Транспортное средство
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к транспортным средствам, снабженным средствами для охлаждения шин. На внешней поверхности по меньшей мере одной боковины накаченных воздухом шин сформированы углубления, или по меньше мере часть внешней поверхности боковин образована с использованием резины с хорошей теплопроводностью, обладающей теплопроводностью по меньшей мере 0,48 Вт/(м·К). Транспортное средство также снабжено устройством охлаждения, которое выпускает газ, охлаждающий снаружи наполненные воздухом шины. Технический результат - сведение к минимуму нагревание накаченных воздухом шин в ходе движения и повышение долговечности шин. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 17 ил., 3 табл.
Реферат
Область техники
Настоящее изобретение относится к транспортному средству, и более конкретно к технологическим приемам, позволяющим замедлить тепловыделение в пневматической шине при движении и улучшить долговечность шины.
Уровень техники
В резиновых элементах шины при движении периодически возникают деформации, часть их энергии преобразуется в теплоту, и выделяется тепло. В особенности, когда транспортное средство движется при пониженном давлении воздуха в шине, деформации различных частей возрастают и также возрастает тепловыделение. Если температура резины шины превосходит определенную величину, начинается разрушение резины. Таким образом, чтобы улучшить долговечность шины, эффективным является снижение температуры в ходе движения шины.
В последние годы, для улучшения комфортности и безопасности и для расширения внутреннего пространства транспортного средства, широкое распространение получили самонесущие шины. Хорошо известны самонесущие шины с усиленной боковиной, включающие усиливающий боковой слой резины с поперечным сечением в форме полумесяца внутри каждой боковины (см. например, патентный документ 1 ниже). В самонесущей шине, даже если шина проколота, усиливающий боковой слой резины выдерживает нагрузку шины вместо давления воздуха, и прогиб боковины ограничен. Это замедляет тепловыделение в шине. Таким образом, даже если самонесущая шина проколота, возможно непрерывное движение на расстояние приблизительно от 50 до 100 км со скоростью от 60 до 80 км/ч (такое движение здесь и далее также называют «движение на спущенной шине»).
Однако, во время движения на спущенной шине, когда давление воздуха снижено, даже самонесущая шина выделяет тепло в усиливающем боковом слое резины, пропорционально дистанции пробега, и если дистанция пробега превосходит предел, усиливающий боковой слой резины разрушается вследствие тепловыделения.
Патентный документ 1: опубликованная патентная заявка Японии №2006-182318.
Описание изобретения
Для замедления разрушения шины, вызываемого тепловыделением при движении на спущенной шине или движении при низком давлении воздуха, эффективным является повышение жесткости различных частей шины и снижение деформации. Однако, усиленная таким способом шина имеет недостаток в том, что вертикальная упругость излишне возрастает, комфортность движения ухудшается и возрастает масса шины.
Следовательно, настоящее изобретение направлено на устранение указанных недостатков, и основной целью изобретения является обеспечение транспортного средства, способного подавлять тепловыделение при движении и повысить долговечность шины без ухудшения комфортности вождения и без увеличения массы шины.
В первом аспекте настоящего изобретения обеспечено транспортное средство с пневматическими шинами, где на внешней поверхности по меньшей мере одной из боковин каждой пневматической шины сформированы углубления, и транспортное средство включает устройство охлаждения, которое выпускает газ для охлаждения снаружи пневматической шины.
Во втором аспекте изобретения обеспечено транспортное средство с пневматическими шинами, где по меньшей мере часть внешней поверхности каждой боковины каждой пневматической шины выполнена из резины с хорошей теплопроводностью, обладающей теплопроводностью 0,40 Вт/(м·К) или более, и транспортное средство включает устройство охлаждения, которое выпускает газ по направлению к внешней поверхности боковины, снабженной резиной с хорошей теплопроводностью, тем самым охлаждая шину снаружи.
В первом и втором аспектах предпочтительно устройство охлаждения выпускает газ по направлению к пневматической шине, когда давление воздуха в пневматической шине становится равным или меньше заранее заданной величины.
В первом и втором аспектах предпочтительно устройство охлаждения включает воздуховод, и воздуховод на одном конце снабжен отверстием для отбора воздуха, в которое поступает воздух, а на другом конце - выпускным отверстием, из которого воздух выходит по направлению к пневматической шине.
