JP2009160994A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 タイヤ温度の低減を図ることができるとともに、タイヤ表面に発生する破損を抑制してタイヤ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におけるタイヤ最大幅の位置であるタイヤ幅最大位置から、リムフランジと接するビード部３のタイヤ径方向外側の位置であるビード外側位置までの範囲に設けられ、乱流を発生させる乱流発生用突起１１を少なくとも備え、乱流発生用突起１１が、タイヤ表面９側に向かって窪む複数の凹部１１Ａを有す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２００７−５０８５４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。

特に、重荷重用タイヤは、重荷重や悪路で使用されることが多いため、サイドウォール部の撓みが大きい。このため、重荷重用タイヤに従来の技術を適用した場合、サイドウォール部に放熱用溝状部が設けられていると、タイヤ表面と放熱用溝状部との連結部分にクラック（亀裂）等の破損が発生しやすく、サイドウォール部の耐久性が低下してしまう。

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、タイヤ温度の低減を図ることができるとともに、タイヤ表面に発生する破損を抑制してタイヤ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。

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、タイヤ表面におけるタイヤ最大幅の位置であるタイヤ幅最大位置から、リムフランジと接するビード部のタイヤ径方向外側の位置であるビード外側位置までの範囲に設けられ、乱流を発生させる乱流発生用突起を少なくとも備え、乱流発生用突起が、タイヤ表面側に向かって窪む複数の凹部を有す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、乱流発生用突起がタイヤ幅最大位置からビード外側位置までの範囲に設けられていることによって、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や、車両の走行に伴って車両前方から発生する走行風を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、加速した回転風や走行風によって、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、乱流発生用突起が複数の凹部を有することによって、サイドウォール部が変形することに追従して、凹部の開閉（伸縮）により乱流発生用突起が変形可能となり、タイヤ表面に発生するクラック（亀裂）等の破損を抑制することができるため、サイドウォール部、特に、乱流発生用突起の耐久性を向上させてタイヤ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、タイヤ表面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”、凹部の深さを“ｄ”としたときに、０．９０≧ｄ／ｈ≧０．３０の関係を満たすことを要旨とする。

その他の特徴に係る発明は、互いに隣接する凹部同士の間隔を“Ｌ”、乱流発生用突起の長手方向に対する凹部の幅を“ｅ”としたときに、０．１０≦ｅ／Ｌ≦０．３０の関係を満たすことを要旨とする。

その他の特徴に係る発明は、凹部の側部と底部との連結部分が、１ｍｍ以上の円弧部で形成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、乱流発生用突起の長手方向に略直交する断面形状における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”、乱流発生用突起の平均幅を“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、乱流発生用突起のタイヤ径方向に対して傾く角度である傾斜角度（θ）が、−７０°≦θ≦７０°の範囲を満たすことを要旨とする。

本発明によれば、タイヤ温度の低減を図ることができるとともに、タイヤ表面に発生する破損を抑制してタイヤ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６を参照しながら説明する。なお、図４（ａ）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４（ｂ）は、本実施の形態に係る乱流発生用突起の長手方向に略直交する断面図であり、図５は、本実施の形態に係る乱流発生用突起を示す径方向側面図であり、図６は、本実施の形態に係る乱流発生用突起を示す上面図である。

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、該乱流発生用突起１１の長手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。また、乱流発生用突起１１は、タイヤ表面９側（突起底面）に向かって窪む複数の凹部１１Ａを有している。この凹部１１Ａは、全て同一の深さにより形成されている。

凹部１１Ａの側部は、乱流発生用突起１１の長手方向に略直角でタイヤ表面９側に向かって形成されている。また、凹部１１Ａの底部は、凹部１１Ａの開閉（伸縮）により応力が集中して底部に発生するクラック（亀裂）を抑制するために、断面形状が円弧状である円弧部Ｒにより形成されている。

図４に示すように、タイヤ表面９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を“ｈ”、凹部１１Ａの深さを“ｄ”としたときに、０．９０≧ｄ／ｈ≧０．３０の関係を満たすことが好ましい。

