车辆的制作方法

专利名称：车辆的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种车辆、并且更具体地涉及能够延迟行驶过程中的充气轮胎的发热并增强轮胎的耐久性的技术。
背景技术：
在行驶过程中，在轮胎的橡胶部分中产生周期性的变形，其一部分能量转化为热并且发热。特别是当车辆在气压减小的状态下行驶时，各个部分的变形增加，并且还增加了发热。如果轮胎的橡胶温度超过一定值，则开始橡 胶的破坏。因此，为了增强轮胎的耐久性，降低行驶过程中的轮胎的温度是有效的。近年来，为了增强便利性和安全性并且扩展车辆内部空间，使得泄气保用轮胎得到普及。已知侧部加强的泄气保用轮胎，其包括位于每个胎侧的内侧的具有大致新月形横截面的侧部加强橡胶层(例如，参见下面的专利文献I)。根据泄气保用轮胎，即使轮胎爆裂，侧部加强橡胶层也会代替气压来支撑轮胎负载并限制胎侧的挠曲。这样延迟了轮胎发热。因此，即使泄气保用轮胎爆裂，也可以以60至80km/h的速度继续行驶约50至IOOkm (这种行驶在下文也被称作“泄气保用行驶”)。然而，当在气压减小的情况下进行泄气保用行驶时，即使泄气保用轮胎也会在侧部加强橡胶层中与行驶距离成比例地发热，并且如果行驶距离超出一定极限，则侧部加强橡胶层会由于发热而被损坏。[专利文献I]日本专利申请公报No.2006-182318

发明内容
技术问题为了延迟由于在泄气保用行驶或低气压行驶过程中的发热所引起的轮胎损坏，增强轮胎的各个部分的刚性并减小变形是有效的。然而，通过这种方法加强的轮胎具有竖向弹性过度增加的缺陷，乘坐舒适性劣化并且轮胎重量增加。因此，考虑到这种情况而完成本发明，并且本发明的主要目的是提供一种车辆，这种车辆能够在不劣化乘坐舒适性的情况下并在不增加轮胎的重量的情况下抑制行驶过程中的发热以及增强轮胎的耐久性。问题的解决方案本申请的第一方面提供了一种具有充气轮胎的车辆，其中在每个充气轮胎的至少其中一个胎侧的外表面上形成有大量的凹部，并且车辆包括冷却设备，所述冷却设备吹送气体以便从外部冷却充气轮胎。本申请的第二方面提供了一种具有充气轮胎的车辆，其中充气轮胎的每个胎侧的外表面的至少一部分由具有大于等于0. 40ff/(m -K)的导热率的良好导热的橡胶制成，并且该车辆包括冷却设备，该冷却设备朝向设有良好导热的橡胶的胎侧的外表面吹送空气，由此从外部冷却轮胎。在第一方面和第二方面中，优选地当充气轮胎中的气压变得小于等于预定值时，冷却设备朝向充气轮胎吹送气体。在第一方面和第二方面中，优选地冷却设备包括管道，该管道在其一个端部处设有取入空气的空气导入口并在另一端部处设有朝向充气轮胎吹送空气的吹出口。在第一方面和第二方面中，优选地冷却设备包括管道，该管道在其一个端部处设有取入空气的空气导入口并在另一端部处设有朝向制动设备吹送空气的吹出口，并且冷却设备还包括切换工具，当充气轮胎中的气压减小时切换工具朝向充气轮胎吹送流经管道的至少一部分空气。本发明的有益效果根据本申请的第一方面，在充气轮胎的胎侧的外表面上形成有大量的凹部。由于凹部而因此增加了胎侧的表面面积，并且有效地促进了从轮胎至环境的散热。凹部在轮胎周围产生空气的湍流。湍流进一步促进了从轮胎至环境的散热。另外，本发明的车辆设有冷却设备，该冷却设备吹送气体以便从外部冷却具有良好散热性的充气轮胎。根据本申请的第二方面，充气轮胎的胎侧的外表面的至少一部分由具有0.40W/(m-K)的导热率的良好导热的橡胶制成。因此，由于行驶而产生的热易于通过良好导热的橡胶传导至胎侧的外表面。本发明的车辆设有冷却设备，该冷却设备吹送空气以便从外部冷却设有良好导热的橡胶的胎侧。因此，轮胎中的热被有效地排出。因此，根据第一方面和第二方面，可以在不过度增加轮胎的竖向弹性常数的情况下有效地抑制行驶过程中的轮胎的发热。特别是，当轮胎在低气压条件下行驶时可以延迟轮胎的发热，并且增强轮胎的耐久性。特别是，当充气轮胎是泄气保用轮胎时，可以大大地增加泄气保用连续行驶距离和/或泄气保用行驶速度。


