WO2009133892A1 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

　本発明は、タイヤ表面３１においてタイヤ径方向に沿って延在しており、タイヤ表面３１からタイヤ幅方向外側に突出する形状を有する複数の径方向突起６０を備え、複数の径方向突起６０が、タイヤ回転軸Ｓを中心として放射状に設けられており、複数の径方向突起６０のそれぞれが、タイヤ径方向外側の端部である外側端部６２を有しており、外側端部６２が、タイヤ表面のうち、タイヤ幅方向におけるタイヤ最大幅部分（最大幅部分Ｔ）に設けられることを特徴とする。

Description

空気入りタイヤ

　本発明は、タイヤ表面においてタイヤ径方向に沿って延在する複数の径方向突起を備えた空気入りタイヤに関する。

　一般に、空気入りタイヤの温度上昇は、空気入りタイヤを構成する材料の経時的変化を促進する。材料の経時的変化には、例えば、物性の変化が挙げられる。また、空気入りタイヤの温度上昇は、高速走行時においてトレッド部の破損の原因にもなる。従って、空気入りタイヤの温度上昇は、空気入りタイヤの耐久性の観点から好ましくない。

　特に、重荷重が加わるオフザロードラジアルタイヤ（ＯＲＲ）、トラック・バスラジアルタイヤ（ＴＢＲ）、パンク走行時（タイヤ内圧０ｋＰａ走行時）のランフラットタイヤでは、耐久性の向上が重要である。従って、これらのタイヤでは、空気入りタイヤの温度上昇を軽減することが重要である。

　例えば、ランフラットタイヤには、タイヤサイド部を補強するサイドウォール補強層が設けられる。サイドウォール補強層は、タイヤ幅方向に沿った断面において三日月状の形状を有する。パンク走行時では、タイヤ径方向の変形がサイドウォール補強層に集中する。これによって、サイドウォール補強層が高温になり、ランフラットタイヤの耐久性が劣化してしまう。

　これに対して、空気入りタイヤの歪みを抑制する補強部材をカーカス層やビード部に設ける技術（以下、第１技術）が提案されている（例えば、特許文献１）。第１技術では、特に、タイヤサイド部を構成するカーカス層やビード部に、タイヤサイド部の歪みを抑制する補強部材が設けられる。これによって、空気入りタイヤの温度上昇、特に、タイヤサイド部の温度上昇が抑制される。

　リムと接するビード部のタイヤ幅方向外側に、多数のリッジを有するリムガードを設ける技術（以下、第２技術）が知られている。リムガードに設けられた多数のリッジによって空気入りタイヤの表面積が増大する。従って、空気入りタイヤに生じる熱の放熱性が向上する。

特開２００６－７６４３１号公報

　上述した第１技術では、空気入りタイヤに加わる荷重に起因して、補強部材のセパレーションなどを生じる恐れがある。すなわち、補強部材が新たな故障の要因となる恐れがある。

　また、タイヤサイド部に補強部材を設けることによって、タイヤサイド部の剛性が向上するため、空気入りタイヤが弾みやすくなる。従って、操縦安定性や乗り心地性などが悪化する恐れがある。特に、ランフラットタイヤでは、タイヤサイド部の剛性がさらに高いため、乗り心地性などが悪化する恐れがある。

　上述した第２技術では、上述したように、空気入りタイヤの表面積の増大によって放熱性の向上を意図している。一方で、空気入りタイヤの外面は、空気入りタイヤと路面との間で生じる摩擦熱の伝導を抑制するために、熱伝導性の低いゴム材によって構成されることが好ましい。従って、単に、空気入りタイヤの表面積を増大させても、タイヤサイド部の温度上昇を十分に抑制することができない。

　本発明は、上述した課題を解決するためになされたものである。タイヤサイド部の温度上昇を十分に抑制することを可能とす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するため、本発明は、次のような特徴を有している。まず、第１の特徴は、タイヤ表面（タイヤ表面３１）においてタイヤ径方向に沿って延在しており、タイヤ表面からタイヤ幅方向外側に突出する形状を有する複数の径方向突起（径方向突起６０）を備え、複数の径方向突起が、タイヤ回転軸を中心として放射状に設けられており、複数の径方向突起のそれぞれが、タイヤ径方向外側の端部である外側端部（外側端部６２）を有しており、外側端部が、タイヤ表面のうち、タイヤ幅方向におけるタイヤ最大幅部分（最大幅部分Ｔ）に設けられることを要旨とする。

　かかる特徴によれば、空気入りタイヤは、タイヤ表面からタイヤ幅方向外側に突出する複数の径方向突起を備える。これによれば、タイヤサイド部（タイヤ表面）を流れる空気流は、径方向突起を乗り超える。そして、空気流は、径方向突起のタイヤ回転方向に対する後側でタイヤ表面に対して略直交方向に流れ、タイヤ表面に激しく突き当たる。従って、空気流とタイヤ表面とが積極的に熱交換を行うため、タイヤサイド部（タイヤ表面）の温度上昇が十分に抑制される。その結果、タイヤ耐久性が向上する。

　ここで、径方向突起の外側端部が最大幅部分よりもタイヤ径方向外側に設けられている場合、パンク走行時（タイヤ内圧０ｋＰａ走行時）において、空気入りタイヤのタイヤサイド部が撓んでしまうと、径方向突起が路面と接する。従って、径方向突起に摩擦熱が生じ、タイヤサイド部の温度が上昇してしまう。一方で、径方向突起が路面と擦れることにより、径方向突起が欠けることやもげることがある。その結果、空気入りタイヤの視認性が低下してしまう。

　このことを考慮して、外側端部が最大幅部分に設けられる。これによれば、パンク走行時（タイヤ内圧０ｋＰａ走行時）において、空気入りタイヤのタイヤサイド部が撓んでしまった場合であっても、径方向突起が路面と接することがない。従って、径方向突起に摩擦熱が生じることないため、タイヤサイド部（タイヤ表面）の温度上昇が十分に抑制される。さらに、径方向突起が欠けることやもげることがなく、空気入りタイヤの視認性は低下しない。

