(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤサイド部の表面に設けられた突起を備え、
前記突起は、頂面と、タイヤ回転方向前側の側面である前側面と、前記頂面と前記前側面とが交わる前辺部とを備え、
前記タイヤサイド部の前記表面から前記突起の前記頂面までの距離である前記突起の厚さは、前記頂面のタイヤ周方向の寸法である前記突起の幅よりも小さく、
前記突起の前記幅は１０ｍｍ以上であり、
前記前辺部における前記頂面のタイヤ周方向の勾配は、前記前辺部から離れるに伴って前記突起の厚さが大きくなるように設定されている、空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記勾配は、５°以上８５°以下である、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記突起は、前記前側面とタイヤ周方向に対向する後側面と、前記頂面と前記後側面とが交わる後辺部とを備え、
前記後辺部における前記頂面の前記タイヤ周方向の勾配は、前記後辺部に近づくに伴ってと前記突起の前記厚さが小さくなるように設定されている、請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記突起の前記幅は、以下を満たす、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
0006635818.tif 000012
R：タイヤ半径Ｒ
Rp：突起上の任意の位置のタイヤ回転中心からの距離
hRp：タイヤ回転中心からの距離Rpにおける突起の幅
【請求項５】
前記前辺部は、タイヤ幅方向から見て、前記前辺部を通るタイヤ径方向に延びる直線に対して傾斜を有する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記タイヤ幅方向から見た、前記突起の前記前辺部の傾斜角度は、以下を満たす、請求項５に記載の空気入りタイヤ。
0006635818.tif 000013
【請求項７】
前記突起の前記前辺部において前記頂面と前記前側面とがなす角度である先端角度は、１００°以下である、請求項１から請求項６のいずれか１項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、空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１，２には、空冷のための複数の突起がタイヤサイド部に形成されたランフラットタイヤが開示されている。これらの突起は、タイヤの回転に伴うタイヤサイド部表面の空気流の乱流化を意図している。乱流化によって、タイヤサイド部表面近傍における空気流の速度勾配が大きくなり、放熱性向上が向上する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第ＷＯ２００７／０３２４０５号
【特許文献２】国際公開第ＷＯ２００８／１１４６６８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１，２には、タイヤサイド部表面近傍の空気流の乱流化以外の手法による放熱性向上は、教示されていない。
【０００５】
本発明は、空冷による放熱を効果的に促進することで、空気入りタイヤの耐久性を向上することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、タイヤサイド部表面近傍の空気流の速度勾配の最大化について、種々検討した。物体（例えば平板）が流体の流れの中に配置された場合、流体の粘性によって物体表面近傍では流体の速度が急激に低下することが知られている。流体の速度が急変する領域（境界層）の外側に、流体の速度が粘性の影響を受けない領域が形成される。境界層の厚さは物体の前縁から下流側に向けて増大する。物体の前縁付近の境界層は層流であるが（層流境界層）、下流側に向け、遷移領域を経て、乱流となる（乱流境界層）。本発明者は、層流境界層では流体の速度勾配が大きいため物体から流体への放熱効率が高いことに着目し、本発明を完成した。つまり、本発明者は、層流境界層における高い放熱性を、空気入りタイヤの空冷に適用することを着想した。本発明は、かかる新たな着想に基づく。
【０００７】
本発明は、タイヤサイド部の表面に設けられた突起を備え、前記突起は、頂面と、タイヤ回転方向前側の側面である前側面と、前記頂面と前記前側面とが交わる前辺部とを備え、前記タイヤサイド部の前記表面から前記突起の前記頂面までの距離である前記突起の厚さは、前記頂面のタイヤ周方向の寸法である前記突起の幅よりも小さく、前記突起の前記幅は１０ｍｍ以上であり、前記前辺部における前記頂面のタイヤ周方向の勾配は、前記前辺部から離れるに伴って前記突起の厚さが大きくなるように設定されている、空気入りタイヤを提供する。
