KR100666203B1

KR100666203B1 - 롤오버 성능을 개선한 공기입 타이어

Info

Publication number: KR100666203B1
Application number: KR1020050031334A
Authority: KR
Inventors: 윤원기
Original assignee: 한국타이어 주식회사
Priority date: 2005-04-15
Filing date: 2005-04-15
Publication date: 2007-01-09
Also published as: KR20060109073A

Abstract

본 발명은 승용차용 공기입 타이어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 타이어의 직진 주행이나 코너링 주행시 평상적인 슬립영역에서 성능저하를 최소화 하면서 고슬립 영역에서는 쇼울더 블럭(Shoulder block)의 횡력에 대한 횡그립을 신속하게 저하시키어 차량의 롤오버(Roll over)를 예방할 수 있는 롤오버 성능을 개선한 공기입 타이어에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명은 노면과 직접 접하는 블럭들(2,3)과 종홈들(1,4) 및 커프들(K₁,K₂,K₃)을 갖추고 숄더부(5)와 연결되면서 그 내부에 보강 벨트층(7)들이 내장된 트레드(10)로 이루어진 공기입 타이어에 있어서, 상기 트레드(10)의 센터라인(CL)을 따라 형성되는 센터 주종홈(1)을 대칭으로 양쪽으로 중앙블럭(2)과 이 중앙블럭(2)에 이격된 보조종홈(4)을 사이에 두고 숄더블럭(3)이 형성되되, 상기 트레드(10)의 숄더블럭(3)에는 3개의 커프(K₁,K₂,K₃)들이 형성되고, 이 커프들(K₁,K₂,K₃)은 상기 보조종홈(4)의 끝에서 각각 일정거리의 간격으로 배치되는데, 상기 제 1,2커프(K₁,K₂)들은 숄더블럭(3)에서 한쪽이 이격된 상태로서 가로질러 형성되고, 숄더부(5)와 접하는 트레드 접지폭(TW)의 경계선에 형성된 제 3커프(K₃)는 이 숄더블럭(3)을 완전히 가로질러 형성되거나 한쪽이 이격된 상태로 형성되어 이루어진 구조로 되어 있다.

Description

롤오버 성능을 개선한 공기입 타이어{Tire having an improved roll over performance}

도 1은 본 발명이 적용된 공기입 타이어의 부분 횡단면 개략도,

도 2는 도 1의 부분 평면 설명도,

도 3(A),(B),(C)는 도 2의 제 3커프(Kerf)가 숄더블럭(Block)을 관통할 때 이 제 3커프의 다양한 배면 형상도들,

도 4(D),(E),(F)는 도 2의 숄더블럭에 형성된 커프들의 다양한 실시예를 나타낸 부분 평면 설명도들이다.

-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-

1 : 센터 주종홈, 2 : 중앙블럭,

3 : 숄더블럭, 4 : 보조종홈,

5 : 숄더(Shoulder)부, 6 : 벨트 보강층,

10 : 트레드, CL : 센터라인,

TW : 트레드 접지폭, K₁,K₂,K₃ : 커프.

주지된 바와 같이 타이어는 차량의 차체와 노면 사이에서 차체의 구동력을 전달하고 노면으로부터 충격을 흡수, 완화하는 완충역할도 겸하는 것으로, 그 구조는 크게 트레드(Tread), 카카스(Carcass), 벨트(Belt), 비드(Bead) 등으로 이루어져 있다.

여기서 상기 트레드는 카카스와 벨트의 외측을 피복한 고무 층으로 두께가 두꺼우면서 노면과 직접 접하는 크라운(Crown)부로 부터 숄더(Shoulder)부, 두께가 얇은 사이드 월(Side wall), 림 쿠션부(Rim cushion)와 연결되어 있다.

또한, 상기 트레드의 크라운부는 제조사 별로 다양한 트레드 디자인을 갖는데, 통상 리브(Rib)형과 러그(Lug)형, 이 러그(Lug)-리브(Rib)형, 블럭(Block)형들이 채용되어 있다.

한편, 종래 타이어에서는 주행중인 차량의 롤오버(차량전복) 성능을 개선하기 위하여 트레드 폭의 접지면적을 줄이거나, 이종 컴파운드(Compound) 등을 이용하여 숄더블럭(Shoulder block)의 횡그립(Grip)을 저하시키는 방법을 주로 사용하였다.

