KR101366490B1 - 배수 성능 및 발열 성능이 향상된 공기입 타이어 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 종그루브 내부 측면에 타이어 원주 방향에 대하여 타이어 중심 방향으로 경사지는 다수개의 돌기부들 및 대향 돌기부들을 포함하는 공기입 타이어에 관한 것으로, 본 발명에 의한 타이어는 종 그루브 내에 유입된 물이 와류 현상을 일으켜 인위적으로 물의 유속을 빠르게 조절하고 물길의 방향을 조절할 수 있다. 따라서, 타이어의 배수 성능이 향상되어 웨트 성능이 우수할 뿐 아니라 그루브 내에 형성된 패턴으로 인하여 공기와 접촉하는 면이 증가하여 발열에도 유리하기 때문에 주행시 안정성을 증가시킬 수 있다.

Description

배수 성능 및 발열 성능이 향상된 공기입 타이어{Pneumatic tire with improved wet performance and heat generation performance}
본 발명은 배수 성능 및 발열 성능이 향상된 공기입 타이어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 종그루브 내부 일 측면 및 대향 측면에 타이어 원주 방향에 대하여 타이어 중심 방향으로 경사지는 다수개의 돌기부들 및 대향 돌기부들을 포함하여 배수 성능 및 발열 성능을 향상시킨 공기입 타이어에 관한 것이다.
타이어 트레드 패턴에 의해 형성된 그루브는 종그루브와 횡그루브로 나누어 지는데, 종그루브는 주행시의 배수성능에 많은 영향을 주고, 횡그루브는 종그루브의 배수성능을 보조하는 한편 횡방향의 배수성에 많은 영향을 준다. 종래 타이어의 배수성능을 개선하기 위한 타이어 트레드 패턴 형상에 관한 설계는 대부분 트레드 패턴의 그루브 각도를 변경하는 기술이었고, 종그루브 및 횡그루브가 밋밋한 평활면으로 되어 있어 배수시 특별한 역할을 하지 못하고 있었다. 또한, 그루브 내에 돌기를 형성하는 기술은 물의 흐름을 만들어 속도를 빠르게 할 수는 있으나 물길의 방향에는 직접적인 영향을 주지 않아 배수 성능 향상이 미비하고 타이어 성능과 관련된 언더 트레드 게이지(Under Tread Gauge,UTG)에도 영향을 준다.
본 발명의 목적은 타이어 트레드 종그루브 내부에 유입된 물의 유속 및 물길의 방향을 조절하는 것이 가능하여 배수 성능이 우수하고 종그루브와 공기가 접촉하는 면을 증가시켜 발열 성능을 향상시킬 수 있는 공기입 래디얼 타이어를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 양상은,
트레드 표면에 횡그루브와 종그루브가 형성된 타이어에 있어서,
상기 종그루브 내부 일 측면에 타이어 원주 방향에 대하여 타이어 중심 방향으로 경사진 사선형의 돌기부들을 포함하고 상기 일 측면에 대향하는 대향 측면에 타이어 원주 방향에 대하여 타이어 중심 방향으로 경사진 사선형의 대향 돌기부들을 포함하며, 상기 돌기부들 및 대향 돌기부들은 엇갈리게 위치되고 서로 반대 방향으로 경사지는 것을 특징으로 하는 공기입 타이어에 관한 것이다.
본 발명에 의한 타이어는 종그루브 내부 측면에 타이어 원주 방향에 대하여 타이어 중심 방향으로 경사지는 다수개의 돌기부들 및 대향 돌기부들을 포함하여 그루브 내부에 유입된 물에 와류 현상을 일으켜 인위적으로 물의 흐름을 빠르게 조절하고 물길의 방향을 조절할 수 있다. 따라서, 타이어의 배수 성능이 향상되어 웨트(wet) 성능이 우수할 뿐 아니라 그루브 내에 형성된 패턴으로 인하여 공기와 접촉하는 면이 증가하여 발열에도 유리하기 때문에 주행시 안정성을 증가시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 의한 종그루브 내부 일 측면에 형성된 돌기부들 및 이와 마주보는 대향 측면에 형성된 대향 돌기부들을 도시한 블록의 입체 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 의한 종그루브 내부 일 측면에 형성된 돌기부들 및 이와 마주보는 대향 측면에 형성된 대향 돌기부들을 도시한 블록의 발췌 단면도이다.
