JP5242964B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤに関し、特に、タイヤサイド部の表面にタイヤ径方向に沿って延在され、かつタイヤ周方向に沿って間隔を隔てて形成される複数の乱流発生用突条が設けられる空気入りタイヤに関する。

一般に、空気入りタイヤのタイヤ温度の上昇は、材料の物性変化といった経時的変化の促進、また、高速走行時にはトレッドのブローなど耐久性の観点から好ましいものではない。特に、重荷重での使用となる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、またパンク走行時（内圧０ｋＰａ走行時）のランフラットタイヤにおいてはその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、三日月形補強ゴムを有するランフラットタイヤではパンク走行時に補強ゴムに径方向の変形が集中し、この部分は非常に高温に達し、耐久性に多大な影響を与える。

このタイヤ温度低減手段としては、タイヤ構成部材の歪低減・抑制を目的とした補強部材の使用により発熱を抑制する手段がある。しかし、補強部材の使用に伴って意図しない故障の発生、ま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を高め、乗り心地を悪化させるといった通常性能への影響があり、現在この通常性能を損なわない新たな温度低減手段が求められている。

その手法としては、PCT/JP2006/318190にあるように、タイヤ表面に乱流促進を温度低減という課題に対し上記タイヤ構成部材からの発熱を抑制する手段ではなく、タイヤの表面形状を変化させることによって冷却効果を向上させるという観点から、タイヤの外表面にタイヤ径方向に長い形状の突起（突形状）を配置することによって冷却効果が向上することが知られている。これは、外表面に生じる空気流れに対して突形状をほぼ垂直に配置することにより、放熱面積の拡大による放熱効果向上よりも、乱流を促進させて冷却効果を向上させることをねらったものである。これは、熱伝導率の悪い材料であるゴムの場合は、放熱面積を拡大させる効果より、乱流を促進させることによる冷却効果の方が大きいためである。
国際公開第２００７／０３２４０５号パンフレット

ところが、上記突形状を配置したタイヤで検討を重ねた結果、一方では、突形状の幅が或る値より大きくなると突形状と接するタイヤ表面下部付近で蓄熱による故障が生じ、他方では、突形状の幅が狭過ぎると剛性が低下して充分な乱流を発生させることができないことが分かり、それを改良する手法の探索が課題となっている。

そこで、本発明の目的は、乱流発生用突条を形成したことによるタイヤサイド部での蓄熱を抑制しながら空気の流れに対する乱流発生用突条の剛性を向上させた空気入りタイヤを提供することにある。

問題は、タイヤを構成するゴムが熱伝導性の悪い物質であるから、突起の幅が大きくなると突起が配置される面との接触面（突起の根元付近）で生じる蓄熱によって温度が高くなり、その結果、突起によって発生した乱流により効果的に冷却されている部分に較べて蓄熱部分の温度が相対的に高くなり、それだけ故障が生じ易くなることにある。

しかし、蓄熱を防ぐという課題を解決するには、突起の幅を可能な限り狭くすることが有効であるが、幅を狭くし過ぎると、突起本来の目的である空気の流れと衝突して撹拌し乱流を促進するという機能が阻害される。その理由は、空気と衝突して撹拌し乱流を促進するためには、空気と衝突しても突起がその形状を保ち壁として機能することが必要であるが、幅を狭く（薄く）し過ぎると、剛性が低下し、空気との衝突によって変形し、撹拌機能と乱流促進機能が低下することである。

本出願人は、鋭意研究の結果、下記のように、突起に適正な幅を設定することによって、蓄熱の問題を回避しながら充分な温度低減効果が得られることを知見した。

本発明（請求項１）は、先ず、トラックバスラジアル（ＴＢＲ）タイヤでは、カーカスを構成するカーカス層の折返端部（すなわち、プライ（Ply）端部）近傍、また、サイド補強層を有するランフラットタイヤ１では、タイヤ故障核（タイヤサイド部やビード部）と成り得る部分に適用する目的で、乱流発生用突条（突形状）を設ける範囲をタイヤサイド部に限定している。これは、ゴムの熱伝導率が小さので、冷却効果は乱流発生用突条の直下部分のタイヤサイド部だけに期待されることがその理由である。

なお、上記のタイヤサイド表面とは、乱流発生用突条の頂面の繋がり（ロゴ、装飾帯、サイズ表記などの突起頂面を除く）を指すのではなく、乱流発生用突条の基部に隣接したタイヤサイド部の表面を指している。

さらに云えば、本発明の特徴は、図３〜図１０の各形状例に示すように、乱流発生用突条の幅ｗを径方向に変化させることによって、課題である突起下（タイヤサイド部において突起に隣接した部分）での蓄熱による故障の防止と、空気の流れに対する突起剛性の向上効果とを両立させたことである。なお、図１３に、本発明における乱流発生用突条の諸元（ｗとｈとｐ）の定義を示している。

請求項２記載の発明は、請求項１に記載の空気入りタイヤであって、長手方向における乱流発生用突条の側面である突起側面には、複数の面によりエッジ部が形成されていることを特徴とする。

請求項２の構成では、図３〜図６の各形状例のようにＡ点とＣ点及びＢ点とＤ点との間を直線や曲線で繋ぐのではなく、例えば、図７と図８の形状例のように、Ａ点とＣ点との間に直線（平面）や曲線（曲面）が交わって生じるエッジ部（不連続線）を意図的に設けることによって、図９（ｂ）が示すように、このエッジ部付近に３次元的な空気の流れを発生させ、冷却効果が更に向上する領域を生み出すことが可能になる。

