KR101085345B1

KR101085345B1 - 타이어

Info

Publication number: KR101085345B1
Application number: KR1020107007741A
Authority: KR
Inventors: 마꼬또 고시오; 고이찌 나까무라
Original assignee: 가부시키가이샤 브리지스톤
Priority date: 2007-10-10
Filing date: 2008-10-08
Publication date: 2011-11-23
Also published as: KR20100056554A; WO2009048078A1; CN101821118A; JPWO2009048078A1; CN101821118B; JP5276008B2

Abstract

습윤 성능, 발열 내구성을 손상시키지 않고 2nd 리브 펀치 편마모를 경감시킬 수 있는 중하중용 공기 레이디얼 타이어를 제안하는 것이며, 트레드부에 타이어의 둘레를 따라 연장되는 4개의 주 홈(1)을 형성하고, 이 주 홈(1)에 의해 트레드부에 5열의 랜드부열(2a 내지 2e)을 형성한 리브 타입 트레드 패턴의 공기 레이디얼 타이어의, 상기 랜드부열(2a 내지 2e) 중, 타이어의 폭 방향 최외측 단부로부터 2열째의 랜드부(2b, 2d)에, 그것의 폭 방향으로 연장되고, 또한 숄더측의 단부에서 홈 바닥을 랜드부의 표면을 향해 융기시킨 상승 저부(5a', 5c')를 갖는 러그 홈(5a, 5c)을 형성하고, 상기 랜드부(2b, 2d)의 숄더측 가장자리부에 당해 랜드부의 숄더측 1/3의 영역에 있어서의 폭 방향 강성을 타이어의 둘레를 따라 균등하게 하는 배치 간격의 사이프(6)를 형성한다.

Description

타이어{TIRE}

본 발명은 트럭ㆍ버스 등의 차량에 장착하기에 적합한 공기 레이디얼 타이어에 관한 것이며, 특히 상기 타이어에 있어서 종래 발생을 피할 수 없었던 편마모(2nd 리브 펀치 마모)를 효과적으로 경감시키고자 하는 것이다.

트럭이나 버스 등의 중하중 차량에 장착되는 공기 레이디얼 타이어로서는, 블록 패턴을 갖는 공기 타이어에 비교하여 구동성은 떨어지지만, 직진 안정성이나 마모에 대한 성능이 양호하다는 점에서, 종래는 타이어의 둘레로 연장되는 홈을, 트레드의 폭 방향으로 간격을 두고 복수개 배치하여 그들 상호간 등에 랜드부를 구획 형성한 리브 타입의 트레드 패턴을 갖는 공기 타이어가 많이 사용되고 있다.

그런데, 이러한 종류의 공기 타이어는, 타이어의 폭 방향 최외측 단부로부터 두 번째의 랜드부가 다른 랜드부에 비교하여 조기에 마모되어 버리는, 소위 2nd 리브 펀치 편마모를 피할 수 없고, 이러한 편마모를 경감시키는 것이 요망되고 있었다.

이러한 점에 관해서는, 숄더 리브 중 하나의 내측에 위치하는 리브의 숄더측 가장자리부에 타이어의 둘레를 따라 연속되는 미세한 홈을 형성하고, 이 미세한 홈에 의해 구분된 리브 본체와 동일 높이를 갖는 미세한 리브를 형성하는 기술이 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).

일본 특허 공개 평5-246213호 공보

그러나, 상기 종래의 기술은, 미세한 리브를 선택적으로 마모시킴으로써 초기 마모시의 편마모를 억제하는 것이며, 타이어의 마모 말기에 이르기까지 타이어 폭 방향의 전역에 균일한 마모를 유도하는 것은 곤란하였다.

또한, 2nd 리브 펀치 편마모를 경감시키기 위해서는, 당해 랜드부(2nd 리브)에 타이어의 폭 방향으로 연장되는 에지 성분을 갖는 러그 홈을 형성하지 않는 것이 유리하지만, 이 경우에는 습윤성, 발열 내구성의 저하를 피할 수 없으므로, 유용한 수단이라고는 할 수 없다.

본 발명의 과제는, 리브 타입의 트레드 패턴을 갖는 공기 타이어에 있어서 종래 불가피했던 2nd 리브 펀치 편마모를 경감시켜, 타이어 폭 방향의 전역에 걸치는 균일한 마모를 사용 말기에 이르기까지 유도할 수 있는 신규의 중하중용 공기 레이디얼 타이어를 제안하는 데 있다.

