JP7052457B2 - タイヤ - Google Patents

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Description

本発明は、タイヤに関し、詳しくは、トレッド部にセミオープンサイプが設けられたタイヤに関する。
従来、氷雪路での摩擦力を高めるために、トレッド部の陸部にサイプが設けられたタイヤが提案されている。一方、前記タイヤは、サイプによって陸部の剛性が低下し、陸部が摩耗し易い傾向がある。とりわけ、SUV等は、車体の重量が大きく、この種の車両に装備されるタイヤには、高い耐摩耗性能が要求されていた。
下記特許文献1には、クラウン陸部にセミオープンサイプが設けられた空気入りタイヤが提案されている。セミオープンサイプは、一端が陸部内に位置するので、両端が溝に連通するフルオープンサイプに比べて、陸部の耐摩耗性能を維持することができる。
特開2013-116708号公報
しかしながら、セミオープンサイプであっても、陸部の摩耗終期になると、氷雪上性能が大きく損なわれる傾向があった。また、タイヤ新品時では、サイプが過度に開き易く、陸部が摩耗し易くなるおそれがあった。
本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、タイヤ新品時の耐摩耗性能を維持しつつ、陸部の摩耗終期の氷雪上性能を確保できるタイヤを提供することを主たる目的としている。
本発明は、トレッド部を有するタイヤであって、前記トレッド部は、溝と、前記溝に区分された陸部とを有し、前記陸部には、セミオープンサイプが設けられ、前記セミオープンサイプは、前記溝と連通する第1端と、前記陸部内に位置する第2端と、前記第1端から前記第2端までのサイプ長さとを有し、前記セミオープンサイプは、前記陸部の接地面での前記サイプ長さよりも、サイプ底での前記サイプ長さが大きい第1サイプを含む。
本発明のタイヤにおいて、前記第1サイプの前記サイプ長さは、前記陸部の接地面から前記サイプ底まで漸増するのが望ましい。
本発明のタイヤにおいて、前記第1サイプは、前記陸部のタイヤ軸方向の一方側と、前記陸部のタイヤ軸方向の他方側とに配されているのが望ましい。
本発明のタイヤにおいて、前記第1サイプは、タイヤ軸方向に対して、同じ向きに傾斜しているのが望ましい。
本発明のタイヤにおいて、前記一方側の前記第1サイプは、前記他方側の前記第1サイプの延長線の上又は前記延長線に対して±2mmのずれを伴って配置されているのが望ましい。
本発明のタイヤにおいて、前記セミオープンサイプは、前記陸部の接地面での前記サイプ長さから前記サイプ底での前記サイプ長さへの変化が、前記第1サイプのそれよりも小さいか又はゼロである第2サイプを含むのが望ましい。
本発明のタイヤにおいて、前記第1サイプと前記第2サイプとが交互に設けられた部分を含むのが望ましい。
本発明のタイヤにおいて、前記陸部がブロックであり、前記第1サイプは、前記ブロックのタイヤ周方向の両側に配置されており、前記第2サイプは、前記第1サイプの間に設けられているのが望ましい。
本発明のタイヤにおいて、前記第1サイプの前記接地面でのサイプ長さが、前記第2サイプの前記接地面での前記サイプ長さよりも小さいのが望ましい。
本発明のタイヤにおいて、前記第1サイプは、サイプ中心面と直交する正面視において、前記第1端がタイヤ法線に対して第1方向に傾斜し、前記第2端がタイヤ法線に対して前記第1方向とは逆の第2方向に傾斜しているのが望ましい。
本発明のタイヤにおいて、前記陸部がブロックであり、前記ブロックには、前記ブロックをタイヤ軸方向に横切る第3サイプが設けられ、前記第3サイプは、タイヤ軸方向の両側に配された一対の第1部分と、前記一対の第1部分の間で斜めに延びる第2部分とを含み、前記第2部分は、前記第1部分の最大深さよりも小さい深さを有するのが望ましい。
本発明のタイヤにおいて、前記第1サイプは、前記トレッド部の平面視において、直線状に延びる一対の直線部と、前記一対の直線部の間で半円状に曲がった円弧部とを有するのが望ましい。
