JP2017144793A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】空冷による放熱を効果的な促進による空気入りタイヤの耐久性の向上。【解決手段】空気入りタイヤ１は、タイヤサイド部３の表面に設けられた突起１１を備える。突起１１は、頂面１２と、タイヤ回転方向ＲＤで前側の側面である前側面１３と、頂面１２と前側面１３とが交わる前辺部１７とを備える。前側面１３は、少なくとも１個の窪み２３を有するように構成されている。前辺部１７は、タイヤ径方向から見て、窪み２３の底部よりもタイヤ回転方向ＲＤで前方側に位置している、【選択図】図５

Description

本発明は、空気入りタイヤに関する。

特許文献１，２には、空冷のための複数の突起がタイヤサイド部に形成されたランフラットタイヤが開示されている。これらの突起は、タイヤの回転に伴うタイヤサイド部表面の空気流の乱流化を意図している。乱流化によって、タイヤサイド部表面近傍における空気流の速度勾配が大きくなり、放熱性向上が向上する。

国際公開第ＷＯ２００７／０３２４０５号 国際公開第ＷＯ２００８／１１４６６８号

特許文献１，２には、タイヤサイド部表面近傍の空気流の乱流化以外の手法による放熱性向上は、教示されていない。

本発明は、空冷による放熱を効果的に促進することで、空気入りタイヤの耐久性を向上することを課題とする。

本発明者は、タイヤサイド部表面近傍の空気流の速度勾配の最大化について、種々検討した。物体（例えば平板）が流体の流れの中に配置された場合、流体の粘性によって物体表面近傍では流体の速度が急激に低下することが知られている。流体の速度が急変する領域（境界層）の外側に、流体の速度が粘性の影響を受けない領域が形成される。境界層の厚さは物体の前縁から下流側に向けて増大する。物体の前縁付近の境界層は層流であるが（層流境界層）、下流側に向け、遷移領域を経て、乱流となる（乱流境界層）。本発明者は、層流境界層では流体の速度勾配が大きいため物体から流体への放熱効率が高いことに着目し、本発明を完成した。つまり、本発明者は、層流境界層における高い放熱性を、空気入りタイヤの空冷に適用することを着想した。本発明は、かかる新たな着想に基づく。

本発明は、タイヤサイド部に設けられた突起を備え、前記突起は、頂面と、タイヤ回転方向前側の側面である前側面と、前記頂面と前記前側面とが交わる前辺部とを備え、前記前側面は、少なくとも１個の窪みを有するように構成され、前記前辺部は、タイヤ径方向から見て、前記窪みの底部よりも前記タイヤ回転方向前方側に位置している、空気入りタイヤを提供する。

空気入りタイヤの回転時、空気流は突起の前辺部で突起の頂面を流れる主たる空気流と、前側面に案内されたタイヤサイド部の表面を流れる従たる空気流に分断される。突起の頂面の主たる空気流は層流となる。層流（層流境界）の空気流は速度勾配が大きいため、突起の頂面の空冷による放熱が効果的に促進される。前側面は少なくとも１個の窪みを有し、この窪みは従たる空気流に作用する流れ抵抗を増加させる。その結果、分断によって適切な流量の主たる空気流が突起の頂面を流れ、層流による放熱促進が確実に得られる。

本発明の空気入りタイヤによれば、回転時に、タイヤサイド部の表面に形成された突起の前辺部で空気流が分断され、分断された空気流のうち頂面を流れる主たる空気流は層流となるで、空冷による放熱が効果的に促進され、耐久性が向上する。また、前辺部に窪みを設けたことにより、分断による適切な流量の主たる空気流が突起の頂面を流れ、層流による放熱促進が確実に得られる。