【０００８】
突起は厚さが幅よりも小さい形状を有し、空気入りタイヤの回転時に、突起の頂面近傍の空気流は層流となる。層流（層流境界）の空気流は速度勾配が大きいため、突起の頂面の空冷による放熱が効果的に促進される。また、突起の幅は１０ｍｍ以上に設定しているので、層流が形成されることによる突起の放熱面積が十分に確保される。前辺部における突起の頂面のタイヤ周方向の勾配は、前辺部から離れるに伴って突起の厚さが大きくなるように設定されている。この勾配により、前辺部付近の頂面における空気流の剥離を抑制ないし防止でき、層流による放熱促進が確実に得られる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の空気入りタイヤによれば、回転時に、タイヤサイド部の表面に形成された突起の頂面の空気流が層流となることで、空冷による放熱が効果的に促進され、耐久性が向上する。また、前辺部における突起の頂面のタイヤ周方向の勾配は、前辺部から離れるに伴って突起の厚さが大きくなるように設定しているので、前辺部付近の頂面における空気流の剥離を抑制ないし防止でき、層流による放熱促進が確実に得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの子午線断面図。
【図２】本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの部分側面図。
【図３】図２の部分拡大図。
【図４】突起の模式的な斜視図。
【図５】突起の端面図。
【図６】先端角度を説明するための突起の部分端面図。
【図７】頂面の勾配を説明するための突起の端面図。
【図８】空気流の経路を説明するための突起の平面図。
【図９】空気流の経路を説明するための突起の端面図。
【図１０】突起及び突起間の空気流の経路を説明するための模式図。
【図１１】境界層を説明するための突起の端面図。
【図１２】境界層を説明するための突起の端面図。
【図１３】端面がタイヤサイド部の表面に沿って延びる平坦面である場合の、頂面を流れる空気流を説明するための突起の端面図。
【図１４】頂面を流れる空気流を説明するための、実施形態の突起の端面図。
【図１５Ａ】頂面の形状の代案を示す突起の端面図。
【図１５Ｂ】頂面の形状の代案を示す突起の端面図。
【図１５Ｃ】頂面の形状の代案を示す突起の端面図。
【図１５Ｄ】頂面の形状の代案を示す突起の端面図。
【図１５Ｅ】頂面の形状の代案を示す突起の端面図。
【図１６】実施形態と異なる前辺部の傾斜角度を有する突起を備える空気入りタイヤの部分側面図。
【図１７】図１６の部分拡大図。
【図１８Ａ】平面視での突起の形状の代案を示す図。
【図１８Ｂ】平面視での突起の形状の代案を示す図。
【図１８Ｃ】平面視での突起の形状の代案を示す図。
【図１９Ａ】突起の配置の代案を示す図。
【図１９Ｂ】突起の配置の代案を示す図。
【図１９Ｃ】突起の配置の代案を示す図。
【図１９Ｄ】突起の配置の代案を示す図。
【図２０Ａ】端面視での突起の形状の代案を示す図。
【図２０Ｂ】端面視での突起の形状の代案を示す図。
【図２０Ｃ】端面視での突起の形状の代案を示す図。
【図２０Ｄ】端面視での突起の形状の代案を示す図。
【図２１Ａ】端面視での突起の形状の代案を示す図。
【図２１Ｂ】端面視での突起の形状の代案を示す図。
【図２２】縦スリットを設けた突起の斜視図。
【図２３】横スリットを設けた突起の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るゴム製の空気入りタイヤ（以下、タイヤという）１を示す。本実施形態のタイヤ１はサイズ２４５／４０Ｒ１８のランフラットタイヤである。本発明は、異なるサイズのタイヤにも適用できる。また、本発明は、ランフラットタイヤの範疇に含まれないタイヤにも適用できる。タイヤ１は、回転方向が指定されている。指定された回転方向を図３に矢印ＲＤで示す。
【００１２】
タイヤ１は、トレッド部２、一対のタイヤサイド部３、及び一対のビード部４を備える。個々のビード部４は、タイヤサイド部３のタイヤ径方向の内側端部（トレッド部２とは反対側の端部）に設けられている。一対のビード部４間には、カーカス５が設けられている。カーカス５と、タイヤ１の最内周面のインナーライナー６との間には、補強ゴム７が配置されている。カーカス５とトレッド部２の踏面との間には、ベルト層８が設けられている。言い換えれば、トレッド部２では、カーカス５のタイヤ径方向外側にベルト層８が設けられている。
【００１３】
図２及び図３を参照すると、タイヤサイド部３の表面には、複数の突起１１がタイヤ周方向に間隔をあけて設けられている。本実施形態では、これらの突起１１の形状、寸法、及び姿勢は同じである。図１では、リム（図示せず）の最外周位置Ｐ１からトレッド部１のタイヤ径方向の最も外側の位置までの距離（タイヤ高さ）が符号ＴＨで示されている。突起１１は、リムの最外周位置Ｐ１からタイヤ高さＴＨの０．０５倍以上０．７倍以下の範囲に設けることができる。
