JP6603470B2 - タイヤ - Google Patents

Description

本発明は、トレッド部にタイヤ周方向に延びる溝部が形成されるタイヤに関する。

従来、車両に装着される空気入りタイヤ（以下、タイヤ）では、車両の走行に伴うタイヤの温度上昇を抑制するために、様々な方法が用いられている。特に、トラック、バスなどに装着される重荷重用タイヤでは、温度上昇が顕著である。

そこで、例えば、タイヤのトレッド部に形成した溝部の溝底において、一方の溝壁から他方の溝壁まで直線状に延在する突起部を設けたタイヤが提案されている（例えば、特許文献１）。

このようなタイヤによれば、タイヤが転動すると、溝部の内部を通過する気流が、突起部によって乱流となり、この乱流によってトレッド部からの放熱が促進される。これにより、トレッド部の温度上昇を抑制することができる。

国際公開ＷＯ２０１２／０９０９１７号公報

ところで、タイヤ転動時において、溝部の両側の陸部は、路面に接地すると、圧縮変形するとともに、溝幅の狭くなる方向に膨出変形する。そして、溝部の両側の陸部は、路面から離れると、その膨出変形が元に戻る。このように、溝部の両側の陸部は、路面に接地する度に、溝幅が狭くなる方向への膨出変形を繰り返すため、溝部に形成される突起部は、一方の溝壁と他方の溝壁との両側から、圧縮力を繰り返し受ける。

従来技術に係るタイヤでは、突起部が、一方の溝壁から他方の溝壁まで直線状に連なる構成であり、かかる突起部が両側から圧縮力を繰り返し受けると、突起部のタイヤ幅方向の中央部において、せん断変形が局所的に繰り返し発生し、突起部にクラックが発生するおそれがある。

このようなクラックが突起部に発生すると、突起部によって意図した乱流を発生できずに、トレッド部の温度上昇を抑制する効果が低下するおそれがある。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、溝部に形成した突起部に発生するクラックを抑制することによって突起部の耐久性を高めつつ、トレッド部の温度上昇を確実に抑制することが可能なタイヤを提供することを目的とする。

本発明に係るタイヤは、トレッド部にタイヤ周方向に延びる溝部が形成されるタイヤであって、前記溝部の溝底には、前記タイヤ周方向に交差する方向に延在する突起部が設けられており、前記突起部は、前記溝部を形成する一方の溝壁から前記溝部を形成する他方の溝壁に向けて延在し、前記他方の溝壁よりも手前で終端する第１突起部分と、前記他方の溝壁から前記一方の溝壁に向けて延在し、前記一方の溝壁よりも手前で終端する第２突起部分と、によって構成されており、前記他方の溝壁よりも手前で終端する前記第１突起部分の終端部は、前記一方の溝壁よりも手前で終端する前記第２突起部分の終端部よりも、前記他方の溝壁側に配置されることを要旨とする。

本発明によれば、溝部に形成した突起部に発生するクラックを抑制することによって突起部の耐久性を高めつつ、トレッド部の温度上昇を確実に抑制することが可能なタイヤを提供することができる。

図１は、本発明の第１実施形態に係るタイヤ１のタイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿った断面図である。 図２は、本発明の第１実施形態に係る溝部の一部破断斜視図である。 図３は、本発明の第１実施形態に係る溝部のトレッド面視における形状を示す平面図である。 図４は、本発明の第１実施形態に係る突起部の拡大平面図である。 図５は、図３のＦ１方向から見た溝部のタイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿った断面図である。 図６は、図３のＡ−Ａ線とタイヤ径方向とに沿った突起部の断面図である。 図７は、タイヤ周方向に対する第１突起部分の延在方向及び第２突起部分の延在方向の角度と溝部における熱伝達率（指数表示）との関係を測定した測定結果を示すグラフ図である。 図８は、間隔Ｐを規定する突起部の長さＬに掛ける係数と、溝部における熱伝達率との関係を測定した測定結果を示すグラフ図である。 図９は、高さＨを規定する溝深さＤに掛ける係数と、溝部における熱伝達率との関係を測定した測定結果を示すグラフ図である。 図１０は、第１〜第２突起部分の間隔Ｌｘを規定する溝幅Ｗに掛ける係数と、歪み及び熱伝達率との関係を示すグラフ図である。 図１１は、第１突起部分と溝壁の間隔Ｌｗ１（第２突起部分と溝壁の間隔Ｌｗ２）を規定する溝幅Ｗに掛ける係数と、歪み及び熱伝達率との関係を示すグラフ図である。 図１２は、突起部の幅と、歪み及び熱伝達率の関係を示すグラフ図である。 図１３は、第１〜第２突起部分の終端部間の間隔Ｌｗを規定する溝幅Ｗに掛ける係数と、歪み及び熱伝達率との関係を示すグラフ図である。

［第１実施形態］
（１）タイヤの概略構成
本発明に係るタイヤの第１実施形態について、図面を参照しながら説明する。まず、本実施形態に係るタイヤ１の概略構成について、図１を参照して説明する。

図１は、本実施形態に係るタイヤ１のタイヤ幅方向ＴＷ及びタイヤ径方向ＴＤに沿った断面図である。本実施形態に係るタイヤ１は、タイヤ赤道線ＣＬを基準として左右対称の形状を有する。なお、タイヤ１は、左右非対称の形状を有していてもよい。

本実施形態に係るタイヤ１は、正規リム５に組み付けられた後に空気を充填する空気入りタイヤを想定している。なお、正規リム５に組み付けられたタイヤ１に充填される気体は、空気に限らず、窒素ガスなどの不活性ガスを充填してもよい。さらに、冷却用の液体（クーラント）が充填されてもよい。

タイヤ１は、トラック又はバス（ＴＢ）に装着される重荷重用タイヤ（ＴＢＲタイヤ）に好適に用いられる。タイヤ１は、乗用車などに装着される空気入りタイヤと比較して、トレッド部１０のゴムゲージ（ゴム厚さ）が厚い。具体的には、タイヤ１は、タイヤ外径をＯＤ、タイヤ赤道線ＣＬの位置におけるトレッド部１０のゴムゲージをＤＣとした場合に、ＤＣ／ＯＤ≧０．００５を満たす。