图I是示出根据本发明第一方面的车辆的实施方式的示意性俯视图。图2是右前车轮及其周边的主要部分的放大图。图3是沿图2中的线A-A的横截面图。图4是用于本发明第一方面的车辆的充气轮胎的横截面图。图5是轮胎胎侧的局部放大侧视图。图6是胎侧的凹部的局部立体图。图7是沿图5中的线A-A的横截面图。图8是充气轮胎的侧视图，用于说明经过凹部的空气的流动。图9(a)和图9(b)是示出凹部的另外的实施方式的横截面图。图10是示出本发明第一实施方式的车辆的另外的实施方式的示意性俯视图。图11是右前轮及其周边的主要部分的放大图。图12是示出行驶距离指数与轮胎内部温度之间的关系的曲线图。图13是根据本发明第二方面的车辆的实施方式的示意性俯视图。图14是右前轮及其周边的主要部分的放大图。图15是沿图14中的线A-A的横截面图。图16是用于本发明第二方面的车辆的充气轮胎的横截面图。图17是示出用于本发明第二方面的车辆的充气轮胎的另外的实施方式的横截面图。附图标记列表IAUB车辆Ia车体2、2FR、2FL、2RR、2RL 车轮3A、3B充气轮胎
3b胎侧7气压监测设备8冷却设备9管道9i空气导入口9o吹出口10切换工具11致动器13凹部14控制设备15切换阀SG胎侧橡胶G气体
具体实施例方式将基于附图描述本发明的实施方式。图I是根据本发明第一方面的车辆IA的实施方式的示意性俯视图。车辆IA是四轮汽车(轿车)，四个车轮2安装在车体Ia上。四个车轮2是右前轮2FR、左前轮2FL、右后轮2RR和左后轮2RL。图2是作为代表性轮胎的右前轮2FR的侧视图，而图3是其俯视图。每个车轮2包括充气轮胎3A和车轮轮辋4，充气轮胎3A绕车轮轮辋4组装。如图4中以放大方式示出，充气轮胎3A包括胎面3a、一对胎侧3b、胎圈3c和胎体3e，胎面3a与道路表面接触，一对胎侧3b从胎面3a的两个端部沿轮胎的径向向内延伸，胎圈3c连接于相应的胎侧3b并置于车轮轮辋4上，胎体3e由有机纤维帘线的胎体帘布层制成。胎体3e的两个端部在埋设于胎圈3c中的不可伸展的胎圈芯3d处折返。充气轮胎3A还包括设置在胎体3e的外侧并设置在胎面3a内的金属帘线带束层3f。该实施方式的充气轮胎3A是泄气保用轮胎，在该泄气保用轮胎中，具有大致新月形横截面的侧部加强橡胶层3g在每个胎侧3b中设置在胎体3e的内侧。使用相对较硬的橡胶组成物作为侧部加强橡胶层3g的材料，以便防止常规行驶时的乘坐舒适性大幅劣化、增强胎侧3b的弯曲刚性、并且抑制泄气保用行驶时的轮胎的竖向弯曲。侧部加强橡胶层3g的JIS A型硬度计硬度优选地大于等于60°、更优选地大于等于65°，并且其上限优选地小于等于95°、更优选地小于等于90°。在轮胎的腔表面3i上设有良好的不透气的内衬层。
根据泄气保用轮胎，即使当其爆裂时也不会使车辆立即进入不能行驶的状态，而是例如车辆可以以80km/h的高速行驶一定距离(例如，约50至100km)以便到达例如最近的加油站的安全停车区。然而，对于本发明的车辆1A，泄气保用轮胎并不是必需的构造要求。在充气轮胎3A的至少其中一个胎侧3b (该实施方式中为两个胎侧3b)的外表面上形成有多个凹部13。为了方便起见，胎侧3b的外表面限定为当观察绕车轮轮辋4安装的轮胎3时能够从轮胎3的轴向方向目视观察到的区域。“凹部”明显区别于“沟槽(groove) ”。这是因为当从上方观察时，沟槽具有相对于其宽度较长的长度，空气易于滞留在沟槽内。另一方面，当从上方观察时凹部的长直径与短直径的比值较小，并且与沟槽不同，凹部具有使空气较不易于滞留的优点。空气的滞留使得轮胎的散热劣化。此处，“长直径”是当从无穷远处观察凹部时在轮廓内所能绘出的最长线段的长度，而“短直径”是在与最长线段相交的方向上的线段的长度。尽管并不特别地限制凹部13的长直径与短直径的比值，但是优选地该比值小于等于3. O、特别是小于等于2. O、并且更优选地小于等于I. 5。如果当从上方观察时凹部具有圆形形状，则此比值为1.0。图5是将图4中的轮胎3的胎侧3b在平面上展开的放大侧视图。图6是其局部立体图。图7是沿图5中的线A-A的横截面图(经过凹部的中心的横截面图)。该实施方式的每个凹部13均具有圆形表面形状。凹部13的表面形状意指当从无穷远处观察时凹部的轮廓形状。从图6和图7显而易见，凹部13朝向轮胎内部凹进。因此，胎侧3b的表面面积大于当没有凹部13时的表面面积。