JPWO2015098878A1

JPWO2015098878A1 - 車両

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Publication number: JPWO2015098878A1
Application number: JP2015554900A
Authority: JP
Inventors: 勇司児玉
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2013-12-25
Filing date: 2014-12-22
Publication date: 2017-03-23
Anticipated expiration: 2034-12-22
Also published as: CN105848990A; JP6561844B2; CN105848990B; DE112014006063T5; US9950746B2; DE112014006063B4; WO2015098878A1; US20160318561A1

Abstract

この車両１は、空気入りタイヤ１０を装着した車輪２と、車輪２を囲むタイヤハウス３１を有する車体３とを備える。また、空気入りタイヤ１０が、所定のタイヤハウス側面３１１に対向するサイドウォール部に複数の凸部６ｐを有する。また、タイヤハウス側面３１１の平均法線ベクトルＶが、車輪２の回転軸Ｏに対して傾斜する。かかる構成では、車両走行時にてタイヤが転動すると、サイドウォール部の凸部６ｐにより空気の流通促進作用あるいは整流作用が生じて、タイヤとタイヤハウス側面３１１との間に負圧が形成される。

Description

この発明は、車両に関し、さらに詳しくは、走行性能を向上できる車両に関する。

近年では、サイドウォール部に凸部を備える空気入りタイヤが提案されている。かかる構成では、タイヤ転動時にて、凸部がタイヤ周辺の空気の流通を促進し、また、整流することにより、車両の空気抵抗が低減して車両の燃費が向上する。かかる構成を採用する従来の空気入りタイヤとして、特許文献１に記載される技術が知られている。

特許第５２５１７０９号公報

ところで、発明者の研究によれば、上記した凸部による空気の流通促進作用および整流作用は、車両の走行性能を向上させるために活用できる。

そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、走行性能を向上できる車両を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、この発明にかかる車両は、空気入りタイヤを装着した車輪と、前記車輪を囲むタイヤハウスを有する車体とを備える車両であって、操舵角およびキャンバ角を０［deg］として前記空気入りタイヤを前記車輪の回転軸方向に投影した領域内にある前記タイヤハウスの内壁面の部分をタイヤハウス側面と呼ぶときに、前記空気入りタイヤが、前記タイヤハウス側面に対向するサイドウォール部に複数の凸部を有し、且つ、前記タイヤハウス側面の平均法線ベクトルが、前記車輪の回転軸に対して傾斜することを特徴とする。

この発明にかかる車両では、車両走行時にてタイヤが転動すると、サイドウォール部の凸部により空気の流通促進作用および整流作用が生じて、タイヤとタイヤハウス側面との間に負圧が形成される。すると、この負圧により、車体がタイヤハウス側面の平均法線ベクトルの方向に引っ張られる。このとき、平均法線ベクトルが車輪の回転軸に対して傾斜することにより、車体に対して付加的な作用を生じさせ得る。これにより、車両の走行性能を向上させ得る利点がある。

図１は、この発明の実施の形態にかかる車両を示す側面図である。図２は、図１に記載した車両を示すＡ視断面図である。図３は、図２に記載した車両のＢ視断面図である。図４は、図１に記載した車両の空気入りタイヤを示す平面図である。図５は、図４に記載した空気入りタイヤを示すＣ−Ｃ視断面図である。図６は、図４に記載した空気入りタイヤを示すＤ−Ｄ視断面図である。図７は、図１に記載した車両のタイヤハウスを示す説明図である。図８は、図１に記載した車両のタイヤハウスを示す説明図である。図９は、図１に記載した車両の変形例を示す説明図である。図１０は、図１に記載した車両の変形例を示す説明図である。図１１は、図１に記載した車両の変形例を示す説明図である。図１２は、図１に記載した車両の変形例を示す説明図である。図１３は、図１に記載した車両の変形例を示す説明図である。図１４は、図１に記載した車両の変形例を示す説明図である。図１５は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤの性能試験の結果を示す図表である。図１６は、従来例２の車両を示す説明図である。図１７は、従来例２の車両を示す説明図である。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施の形態の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。また、この実施の形態に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。

［車両］
図１は、この発明の実施の形態にかかる車両を示す側面図である。図２は、図１に記載した車両を示すＡ視断面図である。図３は、図２に記載した車両のＢ視断面図である。これらの図は、乗用車のフロント部の概略図を示している。

なお、この実施の形態において、車両前進方向とは、前進走行時における車両１の進行方向、例えば、オートマチックトランスミッションを採用する車両であれば、シフトポジションが「Ｄ」ポジションにあるときの進行方向をいう。車幅方向とは、車両１の幅方向をいう。車高方向とは、車両１の高さ方向をいう。

この車両１は、特に、乗用車、トラック・バスなどを適用対象とする。また、車両１は、車体の左右に車輪を備える車両、特に四輪以上の車輪を備える車両を適用対象とする。したがって、例えば、オートバイのような二輪車は除外される。また、車両１は、単輪構造および複輪構造のいずれを備えても良い。

図１〜図３に示すように、車両１は、左右の車輪２、２と、車体３とを備える。ここでは、一例として、乗用車のフロント部について説明するが、リア部についても同様の構成を採用できる（図示省略）。