請求項３記載の発明は、請求項２に記載の空気入りタイヤであって、エッジ部は、タイヤ回転方向前側に位置することを特徴とする。

請求項３の構成では、エッジ部をタイヤの回転方向前側に設けたことにより、乱流発生用突条が多量の空気と衝突することになり、それだけ大きな冷却効果が得られる。

請求項４の発明は、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であって、タイヤサイド部の表面から乱流発生用突条の最も突出する突出位置までの高さである突起高さ（ｈ）は、１〜７mmの範囲を満たすことを特徴とする。

乱流による冷却のメカニズムは、乱流発生用突条に衝突した空気流を表面から剥離させ再び表面に衝突させることによって衝突した部分の冷却効果を向上させることであり、本発明はこの冷却効果を第１の目的としている。

そこで、請求項４の構成では、空気の流れを乱すために必要な最低限の高さ１mmを下限値にし、また、タイヤサイド部において乱流発生用突条と隣接した部分（接触部付近）で生じる上述の蓄熱は乱流発生用突条の高さが高い程大きくなるから、この影響が許容できる高さ７mmを上限値にし、このように乱流発生用突条の高さの上限値と下限値とを設定したことによって、蓄熱抑制効果と冷却効果とを両立させている。

請求項５の発明は、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であって、突起幅（ｗ）は、０．５〜５mmの範囲を満たすことを特徴とする。

上述のように、乱流発生用突条は幅ｗを広げ過ぎると乱流発生用突条との接触部付近での蓄熱が大きくなるから、蓄熱が少ない幅範囲の上限値を５mmとし、下限値は、請求項４で乱流を起こす効果が得られる高さにおいて充分な剛性が得られる値として０．５mmに設定し、蓄熱抑制効果と冷却効果とを両立させている。

請求項６の発明は、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であって、タイヤサイド部の表面から乱流発生用突条の最も突出する突出位置までの高さである突起高さを“ｈ”、突起幅を“ｗ”としたときに、０．３≦ｗ／ｈ≦５の関係を満たすことを特徴とする。

請求項６は空気の流れに対向するために必要な乱流発生用突条の剛性に関する記述である。空気の流れから受ける力に対抗するのは、乱流発生用突条を或る径方向位置で切断した断面の剪断剛性であり、流れの力を受けたときに生じる乱流発生用突条頂点の動きをある値に制限した場合、この剛性は乱流発生用突条の幅ｗと高さｈとの比ｗ／ｈに依存する。つまり、幅ｗに対して高さｈが高過ぎると剛性が低下し、流れを乱す壁としての機能を充分に発揮することができない。

そこで、検討を行った結果、乱流発生用突条の各径方向位置断面での剛性低下を伴わない範囲としてｗ／ｈの下限値を０．３に設定し、また、高さｈに対して幅ｗが大きくなると乱流発生用突条の頂面で生じる剥離した流れとの干渉を防ぐ好適な範囲としてｗ／ｈの上限値を５に設定した。

なお、ｗ／ｈは０．５≦ｗ／ｈ≦１の関係を満たすことが好ましく、この範囲内では剛性低下防止機能と干渉防止機能とがさらに高度に両立する。

請求項７の発明は、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であって、タイヤサイド部の表面から乱流発生用突条の最も突出する突出位置までの高さである突起高さ（ｈ）の平均値を“Ｈ”、乱流発生用突条の長手方向に対して略直交する幅である突起幅（ｗ）の平均値を“Ｗ”としたときに、０．６≦Ｗ／Ｈの関係を満たすことを特徴とする。

なお、突起高さ（ｈ）の平均値及び突起幅（ｗ）の平均値とは、上記ｗ／ｈを所定間隔（例えば、５ｍｍ）ごとに測定し、それを平均した値を示す。

空気の流れに対する乱流発生用突条の剛性は、各径方向位置での剛性と共に、乱流発生用突条全体としての剛性が関与する。そこで、最低限の剛性を発揮するための条件として、突起幅ｗの平均値Ｗと高さｈの平均値Ｈとの比Ｗ／Ｈの下限値を０．６に設定した。

これは、図１４のように、乱流発生用突条を上から見たときに、その長さ方向に対して垂直方向に切った断面（例えば、A-A'断面、B-B'断面）でＷ／Ｈを長さＩの方向に沿って平均した値で評価する。

請求項８の発明は、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であって、複数の乱流発生用突条は、略等間隔に配置されており、タイヤサイド部の表面から乱流発生用突条の最も突出する突出位置までの高さである突起高さを“ｈ”、突起幅を“ｗ”、互いに隣接する乱流発生用突条同士の間隔を“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。

乱流発生用突条の間隔が狭過ぎると、隣り合った乱流発生用突条の間でタイヤサイド部の表面に流入する空気量が不足して充分な冷却効果が得られず、広過ぎると、タイヤサイド部の全体で乱流発生用突条の個数が不足して充分な冷却効果が得られない。そこで、乱流発生用突条の間隔ｐと高さｈの比ｐ／ｈを１．０から５０．０の範囲に設定することにより、充分な冷却効果を得ている。

また、（ｐ−ｗ）／ｗは、ピッチ（ｐ）に対する突部の幅の割合を示すものであり、これが小さすぎることは、冷却効果を向上させたい面の面積に対する乱流発生用突条２１の表面積の割合が等しくなることと同様である。乱流発生用突条は、ゴムでなり表面積増加による冷却向上効果が期待できないため、（ｐ−ｗ）／ｗの最小値を１．０に規定している。

請求項９の発明は、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であって、トレッド幅方向断面において、タイヤサイド部を補強する三日月状のサイド補強層をさらに備えていることを特徴とする。

