KR100306731B1 - 타이어의트레드소음을줄이기위한다중트레드형상 - Google Patents

Abstract

트레드 소음이 감소된 본 발명의 타이어는 타이어의 원주 둘레에 적어도 하나의 피치 시퀀스로 배열된 복수개의 기부 피치를 포함한다. 상기 피치 시퀀스의 각 기부 피치는 홈 및/또는 바닥 홈에 의하여 분할 및 가로막힌 복수개의 하중지지 트레드 블럭에 의하여 한정된 트레드 형상을 구비한다. 상기 피치 시퀀스의 상기 기부 피치는 노면 상에서의 타이어의 소음을 줄이기 위하여 다른 트레드 형상을 구비한다. 상기 각 기부 피치 내의 홈 및/또는 바닥 홈은 이 홈 및/또는 바닥 홈이 상기 피치 시퀀스의 인접 기부 피치들 사이의 경계를 가로질러 연속적이 되도록 기부 피치의 선단 및 후미 가장자리를 따라서 공동의 단부 지점을 구비한다. 이와 유사하게 상기 타이어 내의 어느 한 열 또는 횡열 내의 각 기부 피치의 홈 및/또는 바닥 홈들은 이 홈 및/또는 바닥 홈들이 측방향으로도 연속적이 되도록 인접 열 또는 횡열의 기부 피치 사이의 가장자리를 따라서 공동의 단부 지점을 구비한다. 이렇게 성형된 상기 기부 피치들은 (1) 각 기부 피치의 독립적인 트레드 형상 또는 (2) 기부 피치의 특정 시퀀스에 무관하게 특정 피치 시퀀스로 배열될 수 있다. 더욱이 기부 피치의 원주 방향 길이는 공지의 방식(일예로, 불규칙형, 사인곡선형)으로 변화시켜서 노면 상에서의 타이어의 소음을 더 감소시킬 수 있다.

Description

타이어의 트레드 소음을 줄이기 위한 다중 트레드 형상

본 발명은 일반적으로 타이어의 트레드에 관한 것이고, 보다 상세하게는 타이어 트레드의 기부 피치용으로서 다른 트레드 형상을 사용함으로써 타이어의 트레드 소음을 줄이는 기술에 관한 것이다.

최근의 타이어의 트레드는 타이어의 외주연부 둘레에서 연장되며 노면과 접촉하도록 설계되어 있다. 트레드는 통상적으로 원주 방향 및 횡방향 홈 및/또는 바닥 홈(sipe)을 교차시킴으로써 분리된 복수의 융기된 하중 지지 트레드 블럭들로 분할된다. 상기 트레드 블럭들은 타이어의 조종, 가속 및 제동 특성을 결정하며 상기 홈 및/또는 바닥 홈은 가요성을 제공하고 물을 제거하는 데 있어서 필수적이다.

트레드 블럭들은 통상적으로 상기 타이어 둘레에서 "기부 피치"에 배열되는데, 기부 피치 각각은 홈 및/또는 바닥 홈에 의하여 분리된 소정 형상의 전체 및/또는 부분 트레드 블럭을 포함한다. 상기 기부 피치 내의 트레드 블럭 각각은 원주 방향 홈, 횡방향 홈 및/또는 다른 선정된 방향으로 연장된 홈에 의하여 다른 트레드 블럭들로부터 분할될 수 있다, 이와 유사하게 상기 트레드 블럭들은 본 기술 분야에서 숙련된 자들이 알고 있는 바와 같이 원주 방향 바닥 홈, 횡방향 바닥 홈 및/또는 다른 선정된 방향으로 연장되는 바닥 홈에 의하여 분할 또는 가로막힌다. 즉, 기부 피치 각각은 적어도 부분적으로는 상기에서 언급한 인자들에 따라서 설계자가 선정한 특이한 트레드 형상을 갖는다.

또한 기부 피치 각각은 상기 타이어를 가로지르는 폭에 따라 변동될 수 있다. 일예로 기부 피치 각각은 타이어의 한 쇼울더로부터 다른 쇼울더까지 횡방향으로 연장될 수 있다. 선택적으로 수 개의 열(row) 또는 횡열(rib)의 기부 피치가 있을 수 있는데, 그 기부 피치 각각은 타이어의 단 하나의 원주 방향 부분, 일예로 하나의 횡열 또는 조합된 횡열에 대해 횡방향으로 연장된다. 어느 경우에서나 상기 기부 피치는 타이어의 원주 둘레에서 반복되어 완전한 타이어 트레드를 형성한다.

