CN101909907A - 充气轮胎 - Google Patents

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    • B60C13/00Tyre sidewalls; Protecting, decorating, marking, or the like, thereof
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Abstract

本发明提供一种充气轮胎,该充气轮胎为在轮胎表面(9)至少一部分具有用于产生紊流的紊流产生用突起(11)、且轮胎外径是2m以上的充气轮胎(1),其特征在于,上述紊流产生用突起(11)朝向轮胎径向呈直线状或曲线状延伸,将从上述轮胎表面(9)到上述紊流产生用突起(11)的最突出的位置的突起高度(mm)设为“h”、将车辆速度(km/h)设为“V”、将轮胎外径(m)设为“R”时,满足的关系,其中,系数κ=27.0~29.5。

Description

充气轮胎
技术领域
本发明涉及轮胎外径是2m以上充气轮胎,在该充气轮胎的轮胎表面的至少一部分设有用于产生紊流的紊流产生用突起。
背景技术
一般而言,充气轮胎的轮胎温度的上升成为促进材料物理属性的变化等随着时间变化、或在高速行驶时胎面部破损等原因,从耐久性的观点出发是不好的。特别是在作为重载车辆中使用的建设-矿山车辆用子午线轮胎(ORR)、卡车-公交车子午线轮胎(TBR)、爆胎行驶时(内压为0kPa行驶时)的缺气保用轮胎中,为了提高轮胎的耐久性,降低轮胎温度成为重要的课题。
例如,公开有胎圈部由以下形状(所谓轮辋凸缘防护装置)构成的充气轮胎,该形状为使胎圈部的与轮辋凸缘接触的位置附近的厚度向胎面宽度方向外侧加厚、且该加厚的加强部包围轮辋凸缘的形状(日本特开2006-76431号公报)。由此,能抑制胎侧部的轮胎表面(特别是胎圈部)的弯曲,从而降低轮胎温度。
可是,在上述的以往的充气轮胎中,由于胎圈部厚,所以该胎圈部的温度上升。因此有时由于重载时的变形而导致加强部被破坏,由于该破坏产生的裂纹等的发展,导致胎圈部附近产生故障的问题。
特别是在重载车辆用轮胎中,因为重载时的变形大,所以可能会设有加强部。但是,在该重载车辆用轮胎中,即使在胎圈部不设有加强部,由于胎圈部与其他的胎侧部的轮胎表面相比本来就形成得较厚,所以该胎圈部的温度上升,导致胎圈部的耐久性乃至轮胎的耐久性都会降低。
发明内容
因此,本发明的目的在于提供一种能谋求降低轮胎温度特别是胎圈部附近的温度,而能提高轮胎的耐久性的充气轮胎。
基于上述的情况,发明人对于如何高效率地降低轮胎温度进行了分析。其结果可知,通过加快随着车辆的行驶而从车辆前方产生的风(行驶风)的速度、加快随着充气轮胎的旋转而从轮胎旋转方向前方产生的旋转风的速度来抑制胎圈部的温度上升能提高轮胎温度的散热率。
因此,本发明具有如下那样的技术方案。首先,本发明的第1技术方案是一种充气轮胎(例如,充气轮胎1),该充气轮胎的轮胎外径是2m以上,在轮胎表面(轮胎表面9)至少一部分具有用于产生紊流的紊流产生用突起(例如,紊流产生用突起11),其特征在于,上述紊流产生用突起朝向上述轮胎径向呈直线状或曲线状延伸,将从上述轮胎表面到上述紊流产生用突起的最突出的位置的突起高度(mm)设为“h”、将车辆速度(km/h)设为“V”、轮胎外径(m)设为“R”时,满足
Figure BPA00001169905000021
的关系,其中,系数κ=27.0~29.5。
此外,本发明中所述的车辆速度是指安装有ORR轮胎的车辆行驶一天的情况下的最大速度×(1/3倍~1倍)的速度。
根据该技术方案,通过突起高度h满足上述式,在随着车辆的行驶从车辆前方产生的行驶风和随着充气轮胎的旋转从轮胎旋转方向前方产生的旋转风越过紊流产生用突起时,压力在紊流产生用突起前侧上升。由此,随着压力上升,能使通过紊流产生用突起的行驶风和旋转风的流动(即,提高轮胎温度的散热率)加速。利用加速了的行驶风和旋转风,能谋求降低轮胎温度特别是胎圈部附近的温度,而能提高轮胎的耐久性。
本发明的第2技术方案以本发明的第1技术方案为基础,其特征在于,上述紊流产生用突起相对于上述轮胎径向倾斜的角度即倾斜角度(θ)满足-70°≤θ≤70°的范围。
本发明的第3技术方案以本发明的第1技术方案为基础,其特征在于,在胎面宽度方向截面中,从作为上述紊流产生用突起的轮胎径向最内侧的突起最内位置(P1)到作为轮辋凸缘的轮胎径向最外侧的轮辋最外位置P2的距离即突起轮辋距离(d)被设定为30mm以上。
本发明的第4技术方案以本发明的第1技术方案为基础,其特征在于,从作为上述紊流产生用突起的轮胎径向最外侧的突起最外位置(P3)到上述胎面最外位置(胎面最外位置13a)的距离即外侧端部距离(D)为上述轮胎高度(SH)的10%以上。
另外,突起轮辋距离(d)、外侧端部距离(D)是指被安装在标准轮辋上的状态下填充有标准内压时(也包括承载有标准载荷时)测量的值。所谓该“标准轮辋”,是指在包括轮胎标准的标准体系中,该标准是由每个轮胎决定的轮辋,例如若是JATMA则代表标准轮辋,若是TRA则代表“设计轮辋(DesignRim)”,或若是ETRTO则代表“测量轮辋(Measuring Rim)”。此外,所谓上述“标准内压”,是指上述标准是由每个轮胎决定的空气压,若是JATMA则是最高空气压,若是TRA则是表“在各种冷充气压力下的轮胎负载的极限(TIRE LOAD LIMITS ATVARIOUS COLD INFLATION PRESSURES)”中记载的最大值,若是ETRTO则是“充气压力(INFLATION PRES SURE)”。此外,所谓上述“标准载荷”,是指上述标准是由每个轮胎决定的载荷,若是JATMA则是最大负载能力,若是TRA则是表“在各种冷充气压力下的轮胎负载的极限(TIRE LOAD LIMITS ATVARIOUSCOLD INFLATION PRESSURES)”中记载的最大值,若是ETRTO则是“负载能力(LOADCAPACITY)”。
本发明的第5技术方案以本发明的第1技术方案为基础,其特征在于,作为上述紊流产生用突起的在相对于延伸方向大致正交的方向上的宽度即突起宽度(w)为2~10mm。
本发明的第6技术方案以本发明的第1技术方案为基础,其特征在于,上述紊流产生用突起设于从轮胎表面的作为轮胎最大宽度的位置的轮胎宽度最大位置(P10)到与轮辋凸缘接触的作为胎圈部的轮胎径向外侧的位置的胎圈外侧位置(P11)的范围内,并且,具有朝向上述轮胎表面侧凹陷的多个凹部(凹部112)。
