KR0134369B1 - 동절기 운행용 공압 타이어 트레드 - Google Patents

동절기 운행용 공압 타이어 트레드

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KR0134369B1
KR0134369B1 KR1019900000118A KR900000118A KR0134369B1 KR 0134369 B1 KR0134369 B1 KR 0134369B1 KR 1019900000118 A KR1019900000118 A KR 1019900000118A KR 900000118 A KR900000118 A KR 900000118A KR 0134369 B1 KR0134369 B1 KR 0134369B1
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랑니에 알랭
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미셸 빌망
꽁빠뉘 제네랄 데 에따블리세망 미쉬린-미쉬린 에 씨이
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Abstract

내용없음.

Description

동절기 운행용 공압 타이어 트레드
제1도는 본 발명에 따른 인시젼(incision)을 갖는 트레드의 평면도.
제2도는 제1도의 A-A선에 따른 상세 단면도.
제3a도 내지 제3d도는 본 발명에 따른 인시젼의 확대 상세 단면도.
제4도는 제3a도에 따른 인시젼을 통상적 인시젼과 조합하여 사용한 예를 도시한, 실시예에 따른 양각요소의 상세 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 트레드(tread) 11, 13 : 양각요소(element in relief)
21 : 원주 방향홈 22 : 횡방향 홈
23 : 홈 40 : 직선 인시젼
41A : 제1직선부 41, 42, 43 : 인시젼(incision)
41B, 41C : 브랜치 50, 51 : 슬라이스
[발명의 개요]
본 발명은 방사형 카커스 보강체(radial carcass reinforcement)와 크라운(crown) 보강체를 갖는 고속타이어의 트레드(tread)에 관한 것으로서, 특히, 눈덮인 지면, 얼음언 지면, 젖은 지면 위를 주행하기 위한 형태의 트레드에 관한 것이다.
그러한 트레드는, 일반적으로 홈에 의해 원주 방향 및 횡방향으로 또는 어느 한쪽 방향으로 상호 분리되고 여러개의 인시젼(incision) 또는 슬릿(slit)을 갖는 양각요소(elements in relief)(리브(rib) 또는 블록(block))들로 형성되었는데, 인시젼 또는 슬릿의 폭은 양각요소의 경계를 한정하는 원주 방향 또는 폭방향의 홈의 폭보다 훨씬 작다. 인시젼의 폭은 일반적으로 타이어 크기의 함수로서 변하지만, 그러나 통상 0.1mm와 2mm사이에 있다.
트레드 표면에 수직인 슬릿 또는 인시젼이 사용될 수 있다. 그러나, 수직 슬릿으로 인한 눈 또는 얼음상의 접착력의 향상은 트레스 수명동안에 사라진다.
이러한 문제를 극복하고, 구동상태에 있거나 또는 제동상태에 있어서 트레드의 마모에 관계없이 타이어에 큰 효과를 부여하기 위해, 미국 특허 제4298046호는, 트레드의 측부에서는, 횡방향이지만 트레드 표면의 수직선에 대해 타이어 회전 방향으로 최대 45도 각으로 경사진 인시젼을 양각요소에 제공하고, 트레드의 중앙부에서는, 회전 방향의 반대 방향으로 경사진 인시젼을 양각요소에 제공한다. 상기 해결 방법은 그러한 인시젼의 제공된 트레드를 갖는 타이어에 회전 방향을 고정시킨다.
고정된 주행 방향을 제거하고, 마모시 트레드의 양상(aspect)을 향상시키기 위해서, 미국 특허 제4794965호는 짝수의 인시젼을 갖는 양각요소를 포함하는 트레드를 공개하는데, 이 인시젼의 단면은 전체 깊이에 걸쳐 동위상 거부(in phase opposition)로서 지칭되는 파선형 외형(broken-line contour)을 갖는다.
