WO2014142346A1

WO2014142346A1 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: WO2014142346A1
Application number: PCT/JP2014/057631
Authority: WO
Inventors: 俊大金
Original assignee: 株式会社ブリヂストン
Priority date: 2013-03-13
Filing date: 2014-03-13
Publication date: 2014-09-18
Also published as: CN105008149B; ES2634198T3; US20160023519A1; US10647160B2; EP2974886A4; JP2014177139A; CN105008149A; EP2974886B1; JP5568657B1; EP2974886A1

Abstract

陸部剛性を確保しつつトレッド部の放熱効果を向上させ、さらに、放熱効果の低下を抑制することが可能な空気入りタイヤを提供する。　トレッド踏面１に、タイヤ周方向に対して傾斜した方向に延在するとともに、溝幅（Ｗ１）が溝深さ（Ｄ１）よりも小さい細溝（１０）が形成され、細溝（１０）のタイヤ周方向に対向する溝壁面（１０ｃ）の少なくとも一方に、トレッド踏面（１）に開口する空気流入部（１１）が形成されており、空気流入部（１１）が形成された溝壁面（１０ｃ）に対向する溝壁面（１０ｃ）、または空気流入部（１１）が形成された溝壁面（１０ｃ）に対向する溝壁面（１０ｃ）に接続するトレッド踏面（１）に、突起または凹部からなる摩耗防止部（１２）を有することを特徴とする。

Description

空気入りタイヤ

　本発明は、トレッド部の放熱効果を向上させた空気入りタイヤに関する。

　タイヤの負荷転動によってトレッド部が発熱し高温となることで、トレッド部のヒートセパレーション等の様々な故障の原因となる。ここで、トレッド部の温度を低下させるためには、発熱の低減または放熱の向上が必要である。
　従来、トレッド部の温度を低下させるため、トレッド部に溝を形成することで、発熱源となるトレッドゴムを除去するとともに、トレッド部の表面積を増加して放熱を高めるという方法が採用されてきた（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−２０５７０６号公報

　しかしながら、溝幅が狭く、タイヤ幅方向に延びる溝には、溝内部に空気の流れが生じ難い。また、温度低下効果をより向上させるためにはさらに溝を増加する必要があるが、溝を増加すると陸部剛性の低下を招き、摩耗性能や操縦安定性能が悪化する原因となる。　それゆえ、本発明の目的は、陸部剛性を確保しつつトレッド部の放熱効果を向上させ、さらに、放熱効果の低下を抑制することが可能な空気入りタイヤを提供することにある。

　本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の空気入りタイヤは、トレッド踏面に、細溝が形成され、一端が細溝のタイヤ周方向に対向する溝壁面に開口し、他端がトレッド踏面に開口する空気流入部が形成されており、空気流入部に対向する細溝の溝壁面、または空気流入部が形成された溝壁面に対向する溝壁面に接続するトレッド踏面に、突起または凹部からなる摩耗防止部を有することを特徴とする。

　本発明によれば、陸部剛性を確保しつつトレッド部の放熱効果を向上させ、さらに、放熱効果の低下を抑制することが可能な空気入りタイヤを提供することができる。

（ａ）は本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤのトレッドパターンの展開図であり、（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。（ａ）~（ｊ）は、摩耗防止部の変形例を示す図であり、（ｋ）は、比較例を示す図である。この発明の一実施形態のタイヤ内部構造を示す、タイヤ幅方向断面図である。本発明の作用を説明するための図である。細溝内部の風速ベクトルを示す図である。流入部の変形例を示す図である。流入部の変形例を示す図である。流入部の変形例を示す図である。流入部の変形例を示す図である。

　以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について例示説明する。
　図１（ａ）は、本発明の空気入りタイヤのトレッドパターンの一例を示した展開図である。トレッド踏面１には、タイヤ赤道面ＣＬ上に、タイヤ周方向に沿って延びる中央周方向溝２と、中央周方向溝２を挟んでタイヤ周方向に沿って延びる１対の中間周方向溝３と、これらの中間周方向溝３のタイヤ幅方向外側にタイヤ周方向に沿って延びる１対の側方周方向溝４と、タイヤ幅方向に沿って延びるとともに中間周方向溝３および側方周方向溝４に連通する中間幅方向溝５と、タイヤ幅方向に沿って延びるとともに側方周方向溝４に連通しトレッド踏面端ＴＥに延びる側方幅方向溝６と、が形成されている。
　中央周方向溝２と中間周方向溝３によって、タイヤ赤道面ＣＬを挟む一対のリブ状中央陸部７が形成されている。中間周方向溝３と側方周方向溝４と中間幅方向溝５とによって、ブロック状中間陸部８が形成されている。側方周方向溝４と側方幅方向溝６とによって、ブロック状側方陸部９が形成されている。なお、図示するトレッドパターンは一例であり、本発明は、リブ基調パターンおよびブロック基調パターン、その他任意のトレッドパターンにも適用可能である。中間幅方向溝５および側方幅方向溝６は、タイヤ幅方向に対して傾斜していてもよいし、その溝幅が一定ではなく変化してもよい。また、側方幅方向溝６は、トレッド踏面端ＴＥに連通していなくてもよい。

　リブ状中央陸部７には、タイヤ周方向に対して傾斜した方向に延在する細溝１０が形成されている。細溝１０は、一端１０ａがリブ状中央陸部７内で終端し、他端１０ｂが中央周方向溝２に開口している。図１（ｂ）に示すように、図１（ａ）のＡ−Ａ断面（タイヤ周方向に沿った断面）において細溝１０の溝幅Ｗ１は、溝深さＤ１より小さい（狭い）。図示例では、溝幅Ｗ１は、タイヤ周方向幅としている。

