充气轮胎的制作方法

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充气轮胎的制作方法

本发明涉及一种充气轮胎。



背景技术:

现有专利文献1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1中示出了如下过程:进入侧壁的空气流未自然地穿过侧壁,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被降低。

此外,专利文献2公开了:在至少一方的轮胎侧部的轮胎最大宽度位置的轮胎径向外侧,配置主要沿轮胎周向呈长条状延伸的周向凸部。在该专利文献2中示出了:通过周向凸部使从轮胎侧部穿过的空气紊流化,由此,在充气轮胎的周围产生紊流边界层,会抑制车辆后方向车辆外侧穿过的空气的膨胀,其结果是,会抑制所穿过的空气的扩散,能降低充气轮胎的空气阻力,能谋求燃料效率的提高。

需要说明的是,现有专利文献3中示出了如下方法:通过缩窄充气轮胎的总宽度而缩小其前表面投影面积(是指从充气轮胎的转动方向观察时的投影面积),来降低轮胎周边的空气阻力。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2013-18474号公报

专利文献2:国际公开第2014/024587号

专利文献3:国际公开第2011/135774号



技术实现要素:

发明要解决的问题

然而,就专利文献1以及专利文献2所记载的充气轮胎而言,其轮胎周向的均匀性有时会因突出部、突条、周向凸部而降低,无法良好地保持均匀性。

本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的在于提供一种能良好地保持均匀性,并且能降低升力,同时能降低空气阻力的充气轮胎。

技术方案

为了解决上述的问题并达到目的,本发明的充气轮胎的特征在于,具备多个凸部,所述多个凸部沿轮胎侧部的轮胎侧面与轮胎周向以及轮胎径向交叉地延伸,所述凸部的延伸方向上的中间部包含距离所述轮胎侧面的突出高度的最大位置,并且设于所述中间部的延伸方向的两端侧的各顶端部包含距离所述轮胎侧面的突出高度的最小位置,仅在轮胎最大宽度位置的轮胎径向外侧至少配置有所述中间部,而且总宽度sw与外径od之比满足sw/od≤0.3的关系。

根据该充气轮胎,在车辆行驶时,旋转移动的凸部使空气紊流化,从而改善充气轮胎周边的空气流的停滞。具体而言,在充气轮胎旋转时的下部,增加流经车辆底部的空气流速,由此,从下方朝向上方的空气流减少,会抑制对上方的空气压力。其结果是,能抑制升力,提高充气轮胎的接地性,有助于作为车辆的行驶性能的驾驶稳定性能的提高。另一方面,在充气轮胎旋转时的上部,产生紊流边界层,会促进充气轮胎处的空气的流动。其结果是,会抑制所穿过的空气的扩散,能降低充气轮胎的空气阻力。空气阻力的降低有助于车辆的燃料效率的提高。

并且,根据该充气轮胎,凸部的与轮胎周向以及轮胎径向交叉的延伸方向上的中间部包含距离轮胎侧面的突出高度的最大位置,并且设于中间部的延伸方向的两端侧的各顶端部包含距离轮胎侧面的突出高度的最小位置,因此,凸部的质量在顶端部变少。其结果是,会抑制在凸部的顶端部附近与轮胎侧面侧的急剧的质量变化,因此轮胎周向的均匀性得到提高,因此能提高均匀性。

并且,根据该充气轮胎,凸部的包含突出高度的最大位置的中间部仅配置于轮胎最大宽度位置的轮胎径向外侧,因此,会降低向轮胎宽度方向伸出最远且空气阻力最大的轮胎最大宽度位置附近的空气阻力,因此,能进一步降低空气阻力。

并且,根据本实施方式的充气轮胎,总宽度sw与外径od之比满足sw/od≤0.3的关系,由此,与一般的充气轮胎相比,总宽度变窄、外径变大,因此,能降低行驶时的滚动阻力以及空气阻力。特别是,在大外径轮胎中,由于轮胎上部的侧部与空气的相对速度的降低,空气流不会被紊流化,空气阻力趋于增加,但根据本实施方式的充气轮胎,除了满足上述总宽度sw与外径od之比的关系之外,还配置上述凸部,由此能使轮胎上部的侧部的空气流紊流化,能维持空气阻力的降低效果。

