KR101513362B1 - 스노우 타이어용 커프 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반 실린더형 기둥의 외주면에 나선형의 돌기가 형성된 단위 구조가 연속적으로 일정거리 이격되어 형성되며, 상기 연속적으로 형성되는 단위 구조는 지그재그 형태로 볼록부와 오목부가 교차로 배치되는 스노우 타이어용 커프 구조에 관한 것으로, 본 발명의 커프 구조는 블록이 적정 수준으로 쓰러져 커프(kerf)로 구획된 트레드부의 작은 블록들에 의한 마찰력도 확보하면서 커프 본연의 기능인 긁는 힘도 유지할 수 있는 강성 최적화와 더불어 마모 말기에도 트레드 블록의 강성을 떨어뜨리고 설상에서의 커프 기능을 확보할 수 있는 효과가 있다.

Description

스노우 타이어용 커프 구조{KERF STRUCTURE FOR SNOW TIRE}

본 발명은 스노우 타이어용 커프 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반 실린더형 기둥의 외주면에 나선형의 돌기가 형성된 단위 구조가 연속적으로 일정거리 이격되어 형성됨으로써 블록이 적정 수준으로 쓰러져 커프(kerf)로 구획된 트레드부의 작은 블록들에 의한 마찰력도 확보하면서 커프 본연의 기능인 긁는 힘도 유지할 수 있는 강성 최적화와 더불어 마모 말기에도 트레드 블록의 강성을 떨어뜨리고 설상에서의 커프 기능을 확보할 수 있는 스노우 타이어용 커프 구조에 관한 것이다.

일반적으로 타이어의 트레드부에는 횡방향과 종방향으로 다수의 그루브가 형성되며, 이러한 그루브에 의해 구획되는 블록에는 블록의 강성을 조절할 수 있게 하는 작은 홈인 커프가 형성된다.

한편 기존의 스노우 타이어의 경우, 설상 노면에서 회전시 커프에 의한 에지 효과에 의해 구동 및 제동을 하여 거동시에 설상성능을 확보하였다. 그러나, 이러한 에지 효과를 위해 적용되는 커프는 트레드 고무 블록의 강성 저하를 일으켜 마른 노면에서의 타이어 성능을 저하시키는 문제점이 있었다. 도 1은 이러한 종래의 스노우 타이어용 2D 커프의 일반적인 형상을 도시한 도면이다.

이에 타이어 표면에서 수직방향으로 커프에 의한 구속으로 트레드 블록의 강성을 확보하기 위한 3D 커프가 개발되었으나, 적정 수준의 강성을 확보하는데는 어려움이 있는 실정이다. 도 2는 이러한 종래의 스노우 타이어용 커프를 적용한 스노우 타이어에서 타이어 거동시 커프로 구획된 트레드부의 작은 블록들이 쓰러지는 상태를 보여주는 사진이다. 도 2에서 알 수 있는 바와 같이 종래의 스노우 타이어용 커프에서는 블록이 과도하게 쓰러지는 현상(A)이 발생하거나, 타이어가 진행하는 리딩(leading)부는 말려들어가는 현상이 발생하여 노면과의 마찰에 의한 마찰력(friction force)이 감소하였다. 또한 기존의 커프 구조에서는 마모 말기에 트레드부의 강성이 증대되는 문제점이 있는데, 이러한 마모 말기에도 적정 수준의 블록 강성을 확보할 수 있는 커프 구조의 개발이 필요한 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 스노우 타이어에서 블록이 적정 수준으로 쓰러져 커프로 구획된 트레드부의 작은 블록들에 의한 마찰력을 확보하면서 커프 본연의 기능인 긁는 힘도 유지할 수 있는 강성 최적화와 더불어 마모 말기에도 트레드 블록의 강성을 떨어뜨리고 설상에서의 커프 기능을 확보할 수 있는 스노우 타이어용 3D 커프 구조를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양상은, 반 실린더형 기둥의 외주면에 나선형의 돌기가 형성된 단위 구조가 연속적으로 일정거리 이격되어 형성되며, 상기 연속적으로 형성되는 단위 구조는 지그재그 형태로 볼록부와 오목부가 교차로 배치되는 스노우 타이어용 커프 구조에 관한 것이다.

