KR101788883B1 - 공기 타이어 - Google Patents

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마사요시 사와이
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스미토모 고무 고교 가부시키가이샤
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Abstract

트레드부(2)에, 복수 개의 세로홈(3)과 적어도 하나의 랜드부(4)가 설치된 공기 타이어(1)를 개시한다. 랜드부(4) 중 적어도 하나는, 일단이 세로홈(3)에 연통되고 타단이 타이어 적도(C) 측으로 뻗는 가로홈(10)을 복수 개 구비한다. 세로홈(3)의 홈 벽면은, 타이어 적도(C) 측으로 움푹 들어간 오목부(11)와, 상기 오목부(11)로부터 적어도 일측의 가로홈(10)을 향해 돌출되는 볼록면부(12)를 포함한다. 볼록면부(12)는, 홈 바닥으로부터 세워져 올라가는 주면(13)과, 상기 주면(13)의 외측 가장자리와 랜드부(4)의 트레드면의 가장자리 사이를 연결하고 주면(13)보다 완만한 경사를 이루는 완경사면부(14)를 포함한다.

Description

공기 타이어{PNEUMATIC TIRE}
본 발명은 배수 성능 및 내편마모 성능을 유지하면서 내노이즈 성능을 향상시킬 수 있는 공기 타이어에 관한 것이다.
차량의 통과 소음에는, 타이어의 홈 내를 통과하는 공기의 공명음(기주 공명)이 크게 영향을 미치는 것이 알려져 있다. 이러한 통과 소음을 저감시키기 위해, 예컨대, 타이어 둘레 방향으로 연속적으로 뻗는 세로홈의 홈폭을 작게 하거나, 상기 세로홈에 연통되는 가로홈에 타이 바 등을 설치하는 것이 제안된 바 있다. 관련된 기술로는 다음과 같은 것이 있다.
특허 문헌 1: 일본 특허 공개 2007-176282호 공보
그러나, 상기한 바와 같이 세로홈의 홈폭을 작게 하는 방법이나 가로홈에 타이 바를 설치하는 방법에서는, 홈 용적이 작아져 배수 성능이 저하하기 쉽다는 문제가 있었다.
본 발명은 이상과 같은 실상을 감안하여 안출된 것으로서, 가로홈 사이의 세로홈의 홈 벽면을, 타이어 적도측으로 움푹 들어간 오목부와, 상기 오목부로부터 세로홈의 홈폭을 점진적으로 감소시키는 방향으로 돌출되는 볼록면부로 형성하고, 상기 볼록면부를 홈 바닥으로부터 세워져 올라가는 주면 및 주면보다 완만한 경사를 이루는 완경사면부로 형성하는 것을 기본으로 하여, 배수 성능 및 내편마모 성능을 유지하면서 내노이즈 성능을 향상시킬 수 있는 공기 타이어를 제공하는 것을 주요한 목적으로 하고 있다.
본 발명 중 청구항 1에 기재된 발명은, 트레드부에, 타이어 둘레 방향으로 연속적으로 뻗는 복수 개의 세로홈과 상기 세로홈들 사이에서 구분된 적어도 하나의 랜드부가 설치된 공기 타이어로서, 상기 랜드부 중 적어도 하나는 일단이 상기 세로홈에 연통되고 타단이 타이어 적도측으로 뻗는 가로홈을 타이어 둘레 방향으로 복수 개 구비하고, 상기 랜드부의 타이어 둘레 방향으로 서로 이웃하는 상기 가로홈 사이에 있어서, 상기 세로홈의 홈 벽면은, 타이어 적도측으로 움푹 들어간 오목부와, 상기 오목부로부터 적어도 일측의 가로홈을 향해 세로홈의 홈폭을 점진적으로 감소시키는 방향으로 타이어 둘레 방향에 대해 경사져서 돌출되는 볼록면부를 포함하고, 상기 볼록면부는, 홈바닥으로부터 세워져 올라가는 주면과, 상기 주면의 외측 가장자리와 상기 랜드부의 트레드면의 가장자리 사이를 연결하고 주면보다 완만한 경사를 이루는 완경사면부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 2에 기재된 발명은, 상기 완경사면부가 상기 오목부측으로부터 상기 일측의 가로홈을 향해 타이어 축방향의 폭이 점진적으로 증가하는 것인 청구항 1에 기재된 공기 타이어이다.
또한, 청구항 3에 기재된 발명은, 상기 완경사면부가 상기 오목부측으로부터 상기 일측의 가로홈을 향해 타이어 반경 방향의 길이가 점진적으로 증가하는 것인 청구항 1 또는 2에 기재된 공기 타이어이다.
또한, 청구항 4에 기재된 발명은, 상기 오목부가, 홈바닥으로부터 세워져 올라가는 주면과, 상기 주면의 외측 가장자리와 상기 랜드부의 트레드면의 가장자리 사이를 연결하고 주면보다 완만한 경사를 이루는 완경사면부를 포함하는 것인 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나에 기재된 공기 타이어이다.
또한, 청구항 5에 기재된 발명은, 상기 오목부가 타이어 둘레 방향으로 뻗는 면을 포함하는 것인 청구항 4에 기재된 공기 타이어이다.