【００１４】
本明細書では、タイヤ幅方向から見た突起１１の形状に関して「平面視」又はそれに類する用語を使用する場合があり、後述する内端面１５側から見た突起１１の形状に関して「端面視」又はそれに類する用語を使用する場合がある。
【００１５】
図４及び図５を参照すると、突起１１は、タイヤサイド部３の表面に沿って拡がる面である頂面１２を備える。本実施形態では、頂面１２は端面視において翼断面形状を有する。また、突起１１は、タイヤ周方向に対向する一対の側面、すなわち前側面１３と後側面１４とを備える。前側面１３はタイヤ回転方向ＲＤの前方側に位置し、後側面１４はタイヤ回転方向ＲＤの後方側に位置する。さらに、突起１１は、タイヤ径方向に対向する一対の端面、すなわちタイヤ径方向内側の内端面１５と、タイヤ径方向外側の外端面１６とを有する。後に詳述するように、本実施形態における前側面１３は、タイヤサイド部３の表面及び頂面１２に対して傾斜した平坦面である。本実施形態における後側面１４、内端面１５、及び外端面１６は、タイヤサイド部３の表面に対して概ね垂直に延びる平坦面である。
【００１６】
前辺部１７は頂面１２と前側面１３とが互いに交わる部分であり、後辺部１８は頂面１２と後側面１４とが互いに交わる部分である。内辺部１９は頂面１２と内端面１５とが互いに交わる部分であり、外辺部２０は頂面１２と外端面１６とが互いに交わる部分である。前辺部１７、後辺部１８、内辺部１９、及び外辺部２０は、本実施形態のように鋭いないしは明瞭なエッジであってもよいが、端面視である程度湾曲した形状を有していてもよい。本実施形態では、前辺部１７、後辺部１８、内辺部１９、及び外辺部２０の平面視での形状は、いずれも直線状である。しかし、これらの平面視での形状は、円弧及び楕円弧を含む曲線状であってもよく、複数の直線から構成された折れ線であってもよく、直線と曲線の組み合わせであってもよい。
【００１７】
図３を参照すると、前辺部１７は、平面視において、前辺部１７を通るタイヤ径方向に延びる直線に対して傾斜している。言い換えれば、前辺部１７はタイヤ径方向に対して傾斜している。前辺部１７のタイヤ径方向に対する傾斜角度ａ１は、前辺部１７のタイヤ回転方向ＲＤで最前方側の位置を通り、かつタイヤ径方向に延びる基準直線Ｌｓと、前辺部１７が延びる方向（本実施形態では直線である前辺部１７自体）とがなす角度（平面視で時計回りを正とする）として定義される。
【００１８】
本実施形態における前辺部１７は、平面視で右上がりに延びている。図１６及び図１７に示すように、突起１１は前辺部１７が平面視で右下がりに延びる形状であってもよい。本実施形態の後辺部１８は、平面視で前辺部１７と概ね平行に延びている。また、本実施形態の内辺部１９と外辺部２０は、平面視で互いに平行に延びている。
【００１９】
図３を参照すると、符号Ｒはタイヤ半径を示し、符号Ｒｐは突起１１のタイヤ径方向の任意の位置のタイヤ回転中心からの距離を示す。また、図３の符号Ｒｐｃは突起１１の中心ｐｃ（例えば平面視での頂面１２の図心）のタイヤ回転中心からの距離を示す。さらに、図３の符号ｈＲｐは、タイヤ径方向の任意の位置における、突起１１のタイヤ周方向の寸法、すなわち突起１１の幅を示す。また、図３の符号ｈＲｐｃは突起の中心ｐｃにおける、突起１１の幅を示している。
【００２０】
図５及び図７を参照すると、端面視では、突起１１の頂面１２はタイヤ幅方向外側（タイヤサイド部３の表面から離れる方向）に向けて突出ないしは膨出した形状を有する。具体的には、前述のように、本実施形態の突起１１の端面は、端面視において翼断面形状を有する。そのため、突起１１のタイヤ径方向の任意の位置における突起１１の厚みｔＲｐは、タイヤ周方向に分布を有する。つまり、突起１１の厚みｔＲｐは前側面１３（前辺部１７）から後側面１４（後辺部１８）までの間で変化している。図５及び図７では、端面視で頂面１２のうち厚みｔＲｐが最も大きい位置を符号Ｐ３で示している。
【００２１】
図７を参照すると、突起１１の頂面１２のうち前辺部１７から位置Ｐ３までの領域では、頂面１２のタイヤ周方向の勾配は、前辺部１７から離れるのに伴って（位置Ｐ３に近づくのに伴って）、突起１１の厚さｈＲｐが漸増するように設定されている。また、突起１１の頂面１２のうち位置Ｐ３から後辺部１８までの領域では、頂面１２のタイヤ周方向の勾配は、位置Ｐ３から離れるのに伴って（後辺１８に近づくのに伴って）、突起１１の厚さｈＲｐが漸減するように設定されている。位置Ｐ３では、頂面１２のタイヤ周方向の勾配は０°である。特に、前辺部１７における頂面１２のタイヤ周方向の勾配θ１は、前辺部１７から位置Ｐ３側に向けて上向きに設定されている。具体的には、この勾配θ１は５°以上８５°以下に設定できる。また、後辺部１８における頂面１２のタイヤ周方向の勾配θ２は、位置Ｐ３側から後辺部１８に向けて下向きに設定されている。具体的には、この勾配θ２は、−３０°以上−５°以下に設定できる。突起１１の頂面１２のタイヤ周方向の勾配は、端面視で、勾配を測る頂面１２の上の一点を通るタイヤ径方向に延びる垂線（水平線Ｌｈ）に対する傾斜角度として定義される。また、勾配の符号は、図７に示すように、タイヤ径方向内側から突起１１の内端面１５を見たときに、反時計回りを正としている。
