KR100985007B1 - 공기 타이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 양호한 배수 성능을 확보하면서 소음 성능과 조종 안정 성능을 향상하도록 한 공기 타이어를 제공하는 것이고, 트레드 중심 영역의 중앙에 둘레 방향의 스트레이트 주홈(1)을 배치하고, 상기 스트레이트 주홈(1)의 양측에 각각 복수의 활형 홈(3a)이 둘레 방향으로 연속적으로 반복하도록 형성된 활형 만곡 주홈(3)을 배열하고, 또한 양 트레드 숄더 영역에 각각 스트레이트 주홈(1) 및 활형상 만곡 주홈(3)의 어느 것보다도 좁은 둘레 방향의 보조홈(4)을 배치한 공기 타이어이다.

트레드, 주홈, 만곡 주홈, 숄더 영역, 공기 타이어.

Description

공기 타이어{Pneumatic tire}

본 발명은 공기 타이어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배수 성능을 확보하면서 소음 성능과 조종 안정 성능을 향상시키도록 한 공기 타이어에 관한 것이다.

트레드(tread)면에 복수의 스트레이트 주홈을 둘레방향으로 설치한 트레드 패턴을 갖는 공기 타이어는 예를 들면, 일본 공개특허공보 평07-164829호 등에 의해 공지되어 있다.

그러나, 이러한 트레드 패턴을 갖는 공기 타이어는 배수 성능이 우수하기는 하지만, 그 반면에, 기주공명(氣柱共鳴) 소음이 큰 결점이 있었다.

이러한 둘레방향에 설치된 스트레이트 주홈이 초래하는 기주공명 소음과 같은 결점을, 상기 스트레이트 주홈이 가져오는 우수한 배수 성능과 같은 이점을 가능한 한 유지시키면서, 개선하기 위해서, 주홈을 V자 형상으로 배치하도록 한 트레드 패턴이 다수 제안되었다.

그러나, 주홈을 V자 형상으로 배치한 것은 홈폭에 비해서는 직진 시의 배수 성능이 반드시 충분하다고는 할 수 없으며, 이 때문에, 홈폭을 확대시킴으로써 배 수 성능을 확보하려고 하면, 이번에는 가로 방향의 접지 길이가 저감하여 코너링 포커스가 저하하여, 조종 안정 성능이 저하된다.

따라서, 상기한 바와 같이 주홈을 V자 형상으로 형성하더라도, 반드시 상기일본 공개특허공보 평07-l64829호에 기재되는 바와 같은 둘레 방향 스트레이트 주홈을 기조로 하는 공기 타이어의 성능 레벨을 넘는다고는 할 수 없었다.

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하여, 양호한 배수 성능을 확보하면서, 소음 성능과 조종 안정 성능을 향상시키도록 한 신규의 공기 타이어를 제공하는 것에 있다.

상술한 목적을 달성하는 본 발명의 공기 타이어는 트레드 전개폭의 50% 폭의 트레드 중심 영역의 중앙에 둘레방향으로 연장하는 스트레이트 주홈을 1개 배치하는 동시에, 상기 스트레이트 주홈의 양측에 각각 양 측벽이 활형상으로 만곡하는 복수의 활형상 홈이 둘레방향으로 연속적으로 반복하는 동시에, 둘레방향에 시스루(see-through)로 형성된 활형상 만곡 주홈을 1개씩 배열하고, 또한 상기 트레드 중심 영역의 양측에 각각 트레드 전개폭의 25% 폭을 갖는 트레드 숄더 영역에 각각 상기 스트레이트 주홈 및 활형상 만곡 주홈의 어느 것보다도 홈폭이 좁은 둘레방향의 보조홈을 배치한 것을 특징으로 하는 것이다.

이와 같이 트레드 중심 영역에, 스트레이트 주홈과 좌우 한 쌍의 활형상 만곡 주홈을 배치함으로써, 이들 3개의 주홈에 의해 효율적인 배수를 할 수 있다. 더구나, 3개의 주홈 중의 2개는 활형상 만곡 주홈으로 되어 있고, 복수의 활형상 홈이 둘레방향으로 연속적으로 반복하도록 형성된 것이므로, 기주공명이 발생하기 어렵고, 1kHz 부근의 기주공명 소음을 대폭 저감시킬 수 있다.

