KR101251789B1

KR101251789B1 - 공기 타이어

Info

Publication number: KR101251789B1
Application number: KR1020117003347A
Authority: KR
Inventors: 나오야 오찌; 도모아끼 네모또
Original assignee: 가부시키가이샤 브리지스톤
Priority date: 2008-07-16
Filing date: 2009-07-15
Publication date: 2013-04-08
Also published as: JPWO2010008027A1; JP5276104B2; EP2319712A4; KR20110029177A; WO2010008027A1; CN102089163A; EP2319712A1; EP2319712B1; RU2454332C1; US20110114237A1; US9085200B2; CN102089163B

Abstract

빙설상에서의 타이어 제반 성능을 더 높인 공기 타이어를 제공하는 것을 과제로 한다. 트레드부(16)에는 센터 블록 열(30)과, 센터 블록 열(30)의 타이어 폭 방향 외측에 각각 인접하는 세컨드 블록 열(32A, 32B)이 형성되어 있다. 센터 블록 열(30)에는 타이어 폭 방향에 대한 경사 방향이 서로 달라지는 중앙 러그 홈(24P, 24Q)이 형성되어 있다. 그리고, 타이어 정회전시, 중앙 러그 홈(24P)의 접지 후단부측의 단부(25P)가 세컨드 블록 열(32B)의 블록(33B) 내에 위치하고, 중앙 러그 홈(24Q)의 접지 후단부측의 단부(25Q)가 세컨드 블록 열(32A)의 블록(33A) 내에 위치하고 있다.

Description

공기 타이어 {PNEUMATIC TIRE}

본 발명은 특히 스터드리스 타이어로서 사용하는 데에 최적인 공기 타이어에 관한 것이다.

빙설상(氷雪上)에서의 가속 성능, 제동 성능, 휠링 성능 등의 타이어 제반 성능을 향상시킨 타이어가 종래부터 제안되어 오고 있다. 이러한 타이어에서는, 통상, 트레드부에 주위 방향 홈과 가로 홈(러그 홈)이 형성되어 있다(예를 들어, 하기 특허문헌 1, 2 참조).

일본 특허 공개 제2000-255217호 공보 일본 특허 공개 제2000-229505호 공보

그러나, 시장에서는 빙설상에서의 타이어 제반 성능의 한층 더한 향상이 요구되고 있다.

본 발명은 상기 사실을 고려하여, 빙설상에서의 타이어 제반 성능을 더 높인 공기 타이어를 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명의 제1 형태는, 트레드부에는 타이어 센터의 타이어 폭 방향 양측에 각각 주위 방향 홈이 형성되어, 센터 블록 열과, 상기 센터 블록 열의 타이어 폭 방향 외측에 각각 인접하는 세컨드 블록 열이 형성되고, 상기 트레드부의 센터 영역에는 센터 영역 내에서 되접히도록 지그재그 형상으로 배치된 중앙 러그 홈이 형성되고, 상기 중앙 러그 홈의 접지 전단부측 혹은 접지 후단부측 중 어느 일단부가 상기 세컨드 블록 열을 구성하는 블록 내에 위치하고 있다.

여기에서 센터 영역이란, 타이어 사용시에 상정될 수 있는 범위 내의 타이어 공기압, 하중에서의 접지 단부보다 타이어 폭 방향 내측의 영역이다.

본 발명의 제1 형태에서는, 이와 같이 센터 영역 내에서 되접히도록 지그재그 형상으로 배치된, 즉 타이어 폭 방향에 대한 경사 방향이 서로 달라지게 배치된 중앙 러그 홈이 센터 영역 내에 형성되어 있다.

이러한 중앙 러그 홈을 형성함으로써, 중앙 러그 홈에 의한 블록 에지 길이가 증대하여, 설상에서의 가속 성능 등의 타이어 제반 성능을 향상시킬 수 있다.

