KR100821686B1 - 타이어의 비대칭 트레드 패턴구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 노면과 접하는 타이어의 트레드 패턴구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주행시 코너링 성능과 배수 성능을 동시에 만족시키는 타이어의 비대칭 트레드 패턴구조에 관한 것으로, 트레드(100)의 중앙에 형성된 원주방향의 중앙홈(101)을 기준으로 차량기준 바깥쪽인 바깥 트레드와 차량기준 안쪽인 안쪽 트레드가 비대칭으로 이루어진 비대칭 트레드 패턴구조에 있어서,

노면과 직접 접하는 상기 트레드(100)의 총폭(A)은 공칭 타이어의 90~95%를 만족하면서 노면과 접지하는 접지율은 80~85% 사이에 결정되며, 상기 트레드(100)의 총폭(A) 중심에 형성된 원주방향 중앙홈(101)의 폭(E)은 이 트레드(100)의 총폭(A) 기준 2~3% 사이, 깊이는 2~4㎜ 사이에서 설계 결정되는 구조로 되어 있다.

Description

타이어의 비대칭 트레드 패턴구조{Asymmetry tread pattern structure of tire}

도 1은 본 발명에 따른 타이어의 비대칭 트레드 패턴구조를 나타낸 타이어의 트레드의 부분 평면도이다.

-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-

100 : 트레드, 101 : 원주방향 중앙홈,

A : 트레드 총폭, B : 측면 트레드,

C : 바깥쪽 트레드의 폭,
D : 안쪽 트레드의 폭.

본 발명은 노면과 접하는 타이어의 트레드 패턴구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주행시 코너링 성능과 배수 성능을 동시에 만족시키는 타이어의 비대칭 트레드 패턴구조에 관한 것이다.

주지된 바와 같이 타이어의 트레드는 노면과 직접 접촉하는 부분으로서 내 마모, 내 척킹, 내 칩성 및 내 커팅성이 양호해야 하며 외부충격에 충분히 견딜 수 있으면서 발열이 적어야 한다.

그리고 타이어의 트레드에는 여러 가지 트레드 패턴이 형성되어 있는데, 그 중 비대칭형 패턴구조는 트레드의 원주방향 중앙홈을 사이에 두고 차량 안쪽 트레드와 차량 바깥쪽 트레드 패턴이 다르게 설계되어 있다.

따라서 노면과 접하는 타이어의 트레드는 이 트레드의 패턴 형상에 의하여 그 성능이 크게 영향을 받는데, 특히 타이어의 코너링 성능은 고속 주행에 따른 안정적인 주행 성능 확보를 위한 중요한 결정 요소이며, 배수 성능은 하이드로플래닝(Hydroplaning)과 웨트 핸들링(Wet Handling) 성능에 있어서 중요한 결정 요소가 된다.

상기와 같이 코너링 성능과 배수 성능의 향상을 위한 우수한 타이어를 제조하기 위해 타이어 제조업체는 타이어의 트레드 패턴 형상을 이루는 원주 방향 및 횡 방향 홈(Groove)의 위치, 개수, 폭에 대하여 지속적인 연구가 진행되고 있는 실정이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 취지에 의해 발명된 것으로, 트레드의 원주 방향 홈 폭과 위치, 횡 방향 홈의 곡률 반경과 폭, 좌, 우측 비대칭 접지율을 개선하여 타이어의 코너링 성능과 배수성능을 동시에 향상시키는 타이어의 비대칭 트레드 패턴구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 원주방향의 중앙홈을 기준으로 좌우 비대칭의 패턴구조를 갖춘 타이어의 비대칭 트레드 패턴구조에 있어서, 상기 노면과 직접 접하는 트레드의 총폭은 공칭 타이어의 80~95%를 만족하면서 노면과 접지하는 접지율이 80~85% 사이에 결정되며, 상기 트레드의 총폭 중심에 형성된 원주 방향 중앙홈의 폭은 이 트레드 총폭 기준 2~3% 사이에서 결정되고 깊이는 2~4㎜ 사이에서 설계되는 구조를 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 비대칭형 트레드 패턴구조를 가진 타이어의 일부분을 도시한 부분 평면도이다.