В первом и втором аспектах предпочтительно устройство охлаждения включает воздуховод, и воздуховод на одном конце снабжен отверстием для отбора воздуха, в которое поступает воздух, а на другом конце - выпускным отверстием, из которого воздух выходит по направлению к тормозному устройству, и устройство охлаждения также включает переключатель, который обеспечивает выпуск по меньшей мере части воздуха, проходящего через воздуховод, по направлению к пневматической шине, когда давление в пневматической шине снижается.
Согласно первому аспекту изобретения, на внешней поверхности боковины пневматической шины сформированы углубления. Площадь поверхности боковины возрастает благодаря углублениям, и рассеяние тепла от шины в атмосферу эффективно ускоряется. Углубления создают турбулентный поток воздуха вокруг шины. Турбулентный поток также способствует рассеянию тепла от шины в атмосферу. Более того, транспортное средство изобретения снабжено устройством охлаждения, которое выпускает газ для охлаждения снаружи пневматической шины, обладающей превосходными характеристиками рассеяния тепла.
Согласно второму аспекту изобретения, по меньшей мере часть внешней поверхности боковины пневматической шины выполнена из резины с хорошей теплопроводностью, обладающей теплопроводностью 0,40 Вт/(м·К). Таким образом, выделяющееся при движении тепло предпочтительно передается к внешней поверхности боковины через резину с хорошей теплопроводностью. Транспортное средство по изобретению снабжено устройством охлаждения, которое выпускает газ для охлаждения снаружи боковины, снабженной резиной с хорошей теплопроводностью. Поэтому, тепло шины эффективно отводится.
Таким образом, согласно первому и второму аспектам, возможно эффективно подавлять тепловыделение в шине при движении, без излишнего увеличения коэффициента вертикальной упругости шины. В особенности, возможно замедлить тепловыделение в шине, когда транспортное средство движется при низком давлении воздуха, и улучшить долговечность шины. В особенности, когда пневматическая шина является самонесущей шиной, возможно существенно увеличить дистанцию пробега на спущенной шине и/или скорость движения на спущенной шине.
Краткое описание чертежей
На Фиг.1 представлена горизонтальная проекция, демонстрирующая воплощение транспортного средства согласно первому аспекту изобретения.
На Фиг.2 представлен увеличенный вид существенной части переднего правого колеса и его внешнего оборудования.
На Фиг.3 представлено поперечное сечение, взятое по линии А-А на Фиг.2.
На Фиг.4 представлен вид поперечного сечения пневматической шины, используемой в транспортном средстве по первому аспекту изобретения.
На Фиг.5 представлен увеличенный неполный боковой вид боковины шины.
На Фиг.6 предоставлен неполный вид в перспективе углублений боковины.
На Фиг.7 представлен вид поперечного сечения, взятый по линии А-А на Фиг.5.
На Фиг.8 представлен вид сбоку пневматической шины для иллюстрации потока воздуха, проходящего через углубления.
На Фиг.9(а) и (b) представлен вид поперечного сечения, демонстрирующий другое воплощение углублений.
На Фиг.10 представлен вид горизонтальной проекции, демонстрирующий другое воплощение транспортного средства по первому аспекту изобретения.
На Фиг.11 представлен увеличенный вид существенной части переднего правого колеса и его внешнего оборудования.
На Фиг.12 представлен график зависимости показателя пройденного расстояния от внутренней температуры шины.
На Фиг.13 представлен схематический вид горизонтальной проекции воплощения транспортного средства согласно второму аспекту изобретения.
На Фиг.14 представлен увеличенный вид существенной части переднего правого колеса и его внешнего оборудования.
На Фиг.15 представлен вид поперечного сечения, взятый по линии А-А на Фиг.14.
На Фиг.16 представлен вид поперечного сечения пневматической шины, используемой в транспортном средстве по второму аспекту изобретения.
На Фиг.17 представлен вид поперечного сечения, демонстрирующий другое воплощение пневматической шины, используемой в транспортном средстве по второму аспекту изобретения.
Перечень условных обозначений
1А, 1В - транспортное средство
1а - кузов транспортного средства
2, 2FR, 2FL, 2RR, 2RL - колеса
3А, 3В - пневматическая шина
3b - боковина
7 - устройство для отслеживания давления воздуха
8 - устройство охлаждения
9 - воздуховод
9i - отверстие для отбора воздуха
9о - выпускное отверстие
10 - переключатель
11 - привод
13 - углубление
14 - устройство управления
15 - переключательный клапан
SG - резина боковины
G - газ.
Описание воплощений
Воплощение настоящего изобретения описано далее на основе чертежей.