그리고, 센터 영역 내에서 되접히도록 배치된 이 중앙 러그 홈의 접지 전단부측 혹은 접지 후단부측 중 어느 일단부가, 세컨드 블록 열을 구성하는 블록 내에 위치하고 있다. 이에 의해, 중앙 러그 홈의 길이를 증대시키면서, 블록 내에 위치하는 중앙 러그 홈 단부에서 소위 말림이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이것은 SUV와 같은 큰 중량에 견딜 수 있는 타이어에서, 특히 현저한 효과가 보여진다.

중앙 러그 홈의 타이어 주위 방향 전후측의 블록에서, 사이프가 연장되는 방향을 서로 상이하게 해도 된다. 이에 의해, 방향이 서로 다른 사이프를 밸런스 좋게 배치하는 것이 가능하게 되고, 다양한 방향으로부터의 입력에 대하여 사이프 에지를 유효하게 하는 것이 가능하게 된다.

또한, 이 중앙 러그 홈이 접지 단부를 꿰뚫은 구성으로 하게 되면, 블록 강성이 크게 저하하기 쉽다. 또한, 블록 강성을 확보하기 위하여 블록 형상을 대형화하면, 타이어 전체로서의 러그 홈에 의한 에지 길이를 확보할 수 없다.

본 발명의 제2 형태는, 상기 세컨드 블록 열을 구성하는 상기 블록의 타이어 주위 방향 양측에는 타이어 폭 방향 외측이 될수록 타이어 정회전시에서의 접지 후단부측이 되는 횡단 러그 홈이 형성되고, 상기 블록에는 상기 주위 방향 홈보다 폭이 좁고, 타이어 정회전시에서의 접지면의 이동에 따라서 타이어 폭 방향 내측에 접지 홈 위치가 이동하도록 타이어 주위 방향에 대하여 경사지고, 또한 상기 중앙 러그 홈과는 교차하지 않는 부 홈이 형성되어 있다.

이에 의해, 세컨드 블록 열을 구성하는 블록에 부 홈을 형성하여도, 부 홈과 횡단 러그 홈이 교차하는 블록 코너부가 지나치게 예각이 되는 것을 피할 수 있으므로, 부 홈을 형성하여도 블록 강성의 저감을 억제할 수 있다.

본 발명의 제3 형태는, 상기 센터 블록 열을 구성하는 각 블록에는 타이어 정회전시에서의 상기 러그 홈의 접지 후단부측 영역으로 돌출되는 돌출부가 형성되어 있다.

이에 의해, 센터 블록 열을 구성하는 각 블록에서, 타이어 정회전시에서의 러그 홈의 접지 후단부측 영역을 형성하는 블록 코너부의 강성을 크게 할 수 있다.

본 발명에 따르면, 빙설상에서의 타이어 제반 성능을 더 높인 공기 타이어로 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 공기 타이어의 트레드부를 도시하는 평면도.

이하, 실시 형태를 들어, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명한다. 본 발명의 일 실시 형태에 관한 공기 타이어는 라이트 트랙(LT)에 사용되는 스터드리스 타이어(겨울용 타이어)이며, 양단부가 각각 비드 코어에 의해 되접힌 카커스와, 카커스의 타이어 직경 방향 외측에 배치된 벨트층을 구비하고 있다. 그리고, 벨트층의 타이어 직경 방향 외측에는, 도 1에 도시한 바와 같이, 홈이 배치된 트레드부(16)가 형성되어 있다. 본 실시 형태에 관한 공기 타이어는, 타이어의 회전 방향이 지정되어 있다.

또한, 도 1에 트레드 단부(T)의 위치를 나타낸다. 여기에서, 트레드 단부란, 공기 타이어를 JATMA YEAR BOOK(2007년도판, 일본 자동차 타이어 협회 규격)에 규정되어 있는 표준 림에 장착하고, JATMA YEAR BOOK에서의 적용 크기ㆍ플라이 레이팅에서의 최대 부하 능력(내압-부하 능력 대응표의 굵은 글자 하중)에 대응하는 공기압(최대 공기압)의 100%를 내압으로서 충전하여, 최대 부하 능력을 부하하였을 때의 타이어 폭 방향 최외 접지 부분을 가리킨다. 또한, 사용지 또는 제조지에 있어서 TRA 규격, ETRTO 규격이 적용되는 경우에는 각각의 규격에 따른다.

