KR101125794B1

KR101125794B1 - 차량용 타이어의 트레드 센터블럭

Info

Publication number: KR101125794B1
Application number: KR1020100067930A
Authority: KR
Inventors: 남승국
Original assignee: 한국타이어 주식회사
Priority date: 2010-07-14
Filing date: 2010-07-14
Publication date: 2012-03-27
Also published as: KR20120007259A

Abstract

본 발명은 차량용 타이어의 트레드 센터블럭(Tread center block)에 관한 것으로, 특히 빗길에서 배수성능과 조정 안정성을 향상시킬 수 있는 차량용 타이어의 트레드 센터블럭에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 노면(1)과 접촉하는 고무블럭(2)과 이 고무블럭(2) 사이에 형성된 그루브(3)가 구비되어 이루어진 차량용 타이어의 센터블럭에 있어서, 상기 고무블럭(2)은 이의 센터라인(CL)을 기준으로 노면 접촉면(4)이 양쪽으로 일정 경사각도(θ)를 가지면서 동일하게 형성되는데, 이 노면 접촉면(4)의 노면 접촉부(5)와 양쪽 엣지부(6) 사이의 수직간격(a)이 그루브(3)의 깊이(A)를 기준으로 6% ~ 8% 범위로 설정된 구조로 되어 있다.

Description

차량용 타이어의 트레드 센터블럭{Tread center block of tire}

본 발명은 차량용 타이어의 트레드 센터블럭(Tread center block)에 관한 것으로, 특히 빗길에서 배수성능과 조정 안정성을 향상시킬 수 있는 차량용 타이어의 트레드 센터블럭에 관한 것이다.

차량용 타이어에서 트레드는 타이어가 노면과 접촉하는 고무층으로, 이 트레드(100)는 도 3과 같이 노면과 접촉하는 고무블럭(102)과 이들 고무블럭(102) 사이에 형성되는 그루브(103)가 빗길과 같은 젖은 노면에서 노면의 물을 흡수하고 배출하는 기능을 갖으며, 특히 고속 주행시 트레드(100)에 형성된 그루브(103)의 면적과 형상이 배수성에 깊이 관여하며 수막현상(Hydroplaning) 성능을 크게 좌우하게 된다.

여기서 수막현상이란 차량이 물에 덮인 노상을 고속으로 주행할 때 타이어의 트레드가 노면과 접촉을 잃고 수막 위를 활주하는 상태가 되는 것으로, 이는 타이어가 물의 유체학적 압력에 의해 떠오르기 때문이다.

이에 따라 타이어 트레드의 배수성이 나쁜 경우, 빗길에서 차량의 미끌림이 발생되어 차량의 전복사고 또는 안전사고를 유발할 수 있는데, 타이어 트레드와 노면 사이에 수막이 존재하는 경우 타이어는 그립(Grip)을 상실하게 되고 아주 쉽게 슬립(Slip)이 일어나게 된다.

따라서 타이어의 수막현상을 운전자와 차량 안전에 중요한 문제이기 때문에 우천시 또는 빗길 주행시 슬립을 저감시키기 위해 타이어 트레드 접지면으로 침입된 물을 그루브에서 효율적으로 배출시킬 타이어 트레드의 패턴 설계가 필요하다.

한편, 종래에도 타이어 트레드의 배수성능 향상을 위한 타이어 기술이 다양하게 제안되었는바, 그 중 대한민국 공개특허 제2005-119575호는 타이어의 원주방향으로 그루브를 형성시키고, 이 그루브 바닥면에 방향성 홈을 형성한 타이어이며, 일본 공개특허 제2006-151314호는 그루브 측면 및 바닥면에 무방향성 홈을 형성한 타이어, 그리고 일본공개특허 제1995-232514호는 그루브 바닥면에 무방향성 홈을 형성한 타이어로서, 이들 모두는 타이어 트레드 패턴상 외측 쇼울더(Shoulder)부 블록의 크기를 작게하거나 타이어의 횡방향 그루브의 폭을 증가시키기 때문에 주행시 타이어 트레드의 노면 접지력이 작아져 타이어의 조종 안정성인 핸들링 성능이 저하되는 문제점을 지니고 있다.

