JP2010006135A - 車両用ホイール及びタイヤ・ホイール組立体 - Google Patents

Abstract

【課題】空気入りタイヤが路面を転動することに起因する空気入りタイヤの温度上昇をさらに効果的に抑制できる車両用ホイール及びタイヤ・ホイール組立体を提供する。
【解決手段】本発明に係る車両用ホイール１０Ａは、車両用ホイール１０Ａの本体部１２Ａから所定方向に向けて突出する突出部２０Ａを備え、突出部２０Ａは、車両用ホイール１０Ａに空気入りタイヤ２が組み付けられた状態において、本体部１２Ａの少なくとも一部の表面に設けられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤが組み付けられる車両用ホイール及びタイヤ・ホイール組立体に関し、特に、空気入りタイヤの温度上昇を効果的に抑制できる車両用ホイール及びタイヤ・ホイール組立体に関する。

自動車などの車両に装着される空気入りタイヤが路面を転動することに起因する空気入りタイヤの温度上昇は、空気入りタイヤを形成するゴム材料の変質などに伴って、空気入りタイヤの性能変化や寿命低下を引き起こす要因となる。このため、一般的に、競技用の空気入りタイヤなどの特殊な空気入りタイヤを除いて、空気入りタイヤの温度上昇は好ましくない。

特に、パンクした状態、つまり、内圧が０ｋＰａの場合でも走行できるランフラットタイヤでは、空気入りタイヤのサイド部に設けられた断面形状が三日月形の補強ゴム部分が、大きな変形を繰り返し高温になる。そこで、空気入りタイヤのサイド部の表面に複数のフィン状の突起が設けられた空気入りタイヤが知られている（例えば、特許文献１）。

このような空気入りタイヤによれば、空気入りタイヤが装着された車両が走行することによって回転させられたフィン状の突起が引き起こす乱流によって、空気入りタイヤのサイド部が冷却される。
ＷＯ２００７／０３２４０５号公報（第９頁、第8図）

しかしながら、上述した従来の空気入りタイヤには、次のような問題があった。すなわち、空気入りタイヤのサイド部の表面に設けられた複数のフィン状の突起では、発熱した空気入りタイヤを充分に冷却することができず、空気入りタイヤの温度上昇の抑制には改善の余地があった。

そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、空気入りタイヤが路面を転動することに起因する空気入りタイヤの温度上昇を更に効果的に抑制できる車両用ホイール及びタイヤ・ホイール組立体を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴は、空気入りタイヤ（空気入りタイヤ２）が組み付けられる車両用ホイール（例えば、車両用ホイール１０Ａ）であって、車両用ホイールの本体部（例えば、本体部１２Ａ）から所定方向に向けて突出する突出部（例えば、突出部２０Ａ）を備え、突出部は、車両用ホイールに空気入りタイヤが組み付けられた状態において、本体部の少なくとも一部の表面に設けられることを要旨とする。

このような車両用ホイールによれば、突出部は、本体部の表面を流れる空気流を堰き止める。空気流は、突出部を乗り越えるように流れ、車両用ホイールの回転方向に対して、突出部の後側で下降流として、本体部の表面に流れ込む。

従って、空気流が、本体部の表面の温かい空気層に流れ込むことにより、本体部の表面で乱流が発生し、本体部の表面の温度上昇を抑制する。つまり、空気流が、本体部の表面の温度上昇を抑制することで、空気入りタイヤが路面を転動することに起因する空気入りタイヤの温度上昇を更に効果的に抑制できる。

本発明の第２の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、突出部は、外気と接触する前記本体部の表面に設けられることを要旨とする。

本発明の第３の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、本体部は、空気入りタイヤのビード部（ビード部４）を係止するリムフランジ部分（例えば、リムフランジ部分１4Ｂ）を含むことを要旨とする。

本発明の第４の特徴は、本発明の第１乃至第３の何れかの特徴に係り、突出部は、車両に装着された車両用ホイールの回転方向に対して略直交する方向に沿って延在するフィン状であることを要旨とする。

本発明の第５の特徴は、本発明の第１乃至第４の何れかの特徴に係り、突出部は、車両用ホイールの周方向に沿って複数設けられることを要旨とする。

本発明の第６の特徴は、本発明の第５の特徴に係り、突出部は、所定の間隔ごとに設けられることを要旨とする。

本発明の第７の特徴は、本発明の第６の特徴に係り、突出部間の間隔を間隔ｐ、本体部の表面から突出部の先端部分までの距離を高さｈとした場合、間隔ｐと高さｈとは、１．０≦ｐ／ｈ≦５０．０の関係を満足することを要旨とする。好ましくは、間隔ｐと高さｈとは、２．０≦ｐ／ｈ≦２４．０の関係を満足する。

本発明の第８の特徴は、本発明の第６又は第７の特徴に係り、突出部間の間隔を間隔ｐ、車両用ホイールの周方向に沿った突出部の幅を幅ｗとした場合、間隔ｐと前記幅ｗとは、１．０≦（ｐ−ｗ）／ｗ≦１００．０の関係を満足することを要旨とする。