本发明的第7技术方案以本发明的第6技术方案为基础,其特征在于,将从上述轮胎表面到上述紊流产生用突起的最突出的位置的突起高度设为“h”、将上述凹部的深度设为“d”时,满足0.90≥d/h≥0.30的关系。
本发明的第8技术方案以本发明的第6技术方案为基础,其特征在于,将互相相邻的上述凹部之间的间隔设为“L”、将上述凹部在上述紊流产生用突起的延伸方向上的宽度设为“e”时,满足0.10≤e/L≤0.30的关系。
本发明的第9技术方案以本发明的第6技术方案为基础,其特征在于,上述凹部的侧部和底部的连结部分由1mm以上的圆弧部形成。
本发明的第10技术方案以本发明的第1技术方案为基础,其特征在于,上述紊流产生用突起具有朝向上述轮胎径向呈直线状或曲线状变位的多个弯曲部,并且作为上述紊流产生用突起的在相对于延伸方向大致正交的方向上的宽度即突起宽度(w)在上述延伸方向上是相同的。
本发明的第11技术方案以本发明的第1技术方案为基础,其特征在于,将从上述轮胎表面到上述紊流产生用突起的最突出的位置的突起高度设为“h”、将上述突起宽度设为“w”时,满足1.0≤h/w≤10的关系。
本发明的第12技术方案以本发明的第1技术方案为基础,其特征在于,将从上述轮胎表面到上述紊流产生用突起的最突出的位置的突起高度设为“h”、将互相相邻的上述紊流产生用突起之间的间隔的节距设为“p”、将上述突起宽度设为“w”时,满足1.0≤P/h≤20.0且1.0≤(p-w)/w≤100.0的关系。
根据本发明,能提供一种谋求降低轮胎温度特别是胎圈部附近的温度,而能提高轮胎的耐久性的充气轮胎。
附图说明
图1是表示第1实施方式的充气轮胎1的侧视图。
图2是表示第1实施方式的充气轮胎1的局部截面立体图。
图3是表示第1实施方式的充气轮胎1的胎面宽度方向剖视图。
图4是表示第1实施方式的紊流产生用突起11的俯视图。
图5是第1实施方式的紊流产生用突起11的在与延伸方向大致正交的方向上的剖视图。
图6是变形例1的紊流产生用突起11A的在与延伸方向大致正交的方向上的剖视图。
图7是变形例2的紊流产生用突起11B的在与延伸方向大致正交的方向上的剖视图。
图8是变形例3的紊流产生用突起11C的在与延伸方向大致正交的方向上的剖视图。
图9是变形例4的紊流产生用突起11D的在与延伸方向大致正交的方向上的剖视图。
图10是表示比较评价中的充气轮胎的热传导率的曲线图(之一)。
图11是表示比较评价中的充气轮胎的热传导率的曲线图(之二)。
图12是表示比较评价中的充气轮胎的热传导率的曲线图(之三)。
图13是表示第2实施方式的充气轮胎100的侧视图。
图14是表示第2实施方式的充气轮胎100的局部截面立体图。
图15是表示第2实施方式的充气轮胎100的胎面宽度方向剖视图。
图16是表示第2实施方式的紊流产生用突起111的立体-剖视图。
图17是表示第2实施方式的紊流产生用突起111的径向侧视图。
图18是表示第2实施方式的紊流产生用突起111的俯视图。
图19是表示变形例1的紊流产生用突起111A的立体-剖视图。
图20是表示变形例2的紊流产生用突起111B的立体-剖视图。
图21是表示变形例3的紊流产生用突起111C的立体-剖视图。
图22是表示变形例4的紊流产生用突起111D的立体-剖视图。
图23是表示变形例5的紊流产生用突起111E的立体-剖视图。
图24是表示第3实施方式的充气轮胎200的局部截面立体图。
图25是表示第3实施方式的充气轮胎200的胎面宽度方向剖视图。
图26是表示第3实施方式的充气轮胎200的局部侧视图(图25的A向视图)。
图27是表示第3实施方式的紊流产生用突起211的立体图。
图28是表示第3实施方式的紊流产生用突起211的剖视图。
图29是表示变形例1的充气轮胎200A的局部截面立体图。
图30是表示变形例1的充气轮胎200A的局部侧视图。
图31是表示变形例2的充气轮胎200B的局部截面立体图。
图32是表示变形例2的充气轮胎200B的局部侧视图。
具体实施方式
第1实施方式
接着,一边参照附图一边说明本发明的充气轮胎的一个例子。具体而言,对(1)充气轮胎的构成、(2)紊流产生用突起的构成、(3)紊流产生用突起的变形例、(4)比较评价、(5)作用-效果、(6)其他方式进行说明。
另外,在以下的附图的记载中,对相同或相似的部分标注相同或相似的附图标记。但是,附图是示意图,应该注意各尺寸的比率等和现实是不同的。因此,具体的尺寸等应该参考以下的说明来判断。此外,在附图相互间也包括相互的尺寸的关系和比率不同的部分。
(1)充气轮胎的构成
首先,一边参照图1~图3一边说明第1实施方式的充气轮胎1的构成。图1是表示第1实施方式的充气轮胎1的侧视图。图2是表示第1实施方式的充气轮胎1的局部截面立体图。图3是表示本实施方式的充气轮胎1的胎面宽度方向剖视图。另外,第1实施方式的充气轮胎1是轮胎外径为2m以上的重载车辆用轮胎。
如图1~图3所示,充气轮胎1包括:至少包括胎圈芯3a、三角胶条3b和胎趾3c的一对胎圈部3;绕该胎圈芯3a折回的帘布层5。
在帘布层5的内侧设有相当于内胎的气密性高的橡胶层即内衬层7。而且,在帘布层5的胎面宽度方向外侧、即在胎侧部的轮胎表面9(轮胎侧表面)设有从轮胎表面9向胎面宽度方向外侧突出、用于产生紊流的紊流产生用突起11。
另外,轮胎表面包括轮胎外表面(例如,胎面部、胎侧部的外表面)和轮胎内表面(例如,内衬层的内表面)。
在帘布层5的轮胎径向外侧设有与路面接触的胎面部13。此外,在帘布层5和胎面部13之间,设有增强胎面部13的多层带束层15。
(2)紊流产生用突起的构成
接着,一边参照图1~图5一边说明紊流产生用突起11的构成。另外,图4是表示第1实施方式的紊流产生用突起11的俯视图。图5是表示第1实施方式的紊流产生用突起11的与延伸方向(长度方向)大致正交的剖视图。
如图1~图5所示,紊流产生用突起11朝向轮胎径向呈直线状延伸。紊流产生用突起11的与紊流产生用突起11的延伸方向(即,大致轮胎径向)大致正交的截面形状形成为大致四边形。
在胎面宽度方向截面中,从作为紊流产生用突起11的轮胎径向最内侧的突起最内位置P1到作为轮辋凸缘17的轮胎径向最外侧的轮辋最外位置P2的距离即突起轮辋距离d优选为30mm以上且200mm以下。
另外,若突起轮辋距离d小于30mm,则由于与轮辋凸缘17的接触,有时紊流产生用突起11被磨削,有时会降低该紊流产生用突起11的耐久性。另一方面,若突起轮辋距离d大于200mm,则有时无法充分降低与其他的胎侧部的轮胎表面9相比本来就形成得较厚的胎圈部3附近的温度,无法高效率地降低轮胎温度。
从作为紊流产生用突起11的轮胎径向最外侧的突起最外位置P3到胎面最外位置13a的距离即外侧端部距离D是轮胎高度SH的10%以上。特别是由于外侧端部距离D冷却范围大、向胎圈部3的热传导少,所以更优选为轮胎高度SH的20%以下。
