CN107081995B - 充气轮胎 - Google Patents

Abstract

通过有效地促进基于风冷的散热来提高充气轮胎的耐久性。充气轮胎(1)具备在轮胎侧部(3)的表面设置的突起(11)。突起(11)具备顶面(12)、轮胎周向一侧的侧面即第一侧面(13)、轮胎周向另一侧的侧面即第二侧面(14)。顶面(12)与第一侧面(13)相交的第一边部(17)，在从轮胎宽度方向观察时相对于轮胎径向具有倾斜，并且，顶面(12)与第二侧面(14)相交的第二边部(18)，在从轮胎宽度方向观察时相对于轮胎径向具有倾斜。顶面(12)与第一侧面(13)在第一边部(17)所成的角度即第一顶端角度(a2)、以及顶面(12)与第二侧面(14)在第二边部(18)所成的角度即第二顶端角度(a4)为100°以下。未指定充气轮胎(1)的旋转方向。

Description

充气轮胎

技术领域

本发明涉及一种充气轮胎。

背景技术

在专利文献1、2中公开了一种在轮胎侧部形成有用于风冷的多 个突起的跑气保用轮胎(run flat tire)。这些突起的意图在于实现伴随 轮胎的旋转的轮胎侧部表面的空气流的紊流化。通过紊流化，轮胎侧 部表面附近的空气流的速度梯度会增大，散热性提高。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第WO2007/032405号

专利文献2：国际公开第WO2008/114668号

发明内容

(一)要解决的技术问题

在专利文献1、2中，并没有揭示除了轮胎侧部表面附近的空气 流的紊流化以外的其它提高散热性的方法。

本发明的课题在于，通过有效地促进基于风冷的散热，来提高充 气轮胎的耐久性

(二)技术方案

本发明的发明人对于轮胎侧部表面附近的空气流的速度梯度的 最大化进行了各种研究。并得知，在将物体(例如平板)配置在流体 流中的情况下，由于流体的粘性，在物体表面附近，流体的速度急剧 地降低。在流体的速度发生突变的区域(边界层)的外侧，形成流体 的速度不受粘性影响的区域。边界层的厚度从物体的前缘向下游侧增 大。物体的前缘附近的边界层为层流(层流边界层)，但是向下游侧、 经过过渡区域会变为紊流(紊流边界层)。本发明人着眼于在层流边 界层中因流体的速度梯度大因此从物体向流体的散热效率高，并完成 了本发明。即，本发明人构思了将层流边界层中的高散热性适用于充 气轮胎的风冷的方案。本发明基于这种新的构思。

本发明提供一种充气轮胎，其具备在轮胎侧部的表面设置的突 起，所述突起具备：顶面、轮胎周向一侧的侧面即第一侧面、轮胎周 向另一侧的侧面即第二侧面，所述顶面与所述第一侧面相交的第一边 部，在从轮胎宽度方向观察时相对于轮胎径向具有倾斜，并且，所述 顶面与所述第二侧面相交的第二边部，在从轮胎宽度方向观察时相对 于轮胎径向具有倾斜，所述顶面与所述第一侧面在所述第一边部所成 的角度即第一顶端角度、以及所述顶面与所述第二侧面在所述第二边 部所成的角度即第二顶端角度为100°以下。

突起的第一边部和第二边部相对于轮胎径向倾斜，并且第一边部 和第二边部的顶端角度设定为100°以下，因此不限定充气轮胎的旋 转方向。在充气轮胎以第一边部为轮胎旋转方向前侧进行旋转时，空 气流在突起的第一边部被分割为在突起的顶面流动的主要的空气流、 以及在轮胎侧部的表面流动的次要的空气流。在充气轮胎以第二边部 为轮胎旋转方向前侧进行旋转时，空气流在突起的第二边部被分割为 在突起的顶面流动的主要的空气流、以及在轮胎侧部的表面流动的次 要的空气流。突起的顶面的主要的空气流为层流。层流(层流边界) 的空气流的速度梯度大，因此可有效地促进突起的顶面的基于风冷的 散热。

(三)有益效果

根据本发明的充气轮胎，在旋转时利用在轮胎侧部的表面形成的 突起的第一边部或第二边部使空气流分割，被分割的空气流中的在顶 面流动的主要的空气流成为层流，从而有效地促进基于风冷的散热， 耐久性提高。