【００２２】
本実施形態では、頂面１２のタイヤ径方向の任意の位置における突起１１の厚みｔＲｐは、内端面１５から外端面１６まで一定である。つまり、突起１１の厚みｔＲｐはタイヤ径方向には一様である。
【００２３】
図５及び図６を参照すると、端面視では、前辺部１７において突起１１の頂面１２と前側面１３とがある角度（先端角度ａ２）をなしている。本実施形態における前側面１３は、頂面１２と前側面１３とが前辺部１７に向けて間隔が狭まるテーパ形状となるような傾斜を有している。言い換えれば、前側面１３の傾斜は、端面視において、前側面１３の下端が前辺部１７よりもタイヤ回転方向ＲＤの後方側に位置するように設定されている。前側面１３がこのような傾斜を有することで、本実施形態の突起１１の先端角度ａ２は鋭角（４５°）である。先端角度ａ２の具体的な定義は後述する。
【００２４】
図８から図１０を参照すると、タイヤ１を装着した車両の走行時には、矢印ＡＦ０で概念的に示すように、前辺部１７側から突起１１に流入する空気流がタイヤサイド部３の表面近傍に生じる。図８を参照すると、タイヤサイド部３の表面の特定の位置Ｐ２における空気流ＡＦ０は、位置Ｐ２を通るタイヤ径方向に延びる直線に対して引いた垂線（水平線Ｌｈ）に対する角度（流入角度ａｆｌ）を有する。本発明者が行った解析によると、タイヤサイド２４５／４０Ｒ１８、突起１１の中心Ｐｃのタイヤ回転中心からの距離Ｒｐｃが５５０ｍｍ、車両の走行速度８０ｋｍ／ｈという条件下では、流入角度ａｆｌは１２°である。また、走行速度が４０〜１２０ｋｍ／ｈの範囲で変化すると、流入角度ａｆｌには±１°程度の変化がある。実際の使用時には、走行速度に加え、向かい風、車両の構造等を含む種々の要因による影響があるので、前述の条件下における流入角度ａｆｌは１２±１０°程度とみなせる。
【００２５】
引き続き図８から図１０を参照すると、空気流ＡＦ１は前辺部１７から突起１１に流入し、この流入時に２つの空気流に分断される。図８に最も明瞭に示すように、一方の空気流ＡＦ１は、前側面１３から頂面１２に乗り上がり、前辺部１７から後辺部１８に向けて頂面１２に沿って流れる（主たる空気流）。他方の空気流ＡＦ２は、前側面１３に案内されてタイヤサイド部３の表面に沿ってタイヤ径方向外側へ流れる（従たる空気流）。図１２及び図１３に示すように前辺部１７が平面視で右下がりの場合、空気流ＡＦ２は前側面１３に案内されてタイヤサイド部３の表面に沿ってタイヤ径方向内側へ流れる。
【００２６】
図１１を併せて参照すると、突起１１の頂面１２に沿って流れる空気流ＡＦ１は層流となっている。つまり、突起１１の頂面１２近傍には層流境界層ＬＢが形成される。図１１において、符号Ｖａは空気流ＡＦ０、空気流ＡＦ１のタイヤサイド部３の表面近傍と突起１１の頂面１２近傍での速度勾配を概念的に示している。層流である空気流ＡＦ１は速度勾配が大きいので、突起１１の頂面１２から空気流ＡＦ１へ高効率で放熱がなされる。言い換えれば、突起１１の頂面１２の空気流ＡＦ２が層流となることで、空冷による放熱が効果的に促進される。効果的に空冷することで、タイヤ１の耐久性が向上する。
【００２７】
図１０において矢印ＡＦ３で示すように、頂面１２を通過して後辺部１８から下流側へ流れる空気流は、頂面１２からタイヤサイド部３の表面に向かって落下する。空気流ＡＦ３はタイヤサイド部３の表面に衝突する。その結果、隣接する突起１１，１１間では、タイヤサイド部３の表面近傍の領域ＴＡの空気流は乱流となる。この領域ＴＡでは、空気流の乱流化による速度勾配の増大によって、タイヤサイド部３の表面からの放熱が促進される。
【００２８】
以上のように、本実施形態のタイヤ１では、突起１１の頂面１２の空気流ＡＦ１の層流化と、突起１１，１１間の空気流ＡＦ３の乱流化の両方によってタイヤ１の放熱性を向上している。
【００２９】
後に詳述するように、タイヤ回転中心からの距離Ｒｐにおける突起１１の幅ｈＲｐ（図３参照）は、突起１１の頂面１２の後辺部１８まで層流境界層ＬＢとなるように設定することが好ましい。しかし、図１２に概念的に示すように、突起１１の幅ｈＲｐは、突起１１の頂面１２の後辺部１８側で、速度境界層が遷移領域ＴＲや乱流境界層ＴＢとなるような比較的長い寸法にすることも許容される。このような場合でも、突起１１の頂面１２のうち層流境界層ＬＢが形成される領域では、大きな速度勾配により放熱性向上の利点が得られる。
【００３０】
