CN111918778A

CN111918778A - 充气轮胎

Info

Publication number: CN111918778A
Application number: CN201980021855.3A
Authority: CN
Inventors: 儿玉勇司
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2018-04-02
Filing date: 2019-03-11
Publication date: 2020-11-10
Anticipated expiration: 2039-03-11
Also published as: WO2019193931A1; JP7052498B2; JP2019181990A; US11787238B2; DE112019001751T5; CN111918778B; US20210146732A1

Abstract

一种充气轮胎，具备：凸部(9)，沿轮胎侧部S的轮胎侧面Sa与轮胎周向或轮胎径向交叉且延伸为长条状，并且在轮胎周向上隔开间隔地设有多个，在凸部(9)中，在沿长尺寸方向(L)的剖面形状中，从轮胎侧面(Sa)突出的外廓(9P)形成为包括曲率不同的多个主外廓部(9P₁)以及将各主外廓部(9P₁)之间连接的连接部(9P₂)。由此，能提高升力降低性能。

Description

充气轮胎

技术领域

本发明涉及充气轮胎。

背景技术

以往，例如专利文献1公开了一种充气轮胎，在所述充气轮胎中，在车辆装接时成为车辆的宽度方向内侧的轮胎侧部(轮胎外侧面)以在轮胎周向上互相隔开规定间隔的方式设有沿轮胎径向延伸的许多凸部(突部)。在该充气轮胎中，能在行驶时促进轮胎周围的空气流，因此能有效地降低高速行驶时的空气阻力。

此外，以往，例如专利文献2公开了一种具备形成有曲线突出部的侧壁的车辆用轮胎。在该专利文献2中，示出了如下过程：进入侧壁的空气流没有自然地穿过侧壁，而向车的轮罩的内侧移动，产生对轮胎的胎面上端进行下压的下压力。需要说明的是，当产生下压力时，作为向上方抬起车辆的力的升力降低。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-260378号公报

专利文献2：日本特开2013-18474号公报

发明内容

发明所要解决的问题

如专利文献1所示，已知通过在轮胎侧部设有凸部来降低行驶时的空气阻力，但随着车辆的性能提高，期望进一步的空气阻力的降低效果。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，提供一种能进一步提高空气阻力的降低效果的充气轮胎。

技术方案

为了解决上述的问题，达成目的，本发明的一个方案的充气轮胎具备：凸部，沿轮胎侧部的轮胎侧面与轮胎周向或轮胎径向交叉并延伸为长条状，且在轮胎周向上隔开间隔地设有多个，在所述凸部中，在沿长尺寸方向的剖面形状中，从轮胎侧面突出的外廓形成为包括曲率不同的多个主外廓部以及将各所述主外廓部之间连接的连接部。

此外，在本发明的一个方案的充气轮胎中，优选的是，所述外廓沿所述凸部的棱线形成。

此外，在本发明的一个方案的充气轮胎中，优选的是，所述外廓沿所述凸部的面形成。

此外，在本发明的一个方案的充气轮胎中，优选的是，在所述外廓中，相对于所述凸部的长尺寸方向的尺寸L，在除了距离所述长尺寸方向的各端(L×0.05)的范围以外的范围中形成有所述主外廓部和所述连接部。

此外，在本发明的一个方案的充气轮胎中，优选的是，在所述外廓中，相对于所述凸部的长尺寸方向的尺寸L，在(L×0.7)以上(L×0.9)以下的范围中形成有所述主外廓部，在(L×0)以上(L×0.3)以下的范围中形成有所述连接部。

此外，在本发明的一个方案的充气轮胎中，优选的是，在组装于正规轮辋、填充正规内压、施加正规载重并在呈水平面的路面接地、在所述路面上进行转动时，将所述轮胎侧部与所述路面的相对速度U以U[m/s]＝V×r/Q表示，将雷诺数Re以Re＝U×Q/ν表示，V是与充气轮胎的转动方向相向的主流速度[m/s]，r是从所述路面朝向旋转轴的距离[m]，Q是从所述路面至所述旋转轴的距离[m]，ν是空气的运动黏度[m²/s]，在主流速度V[m/s]为27.8的情况下，在使所述雷诺数Re成为2000<Re<4×10⁵的范围内的位置设置所述凸部。

此外，在本发明的一个方案的充气轮胎中，优选的是，在所述雷诺数Re的范围中，所述凸部的总体积Vo满足1000[mm³]≤Vo≤50000[mm³]的范围。

此外，在本发明的一个方案的充气轮胎中，优选的是，所述凸部的突出高度的最大位置在从所述轮胎侧面离开2mm以上10mm以下。

此外，在本发明的一个方案的充气轮胎中，优选的是，在轮胎周向上每1deg的各所述凸部的突出高度的轮胎周向上的变动量为1mm/deg以下。

此外，在本发明的一个方案的充气轮胎中，优选的是，在轮胎周向上每1deg的各所述凸部的质量的轮胎周向上的变动量为0.1g/deg以下。

此外，在本发明的一个方案的充气轮胎中，优选的是，各所述凸部在轮胎周向上的间隔不均匀。

此外，在本发明的一个方案的充气轮胎中，优选的是，指定车辆装接时的车辆内外的朝向，至少在成为车辆外侧的轮胎侧部形成有所述凸部。

发明效果

根据本发明，凸部的外廓形成为包括曲率不同的多个主外廓部以及将各主外廓部之间连接的连接部，由此，沿不同的曲率的各主外廓部的空气流在连接部的位置冲撞而以连接部为基点产生涡流，由此，辅助由凸部引起的紊流边界层的产生。因此，进一步促进充气轮胎中的空气流，进一步抑制在轮胎室的外侧远离车辆的空气的扩散，能够提高车辆产生的空气阻力的降低效果。

