WO2013077427A1

WO2013077427A1 - タイヤ

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Publication number: WO2013077427A1
Application number: PCT/JP2012/080370
Authority: WO
Inventors: 裕喜川上
Original assignee: 株式会社ブリヂストン
Priority date: 2011-11-22
Filing date: 2012-11-22
Publication date: 2013-05-30
Also published as: EP2783882A4; AU2012341419A1; EP2783882B1; CN103958221A; EP2783882A1; US9162532B2; CN103958221B; CA2856238C; RU2561656C1; AU2012341419B2; CL2014001341A1; US20140318676A1; CA2856238A1; ES2663418T3; JP5547856B2; JPWO2013077427A1; BR112014012179A2

Abstract

　タイヤは、路面に当接するトレッド部を有する。前記トレッド部には、タイヤ周方向に交差する方向に延びる横溝部と、前記横溝部によって区画された陸部とが形成され、前記陸部は、路面に当接する踏面と、前記陸部のトレッド幅方向外側に形成される側面と、前記陸部のタイヤ周方向の一方に形成される前記横溝部の溝壁を形成する横溝面とを有するとともに、前記踏面と前記側面と前記横溝面とによって形成される角部において、前記踏面と前記側面と前記横溝面とに交わるテーパ面を有する。

Description

タイヤ

　本発明は、路面に当接するトレッド部を有するタイヤに関する。

　粘弾性を有するゴム材料は、ヒステリシス挙動に従うため、タイヤのトレッド部は、転動による変形と収縮を繰り返すことにより発熱する。トレッド部を構成するゴム材料が増えると、タイヤ転動時における曲げ変形やせん断変形によるヒステリシスロスが増大する。そのため、トレッド部の厚みが厚いタイヤは、温度が上昇し易い。
　特に、鉱山や建築現場などで使用される大型の車両に用いられる大型タイヤは、使用されているゴム材料の量が多いだけでなく、重負荷状態、劣悪路面、及び過酷なトラクション条件の下で使用され、タイヤが変形と収縮とを繰り返すため、発熱しやすいという特徴がある。走行中にタイヤが高温になると、トレッド部を形成するゴム材料とベルト層との剥離（セパレーション）などの原因にもなり、タイヤの交換サイクルを早めることに繋がる。

　そこで、従来、トレッド部にトレッド幅方向に沿った副溝を形成することにより、発熱源であるゴム材料の量を減らすとともに、トレッド部の表面積を増加させることによってトレッド部の放熱を促進する方法が知られている（例えば、特許文献１）。

特開２００３－２０５７０６号公報　図１など

　しかし、従来のタイヤには、以下のような問題点があった。すなわち、タイヤ周方向に交差する横溝部（副溝）を形成し、溝面積を増やすことによって放熱を促進できるが、溝面積の増加は、トレッド部の剛性の低下や耐摩耗性の低下に繋がる。このように、タイヤの放熱性とタイヤの剛性とは、二律背反の関係にあるため、溝面積を増やすことにより、放熱性を確保するにも限界があった。

　そこで、本発明は、トレッド部の剛性や耐摩耗性を損なうことなく、確実に放熱性を向上させることができる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、本発明の第１の特徴に係るタイヤ（空気入りタイヤ１）は、路面に当接するトレッド部（トレッド部１３）を有する。前記トレッド部には、タイヤ周方向に交差する方向に延びる横溝部（横溝４０Ａ）と、前記横溝部によって区画された陸部（陸部ブロック１００）とが形成される。前記陸部は、路面に当接する踏面（踏面１００Ｓ）と、前記陸部のトレッド幅方向外側に形成される側面（側面１０１）と、前記陸部のタイヤ周方向の一方に形成される前記横溝部の溝壁を形成する横溝面（横溝面１０３）とを有するとともに、前記踏面と前記側面と前記横溝面とによって形成される角部（角部１００Ａ）において、前記踏面と前記側面と前記横溝面とに交わるテーパ面（テーパ面１００Ｒ）を有することを要旨とする。

図１は、本実施形態に係る空気入りタイヤの斜視図である。図２は、本実施形態に係る空気入りタイヤのトレッド幅方向及びタイヤ径方向の断面図である。図３は、空気入りタイヤのトレッド部を拡大した拡大斜視図である。図４は、空気入りタイヤの陸部ブロックを拡大した拡大斜視図である。図５は、図３の矢印Ａ方向からみたトレッド部の平面図である。図６は、図３の矢印Ａ方向からみたトレッド部の平面図である。図７は、本実施形態の変形例として示す空気入りタイヤをトレッド部に垂直な方向からみた平面図である。図８は、本実施形態の変形例として示す空気入りタイヤをトレッド部に垂直な方向からみた平面図である。図９は、本発明の他の実施形態に係る空気入りタイヤの陸部ブロックを拡大した拡大斜視図である。図１０は、本発明の他の実施形態に係る空気入りタイヤの陸部ブロックを拡大した拡大斜視図である。図１１（ａ）は、本発明の比較評価１におけるシミュレーションモデルの概要を示す斜視図である。図１１（ｂ）は、本発明の比較評価１におけるシミュレーションモデルの概要を示す拡大斜視図である。図１１（ｃ）は、本発明の比較評価１におけるシミュレーションモデル結果を示すグラフ図である。図１２（ａ）は、本発明の比較評価２において、従来例に係る空気入りタイヤのトレッド部をトレッド面視した拡大図である。図１２（ｂ）は、本発明の比較評価２において、実施例に係る空気入りタイヤのトレッド部をトレッド面視した拡大図である。図１３は、本発明の比較評価３におけるシミュレーションモデルの概要を示す斜視図である。図１４は、本発明の比較評価３におけるシミュレーションの結果を示すグラフ図である。

