JP2014162298A - タイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 タイヤサイド部の温度上昇の抑制と、タイヤ耐久性の向上とを両立することが可能なタイヤを提供する。
【解決手段】 空気入りタイヤ１は、トレッド部とタイヤサイド部とビード部とにわたって延びるカーカス部を有する。カーカス部は、カーカス本体部と、ビードコアで折り返す折返し部とを有する。タイヤサイド部の外側表面には、タイヤ幅方向内側に凹むとともに、タイヤ周方向に延びる周方向凹部が形成されており、周方向凹部には、乱流発生用突起が設けられている。タイヤ断面において、カーカス本体部の内側表面と、正規リムに接するリム離反点との距離をタイヤ基準厚みとして規定するとともに、折返し部の内側表面と、周方向凹部のタイヤ外表面との距離をタイヤ厚みとして規定した場合、複数の乱流発生用突起は、タイヤ厚みがタイヤ基準厚みに対して、２０％以上６０％以下の領域に設けられている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、路面と接地するトレッド部と、トレッド部に連なるタイヤサイド部と、タイヤサイド部に連なるビード部とを有するタイヤに関する。

従来、オフザロードラジアル（ＯＲＲ）タイヤ、トラックバスラジアル（ＴＢＲ）タイヤなどの重荷重用タイヤにおいては、リムフランジとの摩擦及びリムフランジからの突き上げによって、タイヤサイド部、特にビード部側のゴムが変形しやすい。かかる変形を抑制するため、タイヤサイド部、特にビード部側のゴムの厚みを増加させる手法がとられている。しかし、ゴムの厚みを増加させると、ゴムの変形によって発熱し易くなる。タイヤサイド部における発熱は、ゴムの劣化を促進し、タイヤの耐久性を悪化させてしまうことに繋がるため、タイヤサイド部の温度上昇を抑制するタイヤが望まれている。

このような問題を解決するため、タイヤサイド部の一部に、タイヤサイド部の外側表面からタイヤ幅方向外側に突出する乱流発生用突起を設けることによって、タイヤサイド部の外側表面に空気の乱流を発生させて、温度上昇を抑制する手法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

ここで、重荷重用タイヤでは、タイヤサイド部におけるゴムの厚みが乗用車用タイヤに比べて厚いため、乱流発生用突起を設けることによって、タイヤサイド部の外側表面における冷却効果が得られるものの、タイヤ内部までを冷却できず、その結果、温度上昇を抑制する効果が十分に得られない可能性もある。

そこで、近年では、タイヤサイド部の一部において、タイヤ周方向に沿ってタイヤ幅方向内側に凹む周方向凹部を形成するとともに、当該周方向凹部が形成されている領域に乱流発生用突起を設けて、より効率的に温度上昇を抑制することも検討されている。

国際公開番号ＷＯ２００９／０８４６３４号公報

しかしながら、周方向凹部が形成されている領域は、周方向凹部が形成されている領域以外の他の領域に比べてゴムの厚みが小さい。このようにゴムの厚みが小さい領域に乱流発生用突起を成形する場合、タイヤ製造時において、タイヤ内部に設けられているカーカス部が変形してしまう場合がある。具体的には、タイヤ製造時（加硫時）において、乱流発生用突起の成形に伴うゴムの流動によって、カーカス部を構成するカーカスコードがタイヤ幅方向に凹凸してしまう場合があった。このように、カーカス部が変形してしまうと、タイヤ耐久性の低下を引き起こすという問題があった。

すなわち、周方向凹部が形成されている領域に乱流発生用突起を設けることで、温度上昇を効率的に抑制することが可能になるものの、タイヤの耐久性の低下を引き起こし易くなるため、対策が望まれていた。

そこで、本発明は、タイヤサイド部の温度上昇の抑制と、タイヤ耐久性の向上とを両立することが可能なタイヤを提供することを目的とする。

発明者は、タイヤサイド部において、温度上昇を抑制と、タイヤ耐久性の向上とを両立させる観点から鋭意研究した結果、タイヤ厚みが所定範囲内であると、温度上昇を抑制する効果が高められるとともに、タイヤ製造時において、カーカス部の変形に与える影響を抑制できるという知見を得た。

そこで、本発明の特徴は、 路面と接するトレッド部（トレッド部１０）と、前記トレッド部に連なるタイヤサイド部（タイヤサイド部２０）と、前記タイヤサイド部に連なるビード部（ビード部３０）とを有するとともに、トレッド部とタイヤサイド部とビード部とにわたって延びるカーカス部（カーカス部４０）を有するタイヤ（空気入りタイヤ１）であって、 前記カーカス部は、トレッド部からタイヤサイド部をへてビード部のビードコアに至るカーカス本体部（カーカス本体部４１）と、前記ビードコアで折り返す折返し部（折り返し部４２）とを有し、前記タイヤサイド部には、タイヤ幅方向内側に凹むとともに、タイヤ周方向に延びる周方向凹部（周方向凹部１００）が形成されるとともに、前記周方向凹部には、タイヤ幅方向外側に向かって突出する乱流発生用突起（乱流発生用突起１１０）が設けられており、タイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿ったタイヤ断面において、前記カーカス本体部のタイヤ幅方向内側における内側表面と、正規リムに接するリム離反点との距離をタイヤ基準厚み（タイヤ基準厚みＴ０）として規定するとともに、前記折返し部のタイヤ幅方向内側における内側表面と、前記周方向凹部のタイヤ外表面との距離をタイヤ厚み（タイヤ厚みＴ１）として規定した場合、前記複数の乱流発生用突起は、前記タイヤ厚みが前記タイヤ基準厚みに対して、２０％以上６０％以下の領域に設けられていることを要旨とする。

