JP7053133B2 - Pneumatic tires - Google Patents
Pneumatic tires Download PDFInfo
- Publication number
- JP7053133B2 JP7053133B2 JP2016026224A JP2016026224A JP7053133B2 JP 7053133 B2 JP7053133 B2 JP 7053133B2 JP 2016026224 A JP2016026224 A JP 2016026224A JP 2016026224 A JP2016026224 A JP 2016026224A JP 7053133 B2 JP7053133 B2 JP 7053133B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- protrusion
- tire
- front side
- side portion
- top surface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Tires In General (AREA)
Description
本発明は、空気入りタイヤに関するものである。 The present invention relates to a pneumatic tire.
特許文献１，２には、空冷のための複数の突起がタイヤサイド部に形成されたランフラットタイヤが開示されている。これらの突起は、タイヤの回転に伴うタイヤサイド部表面の空気流の乱流化を意図している。乱流化によって、タイヤサイド部表面近傍における空気流の速度勾配が大きくなり、放熱性が向上する。
特許文献１，２には、タイヤサイド部表面近傍の空気流の乱流化以外の手法による放熱性向上は、教示されていない。
本発明は、空冷による放熱を効果的に促進することで、空気入りタイヤの耐久性を向上することを課題とする。 An object of the present invention is to improve the durability of a pneumatic tire by effectively promoting heat dissipation by air cooling.
本発明者は、タイヤサイド部表面近傍の空気流の速度勾配の最大化について、種々検討した。物体（例えば平板）が流体の流れの中に配置された場合、流体の粘性によって物体表面近傍では流体の速度が急激に低下することが知られている。流体の速度が急変する領域（境界層）の外側に、流体の速度が粘性の影響を受けない領域が形成される。境界層の厚さは物体の前縁から下流側に向けて増大する。物体の前縁付近の境界層は層流であるが（層流境界層）、下流側に向け、遷移領域を経て、乱流となる（乱流境界層）。本発明者は、層流境界層では乱流境界層に比べて流体の速度勾配が大きいため物体から流体への放熱効率が高いことに着目し、本発明を完成した。つまり、本発明者は、層流境界層における高い放熱性を、空気入りタイヤの空冷に適用することを着想した。本発明は、かかる新たな着想に基づく。 The present inventor has made various studies on maximizing the velocity gradient of the air flow near the surface of the tire side portion. It is known that when an object (for example, a flat plate) is placed in a fluid flow, the viscosity of the fluid causes the velocity of the fluid to drop sharply near the surface of the object. A region where the velocity of the fluid is not affected by the viscosity is formed outside the region (boundary layer) where the velocity of the fluid changes suddenly. The thickness of the boundary layer increases from the leading edge of the object toward the downstream side. The boundary layer near the leading edge of the object is a laminar flow (laminar boundary layer), but it becomes a turbulent flow toward the downstream side through a transition region (turbulent boundary layer). The present inventor has completed the present invention by paying attention to the fact that the laminar flow boundary layer has a higher fluid velocity gradient than the turbulent boundary layer, so that the heat dissipation efficiency from the object to the fluid is high. That is, the present inventor has conceived to apply high heat dissipation in the laminar boundary layer to air cooling of pneumatic tires. The present invention is based on such a new idea.
本発明は、前記課題を解決するための手段として、
タイヤサイド部の表面に突起を備え、
前記突起は、頂面と、タイヤ回転方向側の側面である前側面と、前記頂面と前記前側面とが交わる前辺部とを備え、タイヤ径方向のいずれかの位置に、タイヤ周方向への空気流れを許容する隙間を形成され、
前記突起の前辺部において前記頂面と前記前側面とがなす先端角度は、９０°未満で形成され、
前記突起のタイヤ周方向の幅は、１０ｍｍ以上で形成され、
前記突起の幅は、以下を満たし、
Ｒｐ：突起上の任意の位置のタイヤ回転中心からの距離
ｈＲｐ：タイヤ回転中心からの距離Rpにおける突起の幅
前記突起は、前記タイヤ径方向外側の外側突起と、前記タイヤ径方向内側の内側突起とを備え、
前記隙間は、前記外側突起と前記内側突起との間に配置されると共にタイヤ周方向に延びて直線状に形成され、
前記外側突起の前側面は、タイヤ径方向外側の部位よりもタイヤ径方向内側の部位が、前記隙間に向かって、タイヤ回転方向に対して前方側に位置するように傾斜し、
前記内側突起の前側面は、タイヤ径方向内側の部位よりもタイヤ径方向外側の部位が、前記隙間に向かって、タイヤ回転方向に対して後方側に位置するように傾斜していることを特徴とする空気入りタイヤ。
The present invention provides means for solving the above problems.
With protrusions on the surface of the tire side,
The protrusion includes a top surface, a front side surface that is a side surface on the tire rotation direction side, and a front side portion where the top surface and the front side surface intersect, and is located at any position in the tire radial direction in the tire circumferential direction. A gap is formed to allow air flow to
The tip angle between the top surface and the front surface at the front side of the protrusion is formed to be less than 90 °.
The width of the protrusion in the tire circumferential direction is formed to be 10 mm or more.
The width of the protrusion meets the following:
The protrusion comprises a tire radial outer outer protrusion and a tire radial inner inner protrusion.
The gap is arranged between the outer protrusion and the inner protrusion, and extends in the tire circumferential direction to form a straight line.
The front surface of the outer protrusion is inclined so that the portion inside the tire radial direction is located on the front side with respect to the tire rotation direction toward the gap, rather than the portion outside the tire radial direction.
