JP2008302740A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 通常走行性能を維持するとともに、タイヤ温度を効率的に低減させることができる空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】 本発明は、乱流を発生させる乱流発生用突起１７をタイヤ表面１５に備える空気入りタイヤ１であって、乱流発生用突起１７が、突起中心線よりもタイヤ回転方向に対して前側に位置する前方部分（前方面１７Ｃ）と、突起中心線よりもタイヤ回転方向に対して後側に位置する後方部分（後方面１７Ｄ）とを少なくとも有し、前方部分とタイヤ表面とがなす角度である前方角度（θ１）、及び、後方部分とタイヤ表面とがなす角度である後方角度（θ２）が、９０度未満であることを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、空気入りタイヤに関し、特に、乱流を発生させる乱流発生用突起を備える空気入りタイヤに関する。

一般に、空気入りタイヤにおけるタイヤ温度の上昇は、材料物性の変化などの経時的変化を促進したり、高速走行時にはトレッド部の破損などの原因になり、耐久性の観点から好ましくないとされている。特に、重荷重での使用となるオフザロードラジアルタイヤ（ＯＲＲ）や、トラック・バスラジアルタイヤ（ＴＢＲ）、パンク走行時（内圧０ｋＰａ走行時）のランフラットタイヤにおいては、耐久性を向上させるために、タイヤ温度を低減させることが大きな課題となっている。

例えば、三日月状のサイドウォール補強層を有するランフラットタイヤでは、パンク走行時にタイヤ径方向の変形がサイドウォール補強層に集中して、該サイドウォール補強層が非常に高温に達してしまい、耐久性に多大な影響を与えている。

このような空気入りタイヤにおけるタイヤ温度を低減させる技術として、空気入りタイヤの各構成部材（特に、サイドウォール部に位置するカーカス層やビード部など）の歪みを低減・抑制する補強部材を設ける技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−７６４３１号公報（第１〜４頁、図３，５，１０，１１，１２）

しかしながら、上述した従来の空気入りタイヤでは、補強部材が設けられることによって、タイヤ重量の増加や補強部材でのセパレーション（剥離）など意図しない新たな故障の発生してしまうことがあり、操縦安定性や乗り心地性等の通常走行性能を悪化させてしまうという問題があった。特に、ランフラットタイヤでは、通常内圧走行時の縦バネ（タイヤ縦方向の弾力性）が高まり、通常走行性能を悪化させることが懸念され、この通常走行性能を損なわない手法が求められていた。

そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、通常走行性能を維持するとともに、タイヤ温度を効率的に低減させることができる空気入りタイヤを提供することを目的とする。

上述した状況に基づいて、発明者らは、タイヤ温度を効率的に低減させることについて分析した。この結果、空気入りタイヤの回転に伴い、該空気入りタイヤの周り発生する流体の速度勾配（速度）を速くすることが、タイヤ温度の放熱率を高めることが判明した。

そこで、本発明は、次のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴に係る発明は、乱流を発生させる乱流発生用突起をタイヤ表面に備える空気入りタイヤであって、乱流発生用突起が、乱流発生用突起のタイヤ回転方向幅の中心を通りかつタイヤ回転方向に対して垂直な突起中心線よりもタイヤ回転方向に対して前側に位置する前方部分と、突起中心線よりも前記タイヤ回転方向に対して後側に位置する後方部分とを少なくとも有し、前方部分とタイヤ表面とがなす角度である前方角度（θ１）、及び、後方部分とタイヤ表面とがなす角度である後方角度（θ２）が、９０度未満であることを要旨とする。

なお、タイヤ表面は、タイヤ外面（例えば、トレッド部やサイドウォール部の外表面）及びタイヤ内面（例えば、インナーライナーの内表面）を含むものとする。

かかる特徴によれば、前方角度（θ１）及び後方角度（θ２）が９０度未満であることによって、前方部分に衝突する流体の流れにより該前方部分で圧力を上昇させることができ、乱流発生用突起の周囲の流体を加速させることが可能となる。

また、乱流発生用突起のタイヤ回転方向に対する乱流発生用突起の前側で圧力を上昇させることができ、この圧力上昇に伴い、乱流発生用突起の周囲を通過する流体の流れを加速させる（すなわち、タイヤ温度の放熱率を高める）ことができる。これにより、新たな故障が発生することなく、通常走行性能を維持するとともに、タイヤ温度を効率的に低減させることができる。

その他の特徴に係る発明は、突起中心線上において、タイヤ径方向の最も内側に位置する内側部分と、タイヤ径方向の最も外側に位置する外側部分との長さである突起径方向長さ（Ｄ）が、０．３ｍｍ〜１０ｍｍであることを要旨とする。

かかる特徴によれば、突起径方向長さ（Ｄ）が０．３ｍｍ〜１０ｍｍであることによって、乱流発生用突起の根元部分の温度上昇を低減させることができるとともに、乱流発生用突起の周囲を通過する流体の流れをさらに加速させることが可能となる。

その他の特徴に係る発明は、タイヤ表面から、タイヤ表面に対して最も突出する最大突出位置までの高さである突起最大高さ（Ｈ）が、０．３ｍｍ〜１０ｍｍであることを要旨とする。

かかる特徴によれば、突起最大高さ（Ｈ）が０．３ｍｍ〜１０ｍｍであることによって、乱流発生用突起の根元部分の温度上昇を低減させることができるとともに、乱流発生用突起の周囲を通過する流体の流れをさらに加速させることが可能となる。