트레드부(16)에는 타이어 센터(타이어 적도면)(CL)의 타이어 폭 방향 양측에 각각 주위 방향 홈이 형성되어 있다. 본 실시 형태에서는 내측 주 홈(20A, 20B), 외측 주 홈(22A, 22B)의 총 4개의 주 홈이 형성되어 있다.

내측 주 홈(20A, 20B)의 사이에는 센터 블록 열(30)이 형성되어 있다. 그리고, 내측 주 홈(20A)과 외측 주 홈(22A)의 사이에 세컨드 블록 열(32A)이 형성되고, 내측 주 홈(20B)과 외측 주 홈(22B)의 사이에 세컨드 블록 열(32B)이 형성되어 있다.

센터 블록 열(30)에는, 타이어 폭 방향(V)에 대한 경사 방향이 서로 달라지는 중앙 러그 홈(24)이 센터 블록 열을 횡단하도록 형성되어 있다. 즉, 내측 주 홈(20A)에 접속하여 지면(紙面) 우상측 방향으로 연장되어 내측 주 홈(20B)을 꿰뚫고 세컨드 블록 열(32B)에까지 도달하고 있는 중앙 러그 홈(24P)과, 내측 주 홈(20B)에 접속하여 지면 좌상측 방향으로 연장되어 내측 주 홈(20A)을 꿰뚫고 세컨드 블록 열(32A)에까지 도달하고 있는 중앙 러그 홈(24Q)이 타이어 주위 방향으로 교대로 배치되어 있다. 이 구성에서는 타이어 정회전시(즉 본 실시 형태에 관한 공기 타이어(10)가 정회전 방향(F)으로 회전하였을 때), 중앙 러그 홈(24P)의 접지 후단부측의 단부(25P)가 세컨드 블록 열(32B)을 구성하는 블록(33B) 내에 위치하고, 중앙 러그 홈(24Q)의 접지 후단부측의 단부(25Q)가 세컨드 블록 열(32A)을 구성하는 블록(33A) 내에 위치하고 있다. 이러한 중앙 러그 홈(24P, 24Q)의 배치에 의해, 중앙 러그 홈(24)은 센터 영역 내에서 되접히도록 Z 형상으로 지그재그를 그리면서 배치된 구성으로 되어 있다. 또한, 도 1에서는 접지 후단부측의 단부(25P, 25Q)가 세컨드 블록 열(32A)의 블록(33A, 33B) 내에 위치하고 있는 경우를 나타내었지만, 이것과는 반대로 접지 전단부측이 세컨드 블록 열의 블록 내에 위치하고 있어도 된다.

또한, 블록(33A)의 타이어 주위 방향 양측에는, 타이어 폭 방향 외측이 될수록 타이어 정회전시에서의 접지 후단부측이 되는 횡단 러그 홈(26A)이 형성되어 있다. 그리고, 블록(33A)에는 타이어 정회전시에서의 접지면의 이동에 따라서 타이어 폭 방향 내측에 접지 홈 위치가 이동하도록 타이어 주위 방향에 대하여 경사져 있는 부 홈(28A)이 형성되어 있다. 블록(33B)의 타이어 주위 방향 양측에도, 타이어 폭 방향 외측이 될수록 타이어 정회전시에서의 접지 후단부측이 되는 횡단 러그 홈(26B)이 형성되어 있다. 그리고, 블록(33B)에는 타이어 정회전시에서의 접지면의 이동에 따라서 타이어 폭 방향 내측에 접지 홈 위치가 이동하도록 타이어 주위 방향에 대하여 경사져 있는 부 홈(28B)이 형성되어 있다. 여기에서, 부 홈(28A, 28B)은 내측 주 홈(20A, 20B), 외측 주 홈(22A, 22B)보다 폭이 좁고, 나아가 주행시에 폐쇄되지 않는 홈이다. 그리고, 도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 부 홈(28A, 28B)은 중앙 러그 홈(24P, 24Q)과는 교차하지 않는다.