凹部13增加了轮胎3与空气之间的接触面积，并且促进了散热。如图7所示，该实施方式的每个凹部13均包括环状的倾斜表面13a和大致平坦的圆形底面13b,大致平坦的圆形底面13b连接至倾斜表面13a的内端部。图8是轮胎3的侧视图，并且图8中的双点划线示出了轮胎3周围的空气的流动。当轮胎3旋转并且车辆行驶时，空气流经凹部13。一部分空气沿倾斜表面13a流到凹部13中。当空气流到凹部13中时，在流中产生旋涡。换言之，在凹部13的进入处产生湍流。该湍流有效地促进胎侧3b的热排放至环境。因此，可以长时间地抑制由热所引起的轮胎橡胶构件的破损以及诸如橡胶构件之间的脱离的损坏。形成旋涡的空气沿凹部13中的倾斜表面13a和底面13b流动。该空气从凹部13平滑地流出。因此，根据具有形成在胎侧3b上的凹部13的轮胎3，当与在胎侧上具有突出部的传统轮胎相比时，空气较不易滞留并且轮胎3散热效果较好。尽管并不特别地限制凹部13的大小，但是优选地凹部13的直径D大于等于2mm、更优选地大于等于4mm、更加优选地大于等于6mm、并且最优选地大于等于8mm。足够的空气流到这种凹部13中，并且可以产生湍流。相反，如果凹部13的直径D变得过大，则凹部的数量受限。因此，其上限优选地小于等于70mm、更优选地小于等于50mm、更加优选地小于等于40mm、更为优选地小于等于30mm、并且最优选地小于等于18mm。非圆形凹部的直径通过具有与该非圆形凹部的面积相同的面积的圆形凹部的直径而获得。凹部13可以具有两种或更多种不同直径的凹部。在这种情况下，优选地，凹部的平均直径在上述范围内。凹部13的深度e是在凹部13的最深部分与连接凹部13的倾斜表面13a的上边缘的直线13c之间的最短距离，该深度大于等于0. 1mm、优选地大于等于0. 2mm、更加优选地大于等于0. 3mm、更为优选地大于等于0. 5mm、特别优选地大于等于0. 7mm、并且最优选地大
于等于I. 0mm。因此，可以提供增加表面面积并且增强散热性的凹部13。考虑到胎侧3b的橡胶厚度，凹部13的深度e优选地小于等于4mm、更加优选地小于等于3. 0mm、更为优选地小于等于2. 0mm。凹部13可以包括两种或更多种不同深度的凹部。凹部13的深度e与直径D的比值(e/D)优选地大于等于0. 01并小于等于0. 5。这种凹部13产生足够的湍流。为了进一步增强这种效果，该比值(e/D)优选地大于等于
0.03、更加优选地大于等于0. 05，其上限优选地小于等于0. 4、更加优选地小于等于0. 3。如图7所示，每个凹部13均具有大致梯形的横截面。换言之，凹部13的形状是截圆锥。不管深度e如何，凹部13具有大的容积。因此，实现了足够的容积和小的深度e。由于设定了小的深度e，因此可以确保覆盖胎侧3b的外表面的橡胶一例如，胎侧橡胶一的足够厚度。在图7中，符号a表示倾斜表面13a的角度。该角度a优选地大于等于10°并小于等于70°。如果凹部13具有处于该范围中的角度a，则满足了足够的容积和小的深度e，并且可以防止空气滞留并确保空气的平滑流动。从该观点考虑，角度a更加优选地大于等于20°、更为优选地大于等于25°，并且其上限优选地小于等于60°、更加优选地小于等于55°。在图7中，符号d表示底面13b的直径。底面13b的直径d与凹部13的直径D的比值(d/D)优选地大于等于0.40并小于等于0.95。如果凹部13具有该比值(d/D)，则满足足够的容积和小的深度e。从该观点考虑，比值(d/D)优选地大于等于0. 55、更加优选地大于等于0. 65，并且其上限优选地小于等于0. 85、更加优选地小于等于0. 80。凹部13的容积优选地大于等于I. Omm3并小于等于400mm3。这种凹部13可以产生足够的湍流。为了增强该效果，该容积优选地大于等于I. 5_3、更加优选地大于等于2. Omm3,并且其上限优选地小于等于300mm3、更加优选地小于等于250mm3。所有凹部13的总容积优选地大于等于300mm3或并小于等于5，000，000mm3。具有大于等于300_3的总容积的轮胎3可以发挥足够的散热性。为了进一步增强此效果，该总容积优选地大于等于600mm3、更加优选地大于等于800mm3，并且其上限优选地小于等于