На Фиг.1 представлена горизонтальная проекция, демонстрирующая воплощение транспортного средства 1А согласно первому аспекту изобретения. Транспортное средство 1А представляет собой четырехколесный автомобиль (легковой автомобиль), и четыре колеса 2 установлены на кузов 1а автомобиля. Четыре колеса 2 представляют собой переднее правое колесо 2FR, переднее левое колесо 2FL, заднее правое колесо 2RR и заднее левое колесо 2RL.
На Фиг.2 представлен боковой вид переднего правого колеса 2FR для иллюстрации типичной шины, а на Фиг.3 представлен его вид в горизонтальной проекции. Каждое колесо 2 включает пневматическую шину 3А и обод 4 колеса, на который установлена пневматическая шина 3А.
Как показано на Фиг.4 в увеличенном виде, пневматическая шина 3А включает протектор 3А, который вступает в контакт с поверхностью дороги, пару боковин 3b, проходящих радиально внутрь шины с обоих концов протектора 3а, борта 3с, соединенные с соответствующими боковинами 3b и размещенные на ободе 4 колеса, и каркас 3е, выполненный из слоев каркаса, которые представляют собой корды из органического волокна. Оба конца каркаса 3е загнуты вокруг неэластичных бортовых колец 3d, внедренных в борта 3с. Пневматическая шина 3А также включает слой 3f брекерного пояса из металлических кордов, расположенный снаружи каркаса 3е и с внутренней стороны от протектора 3а.
Пневматическая шина 3А по воплощению представляет собой самонесущую шину, в которой усиливающий боковой слой 3g резины с поперечным сечением по существу в форме полумесяца расположен в каждой боковине ЗЬ с внутренней стороны каркаса 3е. Резиновую смесь на основе относительно твердого каучука используют в качестве материала бокового усиливающего слоя 3g резины для предотвращения сильного ухудшения комфортности вождения при нормальном движении, для улучшения жесткости при изгибе боковины 3b и для подавления вертикального изгиба шины при движении на спущенной шине. Твердость по дюрометру типа А, в соответствии со стандартом JIS, бокового усиливающего слоя 3g резины предпочтительно составляет 60° или более и, более предпочтительно, 65° или более, и верхний предел предпочтительно составляет 95° или менее и, более предпочтительно, 90° или менее. Внутренняя оболочка с отличной воздухонепроницаемостью расположена на поверхности 3i полости шины.
Благодаря самонесущей шине, даже когда она проколота, транспортное средство не может сразу же потерять способность к движению, и транспортное средство может пройти определенное расстояние (например, приблизительно от 50 до 100 км) до безопасного места для парковки, такого как, например ближайшая бензоколонка, с высокой скоростью, например, 80 км/ч. Однако, для транспортного средства 1А по настоящему изобретению самонесущая шина не является обязательным требованием конструкции.
Углубления 13 сформированы на внешней поверхности по меньшей мере одной боковины 3b (обе боковины 3b в воплощении) пневматической шины 3А.
Для удобства, внешнюю поверхность боковины 3b определяют как область, которая видна, если смотреть на шину 3, установленную на обод 4 колеса, в ее аксиальном направлении.
«Углубления» явно отличаются от «канавок». Поскольку канавка имеет большую длину относительно ее ширины, если смотреть сверху, воздух имеет тенденцию застаиваться внутри нее. С другой стороны, углубление имеет небольшое отношение большого диаметра к малому диаметру, если смотреть сверху, и возникает преимущество в том, что меньше вероятность застаивания воздуха, в отличие от канавки. Застаивание воздуха ухудшает рассеяние тепла шины. Здесь, «большой диаметр» представляет собой длину наибольшего отрезка, который может быть проведен внутри контура, когда углубление рассматривают из бесконечности, а «малый диаметр» представляет собой длину отрезка в направлении пересечения с наибольшим отрезком.
Хотя отношение большого диаметра к малому диаметру углубления 13 не ограничено определенным образом, предпочтительно это отношение составляет 3,0 или менее, в частности, 2,0 или менее и, более предпочтительно, 1,5 или менее. Если углубление имеет форму окружности, если смотреть сверху, данное отношение составляет 1,0.
На Фиг.5 представлен увеличенный боковой вид, в котором боковина 3b шины 3 на Фиг.4 развернута в горизонтальной проекции. На Фиг.6 представлен неполный вид в перспективе боковины. На Фиг.7 представлен вид поперечного сечения, взятый по линии А-А на Фиг.5 (вид поперечного сечения, проходящий через центр углубления). Каждое углубление 13 по воплощению имеет форму поверхности в виде окружности. Форма поверхности углубления 13 означает форму контура углубления, если смотреть из бесконечности.
