JP2009160990A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 タイヤ温度、特に、ビード部近傍の温度の低減を図ることができることは勿論、乱流発生用突起の耐久性を向上させることができる空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】 本発明は、タイヤ表面９の少なくとも一部に設けられる乱流を発生させる乱流発生用突起１１を備え、乱流発生用突起１１の延在方向における少なくとも一方の側部には、乱流発生用突起１１が倒れた際に、乱流発生用突起１１の少なくとも一部を収容する突起収容部１９が形成されていることを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、空気入りタイヤに関し、特に、タイヤ表面の少なくとも一部に、乱流を発生させる乱流発生用突起が設けられる空気入りタイヤに関する。

一般に、空気入りタイヤにおけるタイヤ温度の上昇は、材料物性の変化などの経時的変化を促進したり、高速走行時にはトレッド部の破損などの原因になり、耐久性の観点から好ましくないとされている。特に、重荷重での使用となるオフザロードラジアルタイヤ（ＯＲＲ）や、トラック・バスラジアルタイヤ（ＴＢＲ）、パンク走行時（内圧０ｋＰａ走行時）のランフラットタイヤにおいては、タイヤの耐久性を向上させるために、タイヤ温度を低減させることが大きな課題となっている。

例えば、サイドウォール部の外面に、タイヤ周方向に間隔を設けて複数の放熱用溝状部が設けることにより、タイヤの重量増加を抑制しつつ、タイヤ温度を低減させてランフラット走行距離を増大させる空気入りタイヤが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−７６４３１号公報（第２〜５頁）

しかしながら、上述した従来の空気入りタイヤでは、空気入りタイヤの外周側は熱伝導性の低いゴム材が配置されることが多く、タイヤ内部に温度分布が発生して、タイヤの内部の温度が相対的に高くなり、タイヤ全集に渡って均一に効率よく放熱することができないという問題があった。

このため、発明者らは、空気入りタイヤのタイヤ表面に乱流を発生させる乱流発生用突起を配置させることを考えている。これにより、タイヤ温度、特に、ビード部近傍の温度の低減を図ることが可能となる。

ところで、空気入りタイヤの輸送・保管などの際には、図１９（ａ）に示すように、複数の空気入りタイヤ１００を壁面などに立て掛けた状態で保持することや、図１９（ｂ）に示すように、複数の空気入りタイヤ１００を床面などに縦方向へ積んだ状態で保持することが一般的である。

しかしながら、空気入りタイヤの輸送・保管などの際、単にタイヤ表面に乱流発生用突起を配置させると、隣り合う空気入りタイヤや壁面・床面などで乱流発生用突起が押しつぶされてしまい、該乱流発生用突起が変形して最悪の場合には破損してしまうことが考えられる。特に、重荷重用タイヤでは、重量が重いために乱流発生用突起の変形が大きく、破損が増加してしまう傾向が顕著である。

そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、タイヤ温度、特に、ビード部近傍の温度の低減を図ることができることは勿論、乱流発生用突起の耐久性を向上させることができる空気入りタイヤを提供することを目的とする。

上述した状況に基づいて、発明者らは、タイヤ温度を効率的に低減させることについて分析した。この結果、空気入りタイヤの回転に伴ってタイヤ回転方向前方から発生する風（以下、回転風）の速度や、車両の走行に伴って車両前方から発生する風（以下、走行風）の速度を速くして、タイヤ表面、特にビード部の温度上昇を抑制することが、タイヤ温度の放熱率を高めることが判明した。

そこで、本発明は、次のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴に係る発明は、タイヤ表面の少なくとも一部に設けられる乱流を発生させる乱流発生用突起を備え、乱流発生用突起の延在方向における少なくとも一方の側部には、乱流発生用突起が倒れた際に、乱流発生用突起の少なくとも一部を収容する突起収容部が形成されていることを要旨とする。

なお、タイヤ表面は、タイヤ外面（例えば、トレッド部やサイドウォール部の外表面）及びタイヤ内面（例えば、インナーライナーの内表面）を含むものとする。

かかる特徴によれば、空気入りタイヤの回転に伴ってタイヤ回転方向前方から発生する回転風の流れを複数の径方向突起により加速させ、車両の走行に伴って車両前方から発生する走行風を複数の周方向突起により加速させることができるため、タイヤ温度の放熱率を高めることができる。つまり、加速した回転風及び走行風によって、タイヤ温度、特に、ビード部近傍の温度の低減を図ることができ、タイヤの耐久性を向上させることができる。