게다가, 활형상 만곡 주홈은 스트레이트 주홈과 비교하여 에지량이 많기 때문에, 저마찰계수의 노면에서의 웨트 스키드(wet-skid)성을 향상시킬 수 있다.

또한, 3개의 둘레 방향 주홈을, 코너링 시에 큰 부하가 걸리는 트레드 숄더 영역으로부터 분리하여 트레드 중심 영역에 배치함으로써 주홈벽(리브에지/블록에지)의 접지압 상승이나 전단(剪斷) 응력 변화를 억제하여 접지성을 향상시킬 수 있다. 그 결과, 코너링 포커스가 증대하여, 조종 안정 성능이 향상한다.

또한, 코너링 시에 큰 부하가 걸리는 트레드 숄더 영역에는 보조홈을 설치하였기 때문에, 방열성이 향상되어, 서킷(circuit) 등에서 연속 주행할 때의 열 늘어짐(sagging)를 완화시킬 수 있다. 더구나, 보조홈은 3개의 둘레 방향 주홈의 어떠한 것보다도 홈폭을 좁게 하였기 때문에, 이 트레드 숄더 영역의 블록 강성이 커지고, 이 점으로부터도 조종 안정 성능을 향상시킬 수 있다. 여기에서, 상술한 「열늘어짐」은 주행에 의한 발열로 고무가 연화하여, 주행 성능이 저하되는 현상을 말한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 양호한 배수 성능을 확보하면서 소음 성능과 조종 안정 성능을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 공기 타이어의 실시형태로 이루어지는 트레드면의 주요부를 도시하는 전개도이다.

도 2는 비교예 1의 공기 타이어의 트레드면의 주요부를 도시하는 전개도이다.

도 3은 비교예 2의 공기 타이어의 트레드면의 주요부를 도시하는 전개도이다.

도 4는 비교예 3의 공기 타이어의 트레드면의 주요부를 도시하는 전개도이다.

이하, 도 1에 도시하는 본 발명의 실시형태를 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 공기 타이어의 트레드면의 주요부를 예시한다. 타이어는 회전 방향이 지정되어 있고, 화살표 R 방향으로 회전한다. 또한, 폭 Tc의 중앙 영역을 트레드 중심 영역으로서, 트레드 전개폭 TW의 50%의 폭을 갖고, 또한, 폭 Ts의 양측부 영역을 각각 트레드 숄더 영역으로서, 각각 트레드 전개폭 TW의 25%의 폭을 갖고 있다.

폭 Tc 트레드 중심 영역에는 폭 방향 중앙에 둘레방향으로 직선형상으로 연장되는 스트레이트 주홈(1)이 설치되고, 이 스트레이트 주홈(1)의 좌우 양측에 각각 리브(2,2)를 개재하여 타이어 둘레 방향으로 연장되는 활형상 만곡 주홈(3,3)이 설치되어 있다. 활형상 만곡 주홈(3)은 복수개의 활형상 홈(3a)이 둘레방향으로 반복하여 연속하도록 형성되어 있다. 활형상 홈(3a)의 볼록부의 방향은 도 1에서는 중심측(안쪽)이지만, 반대의 외측 방향으로 되어 있어도 좋다.

본 발명에 있어서, 둘레방향으로 반복하여 연속적으로 존재하는 복수개의 활형상 홈(3a)의 수는 20 내지 32개의 범위 내로 하는 것이 좋고, 보다 바람직하게는 23 내지 29개이다. 「활형상 만곡」의 형상은 그다지 엄격하지 않으며, 본 발명의 취지와 맞추어 생각하고, 전체적으로 실질적인 활형상 만곡 형상이라고 말할 수 있는 것이라면 좋다.

단, 상기 활형상 만곡 주홈(3)은 타이어 둘레 방향으로 시스루(see-through)로 되어 있는 것이 바람직하다. 시스루란 활형상 만곡 주홈(3)을 타이어 둘레 방향으로 보았을 때, 좌우의 홈에 시계를 가리지 않고서 투시 가능하게 되어 있는 것을 말한다. 이와 같이 활형상 만곡 주홈(3)을 시스루 구조로 하면, 배수 저항이 저감하여, 양호한 배수 성능을 확보하는 데에 유리하게 할 수 있다.