因此,根据该充气轮胎,能良好地保持均匀性,并且能降低升力,同时能降低空气阻力。

在本发明的充气轮胎中,其特征在于,所述凸部在轮胎最大宽度位置的轮胎径向外侧配置有所述中间部以及所述顶端部。

根据该充气轮胎,顶端部不越过轮胎最大宽度位置,因此,会降低向轮胎宽度方向伸出最远且空气阻力最大的轮胎最大宽度位置处的空气阻力,因此,能显著地得到降低空气阻力的效果。

在本发明的充气轮胎中,其特征在于,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。

根据该充气轮胎,通过规定包含凸部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。

在本发明的充气轮胎中,其特征在于,所述凸部的所述中间部的突出高度为1mm以上且10mm以下。

当中间部的突出高度小于1mm时,难以得到使流经车辆底部的空气流速增加、或者产生紊流边界层的作用。另一方面,当中间部的突出高度大于10mm时,撞击于凸部的空气流增加,由此空气阻力趋于增加。因此,从显著地得到降低升力同时降低空气阻力的效果方面考虑,优选将中间部的突出高度设为1mm以上且10mm以下。

在本发明的充气轮胎中,其特征在于,在组装于正规轮辋并填充了正规内压的情况下的无负荷状态的子午剖面中,所述凸部从轮胎最大宽度位置的轮胎剖面宽度以5mm以下的范围向轮胎宽度方向外侧突出设置。

当从轮胎最大宽度位置的轮胎剖面宽度以大于5mm的范围向轮胎宽度方向外侧设有凸部时,撞击于凸部的空气流增加,因此,凸部容易构成空气阻力。因此,通过规定凸部的从轮胎最大宽度位置的轮胎剖面宽度向轮胎宽度方向外侧的配置范围,能抑制由凸部引起的空气阻力的增加,并且能显著地得到改善由凸部引起的空气流的停滞的效果。

在本发明的充气轮胎中,其特征在于,在所述凸部的表面形成槽。

根据该充气轮胎,通过形成有槽,凸部的刚性降低,因此,能通过凸部来抑制由轮胎侧部为刚构造引起的乘坐舒适性的降低。并且,通过形成有槽,使凸部的质量降低,因此,能通过凸部来抑制由轮胎侧部的质量增加引起的均匀性的降低。

在本发明的充气轮胎中,其特征在于,在所述凸部的表面形成凹部。

根据该充气轮胎,通过形成有凹部,凸部的刚性降低,因此,能通过凸部来抑制由轮胎侧部为刚构造引起的乘坐舒适性的降低。并且,通过形成有凹部,凸部的质量降低,因此,能通过凸部来抑制轮胎侧部的均匀性的降低。此外,通过形成有凹部以及槽,能进一步提高上述效果。

在本发明的充气轮胎中,其特征在于,各所述凸部的轮胎周向上的间隔不均匀。

根据该充气轮胎,对于沿轮胎侧部的轮胎侧面的空气流,抵消各凸部的轮胎周向的周期性,因此,由各凸部产生的声压因频率的不同而相互分散或者抵消,因此,能降低噪声。

在本发明的充气轮胎中,其特征在于,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。

根据该充气轮胎,在向车辆装接时,车辆外侧的轮胎侧部从轮胎室露出于外侧,因此,通过在该车辆外侧的轮胎侧部设置凸部,能将空气流向车辆外侧挤出,因此,能显著地得到降低升力同时降低空气阻力的效果。

