KR101726000B1 - 톱니 모양의 홈을 갖는 타이어 트레드 - Google Patents

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Abstract

트레드는 중앙 열(row) 및 한 쌍의 쇼울더 열의 트레드 요소의 3개의 열을 갖도록 구성되며, 중앙 열은 트레드의 적도 중앙평면에 위치된 원주방향 리브(rib)를 형성한다. 각 쇼울더 열은 상방으로 연장하는 기다란 홈 핑거(finger)의 원주방향 반복 어레이(array)를 구비하고, 홈 핑거의 각 쇼울더 열의 반복 어레이 내의 인접 홈 핑거는 측방향으로 연장하는 적어도 하나의 채널에 의해 연결된다. 톱니형상부의 어레이는 채널의 각 종방향 측면을 따라서 배열되며, 각각의 톱니형상부는 톱니형상 베이스 표면까지 연장하는 안쪽의 테이퍼 형성된 톱니형상 측벽에 의해 형성된다. 각 채널은 바깥쪽 트레드 표면의 아래에 은폐되어, 트레드가 마모됨에 따라서 은폐된 채널이 나타날 것이다.

Description

톱니 모양의 홈을 갖는 타이어 트레드{TIRE TREAD HAVING SERRATED GROOVES}
본 발명은 일반적으로 타이어용 트레드(tread)에 관한 것으로서, 더 구체적으로 타이어용의 지향성 홈이 형성된 트레드에 관한 것이다.
타이어의 트레드는 일반적으로 시간이 지남에 따라 마모되며, 이것은 타이어 트레드 내의 홈의 유효성 및 기능적 성능을 저하시킨다. 그것에 의해 소정의 타이어 성능 특성이 악영향을 받을 수 있다.
상술한 종래의 문제점을 해결한 타이어용 트레드를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시형태에 따르면, 트레드가 마모됨에 따라서 나타나는 홈 기하학적 형태를 갖는 트레드가 제공된다. 트레드는 중앙 열(row) 및 한 쌍의 쇼울더 열을 구비하는 트레드 요소의 3개의 열을 포함하며, 중앙 열은 트레드의 적도 중앙평면에 위치된 원주방향 리브(rib)를 형성한다. 각 쇼울더 열은 상방으로 연장하는 기다란 홈 핑거(finger)의 원주방향 반복 어레이(array)를 구비하고, 홈 핑거의 각 쇼울더 열의 반복 어레이 내의 인접 홈 핑거는 측방향으로 연장하는 적어도 하나의 채널에 의해 연결된다. 톱니형상부의 어레이는 채널의 각 종방향 측면을 따라서 연장하며, 각각의 톱니형상부는 톱니형상 베이스 표면까지 연장하는 안쪽의 테이퍼 형성된 톱니형상 측벽에 의해 형성된다. 채널은 바깥쪽 트레드 표면의 아래에 은폐(submerged)되어, 트레드가 마모됨에 따라서 은폐된 채널이 나타날 것이다.
다른 실시형태에서, 홈 핑거의 각 쇼울더 열의 반복 어레이 내의 각 홈 핑거는 엇갈린 형태로 홈 핑거의 대향 측면으로부터 연장하는 복수의 채널을 갖고, 각 채널은 트레드 요소의 중앙 열을 향해 소정 경사각으로 연장한다.
본 발명의 또 다른 실시형태에서, 채널의 종방향 측면을 따라서 배열된 톱니형상부의 어레이는 채널을 둘러싼 트레드 영역을 위장시키도록 작동한다.
본 발명이 예로서 그리고 첨부 도면을 참조하여 설명될 것이다.
도 1은 톱니형상부가 없는 타이어의 등각도,
도 2는 톱니형상부를 갖는 타이어의 등각도,
도 3은 톱니형상부를 갖는 타이어의 전체 정면도,
도 4는 도 2로부터 취한 부분 확대도로서, 숨겨진 채널 위의 톱니형상부 위치를 보여주는 도면,
도 5는 도 3으로부터 취한 부분 확대 정면도,
도 6은 도 4로부터 취한 도면으로서, 톱니형상부의 측면 및 숨겨진 채널을 보여주는 단면도,
도 7은 도 4로부터 취한 톱니형상부의 단면도,
도 8a는 도 6으로부터 취한 제 1 위치에서의 트레드 마모를 보여주는 등각도,
도 8b는 도 8a의 평면도,
도 9a는 도 6으로부터 취한 제 2 위치에서의 트레드 마모를 보여주는 등각도,
도 9b는 도 9a의 평면도,
도 10a는 도 6으로부터 취한 제 3 위치에서의 트레드 마모를 보여주는 등각도,
도 10b는 도 10a의 평면도.
