(57)【要約】【課題】タイヤハウス内に設置される空気入りタイヤのタイヤ周りの空気流を改善し、車両の空気抵抗を低減すること。【解決手段】空気入りタイヤ１を車両に装着し、車両１００を直進させるように空気入りタイヤの回転軸Ｐが配置された状態において、タイヤハウス側に、空気入りタイヤにおける車両内側となるタイヤ断面幅Ｓの端から車両外側の範囲で、回転軸側に向けてタイヤハウスの内壁面１０１ａから突出する突起部１０１ｂを設け、空気入りタイヤ側に、少なくとも一方のタイヤサイド部１１に凸部および／または凹部を多数設け、凸部におけるタイヤサイド部の表面からの最大距離をＨｐ、凹部におけるタイヤサイド部の表面からの最大距離をＨｄ、空気入りタイヤにおけるタイヤ断面幅をＳとした場合、０．００５≦Ｈｐ／Ｓ≦０．０５および／または０．００１≦Ｈｄ／Ｓ≦０．０１の範囲を満たす。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のタイヤハウスと、前記タイヤハウス内に配置される空気入りタイヤとを有する車両用空気抵抗低減構造であって、
前記空気入りタイヤを前記車両に装着し、前記車両を直進させるように前記空気入りタイヤの回転軸が配置された状態において、
前記タイヤハウス側に、前記空気入りタイヤにおける車両内側となるタイヤ断面幅端から車両外側の範囲で、前記回転軸側に向けて前記タイヤハウスの内壁面から突出する突起部を設け、
前記空気入りタイヤ側に、少なくとも一方のタイヤサイド部に凸部および／または凹部を多数設け、前記凸部におけるタイヤサイド部の表面からの最大距離をＨｐ、前記凹部における前記タイヤサイド部の表面からの最大距離をＨｄ、前記空気入りタイヤにおけるタイヤ断面幅をＳとした場合、０．００５≦Ｈｐ／Ｓ≦０．０５および／または０．００１≦Ｈｄ／Ｓ≦０．０１の範囲を満たす、
ことを特徴とする車両用空気抵抗低減構造。
【請求項２】
前記空気入りタイヤにおける車両内側となるタイヤ断面幅端から車両外側の範囲で、前記突起部の突出端から前記回転軸までの最短距離をＯとし、前記タイヤハウスの内壁面から前記回転軸までの最短距離の最大値をＬとし、タイヤ半径をｒとした場合、０．０１≦（Ｌ−Ｏ）／ｒ≦０．５の範囲を満たすことを特徴とする請求項１に記載の車両用空気抵抗低減構造。
【請求項３】
前記空気入りタイヤに設けられた前記凸部は、タイヤ径方向内外に亘って長手状に延在し、かつタイヤ周方向に間隔をおいて多数配置されており、前記タイヤサイド部の表面から突出する高さをｈｐ、短手方向の幅をｗｐ、一方の前記タイヤサイド部での個数をＮｐとした場合、５≦Ｎｐ・ｈｐ／ｗｐ≦２００の範囲を満たすことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用空気抵抗低減構造。
【請求項４】
前記空気入りタイヤに設けられた前記凹部は、前記タイヤサイド部の表面から凹む深さをｈｄ、開口部の差し渡し寸法をｗｄ、一方の前記タイヤサイド部での個数をＮｄとした場合、１≦Ｎｄ・ｈｄ／ｗｄ≦１００００の範囲を満たすことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の車両用空気抵抗低減構造。
【請求項５】
前記空気入りタイヤに設けられた前記凸部は、前記タイヤサイド部の表面から突出する高さｈｐが、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲を満たすことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の車両用空気抵抗低減構造。
【請求項６】
前記空気入りタイヤに設けられた前記凹部は、前記タイヤサイド部の表面から凹む深さｈｄが、０．３ｍｍ以上２ｍｍ以下の範囲を満たすことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の車両用空気抵抗低減構造。
【請求項７】
前記空気入りタイヤに設けられた前記凸部は、前記空気入りタイヤを前記車両に装着した車両内側となる前記タイヤサイド部に配置されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の車両用空気抵抗低減構造。
【請求項８】
前記空気入りタイヤに設けられた前記凹部は、前記空気入りタイヤを前記車両に装着した車両外側となる前記タイヤサイド部に配置されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の車両用空気抵抗低減構造。
【請求項９】
タイヤハウスを有し、当該タイヤハウス内に空気入りタイヤが配置される車両において、
請求項１〜８のいずれか一つに記載の車両用空気抵抗低減構造が適用されることを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ周りの空気流を改善する車両用空気抵抗低減構造および車両に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、特許文献１では、車両装着時に車両の幅方向内側となるタイヤサイド部（タイヤ側面）に、タイヤ径方向に延びる多数の凸部（突部）を互いにタイヤ周方向に所定間隔をおいて設け、車両装着時に車両の幅方向外側となるタイヤサイド部に、タイヤ周方向およびタイヤ径方向に亘って多数の凹部を設けた空気入りタイヤが開示されている。車両装着状態では、車両の幅方向外側は空気が後方に向かって一様に流れるが、車両の幅方向内側はタイヤハウス内に配置されるとともに、車軸などの他の部品が周囲に配置されているため空気の流れが乱れやすくなる。そこで、この空気入りタイヤによれば、空気の流れが乱れやすい車両の幅方向内側となるタイヤサイド部に設けた凸部によって空気の流通促進効果および整流効果を得て空気抵抗を低減し、さらに車両の幅方向外側となるタイヤサイド部に設けた凹部によって車両走行時のタイヤの周囲に乱流を生じさせ、走行時のタイヤの後方に生じる低圧部によって後方に引き戻そうとする抗力を小さくし、燃費の向上を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２６０３７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献１の発明によれば、空気入りタイヤに設けた凸部や凹部により車両走行時のタイヤ周りの空気流を改善することが可能である。しかし、空気入りタイヤは車両のタイヤハウス内に配置されるもので、タイヤハウス側にも改善の余地があることを発明者らの研究により見いだされた。
【０００５】
この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、タイヤハウス内に設置される空気入りタイヤのタイヤ周りの空気流を改善し、車両の空気抵抗を低減することのできる車両用空気抵抗低減構造および車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の車両用空気抵抗低減構造は、車両のタイヤハウスと、前記タイヤハウス内に配置される空気入りタイヤとを有する車両用空気抵抗低減構造であって、前記空気入りタイヤを前記車両に装着し、前記車両を直進させるように前記空気入りタイヤの回転軸が配置された状態において、前記タイヤハウス側に、前記空気入りタイヤにおける車両内側となるタイヤ断面幅端から車両外側の範囲で、前記回転軸側に向けて前記タイヤハウスの内壁面から突出する突起部を設け、前記空気入りタイヤ側に、少なくとも一方のタイヤサイド部に凸部および／または凹部を多数設け、前記凸部におけるタイヤサイド部の表面からの最大距離をＨｐ、前記凹部における前記タイヤサイド部の表面からの最大距離をＨｄ、前記空気入りタイヤにおけるタイヤ断面幅をＳとした場合、０．００５≦Ｈｐ／Ｓ≦０．０５および／または０．００１≦Ｈｄ／Ｓ≦０．０１の範囲を満たす、ことを特徴とする。
【０００７】
この車両用空気抵抗低減構造によれば、空気入りタイヤのタイヤサイド部に０．００５≦Ｈｐ／Ｓ≦０．０５の範囲を満たす凸部や０．００１≦Ｈｄ／Ｓ≦０．０１の範囲を満たす凹部を設け、タイヤハウスの内壁面に突起部を突出して設けたことにより、車両の前側から後側への空気の流れは、凸部によって空気の流通促進効果および整流効果が生じる。また、車両の前側から後側への空気の流れは、凹部によって乱流化され、走行時の空気入りタイヤの後方に生じる低圧部によって後方に引き戻そうとする抗力が小さくなる。さらに、タイヤハウスの突起部により、当該突起部よりも車両内側の空気の流れが車両外側に流出することを抑止し、タイヤハウスの内部に空気を閉じ込めることで、凸部による空気の流通促進効果および整流効果や、凹部による空気の乱流化が助成される。このため、空気入りタイヤの周囲に乱流境界層が発生し、車両内側では、車両後方において車両外側に抜ける空気の膨らみが抑制されるとともに、車両外側では、空気入りタイヤの車両外側を通過する空気の膨らみが抑制される。この結果、通過する空気の広がりが抑えられ、車両の空気抵抗を低減することができる。これにより、車両の燃費の向上を図ることが可能になる。