폭 Ts의 트레드 숄더 영역에는 각각 타이어 둘레 방향로 직선형상으로 연장되는 보조홈(4,4)이 설치되어 있다. 보조홈(4)의 홈 폭은 스트레이트 주홈(1)이나 활형상 만곡 주홈(3)의 홈폭보다도 좁게 형성되어 있다. 또한, 좌우의 보조홈(4,4)에는 복수의 경사홈(5a, 5b)이 비스듬하게 가로 지르도록 설치되어 있고, 또한 경사홈(5a, 5b)은 타이어 둘레 방향으로 교대로 소정 간격으로 배치되어 있다.

경사홈(5a, 5b)은 트레드 중심 영역으로부터 트레드 숄더를 향하여 반타이어 회전 방향으로 서서히 경사지고 있다. 또한, 한쪽의 경사홈(5a)은 활형상 만곡 주홈(3)과 보조홈(4)의 중간점에서 숄더단으로 빠지는 것에 대하여, 다른쪽의 경사홈(5b)은 활형상 만곡 주홈(3)을 시점으로서 트레드 숄더 영역의 도중까지 연장되어 있다. 이들 경사홈(5a, 5b)은 트레드 중심 영역에 침입한 물을 트레드 숄드 영역을 지나서 타이어측부로 배출하는 작용을 하여, 배수 성능을 향상시킨다.

본 발명의 공기 타이어는 상기한 바와 같이 트레드 중심 영역에 스트레이트 주홈(1)과 좌우의 한 쌍의 활형상 만곡 주홈(3, 3)을 설치하고 있기 때문에, 배수를 효율적으로 할 수 있다. 또한, 3개의 주홈들 중 2개는 활형상 만곡 주홈(3, 3)이고, 이 활형상 만곡 주홈(3)은 복수의 활형상 홈(3a)이 반복하도록 연결되어 형성되어 있기 때문에, 기주공명의 발생을 억제할 수 있고, 특히 1kHz 부근의 기주공명 소음을 대폭 저감시킨다. 또한, 활형상 만곡 주홈(3)은 스트레이트 주홈(1)에 비교하여 에지량이 많기 때문에, 저마찰계수의 노면에서의 웨트 스키드성을 향상한다.

또한, 3개의 둘레방향 주홈(1, 3, 3)은 코너링 시에 큰 부하가 걸리는 트레드 숄더 영역에는 설치되지 않고, 트레드 중심링 영역에 설치되어 있기 때문에, 트레드 중심 영역에 형성된 리브에지나 블록에지의 접지압 상승이나 전단 응력 변화를 억제하고, 그것에 의해서 트레드의 접지성을 향상시키고, 코너링 포커스를 향상시켜 조종 안정 성능을 향상시킨다.

또한, 트레드 숄더 영역에 설치한 보조홈(4)은 트레드 숄더 영역의 방열성을 촉진하기 위해서, 예를 들면 서킷에서의 연속 주행 등에 있어서 열 수축을 완화시킨다. 더구나, 보조홈(4)의 홈폭은 둘레방향 주홈(1, 3, 3)보다도 좁기 때문에, 트레드 숄더 영역에 형성된 블록의 강성을 상승하여, 코너링 포커스를 크게 하기 때문에, 이 점으로부터도 조종 안정성을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 있어서, 스트레이트 주홈과 활형상 만곡 주홈의 홈폭은 서로 동일 하거나, 달라도 좋다. 그 홈폭으로서는 각각 5 내지 15mm의 범위로 하는 것이 바람직하다. 또한, 보조홈의 홈폭은 스트레이트 주홈이나 활형상 만곡 주홈의 홈폭보다도 작고, 바람직하게는 스트레이트 주홈이나 활형상 만곡 주홈의 홈폭의 50% 이내로 하고, 또한 1 내지 5mm의 범위로 하는 것이 바람직하다. 또한, 경사홈의 홈폭은 1 내지 7mm의 범위로 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 홈폭의 크기를 선택함으로써, 상술한 본 발명의 작용 효과를 한층 더 향상시킬 수 있다.