본 발명은 트레드부에 타이어의 둘레를 따라 연장되는 적어도 3개의 주 홈을 형성하고, 이들 주 홈에 의해 그 트레드부에 4열 이상의 랜드부열을 형성한 리브 타입 트레드 패턴의 중하중용 공기 레이디얼 타이어에 있어서, 상기 랜드부열 중, 타이어의 폭 방향 최외측 단부로부터 2열째의 랜드부에, 그것의 폭 방향으로 연장되고, 또한 숄더측의 단부에서 홈 바닥을 랜드부의 표면을 향해 융기시킨 상승 저부(底部)를 갖는 러그 홈을 형성하고, 상기 랜드부의 숄더측 가장자리부에 당해 랜드부의 숄더측 1/3의 영역에 있어서의 폭 방향 강성을, 타이어의 둘레를 따라 균등하게 하는 사이프를 배열하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

여기서, 러그 홈에 대해,「랜드부의 폭 방향으로 연장되고」라 함은, 타이어 둘레 방향의 연장 길이에 비해 타이어 폭 방향의 연장 길이 쪽이 긴 것을 의미한다.

상기의 구성으로 이루어지는 중하중용 공기 레이디얼 타이어에 있어서, 상기 상승 저부의, 상기 랜드부의 폭 방향의 치수가 그 랜드부의 폭의 15 내지 25%로 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 상승 저부는 러그 홈의 홈 깊이의 60 내지 100%의 융기 높이를 갖는 것으로 하고, 상기 주 홈은 그 개수가 4개이며, 당해 랜드부의 폭이 타이어의 폭 방향 중앙부에 위치하는 랜드부의 폭의 1.0 내지 1.1배이고, 또한 타이어 폭 방향 최외측 단부에 위치하는 랜드부가 폭 방향 중앙부에 위치하는 랜드부의 1.2 내지 1.4배의 폭을 갖는 것으로 하는 것이 바람직하다.

그리고 또한, 러그 홈의 상승 저부의 트레드 둘레 방향에 대한 경사 각도를 70 내지 90°의 범위로 하는 것, 상승 저부를 형성한 그 러그 홈에 1군데 이상의 절곡부를 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 이들 중 어느 타이어에 있어서도, 트레드 폭 방향의 최외측에 위치하는 숄더 주 홈의 트레드 폭 방향의 단면 내에서, 숄더 주 홈과, 이 숄더 주 홈의 트레드 폭 방향의 내측에 인접하여 위치하는 내측 주 홈과의 사이에 구획되는 랜드부측 홈벽의, 그 랜드부의 표면에 세운 법선에 대한 교각을, 랜드부 표면 부근에서, 그보다 반경 방향 내측 부분의 교각보다 작게 하는 것이 바람직하고, 이 경우에는, 랜드부의 표면에 세운 법선에 대한 교각을, 랜드부 표면으로부터 숄더 주 홈 깊이의 25 내지 30%의 범위의 랜드부 표면 부근 부분과, 그보다 반경 방향 내측 부분에서 상이하게 하는 것, 상기 교각을, 랜드부 표면 부근에서 0 내지 7°의 범위 내의 값으로 하고, 그보다 반경 방향 내측 부분에서의 상기 교각을 10 내지 20°의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

타이어의 폭 방향 최외측 단부로부터 2열째의 랜드부에, 그것의 폭 방향으로 연장되고, 또한 숄더측의 단부에서 홈 바닥을 랜드부의 표면을 향해 융기시킨 상승 저부를 갖는 러그 홈을 형성함과 함께, 상기 랜드부의 숄더측 가장자리부에, 당해 랜드부의 숄더측 1/3의 영역에 있어서의 폭 방향 강성을 타이어의 둘레를 따라 균등하게 하는 배치 간격의 사이프를 형성함으로써, 그 부위에 있어서의 랜드부의 강성이 균일화되고, 습윤 성능이나 발열 내구성을 손상시키지 않고 2nd 리브 펀치 편마모가 경감되게 된다.

도 1은 본 발명에 따르는 공기 레이디얼 타이어의 트레드 패턴을 나타내는 부분 전개 평면도이다.
도 2는 도 1의 X-X선에 따르는 단면을 도시하는 도면이다.
도 3은 둘레 방향 강성과 둘레 방향 위치와의 관계를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 형태를 도시하는 도면이다.
도 5는 중간 랜드부의 확대 횡단면도이다.
도 6은 숄더 주 홈의 확대 횡단면도이다.

이하, 도면을 이용하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 형태를 도시하는 트레드 패턴의 부분 전개 평면도이며, 도 2는 도 1의 X-X선을 따르는 단면을 도시하는 도면이다.

