次に、本発明に係る空気入りタイヤの一� ��について、図面を参照しながら説明する。� ��体的には、(1)空気入りタイヤの構成、(2)乱� ��発生用突起の構成、(3)乱流発生用突起の変� ��例、(4)比較評価、(5)作用・効果、(6)その他� ��形態について、説明する。

 なお、以下の図面の記載において、同一� ��たは類似の部分には、同一又は類似の符号� ��付している。ただし、図面は模式的なのも� ��であり、各寸法の比率などは現実のものと� ��異なることを留意すべきである。従って、� ��体的な寸法などは以下の説明を参酌して判� ��すべきものである。また、図面相互間にお� ��ても互いの寸法の関係や比率が異なる部分� ��含まれている。

(1)空気入りタイヤの構成
 まず、本実施形態に係る空気入りタイヤ1の 構成について、図1~図3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� �1を示す側面図である。図2は、本実施形態に 係る空気入りタイヤ1を示す一部断面斜視図� �ある。図3は、本実施形態に係る空気入りタ� ��ヤ1を示すトレッド幅方向断面図である。な お、本実施形態に係る空気入りタイヤ1は、� �荷重用タイヤであるものとする。

 図1~図3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� �とも含む一対のビード部3と、該ビードコア3 aで折り返すカーカス層5とを備えている。

 カーカス層5の内側には、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7が設けられている。また、カーカス層5� ��トレッド幅方向外側、すなわち、サイドウ� ��ール部におけるタイヤ表面9(タイヤサイド� �面)には、タイヤ表面9からトレッド幅方向外 側へ突出し、乱流を発生させる乱流発生用突 起11が設けられている。

 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)� �びタイヤ内面(例えば、インナーライナーの� ��表面)を含むものとする。

 カーカス層5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。� ��た、カーカス層5とトレッド部13との間には� ��トレッド部13を補強する複数のベルト層15が 設けられている。

(2)乱流発生用突起の構成
 次に、乱流発生用突起11の構成について、� �3~図5を参照しながら説明する。なお、図4は� ��本実施形態に係る乱流発生用突起11を示す� �視図である。図5(a)は、本実施形態に係る径� ��向突起11Aを示す拡大側面図であり、図5(b)は 、本実施形態に係る周方向突起11Bを示す拡大 側面図である。

 図3に示すように、乱流発生用突起11は、� ��イヤ表面9におけるタイヤ最大幅TWの位置で� ��るタイヤ幅最大位置P1から、リムフランジ17 と接するビード部3のタイヤ径方向外側の位� �であるビード外側位置P2までの範囲Rに設け� �れている。

 具体的には、乱流発生用突起11は、タイ� �径方向(すなわち、ラジアル方向)に沿って直 線状で連続して延在する複数の径方向突起11A と、タイヤ径方向に1列で配置され、かつ、� �イヤ周方向(すなわち、タイヤ回転方向)に沿 って略円弧状に延在する複数の周方向突起11B とを有している。

 径方向突起11Aと周方向突起11Bとは、分離� ��て設けられている。また、乱流発生用突起1 1(径方向突起11A及び周方向突起11B)は、延在方 向に略直交する断面形状が略四角形で形成さ れている。

 図3に示すように、トレッド幅方向断面に おいて、周方向突起11Bの最もタイヤ径方向内 側である突起最内位置P3から、リムフランジ1 7の最もタイヤ径方向外側であるリム最外位� �P4までの距離である突起リム距離(d)は、30~200 mmで設定されることが好ましい。

 なお、突起リム距離(d)が30mmよりも小さい と、リムフランジ17との接触により、乱流発� ��用突起11が削れてしまうことがあり、該乱� �発生用突起11の耐久性が低下してしまうこと がある。一方、突起リム距離(d)が200mmよりも� ��きいと、他のサイドウォール部におけるタ� ��ヤ表面9と比べて元々厚く形成されるビード 部3近傍の温度を低減させるには不十分であ� �、タイヤ温度を効率的に低減させることが� �きない場合がある。

 図4に示すように、乱流発生用突起11(径方 向突起11A及び周方向突起11B)の延在方向に略� �交する断面形状における下側辺の幅である� �起幅(w)は、2~10mmに設定されている。

