KR20140131958A

KR20140131958A - 타이어 캐비티 공기 흐름 피처들

Info

Publication number: KR20140131958A
Application number: KR1020147025464A
Authority: KR
Inventors: 브리이언 디. 스틴위크; 스티븐 엠. 보스버그
Original assignee: 브리지스톤 어메리카스 타이어 오퍼레이션스, 엘엘씨
Priority date: 2012-03-15
Filing date: 2013-03-12
Publication date: 2014-11-14
Also published as: WO2013138327A1; JP2015514622A; EP2825400A4; CN104169106B; EP2825400A1; CN104169106A; JP6058781B2; US20150007915A1

Abstract

원주를 갖는 환형의 내부 표면, 및 공기 흐름 피처를 포함하는 공압 타이어가 제공된다. 환형의 내부 표면은 휠과의 맞물림을 위해 구성되고, 내부 표면 원주 방향을 원주의 방향으로 환형의 내부 표면을 따라 정의하고, 환형의 내부 표면에 접선이고 원주의 방향에 수직인 내부 표면 자오선 방향을 정의하고, 다른 방향들 모두에 상호 수직인 내부 표면 법선 방향을 정의한다. 공기 흐름 피처는 환형의 내부 표면과 맞물리고, 팽창 공기의 흐름을 비원주 방향으로 지향시키도록 구성되고, 내부 표면 법선 방향 및 내부 표면 자오선 방향으로 연장되고, 내부 표면 법선 방향으로 2 밀리미터부터 더 크게 연장되거나, 내부 표면 원주 방향으로 연장되는 일부를 포함하는 공기 흐름 피처 표면을 포함한다.

Description

타이어 캐비티 공기 흐름 피처들{TIRE CAVITY AIR FLOW FEATURES}

본 발명 대상은 일반적으로 타이어에 관한 것이다. 특히, 본 발명 대상은 하나 이상의 공기 흐름 피처들을 타이어 또는 타이어 휠 시스템에 관한 것이다.

타이어가 동작할 때, 타이어는 표면을 따라 구른다. 타이어가 표면을 따라 구를 때, 타이어 재료는 스트레인의 반복된 사이클들을 겪는다. 스트레인의 반복된 사이클들은 히스테리시스를 통해 열을 발생시킨다. 즉, 타이어의 동작은 열을 발생시키는 경향이 있다. 전형적으로, 타이어는 그것이 실질적으로 정상 상태에 도달할 때까지, 사용 동안에 가열되는 그러한 방식으로 동작되며, 그때에 타이어의 온도는 발생된 열이 열 입력보다 더 작은 열 출력과 동일하게 된다.

열 발생의 비율, 즉 단위 시간 당 발생되는 열은 속도, 하중, 및 타이어 재료 특성들을 포함하지만, 일반적으로 이들에 제한되지 않는 다수의 변수들의 함수이다. 단위 시간 당 발생되는 열은 일반적으로 속도의 정의 함수이며; 즉, 모든 다른 변수들이 동일하면, 더 높은 속도들은 단위 시간 당 더 많은 열을 발생시킨다.

타이어로부터의 열 출력은 전도, 대류, 및 복사의 열 전달 메커니즘을 통해 발생한다. 타이어로부터의 열 출력의 비율은 일반적으로 타이어의 온도의 정의 함수이며; 모든 다른 변수들이 동일하면, 타이어의 온도가 더 높아질수록, 단위 시간 당 출력되는 열은 더 커진다.

타이어의 동작 동안 발생되는 열은 실질적인 정상 상태 동작 온도가 도달될 때까지 타이어의 온도를 증가시키는 경향이 있을 것이며, 그 정상 상태 온도에서, 열 출력 비율은 열 발생의 비율 플러스 열 입력의 비율의 합과 실질적으로 동일하다.

온도는 타이어 수명, 특히 고속 타이어 수명에 영향을 미치는 변수이다. 타이어 내구성은 타이어가 더 차가워지면 증가한다. 열 출력 비율을 증가시켜 전도, 대류, 및 복사 중 하나 이상을 통해 열 전달을 향상시킴으로써 정상 상태 동장 온도를 감소시키는 것이 가능하다.

대류 열 교환을 촉진시키기 위해 타이어 공기 흐름 피처들을 개발하는 것이 바람직하다.

원주를 갖는 환형의 내부 표면, 및 공기 흐름 피처를 포함할 수 있는 공압 타이어가 제공된다. 환형의 내부 표면은 휠과의 맞물림을 위해 구성될 수 있고, 내부 표면 원주 방향을 환형의 내부 표면을 따라 원주의 방향으로 정의할 수 있고, 환형의 내부 표면에 접선이고 원주의 방향에 수직인 내부 표면 자오선 방향을 정의할 수 있고, 다른 방향들 둘 다에 상호 수직인 내부 표면 법선 방향을 정의할 수 있다. 공기 흐름 피처는 환형의 내부 표면과 맞물리고, 팽창 공기의 흐름을 비원주 방향으로 지향시키도록 구성될 수 있고, 내부 표면 법선 방향 및 내부 표면 자오선 방향으로 연장되고, 내부 표면 법선 방향으로 2 밀리미터부터 더 크게 연장될 수 있거나, 내부 표면 원주 방향으로 연장될 수 있는 일부를 포함하는 공기 흐름 피처 표면을 포함할 수 있다.

림 부분을 포함하는 휠, 팽창 공기에 의한 팽창을 위해 구성된 공압 타이어, 및 하나 이상의 공기 흐름 피처들을 포함하는 타이어 휠 시스템이 더 제공된다. 림 부분은 환형의 외부 표면을 포함할 수 있고 공압 타이어와의 맞물림을 위해 구성될 수 있다. 환형의 외부 표면은 휠 원주 방향을 정의하는 원주를 가질 수 있다. 공압 타이어는 타이어 축 방향을 정의하는 동작 회전 축, 환형의 내부 표면, 및 타이어 축 방향 및 타이어 원주 방향 둘 다에 상호 수직인 타이어 반경 방향을 포함할 수 있다. 환형의 내부 표면은 휠의 림 부분과의 맞물림을 위해 구성될 수 있고 타이어 원주 방향을 정의하는 원주를 가질 수 있다. 하나 이상의 공기 흐름 피처들은 공압 타이어의 환형의 내부 표면, 또는 휠의 환형의 외부 표면과 맞물릴 수 있다. 하나 이상의 공기 흐름 피처들은 팽창 공기의 흐름을 타이어 반경 방향 및 타이어 축 방향을 따라 구성요소를 갖는 방향으로 지향시키도록 구성된 공기 흐름 피처 표면을 포함할 수 있다. 공기 흐름 피처 표면은 타이어 반경 방향 및 타이어 축 방향으로 연장되고, 반경 방향으로 2 밀리미터보다 더 크게 연장되거나, 타이어 원주 방향으로 연장되는 그것의 적어도 일부를 포함할 수 있다.

