JP5429253B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

この発明は、空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、燃費を向上できる空気入りタイヤに関する。

近年の空気入りタイヤでは、車両の燃費改善のために、タイヤの転がり抵抗を減少すべき課題がある。一般に、タイヤの空気抵抗は、空気の流速の２乗に比例して増加する。また、タイヤの空気抵抗が増加すると、タイヤの転がり抵抗が増加する。

そこで、従来の空気入りタイヤは、乱流発生用のフィンをタイヤサイド部の表面に備え、このフィンにより乱流を発生させて、タイヤの転がり抵抗を低減している。

なお、乱流発生用のフィンを備える従来の空気入りタイヤとして、例えば、特許文献１、２に記載される技術が知られている。ただし、特許文献１、２の空気入りタイヤでは、フィンが、主としてタイヤサイド部の冷却に用いられている。

特開２００８−２２２００６号公報 特開２００８−２２２００７号公報

この発明は、燃費を向上できる空気入りタイヤを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、この発明にかかる空気入りタイヤは、乱流発生用のフィンをタイヤサイド部の表面に備える空気入りタイヤであって、複数の前記フィンが、タイヤ径方向に所定の隙間をあけつつ配列されてフィン列を構成し、複数の前記フィン列が、タイヤ周方向に所定間隔で配置され、隣り合う前記フィンが、タイヤ周方向およびタイヤ径方向に相互にオーバーラップして配置され、且つ、１つの前記フィン列を構成する前記複数のフィンが、屈曲部あるいは湾曲部を有すると共に、隣り合う前記フィンが、前記屈曲部あるいは前記湾曲部を相互に噛み合わせて配置されることを特徴とする。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、１つの前記フィン列における前記フィンの重心間の距離の総和Ｌと、タイヤ断面高さＳＨとが、０．１０≦Ｌ／ＳＨ≦０．９０の関係を有することが好ましい。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、前記フィン列の全周をタイヤサイド部の表面に沿って投影視したときに、前記隙間から反対側が見えないように、隣り合う前記フィンがオーバーラップして配置されることが好ましい。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、前記複数のフィンが、前記屈曲部あるいは前記湾曲部の凸側をタイヤ径方向外側に向けて配置される。

この発明にかかる空気入りタイヤでは、隣り合うフィンが所定の隙間をあけつつ配列されるので、単一かつ長尺なフィンが配置される構成と比較して、タイヤサイド部の表面積が増加する。これにより、フィンの乱流発生効果が向上する。一方で、隣り合うフィンが、タイヤ周方向およびタイヤ径方向に相互にオーバーラップして配置されるので、タイヤサイド部の表面にて空気が効果的に攪乱される。これにより、フィンの乱流発生効果が向上して、燃費が向上する利点がある。

図１は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤを示すタイヤ子午線方向の断面図である。 図２は、図１に記載した空気入りタイヤを示す側面図である。 図３は、図２に記載した空気入りタイヤのフィンを示す拡大図である。 図４は、図３に記載したフィンを示すＸ視断面図である。 図５は、図３に記載したフィンを示すＹ視断面図である。 図６は、図１に記載した空気入りタイヤの変形例１を示す説明図である。 図７は、図１に記載した空気入りタイヤの変形例２を示す説明図である。 図８は、図１に記載した空気入りタイヤの変形例３を示す説明図である。 図９は、図１に記載した空気入りタイヤの変形例４を示す説明図である。 図１０は、図１に記載した空気入りタイヤの変形例５を示す説明図である。 図１１は、図１に記載した空気入りタイヤの変形例６を示す説明図である。 図１２は、図１に記載した空気入りタイヤの変形例７を示す説明図である。 図１３は、図１に記載した空気入りタイヤの変形例８を示す説明図である。 図１４は、図１に記載した空気入りタイヤの変形例９を示す説明図である。 図１５は、図１に記載した空気入りタイヤの変形例１０を示す説明図である。 図１６は、図１に記載した空気入りタイヤの変形例１１を示す説明図である。 図１７は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤの性能試験の結果を示す表である。 図１８は、従来例１の空気入りタイヤを示す説明図である。 図１９は、従来例２の空気入りタイヤを示す説明図である。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施の形態の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。また、この実施の形態に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。

［空気入りタイヤ］
図１は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤを示すタイヤ子午線方向の断面図である。同図は、乗用車用ラジアルタイヤを示している。

