KR20100134752A

KR20100134752A - 공기 타이어

Info

Publication number: KR20100134752A
Application number: KR1020107025495A
Authority: KR
Inventors: 사토시 하야시; 아오 이마무라
Original assignee: 스미토모 고무 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2008-05-16
Filing date: 2009-05-15
Publication date: 2010-12-23
Also published as: EP2277719A4; RU2010148898A; US20110030862A1; RU2462368C2; JP5254126B2; CN102026829A; EP2277719A1; BRPI0912552A2; EP2277719B1; WO2009139182A1; JP2009298397A

Abstract

타이어(2)는, 트레드(4), 윙(6), 사이드월(8), 클린치부(10), 비드(12), 카커스(14), 지지층(16), 벨트(18), 밴드(20), 내측 라이너(22) 및 채퍼(24)를 포함하고 있다. 사이드월(8) 및 클린치부(10)에는 딤플(62)이 형성되어 있다. 딤플(62)에 공기가 유입될 때 난류가 발생한다. 이 난류에 의해 타이어(2)의 열이 대기로 방출된다. 딤플(62)의 평면형상은 원이다. 딤플(62)의 직경은 6 ㎜ 이상 18 ㎜ 이하이다. 딤플(62)의 깊이는 0.5 ㎜ 이상 3.0 ㎜ 이하이다. 이 타이어(2)는 CTT 프로파일을 갖고 있다.

Description

공기 타이어{PNEUMATIC TIRE}

본 발명은 공기 타이어에 관한 것이다. 상세하게는, 본 발명은 공기 타이어의 사이드면의 개량에 관한 것이다.

타이어의 프로파일(요철이 없다고 가정했을 때의 트레드로부터 사이드월까지의 표면형상)은, 조종 안정성, 승차감 등의 타이어의 기본 성능을 좌우한다. 타이어의 컨셉트에 따라 적정한 프로파일이 결정되어야 한다. 일본 특허 공개 평 8-337101호 공보에는, 함수가 이용된 프로파일의 결정 방법이 개시되어 있다. 이 방법에 의해 결정된 프로파일에서는, 적도면으로부터 축방향 외측을 향하여, 그 곡률 반경이 서서히 감소한다. 이 프로파일은 CTT 프로파일로 칭해지고 있다. CTT 프로파일의 채택에 의해, 타이어의 여러 성능을 높일 수 있다.

최근, 사이드월의 내측에 지지층을 포함하는 런플랫 타이어가 개발되어 보급되고 있다. 이 지지층에는, 고경도의 가교 고무가 이용되고 있다. 이 런플랫 타이어는, 사이드 보강형으로 칭해지고 있다. 이 타입의 런플랫 타이어에서는, 펑크에 의해 내압이 저하되면, 지지층에 의해 하중이 지지된다. 이 지지층은, 펑크 상태에서의 타이어의 변형을 억제한다. 펑크 상태로 주행이 계속되더라도, 고경도의 가교 고무가, 지지층에서의 발열을 억제한다. 이 런플랫 타이어에서는, 펑크 상태에서도 어느 정도의 거리의 주행이 가능하다. 이 런플랫 타이어가 장착된 자동차에는, 스페어 타이어의 상비는 불필요하다. 이 런플랫 타이어의 채택에 의해, 불편한 장소에서의 타이어 교환을 피할 수 있다.

펑크 상태의 런플랫 타이어의 주행이 계속되면, 지지층의 변형과 복원이 반복된다. 이 반복에 의해 지지층에서 열이 발생하여, 타이어가 고온에 도달한다. 이 열은, 타이어를 구성하는 고무 부재의 파손 및 고무 부재간의 박리를 초래한다. 파손 및 박리가 생긴 타이어에서는, 주행은 불가능하다. 펑크 상태에서의 장시간 주행이 가능한 런플랫 타이어, 바꾸어 말하면, 열에 기인하는 파손 및 박리가 잘 생기지 않는 런플랫 타이어가 요구되고 있다.

일본 특허 공개 제2007-50854호 공보에는, 사이드월의 표면에 홈이 있는 런플랫 타이어가 개시되어 있다. 이 홈이 있는 사이드월의 표면적은 크다. 따라서, 이 타이어의 대기와의 접촉 면적은 크다. 큰 접촉 면적에 의해, 타이어로부터 대기로의 방열이 촉진된다. 이 타이어는 잘 승온하지 않는다.

국제 공개 WO2007/32405 공보에는, 사이드부에 볼록부가 있는 런플랫 타이어가 개시되어 있다. 이 볼록부는, 타이어의 주위에 난류를 발생시킨다. 이 난류에 의해, 타이어로부터 대기로의 방열이 촉진된다. 이 타이어는 잘 승온하지 않는다.

특허문헌 1 : 일본 특허 공개 평8-337101호 공보 특허문헌 2 : 일본 특허 공개 제2007-50854호 공보 특허문헌 3 : 국제 공개 WO2007/32405 공보

일본 특허 공개 제2007-50854호 공보에 개시된 런플랫 타이어에서는, 큰 표면적에 의해 방열이 촉진되지만, 그 효과는 한정적이다. 국제 공개 WO2007/32405 공보에 개시된 런플랫 타이어에서는, 볼록부의 하류에서 공기가 체류하기 때문에, 이 볼록부의 하류에서의 방열은 충분하지 않다. 불충분한 방열은 타이어의 내구성을 저해한다. 종래의 런플랫 타이어의 펑크 상태에서의 내구성에는, 개선의 여지가 있다. 통상 상태에서의 타이어의 내구성에도 개선의 여지가 있다.

본 발명의 목적은, 내구성이 우수한 공기 타이어의 제공에 있다.

본 발명에 따른 공기 타이어는,

(1) 곡률 반경이 서로 상이한 복수의 원호를 포함하는 프로파일을 갖는 트레드,

(2) 각각이, 이 트레드의 단부로부터 반경방향의 대략 내측 방향으로 연장되는 한쌍의 사이드월,

(3) 이 사이드월보다 반경방향의 대략 내측에 위치하는 한쌍의 비드,

(4) 상기 트레드 및 사이드월을 따라서 있고 , 양 비드 사이에 걸쳐 있는 카커스

및

(5) 반경방향에서, 트레드의 내측이며 카커스의 외측에 위치하는 보강층

을 포함한다. 이 타이어는, 그 사이드면에 다수의 딤플을 갖는다.

바람직하게는, 딤플의 평면형상은 원이다. 바람직하게는, 딤플은 원뿔 사다리꼴이다.

바람직하게는, 딤플의 직경은 6 ㎜ 이상 18 ㎜ 이하이다. 바람직하게는, 딤플의 깊이는 0.5 ㎜ 이상 3.0 ㎜ 이하이다.

딤플의 효과는, 사이드월의 축방향 내측에 위치하는 지지층을 갖는 타이어(즉 사이드 보강형 런플랫 타이어)에서 현저하다.

딤플의 효과는, 소위 CTT 프로파일을 갖는 타이어에서 현저하다. 이 타이어에서는, 트레드면의 중심점 TC로부터, 이 중심점 TC로부터의 축방향 거리가 타이어의 반폭의 90%인 점 P₉₀까지의 프로파일이, 복수의 원호에 의해 형성된다. 각각의 원호는, 이것에 인접하는 원호와 접한다. 각각의 원호의 곡률 반경은, 이것보다 축방향 내측에 있는 원호의 곡률 반경보다 작다. 이 프로파일은, 하기 수식 (1) 내지 (4)를 만족한다.