팽창 공기에 의한 팽창을 위해 구성된 공압 타이어가 더 제공된다. 공압 타이어는 환형의 내부 표면 및 복수의 공기 흐름 피처들을 포함할 수 있다. 환형의 내부 표면은 원주를 가질 수 있고, 휠과의 맞물림을 위해 구성될 수 있고, 내부 표면 원주 방향을 환형의 내부 표면을 따라 원주의 방향으로 정의할 수 있고, 환형의 내부 표면에 법선이고 원주의 방향에 수직인 내부 표면 자오선 방향을 정의할 수 있고, 내부 표면 원주 방향 및 내부 표면 자오선 방향 둘 다에 상호 수직인 내부 표면 법선 방향을 정의할 수 있다. 상기 복수의 공기 흐름 피처들 각각은 상기 환형의 내부 표면의 일체 형성 구성요소일 수 있다. 복수의 공기 흐름 피처들은 환형의 내부 표면 원주 둘레에 간격된 적어도 3개의 공기 흐름 피처들을 포함할 수 있다. 상기 복수의 공기 흐름 피처들 각각은 팽창 공기의 흐름을 비원주 방향으로 지향시키도록 구성될 수 있다. 상기 복수의 공기 흐름 피처들 중 적어도 하나는 내부 표면 법선 방향, 내부 표면 자오선 방향, 및 내부 표면 원주 방향으로 연장되는 그것의 적어도 일부를 포함할 수 있는 공기 흐름 피처 표면을 포함할 수 있다. 상기 복수의 공기 흐름 피처들 중 적어도 하나는 내부 표면 법선 방향으로 2 밀리미터보다 더 크게 연장되는 공기 흐름 피처 표면을 포함할 수 있으며, 상기 복수의 공기 흐름 피처들 중 적어도 하나는 10 도 이상의 내부 표면 자오선 방향에 대한 각도에서 접평면(a plane of tangency)을 갖는 공기 흐름 피처 표면을 포함할 수 있다.

도 1은 계산적 유체 역학 결과들을 나타내는 타이어 모델의 일 실시예의 측면도이다.
도 2는 계산적 유체 역학 결과들을 나타내는 타이어의 일 실시예에 대한 크라운 영역의 정면도이다.
도 3은 계산적 유체 역학 결과들을 나타내는 타이어의 일 실시예에 대한 풋프린트 영역의 정면도이다.
도 4는 타이어 휠 시스템의 일 실시예의 정면 단면도이다.
도 5는 수직 축 상의 타이어의 하부에서의 속도 및 수평 축 상의 반경 거리를 나타내는 그래프이다.
도 6은 수직 축 상의 타이어와의 직선 이동에 대한 타이어의 하부에서의 속도 및 수평 축 상의 반경 거리를 나타내는 그래프이다.
도 7은 수직 축 상의 휠을 가진 강체 회전에 대한 타이어의 하부에서의 속도 및 수평 축 상의 반경 거리를 나타내는 그래프이다.
도 8은 수직 축 상의 타이어의 상부에서의 속도 및 수평 축 상의 반경 거리를 나타내는 그래프이다.
도 9는 수직 축 상의 타이어와의 강체 회전에 대한 타이어의 상부에서의 속도 및 수평 축 상의 반경 거리를 나타내는 그래프이다.
도 10은 수직 축 상의 휠을 가진 강체 회전에 대한 타이어의 상부에서의 속도 및 수평 축 상의 반경 거리를 나타내는 그래프이다.
도 11은 크라운 영역 및 풋프린트 영역에서 공기 캐비티 흐름 속도 프로파일들을 나타내는 타이어의 일 실시예의 개략 측면도이다.
도 12는 타이어의 일 실시예에 대한 풋프린트 영역의 정면 단면도이다.
도 13은 타이어가 풋프린트를 통과할 때 타이어의 일 실시예에 대한 내부 영역의 도로에 법선인 도면이다.
도 14는 타이어가 풋프린트를 통과할 때 타이어의 다른 실시예에 대한 내부 영역의 도로에 법선인 도면이다.
도 15는 타이어가 풋프린트를 통과할 때 타이어의 다른 실시예에 대한 내부 영역의 도로에 법선인 도면이다.

도시들이 타이어 캐비티 공기 흐름 피처, 타이어 캐비티 공기 흐름 피처를 포함하는 타이어, 및 타이어 캐비티 공기 흐름 피처를 포함하는 타이어 휠 시스템의 어떤 실시예들을 예시하는 목적만을 위한 것인 도면들, 즉 도 1-도 15가 참조될 것이다.

도 1은 그래픽 계산적 유체 역학 결과들(110)을 도시하는 타이어 모델(100)의 일 실시예의 측면도를 도시한다. 도 2 및 도 3은 크라운(132)에 근접한 정면 관점, 풋프린트 영역(130)에 근접한 정면 관점 각각으로부터 이들의 동일한 계산적 유체 역학 결과들(110)을 도시한다. 계산적 유체 역학 결과들(110)은 타이어 모델(100) 도처에서 팽창 공기(431)의 공기 흐름(1320)의 속도를 나타낸다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 다르게 언급되지 않으면, 공기는 공압 타이어의 팽창에 사용되는 가스를 지칭하는 일반적인 의미로 사용되고 대기 공기, 또는 매장 공기, 또는 건조 공기에 제한되는 것이 아니라, 오히려 다른 가스들을 포함할 수 있으며; 공기는 대기 공기, 매장 공기, 건조 공기, 질소, 아르곤, 다른 가스들, 또는 그것의 혼합들을 포함할 수 있다. 유사하게, 공기 흐름은 공기가 포함할 수 있는 가스들 중 어느 것의 흐름을 지칭할 수 있다. 도 1-도 3을 다시 참조하면, 계산적 유체 역학 결과들(110)은 1146 lbf 하중 하에 65 mph에서 도로를 따라 구르는 P215/55R17 탑승자 체격 타이어, 이 경우 10 피트 직경 드럼의 가정들에 기초하고 30.5 psi 콜드(cold) 및 33.4 psi 핫(hot)에 대한 팽창 공기(431)로서의 매장 공기로 팽창된다. 도 1-도 3에 도시된 특정 결과들이 상기 입력들에 의존할 수 있지만, 본 명세서의 일반적 경향들 및 발견들은 임의의 특정 타이어, 타이어 크기, 속도, 하중, 팽창 가스, 도로 또는 팽창 압력에 특정되지 않는다. 도 1-도 3에서, 상기 입력들에 기초한 임의의 주어진 지점에서 계산된 흐름 속도는 주로 2 변수들의 함수이다: 1) 타이어 모델(100)의 회전 축(120)으로부터의 반경 거리; 2) 풋프린트 영역(130)에의 근접도. 흐름 속도를 타이어 모델(100)의 회전 축(120)으로부터 반경 거리의 함수로서 우선 처리하면, 일반적으로, 타이어 모델(100)의 회전 축(120)에 더 근접한 흐름은 회전 축(120)에서 더 먼 흐름보다 더 느리다. 풋프린트 영역(130) 원위의 영역들에서, 내부 반경(135)을 따르는 흐름은 초 당 715 인치인 휠 외부 표면의 속도보다 약간 더 작다. 풋프린트 영역(130) 원위의 영역들에서, 외부 반경(137)을 따르는 흐름은 초 당 1142인 타이어 내부 표면의 속도보다 약간 더 작다. 일반적으로, 풋프린트 영역(130) 원위의 영역들에서, 흐름 속도는 실질적으로 반경 위치의 정의 함수로서 설명될 수 있다. 흐름 속도를 풋프린트 영역(130)에 대한 근접도의 함수로서 처리하면, 풋프린트 영역(130)에 근접한 영역에서 임의의 주어진 반경 위치에서의 흐름은 실질적으로 풋프린트 영역(130) 원위의 영역들 내의 동일한 반경 위치에서의 흐름보다 더 빠르다. 이것에 대한 이유들은 이하에서 더 충분히 처리될 것이다. 일반적으로, 풋프린트 영역(130)에 근접한 영역들에서, 흐름 속도는 실질적으로 반경 위치의 정의 함수 및 풋프린트의 중심에의 근접도로서 충분히 설명될 수 있다.

