CN107428203A - 轮胎 - Google Patents

Abstract

一种轮胎，其设置有：至少一条进气槽(22，122)，其被设置于轮胎的胎面部(12，112)、在与轮胎周向交叉的方向上延伸并且具有小于槽深度(D，D1)的槽宽度(W，W1)；导气槽(24，124)，其在胎面表面侧开口、与进气槽(22，122)连通并且随着轮胎的旋转而将胎面表面侧的空气(AR)导入进气槽(22，122)；空气引导部(26，30，144，146，154，156，164，166，174，176)，其与进气槽(22，122)相交、包括在与进气槽(22，122)相交的位置处相对于进气槽(22，122)的槽纵向方向的中心位置面朝外的空气引导表面(26b，30b，144f，146f)并且使用空气引导表面(26b，30b，144f，146f)将通过导气槽(24，124)引入进气槽(22，122)的空气(AR)引导为朝向进气槽(22，122)的槽底部(22c，122c)侧。

Description

轮胎

技术领域

本发明涉及一种轮胎，并且特别涉及一种适于安装在大型车辆、尤其是工程车辆上的轮胎。

背景技术

用于大型车辆(例如工程机械车辆)的充气轮胎具有厚度比其他车辆更大的胎面部。因此，存在伴随着大型车辆的工作或运行而受热的轮胎的胎面部的温度、尤其是其深部的温度难以通过大气中的自然散热而降低的问题。

为了解决此问题，已经提出了在轮胎的胎面部中、在轮胎周向上事先设置多条空气的进气槽以及与每条进气槽连通的空气的导气槽(参见专利文献1)。

根据提议，在通过导气槽被导入进气槽之后接收的空气在进气槽内沿纵向方向流动，与此同时，进气槽的槽底部周围被冷却，因此胎面部的深部周围被冷却。

然而，现实中被导入进气槽中的空气会流过进气槽的开口面下方的相对较窄部分，而不是进气槽的槽底部周围，因此，温度相对较高的胎面部的深部可能不能被有效冷却。

引用列表

专利文献

专利文献1：国际公开第2013-035889号

发明内容

技术问题

基于上述问题而做出本发明，并且本发明的目的是提供一种轮胎，其能够通过使胎面部的深部中或其周围的空气有效地流态化而有效地冷却胎面部的深部。

问题的解决方案

根据本发明的第一方面的轮胎包括：设置在轮胎的胎面部中的至少一条进气槽，其在与轮胎周向交叉的方向上延伸，并且具有小于槽深度的槽宽度；导气槽，其向胎面表面侧开口并且与进气槽连通，以伴随着轮胎的旋转而将胎面表面侧上的空气导入进气槽中；以及空气引导部，其具有空气引导表面，该空气引导表面与进气槽相交，并且在与进气槽相交的位置处相对于进气槽的槽纵向方向上的中心位置向外定向，以将导气槽引入进气槽的空气通过空气引导表面引导至进气槽的槽底部侧。

在根据本发明的第二方面的轮胎中，导气槽与在进气槽的轮胎周向上彼此相对的槽壁面中的一侧的槽壁面连通。空气引导部与进气槽连通、与在进气槽的轮胎周向上彼此相对的槽壁面中的另一侧的槽壁面连通、具有与导气槽和进气槽相交处的径向位置相比位于轮胎径向外侧的轮胎径向上的外侧端、具有与进气槽的一半槽深度位置相比位于轮胎径向内侧的轮胎径向上的内侧端、并且包括至少在轮胎周向上部分地与导气槽相对的空气引导槽。

在根据本发明的第三方面的轮胎中，空气引导部通过被布置在进气槽的槽壁上而在进气槽的槽宽度方向上突出，并且其包括在轮胎径向上朝向槽底部延伸的空气引导凸部。空气引导凸部将通过导气槽伴随着轮胎旋转而引入进气槽中的空气引导至进气槽的槽底部侧。

本发明的有益效果

本发明提供了一种轮胎，其能够通过使胎面部的深部中或其周围的空气有效地流态化而有效地冷却胎面部的深部。

附图说明

图1是示出根据第一实施方式的轮胎的胎面的一部分处于在平坦表面上展开的状态的示意图。

图2是示出向根据第一实施方式的轮胎的胎面开口的空气的进气槽、与进气槽连通的一组导气槽和空气引导槽以及另一组另外的导气槽和另外的空气引导槽的立体图。

图3是沿图1中的线III-III获取的剖视图。

图4是示出根据第一实施方式的空气引导槽的变型的示意性立体图。

图5是示出根据第一实施方式的空气引导槽的另一种变型的示意性局部立体图。

图6是示出作为在根据第一实施方式的轮胎的胎面上的空气引导槽和另外的空气引导槽的正投影面积之和(B)与导气槽和另外的导气槽的正投影面积之和(A)的比值的开口比(B/A)与进气槽中空气的传热系数之间的关系的视图。

图7(a)-7(d)是示出根据第一实施方式的轮胎的两组导气槽和空气引导槽的物理关系的示例的示意性正投影图。

图8是再次示出根据本发明的第一实施方式的空气引导槽的另一种变型的示意性局部立体图。

图9是示出根据第二实施方式的轮胎的胎面的一部分处于在平坦表面上展开的状态的示意图。

图10是根据第二实施方式的轮胎的胎面的局部立体图。

图11是图9中的线XI-XI的剖视图。

图12是示出沿图9中的线XI-XI的变型的剖视图。

图13是根据第三实施方式的轮胎的胎面的局部立体图。

图14是根据第四实施方式的轮胎的胎面的局部立体图。

图15是根据第五实施方式的轮胎的胎面的局部立体图。

图16是示出解析计算例1中的计算结果的图表。

图17是示出解析计算例2中的计算结果的图表。

图18是示出解析计算例3中的计算结果的图表。

图19是示出解析计算例3中的传统计算结果的图表。

具体实施方式

在下文中，将参考附图描述本发明的实施方式。在下面附图的说明中，相同或相似的附图标记属于相同或相似的部分。当仅描述每个实施方式的构造的一部分时，先前描述的其他实施方式的构造可应用于所述构造的其他部分。