또한, 청구항 6에 기재된 발명은, 상기 볼록면부와 상기 오목부 간의 경계부가 상기 일측의 가로홈으로부터 타이어 둘레 방향으로 서로 이웃하는 가로홈 사이의 타이어 둘레 방향 거리의 0.33배 내지 0.67배의 위치에 설치되는 것인 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 하나에 기재된 공기 타이어이다.
또한, 청구항 7에 기재된 발명은, 상기 가로홈이, 홈폭이 1.0mm 내지 2.0mm이고, 타이어 둘레 방향에 대한 각도가 30도 내지 60도인 것인 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 하나에 기재된 공기 타이어이다.
또한, 청구항 8에 기재된 발명은, 상기 세로홈이, 타이어 적도의 양측에서 타이어 둘레 방향으로 연속적으로 뻗는 한 쌍의 센터 세로홈과 상기 센터 세로홈의 양측에서 타이어 둘레 방향으로 연속적으로 뻗는 한 쌍의 쇼울더 세로홈을 포함하고, 상기 센터 세로홈의 홈폭이 상기 쇼울더 세로홈의 홈폭의 1.5배 내지 1.8배인 것인 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 하나에 기재된 공기 타이어이다.
또한, 청구항 9에 기재된 발명은, 상기 볼록면부가 상기 쇼울더 세로홈에 설치되는 것인 청구항 8에 기재된 공기 타이어이다.
본 명세서에서는, 특히 언급이 없는 한, 타이어의 각 부분의 치수는 정규 림에 림 조립되고 정규 내압이 충전된 무부하의 정규 상태에서 특정되는 값으로 한다.
상기 "정규 림"이란, 타이어가 따르고 있는 규격을 포함하는 규격 체계에서 상기 규격이 타이어마다 정하는 림으로서, 예컨대 JATMA라면 "표준 림", TRA라면 "Design Rim", 혹은 ETRTO라면 "Measuring Rim"을 의미한다.
상기 "정규 내압"이란, 상기 규격이 타이어마다 정하고 있는 공기압으로서, JATMA라면 "최고 공기압", TRA라면 표 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES"에 기재된 최대치, ETRTO라면 "INFLATION PRESSURE"로 하는데, 승용차용 타이어의 경우에는 180kPa로 한다.
본 발명의 공기 타이어는, 트레드부에, 타이어 둘레 방향으로 연속적으로 뻗는 복수 개의 세로홈과 상기 세로홈들 사이에서 구분된 적어도 하나의 랜드부가 설치된다. 또한, 랜드부 중 적어도 하나는, 적어도 일단이 상기 세로홈에 연통되고 타단이 타이어 적도측으로 뻗는 가로홈을 타이어 둘레 방향으로 복수 개 구비한다. 이러한 가로홈은 타이어 적도 근방의 트레드부와 노면 사이의 수막을 효과적으로 배출할 수 있고, 배수 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 랜드부의 타이어 둘레 방향으로 서로 이웃하는 가로홈 사이에 있어서, 세로홈의 홈 벽면은, 타이어 적도측으로 움푹 들어간 오목부와 상기 오목부로부터 적어도 일측의 가로홈을 향해 세로홈의 홈폭을 점진적으로 감소시키는 방향으로 타이어 둘레 방향에 대해 경사져서 돌출되는 볼록면부를 포함한다. 이러한 볼록면부는 세로홈의 홈벽을 불규칙하게 하여 세로홈과 노면 사이에 형성되는 기주 내의 진동에 교란을 발생시킬 수 있다. 따라서, 기주 공명에 의한 노이즈의 발생을 효과적으로 억제할 수 있고, 내노이즈 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 볼록면부는 홈 바닥으로부터 세워져 올라가는 주면과 상기 주면의 외측 가장자리와 랜드부의 트레드면의 가장자리 사이를 연결함과 아울러 주면보다 완만한 경사를 이루는 완경사면부로 이루어진다.
이러한 완경사면부는, 볼록면부에 의한 세로홈의 홈 용적의 저하를 완화시킬 수 있고, 배수 성능을 유지할 수 있다. 게다가, 완경사면부는 볼록면부가 접지하는 것을 억제할 수 있기 때문에, 랜드부의 둘레 방향 강성을 대략 균일하게 할 수 있고, 편마모가 생기는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 실시 형태의 공기 타이어의 트레드부의 전개도이다.
도 2는 도 1의 A-A 단면도이다.
도 3은 도 1의 부분 확대도이다.
도 4는 미들 랜드부의 부분 사시도이다.
도 5는 다른 실시 형태의 미들 랜드부의 부분 사시도이다.
도 6의 (a)는 비교예 1의 미들 랜드부를 도시한 평면도, (b)는 (a)의 부분 사시도이다.
도 7의 (a)는 비교예 2의 미들 랜드부를 도시한 평면도, (b)는 (a)의 부분 사시도이다.
도 8의 (a)는 실시예 8의 미들 랜드부를 도시한 평면도, (b)는 (a)의 부분 사시도이다.