本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの子午線断面図。 本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの部分側面図。 図２の部分拡大図。 突起の模式的な斜視図。 突起の端面図。 空気流の経路を説明するための突起の平面図。 空気流の経路を説明するための突起の端面図。 突起及び突起間の空気流の経路を説明するための模式図。 境界層を説明するための突起の端面図。 境界層を説明するための突起の端面図。 前端面及び窪みの形状の代案を示す突起の端面図。 前端面及び窪みの形状の代案を示す突起の端面図。 前端面及び窪みの形状の代案を示す突起の端面図。 前端面及び窪みの形状の代案を示す突起の端面図。 前端面及び窪みの形状の代案を示す突起の端面図。 実施形態と異なる前辺部の傾斜角度を有する突起を備える空気入りタイヤの部分側面図。 図１３の部分拡大図。 平面視での突起の形状の代案を示す図。 平面視での突起の形状の代案を示す図。 平面視での突起の形状の代案を示す図。 突起の配置の代案を示す図。 突起の配置の代案を示す図。 突起の配置の代案を示す図。 突起の配置の代案を示す図。 頂面の形状の代案を示す突起の端面図。 頂面の形状の代案を示す突起の端面図。 頂面の形状の代案を示す突起の端面図。 縦スリットを設けた突起の斜視図。 横スリットを設けた突起の斜視図。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るゴム製の空気入りタイヤ（以下、タイヤという）１を示す。本実施形態のタイヤ１はサイズ２４５／４０Ｒ１８のランフラットタイヤである。本発明は、異なるサイズのタイヤにも適用できる。また、本発明は、ランフラットタイヤの範疇に含まれないタイヤにも適用できる。タイヤ１は、回転方向が指定されている。指定された回転方向を図３に矢印ＲＤで示す。

タイヤ１は、トレッド部２、一対のタイヤサイド部３、及び一対のビード部４を備える。個々のビード部４は、タイヤサイド部３のタイヤ径方向の内側端部（トレッド部２とは反対側の端部）に設けられている。一対のビード部４間には、カーカス５が設けられている。カーカス５と、タイヤ１の最内周面のインナーライナー６との間には、補強ゴム７が配置されている。カーカス５とトレッド部２の踏面との間には、ベルト層８が設けられている。言い換えれば、トレッド部２では、カーカス５のタイヤ径方向外側にベルト層８が設けられている。

図２及び図３を参照すると、タイヤサイド部３の表面には、複数の突起１１がタイヤ周方向に間隔をあけて設けられている。本実施形態では、これらの突起１１の形状、寸法、及び姿勢は同じである。図１では、リム（図示せず）の最外周位置Ｐ１からトレッド部１のタイヤ径方向の最も外側の位置までの距離（タイヤ高さ）が符号ＴＨで示されている。突起１１は、リムの最外周位置Ｐ１からタイヤ高さＴＨの０．０５倍以上０．７倍以下の範囲に設けることができる。

本明細書では、タイヤ幅方向から見た突起１１の形状に関して「平面視」又はそれに類する用語を使用する場合があり、後述する内端面１５側から見た突起１１の形状に関して「端面視」又はそれに類する用語を使用する場合がある。

図４及び図５を参照すると、突起１１は、本実施形態ではタイヤサイド部３の表面に沿って拡がる平坦面である頂面１２を備える。また、突起１１は、タイヤ周方向に対向する一対の側面、すなわち前側面１３と後側面１４とを備える。前側面１３はタイヤ回転方向ＲＤの前方側に位置し、後側面１４はタイヤ回転方向ＲＤの後方側に位置する。さらに、突起１１は、タイヤ径方向に対向する一対の端面、すなわちタイヤ径方向内側の内端面１５と、タイヤ径方向外側の外端面１６とを有する。後に詳述するように、本実施形態における前側面１３は、窪み２３を有するように構成されている。本実施形態における後側面１４、内端面１５、及び外端面１６は、タイヤサイド部３の表面に対して概ね垂直に延びる平坦面である。

前辺部１７は頂面１２と前側面１３とが互いに交わる部分であり、後辺部１８は頂面１２と後側面１４とが互いに交わる部分である。内辺部１９は頂面１２と内端面１５とが互いに交わる部分であり、外辺部２０は頂面１２と外端面１６とが互いに交わる部分である。前辺部１７、後辺部１８、内辺部１９、及び外辺部２０は、本実施形態のように鋭いないしは明瞭なエッジであってもよいが、端面視である程度湾曲した形状を有していてもよい。本実施形態では、前辺部１７、後辺部１８、内辺部１９、及び外辺部２０の平面視での形状は、いずれも直線状である。しかし、これらの平面視での形状は、円弧及び楕円弧を含む曲線状であってもよく、複数の直線から構成された折れ線であってもよく、直線と曲線の組み合わせであってもよい。

