本發(fā)明涉及一種充氣輪胎。

背景技術(shù)：

在專(zhuān)利文獻(xiàn)1、2中公開(kāi)了一種在輪胎側(cè)部形成有用于風(fēng)冷的多個(gè)突起的跑氣保用輪胎(runflattire)。這些突起的意圖在于實(shí)現(xiàn)伴隨輪胎的旋轉(zhuǎn)的輪胎側(cè)部表面的空氣流的紊流化。通過(guò)紊流化，輪胎側(cè)部表面附近的空氣流的速度梯度會(huì)增大，散熱性提高。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：國(guó)際公開(kāi)第wo2007/032405號(hào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)2：國(guó)際公開(kāi)第wo2008/114668號(hào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題

在專(zhuān)利文獻(xiàn)1、2中，并沒(méi)有揭示除了輪胎側(cè)部表面附近的空氣流的紊流化以外的其它提高散熱性的方法。

本發(fā)明的課題在于，通過(guò)有效地促進(jìn)基于風(fēng)冷的散熱，來(lái)提高充氣輪胎的耐久性

(二)技術(shù)方案

本發(fā)明的發(fā)明人對(duì)于輪胎側(cè)部表面附近的空氣流的速度梯度的最大化進(jìn)行了各種研究。并得知，在將物體(例如平板)配置在流體流中的情況下，由于流體的粘性，在物體表面附近，流體的速度急劇地降低。在流體的速度發(fā)生突變的區(qū)域(邊界層)的外側(cè)，形成流體的速度不受粘性影響的區(qū)域。邊界層的厚度從物體的前緣向下游側(cè)增大。物體的前緣附近的邊界層為層流(層流邊界層)，但是向下游側(cè)、經(jīng)過(guò)過(guò)渡區(qū)域會(huì)變?yōu)槲闪?紊流邊界層)。本發(fā)明人著眼于在層流邊界層中因流體的速度梯度大因此從物體向流體的散熱效率高，并完成了本發(fā)明。即，本發(fā)明人構(gòu)思了將層流邊界層中的高散熱性適用于充氣輪胎的風(fēng)冷的方案。本發(fā)明基于這種新的構(gòu)思。

本發(fā)明提供一種充氣輪胎，其具備在輪胎側(cè)部的表面設(shè)置的突起，所述突起具備：頂面、輪胎周向一側(cè)的側(cè)面即第一側(cè)面、輪胎周向另一側(cè)的側(cè)面即第二側(cè)面，所述頂面與所述第一側(cè)面相交的第一邊部，在從輪胎寬度方向觀察時(shí)相對(duì)于輪胎徑向具有傾斜，并且，所述頂面與所述第二側(cè)面相交的第二邊部，在從輪胎寬度方向觀察時(shí)相對(duì)于輪胎徑向具有傾斜，所述頂面與所述第一側(cè)面在所述第一邊部所成的角度即第一頂端角度、以及所述頂面與所述第二側(cè)面在所述第二邊部所成的角度即第二頂端角度為100°以下。

突起的第一邊部和第二邊部相對(duì)于輪胎徑向傾斜，并且第一邊部和第二邊部的頂端角度設(shè)定為100°以下，因此不限定充氣輪胎的旋轉(zhuǎn)方向。在充氣輪胎以第一邊部為輪胎旋轉(zhuǎn)方向前側(cè)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，空氣流在突起的第一邊部被分割為在突起的頂面流動(dòng)的主要的空氣流、以及在輪胎側(cè)部的表面流動(dòng)的次要的空氣流。在充氣輪胎以第二邊部為輪胎旋轉(zhuǎn)方向前側(cè)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，空氣流在突起的第二邊部被分割為在突起的頂面流動(dòng)的主要的空氣流、以及在輪胎側(cè)部的表面流動(dòng)的次要的空氣流。突起的頂面的主要的空氣流為層流。層流(層流邊界)的空氣流的速度梯度大，因此可有效地促進(jìn)突起的頂面的基于風(fēng)冷的散熱。

(三)有益效果

根據(jù)本發(fā)明的充氣輪胎，在旋轉(zhuǎn)時(shí)利用在輪胎側(cè)部的表面形成的突起的第一邊部或第二邊部使空氣流分割，被分割的空氣流中的在頂面流動(dòng)的主要的空氣流成為層流，從而有效地促進(jìn)基于風(fēng)冷的散熱，耐久性提高。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施方式的充氣輪胎的子午線截面圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施方式的充氣輪胎的局部側(cè)面圖。