また、乱流発生用突起の延在方向における少なくとも一方の側部に突起収容部が形成されていることによって、輸送・保管などの際、空気入りタイヤが、隣り合う空気入りタイヤや壁面・床面などから横方向や鉛直方向への力を受けた場合であっても、乱流発生用突起が突起収容部に逃げることで、該乱流発生用突起に掛かる圧力を分散させることができるため、乱流発生用突起の耐久性を向上させることができる。

その他の特徴に係る発明は、突起収容部の総断面積である収容部断面積が、乱流発生用突起におけるタイヤ表面に相当する位置から最も突出する位置までの突起断面積に対して１００〜２００％であることを要旨とする。

その他の特徴に係る発明は、タイヤ表面に相当する位置から乱流発生用突起の最も突出する位置までの突起高さ（ｈ）が、３〜２０ｍｍに設定されることを要旨とする。

その他の特徴に係る発明は、突起高さ（ｈ）が、７．５〜１５ｍｍに設定されることを要旨とする。

その他の特徴に係る発明は、乱流発生用突起の延在方向に対して略直交する突起断面における乱流発生用突起の下側辺の幅である突起幅（ｗ）が、２〜１０ｍｍに設定されることを要旨とする。

その他の特徴に係る発明は、タイヤ表面に相当する位置から乱流発生用突起の最も突出する位置までの突起高さを“ｈ”、互いに隣接する乱流発生用突起同士の間隔のピッチを“ｐ”、乱流発生用突起の延在方向に対して略直交する突起断面における乱流発生用突起の下側辺の幅である突起幅を“ｗ”としたときに、１．０≦ｐ／ｈ≦２０．０、かつ、１．０≦（ｐ−ｗ）／ｗ≦１００．０の関係を満たすことを要旨とする。

なお、「ｐ／ｈ」とは、乱流発生用突起の最もタイヤ径方向内側（突起最内位置（Ｐ１））から乱流発生用突起の最もタイヤ径方向外側（突起最外位置（Ｐ２））まで中間の位置で測定されるものとする。

その他の特徴に係る発明は、タイヤ表面に相当する位置から乱流発生用突起の最も突出する位置までの突起高さを“ｈ”、乱流発生用突起の延在方向に対して略直交する突起断面における乱流発生用突起の下側辺の幅である突起幅を“ｗ”としたときに、１．０≦ｈ／ｗ≦１０の関係を満たすことを要旨とする。

本発明によれば、タイヤ温度、特に、ビード部近傍の温度の低減を図ることができることは勿論、乱流発生用突起の耐久性を向上させることができるを提供することができる。

次に、本発明に係る空気入りタイヤの一例について、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、同一または類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なのものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることを留意すべきである。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ものである。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。

（空気入りタイヤの構成）
まず、本実施の形態に係る空気入りタイヤの構成について、図１〜図３を参照しながら説明する。図１は、本実施の形態に係る空気入りタイヤを示す側面図であり、図２は、本実施の形態に係る空気入りタイヤを示す一部断面斜視図であり、図３は、本実施の形態に係る空気入りタイヤを示すトレッド幅方向断面図である。なお、本実施の形態に係る空気入りタイヤは、重荷重用タイヤであるものとする。

図１〜図３に示すように、空気入りタイヤ１は、ビードコア３ａ及びビードフィラー３ｂを少なくとも含む一対のビード部３と、該ビードコア３ａで折り返すカーカス層５とを備えている。

このカーカス層５の内側には、チューブに相当する気密性の高いゴム層であるインナーライナー７が設けられている。また、カーカス層５のトレッド幅方向外側、すなわち、サイドウォール部におけるタイヤ表面９（タイヤサイド表面）には、乱流を発生させる乱流発生用突起１１が設けられている。

カーカス層５のタイヤ径方向外側には、路面と接するトレッド部１３が設けられている。また、カーカス層５とトレッド部１３との間には、トレッド部１３を補強する複数のベルト層１５が設けられている。

（乱流発生用突起の構成）
次に、乱流発生用突起１１の構成について、図１〜図５を参照しながら説明する。なお、図４は、本実施の形態に係る乱流発生用突起を示す斜視図であり、図５（ａ）は、本実施の形態に係る径方向突起を示す拡大側面図であり、図５（ｂ）は、本実施の形態に係る周方向突起を示す拡大側面図である。

図１〜図３に示すように、乱流発生用突起１１は、タイヤ表面９におけるタイヤ最大幅ＴＷの位置であるタイヤ幅最大位置Ｐ１から、リムフランジ１７と接するビード部３のタイヤ径方向外側の位置であるビード外側位置Ｐ２までの範囲Ｒに設けられている。