　また、図示例の本実施例の空気入りタイヤでは、細溝１０のタイヤ周方向に対向する溝壁面１０ｃの一方に、トレッド踏面１に開口する空気流入部１１が形成されている。すなわち、空気流入部１１は、溝壁面１０ｃとトレッド踏面１を繋いでいて、一端が溝壁面１０ｃに開口し、他端がトレッド踏面１に開口されるように形成されている。また、空気流入部１１に対向する細溝１０の溝壁面１０ｃに接続するトレッド踏面１（この例ではリブ状中央陸部７の踏面）に、突起からなる摩耗防止部１２を有する。この例において、摩耗防止部１２は、トレッド踏面１からタイヤ径方向外側に突出する、断面が略半円形状の突起となっており、空気流入部１１に対向する溝壁面１０ｃと接続するトレッド踏面１に、細溝１０の延在方向に沿って連続して延び、摩耗防止部１２は、細溝１０の延在方向長さＬ１に一致した長さを有する。なお、摩耗防止部１２の細溝１０の延在方向に沿った長さは特に限定されず、任意の長さに設定することができる。

　なお、図示する細溝１０の配置は一例であり、本発明の細溝１０は、リブ状中央陸部７の他、ブロック状中間陸部８およびブロック状側方陸部９に設けることもできる。また、細溝１０は、タイヤ周方向に対して任意の角度α（０°＜α≦９０°）で傾斜しているものとすることができる。さらに、複数の細溝１０は、互いに平行に形成されていなくてもよい。また、細溝１０は直線状に延びるのみでなく、途中で屈曲または湾曲していても良い。また、細溝１０は図１の例ではその延在方向の一端が陸部内で終端しているが、これに限られず、その延在方向の両端が陸部内で終端していてもよく、両端が他の溝に開口していても良い。なお、細溝１０は、その両端が陸部内で終端していることが、陸部の剛性を確保する観点で好ましい。
　また、図示する空気流入部１１の位置および形状は一例であり、本発明の空気流入部１１は、細溝１０のタイヤ周方向に対向する溝壁面１０ｃの少なくとも一方に形成されていればよく、その限りにおいて、細溝１０の溝壁面１０ｃに対して、任意の位置に任意の形状で配置することができる。空気流入部１１のトレッド踏面の展開図における平面形状としては、一組の対辺が細溝１０の溝壁面１０ｃと平行で、もう一組の対辺がタイヤ周方向に平行な平行四辺形の他、一組の対辺が細溝１０の溝壁面１０ｃと平行で、もう一組の対辺がタイヤ周方向に対して傾斜した平行四辺形とすることもできる。また、空気流入部１１は、トレッド踏面の展開図における平面形状が、台形、半円形、三角形等であってもよい。
　また、図１の摩擦防止部１２は一例であり、空気流入部１１に対向する細溝１０の溝壁面１０ｃ、または該溝壁面１０ｃに接続するトレッド踏面１に、突起または凹部の形状を有していればよく、その形状は特に限定されるものではなく、任意の形状とすることができる。タイヤ径方向外側に突出する突起である場合の摩擦防止部１２は、図１（ｂ）に示すように、タイヤ周方向断面視における形状が、該突起のタイヤ径方向内方に曲率中心を有する円弧形状であることが好ましく、これによれば、突起自体の摩耗を抑制して、放熱効果の低下をより効果的に抑制することができる。また摩耗防止部１２は、空気流入部１１に対向する細溝１０の溝壁面１０ｃ、および該溝壁面１０ｃに接続するトレッド踏面１のいずれか一方の面だけでなく、両方の面に設けることも可能である。

　以下、本実施形態の作用を説明する。
　タイヤが転動すると、タイヤの周囲にはタイヤの回転方向とは反対方向に風（空気）が流れる。この風を、トレッド踏面１に形成した溝に取り込むことにより、トレッド部が放熱され、トレッド部の温度が低下する。トレッド踏面１に幅広の溝を形成すると、溝内に風を取り込むことはできるが、陸部剛性が低下して、摩耗性能や操縦安定性能が悪化する。一方、陸部剛性が低下しない程度の幅狭の溝を形成しただけであると、溝内に風を取り込むことができない。すなわち、風の大部分は、トレッド踏面１に形成された細溝１０内には取り込まれず、風の一部のみが細溝１０内に取り込まれる。しかし、細溝１０内に取り込まれた風も、細溝１０の溝底まで到達することはなく、細溝１０の浅い部分を通過して細溝１０から流出されてしまう。それゆえ、トレッド部の温度を低下させる効果は低い。

　そこで、細溝１０の風上側の溝壁面１０ｃに空気流入部１１を形成することにより、すなわち、空気流入部１１を形成した溝壁面１０ｃ側が風上側となるようにタイヤを車両に装着して使用することにより、風の大部分を細溝１０内に取り込むとともに、細溝１０内に取り込んだ風を溝底付近まで到達させることができる。さらに、これに加えて又はこれとは別に、風下側の溝壁面１０ｃに空気流入部１１を形成している場合は、この空気流入部１１から風を流出させることができる。また、細溝１０は、一端１０ａがリブ状中央陸部７内で終端しているため、例えば両端が中央周方向溝２に開口している場合と比較して陸部剛性を高く維持することができる。なお、風下側の溝壁面１０ｃに空気流入部１１を形成していない場合には、細溝１０の両端から、風を流出させることができる。