附图说明

图1是本发明的实施方式的充气轮胎的子午剖视图。

图2是本发明的实施方式的充气轮胎的侧视图。

图3是凸部的沿长尺寸方向的剖视图。

图4是其他例子的凸部的沿长尺寸方向的剖视图。

图5是其他例子的凸部的沿长尺寸方向的剖视图。

图6是其他例子的凸部的沿长尺寸方向的剖视图。

图7是其他例子的凸部的沿长尺寸方向的剖视图。

图8是其他例子的凸部的沿长尺寸方向的剖视图。

图9是凸部的短尺寸方向的剖视图。

图10是其他例子的凸部的短尺寸方向的剖视图。

图11是其他例子的凸部的短尺寸方向的剖视图。

图12是其他例子的凸部的短尺寸方向的剖视图。

图13是其他例子的凸部的短尺寸方向的剖视图。

图14是其他例子的凸部的短尺寸方向的剖视图。

图15是以往的充气轮胎的作用的说明图。

图16是以往的充气轮胎的作用的说明图。

图17是本发明的实施方式的充气轮胎的作用的说明图。

图18是本发明的实施方式的充气轮胎的作用的说明图。

图19是本发明的实施方式的充气轮胎的作用的说明图。

图20是从充气轮胎的侧面看凸部的放大图。

图21是凸部的侧视图。

图22是本发明的实施方式的充气轮胎的其他例子的侧视图。

图23是本发明的实施方式的充气轮胎的其他例子的侧视图。

图24是本发明的实施方式的充气轮胎的其他例子的侧视图。

图25是本发明的实施方式的充气轮胎的其他例子的侧视图。

图26是本发明的实施方式的充气轮胎的其他例子的侧视图。

图27是本发明的实施方式的充气轮胎的其他例子的侧视图。

图28是本发明的实施方式的充气轮胎的其他例子的侧视图。

图29是本发明的实施方式的充气轮胎的其他例子的侧视图。

图30是表示本发明的实施例的充气轮胎的性能试验的结果的图表。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的实施方式进行详细说明。需要说明的是，本发明不受该实施方式限定。此外，该实施方式的构成要素中包括本领域技术人员可以置换且容易置换的要素，或者实质上相同的要素。此外，本实施方式中记载的多个改进例可以在对于本领域技术人员而言显而易见的范围内进行任意组合。

图1是本实施方式的充气轮胎的子午剖面图。

在以下的说明中，轮胎径向是指与充气轮胎1的旋转轴P(参照图2等)正交的方向，轮胎径向内侧是指在轮胎径向上朝向旋转轴P的一侧，轮胎径向外侧是指在轮胎径向上远离旋转轴P的一侧。此外，轮胎周向是指以旋转轴P为中心轴的圆周方向。此外，轮胎宽度方向是指与旋转轴P平行的方向，轮胎宽度方向内侧是指在轮胎宽度方向上朝向轮胎赤道面(轮胎赤道线)CL的一侧，轮胎宽度方向外侧是指在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，并且从充气轮胎1的轮胎宽度的中心穿过的平面。轮胎宽度是位于轮胎宽度方向的外侧的部分之间在轮胎宽度方向上的宽度，就是说，是在轮胎宽度方向上离轮胎赤道面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上沿充气轮胎1的轮胎周向的线。在本实施方式中，对轮胎赤道线标注与轮胎赤道面相同的附图标记“CL”。

如图1所示，充气轮胎1具有：胎面部2、胎面部2两侧的胎肩部3、从各胎肩部3依次连续的侧壁部4、以及胎圈部5。此外，该充气轮胎1具备胎体层6、带束层7以及带束增强层8。

胎面部2由橡胶材料(胎面橡胶)形成，在充气轮胎1的轮胎径向的最外侧露出，其表面成为充气轮胎1的轮廓。在胎面部2的外周表面，就是说，在行驶时与路面接触的踏面形成有胎面表面21。胎面表面21设有多个(本实施方式中为四条)主槽22，该主槽22是沿着轮胎周向延伸、与轮胎赤道线CL平行的直线主槽。然后，胎面表面21通过该多个主槽22形成有多个肋状的环岸部23，该环岸部23沿轮胎周向延伸、与轮胎赤道线CL平行。此外，虽然图中未明示，但胎面表面21在各环岸部23设有与主槽22交叉的横纹槽。环岸部23通过横纹槽在轮胎周向被分割为多个。此外，横纹槽以在胎面部2的轮胎宽度方向最外侧向轮胎宽度方向外侧开口的方式形成。需要说明的是，横纹槽可以是与主槽22连通的形态或者不与主槽22连通的形态的任一种。

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露出于充气轮胎1的轮胎宽度方向的最外侧。此外，胎圈部5具有胎圈芯51和胎边芯52。胎圈芯51通过将作为钢丝的胎圈钢丝卷绕成环状来形成。胎边芯52是配置于通过在胎圈芯51的位置折回胎体层6的轮胎宽度方向端部而形成的空间的橡胶材料。

胎体层6的各轮胎宽度方向端部在一对胎圈芯51从轮胎宽度方向内侧向轮胎宽度方向外侧折回，且在轮胎周向滚绕成环状而构成轮胎的骨架。该胎体层6通过涂层橡胶包覆有胎体帘线(未图示)，该胎体帘线以相对于轮胎周向的角度具有沿着轮胎子午线方向并且处于轮胎周向的角度的方式并排设置有多条。胎体帘线由有机纤维(聚酯、人造丝、尼龙等)形成。该胎体层6至少设有一层。

带束层7形成层叠有至少两层带束71、72的多层构造，在胎面部2中配置于作为胎体层6的外周的轮胎径向外侧，在轮胎周向上覆盖胎体层6。带束71、72通过涂层橡胶包覆有帘线(未图示)，该帘线相对于轮胎周向以规定角度(例如20°～30°)并列设置有多个。帘线由钢或有机纤维(聚酯、人造丝、尼龙等)形成。此外，重叠的带束71、72配置为彼此的帘线交叉。

