JP6007473B2 - タイヤ／ホイール組立体 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤ／ホイール組立体に関し、さらに詳しくは、タイヤおよびホイール周りの空気流を改善するタイヤ／ホイール組立体に関するものである。

空気入りタイヤは、車両と連結するホイールに対して組み立てられることで、タイヤ／ホイール組立体となる。例えば、特許文献１は、両側のタイヤ側面の内の少なくとも車両外側の、サイドウォール部からビード部にかけて、回転軸に対して垂直な面に略平行な面が設けられていることを特徴とする車両用タイヤと、車両用タイヤに取り付けられたホイールとが記載されている。

また、特許文献２には、車両用ホイールに空気入りタイヤが組み付けられた状態において、本体部の少なくとも一部の表面となる部分に本体部から所定方向に向けて突出する突出部を備えたホイールを備えるタイヤ／ホイール組立体が記載されている。特許文献３には車軸に連結されタイヤが装着されたホイールと、ホイールに取付けられ、ホイールに対してホイール軸回りに相対回転可能とされたホイールキャップと、ホイールキャップの車幅方向外側壁部に車両上下方向に分散配置され、車幅方向外側壁部に沿って車両前方側から車両後方側へ流れる空気流を整流する複数の整流手段と、を備えるタイヤ／ホイール組立体が記載されている。

特開２０１０−２７４８０９号公報 特開２０１０−６１３５号公報 特開２００８−１３００号公報

上述した特許文献２に示すタイヤ／ホイール組立体は、タイヤが装着されるホイールの車両装着時の外側となる表面に突出部を設けることで、突出部を乗り越える空気流を発生させることができる。これにより、空気入りタイヤの周りの空気を調整することができ、タイヤの温度上昇を抑制することができる。

また、特許文献３に記載のタイヤ／ホイール組立体は、回転しないホイールキャップに整流手段を設けることで、タイヤ周りの空気流を整流することができ、空気抵抗を低減することができる。

しかしながら、ホイールキャップをホイール軸周りに相対回転可能とする構成は、構造が複雑になる。また、特許文献３に記載の装置でも整流の効果（空気流の改善効果）が不十分である場合がある。また、特許文献２に記載されているようにホイールに突出部を設けたり、タイヤのサイドウォール部に突起部を設けたりすることでも空気流を整流することができるが効果が不十分な場合がある。

この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、タイヤおよびホイール周りの空気流を改善することができるタイヤ／ホイール組立体を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のタイヤ／ホイール組立体は、車両に連結する連結部を備えるホイールと、前記ホイールの外周に装着される空気入りタイヤと、を有し、前記空気入りタイヤは、車両外側となるタイヤサイド部に多数のタイヤ凹部を有し、前記ホイールは、車両外側となる表面に多数のホイール凸部を有することを特徴とする。

タイヤ／ホイール組立体は、上記構成により、車両外側の表面（空気入りタイヤおよびホイールの車両外側の表面）で好適な乱流を発生させることができ、単に凸部や凹部を設ける面積を大きくする以上に空力性能を飛躍的に向上させることができる。

ここで、前記ホイールは、前記車両と連結する連結部と、前記連結部に固定されかつ前記車両外側の表面に露出する表面が円板形状であり、車両外側となる表面を構成するホイールディスクと、を有し、前記ホイール凸部は、前記ホイールディスクに形成されていることが好ましい。ホイールディスクを設けることで、車両外側の表面から組立体の内側に空気が流れることを抑制でき、空力性能をより向上させることができる。

また、前記タイヤ凹部は、タイヤ周方向において一部の角度範囲に配置されており、前記ホイール凸部は、少なくとも前記タイヤ凹部が形成されていない角度範囲の全域に配置されていることが好ましい。これにより、空力性能を向上させることができる。

また、前記タイヤ凹部は、タイヤ径方向に列状に形成された多数の凹部列を構成し、前記凹部列は、タイヤ周方向に間隔をおいて配置されていることが好ましい。これにより、好適に乱流を発生させることができ、空力性能を向上させることができる。

また、前記凹部列は、前記ホイール凸部の中心線を径方向外側に延長させた線上に中心線が重なる位置に配置されていることが好ましい。これにより、好適に乱流を発生させることができ、空力性能を向上させることができる。

また、前記凹部列は、前記タイヤ凹部の前記タイヤサイド部の表面における開口の面積および前記タイヤサイド部の表面からの深さの少なくとも一方がタイヤ径方向の位置に応じて変化することが好ましい。これにより、好適に空気抵抗をより好適に低減することができ、空力性能を向上させることができる。

また、前記タイヤ凹部は、前記タイヤサイド部の表面からの深さが０．５［ｍｍ］以上５．０［ｍｍ］以下とされていることが好ましい。これにより、好適に乱流を発生させることができ、空力性能を向上させることができる。

また、前記タイヤ凹部は、前記タイヤサイド部の表面における最大径が１．０［ｍｍ］以上８．０［ｍｍ］以下とされていることが好ましい。これにより、好適に乱流を発生させることができ、空力性能を向上させることができる。

また、前記タイヤ凹部は、少なくとも一部が、前記空気入りタイヤのタイヤ断面幅が最大となる位置からタイヤ径方向の外側に向かって、少なくともタイヤ断面高さの１０％以上離れた位置に配置されていることが好ましい。これにより、全体の空気抵抗を効率的に低減することができる。

また、前記ホイール凸部は、前記車両外側の表面に露出する表面から突出する高さが０．５［ｍｍ］以上１０［ｍｍ］以下とされていることが好ましい。これにより、空気抵抗を顕著に低減でき、空力性能を向上させることができる。

また、前記ホイール凸部は、タイヤ径方向に長手状に形成され、かつタイヤ周方向に間隔をおいて配置されていることが好ましい。これにより、好適に乱流を発生させることができ、空力性能を向上させることができる。

また、前記ホイール凸部は、少なくとも一部が、タイヤ径方向において、前記空気入りタイヤが装着されるリム部のタイヤ径方向の外側端部からタイヤ回転軸までの距離をＤ_１とした場合、前記リム部のタイヤ径方向の外側端部から当該外側端部を基点としてタイヤ径方向内側に０．１Ｄ_１移動した位置までの領域に配置されていることが好ましい。これにより、全体の空気抵抗を効率的に低減することができる。

また、タイヤ幅方向において、前記空気入りタイヤのタイヤ赤道面から前記空気入りタイヤの車両外側の端部までの距離をＬ_１とし、タイヤ幅方向における前記空気入りタイヤのタイヤ赤道面から前記ホイールの車両外側の端部までの距離をＬ_２とした場合、前記距離Ｌ_１と距離Ｌ_２とは、Ｌ_２≦Ｌ_１の関係を満たすことが好ましい。これにより、全体の空気抵抗を効率的に低減することができる。