Как видно из Фиг.6 и 7, углубление 13 проходит внутрь шины. В соответствии с этим, площадь поверхности боковины 3b становится больше, чем когда углубления 13 отсутствуют. Углубления 13 увеличивают площадь контакта между шиной 3 и воздухом, и рассеяние тепла ускоряется.
Как показано на Фиг.7, каждое углубление 13 по воплощению включает кольцеобразную наклонную поверхность 13а и по существу плоскую нижнюю круглую поверхность 13b, которая соединена с внутренним краем наклонной поверхности 13а.
На Фиг.8 представлен вид сбоку шины 8 и штрихпунктирными линиями на Фиг.8 показано течение воздуха вокруг шины 3. Когда шины 3 вращаются и транспортное средство перемещается, воздух проходит через углубления 13. Часть воздуха протекает в углубления 13 по наклонной поверхности 13а. Когда воздух протекает в углубление 13, в потоке образуется вихрь. Другими словами, на входе в углубление 13 образуется турбулентный поток. Данный турбулентный поток эффективно способствует отводу тепла от боковины 3b в атмосферу. Таким образом, повреждение резинового элемента шины и расслаивание резиновых элементов, вызываемые нагревом, могут быть подавлены в течении длительного периода времени.
Воздух, который формирует вихревой поток, протекает по наклонной поверхности 13а и нижней поверхности 13b в углублении 13. Воздух беспрепятственно выходит из углубления 13. Таким образом, благодаря шине 3, содержащей углубления 13, сформированные на боковинах 3b, меньше вероятность застаивания воздуха, и в шине 3 лучше рассеивается тепло по сравнению с традиционной шиной, содержащей выступы на боковинах.
Хотя углубление 13 не ограничено определенным образом, предпочтительно диаметр D углубления 13 составляет 2 мм или более, более предпочтительно, 4 мм или более, еще более предпочтительно, 6 мм или более и, наиболее предпочтительно, 8 мм или более. Достаточное количество воздуха попадает в такое углубление 13 и может возникать турбулентный поток. С другой стороны, если диаметр В углубления 13 слишком большой, количество углублений ограничено. Таким образом, верхний предел предпочтительно составляет 70 мм или менее, более предпочтительно, 50 мм или менее, еще более предпочтительно, 40 мм или менее, и еще более предпочтительно, 30 мм или менее, и наиболее предпочтительно, 18 мм или менее. Диаметр некруглого углубления определяют как диаметр круглого углубления с такой же площадью, как площадь этого некруглого углубления. Углубления 13 могут включать два или более видов углублений с различными диаметрами. В данном случае, предпочтительно средний диаметр углублений находится внутри вышеуказанного диапазона.
Глубина е углубления 13 представляет собой наименьшее расстояние между самой глубокой частью углубления 13 и прямой линией 13 с, соединяющей верхние края наклонной поверхности 13а углубления 13, глубина е составляет 0,1 мм или более, предпочтительно, 0,2 мм или более, более предпочтительно, 0,3 мм или более, еще более предпочтительно, 0,5 мм или более, в частности, предпочтительно 0,7 мм или более и, наиболее предпочтительно, 1,0 мм или более. В связи с этим, возможно обеспечить углубления 13, которые увеличивают площадь поверхности и улучшают характеристики рассеяния тепла. С точки зрения толщины резины боковины 3b, глубина е углубления 13 предпочтительно составляет 4 мм или менее, более предпочтительно, 3,0 мм или менее, еще более предпочтительно, 2,0 мм или менее. Углубления 13 могут включать два или более видов углублений различной глубины.
Отношение (e/D) диаметра D к глубине е углубления 13 предпочтительно составляет 0,01 или более, но 0,5 или менее. Такое углубление 13 создает турбулентный поток в достаточной степени. Чтобы дополнительно улучшить такой эффект, отношение (e/D) предпочтительно составляет 0,03 или более и, более предпочтительно, 0,05 или более, верхний предел предпочтительно составляет 0,4 или менее и, более предпочтительно,0,3 или менее.
Как показано на Фиг.7, каждое углубление 13 имеет по существу трапецеидальное поперечное сечение. Другими словами, форма углубления 13 представляет собой круглый усеченный конус. Углубление 13 имеет большую емкость, независимо от глубины е. Таким образом, реализуют как достаточную емкость, так и небольшую глубину е. Поскольку задают небольшую глубину е, возможно сохранить достаточную толщину резины, покрывающей внешнюю поверхность боковины 3b, такой как резина боковины.
