KR100895420B1

KR100895420B1 - 공기 타이어

Info

Publication number: KR100895420B1
Application number: KR1020030026650A
Authority: KR
Inventors: 구와지마마사토시; 구제데쓰야
Original assignee: 요코하마 고무 가부시키가이샤
Priority date: 2002-04-30
Filing date: 2003-04-28
Publication date: 2009-05-07
Also published as: CN1278879C; JP2003320814A; KR20030085488A; CN1454797A; US20030205305A1; JP3963769B2

Abstract

마모후 습윤로에서의 ABS 제동 성능을 개선한 공기 타이어이다. 이러한 공기 타이어는, 회전 방향이 지정된 트레드 패턴을 갖는 동시에, 트레드에 타이어 원주방향으로 늘어나는 주구와 타이어 폭방향으로 늘어나는 횡구로 구획된 블록을 가지며, 당해 블록의 대향하는 한 쌍의 꼭지각이 예각이며, 당해 블록에 1개 이상의 사이프를 설치한 공기 타이어로서, 사이프의 길이를 트레드 표면으로부터 사이프 저부 방향으로 서서히 길게 하는 동시에, 블록을 타이어 원주방향과 평행한 직선을 경계로 하여 돌출측의 꼭지각이 예각이 되는 영역(U)과 함몰측의 꼭지각이 예각이 되는 영역(L)으로 등분하였을 때, 영역(U, L)에서 각각 주구에 따라 측정되는 블록의 에지 길이(L_U, L_L)와 영역(U, L)에서 각각 측정되는 블록 돌출측의 꼭지각으로부터 사이프 저부의 개구단까지의 거리(1_U, 1_L)를 0.4 ≤1_L/L_L ≤0.8, 0.2 ≤1_U/L_U ≤0.6, 1_L/L_L ≥1_U/L_U의 관계로 한 것이다.

공기 타이어, 트레드, 사이프

Description

공기 타이어{Pneumatic tire}

도 1은 본 발명의 실시형태로 이루어지는 공기 타이어의 트레드 패턴을 나타내는 평면도이다.

도 2는 본 발명에서의 블록을 타이어 접지면에서 본 평면도이다.

도 3은 본 발명에서의 블록을 나타내는 사시도이다.

도 4는 본 발명에서의 블록의 변형예를 나타내는 평면도이다.

본 발명은 ABS(안티록 브레이크 시스템)를 구비한 차량에 적합한 공기 타이어에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 마모후의 습윤로(濕潤路)에서의 ABS 제동 성능을 개선하는 공기 타이어에 관한 것이다.

공기 타이어에서는 트레드(tread)에 구획된 블록에 사이프를 설치하는 것으로, 에지 효과(노면상의 얇은 수막(水膜)을 가르는 효과)가 증대하여, 습윤로에서의 ABS 제동 성능이 향상되는 것이 공지되어 있다. 이러한 공기 타이어에서는, 트레드의 마모가 진행되었을 때, 사이프의 에지 효과는 거의 변하지 않지만, 고무의 열화나 블록의 높이가 낮아짐으로써 블록 강성의 증대 등에 기인하여 습윤로에서의 ABS 제동 성능이 저하되는 문제가 있다.

사이프에 관한 기술로서, 사이프의 저부(底部)에서의 형상을 트레드 표면에서의 형상과는 상이하게 함으로써, 마모의 진행에 따라 사이프의 노출 길이를 증대시키도록 한 것이 있다. 그러나, 회전 방향이 지정된 트레드 패턴을 갖는 공기 타이어에서는, 일반적으로 블록 내에서 대향하는 한 쌍의 꼭지각이 예각이기 때문에, 임의로 사이프 형상을 변경하는 경우, 블록 강성이 국부적으로 저하하여 양호한 ABS 제동 성능을 수득할 수 없어지거나, 또한 블록이 떨어지는 것 등이 발생하기 쉬워지는 문제가 있다.

