KR101677304B1 - 공기 타이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세로 주홈의 홈 윤곽선의 형상을 한정함으로써, 홈 바닥 크랙의 발생을 저감하는 것을 목적으로 한다.
세로 주홈(9)의 홈 윤곽선은, 타이어 적도(C)측의 외측 가장자리(9i)로부터 타이어 반경 방향 내측으로 연장되는 내벽부(13)와, 그 내벽부(13)에 연속되고 상기 내벽부(13)의 곡률 반경보다 작은 원호를 갖는 내측 원호부(14)와, 상기 세로 주홈(9)의 트레드단(Te)측의 외측 가장자리(9t)로부터 타이어 반경 방향 내측이며 상기 내벽부(13)보다 작은 길이로 연장되는 외벽부(15)와, 그 외벽부(15)에 연속되고 상기 외벽부(15)의 곡률 반경보다 작은 원호를 갖는 외측 원호부(16)와, 이 외측 원호부(16)로부터 내측 원호부(14)를 향해 타이어 반경 방향 안쪽에 경사지며 직선형으로 연장되는 홈 바닥부(17)를 포함한다. 세로 주홈(9)의 홈 바닥 최심부(18)는 홈 폭의 중심 위치(G1)보다 타이어 적도(C)측에 형성되며, 상기 내측 원호부(14)의 곡률 반경(R1) 및 외측 원호부(16)의 곡률 반경(R2)은 R1≥0.6(㎜) 및 R2≥2×R1의 관계를 만족한다.

Description

공기 타이어{PNEUMATIC TIRE}

본 발명은 세로 주홈의 홈 윤곽선의 형상을 한정함으로써, 홈 바닥 부근에 생기는 크랙을 저감시킨 공기 타이어에 관한 것이다.

도 5의 (a)에는, 공기 타이어의 세로 주홈(主溝)(a) 부근의 트레드부의 부분 단면도가 도시된다. 또한, 가상선은 가황 직후의 단면 윤곽부를 나타내고 있다. 공기 타이어의 트레드부는 가황 후의 온도 저하에 따른 고무 수축에 의해, 세로 주홈(a)의 홈 바닥부(b) 부근에는 인장 변형이 생긴다. 이러한 변형은 홈 바닥부(b)에 크랙을 발생시킨다. 특히, 홈 바닥부(b)와 세로 주홈(a)의 홈 벽면(c)과의 사이에 형성되는 원호부(d)에는, 인장 변형이 크게 작용하기 때문에, 한층 더 크랙이 생기기 쉽다.

또한, 도 5의 (b)에 도시하는 바와 같이, 선회시에 부하가 걸리기 쉬운 트레드단측의 숄더 랜드부(B1)는 미들 랜드부(B2)보다 크게 형성되기 때문에, 전술한 고무 수축량도 커진다. 따라서, 원호부(d) 중, 숄더 랜드부(B1)측 부분(do)에 크랙이 더 생기기 쉬워진다는 문제가 있었다.

종래, 이러한 홈 바닥 크랙을 억제하기 위해, 팽윤도가 높은 트레드 고무를 채용하는 것이 제안되어 있다.

그러나, 팽윤도가 높은 고무는 고무 경도가 작아지는 경향이 있기 때문에 구름 저항이나 조종 안정성을 악화시키는 경향이 있었다. 관련된 기술로서는 다음의 것이 있다.

일본 특허 공개 제2006-27465호 공보

본 발명은 이상과 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 세로 주홈의 홈 윤곽선의 형상을 한정하는 것을 기본으로 하여, 홈 바닥 부근에 생기는 크랙을 저감시키는 공기 타이어를 제공하는 것을 주된 목적으로 한다.

