CN103029529B - 充气轮胎 - Google Patents

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    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C13/00Tyre sidewalls; Protecting, decorating, marking, or the like, thereof
    • B60C13/02Arrangement of grooves or ribs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C15/00Tyre beads, e.g. ply turn-up or overlap
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    • B60C15/024Bead contour, e.g. lips, grooves, or ribs

Abstract

一种充气轮胎,其特征在于,在至少一侧的轮胎侧部(S)上具有多个凸部(9)和多个凹部(10),凸部(9)在规定方向上形成为长条状突条,具有该凸部(9)的区域(F)设置在轮胎直径方向最外侧,具有凹部(10)的区域(D)设置在具有凸部(9)的区域(F)的轮胎直径方向内侧。由于凸部(9)会使空气形成乱流,所以在具有凸部(9)的区域(F)将产生乱流边界层,通过的空气的扩散将受到抑制,因此车辆的空气阻力将降低,油耗将下降。另外,由于凹部(10)可减少轮胎侧部(S)的橡胶体积,所以能够抑制热量的产生,并且由于可使空气形成乱流并改善排热性,所以能够抑制轮胎发热和温度上升,因此能够改善轮胎的耐久性。本发明提供一种充气轮胎,能够进一步改善轮胎周围的气流。

Description

充气轮胎
技术领域
本发明涉及一种充气轮胎,更具体而言,涉及一种改善轮胎周围气流的充气轮胎。
背景技术
现有专利文献1中,为有效减少轮胎周围的空气阻力,降低装有轮胎的车辆的油耗,公开了一种充气轮胎,其特征在于,轮胎外侧面的指定区域上沿轮胎周向及轮胎径向混合设置多个凹部和多个凸部(突部)。
此外,现有专利文献2中,为防止发热导致耐久性下降,公开了一种充气轮胎,其在轮胎外侧面(侧部外面)具备多个凹部(凹陷)及凸部(凸起)作为搅拌部。
现有技术文献
专利文献
【专利文献1】日本专利特开2010-260376号公报
【专利文献2】日本专利特开2010-30547号公报
发明概要
发明拟解决的问题
上述专利文献1及专利文献2所记载的充气轮胎显示了以下作用:通过凹部,在车辆行驶时的轮胎周围产生乱流(空气搅拌),并通过凸部,力求提高乱流产生效果(搅拌效果)。即,凹部是产生乱流和空气搅拌,凸部是促进乱流和空气搅拌。
然而,经过发明人等的研究发现,通过将凸部和凹部以能够有效地使其发挥功能的方式配置,能够获得更好的效果。
本发明鉴于上述问题开发完成,其目的在于提供一种能够进一步改善轮胎周围的气流的充气轮胎。
发明内容
为解决上述课题并实现目的,本发明的充气轮胎在至少一侧的轮胎侧部上具有多个凸部和多个凹部,其特征在于,所述凸部在规定方向上形成为长条状突条,具有该凸部的区域设置在轮胎直径方向最外侧,具有所述凹部的区域设置在具有所述凸部的区域的轮胎直径方向内侧。
根据此充气轮胎,安装有充气轮胎的车辆在行驶时,在轮胎侧部上,通过在容易受到空气阻力且旋转速度相对较快的轮胎直径方向外侧上设置含有凸部的区域,便能利用该凸部让空气产生乱流。因此,由于会在具有凸部的区域产生乱流边界层,抑制通过的空气的扩散,所以能够降低车辆的空气阻力,改善油耗。另外,安装着充气轮胎的车辆在行驶时,在轮胎侧部,通过在旋转速度相对较慢的轮胎直径方向内侧设置具有凹部的区域,该凹部在降低轮胎侧部的橡胶体积的同时还可使空气形成乱流。因此,由于通过减少橡胶体积来抑制热量的产生并通过使空气形成乱流来改善排热性,所以能够抑制轮胎发热和温度上升,改善轮胎的耐久性。如上所述,根据该充气轮胎,通过轮胎侧部的轮胎直径方向外侧的凸部以及轮胎直径方向内侧的凹部,便能进一步改善轮胎周围的气流。