0.05<Y₆₀/H≤0.10 (1)

0.10<Y₇₅/H≤0.2 (2)

0.2<Y₉₀/H≤0.4 (3)

0.4<Y₁₀₀/H≤0.7 (4)

이 수식 (1) 내지 (4)에서, H는 타이어의 높이를 나타내고, Y₆₀, Y₇₅, Y₉₀ 및 Y₁₀₀은 각각 중심점 TC와 점 P₆₀, 점 P₇₅, 점 P₉₀ 및 점 P₁₀₀과의 반경방향 거리를 나타낸다. 점 P₆₀, 점 P₇₅, 점 P₉₀ 및 점 P₁₀₀은, 각각 중심점 TC로부터의 축방향 거리가 타이어의 반폭의 60%, 75%, 90% 및 100%인 프로파일상의 점이다.

본 발명에 따른 타이어에서는, 딤플에 의해 사이드면의 큰 표면적이 달성된다. 큰 표면적은, 타이어로부터 대기로의 방열을 촉진한다. 이 딤플은 또한, 타이어의 주위에 난류를 발생시킨다. 이 난류에 의해, 타이어로부터 대기로의 방열이 촉진된다. 이 타이어에서는, 공기의 체류가 잘 생기지 않는다. 이 타이어는 잘 승온하지 않는다. 이 타이어에서는, 열에 기인하는 고무 부재의 파손 및 고무 부재간의 박리가 잘 생기지 않는다. 이 타이어는 내구성이 우수하다.

도 1은, 본 발명의 일실시형태에 따른 공기 타이어의 일부가 나타난 단면도이다.
도 2는, 도 1의 타이어의 사이드월의 일부가 나타난 확대 사시도이다.
도 3은, 도 1의 타이어의 딤플이 나타난 확대 평면도이다.
도 4는, 도 3의 IV-IV선을 따른 단면도이다.
도 5는, 도 1의 타이어의 일부가 나타난 단면도이다.
도 6은, 본 발명의 다른 실시형태에 따른 타이어의 일부가 나타난 단면도이다.
도 7은, 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 타이어의 일부가 나타난 단면도이다.
도 8은, 해석 결과가 나타난 그래프이다.
도 9는, 실험 결과가 나타난 그래프이다.

이하, 적절하게 도면을 참조하면서, 바람직한 실시형태에 기초하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

도 1에서, 상하방향이 반경방향이고, 좌우방향이 축방향이고, 지면과의 수직방향이 둘레 방향이다. 도 1에 나타난 공기 타이어(2)(런플랫 타이어)는, 도 1 중의 일점쇄선 Eq를 중심으로 한 거의 좌우 대칭의 형상을 나타낸다. 이 일점쇄선 Eq는 타이어(2)의 적도면을 나타낸다. 이 도 1에서 양 화살표 H로 표시되어 있는 것은, 기준선 BL(이후에 상세하게 설명)로부터의 타이어(2)의 높이이다.

이 타이어(2)는, 트레드(4), 윙(6), 사이드월(8), 클린치부(10), 비드(12), 카커스(14), 지지층(16), 벨트(18), 밴드(20), 내측 라이너(22) 및 채퍼(24)를 포함하고 있다. 벨트(18) 및 밴드(20)는 보강층을 구성하고 있다. 벨트(18)만으로 보강층이 구성되어도 좋다. 밴드(20)만으로 보강층이 구성되어도 좋다.

트레드(4)는, 반경방향 외측 방향으로 볼록한 형상을 나타내고 있다. 트레드(4)는, 노면과 접지하는 트레드면(26)을 형성한다. 트레드면(26)에는 홈(28)이 새겨져 있다. 이 홈(28)에 의해 트레드 패턴이 형성되어 있다. 트레드(4)는, 캡층(30)과 베이스층(32)을 갖고 있다. 캡층(30)은 가교 고무로 이루어진다. 베이스층(32)은 다른 가교 고무로 이루어진다. 캡층(30)은, 베이스층(32)의 반경방향 외측에 위치하고 있다. 캡층(30)은 베이스층(32)에 적층되어 있다.

사이드월(8)은, 트레드(4)의 단부로부터 반경방향 대략 내측 방향으로 연장되어 있다. 이 사이드월(8)은 가교 고무로 이루어진다. 사이드월(8)은, 카커스(14)의 외상을 방지한다. 사이드월(8)은 리브(34)를 포함하고 있다. 리브(34)는, 축방향 외측을 향하여 돌출되어 있다. 펑크 상태에서의 주행시에, 이 리브(34)가 림의 플랜지(36)와 접촉한다. 이 접촉에 의해, 비드(12)의 변형이 억제될 수 있다. 변형이 억제된 타이어(2)는, 펑크 상태에서의 내구성이 우수하다.

클린치부(10)는, 사이드월(8)의 반경방향의 대략 내측에 위치하고 있다. 클린치부(10)는, 축방향에서, 비드(12) 및 카커스(14)보다 외측에 위치하고 있다. 클린치부(10)는, 림의 플랜지(36)와 접촉하고 있다.

비드(12)는, 사이드월(8)의 반경방향 내측에 위치하고 있다. 비드(12)는, 코어(38)와, 이 코어(38)로부터 반경방향 외측 방향으로 연장되는 에이펙스(40)를 포함하고 있다. 코어(38)는 링형상이고, 권취된 비신축성 와이어(전형적으로는 스틸제 와이어)를 포함한다. 에이펙스(40)는, 반경방향 외측 방향으로 갈수록 끝이 가늘어진다. 에이펙스(40)는, 고경도의 가교 고무로 이루어진다.

도 1에서 화살표 Ha로 표시되어 있는 것은, 기준선 BL로부터의 에이펙스(40)의 높이이다. 이 기준선 BL은, 코어(38)의 반경방향에서의 가장 내측 지점을 통과한다. 이 기준선 BL은 축방향으로 연장된다. 타이어(2)의 높이 H에 대한 에이펙스(40)의 높이 Ha의 비(Ha/H)는, 0.1 이상 0.7 이하가 바람직하다. 비(Ha/H)가 0.1 이상인 에이펙스(40)는, 펑크 상태에서 차의 체중을 지지할 수 있다. 이 에이펙스(40)는, 펑크 상태에서의 타이어(2)의 내구성에 기여한다. 이 관점에서, 비(Ha/H)는 0.2 이상이 보다 바람직하다. 비(Ha/H)가 0.7 이하인 타이어(2)는, 승차감이 우수하다. 이 관점에서, 비(Ha/H)는 0.6 이하가 보다 바람직하다.

카커스(14)는 카커스 플라이(42)로 이루어진다. 카커스 플라이(42)는, 양측의 비드(12) 사이에 걸쳐 있고, 트레드(4) 및 사이드월(8)을 따라서 있다. 카커스 플라이(42)는, 코어(38)의 둘레에서 축방향 내측으로부터 외측을 향하여 접혀 있다. 이렇게 접힘으로써, 카커스 플라이(42)에는 주요부(44)와 접힘부(46)가 형성되어 있다. 접힘부(46)의 단부(48)는, 벨트(18) 바로 아래에까지 이르고 있다. 바꾸어 말하면, 접힘부(46)는 벨트(18)와 오버랩하고 있다. 이 카커스(14)는, 소위 「초(超)하이턴업 구조」를 갖는다. 초하이턴업 구조를 갖는 카커스(14)는, 펑크 상태에서의 타이어(2)의 내구성에 기여한다. 이 카커스(14)는, 펑크 상태에서의 내구성에 기여한다.