なお、凹部１１Ａの深さ（ｄ）に対する突起高さ（ｈ）の比の値（ｄ／ｈ）が０．３０よりも小さいと、荷重による凹部１１Ａの開閉（伸縮）可能な範囲が小さくなってしまい、乱流発生用突起１１自体の変形を抑制する効果が小さくなってしまう場合がある。一方、凹部１１Ａの深さ（ｄ）に対する突起高さ（ｈ）の比の値（ｄ／ｈ）が０．９０よりも大きいと、乱流を発生させる効果が小さくなってしまう場合がある。

互いに隣接する凹部１１Ａ同士の間隔を“Ｌ”、乱流発生用突起１１の長手方向に対する凹部１１Ａの幅を“ｅ”としたときに、０．１０≦ｅ／Ｌ≦０．３０の関係を満たすことが好ましい。この隣接する凹部１１Ａ同士の間隔（Ｌ）は、凹部１１Ａの幅（ｅ）を２等分した互いの点間の距離とする。

なお、凹部１１Ａの幅（ｅ）に対する凹部１１Ａ同士の間隔（Ｌ）の比の値（ｅ／Ｌ）が０．３０よりも大きいと、突起高さ（ｈ）が低い範囲が広く設けられてしまうことになって、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。一方、凹部１１Ａの幅（ｅ）に対する凹部１１Ａ同士の間隔（Ｌ）の比の値（ｅ／Ｌ）が０．１０よりも小さいと、凹部１１Ａの幅（ｅ）が狭くなって該凹部１１Ａが閉じるスペースがなくなってしまい、乱流発生用突起１１の変形を抑制する効果が小さくなってしまう場合がある。

タイヤ表面９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に設定されることが好ましい。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。

乱流発生用突起１１の長手方向に略直交する断面形状における下側辺の幅である突起幅（ｗ）は、２〜１０ｍｍに設定されることが好ましい。

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。

図５に示すように、上記突起高さを“ｈ”、乱流発生用突起１１間のピッチを“ｐ”、上記突起幅を“ｗ”でとしたときに、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。このピッチ（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。

図６に示すように、乱流発生用突起１１のタイヤ径方向に対して傾く角度である傾斜角度（θ）は、−７０°≦θ≦７０°（±７０°）の範囲を満たすことが好ましい。空気入りタイヤ１は、回転体であるため、サイドウォール部におけるタイヤ表面９の空気の流れは、遠心力により径方向外側に向かっている。つまり、乱流発生用突起１１の空気の流入に対し背面側の澱み部分を低減し放熱を向上させるため、乱流発生用突起１１の傾斜角度（θ）を上記角度範囲に設定することが好ましい。

なお、乱流発生用突起１１の傾斜角度（θ）は、回転体である空気入りタイヤのタイヤ径方向位置により空気の流れの速度が若干異なるため、各乱流発生用突起１１が異なる傾斜角度（θ）に設定してもよい。加えて、乱流発生用突起１１は、該乱流発生用突起１１の長手方向に沿って不連続に分割されている構成であってもよく、タイヤ周方向に沿って不均一に配置された構成であってもよい。

また、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。

（変更例１）
上述した実施の形態に係る凹部１１Ａの底部は、円弧部Ｒにより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７（ａ）は、変更例１に係る乱流発生用突起を示す斜視図であり、図７（ｂ）は、変更例１に係る乱流発生用突起の長手方向に略直交する断面図である。

図７に示すように、乱流発生用突起１１における凹部１１Ａの側面と底部との連結部分（コーナー）は、凹部１１Ａの開閉（伸縮）により応力が集中して底部に発生するクラック（亀裂）を抑制するために、１ｍｍ以上の円弧部Ｒ１で形成されている。この凹部１１Ａの底部は、一方の円弧部Ｒ１と他方の円弧部Ｒ１とが平面で連結されている。

（変更例２）
上述した実施の形態に係る凹部１１Ａの底部は、円弧部Ｒにより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８（ａ）は、変更例２に係る乱流発生用突起を示す斜視図であり、図８（ｂ）は、変更例２に係る乱流発生用突起の長手方向に略直交する断面図である。

図８に示すように、乱流発生用突起１１における凹部１１Ａの底部は、平面で形成されている。すなわち、凹部１１Ａの側面と底部とは、略直角に連結されている。

（変更例３）
上述した実施の形態に係る凹部１１Ａの側部は、乱流発生用突起１１の長手方向に略直角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９（ａ）は、変更例３に係る乱流発生用突起を示す斜視図であり、図９（ｂ）は、変更例３に係る乱流発生用突起の長手方向に略直交する断面図である。