その他の特徴に係る発明は、乱流発生用突起が、突起中心線よりも前記タイヤ回転方向に対して後側に位置する後方部分に、タイヤ回転方向の後側に向かって突出する後方凸部、及び、タイヤ回転方向に向かってへこむ後方凹部の少なくとも一方を備えることを要旨とする。

かかる特徴によれば、乱流発生用突起が後方凸部を備えることによって、逆流してくる流体を主流にスムーズに戻すことができるため、タイヤ温度を効率的に低減させることができる。

また、乱流発生用突起が後方凹部を備えることによって、乱流発生用突起の体積を少なくなり、かつ、乱流発生用突起の根元部分とタイヤ表面との距離が短くなるため、乱流発生用突起の根元部分の温度上昇を低減させることが可能となる。

さらに、乱流発生用突起が後方凸部及び後方凹部を備えることによって、乱流発生用突起の周囲を通過する流体の流れを加速させることができるのみではなく、乱流発生用突起の根元部分の温度上昇をも低減させることが可能となり、タイヤ温度をさらに効率的に低減させることができる。

その他の特徴に係る発明は、タイヤ径方向の最も内側に位置する内側部分とタイヤ表面とがなす角度である内側角度（θ３）、及び、タイヤ径方向の最も外側に位置する外側部分とタイヤ表面とがなす角度である外側角度（θ４）が、４５度〜１３５度であることを要旨とする。

かかる特徴によれば、内側角度（θ３）及び外側角度（θ４）が４５度〜１３５度であることによって、流体が前方部分に衝突して乱流発生用突起の周囲に広がる際に、この乱流発生用突起の周囲に剥離する（広がる）流体の流れを確実に加速させること可能となる。

その他の特徴に係る発明は、前方部分及びタイヤ表面の交差位置と、タイヤ表面に対して最も突出する最大突出位置とのなす角度である前方最大角度（θ５）、及び、突起中心線よりもタイヤ回転方向に対して後側に位置する後方部分及びタイヤ表面の交差位置と、最大突出位置とのなす角度である後方最大角度（θ６）が、４５度〜１３５度であることを要旨とする。

その他の特徴に係る発明は、タイヤ径方向の最も内側に位置する内側部分及びタイヤ表面の交差位置と、タイヤ表面に対して最も突出する最大突出位置とのなす角度である内側最大角度（θ７）、及び、タイヤ径方向の最も外側に位置する外側部分及びタイヤ表面の交差位置と、最大突出位置とのなす角度である外側最大角度（θ８）が、４５度〜１３５度であることを要旨とする。

その他の特徴に係る発明は、乱流発生用突起が、サイドウォール部に設けられていることを要旨とする。

かかる特徴によれば、乱流発生用突起がサイドウォール部に設けられていることによって、撓みなどにより温度の上昇が激しいとされる部分（例えば、ランフラットタイヤの場合、パンク状態におけるサイドウォール補強層の外側）でタイヤ温度を効率的に低減させることが可能となり、耐久性をも向上させることができる。

その他の特徴に係る発明は、乱流発生用突起が、トレッド部に形成される溝の底面及び側面の少なくとも一方に設けられていることを要旨とする。

かかる特徴によれば、乱流発生用突起がトレッド部に形成される溝の底面及び側面の少なくとも一方に設けられていることによって、セパレーション（剥離）や亀裂が発生しやすいベルト層の端部に最も近いトレッド部に形成される溝近傍でタイヤ温度を低減させることが可能となり、耐久性をも向上させることができる。

その他の特徴に係る発明は、乱流発生用突起が、タイヤ内面に設けられていることを要旨とする。

かかる特徴によれば、乱流発生用突起がタイヤ内面に設けられていることによって、タイヤ内面、特に、パンク状態におけるタイヤ内面の温度を低減させることが可能となり、耐久性をも向上させることができる。

その他の特徴に係る発明は、トレッド幅方向断面において、サイドウォール部を補強する三日月状のサイドウォール補強層をさらに備えていることを要旨とする。

かかる特徴によれば、サイドウォール補強層をさらに備えていることによって、温度の上昇が激しいとされるサイドウォール部でのタイヤ温度を低減させることもでき、耐久性を向上させることができる。

本発明によれば、通常走行性能を維持するとともに、タイヤ温度を効率的に低減させることができる空気入りタイヤを提供することができる。

次に、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の実施の形態］
（空気入りタイヤの構成）
まず、第１の実施の形態に係る空気入りタイヤの構成について、図１及び図２を参照しながら説明する。図１は、第１の実施の形態に係る空気入りタイヤの一部分解斜視図であり、図２は、第１の実施の形態に係る空気入りタイヤのトレッド幅方向断面図である。

図１及び図２に示すように、空気入りタイヤ１は、ビードコア３ａ及びビードフィラー３ｂを少なくとも含む一対のビード部３を有している。また、空気入りタイヤ１は、ビードコア３ａの周りでトレッド幅方向内側からトレッド幅方向外側へ向けて折り返され、サイドウォール部ＳＷを経由してトロイド状に延びるカーカス層５を有している。

カーカス層５のトレッド幅方向内側には、トレッド幅方向断面において、サイドウォール部ＳＷを補強する三日月状のサイドウォール補強層７が設けられている。サイドウォール補強層７のトレッド幅方向内側には、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９が設けられている。

カーカス層５のタイヤ径方向外側には、コードがタイヤ周方向に対して傾いて配置される第１ベルト層１１ａ，第２ベルト層１１ｂと、コードがタイヤ周方向に対して略平行に配置される周方向ベルト層１１ｃとによって構成されるベルト層１１が設けられている。