　空気流入部１１によるトレッド部の放熱効果をより詳細に説明すると、空気流入部１１から流入した風は、空気流入部１１が開口する溝壁面１０ｃに対向する溝壁面１０ｃにぶつかり、細溝１０の底面や延在方向両端側に拡がって流れ、細溝１０の内面から生じた熱を細溝１０の外部に放出する。ここで、タイヤの使用によりトレッド踏面１の摩耗が進行すると、細溝の溝壁面１０ｃを構成する陸部が摩耗し、それに伴い溝壁面１０ｃの表面積が縮小する。その結果、空気流入部１１から流入した風を、溝壁面１０ｃが十分に受け止めることができず、細溝１０の内部に風を取り込む効果が低減してしまう。そこで、空気流入部１１に対向する細溝１０の溝壁面１０ｃに接続するトレッド踏面１に、突起からなる摩耗防止部１２を形成することで、この部分の摩耗を抑制し、放熱効果の悪化を抑制することができる。
　詳細には、トレッド踏面１の摩耗は、トレッド踏面１が接地面に接触してから、接地面から離れて元の形状に戻るまでの間に生じる剪断変形によって発生するものであるが、上記のような突起からなる摩耗防止部１２を設けることで、突起に生じる剪断変形を周囲のトレッド踏面１よりも小さくすることができ、その結果、摩耗を低減することができる。これは、トレッド踏面の面積に対して突出する突起の底面面積が小さく、また、突起の体積および剛性が小さいことで、接地した際に、突起が、突起周囲のトレッド踏面から独立して変形することにより剪断変形が小さくなることによるものである。また、トレッド踏面１上ではなく、空気流入部１１に対向する溝壁面１０ｃ上に、当該溝壁面から空気流入部１１側に突出する突起からなる摩耗防止部１２を形成した場合にも、摩耗を抑制して、放熱効果を持続させる効果を得ることができる。また、突起ではなく同様の位置に凹部を形成した場合にも、摩耗を抑制することができ、放熱効果を長期にわたって持続させることができる。なお、本発明の空気入りタイヤにあっては、摩耗防止部１２が、トレッド踏面からタイヤ径方向外側に突出する突起であることが好ましく、これによれば、放熱効果の低下をより効果的に抑制することができるとともに、容易に製造可能であるので、高い生産性を得ることができる。また、本発明の空気入りタイヤにあっては、摩耗防止部１２が、空気流入部１１が形成された溝壁面に対向する溝壁面から、空気流入部１１側に突出する突起であることが好ましく、これによれば、放熱効果の低下をより効果的に抑制することができる。

　なお、上記の摩耗防止部１２は、細溝１０の延在方向のみに沿って連続して延び、細溝１０の延在方向に沿う長さが、空気流入部１１の長さの０．０５倍以上、細溝１０の長さ以下であることが好ましく、これによれば、摩耗防止効果を高めて、放熱効果をより持続させるとともに、細溝１０の延在方向のみに沿って延びているため、必要な領域に必要な突起だけを付与する事でタイヤの外観も優れたものとすることができる。

　また、より確実に摩耗を抑制して、放熱効果をより持続させる観点から、摩耗防止部１２は、トレッド踏面からのタイヤ径方向高さＨ１が、細溝１０の溝深さＤ１の０．００５~０．０８倍の範囲内であり、同様の理由により、幅Ｗ５が細溝１０の溝幅Ｗ１の０．０１~０．４倍の範囲内であることが好ましい。

　なお、空気流入部１１は、陸部の大きさに対して十分小さくても、細溝１０内の風量を大きく増加させることができるので、それに足る空気流入部１１を形成しても陸部の体積を大きく低下させることがない。それゆえ、摩耗性能および操縦安定性への影響は無視できるほど小さい。

　また、空気流入部１１の深さは、細溝１０の溝壁面１０ｃに開口する溝壁開口端１１ａで最大となることが好ましく、これによれば、開口が大きくなり細溝１０内に空気が流入し易くなる。また、空気流入部１１の細溝の延在方向と垂直な断面における側面形状としては、空気流入部１１の深さが、空気流入部１１が細溝１０の溝壁面１０ｃに開口する溝壁開口端１１ａから遠い側の端から、細溝１０の溝壁面１０ｃに開口する溝壁開口端１１ａに向かって漸増することが好ましく、これによれば、風の流入効果を高めるとともに、陸部体積の無駄な減少を抑制して陸部剛性の低下を抑制することができる。ただし、空気流入部１１の底面は、平面とすることもできるし、曲面とすることもできる。また、空気流入部１１の深さが、溝壁開口端１１ａに向かって階段状に増加していてもよいし、空気流入部１１の深さが一定であってもよい。

　また、細溝１０のいずれか一方の溝壁面１０ｃのみに空気流入部１１が形成され、且つ、全ての空気流入部１１がタイヤ周方向の同一方向側に配置されているような方向性パターンである場合には、空気入りタイヤを車両に装着する際に風上側に空気流入部１１が配置されるように、車両に装着することが好ましい。ただし、利便性の観点から、細溝１０の対向する溝壁面１０ｃの両方、すなわち、両側の溝壁面１０ｃに空気流入部１１を形成することが好ましく、また、いずれか一方の溝壁面１０ｃのみに空気流入部１１が形成されている場合にも、風下側の側壁面１０ｃに空気流入部１１を有する細溝１０と、風上側の側壁面１０ｃに空気流入部１１を有する細溝１０とをそれぞれ形成して非方向性パターンとすることが好ましい。細溝１０の両側の溝壁面１０ｃに空気流入部１１を形成した場合、風上側の溝壁面１０ｃに形成された空気流入部１１から細溝１０に空気が流入し、細溝１０内を通って風下側の溝壁面１０ｃに形成された空気流入部１１から抜けるように風の流れが形成される。

　細溝１０の両溝壁面１０ｃに、空気流入部１１が形成されている場合、空気流入部１１同士が細溝１０の延在方向の位置が一致しないように、細溝１０の一方の溝壁面に形成されている空気流入部１１の、溝壁面１０ｃに開口する溝壁開口端１１ａにおける細溝１０の延在方向に沿った中心と、細溝１０の他方の溝壁面１０ｃに形成されている空気流入部１１の、溝壁開口端１１ａにおける細溝１０の延在方向に沿った中心は、細溝１０の延在方向に間隔があいていることが好ましい。この構成により、風上側の空気流入部１１から流入した空気が、風下側の空気流入部１１から流出するまでの間に、細溝１０を通り易くなり、放熱効果をより確実に向上させることができる。

　上記のように、空気流入部１１が形成された溝壁面１０ｃに対向する溝壁面１０ｃに、空気流入部１１から細溝１０の延在方向に離間させて、さらに第２空気流入部１１が形成されている、すなわち、細溝１０の両側の溝壁面１０ｃに、それぞれ空気流入部１１が形成されている場合、これら空気流入部１１に対応して、両側の溝壁面１０ｃに摩耗防止部１２を有することが好ましい。この構成により、タイヤの回転方向によらずに、放熱効果を向上させるとともに両側の溝壁面１０ｃの摩耗を防止することができ、放熱効果の低下を抑制することができる。