　本発明に係る空気入りタイヤ１の実施形態について、図面を参照しながら説明する。具体的には、（１）空気入りタイヤの構成、（２）陸部の構成、（３）作用・効果、（４）変形例、について説明する。

　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る。

（１）空気入りタイヤの構成
　図１は、本実施形態に係る空気入りタイヤ１の斜視図である。図２は、空気入りタイヤ１のトレッド幅方向ｔｗ及びタイヤ径方向ｔｄに沿った断面図である。本実施形態に係る空気入りタイヤ１には、空気ではなく、窒素ガスなどの不活性ガスが充填されてもよい。

　図１に示すように、空気入りタイヤ１は、リムに当接するビード部１１と、タイヤの側面を構成するサイドウォール部１２と、路面に当接するトレッド部１３と、サイドウォール部１２とトレッド部１３との間に位置するバットレス部１４とを有する。

　バットレス部１４は、サイドウォール部１２のタイヤ径方向の延長上に位置しており、トレッド部１３の側面が連なる部分である。バットレス部１４は、トレッド部１３のトレッド幅方向ｔｗ外側のトレッド端部１３ｅからタイヤ径方向ｔｄ内側に向けて延びる。バットレス部１４のタイヤ径方向ｔｄ内側の位置は、後述する横溝（横溝４０Ａ）のトレッド端部１３ｅにおける開口位置の最もタイヤ径方向ｔｄ内側と同等である。バットレス部１４は、通常走行時では接地しない部分である。

　トレッド部１３には、タイヤ周方向ｔｃに沿った周方向溝２０Ａ，２０Ｂが形成されている。また、周方向溝２０Ａ，２０Ｂによって区画された周方向陸部３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃが形成される。

　周方向陸部３０Ａには、タイヤ周方向ｔｃに交差する方向に延びる横溝４０Ａが形成される。周方向陸部３０Ｂには、タイヤ周方向ｔｃに交差する方向に延びる横溝４０Ｂが形成される。周方向陸部３０Ｃには、タイヤ周方向ｔｃに交差する方向に延びる横溝４０Ｃが形成される。本実施形態では、周方向陸部３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃは、横溝４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃによって分断されることにより、陸部ブロック１００，１１０，１２０が形成される。また、横溝４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃは、周方向溝２０Ａ，２０Ｂに連通する。なお、横溝４０Ａは、トレッド端部１３ｅにおいて、開口している。

　空気入りタイヤ１は、空気入りタイヤ１の骨格となるカーカス層５１を有する。カーカス層５１のタイヤ径方向ｔｄ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５２が設けられている。カーカス層５１の両端は、一対のビード５３によって支持されている。

　カーカス層５１のタイヤ径方向ｔｄ外側には、ベルト層５４が配置されている。ベルト層５４は、スチールコードをゴム引きした第１ベルト層５４ａと第２ベルト層５４ｂとを有する。第１ベルト層５４ａと第２ベルト層５４ｂとを構成するスチールコードは、タイヤ赤道線ＣＬに対して所定の角度を有して配置されている。トレッド部１３は、ベルト層５４（第１ベルト層５４ａ及び第２ベルト層５４ｂ）のタイヤ径方向ｔｄ外側に配置されている。

　空気入りタイヤ１のトレッド部１３の両端部（トレッド端部１３ｅ）の幅をＴＷと表す。なお、本実施形態において、トレッド部１３の両端とは、タイヤが路面に接した状態における接地範囲のトレッド幅方向ｔｗの両端を示す。タイヤが路面に接した状態とは、例えば、タイヤが正規リムに装着され、かつ正規内圧及び正規荷重が負荷された状態を示す。なお、正規リムとは、ＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会）のＹｅａｒＢｏｏｋ２００８年度版に定められた適用サイズにおける標準リムを指す。正規内圧とは、ＪＡＴＭＡのＹｅａｒＢｏｏｋ２００８年度版の最大負荷能力に対応する空気圧であり、正規荷重とは、ＪＡＴＭＡのＹｅａｒＢｏｏｋ２００８年度版の単輪を適用した場合の最大負荷能力に相当する荷重である。日本以外では、これらを規定する規格が、タイヤが生産又は使用される地域に有効な産業規格によって決められている。例えば、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　Ｔｉｒｅ　ａｎｄ　Ｒｉｍ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ＯｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎのＳｔａｎｄａｒｄｓ　Ｍａｎｕａｌ”である。

