JP5849573B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

この発明は、空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、燃費を向上できる空気入りタイヤに関する。

近年の空気入りタイヤでは、車両の燃費改善のために、タイヤの転がり抵抗を減少すべき課題がある。一般に、タイヤの空気抵抗は、空気の流速の２乗に比例して増加する。また、タイヤの空気抵抗が増加すると、タイヤの転がり抵抗が増加する。

そこで、従来の空気入りタイヤは、乱流発生用のフィンをタイヤサイド部の表面に備え、このフィンにより乱流を発生させて、タイヤの転がり抵抗を低減している。

なお、乱流発生用のフィンを備える従来の空気入りタイヤとして、例えば、特許文献１、２に記載される技術が知られている。ただし、特許文献１、２の空気入りタイヤでは、フィンが、主としてタイヤサイド部の冷却に用いられている。

特開２００８−２２２００６号公報 特開２００８−２２２００７号公報

この発明は、燃費を向上できる空気入りタイヤを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、この発明にかかる空気入りタイヤは、乱流発生用のフィンをタイヤサイド部の表面に備える空気入りタイヤであって、前記フィンが、タイヤ周方向に凸となる湾曲形状を有すると共に、前記フィンの中心線の始点および終点と、前記中心線上における前記始点および前記終点の中間点とを結ぶ２直線のなす角の二等分線を定義し、前記二等分線とタイヤ周方向とのなす角θが−４５［deg］＜θ＜＋４５［deg］の範囲内にあり、複数の前記フィンが、タイヤ径方向の同位置かつタイヤ周方向に所定間隔を隔てて配列されてフィン列を構成し、且つ、複数の前記フィン列が、タイヤ径方向に所定間隔を隔てて配置されることを特徴とする。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、乱流発生用のフィンをタイヤサイド部の表面に備える空気入りタイヤであって、前記フィンが、タイヤ周方向に凸となる湾曲形状を有すると共に、前記フィンの中心線の始点および終点と、前記中心線上における前記始点および前記終点の中間点とを結ぶ２直線のなす角の二等分線を定義し、前記二等分線とタイヤ周方向とのなす角θが−４５［deg］＜θ＜＋４５［deg］の範囲内にあり、複数の前記フィンが、タイヤ径方向の同位置かつタイヤ周方向に所定間隔を隔てて配列されてフィン列を構成し、且つ、複数の前記フィン列が、タイヤ径方向に相互にオーバーラップして配置されることを特徴とする。

また、この発明にかかる空気入りタイヤでは、タイヤ半径Ｒと、前記フィンの湾曲形状の曲率半径ｒとが、０．２≦ｒ／Ｒ≦１の関係を有することが好ましい。

また、この発明にかかる空気入りタイヤでは、前記フィンのタイヤ径方向の長さＬＨと、前記フィンの中心線の長さＬと、タイヤ断面高さＳＨとが、０．１≦ＬＨ／Ｌ≦０．９かつ０．１０≦ＬＨ／ＳＨ≦０．９の関係を有することが好ましい。

また、この発明にかかる空気入りタイヤでは、少なくとも１つの前記フィン列にかかる前記フィンの湾曲形状の凸側を車両前進時におけるタイヤ回転方向に向けて車両に装着すべき指定を有することが好ましい。
また、この発明にかかる空気入りタイヤでは、最もタイヤ径方向外側にある前記フィン列のタイヤ径方向内側の端部が、タイヤ最大幅位置よりもタイヤ径方向外側にあることが好ましい。
また、この発明にかかる空気入りタイヤでは、最もタイヤ径方向外側にある前記フィン列を構成する前記フィンのタイヤ径方向の長さＬＨ１とタイヤ断面高さＳＨとが、０．１０≦ＬＨ１／ＳＨの関係を有し、且つ、最もタイヤ径方向外側にある前記フィン列のタイヤ径方向内側の端部とタイヤ最大幅位置とのタイヤ径方向の間隔Ｄ１が、タイヤ断面高さＳＨに対して０．１０≦Ｄ１／ＳＨの関係を有することが好ましい。
また、この発明にかかる空気入りタイヤでは、タイヤ径方向外側にある前記フィン列が、タイヤ径方向内側にある前記フィン列よりも多くの前記フィンを有することが好ましい。
また、この発明にかかる空気入りタイヤでは、すべての前記フィン列が、タイヤ最大幅位置を境界とするタイヤ径方向外側の領域に配置されることが好ましい。
また、この発明にかかる空気入りタイヤでは、３つ以上の前記フィン列を有することが好ましい。
また、この発明にかかる空気入りタイヤでは、前記複数のフィン列の前記オーバーラップの幅ＬＷとタイヤ断面高さＳＨとが、０．０５≦ＬＷ／ＳＨ≦０．３の関係を有することが好ましい。

この発明にかかるこの空気入りタイヤでは、フィンが湾曲形状を有するので、フィンが直線形状を有する構成と比較して、フィンの総長さが長い。これにより、タイヤ回転時におけるフィンの乱流発生効果が向上して、タイヤの転がり抵抗が減少する利点がある。