사용중에 타이어 트레드와 노면과의 일정한 접촉은 종종 바람직하지 않은 소음을 발생시킨다. 특히 타이어가 노면과 접촉할 때 각각의 트레드 블럭이 도로에 충격을 가하면 일반적으로 "타이어 소음"이라고 하는 가청 주파수역을 발생시키는 공기 요동을 야기한다. 타이어 소음은 적어도 부분적으로는 (1) 노면 상에 트레드 블록의 충격, (2) 타이어 카카스의 진동, 및 (3) 트레드 블럭이 압축되어서 인접 블럭들을 분할하는 홈 안으로 팽창될 때에 발생하는 "공기 펌핑"에 의해 발생된다.

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)"라고 하는 것에까지 접근시키려고 하는 것이다. 일예로, 트레드 소음을 감소시키는 공지 기술은 피치 길이가 다른 기부 피치를 사용하는 것이데, 여기서 "피치 길이"는 한 기부 피치의 선단 가장자리로부터 타이어의 원주 방향으로 다음의 인접 기부 피치의 선단 가장자리까지의 측정 길이이다. 다른 피치 길이를 갖는 복수의 기부 피치는 통상적으로 "피치 시퀀스"라고 한다.

리프만 등의 미합중국 특허 제2,878,852호는 암, 수 주형틀을 갖는 타이어 트레드에 대해 개시하고 있는데, 상기 각 주형틀은 타이어의 원주 둘레에서 연장하는 별개의 피치 시퀀스를 구비하고 있다. 상기 리프만 특허는 9 10 11 12 10 11 12 13 12 11 10 9 11 12 13 10 10 13 12 11 9 10 11 12 13 12 11 10 12 11 10 9인 일련의 상대 원주 방향 거리로 표현되는 피치 시퀀스에 대하여 개시하고 있다. 이러한 원주 방향 거리는 임의의 소정 측정 단위로 표현된 연속적인 트레드 유니트의상대 원주 방향 길이를 나타낸다. 상기 리프만 특허에서 상기 트레드 유니트는 각각의 주형틀 내에서 상기 트레드 유니트들 자신 또는 다른 그룹의 거울면 형상이 되도록 선정된다.

타이어 트레드 소음을 줄이는 또 다른 기술은 본 발명의 출원인 명의의 발명의 명칭이 "타이어 피치 시퀀싱 기술"인 월리엄스의 이름으로 1991년 11월 14일자로 출원된 미합중국 특허 출원 제07/792,006에 개시되어 있다. 상기 월리엄스의 특허 출원 명세서에는 타이어의 소음을 줄이기 위하여 기부 피치들을 서로에 대해 피치 시퀀스로 배열하는 특정의 피치 길이 조건에 대하여 명시되어 있다.

주파수를 형성하는 불유쾌한 소음을 완화하여 타이어 소음을 광대역 주파수에 걸쳐 분산시키려는 다른 기술은 피치의 불규칙 또는 사인 곡선형 시퀀싱을 이용한다(미합중국 특허 제3,926,238호 참고).

상기 리프만, 월리엄스 및 보리의 특허는 특정 조건에 따른 각 기부 피치의 피치 길이를 변화시키는 것에 대해서 개시하고 있다는 것을 알 수 있다. 그러나 기타의 모든 점에서는 각 기부 피치의 트레드 형상은 피치 시퀀스 내의 인접하는 기부 피치의 트레드 형상과 동일하다. 사실 통상의 타이어 트레드 패턴은 상기한 기술을 이용하여 타이어의 전체 원주 둘레에서 반복시킨 각 기부 피치용으로 이용된 균일한 트레드 형상을 갖는다. 트레드 패턴의 모든 기부 피치는 원주 방향 피치 길이에 따라서 변동되는 것을 제외하고는 유사하게 마련된다.

따라서 상기의 참고 특허들은 노면과 접촉할 때 타이어 트레드에 의해 발생되는 소음을 줄이도록 하는 특정 기술에 대해 개시하고 있는 것이다. 그러나 타이어 산업 분야에서는 타이어 트레드 소음이 감소된 타이어를 제공하는 새롭고 향상된 기술, 특히 노면 상에서의 타이어 트레드 소음이 감소된 타이어론 제공하는 상기 기술에 추가하여 또는 그 기술에 대해 선택적으로 이용될 수 있는 기술이 지속적으로 요구되어 왔다.

본 발명은 타이어 트레드를 설계하는 새롭고 유용한 기술, 특히 트레드 소음을 줄이고 상기 타이어 트레드의 소음을 광대역 주파수에 걸쳐 분산시키는 새롭고 유용한 기술을 제공한다.

상기 타이어 트레드는 타이어의 원주 둘레에 적어도 하나의 피치 시퀀스로 배열된 기부 피치를 구비하고 있다. 기부 피치 각각은 원주 방향 홈, 횡방향 홈 및/또는 소정의 다른 방향으로 연장되는 홈에 의하여 분할된 복수의 하중 지지 트레드 블럭을 포함한다. 또한 기부 피치 각각은 원주 방향, 횡방향 또는 기부 피치 내의 다른 선택된 방향으로 연장되어 상기 트레드 블럭을 분할 또는 가로막는 바닥 홈을 구비한다.