故障核に成りうる三日月状サイド補強層を有するタイヤでは、サイド補強層ゴムの最大屈曲部の温度を乱流発生用突条によって低減することにより、耐久性が大きく向上する。

請求項１０の発明は、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であって、重荷重用タイヤであることを特徴とする。

カーカス層の折返端部（すなわち、プライ（Ply）端部）近傍が故障核に成りうるトラックバスラジアル（ＴＢＲ）や、オフザロードラジアル（ＯＲＲ）タイヤのような重荷重用タイヤでは、乱流発生用突条により該折返端部の温度を低減することによって、耐久性が大きく向上する。

本発明によれば、乱流発生用突条の幅を径方向に変化させることによって、突起下（タイヤサイド部において突起に隣接する部分）での蓄熱による故障を防止し、空気の流れに対する突起剛性を向上させることができる。

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。なお、本発明に係る空気入りタイヤは、以下において、ランフラットタイヤ１と示し、重荷重用タイヤであるものとする。

図１〜図１４は、本発明に係る図面であり、図１は、ランフラットタイヤ１の側面図、図２は、ランフラットタイヤ１の要部を径方向に切断した断面図、図３〜図８は、乱流発生用突条の形状例を示す平面図（上面図）、図９（ａ）は、図８の形状例が形成されたタイヤの側面図、図９（ｂ）は、図８の形状例を示す斜視図、図１０は、乱流発生用突条の他の形状例を示す平面図、図１１は、乱流発生用突条を内側の表面に設けたタイヤを示す断面図、図１２は、乱流発生用突条を内側の表面に設けたタイヤの断面を含む斜視図、図１３（ａ）（ｂ）は、本発明の乱流発生用突条のパラメータを示す図面、図１４は、乱流発生用突条のＷ／Ｈの定義を説明するための図面、図１５〜図１８は、乱流発生用突条の断面形状例を示す断面図であり、図１９は、乱流発生用突条におけるｐ／ｈと熱伝達率との関係を示す図、図２０は、乱流発生用突条における（ｐ−ｗ）／ｗと熱伝達率の関係を示す図、図２１は、径方向に対する乱流発生用突条の傾き角度θと熱伝達率との関係を示す図である。

〈ランフラットタイヤの概略構成〉
図１及び図２に示すように、ランフラットタイヤ１は、路面と接触するトレッド部２と、タイヤ両側のタイヤサイド部３と、それぞれのタイヤサイド部３の開口縁に沿って設けられたビード部４とを備えて大略構成されている。タイヤサイド部３の外側表面には、タイヤ径方向に沿って延在され、かつタイヤ周方向に沿って間隔を隔てて（略等間隔に）配列された複数の乱流発生用突条２０が突設されている。

図２に示すように、ビード部４は、タイヤサイド部３の開口部の縁部に沿って周回するように設けられたビードコア６Ａ及びビードフィラー６Ｂを備えている。ビードコア６Ａとしては、具体的にスチールコードなどが用いられている。

また、ランフラットタイヤ１は、タイヤの骨格となるカーカス層７を有している。タイヤサイド部３に位置するカーカス層７の内側（タイヤ幅方向内側）には、補強ゴムとしてのサイド補強層８（三日月状のサイド補強層）が設けられている。このサイド補強層８は、タイヤ幅方向断面において三日月形状のゴムストックによって形成されている。

カーカス層７のタイヤ径方向外側には複数層のベルト層（スチールベルト補強層９，１０、周方向補強層１１）が設けられており、上記のトレッド部２は周方向補強層１１のタイヤ径方向外側に設けられている。

〈乱流発生用突条の構成〉
乱流発生用突条２０は、乱流を発生又は促進させるものであり、すなわち、タイヤサイド部３の温度を低減させ、蓄熱を抑制するものである。例えば、トラックバスラジアル（ＴＢＲ）タイヤでは、カーカス層７の折返端部（すなわち、プライ（Ply）端部）近傍の温度や、サイド補強層８を有するランフラットタイヤでは、タイヤ故障核（タイヤサイド部３やビード部４）と成り得る部分の温度を低減して、耐久性を向上させる観点から特に有効である。

乱流発生用突条２０は、タイヤサイド部３においてタイヤ径方向に沿って細長く延伸するように形成されており、延在方向（すなわち、タイヤ周方向）に略直交する周方向断面形状が矩形状に形成されている（図１３（ｂ）参照）。

（第１の形状例）
図３は、ランフラットタイヤ１のタイヤサイド部３に形成された乱流発生用突条２０の第１の形状例である乱流発生用突条２１を示している。

乱流発生用突条２１は、タイヤサイド部３の表面にタイヤ径方向に沿って延在され、かつタイヤ周方向に沿って間隔を隔てて形成されている。また、乱流発生用突条２１は長手方向に対して略直交する幅である突起幅ｗを長手方向で変化させている。

図３は乱流発生用突条２１を上面から見ており、乱流発生用突条２１はそれぞれＡ−ＣとＢ−Ｄからなる略径方向の２平面（突起側面）とそれぞれＡ−ＢとＤ−Ｃからなる周方向の２平面（突起側面）から構成され、その幅ｗを径方向外側（トレッド部２側）に向かって広がるように変化させている。また、乱流発生用突条２１は中心線２１１を径方向と一致させたことにより、周方向（回転方向）の両側で対称的な形に形成されている。