　その他の特徴は、タイヤ最大幅部分のタイヤ径方向における幅が、タイヤ最大幅の位置を中心として、タイヤ径方向内側及びタイヤ径方向外側に向けてそれぞれ１０ｍｍの範囲内であることを要旨とする。

　その他の特徴は、タイヤ回転軸を中心とする円周に沿って延在しており、タイヤ幅方向外側に突出する形状を有する円周方向突起（円周方向突起１００）をさらに備え、円周方向突起が、タイヤ最大幅部分に設けられることを要旨とする。

　その他の特徴は、タイヤ幅方向における円周方向突起の高さ（周方向突起高さｈｓ）が、タイヤ幅方向における複数の径方向突起の最大高さ（径方向突起高さｈ）に対して０．２倍以上１．５倍以下であることを要旨とする。

　その他の特徴は、タイヤ径方向における円周方向突起の幅（周方向幅Ｂ）が、２ｍｍ以上２２ｍｍ以下であることを要旨とする。

　その他の特徴は、外側端部が、タイヤ径方向外側に端面を有しており、端面が、タイヤ表面に対して０°より大きく９０°以下の角度をなすことを要旨とする。

　その他の特徴は、タイヤ幅方向における外側端部の高さが、タイヤ径方向外側に向かうにつれて減少することを要旨とする。

　その他の特徴は、タイヤ幅方向における径方向突起の最大高さを“ｈ”、タイヤ径方向に対して直交する径方向突起の幅を“ｗ”、隣接する径方向突起のピッチを“ｐ”としたときに、１．０≦ｐ／ｈ≦５０．０、かつ、１．０≦（ｐ－ｗ）／ｗ≦１００．０の関係を満たすことを要旨とする。

　本発明によれば、タイヤサイド部の温度上昇を十分に抑制することを可能とする空気入りタイヤを提供することができる。

図１は、第１実施形態に係る空気入りタイヤを示す側面図である。 図２は、第１実施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。 図３は、第１実施形態に係る空気入りタイヤを示すタイヤ幅方向断面図である。 図４は、第１実施形態に係る径方向突起を示す斜視図である。 図５は、第１実施形態に係る径方向突起を示す図である。 図６は、第１実施形態に係る径方向突起を示す拡大側面図である。 図７は、第１実施形態に係る径方向突起の一部を示す斜視図である。 図８は、第１実施形態に係る径方向突起を示す断面図（図７のＣ－Ｃ断面図）である。 図９は、第１実施形態に係る径方向突起を乗り越える空気の流れを説明するための図である。 図１０は、第１実施形態に係る径方向突起の作用・効果を説明するための図である。 図１１は、第１実施形態の変更例１に係る径方向突起を示す拡大側面図である。 図１２は、第１実施形態の変更例２に係る径方向突起を示す拡大側面図である。 図１３は、第１実施形態の変更例３に係る空気入りタイヤを示す側面図である。 図１４は、第１実施形態の変更例４に係る空気入りタイヤを示す側面図である。 図１５は、第２実施形態に係る空気入りタイヤの一部を示す側面図である。 図１６は、第２実施形態に係る径方向突起を示す図である。 図１７は、第２実施形態に係る径方向突起を示す拡大側面図である。 図１８は、第２実施形態に係る径方向突起及び円周方向突起を乗り越える空気の流れを説明するための図である。 図１９は、第２実施形態の変更例１に係る径方向突起を示す拡大側面図である。 図２０は、第２実施形態の変更例２に係る径方向突起を示す拡大側面図である。 図２１は、第２実施形態の変更例３に係る空気入りタイヤを示す側面図である。 図２２は、第２実施形態の変更例４に係る空気入りタイヤを示す側面図である。 図２３は、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）。 図２４は、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）。 図２５は、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）。

　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。

［第１実施形態］
（空気入りタイヤの構成）
　まず、第１実施形態に係る空気入りタイヤの構成について、図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係る空気入りタイヤを示す側面図である。図２は、第１実施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。図３は、第１実施形態に係る空気入りタイヤを示すタイヤ幅方向断面図である。

　図１～図３に示すように、空気入りタイヤ１は、一対のビード部１０とカーカス層２０とを備えている。一対のビード部１０は、ビードコア１０ａ及びビードフィラー１０ｂを少なくとも含む。カーカス層２０は、タイヤ幅方向において、一対のビードコア１０ａ間でトロイダル状に設けられるとともに、ビードコア１０ａの外周に沿ってタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に折り返される。

　カーカス層２０の内側には、タイヤ幅方向断面において、タイヤサイド部３０を補強する三日月状のゴムストックからなるサイド補強層４０が設けられている。なお、タイヤサイド部３０は、後述するトレッド部８０の端部であるトレッドショルダー８１からビード部１０にかけて設けられることを留意すべきである。

　サイド補強層４０のタイヤ幅方向内側には、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５０が設けられている。カーカス層２０のタイヤ幅方向外側、すなわち、タイヤサイド部３０の表面（以下、タイヤ表面３１）には、タイヤ径方向に沿って直線状で延在した径方向突起６０が設けられている。径方向突起６０は、タイヤ表面３１からタイヤ幅方向外側に突出する形状を有している。複数の径方向突起６０は、タイヤ回転軸Ｓを中心として放射状に設けられている。なお、径方向突起６０の詳細については、後述する。

　ビード部１０におけるカーカス層２０のタイヤ幅方向外側には、タイヤ表面３１からタイヤ幅方向外側に突出する形状を有するリムガード７０が設けられている。

　カーカス層２０のタイヤ径方向外側には、路面と接するトレッド部８０が設けられている。カーカス層２０とトレッド部８０との間には、タイヤ径方向内側からタイヤ径方向外側に向けて、第１ベルト層９０Ａ及び第２ベルト層９０Ｂが設けられている。