另外,若外侧端部距离D小于轮胎高度SH的10%,则有时紊流产生用突起11与路面接触而被磨削,而使该紊流产生用突起11的耐久性降低。
具体而言,为了谋求降低轮胎温度特别是胎圈部3附近的温度,优选突起最外位置P3位于比轮胎最大宽度TW的位置靠轮胎径向内侧的位置。
在紊流产生用突起11中,将从轮胎表面9到紊流产生用突起11的最突出的位置的突起高度(mm)设为“h”、将车辆速度(km/h)设为“V”、将轮胎外径(m)设为“R”时,满足
Figure BPA00001169905000091
…式I的关系,其中,系数κ=27.0~29.5。
另外,若突起高度h小于由上述式求出的值,则无法充分地使越过紊流产生用突起11的行驶风的流动加速,有时无法高效率地降低轮胎温度。另一方面,若突起高度h大于由上述式求出的值,则无法充分地降低紊流产生用突起11内的温度(蓄热温度),并且紊流产生用突起11的强度过弱,有时产生上述的问题。
在这里,说明导出上述式I的经过。紊流产生用突起11的本来的功能是利用轮胎表面9附近的速度交界层的上层或该交界层上方的速度快的区域的空气层而产生紊流,在轮胎表面9积极地进行热交换。该速度交界层的厚度与轮胎旋转的角速度有关,已知角速度越慢速度交界层越厚。
即,通过速度交界层的厚度D∝旋转体半径r/
Figure BPA00001169905000102
代入旋转体的Re∝r2×角速度ω,能够导出D∝…式II。
轮胎外径大的建筑车辆用轮胎相对于速度(线速度)来说角速度小,因此,需要考虑到速度交界层的厚度而设定突起高度h。在该建筑车辆用轮胎中,将通过车辆速度V、轮胎外径R求出最适合的突起高度h的实验结果表示于表1。
表1
Figure BPA00001169905000104
如表1所示,根据实验结果可知,在轮胎外径为4m的轮胎以车辆速度60km/h行驶的情况下,突起高度h为7.5mm左右最适合。还可知,在轮胎外径为2m的轮胎以车辆速度60km/h行驶的情况下,突起高度h是5.0mm左右最适合。
而且可知,在轮胎外径为4m的轮胎以车辆速度20km/h行驶的情况下,突起高度h是13.0mm左右最适合。还可知,在轮胎外径为2m的轮胎以车辆速度20km/h行驶的情况下,突起高度h是9.0mm左右最适合。
即,从实验结果可以说大致表示出了上述式IID∝
Figure BPA00001169905000105
通过该结果,考虑到D∝
Figure BPA00001169905000106
和ω∝V/R,
Figure BPA00001169905000107
的这种关系成立。
然后,通过上述式I
Figure BPA00001169905000111
能导出
Figure BPA00001169905000112
…式III。将通过该式III求出的系数κ的值表示于表2。
表2
从上述的实验结果可知通过车辆速度V和轮胎外径R求出的最适合的突起高度h。因此,如表2所示,在轮胎外径为4m的轮胎以车辆速度60km/h行驶的情况下,
Figure BPA00001169905000114
κ=29.05。此外,在轮胎外径为2m的轮胎以车辆速度60km/h行驶的情况下,
Figure BPA00001169905000115
κ=27.39。
而且,在轮胎外径为4m的轮胎以车辆速度20km/h行驶的情况下,κ=是29.07。此外,在轮胎外径为2m的轮胎以车辆速度20km/h行驶的情况下,
Figure BPA00001169905000117
κ=28.46。
由此,发明人导出了上述式I
Figure BPA00001169905000118
…式I,其中,系数κ=27.0~29.5的关系。例如,在轮胎外径为4m的轮胎中,在考虑到相当于建筑车辆的实用速度为20~60km/h的车辆速度的情况下,优选7.5mm≤h≤13mm的范围,最好设定为与在每个矿山最经常行驶的速度区域相对应的高度。
作为与紊流产生用突起11的延伸方向大致正交的宽度的突起宽度w在紊流产生用突起11的延伸方向上是相同的。该突起宽度w优选是2~10mm(参照图5)。
另外,若突起宽度w小于2mm,则紊流产生用突起11的强度过弱,由于行驶风而使紊流产生用突起11产生振动,有时紊流产生用突起11本身的耐久性降低。另一方面,若突起宽度w大于10mm,则无法充分地降低紊流产生用突起11内的温度(蓄热温度),有时无法高效率地降低轮胎温度。
如图4所示,优选紊流产生用突起11的相对于轮胎径向倾斜的角度即倾斜角度θ满足-70°≤θ≤70°的范围。充气轮胎1是旋转体,因此,胎侧部的轮胎表面9的空气的流动由于离心力朝向径向外侧。即,减少流入紊流产生用突起11内的空气在流入紊流产生用突起11背面侧的沉积部分,而提高散热,因此,优选将紊流产生用突起11的倾斜角度θ设定为在上述角度范围内。
另外,对于紊流产生用突起11的倾斜角度θ来说,因作为旋转体的充气轮胎1的轮胎径向位置而空气流动的速度多少不同,因此,各紊流产生用突起11也可以设定为不同的倾斜角度θ。
如图5所示,将上述的突起高度设为“h”、将互相相邻的紊流产生用突起11之间的间隔的节距设为“p”、突起宽度设为“w”时,优选满足1.0≤P/h≤20.0、且1.0≤(p-w)/w≤100.0的关系。另外,所谓“p/h”是在从紊流产生用突起11的轮胎径向最内侧(突起最内位置(P1))到紊流产生用突起的轮胎径向最外侧(突起最外位置(P3))的中间的位置测量的。
特别是优选设定为2.0≤P/h≤15.0的关系,更优选设定为4.0≤P/h≤10.0的关系。此外,优选设定为5.0≤(p-w)/w≤70.0的关系,更优选设定为10.0≤(p-w)/w≤30.0的关系。另外,节距(p)为将紊流产生用突起11的延伸方向的中央的宽度2等分的点互相的之间的距离。
如上所述,若由p/h规定的空气的流动(紊流)过细地流过节距p,即节距p设置得窄,则空气流无法进入槽底部,若节距p设置得过宽,则相当于未对紊流产生用突起11进行形状加工,因此,优选设定为上述的数值范围。
此外,(p-w)/w表示节距p与突起宽度的比率,该比率过小的效果与紊流产生用突起11的表面积相对于欲提高散热的面的面积的比率相等的效果大致相同。无法期待紊流产生用突起11通过增加由橡胶形成的表面积而提高散热效果,因此,(p-w)/w的最小值规定为1.0。
(3)紊流产生用突起的变形例
上述实施方式的紊流产生用突起11也可以进行以下那样的变形。另外,对与上述实施方式的充气轮胎1相同的部分标注相同的附图标记,主要说明不同的部分。
(3-1)变形例1
首先,一边参照图6一边说明变形例1的紊流产生用突起11A。图6是表示变形例1的紊流产生用突起11A的在与延伸方向大致正交的方向上的剖视图。
