KR101625016B1

KR101625016B1 - 공기입 타이어

Info

Publication number: KR101625016B1
Application number: KR1020147036461A
Authority: KR
Inventors: 마사카즈 니와
Original assignee: 요코하마 고무 가부시키가이샤
Priority date: 2012-12-26
Filing date: 2013-12-04
Publication date: 2016-05-27
Also published as: EP2939853A4; JPWO2014103643A1; KR20150024854A; EP2939853B1; JP6299225B2; CN104884275B; US20150343847A1; EP2939853A1; WO2014103643A1; CN104884275A

Abstract

본 발명의 공기입(空氣入) 타이어는, 회전 방향(R)이 지정되고, 트레드(tread)부(1)에 타이어 둘레 방향으로 연장하는 적어도 4개의 주(主)홈(11)을 설치하고, 타이어 적도 측으로부터 센터 육부(陸部)(12), 중간 육부(13) 및 숄더 육부(14)를 구획하고, 센터 육부(12)를 타이어 둘레 방향으로 연속하는 리브(rib) 구조로 하고, 센터 육부(12)의 타이어 적도(E)의 근방 위치로부터 회전 방향(R)과는 반대 방향으로 경사하면서 타이어 폭 방향 외측을 향하여 연장하여 적어도 접지단(接地端)까지 도달하는 복수 개의 제1 경사 홈(21)을 설치하고, 일방(一方) 측으로 연장되는 제1 경사 홈(21)과 타방 측으로 연장되는 제1 경사 홈(21)을 타이어 둘레 방향을 따라 번갈아 배치하고, 중간 육부(13)로부터 회전 방향(R)과는 반대 방향으로 경사하면서 타이어 폭 방향 외측을 향하여 연장하여 적어도 접지단까지 도달하는 복수 개의 제2 경사 홈(22)을 설치하고, 일방 측으로 연장되는 제2 경사 홈(22)과 타방 측으로 연장되는 제2 경사 홈(22)을 타이어 둘레 방향을 따라 번갈아 배치하고, 또한 제1 경사 홈(21) 및 제2 경사 홈(22)을 타이어 둘레 방향을 따라 번갈아 배치한 것을 특징으로 한다.

Description

공기입 타이어{PNEUMATIC TIRE}

본 발명은, 웨트(wet) 노면을 주행할 때에 호적(好適)한 공기입(空氣入) 타이어에 관한 것이고, 한층 더 상세하게는, 뛰어난 웨트 성능을 발휘하는 것과 함께, 트레드(tread)부의 손상을 억제하는 것을 가능하게 한 공기입 타이어에 관한 것이다.

공기입 타이어에 있어서, 트레드부에 타이어 둘레 방향으로 연장되는 복수 개의 주(主)홈을 설치하는 것과 함께, 지정된 회전 방향과는 반대 방향으로 경사하면서 타이어 폭 방향의 양 외측을 향하여 연장하는 복수 개의 경사 홈을 설치한 방향성 트레드 패턴이 제안되고 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).

이와 같은 방향성 트레드 패턴을 구비한 공기입 타이어는, 복수 개의 주홈 및 복수 개의 경사 홈에 기초하여 효과적으로 배수(排水)가 행하여지기 때문에, 뛰어난 웨트 성능을 발휘하는 것이 가능하다. 그렇지만 그 반면, 트레드부에 대하여 노면으로부터 큰 힘이 작용한 경우, 주홈 및 경사 홈에 의하여 세분화된 블록이 손상하기 쉽다고 하는 결점을 가지고 있다.

예를 들어, 투어링 카(touring car)(시판차 베이스의 레이스 차량)는, 차량 중량에 비하여 타이어 사이즈가 작기 때문에, 트레드부에 대하여 노면으로부터 큰 힘이 작용하고, 트레드부에 구획된 블록의 손상이 커지는 경향이 있다. 특히, 타이어 적도 부근에서의 블록 손상이 현저하다. 그 때문에, 이러한 종류의 타이어에 있어서는, 웨트 성능을 양호하게 유지하면서 트레드부의 손상을 억제하는 것이 강하게 요구되고 있다.