図３を参照すると、前辺部１７は、平面視において、前辺部１７を通るタイヤ径方向に延びる直線に対して傾斜している。言い換えれば、前辺部１７はタイヤ径方向に対して傾斜している。前辺部１７のタイヤ径方向に対する傾斜角度ａ１は、前辺部１７のタイヤ回転方向ＲＤで最前方側の位置を通り、かつタイヤ径方向に延びる基準直線Ｌｓと、前辺部１７が延びる方向（本実施形態では直線である前辺部１７自体）とがなす角度（平面視で時計回りを正とする）として定義される。

本実施形態における前辺部１７は、平面視で右上がりに延びている。図１３及び図１４に示すように、突起１１は前辺部１７が平面視で右下がりに延びる形状であってもよい。本実施形態の後辺部１８は、平面視で前辺部１７と概ね平行に延びている。また、本実施形態の内辺部１９と外辺部２０は、平面視で互いに平行に延びている。

図３を参照すると、符号Ｒはタイヤ半径を示し、符号Ｒｐは突起１１のタイヤ径方向の任意の位置のタイヤ回転中心からの距離を示す。また、図３の符号Ｒｐｃは突起１１の中心ｐｃ（例えば平面視での頂面１２の図心）のタイヤ回転中心からの距離を示す。さらに、図３の符号ｈＲｐは、タイヤ径方向の任意の位置における、突起１１のタイヤ周方向の寸法、すなわち突起１１の幅を示す。また、図３の符号ｈＲｐｃは突起の中心ｐｃにおける、突起１１の幅を示している。

図５を併せて参照すると、本実施形態では、突起１１のタイヤ径方向の任意の位置における突起１１の厚みｔＲｐは一定である。つまり、突起１１の厚みｔＲｐは、突起１１のタイヤ径方向で一様である。また、本実施形態では、突起１１の厚みｔＲｐは前側面１３（前辺部１７）から後側面１４（後辺部１８）まで一定である。つまり、突起１１の厚みｔＲｐは突起１１のタイヤ周方向でも一様である。

図５を参照すると、突起１１の前側面１３は、端面視で傾斜した２個の平坦面２４ａ，２４ｂによって構成されている。頂面１２側の平坦面２４ａは右下がりで、タイヤサイド部３の表面側の平坦面２４ｂは右上がりである。これらの平坦面２４ａ，２４ｂによって、端面視で三角形の窪み２３が形成されている。窪み２３は、内端面１５から外端面１６まで延びている。端面視では、突起１２の前辺部１７は窪み２３の底部よりもタイヤ回転方向ＲＤの前方側に位置している。

引き続き図５を参照すると、端面視では、前辺部１７において突起１１の頂面１２と前側面１３の頂面１２側の平坦面２４ａとがある角度（先端角度ａ２）をなしている。本実施形態における前側面１３の平坦面２４ａは、頂面１２と平坦面２４ａとが前辺部１７に向けて間隔が狭まるテーパ形状となるような傾斜を有している。言い換えれば、前側面１３の平坦面２４ａの傾斜は、端面視において、平坦面２４ａの下端が前辺部１７よりもタイヤ回転方向ＲＤの後方側に位置するように設定されている。前側面１３の平坦面２４ａがこのような傾斜を有することで、本実施形態の突起１１の先端角度ａ２は鋭角（４５°）である。先端角度ａ２の具体的な定義は後述する。

