KR100928550B1 - 트럭/버스용 타이어의 디커플링 홈 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중하중용 타이어인 트럭/버스용 타이어의 숄더부 리브의 편마모 방지와 숄더부의 적정한 접지력을 부여하는 트럭/버스용 타이어의 디커플링 홈 구조에 관한 것으로, 특히 숄더부 리브의 이상마모 억제기능과 트레드 측면의 뜯김방지 및 벨트 내구성능 향상에 기여하는 트럭/버스용 타이어의 디커플링 홈 구조에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명은 트레드(1)의 최외측 리브(1a)와 트레드 사이드 측면(2) 사이에 디커플링 홈(3)이 형성되어 이루어진 트럭/버스용 타이어의 디커플링 홈 구조에 있어서, 상기 트레드(1)의 최외측 리브(1a) 끝점(a)과 트레드 사이드 측면(2)의 시작점(b) 부위에는 절개되어 갈라진 오프셋(8, Off-set) 구조로서 최외측(1a)의 측면은 트레드 사이드 측면(2)와 평행하고 "

"형 홈(4)이 형성되되, 이 "

"형 홈(4)의 바깥으로 돌출된 희생리브(5)는 절개된 트레드 사이드 측면(2)의 시작점(b)과 가상 동일면 상에 위치하여 설계되는 구조로 이루어져 있다.

Description

트럭/버스용 타이어의 디커플링 홈 구조{Decoupling groove structure of TBR tire}

본 발명은 중하중용 타이어인 트럭/버스용 타이어의 숄더부 리브의 편마모 방지와 숄더부의 적정한 접지력을 부여하는 트럭/버스용 타이어의 디커플링 홈 구조에 관한 것으로, 특히 숄더부 리브의 이상마모 억제기능과 트레드 측면의 뜯김방지 및 벨트 내구성능 향상에 기여하는 트럭/버스용 타이어의 디커플링 홈 구조에 관한 것이다.

중하중용 타이어인 트럭/버스용 타이어는 승용차용 타이어에 비해 큰 하중력과 내마모성 및 강성을 갖추고 있으며, 이러한 중하중용 타이어의 트레드와 숄더부 사이에는 디커플링 홈이 형성되어 있으며, 이 디커플링 홈은 숄더부 리브의 편마모를 방지하기 위해 모서리부에 폭이 좁은 홈으로 형성되어 숄더부의 접지압을 적정하게 유지시키는 역할을 수행한다.

즉 종래 일반적인 디커플링 홈 구조는 도 2에 도시된 바와 같이 타이어의 이상마모인 편마모가 주로 트레드(101) 표면의 양쪽 최외측 리브(101a)에서 발생하는 경향이 높다. 이러한 이유는 마찰에너지가 최외측 리브(101a)에서 가장 높은 경향 과 관련성이 큰데, 타이어 케이스 형상조절을 통해서 이상마모 발생을 억제할 수 있으나, 차량의 얼라이먼트 내지는 도로조건 등 타이어 외적인 사용조건에 의해 타이어 케이스 형상 조절을 통한 이상마모 발생억제 한계를 넘어서는 경우가 발생될 수 있다.

이와 같은 과도한 조건하에서 내 이상마모 성능을 보다 강화하기 위해 디커플링 홈(104)을 적용하게 되는바, 이 디커플링 홈(104)은 희생리브(105)라고도 부르고 있으며, 이상마모 억제원리는 최외측 리브(101a)에 발생하는 마찰에너지를 의도적으로 희생리브(105)에 집중시키므로서 이 희생리브(105)의 마모는 가속시키고, 트레드(10의 최외측 리브(101a)의 마모는 억제하는 원리이다.

여기서 상기 희생리브(105)와 최외측 리브(101a) 사이에는 디커프링 홈(104)으로 분리되어 있어, 희생리브(105)의 이상마모가 트레드(101)의 최외측 리브(101a)로 확산되기 어렵고, 또한 주행중 발생되는 진동이나 변형이 사이드월을 통해 트레드(101)의 숄더부로 전달되는데, 이러한 변형이 전달되는 것을 최소화 한다.

종래 상기와 같은 트럭/버스용 타이어의 디커플링 홈 구조는 2가지 형태가 대표적으로 적용되고 있는바, 그 중 하나는 도 3(A)에 도시된 바와 같이 디커플링 홈(104)이 트레드(101)의 최외측 리브(101a)에서 수직으로 형성된 구조를 갖추고 있다.

이러한 디커프링 홈 구조는 전형적으로 희생리브(105)가 최외측 리브(101a)의 마찰에너지를 흡수하도록 설계되어 있으며, 희생리브(105)는 최외측 리브(101a) 보다 강성(Stiffness)이 작아 동일 운동 조건하에서 움직임이 많으며, 이로 인해 마찰에너지가 증가되고, 마모가 집중되기 때문에 이웃한 최외측 리브(101a)에 이상마모가 전이되는 현상을 막도록 되어 있다.