具体的には、乱流発生用突起１１は、タイヤ径方向（すなわち、ラジアル方向）に沿って直線状で連続して延在する複数の径方向突起１１Ａと、タイヤ径方向に１列で配置され、かつ、タイヤ周方向（すなわち、タイヤ回転方向）に沿って略円弧状に延在する複数の周方向突起１１Ｂとを有している。なお、周方向突起１１Ｂは、必ずしもタイヤ径方向に１列で配置される必要はなく、タイヤ径方向に複数列で配置されても勿論よい。

この径方向突起１１Ａと周方向突起１１Ｂとは、分離して設けられている。また、乱流発生用突起１１（径方向突起１１Ａ及び周方向突起１１Ｂ）は、延在方向に略直交する断面形状が略四角形で形成されている。

図３に示すように、トレッド幅方向断面において、周方向突起１１Ｂの最もタイヤ径方向内側である突起最内位置Ｐ３から、リムフランジ１７の最もタイヤ径方向外側であるリム最外位置Ｐ４までの距離である突起リム距離（ｄ）は、３０〜２００ｍｍで設定されることが好ましい。

なお、突起リム距離（ｄ）が３０ｍｍよりも小さいと、リムフランジ１７との接触により、乱流発生用突起１１が削れてしまうことがあり、該乱流発生用突起１１の耐久性が低下してしまうことがある。一方、突起リム距離（ｄ）が２００ｍｍよりも大きいと、他のサイドウォール部におけるタイヤ表面９と比べて元々厚く形成されるビード部３近傍の温度を低減させるには不十分であり、タイヤ温度を効率的に低減させることができない場合がある。

図４に示すように、タイヤ表面９に相当する位置から乱流発生用突起１１の最も突出する位置までの突起高さ（ｈ）は、３〜２０ｍｍで設定されている。特に、突起高さ（ｈ）は、７．５〜１５ｍｍに設定されることが好ましい。

なお、突起高さ（ｈ）が３ｍｍよりも小さいと、乱流発生用突起１１を乗り越える回転風や走行風の流れを加速させるには不十分であり、タイヤ温度を効率的に低減させることができない場合がある。一方、突起高さ（ｈ）が２０ｍｍよりも大きいと、乱流発生用突起１１内の温度（蓄熱温度）を低減させるには不十分であるとともに、乱流発生用突起１１の強度が弱くなりすぎてしまい、上述した問題が発生する場合がある。

乱流発生用突起１１の延在方向に対して略直交する突起断面における乱流発生用突起１１（径方向突起１１Ａ及び周方向突起１１Ｂ）の下側辺の幅である突起幅（ｗ）、２〜１０ｍｍに設定されている。

なお、突起幅（ｗ）が２ｍｍよりも小さいと、乱流発生用突起１１の強度が弱くなりすぎてしまい、回転風や走行風により乱流発生用突起１１が振動してしまい、乱流発生用突起１１自体の耐久性が低下してしまう場合がある。一方、突起幅（ｗ）が１０ｍｍよりも大きいと、乱流発生用突起１１内の温度（蓄熱温度）を低減させるには不十分であり、タイヤ温度を効率的に低減させることができない場合がある。

ここで、上述した突起高さを“ｈ”、互いに隣接する乱流発生用突起１１同士の間隔のピッチを“ｐ”、突起幅を“ｗ”としたときに、１．０≦ｐ／ｈ≦２０．０、かつ、１．０≦（ｐ−ｗ）／ｗ≦１００．０の関係を満たすことが好ましい。

特に、２．０≦ｐ／ｈ≦１５．０の関係に設定することが好ましく、４．０≦ｐ／ｈ≦１０．０の関係に設定することがさらに好ましい。また、５．０≦（ｐ−ｗ）／ｗ≦７０．０の関係に設定することが好ましく、１０．０≦（ｐ−ｗ）／ｗ≦３０．０の関係に設定することがさらに好ましい。なお、ピッチ（ｐ）は、各乱流発生用突起１１の延在方向の中央における幅を２等分した互いの点間の距離とする。

なお、ピッチ（ｐ）に対する高さ（ｈ）の比の値（ｐ／ｈ）が１．０よりも小さいと、タイヤ表面９に対して略直角方向に流れる乱流（いわゆる、下降流）が乱流発生用突起１１間のタイヤ表面９に突き当たらず、タイヤ温度を効率的に低減させることができない場合がある。一方、ピッチ（ｐ）に対する高さ（ｈ）の比の値（ｐ／ｈ）が２０．０よりも大きいと、最初の乱流発生用突起１１を乗り越えた乱流の加速が乱流発生用突起１１間で低減してしまい、タイヤ温度を効率的に低減させることができない場合がある。

