KR101505011B1

KR101505011B1 - Arranging method for pitch of cooling pin and pneaumatic tire using thereof

Info

Publication number: KR101505011B1
Application number: KR1020130094144A
Authority: KR
Inventors: 박우철; 박재필
Original assignee: 금호타이어 주식회사
Priority date: 2013-08-08
Filing date: 2013-08-08
Publication date: 2015-03-23
Also published as: KR20150024954A

Abstract

본 발명은 주행 중 굴신운동으로 인해 열 발생이 많은 사이드 월부의 방열 효과를 높이기 위하여 사이드 월부의 표면으로부터 돌출된 방열돌기부를 설치하여 사이드월 방열성을 향상시키고 빠른 속도의 공기와 발생되는 풍절음을 감소시키도록 냉각핀을 적절하게 배치하는 방법 및 이를 이용한 타이어에 관한 것이다. 상기 방법은 냉각핀의 총개수와 피치의 종류수와 각 피치의 크기를 선택하는 선택단계; 난수를 발생시켜 각 종류의 피치를 순차적으로 배치하여 임의의 피치배열을 생성하는 생성단계; 상기 피치배열을 퓨리에 처리에 의한 결과값(FT)을 산출하는 산출단계; 및 상기 생성단계 및 산출단계를 복수회 반복하여 FT의 진폭의 변화가 가장 작을 때의 피치배열을 결정하는 결정단계를 포함한다.In the present invention, a heat dissipating protrusion protruding from a surface of a sidewall is provided to improve a heat radiating effect of a sidewall with a lot of heat generated due to bending motion during running, thereby improving sidewall heat dissipation and reducing air velocity and generated wind noise And a tire using the same. The method comprising: a selection step of selecting a total number of cooling fins, a number of kinds of pitches and a size of each pitch; A generating step of generating random numbers and sequentially arranging each kind of pitch to generate an arbitrary pitch arrangement; A calculation step of calculating a resultant value (FT) by the Fourier processing of the pitch arrangement; And a determining step of repeating the generating and calculating steps a plurality of times to determine the pitch arrangement when the variation of the FT amplitude is the smallest.

Description

Technical Field [0001] The present invention relates to a method of determining the pitch of cooling fins and a pneumatic tire using the same,

본 발명은 냉각핀의 피치결정방법 및 이를 이용한 공기입 타이어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주행 중 굴신운동으로 인해 열 발생이 많은 사이드 월부의 방열 효과를 높이기 위하여 사이드 월부의 표면으로부터 돌출된 방열돌기부를 설치하여 사이드월 방열성을 향상시키고 빠른 속도의 공기와 발생되는 풍절음을 감소시키도록 냉각핀을 적절하게 배치하는 방법 및 이를 이용한 타이어에 관한 것이다.
The present invention relates to a method of determining the pitch of cooling fins and a pneumatic tire using the same, and more particularly, to a method of determining the pitch of cooling fins by using heat radiating protrusions To improve the heat dissipation of the sidewall, and to appropriately dispose the cooling fin so as to reduce the air velocity and the generated wind noise, and to a tire using the same.

최근 승용 자동차 등에서는, 차량 소음(풍절음이나 기계음 등)의 저감화가 한층 진전된 것이나, 환경에 대한 더 나은 배려에 수반하여, 타이어 소음 저감화의 요구가 이전보다 증가해서 높아지고 있다.[0002] In recent passenger cars and the like, the reduction in vehicle noise (wind noise, machine noise, etc.) has progressed further, but with the consideration of the environment more and more, the demand for tire noise reduction has increased more than before.

노면에 대한 트레드의 소음을 감소시키기 위하여 여러가지 트레드 형상이 개발되었다. 이러한 소음 처리 기술은 타이어 트레드에 의하여 발생된 소음 주파수를 광대역 주파수로 분산시켜 백색 소음(white noise)이라고 하는 것에까지 접근시키려고 하는 것이다.Various tread shapes have been developed to reduce the noise of the tread on the road surface. This noise processing technique attempts to approach the noise frequency generated by the tire tread to a white noise by dispersing the noise frequency to a wide frequency band.