圖3為圖2的局部放大圖。

圖4為突起的示意性立體圖。

圖5為突起的端面圖。

圖6為用于對(duì)頂端角度進(jìn)行說(shuō)明的突起的局部端面圖。

圖7a為用于對(duì)第一旋轉(zhuǎn)方向上的空氣流的路徑進(jìn)行說(shuō)明的突起的俯視圖。

圖7b為用于對(duì)第二旋轉(zhuǎn)方向上的空氣流的路徑進(jìn)行說(shuō)明的突起的俯視圖。

圖8為用于對(duì)空氣流的路徑進(jìn)行說(shuō)明的突起的端面圖。

圖9為用于突起與突起之間的空氣流的路徑進(jìn)行說(shuō)明的示意圖。

圖10為用于對(duì)邊界層進(jìn)行說(shuō)明的突起的端面圖。

圖11為用于對(duì)邊界層進(jìn)行說(shuō)明的突起的端面圖。

圖12為具備具有與實(shí)施方式不同的邊部的傾斜角度的突起的充氣輪胎的局部側(cè)面圖。

圖13為圖11的局部放大圖。

圖14a為表示俯視視角下的突起形狀的替代方案的圖。

圖14b為表示俯視視角下的突起形狀的替代方案的圖。

圖14c為表示俯視視角下的突起形狀的替代方案的圖。

圖14d為表示俯視視角下的突起形狀的替代方案的圖。

圖14e為表示俯視視角下的突起形狀的替代方案的圖。

圖14f為表示俯視視角下的突起形狀的替代方案的圖。

圖15為表示端面視角下的突起形狀的替代方案的圖。

圖16a為表示端面視角下的突起形狀的替代方案的圖。

圖16b為表示端面視角下的突起形狀的替代方案的圖。

圖16c為表示端面視角下的突起形狀的替代方案的圖。

圖16d為表示端面視角下的突起形狀的替代方案的圖。

圖17a為表示端面視角下的突起形狀的替代方案的圖。

圖17b為表示端面視角下的突起形狀的替代方案的圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明

1-輪胎；2-胎面部；3-輪胎側(cè)部；4-胎圈部；5-胎體；6-氣密層(innerliner)；7-加強(qiáng)橡膠；8-帶束層；11-突起；12-頂面；13-左側(cè)面(第一側(cè)面)；14-右側(cè)面(第二側(cè)面)；15-內(nèi)端面；16-外端面；17-左邊部(第一邊部)；18-右邊部(第二邊部)；19-內(nèi)邊部；20-外邊部；23、23a、23b-凹陷；24a、24b、25a、26a～26c、27a～27d-平坦面；25b、28a、28b-曲面；rd1、rd2-輪胎旋轉(zhuǎn)方向；p1-輪輞的最外周位置；p2-輪胎側(cè)部的表面的特定的點(diǎn)；p3-頂面的厚度最大的位置；ls1、ls2、ls3-基準(zhǔn)直線；lt、lfs-直線；lh-水平線；af0、af1、af2-空氣流；va-空氣流的速度；lb-層流邊界層；tr-過(guò)渡區(qū)域；tb-紊流邊界層；ta-紊流的區(qū)域

具體實(shí)施方式

圖1示出本發(fā)明實(shí)施方式的橡膠制的充氣輪胎(以下稱(chēng)為輪胎)1。本實(shí)施方式的輪胎1是尺寸為245/40r18的跑氣保用輪胎。本發(fā)明也可以適用于其它不同尺寸的輪胎。另外，本發(fā)明也可以適用于跑氣保用輪胎的范圍以外的其它輪胎。輪胎1未指定旋轉(zhuǎn)方向。

輪胎1具備胎面部2、一對(duì)輪胎側(cè)部3、以及一對(duì)胎圈部4。各胎圈部4設(shè)置于輪胎側(cè)部3的輪胎徑向的內(nèi)側(cè)端部(與胎面部2相反側(cè)的端部)。在一對(duì)胎圈部4之間設(shè)置有胎體5。在胎體5、與輪胎1的最內(nèi)周面的氣密層6之間配置有加強(qiáng)橡膠7。在胎體5與胎面部2的踏面之間設(shè)置有帶束層8。換言之，在胎面部2中，在胎體5的輪胎徑向外側(cè)設(shè)置有帶束層8。

參照?qǐng)D2及圖3可知，在輪胎側(cè)部3的表面沿著輪胎周向空出間隔地設(shè)置有多個(gè)突起11。在本實(shí)施方式中，這些突起11的形狀、尺寸及姿勢(shì)相同。在圖1中，從輪輞(未圖示)的最外周位置p1起到胎面部1的輪胎徑向的最外側(cè)的位置為止的距離(輪胎高度)以符號(hào)th表示。突起11可以在從輪輞的最外周位置p1起為輪胎高度th的0.05倍以上0.7倍以下的范圍內(nèi)設(shè)置。

在本說(shuō)明書(shū)中，有時(shí)對(duì)于從輪胎寬度方向觀察時(shí)的突起11的形狀使用“俯視視角”或與其類(lèi)似的用語(yǔ)，有時(shí)對(duì)于從后述的內(nèi)端面15側(cè)觀察時(shí)的突起11的形狀使用“端面視角”或與其類(lèi)似的用語(yǔ)。

參照?qǐng)D4及圖5可知，突起11在本實(shí)施方式中具備沿著輪胎側(cè)部3的表面擴(kuò)展的平坦面即頂面12。另外，突起11具備在輪胎周向上相對(duì)的一對(duì)側(cè)面13、14。在下面的說(shuō)明中，將觀察圖4及圖5時(shí)位于輪胎周向左側(cè)的第一側(cè)面稱(chēng)為左側(cè)面13，將觀察圖4及圖5時(shí)位于輪胎周向右側(cè)的第二側(cè)面稱(chēng)為右側(cè)面14。進(jìn)一步地，突起11具有：在輪胎徑向上相對(duì)的一對(duì)端面、即輪胎徑向內(nèi)側(cè)的內(nèi)端面15以及輪胎徑向外側(cè)的外端面16。如在后面詳述的那樣，本實(shí)施方式中的左側(cè)面13是相對(duì)于輪胎側(cè)部3的表面及頂面12傾斜的平坦面。右側(cè)面14也與左側(cè)面13同樣地，是相對(duì)于輪胎側(cè)部3的表面及頂面12傾斜的平坦面。本實(shí)施方式中的內(nèi)端面15和外端面16是相對(duì)于輪胎側(cè)部3的表面大致垂直地延伸的平坦面。