도 1 및 도 2를 참조하면, 타이어(10)는 크라운(crown) 또는 트레드 영역(16)까지 연장하는 측벽(12, 14)을 갖도록 구성되어 있다. 트레드(16)는 트레드 요소의 3개 열(row)(18, 20, 22), 즉 한 쌍의 대향 쇼울더(shoulder) 열(18, 20)과, 타이어의 적도 중앙평면에서 원주방향으로 연장하는 중앙 리브(rib)(22)를 갖는다. 쇼울더 열(18, 20)은 이격된 기다란 홈 핑거(finger)(24)의 원주방향 반복 어레이(array)를 각각 갖는다. 각각의 홈 핑거(24)는 트레드(16)의 축방향 에지에서 시작되고 그곳으로부터 축방향 안쪽으로 연장하여 하방 연장 홈 핑거 중간-세그먼트(28)를 가로지르는 외향 세그먼트(26)를 갖는다. 각각의 홈 핑거(24)의 중간-세그먼트는 중앙 리브(22)를 향해 하방으로 기울어져 있고, 테이퍼형 내측 홈 핑거 단부(30)에서 종료된다. 쇼울더 열(18, 20)은 원주방향 홈(32, 34)에 의해 중앙 열(22)로부터 각각 분리된다. 홈 핑거는 내향 홈 핑거 단부(30)에서 각각의 원주방향 홈(32, 34)을 가로지른다. 측벽 열(18, 20) 내의 홈 핑거(24)는 중앙 리브(22)의 대향 측면 상에 원주방향으로 엇갈리게 배열된다.
트레드(16)는 트레드 에지를 향해 바깥쪽으로 각각의 원주방향 홈(32, 34)으로부터 대체로 축방향으로 연장하는 원주방향의 일련의 이격된 측방향 사이프(sipe) 또는 채널(36, 40)을 제공하도록 형성된다. 측방향 사이프(36, 40)는 타이어 표면을 세분하고 견인(traction) 특성을 향상시키는, 타이어의 리브 안에 성형된 작은 슬롯이다. 사이프(36)는 전통적으로 대체로 직사각형 단면 형태이며, 각 쇼울더 열 내의 인접 홈 핑거의 사이, 또는 트레드의 에지에서 홈 핑거와 짧은 홈 세그먼트(38)의 사이에서 연장한다. 측방향 채널 또는 사이프(40)는 본 발명에 따라 톱니 모양으로 형성되고, 각 트레드 쇼울더 열 내에 위치하며, 톱니 모양의 채널(40)은 각 쇼울더 열 내의 인접 핑거 홈 사이에서 연장하거나, 외측 홈 핑거로부터 축방향 바깥쪽으로 연장하여 쇼울더 홈 요소(42)를 가로지른다. 톱니 모양의 사이프(본 명세서에서 "채널"로도 불림)는 일반적으로 참조번호 40으로 지시된다. 도 2 및 도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 톱니 모양의 채널(40)의 원주방향 밀도 및 배치는, 도시된 바와 같이 다수의 톱니 모양의 채널(40A 내지 40E)이 엇갈린 형태로 각각의 홈 핑거(24)의 대향 측면으로부터 축방향으로 연장하도록 될 수 있다. 반경방향으로 연장하는 톱니 모양의 채널의 밀도 및 배치는 사이핑(siping)에 의해 원하는 특정 트레드 형태에 원하는 견인 및 트레드 분할 기능을 제공하도록 변화될 수 있다.
톱니 모양의 채널(40) 각각은 트레드의 중앙 리브(22)를 향하는 축방향에서 약간의 경사각으로 연장한다. 도 4 내지 도 7로부터 알 수 있는 바와 같이, 톱니형상부(40)는 트레드의 표면 아래에 은폐된 채널(40)의 중심선을 가로질러 연장한다. 톱니형상부(40)는 트레드 표면 상에서 대략 5mm 길이이거나, 톱니형상부가 가로지르는 사이프(40) 중심선의 각 측면 상에서 2.5mm이다. 따라서, 톱니형상부(40)는 은폐된 사이프(40)의 중심선의 대향 측면을 따라서 배열된 톱니형상 어레이(44, 46)를 형성한다. 각 톱니형상부(40)는 각 톱니형상 홈(48)의 베이스 표면(56)까지 연장하는 내향 테이퍼형 측벽(50, 52)의 사이에 형성된 종방향 홈(48)을 포함한다. 톱니형상 홈(48)은 후방 벽(54)으로부터 안쪽으로 밑에 놓인 채널(40)의 중심선 상의 개구 또는 갭(64)까지 연장한다.