 なお、突起幅(w)が2mmよりも小さいと、乱� ��発生用突起11の強度が弱くなりすぎてしま� �、回転風や走行風により乱流発生用突起11が 振動してしまい、乱流発生用突起11自体の耐� ��性が低下してしまう場合がある。一方、突� ��幅(w)が10mmよりも大きいと、乱流発生用突起 11内の温度(蓄熱温度)を低減させるには不十� �であり、タイヤ温度を効率的に低減させる� �とができない場合がある。

 タイヤ表面9から乱流発生用突起11の最も� ��出する位置までの突起高さ(h)は、3~20mmで設� ��されている。特に、突起高さ(h)は、7.5~15mm� �設定されることが好ましい。

 なお、突起高さ(h)が3mmよりも小さいと、� ��流発生用突起11を乗り越える回転風や走行� �の流れを加速させるには不十分であり、タ� �ヤ温度を効率的に低減させることができな� �場合がある。一方、突起高さ(h)が20mmよりも� ��きいと、乱流発生用突起11内の温度(蓄熱温� ��)を低減させるには不十分であるとともに、 乱流発生用突起11の強度が弱くなりすぎてし� ��い、上述した問題が発生する場合がある。

 ここで、上述した突起高さを“h”、互い に隣接する乱流発生用突起11同士の間隔のピ� ��チを“p”、突起幅を“w”としたときに、1. 0≦p/h≦20.0、かつ、1.0≦(p-w)/w≦100.0の関係を� ��たすことが好ましい。

 特に、2.0≦p/h≦15.0の関係に設定すること が好ましく、4.0≦p/h≦10.0の関係に設定する� �とがさらに好ましい。また、5.0≦(p-w)/w≦70.0 の関係に設定することが好ましく、10.0≦(p-w) /w≦30.0の関係に設定することがさらに好まし い。なお、ピッチ(p)は、乱流発生用突起11の� ��在方向の中央における幅を2等分した互いの 点間の距離とする。

 上記のように、回転風や走行風(乱流)は� �ピッチ(p)を細かく刻み過ぎると、すなわち� �ッチ(p)を狭くすると、乱流発生用突起11間の タイヤ表面9(溝底部)に回転風や走行風が入り 込まず、ピッチ(p)を広げすぎると乱流発生用 突起11の形状加工が無い場合と同等となって� ��まうため、上記した数値範囲に設定するこ� ��が好ましい。

 また、(p-w)/wは、ピッチ(p)に対する突起幅 の割合を示すものであり、これが小さすぎる ことは、放熱を向上させたい面の面積に対す る乱流発生用突起11の表面積の割合が等しく� ��ることと同様である。乱流発生用突起11は� �ゴムでなり表面積増加による放熱向上効果� �期待できないため、(p-w)/wの最小値を1.0に規� ��している。

 さらに、乱流発生用突起11は、上記突起� �さを“h”、突起幅を“w”でとしたときに、 1.0≦h/w≦10の関係を満たすことが好ましい。

 なお、突起高さ(h)に対する突起幅(w)の比� ��値(h/w)が1.0よりも小さいと、乱流発生用突� �11を乗り越える回転風や走行風を加速させる には不十分であり、タイヤ温度、特に、ビー ド部3近傍の温度を効率的に低減させること� �できない場合がある。一方、突起高さ(h)に� �する突起幅(w)の比の値(h/w)が10よりも大きい� ��、乱流発生用突起11内の温度(蓄熱温度)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5(a)に示すように、径方向突起11Aのタイ ヤ径方向に対する径方向突起傾斜角(θ1)は、- 30°≦θ1≦30°の範囲を満たすことが好ましい� ��空気入りタイヤ1は、回転体であるため、サ イドウォール部におけるタイヤ表面9の回転� �や走行風は、遠心力により径方向外側に向� �っている。つまり、乱流発生用突起11内の空 気の流入に対し背面側の澱み部分を低減し放 熱を向上させるため、径方向突起傾斜角(θ1)� ��上記角度範囲に設定することが好ましい。