　また、細溝１０は、リブ状中央陸部７の任意の位置に形成することが可能であるが、陸部剛性と放熱効果の観点から、中間周方向溝３から細溝１０までのタイヤ幅方向の距離Ｗ４が、リブ状中央陸部７のタイヤ幅方向の幅Ｗ３に対して５~４０％の範囲内であることが好ましい。また、空気流入部１１による放熱効果向上の観点から、細溝１０は、好適には、タイヤ周方向に対して６０~９０°の角度αで傾斜していることが望ましい。これは、細溝１０が風の流れる方向（タイヤ周方向）に対して垂直に近いほど、より強い風が細溝１０の溝壁面１０ｃにぶつかり、冷却効果が高くなるためである。

　なお、溝幅Ｗ１を溝深さＤ１より狭くした細溝１０に空気流入部１１を設けるのは、細溝１０が深く、幅が狭いほど、風を細溝１０内に取り込み難いので、本発明の効果が顕著に発揮されるためである。また、溝幅Ｗ１が大きくなるに従って、溝内に風を取り込むことは容易となるが、陸部剛性の確保が困難となる。

　また、細溝１０の延在方向全体にわたる長さの空気流入部１１を設けると、陸部体積が無駄に減少して陸部剛性が過度に低下する虞があり、また、細溝１０の延在方向全体にわたって均一な風量の風が取り込まれてしまい、この取り込まれた風が細溝１０内を流れ難くなり、また細溝１０から流出することが妨げられる虞がある。細溝１０の両端が溝に開口せずに陸部内で終端している場合、この問題が顕著になる。それゆえ、空気流入部１１は、細溝１０の延在方向の一部に設けることが好ましい。具体的には、空気流入部１１の長さ（細溝１０の延在方向に沿った長さ）Ｌ２は、５ｍｍ以上、細溝１０の延在方向の長さＬ１の１／２以下であることが好ましい。

　また、本発明の空気入りタイヤは、細溝１０のタイヤ周方向に対向する溝壁面１０ｃの少なくとも一方に、トレッド踏面１に開口する空気流入部１１が形成されており、かつ、細溝１０の最大深さＤ１と、空気流入部１１の最大深さＤ２が１≦Ｄ１／Ｄ２≦１５を満たすことが、陸部剛性の確保および冷却効果の観点から好ましい。

　なお、細溝１０がトレッド踏面端ＴＥと連通していない場合には、細溝１０の内部に風の流れが起こりにくいため、本発明は、特に有効である。
　また、本発明は、大型化に伴ってトレッド部の発熱が問題となり易い、トラック、バス、建設車両用等の大型タイヤにおいて、顕著な効果を発揮する。特に、偏平率が８０％以下、リム径が５７インチ以上、過重負荷能力が６０ｍｔｏｎ以上、荷重係数（ｋ−ｆａｃｔｏｒ）が１．７以上となる空気入りタイヤにおいて、特に有効である。また建設車両用の空気入りタイヤでは、タイヤの車両側（路面と接している接地面と反対側）が車両に覆われず露出しているため、本発明の効果がさらに顕著に現れる。
　また、トレッド展開図上で、両側のトレッド踏面端ＴＥのタイヤ幅方向距離をトレッド幅としたとき、タイヤ赤道面を中心としたトレッド幅の５０％のタイヤ幅方向領域をセンター領域、当該センター領域の両側のタイヤ幅方向領域をショルダー領域として、センター領域のネガティブ率が、ショルダー領域のネガティブ率よりも小さい場合、センター領域の発熱がタイヤの耐久性を低下させ易い。このようなタイヤにおいては、センター領域に本発明の細溝および空気流入部を適用することで、高い放熱効果を発揮し、タイヤの耐久性を高めることができる。
　また、本発明の空気入りタイヤは、センター領域の放熱を促す観点から、図１の例のように、センター領域、特にタイヤ赤道面上に位置する周方向溝を有することが好ましいが、この周方向溝の溝幅が、１０ｍｍ以下であると周方向溝内に風が流れ難いため、本発明を適用することで、放熱効果を高めることができる。

　図１（ａ）のＡ−Ａ断面における摩耗防止部１２の形状としては、図２（ａ）に示すように、空気流入部１１に対向する溝壁面１０ｃに接続するトレッド踏面１に、溝壁面１０ｃに沿ってタイヤ径方向外側に向かって突出する断面三角形状の他、図２（ｂ）に示すように、空気流入部１１に対向する溝壁面１０ｃに接続するトレッド踏面１に、溝壁面１０ｃに沿ってタイヤ径方向外側に向かって突出する断面方形状とすることもできる。また、摩耗防止部１２は図２（ｃ）~（ｅ）に示すように、空気流入部１１に対向する溝壁面１０ｃの上端に、空気流入部１１側に向かって突出する、断面略半円形状、断面三角形状、または断面方形状とすることもできるし、図２（ｆ）~（ｈ）に示すように、空気流入部１１に対向する溝壁面１０ｃの上端に、トレッド踏面１から所定の距離に形成された、断面略半円形状、断面三角形状、または断面方形状の凹部とすることもできる。さらに、図２（ｉ）、（ｊ）に示すように、空気流入部１１に対向する溝壁面１０ｃの上端に凹部を形成して、空気流入部１１に対向する溝壁面１０ｃと、当該溝壁面１０ｃに接続するトレッド踏面１に挟まれた角部を湾曲させたような形状、または当該角部を面取りしたような形状としてもよい。また、図２（ａ）~（ｊ）に示す摩耗防止部１２を複数組合せた形状を、摩耗防止部１２として形成することも可能である。以上のような摩耗防止部１２においても上記図１（ｂ）の摩耗防止部１２同様に、摩耗を抑制し、放熱効果を長期にわたって持続させる効果を得ることができる。図２（ｃ）~（ｅ）に示すように摩耗防止部１２が、空気流入部１１が形成された溝壁面１０ｃに対向する溝壁面１０ｃから、空気流入部１１側に突出する突起であると、摩耗防止効果を高めて、放熱効果をより持続させることができる。
　なお、図２の（ｋ）は、摩耗防止部１２を有していない場合の細溝１０の溝壁面１０ｃの断面を、比較例として示したものである。

