(57)【要約】【課題】  サイドウォール部の表面形状に基づいて転がり抵抗を効果的に低減することを可能にした空気入りタイヤを提供する。【解決手段】  サイドウォール部２の表面にタイヤ径方向に沿って延在する複数本の凹部１１と凹部１１の相互間に区分される複数本の凸部１２からなる装飾模様１０が形成され、装飾模様１０の下端位置の断面高さＢＨがタイヤ断面高さＳＨの２５％〜３５％の範囲にあり、装飾模様１０の上端位置の断面高さＴＨがタイヤ断面高さＳＨの６５％〜８０％の範囲にあり、サイドウォール部２の表面におけるタイヤ断面最大幅をＳＷＯとし、タイヤ断面最大幅ＳＷＯとなる位置の断面高さをＳＷＯＨとし、凹部の底面におけるタイヤ断面最大幅をＳＷＩとし、タイヤ断面最大幅ＳＷＩとなる位置の断面高さをＳＷＩＨとしたとき、断面高さＳＷＯＨがタイヤ断面高さＳＨの４０％〜６０％の範囲にあり、ＳＷＩＨ＞ＳＷＯＨの関係を満足し、凹部１１の底面が所定の上側円弧と下側円弧に沿って形成される。【選択図】図２
2020006823.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部とを備えた空気入りタイヤにおいて、
前記サイドウォール部の表面にタイヤ径方向に沿って延在する複数本の凹部と該凹部の相互間に区分される複数本の凸部からなる装飾模様が形成され、前記装飾模様の下端位置の断面高さＢＨがタイヤ断面高さＳＨの２５％〜３５％の範囲にあり、前記装飾模様の上端位置の断面高さＴＨがタイヤ断面高さＳＨの６５％〜８０％の範囲にあり、
前記サイドウォール部の表面におけるタイヤ断面最大幅をＳＷＯとし、該タイヤ断面最大幅ＳＷＯとなる位置の断面高さをＳＷＯＨとし、前記凹部の底面におけるタイヤ断面最大幅をＳＷＩとし、該タイヤ断面最大幅ＳＷＩとなる位置の断面高さをＳＷＩＨとしたとき、前記タイヤ断面最大幅ＳＷＯとなる位置の断面高さＳＷＯＨがタイヤ断面高さＳＨの４０％〜６０％の範囲にあり、かつＳＷＩＨ＞ＳＷＯＨの関係を満足し、
（ＳＷＯ−ＳＷＩ）／２から算出される最大幅の差分をｄとし、タイヤ子午線断面において前記サイドウォール部の表面を規定する表面円弧に対して同心であって該表面円弧の曲率半径よりも差分ｄだけ小さい曲率半径を有する仮想円弧を想定し、前記装飾模様の上端位置における前記表面円弧の法線が前記仮想円弧と交わる点をＡとし、前記タイヤ断面最大幅ＳＷＩとなる位置における前記仮想円弧上の点をＢとし、前記装飾模様の下端位置における前記表面円弧の法線が前記仮想円弧と交わる点をＣとしたとき、前記凹部の底面が前記点Ａ，Ｂを通る上側円弧と前記点Ｂ，Ｃを通る下側円弧に沿って形成されることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記装飾模様の上端位置と前記タイヤ断面最大幅ＳＷＩとなる位置との間に規定される上側領域に配置される凹部の本数が、前記装飾模様の下端位置と前記タイヤ断面最大幅ＳＷＯとなる位置との間に規定される下側領域に配置される凹部の本数よりも多いことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記装飾模様の下端位置と前記タイヤ断面最大幅ＳＷＯとなる位置との間に規定される下側領域に配置される凹部の溝幅が、前記装飾模様の上端位置と前記タイヤ断面最大幅ＳＷＩとなる位置との間に規定される上側領域に配置される凹部の溝幅よりも大きいことを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記タイヤ断面最大幅ＳＷＩとなる位置と前記タイヤ断面最大幅ＳＷＯとなる位置との間に規定される遷移領域において、前記凹部の広幅部分と狭幅部分との入れ替わり位置がタイヤ径方向に変動していることを特徴とする請求項３に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記タイヤ断面最大幅ＳＷＯとなる位置よりもタイヤ径方向外側における前記サイドウォール部の表面の曲率半径をｒとし、（ＳＷＯ−ＳＷＩ）／２から算出される最大幅の差分をｄとし、ＳＷＩＨ−ＳＷＯＨから算出される最大幅位置のずれ量をｈとしたとき、ｄ×ｒ×０．０２＜ｈ＜ｄ×ｒ×０．１０の関係を満足することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記凸部の横断面において、該凸部の底辺の長さをａとし、該凸部の高さをｂとし、該凸部の断面積をｓとしたとき、０．６５≦ｓ／（ａ×ｂ）≦１の関係を満足することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項７】
