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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-12-22
(45)【発行日】2023-01-05
(54)【発明の名称】空気入りタイヤ及びタイヤ加硫用金型
(51)【国際特許分類】
   B60C 13/00 20060101AFI20221223BHJP
   B60C 13/02 20060101ALI20221223BHJP
   B29C 33/10 20060101ALI20221223BHJP
   B29C 33/02 20060101ALI20221223BHJP
【FI】
B60C13/00 D
B60C13/02
B29C33/10
B29C33/02
【請求項の数】 12
(21)【出願番号】P 2018229550
(22)【出願日】2018-12-07
(65)【公開番号】P2020090231
(43)【公開日】2020-06-11
【審査請求日】2021-10-15
(73)【特許権者】
【識別番号】000003148
【氏名又は名称】TOYO TIRE株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000729
【氏名又は名称】特許業務法人 ユニアス国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】▲くわ▼野 慎吾
【審査官】松岡 美和
(56)【参考文献】
【文献】特開2002-059712(JP,A)
【文献】特開2003-112505(JP,A)
【文献】特開2007-062484(JP,A)
【文献】特開2013-107451(JP,A)
【文献】特開2013-173458(JP,A)
【文献】特開平10-34766(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B60C 13/00-13/02
B29C 33/10
B29C 33/02
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
トレッド部と、ビード部と、前記トレッド部と前記ビード部の間に配置されるサイドウォール部と、前記サイドウォール部に形成されタイヤ周方向に延びる環状突起であるリムプロテクタと、を有し、
前記リムプロテクタは、タイヤ最大幅部分よりもタイヤ径方向内側に配置され、
前記リムプロテクタは、タイヤ周方向に延び且つタイヤ径方向外側の第1突端と、タイヤ周方向に延び且つタイヤ径方向内側の第2突端と、タイヤ周方向に配置される複数の凹部と、タイヤ周方向に隣接する2つの前記凹部の間に形成され且つ前記第1突端と前記第2突端とを接続する尾根と、を有し、
前記尾根は、タイヤ周方向の第1方向に向けて前記第1突端から前記第2突端に至る第1尾根と、前記タイヤ周方向の第1方向に向けて前記第2突端から前記第1突端に至る第2尾根と、を有し、
前記第1尾根と前記第2尾根とがタイヤ周方向に沿って交互に配置されている、空気入りタイヤ。
【請求項2】
前記尾根の先端が平面を有し、
前記第1尾根は、前記タイヤ周方向の第1方向に向けて前記第1突端から前記第2突端へ一定幅で延びており、
前記第2尾根は、前記タイヤ周方向の第1方向に向けて前記第2突端から前記第1突端へ一定幅で延びている、請求項1に記載の空気入りタイヤ。
【請求項3】
前記凹部は、タイヤ幅方向内側の底部と、前記底部と前記第1尾根又は前記第2尾根を接続する斜面と、を有する、請求項1又は2に記載の空気入りタイヤ。
【請求項4】
前記凹部は、前記底部が頂点となる多角形錐状に形成されている、請求項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項5】
前記凹部は、前記底部が平面となる多角形角錐台状に形成されている、請求項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項6】
前記凹部のタイヤ周方向に沿った長さは、一定である、請求項1~のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項7】