附图说明

图1为本发明实施方式的充气轮胎的子午线截面图。

图2为本发明实施方式的充气轮胎的局部侧面图。

图3为图2的局部放大图。

图4为突起的示意性立体图。

图5为突起的端面图。

图6为用于对顶端角度进行说明的突起的局部端面图。

图7A为用于对第一旋转方向上的空气流的路径进行说明的突起 的俯视图。

图7B为用于对第二旋转方向上的空气流的路径进行说明的突起 的俯视图。

图8为用于对空气流的路径进行说明的突起的端面图。

图9为用于突起与突起之间的空气流的路径进行说明的示意图。

图10为用于对边界层进行说明的突起的端面图。

图11为用于对边界层进行说明的突起的端面图。

图12为具备具有与实施方式不同的边部的倾斜角度的突起的充 气轮胎的局部侧面图。

图13为图11的局部放大图。

图14A为表示俯视视角下的突起形状的替代方案的图。

图14B为表示俯视视角下的突起形状的替代方案的图。

图14C为表示俯视视角下的突起形状的替代方案的图。

图14D为表示俯视视角下的突起形状的替代方案的图。

图14E为表示俯视视角下的突起形状的替代方案的图。

图14F为表示俯视视角下的突起形状的替代方案的图。

图15为表示端面视角下的突起形状的替代方案的图。

图16A为表示端面视角下的突起形状的替代方案的图。

图16B为表示端面视角下的突起形状的替代方案的图。

图16C为表示端面视角下的突起形状的替代方案的图。

图16D为表示端面视角下的突起形状的替代方案的图。

图17A为表示端面视角下的突起形状的替代方案的图。

图17B为表示端面视角下的突起形状的替代方案的图。

附图标记说明

1-轮胎；2-胎面部；3-轮胎侧部；4-胎圈部；5-胎体；6-气密层(inner liner)；7-加强橡胶；8-带束层；11-突起；12-顶面；13-左侧面(第一 侧面)；14-右侧面(第二侧面)；15-内端面；16-外端面；17-左边部 (第一边部)；18-右边部(第二边部)；19-内边部；20-外边部；23、 23A、23B-凹陷；24a、24b、25a、26a～26c、27a～27d-平坦面；25b、 28a、28b-曲面；RD1、RD2-轮胎旋转方向；P1-轮辋的最外周位置； P2-轮胎侧部的表面的特定的点；P3-顶面的厚度最大的位置；Ls1、 Ls2、Ls3-基准直线；Lt、Lfs-直线；Lh-水平线；AF0、AF1、AF2- 空气流；Va-空气流的速度；LB-层流边界层；TR-过渡区域；TB-紊 流边界层；TA-紊流的区域

具体实施方式

图1示出本发明实施方式的橡胶制的充气轮胎(以下称为轮胎) 1。本实施方式的轮胎1是尺寸为245/40R18的跑气保用轮胎。本发 明也可以适用于其它不同尺寸的轮胎。另外，本发明也可以适用于跑 气保用轮胎的范围以外的其它轮胎。轮胎1未指定旋转方向。

轮胎1具备胎面部2、一对轮胎侧部3、以及一对胎圈部4。各 胎圈部4设置于轮胎侧部3的轮胎径向的内侧端部(与胎面部2相反 侧的端部)。在一对胎圈部4之间设置有胎体5。在胎体5、与轮胎1 的最内周面的气密层6之间配置有加强橡胶7。在胎体5与胎面部2 的踏面之间设置有带束层8。换言之，在胎面部2中，在胎体5的轮 胎径向外侧设置有带束层8。

参照图2及图3可知，在轮胎侧部3的表面沿着轮胎周向空出间 隔地设置有多个突起11。在本实施方式中，这些突起11的形状、尺 寸及姿势相同。在图1中，从轮辋(未图示)的最外周位置P1起到 胎面部1的轮胎径向的最外侧的位置为止的距离(轮胎高度)以符号 TH表示。突起11可以在从轮辋的最外周位置P1起为轮胎高度TH 的0.05倍以上0.7倍以下的范围内设置。

在本说明书中，有时对于从轮胎宽度方向观察时的突起11的形 状使用“俯视视角”或与其类似的用语，有时对于从后述的内端面 15侧观察时的突起11的形状使用“端面视角”或与其类似的用语。

参照图4及图5可知，突起11在本实施方式中具备沿着轮胎侧 部3的表面扩展的平坦面即顶面12。另外，突起11具备在轮胎周向 上相对的一对侧面13、14。在下面的说明中，将观察图4及图5时 位于轮胎周向左侧的第一侧面称为左侧面13，将观察图4及图5时 位于轮胎周向右侧的第二侧面称为右侧面14。进一步地，突起11具 有：在轮胎径向上相对的一对端面、即轮胎径向内侧的内端面15以 及轮胎径向外侧的外端面16。如在后面详述的那样，本实施方式中 的左侧面13是相对于轮胎侧部3的表面及顶面12倾斜的平坦面。右 侧面14也与左侧面13同样地，是相对于轮胎侧部3的表面及顶面 12倾斜的平坦面。本实施方式中的内端面15和外端面16是相对于 轮胎侧部3的表面大致垂直地延伸的平坦面。