本発明の第９の特徴は、本発明の第４乃至第８の何れかの特徴に係り、突出部は、回転方向に対して略直交する前壁部分（例えば、前壁部分２０ａ）を有し、本体部と前壁部分とが形成する角度（延在方向角度（θ））は、７０度〜１１０度であることを要旨とする。

本発明の第１０の特徴は、本発明の第９の特徴に係り、車両用ホイールが取り付けられる車軸の延在方向に直交する面である車両用ホイールの正面視において、角度は、７０度〜１１０度であることを特徴とする。

本発明の第１１の特徴は、本発明の第９の特徴に係り、車両用ホイールが取り付けられる車軸の延在方向に沿った前記車両用ホイールの断面において、角度は、７０度〜１１０度であることを特徴とする。

本発明の第１２の特徴は、本発明の第１乃至第１１の何れかの特徴に係り、本体部は、車軸が取り付けられる車軸被取付部分を含む円盤状のディスク部分（例えば、ディスク部分16Ａ）を有し、突出部は、ディスク部分に設けられることを要旨とする。

本発明の第１３の特徴は、本発明の第３乃至第１１の何れかの特徴に係り、突出部は、ビード部を係止する側と反対側に位置するリムフランジ部分に設けられることを要旨とする。

本発明の第１４の特徴は、本発明の第１乃至第１１の何れかの特徴に係り、本体部は、車軸が取り付けられる車軸被取付部分を含む円盤状のディスク部分と、ディスク部分から空気入りタイヤのトレッド幅方向に沿って延びる円環状のリム部（例えば、リム部１8Ｃ）とを有し、突出部は、リム部の径方向内側に向かって突出することを要旨とする。

本発明の第１５の特徴は、空気入りタイヤ（空気入りタイヤ２）と、空気入りタイヤが組み付けられる車両用ホイール（例えば、車両用ホイール１０Ａ）とを含むタイヤ・ホイール組立体（例えば、タイヤ・ホイール組立体１Ａ）であって、車両用ホイールは、車両用ホイールの本体部（例えば、本体部１２Ａ）から所定方向に向けて突出する突出部（例えば、突出部２０Ａ）を備え、突出部は、車両用ホイールに空気入りタイヤが組み付けられた状態において、本体部の少なくとも一部の表面に設けられることを要旨とする。

本発明の第１６の特徴は、本発明の第２乃至第１０の何れかの特徴に係り、タイヤ・ホイール組立体（例えば、タイヤ・ホイール組立体１Ａ）は、何れかの車両用ホイール（例えば、車両用ホイール１０Ａ）を備えることを要旨とする。

本発明の特徴によれば、空気入りタイヤが路面を転動することに起因する空気入りタイヤの温度上昇を更に効果的に抑制できる車両用ホイール及びタイヤ・ホイール組立体を提供することができる。

次に、本発明に係る実施形態について説明する。具体的には、第１実施形態から第５実施形態において、突出部の配置及び形状の異なる実施形態を説明する。

なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。

したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

[第１実施形態]
以下の第１実施形態においては、（１）タイヤ・ホイール組立体の構成、（２）突出部の構成、（３）空気の流れ、及び（４）作用・効果について説明する。

（１）タイヤ・ホイール組立体の構成
まず、第１実施形態に係るタイヤ・ホイール組立体の構成について、図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係るタイヤ・ホイール組立体を示す一部断面斜視図である。また、図２は、第１実施形態に係るタイヤ・ホイール組立体を示す断面図（図１のＡ−Ａ断面図）である。

図１に示すように、タイヤ・ホイール組立体１Ａは、空気入りタイヤ２と、車両用ホイール１０Ａとを含む。車両用ホイール１０Ａは、空気入りタイヤ２に組み付けられる。

図２に示すように、本体部１２Ａは、車軸が取り付けられる車軸被取付部分を含む円盤状のディスク部分１６Ａ、空気入りタイヤ２のビード部４を係止するリムフランジ部分１４、ディスク部分１６Ａから空気入りタイヤ２のトレッド幅方向に沿って延びる円環状のリム部１8とを有している。

車両用ホイール１０Ａは、車両用ホイール１０Ａの本体部１２Ａから、所定方向に向けて突出する突出部２０Ａを備えている。具体的には、車両用ホイール１０Ａは、本体部１２Ａのディスク部分１６Ａから、車両外側方向に向けて突出する突出部２０Ａを備えている。

突出部２０Ａは、車両用ホイール１０Ａに空気入りタイヤ２が組み付けられた状態において、本体部１２の少なくとも一部の表面、具体的には、外気と接触するディスク部分１６Ａの車両外側の表面に設けられる。突出部２０Ａは、車両に装着された車両用ホイール１０Ａの回転方向に対して略直交する方向、具体的には、車両用ホイール１０Ａの径方向に沿って、直線状で延在するフィン状の形状を有する。また、突出部２０Ａは、車両用ホイール１０Ａの周方向に沿って所定の間隔ごとに、複数設けられる。

（２）突出部の構成
次に、上述した突出部２０Ａの構成について、図面を参照しながら説明する。図３は、第１実施形態に係る突出部２０Ａの一部を示す斜視図であり、図４は、第１実施形態に係る突出部２０Ａを示す断面図（図３のＢ−Ｂ断面図）である。