本発明の特徴によれば、タイヤサイド部、特にビード部側の温度上昇の抑制と、タイヤ耐久性の向上とを両立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実施形態に係る空気入りタイヤ１を示す一部分解斜視図である。 図２は、本発明の第１実施形態に係る空気入りタイヤ１を示す断面図である。 図３（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る空気入りタイヤ１の一部拡大斜視図である。図３（ｂ）は、本発明の第１実施形態に係る空気入りタイヤ１の一部拡大側面図である。図３（ｃ）は、図３（ｂ）におけるＡ−Ａ断面図である。 図４（ａ）は、実施例に係る空気入りタイヤの一部拡大断面図である。図４（ｂ）は、従来例に係る空気入りタイヤの一部拡大断面図である。図４（ｃ）は、比較例１に係る空気入りタイヤの一部拡大断面図である。

次に、本発明に係る実施形態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、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、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得る。

［第１実施形態］
まず、本発明の第１実施形態について説明する。

（１）空気入りタイヤ１の構成
本実施形態に係る空気入りタイヤ１は、ダンプトラックなどの建設車両に装着される重荷重用の空気入りタイヤ（重荷重用タイヤ）である。空気入りタイヤ１の構成について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る空気入りタイヤ１を示す一部分解斜視図である。図２は、本実施形態に係る空気入りタイヤ１を示す一部断面図である。図３は、本実施形態に係る空気入りタイヤ１の一部拡大断面図である。

図１に示すように、空気入りタイヤ１は、走行時に路面に接地するトレッド部１０と、トレッド部１０に連なるタイヤサイド部２０と、タイヤサイド部２０に連なるビード部３０とを有する。

また、タイヤサイド部２０の外側表面には、タイヤ幅方向Ｔｗ内側に凹むとともに、タイヤ周方向ＴＣに延びる周方向凹部１００が形成されている。また、空気入りタイヤ１は、空気入りタイヤ１の骨格を形成するカーカス部４０と、トレッド部１０においてカーカス部４０のタイヤ径方向Ｔｄ外側に配設されるベルト層５０とを有する。

カーカス部４０は、カーカスコードと、カーカスコードを覆うゴムからなる層とにより構成される。カーカス部４０は、トレッド部１０とタイヤサイド部２０とビード部３０とにわたって延びる。カーカス部４０は、トレッド部１０からタイヤサイド部２０をへてビード部３０のビードコア４５に至る本体部４１と、ビードコア４５で折り返す折返し部４２とを有する。

正規内圧を充填し、無荷重である無荷重状態におけるタイヤ幅方向及びタイヤ径方向Ｔｄに沿ったタイヤ断面において、折り返し部４２のタイヤ径方向Ｔｄ外側の端部４２ｘは、タイヤ径方向Ｔｄの最も内側に位置するビード端部３１から、タイヤ径方向Ｔｄ外側に向かってタイヤ高さＨの４０％以上６０％以下の範囲に位置している。なお、本実施形態では、タイヤ高さＨは、空気入りタイヤ１がリムホイール６０に組み付けられた状態において、タイヤ径方向Ｔｄ内側の下端に位置するビード端部３１から、路面に接地するトレッド部１０のトレッド面までのタイヤ径方向Ｔｄにおける長さとしている。

ベルト層５０は、スチールコードにゴム成分が含浸されることによって構成される。また、ベルト層５０は、複数の層により構成され、それぞれの層は、タイヤ径方向Ｔｄに沿って積層している。ビード部３０は、タイヤ周方向Ｔｃに沿って配設され、タイヤ赤道線ＣＬを介して、タイヤ幅方向Ｔｗの両側に配設される。なお、空気入りタイヤ１は、タイヤ赤道線ＣＬを基準に線対称の構造であるため、図１においては、片側のみ示している。

なお、本実施形態では、空気入りタイヤ１がリムホイール６０に組み付けられた状態において、空気入りタイヤ１がリムホイール６０のリムフランジ６１と接する最もタイヤ径方向Ｔｄ外側の点を、リム離反点６１ａと規定する。また、空気入りタイヤ１がリムホイール６０に組み付けられた状態とは、空気入りタイヤ１が規格に規定された標準リム（正規リム）に、規格に規定された最大荷重に対応する空気圧で組み付けられた状態を意味する。正規内圧を充填し、無荷重である無荷重状態において空気入りタイヤ１がリムホイール６０に組み付けられた状態とも言える。

ここで、規格とは、ＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ（２０１０年度版、日本自動車タイヤ協会規格）を示す。なお、使用地又は製造地において、ＴＲＡ規格、ＥＴＲＴＯ規格などが適用される場合は各々の規格に準ずる。また、本実施形態において、トレッド部１０とタイヤサイド部２０との境界は、トレッド端部ＴＥであり、タイヤサイド部２０とビード部３０との境界は、リム離反点６１ａであることとする。

また、本実施形態において、タイヤサイド部２０の外表面には、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に沿ったタイヤ断面において、リム離反点６１ａから周方向凹部１００のタイヤ径方向Ｔｄ内側の端部１００ａまでの範囲に、リム側外表面８０が形成されている。

図２に示すように、リム側外表面８０は、トレッド幅方向Ｔｗ内側に曲率半径Ｒ１の中心Ｃ１を有する所定の円弧曲線Ｒｃ１に沿って形成されている。つまり、リム側外表面８０は、トレッド幅方向Ｔｗ外側に膨らむ曲面形状に形成されている。リム側外表面８０をこのように形成することによって、タイヤサイド部２０のビード部３０側の領域において、一定の剛性が確保されている。

なお、曲率半径Ｒ１の中心Ｃ１は、タイヤ最大幅部ｍの位置からトレッド幅方向Ｔｗに延びる仮想直線上に位置することが好ましい。また、周方向凹部１００のタイヤ径方向Ｔｄ内側の端部１００ａは、タイヤ断面において、周方向凹部１００のタイヤ外表面と、曲面形状に形成されているタイヤ外表面（リム側外表面８０）との境界点とも言い換えることができる。

（２）周方向凹部の構成
次に、周方向凹部１００の構成について具体的に説明する。周方向凹部１００は、タイヤ最大幅部ｍの位置からリム離反点６１ａまでの範囲に形成される。なお、周方向凹部１００のタイヤ径方向Ｔｄの長さと、タイヤ幅方向Ｔｗの深さとは、空気入りタイヤ１の大きさや、装着される車両の種類に応じて、適宜決定することが好ましい。