1,000, 000mm3、更加优选地小于等于500，000mm3。凹部13的面积优选地大于等于3mm2并小于等于4，000mm2。这种凹部13可以产生足够的湍流。为了进一步增强该效果，该面积优选地大于等于12_2、特别优选地大于等于20mm2,并且其上限优选地小于等于2，000mm2、更加优选地小于等于1，300mm2。在本说明书中，凹部13的面积意指由凹部13的轮廓包围的面积，而当凹部13的形状如该实施方式为圆形时，该面积通过如下方程式计算S (面积)=(D/2)2X JI凹部13的占有率优选地大于等于10%并小于等于85%。在本说明书中，凹部13的占有率Y通过如下方程式计算Y(% ) = (S1/S2) XlOO
在上面的方程式中，“SI”表示包括在基准区域中的凹部13的面积，而“S2”表示假设不存在凹部13时的基准区域的表面面积。基准区域是胎侧3b的外表面的主要区域，是当从胎圈基线BL测量时大于等于轮胎横截面的高度H的20%并小于等于轮胎横截面的高度H的80%的区域。如果胎侧3b外表面上的凹部13的占有率Y设定为大于等于10%，则可以确保足够的散热性。为了进一步增强该效果，该占有率Y优选地大于等于30%、更加优选地大于等于40%，并且其上限优选地小于等于80%、更加优选地小于等于75%。如图5所示，相邻凹部13之间的最小距离K优选地大于等于0. 05mm并小于等于20mm。如果距离K变短，则担心构成胎侧3b外表面的胎侧橡胶的耐外伤性劣化，而如果距离K变长，则相对地降低了散热效果。从该观点考虑，距离K更加优选地大于等于0. 10_、更为优选地大于等于0. 20mm,并且其上限优选地小于等 于15mm、更加优选地小于等于10mm。凹部13的总数量优选地大于等于50并小于等于5，000。因此，确保了足够的散热性以及胎侧橡胶的耐外伤性。特别是，该总数更加优选地大于等于100、更为优选地大于等于150，并且其上限优选地小于等于2，000、更加优选地小于等于1，000。该凹部的总数量是在一个胎侧上的凹部的数量。无需所有凹部13的形状均为圆形，并且凹部13可以包括圆形凹部和非圆形凹部，或者所有凹部13可以是非圆形凹部。当从上方观察时典型的非圆形凹部的形状的示例是多边形、椭圆形、长圆形和/或泪滴型。由于轮胎3旋转，因此空气相对于设置在胎侧3b上的凹部13的流动方向并不恒定。因此，最优选地，轮胎3具有无方向性的凹部13，S卩如在该实施方式中当从上方观察时的具有圆形形状的凹部13。图5中还示出，在该实施方式的轮胎3中，大量凹部13沿轮胎的周向方向和径向方向以锯齿形方式多段多列设置。该布置在轮胎的周向方向上连续。因此，六个凹部13在一个凹部13的周围彼此相邻以包围一个凹部13。根据凹部的该布置，湍流的产生位置均匀分布，胎侧3b的外表面的热均匀释放，并且发挥了良好的轮胎冷却效果。大量凹部13可以随机布置。图9是另一实施方式的凹部13的横截面图。图9(a)所示的凹部的形状为圆形，而其横截面形状是弧形以构成具有半径R的球形的一部分。为了使经过凹部13的空气流平滑，半径R优选地大于等于3mm并小于等于200mm。图9(b)还示出了圆形凹部13，而其横截面形状包括具有曲率半径Rl的第一弯曲表面13A和具有曲率半径R2的第二弯曲表面13B，第二弯曲表面13B在第一弯曲表面13A的两侧上连续地设置。第一弯曲表面13A和第二弯曲表面13B平滑地相互连接，这就是所谓的双半径型的凹部。并不特别地限制曲率半径Rl与曲率半径R2之间的比值(R1/R2)，但是为了使经过凹部13的空气流平滑，该比值(R1/R2)优选地大于等于0. I并小于等于0. 8。如果凹部13的比值(R1/R2)大于等于0.1，则空气平滑地流动。从该观点考虑，比值(Rl/R2)更加优选地大于等于0. 2、更为优选地大于等于0. 3，并且其上限优选地小于等于0. 7、更加优选地小于等于0.6。如图3所示，车轮轮辋4包括大致圆筒形的轮辋部分4a，充气轮胎3A安装在轮辋部分4a上；和轮辐部分4b，轮辐部分4b —体地固定于或形成于轮辋部分4a上。轮辐部分4b通过制动设备5固定到轮毂(未示出)。