KR100913597B1 - 스노우 타이어 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스노우 타이어에 관한 것으로서, 트레드부를 중심으로 타이어의 폭 방향 양측으로 사이드월부 및 비드부가 연장 형성되고, 트레드부에서 노면과 접하는 트레드 고무층에는 타이어의 원주 방향을 따라 형성되는 복수의 종그루브와, 종그루브와 교차하며 타이어의 폭 방향을 따라 형성되는 복수의 횡그루브에 의해 다수의 트레드 블록들이 구획되며, 트레드 블록들은 각각 일 방향으로 서로 나란하게 형성되는 복수의 사이프에 의해 서브 블록들이 구획되고, 사이프에 의해 구획되는 서브 블록들의 측벽면에는 하나 이상의 돌출부를 형성함으로써, 돌출부에 의한 서브 블록들 사이의 내부 마찰을 통해 사이프 형성에 의해 저하된 트레드 블록의 강성을 보강함으로써 눈길이나 빙판길 이외의 노면 상에서 주행시 조향 성능 및 제동 성능을 향상시킬 수 있도록 하는 효과를 갖는다.
스노우 타이어, 트레드 고무층, 트레드 블록, 서브 블록, 사이프, 돌출부

Description

스노우 타이어{SNOW TIRE}
본 발명은 스노우 타이어에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 일반 노면에서 주행시 조향 성능 및 제동 성능을 향상시키기 위한 스노우 타이어에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 스노우 타이어는 일반 타이어보다 겨울철에 눈길이나 빙판길을 주행시 제동 성능 및 조향 성능을 향상시킬 수 있도록 제작된 타이어를 말한다.
스노우 타이어는 노면과 접하는 트레드 블록에 다수의 사이프(sipe)가 형성된다. 이 사이프들은 비팅 에지(biting edge)를 형성하여 눈길이나 빙판길에서 마찰을 증가시켜 제동 성능 및 조향 성능을 향상시킬 수 있도록 한다.
그러나 다수의 사이프는 트레드 블록의 강성을 저하시켜 눈길이나 빙판길 이외의 일반 빗길이나 건조 노면에서는 여름용 타이어(summer tire)나 사계절용 타이어(all season tire)에 비해 제동 성능이나 조향 성능이 저하되는 단점을 갖는다.
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 사이프에 의해 구획되는 서브 블록들 사이의 내부 마찰에 의해 서브 블록들의 강성이 보강될 수 있도록 하여 스노우 트랙션(snow traction) 성능을 그대로 유지하면서 일반 노면에서 주행시 조향 성능 및 제동 성능을 향상시킬 수 있는 스노우 타이어를 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 스노우 타이어는 트레드부를 중심으로 타이어의 폭 방향 양측으로 사이드월부 및 비드부가 연장 형성되고, 트레드부에서 노면과 접하는 트레드 고무층에는 타이어의 원주 방향을 따라 형성되는 복수의 종그루브와, 종그루브와 교차하며 타이어의 폭 방향을 따라 형성되는 복수의 횡그루브에 의해 다수의 트레드 블록들이 구획되며, 트레드 블록들은 각각 일 방향으로 서로 나란하게 형성되는 복수의 사이프에 의해 서브 블록들이 구획되고, 사이프에 의해 구획되는 서브 블록들의 측벽면에는 각각 하나 이상의 돌출부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
돌출부는 각 사이프를 사이에 두고 마주하는 서브 블록들의 측벽면에서 서로 대응되게 요철을 이루도록 형성될 수 있다.
돌출부는 서브 블록의 측벽면 상에서 폭 방향을 따라 띠 형상으로 이루어질 수 있다.
그리고 돌출부는 서브 블록의 측벽면으로부터 경사면을 이루며 돌출 형성될 수 있다.
경사면은 서브 블록의 측벽면과 0° 내지 90°범위의 경사각을 이루며 돌출 형성되는 것이 바람직하다.