【０００８】
また、本発明の車両用空気抵抗低減構造では、前記空気入りタイヤにおける車両内側となるタイヤ断面幅端から車両外側の範囲で、前記突起部の突出端から前記回転軸までの最短距離をＯとし、前記タイヤハウスの内壁面から前記回転軸までの最短距離の最大値をＬとし、タイヤ半径をｒとした場合、０．０１≦（Ｌ−Ｏ）／ｒ≦０．５の範囲を満たすことを特徴とする。
【０００９】
この車両用空気抵抗低減構造によれば、（Ｌ−Ｏ）／ｒを０．０１以上とすることで、内壁面からの突起部の突出高さを十分とし、突起部によって、車両内側の空気の流れが車両外側に流出することを抑止し、タイヤハウスの内部に空気を閉じ込めることで、凸部による空気の流通促進効果および整流効果を助成したり、凹部による空気の乱流化を助成したりする効果を顕著に得ることができる。一方、（Ｌ−Ｏ）／ｒを０．５以下とすることで、内壁面からの突起部の突出過ぎを抑え、突起部によって、空気の流れを妨げる事態を防ぐことができる。つまり、（Ｌ−Ｏ）／ｒが０．５を超えると、タイヤハウスの内部での空気の閉じ込め効果が過大となる傾向になり、突起部よりも車両内側の空間における空気の流れに澱みが生じやすくなり、凸部による空気の流通促進効果および整流効果や、凹部による空気の乱流化の効果が低下するおそれがある。
【００１０】
また、本発明の車両用空気抵抗低減構造では、前記空気入りタイヤに設けられた前記凸部は、タイヤ径方向内外に亘って長手状に延在し、かつタイヤ周方向に間隔をおいて多数配置されており、前記タイヤサイド部の表面から突出する高さをｈｐ、短手方向の幅をｗｐ、一方の前記タイヤサイド部での個数をＮｐとした場合、５≦Ｎｐ・ｈｐ／ｗｐ≦２００の範囲を満たすことを特徴とする。
【００１１】
凸部の突出高さｈｐが短手方向の幅ｗｐに対して小さすぎると、凸部の突出高さｈｐが低すぎる傾向となり、凸部が空気の流れに接触する範囲が小さいことから、凸部による空気の流通促進効果および整流効果をより顕著に得ることが難しくなる。一方、凸部の突出高さｈｐが短手方向の幅ｗｐに対して大きすぎると、凸部の突出高さｈｐが高すぎる傾向となり、凸部が空気の流れに接触する範囲が大きいことから、凸部が空気抵抗となり、空気の流通促進効果および整流効果が小さくなる。また、凸部の個数Ｎｐが短手方向の幅ｗｐに対して少なすぎると、凸部が空気の流れに接触する範囲が小さいことから、凸部による空気の流通促進効果および整流効果をより顕著に得ることが難しい。一方、凸部の個数Ｎｐが短手方向の幅ｗｐに対して多すぎると、凸部が空気の流れに接触する範囲が大きいことから、凸部が空気抵抗となり、空気の流通促進効果および整流効果が小さくなる。従って、凸部の突出高さｈｐ、凸部の短手方向の幅ｗｐ、一方のタイヤサイド部での凸部の個数Ｎｐの関係を適正化することで、凸部による空気の流通促進効果および整流効果を顕著に得ることができる。
【００１２】
また、本発明の車両用空気抵抗低減構造では、前記空気入りタイヤに設けられた前記凹部は、前記タイヤサイド部の表面から凹む深さをｈｄ、開口部の差し渡し寸法をｗｄ、一方の前記タイヤサイド部での個数をＮｄとした場合、１≦Ｎｄ・ｈｄ／ｗｄ≦１００００の範囲を満たすことを特徴とする。
【００１３】
凹部の深さｈｄが差し渡し寸法ｗｄに対して小さすぎると、凹部の深さｈｄが浅すぎる傾向となり、凹部による空気を乱流化させる効果が小さくなる。一方、凹部の深さｈｄが差し渡し寸法ｗｄに対して大きすぎると、凹部の深さｈｄが深すぎる傾向となり、凹部の落差が空気抵抗となるおそれがある。また、凹部の個数Ｎｄが差し渡し寸法ｗｄに対して少なすぎると、凹部が空気の流れに接触する範囲が小さいことから、凹部による空気を乱流化させる効果が小さくなる。一方、凹部の個数Ｎｄが差し渡し寸法ｗｄに対して多すぎると、凹部が空気の流れに接触する範囲が大きいことから、凹部が空気抵抗となるおそれがある。従って、凹部の深さｈｄ、凹部の開口部の差し渡し寸法ｗｄ、一方のタイヤサイド部での凹部の個数Ｎｄの関係を適正化することで、凹部による空気の乱流化の効果を顕著に得ることができる。
【００１４】
また、本発明の車両用空気抵抗低減構造では、前記空気入りタイヤに設けられた前記凸部は、前記タイヤサイド部の表面から突出する高さｈｐが、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲を満たすことを特徴とする。
【００１５】
凸部の突出高さｈｐが１ｍｍ未満の場合、凸部による空気の流通促進効果および整流効果をより顕著に得ることが難しくなる。一方、凸部の突出高さｈｐが１０ｍｍを超える場合、凸部が空気の流れに接触する範囲が大きいことから、凸部が空気抵抗となり、空気の流通促進効果および整流効果が小さくなる。従って、凸部の突出高さｈｐを１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲とすることで、凸部による空気の流通促進効果および整流効果を顕著に得ることができる。
【００１６】
また、本発明の車両用空気抵抗低減構造では、前記空気入りタイヤに設けられた前記凹部は、前記タイヤサイド部の表面から凹む深さｈｄが、０．３ｍｍ以上２ｍｍ以下の範囲を満たすことを特徴とする。
【００１７】
凹部の深さｈｄが０．３ｍｍ未満の場合、凹部による空気を乱流化させる効果が小さくなる。一方、凹部の深さｈｄが２ｍｍを超える場合、凹部の落差が空気抵抗となるおそれがある。従って、凹部の深さｈｄを０．３ｍｍ以上２ｍｍ以下の範囲とすることで、凹部による空気の乱流化の効果を顕著に得ることができる。
【００１８】
また、本発明の車両用空気抵抗低減構造では、前記空気入りタイヤに設けられた前記凸部は、前記空気入りタイヤを前記車両に装着した車両内側となる前記タイヤサイド部に配置されることを特徴とする。
【００１９】
この車両用空気抵抗低減構造によれば、空気入りタイヤを車両に装着した車両内側となるタイヤサイド部に凸部を配置することで、空気入りタイヤと車両との間を通って車両前側から車両後側に抜ける空気の流れに対し、凸部による空気の流通促進効果および整流効果によって、車両後方において車両外側に抜ける空気の膨らみを顕著に抑えることができる。
【００２０】
また、本発明の車両用空気抵抗低減構造では、前記空気入りタイヤに設けられた前記凹部は、前記空気入りタイヤを前記車両に装着した車両外側となる前記タイヤサイド部に配置されることを特徴とする。
【００２１】
この車両用空気抵抗低減構造によれば、空気入りタイヤを車両に装着した車両外側となるタイヤサイド部に凹部を配置することで、空気入りタイヤの車両外側を通って車両前側から車両後側に抜ける空気の流れに対し、凹部による空気の乱流化によって、空気入りタイヤの車両外側を通過する空気の膨らみを顕著に抑えることができる。
【００２２】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の車両は、タイヤハウスを有し、当該タイヤハウス内に空気入りタイヤが配置される車両において、上述したいずれか一つの車両用空気抵抗低減構造が適用されることを特徴とする。
【００２３】