有益效果

本发明的充气轮胎能良好地保持均匀性,并且能降低升力,同时能降低空气阻力。

附图说明

图1是本发明的实施方式的充气轮胎的子午剖面图。

图2是本发明的实施方式的充气轮胎的子午剖面整体图。

图3是表示由扁平比规定的系数的图表。

图4是表示最接近利用与由图3的图表规定的系数之积求得的值的规定轮辋宽度的图表。

图5是本发明的实施方式的充气轮胎的侧视图。

图6是从充气轮胎的侧面观察凸部时的放大图。

图7是凸部的侧视图。

图8是本发明的实施方式的充气轮胎的其他例子的侧视图。

图9是本发明的实施方式的充气轮胎的其他例子的侧视图。

图10是本发明的实施方式的充气轮胎的其他例子的侧视图。

图11是本发明的实施方式的充气轮胎的其他例子的侧视图。

图12是凸部的短尺寸方向的剖面图。

图13是凸部的短尺寸方向的剖面图。

图14是凸部的短尺寸方向的剖面图。

图15是凸部的短尺寸方向的剖面图。

图16是凸部的短尺寸方向的剖面图。

图17是凸部的短尺寸方向的剖面图。

图18是凸部的短尺寸方向的剖面图。

图19是凸部的短尺寸方向的剖面图。

图20是凸部的短尺寸方向的剖面图。

图21是凸部的短尺寸方向的剖面图。

图22是凸部的短尺寸方向的剖面图。

图23是凸部的短尺寸方向的剖面图。

图24是本发明的实施方式的充气轮胎的作用的说明图。

图25是本发明的实施方式的充气轮胎的作用的说明图。

图26是本发明的实施方式的充气轮胎的局部子午剖面图。

图27是从充气轮胎的侧面观察形成有槽的凸部时的放大图。

图28是图27的a-a剖面图。

图29是从充气轮胎的侧面观察形成有槽的凸部的其他例子的放大图。

图30是从充气轮胎的侧面观察形成有凹部的凸部时的放大图。

图31是图30的b-b剖面图。

图32是从充气轮胎的侧面观察形成有槽以及凹部的凸部时的放大图。

图33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。

图34是现有例的充气轮胎的局部侧视图。

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的限定。此外,该实施方式的构成要素中包含本领域技术人员能够且容易置换的要素、或者实质上相同的要素。此外,该实施方式所记载的多个变形例可以在本领域技术人员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。图2是本实施方式的充气轮胎的子午剖面整体图。

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p正交,并且通过充气轮胎1的轮胎宽度的中心的平面。轮胎宽度是位于轮胎宽度方向的外侧的部分之间的轮胎宽度方向上的宽度,也就是说,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,位于轮胎赤道面cl上并沿充气轮胎1的轮胎周向的线。在本实施方式中,对轮胎赤道线赋予与轮胎赤道面相同的符号“cl”。

充气轮胎1主要用于轿车,如图1所示,具有:胎面部2、其两侧的胎肩部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(胎面橡胶)形成,在充气轮胎1的轮胎径向的最外侧露出,其表面为充气轮胎1的轮廓。在胎面部2的外周表面,也就是说,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通过这些多个主槽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连通的形态中的任一种。

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在充气轮胎1的轮胎宽度方向的最外侧露出。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而形成。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。

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,并且在轮胎周向滚绕成环状,构成轮胎的骨架。该胎体层6以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个。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是形成层叠有至少两层带束71、72的多层构造,并且在胎面部2中配置于作为胎体层6的外周的轮胎径向外侧,且在轮胎周向覆盖胎体层6。带束71、72以涂层橡胶包覆有帘线(未图示),该帘线以相对于轮胎周向按规定的角度(例如,20°~30°)并排设置有多个。帘线由钢或者有机纤维(聚酯、人造丝、尼龙等)形成。此外,重叠的带束71、72以彼此的帘线交叉的方式被配置。

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,在轮胎周向覆盖带束层7。带束增强层8以涂层橡胶包覆有帘线(未图示),该帘线以与轮胎周向大致平行(±5°)的方式在轮胎宽度方向并排设置有多个。帘线由钢或者有机纤维(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的构成不限于上述,虽然图中未明示,但可以是如下构成: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在轮胎宽度方向形成为大于带束层7并覆盖整个带束层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,带束增强层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以将带状(例如,宽度10[mm])的带材在轮胎周向卷绕的方式设置。