특허문헌 1: 일본국 공개특허공보 특개평6-24213호

본 발명의 목적은, 뛰어난 웨트 성능을 발휘하는 것과 함께, 트레드부의 손상을 억제하는 것을 가능하게 한 공기입 타이어를 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 공기입 타이어는, 타이어 둘레 방향으로 연재(延在)하여 환상(環狀)을 이루는 트레드부와, 당해 트레드부의 양측에 배치된 한 쌍의 사이드 월(side wall)부와, 이들 사이드 월부의 타이어 직경 방향 내측에 배치된 한 쌍의 비드(bead)부를 구비하고, 회전 방향이 지정된 공기입 타이어에 있어서, 상기 트레드부에 타이어 둘레 방향으로 연장하는 적어도 4개의 주홈을 설치하고, 이들 주홈에 의하여 상기 트레드부의 타이어 적도 상(上)에 위치하는 센터 육부(陸部), 상기 트레드부의 숄더 영역에 위치하는 숄더 육부 및 상기 센터 육부와 상기 숄더 육부와의 사이에 위치하는 중간 육부를 구획하고, 상기 센터 육부를 타이어 둘레 방향으로 연속하는 리브(rib) 구조로 하고, 상기 센터 육부의 타이어 적도 근방 위치로부터 상기 회전 방향과는 반대 방향으로 경사하면서 타이어 폭 방향 외측을 향하여 연장하여 적어도 접지단(接地端)까지 도달하는 복수 개의 제1 경사 홈을 설치하고, 타이어 폭 방향의 일방(一方) 측으로 연장되는 제1 경사 홈과 타이어 폭 방향의 타방 측으로 연장되는 제1 경사 홈을 타이어 둘레 방향을 따라 번갈아 배치하고, 상기 중간 육부로부터 상기 회전 방향과는 반대 방향으로 경사하면서 타이어 폭 방향 외측을 향하여 연장하여 적어도 접지단까지 도달하는 복수 개의 제2 경사 홈을 설치하고, 타이어 폭 방향의 일방 측으로 연장되는 제2 경사 홈과 타이어 폭 방향의 타방 측으로 연장되는 제2 경사 홈을 타이어 둘레 방향을 따라 번갈아 배치하고, 또한 제1 경사 홈 및 제2 경사 홈을 타이어 둘레 방향을 따라 번갈아 배치하고, 상기 제1 경사 홈의 타이어 둘레 방향의 배치 간격(L)을 80mm ~ 150mm로 하고, 상기 제1 경사 홈과 상기 제2 경사 홈의 타이어 둘레 방향의 배치 간격(La, Lb)을 모두 40mm ~ 75mm로 하고, 상기 제1 경사 홈 및 상기 제2 경사 홈의 타이어 둘레 방향에 대한 경사 각도(α, β)를 모두 50° ~ 80°로 하고, 상기 센터 육부에 있어서, 타이어 적도와 상기 제1 경사 홈의 선단(先端)과의 타이어 폭 방향의 거리(Wa1)를 -8mm≤Wa1≤8mm로 하고, 상기 센터 육부에 있어서, 상기 제1 경사 홈의 선단과 당해 선단에 대면하는 상기 센터 육부의 에지(edge)와의 타이어 폭 방향의 거리(Wa2)를 5mm≤Wa2로 하고, 상기 중간 육부에 있어서, 상기 제2 경사 홈의 선단과 상기 중간 육부의 폭 방향 중심 위치와의 타이어 폭 방향의 거리(Wb1)를 -5mm≤Wb1로 하고, 상기 중간 육부에 있어서, 상기 제2 경사 홈의 선단과 당해 선단에 대면하는 상기 중간 육부의 에지와의 타이어 폭 방향의 거리(Wb2)를 5mm≤Wb2로 한 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에서는, 트레드부에 타이어 둘레 방향으로 연장하는 적어도 4개의 주홈을 설치하는 것과 함께, 센터 육부의 타이어 적도 근방 위치로부터 회전 방향과는 반대 방향으로 경사하면서 타이어 폭 방향 외측을 향하여 연장하여 적어도 접지단까지 도달하는 복수 개의 제1 경사 홈과, 중간 육부로부터 회전 방향과는 반대 방향으로 경사하면서 타이어 폭 방향 외측을 향하여 연장하여 적어도 접지단까지 도달하는 복수 개의 제2 경사 홈을 설치하는 것에 의하여, 이들 주홈과 제1 경사 홈과 제2 경사 홈에 기초하여 뛰어난 웨트 성능을 발휘할 수 있다.

그 한편으로, 센터 육부를 타이어 둘레 방향으로 연속하는 리브 구조로 하여 센터 육부의 강성을 높이는 것과 함께, 중간 육부가 제2 경사 홈에 의하여 분단되지 않는 구성으로 하고 있기 때문에, 트레드부로의 부하가 큰 경우여도, 트레드부의 손상을 억제하는 것이 가능하게 된다.

제1 경사 홈 및 제2 경사 홈은 각각 숄더 육부를 횡단하도록 연재시키는 것이 가능하다. 이 경우, 제1 경사 홈 및 제2 경사 홈에 기초를 두는 배수성이 충분히 확보되기 때문에, 노면 상(上)에 어느 정도의 수심을 가지는 수막(水膜)이 형성된 상태에서의 웨트 성능을 중시한 트레드 패턴을 구성할 수 있다.

또한, 제2 경사 홈은 숄더 육부를 횡단하도록 연재시키는 한편으로, 제1 경사 홈은 숄더 육부 내에서 종단(終端)시키는 것이 가능하다. 이 경우, 숄더 육부의 강성이 충분히 확보되기 때문에, 노면 상에 수막이 거의 형성되지 않는 습윤 상태에서의 웨트 성능을 중시한 트레드 패턴을 구성할 수 있다.