구동 토크 또는 제동 토크하에서 의도하는 형태의 지면상에 종방향 접착력의 최고 효과를 타이어에 부과하기 위해서, 상술된 해결 방법은 두가지 모두 다수의 인시젼을 이용하고 또 모서리 모양이 주행중 변형하여 인시젼 사이의 고무 슬라이스를 한정하는 것을 사용하는데, 모서리의 수는 마모율의 함수로서 일정하게 유지된다.
인시젼의 방사형 배치가 어떠하든, 의도하는 형태의 지면상에서의 접착력에 있어서의 결함은 트레드 마모율 30%와 55%사이에서 나타나기 시작한다. 이러한 현상은 잘 변형되지 않는 보강채에 의해 안정화되어 있는 트레드를 갖는 방사형 타이어상에서 특히 분명히 나타난다.
트레드상의 인시젼의 수가 많을수록 이 결함은 더욱 신속히 사용자가 알 수 있는데, 이 인시젼의 수는 트레드 마모의 신속성의 기초이며, 방사형 인시젼 외형의 신중한 선택에 의해 더욱 강조되었으며, 인시젼에 의해 구획된 고무 슬라이스의 불규칙하고 자체-유지된 마모를 일으킨다. 이렇게 신속한 마모의 결과로서 상기한 전체적으로 동일한 마모율로서 마모되지 않는 정상적 타이어가 달성한 주행거리(mileage)와 비교할 때 현저히 적은 주행거리에서 상기한 마모율에 도달하게 되었다.
발명의 기초를 형성하는 문제는, 첫째, 타이어 수명동안에 의도된 형태의 지면과의 접착력의 부족을 고치는 것이며, 둘째, 양호한 접착력을 유지하면서 트레드의 마모의 신속성을 감소시키는 것이다.
[발명의 개요]
본 발명에 따른 해결 방법의 원리는, 부분적으로는, 적어도 두개의 브랜치(branch)를 갖는 포크형 외곽선을 단면에 갖는 인시젼을 갖는 타이어의 트레드를 제공하는 것이다.
따라서 본 발명에 따른 트레드는, 원주 방향 및 횡방향 및 경사진 홈에 의해 분리되고, 트레드 표면상에 0.4mm와 1.6mm 사이의 폭(e)의 외곽선을 갖는 인시젼의 제공된 양각요소, 리브 또는 블록을 갖는다. 이 트레드는, 외곽선의 전체 길이의 35%와 55% 사이의 깊이에 걸쳐 타이어내에서 방사형 연장된 폭(e)의 제1직선부로 형성된 외곽선을 단면내에 갖는 인시젼이 양각요소에 제공되고, 이 제1직선부는 나머지 깊이에 걸쳐 타이어내에 방사형 연장된 폭(e/2)의 적어도 두개의 브랜치 또는 분절로 분할되며, 인시젼의 길이는 외곽선의 깊이의 함수로서 트레드 표면상에 일정하게 유지되는 외곽선을 갖고, 양각요소상의 인시젼의 수는 외곽선의 제1직선부의 방사형 내부 단부로부터 볼때 적어도 1.5의 인수만큼 곱해진다는 사실로 특징지워진다.
본 발명에 따른 인시젼은 단면내에서 모서리의 배수 인수(multiplication factor)에 따라 또는 양각요소상의 배치에 따라 모양이 달라질 수가 있다.
모서리의 원하는 배수 인수가 큰 경우에는, 세개의 브랜치를 갖는 인시젼을 사용하는 것이 유리한데, 한 브랜치는 제1직선부의 연장부이고 나머지 두개의 브랜치는 직선부의 중간 평면의 대향측에 대칭적으로 배치된다.
마모와, 의도하는 형태의 지면과의 접착력 및 주행성능(코너링 성능(cornering ability), 안정성, 주행소음)과 연관하여 타이어의 수명을 고려하면, 이러한 성능들의 최적 타협점은, 두개의 브랜치가 인시젼의 제1직선부의 대향측에 대칭적 또는 비대칭적으로 배치되거나, 또는, 한 브랜치는 제1직선부의 연장부이고 다른 브랜치는 제1직선부의 중간 평면의 한쪽 측에 배치된, 두개의 브랜치를 갖는 인시젼을 사용하는 것이다. 인시젼이 홈에 바로 근접하여 배치되지 않으면 제1배치가 유리하다. 한편, 그 반대의 경우, 즉, 인시젼이 홈에 근접하여 배치되면, 제2배치가 홈의 벽의 경사를 고려한다는 것과 홈의 벽과 인시젼에 의해 한정된 슬라이스의 폭을 조절한다는 이점을 갖는다.