本発明に係るタイヤ／ホイール組立体は、タイヤおよびホイール周りの空気流を改善することができ、燃費を向上させることができる。

図１は、本実施形態に係るタイヤ／ホイール組立体を示す斜視図である。 図２は、図１に示すタイヤ／ホイール組立体の子午断面図である。 図３は、図１に示す空気入りタイヤの子午断面図である。 図４は、本実施形態に係る空気入りタイヤを車両外側から視た一部外観図である。 図５は、本実施形態に係るホイールを車両外側から視た一部外観図である。 図６は、他の実施形態に係るタイヤ／ホイール組立体を示す斜視図である。 図７は、図６に示すタイヤ／ホイール組立体の子午断面図である。 図８は、他の実施形態に係るホイールを車両外側から視た一部外観図である。 図９は、タイヤ／ホイール組立体の周囲を流れる空気の流れの一例を示す説明図である。 図１０Ａは、タイヤ／ホイール組立体の周囲を流れる空気の流れの一例を車両外側から示す説明図である。 図１０Ｂは、タイヤ／ホイール組立体の周囲を流れる空気の流れの一例を車両上側から示す説明図である。 図１１Ａは、比較対象のタイヤ／ホイール組立体の周囲を流れる空気の流れの一例を車両外側から示す説明図である。 図１１Ｂは、比較対象のタイヤ／ホイール組立体の周囲を流れる空気の流れの一例を車両上側から示す説明図である。 図１２Ａは、他の実施形態のタイヤ／ホイール組立体を車両外側から視た一部外観図である。 図１２Ｂは、他の実施形態のタイヤ／ホイール組立体を車両外側から視た一部外観図である。 図１２Ｃは、他の実施形態のタイヤ／ホイール組立体を車両外側から視た一部外観図である。 図１３Ａは、ホイール凸部の一例の断面図である。 図１３Ｂは、ホイール凸部の一例の断面図である。 図１３Ｃは、ホイール凸部の一例の断面図である。 図１３Ｄは、ホイール凸部の一例の断面図である。 図１４Ａは、規定の範囲の高さの凸部付近における空気の流れを示す説明図である。 図１４Ｂは、規定の範囲以下の高さの凸部付近における空気の流れを示す説明図である。 図１４Ｃは、規定の範囲以上の高さの凸部付近における空気の流れを示す説明図である。 図１５Ａは、タイヤ凹部の一例の断面図である。 図１５Ｂは、タイヤ凹部の一例の断面図である。 図１５Ｃは、タイヤ凹部の一例の断面図である。 図１５Ｄは、タイヤ凹部の一例の断面図である。 図１５Ｅは、タイヤ凹部の一例の断面図である。 図１５Ｆは、タイヤ凹部の一例の断面図である。 図１６は、他の実施形態のタイヤ／ホイール組立体を車両外側から視た一部外観図である。 図１７は、他の実施形態のタイヤ／ホイール組立体を車両外側から視た一部外観図である。 図１８は、他の実施形態のタイヤ／ホイール組立体を車両外側から視た外観図である。 図１９は、他の実施形態のタイヤ／ホイール組立体を車両外側から視た外観図である。 図２０は、他の実施形態のタイヤ／ホイール組立体を車両外側から視た外観図である。 図２１は、他の実施形態のタイヤ／ホイール組立体を車両外側から視た外観図である。 図２２は、他の実施形態のタイヤ／ホイール組立体を車両外側から視た外観図である。 図２３は、他の実施形態のタイヤ／ホイール組立体を車両外側から視た外観図である。

以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施の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、この実施の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。

図１は、本実施形態に係るタイヤ／ホイール組立体を示す斜視図である。図２は、図１に示すタイヤ／ホイール組立体の子午断面図である。図３は、図１に示す空気入りタイヤの子午断面図である。図４は、本実施形態に係る空気入りタイヤを車両外側から視た一部外観図である。図５は、本実施形態に係るホイールを車両外側から視た一部外観図である。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（図示せず）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から離れる側をいう。また、タイヤ周方向とは、前記回転軸を中心軸とする周り方向をいう。また、タイヤ幅方向とは、前記回転軸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の回転軸に直交すると共に、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。本実施の形態では、タイヤ赤道線にタイヤ赤道面と同じ符号「ＣＬ」を付す。

タイヤ／ホイール組立体１００は、図１および図２に示すように、空気入りタイヤ１と、ホイール１０２と、を含む。空気入りタイヤ（以下単に「タイヤ」ともいう。）１は、いわゆる空気入りタイヤである。タイヤ１に内部に充填される気体は、空気に限定されるものではない。

本実施の形態の空気入りタイヤ１は、図１から図３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。空気入りタイヤ１は、使用にあたって、それぞれのビード部５が、ホイール１０２のリム部１０４に嵌合する。そして、空気入りタイヤ１とホイール１０２（より具体的にはホイール１０２のリム部１０４）とで囲まれるタイヤ内空間１ＩＳに気体（空気や窒素）が充填される。

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（本実施の形態では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。

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。

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（例えば８５度〜９５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。

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度〜３０度）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。

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度）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３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。

また、本実施の形態の空気入りタイヤ１は、車両（図示せず）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。以下、車両に装着した場合に車両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。なお、車両内側および車両外側の指定は、車両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、車両の内側（車両内側）および外側（車両外側）に対する向きが指定される。

空気入りタイヤ１は、図３に示すように、車両外側のタイヤサイド部Ｓにおいて、当該タイヤサイド部Ｓの面よりタイヤの内側に凹んだタイヤ凹部９が多数設けられている。ここで、タイヤサイド部Ｓとは、図３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Ｌからタイヤ径方向外側の範囲で一様の連続する面をいう。つまり、タイヤ凹部９は、タイヤサイド部Ｓの表面から車両内側に凹んだ形状であり、図３に示すようにタイヤ幅方向に直交する面において、他の部分との境界線が閉じられた一本の線となる。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Ｌ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。

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。

タイヤ凹部９は、例えば、図３および図４に示すように、タイヤサイド部Ｓ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。本実施形態のタイヤ凹部９は、タイヤ径方向およびタイヤ周方向にそれぞれ列状に配置されている。ここで、空気入りタイヤ１は、多数のタイヤ凹部９のうち、タイヤ径方向に列状に配置された複数のタイヤ凹部９で１つの凹部列３０が構成される。また、空気入りタイヤ１は、多数のタイヤ凹部９がタイヤ周方向に列状に配置されているため、凹部列３０がタイヤ周方向に並んで配置されている構成となる。

また、本実施形態の空気入りタイヤ１は、車両内側のタイヤサイド部に凹凸を設けない構成としたが、車両内側のタイヤサイド部の形態については特に限定されない。本実施形態の空気入りタイヤ１は、車両内側のタイヤサイド部に車両外側のタイヤサイド部と同様にタイヤ凹部を設けてもよいし，凸部を設けてもよい。

次に、ホイール１０２について説明する。ホイール１０２は、タイヤ１が取り付けられる。ホイール１０２は、リム部１０４と、スポーク１０６と、ハブ１０７と、ホイール凸部１２０と、を有する。リム部１０４は、円筒形状の構造体である。リム部１０４は、中心軸（Ｚｒ軸）と平行な方向（幅方向）における両側に、タイヤ１が有するそれぞれのビード部２Ｂ、２Ｂと嵌合するタイヤ嵌合部１０５Ｂ、１０５Ｂを有する。

スポーク１０６は、タイヤ径方向に延在する棒状の部材であり、タイヤ径方向外側の端部がリム部１０４と連結し、タイヤ径方向内側の端部がハブ１０７と連結している。スポーク１０６は、タイヤ周方向に所定間隔を置いて配置されている。

ハブ１０７は、ホイール１０２の中心部に配置されるとともに、車両の車軸に取り付けられる。ハブ１０７は、複数のスポーク１０６によってリム部１０４と連結される。ハブ１０７と車両の車軸とは、ボルトとナットを有する締結部材１１２で連結されている。締結部材１１２は、ボルトが車軸に取り付けられている。なお、締結部材１１２の構成はこれに限定されない。これにより、ハブ１０７は、車軸と一体で回転する。なお、ハブ１０７と車軸との連結方向は、予め決定された１つの方向である。これにより、ホイール１０２は、車両外側の面と車両内側の面が決まった構造となる。なお、ホイール１０２は、車軸と接する面が車両内側の面となり、車軸と接する面とは反対側の面が車両外側の面となる。

ホイール１０２は、図２に示すように、スポーク１０６の車両外側の表面において、当該スポーク１０６の表面よりホイールの外側に突出するホイール凸部１２０が多数設けられている。ここで、スポーク１０６の表面とは、図２において、車両外側に露出している一様で連続する面（つまり繋がっている１つの面）である。つまり、ホイール凸部１２０は、スポーク１０６の表面から車両外側に突出した形状であり、図５に示すようにタイヤ幅方向に直交する面において、他の部分との境界線が閉じられた一本の線となる。

ホイール凸部１２０は、例えば、図２に示すように、スポーク１０６の車両外側の表面において、タイヤ径方向に長手状に形成された突条として形成され、かつ、図５に示すようにタイヤ周方向に所定間隔をおいて配置されている。なお、ホイール凸部１２０は、スポーク１０６と同一の材料で形成しても、スポーク１０６とは別材料で形成してもよい。また、ホイール凸部１２０は、金型成型でスポーク１０６等のホイールの他の部材と一体で形成してもよいし、スポーク１０６とは別体で形成してスポーク１０６に貼り付けてもよい。

本実施形態のタイヤ／ホイール組立体１００は、ホイール１０２のリム部１０４とハブ１０７とを複数のスポーク１０６で連結する構造であるが、ホイール１０２はこのような構造に限定されるものではない。例えば、複数のスポーク１０６に代えて、リム部１０４の内周部に一枚の円板を取り付けるとともに、前記円板を車軸に取り付ける構造としてもよい。この構造は、スポーク１０６及びハブ１０７の機能を、前記円板が実現する。また、タイヤ／ホイール組立体は、ホイールの車両外側の面にホイールディスク、ホイールカバー、ホイールキャップを配置してもよい。

