図4に示すトレッドパターンを有している。
【0225】
試験例1のタイヤ:陸部に副溝が形成されていないタイヤである(下記の表4参照)。
【0226】
試験例2のタイヤ:タイヤ周方向に位置する主溝に平行な端部溝を形成したタイヤである(下記の表4参照)。
【0227】
試験例3のタイヤ:タイヤ軸方向に位置する主溝に平行な端部溝を形成したタイヤである(下記の表4参照)。
【0228】
なお、何れも主溝の深さは6mm、副溝の長さは短い方の対角線の長さの47%、端部溝の深さは2mmである。
【0229】
ウエット性能及びドライ性能のテスト方法及び評価基準は試験例2と同様である。
【0230】
評価は以下の表4に示す通りであり、試験時のラップタイムも合わせて記載した。
【0231】
【表4】
Figure 0004404510
【0232】
試験の結果、端部溝をタイヤ周方向に隣接する主溝に平行に設けたタイヤの方が、タイヤ軸方向に隣接する主溝に平行に設けたタイヤよりもウエット性能に優れ、さらにドライ性能も両立されていることが分かる。
【0233】
(試験D)
端部溝の向きの異なる5種類のタイヤを用意し、陸部の耐久性の比較を行った。
【0234】
以下に試験タイヤを説明する。
【0235】
試験例1のタイヤ乃至試験例5のタイヤは、何れも図1に示すトレッドパターンを有しているが、副溝及び端部溝は、右から2列目の陸部のみに形成したタイヤである。
試験例1のタイヤ:タイヤ周方向に隣接する主溝に対する端部溝の角度が−30°のタイヤ(下記の表5参照)。ここで、角度の−(マイナス)は、端部溝の開口がタイヤ周方向に隣接する主溝へ接近する方向に端部溝が傾斜していることを意味する。
試験例2のタイヤ:端部溝の角度が−15°のタイヤ(下記の表5参照)。
試験例3のタイヤ:端部溝の角度が0°のタイヤ(下記の表5参照)。
試験例4のタイヤ:端部溝の角度が+15°のタイヤ(下記の表5参照)。
試験例5のタイヤ:端部溝の角度が+30°のタイヤ(下記の表5参照)。
【0236】
なお、副溝及び端部溝を形成した陸部の寸法は、図6に示す通りである。また、何れのタイヤも主溝の深さは6mm、副溝の長さは短い方の対角線の長さの50%、副溝の深さは2mmである。
【0237】
次に、試験方法を説明する。
【0238】
試験は、試験タイヤを実車に装着し、テストコース(1周60秒)を15周させた。
【0239】
なお、結果は、15周走行後のタイヤの踏面(端部溝の主溝側の開口部分。表の矢印で図示した部分。)にめくれが生じていないものを○、めくれが生じているものを×とした。
【0240】
結果は、以下の表5に示す通りである。
【0241】
【表5】
Figure 0004404510
【0242】
試験の結果、端部溝の角度は、±15°以内が良いことが分かる。
【0243】
(試験E)
陸部に副溝の形成されていないタイヤ1種、陸部に副溝が形成され副溝の長さの異なるタイヤ4種の合計5種類の異なるタイヤを用意し、ウエット性能及びドライ性能の比較を行った。
【0244】
以下に試験タイヤを説明する。
【0245】
試験例1のタイヤ乃至試験例5のタイヤは、何れも図4に示すトレッドパターンを有している。
【0246】
試験例1のタイヤは陸部に副溝が形成されていないタイヤであり、試験例2乃至試験例5のタイヤは、何れも各陸部に副溝が形成されているが、副溝の長さが異なるタイヤである(下記の表6参照)。
【0247】
何れも主溝の深さは6mm、副溝の深さは4mmである。また、表内の記載した副溝の長さは、短い方の対角線に沿って陸部を横断した副溝の長さを100とした指数表示である。
【0248】
なお、試験方法は試験Aと同様である。
【0249】
【表6】
Figure 0004404510
【0250】
試験の結果、副溝の長さは、評価−3以下を不可とすると、ウエット性能とドライ性能を両立するには、短い方の対角線の長さに対して30%(20%と40%との間)〜70%以内(または80%未満)が良いことが分かる。
【0251】
[第4の実施形態]
本発明の空気入りタイヤの第4の実施形態を図7及び図8にしたがって説明する。
