KR100795710B1 - 타이어 트레드 패턴 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하나 이상의 양각의 모티프(50, 51, 52, 53, 54)의 경계를 정하는 홈(5')을 포함하며, 이들 모티프 중 하나 이상이 제 1 및 제 2 새김부(55, 56, 57)를 구비하며, 상기 새김부 각각은 단부면에 의해 연결된 두 개의 주 측면에 의해 형성되며, 각각의 제 1 새김부(55, 57)는 신품일 때의 트레드의 주행면 상에 개구되며 최대, 깊이 P1M까지 연장하고, 각각의 제 2 새김부(56)는 적어도, 깊이 P까지 연장한다. 상기 트레드는 제 1 새김부의 바닥면과 제 2 새김부의 선단 면(apex surface)이, 주행면 상의 리지(ridge)의 길이가 아무리 마모되어도 적어도 신품인 리지의 길이의 75%인 것과 같게 기능하도록 배치되는 것을 특징으로 한다.

타이어, 트레드, 파형, 모티프, 성형

Description

타이어 트레드 패턴{Tyre tread pattern}

본 발명은 트레드(tread) 특히 타이어에 형성되는 트레드에 대한 것이며, 보다 상세하게는 이러한 트레드의 트레드 패턴에 대한 것이다. 또한, 본 발명은 이러한 트레드를 제조하기 위한 주형(mould)에 대한 것이다.

트레드를 구비한 타이어의 주행 중의 그립(grip) 성능을 향상시키기 위해, 양각의 모티프(motif in relief)를 구비한 이러한 트레드를 제공하는 것이 알려져 있으며, 상기 모티프 자체는 이러한 타이어와 지면 간의 접촉 면적의 유효 리지(active ridge)의 길이 및 개수를 증가시키기 위해 새김부(incision)를 구비한다. "새김부"는 트레드의 폭과 비교해 작은 폭을 갖는 홈(groove)을 의미하는 것으로 해석한다(예를 들어, 대형차량 타이어의 경우, 새김부는 1.5mm미만의 폭을 가짐). 이러한 새김부는 양각의 모티프의 두께와 실질적으로 동일한 깊이를 가지며, 접촉하는 새김부의 개수가 많을수록, 주행중에 소음이 더 커지는 것으로 알려져 있다.

타이어의 트레드가 새김부를 포함하며, 새김부의 깊이는 양각의 모티프의 깊이와 실질적으로 같은 타이어의 주행 중에 방출되는 소음 레벨을 감소시키기 위해, 본 출원인은 상기 새김부를 개별적으로 브리지(discrete bridging)하는 것을 제안하였다(공보 WO 98/35842호 참조). 일련번호 EP 858875호로 공개된 특허 출원에서, 브리징된 이러한 새김부를 구비한 트레드를 제조하기 위한 주형이 설명되어 있고, 이러한 주형은 두 부분으로 이루어지며, 제 1 부분은 주행 중에 지면과 접촉하게 되는 트레드의 외측면을 성형하며, 제 2 주형 부분은 내면을 성형한다. 성형 구조에 있어서, 제 1 주형 부분의 성형 요소는 제 2 주형 부분의 성형 요소와 함께 기능하도록 배치되어 하나의 동일한 성형 요소를 형성하고 또 하나 이상의 오리피스(orifice)를 형성하며, 고무 혼합물(rubber mix)이 성형중에 상기 오리피스를 통과하여 하나 이상의 연결 브리지를 성형하게 된다고 공개되어 있다. 이러한 주형은, 비록 효과적으로 매우 양호한 소음 값을 제공하는 연결 브리지를 구비하는 홈과 새김부를 포함하는 트레드 패턴을 제조할 수 있게 하지만, 고가이며 사용하기 어렵다. 사실상, 상기 성형 요소들이 협동하도록 하기 위해서는 두 주형 부분들 각각에 충분히 정확하게 제 위치에 성형 요소들을 배치할 필요가 있다.

또한, 예를 들어 영국 특허출원 GB 511,271호에서, 제 1 열 및 제 2 열의 새김부를 갖는 트레드를 제조하기 위해, 제 1 열은 신품일 때의 트레드의 주행면으로 개구(opening)되는 새김부로 형성되고 상기 트레드의 양각인 모티프의 높이의 거의 절반인 균일한 깊이를 갖고, 제 2 열은 신품일 때의 트레드의 주행면으로 개구되지 않는 새김부들로 형성된다. 트레드가 부분적으로 마모(트레드의 마모는 그 두께의 일부분에만 영향을 미친다)된 후에 양호한 그립 성능을 유지하기 위해, 제 2 열의 새김부들이 새로운 주행면에 나타나 초기 성능과 거의 같은, 젖은 지면상에서의 그립 성능을 트레드에 부여한다. 부분적으로 마모된 후에 주행면 상에 나타나는 제 2 열의 이러한 새김부들은 트레드 두께의 일부에만 연장하거나 제 1 열이 있는 부분의 나머지 부분에 걸쳐 연장한다. 이들 새김부들은 제 1 열의 새김부에 대해 종방향으로 오프셋(offset)되어 있고, 제 1 열이 주행면 상에서 완전히 사라지기 전에도 주행면 상에 나타날 수 있다.