각 홈 핑거(24)의 기다랗고 하향 연장하는 중간-세그먼트(28)가 도 4, 도 8a, 도 9a 및 도 10a에 도시된 경사진 측벽(58)에 의해 형성된다. 채널(40)은 채널 개구(60)에서 각각의 홈 핑거의 경사진 측벽(58)을 따라서 각각의 홈 핑거(24)에 개방되어 있다. 채널 개구(60)는 각각의 홈 핑거(24)와의 교차부에서 가장 넓은 베이스 개구부(72)까지 넓어지는 중간 개구부(70)를 포함한다. 따라서, 도면에 도시되고 설명되는 바와 같이, 트레드가 반경방향 안쪽으로 마모됨에 따라서 채널(40)은 베이스의 더 넓은 폭 치수까지 넓어진다.
도 6 및 도 7로부터, 톱니 모양의 어레이(44, 46)가 채널(40)의 종방향 중심선에 수직하게 연장하는 것을 알 수 있을 것이다. 채널(40)이 홈 핑거(24)를 형성하는 경사진 측벽(58)의 베이스를 향해 도면부호 60에서 넓어진다는 것을 추가로 알 수 있을 것이다. 10도 내지 60도의 바람직한 범위 내, 바람직하게는 목표 43도인 각도(α)로 안쪽으로 테이퍼 형성된 측벽(50, 52)에 의해 톱니형상 홈(48)이 형성된다. 외측 트레드 표면(62)을 따라서 인접 톱니형상 홈(48) 사이의 간격(W)은 0.3mm 내지 0.5mm의 범위 내이며, 바람직하게는 목표(W) 0.4mm이다. 각 톱니형상부(48)의 깊이(D)는 0.3mm 내지 0.5mm의 범위 내이며, 바람직한 깊이는 0.4mm이다. 톱니형상부(48) 각각은 길이가 대략 5mm이거나, 톱니형상부가 가로지르는 사이프 또는 채널(40) 중심선의 각 측면 상에서 2.5mm이다.
각 어레이 내의 적어도 복수의 톱니형상부는 각각, 상기 반경방향 바깥쪽 트레드 표면에서 폭방향 치수가 0.65 내지 0.8mm의 범위 내이고, 상기 톱니형상 베이스 표면에서 폭방향 치수가 0.3 내지 0.5mm의 범위 내이다.
톱니형상부(48)는 오직 충분한 트레드 마모 후에 나타날 은폐된 사이프(40)로부터 반경방향 바깥쪽의 트레드 표면(62)에 위치된다. 사이프(40)는 대향 사이프 벽(74, 76)(도 6)의 사이에 형성되고, 넓어지는 하부 영역(70)까지 그리고 채널(40)의 베이스 바닥(78)의 가장 넓은 베이스 영역(72)까지 연장한다. 트레드가 마모됨에 따라, 톱니형상 어레이(44, 46)는 사이프(40)가 나타날 때까지 마모될 것이다. 도 6에 나타낸 도 8a 및 도 8b는 트레드가 레벨(8A)까지 마모될 때 나타날 트레드 형태를 도시한다. 도 8a 및 도 8b에 의해 도시된 트레드 레벨에서, 사이프(40)가 나타나 눈으로 볼 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 도 9a 및 도 9b에 의해 도시된 레벨까지 반경방향으로 트레드의 마모가 계속됨에 따라서, 더 낮고 더 넓은 사이프 부분(70)이 나타날 것이다. 도 8a 및 도 8b의 더 좁은 폭으로부터 도 9a 및 도 9b에 도시된 더 넓은 폭까지, 그리고 최종적으로 도 10a 및 도 10b에 의해 도시된 더욱더 넓은 베이스 폭까지 사이프(40)가 넓어지는 것은, 타이어의 유용 수명의 더 뒤의 단계에서 홈 체적을 증가시킬 목적이다. 증가된 홈 체적의 결과는 사이프를 발전시키는 일 없이 타이어의 습식 성능을 향상시킨다.
트레드 마모가 계속됨에 따라서, 도 10a 및 도 10b에 의해 도시된 트레드 레벨에서, 사이프(40)의 가장 넓은 하부 영역(72)이 나타날 것이다. 트레드 마모 과정의 전체에 걸쳐, 채널(40)의 연속하여 나타나는 부분의 기능상 목적 및 형태는 마모에 따라 제거되는 종래의 트레드 표면 채널과 대조적으로 유지된다. 따라서, 사이프(40)는 트레드 마모에도 불구하고 존속하며, 원하는 견인 및 트레드 분할 기능을 계속하여 수행한다.