На Фиг.7 а обозначает угол наклонной поверхности 13а. Данный угол а предпочтительно составляет 10° или более, но 70° или менее. Если углубления 13 имеют угол а в данном диапазоне, обеспечивают как достаточную емкость, так и небольшую глубину е, и возможно предотвратить застаивание воздуха и сохранить беспрепятственное протекание потока воздуха. С этой точки зрения, угол а более предпочтительно составляет 20° или более, еще более предпочтительно, 25° или более, а верхний предел предпочтительно составляет 60° или менее и, более предпочтительно, 55° или менее.
На Фиг.7 d обозначает диаметр нижней поверхности 13b. Отношение (d/D) диаметра d нижней поверхности 13d к диаметру D углубления 13 предпочтительно составляет 0,40 или более, но 0,95 или менее. Если углубления 13 имеют такое отношение (d/D), обеспечивают как достаточную емкость, так и небольшую глубину е. С этой точки зрения, отношение (d/D) предпочтительно составляет 0,55 или более, более предпочтительно, 0,65 или более, а верхний предел предпочтительно составляет 0,85 или менее и, более предпочтительно, 0,80 или менее.
Емкость углублений 13 предпочтительно составляет 1,0 мм3 или более, но 400 мм3 или менее. Такое углубление 13 может создавать достаточный турбулентный поток. Чтобы улучшить этот эффект, емкость предпочтительно составляет 1,5 мм3 или более, более предпочтительно, 2,0 мм3 или более, а верхний предел предпочтительно составляет 300 мм3 или менее и, более предпочтительно, 250 мм3 или менее.
Суммарная емкость всех углублений 13 предпочтительно составляет 300 мм3 или более, но 5000000 мм3 или менее. Шина 3 с суммарной емкостью 300 мм3 или более проявляет удовлетворительную характеристику рассеяния тепла. Чтобы дополнительно улучшить данный эффект, суммарная емкость предпочтительно составляет 600 мм3 или более, более предпочтительно, 800 мм3 или более, а верхний предел предпочтительно составляет 1000000 мм3 или менее и, более предпочтительно, 500000 мм3 или менее.
Площадь углубления 13 предпочтительно составляет 3 мм2 или более, но 4000 мм2 или менее. Такое углубление может создавать достаточный турбулентный поток. Чтобы дополнительно улучшить данный эффект, площадь предпочтительно составляет 12 мм2 или более, в частности предпочтительно, 20 мм2 или более, а верхний предел предпочтительно составляет 2000 мм2 или менее и, более предпочтительно, 1300 мм2 или менее. В этом описании площадь углубления 13 означает площадь, окруженную контуром углубления 13, и когда углубление 13 имеет форму окружности, как в данном воплощении, площадь рассчитывают по следующему уравнению:
S(площадь)=(D/2)2·π
Степень заполнения углублениями 13 предпочтительно составляет 10% или более, но 85% или менее. В этом описании степень заполнения Y углублениями 13 рассчитывают по следующему уравнению:
Y(%)=(S1/S2)×100
В этом уравнении «S1» представляет собой площадь углублений 13, включенных в рассматриваемую область, a «S2» представляет собой площадь поверхности рассматриваемой области при допущении, что углубления 13 отсутствуют. Рассматриваемая область представляет собой основную область внешней поверхности боковины 3b и составляет 20% или более, но 80% или менее от высоты Н поперечного сечения шины, при измерении от базисной линии BL борта. Если степень заполнения Y углублениями 13 на внешней поверхности боковины 3b составляет 10% или более, можно сохранить достаточную характеристику рассеяния тепла. Для дополнительного улучшения этого эффекта, степень заполнения Y предпочтительно составляет 30% или более, более предпочтительно, 40% или более, а верхний предел предпочтительно составляет 80% или менее и, более предпочтительно, 75% или менее.
Как показано на Фиг.5, минимальное расстояние К между соседними углублениями 13 предпочтительно составляет 0,05 мм или более, но 20 мм или менее. Если расстояние К мало, сопротивление удару резины боковины, которая составляет внешнюю поверхность боковины 3b, ухудшается, а если расстояние К велико, эффект рассеяния тепла относительно снижается. С этой точки зрения, расстояние К более предпочтительно составляет 0,10 мм или более, еще более предпочтительно, 0,20 мм или более, а верхний предел предпочтительно составляет 15 мм или менее и, более предпочтительно, 10 мм или менее.