車輪２は、空気入りタイヤ１０を装着し、車軸（図示省略）を介して車体３に取り付けられる。また、少なくとも左右一対の車輪２、２が、車両１の左右に配置される。例えば、図１の構成では、車両１が、前輪である左右一対の車輪２、２をフロント部に備えている。また、図２および図３に示すように、左右の車輪２、２の回転軸Ｏが、操舵角およびキャンバ角（図示省略）を０［deg］としたときに、同軸上にある。なお、車輪２は、操舵輪および駆動輪のいずれであっても良い。

車体３は、車両１のボディであり、左右の車輪２、２を囲むタイヤハウス３１、３１をそれぞれ有する。

タイヤハウス３１は、空気入りタイヤ１０を装着した車輪２を転動可能に収容する部分であり、空気入りタイヤ１０の外周を囲む半閉空間を形成する。このとき、タイヤハウス３１の内壁面が、空気入りタイヤ１０の外周面のうち、少なくとも、タイヤ子午線方向の断面視（後述する図５参照）における一方のリムチェックラインＬＣからタイヤ赤道面ＣＬまでの領域、かつ、サイドウォール部の平面視（後述する図４参照）におけるタイヤ周方向に１２０［deg］の領域を連続して囲むことを要する。なお、泥跳ね防止や空気抵抗低減を目的としたフェンダー（図示省略）は、車体３に一体化されてタイヤハウス３１から連続的に延在することを条件として、タイヤハウス３１の一部を構成する。

車両１が複輪構造を備える構成（図示省略）では、タイヤハウス３１が、少なくとも車幅方向の最も内側にある車輪２を上記のように囲めば良い。

例えば、図１の構成では、図２および図３に示すように、車両１が、フロント部の左右に前輪である車輪２、２を備えている。また、車体３が、左右の車輪２、２に対応する位置に、タイヤハウス３１、３１をそれぞれ有している。タイヤハウス３１が、車幅方向に奥行きをもって車輪２の外周を囲む半閉空間を形成している。具体的には、タイヤハウス３１が、車輪２の車幅方向内側、車高方向上側および車両前進方向の前後を連続して囲む内壁面を有している。また、タイヤハウス３１の内壁面が、タイヤ転動時および操舵時にて車輪２に干渉しないように、車輪２に対して所定間隔をあけて配置されている。また、タイヤハウス３１の内壁面が、車輪２の車幅方向内側に、車軸を貫通させるための開口部（図示省略）を有している。また、タイヤハウス３１が、車輪２の車幅方向外側および車高方向下側に開口部を有している。また、車輪２が、タイヤハウス３１の車幅方向外側の開口部から車体３の側面に露出し、車高方向下側の開口部から突出して路面に接地している。

［空気入りタイヤ］
図４は、図１に記載した車両の空気入りタイヤを示す平面図である。図５は、図４に記載した空気入りタイヤを示すＣ−Ｃ視断面図である。また、図４は、サイドウォール部全体の平面図を示し、図５は、空気入りタイヤ１０のタイヤ径方向の片側領域における子午断面図を示している。

また、これらの図において、タイヤ子午線方向の断面とは、タイヤ回転軸（図示省略）を含む平面でタイヤを切断したときの断面をいう。また、符号ＣＬは、タイヤ赤道面であり、タイヤ回転軸方向にかかるタイヤの中心点を通りタイヤ回転軸に垂直な平面をいう。また、タイヤ幅方向とは、タイヤ回転軸に平行な方向をいい、タイヤ径方向とは、タイヤ回転軸に垂直な方向をいう。

なお、この実施の形態では、空気入りタイヤ１０の一例として、乗用車用ラジアルタイヤについて説明する。しかし、これに限らず、車両１の車種に応じたタイヤ、例えば、レーシング用タイヤ、トラック・バス用タイヤなどにおいても、同様の構成を採用できる（図示省略）。

空気入りタイヤ１０は、タイヤ回転軸を中心とする環状構造を有し、一対のビードコア１１、１１と、一対のビードフィラー１２、１２と、カーカス層１３と、ベルト層１４と、トレッドゴム１５と、一対のサイドウォールゴム１６、１６と、一対のリムクッションゴム１７、１７とを備える（図５参照）。

一対のビードコア１１、１１は、複数のビードワイヤを束ねて成る環状部材であり、左右のビード部のコアを構成する。一対のビードフィラー１２、１２は、一対のビードコア１１、１１のタイヤ径方向外周にそれぞれ配置されてビード部を構成する。

カーカス層１３は、左右のビードコア１１、１１間にトロイダル状に架け渡されてタイヤの骨格を構成する。また、カーカス層１３の両端部は、ビードコア１１およびビードフィラー１２を包み込むようにタイヤ幅方向外側に巻き返されて係止される。また、カーカス層１３は、スチールあるいは有機繊維材（例えば、アラミド、ナイロン、ポリエステル、レーヨンなど）から成る複数のカーカスコードをコートゴムで被覆して圧延加工して構成され、絶対値で８０［deg］以上９５［deg］以下のカーカス角度（タイヤ周方向に対するカーカスコードの繊維方向の傾斜角）を有する。