돌출부는 적어도 일부가 서브 블록의 높이 방향으로 교번하며 굴곡지게 형성될 수 있다.
돌출부는 제1 진폭 및 제1 주기를 가지며 굴곡 형성되고, 제1 진폭 및 제1 주기는 0.05cm 내지 20cm 범위 이내인 것이 바람직하다.
돌출부는 서브 블록의 표면과 0° 내지 90°범위의 각을 이루며 굴곡지게 형성되는 것이 보다 바람직하다.
사이프는 트레드 블록의 일 방향을 따라 적어도 일부가 교번하며 굴곡지게 형성될 수 있다.
여기서, 사이프는 제2 진폭 및 제2 주기로 교번하며 굴곡지게 형성되고, 제2 진폭은 0.05cm 내지 5cm 범위 이내이며, 제2 주기는 0.2cm 내지 20cm 범위 이내인 것이 바람직하다.
또한, 사이프는 곡률 반경을 가지며 라운드지게 굴곡 형성되고, 곡률 반경은 0.01cm 내지 10cm 범위 이내인 것이 바람직하다.
상기한 본 발명의 스노우 타이어는 사이프에 의해 구획되는 서브 블록들의 측벽면에 하나 이상의 돌출부를 형성하여, 사이프에 의해 약해진 트레드 블록의 강 성을 보강함으로써 눈길이나 빙판길 이외의 일반 노면 상태에서의 조향 성능 및 제동 성능을 향상시킬 수 있도록 하는 효과를 갖는다.
본 발명의 스노우 타이어는 돌출부가 각 사이프를 사이에 두고 마주하는 서브 블록들의 측벽면에서 서로 대응되게 요철을 이루도록 형성하고, 서브 블록들의 변형 발생시 인접하는 서브 블록에 형성되는 돌출부들 사이의 내부 마찰력에 의해 강성을 보강하여 조향 성능 및 제동 성능을 향상시킬 수 있도록 하는 효과를 갖는다.
본 발명의 스노우 타이어는 돌출부가 서브 블록의 측벽면으로부터 경사면을 이루며 돌출되게 형성함으로써, 스노우 타이어를 가류기 내에서 가류시킨 후 인출하는 과정에서 저항이 커져 고무 뜯김 형상이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.
본 발명의 스노우 타이어는 트레드 블록의 일 방향을 따라 적어도 일부가 교번하며 굴곡지게 형성하고, 서브 블록의 측벽면에 형성된 돌출부를 높이 방향으로 굴곡지게 형성되도록 서브 블록들을 구획하는 사이프를 3차원 입체 형상을 갖도록 형성함으로써, 사이프들에 의해 저하된 트레드 블록의 강성을 보강하여 눈길이나 빙판길 이외의 일반 노면 상태에서의 조향 성능 및 제동 성능을 향상시키는 효과를 갖는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한 다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스노우 타이어의 측면도이다.
도 1을 참조하여 설명하면, 본 실시예의 스노우 타이어(1)는 주행시 노면과 접하는 트레드 고무층(5)에 일정 형상의 트레드 패턴이 형성된다.
트레드 패턴은 타이어의 원주 방향을 따라 형성되는 종그루브(10)와, 종그루브(10)와 교차하며 타이어의 폭 방향을 따라 형성되는 횡그루브(20)와, 종그루브(10) 및 횡그루브(20)에 의해 구획되는 트레드 블록들(30)로 이루어진다.
본 실시예에서 종그루브(10)는 타이어의 폭 방향 중심부에 원주 방향을 따라 형성되는 제1 종그루브(11) 및 제2 종그루브(12)와, 제1 종그루브(11)의 바깥쪽으로 형성되는 제3 종그루브(13)와, 제2 종그루브(12)의 바깥쪽으로 형성되는 제4 종그루브(14)를 포함하며, 제3 종그루브(13) 및 제4 종그르부(14)는 각각 횡그루브(20)에 의해 구획된 블록들을 재구획하도록 타이어의 원주 방향을 따라 불연속적으로 경사지며 형성된다.