본 발명에 따르면 기부 피치 각각의 형상은 타이어의 원주 둘레에서 변형된다. 각 기부 피치 내의 트레드 블럭을 통하여 다른 경로로 연장하는 홈 및/또는 바닥 홈에 의하여 다른 트레드 형상이 형성된다. 다른 트레드 형상을 갖는 기부 피치의 수 또는 위치는 마멸 및 정지 마찰에 대한 적절한 조건에 따라 결정된다. 그러나 상기 모든 기부 피치는 타이어의 원주 방향으로 인접한 기부 피치를 가로지르는 트레드의 홈 및/또는 바닥 홈이 갑자기 종결되지 않고 인접 기부 피치를 가로질러 계속되도록 기부 피치의 선단 및 후미 가장자리를 따라서 공동의 가장자리 지점들을 갖는다.

또한 상기 기부 피치의 홈 및/또는 바닥 홈은 상기 타이어의 측방향으로 인접한 기부 피치를 가로지르는 트레드의 홈 및/또는 바닥 홈이 갑자기 종결되지 않고 인접 횡열 또는 열에서 인접 기부 피치를 가로질러서도 계속되도록 인접 열 또는 횡열에서 기부 피치들 사이의 경계를 따라서 공동의 단부 지점을 가질 수 있다.

따라서 상기 기부 피치는 이 기부 피치의 트레드 형상이 다른 점과 기부 피치의 특정 배열과 무관하게 타이어의 원주 둘레에 임의의 시퀀스로 배열될 수 있다. 기부 피치의 상기 다른 트레드 형상은 타이어의 소음을 광대역 주파수에 대해 분산시키고 이에 따라서 노면 상에서의 트레드의 소음이 감소된다. 더욱이, 타이어 트레드의 최종 형상은 기부 피치 길이를 타이어의 원주 방향 길이의 변경 보다는 기본적으로는 타이어 트레드의 소음을 최대로 감소시키는 다른 형상의 기부 피치 트레드를 사용하여 결정된다.

또한 이러한 기술은, 타이어의 원주 방향 기부 피치의 길이를 사인 곡선형 또는 불규칙한 시퀀스를 이용하여 변경시키거나 또는 기타 공지의 기술 또는 방법에 의하는 것과 같이 노면 상에서의 타이어의 소음을 줄이는 기타의 소음 감소 기술에 부가하여 또는 그 기술에 대해 선택적으로 사용된다.

따라서 본 발명의 기본 목적은 노면 상에서의 트레드 소음이 감소된 타이어 트레드를 마련하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 타이어 트레드에 대한 소음 처리가 적어도 부분적으로는 기부 피치의 트레드 형상을 다르게 하여 구체화 된 타이어 트레드를 마련하기 위한 것이다.

본 발명의 기타의 목적은 하기의 상세한 설명과 첨부된 도면으로부터 명확해질 것이다.

우선 도면 중 제l도를 참고하면, 타이어(10)은 이 타이어의 원주 둘레에서 연장되는 타이어 트레드(15)를 포함한다. 상기 타이어는 노면과 접촉하는 동안에는 축(R)을 중심으로 하여 회전하도록 되어 있다. 본 발명의 양호한 태양에 따르면 상기 타이어는 바람직하기로는 래디얼 타이어이다. 그러나 본 발명은 타이어의 어떤 특정 종류, 크기 또는 형태에 제한되지 않는다. 반면에 본 발명은 트레드를 갖추고 있으면 어떤 종류의 타이어에라도 적용할 수 있다. 이와 같은 타이어를 제조 및 성형하는 기술은 타이어 제조 기술 분야에서 숙련된 자들에게는 알려져 있으며 따라서 이에 대해서는 설명하지 않겠다.

제2도에 도시된 바와 같이 타이어 트레드(15)는 복수의 기부 피치, 일예로기부 피치(20A 내지 20J)를 포함한다. 이러한 예시적인 트레드 패턴에 있어서 타이어 트레드는 88개의 기부 피치를 구비한다. 상기 기부 피치는 2344233334113132325331331222322112445532343114355132323214425135344445545415151511222115의 시퀀스로 배열된 5개의 다른 피치 길이(즉. 1, 2, 3, 4, 5)를 구비한다. 이러한 피치 시퀀스에 있어서, 상기 번호가 매겨진 블럭 1, 2, 3, 4, 5 각각에 대해서 0.7488, 0.8410, 0.9348, 1.0280, 1.1220의 피치 길이 비가 사용 및 분류된다.