본 발명에 있어서, 트레드 패턴은 이하와 같이 구성하면 된다. 즉, 제1 경사 홈의 타이어 둘레 방향의 배치 간격(L)은 80mm ~ 150mm로 하는 것이 바람직하다. 제1 경사 홈과 제2 경사 홈의 타이어 둘레 방향의 배치 간격(La, Lb)은 모두 40mm ~ 75mm로 하는 것이 바람직하다. 제1 경사 홈 및 제2 경사 홈의 타이어 둘레 방향에 대한 경사 각도(α, β)는 모두 50° ~ 80°로 하는 것이 바람직하다. 센터 육부에 있어서, 타이어 적도와 제1 경사 홈의 선단(先端)과의 타이어 폭 방향의 거리(Wa1)는 -8mm≤Wa1≤8mm로 하는 것이 바람직하다. 또한, 센터 육부에 있어서, 제1 경사 홈의 선단과 당해 선단에 대면하는 센터 육부의 에지(edge)와의 타이어 폭 방향의 거리(Wa2)는 5mm≤Wa2로 하는 것이 바람직하다. 한편, 중간 육부에 있어서, 제2 경사 홈의 선단과 당해 중간 육부의 폭 방향 중심 위치와의 타이어 폭 방향의 거리(Wb1)는 -5mm≤Wb1로 하는 것이 바람직하다. 또한, 중간 육부에 있어서, 제2 경사 홈의 선단과 당해 선단에 대면하는 중간 육부의 에지와의 타이어 폭 방향의 거리(Wb2)는 5mm≤Wb2로 하는 것이 바람직하다. 이것에 의하여, 뛰어난 웨트 성능을 발휘하면서 트레드부의 손상을 억제하는 효과를 최대한으로 향수(享受)할 수 있다.

본 발명은, 한 쌍의 비드부 사이에 타이어 직경 방향에 대하여 경사하는 복수 개의 보강 코드를 포함하는 카커스(carcass)층을 걸쳐 놓고, 타이어 최대폭 위치에 있어서의 카커스층의 보강 코드의 타이어 직경 방향에 대한 경사 각도를 4° ~ 30°로 한 공기입 타이어에 적용하는 것이 바람직하다. 이와 같은 카커스 구조를 가지는 공기입 타이어는 강성이 높고 경기(競技)에 있어서 유효하다. 본 발명은, 트레드부로의 부담이 큰 경기용 타이어에 적용한 경우에 현저한 효과를 얻을 수 있다.

트레드부에 있어서의 홈 면적 비율은 35% ~ 55%로 하는 것이 바람직하다. 또한, 트레드부에 배치된 캡 트레드 고무층의 JIS 경도(硬度)는 50 ~ 65로 하는 것이 바람직하다. 이것에 의하여, 트레드부의 내손상성(耐損傷性)을 양호하게 확보하면서, 뛰어난 웨트 성능을 발휘할 수 있다. 본 발명에 있어서의 JIS 경도는, JIS　K-6253에 준거하여, A 타입의 듀로미터(durometer)를 이용하여 온도 20℃의 조건에서 측정되는 듀로미터 경도이다.

본 발명에 있어서, 「접지단」은, 타이어를 정규 림(rim)에 장착하고, 정규 내압(內壓)을 충전하며, 정지한 상태에서 평면에 대하여 수직으로 두고, 정규 하중을 더하였을 때의 평면과의 접촉면의 타이어 축 방향의 외연(外緣) 위치이다. 「정규 림」이란, 타이어가 기초를 두고 있는 규격을 포함하는 규격 체계에 있어서, 당해 규격이 타이어마다 정하는 림이고, 예를 들어, JATMA이면 표준 림, TRA이면 “Design　Rim”, 혹은 ETRTO이면 “Measuring　Rim”으로 한다. 「정규 내압」이란, 타이어가 기초를 두고 있는 규격을 포함하는 규격 체계에 있어서, 각 규격이 타이어마다 정하고 있는 공기압이고, JATMA이면 최고 공기압, TRA이면 표 “TIRE　ROAD　LIMITS　AT　VARIOUS　COLD　INFLATION　PRESSURES”에 기재된 최댓값, ETRTO이면 “INFLATION　PRESSURE”이지만, 타이어가 승용차인 경우에는 180kPa로 한다. 「정규 하중」이란, 타이어가 기초를 두고 있는 규격을 포함하는 규격 체계에 있어서, 각 규격이 타이어마다 정하고 있는 하중이고, JATMA이면 최대 부하 능력, TRA이면 표 “TIRE　ROAD　LIMITS　AT　VARIOUS　COLD　INFLATION　PRESSURES”에 기재된 최댓값, ETRTO이면 “LOAD　CAPACITY”로 하지만, 타이어가 승용차인 경우에는 상기 하중의 88%에 상당하는 하중으로 한다.

도 1은 본 발명의 실시 형태로 이루어지는 공기입 타이어를 도시하는 자오선 반단면도이다.
도 2는 도 1의 공기입 타이어의 트레드 패턴을 도시하는 평면도이다.
도 3은 본 발명에 관련되는 공기입 타이어의 트레드 패턴의 변형예를 도시하는 평면도이다.
도 4는 본 발명에 관련되는 공기입 타이어의 트레드 패턴의 치수 요건을 도시하는 평면도이다.
도 5는 종래의 공기입 타이어의 트레드 패턴을 도시하는 평면도이다.

이하, 본 발명의 구성에 관하여 첨부의 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 도 1 내지 도 3은 본 발명의 실시 형태로 이루어지는 공기입 타이어를 도시하는 것이다. 덧붙여, 본 실시 형태의 공기입 타이어는, 회전 방향(R)이 지정된 타이어이다. 본 실시 형태의 공기입 타이어는, 도 1에 있어서, 타이어 적도(E)를 포함하는 타이어 적도면(P)을 경계로 하는 편측 부분이 묘사되어 있지만, 그 타이어 적도면(P)의 양측에서 대칭으로 되는 내부 구조를 가지고 있다. 또한, W는 상기 공기입 타이어가 조립 장착되는 휠의 림이다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태의 공기입 타이어는, 타이어 둘레 방향으로 연재하여 환상을 이루는 트레드부(1)와, 당해 트레드부(1)의 양측에 배치된 한 쌍의 사이드 월부(2)와, 이들 사이드 월부(2)의 타이어 직경 방향 내측에 배치된 한 쌍의 비드부(3)를 구비하고 있다.