　本実施形態では、空気入りタイヤ１は、例えば、偏平率８０％以下、リム径が５７”以上、荷重負荷能力が６０ｍｔｏｎ以上、荷重係数（ｋ－ｆａｃｔｏｒ）が１．７以上のラジアルタイヤを想定している。なお、空気入りタイヤ１は、これに限定されるものではない。

（２）陸部の構成
　図３は、空気入りタイヤ１のトレッド部１３を拡大した拡大斜視図である。図４は、陸部ブロック１００を拡大した拡大斜視図である。図５乃至６は、図３の矢印Ａ方向からみた平面図である。

　陸部ブロック１００は、周方向陸部３０Ａが横溝４０Ａによって区画されて形成される。陸部ブロック１００は、路面に当接する踏面１００Ｓと、陸部ブロック１００のトレッド幅方向ｔｗ外側に形成される側面１０１と、陸部ブロック１００のトレッド幅方向ｔｗ内側に位置する側面１０２と、陸部ブロック１００のタイヤ周方向ｔｃの一方に形成される横溝４０Ａの溝壁を形成する横溝面１０３と、陸部ブロック１００のタイヤ周方向ｔｃの他方に形成される横溝４０Ａの溝壁を形成する横溝面１０４とを有する。また、陸部ブロック１００は、踏面１００Ｓと側面１０１と横溝面１０３によって形成される角部１００Ａにおいて、踏面１００Ｓと側面１０１と横溝面１０３とに交わるテーパ面１００Ｒを有する。なお、角部１００Ａは、上述したトレッド部１３のトレッド端部１３ｅを構成する。

　側面１０１は、陸部ブロック１００のバットレス部１４側に形成される。側面１０１は、タイヤ周方向ｔｃに沿って延びる。側面１０１は、横溝４０Ａの溝壁を形成する陸部ブロック１００の横溝面１０３，１０４に連なる。側面１０２は、トレッド幅方向ｔｗにおいて、側面１０１に向かい合うように形成される。側面１０２は、陸部ブロック１００のトレッド幅方向ｔｗ内側に隣接する周方向溝２０Ａの溝壁を形成する。

　横溝面１０３は、トレッド幅方向ｔｗに延びる。横溝面１０３は、陸部ブロック１００のタイヤ周方向ｔｃの一方に位置する。横溝面１０４は、トレッド幅方向ｔｗに延びる。横溝面１０４は、陸部ブロック１００のタイヤ周方向ｔｃの他方に位置する。

　テーパ面１００Ｒは、踏面１００Ｓと側面１０１とによって形成される角部１００Ａにおいて、タイヤ周方向ｔｃに向かって延びる。テーパ面１００Ｒは、陸部ブロック１００のタイヤ周方向ｔｃ及びタイヤ径方向ｔｄの断面において、タイヤ周方向ｔｃの一方に向かうにつれて、タイヤ径方向ｔｄ内側に向かって傾斜する。テーパ面１００Ｒは、陸部ブロック１００のトレッド幅方向ｔｗ及びタイヤ径方向ｔｄの断面においても、トレッド幅方向ｔｗ外側に向かうにつれて、タイヤ径方向ｔｄ内側に向かって傾斜している。

　すなわち、テーパ面１００Ｒは、踏面１００Ｓと側面１０１と横溝面１０３とが交わる頂点を面取りするように形成されている。言い換えれば、テーパ面１００Ｒは、踏面１００Ｓと側面１０１と横溝面１０３との間において、それぞれの面に少なくとも一辺を有するように形成されている。

　テーパ面１００Ｒは、陸部ブロック１００のトレッド幅方向Ｔｗの側面１０１と側面１０２との内、側面１０１に一辺を有し、側面１０２には一辺を有していない。つまり、陸部ブロック１００において、トレッド幅方向Ｔｗに互いに対向する側面１０１と側面１０２との内、一方（側面１０２）は、テーパ面１００Ｒに交わらない。

　更に、テーパ面１００Ｒは、陸部ブロック１００のタイヤ周方向Ｔｃの横溝面１０３と横溝面１０４との内、横溝面１０３に一辺を有し、横溝面１０４には一辺を有していない。つまり、陸部ブロック１００において、タイヤ周方向Ｔｃに互いに対向する横溝面１０３と横溝面１０４との内、一方（横溝面１０４）は、テーパ面１００Ｒに交わらない。

　上述のようにテーパ面１００Ｒを形成することによって、空気入りタイヤ１の回転時にテーパ面１００Ｒに沿って流れる空気は、タイヤ周方向Ｔｃに隣接する他の陸部ブロック１００の横溝面１０４に衝突し易くなる。すなわち、テーパ面１００Ｒに沿って流れる空気は、陸部ブロック１００のタイヤ周方向Ｔｃに隣接する横溝４０Ａ内へ取り込まれ易くなる。　
　本実施形態において、テーパ面１００Ｒの形状は、平面形状である。すなわち、テーパ面１００Ｒの形状は、タイヤ周方向ｔｃ及びタイヤ径方向ｔｄの断面、又は、トレッド幅方向ｔｗ及びタイヤ径方向ｔｄの断面において、線形的に延びる。