트레드 내의 각 기부 피치(20A 내지 20E)는 바람직하게는 내측 쇼울더(28)로부터 타이어 트레드의 중앙선(29)까지 연장되어 하부측 절반부(30)을 형성하고, 기부 피치(20F 내지 20J)는 중앙선(29)로부터 반대쪽 쇼올더(31)까지 연장되어 상부측 절반부(32)를 형성한다. 그러나 앞에서 언급한 바와 같이 각 기부 피치는 또한 타이어의 일부분, 일예로 타이어의 원주 방향의 한 부분(또는 횡열) 또는 타이어의 전 폭(즉, 쇼울더(48)로부터 반대편 쇼울더(31)까지)을 가로질러서 횡방향으로 연장될 수 있다.

각 기부 피치(20A 내지 20E)는 전체 및/또는 부분 하중 지지 트레드 블럭의 배열을 포함한다. 일예로 기부 피치(20C)는 적어도 부분적으로는 기부 피치를 가로질러 분포된 트레드 블럭(40A 내지 40E)론 포함한다. 트레드 블럭은 홈 및/또는 바닥 홈에 의해 분할 또는 가로막혀서 트레드 패턴을 형성한다. 일예로, 트레드 블럭(40C 및 40E)는 원주 방향 홈(45)에 의해 분할되고, 트레드 블럭(40A 및 40B)는 횡방향 홈(47)에 의해 분할된다. 더욱이, 바닥 흠(48)은 원주 방향 홈(49)로부터 타이어의 중앙선을 향하여 내향으로 연장되며 트레드 블럭(40D)를 적어도 부분적으로 양분한다. 또한 바닥 홈(49')은 원주 방향 홈(49)로부터 타이어의 중앙선 밖으로 해서 외향으로 연장되며 트레드 블럭(40B)를 적어도 부분적으로 양분한다.

원주 방향 및 횡방향 홈 및/또는 바닥 홈은 본 기술 분야에 숙련된 자들에게 일반적으로 알려져 있는 바와 같이. (일예로, 원주 방향 홈(45)와 같이) 비교적 직선일 수 있고 또는 (일예로, 원주 방향 홈(49)와 같이) 만곡되거나 굽혀질 수 있다. 더욱이, 각 기부 피치 내의 홈 및/또는 바닥 홈은 (일예로, 호형으로 연장되는 기부 피치(20E) 내의 홈(51)과 같이) 원주 방향 및 트레드 블럭을 가로지르는 횡방향이 아닌 다른 방향으로 연장될 수 있고, 인접 홈들 사이에서 그 인접 홈에서 시작하여 그 인접 홈에서 종료될 수 있게 연장되거나 또는 (원주 방향 홈(49)와 같이) 인접 기부 피치의 경계를 가로지를 수 있다. 즉, 각 기부 피치의 트레드 형상은, 임의의 소정 형상의 트레드 블럭, 홈 및 바닥 홈을 포함하며, 본 기술 분야에 숙련된 자들에게 공지된 바와 같이 블럭 강성, 소음, 처리, 마멸 및/또는 자갈 제거 등과 같은 트레드 패턴을 제조하기 위한 임의의 소정 조건에 따른다.

더욱이, 본 발명에 따르면 타이어의 원주 둘레의 특정 기부 피치는 다른 형상의 트레드를 갖는다. 특히, 전체 및/또는 부분 트레드 블럭의 배열과 각 기부 피치 내의 홈 및/또는 바닥 홈의 위치는 타이어의 둘레에서 이하에서 보다 상세하게 기재하게 되는 특정 조건에 따라 변동된다. 여기서 사용한 "트레드 형상"이라는 용어는 각 기부 피치 내의 트레드 블럭, 홈 및/또는 바닥 홈의 특정 배열과 관계되는 것이고, "트레드 패턴"이라는 용어는 전체 타이어 트레드의 트레드 형상에 관한 것이다. 본 발명에 따르면 타이어의 트레드 패턴은 노면 상에서의 타이어의 소음을 줄이도록 결정된 다수의 다른 형상의 트레드를 갖는다.

본 발명의 기술에 따라 제조된 타이어는 타이어의 소음을 광대역 주파수에 걸쳐 분산시키기 때문에 트레드 소음을 감소시킨다. 기부 피치가 다른 형상의 트레드를 갖춤으로써 노면 상에 타이어 트레드의 충격, 카카스의 진동 및 공기 펌핑에 의해 유발된 조화 진동이 광대역 주파수에 걸쳐 분산되므로 주기적 진동이 발생하는 것이 방지된다.