以下の説明において、タイヤ径方向とは、空気入りタイヤの回転軸（図示せず）と直交する方向をいい、タイヤ径方向内側とはタイヤ径方向において回転軸に向かう側、タイヤ径方向外側とはタイヤ径方向において回転軸から離れる側をいう。また、タイヤ周方向とは、前記回転軸を中心軸とする周り方向をいう。また、タイヤ幅方向とは、前記回転軸と平行な方向をいい、タイヤ幅方向内側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面（タイヤ赤道線）ＣＬに向かう側、タイヤ幅方向外側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面ＣＬから離れる側をいう。タイヤ赤道面ＣＬとは、空気入りタイヤの回転軸に直交すると共に、空気入りタイヤのタイヤ幅の中心を通る平面である。タイヤ幅は、タイヤ幅方向の外側に位置する部分同士のタイヤ幅方向における幅、つまり、タイヤ幅方向においてタイヤ赤道面ＣＬから最も離れている部分間の距離である。タイヤ赤道線とは、タイヤ赤道面ＣＬ上にあって空気入りタイヤのタイヤ周方向に沿う線をいう。本実施の形態では、タイヤ赤道線にタイヤ赤道面と同じ符号「ＣＬ」を付す。

本実施の形態の空気入りタイヤ１は、図１に示すようにトレッド部２と、その両側のショルダー部３と、各ショルダー部３から順次連続するサイドウォール部４およびビード部５とを有している。また、この空気入りタイヤ１は、カーカス層６と、ベルト層７と、ベルト補強層８とを備えている。

トレッド部２は、ゴム材（トレッドゴム）からなり、空気入りタイヤ１のタイヤ径方向の最も外側で露出し、その表面が空気入りタイヤ１の輪郭となる。トレッド部２の外周表面、つまり、走行時に路面と接触する踏面には、トレッド面２１が形成されている。トレッド面２１は、タイヤ周方向に沿って延び、タイヤ赤道面ＣＬと平行なストレート主溝である複数（本実施の形態では４本）の主溝２２が設けられている。そして、トレッド面２１は、これら複数の主溝２２により、タイヤ周方向に沿って延び、タイヤ赤道面ＣＬと平行なリブ状の陸部２３が複数形成されている。また、図には明示しないが、トレッド面２１は、各陸部２３において、主溝２２に交差するラグ溝が設けられている。陸部２３は、ラグ溝によってタイヤ周方向で複数に分割されている。また、ラグ溝は、トレッド部２のタイヤ幅方向最外側でタイヤ幅方向外側に開口して形成されている。なお、ラグ溝は、主溝２２に連通している形態、または主溝２２に連通していない形態の何れであってもよい。

ショルダー部３は、トレッド部２のタイヤ幅方向両外側の部位である。また、サイドウォール部４は、空気入りタイヤ１におけるタイヤ幅方向の最も外側に露出したものである。また、ビード部５は、ビードコア５１とビードフィラー５２とを有する。ビードコア５１は、スチールワイヤであるビードワイヤをリング状に巻くことにより形成されている。ビードフィラー５２は、カーカス層６のタイヤ幅方向端部がビードコア５１の位置で折り返されることにより形成された空間に配置されるゴム材である。

カーカス層６は、各タイヤ幅方向端部が、一対のビードコア５１でタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に折り返され、かつタイヤ周方向にトロイド状に掛け回されてタイヤの骨格を構成するものである。このカーカス層６は、タイヤ周方向に対する角度がタイヤ子午線方向に沿いつつタイヤ周方向にある角度を持って複数並設されたカーカスコード（図示せず）が、コートゴムで被覆されたものである。カーカスコードは、有機繊維（ポリエステルやレーヨンやナイロンなど）からなる。このカーカス層６は、少なくとも１層で設けられている。

ベルト層７は、少なくとも２層のベルト７１，７２を積層した多層構造をなし、トレッド部２においてカーカス層６の外周であるタイヤ径方向外側に配置され、カーカス層６をタイヤ周方向に覆うものである。ベルト７１，７２は、タイヤ周方向に対して所定の角度（例えば、２０度〜３０度）で複数並設されたコード（図示せず）が、コートゴムで被覆されたものである。コードは、スチールまたは有機繊維（ポリエステルやレーヨンやナイロンなど）からなる。また、重なり合うベルト７１，７２は、互いのコードが交差するように配置されている。