図１３及び図１４を参照すると、タイヤ径方向から見ると、突起１１に流入する空気流ＡＦ０の向きは、タイヤサイド部３の表面に対して平行ではなく、やや上向き、つまりタイヤサイド３の表面から離れる向きに少し傾斜している。そのため、図１３に示すように、仮に突起１１の頂面１２がタイヤサイド部３の表面に沿って平行に拡がる平坦面であると、頂面１２を流れる空気流ＡＦ１が前辺部１７の近傍で剥離ＰＥを生じる可能性がある。剥離ＰＥが生じると空気流ＡＦ１が乱流となり、頂面１２からの放熱効率が低下する。図７及び図１４を参照すると、本実施形態では、前述のように前辺部１７における頂面１２の勾配θ１が上向きに設定されているので、前辺部１７から位置Ｐ３に向けて、空気流ＡＦ１が頂面１２に沿って円滑に流れ、剥離ＰＥを抑制ないし防止できる。従って、前辺部１７における頂面１２の勾配θ１が上向きに設定することで、層流による放熱促進が確実に得られる。図５を併せて参照すると、空気流ＡＦ１の剥離を確実に防止するには、頂面１２の勾配が０となる位置Ｐ３を突起１２の幅ｈＲｐの半分よりも前辺部１７側に設定することが好ましい。
【００３１】
図７及び図１４を参照すると、前述のように後辺部１８における頂面１２の勾配θ２は下向きに設定されている。そのため、後辺部１８を超えて下流側へ流れる空気流ＡＦ３は、確実に頂面１２からタイヤサイド部３の表面に向かって落下する（図１０参照）。その結果、隣接する突起１１，１１間に乱流の領域ＴＡが確実に形成され、空気流ＡＦ３の乱流化によるタイヤサイド部３の表面からの放熱促進が確実に得られる。
【００３２】
前述した突起１１への流入時の空気流ＡＦ０の空気流ＡＦ１，ＡＦ２への分断を生じさせるためには、突起１１の厚さｔＲｐ、特に前辺部１７の部分における厚さｔＲｐが突起１１の幅ｈｐ（幅ｈｐが一定でない場合は最小幅）よりも小さいことが好ましい。
【００３３】
前述のように突起１１へ流入する空気流ＡＦ０は流入角度ａｆｌを有する。空気流ＡＦ０の空気流ＡＦ１，ＡＦ２への分断を生じさせるためには、平面視での突起１１の前辺部１７の傾斜角度ａ１を、前辺部１７に対する空気流ＡＦ０の進入角度が９０°とならないように設定する必要がある。言い換えれば、平面視において、空気流ＡＦ０に対して突起１１の前辺部１７を傾ける必要がある。
【００３４】
図３を参照すると、本実施形態のように、前辺部１７が平面視で右上がりである場合、前辺部１７は、前辺部１７に流入する空気流ＡＦ０に対して４５°で交差するように設定するのがより好ましい。この場合、上述したように、空気流ＡＦ０の流入角度ａｆｌは１２±１０°程度とみなせるので、前辺部１７の傾斜角度ａ１は、以下の式（１）で規定される範囲内に設定することが好ましい。
【００３５】
【数１】
0006635818.tif 000002
【００３６】
図１７を参照すると、前辺部１７が右下がりである場合、前辺部１７の傾斜角度ａ１は、前辺部１７に流入する空気流ＡＦ０に対して４５°で交差するように設定するのが好ましく、以下の式（２）で規定される範囲内に設定することが好ましい。
【００３７】
【数２】
0006635818.tif 000003
【００３８】
要するに、前辺部１７の傾斜角度は、式（１）又は（２）を満たすように設定することが好ましい。
【００３９】
図５及び図６を参照すると、突起１１への流入時の空気流ＡＦ０の空気流ＡＦ１，ＡＦ２への分断を生じさせるためには、突起１１の先端角度ａ２は過度に大きく設定しない必要がある。具体的には、先端角度ａ２は１００°以下に設定することが好ましい。より好ましくは、先端角度ａ２は、鋭角、つまり９０°未満に設定される。先端角度ａ２が過度に小さいことは、前辺部１７付近における突起１１の強度低下の原因となるので好ましくない。そのため、先端角度ａ２は、特に４５°以上６５°以下の範囲に設定することが好ましい。
【００４０】
図３を参照すると、タイヤ径方向の任意の位置における突起１１の幅ｈＲｐが過度に狭いと、頂面１２近傍の層流境界層ＬＢによる突起１１からの放熱面積が不足し、層流による放熱促進効果が十分に得られない。そのため、突起１１の幅ｈＲｐは１０ｍｍ以上に設定することが好ましい。
【００４１】
引き続き図３を参照すると、タイヤ径方向の任意の位置における突起１１の幅ｈＲｐは、以下の式（３）を満たすように設定することが好ましい。以下の説明における数式はすべてＳＩ単位系を使用している。
【００４２】
【数３】
0006635818.tif 000004
Ｒ：タイヤ半径Ｒ
Ｒｐ：突起上の任意の位置のタイヤ回転中心からの距離
ｈＲｐ：タイヤ回転中心からの距離Ｒｐにおける突起の幅
【００４３】
幅ｈＲｐが小さすぎると速度勾配が増大する領域を十分に確保できず十分な冷却効果が得られない。式（３）における下限値１０は、層流による放熱促進効果を確保するための必要最小限の放熱面積に対応している。
【００４４】