그러나 정지 마찰 및 마멸의 이유로 인해, 상기 트레드 내의 홈 및/또는 바닥 홈이 타이어 둘레에서, 특히 원주 방향으로 연속적이어야 하며 기부 피치들 사이의 임의의 다른 트레드 형상으로 인해 인접 기부 피치를 가로질러 갑자기 종료되지 않아야 하는 것이 중요하다. 따라서 본 발명의 원리에 따르면, 임의의 홈 및/또는 바닥 홈이 인접 기부 피치들을 가로질러 연장되는 범위까지 상기 홈 및/또는 바닥 홈은 나머지 기부 피치의 형상과 무관하게 각 기부 피치의 선단 및 후미 가장자리를 따르는 공통 단부 지점을 갖는다. 따라서 기부 피치의 가장자리까지 연장되는 각 기부 피치 내의 홈 및/또는 바닥 홈은 각각이 인접 기부 피치내의 홈 및/또는 바닥 홈에 대응한다. 이에 따라 기부 피치는 기부 피치의 다른 형상과 무관하게, 그리고 이용되는 특정 피치 시퀀스와 무관하게 서로에 대해 특정 시퀀스로 배열될 수 있으며 홈 및/또는 바닥 홈이 인접 기부 피치를 가로질러 계속 연속적으로 유지된다.

일예로 기부 피치(20A 내지 20D, 제2도)는 모두가 다른 형상의 트레드를 갖는다. 타이어 트레드의 하부측 절반부(30) 내의 원주 방향 홈(49)는 기부 피치(20A 내지 20E)를 가로질러 연장된다. 기부 피치들 사이의 경계에서 홈(49)는 각 기부 피치를 가로지르는 공동의 단부 지점을 갖는다. 일예로 홈(49)는 인접 기부 피치(20D)의 후미 가장자리 상의 단부 지점(61A, 61B)에 대응하는 기부 피치(20C)의 선단 가장자리 상의 단부 지점(60A, 60B)를 갖는다. 더욱이, 기부 피치(20D) 내의 홈(49)는 인접 기부 피치(20E)의 후미 단부 상의 단부 지점(64A, 64B)와 대응하는 기부 피치(20D)의 선단 가장자리 상의 단부 지점(63A, 63B)를 갖는다. 상기 단부 지점들 사이의 대웅은 기부 피치로부터 타이어 트레드 둘레의 기부 피치까지 계속된다.

명백한 바와 같이 홈(49)용의 단부는 각 기부 피치의 양 가장자리를 따라서 동일한 위치에 위치한다. 일예로, 기부 피치의 선단 가장자리를 따르는 홈(49)의 단부 지점이 측벽으로부터 2.54 cm(1 인치)이면 상기 기부 피치의 후미 가장자리를 따르는 상기 홈(49)의 대응하는 단부 지점도 역시 상기 측벽으로부터 2.54 cm(1 인치)이다. 본 발명의 기술을 이용하여 기부 피치를 임의의 소정 시퀀스로 서로에 대해 배열할 수 있다. 일예로 기부 피치(20C)는 또한 선단 방향이나 후미 방향으로 기부 피치(20E)에 인접하게 위치될 수 있으며 이와 동시에 홈(49)는 상기 기부 피치들 사이의 경계를 가로질러 연속적으로 연장된다.

홈(49)가 각 기부 피치의 전 길이를 가로질러 연장되는 것으로 도시되었지만 홈은 또한 기부 피치를 가로질러서도 가로막힌다는 것도 명확히 알 수 있다. 특히 홈은 기부 피치의 한 가장자리로부터 연장되어 타이어의 쇼울더 또는 중앙선을 따라 종료되거나 또는 다른 홈에서 종료된다. 한편, 또 다른 홈이 (동일 위치에서) 반대쪽 가장자리로부터 연장되어 타이어의 쇼울더 또는 중앙선을 따라 종료되거나 또는 다른 홈에서 종료된다. 시퀀스 선택에 관계없이 기부 피치가 서로 인접하게 위치될 때에 홈들이 기부 피치들 사이의 경계를 가로질러 연속적이 되도록 기부 피치의 선단 가장자리 및 후미 가장자리를 따르는 홈의 단부 지점들이 동일 위치에 있는 한 기타 여러가지 선택적인 실시예를 예상할 수 있다.

이러한 기술은 인접 기부 피치를 가로질러 연장되는 바닥 홈에도 적용할 수 있다. 즉, 인접 기부 피치를 가로지르는 임의의 바닥 홈 범위까지의 바닥 홈들은이것들이 기부 피치의 선단 및 후미 가장자리를 따르는 동일 위치에서 종결되도록 성형된다. 따라서 피치 시퀀스 내의 기부 피치의 특정 배열 또는 임의의 특정 기부 피치의 트레드 패턴과 무관하게 홈 및/또는 바닥 홈은 상기 기부 기피들을 가로질러 연속된다.

