JP5581170B2 - タイヤ - Google Patents

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Description

本発明は、タイヤ踏み面を構成する踏み面を有するブロックを備えたタイヤに関する。
従来、タイヤ踏み面を構成する踏み面を有する複数のブロックを有するタイヤが知られている。各ブロックは、周方向溝や幅方向溝などによって区切られており、トレッドパターンを構成する。
ここで、路面などのタイヤ接地面にブロックが衝突する際に、「ピッチノイズ」或いは「パターンノイズ」などと呼ばれる騒音が発生することが知られている。このような騒音を抑制する方法として、ブロックの踏み面の面取りを行って、タイヤ接地面にブロック(踏み面)が衝突する衝撃を和らげる方法が提案されている(例えば、特許文献1)。
特開2007−055333号公報
発明者は、鋭意検討を重ねた結果、タイヤ接地面と踏み面との摩擦によって生じるタイヤ周方向の剪断力に起因するブロックの変形が騒音の原因の一つであることを見出した。
しかしながら、上述したブロックの踏み面の面取りでは、タイヤ周方向の剪断力に起因するブロックの変形を抑制することができない。
そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、「ピッチノイズ」或いは「パターンノイズ」などと呼ばれる騒音を抑制することを可能とするタイヤを提供することを目的とする。
第1の特徴に係るタイヤ(タイヤ100)は、タイヤ踏み面を構成する踏み面を有するブロック(ブロック10)を備える。前記ブロックは、少なくとも1以上の深溝(深溝20)によって区分けされる。前記ブロックは、タイヤ周方向及びタイヤ幅方向に対して傾きを有する浅溝(浅溝12)を有する。前記踏み面から前記浅溝の底までの深さは、前記踏み面から前記深溝の底までの深さの30%以下である。
第1の特徴において、前記浅溝は、前記タイヤ周方向における前記ブロックの端部において、前記深溝に連通する。
第1の特徴において、前記浅溝は、前記タイヤ周方向における前記ブロックの端部のうち、踏み込み側端部において、前記深溝に連通する。
第1の特徴において、前記浅溝は、前記タイヤ周方向における前記ブロックの端部に最も近い第1端と、前記タイヤ周方向における前記ブロックの前記端部から最も離れた第2端とを有する。前記タイヤ周方向における前記第1端と前記第2端との距離は、前記タイヤ周方向における前記ブロックの長さの30%以下である。
第1の特徴において、前記浅溝は、1対の浅溝によって構成される。前記1対の浅溝は、前記タイヤ周方向における前記ブロックの端部に近いほど、タイヤ幅方向において前記ブロックの中心に近い形状を有する。
本発明によれば、「ピッチノイズ」或いは「パターンノイズ」などと呼ばれる騒音を抑制することを可能とするタイヤを提供することができる。
図1は、第1実施形態に係るタイヤ100の一部分を示す拡大平面図である。 図2は、第1実施形態に係るブロック10を示す斜視図である。 図3は、浅溝が形成されていないブロックの変形を示す図である。 図4は、浅溝12が形成されたブロック10の変形を示す図である。 図5は、比較例1に係るブロック(踏み面)を示す平面図である。 図6は、実施例1に係るブロック10(踏み面)を示す平面図である。 図7は、実施例2に係るブロック10(踏み面)を示す平面図である。 図8は、実施例3に係るブロック10(踏み面)を示す平面図である。 図9は、評価1の評価結果を示す図である。 図10は、実施例1、実施例4〜実施例8に係るブロック10を説明するための図である。 図11は、評価2の評価結果を示す図である。 図12は、実施例1、実施例9〜実施例12に係るブロック10を説明するための図である。 図13は、実施例1、実施例9〜実施例12に係るブロック10を説明するための図である。 図14は、評価3の評価結果を示す図である。 図15は、実施例1、実施例13〜実施例16に係るブロック10を説明するための図である。 図16は、評価4の評価結果を示す図である。 図17は、比較例1、比較例17〜比較例19に係るブロックを説明するための図である。 図18は、実施例1、実施例17〜実施例19に係るブロック10を説明するための図である。 図19は、評価3の評価結果を示す図である。 図20は、その他の実施形態に係るブロック10(踏み面)を示す平面図である。