図６から図８を参照すると、タイヤ１を装着した車両の走行時には、矢印ＡＦ０で概念的に示すように、前辺部１７側から突起１１に流入する空気流がタイヤサイド部３の表面近傍に生じる。図６を参照すると、タイヤサイド部３の表面の特定の位置Ｐ２における空気流ＡＦ０は、位置Ｐ２を通るタイヤ径方向に延びる直線に対して引いた垂線（水平線Ｌｈ）に対する角度（流入角度ａｆｌ）を有する。本発明者が行った解析によると、タイヤサイド２４５／４０Ｒ１８、突起１１の中心Ｐｃのタイヤ回転中心からの距離Ｒｐｃが５５０ｍｍ、車両の走行速度８０ｋｍ／ｈという条件下では、流入角度ａｆｌは１２°である。また、走行速度が４０〜１２０ｋｍ／ｈの範囲で変化すると、流入角度ａｆｌには±１°程度の変化がある。実際の使用時には、走行速度に加え、向かい風、車両の構造等を含む種々の要因による影響があるので、前述の条件下における流入角度ａｆｌは１２±１０°程度とみなせる。

引き続き図６から図８を参照すると、空気流ＡＦ１は前辺部１７から突起１１に流入し、この流入時に２つの空気流に分断される。図７に最も明瞭に示すように、一方の空気流ＡＦ１は、前側面１３から頂面１２に乗り上がり、前辺部１７から後辺部１８に向けて頂面１２に沿って流れる（主たる空気流）。他方の空気流ＡＦ２は、前側面１３に案内されてタイヤサイド部３の表面に沿ってタイヤ径方向外側へ流れる（従たる空気流）。図１３及び図１４に示すように前辺部１７が平面視で右下がりの場合、空気流ＡＦ２は前側面１３に案内されてタイヤサイド部３の表面に沿ってタイヤ径方向内側へ流れる。

図９を併せて参照すると、突起１１の頂面１２に沿って流れる空気流ＡＦ１は層流となっている。つまり、突起１１の頂面１２近傍には層流境界層ＬＢが形成される。図９において、符号Ｖａは空気流ＡＦ０，空気流ＡＦ１のタイヤサイド部３の表面近傍と突起１１の頂面１２近傍での速度勾配を概念的に示している。層流である空気流ＡＦ１は速度勾配が大きいので、突起１１の頂面１２から空気流ＡＦ１へ高効率で放熱がなされる。言い換えれば、突起１１の頂面１２の空気流ＡＦ２が層流となることで、空冷による放熱が効果的に促進される。効果的に空冷することで、タイヤ１の耐久性が向上する。

図８において矢印ＡＦ３で示すように、頂面１２を通過して後辺部１８から下流側へ流れる空気流は、頂面１２からタイヤサイド部３の表面に向かって落下する。空気流ＡＦ３はタイヤサイド部３の表面に衝突する。その結果、隣接する突起１１，１１間では、タイヤサイド部３の表面近傍の領域ＴＡの空気流は乱流となる。この領域ＴＡでは、空気流の乱流化による速度勾配の増大によって、タイヤサイド部３の表面からの放熱が促進される。

以上のように、本実施形態のタイヤ１では、突起１１の頂面１２の空気流ＡＦ１の層流化と、突起１１，１１間の空気流ＡＦ３の乱流化の両方によってタイヤ１の放熱性を向上している。

前側面１３には窪み２３が設けられており、この窪み２３は空気流ＡＦ２に作用する流れ抵抗を増加させる。そのため、前側面１３の窪み２３の形状、寸法、個数を適切に設定することで、突起１１の頂面１２に沿って流れる空気流ＡＦ１と、突起１１の前側面１３に沿って流れる空気流ＡＦ２の流量比率を調節できる。従って、窪み２３を設けることで、突起１１に流入する空気流ＡＦ０の分断によって、適切な流量の空気流ＡＦ１が突起１１の頂面１２を流れ、層流による放熱促進が確実に得られる。

後に詳述するように、タイヤ回転中心からの距離Ｒｐにおける突起１１の幅ｈＲｐ（図３参照）は、突起１１の頂面１２の後辺部１８まで層流境界層ＬＢとなるように設定することが好ましい。しかし、図１０に概念的に示すように、突起１１の幅ｈＲｐは、突起１１の頂面１２の後辺部１８側で、速度境界層が遷移領域ＴＲや乱流境界層ＴＢとなるような比較的長い寸法にすることも許容される。このような場合でも、突起１１の頂面１２のうち層流境界層ＬＢが形成される領域では、大きな速度勾配により放熱性向上の利点が得られる。