카커스 플라이(42)는, 병렬된 다수의 코드와 토핑 고무로 이루어진다. 각 코드가 적도면에 대하여 이루는 각도의 절대값은, 45°∼90°, 나아가 75°∼90°이다. 바꾸어 말하면, 이 카커스(14)는 레이디얼(radial) 구조를 갖는다. 코드는 유기 섬유로 이루어진다. 바람직한 유기 섬유로는, 폴리에스테르 섬유, 나일론 섬유, 레이온 섬유, 폴리에틸렌나프탈레이트 섬유 및 아라미드 섬유가 예시된다.

지지층(16)은, 사이드월(8)의 축방향 내측에 위치하고 있다. 지지층(16)은, 카커스(14)와 내측 라이너(22) 사이에 끼워져 있다. 지지층(16)은, 반경방향에서 내측 방향으로 갈수록 끝이 가늘어지고, 외측 방향으로도 갈수록 끝이 가늘어진다. 이 지지층(16)은 초생달과 유사한 형상이다. 지지층(16)은, 고경도의 가교 고무로 이루어진다. 타이어(2)가 펑크났을 때, 이 지지층(16)이 하중을 지지한다. 이 지지층(16)에 의해, 펑크 상태에서도 타이어(2)는 어느 정도의 거리를 주행할 수 있다. 이 런플랫 타이어(2)는 사이드 보강형이다. 타이어(2)가, 도 1에 나타난 지지층(16)의 형상과는 상이한 형상을 갖는 지지층을 가져도 좋다.

카커스(14) 중, 지지층(16)과 오버랩하고 있는 부분은, 내측 라이너(22)와 떨어져 있다. 바꾸어 말하면, 지지층(16)의 존재에 의해, 카커스(14)는 만곡되어 있다. 펑크 상태일 때, 지지층(16)에는 압축 하중이 가해지고, 카커스(14) 중 지지층(16)과 근접하고 있는 영역에는 인장 하중이 가해진다. 지지층(16)은 고무 덩어리이기 때문에, 압축 하중에 충분히 견딜 수 있다. 카커스(14)의 코드는, 인장 하중에 충분히 견딜 수 있다. 지지층(16)과 카커스 코드에 의해, 펑크 상태에서의 타이어(2)의 세로 변형이 억제된다. 세로 변형이 억제된 타이어(2)는, 펑크 상태에서의 조종 안정성이 우수하다.

펑크 상태에서의 세로 변형의 억제의 관점에서, 지지층(16)의 경도는 60 이상이 바람직하고, 65 이상이 보다 바람직하다. 통상 상태(타이어(2)에 정규 내압이 부하된 상태)의 승차감의 관점에서, 경도는 90 이하가 바람직하고, 80 이하가 보다 바람직하다. 경도는, 「JIS K6253」의 규정에 준하여, 타입 A의 듀로미터에 의해 측정된다. 도 1에 나타난 단면에 이 듀로미터가 압박되어, 경도가 측정된다. 측정은, 23℃의 온도하에 이루어진다.

지지층(16)의 하단(50)은, 에이펙스(40)의 상단(52)보다, 반경방향에서 내측에 위치하고 있다. 바꾸어 말하면, 지지층(16)은 에이펙스(40)와 오버랩하고 있다. 도 1에서 화살표 L1로 표시되어 있는 것은, 지지층(16)의 하단(50)과 에이펙스(40)의 상단(52)의 반경방향 거리이다. 거리 L1은, 5 ㎜ 이상 50 ㎜ 이하가 바람직하다. 거리 L1이 이 범위인 타이어(2)에서는, 균일한 강성 분포를 얻을 수 있다. 거리 L1은 10 ㎜ 이상이 보다 바람직하다. 거리 L1은 40 ㎜ 이하가 보다 바람직하다.

지지층(16)의 상단(54)은, 벨트(18)의 단부(56)보다 축방향에서 내측에 위치하고 있다. 바꾸어 말하면, 지지층(16)은 벨트(18)와 오버랩하고 있다. 도 1에서 화살표 L2로 표시되어 있는 것은, 지지층(16)의 상단(54)과 벨트(18)의 단부(56)의 축방향 거리이다. 거리 L2는 2 ㎜ 이상 50 ㎜ 이하가 바람직하다. 거리 L2가 이 범위인 타이어(2)에서는, 균일한 강성 분포를 얻을 수 있다. 거리 L2는 5 ㎜ 이상이 보다 바람직하다. 거리 L1은 40 ㎜ 이하가 보다 바람직하다.

펑크 상태에서의 세로 변형의 억제의 관점에서, 지지층(16)의 최대 두께는 3 ㎜ 이상이 바람직하고, 4 ㎜ 이상이 보다 바람직하고, 7 ㎜ 이상이 특히 바람직하다. 타이어(2)의 경량의 관점에서, 최대 두께는 25 ㎜ 이하가 바람직하고, 20 ㎜ 이하가 보다 바람직하다.

벨트(18)는, 카커스(14)의 반경방향 외측에 위치하고 있다. 벨트(18)는 카커스(14)와 적층되어 있다. 벨트(18)는 카커스(14)를 보강한다. 벨트(18)는 내측층(58) 및 외측층(60)으로 이루어진다. 도 1에서 분명한 바와 같이, 내측층(58)의 폭은 외측층(60)의 폭보다 약간 크다. 도시되어 있지 않지만, 내측층(58) 및 외측층(60)은 각각, 병렬된 다수의 코드와 토핑 고무로 이루어진다. 각 코드는, 적도면에 대하여 경사져 있다. 경사 각도의 절대값은, 통상은 10° 이상 35° 이하이다. 내측층(58)의 코드의 적도면에 대한 경사방향은, 외측층(60)의 코드의 적도면에 대한 경사방향과는 반대이다. 코드의 바람직한 재질은 스틸이다. 코드에 유기 섬유가 이용되어도 좋다. 벨트(18)의 축방향폭은, 타이어(2)의 최대폭 W(이후에 상세히 설명)의 0.85배 이상 1.0배 이하가 바람직하다. 벨트(18)가 3 이상의 층을 가져도 좋다.

밴드(20)는 벨트(18)를 덮고 있다. 도시되어 있지 않지만, 이 밴드(20)는, 코드와 토핑 고무로 이루어진다. 코드는 나선형으로 감겨 있다. 이 밴드(20)는, 소위 조인트리스 구조를 갖는다. 코드는 실질적으로 둘레 방향으로 연장되어 있다. 둘레 방향에 대한 코드의 각도는, 5°이하, 나아가 2° 이하이다. 이 코드에 의해 벨트(18)가 구속되기 때문에, 벨트(18)의 리프팅이 억제된다. 코드는 유기 섬유로 이루어진다. 바람직한 유기 섬유로는, 나일론 섬유, 폴리에스테르 섬유, 레이온 섬유, 폴리에틸렌나프탈레이트 섬유 및 아라미드 섬유가 예시된다.

타이어(2)가, 밴드(20) 대신, 벨트(18)의 단부(56)의 근방만을 덮는 엣지 밴드를 가져도 좋다. 타이어(2)가, 밴드(20)와 함께 엣지 밴드를 가져도 좋다.

내측 라이너(22)는, 카커스(14)의 내주면에 접합되어 있다. 내측 라이너(22)는 가교 고무로 이루어진다. 내측 라이너(22)에는, 공기 차폐성이 우수한 고무가 이용되고 있다. 내측 라이너(22)는 타이어(2)의 내압을 유지한다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 이 타이어(2)는, 그 사이드면에 다수의 딤플(62)을 갖고 있다. 본 발명에서 사이드면이란, 타이어(2)의 외면 중 축방향으로부터 육안으로 볼 수 있는 영역을 의미한다. 전형적으로는, 딤플(62)은, 사이드월(8)의 외면 또는 클린치부(10)의 외면에 형성된다.