The front surface of the inner protrusion is characterized in that the portion outside the tire radial direction is inclined so as to be located on the rear side with respect to the tire rotation direction toward the gap, rather than the portion inside the tire radial direction. Pneumatic tires.
この構成により、タイヤサイド部の表面を流動する空気は、頂面に沿った第１の流れと、突起の前辺部によって前側面に沿った第２の流れと、突起に形成された隙間を通過する第３の流れとに分流される。第１の流れは、高速となった層流境界層を頂面の広い範囲で形成し、突起の放熱性を向上させる。第３の流れは、隙間を通過する際に流速が速くなり、突起の後側面側で滞留する空気溜まりを引っ張って流動させる。この結果、突起での放熱性を高める。 With this configuration, the air flowing on the surface of the tire side portion has a first flow along the top surface, a second flow along the front side surface by the front side portion of the protrusion, and a gap formed in the protrusion. It is split into a third stream that passes through. The first flow forms a high-speed laminar boundary layer over a wide area of the apex surface and improves the heat dissipation of the protrusions. In the third flow, the flow velocity becomes high as it passes through the gap, and the air pool that stays on the rear side surface side of the protrusion is pulled and flowed. As a result, the heat dissipation at the protrusions is improved.
本発明によれば、突起の前側面の先端角度を１００°以下としたので、タイヤサイド部の表面を流動する空気を、頂面に沿った第１の流れと、前側面に沿った第２の流れとに分流し、頂面での流動状態を層流境界層として流速を高め、放熱性を向上させることができる。また、第３の流れは、突起の隙間を通過する際、流速を速められるので、後側面側の空気溜まりを引っ張って流動させ、突起からの放熱性を高めることができる。 According to the present invention, since the tip angle of the front surface of the protrusion is 100 ° or less, the air flowing on the surface of the tire side portion is allowed to flow through the first flow along the top surface and the second along the front surface. It is possible to increase the flow velocity and improve the heat dissipation by dividing the flow into the flow of the above and using the flow state at the top surface as the laminar boundary layer. Further, since the flow velocity of the third flow can be increased when passing through the gap between the protrusions, the air pool on the rear side surface side can be pulled and flowed to improve the heat dissipation from the protrusions.
以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。また、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは必ずしも一致していない。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the following description is merely an example and is not intended to limit the present invention, its application, or its use. In addition, the drawings are schematic, and the ratios of each dimension do not always match the actual ones.
まず、本発明の実施形態の基本的構成について説明する。
図１は、ゴム製の空気入りタイヤ（以下、タイヤという）１の子午線半断面図を示す。このタイヤ１はサイズ２４５／４０Ｒ１８のランフラットタイヤである。本発明は、異なるサイズのタイヤにも適用できる。また、本発明は、ランフラットタイヤの範疇に含まれないタイヤにも適用できる。タイヤ１は、回転方向が指定されている。指定された回転方向を図３に矢印ＲＤで示す。
First, the basic configuration of the embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 shows a meridian half cross section of a rubber pneumatic tire (hereinafter referred to as a tire) 1. This
タイヤ１は、トレッド部２、一対のタイヤサイド部３、及び一対のビード部４を備える。個々のビード部４は、タイヤサイド部３のタイヤ径方向の内側端部（トレッド部２とは反対側の端部）に設けられている。一対のビード部４間には、カーカス５が設けられている。カーカス５と、タイヤ１の最内周面のインナーライナー６との間には、補強ゴム７が配置されている。カーカス５とトレッド部２の踏面との間には、ベルト層８が設けられている。言い換えれば、トレッド部２では、カーカス５のタイヤ径方向外側にベルト層８が設けられている。