前述した突起１１への流入時の空気流ＡＦ０の空気流ＡＦ１，ＡＦ２への分断を生じさせるためには、突起１１の厚さｔＲｐ、特に前辺部１７の部分における厚さｔＲｐが突起１１の幅ｈｐ（幅ｈｐが一定でない場合は最小幅）よりも小さいことが好ましい。

前述のように突起１１へ流入する空気流ＡＦ０は流入角度ａｆｌを有する。空気流ＡＦ０の空気流ＡＦ１，ＡＦ２への分断を生じさせるためには、平面視での突起１１の前辺部１７の傾斜角度ａ１を、前辺部１７に対する空気流ＡＦ０の進入角度が９０°とならないように設定する必要がある。言い換えれば、平面視において、空気流ＡＦ０に対して突起１１の前辺部１７を傾ける必要がある。

図３を参照すると、本実施形態のように、前辺部１７が平面視で右上がりである場合、前辺部１７は、前辺部１７に流入する空気流ＡＦ０に対して４５°で交差するように設定するのがより好ましい。この場合、上述したように、空気流ＡＦ０の流入角度ａｆｌは１２±１０°程度とみなせるので、前辺部１７の傾斜角度ａ１は、以下の式（１）で規定される範囲内に設定することが好ましい。

図１４を参照すると、前辺部１７が右下がりである場合、前辺部１７の傾斜角度ａ１は以下の式（２）で規定される範囲内に設定することが好ましい。

要するに、前辺部１７の傾斜角度は、式（１）又は（２）を満たすように設定することが好ましい。

図５を参照すると、突起１１への流入時の空気流ＡＦ０の空気流ＡＦ１，ＡＦ２への分断を生じさせるためには、突起１１の先端角度ａ２は過度に大きく設定しない必要がある。具体的には、先端角度ａ２は１００°以下に設定することが好ましい。より好ましくは、先端角度ａ２は、鋭角、つまり９０°未満に設定される。先端角度ａ２が過度に小さいことは、前辺部１７付近における突起１１の強度低下の原因となるので好ましくない。そのため、先端角度ａ２は、特に４５°以上６５°以下の範囲に設定することが好ましい。

図３を参照すると、タイヤ径方向の任意の位置における突起１１の幅ｈＲｐが過度に狭いと、頂面１２近傍の層流境界層ＬＢによる突起１１からの放熱面積が不足し、層流による放熱促進効果が十分に得られない。そのため、突起１１の幅ｈＲｐは１０ｍｍ以上に設定することが好ましい。

引き続き図３を参照すると、タイヤ径方向の任意の位置における突起１１の幅ｈＲｐは、以下の式（３）を満たすように設定することが好ましい。以下の説明における数式はすべてＳＩ単位系を使用している。

Ｒ：タイヤ半径Ｒ
Ｒｐ：突起上の任意の位置のタイヤ回転中心からの距離
ｈＲｐ：タイヤ回転中心からの距離Ｒｐにおける突起の幅

幅ｈＲｐが小さすぎると速度勾配が増大する領域を十分に確保できず十分な冷却効果が得られない。式（３）における下限値１０は、層流による放熱促進効果を確保するための必要最小限の放熱面積に対応している。

幅ｈＲｐが大きすぎると突起１１上で速度境界層が過度に成長してしまい速度勾配が小さくなり放熱性が悪化する。式（３）における上限値５０は、かかる観点から規定されている。以下、上限値を５０に設定した理由を説明する。

平板上における速度境界層の発達、すなわち層流境界層ＬＢから乱流境界層ＴＢへの遷移は以下の式（４）で表されることが知られている。

ｘ：層流境界層から乱流境界層への遷移が生じる平板先端からの距離
Ｕ：流入速度
ν：流体の動粘性係数

主流の乱れの影響や、遷移領域付近では境界層がある程度成長することで速度勾配が低下することを考えると、十分な冷却効果が得られるために必要な突起１１の幅ｈＲｐの最大値ｈＲｐ＿ｍａｘは、式（４）の距離ｘの１／２程度と考えられる。従って、突起１１の最大幅ｈＲｐ＿ｍａｘは、以下の式（５）で表される。