ベルト補強層８は、ベルト層７の外周であるタイヤ径方向外側に配置されてベルト層７をタイヤ周方向に覆うものである。ベルト補強層８は、タイヤ周方向に平行（±５度）でタイヤ幅方向に複数並設されたコード（図示せず）がコートゴムで被覆されたものである。コードは、スチールまたは有機繊維（ポリエステルやレーヨンやナイロンなど）からなる。図１で示すベルト補強層８は、ベルト層７のタイヤ幅方向端部を覆うように配置されている。ベルト補強層８の構成は、上記に限らず、図には明示しないが、ベルト層７全体を覆うように配置された構成、または、例えば２層の補強層を有し、タイヤ径方向内側の補強層がベルト層７よりもタイヤ幅方向で大きく形成されてベルト層７全体を覆うように配置され、タイヤ径方向外側の補強層がベルト層７のタイヤ幅方向端部のみを覆うように配置されている構成、あるいは、例えば２層の補強層を有し、各補強層がベルト層７のタイヤ幅方向端部のみを覆うように配置されている構成であってもよい。すなわち、ベルト補強層８は、ベルト層７の少なくともタイヤ幅方向端部に重なるものである。また、ベルト補強層８は、帯状（例えば幅１０［ｍｍ］）のストリップ材をタイヤ周方向に巻き付けて設けられている。

［タイヤサイド部］
ここで、タイヤ接地端ＴＬからリムチェックラインＬＣまでの領域を、タイヤサイド部Ｓと呼ぶ（図１参照）。このタイヤサイド部Ｓには、サイドウォール部４のみならず、ショルダー部３の一部およびビード部５の一部が含まれる。

タイヤ接地端ＴＬとは、タイヤが規定リムに装着されて規定内圧を付与されると共に静止状態にて平板に対して垂直に置かれて規定荷重に対応する負荷を加えられたときのタイヤと平板との接触面におけるタイヤ軸方向の最大幅位置をいう。リムチェックラインＬＣとは、タイヤのリム組み状態を確認するためのラインであり、一般に、ビード部の表側面に表示される。

なお、規定リムとは、ＪＡＴＭＡに規定される「適用リム」、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、規定内圧とは、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。また、規定荷重とは、ＪＡＴＭＡに規定される「最大負荷能力」、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「LOAD CAPACITY」をいう。ただし、ＪＡＴＭＡにおいて、乗用車用タイヤの場合には、規定内圧が空気圧１８０［ｋＰａ］であり、規定荷重が最大負荷能力の８８［％］である。

［タイヤサイド部のフィン列］
図２は、図１に記載した空気入りタイヤを示す側面図である。図３は、図２に記載した空気入りタイヤのフィンを示す拡大図である。図４は、図３に記載したフィンを示すＸ視断面図である。図５は、図３に記載したフィンを示すＹ視断面図である。これらの図において、図２は、タイヤサイド部の全体構成を示している。また、図３は、単位ピッチあたりのフィン列を実線で示している。また、図４は、フィンをタイヤ径方向に垂直な平面で切断したときの断面図を示している。また、図５は、フィン列全体をタイヤ周方向から見た図を示している。

この空気入りタイヤ１は、乱流発生用のフィン９１をタイヤサイド部Ｓの表面に備える（図１および図２参照）。

フィン９１は、タイヤサイド部Ｓの基準面から突出する凸部である（図１、図４および図５参照）。タイヤサイド部Ｓの基準面とは、タイヤサイド部Ｓの模様、文字、凹凸などを除いた面をいい、ＪＡＴＭＡ規定のタイヤ断面幅の測定に用いられる。また、フィン９１は、例えば、タイヤ加硫成形時にて、タイヤ成形金型（図示省略）によりタイヤサイド部Ｓに一体形成される。また、フィン９１は、左右のタイヤサイド部Ｓ、Ｓにそれぞれ配置されても良いし（図１参照）、一方のタイヤサイド部Ｓにのみ配置されても良い（図示省略）。

例えば、この実施の形態では、フィン９１の長手方向に垂直な断面視にて、フィン９１が、タイヤサイド部Ｓの基準面に底辺を置いた矩形の断面形状を有している（図４参照）。また、フィン９１が、一定の周方向幅Ｗおよび一定の高さＨを有している。

そして、複数のフィン９１が、タイヤ径方向に所定の隙間ｇをあけつつ配列されてフィン列９を構成する（図２参照）。また、複数のフィン列９が、タイヤ周方向に所定間隔で配置される。これにより、複数のフィン９１が、タイヤサイド部Ｓにて、タイヤ回転軸を中心とした放射状に配列される。