以下において、本発明の実施形態に係るタイヤについて、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。
ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
[実施形態の概要]
実施形態に係るタイヤは、タイヤ踏み面を構成する踏み面を有するブロックを備える。ブロックは、少なくとも1以上の深溝によって区分けされる。ブロックは、タイヤ周方向及びタイヤ幅方向に対して傾きを有する浅溝を有する。踏み面から浅溝の底までの深さは、踏み面から深溝の底までの深さの30%以下である。
実施形態では、ブロックは、タイヤ周方向に対して傾きを有する浅溝を有する。従って、タイヤ接地面と踏み面との摩擦によって生じるタイヤ周方向の剪断力によって、浅溝によって剛性が低下するブロックの一部分のみが変形しやすく、浅溝によって剛性が低下しないブロックの他部分の変形が抑制される。言い換えると、踏み面に近いブロックの一部分のみが変形しやすく、タイヤ接地面に近いブロックの他部分の変形が抑制される。
このように、全体として、タイヤ周方向の剪断力に起因するブロックの変形が抑制されるため、「ピッチノイズ」或いは「パターンノイズ」などと呼ばれる騒音を抑制することができる。
実施形態では、浅溝は、タイヤ幅方向に対して傾きを有する。従って、タイヤ周方向におけるブロックの端部と浅溝との平均的な距離が同じであれば、タイヤ幅方向と平行な浅溝を形成するケースと比べて、浅溝に起因するブロック欠けを抑制することができる。言い換えると、タイヤ幅方向と平行な浅溝を形成するケースと比べて、タイヤ周方向におけるブロックの端部と浅溝との平均的な距離を近づけることが可能であり、タイヤ周方向の剪断力に起因するブロックの変形をさらに抑制することができる。
実施形態では、踏み面から浅溝の底までの深さは、踏み面から深溝の底までの深さの30%以下である。従って、ブロックの剛性が必要以上に損なわれることも抑制することができる。
[第1実施形態]
(タイヤの構成)
以下において、第1実施形態に係るタイヤについて、図面を参照しながら説明する。図1は、第1実施形態に係るタイヤ100の一部分を示す拡大平面図である。具体的には、図1は、タイヤ100のタイヤ踏み面の一部が図示されている。
図1に示すように、タイヤ100は、タイヤ踏み面を構成する踏み面を有するブロック10を有する。ブロック10は、少なくとも1以上の深溝20によって区分けされる。深溝20は、例えば、周方向溝20A、幅方向溝20B及びショルダー溝20Cである。
なお、ブロック10は、周方向溝20A及び幅方向溝20Bによって区分けされるブロック10A及び周方向溝20A及びショルダー溝20Cによって区分けされるブロック10Bを含む。但し、以下においては、ブロック10A及びブロック10Bを区別せずに、ブロック10について説明する。
続いて、ブロック10について、図2を参照しながら説明する。図2は、第1実施形態に係るブロック10を示す斜視図である。
ブロック10(踏み面)は、図2に示すように、タイヤ周方向における1対の端部11(端部11A及び端部11B)を有する。例えば、端部11Aは、踏み込み側の端部であり、端部11Bは、蹴り上げ側の端部である。
ブロック10は、タイヤ周方向及びタイヤ幅方向に対して傾きを有する浅溝12(浅溝12A、浅溝12B、浅溝12C及び浅溝12D)を有する。踏み面から浅溝12の底までの深さは、踏み面から深溝20の底までの深さの30%以下である。
