JP2015212116A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】車両の走行性能を向上すること。
【解決手段】車両装着時での車両内外の向きが指定され、車両外側となるタイヤサイド部１１であってタイヤ最大幅位置Ｈよりタイヤ径方向内側にのみ、タイヤ径方向内外に亘って長手状に延在してタイヤサイド部１１の外側に突出する外側凸部９をタイヤ周方向に間隔を空けて多数配置する。
【選択図】図２

Description

本発明は、タイヤ周りの空気流を改善する空気入りタイヤに関するものである。

従来、例えば、特許文献１では、タイヤサイド部（タイヤ外側面）に、タイヤ径方向に延びる多数の凸部（突部）を互いにタイヤ周方向に所定間隔をおいて設けた空気入りタイヤが開示されている。車両装着状態では、車両の幅方向外側は空気が後方に向かって一様に流れるが、車両の幅方向内側はタイヤハウス内に配置されるとともに、車軸などの他の部品が周囲に配置されているため空気の流れが乱れやすくなる。そこで、この空気入りタイヤによれば、空気の流れが乱れやすい車両の幅方向内側となるタイヤサイド部に設けた凸部によって空気の流通促進効果および整流効果を得て空気抵抗を低減し、走行時のタイヤの後方に生じる低圧部によって後方に引き戻そうとする抗力を小さくし、燃費の向上を図っている。

特開２０１０−２６０３７８号公報

上述した特許文献１の発明によれば、空気入りタイヤに設けた凸部や凹部により車両走行時のタイヤ周りの空気流を改善することが可能である。ここで、発明者等の研究によれば、凸部の配置を工夫することにより、車両の走行性能にさらなる効果を得られることが見いだされた。

この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、車両の走行性能を向上することのできる空気入りタイヤを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の空気入りタイヤは、車両装着時での車両内外の向きが指定された空気入りタイヤにおいて、車両外側となるタイヤサイド部であってタイヤ最大幅位置よりタイヤ径方向内側にのみ、タイヤ径方向内外に亘って長手状に延在して前記タイヤサイド部の外側に突出する外側凸部がタイヤ周方向に間隔を空けて多数配置されていることを特徴とする。

空気入りタイヤをリム組みして車両に装着した場合、車両のタイヤハウス内に配置され、その車両外側のタイヤサイド部がタイヤハウスの側方の開口部からあらわれることになる。この状態において、車両の走行時に、空気入りタイヤの車両外側において空気の流れがよどみ、このよどみを避けるようにタイヤハウス内で上方に向かう空気の流れが生じることで、車両が上方に持ち上げられる力であるリフトが発生する。本発明の空気入りタイヤによれば、車両の走行時に回転移動する外側凸部が、その周辺の空気を乱流化させて上述した空気の流れのよどみを改善するため、タイヤハウス内で上方に向かう空気の流れが車両後側に向かうようになる。この結果、リフトを抑制することができる。このリフトの抑制は、空気入りタイヤの接地性を向上させ、車両の走行性能である操縦安定性能の向上に寄与する。

特に、本発明の空気入りタイヤによれば、外側凸部をタイヤサイド部のタイヤ最大幅位置よりタイヤ径方向内側にのみ設けることで、タイヤ最大幅位置よりタイヤ径方向内側においてタイヤ幅方向内側に凹む部分に生じる空気の流れのよどみを改善することができる。空気の流れのよどみはタイヤ最大幅位置よりタイヤ径方向外側においてタイヤ幅方向内側に凹む部分にも生じ得るが、タイヤ最大幅位置よりタイヤ径方向外側にも外側凸部を設けると、タイヤ最大幅位置よりタイヤ径方向外側の外側凸部が空気抵抗の増加の原因となったり、タイヤ重量の増加の原因になったりすることで、転がり抵抗が増加してしまうおそれがある。また、タイヤ最大幅位置のタイヤ径方向外側とタイヤ径方向内側とで外側凸部の回転移動速度が異なることで空気の流れのよどみを改善する作用が低下するおそれがある。従って、外側凸部をタイヤサイド部のタイヤ最大幅位置よりタイヤ径方向内側にのみ設けることが好ましい。

また、本発明の空気入りタイヤでは、前記外側凸部は、前記タイヤサイド部から突出する高さが０．５ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下とされ、短手方向の幅が０．５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下とされ、タイヤ周方向の数が６個以上８０個以下とされることを特徴とする。

外側凸部の突出高さが上記範囲未満であったり、短手方向の幅が上記範囲未満であったり、外側凸部の個数が上記範囲未満であったりすると、外側凸部が空気の流れに接触する範囲が小さいことから、外側凸部による空気の流れのよどみを改善する効果が得難くなる。一方、外側凸部の突出高さが上記範囲を超えたり、短手方向の幅が上記範囲を超えたり、外側凸部の個数が上記範囲を超えたりすると、外側凸部が空気の流れに接触する範囲が大きいことから、外側凸部が空気抵抗の増加の原因となったり、タイヤ重量の増加の原因になったりし得る。従って、外側凸部の突出高さ、外側凸部の短手方向の幅、外側凸部の個数を適正化することで、外側凸部による空気の流れのよどみを改善する効果を顕著に得ることができる。

また、本発明の空気入りタイヤでは、前記外側凸部は、延在方向がタイヤ径方向に対して−６０度以上＋６０度以下の角度で設けられていることを特徴とする。

この空気入りタイヤによれば、外側凸部の延在方向をタイヤ径方向に対して−６０度以上＋６０度以下の角度とすることで、タイヤ周方向の多くの部位に外側凸部が掛かって配置されるため、空気入りタイヤのタイヤ周方向での歪みを低減し、その結果ユニフォミティを改善することができる。

また、本発明の空気入りタイヤでは、前記外側凸部は、正規リムを装着して正規内圧を充填した無負荷状態のときに、タイヤ最大幅位置からリムチェックラインまでのタイヤ径方向寸法に対し、タイヤ最大幅位置からタイヤ径方向内側に８０％の範囲に設けられていることを特徴とする。