상기 영국 특허 문헌에 설명된 바와 같은 트레드 패턴을 구비한 트레드는 양각인 모티프의 전체 두께에 걸쳐 새김부가 연장하는 동일한 트레드에 비해 보다 향상된 소음 특성을 가지지만, 그럼에도 불구하고 얻어진 성능의 수준은 새김부의 주벽(main wall)들을 연결하는 다수의 연결 브리지를 구비하는 하나의 동일한 트레드 패턴보다 훨씬 낮다.

이러한 트레드의 마모 정도가 어떠하던 간에 만족스러운 그립 성능을 제공하고, 신품일 때 및 타이어가 마모되는 중에도 이러한 트레드를 갖는 타이어의 주행중에 소음 방출이 최소화되면서 성형에 의해 쉽고 경제적으로 제조할 수 있는 트레드 패턴을 획득할 필요가 있다.

이를 위해 전체 두께 E의 본 발명에 따른 트레드는 깊이 P의 홈들을 포함하며, 이 깊이 P는 E보다 작고 두께 E 이하의 두께를 갖는 양각인 모티프를 형성한다; 이들 모티프 중의 하나 이상은 제 1 및 제 2 새김부를 구비하며, 상기 새김부 각각은 단부면으로 연결된 두 개의 주 측면에 의해 형성되며, 각각의 제 1 새김부는 신품일 때의 트레드의 주행면으로 개구되며, 각각의 제 2 새김부는 전체적으로 신품일 때의 주행면 아래쪽에 있으며 적어도 깊이 P까지 연장한다.

이러한 트레드는 하기와 같은 특징을 가진다.

ㆍ 각각의 제 1 새김부는 신품일 때의 주행면과 상기 제 1 새김부의 최대 깊이 P1M의 80%이하인 최소 깊이 P1m 사이에서 신품일 때의 주행면에 평행한 임의의 표면상에서 연속적인 트레이스(trace)를 갖고, 상기 깊이는 신품일 때의 주행면에 수직으로 측정되며; 이러한 트레이스는 신품일 때의 주행면에 동일한 제 1 새김부의 트레이스의 길이 L0의 75%이상인 길이 L1이다.

ㆍ 각각의 제 1 새김부의 바닥을 형성하는 단부면은 최소 깊이 P1m과 최대 깊이 P1M 사이에서 연장하고, 신품일 때의 주행면에 평행하고 P1m과 P1M 사이의 간격에 위치한 임의의 표면상에서 상기 제 1 새김부의 트레이스의 전체 길이는 점진적으로 감소되어 깊이 P1M에서 길이 L1M이 되고, 이러한 길이 L1M은 깊이 P1m에서 이러한 새김부의 트레이스의 길이 L1m의 75%이하이다.

ㆍ 각각의 제 2 새김부는 최소 깊이 P2m과 최대 깊이 P2M 사이에서 연장하며 -상기 새김부의 주벽을 연결하고 신품일 때의 주행면에 가장 가깝게 위치하는 새김부의 표면에 대응하며 - 상기 제 2 새김부의 선단(apex)을 형성하는 단부면을 가지며, P2m은 P2M보다 작고, 이러한 깊이들은 신품일 때의 주행면에 대해 측정된다.

ㆍ 각각의 제 1 새김부는 현안의(in question) 양각의 모티프에 대해 그리고 타이어와 지면이 접촉하는 영역에서 트레드의 마모 정도와 관계없이 주행면 상의 제 1 및 제 2 새김부의 트레이스의 총 길이가 트레드가 신품일 때 접촉하는 제 1 새김부의 트레이스의 길이의 75% 이상이도록 하나 이상의 제 2 새김부와 기능적으로 연계된다.

"현안의 마모 상태에서 주행면 상에 개구되는 새김부의 트레이스의 길이"는 상기 주행면과 상기 새김부의 각각의 주벽이 교차(intersection)하여 형성되는 리지 중 하나에 따라 측정된 평균 길이를 의미하는 것으로 해석한다.

양호하게는, 새김부 바닥에서의 길이 L1M은 깊이 P1m에서의 이러한 새김부의 트레이스의 길이 L1m의 절반 이하이다.

본 발명에 따른 트레드 패턴은 충분한 길이의 리지가 존재함으로 인해 마모 정도와 무관하게 만족스러운 수준의 그립 성능을 얻으면서 동시에 주행중에 낮은 소음 수준을 얻을 수 있게 하며, 상기 리지들은 신품일 때의 제 1 새김부와 부분적인 마모후의 제 1 및 제 2 새김부에 의해 형성된다. P1m과 P1M 사이의 각각의 제 1 새김부는 실질적으로 감소하는 길이를 가지며, 하나 이상의 제 2 새김부와 조합되어 이러한 길이 감소를 보상하기 위해 오버랩(overlap) 영역을 가지는 것이 필수적이다.