본 실시 형태에서는 부 홈(28A)은 블록(33A)에 꽂힌 형상으로 되어 있는 중앙 러그 홈(24Q)과 대략 직교하는 방향으로 연장되어 있다. 그리고, 부 홈(28B)은 블록(33B)에 꽂힌 형상으로 되어 있는 중앙 러그 홈(24P)과 대략 직교하는 방향으로 연장되어 있다.

또한, 센터 블록 열(30)을 구성하는 각 블록(31)에는, 타이어 정회전시에서의 중앙 러그 홈(24)의 접지 후단부측 영역에 돌출되는 돌출부(34)가 형성되어 있다. 따라서, 센터 블록 열(30)을 횡단하는 중앙 러그 홈(24P)은, 돌출부(34)에 의해 폭이 좁혀진 협착 홈부(24P1)와, 돌출부(34)가 형성되어 있지 않은 광폭 홈부(24P2)로 구성되어 있다. 그리고, 센터 블록 열(30)을 횡단하는 중앙 러그 홈(24Q)은, 돌출부(34)에 의해 폭이 좁혀진 협착 홈부(24Q1)와, 돌출부(34)가 형성되어 있지 않은 광폭 홈부(24Q2)로 구성되어 있다.

또한, 센터 블록 열(30)을 구성하는 각 블록(31)에서는, 중앙 러그 홈(24)의 타이어 주위 방향 전후측의 블록에서, 사이프가 연장되는 방향이 서로 상이하다. 즉, 타이어 정회전시에서의 중앙 러그 홈(24)의 타이어 주위 방향 전방측의 블록(31M)에 형성된 사이프(36M)와 타이어 주위 방향 후방측의 블록(31N)에 형성된 사이프(36N)에서, 사이프가 연장되는 방향이 서로 상이하다. 이에 의해, 방향이 서로 다른 사이프(36M, 36N)를 밸런스 좋게 배치하고 있어, 세로 방향, 가로 방향의 어느 입력이 발생하여도 사이프 에지를 효과적으로 유효하게 할 수 있는 구성으로 되어 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에서는 중앙 러그 홈(24)은 센터 영역 내에서 되접히도록 Z 형상으로 지그재그를 그리면서 배치된 구성으로 되어 있어, 중앙 러그 홈(24P)의 접지측 후단부가 블록(33B) 내에 위치하고, 중앙 러그 홈(24Q)의 접지측 후단부가 블록(33A) 내에 위치하고 있다. 이에 의해, 중앙 러그 홈(24)에 의한 블록 에지 길이가 증대하여, 설상에서의 가속 성능(트랙션 성능), 제동 성능(브레이크 성능), 휠링 성능을 모두 향상시킬 수 있음과 함께, 중앙 러그 홈(24)의 길이를 증대시키면서, 블록(33A, 33B) 내에 각각 위치하는 중앙 러그 홈 단부(25Q, 25P)에서 소위 말림이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 블록(33A)의 타이어 주위 방향 양측에는, 타이어 폭 방향 외측이 될수록 타이어 정회전시에서의 접지 후단부측이 되는 횡단 러그 홈(26A)이 형성되어 있다. 그리고, 블록(33A)에 형성된 부 홈(28A)은, 타이어 정회전시에서의 접지면의 이동에 따라서 타이어 폭 방향 내측에 접지 홈 위치가 이동하도록 타이어 주위 방향에 대하여 경사져 있다. 이에 의해, 세컨드 블록 열(32A)을 구성하는 블록(33A)에 부 홈(28A)을 형성하여도, 부 홈(28A)과 횡단 러그 홈(26A)이 교차하는 블록 코너부(40A)가 지나치게 예각이 되는 것을 피할 수 있으므로, 부 홈(28A)을 형성하여도 블록 강성의 저감을 억제할 수 있다. 블록(33B)에 대해서도, 마찬가지로 부 홈(28B)과 횡단 러그 홈(26B)이 교차하는 블록 코너부(40B)가 지나치게 예각이 되는 것을 피할 수 있어, 블록 강성의 저감을 억제할 수 있다.

