(57)【要約】【課題】 走行中に屈伸運動により熱発生の多いサイドウォールの放熱効果を高めるためにサイドウォールの表面に放熱突起部を突設してサイドウォールの放熱性を向上させ、速い速度の空気により発生する風切り音を減少させるように冷却ピンを適切に配置する方法、およびこれを用いたタイヤを提供すること。【解決手段】本発明は、冷却フィンの総個数、ピッチの種類数および各ピッチのサイズを選択する選択段階と、乱数を発生させて各種類のピッチを順次配置して任意のピッチ配列を生成する生成段階と、前記ピッチ配列をフーリエ処理して結果値（ＦＴ）を算出する算出段階と、前記生成段階および前記算出段階を複数回繰り返し行い、ＦＴの振幅の変化が最も小さいときのピッチ配列を決定する決定段階とを含んでなる、冷却ピンのピッチ決定方法を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却フィンの総個数、ピッチの種類数および各ピッチのサイズを選択する選択段階と、
乱数を発生させて各種類のピッチを順次配置して任意のピッチ配列を生成する生成段階と、
前記ピッチ配列をフーリエ処理して結果値（ＦＴ）を算出する算出段階と、
前記生成段階および前記算出段階を複数回繰り返し行い、ＦＴの振幅の変化が最も小さいときのピッチ配列を決定する決定段階とを含むことを特徴とする冷却ピンのピッチ決定方法。
【請求項２】
前記冷却フィンは、棒状の複数のピン単位体がタイヤの円周方向に互いに離間して配置され、前記タイヤの半径方向に対して傾くように設けられる請求項１に記載の冷却ピンのピッチ決定方法。
【請求項３】
前記ピン単位体の下部の幅は、前記ピン単位体の上部の幅と同じかそれより小さい請求項２に記載の冷却ピンのピッチ決定方法。
【請求項４】
前記ピン単位体の下部には前記タイヤの円周方向の一側に向かって膨らみを出すように下部曲面が形成され、前記ピン単位体の上部には前記タイヤの円周方向の他側に向かって膨らみを出すように上部曲面が形成される請求項２又は３に記載の冷却ピンのピッチ決定方法。
【請求項５】
前記複数のピン単位体は互いに異なる長さをもつ請求項２〜４のいずれか１つに記載の冷却ピンのピッチ決定方法。
【請求項６】
隣接するピン単位体間の間隔は前記タイヤの半径方向の外側に行くほど徐々に大きくなる請求項２〜５のいずれか１つに記載の冷却ピンのピッチ決定方法。
【請求項７】
前記ピン単位体の傾斜角が２０〜６０°である請求項２〜６のいずれか１つに記載の冷却ピンのピッチ決定方法。
【請求項８】
前記冷却フィンが２〜６個のピン単位体からなる請求項２〜７のいずれか１つに記載の冷却ピンのピッチ決定方法。
【請求項９】
前記冷却フィンは互いに鋭角をなして交わる第１棒と第２棒からなり、前記第２棒はタイヤの半径方向に対して傾き、前記第２棒の端部は前記第１棒の端部に比べて前記タイヤの回転中心に近く配置される請求項１〜８のいずれか１つに記載の冷却ピンのピッチ決定方法。
【請求項１０】
前記第２棒の一側には第２棒より厚さの薄い段差部が一体に形成される請求項９に記載の冷却ピンのピッチ決定方法。
【請求項１１】
前記第２棒の端部は前記第１棒と交わる部位より幅広く形成される請求項９に記載の冷却ピンのピッチ決定方法。
【請求項１２】
前記第１棒の端部は曲面または傾斜面をなす請求項９に記載の冷却ピンのピッチ決定方法。
【請求項１３】
前記冷却フィンの周囲は前記冷却フィンより高さの低い陰刻部が形成される請求項１〜１２のいずれか１つに記載の冷却ピンのピッチ決定方法。
【請求項１４】
前記冷却フィンは互いに鋭角をなして交わる第１突出部と第２突出部からなり、前記第２棒の端部は前記第１棒の端部に比べて前記タイヤの回転中心に近く配置される請求項１３に記載の冷却ピンのピッチ決定方法。
【請求項１５】
前記第１突出部は前記第１突出部より高さの低い第１段差部が一体に形成され、前記第２突出部は前記第２突出部より高さの低い第２段差部が一体に形成される請求項１４に記載の冷却ピンのピッチ決定方法。
【請求項１６】