また、ピッチ（ｐ）及び高さ（ｈ）に対する高さ（ｈ）の比の値（（ｐ−ｗ）／ｗ）が１．０よりも小さいと、放熱させる面積に対する乱流発生用突起１１の表面積が等しくなり、乱流発生用突起１１内の温度（蓄熱温度）を低減させることができない場合がある。一方、ピッチ（ｐ）及び高さ（ｈ）に対する高さ（ｈ）の比の値（（ｐ−ｗ）／ｗ）が１００．０よりも大きいと、最初の乱流発生用突起１１を乗り越えた乱流の加速が乱流発生用突起１１間で低減してしまい、タイヤ温度を効率的に低減させることができない場合がある。

乱流発生用突起１１は、上記突起高さを“ｈ”、突起幅を“ｗ”でとしたときに、１．０≦ｈ／ｗ≦１０の関係を満たすことが好ましい。

なお、突起高さ（ｈ）に対する突起幅（ｗ）の比の値（ｈ／ｗ）が１．０よりも小さいと、乱流発生用突起１１を乗り越える回転風や走行風を加速させるには不十分であり、タイヤ温度、特に、ビード部３近傍の温度を効率的に低減させることができない場合がある。一方、突起高さ（ｈ）に対する突起幅（ｗ）の比の値（ｈ／ｗ）が１０よりも大きいと、乱流発生用突起１１内の温度（蓄熱温度）を低減させるには不十分であり、タイヤ温度を効率的に低減させることができない場合がある。

ここで、乱流発生用突起１１（径方向突起１１Ａ及び周方向突起１１Ｂ）の延在方向における両側部には、乱流発生用突起１１が倒れた際に、乱流発生用突起１１の少なくとも一部を収容する突起収容部１９が形成されている。

この突起収容部１９は、乱流発生用突起１１から連なる側面１９Ａと、該側面１９Ａと略平行に設けられる側面１９Ｂと、側面１９Ａ，１９Ｂと略直交に連結される底面１９Ｃとによって形成されている。

突起収容部１９の総断面積である収容部断面積は、乱流発生用突起１１におけるタイヤ表面９に相当する位置から最も突出する位置までの突起断面積に対して１００〜２００％であることが好ましい。

なお、収容部断面積が突起断面積に対して１００％よりも小さいと、乱流発生用突起１１を突起収容部１９に逃がすことが不十分であり、該乱流発生用突起１１に掛かる圧力を分散させることができない場合がある。一方、収容部断面積が突起断面積に対して2００％よりも大きいと、突起収容部１９が深くなりすぎてしまい、乱流が底部１９Ｃに当たらない場合がある。

突起断面における突起収容部１９の幅である収容部幅（ｗ’）は、上述した突起高さ（ｈ）よりも広いことが好ましい。

なお、収容部幅（ｗ’）が突起高さ（ｈ）よりも狭いと、乱流発生用突起１１を突起収容部に逃がすことが不十分であり、該乱流発生用突起１１に掛かる圧力を分散させることができない場合がある。

（作用・効果）
以上説明した第１の実施の形態に係る空気入りタイヤ１によれば、空気入りタイヤ１の回転に伴ってタイヤ回転方向前方から発生する回転風の流れを複数の径方向突起１１Ａにより加速させ、車両の走行に伴って車両前方から発生する走行風を複数の周方向突起１１Ｂにより加速させることができるため、タイヤ温度の放熱率を高めることができる。つまり、加速した回転風及び走行風によって、タイヤ温度、特に、ビード部近傍の温度の低減を図ることができ、タイヤの耐久性を向上させることができる。

具体的には、図５（ａ）に示すように、回転風Ｓ１は、径方向突起１１Ａよりタイヤ表面９から剥離されて径方向突起１１Ａの前方側のエッジ部Ｅを乗り越えて、径方向突起１１Ａの背面側（後側）へ向けて加速する。

そして、加速した回転風Ｓ１は、径方向突起１１Ａの背面側でタイヤ表面９に対して鉛直方向に流れる（いわゆる、下降流）。このとき、回転風Ｓ１の流れが滞留する部分（領域）で流れる流体Ｓ２は、径方向突起１１Ａの背面側で滞留する熱を奪って回転風Ｓ１に再び流れ、この回転風Ｓ１は、次の径方向突起１１Ａのエッジ部Ｅを乗り越えて加速する。

さらに、次の径方向突起１１Ａのタイヤ回転方向に対する前側（前面側）では、回転風Ｓ１が滞留する部分（領域）で流れる流体Ｓ３は、径方向突起１１Ａの前面側で滞留する熱を奪って回転風Ｓ１に再び流れる。