또한, 센터 블록 열(30)을 구성하는 각 블록(31)에는, 타이어 정회전시에서의 중앙 러그 홈(24)의 접지 후단부측 영역에 돌출되는 돌출부(34)가 형성되어 있다. 이에 의해, 센터 블록 열(30)을 구성하는 각 블록(31)에서, 타이어 정회전시에서의 중앙 러그 홈(24)의 접지 후단부측 영역을 형성하는 블록 코너부의 강성이 돌출부(34)에 의해 커져, 센터링 필(작은 조타각에서의 핸들링)이 향상된다.

또한, 도 1에서는 돌출부(34)가 블록(31N)이 아니라 블록(31M)에 형성된 도면으로서 도시되어 있는데, 블록(31N)보다 블록(31M)의 쪽이 블록 코너부의 강성이 작은 경우에는, 돌출부(34)를 블록(31M)에 형성하여도 된다.

<시험예>

본 발명의 효과를 확인하기 위하여, 본 발명자는 상기 실시 형태에 관한 공기 타이어의 변형예의 일례(이하, 실시예 1의 타이어라고 함), 상기 실시 형태에 관한 공기 타이어의 일례(이하, 실시예 2의 타이어라고 함), 비교를 위한 공기 타이어의 일례(이하, 비교예 타이어라고 함) 및 종래의 공기 타이어의 일례(이하, 종래예 타이어라고 함)를 준비하고, 설상에서 성능 테스트를 행하여 가속 성능(트랙션 성능), 제동 성능(브레이크 성능) 및 설상 휠링 성능을 평가하였다.

실시예 1의 타이어는, 실시예 2의 타이어와 비교하여 부 홈(28)이 형성되어 있지 않은 타이어이다.

종래예 타이어는, 실시예 1의 타이어와 비교하여 센터 블록 열(30)을 센터 리브로 바꾼 타이어이다.

비교예 타이어는, 종래예 타이어와 비교하여 센터 리브를 센터 블록으로 바꾼 타이어이지만, 러그 홈의 접지 단부측이 세컨드 블록 열을 구성하는 블록에 도달하지 않는 것이다. 비교예 타이어에서는, 센터 리브에 러그 홈이 인입하고, 러그 홈 단부가 리브 내에 위치하고 있다. 그리고, 인입한 러그 홈으로부터 타이어 주위 방향 일방측의 블록 부분과, 이 러그 홈으로부터 타이어 주위 방향 타방측의 블록 부분에서, 타이어 주위 방향에 대한 사이프의 경사 방향이 서로 반대로 되어 있다.

본 시험예에서는, 모든 타이어에 대하여 타이어 크기를 265/70/16으로 하고, 정규 림에 장착하여 정규 내압으로 하고, 라이트 트랙에 설치하여 정규 하중을 부하한 상태에서 실제 차 주행에 의해 시험을 행하였다.

여기에서, 「정규 림」이란, 예를 들어 JATMA가 발행하는 2007년판의 YEAR BOOK에 정해진 적용 크기에서의 표준 림을 가리키며, 「정규 하중」 및 「정규 내압」이란 마찬가지로 JATMA가 발행하는 2007년판의 YEAR BOOK에 정해진 적용 크기ㆍ플라이 레이팅에서의 최대 하중 및 상기 최대 하중에 대한 공기압을 가리킨다. 사용지 또는 제조지에 있어서, TRA 규격, ETRTO 규격이 적용되는 경우에는 각각의 규격에 따른다.

본 시험예에서는 가속 성능에 대해서는 발진 성능으로서 정지 상태로부터 액셀러레이터를 완전 개방으로 하여, 압설 상에서 50m 주행할 때까지 걸린 시간(가속 타임)을 측정하였다.