この車両によれば、車両の前側から後側への空気の流れは、空気入りタイヤの凸部によって空気の流通促進効果および整流効果が生じる。また、車両の前側から後側への空気の流れは、空気入りタイヤの凹部によって乱流化され、走行時の空気入りタイヤの後方に生じる低圧部によって後方に引き戻そうとする抗力が小さくなる。さらに、タイヤハウスの突起部により、当該突起部よりも車両内側の空気の流れが車両外側に流出することを抑止し、タイヤハウスの内部に空気を閉じ込めることで、凸部による空気の流通促進効果および整流効果や、凹部による空気の乱流化が助成される。このため、空気入りタイヤの周囲に乱流境界層が発生し、車両内側では、車両後方において車両外側に抜ける空気の膨らみが抑制されるとともに、車両外側では、空気入りタイヤの車両外側を通過する空気の膨らみが抑制される。この結果、通過する空気の広がりが抑えられ、車両の空気抵抗を低減することができる。これにより、車両の燃費の向上を図ることが可能になる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る車両用空気抵抗低減構造および車両は、タイヤハウス内に設置される空気入りタイヤのタイヤ周りの空気流を改善し、車両の空気抵抗を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る車両用空気抵抗低減構造が適用される車両の一部を示す概略側面図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係る車両用空気抵抗低減構造の空気入りタイヤの一例を示す子午断面図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態に係る車両用空気抵抗低減構造のタイヤハウスの概略平面図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態に係る車両用空気抵抗低減構造のタイヤハウスの概略平面図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態に係る車両用空気抵抗低減構造のタイヤハウスの概略平面図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態に係る車両用空気抵抗低減構造のタイヤハウスの概略平面図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態に係る車両用空気抵抗低減構造の空気入りタイヤの概略側面図である。
【図８】図８は、本発明の実施形態に係る車両用空気抵抗低減構造の空気入りタイヤの概略側面図である。
【図９】図９は、凸部の短手方向の断面図である。
【図１０】図１０は、凸部の短手方向の断面図である。
【図１１】図１１は、凸部の短手方向の断面図である。
【図１２】図１２は、凸部の短手方向の断面図である。
【図１３】図１３は、凸部の短手方向の断面図である。
【図１４】図１４は、凸部の短手方向の断面図である。
【図１５】図１５は、凸部の短手方向の断面図である。
【図１６】図１６は、凸部の配置を示す平面図である。
【図１７】図１７は、凸部の配置を示す平面図である。
【図１８】図１８は、凹部の配置を示す平面図である。
【図１９】図１９は、凹部の配置を示す平面図である。
【図２０】図２０は、凸部および凹部の配置を示す平面図である。
【図２１】図２１は、一般的な空気入りタイヤ付近における空気の流れを示す説明図である。
【図２２】図２２は、本発明の実施形態に係る車両用空気抵抗低減構造における空気の流れを示す説明図である。
【図２３】図２３は、本発明の実施形態に係る車両用空気抵抗低減構造の空気入りタイヤにおける凸部の変形例を示す概略側面図である。
【図２４】図２４は、本発明の実施形態に係る車両用空気抵抗低減構造の空気入りタイヤにおける凸部の変形例を示す概略側面図である。
【図２５】図２５は、本発明の実施形態に係る車両用空気抵抗低減構造の空気入りタイヤにおける凸部の変形例を示す概略側面図である。
【図２６】図２６は、本発明の実施形態に係る車両用空気抵抗低減構造の空気入りタイヤにおける凸部の変形例を示す概略側面図である。
【図２７】図２７は、本発明の実施形態に係る車両用空気抵抗低減構造の空気入りタイヤにおける凸部の変形例を示す概略側面図である。
【図２８】図２８は、本発明の実施形態に係る車両用空気抵抗低減構造の空気入りタイヤにおける凸部の変形例を示す概略側面図である。
【図２９】図２９は、本発明の実施形態に係る車両用空気抵抗低減構造の空気入りタイヤにおける凸部の変形例を示す概略側面図である。
【図３０】図３０は、本発明の実施形態に係る車両用空気抵抗低減構造の空気入りタイヤにおける凸部の変形例を示す概略側面図である。
【図３１】図３１は、本発明の実施形態に係る車両用空気抵抗低減構造の空気入りタイヤにおける凸部の変形例を示す概略側面図である。
【図３２】図３２は、本発明の実施形態に係る車両用空気抵抗低減構造の空気入りタイヤにおける凸部の変形例を示す概略側面図である。
【図３３】図３３は、本発明の実施形態に係る車両用空気抵抗低減構造の空気入りタイヤにおける凸部の変形例を示す概略側面図である。
【図３４】図３４は、本発明の実施形態に係る車両用空気抵抗低減構造の空気入りタイヤにおける凸部の変形例を示す概略側面図である。
【図３５】図３５は、本発明の実施例に係るシミュレーション試験の結果を示す図表である。
【図３６】図３６は、本発明の実施例に係るシミュレーション試験の結果を示す図表である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施形態の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。また、この実施形態に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。
【００２７】
図１は、本実施形態に係る車両用空気抵抗低減構造が適用される車両の一部を示す概略側面図であり、図２は、本発明の実施形態に係る車両用空気抵抗低減構造の空気入りタイヤの一例を示す子午断面図である。
【００２８】
以下の説明において、タイヤ径方向とは、空気入りタイヤ１の回転軸Ｐと直交する方向をいい、タイヤ径方向内側とはタイヤ径方向において回転軸Ｐに向かう側、タイヤ径方向外側とはタイヤ径方向において回転軸Ｐから離れる側をいう。また、タイヤ周方向とは、回転軸Ｐを中心軸とする周り方向をいう。また、タイヤ幅方向とは、回転軸Ｐと平行な方向をいい、タイヤ幅方向内側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面（タイヤ赤道線）ＣＬに向かう側、タイヤ幅方向外側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面ＣＬから離れる側をいう。タイヤ赤道面ＣＬとは、空気入りタイヤ１の回転軸Ｐに直交するとともに、空気入りタイヤ１のタイヤ幅の中心を通る平面である。タイヤ幅は、タイヤ幅方向の外側に位置する部分同士のタイヤ幅方向における幅、つまり、タイヤ幅方向においてタイヤ赤道面ＣＬから最も離れている部分間の距離である。タイヤ赤道線とは、タイヤ赤道面ＣＬ上にあって空気入りタイヤ１のタイヤ周方向に沿う線をいう。本実施形態では、タイヤ赤道線にタイヤ赤道面と同じ符号「ＣＬ」を付す。
【００２９】
また、空気入りタイヤ１を車両１００に装着した場合、空気入りタイヤ１のタイヤ幅方向において、車両１００の内側に向く側を車両内側、車両の外側に向く側を車両外側という。
【００３０】
本実施形態の車両用空気抵抗低減構造は、図１に示すように、車両１００のタイヤハウス１０１と、タイヤハウス１０１内に配置される空気入りタイヤ１とを有する。なお、図１では、乗用車の車両前側部分のタイヤハウス１０１および空気入りタイヤ１を示している。図には明示しないが、本実施形態の車両用空気抵抗低減構造は、乗用車の車両後側部分のタイヤハウス１０１および空気入りタイヤ１も同様に有する。
【００３１】
タイヤハウス１０１は、車両１００のフェンダーの内側に設けられ、リム組みされた空気入りタイヤ１が車両１００に取り付けられた状態で、この空気入りタイヤ１を回転させる空間を確保するものである。タイヤハウス１０１は、車両外側および下側が開口し、空気入りタイヤ１の下方部を除く周囲を覆う内壁面１０１ａ（図３参照）を有する。タイヤハウス１０１は、空気入りタイヤ１の回転軸Ｐを支持する車両１００側に設けられる。
【００３２】
空気入りタイヤ１は、図２に示すように、トレッド部２と、その両側のショルダー部３と、各ショルダー部３から順次連続するサイドウォール部４およびビード部５とを有している。また、この空気入りタイヤ１は、カーカス層６と、ベルト層７と、ベルト補強層８とを備えている。
【００３３】
トレッド部２は、ゴム材（トレッドゴム）からなり、空気入りタイヤ１のタイヤ径方向の最も外側で露出し、その表面が空気入りタイヤ１の輪郭となる。トレッド部２の外周表面、つまり、走行時に路面と接触する踏面には、トレッド面２１が形成されている。トレッド面２１は、タイヤ周方向に沿って延び、タイヤ赤道線ＣＬと平行なストレート主溝である複数（本実施形態では４本）の主溝２２が設けられている。そして、トレッド面２１は、これら複数の主溝２２により、タイヤ周方向に沿って延び、タイヤ赤道線ＣＬと平行なリブ状の陸部２３が複数形成されている。また、図には明示しないが、トレッド面２１は、各陸部２３において、主溝２２に交差するラグ溝が設けられている。陸部２３は、ラグ溝によってタイヤ周方向で複数に分割されている。また、ラグ溝は、トレッド部２のタイヤ幅方向最外側でタイヤ幅方向外側に開口して形成されている。なお、ラグ溝は、主溝２２に連通している形態、または主溝２２に連通していない形態の何れであってもよい。