Общее количество углублений 13 предпочтительно составляет 50 или более, но 5000 или менее. Благодаря такому количеству, сохраняют удовлетворительную характеристику рассеяния тепла и сопротивление удару резины боковины. В частности, общее количество более предпочтительно составляет 100 или более, еще более предпочтительно, 150 или более, и верхний предел предпочтительно составляет 2000 или менее и более предпочтительно 1000 или менее. Данное количество углублений представляет собой количество углублений на одной боковине.
Не требуется, чтобы все углубления 13 имели форму окружности, и углубления 13 могут включать круглые углубления и некруглые углубления или все углубления 13 могут иметь некруглую форму. Примерами формы типичных некруглых углублений, если смотреть сверху, являются форма многоугольника, форма эллипса, форма удлиненного эллипса и/или каплевидная форма. Поскольку шина 3 вращается, направление потока воздуха относительно углублений 13, обеспеченных на ее боковине 3b, не является постоянным. Таким образом, наиболее предпочтительно, чтобы шина 3 содержала углубления 13, не имеющие направленности, т.е. углубления 13 круглой формы, если смотреть сверху, как в воплощении.
Как хорошо видно на Фиг.5, в шине 3 по воплощению углубления 13 расположены на различных уровнях и в различных рядах, зигзагообразно в продольном направлении и радиальном направлении шины. Такое расположение непрерывно в продольном направлении шины. Таким образом, шесть углублений 13 соседствуют друг с другом вокруг одного углубления 13, окружая одно углубление 13. В соответствии с расположением углублений, места возникновения турбулентного потока распределены однородно, тепло внешней поверхности боковины 3b равномерно выделяется, и обеспечивают превосходный эффект охлаждения шины. Углубления 13 могут быть расположены произвольным образом.
На Фиг.9 представлены виды поперечного сечения углублений 13 по другому воплощению. Углубление, представленное на Фиг.9(а), имеет круглую форму, и форма его поперечного сечения представляет собой дугу, образующую часть сферы с радиусом R. Чтобы сгладить поток воздуха, проходящего через углубление 13, радиус R предпочтительно составляет 3 мм или более, но 200 мм или менее.
На Фиг.9(b) также представлено круглое углубление 13, и форма его поперечного сечения включает первую изогнутую поверхность 13А с радиусом кривизны R1 и вторую изогнутую поверхность 13В с радиусом кривизны R2, непрерывно проходящую с обеих сторон первой изогнутой поверхности 13А. Первая изогнутая поверхность 13А и вторая изогнутая поверхность 13В плавно соединены друг с другом, и такой тип углубления называют углублением с двумя радиусами. Отношение (R1/R2) между радиусом кривизны R1 и радиусом кривизны R2 не ограничено определенным образом, но для сглаживания потока воздуха, проходящего через углубление 13, отношение (R1/R2) предпочтительно составляет 0,1 или более, но 0,8 или менее. Если отношение (R1/R2) углубления 13 составляет 0,1 или более, воздух течет плавно. С этой точки зрения, отношение (R1/R2) более предпочтительно составляет 0,2 или более, еще более предпочтительно, 0,3 или более, а верхний предел предпочтительно составляет 0,7 или менее и, более предпочтительно, 0,6 или менее.
Как видно из Фиг.3, обод 4 колеса включает по существу цилиндрическую область 4а обода, на которую установлена пневматическая шина, и область 4b диска, которая жестка закреплена области 4а обода или сформирована с ней как единое целое. Область 4b диска закреплена на ступице (не показана) посредством тормозного устройства 5. Тормозное устройство 5 включает тормозной диск 5а и суппорт 5b, содержащий тормозную колодку. Ступица установлена на шарнире 6 посредством подшипника или т.п. Шарнир 6 выполнен с возможностью вертикального перемещения и поворота на кузове 1а транспортного средства посредством подвесного механизма S.
Как показано на Фиг.1, транспортное средство 1А снабжено устройством 7 отслеживания давления воздуха, которое регистрирует давление воздуха в каждой шине 2. В качестве устройства 7 для отслеживания давления воздуха известны устройство прямого типа и устройство косвенного типа.
В случае устройства 7 для отслеживания давления воздуха прямого типа, датчик давления, который регистрирует давление воздуха в шине, вмонтирован в каждое колесо 2. Датчик давления в некоторых случаях скомпонован как единое целое с воздушным клапаном. Электрический сигнал, соответствующий давлению воздуха, регистрируемому датчиком давления, передается на устройство 14 управления (описанное ниже) на кузове транспортного средства посредством сигнальной линии через радио или токосъемное кольцо.