前記凹部は、タイヤ軸に直交する平面に投影した場合に前記タイヤ軸を中心とした角度が14度以上且つ21度以下に収まる大きさである、請求項1~のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項8】
前記第1尾根及び前記第2尾根は、前記第1突端及び前記第2突端で交差している、請求項1~のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項9】
前記尾根と前記第1突端との交点、及び、前記尾根と前記第2突端との交点の少なくともいずれかには、ベントスピューが形成されている、請求項1~8のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項10】
タイヤのサイドウォール部に、タイヤ周方向に延びる環状突起であるリムプロテクタを形成する環状突起形成凹部を有し、
前記リムプロテクタは、タイヤ最大幅部分よりもタイヤ径方向内側に配置され、
前記環状突起形成凹部は、タイヤ周方向に延び且つタイヤ径方向外側の第1突端を形成する第1突端形成凹部と、タイヤ周方向に延び且つタイヤ径方向内側の第2突端を形成する第2突端形成凹部と、タイヤ周方向に配置される複数の凹部を形成する複数の凹部形成凸部と、タイヤ周方向に隣接する2 つの前記凹部の間に形成され且つ前記第1突端と前記第2突端とを接続する尾根を形成する尾根形成凹部と、を有し、
前記尾根形成凹部は、タイヤ周方向の第1方向に向けて前記第1突端から前記第2突端に至る第1尾根を形成する第1尾根形成凹部と、前記タイヤ周方向の第1方向に向けて前記第2突端から前記第1突端に至る第2尾根を形成する第2尾根形成凹部と、を有し、
前記第1尾根形成凹部が形成する前記第1尾根と、前記第2尾根形成凹部が形成する前記第2尾根とがタイヤ周方向に沿って交互に配置されている、タイヤ加硫用金型。
【請求項11】
前記尾根形成凹部は、前記尾根の先端を平面にする平面を有し、
前記第1尾根は、前記タイヤ周方向の第1方向に向けて前記第1突端から前記第2突端へ一定幅で延びており、
前記第2尾根は、前記タイヤ周方向の第1方向に向けて前記第2突端から前記第1突端へ一定幅で延びている、請求項10に記載のタイヤ加硫用金型。
【請求項12】
前記尾根形成凹部と前記第1突端形成凹部との交点、及び、前記尾根形成凹部と前記第2突端形成凹部との交点の少なくともいずれかには、空気を抜くためのベントホールが形成されている、請求項10又は11に記載のタイヤ加硫用金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、空気入りタイヤ及びタイヤ加硫用金型に関する。
【背景技術】
【0002】
空気入りタイヤは、トレッドと、ビードと、トレッド及びビードの間に配置されるサイドウォールと、を有する。リムフランジと接触する部位よりもタイヤ径方向外側のサイドウォールの部分に一周に亘ってリムプロテクタが形成されている空気入りタイヤがある。リムプロテクタの断面形状は、サイドウォールの一周にわたって同一形状の台形又は三角形であることが多い。
【0003】
特許文献1は、リムプロテクタに凹部を設けることにより、リムプロテクタの肉厚を低減して発熱を抑制し、併せて凹部により表面積を増大させて放熱性を向上させるとの記載がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開2002-245902号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、リムプロテクタに凹部を設けると、リムプロテクタがタイヤ径方向の撓みやすくなり、剛性が低下してしまう。
【0006】
本開示の目的は、熱による故障の低減と、剛性低下の抑制と、を両立した空気入りタイヤ及びタイヤ加硫用金型を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示の空気入りタイヤは、
トレッド部と、ビード部と、前記トレッド部と前記ビード部の間に配置されるサイドウォール部と、前記サイドウォール部に形成されタイヤ周方向に延びる環状突起であるリムプロテクタと、を有し、