ここで、タイヤ外径ＯＤ（単位：ｍｍ）とは、タイヤ１の外径が最大となる部分（一般的には、タイヤ赤道線ＣＬ付近におけるトレッド部１０）のタイヤ１の直径である。ゴムゲージＤＣ（単位：ｍｍ）は、タイヤ赤道線ＣＬの位置におけるトレッド部１０のゴム厚さである。ゴムゲージＤＣには、ベルト層４０の厚さは含まれない。なお、図１に示すように、タイヤ赤道線ＣＬを含む位置に溝部が形成されている場合には、溝部に隣接する位置におけるトレッド部１０のゴム厚さとする。

図１に示すように、タイヤ１は、路面と接するトレッド部１０と、トレッド部１０に連なり、トレッド部１０よりもタイヤ径方向ＴＤ内側に位置するサイドウォール部２０と、サイドウォール部２０に連なり、サイドウォール部２０よりもタイヤ径方向ＴＤ内側に位置するビード部３０とを有する。

トレッド部１０は、タイヤ転動時に、路面に接地するトレッド接地面１１を有する。トレッド部１０には、タイヤ周方向ＴＣに延びる溝部が形成されている。

また、本実施形態では、トレッド部１０は、溝部として、タイヤ赤道線ＣＬ上に設けられる溝部６０と、トレッド接地面１１のトレッド端ＴＥ側に設けられる溝部７０とが形成されている。

ここで、本実施形態に係るタイヤ１において、「トレッド端ＴＥ」とは、タイヤ１を正規リム５に組付けて、正規内圧を充填し、正規荷重を適用した状態において、タイヤ表面が路面（地面）と接触するトレッド接地面のタイヤ幅方向最外位置をいう。

また、「正規リム」とは、タイヤのサイズに応じて下記の規格に規定された標準リムをいい、「正規内圧」とは、下記の規格に記載されている、適用サイズにおける単輪の最大負荷能力に対応する空気圧をいい、「正規荷重」とは、下記の規格の適用サイズにおける単輪の最大荷重（最大負荷能力）をいうものとする。そして規格とは、タイヤが生産または使用される地域に有効な産業規格であって、たとえば、日本では「日本自動車タイヤ協会」の“ＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ”であり、アメリカ合衆国では“ＴＨＥ ＴＩＲＥ ＡＮＤ ＲＩＭ ＡＳＳＯＣＩＡＴＩＯＮ ＩＮＣ．”の“ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ”であり、欧州では、“Ｔｈｅ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｔｙｒｅ ａｎｄ Ｒｉｍ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｏｒｇａｎｉｓａｔｉｏｎ”の“ＳＴＡＮＤＡＲＤ ＭＡＮＵＡＬ”である。

溝部７０は、一方の溝壁７１と、一方の溝壁７１に対向する他方の溝壁７３と、一方の溝壁７１と他方の溝壁７３とに連なる溝底７２とによって、構成される（図３参照）。

溝部７０の溝底７２には、タイヤ周方向ＴＣに交差する方向に延在する突起部１００が設けられている。なお、突起部１００は、タイヤ赤道線ＣＬ上の溝部６０に設けてもよいが、少なくとも、後述するベルト層４０のタイヤ幅方向ＴＷの端部に最も近い溝部７０に設けられることが好ましい。

これは、次の理由による。すなわち、ベルト層４０のタイヤ幅方向ＴＷの端部は、タイヤ１の転動によって温度が上昇しやすいため、溝部に形成した突起部１００によって、温度上昇を効果的に抑制するためには、少なくともベルト層４０の端部に最も近い溝部７０に突起部１００を設けることが好ましい。なお、突起部１００の詳細な構成については、後述する。

トレッド部１０には、溝部７０が形成されることによって、複数の陸部８０が区画形成される。具体的に、溝部７０のタイヤ幅方向ＴＷ内側に陸部８１が形成され、溝部７０のタイヤ幅方向ＴＷ外側に陸部８２が形成される。なお、本実施形態では、陸部８１及び陸部８２を、単に陸部８０として適宜説明する。

トレッド部１０のタイヤ径方向ＴＤ内側には、複数枚のベルト４１によって構成されるベルト層４０が設けられている。ベルト４１の端部４１ｅのタイヤ径方向ＴＤ外側には、トレッド部１０に形成される溝部７０が配置されている。

また、ベルト層４０のタイヤ径方向ＴＤ内側には、左右一対のビードコア５１に跨がり、タイヤ１の骨格を形成するカーカス層５２が設けられている。なお、カーカス層５２の端部は、ビードコア５１を包むように折り返される。

（２）突起部の構成
次に、突起部１００の構成について、図面を参照して説明する。図２は、本発明の第１実施形態に係る溝部の一部破断斜視図である。図３は、本発明の第１実施形態に係る溝部のトレッド面視における形状を示す平面図である。図４は、本発明の第１実施形態に係る突起部の拡大平面図である。図５は、図３のＦ１方向から見た溝部のタイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿った断面図である。図６は、図３のＡ−Ａ線とタイヤ径方向とに沿った突起部の断面図である。

ここで、図２に示すように、本実施形態では、説明の便宜上、車両にタイヤ１を装着した場合に、車両の前進によってタイヤ１が回転する回転方向ＴＲを規定する。なお、タイヤ１の車両装置時における回転方向ＴＲは、特に指定されるものではない。

図２〜３に示すように、溝部７０には、複数の突起部１００が設けられている。突起部は、タイヤ周方向ＴＣに所定間隔Ｐ毎に設けられている。

突起部１００は、第１突起部分１１０と第２突起部分１２０とによって構成される。第１突起部分１１０は、溝部７０を形成する一方の溝壁７１から溝部７０を形成する他方の溝壁７３に向けて延在し、他方の溝壁７３よりも手前で終端する。