制动设备5包括制动盘5a和具有制动块的卡钳5b。轮毂通过轴承等安装在转向节6上。转向节6通过悬架设备S以可竖向运动和可转动的方式设置在车体Ia上。如图I所示，车辆IA设有气压监测设备7，气压监测设备7监测每个车轮2中的气压。作为气压监测设备7，已知直接式设备和间接式设备。在直接式气压监测设备7的情况下，检测轮胎中的气压的压力传感器组装到每个车轮2中。在某些情况下，压力传感器与空气阀一体地构造。与由压力传感器检测的气压相对应的电信号通过无线电或滑环经由信号线发送至车体侧的控制设备14(稍后描述)。使用检测每个车轮2旋转速度的传感器 用于间接式气压监测设备7。将传感器的输出信号输入至诸如微型计算机的控制设备14。通过利用该信号执行预定计算，指定气压减小的车轮2。利用如下事实，即在间接式气压监测设备7中，如果充气轮胎3A中的气压减小，则其动态旋转半径变小(与具有常规气压的其它车轮相比，旋转速度增加)，从旋转速度比值来确定四个车轮2中的气压减小的一个(参见日本专利No. 4028848等)。间接式气压监测设备具有简单的结构，但是具有检测精度的问题以及如果全部四个车轮的气压减小则无法检测气压减小的问题。换言之，直接式气压监测设备不具有间接式气压监测设备7的缺点，但是存在增加设备成本的担忧。因此，优选地根据环境适当地使用设备。车辆IA设有吹送气体G的冷却设备8以从外部冷却充气轮胎3A。在该实施方式中，冷却设备8构造成当充气轮胎3A中的气压减小时操作冷却设备8。根据该实施方式的车辆1A，气体G从外部吹向在气压减小的状态下行驶并且易于发热的轮胎3，由此吸热并冷却轮胎3。另外，由于在轮胎3的胎侧3b的外表面上形成有凹部13，因此通过与冷却设备8的协同作用而使轮胎3的耐久性大大增强。因此，在该实施方式的车辆中，可以抑制在低气压下行驶的充气轮胎3A的发热，并且在不过度增加轮胎3的竖向弹簧常数(即，不极度劣化乘坐舒适性)的情况下显著地增强耐久性。当充气轮胎3A是如在该实施方式中的泄气保用轮胎时，可以显著地增加泄气保用连续行驶距离和/或泄气保用行驶速度。更具体地，如图I所示，该实施方式的冷却设备8具有管道9。管道9在其一个端部处设有空气导入口 9i——通过该空气导入口取入空气，而在其另一端部处设有吹出口9o——通过该吹出口吹送空气。冷却设备8还包括切换工具10，当充气轮胎3A中的气压减小时切换工具10将流经管道9的至少一部分空气吹送至充气轮胎3A。冷却设备8还包括控制切换工具10等的控制设备14。如图I所示，管道9的空气导入口 9i设置在车辆IA的前格栅或引擎罩隆起部(两者均未示出)，使得空气导入口 9i在前面的位置处开口。因此，可以在不驱动风扇等的情况下通过车辆的行驶自然地将空气取入到空气导入口 9i中。即使驱动风扇也没有问题。优选地，空气导入口 9i设有空气滤清器f等，以防止异物进入管道9。该实施方式的管道9在空气导入口 9i的下游位置处分支成四个管，并且分支管9a至9d延伸至四个车轮2附近的位置。吹出口 9o——由管道9取入的空气经由其吹送——设置在分支管9a至9d的最下游侧。在该实施方式中，如图3所示，分支管9a至9d的在吹出口附近的部分构造成可以弯曲和变形的柔性部分22。如图2和图3所示，该实施方式的切换工具10包括直线运动式致动器11。可以采用各种类型的致动器作为该致动器11，例如利用流体压力的致动器、以及将马达的旋转运动转化为待利用的直线运动的致动器。致动器11包括圆筒形本体11a，圆筒形本体Ila固定至车体Ia的底盘，使得致动器11不与车轮罩盖19和悬架设备S发生干涉。致动器11还包括杆11b，杆Ilb可以从本体Ila伸出以及缩回到本体Ila中。在该实施方式中，致动器11安装成使得杆Ilb在车辆本体Ia的纵向方向上运动。当然可以以各种不同的方式修改具体的安装方式。杆Ilb的末端部通过连接工具12固定至管道9的在吹出口 9o附近的部分。致动器11将其杆Ilb缩回的位置作为其初始状态。此时，管道9的吹出口 9o设置在指向制动设备的位置A处。更具体地，吹出口 9o设置成使得吹出口 9o的中心轴线CL与制动设备5的制动盘5a的盘表面相交(在该实施方式中大致为直角)。另一方面，如图3中以虚线示出，如果致动器11的杆Ilb延伸，则可以使管道9的吹出口 9o运动，并将吹出口 9o设置在指向充气轮胎3A的位置B处。更具体地，吹出口 9o