인시젼의 제1직선부 중간 평면의 대향측상에 위치된 소위 이중 브랜치 인시젼의 경우에, 두개의 브랜치는 U자의 일반적 모양 또는 V자의 일반적 모양을 갖는다. 전자의 경우, 두개의 브랜치는, 대체로 제1직선부의 외곽선에 평해하고 상호 평행하며 인시젼의 제1직선부의 외곽선에 만곡 연결부에 의해 연결된 평행외곽선을 갖는다. 제2의 경우에는, 두개의 브랜치는 직선이며 인시젼의 제1직선부의 중간 평면에 대해 0도와 20도 사이의 각을 형성한다.
[양호한 실시예]
이하 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예를 도시한다.
제1도에 도시된 175R14X 타이어의 트레드(1)의 중앙 영역에는, 예로서, 원주방향 홈(21)과 횡방향 홈(22)에 의해 상호 분리된 양각요소(블록)(11)가 제공되어 있는데, 그러한 홈의 폭은 일반적으로 3mm와 7mm사이에 있다. 트레드의 측면 모서리에는 홈(23)에 의해 원주방향으로 분리된 양각요소(13)가 형성되어 있다.
양각요소(11,13)에는 트레드(1)상의 표면상에 각 양각요소에서 상호 평행한 방향을 갖는 직선형 외곽선을 갖는 인시젼(41,42,43)이 제공되어 있다. 최대 10도의 각도 차이를 갖는 방향은 평행한 것으로 간주된다. 두개의 축방향 중앙 내부열의 양각요소(11)의 인시젼(41)은 횡방향으로 놓여있다. 트레드(1)의 양측부의 양각요소(13)의 인시젼(43)도 마찬가지이나, 두개의 축방향 중앙 외부열의 양각요소(11)의 인시젼(42)은 원주방향으로 놓여있다. 사용된 인시젼은 세가지 형태인데, 인시젼(41)은 양각요소내에서 시작되고 하나의 홈에서만 진행하고 축방향 평균 길이 1을 가지며, 인시젼(42)은 양각요소(11)를 원주방향으로 구획하는 두개의 평행 홈상에서 진행하고 평균 길이는 1'를 가지며, 인시젼(43)은 양각요소(13)내에 있고 그 중의 일부는 홈상에서 진행하지 않는다.
제2도는 트레드 중앙 열의 양각요소(11)의 네개의 인시젼(41)의 배치를 단면도로 도시한다. 이 인시젼(41)들은 상호 동일하며, 0.6H와 1.5H 사이에 있을 수 있는 깊이(h)를 갖는데, 여기서 H는 양각요소(11)를 구획하는 홈(22)의 깊이이다. 트레드(1)의 표면으로부터 시작되는 각각의 인시젼(41)은 트레드의 표면에 수직이고 0.8mm의 폭(e)을 갖는 제1직선부(41A)를 갖는다. 이 폭(e)은 타이어 크기의 함수이며, 특히 양각요소 표면상에 존재하는 인시젼(41) 수의 함수로서 일반적으로 0.4mm와 1.6mm사이에 있다. 제1직선부(41A)는 0.30h와 0.55h 사이의 깊이(h1)에 걸쳐 방사형으로 연장된다. 이 직선부는 폭이 0.4mm인 두개의 분절 또는 브랜치(41B,41C)에 의해 연장되는데, 그 폭은 e/2이고, 깊이(h2)에 걸쳐 방사형으로 연장되고, 나머지는 h1이 되어 인시젼의 전체 깊이는 h이다.