 なお、径方向突起11Aは、必ずしも径方向� ��起傾斜角(θ1)が全て等しく設定される必要� �なく、径方向突起傾斜角(θ1)が上記範囲内で あれば、それぞれ異なる径方向突起傾斜角(θ 1)であってもよく、それぞれ異なる傾斜方向� ��あっても勿論よい。

 図5(b)に示すように、周方向突起11Bのタイ ヤ周方向に対する周方向突起傾斜角(θ2)は、- 20°≦θ2≦20°の範囲を満たすことが好ましい� ��車両の走行に伴って車両前方から発生する� ��行風が乱流発生用突起11に対して傾斜して� �き当たる。このため、周方向突起傾斜角(θ2) の角度範囲が数値外であると、乱流発生用突 起11に対して略直交で流れるときと比べて、� ��流発生用突起11を乗り越える走行風を加速� �せるには不十分であり、タイヤ温度を効率� �に低減させることができない場合がある。

(3)乱流発生用突起の変形例
 上述した実施形態に係る乱流発生用突起11� �、以下のように変形してもよい。なお、上� �した実施形態に係る空気入りタイヤ1と同一� ��分には同一の符号を付して、相違する部分� ��主として説明する。

(3-1)変形例1
 まず、変形例1に係る乱流発生用突起111につ いて、図6を参照しながら説明する。図6は、� ��形例1に係る空気入りタイヤ1Aを示す側面図� ��ある。

 上述した実施形態に係る周方向突起11Bは� ��タイヤ径方向に1列で配置されている。これ に対して、図6に示すように、変形例1に係る� ��方向突起111Bは、タイヤ径方向に3列で配置� �れ、かつ、タイヤ周方向に沿って略円弧状� �延在する。なお、周方向突起111Bは、必ずし� ��タイヤ径方向に3列で配置される必要はなく 、複数列に配置されてもよいことは勿論であ る。

(3-2)変形例2
 次に、変形例2に係る乱流発生用突起211につ いて、図7を参照しながら説明する。図7は、� ��形例2に係る空気入りタイヤ1Bを示す側面図� ��ある。

 上述した実施形態に係る径方向突起11Aは� ��タイヤ径方向に沿って直線状で連続して延� ��する。これに対して、図7に示すように、変 形例2に係る径方向突起211Aは、タイヤ径方向� ��沿って延在する。

 径方向突起211Aは、タイヤ径方向に向かっ て複数分離(図面では3つに分離)して設けられ ている。なお、径方向突起211Aは、必ずしも� �数に分離している必要はなく、異なる数に� �離していてもよいことは勿論である。

 また、周方向突起211Bは、タイヤ径方向に 3列で配置され、かつ、タイヤ周方向に沿っ� �略円弧状に延在する。なお、周方向突起211B� ��、必ずしもタイヤ径方向に3列で配置される 必要はなく、上述した実施の形態のように、 1列に配置されてもよく、複数列に配置され� �もよいことは勿論である。

(3-3)変形例3
 次に、変形例3に係る乱流発生用突起311につ いて、図8を参照しながら説明する。図8は、� ��形例3に係る空気入りタイヤ1Cを示す側面図� ��ある。

 上述した実施形態に係る径方向突起11Aは� ��タイヤ径方向に沿って直線状で延在する。� ��れに対して、図8に示すように、変形例3に� �る径方向突起311Aは、タイヤ径方向へ向けて� ��線状で等間隔に変位する屈曲部21を有して� �る。径方向突起311Aは、複数の屈曲部21によ� �タイヤ径方向に対して交互に傾いている。

 なお、径方向突起11Aは、必ずしもタイヤ� ��方向へ向けて曲線状で変位する必要はなく� ��図9に示すように、タイヤ径方向へ向けて直 線状で変位していても勿論よい。

(3-4)変形例4
 次に、変形例4に係る乱流発生用突起411につ いて、図10~図13を参照しながら説明する。図1 0~図13は、変形例4に係る乱流発生用突起411を� ��す延在方向断面図である。