前記装飾模様の上端位置と前記タイヤ断面最大幅ＳＷＩとなる位置との間に規定される上側領域において、前記凹部内に断熱層が配置され、該断熱層は前記サイドウォール部を構成するサイドゴム層よりも硬度が低く、かつ２５℃における熱伝導率が０．０２Ｗ／（ｍ・Ｋ）〜０．１２Ｗ／（ｍ・Ｋ）の範囲にある高断熱素材から構成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項８】
タイヤ回転軸と同心であって前記装飾模様の上端位置を通る第１仮想円とタイヤ回転軸と同心であって前記タイヤ断面最大幅ＳＷＩとなる位置を通る第２仮想円とで挟まれた領域における前記装飾模様の面積比率が９０％〜１００％の範囲にあり、タイヤ回転軸と同心であって前記装飾模様の下端位置を通る第３仮想円とタイヤ回転軸と同心であって前記タイヤ断面最大幅ＳＷＯとなる位置を通る第４仮想円とで挟まれた領域における前記装飾模様の面積比率が３５％〜１００％の範囲にあることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サイドウォール部に装飾模様を備えた空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、サイドウォール部の表面形状に基づいて転がり抵抗を効果的に低減することを可能にした空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の燃費を改善するために、空気入りタイヤの転がり抵抗を低減することが求められている。空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ外径方向内側に配置された一対のビード部とを備え、タイヤ転動時に各部に生じる歪が転がり抵抗を増大させる要因となる。また、各部のゴムボリュームが大きいほど転がり抵抗が大きくなる。
【０００３】
ところで、空気入りタイヤにおいて、サイドウォール部の表面にタイヤ径方向に沿って延在する複数本の凹部と該凹部の相互間に区分される複数本の凸部からなる装飾模様を設けることが提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００４】
しかしながら、このような装飾模様はサイドウォール部の凹凸を目立たなくする等の装飾を目的とするものであって、上述した文献はサイドウォール部の表面形状に基づいて転がり抵抗を低減することを教えるものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２８２２１９号公報
【特許文献２】特開平８−３１８７１６号公報
【特許文献３】特開２００８−１２６６９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、サイドウォール部の表面形状に基づいて転がり抵抗を効果的に低減することを可能にした空気入りタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部とを備えた空気入りタイヤにおいて、
前記サイドウォール部の表面にタイヤ径方向に沿って延在する複数本の凹部と該凹部の相互間に区分される複数本の凸部からなる装飾模様が形成され、前記装飾模様の下端位置の断面高さＢＨがタイヤ断面高さＳＨの２５％〜３５％の範囲にあり、前記装飾模様の上端位置の断面高さＴＨがタイヤ断面高さＳＨの６５％〜８０％の範囲にあり、
前記サイドウォール部の表面におけるタイヤ断面最大幅をＳＷＯとし、該タイヤ断面最大幅ＳＷＯとなる位置の断面高さをＳＷＯＨとし、前記凹部の底面におけるタイヤ断面最大幅をＳＷＩとし、該タイヤ断面最大幅ＳＷＩとなる位置の断面高さをＳＷＩＨとしたとき、前記タイヤ断面最大幅ＳＷＯとなる位置の断面高さＳＷＯＨがタイヤ断面高さＳＨの４０％〜６０％の範囲にあり、かつＳＷＩＨ＞ＳＷＯＨの関係を満足し、