つまり、回転風Ｓ１がエッジ部Ｅを乗り超えて加速し、かつ、流体Ｓ２，Ｓ３が熱を奪って回転風Ｓ１に再び流れることによって、広範囲でタイヤ温度を低減させることができ、特に、径方向突起１１Ａの根元部分や、回転風Ｓ１が鉛直方向で接触する領域を低減させることができる。

なお、周方向突起１１Ｂがタイヤ径方向に複数列で配置されている場合は、上述した回転風Ｓ１と走行風とが同じ原理となる。一方、周方向突起１１Ｂがタイヤ径方向に１列で配置されている場合は、図５（ｂ）に示すように、空気入りタイヤ１の回転に伴って車両前方から発生する走行風Ｓ１０は、周方向突起１１Ｂよりタイヤ表面９から剥離されて周方向突起１１Ｂの前方側のエッジ部Ｅを乗り越えて、車両後方へ向けて加速する。

そして、加速した走行風Ｓ１０は、周方向突起１１Ｂの後側でタイヤ表面９に対して略直角方向に流れる（いわゆる、下降流）。このとき、走行風Ｓ１０の流れが滞留する部分（領域）で流れる流体Ｓ２０は、周方向突起１１Ｂの後側で滞留する熱を奪って走行風Ｓ１０に再び流れる。

すなわち、走行風Ｓ１０が周方向突起１１Ｂの前方側のエッジ部Ｅを乗り越えて加速し、かつ、加速した走行風Ｓ１０（下降流）及び流体Ｓ２０が熱を奪って走行風Ｓ１０に再び流れることによって、タイヤ温度、特に、ビード部３近傍の温度の低減を図ることができ、タイヤの耐久性を向上させることができる。

また、径方向突起１１Ａと周方向突起１１Ｂとが、分離して設けられていることによって、径方向突起１１Ａと周方向突起１１Ｂとが連続して設けられている場合と比べて、乱流発生用突起を１１乗り越えた回転風及び走行風とタイヤ表面９との熱交換が促進され、タイヤ温度の放熱率をさらに高めることができる。

さらに、乱流発生用突起１１の延在方向における少なくとも一方の側部に突起収容部１９が形成されていることによって、乱流発生用突起１１に掛かる圧力を分散させることができるため、該乱流発生用突起１１の耐久性を向上させることができる。

具体的には、乱流発生用突起１１の側部に突起収容部１９が設けられていないと、空気入りタイヤ１の輸送・保管などの際、図６（ａ）に示すように、複数の空気入りタイヤ１を壁面などに立て掛けた状態や、図６（ｂ）に示すように、複数の空気入りタイヤ１を床面などに縦方向へ積んだ状態で保持されると、空気入りタイヤ１が隣り合う空気入りタイヤや壁面・床面などから横方向や鉛直方向への力を受ける。そして、隣り合う空気入りタイヤ１や壁面・床面などに乱流発生用突起１１が押しつぶされてしまい、乱流発生用突起１１が変形して最悪の場合には破損してしまうことが考えられる。

しかし、乱流発生用突起１１の側部に突起収容部１９が設けられていることによって、空気入りタイヤ１の輸送・保管などの際、図７（ａ）に示すように、複数の空気入りタイヤ１を壁面などに立て掛けた状態や、図７（ｂ）に示すように、複数の空気入りタイヤ１を床面などに縦方向へ積んだ状態で保持される場合であっても、すなわち、隣り合う空気入りタイヤや壁面・床面などから横方向や鉛直方向への力を受けた場合であっても、乱流発生用突起１１が突起収容部１９に逃げることができる。

この結果、乱流発生用突起１１に掛かる圧力を分散させることができるため、乱流発生用突起１１の耐久性を向上させることができる。さらに、突起収容部１９の面積分、空気入りタイヤのゲージ厚が多少薄くなり（放熱面積が若干減少し）、かつ、タイヤ表面９の面積を増大するため、タイヤ温度をさらに低減させることが可能となる。

特に、建設車両（例えば、ダンプトラックやクレーダー、トラクター、トレーラー）等は、タイヤを覆うタイヤカバー（フェンダー等）が設けられていないため、該建設車両等に装着される重荷重タイヤに上記乱流発生用突起１１や突起収容部１９を適用することによって、車両速度が遅い場合（例えば、１０〜５０ｋｍ／ｈ）であっても、乱流発生用突起１１を乗り越える走行風及び回転風の流れを加速させることができ、タイヤ温度を低減させることができるとともに、乱流発生用突起１１の耐久性を向上させることが可能となる。

（変更例１）
上述した実施の形態に係る突起収容部１９では、底面１９Ｃが側面１９Ａ，１９Ｂと略直交に連結されているものとして説明したが、以下のように変形してもよい。なお、上述した実施の形態に係る空気入りタイヤ１と同一部分には同一の符号を付して、相違する部分を主として説明する。