도면에 있어서의 번호 1은 트레드 접지면에 형성되어 타이어의 둘레를 따라 연장되는 도면에서는 4개의 주 홈을, 2a 내지 2e는 주 홈(1)에 의해 그들 상호간 및 트레드 폭 방향의 최외측에 위치하는 숄더 주 홈(1)과 트레드측 가장자리와의 사이에 구획 형성한 각각의 랜드부를, 3은 트레드 숄더부를, 4는 트레드부의 각각의 측부에 연통하여 반경 방향 내측으로 연장되는 사이드월부를, 5a 내지 5c는 랜드부(2b 내지 2d)의 각각에 그들의 폭 방향으로 연장시켜 형성되어, 상기 랜드부(2b 내지 2d)를 타이어의 둘레 방향으로 구분하는 각각의 러그 홈을 나타낸다.

여기서「트레드 접지면」이라 함은, 타이어를 적용 림에 장착함과 함께, 규정의 공기압을 충전한 상태에서, 그 타이어를 평판 상에 수직 자세로 정지 배치하고, 규정의 질량에 대응하는 부하를 가하였을 때의, 타이어의, 평판에의 접촉면을 말하는 것으로 한다.

이 경우,「적용 림」이라 함은, 타이어의 크기에 따라서 하기의 규격으로 규정된 림을,「규정 공기압」이라 함은, 하기의 규격에 있어서 최대 부하 능력에 대응하여 규정되는 공기압을 말하고, 최대 부하 능력이라 함은, 하기의 규격에서 타이어에 부하하는 것이 허용되는 최대의 질량을 말한다. 또한,「규정 질량」이라 함은, 상기의 최대 부하 능력을 말한다.

또한, 여기서 말하는 공기는 질소 가스 등의 불활성 가스 그 외의 것으로 치환하는 것도 가능하다.

그리고 규격이라 함은, 타이어가 생산 또는 사용되는 지역에 유효한 산업 규격이며, 예를 들어 미국에서는 "THE TIRE AND RIM ASSOCIATION INC.의 YEAR BOOK"이며, 유럽에서는 "THE European Tyre and Rim Technical Organisation의 STANDARDS MANUAL"이며, 일본에서는 일본 자동차 타이어 협회의 "JATMA YEAR BOOK"이다.

상기의 랜드부(2a 내지 2e) 중, 타이어의 폭 방향 최외측 단부로부터 2열째의 랜드부(2b, 2d)의 러그 홈(5a, 5c)은 홈 깊이가 일정하고, 랜드부의 외표면과 대략 평행하게 연장되는 홈 바닥을 갖고 있고, 숄더측 단부에는, 홈 바닥을 랜드부(2b, 2d)의 표면을 향해 융기시킨, 높이가 d이고, 랜드부(2b, 2d)의 폭 방향의 길이가 e로 되는 상승 저부(5a', 5c')가 형성되어 있다.

또한, 6은 랜드부(2b, 2d)의 숄더측 가장자리부에 형성된 사이프이다. 이 사이프(6)는 당해 랜드부(2b, 2d)의 숄더측 1/3의 영역에 있어서의 폭 방향 강성을, 타이어의 둘레를 따라 균등하게 하는 간격 t로 배치되어 있다.

리브 타입의 트레드 패턴을 갖는 공기 타이어에 있어서 발생이 불가피한 2nd 리브 펀치 편마모는 주행 개시의 초기 단계에서 2nd 리브에 토우 앤드 힐 마모가 발생하고, 그 후, 숄더측의 축출측으로부터 답입측으로의 마모 진전, 나아가 리버 웨어로 진전함으로써 발생하는 것이며, 2nd 리브 펀치 편마모를 억제하기 위해서는, 특히 토우 앤드 힐 마모의 기점을 없애는 것이 유효하고, 그를 위한 수단으로서 2열째의 랜드부(2b, 2d)에 상승 저부(5a', 5c')를 갖는 러그 홈(5a, 5c)을 형성한다.

상승 저부(5a', 5c')는 그 높이 d가 낮으면 그 부위에 있어서의 강성을 충분히 높일 수 없고, 상승 저부를 형성하는 것에 의한 효과를 기대할 수 없으므로, 그것의 융기 높이는 러그 홈의 홈 깊이 h의 60 내지 100%의 범위로 하는 것이 바람직하다.

또한, 상승 저부의, 랜드부 폭 방향의 길이 e에 대해서는, 그것이 짧으면 상승 저부의 강성이 너무 낮아, 거기에 균열이 생길 우려가 있는 한편, 반대로 너무 긴 경우에는 타이어의 폭 방향으로 연장되는 에지 성분이 지나치게 적어져 습윤 성능의 저하를 피할 수 없으므로, 상승 저부의 그 길이 e는 랜드부(5a, 5c)의 폭 W의 15 내지 25%로 하는 것이 바람직하다.