（ＳＷＯ−ＳＷＩ）／２から算出される最大幅の差分をｄとし、タイヤ子午線断面において前記サイドウォール部の表面を規定する表面円弧に対して同心であって該表面円弧の曲率半径よりも差分ｄだけ小さい曲率半径を有する仮想円弧を想定し、前記装飾模様の上端位置における前記表面円弧の法線が前記仮想円弧と交わる点をＡとし、前記タイヤ断面最大幅ＳＷＩとなる位置における前記仮想円弧上の点をＢとし、前記装飾模様の下端位置における前記表面円弧の法線が前記仮想円弧と交わる点をＣとしたとき、前記凹部の底面が前記点Ａ，Ｂを通る上側円弧と前記点Ｂ，Ｃを通る下側円弧に沿って形成されることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明者は、サイドウォール部の表面形状とサイドウォール部の歪との関係を鋭意研究した結果、タイヤ径方向に沿って延在する複数本の凹部と該凹部の相互間に区分される複数本の凸部からなる装飾模様をサイドウォール部の表面に形成し、その装飾模様の構造を工夫することにより、サイドウォール部のゴムボリュームを削減しながらサイドウォール部の歪を低減し、転がり抵抗を効果的に低減することが可能であることを知見し、本発明に至ったのである。
【０００９】
即ち、本発明では、サイドウォール部の表面にタイヤ径方向に沿って延在する複数本の凹部と該凹部の相互間に区分される複数本の凸部からなる装飾模様が形成され、装飾模様の下端位置の断面高さＢＨがタイヤ断面高さＳＨの２５％〜３５％の範囲にあり、装飾模様の上端位置の断面高さＴＨがタイヤ断面高さＳＨの６５％〜８０％の範囲にあるので、サイドウォール部のゴムボリュームを削減すると共に、サイドウォール部の歪を低減し、転がり抵抗を低減することができる。しかも、サイドウォール部の表面でタイヤ断面最大幅ＳＷＯとなる位置の断面高さＳＷＯＨと、凹部の底面でタイヤ断面最大幅ＳＷＩとなる位置の断面高さＳＷＩＨについて、タイヤ断面最大幅ＳＷＯとなる位置の断面高さＳＷＯＨがタイヤ断面高さＳＨの４０％〜６０％の範囲にあり、かつＳＷＩＨ＞ＳＷＯＨの関係を満足すると共に、凹部の底面が所定の上側円弧と下側円弧に沿って形成されることにより、転がり抵抗の低減効果を更に高めることが可能になる。
【００１０】
本発明において、装飾模様の上端位置とタイヤ断面最大幅ＳＷＩとなる位置との間に規定される上側領域に配置される凹部の本数は、装飾模様の下端位置とタイヤ断面最大幅ＳＷＯとなる位置との間に規定される下側領域に配置される凹部の本数よりも多いことが好ましい。本発明者の知見によれば、上側領域では歪の低減が転がり抵抗の低減に大きく寄与するが、上側領域はタイヤ周方向の周長が下側領域よりも大きくなるため、凹部の本数が上側領域と下側領域とで同数であると、歪の低減効果を最大限に得ることができない。そこで、上側領域に配置される凹部の本数を相対的に多くすることで、歪の低減効果を最大限に享受し、転がり抵抗を効果的に低減することができる。
【００１１】
また、装飾模様の下端位置とタイヤ断面最大幅ＳＷＯとなる位置との間に規定される下側領域に配置される凹部の溝幅は、装飾模様の上端位置とタイヤ断面最大幅ＳＷＩとなる位置との間に規定される上側領域に配置される凹部の溝幅よりも大きいことが好ましい。本発明者の知見によれば、下側領域ではゴムボリュームの削減が転がり抵抗の低減に大きく寄与するため、下側領域に配置される凹部の溝幅を相対的に大きくすることで、ゴムボリュームの削減効果を最大限に享受し、転がり抵抗を効果的に低減することができる。
【００１２】
更に、タイヤ断面最大幅ＳＷＩとなる位置とタイヤ断面最大幅ＳＷＯとなる位置との間に規定される遷移領域においては、凹部の広幅部分と狭幅部分との入れ替わり位置がタイヤ径方向に変動していることが好ましい。このように凹部の広幅部分と狭幅部分との入れ替わり位置をタイヤ径方向の同一位置に揃えないことにより、歪を低減し、転がり抵抗を効果的に低減することができる。
【００１３】
タイヤ断面最大幅ＳＷＯとなる位置よりもタイヤ径方向外側におけるサイドウォール部の表面の曲率半径をｒとし、（ＳＷＯ−ＳＷＩ）／２から算出される最大幅の差分をｄとし、ＳＷＩＨ−ＳＷＯＨから算出される最大幅位置のずれ量をｈとしたとき、ｄ×ｒ×０．０２＜ｈ＜ｄ×ｒ×０．１０の関係を満足することが好ましい。これにより、転がり抵抗を効果的に低減することができる。
【００１４】
凸部の横断面において、該凸部の底辺の長さをａとし、該凸部の高さをｂとし、該凸部の断面積をｓとしたとき、０．６５≦ｓ／（ａ×ｂ）≦１の関係を満足することが好ましい。これにより、サイドウォール部の歪を低減し、転がり抵抗を効果的に低減することができる。
【００１５】
装飾模様の上端位置とタイヤ断面最大幅ＳＷＩとなる位置との間に規定される上側領域において、凹部内に断熱層が配置され、該断熱層はサイドウォール部を構成するサイドゴム層よりも硬度が低く、かつ２５℃における熱伝導率が０．０２Ｗ／（ｍ・Ｋ）〜０．１２Ｗ／（ｍ・Ｋ）の範囲にある高断熱素材から構成されることが好ましい。上側領域において凹部内に断熱層が配置されることにより、凹部の存在により表面積が増加した上側領域からの放熱を抑制し、転がり抵抗を効果的に低減することができる。また、断熱層はサイドゴム層よりも硬度が低いため、歪の低減に悪影響を与えるものではない。