突起１１への流体の流入速度Ｕは、突起１１のタイヤ径方向の任意の位置のタイヤ回転中心からの距離Ｒｐとタイヤ角速度の積として表される（Ｕ＝Ｒｐω）。また、車両速度Ｖはタイヤ半径Ｒとタイヤ角速度の積として表される（Ｖ＝Ｒω）。従って、以下の式（６）の関係が成立する。

空気の動粘性係数νについて、以下の式（７）が成立する。

式（６），（７）を式（５）に代入することで、以下の式（８）が得られる。

車両速度Ｖとして８０ｋｍ／ｈを想定すると、式（８）よりｈＲｐ＿ｍａｘは以下となる。

タイヤ１の発熱がより顕著となる高速走行時、具体的には車両速度Ｖとして１６０ｋｍ／ｈまでを考慮すると、式（８）よりｈＲｐ＿ｍａｘは以下となる。

このように、高速走行時（車両速度Ｖとして１６０ｋｍ／ｈ以下）であっても、突起１１の頂面１２の幅方向全体で層流境界層ＬＢが形成されるためには、式（３）の上限値は５０となる。

図１１Ａから図１２Ｂは、突起１１の前側面１３の端面視での形状に関する種々の代案を示す。

図１１Ａから図１１Ｃに示す突起１１の前側面１３は、端面視で、１個の窪み２３を構成している。

図１１Ａの突起１１の前側面１３は、半円状の断面形状を有する曲面により構成されている。この曲面によって、端面視で半円状の窪み２３が形成されている。半円状の窪み２３の半径は、例えば１ｍｍ以上２０ｍｍ以下の範囲で設定できる。

図１１Ｂの突起１１の前側面１３は、端面視で右下がりの平坦面２５ａと、円弧状の断面形状を有する曲面２５ｂにより構成されている。平坦面２５ａが突起１１の頂面１２側に位置し、曲面２５ｂがタイヤサイド部３の表面側に位置している。平坦面２５ａと曲面２５ｂとによって、窪み２３が形成されている。

図１１Ｃの突起１１の前側面１３は、３個の平坦面２６ａ，２６ｂ，２６ｃによって構成されている。端面視では、突起１１の頂面１２側の平坦面２６ａは右下がりで、タイヤサイド部３の表面側の平坦面２６ｃは右上がりで、中央の平坦面２６ｂはタイヤ径方向に延びている。これらの平坦面２６ａ〜２６ｃによって多角形状の窪み２３が形成されている。

図１２Ａ及び図１２Ｂに示す突起１１の前側面１３は、端面視で、タイヤ径方向に隣接した配置された２個の窪み２３Ａ，２３Ｂを構成している。

図１２Ａの突起１１の前側面１３は、４個の平坦面２７ａ〜２７ｄによって構成されている。端面視では、突起１１の頂面１２側の平坦面２７ａは右下がりであり、タイヤサイド部３の表面に向けて、右上がりの平坦面２７ｂ、右下がりの平坦面２７ｃ、及び右上がりの平坦面２７ｄが順に配置されている。平坦面２７ａ，２７ｂによって突起１１の頂面１２側に三角形状の断面形状を有する１個の窪み２３Ａが形成され、この窪み２３Ａのタイヤサイド部３の表面側に隣接して、同様に三角形状の断面形状を有する１個の窪み２３Ｂが平坦面２７ｃ，２７ｄによって形成されている。

図１２Ｂの突起１１の前側面１３は、半円状の断面形状を有する２個の曲面２８ａ，２８ｂによって構成されている。突起１１の頂面１２側の曲面２８ａによって、半円状の断面形状を有する１個の窪み２３Ａが形成され、この窪み２３Ａのタイヤサイド部３の表面側に隣接して、同様に半円状の断面形状を有する１個の窪み２３Ｂが曲面２８ｂによって形成されている。