　図３は、本発明の一実施形態にかかる空気入りタイヤ、特に、建設車両等の重荷重用タイヤのタイヤ内部構造を示すタイヤ幅方向断面図である。図３に示されるように、このタイヤ１００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５００のゴムゲージ（ゴム厚さ）が厚い。なお、以下に説明するタイヤ内部構造は、図１を参照して説明したトレッドパターンを有する各タイヤにそれぞれ適用可能である。

　具体的には、タイヤ１００は、タイヤ外径をＯＤ、タイヤ赤道面Ｃの位置におけるトレッド部５００のゴムゲージをＤＣとした場合に、ＤＣ／ＯＤ≧０．０１５を満たす。

　タイヤ外径ＯＤ（単位：ｍｍ）とは、タイヤ１００の外径が最大となる部分（一般的には、タイヤ赤道面Ｃ付近におけるトレッド部５００）のタイヤ１００の直径である。ゴムゲージＤＣ（単位：ｍｍ）は、タイヤ赤道面Ｃの位置におけるトレッド部５００のゴム厚さである。ゴムゲージＤＣには、ベルト３００の厚さは含まれない。なお、タイヤ赤道面Ｃを含む位置に周方向溝が形成されている場合には、その周方向溝に隣接する位置におけるトレッド部５００のゴム厚さとする。

　図３に示されるように、タイヤ１００は、１対のビードコア１１０、カーカス２００及び複数のベルト層からなるベルト３００を備える。なお、図３では、タイヤ１００の半幅のみを示しているが、図示していない方のタイヤ１００の半幅も同じ構造を有する。

　ビードコア１１０は、ビード部１２０に設けられる。ビードコア１１０は、ビードワイヤー（図示せず）によって構成される。

　カーカス２００は、タイヤ１００の骨格をなすものである。カーカス２００の位置は、トレッド部５００からバットレス部９００及びサイドウォール部７００を通ってビード部１２０に渡る。

　カーカス２００は、１対のビードコア１１０間に跨り、トロイダル形状を有する。カーカス２００は、本実施形態において、ビードコア１１０を包む。カーカス２００は、ビードコア１１０に接する。タイヤ幅方向ｔｗｄにおけるカーカス２００の両端は、一対のビード部１２０によって支持されている。

　カーカス２００は、トレッド踏面１側から平面視したときに、所定方向に延在するカーカスコードを有する。本実施形態において、カーカスコードは、タイヤ幅方向ｔｗｄに沿って延在する。カーカスコードとして、例えば、スチールワイヤが用いられる。

　ベルト３００は、トレッド部５００に配置される。ベルト３００は、タイヤ径方向ｔｒｄにおいてカーカス２００の外側に位置する。ベルト３００は、タイヤ周方向に延びる。ベルト３００は、カーカスコードが延在する方向である所定方向に対して傾斜して延在するベルトコードを有する。ベルトコードとして、例えば、スチールコードが用いられる。

　複数のベルト層からなるベルト３００は、第１ベルト層３０１、第２ベルト層３０２、第３ベルト層３０３、第４ベルト層３０４、第５ベルト層３０５及び第６ベルト層３０６を含む。

　第１ベルト層３０１は、タイヤ径方向ｔｒｄにおいてカーカス２００の外側に位置する。第１ベルト層３０１は、タイヤ径方向ｔｒｄにおいて、複数のベルト層からなるベルト３００の中で最も内側に位置する。第２ベルト層３０２は、タイヤ径方向ｔｒｄにおいて第１ベルト層３０１の外側に位置する。第３ベルト層３０３は、タイヤ径方向ｔｒｄにおいて第２ベルト層３０２の外側に位置する。第４ベルト層３０４は、タイヤ径方向ｔｒｄにおいて第３ベルト層３０３の外側に位置する。第５ベルト層３０５は、タイヤ径方向ｔｒｄにおいて第４ベルト層３０４の外側に位置する。第６ベルト層３０６は、タイヤ径方向ｔｒｄにおいて第５ベルト層３０５の外側に位置する。第６ベルト層３０６は、タイヤ径方向ｔｒｄにおいて、複数のベルト層からなるベルト３００の中で最も外側に位置する。タイヤ径方向ｔｒｄにおいて、内側から外側に向かって、第１ベルト層３０１、第２ベルト層３０２、第３ベルト層３０３、第４ベルト層３０４、第５ベルト層３０５、第６ベルト層３０６の順に配置される。

　本実施形態において、タイヤ幅方向ｔｗｄにおいて、第１ベルト層３０１及び第２ベルト層３０２の幅（タイヤ幅方向ｔｗｄに沿って測った幅。以下同じ。）は、トレッド幅ＴＷの２５％以上、かつ、７０％以下である。タイヤ幅方向ｔｗｄにおいて、第３ベルト層３０３及び第４ベルト層３０４の幅は、トレッド幅ＴＷの５５％以上、かつ、９０％以下である。タイヤ幅方向ｔｗｄにおいて、第５ベルト層３０５及び第６ベルト層３０６の幅は、トレッド幅ＴＷの６０％以上、かつ、１１０％以下である。

　本実施形態において、タイヤ幅方向ｔｗｄにおいて、第５ベルト層３０５の幅は、第３ベルト層３０３の幅よりも大きく、第３ベルト層３０３の幅は、第６ベルト層３０６の幅以上であり、第６ベルト層３０６の幅は、第４ベルト層３０４の幅よりも大きく、第４ベルト層３０４の幅は、第１ベルト層３０１の幅よりも大きく、第１ベルト層３０１の幅は、第２ベルト層３０２の幅よりも大きい。タイヤ幅方向ｔｗｄにおいて、複数のベルト層からなるベルト３００のうち、第５ベルト層３０５の幅が最も大きく、第２ベルト層３０２の幅が最も小さい。従って、複数のベルト層からなるベルト３００は、タイヤ幅方向ｔｗｄにおける長さが最も短い最短ベルト層（すなわち、第２ベルト層３０２）を含む。