なお、本実施形態において、一方の溝壁７１は、溝部７０のタイヤ幅方向ＴＷ内側の陸部８１に形成され、他方の溝壁７３は、溝部７０のタイヤ幅方向ＴＷ外側の陸部８２に形成される。

具体的に、第１突起部分１１０の一方の溝壁７１側の端部は、一方の溝壁７１に連結する。第１突起部分１１０の他方の溝壁７３側の端部は、他方の溝壁７３よりも手前で終端する終端部１１０ａを構成する。つまり、第１突起部分１１０の終端部１１０ａは、一方の溝壁７１と他方の溝壁７３との間に位置する。

第２突起部分１２０は、他方の溝壁７３から一方の溝壁７１に向けて延在し、一方の溝壁７１よりも手前で終端する。第２突起部分１２０の他方の溝壁７３側の端部は、他方の溝壁７３に連結する。第２突起部分１２０の一方の溝壁７１側の端部は、一方の溝壁７１よりも手前で終端する終端部１２０ａを構成する。つまり、第２突起部分１２０の終端部１２０ａは、一方の溝壁７１と他方の溝壁７３との間に位置する。

また、第１突起部分１１０の終端部１１０ａは、第２突起部分１２０の終端部１２０ａよりも、他方の溝壁７３側に配置される。これにより、突起部１００は、タイヤ周方向ＴＣにおいて、第１突起部分１１０の一部と第２突起部分１２０の一部とが重複する重複部分（不図示）を有する。さらに、タイヤ径方向ＴＤ及びタイヤ幅方向ＴＷに沿った溝部７０の断面視において、突起部１００は、第１突起部分１１０と第２突起部分１２０とによって、一方の溝壁７１から他方の溝壁７３まで連なるように構成される（図５参照）。

本実施形態では、第１突起部分１１０の延在方向と第２突起部分１２０の延在方向とは、平行である。よって、第１突起部分１１０の中心線ＣＬ１と、第２突起部分１２０の中心線ＣＬ２とが、平行である。なお、中心線ＣＬ１は、第１突起部分１１０の幅方向中心を通る仮想線であり、中心線ＣＬ２は、第２突起部分１２０の幅方向中心を通る仮想線である。

また、タイヤ１のトレッド面視において、溝部７０の中央を通る溝中央線ＣＬ７０に沿った突起部１００の長さをＬとし、突起部１００を設けるタイヤ周方向ＴＣの所定間隔をＰとした場合、所定間隔Ｐは、長さＬの０．７５倍以上かつ１０倍以下であることが好ましい。すなわち、所定間隔Ｐと長さＬとは、０．７５Ｌ≦Ｐ≦１０Ｌの関係を満たすことが好ましい。

なお、図３に示すように、溝中央線ＣＬ７０は、溝部７０の延在方向に直交する溝幅方向の中央を通る仮想線であり、本実施形態では、タイヤ周方向ＴＣと平行である。また、長さＬは、溝中央線ＣＬ７０に沿った突起部１００の一端から他端までの長さである。間隔Ｐは、溝中央線ＣＬ７０に沿って隣接する２つの突起部１００間の距離である。

また、第１突起部分１１０の延在方向と第２突起部分１２０の延在方向とは、タイヤ周方向ＴＣに対して、傾斜する。本実施形態では、第１突起部分１１０の延在方向とタイヤ周方向ＴＣとのなす角度θ１、及び、第２突起部分１２０の延在方向とタイヤ周方向ＴＣとのなす角度θ２は、１０〜６０度の範囲内であることが好ましい。

なお、第１突起部分１１０の延在方向は、第１突起部分１１０の中心線ＣＬ１に沿った方向であり、第２突起部分１２０の延在方向は、第２突起部分１２０の中心線ＣＬ２に沿った方向である。

また、本実施形態では、角度θ１と角度θ２とが同一である。但し、角度θ１と角度θ２とは、必ずしも同一でなくてもよい。すなわち、上述の範囲内であれば、角度θ１と角度θ２とは、互いに異なっていてもよい。

また、図４に示すように、溝部７０の幅を溝幅Ｗとした場合、第１突起部分１１０の延在方向に直交する方向において、第１突起部分１１０と第２突起部分１２０との間隔Ｌｘは、溝幅Ｗの０．１倍以上かつ０．３倍以下であることが好ましい。すなわち、間隔Ｌｘと溝幅Ｗとは、０．１Ｗ≦Ｌｘ≦０．３Ｗの関係を満たすことが好ましい。なお、溝幅Ｗは、溝部７０の延在方向に直交する溝幅方向における溝部７０の幅である。本実施形態では、溝部７０の延在方向が、タイヤ周方向ＴＣであるため、溝幅Ｗは、タイヤ周方向ＴＣに直交するタイヤ幅方向ＴＷにおける溝部７０の幅である。

ここで、第１突起部分１１０の延在方向に直交する方向とは、第１突起部分１１０の中心線ＣＬ１に直交する方向である。

また、溝部７０の幅を溝幅Ｗとした場合、第１突起部分１１０の終端部１１０ａと他方の溝壁７３との溝壁溝壁間隔Ｌｗ１、及び、第２突起部分１２０の終端部１２０ａと一方の溝壁７１との溝壁間隔Ｌｗ２は、いずれも、溝幅Ｗの０．１倍以上かつ０．４倍以下であることが好ましい。すなわち、溝壁間隔Ｌｗ１（及びＬｗ２）と溝幅Ｗとは、０．１Ｗ≦Ｌｗ１（及びＬｗ２）≦０．４Ｗの関係を満たすことが好ましい。

本実施形態では、溝壁間隔Ｌｗ１が、溝壁間隔Ｌｗ２と同一である。但し、溝壁間隔Ｌｗ１は、必ずしも、溝壁間隔Ｌｗ２と同一でなくともよい。例えば、一方の溝壁７１が他方の溝壁７３よりも変形量が大きい場合、溝壁間隔Ｌｗ１と溝壁間隔Ｌｗ２とは、Ｌｗ１＞Ｌｗ２の関係を満たしてもよい。