また、周方向凹部１００は、周方向凹部１００のタイヤ径方向Ｔｄ内側に位置する内側壁面１０１と、周方向凹部１００のタイヤ径方向Ｔｄ外側に位置する外側壁面１０２と、内側壁面１０１と外側壁面１０２との間に位置する底面１０３とを有する。なお、周方向凹部１００は、タイヤ径方向Ｔｄにおいて、内側壁面１０１が形成される領域と、外側壁面１０２が形成される領域と、底面１０３が形成される領域との３つの領域に区分けすることができる。

また、周方向凹部１００のタイヤ径方向Ｔｄの内側端部１００ａから周方向凹部１００の最深部まで延びる内側壁面１０１は、タイヤ幅方向Ｔｗ外側に曲率半径Ｒ２の中心Ｃ２を有する円弧曲線Ｒｃ２に沿って形成される。すなわち、周方向凹部１００では、タイヤ径方向Ｔｄの内側端部１００ａから最深部までが、曲面形状によって凹むように形成されている。

このような空気入りタイヤ１によれば、タイヤの回転によって、タイヤサイド部２０に沿って流れる空気が、曲面形状である側壁面１０１に沿って周方向凹部１００の内部に円滑に流れ込み易くなるとともに、周方向凹部１００の内部の空気が、外部に排出されやすくなる。すなわち、周方向凹部１００の内部に循環する空気の量を増加させて、ゴムの温度上昇を抑制することが可能になる。

なお、空気入りタイヤ１のタイヤ幅方向Ｔｗ及びタイヤ径方向Ｔｄに沿った断面における内側壁面１０１によって形成される円弧曲線の曲率半径Ｒ２は、無荷重状態において、５０ｍｍ以上であることが好ましい。内側壁面１０１の曲率半径Ｒ２が、５０ｍｍ未満である場合、荷重時のタイヤサイド部２０の倒れ込みによって生じる内側壁面１０１の歪が局所的に集中してしまい、タイヤサイド部２０のビード部３０側における耐クラック性が悪化してしまう可能性があるためである。また、空気入りタイヤ１では、正規内圧を充填し、無荷重である無荷重状態における内側壁面１０１の曲率半径Ｒａと、正規内圧を充填し、正規荷重をかけた正規荷重状態における内側壁面１０１の曲率半径Ｒｂとは、（Ｒａ−Ｒｂ）／Ｒａ≦０．５の関係を満たしてもよい。

同様に、外側壁面１０２もタイヤ幅方向Ｔｗ外側に曲率半径の中心を有する円弧曲線に沿って形成されていてもよい。すなわち、周方向凹部１００では、タイヤ径方向Ｔｄの外側端部１００ｂから最深部までが、曲面形状によって凹むように形成されていてもよい。

図２に示すように、本実施形態では、無荷重状態のタイヤ断面において、リム側外表面８０に沿った所定の円弧曲線Ｒｃ１を、周方向凹部１００が形成される領域まで延長させた仮想円弧曲線Ｖｃ１を規定する。 また、本実施形態では、所定の円弧曲線Ｒｃ１を延長させた仮想円弧曲線Ｖｃ１を規定した場合、仮想円弧曲線Ｖｃ１対する周方向凹部１００の最大深さＤは、１５ｍｍ以上３５ｍｍ以下の範囲内とする。ここで、図２の例では、仮想円弧曲線Ｖｃ１部分が点線で示されている。なお、最大深さＤは、図２に示すように、周方向凹部１００の底面から仮想円弧曲線Ｖｃ１までの間隔である。具体的には、仮想円弧曲線Ｖｃ１を基準とした周方向凹部１００の深さとは、仮想円弧曲線Ｖｃ１を基準として、周方向凹部１００のタイヤ外表面に直交する線を規定した場合に、直交線が周方向凹部１００のタイヤ外表面に交わる点から、直交線が仮想円弧曲線Ｖｃ１に交わる点までの距離である。

また、本実施形態において、周方向凹部１００のタイヤ径方向Ｔｄ内側の端部１００ａは、リム離反点６１ａからタイヤ径方向Ｔｄ外側に向かって所定範囲内の位置に設けられている。具体的に、空気入りタイヤ１に正規内圧を充填し、正規荷重をかけた正規荷重状態における端部１００ａは、正規内圧を充填し、無荷重である無荷重状態におけるタイヤ径方向Ｔｄのタイヤ高さをＨとした場合、リム離反点６１ａからタイヤ径方向Ｔｄ外側に向かってタイヤ高さＨの０％以上２５％以下の範囲内に位置する。なお、本実施形態では、タイヤ高さＨは、図２に示すように、空気入りタイヤ１がリムホイール６０に組み付けられた状態において、タイヤ径方向Ｔｄ内側のビード端部３１から、トレッド部１０のトレッド面までのタイヤ径方向Ｔｄにおける長さとしている。ビード端部３１は、タイヤ断面において、リムホイール６０に組み付けられた空気入りタイヤ１の最もタイヤ径方向Ｔｄ内側に位置する下端である。

また、本実施形態に係る周方向凹部１００の内部には、タイヤ幅方向Ｔｗ外側に向かって突出する複数の乱流発生用突起１１０が形成されている。乱流発生用突起１１０の形状は、ブロック形状である。なお、乱流発生用突起１１０の詳細な構成については、後述する。

（３）乱流発生用突起の構成
次に、周方向凹部１００に形成される乱流発生用突起１１０の構成について、図面を参照しながら説明する。 ここで、図３（ａ）には、本実施形態に係る周方向凹部１００の一部拡大斜視図が示されている。図３（ｂ）には、第１実施形態に係る周方向凹部１００の一部拡大平面図が示されている。図３（ｃ）には、図３（ｂ）におけるＡ−Ａ断面図が示されている。