前記第１段差部および前記第２段差部のうち、いずれか一方は前記第１突出部と前記第２突出部とが鋭角を形成する包囲領域の内部に位置し、他方は前記包囲領域の外部に位置する請求項１５に記載の冷却ピンのピッチ決定方法。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれか１項に記載の冷却ピンのピッチ決定方法で配置される冷却フィンを有する空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却ピンのピッチ決定方法およびこれを用いた空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、乗用自動車などでは、車両の騒音（風切り音や機械音など）の低減化が一層進められているが、環境へのより一層の配慮が求められており、タイヤ騒音の低減化要求が以前より高まっている。
路面に対するトレッドの騒音を減少させるために、様々なトレッド形状が開発された。このような騒音処理技術は、タイヤトレッドにより発生した騒音の周波数を広帯域周波数に分散させてホワイトノイズ（ｗｈｉｔｅ ｎｏｉｓｅ）へまで接近させようとするものである。
【０００３】
また、車両に取り付けられたタイヤは、走行中に高速回転および地面との摩擦などにより相対的に高い熱が発生する。ところが、タイヤの主要構成要素であるゴムは、材質特性上、放熱が容易ではない。このような理由で、タイヤから発生した熱は、外部へ効率的に伝達されないため、各構成要素の寿命および耐久性能を低下させ、その結果、セパレーションまたは走行中に破裂を招く。特に、使用条件の厳しいトラックバスラジアルタイヤまたは応急走行目的のランフラットタイヤは、温度による耐久性に大きく影響される。
【０００４】
ランフラットタイヤは、応急走行の際（タイヤの内圧が０ｐｓｉである場合）に周期的な変動荷重を受けながらサイドウォールが屈伸運動を行う。この場合、タイヤの内部に空気が充填されていると、相対的に屈伸運動の大きさが小さいが、０ｐｓｉの応急走行状態では屈伸運動の大きさが大きくなる。よって、持続的に繰り返し行われる大きい屈伸運動によりサイドウォールから熱が発生し、荷重を支持するサイドウォール強化ゴムは熱疲労度が蓄積されて破裂に至る。
【０００５】
したがって、サイドウォールに冷却フィンを突設する技術が開発されたが、この技術は、この冷却フィンと高速の空気との衝突から発生する風切り音による共振現象が発生して騒音が大きく増加するおそれがある。
よって、空気入りタイヤにおける熱発生の多いサイドウォールの発熱量を減少させるとともに風切り音を減少させることが可能な技術が求められる。
【０００６】
さらに、既存の発熱低減用フィンは、互いに一定の間隔で離間しており、高速の空気の衝突から発生する渦流が規則的に発生するので、十分な渦流の発生は難しい。十分な渦流が発生しなければ、空気抵抗は容易に低減されない。
よって、空気入りタイヤにおける熱発生の多いサイドウォールの発熱量を減少させるとともに効果的に空気抵抗を減少させることが可能な技術が求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】韓国特許公開第１０−２０１０−００７０７９６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたもので、その目的は、走行中に屈伸運動により熱発生の多いサイドウォールの放熱効果を高めるためにサイドウォールの表面に放熱突起部を突設してサイドウォールの放熱性を向上させ、速い速度の空気により発生する風切り音を減少させるように冷却ピンを適切に配置する方法、およびこれを用いてサイドウォールからの発熱量および空気抵抗を減少させたタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明のある観点によれば、冷却フィンの総個数、ピッチの種類数および各ピッチのサイズを選択する選択段階と、乱数を発生させて各種類のピッチを順次配置して任意のピッチ配列を生成する生成段階と、前記ピッチ配列をフーリエ処理して結果値（ＦＴ）を算出する算出段階と、前記生成段階および前記算出段階を複数回繰り返し行ってＦＴの振幅の変化が最も小さいときのピッチ配列を決定する決定段階とを含んでなる、冷却ピンのピッチ決定方法を提供する。