전술한 것으로부터, 톱니형상부(48)는 트레드 표면(62)의 아래에 존재하는 은폐된 채널(40)의 위치를 강조한다는 것을 알 것이다. 톱니형상부(48)는 또한 은폐된 채널(40)의 구역에 심미적으로 만족시키는 외관을 제공하는 부차적인 기능을 한다. 타이어가 형(mold)으로부터 추출될 때, 은폐된 홈(40)을 형성하는 형 요소는 홈(40)의 구역에 국부적인 변색을 야기할 수 있다. 채널(40)의 대향 측면을 따르는 톱니형상 어레이(44, 46)의 위치뿐만 아니라, 톱니형상부(48) 및 테이퍼형 측벽(52)에 의해 나타내어진 톱니형상의 기하학적 형태는 은폐된 채널(40)의 위치를 강조할 뿐만 아니라 변색 구역을 위장하는 것에 도움을 준다.
본 명세서에 제공된 설명에 비추어 본 발명의 변형이 가능하다. 본 발명을 예시할 목적으로 소정의 대표적인 실시예 및 상세가 기술되었지만, 본 발명의 범위를 벗어나는 일 없이 다양한 변경 및 변형이 이루어질 수 있다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 첨부된 다음의 청구의 범위에 의해 한정되는 본 발명의 의도된 전체 범위 내에 있을 변형이 기술된 구체적인 실시예에서 이루어질 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
10 : 타이어 12, 14 : 측벽
16 : 트레드 18, 20, 22 : 열(row)
22 : 리브 24 : 홈 핑거
26, 28 : 세그먼트 30 : 홈 핑거 단부

Claims (5)

  1. 타이어용 트레드(tread)에 있어서,
    복수의 기다란 홈 핑거(groove finger)(24A, 24B)를 포함하고, 상기 기다란 홈 핑거(24A, 24B) 중 적어도 두 개는, 대향 단부에서 상기 홈 핑거(24A, 24B)에 연결되고 종축을 따라서 연장하는 적어도 하나의 채널(60)에 의해 연결되며,
    상기 채널(60)은 반경방향 바깥쪽 트레드 표면(62)으로부터 은폐되고, 종방향 중심선 평면과, 채널 베이스 표면(78)까지 연장하는 이격된 한 쌍의 채널 측벽(74, 76)을 구비하고,
    상기 트레드(16)는 상기 채널(60)의 각각의 종방향 측면을 따라서 배열된 톱니형상부의 제 1 및 제 2 어레이(44, 46)를 구비하며, 각 톱니형상부는 트레드 표면(62) 안으로 연장하고 톱니형상 베이스 표면(56)까지 연장하는 안쪽의 테이퍼형 톱니형상 측벽(50, 52)을 구비하고,
    각 톱니형상부는 상기 채널(60)의 종방향 중심선과 수직하게 교차하도록 연장되고,
    상기 채널(60)은 상기 트레드(16)가 반경 방향으로 마모됨에 따라 넓어지고, 또한 상기 채널(60)은 넓어지는 중간 개구부(70)를 구비하며, 각각의 홈 핑거(24A, 24B)와의 교차부에서 반경 방향으로 가장 안쪽의 가장 넓은 베이스 개구부(radially innermost widest base opening)(72)까지 넓어지는 것을 특징으로 하는
    타이어용 트레드.
  2. 제 1 항에 있어서,
    각 어레이 내의 적어도 복수의 톱니형상부는 각각, 상기 반경방향 바깥쪽 트레드 표면부터 상기 톱니형상 베이스 표면까지의 깊이(D)가 0.3 내지 0.5mm의 범위 내인 것을 특징으로 하는
    타이어용 트레드.
  3. 제 1 항에 있어서,
    각 어레이 내의 적어도 복수의 인접 톱니형상부는 0.3 내지 0.5mm 범위 내의 간격(W)만큼 이격된 것을 특징으로 하는
    타이어용 트레드.
  4. 제 1 항에 있어서,
    각 어레이 내의 적어도 복수의 톱니형상부는 각각, 상기 반경방향 바깥쪽 트레드 표면에서 폭방향 치수가 0.65 내지 0.8mm의 범위 내이고, 상기 톱니형상 베이스 표면에서 폭방향 치수가 0.3 내지 0.5mm의 범위 내인 것을 특징으로 하는
    타이어용 트레드.
  5. 제 1 항에 있어서,
    톱니형상부의 어레이가 실질적으로 직각으로 각각의 채널의 중심선 평면을 가로지르는 것을 특징으로 하는
    타이어용 트레드.
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