また、溝部７０の幅を溝幅Ｗとした場合、タイヤ幅方向ＴＷにおいて、第１突起部分１１０の終端部１１０ａと第２突起部分１２０の終端部１２０ａとの終端間隔Ｌｗは、溝幅Ｗの０．２倍以上かつ０．６倍以下であることが好ましい。すなわち、終端間隔Ｌｗと溝幅Ｗとは、０．２Ｗ≦Ｌｗ≦０．６Ｗの関係を満たすことが好ましい。

また、本実施形態では、図５に示すように、タイヤ幅方向ＴＷにおいて、第１突起部分１１０の終端部１１０ａと溝中央線ＣＬ７０との間隔Ｌｘ１と、第２突起部分１２０の終端部１２０ａと溝中央線ＣＬ７０との間隔Ｌｘ２とは、同一である。但し、間隔Ｌｘ１と間隔Ｌｘ２とは、必ずしも同一でなくてもよい。例えば、一方の溝壁７１が他方の溝壁７３よりも変形量が大きい場合、一方の溝壁７１から延在する第１突起部分１１０の間隔Ｌｘ１と、他方の溝壁７３から延在する第２突起部分１２０の間隔Ｌｘ２とは、Ｌｘ１＞Ｌｘ２の関係を満たしてもよい。

また、図５に示すように、第１突起部分１１０及び第２突起部分１２０の溝底７２からの高さをＨとし、溝部７０のトレッド接地面１１から溝底７２（最深部）までの深さをＤとした場合、高さＨは、深さＤの０．０３倍よりも大きく、かつ０．４倍以下であることが好ましい。すなわち、高さＨと深さＤとは、０．０３Ｄ＜Ｈ≦０．４Ｄの関係を満たすことが好ましい。

また、図６に示すように、本実施形態では、第１突起部分１１０の幅Ｗ１１０、及び、第２突起部分１２０の幅Ｗ１２０は、いずれも、１ｍｍ以上かつ４ｍｍ以下であることが好ましい。ここで、第１突起部分１１０の幅Ｗ１１０とは、第１突起部分１１０の延在方向に沿った中心線ＣＬ１に直交する方向における長さであり、第２突起部分１２０の幅Ｗ１２０とは、第２突起部分１２０の延在方向ＣＬ２に沿った中心線ＣＬ２に直交する方向における長さである。

本実施形態では、第１突起部分１１０の幅Ｗ１１０と第２突起部分１２０の幅Ｗ１２０とは、同一である。但し、第１突起部分１１０の幅Ｗ１１０と第２突起部分１２０の幅Ｗ１２０とは、必ずしも同一でなくてもよい。例えば、一方の溝壁７１が他方の溝壁７３よりも変形量が大きい場合、一方の溝壁７１から延在する第１突起部分１１０の幅Ｗ１１０と、他方の溝壁７３から延在する第２突起部分１２０の幅Ｗ１２０とは、Ｗ１１０＞Ｗ１２０の関係を満たしてもよい。

（３）作用・効果
本実施形態に係るタイヤ１では、タイヤ周方向ＴＣに延在する溝部７０の溝底７２において、突起部１００が形成されているため、タイヤ１の回転によって回転方向ＴＲとは反対向きの空気の流れＡＲ１，ＡＲ２（相対風）が、溝部７０に発生する（図４参照）。

具体的に、溝部７０の他方の溝壁７３に沿った一部の空気の流れＡＲ１は、進行方向に突起部１００が位置するため、溝部７０に沿って進めずに、突起部１００を乗り越える。このとき、空気の流れＡＲ１は、螺旋状（スワール状）の流れに変化する。また、空気の流れＡＲ１は、周囲の空気を巻き込んで進むため、空気の流量が増大するとともに、空気の流れＡＲ１の速度が上昇する。これにより、トレッド部１０からの放熱が促進される。

また、溝部７０の一方の溝壁７１に沿った一部の空気の流れＡＲ２は、突起部１００の延在方向に沿って進む。その後、空気の流れＡＲ２は、溝部７０の他方の溝壁７３側で、溝部７０の外部へ流れ出る。これにより、溝部７０の内部を通過することにより熱を蓄えた空気が外部へ流れるため、トレッド部１０からの放熱が促進される。

また、本実施形態に係るタイヤ１では、突起部１００が、第１突起部分１１０と第２突起部分１２０とによって構成されている。第１突起部分１１０は、一方の溝壁７１から他方の溝壁７３に向かって延在し、他方の溝壁７３よりも手前で終端する。第２突起部分１２０は、他方の溝壁７３から一方の溝壁７１に向かって延在し、一方の溝壁７１よりも手前で終端する。すなわち、第１突起部分１１０と第２突起部分１２０とは、いずれも、溝部７０の両溝壁７１,７３のうちの片側の溝壁７１又は７３と離間する構成である。

本実施形態に係るタイヤ１によれば、タイヤ転動時において、溝部７０の両側の陸部８０が変形しても、第１突起部分１１０と第２突起部分１２０とは、いずれも、一方の陸部８０からのみ圧縮力を受けるものの、両側の陸部８０から圧縮力を受けることを防止できる。これにより、従来技術のように、突起部が、一方の溝壁７１から他方の溝壁７３まで直線状に連なる構成である場合に比べて、陸部８０から受ける圧縮力によって、第１突起部分と第２突起部分とにせん断変形が発生することを抑制できる。

従って、第１突起部分１１０と第２突起部分１２０とによって構成される突起部１００にクラックが発生することを抑制できるため、突起部１００によって意図した乱流を確実に発生させることができる。すなわち、突起部１００のクラックの発生を抑制することによって突起部１００の耐久性を高めつつ、トレッド部１０の温度上昇を確実に抑制することができる。

また、突起部１００は、第１突起部分１１０と第２突起部分１２０とによって構成されるため、両側の陸部８０から引張力を受ける場合にも、引張力による歪み（変形）に起因するクラックの発生も抑制できる。