The
図２及び図３を参照すると、タイヤサイド部３の表面には、複数の突起がタイヤ周方向に間隔をあけて設けられている。本実施形態では、これらの突起１１の形状、寸法、及び姿勢は同じである。図１では、リム（図示せず）の最外周位置Ｐ１からトレッド部２のタイヤ径方向の最も外側の位置までの距離（タイヤ高さ）が符号ＴＨで示されている。突起１１は、リムの最外周位置Ｐ１からタイヤ高さＴＨの０．０５倍以上０．７倍以下の範囲に設けることができる。
Referring to FIGS. 2 and 3, a plurality of protrusions are provided on the surface of the
本明細書では、タイヤ幅方向から見た突起１１の形状に関して「平面視」又はそれに類する用号を使用する場合があり、後述する内端面１５側から見た突起１１の形状に関して「端面視」又はそれに類する用語を使用する場合がある。
In the present specification, "planar view" or a similar term may be used for the shape of the
図４及び図５を参照すると、突起１１は、タイヤ径方向に２分割されることにより、外径側の外側突起１１Ａと、内径側の内側突起１１Ｂとが形成されている。外側突起１１Ａと内側突起１１Ｂの間には隙間Ｇが形成され、この隙間Ｇにはタイヤサイド部３の表面を流動する空気（空気流）が通過するようになっている。
Referring to FIGS. 4 and 5, the
各突起１１Ａ，１１Ｂは、タイヤサイド部３の表面に沿って拡がる平坦面である頂面１２を備える。また、各突起１１Ａ，１１Ｂは前側面１３と後側面１４とを備える。前側面１３はタイヤ回転方向ＲＤの前方側に位置し、後側面１４はタイヤ回転方向ＲＤの後方側（タイヤ回転逆方向）に位置する。さらに、各突起１１Ａ，１１Ｂは、タイヤ径方向内側の内端面１５と、タイヤ径方向外側の外端面１６とを有する。後に詳述するように、本実施形態における前側面１３は、タイヤサイド部３の表面及び頂面１２に対して傾斜した平坦面である。本実施形態における後側面１４、内端面１５、及び外端面１６は、タイヤサイド部３の表面に対して概ね垂直に延びる平坦面である。
Each of the
前辺部１７は頂面１２と前側面１３とが互いに交わる部分であり、後辺部１８は頂面１２と後側面１４とが互いに交わる部分である。内辺部１９は頂面１２と内端面１５とが互いに交わる部分であり、外辺部２０は頂面１２と外端面１６とが互いに交わる部分である。前辺部１７、後辺部１８、内辺部１９、及び外辺部２０は、本実施形態のように鋭いないしは明瞭なエッジであってもよいが、端面視で、ある程度湾曲あるいは面取りした形状を有していてもよい。本実施形態では、前辺部１７、後辺部１８、内辺部１９、及び外辺部２０の平面視での形状は、いずれも直線状である。しかし、これらの平面視での形状は、円弧及び楕円弧を含む曲線状であってもよく、複数の直線から構成された折れ線であってもよく、直線と曲線の組み合わせであってもよい。
The
図３を参照すると、前辺部１７（前側面１３）は、平面視において、前辺部１７を通るタイヤ径方向に延びる直線に対して傾斜している。言い換えれば、前辺部１７はタイヤ径方向に対して傾斜している。前辺部１７のタイヤ径方向に対する傾斜角度ａ１は、前辺部１７のタイヤ回転方向ＲＤで最前方側の位置を通り、かつタイヤ径方向に延びる基準直線Ｌｓと、前辺部１７が延びる方向（本実施形態では直線である前辺部１７自体）とがなす角度（平面視で時計回りを正とする）として定義される。
Referring to FIG. 3, the front side portion 17 (front side surface 13) is inclined with respect to a straight line extending in the tire radial direction passing through the
但し、前記前辺部１７（前側面１３）は、平面視において直線状に傾斜しているだけでなく、湾曲していてもよく、要はタイヤ外径方向に向かってタイヤ周方向のいずれか一方に変位していればよい。 However, the front side portion 17 (front side surface 13) may be curved as well as linearly inclined in a plan view, and in short, any one of the tire circumferential directions toward the tire outer diameter direction. It suffices if it is displaced to one side.
これによれば、前辺部１７で、頂面１２に沿った第１の流れ（主たる空気流）と、前側面１３に沿った第２の流れ（従たる空気流）とに分流することができる。つまり、タイヤサイド部３に沿った空気流れから、第２の流れを分流することができるので、頂面１２に沿う第１の流れを高速の層流状態とすることができ、層流境界層ＬＢの範囲を拡大することが可能となる。
According to this, the
前記前側面１３は、タイヤ外径方向に向かってタイヤ回転逆方向に変位するのが好ましい。
The
これによれば、第２の流れを、タイヤの回転によってタイヤサイド部３の表面を通過する空気に作用する遠心力の方向と合致させることができる。したがって、第２の流れをより一層スムーズなものとすることができる。
According to this, the second flow can be matched with the direction of the centrifugal force acting on the air passing through the surface of the
本実施形態における前辺部１７は、平面視で右上がりに延びている。図１２及び図１３に示すように、突起１１は前辺部１７が平面視で右下がりに延びる形状であってもよい。本実施形態の後辺部１８は、平面視で前辺部１７と概ね平行に延びている。また、本実施形態の内辺部１９と外辺部２０は、平面視で互いに平行に延びている。
The
図３を参照すると、符号Ｒはタイヤ半径を示し、符号Ｒｐは突起１１のタイヤ径方向の任意の位置のタイヤ回転中心からの距離を示す。また、図３の符号Ｒｐｃは突起１１の中心ｐｃ（例えば平面視での頂面１２の図心）のタイヤ回転中心からの距離を示す。さらに、図３の符号ｈＲｐは、タイヤ径方向の任意の位置における、突起１１のタイヤ周方向の寸法、すなわち突起１１の幅を示す。また、図３の符号ｈＲｐｃは突起の中心ｐｃにおける、突起１１の幅を示している。
