KR101632452B1

KR101632452B1 - 중하중용 타이어

Info

Publication number: KR101632452B1
Application number: KR1020110022994A
Authority: KR
Inventors: 다케시 하마다
Original assignee: 스미토모 고무 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2010-03-19
Filing date: 2011-03-15
Publication date: 2016-06-21
Also published as: JP5227355B2; CN102189902A; EP2371584A3; KR20110105716A; RU2011109945A; EP2371584B1; RU2541553C2; AU2011200437B2; BRPI1101296B1; EP2371584A2; JP2011195045A; US20110226397A1; BRPI1101296A2; US9027613B2; CN102189902B; AU2011200437A1

Abstract

본 발명은 블록 및 사이핑의 형상을 개선함으로써, 힐 앤드 토우 내마모 성능과 웨트 트랙션 성능을 양립시키는 것을 과제로 한다.
블록 중 적어도 하나는, 블록의 트레드면(17)의 무게 중심(G)을 지나는 타이어 둘레 방향의 길이인 블록 길이(A)와, 트레드면(17)의 타이어 축방향의 일단(11x)과 타단(11y) 사이의 타이어 축방향의 최대 길이인 블록 최대폭(B)의 비(A/B)가 0.8∼1.7이다. 블록에는, 블록 길이(A)의 50%의 영역인 중앙부(Ce)에 블록(11)의 타이어 축방향의 양측의 측벽면(18, 18)으로부터 내측을 향하여 직선 형상으로 연장되는 한 쌍의 메인부(15a)와, 한 쌍의 메인부(15a)의 타이어 축방향의 내단(15a1, 15a1) 사이를 잇는 직선 형상의 서브부(15b)로 이루어지는 사이핑(15)이 마련된다. 사이핑(15)의 타이어 둘레 방향 길이(L4)는, 블록 길이(A)의 10%∼35%이다.

Description

중하중용 타이어{HEAVY DUTY TIRE}

본 발명은, 블록 및 사이핑의 형상을 개선함으로써, 힐 앤드 토우 내(耐)마모 성능과 젖은 노면에서의 트랙션 성능을 양립시킨 중하중용 타이어에 관한 것이다.

블록 패턴을 구비한 중하중용 타이어에서는, 젖은 노면에서의 트랙션의 확보나 타이어 수명의 향상을 도모하기 위해서, 블록을 구획하는 홈의 깊이를 크게 하는 방법이 취해지고 있다. 그러나, 홈의 깊이를 크게 하면, 블록의 강성이 저하되기 쉽다. 강성이 저하된 블록은, 구동시 또는 제동시에, 타이어 둘레 방향으로의 쓰러짐이 크고, 특히 블록의 둘레 방향의 양단부가 노면과 접지할 때나 노면으로부터 떨어질 때에 노면에 대하여 크게 미끄러지는 경향이 있다. 이 결과, 블록의 둘레 방향의 선착측(先着側)이나 후착측(後着側)의 단부가 조기에 마모되는 힐 앤드 토우(heel and toe) 마모가 발생하기 쉽다. 특히, 구동축용의 타이어에서는 구동력이 크게 작용하기 때문에, 힐 앤드 토우 마모의 문제가 심각하다.

이러한 문제점을 해결하기 위해서, 블록의 타이어 둘레 방향 길이를 크게 함으로써, 그 둘레 방향 강성을 높게 한 중하중용 타이어가 제안되어 있다. 이러한 중하중용 타이어는, 힐 앤드 토우 마모의 억제에는 효과가 있으나, 타이어 축방향의 에지 성분이 감소하기 때문에, 젖은 노면에서의 트랙션이 부족하다는 문제가 있었다. 관련 기술로서는 다음의 것이 있다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2007-153275호 공보

본 발명은, 이상과 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 블록 및 사이핑의 형상을 적절하게 규정하는 것을 기본으로 하여, 블록의 힐 앤드 토우 마모를 억제하면서, 젖은 노면에서의 트랙션 성능을 향상시킨 중하중용 타이어를 제공하는 것을 주된 목적으로 하고 있다.

본 발명 중 청구항 1에 기재된 발명은, 트레드부에, 타이어 둘레 방향으로 연속해서 연장되는 세로홈과, 이 세로홈과 교차하는 방향으로 연장되는 가로홈에 의해 구분된 복수 개의 블록이 형성된 중하중용 타이어로서, 상기 블록 중 적어도 하나는, 상기 블록의 트레드면의 무게 중심을 지나는 타이어 둘레 방향의 길이인 블록 길이(A)와, 상기 트레드면의 타이어 축방향의 일단과 타단 사이의 타이어 축방향의 최대 길이인 블록 최대폭(B)의 비(A/B)가 0.8∼1.7이고, 상기 트레드면의 무게 중심을 중심으로 하는 상기 블록 길이(A)의 50%의 영역인 중앙부에, 블록의 타이어 축방향 양측의 측벽면으로부터 내측을 향하여 직선 형상으로 연장되는 한 쌍의 메인부와 이 한 쌍의 메인부의 타이어 축방향의 내단 사이를 잇는 직선 형상의 서브부로 이루어지고, 타이어 둘레 방향의 양단 사이의 타이어 둘레 방향 길이가, 상기 블록 길이(A)의 10%∼35%인 사이핑이 마련된 사이프 형성 블록인 것을 특징으로 한다.

또한 청구항 2에 기재된 발명은, 상기 세로홈이, 타이어 적도 상에서 연장되는 크라운 세로홈과, 그 타이어 축방향 양 외측에서 연장되는 한 쌍의 미들 세로홈과, 그 타이어 축방향 양 외측이며 트레드단보다 타이어 축방향 내측에서 연장되는 한 쌍의 숄더 세로홈으로 이루어지고, 상기 미들 세로홈과 상기 숄더 세로홈 사이에서 구분되는 한 쌍의 미들 블록이, 상기 사이프 형성 블록인 것인 청구항 1에 기재된 중하중용 타이어이다.

또한 청구항 3에 기재된 발명은, 상기 미들 세로홈 및 숄더 세로홈의 홈 깊이가 18 ㎜∼25 ㎜인 것인 청구항 1 또는 2에 기재된 중하중용 타이어이다.