ベルト層１１のタイヤ径方向外側には、路面と接するトレッド部１３が設けられている。また、サイドウォール部ＳＷには、タイヤ表面１５（サイドウォール部ＳＷ表面）から突出し、乱流を発生させる複数の乱流発生用突起１７がタイヤ周方向に沿って設けられている。なお、複数の乱流発生用突起１７は、任意の間隔で配置することが可能である。

（乱流発生用突起１７の構成）
次に、乱流発生用突起１７の構成について、図３及び図４を参照しながら説明する。図３は、第１の実施の形態に係る乱流発生用突起を示す斜視図であり、図４（ａ）は、第１の実施の形態に係る乱流発生用突起を示す上面図（図３のＡ矢視図）であり、図４（ｂ）は、第１の実施の形態に係る乱流発生用突起のタイヤ径方向視を示す断面図（図３のＢ−Ｂ断面図）であり、図４（ｃ）は、第１の実施の形態に係る乱流発生用突起のタイヤ回転方向視を示す正面図（図３のＣ矢視図）である。

図３及び図４に示すように、乱流発生用突起１７は、タイヤ径方向の最も内側に位置する内側面１７Ａと、タイヤ径方向の最も外側に位置する外側面１７Ｂと、タイヤ回転方向に対して最も前側に位置する前方面１７Ｃと、タイヤ回転方向に対して最も後側に位置する後方面１７Ｄと、タイヤ表面１５に対して最も突出する突出面１７Ｅとによって構成されている。

前方面１７Ｃは、乱流発生用突起１７のタイヤ回転方向幅の中心を通りかつタイヤ回転方向に対して垂直な突起中心線ＣＬよりもタイヤ回転方向に対して前側に位置する前方部分に位置している。また、後方面１７Ｄは、突起中心線ＣＬよりもタイヤ回転方向に対して後側に位置する後方部分に位置している。

なお、本実施の形態では、内側面１７Ａは、内側部分を構成し、外側面１７Ｂは、外側部分を構成する。また、前方面１７Ｃは、前方部分を構成し、後方面１７Ｄは、後方部分を構成し、突出面１７Ｅは、突出部分を構成する。

図４（ａ）に示すように、乱流発生用突起１７では、乱流発生用突起１７を上面から見た状態である突起上面視において、内側面１７Ａ及び外側面１７Ｂが突起中心線ＣＬと略直角に設けられ、前方面１７Ｃ及び後方面１７Ｄが突起中心線ＣＬと略平行に設けられている。すなわち、乱流発生用突起１７では、突起上面視において、内側面１７Ａ、外側面１７Ｂ、前方面１７Ｃ、後方面１７Ｄが平行四辺形状（全てが平面）に形成されている。

また、乱流発生用突起１７では、図４（ｂ）に示すように、乱流発生用突起１７をタイヤ径方向から見た状態であるタイヤ径方向視において、前方面１７Ｃ（前方部分）とタイヤ表面１５とがなす角度である前方角度（θ１）、及び、後方面１７Ｄ（後方部分）とタイヤ表面１５とがなす角度である後方角度（θ２）は、９０度未満で設定されている。特に、前方角度（θ１）及び後方角度（θ２）は、４５度以上９０度未満であることが好ましい。

本実施の形態では、乱流発生用突起１７は、図３及び図４に示すように、前方角度（θ１）及び後方角度（θ２）が８０度であり、タイヤ径方向視で底面（タイヤ表面１５に接する乱流発生用突起１７の底面）が突出面１７Ｅよりも狭い台形状に形成されている。

なお、前方角度（θ１）及び後方角度（θ２）が９０度以上であると、乱流発生用突起１７の前側Ｔ（図５（ａ）参照）での圧力が上昇しにくく、乱流発生用突起１７の周囲（例えば、内側面１７Ａや外側面１７Ｂ、突出面１７Ｅ）を通過する流体の流れが遅くなってしまい、タイヤ温度を効率的に低減させることができない。また、前方角度（θ１）及び後方角度（θ２）が９０度未満であると、乱流発生用突起１７の前側Ｔで流体の流れを拘束してしまい、乱流発生用突起１７の周囲を通過する流体の流れが遅くなってしまい、タイヤ温度を効率的に低減させることができない場合がある。

また、乱流発生用突起１７では、図４（ｃ）に示すように、乱流発生用突起１７をタイヤ回転方向の前方側から見た状態であるタイヤ回転方向視において、突出面１７Ｅがタイヤ表面１５と略平行に設けられている。すなわち、乱流発生用突起１７は、タイヤ回転方向視において平行四辺形状に形成されている。

突起中心線ＣＬ上において、内側面１７Ａと外側面１７Ｂとの最大の長さである突起径方向長さ（Ｄ）は、０．３ｍｍ〜１０ｍｍで設定される。特に、突起径方向長さ（Ｄ）は、乱流発生用突起１７の根元部分Ｔ１（図５（ａ）参照）の温度をタイヤ表面１５に逃がしやすく、かつ、乱流発生用突起１７の周囲を通過する流体の流れを変化させやすくするために、０．５ｍｍ〜５ｍｍであることが好ましい。

なお、突起径方向長さ（Ｄ）が０．３ｍｍよりも小さいと、乱流発生用突起１７の周囲を通過する流体の流れを変化させるには不十分であり、タイヤ温度を効率的に低減させることができない場合がある。また、突起径方向長さ（Ｄ）が１０ｍｍよりも大きいと、乱流発生用突起１７の根元部分Ｔ１の温度上昇を低減させるには不十分であり、タイヤ温度を効率的に低減させることができない場合がある。