この空気入りタイヤ１では、車両走行中のタイヤ転動時にて、フィン９１がタイヤサイド部Ｓの表面に乱流を発生させる。これにより、タイヤの空気抵抗が減少して、タイヤの転がり抵抗が減少する。また、フィン９１によりタイヤサイド部の表面積が増加するので、タイヤからの放熱が促進される。これにより、タイヤが冷却されて、タイヤ故障の発生が抑制される。

なお、この空気入りタイヤ１では、１つのフィン列９におけるフィン９１の重心Ｇ１〜Ｇ４間の距離Ｌ１〜Ｌ３の総和Ｌ（＝Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３）と、タイヤ断面高さＳＨとが、０．１０≦Ｌ／ＳＨ≦０．９０の関係を有することが好ましい（図３参照）。これにより、フィン９１の設置範囲が適正化されて、タイヤ回転時におけるフィン９１の乱流発生効果が向上する。

また、この空気入りタイヤ１では、タイヤ子午線方向の断面視にて、最もタイヤ径方向外側にあるフィン９１のタイヤ径方向外側の端部からタイヤ接地端ＴＬまでの距離ＤＨ１と、最もタイヤ径方向内側にあるフィン９１のタイヤ径方向内側の端部からリムチェックラインＬＣまでの距離ＤＨ２と、タイヤ断面高さＳＨとが、０．１≦ＤＨ１／ＳＨ≦０．５かつ０．１≦ＤＨ２／ＳＨ≦０．５の関係を有することが好ましい（図１参照）。これにより、フィン９１の設置範囲が適正化されて、タイヤ回転時におけるフィン９１の乱流発生効果が向上する。

また、この空気入りタイヤ１では、フィン９１のタイヤ径方向の長さＬＨと、タイヤ断面高さＳＨとが、０．１０≦ＬＨ／ＳＨの関係を有することが好ましい。これにより、フィン９１の径方向長さＬＨが適正化されて、タイヤ回転時におけるフィン９１の乱流発生効果が向上する。なお、ＬＨ／ＳＨの上限は、１つのフィン列９が少なくとも２つのフィン９１を有することにより、制約を受ける。

また、この空気入りタイヤ１では、図４に示すように、フィン列９の軸方向に垂直な断面視にて、フィン９１が、タイヤサイド部Ｓの基準面に底辺を置いた矩形の断面形状を有している。しかし、これに限らず、フィン９１は、三角形あるいは台形の断面形状を有しても良いし、半円形ないしは楕円形の断面形状を有しても良い（図示省略）。

また、この空気入りタイヤ１では、フィン９１の周方向幅Ｗが、１［ｍｍ］≦Ｗ≦５０［ｍｍ］の範囲内にあることが好ましい（図４参照）。また、フィン９１の高さＨが、０．５［ｍｍ］≦Ｈ≦１０．０［ｍｍ］の範囲内にあることが好ましく、１．０［ｍｍ］≦Ｈ≦５．０［ｍｍ］の範囲内にあることがより好ましい。これらにより、フィン９１の周方向幅Ｗおよび高さＨが適正化される。

なお、フィン９１の周方向幅Ｗとは、タイヤ径方向に垂直な断面視におけるフィン９１の幅をいう。また、フィン９１の高さＨとは、タイヤ径方向に垂直な断面視におけるタイヤサイド部Ｓの基準面からフィン９１の頂部までの距離をいう。

また、上記のフィン９の幅Ｗおよび高さＨの範囲は、乗用車用の空気入りタイヤにおいて好ましく、重荷重用のような外径が大きい空気入りタイヤの場合は、この範囲に限らず、当該乗用車用の範囲を超え得る。

［フィンのオーバーラップ］
また、隣り合うフィン９１、９１が、タイヤ周方向およびタイヤ径方向に相互にオーバーラップして配置される（図３参照）。すなわち、１つのフィン列９では、隣り合うフィン９１、９１が、タイヤ周方向に相互にオーバーラップし、また、タイヤ径方向に相互にオーバーラップしつつ、タイヤ径方向に所定の隙間ｇをあけつつ配列される。このとき、隣り合うフィン９１、９１のタイヤ周方向およびタイヤ径方向にかかるオーバーラップ量は、それぞれ１［ｍｍ］以上に設定される。

例えば、この実施の形態では、タイヤサイド部Ｓの平面視にて、フィン９１が、屈曲した矩形状を有し、その屈曲の凸側をタイヤ径方向外側に向けて配置されている。また、同一形状を有する複数のフィン９１が、凸側の向きを揃えつつタイヤ径方向に一列に配列されて、１つのフィン列９を構成している。