図３に示すように、突出部２０Ａ間の間隔を間隔ｐ、本体部１２Ａの表面から突出部２０Ａの先端部分までの距離を高さｈとした場合、間隔ｐと高さｈとは、１．０≦ｐ／ｈ≦５０．０の関係を満足する。また、車両用ホイール１０Ａの周方向に沿った突出部２０Ａの幅を幅ｗとした場合、間隔ｐと幅ｗとは、１．０≦（ｐ−ｗ）／ｗ≦１００．０の関係を満足する。なお、間隔ｐとは、本体部１２Ａの表面において、一突出部２０Ａの中心から隣接する突出部２０Ａの中心までの距離を示す。

特に、間隔ｐと高さｈとは、２．０≦ｐ／ｈ≦２４．０の関係を満足することが好ましく、１０．０≦ｐ／ｈ≦２０．０の関係に設定されることがさらに好ましく、かつ、４．０≦（ｐ−ｗ）／ｗ≦３９．０の関係に設定されることが好ましい。

突出部２０Ａは、車両用ホイール１０Ａの回転方向に対して略直交する前壁部分２０ａを有する。本体部１２Ａと前壁部分２０ａとが形成する延在方向角度（θ）は、７０度〜１１０度である。具体的には、車両用ホイール１０Ａが取り付けられる車軸の延在方向に沿った車両用ホイール１０Ａの断面において、本体部１２Ａと前壁部分２０ａとが形成する延在方向角度（θ）は、７０度〜１１０度である。

（３）空気の流れ
次に、第１実施形態に係る突出部２０Ａを乗り越える空気の流れについて、図面を参照しながら説明する。図４は、第１実施形態に係る突出部２０Ａを乗り越える空気の流れを説明するための図である。

図４に示すように、本体部１２Ａの表面を流れる空気流は、複数の突出部２０Ａを乗り越える。具体的には、車両用ホイール１０Ａの回転に伴って発生する空気流Ｓ１は、突出部２０Ａにより、堰き止められる。空気流Ｓ１は、突出部２０Ａの車両用ホイール１０Ａの回転方向に対する前側のエッジ部Ｅを乗り越える。突出部２０Ａを乗り越えた空気流Ｓ１は、車両用ホイール１０Ａの回転方向に対して、突出部２０Ａの後側で下降流として、本体部１２Ａの表面に流れ込み、隣接する突出部２０Ａへ向かう。

このとき、車両用ホイール１０Ａの回転方向に対して、突出部２０Ａの後側で滞留する流体Ｓ２は、当該後側で滞留する熱を奪って空気流Ｓ１に合流する。一方で、隣接する突出部２０Ａの車両用ホイール１０Ａの回転方向に対して、突出部２０Ａの前側で滞留する流体Ｓ３は、当該前側で滞留する熱を奪って空気流Ｓ１に再び合流する。

このように、空気流Ｓ１は、突出部２０Ａの車両用ホイール１０Ａの回転方向に対して、突出部２０Ａの後側で下降流として、本体部１２Ａの表面に流れ込む。また、空気流Ｓ１は、本体部１２Ａの表面の熱を奪った流体Ｓ２，Ｓ３と合流する。

（４）作用・効果
以上説明したように、第１実施形態によれば、本体部１２Ａの表面に設けられる突出部２０Ａは、本体部１２Ａを流れる空気流Ｓ１を堰き止める。空気流Ｓ１は、突出部２０Ａを乗り越えるように流れ、車両用ホイール１０Ａの回転方向に対して、突出部２０Ａの後側で下降流として、本体部１２Ａの表面に流れ込む。

従って、空気流Ｓ１が、本体部１２Ａの表面の温かい空気層に、流れ込むことにより、本体部１２Ａの表面で乱流が発生し、本体部１２Ａの表面の温度上昇を抑制できる。つまり、空気流Ｓ１が、本体部１２Ａの表面の温度上昇を抑制することで、空気入りタイヤ２が路面を転動することに起因する空気入りタイヤ２の温度上昇を効果的に抑制できる。

また、例えば、ランフラットタイヤでは、空気入りタイヤのサイド部に設けられた断面形状が三日月形の補強ゴム部分が大きな変形を繰り返し高温になるが、このようなランフラットタイヤにおいても、本発明を適用することができる。つまり、ランフラットタイヤにおいても、空気流Ｓ１が、本体部の表面の温度上昇を抑制することで、空気入りタイヤの温度上昇を効果的に抑制できる。

第１実施形態では、突出部２０Ａは、外気と接触する本体部１２Ａに設けられるため、車両用ホイール１０Ａの回転に伴い、新しい外気が、空気流Ｓ１として、本体部１２Ａの表面に流れ込みやすくなる。従って、本体部１２Ａの表面の温度上昇を更に抑制できる。

第１実施形態では、突出部２０Ａは、車両用ホイール１０Ａの回転方向に対して略直交する方向である車両用ホイール１０Ａの径方向に沿って延在するフィン状の形状を有する。このため、突出部２０Ａは、本体部１２Ａを流れる空気流Ｓ１を更に堰き止める。また、空気流Ｓ１は、突出部２０Ａにより本体部１２Ａの表面から垂直方向に更に上昇しやすくなる。