그리고 나머지 하나는 도 3(B)에 도시된 바와 같이 디커플링 홈(105)의 트레드(101) 표면이 아닌 사이드 측면(102)에 위치하는 구조로서 기능면에서 앞서 설명한 디커플링 홈과 유사하나, 이 디커플링 홈(105)이 사이드 측면(102)에 위치하며 희생리브가 존재하지 않지만 최외측 리브(101a)의 바깥쪽 에지(Edge)는 이 디커플링 홈(105)에 의해 지면과 접촉할 때 발생하는 접촉압(수직압력)이 불연속적으로 대폭 낮아지며, 이러한 현상은 해당부위의 마찰에너지를 낮추게 하여 최외측 리브의 마모를 지연시키도록 되어 있다.

이와 같이 2가지 종류의 종래 디커플링 홈 구조를 비교하여 볼 때, 가장 큰 차이는 디커플링 홈의 위치와 이상마모 억제기능이며, 다른 차이는 이 디커플링 홈에 돌이 끼는 스톤 드릴링(Stone drilling) 현상을 어떻게 극복하는 구조를 갖는 것이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 디커플링 홈의 장점들을 취하면서 이상마모 억제효과를 증대한 트럭/버스용 타이어의 디커플링 홈 구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 트레드의 최외측 리브와 트레드 사이드 측면 사이에 디커플링 홈이 형성되어 이루어진 트럭/버스용 타이어의 디커플링 홈 구조에 있어서, 상기 트레드의 최외측 리브 끝점과 트레드 사이드 측면의 시작점 부위에는 절개어 갈라진 가상의 오프셋(Off-set) 구조로서 최외각 리브의 측면은 트레드 사이드 측면과 평행하고 "

"형 홈이 형성되되, 이 "

"형 홈의 바깥으로 돌출된 희생리브는 트레드 사이드 측면의 시작점과 가상 동일면에 위치하여 설계한 구조를 갖도록 되어 있다.

상기와 같이 본 발명에 따른 트럭/버스용 타이어의 디커플링 홈 구조는 이상마모를 효과적으로 억제하면서 트레드 에지부의 뜯김현상을 방지하고, 더욱이 벨트 에지부 변형을 감소시키어 벨트 내구성도 향상시키는 효과를 갖는다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 디커플링 홈을 갖춘 트럭/버스용 타이어의 부분 횡단 면도이다.

본 발명은 트레드(1)의 최외측 리브(1a)와 트레드 사이드 측면(2) 사이에 디커플링 홈(3)이 형성되어 이루어진 트럭/버스용 타이어의 디커플링 홈 구조에 있어서, 상기 트레드(1)의 최외측 리브(1a) 끝점(a)과 트레드 사이드 측면(2)의 시작점(b) 부위에는 절개되어 갈라진 가상의 오프셋(Off-set) 구조로서 최외측 리브(1a)의 측면은 트레드 사이드 측면(2)과 평행하고 "

"형 홈(4)이 형성되되, 이 "

"형 홈(4)의 바깥으로 돌출된 희생리브(5)는 절개된 트레드 사이드 측면(2)의 시작점(b)과 가상 동일면 상에 위치하여 설계되는 구조를 갖는다.
한편, 상기 절개되어 갈라진 가상의 오프셋(8)은 트레드(1)의 최외측 리브(1a) 끝점(a)과 트레드 사이드 측면(2)이 시작되는 부위가 직접 맞닿은 것이 아니라 도1 에서의 점선처럼 최외측 리브(1a)의 끝점(a)이 d거리만큼 평행하게 가상 이동하고 트레드 사이드측면(2)을 가상 연결하였을때 가상적으로 만나는 가상부분이다.

여기서 상기 트레드(1)의 최외측 리브(1a)와 트레드 사이드 측면(2)의 절개되어 갈라진 가상의 오프셋(8)의 거리(d)는 3 ~ 10㎜ 이며, 이 "

"형 홈(4)의 깊이(h₂)는 트레드(1)에 형성된 주홈(6)의 깊이(h₁) 대비 30 ~ 70%이고, 폭(W₁,W₂)은 2 ~ 7㎜ 사이면서 각 내부 모서리는 라운드로 형성되어 있다.

그리고, 상기 "

"형 홈(4)의 최대 내측점(G)은 트레드(1)의 최외측 리브(1a)의 끝점(a)보다 내측에 위치하며, 상기 돌출된 희생리브(5)의 폭(W₃)은 절개된 오프셋의 거리(d)와 같게 유지되는 형상으로 되어 있는데, 상기 "

"형 홈(4)은 최외측 리브(1a)의 끝점(a)에서 하방으로 경사진 면의 하단부에 형성되어 트레드 사이드측면(2)까지 형성된 홈의 형상으로 단면 모양이 대략 "

"형으로 형성된 홈이다.