本実施形態において、周方向凹部１００の内部には、タイヤ幅方向Ｔｗ外側に向かって突出する乱流発生用突起１１０が形成されている。なお、周方向凹部１００の内部とは、タイヤ径方向Ｔｄにおいて、周方向凹部１００のタイヤ径方向Ｔｄ内側の端部１００ａと、周方向凹部１００のタイヤ径方向Ｔｄ外側の端部１００ｂとの間の領域内を示す。

具体的に、複数の乱流発生用突起１１０は、第１乱流発生用突起１１１と、第１乱流発生用突起１１１からタイヤ周方向Ｔｃに所定ピッチを設けて配置される第２乱流発生用突起１１２とを含む。また、第１乱流発生用突起１１１のタイヤ径方向Ｔｄにおける両端部１１１ｘ，１１１ｙと、前記第２乱流発生用突起のタイヤ径方向における両端部１１２ｘ，１１２ｙとは、タイヤ径方向における位置が異なるように配置されている。かかる空気入りタイヤ１によれば、周方向凹部１００の内部に空気が流れる際に、第１乱流発生用突起１１１に衝突しなかった空気が、タイヤ周方向Ｔｃに隣接する第２乱流発生用突起１１２に衝突するため、乱流が一層発生しやすくなる。

また、本実施形態では、複数の乱流発生用突起１１０は、第１乱流発生用突起１１１と、第２乱流発生用突起１１２と、第１乱流発生用突起１１１のタイヤ径方向Ｔｄ内側に間隔を設けて配置される第３乱流発生用突起１１３とを含む。

第２乱流発生用突起１１２のタイヤ径方向Ｔｄ外側端部１１２ｘは、第１乱流発生用突起１１１のタイヤ径方向Ｔｄ内側端部１１１ｙよりもタイヤ径方向Ｔｄ外側に位置してもよい。具体的に、図３（ｂ）に示すように、第２乱流発生用突起１１２のタイヤ径方向Ｔｄ外側端部１１２ｘは、第１乱流発生用突起１１１のタイヤ径方向Ｔｄ内側端部１１１ｙよりもタイヤ径方向Ｔｄ外側に距離Ｌ２だけ離れてもよい。

また、第２乱流発生用突起１１２のタイヤ径方向Ｔｄ内側端部１１２ｙは、第３乱流発生用突起１１３のタイヤ径方向Ｔｄ外側端部１１３ｘよりもタイヤ径方向Ｔｄ内側に位置してもよい。具体的に、図３（ｂ）に示すように、第２乱流発生用突起１１２のタイヤ径方向Ｔｄ内側端部１１２ｙは、第３乱流発生用突起１１３のタイヤ径方向Ｔｄ外側端部１１３ｘよりもタイヤ径方向Ｔｄ内側に距離Ｌ３だけ離れてもよい。

かかる空気入りタイヤ１によれば、第１乱流発生用突起１１１と第３乱流発生用突起１１３との間を通過した空気の流れが、タイヤ周方向Ｔｃに隣接する第２乱流発生用突起１１２に衝突するため、一層乱流が発生しやすくなる。

なお、以下、第１乱流発生用突起１１１と第２乱流発生用突起１１２と第３乱流発生用突起１１３とを、乱流発生用突起１１０として適宜示す。

また、本実施形態では、複数の乱流発生用突起１１０が、第１乱流発生用突起１１１と第２乱流発生用突起１１２と第３乱流発生用突起１１３との３種類の乱流発生用突起を含む場合を例に挙げて説明するが、乱流発生用突起１１０は１種類（例えば、第１乱流発生用突起１１１）でもよいし、２種類でもよいし、４種類以上でもよい。

本実施形態に係る空気入りタイヤ１では、タイヤ断面において、カーカス本体部４１のタイヤ幅方向Ｔｗ内側における内側表面と、正規リムに接するリム離反点６１ａとの距離をタイヤ基準厚みＴ０として規定するとともに、折返し部４２のタイヤ幅方向Ｔｗ内側における内側表面と、周方向凹部１００のタイヤ外表面との距離をタイヤ厚みＴ１として規定する。なお、詳細には、タイヤ基準厚みＴ０は、カーカス本体部４１のタイヤ幅方向Ｔｗ内側における内側表面に直交する方向に沿った距離である。また、タイヤ厚みＴ１は、折返し部４２のタイヤ幅方向Ｔｗ内側における内側表面に直交する方向に沿った距離である。

上記のようにして、タイヤ基準厚みＴ０とタイヤ厚みＴ１とを規定した場合、複数の乱流発生用突起１１０は、タイヤ厚みＴ１がタイヤ基準厚みＴ０に対して、２０％以上６０％以下の領域に設けられている。すなわち、第１乱流発生用突起１１１と第２乱流発生用突起１１２と第３乱流発生用突起１１３とは、タイヤ厚みＴ１がタイヤ基準厚みＴ０に対して、２０％以上６０％以下の領域に設けられている。

具体的に、図２に示すように、周方向凹部１００には、タイヤ基準厚みＴ０に対して２０％以上６０％以下のタイヤ厚みＴ１となる領域２００が形成される。図２の例では、周方向凹部１００のタイヤ外表面上の点２００ａにおけるタイヤ厚みＴ１ａが、タイヤ基準厚みＴ０に対して２０％以上６０％以下の厚みを有している。また、周方向凹部１００の外側表面上の点２００ｂにおけるタイヤ厚みＴ１ｂが、タイヤ基準厚みＴ０に対して２０％以上６０％以下の厚みを有している。

図２に示すように、乱流発生用突起１１０は、タイヤ厚みＴ１がタイヤ基準厚みＴ０に対して、２０％以上６０％以下の領域２００内に設けられている。言い換えると、乱流発生用突起１１０と周方向凹部１００とが接合する接合部分では、タイヤ厚みは、タイヤ基準厚みＴ０に対して２０％以上６０％以下のタイヤ厚みＴ１であるといえる。あるいは、乱流発生用突起１１０は、領域２００のタイヤ径方向Ｔｄ内側の端部２００ａと、領域２００のタイヤ径方向Ｔｄ外側の端部２００ｂとの間に設けられているともいえる。