外側凸部がタイヤ最大幅位置から８０％を超える範囲に設けられていると、外側凸部が接地して損傷するおそれがあり、また、外側凸部が空気の流れに接触する範囲が多いことから、外側凸部が空気抵抗となり易い。従って、外側凸部のタイヤ最大幅位置からの配置範囲を規定することで、外側凸部による空気の流れのよどみを改善する効果を顕著に得ることができる。

また、本発明の空気入りタイヤでは、前記外側凸部は、正規リムを装着して正規内圧を充填した無負荷状態のときに、タイヤ最大幅位置におけるタイヤ断面幅からタイヤ幅方向外側に５ｍｍ以下の範囲で突出して設けられていることを特徴とする。

タイヤ最大幅位置におけるタイヤ断面幅からタイヤ幅方向外側に５ｍｍ以下の範囲を超えて外側凸部が設けられると、外側凸部が空気の流れに接触する範囲が多いことから、外側凸部が空気抵抗となり易い。従って、外側凸部のタイヤ最大幅位置におけるタイヤ断面幅からタイヤ幅方向外側への配置範囲を規定することで、外側凸部による空気の流れのよどみを改善する効果を顕著に得ることができる。

また、本発明の空気入りタイヤでは、車両内側となるタイヤサイド部に、タイヤ径方向内外に亘って長手状に延在して前記タイヤサイド部の外側に突出する内側凸部がタイヤ周方向に間隔を空けて多数配置されていることを特徴とする。

この空気入りタイヤによれば、車両内側となるタイヤサイド部に設けた内側凸部により、車両のタイヤハウス内の車両側と空気入りタイヤとの間において、空気の流通促進効果および整流効果を得ることができる。この結果、車両の空気抵抗を低減する空気抵抗低減性能を向上することができる。

また、本発明の空気入りタイヤでは、前記内側凸部は、前記タイヤサイド部から突出する高さが０．５ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下とされ、短手方向の幅が０．５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下とされ、タイヤ周方向の数が６個以上８０個以下とされることを特徴とする。

内側凸部の突出高さが上記範囲未満であったり、短手方向の幅が上記範囲未満であったり、内側凸部の個数が上記範囲未満であったりすると、内側凸部が空気の流れに接触する範囲が小さいことから、内側凸部による空気の流通促進効果および整流効果が得難くなる。一方、内側凸部の突出高さが上記範囲を超えたり、短手方向の幅が上記範囲を超えたり、内側凸部の個数が上記範囲を超えたりすると、内側凸部が空気の流れに接触する範囲が大きいことから、内側凸部が空気抵抗の増加の原因となったり、タイヤ重量の増加の原因になったりし得る。従って、内側凸部の突出高さ、内側凸部の短手方向の幅、内側凸部の個数を適正化することで、内側凸部による空気の流通促進効果および整流効果を顕著に得ることができる。

また、本発明の空気入りタイヤでは、前記内側凸部は、延在方向がタイヤ径方向に対して−６０度以上＋６０度以下の角度で設けられていることを特徴とする。

この空気入りタイヤによれば、内側凸部の延在方向をタイヤ径方向に対して−６０度以上＋６０度以下の角度とすることで、タイヤ周方向の多くの部位に内側凸部が掛かって配置されるため、空気入りタイヤのタイヤ周方向での歪みを低減し、その結果ユニフォミティを改善することができる。

また、本発明の空気入りタイヤでは、前記外側凸部は、前記内側凸部に対して、突出高さ、短手方向の幅、延在方向の長さ、タイヤ径方向に対する角度、タイヤ周方向の位置、タイヤ径方向の位置、またはタイヤ周方向の間隔の少なくとも一つが異なることを特徴とする。

この空気入りタイヤによれば、外側凸部と内側凸部の形状や位置関係を異ならせることで、外側凸部と内側凸部から発生する音圧が周波数の違いにより互いに分散や打ち消しされるため、音圧レベルを低減することができる。

本発明に係る空気入りタイヤは、車両の走行性能を向上することができる。

図１は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの子午断面図である。 図２は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの車両外側の一部拡大側面図である。 図３は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの車両外側の一部拡大側面図である。 図４は、凸部の短手方向の断面図である。 図５は、凸部の短手方向の断面図である。 図６は、凸部の短手方向の断面図である。 図７は、凸部の短手方向の断面図である。 図８は、凸部の短手方向の断面図である。 図９は、凸部の短手方向の断面図である。 図１０は、凸部の短手方向の断面図である。 図１１は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの作用の説明図である。 図１２は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの車両外側の一部拡大側面図である。 図１３は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの車両外側の一部拡大側面図である。 図１４は、凸部の拡大側面図である。 図１５は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの一部拡大子午断面概略図である。 図１６は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの車両内側の一部拡大側面図である。 図１７は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの車両内側の一部拡大側面図である。 図１８は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの車両内側の一部拡大側面図である。 図１９は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの車両内側の側面図である。 図２０は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの車両内側の側面図である。 図２１は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの車両内側の側面図である。 図２２は、本発明の実施例に係るシミュレーション試験の結果を示す図表である。

以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施形態の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。また、この実施形態に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。

図１は、本実施形態に係る空気入りタイヤの子午断面図である。

以下の説明において、タイヤ径方向とは、空気入りタイヤ１の回転軸Ｐ（図１２参照）と直交する方向をいい、タイヤ径方向内側とはタイヤ径方向において回転軸Ｐに向かう側、タイヤ径方向外側とはタイヤ径方向において回転軸Ｐから離れる側をいう。また、タイヤ周方向とは、回転軸Ｐを中心軸とする周り方向をいう。また、タイヤ幅方向とは、回転軸Ｐと平行な方向をいい、タイヤ幅方向内側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面（タイヤ赤道線）ＣＬに向かう側、タイヤ幅方向外側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面ＣＬから離れる側をいう。タイヤ赤道面ＣＬとは、空気入りタイヤ１の回転軸Ｐに直交するとともに、空気入りタイヤ１のタイヤ幅の中心を通る平面である。タイヤ幅は、タイヤ幅方向の外側に位置する部分同士のタイヤ幅方向における幅、つまり、タイヤ幅方向においてタイヤ赤道面ＣＬから最も離れている部分間の距離である。タイヤ赤道線とは、タイヤ赤道面ＣＬ上にあって空気入りタイヤ１のタイヤ周方向に沿う線をいう。本実施形態では、タイヤ赤道線にタイヤ赤道面と同じ符号「ＣＬ」を付す。