次に、図６から図８を用いて、タイヤ／ホイール組立体の他の実施形態を説明する。図６は、他の実施形態に係るタイヤ／ホイール組立体を示す斜視図である。図７は、図６に示すタイヤ／ホイール組立体の子午断面図である。図８は、他の実施形態に係るホイールを車両外側から視た一部外観図である。図６および図７に示すタイヤ／ホイール組立体２００は、空気入りタイヤ２０１とホイール２０２とを有する。

空気入りタイヤ２０１は、車両内側のタイヤサイド部Ｓにもタイヤ凹部２０９を備えている点を除いて他の構成は空気入りタイヤ１と同様である。空気入りタイヤ１と同様の構成については説明を省略する。

ここで、タイヤ凹部２０９は、配置されている位置が車両内側のタイヤサイド部Ｓである点以外の基本的な構成は、タイヤ凹部９と同様である。タイヤ凹部２０９は、タイヤサイド部Ｓの範囲において、タイヤ径方向に長手状に形成されたゴム材（タイヤサイド部Ｓ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配置されている。

ホイール２０２は、ホイールディスク（ホイールカバー、ホイールキャップ）２１０を備える点、また、ホイール凸部２２０がスポーク１０６ではなくホイールディスク２１０に形成されている点以外は、基本的にホイール１０２と同様の構成である。ホイール１０２と同様の構成については、説明を省略する。

ホイールディスク（ホイールカバー、ホイールキャップ）２１０は、スポーク１０６の車両外側に配置された円板状の部材であり、タイヤ径方向の中心側のハブ１０７と対面する領域に開口が形成されている。つまりホイールディスク２１０は、中心に円形の穴が開いた円板である。ホイールディスク２１０は、スポーク１０６およびハブ１０７に固定され、スポーク１０６、ハブ１０７とともに回転する。本実施形態のホイールディスク２１０は、開口を備える形状としたが、ホイール２０２の車両外側の全面を覆う形状、例えば、開口がない円板形状としてもよい。

ホイール２０２は、図７に示すように、ホイールディスク２１０の車両外側の表面において、当該ホイールディスク２１０の表面よりタイヤの外側に突出するホイール凸部２２０が多数設けられている。ここで、ホイールディスク２１０の表面とは、図７において、車両外側に露出している一様で連続する面（つまり繋がっている１つの面）である。つまり、ホイール凸部２２０は、ホイールディスク２１０の表面から車両外側に突出した形状であり、図８に示すようにタイヤ幅方向に直交する面において、他の部分との境界線が閉じられた一本の線となる。

ホイール凸部２２０は、例えば、図７に示すように、ホイールディスク２１０の表面において、タイヤ径方向に長手状に形成された突条として形成され、かつ、図８に示すようにタイヤ周方向に所定間隔をおいて配置されている。なお、ホイール凸部２２０は、ホイールディスク２１０と同一の材料で形成しても、ホイールディスク２１０とは別材料で形成してもよい。また、ホイール凸部２２０は、金型成型でホイールディスク２１０と一体で形成してもよいし、ホイールディスク２１０とは別体で形成してホイールディスク２１０に貼り付けてもよい。

次に、図９から図１１Ｂを用いてタイヤ／ホイール組立体２００についてより詳細に説明する。なお、図９から図１０Ｂでは、タイヤ／ホイール組立体２００を用いて説明するが、タイヤ／ホイール組立体１００の場合も同様である。ここで、図９は、タイヤ／ホイール組立体の周囲を流れる空気の流れの一例を示す説明図である。図１０Ａは、タイヤ／ホイール組立体の周囲を流れる空気の流れの一例を車両外側から示す説明図である。図１０Ｂは、タイヤ／ホイール組立体の周囲を流れる空気の流れの一例を車両上側から示す説明図である。図１１Ａは、比較対象のタイヤ／ホイール組立体の周囲を流れる空気の流れの一例を車両外側から示す説明図である。図１１Ｂは、比較対象のタイヤ／ホイール組立体の周囲を流れる空気の流れの一例を車両上側から示す説明図である。また、図９から図１０Ｂに示すタイヤ／ホイール組立体２００と図１１Ａおよび図１１Ｂに示すタイヤ／ホイール組立体２５０とは、いずれも車両の左輪として装着されたタイヤ／ホイール組立体である。また、図９から図１１Ｂにおいて、Ｘ方向は、タイヤ／ホイール組立体の進行方向に平行な方向であり、タイヤ／ホイール組立体の進行方向が正となる。Ｙ方向は、タイヤ幅方向である。Ｚ方向は、空気入りタイヤが設置する路面に直交する方向である。

図９に示すように、タイヤ／ホイール組立体２００は、走行することで、タイヤ／ホイール組立体２００と周囲の空気が相対的に移動するため、タイヤ／ホイール組立体２００に対して、走行方向前方から後方に向かう空気流２３０が発生する。空気流（空気層）２３０は、タイヤ／ホイール組立体２００のトレッド部の進行方向前方の部分で構成される剥離領域２３２でタイヤ幅方向に分かれ、タイヤ／ホイール組立体２００の側面（車両外側の面および車両内側の面）に回り込む。

タイヤ／ホイール組立体２００の車両外側の側面に回りこんだ空気流２３０は、図１０Ａおよび図１０Ｂに示すように、空気入りタイヤ２０１に形成されたタイヤ凹部９によりタイヤ／ホイール組立体２００の近傍に形成された乱流２３４を形成する。空気流２３０は、乱流２３４が形成されることによりタイヤ／ホイール組立体２００の近傍において側面に沿って流れやすい状態となる。これにより、タイヤ／ホイール組立体２００は、剥離領域２３２から剥離した空気流２３０をそのままタイヤ／ホイール組立体２００の側面（バットレス）の付近にとどめることができる。

また、タイヤ／ホイール組立体２００の側面の空気入りタイヤ２０１の周辺部を通過した空気流２３０は、ホイール２０２に形成されたホイール凸部２２０により、空気流２３０がホイール凸部２２０の付近に留まり、タイヤ／ホイール組立体２００の近傍に形成された乱流２３４を形成する。空気流２３０は、乱流２３４が形成されることによりタイヤ／ホイール組立体２００の近傍において側面に沿って流れやすい状態となる。これにより、タイヤ／ホイール組立体２００は、剥離領域２３２から剥離した空気流２３０をそのままタイヤ／ホイール組立体２００の側面（ホイール２０２）の付近にとどめることができる。また、タイヤ／ホイール組立体２００は、空気流２３０をホイール付近に留まらせることで、空気抵抗の低減効果を非常に大きくすることができる。

また、タイヤ／ホイール組立体２００の車両内側の側面に回りこんだ空気流２３０は、空気入りタイヤ２０１に形成されたタイヤ凹部２０９によりタイヤ／ホイール組立体２００の近傍に形成された乱流２３４を形成する。空気流２３０は、乱流２３４が形成されることによりタイヤ／ホイール組立体２００の近傍において車両内側の側面に沿って流れやすい状態となる。これにより、タイヤ／ホイール組立体２００は、剥離領域２３２から剥離した空気流２３０をそのままタイヤ／ホイール組立体２００の側面（バットレス）の付近にとどめることができる。

このように、タイヤ／ホイール組立体２００は、タイヤ／ホイール組立体２００の周囲に乱流境界層が発生し、車両外側では、タイヤ／ホイール組立体２００の車両外側を通過する空気の膨らみが抑制されるとともに、車両内側では、タイヤ／ホイール組立体２００の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。この結果、タイヤ／ホイール組立体２００は、通過する空気の広がりが抑えられ、タイヤ後方の剥離領域２３６を小さくすることができる。

ここで、図１１Ａおよび図１１Ｂに示すようにタイヤ／ホイール組立体２５０は、車両外側の側面にタイヤ凹部およびホイール凸部のいずれも配置していない。つまり、タイヤ／ホイール組立体２５０は、車両外側の側面にタイヤ凹部を備えていない空気入りタイヤ２５１および車両外側にホイール凸部を備えていないホイール２５２を有する。タイヤ／ホイール組立体２５０の車両外側の側面に回りこんだ空気流２７０は、図１１Ａおよび図１１Ｂに示すように、空気抵抗を低減する機構が設けられていないため、空気流２７０が、車両外側の側面から剥がれやすくなり、タイヤ／ホイール組立体２５０の側面から徐々に離れる方向に流れる。つまり、空気流２７０は、タイヤ／ホイール組立体２５０の側面から剥れる。この結果、タイヤ／ホイール組立体２５０は、通過する空気の広がり、タイヤ後方の剥離領域２７６が大きくなる。