本発明のタイヤにおいて、前記第1サイプの最大深さの80%の深さにおける前記サイプ長さは、前記陸部の接地面での前記サイプ長さの1.50~2.50倍であるのが望ましい。
本発明のタイヤの陸部に設けられたセミオープンサイプは、溝と連通する第1端と、陸部内に位置する第2端と、第1端から第2端までのサイプ長さとを有している。セミオープンサイプは、陸部の接地面でのサイプ長さよりも、サイプ底でのサイプ長さが大きい第1サイプを含む。
このような第1サイプは、タイヤ新品時ではサイプ長さが相対的に小さいため、サイプの過度の開きを抑制し、陸部の耐摩耗性能を維持することができる。また、タイヤ新品時には、第1サイプとともに、十分な深さを有する溝が氷雪上性能を高め得る。一方、第1サイプは、サイプ底でのサイプ長さが大きく確保されるため、陸部の摩耗終期であっても高い氷雪上性能を発揮することができる。
本発明の一実施形態のタイヤのトレッド部の展開図である。 (a)は図1のブロックの拡大図であり、(b)は、(a)のA-A線断面図である。 (a)は、本発明の他の実施形態のブロックの拡大図であり、(b)は、(a)のB-B線断面図である。 (a)は、本発明の他の実施形態のブロックの拡大図であり、(b)は、(a)のC-C線断面図である。 本発明の他の実施形態のブロックの拡大図である。 (a)は、比較例のタイヤのトレッド部に設けられたブロックの拡大図であり、(b)は、(a)のD-D線断面図である。
以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図1は、本発明の一実施形態を示すタイヤ1のトレッド部2の展開図である。本実施形態のタイヤ1は、例えば、冬用の空気入りタイヤとして用いられ、とりわけSUV等に好適に用いられる。但し、このような態様に限定されるものではなく、本発明のタイヤは、例えば、重荷重用タイヤとして用いられても良い。
図1に示されるように、タイヤ1のトレッド部2は、溝3と、溝3に区分された陸部4とを有する。溝3は、例えば、タイヤ周方向に連続して延びる複数の主溝5と、主溝5の間をタイヤ軸方向に延びる横溝6とを含む。
主溝5は、例えば、タイヤ赤道Cとトレッド端Teとの間において、最もトレッド端Te側に配されたショルダー主溝7と、ショルダー主溝7とタイヤ赤道Cとの間に設けられたクラウン主溝8とを含む。
トレッド端Teは、空気入りタイヤの場合、正規状態のタイヤ1に正規荷重が負荷されキャンバー角0°で平面に接地したときの最もタイヤ軸方向外側の接地位置である。正規状態とは、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。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、正規状態で測定された値である。
「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。
「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。
「正規荷重」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荷重であり、JATMAであれば "最大負荷能力" 、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 "LOAD CAPACITY" である。
各主溝5の溝幅W1は、例えば、トレッド幅TWの3.0~6.0%であるのが望ましい。トレッド幅TWは、前記正規状態における一方のトレッド端Teから他方のトレッド端Teまでのタイヤ軸方向の距離である。各主溝5の溝深さは、例えば、5~15mmであるのが望ましい。
横溝6は、例えば、トレッド端Teとショルダー主溝との間を連通するショルダー横溝9と、ショルダー主溝7とクラウン主溝8との間を連通するミドル横溝10と、タイヤ赤道Cの両側に配された2本のクラウン主溝8の間を連通するクラウン横溝11とを含む。