前記リムプロテクタは、タイヤ周方向に延び且つタイヤ径方向外側の第1突端と、タイヤ周方向に延び且つタイヤ径方向内側の第2突端と、タイヤ周方向に配置される複数の凹部と、タイヤ周方向に隣接する2つの前記凹部の間に形成され且つ前記第1突端と前記第2突端とを接続する尾根と、を有し、
前記尾根は、タイヤ周方向の第1方向に向けて前記第1突端から前記第2突端に至る第1尾根と、前記タイヤ周方向の第1方向に向けて前記第2突端から前記第1突端に至る第2尾根と、を有し、
前記第1尾根と前記第2尾根とがタイヤ周方向に沿って交互に配置されている。
【0008】
この構成によれば、タイヤ周方向に延びる第1突端及び第2突端を、第1尾根と第2尾根とが交互に接続するので、第1突端、第2突端、第1尾根及び第2尾根がトラス構造を形成し、タイヤ周方向の撓みを抑え、凹部がタイヤ周方向全体に形成されている形状に比べて剛性を確保可能となる。それでいて、凹部によりゴムが減っているので発熱が抑えられ、更に凹部の表面積増大により放熱性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】本開示に係る空気入りタイヤの一例を示すタイヤ子午線半断面図
図2】リムプロテクタを示すタイヤ側面図
図3図2におけるA-A部位断面図および対応する金型断面図
図4図2におけるB-B部位断面図および対応する金型断面図
図5】変形例を示すA-A部位断面図
図6】変形例におけるリムプロテクタを示すタイヤ側面図
図7】変形例におけるB-B部位断面図
図8】変形例におけるリムプロテクタを示すタイヤ側面図
図9図8におけるC-C部位断面図
図10】変形例におけるリムプロテクタを示すタイヤ側面図
図11図10におけるD-D部位断面図
図12】タイヤ加硫用金型の成形面を示す図
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本開示の一実施形態の空気入りタイヤについて、図面を参照して説明する。
【0011】
図1に示すように、空気入りタイヤTは、一対のビード部1と、各々のビード部1からタイヤ径方向外側RD1に延びるサイドウォール部2と、サイドウォール部2のタイヤ径方向外側RD1端同士を連ねるトレッド部3とを備える。ビード部1には、鋼線等の収束体をゴム被覆してなる環状のビードコア1aと、硬質ゴムからなるビードフィラー1bとが配置されている。ビード部1は、リム8のビードシート8bに装着され、空気圧が正常(例えばJATMAで決められた空気圧)であれば、タイヤ内圧によりリムフランジ8aに適切にフィッティングし、タイヤがリム8に嵌合される。
【0012】
また、このタイヤは、一対のビード部1の間に架け渡されるように配され、トレッド部3からサイドウォール部2を経てビード部1に至るトロイド状のカーカス層4を備える。カーカス層4は、少なくとも一枚のカーカスプライにより構成され、その端部がビードコア1aを介して巻き上げられた状態で係止されている。カーカス層4の内周側には、空気圧を保持するためのインナーライナーゴム(図示せず)が配置されている。
【0013】
トレッド部3におけるカーカス層4の外周には、たが効果によりカーカス層4を補強するベルト層5が配置されている。ベルト層5は、タイヤ周方向に対して所定角度で傾斜して延びるコードを有する2枚のベルトプライを有し、各プライはコードが互いに逆向き交差するように積層されている。ベルト層5の外周側には、ベルト補強層7が配され、更にその外周側表面には、トレッドパターンが形成されたトレッドゴムが配置されている。
【0014】
上述したゴム層等の原料ゴムとしては、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、イソプレンゴム(IR)、ブチルゴム(IIR)等が挙げられ、これらは1種単独で又は2種以上混合して使用される。また、これらのゴムはカーボンブラックやシリカ等の充填材で補強されると共に、加硫剤、加硫促進剤、可塑剤、老化防止剤等が適宜配合される。
【0015】