ベルト層１４は、一対の交差ベルト１４１、１４２と、ベルトカバー１４３とを積層して成り、カーカス層１３の外周に掛け廻されて配置される。一対の交差ベルト１４１、１４２は、スチールあるいは有機繊維材から成る複数のベルトコードをコートゴムで被覆して圧延加工して構成され、絶対値で２０［deg］以上４０［deg］以下のベルト角度を有する。また、一対の交差ベルト１４１、１４２は、相互に異符号のベルト角度（タイヤ周方向に対するベルトコードの繊維方向の傾斜角）を有し、ベルトコードの繊維方向を相互に交差させて積層される（クロスプライ構造）。ベルトカバー１４３は、コートゴムで被覆されたスチールあるいは有機繊維材から成る複数のベルトコードを圧延加工して構成され、タイヤ周方向に対して略平行（±５度の範囲内）に配置される。また、ベルトカバー１４３は、交差ベルト１４１、１４２のタイヤ径方向外側に積層されて配置される。

トレッドゴム１５は、カーカス層１３およびベルト層１４のタイヤ径方向外周に配置されてタイヤのトレッド部を構成する。一対のサイドウォールゴム１６、１６は、カーカス層１３のタイヤ幅方向外側にそれぞれ配置されて左右のサイドウォール部を構成する。一対のリムクッションゴム１７、１７は、左右のビードコア１１、１１およびカーカス層１３の巻き返し部のタイヤ径方向内側にそれぞれ配置されて、リムフランジに対する左右のビード部の接触面を構成する。

［タイヤサイド部］
ここで、タイヤ接地端ＴＬからリムチェックラインＬＣまでの領域を、タイヤサイド部Ｓと呼ぶ（図５参照）。このタイヤサイド部Ｓには、タイヤのサイドウォール部、ショルダー部の一部およびビード部の一部が含まれる。

タイヤ接地端ＴＬとは、タイヤが規定リムに装着されて規定内圧を付与されると共に静止状態にて平板に対して垂直に置かれて規定荷重に対応する負荷を加えられたときのタイヤと平板との接触面におけるタイヤ軸方向の最大幅位置をいう。

リムチェックラインＬＣとは、タイヤのリム組み状態を確認するためのラインであり、一般に、ビード部の表側面に表示される。

なお、規定リムとは、ＪＡＴＭＡに規定される「適用リム」、ＴＲＡに規定される「Design Rim」、あるいはＥＴＲＴＯに規定される「Measuring Rim」をいう。また、規定内圧とは、ＪＡＴＭＡに規定される「最高空気圧」、ＴＲＡに規定される「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」の最大値、あるいはＥＴＲＴＯに規定される「INFLATION PRESSURES」をいう。また、規定荷重とは、ＪＡＴＭＡに規定される「最大負荷能力」、ＴＲＡに規定される「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」の最大値、あるいはＥＴＲＴＯに規定される「LOAD CAPACITY」をいう。ただし、ＪＡＴＭＡにおいて、乗用車用タイヤの場合には、規定内圧が空気圧１８０［ｋＰａ］であり、規定荷重が最大負荷能力の８８［％］である。

［タイヤサイド部の凸部］
図６は、図４に記載した空気入りタイヤを示すＤ−Ｄ視断面図である。同図は、タイヤサイド部Ｓに配置された凸部６ｐの拡大断面図を示している。

図４および図５に示すように、空気入りタイヤ１０は、複数の凸部６ｐをタイヤサイド部Ｓの表面に備える。これらの凸部６ｐは、タイヤサイド部Ｓの基準面から突出し、タイヤ転動時にて、タイヤ周辺の空気の流通を促進し、また、整流する作用を有する。あるいは、凸部６ｐは、タイヤ転動時にて、タイヤサイド部Ｓの表面に乱流を発生させる作用を有する。

タイヤサイド部Ｓの基準面とは、タイヤサイド部Ｓの模様、文字、凹凸などを除いた面をいい、ＪＡＴＭＡ規定のタイヤ断面幅の測定に用いられる。

凸部６ｐは、タイヤサイド部Ｓの平面視にて、タイヤ径方向に長尺な形状を有する。凸部６ｐの平面形状は、タイヤ径方向に長尺な形状を有することを条件として、特に限定がない。例えば、凸部６ｐの平面形状として、矩形状（図４参照）、Ｖ字状、円弧状、Ｓ字状、波状などの屈曲形状（図示省略）を採用できる。また、凸部６ｐの長手方向とタイヤ径方向とのなす角が４５［deg］以下であれば、凸部６ｐがタイヤ径方向に長尺な形状を有するといえる。

また、凸部６ｐは、凸部６ｐの長手方向に垂直な断面視にて、任意の断面形状を有し得る。例えば、凸部６ｐの断面形状として、矩形状（図６参照）、三角形状、半円形状（図示省略）などを採用できる。また、凸部６ｐのエッジ部がラウンド形状を有することにより、凸部６ｐの加硫成形工程が容易化される。

また、複数の凸部６ｐが、タイヤサイド部Ｓに沿ってタイヤ周方向に所定間隔で配列される。このため、複数の凸部６ｐが、タイヤ回転軸を中心として放射状に配列される。かかる凸部６ｐは、タイヤ加硫成形工程にて、タイヤ成形金型によりタイヤサイド部Ｓに一体形成される。また、凸部６ｐは、左右のタイヤサイド部Ｓ、Ｓのうち、少なくとも車幅方向内側のタイヤサイド部Ｓに配置される（図２および図３参照）。