또, 차량에 장착된 타이어는 주행중 고속 회전 및 지면과의 마찰 등으로 인해 상대적으로 높은 열이 발생하게 된다. 하지만, 타이어의 주요 구성 요소인 고무는 재질 특성상 방열이 쉽게 이루워지지 않는다. 이러한 이유로 타이어에서 발생한 열은 외부로 전달이 잘 되지 않아 각 구성요소의 수명 저하를 일으키며 내구 성능 저하로 인해 세퍼레이션이나 주행 중 파열의 요인이 될 수 있다. 특히, 사용조건이 가혹한 트럭 버스 래디얼 타이어나, 응급 주행 목적의 런플랫 타이어는 온도에 의한 내구성에 큰 영향을 받는다. In addition, a tire mounted on a vehicle generates relatively high heat due to high-speed rotation during running and friction with the ground. However, rubber, which is a main component of a tire, is not easily dissipated due to its material properties. For this reason, the heat generated from the tire is not transmitted to the outside, which causes the life of each component to deteriorate, and may cause deterioration of durability and deterioration during separation or running. Particularly, truck-bus radial tires with severe operating conditions and run-flat tires intended for emergency driving are greatly affected by temperature durability.

런플랫 타이어의 경우, 응급주행시(타이어 내부압력이 O psi인 경우)에 주기적인 변동하중을 받으며 사이드 월은 굴신 운동을 하게 된다. 이 경우 타이어 내부에 공기가 충진되어 있다면, 상대적으로 굴신운동의 크기가 작지만, o psi의 응급 주행상태에서는 크게 된다. 따라서 지속적으로 반복되는 큰 굴신 운동으로 사이드 부에 열이 발생하고 하중을 지지하는 사이드 월 강화 고무는 열적 피로도가 쌓여서 파열에 이르게 된다.In the case of run flat tires, periodic fluctuating loads are applied during emergency driving (when the internal pressure of the tire is 0 psi), and the sidewall is subjected to a bending motion. In this case, if the tire is filled with air, the size of the bending motion is relatively small, but it becomes large in the case of o psi in the emergency running state. Therefore, the side-wall reinforced rubber which generates heat on the side portion due to the repeatedly repeated large-bending motion and supports the load, accumulates thermal fatigue and causes rupture.

따라서, 사이드월에 돌출되는 냉각핀을 형성하는 기술이 개발되었지만, 이 냉각핀이 고속의 공기의 충돌에서 발생되는 풍절음이 공진현상이 발생되어 소음크게 증가 될 수 있다. Therefore, although a technique of forming cooling fins protruding from the sidewall has been developed, a wind noise generated by a collision of high-speed air with the cooling fins is resonated to greatly increase the noise.

그러므로, 공기입 타이어 있어서 열 발생이 많은 사이드 월부의 방열량을 감소시키면서 동시에 풍절음을 감소시킬 수 있는 기술이 필요하다.
Therefore, there is a need for a technique capable of reducing the amount of heat radiation of the sidewall portion having a large amount of heat generation in the pneumatic tire while simultaneously reducing the wind noise.

한국특허공개 제10-2010-0070796호Korean Patent Publication No. 10-2010-0070796

상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 주행 중 굴신운동으로 인해 열 발생이 많은 사이드 월부의 방열 효과를 높이기 위하여 사이드 월부의 표면으로부터 돌출된 방열돌기부를 설치하여 사이드월 방열성을 향상시키고 빠른 속도의 공기와 발생되는 풍절음을 감소시키도록 냉각핀을 적절하게 배치하는 방법 및 이를 이용한 타이어를 제공하는 데에 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention which is devised to solve the problems described above to provide a heat dissipating protrusion protruding from a surface of a sidewall portion to improve a heat radiating effect of a sidewall portion, And a cooling pin is appropriately disposed so as to reduce a high-speed air and a generated wind noise, and a tire using the same.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 냉각핀의 총개수와 피치의 종류수와 각 피치의 크기를 선택하는 선택단계; 난수를 발생시켜 각 종류의 피치를 순차적으로 배치하여 임의의 피치배열을 생성하는 생성단계; 상기 피치배열을 퓨리에 처리에 의한 결과값(FT)을 산출하는 산출단계; 및 상기 생성단계 및 산출단계를 복수회 반복하여 FT의 진폭의 변화가 가장 작을 때의 피치배열을 결정하는 결정단계를 포함하는 냉각핀의 피치결정방법이다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a cooling apparatus, the method comprising: selecting a total number of cooling fins, a number of types of pitches, and a size of each pitch; A generating step of generating random numbers and sequentially arranging each kind of pitch to generate an arbitrary pitch arrangement; A calculation step of calculating a resultant value (FT) by the Fourier processing of the pitch arrangement; And a determining step of repeating the generating step and the calculating step a plurality of times to determine a pitch arrangement when the variation of FT amplitude is the smallest.