的中心轴线CL设置成使其与充气轮胎3A的内侧上的胎侧3b相交。S卩，空气从冷却设备8的吹出口 9o朝向胎侧3b的凹部13吹出。当车辆在低气压条件下行驶或车辆以泄气保用行驶方式行驶时，存在如下趋势，即由于一般的车轮排列的影响，导致轮胎3的与轮胎赤道线C相比位于车辆的内侧上的部分更多地发热。因此，优选地，吹出口 9o向充气轮胎3A的与轮胎赤道线C相比位于车辆的内侧上的部分以及朝向凹部13吹送空气。也可以将吹出口 9o设置在充气轮胎3A的上部部分，并且向胎面3a吹送空气。在每个分支管中可以设置多个吹出口 90，并且可以同时向胎面3a和胎侧3b吹送空气，以便更有效地冷却充气轮胎3A。如图I所示，将设置于每个车轮2中的气压监测设备7的检测信号输入至控制设备14。控制设备14基于输入检测信号将其气压变得低于预定值的充气轮胎3A确定并指定为低气压轮胎或泄气轮胎，控制设备14控制用于该轮胎的切换工具10，并且可以朝向充气轮胎3A吹出管道9中的至少一部分空气。将描述具有上述构造的实施方式的冷却设备8的效果。首先，当车辆IA的车轮2在适当的气压P2下常规行驶时，可以设想轮胎3中的发热不会影响耐久性。因此，在该状态下，控制设备14并不特别地使切换工具10切换。因此，从管道9的空气导入口 9i取入的空气通过分支管9a至9d吹送到车轮2的制动设备5。因此，冷却制动设备5并且增强其制动效果。接下来，例如当右前轮2FR行驶在钉子上并且右前轮2FR的充气轮胎3A中的气压减小至气压Pl时，控制设备14基于来自气压监测设备7的检测信号来确定右前轮2FR的充气轮胎3A中的气压变得低于预定气压，并且控制设备14向切换工具10输出驱动信号并且使杆Ilb延伸。因此，如图3中利用虚线示出，分支管9a的吹出口 9o切换至指向充气轮胎3A的胎侧3b的位置B。因此，在车辆IA的行驶过程中，可以将流经分支管9a的全部空气吹送至设有凹部13的低气压的充气轮胎3A的胎侧3b。因此，根据该实施方式的冷却设备8，当充气轮胎3A中的气压未减小的车辆常规行驶时，流经管道9的空气朝向设置于每个车轮2中的制动设备5吹送，由此增强制动效果。另一方面，当充气轮胎3A中的气压减小时，流经管道9的空气朝向充气轮胎3A吹送以冷却轮胎，由此延迟温度升高。对于具有充以常规气压的充气轮胎3A的车轮，空气照常吹送至制动设备5。因此，可以连续地防止制动设备5的过热。优选地，当轮胎是泄气保用轮胎时，将冷却设备8进行操作的气压Pl设定在爆裂状态——在该状态中发热最严重。另一方面，当轮胎是非泄气保用轮胎时，气压Pl可以设定为低于常规内压(例如，在JATMA(日本汽车轮胎制造商协会)中指定的“最大气压(maximum air pressure) ”,在TRA (美国轮胎轮辋协会)中的表“不同冷充气压力下的轮胎负载极限(Tire Load Limits at Various Cold Inflation Pressures) ”中描述的最大值，以及在ETRTO (欧洲轮胎轮辋技术组织)中的“充气压力(Inflation Pressure)”)的气压(约规格设定的常规内压的50% )。在该实施方式中，使用空气作为气体G，但是如果气体G可以冷却充气轮胎3A，则可以采用除了空气之外的各种气体。例如，还可以在车辆IA中设置气瓶，在气瓶中容纳除了空气以外的气体，并且向具有低气压的充气轮胎3A吹送气体G。为了在行驶过程中冷却充气轮胎3A，必需使气体G的温度低于轮胎的温度、特别是低于胎面3a或胎侧3b的温度。考虑到这种情况，优选地，气体G以小于等于60°C、更优选地小于等于50°C、更加优选地小于等于40°C的温度朝向充气轮胎3A吹送。如图I所示，为了降低空气温度，在管道9中的某处可以包括诸如中间冷却器的热交换器20。尽管在该实施方式中当充气轮胎3A中的气压减小至Pl时切换工具10立即被切换并且空气吹送至充气轮胎3A，但是本发明并不限于该实施方式。也可以当充气轮胎3A中的气压减小至Pl以后经过预定的时间时输出切换工具10的驱动信号。