第１実施形態では、突出部２０Ａは、車両用ホイール１０Ａの周方向に沿って複数設けられる。このため、車両用ホイール１０Ａの回転方向に対して、各突出部２０Ａの後側で本体部１２Ａの表面に乱流が発生する。つまり、本体部１２Ａの表面に流れ込む空気流Ｓ１の発生が、促進されるため、本体部１２Ａの表面の温度上昇を更に抑制できる。

第１実施形態では、突出部２０Ａは、所定の間隔ごとに設けられる。このため、本体部１２Ａの表面に流れ込む空気流Ｓ１が、局部に集中することなく、所定の間隔ごとに発生し、本体部１２Ａの表面の温度上昇を広範囲で低減できる。

第１実施形態では、突出部２０Ａの高さｈは、０．５ｍｍ以上２０ｍｍ以下であり、突出部２０Ａの幅ｗは、０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。このため、突出部２０Ａは、本体部１２Ａを流れる空気流Ｓ１を更に堰き止める。空気流Ｓ１は、突出部２０Ａにより本体部１２Ａの表面に対して、垂直方向に更に上昇しやすくなる。その結果、空気流Ｓ１は、車両用ホイール１０Ａの回転方向に対して、本体部１２Ａの後側で下降流として、本体部１２Ａの表面に更に流れ込む。つまり、空気流Ｓ１が、本体部１２Ａの表面の温かい空気層に、更に流れ込むことにより、本体部１２Ａの表面の温度上昇を更に抑制できる。

第１実施形態では、間隔ｐに対する高さｈの比の値（ｐ／ｈ）が１．０よりも大きい。このため、突出部２０Ａを乗り越えて本体部１２Ａの表面に対して略直角方向に流れる空気（いわゆる、下降流）は、突出部２０Ａ間の本体部１２Ａの表面に更に流れ込みやすくなり、本体部１２Ａの温度上昇を更に抑制することができる。

一方、間隔ｐに対する高さｈの比の値（ｐ／ｈ）が5０．０よりも小さい。このため、突出部２０Ａを乗り越えて本体部１２Ａに対して略直角方向に流れる空気（いわゆる、下降流）の発生が放熱面積に対して増大し、本体部１２Ａの温度上昇を更に抑制することができる。

第１実施形態では、間隔ｐ及び幅ｗに対する幅ｗの比の値（（ｐ−ｗ）／ｗ）が１．０よりも大きい。このため、放熱面積に対する突出部２０Ａの表面積が等しくなることなく、本体部１２Ａの温度上昇が抑制される。

一方、間隔ｐ及び幅ｗに対する幅ｗの比の値（（ｐ−ｗ）／ｗ）が１００．０よりも小さい。このため、突出部２０Ａを乗り越えて本体部１２Ａの表面に対して略直角方向に流れる空気（いわゆる、下降流）の発生が放熱面積に対して増大し、本体部１２Ａの温度上昇を更に抑制することができる。

第１実施形態では、延在方向角度（θa）は、７０°≦θa≦１１０°の範囲に設定される。このため、空気流Ｓ１は、突出部２０Ａにより、本体部１２Ａの表面から垂直方向に添って更に上昇しやすくなる。その結果、空気流Ｓ１は、車両用ホイール１０Ａの回転方向に対して、突出部２０Ａの後側で下降流として、本体部１２Ａの表面に更に流れ込むため、本体部１２Ａの表面の温度上昇を更に抑制できる。

第１実施形態では、突出部２０Ａは、１．０≦ｐ／ｈ≦５０．０、かつ、１．０≦（ｐ−ｗ）／ｗ≦１００．０の関係に設定される。このため、空気流Ｓ１は、突出部２０Ａにより本体部１２Ａの表面から垂直方向に更に上昇しやすくなる。また、本体部１２Ａの表面に流れ込む空気流Ｓ１が、局部に集中することなく、所定の間隔ごとに発生し、本体部１２Ａの表面の温度上昇を広範囲で低減できる。

第１実施形態では、突出部２０Ａは、本体部１２Ａのディスク部分１６Ａに設けられる。このため、ディスク部分１６Ａは、円盤状で突出部２０Ａを設けやすく、又外気と接触する本体部１２Ａの表面積を占める割合が高いため、本体部１２Ａの表面の温度上昇を広範囲で低減できる。

[第２実施形態]
上述した第１実施形態では、ディスク部分に設けられる突出部を備えるタイヤ・ホイール組立体について説明したが、以下の第２実施形態では、リムフランジ部分に設けられる突出部を備えるタイヤ・ホイール組立体について説明する。ただし、第２実施形態では、第１実施形態と異なる点を説明し、重複する説明を省略する。また、以下の第２実施形態の図面では、上述した第１の実施の形態に係るタイヤ・ホイール組立体と同一部分には同一の符号を付して説明する。

以下の第２実施形態においては、（１）タイヤ・ホイール組立体の構成、及び（２）作用・効果について説明する。

（１）タイヤ・ホイール組立体の構成
図５は、第２実施形態に係るタイヤ・ホイール組立体の一部断面斜視図である。また、図６は、第２実施形態に係るタイヤ・ホイール組立体を示す断面図（図5のＣ−Ｃ断面図）である。