このように、乱流発生用突条２１は、幅ｗを径方向外側（トレッド部２側）に向かって広がるように変化させた（適正な幅を設定した）ことにより、幅ｗが大き過ぎることに起因するタイヤサイド部３との接触面での蓄熱による温度上昇と、幅ｗが狭過ぎることによる剛性低下とを回避し、蓄熱抑制機能と乱流促進機能（冷却機能）とを両立させている。

また、乱流発生用突条２１は、タイヤサイド部３の表面から最も突出する突出位置までの高さである突起高さｈが１〜７mmの範囲を満たすように設定されている。

下限値の１mmは空気の流れを乱すために必要な最低限の高さｈであり、上限値の７mmはタイヤサイド部３の乱流発生用突条２１との接触部付近の蓄熱の影響が許容できる高さｈであり、乱流発生用突条２１はこのように高さｈの上限値と下限値とを設定したことによって、蓄熱抑制効果と冷却効果とを両立させている。

また、乱流発生用突条２１の突起幅ｗは、０．５〜５mmの範囲を満たすように設定されている。

５mmは乱流発生用突条２１との接触部付近での蓄熱が少ない幅範囲の上限値であり、０．５mmは乱流を起こす効果が得られる高さにおいて充分な剛性が得られる範囲の下限値であり、こうして、上限値と下限値を設定することにより蓄熱抑制効果と冷却効果とを両立させている。

また、乱流発生用突条２１は、突起高さｈと突起幅ｗとの比（ｗ／ｈ）が０．３≦ｗ／ｈ≦５の関係を満たすように設定されている。

乱流発生用突条２１が空気流れの力を受けたときの剛性はその幅ｗと高さｈとの比ｗ／ｈに依存する。そこで、乱流発生用突条２１はｗ／ｈの下限値を０．３に設定して各径方向位置断面での剛性低下を抑制し、上限値を５に設定して高さｈに対し幅ｗが大きくなったときに乱流発生用突条２１の頂面で生じる剥離流れとの干渉を防いでいる。

なお、ｗ／ｈは０．５≦ｗ／ｈ≦１の関係を満たすことが好ましく、下限値を０．５に設定し上限値を１に設定することにより、径方向位置断面での剛性低下抑制効果及び剥離流れとの干渉防止効果がさらに向上する。

また、図１３に示すように、突起高さを“ｈ”、突起幅を“ｗ”、互いに隣接する乱流発生用突条２１同士の間隔を“ｐ”としたときに、１．０≦ｐ／ｈ≦５０．０、かつ、１．０≦（ｐ−ｗ）／ｗ≦１００．０の関係に設定することが好ましい。特に、２．０≦ｐ／ｈ≦２４．０の関係に設定することが好ましく、１０．０≦ｐ／ｈ≦２０．０の関係に設定することがさらに好ましく、かつ、４．０≦（ｐ−ｗ）／ｗ≦３９．０の関係に設定することが好ましい。

上記のように、ｐ／ｈで規定される空気の流れ（乱流）は、ピッチ（ｐ）を細かく刻み過ぎると、すなわちピッチ（ｐ）を狭くすると、溝底部に空気の流れが入り込まず、ピッチ（ｐ）を広げすぎると乱流発生用突条２１の形状加工が無い場合と同等となってしまうため、上記した数値範囲に設定することが好ましい。

また、（ｐ−ｗ）／ｗは、ピッチ（ｐ）に対する突部の幅の割合を示すものであり、これが小さすぎることは、冷却効果を向上させたい面の面積に対する乱流発生用突条２１の表面積の割合が等しくなることと同様である。乱流発生用突条２１は、ゴムでなり表面積増加による冷却向上効果が期待できないため、（ｐ−ｗ）／ｗの最小値を１．０に規定している。

乱流発生用突条２１のタイヤ径方向に対する角度（θ）、すなわち、中心線２１１からの傾く角度（θ）は、−７０°≦θ≦７０°の範囲に設定することが好ましい。ランフラットタイヤ１は、回転体であるため、タイヤサイド部３の表面での空気の流れは、遠心力により径方向外側に向かっている。つまり、乱流発生用突条２１の空気の流入に対し背面側の澱み部分を低減し冷却を向上させるため、乱流発生用突条２１のタイヤ径方向に対する角度（θ）を上記角度範囲に設定することが好ましい。

なお、乱流発生用突条２１のタイヤ径方向に対する角度（θ）は、回転体である空気入りタイヤのタイヤ径方向位置により空気の流れの速度が若干異なるため、各乱流発生用突条２１が異なる角度（θ）に設定してもよい。

加えて、乱流発生用突条２１は、延在方向に沿って不連続に分割されている構成であってもよく、タイヤ周方向に沿って不均一に配置された構成であってもよい。タイヤサイド部３の表面に設けられる乱流発生用突条２１の空気の流入に対して、タイヤ回転方向に対する後側（すなわち、背面側）では澱みが生じて、該乱流発生用突条２１が設けられていない場合と比べて、冷却効果が悪化する部分が生じる。この冷却効果が悪化する部分を削減して平均的な熱伝達率を向上させるには、乱流発生用突条２１が延在方向に不連続に分割されていることが有効となる。

また、乱流発生用突条２１は、突起高さｈの平均値である“Ｈ”と突起幅ｗの平均値である“Ｗ”との比Ｗ／Ｈが０．６≦Ｗ／Ｈの関係を満たすように設定されている。

空気の流れに対する乱流発生用突条２１の剛性は、各径方向位置での剛性と共に、乱流発生用突条２１全体としての剛性が関与する。そこで、Ｗ／Ｈの下限値を０．６に設定したことにより乱流発生用突条２１は最低限の剛性（上記ｗ／ｈの平均値）を得ている。