도 1-도 3에 도시된 타이어 모델(100)은 타이어 휠 시스템에서 공기의 성능을 표현할 수 있다. 이제 도 4를 참조하면, 연관된 타이어 휠 시스템(400)과 함께 타이어 캐비티 공기 흐름 피처(450, 450')의 일 실시예가 도시된다. 타이어 휠 시스템(400)은 휠(410) 및 타이어(420)를 포함한다. 휠(410)은 타이어(420)가 그 부근에 장착되도록 설계된 다양한 종류의 휠들 중 어느 것을 포함할 수 있다. 도 4에 도시된 실시예들에서, 휠(410)은 제한 없이, 공압 타이어(422)와 같은 타이어(420)와의 맞물림을 위해 구성된 림 부분(412), 및 연관된 차량(도시되지 않음)과의 맞물림을 위해 구성된 플레이트 부분(416)을 포함한다. 림 부분(412)은 환형의 외부 표면, 즉 폐 루프에서 축(402) 주위로 연장되는 휠 림 표면(413)을 포함하고 따라서 휠 원주 방향을 정의하는 휠 원주를 갖는다. 림 부분(412)은 휠 원주가 축 위치에 따라 변화되도록 축(402)으로부터 반경에서 변하는 것으로 도시되지만, 임의의 주어진 축 위치에서 취해진 원주 방향은 임의의 다른 축 위치에서의 것과 동일하다. 도 4에 도시된 실시예들에서, 타이어(420)는 공압 차량 타이어(422)이다. 다른 실시예들에서, 타이어(420)는 런 플랫(run flat) 타이어 또는 다른 종류의 타이어를 포함할 수 있다. 공압 타이어(422)는 팽창 공기(431)에 의한 팽창을 위해 구성된 타이어(420)이다. 도 4에 도시된 실시예에서, 타이어(420) 및 휠(410)은 내부 캐비티(430)를 함께 정의한다. 내부 캐비티(430)는 실질적으로 타이어(420) 및 휠(410)에 의해 주위 환경(440)으로부터 분리되고 공기를 포함하거나 주위 환경(440)의 것보다 일부 높은 압력으로 팽창 공기(431)에 의해 팽창될 수 있다. 도 4에 도시된 실시예에서, 공압 차량 타이어(422)는 타이어 축 방향(472)을 정의하고 이와 일치하는 동작 회전 축(402)을 포함한다. 공압 차량 타이어(422)는 폐 루프에서 축(472) 주위로 연장되는 환형의 내부 표면(424)을 포함하고 따라서 타이어 원주 방향을 정의하는 원주를 갖는다. 공압 차량 타이어(422)는 타이어 축 방향(472) 및 타이어 원주 방향 둘 다에 상호 수직인 타이어 반경 방향(474)을 더 포함한다. 내부 캐비티(430)는 타이어(420)에 의해 포함된 표면들 및 휠(410)에 의해 포함된 표면들을 포함하는 한 세트의 표면들에 의해 정의될 수 있다. 내부 캐비티(430)는 스레드 표면(426)에 대향하는 환형의 내부 표면(424), 및 제 1 측벽 표면(427)에 대향하는 제 1 측벽 내부 표면(425)를 포함하는 타이어(420)에 의해 포함되는 한 세트의 표면들, 및 휠(410), 휠 림 표면(413)에 의해 포함되는 한 세트의 표면들에 의해 정의된다. 환형의 내부 표면(424)은 타이어 주위에서 루프되고 따라서 원주를 갖고, 내부 표면 원주 방향(1302)을 환형의 내부 표면을 따라 원주의 방향으로 정의하고, 환형의 내부 표면(424)에 접선이고 내부 표면 원주 방향(1302)에 수직인 내부 표면 자오선 방향(464)을 정의하고, 내부 표면 원주 방향(1302) 및 내부 표면 자오선 방향(464) 둘 다에 상호 수직인 내부 표면 법선 방향(466)을 정의한다. 환형의 내부 표면(424)은 휠(410)에의 맞물림을 위해 구성될 수 있다. 환형의 내부 표면(424)은 제 1 측벽 표면(427) 및 제 2 타이어 측벽(428)에 의해 간접적으로 휠 림 표면(413)과 맞물릴 수 있다.

타이어 원주 방향(1304)은 내부 표면 원주 방향(1302)과 일치한다. 반복을 회피하기 위해, 본 명세서에서 다르게 언급되지 않으면, 내부 표면 원주 방향(1302)에 대한 참조들은 또한 타이어 원주 방향(1304)에 적용된다. 유사하게, 타이어 반경 방향(474)은 내부 표면 법선 방향(466)과 일치한다. 반복을 회피하기 위해, 본 명세서에서 다르게 언급되지 않으면, 내부 표면 법선 방향(466)에 대한 참조들은 또한 타이어 반경 방향(474)에 적용된다. 일반적으로, 내부 표면 자오선 방향(464)은 전자가 곡선일 수 있는 환형의 내부 표면(424)에 대한 접선에 의해 부분적으로 정의되고, 후자가 직선인 동작 회전 축(402)에 의해 정의되기 때문에, 반드시 타이어 축 방향(472)과 일치하는 것은 아니다. 환형의 내부 표면(424)이 평면이고 동작 회전 축(402)과 평행한 영역들에서, 환형의 내부 표면(424)이 타이어 풋프린트를 통과할 때 발생될 수 있는 것과 같이, 내부 표면 자오선 방향(464)은 타이어 축 방향(472)과 일치할 수 있다는 점이 주목되어야 한다.