如图6的(a)~图6的(c)所示,紊流产生用突起11A为了防止因局部老化而产生裂纹,紊流产生用突起11A的在与延伸方向大致正交的方向上的截面形状形成为大致梯形。
另外,在该截面形状中,紊流产生用突起11A的一侧的侧面和轮胎表面9所成的倾斜角度θa、以及紊流产生用突起11A的另一侧的侧面和轮胎表面9所成的倾斜角度θb不一定要是相同的角度。
(3-2)变形例2
接着,一边参照图7一边说明变形例2的紊流产生用突起11B。图7是变形例2的紊流产生用突起11B的在与延伸方向大致正交的方向上的剖视图。
如图7的(a)和图7的(b)所示,紊流产生用突起11B与大致四边形的情况相比,为了确保下边侧的尺寸、刚性并减少橡胶的使用量,紊流产生用突起11B的在与延伸方向大致正交的方向上的截面形状形成为大致三角形。
另外,在该截面形状中,紊流产生用突起11B的一侧的侧面和轮胎表面9所成的倾斜角度θc以及紊流产生用突起11B的另一侧的侧面和轮胎表面9所成的倾斜角度θd不一定要是相同的角度。
(3-3)变形例3
接着,一边参照图8一边说明变形例3的紊流产生用突起11C。图8是变形例3的紊流产生用突起11C的在与延伸方向大致正交的方向上的剖视图。
如图8的(a)和图8的(b)所示,紊流产生用突起11C的与紊流产生用突起11C的延伸方向大致正交的截面形状形成为具有台阶19的带台阶形状。
在该情况下,台阶19既可以如图8的(a)所示,设于紊流产生用突起11C的两侧的侧面,也可以如图8的(b)所示,设于紊流产生用突起11C的一侧的侧面。
另外,在该截面形状中,紊流产生用突起11C的一侧的侧面和轮胎表面9所成的倾斜角度θe以及紊流产生用突起11C的另一侧的侧面和轮胎表面9所成的倾斜角度θf不一定要是直角,并且也无需是相同的角度。此外,台阶19的一方的面和另一方的面的交叉角度θg不仅限定于是大致直角,当然也可以倾斜。
(3-4)变形例4
接着,一边参照图9一边说明变形例4的紊流产生用突起11D。图9是变形例4的紊流产生用突起11D的在与延伸方向大致正交的方向上的剖视图。
如图9的(a)和图9的(b)所示,紊流产生用突起11D的与紊流产生用突起11D延伸方向大致正交的截面形状形成为大致四边形。为了提高紊流产生用突起11D本身的散热率,在紊流产生用突起11D上形成有沿与紊流产生用突起11D的延伸方向大致正交的方向(即,大致轮胎周向)贯通的通孔21。
另外,在形成有通孔21的紊流产生用突起11D中,紊流产生用突起11D的在与延伸方向大致正交的方向上的截面形状不一定要是大致四边形,例如,既可以如图9的(c)所示,是大致梯形,也可以如图9的(d)所示,是大致三角形,还可以如图9的(e)所示,是具有台阶19的带台阶形状。
(4)比较评价
接着,为了进一步说明本发明的效果,说明用以下的以往例和实施例的充气轮胎进行的试验结果。另外,本发明不限定于这些例子。
一边参照表3一边说明以往例和实施例的充气轮胎的构成和胎圈部的温度上升试验。另外,胎圈部的温度上升试验在轮胎尺寸:53/80R63、标准内压、标准载荷的条件下(建筑车辆用轮胎)进行。
表3
Figure BPA00001169905000151
*SH...轮胎高度
如表3所示,在以往例的充气轮胎中,未设有紊流产生用突起。在实施例的充气轮胎1中,设有紊流产生用突起11。
胎圈部的温度上升试验
将各充气轮胎组装到标准轮辋上并在上述条件下,将其安装在360吨的翻斗车的前轮上,以速度15km/h行驶24小时之后,测量了在轮辋凸缘上方约20mm且帘布层的胎面宽度方向外侧约5mm的位置的上升温度。另外,该温度是在轮胎周向均匀地测量了6个位置的平均值。
该结果可知,实施例的充气轮胎1和以往例的充气轮胎相比,由于胎圈部的温度上升少(少4.5度),所以能谋求该胎圈部附近的温度的降低。即,可知,由于实施例的充气轮胎1设有紊流产生用突起11,所以能谋求轮胎温度特别是胎圈部附近的温度的降低。
耐久性试验
接着,将用改变了紊流产生用突起的P/h、(p-w)/w、倾斜角度的充气轮胎而进行的耐久性试验结果表示于图10~12。另外,图10~12的曲线图的纵轴是热传导率,该热传导率是对加热器施加恒定电压而产生恒定的热量,并测量以鼓风机送出该热量时的轮胎表面的温度和风速而求出的。即,该热传导率越大,冷却效果越高,耐久性越优异。在这里,将未设有紊流产生用突起的充气轮胎(以往例)的热传导率设定为“100”。
另外,该热传导率测量试验在以下的条件下(建筑车辆用轮胎)进行。
.轮胎尺寸:53/80R63
.车轮尺寸:36.00/5.0
.内压条件:600kPa
.载荷条件:83.6t
.速度条件:20km/h
如图10所示,可知紊流产生用突起11的间隔p与高度h的比值(p/h)和耐久性能的关系为,通过使p/h为1.0以上且20.0以下的范围内,热传导率得到提高。通过将p/h设定为2.0~15.0的范围,热传导率更好、耐久性提高。因此,可以设定为1.0≤P/h≤20.0的范围,特别是优选设定为2.0≤P/h≤15.0的范围,更优选设定为4.0≤P/h≤10.0的范围。
如图11所示可知,(p-w)/w和热传导率(以与上述热传导率相同的方法测量)的关系为,通过使(p-w)/w为1.0≤(p-w)/w≤100.0的范围内,热传导率得以提高。特别是优选设定为5.0≤(p-w)/w≤70.0的范围,更优选设定为10.0≤(p-w)/w≤30.0的范围。
如图12所示可知,优选从轮胎径向倾斜的紊流产生用突起的倾斜角度θ为0~70°的范围内、0~-70°的范围内。
(5)作用-效果
在以上说明的本实施方式的充气轮胎1中,满足突起高度
Figure BPA00001169905000171
的关系。由此,在随着车辆的行驶而从车辆前方产生的行驶风和随着充气轮胎1的旋转而从轮胎旋转方向前方产生的旋转风越过紊流产生用突起11时,在越过紊流产生用突起11的该紊流产生用突起11的前侧,压力上升。随着该压力上升,能使通过紊流产生用突起11的行驶风和旋转风的流动(即,提高轮胎温度的散热率)加速。利用加速了的旋转风和行驶风,能谋求降低轮胎温度特别是胎圈部附近的温度,能提高轮胎的耐久性。
具体而言,如图5所示,行驶风和旋转风(以下为主流体S1)被紊流产生用突起11从轮胎表面9剥离,越过紊流产生用突起11前方侧的缘部E,朝向紊流产生用突起11的背面侧(后侧)加速。
然后,加速了的主流体S1在紊流产生用突起11背面侧沿相对于轮胎表面9垂直的方向流动(所谓下降流)。此时,在主流体S1的流动滞留的部分(区域)流动的流体S2吸收在紊流产生用突起11背面侧蓄积的热而再次随主流体S1流动,该主流体S1越过下一个紊流产生用突起11的缘部E而加速。