空気入りタイヤ１は、図１に示すように、トレッド部２と、その両側のショルダー部３と、各ショルダー部３から順次連続するサイドウォール部４およびビード部５とを有している。また、この空気入りタイヤ１は、カーカス層６と、ベルト層７と、ベルト補強層８とを備えている。

トレッド部２は、ゴム材（トレッドゴム）からなり、空気入りタイヤ１のタイヤ径方向の最も外側で露出し、その表面が空気入りタイヤ１の輪郭となる。トレッド部２の外周表面、つまり、走行時に路面と接触する踏面には、トレッド面２１が形成されている。トレッド面２１は、タイヤ周方向に沿って延び、タイヤ赤道線ＣＬと平行なストレート主溝である複数（本実施形態では４本）の主溝２２が設けられている。そして、トレッド面２１は、これら複数の主溝２２により、タイヤ周方向に沿って延び、タイヤ赤道線ＣＬと平行なリブ状の陸部２３が複数形成されている。また、図には明示しないが、トレッド面２１は、各陸部２３において、主溝２２に交差するラグ溝が設けられている。陸部２３は、ラグ溝によってタイヤ周方向で複数に分割されている。また、ラグ溝は、トレッド部２のタイヤ幅方向最外側でタイヤ幅方向外側に開口して形成されている。なお、ラグ溝は、主溝２２に連通している形態、または主溝２２に連通していない形態の何れであってもよい。

ショルダー部３は、トレッド部２のタイヤ幅方向両外側の部位である。また、サイドウォール部４は、空気入りタイヤ１におけるタイヤ幅方向の最も外側に露出したものである。また、ビード部５は、ビードコア５１とビードフィラー５２とを有する。ビードコア５１は、スチールワイヤであるビードワイヤをリング状に巻くことにより形成されている。ビードフィラー５２は、カーカス層６のタイヤ幅方向端部がビードコア５１の位置で折り返されることにより形成された空間に配置されるゴム材である。

カーカス層６は、各タイヤ幅方向端部が、一対のビードコア５１でタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に折り返され、かつタイヤ周方向にトロイド状に掛け回されてタイヤの骨格を構成するものである。このカーカス層６は、タイヤ周方向に対する角度がタイヤ子午線方向に沿いつつタイヤ周方向にある角度を持って複数並設されたカーカスコード（図示せず）が、コートゴムで被覆されたものである。カーカスコードは、有機繊維（ポリエステルやレーヨンやナイロンなど）からなる。このカーカス層６は、少なくとも１層で設けられている。

ベルト層７は、少なくとも２層のベルト７１，７２を積層した多層構造をなし、トレッド部２においてカーカス層６の外周であるタイヤ径方向外側に配置され、カーカス層６をタイヤ周方向に覆うものである。ベルト７１，７２は、タイヤ周方向に対して所定の角度（例えば、２０°〜３０°）で複数並設されたコード（図示せず）が、コートゴムで被覆されたものである。コードは、スチールまたは有機繊維（ポリエステルやレーヨンやナイロンなど）からなる。また、重なり合うベルト７１，７２は、互いのコードが交差するように配置されている。

ベルト補強層８は、ベルト層７の外周であるタイヤ径方向外側に配置されてベルト層７をタイヤ周方向に覆うものである。ベルト補強層８は、タイヤ周方向に略平行（±５°）でタイヤ幅方向に複数並設されたコード（図示せず）がコートゴムで被覆されたものである。コードは、スチールまたは有機繊維（ポリエステルやレーヨンやナイロンなど）からなる。図１で示すベルト補強層８は、ベルト層７のタイヤ幅方向端部を覆うように配置されている。ベルト補強層８の構成は、上記に限らず、図には明示しないが、ベルト層７全体を覆うように配置された構成、または、例えば２層の補強層を有し、タイヤ径方向内側の補強層がベルト層７よりもタイヤ幅方向で大きく形成されてベルト層７全体を覆うように配置され、タイヤ径方向外側の補強層がベルト層７のタイヤ幅方向端部のみを覆うように配置されている構成、あるいは、例えば２層の補強層を有し、各補強層がベルト層７のタイヤ幅方向端部のみを覆うように配置されている構成であってもよい。すなわち、ベルト補強層８は、ベルト層７の少なくともタイヤ幅方向端部に重なるものである。また、ベルト補強層８は、帯状（例えば幅１０［ｍｍ］）のストリップ材をタイヤ周方向に巻き付けて設けられている。

このように構成される空気入りタイヤ１は、車両１００（図１１参照）に装着した場合、タイヤ幅方向において、車両１００の内側および外側に対する向きが指定されている。向きの指定は、図には明示しないが、例えば、サイドウォール部４に設けられた指標により示される。このため、車両１００に装着した場合に車両１００の内側に向く側が車両内側となり、車両１００の外側に向く側が車両外側となる。なお、車両内側および車両外側の指定は、車両１００に装着した場合に限らない。例えば、リム組みした場合に、タイヤ幅方向において、車両１００の内側および外側に対するリム５０（図１１参照）の向きが決まっている。このため、空気入りタイヤ１は、リム組みした場合、タイヤ幅方向において、車両内側および車両外側に対する向きが指定される。

図２および図３は、本実施形態に係る空気入りタイヤの車両外側の一部拡大側面図である。本実施形態の空気入りタイヤ１は、図２および図３に示すように、車両外側となるタイヤサイド部１１において、当該タイヤサイド部１１の表面よりタイヤの外側に突出する外側凸部９が多数設けられている。