본 발명의 원리에 따라 성형된 또 다른 트레드 패턴이 제3도에 도시되었다.이 트레드 패턴에 있어서, 타이어는 65개의 기부 피치를 구비하고 있다. 상기 기부 피치들은 31123333211131221133321233111231211123113223332311321312221333123의 시퀀스로 배열된 3개의 다른 피치 길이(즉, 1, 2, 3)를 구비한다. 이러한 피치 시퀀스에 있어서, 상기 1, 2, 3으로 명명된 블럭 각각에 대해 0.9988, 1.2958, 1.6198의 피치 길이 비가 사용 및 명명된다. 기부 피치(70A 내지 70D)는 쇼울더(72)로부터 타이어의 중앙선(73)까지 연장되는 것으로 도시되었다. 추가의 기부 피치(70E 내지 70H)가 중앙선(73)으로부터 상부측 절반부(76) 내의 반대측 쇼울더(75)까지 연장된다.

또한, 하부측 절반부(74) 내의 기부 피치는 이 기부 피치가 임의의 방식으로 배열될 수 있도록 각 기부 피치의 선단 가장자리 및 후미 가장자리를 따르는 동일 위치에 홈 및/또는 바닥 홈을 구비한다. 일예로 기부 피치(70C)는 기부 피치(70D)와는 다른 트레드 형상을 갖는다. 원주 방향 홈(77)은 기부 피치(70D)의 후미 가장자리 상에 기부 피치(70C)의 선단 가장자리 상의 단부 지점(79A, 79B와 동일한 위치에 있는 단부 지점(78A, 78B)를 갖는다. 따라서 기부 피치들은 어떠한 시퀀스로도 배열될 수 있고 기부 피치의 선단 및 후미 가장자리를 가로질러서 연속적이다.

본 발명의 다른 태양에 따르면 인접하는 원주 방향 열 또는 횡열로 기부 피치들 사이의 가장자리를 가로질러 연장되는 홈 및/또는 바닥 홈들이 또한 타이어의 트레드를 가로질러서도 측방향으로 연속적이 되도록 공동의 단부 지점들을 구비한다. 일예로, 제3도에 도시된 바와 같이 홈(81)은 타이어의 바닥측 절반부(74)의 기부 피치(70B)와 타이어의 상부측 절반부(76)의 기부 피치(70F) 사이의 중앙실(73)을 가로질러 연장된다. 이 경우 한 열 또는 횡열 내의 각 기부 피치는 바람직하게는 인접 열 또는 횡열 내의 대응 기부 피치와 동일한 원주 방향 길이를 갖는다. 즉, 인접 열 또는 횡열 내의 피치 시퀀스는 동일하다. 상기 기부 피치는 또한 어느 한 원주 방향 열 또는 횡열 내의 기부 피치의 선단 및 후미 가장자리가 인접하는 열 또는 횡열 내의 기부 피치의 선단 및 후미 가장자리와 대응하도록 배열된다. 어떤 경우든지 간에 홈 및/또는 바닥 홈들은 전체 타이어 트레드 둘레에서 중앙선을 가로질러 측방으로 연속적이다.

이미 설명한 바와같이 원주 방향에서 연속성이 이루어지는 것과 동일한 방식으로 공동의 단부 지점을 갖춘 기부 피치의 열 또는 횡열들 사이에 홈 및/또는 바닥 홈을 형성함으로써 타이어의 횡방향으로도 연속성이 유지될 수 있다. 그렇지만 일부 타이어 트레드 형상은 기부 피치의 인접 열 또는 정열을 분할하는 비교적 넓은 원주 방향 홈(제2도의 원주 방향 홈(45) 참조)을 구비하는데, 이러한 기술은 마멸 및 마찰 저항이 유리하게 되는 것이 별로 중요하지 않은 종류의 타이어에는 필요치 않을 수도 있다.

어느 경우든지, 본 발명의 어느 한 특별히 유리한 효과는 본 발명의 원리가타이어 트레드 소음을 줄이는 공지 기술에 용이하게 적용될 수 있다는 것이다.

일예로, 발명의 명칭이 "타이어 트레드 소음을 줄이기 위한 타이어 피치 시퀀싱 기술"인 1991년 11월 4일자로 출원된 월리엄스의 미합중국 특허 출원 제 07/792,006호가 본 발명에 부가하여 이용될 수 있다. 상기 특허 출원 명세서에 있어서, 피치 시퀀스 내의 기부 피치는 노면 상에서의 타이어의 소음을 줄이기 위한 특정 피치 길이 조건에 따라 서로에 대해 배열된다. 피치 시퀀스 내의 피치 길이를 다르게 한 각 기부 피치에 대해 (상기한 바와 같은) 다른 트레드 형상을 갖는 것은 본 발명의 범위 내에 있는 것이다. 기부 피치들 사이의 가장자리가 본 발명에 따라 공동의 가장자리 지점을 구비한 홈 및/또는 바닥 홈을 구비하기 때문에 기부 피치는 임의의 선정된 배열로 배열되며 이와 동시에 기부 피치를 사이의 경계를 가로지르는 연속성이 유지된다.