また、本実施形態に係るタイヤ１では、第１突起部分１１０の終端部１１０ａは、第２突起部分１２０の終端部１２０ａよりも、他方の溝壁７３側に配置される。すなわち、突起部１００では、タイヤ径方向ＴＤ及びタイヤ幅方向ＴＷに沿った溝部７０の断面視において、第１突起部分１１０と第２突起部分１２０とが一方の溝壁７１から他方の溝壁７３まで連なる。

これにより、突起部１００には、一方の溝壁７１から他方の溝壁７３までの間に、タイヤ周方向ＴＣに貫通する隙間が形成されることを防止できるため、溝部７０内をタイヤ周方向ＴＣに流れる気流を突起部１００に確実に衝突させて、溝部７０内を冷却する乱流を確実に発生させることができる。よって、トレッド部１０の温度上昇を抑制する効果を高めることができる。

また、本実施形態に係るタイヤ１では、第１突起部分１１０の延在方向とタイヤ周方向ＴＣとのなす角度θ１、及び、第２突起部分１２０の延在方向とタイヤ周方向ＴＣとのなす角度θ２は、１０度以上かつ６０度以下であることが好ましい。

ここで、図７には、タイヤ周方向に対する第１〜２突起部分の延在方向の角度と溝部における熱伝達率（指数表示）との関係を測定した測定結果を示すグラフ図が示されている。なお、図７のグラフ図において、熱伝達率の値「１００」は、突起部１００を設けていないタイヤの熱伝達率（基準値）を示す。

図７に示すように、角度θ１及び角度θ２が、１０度以上であることにより、突起部１００と一方の溝壁７１（又は他方の溝壁７３）により形成される鋭角部分によって、溝部７０を流れる空気の流れＡＲ１及びＡＲ２が弱くなることを抑制できる。また、溝部７０に突起部１００を容易に製造することができるため、製造する上での利便性が高まる。

一方で、角度θ１及び角度θ２が、６０度以下であることにより、溝部７０を流れる空気の流れＡＲ２を螺旋状の流れに効率よく変化させることができる。このため、溝底７２を通過する風量が増加し、トレッド部１０から効率的に熱を放熱できる。

なお、角度θ１及び角度θ２は、１５度以上かつ４０度以下であることがより好ましい。これにより、図７に示すように、実装時に確実に効果を発揮する熱伝達率の値「１０３」を上回ることができるため、トレッド部１０の温度上昇を抑制する効果の確実性が高まる。

また、本実施形態に係るタイヤ１では、タイヤ１のトレッド面視において、溝部７０の中央を通る溝中央線ＣＬ７０に沿った突起部１００の長さをＬとし、所定間隔をＰとした場合、０．７５Ｌ≦Ｐ≦１０Ｌの関係を満たすことが好ましい。

ここで、図８には、所定間隔Ｐを規定する突起部１００の長さＬに掛ける係数と、溝部７０における熱伝達率との関係を測定した測定結果を示すグラフ図が示されている。なお、図７のグラフ図において、熱伝達率の値「１００」は、突起部１００を設けていないタイヤの熱伝達率（基準値）を示す。また、係数は、長さＬに対する所定間隔Ｐの比Ｐ／Ｌとも言い換えることができる。

図８に示すように、突起部１００は、０．７５Ｌ≦Ｐの関係を満たすことにより、溝部７０に設けられる突起部１００の数が多くなりすぎず、溝部７０を流れる空気の速度が低下することを抑制できる。突起部１００は、Ｐ≦１０Ｌの関係を満たすことにより、溝部７０に設けられる突起部１００の数が少なくなりすぎず、効率的に空気の流れＡＲ１,ＡＲ２が、螺旋状（スワール状）の流れに変化する。

また、１．２５Ｌ＜Ｐの関係を満たすことが好ましく、１．５Ｌ＜Ｐの関係を満たすことがより好ましく、２．０Ｌ＜Ｐの関係を満たすことがさらに好ましい。これらの関係を満たすことによって、溝部７０に設けられる突起部１００がより適切な数となる。また、空気の流れＡＲ１,ＡＲ２が通過する溝底７２の面積が小さくなりすぎないため、溝底７２から熱が効率よく放熱される。これにより、図８に示すように、実装時に確実に効果を発揮する熱伝達率の値「１０３」を上回ることができるため、トレッド部１０の温度上昇を抑制する効果の確実性が高まる。

また、本実施形態に係るタイヤ１では、第１突起部分１１０及び第２突起部分１２０の溝底７２からの高さをＨとし、溝部７０のトレッド接地面１１から溝底７２までの深さをＤとした場合、０．０３Ｄ＜Ｈ≦０．４Ｄの関係を満たすことが好ましい。

ここで、図９には、高さＨを規定する溝深さＤに掛ける係数と、溝部７０における熱伝達率との関係を測定した測定結果を示すグラフ図が示されている。なお、図９のグラフ図において、熱伝達率の値「１００」は、突起部１００を設けていないタイヤの熱伝達率（基準値）を示す。また、係数は、溝深さＤに対する高さＨの比Ｈ／Ｄとも言い換えることができる。

図９に示すように、０．０３Ｄ＜Ｈの関係を満たすことにより、第１突起部分１１０及び第２突起部分１２０の高さＨが所定の高さ以上となるため、溝部７０を流れる空気の流れＡＲ１,ＡＲ２を螺旋状の流れに効率よく変化させることができる。このため、溝底７２を通過する風量が増加し、トレッド部１０から効率的に熱が放熱される。Ｈ≦０．４Ｄの関係を満たすことにより、螺旋状の流れに変化した空気の流れＡＲ１,ＡＲ２が溝底７２に到達しやすくなるため、溝底７２から熱が効率よく放熱される。

さらに、０．０５Ｄ≦Ｈの関係を満たし、Ｈ≦０．３５Ｄの関係を満たすことにより、図９に示すように、実装時に確実に効果を発揮する熱伝達率の値「１０３」を上回ることができるため、トレッド部１０の温度上昇を抑制する効果の確実性が高まる。

また、本実施形態に係るタイヤ１では、溝部７０の幅を溝幅Ｗとした場合、第１突起部分１１０の延在方向に直交する方向において、第１突起部分１１０と第２突起部分１２０との間隔Ｌｘは、溝幅Ｗの０．１倍以上かつ０．３倍以下であることが好ましい。