本実施形態では、図1に示すように、サイドウォール部2にリムプロテクタ9が形成されている。リムプロテクタ9は、リムフランジ8aとの接触部分とタイヤ最大幅部分Whとの間に配置されている。リムプロテクタ9は、図1及び図2に示すように、タイヤ周方向CDに延びる環状突起である。図3は、図2におけるA-A部位断面図である。図4は、図2におけるB-B部位断面図である。図2図3及び図4に示すように、リムプロテクタ9は、タイヤ子午線断面において断面が台形状である。リムプロテクタ9は、タイヤ径方向外側RD1の第1突端90と、タイヤ径方向内側RD2の第2突端91と、を有する。第1突端90及び第2突端91は、タイヤ周方向全周に亘りタイヤ周方向CDに延びている。リムプロテクタ9の先端面は、第1突端90と第2突端91とで区画されている。リムプロテクタ9には、タイヤ周方向CDに複数の凹部92が配置されている。なお、図2~4に示す例において第1突端90及び第2突端91の頂部は平面を有するが、これに限定されない。例えば、図5に示すように、第1突端90及び第2突端91の頂部に平面がなく線状突起が存在する形状であってもよい。凹部92の深さは、タイヤプロファイルを超えない深さであることが好ましい。
【0016】
図2に示すように、リムプロテクタ9は、タイヤ周方向CDに隣接する2つの凹部92の間に形成され且つ第1突端90と第2突端91とを接続する尾根93、94を有する。尾根93、94には、二種類あり、タイヤ周方向CDの第1方向CD1に向けて第1突端90から第2突端91に至る第1尾根93と、タイヤ周方向CDの第1方向CD1に向けて第2突端91から第1突端90に至る第2尾根94と、を有する。同図に示すように、第1尾根93及び第2尾根94は、タイヤ周方向CDに沿って交互に配置されている。このように、第1突端90、第2突端91、第1尾根93及び第2尾根94がトラス構造を形成するので、タイヤ径方向の撓みを抑制して剛性を高めることが可能となる。
【0017】
図2~4に示すように、凹部92は、タイヤ幅方向内側WD2の底部95と、底部95と第1尾根93又は底部95と第2尾根94を接続する斜面96と、を有する。これら斜面96によっても第1突端90及び第2突端91が支持されるので、剛性を高めることが可能となる。
【0018】
図2~4の例では、第1尾根93及び第2尾根94は、第1突端90及び第2突端91で交差している。また底部95は頂点となる。よって、同図に示すように、凹部92は、底部95が頂点となる三角錐状に形成されている。
【0019】
勿論、図6に示すように、第1尾根93及び第2尾根94が、第1突端90及び第2突端91で交差しなくてもよい。すなわち、第1尾根93と第1突端90の交点P1と、第2尾根94と第1突端90の交点P2とを離間させ、第1尾根93と第2突端91の交点P3と、第2尾根94と第2突端91の交点P4とを離間させてもよい。底部95は頂点となる。よって、図6の例では、凹部92は、底部95が頂点となる四角錐状に形成されている。
【0020】
図2~4、図6の例のように、凹部92が斜面を有し、底部95が頂点であれば、凹部92は三角錐、四角錐などの多角形錘状となり、斜面により剛性を確保しやすくなる。
【0021】
図2に示す例では、凹部92のタイヤ周方向CDに沿った長さL1は、一定である。凹部92の大きさが一定であれば、第1尾根93と第2尾根94の配置間隔も一定になるので、尾根93、94による均一な剛性を確保可能となる。もちろん、タイヤ周方向CDの剛性のばらつきが発生するおそれがあるが、凹部92のタイヤ周方向CDに沿った長さL1は、一定でない構成も採用可能である。
【0022】
図2に示す例では、1つの凹部92は、タイヤ軸C1に直交する平面に投影した場合にタイヤ軸C1を中心とする角度θ1に収まっている。14度≦θ1≦21度が好ましい。また、図2に示すように、第1尾根93と第2尾根94との開き角度θ2は、140≦θ2≦160であることが好ましい。角度θ1が大きくなれば角度θ2も大きくなり、逆に角度θ1が小さくなれば角度θ2も小さくなる。角度θ1、θ2が大きくなれば、第1突端90及び第2突端91に対する第1尾根93及び第2尾根94の傾斜角度が緩やかになり、剛性を確保しづらくなる。逆に、角度θ1、θ2が小さくなって角度θ2が鋭角となれば、クラックなどの懸念が発生し得る。
【0023】