【００１６】
本発明において、タイヤ回転軸と同心であって装飾模様の上端位置を通る第１仮想円とタイヤ回転軸と同心であって前記タイヤ断面最大幅ＳＷＩとなる位置を通る第２仮想円とで挟まれた領域における装飾模様の面積比率が９０％〜１００％の範囲にあり、タイヤ回転軸と同心であって装飾模様の下端位置を通る第３仮想円とタイヤ回転軸と同心であって前記タイヤ断面最大幅ＳＷＯとなる位置を通る第４仮想円とで挟まれた領域における装飾模様の面積比率が３５％〜１００％の範囲にあることが好ましい。これにより、転がり抵抗の低減効果を十分に発揮することができる。
【００１７】
本発明において、サイドウォール部の表面におけるタイヤ断面最大幅ＳＷＯ、タイヤ断面最大幅ＳＷＯとなる位置の断面高さＳＷＯＨ、凹部の底面におけるタイヤ断面最大幅ＳＷＩ、タイヤ断面最大幅ＳＷＩとなる位置の断面高さＳＷＩＨを含む各種寸法は、タイヤを正規リムにリム組みして正規内圧の５％の内圧を充填した状態で測定されるものである。「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えば、ＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば“Ｄｅｓｉｇｎ  Ｒｉｍ”、或いはＥＴＲＴＯであれば“Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ  Ｒｉｍ”とする。「正規内圧」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば最高空気圧、ＴＲＡであれば表“ＴＩＲＥ  ＲＯＡＤ  ＬＩＭＩＴＳ  ＡＴ  ＶＡＲＩＯＵＳ  ＣＯＬＤ  ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ  ＰＲＥＳＳＵＲＥＳ”に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば“ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ  ＰＲＥＳＳＵＲＥ”であるが、タイヤが乗用車用である場合には１８０ｋＰａとする。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線半断面図である。
【図２】図１の空気入りタイヤのサイドウォール部を示す断面図である。
【図３】図１の空気入りタイヤの装飾模様を示す側面図である。
【図４】図１の空気入りタイヤのサイドウォール部の輪郭を示す断面図である。
【図５】種々のサイドウォール部を示す斜視断面図である。
【図６】装飾模様の変形例を示す側面図である。
【図７】装飾模様の他の変形例を示す側面図である。
【図８】装飾模様の更に他の変形例を示す側面図である。
【図９】装飾模様の更に他の変形例を示す側面図である。
【図１０】装飾模様の更に他の変形例を示す側面図である。
【図１１】装飾模様の更に他の変形例を示す側面図である。
【図１２】装飾模様を構成する凹部及び凸部を示す断面図である。
【図１３】装飾模様が配置される領域を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示し、図２〜図４はその要部を示すものである。図１においては、空気入りタイヤのタイヤ赤道ＣＬを境とする半断面が描写されているが、この空気入りタイヤはタイヤ赤道ＣＬの反対側にも対称的な構造を有している。勿論、タイヤ赤道ＣＬの両側で非対称な構造を採用することも可能である。
【００２０】
図１に示すように、本実施形態の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部１と、該トレッド部１の両側に配置された一対のサイドウォール部２，２と、これらサイドウォール部２のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部３，３とを備えている。また、上記空気入りタイヤは、一対のビード部３，３間に装架されたカーカス層や、各ビード部３に埋設されたビードコアや、トレッド部１におけるカーカス層の外周側に埋設されたベルト層等の補強部材（不図示）を備えている。
【００２１】