【0252】
図7に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ10のトレッド12には、タイヤ赤道面CLの右側(矢印R方向側)にタイヤ周方向(矢印A方向及び矢印B方向)に沿って延びる主溝14、主溝16及び主溝18が形成されており、タイヤ赤道面CLの左側(矢印L方向側)にタイヤ周方向に対して30°以下の角度で傾斜する主溝20が複数形成されている。
【0253】
本実施形態の主溝20のタイヤ周方向に対する角度θ1 (鋭角側で計測。なお、溝中心線が曲線である場合には溝中心線の接線とのなす角度。)は、タイヤ赤道面CL側よりも左のショルダー側で大きくなるように設定されており、タイヤ赤道面CL側の端部でタイヤ周方向に対して略5°、ショルダー側の端部でタイヤ周方向に対して略28°で傾斜している。
【0254】
さらにトレッド12には、タイヤ赤道面CLの右側に主溝14、主溝16及び主溝18に交差する主溝22が複数形成されており、タイヤ赤道面CLの左側に主溝20に交差する主溝24が複数形成されている。
【0255】
本実施形態の主溝22のタイヤ周方向に対する角度θ2 (溝中心線で鋭角側で計測。なお、溝中心線が曲線である場合には溝中心線の接線とのなす角度。)は、タイヤ赤道面CL側よりも右のショルダー側で大きくなるように設定されており、タイヤ赤道面CL側の端部でタイヤ周方向に対して略60°、ショルダー側の端部でタイヤ周方向に対して略78°で傾斜している。
【0256】
また、本実施形態の主溝24のタイヤ周方向に対する角度θ3 (溝中心線で鋭角側で計測。なお、溝中心線が曲線である場合には溝中心線の接線とのなす角度。)は、タイヤ赤道面CL側よりも左のショルダー側で大きくなるように設定されており、タイヤ赤道面CL側の端部でタイヤ周方向に対して略60°、ショルダー側の端部でタイヤ周方向に対して略88°で傾斜している。
【0257】
本実施形態では、これらの主溝14、主溝16、主溝18、主溝20、主溝22及び主溝24の深さは全て同一である。
【0258】
トレッド12には、これらの主溝14、主溝16、主溝18、主溝20、主溝22及び主溝24によって四角形の陸部26が複数形成されている。
【0259】
各陸部26は、2つの対角線の長さが互いに異なる四角形である。
【0260】
これら複数の陸部26の内の一部を除き、大部分の陸部26には、副溝28が形成されている。
【0261】
次に、副溝28の規定に付いて説明する。なお、以下には、代表して右側から数えて3番目の陸部26に付いて図8に基づいて説明する。なお、その他の陸部26の副溝28に付いても同じ規定を採用する。
【0262】
図8に示すように、副溝28は、陸部26の中央部に配置される中央副溝部28A、中央副溝部28Aの端部から最も近い主溝に開口する端部副溝部28B及び中央副溝部28Aと端部副溝部28Bとを連結する円弧状の連結部28Cを有している。
【0263】
水の流動抵抗を少なくするために、連結部28Cの曲率半径は3mm以上10mm以下が好ましい。
【0264】
中央副溝部28Aは、陸部26の中央部に、2点鎖線で示す短い方の対角線30Sに実質上沿うように形成されることが好ましく、短い方の対角線30Sと中央副溝部28Aとのなす角度は、±20°以内が好ましい。本実施形態では、短い方の対角線30Sと中央副溝部28Aとのなす角度が0°であり、中央副溝部28Aは短い方の対角線30S上に形成されている。
【0265】
また、中央副溝部28Aの深さは主溝14、主溝16、主溝18、主溝20、主溝22及び主溝24の深さの30%以上が好ましい。
【0266】
さらに、中央副溝部28Aの長さL1 (中央副溝部28Aの延長線と端部副溝部28Bの延長線との交点間距離)を短い対角線30Sの長さL0 の30%以上70%未満に設定することが好ましい。
【0267】
本実施形態では、主溝14、主溝16、主溝18、主溝20、主溝22及び主溝24の深さが各々6mm、中央副溝部28Aの深さが2mm、中央副溝部28Aの長さL1 が短い対角線30Sの長さL0 の略47%、端部副溝部28Bの深さが2mmに設定されている。