Датчик, регистрирующий скорость вращения каждого колеса 2, используют в устройстве 7 для отслеживания давления воздуха непрямого типа. Выходной сигнал датчика передается на устройство 14 управления, например, микро-ЭВМ. Путем выполнения предварительного расчета с использованием этого сигнала, определяют колесо 2, давление воздуха которого снижено. То есть, в случае устройстве 7 для отслеживания давления воздуха непрямого типа, определяют одно из четырех колес 2, давление воздуха которого снижено, из отношения скорости вращения, используя тот факт, что если давление воздуха в пневматической шине 3А снижается, ее динамический радиус вращения становится небольшим (скорость вращения снижется по сравнению с другими колесами, которые имеют нормальное давление воздуха) (см. JP 4028848 и т.п.).
Устройство для отслеживания давления воздуха непрямого типа имеет простую конструкцию, но существует проблемы в точности определения и в том, что если давление воздуха всех четырех колес снижается, снижение давление воздуха не может быть зарегистрировано. С другой стороны, устройство для отслеживания давления воздуха прямого типа не содержит недостатков устройства для отслеживания давления воздуха непрямого типа, но стоимость устройства может возрастать. Таким образом, предпочтительно использовать устройство в соответствии с обстоятельствами.
Транспортное средство 1А снабжено устройством 8 охлаждения, которое выпускает газ G для охлаждения снаружи пневматической шины 3А. В данном воплощении устройство 8 охлаждения сконструировано так, что когда давление воздуха в пневматической шине 3А снижается, устройство 8 охлаждения начинает работать. В соответствии с транспортным средством 1А по воплощении, газ G выпускается снаружи к шине 3, давление воздуха в которой снижено и, вследствие этого, повышено тепловыделение, тем самым обеспечивая отвод тепла и охлаждение шины 3. Более того, поскольку углубления 13 сформированы на внешней поверхности боковины 3b шины 3, долговечность шины 3 заметно улучшается благодаря совместному действию с устройством охлаждения.
Таким образом, в транспортном средстве по воплощению возможно подавить тепловыделение пневматической шины 3А, которая движется при низком давлении воздуха, и значительно улучшить долговечность без излишнего увеличения вертикального коэффициента упругости шины 3 (т.е. без существенного ухудшения комфортности вождения). Когда пневматическая шина 3А представляет собой самонесущую шину, как в данном воплощении, возможно заметно увеличить дистанцию пробега на спущенной шине и/или скорость движения на спущенной шине.
Более конкретно, как показано на Фиг.1, устройство 8 охлаждения по воплощению содержит воздуховод 9. Воздуховод 9 на одном конце снабжен отверстием 9i для отбора воздуха, в которое поступает воздух, а на другом конце, выпускными отверстиями 9о, через которые выходит воздух. Устройство 8 охлаждения также включает переключатель 10, который обеспечивает выпуск по меньшей мере части воздушного потока через воздуховод 9 к пневматической шине 3А, когда давление воздуха в пневматической шине 3А снижено. Устройство 8 охлаждения также включает устройство 14 управления, которое управляет переключателем 10.
Как показано на Фиг.1, отверстие 9i для отбора воздуха воздуховода 9 расположено на передней решетке радиатора или под капотом (не показано) транспортного средства 1А так, что отверстие 9i для отбора воздуха открыто спереди. В связи с этим, возможен естественный забор воздуха отверстием 9i для отбора воздуха благодаря движению транспортного средства, без приведения в действие вентилятора или т.п. Также не возникает проблем, даже если вентилятор работает. Предпочтительно отверстие 9i для отбора воздуха снабжено воздушным фильтром f или т.п., для предотвращения попадания посторонних предметов в воздуховод 9.
Воздуховод 9 по воплощению разветвляется на четыре трубки ниже по потоку от отверстия 9i для отбора воздуха, и ответвленные трубки 9а-9d проходят в места, расположенные вблизи четырех колес 2. Выпускные отверстия 9о, через которые выходит воздух, поступающий по воздуховоду 9, расположены на нижнем конце ответвленных трубок 9а-9d. В данном воплощении, как показано на Фиг.3, части ответвленных трубок 9а-9в вблизи выпускного отверстия сформированы в виде гибких участков 22, которые могут изгибаться и деформироваться.
Как показано на Фиг.2 и 3, переключатель 10 по воплощению включает привод 11 с прямолинейным типом перемещения. Различные типы приводов могут быть использованы в качестве привода 11, такие как привод с использованием давления текучей среды и привод, который преобразует вращательное движение двигателя в прямолинейное движение.