図１は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤを示すタイヤ子午線方向の断面図である。 図２は、図１に記載した空気入りタイヤを示す側面図である。 図３は、図２に記載した空気入りタイヤのフィンを示す拡大図である。 図４は、図３に記載したフィンを示すＸ−Ｘ視断面図である。 図５は、タイヤ周方向に対するフィンの向きを示す説明図である。 図６は、図１に記載した空気入りタイヤの変形例１を示す説明図である。 図７は、図１に記載した空気入りタイヤの変形例２を示す説明図である。 図８は、図１に記載した空気入りタイヤの変形例３を示す説明図である。 図９は、図１に記載した空気入りタイヤの変形例４を示す説明図である。 図１０は、図１に記載した空気入りタイヤの変形例５を示す説明図である。 図１１は、図１に記載した空気入りタイヤの変形例６を示す説明図である。 図１２は、図１に記載した空気入りタイヤの変形例７を示す説明図である。 図１３は、図１に記載した空気入りタイヤの変形例８を示す説明図である。 図１４は、図１に記載した空気入りタイヤの変形例９を示す説明図である。 図１５は、図１に記載した空気入りタイヤの変形例１０を示す説明図である。 図１６は、図１に記載した空気入りタイヤの変形例１１を示す説明図である。 図１７は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤの性能試験の結果を示す表である。 図１８は、従来例１の空気入りタイヤを示す説明図である。 図１９は、従来例２の空気入りタイヤを示す説明図である。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施の形態の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。また、この実施の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。

［空気入りタイヤ］
図１は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤを示すタイヤ子午線方向の断面図である。同図は、乗用車用ラジアルタイヤを示している。

以下の説明において、タイヤ径方向とは、空気入りタイヤの回転軸（図示せず）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から離れる側をいう。また、タイヤ周方向とは、前記回転軸を中心軸とする周り方向をいう。また、タイヤ幅方向とは、前記回転軸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、空気入りタイヤの回転軸に直交すると共に、空気入りタイヤ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。タイヤ赤道面とは、タイヤ赤道面ＣＬ上にあって空気入りタイヤのタイヤ周方向に沿う線をいう。本実施の形態では、タイヤ赤道面にタイヤ赤道面と同じ符号「ＣＬ」を付す。

本実施の形態の空気入りタイヤ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、タイヤ赤道面ＣＬと平行なストレート主溝である複数（本実施の形態では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、タイヤ赤道面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度〜３０度）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、タイヤ周方向に平行（±５度）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。

［タイヤサイド部］
ここで、タイヤ接地端ＴＬからリムチェックラインＬＣまでの領域を、タイヤサイド部Ｓと呼ぶ（図１参照）。このタイヤサイド部Ｓには、サイドウォール部のみならず、ショルダー部の一部およびビード部の一部が含まれる。

タイヤ接地端ＴＬとは、タイヤが規定リムに装着されて規定内圧を付与されると共に静止状態にて平板に対して垂直に置かれて規定荷重に対応する負荷を加えられたときのタイヤと平板との接触面におけるタイヤ軸方向の最大幅位置をいう。リムチェックラインＬＣとは、タイヤのリム組み状態を確認するためのラインであり、一般に、ビード部の表側面に表示される。

なお、規定リムとは、ＪＡＴＭＡに規定される「適用リム」、ＴＲＡに規定される「Design Rim」、あるいはＥＴＲＴＯに規定される「Measuring Rim」をいう。また、規定内圧とは、ＪＡＴＭＡに規定される「最高空気圧」、ＴＲＡに規定される「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」の最大値、あるいはＥＴＲＴＯに規定される「INFLATION PRESSURES」をいう。また、規定荷重とは、ＪＡＴＭＡに規定される「最大負荷能力」、ＴＲＡに規定される「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」の最大値、あるいはＥＴＲＴＯに規定される「LOAD CAPACITY」をいう。ただし、ＪＡＴＭＡにおいて、乗用車用タイヤの場合には、規定内圧が空気圧１８０［ｋＰａ］であり、規定荷重が最大負荷能力の８８［％］である。

［タイヤサイド部のフィン］
図２は、図１に記載した空気入りタイヤを示す側面図である。図３は、図２に記載した空気入りタイヤのフィンを示す拡大図である。図５は、タイヤ周方向に対するフィンの向きを示す説明図である。図４は、図３に記載したフィンを示すＸ−Ｘ視断面図である。これらの図において、図２は、タイヤサイド部の全体構成を示している。また、図３は、単位ピッチあたりのフィン列を実線で示している。また、図４は、フィンを長手方向に垂直な平面で切断したときの断面図を示している。

この空気入りタイヤ１は、乱流発生用のフィン９１（９２）をタイヤサイド部Ｓの表面に備える（図１および図２参照）。

フィン９１（９２）は、タイヤサイド部Ｓの基準面から突出する凸部である（図１および図４参照）。タイヤサイド部Ｓの基準面とは、タイヤサイド部Ｓの模様、文字、凹凸などを除いた面をいい、ＪＡＴＭＡ規定のタイヤ断面幅の測定に用いられる。また、フィン９１（９２）は、例えば、タイヤ加硫成形時にて、タイヤ成形金型（図示省略）によりタイヤサイド部Ｓに一体形成される。また、フィン９１（９２）は、左右のタイヤサイド部Ｓ、Ｓにそれぞれ配置されても良いし（図１参照）、一方のタイヤサイド部Ｓにのみ配置されても良い（図示省略）。