第一邊部即左邊部17是頂面12與左側(cè)面13彼此相交的部分，第二邊部即右邊部18是頂面12與右側(cè)面14彼此相交的部分。內(nèi)邊部19是頂面12與內(nèi)端面15彼此相交的部分，外邊部20是頂面12與外端面16彼此相交的部分。左邊部17、右邊部18、內(nèi)邊部19以及外邊部20，可以如本實(shí)施方式這樣是銳利的或明顯的邊緣，但是，也可以具有在端面視角下以一定程度彎曲的形狀。在本實(shí)施方式中，左邊部17、右邊部18、內(nèi)邊部19以及外邊部20的俯視視角下的形狀均為直線狀。但是，這些俯視視角下的形狀既可以是包含圓弧及橢圓弧的曲線狀，也可以是如圖14c至圖14e所示由多個(gè)直線構(gòu)成的折線，也可以是直線與曲線的組合。

參照?qǐng)D3可知，左邊部17在俯視視角下，相對(duì)于通過(guò)左邊部17的、在輪胎徑向上延伸的直線傾斜。右邊部18也與左邊部17同樣地，在俯視視角下，相對(duì)于通過(guò)右邊部18的、在輪胎徑向上延伸的直線傾斜。換言之，左邊部17和右邊部18相對(duì)于輪胎徑向傾斜。左邊部17的相對(duì)于輪胎徑向的傾斜角度a1定義為：由通過(guò)左邊部17的輪胎周向的左側(cè)端的位置、且在輪胎徑向上延伸的基準(zhǔn)直線ls1，與左邊部17延伸的方向(在本實(shí)施方式中為呈直線的左邊部17自身)所成的角度(在俯視視角下以順時(shí)針為正)。右邊部18的相對(duì)于輪胎徑向的傾斜角度a3定義為：由通過(guò)右邊部18的輪胎周向的左側(cè)端的位置、且在輪胎徑向上延伸的基準(zhǔn)直線ls2，與右邊部18延伸的方向所呈的角度。此外，左邊部17及右邊部18的輪胎周向的左側(cè)端，是指在如后詳述的第一輪胎旋轉(zhuǎn)方向rd1上最前方側(cè)的位置。但是，也可以取代第一輪胎旋轉(zhuǎn)方向rd1，以第二輪胎旋轉(zhuǎn)方向rd2的最前方側(cè)的位置為基準(zhǔn)，來(lái)定義傾斜角度a1、a3。

本實(shí)施方式的左邊部17在俯視視角下，從輪胎徑向的內(nèi)端朝向輪胎徑向的外端向右上延伸。右邊部18在俯視視角下，從輪胎徑向的內(nèi)端朝向輪胎徑向的外端向左上延伸。另外，左邊部17和右邊部18相對(duì)于如后詳述的通過(guò)突起11的寬度中央的、在輪胎徑向上延伸的基準(zhǔn)直線ls3對(duì)稱(chēng)。本實(shí)施方式的內(nèi)邊部19和外邊部20在俯視視角下相互大致平行地延伸。

參照?qǐng)D3可知，符號(hào)r表示輪胎半徑，符號(hào)rp表示突起11的輪胎徑向的任意位置與輪胎旋轉(zhuǎn)中心的距離。另外，圖3的符號(hào)rpc表示突起11的中心pc(例如俯視視角下的頂面12的圖心)與輪胎旋轉(zhuǎn)中心的距離。此外，圖3的符號(hào)hrp表示輪胎徑向的任意位置上的、突起11的輪胎周向的尺寸、即突起11的寬度。另外，圖3的符號(hào)hrpc表示突起11的中心pc上的、突起11的寬度。進(jìn)一步地，圖3的符號(hào)hrpi表示突起11的輪胎徑向的內(nèi)端上的、突起11的寬度，圖3的符號(hào)hrpo表示突起11的輪胎徑向的外端上的、突起11的寬度。

接著，參照?qǐng)D3可知，內(nèi)端面15側(cè)的突起11的寬度hrpi、和外端面16側(cè)的突起11的寬度hrpo，會(huì)因左邊部17和右邊部18的傾斜角度a1、a3的設(shè)定而不同。內(nèi)端面15側(cè)的突起11的寬度hrpi，比外端面16側(cè)的突起11的寬度hrpo更大。另外，突起11的寬度hrp從內(nèi)端面15側(cè)向外端面16側(cè)逐漸變窄。

同時(shí)參照?qǐng)D5可知，在本實(shí)施方式中，突起11的輪胎徑向的任意位置上的突起11的厚度trp是一定的。即，突起11的厚度trp在突起11的輪胎徑向上是一致的。另外，在本實(shí)施方式中，突起11的厚度trp從左側(cè)面13(左邊部17)起到右側(cè)面14(右邊部18)為止是一定的。即，突起11的厚度trp在突起11的輪胎周向上也是一致的。

參照?qǐng)D5及圖6可知，在端面視角下，突起11的頂面12和左側(cè)面13在左邊部17形成了某個(gè)角度(第一頂端角度a2)。本實(shí)施方式中的左側(cè)面13具有形成為頂面12與左側(cè)面13朝向左邊部17而間隔變窄的錐狀的這樣的傾斜。與該左邊部17同樣地，突起11的頂面12和右側(cè)面14在右邊部18形成了某個(gè)角度(第二頂端角度a4)。本實(shí)施方式中的右側(cè)面14具有形成為頂面12與右側(cè)面14朝向右邊部18而間隔變窄的錐狀的這樣的傾斜。由于左側(cè)面13和右側(cè)面14具有這樣的傾斜，因此本實(shí)施方式的突起11的頂端角度a2、a4是銳角(45°)。頂端角度a2、a4的具體的定義后述。