図4の例では、尾根93、94の先端に平面を有する。例として、平面の幅は0.5mmであるが、これに限定されない。また、図7に示す変形例を採用することが可能である。図7に示すように、尾根93、94の先端には、平面がなく尖っている。図4に示すような尾根93、94の先端に平面を有する構成であれば、図7に示すように尾根93、94の先端に平面がなく尖っている構成に比べて尾根93、94の剛性を向上させることができる。金型においては先細りの凹みがなくなるので、ベアなどの成形不良が生じにくい。
【0024】
尾根93、94は、タイヤ加硫用金型において凹みとなるので、ゴムが充填されにくく、ゴムがない状態のベアが発生しにくくなる。そこで、尾根93、94と第1突端90との交点、及び、尾根93、94と第2突端91との交点の少なくともいずれかには、空気を抜くためのベントホールを設けることが好ましい。タイヤであれば、ベントホールに入り込んだベントスピュー97が形成される。
【0025】
<変形例>
図1~7の例では、底部95は頂点であるが、これに限定されない。例えば、図8図9図10図11に示すように、底部95は平面でもよい。図8及び図10は、側面図である。図9は、図8のC-C部位断面図である。図11は、図10のD-D部位断面図である。底部95が平面であれば、斜面と合わせて凹部92が多角形柱状となり、底部95が頂点である形状に比べて凹部92の表面積を増大させることができ、放熱性を向上させることが可能となる。
【0026】
<金型>
本開示はタイヤ加硫用金型Mを開示する。金型Mは、タイヤTの形状を形成するため、タイヤTの表面の凹凸と表裏一体に形成されている。図12図3及び図4に示すように金型Mは、タイヤのサイドウォール部2に、タイヤ周方向CDに延びる環状突起であるリムプロテクタ9を形成する環状突起形成凹部109を有する。環状突起形成凹部109は、第1突端90を形成する第1突端形成凹部190と、第2突端91を形成する第2突端形成凹部191と、凹部92を形成する凹部形成凸部192と、尾根93、94を形成する尾根形成凹部193、194と、を有する。尾根形成凹部193、194は、第1尾根93を形成する第1尾根形成凹部193と、第2尾根94を形成する第2尾根形成凹部194と、を有する。第1尾根形成凹部193が形成する第1尾根93と、第2尾根形成凹部194が形成する第2尾根94は、図2に示すようにタイヤ周方向CDに沿って交互に配置されている。
【0027】
尾根形成凹部193、194は、尾根93、94の先端を平面にする平面を有する。尾根93、94にゴムが入りやすくなり、ベアなどの成形不良を抑制することが可能となる。
【0028】
図3に示すように、尾根形成凹部193、194と第1突端形成凹部190との交点、及び、尾根形成凹部193、194と第2突端形成凹部191との交点の少なくともいずれかには、空気を抜くためのベントホール197が形成されている。ベントホール197により、ベアなどの成形不良を抑制することが可能となる。
【0029】
凹部形成凸部192は、タイヤ幅方向内側WD2の底部95を形成する頂部195と、底部95と第1尾根93又は第2尾根94を接続する斜面96を形成する斜面形成面196と、を有する。凹部形成凸部192は、頂部195が頂点となる多角形錘状に形成されている。その他、金型Mは、タイヤTの形状に対応する凹部及び凸部を有する。
【0030】
以上のように、本実施形態の空気入りタイヤは、
トレッド部3と、ビード部1と、トレッド部3とビード部1の間に配置されるサイドウォール部2と、サイドウォール部2に形成されタイヤ周方向CDに延びる環状突起であるリムプロテクタ9と、を有する。
リムプロテクタ9は、タイヤ周方向CDに延び且つタイヤ径方向外側RD1の第1突端90と、タイヤ周方向CDに延び且つタイヤ径方向内側RD2の第2突端91と、タイヤ周方向CDに配置される複数の凹部92と、タイヤ周方向CDに隣接する2つの凹部92の間に形成され且つ第1突端90と第2突端91とを接続する尾根93、94と、を有する。
尾根93、94は、タイヤ周方向CDの第1方向CD1に向けて第1突端90から第2突端91に至る第1尾根93と、タイヤ周方向CDの第1方向CD1に向けて第2突端91から第1突端90に至る第2尾根94と、を有する。