【0268】
また、副溝28の溝幅wは、陸部26の剛性の低下を抑えるために2mm以下が好ましい(実質的に零でも良い。即ち、副溝28は所謂サイプでも良い。)。
【0269】
図7に示すように本実施形態の空気入りタイヤ10は方向性パターンを有しており、タイヤサイズが215/45R17、右前輪に用いられ、走行時には矢印B方向に回転する。なお、左前輪に用いられる空気入りタイヤのパターンは図7のパターンと対称形状である。
【0270】
(作用)
(1) 陸部26に副溝28を横断させたので、副溝28のエッジ成分の増加及び、副溝28の吸排水作用によりウエット性能が向上する。なお、副溝28に吸い込まれた水は端部副溝部28Bを介して主溝へ排出される。
【0271】
さらに、端部副溝部28Bを副溝28の端部から最も近い主溝に最短距離で開口させているので、端部副溝部28Bの長さを短くでき、また、連結部28Cを円弧形状としたので吸収した水を効率的に主溝へ排水することができる。
【0272】
なお、連結部28Cの曲率半径が3mm未満になると、連結部28C付近での応力集中を排除できなくなり、クラックが生じ易くなる。また、連結部28C付近で応力不均一が生じ、ヒール・アンド・トー摩耗を発生し易くなる。さらに、連結部28Cで流路抵抗が増加し、排水性が低下する。
【0273】
(2) 中央副溝部28Aを、陸部26の短い方の対角線30S上に配置したので、陸部26を正三角形に近い2つの三角形に区分することになり、陸部26が特異方向に弱くなることを防止し、陸部26の剛性の低下を最小限に抑えることができる。このため、陸部26の変形が抑えられ、ドライ性能が確保される。
【0274】
なお、短い方の対角線30Sと中央副溝部28Aとのなす角度θ3 が±20°の範囲を外れると、陸部26の剛性が低下する。
【0275】
また、連結部28Cの曲率半径が10mmを越えると、中央副溝部28Aが少なくなり、中央副溝部28Aが本来の機能(陸部26を正三角形に近い2つの三角形に区分し、陸部26が特異方向に弱くなることを防止すること。)を発揮できなくなる。
【0276】
(3) 陸部26が路面に接地した際、陸部26の中央部に接地圧が集中し易いが、陸部26の中央部に中央副溝部28Aを設けたので、この副溝28の両側に接地圧を分散し、陸部26の中央部の高い接地圧を緩和することもできる。
【0277】
(4) 中央副溝部28Aの深さを主溝14、主溝16、主溝18、主溝20、主溝22及び主溝24の深さの約33%(中央副溝部28Aの深さ2mm、主溝深さ6mm)としたので、陸部26の排水性を確保することができる。
【0278】
(5) 中央副溝部28Aの長さL1 を短い対角線30Sの長さL0 の47%に設定したので、ウエット性能とドライ性能を両立することができる。
【0279】
なお、中央副溝部28Aの長さL1 が短い対角線30Sの長さL0 の70%以上になると、陸部26の剛性が低下し、ドライ性能が低下する。
(6) 端部副溝部28Bの深さを中央副溝部28Aの深さと同等に設定し、端部副溝部28Bの深さを、主溝の深さの約33%に設定したので、陸部26の外周縁部分の剛性を全体的に確保することができ、陸部26の剛性が確保され、ドライ性能が確保される。
【0280】
一方、端部副溝部28Bの深さが主溝の深さの30%を越えると、陸部26の剛性が低下して曲げ変形し易くなり、ドライ性能が低下する。
【0281】
なお、本実施形態では、2つの端部副溝部28Bを両方ともタイヤ軸方向の主溝に開口させたが、何れか一方または両方を、タイヤ周方向の主溝に開口させても良い。
【0282】
なお、陸部26が中央副溝部28Aと2つの端部副溝部28B及び連結部28Cにより2つの小陸部に区分する場合、この実施形態のように一対の端部副溝部28Bを点対称に配置し、2つの小陸部の面積を略同一に設定することが好ましい。
【0283】
[第5の実施形態]
本発明の空気入りタイヤの第5の実施形態を図9にしたがって説明する。
【0284】