양호하게는, 각각의 제 2 새김부는 P2m과 P2M 사이에서 점진적으로 증가하는 신품일 때의 주행면에 평행한 임의의 표면 상에서 그 길이를 가지며, 증가하는 양은 이러한 제 2 새김부가 함께 기능하도록 배치되는 제 1 새김부의 길이의 감소량에 비례한다. 깊이 P2m에서의 각각의 제 2 새김부의 트레이스의 길이 L2m은, 예를 들어 깊이 P2M에서 동일한 새김부의 길이 L2M의 절반 미만이다.

제 1 새김부와 제 2 새김부 간에 효과적으로 전환되게 하기 위해서는, 이들 새김부가 하기의 수학식을 만족하는 것이 바람직하다.

ㆍ P1m ≤ P2m ≤ P1M.

또한, 하기의 수학식 2를 만족하도록 상기 제 2 새김부를 제공하는 것이 바람직하며 따라서 제 1 새김부와 제 2 새김부가 부분적으로 오버랩하게 된다.

ㆍ P1m ≤ P2M ≤ P1M.

제 1 새김부가 하기의 수학식 3을 만족할 때 최적의 성능이 얻어진다.

P1M - P1m ≥ E/5 및,

0.4 × E ≤ P1M + P1m ≤ 0.6 × E

여기서 E는 주행중에 사용될 수 있는 전체 두께에 실질적으로 대응하는 트레드의 두께를 나타낸다.

이러한 범위의 값을 조합하여, 제 2 새김부가 하기의 수학식 4룰 만족하는 것이 바람직하다.

ㆍ P2M - P2m ≥ E/5,

ㆍ 0.4 × E ≤ P2M + P2m ≤ 0.6 × E

양호하게는, 제 1 및 제 2 새김부들의 단부면들(바닥 또는 선단)의 기하학적인 형상은 다수의 물결무늬(undulations)를 형성한다. "물결무늬"는 울퉁불퉁한 표면들(상이한 경사를 갖는 표면들)이 연속적으로 형성된 기하학적 형상 또는 만곡된 형상 중의 하나 또는, 다르게는 만곡된 형상과 울퉁불퉁한 표면의 조합된 것을 의미하는 것으로 해석한다. 이들 물결무늬는 트레드의 두께 방향과 이러한 두께에 직각인 방향 양쪽에서 합쳐질 수 있다.

본 출원인은 제 1 새김부가 제 2 새김부의 방향과 상이한 방향의 단면을 갖도록 형성하여 주행 소음이 더 감소된다는 것을 또한 알게 되었다(양호하게는, 제 1 새김부는 신품일 때의 트레드의 주행면에 대해 실질적으로 직각이다).

또한, 본 발명은 측면들에 의해 연결된 주 외부 및 내부 면들을 갖는 트레드를 성형하기 위한 주형에 대한 것이며, 이러한 트레드는 제 1 및 제 2 새김부를 포함하고, 제 1 새김부는 신품일 때의 트레드의 주행면을 형성하는 외측면에 개구되고, 제 2 새김부는 신품일 때의 주행면에 개구되지 않고 내부면에 개구된다.

이를 위해, 고무 트레드를 성형하기 위한 주형이 제안되며, 상기 주형은 상부 다이(die) 및 하부 다이로 이루어지며 각각의 다이는 트레드의 상부 및 하부 면들을 각각 성형하기 위한 성형면을 구비하고, 상기 다이들은 주형이 닫힌 위치일 때 고무 트레드의 체적과 동등한 내부 성형 용적을 형성하기 위한 것이고, 상부 및 하부 다이는 각각 외부면과 내부면들 중의 하나에만 개구되는 하나 이상의 새김부를 고무 트레드에 형성하기 위해 상기 다이의 성형면들로부터 돌출하는 각각 하나 이상의 라멜라(lamella)를 포함하고, 상기 라멜라는 측면들과 상기 측면들을 잇는 단부면을 구비하며, 상부 다이의 하나의 라멜라는 하부 다이의 하나 이상의 다른 라멜라와 함께 상기 라멜라들 중의 하나의 표면에 실질적으로 수직인 방향으로 측정된 오프셋 d를 형성하도록 배치된다.

주형은 상부 및 하부 다이들의 라멜라들의 단부면들이 최소값들 P1m, P2m과 최대값들 P1M, P2M을 각각 지나가는 기하학적 형상을 가지며, 상기 최소값들 및 최대값들은 주형이 닫힌 위치에서 상부 다이의 성형면에 대해 측정되고, P2M은 하기의 수학식 5를 만족하는 것을 특징으로 한다.

P1M < P2M < P1M.

또한, 본 발명에 따른 주형은 P1m < P2m < P1M이고, 하부 다이의 라멜라들과 상부 다이의 라멜라들이 오버랩하는 것은 상술한 바와 같은 주형에 성형되는 트레드의 소음 성능에 대해 바람직한 영역에 위치한다.

하나의 동일한 양각의 모티프가 구비되는 경우에, 다수의 제 1 새김부가 신품일 때의 트레드의 주행면 상에 개구되고, 상기 제 1 새김부는 실질적으로 규칙적으로 피치 p를 갖게 배치되고, 그 다음에 유익하게는 d가 두 새김부들 사이의 평균 거리를 나타낸다면, 제 1 새김부와 제 2 새김부 사이의 이러한 거리 d는 피치 p의 값에 0.5 내지 1.5배이다.