도 2는, 도 1의 타이어(2)의 사이드월(8)의 일부가 나타난 확대 사시도이다. 도 2에는, 다수의 딤플(62)이 나타나 있다. 각각의 딤플(62)의 표면형상은 원이다. 본 발명에서 표면형상이란, 딤플(62)이 무한대로부터 봤을 때의 딤플(62)의 윤곽 형상을 의미한다. 도시되어 있지 않지만, 클린치부(10)에도 동일하게 원형의 딤플(62)이 형성되어 있다(도 1 참조). 사이드월(8)에만 딤플(62)이 형성되어도 좋다.

도 3은, 도 1의 타이어(2)의 딤플(62)이 나타난 확대 평면도이다. 도 4는, 도 3의 IV-IV선을 따른 단면도이다. 도 4에서는, 딤플(62)의 중심을 통과하고, 타이어(2)의 반경방향에 대하여 수직인 평면을 따른 단면이 나타나 있다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 딤플(62)은 함몰되어 있다. 사이드면 중 딤플(62) 이외의 영역은 랜드(64)이다.

딤플(62)을 갖는 사이드면의 표면적은, 딤플(62)이 없다고 가정했을 때의 사이드면의 표면적보다 크다. 이 타이어(2)의 대기와의 접촉 면적은 크다. 큰 접촉 면적에 의해, 타이어(2)로부터 대기로의 방열이 촉진된다.

딤플(62)은, 슬로프면(66)과 바닥면(68)을 포함하고 있다. 슬로프면(66)은 링형상이다. 바닥면(68)은 슬로프면(66)과 연속하고 있다. 바닥면(68)은 원형이다.

도 3에서 이점쇄선으로 표시되어 있는 것은, 타이어(2) 주위의 공기의 흐름이다. 타이어(2)는 주행시에 회전한다. 타이어(2)가 장착된 차량은 진행한다. 타이어(2)의 회전과 차량의 진행에 의해, 딤플(62)을 가로질러 공기가 흐른다. 공기는, 랜드(64)를 따라서 흐르고, 슬로프면(66)을 따라서 딤플(62)에 유입된다. 이 공기는 딤플(62) 내를 흐르고, 하류의 슬로프면(66)을 따라서 흐르고, 딤플(62)로부터 유출된다. 공기는 또한, 하류의 랜드(64)를 따라서 흐른다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 딤플(62)에 유입될 때, 공기의 흐름에 소용돌이가 발생한다. 바꾸어 말하면, 딤플(62)의 입구에서 난류가 발생한다. 펑크 상태에서 타이어(2)의 주행이 계속되면, 지지층(16)의 변형과 복원이 반복된다. 이 반복에 의해, 지지층(16)에서 열이 발생한다. 난류는, 이 열의 대기로의 방출을 촉진한다. 이 타이어(2)에서는, 열에 의한 고무 부재의 파손 및 고무 부재간의 박리가 억제된다. 이 타이어(2)는, 펑크 상태에서의 장시간의 주행이 가능하다. 난류는, 통상 상태(타이어(2)에 정규 내압이 부하된 상태)에서의 방열에도 기여한다. 딤플(62)은, 통상 상태에서의 타이어(2)의 내구성에도 기여한다. 운전자의 부주의에 의해, 내압이 정규값보다 작은 상태로 주행이 이루어지는 경우가 있다. 이 경우의 내구성에도, 딤플(62)은 기여할 수 있다.

소용돌이를 형성한 공기는, 딤플(62)의 내부에서, 슬로프면(66) 및 바닥면(68)을 따라서 흐른다. 이 공기는, 원활하게 딤플(62)로부터 유출된다. 이 타이어(2)에서는, 볼록부를 갖는 종래의 타이어 및 홈을 갖는 종래의 타이어에서 보이는 체류가 잘 생기지 않는다. 따라서, 체류에 의해 방열이 저해되지 않는다. 이 타이어(2)는 내구성이 매우 우수하다.

이 타이어(2)에서는, 딤플(62)에 의해 승온이 억제되기 때문에, 지지층(16)이 얇아도, 펑크 상태에서의 장시간 주행이 가능하다. 얇은 지지층(16)에 의해, 타이어(2)의 경량이 달성된다. 얇은 지지층(16)에 의해, 구름 저항이 억제된다. 경량이며 구름 저항이 작은 타이어(2)는, 차량의 저연비에 기여한다. 또한, 얇은 지지층(16)에 의해, 우수한 승차감도 달성된다.

도 4에서의 이점쇄선 Sg는, 딤플(62)의 한쪽 엣지 Ed에서 다른쪽 엣지 Ed까지 그어진 선분이다. 도 4에서 화살표 Di로 표시되어 있는 것은, 선분 Sg의 길이이며, 딤플(62)의 직경이다. 직경 Di는, 2 ㎜ 이상 70 ㎜ 이하가 바람직하다. 직경 Di가 2 ㎜ 이상인 딤플(62)에는 충분히 공기가 유입되기 때문에, 충분히 난류가 발생한다. 이 딤플(62)에 의해 타이어(2)의 승온이 억제된다. 이 관점에서, 직경 Di는 4 ㎜ 이상이 보다 바람직하고, 5 ㎜ 이상이 더욱 바람직하고, 6 ㎜ 이상이 더욱 바람직하고, 8 ㎜ 이상이 특히 바람직하다. 직경 Di가 70 ㎜ 이하인 딤플(62)을 갖는 타이어(2)에서는, 복수 개소에서 난류가 발생할 수 있다. 또한, 직경 Di가 70 ㎜ 이하인 딤플(62)을 갖는 타이어(2)에서는, 사이드면의 표면적이 크다. 큰 표면적에 의해, 타이어(2)로부터의 방열이 촉진된다. 이 딤플(62)에 의해 타이어(2)의 승온이 억제된다. 이 관점에서, 직경 Di는 50 ㎜ 이하가 보다 바람직하고, 40 ㎜ 이하가 보다 바람직하고, 30 ㎜ 이하가 더욱 바람직하고, 18 ㎜ 이하가 특히 바람직하다. 비원형 딤플의 직경 Di가 결정되는 경우, 이 비원형 딤플의 면적과 동일한 면적을 갖는 원형 딤플이 상정된다. 이 원형 딤플의 직경이, 비원형 딤플의 직경 Di로 정의된다.

타이어(2)가, 직경 Di가 서로 상이한 2종 이상의 딤플(62)을 가져도 좋다. 2종 이상의 딤플(62)을 갖는 타이어(2)에서는, 딤플의 평균 직경은 2 ㎜가 바람직하고, 4 ㎜ 이상이 보다 바람직하고, 5 ㎜ 이상이 더욱 바람직하고, 6 ㎜ 이상이 더욱 바람직하고, 8 ㎜ 이상이 특히 바람직하다. 평균 직경은, 70 ㎜ 이하가 바람직하고, 50 ㎜ 이하가 보다 바람직하고, 40 ㎜ 이하가 보다 바람직하고, 30 ㎜ 이하가 더욱 바람직하고, 18 ㎜ 이하가 특히 바람직하다. 그 직경 Di가 상기 범위내인 딤플의 수의, 딤플의 총수에 대한 비율은 50% 이상이 바람직하고, 70% 이상이 바람직하다. 이상적으로는 그 비율은 100%이다.