而且,在下一个紊流产生用突起11的相对于轮胎旋转方向的前侧(前面侧),在主流体S1滞留的部分(区域)流动的流体S3吸收在紊流产生用突起11前面侧蓄积的热而再次随主流体S1流动。
即,通过主流体S1越过缘部E而加速,并且流体S2、S3吸收热而再次向主流体S1流动,能大范围地降低轮胎温度,特别是能降低紊流产生用突起11的根部分、主流体S1在相对于轮胎表面9垂直方向上接触的区域的温度。
此外,通过紊流产生用突起11的倾斜角度θ满足-70°≤θ≤70°的范围,当然能够利用行驶风谋求降低轮胎温度,也能够谋求利用随着充气轮胎1的旋转而产生的旋转风,进一步降低轮胎温度。
特别是建筑车辆(例如,翻斗卡车、推土机、拖拉机、拖车)等未设有覆盖轮胎的轮胎罩(挡泥板等),所以通过在被安装于该建筑车辆等的重载车辆轮胎上应用上述紊流产生用突起11,即使在车辆速度慢的情况下(例如10~50km/h),也能使越过紊流产生用突起11的行驶风和旋转风的流动加速,能降低轮胎温度。
(6)其他的实施方式
如上所述,通过本发明的第1实施方式公开了本发明的内容,不应该理解为构成该公开的一部分的论述和附图限定了本发明。
具体而言,在紊流产生用突起11的与轮胎表面9大致平行的上表面和轮胎表面9(底面)是平面的情况下,该相对的面不一定要平行地形成,例如,既可以朝向轮胎旋转方向(车辆行驶方向)倾斜(上升、下降),相对的面也可以是非对称。
此外,说明了紊流产生用突起11朝向轮胎径向呈直线状延伸,但是不限定于此,例如当然也可以朝向轮胎径向呈曲线状延伸。
而且,说明了充气轮胎1为具有满足突起高度的关系的紊流产生用突起11的充气轮胎,但是不限定此。例如,当然也可以是在充气轮胎1上成形具有由上述式算出的突起高度h(mm)的紊流产生用突起11的方法等应用上述式的充气轮胎制造方法。
此外,说明了充气轮胎1是重载车辆用轮胎,但是不限定于此,当然也可以是一般的轿车用子午线轮胎、斜交轮胎等。
通过该公开应该能够对本领域技术人员给予各种替代实施方式、实施例和运用技术的启示。因此,本发明的技术范围仅由通过上述的说明适当概括的权利要求书中的技术特征决定。
第2实施方式
以下,一边参照附图一边说明第2实施方式的充气轮胎100。具体而言,对(1)紊流产生用突起的构成、(2)凹部的变形例、(3)比较评价、(4)作用-效果、(5)其他的方式进行说明。另外,对与上述的第1实施方式的充气轮胎1相同的部分标注相同的附图标记,主要说明不同的部分。
(1)紊流产生用突起的构成
首先,一边参照图13~图18一边说明第2实施方式的紊流产生用突起111的构成。图13是表示第2实施方式的充气轮胎100的侧视图。图14是表示第2实施方式的充气轮胎100的局部截面立体图。图15是表示第2实施方式的充气轮胎100的胎面宽度方向剖视图。
图16的(a)是表示第2实施方式的紊流产生用突起111的立体图。图16的(b)是第2实施方式的紊流产生用突起111的在与延伸方向大致正交的方向上的剖视图。图17是表示第2实施方式的紊流产生用突起111的径向侧视图。图18是表示第2实施方式的紊流产生用突起111的俯视图。
如图13~图15所示,紊流产生用突起111设于从轮胎表面9的作为轮胎最大宽度TW的位置的轮胎宽度最大位置P10到与轮辋凸缘17接触的作为胎圈部3的轮胎径向外侧的位置的胎圈外侧位置P11的范围r内。
具体而言,紊流产生用突起111的与该紊流产生用突起111的延伸方向(即,长度方向)大致正交的截面形状形成为大致四边形。此外,紊流产生用突起111具有朝向轮胎表面9侧(突起底面)凹陷的多个凹部112。所有该凹部112以相同的深度形成。
凹部112的侧部与紊流产生用突起111的延伸方向大致垂直且朝向轮胎表面9侧形成。此外,为了抑制由于凹部112的开闭(伸缩)产生的应力集中而在底部产生的裂纹(龟裂),凹部112的底部的截面形状由圆弧状的圆弧部R而形成。
如图16所示,将从轮胎表面9到紊流产生用突起111的最突出的位置的突起高度设为“h”,将凹部112的深度设为“d”时,优选满足0.90≥d/h≥0.30的关系。
另外,若凹部112的深度(d)与突起高度(h)的比值(d/h)小于0.30,则因载荷而引起的凹部112能够开闭(伸缩)的范围变小,有时抑制紊流产生用突起111本身的变形的效果变小。另一方面,若凹部112的深度(d)与突起高度(h)的比值(d/h)大于0.90,则有时因紊流产生用突起111而产生紊流的效果变小。
将互相相邻的凹部112之间的间隔设为“L”,将凹部112的、在紊流产生用突起111的延伸方向上的宽度设为“e”时,优选满足0.10≤e/L≤0.30的关系。该相邻的凹部112之间的间隔(L)为将凹部112的宽度(e)2等分的点互相之间的距离。
另外,若凹部112的宽度(e)与凹部112之间的间隔(L)的比值(e/L)大于0.30,则突起高度(h)低的范围设置得较大,无法充分地降低紊流产生用突起111内的温度(蓄热温度),有时无法高效率地降低轮胎温度。另一方面,若凹部112的宽度(e)与凹部112之间的间隔(L)的比值(e/L)小于0.10,则凹部112的宽度(e)变窄,该凹部112关闭的空间消失,有时抑制紊流产生用突起111的变形的效果变小。
优选从轮胎表面9到紊流产生用突起111的最突出的位置的突起高度(h)设定为3~20mm。特别优选突起高度(h)设定为7.5~15mm。
另外,若突起高度(h)小于3mm,则无法充分地使越过紊流产生用突起111的旋转风和行驶风的流动加速,有时无法高效率地降低轮胎温度。另一方面,若突起高度(h)大于20mm,则无法充分地降低紊流产生用突起111内的温度(蓄热温度),并且紊流产生用突起111的强度过弱,由于旋转风和行驶风使紊流产生用突起111产生振动,有时紊流产生用突起111本身的耐久性降低。
如图17所示,如在第1实施方式中说明地那样,将上述突起高度设为“h”、将紊流产生用突起11之间的节距设为“p”、上述突起宽度为“w”时,优选满足1.0≤P/h≤20.0且1.0≤(p-w)/w≤100.0的关系。
如图18所示,如在第1实施方式中说明地那样,紊流产生用突起111的相对于轮胎径向倾斜的角度即倾斜角度(θ1)优选满足-70°≤θ1≤70°(±70°)的范围。
此外,将紊流产生用突起111的上述突起高度设为“h”、突起宽度设为“w”时,优选满足1.0≤h/w≤10的关系。
另外,若突起高度(h)与突起宽度(w)的比值(h/w)小于1.0,则无法充分地使越过紊流产生用突起111的旋转风和行驶风加速,有时无法高效率地降低轮胎温度特别是胎圈部3附近的温度。另一方面,若突起高度(h)与突起宽度(w)的比值(h/w)大于10,则无法充分地降低紊流产生用突起111内的温度(蓄热温度),有时无法高效率地降低轮胎温度。
(2)凹部的变形例