도 3(a) 내지 도 3(d)는 본 발명의 구현예들에 의한 돌기부들 및 대향 돌기부들의 다양한 형상들에 대한 사시도이다.
이하에서 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명에 의한 타이어의 종그루브 내부 일 측면에는 타이어 원주 방향에 대하여 타이어 중심 방향으로 경사지는 다수개의 돌기부들을 포함하고 상기 돌기부들 중 서로 이웃하는 돌기부 사이의 대향 측면에는 상기 돌기부들과 반대 방향으로 경사지는 다수개의 대향 돌기부들을 포함한다. 본 발명에 의한 타이어는, 메인 그루브 내에 유입된 물이 와류 현상을 일으키도록 메인 그루브 측면에 다양한 형상의 돌기부들을 형성하여 웨트 성능 및 발열 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 의한 종그루브(10) 내부 일 측면(11)에 형성된 돌기부(12)들 및 이와 마주보는 대향 측면(13)에 형성된 대향 돌기부(14)들을 도시한 블록의 입체 평면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 타이어는 트레드(1)에 종그루브(10) 및 횡그루브(20)를 포함하는데 종그루브(10) 내부 일 측면(11)에 타이어 원주 방향(A)에 대하여 타이어 중심 방향(B)으로 경사지는 다수 개의 돌기부(12)들을 포함하고 상기 일 측면과 마주보는 대향 측면(13)에도 타이어 원주 방향(A)에 대하여 타이어 중심 방향(B)으로 경사지는 다수 개의 대향 돌기부(14)들을 포함한다.
대향 돌기부(14)들은 돌기부(12)들과 서로 엇갈리게 배치되는데, 즉, 상기 대향 돌기부(14)들은 서로 이웃하는 돌기부(12)들 사이사이의 대향 측면(13)에 배치된다. 또한, 상기 대향 돌기부(14)들은 상기 돌기부(12)들과 타이어 원주 방향(A)에 대하여 반대 방향으로 경사지게 형성된다.
본 발명의 구현예들에 의하면, 상기 돌기부(12)들과 대향 돌기부(14)들에 의해 종그루브(10) 내에 침투한 물은 와류 현상을 일으켜 나선형의 임의의 물 회오리를 형성한다. 이러한 와류 현상에 의해 생성된 소용돌이를 수반하는 물 회오리의 흐름이 도 1에 화살표 C로 도시되었다. 본원에서 와류 현상이란 크기, 강도, 방향을 가진 소용돌이를 수반하는 흐름, 즉 소용돌이의 집합 유동을 의미하는데, 이러한 와류 현상은 욕조 배수구의 물빠짐 현상 또는 세탁기 내부의 세탁조에서 회전판을 이용하여 물을 돌리면서 와류를 형성하는 현상에서 볼 수 있다.
통상적인 타이어는 와류 현상이 발생하지 않아 타이어 원주 방향(A)과 평행한 방향으로 배수가 일어나거나 그루브 내의 나선형 패턴을 이용하여 물의 흐름을 만들어 속도를 빠르게 하는 것에 불과하지만, 본 발명에 의한 돌기부(12)들과 대향 돌기부(14)들은 물의 흐름 자체를 나선형의 회오리로 변형시켜 와류 현상을 일으키기 때문에 임의로 물길을 만드는 것이 가능하다. 따라서, 본 발명의 구현예들에 의하면, 타이어 성능에 영향을 미치는 언더 트레드 게이지(UTG)에 영향을 주지 않으면서 강한 와류 현상을 형성하여 다량의 물이 빠르게 빠져나갈 수 있다. 또한, 종그루브(10) 내에 형성된 돌기부(12)들과 대향 돌기부(14)들에 의해 기존의 그루브보다 공기와 접촉하는 면이 증가하기 때문에 발열에도 유리하여 주행시 안정성을 증가시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 의한 종그루브(10) 내부 일 측면(11)에 형성된 돌기부(12)들 및 이와 마주보는 대향 측면에(13) 형성된 대향 돌기부(14)들을 도시한 블록의 발췌 단면도이다.
도 2에 의하면, 종그루브(10) 내부 일 측면(11)에 타이어 원주 방향(A)에 대하여 타이어 중심 방향(B)으로 경사지는 다수개의 돌기부(12)들을 포함하고 상기 일 측면(11)과 마주보는 대향 측면(13) 중 상기 돌기부(12)들과 엇갈리는 위치에 다수개의 대향 돌기부(14)들을 포함하고 있음을 알 수 있다. 또한, 상기 대향 돌기부(14)들은 돌기부(12)들과 타이어 원주 방향(A)에 대하여 반대 방향으로 경사진다.