図４（ｂ）及び図４（ｃ）に示すように、タイヤ表面１５から、該タイヤ表面１５に対して最も突出する最大突出位置（すなわち、突出面１７Ｅ）までの高さである突起最大高さ（Ｈ）は、０．３ｍｍ〜１０ｍｍで設定される。特に、突起最大高さ（Ｈ）は、乱流発生用突起１７の根元部分Ｔ１（図５（ａ）参照）の温度をタイヤ表面１５に逃がしやすく、かつ、乱流発生用突起１７の周囲を通過する流体の流れを変化させやすくするために、０．５ｍｍ〜５ｍｍであることが好ましい。

なお、突起最大高さ（Ｈ）が０．３ｍｍよりも小さいと、乱流発生用突起１７の周囲を通過する流体の流れを変化させるには不十分であり、タイヤ温度を効率的に低減させることができない場合がある。また、突起最大高さ（Ｈ）が１０ｍｍよりも大きいと、乱流発生用突起１７の根元部分Ｔ１の温度上昇を低減させるには不十分であり、タイヤ温度を効率的に低減させることができない場合がある。

図４（ｃ）に示すように、内側面１７Ａとタイヤ表面１５とがなす角度である内側角度（θ３）、及び、外側面１７Ｂとタイヤ表面１５とがなす角度である外側角度（θ４）は、４５度〜１３５度で設定される。特に、内側角度（θ３）及び外側角度（θ４）は、タイヤ温度を効率的に低減させるために、７０度〜１１０度であることが好ましい。

なお、内側角度（θ３）及び外側角度（θ４）が４５度よりも小さいと、タイヤ表面１５上（放熱面上）で流体の流れを止めてしまい、圧力差による流体の加速させることができない場合がある。また、内側角度（θ３）及び外側角度（θ４）が１３５度よりも大きいと、乱流発生用突起１７の周囲を通過する流体の流れを変化させるには不十分であり、タイヤ温度を効率的に低減させることができない場合がある。

（第１の実施の形態に係る作用・効果）
以上説明した第１の実施の形態に係る空気入りタイヤ１によれば、前方角度（θ１）及び後方角度（θ２）が９０度未満であることによって、前方面１７Ｃ（前方部分）に衝突する流体の流れにより該前方面１７Ｃで圧力を上昇させることができ、乱流発生用突起１７の周囲の流体を加速させることが可能となる。

また、乱流発生用突起１７のタイヤ回転方向に対する前側（前方面１７Ｃ）で圧力を上昇させることができ、この圧力上昇に伴い、乱流発生用突起１７の周囲を通過する流体の流れを加速させる（すなわち、タイヤ温度の放熱率を高める）ことができる。これにより、新たな故障が発生することなく、通常走行性能を維持するとともに、タイヤ温度を効率的に低減させることができる。

具体的には、図５に示すように、空気入りタイヤ１の回転に伴い、タイヤ表面１５（サイドウォール部ＳＷ）に接触していた流体（以下、主流Ｓ１）は、乱流発生用突起１７よりサイドウォール部ＳＷから剥離されて乱流発生用突起１７の前方エッジＥを乗り越えて、タイヤ回転方向に対する後側（すなわち、後方側）へ向けて加速する。

前方角度（θ１）及び後方角度（θ２）が９０度未満であることによって、主流Ｓ１は、前方エッジＥを乗り越える前に、一方の前方面１７Ｃと他方の前方面１７Ｃとが交差する頂点から剥離されるため、前方エッジＥを乗り越える際に加速することとなる。

そして、加速した主流Ｓ１は、後方面１７Ｄの背面側でタイヤ表面１５に対して鉛直方向に流れる。このとき、流体の流れが滞留する部分（領域）で流れる流体Ｓ３は、後方面１７Ｄの背面側で滞留する熱を奪って主流Ｓ１に再び流れる。

主流Ｓ１が前方エッジＥを乗り越えて加速し、かつ、流体Ｓ３が熱を奪って主流Ｓ１に再び流れることによって、広範囲でタイヤ温度を低減させることができ、特に、乱流発生用突起１７の根元部分Ｔ１や、主流Ｓ１が鉛直方向で接触する領域Ｔ２を低減させることができる。

また、突起径方向長さ（Ｄ）が０．３ｍｍ〜１０ｍｍであることや、突起最大高さ（Ｈ）が０．３ｍｍ〜１０ｍｍであることによって、乱流発生用突起１７の根元部分Ｔ１の温度上昇を低減させることができるとともに、乱流発生用突起１７の周囲を通過する流体の流れをさらに加速させることが可能となる。

また、前方角度（θ１）及び後方角度（θ２）が４５度〜１３５度であることによって、前方面１７Ｃに衝突する流体の流れにより該前方面１７Ｃで圧力を上昇させることができ、乱流発生用突起１７の周囲を通過する流体の流れをさらに加速させることが可能となる。

さらに、サイドウォール補強層７を備え、かつ、乱流発生用突起がサイドウォール部に設けられていることによって、撓みなどにより温度の上昇が激しいとされる部分（例えば、パンク状態におけるサイドウォール補強層の外側）でタイヤ温度を効率的に低減させることが可能となり、耐久性をも向上させることができる。

（変形例１）
上述した第１の実施の形態に係る乱流発生用突起１７は、タイヤ径方向視（Ｂ−Ｂ断面図）で底面が突出面１７Ｅよりも狭い台形状に形成されているものとして説明したが、以下のように変形してもよい。なお、上述した第１の実施の形態に係る乱流発生用突起１７と同一部分には同一の符号を付して相違する部分を主として説明する。