상기 냉각핀은 막대형태인 복수의 핀단위체가 타이어 원주방향으로 서로 이격하여 배치되고, 상기 타이어의 반지름방향에 대하여 경사지게 배치되는 것을 특징으로 한다.The cooling fins are characterized in that a plurality of pin unit bodies in the form of rods are disposed apart from each other in the circumferential direction of the tire and are inclined relative to the radial direction of the tire.

또, 상기 핀단위체의 하부의 폭은 상기 핀단위체의 상부의 폭 이하인 것을 특징으로 한다.The width of the lower portion of the pin unit is not more than the width of the upper portion of the pin unit.

또, 상기 핀단위체의 하부에는 상기 타이어 원주방향의 일측을 향하여 볼록하게 하부곡면이 형성되고, 상기 핀단위체의 상부에는 상기 타이어의 원주방향의 타측을 향하여 볼록하게 형성되는 상부곡면이 형성되는 것을 특징으로 한다.A lower curved surface is formed at a lower portion of the pin unit so as to be convex toward one side in the circumferential direction of the tire, and an upper curved surface is formed on an upper portion of the pin unit to be convex toward the other side in the circumferential direction of the tire .

또, 상기 복수의 핀단위체는 서로 길이가 다른 것을 특징으로 한다.The plurality of pin unit bodies are different in length from each other.

또, 인접하는 핀단위체 사이의 간격은 상기 타이어의 반지름방향 외측으로 갈수록 점차 커지는 것을 특징으로 한다.Further, the distance between adjacent pin unit bodies gradually increases toward the outer side in the radial direction of the tire.

또 다른 발명은, 위와 같은 냉각핀의 피치결정방법으로 배치되는 냉각핀을 가지는 공기입 타이어이다.Another invention is a pneumatic tire having a cooling fin disposed by the method of determining the pitch of the cooling fins.

또, 상기 핀단위체의 경사각은 20~60°인 것을 특징으로 한다.The pin unit has an inclination angle of 20 to 60 degrees.

또, 상기 냉각핀은 2~6개의 핀단위체로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
Further, the cooling fin is composed of 2 to 6 pin unit bodies.

본 발명에 따른 방열핀의 적절한 배치에 의하여 사이드월 방열성을 향상시키는 것과 동시에 공기와 방열핀의 충돌로 발생되는 풍절음을 감소시킬 수 있다.By appropriately arranging the radiating fins according to the present invention, it is possible to improve sidewall heat dissipation and reduce wind noise generated by collision of air and radiating fins.

다시 말해, 타이어가 주행중 회전함으로써 발생하는 공기의 흐름을 냉각핀이 와류로 변경시킴으로써 타이어 사이드 월을 냉각 및 타이어 풍절음을 감소시켜 타이어의 품질 및 주행 안정성을 향상시킬 수 있다. 또, 런플렛 타이어의 응급주행시 사이드월의 발열성을 향상시켜 응급주행 성능을 향상시킬 수 있다.
In other words, by changing the air flow generated by the rotation of the tire during running to the eddy current of the cooling fin, it is possible to cool the tire sidewall and reduce the tire wind noise, thereby improving the quality and running stability of the tire. In addition, it is possible to improve the emergency running performance by improving the heat generation of the sidewall during emergency running of the run flat tire.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉각핀이 설치된 공기어 타이어의 측면도이다.
도 2는 도 1의 부분확대도이다.
도 3은 본 발명에 따라 결정된 피치에 맞추어 냉각핀을 설치한 모습의 개략도이다.1 is a side view of a pneumatic tire provided with a cooling fin according to an embodiment of the present invention.
2 is a partially enlarged view of Fig.
FIG. 3 is a schematic view showing a cooling fin installed in accordance with a pitch determined according to the present invention. FIG.

이하, 본 발명을 도면과 실시예를 통해 설명한다. 하기의 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Best Mode for Carrying Out the Invention The present invention will be described below with reference to the drawings and embodiments. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components, and the same reference numerals will be used to designate the same or similar components. Detailed descriptions of known functions and configurations are omitted.

먼저, 냉각핀(10)의 총개수와 피치의 종류수와 각 피치의 크기를 선택한다. 상기 냉각핀(10)은 공기와 접촉면적을 향상시킬 수 있는 형상을 가져야 하며, 도 1 내지 도 3에 도시된 냉각핀(10)의 형상에 제한되지는 않는다.First, the total number of the cooling fins 10, the number of kinds of pitches, and the size of each pitch are selected. The cooling fins 10 should have a shape capable of improving the contact area with air, and are not limited to the shape of the cooling fins 10 shown in Figs. 1 to 3.