上記空気入りタイヤにおいて、図１〜図３に示すように、サイドウォール部２の表面には、タイヤ径方向に沿って延在する複数本の凹部１１と該凹部１１の相互間に区分される複数本の凸部１２からなる装飾模様１０が形成されている。装飾模様１０は、その下端位置（即ち、タイヤ径方向の内端位置）の断面高さＢＨがタイヤ断面高さＳＨの２５％〜３５％の範囲に設定され、その上端位置（即ち、タイヤ径方向の外端位置）の断面高さＴＨがタイヤ断面高さＳＨの６５％〜８０％の範囲に設定されている。図４において、ハッチング部分が凹部１１である。
【００２２】
ここで、サイドウォール部２の表面におけるタイヤ断面最大幅をＳＷＯとし、該タイヤ断面最大幅ＳＷＯとなる位置ＰＯの断面高さをＳＷＯＨとし、凹部１１の底面におけるタイヤ断面最大幅をＳＷＩとし、該タイヤ断面最大幅ＳＷＩとなる位置ＰＩの断面高さをＳＷＩＨとしたとき、タイヤ断面最大幅ＳＷＯとなる位置ＰＯの断面高さＳＷＯＨがタイヤ断面高さＳＨの４０％〜６０％の範囲に設定され、かつＳＷＩＨ＞ＳＷＯＨの関係を満足している。つまり、凹部１１の底面が最もタイヤ幅方向外側に突き出した位置ＰＩはサイドウォール部２の表面が最もタイヤ幅方向外側に突き出した位置ＰＯよりもタイヤ径方向外側に位置している。その結果、凹部１１の深さは該凹部１１の長手方向に沿って変化し、サイドウォール部２の表面が最もタイヤ幅方向外側に突き出した位置ＰＯよりもタイヤ径方向内側の位置で最大深さｄｍａｘとなり、サイドウォール部２の表面が最もタイヤ幅方向外側に突き出した位置ＰＯよりもタイヤ径方向外側の位置で最小深さｄｍｉｎとなっている。
【００２３】
より具体的には、（ＳＷＯ−ＳＷＩ）／２から算出される最大幅の差分をｄとし、図４に示すように、タイヤ子午線断面においてサイドウォール部２の表面を規定する表面円弧Ａｒｃに対して同心であって表面円弧Ａｒｃの曲率半径ｒよりも差分ｄだけ小さい曲率半径ｒ′を有する仮想円弧Ａｒｃ′（破線）を想定し、装飾模様１０の上端位置における表面円弧Ａｒｃの法線が仮想円弧Ａｒｃ′と交わる点をＡとし、タイヤ断面最大幅ＳＷＩとなる位置における仮想円弧Ａｒｃ′上の点をＢとし、装飾模様１０の下端位置における表面円弧Ａｒｃの法線が仮想円弧Ａｒｃ′と交わる点をＣとしたとき、凹部１１の底面が点Ａ，Ｂを通る上側円弧Ａｒｃ１と点Ｂ，Ｃを通る下側円弧Ａｒｃ２に沿って形成されている。
【００２４】
特に、上側円弧Ａｒｃ１の曲率半径ｒ１は仮想円弧Ａｒｃ′の曲率半径ｒ′よりも小さくなっており、その結果、上側円弧Ａｒｃ１は仮想円弧Ａｒｃ′よりもタイヤ幅方向外側に突き出している。一方、下側円弧Ａｒｃ２の曲率半径ｒ２は仮想円弧Ａｒｃ′の曲率半径ｒ′よりも大きくなっており、その結果、下側円弧Ａｒｃ２は仮想円弧Ａｒｃ′よりもタイヤ幅方向内側に引っ込んでいる。また、上側円弧Ａｒｃ１及び下側円弧Ａｒｃ２の中心はいずれもタイヤ断面最大幅ＳＷＩとなる位置ＰＩ上にあることが好ましい。この場合、上側円弧Ａｒｃ１と下側円弧Ａｒｃ２とが位置ＰＩにおいて滑らかに接続される。
【００２５】
本発明者は、サイドウォール部２の表面形状とサイドウォール部２の歪との関係を研究した。より具体的には、サイドウォール部２の表面形状を種々異ならせた空気入りタイヤについて、タイヤ転動時にサイドウォール部２に生じる歪を調査した。その結果、図５（ａ）に示すように、サイドウォール部２の表面にタイヤ周方向に沿って帯状に延在する凹部１１Ａを設けた場合、ゴムボリュームの削減が可能であるものの、サイドウォール部２の薄肉化により凹部１１Ａを設けていない場合に比べて歪が増大し、転がり抵抗の低減が必ずしも十分ではないことが判明した。また、図５（ｃ）に示すように、サイドウォール部２の表面にディンプル状に点在する凹部１１Ｃを設けた場合、凹部１１Ｃの相互間に区画されるブロック部分の逃げ場がないため、サイドウォール部２の歪を低減する効果が十分に得られないことが判明した。一方、図５（ｂ）に示すように、サイドウォール部２の表面にタイヤ径方向に沿って延在する凹部１１Ｂを設けた場合、サイドウォール部２のゴムボリュームを削減しながらサイドウォール部２の歪を低減し、転がり抵抗の低減効果が大きいことが判明した。
【００２６】
本発明では、上記知見に鑑みて、サイドウォール部２の表面にタイヤ径方向に沿って延在する凹部１１と該凹部１１の相互間に区分される複数本の凸部１２からなる装飾模様１０を形成することにより、サイドウォール部２のゴムボリュームを削減すると共に、サイドウォール部２の歪を低減し、転がり抵抗を低減する。しかも、サイドウォール部２の表面でタイヤ断面最大幅ＳＷＯとなる位置ＰＯの断面高さＳＷＯＨと、凹部１１の底面でタイヤ断面最大幅ＳＷＩとなる位置ＰＩの断面高さＳＷＩＨについて、タイヤ断面最大幅ＳＷＯとなる位置ＰＯ断面高さＳＷＯＨがタイヤ断面高さＳＨの４０％〜６０％の範囲にあり、かつＳＷＩＨ＞ＳＷＯＨの関係を満足すると共に、凹部１１の底面が所定の上側円弧Ａｒｃ１と下側円弧Ａｒｃ２に沿って形成されることにより、転がり抵抗の低減効果を更に高めることができる。