第一边部即左边部17是顶面12与左侧面13彼此相交的部分， 第二边部即右边部18是顶面12与右侧面14彼此相交的部分。内边 部19是顶面12与内端面15彼此相交的部分，外边部20是顶面12 与外端面16彼此相交的部分。左边部17、右边部18、内边部19以 及外边部20，可以如本实施方式这样是锐利的或明显的边缘，但是， 也可以具有在端面视角下以一定程度弯曲的形状。在本实施方式中， 左边部17、右边部18、内边部19以及外边部20的俯视视角下的形 状均为直线状。但是，这些俯视视角下的形状既可以是包含圆弧及椭 圆弧的曲线状，也可以是如图14C至图14E所示由多个直线构成的 折线，也可以是直线与曲线的组合。

参照图3可知，左边部17在俯视视角下，相对于通过左边部17 的、在轮胎径向上延伸的直线倾斜。右边部18也与左边部17同样地， 在俯视视角下，相对于通过右边部18的、在轮胎径向上延伸的直线 倾斜。换言之，左边部17和右边部18相对于轮胎径向倾斜。左边部17的相对于轮胎径向的倾斜角度a1定义为：由通过左边部17的轮 胎周向的左侧端的位置、且在轮胎径向上延伸的基准直线Ls1，与左 边部17延伸的方向(在本实施方式中为呈直线的左边部17自身)所 成的角度(在俯视视角下以顺时针为正)。右边部18的相对于轮胎径向的倾斜角度a3定义为：由通过右边部18的轮胎周向的左侧端的位 置、且在轮胎径向上延伸的基准直线Ls2，与右边部18延伸的方向 所呈的角度。此外，左边部17及右边部18的轮胎周向的左侧端，是 指在如后详述的第一轮胎旋转方向RD1上最前方侧的位置。但是， 也可以取代第一轮胎旋转方向RD1，以第二轮胎旋转方向RD2的最 前方侧的位置为基准，来定义倾斜角度a1、a3。

本实施方式的左边部17在俯视视角下，从轮胎径向的内端朝向 轮胎径向的外端向右上延伸。右边部18在俯视视角下，从轮胎径向 的内端朝向轮胎径向的外端向左上延伸。另外，左边部17和右边部 18相对于如后详述的通过突起11的宽度中央的、在轮胎径向上延伸 的基准直线Ls3对称。本实施方式的内边部19和外边部20在俯视视 角下相互大致平行地延伸。

参照图3可知，符号R表示轮胎半径，符号Rp表示突起11的 轮胎径向的任意位置与轮胎旋转中心的距离。另外，图3的符号Rpc 表示突起11的中心pc(例如俯视视角下的顶面12的图心)与轮胎旋 转中心的距离。此外，图3的符号hRp表示轮胎径向的任意位置上的、突起11的轮胎周向的尺寸、即突起11的宽度。另外，图3的符号hRpc 表示突起11的中心pc上的、突起11的宽度。进一步地，图3的符 号hRpi表示突起11的轮胎径向的内端上的、突起11的宽度，图3 的符号hRpo表示突起11的轮胎径向的外端上的、突起11的宽度。

接着，参照图3可知，内端面15侧的突起11的宽度hRpi、和外 端面16侧的突起11的宽度hRpo，会因左边部17和右边部18的倾 斜角度a1、a3的设定而不同。内端面15侧的突起11的宽度hRpi， 比外端面16侧的突起11的宽度hRpo更大。另外，突起11的宽度 hRp从内端面15侧向外端面16侧逐渐变窄。

同时参照图5可知，在本实施方式中，突起11的轮胎径向的任 意位置上的突起11的厚度tRp是一定的。即，突起11的厚度tRp在 突起11的轮胎径向上是一致的。另外，在本实施方式中，突起11的 厚度tRp从左侧面13(左边部17)起到右侧面14(右边部18)为止 是一定的。即，突起11的厚度tRp在突起11的轮胎周向上也是一致 的。

参照图5及图6可知，在端面视角下，突起11的顶面12和左侧 面13在左边部17形成了某个角度(第一顶端角度a2)。本实施方式 中的左侧面13具有形成为顶面12与左侧面13朝向左边部17而间隔 变窄的锥状的这样的倾斜。与该左边部17同样地，突起11的顶面 12和右侧面14在右边部18形成了某个角度(第二顶端角度a4)。本 实施方式中的右侧面14具有形成为顶面12与右侧面14朝向右边部 18而间隔变窄的锥状的这样的倾斜。由于左侧面13和右侧面14具 有这样的倾斜，因此本实施方式的突起11的顶端角度a2、a4是锐角(45°)。顶端角度a2、a4的具体的定义后述。