　また、図４に示すように、テーパ面１００Ｒと踏面１００Ｓと側面１０１とが交わる頂点Ｐ２と、テーパ面１００Ｒと踏面１００Ｓと横溝面１０３とが交わる頂点Ｐ１と、テーパ面１００Ｒと側面１０１と横溝面１０４が交わる頂点Ｐ３とを通る平面Ｓｖを仮定した場合、平面Ｓｖと踏面１００Ｓとの成す角度θ１は、０°＜θ１＜４５°の範囲である。又は、平面Ｓｖと側面１０１との成す角度θ２は、０°＜θ２＜４５°の範囲である。つまり、角度θ１又は角度θ２の一方が、０°＜θ１（又はθ２）＜４５°の範囲であればよい。また、より好ましくは、角度θ１（又は角度θ２）が、１０°＜θ１（又はθ２）＜３０°の範囲である。なお、本実施形態では、テーパ面１００Ｒの形状は、平面形状であるため、テーパ面１００Ｒと平面Ｓｖとは同一の面になる。

　また、図４に示すように、角度θ１は、テーパ面１００Ｒ（平面Ｓｖ）に平行に延び、かつ、テーパ面１００Ｒと踏面１００Ｓとによって形成される端部１００Ｒ１に対して直交する直線と、踏面１００Ｓに平行に延び、かつ、端部１００Ｒ１に対して直交する直線との成す角度であると言い換えることができる。更に、角度θ１は、踏面１００Ｓを基準としたテーパ面１００Ｒ（平面Ｓｖ）の傾斜角度とも言える。なお、本実施形態では、端部１００Ｒ１は、平面Ｓｖにおいて、頂点Ｐ１と頂点Ｐ２とを結ぶ直線上にある。

　一方、角度θ２は、テーパ面１００Ｒ（平面Ｓｖ）に平行に延び、かつ、テーパ面１００Ｒと側面１０１とによって形成される端部１００Ｒ２に対して直交する直線と、側面１０１に平行に延び、かつ、端部１００Ｒ２に対して直交する直線との成す角度であると言い換えることができる。更に、角度θ２は、側面１０１を基準としたテーパ面１００Ｒ（平面Ｓｖ）の傾斜角度とも言える。なお、本実施形態では、端部１００Ｒ２は、平面Ｓｖにおいて、頂点Ｐ２と頂点Ｐ３とを結ぶ直線上にある。

　テーパ面１００Ｒは、頂点Ｐ１と頂点Ｐ２とのトレッド幅方向ｔｗにおける間隔Ｌ１よりも、頂点Ｐ１と頂点Ｐ３とのタイヤ径方向ｔｄにおける間隔Ｌ２を長くするように形成されていることが好ましい。これは次の理由による。すなわち、間隔Ｌ１よりも間隔Ｌ２を長くすることによって、陸部ブロック１００の摩耗が、踏面１００Ｓから進行した場合であっても、テーパ面１００Ｒがより残りやすくなるためである。つまり、テーパ面１００Ｒによる効果の持続性を向上させることが可能になる。なお、間隔Ｌ２は、５０ｍｍ以上であることがより好ましい。

（３）作用・効果
　空気入りタイヤ１では、陸部ブロック１００が、踏面１００Ｓとトレッド幅方向ｔｗ外側に位置する側面１０１とによって形成される角部１００Ａにおいて、踏面１００Ｓと側面１０１と横溝面１０３とに交わるテーパ面１００Ｒを有する。

　このため、図５に示すように、空気入りタイヤ１が回転方向ｔｒ１に回転する場合には、空気入りタイヤ１の回転に相対的に発生する回転方向ｔｒ１とは反対向きの空気の流れ（相対風）ＡＲが回転方向の後側に配設される陸部ブロック１００の横溝面１０４に衝突し、横溝４０Ａに導かれる。このため、陸部ブロック１００の側面１０１から横溝４０Ａへと空気の流れＡＲが形成される。つまり、空気入りタイヤ１の周囲の空気が横溝４０Ａ内へ取り込まれ、横溝４０Ａ内を流れる空気の流量を増加させることができる。よって、空気入りタイヤ１では、横溝４０Ａ内部の熱伝達率が向上し、陸部ブロック１００の温度を低減させることができる。更には、トレッド部１３の温度を低減させることができる。

　また、図６に示すように、空気入りタイヤ１が回転方向ｔｒ２に回転する場合には、空気入りタイヤ１の回転によって、側面１０１に沿って流れる空気の流れ（相対風）ＡＲが形成される。このため、横溝４０Ａからトレッド幅方向ｔｗ外側への空気の排出が促進され、横溝４０Ａ内を流れる空気の流量を増加させることができる。これにより、横溝４０Ａ内部の熱伝達率が向上し、陸部ブロック１００の温度を低減させることができる。更には、トレッド部１３の温度を低減させることができる。