그리고 타이어 트레드의 고무블럭(102)은 도 4에 도시된 바와 같이 사각면체 형상으로 도 4 (A)와 같이 노면(101)의 물(110)에 접촉한 초기상태에서 도 4 (B)와 같이 수직방향에서 힘(Fz)이 가해질 때 노면(101)의 물(110)을 그루브 방향인 화살표 (나)방향으로 힘껏 밀어주어야 하나, 고무블럭(102) 전체에 고르게 압력이 분포됨에 따라 노면(101)의 물(110)이 정확한 방향성을 가지지 못하고 이동하게 되고, 노면(101)과 타이어 트레드의 고무블럭(102)이 직접 접촉을 하는데 걸리는 시간이 지연된다. 이는 타이어 트레드의 수막성능에 나쁜 영향을 미치는 요인이었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 감안하여 발명된 것으로, 노면이 물에 젖은 빗길에서 차량이 주행할 때 타이어 트레드의 배수성능과 조종 안정성을 향상시킬 수 있는 차량용 타이어의 트레드 센터블럭을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 노면과 접촉하는 고무블럭과 이 고무블럭 사이에 그루브가 형성되어 이루어진 차량용 타이어의 트레드 센터블럭에 있어서, 상기 고무블럭은 이의 센터라인을 기준으로 노면 접촉면적이 양쪽으로 일정 경사각(θ)을 갖는데, 노면 접촉면의 노면 접촉부와 노면 접촉면의 양쪽 엣지부 사이의 수직간격(a)이 그루브의 깊이(A)를 기준으로 6% ~ 8% 범위로 설정되어 있다.

상기와 같은 본 발명에 따른 차량용 타이어의 트레드 센터블럭은 일반 노면에서의 조종 안정성 성능저하 없이 배수성능을 향상시키어 빗길에서도 수막현상을 감소시키어 안정된 주행이 이루어지는 기능을 갖게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 타이어의 트레드 센터블럭의 확대 단면도,
도 2는 도 1의 "가"부분 확대도,
도 3은 종래 통상적인 차량용 타이어의 트레드 부분 단면도,
도 4 (A)와 (B)는 통상적 차량용 타이어의 트레드 센터블럭의 작용을 설명하는 개략 단면도들이다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

본 발명은 노면의 물이 덮어 있는 빗길에서 배수성능과 조종 안정성이 향상되는 차량용 타이어의 트레드 센터블럭으로 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 노면(1)과 접촉하는 고무블럭(2)과 이 고무블럭(2) 사이에 형성된 그루브(3)가 구비되어 이루어진 차량용 타이어의 센터블럭에 있어서, 상기 고무블럭(2)은 이의 센터라인(CL)을 기준으로 노면 접촉면(4)이 양쪽으로 일정 경사각도(θ)를 가지면서 동일하게 형성되는데, 이 노면 접촉면(4)의 노면 접촉부(5)와 양쪽 엣지부(6) 사이의 수직간격(a)이 그루브(3)의 깊이(A)를 기준으로 6% ~ 8% 범위로 설정되어 있다.

그리고 상기 고무블럭(2)의 센터라인(CL)을 기준으로 노면(2)에 접촉하는 노면 접촉부(5)의 한쪽 길이(e)는 이 센터라인(CL)에서 한쪽 노면 접촉면(4)의 길이(f)의 1/5로 설정된다.

한편, 상기 센터라인(CL)을 기준으로 양쪽으로 동일한 경사각도(θ)로 형성된 노면 접촉면(4) 각각에는 연속된 라운딩 엠보싱(7)이 형성되어 있으며, 이 라운딩 엠보싱(7)은 도 2에 도시된 바와 같이 반경 볼록부(8)와 반경 오목부(9)가 연속으로 연결된 상태로 한 사이클을 이루면서 반복적으로 연속 형성되어 있으며, 상기 라운딩 엠보싱(7)의 가상반경(X)은 반경 볼록부(8)의 반경(Y)과 반경 오목부(9)의 반경(Z)의 합과 동일하게 설정된다.

즉, 라운딩 엠보싱(7)의 반경(X) = 반경 볼록부(8)의 반경(Y) + 반경 오목부(9)의 반경(Z)이다.

다음 표 1은 그루브(3)의 깊이(A)를 기준으로 노면 접촉면(4)의 노면 접촉부(5)와 양쪽 엣지부(6)의 사이의 수직간격(a)의 다양한 비율 적용시 수막현상과 본 발명 센터블럭의 접촉 면적 관계를 보여주는 표이다.