上述第2实施方式的凹部112也可以像以下那样变形。另外,对与上述第2实施方式的凹部112相同的部分标注相同的附图标记,主要说明不同的部分。
(2-1)变形例1
说明了上述第2实施方式的该凹部112的底部由圆弧部R形成的情况,但也可以像以下那样变形。图19的(a)是表示变形例1的紊流产生用突起111A的立体图。图19的(b)是变形例1的紊流产生用突起111A的在与延伸方向大致正交的方向上的剖视图。
如图19所示,为了抑制由于凹部112A的开闭(伸缩)产生的应力集中而在底部产生的裂纹(龟裂),紊流产生用突起111A的凹部112A的侧面和底部的连结部分(角落)由1mm以上的圆弧部R1形成。凹部112A的底部的一侧的圆弧部R1和另一侧的圆弧部R1以平面连结。
(2-2)变形例2
说明了上述第2实施方式的凹部112的底部由圆弧部R形成的情况,但也可以像以下那样变形。图20的(a)是表示变形例2的紊流产生用突起111B的立体图。图20的(b)是变形例2的紊流产生用突起111B的在与延伸方向大致正交的方向上的剖视图。
如图20所示,紊流产生用突起111B的凹部112B的底部形成为平面。即,凹部112B的侧面和底部大致垂直地连结。
(2-3)变形例3
说明了上述第2实施方式的凹部112的侧部与紊流产生用突起111的延伸方向大致垂直地形成的情况,但是也可以像以下那样变形。图21的(a)是表示变形例3的紊流产生用突起111C的立体图。图21的(b)是变形例3的紊流产生用突起111C的在与延伸方向大致正交的方向上的剖视图。
如图21所示,紊流产生用突起111C的凹部112C的一侧的侧面与紊流产生用突起111C的延伸方向大致垂直且朝向轮胎表面9侧形成。此外,另一侧的侧面相对于紊流产生用突起111C的延伸方向倾斜规定角度α(例如120°)地形成。另外,凹部112C的一侧的侧面和另一侧的侧面当然也可以是相同的倾斜角度。
为了抑制由于凹部112C的开闭(伸缩)产生的应力集中而在底部产生的裂纹(龟裂),在凹部112C的底部设有1个圆弧部R2。
(2-4)变形例4
说明了上述第2实施方式的所有的凹部112均以相同的深度形成的情况,但是也可以像以下那样变形。图22的(a)是表示变形例4的紊流产生用突起111D的立体图。图22的(b)是变形例4的紊流产生用突起111D的在与延伸方向大致正交的方向上的剖视图。
如图22所示,在紊流产生用突起111D中,相邻的凹部112D以不同的深度(在附图中为深度d1、深度d2)形成。另外,相邻的凹部112D不一定要是不同的深度,当然也可以是多个凹部112D中的至少1个是不同的深度。
(2-5)变形例5
说明了上述第2实施方式的凹部112的底部由圆弧部R形成的情况,但是也可以像以下那样变形。图23的(a)是表示变形例5的紊流产生用突起111E的立体图。图23的(b)是变形例5的紊流产生用突起111E的在与延伸方向大致正交的方向上的剖视图。
如图23所示,紊流产生用突起111E的凹部112E的侧部与紊流产生用突起11AE的延伸方向大致垂直地形成。此外,为了抑制由于凹部112E的开闭(伸缩)产生的应力集中而在底部产生的裂纹(龟裂),在凹部112E的底部设有半圆状的圆弧部R3。
(3)比较评价
接着,为了进一步说明本发明的效果,用以下的以往例、比较例和实施例的充气轮胎所进行的试验结果来加以说明。另外,本发明不限定于这些例子。
一边参照表4一边说明以往例、比较例和实施例的充气轮胎的构成、破损(外观)状态和胎圈部的温度上升试验。另外,胎圈部的温度上升试验在轮胎尺寸:53/80R63、标准内压、标准载荷的条件下(建筑车辆用轮胎)进行。
表4
Figure BPA00001169905000241
Figure BPA00001169905000251
如表4所示,以往例的充气轮胎未设有紊流产生用突起。此外,比较例的充气轮胎设有未形成有凹部的紊流产生用突起。另外,实施例的充气轮胎100设有形成有凹部112的紊流产生用突起111。
破损(外观)状态
将各充气轮胎组装到标准轮辋,并在上述条件下安装到320吨的翻斗车的前轮上,以速度15km/h行驶了24小时之后,检查外观是否产生破损(第1试验)。此外,在上述条件下,以速度15km/h行驶了1个月之后,检查外观是否产生破损(第2试验)。
其结果可知,以往例、比较例和实施例的充气轮胎在第1试验和第2试验中未产生裂纹(龟裂)等破损,但是比较例的充气轮胎在第2试验中,从紊流产生用突起的顶端局部产生裂纹。
即,具有形成有凹部112的紊流产生用突起111的充气轮胎100(实施例)与具有未形成有凹部的紊流产生用突起的充气轮胎(比较例)相比可知,由于能抑制裂纹(龟裂)等破损的产生,所以能提高胎侧部特别是紊流产生用突起的耐久性,提高轮胎的耐久性。
胎圈部的温度上升试验
将各充气轮胎组装到标准轮辋,并在上述条件下安装到320吨的翻斗车的前轮上,以速度15km/h行驶了24小时之后,测量了在轮辋凸缘上方约20mm且在帘布层的胎面宽度方向外侧约5mm的位置的上升温度。另外,该温度是对在轮胎周向上均匀的3个部位测量的平均值。
其结果可知,比较例和实施例的充气轮胎与以往例的充气轮胎相比,由于胎圈部的温度上升少,所以能谋求降低该胎圈部附近的温度。即可知,具有紊流产生用突起的充气轮胎(比较例和实施例)与不具有紊流产生用突起的充气轮胎(以往例)相比,能谋求降低轮胎温度特别是胎圈部附近的温度。
综合评价
如上所述可知,实施例的充气轮胎100与以往例以及比较例的充气轮胎相比,能谋求降低轮胎温度,并且能抑制在轮胎表面产生的裂纹(龟裂)等破损,能提高胎侧部特别是紊流产生用突起的耐久性,提高轮胎的耐久性。
另外,在上述破损(外观)状态、胎圈部的温度上升试验中,是以建筑车辆用轮胎进行的,但是可以说即使应用于轿车用轮胎、卡车-公共汽车用轮胎、飞机用轮胎等,该评价结果也是相同的。
(4)作用-效果
在以上说明的第2实施方式的充气轮胎100中,紊流产生用突起111设于从轮胎宽度最大位置P1到胎圈外侧位置P2的范围。由此,由于能加快随着充气轮胎100的旋转而从轮胎旋转方向前方产生的旋转风、随着车辆的行驶而从车辆前方产生的行驶风,所以能提高轮胎温度的散热率。即,利用加速了的旋转风、行驶风,能谋求降低轮胎温度特别是胎圈部3附近的温度,能提高轮胎的耐久性。
在这里,在以往的充气轮胎中,充气轮胎外周侧大多配置有热传导率低的橡胶材料,在轮胎内部产生温度分布,轮胎的内部的温度变得相对较高,存在无法遍及整个轮胎均匀地高效率地散热的这种问题。
特别是重载车辆用轮胎大多使用于重载车辆、或使用于路况差的道路中,胎侧部的弯曲大。因此,在将以往的技术应用于重载车辆用轮胎的情况下,在胎侧部设有散热用槽状部时,在轮胎表面和散热用槽状部的连结部分容易产生裂纹(龟裂)等破损,胎侧部的耐久性降低。
