KR100620501B1

KR100620501B1 - 균일한 접지압을 갖는 타이어의 트레드 프로파일 설계방법

Info

Publication number: KR100620501B1
Application number: KR1020040091348A
Authority: KR
Inventors: 길기종
Original assignee: 한국타이어 주식회사
Priority date: 2004-11-10
Filing date: 2004-11-10
Publication date: 2006-09-07
Also published as: KR20060042618A

Abstract

본 발명은 승용차용 타이어의 트레드 프로파일(profile, 형상)을 설계하는 방법에 관한 것으로, 특히 트레드 프로파일 설계시 반경(Radius) 설계 개념을 포인트(point) 설계 개념으로 변경하여 트레드 폭들의 선단점에서 접선과 수평선의 각도를 제어함으로서 균일하고 라운드한 접지형상을 갖추어 타이어의 제동, 조종 안정성 및, 마모 성능의 향상을 도모하는 균일한 접지압을 갖는 타이어의 트레드 프로파일 설계방법에 관한 것이다.

이를 위한 본 발명은 2개 이상의 트레드 원호를 구성하는 고성능 타이어의 트레드 프로파일을 구성함에 있어서 일정 지점(Point)에서의 접선 기울기와 수평선과의 각도(α)를 제어하여 라운드한 접지 형상 및 균일한 접지압을 확보하기 위한 기술이다.

즉 본 발명은 2개 이상의 트레드 원호를 갖는 고성능 타이어의 트레드(100) 프로파일을 설계하는 방법에 있어서, 상기 트레드(100)의 원호를 구성하기 위하여 센터(CL)로부터 각각 일정 지점(A,B,C)을 설정하고 이들 각각의 일정 지점(A,B,C)에서의 접선 기울기 각도(α)가 다음 식을 만족할 수 있도록 각각의 트레드 반경(TR1,TR2,TR3)의 반경(Radius)을 구성한 후, 이들 각각의 트레드 반경(TR1,TR2,TR3)의 원호간 서로 접선방향으로 접하도록 설정 설계되도록 설정된다.

각도(α) = kX² + jX + 0.03

여기서 k = 0.5 ~ 0.7

j = 0.06 ~ 0.09

X = (각각의 지점 A,B,C에서 센터(CL)로부터 수평거리(a,b,c)/센터로부터 트레드 총폭의 선단 점까지의 수평거리로서, 센터(CL)로부터 트레드 총폭의 끝점인 C까지의 수평거리)

Description

균일한 접지압을 갖는 타이어의 트레드 프로파일 설계방법{Method of designing tread profile of tire having uniform ground pressure}

도 1은 본 발명에 따른 타이어 트레드의 프로파일 설계방법을 설명하기 위한 타이어 트레드의 개략적 구성 부분 단면도,

도 2(가),(나)는 종래 타이어 트레드와 본 발명이 적용된 타이어 트레드의 접지형상을 나타낸 접지 압력 분포도들,

도 3은 종래 타이어 트레드의 프로파일 설계를 설명하기 위한 타이어 트레드의 개략적 구성 부분 단면도이다.

-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-

100 : 트레드, TW1,TW2,TW3 : 트레드의 폭,

TR1,TR2,TR3 : 트레드의 원호.

본 발명은 승용차용 타이어의 트레드 프로파일(profile, 형상)을 설계하는 방법에 관한 것으로, 특히 트레드 프로파일 설계시 반경(Radius) 설계 개념을 포인트(point) 설계 개념으로 변경하여 트레드 폭들의 선단점에서 접선과 수평선의 각 도를 제어함으로서 균일하고 라운드한 접지형상을 갖추어 타이어의 제동, 조종 안정성 및, 마모 성능의 향상을 도모하는 균일한 접지압을 갖는 타이어의 트레드 프로파일 설계방법에 관한 것이다.

최근 승용차의 성능 발전과 더불어 고성능 고출력의 승용차에 맞는 고성능 저편평비의 타이어가 개발되어 있으며, 이러한 초저편평비 타이어의 사용조건은 차량의 고성능화 및 고출력화로 더욱 가혹해지고 있다.

한편, 도로의 지면과 직접 맞닿는 타이어 트레드가 이루는 타이어 트레드의 접지형상 및 접지압력은 타이어의 성능과 밀접한 관계를 맺고 있는바, 타이어 단면형상에서의 트레드 프로파일이 대칭인 타이어에 대해 편평비가 높은 경우 1개의 원호로 트레드 프로파일을 설정하였으며, 단면 폭이 높아질수록 2개 또는 그 이상의 원호를 사용하여 트레드 프로파일을 설정하여 왔다.

2개 이상의 원호를 사용하여 트레드 프로파일을 설정하는 종래 타이어 트레드의 프로파일 설계에서는 도 3에 도시된 바와 같이 각각의 트레드 폭(TW1,TW2,TW3)을 트레드(100) 총폭(TW)의 일정비율로, 각각의 트레드 원호(TR1,TR2,TR3)는 공칭 단면 폭의 일정비율로 설정하여 설계하여 왔었다.

그러나 상기 트레드(100)의 접지형상 및 접지압은 트레드 총폭(TW)의 크기 변화 및 사이즈 변화에 따라 다른 형상을 보이므로 기존 설계방법 적용시 목표 접지형상 구현의 실패 및 접지압력 분균일로 전체적인 타이어의 성능 저하를 초래할 가능성이 매우 컸다.