Referring to FIG. 3, reference numeral R indicates a tire radius, and reference numeral Rp indicates a distance from the center of rotation of the tire at an arbitrary position in the tire radial direction of the
図５を併せて参照すると、本実施形態では、突起１１のタイヤ径方向の任意の位置における突起１１の厚みｔＲｐは一定である。つまり、突起１１の厚みｔＲｐは、突起１１のタイヤ径方向で一様である。また、本実施形態では、突起１１の厚みｔＲｐは前側面１３（前辺部１７）から後側面１４（後辺部１８）まで一定である。つまり、突起１１の厚みｔＲｐは突起１１のタイヤ周方向でも一様である。
With reference to FIG. 5, in the present embodiment, the thickness tRp of the
図５及び図６を参照すると、端面視では、前辺部１７において突起１１の頂面１２と前側面１３とがある角度（先端角度ａ２）をなしている。本実施形態における前側面１３は、頂面１２と前側面１３とが前辺部１７に向けて間隔が狭まるテーパ形状となるような傾斜を有している。言い換えれば、前側面１３の傾斜は、端面視において、前側面１３の下端が前辺部１７よりもタイヤ回転方向ＲＤの後方側に位置するように設定されている。前側面１３がこのような傾斜を有することで、本実施形態の突起１１の先端角度ａ２は鋭角（４５°）である。先端角度ａ２の具体的な定義は後述する。
Referring to FIGS. 5 and 6, in the end view, the
図７から図９を参照すると、タイヤ１を装着した車両の走行時には、矢印ＡＦ０で概念的に示すように、前辺部１７側から突起１１に流入する空気流がタイヤサイド部３の表面近傍に生じる。図７を参照すると、タイヤサイド部３の表面の特定の位置Ｐ２における空気流ＡＦ０は、位置Ｐ２を通るタイヤ径方向に延びる直線に対して引いた垂線（水平線Ｌｈ）に対して、ある角度（流入角度ａｆｌ）を有する。本発明者が行った解析によると、タイヤサイズ２４５／４０Ｒ１８、突起１１の中心Ｐｃのタイヤ回転中心からの距離Ｒｐｃが５５０ｍｍ、車両の走行速度８０ｋｍ／ｈという条件下では、流入角度ａｆｌは１２°である。また、走行速度が４０～１２０ｋｍ／ｈの範囲で変化すると、流入角度ａｆｌには±１°程度の変化がある。実際の使用時には、走行速度に加え、向かい風、車両の構造等を含む種々の要因による影響があるので、前述の条件下における流入角度ａｆｌは１２±１０°程度とみなせる。
Referring to FIGS. 7 to 9, when the vehicle equipped with the
引き続き図７から図９を参照すると、空気流ＡＦ１は前辺部１７から突起１１に流入し、この流入時に２つの空気流に分かれる。図７に最も明瞭に示すように、一方の空気流ＡＦ１は、前側面１３から頂面１２に乗り上がり、前辺部１７から後辺部１８に向けて頂面１２に沿って流れる（主たる空気流：第１の流れ）。他方の空気流ＡＦ２は、前側面１３に沿ってタイヤ径方向外側へ流れる（従たる空気流：第２の流れ）。図１２及び図１３に示すように前辺部１７が平面視で右下がりの場合、空気流ＡＦ２は前側面１３に沿ってタイヤ径方向内側へ流れる。
Continuing to refer to FIGS. 7 to 9, the air flow AF1 flows into the
図１０を併せて参照すると、突起１１の頂面１２に沿って流れる空気流ＡＦ１は層流となっている。つまり、突起１１の頂面１２近傍には層流境界層ＬＢが形成される。図１０において、符号Ｖａは空気流ＡＦ０，空気流ＡＦ１のタイヤサイド部３の表面近傍と突起１１の頂面１２近傍での速度勾配を概念的に示している。層流である空気流ＡＦ２は速度勾配が大きいので、突起１１の頂面１２から空気流ＡＦ２へ高効率で放熱がなされる。言い換えれば、突起１１の頂面１２の空気流ＡＦ２が層流となることで、空冷による放熱が効果的に促進される。効果的に空冷することで、温度上昇によるタイヤ構成材料の経時的変化の促進等が抑えられ、タイヤ１の耐久性が向上する。
Referring to FIG. 10, the air flow AF1 flowing along the
図９において矢印ＡＦ３で示すように、頂面１２を通過して後辺部１８から下流側へ流れる空気流（第３の流れ）は、頂面１２を通過した後、タイヤサイド部３の表面に衝突して方向変換される。その結果、隣接する突起１１，１１間では、タイヤサイド部３の表面からの放熱が促進される。
As shown by the arrow AF3 in FIG. 9, the air flow (third flow) that passes through the
図７を参照すると、空気流ＡＦ０は、空気流ＡＦ１，ＡＦ２以外に、さらに突起１１Ａ，１１Ｂの隙間Ｇを通過する空気流ＡＦ４（第４の流れ）にも分流される。空気流ＡＦ４は、隙間Ｇを通過することにより流速を速められる。突起１１Ａ，１１Ｂの後側面１４側は、構造上、空気溜まりが発生し、この部分の放熱性が妨げられやすい。隙間Ｇを流動する空気は、この空気溜まりを引っ張って流動する。この結果、突起１１の後側面１４での放熱性が高められる。
Referring to FIG. 7, the air flow AF0 is further divided into the air flow AF4 (fourth flow) passing through the gap G of the
以上のように、本実施形態のタイヤ１では、突起１１の頂面１２の空気流ＡＦ１の層流化と、突起１１，１１間の空気流ＡＦ３の衝突と、隙間Ｇを流動する空気流ＡＦ４による空気溜まりの引っ張りとによってタイヤ１の放熱性を向上している。
As described above, in the
後に詳述するように、タイヤ回転中心からの距離Ｒｐにおける突起１１の幅ｈＲｐ（図３参照）は、突起１１の頂面１２の後辺部１８まで層流境界層ＬＢとなるように設定することが好ましい。しかし、図１１に概念的に示すように、突起１１の幅ｈＲｐは、突起１１の頂面１２の後辺部１８側で、速度境界層が遷移領域ＴＲや乱流境界層ＴＢとなるような比較的長い寸法にすることも許容される。このような場合でも、突起１１の頂面１２のうち層流境界層ＬＢが形成される領域では、大きな速度勾配により放熱性向上の利点が得られる。
As will be described in detail later, the width hRp (see FIG. 3) of the
前述した突起１１に流入した空気流ＡＦ０が空気流ＡＦ１，ＡＦ２へと分流されるためには、突起１１の厚さｈｔｐ、特に前辺部１７の部分における厚さｈｔｐが突起１１の幅ｈｐ（幅ｈｐが一定でない場合は最小幅）よりも小さいことが好ましい。
In order for the air flow AF0 flowing into the