본 발명은 트레드(100)의 중앙에 형성된 원주방향의 중앙홈(101)을 기준으로 차량기준 바깥쪽인 바깥 트레드와 차량기준 안쪽인 안쪽 트레드가 비대칭으로 이루어진 비대칭 트레드 패턴구조에 있어서, 노면과 직접 접하는 상기 트레드(100)의 총폭(A)은 공칭 타이어의 90~95%를 만족하면서 노면과 접지하는 접지율이 80~85% 사이에 결정되며, 상기 트레드(100)의 총폭(A) 중심에 형성된 원주방향 중앙홈(101)의 폭(E)은 이 트레드(100)의 총폭(A) 기준 2~3% 사이, 깊이는 2~4㎜ 사이에서 설계 결정되는 구조로 되어 있다.

그리고 상기 트레드(100)의 총폭(A) 양측으로 접하여 형성되는 측면 트레드(B)는 실제 노면과 접지하지 않은 부분으로 타이어의 사이드 월과 연결되어진 부분이다.

한편, 차량 장착기준을 볼 때 바깥쪽에 위치하는 바깥쪽 트레드의 폭(C)은 트레드(100)의 총폭(A) 기준으로 50%로 결정되면서 이 총폭(A)의 접지율 기준 50~52% 사이로 설계되고, 1개의 원주방향 바깥 원주홈(G)을 기준으로 서로 이격된 2개의 리브 형태의 블럭(F,H) 들을 갖는다.

여기서 상기 원주방향 바깥 원주홈(G)을 기준으로 이격 형성된 블럭(F,H) 중 안쪽 블록(F)의 폭은 바깥쪽 트레드의 폭(C) 기준 30~34%, 그리고 상기 바깥쪽 블럭(H)의 폭은 바깥쪽 트레드의 폭(C) 기준 60~64% 사이로 형성되고, 상기 원주방향 바깥 원주홈(G)의 폭은 바깥쪽 트레드의 폭(C) 기준 5~7% 사이에서 깊이는 5~7㎜ 사이로 설계 형성된다.

또한 상기 안쪽 블럭(F) 내에 위치하여 원주방향 바깥 원주홈(G)과 원주방향 중앙홈(101)을 연결하는 사선방향의 횡홈(a)의 각도(α)는 20°~30° 각도 사이에서 결정되면서 이 사선방향의 횡홈(a)의 폭은 바깥쪽 블럭(H)에서 곡률 횡홈(b)에 의해 한정 형성된 원주 블럭(K) 폭 기준 10~15% 사이에서 결정되며 이 사선방향의 횡홈(a) 깊이는 상기 바깥 원주홈(G)의 깊이 기준 30~50% 사이에서 결정된다.

상기 바깥 트레드에 형성된 바깥쪽 블럭(H)의 곡률 횡홈(b)의 길이(I)는 바깥쪽 블럭(H)의 끝부분에서 타이어의 중심방향을 따라 연장 형성되되, 이 바깥쪽 블럭(H)의 폭 기준으로 60~75% 사이에서 결정된다.

상기 바깥쪽 블럭(H)에 위치한 곡률 횡홈(b)의 형상은 이 바깥쪽 블럭(H)의길이(I)의 시작 위치에서 측면 트레드(B)의 끝부분까지 R100~R150㎜ 사이의 곡률 반경(Ra)으로 연결 형성되며, 이 곡률 횡홈(b)의 폭(b1)은 원주 블럭(K)의 폭 기준 10~15% 사이에서 결정되면서 깊이는 바깥 원주홈(G)의 깊이 기준 30~50% 사이에서 설계 되어진다.