ここで、図１０には、間隔Ｌｘを規定する溝幅Ｗに掛ける係数と、溝部７０における熱伝達率との関係、及び、当該係数と第１〜第２突起部分に生じた歪みとの関係を測定した測定結果示すグラフ図が示されている。なお、図１０では、当該係数と熱伝達率との関係が「実線（×印）」で示されており、当該係数と歪みとの関係が「点線（四角印）」で示されている。また、図１０のグラフ図において、熱伝達率の値「１００」及び歪みの値「１００」は、突起部１００を設けていないタイヤの熱伝達率（基準値）及び歪み（基準値）を示す。また、係数は、溝幅Ｗに対する間隔Ｌｘの比Ｌｘ／Ｗとも言い換えることができる。

第１突起部分１１０と第２突起部分１２０との間隔Ｌｘが、溝幅Ｗの０．１倍以上であることにより、第１突起部分１１０と第２突起部分１２０とが陸部８０から圧縮力を受けて変形しても、互いに接触することを防止できる。これにより、図１０に示すように、第１突起部分１１０と第２突起部分１２０とに発生する歪みを抑制できる。一方で、第１突起部分１１０と第２突起部分１２０との間隔Ｌｘが、溝幅Ｗの０．３倍以下であることにより、第１突起部分１１０と第２突起部分１２０との間（隙間）に空気の流れＡＲ１，ＡＲ２が進入することを抑制して、突起部１００を乗り越える空気の流れＡＲ１，ＡＲ２をより確実に発生させることができる。

なお、第１突起部分１１０と第２突起部分１２０との間隔Ｌｘは、溝幅Ｗの０．２倍以上かつ０．３倍以下であることがより好ましい。

また、本実施形態に係るタイヤ１では、第１突起部分１１０の終端部１１０ａと他方の溝壁７３との溝壁間隔Ｌｗ１、及び、第２突起部分１２０の終端部１２０ａと一方の溝壁７１との溝壁間隔Ｌｗ２は、溝幅Ｗの０．１倍以上かつ０．４倍以下であることが好ましい。

ここで、図１１には、溝壁間隔Ｌｗ１及び溝壁間隔Ｌｗ２を規定する溝幅Ｗに掛ける係数と、溝部７０における熱伝達率との関係、及び、当該係数と第１〜第２突起部分に生じた歪みとの関係を測定した測定結果示すグラフ図が示されている。なお、図１１では、当該係数と熱伝達率との関係が「実線（×印）」で示されており、当該係数と歪みとの関係が「点線（四角印）」で示されている。また、図１１のグラフ図において、熱伝達率の値「１００」及び歪みの値「１００」は、突起部１００を設けていないタイヤの熱伝達率（基準値）及び歪み（基準値）を示す。また、係数は、溝幅Ｗに対する溝壁間隔Ｌｗ１の比Ｌｗ１／Ｗとも言い換えることができるし、同様に、溝壁間隔Ｌｗ２の比Ｌｗ２／Ｗとも言い換えることができる。

第１突起部分１１０の溝壁間隔Ｌｗ１が、溝幅Ｗの０．１倍以上であることにより、第１突起部分１１０が、溝底７２を伝搬して、他方の溝壁７３から受ける圧縮力をより確実に抑制できる。また、第２突起部分１２０の溝壁間隔Ｌｗ２においても、溝幅Ｗの０．１倍以上であることにより、第２突起部分１２０が、溝底７２を伝搬して、一方の溝壁７１から受ける圧縮力をより確実に抑制できる。これにより、図１１に示すように、第１突起部分１１０と第２突起部分１２０とに発生する歪みを抑制できるため、第１突起部分１１０及び第２突起部分１２０に発生するクラックを抑制できる。

一方、第１突起部分１１０の溝壁間隔Ｌｗ１及び第２突起部分１２０の溝壁間隔Ｌｗ２が、溝幅Ｗの０．４倍以下であることにより、第１突起部分１１０と第２突起部分１２０とが、一方の溝壁７１と他方の溝壁７３との変形に伴って、タイヤ幅方向ＴＷに変形しても、第１突起部分１１０と第２突起部分１２０との間に、タイヤ周方向ＴＣに貫通する隙間が形成されることを防止できる。これにより、突起部１００を乗り越える空気の流れＡＲ１，ＡＲ２をより確実に発生させることができるため、熱伝達率を確保して、トレッド部１０の温度上昇を抑制することができる。

なお、溝壁間隔Ｌｗ１及び溝壁間隔Ｌｗ２は、溝幅Ｗの０．３倍以上０．４倍以下であることがより好ましい。これにより、第１突起部分１１０及び第２突起部分１２０に発生するクラックをより確実に抑制しつつ、トレッド部１０の温度上昇をより確実に抑制することができる。

また、本実施形態に係るタイヤ１では、第１突起部分１１０の幅Ｗ１１０、及び、第２突起部分１２０の幅Ｗ１２０は、１ｍｍ以上かつ４ｍｍ以下であることが好ましい。

ここで、図１２には、第１突起部分１１０の幅Ｗ１１０（及び第２突起部分１２０の幅Ｗ１２０）と溝部７０における熱伝達率との関係、及び、当該幅Ｗ１１０（及び幅Ｗ１２０）と第１〜第２突起部分に生じた歪みとの関係を測定した測定結果を示すグラフ図が示されている。なお、図１２では、幅Ｗ１１０（及び幅Ｗ１２０）と熱伝達率との関係が「実線（×印）」で示されており、幅Ｗ１１０（及び幅Ｗ１２０）と歪みとの関係が「点線（四角印）」で示されている。また、図１２のグラフ図において、熱伝達率の値「１００」及び歪みの値「１００」は、突起部１００を設けていないタイヤの熱伝達率（基準値）及び歪み（基準値）を示す。