因此,在第2实施方式中,通过紊流产生用突起111具有多个凹部112,随着胎侧部变形,由于凹部的开闭(伸缩)而使紊流产生用突起能变形,能抑制在轮胎表面9产生的裂纹(龟裂)等破损,因此,能提高胎侧部特别是紊流产生用突起111的耐久性,提高轮胎的耐久性。
(5)其他的方式
如上所述,通过本发明的实施方式公开了本发明的内容,但不应该理解为,构成该公开的一部分的论述和附图限定了本发明。
具体而言,在紊流产生用突起111的与轮胎表面9大致平行的上表面和轮胎表面9(底面)是平面的情况下,该相对的面不一定要平行地形成,例如,既可以朝向轮胎旋转方向(车辆行驶方向)倾斜(上升-下降),相对的面也可以是非对称。
通过该公开应该能够对本领域技术人员给予各种替代实施方式、实施例和运用技术的启示。因此,本发明的技术范围仅由通过上述的说明适当概括的权利要求书中的技术特征决定。
第3实施方式
以下,一边参照附图一边说明第3实施方式的充气轮胎200。具体而言,对(1)紊流产生用突起的构成、(2)紊流产生用突起的变形例、(3)比较评价、(4)作用-效果、(5)其他的方式进行说明。另外,对与上述第1实施方式的充气轮胎1相同的部分标注相同的附图标记,主要说明不同的部分。
(1)紊流产生用突起的构成
首先,一边参照图24~图28一边说明第3实施方式的紊流产生用突起211的构成。图24是表示第3实施方式的充气轮胎200的局部截面立体图。图25是表示第3实施方式的充气轮胎200的胎面宽度方向剖视图。图26是表示第3实施方式的充气轮胎200的局部侧视图(图25的A向视图)。图27是表示第3实施方式的紊流产生用突起211的立体图。图28是表示第3实施方式的紊流产生用突起211的剖视图。
如图24~图28所示,紊流产生用突起211具有朝向轮胎径向呈直线状变位的多个弯曲部212。即,在延伸方向(长度方向)上的作为紊流产生用突起211的侧面的突起侧面,由多个面形成多个弯曲部212。另外,紊流产生用突起211利用多个弯曲部212相对于轮胎径向交替倾斜。
从作为紊流产生用突起211的轮胎径向最内侧的突起最内位置(P20)到胎趾3c的距离即内侧端部距离(D1)为从胎趾3c到胎面最外位置13a的轮胎高度(SH)的10%以上。因为内侧端部距离(D1)配置在胎圈部3而不位于轮胎最大宽度(TW)的位置,所以更优选为轮胎高度(SH)的35%以下。
另外,若内侧端部距离(D1)小于轮胎高度(SH)的10%,则由于与轮辋凸缘17接触,有时紊流产生用突起211被磨削,导致该紊流产生用突起211的耐久性降低。
此外,作为紊流产生用突起211的轮胎径向最外侧的突起最外位置(P21)设于胎面肩端部TS(所谓凸出部)的轮胎径向内侧。想要将该紊流产生用突起211配置在整个胎圈部3上,因此,该突起最外位置(P21)优选设于距胎面最外位置13a为轮胎高度(SH)的57%的位置的轮胎径向外侧。即,突起最外位置(P21)优选设于距胎趾3c为轮胎高度(SH)的43%的位置到胎面肩端部TS的范围(R)内。
另外,若突起最外位置(P21)设于胎面肩端部TS的轮胎径向外侧,则有时紊流产生用突起211与路面接触而被磨削,有时该紊流产生用突起211的耐久性降低。
具体而言,为了谋求降低轮胎温度特别是胎圈部3附近的温度,优选突起最外位置(P21)位于轮胎最大宽度(TW)的位置的轮胎径向内侧,但是在想要降低胎面肩端部TS附近的温度的情况下,也可以使突起最外位置(P21)位于直到胎面肩端部TS附近。
在这里,紊流产生用突起211的在与延伸方向大致正交的方向上的宽度即突起宽度(w)在延伸方向上是相同的。具体而言,如图27和图28所示,将紊流产生用突起211的从轮胎表面9到紊流产生用突起211的最突出的位置的突起高度设为“h”、将突起宽度设为“w”时,满足1.0≤h/w≤10的关系。
另外,若突起高度(h)与突起宽度(w)的比值(h/w)小于1.0,无法充分地使越过紊流产生用突起211的行驶风的流动加速,有时无法高效率地降低轮胎温度特别是胎圈部3附近的温度。另一方面,若突起高度(h)与突起宽度(w)的比值(h/w)大于10,则无法充分地降低紊流产生用突起211内的温度(蓄热温度),有时无法高效率地降低轮胎温度。
此外,如第2实施方式说明那样,突起高度(h)优选是3~20mm。突起高度(h)特别优选是7.5~15mm。
如图27和图28所示,如第1实施方式和第2实施方式说明那样,将上述的突起高度设为“h”、将互相相邻的紊流产生用突起211之间的间隔的节距设为“p”、将突起宽度设为“w”时,优选满足1.0≤P/h≤20.0且1.0≤(p-w)/w≤100.0的关系。另外,所谓“p/h”,是在从紊流产生用突起211的轮胎径向最内侧(突起最内位置(P20))到紊流产生用突起211轮胎径向最外侧(突起最外位置(P21))的中间位置测量的。即,如图26所示,“p/h”是在紊流产生用突起211的中间线(ML)上测量的。
如图26所示,如第1实施方式和第2实施方式说明那样,紊流产生用突起211的相对于轮胎径向倾斜的角度即倾斜角度(θ)优选满足-70°≤θ≤70°(±70°)的范围。
此外,紊流产生用突起211既可以是沿着紊流产生用突起211的延伸方向不连续地分开的构成,也可以是沿着轮胎周向不均匀地配置的构成。空气流入设于胎侧部的轮胎表面9的紊流产生用突起211,并在轮胎旋转方向的后侧(即背面侧)产生沉积,与未设有该紊流产生用突起211的情况相比,产生散热效果变差的部分。为了减少该散热效果变差的部分而提高平均的热传导率,紊流产生用突起211在紊流产生用突起211的延伸方向上被不连续地分开是有效的。
(2)紊流产生用突起的变形例
上述的变形例的紊流产生用突起211可以像以下那样变形。另外,对与上述第3实施方式的紊流产生用突起211相同的部分,标注相同的附图标记,主要说明不同的部分。
(2-1)变形例1
说明了上述第3实施方式的紊流产生用突起211利用多个弯曲部212相对于轮胎径向交替倾斜的情况,但是也可以像以下那样变形。图29是表示变形例1的充气轮胎200A的局部截面立体图。图30是表示变形例的充气轮胎200A的局部侧视图。
如图29和图30所示,充气轮胎200A的紊流产生用突起211A由利用多个弯曲部212A相对于轮胎径向倾斜的部分即倾斜部分213A和相对于轮胎径向大致平行部分即平行部分213B构成。倾斜部分213A和紊流产生用突起211A以恒定的等间隔设置。
(2-2)变形例2
说明了上述第3实施方式的紊流产生用突起211具有朝向轮胎径向呈直线状变位的多个弯曲部212的情况,但是也可以像以下那样变形。图31是表示变形例2的充气轮胎200B的局部截面立体图。图32是表示变形例2的充气轮胎200B的局部侧视图。