ここで、タイヤサイド部１１とは、図１において、トレッド部２の接地端Ｔからタイヤ幅方向外側であってリムチェックラインＲからタイヤ径方向外側の範囲で一様に連続する面をいう。また、接地端Ｔとは、空気入りタイヤ１を正規リムにリム組みし、かつ正規内圧を充填するとともに正規荷重の７０％をかけたとき、この空気入りタイヤ１のトレッド部２のトレッド面２１が路面と接地する領域において、タイヤ幅方向の両最外端をいい、タイヤ周方向に連続する。また、リムチェックラインＲとは、タイヤのリム組みが正常に行われているか否かを確認するためのラインであり、一般には、ビード部５の表側面において、リムフランジよりもタイヤ径方向外側であってリムフランジ近傍となる部分に沿ってタイヤ周方向に連続する環状の凸線として示されている。

なお、正規リムとは、ＪＡＴＭＡで規定する「標準リム」、ＴＲＡで規定する「Design Rim」、あるいは、ＥＴＲＴＯで規定する「Measuring Rim」である。また、正規内圧とは、ＪＡＴＭＡで規定する「最高空気圧」、ＴＲＡで規定する「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に記載の最大値、あるいはＥＴＲＴＯで規定する「INFLATION PRESSURES」である。また、正規荷重とは、ＪＡＴＭＡで規定する「最大負荷能力」、ＴＲＡで規定する「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に記載の最大値、あるいはＥＴＲＴＯで規定する「LOAD CAPACITY」である。

外側凸部９は、車両外側となるタイヤサイド部１１の範囲において、タイヤ最大幅位置Ｈよりタイヤ径方向内側にのみ設けられている。この外側凸部９は、タイヤ径方向内外に亘って長手状に延在して形成されたゴム材（タイヤサイド部１１を構成するゴム材であっても、当該ゴム材とは異なるゴム材であってもよい）からなる突条として形成され、かつタイヤ周方向に所定間隔をおいて多数配置されている。

ここで、タイヤ最大幅位置Ｈとは、タイヤ断面幅Ｓの端となり、最もタイヤ幅方向の大きい位置である。タイヤ断面幅Ｓとは、空気入りタイヤ１を正規リムにリム組みし、かつ正規内圧を充填した無負荷状態のときに、最もタイヤ幅方向の大きいタイヤ総幅からタイヤ側面の模様・文字などを除いた幅である。なお、リムを保護するリムプロテクトバー（タイヤ周方向に沿って設けられてタイヤ幅方向外側に突出するもの）が設けられたタイヤにおいては、当該リムプロテクトバーが最もタイヤ幅方向の大きい部分となるが、本実施形態で定義するタイヤ断面幅Ｓは、リムプロテクトバーを除外する。

なお、外側凸部９は、リムプロテクトバーが設けられたタイヤにおいて、タイヤ径方向内側の端部がリムプロテクトバーに至らない構成、タイヤ径方向内側の端部がリムプロテクトバーの突出の途中まで至る構成、タイヤ径方向内側の端部がリムプロテクトバーの頂部まで至る構成などがある。

外側凸部９は、図２に示すように、長手状の延在方向に沿って直線状に形成されていてもよく、図３に示すように、長手状の延在方向で湾曲して形成されていても、図には明示しないが長手状の延在方向で屈曲して形成されていてもよい。また、湾曲部分や屈曲部分は、１箇所に限らず、複数箇所にあって長手状の延在方向に沿ってＳ字状、波状またはジグザグ状に形成されていてもよい。なお、外側凸部９の延在方向は、図２および図３に示すように、タイヤ径方向内側の端の短手方向（長手方向に交差する方向）中央とタイヤ径方向外側の端の短手方向中央とを結んだ直線の延びる方向とする。従って、湾曲部分や屈曲部分があっても延在方向の規定は同様である。

外側凸部９は、その短手方向の断面形状が、例えば、図４〜図１０の凸部の短手方向の断面図に示すように形成されている。図４に示す外側凸部９は、短手方向の断面形状が四角形とされている。図５に示す外側凸部９は、短手方向の断面形状が三角形状とされている。図６に示す外側凸部９は、短手方向の断面形状が台形状とされている。その他、図には明示しないが、外側凸部９の短手方向の断面形状は、四角形状の頂部が三角形であったり、四角形状の頂部がジグザグ状であったりする様々な形状であってもよい。また、外側凸部９の短手方向の断面形状は、曲線を基にした外形であってもよい。図７に示す外側凸部９は、短手方向の断面形状が半円形とされている。その他、図には明示しないが、外側凸部９の短手方向の断面形状は、例えば、半楕円形状であったり、半長円形状であったりする様々な形状であってもよい。また、外側凸部９の短手方向の断面形状は、直線および曲線を組み合わせた外形であってもよい。図８に示す外側凸部９は、短手方向の断面形状が四角形の角を曲線とされている。図９に示す外側凸部９は、短手方向の断面形状が三角形の角を曲線とされている。その他、図には明示しないが、四角形状の頂部が波形であったりする様々な形状であってもよい。また、外側凸部９の短手方向の断面形状は、図８〜図１０に示すように、タイヤサイド部１１から突出する根元部分を曲線とした形状とされていてもよい。また、外側凸部９は、長手方向に断面形状（タイヤサイド部１１からの突出高さや短手方向の幅）が一様に形成されていてもよく、または長手方向に断面形状が変化して形成されていてもよい。

このように、本実施形態の空気入りタイヤ１は、車両１００への装着時での車両内外の向きが指定され、車両外側となるタイヤサイド部１１であってタイヤ最大幅位置Ｈよりタイヤ径方向内側にのみ、タイヤ径方向内外に亘って長手状に延在してタイヤサイド部１１の外側に突出する外側凸部９がタイヤ周方向に間隔を空けて多数配置されている。

ここで、図１１の本実施形態に係る空気入りタイヤの作用の説明図に示すように、空気入りタイヤ１をリム５０に組み込んで車両１００に装着した場合、車両１００のタイヤハウス１０１内に配置され、その車両外側のタイヤサイド部１１がタイヤハウス１０１の側方の開口部からあらわれることになる。この状態において、車両１００の走行時に、空気入りタイヤ１の車両外側において空気の流れがよどみ、このよどみを避けるようにタイヤハウス１０１内で上方に向かう空気の流れが生じることで、車両１００が上方に持ち上げられる力であるリフトが発生する。