도 4에서 화살표 De로 표시되어 있는 것은, 딤플(62)의 깊이이다. 깊이 De는, 딤플(62)의 최심부와 선분 Sg의 거리이다. 깊이 De는, 0.1 ㎜ 이상 7 ㎜ 이하가 바람직하다. 깊이 De가 0.1 ㎜ 이상인 딤플(62)에서는, 충분한 난류가 발생한다. 이 관점에서, 깊이 De는 0.2 ㎜ 이상이 보다 바람직하고, 0.3 ㎜ 이상이 더욱 바람직하고, 0.5 ㎜ 이상이 더욱 바람직하고, 0.7 ㎜ 이상이 더욱 바람직하고, 1.0 ㎜ 이상이 특히 바람직하다. 깊이 De가 7 ㎜ 이하인 딤플(62)에서는, 바닥에 공기가 잘 체류하지 않는다. 또한, 딤플(62)의 깊이 De가 7 ㎜ 이하인 타이어(2)에서는, 사이드월(8), 클린치부(10) 등이 충분한 두께를 갖는다. 이 관점에서, 깊이 De는 4 ㎜ 이하가 보다 바람직하고, 3.0 ㎜ 이하가 더욱 바람직하고, 2.0 ㎜ 이하가 특히 바람직하다.

타이어(2)가, 깊이 De가 서로 상이한 2종 이상의 딤플(62)을 가져도 좋다. 2종 이상의 딤플(62)을 갖는 타이어(2)에서는, 딤플의 평균 깊이는 0.1 ㎜ 이상이 바람직하고, 0.2 ㎜ 이상이 보다 바람직하고, 0.3 ㎜ 이상이 더욱 바람직하고, 0.5 ㎜ 이상이 더욱 바람직하고, 0.7 ㎜ 이상이 더욱 바람직하고, 1.0 ㎜ 이상이 특히 바람직하다. 평균 깊이는 7 ㎜ 이하가 바람직하고, 4 ㎜ 이하가 보다 바람직하고, 3.0 ㎜ 이하가 더욱 바람직하고, 2.0 ㎜ 이하가 특히 바람직하다. 그 깊이 De가 상기 범위내인 딤플의 수의, 딤플의 총수에 대한 비율은 50% 이상이 바람직하고, 70% 이상이 바람직하다. 이상적으로는 그 비율은 100%이다.

깊이 De와 직경 Di의 비(De/Di)는, 0.01 이상 0.5 이하가 바람직하다. 비(De/Di)가 0.01 이상인 딤플(62)에서는, 충분한 난류가 발생한다. 이 관점에서, 비(De/Di)는 0.03 이상이 보다 바람직하고, 0.05 이상이 특히 바람직하다. 비(De/Di)가 0.5 이하인 딤플(62)에서는, 바닥에 공기가 잘 체류하지 않는다. 이 관점에서, 비(De/Di)는 0.4 이하가 보다 바람직하고, 0.3 이하가 특히 바람직하다.

딤플(62)의 용적은, 1.0 ㎣ 이상 400 ㎣ 이하가 바람직하다. 용적이 1.0 ㎣ 이상인 딤플(62)에서는, 충분한 난류가 발생한다. 이 관점에서, 용적은 1.5 ㎣ 이상이 보다 바람직하고, 2.0 ㎣ 이상이 특히 바람직하다. 용적이 400 ㎣ 이하인 딤플(62)에서는, 바닥에 공기가 잘 체류하지 않는다. 또한, 딤플(62)의 용적이 400 ㎣ 이하인 타이어(2)에서는, 사이드월(8), 클린치부(10) 등이 충분한 강성을 갖는다. 이 관점에서, 용적은 300 ㎣ 이하가 보다 바람직하고, 250 ㎣ 이하가 특히 바람직하다.

모든 딤플(62)의 용적의 합계값은, 300 ㎣ 이상 5000000 ㎣ 이하가 바람직하다. 합계값이 300 ㎣ 이상인 타이어(2)에서는, 충분한 방열이 이루어진다. 이 관점에서, 합계값은 600 ㎣ 이상이 보다 바람직하고, 800 ㎣ 이상이 특히 바람직하다. 합계값이 5000000 ㎣ 이하인 타이어(2)에서는, 사이드월(8), 클린치부(10) 등이 충분한 강성을 갖는다. 이 관점에서, 용적은 1000000 ㎣ 이하가 보다 바람직하고, 500000 ㎣ 이하가 특히 바람직하다.

딤플(62)의 면적은, 3 ㎟ 이상 4000 ㎟ 이하가 바람직하다. 면적이 3 ㎟ 이상인 딤플(62)에서는, 충분한 난류가 발생한다. 이 관점에서, 면적은 12 ㎟ 이상이 보다 바람직하고, 20 ㎟ 이상이 특히 바람직하다. 딤플(62)의 용적이 4000 ㎟ 이하인 타이어(2)에서는, 사이드월(8), 클린치부(10) 등이 충분한 강도를 갖는다. 이 관점에서, 면적은 2000 ㎟ 이하가 보다 바람직하고, 1300 ㎟ 이하가 특히 바람직하다. 본 발명에서 딤플(62)의 면적은, 딤플(62)의 윤곽에 둘러싸인 영역의 면적을 의미한다. 원형 딤플(62)의 경우는, 하기 수식에 의해 면적 S가 산출된다.

S=(Di/2)²*π

본 발명에서 딤플(62)의 점유율 Y는, 하기 수식에 의해 산출된다.

Y=(S1/S2)*100

이 수식에서, S1은 기준 영역에 포함되는 딤플(62)의 면적이며, S2는 딤플(62)이 없다고 가정했을 때의 기준 영역의 표면적이다. 기준 영역은, 사이드면 중, 기준선 BL로부터의 높이가 타이어(2) 높이 H의 20% 이상 80% 이하인 영역이다. 점유율 Y는, 10% 이상 85% 이하가 바람직하다. 점유율 Y가 10% 이상인 타이어(2)에서는, 충분한 방열이 이루어진다. 이 관점에서, 점유율 Y는 30% 이상이 보다 바람직하고, 40% 이상이 특히 바람직하다. 점유율 Y가 85% 이하인 타이어(2)에서는, 랜드(64)가 충분한 내마모성을 갖는다. 이 관점에서, 점유율 Y는 80% 이하가 보다 바람직하고, 75% 이하가 특히 바람직하다.

인접하는 딤플(62)끼리의 간격은, 0.05 ㎜ 이상 20 ㎜ 이하가 바람직하다. 간격이 0.05 ㎜ 이상인 타이어(2)에서는, 랜드(64)가 충분한 내마모성을 갖는다. 이 관점에서, 간격은 0.10 ㎜ 이상이 보다 바람직하고, 0.2 ㎜ 이상이 특히 바람직하다. 간격이 20 ㎜ 이하인 타이어(2)에서는, 복수 개소에서 난류가 발생할 수 있다. 이 관점에서, 간격은 15 ㎜ 이하가 보다 바람직하고, 10 ㎜ 이하가 특히 바람직하다.

딤플(62)의 총수는, 50개 이상 5000개 이하가 바람직하다. 총수가 50개 이상인 타이어(2)에서는, 복수 개소에서 난류가 발생할 수 있다. 이 관점에서, 총수는 100개 이상이 보다 바람직하고, 150개 이상이 특히 바람직하다. 총수가 5000개 이하인 타이어(2)에서는, 개개의 딤플(62)이 충분한 사이즈를 가질 수 있다. 이 관점에서, 총수는 2000개 이하가 보다 바람직하고, 1000개 이하가 특히 바람직하다. 총수 및 딤플의 패턴은, 타이어의 사이즈 및 사이드부의 면적에 따라서 적절하게 결정될 수 있다.