 上述した実施形態に係る乱流発生用突起1 1は、延在方向に略直交する断面形状が略四� �形で形成されている。これに対して、図10(a) ~図10(c)に示すように、乱流発生用突起411Aは� �角部分の劣化によるクラックの発生を防止� �るために、延在方向に略直交する断面形状� �略台形で形成されていてもよい。なお、こ� �断面形状において、乱流発生用突起411Aの一� ��の側面とタイヤ表面9との傾斜角度(θa)、及� ��、乱流発生用突起411Aの他方の側面とタイヤ 表面9との傾斜角度(θb)は、必ずしも同じ角度 である必要はない。

 また、図11(a)及び図11(b)に示すように、乱 流発生用突起411Bは、略四角形である場合と� �べて、下側辺の寸法や剛性を確保しつつ、� �ムの使用量を減らすために、延在方向に略� �交する断面形状が略三角形で形成されてい� �もよい。なお、この断面形状において、乱� �発生用突起411Bの一方の側面とタイヤ表面9と の傾斜角度(θc)、及び、乱流発生用突起411Bの 他方の側面とタイヤ表面9との傾斜角度(θd)は 、必ずしも同じ角度である必要はない。

 また、図12(a)及び図12(b)に示すように、乱 流発生用突起411Cは、略三角形である場合と� �様に、下側辺の寸法や剛性を確保しつつ、� �ムの使用量を減らすために、延在方向に略� �交する断面形状が段差23を有する段付き形状 で形成されていてもよい。この場合、段差23� ��、図12(a)に示すように、乱流発生用突起411C� ��両方の側面に設けられていてもよく、図12(b )に示すように、乱流発生用突起411Cの一方の� ��面に設けられていてもよい。なお、この断� ��形状において、乱流発生用突起411Cの一方の 側面とタイヤ表面9との傾斜角度(θe)、及び、 乱流発生用突起411Cの他方の側面とタイヤ表� �9との傾斜角度(θf)は、必ずしも直角である� �要はなく、かつ、同じ角度である必要はな� �。また、段差23の一方の面と他方の面とは、 交差角度(θg)が略直角のみに限定されるもの� ��はなく、傾斜していても勿論よい。

 さらに、図13(a)及び図13(b)に示すように、 乱流発生用突起411Dは、延在方向に略直交す� �断面形状が略四角形で形成されており、該� �流発生用突起411Dには、乱流発生用突起11自� �の放熱率を高めるために、延在方向に略直� �する方向に貫通する複数の貫通孔25が形成さ れていてもよい。

 なお、貫通孔25が形成される乱流発生用� �起411Dでは、必ずしも延在方向に略直交する� ��面形状が略四角形である必要はなく、例え� ��、図13(c)に示すように、略台形であっても� �く、図13(d)に示すように、略三角形であって もよく、図13(e)に示すように、段差23を有す� �段付き形状であってもよい。

(4)比較評価
 次に、本発明の効果をさらに明確にするた� ��に、以下の比較例1~3及び実施例に係る空気� ��りタイヤを用いて行った試験結果について� ��明する。なお、本発明はこれらの例によっ� ��なんら限定されるものではない。

 比較例1~3及び実施例に係る空気入りタイヤ� ��構成及びビード部の温度上昇試験について� ��表1を参照しながら説明する。なお、ビード 部の温度上昇試験は、タイヤサイズ:53/80R63、 正規内圧、正規荷重の条件下(建設車両用タ� �ヤ)で行う。

 表1に示すように、比較例1に係る空気入� �タイヤには、乱流発生用突起が設けられて� �ない。比較例2に係る空気入りタイヤには、� ��方向突起が設けられ、周方向突起が設けら� ��ていない。比較例3に係る空気入りタイヤに は、径方向突起が設けられていなく、周方向 突起が設けられる。実施例に係る空気入りタ イヤ1には、実施形態で説明したように、径� �向突起11A及び周方向突起11B(図1~図3参照)が設 けられている。

<ビード部の温度上昇試験>
 各空気入りタイヤを正規リムに組んで上記� ��件下のもと、320トンのダンプの前輪に装着� ��て、速度15km/hで24時間走行した後、リムフ� �ンジの上で約20mmかつカーカス層のトレッド� ��方向外側で約5mmの位置の温度上昇を計測し� ��。なお、この温度は、タイヤ周方向で6箇所 均等に計測した平均値である。