본 발명 중 청구항 1에 기재된 발명은, 트레드부에, 타이어 적도로부터 타이어 축방향 외측으로 멀어지는 위치에서 타이어 둘레 방향으로 연속해서 연장되는 하나 이상의 세로 주홈(主溝)이 형성된 공기 타이어로서, 정규 림에 장착되고 정규 내압이 충전된 무부하의 정규 상태의 타이어 회전축을 포함하는 타이어 자오선 단면에서, 상기 세로 주홈의 홈 윤곽선은 타이어 적도측의 외측 가장자리로부터 타이어 반경 방향 내측으로 연장되는 내벽부와, 그 내벽부에 연속되고 상기 내벽부의 곡률 반경보다 작은 곡률 반경의 원호를 갖는 내측 원호부와, 상기 세로 주홈의 트레드단측의 외측 가장자리로부터 타이어 반경 방향 내측이며 상기 내벽부보다 짧은 길이로 연장되는 외벽부와, 그 외벽부에 연속되고 상기 외벽부의 곡률 반경보다 작은 곡률 반경의 원호를 갖는 외측 원호부와, 이 외측 원호부로부터 내측 원호부를 향해 타이어 반경 방향 안쪽에 경사지며 직선형으로 연장되는 홈 바닥부를 포함함으로써, 상기 세로 주홈의 홈 바닥 최심부(最深部)가 홈 폭의 중심 위치보다 타이어 적도측에 형성되며, 상기 내측 원호부의 곡률 반경(R1) 및 외측 원호부의 곡률 반경(R2)이 R1≥0.6(㎜) 및 R2≥2×R1의 관계를 만족하는 것을 특징으로 한다.

청구항 2에 기재된 발명은, 상기 세로 주홈의 홈 폭의 중심 위치가 타이어 적도로부터, 트레드단 사이의 타이어 축방향 거리인 트레드폭(TW)의 10%∼35%의 범위에 설정되는 것인 청구항 1에 기재된 공기 타이어이다.

청구항 3에 기재된 발명은, 상기 트레드부는, 상기 세로 주홈의 트레드단측에 타이어 둘레 방향으로 나열되는 복수개의 숄더 블록이 형성되고, 상기 숄더 블록에 형성되는 상기 세로 주홈의 외측 원호부의 곡률 반경(R2)은 그 숄더 블록의 타이어 둘레 방향의 중앙부쪽으로부터 타이어 둘레 방향의 양단부쪽을 향해 점감하는 것인 청구항 1 또는 2에 기재된 공기 타이어이다.

청구항 4에 기재된 발명은, 상기 세로 주홈이 타이어 둘레 방향에 대하여 45˚ 이하의 각도로 연장되는 것인 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나에 기재된 공기 타이어이다.

본 발명의 공기 타이어는 세로 주홈의 홈 윤곽선이 타이어 적도측의 외측 가장자리로부터 타이어 반경 방향 내측으로 연장되는 내벽부와, 그 내벽부에 연속되고 상기 내벽부의 곡률 반경보다 작은 곡률 반경의 원호를 갖는 내측 원호부와, 상기 세로 주홈의 트레드단측의 외측 가장자리로부터 타이어 반경 방향 내측이며 상기 내벽부보다 짧은 길이로 연장되는 외벽부와, 그 외벽부에 연속되고 상기 외벽부의 곡률 반경보다 작은 곡률 반경의 원호를 갖는 외측 원호부와, 이 외측 원호부로부터 내측 원호부를 향해 타이어 반경 방향 안쪽에 경사지며 직선형으로 연장되는 홈 바닥부를 포함함으로써, 상기 세로 주홈의 홈 바닥 최심부가, 홈 폭의 중심 위치보다 타이어 적도측에 형성된다. 이러한 공기 타이어는 홈 바닥부보다 타이어 반경 방향 내측이며 홈 폭의 중심 위치보다 트레드단측의 고무 볼륨을 크게 확보할 수 있다. 이 때문에, 외측 원호부 부근의 강성이 크게 확보되어, 거기에 생기는 변형을 완화시킬 수 있다. 따라서, 세로 주홈의 외측 원호부의 크랙이 저감된다. 또한, 이러한 공기 타이어는 홈 바닥부가 직선형으로 연장되기 때문에, 변형 발생을 분산시킬 수 있다. 따라서, 홈 바닥부에 생기는 크랙은 저감된다.

또한, 본 발명의 공기 타이어는 내측 원호부의 곡률 반경(R1) 및 외측 원호부의 곡률 반경(R2)이 R1≥0.6(㎜) 및 R2≥2×R1의 관계를 만족한다. 즉, 내측 원호부의 곡률 반경을 정해진 값으로 하고, 큰 인장 변형이 생기기 쉬운 트레드단측의 외측 원호부가 타이어 적도측의 내측 원호부의 곡률 반경보다 2배 이상 크게 형성된다. 이러한 치수 규정에 의해, 내측 원호부 및 외측 원호부의 강성이 밸런스 좋게 확보되기 때문에, 양 원호부에 형성되는 크랙을 저감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태의 공기 타이어를 도시하는 단면도이다.
도 2는 그 세로 주홈 부근의 확대 단면도이다.
도 3의 (a)는 본 실시형태의 트레드부 중 우측 절반의 전개도이고. (b)는 숄더 블록의 타이어 둘레 방향 위치와 인장 변형과의 관계를 도시하는 그래프이다.
도 4의 (a)는 도 3의 숄더 블록의 선 A-A를 따라 취한 단면도이고, (b)는 선 B-B를 따라 취한 단면도이다.
도 5의 (a), (b)는 종래의 공기 타이어의 트레드부의 부분 단면도이다.