그러나 차량의 롤오버를 개선하기 위하여 사용하는 전자인 트레드 폭 밖의 접지면적을 줄이는 방식은 주로 보이드(Void)를 많이 형성하는 방식인데, 이는 고속 주행시 소음을 증가시키는 문제점이 있었으며, 후자인 숄더블럭을 이중 컴파운드로 사용하기 때문에 타이어의 마모성능을 저하시킬 수 있을 뿐만 아니라 증가되는 공정으로 현장 생산성을 떨어뜨리고 품질관리에도 많은 신경을 써야 하는 단점 등이 있었다.

일반적으로 차량의 롤오버 성능은 앞서 설명한 바와 같이 트레드의 숄더부 횡그립력이 낮을수록 유리하고 안정된 주행이 되어진다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 감안하여 발명된 것으로, 숄더블럭의 강성을 고하중 격한 슬립영역에서 최대한 신속하게 최소화시키기 위하여 이 숄더블럭의 커프 삽입위치와 각도 및 모양 등을 개선하여 차량의 직진 주행이나 통상적인 슬립영역에서 기존 타이어의 성능저하를 최소화하면서 차량의 롤오버 조건(슬립각도 20~30도)에서 상기 숄더블럭의 횡력에 대한 횡그립을 최대한 신속하게 저하시키어 롤오버를 방지할 수 있는 롤오버 성능을 개선한 공기입 타이어를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 노면과 직접 접하는 블럭들과 종홈들 및 커프들을 갖추고 숄더부와 연결되면서 그 내부에 보강벨트 층들이 내장된 트레드로 이루어진 공기입 타이어에 있어서, 타이어 종방향으로 상기 트레드의 센터라인을 따라 형성되는 센터 주종홈을 대칭으로 중앙블럭과 이 중앙블럭에 이격된 보조종홈을 사이에 두고 숄더블럭이 형성되되, 상기 트레드 숄더블럭에는 3개의 커프들이 형성되고, 이 3개의 커프들은 상기 보조종홈과 각각 일정거리의 간격으로 배치되는데, 상기 제 1,2 커프들은 숄더블럭에 한쪽이 이격된 상태로 가로질러 형성되고, 숄더부와 접하는 트레드 접지폭의 경계선에 형성된 제 3커프는 숄더블럭에 가로지르거나 이격된 상태로 각각 형성시킨 구조로 되어 있다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 따라 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 공기입 타이어의 부분 횡단면 개략도로서, 타이어 종방향의 센터 주종홈(1)을 기준으로 대칭이기 때문에 한쪽만 도시한 것이고, 도 2는 도 1의 부분 평면 설명도로서, 중앙블럭(2)과 숄더블럭(3)들이 한쌍으로 하여 연속 배치되기 때문에 2개의 쌍만 나타내어 보여주고 있다.

본 발명은 노면과 직접 접하는 블럭들(2,3)과 종홈들(1,4) 및 커프들(K₁,K₂,K₃)을 갖추고 숄더부(5)와 연결되면서 그 내부에 보강 벨트층(6)들이 내장된 트레드(10)로 이루어진 공기입 타이어에 있어서, 상기 트레드(10)의 센터라인(CL)을 따라 형성되는 센터 주종홈(1)을 대칭으로 양쪽으로 중앙블럭(2)과 이 앙블럭(2)에 이격된 보조종홈(4)을 사이에 두고 숄더블럭(3)이 형성되되, 상기 트레드(10)의 숄더블럭(3)에는 3개의 커프(K₁,K₂,K₃)들이 형성되고, 이 커프들(K₁,K₂,K₃)은 상기 보조종홈(4)의 끝에서 각각 일정거리의 간격으로 배치되는데, 상기 제 1,2커프(K₁,K₂)들은 숄더블럭(3)에서 한쪽이 이격된 상태로서 가로질러 형성되고, 숄더부(5)와 접하는 트레드 접지폭(TW)의 경계선에 형성된 제 3커프(K₃)는 이 숄더블럭(3)을 완전히 가로질러 형성되거나 한쪽이 이격된 상태로 형성되어 이루어진 구조로 되어 있다.

여기서 상기 보조종홈(4)의 끝에서 숄더블럭(3)에 형성되는 제 1커프(K₁)의 이격간격(L₁)와 이 제 1커프(K₁)와 제 2커프(K₂)의 이격 간격(L₅) 및 이 제 2커프(K₂)와 제 3커프(K₃)의 이격 간격(L₆)은 동일한 간격으로 형성되어 있으며, 상기 제 1, 2, 3커프(K₁,K₂,K₃)의 깊이(h₁,h₂,h₃)의 비율은 각각 1 : 1.5 ~ 2 : 2.5 ~ 3으로 한정되어 있다.