이 인시젼(41)는 두개의 인접 인시젼의 축사이에서 측정된 거리(D)에 의해 양각요소(11)의 표면상에서 분리되었고, 양각요소상에 배열되었는데, 그 배열에 있어서, 한 인시젼의 두 브랜치 사이의 거리(do)는 한편으로는 한 인시젼(41)의 브랜치(41C)를 다음 인시젼의 브랜치(41B)로부터 분리시키는 거리(d)와 같고, 다른 한편으로는 거리(D)의 반과 같다.
제2도에서 명확히 도시된 바와 같이, 본 발명은 깊이(h)의 45%인 깊이(h1)에서부터 시작하는 슬라이드(50)의 모서리의 수를 두배로 하는 것이 가능하다. 모서리 수의 배로 증가시키는 것은, 트레드의 블록에 폭(D)의 슬라이스는 한정하는 직선형 인시젼이 제공된 타이어의 경우에 존재할 수 있는 여러가지 형태의 지면과의 접착 상의 결함을 보상하는 것을 가능하게 하는데, 이러한 결함의 원인은 고무 슬라이스의 유동성의 손실 때문이며, 슬라이스의 높이가 작을수록 슬라이스의 유동성은 작아진다.
제2도는 본 발명의 다른 이점을 또한 이해할 수 있게 한다. 본 발명에 따른 인시젼을 사용하면, 인접한 두개의 인시젼(41)에 의해 한정된 고무 슬라이스(50)상에 어떤 형태를 주므로써, 슬라이스(50)의 베이스(인시젼의 방사상 내측단부의 수준에 위치함)에서의 앵커링(anchoring) 면적, 즉, 두개의 인접 인시젼(41)이 상호 마주 대하는 길이(lo)(제1도 참조)에 거리(d)를 곱한 값은 지면과 접촉하는 슬라이스의 면적, 즉, 동일한 길이(lo)에 거리(D)를 곱한 값보다 분명히 작아진다. 도시된 경우에서 이 접촉 면적은 앵커링 면적의 두배이다. 이 특정한 형태는 인시젼의 폭(e)과 결합하여 슬라이스(50)에 유동성을 제공하는데, 그 유동성은 전체 깊이에 걸쳐 직선적인 두개의 인시젼에 의해 한정된 통상적 슬라이스가 갖는 유동성보다 훨씬 우수하며, 따라서, 지면에 대한 모서리의 효과도 우수하다. 따라서, 본 발명은 주어진 접착수준에 대해 트레드표면 상의 인시젼의 수를 감소시키는 것이 가능하며, 따라서, 깊이(h1)에 대한 슬라이스(50)의 마모율도 현저히 감소된다. 따라서, 폭이 0.4mm이고 각각의 모양이 직선적이고 전체 깊이(h)에 걸쳐서 트레드 표면에 수직인 다섯개의 인시젼을 갖는 양각 요소가 제공된 트레드를 가진 타이어는, 양각요소에 본 발명에 따라 폭이 0.8mm이고 깊이(h1)가 깊이(h)의 45%인 세개의 인시젼이 제공되었다는 점을 제외하고는 완전히 동일한 타이어에 의해 유리하게 대치될 수도 있다.
차량(네개의 동일한 타이어)에 대하여 수행된 종방향 접착력 및 마모 시험은 약 5%의 접착력 손실을 보여주는데, 그 손실은 그러한 포괄적 시험(네개의 휘일이 고정된 상태에서, 차량 정지 거리의 측정)에 고유한 산포의 함수로서 심각하지 않는 것으로 간주되고, 한편, 중량의 손실(g/km)에 의해 측정된 마모의 증가는 현재 구동중인 타이어에서, 즉, 마모에 가장 민감한 타이어에서 평균 약 13%에 이른다.
제3a도는 제2도의 양각요소내에 사용된 인시젼의 상세도이다. 인시젼(41)은 U자가 전도된 상태로 제1직선부(41A)가 연장된 형태를 형성하는 두개의 브랜치(41B,41C)를 갖는다. U자 형태는 두개의 브랜치(41B,41C)가 제1직선부(41A)에 연결되는 방법과 함께 변할 수 있으며, 특히, 경화 주형내에 고정되었을 때에 주물에 의해 트레드내에 인시젼을 형성할 금속 삽입체를 얻는 방법의 함수로서 변할 수 있다.