带束增强层8配置于作为带束层7的外周的轮胎径向外侧并在轮胎周向覆盖带束层7。带束增强层8通过涂层橡胶包覆有帘线(未图示)，该帘线与轮胎周向大致平行(±5°)地在轮胎宽度方向上并列设置多个。帘线由钢或有机纤维(聚酯、人造丝、尼龙等)形成。图1所示的带束增强层8配置为覆盖带束层7的轮胎宽度方向端部。带束增强层8的构成并不限于上述，虽然在图中未明示，但也可以是如下构成：配置为覆盖整个带束层7；或者，例如具有两层增强层，轮胎径向内侧的增强层配置为形成为在轮胎宽度方向大于带束层7而覆盖整个带束层7，轮胎径向外侧的增强层配置为仅覆盖带束层7的轮胎宽度方向端部；或者，例如具有两层增强层，各增强层配置为仅覆盖带束层7的轮胎宽度方向端部。即，带束加强层8与带束层7的至少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10mm)的带材在轮胎周向卷绕。

图2是本实施方式的充气轮胎的侧面图。图3～图8是凸部的沿长尺寸方向的剖面图。图9～14是凸部的短尺寸方向的剖面图。

在以下的说明中，如图1所示，轮胎侧部S是指，在从胎面部2的接地端T至轮胎宽度方向外侧且从轮辋检测线R至轮胎径向外侧的范围均匀连续的面。此外，接地端T是指，将充气轮胎1轮毂组装于正规轮辋，并且填充正规内压，同时施加了正规载荷的70％时，在该充气轮胎1的胎面部2的胎面表面21与路面(水平面)接地的区域中轮胎宽度方向的两个最外端，所述接地端T在轮胎周向上连续。此外，轮辋检测线R是指，用于确认是否正常地进行了轮胎的轮辋组装的线，一般在胎圈部5的表侧面中表示为沿轮辋凸缘的轮胎径向外侧的轮辋凸缘附近的部分在轮胎周向连续的环状的凸线。

需要说明的是，正规轮辋是指，由JATMA规定的“标准轮辋”、由TRA规定的“DesignRim(设计轮辋)”、或者由ETRTO规定的“Measuring Rim(测量轮辋)”。此外，正规内压是指，由JATMA规定的“最高气压”、由TRA规定的“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLDINFLATION PRESSURES(各种冷充气压力下的轮胎负荷极限)”所记载的最大值、或者由ETRTO规定的“INFLATION PRESSURES(充气压力)”。此外，正规载荷是指，由JATMA规定的“最大负荷能力”、由TRA规定的“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES(各种冷充气压力下的轮胎负荷极限)”所记载的最大值、或者由ETRTO规定的“LOADCAPACITY(负荷能力)”。

如图1和图2所示，本实施方式的充气轮胎1在至少一方的轮胎侧部S中，设有从作为该轮胎侧部S的表面的轮廓的轮胎侧面Sa向轮胎的外侧突出的凸部9。凸部9由橡胶材料(可以是构成轮胎侧部S的橡胶材料，也可以是与该橡胶材不同的橡胶材料)形成，形成为沿轮胎侧部S的轮胎侧面Sa以与轮胎周向或轮胎径向交叉的方式呈长条状延伸的突条。如图2所示，将延伸方向(长尺寸方向)设为连结各端9D的直线L。凸部9形成为由直线L表示的延伸方向(长尺寸方向)如图2所示与轮胎周向和轮胎径向交叉，但也可以作为在图中未明示但沿轮胎周向的接线仅与轮胎径向交叉，或者沿轮胎径向仅与轮胎周向交叉。该凸部9沿轮胎周向配置有多个。

在本实施方式中，凸部9例如如图2所示，在从充气轮胎1的侧面看时沿延伸方向(长尺寸方向)延伸，并且弯曲形成为C字状。凸部9不限于弯曲，从充气轮胎1的侧面看时，也可以沿延伸方向(长尺寸方向)呈直线状形成，也可以折弯为V字而形成，也可以形成为S字形，也可以曲折而构成，也可以呈锯齿状形成。而且，在任意一种构成中都将延伸方向(长尺寸方向)设为连结各端9D的直线L。

在凸部9中，在图3～图8所示的沿长尺寸方向的剖面形状中，从轮胎侧面Sa向轮胎外侧突出的外廓9P形成为在各端9D之间包括主要形成外廓的曲率不同的多个主外廓部9P₁以及连接各主外廓部9P₁之间的连接部9P₂。需要说明的是，图3～图8为概略图，以平面表示轮胎侧面Sa，将外廓9P表示为具有两个主外廓部9P₁和连接其之间的连接部9P₂的构成。在本实施方式的充气轮胎1中，在图中未明示，但外廓9P也包括具有3个以上主外廓部9P₁和连接各主外廓部9P₁之间的两个以上连接部9P₂的构成。

主外廓部9P₁沿具有任意的曲率的曲率圆而形成。此外，主外廓部9P₁包括曲率为0的直线。如图3所示，主外廓部9P₁成为在比轮胎侧面Sa靠轮胎内侧配置曲率圆的中心并向轮胎外侧鼓出的曲率圆。此外，如图4所示，在主外廓部9P₁中，在其间具有连接部9P₂的长尺寸方向的至少一方的主外廓部9P₁成为在比轮胎侧面Sa靠轮胎外侧配置曲率圆的中心并向轮胎内侧凹陷的曲率圆。

连接部9P₂连接各主外廓部9P₁之间，经由拐点与各主外廓部9P₁连接。在连接部9P₂中，可以如图3、图4以及图8所示，以与各主外廓部9P₁连接的各拐点一致的方式以点来形成，也可以如图5～图7所示，在与各主外廓部9P₁连接的各拐点之间在长尺寸方向上具有规定间隔。连接部9P₂在长尺寸方向上具有规定间隔的情况下，可以如图5所示以比轮胎侧面Sa向轮胎外侧离开的方式形成为凸状，也可以如图6所示形成为直线状，也可以如图7所示以相对于轮胎侧面Sa靠近轮胎内侧的方式形成为凹状。对于该连接部9P₂，如果将其自身设为在各主外廓部9P₁之间存在的角，则两个主外廓部9P₁以某角度相接触的角形成为比轮胎侧面Sa向轮胎外侧伸出的出角。即，对于连接部9P₂，在将其自身设为角的情况下，不包括形成为比轮胎侧面Sa向轮胎内侧凹陷的入角的情况的构成。