피치의 종류수라 함은 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이 3가지의 피치(6°, 7°, 8°)를 사용하고 있으면 3개이다. 그리고, 각 피치의 크기를 정한다. 상기 피치는 길이로 정할 수도 있지만, 타이어는 동일한 원주상에 배치되므로 각피치로 정하는 것도 가능하다.The number of types of pitches is three, for example, if three pitches (6 °, 7 °, and 8 °) are used as shown in FIG. Then, the size of each pitch is determined. The pitch may be determined to be a length, but since the tires are arranged on the same circumference, it is also possible to define them at each pitch.

그리고, 난수를 발생시켜 각 종류의 피치를 난수에 의해 순차적으로 배치하여 임의의 피치배열을 생성하는 생성한다. 따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 일반적인 하나 이상의 피치로 구성되어 수열을 이루는 경우와는 전혀 상이하게 통일된 규칙을 가지는 피치는 존재하지 않게 된다.Then, a random number is generated, and each kind of pitch is sequentially arranged by a random number to generate an arbitrary pitch arrangement. Therefore, as shown in FIG. 3, there is no pitch having a rule that is uniformly different from the case of forming a sequence of one or more general pitches.

다음으로 상술한 바와 같이 얻어진 피치배열을 퓨리에 처리에 의하여 결과값(FT)을 산출한다. 따라서, 피치의 변화에 의하여 FT(Fourier Transform)의 진폭의 변화를 산출할 수 있다.Next, the resultant value FT is calculated by the Fourier process on the pitch arrangement obtained as described above. Therefore, the change of the amplitude of the Fourier transform (FT) can be calculated by the change of the pitch.

이러한 피치배열의 생성과, 생성된 피치배열로부터 얻어지는 FT의 산출을 복수회 반복하여 FT의 진폭의 변화가 가장 작을 때의 피치배열을 선택하여 당해 냉각핀을 형성한 타이어를 제작한다.The generation of the pitch arrangement and the calculation of the FT obtained from the generated pitch arrangement are repeated a plurality of times to select a pitch arrangement when the variation of the FT amplitude is the smallest to manufacture a tire having the cooling fin formed thereon.

따러서, 본 발명에 의하면 동일한 냉각핀을 사용하면서도 풍절음의 크기를 줄일 수 있다.According to the present invention, the size of the wind noise can be reduced while using the same cooling fin.

상기 냉각핀은 막대형태인 복수(본 발명에서는 4개)의 핀단위체(12,22,32,42)가 타이어 원주방향으로 서로 이격하여 배치되고, 상기 타이어의 반지름방향에 대하여 경사지게 배치된다. 이 때 경사각은 20~60°사이인 것이 냉각에 유리하며, 상기 핀단위체는 2~6개가 하나의 냉각핀을 이루게 된다.A plurality of pin units (12, 22, 32, and 42 in the present invention) in the form of bars are disposed apart from each other in the circumferential direction of the tire, and are arranged to be inclined with respect to the radial direction of the tire. At this time, an inclination angle of 20 to 60 ° is advantageous for cooling, and 2 to 6 of the pin unit units form one cooling fin.

상기 핀단위체(12,22,32,42)는 대략 상기 타이어의 반지름방향에 대하여 30~60°경사지게 형성될 수 있다. 이는 자연스럽게 부딪히는 바람을 타이어의 반지름 외측방향으로 흘려보내기 위한 것이다.The pin unit 12, 22, 32, and 42 may be formed to be inclined by about 30 to 60 degrees with respect to the radial direction of the tire. This is intended to allow natural breezing winds to flow radially outward of the tire.