이하, 본 발명의 일 실시 형태가 도면에 의거하여 설명된다.
도 1, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시 형태의 공기 타이어(이하, 단순히 "타이어"라고 할 수 있음)(1)는 승용차용 타이어로서 구성된다. 이 타이어(1)의 트레드부(2)에는, 타이어 둘레 방향으로 연속적으로 뻗는 복수 개의 세로홈(3)과 상기 세로홈(3)들로 구분된 랜드부(4)가 설치되며, 본 실시 형태에서는 회전 방향이 특정되지 않는 비방향성 패턴이 예시된다.
본 실시 형태의 세로홈(3)에는, 타이어 적도(C)의 양측에서 타이어 둘레 방향으로 연속적으로 뻗는 한 쌍의 센터 세로홈(3A)과 상기 센터 세로홈(3A)의 양측에서 타이어 둘레 방향으로 연속적으로 뻗는 한 쌍의 쇼울더 세로홈(3B)이 포함된다.
상기 센터 세로홈(3A) 및 쇼울더 세로홈(3B)은 타이어 둘레 방향으로 직선형으로 뻗는 스트레이트 홈으로서 형성된다. 이러한 스트레이트 홈은 트레드부(2)와 노면 사이의 수막을 타이어 둘레 방향으로 원활하게 안내할 수 있고, 배수 성능을 향상시킬 수 있다. 바람직하게는, 센터 세로홈(3A) 및 쇼울더 세로홈(3B)의 최대 홈폭(W1a, W1b)이 트레드 접지단(2t, 2t) 사이의 타이어 축방향의 거리인 트레드 접지폭(TW)의 3% 내지 10% 정도, 최대 홈 깊이(D1a, D1b)(도 2에 도시함)가 6mm 내지 10mm 정도가 바람직하다.
상기 "트레드 접지단(2t)"이란, 상기 정규 림에 림 조립되며 상기 정규 내압을 충전한 상태의 타이어(1)에 정규 하중을 부하하여 캠버각 0도로 평탄면에 접지시켰을 때의 트레드 접지면의 타이어 축방향 최외단으로 한다.
상기 "정규 하중"이란, 상기 규격이 타이어마다 정하고 있는 하중으로서, JATMA라면 최대 부하 능력, TRA라면 표 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES"에 기재된 최대치, ETRTO라면 "LOAD CAPACITY"이다.
또한, 센터 세로홈(3A)의 최대 홈폭(W1a)은 쇼울더 세로홈(3B)의 최대 홈폭(W1b)보다 크게 설정되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 센터 세로홈(3A)은 타이어 적도(C) 근방의 트레드부(2)와 노면 사이의 수막을 효과적으로 배출할 수 있고, 배수 성능을 향상시킬 수 있다. 한편, 쇼울더 세로홈(3B)은 그 속을 통과하는 기주를 작게 하여 기주 공명을 저감할 수 있고, 내노이즈 성능을 향상시킬 수 있다.
상기 센터 세로홈(3A)의 최대 홈폭(W1a)과 상기 쇼울더 세로홈(3B)의 최대 홈폭(W1b) 간의 비(W1a/W1b)가 작으면, 타이어 적도(C) 근방의 트레드부(2)와 노면 사이의 수막을 충분히 배출할 수 없을 우려가 있다. 반대로, 상기 비(W1a/W1b)가 커도, 쇼울더 세로홈(3B) 내를 통과하는 기주를 충분히 작게 할 수 없을 우려가 있다. 이러한 관점에서, 상기 비(W1a/W1b)는 바람직하게는 1.5배 이상, 더욱 바람직하게는 1.6배 이상이 바람직하고, 또한, 바람직하게는 1.8배 이하, 더욱 바람직하게는1.7배 이하가 바람직하다.
상기 랜드부(4)는, 센터 세로홈(3A, 3A) 사이에서 구분된 센터 랜드부(4A), 센터 세로홈(3A)과 쇼울더 세로홈(3B) 사이에 구분된 한 쌍의 미들 랜드부(4B) 및 쇼울더 세로홈(3B)과 트레드 접지단(2t) 사이의 한 쌍의 쇼울더 랜드부(4C)를 포함한다.
상기 센터 랜드부(4A)는 센터 세로홈(3A, 3A) 사이에서 타이어 둘레 방향으로 연속적으로 뻗는 리브체로서 형성된다. 여기서 "타이어 둘레 방향으로 연속적이다"란, 센터 랜드부(4A)를 전폭에 걸쳐 횡단하는 가로홈에 의해 분단되어 있지 않은 것을 의미한다.
이러한 센터 랜드부(4A)는 타이어 둘레 방향 강성을 효과적으로 높일 수 있고, 직진 안정 성능을 향상시킬 수 있다. 바람직하게는, 센터 랜드부(4A)의 타이어 축방향의 최대폭(W2a)이 트레드 접지폭(TW)의 8% 내지 15% 정도가 바람직하다.