此外,本发明的充气轮胎,其特征还在于,在安装于正规轮辋并填充正规内压的5[%]的状态下,将位于从胎面部的接地端的轮胎宽度方向外侧、从所述接地端向轮胎直径方向内侧到轮胎剖面高度的至少10[%]的范围设为具有所述凸部的区域,并且将从轮辋检查线向轮胎直径方向外侧到轮胎剖面高度的至少10[%]的范围设为具有所述凹部的区域。
位于从胎面部的接地端向轮胎宽度方向外侧、从接地端向轮胎直径方向内侧到轮胎剖面高度的至少10[%]的范围是在轮胎侧部中最易承受空气阻力并且旋转速度最快的部分,通过将该范围设为具有凸部的区域,能够显著地获得减少车辆的空气阻力的效果,并且能够进一步改善油耗。另外,从轮辋检查线向轮胎直径方向外侧到轮胎剖面高度的至少10[%]的范围是在轮胎侧部中旋转速度最慢的部分,通过将该范围设为具有凹部的区域,能够显著地获得抑制轮胎发热和温度上升的效果,并且能够进一步改善轮胎的耐久性。
此外,本发明所述的充气轮胎,其特征在于,所述凸部的长度方向尺寸为5[mm]以上。
凸部的长度方向尺寸如果不足5[mm],便很难利用该凸部让空气产生乱流。因此,通过将凸部的长度方向尺寸保持在5[mm]以上,便能让空气产生乱流,从而能够明显降低车辆的空气阻力。
此外,本发明所述的充气轮胎,其特征在于,所述凸部的突出高度为0.5[mm]以上10.0[mm]以下。
凸部高度不足0.5[mm]时,凸部接触空气的范围小,所以气流难以产生乱流,车辆的空气阻力的降低效果变差。此外,凸部高度超过10.0[mm]时,凸部接触空气的范围大,所以凸部后方的气流会有膨胀趋势,车辆空气阻力的降低效果变差。根据该充气轮胎,通过凸部与空气适当接触,从而气流产生乱流,凸部后方的空气膨胀减少,因此能够明显降低车辆的空气阻力。
此外,本发明所述的充气轮胎,其特征在于,所述凸部以长度方向与轮胎直径方向一致的方式配置。
根据该充气轮胎,沿轮胎直径方向形成长条状的凸部,与从轮胎周围通过的空气相对的面增多,使空气进一步产生乱流,因此能够明显降低车辆的空气阻力。
此外,本发明所述的充气轮胎,其特征在于,所述凸部的剖面形状具有顶点,且向着底面侧逐渐扩大。
根据该充气轮胎,与凸部的长度方向正交的剖面形状近似于三角形,这样与矩形剖面等相比凸部的体积将变小,从而能够减少凸部的橡胶量,并且抑制轮胎重量增加,因此能够进一步降低油耗。
此外,本发明所述的充气轮胎,其特征在于,所述凸部的剖面形状含有至少1个圆弧。
根据该充气轮胎,例如凸部剖面形状形成以圆弧状突出的形状,或者凸部剖面形状形成以圆弧状凹陷的形状,这样与矩形剖面等相比凸部体积较小,从而能够减少凸部的橡胶量,并且抑制轮胎重量增加,因此能够进一步降低油耗。
此外,本发明所述的充气轮胎,其特征在于,所述凹部的深度为0.5[mm]以上5.0[mm]以下。
凹部的深度不足0.5[mm]时,凹部内面接触空气的范围小,所以气流难以产生乱流。此外,凹部深度超过5.0[mm]时,凹部内面接触空气的范围过大,会有空气阻力增加的趋势,并且含有凹部的区域的原有橡胶量增大,因此导致轮胎重量增大。该充气轮胎通过使凹部的内面与空气适当接触,可以适当地搅乱空气的流动,因此能够显著地获得改善排热性的效果。
此外,本发明的充气轮胎的特征在于,所述凹部配置为,越向轮胎直径方向内侧,其容积越大。
如果越向轮胎直径方向内侧,凹部的容积会越大,则能够减少因配置较多橡胶而使较大的轮胎直径方向内侧部分发热的橡胶体积,所以能够抑制发热,并且通过使空气形成乱流,进一步改善排热性,抑制轮胎发热和温度上升,进一步改善轮胎的耐久性。
发明功效
本发明所述的充气轮胎能够进一步改善轮胎周围的气流。
附图说明
图1是本发明实施例所述的充气轮胎的子午剖面图。
图2是从轮胎宽度方向观察本发明实施例所述充气轮胎的局部外观图。
图3是从轮胎宽度方向观察本发明实施例所述充气轮胎的局部外观图。
图4是从轮胎宽度方向观察本发明实施例所述充气轮胎的局部外观图。
图5是从轮胎宽度方向观察本发明实施例所述充气轮胎的局部外观图。
图6是从轮胎宽度方向观察本发明实施例所述充气轮胎的局部外观图。
图7是从轮胎宽度方向观察本发明实施例所述充气轮胎的局部外观图。
图8是从轮胎宽度方向观察本发明实施例所述充气轮胎的局部外观图。