도 1은 본 실시형태의 공기 타이어(1)가 정규 림(도시 생략)에 림 결합되고 정규 내압이 충전된 무부하의 정규 상태에서의 타이어 회전축을 포함하는 자오선 단면을 나타낸다. 특별한 언급이 없는 경우, 타이어 각 부의 치수 등은 이 정규 상태에서 측정된 값이다.

여기서, 상기 「정규 림」이란, 타이어가 기초하는 규격을 포함하는 규격 체계에서, 각 규격이 타이어마다 정한 림이며, JATMA이면 "표준 림", TRA이면 "Design Rim", ETRTO이면 "Measuring Rim"이다. 또한, 상기 「정규 내압」이란, 타이어가 기초하고 있는 규격을 포함하는 규격 체계에서, 각 규격이 타이어마다 정한 공기압이며, JATMA이면 "최고 공기압", TRA이면 표 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES"에 기재된 최대값, ETRTO이면 "INFLATION PRESSURE"로 한다.

본 실시형태의 공기 타이어(이하, 단순히「타이어」라고 하는 경우가 있음)(1)는 도 1에 도시하는 바와 같이, 트레드부(2)로부터 측벽부(3)를 거쳐 비드부(4)의 비드 코어(5)에 이르는 카카스(6)와, 이 카카스(6)의 반경 방향 외측이며 트레드부(2)의 내부에 배치되는 벨트층(7)을 구비하고, 본 실시형태에서는, 승용차용 공기 타이어가 도시되어 있다.

상기 카카스(6)는 한 쌍의 비드 코어(5, 5) 사이를 토로이드형으로 걸치는 본체부(6a)와, 이 본체부(6a)의 양측에 연속되고 상기 비드 코어(5)의 둘레를 타이어 축방향 내측으로부터 외측으로 되접은 폴딩부(6b)를 갖는 1장 이상(본 실시형태에서는 1장)의 카카스 플라이(6A)를 포함한다. 상기 카카스 플라이(6A)는 예컨대 유기 섬유로 이루어지는 카카스 코드가 타이어 적도(C) 방향에 대하여 예컨대 75˚∼90˚의 각도로 배열되어 있다. 또한, 본체부(6a)와 폴딩부(6b) 사이에는, 비드 코어(5)로부터 그 비드 코어(5)의 타이어 반경 방향 외측에 테이퍼형으로 연장되는 비드 에이펙스 고무(8)가 배치되어, 비드부(4)가 보강된다.

상기 벨트층(7)은 2장 이상, 본 실시형태에서는 타이어 반경 방향 내, 외측 2장의 벨트 플라이(7A, 7B)를 포함하고, 내측 벨트 플라이(7A)가 외측 벨트 플라이(7B)에 비해 폭 넓게 형성된다. 각 벨트 플라이(7A, 7B)는 타이어 적도(C)에 대하여 15˚∼40˚의 각도로 기울어진 예컨대 스틸 코드 등의 고탄성 벨트 코드를 갖는다. 그리고, 각 벨트 플라이(7A, 7B)는 벨트 코드가 서로 교차하도록 중첩되어 있다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 상기 트레드부(2)에는, 타이어 적도(C)로부터 타이어 축방향 외측으로 멀어지는 위치에서 타이어 둘레 방향으로 연속해서 연장되는 하나 이상의 세로 주홈(9)이 형성된다. 본 실시형태의 세로 주홈(9)은 가장 트레드단(Te)측에 배치된 제1 세로 주홈(9a)과, 그 제1 세로 주홈(9a)보다 타이어 적도(C)측인 제2 세로 주홈(9b)을 포함하고, 이들은 타이어 적도(C)의 양측에 각각 형성되어 있다. 이것에 의해, 상기 트레드부(2)에는, 상기 제1 세로 주홈(9a)과 트레드단(Te) 사이를 연장하는 한 쌍의 숄더 랜드부(10)와, 상기 제1 세로 주홈(9a)과 제2 세로 주홈(9b) 사이를 연장하는 한 쌍의 미들 랜드부(11), 제2 세로 주홈(9b, 9b) 사이의 센터 랜드부(12)가 각각 구분된다. 또한, 상기 제1 세로 주홈(9a)과 제2 세로 주홈(9b)은 타이어 적도(C)를 사이에 두고 좌우 대칭으로 배치되는 것이 바람직하지만, 그 배치는 적절하게 변경할 수 있다.

또한, 본 명세서에서 상기 「트레드단(Te)」은 상기 정규 상태의 공기 타이어(1)에 정규 하중을 부하하여 캠버각 0도로 평면에 접지시켰을 때의 가장 타이어 축방향 외측의 접지단으로서 정해진다. 또한, 상기 「정규 하중」이란, 타이어가 기초하는 규격을 포함하는 규격 체계에서, 각 규격이 타이어마다 정한 하중이며, JATMA에서는 "최대 부하 능력", TRA에서는 표 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" 에 기재된 최대값, ETRTO에서는 "LOAD CAPACITY"이지만, 타이어가 승용차용인 경우에는 상기 각 하중의 88%에 상당하는 하중으로 한다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 상기 제1 세로 주홈(9a)의 홈 폭(홈의 길이 방향과 직각인 홈 폭으로 하고, 이하 다른 홈에 대해서도 마찬가지로 함)(W1)은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 숄더 랜드부(10)의 강성과 배수 성능을 밸런스 좋게 확보하는 관점에서, 3 ㎜ 이상이 바람직하고, 또한 30 ㎜ 이하가 바람직하다. 또한, 같은 관점에서, 제1 세로 주홈(9a)의 홈 깊이(D1)는 3 ㎜ 이상이 바람직하고, 또한 15 ㎜ 이하가 바람직하다.

또한, 상기 제1 세로 주홈(9a)의 배치 위치도 특별히 한정되는 것은 아니지만, 상기 제1 세로 주홈(9a)의 홈 폭의 중심 위치(G1)와 타이어 적도(C) 사이의 타이어 축방향 거리(GW)가 커지면, 숄더 랜드부(10)의 랜드부 폭이 작아지고, 숄더 랜드부(10)의 강성을 크게 확보할 수 없어, 조종 안정성이 악화될 우려가 있다. 반대로, 상기 거리(GW)가 작아지면, 숄더 랜드부(10)의 랜드부 폭이 커져, 그 숄더 랜드부(10)의 고무 수축에 따라 제1 세로 주홈(9a)에의 인장 변형이 커지고, 크랙이 생기기 쉬워진다. 이러한 관점에서, 상기 거리(GW)와, 트레드단(Te, Te) 사이의 타이어 축방향 거리인 트레드폭(TW)과의 비(GW/TW)는 바람직하게는 10% 이상, 더 바람직하게는 15% 이상이 바람직하고, 더 바람직하게는 35% 이하, 더 바람직하게는 30% 이하가 바람직하다.

또한, 상기 제1 세로 주홈(9a)은 본 실시형태에서는, 타이어 둘레 방향으로 직선형으로 연장되는 스트레이트 홈으로서 형성된다. 이러한 스트레이트 홈은 숄더 랜드부(10)의 랜드부 폭을 같게 한다. 따라서, 제1 세로 주홈(9a)에의 인장 변형이 타이어 둘레 방향으로 균등화되기 쉽기 때문에, 크랙을 억제하기 쉬워진다. 단, 상기 제1 세로 주홈(9a)은 스트레이트 홈에 한정되는 것이 아니라, 예컨대 타이어 둘레 방향에 대한 각도(도시 생략)가 바람직하게는 45˚이하, 더 바람직하게는 30˚ 이하로 형성되는 지그재그 홈이어도 된다.

도 2에 도시하는 바와 같이, 상기 제1 세로 주홈(9a)의 홈 윤곽선은 타이어 적도측의 홈 가장자리인 외측 가장자리(9i)로부터 타이어 반경 방향 내측으로 연장되는 내벽부(13)와, 그 내벽부(13)에 연속되고 상기 내벽부(13)의 곡률 반경(R3)보다 작은 곡률 반경(R1)의 원호를 갖는 내측 원호부(14)와, 상기 제1 세로 주홈(9a)의 트레드단측의 홈 가장자리인 외측 가장자리(9t)로부터 타이어 반경 방향 내측이며 상기 내벽부(13)보다 작은 길이로 연장되는 외벽부(15)와, 그 외벽부(15)에 연속되고 상기 외벽부(15)의 곡률 반경(R4)보다 작은 곡률 반경(R2)의 원호를 갖는 외측 원호부(16)와, 원호부(16)로부터 내측 원호부(14)를 향해 타이어 반경 방향 안쪽에 경사지며 직선형으로 연장되는 홈 바닥부(17)를 포함하여 형성된다. 이것에 의해, 상기 세로 주홈(9)의 홈바닥 최심부(18)는 홈 폭의 중심 위치(G1)보다 타이어 적도(C)측에 형성된다.

이러한 공기 타이어(1)는 상기 세로 주홈(9)의 홈 바닥부(17)보다 타이어 반경 방향 내측으로서 홈 폭의 중심 위치(G1)보다 트레드단측 부분(M)에 고무를 배치하여 바닥을 상승시키기 때문에, 고무 볼륨을 크게 확보할 수 있다. 따라서, 외측 원호부(16) 부근의 강성이 크게 확보됨으로써, 가황 직후의 고무의 수축에 따른 인장 변형에 대항할 수 있다. 이 때문에, 외측 원호부(16)나 홈 바닥부(17) 부근에서의 크랙이 저감된다. 또한, 본 발명에 의하면, 종래 기술과 같이 트레드 고무의 고무 배합을 특별히 변경하지 않고, 홈 바닥부(17) 부근의 크랙을 방지할 수 있다. 따라서, 본 발명의 공기 타이어(1)는 종래 기술과 같은 구름 저항의 증가 및 조종 안정 성능의 저하를 억제할 수 있다.

또한, 상기 홈 바닥부(17)는 외측 원호부(16)로부터 내측 원호부(14)를 향해 직선형으로 연장된다. 이러한 홈 바닥부(17)는 인장 변형이 그 홈 바닥부(17)에서 밸런스 좋게 분산된다. 따라서, 이 홈 바닥부(17)에서는 크랙 발생이 저감된다.

또한, 상기 내벽부(13) 및 상기 외벽부(15)는 본 실시형태에서는 평면(즉, 곡률 반경이 ∞)으로 형성되지만, 이러한 양태에 한정되는 것은 아니며, 각각 곡률 반경 5 ㎜∼100 ㎜ 정도의 원호로 형성되어도 좋다. 이 경우, 상기 내벽부(13)의 원호는 타이어 적도(C)측으로 볼록(도 2에서는, 좌측 아래로 볼록), 상기 외벽부(15)의 원호는 트레드단(Te)측으로 볼록(도 2에서는, 우측 아래로 볼록)하게 형성된다. 마찬가지로, 상기 내측 원호부(14)는 타이어 적도(C)측으로 볼록(도 2에서는, 좌측 아래로 볼록), 상기 외측 원호부(16)는 트레드단(Te)측으로 볼록(도 2에서는, 우측 아래로 볼록)하게 형성된다.

또한, 상기 내측 원호부(14)의 곡률 반경(R1) 및 외측 원호부(16)의 곡률 반경(R2)이 R1≥0.6(㎜) 및 R2≥2×R1의 관계를 만족해야 한다. 상기 곡률 반경(R1)이 0.6 ㎜ 미만인 경우, 내측 원호부(14) 부근의 강성이 너무 작아져, 인장 변형에 의한 크랙을 저감할 수 없다. 또한, 상기 R1은 커지면 커질수록, 상기 내측 원호부(14) 부근의 강성이 커져, 내(耐)크랙 성능을 향상시킬 수 있다. 단, 내측 원호부(14)의 곡률 반경(R1)이 너무 커지면, 충분한 홈 용적을 확보할 수 없어, 웨트 성능이 저하될 우려가 있다. 이러한 관점에서, 상기 내측 원호부(14)의 곡률 반경(R1)은 바람직하게는 0.8 ㎜ 이상이고, 또한 바람직하게는 3.0 ㎜ 이하, 더 바람직하게는 2.0 ㎜ 이하인 것이 좋다.

또한, 내측 원호부(14)의 곡률 반경(R1) 및 외측 원호부(16)의 곡률 반경(R2)이 R2<2×R1의 관계를 만족하면, 즉 상기 곡률 반경(R2)이 곡률 반경(R1)의 2배보다 작아지면, 인장 변형이 큰 외측 원호부(16) 부근의 강성이 작아지기 때문에, 이 부분에서의 크랙을 저감할 수 없다. 또한, 외측 원호부(16)의 곡률 반경(R2)이 내측 원호부(14)의 곡률 반경(R1)에 비해 크면, 외측 원호부(16) 부근의 강성이 커져, 내크랙 성능을 향상시킬 수 있다. 단, 외측 원호부(16)의 곡률 반경(R2)이 내측 원호부(14)의 곡률 반경(R1)에 비해 너무 커지면, 충분한 홈 용적을 확보할 수 없을 우려가 있다. 이러한 관점에서, 상기 내측 원호부(14)의 곡률 반경(R1)과 외측 원호부(16)의 곡률 반경(R2)의 비(R2/R1)는 바람직하게는 2.2 이상, 더 바람직하게는 2.5 이상이 바람직하고, 또한 바람직하게는 4.0 이하, 더 바람직하게는 3.5 이하가 바람직하다.

또한, 특별히 한정되는 것이 아니지만, 상기 외벽부(15)와 상기 트레드단측의 홈 가장자리인 외측 가장자리(9t)를 통과하는 트레드면(2n)이 이루는 각도(α2)는 너무 크면 홈 용적을 확보할 수 없을 우려가 있고, 반대로 너무 작으면, 숄더 랜드부(10)의 강성이 저하되어 조종 안정성이 악화될 우려가 있다. 이러한 관점에서, 상기 각도(α2)는 바람직하게는 90˚이상, 더 바람직하게는 95˚ 이상이 바람직하고, 또한 바람직하게는 120˚이하, 더 바람직하게는 115˚ 이하가 바람직하다.

또한, 같은 관점에서, 상기 내벽부(13)와 타이어 적도측의 홈 가장자리인 외측 가장자리(9i)를 통과하는 트레드면(2n)이 이루는 각도(α1)는 바람직하게는 90˚이상, 더 바람직하게는 95˚ 이상이 바람직하고, 또한 바람직하게는 120˚이하, 더 바람직하게는 115˚ 이하가 바람직하다.

또한, 내벽부(13)의 타이어 반경 방향의 길이(L1)와 외벽부(15)의 타이어 반경 방향의 길이(L2)와의 비(L1/L2)는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 너무 작으면 홈 폭의 중심 위치(G1)보다 트레드단(Te)측의 고무 볼륨을 크게 할 수 없을 우려가 있고, 예컨대 너무 크면, 홈 용적을 확보할 수 없을 우려가 있다. 이러한 관점에서, 상기 비(L1/L2)는 바람직하게는 110% 이상, 더 바람직하게는 125% 이상이 바람직하고, 또한 바람직하게는 250% 이하, 더 바람직하게는 200% 이하가 바람직하다.

또한, 상기 홈 바닥부(17)의 경사 각도(α3)는 너무 크면 내측 원호부(14)의 곡률 반경(R1)이 너무 작아지고, 반대로 너무 작으면 상기 트레드단측 부분(M)에 고무를 배치할 수 없어, 상기 외측 원호부(16) 부근의 강성을 확보할 수 없을 우려가 있다. 이러한 관점에서, 상기 경사 각도(α3)는 바람직하게는 10˚ 이상, 더 바람직하게는 20˚ 이상이 바람직하고, 또한 바람직하게는 50˚이하, 더 바람직하게는 40˚ 이하가 바람직하다. 또한, 상기 경사 각도(α3)는 홈 바닥부(17)와, 상기 타이어 적도측의 외측 가장자리(9i)와 트레드단측의 외측 가장자리(9t)를 잇는 평면(20)과의 각도로 나타낸다.

또한, 도 3의 (a)는 본 실시형태의 트레드부(2) 중 우측 절반의 전개도이다. 도 3의 (a)에 도시하는 바와 같이, 상기 숄더 랜드부(10)는 가로 홈에 의해 구분된 블록열을 포함한다. 이것에 의해, 제1 세로 주홈(9a)의 트레드단(Te)측에는, 복수개의 숄더 블록(19)이 타이어 둘레 방향으로 나열되어 형성된다. 또한, 본 실시형태에서는, 상기 미들 랜드부(11)도 가로 홈에 의해 구분된 블록열을 포함한다. 이것에 의해, 제1 세로 주홈(9a)의 타이어 적도(C)측에도, 복수개의 미들 블록(20)이 타이어 둘레 방향으로 나열되어 형성된다. 또한, 타이어 둘레 방향에서 인접한 상기 숄더 블록(19)과 미들 블록(20)은 타이어 둘레 방향에서 동일한 위치이며 타이어 둘레 방향의 길이(BW)가 동일한 길이로 형성되어 있다.

바람직한 실시형태에서는, 숄더 블록(19)에 형성되는 제1 세로 주홈(9a)의 외측 원호부(16)의 곡률 반경(R2)은 그 숄더 블록(19)의 타이어 둘레 방향의 중앙부(19c)측으로부터 타이어 둘레 방향의 양단부(19s, 19s)측을 향해 점감된다. 도 3의 (a) 및 도 3의 (b)에 도시하는 바와 같이, 숄더 블록(19)에는, 고무의 수축에 의한 인장 변형이 작용하고, 그 크기는 중앙부(19c)에서 최대가 된다. 그래서, 도 4의 (a)에 도시하는 바와 같이, 숄더 블록(19)의 중앙부(19c)의 외측 원호부(16c)의 곡률 반경(R2c)을 상대적으로 크게 하여, 이 위치에서의 강성을 크게 한다. 반대로, 숄더 블록(19)의 타이어 둘레 방향의 양단부(19s)에서는, 인장 변형이 상대적으로 작아지기 때문에, 도 4의 (b)에 도시하는 바와 같이, 상기 타이어 둘레 방향 단부(19s)의 외측 원호부(16s)의 곡률 반경(R2s)을 상대적으로 작게 하여, 홈 용적을 확보할 수 있다. 따라서, 이러한 공기 타이어(1)는 크랙의 발생을 억제하면서, 배수 성능의 악화를 방지할 수 있다.

상기 작용 효과를 확실하게 발휘시키기 위해, 숄더 블록(19)의 중앙부(19c)의 외측 원호부(16c)의 곡률 반경(R2c)과 타이어 둘레 방향의 양단부(19s, 19s)의 외측 원호부(16s)의 곡률 반경(R2s)과의 변화율 (R2c-R2s)/BW는 바람직하게는 0.03 이상이 바람직하고, 또한 바람직하게는 0.3 이하가 바람직하다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해서 상세하게 설명하였지만, 본 발명은 도시한 실시형태에 한정되지 않고, 여러 가지 양태로 변형하여 실시할 수 있다. 예컨대 상기 제2 세로 주홈(9b)이 상기 제1 세로 주홈(9a)과 같은 홈 윤곽선으로 형성되어도 좋다.

[실시예]

도 1의 구조 및 도 3의 트레드 패턴을 갖는 사이즈 195/65R15의 승용차용 공기 타이어가 표 1의 사양에 기초하여 시험 제작되어, 각각 제1 세로 주홈의 홈 바닥의 인장 변형이 측정되었다. 각 사양은 다음과 같다.

트레드폭(TW): 176 ㎜

세로 주홈의 홈 폭(W1): 8 ㎜

세로 주홈의 홈 바닥 최심부의 깊이(D1): 8.5 ㎜

세로 주홈의 타이어 둘레 방향의 각도: 0도

숄더 블록의 타이어 둘레 방향 길이(BW): 20 ㎜∼45 ㎜

내벽부의 각도(α1): 94˚

외벽부의 각도(α2): 94˚

내벽부 및 외벽부: 평면(R3=R4=∞)

림: 15×6.0 J

테스트 방법은 다음과 같다.

<인장 변형 계측>

변형 센서를 제1 세로 주홈의 트레드단측으로서, 하나의 숄더 블록의 타이어 둘레 방향에 걸쳐 등간격으로 5점 부착한 공기 타이어가 시험 제작되었다. 또한, 변형 센서의 부착 높이는 홈 바닥 최심부로부터 타이어 반경 방향 외측에 0.5 ㎜ 이격된 위치로 하였다. 각 타이어 모두, 센서 소자 유닛으로서, 자석과 홀소자를 고무탄성재로 일체화한 것을 사용하였다. 그리고 내압 230 kPa, 하중을 부하하지 않고 각 점의 인장 변형을 계측하였다. 또한, 각 타이어에서의 최대 인장 변형과 최소 인장 변형과의 차를 산출하였다. 결과는 비교예 1을 100으로 하는 지수로 표시하였다. 수치가 작을수록 양호한 것을 나타낸다. 또한, 실시예 13 내지 16에서의 상기 원호부의 곡률 반경(R2)은 숄더 블록의 양단부로부터 그 숄더 블록의 타이어 둘레 방향 길이의 25% 거리의 위치에서의 곡률 반경이다.

<웨트 성능>

시험 제공된 타이어를 상기 휠 림에 내압 230 kPa(전륜·후륜)로 림 결합 후, 배기량 2000 cc 승용차의 4륜에 장착하고, 드라이버만 승차하여 타이어 테스트 코스의 웨트 아스팔트 노면을 주행하고, 드라이버의 관능 평가에 의해 비교예 1을 100으로 하여 평가하였다. 수치가 클수록 웨트 안정성이 우수하다.

테스트 결과를 표 1에 나타낸다.

테스트 결과, 실시예의 것은 비교예에 비해 웨트 성능의 저하를 억제하면서 변형 성능에 대해서 양호한 결과가 얻어지는 것을 확인할 수 있다.

1: 공기 타이어 2: 트레드부
9: 세로 주홈 9i: 타이어 적도측의 외측 가장자리
9t: 트레드단측의 외측 가장자리 13: 내벽부
14: 내측 원호부 15: 외벽부
16: 외측 원호부 17: 홈 바닥부
18: 홈 바닥 최심부 C: 타이어 적도
G1: 홈 폭의 중심 위치 R1: 내측 원호의 곡률 반경
R2: 외측 원호의 곡률 반경 Te: 트레드단

Claims (4)

1. 트레드부에, 타이어 적도로부터 타이어 축방향 외측으로 멀어지는 위치에서 타이어 둘레 방향으로 연속해서 연장되는 하나 이상의 세로 주홈(主溝)이 형성된 공기 타이어에 있어서,
   정규 림에 장착되고 정규 내압이 충전된 무부하의 정규 상태의 타이어 회전축을 포함하는 타이어 자오선 단면에서,
   상기 세로 주홈의 홈 윤곽선은, 타이어 적도측의 외측 가장자리로부터 타이어 반경 방향 내측으로 연장되는 내벽부와, 그 내벽부에 연속되고 상기 내벽부의 곡률 반경보다 작은 곡률 반경의 원호를 갖는 내측 원호부와, 상기 세로 주홈의 트레드단측의 외측 가장자리로부터 타이어 반경 방향 내측이며 상기 내벽부보다 작은 길이로 연장되는 외벽부와, 그 외벽부에 연속되고 상기 외벽부의 곡률 반경보다 작은 곡률 반경의 원호를 갖는 외측 원호부와, 이 외측 원호부로부터 내측 원호부를 향해 타이어 반경 방향 안쪽에 경사지며 직선형으로 연장되는 홈 바닥부를 포함함으로써,
   상기 세로 주홈의 홈바닥 최심부(最深部)는 홈 폭의 중심 위치보다 타이어 적도측에 형성되고,
   상기 내측 원호부의 곡률 반경(R1) 및 외측 원호부의 곡률 반경(R2)은,
   R1≥0.6(㎜) 및 R2≥2×R1
   의 관계를 만족하며,
   상기 트레드부는 상기 세로 주홈의 트레드단측에 타이어 둘레 방향으로 나열되는 복수개의 숄더 블록이 형성되고,
   상기 숄더 블록에 형성되는 상기 세로 주홈의 외측 원호부의 곡률 반경(R2)은 그 숄더 블록의 타이어 둘레 방향의 중앙부쪽으로부터 타이어 둘레 방향의 양단부쪽을 향해 점감하는 것인 공기 타이어.
2. 제1항에 있어서, 상기 세로 주홈의 홈 폭의 중심 위치는 타이어 적도로부터, 트레드단 사이의 타이어 축방향 거리인 트레드폭(TW)의 10%∼35%의 범위에 설정되는 것인 공기 타이어.
3. 삭제
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 세로 주홈은 타이어 둘레 방향에 대하여 45˚ 이하의 각도로 연장되는 것인 공기 타이어.

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