凸部６ｐのタイヤ径方向の長さＬＨ（図５参照）は、タイヤ断面高さＳＨに対して、０．１０≦ＬＨ／ＳＨの関係を有することが好ましい。これにより、凸部６ｐのタイヤ径方向の長さＬＨが適正化されて、タイヤ回転時における凸部６ｐによる空気の流通促進作用および整流作用が向上する。ＬＨ／ＳＨの上限は、特に限定がないが、タイヤ重量との関係で制約を受ける。

凸部６ｐの長さＬＨは、タイヤサイド部Ｓの基準面に対する凸部６ｐの立ち上がり部を基準として測定される。

タイヤ断面高さＳＨは、タイヤ外径とリム径との差の１／２をいい、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を付与すると共に無負荷状態として測定される。

凸部６ｐの高さＨｐ（図６参照）は、１［ｍｍ］≦Ｈｐ≦１０［ｍｍ］の範囲にあることが好ましい。これにより、凸部６ｐによる空気の流通促進作用および整流作用が確保され、また、凸部６ｐによる空気抵抗の増加が抑制されてタイヤの転がり抵抗の悪化が抑制される。

凸部６ｐの高さＨｐは、タイヤサイド部Ｓの基準面から凸部６ｐの頂面までの距離の最大値として測定される。

凸部６ｐの幅Ｗｐ（図６参照）は、０．５［ｍｍ］≦Ｗｐ≦５［ｍｍ］の範囲にあることが好ましい。これにより、凸部６ｐの強度が確保され、また、凸部６ｐによる重量の増加が抑制されてタイヤの転がり抵抗の悪化が抑制される。

凸部６ｐの幅Ｗｐは、凸部６ｐの長手方向に垂直な断面視における左右の側面間の距離の最大値として測定される。

凸部６ｐの個数Ｎｐは、１０≦Ｎｐ≦５０の範囲にあることが好ましい。これにより、凸部６ｐによる空気の流通促進作用および整流作用が確保され、また、凸部６ｐによる重量の増加が抑制されてタイヤの転がり抵抗の悪化が抑制される。

凸部６ｐの個数Ｎｐは、任意の径方向位置におけるタイヤ周方向の凸部６ｐの配列数の最大値としてカウントされる。

また、凸部６ｐの高さＨｐ、幅Ｗｐおよび個数Ｎｐが、５≦Ｎｐ×Ｈｐ／Ｗｐ≦２００の関係を有することが好ましい。これにより、凸部６ｐによる空気の流通促進作用および整流作用が適正に効果的に向上する。

［タイヤハウスの内壁面構造］
図７および図８は、図１に記載した車両のタイヤハウスを示す説明図である。これらの図において、図７は、車幅方向かつ車高方向の断面視におけるタイヤハウス３１の拡大図を示し、図８は、車両前進方向かつ車幅方向の断面視におけるタイヤハウス３１の拡大図を示している。また、図中の一点鎖線Ｏは、操舵角およびキャンバ角を０［deg］としたときの車輪２の回転軸を示している。

上記のように、車両１は、空気入りタイヤ１０を装着した車輪２と、車輪２を囲むタイヤハウス３１を有する車体３とを備える（図１〜図３参照）。また、空気入りタイヤ１０が、サイドウォール部に複数の凸部６ｐを有する（図４〜図６参照）。かかる構成では、タイヤ転動時にて凸部６ｐがタイヤ周辺の空気の流通を促進し、また、整流することにより、車両１の空気抵抗が低減して車両１の燃費が向上する。

ここで、操舵角およびキャンバ角を０［deg］とした状態にて、空気入りタイヤ１０を車輪２の回転軸Ｏ方向に投影する（図７および図８参照）。そして、この投影した領域内にあるタイヤハウス３１の内壁面の部分を、タイヤハウス側面３１１と呼ぶ。このタイヤハウス側面３１１は、タイヤハウス３１の内壁面のうち空気入りタイヤ１０のサイドウォール部に対向する壁面部となる。

図７および図８の構成では、タイヤハウス３１が、車輪２の車幅方向内側に内壁面を有している。このため、車輪２の車幅方向内側に、タイヤハウス側面３１１が形成される。なお、タイヤハウス３１が車軸を貫通させるための開口部（図示省略）を有する場合には、この開口部は、壁面ではないため、タイヤハウス側面３１１を構成しない。また、車両１が複輪構造を有する場合には、車幅方向の最も内側にある車輪２の空気入りタイヤ１０とタイヤハウス３１の内壁面との関係で、上記のタイヤハウス側面３１１が定義される。

このとき、図７および図８に示すように、タイヤハウス側面３１１の平均法線ベクトルＶが、車輪２の回転軸Ｏに対して傾斜する。

タイヤハウス側面３１１の平均法線ベクトルＶは、タイヤハウス側面３１１の全域における法線ベクトルの平均値として算出される。タイヤハウス側面３１１が曲率や凹凸をもつ壁面形状を有する場合には、例えば、タイヤハウス側面３１１に３点以上の代表点を設定し、これらの代表点における法線ベクトルの平均値を用いて、平均法線ベクトルＶを近似しても良い。

この車両１では、車両走行時にてタイヤが転動すると、サイドウォール部の凸部６ｐによる空気の流通促進作用および整流作用が生じて、タイヤ１０とタイヤハウス側面３１１との間に負圧が形成される。すると、この負圧により、車体３がタイヤハウス側面３１１の平均法線ベクトルＶの方向に引っ張られる。このとき、平均法線ベクトルＶが車輪２の回転軸Ｏに対して傾斜することにより、車体３に対して付加的な作用を生じさせ得る。これにより、車両１の走行性能を向上させ得る。