なお、Ｗ／Ｈは、図１４のように、乱流発生用突条を上から見たとき、その長さ方向に対して垂直方向に切った断面（例えば、A-A'断面、B-B'断面）でＷ／Ｈを長さＩの方向に沿って平均した値で評価する。

また、上記のようにランフラットタイヤ１は、タイヤサイド部３を補強するサイド補強層８を備えており、サイド補強層８は故障核に成りうるが、乱流発生用突条２１によってサイド補強層８の最大屈曲部の温度が低減され、その結果、耐久性が大きく向上している。

また、ランフラットタイヤ１は、上記のように重荷重用タイヤであり、カーカス層７の折返端部（すなわち、プライ（Ply）端部）近傍が故障核に成りうるトラックバスラジアル（ＴＢＲ）の場合、乱流発生用突条２１によってカーカス層７の折返端部近傍の温度上昇が抑制されることによって、耐久性が大きく向上する。

（第２の形状例）
図４は、ランフラットタイヤ１のタイヤサイド部３に形成された乱流発生用突条２０の第２の形状例である乱流発生用突条２２を示している。

乱流発生用突条２２は、タイヤサイド部３の表面にタイヤ径方向に沿って延在され、かつタイヤ周方向に沿って間隔を隔てて形成されている。また、乱流発生用突条２２は長手方向に対して略直交する幅である突起幅ｗを長手方向で変化させている。

図４は乱流発生用突条２２を上面から見ており、乱流発生用突条２２はそれぞれＡ−ＣとＢ−Ｄからなる略径方向の２平面（突起側面）とそれぞれＡ−ＢとＤ−Ｃからなる周方向の２平面（突起側面）から構成され、その幅ｗを径方向外側（トレッド部２側）に向かって狭くなるように変化させている。また、乱流発生用突条２２は中心線２２１を径方向と一致させたことにより、周方向（回転方向）の両側で対称的な形に形成されている。

このように構成したこと、及び、高さｈ、幅ｗ、これらの平均値ＨとＷ、間隔ｐなどのパラメータを各請求項のように限定することによって、乱流発生用突条２２は、上述した第１の形状例に係る乱流発生用突条２１と同等の効果が得られる。

（第３の形状例）
図５は、ランフラットタイヤ１のタイヤサイド部３に形成された乱流発生用突条２０の第３の形状例である乱流発生用突条２３を示している。

乱流発生用突条２３は、タイヤサイド部３の表面にタイヤ径方向に沿って延在され、かつタイヤ周方向に沿って間隔を隔てて形成されている。また、乱流発生用突条２３は長手方向に対して略直交する幅である突起幅ｗを長手方向で変化させている。

図５は乱流発生用突条２３を上面から見ており、乱流発生用突条２３はそれぞれＡ−ＣとＢ−Ｄからなる略径方向の２平面（突起側面）とそれぞれＡ−ＢとＤ−Ｃからなる周方向の２平面（突起側面）から構成され、その幅ｗを径方向外側（トレッド部２側）に向かって広がるように変化させている。また、乱流発生用突条２３はＡ−Ｃ平面を通る線２３１が径方向と一致するように形成されている。

このように構成したこと、及び、高さｈ、幅ｗ、これらの平均値ＨとＷ、間隔ｐなどのパラメータを各請求項のように限定することによって、乱流発生用突条２３は、上述した第１の形状例に係る乱流発生用突条２１と同等の効果が得られる。

また、上記のように、線２３１に関して周方向に非対称に形成された乱流発生用突条２３は、Ｂ−Ｄ平面をランフラットタイヤ１の回転方向側に配置しても、回転方向の反対側に配置してもよく、これらの間で異なった蓄熱抑制機能と乱流促進機能（冷却機能）とを期待できる。

（第４の形状例）
図６は、ランフラットタイヤ１のタイヤサイド部３に形成された乱流発生用突条２０の第４の形状例である乱流発生用突条２４を示している。

乱流発生用突条２４は、タイヤサイド部３の表面にタイヤ径方向に沿って延在され、かつタイヤ周方向に沿って間隔を隔てて形成されている。また、乱流発生用突条２４は長手方向に対して略直交する幅である突起幅ｗを長手方向で変化させている。

図６は乱流発生用突条２４を上面から見ており、乱流発生用突条２４はそれぞれＡ−ＣとＢ−Ｄからなる２曲面（突起側面）によって構成され、略径方向に設けられている。また、乱流発生用突条２４は中心線２４１を径方向と一致させたことにより、周方向（回転方向）の両側で対称的な形に形成されている。

このように構成したこと、及び、高さｈ、幅ｗ、これらの平均値ＨとＷ、間隔ｐなどのパラメータを各請求項のように限定することによって、乱流発生用突条２４は、上述した第１の形状例に係る乱流発生用突条２１と同等の効果が得られる。

（第５の形状例）
図７は、ランフラットタイヤ１のタイヤサイド部３に形成された乱流発生用突条２０の第５の形状例である乱流発生用突条２５を示している。

乱流発生用突条２５は、タイヤサイド部３の表面にタイヤ径方向に沿って延在され、かつタイヤ周方向に沿って間隔を隔てて形成されている。また、乱流発生用突条２５は長手方向に対して略直交する幅である突起幅ｗを長手方向で変化させている。

図７は乱流発生用突条２５を上面から見ており、乱流発生用突条２５はそれぞれＡ−ＥとＢ−Ｄからなる略径方向の２平面（突起側面）とそれぞれＡ−ＢとＤ−Ｃからなる周方向の２平面（突起側面）とＥとＣを結ぶ平面（突起側面）から構成され、その幅ｗを径方向外側（トレッド部２側）に向かって広くなるように変化させている。