상술한 방향들은 다른 방향들을 설명하는데 사용가능한 2개의 상이한 좌표 시스템들을 정의하기 위해 사용될 수 있다. 내부 표면 원주 방향(1302), 내부 표면 법선 방향(466), 및 내부 표면 자오선 방향(464)의 상호 독립 방향들을 포함하는 제 1 좌표 시스템이 정의될 수 있다. 타이어 원주 방향(1304), 타이어 반경 방향(474), 및 타이어 축 방향(472)의 상호 독립 방향들을 포함하는 제 2 좌표 시스템이 정의될 수 있다. 제 1 좌표 시스템 또는 제 2 좌표 시스템을 사용하면, 임의 방향은 좌표 축들을 따라 정의된 벡터들의 벡터 합들의 관하여 그 안에 정의될 수 있다. 임의 방향의 크기는 무관하므로, 좌표 축들을 따라 정의된 벡터들의 크기는 또한 무관하고 모두 일반성의 손실 없이 통합된 것으로 가정될 수 있다. 이제 도 15를 참조하면, 예를 들어, 그리고 제한 없이, 공기 흐름 피처 표면(1254)은 환형의 내부 표면(424)으로부터 연장되고 또한 내부 표면 원주 방향(1302) 및 내부 표면 자오선 방향(464)으로 연장된다. 공기 흐름 피처 표면(1254)에 법선인 단위 벡터(1580)는 표면(1250)이 내부 표면 자오선 방향(464)에 대해 그리고 유사한 삼각형들에 의한 각도(θ)에 있기 때문에, 내부 표면 원주 방향(1302)에 대한 각도(θ)에 있어, 공기 흐름 피처 표면(1254)에 법선인 단위 벡터는 사인 θ의 내부 표면 자오선 방향(464)으로 구성요소를 가지며, 코사인 θ의 내부 표면 원주 방향(1302)으로 구성요소를 갖고, 내부 표면 법선 방향(466)으로 구성요소를 갖지 않을 것이다. 이제 도 14를 참조하면, 예를 들어, 그리고 제한 없이, 공기 흐름 피처 표면(1454)는 환형의 내부 표면(424)으로부터 연장되고, 지점(1464)에서, 내부 표면 원주 방향(1302) 및 내부 표면 자오선 방향(464)으로 연장된다. 지점(1464)에서 공기 흐름 피처 표면(1454)에 법선인 단위 벡터(1480)는 접선 평면(1463)이 내부 표면 자오선 방향(464)에 대해 그리고 유사한 삼각형들에 의한 각도(θ")에 있기 때문에, 내부 표면 원주 방향(1302)에 대한 각도(θ")에 있어, 지점(1464)에서 공기 흐름 피처 표면(1454)에 법선인 단위 벡터는 사인 θ"의 내부 표면 자오선 방향(464)으로 구성요소를 가지며, 코사인 θ"의 내부 표면 원주 방향(1302)으로 구성요소를 갖고, 내부 표면 법선 방향(466)으로 구성요소를 갖지 않을 것이다.

동작 중에, 타이어 휠 시스템(400)은 회전함으로써 도로(도시되지 않음)를 따라 구르거나 슬라이드할 것이다. 또한, 동작 동안 타이어 휠 시스템(400)이 어떤 종류의 하중 하에 동작하는 것이 일반적이다. 하중은 차량 중량의 일부 부분과 같은 차량 하중일 수 있거나, 그것은 화물 하중, 동적 하중을 포함하지만 이들에 제한되지 않는 어떤 다른 하중, 또는 타이어 휠 시스템(400)의 중량일 수 있다. 하중은 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 타이어 풋프린트(1110)로 도로와 접촉하는 타이어 영역의 변형을 야기할 것이다. 동작 동안, 타이어 휠 시스템(400)을 구성하는 개별 요소들은 임의의 주어진 요소가 실질적으로 모든 다른 요소와 동일한 각 속도를 갖도록 일반 비율에서 회전을 겪을 것이다.

회전 공압 타이어 휠 시스템(400)의 팽창 공기(431)는 인접 매스(431, 425, 424, 413)에 따라 회전하는 경향이 있을 것이다. 인접 매스(431, 425, 424, 413)는 환형의 내부 표면(424), 휠 림 표면(413), 측벽 내부 표면(425), 또는 팽창 공기(431)의 다른 양 또는 비율을 포함할 수 있다. 공압 타이어 휠 시스템(400)에서, 내부 캐비티(430)는 외부 반경 제한을 정의하는 환형의 내부 표면(424), 및 더 작은 내부 반경 제한을 정의하는 휠 림 표면(413)에 의해 반경 방향으로 바운딩된다. 상기 언급된 바와 같이, 동작 동안 환형의 내부 표면(424) 및 휠 림 표면(413)은 실질적으로 동일한 각도로 회전할 것이다. 환형의 내부 표면(424) 및 휠 림 표면(413)이 실질적으로 동일한 각도로 회전하지만 회전 축(402)으로부터 그들의 거리가 다르므로, 그들이 이동하고 있는 속도는 환형의 내부 표면(424)이 더 빨라짐에 따라 서로 다르다. 상기 언급된 바와 같이, 환형의 내부 표면(424)에 가장 가까운 팽창 공기(431)의 부분은 환형의 내부 표면(424)에 따른 비율로 이동하는 경향이 있는 반면, 휠 림 표면(413)에 가장 가까운 팽창 공기(431)의 부분은 휠 림 표면(413)에 따른 비율로 이동하는 경향이 있어, 환형의 내부 표면(424)에 가장 가까운 팽창 공기(431)의 부분은 휠 림 표면(413)에 가장 가까운 팽창 공기(431)의 부분보다 더 빠르게 이동하는 경향이 있을 것이다. 이러한 경향은 일반적으로 도 1-도 3에 도시된 계산적 유체 역학 결과들(110)에 의해 지지된다. 이러한 경향은 도 8에서 그래프로 도시된다.

동작 동안, 회전 당 한번 타이어(420)의 임의의 주어진 부분은 타이어 풋프린트(1110)를 통과할 것이다. 타이어(420)의 임의의 주어진 부분이 타이어 풋프린트(1110)를 통과하므로, 타이어의 그 섹션에 포함된 팽창 공기(431)는 또한 타이어 풋프린트(1110)를 통과할 것이다. 타이어 풋프린트(1110)에서의 또는 이에 근접한 타이어의 단면은 타이어 풋프린트로부터 원위의 타이어의 단면보다 더 작은 영역을 갖는다. 타이어(420)의 임의의 주어진 부분이 타이어 풋프린트(1110)를 통과하므로, 부분의 단면적이 감소되는 반면, 타이어의 그 섹션에 포함된 팽창 공기(431)는 그것을 통해 통과한다. 타이어 풋프린트(1110) 내의 감소된 영역 때문에, 타이어의 그 부분에 포함된 팽창 공기(431)는 관련 보존 요구들을 충족시키기 위해 내부 캐비티(430)의 다른 곳에서 공기 흐름(1320)에 비해 더 빨리 흘러야 한다. 이러한 경향은 도 1-도 3에 도시된 계산적 유체 역학 결과들(110)에 의해 지지된다. 이러한 경향은 도 5에서 그래프로 도시된다.

이제 도 4, 및 도 12-도 15를 참조하면, 타이어(420) 또는 휠(410)은 공기 흐름 피처(450, 1250, 1350, 1450)를 포함할 수 있다. 공기 흐름 피처(450, 1250, 1350, 1450)는 일부 방향에서 그 위에 충돌하는 팽창 공기(431)의 공기 흐름(1320)을 지향시키도록 구성된다. 공기 흐름 피처(450, 1250, 1350, 1450)는 공기 흐름 피처 표면(454, 1254, 1354, 1454)을 포함할 수 있다. 공기 흐름 피처(450, 1250, 1350, 1450)는 타이어 휠 시스템(400)에 조립되면, 내부 캐비티(430)를 적어도 부분적으로 정의하는 타이어(420) 또는 휠(410)의 표면과의 맞물림을 위해 구성될 수 있다. 타이어 휠 시스템(400)에 조립되면, 내부 캐비티(430)를 적어도 부분적으로 정의하는 타이어(420) 또는 휠(410)의 표면은 환형의 내부 표면(424), 휠 림 표면(413), 측벽 내부 표면(425), 또는 제 2 타이어 측벽(428)에 대향하는 측벽 내부 표면(429)을 포함할 수 있다.