また、フィン９１（９２）は、タイヤサイド部Ｓの平面視にて、湾曲形状を有する（図３参照）。湾曲形状とは、長尺な図形（長手方向を有する図形）を所定の曲率半径にて湾曲させた形状をいい、例えば、矩形（端部を面取りした矩形を含む）、楕円、長尺な多角形などを湾曲させた形状が含まれる。

また、複数のフィン９１（９２）が、タイヤ径方向の同位置かつタイヤ周方向に所定間隔を隔てて配列されてフィン列９Ａ（９Ｂ）を構成する（図２および図３参照）。このとき、各フィン９１（９２）のタイヤ径方向の位置の差が、タイヤ断面高さＳＨに対して±０．５×ＳＨの範囲内にあれば、これらのフィン９１（９２）は、タイヤ径方向の同位置にあり、１つのフィン列９Ａ（９Ｂ）を構成する。

例えば、この実施の形態では、フィン９１（９２）の長手方向（中心線）に垂直な断面視にて、フィン９１（９２）が、タイヤサイド部Ｓの基準面に底辺を置いた矩形の断面形状を有している（図４参照）。また、フィン９１（９２）が、一様な幅Ｗおよび高さＨを有している。

なお、フィン９１（９２）の中心線は、フィン９１（９２）の長手方向に垂直な断面視にて、フィン９１（９２）の幅Ｗ方向の中心点をとり、タイヤサイド部の平面視にて、この中心点を結んだ線として作図される。また、フィン９１（９２）の幅Ｗとは、フィン９１（９２）の長手方向に垂直な断面視におけるタイヤサイド部Ｓの基準面とフィン９１（９２）の輪郭線との左右の交点間の距離をいう。また、フィン９１（９２）の高さＨとは、フィン９１（９２）の長手方向に垂直な断面視におけるタイヤサイド部Ｓの基準面からフィン９１（９２）の頂部までの距離をいう。

また、タイヤサイド部Ｓの平面視にて、フィン９１（９２）が、半弦状に湾曲した矩形状を有し、その湾曲形状の凸側をタイヤ周方向に向けて配置されている（図３参照）。また、フィン９１（９２）の中央部が、フィン９１（９２）のタイヤ径方向内側の端部よりも、タイヤ周方向に突出している。また、フィン９１（９２）の中心線が、所定の曲率半径ｒ１（ｒ２）を有している。

なお、フィン９１（９２）の中心線の始点および終点と、フィン９１（９２）の中心線上におけるこれらの中間点とを結ぶ２直線のなす角の二等分線を引くときに、この二等分線とタイヤ周方向とのなす角θが−４５［deg］＜θ＜＋４５［deg］の範囲内にあれば、フィン９１（９２）がタイヤ周方向に凸であるといえる（図５参照）。

また、一対のフィン列９Ａ、９Ｂが、タイヤサイド部Ｓに形成されている（図２参照）。また、一方のフィン列９Ａが、タイヤ最大幅位置Ａを境界とするタイヤ径方向外側の領域に配置され、他方のフィン列９Ｂが、タイヤ径方向内側の領域に配置されている。このため、これらのフィン列９Ａ、９Ｂが、タイヤ最大幅位置Ａを挟んで、タイヤ径方向に相互に所定間隔をあけて配置されている。

また、これらのフィン列９Ａ、９Ｂが、同数のフィン９１、９２をそれぞれ有している（図３参照）。具体的には、単位ピッチあたりで、一方のフィン列９Ａの１つのフィン９１と、他方のフィン列９Ｂの１つのフィン９２とが対になって配置されている。また、これらのフィン９１、９２が、タイヤ周方向に同位相で（タイヤ径方向に隣り合って）配置されている。

なお、タイヤ最大幅位置Ａとは、ＪＡＴＭＡ規定のタイヤ断面幅の測定点となる位置をいう（図１参照）。また、タイヤ断面幅は、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を付与すると共に無負荷状態として測定される。

この空気入りタイヤ１では、車両走行中のタイヤ転動時にて、フィン９１、９２がタイヤサイド部Ｓの表面に乱流を発生させる。これにより、タイヤの空気抵抗が減少して、タイヤの転がり抵抗が減少する。また、フィン９１、９２によりタイヤサイド部の表面積が増加するので、タイヤからの放熱が促進される。これにより、タイヤが冷却されて、タイヤ故障の発生が抑制される。

なお、この空気入りタイヤ１では、タイヤ半径Ｒと、フィン９１（９２）の湾曲形状の曲率半径ｒとが、０＜ｒ／Ｒ≦１の関係を有することが好ましい。これにより、タイヤの転がり抵抗が効果的に減少する。

なお、曲率半径ｒは、フィン９１（９２）の中心線の始点、終点およびこれらの中点の３点を通る円弧の曲率半径として測定される。また、比ｒ／Ｒの下限は、フィン９１、９２のタイヤ径方向の長さＬＨにより制約を受ける。