상기 원주 블럭(K)에 형성된 원형홈(Φb)의 형성부위를 바깥쪽 트레드(C)의 끝부분에서 타이어의 중심 방향으로 그 길이(J)가 20~35㎜ 사이에서 이동된 위치에 결정된다.

한편 안쪽 블럭(F)에 형성된 다른 원형홈(Φa)은 리브 형태의 이 안쪽 블럭(F)의 사선방향 홈(a)에 의하여 분할되어진 블럭의 중간에 위치하며 크기는 직경 3~5㎜ 사이에서 결정되고 깊이는 4~6㎜ 사이에서 결정되며 타이어의 원주 방향을 따라 6개소에 균등하게 위치한다. 그리고 상기 원주 블럭(K)에 형성된 원형홈(Φb)도 리브 형태의 바깥쪽 블럭(H) 내에 형성된 곡률홈(b)에 의하여 분할되어진 이 원주 블럭(K) 내에 길이(J) 만큼 이동한 위치에서 크기는 직경 3~5㎜ 사이에서 결정되고 깊이는 4~6㎜ 사이에서 결정되며 타이어의 원주 방향을 따라 6개소에 균등하게 위치한다.

상기 원주 블럭(K)은 타이어의 총 둘레 기준 35~45개 사이의 개수를 만족하면서 등각도의 동일 폭으로 결정된다.

다음은, 차량 기준 안쪽 트레드의 폭(D)에 위치한 트레드 구성 요소에 대하여 상세하게 설명한다.

상기 안쪽 트레드의 폭(D)은 트레드(100)의 총폭(A)의 폭 기준 50%로 결정되며 이 안쪽 트레드의 접지율은 트레드(100)의 총 폭(A) 접지율 기준 48~50% 사이에서 결정되며 1개의 안쪽 제 1 원주홈(M)과, 이 안쪽 제 1 원주홈(M)과 이격된 안쪽 제 2 원주홈(O) 및, 이들 안쪽 제 1, 2 원주홈(M,O)들에 의해 분리된 리브형태의 3개의 안쪽 제 1, 2, 3블럭(L,N,P)으로 이루어진다.

상기 안쪽 제 1 블럭(L)의 폭은 안쪽 트레드의 폭(D) 기준 30~34% 내에서 결정되며 안쪽 제 1 원주홈(M)의 폭은 안쪽 트레드의 폭(D) 기준 6~8%, 깊이는 5~7mm 내에서 결정된다. 다른 안쪽 제 2 블럭(N)의 폭은 안쪽 트레드의 폭(D) 기준 23~~27% 사이에서 결정되며 상기 안쪽 제 2 원주홈(O)의 폭은 안쪽 트레드의 폭(D) 기준 2~3%, 깊이는 안쪽 제 1 원주홈(M)의 깊이 기준 30~50% 내에서 결정된다. 또 다른 안쪽 제 3 블럭(P)의 폭은 안쪽 트레드의 폭(D) 기준 32~36% 사이에서 결정된다.

상기 안쪽 제 1 블럭(L) 내에 형성된 등간격의 반원 형태의 반홈(d)의 형상은 곡률 반경(Rb)인 R5~R15㎜ 사이에서 결정되며 깊이는 상기 안쪽 제 1 원주홈(M)의 깊이 기준 30~50% 사이에서 결정된다. 상기 안쪽 제 2 블럭(N) 내에 구성되어진 제 1 원주홈(M)에 연통되는 제 1 대향 사선홈(e)의 형상을 결정하는 각도(h)는 트레드 원주방향을 기준으로 45~55도 사이에서 결정되며 상기 제 2 원주홈(O)에 연통되는 제 2 대향 사선홈(f)의 형상을 결정하는 각도(i)는 트레드의 원주방향을 기준으로 100~120도 사이에서 결정된다.