図３（ａ）乃至（ｂ）に示すように、複数の乱流発生用突起１１０のそれぞれは、概ね立体長方形状に形成されている。ここで、複数の乱流発生用突起の少なくとも一つは、タイヤ幅方向Ｔｗ外側に位置する幅方向外側面と、幅方向外側面のタイヤ径方向Ｔｄ内側に位置する径方向内側面と、幅方向外側面のタイヤ径方向Ｔｄ外側に位置する径方向外側面とを備える。なお、以下において、乱流発生用突起１１０の形状について説明する。また、第１乱流発生用突起１１１と第２乱流発生用突起１１２と第３乱流発生用突起１１３とは、概ね同一の面数を持つ立体長方形状に形成されていることから、第１乱流発生用突起１１１に着目して、説明する。

第１乱流発生用突起１１１は、幅方向外側面１１１ａと、幅方向外側面１１１ａのタイヤ径方向Ｔｄ内側に位置する径方向内側面１１１ｂと、幅方向外側面１１１ａのタイヤ径方向Ｔｄ外側に位置する径方向外側面１１１ｃと、幅方向外側面１１１ａのタイヤ周方向Ｔｃの一方に位置する周方向側面１１１ｄと、幅方向外側面１１１ａのタイヤ周方向Ｔｃの他方に位置する周方向側面１１１ｅとを有する。

具体的に、径方向内側面１１１ｂは、幅方向外側面１１１ａのタイヤ径方向Ｔｄ内側端部から周方向凹部１００のタイヤ外表面に延びる。径方向外側面１１１ｃは、幅方向外側面１１１ａのタイヤ径方向Ｔｄ外側端部から周方向凹部１００のタイヤ外表面に延びる。周方向側面１１１ｄは、幅方向外側面１１１ａのタイヤ周方向Ｔｄの一方の端部から周方向凹部１００のタイヤ外表面に延びる。周方向側面１１１ｅは、幅方向外側面１１１ａのタイヤ周方向Ｔｄの他方の端部から周方向凹部１００のタイヤ外表面に延びる。

図３（ｃ）に示すように、本実施形態では、径方向内側面１１１ｂは、タイヤ断面において、タイヤ幅方向Ｔｗに対して平行、又は、タイヤ幅方向Ｔｗ外側に向かってタイヤ径方向Ｔｄ外側に傾斜するように延びている。また、径方向外側面１１１ｃは、タイヤ断面において、タイヤ幅方向Ｔｗに対して平行、又は、タイヤ幅方向Ｔｗ外側に向かってタイヤ径方向Ｔｄ内側に傾斜するように延びている。

すなわち、タイヤ断面において、径方向内側面１１１ｂのタイヤ幅方向Ｔｗに対する角度θｗｂは、０度以上９０度未満の範囲内である。具体的に、図３（ｃ）に示すように、径方向内側面１１１ｂのタイヤ幅方向Ｔｗに沿った直線ＷＬに対する角度θｗｂは、０度以上９０度未満の範囲内である。更に、図３（ｃ）に示すように、タイヤ断面において、幅方向外側面１１１ａと、径方向内側面１１１ｂとの成す角度θａｂは、鈍角であることが好ましい。

このように、径方向内側面１１１ｂ及び径方向外側面１１１ｃは、タイヤ幅方向Ｔｗに対して、平行、又は、傾斜するように形成されている。かかる空気入りタイヤ１によれば、径方向内側面１１１ｂ及び径方向外側面１１１ｃが、モールドの引き抜き方向であるタイヤ幅方向Ｔｗに対して、平行、又は、傾斜するように形成されている。よって、タイヤ成形時におけるモールドを引き抜く際に、第１乱流発生用突起１１１の径方向内側面１１１ｂ及び径方向外側面１１１ｃがモールドに引っかかることを防止できる。これにより、タイヤ成型時の外観不良等を防止することができる。

なお、複数の乱流発生用突起の全てにおいて、径方向内側面１１１ｂ及び径方向外側面１１１ｃのタイヤ幅方向Ｔｗに対する角度が、０度以上９０度未満の範囲内であることが好ましい。

また、第１乱流発生用突起１１１のタイヤ周方向Ｔｃの幅ｗと第２乱流発生用突起１１２のタイヤ周方向Ｔｃの幅ｗと第３乱流発生用突起１１３のタイヤ周方向Ｔｃの幅ｗとは、同一であってもよいし、異なっても良い。また、第１乱流発生用突起１１１のタイヤ周方向Ｔｃの幅ｗと第２乱流発生用突起１１２のタイヤ周方向Ｔｃの幅ｗと第３乱流発生用突起１１３のタイヤ周方向Ｔｃの幅ｗとは、２ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましい。

これは、次の理由による。幅ｗが２ｍｍ未満であると、乱流発生用突起１１０は、空気流によって振動する恐れがあり、且つ、強度的にも弱いためである。一方、乱流発生用突起１１０の幅ｗが１０ｍｍを超えると、乱流発生用突起１１０内の蓄熱量が多くなり過ぎるためである。本実施形態では、乱流発生用突起１１０の幅ｗを２ｍｍ〜１０ｍｍの範囲とすることにより、タイヤサイド部２０に乱流発生用突起１１０を設けることによるデメリットを極力防止しつつ放熱特性の向上を図ることができる。なお、乱流発生用突起１１０（第１乱流発生用突起１１１又は第２乱流発生用突起１１２）の側壁が傾斜し、タイヤ周方向Ｔｃの幅ｗが変化する場合には、タイヤ周方向Ｔｃの幅ｗは、最大幅と最小幅との平均値とする。