なお、踏み面から浅溝12の底までの深さとは、踏み面から浅溝12の底までの深さの最小値、最大値或いは平均値であってもよい。同様に、踏み面から深溝20の底までの深さとは、踏み面から深溝20の底までの深さの最小値、最大値或いは平均値であってもよい。
ここで、踏み面から浅溝12の底までの深さは、タイヤ100が装着される車輌の荷重によって、浅溝12の底がタイヤ接地面に接しない程度の深さを少なくとも有する。従って、タイヤ100が装着される車輌の荷重に応じて、踏み面から浅溝12の底までの深さが異なることは勿論である。
浅溝12は、タイヤ周方向におけるブロック10の端部11に最も近い第1端13(第1端13A、第1端13B、第1端13C及び第1端13D)と、タイヤ周方向におけるブロック10の端部11から最も離れた第2端14(第2端14A、第2端14B、第2端14C及び第2端14D)とを有する。
ここで、浅溝12は、端部11A及び端部11Bのうち、いずれか一方の端部或いは双方の端部において、深溝20(例えば、幅方向溝20B又はショルダー溝20C)に連通することが好ましい。
第1実施形態では、浅溝12A及び浅溝12Bは、端部11Aにおいて、深溝20(例えば、幅方向溝20B又はショルダー溝20C)に連通することが好ましい。すなわち、第1端13A及び第1端13Bは、深溝(例えば、幅方向溝20B又はショルダー溝20C)に開口する。
同様に、浅溝12C及び浅溝12Dは、端部11Bにおいて、深溝20(例えば、幅方向溝20B又はショルダー溝20C)に連通することが好ましい。すなわち、第1端13C及び第1端13Dは、深溝(例えば、幅方向溝20B又はショルダー溝20C)に開口する。
なお、浅溝12は、周方向溝20Aに連通していてもよい。例えば、浅溝12A、浅溝12B、浅溝12C及び浅溝12Dは、周方向溝20Aに連通していてもよい。すなわち、第2端14A、第2端14B、第2端14C及び第2端14Dは、周方向溝20Aに開口する。
タイヤ周方向における第1端13と第2端14との距離は、タイヤ周方向におけるブロック10の長さの30%以下であることが好ましい。
浅溝12A及び浅溝12Bは、タイヤ周方向におけるブロック10の端部(ここでは、端部11A)に近いほど、タイヤ幅方向においてブロック10の中心に近い形状を有することが好ましい。同様に、浅溝12C及び浅溝12Dは、タイヤ周方向におけるブロック10の端部(ここでは、端部11B)に近いほど、タイヤ幅方向においてブロック10の中心に近い形状を有することが好ましい。
タイヤ幅方向におけるブロック10の中心と第1端13との距離は、タイヤ幅方向におけるブロック10の中心とブロック10の端部との距離の50%以下であることが好ましい。
(剪断力に起因するブロックの変形)
以下において、タイヤ接地面と踏み面との摩擦によって生じるタイヤ周方向の剪断力に起因するブロックの変形について、図面を参照しながら説明する。図3は、浅溝が形成されていないブロックの変形を示す図である。図4は、浅溝12が形成されたブロック10の変形を示す図である。
浅溝が形成されていない場合には、図3に示すように、ブロックの剛性が一律に同じであるため、タイヤ周方向の剪断力によって、ブロックが全体的に変形する。
これに対して、浅溝12が形成されている場合には、図4に示すように、浅溝12が形成されているブロック10の一部分の剛性は、浅溝12が形成されていないブロック10の一部分の剛性よりも低下する。従って、浅溝12によって剛性が低下するブロック10の一部分のみが変形しやすい。このように、図4に示すケースでは、図3に示すケースと比べて、全体として、タイヤ周方向の剪断力に起因するブロック10の変形が抑制される。
(作用及び効果)
第1実施形態では、ブロック10は、タイヤ周方向に対して傾きを有する浅溝12を有する。従って、タイヤ接地面と踏み面との摩擦によって生じるタイヤ周方向の剪断力によって、浅溝12によって剛性が低下するブロック10の一部分のみが変形しやすく、浅溝12によって剛性が低下しないブロック10の他部分の変形が抑制される。言い換えると、踏み面に近いブロック10の一部分のみが変形しやすく、タイヤ接地面に近いブロック10の他部分の変形が抑制される。