また、この空気入りタイヤ１では、タイヤ子午線方向の断面視にて、最もタイヤ径方向外側にあるフィン列９Ａのタイヤ径方向外側の端部からタイヤ接地端ＴＬまでの距離ＤＨ１と、最もタイヤ径方向内側にあるフィン列９Ｂのタイヤ径方向内側の端部からリムチェックラインＬＣまでの距離ＤＨ２と、タイヤ断面高さＳＨとが、０．０５≦ＤＨ１／ＳＨ≦０．５かつ０．０５≦ＤＨ２／ＳＨ≦０．５の関係を有することが好ましい（図１参照）。これにより、フィン９１、９２の設置範囲が適正化されて、タイヤ回転時におけるフィン９１、９２の乱流発生効果が向上する。

また、この空気入りタイヤ１では、図４に示すように、タイヤ径方向に垂直な断面視にて、フィン９１、９２が、タイヤサイド部Ｓの基準面に底辺を置いた矩形の断面形状を有している。しかし、これに限らず、フィン９１、９２は、三角形あるいは台形の断面形状を有しても良いし、半円形ないしは楕円形の断面形状を有しても良い（図示省略）。

また、この空気入りタイヤ１では、フィン９１、９２の幅Ｗが、０．５［ｍｍ］≦Ｗ≦１０．０［ｍｍ］の範囲内にあることが好ましい（図４参照）。また、フィン９１、９２の高さＨが、０．５［ｍｍ］≦Ｈ≦１０．０［ｍｍ］の範囲内にあることが好ましく、１．０［ｍｍ］≦Ｈ≦５．０［ｍｍ］の範囲内にあることがより好ましい。これらにより、フィン９１、９２の幅Ｗおよび高さＨが適正化される。

なお、上記のフィン９の幅Ｗおよび高さＨの範囲は、乗用車用の空気入りタイヤにおいて好ましく、重荷重用のような外径が大きい空気入りタイヤの場合は、この範囲に限らず、当該乗用車用の範囲を超え得る。

［タイヤ装着方向の指定］
また、この空気入りタイヤ１は、少なくとも１つのフィン列９Ａ（９Ｂ）にかかるフィン９１（９２）の湾曲形状の凸側を、車両前進時におけるタイヤ回転方向に向けて車両に装着すべき指定を有することが好ましい（図３参照）。かかる装着態様により、タイヤ回転時におけるフィン列９Ａ（９Ｂ）の乱流発生効果が向上する。なお、タイヤ装着方向の指定は、一般に、タイヤのサイドウォール部に形成された文字や凹凸により表示される。

例えば、図２および図３の構成では、２つのフィン列９Ａ、９Ｂのフィン９１、９２が、湾曲形状の凸側をタイヤ周方向かつ相互に同一方向に向けて配置されている。そして、空気入りタイヤ１が、これらのフィン列９Ａ、９Ｂにかかるフィン９１、９２の湾曲形状の凸側を、車両前進時におけるタイヤ回転方向に向けて車両に装着すべき指定を有している。

なお、空気入りタイヤ１が、左右のタイヤサイド部Ｓにフィン列９Ａ、９Ａ（９Ｂ、９Ｂ）をそれぞれ有する構成では、左右のタイヤサイド部Ｓの各フィン９１、９１（９２、９２）が、湾曲形状の凸側を同一方向に向けて配置されることが好ましい（図示省略）。これにより、タイヤの車両装着時にて、左右のタイヤサイド部Ｓの各フィン９１、９１（９２、９２）が、湾曲形状の凸側を車両前進時におけるタイヤ回転方向にそれぞれ向けて配置される。

また、空気入りタイヤ１が、一方のタイヤサイド部Ｓにのみフィン列９Ａ、９Ｂを有する構成では、このフィン列９Ａ、９Ｂを有する側のタイヤサイド部Ｓを車幅方向外側に向けて車両に装着すべき指定を有することが好ましい。これは、タイヤ転動時には、車幅方向内側よりも車幅方向外側の方が、空気抵抗の影響が大きいことによる。

［変形例１〜６］
図６〜図１１は、図１に記載した空気入りタイヤの変形例１〜６を示す説明図である。これらの図は、単位ピッチあたりのフィン列を実線で示している。ここでは、図３に記載したフィン列との相異点について説明し、共通点については、その説明を省略する。

図３の構成では、２つのフィン列９Ａ、９Ｂのフィン９１、９２が、湾曲形状の凸側をタイヤ周方向かつ相互に同一方向に向けて配置されている。かかる構成は、タイヤがフィン９１、９２の湾曲形状の凸側を車両前進時におけるタイヤ回転方向に向けて車両に装着されたときに、タイヤ回転時におけるフィン列９Ａ、９Ｂの乱流発生効果が効果的に向上する点で好ましい。

これに対して、図６の変形例１では、２つのフィン列９Ａ、９Ｂのフィン９１、９２が、湾曲形状の凸側をタイヤ周方向かつ相互に異なる方向に向けて配置されている。また、タイヤの車両装着時にて、タイヤ径方向外側のフィン列９Ａが車両前進時におけるタイヤ回転方向に凸となるように、配置されている。

図６の変形例１では、各フィン９１、９２がタイヤ回転方向と車両前進方向とが一致する位置（図２の１２時の位置）にあるときには、タイヤ径方向外側のフィン９１が車両進行方向に対して凸となり、各フィン９１、９２がタイヤ回転方向と車両前進方向とが逆方向となる位置にあるときには、タイヤ径方向内側のフィン９２が車両進行方向に対して凸となる。したがって、タイヤ回転時にて、いずれかのフィン９１（９２）が車両進行方向に対して凸となるので、タイヤ回転時におけるフィン列９Ａ、９Ｂの乱流発生効果が向上する。

