KR100565974B1 - 공기입 타이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피치 노이즈와 이상 마모 특성을 개선하기 위하여 2개 이상의 피치 사이즈를 갖되 타이어의 센터부에서는 피치의 비율을 높게 하고 쇼울더부에서의 기본 피치 비율은 상기 센터부와 동일하게 하면서 인접 피치간의 피치 비율을 조정한 공기입 타이어를 제공하기 위한 것이다.

Description

공기입 타이어{Pneumatic Tire}

도 1은 종래 단일 피치 사이즈를 갖는 공기입 타이어의 패턴 설계도이다.

도 2는 종래 여러 피치 사이즈를 갖는 공기입 타이어의 패턴 설계도이다.

도 3은 본 발명에 따른 센터부와 쇼울더부의 피치 사이즈에 대한 비율을 나타낸 패턴 설계도이다.

도 4는 본 발명을 대형, 중형 및 소형 피치 사이즈를 갖는 타이어 센터부에 적용한 예를 도시한 도면이다.

도 5는 본 발명을 대형, 중형 및 소형 피치 사이즈를 갖는 타이어 쇼울더부에 적용한 예를 도시한 도면이다.

- 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 -

50 : 차량, 51 : 타이어 센터라인,

52 : 안쪽 부분, 53 : 바깥쪽 부분,

54 : 센터부, 55 : 쇼울더부.

본 발명은 공기입 타이어에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 피치 노이즈 성 능과 이상 마모 특성을 개선하기 위하여 2개 이상의 피치 사이즈를 갖되 타이어의 센터부에서는 피치의 비율을 높게 하고, 쇼울더부에서의 기본 피치 비율은 상기 센터부와 동일하게 하면서 인접 피치간의 피치 비율을 조정한 공기입 타이어에 관한 것이다.

타이어가 주행할 때 발생하는 소음은 주로 트레드 패턴에 의한 영향이 크다. 이것을 보통 패턴 노이즈라고 한다. 종래부터 패턴 노이즈를 감소시키려는 많은 연구가 있었다. 이 방법은 주로 타이어 원주 상에 있어서의 반복 패턴의 최소 단위[이하, 피치(pitch)라고 한다]를 변화시키거나, 피치 길이의 종류, 타이어 원주 상에 있어서의 피치 수 등을 개선시켜왔다.

최근 패턴 설계 시 도 1과 같이 단일 피치 사이즈를 갖는 타이어의 피치 노이즈를 개선하기 위해서, 도 2에서와 같이 3개 또는 그 이상의 피치 사이즈를 갖도록하고, 도 3에 나타낸 바와 같이, 이들이 원주 상에서 번갈아 가면서 위치하도록 배치함으로써 피치 노이즈 발생 중심 주파수를 피치 종류 수만큼 분산시키는 기술이 사용되고 있다. 도 1, 2 및 3에서 부호 L은 대형 피치, M은 중형 피치, S는 소형 피치를 말한다.

그러나 이러한 여러 종류의 사이즈를 갖는 피치의 비율, 즉 최소치와 최대치의 비율이 커질수록 이상 마모 현상이 발생하기 쉽기 때문에 일정 비율, 예를 들면 1.4 내지 1.6의 범위를 초과하지 않는 범위 내에서 설계가 이루어져야 한다.

또한, 그 비율이 상기한 바와 같이 1.4 내지 1.6의 범위 내에서 설계되는 경우에도 쇼울더부위에서 힐(Heel) 앤드 토우(Toe)와 같은 이상 마모가 발생하는 경 우도 있기 때문에 현재의 기술은 이상 마모와 피치 노이즈를 개선하는 측면에서 그 한계점이 있었다.

본 발명은 기존의 피치 설계 기술이 갖고 있는 기술적인 한계를 개선하기 위한 것으로, 즉, 피치 노이즈 성능과 이상 마모 특성을 개선하기 위하여 2개 이상의 피치 사이즈를 갖되 타이어의 센터부에서는 피치의 비율을 높게 하고, 쇼울더부에서의 기본 피치 비율은 상기 센터부와 동일하게 하면서 인접 피치간의 피치 비율을 조정한 공기입 타이어를 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.