陸部4は、例えば、主溝5及び横溝6に区分された複数のブロック12を含んでいる。ブロック12は、例えば、ショルダーブロック13と、ミドルブロック14と、クラウンブロック15とを含んでいる。ショルダーブロック13は、例えば、ショルダー主溝7とトレッド端Teとの間でショルダー横溝9に区分されている。ミドルブロック14は、例えば、ショルダー主溝7とクラウン主溝8との間でミドル横溝10に区分されている。クラウンブロック15は、例えば、2本のクラウン主溝8の間でクラウン横溝11に区分されている。
陸部4には、セミオープンサイプ20が設けられている。本明細書において、「サイプ」とは、幅が1.5mm未満の切れ込みを意味する。また、「セミオープンサイプ」とは、一端が溝と連通しかつ他端が陸部内で途切れるサイプを意味する。
図2(a)セミオープンサイプ20の態様を示す図として、ブロック12の拡大図が示されている。なお、図2(a)に示されるブロック12は、ミドルブロック14である。図2(b)には、図2(a)のセミオープンサイプ20のA-A線断面図が示されている。図2(a)に示されるように、セミオープンサイプ20は、溝3と連通する第1端21と陸部4内(図2(a)ではブロック12内)に位置する第2端22とを有する。また、図2(b)に示されるように、セミオープンサイプ20は、第1端21から第2端22までのサイプ長さを有する。なお、セミオープンサイプ20は、主溝5に連通してタイヤ軸方向に延びる態様だけでなく、例えば、横溝6に連通してタイヤ周方向に延びるものでも良い。
セミオープンサイプ20は、陸部4の接地面でのサイプ長さL1よりも、サイプ底23でのサイプ長さL2が大きい第1サイプ25を含む。このような第1サイプ25は、タイヤ新品時ではサイプ長さが相対的に小さいため、サイプの過度の開きを抑制し、陸部の耐摩耗性能を維持することができる。また、タイヤ新品時には、第1サイプ25とともに、十分な深さを有する溝が氷雪上性能を高め得る。一方、第1サイプ25は、サイプ底でのサイプ長さが大きく確保されるため、陸部の摩耗終期であっても高い氷雪上性能を発揮することができる。
第1サイプ25のサイプ長さは、例えば、陸部4の接地面4sからサイプ底23まで漸増するのが望ましい。このような第1サイプ25は、摩耗の進行によって氷雪上性能が急変するのを抑制することができる。
第1サイプ25は、例えば、サイプ中心面と直交する正面視において、第1端21がタイヤ法線に対して第1方向に傾斜し、第2端22がタイヤ法線に対して第1方向とは逆の第2方向に傾斜しているのが望ましい。これにより、第2端22は、接地面4sからサイプ底23に向かって、第1端21から離れる向きに傾斜している。
第2端22は、例えば、接地面4sからサイプ底23まで一定の角度で傾斜しているのが望ましい。第2端22のタイヤ法線に対する角度θ1は、例えば、10~20°であるのが望ましい。このような第2端22は、タイヤ新品時の耐摩耗性能を維持しつつ、優れた氷雪上性能を発揮することができる。
陸部4の接地面4sでのサイプ長さL1は、例えば、ブロック12の幅W2の0.15~0.30倍であるのが望ましい。第1サイプ25の最大深さd2の80%の深さd3におけるサイプ長さL3は、例えば、前記深さd3におけるブロック12の幅の0.35~0.45倍であるのが望ましい。また、第1サイプ25の最大深さの80%の深さにおけるサイプ長さL3は、接地面4sでのサイプ長さL1の1.50~2.50倍であるのが望ましい。このような第1サイプ25は、ブロック12が摩耗した状態においても、優れた氷雪上性能を発揮することができる。なお、第1サイプ25の最大深さd2は、主溝5の深さd1の0.2~0.8倍であるのが望ましい。
図2(a)に示されるように、本実施形態の第1サイプ25は、ブロック12のタイヤ軸方向の一方側と、ブロック12のタイヤ軸方向の他方側とに配されているのが望ましい。このような第1サイプ25の配置は、ブロック12の偏摩耗を抑制することができる。より望ましい態様では、前記一方側及び他方側のそれぞれに、複数本の第1サイプ25が設けられている。本実施形態では、前記一方側及び他方側のそれぞれに、3本の第1サイプ25が設けられている。