参照图3可知，在本实施方式的轮胎1中，根据是作为车辆的左 轮胎进行装设还是作为车辆的右轮胎进行装设，轮胎1的旋转方向不 同。装设于左侧的轮胎1在图3中向逆时针即第一轮胎旋转方向RD1 旋转。装设于右侧的轮胎1在图3中向顺时针即第二轮胎旋转方向 RD2旋转。

在轮胎1向第一轮胎旋转方向RD1旋转的情况下，左侧面13位 于第一轮胎旋转方向RD1的前方侧，右侧面14位于第一轮胎旋转方 向RD1的后方侧。另外，左边部17的倾斜方向是第一轮胎旋转方向 RD1的后方，右边部18的倾斜方向是第一轮胎旋转方向RD1的前方。参照图5可知，左侧面13的倾斜在端面视角下呈左侧面13的下端位 于比左边部17更靠第一轮胎旋转方向RD1的后方侧。

在轮胎1向第二轮胎旋转方向RD2旋转的情况下，右侧面14位 于第二轮胎旋转方向RD2的前方侧，左侧面13位于第二轮胎旋转方 向RD2的后方侧。另外，右边部18的倾斜方向是第二轮胎旋转方向 RD2的后方，左边部17的倾斜方向是第二轮胎旋转方向RD2的前方。参照图5可知，右侧面14的倾斜在端面视角下呈右侧面14的下端位 于比右边部18更靠第二轮胎旋转方向RD2的后方侧。

如在图7A中以箭头AF0概念性地表示的那样，若轮胎1因车辆 的行驶而向第一轮胎旋转方向RD1旋转，则会在轮胎侧部3的表面 附近产生从左边部17侧向突起11流入的空气流。另外，如在图7B 中以箭头AF0概念性地表示的那样，若轮胎1因车辆的行驶而向第 二轮胎旋转方向RD2旋转，则会在轮胎侧部3的表面附近产生从右 边部18侧向突起11流入的空气流。

参照图7A及图7B可知，轮胎侧部3表面的特定位置P2上的空 气流AF0，具有与相对于通过位置P2的在轮胎径向上延伸的直线而 引出的垂线(水平线Lh)所形成的角度(流入角度af1)。根据本发 明者进行的解析，在轮胎尺寸为245/40R18、突起11的中心Pc与轮 胎旋转中心的距离Rpc为550mm、车辆的行驶速度为80km/h这样的 条件下，流入角度af1为12°。另外，若行驶速度在40～120km/h的 范围内变化，则流入角度af1会发生±1°程度的变化。在实际使用 时，除了行驶速度之外还存在包括迎面风、车辆的构造等在内的多种 因素的影响，因此认为前述条件下的流入角度af1是12±10°的程度。

下面，以轮胎1向第一轮胎旋转方向RD1旋转的情况为例对突 起11附近的空气流进行说明。在轮胎1向第二轮胎旋转方向RD2旋 转的情况下，只是空气流的流动方向相反，也能够获得同样的作用及 效果。

同时参照图7A、图8及图9可知，空气流AF0从左边部17向 突起11流入，并在该流入时分割为两个空气流。如在图7A中最清楚 地示出的那样，一个空气流AF1从左侧面13越上顶面12，沿顶面 12从左边部17向右边部18流动(主要的空气流)。另一个空气流 AF2沿着左侧面13向轮胎径向外侧流动(次要的空气流)。如图12 及图13所示，在左边部17在俯视视角下向右下倾斜的情况下，空气 流AF2沿着左侧面13向轮胎径向内侧流动。

同时参照图10可知，沿着突起11的顶面12流动的空气流AF1 成为层流。即，在突起11的顶面12附近形成层流边界层LB。在图 10中，符号Va概念性地示出了空气流AF0、AF1在轮胎侧部3的表 面附近和在突起11的顶面12附近的速度梯度。作为层流的空气流 AF1的速度梯度大，因此可高效地从突起11的顶面12向空气流AF1 散热。换言之，由于突起11的顶面12的空气流AF1成为层流，因 此可有效地促进基于风冷的散热。通过有效地进行风冷，使轮胎1的 耐久性提高。

另外，在轮胎侧部3中，顶面12的内端面15侧是轮胎半径比外 端面16侧更小的部分。因此，在顶面12附近的空气流中，内端面 15侧的流速要比外端面16侧的流速更慢。边界层是流速越快就在越 短的距离内发展，流速越慢就在越长的距离内发展。即，在顶面12 的内端面15侧，边界层难以发展，因此层流边界层LB的距离变长。 另一方面，在顶面12的外端面16侧，边界层容易发展，因此层流边 界层LB的距离变短。