【００２７】
つまり、タイヤ径方向に沿って延在する凹部１１と該凹部１１の相互間に区分される複数本の凸部１２からなる装飾模様１０を付加した場合、サイドウォール部２の表面でタイヤ断面最大幅ＳＷＯとなる位置ＰＯよりもタイヤ径方向外側の部位ではゴムゲージの減少により歪が増大して転がり抵抗が増加する傾向があるので、その部分のゴムゲージを確保して転がり抵抗を低減するために、凹部１１の底面が最もタイヤ幅方向外側に突き出した位置ＰＩをタイヤ径方向外側に移動させている。その一方で、サイドウォール部２の表面でタイヤ断面最大幅ＳＷＯとなる位置ＰＯよりもタイヤ径方向内側の部位では凹部１１を相対的に深くしてゴムボリュームを削減することで転がり抵抗の低減を促進する。また、ＳＷＩＨ＞ＳＷＯＨの関係に応じてカーカスラインが変化することにより、縦バネ定数が低減し、これが転がり抵抗の低減に寄与する。
【００２８】
上記空気入りタイヤにおいて、装飾模様１０の下端位置の断面高さＢＨをタイヤ断面高さＳＨの２５％よりも小さくしても、その領域は周方向のせん断変形の影響が小さいため、転がり抵抗の更なる改善効果を期待することができず、逆に３５％よりも大きいとゴム体積の減少効果が十分ではなく、転がり抵抗の低減効果が十分に得られない。また、装飾模様１０の上端位置の断面高さＴＨがタイヤ断面高さＳＨの６５％よりも小さいと周方向のせん断歪を十分に低減できないため、転がり抵抗の低減効果が十分に得られず、逆に８０％よりも大きいと放熱性が増大し、走行時のサイドウォール部２の温度が低下するため転がり抵抗の低減効果が十分に得られない。更に、タイヤ断面最大幅ＳＷＯとなる位置ＰＯの断面高さＳＷＯＨはタイヤ断面高さＳＨの４０％〜６０％の範囲にあるが、断面高さＳＷＯＨが上記範囲から外れると転がり抵抗の低減効果が十分に得られない。特に、断面高さＳＷＯＨがタイヤ断面高さＳＨの４０％よりも小さいとサイドウォール部２が変形し難くなるため転がり抵抗を低減することができず、逆にタイヤ断面高さＳＨの６０％よりも大きいと周方向歪を低減できる領域が小さくなるため転がり抵抗を低減することができない。
【００２９】
上記空気入りタイヤにおいて、図３に示すように、装飾模様１０の上端位置とタイヤ断面最大幅ＳＷＩとなる位置ＰＩとの間に規定される上側領域Ｘ１に配置される凹部１１の本数は、装飾模様１０の下端位置とタイヤ断面最大幅ＳＷＯとなる位置ＰＯとの間に規定される下側領域Ｘ２に配置される凹部１１の本数よりも多いことが好ましい。上側領域Ｘ１では歪の低減が転がり抵抗の低減に大きく寄与するが、上側領域Ｘ１はタイヤ周方向の周長が下側領域Ｘ２よりも大きくなるため、凹部１１の本数が上側領域Ｘ１と下側領域Ｘ２とで同数であると、歪の低減効果を最大限に得ることができない。そこで、上側領域Ｘ１に配置される凹部１１の本数を相対的に多くすることで、歪の低減効果を最大限に享受し、転がり抵抗を効果的に低減することができる。
【００３０】
また、図４に示すように、装飾模様１０の下端位置とタイヤ断面最大幅ＳＷＯとなる位置ＰＯとの間に規定される下側領域Ｘ２に配置される凹部１１の溝幅Ｗ２は、装飾模様１０の上端位置とタイヤ断面最大幅ＳＷＩとなる位置ＰＩとの間に規定される上側領域Ｘ１に配置される凹部１１の溝幅Ｗ１よりも大きいことが好ましい。下側領域Ｘ２ではゴムボリュームの削減が転がり抵抗の低減に大きく寄与するため、下側領域Ｘ２に配置される凹部１１の溝幅Ｗ２を相対的に大きくすることで、ゴムボリュームの削減効果を最大限に享受し、転がり抵抗を効果的に低減することができる。
【００３１】
なお、タイヤ断面最大幅ＳＷＩとなる位置ＰＩとタイヤ断面最大幅ＳＷＯとなる位置ＰＯとの間には遷移領域Ｘ３が規定されるが、この遷移領域Ｘ３においては凹部１１の本数や溝幅を任意に選択することができる。
【００３２】
上記空気入りタイヤにおいて、図２に示すように、タイヤ断面最大幅ＳＷＯとなる位置ＰＯよりもタイヤ径方向外側におけるサイドウォール部２の表面の曲率半径をｒとし、（ＳＷＯ−ＳＷＩ）／２から算出される最大幅の差分をｄ［ｄ＝（ＳＷＯ−ＳＷＩ）／２］とし、ＳＷＩＨ−ＳＷＯＨから算出される最大幅位置のずれ量をｈ［ｈ＝ＳＷＩＨ−ＳＷＯＨ］としたとき、ｄ×ｒ×０．０２＜ｈ＜ｄ×ｒ×０．１０の関係を満足すると良い。これにより、転がり抵抗を効果的に低減することができる。ここで、ｈ≦ｄ×ｒ×０．０２であると、凹部１１の深さ変化が少なくなるため転がり抵抗の低減効果が低下し、逆にｈ≧ｄ×ｒ×０．１０であると、タイヤ断面最大幅ＳＷＯとなる位置ＰＯよりもタイヤ径方向外側の部位で凹部１１の深さが不足するため転がり抵抗の低減効果が低下する。