（径方向突起の構成）
　次に、上述した径方向突起６０の構成について、図面を参照しながら説明する。図４は、第１実施形態に係る径方向突起を示す斜視図である。図５は、第１実施形態に係る径方向突起を示す図である。

　図５（ａ）は、第１実施形態に係る径方向突起を示す図４のＡ方向矢視図である。図５（b）は、第１実施形態に係る径方向突起を示す図４のＢ方向矢視図である。

　図４及び図５に示すように、複数の径方向突起６０は、タイヤ径方向（すなわち、突起延在方向）に略直交する断面形状が略四角形で形成されている。複数の径方向突起６０のそれぞれは、タイヤ径方向内側の端部である内側端部６１と、タイヤ径方向外側の端部である外側端部６２とを有している。

　内側端部６１は、リムガード７０の表面と滑らかに連なる。一方、外側端部６２は、傾斜してタイヤ表面３１と滑らかに連なる。外側端部６２は、タイヤ表面３１のうち、タイヤ最大幅ＴＷ部分（以下、最大幅部分Ｔ）に設けられている。

　最大幅部分Ｔは、タイヤ最大幅ＴＷの位置ＴＷＰを中心として、タイヤ径方向内側及びタイヤ径方向外側に向けてそれぞれ１０ｍｍの範囲である（図３参照）。この範囲に外側端部６２が設けられていることにより、パンク走行時（タイヤ内圧０ｋＰａ走行時）において、空気入りタイヤ１のタイヤサイド部３０が撓んでしまっても、径方向突起６０が路面に接することない。その結果、径方向突起６０に摩擦熱が生じないため、タイヤサイド部３０の温度上昇を抑制できる。

　外側端部６２は、タイヤ径方向外側に端面６２Ａを有している。この端面６２Ａは、タイヤ表面３１に対して傾斜（α）する。具体的には、タイヤ幅方向における外側端部の高さは、タイヤ径方向外側に向かうにつれて減少する。すなわち、端面６２Ａとタイヤ表面３１とのなす角度は同一である。

　タイヤ幅方向における径方向突起６０の最大高さ（以下、径方向突起高さｈ）は、０．５ｍｍ以上７ｍｍ以下であることが好ましい。

　径方向突起高さｈが０．５ｍｍ以上であることにより、空気流が、径方向突起６０を乗り越えて、タイヤ表面３１に対して略直角方向に流れる。タイヤ表面３１に対して略直角方向に流れる空気流（いわゆる、下降流）が径方向突起６０間のタイヤ表面３１に激しく突き当たり、空気流とタイヤ表面３１とが積極的に熱交換を行うことができる。これにより、タイヤサイド部３０の温度上昇を効率的に抑制できる。一方、径方向突起高さｈが７ｍｍ以下であることにより、径方向突起６０の強度を確保することができる。これにより、径方向突起６０自体の耐久性がさらに向上する。

　タイヤ径方向（突起延在方向）に対して略直交する径方向突起６０の幅（以下、径方向突起幅ｗ）は、タイヤ径方向に向けて一定である。この径方向突起幅ｗは、０．３ｍｍ以上４ｍｍ以下であることが好ましい。

　なお、径方向突起幅ｗが０．３ｍｍ以上であることにより、径方向突起６０の強度を確保することができる。これにより、径方向突起６０自体の耐久性がさらに向上する。一方、径方向突起幅ｗが４ｍｍ以下であることにより、径方向突起６０の内部温度（蓄熱温度）がさらに低減する。これにより、タイヤサイド部３０の温度上昇を効率的に抑制できる。

　次に、径方向突起６０が延在する方向について、図面を参照しながら説明する。図６は、第１実施形態に係る径方向突起を示す拡大側面図である。

　図６に示すように、タイヤ径方向に対する径方向突起６０の延在方向角度（θ）は、－７０°≦θ≦７０°の範囲に設定されることが好ましい。

　延在方向角度（θ）が上記範囲に設定されることにより、径方向突起６０のタイヤ回転方向に対する後側（下流側）でタイヤ表面３１に対して略直交方向に流れる空気流（いわゆる、下降流）が発生する。その結果、タイヤサイド部３０の温度上昇を効率的抑制できる。

　次に、タイヤ周方向に対して隣接する径方向突起６０の関係について、図面を参照しながら説明する。図７は、第１実施形態に係る径方向突起の一部を示す斜視図である。図８は、第１実施形態に係る径方向突起を示す断面図（図７のＣ－Ｃ断面図）である。

　図７及び図８に示すように、径方向突起６０は、径方向突起高さを“ｈ”、 径方向突起幅を“ｗ”、隣接する径方向突起６０のピッチを“ｐ”としたときに、１．０≦ｐ／ｈ≦５０．０、かつ、１．０≦（ｐ－ｗ）／ｗ≦１００．０の関係にあることが好ましい。ピッチｐは、外側端部６２（端面６２Ａ）において、径方向突起６０の径方向突起幅ｗの中心から隣接する径方向突起６０の径方向突起幅ｗの中心までの距離を示す。

　特に、２．０≦ｐ／ｈ≦２４．０、かつ、４．０≦（ｐ－ｗ）／ｗ≦３９．０の関係にあることが好ましい。１０．０≦ｐ／ｈ≦２０．０、かつ、４．０≦（ｐ－ｗ）／ｗ≦３９．０の関係にあることがさらに好ましい。

　ピッチｐと径方向突起高さｈの比の値（ｐ／ｈ）が１．０よりも大きいことにより、径方向突起６０を乗り越えてタイヤ表面３１に対して略直角方向に流れる空気（いわゆる、下降流）が径方向突起６０間のタイヤ表面３１に激しく突き当たりやすくなる。その結果、タイヤサイド部３０の温度上昇がさらに抑制される。一方、ピッチｐと径方向突起高さｈの比の値（ｐ／ｈ）が２０．０よりも小さいことにより、径方向突起６０を乗り越えてタイヤ表面３１に対して略直角方向に流れる空気（いわゆる、下降流）の発生が放熱面積に対して増大する。その結果、タイヤサイド部３０の温度上昇がさらに抑制される。