幅ｈＲｐが大きすぎると突起１１上で速度境界層が過度に成長してしまい速度勾配が小さくなり放熱性が悪化する。式（３）における上限値５０は、かかる観点から規定されている。以下、上限値を５０に設定した理由を説明する。
【００４５】
平板上における速度境界層の発達、すなわち層流境界層ＬＢから乱流境界層ＴＢへの遷移は以下の式（４）で表されることが知られている。
【００４６】
【数４】
0006635818.tif 000005
ｘ：層流境界層から乱流境界層への遷移が生じる平板先端からの距離
Ｕ：流入速度
ν：流体の動粘性係数
【００４７】
主流の乱れの影響や、遷移領域付近では境界層がある程度成長することで速度勾配が低下することを考えると、十分な冷却効果が得られるために必要な突起１１の幅ｈＲｐの最大値ｈＲｐ＿ｍａｘは、式（４）の距離ｘの１／２程度と考えられる。従って、突起１１の最大幅ｈＲｐ＿ｍａｘは、以下の式（５）で表される。
【００４８】
【数５】
0006635818.tif 000006
【００４９】
突起１１への流体の流入速度Ｕは、突起１１のタイヤ径方向の任意の位置のタイヤ回転中心からの距離Ｒｐとタイヤ角速度の積として表される（Ｕ＝Ｒｐω）。また、車両速度Ｖはタイヤ半径Ｒとタイヤ角速度の積として表される（Ｖ＝Ｒω）。従って、以下の式（６）の関係が成立する。
【００５０】
【数６】
0006635818.tif 000007
【００５１】
空気の動粘性係数νについて、以下の式（７）が成立する。
【００５２】
【数７】
0006635818.tif 000008
【００５３】
式（６），（７）を式（５）に代入することで、以下の式（８）が得られる。
【００５４】
【数８】
0006635818.tif 000009
【００５５】
車両速度Ｖとして８０ｋｍ／ｈを想定すると、式（８）よりｈＲｐ＿ｍａｘは以下となる。
【００５６】
【数９】
0006635818.tif 000010
【００５７】
タイヤ１の発熱がより顕著となる高速走行時、具体的には車両速度Ｖとして１６０ｋｍ／ｈまでを考慮すると、式（８）よりｈＲｐ＿ｍａｘは以下となる。
【００５８】
【数１０】
0006635818.tif 000011
【００５９】
このように、高速走行時（車両速度Ｖとして１６０ｋｍ／ｈ以下）であっても、突起１１の頂面１２の幅方向全体で層流境界層ＬＢが形成されるためには、式（３）の上限値は５０となる。
【００６０】
図１５Ａから図１５Ｅは、突起１１の頂面１２の端面視での形状の種々の代案を示す。
【００６１】
図１５Ａの突起１１は、端面視において円弧状の頂面１２を有する。
【００６２】
図１５Ｂの突起１１は、端面視において翼断面形状でも円弧状でもない曲線状の頂面１２を有する。
【００６３】
図１５Ｃの突起１１は、タイヤサイド部３の表面に対してタイヤ周方向に傾斜した２個の平坦面４１，４２で構成された頂面１２を有する。前辺部１７から突起１１の厚さｈＲｐが最大となる位置Ｐ３までの平坦面４１は、一定の上向きの勾配を有する。位置Ｐ３から後辺部１８までの平坦面４２は、一定の下向きの勾配を有する。位置Ｐ３は、突起１２の幅ｈＲｐの半分よりも前辺部１７側に設定されている。
【００６４】
図１５Ｄに示す突起１１の頂面１２は、タイヤサイド部３の表面に対してタイヤ周方向に傾斜した２個の平坦面５１，５３と、タイヤサイド部３の表面に平行に延びる１個の平坦面５２とにより構成されている。前辺部１７から突起１１の厚さｈＲｐが最大となる位置Ｐ３までの平坦面５１は、一定の上向きの勾配を有する。平坦面５２は、位置Ｐ３から後辺部１８側へ延びている。平坦面５３は、平坦面５２の後辺部１８側の端部から後辺部１８まで延びている。位置Ｐ３は、突起１２の幅ｈＲｐの半分よりも前辺部１７側に設定されている。
【００６５】
図１５Ｅに示す突起１１の頂面１２は、タイヤ周方向に傾斜した単一の平坦面から構成されている。端面１２は、一定の上向きの勾配を有する。
【００６６】
図１５Ａから図１５Ｄの代案では、前辺部１７における端面１２の勾配θ１及び後辺部１８における端面１２の勾配θ２は、本実施形態（例えば図７）と同様に設定されている。また、図１５Ｅの代案では、前辺部１７における端面１２の勾配θ１は、本実施形態と同様に設定されている。
【００６７】
図１６から図１９Ｄは、突起１１の平面視での形状の種々の代案を示す。
【００６８】
図１６及び図１７の突起１１は、前述のように平面視で右上がりに延びる前辺部１７を有する。
【００６９】
図１８Ａの突起１１の後辺部１８は、傾斜角度の異なる２本の直線により構成された平面視での形状を有する。
【００７０】
図１８Ｂ，１８Ｃの突起１１は、前辺部１７が右上がりに延びるのに対し、後辺部１８が右下がりに延びる平面視での形状を有する。特に、図１８Ｃの突起１１は、等脚台形状の平面視での形状を有する。
【００７１】
図１９Ａでは、タイヤサイド部３の表面に、幅ｈＲｐが異なる２種類の突起１１が交互に配置されている。
【００７２】