このとき、フィン列９の軸方向がタイヤ径方向に一致するように、各フィン９１が配列されている。具体的には、各フィン９１、９１の重心Ｇ１〜Ｇ４が一直線上に配置され、また、この直線とタイヤ径方向とのなす角が０［deg］となっている。したがって、１つのフィン列９を構成するすべてのフィン９１が、タイヤ周方向に相互にオーバーラップして（位相を揃えて）配置されている。

また、隣り合うフィン９１、９１が、隙間ｇをあけつつ屈曲部を相互に噛み合わせて配置されている。また、隣り合うフィン９１、９１の間には、Ｖ字状の隙間が形成されている。そして、隣り合うフィン９１、９１が、タイヤ径方向に相互にオーバーラップして配置されている。このため、フィン列９をタイヤ周方向に見たときに、一方のフィン９１の屈曲部が、隣り合うフィン９１、９１の隙間に位置している（図５参照）。これにより、フィン列９の向こう側が見えない構造（シースルーレス構造）が構成されている。隙間ｇから反対側が見えないように、隣り合うフィン９１、９１が配置される。

かかる構成では、隣り合うフィン９１、９１が所定の隙間ｇを開けて配置されるので、単一かつ長尺なフィンが配置される構成と比較して、タイヤサイド部Ｓの表面積が増加する。これにより、フィン９１の乱流発生効果が向上する。一方で、隣り合うフィン９１、９１が、タイヤ周方向およびタイヤ径方向に相互にオーバーラップして配置されるので、タイヤサイド部Ｓの表面にて空気が効果的に攪乱される。これにより、フィン９１の乱流発生効果が向上して、燃費が向上する。

特に、図３の構成では、フィン列９の全周をタイヤサイド部Ｓの表面に沿って投影視したときに、隙間ｇから反対側が見えないように、隣り合うフィン９１、９１がオーバーラップして配置される（図３および図５参照）。具体的には、隣り合うフィン９１、９１が、所定間隔をあけつつ屈曲部を相互に噛み合わせて配置されることにより、隣り合うフィン９１、９１の間に、Ｖ字状の隙間が形成されている。このため、フィン列９の全周をタイヤサイド部Ｓの表面に沿って投影視したときに、隣り合うフィン９１、９１の隙間が屈曲部の噛み合わせにより遮蔽されている。これにより、フィン列９の全周でシースルーレス構造が構成されて、フィン９１の乱流発生効果が向上する。

なお、この空気入りタイヤ１では、隣り合うフィン９１、９１の隙間ｇが、０．１［ｍｍ］≦ｇの範囲にあることが好ましい（図３参照）。また、隙間ｇの上限は、隣り合うフィン９１、９１がタイヤ周方向およびタイヤ径方向に相互にオーバーラップ可能なことを条件として、特に限定はない。

［変形例］
図６〜図１６は、図１に記載した空気入りタイヤの変形例１〜１１を示す説明図である。これらの図は、単位ピッチあたりのフィン列を実線で示している。ここでは、図３に記載したフィン列との相異点について説明し、共通点については、その説明を省略する。

図３の構成では、タイヤサイド部Ｓの平面視にて、フィン９１が、幅広な矩形をＶ字状に屈曲させた形状（ブロック形状）を有し、その凸側をタイヤ径方向外側に向けて配置されている。また、隣り合うフィン９１、９１が、所定間隔をあけつつ屈曲部をタイヤ周方向およびタイヤ径方向に相互に噛み合わせて配置されている。

しかし、これに限らず、フィン９１は、屈曲形状を有しても良いし、湾曲形状を有しても良い（図６〜図９参照）。また、フィン９１は、例えば、屈曲部と湾曲部との双方を有する形状、Ｓ字形状、Ｗ形状あるいはジグザグ形状などを有し得る（図示省略）。すなわち、フィン９１は、隣り合うフィン９１に対して所定の隙間ｇをあけつつタイヤ周方向およびタイヤ径方向にオーバーラップして配置されることを要件として、任意の形状を有し得る。

例えば、図６の変形例１では、フィン９２が、幅狭な矩形をＶ字状に屈曲させた形状（リブ形状）を有し、その凸側をタイヤ径方向外側に向けて配置されている。隣り合うフィン９２、９２が、所定間隔をあけつつ屈曲部を相互に噛み合わせて配置されている。