參照?qǐng)D3可知，在本實(shí)施方式的輪胎1中，根據(jù)是作為車(chē)輛的左輪胎進(jìn)行裝設(shè)還是作為車(chē)輛的右輪胎進(jìn)行裝設(shè)，輪胎1的旋轉(zhuǎn)方向不同。裝設(shè)于左側(cè)的輪胎1在圖3中向逆時(shí)針即第一輪胎旋轉(zhuǎn)方向rd1旋轉(zhuǎn)。裝設(shè)于右側(cè)的輪胎1在圖3中向順時(shí)針即第二輪胎旋轉(zhuǎn)方向rd2旋轉(zhuǎn)。

在輪胎1向第一輪胎旋轉(zhuǎn)方向rd1旋轉(zhuǎn)的情況下，左側(cè)面13位于第一輪胎旋轉(zhuǎn)方向rd1的前方側(cè)，右側(cè)面14位于第一輪胎旋轉(zhuǎn)方向rd1的后方側(cè)。另外，左邊部17的傾斜方向是第一輪胎旋轉(zhuǎn)方向rd1的后方，右邊部18的傾斜方向是第一輪胎旋轉(zhuǎn)方向rd1的前方。參照?qǐng)D5可知，左側(cè)面13的傾斜在端面視角下呈左側(cè)面13的下端位于比左邊部17更靠第一輪胎旋轉(zhuǎn)方向rd1的后方側(cè)。

在輪胎1向第二輪胎旋轉(zhuǎn)方向rd2旋轉(zhuǎn)的情況下，右側(cè)面14位于第二輪胎旋轉(zhuǎn)方向rd2的前方側(cè)，左側(cè)面13位于第二輪胎旋轉(zhuǎn)方向rd2的后方側(cè)。另外，右邊部18的傾斜方向是第二輪胎旋轉(zhuǎn)方向rd2的后方，左邊部17的傾斜方向是第二輪胎旋轉(zhuǎn)方向rd2的前方。參照?qǐng)D5可知，右側(cè)面14的傾斜在端面視角下呈右側(cè)面14的下端位于比右邊部18更靠第二輪胎旋轉(zhuǎn)方向rd2的后方側(cè)。

如在圖7a中以箭頭af0概念性地表示的那樣，若輪胎1因車(chē)輛的行駛而向第一輪胎旋轉(zhuǎn)方向rd1旋轉(zhuǎn)，則會(huì)在輪胎側(cè)部3的表面附近產(chǎn)生從左邊部17側(cè)向突起11流入的空氣流。另外，如在圖7b中以箭頭af0概念性地表示的那樣，若輪胎1因車(chē)輛的行駛而向第二輪胎旋轉(zhuǎn)方向rd2旋轉(zhuǎn)，則會(huì)在輪胎側(cè)部3的表面附近產(chǎn)生從右邊部18側(cè)向突起11流入的空氣流。

參照?qǐng)D7a及圖7b可知，輪胎側(cè)部3表面的特定位置p2上的空氣流af0，具有與相對(duì)于通過(guò)位置p2的在輪胎徑向上延伸的直線而引出的垂線(水平線lh)所形成的角度(流入角度af1)。根據(jù)本發(fā)明者進(jìn)行的解析，在輪胎尺寸為245/40r18、突起11的中心pc與輪胎旋轉(zhuǎn)中心的距離rpc為550mm、車(chē)輛的行駛速度為80km/h這樣的條件下，流入角度af1為12°。另外，若行駛速度在40～120km/h的范圍內(nèi)變化，則流入角度af1會(huì)發(fā)生±1°程度的變化。在實(shí)際使用時(shí)，除了行駛速度之外還存在包括迎面風(fēng)、車(chē)輛的構(gòu)造等在內(nèi)的多種因素的影響，因此認(rèn)為前述條件下的流入角度af1是12±10°的程度。

下面，以輪胎1向第一輪胎旋轉(zhuǎn)方向rd1旋轉(zhuǎn)的情況為例對(duì)突起11附近的空氣流進(jìn)行說(shuō)明。在輪胎1向第二輪胎旋轉(zhuǎn)方向rd2旋轉(zhuǎn)的情況下，只是空氣流的流動(dòng)方向相反，也能夠獲得同樣的作用及效果。

同時(shí)參照?qǐng)D7a、圖8及圖9可知，空氣流af0從左邊部17向突起11流入，并在該流入時(shí)分割為兩個(gè)空氣流。如在圖7a中最清楚地示出的那樣，一個(gè)空氣流af1從左側(cè)面13越上頂面12，沿頂面12從左邊部17向右邊部18流動(dòng)(主要的空氣流)。另一個(gè)空氣流af2沿著左側(cè)面13向輪胎徑向外側(cè)流動(dòng)(次要的空氣流)。如圖12及圖13所示，在左邊部17在俯視視角下向右下傾斜的情況下，空氣流af2沿著左側(cè)面13向輪胎徑向內(nèi)側(cè)流動(dòng)。

同時(shí)參照?qǐng)D10可知，沿著突起11的頂面12流動(dòng)的空氣流af1成為層流。即，在突起11的頂面12附近形成層流邊界層lb。在圖10中，符號(hào)va概念性地示出了空氣流af0、af1在輪胎側(cè)部3的表面附近和在突起11的頂面12附近的速度梯度。作為層流的空氣流af1的速度梯度大，因此可高效地從突起11的頂面12向空氣流af1散熱。換言之，由于突起11的頂面12的空氣流af1成為層流，因此可有效地促進(jìn)基于風(fēng)冷的散熱。通過(guò)有效地進(jìn)行風(fēng)冷，使輪胎1的耐久性提高。