(第一实施方式)

参考图1，轮胎10的胎面部12的表面的一部分被示意性地示出为处于在平坦表面上展开的状态。

轮胎10的应用目标无关紧要，但是通常轮胎10为用于类似于工程机械车辆的大型车辆的充气轮胎。

轮胎10的胎面部12包括任意花纹(胎面花纹)。图1所示的胎面花纹包括在轮胎周向上(图1中的上下方向)延伸的一对周向花纹槽16，以及在轮胎宽度方向上(图1中的左右方向)延伸的多条宽度方向花纹槽18。两条周向花纹槽16位于轮胎10的赤道面CL的两侧。多条宽度方向花纹槽18在轮胎周向上彼此等距地布置在每条周向花纹槽16与每个胎面端部TE之间。每条宽度方向花纹槽18的一端与每条周向花纹槽16连通并且其另一端终止于每个胎面端部TE。

胎面花纹包括：中心陆部20，其被分隔在两条周向花纹槽16之间并且在轮胎周向上延伸；以及块状陆部21，其被分隔在沿轮胎周向彼此相邻的两条宽度方向花纹槽18之间。中心陆部20的表面和块状陆部21的表面各自实际上限定了轮胎10的胎面。

胎面部12的胎面花纹可由所谓的纵向花纹、横向花纹或块状花纹构成。例如，宽度方向花纹槽18可在与宽度方向交叉的方向上延伸或具有彼此不同的宽度尺寸。

轮胎10包括：至少一条(在示出的例子中为多条)设置在胎面部12中的进气槽22，以释放伴随着所安装的车辆工作或运行而在胎面部中产生的热量，并且向限定胎面的、中心陆部20的表面开口；与每条进气槽22连通的一组导气槽24和空气引导槽(空气引导部)26；以及另一组另外的导气槽28和另外的空气引导槽(空气引导部)30。除了示出的例子之外，这些槽22-30可被设置在每个块状陆部21中。

当轮胎10针对车辆的工作或运行而在一个方向上旋转时，导气槽24、28各自被设置为位于所述一个方向上的前部和后部。导气槽24用于将轮胎10在所述一个方向上旋转时流入导气槽24中的空气(大气)导入进气槽22中，进气槽22用于接收被引入其中的空气，并且空气引导槽26用于将引入进气槽22中的空气引导为朝向进气槽22的槽底部。此时，另外的导气槽28作为进气槽22内部被流态化之后的空气的流出路径。

类似地，另外的导气槽28用于将轮胎10在相反方向上旋转时流入另外的导气槽28中的空气导入进气槽22中，并且空气引导槽30用于将引入进气槽22中的空气引导为朝向进气槽22的槽底部。此时，导气槽24作为进气槽22内部被流态化之后的空气的流出路径。此处，在进气槽22内部被流态化的空气用于在流态化过程中除去胎面部12的热量。

多条进气槽22各自向构成胎面部12的中心陆部20的表面(轮胎10的胎面)开口。在示出的例子中，多条进气槽22被布置为在轮胎周向上彼此等距、彼此平行。反之，多条进气槽22可被布置为彼此处于不同间距或者彼此不平行。

进气槽22在与轮胎周向交叉的方向上延伸。即，进气槽22不平行于轮胎周向延伸。交叉角度θ被设定在0°＜θ≤90°的范围内，优选0°＜θ≤60°。所示的进气槽22的在纵向方向上的一端和另一端位于中心陆部20内。进气槽22在中心陆部20内延伸并且也终止于中心陆部20内。进气槽22的在纵向方向上的两端或两端的其中之一可与周向花纹槽16的两端或两端的其中之一连通，但是考虑到中心陆部20刚度的下降，如所示例子中那样，可取的是不连通。

如图2所示，每条进气槽22都具有U形剖面形状，并且包括限定该剖面形状且由一对彼此相对的平坦表面构成的槽壁面22a、22b，以及与两个槽壁面22a、22b均连接并且由平坦表面构成的槽底部22c。除了示出的例子之外，例如，进气槽22可具有V形剖面形状。在具有V形剖面形状的进气槽中，一对彼此相对的槽壁面各自由平坦表面构成，并且槽底部由两个槽壁面的交叉部构成并且形成直线。

每条进气槽22的槽宽度W和槽深度D(见图2)被设定为满足W＜D的关系，以限制胎面部12的刚度下降，更具体地限制由设置的进气槽22导致的中心陆部20的刚度下降。作为例子，进气槽22的交叉角度θ＝30°，槽宽度W＝10mm，槽深度D＝100mm，并且其纵向方向上的长度L(见图2)＝200mm。

两组导气槽和空气引导槽中的一组导气槽24和空气引导槽26以及另一组另外的导气槽28和空气引导槽30被布置为在进气槽的纵向方向上彼此留有一定空隙，并且在图2示出的例子中被布置在进气槽22的纵向方向上的两端。反之，所述两组中仅有一组(例如，所述一组导气槽24和空气引导槽26)可被设置在进气槽22的两端的其中之一。可替代地，所述两组中仅有一组(例如，所述一组导气槽24和空气引导槽26)可被设置在进气槽22的一端，并且仅有导气槽28可被设置在进气槽22的另一端。

如图2和3所示，导气槽24、28各自向中心陆部20的表面(胎面)开口。因此，空气可从轮胎10周围被引入导气槽24、28中。导气槽24、28各自在任意方向上延伸，优选在轮胎周向上延伸。因此，进入导气槽24、28中的气流可变的平滑。此外，导气槽24、28各自与进气槽22连通，从而在限定进气槽22的槽宽度W(图2)的两个槽壁面22a、22b的其中一个槽壁面22a和另一个槽壁面22b上向进气槽开口。这能够在轮胎10在一个方向或相反的方向上旋转时使得空气吸入并且使得空气导入进气槽22中。