한편, 본 발명은 도면에 도시된 바와 같이, 트레드(1)의 이상마모 억제효과를 증가시키기 위해 트레드(1)의 최외측 리브(1a)의 끝점(a)과 트레드 사이드 측면(2)의 시작점(b) 사이를 오프셋 구조로 절개함에 따라 이 트레드(1)의 끝부위는 전체 케이스 사이드 폭 대비 내측으로 이동하고, 이로 인해 트레드(1)의 최외측 리 브(1a)의 접촉압은 트레드(1)의 폭방향 변화가 적어진다.

이러한 형상은 디커플링 홈의 효과적인 접촉압(수직 압력)을 불연속적으로 낮추는 기능과 함께 이상마모를 억제하는 역할을 강화한다.

그리고, 본 발명은 디커플링 홈 구조가 "

"형 홈(4)으로 형성되어 있어, 마모 중기 이후에는 디커플링 홈이 수직 디커플링 홈 형상으로 변경되어지기 때문에, 마모 중기 이후, 즉 사이드 디커플링 홈의 효과가 적어지는 시점 이후에는 수직 디커플링 홈의 효과가 나타나게 되어 마모 말기까지 디커플링 홈의 이상마모가 억제되는 효과를 유지하도록 되어 있다.

또한, 본 발명은 트레드(1)의 표면 끝점(a)과 트레드 사이드 측면(2)의 시작점(b) 사이에 가상의 오프셋(8)으로 절개된 상태에서 희생리브(5)가 외측으로 돌출된 상태를 유지하기 때문에 트레드(1)의 측면이 사이드부로부터 보호를 받아 뜯김 발생이 적으며, 수직 디커플링 홈 적용시 트레드(1) 에지에 형성하는 사이프(Sipe)를 적용하지 않아 이 트레드(1) 에지부에 발생할 수 있는 뜯김현상을 방지한다.

끝으로 본 발명은 "

"형 홈(4)을 갖는 디커플링 홈 구조에 의해 벨트 에지부(7)의 변형을 감소시키면서 발열성능을 향상시키기 때문에 벨트의 내구성 강화에도 도움을 줄 수 있다.

이어 본 발명과 종래 다양한 종류의 디커플링 홈을 가진 타이어의 이상마모와 뜯김현상을 도 4에 도시된 바와 같이 동일한 타이어인 297/75R22.5 규격에 대해 시험한 결과, 본 발명이 가장 우수한 효과를 나타내고 있음을 알 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 디커플링 홈을 갖춘 트럭/버스용 타이어의 부분 횡단면도,

도 2는 종래 통상적인 디커플링 홈을 가진 타이어의 부분 개략 사시도,

도 3(A)와 (B)는 종래 대표적인 디커플링 홈 구조를 나타낸 타이어의 부분 개략 단면도들,

도 4(C) ~ (F)는 종래 대표적인 디커플링 홈 구조를 갖춘 타이어들과 본 발명의 디커플링 홈 구조를 갖는 타이어의 이상마모와 뜯김현상 시험결과 분석도들이다.

-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-

1 : 트레드, 1a: 최외측 리브,

2 : 트레드 사이드 측면, 3 : 디커플링 홈(Decoupling groove),

4 : "

"형 홈, 5 : 희생리브,

7 : 벨트 에지(Belt edge)부. 8 : 가상의 오프셋(off-set)부

Claims (6)

1. 트레드(1)의 최외측 리브(1a)와 트레드 사이드 측면(2) 사이에 디커플링 홈(3)이 형성되어 이루어진 트럭/버스용 타이어의 디커플링 홈 구조에 있어서,

   상기 트레드(1)의 최외측 리브(1a) 끝점(a)과 트레드 사이드 측면(2)의 시작점(b) 부위에는 절개되어 갈라진 가상의 오프셋(8, Off-set) 구조로서 최외측 리브(1a)의 측면은 트레드 사이드 측면(2)과 평행하고 "

   

   "형 홈(4)이 형성되되, 이 "

   

   "형 홈(4)의 바깥으로 돌출된 희생리브(5)는 절개된 트레드 사이드 측면(2)의 시작점(b)과 가상 동일면 상에 위치하여 설계되어지는 것을 특징으로 하는 트럭/버스용 타이어의 디커플링 홈 구조.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,

   상기 "

   

   "형 홈(4)의 폭(W₁,W₂)은 2 ~ 7㎜로 이루어진 것을 특징으로 하는 트럭/버스용 타이어의 디커플링 홈 구조.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 "

   

   "형 홈(4)의 최대 내측점(G)은 트레드(1)의 최외측 리브(1a)의 끝점(a)보다 내측에 위치하는 것을 특징으로 하는 트럭/버스용 타이어의 디커플링 홈 구조.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 돌출된 희생리브(5)의 폭(W₃)은 절개되어 갈라진 가상의 오프셋(8)의 거리(d)와 같게 된 것을 특징으로 하는 트럭/버스용 디커플링 홈 구조.

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