突起１１の前側面１３は、端面視で、タイヤ径方向に隣接した配置された３個以上の窪みを構成してもよい。

前述したように、前側面１３の窪み２３の形状、寸法、個数を適切に設定することで、突起１１の頂面１２に沿って流れる空気流ＡＦ１と、突起１１の前側面１３に沿って流れる空気流ＡＦ２の流量比率を調節できる。

図１３から図１６Ｄは、突起１１の平面視での形状の種々の代案を示す。

図１３及び図１４の突起１１は、前述のように平面視で右上がりに延びる前辺部１７を有する。

図１５Ａの突起１１の後辺部１８は、傾斜角度の異なる２本の直線により構成された平面視での形状を有する。

図１５Ｂ，１６Ｃの突起１１は、前辺部１７が右上がりに延びるのに対し、後辺部１８が右下がりに延びる平面視での形状を有する。特に、図１５Ｃの突起１１は、等脚台形状の平面視での形状を有する。

図１６Ａでは、タイヤサイド部３の表面に、幅ｈＲｐが異なる２種類の突起１１が交互に配置されている。

図１６Ｂ，図１６Ｃでは、タイヤサイド部３の表面に、前辺部１７の傾斜角度ａ１が異なる２種類の突起１１が交互に配置されている。図１７Ｂでは、２種類の突起１１はいずれも右上がりの前辺部１７を有する。図１７Ｃでは、２種類の突起１１のうちの一方は右上がりの前辺部１７を有し、他方の突起１１は右下がりの前辺部１７を有する。

図１６Ｄでは、タイヤサイド部３の表面に、タイヤ径方向の位置が異なる２種類の突起１１が交互に配置されている。

図１７Ａから図１７Ｃは、突起１１の頂面１２の端面視での形状の種々の代案を示す。図１７Ａの突起１１は、端面視において翼断面形状の頂面１２を有する。図１７Ｂの突起１１は、端面視において円弧状の頂面１２を有する。図１７Ｃの突起１１は、端面視において翼断面形状でも円弧状でもない曲線状の頂面１２を有する。

図１１Ａから図１２Ｂの前側面１３の形状のうちのいずれかと、図１７Ａから図１７Ｃの頂面１２の形状のいずれかを組み合わせて、１個の突起１１を構成してもよい。

図５、図１１Ａから図１２Ｂ、図１７Ａから図１７Ｃを参照すると、前辺部１７において突起１１の頂面１２と前側面１３とがなす角度、すなわち突起１１の先端角度ａ２は、端面視において、頂面１２に対応する直線Ｌｔと、前側面１３の前辺部１７近傍の部分に対応する直線Ｌｆｓとがなす角度として定義される。

直線Ｌｔは、頂面１２のうち厚みｔＲｐが最も大きい部分を通り、かつタイヤサイド部３の表面に沿って延びる直線として定義される。図５、図１１Ａから図１２Ｂを参照すると、頂面１２がタイヤサイド部３の表面に沿って延びる単一の平坦面である場合、端面視において頂面１２自体を延長して得られる直線が直線Ｌｔである。図１７Ａから図１７Ｃを参照すると、頂面１２が曲面である場合、端面視で頂面１２のうち厚みｔＲｐが最も大きい位置Ｐ３を通り、かつタイヤサイド部３の表面に沿って延びる直線が直線Ｌｔである。

図５、図１１Ｂ、図１１Ｃ、図１２Ａ、図１７Ａから図１７Ｃのように、前側面１３の最も前辺部１７に近接した部分が傾斜した平坦面２４ａ，２５ａ，２７ａで構成されている場合、端面視でこれらの平坦面２４ａ，２５ａ，２７ａ自体を延長して得られる直線が直線Ｌｆｓである。図１１Ａ、図１２Ｂのように、前側面１３の最も前辺部１７に近接した部分が曲面１３，１８ａで構成されている場合、端面視において前辺部１７と最も頂面１２側の窪み２３，２３Ａの最も窪んだ位置とを接続する直線が、直線Ｌｆｓである。