一个导气槽24具有U形剖面形状，并且包括限定该剖面形状并且由一对彼此相对的平坦表面构成的槽壁面24a、24b，以及与这些槽壁面均连接并且由平坦表面构成的槽底部24c，并且该槽底部24c与进气槽22的其中一个槽壁面22a相交。另外的导气槽28像导气槽24一样也具有U形剖面形状，并且包括限定该剖面形状并且由一对彼此相对的平坦表面构成的槽壁面28a、28b，以及与这些槽壁面28a、28b均连接并且由平坦表面构成的槽底部28c，并且该槽底部28c与进气槽22的另一个槽壁面22b相交。除了示出的例子之外，例如，导气槽24、28可各自具有V形剖面形状。在具有V形剖面形状的每条导气槽中，一对彼此相对的槽壁面各自由平坦表面构成，并且槽底部由两个槽壁面的交叉部构成并且形成直线。

导气槽24的槽底部24c和导气槽28的槽底部28c各自由从中心陆部20的表面(胎面)朝向轮胎径向的内侧倾斜的倾斜表面构成。因此，槽深度朝向进气槽22逐渐增大，并且两个槽壁面24a、24b和两个槽壁面28a、28b形成直角三角形。槽底部24c和槽底部28c可各自以非倾斜状态延伸，但通过采用倾斜表面，与槽底部24c处于非倾斜状态的例子相比，可以将比被推向进气槽22的槽底部时更大的驱动力赋予从导气槽24到空气引导槽26范围内的空气。

导气槽24、28的倾斜表面的倾斜角度、即槽底部24c、28c相对于中心陆部20的表面(胎面)的倾斜角度α(图2)为45°以下，优选在20°至30°的范围内。这是因为在从导气槽24、28到进气槽22的空气的流速随着倾斜角度α增大而增大时，如果倾斜角度α超过45°，则气流在进气槽22附近更容易从槽底部24c、28c分离，导致空气的流速降低。

空气引导槽26具有U形剖面形状，并且包括限定该剖面形状并且由一对彼此相对的平坦表面构成的槽壁面26a、26b，以及与两个槽壁面均连接并且由平坦表面构成的槽底部26c。此外，与空气引导槽26类似，另外的空气引导槽30具有U形剖面形状，并且包括限定该剖面形状并且由一对彼此相对的平坦表面构成的槽壁面30a、30b，以及与两个槽壁面均连接并且由平坦表面构成的槽底部30c。除了示出的例子之外，例如，空气引导槽26、30可各自具有V形剖面形状(见图7(c))。在具有V形剖面形状的每条空气引导槽中，一对彼此相对的槽壁面各自由平坦表面构成，并且槽底部由两个槽壁面的交叉部构成并且形成直线。

空气引导槽26、30各自在进气槽22的周向上的另一侧向槽壁面22b开口并且在上述一侧向槽壁面22a开口，并且在轮胎径向上延伸。因此，空气引导槽26、30具有槽壁面(空气引导表面)26b、30b，它们在与进气槽22的另一个槽壁面22b或一个槽壁面22a相交的位置处相对于进气槽22的槽纵向方向上的中心位置向外定向。从上述可知，被导入进气槽22中的空气在形成有空气引导槽26、30的位置处具有比仅形成进气槽22时更小的流体阻力，使得空气可被引导为朝向进气槽22的槽底部22c。此处，例如，进气槽22的槽纵向方向上的中心位置是进气槽22的纵向方向上的、从进气槽22的纵向方向上的中心开始的、长度L的±5％的范围。

参考图2和3，空气引导槽26在轮胎径向上具有一个端部(图中的外端部)26d和另一个端部(图中的内端部)26e。空气引导槽26的一个端部26d和另一个端部26e分别被定位为相对于导气槽24的槽底部24c与进气槽22的其中一个槽壁面22a的交叉位置P1(图3)位于轮胎径向的外侧，以及相对于进气槽22的一半槽深度位置P2(图3)位于轮胎径向的内侧。在示出的例子中，空气引导槽26的一个端部26d向中心陆部20的表面(胎面)开口，并且另一个端部26e与进气槽22的槽底部22c一样深。

类似地，空气引导槽30在轮胎径向上具有一个端部(外端部)30d和另一个端部(内端部)30e(图2)。空气引导槽30的一个端部30d和另一个端部30e(图2)分别被定位为相对于导气槽28的槽底部28c与进气槽22的另一个槽壁面22b的交叉位置(P1)位于轮胎径向的外侧，以及相对于进气槽22的一半槽深度位置(P2)位于轮胎径向的内侧。在示出的例子中，空气引导槽30的一个端部30d向中心陆部20的表面(胎面)开口，并且另一个端部30e与进气槽22的槽底部22c一样深。

通过将空气引导槽26、30的一个端部26d、30d相对于位置P1放置在轮胎径向的外侧，沿着导气槽24、28的槽底部24c、28c被引入进气槽22中的空气AR(图3)可变得能流入空气引导槽26、30中。通过将空气引导槽26、30的另一个端部26e、30e相对于位置P2放置在轮胎径向的内侧，使得通过空气引导槽26、30引导的空气AR在进气槽22的槽底部22c附近的位置处被释放。因此，空气引导槽26、30可强行将空气AR输送至进气槽22的槽底部22c或其周围。

空气引导槽26、30各自在轮胎周向上与导气槽24、28相对。在示出的例子中，导气槽24、28和空气引导槽26、30在进气槽22的纵向方向X上具有相同的槽宽度(图2)，并且在整个槽宽度上彼此相对。然而，本发明并非限制于这种例子，并且导气槽24、28和空气引导槽26、30仅需要相对于进气槽22的纵向方向X至少部分地相对或重叠(见图7(a)、7(b))。因此，来自导气槽24、28的空气AR可跨过进气槽22而到达空气引导槽26、30内部。

基于上述内容，空气AR在进气槽22内可在槽底部22c上方或其附近在纵向方向X上被流态化，并且这有助于冷却胎面部12的深部并且随着冷却而降低深部中的温度。

参考图7(a)至7(d)，其中轮胎的中心陆部20部分地突出，在图7(a)的例子中，导气槽24、28具有比空气引导槽26、30更大的槽宽度，因此导气槽24、28和空气引导槽26、30关于进气槽22的纵向方向X部分地相对(图2)。在图7(b)的例子中，除了导气槽24、28具有比空气引导槽26、30更大的槽宽度之外，空气引导槽26、30被各自布置为在朝向另一端的延伸方向X上与进气槽22的一端分离的位置，以及在朝向所述一端的延伸方向X上与所述另一端分离的位置。因此，导气槽24、28和空气引导槽26、30关于纵向方向X部分地相对。在图7(c)和7(d)示出的例子中，导气槽24、28和空气引导槽26、30关于进气槽22的纵向方向X具有相同的槽宽度，并且在整个槽宽度上相对。