以上より、タイヤ／ホイール組立体２００は、車両外側の側面にタイヤ凹部９およびホイール凸部２２０を設けることで、車両の空気抵抗を低減して、燃費のさらなる向上を図ることが可能になる。より具体的には、タイヤ／ホイール組立体２００は、タイヤ凹部９とホイール凸部２２０を設けることで、タイヤ凹部９とホイール凸部２２０の両方を設けない場合よりもタイヤ／ホイール組立体２００（の空気入りタイヤおよびホイール）の周りの空気をより適切に整流することができる。さらに、タイヤ／ホイール組立体２００は、タイヤ凹部９とホイール凸部２２０を設けることで、タイヤ凹部９とホイール凸部２２０の一方のみを設ける場合に比べて、タイヤ径方向の一定の範囲に凸部と凹部を形成できるため、タイヤ／ホイール組立体２００の車両外側の表面（空気入りタイヤおよびホイールの車両外側の表面）で好適な乱流を発生させることができ、単に凸部と凹部を設ける面積を大きくする以上に空力性能を飛躍的に向上させることができる。また、タイヤ／ホイール組立体２００は、車両内側の側面にタイヤ凹部２０９を設けることで、車両の空気抵抗を低減して、燃費のさらなる向上を図ることが可能になる。

また、タイヤ／ホイール組立体２００は、空気入りタイヤ２０１にタイヤ凹部９、２０９を設けることによって、空気入りタイヤ２０１のゴムボリュームを減らすことができ、熱の発生を抑制しつつ空気の乱流化によって排熱性を向上して、タイヤ発熱や温度上昇を抑えることが可能になる。

なお、上記図９から図１０Ｂでは、タイヤ／ホイール組立体２００を用いて説明をしたが、タイヤ／ホイール組立体１００も同様の効果を得ることができる。なお、タイヤ／ホイール組立体１００は、タイヤ／ホイール組立体２００と同様に車両内側にもタイヤ凹部を設けてもよい。

また、本実施形態のタイヤ／ホイール組立体１００、２００は、空気入りタイヤ１、２０１の複数のタイヤ凹部９が、タイヤ径方向に列状に配置された凹部列３０となり、かつ凹部列３０がタイヤ周方向に間隔をおいて配置されている。このタイヤ／ホイール組立体１００、２００によれば、タイヤ径方向に列状に形成された凹み（ディンプル）によって空気をより乱流化させ、かつ周方向に配置されていることによって空気を効率よく乱流化させる。この結果、空気の乱流化の効果を顕著に得ることが可能になる。

また、本実施形態のタイヤ／ホイール組立体１００、２００は、ホイール１０２、２０２のホイール凸部１２０、２２０が、タイヤ径方向に長手状に（いわゆるフィン形状で）形成され、かつタイヤ周方向に間隔をおいて配置されている。このタイヤ／ホイール組立体１００、２００によれば、タイヤ径方向に長手状に形成された突条によって空気をより乱流化させ、かつ周方向に配置されていることによって空気を効率よく乱流化させる。この結果、空気の乱流化の効果を顕著に得ることが可能になる。

また、タイヤ／ホイール組立体２００は、ホイール２０２の車両外側の面にホイールディスク２１０を備えることで、ホイール２０２の表面に空洞が露出していない形状とすることができ、タイヤの空力性能をより高くすることができる。つまり、タイヤ／ホイール組立体２００は、ホイールディスク２１０により、車両外側を流れる空気がタイヤ／ホイール組立体２００の内部に流れ込むことを抑制することができる。これにより、空気流の乱れをより少なくすることができ、車両の空気抵抗を低減させ、空力性能を向上させることができる。なお、タイヤ／ホイール組立体は、ホイールの車両外側の面に空洞（タイヤ／ホイール組立体の車両内側）に繋がる開口がない形状であればよく、ホイールディスクを設けずにスポークの形状を空洞がない形状とすることでも同様の効果を得ることができる。

なお、タイヤ／ホイール組立体のホイールの車両外側に露出する部分の形状は、上記実施形態に限定されず、種々の形状とすることができる。また、ホイールの車両外側の表面は、スポーク１０６が露出する形状でも、ホイールディスク２１０が露出する形状でもよい。また、露出する部分は、曲面でも平面でもよい。なお、上述したように、車両外側に露出する部分をホイールディスク２１０のように１つの面とすることで、空力性能をより向上させることができる。

次に、図２、図３および図７を用いて、タイヤ凹部９、２０９とホイール凸部１２０、２２０の配置位置の好適な範囲について説明する。本実施形態のタイヤ／ホイール組立体１００、２００は、タイヤ凹部９の少なくとも一部が、空気入りタイヤ１、２０１のタイヤ断面幅が最大となる位置（最大断面幅Ｌ_３となる位置）からタイヤ径方向の外側に向かって、少なくともタイヤ断面高さの１０％以上離れた位置に配置されていることが好ましい。つまり、空気入りタイヤ１、２０１のタイヤ断面高さをｄ_１とした場合、タイヤ凹部９は、タイヤ断面幅が最大となる位置からタイヤ断面高さｄ_１の１０％となる高さｄ_２に含まれる領域のタイヤ径方向外側の端部よりもタイヤ径方向外側の高さｄ_３に含まれる領域に少なくとも一部を形成することが好ましい。

空気入りタイヤ１、２０１は、このように高さｄ_３の領域にタイヤ凹部９の少なくとも一部を配置することで、空気入りタイヤ１、２０１のタイヤサイド部Ｓ内で、走行時に空気抵抗を受けやすく、かつ、回転速度が相対的に速くなる領域にタイヤ凹部９を設けることができる。これにより、走行時にバットレス付近の乱流剥離のポイントをタイヤ後方へずらすことができ、タイヤ全体の空気抵抗を低減することができる。

また、ホイール１０２、２０２は、ホイール凸部１２０、２２０の少なくとも一部を、タイヤ径方向において、空気入りタイヤが装着されるリム部１０４のタイヤ径方向の外側端部からタイヤ回転軸までの距離をＤ_１とした場合、リム部１０４のタイヤ径方向の外側端部から当該外側端部を基点としてタイヤ径方向内側に０．１Ｄ_１移動した位置までの領域に配置されているが好ましい。つまり、図２および図７に示すように、ホイール凸部１２０、２２０は、リム部１０４のタイヤ径方向の外側端部から距離０．１Ｄ_１となる距離Ｄ_２に含まれる領域に少なくとも一部を設けることが好ましい。このようにホイール凸部１０９、２２０をホイール１０２、２０２の表面において、回転速度が相対的に速くなる領域に設けることによりホイール付近での乱流剥離する位置をさらにタイヤ／ホイール組立体１００、２００の後方側へずらし、タイヤ／ホイール組立体１００、２００の全体の空気抵抗を効率的に低減することができる。

また、タイヤ／ホイール組立体１００、２００は、タイヤ幅方向おいて、空気入りタイヤ１、２０１のタイヤ赤道面ＣＬから空気入りタイヤ１、２０１の車両外側の端部までの距離をＬ_１とし、タイヤ幅方向における空気入りタイヤ１、２０１のタイヤ赤道面ＣＬからホイール１０２、２０２の車両外側の端部までの距離をＬ_２とした場合、距離Ｌ_１と距離Ｌ_２とは、Ｌ_２≦Ｌ_１の関係を満たすことが好ましい。空気入りタイヤ１、２０１とホイール１０２、２０２とが上記関係を満たすことで、空気入りタイヤ１、２０１で生じるタイヤ凹部９の後方への空気の流れの膨らみを抑制することができ、空気の整流効果をより好適に得ることができる。なお、距離Ｌ_１は、タイヤ赤道面ＣＬから空気入りタイヤ１、２０１の車両外側の端部までの距離である。