また、図７の変形例２では、フィン９３が、幅広な矩形を円弧状に湾曲させた形状を有し、その凸側をタイヤ径方向外側に向けて配置されている。隣り合うフィン９３、９３が、所定間隔をあけつつ湾曲部を相互に噛み合わせて配置されている。

また、図８の変形例３では、フィン９４が、幅狭な矩形を円弧状に湾曲させた形状を有し、その凸側をタイヤ径方向外側に向けて配置されている。隣り合うフィン９４、９４が、所定間隔をあけつつ湾曲部を相互に噛み合わせて配置されている。

また、図９の変形例４では、フィン９５が、Ｎ字形状を有し、その屈曲部の凹凸側をタイヤ径方向に向けて配置されている。隣り合うフィン９５、９５が、所定間隔をあけつつ屈曲部の凹凸を相互に噛み合わせて配置されている。

なお、図６〜図９の変形例１〜４では、隣り合うフィンが屈曲部あるいは湾曲部を有して相互に噛み合うことにより、フィン列９の全周をタイヤサイド部Ｓの表面に沿って投影視したときに、隙間ｇから反対側が見えなくなる（シースルーレス構造を構成できる）点で、好ましい（図３、図５および図６〜図９参照）。

しかし、これに限らず、図１０の変形例５のように、フィン９６が、直線形状（屈曲および湾曲を有さない形状）を有しても良い。ただし、隣り合うフィン９６、９６が、タイヤ周方向およびタイヤ径方向に相互にオーバーラップして配置されることを要する。かかる構成では、隣り合うフィンがタイヤ周方向およびタイヤ径方向のいずれか一方のみにて相互にオーバーラップする構成と比較して、フィン列９の乱流発生効果が向上する。

また、図３の構成では、フィン列９が、同一の周方向幅Ｗ（図４参照）を有する複数のフィン９１から構成されている。

これに対して、図１１の変形例６では、フィン列９が、相似形状を有して相互に異なる周方向幅Ｗ（図４参照）を有する複数のフィン９１から構成されている。また、タイヤ径方向外側にあるフィン９１ほど小さな周方向幅Ｗを有するように構成されている。かかる構成としても、フィン列９の乱流発生効果が向上する。

なお、上記に限らず、タイヤ径方向内側にあるフィン９１ほど小さな周方向幅Ｗを有するように構成されても良い（図示省略）。

また、図３の構成では、フィン列９が、単一種類のフィン９１から構成されている。

これに対して、図１２の変形例７では、フィン列９が、相互に異なる形状を有する二種類のフィン９１、９２から構成されている。また、これらのフィン９１、９２が、タイヤ径方向に交互に配列されている。また、隣り合うフィン９１、９２が、タイヤ周方向およびタイヤ径方向に相互にオーバーラップして配置されている。このように、複数のフィン９１、９２が混在して配置されても良い。

また、図３の構成では、タイヤ径方向に配列されたすべてのフィン９１が、単一のフィン列９に属している。

これに対して、図１３の変形例８では、２つのフィン列９Ａ、９Ｂが、タイヤ径方向に直列に配置されている。このように、複数のフィン列９Ａ、９Ｂが、タイヤ径方向に隣り合って配置されても良い。また、一方のフィン列９Ａのフィン９２と、他方のフィン列９Ｂのフィン９６とが、相互に異なる形状を有している。

また、図１３の変形例８では、一方のフィン列９Ａが、タイヤ最大幅位置Ａを境界とするタイヤ径方向外側の領域に配置され、他方のフィン列９Ｂが、タイヤ径方向内側の領域に配置されている。また、これらのフィン列９Ａ、９Ｂが、相互に間隔をあけて配置されており、タイヤ径方向にはオーバーラップしていない。したがって、タイヤ最大幅位置Ａには、いずれのフィン９２、９６も配置されていない。

タイヤ最大幅位置Ａでは、タイヤ転動時におけるサイドウォールゴムの変形量が大きい。したがって、図１３の変形例８では、各フィン列９Ａ、９Ｂがタイヤ最大幅位置Ａから外れた位置に配置されることにより、タイヤの耐久性が向上する。

なお、タイヤ最大幅位置Ａとは、ＪＡＴＭＡ規定のタイヤ断面幅の測定点となる位置をいう（図１参照）。また、タイヤ断面幅は、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を付与すると共に無負荷状態として測定される。