如图7(a)至7(d)所示，导气槽24、28在中心陆部20的表面(胎面)上的开口面的形状以及空气引导槽26、30的一个端部26d、30d的平面形状(见图1)、即中心陆部20的表面(胎面)上的开口面的形状可以是与上述例子中所示的矩形不同的任何形状。在图7(a)至7(d)中，导气槽24、28的开口面的形状是梯形。空气引导槽26、30的开口面的形状是梯形(图7(a)和7(b))、三角形(图7(c))以及圆形(图7(d))。在图7(d)示出的例子中，每个空气引导槽26、30的槽壁面(26a、26b)、(30a、30b)和槽底部(26c)、(30c)作为整体构成了柱状表面的一部分，并且槽壁面和槽底部均由构成柱状表面的一部分的三个连续的圆形表面构成。针对图7(a)至7(d)所示的每个例子，导气槽24、28各自相对于进气槽22的交叉角度β在进气槽22的纵向方向X上的两端中的每端处形成锐角(图2)。除了形成锐角之外，交叉角度β可被设定为90度(见图2)或钝角(见图1)。然而，如果交叉角度β被设定为锐角，与设定为其他角度的例子相比，流过导气槽24、28的空气更可能汇集在限定交叉角度β的位置处，并且随后朝向进气槽22内的槽底部22c流动。

此外，空气引导槽26、30的槽底部26c、30c可像下文所述那样设定(见图4、5和8)，而不是上述例子(图2)中其整体由在轮胎径向上延伸且平行于进气槽22的槽壁面22a、22b的平坦表面构成。

在图4所示的例子中，空气引导槽26、30的槽底部由平坦表面26c1、30c1以及倾斜表面26c2、30c2构成。平坦表面26c1、30c1从空气引导槽26、30的一个端部26d、30d延伸至轮胎径向的内侧且与进气槽22的槽壁面22a、22b平行。倾斜表面26c2、30c2通过形成一定角度而连接至平坦表面26c1、30c1，以到达空气引导槽26、30的另外的端部26e、30e。

在图5示出的例子中，图4所示的倾斜表面26c2、30c2被凹曲面26c3、30c3代替。凹曲面26c3、30c3各自对应于进气槽22的槽壁面22a、22b。根据图4和5示出的这些例子，可将空气引导槽26、30的容积制造的更小。因此，可限制由设置的空气引导槽导致的中心陆部20的刚度下降。

顺带一提，在图2、4和5示出的例子中，如上所述，空气引导槽26、30的一个端部26d、30d向中心陆部20的表面(胎面)开口。这是胎面12的刚度降低的因素，并且也是改变胎面部12与在其上产生冷却效果的空气AR之间的传热系数的因素。从上述可知，重要的是如何设定作为轮胎10的胎面上的空气引导槽26和另外的空气引导槽30的正投影面积之和(B)与导气槽24和另外的导气槽28的正投影面积之和(A)的比值的开口比(B/A)。

在图6中，通过图表示出实验获得的开口比(B/A)与传热系数之间的关系。从图表可知，传热系数约在开口比(B/A)为30％至40％时表现为最大值。从上述结果可知，开口比(B/A)可取的设定为50％以下。

如图8所示，空气引导槽26、30可具有槽底部26c、30c，其为由与进气槽22的槽壁面22a、22b相对的凹曲面构成的凹部。空气引导槽26、30使两个槽壁面26a、26b；30a、30b各自连接至槽底部26c、30c，并且两个槽壁面26a、26b；30a、30b各自形成新月形。空气引导槽26、30的一个端部26d、30d和另一个端部26e、30e各自位于中心陆部20的表面(胎面)20与进气槽22的槽底部22c之间。同样在这些空气引导槽26、30中，其一个端部26d、30d与导气槽24、28的槽底部24c、28c和进气槽22的另外的槽壁面22b、22a的交叉位置(P1)相比位于轮胎径向的外侧，并且另一个端部26e、30e与进气槽22的一半槽深度位置(P2)相比位于轮胎径向的内侧。

(第二实施方式)

将描述第二实施方式。在图9中，根据第二实施方式的轮胎110的胎面部112的表面的一部分被示意性地示出为处于在平坦表面上展开的状态。在图10中，示出了根据第二实施方式的轮胎110的胎面的局部立体图。在图11中，示出了图9中的线XI-XI的剖视图。

轮胎110的应用目标无关紧要，但是通常轮胎110为用于类似于工程机械车辆的大型车辆的充气轮胎。

轮胎110的胎面部112包括任意花纹(胎面花纹)。图9所示的胎面花纹包括在轮胎周向上(图9中的上下方向)延伸的一对周向花纹槽116，以及在轮胎宽度方向上(图1中的纸面左右方向)延伸的多条宽度方向花纹槽118。周向花纹槽116各自位于轮胎110的赤道面CL的两侧。多条宽度方向花纹槽118在轮胎周向上彼此等距地布置为在每条周向花纹槽116与每个胎面端部TE1之间。每条宽度方向花纹槽118的一端与每条周向花纹槽116连通并且其另一端终止于每个胎面端部TE1处。

上述胎面花纹还包括：中心陆部120，其被分隔在两条周向花纹槽116之间并且在轮胎周向上延伸；以及块状陆部121，其被分隔在沿轮胎周向彼此相邻的两条宽度方向花纹槽118之间。中心陆部120的表面和块状陆部121的表面各自实际上限定了轮胎110的胎面。