【００１０】
前記冷却フィンは、棒状の複数のピン単位体がタイヤの円周方向に互いに離間して配置され、前記タイヤの半径方向に対して傾くように設置されることを特徴とする。
前記ピン単位体の下部の幅は、前記ピン単位体の上部の幅と同じかそれより小さいことを特徴とする。
前記ピン単位体の下部には前記タイヤの円周方向の一側に向かって膨らみ出すように下部曲面が形成され、前記ピン単位体の上部には前記タイヤの円周方向の他側に向かって膨らみ出すように上部曲面が形成されることを特徴とする。
前記複数のピン単位体は互いに異なる長さを持つことを特徴とする。
隣接するピン単位体間の間隔は前記タイヤの半径方向の外側に行くほど徐々に大きくなることを特徴とする。
【００１１】
本発明の他の観点によれば、上述したような冷却ピンのピッチ決定方法で配置される冷却フィンを有する空気入りタイヤを提供する。
【００１２】
前記ピン単位体の傾斜角は２０〜６０°であることを特徴とする。
前記冷却フィンは２〜６個のピン単位体からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る冷却フィンの適切な配置によってサイドウォール放熱性を向上させるとともに空気と冷却フィンとの衝突から発生する風切り音を減少させることができる。
言い換えれば、タイヤが走行中に回転することによる空気の流れを冷却フィンが渦流に変更させることにより、タイヤのサイドウォールを冷却させ且つタイヤの風切り音を減少させてタイヤの品質および走行安定性を向上させることができる。また、ランフラットタイヤの応急走行の際にサイドウォールの放熱性を向上させて応急走行性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態１に係る冷却フィンが設置された空気入りタイヤの側面図である。
【図２】図１に示した冷却フィンの拡大斜視図である。
【図３】図１の空気入りタイヤに、本発明によって決定されたピッチに合わせて冷却フィンを設置した様子を示す概略図である。
【図４】本発明の実施形態２に係る冷却フィンが設置された空気入りタイヤの側面図である。
【図５】図４の部分拡大図である。
【図６】図４の冷却フィンの斜視図である。
【図７】図４の空気入りタイヤに、本発明によって決定されたピッチに応じて冷却フィンを設置した様子を示す概略図である。
【図８】本発明の実施形態３に係る冷却フィンが設置された空気入りタイヤの側面図である。
【図９】図７の部分拡大図である。
【図１０】図７の冷却フィンの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を添付図面および実施形態によって説明する。下記の各図面の構成要素に参照符号を付するにあたり、同一の構成要素に限っては、たとえ他の図面上に表示されてもできる限り同一の符号を持つようにし、本発明の要旨を不明確にするおそれがあると判断される公知の機能および構成についての詳細な説明は省略する。
【００１６】
本発明は、走行中に屈伸運動により熱発生が多いサイドウォールの放熱効果を高めるためにサイドウォールの表面に放熱突起部を突設してサイドウォール放熱性を向上させ、速い速度の空気により発生する風切り音を減少させるように冷却ピンを適切に配置する方法、およびこれを用いて速い速度の空気が渦流(Turbulence)を増加させて空気抵抗を減少させたタイヤを実現する。
【００１７】
一実施形態では、まず、冷却フィン１０の総個数、ピッチの種類数および各ピッチのサイズを選択する。前記冷却フィン１０は、空気との接触面積を増やすことが可能な形状を有していることが好ましく、空気との接触面積を増やすことが可能な限り、図１〜図３に示した冷却フィン１０の形状に制限されない。
ピッチの種類数は、例えば、図３に示すように３種のピッチ（６°、７°、８°）を使用していれば３個を意味する。そして、各ピッチのサイズを決定する。前記ピッチのサイズはその長さによって決定することもできるが、タイヤは、冷却フィンが同一の円周上に配置されるので、ピッチのサイズをピッチ角によって決定することも可能である。