본 발명의 공기입 타이어는 2개 이상의 피치 사이즈를 갖되 피치 센터부와 피치 쇼울더부에서 최소치와 최대치의 피치비율의 범위를 나타내는 기본 피치 비율은 1.4 내지 1.6의 범위로 유지하는 반면에 쇼울더부에서의 인접하는 피치간의 비율은 상기 기본 피치 비율 보다 낮게 설정하여서 전체적으로 피치 사이즈의 연결이 부드럽게 되도록 한 것을 특징으로 한다.

본 발명은 피치 노이즈를 개선하기 위해 피치 사이즈의 비율을 높게 가지고 가면서 이상 마모가 발생하지 않도록 구성한 것으로, 즉, 타이어에서 이상 마모가 발생하는 부분은 주로 쇼울더 부위이다. 또한, 그 발생 원인은 연속하는 두 피치간의 사이즈가 급격하게 변하는 경우 접지면 내의 각 피치들이 운동하는 형태가 바뀌기 때문에 이상 마모가 발생하는 것으로 알려져 있다.

본 발명에 의하면 도 3에 나타낸 바와 같이, 센터부에서는 피치의 비율을 1.6으로 설계해서 소음 성능에 유리하도록 하고, 이상 마모에 취약한 쇼울더부에서 는 기본 피치 비율은 센터부와 동일한 값을 갖도록 하지만 실제 배열상 인접하는 피치간의 피치 비율을 조정함으로써 이상 마모에 유리하게 되어 있다. 이러한 방법은 쇼울더부에서 피치 비율이 기본적으로 크기 때문에 소음 성능에 유리하며, 또한 인접하는 피치들 간의 실제 비율은 낮아져서 부드러운 피치 크기의 배열을 형성하는 효과가 있기 때문에 이상 마모에도 유리한 효과가 있다.

보다 구체적으로 도 3에 의하면, 센터부의 첫 번째 피치의 비율은 1.6(대형 피치 : L), 두 번째 피치의 비율은 1.6(대형 피치 : L), 세 번째 피치의 비율은 1.0(소형 피치 : S)으로서 상기 두 번째 피치와 세 번째 피치의 비율이 1.4 내지 1.6의 범위 내에 속할 뿐 아니라 대형 피치(L)와 소형 피치(S)에서의 기본 피치 비율(L/S)이 최대(1.6)를 유지하고 있음을 알 수 있다. 다음에 다섯 번째 피치의 비율은 1.0(소형 피치 :S), 여섯 번째 피치의 비율은 1.6(대형 피치 : L)으로서 상기 다섯 번째 피치(L)와 여섯 번째 피치(S)에서의 비율이 1.4 내지 1.6의 범위 내에 속할 뿐 아니라 대형 피치(L)와 소형 피치(S)에서의 기본 피치 비율(L/S)이 최대(1.6)를 유지하고 있음을 알 수 있다.

한편, 쇼울더부에서의 첫 번째 피치의 비율은 1.6(대형 피치 : L), 두 번째 피치의 비율은 1.3(중형 피치 : M), 세 번째 피치의 비율은 1.0(소형 피치 : S)으로서 대형 피치(L)와 소형 피치(S)에서의 기본 피치 비율(L/S)은 앞의 센터부에서와 같이 최대(1.6)를 유지하고 있는 반면에 실제 배열상의 인접하는 피치, 첫 번째 피치(대형 피치 : L)와 두 번째 피치(중형 피치 : M) 또는 두 번째 피치(중형 피치 : M)와 세 번째 피치(소형 피치 : S) 간에는 상기 기본 피치 비율(L/S) 보다 작게 조정함으로써 쇼울더부에서의 이상 마모를 개선할 수 있는 것이다. 그리고 네 번째 피치(소형 피치 : S), 다섯 번째 피치(중형 피치 : M), 여섯 번째 피치(대형 피치 : L) 간에도 기본 피치 비율(L/S)은 앞의 센터부와 같이 최대(1.6)로 하면서 실제 배열상의 인접하는 피치간에는 상기 기본 피치 비율(L/S) 보다 작게 되어 있으므로 쇼울더부에서의 이상 마모를 개선할 수 있다.