図６（ａ）は、変形例１に係る乱流発生用突起を示す斜視図であり、図６（ｂ）は、変形例１に係る乱流発生用突起のタイヤ径方向視を示す断面図（図６のＢ矢視図）である。

図６に示すように、乱流発生用突起１７は、内側面１７Ａ（内側部分）と、外側面１７Ｂ（外側部分）と、突出面１７Ｅ（突出部分）とによって構成されている。

具体的には、乱流発生用突起１７では、タイヤ径方向視において、前方部分１９Ａとタイヤ表面１５とがなす角度である前方角度（θ１）、及び、後方部分１９Ｂとタイヤ表面１５とがなす角度である後方角度（θ２）が、９０度未満で設定されている。なお、変更例１に係る前方角度（θ１）及び後方角度（θ２）は、タイヤ表面１５から乱流発生用突起１７が立ち上がる部分における角度を示す。

また、乱流発生用突起１７は、タイヤ径方向視で半円球状に形成されている。すなわち、突出面１７Ｅは、タイヤ表面１５上で湾曲している。

図６（ｂ）に示すように、タイヤ表面１５から、該タイヤ表面１５に対して最も突出する最大突出位置２１までの高さである突起最大高さ（Ｈ）は、０．３ｍｍ〜１０ｍｍで設定される。特に、突起最大高さ（Ｈ）は、０．５ｍｍ〜５ｍｍであることが好ましい。

また、突起中心線ＣＬ上において、突起径方向長さ（Ｄ）は、０．３ｍｍ〜１０ｍｍで設定される。特に、突起径方向長さ（Ｄ）は、０．５ｍｍ〜５ｍｍであることが好ましい。

また、前方突出角度（θ５）及び後方突出角度（θ６）は、４５度〜１３５度で設定される。特に、前方突出角度（θ５）及び後方突出角度（θ６）は、タイヤ温度を効率的に低減させるために、７０度〜１１０度であることが好ましい。

ここで、前方突出角度（θ５）とは、前方部分１９Ａ及びタイヤ表面１５の交差位置２３と最大突出位置２１とのなす角度である。また、後方突出角度（θ６）とは、突出面１７Ｅにおける突起中心線ＣＬよりもタイヤ回転方向に対して後側に位置する後方部分１９Ｂ及びタイヤ表面１５の交差位置２５と最大突出位置２１とのなす角度である。

なお、前方突出角度（θ５）及び後方突出角度（θ６）が４５度よりも小さいと、タイヤ表面１５上（放熱面上）で流体の流れを止めてしまい、圧力差による流体の流れを加速させることができない場合がある。また、前方突出角度（θ５）及び後方突出角度（θ６）が１３５度よりも大きいと、乱流発生用突起１７の周囲を通過する流体の流れを変化させるには不十分であり、タイヤ温度を効率的に低減させることができない場合がある。

このような変形例１に係る空気入りタイヤ１によれば、乱流発生用突起１７の周囲を通過する流体の流れをスムーズに加速させることができて、タイヤ温度を効率的に低減させることができる。

また、前方突出角度（θ５）及び後方突出角度（θ６）が４５度〜１３５度であることによって、前方部分１９Ａ（突出面１７Ｅの前方側）に衝突する流体の流れにより前方部分１９Ａ近傍で圧力を上昇させることができ、乱流発生用突起１７の周囲を通過する流体の流れをさらに加速させることが可能となる。

（変形例２）
上述した第１の実施の形態に係る乱流発生用突起１７は、タイヤ回転方向視（Ｃ矢視図）で平行四辺形状に形成されているものとして説明したが、以下のように変形してもよい。なお、上述した第１の実施の形態に係る乱流発生用突起１７と同一部分には同一の符号を付して相違する部分を主として説明する。

図７（ａ）は、変形例２に係る乱流発生用突起を示す斜視図であり、図７（ｂ）は、変形例１に係る乱流発生用突起のタイヤ径方向視を示す断面図（図７のＢ−Ｂ断面図）であり、図７（ｃ）は、変形例１に係る乱流発生用突起のタイヤ回転方向視を示す正面図（図７のＣ矢視図）である。

図７に示すように、乱流発生用突起１７は、内側面１７Ａ（内側部分）と、外側面１７Ｂ（外側部分）と、突出面１７Ｅ（突出部分）とによって構成されている。

具体的には、乱流発生用突起１７は、タイヤ回転方向視で半円球状に形成されている。すなわち、突出面１７Ｅは、タイヤ表面１５上で湾曲している。この場合であっても、乱流発生用突起１７では、タイヤ径方向視において、前方角度（θ１）及び後方角度（θ２）が、９０度未満で設定されている。

図７（ｂ）及び図７（ｃ）に示すように、タイヤ表面１５から、該タイヤ表面１５に対して最も突出する最大突出位置２７までの高さである突起最大高さ（Ｈ）は、０．３ｍｍ〜１０ｍｍで設定される。特に、突起最大高さ（Ｈ）は、０．５ｍｍ〜５ｍｍであることが好ましい。

また、突起中心線ＣＬ上において、突起径方向長さ（Ｄ）は、０．３ｍｍ〜１０ｍｍで設定される。特に、突起径方向長さ（Ｄ）は、０．５ｍｍ〜５ｍｍであることが好ましい。

また、内側突出角度（θ７）及び外側最大角度（θ８）は、４５度〜１３５度で設定される。特に、内側突出角度（θ７）及び外側最大角度（θ８）は、タイヤ温度を効率的に低減させるために、７０度〜１１０度であることが好ましい。