图3是表示由扁平比规定的系数的图表。图4是表示最接近利用与由图3的图表规定的系数之积求得的值的规定轮辋宽度的图表。图5是本发明的实施方式的充气轮胎的侧视图。图6是从充气轮胎的侧面观察凸部时的放大图。图7是凸部的侧视图。图8~图11是本实施方式的充气轮胎的其他例子的侧视图。图12~图23是凸部的短尺寸方向的剖面图。图24以及图25是本实施方式的充气轮胎的作用的说明图。图26是本实施方式的充气轮胎的局部子午剖面图。图27是从充气轮胎的侧面观察形成有槽的凸部时的放大图。图28是图27的a-a剖面图。图29是从充气轮胎的侧面观察形成有槽的凸部的其他例子的放大图。图30是从充气轮胎的侧面观察形成有凹部的凸部时的放大图。图31是图30的b-b剖面图。图32是从充气轮胎的侧面观察形成有槽以及凹部的凸部时的放大图。

在以下的说明中,总宽度sw为在将充气轮胎1组装于正规轮辋,并且填充了正规内压(例如,230[kpa])的无负荷状态时,包含侧壁部4上的设计(轮胎侧面的图案/文字等)的侧壁部4彼此之间的间隔。外径od是此时的轮胎的外径,内径rd是此时的轮胎的内径。需要说明的是,如上所述,230[kpa]这一内压是为了规定总宽度sw等充气轮胎的尺寸而选择的,本说明书所记载的轮胎尺寸的参数均采用在内压230[kpa]且无负荷状态下规定的参数。然而,本发明的充气轮胎1如果填充有通常使用的范围的内压,就会发挥本发明的效果,填充有230[kpa]的内压对实施本发明而言不是必须的,请加以注意。

此外,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l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,该充气轮胎1的胎面部2的胎面表面21与路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。

此外,如图1所示,轮胎最大宽度位置h是指轮胎剖面宽度hw的端部,是轮胎宽度方向的最大位置。轮胎剖面宽度hw是指,将充气轮胎1组装于正规轮辋,并且填充了正规内压的无负荷状态时,从轮胎宽度方向的最大轮胎总宽度sw除去轮胎侧面的图案/文字等的宽度。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剖面宽度hw将轮辋保护条除外。

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“measuringrim(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“tireloadlimitsatvariouscoldinflationpressures(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“inflationpressures(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“tireloadlimitsatvariouscoldinflationpressures(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2所示,本实施方式的充气轮胎1的总宽度sw与外径od之比满足sw/od≤0.3的关系。此外,本实施方式的充气轮胎1的内径rd与外径od之比满足rd/od≥0.7的关系。

在此,本实施方式中使用的轮辋具有适合于充气轮胎1的内径的轮辋直径,并且所述轮辋具有与图4所示的规定轮辋宽度rm[mm]对应的轮辋宽度的公称,其最接近下述值,即,依据iso4000-1:2001,利用轮胎剖面宽度的公称sn与根据被进行轮辋组装的轮胎的扁平比由图3的对应表规定的系数k1之积求得的值(rm=k1×sn)。

如图5~图7所示,本实施方式的充气轮胎1在至少一方的轮胎侧部s设有从作为该轮胎侧部s的表面的轮廓的轮胎侧面sa向轮胎的外侧突出设有凸部9。凸部9由橡胶材(可以是构成轮胎侧部s的橡胶材,也可以是与该橡胶材不同的橡胶材)形成,形成为沿轮胎侧部s的轮胎侧面sa以与轮胎周向以及轮胎径向交叉的方式延伸的突条。在本实施方式中,从充气轮胎1的侧面观察时,各图所示的凸部9弯曲形成为c字形。凸部9不限于弯曲,从充气轮胎1的侧面观察时,也可以形成为直线状,也可以折弯形成为く字,也可以形成为s字形,也可以曲折构成,也可以形成为锯齿状。

此外,如图6以及图7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至延伸方向的两侧为长度l的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去从延伸方向的各端9d至凸部9的延伸方向的长度l的5%的范围的部分。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。

然后,中间部9a包含距离轮胎侧面sa的突出高度h的最大位置hh。此外,顶端部9b包含距离轮胎侧面sa的突出高度h的最小位置hl。在图7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的一端一致。需要说明的是,在图7中,凸部9的延伸方向的突出高度h以呈圆弧状变化的方式示出,但不限于此,也可以呈直线状变化。此外,最大位置hh可以是整个中间部9a,该情况下,顶端部9b的突出高度h从中间部9a逐渐变低。