また、図３の構成では、２つのフィン列９Ａ、９Ｂが同数のフィン９１、９２を有し、各フィン列９Ａ、９Ｂのフィン９１、９２が単位ピッチあたりで１つずつ配置されている。

これに対して、図７の変形例２では、２つのフィン列９Ａ、９Ｂが相互に異なる数のフィン９１、９２を有している。具体的には、タイヤ径方向外側のフィン列９Ａにおけるフィン９１の設置数が、タイヤ径方向内側のフィン列９Ｂにおけるフィン９２の設置数よりも、２倍に設定されている。また、単位ピッチあたりは、タイヤ径方向外側に２つのフィン９１、９１が配置され、タイヤ径方向内側に１つのフィン９２が配置されている。また、タイヤ径方向外側にある２つのフィン９１、９１のうちの１つと、タイヤ径方向内側にあるフィン９２とが、タイヤ周方向に同位相で（タイヤ径方向に隣り合って）配置されている。

タイヤ転動時には、タイヤサイド部Ｓの表面における空気の流速がタイヤ径方向外側ほど速い。この点において、図７の変形例では、タイヤ径方向外側のフィン列９Ａがより多くのフィン９１を有するので、その乱流発生効果が効果的に得られる。

しかし、これに限らず、タイヤ径方向内側のフィン列９Ｂが、タイヤ径方向外側のフィン列９Ａよりも多くのフィン９２を有しても良い（図示省略）。

図８の変形例３では、図７の変形例２において、タイヤ径方向外側のフィン列９Ａのフィン９１と、タイヤ径方向内側のフィン列９Ｂのフィン９２とが、湾曲形状の凸側をタイヤ周方向かつ相互に異なる方向に向けて配置されている。かかる構成により、図６の変形例１と同様の作用効果を得られる。

図９の変形例４では、図３の構成において、各フィン列９Ａ、９Ｂのフィン９１、９２が、タイヤ最大幅位置Ａに対して所定間隔Ｄ１、Ｄ２を開けて配置されている。具体的には、各フィン列９Ａ、９Ｂのフィン９１、９２とタイヤ最大幅位置Ａとのタイヤ径方向の間隔Ｄ（＝Ｄ１＝Ｄ２）が、タイヤ断面高さＳＨに対して０．１０≦Ｄ／ＳＨ≦０．５の関係を有している。

タイヤ最大幅位置Ａでは、タイヤ転動時におけるサイドウォールゴムの変形量が大きい。したがって、図９の変形例４では、各フィン列９Ａ、９Ｂのフィン９１、９２の位置が０．１０≦Ｄ／ＳＨとなる位置（タイヤ最大幅位置Ａから外れた位置）に配置されることにより、タイヤの耐久性が向上する。一方で、フィン９１、９２が、Ｄ／ＳＨ≦０．５となる位置に配置されることにより、フィン９１、９２のタイヤ径方向の長さが確保されるので、フィンの乱流発生効果が適正に確保される。

また、図３の構成では、タイヤ最大幅位置Ａを境界とするタイヤ径方向外側の領域とタイヤ径方向内側の領域とに、フィン列９Ａ、９Ｂがそれぞれ配置されている。一般に、タイヤ最大幅位置Ａのタイヤ径方向外側の領域とタイヤ径方向内側の領域とでは、タイヤ転動時における空気流れが相異する。したがって、各領域にフィン列９Ａ、９Ｂがそれぞれ配置されることにより、フィン列９Ａ、９Ｂによる乱流発生効果が適正に得られる。

これに対して、図１０の変形例５では、タイヤ最大幅位置Ａを境界とするタイヤ径方向外側の領域にのみ、複数のフィン列９Ａ、９Ｂが配置されている。すなわち、タイヤ径方向外側の領域にのみ２列のフィン列９Ａ、９Ｂが偏って配置され、タイヤ径方向内側の領域には、フィン列が配置されていない。かかる構成としても、フィン列９Ａ、９Ｂによる乱流発生効果が得られる。

また、図３の構成では、２つのフィン列９Ａ、９Ｂが、タイヤサイド部Ｓに配置されている。また、これらのフィン列９Ａ、９Ｂが、タイヤ最大幅位置Ａから外れた位置に配置されている。

これに対して、図１１の変形例６では、３つのフィン列９Ａ〜９Ｃが、タイヤサイド部Ｓに配置されている。このように、３つ以上のフィン列がタイヤサイド部Ｓに配置されても良い。フィン列の設置数の上限は、各フィンのタイヤ径方向の長さにより制約を受ける。乗用車用タイヤでは、２つ〜５つのフィン列を、相互にオーバーラップさせることなくタイヤ周方向に配置した構成が想定される。なお、図１１の変形例６では、タイヤ最大幅位置Ａにフィン列９Ｂが配置されているが、かかる構成としても良い。

［変形例７、８］
図１２および図１３は、図１に記載した空気入りタイヤの変形例７、８を示す説明図である。これらの図は、単位ピッチあたりのフィン列を実線で示している。ここでは、図３に記載したフィン列との相異点について説明し、共通点については、その説明を省略する。