월리엄스의 특허 출원 명세서에 설명된 바와 같이, 3개의 피치 길이를 갖는 타이어 트레드용의 특히 유용한 트레드 시퀀스는 각 피치 길이에 대해 3322331131123113112121213332313323311121222331312133212121133122321213332112233111233113인 시퀀스로 표시된다. 이러한 피치 시퀀스에 있어서, 1, 2, 3으로 명명된 상기 블럭에 대해 각각 1.00, 1.25, 1.50인 피치 길이 비가 사용 및 명명된다. 또한 기부 피치가 기부 피치의 피치 길이에 따라서 다른 트레드 형상을 갖는다 해도, 모든 기부 피치들은 공동의 가장자리 지점을 구비하며 이에 따라서 임의의 방식으로 배열될 수 있고 기부 피치의 경계를 가로질러 연속성도 계속 유지된다. 상기한 피치 시퀀스는 물론 실질적으로는 예시적인 것에 불과하며 본 발명은 어떠한 특정 피치 시퀀스에 제한되지 않는다.

또한 타이어 트레드 소음을 줄이는 데에 다른 기술을 이용할 수 있다. 일예로 타이어의 원주 둘레와 각 기부 피치는 다른 트레드 형상의 트레드 블럭과 홈 및/또는 바닥 홈을 가질 수 있다. 그러나 제조상의 이유로 해서 트레드 패턴을 3개 및 7개의 다른 트레드 형상들 사이로 한정시키는 것이 바람직하다.

본 기술 분야에서 숙련된 자들이 본 발명의 원리를 숙독하고 이해하면 알 수 있는 바와 같이 기부 피치에 의하여 발생된 주파수는 타이어의 원주 둘레에 다른 트레드 형상을 구비하게 함으로써 광대역에 걸쳐 분포된다. 기부 피치가 본 발명의 원리에 따른 피치 시퀀스로 형성 및 배열된 타이어 트레드로 시험을 행하였다. 타이어 트레드의 기부 피치 형상은 피치 길이의 변화에 따라 변동되었다(즉, 특정 피치 길이를 갖는 각 기부 피치는 그 자신의 기부 피치 형상을 가졌다). 상기 타이어와 기부 피치의 길이가 변동되지만 동일한 형상을 하고 있는 타이어를 비교한 결과, 본 발명에 따라 성형된 타이어에 의하여 발생된 조화 진동은 비교 타이어에서 보다 더 평평하고 광역이었다. 즉, 본 발명에 따라 성형된 타이어에서의 조화 진동 대역에서 정점과 골의 수는 더 적었다. 또한 총 타이어 트레드 소음이 48 Km/h(30 mile/h) 미만의 속도에서 시험한 모든 타이어에 대한 것과 거의 동일했지만, 48 Km/h(30 mile/h)를 초과하는 속도에서는 상기 소음은 감소되었다.

따라서 본 발명은 광범위하게 다양한 상용 타이어에서 이용될 수 있는 타이어 소음을 줄이기 위한 간단하고 유용하며 채택된 특정 피치 시퀀스에 대해 선택적이거나 또는 부가적인 기술을 제공한다.

그러나, 본 발명의 정신에 따른 자명한 변형예들은 본 기술 분야에서 통상의 기술을 가진 자들에게는 명백해질 것이다. 본 발명은 상기 자명한 변형예를 포함하며 다음의 특허 청구 범위에 의해서만 제한된다.

제1도는 본 발명에 따라 제조된 트레드를 구비한 타이어의 사시도.

제2도는 본 발명의 원리에 따라 제조된 타이어의 트레드 형상의 개략도.

제3도는 본 발명의 원리에 따라 제조된 또 다른 타이어의 트레드 형상의 개략도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 타이어 15 : 타이어 트레드

20A∼20J, 70A∼70J : 기부 피치 28, 31, 72, 75 : 쇼울더

29, 73 : 중앙선

40A, 40B, 40C, 40D, 40E : 트레드 블럭 48 : 바닥 홈

49, 51, 77, 81 : 홈

Claims (6)