본 발명의 목적은, 마모후의 습윤로에서의 ABS 제동 성능을 개선시킬 수 있는 공기 타이어를 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 공기 타이어는, 회전 방향이 지정된 트레드 패턴을 갖는 동시에, 트레드에 타이어의 원주방향으로 늘어나는 주구(主構)와 타이어 폭 방향으로 늘어나는 횡구(橫溝)로 구획된 블록을 가지며, 당해 블록의 대향하는 한 쌍의 꼭지각이 예각이며, 당해 블록에 1개 이상의 사이프를 설치한 공기 타이어로서, 사이프의 길이를 트레드 표면에서부터 사이프 저부 방향으로 서서히 길게 하는 동시에 블록을 타이어 원주방향과 평행한 직선을 경계로 하여 돌출측의 꼭지각이 예각이 되는 영역(U)과 함몰측의 꼭지각이 예각이 되는 영역(L)으로 등분하였을 때, 영역(U, L)에서 각각 주구에 따라 측정되는 블록의 에지 길이(L_U, L_L)와 영역(U, L)에서 각각 측정되는 블록 돌출측의 꼭지각으로부터 사이프 저부의 개구단까지의 거리(1_U, 1_L)를 0.4 ≤1_L /L_L ≤O.8, 0.2≤1_U/L_U ≤0.6, 1_L/L_L ≥1_U/L_U의 관계로 함을 특징으로 하는 것이다.

이와 같이, 사이프의 길이를 트레드 표면으로부터 사이프 저부 방향으로 서서히 길게 하는 경우에, 블록을 돌출측의 꼭지각이 예각이 되는 영역(U)과 함몰측의 꼭지각이 예각이 되는 영역(L)으로 등분하였을 때, 블록의 에지 길이(L_U, L_L)와 블록 돌출측의 꼭지각에서 사이프 저부의 개구단까지의 거리(1_U, 1_L)를 0.4 ≤1_L/L_L ≤0.8, 0.2 ≤1_U/L_U ≤0.6, 1_L/L_L ≥1_U/L_U의 관계로 함으로써, 회전 방향이 지정된 트레드 패턴을 갖는 공기 타이어에서, 사이프가 형성되는 블록이 뾰족한 꼭지각을 갖는 경우에도, 블록 강성의 저하를 회피하여 마모후의 습윤로에서의 ABS 제동 성능을 개선할 수 있으며, 또한, 블록이 떨어지는 것 등을 방지할 수 있다.

본 발명에서, 상기 영역(U)에서 트레드 표면에 투영되는 사이프 저부의 윤곽선과 사이프 상연부의 윤곽선과의 평균 거리(X_U)와 상기 영역(L)에서 트레드 표면에 투영되는 사이프 저부의 윤곽선과 사이프 상연부의 윤곽선과의 평균 거리(X_L)의 적어도 한 쪽을 0mm 초과로 하고, 보다 바람직하게는 블록의 에지 길이(L_U, L_L)의 7% 이상으로 하면 양호하다.

이하, 본 발명의 구성에 관해서 첨부의 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시형태로 이루어지는 공기 타이어의 트레드 패턴을 나타내는 것이다. 이러한 트레드 패턴은 회전 방향(R)이 지정된 것이다. 도 1에서, 트레드(1)에는, 타이어 원주방향으로 늘어나는 복수개의 주구(2)와, 타이어 폭방향으로 늘어나는 복수개의 횡구(3)가 설치되어 있다. 보다 구체적으로는, 횡구(3)는 트레드 센터측으로부터 숄더측 방향으로, 회전 방향(R)과는 반대방향으로 기울어지면서 타이어 폭방향으로 연장되고 있다. 이러한 주구(2) 및 횡구(3)에 의해서, 트레드 센터에는 타이어 원주방향으로 늘어나는 리브(4)가 구획되며, 이러한 리브(4)의 양측에는 복수의 블록(5)이 구획되어 있다.