한 쌍의 비드부(3, 3) 사이에는 2층의 카커스층(4)이 걸쳐 놓아져 있다. 이들 카커스층(4)은 타이어 직경 방향에 대하여 경사하는 복수 개의 보강 코드를 포함하고, 그 보강 코드가 층간에서 서로 교차하도록 배치되어 있다. 카커스층(4)에 있어서, 보강 코드의 타이어 직경 방향에 대한 경사 각도는 예를 들어 4° ~ 30°의 범위로 설정되어 있다. 단, 카커스층(4)의 보강 코드의 경사 각도는 타이어 최대폭 위치에 있어서 측정된 각도이다. 카커스층(4)은 각 비드부(3)에 배치된 비드 코어(5)의 둘레에 타이어 내측으로부터 외측으로 감아 올려져 있다. 카커스층(4)의 보강 코드로서는, 유기(有機) 섬유 코드가 바람직하게 사용된다. 비드 코어(5)의 외주 상(上)에는 단면 삼각형상의 고무 조성물로 이루어지는 비드 필러(6)가 배치되어 있다.

한편, 트레드부(1)에 있어서의 카커스층(4)의 외주 측에는 복수 층의 벨트층(7)이 매설되어 있다. 이들 벨트층(7)은 타이어 둘레 방향에 대하여 경사하는 복수 개의 보강 코드를 포함하고, 또한 층간에서 보강 코드가 서로 교차하도록 배치되어 있다. 벨트층(7)에 있어서, 보강 코드의 타이어 둘레 방향에 대한 경사 각도는 예를 들어 10° ~ 40°의 범위로 설정되어 있다. 벨트층(7)의 보강 코드로서는, 스틸 코드가 바람직하게 사용된다. 벨트층(7)의 외주 측에는, 고속 내구성의 향상을 목적으로 하여, 보강 코드를 타이어 둘레 방향에 대하여 5° 이하의 각도로 배열하여 이루어지는 적어도 1층의 벨트 커버층을 배치하여도 무방하다. 벨트 커버층은 적어도 1개의 보강 코드를 혼합 배치하여 고무 피복하여 이루어지는 스트립재를 타이어 둘레 방향으로 연속적으로 권회(卷回)한 조인트리스(jointless) 구조로 하는 것이 바람직하다. 또한, 벨트 커버층은 벨트층(7)의 폭 방향의 전역(全域)을 덮도록 배치하여도 무방하고, 혹은, 벨트층(7)의 폭 방향 외측의 에지 부만을 덮도록 배치하여도 무방하다. 벨트 커버층의 보강 코드로서는, 나일론이나 아라미드(aramid) 등의 유기 섬유 코드가 바람직하게 사용된다.

덧붙여, 상술한 타이어 내부 구조는 공기입 타이어에 있어서의 대표적인 예를 나타내는 것이지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.

도 2에 도시하는 바와 같이, 트레드부(1)에는 타이어 둘레 방향으로 연장하는 4개의 주홈(11)이 형성되고, 이들 4개의 주홈(11)에 의하여 트레드부(1)의 타이어 적도(E)(타이어 센터 라인) 상에 위치하는 센터 육부(12), 트레드부(1)의 숄더 영역에 위치하는 한 쌍의 숄더 육부(14), 및, 센터 육부(12)와 숄더 육부(14)와의 사이에 위치하는 중간 육부(13)가 구획되어 있다.

또한, 트레드부(1)에는, 센터 육부(12)에 있어서의 타이어 적도(E)의 근방 위치로부터 회전 방향(R)과는 반대 방향으로 경사하면서 타이어 폭 방향 외측을 향하여 연장하여 적어도 접지단(CE)까지 도달하는 복수 개의 경사 홈 21(제1 경사 홈)과, 중간 육부(13)로부터 회전 방향(R)과는 반대 방향으로 경사하면서 타이어 폭 방향 외측을 향하여 연장하여 적어도 접지단(CE)까지 도달하는 복수 개의 경사 홈 22(제2 경사 홈)가 형성되어 있다. 복수 개의 경사 홈 21은, 타이어 폭 방향의 일방 측(예를 들어, 도면 중 우측)으로 연장되는 것과 타이어 폭 방향의 타방 측(예를 들어, 도면 중 좌측)으로 연장되는 것을 포함하고, 이들이 타이어 둘레 방향을 따라 번갈아 배치되어 있다. 마찬가지로, 복수 개의 경사 홈 22는, 타이어 폭 방향의 일방 측(예를 들어, 도면 중 우측)으로 연장되는 것과 타이어 폭 방향의 타방 측(예를 들어, 도면 중 좌측)으로 연장되는 것을 포함하고, 이들이 타이어 둘레 방향을 따라 번갈아 배치되어 있다. 게다가, 경사 홈 21, 22는 타이어 둘레 방향을 따라 번갈아 배치되어 있다.