この第5の実施形態の空気入りタイヤ50は、第4の実施形態の空気入りタイヤ10(前輪用)と対で用いられる左後輪用のタイヤである。なお、右後輪に用いられる空気入りタイヤのパターンは図9のパターンと対称形状である。
【0285】
なお、第4の実施形態と同一構成に関しては同一符号を付しその説明は省略する。また、本実施形態の空気入りタイヤ50のタイヤサイズは、245/45R17である。
【0286】
図9に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ50のトレッド12には、左側(矢印R方向側)にタイヤ周方向(矢印A方向及び矢印B方向)に沿って延びる主溝32,34,36,38,40,42が形成されており、その右側(矢印L方向側)にタイヤ周方向に対して40°以下の角度で傾斜する主溝44が複数形成されている。
【0287】
本実施形態の主溝44のタイヤ周方向に対する角度θ1 (鋭角側で計測。なお、溝中心線が曲線である場合には溝中心線の接線とのなす角度。)は、タイヤ赤道面CL側よりも右のショルダー側で大きくなるように設定されており、タイヤ赤道面CL側の端部でタイヤ周方向に対して略5°、ショルダー側の端部でタイヤ周方向に対して略32°で傾斜している。
【0288】
さらにトレッド12には、左側では、左側のショルダー側から主溝38へ向かって延びて主溝32,34,36と交差する主溝46が複数形成されており、右側では、右側のショルダー側から主溝38へ向かって延びて主溝40,42,4と交差する主溝48が複数形成されている。
【0289】
本実施形態の主溝46のタイヤ周方向に対する角度θ2 (溝中心線で鋭角側で計測。なお、溝中心線が曲線である場合には溝中心線の接線とのなす角度。)は、左のショルダー側で大きくなるように設定されており、タイヤ赤道面CL側の端部でタイヤ周方向に対して略55°、ショルダー側の端部でタイヤ周方向に対して略90°で傾斜している。
【0290】
また、本実施形態の主溝48のタイヤ周方向に対する角度θ3 (溝中心線で鋭角側で計測。なお、溝中心線が曲線である場合には溝中心線の接線とのなす角度。)は、右のショルダー側で大きくなるように設定されており、タイヤ赤道面CL側の端部でタイヤ周方向に対して略55°、ショルダー側の端部でタイヤ周方向に対して略88°で傾斜している。
【0291】
本実施形態では、これらの主溝32,34,36,38,40,42,44,46,48の深さは全て同一である。
【0292】
トレッド12には、これらの主溝32,34,36,38,40,42,44,46,48によって四角形の陸部52が複数形成されており、これらの陸部52には、第4の実施形態と同様に規定される副溝28が形成されている。
【0293】
したがって、本実施形態の空気入りタイヤ50も、第4の実施形態の空気入りタイヤ10と同様の作用効果が得られる。
【0294】
[第6の実施形態]
本発明の空気入りタイヤの第6の実施形態を図10A及び図10Bにしたがって説明する。図10A及び図10Bに示すように、陸部26の副溝28には、両角部に面取部54が形成されている。
【0295】
面取部54は、副溝28の全長に渡って設けられている。
【0296】
面取部54は、図10Bに示すように、副溝28の長さ方向に直角な断面において、なだらかな凸形状(例えば、単一の曲率半径を有する円弧形状、曲率の異なる複数の円弧を組み合わせた形状等)であることが好ましい。
【0297】
面取部54の深さHの最大値は、副溝28の溝深さDの5%以上50%以下であることが好ましく、なかでも10%以上30%以下であることが更に好ましい。
【0298】
面取部54の深さHの最大値が、溝深さDの5%未満では、横力及び前後力作用下での面圧の変化の低減効果が小さくなり、溝深さDの50%よりも大きくなると、接地面積が減少してしまう。
【0299】
副溝28の長さ方向に直角な断面において、踏面に対して平行に計測した面取部54の長さLの最大値は、陸部26のタイヤ軸方向最大幅Wの5%以上50%以下であることが好ましく、中でも10%以上30%以下であることが更に好ましい。
【0300】