 この結果、実施例に係る空気入りタイヤ1 は、比較例1~3に係る空気入りタイヤと比べて 、ビード部の温度上昇が少ないため、該ビー ド部近傍の温度の低減を図ることができると 分かった。すなわち、実施例に係る空気入り タイヤ1は、径方向突起11A及び周方向突起11B� �設けられているため、タイヤ温度、特に、� �ード部近傍の温度の低減を図ることができ� �と分かった。

<耐久性試験>
 次に、乱流発生用突起のp/h、(p-w)/wを変えた ものを用いて、耐久性試験の結果を図14,図15� ��示す。なお、図14,図15のグラフの縦軸は、� �ータに定電圧を印加して一定の熱量を発生� �せ、それを送風機で送ったときのタイヤ表� �の温度と風速を測定して求めた熱伝達率で� �る。すなわち、この熱伝達率が大きいほど� �冷却効果が高く、耐久性に優れている。こ� �では、乱流発生用突起が設けられていない� �気入りタイヤ(従来例)の熱伝達率を“100”に 設定している。

 なお、この熱伝達率測定試験は、以下の� ��件下(建設車両用タイヤ)で行った。

  ・ タイヤサイズ : 53/80R63
  ・ ホイールサイズ : 36.00/5.0
  ・ 内圧条件 : 600kPa
  ・ 荷重条件 : 83.6t
  ・ 速度条件 : 20km/h
 図14に示すように、乱流発生用突起の間隔(p )と高さ(h)の比の値(p/h)と、耐久性能との関係 は、p/hが1.0以上で、かつ20.0以下の範囲内で� �ることにより熱伝達率が高まっている。p/h� �、2.0から15.0の範囲に設定することで、さら� ��熱伝達率が良く耐久性が高くなっている。� ��のため、1.0≦p/h≦20.0の範囲に設定すること がよく、特に、2.0≦p/h≦15.0の範囲に設定す� �ことが好ましく、4.0≦p/h≦10.0の範囲に設定� ��ることがさらに好ましいことが分かる。

 図15に示すように、(p-w)/wと熱伝達率(上記 熱伝達率と同様の方法で測定)との関係は、1. 0≦(p-w)/w≦100.0の範囲内であることにより熱� �達率が高まっている。特に、5.0≦(p-w)/w≦70.0 の範囲に設定することが好ましく、10.0≦(p-w) /w≦30.0の範囲に設定することがさらに好まし いことが分かる。

(5)作用・効果
 以上説明した本実施の形態に係る空気入り� ��イヤ1では、乱流発生用突起11が径方向突起1 1Aと周方向突起11Bとを有する。これによれば� ��空気入りタイヤ1の回転に伴ってタイヤ回転 方向前方から発生する回転風の流れを複数の 径方向突起11Aにより加速させ、車両の走行に 伴って車両前方から発生する走行風を複数の 周方向突起11Bにより加速させることができる 。従って、タイヤ温度の放熱率を高めること ができる。つまり、加速した回転風及び走行 風によって、タイヤ温度、特に、ビード部近 傍の温度の低減を図ることができ、タイヤの 耐久性を向上させることができる。

 具体的には、図16(a)に示すように、回転� �S1は、径方向突起11Aよりタイヤ表面9から剥� �されて径方向突起11Aの前方側のエッジ部Eを� ��り越えて、径方向突起11Aの背面側(後側)へ� �けて加速する。

 そして、加速した回転風S1は、径方向突� �11Aの背面側でタイヤ表面9に対して鉛直方向� ��流れる(いわゆる、下降流)。このとき、回� �風S1の流れが滞留する部分(領域)で流れる流� ��S2は、径方向突起11Aの背面側で滞留する熱� �奪って回転風S1に再び流れ、この回転風S1は� ��次の径方向突起11Aのエッジ部Eを乗り越えて 加速する。

 さらに、次の径方向突起11Aのタイヤ回転� ��向に対する前側(前面側)では、回転風S1が滞 留する部分(領域)で流れる流体S3は、径方向� �起11Aの前面側で滞留する熱を奪って回転風S1 に再び流れる。