트레드부(1)에 있어서, 센터 육부(12)는 타이어 둘레 방향으로 연속하는 리브 구조로 되어 있다. 한편, 중간 육부(13)는 경사 홈 21에 의하여 분단된 복수의 블록(13A)으로 구성되고, 숄더 육부(14)는 경사 홈 21, 22에 의하여 분단된 복수의 블록(14A)으로 구성되어 있다.

상술한 공기입 타이어에 의하면, 트레드부(1)에 타이어 둘레 방향으로 연장하는 적어도 4개의 주홈(11)을 설치하는 것과 함께, 센터 육부(12)에 있어서의 타이어 적도(E)의 근방 위치로부터 회전 방향(R)과는 반대 방향으로 경사하면서 타이어 폭 방향 외측을 향하여 연장하여 적어도 접지단(CE)까지 도달하는 복수 개의 경사 홈(21)과, 중간 육부(13)로부터 회전 방향(R)과는 반대 방향으로 경사하면서 타이어 폭 방향 외측을 향하여 연장하여 적어도 접지단(CE)까지 도달하는 복수 개의 경사 홈(22)을 설치하는 것에 의하여, 이들 주홈(11)과 경사 홈(21, 22)에 기초하여 뛰어난 웨트 성능을 발휘할 수 있다.

그 한편으로, 센터 육부(12)를 타이어 둘레 방향으로 연속하는 리브 구조로 하여 센터 육부(12)의 강성을 높이는 것과 함께, 중간 육부(13)가 경사 홈(22)에 의하여 분단되지 않는 구성(장척(長尺)의 블록(13A)을 포함하는 구성)으로 하고 있기 때문에, 예를 들어, 경기용 타이어와 같이 트레드부(1)로의 부하가 큰 경우여도, 트레드부(1)에 형성된 리브 구조의 센터 육부(12)나 블록 구조의 중간 육부(13)에 손상을 일으키기 어려워진다. 이것에 의하여, 뛰어난 웨트 성능을 발휘하는 것과 함께, 트레드부(1)의 손상을 억제하는 것이 가능하게 된다.

상술한 실시 형태에서는, 경사 홈(21, 22)은 각각 숄더 육부(14)를 횡단하도록 연재시키고 있지만, 이 경우, 경사 홈(21, 22)에 기초를 두는 배수성이 충분히 확보되기 때문에, 노면 상에 어느 정도의 수심을 가지는 수막이 형성된 상태에서의 웨트 성능을 중시한 트레드 패턴을 구성할 수 있다.

트레드 패턴의 변형예로서, 도 3에 도시하는 바와 같이, 경사 홈 22는 숄더 육부(14)를 횡단하도록 연재시키는 한편으로, 경사 홈 21은 숄더 육부(14) 내에서 종단시키는 것이 가능하다. 이 경우, 숄더 육부(14)의 강성이 충분히 확보되기 때문에, 노면 상에 수막이 거의 형성되지 않는 습윤 상태에서의 웨트 성능을 중시한 트레드 패턴을 구성할 수 있다. 즉, 트레드부(1)의 외측으로의 다량의 배수가 필요하게 되지 않는 노면 상태에서는 경사 홈(21)을 숄더 육부(14) 내에서 종단시켜도 웨트 성능이 저하할 일은 없고, 오히려 트레드부(1)의 손상을 억제하는 효과를 높일 수 있다.

상술한 실시 형태의 공기입 타이어에서는, 한 쌍의 비드부(3, 3) 사이에 타이어 직경 방향에 대하여 경사하는 복수 개의 보강 코드를 포함하는 2층의 카커스층(4)을 걸쳐 놓고, 이들 카커스층(4)의 보강 코드를 층간에서 서로 교차하도록 배치하고, 타이어 최대폭 위치에 있어서의 카커스층(4)의 보강 코드의 타이어 직경 방향에 대한 경사 각도를 4° ~ 30°로 하고 있지만, 이와 같은 카커스 구조는 강성이 높고 레이스 등의 경기에 있어서 유효하다. 그리고 경기용 타이어로 대표되는 트레드부(1)로의 부담이 큰 공기입 타이어에서는, 뛰어난 웨트 성능을 발휘하는 것과 함께, 트레드부(1)의 손상을 억제하는 것이 강하게 요구되고 있다.

상기 공기입 타이어에 있어서, 트레드부(1)에 있어서의 홈 면적 비율은 35% ~ 55%의 범위로 설정하면 된다. 이것에 의하여, 트레드부(1)의 내손상성을 양호하게 확보하면서, 뛰어난 웨트 성능을 발휘할 수 있다. 상기 홈 면적 비율이 35% 미만이면 웨트 성능이 저하하고, 반대로 55%를 넘으면 트레드부(1)의 내손상성이 저하한다. 덧붙여, 홈 면적 비율이란 트레드부(1)의 접지단 사이에 규정되는 접지 영역의 면적(홈 면적을 포함한다)에 대한 홈 면적의 비율이다.

또한, 상기 공기입 타이어에 있어서, 트레드부(1)에 배치된 캡 트레드 고무층(1A)의 JIS 경도는 50 ~ 65의 범위로 설정하면 된다. 이것에 의하여, 트레드부(1)의 내손상성을 양호하게 확보하면서, 뛰어난 웨트 성능을 발휘할 수 있다. 캡 트레드 고무층(1A)의 JIS 경도가 50 미만이면 트레드부(1)의 내손상성이 저하하고, 반대로 65를 넘으면 웨트 성능이 저하한다.