此外，对凸部9的与延伸方向(直线L)正交的短尺寸方向的剖面形状进行说明。图9所示的凸部9的短尺寸方向的剖面形状设为四边形。图10所示的凸部9的短尺寸方向的剖面形状设为三角形。图11所示的凸部9的短尺寸方向的剖面形状设为梯形。不限于图9～图11，虽然在图中未明示，但凸部9的短尺寸方向的剖面形状也可以设为多边形。此外，在图9～图11中，将凸部9的短尺寸方向的剖面形状示出为角部，但该角部也可以由C面、R面进行倒角处理。此外，图12所示的凸部9的短尺寸方向的剖面形状设为半圆形。不限于图12，虽然在图中未明示，但凸部9的短尺寸方向的剖面形状可以是例如半椭圆形状或者半长圆形状等各种基于圆弧的形状。此外，图9～图12所示的凸部9从轮胎侧面Sa直接立起而形成，但也可以如图13所示，立起的部分通过圆弧部光滑地形成，也可以如图14所示，立起的部分经由台阶部形成。需要说明的是，凸部9的短尺寸方向的剖面形状也可以不是如图9～图14所示的在图的左右对称的形状，而是非对称的形状。

而且，在凸部9中，上述的图3～图8所示的沿长尺寸方向的剖面形状的外廓9P在图9～图11、图13以及图14所示的上述的短尺寸方向的剖面形状中，角部(包括倒角处理)沿在长尺寸方向上连续的棱线形成。即在图3～图8所示的沿长尺寸方向的剖面是在图9～图11、图13以及图14中角部被沿在长尺寸方向上连续的棱线切断的剖面。此外，在凸部9中，上述的图3～图8所示的沿长尺寸方向的剖面形状的外廓9P在图9～图14所示的上述的短尺寸方向的剖面形状中，边沿着在长尺寸方向上连续的面形成。即，图3～图8所示的沿长尺寸方向的剖面是在图9～图14中边被沿在长尺寸方向上连续的面切断的剖面。

像这样，本实施方式的充气轮胎1具备凸部9，该凸部9沿轮胎侧部S的轮胎侧面Sa以与轮胎周向或轮胎径向交叉的方式长条状延伸，并且在轮胎周向上隔开间隔地设置多个，在凸部9中，在沿长尺寸方向的剖面形状中从轮胎侧面Sa突出的外廓9P形成为包括曲率不同的多个主外廓部9P₁以及连接各主外廓部9P₁之间的连接部9P₂。

对充气轮胎1的作用进行说明。图15和图16是以往的充气轮胎的作用的说明图。图17～图19是本实施方式的充气轮胎的作用的说明图。

如图15所示，将不具有凸部9的现有的充气轮胎11组装于轮辋50并装接于车辆100，由此配置于车辆100的轮胎室101内。在该状态下，当充气轮胎11以旋转方向Y1进行旋转时，车辆100朝向方向Y2行驶。在该车辆100行驶时，在充气轮胎11的周边空气流会停滞。而且，如图16所示，为了避免该停滞，在轮胎室101的外侧产生从车辆100的侧面102离开的空气的扩散，由此构成空气阻力。

对于像这样的现象，如图17所示，将本实施方式的充气轮胎1同样地组装于轮辋50并装接于车辆100，由此，配置于车辆100的轮胎室101内。在该状态下，当充气轮胎1以旋转方向Y1进行旋转时，车辆100朝向方向Y2行驶。在车辆100行驶时，向旋转方向Y1旋转移动的凸部9使其周边的空气紊流化，从而改善上述的空气流的停滞。具体而言，在充气轮胎1旋转时的上部(比旋转轴P靠上侧)，产生紊流边界层，会促进充气轮胎1处的空气流。其结果是，如图18所示，在轮胎室101的外侧从车辆100的侧面102离开的空气的扩散受到抑制，能降低车辆100产生的空气阻力。该空气阻力的降低有助于车辆100的燃料效率的提高。

特别是，在本实施方式的充气轮胎1中，凸部9的外廓9P形成为包括曲率不同的多个主外廓部9P₁以及连接各主外廓部9P₁之间的连接部9P₂，由此，使沿不同的曲率的各主外廓部9P₁的空气流在连接部9P₂的位置发生冲撞，以连接部9P₂为基点产生涡流，由此辅助紊流边界层的产生。因此，进一步促进充气轮胎1的空气流，进一步抑制在轮胎室101的外侧远离车辆100的侧面102的空气的扩散，能提高车辆100产生的空气阻力的降低效果。

以上述的连接部9P₂为基点的涡流是通过使凸部9的外廓9P沿凸部9的棱线(图9～图11、图13以及图14的短尺寸方向的剖面形状中的角部)形成来产生的。因此，优选的是，外廓9P沿凸部9的棱线在长尺寸方向上形成。

此外，以上述的连接部9P₂为基点的涡流是通过使凸部9的外廓9P沿凸部9的面(图9～图14的短尺寸方向的剖面形状中的边)形成来产生的。因此，优选的是，外廓9P沿凸部9的面在长尺寸方向上形成。

此外，在本实施方式的充气轮胎1中，优选的是，外廓9P如图3～图8所示，相对于凸部9的长尺寸方向的尺寸L，在除了长尺寸方向的各端9D(L×0.05)的范围L₀以外的范围中形成有主外廓部9P₁和连接部9P₂。