사이프(6)의 간격 t는 랜드부의, 폭 방향 강성 G를, 예를 들어 하기 수학식에 의해 구하여(랜드부의 길이를 1로 하여, 단위당 강성을 계산), 도 3에 도시한 바와 같이 당해 랜드부(2b, 2d)의 숄더측 1/3의 영역에 있어서의 폭 방향 강성이 타이어의 둘레를 따라 균등해지도록 설정하면 되고(단면적을 일정하게 함), 이에 의해 2nd 리브의 숄더측 랜드부 강성의 균일화를 도모하는 것이 가능해진다. 사이프(6)의 절입 길이 S(도 1 참조)에 대해서는, 간격 t를 감안하여 설정한다.

G: 블록 전후 전단 강성(N/㎜)

L: 블록 길이(사이프간 길이)(㎜)

b: 블록 폭(㎜)

H: 블록 높이(㎜)

E: 0.36×(적용 고무의 100% 모듈러스)/(기준 고무의 100% 모듈러스)(MPa)

K: 보정 계수

상기 주 홈의 개수를 4개로 하였을 때는, 당해 랜드부(2b, 2d)의 폭을 타이어의 폭 방향 중앙부(적도면 상)에 위치하는 랜드부(2c)의 폭의 1.0 내지 1.1배, 또한 타이어 폭 방향 최외측 단부에 위치하는 랜드부(2a, 2e)의 폭을, 폭 방향 중앙부(적도면 상)에 위치하는 랜드부(2c)의 폭의 1.2 내지 1.4배로 하는 것이 적합하다.

그 이유는, 타이어의 폭 방향 최외측 단부 쪽이 폭 방향 중앙부에 비해 사이드 포스 입력이 크기 때문에, 타이어의 폭 방향 최외측 단부의 랜드부(2a, 2e)의 폭을 가장 넓게 하고, 계속해서, 상기 랜드부(2b, 2d), 중앙부의 랜드부(2c)의 순으로 폭을 설정함으로써 각 랜드부에 있어서의 마모 속도를 균일하게 할 수 있는 것에 의한다.

도 4는 본 발명의 다른 실시 형태를 나타내는 트레드 패턴의 부분 전개도, 및 타이어의 폭 방향의 부분 단면도이다.

여기서는, 트레드 접지면에, 둘레 방향으로 직선 형상으로 연속해서 연장되는 4개의 주 홈(1)을 형성하고, 그들 주 홈 사이 및, 트레드 폭 방향의 최외측에 위치하는 숄더 주 홈(1)과 트레드측 가장자리(E) 사이에 총 5열의 랜드부(2a 내지 2e)를 구획하고, 중앙 랜드부(2c)에, 도면에서는 우측 상승부에 스텝 형상으로 연장되어 그것을 완전히 가로지르는 스텝 러그 홈(5b)을, 둘레 방향으로 간격을 두고 복수개 형성하고, 또한 중앙 랜드부(2c)에 인접하여 위치하는 각각의 중간 랜드부(2b, 2d)에는 중앙 주 홈(1)에 개구되고, 거기서부터 우측 상승부 혹은 좌측 하강부에, 트레드 둘레 방향에 대해 모두 동일한 경사 각도로 직선 형상으로 연장됨과 함께, 최외측의 숄더 주 홈(1)의 근방 영역, 예를 들어 숄더 주 홈(1)의 홈 가장자리로부터, 중간 랜드부 폭 W의 50 내지 70%의 범위 내에서 대략「ヘ 자 형상」으로 1회 절곡되어, 그 숄더 주 홈(1)에 개구되는 절곡 러그 홈(5a, 5c)을, 이것도 둘레 방향으로 간격을 두고 복수개 형성한다.

여기서, 각각의 중간 랜드부(2b, 2d)에 형성되는, 각각의 절곡 러그 홈(5a, 5c)의 절곡 부분(9)의, 트레드 둘레 방향에 대한 경사 각도는, 도시와 같이 모두 동일 각도로 하는 것 외에, 서로 다른 각도로 할 수도 있다. 또한, 도면에서는 1군데에서 절곡되어 있는 각각의 절곡 러그 홈(5a, 5c)을 복수 부위에서 절곡하는 것도 가능하다. 또한 도면 중 10은, 중앙 주 홈(1)의 홈 바닥에 형성된 사각형 돌기로 이루어지는, 돌 물림 방지용 스톤 이젝터를 나타낸다.

또한 여기서는, 각 절곡 러그 홈(5a, 5c)의, 숄더 주 홈(1)측의 단부 부분에 홈 바닥을 융기시켜 이루어지는 상승 저부(11)를 형성하고, 각 상승 저부(11), 나아가서는 그 중심선의 트레드 둘레 방향에 대한 경사 각도 θ를 70 내지 90°의 범위로 한다.