도 4는 본 발명에 관련되는 공기입 타이어의 트레드 패턴의 구체적인 치수 요건을 나타내는 것이다. 도 4에 있어서, 경사 홈(21)의 타이어 둘레 방향의 배치 간격(L)은, 80mm ~ 150mm, 보다 바람직하게는, 90mm ~ 130mm로 하는 것이 바람직하다. 배치 간격(L)이 너무 크면 웨트 성능(특히, 배수성)이 저하하고, 반대로 너무 작으면 트레드부(1)의 내손상성이 저하한다.

경사 홈 21과 경사 홈 22의 타이어 둘레 방향의 배치 간격(La, Lb)은, 모두, 40mm ~ 75mm, 보다 바람직하게는, 45mm ~ 65mm로 하는 것이 바람직하다. 즉, 경사 홈(21, 22)에 의하여 구분되는 블록 부분의 크기에 큰 차가 생기면, 작은 블록이 우선적으로 손상하기 쉬워지고, 또한, 작은 블록이 우선적으로 마모하기 쉬워진다.

경사 홈 21 및 경사 홈 22의 타이어 둘레 방향에 대한 경사 각도(α, β)는, 모두, 50° ~ 80°, 보다 바람직하게는, 60° ~ 70°로 하는 것이 바람직하다. 경사 각도(α, β)가 너무 작으면, 경사 홈(21, 22)에 의하여 구분되는 블록 부분의 타이어 폭 방향의 강성이 저하하기 때문에 손상을 일으키기 쉬워지고, 반대로 너무 크면 웨트 성능(특히, 배수성)이 저하한다. 덧붙여, 경사 각도(α, β)는 경사 홈 21 및 경사 홈 22의 양단(兩端)끼리를 연결하는 직선의 타이어 둘레 방향에 대한 경사 각도이다.

센터 육부(12)에 있어서, 타이어 적도(E)와 경사 홈(21)의 선단과의 타이어 폭 방향의 거리(Wa1)는, -8mm≤Wa1≤8mm, 보다 바람직하게는, -5mm≤Wa1≤5mm로 하는 것이 바람직하다. 여기에서, 마이너스값은 경사 홈(21)이 타이어 적도(E)를 횡단한 상태를 의미하고, 플러스값은 경사 홈(21)이 타이어 적도(E)를 횡단하고 있지 않는 상태를 의미한다. 경사 홈(21)이 타이어 적도(E)를 넘어 연재하는 부분의 길이가 너무 크면 센터 육부(12)의 강성이 저하하여 손상을 일으키기 쉬워지고, 반대로 경사 홈(21)과 타이어 적도(E)와의 이간(離間) 거리가 너무 크면 웨트 성능이 저하한다.

또한, 센터 육부(12)에 있어서, 경사 홈(21)의 선단과 당해 선단에 대면하는 센터 육부(12)의 에지와의 타이어 폭 방향의 거리(Wa2)는, 5mm≤Wa2로 하는 것이 바람직하다. 경사 홈(21)이 센터 육부(12)의 에지 부근까지 연재하고 있으면 센터 육부(12)의 강성이 저하하여 손상을 일으키기 쉬워진다.

중간 육부(13)에 있어서, 경사 홈(22)의 선단과 중간 육부(13)의 폭 방향 중심 위치와의 타이어 폭 방향의 거리(Wb1)는, -5mm≤Wb1, 보다 바람직하게는, -5mm≤Wb1≤5mm로 하는 것이 바람직하다. 여기에서, 마이너스값은 경사 홈(22)이 중간 육부(13)의 폭 방향 중심 위치를 횡단한 상태를 의미하고, 플러스값은 경사 홈(22)이 중간 육부(13)의 폭 방향 중심 위치를 횡단하고 있지 않는 상태를 의미한다. 경사 홈(22)이 중간 육부(13)의 폭 방향 중심 위치를 넘어 연재하는 부분의 길이가 너무 크면 중간 육부(13)의 강성이 저하하여 손상을 일으키기 쉬워지고, 반대로 경사 홈(22)과 중간 육부(13)의 폭 방향 중심 위치와의 이간 거리가 너무 크면 웨트 성능이 저하한다.

또한, 중간 육부(13)에 있어서, 경사 홈(22)의 선단과 당해 선단에 대면하는 중간 육부(13)의 에지와의 타이어 폭 방향의 거리(Wb2)는, 5mm≤Wb2로 하는 것이 바람직하다. 경사 홈(22)이 중간 육부(13)의 에지 부근까지 연재하고 있으면 중간 육부(13)의 강성이 저하하여 손상을 일으키기 쉬워진다.

이와 같이 경사 홈(21, 22)의 치수 요건을 적정화(適正化)하는 것에 의하여, 웨트 성능과 내손상성을 보다 높은 차원으로 양립하는 것이 가능하게 된다.

- 실시예 -

타이어 사이즈 240/610R17로, 도 1에 도시하는 타이어 내부 구조를 구비하는 것과 함께, 도 2에 도시하는 트레드 패턴을 구비한 실시예 1의 타이어를 제작하였다.