另外，在輪胎側(cè)部3中，頂面12的內(nèi)端面15側(cè)是輪胎半徑比外端面16側(cè)更小的部分。因此，在頂面12附近的空氣流中，內(nèi)端面15側(cè)的流速要比外端面16側(cè)的流速更慢。邊界層是流速越快就在越短的距離內(nèi)發(fā)展，流速越慢就在越長(zhǎng)的距離內(nèi)發(fā)展。即，在頂面12的內(nèi)端面15側(cè)，邊界層難以發(fā)展，因此層流邊界層lb的距離變長(zhǎng)。另一方面，在頂面12的外端面16側(cè)，邊界層容易發(fā)展，因此層流邊界層lb的距離變短。

使內(nèi)端面15側(cè)的突起11的寬度hrpi，比外端面16側(cè)的突起11的寬度hrpo更大。換言之，使突起11的、邊界層難以發(fā)展的內(nèi)端面15側(cè)的寬度hrpi變長(zhǎng)，使其邊界層容易發(fā)展的外端面16側(cè)的寬度hrpo變短。另外，使得突起11的寬度hrp從內(nèi)端面15側(cè)向外端面16側(cè)逐漸變窄。因此，能夠在突起11的輪胎徑向的各部位確保適當(dāng)?shù)纳崦娣e。另外，由于避免使外端面16側(cè)的突起11的寬度hrpo過(guò)度地?cái)U(kuò)展，因此能夠縮減突起11的體積，實(shí)現(xiàn)輪胎1的輕量化。

在圖9中如箭頭af3所示，通過(guò)頂面12并從右邊部18流向下游側(cè)的空氣流，從頂面12朝向輪胎側(cè)部3的表面落下?？諝饬鱝f3與輪胎側(cè)部3的表面發(fā)生碰撞。其結(jié)果為，在鄰接的突起11、11之間，輪胎側(cè)部3的表面附近的區(qū)域ta的空氣流成為紊流。在該區(qū)域ta，由于利用空氣流的紊流化使速度梯度增大，從而可促進(jìn)從輪胎側(cè)部3的表面進(jìn)行的散熱。

如以上這樣，在本實(shí)施方式的輪胎1中，利用突起11的頂面12的空氣流af1的層流化、以及突起11、11之間的空氣流af3的紊流化這兩者，提高了輪胎1的散熱性。另外，由于突起11是左右對(duì)稱(chēng)的形狀，因此不指定輪胎1的旋轉(zhuǎn)方向rd1、rd2，向任意的方向旋轉(zhuǎn)都能夠獲得同樣的作用及效果。

如在后面詳述的那樣，從輪胎旋轉(zhuǎn)中心起的距離rp的位置上的、突起11的寬度hrp(參照?qǐng)D3)，優(yōu)選設(shè)定為能夠從左邊部17及右邊部18的一方到另一方形成層流邊界層lb。但是，如在圖11中概念性地表示的那樣，突起11的寬度hrp也容許：使得在突起11的頂面12的右邊部18側(cè)(下游側(cè))，速度邊界層成為過(guò)渡區(qū)域tr、紊流邊界層tb那樣的比較長(zhǎng)的尺寸。在這種情況下，也能夠獲得在突起11的頂面12中形成層流邊界層lb的區(qū)域利用較大的速度梯度提高散熱性的優(yōu)點(diǎn)。

為了使前述在空氣流af0向突起11流入時(shí)將其分割為空氣流af1、af2，優(yōu)選，突起11的厚度trp、尤其是左邊部17及右邊部18的部分上的厚度trp比突起11的寬度hp(寬度hp非一定時(shí)為最小寬度)更小。

如前所述，向突起11流入的空氣流af0具有流入角度af1。為了將空氣流af0分割為空氣流af1、af2，需要以避免空氣流af0相對(duì)于左邊部17或右邊部18的進(jìn)入角度達(dá)到90°的方式，來(lái)對(duì)俯視視角下的突起11的左邊部17的傾斜角度a1和右邊部18的傾斜角度a3進(jìn)行設(shè)定。換言之，需要在俯視視角下使突起11的左邊部17及右邊部18相對(duì)于空氣流af0傾斜。

參照?qǐng)D3可知，如本實(shí)施方式這樣，在左邊部17在俯視視角下向右上傾斜的情況下，左邊部17優(yōu)選以相對(duì)于流入左邊部17的空氣流af0以45°交叉的方式進(jìn)行設(shè)定。在此情況下，如上述這樣，空氣流af0的流入角度af1被視為12±10°程度，因此左邊部17的傾斜角度a1優(yōu)選設(shè)定在由以下的式(1)規(guī)定的范圍內(nèi)。在右邊部18在俯視視角下向左上傾斜的情況下，與左邊部17同樣地，以相對(duì)于流入右邊部18的空氣流af0以45°交叉的方式進(jìn)行設(shè)定，因此右邊部18的傾斜角度a3優(yōu)選設(shè)定在由以下的式(1’)規(guī)定的范圍內(nèi)。

(數(shù)學(xué)式1)

23°≤a1≤43°(1)

113°≤a3≤133°(1’)