同様の観点から、ブロック12に配された各第1サイプ25は、タイヤ軸方向に対して、同じ向きに傾斜しているのが望ましい。望ましい態様では、各第1サイプ25は、互いに平行に配置されている。
前記一方側の第1サイプ25は、他方側の第1サイプ25をその長さ方向に延ばした延長線の上又は前記延長線に対して±2mmのずれを伴って配置されているのが望ましい。このような第1サイプ25は、ブロック12の偏摩耗をさらに抑制することができる。
図3(a)には、本発明の他の実施形態のブロック12の拡大図が示されている。なお、上述の実施形態と共通する要素には、同一の符号が付されており、ここでの説明は省略されている。図3(a)に示されるように、この実施形態のブロック12には、上述の第1サイプ25と、第1サイプ25とは異なる第2サイプ26とが設けられている。
図3(b)には、第2サイプ26のB-B線断面図が示されている。図3(b)に示されるように、第2サイプ26は、陸部4の接地面4sでのサイプ長さL1からサイプ底23でのサイプ長さL2への変化が、第1サイプ25のそれよりも小さいか又はゼロである。本実施形態では、第2端22がタイヤ法線と平行に延びている。なお、この実施形態において、第1サイプ25は、上述した形状と実質的に同一である。第2サイプ26は、ブロックがある程度摩耗した状態において、サイプ長さを過度に増加させず、ブロックの剛性を確保し得る。
図3(a)に示されるように、この実施形態では、第1サイプ25と第2サイプ26とが交互に設けられた部分を含んでいる。より具体的には、第1サイプ25は、ブロック12のタイヤ周方向の両側に配置されており、第2サイプ26は、2本の第1サイプ25の間に設けられている。このようなサイプの配置は、ブロック12のタイヤ周方向の中央部の摩耗を抑制することができる。
第1サイプ25の接地面でのサイプ長さは、第2サイプ26の接地面でのサイプ長さよりも小さいのが望ましい。望ましい態様として、本実施形態では、第1サイプ25の最大深さの80%までブロックが摩耗したとき、第1サイプ25のサイプ長さと第2サイプ26のサイプ長さとが等しくなる。
図4(a)には、本発明の他の実施形態のブロック12の拡大図が示されている。図4(a)に示されるように、ブロック12には、ブロックをタイヤ軸方向に横切る第3サイプ27が設けられている。
第3サイプ27は、例えば、タイヤ軸方向の両側に配された一対の第1部分28と、一対の第1部分28の間で斜めに延びる第2部分29とを含んでいる。なお、このブロック12には、各第1部分28のタイヤ周方向の一方側又は他方側に、2本の第1サイプ25が設けられている。第1部分28は、例えば、上述した第1サイプ25と同じ深さを有している。
一対の第1部分28は、タイヤ軸方向に対して互いに同じ向きに傾斜している。第2部分29は、例えば、第1部分28と同じ向きに傾斜し、かつ、タイヤ軸方向に対して第1部分28よりも大きい角度で傾斜している。
図4(b)には、ブロック12に設けられた第1サイプ25及び第3サイプ27の第2部分29のC-C線断面図である。図4(b)に示されるように、第2部分29は、例えば、第1サイプ25よりも小さい深さを有している。また、第2部分29は、例えば、第1部分28の最大深さよりも小さい深さを有しているのが望ましい。このような第3サイプ27は、タイヤ新品時には第2部分29によってさらに優れた氷雪上性能を発揮しつつ、ブロック12が摩耗して第2部分29が消失した状態では、ブロック12の剛性を高め、ひいては優れた耐摩耗性能を発揮することができる。