図５及び図6に示すように、タイヤ・ホイール組立体１Ｂは、空気入りタイヤ２と、車両用ホイール１０Ｂとを含む。車両用ホイール１０Ｂは、本体部１２Ｂのリムフランジ部分１４Ｂから、車軸の延在方向に向けて突出する突出部２０Ｂを備えている。

突出部２０Ｂは、外気と接触する本体部１２Ｂの表面、すなわち、ビード部４を係止する側と反対側に位置するリムフランジ部分１４Ｂに設けられる。突出部２０Ｂは、車両に装着された車両用ホイール１０Ｂの回転方向に対して略直交する方向である車両用ホイール１０Ｂの径方向に沿って直線状で延在するフィン状の形状を有する。また、突出部２０Ｂは、車両用ホイール１０Ｂの周方向に沿って所定の間隔ごとに、複数設けられる。

（２）作用・効果
第２実施形態では、突出部２０Ｂは、ビード部４を係止する側と反対側に位置するリムフランジ部分１４Ｂに設けられる。このため、突出部２０Ｂは、本体部１２Ｂにおいて、路面と接する空気入りタイヤ２の表面、つまり、温度上昇の発生源に近い部分に設けられる。従って、突出部２０Ｂにより、リムフランジ部分１４Ｂの表面に流れ込む空気流は、空気入りタイヤ２の温度上昇の発生源に近い部分で、温度上昇を抑制できる。

また、例えば、ランフラットタイヤにおいても、本実施形態を適用し本体部１２Ｂにおいて、リムフランジ部分１４Ｂに突出部２０Ｂを設けることができる。突出部２０Ｂは、ランフラットタイヤのサイド部に近く、つまり温度上昇の発生源に近い部分に設けられるため、リムフランジ部分１４Ｂの表面に流れ込む空気流は、空気入りタイヤの温度上昇を効果的に抑制できる。

[第３実施形態]
上述した第１実施形態では、ディスク部分に設けられる突出部を備えるタイヤ・ホイール組立体について説明したが、以下の第３実施形態では、リム部に設けられる突出部を備えるタイヤ・ホイール組立体について説明する。ただし、第３実施形態では、第１実施形態と異なる点を説明し、重複する説明を省略する。また、以下の第３実施形態の図面では、上述した第１の実施の形態に係るタイヤ・ホイール組立体と同一部分には同一の符号を付して説明する。

以下の第３実施形態においては、（１）タイヤ・ホイール組立体の構成、及び（２）作用・効果について説明する。
（１）タイヤ・ホイール組立体の構成
図７は、第３実施形態に係るタイヤ・ホイール組立体の一部断面斜視図である。また、図８は、第３実施形態に係るタイヤ・ホイール組立体を示す断面図（図７のＤ−Ｄ断面図）である。図９は、第３実施形態に係るタイヤ・ホイール組立体を示す断面図（図７のＥ−Ｅ断面図）である。

図７及び図８に示すように、タイヤ・ホイール組立体１Ｃは、空気入りタイヤ２と、車両用ホイール１０Ｃとを含む。車両用ホイール１０Ｃは、本体部１２Ｃのリム部１８Ｃから、リム部１8Ｃの径方向内側に向けて突出する突出部２０Ｃを備えている。

突出部２０Ｃは、外気と接触する本体部１２Ｃの表面、すなわち、リム部１8Ｃに設けられる。突出部２０Ｃは、車両に装着された車両用ホイール１０Ｃの回転方向に対して略直交する方向である空気入りタイヤ２のトレッド幅方向に沿って直線状で延在するフィン状の形状を有する。また、突出部２０Ｃは、車両用ホイール１０Ｃの周方向に沿って所定の間隔ごとに、複数設けられる。

図９に示すように、突出部２０Ｃは、車両用ホイール１０Ｃの回転方向に対して略直交する前壁部分２０ｃを有する。本体部１２Ｃと前壁部分２０ｃとが形成する延在方向角度（θｃ）は、７０度〜１１０度である。具体的には、車両用ホイール１０Ｃが取り付けられる車軸の延在方向に直交する面である車両用ホイール１０Ｃの正面視において、、本体部１２Ｃと前壁部分２０ｃとが形成する延在方向角度（θｃ）は、７０度〜１１０度である。

（２）作用・効果
第３実施形態では、突出部２０Ｃは、リム部１８Ｃに設けられ、リム部１８Ｃの径方向内側に向かって突出する。このため、車軸の延在方向に直交する面である車両用ホイール１０Ｃの正面視において、リム部１８Ｃ及び突出部２０Ｃは、ディスク部分１６の後ろに位置するため、突出部２０Ｃは、視界に入りにくい。従って、突出部２０Ｃは、車両用ホイール１０Ｃの外観を損なうことなく、空気入りタイヤの温度上昇を更に抑制できる。