【００３３】
図６〜図１１はそれぞれ装飾模様の変形例を示すものである。前述の図４においては、上側領域Ｘ１に配置される凹部１１の本数が下側領域Ｘ２に配置される凹部１１の本数の約３倍であり、下側領域Ｘ２に配置される凹部１１の溝幅Ｗ２が上側領域Ｘ１に配置される凹部１１の溝幅Ｗ１の約３倍である。これに対して、図６〜図８においては、上側領域Ｘ１に配置される凹部１１の本数が下側領域Ｘ２に配置される凹部１１の本数の約２倍であり、下側領域Ｘ２に配置される凹部１１の溝幅Ｗ２が上側領域Ｘ１に配置される凹部１１の溝幅Ｗ１の約３倍である。図９においては、上側領域Ｘ１に配置される凹部１１の本数が下側領域Ｘ２に配置される凹部１１の本数の約２倍であり、下側領域Ｘ２に配置される凹部１１の溝幅Ｗ２が上側領域Ｘ１に配置される凹部１１の溝幅Ｗ１の約２倍である。また、図６〜図９に示すように、凹部１１及び凸部１２の配置は適宜選択することができる。
【００３４】
図１０において、タイヤ断面最大幅ＳＷＩとなる位置とタイヤ断面最大幅ＳＷＯとなる位置との間に規定される遷移領域Ｘ３では、凹部１１の広幅部分（上側領域Ｘ１）と狭幅部分（下側領域Ｘ２）との入れ替わり位置がタイヤ径方向に変動している。このように凹部１１の広幅部分と狭幅部分との入れ替わり位置をタイヤ径方向の同一位置に揃えないようにすることにより、歪を低減し、転がり抵抗を効果的に低減することができる。
【００３５】
図１１において、装飾模様１０の上端位置とタイヤ断面最大幅ＳＷＩとなる位置ＰＩとの間に規定される上側領域Ｘ１では、凹部１１内に断熱層１３が配置されている。つまり、凹部１１内の少なくとも一部に断熱層１３が充填されている。断熱層１３はサイドウォール部２を構成するサイドゴム層よりも硬度が低く、かつ２５℃における熱伝導率が０．０２Ｗ／（ｍ・Ｋ）〜０．１２Ｗ／（ｍ・Ｋ）の範囲にある高断熱素材から構成されている。上側領域Ｘ１において凹部１１内に断熱層１３が配置されることにより、凹部１１の存在により表面積が増加した上側領域Ｘ１からの放熱を抑制し、転がり抵抗を効果的に低減することができる。また、断熱層１３はサイドゴム層よりも硬度が低いため、歪の低減に悪影響を与えるものではない。断熱層１３のＪＩＳ−Ａ硬度は○○○〜○○○の範囲にあり、サイドウォール部２を構成するサイドゴム層のＪＩＳ−Ａ硬度と断熱層１３のＪＩＳ−Ａ硬度との差は１０以上であると良い。
【００３６】
図１２は装飾模様１０を構成する凹部１１及び凸部１２を示す断面図であり、これら凹部１１及び凸部１２の延長方向と直行する断面における形状を示すものである。図１２に示すように、凸部１２の横断面において、該凸部１２の底辺の長さをａとし、該凸部１２の高さをｂとし、該凸部１２の断面積をｓとしたとき、０．６５≦ｓ／（ａ×ｂ）≦１の関係を満足することが望ましい。つまり、凸部１２の断面形状は長さａと高さｂを有する長方形よりも面積が小さい台形であると良い。このように凸部１２が基端側を長辺とし、先端側に向かって先細りする断面形状を有することにより、サイドウォール部２の歪を低減し、転がり抵抗を効果的に低減することができる。ここで、ｓ／（ａ×ｂ）＜０．６５であるとせん断変形を低減する効果が小さくなり、逆にｓ／（ａ×ｂ）＞１であると隣り合う凸部１１，１１同士が接触し易くなるため歪の低減効果が減少し、転がり抵抗の低減効果が低下する。
【００３７】
図１３は装飾模様が配置される領域を示すものである。図１３に示すように、タイヤ回転軸と同心であって装飾模様１０の上端位置を通る第１仮想円Ｃ１とタイヤ回転軸と同心であってタイヤ断面最大幅ＳＷＩとなる位置Ｐ１を通る第２仮想円Ｃ２とで挟まれた領域（即ち、上側領域Ｘ１）における装飾模様１０の面積比率（占有率）は９０％〜１００％の範囲にあることが望ましく、タイヤ回転軸と同心であって装飾模様１０の下端位置を通る第３仮想円Ｃ３とタイヤ回転軸と同心であってタイヤ断面最大幅ＳＷＯとなる位置ＰＯを通る第４仮想円Ｃ４とで挟まれた領域（即ち、下側領域Ｘ２）における装飾模様１０の面積比率（占有率）は３５％〜１００％の範囲にあることが望ましい。つまり、装飾模様１０は上述した各領域において、タイヤ周方向の全域に設けられていても良く、或いは、タイヤ周方向の一部の領域だけに設けられていても良い。これにより、転がり抵抗の低減効果を十分に発揮することができる。各領域における装飾模様１０の面積比率が小さ過ぎると、転がり抵抗の改善効果が低下する。特に、第１仮想円Ｃ１と第２仮想円Ｃ２とで挟まれた領域においては、歪を低減するために装飾模様１０の面積比率を高くすることが望ましい。