图9是从轮胎宽度方向观察本发明实施例所述充气轮胎的局部外观图。
图10是从轮胎宽度方向观察本发明实施例所述充气轮胎的局部外观图。
图11是从轮胎宽度方向观察本发明实施例所述充气轮胎的局部外观图。
图12是从轮胎宽度方向观察本发明实施例所述充气轮胎的局部外观图。
图13是从轮胎宽度方向观察本发明实施例所述充气轮胎的局部外观图。
图14是从轮胎宽度方向观察本发明实施例所述充气轮胎的局部外观图。
图15是从轮胎宽度方向观察本发明实施例所述充气轮胎的局部外观图。
图16是从轮胎宽度方向观察本发明实施例所述充气轮胎的局部外观图。
图17是从轮胎宽度方向观察本发明实施例所述充气轮胎的局部外观图。
图18是从轮胎宽度方向观察本发明实施例所述充气轮胎的局部外观图。
图19是从轮胎宽度方向观察本发明实施例所述充气轮胎的局部外观图。
图20是从轮胎宽度方向观察本发明实施例所述充气轮胎的局部外观图。
图21是从轮胎宽度方向观察本发明实施例所述充气轮胎的局部外观图。
图22是从轮胎宽度方向观察本发明实施例所述充气轮胎的局部外观图。
图23是凸部的剖面图。
图24是凸部的剖面图。
图25是从轮胎宽度方向观察本发明实施例所述充气轮胎的局部外观图。
图26是本发明实例所述充气轮胎的性能试验结果的图表。
具体实施方式
下面,根据附图详细说明本发明的实施例。另外,本发明并不限定于此实施例。此外,本实施例的构成要素中,含有该行业人士能够且容易置换的物件、或者实质上相同的物件。此外,本实施例中记载的多个改进例能在该行业人士理解的范围内进行任意组合。
图1是本实施例所述充气轮胎的子午线剖面图。以下说明中,轮胎径向是指与充气轮胎1的旋转轴(未图示)正交的方向,轮胎径向内侧是指在轮胎径向上靠近旋转轴的一侧,轮胎径向外侧是指在轮胎径向上远离旋转轴的一侧。此外,轮胎周向是指以所述旋转轴为中心轴的圆周方向。此外,轮胎宽度方向是指与所述旋转轴平行的方向,轮胎宽度方向内侧是指轮胎宽度方向上靠近轮胎赤道面(轮胎赤道线)CL的一侧,轮胎宽度方向外侧是指轮胎宽度方向上远离轮胎赤道面CL的一侧。轮胎赤道面CL是指与充气轮胎1的旋转轴正交,同时穿过充气轮胎1的轮胎宽度中心的平面。轮胎宽度是指位于轮胎宽度方向外侧的两个部分之间的在轮胎宽度方向上的宽度,即,在轮胎宽度方向上距离轮胎赤道面CL最远的部分之间的距离。轮胎赤道线是指,在轮胎赤道面CL上,沿着充气轮胎1的轮胎周向的线。本实施例中,轮胎赤道线与轮胎赤道面一样,都标以符号“CL”。
本实施例的充气轮胎1如图1所示,含有胎面部2、位于其两侧的胎肩部3、由各胎肩部3依次连接的侧壁部4、以及胎圈部5。此外,该充气轮胎1含有帘布层6、带束层7、以及带束增强层8。
胎面部2由橡胶材料(胎面胶)构成,露出于充气轮胎1的轮胎径向最外侧,其表面成为充气轮胎1的轮廓。在胎面部2的外周表面,即行驶时与路面接触的踏面上,形成胎面21。胎面21设有多根(本实施例为4根)主槽22,其为沿轮胎周向延伸,且和轮胎赤道线CL平行的直线主槽。而且,通过这些多根主槽22,胎面21形成多个沿轮胎周向延伸且与轮胎赤道线CL平行的条状环岸部23。此外,图中虽未显示,但在胎面21的各环岸部23上,设有与主槽22交叉的胎纹槽。环岸部23在轮胎周向上被胎纹槽分割成多个。此外,胎纹槽在胎面部2的轮胎宽度方向最外侧形成为向轮胎宽度方向的外侧开口。另外,胎纹槽可以是连通主槽22或不连通主槽22中的任意一种形态。
胎肩部3是胎面部2的轮胎宽度方向两外侧的部位。此外,侧壁部4是充气轮胎1中露出到轮胎宽度方向最外侧的部位。此外,胎圈部5含有胎圈芯51、和胎边芯52。胎圈芯51通过将钢丝即胎圈钢丝卷成环状而成。胎边芯52是帘布层6的轮胎宽度方向端部在胎圈芯51位置折回所形成的空间中配置的橡胶材料。
帘布层6的各轮胎宽度方向端部在一对胎圈芯51处从轮胎宽度方向内侧向轮胎宽度方向外侧折回,且在轮胎周向上绕成环状,构成轮胎的架构。该帘布层6是多根并列设置的帘布层帘线(未图示)经覆层橡胶覆盖而成的,所述帘布层帘线相对于轮胎周向的角度为沿着轮胎子午线方向在轮胎周向所成的角度。帘布层帘线由有机纤维(聚酯、人造丝、尼龙等)组成。该帘布层6至少设置1层。