횡그루브(20)는 타이어의 수직 중심선을 기준으로 좌측과 우측에서 좌측 횡그루부(21)와 우측 횡그루브(22)가 형성되고, 좌측 횡그루부(21)와 우측 횡그루브(22)는 타이어의 원주 방향을 따라 서로 교번하며 타이어의 폭 방향으로 경사지게 원호를 이루며 형성된다.
그리고 상기한 종그루브들(10)과 횡그루부들(20)에 의해 구획된 트레드 블록들(30)에는 각각 일 방향으로 서로 나란하게 복수 개의 사이프들(35)이 형성된다.
도 2는 도 1의 Ⅱ부분을 확대하여 도시한 트레드 블록의 평면도이고, 도 3은 도 2의 사이프 형상을 확대하여 도시한 평면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하여 설명하면, 사이프(35)는 트레드 블록(30) 평면상에서 일 방향으로 따라 적어도 일부가 설정된 진폭(a)과 주기(b)를 가지고 교번하며 굴곡지게 형성된다.
이처럼 사이프(35)를 트레드 블록(30)의 표면상에서 굴곡지게 형성함으로써 트레드 블록 상에서 비팅 에지(biting edge)을 증가시켜 노면과의 마찰을 증가시키기 위한 충분한 사이프(35)의 길이를 얻을 수 있도록 한다.
본 실시예에서 사이프(35)의 굴곡부는 진폭(a)이 0.05cm 내지 5cm 범위 이내이고, 주기(b)는 0.2cm 내지 20cm 범위 이내이며, 경사각(c)은 0°내지 90°범위 이내이고, 곡률 반경(d)은 0.01cm 내지 10cm 범위 이내에서 형성되는 것이 바람직하다.
여기서, 사이프(35)의 진폭(a)이 0.05cm미만이면 사이프(35)의 형성 길이가 너무 짧아 빙판길에서 충분한 마찰을 얻지 못하게 되며, 5cm 초과이면 사이프(35)의 형성 길이가 너무 길어져 트레드 블록(30)의 강성을 저하시키게 되는 단점을 가지게 된다.
마찬가지로, 사이프(35)의 주기(b)가 0.2cm 미만이면 눈길이나 빙판길에서 충분한 마찰을 얻지 못하게 되며, 20cm 초과이면 사이프(35)의 형성 길이가 너무 길어져 트레드 블록의 강성을 저하시키게 되는 단점을 가지게 된다.
그리고 사이프(35)의 곡률 반경(d)이 사이프(35)의 굴곡부 진폭(a) 및 주 기(b)에 따라 0.01cm 내지 10cm 범위 이내로 적절하게 결정되는 것이 바람직하다.
도 4는 도 2의 트레드 블록의 부분 절개 사시도이다.
도 4를 참조하여 설명하면, 트레드 블록(30)은 상기한 사이프들(35)에 의해 다수의 서브 블록들(31)로 구획된다.
그리고 사이프(35)에 의해 구획된 서브 블록들(31)의 측벽면(32)에는 각각 하나 이상의 돌출부(33)가 형성된다.
돌출부(33)는 각 사이프(35)를 사이에 두고 마주하는 서브 블록들(31)의 측벽면(32)에서 서로 대응되게 요철을 이루도록 폭 방향을 따라 띠 형상으로 이루어진다.
따라서, 스노우 타이어(1)가 일반 노면 상에서 주행시 사이프(35)에 의해 구획된 각각의 서브 블록들(31)은 상기 서브 블록들(31)의 변형 발생시 돌출부들(33)이 서로 짜 맞춰지며 내부 마찰에 발생하여 서로의 강성을 보강한다.