このような現象に対し、本実施形態の空気入りタイヤ１によれば、車両１００の走行時に回転移動する外側凸部９が、その周辺の空気を乱流化させて上述した空気の流れのよどみを改善するため、タイヤハウス１０１内で上方に向かう空気の流れが車両１００の後側に向かうようになる。この結果、リフトを抑制することができる。このリフトの抑制（リフト低減性能）は、空気入りタイヤ１の接地性を向上させ、車両１００の走行性能である操縦安定性能の向上に寄与する。

特に、本実施形態の空気入りタイヤ１によれば、外側凸部９をタイヤサイド部１１のタイヤ最大幅位置Ｈよりタイヤ径方向内側にのみ設けることで、タイヤ最大幅位置Ｈよりタイヤ径方向内側においてタイヤ幅方向内側に凹む部分に生じる空気の流れのよどみを改善することができる。空気の流れのよどみはタイヤ最大幅位置Ｈよりタイヤ径方向外側においてタイヤ幅方向内側に凹む部分にも生じ得るが、タイヤ最大幅位置Ｈよりタイヤ径方向外側にも外側凸部９を設けると、タイヤ最大幅位置Ｈよりタイヤ径方向外側の外側凸部９が空気抵抗の増加の原因となったり、タイヤ重量の増加の原因になったりすることで、転がり抵抗が増加してしまうおそれがある。また、タイヤ最大幅位置Ｈのタイヤ径方向外側とタイヤ径方向内側とで外側凸部９の回転移動速度が異なることで空気の流れのよどみを改善する作用が低下するおそれがある。従って、外側凸部９をタイヤサイド部１１のタイヤ最大幅位置Ｈよりタイヤ径方向内側にのみ設けることが好ましい。

ところで、外側凸部９は、長手状の延在方向で湾曲して形成されていても、図には明示しないが長手状の延在方向で屈曲して形成されていてもよく、湾曲部分や屈曲部分は、１箇所に限らず、複数箇所にあって長手状の延在方向に沿ってＳ字状、波状またはジグザグ状に形成されていてもよいと上述した。このように構成すると、タイヤ径方向に対して外側凸部９の剛性を弱めて、タイヤ径方向に対して外側凸部９の柔軟性を向上させることができ、外側凸部９および外側凸部９周辺の耐久性を向上することができる。

また、本実施形態の空気入りタイヤ１では、図４〜図１０に示すように、外側凸部９は、タイヤサイド部１１から突出する高さｈが０．５ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下とされ、短手方向の幅ｗが０．５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下とされ、かつタイヤ周方向の数が６個以上８０個以下とされることが好ましい。

外側凸部９の突出高さｈが上記範囲未満であったり、短手方向の幅ｗが上記範囲未満であったり、外側凸部９の個数が上記範囲未満であったりすると、外側凸部９が空気の流れに接触する範囲が小さいことから、外側凸部９による空気の流れのよどみを改善する効果が得難くなる。一方、外側凸部９の突出高さｈが上記範囲を超えたり、短手方向の幅ｗが上記範囲を超えたり、外側凸部９の個数が上記範囲を超えたりすると、外側凸部９が空気の流れに接触する範囲が大きいことから、外側凸部９が空気抵抗の増加の原因となったり、タイヤ重量の増加の原因になったりし得る。従って、外側凸部９の突出高さｈ、外側凸部９の短手方向の幅ｗ、外側凸部９の個数を適正化することで、外側凸部９による空気の流れのよどみを改善する効果を顕著に得ることができる。

なお、外側凸部９の高さｈや、幅ｗや、延在方向の形状は、タイヤ周方向に多数配置される各外側凸部９で同一であっても異なっていてもよい。各外側凸部９で高さｈや、幅ｗや、延在方向の形状を異ならせると、各外側凸部９から発生する音圧が周波数の違いにより互いに分散や打ち消しされるため、音圧レベルを低減することができる。

また、外側凸部９は、タイヤ周方向でのピッチ（間隔）が、トレッド部２のラグ溝のタイヤ周方向でのピッチ（間隔）に対して等ピッチでも、異なるピッチでもよい。外側凸部９のタイヤ周方向でのピッチを、トレッド部２のラグ溝のタイヤ周方向でのピッチに対して異ならせると、外側凸部９から発生する音圧と、ラグ溝による音圧とが周波数の違いにより互いに分散や打ち消しされるため、ラグ溝により発生するパターンノイズを低減することができる。ここで、トレッド部２のラグ溝とは、複数の主溝２２によりタイヤ幅方向に複数のリブ状の陸部２３が設けられ、これら陸部２３に設けられたラグ溝に相当する。そして、外側凸部９のタイヤ周方向でのピッチを異ならせるラグ溝は、全てのラグ溝を含む。ただし、ラグ溝により発生するパターンノイズを低減する効果を顕著に得るには、外側凸部９に最も近くに配置されるタイヤ幅方向最外側のラグ溝のピッチに対して外側凸部９のタイヤ周方向でのピッチを異ならせることが好ましい。

また、本実施形態の空気入りタイヤ１では、外側凸部９は、延在方向がタイヤ径方向に対して−６０度以上＋６０度以下の角度θで設けられていることが好ましい。

具体的に、外側凸部９の延在方向のタイヤ径方向に対する角度θについて、図１２および図１３の本実施形態に係る空気入りタイヤの車両外側の一部拡大側面図や、図１４の凸部の拡大側面図に示す。図１２では、直線状に延在する外側凸部９の延在方向がタイヤ径方向に対して傾斜し、かつ多数の外側凸部９がタイヤ周方向で同方向に傾斜した構成を示している。また、図１３では、直線状に延在する外側凸部９の延在方向がタイヤ径方向に対して傾斜し、かつ多数の外側凸部９がタイヤ周方向で交互に異なる方向に傾斜した構成を示している。なお、交互に限らず、多数の外側凸部９がタイヤ周方向で異なる方向に傾斜した構成であってもよい。また、図１４では、湾曲部分を有してＣ字状に延在する外側凸部９の延在方向がタイヤ径方向に対して傾斜した構成を示している。なお、図１４に示すような湾曲部分を有する外側凸部９や、図には明示しないが屈曲部分を有していたりＳ字状、波状またはジグザグ状に形成されたりする多数の外側凸部９を、タイヤ周方向で異なる方向に傾斜した構成としてもよい。また、外側凸部９は、タイヤ径方向に対して上記範囲の角度θで設けられる場合、角度θはタイヤ周方向に多数配置された各外側凸部９において一定であってもよく、図には明示しないが、角度θはタイヤ周方向に多数配置された各外側凸部９において異なっていてもよい。このように、外側凸部９の延在方向がタイヤ径方向に対して傾斜した構成において、その角度θが−６０度以上＋６０度以下の範囲である。