図３の構成では、すべてのフィン列９Ａ、９Ｂのフィン９１、９２が、湾曲形状の凸側をタイヤ周方向に向けて配置されている。かかる構成では、タイヤ回転時におけるフィン９１、９２の乱流発生効果が向上する点で好ましい。

しかし、これに限らず、フィン列９Ａ、９Ｂを構成するフィン９１、９２が、湾曲形状の凸側を任意の方向に向けて配置されても良い。また、各フィン列９Ａ（９Ｂ）のフィン９１（９２）が湾曲形状の凸側を相互に異なる方向に向けて配置されても良い。このように、フィン９１、９２を不規則に配列した構成としても、フィン９１、９２による乱流発生効果が得られる。

例えば、図１２の変形例７では、図３の構成において、フィン列９Ａ（９Ｂ）が単位ピッチあたりで４つのフィン９１（９２）を有している。また、これらのフィン９１（９２）が、湾曲形状の凸側を９０［deg］ずつ回転させて相互に異なる方向に向けて配置されている。また、タイヤ径方向に隣り合う各フィン列９Ａ、９Ｂのフィン９１、９２が、湾曲形状の凸側を相互に異なる方向に向けて配置されている。

また、図１３の変形例８では、図７の構成において、タイヤ径方向外側のフィン列９Ａが単位ピッチあたりで４つのフィン９１を有し、タイヤ径方向内側のフィン列９Ｂが２つのフィン９２を有している。また、これらのフィン９１（９２）が、湾曲形状の凸側を９０［deg］（１８０［deg］）ずつ回転させて相互に異なる方向に向けて配置されている。また、タイヤ径方向に隣り合う各フィン列９Ａ、９Ｂのフィン９１、９２が、湾曲形状の凸側を相互に異なる方向に向けて配置されている。

［フィン列がオーバーラップする変形例］
図１４〜図１６は、図１に記載した空気入りタイヤの変形例９〜１１を示す説明図である。これらの図は、単位ピッチあたりのフィン列を実線で示している。ここでは、図３に記載したフィン列との相異点について説明し、共通点については、その説明を省略する。

図３の構成では、タイヤ径方向外側のフィン列９Ａと、タイヤ径方向内側のフィン列９Ｂとがタイヤ最大幅位置Ａを挟んで相互に所定間隔を隔てて配置されている。

これに対して、図１４〜図１６の変形例９〜１１では、複数のフィン列９Ａ、９Ｂが、タイヤ径方向に相互にオーバーラップして配置されている。かかる構成としても、フィン９１、９２による乱流発生効果が得られる。

例えば、図１４の変形例９では、２つのフィン列９Ａ、９Ｂが、タイヤサイド部Ｓに配置されている。また、これらのフィン列９Ａ、９Ｂが、タイヤ径方向の相互に異なる位置に配置されている。また、タイヤ径方向外側のフィン列９Ａとタイヤ径方向内側のフィン列９Ｂとが、その一部をタイヤ径方向にオーバーラップさせて配置されている。このとき、単位ピッチあたりで、タイヤ径方向外側のフィン列９Ａのフィン９１と、タイヤ径方向内側のフィン列９Ｂのフィン９２とが、タイヤ最大幅位置Ａを跨いでそれぞれ配置され、また、タイヤ周方向に位相をズラして配置されている。また、各フィン９１、９２が、相互に分離して配置されている。また、各フィン９１、９２が、湾曲形状の凸側をタイヤ周方向かつ同一方向に向けて配置されている。

また、図１５の変形例１０では、３つのフィン列９Ａ〜９Ｃが、タイヤサイド部Ｓに配置されている。また、これらのフィン列９Ａ〜９Ｃが、タイヤ径方向の相互に異なる位置に配置されている。また、１つ目のフィン列９Ａが、タイヤ最大幅位置Ａよりもタイヤ径方向外側に配置され、２つ目のフィン列９Ｂが、タイヤ最大幅位置Ａを跨いで配置され、３つ目のフィン列９Ｃが、タイヤ最大幅位置Ａよりもタイヤ径方向内側に配置されている。また、タイヤ径方向外側にあるフィン列９Ａと、タイヤ最大幅位置Ａにあるフィン列９Ｂとが、その一部をタイヤ径方向にオーバーラップさせて配置されている。また、タイヤ最大幅位置Ａにあるフィン列９Ｂと、タイヤ径方向内側にあるフィン列９Ｃとが、その一部をタイヤ径方向にオーバーラップさせて配置されている。また、単位ピッチあたりで、タイヤ径方向外側のフィン列９Ａのフィン９１と、タイヤ径方向内側のフィン列９Ｃのフィン９３とが、タイヤ周方向に同位相で（タイヤ径方向に隣り合って）配置されている。また、これらのフィン９１、９３と、タイヤ最大幅位置Ａのフィン列９Ｂのフィン９２とが、タイヤ周方向に位相をズラして配置されている。また、各フィン９１〜９３が、相互に分離して配置されている。また、各フィン９１〜９３が、湾曲形状の凸側をタイヤ周方向かつ同一方向に向けて配置されている。

また、図１６の変形例１１では、図１５の変形例１０において、タイヤ最大幅位置Ａのフィン列９Ｂのフィン９２と、他のフィン列９Ａ、９Ｃのフィン９１、９３とが、湾曲形状の凸側をタイヤ周方向かつ相互に異なる方向に向けて配置されている。また、タイヤ車両装着時にて、２つのフィン列９Ａ、９Ｃのフィン９１、９３が車両前進時におけるタイヤ回転方向に凸となるように、タイヤ装着方向が指定されている。