また、図３の構成では、フィン列９の軸（各フィン９１、９１の重心を結ぶ線）がタイヤ径方向に一致している。したがって、１つのフィン列９では、すべてのフィン９１がタイヤ周方向に位相を揃えて配置されて、相互にオーバーラップしている。

しかし、これに限らず、フィン列９の軸が、タイヤ径方向に一致していなくとも良い（図１４〜図１６参照）。具体的には、フィン列９を構成する複数のフィンのうち最もタイヤ径方向内側にあるフィンの重心と、最もタイヤ径方向外側にあるフィンの重心とを結ぶ直線（図示省略）を引き、この直線とタイヤ径方向とのなす角が±４５［deg］未満であれば、フィン９１がタイヤ径方向に配列されているといえる。１つのフィン列９では、隣り合うフィン９１、９１がタイヤ周方向およびタイヤ径方向に相互にオーバーラップすることを要する。

例えば、図１４の変形例９では、フィン列９の軸が、直線であり、タイヤ径方向に対して所定角度で傾斜している。また、フィン列９の各フィン９２が、フィン列９の軸方向かつタイヤ径方向外側に凸側を向けて配置されている。このため、各フィン９２が、タイヤ径方向に対して所定角度でそれぞれ傾斜している。

また、図１５の変形例１０では、フィン列９の軸が、略円弧であり、湾曲しつつタイヤ径方向に対して所定角度で傾斜している。また、フィン列９を構成する複数のフィン９２のうち最もタイヤ径方向内側にあるフィン９２の重心を通りタイヤ径方向に延在する直線を引く。このとき、フィン列９の軸とこの直線とのなす角が、タイヤ径方向内側から外側に向かうに連れて増加している。また、フィン列９の各フィン９２が、フィン列９の軸方向かつタイヤ径方向外側に凸側を向けて配置されている。このため、タイヤ径方向外側にあるフィン９２ほど、タイヤ径方向に対して大きな傾斜角を有している。

また、図１６の変形例１１では、フィン列９の軸が、タイヤ径方向に対して部分的に傾斜した折れ線形状を有している。また、フィン列９の各フィン９２が、フィン列９の軸方向かつタイヤ径方向外側に凸側を向けて配置されている。このため、フィン列９の軸が傾斜する範囲にて、フィン９２が、タイヤ径方向に対して所定角度でそれぞれ傾斜している。

また、図１４〜図１６の変形例９〜１１では、空気入りタイヤ１は、フィン列９の軸がタイヤ径方向に対して車両前進時におけるタイヤ回転方向逆側に傾斜あるいは湾曲するように、車両に装着すべき指定を有することが好ましい。したがって、タイヤの車両装着時には、フィン列９が、その傾斜方向あるいは湾曲方向を車両前進時におけるタイヤ回転方向逆側に向けて配置される。かかる装着態様により、タイヤ回転時におけるフィン列９の乱流発生効果が向上する。なお、タイヤ装着方向の指定は、一般に、タイヤのサイドウォール部に形成された文字や凹凸により表示される。

［効果］
以上説明したように、この空気入りタイヤ１は、乱流発生用のフィン９１をタイヤサイド部Ｓの表面に備える（図１および図２参照）。また、複数のフィン９１が、タイヤ径方向に所定の隙間ｇをあけつつ配列されてフィン列９を構成する。また、複数のフィン列９が、タイヤ周方向に所定間隔で配置される。また、隣り合うフィン９１、９１が、タイヤ周方向およびタイヤ径方向に相互にオーバーラップして配置される（図３参照）。

かかる構成では、隣り合うフィン９１、９１が所定の隙間ｇをあけつつ配列されるので、単一かつ長尺なフィンが配置される構成と比較して、タイヤサイド部Ｓの表面積が増加する。これにより、フィン９１の乱流発生効果が向上する。一方で、隣り合うフィン９１、９１が、タイヤ周方向およびタイヤ径方向に相互にオーバーラップして配置されるので、タイヤサイド部Ｓの表面にて空気が効果的に攪乱される。これにより、フィン９１の乱流発生効果が向上して、燃費が向上する利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、１つのフィン列９におけるフィン９１の重心Ｇ１〜Ｇ４間の距離Ｌ１〜Ｌ３の総和Ｌ（＝Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３）と、タイヤ断面高さＳＨとが、０．１０≦Ｌ／ＳＨ≦０．９０の関係を有する（図３参照）。これにより、フィン９１の設置範囲が適正化されて、タイヤ回転時におけるフィン９１の乱流発生効果が向上する利点がある。