胎面部112的胎面花纹可由所谓的纵向花纹、横向花纹或块状花纹等构成。例如，宽度方向花纹槽118可在与轮胎宽度方向交叉的方向上延伸或具有彼此不同的宽度尺寸。

轮胎110包括进气槽122，其设置在胎面部112中并且向限定胎面的中心陆部20开口，以释放伴随着所安装的车辆工作或运行而在胎面部122中产生的热量。进气槽122在胎面部112中在与轮胎周向交叉的方向上延伸，并且具有被制造为比槽深度更小的槽宽度。

轮胎110向胎面表面侧开口并且与进气槽122连通，槽底部124c、128c是倾斜的，使得进气槽122一侧的槽更深，并且轮胎110具有导气槽124、128，它们伴随着轮胎的旋转在进气槽122的槽纵向方向上的两端侧将胎面表面侧的空气导入进气槽122中。

此外，轮胎110包括空气引导凸部(空气引导部)144、146，它们通过被布置在进气槽122的槽壁面122b、122a上而在进气槽122的槽宽度方向上突出，并且使得伴随着轮胎的旋转通过导气槽124、128而被引入进气槽122中的空气被引导至进气槽122的槽底部侧。在胎面表面视图中，空气引导凸部144、146相对于进气槽在槽纵向方向上的中心位置被布置在槽纵向方向上的两侧。随后，空气引导凸部144、146在轮胎径向上的外端部与导气槽122在轮胎径向上的内端部相比位于轮胎径向的外侧，并且空气引导凸部144、146在轮胎径向上的内端部与进气槽122的一半槽深度位置相比位于轮胎径向的内侧。

通过这种结构，进气槽122由在胎面表面视图中与空气引导凸部144、146相比位于槽纵向方向的中心侧的进气槽主体部122m、在胎面表面视图中在空气引导凸部144一侧与导气槽124连通的进气槽侧部122p以及在空气引导凸部146一侧与导气槽128连通的进气槽侧部122q构成。

导气槽124、128在胎面表面视图中相对于进气槽的槽纵向方向上的中心位置被布置在槽纵向方向上的两侧，并且在轮胎周向上延伸为处于彼此相对的方向上。随后，导气槽124、128在轮胎周向上延伸的同时具有逐渐变浅的槽，并且导气槽124、128的底面(槽底部)124c、128c是平坦表面形状的倾斜表面(斜坡)。即，底面124c倾斜为使得进气槽侧部122p一侧的槽变得更深，并且底面128c倾斜为使得进气槽侧部122q一侧的槽变得更深。通过这种构造，导气槽124、128各自伴随着轮胎的旋转而将胎面表面侧的空气引导至进气槽侧部122p、122q。

空气引导凸部144被布置在进气槽主体部122m与进气槽侧部122p之间的边界处，并且空气引导凸部146被布置在进气槽主体部122m与进气槽侧部122q之间的边界处。

如图10和11所示，空气引导凸部144在轮胎径向上的外端部144h的高度被设定为底面124c在轮胎径向上的内端部124cb的高度或更大，并且空气引导凸部146在轮胎径向上的外端部146h的高度被设定为底面128c在轮胎径向上的内端部128cb的高度或更大。随后，空气引导凸部144、146在轮胎径向上的内端部144b、146b被定位为与进气槽122的槽深度D1的一半位置(D1/2深度位置)相比位于轮胎径向的内侧。

导气槽124,128的沿轮胎周向的延伸方向被如上所述的限定，并且因此，当针对车辆的工作或运行轮胎110沿一个方向旋转时，导气槽124，128被分别设置为沿该一个方向的前方和后方定位。其结果，当轮胎110沿该一个方向旋转时，导气槽124用于将流入导气槽124中的空气(大气)引导至进气槽侧部122p。随后，空气引导凸部144用于允许通过在形成空气引导凸部144的位置处被向外的侧壁144f(空气引导壁)相对于进气槽122的槽纵向方向上的中心位置增大的、从进气槽侧部122p到进气槽主体部122m的槽纵向方向上的流体阻力而使流入导气槽124中的空气有效地到达进气槽主体部122m的槽底部，并且用于阻止从进气槽侧部122p流入进气槽122中的空气回流至进气槽侧部122p。此时，另外的导气槽128作为进气槽122内部被流态化之后的空气的流出路径。

当轮胎110在相反方向上旋转时，导气槽128类似地用于将流入另外的导气槽128中的空气(大气)导入进气槽侧部122q中。随后，空气引导凸部146用于允许通过在形成空气引导凸部146的位置处被向外的侧壁146f(空气引导壁)相对于进气槽122的槽纵向方向上的中心位置增大的、从进气槽侧部122q到进气槽主体部122m的槽纵向方向上的流体阻力而使流入导气槽128中的空气有效地到达进气槽主体部122m的槽底部，并且用于阻止从进气槽侧部122q流入进气槽122中的空气回流至进气槽侧部122q。此时，导气槽124作为进气槽122内部被流态化之后的空气的流出路径。此处，在进气槽122内部被流态化的空气(特别是，在槽底部处被流态化的空气)用于除去胎面部112的热量。

在第二实施方式中，如图9所示，诸如进气槽122的构造部分沿着轮胎周向布置。

多条进气槽122各自向构成胎面部112的中心陆部120的表面(轮胎110的胎面)开口。在示出的例子中，多条进气槽122被布置为在轮胎周向上彼此等距、彼此平行。反之，多条进气槽122可被布置为彼此处于不同间距或者彼此不平行。

进气槽122在与轮胎周向交叉的方向上延伸。即，进气槽122不平行于轮胎周向延伸。交叉角度θ1被设定在0°＜θ1≤90°的范围内，优选0°＜θ1≤60°。所示的进气槽122在纵向方向上的一端和另一端位于中心陆部120内。进气槽122在中心陆部120内延伸并且也终止于中心陆部120内。进气槽122在纵向方向上的两端或两端的其中之一可与周向花纹槽116的两端或两端的其中之一连通，但是考虑到中心陆部120刚度的下降，如所示例子中那样，可取的是不连通。

如图10和11所示，每条进气槽122都具有U形剖面形状，并且包括由一对彼此相对的平坦表面构成的槽壁面122a、122b，以及与两个槽壁面122a、122b均连接并且由平坦表面构成的槽底部122c。