실시예

타이어 사이즈를 235/45R17로 동일하게 하고, 트레드 패턴을 도 1 내지 도 4와 같이 다르게 하고, 주홈, 보조홈의 홈폭 치수(W1, W2, W3)를 각각 표 1에 기재하는 바와 같이 다르게 한(단, 홈폭의 총합은 모두 동일함) 실시예 및 비교예 1 내지 비교예 3의 4종류의 공기 레이디얼 타이어를 제작하였다.

또, 도 2의 트레드 패턴은 기본 구성을 일본 공개특허공보 평07-164829호에 기재된 타이어에 근사시킨 것이다.

이들 4종류의 타이어를, 각각 배기량 2000cc의 터보 챠저를 부착한 엔진을 탑재한 국산차의 후륜/전륜에, 공기압(후륜/전륜) 220/190kPa로 장착하여, 하기의 측정 방법에 의해 배수 성능, 소음 성능 및 조종 안정 성능을 측정하였다. 그 결과를 표 1에 제시하였다.

〔배수 성능〕

수심 약 1Omm의 웨트 노면을 직진 주행하여, 하이드로플래닝(hydroplaning) 을 발생하였을 때의 속도를 측정하였다. 평가는 비교예 1의 타이어의 측정치를 100으로 하는 지수로 나타내었다. 지수치가 클수록 배수 성능이 우수한 것을 의미한다.

〔소음 성능〕

ISO 스탠더드 WD 13325-EU에 준하여 통과 소음을 측정하였다. 평가는 측정치의 역수로 하고, 비교예 1의 타이어의 측정치의 역수를 100으로 하는 지수로 나타내었다. 지수치가 클수록 소음 성능이 우수한 것을 의미한다.

〔조종 안정 성능〕

테스트 드라이버 5명에 의한 서킷에 있어서의 실차관능 시험을 하여, 5명의 평가점수의 평균치로 평가하여, 비교예 1의 타이어의 평가치를 100으로 하는 지수로 나타내었다. 지수치가 클수록, 조종 안정 성능이 우수한 것을 의미한다.

	트레드 숄더	홈폭(mm)			배수성능 (지수)	소음성능 (지수)	조작성능 (지수)
		W1	W2	W3
실시예	도 1	12	10	3	100	107	108
비교예 1	도 2	4	10	7	100	100	100
비교예 2	도 3	14	12	-	102	99	105
비교예 3	도 4	12	10	3	102	101	109

본 발명은 타이어 제조 산업, 나아가서는 자동차 산업에 있어서 이용할 수 있는 것이다.

Claims (7)

1. 트레드 전개폭의 50% 폭의 트레드 중심 영역의 중앙에 둘레방향으로 연장하는 스트레이트 주홈을 1개 배치하는 동시에, 상기 스트레이트 주홈의 양측에 각각 양 측벽이 활형상으로 만곡하는 복수의 활형상 홈이 둘레방향으로 연속적으로 반복하는 동시에, 둘레방향에 시스루(see-through)로 형성된 활형상 만곡 주홈을 1개씩 배열하고, 또한 상기 트레드 중심 영역의 양측에 각각 트레드 전개폭의 25% 폭을 갖는 트레드 숄더 영역에 각각 상기 스트레이트 주홈 및 활형상 만곡 주홈의 어느 것보다도 홈폭이 좁은 둘레방향의 보조홈을 배치한 공기 타이어.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 상기 보조홈을 비스듬하게 가로 지르도록 복수의 경사홈을 둘레방향으로 소정 간격으로 배치한 공기 타이어.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 경사홈의 내측 말단을 상기 활형상 만곡 주홈에 연결한 공기 타이어.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 스트레이트 주홈 및 상기 활형상 만곡 주홈의 홈폭이 각각 5 내지 15mm인 공기 타이어.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 보조홈의 홈폭이 1 내지 5mm인 공기 타이어.
7. 제 3 항에 있어서, 상기 경사홈의 홈폭이 1 내지 7mm 인 공기 타이어.

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