図5には、本発明の他の実施形態のブロック12の拡大図が示されている。図5に示されるように、この実施形態の第1サイプ25は、直線状に延びる一対の直線部31と、一対の直線部31の間で半円状に曲がった円弧部32とを有する。円弧部32の曲率半径は、例えば、1.0~2.5mmであるのが望ましい。このような第1サイプ25を成形する加硫金型のサイプブレードは、円弧部32を成形する部分が円弧状に曲がってるため、高い耐久性を有する。このため、加硫成形時のサイプブレードの曲がりや折れを抑制することができる。また、第1サイプ25は、互いに向き合うサイプ壁が接触したとき、円弧部32が互いに噛み合い、ブロック12のタイヤ軸方向の変形を抑制し得る。このため、耐摩耗性能が高められる。
上述した各実施形態のブロック12の構成は、クラウンブロック15、ミドルブロック14及びショルダーブロック13のいずれに適用されても良い。
上述した第1サイプ25を有するタイヤは、少なくとも、各陸部をハンドカットすることにより得ることができる。また、第1サイプ25は、第2端22の角度が比較的小さい場合は、加硫金型に固定されたサイプブレードで加硫成形することができる。第2端22の角度が大きい場合は、例えば、可動式のサイプブレードを有する加硫金型を用いることにより、第1サイプ25を加硫成形することができる。可動式のサイプブレードは、加硫金型をタイヤから外すとき、主溝を形成するリブ側に移動でき、ブロックを傷つけることなく第1サイプ25を成形することができる。
以上、本発明の一実施形態のタイヤが詳細に説明されたが、本発明は、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。
図1の基本パターンを有し、クラウンブロック及びミドルブロックとして図2乃至図5に示されたブロックを有するサイズ275/55R20のタイヤが、表1の仕様に基づき試作された。比較例として、図6(a)及び(b)に示されるように、接地面でのサイプ長さcがサイプ底でのサイプ長さdよりも大きいセミオープンサイプbが配されたブロックaを有するタイヤが試作された。各タイヤとも、表1に示された構成以外は、実質的に同じ仕様である。各タイヤについて、タイヤ新品時及びタイヤ摩耗時の氷雪上性能、及び、耐摩耗性能がテストされた。各タイヤの共通仕様及びテスト方法は、以下の通りである。
ブロックの幅:40mm
主溝の深さ:12mm
装着リム:20×9J
タイヤ内圧:250kPa
テスト車両:4600ccの四輪駆動車
テストタイヤ装着位置:全輪
<タイヤ新品時及びタイヤ摩耗時の氷雪上性能>
タイヤ新品時及びタイヤ摩耗時において、上記テスト車両で氷雪路を走行したときの性能が運転者の官能により評価された。なお、本テストにおいて、タイヤ摩耗時とは、第1サイプの80%の深さまで陸部が摩耗した状態である。結果は、比較例を100とする評点であり、数値が大きい程、氷雪上性能が優れていることを示す。
<耐摩耗性能>
上記テスト車両で12000マイル走行した後、主溝の底からブロックの接地面までのブロック高さが測定された。結果は、比較例の前記ブロック高さを100とする指数であり、数値が大きい程、耐摩耗性能が優れていることを示す。
Figure 0007052457000001
テストの結果、実施例のタイヤは、陸部の耐摩耗性能を維持しつつ、タイヤ摩耗時の氷雪上性能が向上しているのが確認できた。
2 トレッド部
3 溝
4 陸部
20 セミオープンサイプ
21 第1端
22 第2端
23 サイプ底
25 第1サイプ
L1 接地面でのサイプ長さ
L2 サイプ底でのサイプ長さ

Claims (11)

  1. トレッド部を有するタイヤであって、
    前記トレッド部は、溝と、前記溝に区分された陸部とを有し、
    前記陸部には、セミオープンサイプが設けられ、
    前記セミオープンサイプは、前記溝と連通する第1端と、前記陸部内に位置する第2端と、前記第1端から前記第2端までのサイプ長さとを有し、
    前記セミオープンサイプは、前記陸部の接地面での前記サイプ長さよりも、サイプ底での前記サイプ長さが大きい第1サイプと、前記陸部の接地面での前記サイプ長さから前記サイプ底での前記サイプ長さへの変化が、前記第1サイプのそれよりも小さいか又はゼロである第2サイプとを含み、