비교를 위하여, 도 1에 도시하는 타이어 내부 구조를 구비하는 한편으로, 도 5에 도시하는 트레드 패턴을 구비한 비교예 1의 타이어를 준비하였다. 도 5에 있어서, 트레드부(1)에는, 타이어 둘레 방향으로 연장되는 5개의 주홈(11)과, 트레드부를 횡단하도록 타이어 폭 방향으로 연장하는 복수 개의 경사 홈 31과, 타이어 적도 부근으로부터 타이어 폭 방향 외측으로 연장하는 복수 개의 경사 홈 32가 형성되고, 경사 홈 31, 32가 타이어 둘레 방향을 따라 번갈아 배치되어 있다.

실시예 1 및 비교예 1에 있어서, 타이어 최대폭 위치에 있어서의 카커스층의 보강 코드의 타이어 직경 방향에 대한 경사 각도는 25°로 하고, 트레드부에 있어서의 홈 면적 비율은 39%로 하며, 캡 트레드 고무층의 JIS 경도는 58로 하였다.

이들 실시예 1 및 비교예 1에 관련되는 시험 타이어에 관하여, 하기의 평가 방법에 의하여, 수심 2mm에서의 웨트 성능, 트레드부의 내손상성을 평가하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.

웨트 성능(수심 2mm):

각 시험 타이어를 림 사이즈 17×9JJ의 휠에 조립 장착하여 과급기(過給器)붙이 엔진을 탑재한 배기량 1600cc의 전륜(前輪) 구동차에 장착하고, 공기압 220kPa의 조건으로 하며, 살수(撒水)에 의하여 수심 2mm로 한 웨트 노면으로 이루어지는 테스트 코스에 있어서, 웨트 성능(조종 안정성, 주행 타임)을 평가하였다. 조종 안정성에 관하여는, 테스트 드라이버에 의한 관능 평가를 실시하고, 평가 결과는 비교예 1을 100으로 하는 지수로 나타내었다. 이 지수값이 클수록 조종 안정성이 양호한 것을 의미한다. 또한, 주행 타임에 관하여는, 구간 주행에 요하는 시간을 계측하고, 평가 결과는 계측값의 역수(逆數)를 이용하여 비교예 1을 100으로 하는 지수로 나타내었다. 이 지수값이 클수록 주행 타임이 짧은 것을 의미한다.

트레드부의 내손상성:

상술한 주행 시험을 실시한 후, 각 시험 타이어의 트레드부의 손상 상태를 목시(目視)에 의하여 조사하고, 센터 육부, 중간 육부, 숄더 육부의 각각에 관하여 내손상성의 평가를 행하였다. 평가 결과는, 손상 상태를 5단계의 레벨로 분류한 5점법에 기초하여 나타내었다. 이 평가점이 클수록 손상이 적은 것을 의미한다.

표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1의 타이어는, 비교예 1과의 대비에 있어서, 웨트 성능이 개선되고, 게다가 트레드부의 내손상성이 개선되어 있었다.

다음으로, 타이어 사이즈 240/610R17로, 도 1에 도시하는 타이어 내부 구조를 구비하는 것과 함께, 도 3에 도시하는 트레드 패턴을 구비한 실시예 2의 타이어를 제작하였다.

비교를 위하여, 도 1에 도시하는 타이어 내부 구조를 구비하는 한편으로, 도 5에 도시하는 트레드 패턴을 구비한 비교예 2의 타이어를 준비하였다.

실시예 2 및 비교예 2의 타이어에 있어서, 트레드 패턴 이외의 구성은 각각 실시예 1 및 비교예 1과 같다.

이들 실시예 2 및 비교예 2에 관련되는 시험 타이어에 관하여, 하기의 평가 방법에 의하여, 습로에서의 웨트 성능, 트레드부의 내손상성을 평가하고, 그 결과를 표 2에 나타내었다.

웨트 성능(습로):

각 시험 타이어를 림 사이즈 17×9JJ의 휠에 조립 장착하여 과급기붙이 엔진을 탑재한 배기량 1600cc의 전륜 구동차에 장착하고, 공기압 220kPa의 조건으로 하며, 습로(젖어 있지만 수심은 없는 노면)로 이루어지는 테스트 코스에 있어서, 웨트 성능(조종 안정성, 주행 타임)을 평가하였다. 조종 안정성에 관하여는, 테스트 드라이버에 의한 관능 평가를 실시하고, 평가 결과는 비교예 2를 100으로 하는 지수로 나타내었다. 이 지수값이 클수록 조종 안정성이 양호한 것을 의미한다. 또한, 주행 타임에 관하여는, 구간 주행에 요하는 시간을 계측하고, 평가 결과는 계측값의 역수를 이용하여 비교예 2를 100으로 하는 지수로 나타내었다. 이 지수값이 클수록 주행 타임이 짧은 것을 의미한다.

트레드부의 내손상성:

상술한 주행 시험을 실시한 후, 각 시험 타이어의 트레드부의 손상 상태를 목시에 의하여 조사하고, 센터 육부, 중간 육부, 숄더 육부의 각각에 관하여 내손상성의 평가를 실시하였다. 평가 결과는, 손상 상태를 5단계의 레벨로 분류한 5점법에 기초하여 나타내었다. 이 평가점이 클수록 손상이 적은 것을 의미한다.