　以上のように、本実施形態に係る空気入りタイヤ１によれば、従来技術のように、溝面積を増やすなどの手法を用いることなく、放熱性を向上させることができる。すなわち、トレッド部の剛性や耐摩耗性を損なうことなく、放熱性を向上させることができる。

　また、空気入りタイヤ１では、テーパ面１００Ｒの頂点Ｐ１乃至Ｐ３を通る平面Ｓｖと踏面１００Ｓとの成す角度θ１は、０°＜θ１＜４５°の範囲である。または、平面Ｓｖと側面１０１との成す角度θ２は、０°＜θ２＜４５°の範囲である。

　角度θ１（又はθ２）が、４５°以上になると、テーパ面１００Ｒの表面を流れる空気が剥離しやすくなり、横溝４０Ａ内を流れる空気の流量が増加し難くなる。すなわち、角度θ１（又はθ２）が、上述した範囲とすることによって、トレッド部１３の温度をより一層低減させることができる。なお、角度θ１（又はθ２）が、０°以下のケースは、テーパ面１００Ｒが形成されていない場合であるため、説明を省略する。

　また、本実施形態に係る空気入りタイヤ１では、横溝４０Ａは、周方向溝２０Ａに連通する。よって、横溝４０Ａ内に取り込まれた空気、又は、横溝４０Ａから排出された空気は、周方向溝２０Ａ内をタイヤ周方向ｔｃに循環するため、トレッド部１３の温度を一層低減させることができる。

　また、本実施形態に係る空気入りタイヤ１では、テーパ面１００Ｒの形状が、平面形状である。このような空気入りタイヤ１によれば、テーパ面１００Ｒの形状が、陸部ブロック１００の外側方向に凸状に形成されている場合に比べて、テーパ面１００Ｒに沿って流れる空気が剥離しにくくすることができる。一方、テーパ面１００Ｒの形状が、陸部ブロック１００の内側方向に凹状に形成されている場合に比べて、陸部ブロック１００の体積の低下を抑制できるので、空気入りタイヤ１の摩耗寿命の低下を抑制できるとともに、陸部ブロック１００の剛性も確保できる。

　また、本実施形態に係る空気入りタイヤ１では、テーパ面１００Ｒは、陸部ブロック１００のバットレス部１４側に形成される。すなわち、テーパ面１００Ｒは、トレッド部１３において、トレッド幅方向ｔｗの最も外側に形成されている。このような空気入りタイヤ１によれば、空気入りタイヤ１のバットレス部１４の表面に沿って流れる空気を横溝４０Ａ内に取り込むことができる。つまり、タイヤの回転によってトレッド部１３の温度が高まっても、トレッド部１３よりも温度の低い空気をトレッド部１３に取り込むことができるので、トレッド部１３の温度を一層低減させることができる。

（４）変形例
　図７乃至８は、本実施形態の変形例として示す空気入りタイヤ２をトレッド部に垂直な方向からみた平面図であり、空気入りタイヤ２が回転方向ｔｒ１に回転するときに生じる空気の流れＡＲを説明する模式図である。変形例１として示す空気入りタイヤ２では、横溝４１Ａが、トレッド幅方向ｔｗに沿ったトレッド幅方向線に対して傾斜している。具体的に、周方向陸部３０Ａに形成される横溝４１Ａの延びる方向に沿った横溝４１Ａの中心線ｌｎがトレッド幅方向ｔｗに沿ったトレッド幅方向線ＴＬに対して角度θｚだけ傾斜している。

周方向溝２０Ａ及び横溝４１Ａによって区画される陸部ブロック２００は、踏面２００Ｓと、バットレス部１４側の側面２０１と、側面２０１に向かい合う側面２０２と、陸部ブロック２００のタイヤ周方向ｔｃの一方の横溝面２０３と、タイヤ周方向ｔｃの他方の横溝面２０４と、踏面２００Ｓと側面２０１と横溝面２０３とに交わるテーパ面２００Ｒと、を有する。

　このように、傾斜した横溝４１Ａが形成された場合、テーパ面１００Ｒに交わる側面２０１と、テーパ面２００Rに交わる横溝面２０３との成す角度θａは、鈍角であることが好ましい。具体的に、傾斜した横溝４１Ａが形成された場合、側面２０１と横溝面２０４との成す角度θｂが鋭角となる。テーパ面２００Ｒは、互いの面の成す角度θａが鋭角となる側面２０１と横溝面２０４に交わるのではなく、互いの面の成す角度θｂが鈍角となる側面２０１と横溝面２０３に交わることが好ましい。

　これは次の理由による。すなわち、図７に示すように、空気入りタイヤ２が回転方向ｔｒ１に回転する場合には、回転による空気の流れ（相対風）ＡＲは、回転方向ｔｒ１の後方に位置する陸部ブロック２００の横溝面２０４に衝突し、横溝４１Ａに取り込まれる。このとき、横溝４１Ａが傾斜しているため、空気の流れＡＲが横溝４１Ａ内へ取り込まれ易い。これにより、横溝４１Ａ内部の熱伝達率が向上し、陸部ブロック２００の温度を低減させる効果を高めることができる。