此外,如图5所示,凸部9在轮胎侧部s的范围配置于轮胎最大宽度位置h的轮胎径向外侧。凸部9可以以在轮胎周向隔开规定间隔的方式配置许多。

需要说明的是,如图8所示,凸部9的一部分可以在轮胎最大宽度位置h的轮胎径向内侧延伸。该情况下,中间部9a配置于轮胎最大宽度位置h的轮胎径向外侧,至少一方的顶端部9b(或者距离端9d为长度l的5%的范围)越过轮胎最大宽度位置h在轮胎径向内侧延伸。此外,在图8中,所有的凸部9的一部分越过轮胎最大宽度位置h在轮胎径向内侧延伸,但也可以是许多中的一部分。因此,凸部9在轮胎侧部s的范围主要(中间部9a)配置于轮胎最大宽度位置h的轮胎径向外侧。

如图5以及图9、图10以及图11所示,关于凸部9的配置,对轮胎周向上的凸部9的数量没有限定。此外,如图10以及图11所示,各凸部9的延伸方向相对于轮胎周向以及轮胎径向的倾斜度可以不同。

关于凸部9的与延伸方向正交的短尺寸方向的剖面形状,图12所示的凸部9的短尺寸方向的剖面形状被设为四边形。图13所示的凸部9的短尺寸方向的剖面形状被设为三角形。图14所示的凸部9的短尺寸方向的剖面形状被设为梯形。

此外,凸部9的短尺寸方向的剖面形状也可以为以曲线为基础的外形。图15所示的凸部9的短尺寸方向的剖面形状被设为半圆形。此外,虽然图中未明示,但凸部9的短尺寸方向的剖面形状例如也可以为半椭圆形或者半长圆形等各种基于圆弧的形状。

此外,凸部9的短尺寸方向的剖面形状也可以为将直线以及曲线组合而成的外形。图16所示的凸部9的短尺寸方向的剖面形状将四边形的角设为曲线。图17所示的凸部9的短尺寸方向的剖面形状将三角形的角设为曲线。此外,如图16~图18所示,凸部9的短尺寸方向的剖面形状也可以采用将从轮胎侧部s突出的根部分设为曲线的形状。

此外,凸部9的短尺寸方向的剖面形状可以是各种形状的组合。图19所示的凸部9的四边形的顶部通过多个(图19中为两个)三角形设为锯齿状。图20所示的凸部9的四边形的顶部通过一个三角形尖出形成。图21所示的凸部9的四边形的顶部凹陷形成四边形。图22所示的凸部9的四边形的顶部凹陷形成四边形,并以改变突出高度的方式形成凹陷的两侧。图23所示的凸部9从轮胎侧部s突出形成有四边形的基部9a,在此基部9a的上部突出形成有多个(图23中为两个)四边形。此外,虽然图中未明示,但凸部9的短尺寸方向的剖面形状可以是四边形的顶部为波形等各种形状。

然后,对于如上所述的凸部9的短尺寸方向的剖面形状,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。然后,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。

关于充气轮胎1的作用,如图24所示,在组装于轮辋50并装接于车辆100的情况下,充气轮胎1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1的周边,空气流会停滞。然后,为了避免该停滞,产生轮胎室101内的从下方朝向上方的空气流,由此,产生作为向上方抬起车辆100的力的升力。另一方面,为了避免停滞,产生在轮胎室101的外侧远离车辆100的空气的膨胀,由此构成空气阻力。

对于这种现象,根据本实施方式的充气轮胎1,在车辆100行驶时,在旋转方向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旋转时的下部(旋转轴p的下侧),增加流经车辆100底部的空气流速,由此,在轮胎室101内从下方朝向上方的空气流减少,会抑制对上方的空气压力。其结果是,能抑制升力。该升力的抑制(升力降低性能)会增加下压力,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。另一方面,在充气轮胎1旋转时的上部(旋转轴p的上侧),产生紊流边界层,会促进充气轮胎1处的空气的流动。其结果是,会抑制所穿过的空气的扩散,能降低充气轮胎1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。如图25所示,即使凸部9相对于轮胎周向以及轮胎径向的倾斜度与图24相反地反向,也能起到这种作用。