次に、図１２Ａから図１７を用いて、タイヤ凹部の形状、ホイール凸部の形状の他の実施形態について説明する。タイヤ凹部、ホイール凸部は、種々の形状とすることができる。ここで、ホイール凸部は、タイヤ径方向が長手方向となる細長い形状、いわゆるフィン形状とすることが好ましい。ホイール凸部をフィン形状とすることで、空力性能を好適に向上させることができる。また、タイヤ凹部は、タイヤ径方向が配列方向となる列状に配列されることが好ましい。つまり、１つの凹部列の延在方向がタイヤ径方向となる向きでタイヤ凹部を配置することが好ましい。

図１２Ａから図１２Ｃは、それぞれ他の実施形態のタイヤ／ホイール組立体を車両外側から視た一部外観図である。ここで、図１２Ａから図１２Ｃは、それぞれ車両外側からタイヤ／ホイール組立体を見た場合のタイヤ凹部およびホイール凸部の形状の例を示している。図１２Ａに示すタイヤ／ホイール組立体３００は、空気入りタイヤ３０１に形成されたタイヤ凹部３０３で構成される凹部列３０８が、タイヤ径方向に延在する直線形状であり、ホイール３０２に形成されたホイール凸部３０４が、タイヤ径方向に延在する直線形状である。また、タイヤ凹部３０３は、タイヤサイド部Ｓの面に開口する開口形状が円形である。図１２Ｂに示すタイヤ／ホイール組立体３１０は、空気入りタイヤ３１１に形成されたタイヤ凹部３１３で構成される凹部列３１８が、タイヤ径方向に延在する直線形状であり、ホイール３１２に形成されたホイール凸部３１４が、タイヤ径方向の中央付近で屈曲部を有する線形状（角度の異なる２つの直線をタイヤ周方向に凸となる向きで繋げた形状）である。また、タイヤ凹部３１３は、タイヤサイド部Ｓの面に開口する開口形状が楕円である。図１２Ｃに示すタイヤ／ホイール組立体３２０は、空気入りタイヤ３２１に形成されたタイヤ凹部３２３で構成される凹部列３２８が、タイヤ径方向に延在する直線形状であり、ホイール３２２に形成されたホイール凸部３２４が、タイヤ径方向に延在しタイヤ周方向に凸となる円弧形状である。また、タイヤ凹部３２３は、タイヤサイド部Ｓの面に開口する開口形状が四角形である。

このように、ホイール凸部は、直線状形状、湾曲形状、途中で屈曲している形状等、種々の形状とすることができる。また、複数のタイヤ凹部で構成される凹部列も、ホイール凸部と同様に、直線状形状、湾曲形状、途中で屈曲している形状等、種々の形状とすることができる。また、凹部列およびホイール凸部は、当該屈曲や湾曲が複数であってもよい。また、凹部列およびホイール凸部は、タイヤ径方向に対して所定角度傾斜した形状としてもよい。また、タイヤ／ホイール組立体は、凹部列の形状とホイール凸部の形状とを異なる形状としてよい。また、タイヤ凹部は、タイヤサイド部Ｓの面に開口する開口形状を、円形状、楕円形状、長円形状、多角形状などとすることができる。

図１３Ａから図１３Ｄは、それぞれホイール凸部の一例の断面図である。ここで、図１３Ａから図１３Ｄは、長手方向に交差する断面形状を示している。図１３Ａに示すホイール凸部３６２は、断面形状が半円形状である。図１３Ｂに示すホイール凸部３６４は、断面形状がホイール凸部３６４の中心側に凸となる２つの円弧（円の１／４）を組み合わせた形状である。図１３Ｃに示すホイール凸部３６６は、断面形状が三角形状である。図１３Ｄに示すホイール凸部３６８は、断面形状が四角形状である。ホイール凸部の断面形状は、これに限定されず、半楕円形状、半長円形状、台形状などとしてもよく、直線と曲線を組み合わせた形状としてもよい。

ここで、ホイール凸部は、図１３Ｃに示すように断面形状が頂点を持った略三角形状であることが好ましい。断面形状が頂点を持った略三角形状には、図１３Ｃに示すような三角形状や三角形の頂点を面取りした形状や三角形の頂点をＲ形状とした形状等、ホイールの車両外側の表面から離れるに従って断面の幅が短くなる各種形状が含まれる。タイヤ／ホイール組立体は、ホイール凸部の断面形状を、頂点を持った略三角形状とすることで、断面形状の面積に対するホイールの車両外側の表面からの突出量の割合を大きくすることができ、ホイール凸部の体積の増加を抑制しつつ、空力性能を向上させることができる。これにより、燃費を良くすることができる。

また、ホイール凸部は、図１３Ａおよび図１３Ｂに示すように、断面形状が少なくとも１つ以上の円弧で構成されることが好ましい。タイヤ／ホイール組立体は、ホイール凸部の断面形状を少なくとも１つ以上の円弧で構成することでも、断面形状の面積に対するホイールの車両外側の表面からの突出量の割合を大きくすることができ、ホイール凸部の体積の増加を抑制しつつ、空力性能を向上させることができる。これにより、燃費を良くすることができる。

また、ホイール凸部は、長手方向に断面形状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。また、ホイール凸部は、その端部が、ホイールの車両外側の表面から滑らかに突出していてもよく、またはホイールの車両外側の表面に切り立って突出していてもよい。また、上記実施形態のホイール凸部は、ホイールの車両外側の表面のタイヤ径方向で１つの突条として形成されているが、長手方向で複数に分割されていてもよい。ホイール凸部が分割されている場合、そのタイヤ周方向に並ぶ別のホイール凸部が、タイヤ周方向で隣接するホイール凸部の分割部分に対してタイヤ周方向で重なるように配置されていてもよい。

また、本実施の形態のホイールのホイール凸部は、ホイールの車両外側の表面から突出する高さを０．５［ｍｍ］以上１０［ｍｍ］以下とすることが好ましい。ここで、図１４Ａは、規定の範囲の高さの凸部付近における空気の流れを示す説明図である。図１４Ｂは、規定の範囲以下の高さの凸部付近における空気の流れを示す説明図である。図１４Ｃは、規定の範囲以上の高さの凸部付近における空気の流れを示す説明図である。また、タイヤ／ホイール組立体は、空気入りタイヤが乗用車用のタイヤである場合、上記範囲とすることがより好ましい。タイヤ／ホイール組立体は、空気入りタイヤが重荷重用のタイヤである場合も、ホイール凸部の形状を上記範囲とすることが好ましいが、ホイール凸部の形状を上記範囲よりも大きい形状とすることも好ましい場合もある。

ホイールは、図１４Ａに示すように、ホイール凸部３７２を規定の範囲の高さとした場合、ホイール凸部３７２が空気の流れに適宜接触し、ホイール凸部３７２の後方での空気の流れが乱流化して空気の膨らみが減少するため、車両の空気抵抗の低減効果を顕著に得ることが可能になる。これに対して、ホイールは、図１４Ｂに示すように、ホイール凸部３７４を規定の範囲以下の高さ、つまり、ホイール凸部３７４の高さを０．５［ｍｍ］未満とした場合、ホイール凸部３７４が空気の流れに接触する範囲が小さいことから、ホイール凸部３７４の後方での空気の流れが乱流化し難く、車両の空気抵抗の低減効果が小さくなる。また、ホイールは、図１４Ｃに示すように、ホイール凸部３７６を規定の範囲以上の高さ、つまりホイール凸部３７６の高さを１０［ｍｍ］を超える高さとした場合、ホイール凸部３７６が空気の流れに接触する範囲が大きいことから、ホイール凸部３７６の後方での空気の流れが膨らむ傾向となり、車両の空気抵抗の低減効果が小さくなる。

また、本実施の形態のホイールのホイール凸部は、ホイールの車両外側の表面から突出する高さを１［ｍｍ］以上５［ｍｍ］以下とすることがより好ましい。ホイール凸部の高さを１［ｍｍ］以上５［ｍｍ］以下とすることで、上記効果をより好適に得ることができる。