図９に示すように、乱流発生用突起１１における凹部１１Ａの一方の側面は、乱流発生用突起１１の長手方向に略直角でタイヤ表面９側に向かって形成されている。また、他方の側面は、乱流発生用突起１１の長手方向に対して所定角度α（例えば、１２０°）を傾斜して形成されている。なお、凹部１１Ａの一方の側面と他方の側面とが同一の傾斜角度であっても勿論よい。

凹部１１Ａの底部には、凹部１１Ａの開閉（伸縮）により応力が集中して底部に発生するクラック（亀裂）を抑制するために、１つの円弧部Ｒ２が設けられている。

（変更例４）
上述した実施の形態に係る凹部１１Ａは、全て同一の深さにより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１０（ａ）は、変更例４に係る乱流発生用突起を示す斜視図であり、図１０（ｂ）は、変更例４に係る乱流発生用突起の長手方向に略直交する断面図である。

図１０に示すように、隣接する凹部１１Ａは、異なる深さ（図面では、深さｄ１，深さｄ２）により形成されている。なお、隣接する凹部１１Ａは、必ずしも異なる深さである必要はなく、複数の凹部１１Ａのうちの１つが異なる深さであっても勿論よい。

（変更例５）
上述した実施の形態に係る凹部１１Ａの底部は、円弧部Ｒにより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（ａ）は、変更例５に係る乱流発生用突起を示す斜視図であり、図１１（ｂ）は、変更例５に係る乱流発生用突起の長手方向に略直交する断面図である。

図１１に示すように、凹部１１Ａの側部は、乱流発生用突起１１の長手方向に略直角に形成されている。また、凹部１１Ａの底部には、凹部１１Ａの開閉（伸縮）により応力が集中して底部に発生するクラック（亀裂）を抑制するために、半円状の円弧部Ｒ３が設けられている。

（変更例６）
上述した実施の形態に係る乱流発生用突起１１は、該乱流発生用突起１１の長手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１２〜図１５は、変形例６に係る乱流発生用突起を示す長手方向断面図である。図１２（ａ）〜図１２（ｃ）に示すように、乱流発生用突起１１は、角部分の劣化によるクラックの発生を防止するために、該乱流発生用突起１１の長手方向に略直交する断面形状が略台形で形成されていてもよい。なお、この断面形状において、乱流発生用突起１１の一方の側面とタイヤ表面９との傾斜角度（θａ）、及び、乱流発生用突起１１の他方の側面とタイヤ表面９との傾斜角度（θｂ）は、必ずしも同じ角度である必要はない。

また、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）に示すように、乱流発生用突起１１は、略四角形である場合と比べて、下側辺の寸法や剛性を確保しつつ、ゴムの使用量を減らすために、該乱流発生用突起１１の長手方向に略直交する断面形状が略三角形で形成されていてもよい。なお、この断面形状において、乱流発生用突起１１の一方の側面とタイヤ表面９との傾斜角度（θｃ）、及び、乱流発生用突起１１の他方の側面とタイヤ表面９との傾斜角度（θｄ）は、必ずしも同じ角度である必要はない。

また、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示すように、乱流発生用突起１１は、略三角形である場合と同様に、下側辺の寸法や剛性を確保しつつ、ゴムの使用量を減らすために、該乱流発生用突起１１の長手方向に略直交する断面形状が段差１９を有する段付き形状で形成されていてもよい。この場合、段差１９は、図１４（ａ）に示すように、乱流発生用突起１１の両方の側面に設けられていてもよく、図１４（ｂ）に示すように、乱流発生用突起１１の一方の側面に設けられていてもよい。なお、この断面形状において、乱流発生用突起１１の一方の側面とタイヤ表面９との傾斜角度（θｅ）、及び、乱流発生用突起１１の他方の側面とタイヤ表面９との傾斜角度（θｆ）は、必ずしも直角である必要はなく、かつ、同じ角度である必要はない。また、段差１９の一方の面と他方の面とは、交差角度（θｇ）が略直角のみに限定されるものではなく、傾斜していても勿論よい。