このように、全体として、タイヤ周方向の剪断力に起因するブロック10の変形が抑制されるため、「ピッチノイズ」或いは「パターンノイズ」などと呼ばれる騒音を抑制することができる。
第1実施形態では、浅溝12は、タイヤ幅方向に対して傾きを有する。従って、タイヤ周方向におけるブロック10の端部と浅溝12との平均的な距離が同じであれば、タイヤ幅方向と平行な浅溝を形成するケースと比べて、浅溝12に起因するブロック欠けを抑制することができる。言い換えると、タイヤ幅方向と平行な浅溝を形成するケースと比べて、タイヤ周方向におけるブロック10の端部と浅溝12との平均的な距離を近づけることが可能であり、タイヤ周方向の剪断力に起因するブロック10の変形をさらに抑制することができる。
第1実施形態では、踏み面から浅溝12の底までの深さは、踏み面から深溝20の底までの深さの30%以下である。従って、ブロック10の剛性が必要以上に損なわれることも抑制することができる。
第1実施形態では、浅溝12は、端部11A及び端部11Bのうち、いずれか一方の端部或いは双方の端部において、深溝20(例えば、幅方向溝20B又はショルダー溝20C)に連通する。従って、ブロック10の端部11(角部)の変形を促進し、全体として、タイヤ周方向の剪断力に起因するブロック10の変形を効率的に抑制することができる。
特に、浅溝12A及び浅溝12Bは、端部11A及び端部11Bのうち、端部11A(踏み込み側端部)において、深溝20(例えば、幅方向溝20B又はショルダー溝20C)に連通する。従って、踏み込み時においてブロック10の変形が抑制あれ、「ピッチノイズ」或いは「パターンノイズ」などと呼ばれる騒音を効率的に抑制することができる。
第1実施形態では、タイヤ周方向における第1端13と第2端14との距離は、タイヤ周方向におけるブロック10の長さの30%以下である。すなわち、浅溝12が端部11に近い部分に形成されるため、ブロック10の端部11(角部)の変形を促進し、全体として、タイヤ周方向の剪断力に起因するブロック10の変形を効率的に抑制することができる。
第1実施形態では、浅溝12A及び浅溝12Bは、タイヤ周方向におけるブロック10の端部(ここでは、端部11A)に近いほど、タイヤ幅方向においてブロック10の中心に近い形状を有する。同様に、浅溝12C及び浅溝12Dは、タイヤ周方向におけるブロック10の端部(ここでは、端部11B)に近いほど、タイヤ幅方向においてブロック10の中心に近い形状を有する。ここで、タイヤ幅方向におけるブロック10の中心は、タイヤ周方向の剪断力が大きいと想定される。従って、タイヤ周方向の剪断力が大きいと想定される部分において、ブロック10の端部11(角部)の変形を促進し、全体として、タイヤ周方向の剪断力に起因するブロック10の変形を効率的に抑制することができる。
[評価の概要]
以下において、評価結果について説明する。評価では、以下の条件に従って、マイクによって集音された騒音のレベルを測定した。
評価タイヤの外形:11R22.5
評価タイヤの内圧:630kPa
評価タイヤに対する荷重:21.3kN
車輌速度:70km/h
評価条件:ギヤはニュートラル、エンジンはオフ
マイク位置:車輌中心から7.5m、かつ、高さ1.2m
[評価1]
評価1では、浅溝の有無によって、騒音レベルがどのように変化するのかについて評価を行った。
(比較例1)
比較例1に係るタイヤとしては、図5に示すように、浅溝が形成されていないブロックを備えたタイヤを用いた。なお、図5は、比較例1に係るブロック(踏み面)を示す平面図である。
(実施例1)
実施例1に係るタイヤ100としては、図6に示すように、浅溝12A〜浅溝12Dが形成されたブロック10を備えたタイヤ100を用いた。なお、図6は、実施例1に係るブロック10(踏み面)を示す平面図である。
(実施例2)