また、乱流発生用突条２５は、Ａ−Ｅ平面とＥ−Ｃ平面をランフラットタイヤ１の回転方向に向けて（回転方向前面に）配置されており、Ａ−Ｅ平面とＥ−Ｃ平面（複数の面）とによってエッジ部２５１が形成されている。

乱流発生用突条２５は、図３〜図６の各形状例のようにＡ点とＣ点との間を直線や曲線で繋ぐのではなく、Ａ点とＣ点との間にＡ−Ｅ平面とＥ−Ｃ平面との交線（不連続線）によりエッジ部２５１を意図的に形成することによって、エッジ部２５１の付近に３次元的な空気の流れ（乱流）を発生させ、この領域での冷却効果をさらに向上させている。

また、エッジ部２５１を回転方向の前面に向けて配置したことにより、乱流発生用突条２５のＡ−Ｅ平面とエッジ部２５１とＥ−Ｃ平面とが多量の空気と衝突することになり、かつ遠心力によりタイヤ径方向内側から外側へ向かう空気をエッジ部２５１で剥離させてさらに加速させることになり、それだけ大きな冷却効果を得ている。

このように構成したこと、及び、高さｈ、幅ｗ、これらの平均値ＨとＷ、間隔ｐなどのパラメータを各請求項のように限定することによって、乱流発生用突条２５は、上述した第１の形状例に係る乱流発生用突条２１と同等の効果が得られる。

（第６の形状例）
図８は、ランフラットタイヤ１のタイヤサイド部３に形成された乱流発生用突条２０の第６の形状例である乱流発生用突条２６を示しており、図９（ａ）は、乱流発生用突条２６が形成されたタイヤの側面図、図９（ｂ）は、乱流発生用突条２６を示す斜視図である。

乱流発生用突条２６は、タイヤサイド部３の表面にタイヤ径方向に沿って延在され、かつタイヤ周方向に沿って間隔を隔てて形成されている。また、乱流発生用突条２６は長手方向に対して略直交する幅である突起幅ｗを長手方向で変化させている。

図８は乱流発生用突条２６を上面から見ており、乱流発生用突条２６はそれぞれＡ−ＥとＦ−ＣとＢ−Ｄからなる略径方向の平面（突起側面）とそれぞれＡ−ＢとＤ−Ｃからなる周方向の２平面（突起側面）とＥとＦを結ぶ平面（突起側面）から構成され、その幅ｗを径方向外側（トレッド部２側）に向かって広くなるように変化させている。

また、乱流発生用突条２６は、Ａ−Ｅ平面とＥ−Ｆ平面とＦ−Ｃ平面をランフラットタイヤ１の回転方向に向けて（回転方向前面に）配置されており、Ａ−Ｅ平面とＥ−Ｆ平面（複数の面）とによってエッジ部２６１が形成され、Ｅ−Ｆ平面とＦ−Ｃ平面（複数の面）とによってエッジ部２６２が形成されている。

乱流発生用突条２６は、Ａ点とＣ点との間に２個所のエッジ部２６１，２６２を設けたことにより、図９（ｂ）のように、空気の流れ２６３によってエッジ部２６１，２６２の付近に乱流２６４（３次元的な空気の流れ）が発生し、この領域で冷却効果がさらに向上している。

また、エッジ部２６１，２６２を回転方向の前面に向けて配置したことにより、乱流発生用突条２６のＡ−Ｅ平面とエッジ部２６１とＥ−Ｆ平面とエッジ部２６２とＦ−Ｃ平面とが多量の空気と衝突することになり、かつ遠心力によりタイヤ径方向内側から外側へ向かう空気をエッジ部２６１，２６２で剥離させてさらに加速させることになり、それだけ大きな冷却効果を得ている。

このように構成したこと、及び、高さｈ、幅ｗ、これらの平均値ＨとＷ、間隔ｐなどのパラメータを各請求項のように限定することによって、乱流発生用突条２６は、上述した第１の形状例に係る乱流発生用突条２１と同等の効果が得られる。

（第７の形状例）
図１０は、ランフラットタイヤ１のタイヤサイド部３に形成された乱流発生用突条２０の第７の形状例である乱流発生用突条２７を示している。

乱流発生用突条２７は、タイヤサイド部３の表面にタイヤ径方向に沿って延在され、かつタイヤ周方向に沿って間隔を隔てて形成されている。また、乱流発生用突条２７は長手方向に対して略直交する幅である突起幅ｗを長手方向で変化させている。

図１０は乱流発生用突条２７を上面から見ており、乱流発生用突条２７はそれぞれＡ−ＥとＦ−ＧとＨ−ＩとＪ−ＫとＬ−ＣとＢ−Ｄの各平面からなる略径方向の平面（突起側面）とそれぞれＡ−ＢとＣ−ＤとＥ−ＦとＧ−ＨとＩ−ＪとＫ−Ｌとからなる周方向の平面（突起側面）とから構成されている。

また、乱流発生用突条２７は、Ａ点からＣ点の間の上記各平面をランフラットタイヤ１の回転方向に向けて（回転方向前面に）配置されており、Ａ点からＣ点の間の各平面の交わりによって８個所のエッジ部２７１，２７２，２７３，２７４，２７５，２７６，２７７，２７８が形成されている。

乱流発生用突条２７は、上記のようにＡ点とＣ点との間に８個所のエッジ部２７１，２７２，２７３，２７４，２７５，２７６，２７７，２７８を設けたことにより、空気の流れによって各エッジ部付近に乱流（３次元的な空気の流れ）が発生し、この領域で冷却効果が大きく向上している。