　ピッチｐと径方向突起幅ｗとの差と径方向突起幅ｗの比の値（（ｐ－ｗ）／ｗ）が１．０よりも大きいことにより、放熱面積は、径方向突起６０（上面６０Ａ）の表面積より大きくなる。その結果、タイヤサイド部３０の温度上昇が抑制される。一方、ピッチｐと径方向突起幅ｗとの差と径方向突起幅ｗの比の値（（ｐ－ｗ）／ｗ）が１００．０よりも小さい場合は、（（ｐ－ｗ）／ｗ）が１００．０よりも大きい場合に比べて、径方向突起６０を乗り越えてタイヤ表面３１に対して略直角方向に流れる空気流（いわゆる、下降流）の割合が増大する。その結果、タイヤサイド部３０の温度上昇がさらに抑制される。

（空気の流れ）
　次に、第１実施形態に係る径方向突起６０を乗り越える空気の流れについて、図面を参照しながら説明する。図９は、第１実施形態に係る径方向突起６０を乗り越える空気の流れを説明するための図である。

　図９に示すように、タイヤサイド部３０（タイヤ表面３１）を流れる空気流は、複数の径方向突起６０を乗り越える。具体的には、図８に示すように、空気入りタイヤ１の回転に伴って発生する空気流Ｓ１は、径方向突起６０よってタイヤ表面３１から剥離される。タイヤ表面３１から剥離された空気流Ｓ１は、径方向突起６０のタイヤ回転方向に対する前側のエッジ部Ｅを乗り越える。径方向突起６０を乗り越えた空気流Ｓ１は、径方向突起６０のタイヤ回転方向に対する後側でタイヤ表面３１に対して略直交方向に流れる（いわゆる、下降流となる）。そして、空気流Ｓ１は、タイヤ表面３１に激しく突き当たり、隣接する径方向突起６０へ向かう。

　このとき、径方向突起６０のタイヤ回転方向に対する後側で滞留する流体Ｓ２は、当該後側で滞留する熱を奪って空気流Ｓ１に合流する。一方で、隣接する径方向突起６０のタイヤ回転方向に対する前側で滞留する流体Ｓ３は、当該前側で滞留する熱を奪って空気流Ｓ１に再び合流する。

　このように、空気流Ｓ１は、径方向突起６０のタイヤ回転方向に対する後側でタイヤ表面３１に対して略直交方向に流れ、タイヤ表面３１に激しく突き当たる。また、空気流Ｓ１には、熱を奪った流体Ｓ２，Ｓ３が合流する。従って、空気流Ｓ１とタイヤ表面３１とが積極的に熱交換を行うため、タイヤサイド部３０の温度上昇が広範囲で低減する。

（作用・効果）
　第１実施形態では、空気入りタイヤ１は、タイヤ表面３１からタイヤ幅方向外側に突出する複数の径方向突起６０を備える。これによれば、タイヤサイド部３０（タイヤ表面３１）を流れる空気流Ｓ１は、径方向突起６０を乗り超える。そして、空気流Ｓ１は、径方向突起６０のタイヤ回転方向に対する後側でタイヤ表面３１に対して略直交方向に流れ、タイヤ表面３１に激しく突き当たる。従って、空気流Ｓ１とタイヤ表面３１とが積極的に熱交換を行うため、タイヤサイド部３０（タイヤ表面３１）の温度上昇が十分に抑制される。これにより、タイヤ耐久性が向上する。

　ここで、径方向突起６０の外側端部６２が最大幅部分Ｔよりもタイヤ径方向外側に設けられている場合について説明する。図１０に示すように、パンク走行時（タイヤ内圧０ｋＰａ走行時）において、空気入りタイヤ１のタイヤサイド部３０が撓んでしまうと、径方向突起６０が路面と接する。従って、径方向突起６０に摩擦熱が生じ、タイヤサイド部３０の温度が上昇してしまう。一方で、径方向突起６０が路面と擦れることにより、径方向突起６０が欠けることやもげることがある。その結果、空気入りタイヤ１の視認性が低下してしまう。

　このことを考慮して、第１実施形態では、外側端部６２が最大幅部分Ｔに設けられる。これによれば、パンク走行時（タイヤ内圧０ｋＰａ走行時）において、空気入りタイヤ１のタイヤサイド部３０が撓んでしまった場合であっても、径方向突起６０が路面と接することがない。従って、径方向突起６０に摩擦熱が生じることなく、タイヤサイド部３０（タイヤ表面３１）の温度上昇が十分に抑制される。さらに、径方向突起６０が欠けることやもげることがなく、空気入りタイヤ１の視認性は低下しない。

　第１実施形態では、径方向突起高さｈは、０．５ｍｍ以上７ｍｍ以下であり、径方向突起幅ｗは、０．３ｍｍ以上４ｍｍ以下である。これによれば、径方向突起６０のタイヤ回転方向に対する後側でタイヤ表面３１に対して略直交方向に流れ空気流Ｓ１（下降流）が、タイヤ表面３１に激しく突き当たる。従って、空気流Ｓ１とタイヤ表面３１とが積極的に熱交換を行うため、タイヤサイド部３０の温度上昇がさらに抑制される。

　第１実施形態では、延在方向角度（θ）は、－７０°≦θ≦７０°の範囲に設定される。これによれば、空気流Ｓ１が複数の径方向突起６０を乗り越えやすくなる。従って、空気流Ｓ１とタイヤ表面３１とが積極的に熱交換を行うため、タイヤサイド部３０の温度上昇がさらに抑制される。