実施例2に係るタイヤ100としては、図7に示すように、浅溝12B及び浅溝12Dが形成されたブロック10を備えたタイヤ100を用いた。なお、図7は、実施例2に係るブロック10(踏み面)を示す平面図である。
(実施例3)
実施例3に係るタイヤ100としては、図8に示すように、浅溝12B及び浅溝12Cが形成されたブロック10を備えたタイヤ100を用いた。なお、図8は、実施例3に係るブロック10(踏み面)を示す平面図である。
(評価結果)
図9に示すように、実施例1〜実施例3では、比較例1と比べて、騒音レベルが下がったことが確認された。すなわち、浅溝12を形成した方が、騒音レベルが下がったことが確認された。
[評価2]
評価2では、図10に示すように、タイヤ幅方向におけるブロック10の中心と第1端13との距離(a1)とタイヤ幅方向におけるブロック10の中心とブロック10の端部との距離(b1)との関係の変更によって、騒音レベルがどのように変化するのかについて評価を行った。
(比較例1)
比較例1に係るタイヤとしては、評価1と同様に、図5に示すブロックを備えたタイヤを用いた。
(実施例1)
実施例1に係るタイヤ100としては、評価1と同様に、図6に示すブロック10を備えたタイヤ100を用いた。具体的には、a1=0である浅溝12(浅溝12A〜浅溝12D)を有するタイヤ100を用いた。
(実施例4〜実施例8)
実施例4〜実施例8に係るタイヤ100としては、a1/b1×100[%]の値が10%〜50%である浅溝12(浅溝12A〜浅溝12D)を有するタイヤ100を用いた。
(評価結果)
図11に示すように、実施例1、実施例4〜実施例8では、比較例1と比べて、騒音レベルが下がったことが確認された。
[評価3]
評価3では、図12及び図13に示すように、踏み面から浅溝12の底までの深さ(a2)と踏み面から深溝20の底までの深さ(b2)との関係の変更によって、騒音レベルがどのように変化するのかについて評価を行った。
(比較例1)
比較例1に係るタイヤとしては、評価1と同様に、図5に示すブロックを備えたタイヤを用いた。
(実施例1)
実施例1に係るタイヤ100としては、評価1と同様に、図6に示すブロック10を備えたタイヤ100を用いた。具体的には、a2/b2×100[%]の値が10%である浅溝12(浅溝12A〜浅溝12D)を有するタイヤ100を用いた。
(実施例9〜実施例12)
実施例9〜実施例12に係るタイヤ100としては、a2/b2×100[%]の値が20%〜50%である浅溝12(浅溝12A〜浅溝12D)を有するタイヤ100を用いた。
(評価結果)
図14に示すように、実施例1、実施例9〜実施例12では、比較例1と比べて、騒音レベルが下がったことが確認された。特に、a2/b2×100[%]の値が30%以下である場合に、騒音レベルが下がったことが確認された。
[評価4]
評価4では、図15に示すように、タイヤ周方向における第1端13と第2端14との距離(a3)とタイヤ周方向におけるブロック10の長さ(b3)との関係の変更によって、騒音レベルがどのように変化するのかについて評価を行った。
(比較例1)
比較例1に係るタイヤとしては、評価結果1と同様に、図5に示すブロックを備えたタイヤを用いた。
(実施例1)
実施例1に係るタイヤ100としては、評価1と同様に、図6に示すブロック10を備えたタイヤ100を用いた。具体的には、a3/b3×100[%]の値が10%である浅溝12(浅溝12A〜浅溝12D)を有するタイヤ100を用いた。
(実施例13〜実施例16)
実施例13〜実施例16に係るタイヤ100としては、a3/b3×100[%]の値が20%〜50%である浅溝12(浅溝12A〜浅溝12D)を有するタイヤ100を用いた。
(評価結果)
図16に示すように、実施例1、実施例13〜実施例16では、比較例1と比べて、騒音レベルが下がったことが確認された。特に、a3/b3×100[%]の値が30%以下である場合に、騒音レベルが下がったことが確認された。
[評価5]