図１９Ｂ，図１９Ｃでは、タイヤサイド部３の表面に、前辺部１７の傾斜角度ａ１が異なる２種類の突起１１が交互に配置されている。図１９Ｂでは、２種類の突起１１はいずれも右上がりの前辺部１７を有する。図１９Ｃでは、２種類の突起１１のうちの一方は右上がりの前辺部１７を有し、他方の突起１１は右下がりの前辺部１７を有する。
【００７３】
図１９Ｄでは、タイヤサイド部３の表面に、タイヤ径方向の位置が異なる２種類の突起１１が交互に配置されている。
【００７４】
図２０Ａから図２１Ｂは、突起１１の前側面１３の端面視での形状に関する種々の代案を示す。
【００７５】
図２０Ａから図２０Ｄに示す突起１１の前側面１３は、端面視で、１個の窪み２３を構成している。
【００７６】
図２０Ａの突起１１の前側面１３は、２個の平坦面２４ａ，２４ｂによって構成されている。端面視では、平坦面２４ａは右下がりで、平坦面２４ｂは右上がりである。これらの平坦面２４ａ，２４ｂによって、端面視で三角形の窪み２３が形成されている。
【００７７】
図２０Ｂの突起１１の前側面１３は、半円状の断面形状を有する曲面により構成されている。この曲面によって、端面視で半円状の窪み２３が形成されている。
【００７８】
図２０Ｃの突起１１の前側面１３は、端面視で右下がりの平坦面２５ａと、円弧状の断面形状を有する曲面２５ｂにより構成されている。平坦面２５ａが突起１１の頂面１２側に位置し、曲面２５ｂがタイヤサイド部３の表面側に位置している。平坦面２５ａと曲面２５ｂとによって、窪み２３が形成されている。
【００７９】
図２０Ｄの突起１１の前側面１３は、３個の平坦面２６ａ，２６ｂ，２６ｃによって構成されている。端面視では、突起１１の頂面１２側の平坦面２６ａは右下がりで、タイヤサイド部３の表面側の平坦面２６ｃは右上がりで、中央の平坦面２６ｂはタイヤ径方向に延びている。これらの平坦面２６ａ〜２６ｃによって多角形状の窪み２３が形成されている。
【００８０】
図２１Ａ及び図２１Ｂに示す突起１１の前側面１３は、端面視で、タイヤ径方向に隣接した配置された２個の窪み２３Ａ，２３Ｂを構成している。
【００８１】
図２１Ａの突起１１の前側面１３は、４個の平坦面２７ａ〜２７ｄによって構成されている。端面視では、突起１１の頂面１２側の平坦面２７ａは右下がりであり、タイヤサイド部３の表面に向けて、右上がりの平坦面２７ｂ、右下がりの平坦面２７ｃ、及び右上がりの平坦面２７ｄが順に配置されている。平坦面２７ａ，２７ｂによって突起１１の頂面１２側に三角形状の断面形状を有する１個の窪み２３Ａが形成され、この窪み２３Ａのタイヤサイド部３の表面側に隣接して、同様に三角形状の断面形状を有する１個の窪み２３Ｂが平坦面２７ｃ，２７ｄによって形成されている。
【００８２】
図２１Ｂの突起１１の前側面１３は、半円状の断面形状を有する２個の曲面２８ａ，２８ｂによって構成されている。突起１１の頂面１２側の曲面２８ａによって、半円状の断面形状を有する１個の窪み２３Ａが形成され、この窪み２３Ａのタイヤサイド部３の表面側に隣接して、同様に半円状の断面形状を有する１個の窪み２３Ｂが曲面２８ｂによって形成されている。
【００８３】
突起１１の前側面１３は、端面視で、タイヤ径方向に隣接した配置された３個以上の窪みを構成してもよい。
【００８４】
図２０Ａから図２１Ｂに示すような前側面１３の窪みの形状、寸法、個数を適切に設定することで、突起１１の頂面１２に沿って流れる空気流ＡＦ１と、突起１１の前側面１３に沿って流れる空気流ＡＦ２の流量比率を調節することができる。
【００８５】
図１５Ａから図１５Ｅの頂面１２の形状のうちのいずれか１個と、図２０Ａから図２１Ｂの前側面１３の形状のいずれかを組み合わせて１個の突起１１を構成してもよい。
【００８６】
図５、図１５Ａから図１５Ｅ、図２０Ａから図２１Ｂを参照すると、前辺部１７において突起１１の頂面１２と前側面１３とがなす角度、すなわち突起１１の先端角度ａ２は、端面視において、頂面１２に対応する直線Ｌｔと、前側面１３の前辺部１７近傍の部分に対応する直線Ｌｆｓとがなす角度として定義される。
【００８７】
直線Ｌｔは、頂面１２のうち厚みｔＲｐが最も大きい部分（位置Ｐ３）を通り、かつタイヤサイド部３の表面に沿って延びる直線として定義される。図５、図１５Ａ、図１５Ｂ、図２０Ａから図２１Ｂを参照すると、頂面１２が曲面である場合、端面視で頂面１２のうち厚みｔＲｐが最も大きい位置Ｐ３を通り、かつタイヤサイド部３の表面に沿って延びる直線が直線Ｌｔである。図１５Ｃ，図１５Ｄ、及び図１５Ｅを参照すると、端面１２が複数又は単一の傾斜した平坦面から構成されている場合、端面視で前辺部１７近傍の部分を延長して得られる直線が、直線Ｌｔである。
【００８８】