1. 타이어의 원주 둘레에 적어도 하나의 피치 시퀀스로 배열된 복수개의 기부 피치를 구비하는 트레드를 포함하며, 상기 적어도 하나의 피치 시퀀스의 각 기부 피치는 타이어의 원주 방향의 선단 및 후미 가장자리와 홈 및/또는 바닥 홈에 의하여 분할된 복수개의 하중 지지 트레드 블럭에 의하여 한정된 상기 선단 및 후미 가장자리 사이의 트레드 형상을 구비하며, 상기 적어도 하나의 피치 시퀀스의 상기 기부 피치는 상기 기부 피치 내에서 다른 방향으로 연장되는 상기 홈 및/또는 바닥 홈에 의하여 한정된 적어도 3개의 다른 트레드 형상을 구비하며, 상기 기부 피치의 경계를 가로지르는 상기 홈 및/또는 바닥 홈은 이 각각의 홈 및/또는 바닥 홈이 각 기부 피치의 나머지 트레드 형상과 채택된 기부 피치의 특정 피치 시퀀스에 무관하게 인접 기부 피치들 사이의 경계를 가로질러 연속적이 되도록 기부 피치의 선단 및 후미 가장자리를 따라서 공통의 단부 지점을 구비하는 것을 특징으로 하는 소음 감소형 타이어.
2. 제1항에 있어서, 타이어가 타이어를 가로지르는 복수의 횡열로 배열된 시퀀스를 가지며, 각 기부 피치 내의 홈 및/또는 바닥 홈은 하나의 횡열 내의 하나의 기부 피치의 홈 또는 바닥 홈이 이웃하는 횡열 내의 기부 피치의 홈 또는 바닥 홈에 대응하고 이에 따라 기부 피치들 사이의 경계를 가로질러 연속적이 되도록 인접 횡열들 사이의 기부 피치의 가장자리를 따라서 공통 단부 지점을 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어.
3. 타이어의 원주 둘레에 적어도 하나의 피치 시퀀스로 배열된 복수개의 기부 피치를 구비하고, 상기 적어도 하나의 피치 시퀀스의 각 기부 피치는 홈 및/또는 바닥 홈에 의하여 분할된 복수개의 하중 지지 트레드 블럭에 의하여 한정된 트레드 형상을 구비하며, 상기 홈 및/또는 바닥 홈의 적어도 일부는 타이어의 원주 방향으로 인접 기부 피치를 가로질러 연장되는 트레드를 포함하며,

   상기 적어도 하나의 피치 시퀀스의 적어도 3개의 기부 피치는 상기 기부 피치 내에서 다른 방향으로 연장되는 상기 홈 및/또는 바닥 홈에 의하여 한정된 다른 트레드 형상을 구비하며,

   상기 기부 피치를 가로질러 연장되는 상기 홈 및/또는 바닥 홈은 인접 기부 피치의 가장자리를 따라서 단부 지점에 대응하는 어느 한 기부 피치를 따라서 공통의 단부 지점을 구비하는 것을 특징으로 하는 소음 감소형 타이어.
4. 제3항에 있어서, 타이어를 가로지르는 복수의 횡열로 배열된 시퀀스를 가지며, 각 기부 피치 내의 적어도 일부의 홈 및/또는 바닥 홈은 타이어의 인접 횡열을 가로질러 연장되고, 상기 홈 및/또는 바닥 홈은 하나의 횡열 내의 하나의 기부 피치의 홈 또는 바닥 홈이 이웃하는 횡열 내의 기부 피치의 홈 또는 바닥 홈에 대응하도록 인접 횡열들 사이의 기부 피치의 가장자리를 따라서 공통 단부 지점을 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어.
5. 타이어의 원주 둘레에 적어도 하나의 피치 시퀀스로 배열된 복수개의 기부 피치를 포함하며, 상기 적어도 하나의 피치 시퀀스와 각 기부 피치는 홈 및/또는 바닥 홈에 의하여 분할된 복수개의 하중 지지 트레드 블럭에 의하여 한정된 트레드 형상을 구비하며, 상기 기부 피치 각각은 타이어의 원주 방향으로 선단 가장자리와 후미 가장자리를 구비하며, 적어도 3개의 상기 기부 피치는 상기 각각의 기부 피치 내에서 다른 방향으로 연장되는 상기 홈 및/또는 바닥 홈에 의하여 한정된 선단 및 후미 가장자리들 사이의 다른 트레드 형상을 구비하며, 인접 기부 피치들 사이에서 연장되는 홈 및/또는 바닥 홈은 타이어의 원주 둘레에서의 기부 피치의 임의의 배열을 위해 인접 기부 피치들 사이의 경계를 가로질러 연장되는 상기 홈 및/또는 바닥 홈이 연속적이 되도록 기부 피치의 선단 및 후미 가장자리를 따라서 공통 단부 지점을 구비하는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드.
6. 제5항에 있어서, 타이어를 가로지르는 복수의 횡열로 배열된 시퀀스를 가지며, 각 기부 피치 내의 홈 및/또는 바닥 홈의 적어도 일부는 타이어의 인접 횡열을 가로질러 연장되고, 상기 홈 및/또는 바닥 홈은 하나의 횡열 내의 하나의 기부 피치의 홈 또는 바닥 홈이 이웃하는 횡열 내의 기부 피치의 홈 또는 바닥 홈에 대응하도록 인접 횡열들 사이의 기부 피치의 가장자리를 따라서 공통 단추 지점을 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드.