또한 청구항 4에 기재된 발명은, 상기 사이핑의 깊이가, 상기 세로홈의 홈 깊이의 10%∼30%인 것인 청구항 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 중하중용 타이어이다.

또한 청구항 5에 기재된 발명은, 상기 사이핑에 있어서, 상기 한 쌍의 메인부가 서로 평행하게 연장되고, 상기 메인부와 상기 서브부가 이루는 각도가 50도∼70도인 대략 Z자 형상을 이루는 것인 청구항 1 내지 4 중 어느 하나에 기재된 중하중용 타이어이다.

또한 청구항 6에 기재된 발명은, 상기 블록에 있어서, 상기 트레드면의 상기 가로홈에 면한 가로 블록 가장자리의 타이어 축방향의 폭이 상기 블록 최대폭(B)의 0.7배 이상인 것인 청구항 1 내지 5 중 어느 하나에 기재된 중하중용 타이어이다.

또한 청구항 7에 기재된 발명은, 상기 가로홈이, 상기 세로홈에 연통하는 외측부와, 이 외측부 사이에 마련되고 상기 외측부보다 홈 깊이가 작은 중간부로 이루어지며, 상기 서브부가, 상기 가로홈의 상기 중간부를 타이어 둘레 방향으로 투영한 중간부 투영 영역(P)에 형성되는 것인 청구항 1 내지 6 중 어느 하나에 기재된 중하중용 타이어이다.

본 발명의 중하중용 타이어는, 트레드부에 복수 개의 블록이 형성된다. 그리고, 상기 블록 중 적어도 하나, 바람직하게는 미들 블록열의 모든 블록은, 그 트레드면의 무게 중심을 지나는 타이어 둘레 방향의 길이인 블록 길이(A)와, 상기 트레드면의 타이어 축방향의 일단과 타단 사이의 타이어 축방향의 최대 길이인 블록 최대폭(B)의 비(A/B)가 0.8∼1.7로 형성된다. 이러한 블록은, 블록 강성이 높게 확보되고, 구동 또는 제동 시에 타이어 둘레 방향으로의 쓰러짐이 작으며, 힐 앤드 토우 마모를 억제하는 데 도움이 된다.

또한, 상기 블록에는, 상기 블록 길이(A)의 50%의 영역인 중앙부에 사이핑이 마련된다. 이 사이핑은, 블록의 타이어 축방향의 양측의 측벽면으로부터 내측을 향하여 직선 형상으로 연장되는 한 쌍의 메인부와, 이 한 쌍의 메인부의 타이어 축방향의 내단 사이를 잇는 직선 형상의 서브부로 이루어지고, 또한 사이핑의 타이어 둘레 방향의 양단 사이의 타이어 둘레 방향 길이가, 상기 블록 길이(A)의 10%∼35%이다. 이러한 사이핑은, 그 에지 성분에 의해, 젖은 노면에서의 트랙션 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 이 사이핑은, 블록의 타이어 둘레 방향의 중앙부의 강성을 저하시킨다. 따라서, 블록에 트랙션 등의 전단력이 작용한 경우, 블록의 중앙부에서는 상대적으로 변형이 커지지만, 블록의 단부 부분의 변형이 상대적으로 작아진다. 따라서, 본 발명의 중하중용 타이어에서는, 블록의 단부 부분의 일그러짐이 작고 또한 노면에 대한 미끄러짐이 억제되기 때문에, 힐 앤드 토우 마모가 억제된다.

도 1은 본 발명의 실시형태를 도시하는 공기 타이어의 트레드부의 전개도이다.
도 2는 그 트레드부의 우측 절반 확대도이다.
도 3은 도 1의 X-X부의 단면도이다.
도 4는 도 1의 미들 블록을 도시하는 부분 확대도이다.
도 5는 도 1의 크라운 블록을 도시하는 부분 확대도이다.
도 6은 도 1의 숄더 블록을 도시하는 부분 확대도이다.

이하, 본 발명의 일 실시형태가 도면에 기초하여 설명된다.

도 1 및 도 2에 도시되는 바와 같이, 본 실시형태의 중하중용 타이어(이하, 간단히 「타이어」라고 하는 경우가 있음)(1)는, 트레드부(2)에, 타이어 둘레 방향으로 연속해서 연장되는 세로홈(3)과, 이 세로홈(3)과 교차하는 방향으로 연장되는 가로홈(7)이 형성되어 있다. 이에 따라, 트레드부(2)에는, 상기 세로홈(3) 및 가로홈(7)에 의해, 복수 개의 블록(11)이 구분되어 있다.

본 실시형태의 세로홈(3)은, 타이어 적도(C) 상에서 연장되는 크라운 세로홈(4)과, 이 홈의 타이어 축방향 양 외측에서 연장되는 한 쌍의 미들 세로홈(5)과, 이 홈의 타이어 축방향 양 외측이며 트레드단(Te)보다 타이어 축방향 내측에서 연장되는 한 쌍의 숄더 세로홈(6)으로 이루어진다.

상기 각 세로홈(4 내지 6)은, 모두 타이어 둘레 방향으로 지그재그 형상으로 굴곡되면서 연장된다. 이러한 세로홈(4 내지 6)은, 에지 성분을 유효하게 발휘할 수 있기 때문에, 트랙션 성능을 크게 확보하는 데 도움이 된다.

상기 크라운 세로홈(4)은, 타이어 둘레 방향의 길이가 크고 또한 타이어 둘레 방향에 대하여 작은 각도로 경사지는 급경사부(4a)와, 이 급경사부(4a)보다 타이어 둘레 방향의 길이가 작고 또한 급경사부(4a)보다 타이어 둘레 방향에 대하여 큰 각도로 경사지는 완경사부(緩傾斜部; 4b)가 교대로 마련된다. 이러한 언밸런스한 지그재그홈은, 급경사부(4a)에 의해 크라운부의 배수성이 향상되고, 완경사부(4b)에 의해 젖은 노면에서의 트랙션을 얻는 데 유효하다.

바람직한 형태에서는, 급경사부(4a)의 타이어 둘레 방향 길이(La)는, 완경사부(4b)의 타이어 둘레 방향 길이(Lb)의 4배∼7배이고, 급경사부(4a)의 타이어 둘레 방향의 각도(θ1)는 3도∼10도이며, 완경사부(4b)의 타이어 둘레 방향의 각도(θ2)는 35도∼45도이다.