표 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예 2의 타이어는, 비교예 2와의 대비에 있어서, 웨트 성능이 개선되고, 게다가 트레드부의 내손상성이 개선되어 있었다.

1: 트레드부
1A: 캡 트레드 고무층
2: 사이드 월부
3: 비드부
4: 카커스층
5: 비드 코어
6: 비드 필러
7: 벨트층
11: 주홈
12: 센터 육부
13: 중간 육부
14: 숄더 육부
21: 경사 홈(제1 경사 홈)
22: 경사 홈(제2 경사 홈)
E: 타이어 적도
CE: 접지단
R: 회전 방향

Claims

타이어 둘레 방향으로 연재(延在)하여 환상(環狀)을 이루는 트레드(tread)부와, 당해 트레드부의 양측에 배치된 한 쌍의 사이드 월부와, 이들 사이드 월부의 타이어 직경 방향 내측에 배치된 한 쌍의 비드(bead)부를 구비하고, 회전 방향이 지정된 공기입(空氣入) 타이어에 있어서, 상기 트레드부에 타이어 둘레 방향으로 연장하는 적어도 4개의 주(主)홈을 설치하고, 이들 주홈에 의하여 상기 트레드부의 타이어 적도 상(上)에 위치하는 센터 육부(陸部), 상기 트레드부의 숄더 영역에 위치하는 숄더 육부 및 상기 센터 육부와 상기 숄더 육부와의 사이에 위치하는 중간 육부를 구획하고, 상기 센터 육부를 타이어 둘레 방향으로 연속하는 리브(rib) 구조로 하고, 상기 센터 육부의 타이어 적도 근방 위치로부터 상기 회전 방향과는 반대 방향으로 경사하면서 타이어 폭 방향 외측을 향하여 연장하여 적어도 접지단(接地端)까지 도달하는 복수 개의 제1 경사 홈을 설치하고, 타이어 폭 방향의 일방(一方) 측으로 연장되는 상기 제1 경사 홈과 타이어 폭 방향의 타방 측으로 연장되는 상기 제1 경사 홈을 타이어 둘레 방향을 따라 번갈아 배치하고, 상기 중간 육부로부터 상기 회전 방향과는 반대 방향으로 경사하면서 타이어 폭 방향 외측을 향하여 연장하여 적어도 접지단까지 도달하는 복수 개의 제2 경사 홈을 설치하고, 타이어 폭 방향의 일방 측으로 연장되는 상기 제2 경사 홈과 타이어 폭 방향의 타방 측으로 연장되는 상기 제2 경사 홈을 타이어 둘레 방향을 따라 번갈아 배치하고, 또한 상기 제1 경사 홈 및 상기 제2 경사 홈을 타이어 둘레 방향을 따라 번갈아 배치하고,
상기 제1 경사 홈의 타이어 둘레 방향의 배치 간격(L)을 80mm ~ 150mm로 하고,
상기 제1 경사 홈과 상기 제2 경사 홈의 타이어 둘레 방향의 배치 간격(La, Lb)을 모두 40mm ~ 75mm로 하고,
상기 제1 경사 홈 및 상기 제2 경사 홈의 타이어 둘레 방향에 대한 경사 각도(α, β)를 모두 50° ~ 80°로 하고,
상기 센터 육부에 있어서, 타이어 적도와 상기 제1 경사 홈의 선단(先端)과의 타이어 폭 방향의 거리(Wa1)를 -8mm≤Wa1≤8mm로 하고,
상기 센터 육부에 있어서, 상기 제1 경사 홈의 선단과 당해 선단에 대면하는 상기 센터 육부의 에지(edge)와의 타이어 폭 방향의 거리(Wa2)를 5mm≤Wa2로 하고,
상기 중간 육부에 있어서, 상기 제2 경사 홈의 선단과 상기 중간 육부의 폭 방향 중심 위치와의 타이어 폭 방향의 거리(Wb1)를 -5mm≤Wb1로 하고,
상기 중간 육부에 있어서, 상기 제2 경사 홈의 선단과 당해 선단에 대면하는 상기 중간 육부의 에지와의 타이어 폭 방향의 거리(Wb2)를 5mm≤Wb2로
한 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.
제1항에 있어서,
상기 제1 경사 홈 및 상기 제2 경사 홈을 각각 상기 숄더 육부를 횡단하도록 연재시킨 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.
제1항에 있어서,
상기 제2 경사 홈을 상기 숄더 육부를 횡단하도록 연재시키는 한편으로, 상기 제1 경사 홈을 상기 숄더 육부 내에서 종단(終端)시킨 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.
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제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 한 쌍의 비드부 사이에 타이어 직경 방향에 대하여 경사하는 복수 개의 보강 코드를 포함하는 카커스(carcass)층을 걸쳐 놓고, 타이어 최대폭 위치에 있어서의 상기 카커스층의 보강 코드의 타이어 직경 방향에 대한 경사 각도를 4° ~ 30°로 한 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 트레드부에 있어서의 홈 면적 비율을 35% ~ 55%로 한 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 트레드부에 배치된 캡 트레드 고무층의 JIS 경도(硬度)를 50 ~ 65로 한 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
경기용(競技用) 타이어인 것을 특징으로 하는 공기입 타이어.