また、この空気入りタイヤ１では、フィン列９の全周をタイヤサイド部Ｓの表面に沿って投影視したときに、隙間ｇから反対側が見えないように、隣り合うフィン９１、９１がオーバーラップして配置される（図３参照）。これにより、フィン列９による空気の攪拌効率が向上して、タイヤ回転時におけるフィン９１の乱流発生効果が向上する利点がある。

また、上記の構成では、１つのフィン列９を構成する複数のフィン９１が、屈曲部（あるいは湾曲部）を有すると共に屈曲部（あるいは湾曲部）を相互に噛み合わせて配置される（図３参照）。これにより、フィン列９の全周から見て、隣り合うフィン９１、９１がオーバーラップする構造を実現できる利点がある。

図１７は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤの性能試験の結果を示す表である。図１８および図１９は、従来例１、２の空気入りタイヤを示す説明図である。これらの図は、単位ピッチあたりのフィンの拡大図を示している。

この性能試験では、相互に異なる複数の空気入りタイヤについて、燃費に関する評価が行われた（図１７参照）。これらの性能試験では、タイヤサイズ１８５／６５Ｒ１５の空気入りタイヤがＪＡＴＭＡ規定の適用リムに組み付けられ、この空気入りタイヤにＪＡＴＭＡ規定の最高空気圧および最大負荷が付与される。

燃費に関する評価では、空気入りタイヤが、排気量１５００［ｃｃ］、モーターアシスト駆動かつ小型前輪駆動である試験車両に装着される。そして、試験車両が全長２［ｋｍ］のテストコースを１００［ｋｍ／ｈ］で５０［周］走行し、その後に、燃料消費量が測定される。そして、この測定結果に基づいて、燃料消費率が算出され、従来例１を基準（１００）とした指数評価が行われる。この評価は、数値が大きいほど燃費が良く、好ましい。また、評価が１０２以上であれば、優位性ありといえる。

実施例１〜７の空気入りタイヤ１は、図３、図５〜図１６の構成をそれぞれ有している。これらの空気入りタイヤ１は、フィン９１が、長手方向に垂直な断面視にて矩形断面形状を有し、また、一定の周方向幅Ｗ＝５［ｍｍ］および一定の高さＨ＝２［ｍｍ］を有している（図４参照）。また、フィン列９のピッチ数（タイヤ周方向の単位パターンの配列数）が、３０となっている。

従来例１、２の空気入りタイヤは、図１８および図１９の構成をそれぞれ有している。また、フィンの断面形状、周方向幅、高さおよびピッチ数は、実施例１の空気入りタイヤ１と同一である。

試験結果に示すように、実施例１〜７の空気入りタイヤ１では、タイヤの燃費が向上することが分かる。また、フィン列９の設置範囲Ｌ／ＳＨおよび隣り合うフィンの隙間ｇが適正化されることにより、タイヤの燃費がさらに向上することが分かる。

１ 空気入りタイヤ、２ トレッド部、２１ トレッド面、２２ 主溝、２３ 陸部、３ ショルダー部、４ サイドウォール部、５ ビード部、５１ ビードコア、５２ ビードフィラー、６ カーカス層、７ ベルト層、７１，７２ ベルト、８ ベルト補強層、９、９Ａ、９Ｂ フィン列、９１〜９６ フィン

Claims (4)

1. 乱流発生用のフィンをタイヤサイド部の表面に備える空気入りタイヤであって、
   複数の前記フィンが、タイヤ径方向に所定の隙間をあけつつ配列されてフィン列を構成し、複数の前記フィン列が、タイヤ周方向に所定間隔で配置され、
   隣り合う前記フィンが、タイヤ周方向およびタイヤ径方向に相互にオーバーラップして配置され、且つ、
   １つの前記フィン列を構成する前記複数のフィンが、屈曲部あるいは湾曲部を有すると共に、隣り合う前記フィンが、前記屈曲部あるいは前記湾曲部を相互に噛み合わせて配置されることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. １つの前記フィン列における前記フィンの重心間の距離の総和Ｌと、タイヤ断面高さＳＨとが、０．１０≦Ｌ／ＳＨ≦０．９０の関係を有する請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記フィン列の全周をタイヤサイド部の表面に沿って投影視したときに、前記隙間から反対側が見えないように、隣り合う前記フィンがオーバーラップして配置される請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記複数のフィンが、前記屈曲部あるいは前記湾曲部の凸側をタイヤ径方向外側に向けて配置される請求項１〜３のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。

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