參照?qǐng)D13可知，在左邊部17向右下傾斜的情況下，左邊部17的傾斜角度a1優(yōu)選以相對(duì)于流入左邊部17的空氣流af0以45°交叉的方式進(jìn)行設(shè)定，并優(yōu)選設(shè)定在由以下的式(2)規(guī)定的范圍內(nèi)。在右邊部18在俯視視角下向左下傾斜的情況下，與左邊部17同樣地，以相對(duì)于流入右邊部18的空氣流af0以45°交叉的方式進(jìn)行設(shè)定，因此右邊部18的傾斜角度a3優(yōu)選設(shè)定在由以下的式(2’)規(guī)定的范圍內(nèi)。

(數(shù)學(xué)式2)

113°≤a1≤133°(2)

23°≤a3≤43°(2’)

總之，優(yōu)選地，左邊部17的傾斜角度a1以滿足式(1)或(2)的方式進(jìn)行設(shè)定，右邊部18的傾斜角度a3以滿足式(1’)或(2’)的方式進(jìn)行設(shè)定。另外，優(yōu)選地，以在左邊部17的傾斜角度a1滿足式(1)時(shí)右邊部18的傾斜角度a3滿足式(1’)，在左邊部17的傾斜角度a1滿足式(2)時(shí)右邊部18的傾斜角度a3滿足式(2’)的方式進(jìn)行設(shè)定。但是，如圖14f所示，也可以是，在左邊部17的傾斜角度a1滿足式(1)的情況下，右邊部18的傾斜角度a3滿足式(2’)，在左邊部17的傾斜角度a1滿足式(1’)的情況下，右邊部18的傾斜角度a3滿足式(2)。

參照?qǐng)D5及圖6可知，為了在空氣流af0向突起11流入時(shí)將其分割為空氣流af1、af2，需要避免過(guò)大地設(shè)定突起11的頂端角度a2、a4。具體而言，頂端角度a2、a4優(yōu)選設(shè)定為100°以下。更優(yōu)選地，頂端角度a2、a4設(shè)定為銳角，即不足90°。頂端角度a2、a4過(guò)小會(huì)導(dǎo)致左邊部17附近的突起11的強(qiáng)度降低，故不優(yōu)選。因此，頂端角度a2、a4尤其優(yōu)選設(shè)定在45°以上65°以下的范圍。

參照?qǐng)D3可知，若輪胎徑向的任意位置上的突起11的寬度hrp過(guò)度地窄小，則利用頂面12附近的層流邊界層lb從突起11進(jìn)行散熱的散熱面積不足，無(wú)法充分地獲得基于層流的散熱促進(jìn)效果。因此，突起11的寬度hrp優(yōu)選設(shè)定為10mm以上。

接著，參照?qǐng)D3可知，輪胎徑向的任意位置上的突起11的寬度hrp，優(yōu)選以滿足以下的式(3)的方式進(jìn)行設(shè)定。下面的說(shuō)明中的數(shù)學(xué)式都使用了si單位制。

(數(shù)學(xué)式3)

r：輪胎半徑r；

rp：突起上的任意位置與輪胎旋轉(zhuǎn)中心的距離；

hrp：從輪胎旋轉(zhuǎn)中心起的距離為rp的位置上的突起的寬度。

若寬度hrp過(guò)小，則無(wú)法充分地確保速度梯度增大的區(qū)域，無(wú)法獲得充分的冷卻效果。式(3)中的下限值10與為了確?；趯恿鞯纳岽龠M(jìn)效果所需的最小限度的散熱面積對(duì)應(yīng)。

若寬度hrp過(guò)大，則會(huì)導(dǎo)致速度邊界層在突起11上過(guò)度地成長(zhǎng)，使得速度梯度減小，散熱性惡化。式(3)中的上限值50是從該觀點(diǎn)出發(fā)進(jìn)行規(guī)定的。下面，對(duì)將上限值設(shè)定為50的理由進(jìn)行說(shuō)明。

平板上的速度邊界層的發(fā)展、即從層流邊界層lb向紊流邊界層tb的過(guò)渡由以下的式(4)表示，這是公知的。

(數(shù)學(xué)式4)

x：距離從層流邊界層向紊流邊界層發(fā)生過(guò)渡的平板頂端的距離；

u：流入速度；

ν：流體的動(dòng)粘度系數(shù)。

若考慮主流的紊亂的影響、因邊界層在過(guò)渡區(qū)域附近以一定程度成長(zhǎng)而使速度梯度降低的情況，則為了獲得充分的冷卻效果所需的突起11的寬度hrp的最大值hrp_max，被認(rèn)為是式(4)的距離x的1/2的程度。因此，突起11的最大寬度hrp_max，由以下的式(5)表示。

(數(shù)學(xué)式5)

流體向突起11流入的流入速度u表示為從突起11的輪胎徑向的任意位置到輪胎旋轉(zhuǎn)中心的距離rp與輪胎角速度的乘積(u＝rpω)。另外，車(chē)輛速度v表示為輪胎半徑r與輪胎角速度的乘積(v＝rω)。因此，以下的式(6)的關(guān)系成立。

(數(shù)學(xué)式6)

關(guān)于空氣的動(dòng)粘度系數(shù)ν，以下的式(7)成立。

(數(shù)學(xué)式7)

將式(6)、(7)代入式(5)，從而得到以下的式(8)。

(數(shù)學(xué)式8)

若假定車(chē)輛速度v為80km/h，則按照式(8)，hrp_max如以下所示。

(數(shù)學(xué)式9)

若考慮輪胎1的發(fā)熱更加顯著的高速行駛時(shí)、具體而言是車(chē)輛速度v達(dá)到160km/h時(shí)，則按照式(8)，hrp_max如以下所示。

(數(shù)學(xué)式10)