　また、図８に示すように、空気入りタイヤ２が回転方向ｔｒ２に回転する場合には、空気入りタイヤ２の回転によって、側面２０１に沿って流れる空気の流れ（相対風）ＡＲが形成される。このため、横溝４１Ａからトレッド幅方向ｔｗ外側への空気の排出が促進され、横溝４１Ａ内を流れる空気の流量を増加させることができる。これにより、横溝４１Ａ内部の熱伝達率が向上し、陸部ブロック２００の温度を低減させることができる。更には、トレッド部１３の温度を低減させることができる。

［その他の実施形態］
　上述したように、本発明の実施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。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例が明らかとなる。

　図９（ａ）乃至（ｆ）は、他の実施形態に係る空気入りタイヤにおける陸部ブロックの拡大斜視図である。例えば、図９（ａ）に示すように、陸部ブロックでは、テーパ面１００Ｒａ（平面Ｓｖ）が、頂点Ｐ１と頂点Ｐ２とのトレッド幅方向ｔｗにおける間隔Ｌ１よりも、頂点Ｐ１と頂点Ｐ３とのタイヤ径方向ｔｄにおける間隔Ｌ２を長くするように形成されていても良い。

　また、図９（ｂ）に示すように、陸部ブロックでは、テーパ面１００Ｒｂ（平面Ｓｖ）が、頂点Ｐ１と頂点Ｐ２とのトレッド幅方向ｔｗにおける間隔Ｌ１よりも、頂点Ｐ１と頂点Ｐ３とのタイヤ径方向ｔｄにおける間隔Ｌ２を短くするように形成されていても良い。

　また、図９（ｃ）乃至（ｆ）に示すように、陸部ブロックでは、テーパ面１００Ｒが、屈曲するように形成されていても良い。更に、テーパ面１００Ｒが、屈曲する回数は、一つに限定されず、複数回屈曲するように形成されていても良い。

　なお、上述した図９（ｃ）乃至（ｆ）に示すテーパ面１００Ｒｃ乃至１００Ｒｆにおいても、頂点Ｐ１乃至Ｐ３を通る平面Ｓｖと踏面１００Ｓとの成す角度θ１は、０°＜θ１＜４５°の範囲である。または、平面Ｓｖと側面１０１との成す角度θ２は、０°＜θ２＜４５°の範囲である。

　また、図９（ｃ）乃至（ｆ）では、陸部ブロック１００のテーパ面１００Ｒと、角度θ１乃至θ２を規定するための仮想の平面Ｓｖとの両方の面が示されている。具体的に、上述した図９（ａ）乃至（ｂ）では、角度θ１は、テーパ面１００Ｒと踏面１００Ｓとに基づいて規定され、角度θ２は、テーパ面１００Ｒと側面１０１とに基づいて規定されていたが、図９（ｃ）乃至（ｆ）では、角度θ１が、平面Ｓｖと踏面１００Ｓとに基づいて規定され、角度θ２は、平面Ｓｖと側面１０１とに基づいて規定される。

　つまり、図９（ｃ）乃至（ｆ）に示す陸部ブロック１００のように、テーパ面１００Ｒｃ乃至１００Ｒｆと、頂点Ｐ１乃至Ｐ３を通る平面Ｓｖとは同一ではない場合、角度θ１は、仮想の平面Ｓｖと踏面１００Ｓとに基づいて規定され、角度θ２は、仮想の平面Ｓｖと側面１０１とに基づいて規定される。　

　また、図１０（ａ）乃至（ｆ）は、他の実施形態に係る空気入りタイヤにおける陸部ブロックの拡大斜視図である。図１０（ａ）乃至（ｆ）に示すように、陸部ブロックでは、テーパ面１００Ｒｇ乃至１００Ｒｌが曲面形状に形成されていても良い。具体的に、陸部ブロックでは、テーパ面がブロックの内側方向（内部）に向けて凹状となる曲面形状に形成されていても良い。更に、ブロックの外側方向（内部）に向けて凸状となる曲面形状に形成されていても良い。

　なお、上述した図１０（ａ）乃至（ｆ）に示すテーパ面１００Ｒｇ乃至１００Ｒｌにおいても、頂点Ｐ１乃至Ｐ３を通る平面Ｓｖと踏面１００Ｓとの成す角度θ１は、０°＜θ１＜４５°の範囲である。または、平面Ｓｖと側面１０１との成す角度θ２は、０°＜θ２＜４５°の範囲である。

　また、図１０（ａ）乃至（ｆ）においても、上述した図９（ｃ）乃至（ｆ）と同様に、陸部ブロック１００のテーパ面１００Ｒと、角度θ１乃至θ２を規定する仮想の平面Ｓｖとが示されていることに留意すべきである。

　また、本実施形態に係る空気入りタイヤは、いわゆる超大型タイヤに適用すると顕著な効果が得られるが、汎用のタイヤに適用することもできる。トレッド部の幅方向に交差する陸部の側面（バットレス部）に、側面から陸部の内側に向けて切り欠かれ、横溝部に連通するテーパ面を形成することにより、空気入りタイヤの熱伝達率を向上させることができ、高速走行、悪路走行などトレッドが発熱し易い状況において、トレッド面の温度上昇を低減させることができる。