前述のように突起１１へ流入する空気流ＡＦ０は流入角度ａｆｌを有する。空気流ＡＦ０が空気流ＡＦ１，ＡＦ２へと分流されるためには、平面視での突起１１の前辺部１７の傾斜角度ａ１を、前辺部１７に対する空気流ＡＦ０の進入角度が９０°とならないように設定する必要がある。言い換えれば、平面視において、空気流ＡＦ０に対して突起１１の前辺部１７を傾ける必要がある。
As described above, the air flow AF0 flowing into the
図３を参照すると、前辺部１７が平面視で右上がりである場合、前辺部１７は、前辺部１７に流入する空気流ＡＦ０に対して４５°で交差するように設定するのがより好ましい。この場合、上述したように、空気流ＡＦ０の流入角度ａｆｌは１２±１０°程度とみなせるので、前辺部１７の傾斜角度ａ１は、前辺部１７の傾斜角度ａ１は以下の式（１）で規定される範囲内に設定することが好ましい。
Referring to FIG. 3, when the
図１３を参照すると、前辺部１７が右下がりである場合、前辺部１７の傾斜角度ａ１は、前辺部１７に流入する空気流ＡＦ０に対して４５°で交差するように設定するのが好ましく、以下の式（２）で規定される範囲内に設定することが好ましい。
Referring to FIG. 13, when the
要するに、前辺部１７の傾斜角度は、式（１）又は（２）を満たすように設定することが好ましい。
In short, the inclination angle of the
図５及び図６を参照すると、突起１１へと流入する空気流ＡＦ０が空気流ＡＦ１，ＡＦ２へと適切に分流されるためには、突起１１の先端角度ａ２は過度に大きく設定しない必要がある。具体的には、先端角度ａ２は１００°以下に設定することが好ましい。より好ましくは、先端角度ａ２は９０°以下であり、鋭角、つまり９０°未満に設定されるのがよい。先端角度ａ２が過度に小さいことは、前辺部１７付近における突起１１の強度低下の原因となるので好ましくない。そのため、先端角度ａ２は、特に４５°以上６５°以下の範囲に設定することが好ましい。
Referring to FIGS. 5 and 6, the tip angle a2 of the
図３を参照すると、タイヤ径方向の任意の位置における突起１１の幅ｈＲｐが過度に狭いと、頂面１２近傍の層流境界層ＴＢによる突起１１からの放熱面積が不足し、層流による放熱促進効果が十分に得られない。そのため、突起１１の幅ｈＲｐは１０ｍｍ以上に設定することが好ましい。
Referring to FIG. 3, if the width hRp of the
引き続き図３を参照すると、タイヤ径方向の任意の位置における突起１１の幅ｈＲｐは、以下の式（３）を満たすように設定することが好ましい。
With reference to FIG. 3, it is preferable that the width hRp of the
Ｒｐ：突起上の任意の位置のタイヤ回転中心からの距離
ｈＲｐ：タイヤ回転中心からの距離Ｒｐにおける突起の幅
Rp: Distance from the center of rotation of the tire at an arbitrary position on the protrusion hRp: Distance from the center of rotation of the tire Width of the protrusion at Rp
幅ｈＲｐが小さすぎると速度勾配が増大する領域を十分に確保できず十分な冷却効果が得られない。式（３）における下限値１０は、層流境界層ＴＢが得られる最小寸法に対応している。 If the width hRp is too small, a region where the velocity gradient increases cannot be sufficiently secured, and a sufficient cooling effect cannot be obtained. The lower limit value 10 in the formula (3) corresponds to the minimum dimension from which the laminar boundary layer TB can be obtained.
幅ｈＲｐが大きすぎると突起１１上で速度境界層が過度に成長してしまい速度勾配が小さくなり放熱性が悪化する。式（３）における上限値５０は、かかる観点から規定されている。以下、上限値を５０に設定した理由を説明する。
If the width hRp is too large, the velocity boundary layer grows excessively on the
平板上における速度境界層の発達、すなわち層流境界層ＬＢから乱流境界層ＴＢへの遷移は以下の式（４）で表されることが知られている。 It is known that the development of the velocity boundary layer on the flat plate, that is, the transition from the laminar boundary layer LB to the turbulent boundary layer TB is expressed by the following equation (4).
Ｕ：流入速度
ν：流体の動粘性係数
主流の乱れの影響や、遷移領域付近では境界層がある程度成長することで速度勾配が低下することを考えると、十分な冷却効果が得られるために必要な突起１１の幅ｈＲｐの最大値ｈＲｐ＿ｍａｘは、式（４）の距離ｘの１／２程度と考えられる。従って、突起１１の最大幅ｈＲｐ＿ｍａｘは、以下の式（５）で表される。
Considering the influence of mainstream turbulence and the fact that the velocity gradient decreases due to the growth of the boundary layer to some extent near the transition region, the maximum value hRp_max of the width hRp of the
突起１１への流体の流入速度Ｕは、突起１１のタイヤ径方向の任意の位置のタイヤ回転中心からの距離Ｒｐとタイヤ角速度の積として表される（Ｕ＝Ｒｐω）。また、車両速度Ｖはタイヤ半径Ｒとタイヤ角速度の積として表される（Ｖ＝Ｒω）。従って、以下の式（６）の関係が成立する。
The inflow speed U of the fluid into the
空気の動粘性係数νについて、以下の式（７）が成立する。
式（６），（７）を式（５）に代入することで、以下の式（８）が得られる。
車両速度Ｖとして８０ｋｍ／ｈを想定すると、式（８）よりｈＲｐ＿ｍａｘは以下となる。 Assuming that the vehicle speed V is 80 km / h, hRp_max is as follows from the equation (8).