공기 흐름 피처(450, 1250, 1350, 1450)는 접착제, 기계적 파스너, 성형 공정에 의해, 또는 그것과 함께 일체로 형성됨으로써 타이어(420)의 표면 또는 휠(410)의 표면과 맞물릴 수 있다. 접착제는 폴리비닐 아세테이트, 폴리우레탄, 폴리에틸렌, 에폭시, 시아노아크릴레이트, 또는 양호한 공학적 판단으로 선택된 다른 접착제를 포함할 수 있다. 기계적 파스너는 나사, 볼트, 너트, 클립, 클램프, 핀, 스테이플, 리벳, 또는 양호한 공학적 판단으로 선택된 다른 기계적 파스너를 포함할 수 있다. 성형 공정은 타이어 성형 공정, 사출 성형 공정, 또는 양호한 공학적 판단으로 선택된 다른 성형 공정을 포함할 수 있다. 일체로 형성되는 구성요소들은 개별 피스들로 형성되는 것이 아니라, 오히려 단일 통합된 피스로 이미 결합되어 형성된다. 일체로 형성되는 구성요소들의 비제한 예는 공기 흐름 피처(450, 1250, 1350, 1450)가 카카스 구성요소(carcass component)(도시되지 않음)와 일체 형성 구성요소로 남겨질 때까지 과도하게 두꺼운 카카스 구성요소(도시되지 않음)를 압출하고 주위 재료를 밀링함으로써 공기 흐름 피처(450, 1250, 1350, 1450)가 카카스 구성요소(도시되지 않음)와 형성된 일 실시예일 것이다. 일부 실시예들에서, 공기 흐름 피처(450, 1250, 1350, 1450)는 타이어 휠 시스템(400)에 조립될 때, 내부 캐비티(430)를 적어도 부분적으로 정의하는 타이어(420)또는 휠(410)의 표면의 일체 형성 구성요소일 수 있다.

도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 일부 비제한 실시예들에서, 타이어(420)는 하나 이상의 공기 흐름 피처들(450, 1250, 1350, 1450)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 타이어(420)는 환형의 내부 표면(424), 휠 림 표면(413), 측벽 내부 표면(425), 또는 제 2 타이어 측벽(428)과 대향하는 측벽 내부 표면(429)과 맞물리는 복수의 공기 흐름 피처들(450, 1250, 1350, 1450)을 포함할 수 있다. 도 13 및 도 14에 도시된 비제한 실시예들에서, 타이어(420)는 환형의 내부 표면(424)과 맞물린 복수의 공기 흐름 피처들(1350, 1450)을 포함하며 복수의 공기 흐름 피처들(1350, 1450)은 환형의 내부 표면(424) 원주 둘레에 간격된 적어도 2개의 공기 흐름 피처들(1350, 1450)을 포함한다. 도 14에 도시된 실시예에서, 타이어(420)는 환형의 내부 표면(424)과 맞물린 복수의 공기 흐름 피처들(1450)을 포함하며 복수의 공기 흐름 피처들(1450)은 내부 표면 자오선 방향(464)을 따라 간격된 적어도 2개의 공기 흐름 피처들(1450)을 포함한다. 도 14에 도시된 실시예는 제 1 공기 흐름 피처(1451)가 측벽 내부 표면(429)에 인접하거나 근접하여 위치되고, 제 2 공기 흐름 피처(1452)가 측벽 내부 표면(425)에 인접하거나 근접하여 위치되어, 제 1 공기 흐름 피처(1451) 및 제 2 공기 흐름 피처(1452)가 한 세트의 대체 공기 흐름 피처들(1455)을 함께 포함하는 타이어(420)의 환형의 내부 표면(424)의 일 단면을 도시한다. 도 14에 도시된 실시예는 환형의 내부 표면(424) 원주 둘레에 간격된 부가 세트의 대체 공기 흐름 피처들(1455)을 더 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 타이어(420)는 환형의 내부 표면(424)과 맞물린 복수의 공기 흐름 피처들(450, 1250, 1350, 1450)을 포함하며 복수의 공기 흐름 피처들(450, 1250, 1350, 1450)은 환형의 내부 표면(424) 원주 둘레에, 균일하게 또는 다른 방법으로 간격된 적어도 3개의 공기 흐름 피처들(450, 1250, 1350, 1450)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 휠(410)은 휠 림 표면(413)과 같은, 환형의 외부 표면과 맞물린 복수의 공기 흐름 피처들(450, 1250, 1350, 1450)을 포함하며, 복수의 공기 흐름 피처들(450, 1250, 1350, 1450)은 환형의 외부 표면 원주 둘레에, 균일하게 또는 다른 방법으로 간격된 적어도 3개의 공기 흐름 피처들(450, 1250, 1350, 1450)을 포함한다.

이제 도 4 및 도 12-도 15를 참조하면, 공기 흐름 피처(450, 1250, 1350, 1450)는 내부 표면 법선 방향(466) 및 내부 표면 자오선 방향(464) 둘 다로 연장되는 그것의 적어도 일부를 포함할 수 있는 공기 흐름 피처 표면(454, 1254, 1354, 1454)을 포함할 수 있다. 도 4 및 도 12-도 15에 도시된 공기 흐름 피처 표면(454, 1254, 1354, 1454)은 타이어 반경 방향(474) 및 타이어 축 방향(472) 둘 다로 연장되는 그것의 적어도 일부를 포함한다고 할 수도 있다. 도 4 및 도 12는 내부 표면 법선 방향(466) 및 내부 표면 자오선 방향(464) 둘 다로 연장되는 공기 흐름 피처 표면들(454, 1254)을 포함하는 공기 흐름 피처(450, 1250)를 도시한다. 도 4 및 도 12에서, 단면도에서의 뷰 평면이 내부 표면 원주 방향(1302)에 수직이므로, 내부 표면 원주 방향(1302)은 페이지에서 벗어나 있어 보이지 않는다. 그 결과는 만약 있다면, 공기 흐름 피처 표면(454 및 1254)이 내부 표면 원주 방향(1302)으로 연장될 수 있는 정도가 도 4 및 도 12의 뷰로부터 분명하지 않다는 것이다. 이하에 분명해지는 바와 같이, 공기 흐름 피처 표면(1254)은 내부 표면 원주 방향(1302)으로 연장된다. 공기 흐름 피처 표면(1254)은 타이어 원주 방향(1304)으로 연장된다고 할 수도 있다. 도 13-도 15는 내부 표면 원주 방향(1302) 및 내부 표면 자오선 방향(464) 둘 다로 연장되는 공기 흐름 피처 표면들(1254, 1354, 1454)을 포함하는 공기 흐름 피처(1250, 1350, 1450)를 도시한다. 도 13-도 15에서, 뷰 평면이 내부 표면 법선 방향(466)에 수직이므로, 내부 표면 원주 방향(1302)이 보이지만 내부 표면 법선 방향(466)은 페이지에서 벗어나 있어 보이지 않는다. 도 15는 도 12 및 15에 도시된 실시예가 내부 표면 법선 방향(466), 내부 표면 자오선 방향(464), 및 내부 표면 원주 방향(1302)으로 연장되는 공기 흐름 피처 표면(1254)을 포함하도록 도 12에 도시된 실시예의 다른 도면을 도시한다. 도 12 및 15에 도시된 실시예는 타이어 반경 방향(474), 타이어 축 방향(472), 및 타이어 원주 방향(1304)으로 연장되는 공기 흐름 피처 표면(1254)을 포함한다고 할 수도 있다. 일부 실시예들에서, 주어진 방향으로의 연장은 1 밀리미터보다 더 작거나, 포함된 1 밀리미터와 10 밀리미터 사이에 있거나, 10 밀리미터보다 더 클 수 있다. 일부 실시예들에서, 공기 흐름 피처 표면(454, 1254, 1354, 1454)은 내부 표면 법선 방향(466)으로 2 밀리미터보다 더 크게 연장될 수 있다.