　最短ベルト層である第２ベルト層３０２は、タイヤ幅方向ｔｗｄにおける端縁であるベルト端３００ｅを有する。

　本実施形態において、トレッド踏面１側から平面視したときに、カーカスコードに対する第１ベルト層３０１及び第２ベルト層３０２のベルトコードの傾斜角度は、７０°以上、かつ、８５°以下である。カーカスコードに対する第３ベルト層３０３及び第４ベルト層３０４のベルトコードの傾斜角度は、５０°以上、かつ、７５°以下である。カーカスコードに対する第５ベルト層３０５及び第６ベルト層３０６のベルトコードの傾斜角度は、５０°以上、かつ、７０°以下である。

　複数のベルト層からなるベルト３００は、内側交錯ベルト群３００Ａと、中間交錯ベルト群３００Ｂと、外側交錯ベルト群３００Ｃと、を含む。各交錯ベルト群３００Ａ~３００Ｃは、該群内のそれぞれのベルト層を構成するベルトコードが、トレッド踏面１側からの平面視で、該群内において互いに隣接するベルト層間で（好ましくは、タイヤ赤道面をはさんで）互いに交錯する、複数のベルト層の群をいう。

　内側交錯ベルト群３００Ａは、１組のベルト層からなりタイヤ径方向ｔｒｄにおいてカーカス２００の外側に位置する。内側交錯ベルト群３００Ａは、第１ベルト層３０１と第２ベルト層３０２とによって、構成される。中間交錯ベルト群３００Ｂは、１組のベルト層からなりタイヤ径方向ｔｒｄにおいて内側交錯ベルト群３００Ａの外側に位置する。中間交錯ベルト群３００Ｂは、第３ベルト層３０３と第４ベルト層３０４とによって、構成される。外側交錯ベルト群３００Ｃは、１組のベルト層からなりタイヤ径方向ｔｒｄにおいて中間交錯ベルト群３００Ｂの外側に位置する。外側交錯ベルト群３００Ｃは、第５ベルト層３０５と第６ベルト層３０６とによって、構成される。

　タイヤ幅方向ｔｗｄにおいて、内側交錯ベルト群３００Ａの幅は、トレッド幅ＴＷの２５％以上、かつ、７０％以下である。タイヤ幅方向ｔｗｄにおいて、中間交錯ベルト群３００Ｂの幅は、トレッド幅ＴＷの５５％以上、かつ、９０％以下である。タイヤ幅方向ｔｗｄにおいて、外側交錯ベルト群３００Ｃの幅は、トレッド幅ＴＷの６０％以上、かつ、１１０％以下である。

　トレッド踏面１側から平面視したときに、カーカスコードに対する内側交錯ベルト群３００Ａのベルトコードの傾斜角度は、７０°以上、かつ、８５°以下である。トレッド踏面１側から平面視したときに、カーカスコードに対する中間交錯ベルト群３００Ｂのベルトコードの傾斜角度は、５０°以上、かつ、７５°以下である。トレッド踏面１側から平面視したときに、カーカスコードに対する外側交錯ベルト群３００Ｃのベルトコードの傾斜角度は、５０°以上、かつ、７０°以下である。

　トレッド踏面１側から平面視したときに、カーカスコードに対するベルトコードの傾斜角度は、内側交錯ベルト群３００Ａの傾斜角度が最も大きい。中間交錯ベルト群３００Ｂのカーカスコードに対するベルトコードの傾斜角度は、外側交錯ベルト群３００Ｃのカーカスコードに対するベルトコードの傾斜角度以上である。

　周溝（中間周方向溝）３は、ベルト端３００ｅから、タイヤ１００のトレッド踏面１側から平面視したときの、周溝３の幅方向における中心を通る溝幅中心線ＷＬのタイヤ幅方向最内位置（すなわちタイヤ幅方向内側への折れ曲がり箇所）までの、タイヤ幅方向ｔｗｄに沿った長さＤＬが、２００ｍｍ以下であるように、形成されている。

　以下、空気流入部１１の作用について詳細に説明する。
　図４（ａ）に示すように、タイヤが転動すると、タイヤの周囲には進行方向とは反対方向に風が流れる。この風を、トレッド踏面１に形成した溝に取り込むことにより、トレッド部が放熱され、トレッド部の温度が低下する。トレッド踏面１に幅広の溝を形成すると、溝内に風を取り込むことはできるが、陸部剛性が低下して、摩耗性能や操縦安定性能が悪化する。一方、陸部剛性が低下しない程度の幅狭の溝を形成すると、溝内に風を取り込むことができない。すなわち、図４（ａ）のＸで示す部分を図４（ｂ）に示すと、風の大部分は、矢印Ａで示すようにトレッド踏面１に形成された細溝１０内には取り込まれず、風の一部のみが矢印Ｂで示すように細溝１０内に取り込まれる。しかし、矢印Ｂの風も、細溝１０の溝底まで到達することはなく、細溝１０の浅い部分を通過して細溝１０から流出されてしまう。それゆえ、トレッド部の温度を低下させる効果は低い。
　そこで、図４（ｃ）に示すように、細溝１０の風上側の溝壁面に空気流入部１１を形成することにより、風の大部分を細溝１０内に取り込むとともに、細溝１０内に取り込んだ風を溝底まで到達させ、風下側の溝壁面に空気流入部１１を形成している場合は、この空気流入部１１から風を流出させることができる。なお、風下側の溝壁面に空気流入部１１を形成していない場合も、細溝１０の端部で行き場を失った風は、風下側の溝壁面の端部から流出する。これにより、トレッド部の温度を低下させる効果を高めることができる。
　特に、建設車両用の空気入りタイヤでは、図中Ｘで示すタイヤの車両側（トレッド踏面側と反対側）が車両に覆われず露出しているため、本発明の効果が顕著に現れる。