지금까지 상술한 트레드 주형은 평탄하고, 불연속적인 트레드 또는 다르게는 링 형상의 트레드를 성형하는데 사용될 수 있고; 또한, 이러한 주형은 그 상부 다이에서 트레드에 양각인 모티프를 형성하는 홈들을 성형하기 위한 하나 이상의 다른 성형 요소를 포함할 수 있다.

물론, 본 원에 설명된 다른 변형된 트레드는 본 발명에 따른 주형에 의해 제조될 수 있다.

본 발명의 다른 특징 및 장점은 본 발명을 제한하지 않는 본 발명의 과제인 주형 및 트레드 패턴의 실시예 형태를 도시하는 도면을 참조한 이하의 설명으로 보다 분명해진다.

도 1은 본 발명에 따른 주형(mould)의 부분도.

도 2는 도 1의 주형의 선 II-II에 따른 단면도.

도 3은 도 1의 주형의 선 III-III에 따른 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 주형의 변형 실시예의 부분도.

도 5는 도 4의 주형의 선 V-V에 따른 단면도.

도 6은 도 1에 도시된 바와 같은 주형으로 성형된 새김부를 구비한 트레드 패턴의 고무 블록의 개략도.

도 7은 단부 프로파일이 물결모양인 라멜라(lamella)를 포함하는 본 발명에 따른 주형의 변형 실시예의 도면.

도 8은 도 7의 주형의 선 VIII-VIII에 따른 단면도.

도 9는 도 7의 주형으로 성형된 본 발명에 따른 제 1 새김부 및 제 2 새김부를 구비한 트레드 패턴의 고무 블록 표면의 도면.

도 10은 본 발명의 트레드 패턴 블록의 변형 실시예의 종 단면도.

도 11은 도 10에 도시된 블록의 선 XI-XI에 따른 단면도.

도 12는 본 발명에 따른 트레드 패턴의 평면도.

도 1은 트레드의 주형 구조에 관해 본 발명에 따른 주형을 도시한다. 이러한 도 1에서, 주형(10)은 상부 주형 부분(101)과 하부 주형 부분(102)을 포함하며, 각각의 부분은 상기 트레드의 외부면과 내부면을 각각 성형하기 위한 성형면(103, 104)을 구비한다(외부면은 주행면에 대응한다). 다수의 제1라멜라(1)는 주형의 상부 부분(101)에서 성형면(103)에 걸쳐 돌출하도록 고정되므로 신품일 때의 트레드의 주행면 상에 개구하는 새김부를 성형하게 된다. 도 1에 도시된 라멜라(1)는 평면 형상이고, 깊이 P1m까지 일정한 폭이고, 단부 부분(11)을 포함하고, 라멜라(1)의 모선(generatrix)은 도 1의 평면 내에서 두 부분(12, 13)으로 이루어진 트레이스를 가지며, 이 트레이스는 실질적으로 직선이며 동일한 평면에서 성형면(103)의 트레이스에 평행하고, 이들 두 부분(12, 13)은 성형면(103) 방향으로 연장하는 만곡된 부분(14)에 의해 연결되어 있다. 라멜라(1)의 단부 부분(11)의 트레이스는 최소 거리 P1m을 지나고, 이 라멜라에 의해 성형되는 새김부의 최대 깊이에 대응하는 최대 거리 P1M를 지나간다. 거리 P1m은 실질적으로 P1M의 절반이며, P1M은 상부와 하부 부분의 성형면 사이의 거리 E의 실질적으로 절반이다(거리 P1m과 P1M은 성형면(103)에 대해 측정됨). 이런 식으로, 라멜라(1)는 새김부가 성형되게 하며, 라멜라의 바닥은 성형 후에 트레드의 주행면에 대한 동일한 깊이에서 균일하지 않다. 라멜라(1)는 새김부를 성형하며, 새김부의 트레이스는 성형면(103)에 평행한 표면 상에서 두 개의 따로 떨어진 트레이스를 가지며, 그 전체 길이는 신품일 때의 주행면 상의 동일한 새김부의 길이의 75%와 실질적으로 같다.

제 1 열의 라멜라와 조합하여, 제2라멜라(2)는 주형(10)의 하부 부분(102)에서 성형면(104)으로부터 돌출하도록 고정되므로 트레드의 내부면에 개구된 새김부를 성형하게 된다. 도시된 제2라멜라(2)는 평면 형상이고 단부 벽(21)에 의해 형성되고, 이 라멜라의 트레이스는 도 2의 평면에서 두 개의 실질적으로 직선인 부분(22, 23)을 포함하며, 이들 직선 부분은 주형의 하부 부분(102)의 성형면(104)에 직각인 방향에서 상기 두 부분 너머로 연장하는 부분(24)에 의해 연결된다. 이러한 제2라멜라(2)는 성형된 트레드의 내부면 상에만 개구되는 새김부를 성형하기 위한 것이고, 라멜라(2)의 단부 부분(21)의 트레이스는 최소 거리 P2m을 지나고, 최대 거리 P2M을 지나가며, 이 경우 상기 최대 거리는 상부 및 하부 부분의 성형면 사이의 거리 E보다 작다.