또한, 센터 랜드부(4A)에는, 타이어 둘레 방향으로 연속적으로 뻗는 센터 부홈(6)과 상기 센터 랜드부(4A)의 양 가장자리로부터 타이어 적도(C) 측으로 경사져서 뻗는 센터 사이프(8A)가 설치된다. 센터 사이프(8A)와 센터 랜드부(4A)의 양 가장자리 사이의 예각측의 코너부에는 모따기부(7)가 설치된다.
상기 센터 부홈(6)은 타이어 적도(C) 상을 타이어 둘레 방향으로 연속적으로 뻗는다. 이러한 센터 부홈(6)은 센터 랜드부(4A)와 노면 사이의 수막을 효과적으로 배출할 수 있고, 배수 성능을 높일 수 있다. 바람직하게는, 센터 부홈(6)의 홈폭(W3)이 센터 랜드부(4A)의 최대폭(W2a)의 5% 내지 15% 정도, 홈 깊이(D3)(도 2에 도시함)가 1mm 내지 4mm 정도가 바람직하다.
상기 센터 사이프(8A)는 센터 랜드부(4A)의 양 가장자리로부터 경사져서 뻗으며, 센터 부홈(6)에 도달하지 않고 종단된다. 또한, 센터 사이프(8A)는 타이어 둘레 방향에 대해 40도 내지 60도 정도의 각도(α1a)로 경사짐과 아울러, 센터 랜드부(4A)의 양 가장자리에 있어서 타이어 둘레 방향으로 교대로 배치된다. 이러한 센터 사이프(8A)는 센터 랜드부(4A)의 강성 저하를 억제하면서 센터 랜드부(4A)와 노면 사이의 수막을 효과적으로 배출할 수 있다.
상기 모따기부(7)는 센터 사이프(8A)로부터 센터 세로홈(3A) 측에 걸쳐 센터 랜드부(4A)의 트레드면을 평면에서 보아 대략 삼각형상으로 움푹 들어가게 하여 형성된다. 또한, 모따기(7)는 센터 랜드부(4A)의 양 가장자리에 있어서 타이어 둘레 방향으로 교대로 형성된다. 이러한 모따기(7)는 센터 사이프(8A)와 센터 랜드부(4A)의 양 가장자리 사이의 예각측의 코너부에 있어서 치핑 등의 손상이 생기는 것을 억제할 수 있고, 센터 세로홈(3A)과 노면 사이에 형성되는 기주 내의 진동에 교란을 발생시켜 기주 공명에 의한 노이즈의 발생을 효과적으로 억제할 수 있어, 내노이즈 성능을 향상시킬 수 있다.
상기 미들 랜드부(4B)도 센터 세로홈(3A)과 쇼울더 세로홈(3B) 사이에서 타이어 둘레 방향으로 연속적으로 뻗는 리브체로서 형성된다. 이러한 미들 랜드부(4B)는 선회시의 횡방향으로의 변형량을 억제할 수 있고, 조종 안정 성능을 향상시킬 수 있다. 바람직하게는, 상기 미들 랜드부(4B)의 최대폭(W2b)이 트레드 접지폭(TW)의 10% 내지 18% 정도가 바람직하다.
또한, 상기 미들 랜드부(4B)에는, 센터 세로홈(3A)으로부터 타이어 축방향 외측으로 경사져서 뻗는 미들 사이프(8B)와, 일단이 쇼울더 세로홈(3B)에 연통되고 타단이 타이어 적도(C) 측으로 경사져서 뻗는 가로홈(10)이 설치된다. 본 실시 형태에서는 미들 랜드부(4B)의 양 가장자리에 있어서 미들 사이프(8B)와 가로홈(10)이 타이어 둘레 방향으로 교대로 배치된다.
상기 미들 사이프(8B)는, 센터 세로홈(3A)으로부터 타이어 축방향 외측으로 경사져서 뻗으며, 쇼울더 세로홈(3B)에 도달하지 않고 종단된다. 또한, 미들 사이프(8B)의 타이어 둘레 방향에 대한 각도(α1b)는 30도 내지 60도 정도로 설정된다. 이러한 미들 사이프(8B)는 미들 랜드부(4B)의 강성 저하를 억제하면서 배수 성능을 높일 수 있다.
상기 가로홈(10)은 미들 사이프(8B)와 타이어 둘레 방향에 대해 반대 방향으로 경사져서 뻗으며, 일단이 쇼울더 세로홈(3B)에 연통되고 타단이 센터 세로홈(3A)에 도달하지 않고 종단된다. 이러한 가로홈(10)은 미들 랜드부(4B)와 노면 사이의 수막을 쇼울더 세로홈(3B)에 원활하게 안내할 수 있고, 배수 성능을 높일 수 있다.
상기와 같은 배수 성능을 효과적으로 높이기 위해, 상기 가로홈(10)의 타이어 둘레 방향에 대한 각도(α4)는 30도 내지 60도가 바람직하다. 상기 각도(α4)가 60도를 초과하면, 미들 랜드부(4B)와 노면 사이의 수막을 원활하게 안내할 수 없을 우려가 있다. 반대로, 상기 각도(α4)가 30도 미만이면, 가로홈(10)이 타이어 둘레 방향측으로 과도하게 경사지기 때문에 미들 랜드부(4B)의 강성을 충분히 유지할 수 없고, 편마모가 생길 우려가 있다. 이러한 관점에서, 상기 각도(α4)는 보다 바람직하게는 50도 이하가 바람직하고, 또 보다 바람직하게는 40도 이상이 바람직하다.