【００３４】
ショルダー部３は、トレッド部２のタイヤ幅方向両外側の部位である。また、サイドウォール部４は、空気入りタイヤ１におけるタイヤ幅方向の最も外側に露出したものである。また、ビード部５は、ビードコア５１とビードフィラー５２とを有する。ビードコア５１は、スチールワイヤであるビードワイヤをリング状に巻くことにより形成されている。ビードフィラー５２は、カーカス層６のタイヤ幅方向端部がビードコア５１の位置で折り返されることにより形成された空間に配置されるゴム材である。
【００３５】
カーカス層６は、各タイヤ幅方向端部が、一対のビードコア５１でタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に折り返され、かつタイヤ周方向にトロイド状に掛け回されてタイヤの骨格を構成するものである。このカーカス層６は、タイヤ周方向に対する角度がタイヤ子午線方向に沿いつつタイヤ周方向にある角度を持って複数並設されたカーカスコード（図示せず）が、コートゴムで被覆されたものである。カーカスコードは、有機繊維（ポリエステルやレーヨンやナイロンなど）からなる。このカーカス層６は、少なくとも１層で設けられている。
【００３６】
ベルト層７は、少なくとも２層のベルト７１，７２を積層した多層構造をなし、トレッド部２においてカーカス層６の外周であるタイヤ径方向外側に配置され、カーカス層６をタイヤ周方向に覆うものである。ベルト７１，７２は、タイヤ周方向に対して所定の角度（例えば、２０°〜３０°）で複数並設されたコード（図示せず）が、コートゴムで被覆されたものである。コードは、スチールまたは有機繊維（ポリエステルやレーヨンやナイロンなど）からなる。また、重なり合うベルト７１，７２は、互いのコードが交差するように配置されている。
【００３７】
ベルト補強層８は、ベルト層７の外周であるタイヤ径方向外側に配置されてベルト層７をタイヤ周方向に覆うものである。ベルト補強層８は、タイヤ周方向に略平行（±５°）でタイヤ幅方向に複数並設されたコード（図示せず）がコートゴムで被覆されたものである。コードは、スチールまたは有機繊維（ポリエステルやレーヨンやナイロンなど）からなる。図２で示すベルト補強層８は、ベルト層７のタイヤ幅方向端部を覆うように配置されている。ベルト補強層８の構成は、上記に限らず、図には明示しないが、ベルト層７全体を覆うように配置された構成、または、例えば２層の補強層を有し、タイヤ径方向内側の補強層がベルト層７よりもタイヤ幅方向で大きく形成されてベルト層７全体を覆うように配置され、タイヤ径方向外側の補強層がベルト層７のタイヤ幅方向端部のみを覆うように配置されている構成、あるいは、例えば２層の補強層を有し、各補強層がベルト層７のタイヤ幅方向端部のみを覆うように配置されている構成であってもよい。すなわち、ベルト補強層８は、ベルト層７の少なくともタイヤ幅方向端部に重なるものである。また、ベルト補強層８は、帯状（例えば幅１０［ｍｍ］）のストリップ材をタイヤ周方向に巻き付けて設けられている。
【００３８】
図３〜図６は、本実施形態に係る車両用空気抵抗低減構造のタイヤハウスの概略平面図である。上述したタイヤハウス１０１の構成に係り、本実施形態の車両用空気抵抗低減構造では、図３〜図６に示すように、タイヤハウス１０１の内壁面１０１ａに、空気入りタイヤ１に向けて突出する突起部１０１ｂが設けられている。突起部１０１ｂは、空気入りタイヤ１の周囲を覆うタイヤハウス１０１の形状に沿って板状に形成されていることが好ましい。突起部１０１ｂは、図１において、空気入りタイヤ１の周囲を覆うタイヤハウス１０１の形状に沿って連続して設けられている形態や、空気入りタイヤ１の周囲を覆うタイヤハウス１０１の形状に沿って断続的に設けられている形態や、空気入りタイヤ１の周囲を覆うタイヤハウス１０１の形状に部分的に設けられている形態がある。
【００３９】
図３では、突起部１０１ｂが、空気入りタイヤ１の回転軸Ｐを間にした車両前側と車両後側の対向位置に部分的に設けられている形態を示す。また、図４は、突起部１０１ｂが、車両前側に部分的に設けられている形態を示す。また、図５は、突起部１０１ｂが、車両後側に部分的に設けられている形態を示す。なお、図には明示しないが、突起部１０１ｂが、空気入りタイヤ１の周囲を覆うタイヤハウス１０１の上方に部分的に設けられていてもよい。
【００４０】
また、図３〜図５では、タイヤハウス１０１の車両外側の開口部の縁部に突起部１０１ｂを設けた形態を示しているが、図６に示すように、タイヤハウス１０１内に突起部１０１ｂが設けられている形態もある。タイヤハウス１０１内に突起部１０１ｂが設けられている場合、突起部１０１ｂが設けられる範囲は、空気入りタイヤ１を車両１００に装着し、車両１００を直進させるように空気入りタイヤ１の回転軸Ｐが配置された状態において、空気入りタイヤ１における車両内側となるタイヤ断面幅Ｓの端から車両外側の範囲であればよい。また、突起部１０１ｂは、タイヤハウス１０１の車両外側の開口部の縁に配置されていることが好ましい。
【００４１】
このように設けられた突起部１０１ｂは、空気入りタイヤ１における車両内側となるタイヤ断面幅Ｓの端から車両外側の範囲に設けられており、突起部１０１ｂの突出端から回転軸Ｐまでの最短距離をＯとし、タイヤハウス１０１の内壁面１０１ａから回転軸Ｐまでの最短距離の最大値をＬとした場合、Ｏ＜Ｌの関係にある。
【００４２】
ここで、タイヤ断面幅Ｓとは、空気入りタイヤ１を正規リムにリム組みし、かつ正規内圧を充填した無負荷状態のときに、最もタイヤ幅方向の大きいタイヤ総幅からタイヤ側面の模様・文字などを除いた幅である。なお、リムを保護するリムプロテクトバー（タイヤ周方向に沿って設けられてタイヤ幅方向外側に突出するもの）が設けられたタイヤにおいては、当該リムプロテクトバーが最もタイヤ幅方向の大きい部分となるが、本実施形態で定義するタイヤ断面幅Ｓは、リムプロテクトバーを除外する。
【００４３】
なお、正規リムとは、ＪＡＴＭＡで規定する「標準リム」、ＴＲＡで規定する「Design  Rim」、あるいは、ＥＴＲＴＯで規定する「Measuring  Rim」である。また、正規内圧とは、ＪＡＴＭＡで規定する「最高空気圧」、ＴＲＡで規定する「TIRE  LOAD  LIMITS  AT  VARIOUS  COLD  INFLATION  PRESSURES」に記載の最大値、あるいはＥＴＲＴＯで規定する「INFLATION  PRESSURES」である。また、正規荷重とは、ＪＡＴＭＡで規定する「最大負荷能力」、ＴＲＡで規定する「TIRE  LOAD  LIMITS  AT  VARIOUS  COLD  INFLATION  PRESSURES」に記載の最大値、あるいはＥＴＲＴＯで規定する「LOAD  CAPACITY」である。
【００４４】
図７および図８は、本実施形態に係る車両用空気抵抗低減構造の空気入りタイヤの概略側面図である。上述した空気入りタイヤ１の構成に係り、本実施形態の車両用空気抵抗低減構造では、図７に示すように、空気入りタイヤ１のタイヤサイド部１１において、当該タイヤサイド部１１の表面よりタイヤの外側に突出する凸部９が多数設けられている。また、図８に示すように、空気入りタイヤ１のタイヤサイド部１１において、当該タイヤサイド部１１の表面よりタイヤの内側に窪む凹部１０が多数設けられている。
【００４５】
ここで、タイヤサイド部１１とは、図２において、トレッド部２の接地端Ｔからタイヤ幅方向外側であってリムチェックラインＲからタイヤ径方向外側の範囲で一様に連続する面をいう。また、接地端Ｔとは、空気入りタイヤ１を正規リムにリム組みし、かつ正規内圧を充填するとともに正規荷重の７０％をかけたとき、この空気入りタイヤ１のトレッド部２のトレッド面２１が路面と接地する領域において、タイヤ幅方向の両最外端をいい、タイヤ周方向に連続する。また、リムチェックラインＲとは、タイヤのリム組みが正常に行われているか否かを確認するためのラインであり、一般には、ビード部５の表側面において、リムフランジよりもタイヤ径方向外側であってリムフランジ近傍となる部分に沿ってタイヤ周方向に連続する環状の凸線として示されている。
【００４６】