이러한 주형으로 성형된 트레드가 충분히 마모된 후에, 제1라멜라(1)와 제2라멜라(2)에 의해 성형된 새김부들이 모두 주행면 상에 개구되도록 하부 주형 부분(102)의 라멜라(2)와 상부 주형 부분(101)의 라멜라(1) 간에 몇 개의 오버랩 영역이 형성된다. 또한, 이 라멜라들은 하기의 3개의 관계식인 수학식 6을 만족한다.

P1m < P2m < P1M,

P1m < P2M < P1M,

P2M ≒ E/2.

본 실시예의 각각의 제1 및 제2라멜라들(1, 2)은 선 II-II와 III-III에 따른 단면으로 동일한 주형을 도시하는 도 2 및 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 하부 및 상부 부분의 각각의 성형면에 실질적으로 직각이고; 라멜라들(1, 2)은 여기서 상기 라멜라들의 두께와 실질적으로 동일한 거리 d만큼 서로에 대해 이격되어 있다. 상기 제1 및 제2라멜라들(1, 2)에 의해 성형된 새김부들이 접하는 것을 막기 위해("접한다"는 것은 상기 새김부들의 체적이 연이어짐(continuity)을 의미한다), 제1 및 제2라멜라들 간의 거리 d가 0보다 클 필요가 있다.

설명된 예에서, 각각의 제1 및 제2라멜라들은 일반적으로 평면의 형상을 갖지만, 물론 일반적으로 만곡된 형상의 라멜라들을 사용할 수 있다; 또한, 평면 형상의 제1라멜라와 다수의 물결 무늬를 갖는 물결 무늬 형상의 제2라멜라를 갖게(또는 이의 반대로) 할 수 있다.

도 4에서, 본 발명에 따른 다른 변형 실시예의 주형(10')의 주형 구조가 도시되어 있고, 이러한 주형은 두께 E의 성형 공간을 형성하는 상부 주형 부분(101')과 하부 주형 부분(102')을 포함한다. 상부 주형 부분(101')은 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 주형 부분의 성형면(103')과 90°이외의 각도 α를 형성하는 일반적으로 평평한 형태(planar formula)의 제1라멜라(1')를 지지하며, 도 5는 도 4의 주형의 선 V-V에 따른 단면을 도시한다. 신품인 트레드의 주행면 상에 개구되는 제 1 새김부를 성형하기 위한 이러한 제1라멜라(1')는 주행면에 대해 경사진 부분(13')에 의해 연장된 주행면에 실질적으로 평행한 부분(12')으로 형성된 단부 부분(11')을 포함한다. 도 4의 평면에서 이러한 단부면의 트레이스(11')는 최소값 P1m과 최대값 P1M을 지난다.

이러한 제1라멜라(1')와 조합하여, 하부 주형 부분(102')은 상기 제1라멜라와 동일한 두께의 평면의 제2라멜라(2')를 지지한다; 이러한 제2라멜라(2')는 상기 제1라멜라(1')에 평행하여 상기 라멜라들의 두께와 실질적으로 동일한 평균 거리 d만큼 이러한 제1라멜라로부터 이격된다. 제2라멜라(2')는 단부면(21')을 구비하며, 이 단부면은 제2라멜라에 의해 성형된 새김부의 선단(apex)을 나타내며, 제2라멜라의 트레이스(21')는 직선이고 최소값 P2m과 최대값 P2M 사이에서 외부 부분의 성형면에 대해 경사져 있다.