상기 제 2 원주홈(O)에 연통되는 제 2 대향 사선홈(f)의 길이(R)는 이 제 2 원주홈(O)에서 안쪽 제 2 블럭(N) 폭의 50%로 결정되고, 상기 제 1 원주홈(M)에 연통되는 제 1 대향 사선홈(e)의 길이(Q)는 이 제 1 원주홈(M)에서 안쪽 제 2 블럭(N) 폭의 25%로 결정된다. 그리고 상기 제 1, 2 대향 사선홈(e,f)의 폭(e1,f1)은 안쪽 곡률홈(g) 폭(g1)의 80~85% 사이에서 결정되면서 깊이는 제 1 원주홈(M)의 깊이의 30~35% 사이에서 결정된다. 상기 제 1, 2 대향 사선홈(e,f)의 길이는 끝단에 형성된 반경(Rc,Rd)들은 적절한 반경을 갖는다.

상기 안쪽 제 3 블럭(P)에 형성된 곡률홈(g)의 길이(S)는 이 안쪽 제 3 블럭(P)의 끝부분에서 타이어의 중심 방향으로 이 안쪽 제 3 블럭(P)의 폭 기준 60~75% 사이에서 결정된다. 또한 곡률홈(g)은 길이(S)에서 시작하여 측면 트레드(B)의 끝부분까지 R100~150㎜ 사이의 곡률 반경(Re)으로 연결되는 형상을 이루면서 그 폭(g1)은 안쪽 원주 블럭(U)의 폭 기준 10~15% 사이에서 결정되며 깊이는 안쪽 제 1 원주홈(M)의 깊이 기준 30~50% 사이에서 결정된다.

상기 곡률홈(g)의 길이 끝단에 형성되는 반경(Rf)는 전체 반경으로 결정된다. 그리고 상기 안쪽 원주 블럭(U)에 형성된 원형홈(Φd)의 길이(T)는 안쪽 트레드의 폭(D) 끝부분에서 타이어의 중심선 방향으로 25~35mm 사이에서 결정된다.

한편 상기 안쪽 제 1 블럭(L)에 형성된 원형홈(Φc)은 리브 형태의 이 안쪽 제 1 블럭(L) 내에서 래디얼 방향의 중간에 위치하면서 크기는 Φ3~5mm 사이에서 결정되고 깊이는 4~6mm 사이에서 결정되며 타이어 원주 방향의 6개소에 위치한다. 상기 안쪽 원주 블럭(U)에 형성된 다른 원주홈(Φd)은 리브 형태의 곡률홈(g)에 의하여 분할되어진 이 안쪽 원주 블럭(U) 내에서 길이(T) 만큼 이동한 위치에서 결정되며 크기는 직경 3~5mm 사이에서 결정되고 깊이는 4~6mm 사이에서 결정되며 타이어의 원주 방향의 6개소에 균등하게 위치한다.
그리고 상기 안쪽 원주 블럭(U)은 타이어의 총 둘레 기준 35~45개 사이의 개수를 만족하면서 동일 각도의 동일 폭으로 결정된다.

상기 본 발명에 따른 비대칭 트레드 패턴은 트레드(100)의 원주방향 중앙홈(101)을 기준으로 2열의 원주홈(G,M)과 보조적인 보조 원주홈(O)의 위치와 폭을 적절하게 형성하여 종 방향의 배수 성능을 향상시킴과 동시에 횡 방향의 곡률홈(b),(g)와 사선방향의 홈(a),(e),(f)의 폭과 위치를 적절하게 형성하여 횡 방향의 배수 성능을 향상시켜 우천 주행시 타이어와 노면 사이의 물이 적절하게 유도되므로, 타이어의 배수 성능이 만족스럽게 획득된다.

또한, 본 실시예에서와 같이, 트레드 패턴의 중심선을 기준으로 바깥 방향 트레드의 폭(C) 패턴의 접지율을 안쪽 방향 트레드의 폭(D) 패턴의 접지율 대비 높게 결정하여 코너링시 타이어 바깥측의 접지 면적이 많아져서 안정적인 주행 성능이 향상되는 잇점이 있다.