ここで、内側突出角度（θ７）とは、タイヤ径方向の最も内側に位置する内側部分１９Ｃ及びタイヤ表面１５の交差位置２９と最大突出位置２７とのなす角度である。また、外側最大角度（θ８）は、タイヤ径方向の最も外側に位置する外側部分１９Ｄ及びタイヤ表面１５の交差位置３１と最大突出位置２７とのなす角度である。

なお、内側突出角度（θ７）及び外側最大角度（θ８）が４５度よりも小さいと、タイヤ表面１５上（放熱面上）で流体の流れを止めてしまい、圧力差による流体の流れを加速させることができない場合がある。また、内側突出角度（θ７）及び外側最大角度（θ８）が１３５度よりも大きいと、乱流発生用突起１７の周囲を通過する流体の流れを変化させるには不十分であり、タイヤ温度を効率的に低減させることができない場合がある。

ここで、乱流発生用突起１７では、タイヤ回転方向視で半円球状に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く、例えば、図８（ａ）に示すように、タイヤ回転方向視で三角形状に形成されていてもよく、図８（ｂ）に示すように、タイヤ回転方向視で底面が突出面１７Ｅよりも広い台形状に形成されていてもよく、図８（ｃ）に示すように、タイヤ回転方向視で底面が突出面１７Ｅよりも狭い台形状に形成されていてもよい。

このような変形例２に係る空気入りタイヤ１によれば、乱流発生用突起１７の周囲を通過する流体流れをスムーズに加速させることができて、タイヤ温度を効率的に低減させることができる。

また、内側突出角度（θ７）及び外側最大角度（θ８）が４５度〜１３５度であることによって、流体が前方面１７Ｃに衝突して乱流発生用突起１７の周囲に広がる際に、この乱流発生用突起１７の周囲に剥離する（広がる）流体の流れを確実に加速させること可能となる。

（変形例３）
上述した第１の実施の形態に係る乱流発生用突起１７を構成する前方面１７Ｃは、前方部分に位置する前方面１７Ｃが突起中心線ＣＬと略平行に形成されているもので形成されているものとして説明したが、以下のように変形してもよい。なお、上述した第１の実施の形態に係る乱流発生用突起１７と同一部分には同一の符号を付して、相違する部分を主として説明する。

図９（ａ）〜図９（ｇ）は、変形例３に係る乱流発生用突起を示す上面図である。図９（ａ）に示すように、乱流発生用突起１７は、突起上面視において、タイヤ回転方向の前側に向かって突出する前方凸部１７Ｃ−１を備えている。

乱流発生用突起１７は、図９（ａ）に示すように、前方面１７Ｃが湾曲して設けられていてもよく、図９（ｂ）に示すように、前方面１７Ｃが突起中心線ＣＬに対して傾斜して設けられていてもよい。

また、乱流発生用突起１７は、図９（ｃ）に示すように、２つの前方面１７Ｃを有していてもよい。この場合、２つの前方面１７Ｃは、同一の大きさを有しているものに限らず、異なる大きさを有していても勿論よい。

また、乱流発生用突起１７は、図９（ｄ）〜図９（ｇ）に示すように、突起上面視において、複数箇所の前方凸部１７Ｃ−１、及び、タイヤ回転方向の後側に向かってへこむ複数箇所の前方凹部１７Ｃ−２を備えていてもよい。この場合、前方凸部１７Ｃ−１及び前方凹部１７Ｃ−２は、直線状で設けられていてもよく、曲線状で設けられていても勿論よい。

このような変形例３に係る空気入りタイヤ１によれば、乱流発生用突起１７の周囲を通過する流体の流れをスムーズに加速させることができて、タイヤ温度を効率的に低減させることができる。

（変形例４）
上述した第１の実施の形態に係る乱流発生用突起１７は、後方部分に位置する後方面１７Ｄが突起中心線ＣＬと略平行に形成されているものとして説明したが、以下のように変形してもよい。なお、上述した第１の実施の形態に係る乱流発生用突起１７と同一部分には同一の符号を付して相違する部分を主として説明する。

図１０（ａ）〜図１０（ｇ）は、変形例４に係る乱流発生用突起を示す上面図である。図１０（ａ）に示すように、乱流発生用突起１７は、突起上面視において、タイヤ回転方向の後側に向かって突出する後方凸部１７Ｄ−１を備えている。

乱流発生用突起１７は、図１０（ａ）に示すように、後方面１７Ｄが湾曲して設けられていてもよく、図１０（ｂ）に示すように、後方面１７Ｃが突起中心線ＣＬに対して傾斜して設けられていてもよい。

また、乱流発生用突起１７は、図１０（ｃ）に示すように、２つの後方面１７Ｄを有していてもよい。この場合、２つの後方面１７Ｄは、同一の大きさを有しているものに限らず、異なる大きさを有していても勿論よい。

また、乱流発生用突起１７は、図１０（ｄ）〜図１０（ｇ）に示すように、突起上面視において、複数箇所の後方凸部１７Ｄ−１、及び、タイヤ回転方向の後側に向かってへこむ複数箇所の後方凹部１７Ｄ−２を備えていてもよい。この場合、後方凸部１７Ｄ−１及び後方凹部１７Ｄ−２は、直線状で設けられていてもよく、曲線状で設けられていても勿論よい。

このような変形例４に係る空気入りタイヤ１によれば、乱流発生用突起１７が後方凸部１７Ｄ−１を備えることによって、逆流してくる流体を主流にスムーズに戻すことができるため、タイヤ温度を効率的に低減させることができる。

また、乱流発生用突起１７が後方凹部１７Ｄ−２を備えることによって、乱流発生用突起１７の体積を少なくなり、かつ、乱流発生用突起１７の根元部分とタイヤ表面１５との距離が短くなるため、乱流発生用突起１７の根元部分の温度上昇を低減させることが可能となる。