도 6은 도 1을 참조하여 설명된 주형으로 성형된 고무 블록을 도시한다. 이러한 블록(6)은 3개의 새김부(64, 65, 66)를 구비하며, 새김부 세 개 모두가 상기 블록(6)의 두 개의 측면(62, 63)에 개구된다. 중간 새김부(64)는 신품일 때 블록(6)의 주행면(61)에 개구되고, 상기 주행면에 대해 측정된 P2M과 최대 동일한 깊이만큼 연장한다. 이러한 중간 새김부(64)와 조합되어, 어떠한 마모 정도에서도 그리고 트레드가 마모됨에 따라 중간 새김부가 점진적으로 사라짐에도 불구하고, 주행면 상에서 신품일 때의 리지의 길이의 실질적으로 두 배인 길이를 유지하도록 중간 새김부와 중첩되는 영역을 갖는 장점을 가지며 성형된 트레드의 내부면에 개구되며, 상기 새김부(64)의 어느 한 측면에 성형된 새김부(65, 66)가 존재한다.
도 7은 본 발명에 따른 주형(70)의 일 예시의 부분 단면도를 도시하며, 상기 주형은 상부 주형 부분(701)에 장착된 제1라멜라(71)와 하부 주형 부분(702)에 장착된 제2라멜라(72)를 포함한다. 상기 제1라멜라(71)는 이러한 표면의 평면에서, 실질적으로 동일한 크기의 3개의 물결 무늬로 구성되는 단부면(74)을 구비하며, 이러한 단부면(74)은 주형 부분(701)의 주형면에 대해서 측정된 최대 깊이 P71M와 최소 깊이 P71m(최소 깊이 P71m는 최대 깊이 P71M의 80%임) 사이에서 연장한다. 상기 제1라멜라(71)는 신품일 때의 트레드의 주행면 상에서 이러한 라멜라에 의해서 성형되는 새김부의 트레이스의 길이에 대응하는 상부 부분(701)의 성형면 상의 폭 L0을 갖는다. 깊이 P71m에서, 새김부의 트레이스는 연속적이며, 실질적으로 L0의 80%와 동일한 길이 L1m 이다.
제2라멜라(72)는 3개의 물결 무늬를 갖는 단부면(73)을 포함하며, 중앙의 물결 무늬는 다른 2개보다 큰 크기이고, 이러한 단부면(73)은 주형 부분(701)의 성형면에 대해 측정된 최대 깊이 P2M과 최소 깊이 P2m 사이에서 연장한다. 이러한 2개의 제1 및 제2라멜라(71, 72)들은 성형될 트레드의 종방향으로 오프셋되어(도 7의 절단 평면 VIII-VIII를 따른 구역을 도시하는 도 8 참조) 제 1 새김부와 제 2 새김부를 성형하게 되며, 따라서 제 1 새김부가 부분적인 마모 이후에 트레드의 주행면 상에서 사라지기 시작할 때에, 제 2 새김부가 주행면이 신품일 때의 리지의 길이의 최소한 75%인 리지 길이를 영구적으로 갖도록 점진적으로 나타나기 시작할 것이다.

도 8에는, 종방향으로 서로에 대해 실질적으로 오프셋된, 제1라멜라(71)를 지지하는 상부 주형 부분(701)과 제2라멜라(2)를 지지하는 하부 주형 부분(702)을 도시하는 주형(70)의 부분 단면도가 도시되어 있다. 제1 및 제2라멜라 사이에 제공되는 공간은 두 개의 제1라멜라 사이의 거리의 절반과 실질적으로 동일하여 양각의 모티프의 균일한 작동과 가능한한 가장 균일한 강성도를 얻을 수 있으며, 상기 모티프는 제1 및 제2라멜라에 의해 성형된 새김부들을 구비한다. 제1라멜라(71)는 상부 주형 부분(701)의 성형면에 대해 직각이며, 제2라멜라(72)는 이러한 성형면에 직각이 아니며 경사진다.

본 출원인은 치수 315/80 R 22.5의 타이어에 대해 비교 주행 시험을 실시하 였다.

- 대조 표준대상(control) T1은 신품일 때의 트레드의 주행면에 개구되고 양각인 모티프의 전체 높이에 걸쳐 연장하는 새김부를 구비하는 트레드 패턴을 포함한다;

- 대조 표준대상 T2는 상기 새김부들의 대향하는 벽들을 연결하는 다수의 연결 브리지들을 구비하는 동일한 새김부를 갖는 트레드 패턴을 포함한다;

- 동일하게 분포된 양각의 모티프를 포함하며, 각각의 모티프는 제 1 및 제 2 새김부(도 9 참조)를 구비하는 본 발명에 따른 타이어(문자 A로 표기됨).

이러한 다양한 타이어들이 ISO규격의 트럭인 대형차량으로 주행 시험을 거쳤으며, 이때 회전력을 받아 주행중인 타이어에 의해 방출되는 소음이 시험 절차 ISO 362에 따라 측정되었다.

도 9는 타이어 A에 설치된 본 발명에 따른 트레드의 양각인 모티프를 갖는 신품일 때의 주행면을 도시한다. 이러한 양각인 모티프는 5개의 새김부를 포함하며, 상기 새김부들 중의 2개는 상기 주행면과 상기 모티프의 측벽들 중의 두 개에 모두 개구된다. 이러한 두 개의 제 1 새김부는 상기 모티프의 두께의 절반과 실질적으로 동일한 최대 깊이와, 최소 깊이 사이에서 점진적으로 사라진다. 또한, 모티의 종방향에서 규칙적인 간격으로, 3개의 다른 새김부들이 두 개의 제 1 새김부에 개재(interpose)하여 양각의 모티프가 닳아 없어짐에 따라 상기 제 1 새김부들을 대신한다.

이러한 타이어 A에 대해, 본 출원인은 E=16mm; P1m=5mm; P1M=10mm; P2m=8mm; P2M=10mm의 치수를 취했다.

종방향으로 제 1 및 제 2 새김부들 간의 거리 d는 7.5mm이다. 제 1 및 제 2 새김부들을 성형하는 라멜라의 두께는 1mm이다.

하기의 표는 대조 표준대상 T1에 대해 얻어진 편차값들을 요약한 것이며, 신품일 때의 타이어들로 측정되었다.

T1	베이스
T2	-5 dbA
A	-3 dbA

양의 값은 열화(degradation)됨을 나타내며, 음의 값은 주행중에 방출되는 소음에 관해 보다 나은 성능을 나타낸다.