這樣，即使在高速行駛時(shí)(車(chē)輛速度v為160km/h以下)，為了在突起11的頂面12的寬度方向整體上形成層流邊界層lb，式(3)的上限值為50。

圖12至圖14f表示突起11在俯視視角下的形狀的各種替代方案。

圖12及圖13的突起11，如前述的那樣，具有在俯視視角下向右下傾斜地延伸的左邊部17、以及在俯視視角下向左下傾斜地延伸的右邊部18。

圖14a的突起11在俯視視角下具有以左邊部17和右邊部18不對(duì)稱(chēng)的方式、對(duì)左邊部17的傾斜角度a1和右邊部18的傾斜角度a3進(jìn)行了設(shè)定的梯形的形狀。

圖14b的突起11在俯視視角下具有將外端側(cè)的突起11的寬度hrpo設(shè)為0(零)的三角形的形狀。

圖14c的突起11，如前述那樣，在俯視視角下具有將左邊部17和右邊部18設(shè)為由多個(gè)直線構(gòu)成的折線、且將外端側(cè)的突起11的寬度hrpo設(shè)為0(零)的五邊形的形狀。

圖14d的突起11在俯視視角下具有除了與圖14c的突起11同樣的左邊部17和右邊部18之外、內(nèi)邊部19在輪胎徑向上向外凹陷的形狀。該突起11的內(nèi)邊部19由折線形成，該折線由多個(gè)直線構(gòu)成，該內(nèi)邊部19具備：從左邊部17的輪胎徑向的內(nèi)端向右上傾斜地延伸的第一部分、以及從右邊部18的輪胎徑向的內(nèi)端向左上傾斜地延伸的第二部分。

圖14e的突起11在俯視視角下具有除了與圖14c的突起11同樣的左邊部17和右邊部18之外、內(nèi)邊部19在輪胎徑向上向內(nèi)突出的形狀。該突起11的內(nèi)邊部19由折線形成，該折線由多個(gè)直線構(gòu)成，該內(nèi)邊部19具備：從左邊部17的輪胎徑向的內(nèi)端向右下傾斜地延伸的第一部分、以及從右邊部18的輪胎徑向的內(nèi)端向左下傾斜地延伸的第二部分。

圖14f的突起11在俯視視角下呈左邊部17和右邊部18具有同一方向的傾斜的形狀。該突起11是左邊部17和右邊部18平行地延伸的平行四邊形，左邊部17的傾斜角度a1滿足式(1)，右邊部18的傾斜角度a3滿足式(2’)。當(dāng)然，也可以是，左邊部17的傾斜角度a1滿足式(2)，右邊部18的傾斜角度a3滿足式(1’)。

圖15表示突起11的頂面12在端面視角下的形狀的各種替代方案。該突起11在端面視角下具有圓弧狀的頂面12。

圖16a至圖17b表示突起11的左側(cè)面13和右側(cè)面14在端面視角下的形狀的各種替代方案。

圖16a至圖16d所示的突起11的左側(cè)面13，在端面視角下構(gòu)成了一個(gè)凹陷23，突起11的右側(cè)面14，在端面視角下構(gòu)成了一個(gè)凹陷23。

圖16a的突起11的左側(cè)面13和右側(cè)面14，由兩個(gè)平坦面24a、24b構(gòu)成。在端面視角下，左側(cè)面13的平坦面24a向右下傾斜，右側(cè)面14的平坦面24a向左下傾斜。另外，左側(cè)面13的平坦面24b向右上傾斜，右側(cè)面14的平坦面24b向左上傾斜。由這些平坦面24a、24b分別形成了在端面視角下呈三角形的凹陷23。

圖16b的突起11的左側(cè)面13和右側(cè)面14，由具有半圓狀的截面形狀的曲面構(gòu)成。由該曲面分別形成了在端面視角下呈半圓狀的凹陷23。

圖16c的突起11的左側(cè)面13，在端面視角下，由向右下傾斜的平坦面25a、以及具有圓弧狀的截面形狀的曲面25b構(gòu)成。突起11的右側(cè)面14，由在端面視角下向左下傾斜的平坦面25a、以及具有圓弧狀的截面形狀的曲面25b構(gòu)成。平坦面25a位于突起11的頂面12側(cè)，曲面25b位于輪胎側(cè)部3的表面?zhèn)?。由平坦?5a和曲面25b分別形成了凹陷23。

圖16d的突起11的左側(cè)面13和右側(cè)面14，由三個(gè)平坦面26a、26b、26c構(gòu)成。在端面視角下，左側(cè)面13的頂面12側(cè)的平坦面26a向右下傾斜，左側(cè)面13的輪胎側(cè)部3的表面?zhèn)鹊钠教姑?6c向右上傾斜，左側(cè)面13中央的平坦面26b在輪胎徑向上延伸。右側(cè)面14的頂面12側(cè)的平坦面26a向左下傾斜，右側(cè)面14的輪胎側(cè)部3的表面?zhèn)鹊钠教姑?6c向左上傾斜，右側(cè)面14中央的平坦面26b在輪胎徑向上延伸。由這些平坦面26a～26c分別形成了多邊形狀的凹陷23。

圖17a及圖17b所示的突起11的左側(cè)面13和右側(cè)面14，在端面視角下構(gòu)成了在輪胎徑向上鄰接地進(jìn)行配置的兩個(gè)凹陷23a、23b。