【００１８】
次いで、乱数を発生させ、各種類のピッチを乱数によって順次配置して任意のピッチ配列を生成する。よって、図３に示すように、一般的な一つ以上のピッチから構成されて数列をなす場合とは全く異なり、統一された規則をもつピッチは存在しなくなる。
【００１９】
次に、上述したように得られたピッチ配列をフーリエ処理して結果値（ＦＴ）を算出する。よって、ピッチの変化からＦＴ(Fourier Transform)の振幅の変化を算出することができる。
このようなピッチ配列の生成と、生成したピッチ配列から得られるＦＴの算出とを複数回繰り返し行い、ＦＴの振幅の変化が最も小さいときのピッチ配列を選択して当該冷却フィンを形成したタイヤを製作する。
【００２０】
したがって、本発明によれば、同一の冷却フィンを使用しながらも風切り音の大きさを減らすことができる。
【００２１】
実施形態１
以下、図１〜図３を参照して、実施形態１に係る空気入りタイヤ１の冷却フィン１０を説明する。
冷却フィン１０は、棒状の複数（本発明では４個）のピン単位体１２、２２、３２、４２がタイヤの円周方向に互いに離間して配置され、前記タイヤの半径方向に対して傾くように設置される。この際、２０〜６０°の傾斜角をもつことが冷却に有利であり、２〜６個の前記ピン単位体が一つの冷却フィンをなす。
前記ピン単位体１２、２２、３２、４２は、前記タイヤの半径方向に対して略３０〜６０°傾くように形成できる。これは自然にぶつかる風をタイヤの半径外側方向に流し出すためである。
また、前記ピン単位体１２、２２、３２、４２は、下部１４、２４、３４、４４の幅が上部１６、２６、３６、４６の幅と同じかそれより小さく形成できる。特に、前記ピン単位体１２、２２、３２、４２の下部１４、２４、３４、４４は、前記タイヤの円周方向の一側に向かって膨らみを出すように下部曲面１８、２８、３８、４８が形成され、前記ピン単位体１２、２２、３２、４２の上部１６、２６、３６、４６は、前記タイヤの円周方向の他側に向かって膨らみを出すように上部曲面２０、３０、４０、５０が形成される。
【００２２】
図２を参照すると、自動車が左方向へ移動して風が左から右へ吹く場合には、前記下部曲面１８、２８、３８、４８は空気をそのピン単位体１２、２２、３２、４２の上面側へ移動させ、前記上部曲面２０、３０、４０、５０は前記ピン単位体１２、２２、３２、４２の下面側に通る空気の方向を急激に半径外側方向に変動させることにより、空気が速く外部へ排出できるようにする。
【００２３】
また、乱流を形成して熱伝達効果を大きくするために、複数のピン単位体１２、２２、３２は長さが互いに異なるように形成できる。
隣接するピン単位体１２、２２、３２、４２間の間隔は、前記タイヤの半径方向の外側に行くほど徐々に大きくなるように形成される。よって、ピン単位体１２、２２、３２、４２間の空気が容易に外側に抜け出すようにする。
【００２４】
図１は上述した冷却フィン１０のピッチ決定方法で配置される空気入りタイヤ１であり、図３は様々なピッチの角度（６°、７°、８°）で互いに離間して配置される冷却フィン１０である。
【００２５】
実施形態２
図４〜図７を参照して、実施形態２に係る空気入りタイヤ１００の冷却フィン１０４を説明する。
本発明で開示する冷却フィン１０４は、互いに鋭角をなして交わる第１棒１１０と第２棒１０６からなる。よって、前記第１棒１１０と前記第２棒１０６とは全体としてＶ字状をなす。この際、前記Ｖ字状の頂点はおよそ円周方向に対して傾くように配置される。
また、前記第２棒１０６は、タイヤの半径方向に対して傾くように形成される。その結果、前記第２棒１０６の半径方向に対する角度は前記第１棒１１０の半径方向に対する角度より小さくなる。
【００２６】
前記第２棒１０６の端部は、前記第１棒１１０の端部に比べて前記タイヤの回転中心に近く配置される。前記第２棒１０６には一側に第２棒の厚さより薄い段差部１０８が一体に形成され、その結果、気流との衝撃によって渦流現像を増大させることができる。