例えば、図７の構成では、タイヤハウス側面３１１の平均法線ベクトルＶが、車輪２の回転軸Ｏに対して路面方向（車高方向下側）に傾斜する。すると、タイヤ１０とタイヤハウス側面３１１との間の負圧により、車体３が路面側に引っ張られる。これにより、ダウンフォースが形成されて、車両１のリフトが抑制される。この作用は、例えば、車両１の空気抵抗の低減、あるいは、車両１の操縦安定性能の向上に寄与する。

また、図７の構成では、平均法線ベクトルＶの路面方向への傾斜角θが、３［deg］≦θ≦４５［deg］の範囲にあることが好ましく、５［deg］≦θ≦３０［deg］の範囲にあることがより好ましい。これにより、車両１のリフトが効果的に抑制される。

また、例えば、図８の構成では、タイヤハウス側面３１１の平均法線ベクトルＶが、車輪２の回転軸Ｏに対して車両前進方向に傾斜する。すると、タイヤ１０とタイヤハウス側面３１１との間の負圧により、車体３が車両前方に引っ張られる。この作用は、例えば、車両１の空気抵抗の低減に寄与する。

また、図８の構成では、平均法線ベクトルＶの車両前進方向への傾斜角φが、３［deg］≦φ≦４５［deg］の範囲にあることが好ましく、５［deg］≦φ≦３０［deg］の範囲にあることがより好ましい。これにより、車両１の空気抵抗が効果的に低減される。

また、この車両１は、図１〜図３に示すように、図７および図８の構造を併用する。すなわち、タイヤハウス側面３１１の平均法線ベクトルＶが、車輪２の回転軸Ｏに対して路面方向かつ車両前進方向に傾斜する。これにより、車両１の操縦安定性能を向上させつつ車両１の空気抵抗を低減できる。特に、タイヤハウス側面３１１を所定方向に傾斜させることにより、簡易な構成にて両者を調整できる点で好ましい。

なお、図７および図８の構成では、タイヤハウス側面３１１の平均法線ベクトルＶが車幅方向外側に向くため、タイヤ１０とタイヤハウス側面３１１との間の負圧により、車体３が車幅方向外側に引っ張られる。このとき、図２および図３に示すように、車両１の左右のタイヤハウス３１、３１が左右対称な構造を有することにより、左右のタイヤハウス側面３１１、３１１における車幅方向外側への引張力が相互に打ち消される。

なお、タイヤハウス側面３１１と空気入りタイヤ１０のサイドウォール部との距離が狭いほど、上記の負圧による作用が効率的に得られる。一方で、車輪２の回転や操舵に必要なクリアランスを適正に確保する必要もある。したがって、タイヤハウス側面３１１と空気入りタイヤ１０のサイドウォール部との距離は、かかる観点から適宜調整されることが好ましい。

［変形例］
図９および図１０は、図１に記載した車両の変形例を示す説明図である。これらの図において、図９は、空気入りタイヤ１０の車幅方向外側のサイドウォール部の平面図を示し、図１０は、図９に記載した空気入りタイヤ１０の凹部６ｄの断面図を示している。

図４および図５の構成では、空気入りタイヤ１０が、車幅方向内側のサイドウォール部に複数の凸部６ｐを備えている。

さらに、空気入りタイヤ１０は、図４および図５の構成において、車幅方向外側のサイドウォール部に複数の凹部６ｄを備えることが好ましい。すなわち、空気入りタイヤ１０が、車幅方向内側のサイドウォール部に複数の凸部６ｐを備え、且つ、車幅方向外側のサイドウォール部に複数の凹部６ｄを備える。例えば、図９の構成では、空気入りタイヤ１０のタイヤサイド部Ｓに、複数の凹部６ｄが配置されている。また、これらの凹部６ｄが、相互に所定間隔をあけつつ格子状に配列されている。

凹部６ｄは、タイヤサイド部Ｓの基準面から陥没し、タイヤ転動時にて、タイヤ周辺の空気の流通を促進し、また、整流する作用を有する。あるいは、凹部６ｄは、タイヤ転動時にて、タイヤサイド部Ｓの表面に乱流を発生させる作用を有する。

凹部６ｄの形状は、特に限定がなく、例えば、半球形状（図９および図１０参照）、円錐形状あるいは角錐形状、円柱形状あるいは角柱形状など（図示省略）の任意の形状を採用できる。

凹部６ｄの深さＨｄ（図１０参照）は、０．３［ｍｍ］≦Ｈｄ≦２［ｍｍ］の範囲にあることが好ましい。これにより、凹部６ｄによる空気の流通促進作用および整流作用が確保され、また、凹部６ｄによる空気抵抗の増加が抑制されてタイヤの転がり抵抗の悪化が抑制される。

凹部６ｄの深さＨｄは、タイヤサイド部Ｓの基準面から凹部６ｄの最大深さ位置までの距離として測定される。

凹部６ｄの大きさＷｄ（図１０参照）は、０．５［ｍｍ］≦Ｗｄ≦１０［ｍｍ］の範囲にあることが好ましい。これにより、凹部６ｄによる空気の流通促進作用および整流作用が確保され、また、凹部６ｄによる空気抵抗の増加が抑制されてタイヤの転がり抵抗の悪化が抑制される。