タイヤ１の発熱がより顕著となる高速走行時、具体的には車両速度Ｖとして１６０ｋｍ／ｈまでを考慮すると、式（８）よりｈＲｐ＿ｍａｘは以下となる。
When traveling at high speed where the heat generation of the
このように、高速走行時（車両速度Ｖとして１６０ｋｍ／ｈ以下）であっても、突起１１の頂面１２の幅方向全体で層流境界層ＴＢが形成されるためには、式（３）の上限値は５０ｍｍとなる。
As described above, in order to form the laminar boundary layer TB in the entire width direction of the
なお、本発明は、前記実施形態に記載された構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。 The present invention is not limited to the configuration described in the above embodiment, and various modifications can be made.
また、突起１１の平面視での形状は、以下の通り種々の形態を取ることができる。
Further, the shape of the
図１４Ａの突起１１の後辺部１８は、傾斜角度の異なる２本の直線により構成された平面視での形状を有する。すなわち、後辺部１８は、内辺部１９との交点である角部から前辺部１７側へと延びる第１後辺部１８ａと、この第１後辺部１８ａよりも前辺部１７とのなす角度が小さくなった第２後辺部１８ｂとで構成されている。突起１１を２分割する隙間Ｇは、前辺部１７のタイヤ径方向の中央部分から第２後辺部１８ｂの途中に連通している。
The
図１４Ｂ，１４Ｃの突起１１は、前辺部１７が右上がりに延びるのに対し、後辺部１８が右下がりに延びる平面視での形状を有する。特に、図１４Ｃの突起１１は、平面視での形状が等脚台形状とされている。これらの突起１１を２分割する隙間Ｇは、タイヤ径方向のほぼ中央部に形成されている。
The
図１５Ａでは、タイヤサイド部３の表面に、幅ｈＲｐが異なる２種類の突起１１が交互に配置されている。但し、この幅ｈＲｐが異なる突起１１は３種類以上とすることもできる。
In FIG. 15A, two types of
図１５Ｂ，図１５Ｃでは、タイヤサイド部３の表面に、前辺部１７の傾斜角度ａ１が異なる２種類の突起１１が交互に配置されている。図１５Ｂでは、２種類の突起１１はいずれも右上がりの前辺部１７を有する。図１５Ｃでは、２種類の突起１１のうちの一方は右上がりの前辺部１７を有し、他方の突起１１は右下がりの前辺部１７を有する。
In FIGS. 15B and 15C, two types of
図１５Ｄでは、タイヤサイド部３の表面に、タイヤ径方向の位置が異なる２種類の突起１１が交互に配置されている。
In FIG. 15D, two types of
図１５Ａ～１５Ｄでは、特に突起１１に形成する隙間Ｇについては図示しなかったが、前記実施形態と同様に、タイヤ径方向の中央部にタイヤ周方向に延びる隙間Ｇがそれぞれ形成されている。図１５Ａの場合、特に幅ｈＲｐが異なる３種類以上の場合、幅ｈＲｐが小さい突起１１には必ずしも隙間Ｇを形成する必要はない。
In FIGS. 15A to 15D, the gap G formed in the
図１６Ａから図１６Ｃは、突起１１の頂面１２の端面視での形状の種々の代案を示す。図１６Ａの突起１１は、端面視において翼断面形状の頂面１２を有する。図１６Ｂの突起１１は、端面視において円弧状の頂面１２を有する。図１６Ｃの突起１１は、端面視において翼断面形状でも円弧状でもない曲線状の頂面１２を有する。
16A to 16C show various alternatives to the shape of the
図１７Ａから図１７Ｄに示す突起１１の前側面１３は、端面視で、１個の窪み２３を構成している。
The
図１７Ａの突起１１の前側面１３は、２個の平坦面２４ａ，２４ｂによって構成されている。端面視では、平坦面２４ａは右下がりで、平坦面２４ｂは右上がりである。これらの平坦面２４ａ，２４ｂによって、端面視で三角形の窪み２３が形成されている。
The
図１７Ｂの突起１１の前側面１３は、半円状の断面形状を有する曲面により構成されている。この曲面によって、端面視で半円状の窪み２３が形成されている。
The
図１７Ｃの突起１１の前側面１３は、端面視で右下がりの平坦面２５ａと、円弧状の断面形状を有する曲面２５ｂにより構成されている。平坦面２５ａが突起１１の頂面１２側に位置し、曲面２５ｂがタイヤサイド部３の表面側に位置している。平坦面２５ａと曲面２５ｂとによって、窪み２３が形成されている。
The
図１７Ｄの突起１１の前側面１３は、３個の平坦面２６ａ，２６ｂ，２６ｃによって構成されている。端面視では、突起１１の頂面１２側の平坦面２６ａは右下がりで、タイヤサイド部３の表面側の平坦面２６ｃは右上がりで、中央の平坦面２６ｂはタイヤ径方向に延びている。これらの平坦面２６ａ～２６ｃによって多角形状の窪み２３が形成されている。
The
図１８Ａ及び図１８Ｂに示す突起１１の前側面１３は、端面視で、タイヤ径方向に隣接した配置された２個の窪み２３Ａ，２３Ｂを構成している。
The
図１８Ａの突起１１の前側面１３は、４個の平坦面２７ａ～２７ｄによって構成されている。端面視では、突起１１の頂面１２側の平坦面２７ａは右下がりであり、タイヤサイド部３の表面に向けて、右上がりの平坦面２７ｂ、右下がりの平坦面２７ｃ、及び右上がりの平坦面２７ｄが順に配置されている。平坦面２７ａ，２７ｂによって突起１１の頂面１２側に三角形状の断面形状を有する１個の窪み２３Ａが形成され、この窪み２３Ａのタイヤサイド部３の表面側に隣接して、同様に三角形状の断面形状を有する１個の窪み２３Ｂが平坦面２７ｃ，２７ｄによって形成されている。
The