 つまり、回転風S1がエッジ部Eを乗り超え� ��加速し、かつ、流体S2,S3が熱を奪って回転� �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、径方 向突起11Aの根元部分や、回転風S1が鉛直方向� ��接触する領域を低減させることができる。� ��お、周方向突起11Bがタイヤ径方向に複数列� ��配置されている場合は、上述した回転風S1� �走行風とが同じ原理となる。

 周方向突起11Bがタイヤ径方向に1列で配置 されている場合は、図16(b)に示すように、空� ��入りタイヤ1の回転に伴って車両前方から発 生する走行風S10は、周方向突起11Bよりタイヤ 表面15から剥離されて周方向突起11Bの前方側� ��エッジ部Eを乗り越えて、車両後方へ向けて 加速する。

 そして、加速した走行風S10は、周方向突� ��11Bの後側でタイヤ表面15に対して略直角方� �に流れる(いわゆる、下降流)。このとき、走 行風S10の流れが滞留する部分(領域)で流れる� ��体S20は、周方向突起11Bの後側で滞留する熱� ��奪って走行風S10に再び流れる。

 すなわち、走行風S10が周方向突起11Bの前� ��側のエッジ部Eを乗り越えて加速し、かつ、 加速した走行風S10(下降流)及び流体S20が熱を� ��って走行風S10に再び流れることによって、� ��イヤ温度、特に、ビード部3近傍の温度の低 減を図ることができ、タイヤの耐久性を向上 させることができる。

 また、径方向突起11Aと周方向突起11Bとが� ��分離して設けられていることによって、径� ��向突起11Aと周方向突起11Bとが連続して設け� ��れている場合と比べて、乱流発生用突起11� �乗り越えた回転風及び走行風とタイヤ表面9� ��の熱交換が促進され、タイヤ温度の放熱率� ��さらに高めることができる。

 また、径方向突起傾斜角(θ1)が-30°≦θ1≦ 30°の範囲を満たすことや、周方向突起傾斜� �(θ2)が-20°≦θ2≦20°の範囲を満たすことによ って、回転風及び走行風によりタイヤ温度の 放熱率を効率的に高めることが可能となる。

 また、突起高さ(h)に対する突起幅(w)の比� ��値が1.0≦h/w≦10の関係を満たすことによっ� �、乱流発生用突起11を乗り越えて加速した走 行風及び回転風で、タイヤ温度、特に、ビー ド部3近傍の温度の低減させる効果が高くな� �。

 特に、建設車両(例えば、ダンプトラック やクレーダー、トラクター、トレーラー)等� �、タイヤを覆うタイヤカバー(フェンダー等) が設けられていないため、該建設車両等に装 着される重荷重タイヤに上記乱流発生用突起 11を適用することによって、車両速度が遅い� ��合(例えば、10~50km/h)であっても、乱流発生� �突起11を乗り越える走行風及び回転風の流れ を加速させることができ、タイヤ温度を低減 させることができる。

(6)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� ��本発明の内容を開示したが、この開示の一� ��をなす論述及び図面は、本発明を限定する� ��のであると理解すべきではない。

 具体的には、乱流発生用突起11は、タイ� �表面9と略平行な上面及びタイヤ表面9(底面)� ��平面である場合、この対向する面が必ずし� ��平行に形成されている必要はなく、例えば� ��タイヤ回転方向(車両走行方向)に向けて傾� �(上昇・下降)していてもよく、対向する面が 非対称であってもよい。

 また、径方向突起11Aと周方向突起11Bとは� ��分離して設けられているものとして説明し� ��が、これに限定されるものではなく、連続� ��て設けられていてもよい。つまり、径方向� ��起11Aと周方向突起11Bとは、1つであってもよ い。

 さらに、空気入りタイヤ1は、重荷重用タ 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、一般の乗用車用ラジ アルタイヤ、バイアスタイヤ等であっても勿 論よい。

 この開示から当業者には様々な代替実施� ��形態、実施例及び運用技術が明らかとなろ� ��。したがって、本発明の技術的範囲は、上� ��の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発� ��特定事項によってのみ定められるものであ� ��。