带束层7是至少层叠2层带束71、72的多层构造,在胎面部2上配置于帘布层6的外周即轮胎径向外侧,并在轮胎周向上覆盖帘布层6。带束71、72是多根并列设置的帘线(未图示)经覆层橡胶覆盖而成的,所述帘线相对于轮胎周向成规定角度(例如20度~30度)。帘线由钢铁或有机纤维(聚酯、人造丝、尼龙等)组成。此外,重合的带束71、72中,彼此的带束层帘线交叉配置。
带束增强层8配置于带束层7的外周即轮胎径向外侧,在轮胎周向上覆盖带束层7。带束增强层8是多根并列设置在轮胎宽度方向上的帘线(未图示)经覆层橡胶覆盖而成的,所述帘线与轮胎周向大致平行(±5度)。帘线由钢铁或有机纤维(聚酯、人造丝、尼龙等)组成。图1所示带束增强层8是配置为覆盖带束层7的轮胎宽度方向端部。带束增强层8的构造不仅限于上述形式,图中虽未显示,但也可配置为覆盖带束层7整体;或者,例如含有2层增强层,轮胎径向内侧的增强层形成为在轮胎宽度方向上较带束层7更大,且配置为覆盖带束层7整体,而轮胎径向外侧的增强层配置为只覆盖带束层7的轮胎宽度方向端部;又或者,例如含有2层增强层,各增强层都配置为只覆盖带束层7的轮胎宽度方向端部。即,带束增强层8至少和带束层7的轮胎宽度方向端部重叠。此外,带束增强层8设为将带状(例如宽度10[mm])的条状型材缠绕在轮胎周向上。
图2~图22是从轮胎宽度方向观察本发明实施例所述充气轮胎的局部外观图。如上述构成的充气轮胎1,如图2~图22所示,在至少一侧的轮胎侧部S上,设置了从该轮胎侧部S的面向轮胎的外侧突出的多个凸部9,并且设置了从轮胎侧部S的面向轮胎内侧陷入的多个凹部10。
此处,轮胎侧部S是指图1中,胎面部2接地端T的轮胎宽度方向外侧、以及轮辋检测线L的轮胎径向外侧范围内连成一片的面。此外,接地端T是指将充气轮胎1组装到正规轮辋,且充填正规内压,施加正规负载70%时,该充气轮胎1胎面部2的胎面21与路面的接地区域中,轮胎宽度方向的两个最外端,其在轮胎周向上连续。此外,轮辋检测线L是指用于确认轮胎轮辋组装有无正常实施的线,一般而言,其在胎圈部5的表侧面较轮辋凸缘更靠近轮胎径向外侧,并以沿着轮辋凸缘附近部分在轮胎周向上连续的环状凸线表示。
另外,正规轮辋是指JATMA所规定的“标准轮辋”、TRA所规定的“Design Rim”、或ETRTO所规定的“Measuring Rim”。此外,正规内压是指JATMA所规定的“最高空气压”、TRA所规定的“TIRE LOADLIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”中记载的最大值、或ETRTO所规定的“INFLATION PRESSURES”。此外,正规负载是指JATMA所规定的“最大负载能力”、TRA所规定的“TIRE LOADLIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”中记载的最大值、或ETRTO所规定的“LOAD CAPACITY”。
然后,本实施例所述充气轮胎1如图2~图18所示,至少含有凸部9的区域F和含有凹部10的区域D,在轮胎直径方向上至少分为2块,含有凸部9的区域F设置在轮胎直径方向最外侧,含有凹部10的区域D设置在含有凸部9的区域F的轮胎直径方向内侧。
凸部9,例如如图2~图18所示,在轮胎侧部S的范围中,沿轮胎直径方向形成长条状的由橡胶材料(可以是构成轮胎侧部S的橡胶材料,也可以是和该橡胶材料不同的橡胶材料)组成的突条,并且沿轮胎周向以一定间隔配置多个。含有该凸部9的区域F,如图2~图18所示,是指在轮胎周向上连接相邻各凸部9的轮胎直径方向最外侧端部的假想直线与在轮胎周向上连接相邻各凸部9的轮胎直径方向最内侧端部的假想直线之间的区域。
凸部9,即可以如图2~图4、图6~图15所示,在轮胎周向上以等间隔配置,也可以如图5、图16~图18所示,将在轮胎周向上以指定间隔相邻的多个(图示中为2个)凸部9作为1组,该凸部9的组在轮胎周向上以等间隔配置。
此外,凸部9可以如图2~图15所示,沿轮胎直径方向形成直线状,即可以如图16所示,倾斜于轮胎直径方向形成直线状,可以如图17所示,曲折形成,也可以如图18所示,弯曲形成。
此外,凸部9也可以如图10~图18所示,以在轮胎周向上长度交错不同地配置。