본 발명에 따른 스노우 타이어용 커프 구조에 있어서, 상기 반 실린더형 기둥의 지름은 위쪽에서 아래쪽 방향으로 점차적으로 감소하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 스노우 타이어용 커프 구조는, 직선 구간의 커프 두께(t1)가 0.3~4.0 mm이고, 확장된 구간의 커프 두께(t2)는 0.5~20 mm이며 직선 구간의 커프 두께(t1)의 1.1~5 배인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 스노우 타이어용 커프 구조에 있어서, 상기 반 실린더형 기둥의 상단부 직경(D1)은 0.5~20 mm이고, 하단부 직경(D2)은 0.3~15 mm 이며, 상기 나선형 돌기의 개수는 1~10 개이고, 나선형 돌기의 직경 (d1)은 0.4~30 mm인 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따른 스노우 타이어용 커프 구조는, 대칭형 형상으로 커프의 방향성과 관계없이 균일한 블록 강성을 확보할 수 있는 효과가 있다. 특히 나선 형태의 3D 돌기 및 직경이 작아지는 반 실린더 형태의 커프 구조는 트레드부의 블록간의 인터로킹(interlocking) 효과를 극대화하여 마른 노면에서의 타이어 성능 확보가 가능한 효과가 있다.

특히 최초 반 실린더 형태의 커프 대비 마모 말기의 나선 형태의 커프는 웨이브(wave)가 커져서 타이어 마모 말기에도 스노우 성능 확보가 가능한 효과가 있다.

도 1은 종래의 스노우 타이어용 2D 커프의 일반적인 형상을 도시한 도면이다.
도 2는 종래의 스노우 타이어용 커프를 적용한 스노우 타이어에서 타이어 거동시 커프로 구획된 트레드부의 작은 블록들이 쓰러지는 상태를 보여주는 사진이다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 스노우 타이어용 커프 구조의 사시도이다.
도 4는 도 3에 따른 커프 구조의 정면도, 측면도 및 평면도이다.
도 5는 도 3에 따른 커프 구조의 각 부위별 치수를 도시한 도면이다.
도 6은 커프 단위 구조를 확대한 정면도이다.
도 7은 본 발명의 일 구현예에 따른 스노우 타이어용 커프 구조를 다양한 각도에서 도시한 사시도이다.
도 8은 기존 3D 커프 형상의 문제점을 도시한 도면이다.
도 9는 기존 3D 커프 형상의 인터로킹 효과를 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 구현예에 대하여 첨부된 도면 등을 참조하여 더욱 상세히 설명한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지의 범용적인 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명은 스노우 타이어에서 블록이 적정 수준으로 쓰러져 커프로 구획된 트레드부의 작은 블록들에 의한 마찰력을 확보하면서, 커프 본연의 기능인 긁는 힘도 유지함과 더불어 마모 말기에도 트레드 블록의 강성을 떨어뜨리고 설상에서의 커프 기능을 확보할 수 있는 스노우 타이어용 커프 구조에 관한 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 스노우 타이어용 커프 구조의 사시도이고, 도 4는 그 정면도, 측면도 및 평면도이며, 도 5는 커프 구조의 각 부위별 치수를 도시한 도면이고, 도 6은 단위 커프 구조를 확대한 정면도이며, 도 7은 이해를 돕기 위하여 본 발명의 커프 구조를 다양한 각도에서 도시한 사시도이다.

도 3 내지 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 스노우 타이어용 커프 구조는 반 실린더형 기둥(A)의 외주면에 나선형의 돌기(B)가 형성된 단위 구조(K)가 연속적으로 일정거리 이격되어 형성되며, 상기 연속적으로 형성되는 단위 구조(K)는 지그재그 형태로 볼록부와 오목부가 교차로 배치되게 된다. 특히 본 발명에 따른 커프 구조는, 상기 반 실린더형 기둥(A)의 지름(D1, D2)이 위쪽에서 아래쪽 방향으로 점차적으로 감소하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 스노우 타이어용 커프 구조는, 직선 구간의 커프 두께(t1)가 0.3~4.0 mm 범위인 것이 승용차용 또는 트럭용 타이어 상에서 블록 쓰러짐을 방지하는데 있어 바람직하다. 또한 승용차용 및 트럭용 타이어의 단일 블록의 크기를 고려할 때 확장된 구간의 커프 두께(t2)는 0.5~20 mm 이며 이는 직선 구간의 커프 두께(t1)의 1.1~5 배인 것이 바람직하다