이제 도 4 및 도 12-도 15를 참조하면, 공기 흐름 피처(450, 1250, 1350, 1450)는 접평면(1361, 1461, 1561, 1363, 1463, 1563)을 갖는 공기 흐름 피처 표면(454, 1254, 1354, 1454)을 포함할 수 있다. 공기 흐름 피처 표면(454, 1254, 1354, 1454)의 접평면(1361, 1461, 1561, 1363, 1463, 1563)은 내부 표면 자오선 방향(464)에 대한 각도(θ), 또는 내부 표면 법선 방향(466)에 대한 각도(φ), 또는 내부 표면 원주 방향(1302)에 대한 각도(ψ), 또는 그것의 일부 조합을 형성할 수 있다. 공기 흐름 피처 표면(1254)이 실질적으로 평면이면, 이때 공기 흐름 피처 표면(1254)의 접평면(1561, 1563)은 공기 흐름 피처 표면(1254) 상의 지점이 접선인 것으로 선택될지라도 관련 방향에 대해 실질적으로 일정한 각도(θ, φ, ψ)를 형성할 수 있다. 다른 한편, 공기 흐름 피처 표면(1354, 1454)이 실질적으로 곡선이면, 이때 공기 흐름 피처 표면(1354, 1454)의 접평면(1361, 1461)은 공기 흐름 피처 표면(1354, 1454) 상의 어떤 지점이 접선인 것으로 선택되는지에 따라 관련 방향에 대해 변화되는 각도(θ, φ, ψ)를 형성할 수 있다. 도 15에 도시된 바와 같이, 공기 흐름 피처(1250)는 공기 흐름 피처 표면(1254) 상의 제 1 지점(1562)에서 공기 흐름 피처 표면(1254)에 접선인 제 1 접평면(1561)이 공기 흐름 피처 표면(1254) 상의 제 2 지점(1564)에서 공기 흐름 피처 표면(1254)에 접선인 제 2 접평면(1563)과 실질적으로 일치하여 제 1 접평면(1561) 및 제 2 접평면(1563)이 내부 표면 자오선 방향(464)에 대해 동일한 각도(θ)를 실질적으로 형성하도록 실질적으로 평면인 공기 흐름 피처 표면(1254)을 포함할 수 있다. 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 공기 흐름 피처(1350, 1450)는 공기 흐름 피처 표면(1354, 1454) 상의 제 1 지점(1362, 1462)에서 공기 흐름 피처 표면(1354, 1454)에 접선인 제 1 접평면(1361, 1461)이 공기 흐름 피처 표면(1354, 1454) 상의 제 2 지점(1364, 1464)에서 공기 흐름 피처 표면(1354, 1454)에 접선인 제 2 접평면(1363, 1463)과 실질적으로 상이할 수 있고 실질적으로 일치하지 않을 수 있어 제 1 접평면(1361, 1461)이 내부 표면 자오선 방향(464)에 대해 제 1 각도(θ')를 형성하고 제 2 접평면(1363, 1463)이 내부 표면 자오선 방향(464)에 대해 제 2 각도(θ")를 형성하도록 실질적인 비평면 곡선 표면인 공기 흐름 피처 표면(1354, 1454)을 포함할 수 있으며 제 1 각도(θ') 및 제 2 각도(θ")는 실질적으로 상이하다. 각도(θ)는 -90 도에서 90 도까지의 범위일 수 있다. 각도(φ)는 -90 도에서 90 도까자의 범위일 수 있다. 각도(ψ)는 -90 도에서 90 도까지의 범위일 수 있다. 일부 실시예들에서, 공기 흐름 피처 표면(454, 1254, 1354, 1454)은 각도(θ)가 10 도 이상이도록 내부 표면 자오선 방향(464)에 대한 각도(θ)에서 접평면(1361, 1461, 1561, 1363, 1463, 1563)을 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 공기 흐름 피처 표면(454, 1254, 1354, 1454)은 10 도 이상의 축 방향(472)에 대한 각도에서 접평면(1361, 1461, 1561, 1363, 1463, 1563)을 가질 수 있다.

상기 언급된 바와 같이, 공기 흐름 피처(450, 1250, 1350, 1450)는 일부 방향으로 그 위에 충돌하는 팽창 공기(431)의 공기 흐름(1320)을 지향시키도록 구성된다. 공기 흐름 피처는 임펠러의 기능을 하도록 구성되어, 그것의 공기 흐름 피처 표면(454, 1254, 1354, 1454)에 충돌하는 팽창 공기(431)의 공기 흐름(1320)은 공기 흐름 피처 표면(454, 1254, 1354, 1454)의 외형에 의존하는 방향을 따라 재지향될 수 있다. 예를 들어 그리고 제한 없이, 도 13에 도시된 바와 같이, 공기 흐름 피처 표면(1354)은 내부 표면 법선 방향(466)으로 페이지에서 벗어나서 연장되는 것에 더하여, 그것이 또한 내부 표면 자오선 방향(464), 및 내부 표면 원주 방향(1302)으로 연장되도록 곡선이다. 주로 내부 표면 원주 방향(1302)을 따르는 방향으로부터 흐르는 공기 흐름(1320)이 도시되지만, 공기 흐름(1320)은 주로 내부 표면 자오선 방향(464)을 따르는 방향으로 흐르도록 공기 흐름 피처 표면(1354) 상의 충돌에 의해 재지향된다. 타이어 원주 방향(1304), 타이어 반경 방향(474), 및 타이어 축 방향(472)에 관하여 설명되지만, 공기 흐름 피처 표면(1354)은 타이어 반경 방향(474)으로 페이지에서 벗어나서 연장되는 것에 더하여, 그것이 또한 타이어 축 방향(472), 및 타이어 원주 방향(1304)으로 연장되도록 곡선이다. 주로 타이어 원주 방향(1304)을 따르는 방향으로부터 흐르는 공기 흐름(1320)이 도시되지만, 공기 흐름(1320)은 주로 타이어 축 방향(472)을 따르는 방향으로 흐르도록 공기 흐름 피처 표면(1354) 상의 충돌에 의해 재지향된다. 공기 흐름 피처 표면(454, 1254, 1354, 1454)은 공기 흐름 피처 표면(454, 1254, 1354, 1454)에 충돌하는 내부 표면 원주 방향(1302)을 따라 흐르는 팽창 공기(431)의 공기 흐름(1320)이 내부 표면 법선 방향(466)을 따라 또는 주로 내부 표면 자오선 방향(464)을 따라 또는 내부 표면 법선 방향(466)을 따라, 내부 표면 자오선 방향(464)을 따라, 내부 표면 원주 방향(1302)을 따라 구성요소를 갖는 방향을 따라, 또는 그것의 일부 조합에 따라 재지향될 수 있도록 구성될 수 있다. 타이어 원주 방향(1304), 타이어 반경 방향(474), 및 타이어 축 방향(472)에 관하여 설명되지만, 공기 흐름 피처 표면(454, 1254, 1354, 1454)은 공기 흐름 피처 표면(454, 1254, 1354, 1454)에 충돌하는 타이어 원주 방향(1304)을 따라 흐르는 팽창 공기(431)의 공기 흐름(1320)이 타이어 반경 방향(474)을 따라 또는 주로 타이어 축 방향(472)을 따라, 또는 타이어 반경 방향(474)을 따라, 타이어 축 방향(472)을 따라, 타이어 원주 방향(1304)을 따라 구성요소를 갖는 방향을 따라, 또는 그것의 일부 조합에 따라 재지향될 수 있도록 구성될 수 있다.