さらに、乱流発生用突起１７が後方凸部１７Ｄ−１及び後方凹部１７Ｄ−２を備えることによって、乱流発生用突起１７の周囲を通過する流体の流れを加速させることができるのみではなく、乱流発生用突起１７の根元部分の温度上昇をも低減させることが可能となり、タイヤ温度をさらに効率的に低減させることができる。

［第２の実施の形態］
次に、第２の実施の形態に係る空気入りタイヤの構成について、図１１を参照しながら説明する。図１１は、第２の実施の形態に係る空気入りタイヤのトレッド幅方向断面図である。なお、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相違する部分を主として説明する。

図１１に示すように、トレッド部１３に形成される溝１３Ａには、タイヤ表面１５（溝１３Ａ表面）から突出し、乱流を発生させる複数の乱流発生用突起１７が設けられている。なお、複数の乱流発生用突起１７は、任意の間隔で配置することが可能である。

この乱流発生用突起は、図１１（ａ）に示すように、溝１３Ａの底面１３ａに設けられている。なお、乱流発生用突起１７は、必ずしも溝１３Ａの底面１３ａに設けられている必要はなく、例えば、図１１（ｂ）に示すように、溝の側面１３ｂに設けられていてもよく、溝の底面１３ａ及び側面１３ｂの少なくとも一方に設けられていればよい。

（第２の実施の形態に係る作用・効果）
以上説明した第２の実施の形態に係る空気入りタイヤ１によれば、乱流発生用突起１７がトレッド部１３に形成される溝１３Ａの底面１３ａ及び側面１３ｂの少なくとも一方に設けられていることによって、セパレーション（剥離）や亀裂が発生しやすいベルト層１１の端部に最も近いトレッド部１３に形成される溝１３Ａ近傍でタイヤ温度を低減させることが可能となり、耐久性をも向上させることができる。

［第３の実施の形態］
次に、第３の実施の形態に係る空気入りタイヤの構成について、図１２を参照しながら説明する。図１２は、第３の実施の形態に係る空気入りタイヤのトレッド幅方向断面図である。なお、上述した第１の実施の形態や第２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相違する部分を主として説明する。

図１２に示すように、インナーライナー９のトレッド幅方向内側には、タイヤ内面（インナーライナー９）から突出し、乱流を発生させる複数の乱流発生用突起１７が設けられている。なお、複数の乱流発生用突起１７は、任意の間隔で配置することが可能である。

（第３の実施の形態に係る作用・効果）
以上説明した第３の実施の形態に係る空気入りタイヤ１によれば、乱流発生用突起１７がタイヤ内面に設けられていることによって、タイヤ内面、特に、パンク状態におけるタイヤ内面の温度を低減させることが可能となり、耐久性をも向上させることができる。

具体的には、空気入りタイヤ１がパンク状態となると、空気入りタイヤ１に空いた穴を介してタイヤ内部の流体（内気）とタイヤ外部の流体（外気）とが熱交換する。このとき、乱流発生用突起１７をタイヤ内面に設けることで、タイヤ内部の流体を加速させることが可能となり、熱交換をスムーズに行うことができるため、パンク状態におけるタイヤ内面の温度を低減させることが可能となる。

特に、サイドウォール補強層７が設けられる空気入りタイヤ（ランフラットタイヤ）では、サイドウォール補強層７が設けられていないタイヤと比べて、パンク状態となるとタイヤ内部の温度が高くなってしまう。このため、乱流発生用突起１７をタイヤ内面に設けることで、タイヤ内部の温度を低減させて、耐久性をも向上させることができる。

［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、空気入りタイヤ１は、サイドウォール補強層７を有しているもの（すなわち、ランフラットタイヤ）として説明したが、これに限定されるものではなく、サイドウォール補強層７を有していないもの（例えば、オフザロードラジアルタイヤ（ＯＲＲ）や、トラック・バスラジアルタイヤ（ＴＢＲ）であっても勿論よい。

また、乱流発生用突起１７は、第１〜３の実施の形態及び変形例１〜４で説明した様々な形状を組合せることが可能であり、少なくとも前方角度（θ１）及び後方角度（θ２）が９０度未満に設定されていればよく、図示していない形状も含むことは勿論である。

さらに、乱流発生用突起１７は、対向する面（例えば、内側面１７Ａ及び外側面１７Ｂ、前方面１７Ｃ及び後方面１７Ｄ、突出面１７Ｅ及び底面（タイヤ表面１５））が平面である場合、この対向する面が必ずしも平行に形成されている必要はなく、例えば、前方面１７Ｃから後方面１７Ｄに向けて傾斜（上昇・下降）していてもよく、対向する面が非対称であっても勿論よい。

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１〜３及び実施例１〜２１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。なお、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
各空気入りタイヤの耐久性試験を行うために、下表１〜３に示すように、試験タイヤＡ、試験タイヤＢ、試験タイヤＣを用意した。比較例１〜３に係る空気入りタイヤは、乱流発生用突起を有していない。実施例１〜２１に係る空気入りタイヤは、乱流発生用突起を有しており、下表１〜３に示すように、乱流発生用突起の構成（形状、突起径方向長さ（Ｄ）、突起最大高さ（Ｈ）など）が異なるものである。

＜耐久性＞
各空気入りタイヤを室内に設置されたドラム試験機に装着し、一定の速度（９０ｋｍ／ｈ）で転動させて比較例１〜３に係る空気入りタイヤが故障するまでの耐久距離を‘１００’とし、その他の空気入りタイヤの耐久性を相対値で評価した。なお、指数が大きいほど、耐久性が優れている。