次にタイヤ凹部の形状について説明する。図１５Ａから図１５Ｆは、それぞれタイヤ凹部の一例の断面図である。ここで、図１５Ａから図１５Ｆは、断面形状（タイヤ幅方向に平行な断面形状）を示している。図１５Ａに示すタイヤ凹部３８１は、断面形状が半円形状である。図１５Ｂに示すタイヤ凹部３８２は、断面形状がタイヤ凹部３８２の中心側に凸となる２つの円弧（円の１／４）を組み合わせた形状である。図１５Ｃに示すタイヤ凹部３８３は、断面形状が三角形状である。図１５Ｄに示すタイヤ凹部３８４は、断面形状が四角形状である。図１５Ｅに示すタイヤ凹部３８５は、断面形状が非対称形状であり、一方の側壁が傾斜しており、他方の側壁がサイドウォール部に直交している。図１５Ｆに示すタイヤ凹部３８６は、断面形状が段差を備える形状、つまり、一方の端部から他方の端部の間の所定の位置で深さが異なる形状である。ホイール凸部の断面形状は、これに限定されず、半楕円形状、半長円形状、すり鉢形状、台形状などとしてもよく、直線と曲線を組み合わせた形状としてもよい。

次に、図１６および図１７は、それぞれ他の実施形態のタイヤ／ホイール組立体を車両外側から視た一部外観図である。ここで、図１６および図１７は、それぞれ車両外側からタイヤ／ホイール組立体を見た場合のタイヤ凹部およびホイール凸部の形状の例を示している。図１６に示すタイヤ／ホイール組立体４１０は、空気入りタイヤ４１１に形成されたタイヤ凹部４１３ａ、４１３ｂ、４１３ｃで構成される凹部列４１８が、タイヤ径方向に延在する直線形状であり、ホイール４１２に形成されたホイール凸部４１４が、タイヤ径方向に延在する直線形状である。また、凹部列４１８は、タイヤ周方向に複数配置されている。１つの凹部列４１８は、タイヤ凹部４１３ａと、タイヤ凹部４１３ａよりもタイヤサイド部Ｓの表面における最大径が小さいタイヤ凹部４１３ｂと、タイヤ凹部４１３ｂよりもタイヤサイド部Ｓの表面における最大径が小さいタイヤ凹部４１３ｃが、タイヤ径方向外側からこの順で配置されている。つまり、凹部列４１８は、タイヤ凹部のタイヤサイド部Ｓの表面における最大径が異なる大きさであり、タイヤ径方向外側から内側に向かうに従って、最大径が小さくなる順序でタイヤ凹部が配置されている。このように、タイヤ／ホイール組立体は、タイヤ径方向外側から内側に向かうに従って、最大径が小さくなる順序でタイヤ凹部を配置することで、空力性能を向上させることができる。具体的には、回転速度が相対的に速くなり、面積も大きくなる径方向外側のタイヤ凹部の最大径をより大きくすることで、乱流をより好適に発生させることができ、空力性能を向上させることができる。

図１７に示すタイヤ／ホイール組立体４２０は、空気入りタイヤ４２１に形成されたタイヤ凹部４２３ａ、４２３ｂ、４２３ｃで構成される凹部列４２８が、タイヤ径方向に延在する直線形状であり、ホイール４２２に形成されたホイール凸部４２４が、タイヤ径方向に延在する直線形状である。また、凹部列４２８は、タイヤ周方向に複数配置されている。１つの凹部列４２８は、タイヤ凹部４２３ａと、タイヤ凹部４２３ａよりもタイヤサイド部Ｓの表面における最大径が大きいタイヤ凹部４２３ｂと、タイヤ凹部４２３ｂよりもタイヤサイド部Ｓの表面における最大径が大きいタイヤ凹部４２３ｃが、タイヤ径方向外側からこの順で配置されている。つまり、凹部列４２８は、タイヤ凹部のタイヤサイド部Ｓの表面における最大径が異なる大きさであり、タイヤ径方向外側から内側に向かうに従って、最大径が大きくなる順序でタイヤ凹部が配置されている。このように、タイヤ径方向外側から内側に向かうに従って、最大径が大きくなる順序でタイヤ凹部を配置することで、空力性能を向上させることができる。また、タイヤ径方向内側の放熱性をより高くできるため、空気入りタイヤの発熱を抑制することができる。

なお、図１６および図１７では、いずれも凹部列を、タイヤ凹部のタイヤサイド部の表面における開口の面積をタイヤ径方向の位置に応じて変化させたが、これに限定されず、タイヤ凹部のサタイヤサイド部Ｓの表面からの深さをタイヤ径方向の位置に応じて変化させてもよい。以上より、空気入りタイヤは、凹部列を、タイヤ凹部のタイヤサイド部Ｓの表面における開口の面積およびタイヤサイド部Ｓの表面からの深さの少なくとも一方がタイヤ径方向の位置に応じて変化する形状とすることで、空力性能、放熱性能をより適切にすることができ、タイヤ／ホイール組立体の性能を向上させることができる。

空気入りタイヤは、タイヤ凹部のタイヤサイド部Ｓの表面からの深さを０．５［ｍｍ］以上５．０［ｍｍ］以下とすることが好ましい。タイヤ凹部の深さを０．５ｍｍ以上とすることで、乱流発生効果を十分に発揮させることができ、５．０ｍｍ以下とすることで、タイヤサイド部、特にサイドウォール部でのゴムの厚みを十分に確保することができる。

また、本実施の形態の空気入りタイヤ１、２０１では、タイヤ凹部９、２０９は、その底部とカーカスコードとの最短距離が０．５［ｍｍ］以上であることが好ましい。

空気を乱流化させ、かつ発熱を低減するには、タイヤ凹部９、２０９の深さを極力深くすることが好ましいが、タイヤ凹部９、２０９の底部がカーカス層６のカーカスコードに近すぎると、その間のゴムボリュームが薄くなり耐久性の低下が懸念される。従って、タイヤ凹部９、２０９の底部とカーカスコードとの最短距離を０．５［ｍｍ］以上とすることが、耐久性を保つうえで好ましい。なお、タイヤ凹部９、２０９の最小深さは、０．３［ｍｍ］以上であることが、空気を乱流化させるうえで好ましい。

また、空気入りタイヤ１、２０１は、タイヤ凹部９、２０９のタイヤサイド部Ｓの表面における最大径を１．０［ｍｍ］以上８．０［ｍｍ］以下とすることが好ましい。タイヤ凹部９、２０９のタイヤサイド部Ｓの表面における最大径を１．０［ｍｍ］以上８．０［ｍｍ］以下とすることで、好適に乱流を発生させることができる。

ここで、タイヤ／ホイール組立体は、タイヤ凹部およびホイール凸部をタイヤ周方向の全周に設けることが好ましい。製造を簡単にすることができ、タイヤ周方向の位置におけるバラツキを抑制することができ、タイヤとしての性能をより高くすることができる。タイヤ／ホイール組立体は、タイヤ凹部およびホイール凸部をタイヤ周方向の全周に設けることで、上記効果を得ることができるが少なくとも一部に設ければよい。

タイヤ／ホイール組立体は、タイヤ凹部がタイヤ周方向において一部の角度範囲に配置されている場合、ホイール凸部が少なくとも前記タイヤ凹部が形成されていない角度範囲の全域に配置されていることが好ましく、ホイール凸部がタイヤ周方向においてタイヤ凹部が配置されていない角度範囲の全域およびタイヤ凹部が配置されている角度範囲に配置されていることがより好ましい。つまり、ホイール凸部は、タイヤ周方向において少なくともタイヤ凹部が形成されてない部分に配置することが好ましい。このように、ホイール凸部をタイヤ周方向においてタイヤ凹部が形成されていない領域にも配置することで、空気入りタイヤのサイドウォール部に商品名等の文字情報が表示されておりタイヤ凹部が形成されていない領域がある場合も、効率的に空力性能を向上させることができる。また、タイヤ／ホイール組立体は、タイヤ周方向においてタイヤ凹部が配置されている領域にもホイール凸部を配置することで、空力性能の向上させることができる。

また、タイヤ／ホイール組立体は、タイヤ凹部で構成される凹部列が、ホイール凸部の中心線を径方向外側に延長させた線上に中心線が重なる位置に配置されていることが好ましい。つまり、タイヤ／ホイール組立体は、タイヤ周方向において、タイヤ凹部で構成される凹部列の位相とホイール凸部の位相とを一致させることが好ましい。タイヤ／ホイール組立体は、タイヤ凹部とホイール凸部とを規則的に配列させることでよりさらに空力性能を向上させることができる。