이제 도 5-도 10을 참조하면, 도 1-도 3에 도시된 계산적 유체 역학 결과들(110)을 계산할 시에 사용되는 가정들을 사용하여 반경 위치를 포함하는 변수들의 함수로서 타이어 휠 시스템 내에 계산적 유체 역학 계산 공기 흐름 속도를 설명하는 일련의 그래프들이 도시된다. 그래프 5는 반경 위치의 함수로서 풋프린트 근방의 공기 흐름 속도를 도시한다. 그래프 6은 공기 흐름 피처(450, 1250, 1350, 1450)가 타이어 크라운에 근접한 환형의 내부 타이어 표면(424)에 장착된 타이어 휠 시스템에 있어서 반경 위치의 함수로서 타이어 스레드와의 직선 이동에 대한 풋프린트 근방의 공기 흐름 속도를 도시한다. 그래프 7은 공기 흐름 피처(450, 1250, 1350, 1450)가 휠 림 표면(413)과 같은, 환형의 외부 표면에 장착된 타이어 휠 시스템에 있어서 반경 위치의 함수로서 휠을 가진 강체 회전에 대한 풋프린트 근방의 공기 흐름 속도를 도시한다. 그래프 8은 타이어 휠 시스템에 있어서 반경 위치의 함수로서 타이어의 상부 근방의 공기 흐름 속도를 도시한다. 상기 언급된 바와 같이, 계산적 유체 역학 결과들(110)은 내부 반경(13)을 따르는 흐름이 대략 초 당 715 인치인 반면 외부 반경(137)을 따르는 흐름이 대략 초 당 1142 인치인 것을 추정한다. 따라서, 도 8의 계산적 유체 역학 결과들은 풋프린트 원위의 영역들에서, 공기 속도가 인접 매스보다 약간 더 작은 것을 나타낸다. 그래프 9는 공기 흐름 피처(450, 1250, 1350, 1450)가 타이어 크라운에 근접한 환형의 내부 타이어 표면(424)에 장착된 타이어 휠 시스템에 있어서 반경 위치의 함수로서 타이어와의 강체 회전에 대한 타이어의 상부 근방의 공기 흐름 속도를 도시한다. 그래프 10은 공기 흐름 피처(450, 1250, 1350, 1450)가 휠 림 표면(413)과 같은, 환형의 외부 표면에 장착된 타이어 휠 시스템에 있어서 반경 위치의 함수로서 휠을 가진 강체 회전에 대한 타이어의 상부 근방의 공기 흐름 속도를 도시한다.

일반적으로 내부 캐비티(430) 내에서 공기(431)의 흐름을 수정하는 것은 타이어(420)의 풋프린트와 주위 환경(440) 사이에서 열 교환을 차례로 촉진시킬 수 있는 내부 캐비티(430) 내에서 난류 공기 흐름을 촉진시키는 데 도움이 될 수 있다. 내부 캐비티(430) 내에서 팽창 공기(431)의 흐름을 타이어 반경 방향(474)을 따라 또는 내부 표면 법선 방향(466)을 따라 촉진시키는 것은 타이어(420)의 풋프린트와 주위 환경(440) 사이에 열 교환을 촉진시키는 데 도움이 될 수 있다.

타이어 캐비티 공기 흐름 피처가 어떤 실시예들과 관련하여 앞서 설명되었지만, 다른 실시예들이 사용될 수 있거나 수정들 및 부가들이 그것으로부터 벗어나는 것 없이 타이어 캐비티 공기 흐름 피처의 동일한 기능을 수행하는 설명된 실시예들에 이루어질 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 게다가, 타이어 캐비티 공기 흐름 피처는 개시되지만 정확히 상세하게 설명되지 않은 실시예들을 포함할 수 있다. 게다가, 개시된 모든 실시예들은 다양한 실시예들이 원하는 특성을 제공하기 위해 결합될 수 있으므로, 반드시 대안인 것은 아니다. 변화들은 타이어 캐비티 공기 흐름 피처의 사상 및 범위로부터 벗어나는 것 없이 당해 기술에서 통상의 기술자에 의해 이루어질 수 있다. 따라서, 타이어 캐비티 공기 흐름 피처는 임의의 단일 실시예에 제한되는 것이 아니라, 첨부된 청구항들의 설명에 따른 넓이 및 범위에서 해석되어야 한다.