이처럼, 스노우 타이어(1)의 서브 블록(31) 강성이 돌출부들(33)의 마찰에 의해 보강됨에 따라 눈길 또는 빙판길 이외의 일반노면 즉, 빗길이나 건조 노면 상에서 주행시 조향 성능 및 제동 성능을 향상시킬 수 있게 된다.
도 5는 도 4의 서브 블록의 측벽면을 도시한 측면도이다.
도 5를 참조하여 설명하면, 돌출부(33)는 적어도 일부가 서브 블록(31)의 폭방향을 따라 띠 형상을 이루며 연속됨과 아울러 높이 방향으로 교번하며 굴곡지게 형성될 수 있다.
돌출부(33)는 기설정된 진폭(A) 및 주기(B)를 가지며 상하 방향으로 굴곡 형성되고, 돌출부(33)의 진폭(A) 및 주기(B)는 각각 0.05cm 내지 20cm 범위 이내인 것이 바람직하다.
또한, 돌출부(33)는 서브 블록(31)의 상측 표면과 0° 내지 90°범위 이내의 각을 이루며 굴곡지게 형성되는 것이 보다 바람직하다.
이처럼, 돌출부(33)를 서브 블록(31)의 표면과 각을 이루며 굴곡지게 형성함으로써 돌출부(33)의 띠 상 길이를 증가시켜 사이프(35)를 사이에 두고 서로 마주하는 두 서브 블록들(31) 사이의 마찰을 증가시킬 수 있도록 한다.
도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ 선을 따라 잘라서 본 측단면도이다.
도 6을 참조하여 설명하면, 돌출부(33)는 서브 블록(31)의 측벽면(32)으로부터 경사면(34)을 이루며 돌출 형성될 수 있다.
이처럼, 돌출부(33)가 서브 블록(31)의 측벽면(32)으로부터 경사각(D)을 이루며 돌출 형성됨에 따라 스노우 타이어가 가류 공정이 완료된 후 사이프 금형(100; 도 7 참조)으로부터 인출하는 과정에서 저항이 심하여 인출시 고무 뜯김이 발생하는 것을 방지하도록 한다.
이때, 경사면(34)은 서브 블록(31)의 측벽면(32)과 0° 내지 90°범위의 경사각(D)을 이루며 돌출 형성되는 것이 바람직하다.
즉, 경사각(D)이 90° 초과인 경우 사이프 금형(100)의 인출 저항으로 인해 고무 뜯김이 발생할 우려가 있고, 경사각(D)가 0° 미만인 경우 서브 블록들(31) 사이의 내부 마찰이 작아져 서로의 강성을 보강하는 효과가 감소하게 된다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 스노우 타이어에 적용된 사이프 금형을 도시한 사시도이다.
도 7을 참조하여 설명하면, 본 실시예의 스노우 타이어(1)에 적용된 사이프(35)는 가류 공정시 삽입되는 사이프 금형(100)과 동일한 3차원 형상의 중공 공간으로 이루어지게 된다.
따라서, 3차원 형상의 사이프(35)를 사이에 두고 구획되는 두 서브 블록들(31)의 측벽면(32)에 돌출부(33)를 형성함으로써, 스노우 타이어(1)가 눈길 또는 빙판길에서의 스노우 트랙션 성능을 그대로 유지하면서도 빗길 및 건조 노면 주행시 돌출부(33)에 의해 서브 블록들(31) 사이의 내부 마찰을 증가시켜 조향 성능 및 제동 거리를 개선시킬 수 있게 된다.
이하, 표 1은 종래 2차원 사이프 형상을 적용하여 서브 블록들의 측면이 평면을 이루는 일반 스노우 타이어를 기준으로 본 발명의 일실시예에 따른 3차원 사이프 형상을 적용하여 서브 블록들의 측면에 상기한 돌출부가 형성된 스노우 타이어(1)의 제동 및 조향 성능을 비교 실험한 결과를 퍼센트(%) 비율로 나타낸 것이다.