以下、図１８から図２０を用いて、具体的に説明する。図１８から図２０は、それぞれ他の実施形態のタイヤ／ホイール組立体を車両外側から視た外観図である。なお、図１８から図２０に示すタイヤ／ホイール組立体は、ホイール凸部がタイヤ周方向においてタイヤ凹部が配置されていない角度範囲の全域およびタイヤ凹部が配置されている角度範囲に配置されており、タイヤ凹部で構成される凹部列が、ホイール凸部の中心線を径方向外側に延長させた線上に中心線が重なる位置に配置されている。

図１８に示すタイヤ／ホイール組立体４６０は、空気入りタイヤ４６１にタイヤ凹部４６３が配置されており、ホイール４６２にホイール凸部４６４が配置されている。タイヤ凹部４６３で構成される凹部列４６８は、タイヤ径方向に延在する直線形状であり、タイヤ周方向に複数隣接して配置されている。空気入りタイヤ４６１は、タイヤ周方向において、複数の凹部列４６８がタイヤ周方向に所定の間隔で隣接して配置されている領域４６５と凹部列４６８が配置されていない領域４６６が交互に配置されている。ホイール凸部４６４は、タイヤ径方向に延在する直線形状であり、タイヤ周方向に複数隣接して配置されている。ホイール４６２は、タイヤ周方向において、複数のホイール凸部４６４がタイヤ周方向に所定の間隔で隣接してタイヤ周方向の全周に配置されている。タイヤ／ホイール組立体４６０は、タイヤ凹部４６３が配置されている領域において、凹部列４６８がホイール凸部４６４の中心線を径方向外側に延長させた線上に中心線が重なる位置に配置されている。つまり、凹部列４６８は、中心線の延長線がホイール４６２に配置されたいずれかのホイール凸部４６４の中心線に重なる位置に配置されている。

図１９に示すタイヤ／ホイール組立体４８０は、空気入りタイヤ４８１にタイヤ凹部４８３が配置されており、ホイール４８２にホイール凸部４８４が配置されている。タイヤ凹部４８３で構成される凹部列４８８は、タイヤ径方向に平行な方向に対して所定角度傾斜した方向に延在する直線形状であり、タイヤ周方向に複数隣接して配置されている。空気入りタイヤ４８１は、タイヤ周方向において、複数の凹部列４８８がタイヤ周方向に所定の間隔で隣接して配置されている領域と凹部列４８８が配置されていない領域が交互に配置されている。ホイール凸部４８４は、タイヤ径方向に平行な方向に対して凹部列４８８と同一の傾斜角度で傾斜した直線形状であり、タイヤ周方向に複数隣接して配置されている。ホイール４８２は、タイヤ周方向において、複数のホイール凸部４８４がタイヤ周方向に所定の間隔で隣接してタイヤ周方向の全周に配置されている。タイヤ／ホイール組立体４８０は、凹部列４８８が配置されている領域において、凹部列４８８がホイール凸部４８４の中心線（タイヤ径方向に対して所定角度傾斜している。）を径方向外側に延長させた線上に中心線が重なる位置に配置されている。つまり、凹部列４８８は、中心線の延長線がホイール４８２に配置されたいずれかのホイール凸部４８４の中心線に重なる位置に配置されている。

図２０に示すタイヤ／ホイール組立体４９０は、空気入りタイヤ４９１にタイヤ凹部４９３が配置されており、ホイール４９２にホイール凸部４９４が配置されている。タイヤ凹部４９３で構成される凹部列４９８は、タイヤ径方向に延在しタイヤ周方向に凸となる円弧形状であり、タイヤ周方向に複数隣接して配置されている。空気入りタイヤ４９１は、タイヤ周方向において、複数の凹部列４９８がタイヤ周方向に所定の間隔で隣接して配置されている領域と凹部列４９８が配置されていない領域が交互に配置されている。ホイール凸部４９４は、タイヤ径方向に延在しタイヤ周方向に凸となる円弧形状であり、タイヤ周方向に複数隣接して配置されている。ホイール４９２は、タイヤ周方向において、複数のホイール凸部４９４がタイヤ周方向に所定の間隔で隣接してタイヤ周方向の全周に配置されている。タイヤ／ホイール組立体４９０は、凹部列４９８が配置されている領域において、凹部列４９８がホイール凸部４９４の中心線（円弧形状の曲率に基づいた曲線）を径方向外側に延長させた線上に中心線が重なる位置に配置されている。つまり、凹部列４９８は、中心線の延長線がホイール４９２に配置されたいずれかのホイール凸部４９４の中心線に重なる位置に配置されている。

図１８から図２０に示すように、タイヤ／ホイール組立体は、ホイール凸部がタイヤ周方向においてタイヤ凹部が配置されていない角度範囲の全域およびタイヤ凹部が配置されている角度範囲に配置されていることで、空力性能を向上させることができる。また、タイヤ／ホイール組立体は、タイヤ凹部で構成される凹部列が、ホイール凸部の中心線を径方向外側に延長させた線上に中心線が重なる位置に配置されていることでも、空力性能を向上させることができる。

また、上記実施形態では、空気入りタイヤのタイヤサイド部Ｓにタイヤ凹部を設け、かつ、ホイールの車両外側の表面にホイール凸部を設けた構成としたが、空気入りタイヤのタイヤサイド部Ｓに凹部に加えて凸部を設け、ホイールの車両外側の表面に凸部に加えて、表面に対して凹んだ形状である凹部（ディンプル）を設けてもよい。

なお、上述したタイヤ／ホイール組立体は、乗用車用のみならず、重荷重用やランフラット用のタイヤ／ホイール組立体に適用される。乗用車用の場合は、上述のごとく効果が得られる。また、重荷重用の場合は、特に、大荷重において、空気入りタイヤの凹部によってタイヤサイド部の圧縮時でのタイヤの変形をより抑えることができ耐久性を向上する。また、ランフラット用の場合も、特に、パンク時において、空気入りタイヤの凹部によってタイヤサイド部の圧縮時でのタイヤの変形をより抑えることができ耐久性を向上する。

本実施例では、条件が異なる複数種類のタイヤ／ホイール組立体について、燃費改善率に関する性能試験が行われた。

この性能試験では、タイヤサイズ１８５／６５Ｒ１５の空気入りタイヤを、正規リムにリム組みし、正規内圧を充填して、排気量１５００［ｃｃ］の小型前輪駆動車に装着した。

本実施例では、比較例１から比較例３のタイヤ／ホイール組立体と実施例１から実施例３のタイヤ／ホイール組立体について性能試験を行った。ここで、図２１から図２３は、それぞれ他の実施形態のタイヤ／ホイール組立体を車両外側から視た外観図である。比較例１のタイヤ／ホイール組立体は、空気入りタイヤのタイヤ凹部とホイールのホイール凸部の両方とも設けない構成とした。比較例２のタイヤ／ホイール組立体は、空気入りタイヤにタイヤ凹部を設け、ホイールにホイール凸部を設けない構成とした。比較例３のタイヤ／ホイール組立体は、空気入りタイヤにタイヤ凹部を設けず、ホイールにホイール凸部を設けた構成とした。

実施例１のタイヤ／ホイール組立体は、空気入りタイヤにタイヤ凹部を設け、ホイールにホイール凸部を設けた構成とした。具体的には、実施例１のタイヤ／ホイール組立体は、図２１に示すタイヤ／ホイール組立体５００である。タイヤ／ホイール組立体５００は、空気入りタイヤ５０１に多数のタイヤ凹部５０３が配置されており、ホイール５０２にホイール凸部５０４が配置されている。多数のタイヤ凹部５０３は、タイヤ径方向に隣接して配置されるタイヤ凹部５０３が凹部列５０８を構成し、当該凹部列５０８がタイヤ周方向に複数配置されている。また、凹部列５０８は、タイヤ径方向に延在する直線形状である。空気入りタイヤ５０１は、タイヤ周方向において、複数の凹部列５０８がタイヤ周方向に所定の間隔で隣接して配置されている領域と凹部列５０８が配置されていない領域が交互に配置されている。ホイール凸部５０４は、タイヤ周方向において、タイヤ凹部５０３が配置されている領域のみに配置されている。タイヤ／ホイール組立体５００は、凹部列５０８がホイール凸部５０４の中心線を径方向外側に延長させた線上に中心線が重なる位置に配置されている。つまり、凹部列５０８は、中心線の延長線がホイール５０２に配置されたいずれかのホイール凸部５０４の中心線に重なる位置に配置されている。