　第１実施形態では、径方向突起６０は、１．０≦ｐ／ｈ≦５０．０、かつ、１．０≦（ｐ－ｗ）／ｗ≦１００．０の関係に設定される。従って、空気流Ｓ１とタイヤ表面３１とが積極的に熱交換を行うため、タイヤサイド部３０の温度上昇が広範囲で低減する。

（第１実施形態：変更例１）
　上述した第１実施形態に係る端面６２Ａは、タイヤ表面３１に対して同一の角度であるものとして説明したが、以下のように変更してもよい。上述した第１実施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いる。相違する部分を主として説明する。

　図１１は、変更例１に係る径方向突起を示す拡大側面図である。図１１に示すように、外側端部６２は、タイヤ径方向外側に端面６２Ａを有している。この端面６２Ａは、タイヤ表面３１に対して異なる角度（α）をなしている。タイヤ幅方向における外側端部の高さは、タイヤ径方向外側に向かうにつれて減少していればよい。

（第１実施形態：変更例２）
　上述した第１実施形態に係る外側端部６２の端面６２Ａは、タイヤ表面３１に対して傾斜するものとして説明したが、以下のように変更してもよい。上述した第１実施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いる。相違する部分を主として説明する。

　図１２は、変更例２に係る径方向突起を示す拡大側面図である。図１２に示すように、外側端部６２は、タイヤ径方向外側に端面６２Ａを有している。この端面６２Ａは、タイヤ表面３１に対して９０°の角度（α）をなしている。端面６２Ａは、タイヤ表面３１に対して０°より大きく９０°以下の角度をなしていればよい。

（第１実施形態：変更例３）
　上述した第１実施形態に係る径方向突起幅ｗは、タイヤ径方向に向けて一定であるものとして説明したが、以下のように変更してもよい。上述した第１実施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いる。相違する部分を主として説明する。

　図１３は、変更例３に係る空気入りタイヤを示す側面図である。図１３に示すように、径方向突起幅ｗは、タイヤ径方向に向けて一定でない。

　具体的には、タイヤ径方向（突起延在方向）に対して略直交する内側端部６１の幅は、タイヤ径方向中央部分に位置する径方向突起６０の径方向突起幅ｗよりも広い。タイヤ径方向（突起延在方向）に対して略直交する外側端部６２の幅は、タイヤ径方向中央部分に位置する径方向突起６０の径方向突起幅ｗよりも広い。

（第１実施形態：変更例４）
　上述した第１実施形態に係る径方向突起６０は、タイヤ径方向に沿って直線状で延在するものとして説明したが、以下のように変更してもよい。上述した第１実施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いる。相違する部分を主として説明する。

　図１４は、変更例４に係る空気入りタイヤを示す側面図である。図１４に示すように、径方向突起６０は、タイヤ径方向に向けて湾曲している。すなわち、延在方向角度（θ）は、タイヤ径方向内側からタイヤ径方向外側に向けて大きく変化している。

　延在方向角度（θ）は、必ずしもタイヤ径方向内側からタイヤ径方向外側に向けて大きく変化する必要はない。延在方向角度（θ）は、タイヤ径方向内側からタイヤ径方向外側に向けて小さく変化していてもよい。

［第２の実施の形態］
　以下において、第２実施形態に係る空気入りタイヤの構成について、図面を参照しながら説明する。図１５は、第２実施形態に係る空気入りタイヤの一部を示す側面図である。図１６は、第２実施形態に係る径方向突起を示す図である。上述した第１の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いる。相違する部分を主として説明する。径方向突起６０の構成は、第１実施形態と同様である。

　図１５及び図１６に示すように、空気入りタイヤ１は、径方向突起６０に加えて、円周方向突起１００をさらに備えている。円周方向突起１００は、タイヤ回転軸Ｓを中心とする円周に沿って延在しており、タイヤ表面３１からタイヤ幅方向外側に突出する形状を有する。円周方向突起１００は、最大幅部分Ｔに設けられている。

　図１６（ｂ）に示すように、円周方向突起１００は、タイヤ周方向（すなわち、突起延在方向）に略直交する断面形状が略台形で形成されている。具体的には、円周方向突起１００は、タイヤ径方向内側の内側面１０１と、タイヤ径方向外側の外側面１０２とを有している。

　内側面１０１は、タイヤ表面３１に対して傾斜（α）する。つまり、外側端部６２の端面６２Ａは、タイヤ表面３１に対して９０°よりも大きい角度（α）をなしている。従って、端面６２Ａは、タイヤ表面３１に対して傾斜する内側面１０１に連なっている。

　円周方向突起１００が設けられている場合、外側端部６２は、最もタイヤ径方向外側の位置であるものとする。つまり、外側端部６２が、最大幅部分Ｔに設けられていればよいことは留意すべきである。

　円周方向突起１００が設けられている場合、上述したように、外側端部６２の端面６２Ａは、タイヤ表面３１に対して９０°よりも大きい角度（α）をなしてもよい。

　外側面１０２は、タイヤ表面３１に対して傾斜（β）する。外側面１０２は、必ずしもタイヤ表面３１に対して傾斜する必要はない。例えば、図１７に示すように、タイヤ表面３１に対して９０°の角度をなしてもよい。外側面１０２は、タイヤ表面３１に対して９０°以上、１８０°未満の角度（β）をなすことが好ましい。

　タイヤ幅方向における円周方向突起１００の高さ（以下、周方向突起高さｈｓ）は、タイヤ幅方向における複数の径方向突起の最大高さ（すなわち、径方向突起高さｈ）に対して０．２倍以上１．５倍以下であることが好ましい。

　周方向突起高さｈｓが径方向突起高さｈに対して０．２倍以上であることにより、最大幅部分Ｔを流れる空気流がタイヤ表面３１から剥離することが抑制される。これにより、タイヤサイド部３０の温度上昇が十分に抑制される。一方、周方向突起高さｈｓが径方向突起高さｈに対して１．５倍以下であることにより、円周方向突起１００の強度を確保することができる。これにより、円周方向突起１００自体の耐久性がさらに向上する。