并且,根据本实施方式的充气轮胎1,凸部9的与轮胎周向以及轮胎径向交叉的延伸方向上的中间部9a包含距离轮胎侧面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包含距离轮胎侧面sa的突出高度h的最小位置hl,因此,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,轮胎周向的均匀性得到提高,因此能提高均匀性。

并且,根据本实施方式的充气轮胎1,凸部9的包含突出高度h的最大位置hh的中间部9a仅配置于轮胎最大宽度位置h的轮胎径向外侧,因此,会降低向轮胎宽度方向伸出最远且空气阻力最大的轮胎最大宽度位置h处的空气阻力,因此,能进一步降低空气阻力。

并且,根据本实施方式的充气轮胎1,总宽度sw与外径od之比满足sw/od≤0.3的关系,由此,与一般的充气轮胎相比,总宽度变窄、外径变大,因此,能降低行驶时的滚动阻力以及空气阻力。特别是,在大外径轮胎中,由于轮胎上部的侧部(轮胎侧部s中的车辆装接时的上部位置)与空气的相对速度的降低,空气流不会被紊流化,空气阻力趋于增加,但根据本实施方式的充气轮胎1,除了满足上述总宽度sw与外径od之比的关系之外,还配置上述凸部9,由此能使轮胎上部的侧部的空气流紊流化,能维持空气阻力的降低效果。

因此,根据本实施方式的充气轮胎1,能良好地保持均匀性,并且能降低升力,同时能降低空气阻力。

此外,在本实施方式的充气轮胎1中,凸部9优选在轮胎最大宽度位置h的轮胎径向外侧配置有中间部9a以及顶端部9b。

根据该充气轮胎1,顶端部9b不越过轮胎最大宽度位置h,因此,会降低向轮胎宽度方向伸出最远且空气阻力最大的轮胎最大宽度位置h处的空气阻力,因此,能显著地得到降低空气阻力的效果。

此外,在本实施方式的充气轮胎1中,如图5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优选为0.1g/deg以下。

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,凸部9的中间部9a的突出高度h优选为1mm以上且10mm以下。

当中间部9a的突出高度h小于1mm时,难以得到使流经车辆100底部的空气流速增加、或者产生紊流边界层的作用。另一方面,当中间部9a的突出高度h大于10mm时,撞击于凸部9的空气流增加,由此空气阻力趋于增加。因此,从显著地得到降低升力同时降低空气阻力的效果方面考虑,优选将中间部9a的突出高度h设为1mm以上且10mm以下。

此外,在本实施方式的充气轮胎1中,在组装于正规轮辋并填充了正规内压的情况下的无负荷状态的子午剖面中,如图1所示,凸部9优选从轮胎最大宽度位置h的轮胎剖面宽度hw以5mm以下的范围向轮胎宽度方向外侧突出设置。换言之,如图26所示,凸部9的从以轮胎最大宽度位置h处的轮胎侧面sa为基准的在轮胎径向延伸的基准线hl向轮胎宽度方向外侧的突出尺寸g优选为5mm以下。

当从轮胎最大宽度位置h的轮胎剖面宽度hw以大于5mm的范围向轮胎宽度方向外侧设有凸部9时,撞击于凸部9的空气流增加,因此,凸部9容易构成空气阻力。因此,通过规定凸部9的从轮胎最大宽度位置h的轮胎剖面宽度hw向轮胎宽度方向外侧的配置范围,能抑制由凸部9引起的空气阻力的增加,并且能显著地得到改善由凸部9引起的空气流的停滞的效果。为了显著地得到该效果,优选不从轮胎最大宽度位置h的轮胎剖面宽度hw向轮胎宽度方向外侧突出,可以为0mm以下。

此外,在本实施方式的充气轮胎1中,如图27~图29所示,优选在凸部9的表面形成槽9e。

根据该充气轮胎1,通过形成有槽9e,凸部9的刚性降低,因此,能通过凸部9来抑制由轮胎侧部s为刚构造引起的乘坐舒适性的降低。并且,通过形成有槽9e,凸部9的质量降低,因此,能通过凸部9来抑制轮胎侧部s的均匀性。