また、前記第２棒１０６の端部は、前記第１棒１１０と交わる部位より幅が広く形成されることにより、気流を、前記第２棒１０６と前記第１棒１１０とが交わる部位側へ移動させる役割を果たす。そして、前記第１棒１１０の端部を曲面または傾斜面にして空気を前記第１棒１１０の上面に誘導することにより、前記第２棒１０６により形成される渦流と衝突するようにする。その結果、渦流が増大して放熱効果を増大させることができる。
【００２７】
図４は上述したような冷却フィン１０４のピッチ決定方法で配置される空気入りタイヤ１００であり、図７は様々なピッチの角度（５°、６°、７°）で互いに離間してサイドウォール１０２に配置される冷却フィン１０４である。
【００２８】
実施形態３
図８〜図１０を参照して、実施形態３に係る空気入りタイヤ２００の冷却フィン２０４を説明する。
前記空気入りタイヤ２００の冷却フィン２０４は、互いに鋭角をなして交わる第１突出部２０８と第２突出部２１０とからなる。よって、前記第１突出部２０８と前記第２突出部２１０の形状は全体としてＶ字状をなす。この際、前記Ｖ字状の頂点はおよそ円周方向に沿う。
また、前記第１突出部２０８と前記第２突出部２１０は、タイヤの半径方向に対して傾くように形成されるが、その傾斜方向が互いに反対である。
前記第２突出部２１０の端部は、前記第１突出部２０８の端部に比べて前記タイヤの回転中心に近く配置される。前記第１突出部２０８の一側には前記第１突出部２０８より厚さの薄い第１段差部２１２が一体に形成され、その結果、気流との衝撃によって渦流現象を増大させることができる。同様に、前記第２突出部２１０には前記第２突出部２１０より厚さの薄い第２段差部２１４が一体に形成され、その結果、気流との衝撃によって渦流現像を増大させることができる。この際、前記第１段差部２１２と前記第２段差部２１４とは互いに連結されず、前記第１突出部２０８と前記第２突出部２１０とがなすＶ字状の包囲領域を基準として、前記第１段差部２１２はその外部にあり、第２段差部２１４はその内部にある。その結果、渦流が増大して放熱効果を増大させることができる。
【００２９】
また、前記冷却フィン２０４の周囲はタイヤのサイドウォール２０２より陰刻に形成される陰刻部２０６を有することにより、前記第１突出部２０８および前記第２突出部２１０の上面が、相対的に最も高さの低い前記陰刻部２０６に比べて高くなる。その結果、冷却フィン２０４自体より一層強力な渦流が形成できる。
【００３０】
図８は上述したような冷却フィン２０４のピッチ決定方法で配置される空気入りタイヤ２００であり、図９は様々なピッチの角度（５°、６°、７°）で互いに離間してサイドウォール２０２の陰刻部２０６に配置される冷却フィン２０４である。
【００３１】
上述したように、本発明の好適な実施形態を参照して説明したが、該当技術分野における通常の知識を有する者であれば、下記の特許請求の範囲に記載された本発明の思想および領域から外れない範囲で本発明に様々な修正および変更を加え得ることを理解することができるであろう。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明の冷却ピンのピッチ決定方法およびこれを用いた空気入りタイヤ、各種タイヤに有用であり、乗用車用、小型トラック用、軽乗用車用、軽トラック用及び大型車両用（トラック・バス用、建設車両用等）等の各種空気入りタイヤに好適に用いられる。
【符号の説明】
【００３３】
１、１００、２００    タイヤ
１０、１０４、２０４    冷却フィン
１２、２２、３２、４２    ピン単位体
１４、２４、３４、４４    ピン単位体の下部
１６、２６、３６、４６    ピン単位体の上部
２０    空気入りタイヤ
１０２、２０２    サイドウォール
１０６    第２棒
１０８    第２棒の段差部
１１０    第１棒
１１２    第１棒の側壁
２０６    陰刻部
２０８    第１突出部
２１０    第２突出部
２１２    第１段差部
２１４    第２段差部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2015034004.tif 000011
【図１０】
2015034004.tif 000012