　タイヤ径方向における円周方向突起１００の幅（以下、周方向突起幅Ｂ）は、２ｍｍ以上２２ｍｍ以下であることが好ましい。この周方向突起幅Ｂは、必ずしもタイヤ周方向に向けて一定である必要はない。周方向突起幅Ｂは、タイヤ周方向に向けて一定でなくてもよい。

　周方向突起幅Ｂが２ｍｍ以上であることにより、円周方向突起１００のタイヤ径方向外側（下流側）でタイヤ表面３１に対して略直交方向に流れる空気流（いわゆる、下降流）が発生する。これにより、タイヤサイド部３０（タイヤ表面３１）の温度上昇が十分に抑制される。一方、周方向突起幅Ｂが２２ｍｍ以下であることにより、最大幅部分Ｔを流れる空気流がタイヤ表面３１から剥離することが抑制される。これにより、タイヤサイド部３０の温度上昇が十分に抑制される。

（空気の流れ）
　次に、第２実施形態に係る径方向突起６０を乗り越える空気の流れについて、図面を参照しながら説明する。図１８は、第２実施形態に係る径方向突起及び円周方向突起を乗り越える空気の流れを説明するための図である。

　図１８（ａ）に示すように、タイヤサイド部３０において、タイヤ径方向内側よりもタイヤ径方向外側の方が円周が長いため、タイヤ最大幅ＴＷの位置ＴＷＰよりもタイヤ径方向内側を流れる空気流（内側空気流）の速度は、タイヤ最大幅ＴＷの位置ＴＷＰよりもタイヤ径方向外側を流れる空気（外側空気）の速度よりも遅い。

　従って、図１８（ｂ）に示すように、内側空気流は、外側空気流に引っ張られるとともに、遠心力によりタイヤ径方向外側に向かっている。具体的には、タイヤ回転軸Ｓに近いほど、タイヤ円周の接線に対する空気流の傾斜角θが除々に大きくなる。すなわち、内側空気流は、外側空気流と比べて、タイヤ径方向に向かう径方向成分が大きく、タイヤ周方向に向かう周方向成分が小さい。

　図１８（ｃ）に示すように、空気入りタイヤ１がタイヤ幅方向断面において曲率を持った形状を有しているため、径方向成分が大きい内側空気流は、タイヤ径方向に向かってタイヤ表面３１から剥離しやすい（タイヤ表面３１から離れやすい）。

　このことを考慮して、空気入りタイヤ１は、円周方向突起１００をさらに備えている。これによれば、径方向成分が大きい内側空気流は、円周方向突起１００を乗り越え、タイヤ表面３１へ巻き込まれる。つまり、円周方向突起１００を乗り越えた空気流は、円周方向突起１００のタイヤ径方向外側（すなわち、タイヤ最大幅ＴＷの位置ＴＷＰのタイヤ径方向外側）でタイヤ表面３１に対して略直交方向に流れる（いわゆる、下降流となる）。

　従って、径方向成分が大きい内側空気流は、タイヤ表面３１から剥離しにくくなる。すなわち、最大幅部分Ｔを流れる空気流は、タイヤ最大幅ＴＷ近傍において、タイヤ表面３１に付着しやすくなる。

　一方で、周方向成分を有する空気流（空気流Ｓ１）は、第１実施形態と同様に、径方向突起６０のタイヤ回転方向に対する後側でタイヤ表面３１に対して略直交方向に流れ、タイヤ表面３１に激しく突き当たる（図８参照）。また、空気流Ｓ１には、熱を奪った流体Ｓ２，Ｓ３が合流する。従って、空気流Ｓ１とタイヤ表面３１とが積極的に熱交換を行うため、タイヤサイド部３０の温度上昇が広範囲で低減する。

（作用・効果）
　第２実施形態では、空気入りタイヤ１は、円周方向に沿って延在する円周方向突起１００をさらに備える。これによれば、径方向成分が大きい内側空気流は、円周方向突起１００を乗り越え、タイヤ表面３１へ巻き込まれる。つまり、円周方向突起１００を乗り越えた空気流は、円周方向突起１００のタイヤ径方向外側でタイヤ表面３１に対して略直交方向に流れる（いわゆる、下降流となる）。

　従って、径方向成分が大きい内側空気流（すなわち、最大幅部分Ｔを流れる空気流）は、タイヤ表面３１から剥離しにくくなる。すなわち、最大幅部分Ｔを流れる空気流は、タイヤ最大幅ＴＷ近傍において、タイヤ表面３１に付着しやすくなる。最大幅部分Ｔを流れる空気流をタイヤ表面３１から逃がさないため、空気流Ｓ１とタイヤ表面３１とが積極的に熱交換を行うことができる。

（第２実施形態：変更例１）
　上述した第２実施形態に係る内側面１０１は、タイヤ表面３１に対して傾斜するものとして説明したが、以下のように変更してもよい。なお、上述した第２実施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いる。相違する部分を主として説明する。

　図１９は、変更例１に係る径方向突起を示す拡大側面図である。図１９（ａ）に示すように、内側面１０１は、タイヤ表面３１に対して湾曲する。つまり、外側端部６２の端面６２Ａは、タイヤ表面３１に対して湾曲する。端面６２Ａは、湾曲する内側面１０１と連なっている。従って、内側面１０１は、必ずしもタイヤ表面３１に対して常に同一の角度（α）である必要はないことに留意すべきである。

　外側面１０２は、タイヤ表面３１に対して傾斜（β）する。なお、外側面１０２は、必ずしもタイヤ表面３１に対して傾斜する必要はなく、例えば、図１９（ｂ）に示すように、タイヤ表面３１に対して９０°の角度（β）であってもよい。外側面１０２は、タイヤ表面３１に対して９０°以上、１８０°未満の角度（β）をなすことが好ましい。