使内端面15侧的突起11的宽度hRpi，比外端面16侧的突起11 的宽度hRpo更大。换言之，使突起11的、边界层难以发展的内端面 15侧的宽度hRpi变长，使其边界层容易发展的外端面16侧的宽度 hRpo变短。另外，使得突起11的宽度hRp从内端面15侧向外端面 16侧逐渐变窄。因此，能够在突起11的轮胎径向的各部位确保适当 的散热面积。另外，由于避免使外端面16侧的突起11的宽度hRpo 过度地扩展，因此能够缩减突起11的体积，实现轮胎1的轻量化。

在图9中如箭头AF3所示，通过顶面12并从右边部18流向下 游侧的空气流，从顶面12朝向轮胎侧部3的表面落下。空气流AF3 与轮胎侧部3的表面发生碰撞。其结果为，在邻接的突起11、11之 间，轮胎侧部3的表面附近的区域TA的空气流成为紊流。在该区域 TA，由于利用空气流的紊流化使速度梯度增大，从而可促进从轮胎 侧部3的表面进行的散热。

如以上这样，在本实施方式的轮胎1中，利用突起11的顶面12 的空气流AF1的层流化、以及突起11、11之间的空气流AF3的紊流 化这两者，提高了轮胎1的散热性。另外，由于突起11是左右对称 的形状，因此不指定轮胎1的旋转方向RD1、RD2，向任意的方向旋 转都能够获得同样的作用及效果。

如在后面详述的那样，从轮胎旋转中心起的距离Rp的位置上的、 突起11的宽度hRp(参照图3)，优选设定为能够从左边部17及右边 部18的一方到另一方形成层流边界层LB。但是，如在图11中概念 性地表示的那样，突起11的宽度hRp也容许：使得在突起11的顶面 12的右边部18侧(下游侧)，速度边界层成为过渡区域TR、紊流边 界层TB那样的比较长的尺寸。在这种情况下，也能够获得在突起11 的顶面12中形成层流边界层LB的区域利用较大的速度梯度提高散 热性的优点。

为了使前述在空气流AF0向突起11流入时将其分割为空气流 AF1、AF2，优选，突起11的厚度tRp、尤其是左边部17及右边部 18的部分上的厚度tRp比突起11的宽度hp(宽度hp非一定时为最 小宽度)更小。

如前所述，向突起11流入的空气流AF0具有流入角度af1。为 了将空气流AF0分割为空气流AF1、AF2，需要以避免空气流AF0 相对于左边部17或右边部18的进入角度达到90°的方式，来对俯 视视角下的突起11的左边部17的倾斜角度a1和右边部18的倾斜角 度a3进行设定。换言之，需要在俯视视角下使突起11的左边部17 及右边部18相对于空气流AF0倾斜。

参照图3可知，如本实施方式这样，在左边部17在俯视视角下 向右上倾斜的情况下，左边部17优选以相对于流入左边部17的空气 流AF0以45°交叉的方式进行设定。在此情况下，如上述这样，空 气流AF0的流入角度af1被视为12±10°程度，因此左边部17的倾 斜角度a1优选设定在由以下的式(1)规定的范围内。在右边部18 在俯视视角下向左上倾斜的情况下，与左边部17同样地，以相对于 流入右边部18的空气流AF0以45°交叉的方式进行设定，因此右边 部18的倾斜角度a3优选设定在由以下的式(1’)规定的范围内。

(数学式1)

23°≤a1≤43° (1)

113°≤a3≤133° (1’)

参照图13可知，在左边部17向右下倾斜的情况下，左边部17 的倾斜角度a1优选以相对于流入左边部17的空气流AF0以45°交 叉的方式进行设定，并优选设定在由以下的式(2)规定的范围内。 在右边部18在俯视视角下向左下倾斜的情况下，与左边部17同样地，以相对于流入右边部18的空气流AF0以45°交叉的方式进行设定， 因此右边部18的倾斜角度a3优选设定在由以下的式(2’)规定的范 围内。

(数学式2)

113°≤a1≤133° (2)

23°≤a3≤43° (2’)

总之，优选地，左边部17的倾斜角度a1以满足式(1)或(2) 的方式进行设定，右边部18的倾斜角度a3以满足式(1’)或(2’) 的方式进行设定。另外，优选地，以在左边部17的倾斜角度a1满足 式(1)时右边部18的倾斜角度a3满足式(1’)，在左边部17的倾 斜角度a1满足式(2)时右边部18的倾斜角度a3满足式(2’)的方 式进行设定。但是，如图14F所示，也可以是，在左边部17的倾斜 角度a1满足式(1)的情况下，右边部18的倾斜角度a3满足式(2’)， 在左边部17的倾斜角度a1满足式(1’)的情况下，右边部18的倾 斜角度a3满足式(2)。