図８は、変更例１に係る乱流発生用突起を示す斜視図である。図８に示すように、突起収容部１９は、乱流発生用突起１１から連なる側面１９Ａと、該側面１９Ａと略平行に設けられる側面１９Ｂと、側面１９Ａ，１９Ｂとの連結部分に湾曲形状（以下、Ｒ形状）が施される底面１９Ｃとによって形成されている。

このような変更例１に係る空気入りタイヤ１によれば、側面１９Ａ，１９Ｂと底面１９Ｃとの連結部分に湾曲形状が施されていることによって、乱流発生用突起１１に掛かる圧力により該乱流発生用突起１１の根元部分が切り裂かれることを抑制することができ、乱流発生用突起１１の耐久性をさらに向上させることができる。

（変更例２）
上述した実施の形態に係る突起収容部１９では、底面１９Ｃが側面１９Ａ，１９Ｂと略直交に連結されているものとして説明したが、以下のように変形してもよい。なお、上述した実施の形態に係る空気入りタイヤ１と同一部分には同一の符号を付して、相違する部分を主として説明する。

図９は、変更例２に係る乱流発生用突起を示す斜視図である。図９に示すように、突起収容部１９は、乱流発生用突起１１から連なる側面１９Ａと、該側面１９Ａの底部からタイヤ表面９に向けて伸びる（すなわち、タイヤ表面９に対して傾斜する）底面１９Ｄとによって形成されている。なお、側面１９Ａと底面１９Ｄとの連結部分や、底面１９Ｄとタイヤ表面９との連結部分にＲ形状が施されていることが好ましい。

このような変更例２に係る空気入りタイヤ１によれば、底面１９Ｄがタイヤ表面に対して傾斜していることによって、突起収容部１９が深くなりすぎることなく、乱流が底面１９Ｄに確実に当たり、タイヤ温度の温度の低減を確実に図ることができる。

（変更例３）
上述した実施の形態に係る突起収容部１９では、底面１９Ｃが側面１９Ａ，１９Ｂと略直交に連結されているものとして説明したが、以下のように変形してもよい。なお、上述した実施の形態に係る空気入りタイヤ１と同一部分には同一の符号を付して、相違する部分を主として説明する。

図１０は、変更例３に係る乱流発生用突起を示す斜視図である。図１０に示すように、突起収容部１９は、乱流発生用突起１１の側部からタイヤ表面９が湾曲状に削られる湾曲部２１によって形成されている。なお、湾曲部２１とタイヤ表面９との連結部分にＲ形状が施されていることが好ましい。

このような変更例３に係る空気入りタイヤ１によれば、側面１９Ａ，１９Ｂと底面１９Ｃとの連結部分に湾曲形状が施されていることによって、乱流発生用突起１１に掛かる圧力により該乱流発生用突起１１の根元部分が切り裂かれることを抑制することができ、乱流発生用突起１１の耐久性をさらに向上させることができる。

（変更例４）
上述した実施の形態に係る突起収容部１９は、乱流発生用突起１１（径方向突起１１Ａ及び周方向突起１１Ｂ）の延在方向における両側部に形成されているものとして説明したが、以下のように変形してもよい。なお、上述した実施の形態に係る空気入りタイヤ１と同一部分には同一の符号を付して、相違する部分を主として説明する。

図１１〜図１４は、変更例４に係る乱流発生用突起を示す斜視図である。図１１に示すように、乱流発生用突起１１（径方向突起１１Ａ及び周方向突起１１Ｂ）の延在方向における一方の側部には、乱流発生用突起１１が倒れた際に、乱流発生用突起１１の少なくとも一部を収容する突起収容部１９が形成されている。すなわち、突起収容部１９は、乱流発生用突起１１の延在方向における少なくとも一方の側部に形成されていればよい。

ここで、突起収容部１９は、図１１に示すように、第１の実施の形態で説明した側面１９Ａ，１９Ｂ、底面１９Ｃによって形成されていてもよく、図１２に示すように、変更例１で説明した側面１９Ａ，１９Ｂ、底面１９Ｃによって形成されていてもよく、図１３に示すように、変更例２で説明した側面１９Ａ、底面１９Ｄによって形成されていてもよく、図１４に示すように、変更例３で説明した湾曲部２１で形成されていてもよい。

このような変更例４に係る空気入りタイヤ１によれば、突起収容部１９が乱流発生用突起１１の少なくとも一方の側部に形成されていることによって、ビード部３近傍の温度の低減を図ることができることは勿論、乱流発生用突起１１に掛かる圧力を分散させることができるため、乱流発生用突起１１の耐久性を向上させることができる。