需要说明的是,如图27所示,槽9e以与凸部9的延伸方向交叉的方式相对于长度l以规定间隔设有多个。此外,槽9e相对于凸部9的延伸方向交叉的角度θ没有特别规定,但从抑制凸部9的延伸方向上的极度的质量变化方面考虑,优选在各槽9e设为相同。此外,如图29所示,从抑制凸部9的延伸方向上的极度的质量变化方面考虑,槽9e优选相对于通过凸部9的短尺寸方向的中央的中心线sl的切线gl设为相同的角度θ(例如,θ=90°)。此外,从对空气动力学的影响、即使流经车辆100底部的空气流速增加、或者产生紊流边界层的作用的影响少方面考虑,槽9e的槽宽度优选设为2mm以下。此外,如图28所示,从不会在中途截断凸部9并得到使流经车辆100底部的空气流速增加、或者产生紊流边界层的作用方面考虑,槽9e的槽深度d1优选为凸部9的突出高度h以下。槽9e的槽深度d1例如优选为凸部9的突出高度h的90%以下。需要说明的是,图28中的凸部9的短尺寸方向的剖面的三角形是一个例子。

此外,在本实施方式的充气轮胎1中,如图30以及图31所示,优选在凸部9的表面形成凹部9f。

根据该充气轮胎1,通过形成有凹部9f,凸部9的刚性降低,因此,能通过凸部9来抑制由轮胎侧部s为刚构造引起的乘坐舒适性的降低。并且,通过形成有凹部9f,凸部9的质量降低,因此,能通过凸部9来抑制由轮胎侧部s的质量增加引起的均匀性的降低。

需要说明的是,如图30所示,凹部9f沿凸部9的延伸方向以规定间隔设有多个。此外,从抑制凸部9的延伸方向上的极度的质量变化方面考虑,在凸部9的宽度w在延伸方向上变化的情况下,凹部9f优选根据宽度w的变化来改变大小。此外,从对空气动力学的影响、即使流经车辆100底部的空气流速增加、或者产生紊流边界层的作用的影响少方面考虑,凹部9f的开口直径优选设为2mm以下。此外,如图31所示,从不会在中途截断凸部9并得到使流经车辆100底部的空气流速增加、或者产生紊流边界层的作用方面考虑,凹部9f的槽深度d2优选为凸部9的突出高度h以下。凹部9f的槽深度d2例如优选为凸部9的突出高度h的90%以下。需要说明的是,图31中的凸部9的短尺寸方向的剖面的三角形是一个例子。此外,设置凹部9f的位置不限于凸部9的顶部,也可以是侧部。此外,凹部9f的开口形状、深度形状不限于圆形,也可以是各种形状。不过,以圆弧形成开口边缘、底部能去除对凸部9产生裂纹的要素。

此外,在本实施方式的充气轮胎1中,如图32所示,优选在凸部9的表面形成槽9e以及凹部9f。

根据该充气轮胎1,通过形成有槽9e以及凹部9f,凸部9的刚性降低,因此,能通过凸部9来抑制由轮胎侧部s为刚构造引起的乘坐舒适性的降低。并且,通过形成有槽9e以及凹部9f,凸部9的质量降低,因此,能通过凸部9来抑制由轮胎侧部s的质量增加引起的均匀性的降低。

需要说明的是,槽9e以及凹部9f在图32中沿凸部9的延伸方向交替设置,但不限于此,可以适当混合配置。

此外,在本实施方式的充气轮胎1中,优选为各凸部9的轮胎周向上的间隔不均匀。

根据该充气轮胎1,对于沿轮胎侧部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,能降低噪声(声压级)。

需要说明的是,凸部9的间隔表示为:在充气轮胎1的侧视时,从凸部9的端9d沿轮胎径向引辅助线(未图示),各凸部9的辅助线之间的以旋转轴p为中心的角度。然后,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,指定有车辆装接时的车辆内外的朝向,优选至少在作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24以及图25)的情况下,在轮胎宽度方向上,指定有相对于车辆100的内侧以及外侧的朝向。虽然图中未明示,但朝向的指定例如通过设于侧壁部4的标识来表示。因此,在装接于车辆100的情况下,朝向车辆100的内侧的一侧为车辆内侧,朝向车辆100的外侧的一侧为车辆外侧。需要说明的是,车辆内侧以及车辆外侧的指定不限于装接于车辆100的情况。例如,在组装了轮辋的情况下,在轮胎宽度方向上,决定轮辋50(参照图24以及图25)相对于车辆100的内侧以及外侧的朝向。因此,在组装了轮辋的情况下,充气轮胎1在轮胎宽度方向上指定有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,能显著地得到降低升力同时降低空气阻力的效果。