한편, 본 발명은 상기한 바와 같은 실시예에 한정되지 않고, 청구범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있음은 물론이다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른, 주홈들의 폭과 위치, 횡홈의 곡률 반경과 폭, 위치를 배수성능과 코너링 성능을 향상되도록 적절하게 조절하여 타이어의 안쪽, 바깥쪽의 접지율을 달리하여 타이어의 배수성능과 코너링 성능이 향상되는 효과가 있으며, 추가로 타이어의 중앙부와 측면부, 블럭 내에 원형의 홈들을 위치시켜 타이어의 마모 상태에 대하여 육안으로 쉽게 확인할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims (11)

1. 트레드(100)의 중앙에 형성된 원주방향의 중앙홈(101)을 기준으로 차량기준 바깥쪽인 바깥 트레드와 차량기준 안쪽인 안쪽 트레드가 비대칭으로 이루어진 비대칭 트레드 패턴구조에 있어서,

   노면과 직접 접하는 상기 트레드(100)의 총폭(A)은 공칭 타이어의 90~95%를 만족하면서 노면과 접지하는 접지율은 80~85% 사이에 결정되며, 상기 트레드(100)의 총폭(A) 중심에 형성된 원주방향 중앙홈(101)의 폭(E)은 이 트레드(100)의 총폭(A) 기준 2~3% 사이, 깊이는 2~4㎜ 사이에서 설계 결정되는 것을 특징으로 하는 타이어의 비대칭 트레드 패턴구조.
2. 제 1항에 있어서, 상기 트레드 총폭(A)의 폭 기준 50%를 만족하는 폭과 이 총폭(A) 접지율 기준 50~52% 사이의 접지율을 만족하는 바깥쪽 트레드의 폭(C)은 이 바깥쪽 트레드의 폭(C)의 폭 기준 30~34% 사이의 폭 범위를 만족하는 안쪽 블럭(F), 5~7% 폭과 5~7mm 사이의 깊이 범위를 만족하는 1개의 원주방향의 바깥 원주홈(G), 60~64% 사이의 폭 범위를 만족하는 바깥쪽 블럭(H)과 타이어의 원주 방향으로 35~40개의 개수로 이루어진 원주 블럭(K)로 구성되어지는 것을 특징으로 하는 타이어의 비대칭형 트레드 패턴구조.
3. 제 1항에 있어서, 상기 트레드 총폭(A)의 폭 기준 50%를 만족하는 폭과 트레드(A) 접지율 기준 48~50% 사이의 접지율을 만족하는 안쪽 트레드의 폭(D)은 제 1, 2 원주홈(M,O)들에 분리되어 이 안쪽 트레드의 폭(D)의 폭 기준 각각 30~34%, 23~27%, 32~36% 폭의 범위를 만족하는 리브형태의 3개의 안쪽 제 1, 2, 3블럭(L,N,P)과, 6~8% 폭과 5~7mm 사이의 깊이의 범위를 만족하는 1개의 종방향의 안쪽 제 1 원주홈(M)과 2~3% 폭의 범위 및, 이 안쪽 제 1 원주홈(M)의 깊이 기준 30~50%의 깊이 범위를 만족하는 1개의 종방향의 제 2 원주홈(O)으로 구성되어지고 타이어 원주 방향으로 35~40개의 개수로 이루어진 안쪽 원주 블럭(U)으로 구성되어지는 것을 특징으로 하는 타이어의 비대칭형 트레드 패턴구조.
4. 제 2항에 있어서, 상기 안쪽 블록(F)에는 원주방향 바깥 원주홈(G)과 원주방향 중앙홈(101)을 연결하는 사선방향의 횡홈(a)을 갖추되, 이 횡홈(a)의 각도(α)는 20~30도 사이에서 결정되고 원주 블럭(K)의 폭 기준 10~15%의 폭과 바깥 원주홈(G)의 깊이 기준 30~50%를 만족하여 이루어진 것을 특징으로 하는 타이어의 비대칭형 트레드 패턴구조.