凹部６ｄの大きさＷｄは、凹部６ｄの開口部の最大径（差し渡し寸法）として測定される。

凹部６ｄの個数Ｎｄは、５０≦Ｎｄ≦３００の範囲にあることが好ましい。これにより、凹部６ｄによる空気の流通促進作用および整流作用が確保され、また、凹部６ｄによる空気抵抗の増加が抑制されてタイヤの転がり抵抗の悪化が抑制される。

凹部６ｄの個数Ｎｄは、任意の径方向位置におけるタイヤ周方向の凹部６ｄの配列数の最大値としてカウントされる。

また、凹部６ｄの深さＨｄ、大きさＷｄおよび個数Ｎｄが、５≦Ｎｄ×Ｈｄ／Ｗｄ≦１０００００の関係を有することが好ましい。これにより、凹部６ｄによる空気の流通促進作用および整流作用が効果的に向上する。

図１１および図１２は、図１に記載した車両の変形例を示す説明図である。これらの図において、図１１は、車幅方向かつ車高方向の断面視におけるタイヤハウス３１の拡大図を示し、図１２は、車両前進方向かつ車幅方向の断面視におけるタイヤハウス３１の拡大図を示している。また、図中の一点鎖線Ｏは、操舵角およびキャンバ角を０［deg］としたときの車輪２の回転軸を示している。

図７の構成では、上記のように、タイヤハウス側面３１１の平均法線ベクトルＶが、車輪２の回転軸Ｏに対して路面方向（車高方向下側）に傾斜する。かかる構成では、車両１にダウンフォースが作用するので、車両１のリフトが抑制される。

これに対して、図１１の構成では、タイヤハウス側面３１１の平均法線ベクトルＶが、車輪２の回転軸Ｏに対して車高方向（車両１の天井側）に傾斜する。かかる構成では、タイヤ１０とタイヤハウス側面３１１との間の負圧により、車体３が車高方向に引っ張られる。これにより、例えば、タイヤに作用する荷重が低減して、転がり抵抗が低減する。

また、図８の構成では、上記のように、タイヤハウス側面３１１の平均法線ベクトルＶが、車輪２の回転軸Ｏに対して車両前進方向に傾斜する。かかる構成では、車体３が車両前方に引っ張られるので、車両１の空気抵抗が減少する。

これに対して、図１２の構成では、タイヤハウス側面３１１の平均法線ベクトルＶが、車輪２の回転軸Ｏに対して車両前進方向の逆側（車両後退方向）に傾斜する。かかる構成では、タイヤ１０とタイヤハウス側面３１１との間の負圧により、車体３が車両前進方向の逆側に引っ張られる。これにより、例えば、車両１の制動性が向上する。

上記のように、タイヤハウス側面３１１の平均法線ベクトルＶが、車輪２の回転軸Ｏに対して傾斜することにより、付加的かつ多様な作用が得られる。これにより、車両１の走行性能を多面的に向上できる。

また、図１の構成では、上記のように、図７および図８の構成が組み合わされて用いられている。具体的には、タイヤハウス側面３１１の平均法線ベクトルＶが、車輪２の回転軸Ｏに対して路面方向かつ車両前進方向に傾斜する。

しかし、これに限らず、図７および図１１と、図８および図１２との構成を自在に組み合わせ得る。例えば、（１）上記した図７および図８の構成の組み合わせ、（２）図７および図１２の組み合わせ、（３）図１１および図８の組み合わせ、ならびに、（４）図１１および図１２の組み合わせを任意に採用できる。これにより、付加的かつ多様な作用が得られるので、車両１の走行性能を多面的に向上できる。

図１３および図１４は、図４に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。これらの図は、空気入りタイヤ１０の車幅方向内側のサイドウォール部の平面図を示している。

図４の構成では、空気入りタイヤ１０が、直線形状かつ複数の凸部６ｐをタイヤサイド部Ｓに備え、また、これらの凸部６ｐが長手方向をタイヤ径方向に平行に向けて配置されている。

しかし、これに限らず、凸部６ｐは、上記した流通促進作用、整流作用あるいは乱流発生作用を有する限り、任意の形状および配置構造を有し得る。

例えば、図１３に示すように、サイドウォール部の平面視にて、複数の凸部６ｐが、直線形状を有し、長手方向をタイヤ径方向に対して傾斜させて配置されても良い。このとき、隣り合う凸部６ｐが、相互に異なる方向に傾斜しても良いし（図１３参照）、同一方向に傾斜しても良い（図示省略）。また、各凸部６ｐが、同一の傾斜角を有しても良いし、相互に異なる傾斜角を有しても良い。

また、例えば、サイドウォール部の平面視にて、複数の凸部６ｐが、円弧状、Ｓ字状などの湾曲形状を有しても良いし（図１４参照）、Ｖ字状、Ｎ字状、Ｗ字状などの屈曲形状を有しても良い（図示省略）。また、隣り合う凸部６ｐが、湾曲方向あるいは屈曲方向を相互に異なる方向に向けて配置されても良いし（図１４参照）、同一方向に向けて配置されても良い（図示省略）。また、サイドウォール部の平面視における凸部６ｐの曲率や屈折角は、凸部６ｐの流通促進作用、整流作用あるいは乱流発生作用との関係で最適化できる。