此外,从轮胎宽度方向观察时,凸部9的外形可以如图2~图10、图13、图14所示为长方形,可以如图11所示端部为圆弧状,可以如图12所示端部尖锐,也可以如图15所示为三角形。此外,凸部9也可以如图15所示,与其长度方向交叉的尺寸即宽度,沿长度方向发生变化。
此外,与凸部9,与长度方向正交的剖面形状,可以为半圆形、半椭圆形、半长圆形、三角形、四边形、梯形、或者剖面外形的至少其中1部分含有圆弧的形状。此处,与凸部9的长度方向正交是指与其延伸方向正交的意思,凸部9弯曲形成时,是指与弯曲部分的切线正交的意思。
并且,凸部9,在图中虽未显示,但也可以在长度方向上分割成多个。分割凸部9时,在轮胎周向上排列的其他凸部9,也可以以与在轮胎周向上相邻的凸部9的分割部分在轮胎周向上重叠的方式配置。
凹部10,在轮胎侧部S的表面开口的开口形状可以形成为圆形、椭圆形、长圆形、多边形等(图2~图18中为圆形的开口形状)。此外,凹部10,剖面形状可以形成为半圆形、半椭圆形、半长圆形、擂钵形或矩形等。含有该凹部10的区域D,如图2~图18所示,是指连接最为靠近的相邻各凹部10的轮胎直径方向最外侧边缘部的假想直线与连接最为靠近的相邻各凹部10的轮胎直径方向最内侧边缘部的假想直线之间的区域。
此外,凹部10,如图2~图5所示,在轮胎周向和轮胎直径方向上以等间隔配置,并且也可以如图3所示,沿配置有凸部9的轮胎直径方向配置。此外,凹部10,如图6所示,也可以在轮胎周向和轮胎直径方向上以等间隔配置时,缺少其中一部分。此外,凹部10,也可以如图7所示,沿配置有凸部9的轮胎直径方向配置时,缺少其中一部分。此外,凹部10也可以如图8及图9所示,配置大小不同的凹部。此外,凹部10也可以如图10~图18所示,与在轮胎周向上以长度交错不同的方式配置的凸部9相对应地,将凹部10配置成山形或凸形。此外,凹部10,在图中虽未显示,但也可以交错状配置,还可以将四边形或三角形作为基准进行配置。
此外,含有凹部10的区域D和含有凸部9的区域F,如上所述,在轮胎直径方向至少分为2块,含有凸部9的区域F设置在轮胎直径方向最外侧,含有凹部10的区域D设置在含有凸部9的区域F的轮胎直径方向内侧(参照图19)。此外,含有凹部10的区域D和含有凸部9的区域F也可以如图20所示,含有凸部9的区域F设置在轮胎直径方向最外侧,含有凹部10的区域D设置在轮胎直径方向最内侧,在区域F和区域D的轮胎直径方向之间可以存在没有设置凸部9及凹部10的区域。此外,含有凹部10的区域D和含有凸部9的区域F也可以如图21所示,含有凸部9的区域F设置在轮胎直径方向最外侧,含有凹部10的区域D设置在轮胎直径方向最内侧,在区域F和区域D的轮胎直径方向之间可以设置其他的区域F及区域D。此外,含有凹部10的区域D和含有凸部9的区域F可以如图22所示,其边界在轮胎周向上设置成波状,也可以如图10~图13、图15~图18所示,其边界在轮胎周向上设置成锯齿状(之字形),还可以如图14所示,其边界重合设置。
此外,在轮胎宽度方向两侧的轮胎侧部S上,凸部9和凹部10可以用相同配置设置,也可以用不同配置设置。此外,在轮胎宽度方向两侧的轮胎侧部S上,含有凹部10的区域D和含有凸部9的区域F可以用相同配置设置,也可以用不同配置设置。
如此,本实施例的充气轮胎1在至少一侧的轮胎侧部S上具有多个凸部9和多个凹部10,凸部9在规定方向上形成为长条状突条,具有该凸部9的区域F设置在轮胎直径方向最外侧,具有凹部10的区域D设置在具有凸部9的区域F的轮胎直径方向内侧。
安装有充气轮胎1的车辆在行驶时,在轮胎侧部S上,通过在容易受到空气阻力且旋转速度相对较快的轮胎直径方向外侧上设置含有凸部9的区域F,便能利用该凸部9让空气产生乱流。因此,由于会在具有凸部9的区域F产生乱流边界层,抑制通过的空气的扩散,所以能够降低车辆的空气阻力,改善油耗。另外,安装着充气轮胎1的车辆在行驶时,在轮胎侧部S,通过在旋转速度相对较慢的轮胎直径方向内侧设置具有凹部10的区域D,该凹部10在降低轮胎侧部S的橡胶体积的同时还可使空气形成乱流。因此,由于通过减少橡胶体积来抑制热量的产生并通过使空气形成乱流来改善排热性,所以能够抑制轮胎发热和温度上升,改善轮胎的耐久性。如上所述,根据该充气轮胎1,通过轮胎侧部S的轮胎直径方向外侧的凸部9以及轮胎直径方向内侧的凹部10,便能进一步改善各自轮胎周围的气流。