그리고 상기 제 3커프(K₃)는 벨트 보강층(6)의 끝 벨트와 최소한 2㎜의 이격 간격(d₃)을 갖는다.

또한, 상기 제 3커프(K₃)의 깊이(h₃)는 상기 보조종홈(4)의 깊이(D)를 기준으로 50 ~ 100% 내에서 형성되어 있다.

한편, 상기 제 1, 2, 3커프(K₁,K₂,K₃)들은 트레드(10)의 표면에서 가상 수직방향을 기준으로 형성되는 형성 삽입각도(α₁, α₂, α₃)의 비율이 1 : 1.5 ~ 2 : 2.5 ~ 3으로 형성되되, 상기 제 3커프(K₃)의 삽입각도(α₃)는 45˚ 각도 이하로 형성되어 있다.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 상기 제 3커프(K₃)는 트레드 접지폭(TW)의 경계선을 기준으로 이 TW ± 10㎜ 이내에 형성되어 있다.

도 2에 도시된 바와 같이 상기 제 1, 2커프(K₁,K₂)는 숄더블럭(3)의 한쪽 변과 이격된 간격(D₂)을 갖는데, 이 간격(D₂)은 숄더블럭(3)의 종변길이(D₁)의 20% 이상으로 형성되어 있다.

그리고 상기 제 1, 2, 3커프(K₁,K₂,K₃)들은 숄더블럭(3)에서 타이어의 진행방향을 따라 직선으로 형성되어 있으나, 도 4(D),(E),(F)에 도시된 바와 같이 필요에 따라 라운드 타입 또는 파형타입 혹은 요철타입으로 바꾸어 형성시킬 수 있으며, 상기 제 3커프(K₃)를 숄더블럭(3)을 완전히 관통시키지 않고 제 1, 2커프(K₁,K₂)와 같이 한쪽 변과 이격시키어 형성할 수도 있다.

그리고 도 3(A),(B),(C)에 도시된 바와 같이 제 3커프(K₃)의 단면 깊이의 저면 형상이 파형, 라운드형, 요철형 등으로 다양하게 형성시킬 수 있다.

상기와 같이 본 발명에 따른 공기입 타이어는 트레드(10)의 접지폭(TW) 경계와 숄더부(5) 사이에 제 3커프(K₃)를 형성시킴으로 인해 차량 직진 주행시 내지는 평상 슬립 영역에서 블럭의 강성이 크게 저하되지 않아 조종성능과 마모성능이 저하되지 않는다. 즉 숄더부의 횡력이 작아서 측면힘(Lateral force)을 크게 유지시킨다.

반면에 심한 슬립영역에서는 반대로 측면힘을 빠르게 저하시키어 차량이 전복되거나 타이어가 노면으로부터 떨어지는 현상을 줄일 수가 있다.

그리고 본 발명에서는 제 1, 2커프(K₁,K₂)를 숄더블럭(3)에서 완전히 관통시 키지 않고 한쪽 변과 간격(D₂) 만큼 이격시킴에 따라 평상시 타이어의 강성저하를 최소화할 수 있으며, 이 제 1, 2, 3커프(K₁,K₂,K₃)들의 깊이(h₁,h₂,h₃)를 일정비율로 증가시키어 슬립각도가 증가될수록 더 빨리 측면력을 저하시키도록 되어 있다.

또한 상기 커프(K₁,K₂,K₃)들의 형성 삽입각도(α₁,α₂,α₃)들은 큰 횡력을 받을 때 블럭강성을 저하시키는 방향으로 앞서 설명한 바와 같이 일정한 삽입각도를 갖는다.

한편, 도 1에 도시된 화살표 방향과 같이 심한 코너링시 횡력방향 발생시 트레드(10)의 접지폭(TW) 밖에서 숄더부(5)의 일부가 노면과 접촉하게 되는데, 이때 상기 제 3커프(K₃)는 이 심한 슬립각도인 20 ~ 30도 발생시 타이어 접지면의 중심이 되는 접지폭(TW)의 ± 10㎜ 이내로 범위(L₄) 내에 위치하며 그 깊이(h₃)는 종홈(D)의 깊이(D)의 50 ~ 100%로 유지함에 따라 신속하게 접지면의 블럭을 분리시키는 기능을 하여 이로 인해 빨리 저하를 시키면서 측면력 발생을 억제시키도록 되어 있다.