第１突起部分１１０の幅Ｗ１１０、及び、第２突起部分１２０の幅Ｗ１２０は、１ｍｍ以上であることにより、乱流を安定的に発生させるための突起部分自体の剛性を保つことができる。これにより、図１２に示すように、熱伝達率を確保できる。また、タイヤ製造時にモールド欠けなどの成形不良の発生を抑制することもできる。

一方で、第１突起部分１１０の幅Ｗ１１０、及び、第２突起部分１２０の幅Ｗ１２０は、４ｍｍ以下であることにより、第１突起部分１１０及び第２突起部分１２０以外の溝底７２の領域面積をより広く確保できるため、空気の流れＡＲ１，ＡＲ２によって、溝底７２を冷却する効果を高めることができる。

なお、第１突起部分１１０の幅Ｗ１１０、及び、第２突起部分１２０の幅Ｗ１２０は、１ｍｍ以上かつ２ｍｍ以下であることがより好ましい。これにより、トレッド部１０の温度上昇をより確実に抑制しつつ、成形不良をより確実に抑制することができる。

また、本実施形態に係るタイヤ１では、タイヤ幅方向ＴＷにおいて、第１突起部分１１０の終端部１１０ａと第２突起部分１２０の終端部１２０ａとの終端間隔Ｌｗは、溝幅Ｗの０．２倍以上かつ０．６倍以下であることが好ましい。

ここで、図１３には、終端間隔Ｌｗを規定する溝幅Ｗに掛ける係数と、溝部７０における熱伝達率との関係、及び、当該係数と第１〜第２突起部に生じた歪みとの関係を測定した測定結果を示すグラフ図が示されている。なお、図１３では、当該係数と熱伝達率との関係が「実線（×印）」で示されており、当該係数と歪みとの関係が「点線（四角印）」で示されている。また、図１３のグラフ図において、熱伝達率の値「１００」及び歪みの値「１００」は、突起部１００を設けていないタイヤの熱伝達率（基準値）及び歪み（基準値）を示す。また、係数は、溝幅Ｗに対する終端間隔Ｌｗの比Ｌｗ／Ｗとも言い換えることができる。

終端間隔Ｌｗが、溝幅Ｗの０．２倍以上であることにより、第１突起部分１１０と第２突起部分１２０とが、一方の溝壁７１と他方の溝壁７３との変形に伴って変形しても、第１突起部分１１０と第２突起部分１２０との間に、タイヤ周方向ＴＣに貫通する隙間が形成されることを防止できる。これにより、図１３に示すように、突起部１００を乗り越える空気の流れＡＲ１，ＡＲ２をより確実に発生させることができるため、熱伝達率を確保して、トレッド部１０の温度上昇を抑制することができる。

一方で、終端間隔Ｌｗが、溝幅Ｗの０．６倍以下であることにより、第１突起部分１１０及び第２突起部分１２０による放熱効果を保ちつつ、第１突起部分１１０及び第２突起部分１２０の変形によるクラック発生を抑制することができる。

なお、終端間隔Ｌｗは、溝幅Ｗの０．２倍以上かつ０．３倍以下であることがより好ましい。

［実施例］
次に、本発明の実施形態に係るタイヤの効果を確認するために実施した実施例について説明する。まず、下記に示す比較例１〜２と、実施例１とを準備した。

比較例１に係るタイヤは、溝部に形成される突起部が一方の溝壁から他方の溝壁まで直線状に連なる構成のものを用いた。

比較例２に係るタイヤは、溝部に形成される突起部が一方の溝壁から他方の溝壁の手前まで直線状に延びる構成のものを用いた。すなわち、比較例２は、突起部の一端部を溝壁に連結させるとともに、突起部の他端部を他方の溝壁から離間させたものを用いた。

実施例１に係るタイヤは、上述の第１実施形態に係るタイヤを用いた。なお、比較例１〜２及び実施例１のタイヤサイズとリム幅は、何れも下記の通りである。

・タイヤサイズ：１１Ｒ２２．５
・リム幅：８．２５×２２．５
そして、準備した比較例１〜２及び実施例１に、内圧７００ｋＰａ（正規内圧）及び荷重３０００ｋｇ（約１１０％ｌｏａｄ）を与えて、ドラム径１．７ｍのドラム試験装置を用いた転動試験を行った。また、転動試験では、速度６５ｋｍ／ｈによって、５００００ｋｍ転動させた後、突起部に発生するクラックの長さを測定した。

また、比較例１〜２及び実施例１による放熱性を評価した。具体的に、それぞれの熱伝導率を測定する試験を行うことによって得られた測定結果に基づいて、放熱性を評価した。

なお、表１には、転動試験後の測定結果と、熱伝導率の測定結果が示されている。また、表１に示す熱伝導率は、比較例１を基準（１００）とした指数によって示されており、値が大きいほど、熱伝導率が高いことを示す。

表１に示すように、実施例１に係るタイヤは、比較例１〜２に係るタイヤに比べて、突起部に発生するクラックの長さが大幅に抑制されていることが確認された。すなわち、実施例１に係るタイヤは、突起部にクラックが発生することを抑制できることが確認された。

また、実施例１に係るタイヤは、比較例１〜２に係るタイヤと同等に熱伝導率を確保でき、トレッド部１０の温度上昇を十分に抑制できることも確認された。

［その他の実施形態］
次に、本発明のその他の実施形態について説明する。タイヤ１は、トラック又はバス（ＴＢ）に装着される重荷重用タイヤ（ＴＢＲタイヤ）に好適に用いられるが、タイヤ１は、例えば、砕石・鉱山・ダム現場を走行するダンプトラックやアーティキュレートダンプなどの建設車両用タイヤ（ＯＲＲタイヤ）に用いてもよいし、乗用車用タイヤに用いてもよい。

上述した実施形態では、溝部７０がタイヤ周方向ＴＣに沿って平行に延びる場合を例に挙げて説明したが、溝部７０は、タイヤ周方向ＴＣに対して数度（例えば１０度以下）傾斜していてもよい。