此外,本实施例的充气轮胎1如图1所示,优选在安装于正规轮辋并填充正规内压的5[%]的状态下,将位于从胎面部2的接地端T的轮胎宽度方向外侧、从接地端T向轮胎直径方向内侧到轮胎剖面高度H的至少10[%]的范围FH设为具有凸部9的区域F,并且将从轮辋检查线L向轮胎直径方向外侧到轮胎剖面高度H的至少10[%]的范围DH设为具有凹部10的区域D。
此处,轮胎剖面高度H是指,沿着轮胎直径方向,从胎圈部5的轮胎直径方向内端(轮辋基体位置)到轮胎直径方向最外侧的胎面21(胎冠中心)之间的轮胎的高度。
位于从胎面部2的接地端T到轮胎宽度方向外侧、从接地端T向轮胎直径方向内侧到轮胎剖面高度H的至少10[%]的范围FH是在轮胎侧部S中最易承受空气阻力并且旋转速度最快的部分,通过将该范围FH设为具有凸部9的区域F,能够显著地获得减少车辆的空气阻力的效果,并且能够进一步改善油耗。另外,从轮辋检查线L向轮胎直径方向外侧到轮胎剖面高度H的至少10[%]的范围DH是在轮胎侧部S中旋转速度最慢的部分,通过将该范围DH设为具有凹部10的区域D,能够显著地获得抑制轮胎发热和温度上升的效果,并且能够进一步改善轮胎的耐久性。并且,优选各范围FH、DH的最大值为轮胎剖面高度H的70[%],这样便能明显获得利用凸部9及凹部10产生的各效果。此外,更优选各范围FH、DH为轮胎剖面高度H的50[%],这样凸部9及凹部10便能基本上位于轮胎剖面宽度的最大位置,从而利用凸部9及凹部10产生的各效果在轮胎直径方向上便能基本等分。轮胎剖面宽度是指,在将充气轮胎1组装至正规轮辋且充填正规内压的无负载状态下,从包含侧面全部图案或文字等的侧壁部4之间的轮胎宽度方向直线距离即轮胎总宽度中,除去图案或文字等后的轮胎宽度方向距离。
此外,本实施例所述充气轮胎1,优选凸部9的长度方向尺寸为5[mm]以上。
凸部9的长度方向尺寸如果不足5[mm],便很难利用该凸部9让空气产生乱流。因此,通过将凸部9的长度方向尺寸保持在5[mm]以上,便能让空气产生乱流,从而能够明显降低车辆的空气阻力。
此外,本实施例所述充气轮胎1,优选凸部9的突出高度为0.5[mm]以上10.0[mm]以下。
凸部9高度不足0.5[mm]时,凸部9接触空气的范围小,所以气流难以产生乱流,车辆空气阻力的降低效果变差。此外,凸部9高度超过10.0[mm]时,凸部9接触空气的范围大,所以凸部9后方的气流会有膨胀趋势,车辆空气阻力的降低效果变差。在这点上,根据本实施例所述充气轮胎1,通过凸部9与空气适当接触,从而气流产生乱流,凸部9后方的空气膨胀减少,因此能够明显降低车辆的空气阻力。并且,为了更加明显地降低车辆的空气阻力,优选凸部9的高度为1[mm]以上5[mm]以下。并且,在乘用车使用的充气轮胎中,优选凸部9的高度为0.5[mm]以上10.0[mm]以下的范围,而如重负载使用的外径较大的充气轮胎则不限定于此范围,可超出该乘用车的范围。
此外,本实施例所述充气轮胎1,优选凸部9,以长度方向与轮胎直径方向一致的方式配置。
沿轮胎直径方向形成长条状的凸部9,与通过轮胎周围的空气所接触的接触面较多,从而进一步让空气产生乱流,因此能够明显降低车辆的空气阻力。
此外,本实施例所述充气轮胎1,优选凸部9的剖面形状具有顶点,且向着底面侧逐渐扩大。
即,与凸部9的长度方向正交的剖面形状近似于三角形,这样与矩形剖面等相比凸部9体积较小,从而能够减少凸部9的橡胶量,并且抑制轮胎重量增加,因此能够进一步降低油耗。
此外,本实施例所述充气轮胎1,优选凸部9的剖面形状含有至少1个圆弧。
例如,可以如凸部剖面图的图23所示,凸部9剖面形状形成以圆弧状突出的形状,或者如凸部剖面图的图24所示,凸部9剖面形状形成以圆弧状凹陷的形状,从而与矩形剖面等相比凸部9体积较小,所以能够减少凸部9的橡胶量,并且抑制轮胎重量增加,因此能够进一步降低油耗。
此外,本实施例所述充气轮胎1,优选凹部10的深度为0.5[mm]以上5.0[mm]以下。