이러한 삽입체가 주물 또는 기계 가공에 의해 얻어지면, U자 모양의 내부 베이스는 최대 1.5mm의 반경(R)의 반원의 모양을 갖는데, 두개의 브랜치(41B,41C) 사이의 거리(do)는 주형으로부터 타이어를 제거할 수 있게 하기 위하여 최대 3mm이다. 이 베이스는 직선 분절(s)에 의해 연결된 Ro보다 작은 반경(R2)의 두개의 사분원으로 형성될 수 있다.
이 삽입체가 두개의 급속 부품의 조립에 의해 얻어지면, U자 형태의 내부 베이스는 뾰족하게 된다(제3a도의 점선 참조).
삽입체 외벽의 연결 형태에 관해서는, 적어도 폭(e/2)의 1.5배 이상인 반경(R1)을 갖는 원호의 모양을 갖는다.
제3b도는 본 발명에 따른 인시젼의 가능한 한가지 변형예로서, 두개의 브랜치(41B,41C)가 직선적이고, 제1직선부(41A)의 중간평면(zz')에 대해 대칭적이며 이 중간평면과 최대 20도의 각(θ)을 이룬다. 두개의 브랜치(41B,41C)의 경사의 결과로서, 이러한 형태의 인시젼은 깊이(h1)로부터 시작하여 고무 슬라이스의 불규칙 마모를 야기시킬 수 있게 하고, 필요시에는 지면의 형태에 따라서 슬라이스의 모서리의 효과를 증가시키게 할 수 있다. 제3c도 및 제3d도와 같이, 두개의 브랜치만을 가진 인시젼은 브랜치(41B,41C)중의 하나가 제1직선부(41A)의 직선적 연장부가 되도록 형성될 수 있다. 제3d도의 경우, 두개의 브랜치(41B,41C)는 V자 형태를 형성하는데, 이 두개의 브랜치에 의해 형성되는 각도(α)는 최대 40도이다.
본 발명은 기본적으로 일정 깊이로부터 시작되는 적어도 두개의 브랜치를 갖는 인시젼에 관한 것이지만, 트레드상의 위치의 함수로서 다른 형태의 다른 인시젼과 연관된 인시젼을 동일 양각요소상에 또는 다른 양각요소상에 사용하여도 본 발명의 범위를 벗어나는 것은 아니다. 본 발명에 따른 인시젼은 동일 양각요소상에서, 예로서, 제4도와 같이 단순 직선 인시젼과 조합될 수 있다. 그러한 조합은 본 발명에 따른 세개의 인시젼(41)과 전체 깊이에 걸친 두개의 직선 인시젼(40)으로 형성되었는데, 전체 깊이는 다섯개의 인시젼에서 동일하다. 그러한 해결 방법은, 일정하고 2D/3와 같은 베이스에서의 인시젼 사이의 거리(d)를 구하고, 구획홈(22)의 벽과 이 홈에 가장 가까운 인시젼(41C) 사이의 거리(d1)가 거리(d)와 약간 다르게 하는 것을 가능하게 한다. 그러면, 두개의 슬라이스(51)는 두개의 인접 인시젼 사이의 슬라이스(50)에 비할만한 유동성을 가져서, 인시젼의 수가 더욱 커지면(5개 대신에 8개) 마모는 더욱 균일해진다.
같은 방법으로, 트레드의 모서리의 양각요소에는 본 발명에 따른 인시젼 또는 경사진 직선형 인시젼이 제공되고, 트레드 중앙의 양각요소에는 경사진 직선형 인시젼 또는 본 발명에 따른 인시젼에 제공되는데, 조합하는 방법은 원하는 접착력, 즉, 구동 토크하에서 향상된 접착력을 원하는가 또는 제동 토크하에서 향상된 접착력을 원하는가에 따라서 선택된다.