每条进气槽122的槽宽度W1和槽深度D1(见图10)被设定为满足W1＜D1的关系，以限制胎面部112的刚度下降，更具体地为限制由设置的进气槽122导致的中心陆部120的刚度下降。作为例子，进气槽122的交叉角度θ1＝30°，槽宽度W1＝10mm，槽深度D1＝100mm，并且其纵向方向上的长度L1(见图10)＝200mm。

如图10和11所示，导气槽124、128各自向中心陆部120的表面(胎面)开口。因此，空气可从轮胎110周围被吸入导气槽124、128中。

导气槽124包括由一对彼此相对的平坦表面构成的槽壁面124a、124b，以及与两个槽壁面124a、124b均连接并且由平坦表面构成的底面124c。类似地，导气槽128包括由一对彼此相对的平坦表面构成的槽壁面128a、128b，以及与两个槽壁面128a、128b均连接并且由平坦表面构成的底面128c。

如上所述，导气槽124的底面由从中心陆部120的表面(胎面)朝向轮胎径向的内侧倾斜的倾斜表面构成。因此，槽深度朝向进气槽122逐渐增大，并且两个槽壁面124a、124b也形成直角三角形。底面124c可以非倾斜状态延伸，但是通过采用倾斜表面，可以将比被推向进气槽122的槽底部时更大的驱动力赋予从导气槽124流入进气槽122中的空气。

导气槽124的倾斜表面的倾斜角度、即底面124c相对于中心陆部120的表面(胎面)的倾斜角度α1(图10)为45°以下，优选在20°至30°的范围内。这是因为在从导气槽124到进气槽122的空气的流速随着倾斜角度α1增大而增大时，如果倾斜角度α1超过45°，则气流在进气槽122附近更容易从底面124c分离，导致空气的流速降低。

在第二实施方式中，导气槽124、128和空气引导凸部144、146在胎面表面的视图中被布置为在进气槽122的纵向方向的两端侧点对称。因此，导气槽128被构造为相对于进气槽124关于轮胎赤道面CL1的对称中心M1(见图9)点对称(旋转180°之后完全匹配的形状)，其通过与进气槽124相同的方式构造。

在第二实施方式中，如上所述，已经沿着空气引导凸部144从导气槽124、128流入进气槽122的空气可通过胎面部122的深部中的或其周围的空气引导凸部144被有效地流态化。因此，进气槽122的槽底部、即胎面部122的深部通过伴随着与空气的接触的热传递被冷却，并且可由此实现从胎面部122的深部中散热以及降低胎面部122的深部温度。因此，可以实施能够使胎面部122的深部有效地冷却的轮胎110。

空气引导凸部144、146各自在进气槽122的槽宽度方向上的突出高度H1(见图11)优选处于进气槽122的槽宽度W1的15％至75％的范围内。因此，可以有效地使得空气从进气槽侧部122p或进气槽侧部122q流入进气槽主体部122m中，以致尤其可以允许进气槽122的槽底部被有效地冷却。如果小于15％，则已经沿着空气引导凸部144从进气槽侧部122p流入进气槽主体部122m的空气难以越过空气引导凸部144到达进气槽主体部122m的槽底部，并且已经沿着空气引导凸部146从进气槽侧部122q流入进气槽主体部122m的空气难以越过空气引导凸部146到达进气槽主体部122m的槽底部，使得槽底部122c不能被有效冷却。如果大于75％，则沿着空气引导凸部144从进气槽侧部122p流入进气槽主体部122m的空气与空气引导凸部144的壁面之间的流体阻力增大，因此已经流入的空气更可能在到达进气槽主体部122m的槽底部之前被减速，并且进气槽主体部122m的槽底部不能被有效冷却。

空气引导凸部144的外端部优选被布置在进气槽主体部122m与进气槽侧部122p之间的边界处。通过将外端部布置于上述位置，与外端部被布置在进气槽侧部122p的槽纵向方向上的中心位置132m一侧的例子相比，更容易沿着空气引导凸部144将已被引入进气槽侧部122p中的空气有效地引导至槽底部122c。此外，出于相同原因，空气引导凸部146的外端部优选被布置在进气槽主体部122m与进气槽侧部122q之间的边界处。

在第二实施方式中，空气引导凸部144、146在轮胎径向上的深度E1(图11)被限定为与进气槽122的槽深度D1的一半位置相比位于轮胎径向的内侧，并且更优选的是深度E1处于槽深度D1的60％至80％的范围内，并且空气引导凸部144、146不到达进气槽122的槽底部122c。在图10和11中，描绘了空气引导凸部144、146不到达进气槽122的槽底部122c的例子，因此，确实地防止了进气槽122的槽底部处的气流受到空气引导凸部144、146阻碍。如果空气引导凸部144的上下方向上的深度E1比槽深度D1的80％更长，则气流的流动受到空气引导凸部144的轮胎径向的内侧端的阻碍，使得散热效果很有可能被减弱。如果空气引导凸部144的上下方向上的深度E1比槽深度D1的60％更短，则空气在远离槽底部122c的位置处被释放至进气槽122一侧，因此会产生平行于槽底部122c的气流，使得散热效果很有可能被减弱。

除了空气引导凸部144、146之外，如图12所示，可布置突出高度H1朝向轮胎径向的内侧逐渐降低的下突出部位G1。因此，轮胎可以实施为容易有效地防止进气槽122的槽底部122c处的气流受到下突出部位G1阻碍，同时通过下突出部位G1保持槽壁的高强度。

诸如布置在中心陆部120中的槽和空气引导凸部的部件可被设置在每个块状陆部121中，而不是中心陆部120中。

在第二实施方式中，采用了流入导气槽124、128的空气可通过导气槽124、128在轮胎周向上的延伸而变平滑的例子，但是也可采用导气槽124、128的延伸方向是与上述方向不同的方向(例如，与轮胎周向和轮胎宽度方向交叉的方向)的构造。

例如，进气槽122可具有V形剖面形状。在具有V形剖面形状的进气槽中，一对彼此相对的槽壁面各自由平坦表面构成，并且槽底部由两个槽壁面的交叉部构成并且往往形成直线。

还能够采用仅有导气槽124、128的其中之一被设置在进气槽122的两端的其中之一处的构造。

(第三实施方式)