また、同様の理由により、乱流発生用突起１１０のタイヤ径方向Ｔｄにおける長さＬ１１０は、２０ｍｍであることが好ましい。

第１乱流発生用突起１１１と、第３乱流発生用突起１１３とは、タイヤ径方向Ｔｄに離間するように形成されている。第１乱流発生用突起１１１と、第３乱流発生用突起１１３とのタイヤ径方向Ｔｄにおける距離Ｌ１は、第１乱流発生用突起１１１（又は第３乱流発生用突起１１３）と、第２乱流発生用突起１１２とのタイヤ周方向Ｔｃのピッチｐ１乃至ｐ２に対して１５％〜３０％とな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、距離Ｌ１が、ピッチｐに対して１５％未満の場合、周方向凹部１００に入り込んだ空気の流れが阻害され、周方向凹部１００内において空気が滞留する部分（領域）が多く発生してしまうためである。一方、距離Ｌ１が、ピッチｐに対して３０％よりも大きい場合、底面１０３に対して付着と剥離を繰り返すという空気の流れが発生し難くなってしまうためである。

なお、図３（ｂ）に示すように、タイヤ周方向Ｔｃのピッチｐ１とは、第１乱流発生用突起１１１（または第３乱流発生用突起１１３）のタイヤ周方向における中心から、隣接する第２乱流発生用突起１１２のタイヤ周方向における中心までのタイヤ周方向の一方に沿った距離のことである。また、タイヤ周方向Ｔｃのピッチｐ２とは、第２乱流発生用突起１１２のタイヤ周方向における中心から、第１乱流発生用突起１１１（または第３乱流発生用突起１１３）のタイヤ周方向における中心までのタイヤ周方向の一方に沿った距離のことである。

また、本実施形態において、乱流発生用突起１１０のタイヤ幅方向Ｔｗにおける高さｈは、７．５ｍｍ以上２５ｍｍ以下である。具体的に、第１乱流発生用突起１１１の高さｈと第２乱流発生用突起１１２の高さｈと第３乱流発生用突起１１３の高さｈとが、７．５ｍｍ以上２５ｍｍ以下である。これは、次の理由による。高さｈが７．５ｍｍ以上２５ｍｍ以下であると、建設車輌用タイヤの実用速度域において、どの速度域で使用されるタイヤにおいても所定の放熱特性を発揮させることができるからである。なお、本実施形態において、乱流発生用突起１１０の高さｈは、乱流発生用突起１１０が位置する周方向凹部１００のタイヤ外表面から垂直方向に沿って、乱流発生用突起１１０の最も離れた点までの距離を示す。

また、本実施形態において、乱流発生用突起１１０の高さｈと、乱流発生用突起１１０のタイヤ周方向Ｔｃにおける所定ピッチｐ（ｐ１乃至ｐ２）と、乱流発生用突起１１０の幅ｗとは、１≦ｐ／ｈ≦５０、且つ、１≦（ｐ−ｗ）／ｗ≦１００の関係を満たすように形成されている。これは、次の理由による。まず空気流の上下乱流状態は、おおよそｐ／ｈで調整できるためであり、ｐ／ｈが１未満であると乱流発生用突起１１０の間の溝底に下降流として突き当たりにくくなる。一方、ｐ／ｈが５０よりも大きくなると乱流発生用突起１１０による効果が低くなってしまう。

なお、全ての乱流発生用突起１１０が、１≦ｐ／ｈ≦５０、且つ、１≦（ｐ−ｗ）／ｗ≦１００の関係を満たすように形成されていることが好ましい。すなわち、第１乱流発生用突起１１１乃至第３乱流発生用突起１１３の全てが、１≦ｐ／ｈ≦５０、且つ、１≦（ｐ−ｗ）／ｗ≦１００の関係を満たすように形成されていることが好ましい。

また、（ｐ−ｗ）／ｗは、ピッチｐに対する乱流発生用突起１１０の幅ｗの割合を示すものである。（ｐ−ｗ）／ｗが、１．０未満であると、空気入りタイヤ１をタイヤサイド部側から見た側面視において、放熱を向上させたいタイヤサイド部２０の外側表面の面積（周方向凹部１００の外側表面の面積）が、乱流発生用突起１１０の面積よりも小さくなってしまうため、好ましくない。また、乱流発生用突起１１０はゴムからなり、表面積増加による放熱向上効果が期待できないため、（ｐ−ｗ）／ｗの最小値は１．０に規定している。一方、（ｐ−ｗ）／ｗが、１００よりも大きいと乱流発生用突起１１０によって乱流を発生させる効果が低くなるため、好ましくない。

（５）作用・効果
本実施形態に係る空気入りタイヤ１では、タイヤサイド部２０の外側表面には、タイヤ幅方向Ｔｗ内側に凹むとともに、タイヤ周方向Ｔｃに延びる周方向凹部１００が形成されている。

本実施形態に係る空気入りタイヤ１では、タイヤ断面において、タイヤ基準厚みＴ０を規定した場合、乱流発生用突起１１０は、折返し部４２の内側表面に直交する方向に沿って、折返し部４２の内側表面と周方向凹部１００の外側表面とのタイヤ厚みＴ１が、タイヤ基準厚みＴ０に対して、２０％以上６０％以下の領域に設けられている。

ここで、乱流発生用突起１１０が、タイヤ基準厚みＴ０に対するタイヤ厚みＴ１が２０％未満の領域に設けられている場合、タイヤ製造時（加硫時）において、乱流発生用突起の成形に伴うゴムの流動によって、カーカス部４０を構成するカーカスコードがタイヤ幅方向に凹凸してしまう場合がある。具体的に、周方向凹部１００の内部に乱流発生用突起１１０を配置しているため、周方向凹部１００と周方向凹部１００以外の領域におけるタイヤ外表面との境界が成形される際、又は、乱流発生用突起１１０が成形される際に、ゴムが流動することによって、複数箇所でカーカス部が変形するおそれがある。このように、カーカス部４０が変形してしまうと、歪みの集中を受けて、カーカス部４０とゴムとが剥離するなどのタイヤ故障を引き起こしやすくなり、その結果、タイヤ耐久性が低下してしまう。