この結果、表１に示すように、実施例１〜２１に係る空気入りタイヤは、比較例１〜３に係る空気入りタイヤに比べ、耐久性に優れていることが分かった。特に、図１３に示すように、突起径方向長さ（Ｄ）が０．３ｍｍ〜１０ｍｍである空気入りタイヤや、図１４に示すように、突起最大高さ（Ｈ）が０．３ｍｍ〜１０ｍｍである空気入りタイヤは、耐久性に優れていることが分かった。さらに、突起径方向長さ（Ｄ）や突起最大高さ（Ｈ）は、０．５ｍｍ〜５ｍｍであることが好ましいことも分かった。

第１の実施の形態に係る空気入りタイヤの一部分解斜視図である。 第１の実施の形態に係る空気入りタイヤのトレッド幅方向断面図である。 第１の実施の形態に係る乱流発生用突起を示す斜視図である。 第１の実施の形態に係る乱流発生用突起を示す上面・側面・正面図である。 第１の実施の形態に係る乱流発生用突起の作用・効果を説明するための図である。 変形例１に係る乱流発生用突起を示す斜視・側面図である。 変形例２に係る乱流発生用突起を示す斜視・正面図である（その１）。 変形例２に係る乱流発生用突起を示す正面図である（その２）。 変形例３に係る乱流発生用突起を示す上面図である。 変形例４に係る乱流発生用突起を示す上面図である。 第２の実施の形態に係る空気入りタイヤのトレッド幅方向断面図である。 第３の実施の形態に係る空気入りタイヤのトレッド幅方向断面図である。 実施例における空気入りタイヤの耐久性を示すグラフである（その１）。 実施例における空気入りタイヤの耐久性を示すグラフである（その２）。

符号の説明

１…空気入りタイヤ、３…ビード部、３ａ…ビードコア、３ｂ…ビードフィラー、５…カーカス層、７…サイドウォール補強層、９…インナーライナー、１１…ベルト層、１１ａ…第１ベルト層、１１ｂ…第２ベルト層、１１ｃ…周方向ベルト層、１３…トレッド部、１３Ａ…溝、１３ａ…底面、１３ｂ…側面、１５…タイヤ表面、１７…乱流発生用突起、１７Ａ…内側面、１７Ｂ…外側面、１７Ｃ…前方面、１７Ｃ−１…前方凸部、１７Ｃ−２…前方凹部、１７Ｄ…後方面、１７Ｄ−１…後方凸部、１７Ｄ−２…後方凹部、１７Ｅ…突出面、１９Ａ…前方部分、１９Ｂ…後方部分、１９Ｃ…内側部分、１９Ｄ…外側部分、２１，２７…最大突出位置、２３，２５，２９，３１…交差位置、ＣＬ…突起中心線、ＳＷ…サイドウォール部、Ｅ…前方エッジ

Claims (11)

1. 乱流を発生させる乱流発生用突起をタイヤ表面に備える空気入りタイヤであって、
   前記乱流発生用突起は、前記乱流発生用突起のタイヤ回転方向幅の中心を通りかつタイヤ回転方向に対して垂直な突起中心線よりもタイヤ回転方向に対して前側に位置する前方部分と、前記突起中心線よりも前記タイヤ回転方向に対して後側に位置する後方部分とを少なくとも有し、
   前記前方部分と前記タイヤ表面とがなす角度である前方角度（θ１）、及び、前記後方部分と前記タイヤ表面とがなす角度である後方角度（θ２）は、９０度未満であることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記突起中心線上において、タイヤ径方向の最も内側に位置する内側部分と、タイヤ径方向の最も外側に位置する外側部分との長さである突起径方向長さ（Ｄ）は、０．３ｍｍ〜１０ｍｍ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. 前記タイヤ表面から、前記タイヤ表面に対して最も突出する最大突出位置までの高さである突起最大高さ（Ｈ）は、０．３ｍｍ〜１０ｍｍであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記乱流発生用突起は、前記後方部分に、前記タイヤ回転方向の後側に向かって突出する後方凸部、及び、前記タイヤ回転方向に向かってへこむ後方凹部の少なくとも一方を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
5. タイヤ径方向の最も内側に位置する内側部分と前記タイヤ表面とがなす角度である内側角度（θ３）、及び、前記タイヤ径方向の最も外側に位置する外側部分と前記タイヤ表面とがなす角度である外側角度（θ４）は、４５度〜１３５度であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
6. 前記前方部分及び前記タイヤ表面の交差位置と、前記タイヤ表面に対して最も突出する最大突出位置とのなす角度である前方最大角度（θ５）、及び、前記後方部分及び前記タイヤ表面の交差位置と、前記最大突出位置とのなす角度である後方最大角度（θ６）は、４５度〜１３５度であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
7. タイヤ径方向の最も内側に位置する内側部分及び前記タイヤ表面の交差位置と、前記タイヤ表面に対して最も突出する最大突出位置とのなす角度である内側最大角度（θ７）、及び、前記タイヤ径方向の最も外側に位置する外側部分及び前記タイヤ表面の交差位置と、前記最大突出位置とのなす角度である外側最大角度（θ８）は、４５度〜１３５度であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
8. 前記乱流発生用突起は、サイドウォール部に設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
9. 前記乱流発生用突起は、トレッド部に形成される溝の底面及び側面の少なくとも一方に設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
10. 前記乱流発生用突起は、タイヤ内面に設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
11. トレッド幅方向断面において、サイドウォール部を補強する三日月状のサイドウォール補強層をさらに備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。

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