　典型例として図１に示す空気入りタイヤ１のトレッドパターンについて例示した。しかし、このトレッドパターンに限定されない。例えば、空気入りタイヤ１のタイヤ赤道線付近に横溝が形成されていないリブ状陸部を有するタイプであってもよい。

　上述した実施形態では、横溝部（横溝４０，横溝４１）は、タイヤ周方向に対して全て同じ角度に形成されていると説明した。しかし、同一の空気入りタイヤにおいて、横溝部のタイヤ周方向に対する角度は、必ずしも同一でなくてもよい。例えば、周方向陸部３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ毎に異なる角度で形成されていてもよい。更には、一つの周方向陸部３０Ａにおいても異なる角度の横溝部が形成されていてもよい。

　上述した実施形態では、トレッド部において、周方向溝２０Ａ，２０Ｂが形成されていると説明した。しかし、必ずしも周方向溝２０Ａ，２０Ｂが形成されていなくともよい。すなわち、トレッド部において、横溝部（横溝４０，横溝４１）のみが形成されていてもよい。

　上述した実施形態では、図１乃至１０では、トレッド幅方向ｔｗの一方の外側に位置する陸部ブロックが、テーパ面を有する場合を例に挙げて説明したが、トレッド幅方向ｔｗの両方の外側に位置する陸部ブロックが、テーパ面を有することもできる。更に、複数の陸部ブロックの各々が、異なる形状のテーパ面を有することも可能である。

　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。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。

［比較評価１］
　次に、テーパ面と踏面が成す角度θ１及びテーパ面と溝側面が成す角度θ２の臨界値０°＜θ１＜４５°、０°＜θ２＜４５°を求める際に実施した数値流体解析シミュレーションについて説明する。

　シミュレーションの概要を図１１（ａ）に示す。一様流が流れる広い空間内に流れに対して垂直方向に伸びる段差を設け、段差の角の一部にスロープ部を設ける。空間の中心から見てy軸負の方向にある面が風の流入口、正の方向にある面が流出口であり、空間内にはy軸正方向に一様な流れが存在している。z軸負の方向の面を床面とし、床面の壁面上には流速０の境界条件を与えている。それ以外の壁面は実際には存在しない仮想的な壁面であり、一様流方向（y軸方向）以外の流速成分を０とする、いわゆるスリップ条件を与えている。段差は一様流の風下側に向かってz軸の負の方向に床面が下がる形になっている。段差の角部にスロープを設けることで、床面に沿って流れている風がスロープによってz軸負の方向に引き込まれる。このとき、スロープの入口角度αを変えてスロープ出口の平均風速の変化を調べることで、スロープが風を引き込む能力とスロープの入口角度αとの相関関係を求めた。ここでは、入口角度αに着目しているため、図１１（ｂ）に示すようにスロープ出口断面はz軸長さを一定（断面積一定）とし、入口角度を変数とした。（そのためスロープ部のy軸方向長さは入口角度の従属変数となる）

　シミュレーションの結果を図１１（ｃ）に示す。図は横軸にスロープ入口角度、縦軸にスロープ出口を通過する風量を一様流の流速対比の割合(％)で示したものである。一様流の流速は８、２０，４０km/hの３水準でそれぞれ計算を行った。図から判るように、どの一様流水準においても、スロープが取り込む風量は入口角度が４５°でほぼ０となった。

［比較評価２］
　次に、本発明の効果を更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比較評価について説明する。なお、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。

　（１）各空気入りタイヤの構成
　まず、比較評価にあたり、図１２（ａ）に示す従来例に係る空気入りタイヤと、図１２（ｂ）に示す実施例１に係る空気入りタイヤとを準備した。表１には、各空気入りタイヤの構成が示されている。なお、各空気入りタイヤは、テーパ面の構成を除き、他の構成は同一である。

　また、本試験では、各空気入りタイヤのタイヤサイズを全て５９／８０Ｒ６３とした。全ての空気入りタイヤについて、内圧を６００ｋＰａ、荷重１０１．６ｔｏｎを負荷した状態で温度予測シミュレーションを行った。

　従来例に係る空気入りタイヤでは、陸部ブロックがテーパ面を有していないものを用いた。実施例１に係る空気入りタイヤでは、陸部ブロックが平面形状のテーパ面を有しているものを用いた。なお、実施例１に係る空気入りタイヤでは、テーパ面が平面形状であるため、テーパ面と平面Ｓｖとは同一となることに留意すべきである。また、角度θ１及び角度θ２の詳細は、表１に示すとおりである。

（２）評価結果
　次に、各空気入りタイヤを用いて行った評価結果について、表１を参照しながら説明する。

　放熱性能評価では、シミュレーションにより従来例と実施例における温度予測解析を実施し、評価指数としてはトレッド内部の最外層ベルトの上部温度の平均値を用いた。そして、従来例のタイヤの測定値を基準（１００）として、実施例１のタイヤについては相対評価となる評価指数を算出した。