上述した実施形態では、第１突起部分１１０の延在方向とタイヤ周方向ＴＣとのなす角度θ１、及び、第２突起部分１２０の延在方向とタイヤ周方向ＴＣとのなす角度θ２は、１０〜６０度の範囲内である場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。角度θ１及びθ２は、１０〜６０度の範囲外であってもよい。

上述した実施形態では、第１突起部分１１０と第２突起部分１２０との間隔Ｌｘは、溝部７０の溝幅Ｗとの関係によって規定したが、第１突起部分１１０の幅Ｗ１１０（及び第２突起部分１２０の幅Ｗ１２０）によって規定してもよい。例えば、第１突起部分１１０と第２突起部分１２０との間隔Ｌｘは、第１突起部分１１０の幅Ｗ１１０（及び第２突起部分１２０の幅Ｗ１２０）と同等、又は、第１突起部分１１０の幅Ｗ１１０（及び第２突起部分１２０の幅Ｗ１２０）よりも小さくてもよい。

このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより、種々の発明を形成できる。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。

１…タイヤ、１０…トレッド部、１１…トレッド接地面、２０…サイドウォール部、３０…ビード部、４０…ベルト層、５２…カーカス層、６０…溝部、７０…溝部、７１…溝壁、７２…溝底、７３…溝壁、８０…陸部、８１…陸部、８２…陸部、１００…突起部、１１０…第１突起部分、１１０ａ…終端部、１２０…第２突起部分、１２０ａ…終端部

Claims (8)

1. トレッド部にタイヤ周方向に延びる溝部が形成されるタイヤであって、
   前記溝部の溝底には、前記タイヤ周方向に交差する方向に延在する突起部が設けられており、
   前記突起部は、
   前記溝部を形成する一方の溝壁から前記溝部を形成する他方の溝壁に向けて延在し、前記他方の溝壁よりも手前で終端する第１突起部分と、
   前記他方の溝壁から前記一方の溝壁に向けて延在し、前記一方の溝壁よりも手前で終端する第２突起部分と、によって構成されており、
   前記他方の溝壁よりも手前で終端する前記第１突起部分の終端部は、前記一方の溝壁よりも手前で終端する前記第２突起部分の終端部よりも、前記他方の溝壁側に配置されると共に、
   前記溝部の幅を溝幅Ｗとした場合、前記第１突起部分の延在方向に直交する方向において、前記第１突起部分と前記第２突起部分との間隔Ｌｘは、前記溝幅Ｗの０．１倍以上かつ０．３倍以下である
   ことを特徴とするタイヤ。
2. 前記溝部の幅を溝幅Ｗとした場合、前記第１突起部分の終端部と前記他の溝壁との溝壁間隔Ｌｗ１、及び、前記第２突起部分の終端部と前記一方の溝壁との溝壁間隔Ｌｗ２は、前記溝幅Ｗの０．１倍以上かつ０．４倍以下である
   ことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ。
3. トレッド部にタイヤ周方向に延びる溝部が形成されるタイヤであって、
   前記溝部の溝底には、前記タイヤ周方向に交差する方向に延在する突起部が設けられており、
   前記突起部は、
   前記溝部を形成する一方の溝壁から前記溝部を形成する他方の溝壁に向けて延在し、前記他方の溝壁よりも手前で終端する第１突起部分と、
   前記他方の溝壁から前記一方の溝壁に向けて延在し、前記一方の溝壁よりも手前で終端する第２突起部分と、によって構成されており、
   前記他方の溝壁よりも手前で終端する前記第１突起部分の終端部は、前記一方の溝壁よりも手前で終端する前記第２突起部分の終端部よりも、前記他方の溝壁側に配置されると共に、
   前記溝部の幅を溝幅Ｗとした場合、前記第１突起部分の終端部と前記他の溝壁との溝壁間隔Ｌｗ１、及び、前記第２突起部分の終端部と前記一方の溝壁との溝壁間隔Ｌｗ２は、前記溝幅Ｗの０．１倍以上かつ０．４倍以下である
   ことを特徴とするタイヤ。
4. 前記突起部は、前記タイヤ周方向ＴＣに所定間隔毎に複数設けられており、
   前記タイヤのトレッド面視において、前記溝部の中央を通る溝中央線に沿った前記突起部の長さをＬとし、前記所定間隔をＰとした場合、０．７５Ｌ≦Ｐ≦１０Ｌの関係を満たす
   ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のタイヤ。
5. 前記第１突起部分の幅Ｗ１１０、及び、前記第２突起部分の幅Ｗ１２０は、１ｍｍ以上かつ４ｍｍ以下である
   ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載のタイヤ。
6. 前記第１突起部分の延在方向と前記タイヤ周方向とのなす角度、及び、前記第２突起部分の延在方向と前記タイヤ周方向とのなす角度は、１０〜６０度の範囲内である
   ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載のタイヤ。
7. 前記溝部の幅を溝幅Ｗとした場合、タイヤ幅方向において、前記第１突起部分の終端部と前記第２突起部分の終端部との終端間隔Ｌｗは、前記溝幅Ｗの０．２倍以上かつ０．６倍以下である
   ことを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載のタイヤ。
8. トレッド部にタイヤ周方向に延びる溝部が形成されるタイヤであって、
   前記溝部の溝底には、前記タイヤ周方向に交差する方向に延在する突起部が設けられており、
   前記突起部は、
   前記溝部を形成する一方の溝壁から前記溝部を形成する他方の溝壁に向けて延在し、前記他方の溝壁よりも手前で終端する第１突起部分と、
   前記他方の溝壁から前記一方の溝壁に向けて延在し、前記一方の溝壁よりも手前で終端する第２突起部分と、によって構成されており、
   前記他方の溝壁よりも手前で終端する前記第１突起部分の終端部は、前記一方の溝壁よりも手前で終端する前記第２突起部分の終端部よりも、前記他方の溝壁側に配置されると共に、
   前記溝部の幅を溝幅Ｗとした場合、タイヤ幅方向において、前記第１突起部分の終端部と前記第２突起部分の終端部との終端間隔Ｌｗは、前記溝幅Ｗの０．２倍以上かつ０．６倍以下である
   ことを特徴とするタイヤ。

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