Привод 11 включает цилиндрическое тело 11а, закрепленное на шасси кузова 1а транспортного средства, так чтобы привод 11 не сталкивался с колпаком 19 колесной арки и подвесным механизмом S. Привод 11 также включает шатун 11b, который может выступать и возвращаться обратно в корпус 11а. В данном воплощении, привод 11 установлен так, что шатун 11b перемещается в продольном направлении кузова 1а транспортного средства. Конечно, конкретный способ установки может быть различным образом модифицирован. Конец шатуна 11b прикреплен к участку воздуховода 9 вблизи выпускного отверстия 9о посредством соединительного элемента 12.
Привод 11 находится в положении, когда его шатун 11b возвращен в исходное положение. В этот момент, выпускное отверстие 9о воздуховода 9 расположено в положении А, направленном на тормозное устройство. Более конкретно, выпускное отверстие 9о расположено так, что центральная ось CL выпускного отверстия 9о пересекается с поверхностью тормозного диска 5а тормозного устройства 5 (по существу под прямым углом в воплощении).
С другой стороны, как показано пунктирной линией на Фиг.3, если шатун 11b привода 11 выдвигается, возможно перемещать выпускное отверстие 9о воздуховода 9 и располагать выпускное отверстие 9о в положении В, направленном к пневматической шине 3А. Более конкретно, центральная ось CL выпускного отверстия 9о расположена так, что она пересекается с внутренней боковиной 3b пневматической шины 3А. То есть, воздух выходит из выпускного отверстия 9о устройства 8 охлаждения в направлении к углублениям 13 боковины 3b.
Когда транспортное средство движется при низком давлении воздуха или транспортное средство движется на спущенной шине, область шины 3, расположенная с внутренней стороны транспортного средства относительно экватору С шины, может выделять больше тепла, вследствие влияния основной центровки колеса. Таким образом, предпочтительно выпускать воздух из выпускного отверстия 9о в область пневматической шины 3А, расположенную с внутренней стороны транспортного средства по сравнению с экватором С шины, и в направлении углублений 13.
Также возможно обеспечение выпускного отверстия 9о в верхней области пневматической шины 3А и выпускать воздух к протектору 3а. Множество выпускных отверстий 9о может быть расположено в каждой ответвленной трубе, и воздух можно подавать к протектору 3а и боковине 3b одновременно, для более эффективного охлаждения пневматической шины 3А.
Как показано на Фиг.1, детектирующий сигнал устройства 7 для отслеживания давления воздуха, расположенного на каждом колесе 2, поступает к устройству 14 управления. Устройство 14 управления определяет и иденфицирует как шину с низким давлением воздуха или спущенную шину, пневматическую шину 3А, давление воздуха которой становится ниже, чем заранее заданная величина, исходя из входного детектирующего сигнала; устройство 14 управления управляет переключателем 10 этой шины и обеспечивает выпуск по меньшей мере части воздуха из воздуховода 9 к пневматической шине 3А.
Действие устройства 8 охлаждения по воплощению вышеуказанной конфигурации описано далее.
Сначала, когда колеса 2 транспортного средства 1А обычно движутся при соответствующем давлении Р2 воздуха, предполагают, что тепло, выделяющееся в шине 3, не влияет на долговечность. Таким образом, в таком состоянии, устройство 14 управления специально не управляет переключателем 10. Таким образом, воздух, забираемый отверстием 9i для отбора воздуха воздуховода 9, поступает к тормозным устройствам 5 колес 2 через ответвленные трубки 9a-9d. В связи с этим, тормозные устройства 5 охлаждаются, и их тормозное действие улучшается.
Затем, когда переднее правое колесо 2FR наезжает на гвоздь и давление воздуха в пневматической шине 3А переднего правого колеса 2FR снижается, например, до давления Р1 воздуха, устройство 14 управления определяет, что давление воздуха в пневматической шине 3А переднего правого колеса 2FR становится ниже, чем заранее заданное давление воздуха, исходя из входного детектирующего сигнала устройства 7 для отслеживания давления воздуха, и устройство 14 управления выдает управляющий сигнал на переключатель 10, обеспечивая выдвижение шатуна 11b. В связи с этим, как показано пунктирной линией на Фиг.3, выпускное отверстие 9о ответвленной трубки 9а переходит в положение В, направленное к боковине 3b пневматической шины 3А. Таким образом, в ходе движения транспортного средства 1А, возможна подача всего воздуха, проходящего через ответвленную трубку 9а, к боковине 3b пневматической шины 3А с низким