また、図４、図１３および図１４の構成では、凸部６ｐが、タイヤサイド部Ｓの全域に渡ってタイヤ径方向に連続して延在する長尺構造を有している。

しかし、これに限らず、例えば、短尺かつ複数の凸部６ｐが、タイヤ径方向に配置されても良い（図示省略）。このとき、これらの短尺な凸部６ｐが、タイヤ径方向に相互にラップして配置されても良いし、相互に離間して配置されても良い（図示省略）。

［効果］
以上説明したように、この車両１は、空気入りタイヤ１０を装着した車輪２と、車輪２を囲むタイヤハウス３１を有する車体３とを備える（図１〜図３参照）。また、空気入りタイヤ１０が、所定のタイヤハウス側面３１１に対向するサイドウォール部に複数の凸部６ｐを有する（図４〜図６参照）。また、タイヤハウス側面３１１の平均法線ベクトルＶが、車輪２の回転軸Ｏに対して傾斜する（図７および図８参照）。

かかる構成では、車両走行時にてタイヤが転動すると、サイドウォール部の凸部６ｐにより空気の流通促進作用あるいは整流作用が生じて、タイヤとタイヤハウス側面３１１との間に負圧が形成される。すると、この負圧により、車体３がタイヤハウス側面３１１の平均法線ベクトルＶの方向に引っ張られる。このとき、平均法線ベクトルＶが車輪２の回転軸Ｏに対して傾斜することにより、車体３に対して付加的な作用を生じさせ得る。これにより、車両１の走行性能を向上させ得る利点がある。

また、この車両１では、タイヤハウス３１の内壁面が、空気入りタイヤ１０の外周のうち、少なくとも、タイヤ子午線方向の断面視（図５参照）における一方のリムチェックラインＬＣからタイヤ赤道面ＣＬまでの領域、かつ、サイドウォール部の平面視（図４参照）におけるタイヤ周方向に１２０［deg］の領域を連続して囲む。かかる構成では、タイヤハウス３１がタイヤ１０の外周を適正に囲むので、タイヤ１０とタイヤハウス側面３１１との間に効率的に負圧を形成できる利点がある。

また、この車両１では、タイヤハウス側面３１１の平均法線ベクトルＶが、車輪２の回転軸Ｏに対して路面方向に傾斜する（図２および図７参照）。かかる構成では、タイヤ１０とタイヤハウス側面３１１との間の負圧により、車両１にダウンフォースが作用する。これにより、車両１のリフトが抑制されて、例えば、タイヤの空気抵抗が低減され、あるいは、タイヤの操縦安定性能が向上する利点がある。

また、この車両１では、タイヤハウス側面３１１の平均法線ベクトルＶの路面方向への傾斜角θが、３［deg］≦θ≦４５［deg］の範囲にある（図７参照）。これにより、車両１のリフトが適正に抑制される利点がある。

また、この車両１では、タイヤハウス側面３１１の平均法線ベクトルＶが、車輪２の回転軸Ｏに対して車両前進方向に傾斜する（図３および図８参照）。かかる構成では、タイヤ１０とタイヤハウス側面３１１との間の負圧により、車体３を前進方向に引っ張る力が作用する。これにより、例えば、車両１の空気抵抗が低減される利点がある。

また、この車両１では、タイヤハウス側面３１１の平均法線ベクトルＶの車両前進方向への傾斜角φが、３［deg］≦φ≦４５［deg］の範囲にある（図８参照）。これにより、車体３を前進方向に引っ張る力が適正に得られる利点がある。

また、この車両１では、複数の凸部６ｐが、タイヤ径方向に長尺な形状を有すると共にタイヤ周方向に所定間隔で配置され（図４参照）、且つ、凸部６ｐの高さＨｐ、幅Ｗｐおよび個数Ｎｐが、５≦Ｎｐ×Ｈｐ／Ｗｐ≦２００の関係を有する。これにより、凸部６ｐの高さＨｐ、幅Ｗｐおよび個数Ｎｐの関係が適正化されて、凸部６ｐによる空気の流通促進作用および整流作用を効果的に得られる利点がある。

また、この車両１では、タイヤハウス側面３１１が、空気入りタイヤ１０に対して車幅方向内側にある（図２および図３参照）。これにより、タイヤハウス側面３１１が、空気入りタイヤ１０に対して車幅方向外側にある構成（図示省略）と比較して、タイヤ１０とタイヤハウス側面３１１との間に発生した負圧を、車体３に対して効率的に作用させ得る利点がある。

また、この車両１では、空気入りタイヤ１０が、車幅方向外側のサイドウォール部に複数の凹部６ｄを有する（図９および図１０参照）。かかる構成では、タイヤ転動時にて、凹部６ｄによる空気の流通促進作用および整流作用が生じて、車両１の空気抵抗が低減される利点がある。

また、この車両１では、凹部６ｄの深さＨｄ、大きさＷｄおよび個数Ｎｄが、５≦Ｎｄ×Ｈｄ／Ｗｄ≦１０００００の関係を有する。これにより、凹部６ｄによる空気の流通促進作用および整流作用を効果的に得られる利点がある。