根据该构造，在轮胎充分发热以后使空气排放至充气轮胎3A，并且可以冷却制动设备5直至最后时刻。图10和图11示出了本发明第一方面的车辆IA的另一实施方式。在该实施方式中，作为切换工具10的切换阀15连接至管道9的分支管9a至9d下游的位置。第一分支管16和第二分支管17连接至各个切换阀15,第一分支管16具有位于指向制动设备的位置A处的吹出口 90，第二分支管17具有位于指向充气轮胎3A的胎侧3b的位置B处的吹出口 90。切换阀15是电磁阀，并且可以通过控制设备14以切换方式将流经管道9的空气排放至第一分支管16或第二分支管17。根据该实施方式的冷却设备8，当在充气轮胎3A中的气压未减小的常规行驶时，控制设备14使切换阀15切换，使得管道9中的空气流经第一分支管16。因此，可以使流经管道9的空气朝向设置于每个车轮2中的制动设备5吹送，并且可以增强制动效果。另一方面，当其中一个充气轮胎3A的气压减小时，控制设备14向气压减小的车轮2的切换阀15输出阀切换信号，并且使切换阀15切换，使得管道9中的空气流动至第二分支管17。因此，流经管道9的空气朝向设有凹部13的充气轮胎3A的胎侧3b吹送，并且最终可以在低气压行驶时冷却充气轮胎3A。可以采用如下阀作为切换阀15，即向第一分支管16和第二分支管17均供给空气并且可以改变对管16和17的排放比。根据该构造，例如，管道9中80%的空气可以吹送至充气轮胎3A并且20%的空气可以吹送至制动设备，并且根据情况可以防止在充气轮胎3A和制动设备5两者中的发热。尽管上面已经描述了本发明第一方面的车辆IA的实施方式，但是本发明不限于上述实施方式，并且本发明可以以各种方式进行改型和执行。作为其它改型，本发明至少包括如下改型。
[改型I]根据上述实施方式，冷却设备8还冷却制动设备。可替代地，冷却设备8还可以朝向诸如增压器的涡轮和散热器的车内发热设备——而不是制动设备——吹送一部分空气。[改型2]根据上述实施方式，所有车轮2均设有可以排放气体G的吹出口 90。在前置发动机前轮驱动车辆的情况下，冷却设备8可以仅设置在前车轮中，所述前车轮是具有较大的轴重量并且其管道铺设操作较容易的驱动轮。 [改型3]根据上述实施方式，控制设备14自动地控制空气的朝向充气轮胎3A的吹送操作。可替代地，用于驱动冷却设备的操作开关(未示出)可以设置在驾驶员的座位上，并且操作开关的信号可以被输入至控制设备14。根据该构造，可以通过从驾驶员座位的远程操作强制地并手动地向任意的轮胎吹送空气。[改型4]即使在充气轮胎3A中的气压减小之前，冷却设备8也可以吹送气体以从外部冷却充气轮胎3A。而且在这种情况下，由于轮胎的发热受到抑制，因此能量损失减小并且滚动阻力减小。因此，可以增强车辆IA的燃料经济性。[实施例A]为了确定本发明第一方面的效果，使用如下车辆进行泄气保用行驶测试。除了表中描述的规格以外，车辆具有大致相同的规格。车辆的规格如下排量4，300cc的日本后轮驱动车辆轮胎大小(所有车轮):245/40R18的泄气保用轮胎凹部的规格如表I中所描述前车轮负载5. 29kN后车轮负载5.39kN前车轮外倾角1° (负)车辆设有冷却设备。在泄气保用行驶测试中，右前轮是具有零气压的泄气轮胎(其它三个轮胎的气压是230kPa)，使车辆以80km/h的平均行驶速度在干燥浙青道路的高速行驶测试跑道上连续行驶(天气良好天气，温度为24°C )，并且检查直至轮胎损坏的泄气保用行驶距离。在实施例的每个车辆中，在测试行驶过程中冷却设备始终操作，并且以约50. 4km/h的平均风速向泄气保用轮胎的车辆内侧上的胎侧吹送空气。还针对比较例IA(未设置凹部，并且冷却设备未操作)、比较例2A (未设置凹部，并且冷却设备操作)和比较例3A (设有凹部，并且冷却设备未操作)执行性能测试。结果以比较例2A的行驶距离评估为100的指数示出。数值越大，则结果越好。表I中示出了测试结果。图12示出了作为代表例的比较例IA和2A以及实施例IA的行驶距离指数与轮胎温度之间的关系。该温度是通过温度传感器在轮胎的空气阀附近测量的轮胎中的环境温度。
权利要求