一方、乱流発生用突起１１０が、タイヤ基準厚みＴ０に対するタイヤ厚みＴ１が６０％よりも大きい領域に設けられている場合、タイヤサイド部２０の外側表面における冷却効果が得られるものの、タイヤ内部までを冷却できず、その結果、温度上昇を抑制する効果が十分に得られない可能性もある。

本実施形態に係る空気入りタイヤ１によれば、乱流発生用突起１１０は、タイヤ基準厚みＴ０に対するタイヤ厚みＴ１が２０％以上６０％以下の領域に設けられているため、タイヤサイド部２０の温度上昇の抑制と、タイヤ耐久性の向上とを両立することが可能になる。

また、本実施形態に係る空気入りタイヤ１には、周方向凹部１００が形成されていることによって、周方向凹部１００が形成されていない場合に比べて、タイヤサイド部２０に用いられるゴムの体積を低減させている。このため、タイヤサイド部２０のゴムの変形による発熱を抑制することが可能となる。さらに、空気入りタイヤ１を製造するためのゴム量を低減することができるため、空気入りタイヤ１の製造コストを抑制することが可能となる。

また、乱流発生用突起１１０の一部は、仮想円弧曲線Ｖｃ１よりも、所定突出高さだけタイヤ幅方向Ｔｗ外側に突出するように形成されていることが好ましい。かかる空気入りタイヤ１によれば、タイヤサイド部２０の外側表面に沿って流れる空気が、乱流発生用突起１１０の突出部分に衝突して、周方向凹部１００の内部に向かって流れ込み易くなる。すなわち、周方向凹部１００の内部に流れ込む空気の量を増加させて、ゴムの温度上昇を抑制することが可能になる。

なお、乱流発生用突起１１０は、周方向凹部１００の内部において、周方向凹部１００のタイヤ径方向Ｔｄにおける内側端部１００ａから、タイヤ径方向Ｔｄ外側に離間して配置されている。かかる空気入りタイヤ１によれば、方向凹部１００のタイヤ径方向Ｔｄにおける内側端部１００ａと、乱流発生用突起１１０との間から、周方向凹部１００の内部に向かって、空気流が流入しやすくなる。すなわち、周方向凹部１００の内部に流れ込む空気の量を増加させて、ゴムの温度上昇を抑制することが可能になる。

［比較評価］
次に、本発明の効果を更に明確にするために、以下の従来例、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）評価方法
複数種類の空気入りタイヤを用いて試験を行い、タイヤの温度上昇とタイヤ耐久性とについて評価をした。各タイヤのタイヤサイズは、何れも５９／８０Ｒ６３とした。すなわち、いずれも重荷重用タイヤを用いた。

図４（ａ）には、実施例１に係る空気入りタイヤの拡大断面図が示されている。実施例１に係る空気入りタイヤには、上述した実施形態に示される空気入りタイヤを用いた。具体的に、実施例１に係る空気入りタイヤは、タイヤサイド部に周方向凹部が形成されているとともに、周方向凹部に乱流発生用突起が形成されている空気入りタイヤを使用した。なお、実施例１の詳細な構成は、表１に示すとおりである。

従来例に係る空気入りタイヤは、図４（ｂ）に示すように、タイヤサイド部に周方向凹部が設けられていない空気入りタイヤを使用した。なお、従来例に係る空気入りタイヤでは、タイヤ断面のタイヤサイド部の外側表面が、仮想円弧曲線Ｖｃ１に沿った形状である。

比較例１に係る空気入りタイヤは、図４（ｃ）に示すように、タイヤサイド部に周方向凹部が設けられていない空気入りタイヤを使用した。なお、比較例１に係る空気入りタイヤでは、タイヤサイド部に乱流発生用突起１１０が形成されているものを用いた。

比較例２〜３に係る空気入りタイヤは、タイヤサイド部に周方向凹部が形成されている空気入りタイヤを使用した。比較例２〜３に係る空気入りタイヤでは、周方向凹部に乱流発生用突起１１０が形成されているものを用いた。なお、比較例２〜３に係る空気入りタイヤと、実施例１に係る空気入りタイヤとは、乱流発生用突起の設けられている領域が異なる。比較例２〜３に係る空気入りタイヤと、実施例１に係る空気入りタイヤとの詳細は、表１に示すとおりである。

＜温度評価試験＞
温度評価試験については、各タイヤを標準リム（ＴＲＡに準拠）に組み付け、正規内圧（ＴＲＡに準拠）、正規荷重（ＴＲＡに準拠）を与えた状態において、ドラム試験機上で転動させた後に、ビード部の温度を測定した。具体的に、速度１５ｋｍ／ｈによって、２４時間走行させた後に、タイヤサイド部の温度を測定した。ここで、図４（ａ）に示すように、リム離反点６１ａからタイヤ径方向Ｔｄ外側に向かって４０ｍｍ離れた位置Ｚ１と、周方向凹部１００のタイヤ径方向外側の端部１００ｂから、タイヤ径方向内側に向かって４０ｍｍ離れた位置Ｚ３と、位置Ｚ１と位置Ｚ３との中点である位置Ｚ２とを規定した。位置Ｚ１〜Ｚ３のそれぞれに細穴を設けて、熱電対を挿入して折り返し部４２の外側表面からタイヤ幅方向外側に５ｍｍ離れた位置の温度を測定した。なお、位置Ｚ１〜Ｚ３のそれぞれでは、タイヤ周方向に沿って、６か所において温度を測定した。位置Ｚ１〜Ｚ３のそれぞれの測定結果は、６か所の測定結果の平均値である。表１に示される測定結果は、従来例に係る温度を基準にし、各タイヤの差の値を表している。なお、この値は、マイナス（−）方向における値が大きいほど、温度上昇を抑制する効果に優れていることを示す。