図１８Ｂの突起１１の前側面１３は、半円状の断面形状を有する２個の曲面２８ａ，２８ｂによって構成されている。突起１１の頂面１２側の曲面２８ａによって、半円状の断面形状を有する１個の窪み２３Ａが形成され、この窪み２３Ａのタイヤサイド部３の表面側に隣接して、同様に半円状の断面形状を有する１個の窪み２３Ｂが曲面２８ｂによって形成されている。
The
突起１１の前側面１３は、端面視で、タイヤ径方向に隣接した配置された３個以上の窪みを構成してもよい。
The
図１７Ａから図１８Ｂに示すような前側面１３の窪みの形状、寸法、個数を適切に設定することで、突起１１の頂面１２に沿って流れる空気流ＡＦ１と、突起１１の前側面１３に沿って流れる空気流ＡＦ２の流量比率を調節することができる。
By appropriately setting the shape, size, and number of the recesses of the
図１６Ａから図１６Ｃの頂面１２の形状のうちのいずれか１個と、図１７Ａから図１８Ｂの前側面１３の形状のいずれかを組み合わせて１個の突起１１を構成してもよい。
One
図５、図１６Ａから図１８Ｂを参照すると、前辺部１７において突起１１の頂面１２と前側面１３とがなす角度、すなわち突起１１の先端角度ａ２は、端面視において、頂面１２に対応する直線Ｌｔと、前側面１３の前辺部１７近傍の部分に対応する直線Ｌｆｓとがなす角度として定義される。
Referring to FIGS. 5 and 16A to 18B, the angle formed by the
直線Ｌｔは、頂面１２のうち厚みｔＲｐが最も大きい部分を通り、かつタイヤサイド部３の表面に沿って延びる直線として定義される。図５、図１７Ａから図１８Ｂを参照すると、頂面１２がタイヤサイド部３の表面に沿って延びる平坦面である場合、端面視において頂面１２自体を延長して得られる直線が直線Ｌｔである。図１６Ａから図１６Ｃを参照すると、頂面１２が曲面である場合、端面視で頂面１２のうち厚みｔＲｐが最も大きい位置Ｐ３を通り、かつタイヤサイド部３の表面に沿って延びる直線が直線Ｌｔである。
The straight line Lt is defined as a straight line that passes through the portion of the
図５、図１６Ａから図１６Ｃを参照すると、前側面１３が単一の平坦面から構成されている場合、端面視で前側面１３自体を延長して得られる直線が直線Ｌｆｓである。図１７Ａから図１７Ｄを参照すると、前側面１３が単一の窪み２３を構成している場合、端面視において前辺部１７と窪み２３の最も窪んだ位置とを接続する直線が、直線Ｌｆｓである。図１８Ａ及び図１８Ｂを参照すると、複数（これらの例では２個）の窪み２３Ａ，２３Ｂを構成している場合、端面視において、前辺部１７と最も頂面１２側に位置する窪み２３Ａの最も窪んだ位置とを接続する直線が、直線Ｌｆｓである。
Referring to FIGS. 5 and 16A to 16C, when the
１ タイヤ
２ トレッド部
３ タイヤサイド部
４ ビード部
５ カーカス
６ インナーライナー
７ 補強ゴム
８ ベルト層
１１ 突起
１２ 頂面
１３ 前側面
１４ 後側面
１５ 内端面
１６ 外端面
１７ 前辺部
１８ 後辺部
１９ 内辺部
２０ 外辺部
２３，２３Ａ，２３Ｂ 窪み
２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２６ａ～２６ｃ，２７ａ～２７ｄ 平坦面
２５ｂ，２８ａ，２８ｂ 曲面
ＲＤ 回転方向
Ｐ１ リムの最外周位置
Ｐ２ タイヤサイド部の表面の特定の点
Ｐ３ 頂面の厚みが最も大きい位置
Ｌｓ 基準直線
Ｌｔ，Ｌｆｓ 直線
Ｌｈ 水平線
ＡＦ０，ＡＦ１，ＡＦ２ 空気流
Ｖａ 空気流の速度
ＬＢ 層流境界層
ＴＲ 遷移領域
ＴＢ 乱流境界層
ＴＡ 乱流の領域
Ｇ 隙間
1
Claims (1)
前記突起は、頂面と、タイヤ回転方向側の側面である前側面と、前記頂面と前記前側面とが交わる前辺部とを備え、タイヤ径方向のいずれかの位置に、タイヤ周方向への空気流れを許容する隙間を形成され、
前記突起の前辺部において前記頂面と前記前側面とがなす先端角度は、９０°未満で形成され、
前記突起のタイヤ周方向の幅は、１０ｍｍ以上で形成され、
前記突起の幅は、以下を満たし、
Ｒｐ：突起上の任意の位置のタイヤ回転中心からの距離
ｈＲｐ：タイヤ回転中心からの距離Rpにおける突起の幅
前記突起は、前記タイヤ径方向外側の外側突起と、前記タイヤ径方向内側の内側突起とを備え、
前記隙間は、前記外側突起と前記内側突起との間に配置されると共にタイヤ周方向に延びて直線状に形成され、
前記外側突起の前側面は、タイヤ径方向外側の部位よりもタイヤ径方向内側の部位が、前記隙間に向かって、タイヤ回転方向に対して前方側に位置するように傾斜し、
前記内側突起の前側面は、タイヤ径方向内側の部位よりもタイヤ径方向外側の部位が、前記隙間に向かって、タイヤ回転方向に対して後方側に位置するように傾斜していることを特徴とする空気入りタイヤ。 With protrusions on the surface of the tire side,
The protrusion includes a top surface, a front side surface that is a side surface on the tire rotation direction side, and a front side portion where the top surface and the front side surface intersect, and is located at any position in the tire radial direction in the tire circumferential direction. A gap is formed to allow air flow to
The tip angle between the top surface and the front surface at the front side of the protrusion is formed to be less than 90 °.