さらに、図１５（ａ）及び図１５（ｂ）に示すように、乱流発生用突起１１は、該乱流発生用突起１１の長手方向に略直交する断面形状が略四角形で形成され、かつ、該乱流発生用突起１１には、乱流発生用突起１１自体の放熱率を高めるために、該乱流発生用突起１１の長手方向に略直交する方向に貫通する貫通孔２１が形成されていてもよい。

なお、貫通孔２１が形成される乱流発生用突起１１では、必ずしも乱流発生用突起１１の長手方向に略直交する断面形状が略四角形である必要はなく、例えば、図１５（ｃ）に示すように、略台形であってもよく、図１５（ｄ）に示すように、略三角形であってもよく、図１５（ｅ）に示すように、段差１９を有する段付き形状であってもよい。

［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、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。

（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、乱流発生用突起１１がタイヤ幅最大位置Ｐ１からビード外側位置Ｐ２までの範囲に設けられていることによって、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や、車両の走行に伴って車両前方から発生する走行風を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、加速した回転風や走行風によって、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。

具体的には、図５に示すように、回転風や走行風（以下、主流Ｓ１）は、乱流発生用突起１１よりタイヤ表面９から剥離されて乱流発生用突起１１の前方側のエッジ部Ｅを乗り越えて、乱流発生用突起１１の背面側（後側）へ向けて加速する。

そして、加速した主流Ｓ１は、乱流発生用突起１１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、主流Ｓ１の流れが滞留する部分（領域）で流れる流体Ｓ２は、乱流発生用突起１１の背面側で滞留する熱を奪って主流Ｓ１に再び流れ、この主流Ｓ１は、次の乱流発生用突起１１のエッジ部Ｅを乗り越えて加速する。

さらに、次の乱流発生用突起１１のタイヤ回転方向に対する前側（前面側）では、主流Ｓ１が滞留する部分（領域）で流れる流体Ｓ３は、乱流発生用突起１１の前面側で滞留する熱を奪って主流Ｓ１に再び流れる。

つまり、主流Ｓ１がエッジ部Ｅを乗り超えて加速し、かつ、流体Ｓ２，Ｓ３が熱を奪って主流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、乱流発生用突起１１の根元部分や、主流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。

また、乱流発生用突起１１が複数の凹部１１Ａを有することによって、サイドウォール部が変形することに追従して、凹部の開閉（伸縮）により乱流発生用突起が変形可能となり、タイヤ表面９に発生するクラック（亀裂）等の破損を抑制することができるため、サイドウォール部、特に、乱流発生用突起１１の耐久性を向上させて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１１の傾斜角度（θ）が−７０°≦θ≦７０°（±７０°）の範囲を満たすことによって、走行風を利用してタイヤ温度の低減を図ることは勿論、空気入りタイヤの回転に伴って発生する回転風をも最大限に利用してタイヤ温度の低減をさらに図ることが可能となる。

また、突起高さ（ｈ）に対する突起幅（ｗ）の比の値が１．０≦ｈ／ｗ≦１０の関係を満たすことによって、この乱流発生用突起１１を乗り越えて加速した走行風及び回転風で、タイヤ温度、特に、ビード部３近傍の温度の低減させる効果が高くなる。

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。

次に、本発明の効果をさらに明確にするために、以下の従来例、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。

従来例、比較例及び実施例に係る空気入りタイヤの構成、破損（外観）状態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、ビード部の温度上昇試験は、タイヤサイズ：５３／８０Ｒ６３、正規内圧、正規荷重の条件下（建設車両用タイヤ）で行う。

表１に示すように、従来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ていない。また、比較例に係る空気入りタイヤには、凹部が形成されていない乱流発生用突起が設けられている。さらに、実施例に係る空気入りタイヤには、凹部が形成されている乱流発生用突起（図１〜図４参照）が設けられている。

＜破損（外観）状態＞
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時間走行した後に破損が発生しているか否かを外観視した（第１試験）。また、上記条件のもと、速度１５ｋｍ／ｈで１ヶ月間走行した後に破損が発生しているか否かを外観視した（第２試験）。