타이어(2)가, 원형 딤플(62) 대신, 또는 원형 딤플(62)과 함께, 비원형 딤플을 가져도 좋다. 전형적인 비원형 딤플의 평면형상은 다각형이다. 타이어(2)가, 그 평면형상이 타원 또는 장원(長圓)인 딤플을 가져도 좋다. 타이어(2)가, 그 평면형상이 눈물형(티어드롭 타입)인 딤플을 가져도 좋다. 타이어(2)가, 딤플과 함께 볼록부를 가져도 좋다.

타이어(2)는 회전하기 때문에, 딤플에 대한 공기의 유동 방향은 일정하지 않다. 따라서, 이 타이어(2)에는, 방향성을 갖지 않는 딤플(62), 즉 그 평면형상이 원인 딤플(62)이 가장 바람직하다. 타이어(2)의 회전방향이 고려되어, 방향성을 갖는 딤플이 배치되어도 좋다.

본 발명에서 「딤플」은, 종래의 타이어에서 볼 수 있는 홈과는 명확하게 구별될 수 있다. 홈은 폭에 대한 길이가 크다. 홈을 갖는 타이어에서는, 공기의 체류가 생기기 쉽다. 한편 딤플은, 단직경에 대한 장직경의 비가 작다. 따라서, 딤플을 갖는 타이어에서는, 공기의 체류가 잘 생기지 않는다. 단직경에 대한 장직경의 비는 3.0 이하가 바람직하고, 2.0 이하가 보다 바람직하고, 1.5 이하가 특히 바람직하다. 원형 딤플에서는 그 비는 1.0이다. 장직경이란, 딤플이 무한대로부터 봤을 때의 윤곽내에 그려질 수 있는 최장 선분의 길이이다. 단직경은, 이 최장 선분과 직교하는 방향에서의 딤플의 사이즈이다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 이 타이어(2)에서는, 다수의 딤플(62)이 지그재그형으로 배치되어 있다. 따라서, 1개의 딤플(62)에 6개의 딤플(62)이 인접하고 있다. 이 배치가 이루어진 타이어(2)에서는, 난류의 발생 개소가 균일하게 분포된다. 이 타이어(2)에서는, 사이드면으로부터 균일하게 열이 방출된다. 이 배치는 냉각 효과가 우수하다. 다수의 딤플(62)이 랜덤으로 배치되어도 좋다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 딤플(62)의 단면형상은 사다리꼴이다. 바꾸어 말하면, 딤플(62)의 형상은 원뿔 사다리꼴이다. 이 딤플(62)에서는, 깊이 De에 비해서는 용적이 크다. 따라서, 충분한 용적과 작은 깊이 De가 양립될 수 있다. 작은 깊이 De가 설정되는 것에 의해, 사이드월(8), 클린치부(10) 등이, 딤플(62)의 바로 아래에서 충분한 두께를 가질 수 있다. 이 딤플(62)은, 사이드면의 강성에 기여할 수 있다.

도 4에서 부호 α로 표시되어 있는 것은, 슬로프면(66)의 각도이다. 각도 α는, 10°이상 70°이하가 바람직하다. 각도 α가 10°이상인 딤플(62)에서는, 충분한 용적과 작은 깊이 De가 양립될 수 있다. 이 관점에서, 각도 α는 20°이상이 보다 바람직하고, 25°이상이 특히 바람직하다. 각도 α가 70°이하인 딤플(62)에서는, 공기가 원활하게 흐른다. 이 관점에서, 각도는 60°이하가 보다 바람직하고, 55°이하가 특히 바람직하다.

도 4에서 화살표 Db로 표시되어 있는 것은, 바닥면(68)의 직경이다. 직경 Db와 직경 Di의 비(Db/Di)는 0.40 이상 0.95 이하가 바람직하다. 비(Db/Di)가 0.40 이상인 딤플(62)에서는, 충분한 용적과 작은 깊이 De가 양립될 수 있다. 이 관점에서, 비(Db/Di)는 0.55 이상이 보다 바람직하고, 0.65 이상이 특히 바람직하다. 비(Db/Di)가 0.95 이하인 딤플(62)에서는, 공기가 원활하게 흐른다. 이 관점에서, 비(Db/Di)는 0.85 이하가 보다 바람직하고, 0.80 이하가 특히 바람직하다.

도 5는, 도 1의 타이어(2)의 일부가 나타난 단면도이다. 도 5에는, 트레드(4), 윙(6) 및 사이드월(8)이 나타나 있다. 트레드(4)로부터 윙(6)을 거쳐 사이드월(8)에 이르는 표면의 형상은, 프로파일로 칭해진다. 프로파일은, 홈(28), 딤플(62) 등의 요철이 없다고 가정하여 결정된다. 도 5에서 화살표 W/2로 표시되어 있는 것은, 타이어(2) 폭 W의 반이다. 폭 W는, 리브(34)(도 1 참조)를 제외하고, 축방향에서 가장 외측에 있는 점 P₁₀₀이 기준이 되어 결정된다. 프로파일은, 중심점 TC로부터 점 P₁₀₀에 이르고 있다. 도 5에서, 점 P₆₀, 점 P₇₅ 및 점 P₉₀은, 각각 점 TC로부터의 축방향 거리가 타이어(2)의 반폭(W/2)의 60%, 75% 및 90%인 프로파일상의 점을 나타낸다.

이 타이어(2)는, CTT 프로파일을 갖고 있다. 이 CTT 프로파일에서는, 중심점 TC로부터 점 P₉₀의 사이에서, 그 곡률 반경이 서서히 감소하고 있다. CTT 프로파일은, 전형적으로는, 인볼류트 곡선에 기초하여 결정된다. CTT 프로파일이, 인볼류트 곡선에 근사된 다수의 원호로 구성되는 부위를 포함해도 좋다. 도 5에 나타난 타이어(2)에서는, 중심점 TC로부터 점 P₉₀의 사이에서, 프로파일이 인볼류트 곡선에 근사된 다수의 원호로 구성되어 있다. 원호의 수는 3 이상이 바람직하고, 5 이상이 보다 바람직하다. 다른 함수 곡선에 의거하여, CTT 프로파일이 결정되어도 좋다.

CTT 프로파일이, 함수 곡선에 근사된 다수의 원호를 포함하는 경우, 각각의 원호는, 이것에 인접하는 원호와 접한다. 각각의 원호의 곡률 반경은, 이것보다 축방향 내측에 있는 원호의 곡률 반경보다 작다.

도 5에서, Y₆₀은 점 TC와 점 P₆₀의 반경방향 거리를 나타내고, Y₇₅는 점 TC와 점 P₇₅의 반경방향 거리를 나타내고, Y₉₀은 점 TC와 점 P₉₀의 반경방향 거리를 나타내고, Y₁₀₀은 점 TC와 점 P₁₀₀의 반경방향 거리를 나타낸다. 이 CTT 프로파일은, 하기 수식 (1) 내지 (4)를 만족한다.

0.05<Y₆₀/H≤0.10 (1)

0.10<Y₇₅/H≤0.2 (2)

0.2<Y₉₀/H≤0.4 (3)

0.4<Y₁₀₀/H≤0.7 (4)

이 CTT 프로파일은, 타이어(2)의 여러 성능에 기여한다. 이 프로파일에서는, 타이어(2)에 정규 하중의 80%가 부가되었을 때의 접지폭은, 타이어(2)의 최대폭 W의 0.50배 이상 0.65배 이하이다.