또, 상기 핀단위체(12,22,32,42)의 하부(14,24,34,44)의 폭은 상기 핀단위체(12,22,32,42)의 상부(16,26,36,46)의 폭 이하로 형성될 수 있다. 특히, 상기 핀단위체(12,22,32,42)의 하부(14,24,34,44)에는 상기 타이어 원주방향의 일측을 향하여 볼록하게 하부곡면(18,28,38,48)이 형성되고, 상기 핀단위체(12,22,32,42)의 상부(16,26,36,46)에는 상기 타이어의 원주방향의 타측을 향하여 볼록하게 형성되는 상부곡면(20,30,40,50)이 형성되는 것을 특징으로 한다. 도 2에서 보면, 자동차가 좌측방향으로 이동하여 바람이 왼쪽에서 오른쪽으로 분다면, 상기 하부곡면(18,28,38,48)들은 공기를 그 핀단위체(12,22,32,42)의 상면측으로 이동시키게 되고, 상기 상부곡면(20,30,40,50)은 상기 핀단위체(12,22,32,42)의 하면측으로 지나가는 공기의 방향을 급격하게 반지름외측방향으로 변동시켜 공기가 빠르게 외부로 배출될 수 있도록 한다.The widths of the lower portions 14, 24, 34, and 44 of the pin unit bodies 12, 22, 32, and 42 are set such that the upper portions 16, 26, Or less. Particularly, the lower curved surfaces 18, 28, 38, and 48 are formed at the lower portions 14, 24, 34, and 44 of the pin unit 12, 22, 32, and 42 so as to be convex toward one side in the tire circumferential direction And upper curved surfaces (20, 30, 40, 50) formed to be convex toward the other side in the circumferential direction of the tire are formed on the upper portions (16, 26, 36, 46) of the pin unit Is formed. 2, when the vehicle moves in the left direction and the wind is blown from left to right, the lower curved surfaces 18, 28, 38, and 48 move air to the upper surface of the pin unit 12, 22, 32, And the upper curved surfaces 20, 30, 40, and 50 rapidly move the direction of the air passing to the underside of the pin unit members 12, 22, 32, and 42 to radially outward, .

또, 난류를 형성하여 열전달효과를 크게 하기 위하여, 복수의 핀단위체(12,22,32,42)는 서로 길이가 다르도록 형성될 수 있다.Further, in order to form a turbulent flow and increase the heat transfer effect, the plurality of pin unit bodies 12, 22, 32, and 42 may be formed to have different lengths from each other.

또, 인접하는 핀단위체(12,22,32,42) 사이의 간격은 상기 타이어의 반지름방향 외측으로 갈수록 점차 커지게 형성된다. 따라서, 핀단위체(12,22,32,42) 사이의 공기가 쉽게 외측으로 빠져나갈 수 있도록 한다.The distance between adjacent pin unit members (12, 22, 32, and 42) is gradually increased toward the outer side in the radial direction of the tire. Therefore, the air between the pin unit bodies 12, 22, 32, and 42 can easily escape to the outside.

도 1은 위와 같은 냉각핀(10)의 피치결정방법으로 배치되는 공기입 타이어(1)이다.
Fig. 1 is a pneumatic tire 1 arranged in such a manner as to determine the pitch of the cooling fins 10. Fig.

상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. It can be understood that

1: 타이어
10: 냉각핀
12,22,32,42: 핀단위체
14,24,34,44: 핀단위체의 하부
16,26,36,46: 핀단위체의 상부
20: 공기입타이어1: Tire
10: cooling pin
12, 22, 32, 42: pin unit
14, 24, 34, 44: Lower part of the pin unit
16, 26, 36, 46: upper part of the pin unit
20: Pneumatic tire

Claims

A selection step of selecting the total number of cooling fins, the number of kinds of pitches and the size of each pitch;
A generating step of generating random numbers and sequentially arranging each kind of pitch to generate an arbitrary pitch arrangement;
A calculation step of calculating a resultant value (FT) by the Fourier processing of the pitch arrangement;
And a determination step of repeating the generating and calculating steps a plurality of times to determine a pitch arrangement when a change in FT amplitude is the smallest,
The cooling fins may be arranged such that first to fourth pin unit members in the form of rods are sequentially disposed apart from each other in the circumferential direction of the tire and are inclined with respect to the radial direction of the tire,
A lower curved surface is formed at a lower portion of the first to fourth pin unit members, which is close to the center of the tire,
Wherein an upper curved surface is formed at an upper portion of the first to fourth pin unit members, which is distant from the center of the tire, toward the other side in the circumferential direction of the tire,
The mutual intervals of the first to fourth fin tip positions gradually increase from the lower portion to the upper portion,
Wherein the lengths of the second pin unit, the first pin unit, the fourth pin unit, and the third pin unit are gradually decreased in the order of the first pin unit, the second pin unit, the first pin unit, the fourth pin unit, and the third pin unit.

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The method according to claim 1, wherein the width of the lower portion of the pin unit is not greater than the width of the upper portion of the pin unit.

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The pneumatic tire according to claim 1 or 3, wherein the pneumatic tire has a cooling fin disposed by a method of determining the pitch of the cooling fin.

The pneumatic tire according to claim 7, wherein the pin unit has an inclination angle of 20 to 60 degrees.

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