Figure 112008081620076-pat00009
표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 스노우 타이어(1)는 눈길 조향성은 종래 스노우 타이와 서로 동일하나 눈길 제동성, 빙판길 제동성, 빗길 제동성, 빗길 조향성, 및 건조 노면 제동성 면에서 각각 성능이 향상됨을 알 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스노우 타이어의 측면도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ부분을 확대하여 도시한 트레드 블록의 평면도이다.
도 3은 도 2의 사이프 형상을 확대하여 도시한 평면도이다.
도 4는 도 2의 트레드 블록의 부분 절개 사시도이다.
도 5는 도 4의 서브 블록의 측벽면을 도시한 측면도이다.
도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ 선을 따라 잘라서 본 측단면도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 스노우 타이어에 적용된 사이프 금형을 도시한 사시도이다.
<주요 도면 부호의 설명>
1: 스노우 타이어 10: 종그루브
20: 횡그루브 30: 트레드 블록
31: 서브 블록 32: 측벽면
33: 돌출부 34: 경사면
35: 사이프
A: 제1 진폭(돌출부 굴곡 진폭) B: 제1 주기(돌출부 굴곡 주기)
C: 돌출부 굴곡 경사각 D: 경사면 경사각
a: 제2 진폭(사이프의 굴곡 진폭) b: 제2 주기(사이프의 굴곡 주기)
c: 사이프 경사각(사이프의 경사각) d: 사이프 곡률 반경

Claims (11)

  1. 트레드부를 중심으로 타이어의 폭 방향 양측으로 사이드월부 및 비드부가 연장 형성되고,
    트레드부에서 노면과 접하는 트레드 고무층에는 타이어의 원주 방향을 따라 형성되는 복수의 종그루브와, 상기 종그루브와 교차하며 타이어의 폭 방향을 따라 형성되는 복수의 횡그루브에 의해 다수의 트레드 블록들이 구획되며,
    상기 트레드 블록들은 각각 일 방향으로 서로 나란하게 형성되는 복수의 사이프에 의해 서브 블록들이 구획되고,
    상기 사이프를 사이에 두고 서로 마주하는 상기 서브 블록들의 측벽면에서 서로 대응되게 요철을 이루도록 돌출부가 형성되며,
    상기 돌출부는,
    상기 서브 블록의 측벽면으로부터 경사각을 가지고 경사면을 이루며 사다리꼴 단면 형상을 갖도록 돌출 형성되고,
    상기 서브 블록의 측벽면 상에서 0.05cm 내지 20cm 범위 이내의 제1 진폭 및 제1 주기를 가지고 상기 서브 블록의 폭방향으로 "V"자 형상으로 절곡된 띠 형상을 이루지는 스노우 타이어.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에서,
    상기 경사면은,
    상기 서브 블록의 측벽면과 0° 내지 90°범위의 상기 경사각을 이루며 돌출 형성되는 스노우 타이어.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제5항에서,
    상기 돌출부(31)는,
    상기 서브 블록의 상측 표면과 0° 내지 90°범위 이내의 경사각(C)을 이루며 굴곡지게 형성되는 스노우 타이어.
  9. 제8항에서,
    상기 사이프는,
    상기 트레드 블록의 표면 상에서 일 방향을 따라 제2 진폭 및 제2 주기로 교번하며 굴곡지게 형성되고,
    상기 제2 진폭은 0.05cm 내지 5cm 범위 이내이며, 상기 제2 주기는 0.2cm 내지 20cm 범위 이내로 형성되는 스노우 타이어.
  10. 삭제
  11. 제9항에서,
    상기 사이프는,
    상기 곡률 반경을 가지며 라운드지게 굴곡 형성되고,
    상기 곡률 반경은 0.01cm 내지 10cm 범위 이내로 형성되는 스노우 타이어.
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