본 발명에 따른 트레드 패턴은 비록 값비싼 주형을 요구하는 대조 표준대상 T2로 얻어지는 것과 같지 않지만 대조 표준대상 T1과 비교하여 매우 뚜렷한 향상(gain)이 이루어지게 할 수 있음을 나타낸다. 마지막으로, 본 출원인은 노이즈에 관한 이러한 향상은 이러한 트레드 패턴을 구비한 트레드를 장착한 타이어의 사용 동안 내내 유지됨을 지적하고자 한다.

도 10은 고무 블록의 단면도를 도시한다. 블록(80)은 두 개의 제 1 새김부(82, 83)를 포함하며, 이들 새김부들은 상기 블록의 주행면(81)에 개구되며 상기 블록의 일부에만 연장한다. 이러한 제 1 새김부(82, 83)는 하나의 동일한 기하학적 형상을 가지며, 블록(80)이 마모됨에 따라 최소 깊이 P1m과 최대 깊이 P1M 사이에서 점진적으로 사라지도록 되어 있다. 이러한 제 1 새김부 각각과 조합하여, 신품일 때 블록의 주행면에 개구되지 않는 두 개의 제 2 새김부(84, 85, 86, 87)가 성형된다. 각각의 상기 제 2 새김부들은 모두 신품일 때의 주행면 아래쪽에 위치하고, 최소 깊이와 최대 깊이 사이에서 점진적으로 나타나도록 구비된다; 특히 블록(80)이 마모됨에 따라, 제 1 새김부(82, 83) 사이에 위치하는 제 2 새김부(85, 86)가, 제 1 새김부(82, 83)가 완전히 사라지기 전에 나타나는 새김부(84, 87)보다 먼저 주행면 상에 나타난다.

도 10의 블록(80)의 평면 XI-XI에 따른 단면을 도시하는 도 11에서, 도면의 좌측 부분에서 블록의 제 1 마모 수준에서 얻어지는 것을 볼 수 있다: 사실상 새김부(82)는 점진적으로 사라지기 시작하며, 새 주행면 상의 그 트레이스는 불연속적이며, 이 불연속적인 트레이스는 평균 거리 d1이다. 동일한 도면의 우측 부분은 제 1 수준의 마모에 뒤따른 제 2 수준의 마모시 동일한 블록을 나타내는 것이다. 이 구성에서, 제 1 새김부(83) 주위의 두 개의 제 2 새김부(84, 85)는 주행면 상에 나타났으며, 상기 제 1 새김부(83)는 제 1 상태의 마모시 고려되었던 것보다 더 감소된, 주행면 상의 트레이스를 갖는다.

이러한 변형 실시예는 수많은 장점을 갖는다: 블록(80)의 최소한의 마모만이 진행되고 보다 많은 수의 제 2 새김부가 유용하여 그립 성능이 뚜렷하게 개선되고, 앞으로 절반-마모로부터 어떠한 거리 d1, d2에서라도 상기 블록의 가요성(flexibility))이 증가할 수 있게 한다.

도 12에는, 실질적으로 원주방향 홈(5')에 의해 형성되며 중차량 타이어의 원주방향으로 배치되는 5열의 블록(5)들을 포함하는, 본 발명에 따른 트레드 표면을 부분적으로 도시한다. 중앙 및 중간 열들의 블록(51, 52, 53)은 주행면 및 상기 블록의 측벽에 개구된 새로운 두 개의 새김부(55)를 각각 포함한다; 트레드가 부분적으로 마모된 후에 나타나도록 구비되며 표면 아래쪽에 있는 3개의 새김부(56)의 트레이스가 파선으로 도시되어 있다. 신품일 때의 주행면 상의 제 1 새김부(57)의 트레이스의 초기 형태를 제외하고는, 실질적으로 동일한 배치가 트레드의 측면 에지(53, 54)의 열(row)들에 재현된다.

본원에 예시된 모든 변형 실시예에서, 새김부의 바닥에서 파손되는 문제를 피하기 위해 신품일 때의 주행면 상에 개구되며 새김부의 바닥에 가까운 부분이 실질적으로 넓어지는 제 1 새김부를 구비하는 것이 유익할 수 있으며, 상기 새김부의 바닥에서 파손되면 상기 제 1 새김부들이 주행면 아래의 제 2 새김부와 서로 통하게 되어 부가적으로 주행 소음이 발생할 수 있다. 유사하게 제 1 새김부들은 유익하게는 갇힌 공기를 측방향으로 배출하고 주행 소음을 더 감소시키기 위해 최소 깊이 P1m까지 양각인 모티프의 두 측면들에 개구될 수 있다(동일한 목적을 위해, 제 2 새김부들이 동일한 모티프의 측면들에 개구될 수 있다).

지금까지 제시된 예들은 새김부들이 보다 복잡한 기하학적 형상을 가지는 경우에도 용이하게 응용될 수 있고, 특히 상기 새김부의 주벽들이 서로에 대해 움직이는 것을 저지하는 수단을 포함하는 경우에도 응용될 수 있다.