在凸部9的距离长尺寸方向的各端9D(L×0.05)的范围L₀中，即使主外廓部9P₁的范围较小且沿主外廓部9P₁的空气流在连接部9P₂的位置冲撞，也不易产生以连接部9P₂为基点的涡流。因此，通过在凸部9的除了距离长尺寸方向的各端9D(L×0.05)的范围L₀以外的范围中形成有主外廓部9P₁和连接部9P₂，适当地产生以连接部9P₂为基点的涡流，能显著地得到车辆100产生的空气阻力的降低效果。在范围L₀中，由于成为靠近轮胎侧面Sa而在空气的粘性的影响下附着于轮胎侧面Sa的气流，不易产生以连接部9P₂为基点的涡流，因此，通过将范围L₀除外，适当产生以连接部9P₂为基点的涡流，能得到空气阻力的降低效果。因此，如图8所示，即使在凸部9的距离长尺寸方向的各端9D为范围L₀内设置呈与连接部9P₂类似的构成的台阶部，该台阶部也不易产生涡流，因此在本实施方式中，不由该台阶部形成连接部9P₂。

此外，在本实施方式的充气轮胎1中，优选的是，在外廓9P中，相对于凸部9的长尺寸方向的尺寸L，在(L×0.7)以上(L×0.9)以下的范围L₁中形成有主外廓部9P₁，在(L×0)以上(L×0.3)以下的范围L₂中形成有连接部9P₂。在此的主外廓部9P₁的范围L₁是将所有的主外廓部9P₁的范围L₁相加后的范围，在有多个连接部9P₂的情况下，连接部9P₂的范围L₂也是所有的连接部9P₂的范围L₂相加后的范围。

通过使主外廓部9P₁形成于相对于凸部9的长尺寸方向的尺寸L在(L×0.7)以上的范围L₁中，能使沿该主外廓部9P₁的空气流在连接部9P₂的位置冲撞而充分产生以连接部9P₂为基点的涡流。另一方面，通过使主外廓部9P₁形成于相对于凸部9的长尺寸方向的尺寸L在(L×0.9)以下的范围L₁中，能确保在其间具有连接部9P₂的其他主外廓部9P₁的范围L₁，由此使沿在其间具有连接部9P₂的两主外廓部9P₁的空气流在连接部9P₂的位置冲撞而充分产生以连接部9P₂为基点的涡流。在范围L₁中，通过在从轮胎侧面Sa向轮胎外侧离开的位置设定连接部9P₂，在从通过空气的粘性而附着于轮胎侧面Sa附近的气流离开的位置设定范围L₁，能以连接部9P₂为基点适当产生涡流，得到空气阻力的降低效果。

此外，在本实施方式的充气轮胎1中，在图2中，组装于正规轮辋、填充正规内压、施加正规载重并在呈水平面的路面G接地(在图2中以载重0(无负荷)的状态示出)、在路面G上以旋转方向Y进行旋转、向图2中的左方向转动时，将轮胎侧部S与路面G的相对速度U以U[m/s]＝V×r/Q表示，将雷诺数Re以Re＝U×Q/ν表示，V是与充气轮胎1的转动方向对向的主流速度(相当于车辆行驶速度)[m/s]，Q是从路面G至旋转轴P的距离[m]，r是从路面G朝向旋转轴P的距离[m]，ν是与充气轮胎1接触的空气的运动黏度[m²/s]，在主流速度V[m/s]为27.8的情况下，在使雷诺数Re成为2000<Re<4×10⁵的范围内的位置设置凸部9。

即，在本实施方式的充气轮胎1中，在主流速度V[m/s]时，在使雷诺数Re成为2000<Re<4×10⁵的范围这样的距离r[m]的位置设置凸部9。

对该构成的充气轮胎1的作用进行说明。如图15所示，不具有凸部9的以往的充气轮胎11在以旋转方向Y1进行旋转、车辆100朝向方向Y2进行行驶时，在充气轮胎11的周边空气流发生变化。于是，如图16所示，通过该空气流，在充气轮胎11的接地部中从前端向轮胎侧部S绕入的空气量较少，路面G与车辆底面的空间的压力增加，产生作为向上方抬起车辆100的力的升力。

相对于这样的现象，本实施方式的充气轮胎1如图17所示，在以旋转方向Y1进行旋转、车辆100朝向方向Y2进行行驶时，通过向旋转方向Y1进行旋转移动的凸部9使凸部9的周边的空气的导向效果(排斥效果)变大，降低路面与车辆底面的空间的压力。具体而言，在作为充气轮胎1的旋转时的下部的接地部(使雷诺数Re成为2000<Re<4×10⁵的范围这样的距离r[m]的位置)中，由凸部9得到的空气的导向效果(排斥效果)较大，如图18所示，在充气轮胎1的接地部中，从前端向轮胎侧部S绕入的空气量增加，路面与车辆底面的空间的压力降低，作为向上方抬起车辆100的力的升力降低。

升力的降低(升力降低性能)会增加下压力，由此提高充气轮胎1的接地性，有助于作为车辆100的行驶性能的驾驶稳定性能的提高。

此外，在本实施方式的充气轮胎1中，优选的是，在上述的雷诺数Re的范围中，凸部9的总体积Vo满足1000[mm³]≤Vo≤50000[mm³]的范围。即，通过规定上述的雷诺数Re的范围中的凸部9的总体积Vo，能使由凸部9得到的导向效果(排斥效果)变大，在充气轮胎1的接地部中从前端向轮胎侧部S绕入的空气量进一步增加，因此路面与车辆底面的空间的压力进一步降低，能使升力进一步降低。