凹部10的深度不足0.5[mm]时,凹部10内面接触空气的范围小,所以气流难以产生乱流。此外,凹部10深度超过5.0[mm]时,凹部10内面接触空气的范围过大,会有空气阻力增加的趋势,并且含有凹部10的区域的原有橡胶量增大,因此导致轮胎重量增大。因此,本实施例的充气轮胎1通过使凹部10的内面与空气适当接触,可以适当地搅乱空气的流动,因此能够显著地获得改善排热性的效果。另外,在乘用车使用的充气轮胎中,优选凹部10的深度为0.5[mm]以上5.0[mm]以下范围,但如果是重负载那样外径较大的充气轮胎,则不限定于该范围,将超出该乘用车使用的范围。
此外,本实施例的充气轮胎中,优选凹部10配置为,越向轮胎直径方向内侧,其容积越大。
凹部10容积因凹部10的深度、或者凹部10的开口部面积而变化。例如,如从轮胎宽度方向查看本实施例的充气轮胎的局部外观图即图25所示,通过将凹部10的深度设为固定,使开口部的面积向轮胎直径方向内侧逐渐增大,凹部10的容积会向轮胎直径方向内侧逐渐增大。因此,通过减少因配置较多橡胶而使较大的轮胎直径方向内侧部分发热的橡胶体积,能够抑制发热,并且通过使空气形成乱流,能够进一步改善排热性,抑制轮胎发热和温度上升,进一步改善轮胎的耐久性。
并且,上述空气轮胎1不仅适用于乘用车的充气轮胎,还适用于重负载和零压行驶的充气轮胎。用于乘用车时,能够获得上述效果。此外,用于重负载时,特别是在大负载中,凸部9可进一步抑制轮胎侧部S压缩时的轮胎变形,并且凹部10可抑制轮胎侧部S压缩时的升温,从而提高耐久性。此外,用于零压行驶时,特别是在爆胎时,凸部9可进一步抑制轮胎侧部S压缩时的轮胎变形,并且凹部10可抑制轮胎侧部S压缩时的升温,从而提高耐久性。
实例
在本实例中,针对不同条件的多种充气轮胎,进行了油耗、耐pinch cut(侧壁拱起变形)性和载重耐久性的相关性能试验(参照图26)。
本性能试验中,将轮胎尺寸为185/65R15的充气轮胎组装至正规轮辋,并且充填正规内压。
油耗的性能试验中,将上述充气轮胎安装在排气量为1500[cc]且采用电机辅助驱动的小型前轮驱动车上,使该试验车辆以时速100[km/h]在全长2[km]的测试路线上行驶50圈,然后测量此时的油耗。然后,根据该测定结果,以常规例的充气轮胎为基准(100),对油耗改善率进行指数评估。此指数评估数值越大表示油耗改善率越有提高。
耐pinch cut(侧壁拱起变形)性的性能试验中,使上述试验车辆与高度110[mm]的路牙成30[°]的角度进入,测定越过路牙时侧壁部的外伤程度(伤痕的长度和伤痕的深度)。对各轮胎分别以从10[km/h]开始每次增加5[km/h]的速度实施该性能试验,直至轮胎破裂或者发生漏气。然后,根据该测定结果,以常规例的充气轮胎为基准(100),对耐pinchcut(侧壁拱起变形)性进行指数评估。该指数评估中,数值越大越表示耐pinch cut(侧壁拱起变形)性得到了改善。
载重耐久性的性能试验中,将上述充气轮胎安装在正规轮辋上,并将空气压设为180[kPa]。使用滚筒表面平滑且具有钢性的直径为1707[mm]的滚筒试验机,在环境温度控制为38±3[°C]的环境下,将速度设为81[km/h],将外加负载从JATMA规定的最大负载的88[%]开始每2小时增加13[%],直至轮胎破坏,测量此时该充气轮胎的总行驶距离。然后,根据该测定结果,以常规例的充气轮胎为基准(100),对载重耐久性进行指数评估。该指数评估中,数值越大越表示载重耐久性得到了改善。
在图26中,常规例的充气轮胎在两侧的轮胎侧部上没有凸部及凹部。此外,比较例1的充气轮胎中,在两侧的轮胎侧部的轮胎直径方向外侧区域(接地端与轮胎剖面宽度的最大位置的中间部)设有凸部,但没有凹部。比较例2的充气轮胎中,在两侧的轮胎侧部的轮胎直径方向内侧区域(轮辋检查线与轮胎剖面宽度的最大位置的中间部)设有凹部,但没有凸部。比较例3的充气轮胎在两侧的轮胎侧部的轮胎直径方向外侧区域(接地端与轮胎剖面宽度的最大位置的中间部),以及两侧的轮胎侧部的轮胎直径方向内侧区域(轮辋检测线与轮胎剖面宽度的最大位置的中间部)设置凸部。比较例4的充气轮胎在两侧的轮胎侧部的轮胎直径方向外侧区域(接地端与轮胎剖面宽度的最大位置的中间部),以及两侧的轮胎侧部的轮胎直径方向内侧区域(轮辋检测线与轮胎剖面宽度的最大位置的中间部)设置凹部。并且,含有凸部时,长度沿轮胎直径方向均等,并且在轮胎周向上以等间隔配置,含有凹部时,沿轮胎直径方向并排设置,并且在轮胎周向上以等间隔配置。