Claims

팽창 공기에 의한 팽창을 위해 구성된 공압 타이어로서, 상기 공압 타이어는,
원주를 가지는 환형의 내부 표면; 및
하나 이상의 공기 흐름 피처들을 포함하되,
상기 환형의 내부 표면은
휠과의 맞물림을 위해 구성되고,
상기 원주의 방향으로 상기 환형의 내부 표면을 따라 내부 표면 원주 방향을 정의하고,
상기 환형의 내부 표면에 접선이고 상기 원주의 방향에 수직인 내부 표면 자오선 방향을 정의하고,
상기 내부 표면 원주 방향 및 상기 내부 표면 자오선 방향 모두에 상호 수직인 내부 표면 법선 방향을 정의하며; 그리고
상기 하나 이상의 공기 흐름 피처는
상기 환형의 내부 표면과 맞물리고,
팽창 공기의 흐름을 비원주 방향으로 지향시키도록 구성되고,
공기 흐름 피처 표면을 포함하되, 상기 공기 흐름 피처 표면은,
상기 내부 표면 법선 방향 및 상기 내부 표면 자오선 방향 모두로 연장되는 적어도 그 일부를 포함하되, 상기 적어도 그 일부는
상기 내부 표면 법선 방향으로 2 밀리미터보다 더 크게 연장되거나,
상기 내부 표면 원주 방향으로 연장되는, 공압 타이어.
제 1 항에 있어서, 상기 하나 이상의 공기 흐름 피처들은 복수의 공기 흐름 피처들을 포함하는, 공압 타이어.
제 2 항에 있어서, 상기 복수의 공기 흐름 피처들 각각은 접착제, 기계적 파스너, 성형 공정에 의해, 또는 그것과 함께 일체로 형성됨으로써 상기 환형의 내부 표면과 맞물리는, 공압 타이어.
제 3 항에 있어서, 상기 복수의 공기 흐름 피처들은 상기 환형의 내부 표면 원주 둘레에 이격된 적어도 3개의 공기 흐름 피처들을 포함하는, 공압 타이어.
제 4 항에 있어서,
a) 상기 복수의 공기 흐름 피처들 중 적어도 하나는 상기 내부 표면 법선 방향, 상기 내부 표면 자오선 방향, 및 상기 내부 표면 원주 방향으로 연장되는 적어도 그 일부를 포함하는 공기 흐름 피처 표면을 포함하거나;
b) 상기 복수의 공기 흐름 피처들 중 적어도 하나는 상기 내부 표면 법선 방향으로 2 밀리미터보다 더 크게 연장되는 공기 흐름 피처 표면을 포함하거나;
c) 상기 복수의 공기 흐름 피처들 중 적어도 하나는 10 도 이상의 내부 표면 자오선 방향에 대한 임의 각도에서 접평면(a plane of tangency)을 갖는 공기 흐름 피처 표면을 포함하는, 공압 타이어.
제 5 항에 있어서,
상기 복수의 공기 흐름 피처들 중 적어도 하나는 상기 내부 표면 법선 방향으로 2 밀리미터보다 더 크게 연장되는 공기 흐름 피처 표면을 포함하고;
상기 복수의 공기 흐름 피처들 중 적어도 하나는 10 도 이상의 내부 표면 자오선 방향에 대한 임의 각도에서 접평면을 갖는 공기 흐름 피처 표면을 포함하는, 공압 타이어.
타이어 휠 시스템으로서,
림 부분(rim portion)을 포함하는 휠;
팽창 공기에 의한 팽창을 위해 구성된 공압 타이어;및
하나 이상의 공기 흐름 피처들을 포함하되,
상기 휠에서,
상기 림 부분은 환형의 외부 표면을 포함하며, 상기 환형의 외부 표면은 휠 원주 방향을 정의하는 원주를 갖고,
상기 림 부분은 공압 타이어와 맞물림을 위해 구성되고;
상기 공압 타이어는
타이어 축 방향을 정의하는 동작 회전 축,
상기 휠의 림 부분과의 맞물림을 위해 구성되고 타이어 원주 방향을 정의하는 원주를 갖는 환형의 내부 표면, 및
상기 타이어 축 방향 및 상기 타이어 원주 방향 모두에 상호 수직인 타이어 반경 방향을 포함하며; 그리고
상기 하나 이상의 공기 흐름 피처들은
상기 공압 타이어의 상기 환형의 내부 표면, 또는
상기 휠의 상기 환형의 외부 표면과 맞물리고,
상기 팽창 공기의 흐름을 상기 타이어 반경 방향 및 상기 타이어 축 방향을 따라 구성요소를 가지는 방향으로 지향시키도록 구성된 공기 흐름 피처 표면을 포함하되, 상기 공기 흐름 피처 표면은,
상기 타이어 반경 방향 및 상기 타이어 축 방향으로 연장되는 적어도 그 일부를 포함하되, 상기 적어도 그 일부는
상기 반경 방향으로 2 밀리미터보다 더 크게 연장되거나,
타이어 원주 방향으로 연장되는, 타이어 휠 시스템.
제 7 항에 있어서, 상기 하나 이상의 공기 흐름 피처들은 복수의 공기 흐름 피처들을 포함하는, 타이어 휠 시스템.
제 8 항에 있어서, 상기 복수의 공기 흐름 피처들 각각은 상기 공압 타이어의 상기 환형의 내부 표면과 맞물리는, 타이어 휠 시스템.
제 9 항에 있어서, 상기 복수의 공기 흐름 피처들은 상기 환형의 내부 표면의 둘레에 실질적으로 균일하게 이격된 적어도 3개의 공기 흐름 피처들을 포함하는, 타이어 휠 시스템.
제 10 항에 있어서, 상기 복수의 공기 흐름 피처들은 상기 공압 타이어의 상기 환형의 내부 표면의 일체로 형성된 구성요소들인, 타이어 휠 시스템.
제 11 항에 있어서,
a) 상기 복수의 공기 흐름 피처들 중 적어도 하나는 상기 타이어 반경 방향, 상기 타이어 축 방향, 및 상기 타이어 원주 방향으로 연장되는 적어도 그 일부를 포함하는 공기 흐름 피처 표면을 포함하거나;
b) 상기 복수의 공기 흐름 피처들 중 적어도 하나는 상기 반경 방향으로 2 밀리미터보다 더 크게 연장되는 공기 흐름 피처 표면을 포함하거나;
c) 상기 복수의 공기 흐름 피처들 중 적어도 하나는 10 도 이상의 축 방향에 대한 임의 각도를 갖는 접평면을 갖는 공기 흐름 피처 표면을 포함하는, 타이어 휠 시스템.
제 8 항에 있어서, 상기 복수의 공기 흐름 피처들 각각은 상기 휠의 상기 환형의 외부 표면과 맞물리는, 타이어 휠 시스템.
제 13 항에 있어서, 상기 복수의 공기 흐름 피처들은 상기 환형의 외부 표면의 둘레에 실질적으로 균일하게 이격된 적어도 3개의 공기 흐름 피처들을 포함하는, 타이어 휠 시스템.
팽창 공기에 의한 팽창을 위해 구성된 공압 타이어로서, 상기 공압 타이어는,
원주를 가지는 환형의 내부 표면;및
복수의 공기 흐름 피처들을 포함하되,
상기 환형의 내부 표면은
휠과의 맞물림을 위해 구성되고,
상기 원주의 방향으로 상기 환형의 내부 표면을 따라 내부 표면 원주 방향을 정의하고,
상기 환형의 내부 표면에 접선이고 상기 원주의 방향에 수직인 내부 표면 자오선 방향을 정의하고,
상기 내부 표면 원주 방향 및 상기 내부 표면 자오선 방향 모두에 상호 수직인 내부 표면 법선 방향을 정의하며; 그리고
상기 복수의 공기 흐름 피처들에서,
상기 복수의 공기 흐름 피처들 각각은 상기 환형의 내부 표면의 일체로 형성된 구성요소이고,
상기 복수의 공기 흐름 피처들은 상기 환형의 내부 표면 원주 둘레에 간격된 적어도 3개의 공기 흐름 피처들을 포함하고,
상기 복수의 공기 흐름 피처들 각각은 팽창 공기의 흐름을 비원주 방향으로 지향시키도록 구성되고,
상기 복수의 공기 흐름 피처들 중 적어도 하나는,
상기 내부 표면 법선 방향,
상기 내부 표면 자오선 방향, 및
상기 내부 표면 원주 방향으로 연장되는 적어도 그 일부를 포함하는 공기 흐름 피처 표면을 포함하고,
상기 복수의 공기 흐름 피처들 중 적어도 하나는 상기 내부 표면 법선 방향으로 2 밀리미터보다 더 크게 연장되는 공기 흐름 피처 표면을 포함하고,
상기 복수의 공기 흐름 피처들 중 적어도 하나는 10 도 이상의 내부 표면 자오선 방향에 대한 임의 각도에서 접평면(a plane of tangency)을 갖는 공기 흐름 피처 표면을 포함하는, 공압 타이어.