블록(5)에는, 횡구(3)와 평행하게 연장되는 구(構)폭 1.5mm 이하의 사이프(6)가 형성되어 있다. 이 사이프(6)는 반드시 모든 블록(5)에 설치할 필요는 없지만, 가능한 한 많은 블록(5)에 설치하는 편이 양호하다. 또한, 각 블록(5)에는 복수개의 사이프(6)를 마련해도 양호하다.

도 2는 본 발명에서의 블록을 타이어 접지면으로부터 본 평면도이고, 도 3은 이의 사시도이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 블록(5)은 서로 대향하는 한 쌍의 꼭지각(5a, 5c)이 예각이고, 서로 대향하는 다른 꼭지각(5b, 5d)이 둔각이며, 대략 평행 사변형을 이루고 있다. 꼭지각(5a, 5c)의 각도(α)는 10°내지 80°이다. 한편, 사이프(6)는 트레드 표면으로부터 사이프 저부 방향으로 예각으로 이루어지는 꼭지각(5a, 5c) 측으로 비틀어진 형상을 하고 있으며, 이의 길이가 트레드 표면으로부터 사이프 저부 방향으로 서서히 길어지고 있다. 이와 같이, 사이프(6)의 길이를 트레드 표면으로부터 사이프 저부 방향으로 서서히 길게함으로써, 트레드(1)의 마모가 진행됨에 따라 사이프(6)의 노출 길이가 증대되기 때문에, 마모후의 습윤로에서의 ABS 제동 성능을 향상시킬 수 있다.

블록(5)을 타이어 원주방향과 평행한 직선(X)을 경계로 하여 돌출측(회전 방향(R)의 뒷측)의 꼭지각(5c)이 예각이 되는 영역(U)과 함몰측(회전 방향(R)의 앞측)의 꼭지각(5a)이 예각이 되는 영역(L)으로 등분했을 때, 영역(U)에서 트레드 표면에 투영되는 사이프 저부의 윤곽선(6a)과 사이프 상연부의 윤곽선(6b)의 평균 거리(X_U)와 영역(L)에서 트레드 표면에 투영되는 사이프 저부의 윤곽선(6a)과 사이프 상연부의 윤곽선(6b)의 평균 거리(X_L)의 적어도 한 쪽을 0mm 초과, 보다 바람직하게는 양쪽을 0mm 초과로 하며, 더욱 바람직하게는 블록(5)의 에지 길이(L_U, L_L)의 7% 이상으로 한다. 이러한 평균 거리(X_U, X_L)를 각각 블록(5)의 에지 길이(L_U, L_L)의 7% 이상으로 함으로써, 습윤로에서의 ABS 제동 성능을 보다 확실하게 향상시킬 수 있다. 또한, 평균 거리(X_U, X_L)는, 영역(U, L)에서 트레드 표면에 투영되는 사이프 저부의 윤곽선(6a)과 사이프 상연부의 윤곽선(6b) 사이에 낀 부분의 면적을 각각 영역(U, L)의 폭에서 제거한 값으로 구할 수 있다. 이러한 윤곽선(6a, 6b)은 직선이어도 곡선이어도 양호하다.

상기 영역(U, L)에서 각각 주구(2)를 따라 측정되는 블록(5)의 에지 길이(L_U, L_L)와 상기 영역(U, L)에서 각각 측정되는 블록 돌출측의 꼭지각(5c, 5d)으로부터 사이프 저부의 개구단까지의 거리(1_U, 1_L)란, 하기의 관계를 만족시키는 것으로 한다.