外側凸部９の延在方向をタイヤ径方向に対して−６０度以上＋６０度以下の角度θとすることで、タイヤ周方向の多くの部位に外側凸部９が掛かって配置されるため、空気入りタイヤ１のタイヤ周方向での歪みを低減し、その結果ユニフォミティを改善することができる。なお、外側凸部９のタイヤ径方向に対する角度θが上記範囲を超えると、外側凸部９の延在方向がタイヤ周方向に近づくため、外側凸部９による空気の流れのよどみを改善する効果が得難くなる。

また、本実施形態の空気入りタイヤ１では、外側凸部９は、正規リムを装着して正規内圧を充填した無負荷状態のときに、図１に示すように、タイヤ最大幅位置ＨからリムチェックラインＲまでのタイヤ径方向寸法ＯＨに対し、タイヤ最大幅位置Ｈからタイヤ径方向内側に８０％の範囲０．８ＯＨに設けられていることが好ましい。

外側凸部９がタイヤ最大幅位置Ｈから８０％を超える範囲に設けられていると、外側凸部９が接地して損傷するおそれがあり、また、外側凸部９が空気の流れに接触する範囲が多いことから、外側凸部９が空気抵抗となり易い。従って、外側凸部９のタイヤ最大幅位置Ｈからの配置範囲を規定することで、外側凸部９による空気の流れのよどみを改善する効果を顕著に得ることができる。なお、外側凸部９による空気の流れのよどみを改善する効果を顕著に得るため、タイヤ最大幅位置ＨからリムチェックラインＲまでのタイヤ径方向寸法ＯＨに対し、タイヤ最大幅位置Ｈからタイヤ径方向内側に１０％以上８０％以下の範囲に外側凸部９が設けられていることがより好ましい。なお、本実施形態において、外側凸部９は、タイヤ最大幅位置Ｈから外して配置することが空気抵抗を低減するうえで好ましい。

また、本実施形態の空気入りタイヤ１では、外側凸部９は、正規リムを装着して正規内圧を充填した無負荷状態のときに、図１５に示すように、タイヤ最大幅位置Ｈにおけるタイヤ断面幅Ｓからタイヤ幅方向外側に５ｍｍ以下の範囲で突出して設けられていることが好ましい。

タイヤ最大幅位置Ｈにおけるタイヤ断面幅Ｓからタイヤ幅方向外側に５ｍｍ以下の範囲を超えて外側凸部９が設けられると、外側凸部９が空気の流れに接触する範囲が多いことから、外側凸部９が空気抵抗となり易い。従って、外側凸部９のタイヤ最大幅位置Ｈにおけるタイヤ断面幅Ｓからタイヤ幅方向外側への配置範囲を規定することで、外側凸部９による空気の流れのよどみを改善する効果を顕著に得ることができる。

また、本実施形態の空気入りタイヤ１は、車両内側となるタイヤサイド部１１に、タイヤ径方向内外に亘って長手状に延在してタイヤサイド部１１の外側に突出する内側凸部１０がタイヤ周方向に間隔を空けて多数配置されていることが好ましい。

図１６〜図１８は、本実施形態に係る空気入りタイヤの車両内側の一部拡大側面図である。図１６に示す内側凸部１０は、上述した外側凸部９と同様にタイヤ最大幅位置Ｈよりタイヤ径方向内側にのみ設けられている。また、図１７に示す内側凸部１０は、タイヤ最大幅位置Ｈ上を跨ぐようにタイヤ最大幅位置Ｈのタイヤ径方向外側およびタイヤ径方向内側に設けられている。また、図１８に示す内側凸部１０は、タイヤ最大幅位置Ｈよりタイヤ径方向外側にのみ設けられている。

内側凸部１０は、図１６〜図１８に示すように、長手状の延在方向に沿って直線状に形成されていてもよく、図３に例示するように、長手状の延在方向で湾曲して形成されていても、図には明示しないが長手状の延在方向で屈曲して形成されていてもよい。また、湾曲部分や屈曲部分は、１箇所に限らず、複数箇所にあって長手状の延在方向に沿ってＳ字状、波状またはジグザグ状に形成されていてもよい。なお、内側凸部１０の延在方向は、図２および図３に例示するように、タイヤ径方向内側の端の短手方向（長手方向に交差する方向）中央とタイヤ径方向外側の端の短手方向中央とを結んだ直線の延びる方向とする。従って、湾曲部分や屈曲部分があっても延在方向の規定は同様である。

この空気入りタイヤ１によれば、車両内側となるタイヤサイド部１１に設けた内側凸部１０により、車両１００のタイヤハウス１０１内の車両１００側と空気入りタイヤ１との間において、空気の流通促進効果および整流効果を得ることができる。この結果、車両１００の空気抵抗を低減する空気抵抗低減性能を向上することができる。

なお、内側凸部１０は、タイヤサイド部１１のタイヤ径方向の範囲において、１０％以上８０％以下の範囲に設けられていることが、空気の流通促進効果および整流効果を顕著に得るうえで好ましい。

また、本実施形態の空気入りタイヤ１では、内側凸部１０は、外側凸部９と同様に、図４〜図１０に示すように、タイヤサイド部１１から突出する高さｈが０．５ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下とされ、短手方向の幅ｗが０．５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下とされ、かつタイヤ周方向の数が６個以上８０個以下とされることが好ましい。