図５、図１５Ａから図１５Ｅを参照すると、前側面１３が単一の平坦面から構成されている場合、端面視で前側面１３自体を延長して得られる直線が直線Ｌｆｓである。図２０Ａから図２０Ｄを参照すると、前側面１３が単一の窪み２３を構成している場合、端面視において前辺部１７と窪み２３の最も窪んだ位置とを接続する直線が、直線Ｌｆｓである。図２１Ａ及び図２１Ｂを参照すると、複数（これらの例では２個）の窪み２３Ａ，２３Ｂを構成している場合、端面視において、前辺部１７と最も頂面１２側に位置する窪み２３Ａの最も窪んだ位置とを接続する直線が、直線Ｌｆｓである。
【００８９】
（その他の実施形態）
図２２を参照すると、頂面１２における層流の形成を顕著に阻害しないのであれば、タイヤ径方向に延びる１本の縦スリット３３よって、１個の突起１１をタイヤ周方向に並べられた２個の互いに独立した部分に分割してもよい。２本以上縦スリット３３によって、１個の突起１１を３個以上の互いに独立した部分に分割してもよい。
【００９０】
図２３を参照すると、頂面１２における層流の形成を顕著に阻害しないのであれば、タイヤ周方向に延びる１本の横スリット３４によって、１個の突起１１をタイヤ径方向に並べられた２個の互いに独立した部分に分割してもよい。２本以上の縦スリット３４によって、１個の突起１１を３個以上の互いに部分に分割してもよい。
【００９１】
１本以上の縦スリット３３と１本以上の横スリット３４とを設けることで、１個の突起１１を４個以上の複数の部分に分割してもよい。
【００９２】
縦スリット３３及び横スリット３４の深さは、図２２及び図２３に示すように、これらのスリット３３，３４が頂面１２からタイヤサイド部３の表面まで達するように設定してもよいし、これらのスリット３３，３４がタイヤサイド部３の表面まで達しないように設定してもよい。
【符号の説明】
【００９３】
１  タイヤ
２  トレッド部
３  タイヤサイド部
４  ビード部
５  カーカス
６  インナーライナー
７  補強ゴム
８  ベルト層
１１  突起
１２  頂面
１３  前側面
１４  後側面
１５  内端面
１６  外端面
１７  前辺部
１８  後辺部
１９  内辺部
２０  外辺部
２３，２３Ａ，２３Ｂ  窪み
２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２６ａ〜２６ｃ，２７ａ〜２７ｄ  平坦面
２５ｂ，２８ａ，２８ｂ  曲面
３１  突条
３２  溝
３３  縦スリット
３４  横スリット
４１，４２，５１，５２，５３，６１  平坦面
ＲＤ  回転方向
Ｐ１  リムの最外周位置
Ｐ２  タイヤサイド部の表面の特定の点
Ｐ３  頂面の厚みが最も大きい位置
Ｌｓ  基準直線
Ｌｔ，Ｌｆｓ  直線
Ｌｈ  水平線
ＡＦ０，ＡＦ１，ＡＦ２  空気流
Ｖａ  空気流の速度
ＬＢ  層流境界層
ＴＲ  遷移領域
ＴＢ  乱流境界層
ＴＡ  乱流の領域
θ１，θ２  勾配
ＰＥ  剥離
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0006635818.tif 000020
【図８】
0006635818.tif 000021
【図９】
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【図１０】
0006635818.tif 000023
【図１１】
0006635818.tif 000024
【図１２】
0006635818.tif 000025
【図１３】
0006635818.tif 000026
【図１４】
0006635818.tif 000027
【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
0006635818.tif 000029
【図１５Ｃ】
0006635818.tif 000030
【図１５Ｄ】
0006635818.tif 000031
【図１５Ｅ】
0006635818.tif 000032
【図１６】
0006635818.tif 000033
【図１７】
0006635818.tif 000034
【図１８Ａ】
0006635818.tif 000035
【図１８Ｂ】
0006635818.tif 000036
【図１８Ｃ】
0006635818.tif 000037
【図１９Ａ】
0006635818.tif 000038
【図１９Ｂ】
0006635818.tif 000039
【図１９Ｃ】
0006635818.tif 000040
【図１９Ｄ】
0006635818.tif 000041
【図２０Ａ】
0006635818.tif 000042
【図２０Ｂ】
0006635818.tif 000043
【図２０Ｃ】
0006635818.tif 000044
【図２０Ｄ】
0006635818.tif 000045
【図２１Ａ】
0006635818.tif 000046
【図２１Ｂ】
0006635818.tif 000047
【図２２】
0006635818.tif 000048
【図２３】
0006635818.tif 000049