需要说明的是,在上述的实施方式的充气轮胎1中,凸部9的短尺寸方向的宽度w优选设为0.5mm以上且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,难以得到改善由凸部9产生的空气流的停滞的效果。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,能显著地得到改善由凸部9产生的空气流的停滞的效果。

此外,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不同的横纹槽包含通过多个主槽22在轮胎宽度方向划分形成多个的肋状的环岸部23中的所有横纹槽。不过,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,进行了与升力降低性能、空气阻力降低性能、均匀性、凸部耐久性能、乘坐舒适性能、以及声压级降低性能相关的试验(参照图33)。

在升力降低性能以及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80km/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(升力降低性能以及空气阻力降低性能),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,表示升力降低性能以及空气阻力降低性能越优异。

在均匀性的试验中,将195/65r15的轮胎尺寸的试验轮胎组装于正规轮辋(15×6j),并填充了正规内压。然后,在上述试验轮胎中,依据轮胎均匀性jasoc607“汽车轮胎的均匀性试验法”规定的方法,测定径向力变化(lfv)。然后,基于该测定结果,进行将现有例作为基准(100)的指数评价。在该指数评价中,数值越大,表示均匀性越好、越优异。

在凸部耐久性能的试验中,通过室内转鼓耐久试验,使上述试验轮胎以时速240km/h转动规定时间,观察凸部的状态。然后,要求凸部没有产生裂纹、破坏,将凸部没有产生裂纹、破坏的情况评价为○,将凸部产生裂纹、破坏的情况评价为×。

在乘坐舒适性能的试验中,将上述试验轮胎装接于上述试验车辆,在具有10mm台阶的凹凸的直行测试跑道中以50km/h进行实车行驶,实施由三人小组进行的乘坐舒适性的感官测试。然后,对于三次测试结果的平均值,进行由将现有例作为基准(100)的指数表示的指数评价。在该指数评价中,数值越大,表示乘坐舒适性能越优异。

在声压级降低性能的试验中,将上述试验轮胎装接于上述试验车辆,测量以相当于80km/h的行驶速度行驶的情况下的车外噪声的声压级(声压级降低性能),基于测量结果,进行将现有例作为基准(100)的指数评价。在该系数评价中,数值越大,表示声压级降低性能越优异。

在图33中,现有例的充气轮胎的总宽度sw与外径od之比sw/od为0.33,是图34所示的形态,在轮胎侧部s设有凸部10,但该凸部10的短尺寸方向的剖面形状为图13所示的三角形,沿轮胎径向延伸,突出高度以及短尺寸方向的宽度在延伸方向均匀形成,以与轮胎最大宽度位置h交叉的方式设置,在轮胎周向以等间隔配置。

此外,在图33中,比较例1的充气轮胎的总宽度sw与外径od之比sw/od为0.24,但设有与现有例同样的凸部。比较例2的充气轮胎是图5所示的形态,凸部的短尺寸方向的剖面形状是图13所示的三角形,具备图7所示的凸部,但总宽度sw与外径od之比sw/od为0.33。

另一方面,在图33中,实施例1~实施例11的充气轮胎的总宽度sw与外径od之比sw/od为0.24,是图5所示的形态,凸部的短尺寸方向的剖面形状是图13所示的三角形,具备图7所示的凸部。实施例12的充气轮胎是图8所示的形态,凸部的短尺寸方向的剖面形状是图13所示的三角形,具备图7所示的凸部。除此之外,对各实施例做出了适当规定。

然后,如图33的试验结果所示,可知:在各实施例的充气轮胎中,升力降低性能、空气阻力降低性能、均匀性、凸部耐久性能、乘坐舒适性能、以及声压级降低性能得到改善。

符号说明

1充气轮胎

9凸部

9a中间部

9b顶端部

9e槽

9f凹部

s轮胎侧部

sa轮胎侧面

sw总宽度

od外径。

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