第３実施形態では、延在方向角度（θｃ）は、７０°≦θｃ≦１１０°の範囲に設定される。このため、リム部１８Ｃの表面の表面を流れる空気流は、突出部２０Ｃにより、リム部１８Ｃの表面から車両用ホイール１０Ｃのタイヤ表面に対し、法線方向に更に上昇しやすくなる。その結果、空気流は、車両用ホイール１０Ｃの回転方向に対して、突出部２０Ｃの後側で下降流として、リム部１８Ｃの表面に更に流れ込むため、リム部１８Ｃの表面の温度上昇を更に抑制できる。これにより、リム部１８Ｃと、空気入りタイヤ２との間の空気の温度上昇を抑制するこができるため、空気入りタイヤ２の温度上昇を更に効果的に抑制できる。

[第４実施形態]
上述した第１実施形態では、フィン状の突出部を備えるタイヤ・ホイール組立体について説明したが、以下の第４実施形態では、円柱状の突出部を備えるタイヤ・ホイール組立体について説明する。ただし、第４実施形態では、第１実施形態と異なる点を説明し、重複する説明を省略する。また、以下の第４実施形態の図面では、上述した第１の実施の形態に係るタイヤ・ホイール組立体と同一部分には同一の符号を付して説明する。

以下の第４実施形態においては、（１）タイヤ・ホイール組立体の構成、及び（２）作用・効果について説明する。

（１）タイヤ・ホイール組立体の構成
図１０は、第４実施形態に係るタイヤ・ホイール組立体の一部断面斜視図である。

図１０に示すように、タイヤ・ホイール組立体１Ｄは、空気入りタイヤ２と、車両用ホイール１０Ｄとを含む。車両用ホイール１０Ｄは、本体部１２Ｄのディスク部分１６Ｄから、車両外側方向及び車両内側方向に向けて突出する突出部２０Ｄを備えている。突出部２０Ｄは、外気と接触する本体部１２Ｄの表面、すなわち、ディスク部分１６Ｄの車両外側の表面及び車両内側の表面に設けられる。

突出部２０Ｄは、車両に装着された車両用ホイール１０Ｄの回転方向に対して略直交する方向である空気入りタイヤ２のトレッド幅方向に延在する円柱状の形状を有する。また、突出部２０Ｄは、車両用ホイール１０Ｄの周方向に沿って所定の間隔ごと、具体的には、千鳥配列になるように、複数設けられる。

（２）作用・効果
第４実施形態では、突出部２０Ｄは、ディスク部分１６Ｄの車両外側の表面及び車両内側の表面に設けられる。このため、ディスク部分１６Ｄの車両外側の表面及び車両内側の表面で乱流が発生し、ディスク部分１６Ｄの両面（車両外側の表面及び車両内側の表面）から温度上昇を抑制できる。

[第５実施形態]
上述した第４実施形態では、ディスク部分に設けられる円柱状の突出部を備えるタイヤ・ホイール組立体について説明したが、以下の第５実施形態では、リム部及びリムフランジ部分に設けられる円柱状の突出部を備えるタイヤ・ホイール組立体について説明する。ただし、第５実施形態では、第４実施形態と異なる点を説明し、重複する説明を省略する。また、以下の第５実施形態の図面では、上述した第４の実施の形態に係るタイヤ・ホイール組立体と同一部分には同一の符号を付して説明する。

以下の第５実施形態においては、（１）タイヤ・ホイール組立体の構成について説明する。

（１）タイヤ・ホイール組立体の構成
図１１は、第５実施形態に係るタイヤ・ホイール組立体の一部断面斜視図である。

図１１に示すように、タイヤ・ホイール組立体１Ｅは、空気入りタイヤ２と、車両用ホイール１０Ｅとを含む。車両用ホイール１０Ｅは、本体部１２Ｅのリムフランジ部分１４Ｅから、車軸の延在方向に沿って突出する突出部２０Ｅを備えている。突出部２０Ｅは、外気と接触する本体部１２Ｅの表面、すなわち、ビード部４を係止する側と反対側に位置するリムフランジ部分１４Ｅの車両外側の表面及び車両内側の表面に設けられる。

本体部１２Ｅのリム部１８Ｅは、リム部１８Ｅから、リム部１８Ｅの径方向内側に向けて突出する突出部２０Ｆを備えている。突出部２０Ｆは、外気と接触する本体部１２Ｅの表面、すなわち、リム部１８Ｅの径方向内側の表面に設けられる。

突出部２０Ｅは、車両に装着された車両用ホイール１０Ｅの回転方向に対して略直交する方向である空気入りタイヤ２のトレッド幅方向に延在する円柱状の形状を有する。

突出部２０Ｆは、車両に装着された車両用ホイール１０Ｅの回転方向に対して略直交する方向であるリム部１８Ｅの径方向内側に延在する円柱状の形状を有する。

突出部２０Ｅ及び突出部２０Ｆは、車両用ホイール１０Ｅの周方向に沿って千鳥配列になるように所定の間隔ごとに、複数設けられる。

[その他の実施形態]
上述したように、本発明の一実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

例えば、上述した実施形態では、突出部２０Ａは、外気と接触する本体部１２Ａとして、ディスク部分１６Ａの車両外側の表面に設けられるとして説明したが、これに限定されるものではなく、図１２に示すように、本体部１２Ｇは、空気入りタイヤ２のビード部４を係止するリムフランジ部分１４Ｇを含んでもよい。突出部２０Ｇは、ビード部４を係止する側のリムフランジ部分１４Ｇの表面に設けられている。これによれば、突出部２０Ｇを設けることにより、ビード部４を係止する側のリムフランジ部分１４Ｇの表面積を増加することができ、リムフランジ部分１４Ｇと、空気入りタイヤ２との間の空気の放熱性を向上することができるため、空気入りタイヤ２の温度上昇を更に抑制できる。