또한, 제동 성능에 대해서는 속도 40km/h로부터 풀 제동을 걸어 압설 상에서 정지 상태가 될 때까지의 제동 거리를 계측하여, 상기 속도(40km/h)와 제동 거리로부터 평균 감속도를 산출하였다.

또한, 설상 휠링 성능에 대해서는, 압설 노면의 테스트 코스에서의 제동성, 발진성, 직진성, 코너링성의 종합 평가로 하였다.

그리고, 가속 성능, 제동 성능, 설상 휠링 성능의 어느 것에 대해서도, 종래예의 타이어의 평균 감속도에 기초하는 평가 지수 100으로 하여, 실시예 1의 타이어, 실시예 2의 타이어 및 비교예 타이어에 대하여 상대 평가가 되는 평가 지수를 산출하였다. 평가 결과를 표 1에 나타낸다.

	종래예 타이어	비교예 타이어	실시예 1의 타이어	실시예 2의 타이어
가속 성능 (트랙션 성능)	100	105	108	108
제동 성능 (브레이크 성능)	100	105	107	107
휠링 성능	100	102	103	110

표 1의 평가 결과에서는 평가 지수가 클수록 설상 성능이 높은 것, 즉 가속 성능, 제동 성능 및 설상 휠링 성능이 우수한 것을 나타낸다. 표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 비교예 타이어의 평가 지수는 종래예 타이어와 비교하여 모두 높았다. 그리고, 실시예 1, 2의 타이어의 평가 지수는 종래예 타이어 및 비교예 타이어에 비하여 모두 높았다. 또한, 실시예 1의 타이어에 비하여 실시예 2의 타이어의 쪽이 설상 휠링 성능이 대폭 향상되어 있었다.

이상, 실시 형태를 들어 본 발명의 실시 형태를 설명하였지만, 상기 실시 형태는 일례이며, 요지를 일탈하지 않는 범위 내에서 여러 가지 변경하여 실시할 수 있다. 또한, 본 발명의 권리 범위가 상기 실시 형태에 한정되지 않는 것은 물론이다.

10: 공기 타이어
16: 트레드부
CL: 타이어 센터
20A, 20B: 내측 주 홈(주위 방향 홈)
22A, 22B: 외측 주 홈(주위 방향 홈)
25P, 25Q: 단부
30: 센터 블록 열
31: 블록
32A, 32B: 세컨드 블록 열
24P, 24Q: 러그 홈
33A, 33B: 블록
28A, 28B: 부 홈
26A, 26B: 횡단 러그 홈
34: 돌출부

Claims

트레드부에는 타이어 센터의 타이어 폭 방향 양측에 각각 주위 방향 홈이 형성되어, 센터 블록 열과, 상기 센터 블록 열의 타이어 폭 방향 외측에 각각 인접하는 세컨드 블록 열이 형성되고,
상기 트레드부의 센터 영역에는 센터 영역 내에서 되접히도록 지그재그 형상으로 배치된 중앙 러그 홈이 형성되고,
상기 중앙 러그 홈의 접지 전단부측 혹은 접지 후단부측 중 어느 일단부가 상기 세컨드 블록 열을 구성하는 블록 내에 위치하고 있는 공기 타이어.
제1항에 있어서, 상기 세컨드 블록 열을 구성하는 상기 블록의 타이어 주위 방향 양측에는 타이어 폭 방향 외측이 될수록 타이어 정회전시에서의 접지 후단부측이 되는 횡단 러그 홈이 형성되고,
상기 블록에는, 상기 주위 방향 홈보다 폭이 좁고, 타이어 정회전시에서의 접지면의 이동에 따라서 타이어 폭 방향 내측에 접지 홈 위치가 이동하도록 타이어 주위 방향에 대하여 경사지고, 또한 상기 중앙 러그 홈과는 교차하지 않는 부 홈이 형성되어 있는 공기 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 센터 블록 열을 구성하는 각 블록에는 타이어 정회전시에서의 상기 중앙 러그 홈의 접지 후단부측 영역으로 돌출되는 돌출부가 형성되어 있는 공기 타이어.