面取部54の長さLの最大値が、陸部26のタイヤ軸方向最大幅Wの50%を越えると接地面積が減少してしまい、5%未満では横力及び前後力作用下での面圧の変化の低減効果が小さくなる。
【0301】
面取部54の深さHは、副溝28において陸部端及び陸部中央部において、その他の部分よりも大きいことが好ましい。陸部26において、副溝28の陸部端及び中央部は面取部54が設けられていなければ特に大きな面圧となり、ここでの深さHを他より大きくすることにより、面圧均一化に効果がある。
【0302】
また、横力作用時の陸部26内の接地圧は、陸部26の形状、副溝28の経路により分布するが、副溝28の面取部54の深さHを長さ方向の各点で緩やかに変えることにより、均一化しいては、偏摩耗、摩耗性能,運動性能の改善に効果を発揮する。
【0303】
(試験F)
試験例に係るタイヤを2種類用意し、実車に装着してドライ路面のテストコースを走行し、ラップタイム(ベスト)、ラップタイム(10周の平均値)を計測すると共に、所定距離走行後に偏摩耗形態(ヒール・アンド・トー)及びクラックの発生具合を観察し、また、走行時のグリップ持続性を調べた。
【0304】
試験例1のタイヤは、図11に示す空気入りタイヤ60(前輪用)と図12に示す空気入りタイヤ62(後輪用)である。試験例1のタイヤ60,62の陸部26に形成されている副溝28は、中央副溝部28Aと端部副溝部28Bとが直接連結されているものであり、中央副溝部28Aと端部副溝部28Bとの連結部分が角張っているものである。
【0305】
試験例2のタイヤは、第4の実施形態の空気入りタイヤ10(前輪用)と第2の実施形態50(後輪用)である。
【0306】
ラップタイムの評価は、試験例1のタイムを100とする指数表示とした。指数が小さい程ラップタイムが短いことを表す。
【0307】
偏摩耗の評価は、試験例1のタイヤの陸部に生じたヒール・アンド・トー摩耗の段差量を100として指数表示した。指数が小さいほど偏摩耗が少なく、耐偏摩耗性に優れていることを表す。
【0308】
クラックの評価は、試験例1のタイヤの陸部に生じたクラックの数を100として指数表示した。指数が小さいほどクラックの発生数が少なく、耐クラック性に優れていることを表す。
【0309】
グリップ持続性は、テストドライバーによるフィーリング評価であり、評価は試験例1のタイヤを100とした指数で表示した。指数が大きいほどグリップ持続性が良いことを表す。
【0310】
【表7】
Figure 0004404510
【0311】
(試験G)
試験例に係るタイヤを2種類用意し、実車に装着してウエット路面(水深1〜3mm程度)のテトコースを走行し、ラップタイム(ベストタイム)、ラップタイム(10周の平均値)を計測すると共に、所定距離走行後に偏摩耗形態(ヒール・アンド・トー)及びクラックの発生具合を観察し、また、走行時のグリップ持続性及びアクアプレーニングレベルを調べた。
【0312】
アクアプレーニングレベルは、テストドライバーによるフィーリング評価であり、評価は試験例1のタイヤを100とした指数で表示した。指数が大きいほどアクアプレーニングレベルが高いことを表す。
【0313】
【表8】
Figure 0004404510
【0314】
試験の結果、ウエット路面走行においては、試験例2のタイヤは、全ての項目において試験例1のタイヤよりも優れていることが分かる。
【図面の簡単な説明】
図1は、第1の参考形態に係る空気入りタイヤのトレッドの展開図である。
図2は、陸部の拡大図である。
図3は、陸部の拡大図である。
図4は、本発明の第2の実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドの展開図である。
図5は、本発明の第3の実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドの展開図である。
図6は、陸部の拡大図である。
図7は、本発明の第4の実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドの展開図である。
図8は、陸部の拡大図である。