Spec	"a"(of "A")	Hydro-planning	Center Block Contact area
1	0%	100%	100%
2	2%	동등	동등
3	4%	동등	동등
4	6%	유리	동등
5	8%	유리	동등
6	10%	유리	불리
7	12%	유리	불리
8	14%	유리	불리

그리고 다음 표2는 라운딩 엠보싱(7)의 반경(X)에 대한 반경 볼록부(8)의 반경(Y)과 반경 오목부(9)의 반경(Z) 비율과 수막현상(Hydroplaning) 및 일반노면에서 조종 안정성(Dry Handling)의 관계를 보여주는 표이다.

Spec	"a"(of "A")	반경 볼록부(8)의 반경(Y) 반경 오목부(9)의 반경(Z)(of 라운딩 엠보싱(7)의 반경)	Hydro Pl.	Dry Handling
1	6%	No Radius	100%	100%
2	↑	"C" : 15%, "D" : 85%	불리	불리
3	↑	"C" : 25%, "D" : 75%	불리	불리
4	↑	"C" : 35%, "D" : 65%	불리	불리
5	↑	"C" : 45%, "D" : 55%	불리	불리
6	↑	"C" : 55%, "D" : 45%	유리	동등
7	↑	"C" : 65%, "D" : 35%	유리	유리
8	↑	"C" : 75%, "D" : 25%	유리	유리
9	↑	"C" : 85%, "D" : 15%	유리	동등

상기 표 1과 표 2에서 나타난 바와 같이 그루브(3)의 깊이(A)를 기준으로 수직간격(a)은 이 깊이(A)에 6% ~ 8%가 바람직하며, 반경 볼록부(8)의 반경(Y)은 라운딩 엠보싱(7)의 가상반경(X)의 65% ~ 75%, 반경 오목부(9)의 반경(Z)은 라운딩 엠보싱(7)의 가상반경(X)의 25% ~ 35%로 설정하는 것이 타이어에서 수막현상 성능과 일반도로에서 핸들링 성능을 향상시킬 수 있음을 알 수 있다.

1 : 노면, 2 : 고무블럭(Rubber Block),
3 : 그루브(Groove), 4 : 노면 접촉면,
5 : 노면 접촉부, 6 : 엣지부,
7 : 라운딩 엠보싱, 8 : 반경 볼록부,
9 : 반경 오목부.

Claims

노면(1)과 접촉하는 고무블럭(2)과 이 고무블럭(2) 사이에 형성된 그루브(3)가 구비되어 이루어진 차량용 타이어의 센터블럭에 있어서,
상기 고무블럭(2)은 이의 센터라인(CL)을 기준으로 노면 접촉면(4)이 양쪽으로 일정 경사각도(θ)를 가지면서 동일하게 형성되는데, 이 노면 접촉면(4)의 노면 접촉부(5)와 양쪽 엣지부(6) 사이의 수직간격(a)이 그루브(3)의 깊이(A)를 기준으로 6% ~ 8% 범위로 설정된 것을 특징으로 하는 차량용 타이어의 트레드 센터블럭.
제 1항에 있어서,
상기 고무블럭(2)의 센터라인(CL)을 기준으로 노면(2)에 접촉하는 노면 접촉부(5)의 한쪽 길이(e)는 이 센터라인(CL)에서 한쪽 노면 접촉면(4)의 길이(f)의 1/5로 설정되는 것을 특징으로 하는 차량용 타이어의 트레드 센터블럭.
제 1항에 있어서,
상기 노면 접촉면(4) 각각에는 연속된 라운딩 엠보싱(7)이 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 타이어의 트레드 센터블럭.
제 3항에 있어서,
상기 라운딩 엠보싱(7)은 반경 볼록부(8)와 반경 오목부(9)가 연속으로 연결된 상태로 한 사이클을 이루면서 반복적으로 연속 형성되어 있으며, 상기 라운딩 엠보싱(7)의 가상반경(X)은 반경 볼록부(8)의 반경(Y)과 반경 오목부(9)의 반경(Z)의 합과 동일하게 설정되어 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 타이어의 트레드 센터블럭.
제 4항에 있어서,
상기 반경 볼록부(8)의 반경(Y)은 라운딩 엠보싱(7)의 가상반경(X)의 65% ~ 75%로 설정된 것을 특징으로 하는 차량용 타이어의 트레드 센터블럭.
제 4항에 있어서,
상기 반경 오목부(9)의 반경(Z)은 라운딩 엠보싱(7)의 가상반경(X)의 25% ~ 35%로 설정된 것을 특징으로 하는 차량용 타이어의 트레드 센터블럭.