　表１の評価結果では評価指数が小さいほど放熱性能に優れていることを示す。表１から判るように、放熱性能は、従来例のタイヤに比べて、実施例１のタイヤが優れていることが証明された。すなわち、テーパ面の頂点Ｐ１乃至Ｐ３を通る平面Ｓｖと踏面１００Ｓとの成す角度θ１が、０°＜θ１＜４５°の範囲、または、平面Ｓｖと側面１０１との成す角度θ２が、０°＜θ２＜４５°の範囲である空気入りタイヤは、放熱性能に優れていることが証明された。

［比較評価３］
　次に、実施例１１乃至１２及び比較例を用いて実施した数値流体解析シミュレーションについて説明する。図１３は、シミュレーションにおいて用いたシミュレーションモデル（空気入りタイヤ）の概要を示す斜視図である。

　まず、図１３に示すように、陸部ブロック１００のトレッド幅方向ｔｗ外側に位置する角部１００Ａに沿って、角部１００Ａの延在方向に延びる仮想線Ｌ１００Ａを規定した。また、実施例１１乃至１２及び比較例のそれぞれは、仮想線Ｌ１００Ａとテーパ面１００Ｒとの成す傾斜角度θｘを互いに異なるように設定した。具体的に、実施例１１は、傾斜角度θｘを２０°とし、実施例１２は、傾斜角度θｘを３５°とし、比較例は、傾斜角度θｘを５５°とした。

　このとき、実施例１１乃至１２及び比較例のそれぞれにおいて、間隔Ｌ１と間隔Ｌ２とが等しくなるように設定した。具体的には、間隔Ｌ１と間隔Ｌ２とを６０ｍｍに設定した。

　また、上述した実施例１１乃至１２及び比較例のそれぞれに、タイヤ周方向ｔｃに流れる主流を与えた。そして、当該主流の風速（主流風速）に対する横溝４０Ａに流れる風速（横溝風速）の割合を算出した。なお、主流風速は、８ｋｍ／ｈ（２．２２２ｍ／ｓ）とした。また、横溝風速は、横溝４０Ａ内を流れる全風量を、横溝４０Ａの断面積で除算することによって平均値を算出した。

　この結果を図１４に示す。図１４では、実施例１１の結果がデータＤ１として示され、実施例１２の結果がデータＤ２として示され、比較例の結果がデータＤ３として示されている。なお、図１４では、縦軸に示される風速の割合（％）の値が大きいほど冷却効果に優れていることを示す。

　図１４に示すように、実施例１乃至２は、比較例よりも冷却効果に優れていた。この結果、傾斜角度θｘが大きすぎると冷却効果が低下することがわかった。また、実施例２よりも実施例１の方が、冷却効果に優れる傾向が見られた。この結果、傾斜角度θｘが２０°以下で冷却効果がより高まることがわかった。

　なお、日本国特許出願第２０１１－２５５５９５号（２０１１年１１月２２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、本発明に係るタイヤは、トレッド部の剛性や耐摩耗性を損なうことなく、確実に放熱性を向上させることが可能なタイヤを提供できることができるため、有用である。

Claims

　路面に当接するトレッド部を有するタイヤであって、
　前記トレッド部には、タイヤ周方向に交差する方向に延びる横溝部と、前記横溝部によって区画された陸部とが形成され、
　前記陸部は、路面に当接する踏面と、前記陸部のトレッド幅方向外側に形成される側面と、前記陸部のタイヤ周方向の一方に形成される前記横溝部の溝壁を形成する横溝面とを有するとともに、前記踏面と前記側面と前記横溝面とによって形成される角部において、前記踏面と前記側面と前記横溝面とに交わるテーパ面を有する
ことを特徴とするタイヤ。
　ビード部と、前記ビード部に連なるサイドウォール部と、前記トレッド部の幅方向外側のトレッド端部からタイヤ径方向の内側に向けて延び前記サイドウォール部に連なるバットレス部とを有しており、
　前記テーパ面は、前記陸部のバットレス部側に形成される
ことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ。
　タイヤ周方向に沿って延びる周方向溝部を更に備え、
　前記横溝部は、前記周方向溝部に連通する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ。
　前記テーパ面と前記踏面と前記側面とが交わる頂点と、前記テーパ面と前記踏面と前記横溝面とが交わる頂点と、前記テーパ面と前記側面と前記横溝面が交わる頂点とを通る平面を仮定した場合、
　前記平面と前記踏面との成す角度θ１は、０°＜θ１＜４５°の範囲、
　又は、前記平面と前記側面との成す角度θ２は、０°＜θ２＜４５°の範囲である
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のタイヤ。
　前記横溝部は、トレッド幅方向に沿ったトレッド幅方向線に対して傾斜しており、
　前記テーパ面に交わる側面と、前記テーパ面に交わる横溝面との成す角度は、鈍角である
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のタイヤ。
　前記テーパ面の形状は、平面形状である
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のタイヤ。