また、各エッジ部を回転方向の前面に向けて配置したことにより、乱流発生用突条２７のＡ点からＣ点を結ぶ各平面と各エッジ部とが多量の空気と衝突することになり、かつ遠心力によりタイヤ径方向内側から外側へ向かう空気を各エッジ部２７１，２７２，２７３，２７４，２７５，２７６，２７７，２７８で剥離させてさらに加速させることになり、極めて大きな冷却効果を得ている。

このように構成したこと、及び、高さｈ、幅ｗ、これらの平均値ＨとＷ、間隔ｐなどのパラメータを各請求項のように限定することによって、乱流発生用突条２７は、上述した第１の形状例に係る乱流発生用突条２１と同等の効果が得られる。

ここで、本発明に係る乱流発生用突条２０は、図１１及び図１２に示すように、ランフラットタイヤ１の内側表面に形成してもよく、一般に、タイヤの温度分布は内面に近づく程高くなる傾向にあり、従って、内面に乱流発生用突条２０を形成して高温の部分を冷却すれば、ランフラットタイヤ１全体の冷却効果がそれだけ向上する。

また、乱流発生用突条２０は、ランフラットタイヤ１の外面と内面の両方に同時に形成してもよい。この場合、外面と内面で互いの位置が重ならないように（例えば、外面と内面の蓄熱部分を互いの乱流発生用突条２０が冷却し合うような位置に配置すれば、ランフラットタイヤ１全体の冷却効果がさらに向上する。

また、タイヤの内面に形成する場合でも、乱流発生用突条２０は、高さｈ、幅ｗ、これらの平均値ＨとＷ、間隔ｐなどのパラメータを各請求項のように限定し、各限定による効果を得ることができる。

［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、ランフラットタイヤ１は、サイド補強層８を有し、かつ重荷重タイヤであ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、サイド補強層８を有していない（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））ものであっても勿論よい。

また、乱流発生用突条２０は、タイヤサイド部３全体に設けら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、タイヤ最大幅の位置、又は、ビードフィラー６Ｂの前記タイヤ径方向外側の位置に設けられていても勿論よい。

さらに、乱流発生用突条２０は、上記した実施の形態及び形状例では、周方向断面形状が矩形状であるとしたが、これに限定されるものではない。例えば、乱流発生用突条２０の周方向断面形状は、図１５（ａ）〜図１５（ｃ）に示すように、略台形であってもよく、
図１６（ａ）及び図１６（ｂ）に示すように、略三角形でであってもよく、図１７（ａ）及び図１７（ｂ）に示すように、段差２０ａを有する段付き形状であってもよく、図１８（ａ）〜図１８（ｅ）に示すように、延在方向に略直交する方向（すなわち、略タイヤ径方向）に貫通する貫通孔２０ｂを有する形状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、表１と表２によって実施例の説明をする。

各表のように１個の従来例と６個の実施例と５個の比較例の乱流発生用突条を形成したランフラットタイヤについて、以下の条件で耐久ドラム試験を行い、故障発生までの耐久距離であるその結果（ランフラット耐久性評価）を、従来例を１００として指数化し、各実施例と各比較例の指数を表１と表２に示した。

なお、従来例の乱流発生用突条は各パラメータが本発明の範囲に入るが、突起幅ｗは長手方向で変化させずエッジ部もないものであり、実施例１〜６の各乱流発生用突条は突起幅ｗを長手方向で変化させ、各パラメータを本発明の範囲内から選定し、エッジ部を設けたものであり、比較例１〜５の各乱流発生用突条はエッジ部はあるが各パラメータのいずれかを本発明の範囲外から選んだものである。

（耐久ドラム試験に用いたランフラットタイヤの諸元）
タイヤサイズ：２８５／５０Ｒ２０
使用リム ：８ＪＪ×２０
（耐久力試験の条件）
内圧：０ｋＰａ
荷重：９．８ｋＮ
速度：９０ｋｍ／ｈ
必要パラメータ：ｗ、ｈ、ｐ、ｗ／ｈ、ｐ／ｈ

表１から、突起幅ｗを長手方向で変化させ、各パラメータを本発明の範囲内から選定し、エッジ部を設けた各実施例は、突起幅ｗを長手方向で変化させずエッジ部もない従来例と較べて、タイヤの耐久性が大きく向上していることが分かり、特に、ｗ／ｈを好ましい範囲である０．５〜１の範囲で選んだことによる効果が大きいことが分かる。

また、表２から、エッジ部はあるが各パラメータのいずれかを本発明の範囲外から選んだ各比較例は、従来例と較べてもタイヤの耐久性が劣っており、これは、本発明の範囲内から各パラメータを選定することによるタイヤ耐久性の向上効果が大きいことを示している。

また、図１９のグラフは、乱流発生用突条のｐ／ｈを変えたランフラットタイヤを用い下記の条件で行った熱伝達率測定試験の結果を示している。グラフの縦軸は、タイヤ表面に貼り付けられた定電圧を印加して一定の熱量を発生させ、ランフラットタイヤを回転させた時のタイヤ表面の温度を測定して求めた熱伝達率である。すなわち、この熱伝達率が大きいということは、冷却効果が高いことを表している。ここでは、乱流発生用突条を形成していないランフラットタイヤの熱伝達率を１００に設定している。