凸部９は、タイヤサイド部１１の範囲において、タイヤ径方向内外に亘って長手状に延在して形成されたゴム材（タイヤサイド部１１を構成するゴム材であっても、当該ゴム材とは異なるゴム材であってもよい）からなる突条として形成され、かつタイヤ周方向に所定間隔をおいて多数配置されている。また、凸部９は、リムプロテクトバーが設けられたタイヤにおいて、タイヤ径方向内側の端部がリムプロテクトバーに至らない構成、タイヤ径方向内側の端部がリムプロテクトバーの突出の途中まで至る構成、タイヤ径方向内側の端部がリムプロテクトバーの頂部まで至る構成などがある。図７において、凸部９は、タイヤサイド部１１の範囲において、タイヤ最大幅位置を含みタイヤ径方向内外に亘って長手状に延在して形成されている。タイヤ最大幅位置とは、タイヤ断面幅Ｓの端となり、最もタイヤ幅方向の大きい位置である。また、図には明示しないが、凸部９は、タイヤ径方向で分割して設けられていてもよい。
【００４７】
凸部９は、その短手方向の断面形状が、例えば、図９〜図１５の凸部の短手方向の断面図に示すように形成されている。図９に示す凸部９は、短手方向の断面形状が四角形とされている。図１０に示す凸部９は、短手方向の断面形状が三角形状とされている。図１１に示す凸部９は、短手方向の断面形状が台形状とされている。その他、図には明示しないが、凸部９の短手方向の断面形状は、四角形状の頂部が三角形であったり、四角形状の頂部がジグザグ状であったりする様々な形状であってもよい。また、凸部９の短手方向の断面形状は、曲線を基にした外形であってもよい。図１２に示す凸部９は、短手方向の断面形状が半円形とされている。その他、図には明示しないが、凸部９の短手方向の断面形状は、例えば、半楕円形状であったり、半長円形状であったりする様々な形状であってもよい。また、凸部９の短手方向の断面形状は、直線および曲線を組み合わせた外形であってもよい。図１３に示す凸部９は、短手方向の断面形状が四角形の角を曲線とされている。図１４に示す凸部９は、短手方向の断面形状が三角形の角を曲線とされている。その他、図には明示しないが、四角形状の頂部が波形であったりする様々な形状であってもよい。また、凸部９の短手方向の断面形状は、図１３〜図１５に示すように、タイヤサイド部１１から突出する根元部分を曲線とした形状とされていてもよい。また、凸部９は、長手方向に断面形状（タイヤサイド部１１からの突出高さや短手方向の幅）が一様に形成されていてもよく、または長手方向に断面形状が変化して形成されていてもよい。
【００４８】
凹部１０は、例えば、図８に示すように、タイヤサイド部１１の範囲において、タイヤ径方向およびタイヤ周方向に所定間隔をおいて配置されている。
【００４９】
凹部１０は、タイヤサイド部１１の表面に開口する開口形状が、円形状、楕円形状、長円形状、多角形状などに形成されている。また、凹部１０は、断面形状が、半円形状、半楕円形状、半長円形状、すり鉢形状、または矩形状などに形成されている。なお、図３において凹部１０は、タイヤ径方向およびタイヤ周方向に千鳥状に配置されているが、タイヤ径方向に並んで配置されていても、またはタイヤ周方向に並んで配置されていてもよい。
【００５０】
これら凸部９および凹部１０は、図１６および図１７の凸部の配置を示す平面図、図１８および図１９の凹部の配置を示す平面図、および図２０の凸部および凹部の配置を示す平面図のようにタイヤサイド部１１に設けられている。図１６に示す凸部９は、空気入りタイヤ１の片側のタイヤサイド部１１に設けられている。図１７に示す凸部９は、空気入りタイヤ１の両側のタイヤサイド部１１に設けられている。図１８に示す凹部１０は、空気入りタイヤ１の片側のタイヤサイド部１１に設けられている。図１９に示す凹部１０は、空気入りタイヤ１の両側のタイヤサイド部１１に設けられている。図２０に示す凸部９および凹部１０は、空気入りタイヤ１の片側のタイヤサイド部１１にそれぞれ設けられている。なお、図には明示しないが、凸部９および凹部１０は、空気入りタイヤ１のタイヤサイド部１１に混在して設けられていてもよい。
【００５１】
また、図１６、図１７および図２０に示すように、凸部９において、タイヤサイド部１１の表面からの最大距離をＨｐとし、空気入りタイヤ１におけるタイヤ断面幅Ｓとの比が、０．００５≦Ｈｐ／Ｓ≦０．０５とする。最大距離Ｈｐとは、図１７に示すように、両タイヤサイド部１１に凸部９がある場合、凸部９のタイヤサイド部１１の表面からの最大高さｈｐの和である。また、図１８〜図２０に示すように、凹部１０において、タイヤサイド部１１の表面からの最大距離をＨｄとし、空気入りタイヤ１におけるタイヤ断面幅Ｓとの比が、０．００１≦Ｈｄ／Ｓ≦０．０１の範囲を満たす。最大距離Ｈｄとは、図１９に示すように、両タイヤサイド部１１に凹部１０がある場合、凹部１０のタイヤサイド部１１の表面からの最大深さｈｄの和である。
【００５２】
このように、本実施形態の車両用空気抵抗低減構造は、車両１００のタイヤハウス１０１と、タイヤハウス１０１内に配置される空気入りタイヤ１とを有する車両用空気抵抗低減構造であって、空気入りタイヤ１を車両１００に装着し、車両１００を直進させるように空気入りタイヤ１の回転軸Ｐが配置された状態において、タイヤハウス１０１側に、空気入りタイヤ１における車両内側となるタイヤ断面幅Ｓの端から車両外側の範囲で、回転軸Ｐ側に向けてタイヤハウス１０１の内壁面１０１ａから突出する突起部１０１ｂを設け、空気入りタイヤ１側に、少なくとも一方のタイヤサイド部１１に凸部９および／または凹部１０を多数設け、凸部９におけるタイヤサイド部の表面からの最大距離をＨｐ、凹部１０におけるタイヤサイド部１１の表面からの最大距離をＨｄ、空気入りタイヤ１におけるタイヤ断面幅をＳとした場合、０．００５≦Ｈｐ／Ｓ≦０．０５および／または０．００１≦Ｈｄ／Ｓ≦０．０１の範囲を満たす。
【００５３】
図２１は、一般的な空気入りタイヤ付近における空気の流れを示す説明図であり、図２２は、本発明の実施形態に係る車両用空気抵抗低減構造における空気の流れを示す説明図である。図２１に示すように、凸部９や凹部１０を有さない一般的な空気入りタイヤ１１０を車両１００に装着した場合、車両１００の走行によって、図中矢印Ａ方向に車両の前側から後側に向けて空気の流れが生じる。この空気の流れＡは、空気入りタイヤ１１０の車両内側では、空気入りタイヤ１１０と車両１００との間を通って車両外側に膨らむように抜ける。また、空気入りタイヤ１１０の車両外側では、空気の流れは車両外側に膨らむように通過する。これらの空気の流れが、車両抵抗となる。
【００５４】
これに対し、本実施形態に係る車両用空気抵抗低減構造によれば、空気入りタイヤ１のタイヤサイド部１１に０．００５≦Ｈｐ／Ｓ≦０．０５の範囲を満たす凸部９や０．００１≦Ｈｄ／Ｓ≦０．０１の範囲を満たす凹部１０を設け、タイヤハウス１０１の内壁面１０１ａに突起部１０１ｂを突出して設けたことにより、車両１００の前側から後側への空気の流れＡは、凸部９によって空気の流通促進効果および整流効果が生じる。また、車両１００の前側から後側への空気の流れＡは、凹部１０によって乱流化され、走行時の空気入りタイヤ１の後方に生じる低圧部によって後方に引き戻そうとする抗力が小さくなる。さらに、タイヤハウス１０１の突起部１０１ｂにより、当該突起部１０１ｂよりも車両内側の空気の流れが車両外側に流出することを抑止し、タイヤハウス１０１の内部に空気を閉じ込めることで、凸部９による空気の流通促進効果および整流効果や、凹部１０による空気の乱流化が助成される。このため、空気入りタイヤ１の周囲に乱流境界層が発生し、図２２に示すように、車両内側では、車両後方において車両外側に抜ける空気の膨らみが抑制されるとともに、車両外側では、空気入りタイヤ１の車両外側を通過する空気の膨らみが抑制される。この結果、通過する空気の広がりが抑えられ、車両１００の空気抵抗を低減することができる。これにより、車両１００の燃費の向上を図ることが可能になる。
【００５５】
また、本実施形態の車両用空気抵抗低減構造では、空気入りタイヤ１における車両内側となるタイヤ断面幅Ｓの端から車両外側の範囲で、突起部１０１ｂの突出端から回転軸Ｐまでの最短距離をＯとし、タイヤハウス１０１の内壁面１０１ａから回転軸Ｐまでの最短距離の最大値をＬとし、タイヤ半径をｒとした場合、０．０１≦（Ｌ−Ｏ）／ｒ≦０．５の範囲を満たすことが好ましい。
【００５６】
ここで、タイヤ半径ｒとは、空気入りタイヤ１の回転軸Ｐからタイヤ径方向最大寸法までの距離をいう。（Ｌ−Ｏ）／ｒを０．０１以上とすることで、内壁面１０１ａからの突起部１０１ｂの突出高さを十分とし、突起部１０１ｂによって、車両内側の空気の流れが車両外側に流出することを抑止し、タイヤハウス１０１の内部に空気を閉じ込めることで、凸部９による空気の流通促進効果および整流効果を助成したり、凹部１０による空気の乱流化を助成したりする効果を顕著に得ることができる。一方、（Ｌ−Ｏ）／ｒを０．５以下とすることで、内壁面１０１ａからの突起部１０１ｂの突出過ぎを抑え、突起部１０１ｂによって、空気の流れを妨げる事態を防ぐことができる。つまり、（Ｌ−Ｏ）／ｒが０．５を超えると、タイヤハウス１０１の内部での空気の閉じ込め効果が過大となる傾向になり、突起部１０１ｂよりも車両内側の空間における空気の流れに澱みが生じやすくなり、凸部９による空気の流通促進効果および整流効果や、凹部１０による空気の乱流化の効果が低下するおそれがある。