여기에 있어서의 절곡 러그 홈(5a, 5c)은 숄더측 단부의 편마모를 방지하면서, 러그 홈의 길이를 확보하여 우수한 습윤 성능을 초래할 수 있고, 또한 절곡 러그 홈(5a, 5c)의 상기 경사 각도 θ는 러그 홈의, 타이어의 폭 방향 및 둘레 방향의 에지 성분을 크게 확보하여, 우수한 습윤 성능을 실현하고, 또한 러그 홈(5a, 5c)에 의해 랜드부(2b, 2d) 내에 편마모의 핵이 되기 쉬운 예각 코너부가 구획되는 것을 방지하기 위해, 여기서는 70 내지 90°의 범위를 선택하는 것으로 하고 있다.

러그 홈의 경사 각도 θ를 크게 취하여 편마모의 핵을 형성하지 않도록 절곡부를 형성함으로써, θ=70 내지 90°를 확보할 수 있다.

즉, 상승 저부(11)의 트레드 둘레 방향에 대한 경사 각도를 70 내지 90°의 범위로 하여, 절곡 러그 홈(5a, 5c)의 숄더 주 홈(1)의 개구 부분에서의, 러그 홈 사이 부분의 강성을 보다 높임으로써, 그 랜드부 부분에의 리브 펀치 편마모의 발생을 한층 유효하게 방지할 수 있다.

그 경사 각도가 70°미만인 경우에는, 절곡 러그 홈(5a, 5c)의 개구 부분에서의 랜드부의 예각 코너부의 강성을 기대한 만큼으로는 높일 수 없고, 그의 예각 코너부를 핵으로 하는 편마모가 진행되게 되므로, 절곡 러그 홈(5a, 5c)에 상승 저부(11)를 형성하여, 랜드부 부분의 폭 방향 강성의 균일화를 도모하고, 또한 러그 홈(5a, 5c)의 개구 단부 부분을 핵으로 하는 리브 펀치 편마모가 발생하게 되고, 이는 상승 저부(11)의 융기 높이를 러그 홈 깊이의 100%로 한 경우에도, 사용에 의해 상승 저부가 서서히 마모되므로, 마찬가지이다.

여기서의 상승 저부(11)도 또한, 앞서 서술한 바와 같이, 중간 랜드부(2b, 2d)의 횡단면도를 도 5에 예시한 바와 같이, 그 랜드부(2b, 2d)의 폭 방향에서의 치수 e를 중간 랜드부(2b, 2d)의 폭 W의 15 내지 25%의 범위로 하고, 그리고 상승 저부(11)의, 홈 바닥으로부터의 융기 높이 d를 절곡 러그 홈(5a, 5c) 경사(9)의 홈 깊이 h의 60 내지 100%의 범위로 하는 것이 바람직하다.

또한 이 타이어에서도, 중간 랜드부(2b, 2d)의 숄더 주 홈(1)측의 가장자리부에, 그 랜드부(2b, 2d)의 숄더측 1/3의 영역의 폭 방향 강성을 트레드 둘레 방향과 균등하게 하는, 폭 방향으로 연장되는 복수개의 사이프(6)를 랜드부(2b, 2d)의 폭 방향으로의 연장 자세로 그 랜드부 내에서 종료시켜 배치한다.

이 경우의 사이프(6)의 배치 간격은, 이것도 전술한 바와 같이, 특히 상승 저부(11)를 형성한 절곡 러그 홈(5a, 5c)의 적용 하에서, 사이프(6)를 등간격으로 형성하면, 랜드부(2b, 2d)의 폭 방향 강성이 절곡 러그 홈(5a, 5c)의, 숄더 주 홈(1)에의 개구 단부 근방 부분에서 작아져, 트레드 둘레 방향으로 불균일해지므로, 절곡 러그 홈간 랜드부 부분의 폭 방향 강성에 대해 상기 수학식 1에 기초로 하여, 숄더 주 홈(1)측으로부터, 그 랜드부 부분의 폭의 1/3까지의 범위의 강성을 구하고, 그의 폭 방향 강성이 트레드 둘레 방향으로 균등해지도록 사이프 간격을 설정함으로써 특정할 수 있다.

또한, 도 4에 도시하는 부분에서는, 중간 랜드부(2b, 2d)의 중앙 주 홈(1)측 가장자리에 부가하여, 중앙 랜드부(5)의 양 가장자리부에도 랜드부 폭 방향으로 연장되는 각각의 짧은 사이프(13, 14)를 형성하고 있어도, 이들 사이프(13, 14)는 본 발명에 필수적인 것은 아니다.