이를 좀더 부언하면, 도 3에 도시된 종래 타이어 트레드의 프로파일 설계방 식은 2개 또는 3개의 트레드(100) 원호를 설정할 경우 각각의 트레드 원호(TR1,TR2,TR3)를 공칭 단면 폭의 일정비율로 각각의 트레드 폭(TW1,TW2,TW3)은 일정비율로 설정하여 왔다. 즉,

TR1=NSW(공칭 단면폭)*a%, TW1= 트레드폭의 α%

TR1=NSW(공칭 단면폭)*b%, TW1= 트레드폭의 β%

TR1=NSW(공칭 단면폭)*c%, TW1= 트레드폭의 δ%으로 각각 a,b,c 및 α,β,δ에 대하여 적정 비율을 설정하여 트레드 원호를 구성하여 왔다.

그러나 접지 형상 및 접지압은 트레드폭의 크기 변화 및 사이즈 변화에 따라 다른 양상을 보이므로 기존 설계방법 적용시 목표 접지형상 구형의 실패 및 접지압력 불균일로 전체적인 성능 저하를 초래할 수가 있는 것이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 트레드 프로파일 설계시 기존에 사용했던 반경(Radius) 설계 개념을 포인트(Point) 설계 개념으로 변경 각각의 트레드폭(TW1,TW2,TW3)의 선단점에서 접선과 수평선의 각도를 제어하여 균일하고 라운드한 접지형상을 갖게 하므로써 제동, 조종 안정선, 마모 성능의 향상을 도모한 타이어 트레드 프로파일 설계방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 2개 이상의 트레드 원호를 구성하는 고성능 타이어의 트레드 프로파일을 설계하는 방법에 있어서, 상기 트레드 프로파일 내 임의의 점에서 접선과 수평선을 이루는 각도(α)는 다음 식을 만족하 도록 되어 있다.

각도(α) = kX² + jX + 0.03

여기서 k = 0.5 ~ 0.7

j = 0.06 ~ 0.09

X = (각각의 지점 A,B,C에서 센터(CL)로부터 수평거리(a,b,c)/센터로부터 트레드 총폭의 선단점까지의 수평거리)

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 트레드 프로파일 설계방법을 설명하기 위한 타이어 트레드의 개략적 구성 부분 단면도이다.

본 발명은 2개 이상의 트레드 원호를 구성하는 고성능 타이어의 트레드 프로파일을 구성함에 있어 일정 지점(Point)에서의 접선 기울기와 수평선과의 각도(α)를 제어하여 라운드한 접지 형상 및 균일한 접지압을 확보하기 위한 기술로서, 2개 이상의 트레드 원호를 갖는 고성능 타이어의 트레드(100) 프로파일을 설계하는 방법에 있어서, 상기 트레드(100)의 원호를 구성하기 위하여 센터(CL)로부터 각각 일정 지점(A,B,C)을 설정하고 이들 각각의 일정 지점(A,B,C)에서의 접선 기울기 각도(α)가 다음 식을 만족할 수 있도록 각각의 트레드 반경(TR1,TR2,TR3)의 반경(Radius)을 구성한 후, 이들 각각의 트레드 반경(TR1,TR2,TR3)의 원호간 서로 접선방향으로 접하도록 설정 설계되도록 설정된다.

각도(α) = kX² + jX + 0.03

여기서 k = 0.5 ~ 0.7

j = 0.06 ~ 0.09

X = (각각의 지점 A,B,C에서 센터(CL)로부터 수평거리(a,b,c)/센터(CL)로부터 트레드 총폭의 선단점까지의 수평거리로서, 센터로부터 트레드 총폭의 끝점인 C점까지의 수평거리)

상기와 같은 트레드(100)의 원호를 설정하면 본 발명의 목표설정에 적합한 접지형상을 갖는 타이어의 트레드 프로파일을 얻을 수 있다.

한편, 도 2의 (가),(나)는 종래 타이어와 본 발명이 적용된 타이어의 트레드 접지압력 분포를 도시한 것으로, 본 발명에 따른 타이어 트레드(100)의 접지압력 분포가 종래 타이어 트레드의 접지압력과 비교할 때, 균일하고 라운드한 형상을 갖추고 있음을 알 수 있다.

상기와 같이 본 발명이 적용된 타이어 트레드는 균일하고 라운드한 접지형상을 갖춤에 따라 타이어의 제동, 조종 안정성, 마모 성능의 향상을 도모할 수 있는 잇점을 갖추게 된다.

Claims

2개 이상의 트레드 원호를 갖는 고성능 타이어의 트레드(100) 프로파일을 설계하는 방법에 있어서,

상기 트레드(100)의 원호를 구성하기 위하여 센터(CL)로부터 각각 일정 지점(A,B,C)을 설정하고 이들 각각의 일정 지점(A,B,C)에서의 접선 기울기 각도(α)가 다음 식을 만족할 수 있도록 각각의 트레드 반경(TR1,TR2,TR3)의 반경(Radius)을 구성한 후, 이들 각각의 트레드 반경(TR1,TR2,TR3)의 원호간 서로 접선방향으로 접하도록 설정 설계되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 균일한 접지압을 갖는 타이어의 트레드 프로파일 설계방법.

각도(α) = kX² + jX + 0.03

여기서 k = 0.5 ~ 0.7

j = 0.06 ~ 0.09

X = (각각의 지점 A,B,C에서 센터(CL)로부터 수평거리(a,b,c)/센터(CL)로부터 트레드 총폭의 선단점까지의 수평거리로서, 센터로부터 트레드 총폭의 끝점인 C까지의 수평거리)