図9は、本発明の第5の実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドの展開図である。
図10Aは本発明の第6の実施形態に係る空気入りタイヤの陸部の平面図であり、図10Bは図10Aに示す陸部の10B−10B線断面図である。
図11は、試験例1に係る前輪用の空気入りタイヤのトレッドの展開図である。
図12は、試験例1に係る後輪用の空気入りタイヤのトレッドの展開図である。
図13A及び図13Bは、副溝を設けた従来の陸部の平面図である。

Claims (15)

  1. トレッドにタイヤ赤道面に対する角度の異なる2組の主溝に挟まれる実質上四角形の複数の陸部を備え、前記陸部に副溝を配置した空気入りタイヤであって、
    前記陸部には、一つの辺から他の何れかの辺に貫通する副溝を有し、
    前記副溝は、陸部の短い方の対角線と同方向に傾斜し前記陸部の中央部に配置された中央副溝部と、前記中央副溝部と異なる方向に延びると共に最も近傍の主溝に開口する端部副溝部と、前記中央副溝部と前記端部副溝部とを滑らかに連結する連結部とを有することを特徴とする空気入りタイヤ。
  2. 前記連結部は、曲率半径が3mm以上10mm以下の円弧形状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. 前記中央副溝部の長さは、前記短い方の対角線の長さの70%未満であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の空気入りタイヤ。
  4. 前記短い方の対角線と前記中央副溝部とのなす角度が、±20°以内であることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の空気入りタイヤ。
  5. 前記中央副溝部は、実質的に前記短い方の対角線上に配置されていることを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載の空気入りタイヤ。
  6. 前記中央副溝部の深さは前記主溝の深さの30%以上であることを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載の空気入りタイヤ。
  7. 前記端部副溝部と前記端部副溝部が開口していない近傍の前記主溝とのなす角度が30°以内であることを特徴する請求項1乃至請求項6の何れか1項に記載の空気入りタイヤ。
  8. 前記端部副溝部は、前記中央副溝部よりも深くないことを特徴とする請求項1乃至請求項7の何れか1項に記載の空気入りタイヤ。
  9. 前記端部副溝部の深さは、前記主溝の深さの10%以上30%未満であることを特徴とする請求項8に記載の空気入りタイヤ。
  10. 前記副溝は、長さ方向の各点で、長さ方向に直角な断面において、前記副溝の踏面への開口部の両角部に面取部を設けたことを特徴とする請求項1乃至請求項9の何れか1項に記載の空気入りタイヤ。
  11. 前記副溝の長さ方向に直角な断面において、前記面取部の断面形状がなだらかな凸形状であることを特徴とする請求項10に記載の空気入りタイヤ。
  12. 前記面取部の深さHの最大値が、前記副溝の溝深さDの5%以上50%以下であることを特徴とする請求項10または請求項11に記載の空気入りタイヤ。
  13. 前記副溝の長さ方向に直角な断面において、踏面に対して平行に計測した前記面取部の長さLの最大値が、前記副溝の形成されている陸部のタイヤ軸方向最大幅Wの5%以上50%以下であることを特徴とする請求項10乃至請求項12の何れか1項に記載の空気入りタイヤ。
  14. 横力作用下での陸部内の接地圧の変化が小さくなるように、前記副溝の長さ方向の各点での前記面取部の深さHを緩やかに変化させていることを特徴とする請求項10乃至請求項13の何れか1項に記載の空気入りタイヤ。
  15. 前記面取部の深さHは、前記副溝の陸部端及び陸部中央部において最大となることを特徴とする請求項14に記載の空気入りタイヤ。
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