그런데, 도 4에 도시하는 바와 같이, 4개의 주 홈(1)에 의해, 트레드 접지면에 5열의 랜드부(2a 내지 2e)를 구획한 타이어에서는, 앞에서도 설명한 바와 같이, 중간 랜드부(2b, 2d)의 폭을 중앙 랜드부(2e)의 폭의 1.0 내지 1.1배의 범위로 하고, 트레드 폭 방향의 최외측에 구획되는 숄더 랜드부(2a, 2e)의 폭을, 중앙 랜드부(2c)의 폭의 1.2 내지 1.4배의 범위로 하는 것이 바람직하다.

또한 바람직하게는, 숄더 주 홈(1)의 트레드 폭 방향의 단면 내에서, 도 6에 확대 단면도에서 예시한 바와 같이, 중간 랜드부(2b, 2d)측의 홈벽(1a)의, 중간 랜드부(2b, 2d)의 표면에 세운 법선 n에 대한, 랜드부 표면 부근 부분의 교각 α를, 그것보다 반경 방향 내측 부분의 교각 β보다 작게 한다.

이에 따르면, 숄더 주 홈(1)의 근방 부분에서, 중간 랜드부(2b, 2d)의 강성을 저감시켜, 타이어의 부하 구름 이동시에 그 부분을 변형하기 쉽게 하여, 그 근방 부분을 타이어의 둘레를 따라 전체적으로 대략 균등하게 마모시킴으로써, 상기 근방 부분에의 리브 펀치 편마모의 발생을 더욱 유효하게 억제할 수 있다.

그런데, 홈벽(1a)의 랜드부 법선 n에 대한 교각은, 랜드부 표면으로부터 숄더 주 홈(1)의 깊이 D의 25 내지 30%의 범위의 랜드부 표면 부근 부분 p와, 그것보다 반경 방향 내측 부분에서 상이하게 하고, 랜드부 표면 부근 부분 p에서의 그 교각 α를, 그것보다 반경 방향 내측 부분의 교각 β보다 작게 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는, 랜드부 표면 부근 부분 p에서의 교각 α를 0 내지 7°로 하고, 그것보다 반경 방향 내측 부분의 교각 β를 10 내지 20°의 범위로 한다.

이와 같이, 상기 교각 α, β를 랜드부 표면으로부터, 숄더 주 홈 깊이 D의 25 내지 30%의 범위의 랜드부 표면 부근 부분 p와, 그보다 반경 방향 내측 부분에서 서로 상이하게 하여, 그의 반경 방향 내측 부분에서 교각을 크게 한 경우에는, 마모 초기에 랜드부 표면 부근에 발생하는 힐 앤드 토우 마모에, 랜드부 부분의 강성의 저하를 갖고 유효하게 대처할 수 있다.

또한 여기서, 랜드부 표면 부근 부분 p를 숄더 주 홈 깊이 D의 25 내지 30%의 범위로 하는 것은, 편마모가 상기의 범위에서 특히 문제가 되기 때문이다.

그것이 25% 미만에서는, 편마모의 발생 범위를 충분히 커버할 수 없으므로, 여전히 편마모도 발생의 우려가 남게 된다.

이에 대해, 기본적으로는, 30% 초과하면 편마모의 우려가 없으므로, 이 이상의 깊이 부분에서는, 숄더 주 홈(1)의 양측부의 랜드부의 강성의 균일화를 도모하여, 마모를 억제하는 것이 바람직하다.

즉, 숄더 주 홈 깊이 D의 30%를 초과하는 범위까지 걸쳐서 홈 벽 교각에 상대 차를 부여하였을 때는, 마모가 진행되기 쉬워져, 마모 수명이 저하되게 된다.

그리고 이것은, 상기 교각 α, β를 랜드부 표면 부근에서 0 내지 7°의 범위 내의 값으로 하고, 그것보다 반경 방향 내측 부분에서 10 내지 20°의 범위 내로 한 경우에 보다 현저한 것이 된다.

<실시예 1>

주 홈이 4개(홈 폭 13㎜, 깊이 15㎜), 2nd 랜드부의 폭이 32㎜, 러그 홈의 홈 폭이 3㎜, 깊이가 3㎜, 상승 저부의 높이 d가 3㎜, 상승 저부의 길이 e가 5㎜, (상승 저부의 길이)/(2nd 랜드부의 폭 w)를 16%, (상승 저부의 높이 d)/(2nd 랜드부의 러그 홈 깊이 h)를 100%로 함과 함께, 개구 폭 2.5㎜, 깊이 13㎜로 되는 사이프를 간격 9.6㎜(t1), 12.6㎜(t2)로 배치함과 함께, 리브 폭의 배분을 트레드 중앙 C/L:2nd:숄더측에서 1:1.05:1.24로 한 크기 11R 22.5의 TBR 타이어(적합 타이어)를 제작하고, 크기 8.25×22.5의 림에 장착, 내압을 800㎪로 하여 편마모 특성, 습윤성, 발열 내구성에 관한 시험을 행하고, 종래 타이어(상승 저부 없이, 사이프 간격을 9.4㎜의 등간격으로 한 것 이외는 적합 타이어와 동일함)와의 비교 조사를 행하였다.