한편, 미들 세로홈(5) 및 숄더 세로홈(6)은, 타이어 둘레 방향에 대하여 한쪽으로 경사지는 제1 경사부(5a, 6a)와, 이 제1 경사부(5a, 6a)와 대략 동일한 타이어 둘레 방향 길이를 가지며 타이어 둘레 방향에 대하여 다른쪽으로 경사지는 제2 경사부(5b, 6b)가 타이어 둘레 방향으로 교대로 형성된다. 또한, 미들 세로홈(5)과, 숄더 세로홈(6)은, 지그재그의 위상이 반피치 어긋나 있다.

상기 제1 경사부(5a, 6a)와 제2 경사부(5b, 6b)는, 동일한 각도(θ3)로 경사져 있다. 에지 성분에 의한 트랙션 성능과 배수 성능을 밸런스 좋게 확보하기 위해서, 상기 각도(θ3)는, 예컨대 7도∼15도가 바람직하다.

또한, 본 명세서에서, 상기 「트레드단」은, 정규 림에 장착되고 또한 정규 내압을 충전한 무부하인 정규 상태의 타이어에, 정규 하중을 부가하고 또한 캠버각 0도로 평면에 접지시켰을 때의 타이어 축방향 가장 외측의 접지단으로서 정해지며, 이 트레드단(Te, Te) 사이의 타이어 축방향의 거리를 접지 폭(TW)으로 한다. 또한, 타이어의 각 부분의 치수 등은, 특별히 언급이 없는 경우, 상기 정규 상태에서의 값으로 한다.

또한 상기 「정규 림」이란, 타이어가 기초하고 있는 규격을 포함하는 규격 체계에 있어서, 당해 규격이 타이어마다 정하는 림이고, 예컨대 JATMA이면 "표준 림", TRA이면 "Design Rim", ETRTO이면 "Measuring Rim"을 의미하지만, 해당하는 규격이 없는 경우에는 메이커가 장려하는 림이 된다.

또한, 상기 「정규 내압」이란, 상기 규격이 타이어마다 정하고 있는 공기압이고, JATMA이면 "최고 공기압", TRA이면 표 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES"에 기재된 최대값, ETRTO이면 "INFLATION PRESSURE"를 의미하지만, 해당하는 규격이 없는 경우에는 메이커가 장려하는 내압이 된다.

또한, 상기 「정규 하중」이란, 타이어가 기초하고 있는 규격을 포함하는 규격 체계에 있어서, 각 규격이 타이어마다 정하고 있는 하중이고, JATMA이면 "최대 부하 능력", TRA이면 표 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES"에 기재된 최대값, ETRTO이면 "LOAD CAPACITY"로 한다.

도 1 및 도 3에 도시되는 바와 같이, 본 실시형태의 세로홈(3)의 홈 폭(이하, 「홈 폭」에 대해서는, 홈의 길이 방향과 직각인 방향의 폭으로 함)(Wt)이나 홈 깊이(Dt)는, 관례에 따라 적절하게 정할 수 있다. 홈 폭(Wt)에 대해서는, 일례로서, 바람직하게는 4 ㎜ 이상, 보다 바람직하게는 6 ㎜ 이상이 바람직하고, 또한 바람직하게는 11 ㎜ 이하, 보다 바람직하게는 9 ㎜ 이하가 바람직하다. 또한, 홈 깊이(Dt)는, 일례로서, 바람직하게는 10 ㎜ 이상, 보다 바람직하게는 18 ㎜ 이상, 더 바람직하게는 19 ㎜ 이상이 바람직하고, 또한 바람직하게는 25 ㎜ 이하, 보다 바람직하게는 24 ㎜ 이하가 바람직하다.

또한, 직진 주행 시에 접지압이 큰 크라운부의 강성을 크게 확보하는 관점에서, 크라운 세로홈(4)의 홈 깊이(Dt4)는, 바람직하게는 10 ㎜ 이상, 보다 바람직하게는 12 ㎜ 이상이 바람직하고, 또한 바람직하게는 17 ㎜ 이하, 보다 바람직하게는 15 ㎜ 이하가 바람직하다. 또한, 홈 폭(Wt4)은, 바람직하게는 3 ㎜ 이상, 보다 바람직하게는 4 ㎜ 이상이 바람직하고, 또한 바람직하게는 8 ㎜ 이하, 보다 바람직하게는 7 ㎜ 이하가 바람직하다.

또한, 미들 세로홈(5) 및 숄더 세로홈(6)의 각 홈 깊이(Dt5, Dt6)는, 배수 성능을 향상시키는 관점에서, 크라운 세로홈(4)의 홈 깊이(Dt4)보다 크게 하는 것이 바람직하고, 바람직하게는 18 ㎜ 이상, 보다 바람직하게는 19 ㎜ 이상이 바람직하며, 또한 바람직하게는 25 ㎜ 이하, 보다 바람직하게는 24 ㎜ 이하가 바람직하다. 마찬가지로, 각 홈 폭(Wt5, Wt6)은, 크라운 세로홈(4)의 홈 폭(Wt4)보다 크게 하는 것이 바람직하고, 바람직하게는 4 ㎜ 이상, 보다 바람직하게는 6 ㎜ 이상이 바람직하며, 또한 바람직하게는 11 ㎜ 이하, 보다 바람직하게는 9 ㎜ 이하가 바람직하다.

도 2에 도시되는 바와 같이, 각 세로홈(3)의 배치 위치도, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예컨대, 크라운 세로홈(4)의 중심선(G1)은, 타이어 적도(C) 상에서 연장되는 것이 바람직하다. 또한, 미들 세로홈(5)의 중심선(G2)(세로홈이 지그재그인 경우, 홈 중심선은 지그재그의 진폭의 중심으로 함)과 타이어 적도(C) 사이의 타이어 축방향 거리(L2)는, 트레드 폭(TW)의 12%∼18%가 바람직하고, 또한, 숄더 세로홈(6)의 중심선(G3)과 트레드단(Te) 사이의 타이어 축방향 거리(L3)는, 트레드 폭(TW)의 15%∼21%가 바람직하다. 이에 따라, 각 블록(11)이 밸런스 좋게 배치되어, 직진 안정 성능이나 선회 성능의 향상에 도움이 된다.