参照图5及图6可知，为了在空气流AF0向突起11流入时将其 分割为空气流AF1、AF2，需要避免过大地设定突起11的顶端角度 a2、a4。具体而言，顶端角度a2、a4优选设定为100°以下。更优选 地，顶端角度a2、a4设定为锐角，即不足90°。顶端角度a2、a4过 小会导致左边部17附近的突起11的强度降低，故不优选。因此，顶 端角度a2、a4尤其优选设定在45°以上65°以下的范围。

参照图3可知，若轮胎径向的任意位置上的突起11的宽度hRp 过度地窄小，则利用顶面12附近的层流边界层LB从突起11进行散 热的散热面积不足，无法充分地获得基于层流的散热促进效果。因此， 突起11的宽度hRp优选设定为10mm以上。

接着，参照图3可知，轮胎径向的任意位置上的突起11的宽度 hRp，优选以满足以下的式(3)的方式进行设定。下面的说明中的数 学式都使用了SI单位制。

(数学式3)

R：轮胎半径R；

Rp：突起上的任意位置与轮胎旋转中心的距离；

hRp：从轮胎旋转中心起的距离为Rp的位置上的突起的宽度。

若宽度hRp过小，则无法充分地确保速度梯度增大的区域，无法 获得充分的冷却效果。式(3)中的下限值10与为了确保基于层流的 散热促进效果所需的最小限度的散热面积对应。

若宽度hRp过大，则会导致速度边界层在突起11上过度地成长， 使得速度梯度减小，散热性恶化。式(3)中的上限值50是从该观点 出发进行规定的。下面，对将上限值设定为50的理由进行说明。

平板上的速度边界层的发展、即从层流边界层LB向紊流边界层 TB的过渡由以下的式(4)表示，这是公知的。

(数学式4)

x：距离从层流边界层向紊流边界层发生过渡的平板顶端的距离；

U：流入速度；

ν：流体的动粘度系数。

若考虑主流的紊乱的影响、因边界层在过渡区域附近以一定程度 成长而使速度梯度降低的情况，则为了获得充分的冷却效果所需的突 起11的宽度hRp的最大值hRp_max，被认为是式(4)的距离x的 1/2的程度。因此，突起11的最大宽度hRp_max，由以下的式(5)表示。

(数学式5)

流体向突起11流入的流入速度U表示为从突起11的轮胎径向的 任意位置到轮胎旋转中心的距离Rp与轮胎角速度的乘积(U＝Rp ω)。另外，车辆速度V表示为轮胎半径R与轮胎角速度的乘积(V ＝Rω)。因此，以下的式(6)的关系成立。

(数学式6)

关于空气的动粘度系数ν，以下的式(7)成立。

(数学式7)

将式(6)、(7)代入式(5)，从而得到以下的式(8)。

(数学式8)

若假定车辆速度V为80km/h，则按照式(8)，hRp_max如以下 所示。

(数学式9)

若考虑轮胎1的发热更加显著的高速行驶时、具体而言是车辆速 度V达到160km/h时，则按照式(8)，hRp_max如以下所示。

(数学式10)

这样，即使在高速行驶时(车辆速度V为160km/h以下)，为了 在突起11的顶面12的宽度方向整体上形成层流边界层LB，式(3) 的上限值为50。

图12至图14F表示突起11在俯视视角下的形状的各种替代方 案。

图12及图13的突起11，如前述的那样，具有在俯视视角下向右 下倾斜地延伸的左边部17、以及在俯视视角下向左下倾斜地延伸的 右边部18。

图14A的突起11在俯视视角下具有以左边部17和右边部18不 对称的方式、对左边部17的倾斜角度a1和右边部18的倾斜角度a3 进行了设定的梯形的形状。

图14B的突起11在俯视视角下具有将外端侧的突起11的宽度 hRpo设为0(零)的三角形的形状。

图14C的突起11，如前述那样，在俯视视角下具有将左边部17 和右边部18设为由多个直线构成的折线、且将外端侧的突起11的宽 度hRpo设为0(零)的五边形的形状。

图14D的突起11在俯视视角下具有除了与图14C的突起11同 样的左边部17和右边部18之外、内边部19在轮胎径向上向外凹陷 的形状。该突起11的内边部19由折线形成，该折线由多个直线构成， 该内边部19具备：从左边部17的轮胎径向的内端向右上倾斜地延伸的第一部分、以及从右边部18的轮胎径向的内端向左上倾斜地延伸 的第二部分。

图14E的突起11在俯视视角下具有除了与图14C的突起11同样 的左边部17和右边部18之外、内边部19在轮胎径向上向内突出的 形状。该突起11的内边部19由折线形成，该折线由多个直线构成， 该内边部19具备：从左边部17的轮胎径向的内端向右下倾斜地延伸的第一部分、以及从右边部18的轮胎径向的内端向左下倾斜地延伸 的第二部分。