如图31和图32所示,充气轮胎200B的紊流产生用突起211B具有朝向轮胎径向呈曲线状等间隔变位的多个弯曲部212B。另外,紊流产生用突起211B利用多个弯曲部212B相对于轮胎径向交替倾斜。
(3)比较评价
接着,为了进一步说明本发明的效果,用以下的以往例和实施例的充气轮胎进行的试验结果加以说明。另外,本发明不限定于这些例子。
一边参照表5一边说明以往例和实施例的充气轮胎的构成和胎圈部的温度上升试验。另外,胎圈部的温度上升试验在轮胎尺寸:53/80R63、标准内压、标准载荷的条件下(建筑车辆用轮胎)进行。
表5
如表5所示,以往例的充气轮胎未设有紊流产生用突起。实施例的充气轮胎200设有紊流产生用突起211。
胎圈部的温度上升试验
将各充气轮胎组装到标准轮辋上,并在上述条件下将其安装在360吨的翻斗车的前轮上,以速度15km/h行驶24小时之后,测量了与轮辋凸缘接触的胎圈部的轮胎径向外侧的位置即胎圈外侧位置(P20)内的温度上升。另外,该胎圈外侧位置(P20)内的温度是在轮胎周向均匀地测量了6个位置的平均值。
该结果可知,实施例的充气轮胎200和以往例的充气轮胎相比,由于胎圈部的温度上升少,所以能谋求该胎圈部附近的温度的降低。即,可知,由于实施例的充气轮胎200设有紊流产生用突起211,所以能谋求降低轮胎温度特别是胎圈部附近的温度。
(4)作用-效果
在以上说明的第3实施方式的充气轮胎200中,紊流产生用突起211具有弯曲部212,并且突起宽度(w)在延伸方向上是相同的。由此,在随着车辆的行驶从车辆前方产生的行驶风和随着充气轮胎200的旋转从轮胎旋转方向前方产生的旋转风越过紊流产生用突起211时,在越过紊流产生用突起211的该紊流产生用突起211前侧压力上升。随着该压力上升,能使通过紊流产生用突起211的行驶风和旋转风的流动(即提高轮胎温度的散热率)加速。利用该加速了的行驶风和旋转风,能谋求降低轮胎温度特别是胎圈部附近的温度,能提高轮胎的耐久性。
此外,紊流产生用突起211具有朝向轮胎径向呈直线状等间隔变位的多个弯曲部212,由此,在载荷等作用下,充气轮胎200的侧部压缩,由于弯曲部212的存在,紊流产生用突起211容易向轮胎径向弯曲,所以能够提高紊流产生用突起211本身的耐久性。
此外,紊流产生用突起211B具有朝向轮胎径向呈曲线状等间隔变位的多个弯曲部212B,由此,在载荷等作用下,充气轮胎200B的侧部压缩,由于弯曲部212B的存在,紊流产生用突起211B容易向轮胎径向弯曲,所以能够提高紊流产生用突起211B本身的耐久性。
此外,通过突起高度(h)与突起宽度(w)的比值满足1.0≤h/w≤10的关系,利用越过紊流产生用突起211加速了的行驶风和旋转风,能够使降低轮胎温度特别是胎圈部3附近的温度的效果得到优化。
(5)其他的方式
如上所述,通过本发明的实施方式公开了本发明的内容,不应该理解为构成该公开的一部分的论述和附图限定了本发明。
具体而言,在紊流产生用突起211的与轮胎表面9大致平行的上表面和轮胎表面9(底面)是平面的情况下,该相对的面不一定要平行地形成,例如,既可以朝向轮胎旋转方向(车辆行驶方向)倾斜(上升、下降),相对的面也可以是非对称。
通过该公开应该能够对本领域技术人员给予各种替代实施方式、实施例和运用技术的启示。因此,本发明的技术范围仅由通过上述的说明适当概括的权利要求书中的技术特征决定。
产业上的可利用性
如上所述,本发明的充气轮胎能够谋求降低轮胎温度特别是胎圈部附近的温度,能提高轮胎的耐久性,因此,在轮胎的制造技术等中有利用价值。

Claims (12)

1.一种充气轮胎,该充气轮胎为在轮胎表面的至少一部分设有用于产生紊流的紊流产生用突起、且轮胎外径是2m以上的充气轮胎,其特征在于,
上述紊流产生用突起朝向上述轮胎径向呈直线状或曲线状延伸,
将从上述轮胎表面到上述紊流产生用突起的最突出的位置的突起高度(mm)设为“h”、将车辆速度(km/h)设为“V”、将轮胎外径(m)为“R”时,满足
Figure FPA00001169904900011
的关系,其中,系数κ=27.0~29.5。
2.根据权利要求1所述的充气轮胎,其特征在于,
上述紊流产生用突起的相对于上述轮胎径向倾斜的角度即倾斜角度(θ)满足-70°≤θ≤70°的范围。
3.根据权利要求1所述的充气轮胎,其特征在于,
在胎面宽度方向截面中,从作为上述紊流产生用突起的轮胎径向最内侧的突起最内位置到作为轮辋凸缘的轮胎径向最外侧的轮辋最外位置的距离即突起轮辋距离(d)设定为30mm以上。
4.根据权利要求1所述的充气轮胎,其特征在于,
从作为上述紊流产生用突起的轮胎径向最外侧的突起最外位置到上述胎面最外位置的距离即外侧端部距离(D)为上述轮胎高度(SH)的10%以上。
5.根据权利要求1所述的充气轮胎,其特征在于,
上述紊流产生用突起的在相对于延伸方向大致正交的方向上的宽度即突起宽度(w)为2~10mm。
6.根据权利要求1所述的充气轮胎,其特征在于,
上述紊流产生用突起设于从轮胎表面的作为轮胎最大宽度的位置的轮胎宽度最大位置到与轮辋凸缘接触的作为胎圈部的轮胎径向外侧的位置的胎圈外侧位置的范围内,并且,具有朝向上述轮胎表面侧凹陷的多个凹部。
7.根据权利要求6所述的充气轮胎,其特征在于,
将从上述轮胎表面到上述紊流产生用突起的最突出的位置的突起高度设为“h”、将上述凹部的深度设为“d”时,满足0.90≥d/h≥0.30的关系。
8.根据权利要求6所述的充气轮胎,其特征在于,
将互相相邻的上述凹部之间的间隔设为“L”、将上述凹部在上述紊流产生用突起的延伸方向上的宽度设为“e”时,满足0.10≤e/L≤0.30的关系。
9.根据权利要求6所述的充气轮胎,其特征在于,
上述凹部的侧部和底部的连结部分由1mm以上的圆弧部形成。
10.根据权利要求1所述的充气轮胎,其特征在于,
上述紊流产生用突起具有朝向上述轮胎径向呈直线状或曲线状变位的多个弯曲部,并且上述紊流产生用突起的在相对于延伸方向大致正交的方向上的宽度即突起宽度(w)在上述延伸方向上是相同的。
11.根据权利要求1所述的充气轮胎,其特征在于,
将从上述轮胎表面到上述紊流产生用突起的最突出的位置的突起高度设为“h”、将上述突起宽度设为“w”时,满足1.0≤h/w≤10的关系。
12.根据权利要求1所述的充气轮胎,其特征在于,
将从上述轮胎表面到上述紊流产生用突起的最突出的位置的突起高度设为“h”、将互相相邻的上述紊流产生用突起之间的间隔的节距设为“p”、将上述突起宽度设为“w”时,满足1.0≤P/h≤20.0且1.0≤(p-w)/w≤100.0的关系。
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