또한, 편마모 특성은 상기의 타이어를 실제 차에 장착하고, 포장로를 약 50000㎞ 주행시킨 후에 있어서의 2nd 랜드부의 리브 펀치의 단차량으로 비교하여, 습윤성은 마찬가지로 상기의 타이어를 실제 차에 장착하여 철판로에서 20㎞/h로 주행한 후 브레이크를 걸어 그 제동 거리로 비교하고, 또한 발열 내구성에 대해서는, 상기의 타이어를 실내 드럼 테스트(적용 드럼의 드럼 직경: 1.707m, 속도: 65㎞/h, 하중: 스타트 시점에서 규격 100%, 6H마다 규격 하중의 10%씩 상승)에서 고장날 때까지 주행시켜 그 시간을 비교하였다.

그 결과, 편마모성에 대해서는 종래 타이어의 경우에는 단차량이 3㎜였던 데 비해 적합 타이어에서는 리브 펀치의 발생은 보이지 않았다. 또한, 습윤성에 대해서는 종래 타이어, 적합 타이어의 어느 것에 있어서도 100%로 큰 차이는 없고, 발열 내구성에 대해서도 종래 타이어의 경우 32시간이었던 데 비해, 적합 타이어는 33시간이며, 성능이 유지되는 것이 확인되었다.

<실시예 2>

크기가 TBR295/80R22.5의 실시예 타이어 및 비교예 타이어 I 내지 III의 각각에 대해, 내편마모성, 습윤 성능 및 발열 내구성을 시험하였다.

실시예 타이어는, 도 4에 나타내는 트레드 패턴을 갖는 것으로 하고, 중간 랜드부(2b, 2d)의 폭 W를 33㎜, 절곡 러그 홈(5a, 5c)의 깊이 h를 2㎜, 상승 저부(11)의 트레드 둘레 방향에 대한 경사 각도 θ를 75°로 함과 함께, 그들의 절곡 러그 홈(5a, 5c)의,「ヘ자 형상」절곡부를 트레드 중앙부측으로부터 20.8㎜의 위치에 형성하고, 상승 저부(11)의, 랜드부(2b, 2d)의 폭 방향의 길이 e를 5㎜, 상승 저부(11)의 이 길이 e의, 중간 랜드부 폭 W에 대한 비율을 15%, 상승 저부(11)의 융기 높이 d를 2㎜로 하여, 그 높이 d의, 경사 홈 깊이 h에 대한 비율을 100%로 하고, 또한 중간 랜드부(2b, 2d)의, 숄더 주위 홈(1)측의 측가장자리의 사이프 간격을 10.3㎜[러그 홈(5a, 5c)을 이격하지 않는 부분] 및 13.7㎜[러그 홈(5a, 5c)을 이격한 부분]로 하고, 각 사이프(6)의 개구 폭 및 길이의 각각을 2.5㎜ 및 10㎜로 하고, 또한 각각의 랜드부(2c, 2bㆍ2d, 2e)의 폭을 중앙:중간:숄더로 1:1.05:1.36으로 하였다.

그리고 또한, 주 홈(1)의 홈벽(1a)의, 랜드부 법선 n에 대한 교각을, 도 6에 실선으로 나타낸 바와 같이, 랜드부 표면 부근 부분 p로, 반경 방향 내측 부분보다 작게 하였다.

보다 구체적으로는, 도 6에 도시하는 부분에 있어서, D를 16.3㎜, p를 5.0㎜, 그리고 α를 5.0°로 하였다.

비교예 타이어(1)는 상승 저부의 트레드 둘레 방향에 대한 경사 각도를 30°로 한 점을 제외하고, 실시예 타이어와 동일 구조를 갖는 것으로 하였다.

비교예 타이어(2)는, 중간 랜드부의 숄더 주 홈측의 측가장자리부의 사이프 간격을 모두 10.1㎜로 한 점을 제외하고, 실시예 타이어와 동일 구조를 갖는 것으로 하였다.

비교예 타이어(3)는 절곡 러그 홈에 상승 저부를 형성하지 않는 점 및, 그들의 러그 홈의 절곡 부분의, 트레드 둘레 방향에 대한 경사 각도를 30°로 한 점을 제외하고, 실시예 타이어와 동일한 구조를 갖는 것으로 하였다.