なお、図１４〜図１６の変形例９〜１１では、複数のフィン列９Ａ、９Ｂ（９Ａ〜９Ｃ）のオーバーラップ幅ＬＷ（ＬＷ１、ＬＷ２）と、タイヤ断面高さＳＨとが、０．０５≦ＬＷ／ＳＨ≦０．３の関係を有することが好ましい。

［効果］
以上説明したように、この空気入りタイヤ１は、乱流発生用のフィン９１（９２）をタイヤサイド部の表面に備える（図１および図２参照）。また、フィン９１（９２）が、湾曲形状を有する（例えば、図３参照）。また、複数のフィン９１（９２）が、タイヤ径方向の同位置かつタイヤ周方向に所定間隔を隔てて配列されてフィン列９Ａ（９Ｂ）を構成する。また、複数のフィン列９Ａ、９Ｂが、タイヤ径方向に所定間隔を隔てて配置される。

かかる構成では、フィン９１（９２）が湾曲形状を有するので、フィンが直線形状を有する構成（図示省略）と比較して、フィン９１（９２）の総長さが長い。これにより、タイヤ回転時におけるフィン９１（９２）の乱流発生効果が向上して、タイヤの転がり抵抗が減少する利点がある。また、フィン９１（９２）によりタイヤサイド部の表面積が増加するので、タイヤからの放熱が促進される。これにより、タイヤが冷却されて、タイヤ故障の発生が抑制される利点がある。また、複数のフィン列９Ａ、９Ｂがタイヤ径方向に所定間隔を隔てて配置されるので、フィンがタイヤの耐久性を低下させないという利点がある。

また、この空気入りタイヤ１は、乱流発生用のフィン９１（９２）をタイヤサイド部の表面に備える（図１および図２参照）。また、フィン９１（９２）が、湾曲形状を有する（例えば、図１４参照）。また、複数のフィン９１（９２）が、タイヤ径方向の同位置かつタイヤ周方向に所定間隔を隔てて配列されてフィン列９Ａ（９Ｂ）を構成する。また、複数のフィン列９Ａ、９Ｂが、タイヤ径方向に相互にオーバーラップして配置される。

かかる構成では、フィン９１（９２）が湾曲形状を有するので、フィンが直線形状を有する構成（図示省略）と比較して、フィン９１（９２）の総長さが長い。これにより、タイヤ回転時におけるフィン９１（９２）の乱流発生効果が向上して、タイヤの転がり抵抗が減少する利点がある。また、フィン９１（９２）によりタイヤサイド部の表面積が増加するので、タイヤからの放熱が促進される。これにより、タイヤが冷却されて、タイヤ故障の発生が抑制される利点がある。また、複数のフィン列９Ａ、９Ｂが一部をタイヤ径方向にオーバーラップさせて配置されるので、フィンによる乱流発生効果が増加するという利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、タイヤ半径Ｒと、フィン９１（９２）の湾曲形状の曲率半径ｒ（ｒ１、ｒ２）とが、ｒ／Ｒ≦１の関係を有する（例えば、図３参照）。かかる構成では、フィン９１（９２）の湾曲形状が適正化されるので、フィン９１（９２）の乱流発生効果が向上する利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、フィン９１（９２）のタイヤ径方向の長さＬＨ（ＬＨ１、ＬＨ２）と、フィン９１（９２）の中心線の長さＬ（Ｌ１、Ｌ２）と、タイヤ断面高さＳＨとが、０．１≦ＬＨ／Ｌ≦０．９かつ０．１０≦ＬＨ／ＳＨ≦０．９の関係を有する（例えば、図３参照）。かかる構成では、フィンの総長さＬが適正化されるので、フィン９１（９２）の乱流発生効果が向上する利点がある。

また、この空気入りタイヤ１は、少なくとも１つのフィン列９Ａ（９Ｂ）にかかるフィン９１（９２）の湾曲形状の凸側を車両前進時におけるタイヤ回転方向に向けて車両に装着すべき指定を有する（例えば、図３参照）。かかる構成では、タイヤの車両装着時におけるフィン９１（９２）の凸側の向きが適正化されるので、フィン９１（９２）の乱流発生効果が向上する利点がある。

図１７は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤの性能試験の結果を示す表である。図１８および図１９は、従来例１、２の空気入りタイヤを示す説明図である。これらの図は、単位ピッチあたりのフィンの拡大図を示している。

この性能試験では、相互に異なる複数の空気入りタイヤについて、燃費に関する評価が行われた（図１７参照）。これらの性能試験では、タイヤサイズ１８５／６５Ｒ１５の空気入りタイヤがＪＡＴＭＡ規定の適用リムに組み付けられ、この空気入りタイヤにＪＡＴＭＡ規定の最高空気圧および最大負荷が付与される。

燃費に関する評価では、空気入りタイヤが、排気量１５００［ｃｃ］、モーターアシスト駆動かつ小型前輪駆動である試験車両に装着される。そして、試験車両が全長２［ｋｍ］のテストコースを１００［ｋｍ／ｈ］で５０［周］走行し、その後に、燃料消費量が測定される。そして、この測定結果に基づいて、燃料消費率が算出され、従来例１を基準（１００）とした指数評価が行われる。この評価は、数値が大きいほど燃費が良く、好ましい。