첨부 도면 중 도 4는 다음과 같은 대형 피치(L), 중형 피치(M) 및 소형 피치(S)를 갖는 타이어에 본 발명을 적용한 예를 나타낸 것이다.

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본 발명의 이러한 센터부와 쇼울더부에서의 피치 비율의 조정은 앞에서 언급한 바와 같은 대칭 및 비방향성 타이어(도 5의 왼쪽 도면)의 적용은 물론 타이어의 센터라인을 중심으로 차량의 안쪽에 배치되는 안쪽 부위(Inner portion)와 바깥쪽 부위(Outer portion)의 패턴 형상이 달라 바깥쪽과 안쪽의 취부 위치가 결정되는 타이어인 비대칭 및 비방향성 타이어의 패턴에도 적용할 수 있다. 즉, 도 5에서 오른쪽 도면에 나타낸 바와 같이 비대칭/비방향성 타이어에서 타이어 중심선(51)을 기준으로 차량 안쪽에 위치하는 패턴인 안쪽 부분(52)은 피치 비율을 높게 하여 피치 노이즈 성능을 개선시킬 수 있고, 반대로 이상 마모가 발생하기 쉬운 바깥쪽 부분(53)의 패턴에 대해서는 기본적으로 피치 비율은 동일하게 유지하지만, 인접하는 피치 비율은 낮게 함으로써 이상 마모를 줄일 수 있게 된다. 도 5에서 화살표는 차량의 진행 방향이고, 부호 50은 차량이고, 부호 54는 타이어의 센터부이고, 부호 55는 쇼울더부이다.

본 발명에 의하면, 쇼울더부와 센터부의 피치 비율을 동일하게 설계한 경우(종래예)와 쇼울더부의 인접 피치간의 사이즈를 변경시킨 경우(본 발명)에 있어서 타이어의 피치 노이즈 시험 결과와 20,000킬로미터 주행 후의 이상 마모 시험을 한 결과를 다음 표 1과 2에 각각 나타내었다. 다음 표에 나타낸 시험 조건은 195/70R14, 2.0 kg_f/㎠, 사용 림의 5.J이다.

표 1(이상 마모 시험 결과 - 20,000 ㎞ 주행 후)

(단위: mm)

종래예	본 발명
Sho/Ctr	Sho/Ctr
0.8/0.2	0.3/0.2

표 2(피치 노이즈 시험 결과)

(단위: 점/10점)

종래예	본 발명
6	7

Claims (4)

1. 2개 이상의 피치 사이즈를 갖되 피치 센터부와 피치 쇼울더부에서 최소치와 최대치의 피치 비율의 범위를 나타내는 기본 피치 비율은 동일하게 1.4 내지 1.6의 범위로 유지하는 반면에 쇼울더부에서의 인접하는 피치간의 비율은 상기 기본 피치 비율 보다 낮게 설정하여서 전체적으로 피치 사이즈의 연결이 부드럽게 되도록 한 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.
2. 제 1항에 있어서, 상기 공기입 타이어는 대칭 및 비방향성 타이어인 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.
3. 2개 이상의 피치 사이즈를 갖되 안쪽 부분과 바깥쪽 부분의 기본 피치 비율은 동일하게 1.4 내지 1.6의 범위로 유지하는 반면에 바깥쪽 부분에서의 인접하는 피치 간의 비율은 상기 기본 피치 비율보다 낮게 설정하여서 전체적으로 피치 사이즈의 연결이 부드럽게 한 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.
4. 제 3항에 있어서, 상기 공기입 타이어는 비대칭 및 비방향성 타이어인 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.

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