（第２実施形態：変更例２）
　上述した第２実施形態に係る円周方向突起１００は、タイヤ周方向（すなわち、突起延在方向）に略直交する断面形状が略台形で形成されているものとして説明したが、以下のように変更してもよい。上述した第２実施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いる。相違する部分を主として説明する。

　図２０は、変更例２に係る径方向突起を示す拡大側面図である。図２０（ａ）に示すように、円周方向突起１００は、タイヤ周方向（すなわち、突起延在方向）に略直交する断面形状が略四角形で形成されている。具体的には、円周方向突起１００は、タイヤ径方向内側の内側面１０１と、タイヤ径方向外側の外側面１０２とを有している。

　内側面１０１は、タイヤ表面３１に対して９０°の角度（α）をなす。つまり、外側端部６２の端面６２Ａは、タイヤ表面３１に対して９０°の角度（α）をなす。端面６２Ａは、タイヤ表面３１に対して９０°の角度（α）である内側面１０１に連なっている。内側面１０１は、タイヤ表面３１に対して９０°以上、１８０°未満の角度（α）をなすことが好ましい。

　外側面１０２は、タイヤ表面３１に対して９０°の角度（β）をなす。外側面１０２は、必ずしもタイヤ表面３１に対して９０°の角度（β）をなす必要はなく、例えば、図２０（ｂ）に示すように、タイヤ表面３１に対して傾斜してもよい。外側面１０２は、タイヤ表面３１に対して９０°以上、１８０°未満の角度（β）をなすことが好ましい。

（第２実施形態：変更例３）
　上述した第２実施形態に係る径方向突起幅ｗは、タイヤ周方向に向けて一定であるものとして説明したが、以下のように変更してもよい。上述した第２実施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いる。相違する部分を主として説明する。

　図２１は、変更例３に係る空気入りタイヤを示す側面図である。図２１に示すように、径方向突起幅ｗは、タイヤ径方向に向けて一定でない。

　具体的には、タイヤ径方向（突起延在方向）に対して略直交する内側端部６１の幅は、タイヤ径方向中央部分に位置する径方向突起６０の径方向突起幅ｗよりも広い。すなわち、内側端部６１は、リムガード７０と広い幅で連なる。

　タイヤ径方向（突起延在方向）に対して略直交する外側端部６２の幅は、タイヤ径方向中央部分に位置する径方向突起６０の径方向突起幅ｗよりも広い。すなわち、外側端部６２は、円周方向突起１００と広い幅で連なる。

（第２実施形態：変更例４）
　上述した第２実施形態に係る径方向突起６０は、タイヤ径方向に沿って直線状で延在するものとして説明したが、以下のように変更してもよい。上述した第２実施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いる。相違する部分を主として説明する。

　図２２は、変更例４に係る空気入りタイヤを示す側面図である。図２２に示すように、径方向突起６０は、タイヤ径方向に向けて湾曲している。すなわち、延在方向角度（θ）は、タイヤ径方向内側からタイヤ径方向外側に向けて大きく変化している。

　延在方向角度（θ）は、必ずしもタイヤ径方向内側からタイヤ径方向外側に向けて大きく変化する必要はない。延在方向角度（θ）は、タイヤ径方向内側からタイヤ径方向外側に向けて小さく変化していてもよい。

［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、複数の径方向突起６０の内側端部６１は、リムガード７０と滑らかに連なるものとして説明したが、これに限定されるものではない。複数の径方向突起６０の内側端部６１は、リムガード７０と離間していてもよい。すなわち、リムガード７０は、必ずしもタイヤ表面３１に設けられる必要はない。

　複数の径方向突起６０は、タイヤ径方向（突起延在方向）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、これに限定されるものではない。例えば、複数の径方向突起６０は、略三角形や略台形で形成されていてもよい。

　径方向突起６０（径方向突起高さｈ）や円周方向突起１００（周方向突起高さｈｓ）は、必ずしも同一の高さである必要はない。例えば、タイヤ径方向内側（内側端部６１や内側面１０１）とタイヤ径方向外側（外側端部６２や外側面１０２）とが異なる高さであってもよい。

　径方向突起６０の各角部分は、丸みを有していてもよい。例えば、径方向突起６０の上面と端面６２Ａとの境目が、丸みを有していてもよい。

　空気入りタイヤ１は、サイド補強層４０を有している（すなわち、ランフラットタイヤ）ものとして説明したが、これに限定されるものではない。空気入りタイヤ１は、サイド補強層４０を有していなくてもよい。

　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。

　次に、本発明の効果をさらに明確にするために、以下の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。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。各空気入りタイヤに関するデータは、以下に示す条件において測定された。

　　・　タイヤサイズ　：　２８５／５０Ｒ２０
　　・　ホイールサイズ　：　８ＪＪ×２０
　　・　内圧条件　：　０ｋＰａ（パンク状態）
　　・　荷重条件　：　９．８ｋＮ
　　・　速度条件　：　９０ｋｍ／ｈ
　各空気入りタイヤの構成及び試験結果（耐久性）について、表１～表３を参照しながら説明する。

　表１に示すように、比較例１に係る空気入りタイヤは、タイヤ表面に突起（径方向突起６０及び円周方向突起１００）を備えていない。比較例２に係る空気入りタイヤでは、径方向突起６０の外側端部６２が最大幅部分Ｔよりもタイヤ径方向外側に設けられている。

　実施例１に係る空気入りタイヤは、第１実施形態で説明した径方向突起６０を備えている。すなわち、実施例１に係る空気入りタイヤでは、径方向突起６０の外側端部６２が最大幅部分Ｔに設けられている。図２及び図３に示すように、実施例２～１０に係る空気入りタイヤは、第１実施形態で説明した径方向突起６０と、第２実施形態で説明した円周方向突起１００とを備えている。