0.4 ≤1_L/L_L ≤0.8

0.2 ≤1_U/L_U ≤0.6

1_L/L_L≥1_U/L_U

즉, 상기와 같이 사이프(6)의 길이를 사이프 저부 방향으로 서서히 길게 할 경우에, 1_L/L_L 및 1_U/L_U가 상기 관계를 만족시키지 않으면, 블록(5)에 필요한 에지 길이를 확보할 수 없기 때문에 충분한 제동 성능을 수득할 수 없어지며, 또한, 블록 강성이 예각으로 이루어지는 꼭지각(5a, 5c)부근에서 저하되기 때문에 제동시의 전단력에 의해 블록 단부의 부상(浮上)량이 증대하여 충분한 제동 성능을 수득할 수 없게 된다. 그 결과, 마모후의 습윤로에서의 ABS 제동 성능의 저하를 억제할 수 없게 된다. 또한, 1_L/L_L 및 1_U/L_U가 상기 관계를 만족시키지 않으면, 블록이 떨어지기 쉬워지기 때문에 내편마모성도 악화된다.

바꿔 말하면, 1_L/L_L 및 1_U/L_U가 상기 관계를 만족시킴으로써, ABS를 구비한 자동차에서 마모 후에도 습윤로에서 우수한 제동 성능을 발휘하는 것이 가능하며, 또한, 블록이 떨어지는 것을 방지하는 것도 가능해진다.

본 발명에서, 사이프 길이를 트레드 표면으로부터 사이프 저부 방향으로 서서히 길게 할 경우, 이러한 사이프 구조는 상기의 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 도 4와 같은 사이프 구조이어도 양호하다. 또한, 트레드 패턴은 회전 방향이 지정된 것이라면, 특별히 한정되는 것은 아니다.

실시예

타이어 사이즈 205/65R15 94H에서, 회전 방향이 지정된 트레드 패턴을 가지며, 대향하는 한 쌍의 꼭지각이 예각인 블록에 1개의 사이프를 설치한 공기 타이어에서, 트레드 표면에 투영되는 사이프 저부의 윤곽선과 사이프 상연부의 윤곽선의 평균 거리(X_U, X_L), 블록의 에지 길이(L_U, L_L) 및 블록 돌출측의 꼭지각으로부터 사이프 저부의 개구단까지의 거리(1_U, 1_L)를 표 1과 같이 여러 가지로 상이하게 한 비교예 1 내지 5 및 실시예 1 내지 3을 각각 제작한다.

이러한 시험 타이어에 관해서, 하기의 방법에 의해, 제동 성능 및 블록의 떨어짐을 평가하여, 그 결과를 표 1에 함께 나타낸다.

제동 성능(ABS 제동 정지 거리):

50% 마모 상태까지 마모시킨 시험 타이어를 JATMA 표준 림에 붙이며, 공기압 200kPa로 하여 배기량 2000cc의 승용차(ABS 탑재차)에 장착하여, 수심 2mm로 유지된 습윤로를 주행하여, 초속 100km/h에서부터 정지하기까지의 정지 거리를 측정한다. 이러한 정지 거리를 각 시험 타이어마다 5회 측정하여, 최대치와 최소치를 제외한 3회의 평균치를 구한다. 평가결과는, 정지 거리의 평균치의 역수를 사용하며, 비교예 1(종래 타이어)을 100으로 하는 지수로 나타낸다. 이러한 지수치가 클 수록 제동 성능이 우수하다.

블록의 떨어짐:

상기의 제동 정지 거리 측정후, 블록 단부의 떨어짐 유무를 육안에 의해 확인한다.

	X_L	X_U	1_L/L_L	1_U/L_U	50%마모시의 제동 성능(지수)	블록의 떨어짐
비교예 1	0	0	0.5	0.5	100	무
비교예 2	1.5	4.0	0.38	0.18	103	유
비교예 3	4.0	4.0	0.82	0.18	109	유
실시예 1	3.75	3.75	0.8	0.2	110	무
실시예 2	5.63	1.88	0.8	0.5	105	무
비교예 4	4.0	1.5	0.82	0.62	102	유
실시예 3	1.88	5.63	0.5	0.2	106	무
비교예 5	1.25	1.25	0.4	0.6	94	무

표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1 내지 3은, 모두 50% 마모 상태에서 습윤로에서 우수한 ABS 제동 성능을 발휘하며, 또한 블록이 떨어지지 않았다. 한편, 비교예 1 내지 5는, 모두 사이프에 관한 치수 조건을 만족시키지 않기 때문에, ABS 제동 성능의 개선과 블록의 떨어짐 방지를 양립할 수 없다.