동일한 관점에서, 가로홈(10)의 홈폭(W4)은 1.0mm 내지 2.0mm 로 설정되는 것이 바람직하다. 상기 홈폭(W4)이 1.0mm 미만이면, 미들 랜드부(4B)와 노면 사이의 수막을 충분히 배출할 수 없을 우려가 있다. 반대로, 상기 홈폭(W4)이 2.0mm를 초과하면, 미들 랜드부(4B)의 강성을 충분히 유지할 수 없을 우려가 있다.
나아가, 가로홈(10)의 홈 깊이(D4)(도 2에 도시함)는 바람직하게는 쇼울더 세로홈(3B)의 최대 홈 깊이(D1b)의 65% 이상이 바람직하고, 또한 바람직하게는 90% 이하가 바람직하다.
그리고, 본 실시 형태에서는, 도 3에 확대하여 도시된 바와 같이, 미들 랜드부(4B)의 타이어 둘레 방향으로 서로 이웃하는 상기 가로홈(10, 10) 사이에 있어서, 쇼울더 세로홈(3B)의 홈 벽면(3Bw)이, 상대적인 것으로서, 타이어 적도(C) 측으로 움푹 들어간 오목부(11)와 상기 오목부(11)로부터 일측의 가로홈(10)을 향해 쇼울더 세로홈(3B)의 홈폭을 점진적으로 감소시키는 방향으로 타이어 둘레 방향에 대해 경사져서 돌출되는 볼록면부(12)를 포함한다. 쇼울더 세로홈(3B)의 트레드 접지단(2t) 측의 홈 벽면은 타이어 둘레 방향으로 연속적으로 직선형으로 뻗어 있다.
이러한 볼록면부(12)는 평면에서 보아 쇼울더 세로홈(3B)의 홈 벽면(3Bw)을 요철형으로 불규칙하게 할 수 있어, 쇼울더 세로홈(3B)과 노면 사이에 형성되는 기주 내의 진동에 교란을 발생시킬 수 있다. 따라서, 오목부(11) 및 볼록면부(12)는 쇼울더 세로홈(3B)에서의 기주 공명에 의한 노이즈의 발생을 효과적으로 억제할 수 있고, 내노이즈 성능을 향상시킬 수 있다.
본 실시 형태의 오목부(11)는, 도 3, 도 4에 도시된 바와 같이, 쇼울더 세로홈(3B)의 홈 바닥으로부터 세워져 올라가며 타이어 둘레 방향으로 뻗는 주면(16)과 상기 주면(16)의 외측 가장자리(16e)와 미들 랜드부(4B)의 트레드면의 가장자리(4Be) 사이를 연결하는 완경사면부(17)를 포함한다. 이 완경사면부(17)는 쇼울더 세로홈(3B)의 홈 용적을 증가시킬 수 있고 배수 성능을 향상시킬 수 있으며, 쇼울더 세로홈(3B)과 노면 사이에 형성되는 기주 내의 진동에 교란을 발생시켜 내노이즈 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 완경사면부(17)는, 볼록면부(12) 측으로부터 타측의 가로홈(10)을 향해 타이어 축방향의 폭(W7) 및 타이어 반경 방향의 길이(D7)가 점진적으로 증가한다. 이러한 완경사면부(17)는, 타측의 가로홈(10)과 쇼울더 세로홈(3B) 사이의 예각 코너부(19)에 의해 미들 랜드부(4B)에 발생되기 쉬운 큰 강성 변화를 완만하게 할 수 있어, 편마모가 생기는 것을 방지할 수 있다.
이러한 배수 성능 및 내노이즈 성능을 모두 만족시키기 위해, 완경사면부(17)의 타이어 축방향의 최대 길이(W7m)와 쇼울더 세로홈(3B)의 최대 홈폭(W1b) 간의 비(W7m/W1b)는 10% 내지 30%가 바람직하다. 상기 비(W7m/W1b)가 10% 미만이면, 쇼울더 세로홈(3B)과 노면 사이에 형성되는 기주 내의 진동에 충분한 교란을 발생시킬 수 없을 우려가 있다. 반대로, 상기 비(W7m/W1b)가 30%를 초과하면, 미들 랜드부(4B)의 강성이 과도하게 저하할 우려가 있다. 이러한 관점에서, 상기 비(W7m/W1b)는 보다 바람직하게는 15% 이상이 바람직하고, 또한 보다 바람직하게는 25% 이하가 바람직하다.
동일한 관점에서, 완경사면부(14)의 타이어 반경 방향의 최대 길이(D7m)와 쇼울더 세로홈(3B)의 최대 홈 깊이(D1b)(도 2에 도시함) 간의 비(D7m/D1b)는 바람직하게는 35% 이하, 더욱 바람직하게는 30% 이하가 바람직하고, 또한 바람직하게는 15% 이상, 더욱 바람직하게는 20% 이상이 바람직하다.