接下来，将描述第三实施方式。在图13中，示出了根据第三实施方式的轮胎的胎面的局部立体图。

在第三实施方式中，与第二实施方式相比，代替空气引导凸部144、146，各自相对于轮胎径向K1倾斜的空气引导凸部154、156被布置为在胎面表面视图中随着槽深度增大而位于进气槽122的槽纵向方向上的外侧。空气引导凸部154、156在从槽壁面侧观察时各自为直线。

根据第二实施方式，因为与第二实施方式相比引导流动路径朝向槽底部变得更窄，所以在胎面表面视图中已经从空气引导凸部154、156流入槽纵向方向外侧的槽中的空气可朝向槽底部增大流速。因此，与第二实施方式相比，可以进一步提高散热性(例如，与第二实施方式相比，散热性可以提高略低于10％)。

(第四实施方式)

接下来，将描述第四实施方式。在图14中，示出了根据第四实施方式的轮胎的胎面的局部立体图。

在第四实施方式中，与第二实施方式相比，代替空气引导凸部144、146，各自相对于轮胎径向K1倾斜的空气引导凸部164、166被布置为在胎面表面视图中随着槽深度增大而位于进气槽122的槽纵向方向上的外侧。

在第四实施方式中，与第三实施方式相比，当从槽壁面侧观察时，空气引导凸部164、166是弯曲的，因此使得空气容易平滑地流到空气引导凸部164、166的轮胎径向的内侧端(槽底部侧的端部)。

(第五实施方式)

接下来，将描述第五实施方式。在图15中，示出了根据第五实施方式的轮胎的胎面的局部立体图。

在第五实施方式中，与第四实施方式相比，代替空气引导凸部164、166，还布置了空气引导凸部174、176。空气引导凸部174具有轮胎径向内部174g，在胎面表面视图中，其在轮胎径向内侧端(槽底部侧的端部)上将空气引导至槽纵向方向的内侧。类似地，空气引导凸部176具有轮胎径向内部176g，在胎面表面视图中，其在轮胎径向内侧端(槽底部侧的端部)上将空气引导至槽纵向方向的内侧。

因此，槽底部的表面上被流态化的空气的量显著增大，使得槽底部与第四实施方式相比可被更有效地冷却。

(解析计算例1)

发明人通过将突起高度H1设定为进气槽122的50％并且改变作为参数的空气引导凸部144、146的上下方向上的深度E1与进气槽122的槽深度D1的比值(50％、75％、100％)的解析计算而计算了针对根据第二实施方式的轮胎110的整个槽底部的传热系数。此处，整个槽底部指的是槽底部122c并且计算了该区域的平均传热系数(这也应用于解析计算例2中)。计算结果在图16中示出。

类似地，通过将突起高度H1设定为进气槽122的25％并且改变作为参数的引导深度与进气槽深度的比值(50％、75％、100％)的解析计算而计算了传热系数。计算结果也在图16中示出。

如图13所示，当突起高度H1被设定为进气槽122的50％时，获得了当空气引导凸部144、146的上下方向上的深度E1与进气槽122的槽深度D1的比值约为75％时传热系数为最高的结论。

当突起高度H1被设定为进气槽122的25％时，获得了当空气引导凸部144、146的上下方向上的深度E1与进气槽122的槽深度D1的比值为50％时传热系数为最高并且随着空气引导凸部144、146的上下方向上的深度E1与进气槽122的槽深度D1的比值增大为超过50％而逐渐降低的结论。

(解析计算例2)

发明人通过将突起高度H1设定为进气槽122的50％并且将空气引导凸部154、156的上下方向上的深度E1与进气槽的槽深度D1的比值设定为75％而针对根据第三实施方式的轮胎计算了整个槽底部的传热系数。计算结果在图17中示出。在图17中，作为对比还示出了解析计算例1中通过将突起高度H1设定为进气槽122的50％并且将空气引导凸部154、156的上下方向上的深度E1与进气槽122的槽深度D1的比值设定为75％而针对第二实施方式的轮胎110进行的传热系数的解析计算结果。

当空气引导凸部154、156的上下方向上的深度E1与进气槽的槽深度D1的比值被设定为75％时，如图17中显而易见的那样，获得了第三实施方式中的传热系数高于第二实施方式的结论。

(解析计算例3)

发明人使用根据第二实施方式的轮胎的例子通过解析计算确定了进气槽122的槽壁面上的气流。通过针对槽壁面上的气流的解析计算而获得的示意图在图18中示出。

针对在作为传统轮胎的例子的、空气引导凸部144没有形成在根据第二实施方式的轮胎中的例子通过解析计算确定了与其两端中的每个都连通的进气槽122中的气流。图19中示出了所获得的示意图。

如图18和19中显而易见的那样，发明人获得的结论是，其中布置有空气引导凸部144、146的轮胎(图18，第二实施方式的例子)在槽底部处实现了比其中没有布置空气引导凸部144、146的轮胎(图19，传统例的例子)更好的空气流动。

(其他实施方式)

在上文中，已经描述了根据本发明的多个实施方式，但是本发明不应被理解为受到上述实施方式的限制而是可应用于不同的实施方式，并且这些实施方式的结合不背离本发明的主旨。上述实施方式是实施本发明的技术思路的示例，并且除了每个实施方式的说明中明确表示的组件的结合之外，尽管没有明确表示，但是如果不产生明确的问题，则多个实施方式的组件可以部分地结合。例如，根据第二至第五实施方式的空气引导凸部可应用于第一实施方式。

在第三至第五实施方式中，空气引导凸部各自通过相对于轮胎径向K1倾斜而布置，从而在胎面表面视图中位于进气槽122的槽纵向方向上的外侧。当第三至第五实施方式与第一实施方式结合时，空气引导槽26、30的进气槽22的纵向方向X上的槽宽度可随着增大的槽深度而减小。