CTT 프로파일을 포함하는 타이어(2)에서는, 접지면의 적정한 형상을 얻을 수 있다. 이 접지면에 의해, 우수한 승차감을 얻을 수 있다. CTT 프로파일을 포함하는 타이어(2)에서는, 통상 상태에서의 주행시에 반복되는 지지층(16)의 변형이 크다. 이 타이어(2)에서는 열이 생기기 쉽다. 이 타이어(2)에서, 딤플(62)에 의한 방열이 특히 현저한 효과를 발휘한다.

상기 사이즈, 형상 및 총수를 갖는 딤플(62)은, 여러가지 사이즈의 타이어에서 그 효과를 발휘한다. 승용차 타이어의 경우, 폭이 100 ㎜ 이상 350 ㎜ 이하이고, 편평율이 30% 이상 100% 이하이고, 림 직경이 10 인치 이상 25 인치 이하인 경우에, 상기 딤플(62)은 효과를 발휘한다.

이 타이어(2)의 제조에서는, 복수의 고무 부재가 어셈블리되어, 로우커버(미가황 타이어)를 얻을 수 있다. 이 로우커버가 몰드에 투입된다. 로우커버의 외면은 몰드의 캐비티면과 접촉한다. 로우커버의 내면은, 블래더 또는 중자(코어)에 접촉한다. 로우커버는 몰드 내에서 가압 및 가열된다. 가압 및 가열에 의해, 로우커버의 고무 조성물이 유동한다. 가열에 의해 고무가 가교 반응을 일으켜, 타이어(2)가 얻어진다. 그 캐비티면에 핀풀을 갖는 몰드가 이용됨으로써, 타이어(2)에 딤플(62)이 형성된다.

타이어(2)의 각 부위의 치수 및 각도는, 특별히 언급이 없는 한, 타이어(2)가 정규 림에 끼워지고, 정규 내압이 되도록 타이어(2)에 공기가 충전된 상태로 측정된다. 측정시에는, 타이어(2)에는 하중이 가해지지 않는다. 본 명세서에서 정규 림이란, 타이어(2)가 의거하는 규격에서 정해진 림을 의미한다. JATMA 규격에서의 「표준 림」, TRA 규격에서의 「Design Rim」 및 ETRTO 규격에서의 「Measuring Rim」은 정규 림이다. 본 명세서에서 정규 내압이란, 타이어(2)가 의거하는 규격에서 정해진 내압을 의미한다. JATMA 규격에서의 「최고 공기압」, TRA 규격에서의 「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」에 게재된 「최대값」 및 ETRTO 규격에서의 「INFLATION PRESSURE」는 정규 내압이다. 단, 승용차 타이어(2)의 경우, 내압이 180 kPa인 상태로 치수 및 각도가 측정된다.

도 6은, 본 발명의 다른 실시형태에 따른 타이어의 일부가 나타난 단면도이다. 도 6에는, 딤플(72)의 근방이 나타나 있다. 이 타이어의 딤플(72) 이외의 구성은, 도 1에 나타난 타이어(2)의 구성과 동등하다.

이 딤플(72)의 평면형상은 원이다. 이 딤플(72)의 단면형상은 원호형이다. 바꾸어 말하면, 이 딤플(72)은 구의 일부이다. 이 타이어에서는, 딤플(72)로부터의 공기의 유출이 원활하다. 이 딤플(72)에서는 공기의 체류가 억제된다. 이 타이어에서는 충분한 방열이 이루어진다.

도 6에서 화살표 R로 표시되어 있는 것은, 딤플(72)의 곡률 반경이다. 곡률 반경 R은, 3 ㎜ 이상 200 ㎜ 이하가 바람직하다. 곡률 반경 R이 3 ㎜ 이상인 딤플(72)에서는, 공기가 원활하게 흐른다. 이 관점에서, 곡률 반경 R은 5 ㎜ 이상이 보다 바람직하고, 7 ㎜ 이상이 특히 바람직하다. 곡률 반경 R이 200 ㎜ 이하인 딤플(72)에서는, 충분한 용적이 달성될 수 있다. 이 관점에서, 곡률 반경 R은 100 ㎜ 이하가 보다 바람직하고, 50 ㎜ 이하가 특히 바람직하다. 이 딤플(72)의 직경 Di, 깊이 De, 용적, 면적, 비(De/Di) 등의 사양은, 도 4에 나타난 딤플(62)의 그것과 동등하다.

도 7은, 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 타이어의 일부가 나타난 단면도이다. 도 7에는, 딤플(74)의 근방이 나타나 있다. 이 타이어의 딤플(74) 이외의 구성은, 도 1에 나타난 타이어(2)의 구성과 동등하다.

이 딤플(74)의 평면형상은 원이다. 이 딤플(74)은, 제1 곡면(76)과 제2 곡면(78)을 포함하고 있다. 제1 곡면(76)은 링형상이다. 제2 곡면(78)은 사발 형상이다. 도 7에서 부호 Pb로 표시되어 있는 것은, 제1 곡면(76)과 제2 곡면(78)의 경계점이다. 제2 곡면(78)은, 경계점 Pb에서 제1 곡면(76)과 접하고 있다. 이 딤플(74)은, 소위 더블 래디어스 타입이다. 이 딤플(74)의 직경 Di, 깊이 De, 용적, 면적, 비(De/Di) 등의 사양은, 도 4에 나타난 딤플(62)의 그것과 동등하다.

도 7에서, 화살표 R1로 표시되어 있는 것은 제1 곡면(76)의 곡률 반경이고, 화살표 R2로 표시되어 있는 것은 제2 곡면(78)의 곡률 반경이다. 곡률 반경 R1은 곡률 반경 R2보다 작다. 곡률 반경 R1과 곡률 반경 R2의 비(R1/R2)는, 0.1 이상 0.8 이하가 바람직하다. 비(R1/R2)가 0.1 이상인 딤플(74)에서는, 공기가 원활하게 흐른다. 이 관점에서, 비(R1/R2)는 0.2 이상이 보다 바람직하고, 0.3 이상이 특히 바람직하다. 비(R1/R2)가 0.8 이하인 딤플(74)에서는, 충분한 용적과 작은 깊이 De가 양립될 수 있다. 이 관점에서, 비(R1/R2)는 0.7 이하가 보다 바람직하고, 0.6 이하가 특히 바람직하다.

도 7에서 화살표 D2로 표시되어 있는 것은, 제2 곡면(78)의 직경이다. 직경 D2와 직경 Di의 비(D2/Di)는 0.40 이상 0.95 이하가 바람직하다. 비(D2/Di)가 0.40 이상인 딤플(74)에서는, 충분한 용적과 작은 깊이 De가 양립될 수 있다. 이 관점에서, 비(D2/Di)는 0.55 이상이 보다 바람직하고, 0.65 이상이 특히 바람직하다. 비(D2/Di)가 0.95 이하인 딤플(74)에서는, 공기가 원활하게 흐른다. 이 관점에서, 비(D2/Di)는 0.85 이하가 보다 바람직하고, 0.80 이하가 특히 바람직하다.

[해석예 1]

[모델 1]

제1 고무 시트와 제2 고무 시트가 적층되고, 제2 고무 시트의 표면에 도 2∼4에 나타난 딤플이 형성된 모델을 작성했다. 제1 고무 시트 및 제2 고무 시트의 두께는 각각 10 ㎜이다. 딤플의 사양은 하기와 같다.

직경 Di : 7.8 ㎜

직경 Db : 5.8 ㎜

깊이 De : 1.0 ㎜

딤플끼리의 중심간 거리 : 8.0 ㎜

[모델 2]

딤플 대신 볼록부가 형성된 것 외에는 모델 1과 동일한 모델 2를 작성했다. 볼록부의 사양은 하기와 같다.