【００５７】
また、本実施形態の車両用空気抵抗低減構造では、空気入りタイヤ１に設けられた凸部９は、タイヤ径方向内外に亘って長手状に延在し、かつタイヤ周方向に間隔をおいて多数配置されており、タイヤサイド部１１の表面から突出する高さをｈｐ、短手方向の幅をｗｐ、一方のタイヤサイド部１１での個数をＮｐとした場合、５≦Ｎｐ・ｈｐ／ｗｐ≦２００の範囲を満たすことが好ましい。
【００５８】
凸部９の突出高さｈｐが短手方向の幅ｗｐに対して小さすぎると、凸部９の突出高さｈｐが低すぎる傾向となり、凸部９が空気の流れに接触する範囲が小さいことから、凸部９による空気の流通促進効果および整流効果をより顕著に得ることが難しくなる。一方、凸部９の突出高さｈｐが短手方向の幅ｗｐに対して大きすぎると、凸部９の突出高さｈｐが高すぎる傾向となり、凸部９が空気の流れに接触する範囲が大きいことから、凸部９が空気抵抗となり、空気の流通促進効果および整流効果が小さくなる。また、凸部９の個数Ｎｐが短手方向の幅ｗｐに対して少なすぎると、凸部９が空気の流れに接触する範囲が小さいことから、凸部９による空気の流通促進効果および整流効果をより顕著に得ることが難しい。一方、凸部９の個数Ｎｐが短手方向の幅ｗｐに対して多すぎると、凸部９が空気の流れに接触する範囲が大きいことから、凸部９が空気抵抗となり、空気の流通促進効果および整流効果が小さくなる。従って、凸部９の突出高さｈｐ、凸部９の短手方向の幅ｗｐ、一方のタイヤサイド部１１での凸部９の個数Ｎｐの関係を適正化することで、凸部９による空気の流通促進効果および整流効果を顕著に得ることができる。
【００５９】
また、本実施形態の車両用空気抵抗低減構造では、空気入りタイヤ１に設けられた凹部１０は、タイヤサイド部１１の表面から凹む深さをｈｄ、開口部の差し渡し寸法をｗｄ、一方のタイヤサイド部１１での個数をＮｄとした場合、１≦Ｎｄ・ｈｄ／ｗｄ≦１００００の範囲を満たすことが好ましい。
【００６０】
凹部１０の深さｈｄが差し渡し寸法ｗｄに対して小さすぎると、凹部１０の深さｈｄが浅すぎる傾向となり、凹部１０による空気を乱流化させる効果が小さくなる。一方、凹部１０の深さｈｄが差し渡し寸法ｗｄに対して大きすぎると、凹部１０の深さｈｄが深すぎる傾向となり、凹部１０の落差が空気抵抗となるおそれがある。また、凹部１０の個数Ｎｄが差し渡し寸法ｗｄに対して少なすぎると、凹部１０が空気の流れに接触する範囲が小さいことから、凹部１０による空気を乱流化させる効果が小さくなる。一方、凹部１０の個数Ｎｄが差し渡し寸法ｗｄに対して多すぎると、凹部１０が空気の流れに接触する範囲が大きいことから、凹部１０が空気抵抗となるおそれがある。従って、凹部１０の深さｈｄ、凹部１０の開口部の差し渡し寸法ｗｄ、一方のタイヤサイド部１１での凹部１０の個数Ｎｄの関係を適正化することで、凹部１０による空気の乱流化の効果を顕著に得ることができる。
【００６１】
また、本実施形態の車両用空気抵抗低減構造では、空気入りタイヤ１に設けられた凸部９は、タイヤサイド部１１の表面から突出する高さｈｐが、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲を満たすことが好ましい。
【００６２】
凸部９の突出高さｈｐが１ｍｍ未満の場合、凸部９による空気の流通促進効果および整流効果をより顕著に得ることが難しくなる。一方、凸部９の突出高さｈｐが１０ｍｍを超える場合、凸部９が空気の流れに接触する範囲が大きいことから、凸部９が空気抵抗となり、空気の流通促進効果および整流効果が小さくなる。従って、凸部９の突出高さｈｐを１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲とすることで、凸部９による空気の流通促進効果および整流効果を顕著に得ることができる。
【００６３】
なお、凸部９は、タイヤサイド部１１の表面から突出する高さｈｐが１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲を満たしたうえで、一方のタイヤサイド部１１での個数Ｎｐが１０個以上５０個以下の範囲を満たし、短手方向の幅ｗｐが０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲を満たすことが好ましい。
【００６４】
凸部９の個数Ｎｐが１０個未満であると、空気の流通促進効果および整流効果が得難くなる。一方、凸部９の個数Ｎｐが５０個を超えると、凸部９が空気抵抗となって空気の流通促進効果および整流効果が小さくなり、またタイヤ質量が増加して転がり抵抗が増加する傾向となる。このため、凸部９の個数Ｎｐを１０個以上５０個以下の範囲とすることが好ましい。さらに、凸部９の幅ｗｐが０．５ｍｍ未満であると、凸部９が変形し易くなり空気の流通促進効果および整流効果が得難くなる。一方、凸部９の幅ｗｐが５ｍｍを超えると、凸部９が空気抵抗となって空気の流通促進効果および整流効果が小さくなり、またタイヤ質量が増加して転がり抵抗が増加する傾向となる。このため、凸部９の幅ｗｐを０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲とすることが好ましい。
【００６５】
また、本実施形態の車両用空気抵抗低減構造では、空気入りタイヤ１に設けられた凹部１０は、タイヤサイド部１１の表面から凹む深さｈｄが、０．３ｍｍ以上２ｍｍ以下の範囲を満たすことが好ましい。
【００６６】
凹部１０の深さｈｄが０．３ｍｍ未満の場合、凹部１０による空気を乱流化させる効果が小さくなる。一方、凹部１０の深さｈｄが２ｍｍを超える場合、凹部１０の落差が空気抵抗となるおそれがある。従って、凹部１０の深さｈｄを０．３ｍｍ以上２ｍｍ以下の範囲とすることで、凹部１０による空気の乱流化の効果を顕著に得ることができる。
【００６７】
なお、凹部１０は、深さｈｄが０．３ｍｍ以上２ｍｍ以下の範囲を満たしたうえで、開口部の差し渡し寸法ｗｄが０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲を満たすことが好ましい。
【００６８】
凹部１０の開口部の差し渡し寸法が０．５ｍｍ以上で、深さが０．３ｍｍ以上であれば、乱流発生効果が十分に得られる。一方、凹部１０の開口部の差し渡し寸法が１０ｍｍ以下で、深さが２ｍｍ以下であれば、空気抵抗を増大することなく乱流発生効果が得られる。
【００６９】
また、本実施形態の車両用空気抵抗低減構造では、空気入りタイヤ１に設けられた凸部９は、空気入りタイヤ１を車両１００に装着した車両内側となるタイヤサイド部１１に配置されることが好ましい。
【００７０】
ここでの空気入りタイヤ１は、車両１００に装着した場合、タイヤ幅方向において、車両の内側および外側に対する向きが指定されている。向きの指定は、図には明示しないが、例えば、サイドウォール部４に設けられた指標により示される。このため、車両１００に装着した場合に車両１００の内側に向く側が車両内側となり、車両１００の外側に向く側が車両外側となる。なお、車両内側および車両外側の指定は、車両１００に装着した場合に限らない。例えば、リム組みした場合に、タイヤ幅方向において、車両１００の内側および外側に対するリムの向きが決まっている。このため、空気入りタイヤ１は、リム組みした場合、タイヤ幅方向において、車両内側および車両外側に対する向きが指定される。
【００７１】
空気入りタイヤ１を車両１００に装着した車両内側となるタイヤサイド部１１に凸部９を配置することで、空気入りタイヤ１と車両１００との間を通って車両前側から車両後側に抜ける空気の流れに対し、凸部９による空気の流通促進効果および整流効果によって、車両後方において車両外側に抜ける空気の膨らみを顕著に抑えることができる。
【００７２】
また、本実施形態の車両用空気抵抗低減構造では、空気入りタイヤ１に設けられた凹部１０は、空気入りタイヤ１を車両１００に装着した車両外側となるタイヤサイド部１１に配置されることが好ましい。
【００７３】
空気入りタイヤ１を車両１００に装着した車両外側となるタイヤサイド部１１に凹部１０を配置することで、空気入りタイヤ１の車両外側を通って車両前側から車両後側に抜ける空気の流れに対し、凹部１０による空気の乱流化によって、空気入りタイヤ１の車両外側を通過する空気の膨らみを顕著に抑えることができる。