第1尾根93と第2尾根94とがタイヤ周方向CDに沿って交互に配置されている。
【0031】
この構成によれば、タイヤ周方向CDに延びる第1突端90及び第2突端91を、第1尾根93と第2尾根94とが交互に接続するので、第1突端90、第2突端91、第1尾根93及び第2尾根94がトラス構造を形成し、タイヤ周方向CDの撓みを抑え、凹部92がタイヤ周方向全体に形成されている形状に比べて剛性を確保可能となる。それでいて、凹部92によりゴムが減っているので発熱が抑えられ、更に凹部92の表面積増大により放熱性を向上させることが可能となる。
【0032】
本実施形態のように、凹部92は、タイヤ幅方向内側WD2の底部95と、底部95と第1尾根93又は第2尾根94を接続する斜面96と、を有することが好ましい。
【0033】
この構成によれば、斜面が支えとなるので、剛性を確保可能となる。なお、凹部を、深さ方向に鉛直な水平壁と、平面の底部とで構成してもよい。
【0034】
図2図7に示す実施形態のように、凹部92は、底部95が頂点となる多角形錐状に形成されていることが好ましい。
【0035】
この構成によれば、凹部92の大半が斜面96で形成されるので、斜面により剛性を確保しやすくなる。
【0036】
図8~11に示す実施形態のように、凹部92は、底部95が平面となる多角形柱状に形成されていることが好ましい。
【0037】
この構成によれば、底部95が頂点である形状に比べて表面積を増大させることができ、放熱性を向上させることが可能となる。
【0038】
図2に示す実施形態のように、凹部92のタイヤ周方向CDに沿った長さL1は、一定であることが好ましい。
【0039】
凹部92のタイヤ周方向CDに沿った長さL1にばらつきがある場合には、タイヤ周方向CDの剛性のバラツキが発生してしまう。しかし、タイヤ全周に亘り凹部92を均等又は略均等な大きさにすることで、均一な剛性を確保可能となる。
【0040】
図2に示す実施形態のように、凹部92は、タイヤ軸C1に直交する平面に投影した場合にタイヤ軸C1を中心とした角度θ1が14度以上且つ21度以下に収まる大きさであることが好ましい。
【0041】
角度θ1が小さくなると、第1尾根93と第2尾根94との開き角度θ2が鋭角となり、クラック等の懸念があり、逆に角度θ1が大きくなると、尾根93、94の第1突端90及び第2突端91に対する傾斜が緩やかになり、剛性を確保しにくくなる。
【0042】
図2又は図8に示す実施形態のように、第1尾根93及び第2尾根94は、第1突端90及び第2突端91で交差していることが好ましい。
【0043】
この構成によれば、第1尾根93と第2尾根94が交差せずに離間している形状に比べて剛性を向上させることが可能となる。
【0044】
図1~6、8~11に示す実施形態のように、尾根93、94の先端に平面を有することが好ましい。
【0045】
この構成によれば、尾根93、94の剛性を向上させることが可能となる。また、金型の場合には、尾根93、94にゴムが入りやすくなり、ベアなどの成形不良を抑制することが可能となる。
【0046】
図2又は図8に示す実施形態のように、尾根93、94と第1突端90との交点、及び、尾根93、94と第2尾根94との交点の少なくともいずれかには、ベントスピュー97が形成されていることが好ましい。
【0047】
この構成によれば、ベアなどの成形不良を抑制することが可能となる。
【0048】
以上、本開示の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【0049】
上記の各実施形態で採用している構造を他の任意の実施形態に採用することは可能である。各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【符号の説明】
【0050】
1 ビード部
2 サイドウォール部
3 トレッド部
9 リムプロテクタ
90 第1突端
91 第2突端
92 凹部
93 第1尾根(尾根)
94 第2尾根(尾根)
95 底部
96 斜面
97 ベントスピュー
CD タイヤ周方向
RD1 タイヤ径方向外側
RD2 タイヤ径方向内側
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12