또한, 도 1에 도시되는 바와 같이, 상기 가로홈(7)은, 상기 크라운 세로홈(4)과 미들 세로홈(5)을 접속하여 연장되는 한 쌍의 크라운 가로홈(8)과, 상기 미들 세로홈(5)과 숄더 세로홈(6)을 접속하여 연장되는 한 쌍의 미들 가로홈(9)과, 상기 숄더 세로홈(6)과 트레드단(Te) 사이를 접속하여 연장되는 한 쌍의 숄더 가로홈(10)으로 이루어진다. 각 크라운 가로홈(8), 미들 가로홈(9) 및 숄더 가로홈(10)은, 각각 동일한 타이어 둘레 방향의 배치 피치(PM)로 타이어 둘레 방향으로 간격을 두고 형성되어 있다.

이들 가로홈(7) 및 상기 세로홈(3)에 의해, 트레드부(2)에는, 크라운 세로홈(4)과 미들 세로홈(5) 사이에서 구분되는 한 쌍의 크라운 블록(12)이 타이어 둘레 방향으로 배열되는 크라운 블록열(12R)과, 미들 세로홈(5)과 숄더 세로홈(6) 사이에서 구분되는 한 쌍의 미들 블록(13)이 타이어 둘레 방향으로 배열되는 미들 블록열(13R)과, 숄더 세로홈(6)과 트레드단(Te) 사이에서 구분되는 한 쌍의 숄더 블록(14)이 타이어 둘레 방향으로 배열되는 숄더 블록열(14R)이 형성된다. 이에 따라, 본 실시형태의 트레드부(2)는, 합계 6개의 블록열(12R 내지 14R)을 구비한다.

또한, 본 실시형태의 미들 가로홈(9)은, 미들 세로홈(5)의 트레드단(Te)에 가장 접근한 제2 지그재그 정점(5y)과, 숄더 세로홈(6)의 타이어 적도(C)에 가장 접근한 제1 지그재그 정점(6x)을 접속하여 연장된다. 또한, 본 실시형태의 숄더 가로홈(10)은, 숄더 세로홈(6)의 트레드단(Te)에 가장 접근한 제2 지그재그 정점(6y)으로부터 적어도 트레드단(Te)까지 연장된다. 이에 따라, 미들 블록(13) 및 숄더 블록(14)은, 타이어 둘레 방향의 양단으로부터 중앙부를 향하여 그 타이어 축방향의 폭이 점차 증가한다.

본 실시형태의 크라운 가로홈(8)은, 크라운 세로홈(4)의 급경사부(4a)의 중간 위치(4y)와, 미들 세로홈(5)의 타이어 적도(C)측에 가장 접근한 제1 지그재그 정점(5x)을 접속하여 연장된다. 이에 따라, 크라운 블록(12)은, 트레드면(17)의 미들 세로홈(5)에 면한 외측의 세로 블록 가장자리가 타이어 축방향 외측으로 볼록한 가로 V자 형상을 이루는 한편, 트레드면(17)의 크라운 세로홈(4)에 면한 내측의 세로 블록 가장자리는 평행한 2변이 단차를 통해 이어지는 지그재그 형상을 이룬다. 이에 따라, 크라운 블록(12)은, 도 2에 있어서 타이어 둘레 방향의 상부측의 단부로부터 중앙부를 향하여 그 타이어 축방향의 폭이 점차 증가하는 한편, 타이어 둘레 방향의 하부측의 단부로부터 중앙부를 향하여 그 타이어 축방향의 폭이 거의 일정하다.

도 1에 도시되는 바와 같이, 각 가로홈(7)의 홈 폭(Wy)은, 배수 성능과 웨트 트랙션 성능을 양립시키는 관점에서, 바람직하게는 8 ㎜ 이상, 보다 바람직하게는 9 ㎜ 이상이 바람직하고, 또한 바람직하게는 12 ㎜ 이하, 보다 바람직하게는 11 ㎜ 이하가 바람직하다.

또한, 본 실시형태에서는, 노면의 수막(水膜)을 트레드단(Te)측으로 원활하게 배출시키기 위해서, 가로홈(7)은, 크라운 가로홈(8)의 홈 폭(Wy8), 미들 가로홈(9)의 홈 폭(Wy9), 숄더 가로홈(10)의 홈 폭(Wy10)이, Wy8＜Wy9＜Wy10으로 설정되어 있다. 한편, 선회 시의 접지압이 높은 숄더부의 강성 저하를 방지하기 위해서, 숄더 가로홈(10)의 홈 깊이(Dy10)는, 크라운 가로홈(8) 및 미들 가로홈(9)의 각 홈 깊이(Dy8, Dy9)보다 얕게 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 본 실시형태의 각 세로홈(3)의 홈 폭(Wt) 및 각 가로홈(7)의 홈 폭(Wy)은, 모두 일정 폭으로 형성되지만, 이러한 형태로 한정되는 것은 아니다.

또한, 상기 가로홈(7)은, 모두 타이어 축방향에 대하여 작은 각도로 경사지고 또한 직선 형상으로 연장된다. 이러한 가로홈(7)은, 에지 성분이 증가하기 때문에, 트랙션 성능이나 조종 안정성을 높이면서, 원활하게 트레드단(Te)측으로 배수할 수 있으므로, 웨트 트랙션 성능을 확보할 수 있다.

또한, 본 실시형태의 한 쌍의 크라운 가로홈(8)은, 모두 타이어 축방향에 대하여 동일한 방향(이 예에서는 우측이 내려감)으로 경사져 있다. 또한, 한 쌍의 미들 가로홈(9) 및 한 쌍의 숄더 가로홈(10)은, 타이어 축방향에 대하여 동일한 방향이며 또한 상기 크라운 가로홈(8)과는 다른 방향(이 예에서는 우측이 올라감)으로 경사져 있다. 이러한 트레드부(2)를 갖는 중하중용 타이어(1)는, 타이어의 회전 방향에 관계없이, 밸런스 좋은 배수성을 기대할 수 있다.

또한, 도 1, 도 4에 도시되는 바와 같이, 상기 각 블록(11) 중 적어도 하나, 바람직하게는 미들 블록열(13R)의 블록(13)에는, 트레드면(17)의 무게 중심(G)을 지나는 타이어 둘레 방향의 길이인 블록 길이(A)와, 상기 트레드면(17)의 타이어 축방향의 일단(11e)과 타단(11i) 사이의 타이어 축방향의 최대 길이인 블록 최대폭(B)의 비(A/B)가 0.8∼1.7로 형성된다. 또한, 상기 무게 중심(G)을 특정할 때의 「트레드면」은, 사이핑(15)이 마련되어 있는 경우, 상기 사이핑(15)을 모두 메웠을 때의 가상 트레드면으로 한다.

상술한 바와 같은 치수비를 갖는 블록(11)은, 블록 강성이 높게 확보된다. 이 때문에, 상기 블록(11)은, 구동시 및 제동시 등에 발생하는 타이어 둘레 방향으로의 큰 쓰러짐이 억제되고, 나아가서는 힐 앤드 토우 마모가 억제된다. 또한, 상기 비(A/B)가 0.8 미만인 경우, 블록(11)이 가로로 긴 형상이 되기 때문에 타이어 둘레 방향으로의 쓰러짐이 커지고, 반대로 1.7을 초과하면, 에지 효과가 저하되어 웨트 트랙션 성능을 기대할 수 없다. 이러한 관점에서, 상기 비(A/B)는, 보다 바람직하게는 0.8 이상, 더 바람직하게는 0.9 이상이 바람직하고, 또한 보다 바람직하게는 1.7 이하, 더 바람직하게는 1.6 이하가 바람직하다.

또한, 도 4의 미들 블록(13)으로 대표하여 나타내는 바와 같이, 상기 블록(11)에는, 상기 블록 길이(A)의 50%의 영역인 중앙부(Ce)에 1개의 사이핑(15)이 마련된다. 따라서, 본 실시형태의 블록(11) 중 적어도 하나는, 상기 사이핑(15)이 마련된 사이프 형성 블록(11s)이다. 또한, 바람직하게는, 상기 한 쌍의 미들 블록(13)이 상기 사이프 형성 블록(11s)인 것이 바람직하다. 이에 따라, 직진 주행 뿐만 아니라, 선회 주행에 있어서 밸런스 좋게, 힐 앤드 토우 내마모 성능이나 웨트 트랙션 성능을 향상시킬 수 있다. 사이핑(15)은, 두께(Wp)가 예컨대 0.5 ㎜∼1.5 ㎜ 정도의 노치로서 형성되고, 본 실시형태에서는, 중앙부(Ce)로부터 벗어나지 않도록 마련된다.

이러한 사이핑(15)은, 중앙부(Ce)의 강성을 상대적으로 저하시킨다. 이에 따라, 주행 시에서의 블록(11)의 중앙부(Ce)의 변형이 상대적으로 커지는 한편, 중앙부(Ce)의 양 외측인 블록(11)의 단부 부분(He)의 변형이 작아지고 또한 노면에 대한 미끄러짐이 억제된다. 따라서, 본 발명의 중하중용 타이어는, 힐 앤드 토우 내마모 성능이 향상된다. 특히, 이러한 중앙부(Ce)에 마련된 사이핑(15)은, 타이어 둘레 방향의 적어도 일단측으로부터 중앙부(Ce)를 향하여 그 타이어 축방향의 폭이 점차 증가하기 때문에, 각 블록(11)의 강성을 효과적으로 완화시킬 수 있다.

또한, 사이핑(15)은, 블록(11)의 타이어 축방향의 양측의 측벽면(11c, 11t)으로부터 내측을 향하여 직선 형상으로 연장되는 한 쌍의 메인부(15a)와, 상기 한 쌍의 메인부(15a)의 타이어 축방향의 내단(15a1, 15a1) 사이를 잇는 직선 형상의 서브부(15b)로 이루어지는 굴곡된 사이핑으로서 형성된다. 이러한 사이핑(15)은, 일직선 형상의 것에 비하여 에지 길이가 커지기 때문에, 젖은 노면에서의 트랙션 성능을 향상시키는 데 도움이 된다. 또한, 블록(11)을 횡단하는 사이핑(15)은, 블록(11)의 중앙부(Ce)의 강성을 더 효율적으로 저하시킬 수 있다.

또한, 본 실시형태의 사이핑(15)은, 한 쌍의 메인부(15a)가 서로 평행하게 연장되고, 또한, 상기 메인부(15a)와 상기 서브부(15b)가 이루는 각도(θc)가 예각으로 형성되는 대략 Z자 형상을 이룬다. 이러한 대략 Z자 형상의 사이핑(15)은, 에지 길이가 더 커지기 때문에, 젖은 노면에서의 트랙션 성능을 더욱 향상시킨다. 또한, 사이핑(15)에 의해 타이어 둘레 방향으로 2개로 구분된 블록편은, 전단력이 작용했을 때, 대략 Z자 형상의 사이핑(15)의 서브부(15b)에서 서로 맞물림으로써, 과도한 벌어짐이 방지된다. 따라서, 블록(11)의 중앙부(Ce)에서의 편마모를 효과적으로 방지할 수 있다. 이러한 효과를 더 높이기 위해서, 상기 각도(θc)는, 보다 바람직하게는 50도 이상, 더 바람직하게는 55도 이상이 바람직하고, 또한 보다 바람직하게는 70도 이하, 더 바람직하게는 65도 이하가 바람직하다.

또한, 상기 한 쌍의 메인부(15a)는, 타이어 축방향과 평행해도 되지만, 바람직하게는 타이어 축방향에 대하여 경사지는 것이 바람직하다. 이러한 사이핑(15)은, 타이어 둘레 방향 성분을 포함하기 때문에, 직진시 뿐만 아니라, 선회시에도 에지 효과를 유효하게 발휘할 수 있다. 따라서, 웨트 트랙션 성능이 향상된다. 이러한 관점에서, 상기 메인부(15a)의 타이어 축방향에 대한 각도(θs)는, 바람직하게는 3도 이상, 보다 바람직하게는 5도 이상이 바람직하다. 한편, 상기 각도(θs)가 커지면, 사이핑(15)의 타이어 둘레 방향의 길이가 커지고, 또한, 메인부(15a)와, 각 세로홈(4 내지 6) 사이에 있는 트레드면(17)이 예각을 형성하기 때문에, 블록(11)의 강성이 과도하게 저하되어 힐 앤드 토우 마모를 억제하기 어렵다는 문제가 있다. 이러한 관점에 의해, 상기 각도(θs)는, 바람직하게는 35도 이하, 보다 바람직하게는 30도 이하가 바람직하다.

특히, 블록(11)의 트레드면(17)의 가로홈(7)에 면한 가로 블록 가장자리(16)가 타이어 축방향에 대하여 경사진 경우에는, 메인부(15a)의 경사도 또한 가로 블록 가장자리(16)와 동일한 방향으로 경사지게 하는 것이 바람직하다. 더 바람직하게는, 메인부(15a)의 상기 각도(θs)를, 상기 가로 블록 가장자리(16)의 타이어 축방향에 대한 각도(αy)와 동일하게 한다. 이에 따라, 사이핑(15)에 의해 구분되는 블록편의 타이어 둘레 방향 길이가 거의 균일하게 되고, 국부적인 강성 저하 등을 방지하여 내마모성을 향상시킬 수 있다.

또한, 도 4의 미들 블록(13)으로 대표하여 나타내는 바와 같이, 사이핑(15)은, 그 굴곡 정도가 일정 범위로 규제된다. 즉, 사이핑(15)의 타이어 둘레 방향의 일측의 단부(15e)와 타이어 둘레 방향의 타측의 단부(15i) 사이의 타이어 둘레 방향 길이(L4)와, 상기 블록 길이(A)의 비(L4/A)가 10%∼35%로 규제된다.

상기 비(L4/A)가 10% 미만인 경우, 블록(11)의 중앙부(Ce)의 강성을 충분히 저하시킬 수 없어, 힐 앤드 토우 마모의 억제 효과가 충분히 얻어지지 않을 우려가 있다. 반대로, 상기 비(L4/A)가 35%를 초과하면, 블록(11)의 중앙부(Ce)의 블록 강성이 과도하게 저하되어, 이 부분에 편마모가 발생하기 쉬워진다. 이러한 관점에 의해, 상기 비(L4/A)는, 보다 바람직하게는 10% 이상, 더 바람직하게는 12% 이상이 바람직하고, 또한 바람직하게는 35% 이하, 보다 바람직하게는 25% 이하가 바람직하다.

또한, 상기 사이핑(15)의 깊이(Dp)는, 바람직하게는 세로홈(3)의 홈 깊이(Dt)의 바람직하게는 10% 이상, 보다 바람직하게는 12% 이상이 바람직하고, 또한 바람직하게는 30% 이하, 보다 바람직하게는 25% 이하가 바람직하다. 사이핑(15)의 깊이(Dp)가 지나치게 작으면, 블록(11)의 중앙부(Ce)의 강성을 충분히 저하시킬 수 없고, 반대로 지나치게 크면, 블록(11)의 중앙부(Ce)의 강성이 현저하게 저하되어, 블록(11)의 중앙부(Ce)에 편마모가 발생하는 경향이 있다. 또한, 세로홈(3)의 깊이가 복수로 존재하는 경우, 가장 큰 깊이를 기준으로 한다.

또한, 도 2 및 도 3에 도시되는 바와 같이, 본 실시형태의 가로홈(7)은, 세로홈(3)에 연통되는 외측부(7a)와, 이 외측부(7a) 사이에 마련되고 또한 상기 외측부(7a)보다 홈 깊이가 작은 중간부(7b)로 이루어진다. 이러한 중간부(7b)는, 블록(11)의 폭 방향의 거의 중앙부의 쓰러짐을 효과적으로 억제하여, 힐 앤드 토우 마모를 억제하는 데 도움이 된다.

상기 외측부(7a)의 홈 깊이(Ds)는, 배수 성능이나 각 블록(11)의 강성을 밸런스 좋게 확보하기 위해서, 상기 외측부(7a)에 연통되는 각 세로홈(4 내지 6)의 홈 깊이(Dt4 내지 Dt6)와 동일한 것이 바람직하다. 한편, 중간부(7b)의 홈 깊이(Dc)는, 상술한 쓰러짐 억제 작용과 배수성을 밸런스 좋게 양립시키기 위해서, 외측부(7a)의 홈 깊이(Ds)의 바람직하게는 43% 이상, 보다 바람직하게는 45% 이상이 바람직하고, 또한 바람직하게는 58% 이하, 보다 바람직하게는 55% 이하가 바람직하다. 또한, 외측부(7a)와 중간부(7b)의 단차는, 원호 형상의 곡면으로 매끄럽게 모따기되는 것이 바람직하다.

또한, 도 2에 도시되는 바와 같이, 상기 외측부(7a)의 길이(L7a)와 중간부(7b)의 길이(L7b)의 비(L7a/L7b)는, 상술한 쓰러짐 억제 작용과 배수성을 밸런스 좋게 양립시키기 위해서, 바람직하게는 50% 이상, 보다 바람직하게는 55% 이상이 바람직하고, 또한 바람직하게는 70% 이하, 보다 바람직하게는 65% 이하가 바람직하다. 또한, 상기 외측부(7a) 및 중간부(7b)의 길이(L7a, L7b)는, 가로홈(7)의 중심선(G7) 상에서 측정되는 것으로 한다.

또한, 상기 사이핑(15)의 서브부(15b)는, 가로홈(7)의 중간부(7b)를 타이어 둘레 방향으로 투영한 중간부 투영 영역(P)에 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 본 실시형태와 같은, 대략 Z자 형상을 이루는 사이핑(15)을 갖는 블록(11)의 강성은, 서브부(15b)의 타이어 축방향 영역(V)에서 가장 저하되기 쉽다. 따라서, 이 강성이 작은 타이어 축방향 영역(V)과, 강성이 큰 중앙부(7b)를 타이어 축방향으로 오버랩시킴으로써, 타이어 축방향 영역(V)에서의 현저한 변형을 억제하여, 블록의 변형량을 대략 균일하게 밸런스를 맞추는 것이 내마모성의 향상에 유효하다. 특히, 서브부(15b)는, 상기 중간부 투영 영역(P)으로부터 삐져 나오지 않도록 마련하면, 상기 작용이 보다 확실하게 얻어진다.

또한, 도 4에 대표하여 나타내는 바와 같이, 상기 블록(11)은, 상기 가로 블록 가장자리(16)의 타이어 축방향의 폭(E)과 상기 블록 최대폭(B)의 비(E/B)는, 지나치게 작으면 타이어 둘레 방향의 단부 부분(He)의 강성이 저하되기 때문에, 힐 앤드 토우 마모가 발생하기 쉬워질 우려가 있고, 반대로 상기 비(E/B)가 지나치게 크면, 세로홈(3)의 타이어 둘레 방향에 대한 상기 각도(θt)(도 1에 도시함)가 지나치게 작아져 세로홈(3)에 의한 에지 효과가 발휘되지 않고, 트랙션 성능이 발휘되지 않을 우려가 있다. 이러한 관점에 따라, 상기 비(E/B)는, 바람직하게는 0.7 이상, 보다 바람직하게는 0.75 이상이 바람직하고, 또한 바람직하게는 1.0 이하, 보다 바람직하게는 0.95 이하가 바람직하다.

도 4에 도시되는 바와 같이, 상기 가로 블록 가장자리(16)는, 타이어 축방향과 평행할 수도 있지만, 본 실시형태와 같이, 타이어 축방향으로 경사지는 것이 바람직하다. 이러한 가로 블록 가장자리(16)는, 에지 효과를 직진시 뿐만 아니라, 선회시에도 효과적으로 발휘할 수 있기 때문에, 웨트 트랙션 성능이 향상된다. 그러나, 가로 블록 가장자리(16)의 타이어 축방향에 대한 각도(αy)가 커지면, 이 가로 블록 가장자리(16)에 편마모가 발생할 우려가 있다. 이러한 관점에 의해, 상기 각도(αy)는, 바람직하게는 3도 이상, 보다 바람직하게는 5도 이상이 바람직하고, 바람직하게는 35도 이하, 보다 바람직하게는 30도 이하가 바람직하다. 또한, 본 실시형태의 가로 블록 가장자리(16)는, 직선 형상으로 형성되어 있지만, 예컨대 원호 형상의 것이나, 지그재그 형상이어도 된다.

또한, 도 4에 도시되는 바와 같이, 본 실시형태의 블록(11)은, 그 트레드면(17)의 타이어 둘레 방향의 일단부(11x) 및 타단부(11y)를 비스듬히 도려낸 삼각형 형상의 모따기부(m)를 갖는다. 이러한 모따기부(m)는, 트랙션 등의 부하가 가장 작용하는 단부의 강성을 높일 수 있기 때문에, 블록 파손이나 힐 앤드 토우 마모의 기점이 되는 것을 억제하는 데 도움이 된다.

이상, 본 발명의 실시형태에 대해서 상세히 서술하였으나, 본 발명은 도시하는 실시형태에 한정되지 않고 여러 가지 형태로 변형하여 실시할 수 있다. 예컨대, 도 1, 도 5 및 도 6에 도시되는 바와 같이, 상기 미들 블록(13) 뿐만 아니라, 크라운 블록(12) 및 숄더 블록(14)이 상기 사이프 형성 블록(11s)이어도 된다. 이에 따라, 힐 앤드 토우 마모가 더 억제되고, 웨트 트랙션 성능이 확보된다.

(실시예)

본 발명의 효과를 확인하기 위해서, 도 1의 트레드 패턴 형상을 가지며 또한 표 1의 사양에 기초한 타이어 사이즈 295/80R 22.5의 중하중용 타이어가 시험 제작되었다. 그리고, 이들에 대해서 힐 앤드 토우 내마모 성능 및 웨트 트랙션 성능이 테스트되었다. 또한 표 1에 나타내는 파라미터 이외에는 모두 동일하게 하였다. 주된 공통 사양은 다음과 같다.

트레드 폭(TW): 263 ㎜

미들 및 숄더 세로홈의 홈 폭(Wt5, Wt6): 7.5 ㎜∼9.0 ㎜

크라운 세로홈의 홈 폭(Wt4): 4.4 ㎜

미들 및 숄더 세로홈의 홈 깊이(Dt5, Dt6): 23.4 ㎜

크라운 세로홈의 홈 깊이(Dt4): 17.6 ㎜

가로홈의 홈 폭(Wy): 9.0 ㎜∼11.0 ㎜

가로홈의 외측부의 홈 깊이(Ds): 23.0 ㎜∼24.0 ㎜

외측부의 홈 깊이와 중간부의 홈 깊이의 비(Dc/Ds): 49%∼51%

크라운 세로홈의 배치 위치: 타이어 적도 상

미들 세로홈과 타이어 적도 사이의 타이어 축방향 거리(L2/TW): 13%∼17%

숄더 세로홈과 트레드단 사이의 타이어 축방향 거리(L3/TW): 17%∼19%

세로홈의 타이어 둘레 방향에 대한 각도(θt): 7도∼15도

사이핑의 메인부의 각도(θs): 17도

테스트 방법은 다음과 같다.

<힐 앤드 토우 마모 성능>

시험 타이어를 하기의 조건으로 테스트 차량의 구동륜에 장착하고, 약 20,000 ㎞ 주행시킨 후의 미들 블록의 힐 앤드 토우 마모량(블록의 선착측 가장자리와 후착측 가장자리의 마모량의 차)을 측정하였다. 수치가 작을수록 양호하다.

테스트 차량: 배기량 12000 ㎤의 2DD차(견인차)

림: 8.25×22.5

내압(內壓): 850 ㎪

<웨트 트랙션 성능>

시험 타이어를 상기의 조건으로 테스트 차량의 구동륜에 장착하고, 하기의 조건의 테스트 코스를 0 ㎞/s로 발진시키며, 40 m 주행시켰을 때의 주행 타임을 측정하였다. 결과는, 비교예 1의 타임의 역수를 100으로 하는 지수로 하였다. 수치가 클수록 양호하다.

시험 타이어의 종하중: ETRTO 규격의 50%

테스트 코스: 직선 콘크리트 길, 수막의 수심이 1 ㎜∼3 ㎜

테스트 결과를 표 1에 나타낸다.

테스트 결과, 실시예의 타이어에서는, 힐 앤드 토우 내마모 성능과 웨트 트랙션 성능이 모두 향상되어, 유의한 효과를 확인하였다.

2: 트레드부 3: 세로홈
7: 가로홈 11: 블록
11x: 트레드면의 일단 11y: 트레드면의 타단
15: 사이핑 15a: 메인부
15a1: 메인부의 타이어 축방향의 내단 15b: 서브부
15i: 사이핑의 타이어 둘레 방향의 양단 17: 블록의 트레드면
Ce: 중앙부 G: 트레드면의 무게 중심
L4: 사이핑의 타이어 둘레 방향의 양단 사이의 타이어 둘레 방향 길이

Claims

트레드부에, 타이어 둘레 방향으로 연속해서 연장되는 세로홈과, 이 세로홈과 교차하는 방향으로 연장되는 가로홈에 의해 구분된 복수 개의 블록이 형성된 중하중용 타이어로서,
상기 세로홈은, 타이어 적도 상에서 연장되는 크라운 세로홈과, 상기 크라운 세로홈의 타이어 축방향 양 외측에서 연장되는 한 쌍의 미들 세로홈을 포함하고,
상기 크라운 세로홈은, 타이어 둘레 방향에 대하여 경사지는 급경사부와, 상기 급경사부보다 타이어 둘레 방향의 길이가 작고 상기 급경사부보다 타이어 둘레 방향에 대하여 큰 각도로 경사지는 완경사부가 교대로 마련되며,
상기 블록 중 적어도 하나는, 상기 블록의 트레드면의 무게 중심을 지나는 타이어 둘레 방향의 길이인 블록 길이(A)와, 상기 트레드면의 타이어 축방향의 일단과 타단 사이의 타이어 축방향의 최대 길이인 블록 최대폭(B)의 비(A/B)가 0.8∼1.7이고, 상기 트레드면의 무게 중심을 중심으로 하는 상기 블록 길이(A)의 50%의 영역인 중앙부에, 블록의 타이어 축방향의 양측의 측벽면으로부터 내측을 향하여 직선 형상으로 연장되는 한 쌍의 메인부와 이 한 쌍의 메인부의 타이어 축방향의 내단 사이를 잇는 직선 형상의 서브부로 이루어지고, 타이어 둘레 방향의 양단 사이의 타이어 둘레 방향 길이가 상기 블록 길이(A)의 10%∼35%인 사이핑이 마련된 사이프 형성 블록이며,
상기 미들 세로홈은, 타이어 둘레 방향에 대하여 한쪽으로 경사지는 제1 경사부와 상기 타이어 둘레 방향에 대하여 다른쪽으로 경사지는 제2 경사부가 상기 타이어 둘레 방향으로 교대로 형성되고,
상기 가로홈은 상기 크라운 세로홈과 상기 미들 세로홈을 접속하여 연장되어 상기 크라운 세로홈과 상기 미들 세로홈 사이에 크라운 블록을 구분하는 크라운 가로홈을 포함하며,
상기 크라운 가로홈은, 상기 크라운 세로홈의 상기 급경사부의 중간 위치와 상기 미들 세로홈의 상기 타이어 적도 측에 가장 근접한 제1 지그재그 정점을 접속하여 연장됨으로써, 상기 크라운 블록은 트레드면의 미들 세로홈에 면한 외측의 세로 블록 가장자리가 타이어 축방향 외측으로 볼록한 V자 형상을 이루는 한편, 상기 트레드면의 크라운 세로홈에 면한 내측의 세로 블록 가장자리는 평행한 2변이 단차를 통해 이어지는 지그재그 형상을 이루는 것을 특징으로 하는 중하중용 타이어.
제1항에 있어서, 상기 세로홈은, 상기 크라운 세로홈과, 상기 미들 세로홈과, 상기 미들 세로홈의 타이어 축방향 양 외측이며 트레드단보다 타이어 축방향 내측에서 연장되는 한 쌍의 숄더 세로홈으로 구성되고,
상기 미들 세로홈과 상기 숄더 세로홈 사이에서 구분되는 한 쌍의 미들 블록이 상기 사이프 형성 블록인 것인 중하중용 타이어.
제2항에 있어서, 상기 미들 세로홈 및 숄더 세로홈의 홈 깊이는, 18 ㎜∼25 ㎜인 것인 중하중용 타이어.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사이핑의 깊이는, 상기 세로홈의 홈 깊이의 10%∼30%인 것인 중하중용 타이어.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사이핑은, 상기 한 쌍의 메인부가 서로 평행하게 연장되고, 상기 메인부와 상기 서브부가 이루는 각도가 50도∼70도인 Z자 형상을 이루는 것인 중하중용 타이어.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사이프 형성 블록은, 상기 트레드면의 상기 가로홈에 면한 가로 블록 가장자리의 타이어 축방향의 폭이 상기 블록 최대폭(B)의 0.7배 이상인 것인 중하중용 타이어.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가로홈은, 상기 세로홈에 연통(連通)되는 외측부와, 이 외측부 사이에 마련되고 상기 외측부보다 홈 깊이가 작은 중간부로 이루어지며,
상기 서브부는, 상기 가로홈의 상기 중간부를 타이어 둘레 방향으로 투영한 중간부 투영 영역(P)에 형성되는 것인 중하중용 타이어.
제2항에 있어서, 상기 가로홈은, 상기 미들 세로홈과 상기 숄더 세로홈을 접속하여 연장되는 미들 가로홈과, 상기 숄더 세로홈과 상기 트레드단 사이를 접속하여 연장되는 숄더 가로홈을 포함하고, 상기 크라운 가로홈의 홈 폭(Wy8), 상기 미들 가로홈의 홈 폭(Wy9) 및 상기 숄더 가로홈의 홈 폭(Wy10)이 Wy8＜Wy9＜Wy10으로 설정되어 있는 것인 중하중용 타이어.