5. 제 2항에 있어서, 상기 바깥쪽 블럭(H)에는 곡률 횡홈(b)이 형성되되, 이 곡률 횡홈(b)의 길이는 이 바깥쪽 블럭(H)의 폭 기준 60~75% 내의 길이로 결정되면서 바깥쪽 블럭(H)의 길이(I)의 시작위치에서 측면 트레드(B)의 끝부분까지 R100~150㎜ 사이의 곡률 반경(Ra)으로 형성되며, 이 곡률 횡홈(b)의 폭(b1)은 원주 블럭(K)의 폭 기준 10~15% 사이에서 결정되면서 깊이는 바깥 원주홈(G)의 깊이 기준 30~50% 사이에서 설계되는 것을 특징으로 하는 타이어의 비대칭형 트레드 패턴구조.
6. 제 2항에 있어서, 상기 안쪽 블럭(F)와 바깥쪽 블럭(H) 내에 직경 3~5mm의 크기와 깊이 4~6mm 사이를 만족하는 원형홈(Φa),(Φb)들을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 타이어의 비대칭형 트레드 패턴구조.
7. 제 3항에 있어서, 상기 안쪽 제 1 블록(L)에는 곡률 반경(Rb) R5~R15㎜ 사이를 만족하면서 종방향의 안쪽 제 1 원주홈(M)의 깊이 기준 30~50%의 범위를 만족하는 반원 형태의 반홈(d)이 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 타이어의 비대칭형 트레드 패턴구조.
8. 제 3항에 있어서, 상기 안쪽 제 2 블럭(N)에는 45~55도의 각도(h)로 형성되며 이 블럭(N) 폭의 25%의 길이를 만족하는 길이(Q)에서 시작되어 안쪽 곡률홈(g)의 폭(g1)의 80~85%의 범위를 만족하는 폭(e1)과 종방향의 제 1 원주홈(M)의 깊이 기준 30~35%의 깊이를 만족하는 제 1 대향 사선 홈(e)이 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 타이어의 비대칭형 트레드 패턴구조.
9. 제 3항에 있어서, 상기 안쪽 제 2 블록(N)에는 안쪽 제 2 원주홈(O)의 기준으로 각도(i) 100~120도로 형성되며 이 안쪽 제 2 블럭(N) 폭의 50%의 길이(R)로 형성되면서 안쪽 곡률홈(g) 폭(g1)의 80~85%의 범위를 만족하는 폭(f1)과 종방향의 제 1 원주홈(M)의 깊이 기준 30~50% 사이의 깊이로 형성되는 제 2 대향 사선홈(f)이 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 타이어의 비대칭형 트레드 패턴구조.
10. 제 3항에 있어서, 상기 안쪽 제 3 블럭(P)에는 이 블럭(P) 폭 기준 60~75% 사이의 길이로 결정되어진 길이(S) 위치에서 시작하여 곡률 반경(Re) R100~150㎜으로 형성되며 안쪽 원주 블럭(U)의 폭 기준 10~15%의 안쪽 곡률홈(g)의 폭(g1)과 종방향의 제 1 원주홈(M)의 깊이 기준 30~50% 깊이의 범위를 만족하며 형성되는 1개의 횡방향의 곡률홈(g)이 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 타이어의 비대칭형 트레드 패턴구조.
11. 제 3항에 있어서, 상기 안쪽 제 1 블럭(L)과 안쪽 제 3 블럭(P) 내에는 직경 3~5mm의 크기와 깊이 4~6mm의 범위를 만족하는 원주홈(Φc),(Φd)들을 각각 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 타이어의 비대칭형 트레드 패턴구조.

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