圖17a的突起11的左側(cè)面13和右側(cè)面14，由四個(gè)平坦面27a～27d構(gòu)成。在端面視角下，左側(cè)面13的頂面12側(cè)的平坦面27a向右下傾斜，朝向輪胎側(cè)部3的表面，依次配置有向左下傾斜的平坦面27b、向右下傾斜的平坦面27c、以及向左下傾斜的平坦面27d。右側(cè)面14的頂面12側(cè)的平坦面27a向左下傾斜，朝向輪胎側(cè)部3的表面，依次配置有向右下傾斜的平坦面27b、向左下傾斜的平坦面27c、以及向右下傾斜的平坦面27d。由平坦面27a、27b在突起11的頂面12側(cè)分別形成了具有三角形狀的截面形狀的一個(gè)凹陷23a，并與該凹陷23a的輪胎側(cè)部3的表面?zhèn)揉徑拥?，由平坦?7c、27d分別形成了同樣地具有三角形狀的截面形狀的一個(gè)凹陷23b。

圖17b的突起11的左側(cè)面13和右側(cè)面14，由具有半圓狀的截面形狀的兩個(gè)曲面28a、28b構(gòu)成。

由左側(cè)面13和右側(cè)面14的頂面12側(cè)的曲面28a，分別形成了具有半圓狀的截面形狀的一個(gè)凹陷23a，并與該凹陷23a的輪胎側(cè)部3的表面?zhèn)揉徑拥兀汕?8b分別形成了同樣地具有半圓狀的截面形狀的一個(gè)凹陷23b。

突起11的左側(cè)面13和右側(cè)面14也可以構(gòu)成為在端面視角下、在輪胎徑向上鄰接地進(jìn)行配置的三個(gè)以上的凹陷。

通過(guò)對(duì)如圖16a至圖17b所示那樣的左側(cè)面13和右側(cè)面14的凹陷的形狀、尺寸、個(gè)數(shù)適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行設(shè)定，能夠?qū)ρ刂黄?1的頂面12流動(dòng)的空氣流af1、與沿著突起11的左側(cè)面13流動(dòng)的空氣流af2的流量比率進(jìn)行調(diào)節(jié)。另外，可以使左側(cè)面13和右側(cè)面14的凹陷的形狀、尺寸、個(gè)數(shù)各不相同。

也可以將圖15的頂面12的形狀、與圖16a至圖17b的左側(cè)面13和右側(cè)面14的形狀中的任一個(gè)組合起來(lái)構(gòu)成一個(gè)突起11。

參照?qǐng)D5、圖15至圖17b可知，突起11的頂面12和左側(cè)面13在左邊部17所成的角度、即突起11的頂端角度a2定義為：在端面視角下、與頂面12對(duì)應(yīng)的直線lt、和與左側(cè)面13的左邊部17附近的部分對(duì)應(yīng)的直線lfs所成的角度。與該頂端角度a2同樣地，突起11的頂面12和右側(cè)面14在右邊部18所成的角度、即突起11的頂端角度a4定義為：在端面視角下、與頂面12對(duì)應(yīng)的直線lt、和與右側(cè)面14的右邊部18附近的部分對(duì)應(yīng)的直線lfs所成的角度。

直線lt定義為通過(guò)頂面12中厚度trp最大的部分、且沿著輪胎側(cè)部3的表面延伸的直線。參照?qǐng)D5、圖16a至圖17b可知，在頂面12為沿著輪胎側(cè)部3的表面延伸的平坦面的情況下，在端面視角下，使頂面12自身延長(zhǎng)得到的直線是直線lt。參照?qǐng)D15可知，在頂面12為曲面的情況下，在端面視角下，通過(guò)頂面12中厚度trp最大的位置p3、且沿著輪胎側(cè)部3的表面延伸的直線是直線lt。

參照?qǐng)D5及圖15可知，在左側(cè)面13和右側(cè)面14由單一的平坦面構(gòu)成的情況下，在端面視角下，使左側(cè)面13自身和右側(cè)面14自身延長(zhǎng)得到的直線是直線lfs。參照?qǐng)D16a至圖16d可知，在左側(cè)面13和右側(cè)面14構(gòu)成了單一的凹陷23的情況下，在端面視角下，將左邊部17和凹陷23的最凹陷的位置連接的直線是直線lfs，在端面視角下，將右邊部18和凹陷23的最凹陷的位置連接的直線是直線lfs。參照?qǐng)D17a及圖17b可知，在構(gòu)成了多個(gè)(在這些例子中為兩個(gè))凹陷23a、23b的情況下，在端面視角下，將左邊部17和位于最靠近頂面12側(cè)的凹陷23a的最凹陷的位置連接的直線是直線lfs，將右邊部18和位于最靠近頂面12側(cè)的凹陷23a的最凹陷的位置連接的直線是直線lfs。

此外，本發(fā)明的充氣輪胎1具有如下特征，即，突起11的左邊部17和右邊部18從輪胎寬度方向觀察時(shí)相對(duì)于輪胎徑向具有傾斜(傾斜角度a1、a3)，頂面12和左右的側(cè)面13、14所呈的頂端角度a2、a4為100°以下。因此，對(duì)于其它結(jié)構(gòu)，除了前述替代方案以外，還可以進(jìn)行各種變更。

例如，只要不會(huì)顯著地阻礙頂面12上的層流的形成，則可以通過(guò)設(shè)置在輪胎徑向上延伸的縱縫隙，將一個(gè)突起11在輪胎周向上進(jìn)行分割。另外，只要不會(huì)顯著地阻礙頂面12上的層流的形成，也可以通過(guò)設(shè)置在輪胎周向上延伸的橫縫隙，將一個(gè)突起11在輪胎徑向上進(jìn)行分割。另外，也可以在突起11上設(shè)置兩個(gè)以上的縱縫隙或橫縫隙。