상기와 같이 본 발명에 따른 롤오버 성능을 개선한 공기입 타이어는, 차량의 코너링 주행시 숄더블럭의 강성을 고하중이 발생하는 심한 슬립영역 내에서 신속하게 최소화 시킴에 따라 이 숄더부의 횡력에 대한 횡그립을 최대로 빨리 저하시키어 차량의 롤오버를 방지할 수 있도록 되어 있다.

Claims

노면과 직접 접하는 블럭들(2,3)과 종홈들(1,4) 및 커프들(K₁,K₂,K₃)을 갖추고 숄더부(5)와 연결되면서 그 내부에 보강 벨트층(6)들이 내장된 트레드(10)로 이루어진 공기입 타이어에 있어서,

상기 트레드(10)의 숄더블럭(3)에는 3개의 커프(K₁,K₂,K₃)들이 형성되고, 이 커프들(K₁,K₂,K₃)은 상기 종홈(4)의 끝에서 각각 일정거리의 간격으로 배치되는데, 상기 제 1,2커프(K₁,K₂)들은 숄더블럭(3)에서 한쪽이 이격된 상태로서 가로질러 형성되고, 숄더부(5)와 접하는 트레드 접지폭(TW)의 경계선에 형성된 제 3커프(K₃)는 이 숄더블럭(3)을 완전히 가로질러 형성되거나 한쪽이 이격된 상태로 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 롤오버 성능을 개선한 공기입 타이어.
제 1항에 있어서, 상기 보조종홈(4)의 끝에서 숄더블럭(3)에 형성되는 제 1커프(K₁)의 이격간격(L₁)와 이 제 1커프(K₁)와, 제 2커프(K₂)의 이격 간격(L₅) 및, 이 제 2커프(K₂)와 제 3커프(K₃)의 이격 간격(L₆)은 동일한 간격으로 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 롤오버 성능을 개선한 공기입 타이어.
제 1항에 있어서, 상기 제 1, 2, 3커프(K₁,K₂,K₃)의 깊이(h₁,h₂,h₃)의 비율은 각각 1 : 1.5 ~ 2 : 2.5 ~ 3으로 한정된 것을 특징으로 하는 롤오버 성능을 개선한 공기입 타이어.
제 3항에 있어서, 상기 제 3커프(K₃)는 벨트 보강층(6)의 가장 상부 벨트와 최소한 2㎜의 이격 간격(d₃)을 갖는 것을 특징으로 하는 롤오버 성능을 개선한 공기입 타이어.
제 3항에 있어서, 상기 제 3커프(K₃)의 깊이(h₃)는 상기 보조종홈(4)의 깊이(D)를 기준으로 50 ~ 100% 내에서 형성된 것을 특징으로 하는 롤오버 성능을 개선한 공기입 타이어.
제 3항에 있어서, 상기 제 1, 2, 3커프(K₁,K₂,K₃)들은 트레드(10)의 표면 가상 수직방향을 기준으로 형성되는 형성 삽입각도(α₁, α₂, α₃)의 비율이 1 : 1.5 ~ 2 : 2.5 ~ 3으로 형성되되, 상기 제 3커프(K₃)의 삽입각도(α₃)는 45˚ 각도 이하로 형성된 것을 특징으로 하는 롤오버 성능을 개선한 공기입 타이어.
제 3항에 있어서, 상기 제 3커프(K₃)는 트레드 접지폭(TW)의 경계선을 기준으로 이 TW ± 10㎜ 이내에 형성된 것을 특징으로 하는 롤오버 성능을 개선한 공기입 타이어.
제 3항에 있어서, 상기 제 1, 2커프(K₁,K₂)는 숄더블럭(3)의 한쪽 변과 이격된 간격(D₂)을 갖는데, 이 간격(D₂)은 숄더블럭(3)의 종변길이(D₁)의 20% 이상으로 형성된 것을 특징으로 하는 롤오버 성능을 개선한 공기입 타이어.
삭제
제 3항에 있어서, 상기 제 3커프(K₃)의 단면 깊이 저면의 형상이 파형, 라운드형, 요철형 등으로 형성시킨 것을 특징으로 하는 롤오버 성능을 개선한 공기입 타이어.