図１５は、この発明の実施の形態にかかる空気入りタイヤの性能試験の結果を示す図表である。図１６および図１７は、従来例２の車両を示す説明図である。

この性能試験では、相互に異なる複数の車両モデルについて、車両に作用する（１）空気抵抗および（２）リフトに関するシミュレーション試験が行われた。このシミュレーション試験では、モータアシスト付き乗用車のボディモデルに１９５／６５Ｒ１５のタイヤサイズのタイヤモデルを装着した各種の車両モデルが作成される。そして、走行速度８０［ｋｍ／ｈ］にて車両モデルに作用する空力抵抗およびリフトが、格子ボルツマン法による流体解析ソフトウェアを用いて算出される。そして、この算出結果に基づいて、従来例１を基準とした指数評価が行われる。この評価は、数値が小さいほど空気抵抗およびリフトが小さく、好ましい。

実施例１〜９の車両モデルでは、タイヤハウス３１の内壁面が車輪２の車幅方向内側にあり、空気入りタイヤ１０が図４〜図６の構成を備える。また、実施例１、２の車両モデルは、図２の構成を有するが、図３の構成を有していない。このため、タイヤハウス側面３１１の平均法線ベクトルＶが路面方向にのみ傾斜する。実施例３、４の車両モデルは、図３の構成を有するが、図２の構成を有していない。このため、タイヤハウス側面３１１の平均法線ベクトルＶが車両前進方向にのみ傾斜する。実施例５〜９の車両モデルは、図２および図３の双方の構成を有する。このため、タイヤハウス側面３１１の平均法線ベクトルＶが路面方向かつ車両前進方向に傾斜する。実施例１０の車両モデルでは、空気入りタイヤ１０が、図９および図１０の構成を備え、車幅方向外側のサイドウォール部に凹部６ｄを有する。

従来例１の車両モデルでは、空気入りタイヤがサイドウォール部に凸部および凹部を有しておらず、また、タイヤハウス側面の平均法線ベクトルが車輪の回転軸に対して平行である。従来例２の車両モデルでは、空気入りタイヤが図４〜図６の構成を備えるが、タイヤハウス側面の平均法線ベクトルが車輪の回転軸に対して平行である。

シミュレーション結果が示すように、実施例１〜１０の車両モデルでは、タイヤハウス側面３１１の平均法線ベクトルＶが車輪２の回転軸Ｏに対して傾斜することにより、車両１の空気抵抗が低下し、また、リフトが抑制されることが分かる。

１：車両、２：車輪、３：車体、３１：タイヤハウス、３１１：タイヤハウス側面、６ｄ：凹部、６ｐ：凸部、１０：空気入りタイヤ、１１：ビードコア、１２：ビードフィラー、１３：カーカス層、１４：ベルト層、１４１、１４２：交差ベルト、１４３：ベルトカバー、１５：トレッドゴム、１６：サイドウォールゴム、１７：リムクッションゴム

Claims

空気入りタイヤを装着した車輪と、前記車輪を囲むタイヤハウスを有する車体とを備える車両であって、
操舵角およびキャンバ角を０［deg］として前記空気入りタイヤを前記車輪の回転軸方向に投影した領域内にある前記タイヤハウスの内壁面の部分をタイヤハウス側面と呼ぶときに、
前記空気入りタイヤが、前記タイヤハウス側面に対向するサイドウォール部に複数の凸部を有し、且つ、
前記タイヤハウス側面の平均法線ベクトルが、前記車輪の回転軸に対して傾斜することを特徴とする車両。
前記タイヤハウスの内壁面が、前記空気入りタイヤの外周のうち、少なくとも、タイヤ子午線方向の断面視における一方のリムチェックラインからタイヤ赤道面までの領域、かつ、サイドウォール部の平面視におけるタイヤ周方向に１２０［deg］の領域を連続して囲む請求項１に記載の車両。
前記タイヤハウス側面の平均法線ベクトルが、前記車輪の回転軸に対して路面方向に傾斜する請求項１または２に記載の車両。
前記タイヤハウス側面の平均法線ベクトルの路面方向への傾斜角θが、３［deg］≦θ≦４５［deg］の範囲にある請求項３に記載の車両。
前記タイヤハウス側面の平均法線ベクトルが、前記車輪の回転軸に対して車両前進方向に傾斜する請求項１〜４のいずれか一つに記載の車両。
前記タイヤハウス側面の平均法線ベクトルの車両前進方向への傾斜角φが、３［deg］≦φ≦４５［deg］の範囲にある請求項５に記載の車両。
前記複数の凸部が、タイヤ径方向に長尺な形状を有すると共にタイヤ周方向に所定間隔で配置され、且つ、
前記凸部の高さＨｐ、幅Ｗｐおよび個数Ｎｐが、５≦Ｎｐ×Ｈｐ／Ｗｐ≦２００の関係を有する請求項１〜６のいずれか一つに記載の車両。
前記タイヤハウス側面が、前記空気入りタイヤに対して車幅方向内側にある請求項１〜７のいずれか一つに記載の車両。
前記空気入りタイヤが、車幅方向外側のサイドウォール部に複数の凹部を有する請求項８に記載の車両。
前記凹部の深さＨｄ、大きさＷｄおよび個数Ｎｄが、５≦Ｎｄ×Ｈｄ／Ｗｄ≦１０００００の関係を有する請求項９に記載の車両。