图14F的突起11在俯视视角下呈左边部17和右边部18具有同 一方向的倾斜的形状。该突起11是左边部17和右边部18平行地延 伸的平行四边形，左边部17的倾斜角度a1满足式(1)，右边部18 的倾斜角度a3满足式(2’)。当然，也可以是，左边部17的倾斜角 度a1满足式(2)，右边部18的倾斜角度a3满足式(1’)。

图15表示突起11的顶面12在端面视角下的形状的各种替代方 案。该突起11在端面视角下具有圆弧状的顶面12。

图16A至图17B表示突起11的左侧面13和右侧面14在端面视 角下的形状的各种替代方案。

图16A至图16D所示的突起11的左侧面13，在端面视角下构成 了一个凹陷23，突起11的右侧面14，在端面视角下构成了一个凹陷 23。

图16A的突起11的左侧面13和右侧面14，由两个平坦面24a、 24b构成。在端面视角下，左侧面13的平坦面24a向右下倾斜，右 侧面14的平坦面24a向左下倾斜。另外，左侧面13的平坦面24b向 右上倾斜，右侧面14的平坦面24b向左上倾斜。由这些平坦面24a、 24b分别形成了在端面视角下呈三角形的凹陷23。

图16B的突起11的左侧面13和右侧面14，由具有半圆状的截 面形状的曲面构成。由该曲面分别形成了在端面视角下呈半圆状的凹 陷23。

图16C的突起11的左侧面13，在端面视角下，由向右下倾斜的 平坦面25a、以及具有圆弧状的截面形状的曲面25b构成。突起11 的右侧面14，由在端面视角下向左下倾斜的平坦面25a、以及具有圆 弧状的截面形状的曲面25b构成。平坦面25a位于突起11的顶面12侧，曲面25b位于轮胎侧部3的表面侧。由平坦面25a和曲面25b分 别形成了凹陷23。

图16D的突起11的左侧面13和右侧面14，由三个平坦面26a、 26b、26c构成。在端面视角下，左侧面13的顶面12侧的平坦面26a 向右下倾斜，左侧面13的轮胎侧部3的表面侧的平坦面26c向右上 倾斜，左侧面13中央的平坦面26b在轮胎径向上延伸。右侧面14的 顶面12侧的平坦面26a向左下倾斜，右侧面14的轮胎侧部3的表面 侧的平坦面26c向左上倾斜，右侧面14中央的平坦面26b在轮胎径 向上延伸。由这些平坦面26a～26c分别形成了多边形状的凹陷23。

图17A及图17B所示的突起11的左侧面13和右侧面14，在端 面视角下构成了在轮胎径向上邻接地进行配置的两个凹陷23A、23B。

图17A的突起11的左侧面13和右侧面14，由四个平坦面27a～27d 构成。在端面视角下，左侧面13的顶面12侧的平坦面27a向右下倾 斜，朝向轮胎侧部3的表面，依次配置有向左下倾斜的平坦面27b、 向右下倾斜的平坦面27c、以及向左下倾斜的平坦面27d。右侧面14 的顶面12侧的平坦面27a向左下倾斜，朝向轮胎侧部3的表面，依 次配置有向右下倾斜的平坦面27b、向左下倾斜的平坦面27c、以及 向右下倾斜的平坦面27d。由平坦面27a、27b在突起11的顶面12 侧分别形成了具有三角形状的截面形状的一个凹陷23A，并与该凹陷23A的轮胎侧部3的表面侧邻接地，由平坦面27c、27d分别形成了 同样地具有三角形状的截面形状的一个凹陷23B。

图17B的突起11的左侧面13和右侧面14，由具有半圆状的截 面形状的两个曲面28a、28b构成。

由左侧面13和右侧面14的顶面12侧的曲面28a，分别形成了具 有半圆状的截面形状的一个凹陷23A，并与该凹陷23A的轮胎侧部3 的表面侧邻接地，由曲面28b分别形成了同样地具有半圆状的截面形 状的一个凹陷23B。

突起11的左侧面13和右侧面14也可以构成为在端面视角下、 在轮胎径向上邻接地进行配置的三个以上的凹陷。

通过对如图16A至图17B所示那样的左侧面13和右侧面14的 凹陷的形状、尺寸、个数适当地进行设定，能够对沿着突起11的顶 面12流动的空气流AF1、与沿着突起11的左侧面13流动的空气流 AF2的流量比率进行调节。另外，可以使左侧面13和右侧面14的凹 陷的形状、尺寸、个数各不相同。