また、例えば、上述した実施形態では、突出部２０Ａは、外気と接触する本体部１２Ａとして、ディスク部分１６Ａの車両外側の表面に設けられるとして説明したが、これに限定されるものではなく、ディスク部分１６Ａの車両内側の表面に設けられてもよい。すなわち突出部は、外気と接触する本体部１２Ａに設けられればよく、ディスク部分１６Ａの車両内側及び外側の両面に設けられてもよいことは勿論である。突出部２０Ｂ、突出部２０Ｄ、突出部２０Ｅも、突出部２０Ａと同様に外気と接触する本体部に設けられればよいことは勿論である。

また、上述した実施形態では、突出部２０Ａ（突出部２０Ｂ及び突出部２０Ｃ）は、フィン状の形状を有し、突出部２０Ｄ（突出部２０Ｅ及び突出部２０Ｆ）は、円柱状の形状を有しているが、突出部の形状は、これに限られるものではない。例えば、突出部は、直方体、柱状、円錐状等であってもよい。

このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

次に、本発明の効果をさらに明確にするために、以下の比較例及び実施例に係る空気入りタイヤを用いて行った試験結果について説明する。なお、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。なお、各空気入りタイヤに関するデータは、以下に示す条件において測定された。

・ タイヤサイズ ： １５５／６５Ｒ１３
・ 内圧条件 ： 21０ｋＰａ
・ 荷重条件 ： 5.0ｋＮ
各空気入りタイヤの構成及び試験結果（耐久性）について、表１を参照しながら説明する。

表１に示すように、比較例１に係る空気入りタイヤは、タイヤ表面に突出部を備えていない。実施例１に係る空気入りタイヤは、第３実施形態で説明した突出部２０Ｃを備えている。実施例２に係る空気入りタイヤは、第１実施形態で説明した突出部２０Ａと、ディスク部分１６Ａの車両内側表面に突出部とを備えている。実施例３〜７に係る空気入りタイヤは、第２実施形態で説明した突出部２０Ｂと、第３実施形態で説明した突出部２０Ｃとを備えている。実施例８は、第４実施形態で説明した突出部２０Ｄを備えている。実施例９は、第５実施形態で説明した突出部２０Ｅと、突出部２０Ｆを備えている。

＜耐久性＞
各空気入りタイヤを試験ドラムに装着し、空気入りタイヤが故障するまでの耐久距離を指数化した。なお、比較例に係る空気入りタイヤの耐久性を１００とし、その他の空気入りタイヤの耐久性を評価した。数値が大きいほど、耐久性に優れている。

この結果、実施例１〜９に係る空気入りタイヤは、比較例に係る空気入りタイヤと比べて、車両用ホイールの本体部の温度の放熱効果が高くいため、空気入りタイヤ自体の耐久性が向上することが分かった。

次に、乱流発生用突起のｐ／ｈ、を変えたものを用いて、耐久性試験の結果を図１３に示す。図１３のグラフの縦軸は、ヒータに定電圧を印加して一定の熱量を発生させ、それを送風機で送ったときのタイヤ表面の温度を測定して求めた熱伝達率である。すなわち、この熱伝達率が大きいほど、タイヤサイド部の放熱効果が高く、耐久性に優れている。ここでは、突出部が設けられていない空気入りタイヤ（上述した比較例１）の熱伝達率を“１００”に設定している。なお、この熱伝達率測定試験は、以下の条件で行った。

・ タイヤサイズ ： １５５／６５Ｒ１３
・ 内圧条件 ： 21０ｋＰａ
・ 荷重条件 ： 5.0ｋＮ
図１３に示すように、径方向突起のピッチｐと径方向突起高さｈの比の値（ｐ／ｈ）と、耐久性能との関係は、ｐ／ｈが１．０以上で、かつ５０．０以下で熱伝達率が高まっている。ｐ／ｈは、２．０から２４．０の範囲に設定することで、さらに熱伝達率が良く耐久性が高くなっている。このため、径方向突起では、１．０≦ｐ／ｈ≦５０．０の範囲に設定することがよく、特に、２．０≦ｐ／ｈ≦２４．０の範囲に設定することが好ましいことが分かる。

本発明の第１実施形態に係るタイヤ・ホイール組立体を示す一部断面斜視図である。 本発明の第１実施形態に係るタイヤ・ホイール組立体を示す断面図である。 本発明の第１実施形態に係る突出部の一部を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る突出部を示す断面図である。 本発明の第２実施形態に係るタイヤ・ホイール組立体を示す一部断面斜視図である。 本発明の第２実施形態に係るタイヤ・ホイール組立体を示す断面図である。 本発明の第３実施形態に係るタイヤ・ホイール組立体を示す一部断面斜視図である。 本発明の第３実施形態に係るタイヤ・ホイール組立体を示す断面図である。 本発明の第３実施形態に係る突出部の一部を示す断面図である。 本発明の第４実施形態に係るタイヤ・ホイール組立体を示す一部断面斜視図である。 本発明の第５実施形態に係るタイヤ・ホイール組立体を示す一部断面斜視図である。 本発明のその他の実施形態に係るタイヤ・ホイール組立体を示す断面図である。 本発明の実施例における空気入りタイヤの熱伝達率を示すグラフである。