另一方面,在图26中,实例1~实例8的充气轮胎,在两侧的轮胎侧部的轮胎直径方向外侧设置凸部,并且在两侧的轮胎侧部的轮胎直径方向内侧设置凹部。另外,凸部的长度在轮胎直径方向上是均等的,并且在轮胎周向上等间隔地配置,凹部在凸部的轮胎直径方向内侧沿轮胎直径方向并列设置,并且在轮胎周向上等间隔地配置(参照图3)。并且,实例1的充气轮胎,在两侧的轮胎侧部的轮胎直径方向外侧区域(接地端与轮胎剖面宽度的最大位置的中间部)设置有凸部,在两侧的轮胎侧部的轮胎直径方向内侧区域(轮辋检测线与轮胎剖面宽度的最大位置的中间部)设置有凹部。此外,实例2~实例10的充气轮胎,在安装于正规轮辋并填充正规内压的5[%]的状态下,在两侧的轮胎侧部的轮胎直径方向外侧区域(从接地端向轮胎直径方向内侧到轮胎剖面高度的10[%]之间的范围)设置有凸部,并且在两侧的轮胎侧部的轮胎直径方向内侧区域(从轮辋检测线向轮胎直径方向外侧到轮胎剖面高度的10[%]之间的范围)设置有凹部。此外,实例3~实例8的充气轮胎中,凸部的长度方向尺寸为规定值。此外,实例4~实例8的充气轮胎中,凸部的突出高度及凹部的深度为规定值。此外,实例6的充气轮胎中,凸部的剖面形状为三角形(等腰三角形)。此外,实例7和实例8的充气轮胎中,凸部的剖面形状为三角形(等腰三角形),其两条等腰形成为圆弧状的凹陷(参照图24)。此外,实例8的充气轮胎中,凹部的轮胎直径方向的容积会发生变化,开口形状为圆形的凹部的开口半径在0.3~2[mm]的范围内,并且深度在3~4[mm]的范围内,轮胎直径方向外侧的容积最小,越向轮胎直径方向内侧,容积会越大(参照图25)。
而且,如图26的试验结果所示,实例1~实例8的充气轮胎,均可改善油耗、耐pinch cut(侧壁拱起变形)性、以及载重耐久性。
符号说明
1充气轮胎
2胎面部
9凸部
10凹部
S轮胎侧部
T接地端
L轮辋检测线
F含有凸部的区域
FH含有凸部的范围
D含有凹部的区域
DH含有凹部的范围

Claims (9)

1.一种充气轮胎,其在至少一侧的轮胎侧部上具有多个凸部和多个凹部,其特征在于,
所述凸部在规定方向上形成为长条状突条,具有该凸部的区域设置在轮胎直径方向最外侧,具有所述凹部的区域设置在具有所述凸部的区域的轮胎直径方向内侧,含有该凸部(9)的区域(F)是指在轮胎周向上连接相邻各凸部(9)的轮胎直径方向最外侧端部的假想直线与在轮胎周向上连接相邻各凸部(9)的轮胎直径方向最内侧端部的假想直线之间的区域,含有该凹部(10)的区域(D)是指连接最为靠近的相邻各凹部(10)的轮胎直径方向最外侧边缘部的假想直线与连接最为靠近的相邻各凹部(10)的轮胎直径方向最内侧边缘部的假想直线之间的区域。
2.如权利要求1所述的充气轮胎,其特征在于,在安装于正规轮辋并填充正规内压的5%的状态下,将位于从胎面部的接地端的轮胎宽度方向外侧、从所述接地端向轮胎直径方向内侧到轮胎剖面高度的至少10%的范围设为具有所述凸部的区域,并且将从轮辋检查线向轮胎直径方向外侧到轮胎剖面高度的至少10%的范围设为具有所述凹部的区域。
3.如权利要求1或2所述的充气轮胎,其特征在于,所述凸部的长度方向尺寸为5mm以上。
4.如权利要求1或2所述的充气轮胎,其特征在于,所述凸部的突出高度为0.5mm以上10.0mm以下。
5.如权利要求1或2所述的充气轮胎,其特征在于,所述凸部以长度方向与轮胎直径方向一致的方式配置。
6.如权利要求1或2所述的充气轮胎,其特征在于,所述凸部的剖面形状具有顶点,且向着底面侧逐渐扩大。
7.如权利要求1或2所述的充气轮胎,其特征在于,所述凸部的剖面形状含有至少1个圆弧。
8.如权利要求1或2所述的充气轮胎,其特征在于,所述凹部的深度为0.5mm以上5.0mm以下。
9.如权利要求1或2所述的充气轮胎,其特征在于,所述凹部配置为,越向轮胎直径方向内侧,其容积越大。
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