여기서, 내편마모성은 각각의 타이어를 9.00×22.5의 림에 조립함과 함께, 850㎪의 공기압을 충전하여 실제 차에 장착하고, 포장로를 50000㎞ 주행 후에, 중간 랜드부에 발생한 힐 앤드 토우 마모 단차량을 측정함으로써 평가하였다.

또한, 습윤 성능은 각각의 타이어를 상기의 조건 하에서 실제 차에 장착하고, 철판로 상에서 20㎞/h의 차속으로부터 정지에 이르기까지의 제동 거리를 측정함으로써 평가하였다.

그리고, 발열 내구성은 상기의 조건 하의 각각의 타이어를, 실내 드럼(직경: 1.707m) 시험기를 사용하여 속도 65㎞/h로 부하 구름 이동시켜, 고장이 발생할 때까지의 시간을 구함으로써 평가하였다.

또한, 타이어에의 부하는 스타트 시점에서, JATMA 규격으로 정하는 최대 부하 능력의 100%로 하고, 6시간 경과마다 부하를 10%씩 증가시켰다.

이들 시험 결과를 표 1에 나타낸다.

표 1에 따르면, 실시예 타이어는 우수한 습윤 성능 및 발열 내구성을 확보하면서, 내편마모 성능을 유효하게 향상시킬 수 있는 것을 알 수 있다.

1: 주 홈
1a: 홈벽
2a 내지 2e: 랜드부
3: 숄더부
4: 사이드월부
5a 내지 5c: 러그 홈
5a', 5c': 상승 저부
6: 사이프
9: 절곡 부분
10: 스톤 이젝터
11: 상승 저부
E: 트레드 저부
θ: 경사 각도
e: 길이
d: 높이
W: 랜드부 폭
h: 러그 홈 깊이
D: 주 홈 깊이
α, β: 교각
ρ: 랜드부 표면 부근 부분

Claims

트레드부에, 타이어의 둘레를 따라 연장되는 적어도 3개의 주 홈을 형성하고, 이들 주 홈에 의해 그 트레드부에 4열 이상의 랜드부열을 형성한 리브 타입 트레드 패턴으로 이루어지는 타이어이며,
상기 랜드부열 중, 타이어의 폭 방향 최외측 단부로부터 2열째의 랜드부에, 그것의 폭 방향으로 연장되고, 또한 숄더측 단부에서 홈 바닥을 랜드부의 표면을 향해 융기시킨 상승 저부를 갖는 러그 홈을 형성하고,
상기 러그 홈이 형성된 랜드부의 숄더측 가장자리부에, 상기 랜드부의 숄더측 1/3의 영역에 있어서의 폭 방향 강성을, 타이어의 둘레를 따라 균등하게 하는 사이프를 배열하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 타이어.
제1항에 있어서, 상기 상승 저부의, 상기 랜드부의 폭 방향의 치수가 그 랜드부의 폭의 15 내지 25%인 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 상승 저부는 러그 홈의 홈 깊이의 60 내지 100%의 융기 높이를 갖는 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 주 홈은 그 개수가 4개이며, 상기 당해 랜드부의 폭이 타이어의 폭 방향 중앙부에 위치하는 랜드부의 폭의 1.0 내지 1.1배이고, 또한 타이어 폭 방향 최외측 단부에 위치하는 랜드부가 폭 방향 중앙부에 위치하는 랜드부의 1.2 내지 1.4배의 폭을 갖는 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서, 러그 홈의 상승 저부의 트레드 둘레 방향에 대한 경사 각도를 70 내지 90°의 범위로 하여 이루어지는 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상승 저부를 형성한 러그 홈에 1군데 이상의 절곡부를 형성하여 이루어지는 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서, 트레드 폭 방향의 최외측에 위치하는 숄더 주 홈의 트레드 폭 방향의 단면 내에서, 숄더 주 홈과, 이 숄더 주 홈의 트레드 폭 방향의 내측에 인접하여 위치하는 내측 주 홈과의 사이에 구획되는 랜드부측의 홈벽의, 그 랜드부의 표면에 세운 법선에 대한 교각을, 랜드부 표면 부근에서, 그것보다 반경 방향 내측 부분의 교각보다 작게 하여 이루어지는 타이어.
제7항에 있어서, 랜드부의 표면에 세운 법선에 대한 교각을, 랜드부 표면으로부터 숄더 주 홈 깊이의 25 내지 30%의 범위의 랜드부 표면 부근 부분과, 그것보다 반경 방향 내측 부분에서 상이하게 하여 이루어지는 타이어.
제7항에 있어서, 상기 교각을 랜드부 표면 부근에서 0 내지 7°의 범위 내의 값으로 하고, 그것보다 반경 방향 내측 부분에서의 상기 교각을 10 내지 20°의 범위 내의 값으로 하여 이루어지는 타이어.