应注意的是，本申请要求2015年3月19日提交的日本专利申请第2015-055752号以及2015年7月10日提交的日本专利申请第2015-138538号的优先权，这些申请的全部内容通过引用被并入本文。

工业适用性

本发明提供了一种轮胎，其能够通过使胎面部的深部中或其周围的空气有效地流态化而有效地冷却胎面部的深部。

附图标记列表

10，110轮胎；12，112胎面部；20中心陆部(胎面)；22，122进气槽；22a，22b，122a，122b进气槽的槽壁面；22c，122c进气槽的槽底部；122m进气槽主体部；122p，112q进气槽侧部；24，124导气槽；24a，24b，124a，124b导气槽的槽壁面；24c，124c导气槽的槽底部(底面)；124cb轮胎径向的内侧端；26空气引导槽(空气引导部)；26a空气引导槽的槽壁面；26b空气引导槽的槽壁面(空气引导壁)；26c空气引导槽的槽底部；26d，26e空气引导槽的一个端部和另一个端部；28，128另外的导气槽；28a，28b，128a，128b另外的导气槽的槽壁面；28c，128c另外的导气槽的槽底部(底面)；30另外的空气引导槽；30a另外的空气引导槽的槽壁面；30b另外的空气引导槽的槽壁面(空气引导壁)；30c另外的空气引导槽的槽底部；30d，30e另外的空气引导槽的一个端部和另一个端部；144，146，154，156，164，166，174，176空气引导凸部(空气引导部)；144b，146b轮胎径向的内侧端；144h，146h轮胎径向的外侧端；144f，146f侧壁；D，D1槽深度；W，W1槽宽度；H1突出高度。

Claims (15)

1.一种轮胎，其包括：

设置在轮胎的胎面部中的至少一条进气槽，其在与轮胎周向交叉的方向上延伸，并且具有小于槽深度的槽宽度；

导气槽，其向胎面表面侧开口并且与进气槽连通，以伴随着轮胎的旋转而将胎面表面侧的空气导入进气槽中；以及

空气引导部，其具有空气引导表面，该空气引导表面与进气槽相交，并且在与进气槽相交的位置处相对于进气槽的槽纵向方向上的中心位置被向外定向，以将由导气槽引入到进气槽中的空气通过空气引导表面引导至进气槽的槽底部侧。

2.根据权利要求1所述的轮胎，其中，导气槽朝向进气槽变深。

3.根据权利要求1或2所述的轮胎，其中，导气槽与进气槽的在轮胎周向上彼此相对的槽壁面中的一侧的槽壁面连通，并且空气引导部与进气槽连通，空气引导部与进气槽的在轮胎周向上彼此相对的槽壁面中的另一侧的槽壁面连通，空气引导部具有与导气槽和进气槽相交处的径向位置相比位于轮胎径向外侧的轮胎径向上的外侧端，空气引导部具有与进气槽的一半槽深度位置相比位于轮胎径向内侧的轮胎径向上的内侧端，并且空气引导部包括至少在轮胎周向上部分地与导气槽相对的空气引导槽。

4.根据权利要求3所述的轮胎，其中，空气引导槽具有与进气槽相同的槽深度，并且空气引导槽的槽壁至少部分地在径向上平行于进气槽的侧壁面。

5.根据权利要求3所述的轮胎，其中，空气引导槽的一端和另一端均位于胎面与进气槽的槽底部之间，并且由相对于进气槽的槽壁凹陷的凹槽构成。

6.根据权利要求3-5中任一项所述的轮胎，其还包括：与进气槽连通的另一组另外的导气槽和另外的空气引导槽，其中另外的导气槽与进气槽的在轮胎周向上彼此相对的槽壁面中的另一侧的槽壁面连通，并且空气引导槽与进气槽的在轮胎周向上彼此相对的槽壁面中的周向的一侧的槽壁面连通。

7.根据权利要求6所述的轮胎，其中，所述一组导气槽和空气引导槽与另一组另外的导气槽和另外的空气引导槽各自被布置为在进气槽的纵向方向上彼此分隔开。

8.根据权利要求3或4所述的轮胎，其还包括：与进气槽连通的另一组另外的导气槽和另外的空气引导槽，其中另外的导气槽与进气槽的另外的槽壁面相交，另外的空气引导槽向进气槽的一个槽壁面开口，空气引导槽的一端向胎面开口，并且开口比(B/A)为50％以下，所述开口比(B/A)为轮胎的胎面上的空气引导槽和另外的空气引导槽的正投影面积之和(B)与导气槽和另外的导气槽的正投影面积之和(A)的比值。

9.根据权利要求8所述的轮胎，其中，所述一组导气槽和空气引导槽与另一组另外的导气槽和另外的空气引导槽各自被布置为在进气槽的纵向方向上彼此分隔开。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的轮胎，其中，空气引导部通过被布置在进气槽的槽壁上而在进气槽的槽宽度方向上突出，并且其包括在轮胎径向上朝向槽底部延伸的空气引导凸部，并且该空气引导凸部将通过导气槽伴随着轮胎旋转而引入进气槽中的空气引导至进气槽的槽底部侧。

11.根据权利要求10所述的轮胎，其中，导气槽和空气引导凸部在胎面表面视图中相对于进气槽的槽纵向方向上的中心位置各自被布置在槽纵向方向上的两侧，并且进气槽包括在胎面表面视图中与空气引导凸部相比位于槽纵向方向中心侧的进气槽主体部，以及与空气引导凸部相比位于槽纵向方向外侧以与导气槽连通的进气槽侧部。

12.根据权利要求10或11所述的轮胎，其中，空气引导凸部的轮胎径向上的内侧端不到达进气槽的槽底部。

13.根据权利要求10-12中任一项所述的轮胎，其中，空气引导凸部在槽宽度方向上的凸部高度朝向轮胎径向内侧逐渐降低。

14.根据权利要求10-13中任一项所述的轮胎，其中，空气引导凸部在胎面表面视图中朝向轮胎径向内侧向进气槽的纵向方向的外侧倾斜。

15.根据权利要求10-14中任一项所述的轮胎，其中，导气槽和空气引导凸部在胎面表面视图中被布置为在进气槽的纵向方向上的两侧点对称。