Claims (11)

1. 트레드의 전체 두께 E 이하인 트레드의 홈(grooves)(5')의 깊이 P를 포함하며, 두 개 이상의 측면을 구비한 양각의 모티프(50, 51, 52, 53, 54; motif in relief)을 형성하고, 상기 모티프들 중의 하나 이상이 제 1 및 제 2 새김부(55, 56, 57; incision)를 구비하며, 상기 새김부들은 단부면으로 연결된 두 개의 주 측면에 의해 각각 형성되고, 각각의 제 1 새김부(55, 57)는 두 개의 측면 상에 및 신품일 때의 트레드의 주행면에 개구되고, 각각의 제 2 새김부(56)는 적어도 깊이 P까지 연장하는, 전체 두께 E의 트레드에 있어서,

   ㆍ 최대 깊이 P1M의 각각의 제 1 새김부(55, 57)는 신품일 때의 주행면과, 상기 제 1 새김부의 최대 깊이 P1M의 80%이하인 최소 깊이 P1m 사이에서 신품일 때의 주행면에 평행한 임의의 표면 상에서 연속적인 트레이스(trace)를 가지며, 상기 깊이는 신품일 때의 주행면에 수직으로 측정되고, 이러한 트레이스는 신품일 때의 주행면에 동일한 제 1 새김부의 트레이스의 길이 L0의 75%이상인 길이 L1이고,

   ㆍ 각각의 제 1 새김부(55, 57)의 바닥을 형성하는 상기 단부면은 최소 깊이 P1m과 최대 깊이 P1M 사이에서 연장하고, 신품일 때의 주행면에 평행하고 P1m과 P1M 사이의 간격에 위치한 임의의 표면상에서 상기 제 1 새김부의 트레이스의 전체 길이는 점진적으로 감소되어 깊이 P1M에서 길이 L1M이 되고, 상기 길이 L1M은 깊이 P1m에서 이러한 새김부의 트레이스의 길이 L1m의 75%이하이고,

   ㆍ 각각의 제 2 새김부(56)는 최소 깊이 P2m과 최대 깊이 P2M 사이에서 연장하며 -상기 새김부의 주벽을 연결하고 신품일 때의 주행면에 가장 가깝게 위치하는 새김부의 표면에 대응하며 - 상기 제 2 새김부의 선단(apex)을 형성하는 단부면을 가지며, P2m은 P2M보다 작고, 이러한 깊이들은 신품일 때의 주행면에 대해 측정되고,

   ㆍ 각각의 제 1 새김부(55)는 현안의 양각의 모티프에 대해 그리고 타이어와 지면이 접촉하는 영역에서 트레드의 마모 정도와 관계없이 주행면 상의 제 1 및 제 2 새김부의 트레이스의 총 길이가 트레드가 신품일 때 접촉하는 제 1 새김부의 트레이스의 길이의 75% 이상이 되도록 하나 이상의 제 2 새김부(56)와 기능적으로 연계되는 것을 특징으로 하는 트레드.
2. 제 1 항에 있어서,

   길이 L1M은 길이 L1m의 50%의 이하인 것을 특징으로 하는 트레드.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 제 2 새김부(56)는, 신품일 때의 주행면으로부터 거리 P2m에 위치하는 신품일 때의 주행면에 대해 실질적으로 평행한 표면 상의 상기 새김부의 트레이스의 길이 L2m이 거리 P2M에 위치한 표면 상의 동일한 새김부의 트레이스의 길이보다 작은 것을 특징으로 하는 트레드.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   제 1 새김부(55, 57)는 하기의 관계식을 만족하는 것을 특징으로 하는 트레드.

   P1M-P1m ≥ E/5 및,

   0.40 × E ≤ P1M+P1m ≤ 0.60 × E
5. 제 4 항에 있어서,

   제 2 새김부(56)는 하기의 관계식을 만족하는 것을 특징으로 하는 트레드.

   P2M-P2m ≥ E/5 및,

   0.40 × E ≤ P2M+P2m ≤ 0.60 × E
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   제 1 및 제 2 새김부는 하기의 관계식을 만족하는 것을 특징으로 하는 트레드.

   P1m < P2m < P1M

   P1m < P2M < P1M
7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   최소한 제 2 새김부는 신품일 때의 주행면과 90°이외의 경사각도를 갖는 것을 특징으로 하는 트레드.
8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   제 1 및 제 2 새김부는 주행면 상의 상기 새김부들의 트레이스(trace)의 길이 방향으로 연장하는 다수의 물결무늬(undulation)를 갖는 단부면을 갖는 것을 특징으로 하는 트레드.
9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   접촉시에 신품일 때의 주행면에 개구되지 않은 제 2 새김부(56)의 개수가 동일한 주행면에 개구된 제 1 새김부(55)의 개수보다 많은 것을 특징으로 하는 트레드.
10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

    제 1 새김부가 양각의 모티프의 두 측면에 최소 깊이 P1m까지 개구되는 것을 특징으로 하는 트레드.
11. 대형차량의 차축에 장착하기 위해 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 트레드를 구비하는 타이어.

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