実施例１〜１７の空気入りタイヤ１は、図３、図６〜図１６の構成をそれぞれ有している。これらの空気入りタイヤ１は、フィン９１（９２、９３）の長手方向に垂直な断面視にて、フィン９１（９２、９３）が矩形断面形状を有し、フィン９１（９２、９３）の幅Ｗおよび高さＨが、Ｗ＝１［ｍｍ］、Ｈ＝２［ｍｍ］となっている（図４参照）。また、タイヤ径方向の最も外側にあるフィン列９Ａのピッチ数（タイヤ周方向の単位パターンの配列数）が、３０となっている。

従来例１、２の空気入りタイヤは、図１８および図１９の構成をそれぞれ有している。また、フィンの断面形状、幅、高さおよびピッチ数は、実施例１の空気入りタイヤ１と同一である。

試験結果に示すように、実施例１〜１７の空気入りタイヤ１では、タイヤの燃費が向上することが分かる。また、フィン９１（９２、９３）の湾曲形状（比ｒ／Ｒ）、総長さＬ、車両装着時の向きなどが適正化されることにより、タイヤの燃費がさらに向上することが分かる。

１ 空気入りタイヤ、２ トレッド部、２１ トレッド面、２２ 主溝、２３ 陸部、３ ショルダー部、４ サイドウォール部、５ ビード部、５１ ビードコア、５２ ビードフィラー、６ カーカス層、７ ベルト層、７１，７２ ベルト、８ ベルト補強層、９Ａ〜９Ｃ フィン列、９１〜９３ フィン

Claims (11)

1. 乱流発生用のフィンをタイヤサイド部の表面に備える空気入りタイヤであって、
   前記フィンが、タイヤ周方向に凸となる湾曲形状を有すると共に、前記フィンの中心線の始点および終点と、前記中心線上における前記始点および前記終点の中間点とを結ぶ２直線のなす角の二等分線を定義し、前記二等分線とタイヤ周方向とのなす角θが−４５［deg］＜θ＜＋４５［deg］の範囲内にあり、
   複数の前記フィンが、タイヤ径方向の同位置かつタイヤ周方向に所定間隔を隔てて配列されてフィン列を構成し、且つ、
   複数の前記フィン列が、タイヤ径方向に所定間隔を隔てて配置されることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 乱流発生用のフィンをタイヤサイド部の表面に備える空気入りタイヤであって、
   前記フィンが、タイヤ周方向に凸となる湾曲形状を有すると共に、前記フィンの中心線の始点および終点と、前記中心線上における前記始点および前記終点の中間点とを結ぶ２直線のなす角の二等分線を定義し、前記二等分線とタイヤ周方向とのなす角θが−４５［deg］＜θ＜＋４５［deg］の範囲内にあり、
   複数の前記フィンが、タイヤ径方向の同位置かつタイヤ周方向に所定間隔を隔てて配列されてフィン列を構成し、且つ、
   複数の前記フィン列が、タイヤ径方向に相互にオーバーラップして配置されることを特徴とする空気入りタイヤ。
3. タイヤ半径Ｒと、前記フィンの湾曲形状の曲率半径ｒとが、０．２≦ｒ／Ｒ≦１の関係を有する請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記フィンのタイヤ径方向の長さＬＨと、前記フィンの中心線の長さＬと、タイヤ断面高さＳＨとが、０．１≦ＬＨ／Ｌ≦０．９かつ０．１０≦ＬＨ／ＳＨ≦０．９の関係を有する請求項１〜３のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
5. 少なくとも１つの前記フィン列にかかる前記フィンの湾曲形状の凸側を車両前進時におけるタイヤ回転方向に向けて車両に装着すべき指定を有する請求項１〜４のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
6. 最もタイヤ径方向外側にある前記フィン列のタイヤ径方向内側の端部が、タイヤ最大幅位置よりもタイヤ径方向外側にある請求項１〜５のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
7. 最もタイヤ径方向外側にある前記フィン列を構成する前記フィンのタイヤ径方向の長さＬＨ１とタイヤ断面高さＳＨとが、０．１０≦ＬＨ１／ＳＨの関係を有し、且つ、最もタイヤ径方向外側にある前記フィン列のタイヤ径方向内側の端部とタイヤ最大幅位置とのタイヤ径方向の間隔Ｄ１が、タイヤ断面高さＳＨに対して０．１０≦Ｄ１／ＳＨの関係を有する請求項６に記載の空気入りタイヤ。
8. タイヤ径方向外側にある前記フィン列が、タイヤ径方向内側にある前記フィン列よりも多くの前記フィンを有する請求項１〜７のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
9. すべての前記フィン列が、タイヤ最大幅位置を境界とするタイヤ径方向外側の領域に配置される請求項１〜８のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
10. ３つ以上の前記フィン列を有する請求項１〜９のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
11. 前記複数のフィン列の前記オーバーラップの幅ＬＷとタイヤ断面高さＳＨとが、０．０５≦ＬＷ／ＳＨ≦０．３の関係を有する請求項２に記載の空気入りタイヤ。

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