본 실시 형태의 볼록면부(12)는 쇼울더 세로홈(3B)에 형성된다. 일반적으로, 쇼울더 세로홈(3B)은 센터 세로홈(3A)에 비해 차량의 통과 소음에의 영향이 크다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 내노이즈 성능을 보다 효과적으로 향상시킬 수 있다. 한편, 센터 세로홈(3A)에는 볼록면부(12)가 형성되지 않기 때문에, 배수 성능의 저하를 억제할 수 있다. 당연히 볼록면부(12)를 센터 세로홈(3A)에 형성하는 것도 가능하다.
상기와 같은 내노이즈 성능을 효과적으로 발휘하기 위해, 볼록면부(12)의 타이어 축방향의 최대 길이(L5m)와 쇼울더 세로홈(3B)의 최대 홈폭(W1b) 간의 비(L5m/W1b)는 10% 내지 30%가 바람직하다. 상기 비(L5m/W1b)가 10% 미만이면, 쇼울더 세로홈(3B)과 노면 사이에 형성되는 기주 내의 진동에 충분한 교란을 발생시킬 수 없을 우려가 있다. 반대로, 상기 비(L5m/W1b)가 30%를 초과하면, 쇼울더 세로홈(3B)의 홈 용적이 작아져 배수 성능이 저하할 우려가 있다. 이러한 관점에서 상기 비(L5m/W1b)는, 보다 바람직하게는 15% 이상이 바람직하고, 또한 보다 바람직하게는 25% 이하가 바람직하다.
나아가, 본 실시 형태의 볼록면부(12)는 쇼울더 세로홈(3B)의 홈 바닥으로부터 세워져 올라가는 주면(13)과, 상기 주면(13)의 외측 가장자리(13e)와 미들 랜드부(4B)의 트레드면의 가장자리(4Be) 사이를 연결하며 주면(13)보다 완만한 경사를 이루는 완경사면부(14)를 포함한다.
이러한 완경사면부(14)는, 볼록면부(12)에 의한 쇼울더 세로홈(3B)의 홈 용적의 저하의 영향을 최소한으로 억제함으로써, 배수 성능의 악화를 방지할 수 있다. 게다가, 완경사면부(14)는 볼록면부(12)가 접지하는 것을 억제할 수 있기 때문에, 미들 랜드부(4B)의 강성을 둘레 방향으로 균일하게 근사시킬 수 있어, 편마모가 생기는 것을 방지할 수 있다.
나아가, 볼록면부(12)의 완경사면부(14)는, 오목부(11)의 완경사면부(17)와 함께 가로홈(10)과 쇼울더 세로홈(3B)의 교차부에 있어서 타이어 둘레 방향 양측의 미들 랜드부(4B)의 강성 저하를 억제하고, 미들 랜드부(4B)의 강성을 둘레 방향으로 더 균일하게 근사시킬 수 있어, 편마모가 생기는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
본 실시 형태의 완경사면부(14)는, 타이어 축방향의 폭(W5) 및 타이어 반경 방향의 길이(D5)가 상기 오목부(11) 측으로부터 일측의 가로홈(10)을 향해 타이어 축방향의 폭(W5)이 점진적으로 증가한다. 이에 따라, 완경사면부(14)는 볼록면부(12)의 타이어 축방향의 길이(L5)가 커질수록, 상기 폭(W5)을 점진적으로 증가시킬 수 있고, 미들 랜드부(4B)의 둘레 방향 강성을 보다 균일하게 근사시켜 내편마모 성능을 더 향상시킬 수 있다.
이러한 작용을 효과적으로 발휘하기 위해, 완경사면부(14)의 최대 폭(W5m)은 볼록면부(12)의 상기 최대 길이(L5m)과 동일한 범위 내에서 설정되는 것이 바람직하다.
또한, 완경사면부(14)의 타이어 반경 방향의 최대 길이(D5m)와 쇼울더 세로홈(3B)의 최대 홈 깊이(D1b)(도 2에 도시함) 간의 비(D5m/D1b)는 15% 내지 35%가 바람직하다. 상기 비(D5m/D1b)가 15% 미만이면, 배수 성능을 충분히 향상시킬 수 없을 우려가 있다. 반대로, 상기 비(D5m/D1b)가 35%를 초과하면, 쇼울더 세로홈(3B)과 노면 사이에 형성되는 기주 내의 진동에 충분한 교란을 발생시킬 수 없을 우려가 있다. 이러한 관점에서, 상기 비(D5m/D1b)는 보다 바람직하게는 20% 이상이 바람직하고, 또한 보다 바람직하게는 30% 이하가 바람직하다.
나아가, 오목부(11) 및 볼록면부(12)를 밸런스 있게 형성하기 위해, 일측의 가로홈(10)으로부터 오목부(11)와 볼록면부(12) 간의 경계부(15)까지의 트레드면에서의 타이어 둘레 방향의 거리(L6)와 상기 가로홈(10, 10) 사이의 타이어 둘레 방향의 거리(L7) 간의 비(L6/L7)가 0.33배 내지 0.67배가 바람직하다.