상기 돌기부(12)들 및 대향 돌기부(14)들은 타이어 원주 방향(A)에 대하여 타이어 중심 방향(B)으로 경사지며, 경사각(θ)은 30° 내지 60 °인 것이 바람직하다. 경사각(θ)이 30° 미만이거나 60°를 초과하는 경우 와류 현상이 제대로 일어나지 않거나 원하는 수준의 강한 와류 현상을 얻을 수 없다.
한편, 돌기부(12)들 및 대향 돌기부(14)들의 폭(W)은 1 내지 3mm 이고 깊이(D)는 종그루브(10) 전체 깊이의 30%~80%인 것이 바람직하다. 상기 폭(W) 및 깊이(D)가 상기 범위 미만이거나 이를 초과하는 경우 와류 현상이 제대로 일어나지 않거나 원하는 수준의 강한 와류 현상을 얻을 수 없다.
또한, 상기 돌기부(12)들 및 대향 돌기부(14)들은 소정의 간격으로 이격되어 형성되는데 이격되는 간격(S)은 20 내지 40mm인 것이 바람직하다.
이 때, 돌기부(12)들 및 대향 돌기부(14)들의 경사각(θ) 및 이격되는 간격(S)은 서로 동일한 것이 물의 와류 현상을 형성하는데 바람직하다.
도 3(a) 내지 도 3(d)는 본 발명의 구현예들에 의한 돌기부들(12) 및 대향 돌기부(14)들의 다양한 형상들에 대한 사시도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 돌기부(12)들 및 대향 돌기부(14)들은 종그루브(10)내에 유입된 물의 흐름이 와류 현상을 일으키기에 유리하도록 그 형상을 다양하게 구현시킬 수 있는데, 예를 들어 도 3(a)와 같이 직사각 기둥, 도 3(b)와 같이 반원기둥, 도 3(c)와 같이 반원뿔기둥 또는 도 3(d)와 같이 반타원기둥의 형상일 수 있다.
본 발명에 의한 돌기부(12)들 및 대향 돌기부(14)들을 포함하는 트레드(1)를 구비한 타이어는 사계절용 타이어 및 스노우 타이어 모두에 적용 가능하며 종그루브(10)내에 유입된 물을 배출하는 능력을 향상시켜 궁극적으로 웨트 성능이 우수한 타이어를 제공할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상술한 실시예에 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 취지 또는 범위를 벗어나지 않고 본 발명의 구조를 다양하게 변경하고 변형할 수 있다는 사실은 당업자에게 자명할 것이다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 첨부한 특허청구범위 및 그와 균등한 범위로 정해져야 할 것이다.
1: 트레드 10: 종그루브
11, 13: 종그루브 내측면 12: 돌기부
14: 대향 돌기부 20: 횡그루브

Claims (6)

  1. 트레드 표면에 횡그루브와 종그루브가 형성된 타이어에 있어서,
    상기 종그루브 내부 일 측면에 타이어 원주 방향(A)에 대하여 타이어 중심 방향(B)으로 경사진 사선형의 돌기부들을 포함하고 상기 일 측면에 대향하는 대향 측면에 타이어 원주 방향(A)에 대하여 타이어 중심 방향(B)으로 경사진 사선형의 대향 돌기부들을 포함하되, 상기 돌기부들 및 대향 돌기부들은 엇갈리게 위치되고 서로 반대 방향으로 경사지는 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.
  2. 제1항에 있어서, 상기 돌기부들 및 대향 돌기부들이 타이어 원주 방향(A)에 대하여 타이어 중심 방향(B)으로 경사지는 경사각(θ)은 30° 내지 60 °인 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 돌기부들 및 대향 돌기부들의 폭은 1 내지 3mm인 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 돌기부들 및 대향 돌기부들의 깊이는 상기 종그루브 전체 깊이의 30%~80%인 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 돌기부들 및 대향 돌기부들이 이격되는 간격은 20 내지 40mm인 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 돌기부들 및 대향 돌기부들의 형상은 직사각기둥, 반원기둥, 반원뿔기둥 및 반타원기둥으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.
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