　また、図５を参照して、細溝１０の内部の風速ベクトルの数値解析を説明する。
　図５（ａ）は、タイヤ幅方向に対して３０°で傾斜させた細溝１０について、空気流入部１１を設けない場合を示し、図５（ｂ）は、風上側および風下側に空気流入部１１を設けた場合を示す。また、図５（ｃ）は流速を示す。なお、細溝１０の大きさは、長手方向の長さ２００ｍｍ、幅１０ｍｍ、深さ１００ｍｍであり、タイヤ幅方向に対して３０°で傾斜している。また、空気流入部１１の大きさは、長さ（細溝１０の長手方向に沿った長さ）５０ｍｍ、幅５０ｍｍ、最深部の深さ２０ｍｍである。
　図５（ａ）に示すように、空気流入部１１を設けない場合は、細溝１０の内部にほとんど風が取り込まれていないことがわかる。
　一方、図５（ｂ）に示すように、空気流入部１１を設けた場合は、風上側の溝壁面の空気流入部１１付近で風速ベクトルが最大となり、細溝１０の内部に風が取り込まれ、風下側の溝壁面の空気流入部１１付近でまた、風速ベクトルが大きくなることが分かる。

　細溝１０のいずれか一方の溝壁面に空気流入部１１が形成されている場合は、細溝１０の風上側の溝壁面に、空気流入部１１が形成されているように、空気入りタイヤを車両に装着すればよい。
　ただし、細溝１０のいずれか一方の溝壁面に空気流入部１１を形成すると、パターンが方向性をもち、利便性が低下するため、上述した図示例のように、細溝１０の両側の溝壁面に空気流入部１１を形成して非方向性パターンとすることが好ましい。
　なお、風上側の溝壁面に形成された空気流入部１１は空気を流入させる（取り込む）働きをするのに対し、風下側の溝壁面に形成された空気流入部１１は空気を流入させる働きをしない。よって、風上側の溝壁面に形成された空気流入部１１から細溝１０に流入し細溝１０内を通って風下側の溝壁面に形成された空気流入部１１に抜けるような風の流れが形成される。

　なお、細溝１０の溝幅を、溝深さより狭く設定したのは、細溝１０が浅くかつ幅広の場合、空気流入部１１を形成しなくても、風を細溝１０内に取り込み易いので本発明の効果が低いためである。また、細溝１０が浅い場合、細溝１０壁面の熱伝達率を上げても温度低減効果がトレッド部の内部まで届き難いためである。

　空気流入部１１は、陸部の大きさに対して十分小さくても、細溝１０内の風量を増加させることができるので、空気流入部１１を形成しても陸部の体積を大きく低下させることがない。それゆえ、摩耗性能および操縦安定性への影響は無視できるほど小さい。
　また、細溝１０の長手方向全体にわたる長さの空気流入部１１を設けると、細溝１０の長手方向全体にわたって均一な風量の風が取り込まれてしまい、この取り込まれた風が細溝１０内を流れることができず、また細溝１０から流出されるのが妨げられる。特に、細溝１０が独立している場合（細溝１０の両端が溝に開口せずに陸部内で終端している場合）、この問題が顕著になる。それゆえ、空気流入部１１は、細溝１０の長手方向の一部に設けることが好ましい。
　具体的には、空気流入部１１の長さ（細溝１０の長手方向に沿った長さ）は、５ｍｍ以上細溝１０の長手方向の長さの１／２以下であることが好ましい。
　なお、「細溝の長手方向」とは、細溝の両端（開口している場合は、開口端）において、溝底における対向する溝壁の中間点同士を結んだ直線の方向を意味するものとする。

　なお、空気流入部１１はトレッド部が摩耗するに従って小さくなり、風を取り込む効果、すなわち、放熱性能は低減する。しかし、トレッド部の発熱量もトレッド部の摩耗に従って減少していくため、摩耗後に備えて新品時の空気流入部１１を大きく設計する必要性は低い。

　細溝１０は、接地時に閉じることが好ましい。具体的には、細溝１０の幅は１０ｍｍ~２０ｍｍ程度であることが好ましい。細溝１０が接地時に閉じると、リブ状中央陸部６が１つの連続した陸部になるため、陸部の剛性が高まり、摩耗性能が向上することができる。

　以下、図６~図９を用いて、空気流入部１１の各種変形例を説明する。図中矢印で、風の向きを表すものとする。
　細溝１０がタイヤ幅方向に対して傾斜した方向に延在する場合、空気流入部１１は、図６（ａ）に示すように、細溝１０の両端部のうち、風に最初に当たる方の端部側の溝壁面に形成されていてもよいし、図６（ｂ）に示すように、風に最後に当たる方の端部側の溝壁面に形成されていてもよい。また、図６（ｃ）に示すように、空気流入部１１は、細溝１０の中央部に形成されていてもよい。

　細溝１０の風上側および風下側の両溝壁面に、空気流入部１１が形成されている場合、流入部同士がタイヤ周方向（風が流れてくる方向）に対して重ならないように、細溝１０の一方の溝壁面に形成されている空気流入部１１の、細溝１０の長手方向に沿った中心Ａと、細溝１０の他方の溝壁面に形成されている空気流入部１１の、細溝１０の長手方向に沿った中心Ｂと、は、細溝１０の長手方向に間隔があいていることが好ましい。
　具体的には、空気流入部１１は、図７（ａ）（ｂ）に示すように、細溝１０の両端部に形成されていること、および、図７（ｃ）（ｄ）に示すように、細溝１０の中央部にずらして形成されていることが好ましい。ただし、図７（ｅ）に示すように、細溝１０の中央部に並べて、すなわち、点Ａと点Ｂとが、細溝１０の長手方向に間隔をあけずに形成されていてもよい。