此外，在本实施方式的充气轮胎1中，优选的是，指定车辆装接时的旋转方向，在上述的雷诺数Re的范围中，如图2所示，凸部9的至少一处沿旋转方向Y的从始端向终端的延伸方向从轮胎径向内侧朝向轮胎径向外侧倾斜。在此，虽然图中未明示，但旋转方向的指定例如通过在胎面部2的轮胎宽度方向外侧，即出现在轮胎的侧面的侧壁部4设置的标识(例如朝向车辆前进时的箭头)示出。即，根据该构成，能在充气轮胎1的接地部中从前端上方朝向下方引导空气，因此使由凸部9得到的引导效果(排斥效果)增大，在充气轮胎1的接地部中，从前端向轮胎侧部S绕入的空气量进一步增加，因此路面与车辆底面的空间的压力进一步降低，能使升力进一步降低。

此外，如从充气轮胎的侧面看图20的凸部的放大图和图21的凸部的侧视图所示，凸部9由延伸方向上的中间部9A以及在中间部9A的延伸方向的两侧连续设置的各顶端部9B构成。中间部9A是从凸部9的延伸方向的长度L的中央9C向延伸方向的两侧为长度L的25％(L×0.25)的范围的部分。顶端部9B是在中间部9A的延伸方向的两侧进一步延伸设置且除了距离延伸方向的各端9D为凸部9的延伸方向的长度L的5％(L×0.05)的范围以外的部分。将凸部9的延伸方向的长度L设为凸部9的各端9D之间的最短距离。

而且，中间部9A包括从轮胎侧面Sa的突出高度h的最大位置hH。此外，顶端部9B包括从轮胎侧面Sa的突出高度h的最小位置hL。在图21中，凸部9的延伸方向的突出高度h从一端9D朝向中央9C逐渐变高，从中央9C朝向另一端9D逐渐变低。该情况下，突出高度h的最大位置hH与中央9C一致，最小位置hL是距离端9D为长度L的5％的位置并与顶端部9B的端一致。需要说明的是，在图21中，凸部9的延伸方向的突出高度h为了方便起见示出为呈圆弧状变化，但如上所述，在沿长尺寸方向的剖面形状中，外廓9P包括多个主外廓部9P₁和连接部9P₂并且形成棱线、面。此外，最大位置hH可以是整个中间部9A，在该情况下，顶端部9B的突出高度h从中间部9A逐渐变低。

像这样，在本实施方式的充气轮胎1中，凸部9的延伸方向上的中间部9A包括从轮胎侧面Sa的突出高度h的最大位置hH，并且设于中间部9A的延伸方向的两端侧的各顶端部9B包括从轮胎侧面Sa的突出高度h的最小位置hL。根据该充气轮胎1，凸部9的质量在顶端部9B变少。其结果是，会抑制在凸部9的顶端部9B附近与轮胎侧面Sa侧的急剧的质量变化，因此，能提高凸部9的耐久性，而且能提高轮胎周向的均匀性，因此能提高均匀性(Uniformity)。

对于凸部9的配置，在图2以及图22～图29的充气轮胎的侧视图中示出。在图2、图22以及图23所示的充气轮胎1中，凸部9配置于轮胎最大宽度H的位置(参照图24～图29)。在此，轮胎最大宽度H的位置是轮胎宽度方向的最大的位置，在将充气轮胎1轮毂组装于正规轮辋，并且填充了正规内压的无负荷状态时，是从轮胎宽度方向最大的轮胎总宽度除去轮胎侧面的图案/文字等以外的宽度。需要说明的是，在设有对轮辋进行保护的轮辋保护条(沿着轮胎周向设置并向轮胎宽度方向外侧突出)的轮胎中，该轮辋保护条为轮胎宽度方向的最大部分，但本实施方式所定义的轮胎最大宽度H将轮辋保护条除外。在图24～图29所示的充气轮胎1中，凸部9未配置于轮胎最大宽度H的位置。在图24和图25所示的充气轮胎1中，凸部9配置于比轮胎最大宽度H靠轮胎径向外侧。在图26和图27所示的充气轮胎1中，凸部9配置于比轮胎最大宽度H靠轮胎径向内侧。在图28和图29所示的充气轮胎1中，凸部9配置于比轮胎最大宽度H靠轮胎径向外侧和比轮胎最大宽度H靠轮胎径向内侧。

在图2、图23、图25～图27、图28的轮胎径向内侧以及图29中，各凸部9在轮胎周向上隔开间隔地设置。在图22、图24以及图28的轮胎径向外侧中，在轮胎周向上邻接的凸部9在轮胎径向上一部分重叠地设置。在各凸部9在轮胎径向上一部分重叠地设置的情况下，重叠部位是除了中间部9A以外的部位，即顶端部9B、顶端部9B的端(距离端9D为长度L的5％的范围)。在图2、图22、图24、图26以及图28中，在轮胎周向上邻接的凸部9的相对于轮胎周向和相对于轮胎径向的延伸方向的倾斜相同。在图23、图25、图27、图29所示的充气轮胎1中，在轮胎周向上邻接的凸部9的相对于轮胎周向和相对于轮胎径向的延伸方向的倾斜不同。需要说明的是，凸部9的配置不限定于图2以及图22～图29所示的配置。

需要说明的是，在图9～图14所示的凸部9的短尺寸方向的剖面形状中，在本实施方式中，剖面积在中间部9A的突出高度h的最大位置hH处最大，剖面积在顶端部9B的突出高度h的最小位置hL处小。而且，短尺寸方向的宽度W可以匹配于突出高度h的变化而以在最大位置hH处最大、在最小位置hL处变小的方式变化，也可以不变化。

此外，在本实施方式的充气轮胎1中，优选的是，凸部9的中间部9A的突出高度h(突出高度h的最大位置)为2mm以上10mm以下。

当中间部9A的突出高度h小于2mm时，变得不易得到引导周边的空气的作用。另一方面，当中间部9A的突出高度h大于10mm时，冲撞于凸部9的空气流增加，由此空气阻力趋于增加。因此，优选的是，将中间部9A的突出高度h设为2mm以上10mm以下。

此外，在本实施方式的充气轮胎1中，优选的是，外廓9P如图9～图14所示，相对于突出高度h，在除了距离轮胎侧面Sa(h×0.05)的范围h₀以外的范围中形成有主外廓部9P₁以及连接部9P₂。