【実施例】
【００３８】
タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５  ９１Ｈで、トレッド部と一対のサイドウォール部と一対のビード部とを備えた空気入りタイヤにおいて、サイドウォール部の表面にタイヤ径方向に沿って延在する複数本の凹部と該凹部の相互間に区分される複数本の凸部からなる装飾模様が形成された従来例及び実施例１〜９のタイヤを製作した。いずれのタイヤも断面高さＳＨは１２８ｍｍである。
【００３９】
従来例及び実施例１〜９において、凹部の底面におけるタイヤ断面最大幅ＳＷＩ、サイドウォール部の表面におけるタイヤ断面最大幅ＳＷＯ、タイヤ断面最大幅ＳＷＩとなる位置の断面高さＳＷＩＨ、タイヤ断面最大幅ＳＷＯとなる位置の断面高さＳＷＯＨ、タイヤ断面高さＳＨに対する装飾模様の上端位置の断面高さＴＨの比率、タイヤ断面高さＳＨに対する装飾模様の下端位置の断面高さＢＨの比率、タイヤ断面高さＳＨに対する断面高さＳＷＩＨの比率、タイヤ断面高さＳＨに対する断面高さＳＷＯＨの比率、最大幅の差分ｄ［ｄ＝（ＳＷＯ−ＳＷＩ）／２］、タイヤ断面最大幅ＳＷＯとなる位置よりもタイヤ径方向外側におけるサイドウォール部の表面の曲率半径ｒ、上側領域での凹部の本数、下側領域での凹部の本数、上側領域での凹部の溝幅、下側領域での凹部の溝幅、ｄ×ｒ×０．０２の値、ｄ×ｒ×０．１０の値、最大幅位置のずれ量ｈ［ｈ＝ＳＷＩＨ−ＳＷＯＨ］、凸部の底辺の長さａと高さｂと断面積をｓから算出されるｓ／（ａ×ｂ）の値、凹部の広幅部分と狭幅部分との入れ替わり位置、上側領域における凹部内の断熱層の有無、上側領域での装飾模様の面積比率、下側領域での装飾模様の面積比率を表１のように設定した。
【００４０】
実施例１〜９において、サイドウォール部の表面を規定する表面円弧に対して同心であって該表面円弧の曲率半径よりも差分ｄだけ小さい曲率半径を有する仮想円弧を想定し、装飾模様の上端位置における表面円弧の法線が仮想円弧と交わる点をＡとし、タイヤ断面最大幅ＳＷＩとなる位置における仮想円弧上の点をＢとし、装飾模様の下端位置における表面円弧の法線が仮想円弧と交わる点をＣとしたとき、凹部の底面が点Ａ，Ｂを通る上側円弧と点Ｂ，Ｃを通る下側円弧に沿って形成されるようにした。また、凹部の入れ替わり位置について、広幅部分と狭幅部分の入れ替わり位置が同一円周上にある場合を「同一」にて表示し、その入れ替わり位置がタイヤ径方向に変動している場合を「変動」にて表示した。
【００４１】
これら試験タイヤについて、下記試験方法により、転がり抵抗を評価し、その結果を表１に併せて示した。
【００４２】
転がり抵抗：
試験タイヤをリムサイズ１５×６Ｊのホイールに組み付けて転がり抵抗試験機に装着し、空気圧を２１０ｋＰａとし、荷重を４．８２ｋＮとし、ＩＳＯ条件に則って転がり抵抗を測定した。評価結果は、測定値の逆数を用い、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど転がり抵抗が小さいことを意味する。
【００４３】
【表１】
2020006823.tif 000003
【００４４】
この表１から判るように、実施例１〜９のタイヤは、従来例との対比において、サイドウォール部の表面形状に基づいて転がり抵抗を低減することができた。
【符号の説明】
【００４５】
１  トレッド部
２  サイドウォール部
３  ビード部
１０  装飾模様
１１  凹部
１２  凸部
ＣＬ  タイヤ赤道
【図１】
2020006823.tif 000004
【図２】
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【図３】
2020006823.tif 000006
【図４】
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【図５】
2020006823.tif 000008
【図６】
2020006823.tif 000009
【図７】
2020006823.tif 000010
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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