    前記陸部は、前記第1サイプと前記第2サイプとが交互に設けられた部分を含む、
    タイヤ。
  2. トレッド部を有するタイヤであって、
    前記トレッド部は、溝と、前記溝に区分された陸部とを有し、
    前記陸部には、セミオープンサイプが設けられ、
    前記セミオープンサイプは、前記溝と連通する第1端と、前記陸部内に位置する第2端と、前記第1端から前記第2端までのサイプ長さとを有し、
    前記セミオープンサイプは、前記陸部の接地面での前記サイプ長さよりも、サイプ底での前記サイプ長さが大きい第1サイプと、前記陸部の接地面での前記サイプ長さから前記サイプ底での前記サイプ長さへの変化が、前記第1サイプのそれよりも小さいか又はゼロである第2サイプとを含み、
    前記陸部がブロックであり、前記第1サイプは、前記ブロックのタイヤ周方向の両側に配置されており、前記第2サイプは、前記第1サイプの間に設けられている、
    タイヤ。
  3. 前記第1サイプの前記接地面でのサイプ長さが、前記第2サイプの前記接地面での前記サイプ長さよりも小さい、請求項2に記載のタイヤ。
  4. トレッド部を有するタイヤであって、
    前記トレッド部は、溝と、前記溝に区分された陸部とを有し、
    前記陸部には、セミオープンサイプが設けられ、
    前記セミオープンサイプは、前記溝と連通する第1端と、前記陸部内に位置する第2端と、前記第1端から前記第2端までのサイプ長さとを有し、
    前記セミオープンサイプは、前記陸部の接地面での前記サイプ長さよりも、サイプ底での前記サイプ長さが大きい第1サイプを含み、
    前記陸部がブロックであり、前記ブロックには、前記ブロックをタイヤ軸方向に横切る第3サイプが設けられ、
    前記第3サイプは、タイヤ軸方向の両側に配された一対の第1部分と、前記一対の第1部分の間で斜めに延びる第2部分とを含み、
    前記第2部分は、前記第1部分の最大深さよりも小さい深さを有する、
    タイヤ。
  5. トレッド部を有するタイヤであって、
    前記トレッド部は、溝と、前記溝に区分された陸部とを有し、
    前記陸部には、セミオープンサイプが設けられ、
    前記セミオープンサイプは、前記溝と連通する第1端と、前記陸部内に位置する第2端と、前記第1端から前記第2端までのサイプ長さとを有し、
    前記セミオープンサイプは、前記陸部の接地面での前記サイプ長さよりも、サイプ底での前記サイプ長さが大きい第1サイプを含み、
    前記第1サイプは、前記トレッド部の平面視において、直線状に延びる一対の直線部と、前記一対の直線部の間で半円状に曲がった円弧部とを有する、
    タイヤ。
  6. 前記第1サイプの前記サイプ長さは、前記陸部の接地面から前記サイプ底まで漸増する、請求項1ないし5のいずれかに記載のタイヤ。
  7. 前記第1サイプは、前記陸部のタイヤ軸方向の一方側と、前記陸部のタイヤ軸方向の他方側とに配されている、請求項1ないし6のいずれかに記載のタイヤ。
  8. 前記一方側の前記第1サイプと前記他方側の前記第1サイプとは、タイヤ軸方向に対して、同じ向きに傾斜している、請求項7に記載のタイヤ。
  9. 前記一方側の前記第1サイプは、前記他方側の前記第1サイプの延長線の上又は前記延長線に対して±2mm以内のずれを伴って配置されている、請求項7又は8に記載のタイヤ。
  10. 前記第1サイプは、サイプ中心面と直交する正面視において、前記第1端がタイヤ法線に対して第1方向に傾斜し、前記第2端がタイヤ法線に対して前記第1方向とは逆の第2方向に傾斜している、請求項1ないし9のいずれかに記載のタイヤ。
  11. 前記第1サイプの最大深さの80%の深さにおける前記サイプ長さは、前記陸部の接地面での前記サイプ長さの1.50~2.50倍である、請求項1ないし10のいずれかに記載のタイヤ。
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