【００７４】
また、本実施形態の車両用空気抵抗低減構造では、空気入りタイヤ１の車両装着時での車両内外の向きが指定され、車両内側となるタイヤサイド部１１に上述した凸部９が配置され、車両外側となるタイヤサイド部１１に凹部１０が配置されていることが好ましい。
【００７５】
この場合、車両１００の前側から後側への空気の流れは、空気入りタイヤ１の車両内側では、凸部９によって促進されるとともに整流される。このため、空気入りタイヤ１の車両内側を通過する空気の流れの乱れが抑制される。一方、車両１００の前側から後側への空気の流れは、空気入りタイヤ１の車両外側では、凹部１０によって乱流化され、空気入りタイヤ１の周囲に乱流境界層が発生し、空気入りタイヤ１からの剥離を抑制される。このため、空気入りタイヤ１の車両外側を通過する空気の膨らみが抑制される。この結果、通過する空気の広がりが抑えられるため、車両１００の空気抵抗がより低減され、車両１００の燃費のさらなる向上を図ることが可能になる。
【００７６】
また、本実施形態の車両１００は、タイヤハウス１０１を有し、当該タイヤハウス１０１内に空気入りタイヤ１が配置される車両１００において、上述した車両用空気抵抗低減構造が適用される。
【００７７】
この車両１００によれば、車両１００の前側から後側への空気の流れは、空気入りタイヤ１の凸部９によって空気の流通促進効果および整流効果が生じる。また、車両１００の前側から後側への空気の流れは、空気入りタイヤ１の凹部１０によって乱流化され、走行時の空気入りタイヤ１の後方に生じる低圧部によって後方に引き戻そうとする抗力が小さくなる。さらに、タイヤハウス１０１の突起部１０１ｂにより、当該突起部１０１ｂよりも車両内側の空気の流れが車両外側に流出することを抑止し、タイヤハウス１０１の内部に空気を閉じ込めることで、凸部９による空気の流通促進効果および整流効果や、凹部１０による空気の乱流化が助成される。このため、空気入りタイヤ１の周囲に乱流境界層が発生し、図２２に示すように、車両内側では、車両後方において車両外側に抜ける空気の膨らみが抑制されるとともに、車両外側では、空気入りタイヤ１の車両外側を通過する空気の膨らみが抑制される。この結果、通過する空気の広がりが抑えられ、車両１００の空気抵抗を低減することができる。これにより、車両１００の燃費の向上を図ることが可能になる。
【００７８】
以下、空気入りタイヤ１に設けられる凸部９の変形例について説明する。図２３〜図３４は、本実施形態に係る車両用空気抵抗低減構造の空気入りタイヤにおける凸部の変形例を示す概略側面図である。
【００７９】
図２３〜図３４に示すように、凸部９は、タイヤ最大幅位置Ｓ’を含みタイヤ径方向内外に亘って長手状に延在し、その延在方向がタイヤ径方向に対して傾斜して配置されている。また、タイヤ周方向で隣接する各凸部９は、タイヤ径方向に対する傾斜の向きを逆に向けて配置されている。
【００８０】
具体的には、図２３に示す凸部９は、長手方向に直線状の突条として形成され、その延在方向（長手方向）がタイヤ径方向に対して傾斜するとともに、タイヤ周方向で隣接する各凸部９が、タイヤ径方向に対する傾斜の向きを逆に向けて配置されている。また、図２４に示す凸部９は、長手方向にＳ字状の突条として形成され、その延在方向（長手方向）がタイヤ径方向に対して傾斜するとともに、タイヤ周方向で隣接する各凸部９が、タイヤ径方向に対する傾斜の向きを逆に向けて配置されている。なお、図２４に示す凸部９は、タイヤ周方向で隣接する各凸部９の形状がタイヤ径方向で反転した対称形状とされている。また、図２５に示す凸部９は、長手方向にＳ字状の突条として形成され、その延在方向（長手方向）がタイヤ径方向に対して傾斜するとともに、タイヤ周方向で隣接する各凸部９が、タイヤ径方向に対する傾斜の向きを逆に向けて配置されている。なお、図２５に示す凸部９は、タイヤ周方向で隣接する各凸部９の形状がタイヤ径方向で反転せず同じ形状とされている。なお、図２３に示すような直線状の凸部９の場合、その延在方向は直線状に沿った方向であるが、その他、図２４および図２５に示すようなＳ字状の凸部９や、図には明示しないが、例えば、Ｚ字状、く字状、またはジグザグ状に屈曲した形状や、Ｃ字状、波状に湾曲した形状の場合、タイヤ径方向内側の端の短手方向（長手方向に交差する方向）中央とタイヤ径方向外側の端の短手方向中央とを結んだ直線を延在方向とする。
【００８１】
このように、タイヤサイド部１１においてタイヤ最大幅位置Ｓ’を含んで設けた凸部９によって、車両１００の空気抵抗を高くする主要因となるタイヤ最大幅位置Ｓ’での空気の流通促進効果および整流効果を得ることで、当該空気入りタイヤ１が装着される車両１００の空気抵抗の低減効果を維持し、車両１００の燃費を向上することが可能になる。しかも、凸部９の延在方向がタイヤ径方向に対して傾斜するとともに、タイヤ周方向で隣接する各凸部９が、タイヤ径方向に対する傾斜の向きを逆に向けて配置されていることで、凸部９によるタイヤ径方向での剛性を低く抑えるとともに、タイヤ周方向での剛性の偏りを抑えることから、路面に接地した接地部分においてタイヤ径方向の剛性がタイヤ周方向で局所的に高くなることがないため、空気入りタイヤ１のユニフォミティを改善することが可能になり、走行時の振動の発生を抑制することが可能になる。
【００８２】
また、図２３および図２４に示すように、タイヤ周方向で隣接する各凸部９が、タイヤ径方向に対して対称となるように配置されていることが好ましい。
【００８３】
このように、タイヤ周方向で隣接する各凸部９を、タイヤ径方向に対して対称となるように配置することで、凸部９によるタイヤ周方向での剛性の偏りをより抑え、空気入りタイヤ１のユニフォミティを改善する効果を顕著に得ることが可能になる。
【００８４】
また、凸部９は、タイヤ径方向内側端を基点としたタイヤ径方向に対する角度θが、タイヤ回転方向に対し、＋１°≦θ≦＋６０°、または−６０°≦θ≦−１°の範囲を満たすことが好ましい。
【００８５】
具体的には、図２６に示すように、延在方向が直線状の各凸部９の延在方向がタイヤ径方向に対して傾斜するとともに、タイヤ周方向で隣接する各凸部９が、タイヤ径方向に対する傾斜の向きを逆に向けて配置されており、タイヤ周方向で隣接する各凸部９は、タイヤ径方向内側端を基点としたタイヤ径方向に対する角度θが、タイヤ回転方向に対して一方では、＋１°≦θ≦＋６０°の範囲を満たし、他方では、−６０°≦θ≦−１°の範囲を満たす。また、上述したように、凸部９は、タイヤ径方向内側の端の短手方向（長手方向に交差する方向）中央とタイヤ径方向外側の端の短手方向中央とを結んだ直線を延在方向とする。このため、例えば、図２７に示すように、延在方向にＳ字状に湾曲した凸部９や、図２８に示すように、延在方向にＣ字状に湾曲した凸部９や、図２９に示すように、延在方向にく字状に屈曲した凸部９の場合も、延在方向がタイヤ径方向に対して傾斜するとともに、タイヤ周方向で隣接する各凸部９が、タイヤ径方向に対する傾斜の向きを逆に向けて配置されており、タイヤ周方向で隣接する各凸部９は、タイヤ径方向内側端を基点としたタイヤ径方向に対する角度θが、タイヤ回転方向に対して一方では、＋１°≦θ≦＋６０°の範囲を満たし、他方では、−６０°≦θ≦−１°の範囲を満たす。
【００８６】
このように、凸部９のタイヤ径方向に対する角度θが、＋６０°以下であったり、−６０°以上であったりすることで、空気抵抗を低減する効果を顕著に得ることが可能になる。また、凸部９のタイヤ径方向に対する角度θが、＋１°以上であったり、−１°以下であったりすることで、空気入りタイヤ１のユニフォミティを改善する効果を顕著に得ることが可能になる。
【００８７】
また、図３０〜図３４に示すように、凸部９は、長手方向で複数のフィン９１に分割されたフィン列９Ａとして形成されており、当該フィン列９Ａは、少なくとも最も近接する各フィン９１が互いにタイヤ周方向でオーバーラップしつつ、全体としてタイヤ最大幅位置Ｓ’を含みタイヤ径方向内外に亘って延在することが好ましい。なお、凸部９を複数のフィン９１に分割した場合、フィン９１の間は、フィン９１（凸部９）の突出高さよりも低ければよく、タイヤサイド部１１から突出していても、タイヤサイド部１１に一致していてもよい。
【００８８】