본 발명에 의하면, 블록에 1개 이상의 사이프를 설치한 공기 타이어로서, 사이프의 길이를 트레드 표면으로부터 사이프 저부 방향으로 서서히 길게 하는 동시에, 블록을 타이어 원주방향과 평행한 직선을 경계로 하여 돌출측의 꼭지각이 예각이 되는 영역(U)과 함몰측의 꼭지각이 예각이 되는 영역(L)으로 등분하였을 때, 영 역(U, L)에서 각각 주구에 따라 측정되는 블록의 에지 길이(L_U, L_L)와 영역(U, L)에서 각각 측정되는 블록 돌출측의 꼭지각으로부터 사이프 저부의 개구단까지의 거리(1_U, 1_L)를 0.4 ≤1_L/L_L ≤0.8, 0.2 ≤1_U/L _U ≤0.6, 1_L/L_L ≥1_U/L_U의 관계로 했기 때문에, 블록이 떨어지는 것 등을 방지하면서, 마모후의 습윤로에서의 ABS 제동 성능을 개선할 수 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시형태에 관해서 상세하게 설명하였지만, 첨부클레임에 의해서 규정되는 본 발명의 정신 및 범위를 일탈하지 않는 한, 이것에 대하여 여러 가지의 변경, 대용 및 치환을 실시할 수 있다고 이해되어야 한다.

Claims

회전 방향이 지정된 트레드 패턴을 갖는 동시에, 트레드에 타이어 원주방향으로 늘어나는 주구와 타이어 폭방향으로 늘어나는 횡구로 구획된 블록을 가지며, 당해 블록의 대향하는 한 쌍의 꼭지각이 예각이며, 당해 블록에 1개 이상의 사이프를 설치한 공기 타이어로서,

사이프의 길이를 트레드 표면으로부터 사이프 저부 방향으로 서서히 길게 하는 동시에, 블록을 타이어 원주방향과 평행한 직선을 경계로 하여 돌출측의 꼭지각이 예각이 되는 영역(U)과 함몰측의 꼭지각이 예각이 되는 영역(L)으로 등분하였을 때, 영역(U, L)에서 각각 주구에 따라 측정되는 블록의 에지 길이(L_U, L_L)와 영역(U, L)에서 각각 측정되는 블록 돌출측의 꼭지각으로부터 사이프 저부의 개구단까지의 거리(1_U, 1_L)를 0.4 ≤1_L/L_L ≤0.8, 0.2 ≤1_U/L_U ≤ 0.6, 1_L/L_L ≥1_U/L_U의 관계로 한 공기 타이어.
제1항에 있어서, 영역(U)에서 트레드 표면에 투영되는 사이프 저부의 윤곽선과 사이프 상연부의 윤곽선과의 평균 거리(X_U)와 영역(L)에서 트레드 표면에 투영되는 사이프 저부의 윤곽선과 사이프 상연부의 윤곽선과의 평균 거리(X_L)의 적어도 한 쪽을 0mm 초과로 한 공기 타이어.
제1항에 있어서, 영역(U)에서 트레드 표면에 투영되는 사이프 저부의 윤곽선과 사이프 상연부의 윤곽선과의 평균 거리(X_U)와 영역(L)에서 트레드 표면에 투영되는 사이프 저부의 윤곽선과 사이프 상연부의 윤곽선과의 평균 거리(X_L)의 적어도 한 쪽을 블록의 에지 길이의 7% 이상으로 한 공기 타이어.