（熱伝達率測定試験に用いたランフラットタイヤの諸元）
タイヤサイズ：２８５／５０Ｒ２０
使用リム：８ＪＪ×２０
（耐久力試験の条件）
内圧：０ｋＰａ
荷重：０．５ｋＮ
速度：９０ｋｍ／ｈ
図１９のグラフが示すように、ｐ／ｈは、１．０〜５０．０の範囲で熱伝達率が高くなるため、耐久性が高くなっており、２．０〜２４．０の範囲ではこれらがさらに向上することを示している。従って、乱流発生用突条は、１．０≦ｐ／ｈ≦５０．０の範囲がよく、好ましくは２．０≦ｐ／ｈ≦２４．０の範囲、更に好ましくは１０．０≦ｐ／ｈ≦２０．０の範囲がよいことが分かる。

図２０のグラフが示すように、（ｐ−ｗ）／ｗは、１〜１００．０の範囲で熱伝達率が高くなるため、耐久性が高くなっており、４．０〜３９．０の範囲ではこれらがさらに向上することを示している。従って、乱流発生用突条は、１．０≦（ｐ−ｗ）／ｗ≦１００．０の範囲がよく、好ましくは４．０≦（ｐ−ｗ）／ｗ≦３９．０の範囲がよいことが分かる。

図２１のグラフは、タイヤ径方向に対する乱流発生用突条の延在方向の角度θと熱伝導率との関係を示しており、このグラフによれば、角度θ０°〜７０°の範囲で優れた熱伝導率が得られるが、０°〜−７０°の範囲でも同様の熱伝達率が得られることが分かる。

本発明に係るランフラットタイヤ１の側面図である。 本発明に係るランフラットタイヤ１の要部断面図である。 本発明の第１の形状例に係る乱流発生用突条２１の平面図である。 本発明の第２の形状例に係る乱流発生用突条２２の平面図である。 本発明の第３の形状例に係る乱流発生用突条２３の平面図である。 本発明の第４の形状例に係る乱流発生用突条２４の平面図である。 本発明の第５の形状例に係る乱流発生用突条２５の平面図である。 本発明の第６の形状例に係る乱流発生用突条２６の平面図である。 （ａ）は乱流発生用突条２６が形成されたタイヤの側面図であり、（ｂ）は乱流発生用突条２６を示す斜視図である。 本発明の第７の形状例に係る乱流発生用突条２７の平面図である。 本発明に係る乱流発生用突条２０を内側の表面に設けたタイヤを示す断面図である。 本発明に係る乱流発生用突条を内側の表面に設けたタイヤの断面を含む斜視図である。 （ａ）（ｂ）は本発明の乱流発生用突条のパラメータを示す図面である。 乱流発生用突条のＷ／Ｈの関係を説明するための図面である。 その他の実施形態に係る乱流発生用突条２０の断面図である（その１）。 その他の実施形態に係る乱流発生用突条２０の断面図である（その２）。 その他の実施形態に係る乱流発生用突条２０の断面図である（その３）。 その他の実施形態に係る乱流発生用突条２０の断面図である（その４）。 乱流発生用突条のｐ／ｈと熱伝達率との関係を示す図である。 乱流発生用突条における（ｐ−ｗ）／ｗと熱伝達率の関係を示す図である。 径方向に対する乱流発生用突条の傾き角度θと熱伝達率との関係を示す図である。

符号の説明

１…ランフラットタイヤ
２…トレッド部
３…タイヤサイド部
４…ビード部
６Ａ…ビードコア
６Ｂ…ビードフィラー
７…カーカス層
８…サイド補強層
９，１０…スチールベルト補強層
１１…周方向補強層
２０，２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７…乱流発生用突条
２０ａ…段差
２０ｂ…貫通孔
２５１，２６１，２６２，２７１，２７２，２７３，２７４，２７５，２７６，２７７，２７８…エッジ部

Claims (9)

1. タイヤサイド部の表面にタイヤ径方向に沿って延在され、かつタイヤ周方向に沿って間隔を隔てて形成される複数の乱流発生用突条が設けられる空気入りタイヤであって、
   前記タイヤサイド部の表面は、タイヤサイド部の外面であり、
   前記乱流発生用突条の長手方向に対して略直交する幅である突起幅（ｗ）は、前記長手方向で変化しており、
   前記長手方向における前記乱流発生用突条の側面である突起側面には、複数の面によりエッジ部が形成されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記エッジ部は、タイヤ回転方向前側に位置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。
3. 前記タイヤサイド部の表面から前記乱流発生用突条の最も突出する突出位置までの高さである突起高さ（ｈ）は、１〜７mmの範囲を満たす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. 前記突起幅（ｗ）は、０．５〜５mmの範囲を満たす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. 前記タイヤサイド部の表面から前記乱流発生用突条の最も突出する突出位置までの高さである突起高さを“ｈ”、前記突起幅を“ｗ”としたときに、０．３≦ｗ／ｈ≦５の関係を満たす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. 前記タイヤサイド部の表面から前記乱流発生用突条の最も突出する突出位置までの高さである突起高さ（ｈ）の平均値を“Ｈ”、前記乱流発生用突条の長手方向に対して略直交する幅である突起幅（ｗ）の平均値を“Ｗ”としたときに、０．６≦Ｗ／Ｈの関係を満たす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. 複数の前記乱流発生用突条は、略等間隔に配置されており、
   前記タイヤサイド部の表面から前記乱流発生用突条の最も突出する突出位置までの高さである突起高さを“ｈ”、前記突起幅を“ｗ”、互いに隣接する前記乱流発生用突条同士の間隔を“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. トレッド幅方向断面において、前記タイヤサイド部を補強する三日月状のサイド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７のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
9. 重荷重用タイヤであ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。

Images