内側凸部１０の突出高さｈが上記範囲未満であったり、短手方向の幅ｗが上記範囲未満であったり、内側凸部１０の個数が上記範囲未満であったりすると、内側凸部１０が空気の流れに接触する範囲が小さいことから、内側凸部１０による空気の流通促進効果および整流効果が得難くなる。一方、内側凸部１０の突出高さｈが上記範囲を超えたり、短手方向の幅ｗが上記範囲を超えたり、内側凸部１０の個数が上記範囲を超えたりすると、内側凸部１０が空気の流れに接触する範囲が大きいことから、内側凸部１０が空気抵抗の増加の原因となったり、タイヤ重量の増加の原因になったりし得る。従って、内側凸部１０の突出高さｈ、内側凸部１０の短手方向の幅ｗ、内側凸部１０の個数を適正化することで、内側凸部１０による空気の流通促進効果および整流効果を顕著に得ることができる。

なお、内側凸部１０の高さｈや、幅ｗや、延在方向の形状は、タイヤ周方向に多数配置される各内側凸部１０で同一であっても異なっていてもよい。各内側凸部１０で高さｈや、幅ｗや、延在方向の形状を異ならせると、各内側凸部１０から発生する音圧が周波数の違いにより互いに分散や打ち消しされるため、音圧レベルを低減することができる。

なお、内側凸部１０は、タイヤ周方向でのピッチ（間隔）が、トレッド部２のラグ溝のタイヤ周方向でのピッチ（間隔）に対して等ピッチでも、異なるピッチでもよい。内側凸部１０のタイヤ周方向でのピッチを、トレッド部２のラグ溝のタイヤ周方向でのピッチに対して異ならせると、内側凸部１０から発生する音圧と、ラグ溝による音圧とが周波数の違いにより互いに分散や打ち消しされるため、ラグ溝により発生するパターンノイズを低減することができる。ここで、トレッド部２のラグ溝とは、複数の主溝２２によりタイヤ幅方向に複数のリブ状の陸部２３が設けられ、これら陸部２３に設けられたラグ溝に相当する。そして内側凸部１０のタイヤ周方向でのピッチを異ならせるラグ溝は、全てのラグ溝を含む。ただし、ラグ溝により発生するパターンノイズを低減する効果を顕著に得るには、内側凸部１０の最も近くに配置されるタイヤ幅方向最外側のラグ溝のピッチに対して内側凸部１０のタイヤ周方向でのピッチを異ならせることが好ましい。

また、本実施形態の空気入りタイヤ１では、内側凸部１０は、図１９〜図２１の本実施形態に係る空気入りタイヤの車両内側の側面図に示すように、延在方向がタイヤ径方向に対して−６０度以上＋６０度以下の角度θで設けられていることが好ましい。

図１９では、直線状に延在する内側凸部１０の延在方向がタイヤ径方向に対して傾斜し、かつ多数の内側凸部１０がタイヤ周方向で交互に異なる方向に傾斜した構成を示している。なお、交互に限らず、多数の内側凸部１０がタイヤ周方向で異なる方向に傾斜した構成であってもよい。なお、図には明示しないが、直線状に延在する内側凸部１０の延在方向がタイヤ径方向に対して傾斜し、かつ多数の内側凸部１０がタイヤ周方向で同方向に傾斜した構成であってもよい。また、図２０では、湾曲部分を有して（ここではＳ字状）延在する内側凸部１０の延在方向がタイヤ径方向に対して傾斜し、かつ多数の内側凸部１０がタイヤ周方向で交互に異なる方向に傾斜した構成を示している。なお、交互に限らず、多数の内側凸部１０がタイヤ周方向で異なる方向に傾斜した構成であってもよい。なお、図には明示しないが、湾曲部分を有して延在する内側凸部１０の延在方向がタイヤ径方向に対して傾斜し、かつ多数の内側凸部１０がタイヤ周方向で同方向に傾斜した構成であってもよい。また、図２１では、湾曲部分を有して（ここではＳ字状）延在する内側凸部１０の延在方向がタイヤ径方向に対して傾斜し、かつ多数の内側凸部１０がタイヤ周方向で交互に異なる方向に傾斜し反転した構成を示している。なお、交互に限らず、多数の内側凸部１０がタイヤ周方向で異なる方向に傾斜し反転した構成であってもよい。なお、図には明示しないが、湾曲部分を有して延在する内側凸部１０の延在方向がタイヤ径方向に対して傾斜し、かつ多数の内側凸部１０がタイヤ周方向で同方向に傾斜し反転した構成であってもよい。なお、内側凸部１０は、タイヤ径方向に対して上記範囲の角度θで設けられる場合、角度θはタイヤ周方向に多数配置された各内側凸部１０において一定であってもよく、図には明示しないが、角度θはタイヤ周方向に多数配置された各内側凸部１０において異なっていてもよい。このように、内側凸部１０の延在方向がタイヤ径方向に対して傾斜した構成において、その角度θが−６０度以上＋６０度以下の範囲である。

内側凸部１０の延在方向をタイヤ径方向に対して−６０度以上＋６０度以下の角度θとすることで、タイヤ周方向の多くの部位に内側凸部１０が掛かって配置されるため、空気入りタイヤ１のタイヤ周方向での歪みを低減し、その結果ユニフォミティを改善することができる。なお、内側凸部１０のタイヤ径方向に対する角度θが上記範囲を超えると、内側凸部１０の延在方向がタイヤ周方向に近づくため、内側凸部１０による空気の流通促進効果および整流効果が得難くなる。

また、本実施形態の空気入りタイヤ１では、外側凸部９は、内側凸部１０に対して、突出高さｈ、短手方向の幅ｗ、延在方向の長さ、タイヤ径方向に対する角度θ、タイヤ周方向の位置、タイヤ径方向の位置、またはタイヤ周方向の間隔の少なくとも一つが異なることが好ましい。