Claims (8)

  1. 트레드 보강체에 의하여 위에 장착된 방사형 카커스 보강체(radial carcass reinforcement)를 갖는 타이어에 사용하기 위한 것이며, 특히, 젖은 지면, 눈덮인 지면 또는 얼음언 지면상의 주행을 위한 것으로서, 적어도 홈에 의해 분리된 양각요소(element in relief)로 형성되고, 인시젼(incision)이 제공되어 있으며, 표면상에는 0.4mm와 1.6mm 사이의 폭(e)의 외곽선을 갖는 타이어 트레드에 있어서, 상기 양각요소(11,13)에는 외곽선의 전체 깊이(h)의 35%와 55% 사이의 깊이(h1)에 걸쳐 방사형 내향 연장된 폭(e)의 제1직선부(41A)로 형성된 외곽선을 단면으로 갖는 인시젼(41,42,43)이 제공되는데, 상기 제1직선부(41A)는 나머지 깊이(h-h1)에 걸쳐서 방사형으로 내향 연장된 폭(e/2)의 적어도 두개의 분절 또는 브랜치(41B,41C)로 분할되어 있으며, 트레드(1) 표면상의 인시젼(41,42,43)의 길이(1,1')는 외곽선 깊이(h1)의 함수로서 일정하게 유지되고, 양각요소(11,13)상의 인시젼의 수는 깊이(h1)로부터 시작되어 최소한 1.5와 같은 인수에 의해 곱하여지는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드.
  2. 제1항에 있어서, 상기 양각요소(11,13)는 단지 2중-브랜치 인시젼(41)만을 가지는데, 인시젼(41)의 두개의 브랜치(41B,41C)사이의 거리(do)는 한편으로는, 한 인시젼(41)의 브랜치(41C)와 인접 인시젼(41)의 브랜치(41B)사이의 거리(d)와 같고 또 한편으로는, 트레드(1)표면상의 두개의 인접 제1직선부(41A)사이의 거리(D)와 같은 것을 특징으로 하는 타이어 트레드.
  3. 제1항에 있어서, 상기 양각요소(11,13)는 단지 2중-브랜치 인시젼(41)과 직선 인시젼(40)을 갖는데, 이 인시젼(40,41)은 깊이(h1)로부터의 인시젼(41B,41C,40)사이의 거리(d)가 트레드(1)의 표면상의 인시젼(41A,40)사이의 거리(D)의 2/3와 같도록 양각요소(11,13)상에 배치된 것을 특징으로 하는 타이어 트레드.
  4. 제1항에 있어서, 상기 인시젼(41)은 제1직선부(41A)에 평행하고 제1직선부(41A)의 중간평면(P)의 양측에 대칭적으로 배치된 두개의 브랜치(branch)(41B,41C)를 갖는데, 상기 브랜치는 만곡 연결부에 의해 제1직선부(41A)에 연결된 것을 특징으로 하는 타이어 트레드.
  5. 제1항에 있어서, 상기 인시젼(41)은 제1직선부(41A)의 중간 평면(P)의 양측에 대칭적으로 배치되고 상기 중간 평면(P)과 최대 20도의 각(θ)을 이루는 두개의 직선형 브랜치(41B,41C)를 갖는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드.
  6. 제1항에 있어서, 상기 인시젼(41)은 두개의 브랜치(41B,41C)를 갖는데, 상기 브랜치(41B,41C)중의 하나는 제1직선부(41A)의 직선형 연장부이고 다른 브랜치는 제1직선부(41A)에 평행하고 만곡 연결부에 의해 제1직선부(41A)에 연결되는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드.
  7. 제1항에 있어서, 상기 인시젼(41)은 두개의 브랜치(41B,41C)를 갖는데, 상기 브랜치중의 하나는 제1직선부의 직선형 연장부이고 다른 브랜치는 직선형 연장부와 최대 40도의 각(α)을 형성하는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드.
  8. 제1항 내지 제7항중의 한 항에 따른 트레드를 갖는 것을 특징으로 하는 타이어.
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