상기 비(L6/L7)가 0.33배 미만이면, 볼록면부(12)가 작아져 쇼울더 세로홈(3B)과 노면 사이에 형성되는 기주 내의 진동에 충분한 교란을 발생시킬 수 없을 우려가 있다. 또한, 미들 랜드부(4B)의 둘레 방향 강성이 불균일해져 편마모가 생길 우려가 있다. 반대로, 상기 비(L6/L7)가 0.67배를 초과해도, 볼록면부(12)가 커져 배수 성능이 저하할 우려가 있다. 이러한 관점에서, 상기 비(L6/L7)는 보다 바람직하게는 0.4배 이상이 바람직하고, 또한 바람직하게는 0.6배 이하가 바람직하다.
도 5에는 다른 실시 형태의 오목부(11) 및 볼록면부(12)가 도시된다.
본 실시 형태의 상기 볼록면부(12)는 타이어 둘레 방향으로 서로 이웃하는 상기 가로홈(10, 10) 사이에 있어서 오목부(11)의 양측에 형성된다. 또한, 오목부(11)는 양측의 볼록면부(12, 12)가 교차하여 형성되는 능선이다.
이러한 볼록면부(12, 12)는 쇼울더 세로홈(3B)의 홈 벽면(3Bw)을 더 불규칙하게 할 수 있고, 쇼울더 세로홈(3B)과 노면 사이에 형성되는 기주 내의 진동에 교란을 발생시킬 수 있다. 또한, 볼록면부(12)에는 앞의 실시 형태와 동일하게 주면(13)과 완경사면부(14)가 형성되기 때문에, 배수 성능의 악화를 방지할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 쇼울더 랜드부(4C)는 쇼울더 세로홈(3B)과 트레드 접지단(2t) 사이에서 타이어 둘레 방향으로 연속적으로 뻗는 리브체로서 형성된다. 이러한 쇼울더 랜드부(4C)도 선회시의 횡방향으로의 변형량을 억제할 수 있고, 선회 성능을 향상시킬 수 있다. 바람직하게는, 상기 쇼울더 랜드부(4C)의 최대폭(W2c)이 트레드 접지폭(TW)의 15% 내지 25% 정도가 바람직하다.
또한, 쇼울더 랜드부(4C)에는, 쇼울더 세로홈(3B)으로부터 타이어 축방향 외측으로 완만하게 경사져서 뻗으며 트레드 접지단(2t)에 도달하지 않고 종단하는 쇼울더 사이프(8C)와, 트레드 접지단(2t)으로부터 타이어 축방향 내측으로 완만하게 경사져서 뻗으며 쇼울더 세로홈(3B)에 도달하지 않고 종단하는 쇼울더 러그홈(18)이 설치된다.
이들 쇼울더 사이프(8C) 및 쇼울더 러그홈(18)은 쇼울더 랜드부(4C)에 있어서 타이어 둘레 방향으로 교대로 배치되어, 상기 쇼울더 랜드부(4C)와 노면 사이의 수막을 원활하게 배출할 수 있다. 바람직하게는, 쇼울더 사이프(8C)의 타이어 둘레 방향에 대한 각도(α1c)가 50도 내지 90도, 쇼울더 러그홈(18)의 홈폭(W6)이 3mm 내지 7mm 정도, 홈 깊이(D6)(도 2에 도시함)가 5mm 내지 9mm 정도가 바람직하다.
이상, 본 발명의 특히 바람직한 실시 형태에 대해 상세하게 설명했는데, 본 발명은 도시한 실시 형태에 한정되지 않으며, 다양한 실시 형태로 변형하여 실시할 수 있다.
<실시예>
도 1에 도시한 기본 구조를 이루며, 표 1에 나타낸 볼록면부 및 오목부를 갖는 타이어가 제조되고, 이들의 성능을 평가하였다. 또한, 비교로서 도 6에 도시한 볼록면부 및 오목부가 없는 미들 랜드부를 구비한 타이어(비교예 1), 도 7에 도시한 볼록면부 및 오목부에 완경사면부가 없는 미들 랜드부를 구비한 타이어(비교예 2) 및 도 8에 도시한 완경사면부의 폭 및 반경 방향의 길이가 점진적으로 증가하지 않는 미들 랜드부를 구비한 타이어(실시예 8)에 대해서도 동일하게 평가하였다. 공통 사양은 이하와 같다.
타이어 사이즈: 225/60 R18
림 사이즈: 18×7.0J
트레드 접지폭(TW): 182mm
센터 세로홈의 최대 홈 깊이(D1a): 8.5mm
쇼울더 세로홈의 최대 홈 깊이(D1b): 8.5mm
센터 부홈:
홈폭(W3): 2mm, 홈 깊이(D3): 2mm
센터 랜드부:
최대 폭(W2a): 20mm, 비(W2a/TW): 11.0%
가로홈의 홈 깊이(D4): 7.0mm
쇼울더 랜드부:
최대 폭(W2c): 37mm, 비(W2c/TW): 20.3%
쇼울더 러그홈:
홈폭(W6): 4.8mm
홈 깊이(D6): 6.4mm
테스트 방법은 다음과 같다.