根据该充气轮胎1，距离轮胎侧面Sa(h×0.05)的范围h₀是沿轮胎侧面Sa的空气流施加于凸部9并且开始变化的部分，不易产生以连接部9P₂为基点的涡流。因此，通过在除了距离轮胎侧面Sa(h×0.05)的范围h₀以外的范围中形成有主外廓部9P₁和连接部9P₂，能适当地产生以连接部9P₂为基点的涡流，能显著地得到车辆100产生的空气阻力的降低效果。在范围h₀中，由于成为靠近轮胎侧面Sa而在空气的粘性的影响下附着于轮胎侧面Sa的气流，不易产生以连接部9P₂为基点的涡流，因此，通过将范围L₀除外，适当产生以连接部9P₂为基点的涡流，能得到降低空气阻力的效果。需要说明的是，从轮胎侧面Sa立起的部分的圆弧部(参照图13)、台阶部(参照图14)有可能对外廓9P的作用造成影响，因此优选设置在对外廓9P的作用影响小的范围h₀中。

此外，在本实施方式的充气轮胎1中，优选的是，如图2所示，在从旋转轴P沿轮胎径向切断的轮胎周向上每1deg的各凸部9的突出高度h的轮胎周向上的变动量为1mm/deg以下。

根据该充气轮胎1，通过规定凸部9的轮胎周向上的突出高度h的变动，能抑制由凸部9的形状变动产生的风噪声，能降低由该风噪声导致从凸部9产生的噪音。并且，根据该充气轮胎1，通过规定包括凸部9的轮胎周向上的突出高度h的变动，轮胎周向的均匀性得到提高，因此能显著地得到提高均匀性的效果。

此外，在本实施方式的充气轮胎1中，优选的是，如图2所示，在从旋转轴P沿轮胎径向切断的轮胎周向上每1deg的凸部9的质量的轮胎周向上的变动量为0.1g/deg以下。

根据该充气轮胎1，通过规定凸部9的轮胎周向上的质量变动，能抑制凸部9的质量变动，抑制伴随着充气轮胎1的旋转的振动，能降低由该振动导致从凸部9产生的噪音。并且，根据该充气轮胎1，通过规定包含凸部9的轮胎周向上的质量的变动，轮胎周向的均匀性得到提高，因此能显著地得到提高均匀性的效果。

此外，在本实施方式的充气轮胎1中，优选的是，各凸部9在轮胎周向上的间隔不均匀。

根据该充气轮胎1，由于针对沿轮胎侧部S的轮胎侧面Sa的空气流抵消各凸部9的轮胎周向的周期性，因此，由各凸部9产生的声压因频率的不同而相互分散或抵消，因此，能降低充气轮胎1产生的噪声(声压级)。

需要说明的是，凸部9的间隔表示为：在从充气轮胎1的侧面看时，从凸部9的端9D沿轮胎径向引辅助线(未图示)，各凸部9处的辅助线之间的以旋转轴P为中心的角度。而且，为了使各凸部9的间隔不均匀，可以通过如下方式来实施：使凸部9的形状(突出高度h、宽度W、延伸方向的长度L)、与轮胎周向或轮胎径向交叉的倾斜度相同并改变轮胎周向的间距；改变形状(突出高度h、宽度W、延伸方向的长度L)；改变与轮胎周向或轮胎径向交叉的倾斜度等。

此外，在本实施方式的充气轮胎1中，优选的是，指定车辆装接时的车辆内外的朝向，至少在成为车辆外侧的轮胎侧部S形成有凸部9。

即，在本实施方式的充气轮胎1装接于车辆100(参照图17)的情况下，在轮胎宽度方向上，指定有针对车辆100的内侧和外侧的朝向。虽然在图中并未明示，但朝向的指定例如通过设置于侧壁部4的标识来示出。因此，在装接于车辆100的情况下，朝向车辆100的内侧的一侧成为车辆内侧，朝向车辆100的外侧的一侧成为车辆外侧。需要说明的是，车辆内侧和车辆外侧的指定不限于装接于车辆100的情况。例如，在进行了轮辋组装的情况下，在轮胎宽度方向上确定轮辋50(参照图17)相对于车辆100的内侧和外侧的朝向。因此，在进行了轮辋组装的情况下，充气轮胎1在轮胎宽度方向上被指定了相对于车辆内侧以及车辆外侧的朝向。

在向车辆100装接时，车辆外侧的轮胎侧部S从轮胎室101露出于外侧，因此通过在该车辆外侧的轮胎侧部S设置凸部9，能将空气流向车辆外侧挤出，因此，在充气轮胎1的行进方向的后侧，能显著地得到将从轮胎室101产生的涡流细分化的作用。

需要说明的是，在上述的实施方式的充气轮胎1中，优选的是，图9～图14所示的凸部9的短尺寸方向的宽度W设为0.5mm以上10.0mm以下。当凸部9的短尺寸方向的宽度W小于上述范围时，凸部9与空气流接触的范围小，因此，不易得到由凸部9得到的对周边的空气流的进行引导的效果。另一方面，当凸部9的短尺寸方向的宽度W大于上述范围时，凸部9与空气流接触的范围大，因此，凸部9会构成空气阻力增加的原因、或者轮胎重量增加的原因。因此，通过使凸部9的短尺寸方向的宽度W合理化，能显著地得到由凸部9得到的对周边的空气流的进行引导的效果。

需要说明的是，相对于胎面部2的横纹槽的轮胎周向上的间距，凸部9的轮胎周向上的间距既可以为等间距，也可以为不同的间距。当使凸部9的轮胎周向上的间距相对于胎面部2的横纹槽的轮胎周向上的间距不同时，由凸部9产生的声压与由横纹槽产生的声压因频率的不同而相互分散、抵消，因此能降低由横纹槽产生的花纹噪声。需要说明的是，使凸部9的轮胎周向上的间距与其轮胎周向上的间距不同的横纹槽包括由多个主槽22在轮胎宽度方向划分形成多个肋状的环岸部23中的所有横纹槽。但是，为了显著地得到降低由横纹槽产生的花纹噪声的效果，优选使凸部9的轮胎周向上的间距相对于最靠近凸部9配置的轮胎宽度方向最外侧的横纹槽的间距不同。