＜耐久性＞
　各空気入りタイヤを試験ドラムに装着し、空気入りタイヤが故障するまで（例えば、サイド補強層近傍に発生するセパレーションが発生するまで）の耐久距離を指数化した。比較例２に係る空気入りタイヤの耐久性を１００とし、その他の空気入りタイヤの耐久性を評価した。数値が大きいほど、耐久性に優れている。

　この結果、実施例１～１０に係る空気入りタイヤは、比較例１，２に係る空気入りタイヤと比べて、タイヤサイド部の温度の放熱効果が高いため、空気入りタイヤ自体の耐久性が向上することが分かった。

　また、実施例１～１０に係る空気入りタイヤは、径方向突起６０の外側端部６２が最大幅部分Ｔよりもタイヤ径方向外側に設けられていないため、径方向突起６０が欠けることやもげることがなく、空気入りタイヤ１の視認性は低下しないことも分かった。

　次に、乱流発生用突起のｐ／ｈ、（ｐ－ｗ）／ｗ、延在方向角度（θ）を変えたものを用いて、耐久性試験の結果を図２３～図２５に示す。図２３～図２５のグラフの縦軸は、熱伝達率を表している。熱伝達率は、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ている。すなわち、この熱伝達率が大きいほど、タイヤサイド部の放熱効果が高く、耐久性に優れている。ここでは、径方向突起６０及び円周方向突起１００が設けられていない空気入りタイヤ（上述した比較例１）の熱伝達率を“１００”に設定している。この熱伝達率測定試験は、以下の条件で行った。

　　・　タイヤサイズ　：　２８５／５０Ｒ２０
　　・　ホイールサイズ　：　８ＪＪ×２０
　　・　内圧条件　：　０ｋＰａ（パンク状態）
　　・　荷重条件　：　０．５ｋＮ
　　・　速度条件　：　９０ｋｍ／ｈ
　図２３に示すように、径方向突起のピッチｐと径方向突起高さｈの比の値（ｐ／ｈ）と、熱伝達率との関係は、ｐ／ｈが１．０以上で、かつ５０．０以下で熱伝達率が高くなっている。ｐ／ｈは、２．０から２４．０の範囲では、さらに熱伝達率が良くなっている。このため、１．０≦ｐ／ｈ≦５０．０の関係を満たすような径方向突起を設けることがよいことが分かる。特に、２．０≦ｐ／ｈ≦２４．０の関係を満たすような径方向突起を設けることが好ましいことが分かる。１０．０≦ｐ／ｈ≦２０．０の関係を満たすような径方向突起を設けることがさらに好ましいことが分かる。

　図２４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）との関係から、１．０≦（ｐ－ｗ）／ｗ≦１００．０の関係を満たすような径方向突起を設けることよいことが分かる。特に、４．０≦（ｐ－ｗ）／ｗ≦３９．０の関係を満たすような径方向突起を設けることが好ましいことが分かる。

　図２５に示すように、延在方向角度（θ）が０～７０°の範囲となるように径方向突起を設けることが好ましいことが分かる。なお、延在方向角度（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。

　なお、日本国特許出願第２００８－１２０７８７号（２００８年５月２日出願）の全内容が、参照により、本願明細書に組み込まれている。

　以上のように、本発明に係る空気入りタイヤは、タイヤサイド部の温度上昇を十分に抑制することができるため、空気入りタイヤの製造技術等において有用である。

１…空気入りタイヤ、１０…ビード部、１０ａ…ビードコア、１０ｂ…ビードフィラー、２０…カーカス層、３０…タイヤサイド部、３１…タイヤ表面、４０…サイド補強層、５０…インナーライナー、６０…径方向突起、６０Ａ…上面、６１…内側端部、６２…外側端部、６２Ａ…端面、７０…リムガード、８０…トレッド部、８１…トレッドショルダー、９０Ａ…第１ベルト層、９０Ｂ…第２ベルト層、１００…円周方向突起、１０１…内側面、１０２…外側面

Claims (8)

1. 　タイヤ表面においてタイヤ径方向に沿って延在しており、前記タイヤ表面からタイヤ幅方向外側に突出する形状を有する複数の径方向突起を備え、
   　前記複数の径方向突起は、タイヤ回転軸を中心として放射状に設けられており、
   　前記複数の径方向突起のそれぞれは、前記タイヤ径方向外側の端部である外側端部を有しており、
   　前記外側端部は、前記タイヤ表面のうち、タイヤ幅方向におけるタイヤ最大幅部分に設けられることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 　前記タイヤ最大幅部分の前記タイヤ径方向における幅は、タイヤ最大幅の位置を中心として、タイヤ径方向内側及びタイヤ径方向外側に向けてそれぞれ１０ｍｍの範囲内であ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. 　前記タイヤ回転軸を中心とする円周に沿って延在しており、前記タイヤ幅方向外側に突出する形状を有する円周方向突起をさらに備え、
   　前記円周方向突起は、前記タイヤ最大幅部分に設けら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。
4. 　前記タイヤ幅方向における前記円周方向突起の高さは、前記タイヤ幅方向における前記複数の径方向突起の最大高さに対して０．２倍以上１．５倍以下であることを特徴とする請求項３に記載の空気入りタイヤ。
5. 　前記タイヤ径方向における前記円周方向突起の幅は、２ｍｍ以上２２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項３に記載の空気入りタイヤ。
6. 　前記外側端部は、前記タイヤ径方向外側に端面を有しており、
   　前記端面は、前記タイヤ表面に対して０°より大きく９０°以下の角度をなすことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
7. 　前記タイヤ幅方向における前記外側端部の高さは、タイヤ径方向外側に向かうにつれて減少することを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
8. 　前記タイヤ幅方向における前記径方向突起の最大高さを“ｈ”、 前記タイヤ径方向に対して直交する前記径方向突起の幅を“ｗ”、隣接する前記径方向突起のピッチを“ｐ”としたときに、１．０≦ｐ／ｈ≦５０．０、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に記載の空気入りタイヤ。

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