　空気流入部１１のトレッド踏面から見た場合の平面形状としては、図８（ａ）に示すように、一組の対辺が細溝１０の壁面と平行で、もう一組の対辺がタイヤ周方向に平行な平行四辺形の他、図８（ｂ）（ｃ）に示すように、一組の対辺が細溝１０の壁面と平行で、もう一組の対辺がタイヤ周方向に対して傾斜した平行四辺形とすることもできる。また、空気流入部１１は、図８（ｄ）に示すように、下底が細溝１０の壁面に開口し、上底が細溝１０の壁面から遠い側にある台形、すなわち、タイヤ幅方向長さが、細溝１０の壁面側から漸減するものとすることもできるし、図８（ｅ）に示すように、上底が細溝１０の壁面に開口し、下底が細溝１０の壁面から遠い側にある台形、すなわち、タイヤ幅方向長さが、細溝１０の壁面側から漸増するものとすることもできる。また、空気流入部１１は、図８（ｆ）に示すように、図８（ｅ）に示す台形の上底および下底以外の２辺を曲線とすることもできる。また、空気流入部１１は、図８（ｇ）に示すように、半円とすることもできるし、図８（ｈ）に示すように、三角形とすることもできる。

　空気流入部１１の細溝の長手方向と垂直な断面における側面形状としては、図９（ａ）~（ｄ）に示すように、空気流入部１１の深さが細溝１０の壁面から遠い側（図中Ａ地点）から、細溝１０の壁面に開口する側（図中Ｂ地点）に向かって漸増し、細溝１０の壁面に開口する側において空気流入部１１の深さが最も深くなることが好ましい。ただし、空気流入部１１の底面は、図９（ａ）に示すように平面とすることもできるし、図９（ｂ）~（ｄ）に示すように、曲面とすることもできる。また、図９（ｅ）に示すように、空気流入部１１の深さが、Ａ地点からＢ地点に向かって階段状に増加してもよい。また、図９（ｆ）（ｇ）に示すように、空気流入部１１の深さが、Ａ地点からＣ地点まで一定で、Ｃ地点からＢ地点に向かって漸増してもよいし、図９（ｈ）に示すように、空気流入部１１の深さが、Ａ地点からＣ地点まで漸増し、Ｃ地点からＢ地点まで一定でもよい。また、図９（ｉ）に示すように、空気流入部１１の深さが、Ａ地点からＢ地点まで一定でもよい。

　以下、本発明の実施例について説明する。実施例、比較例ともに、タイヤサイズ５９／８０Ｒ６３の建設車両用タイヤを用いた。実施例、比較例の各タイヤの対応図面、各種の寸法は表１に示す。なお、Ｌ３（ｍｍ）は、細溝１０の延在方向に沿った摩耗防止部１２の長さであり、θは、細溝１０の延在方向２に対する空気流入部の延在方向の角度を示す。上記の各タイヤを用いて、室内ドラム試験にてベルト上温度をモニタリングし放熱効果継続時間を評価した。荷重条件は正規荷重、速度条件は８ｋｍ／ｈとした。測定結果を表１に示す。結果は比較例１を基準とした指標で表し、この値が大きいほど放熱効果が高いことを示す。なお、各寸法の測定は、空気入りタイヤを、正規リムに組み付け、正規内圧を充填し、荷重を加えない無負荷状態（以下、「所定状態」という。）で行うものとし、タイヤの表面に沿って測定するものとする。そして、「正規リム」とは、ＪＡＴＭＡに規定される「標準リム」、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、「正規内圧」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。

　表１に示すように、摩耗防止部を有する実施例タイヤは、摩耗防止部を有していない比較例タイヤよりも、放熱効果が長期にわたって継続したことがわかる。

　かくしてこの発明により、陸部剛性を確保しつつトレッド部の放熱効果を向上させ、さらに、放熱効果の低下を抑制することが可能な空気入りタイヤを提供することが可能となった。

１：トレッド踏面、　２：中央周方向溝、　３：中間周方向溝、
４：側方周方向溝、　５：中間幅方向溝、　６：側方幅方向溝、
７：リブ状中央陸部、　８：ブロック状中間陸部、
９：ブロック状側方陸部、　１０：細溝、　１０ｃ：細溝の溝壁面、
１１：空気流入部、　１１ａ：空気流入部の溝壁開口端、
１２：摩耗防止部

Claims

　トレッド踏面に、タイヤ周方向に対して傾斜した方向に延在するとともに、溝幅が溝深さよりも小さい細溝が形成され、
　一端が、前記細溝のタイヤ周方向に対向する溝壁面の少なくとも一方に開口し、他端がトレッド踏面に開口する空気流入部が形成されており、
　前記空気流入部が形成された溝壁面に対向する溝壁面、または前記空気流入部が形成された溝壁面に対向する溝壁面に接続するトレッド踏面に、突起または凹部からなる摩耗防止部を有することを特徴とする空気入りタイヤ。
　前記摩耗防止部が、前記トレッド踏面からタイヤ径方向外側に突出する突起である、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
　前記タイヤ径方向外側に突出する突起のタイヤ周方向断面視における形状は、該突起のタイヤ径方向内方に曲率中心を有する円弧形状である、請求項２に記載の空気入りタイヤ。
　前記摩耗防止部が、前記空気流入部が形成された溝壁面に対向する溝壁面から、前記空気流入部側に突出する突起である、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
　前記摩耗防止部は前記細溝の延在方向に沿って連続して延び、前記細溝の延在方向に沿う長さが、前記空気流入部の長さの０．０５倍以上、前記細溝の長さ以下である、請求項１~４のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
　前記空気流入部が形成された溝壁面に対向する溝壁面に、前記空気流入部から前記細溝の延在方向に離間させて、さらに第２空気流入部が形成されており、
　前記第２空気流入部が形成された溝壁面に対向する溝壁面、または前記第２空気流入部が形成された溝壁面に対向する溝壁面に接続するトレッド踏面に、突起または凹部からなる第２摩耗防止部を有する、請求項１~５のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。