［その他の実施の形態］
上述したように、本発明の実施の形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。

具体的には、乱流発生用突起１１は、タイヤ表面９と略平行な上面及びタイヤ表面９（底面）が平面である場合、この対向する面が必ずしも平行に形成されている必要はなく、例えば、タイヤ回転方向（車両走行方向）に向けて傾斜（上昇・下降）していてもよく、対向する面が非対称であってもよい。

また、乱流発生用突起１１は、径方向突起１１Ａと周方向突起１１Ｂとによって構成されているものとして説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、図１５に示すように、径方向突起１１Ａのみであってもよく、図１６に示すように、周方向突起１１Ｂのみであってもよい。

また、径方向突起１１Ａと周方向突起１１Ｂとは、分離して設けられているものとして説明したが、これに限定されるものではなく、連続して設けられていてもよい。また、各径方向突起１１Ａ、又は、各周方向突起１１Ｂが、それぞれ連続して設けられていてもよく、乱流発生用突起１１の形状は問わないことは勿論である。

さらに、空気入りタイヤ１は、重荷重用タイヤであるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、一般の乗用車用ラジアルタイヤ、バイアスタイヤ等であっても勿論よい。

この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

次に、本発明の効果をさらに明確にするために、以下の比較例及び実施例に係る空気入りタイヤを用いて行った試験結果について説明する。なお、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。

比較例及び実施例に係る空気入りタイヤの構成、突起変形試験及びビード部の温度上昇試験について、表１を参照しながら説明する。

なお、この熱伝達率測定試験は、以下の条件下（建設車両用タイヤ）で行った。

・ タイヤサイズ ： ５３／８０Ｒ６３
・ ホイールサイズ ： ３６．００／５．０
・ 内圧条件 ： 正規内圧
・ 荷重条件 ： 正規荷重

表１に示すように、比較例に係る空気入りタイヤには、乱流発生用突起が設けられ、突起収容部が設けられていない（図１〜４の乱流発生用突起参照）。実施例に係る空気入りタイヤには、乱流発生用突起及び突起収容部が設けられている（図１〜４参照）。

＜突起変形試験＞
各空気入りタイヤを３本ずつ壁に立て掛けて１週間放置し、その後、各空気入りタイヤの外観を目視した。

この結果、表１に示すように、実施例に係る空気入りタイヤは、乱流発生用突起の変形がなかったため、乱流発生用突起の耐久性に優れていることが分かった。

＜ビード部の温度上昇試験＞
各空気入りタイヤを正規リムに組んで上記条件下のもと、３２０トンのダンプの前輪に装着して、速度１５ｋｍ／ｈで２４時間走行した後、リムフランジの上で約２０ｍｍかつカーカス層のトレッド幅方向外側で約５ｍｍの位置の温度上昇を計測した。なお、この温度は、タイヤ周方向で６箇所均等に計測した平均値である。

この結果、実施例に係る空気入りタイヤは、比較例に係る空気入りタイヤと比べて、ビード部の温度上昇が少ないため、該ビード部近傍の温度の低減を図ることができると分かった。

＜耐久性試験＞
次に、乱流発生用突起のｐ／ｈ、（ｐ−ｗ）／ｗを変えたものを用いて、耐久性試験の結果を図１７，図１８に示す。なお、図１７，図１８のグラフの縦軸は、ヒータに定電圧を印加して一定の熱量を発生させ、それを送風機で送ったときのタイヤ表面の温度と風速を測定して求めた熱伝達率である。すなわち、この熱伝達率が大きいほど、冷却効果が高く、耐久性に優れている。ここでは、乱流発生用突起が設けられていない空気入りタイヤ（従来例）の熱伝達率を“１００”に設定している。

なお、この熱伝達率測定試験は、以下の条件下（建設車両用タイヤ）で行った。

・ タイヤサイズ ： ５３／８０Ｒ６３
・ ホイールサイズ ： ３６．００／５．０
・ 内圧条件 ： ６００ｋＰａ
・ 荷重条件 ： ８３．６ｔ
・ 速度条件 ： ２０ｋｍ／ｈ
図１７に示すように、乱流発生用突起の間隔（ｐ）と高さ（ｈ）の比の値（ｐ／ｈ）と、耐久性能との関係は、ｐ／ｈが１．０以上で、かつ２０．０以下の範囲内であることにより熱伝達率が高まっている。ｐ／ｈは、２．０から１５．０の範囲に設定することで、さらに熱伝達率が良く耐久性が高くなっている。このため、１．０≦ｐ／ｈ≦２０．０の範囲に設定することがよく、特に、２．０≦ｐ／ｈ≦１５．０の範囲に設定することが好ましく、４．０≦ｐ／ｈ≦１０．０の範囲に設定することがさらに好ましいことが分かる。