The width of the protrusion in the tire circumferential direction is formed to be 10 mm or more.
The width of the protrusion meets the following:
The protrusion comprises a tire radial outer outer protrusion and a tire radial inner inner protrusion.
The gap is arranged between the outer protrusion and the inner protrusion, and extends in the tire circumferential direction to form a straight line.
The front surface of the outer protrusion is inclined so that the portion inside the tire radial direction is located on the front side with respect to the tire rotation direction toward the gap, rather than the portion outside the tire radial direction.
The front surface of the inner protrusion is characterized in that the portion outside the tire radial direction is inclined so as to be located on the rear side with respect to the tire rotation direction toward the gap, rather than the portion inside the tire radial direction. Pneumatic tires .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016026224A JP7053133B2 (en) | 2016-02-15 | 2016-02-15 | Pneumatic tires |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016026224A JP7053133B2 (en) | 2016-02-15 | 2016-02-15 | Pneumatic tires |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2017144797A JP2017144797A (en) | 2017-08-24 |
| JP7053133B2 true JP7053133B2 (en) | 2022-04-12 |
Family
ID=59682804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016026224A Active JP7053133B2 (en) | 2016-02-15 | 2016-02-15 | Pneumatic tires |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7053133B2 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008096879A1 (en) | 2007-02-09 | 2008-08-14 | Bridgestone Corporation | Pneumatic tire |
| WO2008114668A1 (en) | 2007-03-12 | 2008-09-25 | Bridgestone Corporation | Pneumatic tire |
| JP2008222006A (en) | 2007-03-12 | 2008-09-25 | Bridgestone Corp | Pneumatic tire |
| JP2008302740A (en) | 2007-06-05 | 2008-12-18 | Bridgestone Corp | Pneumatic tire |
| JP2013071637A (en) | 2011-09-28 | 2013-04-22 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | Pneumatic tire |
-
2016
- 2016-02-15 JP JP2016026224A patent/JP7053133B2/en active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008096879A1 (en) | 2007-02-09 | 2008-08-14 | Bridgestone Corporation | Pneumatic tire |
| WO2008114668A1 (en) | 2007-03-12 | 2008-09-25 | Bridgestone Corporation | Pneumatic tire |
| JP2008222006A (en) | 2007-03-12 | 2008-09-25 | Bridgestone Corp | Pneumatic tire |
| JP2008302740A (en) | 2007-06-05 | 2008-12-18 | Bridgestone Corp | Pneumatic tire |
| JP2013071637A (en) | 2011-09-28 | 2013-04-22 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | Pneumatic tire |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2017144797A (en) | 2017-08-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5222736B2 (en) | Pneumatic tire | |
| CN106715251B (en) | The motor vehicle of front valance panel with channel shape air guiding device | |
| JP5258210B2 (en) | Pneumatic tire | |
| JP6730042B2 (en) | Pneumatic tire | |
| JP6712146B2 (en) | Pneumatic tire | |
| JP7094071B2 (en) | Pneumatic tires | |
| JP6730041B2 (en) | Pneumatic tire | |
| JP6702749B2 (en) | Pneumatic tire | |
| JP7053133B2 (en) | Pneumatic tires | |
| JP7094073B2 (en) | Pneumatic tires | |
| JP6901827B2 (en) | Pneumatic tires | |
| JP6649109B2 (en) | Pneumatic tire | |
| JP7094072B2 (en) | Pneumatic tires | |
| JP6635818B2 (en) | Pneumatic tire | |
| JP6690958B2 (en) | Pneumatic tire | |
| JP6707359B2 (en) | Pneumatic tire | |
| JP2017144789A (en) | Pneumatic tire | |
| JP2019104360A (en) | Tire for heavy load | |
| JP2017144795A5 (en) | ||
| JP2019104359A (en) | Tire for heavy load |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20181218 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20191111 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20191119 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200115 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20200519 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200819 |
|
| C60 | Trial request (containing other claim documents, opposition documents) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60 Effective date: 20200819 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20200901 |
|
| C21 | Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21 Effective date: 20200908 |
|
| A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20201204 |
|
| C211 | Notice of termination of reconsideration by examiners before appeal proceedings |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C211 Effective date: 20201208 |
|
| C22 | Notice of designation (change) of administrative judge |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C22 Effective date: 20210622 |
|
| C22 | Notice of designation (change) of administrative judge |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C22 Effective date: 20210824 |
|
| C302 | Record of communication |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C302 Effective date: 20210924 |
|
| C13 | Notice of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C13 Effective date: 20210928 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211012 |
|
| C22 | Notice of designation (change) of administrative judge |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C22 Effective date: 20211012 |
|
| C22 | Notice of designation (change) of administrative judge |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C22 Effective date: 20211102 |
|
| C23 | Notice of termination of proceedings |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C23 Effective date: 20220222 |
|
| C03 | Trial/appeal decision taken |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C03 Effective date: 20220329 |
|
| C30A | Notification sent |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C3012 Effective date: 20220329 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220331 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7053133 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |