KR101301109B1 - 트레드 블록의 모따기부를 개량한 자동차용 타이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 트레드부에 형성되는 블록의 진행방향 전후 모서리에 따기부(Chamfer)를 형성시켜서 되는 타이어에 관한 것으로, 종래에는 모서리부의 모따기부가 횡 방향으로 일정하게 형성되어 있었던 바, 본 발명은, 모따기부를 형성하는 블록 접지면측 모따기선과 그루브 내벽측 모따기선을, 양측은 낮고 중앙부는 깊게 형성시켜 중앙부의 모따기 양을 증가시키고 상기 모따기선을 파형으로 형성시킴으로써, 본 발명의 타이어는 중앙부의 깊고 넓은 모따기부로 인하여, 구동 및 제동시, 블록의 중앙부에서 말림 현상을 일으키지 아니하게 하여, 구제동시의 접지 면적의 손실을 초래한다던지 마찰력의 손실을 초래하는 등의 결점을 현출시키지 아니하게 한 것임.

Description

트레드 블록의 모따기부를 개량한 자동차용 타이어{Vehicle tire improved chamfer of the block member}

본 발명은 자동차용 타이어에 있어서 트레드부에 형성되는 블록의 진행방향 전후 모서리에 형성시키는 모따기부(Chamfer)의 개량에 관한 것이다.

타이어는 주행시 지면과의 상대적인 미끌림에 의한 마찰력에 의해 구동력과 제동력을 제공한다. 타이어 트레드 블록은 이러한 상황 하에서, 차량 하중과 마찰력에 의해 변형을 하게 된다.

즉, 첨부된 도면 도1에 도시된 바와 같이 블록(101)은 제동시 그 선단의 리딩 에지부에 과도한 응력이 집중되고, 리딩 에지 부 바로 후측부는 벤딩에 의한 변형으로 지면과 접촉을 하지 못한다. 이처럼 선단부의 과도한 응력 집중과 접지 면적의 손실은 결과적으로 마찰력의 손실을 초래한다.

지면과의 과도한 마찰력에 의한 트레드 블록의 변형을 막기 위해 모서리 부분을 모따기를 하거나 라운딩 처리하면, 변형을 줄이며 접지면 내에서 고른 압력 분포를 갖게 된다.

하지만, 모든 트레드 블록에 대해 과도한 모따기를 행하게 되면 접지 면적의 손실을 초래해 마찰력의 손실을 초래할 수 있다. 따라서 접지 면적의 손실을 최소화 하면서 적절히 모따기를 할 때, 구동 및 제동성능을 향상 시킬 수 있으며, 접지면 내에 압력이 균일하게 분포되어 마모 성능도 향상된다.

모따기에 관한 기술로서는 일본 공개특허2002-172916A가 개시된 바 있다(도2). 이는 코너링시에 타이어가 횡 방향으로 슬라이딩할 때에 발생되는 리딩부의 접지압 상승을 막아주며 고르게 접지압 분산이 이루어지도록 해 주어 내마모성능을 향상시켜주는 효과를 얻을 수 있도록 종그루브의 측벽 에지에 삼각형 모양의 모따기부를 형성시켜서 된 타이어를 개시하고 있다. 그런데 이는 종그루브에 형성시켜서 된 것으로 제동이나 구동 성능을 향상시키기 위한 것이 아니며, 또한 이러한 모따기부는 배수를 방해하여 젖은 노면에서의 주행 성능을 해하는 결점이 있다.

이에 본 발명은 트레드 블록의 주행방향 전후 에지부에 모따기를 하여서 되는 타이어를 제공하되 모따기부의 설치로 인하여 접지 면적의 손실을 초래한다던지 마찰력의 손실을 초래하는 등의 결점을 현출시키지 아니하면서도, 구제동시 에지부에서 말림 현상에 의한 구동 및 제동성능 불량 효과를 지양할 수 있게 하는 타이어를 제공하여야 한다는 과제를 해결하고자 한다.

위와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 트레드 블록의 주행 방향 에지부에 모따기부를 형성시켜서 되는 타이어를 제공함에 있어서, 모따기부를 형성하는 블록 접지면측 모따기선과 그루브 내벽측 모따기선을, 양측은 낮고 중앙부는 깊게 형성시키며, 위의 모따기선들은 서로 대칭이되게 형성시키며, 모따기선들의 시작점이라 할 블록 모서리로부터 모따기선들의 정점인 중앙부까지의 높이가 그루브 깊이의 5~10%가 되게 하며, 각 모따기선들은 좌우 대칭인 수 개 사이클로 되는 파형선으로 구성되는 것을 특징으로 하는 타이어를 제공한다.

트레드 블록의 주행 방향 전후 에지부에 모따기를 하여서 되는 것에 있어서, 모따기부를 형성하는 블록 접지면측 모따기선과 그루브 내벽측 모따기선을 양측은 낮고 중앙부는 깊게 형성시키어, 중앙부의 모따기 양을 증가시킴으로써, 본 발명의 타이어는 중앙부의 깊고 넓은 모따기부로 인하여, 블록의 중앙부에서 말림 현상을 일으키지 아니하게 되며, 모따기선을 파형으로 형성시켰다.

그리하여 본 발명은, 접지 면적의 손실을 초래한다던지 마찰력의 손실을 초래하는 등의 결점을 현출시키지 아니하면서도, 구동이나 제동시 에지부에서 말림 현상에 의한 구동 및 제동 성능 불량의 염려가 없는 타이어를 제공하며, 도5의 그래프에서 도시된 바와 같이 종래의 모따기 방식의 타이어보다 최대정지마찰력을 4% 향상시키는 효과가 있는 것이다. 또한 접지시 파형의 형상에 따른 부가적인 효과로써 보다 유리한 배수성능을 확보할수 있다.

도1은 제동 시 블록(101)의 움직임을 나타내는 상태 설명도
도2는 JP 2002-172916의 일 실시예의 블록부 발췌 사시도
도3은 본 발명의 일 실시예의 요부 발췌 사시도
도4는 본 발명의 모따기선의 설명도.
도5는 종래의 모따기된 블록이 적용된 타이어와 본 발명의 타이어의 비교실험 그래프

본 발명은 트레드 블록의 모따기부를 개량한 자동차용 타이어에 관한 것으로, 트레드(1)와 트레드(1) 양측의 사이드월과 사이드월 양측의 비드부로 구성되고, 트레드(1)에 블록(2)과 그루브(3)가 형성되며, 블록(2)의 주행 방향 전후방 모서리(21)에 모따기부가 설치되며, 상기 모따기부(4)를 형성하는 블록(2)의 접지면(22)측 모따기선(41)과 그루브(3)의 내벽(31)측의 모따기선(42)을, 블록(2)의 모서리(21)를 기준으로 하여, 양측(40)은 낮고 중앙부(400)는 깊게 형성시켜서 되는 것에 있어서, 상기 모따기선(41)(42)은 파형으로 된 것을 특징으로 한다. 각 모따기선(41)(42)들은 중심선(L)을 기준으로 하여 좌우 대칭인 파형선인 것이 바람직하다.

본 발명은, 이에서 나아가, 모따기선(41)(42)들은 모서리(21)를 기준으로 하여 서로 대칭이되게 형성시켜서 되는 타이어를제공한다. 또한 본 발명은, 첨부된 도면 도3에 도시된 바와 같이, 모따기선(41)(42)들의 시작점이라 할 블록(2)의 모서리(21)로부터 모따기선(41)(42)들의 정점인 중앙부까지의 높이(a)가 그루브(3) 깊이(A)의 5~10%가 되게 하는 것이 바람직하다. 파형의 사이클 수는 전체가 10회로 형성된 타이어를 제조하되, 블록(2)의 모서리(21)로부터 모따기선(41)(42)들의 정점인 중앙부까지의 높이(a)를 달리하여서 되는 타이어를 제조하여 리딩 에지부의 접지압을 측정하였던 바는 도4와 같다. 이러한 실험으로 본 발명의 타이어가 상술한 바와 같은 모따기선(41)(42)들의 중앙부 높이(a)를 결정할 수 있었다.

상기 파형의 모따기선(41)의 곡률반경(b)와 곡률반경(c)의 비율은 7±0.5 : 3±0.5이며, 상기 파형의 모따기선(41) 단위파장(g)은 모따기선의 중앙부로부터 외측으로 갈 수록 20%씩 줄어드는 것이 바람직하다. 이러한 형상은 접지 압력이 크게 걸리는 중앙 부의 압력을 측면 부의 압력만큼 낮추어주어 접지면 내에서 고른 압력 분포를 갖게 하여 일반적인 모따기를 적용했을 때 대비하여 높은 마찰력을 확보할 수 있다. 특히, 곡률반경(b)와 곡률반경(c)의 비율이 동일하게 설정되는 경우 일정한 주파수 대역에서의 음압이 두드러지게 나타나기 때문에, 곡률반경(b)와 곡률반경(c)의 비율은 발생되는 소음이 서로 상쇄되는 비율인 상기에서 제시한 7±0.5 : 3±0.5 비율로 설정하는 것이 바람직하다.

또한, 접지시 파형의 형상에 따른 부가적인 효과로써 보다 유리한 배수성능을 확보할 수 있으며, 이러한 사항 역시, 상기에서 제시한 7±0.5 : 3±0.5 비율에서 물을 가두어두는 현상이 일어나지 아니하고 최적화 된다.

1. 트레드
2. 블록
21. 모서리
22. 접지면
3. 그루브
31. 내벽

4. 모따기부
40. 양측
400. 중앙부
41, 42. 모따기선

Claims (5)

1. 트레드(1)와 트레드(1) 양측의 사이드월과 사이드월 양측의 비드부로 구성되고, 트레드(1)에 블록(2)과 그루브(3)가 형성되며, 블록(2)의 주행 방향 전후방 모서리(21)에 모따기부가 설치되며, 상기 모따기부(4)를 형성하는 블록(2)의 접지면(22)측 모따기선(41)과 그루브(3)의 내벽(31)측의 모따기선(42)을, 블록(2)의 모서리(21)를 기준으로 하여, 양측(40)은 낮고 중앙부(400)는 깊게 형성시켜서 되는 것에 있어서, 상기 모따기선(41)(42)은 파형으로 된 것을 특징으로 하는 트레드 블록의 모따기부를 개량한 자동차용 타이어.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 파형의 모따기선(41)(42)들은 모서리(21)를 기준으로 하여 서로 대칭이되게 형성시켜서 되는 것이고, 모따기선(41)(42)들의 시작점이라 할 블록(2)의 모서리(21)로부터 모따기선(41)(42)들의 정점인 중앙부까지의 높이(a)가 그루브(3) 깊이(A)의 5~10%가 되게 하여서 된 것을 특징으로 하는 트레드 블록의 모따기부를 개량한 자동차용 타이어.
   
3. 제2항에 있어서, 상기 파형의 모따기선(41)의 곡률반경(b)와 곡률반경(c)의 비율은 7±0.5 : 3±0.5인 것을 특징으로 하는 트레드 블록의 모따기 부를 개량한 자동차용 타이어.
   
4. 제3항에 있어서, 상기 파형의 모따기선(41) 단위파장(T)은 모따기선의 중앙부로부터 외측으로 갈 수록 20%씩 줄어드는 것을 특징으로 하는 트레드 블록의 모따기 부를 개량한 자동차용 타이어.
   
   
5. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 모따기선(41)(42)들이 중심선(L)을 기준으로 하여 좌우 대칭인인 것을 특징으로 하는 트레드 블록의 모따기부를 개량한 자동차용 타이어.
   
   
   

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