図１８に示すように、（ｐ−ｗ）／ｗと熱伝達率（上記熱伝達率と同様の方法で測定）との関係は、１．０≦（ｐ−ｗ）／ｗ≦１００．０の範囲内であることにより熱伝達率が高まっている。特に、５．０≦（ｐ−ｗ）／ｗ≦７０．０の範囲に設定することが好ましく、１０．０≦（ｐ−ｗ）／ｗ≦３０．０の範囲に設定することがさらに好ましいことが分かる。

本実施の形態に係る空気入りタイヤを示す側面図である。 本実施の形態に係る空気入りタイヤを示す一部断面斜視図である。 本実施の形態に係る空気入りタイヤを示すトレッド幅方向断面図である。 本実施の形態に係る乱流発生用突起を示す斜視図である。 本実施の形態に係る乱流発生用突起の作用・効果を説明するための延在方向断面図である。 従来技術に係る乱流発生用突起の変形状態を示す延在方向断面図である。 本実施の形態に係る乱流発生用突起の変形状態を示す延在方向断面図である（その２）。 変形例１に係る乱流発生用突起を示す延在方向断面図である。 変形例２に係る乱流発生用突起を示す延在方向断面図である。 変形例３に係る乱流発生用突起を示す延在方向断面図である。 変形例４に係る乱流発生用突起を示す延在方向断面図である（その１）。 変形例４に係る乱流発生用突起を示す延在方向断面図である（その２）。 変形例４に係る乱流発生用突起を示す延在方向断面図である（その３）。 変形例４に係る乱流発生用突起を示す延在方向断面図である（その４）。 その他の実施の形態に係る空気入りタイヤを示す一部断面斜視図である（その１）。 その他の実施の形態に係る空気入りタイヤを示す一部断面斜視図である（その２）。 実施例における空気入りタイヤの熱伝達率を示すグラフである（その１）。 実施例における空気入りタイヤの熱伝達率を示すグラフである（その２）。 背景技術に係る空気入りタイヤの保持状態を示す斜視図である。

符号の説明

１…空気入りタイヤ、３…ビード部、３ａ…ビードコア、３ｂ…ビードフィラー、５…カーカス層、７…インナーライナー、９…タイヤ表面、１１…乱流発生用突起、１１Ａ…径方向突起、１１Ｂ…周方向突起、１３…トレッド部、１５…ベルト層、１７…リムフランジ、１９…突起収容部、１９Ａ，１９Ｂ…側面、１９Ｃ，１９Ｄ…底面、２１…湾曲部

Claims (7)

1. タイヤ表面の少なくとも一部に設けられる乱流を発生させる乱流発生用突起を備え、
   前記乱流発生用突起の延在方向における少なくとも一方の側部には、前記乱流発生用突起が倒れた際に、前記乱流発生用突起の少なくとも一部を収容する突起収容部が形成されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記突起収容部の総断面積である収容部断面積は、前記乱流発生用突起における前記タイヤ表面に相当する位置から最も突出する位置までの突起断面積に対して１００〜２００％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. 前記タイヤ表面に相当する位置から前記乱流発生用突起の最も突出する位置までの突起高さ（ｈ）は、３〜２０ｍｍに設定されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記突起高さ（ｈ）は、７．５〜１５ｍｍに設定されることを特徴とする請求項３に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記乱流発生用突起の延在方向に対して略直交する突起断面における前記乱流発生用突起の下側辺の幅である突起幅（ｗ）は、２〜１０ｍｍに設定されることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
6. 前記タイヤ表面に相当するから前記乱流発生用突起の最も突出する位置までの突起高さを“ｈ”、互いに隣接する前記乱流発生用突起同士の間隔のピッチを“ｐ”、前記乱流発生用突起の延在方向に対して略直交する突起断面における前記乱流発生用突起の下側辺の幅である突起幅を“ｗ”としたときに、１．０≦ｐ／ｈ≦２０．０、かつ、１．０≦（ｐ−ｗ）／ｗ≦１００．０の関係を満たすことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
7. 前記タイヤ表面に相当する位置から前記乱流発生用突起の最も突出する位置までの突起高さを“ｈ”、前記乱流発生用突起の延在方向に対して略直交する突起断面における前記乱流発生用突起の下側辺の幅である突起幅（ｗ）を“ｗ”としたときに、１．０≦ｈ／ｗ≦１０の関係を満たすことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。

Images