符号の説明

Ｅ…エッジ部、Ｓ１…空気流、Ｓ２,Ｓ３…流体、
１Ａ,１Ｂ,１Ｃ,１Ｄ,１Ｅ,１Ｇ…タイヤ・ホイール組立体、２…タイヤ、４…ビード部
１０Ａ,１０Ｂ,１０Ｃ,1０Ｄ,１０Ｅ,１０Ｇ…車両用ホイール、
１２Ａ,１２Ｂ,１２Ｃ,１２Ｄ,１２Ｅ,１２Ｇ…本体部
１４,１４Ｂ,１４Ｅ,１４Ｇ…リムフランジ部分、 １６,16Ａ,１６Ｄ…ディスク部分、
１8,１8Ｃ,１８Ｅ…リム部、 ２０Ａ,２０Ｂ,２０Ｃ,２０Ｄ,２０Ｅ,２０Ｆ,２０Ｇ…突出部、
２０ａ,２０ｃ…前壁部分

Claims (17)

1. 空気入りタイヤが組み付けられる車両用ホイールであって、
   前記車両用ホイールの本体部から所定方向に向けて突出する突出部を備え、
   前記突出部は、前記車両用ホイールに空気入りタイヤが組み付けられた状態において、前記本体部の少なくとも一部の表面に設けられる車両用ホイール。
2. 前記突出部は、外気と接触する前記本体部の表面に設けられる請求項１に記載の車両用ホイール。
3. 前記本体部は、前記空気入りタイヤのビード部を係止するリムフランジ部分を含む請求項１に記載の車両用ホイール。
4. 前記突出部は、車両に装着された前記車両用ホイールの回転方向に対して略直交する方向に沿って延在するフィン状である請求項１乃至３の何れか一項に記載の車両用ホイール。
5. 前記突出部は、前記車両用ホイールの周方向に沿って複数設けられる請求項１乃至４に記載の車両用ホイール。
6. 前記突出部は、所定の間隔ごとに設けられる請求項５に記載の車両用ホイール。
7. 前記突出部間の間隔を間隔ｐ、前記本体部の表面から前記突出部の先端部分までの距離を高さｈとした場合、前記間隔ｐと前記高さｈとは、１．０≦ｐ／ｈ≦５０．０の関係を満足する請求項６に記載の車両用ホイール。
8. 前記間隔ｐと前記高さｈとは、２．０≦ｐ／ｈ≦２４．０の関係を満足する請求項７に記載の車両用ホイール。
9. 前記突出部間の間隔を間隔ｐ、前記車両用ホイールの周方向に沿った前記突出部の幅を幅ｗとした場合、前記間隔ｐと前記幅ｗとは、１．０≦（ｐ−ｗ）／ｗ≦１００．０の関係を満足する請求項６乃至８の何れか一項に記載の車両用ホイール。
10. 前記突出部は、前記回転方向に対して略直交する前壁部分を有し、
    前記本体部と前記前壁部分とが形成する角度は、７０度〜１１０度である請求項４乃至９の何れか一項に記載の車両用ホイール。
11. 前記車両用ホイールが取り付けられる車軸の延在方向に直交する面である前記車両用ホイールの正面視において、前記角度は、７０度〜１１０度である請求項１０に記載の車両用ホイール。
12. 前記車両用ホイールが取り付けられる車軸の延在方向に沿った前記車両用ホイールの断面において、前記角度は、７０度〜１１０度である請求項１０に記載の車両用ホイール。
13. 前記本体部は、車軸が取り付けられる車軸被取付部分を含む円盤状のディスク部分を有し、
    前記突出部は、前記ディスク部分に設けられる請求項１乃至１２の何れか一項に記載の車両用ホイール。
14. 前記突出部は、前記ビード部を係止する側と反対側に位置する前記リムフランジ部分に設けられる請求項３乃至１２の何れか一項に記載の車両用ホイール。
15. 前記本体部は、車軸が取り付けられる車軸被取付部分を含む円盤状のディスク部分と、
    前記ディスク部分から前記空気入りタイヤのトレッド幅方向に沿って延びる円環状のリム部と
    を有し、
    前記突出部は、前記リム部の径方向内側に向かって突出する請求項１乃至１２の何れか一項に記載の車両用ホイール。
16. 空気入りタイヤと、
    前記空気入りタイヤが組み付けられる車両用ホイールと
    を含むタイヤ・ホイール組立体であって、
    前記車両用ホイールは、前記車両用ホイールの本体部から所定方向に向けて突出する突出部を備え、
    前記突出部は、前記車両用ホイールに空気入りタイヤが組み付けられた状態において、前記本体部の少なくとも一部の表面に設けられるタイヤ・ホイール組立体。
17. 請求項２乃至１５の何れかの車両用ホイールを備えるタイヤ・ホイール組立体。

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