본 발명에 따른 스노우 타이어용 커프 구조는, 상기 반 실린더형 기둥(A)의 상단부 직경(D1)은 0.5~20 mm 범위이고, 하단부 직경(D2)은 0.3~15 mm 범위인 것이 마모 초기 및 말기에 적정 수준의 블록 강성을 확보하는데 바람직하다. 이때 상기 나선형 돌기의 개수는 1~10 개 범위이고, 나선형 돌기의 직경 (d1)은 0.4~30 mm 범위인 것이 커프의 두께를 고려시 바람직하다

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 스노우 타이어용 커프 구조는, 대칭형 형상으로 커프의 방향성과 관계없이 균일한 블록 강성을 확보할 수 있는 효과가 있다. 즉 도 8에 도시된 바와 같이 기존의 3D 커프 형상에서는 타이어의 거동 방향에 따라서 3D 커프에 의한 블록 강성이 상이해지는 문제점이 있었다. 그러나 본 발명에 따른 커프 구조는 측면의 형상이 대칭의 형상을 가지고 있어서, 방향성과 관계없이 균일한 블록 강성을 확보하는 것이 가능하게 된다.

또한 도 9에 도시된 바와 같이 기존의 3D 커프 형상에서는 인터로킹 효과가 미미하였으나, 본 발명의 커프 구조는 나선 형태의 3D 돌기 및 직경이 작아지는 반 실린더 형태의 커프 구조에 의하여 트레드부의 블록간의 인터로킹 효과를 극대화함으로써 마른 노면에서의 타이어 성능 확보가 가능할 수 있게 된다.

특히 본 발명에 다른 커프 구조는 최초 반 실린더 형태의 커프 대비 마모 말기의 나선 형태의 커프는 웨이브(wave)가 커져서 타이어 마모 말기에도 블록의 강성 상승을 억제하여 스노우 성능 확보가 가능할 수 있게 된다. 이는 일반적으로 타이어는 마모 말기에 블록의 강성이 증가하여, 스노우 노면에서의 그립 확보를 위한 적정 수준 이상의 블록 강성을 보는 경향이 있기 때문이다. 또한 도 6에 도시된 바와 같이 반 실린더 형태의 기둥 직경이 마모가 진행될수록 작아져 자체적으로 수직 방향의 구속력을 가지게 된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 구현예를 들어 본 발명을 상세하게 설명하였으나 본 발명은 상술한 구현예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에 의해 많은 변형이 가능함은 자명할 것이다.

A : 반 실린더형 기둥
B : 나선형 돌기
K : 커프의 단위 구조

Claims (7)

1. 반 실린더형 기둥의 외주면에 나선형의 돌기가 형성된 단위 구조가 연속적으로 일정거리 이격되어 형성되며, 상기 연속적으로 형성되는 단위 구조는 지그재그 형태로 볼록부와 오목부가 교차로 배치되고, 상기 반 실린더형 기둥의 지름은 위쪽에서 아래쪽 방향으로 점차적으로 감소하는 것을 특징으로 하는 스노우 타이어용 커프 구조.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 커프 구조의 직선 구간의 커프 두께(t1)는 0.3~4.0 mm인 것을 특징으로 하는 스노우 타이어용 커프 구조.
4. 제1항에 있어서, 상기 커프 구조의 확장된 구간의 커프 두께(t2)는 0.5~20 mm이고, 직선 구간의 커프 두께(t1)의 1.1~5 배인 것을 특징으로 하는 스노우 타이어용 커프 구조.
5. 제1항에 있어서, 상기 커프 구조의 반 실린더형 기둥의 상단부 직경(D1)은 0.5~20 mm이고, 하단부 직경(D2)은 0.3~15 mm인 것을 특징으로 하는 스노우 타이어용 커프 구조.
6. 제1항에 있어서, 상기 나선형 돌기 개수는 1~10 개인 것을 특징으로 하는 스노우 타이어용 커프 구조.
7. 제1항에 있어서, 상기 나선형 돌기의 직경 (d1)은 0.4~30 mm인 것을 특징으로 하는 스노우 타이어용 커프 구조.

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