図３０では、凸部９が長手方向で直線状の５つのフィン９１に分割されたフィン列９Ａとして形成され、最も近接するフィン９１同士でタイヤ周方向での投影が重なる態様で、端部が重複し、全体としてタイヤ径方向内外に延在している。この場合、凸部９をなすフィン列９Ａのタイヤ径方向に対する角度θは、最もタイヤ径方向内側に配置されたフィン９１のタイヤ径方向内側の端の短手方向（長手方向に交差する方向）中央と、最もタイヤ径方向内側に配置されたフィン９１のタイヤ径方向外側の端の短手方向中央とを結んだ直線を延在方向とし、この延在方向のタイヤ径方向に対する傾斜を角度θとする。
【００８９】
図３１では、直線状の凸部９が長手方向で２つのフィン９１に分割されたフィン列９Ａとして形成され、最も近接するフィン９１同士でタイヤ周方向での投影が重なる態様で、端部が凹凸で重複し、全体としてタイヤ径方向内外に延在している。この場合、凸部９をなすフィン列９Ａのタイヤ径方向に対する角度θは、最もタイヤ径方向内側に配置されたフィン９１のタイヤ径方向内側の端の短手方向（長手方向に交差する方向）中央と、最もタイヤ径方向内側に配置されたフィン９１のタイヤ径方向外側の端の短手方向中央とを結んだ直線を延在方向とし、この延在方向のタイヤ径方向に対する傾斜を角度θとする。
【００９０】
図３２では、直線状の凸部９が長手方向で２つのフィン９１に分割されたフィン列９Ａとして形成され、最も近接するフィン９１同士でタイヤ周方向での投影が重なる態様で、端部が斜面を向き合わせて重複し、全体としてタイヤ径方向内外に延在している。この場合、凸部９をなすフィン列９Ａのタイヤ径方向に対する角度θは、最もタイヤ径方向内側に配置されたフィン９１のタイヤ径方向内側の端の短手方向（長手方向に交差する方向）中央と、最もタイヤ径方向内側に配置されたフィン９１のタイヤ径方向外側の端の短手方向中央とを結んだ直線を延在方向とし、この延在方向のタイヤ径方向に対する傾斜を角度θとする。
【００９１】
図３３では、凸部９が長手方向で直線状の５つのフィン９１に分割されたフィン列９Ａとして形成され、タイヤ径方向内外に直線状に並ぶ３つのフィン９１と、タイヤ径方向内外に直線状に並ぶ２つのフィン９１とが、互いに直線状を平行にして配置され、最も近接するフィン９１同士でタイヤ周方向での投影が重なる態様で、１つのフィン９１に対して２つのフィン９１の端部が重複し、全体としてタイヤ径方向内外に直線状に延在している。この場合、凸部９をなすフィン列９Ａのタイヤ径方向に対する角度θは、最もタイヤ径方向内側に配置されたフィン９１のタイヤ径方向内側の端の短手方向（長手方向に交差する方向）中央と、最もタイヤ径方向内側に配置されたフィン９１のタイヤ径方向外側の端の短手方向中央とを結んだ直線を延在方向とし、この延在方向のタイヤ径方向に対する傾斜を角度θとする。
【００９２】
図３４では、凸部９が長手方向で直線状の８つのフィン９１に分割されたフィン列９Ａとして形成され、タイヤ径方向内外に直線状に並ぶ３つのフィン９１と、タイヤ径方向内外に直線状に並ぶ３つのフィン９１との間に、タイヤ径方向内外に直線状に並ぶ２つのフィン９１が、互いに直線状を平行にして配置され、最も近接するフィン９１同士でタイヤ周方向での投影が重なる態様で、１つのフィン９１に対して４つのフィン９１の端部が重複し、全体としてタイヤ径方向内外に直線状に延在している。この場合、凸部９をなすフィン列９Ａのタイヤ径方向に対する角度θは、最もタイヤ径方向内側に配置されたフィン９１のタイヤ径方向内側の端の短手方向（長手方向に交差する方向）中央と、最もタイヤ径方向内側に配置されたフィン９１のタイヤ径方向外側の端の短手方向中央とを結んだ直線を延在方向とし、この延在方向のタイヤ径方向に対する傾斜を角度θとする。
【００９３】
なお、凸部９をなすフィン列９Ａのフィン９１の形態や配置は、図３０〜図３４に示す形態に限るものではない。
【００９４】
このように、凸部９が複数のフィン９１に分割されたフィン列９Ａとして形成されていることにより、タイヤサイド部１１の撓みに対して個々のフィン９１に歪みを分散させるため、凸部９による剛性がより低く抑えられるので、空気入りタイヤ１のユニフォミティを改善する効果をより顕著に得ることが可能になり、かつ凸部９の耐久性を向上することが可能になる。
【実施例】
【００９５】
本実施例では、条件が異なる複数種類の車両用空気抵抗低減構造について、空気抵抗改善率に関するシミュレーション試験が行われた（図３５、図３６参照）。
【００９６】
このシミュレーション試験は、モータアシスト付き乗用車のボディモデルに１９５／６５Ｒ１５のタイヤサイズのタイヤモデルを装着した車両モデルにおいて、走行速度８０ｋｍ／ｈで走行した場合の車両モデルの空力抵抗係数を、格子ボルツマン法による流体解析ソフトウェアを用いて算出した。この係数評価は、係数が大きいほど空気抵抗改善率が優れていることを示している。
【００９７】
図３５において、従来例は、タイヤハウスに突起部を有さず、空気入りタイヤのタイヤサイド部に凸部や凹部を有していない。また、比較例１は、タイヤハウスに突起部を有さず、空気入りタイヤの車両内側のタイヤサイド部に凸部を有している。比較例２は、タイヤハウスに突起部を有し、空気入りタイヤのタイヤサイド部に凸部や凹部を有していない。なお、突起部を有する場合、突起部は、空気入りタイヤ１の周囲を覆うタイヤハウス１０１の形状に沿って連続して設けられている。
【００９８】
図３５および図３６において、実施例１〜実施例２０は、タイヤハウスに突起部を有し、かつ空気入りタイヤのタイヤサイド部に凸部や凹部を有し、タイヤサイド部表面からの凸部の最大距離Ｈｐとタイヤ断面幅Ｓとの関係Ｈｐ／Ｓや、凹部の最大距離Ｈｄとタイヤ断面幅Ｓとの関係Ｈｄ／Ｓが規定されている。なお、突起部を有する場合、突起部は、空気入りタイヤ１の周囲を覆うタイヤハウス１０１の形状に沿って連続して設けられている。実施例１は、空気入りタイヤの車両内側のタイヤサイド部に凸部を有している。実施例２は、空気入りタイヤの車両外側のタイヤサイド部に凸部を有している。実施例３は、空気入りタイヤの車両内側のタイヤサイド部に凹部を有している。実施例４は、空気入りタイヤの車両外側のタイヤサイド部に凹部を有している。実施例５および実施例６は、空気入りタイヤの車両外側のタイヤサイド部に凸部を有し、車両内側のタイヤサイド部に凹部を有している。実施例７〜実施例２０は、空気入りタイヤの車両内側のタイヤサイド部に凸部を有し、車両外側のタイヤサイド部に凹部を有している。
【００９９】
そして、図３５および図３６のシミュレーション結果に示すように、実施例１〜実施例２０は、車両の空気抵抗が改善していることが分かる。
【符号の説明】
【０１００】
１  空気入りタイヤ
９  凸部
１０  凹部
１１  タイヤサイド部
１００  車両
１０１  タイヤハウス
１０１ａ  内壁面
１０１ｂ  突起部
Ｐ  回転軸
Ｓ  タイヤ断面幅
ｒ  タイヤ半径
【図１】
2014227145.tif 000003
【図２】
2014227145.tif 000004
【図３】
2014227145.tif 000005
【図４】
2014227145.tif 000006
【図５】
2014227145.tif 000007
【図６】
2014227145.tif 000008
【図７】
2014227145.tif 000009
【図８】
2014227145.tif 000010
【図９】
2014227145.tif 000011
【図１０】
2014227145.tif 000012
【図１１】
2014227145.tif 000013
【図１２】
2014227145.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
2014227145.tif 000020
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
2014227145.tif 000026
【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
2014227145.tif 000029
【図２８】
2014227145.tif 000030
【図２９】
2014227145.tif 000031
【図３０】
2014227145.tif 000032
【図３１】
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【図３２】
2014227145.tif 000034
【図３３】
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【図３４】
2014227145.tif 000036
【図３５】
2014227145.tif 000037
【図３６】
2014227145.tif 000038