＜耐久性評価試験＞
耐久性評価試験については、上述した温度評価試験を実施した後、正規内圧（ＴＲＡに準拠）の１６０％に荷重を高めて、更に４００時間走行させた。この後に、各タイヤを切断し、カーカス部とゴムとの剥離面積を測定した。表１に示される測定結果は、従来例に係る剥離面積を基準（１００）にし、各タイヤの剥離面積の値を割合（％）によって表している。なお、この値は、小さいほど、耐久性の効果に優れていることを示す。

（２）評価結果
各空気入りタイヤの評価結果について、表１を参照しながら説明する。

表１に示すとおり、実施例１に係る空気入りタイヤは、従来例及び比較例に係る空気入りタイヤと比較して、タイヤサイド部２０の温度上昇を抑制する効果が大きいことが証明された。

また、実施例１に係る空気入りタイヤは、従来例及び比較例に係る空気入りタイヤと比較して、剥離面積が小さいことが確認された。すなわち、実施例１に係る空気入りタイヤは、タイヤ耐久性に優れていることが証明された。

［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、実施例及び運用技術が明らかとなる。

例えば、本発明の実施形態は、空気入りタイヤ１が重荷重用タイヤである場合を例に挙げて説明したが、乗用車用タイヤなどの他のタイヤであってもよい。

また、タイヤとして、空気や窒素ガスなどが充填される空気入りタイヤであってもよく、空気や窒素ガスなどが充填されないソリッドタイヤでもあってもよい。

また、上述した実施形態のそれぞれの特徴は、発明を損なわない範囲において、組み合わせ可能である。なお、各実施形態及び変更例において、同様の構成については、詳細な説明を適宜省略している。

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。

１…空気入りタイヤ、 Ｔｃ…タイヤ周方向、Ｔｄ…タイヤ径方向、Ｔｗ…タイヤ幅方向、ｍ…タイヤ最大幅部、１０…トレッド部、２０…タイヤサイド部、３０…ビード部、３１…ビード端部、４０…カーカス部、４１…カーカス本体部、４２…折返し部、４２ａ…端部、５０…ベルト層、６０…リムホイール、６１…リムフランジ、６１ａ…リム離反点、１００…周方向凹部、１１０…乱流発生用突起、１００ａ…内側端部、１００ｂ…外側端部

Claims (8)

1. 路面と接するトレッド部と、前記トレッド部に連なるタイヤサイド部と、前記タイヤサイド部に連なるビード部とを有するとともに、前記トレッド部と前記タイヤサイド部と前記ビード部とにわたって延びるカーカス部を有するタイヤであって、
   前記カーカス部は、前記トレッド部から前記タイヤサイド部をへて前記ビード部のビードコアに至るカーカス本体部と、前記ビードコアで折り返す折返し部とを有し、
   前記タイヤサイド部には、タイヤ幅方向内側に凹むとともに、タイヤ周方向に延びる周方向凹部が形成されるとともに、前記周方向凹部には、タイヤ幅方向外側に向かって突出する複数の乱流発生用突起が設けられており、
   タイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿ったタイヤ断面において、前記カーカス本体部のタイヤ幅方向内側における内側表面と、正規リムに接するリム離反点との距離をタイヤ基準厚みとして規定するとともに、前記折返し部のタイヤ幅方向内側における内側表面と、前記周方向凹部のタイヤ外表面との距離をタイヤ厚みとして規定した場合、
   前記複数の乱流発生用突起は、前記タイヤ厚みが前記タイヤ基準厚みに対して、２０％以上６０％以下の領域に設けられている
   ことを特徴とするタイヤ。
2. 前記タイヤ断面において、前記折り返し部のタイヤ径方向外側の端部は、タイヤ径方向の最も内側に位置するビード端部から、タイヤ径方向外側に向かってタイヤ高さの４０％以上６０％以下の範囲に位置する
   ことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ。
3. 前記複数の乱流発生用突起は、第１乱流発生用突起と、前記第１乱流発生用突起からタイヤ周方向に所定ピッチを設けて配置される第２乱流発生用突起とを含み、
   前記第１乱流発生用突起のタイヤ径方向における両端部と、前記第２乱流発生用突起のタイヤ径方向における両端部とは、タイヤ径方向における位置が異なるように配置されている
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ。
4. 前記複数の乱流発生用突起は、前記第１乱流発生用突起のタイヤ径方向内側に間隔を設けて配置される第３乱流発生用突起を含み、
   前記第２乱流発生用突起のタイヤ径方向外側端部は、前記第１乱流発生用突起のタイヤ径方向内側端部よりもタイヤ径方向外側に位置し、
   前記第２乱流発生用突起のタイヤ径方向内側端部は、前記第３乱流発生用突起のタイヤ径方向外側端部よりもタイヤ径方向内側に位置する
   ことを特徴とする請求項３に記載のタイヤ。
5. 前記複数の乱流発生用突起の少なくとも一つは、タイヤ幅方向外側に位置する幅方向外側面と、前記幅方向外側面のタイヤ径方向内側端部から前記周方向凹部１００のタイヤ外表面に延びる径方向内側面と、前記幅方向外側面のタイヤ径方向外側端部から前記周方向凹部１００のタイヤ外表面に延びる径方向外側面と、を備え、
   前記径方向内側面は、タイヤ断面において、タイヤ幅方向に対して平行、又は、タイヤ幅方向外側に向かってタイヤ径方向外側に傾斜するように延びており、
   前記径方向外側面は、タイヤ断面において、タイヤ幅方向に対して平行、又は、タイヤ幅方向外側に向かってタイヤ径方向内側に傾斜するように延びる
   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。
6. 前記乱流発生用突起の高さｈは、７．５ｍｍ以上２５ｍｍ以下の範囲内である
   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。
7. 前記乱流発生用突起の幅ｗは、２ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲内である
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のタイヤ。
8. 前記乱流発生用突起の高さｈと、前記乱流発生用突起のタイヤ周方向における所定ピッチｐと、前記乱流発生用突起の平均幅ｗとは、１．０≦ｐ／ｈ≦５０．０、且つ、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乃至７のいずれか一項に記載のタイヤ。

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