1.一种具有充气轮胎的车辆，其中， 在每个所述充气轮胎的至少其中一个胎侧的外表面上形成有大量凹部，并且 所述车辆包括冷却设备，所述冷却设备吹送气体以便从外部冷却所述充气轮胎。
2.如权利要求I所述的车辆，其中，从上方观察时每个所述凹部的形状为圆形。
3.如权利要求I或2所述的车辆，其中，所述凹部的直径大于等于6mm并小于等于18mm,并且所述凹部的深度大于等于0. 5mm并小于等于3. 0mm。
4.如权利要求I至3中任一项所述的车辆，其中，所述充气轮胎是泄气保用轮胎，所述泄气保用轮胎在每个所述胎侧中设有具有大致新月形横截面的侧部加强橡胶层。
5.如权利要求I至4中任一项所述的车辆，其中，气体朝向设有所述凹部的所述胎侧的外表面吹送。
6.如权利要求I至4中任一项所述的车辆，其中，气体朝向胎面的与轮胎赤道线相比位于所述车辆的内侧上的部分吹送。
7.如权利要求I至6中任一项所述的车辆，其中，当所述充气轮胎中的气压变得小于等于预定值时，所述冷却设备朝向所述充气轮胎吹送气体。
8.如权利要求I至7中任一项所述的车辆，其中，所述冷却设备包括管道，并且所述管道在其一个端部处设有空气导入口并在另一端部处设有吹出口，空气从所述空气导入口取入且从所述吹出口朝向所述充气轮胎吹送。
9.如权利要求I至8中任一项所述的车辆，其中，所述冷却设备包括 管道，所述管道在其一个端部处设有空气导入口并在另一端部处设有吹出口，空气从所述空气导入口取入且从所述吹出口朝向制动设备吹送，以及 切换工具，当所述充气轮胎中的气压减小时，所述切换工具使流经所述管道的至少一部分空气朝向所述充气轮胎吹送。
10.一种具有充气轮胎的车辆，其中， 所述充气轮胎的每个胎侧的外表面的至少一部分由具有大于等于0. 40ff/(m K)的导热率的良好导热的橡胶制成，并且 所述车辆包括冷却设备，所述冷却设备吹送气体以便从外部冷却设有所述良好导热的橡胶的所述胎侧。
11.如权利要求10所述的车辆，其中，所述良好导热的橡胶的导热率大于等于0.45W/(m K) o
12.如权利要求10所述的车辆，其中，所述良好导热的橡胶的导热率大于等于0.70W/(m K) o
13.如权利要求10至12中任一项所述的车辆，其中，在所述胎侧的外表面上形成有大量凹部。
14.如权利要求10至13中任一项所述的车辆，其中，从上方观察时每个所述凹部的形状为圆形。
15.如权利要求10至14中任一项所述的车辆，其中，所述凹部的直径大于等于6mm并小于等于18mm，并且所述凹部的深度大于等于0. 5mm并小于等于3. 0mm。
16.如权利要求10至15中任一项所述的车辆，其中，所述充气轮胎是泄气保用轮胎，所述泄气保用轮胎在每个所述胎侧中设有具有大致新月形横截面的侧部加强橡胶层。
17.如权利要求16所述的车辆，其中，所述侧部加强橡胶层的至少一部分由所述良好导热的橡胶制成。
18.如权利要求10至17中任一项所述的车辆，其中，当所述充气轮胎中的气压变得小于等于预定值时，所述冷却设备朝向所述充气轮胎吹送气体。
19.如权利要求10至18中任一项所述的车辆，其中，所述冷却设备包括管道，并且所述管道在其一个端部处设有空气导入口并在另一端部处设有吹出口，空气从所述空气导入口取入且从所述吹出口朝向所述充气轮胎吹送。
20.如权利要求10至19中任一项所述的车辆，其中，所述冷却设备包括 管道，所述管道在其一个端部处设有空气导入口并在另一端部处设有吹出口，空气从所述空气导入口取入且从所述吹出口朝向制动设备吹送，以及 切换工具，当所述充气轮胎中的气压减小时，所述切换工具使流经所述管道的至少一部分空气朝向所述充气轮胎吹送。
全文摘要
本发明公开一种配备有充气轮胎的车辆，其中使驾驶过程中的充气轮胎的发热最小化并增加了所述轮胎的耐久性。在充气轮胎的至少其中一个胎侧的外表面上形成多个凹部，或者胎侧的外表面的至少一部分是使用具有至少0.48W/(m·K)的导热率的良好导热的橡胶形成。该车辆还设有冷却设备，该冷却设备吹送气体以从外部冷却充气轮胎。
文档编号B60C13/00GK102802969SQ20108002543
公开日2012年11月28日 申请日期2010年6月9日 优先权日2009年6月12日
发明者日野秀彦 申请人:住友橡胶工业株式会社