実施例２のタイヤ／ホイール組立体は、空気入りタイヤにタイヤ凹部を設け、ホイールにホイール凸部を設けた構成とした。具体的には、実施例２のタイヤ／ホイール組立体は、図２２に示すタイヤ／ホイール組立体５１０である。タイヤ／ホイール組立体５１０は、図２１に示すタイヤ／ホイール組立体５００のホイール凸部を、中心線の延長線が空気入りタイヤに配置されたいずれの凹部列の中心線とも重ならない位置に配置した構成である。タイヤ／ホイール組立体５１０は、空気入りタイヤ５１１にタイヤ凹部５１３が配置されており、ホイール５１２にホイール凸部５１４が配置されている。タイヤ凹部５１３は、タイヤ径方向に延在する直線形状であり、タイヤ周方向に複数隣接して配置されている。空気入りタイヤ５１１は、タイヤ周方向において、複数のタイヤ凹部５１３がタイヤ周方向に所定の間隔で隣接して配置されている領域とタイヤ凹部５１３が配置されていない領域が交互に配置されている。多数のタイヤ凹部５１３は、タイヤ径方向に隣接して配置されるタイヤ凹部５１３が凹部列５１８を構成し、当該凹部列５１８がタイヤ周方向に複数配置されている。また、凹部列５１８は、タイヤ径方向に延在する直線形状である。ホイール凸部５１４は、タイヤ径方向に延在する直線形状であり、タイヤ周方向に複数隣接して配置されている。ホイール５１２は、タイヤ周方向において、複数のホイール凸部５１４がタイヤ周方向に所定の間隔で隣接してタイヤ周方向の全周に配置されている。タイヤ／ホイール組立体５１０は、凹部列５１８が配置されている領域において、凹部列５１８の中心線がホイール凸部５１４の中心線を径方向外側に延長させたいずれの線とも重ならない位置に配置されている。つまり、凹部列５１８は、中心線の延長線がホイール５１２に配置されたいずれのホイール凸部５１４の中心線とも重ならない位置に配置されている。

実施例３のタイヤ／ホイール組立体は、空気入りタイヤにタイヤ凹部を設け、ホイールにホイール凸部を設けた構成とした。具体的には、実施例３のタイヤ／ホイール組立体は、図２３に示すタイヤ／ホイール組立体５２０である。タイヤ／ホイール組立体５２０は、空気入りタイヤ５２１に多数のタイヤ凹部５２３が配置されており、ホイール５２２にホイール凸部５２４が配置されている。多数のタイヤ凹部５２３は、タイヤ径方向に隣接して配置されるタイヤ凹部５２３が凹部列５２８を構成し、当該凹部列５２８がタイヤ周方向に複数配置されている。また、凹部列５２８は、タイヤ径方向に延在する直線形状である。空気入りタイヤ５２１は、タイヤ周方向において、複数の凹部列５２８がタイヤ周方向に所定の間隔で隣接して配置されている領域と凹部列５２８が配置されていない領域が交互に配置されている。ホイール５２２は、タイヤ周方向において、複数のホイール凸部５２４がタイヤ周方向に所定の間隔で隣接してタイヤ周方向の全周に配置されている。タイヤ／ホイール組立体５２０は、凹部列５２８がホイール凸部５２４の中心線を径方向外側に延長させた線上に中心線が重なる位置に配置されている。つまり、凹部列５２８は、中心線の延長線がホイール５２２に配置されたいずれかのホイール凸部５２４の中心線に重なる位置に配置されている。

燃費改善率の評価方法は、上記試験車両にて、全周２［ｋｍ］のテストコースで時速１００［ｋｍ／ｈ］にて５０周走行した場合の燃費を計測した。そして、この計測結果に基づいて、比較例１のタイヤ／ホイール組立体を基準（１００）とし燃費改善率を指数評価する。この指数評価は、数値が大きいほど燃費改善率が向上されていることを示している。測定結果を表１および表２に示す。

表１および表２に示すように、タイヤ／ホイール組立体は、空気入りタイヤにタイヤ凹部を設けかつホイールにホイール凸部を設けることで、空気入りタイヤのタイヤ凹部とホイールのホイール凸部のいずれか一方のみを設けた場合、空気入りタイヤのタイヤ凹部とホイールのホイール凸部のいずれも設けない場合よりも燃費を向上できることがわかる。また、実施例３に示すように、ホイール凸部がタイヤ周方向において凹部列（タイヤ凹部）が配置されていない角度範囲の全域および凹部列（タイヤ凹部）が配置されている角度範囲に配置されており、タイヤ凹部が、ホイール凸部の中心線を径方向外側に延長させた線上に中心線が重なる位置に配置されている構成とすることで、燃費をより向上できることがわかる。

１ 空気入りタイヤ
９ タイヤ凹部
１００ タイヤ／ホイール組立体
１０２ ホイール
１２０ ホイール凸部
Ｓ タイヤサイド部
ＣＬ タイヤ赤道面

Claims (11)

1. 車両に連結する連結部を備えるホイールと、
   前記ホイールの外周に装着される空気入りタイヤと、を有し、
   前記空気入りタイヤは、車両外側となるタイヤサイド部に多数のタイヤ凹部を有し、
   前記ホイールは、車両外側となる表面に多数のホイール凸部を有し、
   前記タイヤ凹部は、タイヤ径方向に列状に形成された多数の凹部列を構成し、タイヤ周方向において一部の角度範囲に配置されており、
   前記凹部列は、タイヤ周方向に間隔をおいて配置され、
   前記ホイール凸部は、少なくとも前記タイヤ凹部が形成されていない角度範囲の全域に配置され、前記凹部列のタイヤ周方向における間隔よりもタイヤ周方向において広い間隔で配置されていることを特徴とするタイヤ／ホイール組立体。
2. 前記ホイールは、前記車両と連結する連結部と、前記連結部に固定されかつ前記車両外側の表面に露出する表面が円板形状であり、車両外側となる表面を構成するホイールディスクと、を有し、
   前記ホイール凸部は、前記ホイールディスクに形成されていることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ／ホイール組立体。
3. 前記凹部列は、前記ホイール凸部の中心線を径方向外側に延長させた線上に中心線が重なる位置に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載のタイヤ／ホイール組立体。
4. 前記凹部列は、前記タイヤ凹部の前記タイヤサイド部の表面における開口の面積および前記タイヤサイド部の表面からの深さの少なくとも一方がタイヤ径方向の位置に応じて変化することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のタイヤ／ホイール組立体。
5. 前記タイヤ凹部は、前記タイヤサイド部の表面からの深さが０．５［ｍｍ］以上５．０［ｍｍ］以下とされていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のタイヤ／ホイール組立体。
6. 前記タイヤ凹部は、前記タイヤサイド部の表面における最大径が１．０［ｍｍ］以上８．０［ｍｍ］以下とされていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のタイヤ／ホイール組立体。
7. 前記タイヤ凹部は、少なくとも一部が、前記空気入りタイヤのタイヤ断面幅が最大となる位置からタイヤ径方向の外側に向かって、少なくともタイヤ断面高さの１０％以上離れた位置に配置されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のタイヤ／ホイール組立体。
8. 前記ホイール凸部は、前記車両外側の表面に露出する表面から突出する高さが０．５［ｍｍ］以上１０［ｍｍ］以下とされていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のタイヤ／ホイール組立体。
9. 前記ホイール凸部は、タイヤ径方向に長手状に形成され、かつタイヤ周方向に間隔をおいて配置されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載のタイヤ／ホイール組立体。
10. 前記ホイール凸部は、少なくとも一部が、タイヤ径方向において、前記空気入りタイヤが装着されるリム部のタイヤ径方向の外側端部からタイヤ回転軸までの距離をＤ_１とした場合、前記リム部のタイヤ径方向の外側端部から当該外側端部を基点としてタイヤ径方向内側に０．１Ｄ_１移動した位置までの領域に配置されていることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載のタイヤ／ホイール組立体。
11. タイヤ幅方向において、前記空気入りタイヤのタイヤ赤道面から前記空気入りタイヤの車両外側の端部までの距離をＬ_１とし、タイヤ幅方向における前記空気入りタイヤのタイヤ赤道面から前記ホイールの車両外側の端部までの距離をＬ_２とした場合、前記距離Ｌ_１と距離Ｌ_２とは、Ｌ_２≦Ｌ_１の関係を満たすことを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載のタイヤ／ホイール組立体。
    

Images