評価5では、図17及び図18に示すように、タイヤ周方向におけるブロックの端とタイヤ幅方向と平行な直線とによって形成される角度θの変更によって、騒音レベルがどのように変化するのかについて評価を行った。
(比較例1、比較例17〜比較例19)
比較例1、比較例17〜比較例19に係るタイヤとしては、評価結果1と同様に、図5に示すブロックを備えたタイヤを用いた。具体的には、角度θが0°〜45°のブロックを有するタイヤを用いた。
(実施例1、実施例17〜実施例19)
実施例1、実施例17〜実施例19に係るタイヤ100としては、評価結果1と同様に、図6に示すブロック10を備えたタイヤ100を用いた。具体的には、角度θが0°〜45°のブロック10を有するタイヤ100を用いた。
(評価結果)
図19に示すように、実施例1、実施例17〜実施例19では、比較例1、比較例17〜比較例19と比べて、騒音レベルが下がったことが確認された。
[その他の実施形態]
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
実施形態では、複数の浅溝12(浅溝12A〜浅溝12D)が形成されるケースについて例示した。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。タイヤ周方向及びタイヤ幅方向に対して傾きを有する1以上の浅溝12が形成されていればよい。
実施形態では、浅溝12は、直線形状を有する。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。具体的には、図20に示すように、浅溝12は、湾曲形状を有する。なお、図20は、その他の実施形態に係るブロック10(踏み面)を示す平面図である。このようなケースにおいて、タイヤ周方向におけるブロック10の端部側に凸を有するように、浅溝12が湾曲することが好ましい。これによって、ブロック10の端部11(角部)の変形を促進し、全体として、タイヤ周方向の剪断力に起因するブロック10の変形を効率的に抑制することができる。
実施形態では、浅溝12は、端部11において、深溝20に連通する。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。浅溝12は、深溝20に連通していなくてもよい。
実施形態では特に触れていないが、浅溝12は、図3に示すように、タイヤ幅方向におけるブロック10の中心線に対して線対称の形状を有することが好ましい。なお、同一の端部に複数の浅溝12が形成される場合には、複数の浅溝12が中心線Cに対して線対称の形状を有していればよい。
10…ブロック、11…端部、12…浅溝、13…第1端、14…第2端、20…深溝、20A…周方向溝、20B…幅方向溝、20C…ショルダー溝、100…タイヤ

Claims (3)

  1. タイヤ周方向及びタイヤ幅方向に形成された深溝によって区画されたブロックと、
    前記ブロックの隅部分を三角形状に区画する、1つのブロックあたり一対または二対の浅溝と、を備え、
    前記ブロックの踏み面から前記浅溝の底までの深さは、前記踏み面から前記深溝の底までの深さの30%以下であり、
    各浅溝は、第1端と第2端とを有し、対となる浅溝の前記第1端は、前記ブロックの踏み込み側の端部あるいは蹴り上げ側の端部の中央で交叉してタイヤ幅方向の前記深溝に連通し、前記第2端は、前記ブロックを挟んで対向するタイヤ周方向の前記深溝にそれぞれ連通することを特徴とするタイヤ。
  2. 前記各浅溝において、
    前記第1端が連通する側のブロック端部から前記第2端までの距離は、前記タイヤ周方向における前記ブロックの長さの30%以下であることを特徴とする請求項1に記載のタイヤ。
  3. 前記踏み面から前記浅溝の底までの深さは、前記踏み面から前記深溝の底までの深さの10%以上であることを特徴とする請求項1又は2に記載のタイヤ。
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