この結果、従来例、比較例及び実施例に係る空気入りタイヤは、第１試験及び第２試験においてクラック（亀裂）等の破損が発生しなかったが、比較例に係る空気入りタイヤは、第２試験において乱流発生用突起の先端から一部でクラックが発生することが分かった。

すなわち、凹部が形成される乱流発生用突起を有する空気入りタイヤ（実施例）では、凹部が形成されていない乱流発生用突起を有する空気入りタイヤ（比較例）と比べて、クラック（亀裂）等の破損の発生を抑制することができるため、サイドウォール部、特に、乱流発生用突起の耐久性を向上させてタイヤの耐久性を向上させることができることが分かった。

＜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３箇所均等に計測した平均値である。

この結果、比較例及び実施例に係る空気入りタイヤは、従来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。すなわち、乱流発生用突起を有する空気入りタイヤ（比較例及び実施例）は、乱流発生用突起を有しない空気入りタイヤ（従来例）と比べて、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ると分かった。

＜総合評価＞
以上のように、実施例に係る空気入りタイヤは、従来例及び比較例に係る空気入りタイヤと比べて、タイヤ温度の低減を図ることができるとともに、タイヤ表面に発生するクラック（亀裂）等の破損を抑制することができ、サイドウォール部、特に、乱流発生用突起の耐久性を向上させてタイヤの耐久性を向上させることができると分かった。

なお、上記破損（外観）状態やビード部の温度上昇試験では、建設車両用タイヤで行ったが、乗用車用タイヤやトラック・バス用タイヤ、航空機用タイヤなどに適用しても同じことが言える。

＜耐久性試験＞
次に、乱流発生用突起のｐ／ｈ、（ｐ−ｗ）／ｗ、傾斜角度を変えたものを用いて、耐久性試験の結果を図１６〜図１８に示す。なお、図１６〜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１６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１７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。

図１８に示すように、タイヤ径方向から傾く乱流発生用突起の傾斜角度（θ）は、０〜７０°の範囲内であることが好ましいことが分かる。また、タイヤ径方向から傾く乱流発生用突起の傾斜角度（θ）が０〜−７０°の範囲に設定しても同様の熱伝達率を示すものと考えられる。

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・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径方向側面図である。 本実施の形態に係る乱流発生用突起を示す上面図である。 変更例１に係る乱流発生用突起を示す斜視図・断面図である。 変更例２に係る乱流発生用突起を示す斜視図・断面図である。 変更例３に係る乱流発生用突起を示す斜視図・断面図である。 変更例４に係る乱流発生用突起を示す斜視図・断面図である。 変更例５に係る乱流発生用突起を示す斜視図・断面図である。 変形例６に係る乱流発生用突起を示す長手方向断面図である（その１）。 変形例６に係る乱流発生用突起を示す長手方向断面図である（その２）。 変形例６に係る乱流発生用突起を示す長手方向断面図である（その３）。 変形例６に係る乱流発生用突起を示す長手方向断面図である（その４）。 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）。 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３）。

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…凹部、１３…トレッド部、１５…ベルト層、１７…リムフランジ、１９…段差、２１…貫通孔

Claims (9)

1. タイヤ表面におけるタイヤ最大幅の位置であるタイヤ幅最大位置から、リムフランジと接するビード部のタイヤ径方向外側の位置であるビード外側位置までの範囲に設けられ、乱流を発生させる乱流発生用突起を少なくとも備え、
   前記乱流発生用突起は、前記タイヤ表面側に向かって窪む複数の凹部を有することを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記タイヤ表面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”、前記凹部の深さを“ｄ”としたときに、０．９０≧ｄ／ｈ≧０．３０の関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 互いに隣接する前記凹部同士の間隔を“Ｌ”、前記乱流発生用突起の長手方向に対する前記凹部の幅を“ｅ”としたときに、０．１０≦ｅ／Ｌ≦０．３０の関係を満たす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. 前記凹部の側部と底部との連結部分は、１ｍｍ以上の円弧部で形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記タイヤ表面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５に記載の空気入りタイヤ。
7. 前記乱流発生用突起の長手方向に略直交する断面形状における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６のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
8. 前記タイヤ表面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平均幅を“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７のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
9. 前記乱流発生用突起の前記タイヤ径方向に対して傾く角度である傾斜角度（θ）は、−７０°≦θ≦７０°の範囲を満たすことを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。

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