实施例

在本实施例中，关于条件不同的多种充气轮胎，进行了与空气阻力降低性能和升力降低性能相关的试验(参照图30)。

在升力降低性能和空气阻力降低性能的试验中，在将195/65R15的轮胎尺寸的轮胎模型装接于带电机辅助的轿车的主体模型的车辆模型的模拟试验中，进行以相当于100km/h的行驶速度行驶的情况下的风洞试验，根据其空气动力阻力系数，使用利用格子玻尔兹曼方法的流体解析软件，计算出空气动力特性(空气阻力降低性能和升力降低性能)，基于计算结果，进行将现有例作为基准(100)的指数评价。在这些指数评价中，数值越大，表示空气阻力降低性能和升力降低性能越优异。

在图30中，现有例和实施例1～实施例17的充气轮胎在轮胎侧部的轮胎侧面具有凸部。凸部以图2所示的配置设于车辆外侧和车辆内侧，在图10所示的短尺寸方向剖面中设为参照图21的侧面形状。而且，在以往例的充气轮胎中，凸部的外廓不包括主外廓部与连接部，且凸部的配置在规定的雷诺数Re的范围外。

另一方面，在实施例1～实施例17的充气轮胎中，凸部的外廓包括两个主外廓部和一个连接部。此外，在实施例1～实施例8的充气轮胎中，凸部的配置在规定的雷诺数Re的范围外。此外，在实施例9～实施例17的充气轮胎中，凸部的配置在规定的雷诺数Re的范围内。从长尺寸方向的各端开始的范围y为除了主外廓部和连接部以外的范围，表示上述的实施方式中的各范围L₀。主外廓部的范围z是所有主外廓部相加的范围，是将所有上述的实施方式中的各范围L₁相加的范围。在本实施例中，连接部的范围v由点形成为0。

而且，如图30的试验结果所示，可知各实施例的充气轮胎的空气阻力降低性能得到改善。

附图标记说明

1 充气轮胎

2 胎面部

21 胎面表面

22 主槽

23 环岸部

3 胎肩部

4 侧壁部

5 胎圈部

50 轮辋

51 胎圈芯

52 胎边芯

6 胎体层

7 带束层

71、72 带束

8 带束增强层

9 凸部

9P 外廓

9P₁ 主外廓部

9P₂ 连接部

9A 中间部

9B 顶端部

9C 中央

9D 端

100 车辆

101 轮胎室

CL 轮胎赤道面

G 路面

L 凸部的长尺寸方向尺寸

L₀ 从凸部的长尺寸方向的端开始并且除了主外廓部和连接部以外的范围

L₁ 主外廓部的范围

L₂ 连接部的范围

h₀ 从轮胎侧面开始并且除了高度方向的主外廓部和连接部以外的范围

P 旋转轴

R 轮辋检测线

S 轮胎侧部

Sa 轮胎侧面

T 接地端

W 凸部的宽度

h 凸部的突出高度

Claims

1.一种充气轮胎，具备：凸部，沿轮胎侧部的轮胎侧面与轮胎周向或轮胎径向交叉并延伸为长条状，且在轮胎周向上隔开间隔地设有多个，

在所述凸部中，在沿长尺寸方向的剖面形状中，从轮胎侧面突出的外廓形成为包括曲率不同的多个主外廓部以及将各所述主外廓部之间连接的连接部。

2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其中，所述外廓沿所述凸部的棱线形成。

3.根据权利要求1所述的充气轮胎，其中，所述外廓沿所述凸部的面形成。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的充气轮胎，其中，在所述外廓中，相对于所述凸部的长尺寸方向的尺寸L，在除了距离所述长尺寸方向的各端(L×0.05)的范围以外的范围中形成有所述主外廓部和所述连接部。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的充气轮胎，其中，在所述外廓中，相对于所述凸部的长尺寸方向的尺寸L，在(L×0.7)以上(L×0.9)以下的范围中形成有所述主外廓部，在(L×0)以上(L×0.3)以下的范围中形成有所述连接部。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的充气轮胎，其中，在组装于正规轮辋、填充正规内压、施加正规载重并在呈水平面的路面接地、在所述路面上进行转动时，将所述轮胎侧部与所述路面的相对速度U以U[m/s]＝V×r/Q表示，将雷诺数Re以Re＝U×Q/ν表示，V是与充气轮胎的转动方向相向的主流速度[m/s]，r是从所述路面朝向旋转轴的距离[m]，Q是从所述路面至所述旋转轴的距离[m]，ν是空气的运动黏度[m²/s]，在主流速度V[m/s]为27.8的情况下，在使所述雷诺数Re成为2000<Re<4×10⁵的范围内的位置设置所述凸部。

7.根据权利要求6所述的充气轮胎，其中，在所述雷诺数Re的范围中，所述凸部的总体积Vo满足1000[mm³]≤Vo≤50000[mm³]的范围。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的充气轮胎，其中，所述凸部的突出高度的最大位置在从所述轮胎侧面离开2mm以上10mm以下。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的充气轮胎，其中，在轮胎周向上每1deg的各所述凸部的突出高度在轮胎周向上的变动量为1mm/deg以下。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的充气轮胎，其中，在轮胎周向上每1deg的各所述凸部的质量在轮胎周向上的变动量为0.1g/deg以下。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的充气轮胎，其中，各所述凸部在轮胎周向上的间隔不均匀。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的充气轮胎，其中，车辆装接时的车辆内外的朝向被指定，并且至少在成为车辆外侧的轮胎侧部形成有所述凸部。