높이 : 3.0 ㎜

폭 : 2.0 ㎜

볼록부끼리의 거리 : 30.0 ㎜

[모델 3]

딤플이 형성되어 있지 않은 것 외에는 모델 1과 동일한 모델 3을 작성했다.

상기 모델 1∼3을 이용하여, 컴퓨터 시뮬레이션에 의해 본 발명의 효과를 확인했다. 해석에 이용된 고무 물성값은 이하와 같다.

밀도 : 1100 ㎏/㎥

열전도율 : 0.35 W/mㆍK

비열 : 1350 J/(㎏ㆍK)

해석에 이용된 공기의 물성값은 이하와 같다.

밀도 : 1.205 ㎏/㎥

점성 계수 : 1.81*10^-5 Paㆍs

열전도율 : 2.637*10^-2 W/mㆍK

비열 : 1006 J/(㎏ㆍK)

해석의 조건은 이하와 같다.

대기의 온도 : 20℃

공기의 평균 속도 : 33.3 m/s

제1 고무 시트의 하면으로부터 15 cm 떨어진 곳에서의 공기의 온도 : 100℃

제1 고무 시트에서의 발열량 : 2.0*10⁵ W/㎥

이 해석의 결과가 하기의 표 1에 나타나 있다.

표 1 해석 결과

표 1에 나타낸 바와 같이, 모델 1에서는 각 부위의 온도가 낮다. 이것은, 딤플에 의해 방열이 촉진되기 때문이다.

[해석예 2]

[모델 4]

딤플의 사양을 하기와 같이 한 것 외에는 모델 1과 동일하게 하여, 모델 4을 작성했다.

직경 Di : 5 ㎜

깊이 De : 1.00 ㎜

각도 α : 45°

딤플끼리의 간격: 3.0 ㎜

[모델 5∼30]

딤플의 사양을 하기의 표 2 및 표 3에 나타낸대로 한 것 외에는 모델 4와 동일하게 하여, 모델 5∼30을 작성했다.

[모델 31]

딤플이 형성되어 있지 않은 것 외에는 모델 4와 동일한 모델 3을 작성했다.

해석예 1과 동일한 방법으로 시뮬레이션을 행하여, 제2 고무 시트의 표면 온도를 구했다. 모델 31의 표면 온도와의 차이를 산출했다. 그 결과가, 하기의 표 2 및 3, 그리고 도 8에 나타나 있다.

표 2 해석 결과

표 3 해석 결과

표 2 및 3에 나타낸 바와 같이, 모델 4∼30의 표면 온도는, 모델 31의 표면 온도보다 낮다. 이것은, 딤플에 의해 방열이 촉진되기 때문이다.

[실시예]

이하, 실시예에 의해 본 발명의 효과가 명확해지지만, 이 실시예의 기재에 기초하여 본 발명이 한정적으로 해석되어서는 안된다.

[실시예 1]

도 2∼4에 나타난 딤플을 포함하는 타이어를 얻었다. 딤플의 사양은 이하와 같다.

직경 Di : 8 ㎜

깊이 De : 1.0 ㎜

각도 α : 45°

딤플의 총수 : 200

이 타이어의 사이즈는 「245/40R18」이다.

[실시예 2∼9]

딤플의 사양을 하기 표 4에 나타낸대로 한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 실시예 2∼9의 타이어를 얻었다.

[비교예 1]

딤플을 형성하지 않은 것 외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 비교예 1의 타이어를 얻었다.

[주행 시험]

타이어를 「18×8.5J」의 림에 끼우고, 이 타이어에 내압이 230 kPa가 되도록 공기를 충전했다. 이 타이어를, 배기량이 4300 cc이고, 프론트 엔진-리어 드라이브의 승용차의 왼쪽 뒷바퀴에 장착했다. 이 타이어의 밸브 코어를 빼내어, 타이어의 내부를 대기와 연통시켰다. 이 승용차의 왼쪽 앞바퀴, 오른쪽 앞바퀴 및 오른쪽 뒷바퀴에는, 내압이 230 kPa인 타이어를 장착했다. 드라이버에게 이 승용차를 테스트코스에서 80 km/h의 속도로 운전시켰다. 타이어가 파괴되기까지의 주행 거리를 측정했다. 그 결과가, 지수로서 하기의 표 4에 나타나 있다. 실시예 1 및 비교예 1의 타이어에서의 주행 거리와 표면 온도의 관계가, 도 9에 나타나 있다.

표 4 평가 결과

표 4에 나타낸 바와 같이, 각 실시예의 타이어의 주행 거리는, 비교예 1의 주행 거리보다 크다. 이 평가 결과에서, 본 발명의 우위성은 분명하다.

딤플에 의한 방열 효과는, 런플랫 타이어 이외의 타이어에서도 얻을 수 있다. 본 발명에 따른 공기 타이어는 다양한 차량에 장착될 수 있다.

2 : 타이어 4 : 트레드
8 : 사이드월 10 : 클린치부
12 : 비드 14 : 카커스
16 : 지지층 18 : 벨트
20 : 밴드 62, 72, 74 : 딤플
64 : 랜드 66 : 슬로프면
68 : 바닥면 76 : 제1 곡면
78 : 제2 곡면

Claims

곡률 반경이 서로 상이한 복수의 원호를 포함하는 프로파일을 갖는 트레드,
각각이 이 트레드의 단부로부터 반경방향의 대략 내측 방향으로 연장되는 한쌍의 사이드월,
이 사이드월보다 반경방향의 대략 내측에 위치하는 한쌍의 비드,
상기 트레드 및 사이드월을 따라서 있고, 양 비드 사이에 걸쳐 있는 카커스, 및
반경방향에서, 트레드의 내측이며 카커스의 외측에 위치하는 보강층
을 포함하고 있고,
그 사이드면에 다수의 딤플을 갖는 공기 타이어.
제1항에 있어서, 상기 딤플의 평면형상은 원인 것인 공기 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 딤플은 원뿔 사다리꼴인 것인 공기 타이어.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 딤플의 직경은 6 ㎜ 이상 18 ㎜ 이하인 것인 공기 타이어.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 딤플의 깊이는 0.5 ㎜ 이상 3.0 ㎜ 이하인 것인 공기 타이어.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사이드월의 축방향 내측에 위치하는 지지층을 더 포함하는 공기 타이어.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 트레드면의 중심점 TC로부터, 이 중심점 TC로부터의 축방향 거리가 타이어의 반폭의 90%인 점 P₉₀까지의 프로파일이, 복수의 원호에 의해 형성되어 있고,
각각의 원호는 이것에 인접하는 원호와 접하고 있고,
각각의 원호의 곡률 반경은 이것보다 축방향 내측의 원호의 곡률 반경보다 작고, 이 프로파일이, 하기 수식 (1) 내지 (4)를 만족하는 것인 공기 타이어.
0.05<Y₆₀/H≤0.10 (1)
0.10<Y₇₅/H≤0.2 (2)
0.2<Y₉₀/H≤0.4 (3)
0.4<Y₁₀₀/H≤0.7 (4)
(이 수식 (1) 내지 (4)에서, H는 타이어의 높이를 나타내고, Y₆₀, Y₇₅, Y₉₀ 및 Y₁₀₀은 각각 중심점 TC와 점 P₆₀, 점 P₇₅, 점 P₉₀ 및 점 P₁₀₀과의 반경방향 거리를 나타낸다. 점 P₆₀, 점 P₇₅, 점 P₉₀ 및 점 P₁₀₀은, 각각 중심점 TC로부터의 축방향 거리가 타이어의 반폭의 60%, 75%, 90% 및 100%인 프로파일 상의 점이다.)