タイヤ周方向の位置やタイヤ周方向の間隔が異なるとは、同一子午断面において外側凸部９と内側凸部１０の配置が異なることを意味する。この空気入りタイヤ１によれば、外側凸部９と内側凸部１０の形状や位置関係を異ならせることで、外側凸部９と内側凸部１０から発生する音圧が周波数の違いにより互いに分散や打ち消しされるため、音圧レベルを低減することができる。

本実施例では、条件が異なる複数種類の空気入りタイヤについて、リフト低減性能、空気抵抗低減性能、および音圧レベル低減性能に関する試験が行われた（図２２参照）。

この試験は、モータアシスト付き乗用車のボディモデルに１９５／６５Ｒ１５のタイヤサイズのタイヤモデルを装着した車両モデルのシミュレーションにおいて、走行速度８０ｋｍ／ｈ相当で走行した場合の風洞試験を行い、その空力抵抗係数により格子ボルツマン法による流体解析ソフトウェアを用いて空力特性（リフト低減性能および空気抵抗低減性能）を算出し、計測結果を指数化した。また、モータアシスト付き乗用車に１９５／６５Ｒ１５のタイヤサイズの試験タイヤを装着し、走行速度８０ｋｍ／ｈ相当で走行した場合の車外騒音の音圧レベル（音圧レベル低減性能）を計測し、計測結果を指数化した。これらの係数評価は、係数が大きいほどリフト低減性能、空気抵抗低減性能、および音圧レベル低減性能が優れていることを示している。

図２２において、比較例の空気入りタイヤは、外側凸部を有し内側凸部を有しておらず、外側凸部がタイヤ最大幅位置Ｈ上に掛かって設けられている。ここでの外側凸部は、タイヤ径方向においてタイヤサイド部内の３０％から７０％の範囲に設けられている。一方、実施例１〜実施例１４の空気入りタイヤは、タイヤ径方向に対して直線状に延在する外側凸部がタイヤ最大幅位置Ｈよりもタイヤ径方向内側にのみ設けられている。そして、実施例１〜実施例１０の空気入りタイヤは、内側凸部を有さず、実施例１１〜実施例１４の空気入りタイヤは、内側凸部を有している。ここでの内側凸部は、実施例１１以外は、図２１に示す配置形態であり、タイヤ径方向においてタイヤサイド部内の３０％から７０％の範囲に設けられている。また、実施例１〜実施例８の空気入りタイヤは、タイヤ最大幅位置Ｈからリムチェックラインまでのタイヤ径方向の範囲に外側凸部が設けられている。そして、実施例２〜実施例１４の空気入りタイヤは、外側凸部の高さ、幅、タイヤ周方向個数が規定範囲である。実施例７〜実施例１０の空気入りタイヤは、外側凸部の延在方向がタイヤ径方向に対して角度を有している。実施例９〜実施例１４の空気入りタイヤは、タイヤ最大幅位置Ｈからリムチェックラインまでのタイヤ径方向寸法に対し、タイヤ最大幅位置からタイヤ径方向内側に８０％の範囲に外側凸部が設けられている。実施例１０〜実施例１４の空気入りタイヤは、タイヤ最大幅位置Ｈにおけるタイヤ断面幅Ｓからタイヤ幅方向外側に５ｍｍで外側凸部が突出して設けられている。また、実施例１１の空気入りタイヤは、外側凸部と内側凸部とが同一位置に設けられている。実施例１１〜実施例１４の空気入りタイヤは、内側凸部の高さ、幅、タイヤ周方向個数が規定範囲である。実施例１２〜実施例１４の空気入りタイヤは、外側凸部と内側凸部とが異なる位置に設けられている。

そして、図２２のシミュレーション結果に示すように、実施例１〜実施例１４の空気入りタイヤは、リフト低減性能、空気抵抗低減性能、および音圧レベル低減性能に優れ、車両の走行性能が改善していることが分かる。

１ 空気入りタイヤ
９ 外側凸部
１０ 内側凸部
１１ タイヤサイド部
１００ 車両

Claims (9)

1. 車両装着時での車両内外の向きが指定された空気入りタイヤにおいて、
   車両外側となるタイヤサイド部であってタイヤ最大幅位置よりタイヤ径方向内側にのみ、タイヤ径方向内外に亘って長手状に延在して前記タイヤサイド部の外側に突出する外側凸部がタイヤ周方向に間隔を空けて多数配置されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記外側凸部は、前記タイヤサイド部から突出する高さが０．５ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下とされ、短手方向の幅が０．５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下とされ、タイヤ周方向の数が６個以上８０個以下とされ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. 前記外側凸部は、延在方向がタイヤ径方向に対して−６０度以上＋６０度以下の角度で設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記外側凸部は、正規リムを装着して正規内圧を充填した無負荷状態のときに、タイヤ最大幅位置からリムチェックラインまでのタイヤ径方向寸法に対し、タイヤ最大幅位置からタイヤ径方向内側に８０％の範囲に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
5. 前記外側凸部は、正規リムを装着して正規内圧を充填した無負荷状態のときに、タイヤ最大幅位置におけるタイヤ断面幅からタイヤ幅方向外側に５ｍｍ以下の範囲で突出して設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
6. 車両内側となるタイヤサイド部に、タイヤ径方向内外に亘って長手状に延在して前記タイヤサイド部の外側に突出する内側凸部がタイヤ周方向に間隔を空けて多数配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
7. 前記内側凸部は、前記タイヤサイド部から突出する高さが０．５ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下とされ、短手方向の幅が０．５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下とされ、タイヤ周方向の数が６個以上８０個以下とされることを特徴とする請求項６に記載の空気入りタイヤ。
8. 前記内側凸部は、延在方向がタイヤ径方向に対して−６０度以上＋６０度以下の角度で設けられていることを特徴とする請求項６または７に記載の空気入りタイヤ。
9. 前記外側凸部は、前記内側凸部に対して、突出高さ、短手方向の幅、延在方向の長さ、タイヤ径方向に対する角度、タイヤ周方向の位置、タイヤ径方向の位置、またはタイヤ周方向の間隔の少なくとも一つが異なることを特徴とする請求項６〜８のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。

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