也可以将图15的顶面12的形状、与图16A至图17B的左侧面 13和右侧面14的形状中的任一个组合起来构成一个突起11。

参照图5、图15至图17B可知，突起11的顶面12和左侧面13 在左边部17所成的角度、即突起11的顶端角度a2定义为：在端面 视角下、与顶面12对应的直线Lt、和与左侧面13的左边部17附近 的部分对应的直线Lfs所成的角度。与该顶端角度a2同样地，突起 11的顶面12和右侧面14在右边部18所成的角度、即突起11的顶端 角度a4定义为：在端面视角下、与顶面12对应的直线Lt、和与右侧 面14的右边部18附近的部分对应的直线Lfs所成的角度。

直线Lt定义为通过顶面12中厚度tRp最大的部分、且沿着轮胎 侧部3的表面延伸的直线。参照图5、图16A至图17B可知，在顶面 12为沿着轮胎侧部3的表面延伸的平坦面的情况下，在端面视角下， 使顶面12自身延长得到的直线是直线Lt。参照图15可知，在顶面12为曲面的情况下，在端面视角下，通过顶面12中厚度tRp最大的 位置P3、且沿着轮胎侧部3的表面延伸的直线是直线Lt。

参照图5及图15可知，在左侧面13和右侧面14由单一的平坦 面构成的情况下，在端面视角下，使左侧面13自身和右侧面14自身 延长得到的直线是直线Lfs。参照图16A至图16D可知，在左侧面 13和右侧面14构成了单一的凹陷23的情况下，在端面视角下，将 左边部17和凹陷23的最凹陷的位置连接的直线是直线Lfs，在端面 视角下，将右边部18和凹陷23的最凹陷的位置连接的直线是直线 Lfs。参照图17A及图17B可知，在构成了多个(在这些例子中为两 个)凹陷23A、23B的情况下，在端面视角下，将左边部17和位于 最靠近顶面12侧的凹陷23A的最凹陷的位置连接的直线是直线Lfs， 将右边部18和位于最靠近顶面12侧的凹陷23A的最凹陷的位置连 接的直线是直线Lfs。

此外，本发明的充气轮胎1具有如下特征，即，突起11的左边 部17和右边部18从轮胎宽度方向观察时相对于轮胎径向具有倾斜 (倾斜角度a1、a3)，顶面12和左右的侧面13、14所呈的顶端角度a2、a4为100°以下。因此，对于其它结构，除了前述替代方案以外， 还可以进行各种变更。

例如，只要不会显著地阻碍顶面12上的层流的形成，则可以通 过设置在轮胎径向上延伸的纵缝隙，将一个突起11在轮胎周向上进 行分割。另外，只要不会显著地阻碍顶面12上的层流的形成，也可 以通过设置在轮胎周向上延伸的横缝隙，将一个突起11在轮胎径向 上进行分割。另外，也可以在突起11上设置两个以上的纵缝隙或横 缝隙。

Claims (6)

1.一种充气轮胎，其具备在轮胎侧部的表面设置的突起，

所述突起具备：顶面、轮胎周向一侧的侧面即第一侧面、轮胎周向另一侧的侧面即第二侧面、轮胎径向内侧的端面即内端面、以及轮胎径向外侧的端面即外端面，

所述顶面与所述第一侧面相交的第一边部，在从轮胎宽度方向观察时相对于轮胎径向具有倾斜，并且，所述顶面与所述第二侧面相交的第二边部，在从轮胎宽度方向观察时相对于轮胎径向具有倾斜，

所述顶面与所述第一侧面在所述第一边部所成的角度即第一顶端角度、以及所述顶面与所述第二侧面在所述第二边部所成的角度即第二顶端角度为45°以上且65°以下，

所述内端面侧的所述顶面的轮胎周向的尺寸即所述突起的宽度，大于所述外端面侧的所述顶面的轮胎周向的尺寸即所述突起的宽度。

2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，所述第一边部在从轮胎宽度方向观察时，从轮胎径向的内端朝向轮胎径向的外端向右倾斜，所述第二边部在从轮胎宽度方向观察时，从轮胎径向的内端朝向轮胎径向的外端向左倾斜。

3.根据权利要求2所述的充气轮胎，其特征在于，所述第一边部与第二边部相对于通过所述顶面的轮胎周向的尺寸即所述突起的宽度的中央的、在轮胎径向上延伸的直线对称。

4.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，所述突起的所述宽度从所述内端面侧向所述外端面侧逐渐变窄。

5.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，

从所述轮胎宽度方向观察的所述第一边部的倾斜角度a1满足以下关系：23°≤a1≤43°；

从所述轮胎宽度方向观察的所述第二边部的倾斜角度a3满足以下关系：113°≤a3≤133°。

6.根据权利要求4所述的充气轮胎，其特征在于，

从所述轮胎宽度方向观察的所述第一边部的倾斜角度a1满足以下关系：23°≤a1≤43°；

从所述轮胎宽度方向观察的所述第二边部的倾斜角度a3满足以下关系：113°≤a3≤133°。