<배수 성능>
시험에 사용할 각 타이어를 상기 림에 림 조립하고, 내압 210kPa로 충전하여 일본산 FF차(배기량 2400cc)의 전륜에 장착하고, 수심 5mm의 아스팔트 노면에 있어서 속도 100km/h부터 ABS를 온시킨 조건으로 풀 브레이킹을 수행하여 제동 거리를 측정하였다. 결과는 제동 거리의 역수에 관해 비교예 1을 100으로 하는 지수로 표시했다. 수치가 클수록 양호하다.
<내노이즈 성능>
시험에 사용할 각 타이어를 상기 림에 상기 조건으로 림 조립하고, 상기 차량의 전륜에 장착하여 스무드한 노면을 속도 100km/h로 주행시키고, 드라이버의 필링에 의해 패턴 노이즈의 크기를 평가하였다. 결과는 비교예 1을 100으로 하는 평점으로서, 수치가 클수록 패턴 노이즈가 작아 양호하다.
<내편마모 성능>
시험에 사용할 각 타이어를 상기 림에 상기 조건으로 림 조립하고, 상기 차량의 전륜에 장착하여 건조 아스팔트 노면을 8000km 주행하고, 미들 랜드부의 타이어 축방향의 내측 가장자리와 외측 가장자리 간의 마모량의 차가 측정되었다. 측정은 타이어 둘레 위의 세 곳에서 수행되었고, 모든 평균치가 구해졌다. 결과는 각 평균치의 역수에 관해 비교예 1의 값을 100으로 하는 지수로 표시했다. 수치가 클수록 양호하다.
테스트 결과를 표 1에 나타냈다.
Figure 112012046504624-pat00001
테스트 결과, 실시예의 타이어는 배수 성능 및 내편마모 성능을 유지하면서 내노이즈 성능을 향상시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.
1…공기 타이어
2…트레드부
3…세로홈
4…랜드부
10…가로홈
11…오목부
12…볼록면부
13…주면(主面)
14…완경사면부

Claims (9)

  1. 트레드부에, 타이어 둘레 방향으로 연속적으로 뻗는 복수 개의 세로홈과, 상기 세로홈들 사이에서 구분된 적어도 하나의 랜드부가 설치된 공기 타이어로서,
    상기 랜드부 중 적어도 하나는, 일단이 상기 세로홈에 연통되고 타단이 타이어 적도측으로 뻗는 가로홈을 타이어 둘레 방향으로 복수 개 구비하고,
    상기 랜드부의 타이어 둘레 방향으로 서로 이웃하는 상기 가로홈 사이에 있어서, 상기 세로홈의 홈 벽면은, 타이어 적도측으로 움푹 들어간 오목부와, 상기 오목부로부터 적어도 일측의 가로홈을 향해 세로홈의 홈폭을 점진적으로 감소시키는 방향으로 타이어 둘레 방향에 대해 경사져서 돌출되는 볼록면부를 포함하고,
    상기 볼록면부는, 홈바닥으로부터 세워져 올라가는 주면과, 상기 주면의 외측 가장자리와 상기 랜드부의 트레드면의 가장자리 사이를 연결하고 주면보다 완만한 경사를 이루는 완경사면부를 포함하고,
    상기 오목부는, 홈바닥으로부터 세워져 올라가는 주면과, 상기 주면의 외측 가장자리와 상기 랜드부의 트레드면의 가장자리 사이를 연결하고 주면보다 완만한 경사를 이루는 완경사면부를 포함하며,
    상기 오목부는 타이어 둘레 방향으로 뻗는 면을 포함하는 것인 공기 타이어.
  2. 제1항에 있어서, 상기 완경사면부는, 상기 오목부측으로부터 상기 일측의 가로홈을 향해 타이어 축방향의 폭이 점진적으로 증가하는 것인 공기 타이어.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 완경사면부는, 상기 오목부측으로부터 상기 일측의 가로홈을 향해 타이어 반경 방향의 길이가 점진적으로 증가하는 것인 공기 타이어.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 볼록면부와 상기 오목부 간의 경계부는, 상기 일측의 가로홈으로부터 타이어 둘레 방향으로 서로 이웃하는 가로홈 사이의 타이어 둘레 방향 거리의 0.33배 내지 0.67배의 위치에 설치되는 것인 공기 타이어.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 가로홈은 홈폭이 1.0mm 내지 2.0mm이고, 타이어 둘레 방향에 대한 각도가 30도 내지 60도인 것인 공기 타이어.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 세로홈은, 타이어 적도의 양측에서 타이어 둘레 방향으로 연속적으로 뻗는 한 쌍의 센터 세로홈과, 상기 센터 세로홈의 양측에서 타이어 둘레 방향으로 연속적으로 뻗는 한 쌍의 쇼울더 세로홈을 포함하고,
    상기 센터 세로홈의 홈폭은 상기 쇼울더 세로홈의 홈폭의 1.5배 내지 1.8배인 것인 공기 타이어.
  9. 제8항에 있어서, 상기 볼록면부는 상기 쇼울더 세로홈에 설치되는 것인 공기 타이어.
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