（その他の実施形態）
図１８を参照すると、頂面１２における層流の形成を顕著に阻害しないのであれば、タイヤ径方向に延びる１本の縦スリット３３よって、１個の突起１１をタイヤ周方向に並べられた２個の互いに独立した部分に分割してもよい。２本以上縦スリット３３によって、１個の突起１１を３個以上の互いに独立した部分に分割してもよい。

図１９を参照すると、頂面１２における層流の形成を顕著に阻害しないのであれば、タイヤ周方向に延びる１本の横スリット３４によって、１個の突起１１をタイヤ径方向に並べられた２個の互いに独立した部分に分割してもよい。２本以上の縦スリット３４によって、１個の突起１１を３個以上の互いに部分に分割してもよい。

１本以上の縦スリット３３と１本以上の横スリット３４とを設けることで、１個の突起１１を４個以上の複数の部分に分割してもよい。

縦スリット３３及び横スリット３４の深さは、図１８及び図１９に示すように、これらのスリット３３，３４が頂面１２からタイヤサイド部３の表面まで達するように設定してもよいし、これらのスリット３３，３４がタイヤサイド部３の表面まで達しないように設定してもよい。

１ タイヤ
２ トレッド部
３ タイヤサイド部
４ ビード部
５ カーカス
６ インナーライナー
７ 補強ゴム
８ ベルト層
１１ 突起
１２ 頂面
１３ 前側面
１４ 後側面
１５ 内端面
１６ 外端面
１７ 前辺部
１８ 後辺部
１９ 内辺部
２０ 外辺部
２３，２３Ａ，２３Ｂ 窪み
２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２６ａ〜２６ｃ，２７ａ〜２７ｄ 平坦面
２５ｂ，２８ａ，２８ｂ 曲面
３１ 突条
３２ 溝
３３ 縦スリット
３４ 横スリット
ＲＤ 回転方向
Ｐ１ リムの最外周位置
Ｐ２ タイヤサイド部の表面の特定の点
Ｐ３ 頂面の厚みが最も大きい位置
Ｌｓ 基準直線
Ｌｔ，Ｌｆｓ 直線
Ｌｈ 水平線
ＡＦ０，ＡＦ１，ＡＦ２ 空気流
Ｖａ 空気流の速度
ＬＢ 層流境界層
ＴＲ 遷移領域
ＴＢ 乱流境界層
ＴＡ 乱流の領域

Claims (11)

1. タイヤサイド部に設けられた突起を備え、
   前記突起は、頂面と、タイヤ回転方向前側の側面である前側面と、前記頂面と前記前側面とが交わる前辺部とを備え、
   前記前側面は、少なくとも１個の窪みを有するように構成され、
   前記前辺部は、タイヤ径方向から見て、前記窪みの底部よりも前記タイヤ回転方向前方側に位置している、空気入りタイヤ。
2. 前記突起は、タイヤ径方向に対向する一対の端面を備え、
   前記窪みは、一方の前記端面から他方の端面まで延びている、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記窪みは、タイヤ径方向に並べて配置された複数個の窪みを含む、請求項１又は請求項２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記タイヤサイド部の前記表面から前記突起の前記頂面までの距離である前記突起の厚さは、前記頂面のタイヤ周方向の寸法である前記突起の幅よりも小さく、
   前記突起の前記幅は１０ｍｍ以上である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記突起の前記幅は、以下を満たす、請求項４に記載の空気入りタイヤ。
   

   

   R：タイヤ半径Ｒ
   Rp：突起上の任意の位置のタイヤ回転中心からの距離
   hRp：タイヤ回転中心からの距離Rpにおける突起の幅
6. 前記前辺部は、タイヤ幅方向から見て、前記前辺部を通るタイヤ径方向に延びる直線に対して傾斜を有する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
7. 前記タイヤ幅方向から見た、前記突起の前記前辺部の傾斜角度は、以下を満たす、請求項６に記載の空気入りタイヤ。
   

   

   ａ１：傾斜角度
8. 前記前側面は複数の平坦面により構成されている、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
9. 前記前側面は曲面により構成されている、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
10. 前記曲面はタイヤ径方向から見て円弧状の形状を有する、請求項９に記載の空気入りタイヤ。
11. 前記前側面は平坦面と曲面とにより構成されている、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。

Images