KR101798666B1 - 공기 타이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 건조 노면에서의 조종 안정성을 유지하면서 눈길 및 빙상에서의 주행 성능을 향상시키는 것을 과제로 한다.
트레드부(2)에, 타이어 둘레 방향으로 뻗는 랜드부를 갖는 공기 타이어이다. 이 랜드부는 둘레방향편(12)과 축방향편(13)을 포함하는 지그재그 가장자리(14)를 이룬다. 상기 랜드부에는, 일단이 상기 랜드부 가장자리(11)에서 개구되고 타단이 이 랜드부 내에서 종단되는 세미 오픈 타입의 사이핑(17)이 3개 이상 서로 교차하지 않고 근접하여 타이어 둘레 방향으로 나란한 사이핑군(18)이 형성되고, 상기 사이핑군(18)은 타이어 둘레 방향으로 서로 이웃하는 각 사이핑(17)의 타이어 둘레 방향의 간격이 상기 일단으로부터 상기 타단측을 향해 각각 점진적으로 감소한다.

Description

공기 타이어{PNEUMATIC TIRE}

본 발명은 건조 노면에서의 조종 안정성을 유지하면서 빙설로에서의 주행 성능을 향상시킬 수 있는 공기 타이어에 관한 것이다.

종래, 빙설로에서의 주행 성능을 향상시키기 위해, 트레드부의 랜드부에 서로 평행하게 뻗는 사이핑을 형성함으로써 엣지 성분을 증가시킨 공기 타이어가 알려져 있다. 관련된 기술로는 하기 특허문헌 1 및 2가 있다.

일본 특허 출원 공개 2006-51891호 공보 일본 특허 출원 공개 2006-160107호 공보

그러나, 전술한 바와 같은 공기 타이어에서는 다수 개의 사이핑에 의해 랜드부의 강성이 저하되기 쉽고, 나아가서는 건조 노면에서의 조종 안정성이 저하된다는 문제가 있었다.

본 발명은 이상과 같은 실상을 감안하여 안출된 것으로서, 트레드부에 형성된 둘레 방향 홈에 인접하는 랜드부의 가장자리에, 둘레방향편과 축방향편을 포함하는 지그재그 가장자리를 형성하고, 이 지그재그 가장자리로부터 랜드부 내측을 향해 간격이 점진적으로 감소하는 사이핑군을 형성하는 것을 기본으로 하여, 건조 노면에서의 조종 안정성을 유지하면서 눈길 및 빙상에서의 주행 성능을 향상시킬 수 있는 공기 타이어를 제공하는 것을 주목적으로 하고 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본원 청구항 1의 발명은, 트레드부에, 타이어 둘레 방향으로 연속적으로 뻗는 둘레 방향 홈을 형성함으로써, 이 둘레 방향 홈에 인접하여 랜드부가 형성된 공기 타이어로서, 상기 랜드부의 상기 둘레 방향 홈을 따른 랜드부 가장자리는 타이어 둘레 방향에 대해 0∼30°의 범위의 각도로 뻗는 둘레방향편과, 타이어 둘레 방향에 대해 60∼120°의 범위의 각도로 뻗는 축방향편을 교대로 포함하는 지그재그 가장자리를 이루고, 상기 랜드부에는, 일단이 상기 랜드부 가장자리에서 개구되고 타단이 이 랜드부 내에서 종단되는 세미 오픈 타입의 사이핑이 3개 이상 서로 교차하지 않고 근접하여 타이어 둘레 방향으로 나란한 사이핑군이 형성되고, 상기 사이핑군은 타이어 둘레 방향으로 서로 이웃하는 각 사이핑의 타이어 둘레 방향의 간격이 상기 일단으로부터 상기 타단측을 향해 각각 점진적으로 감소하는 것을 특징으로 하는 공기 타이어이다.

청구항 2의 발명은, 상기 사이핑군의 각 사이핑은 상기 일단에서의 상기 간격(b)과 상기 타단에서의 상기 간격(a) 간의 비(b/a)가 1.50∼2.00인 청구항 1에 기재된 공기 타이어이다.

청구항 3의 발명은, 상기 랜드부는 홈 폭이 3 ㎜ 이상인 횡홈에 의해 분단되지 않고 타이어 둘레 방향으로 연속되는 리브를 포함하는 청구항 1 또는 2에 기재된 공기 타이어이다.

청구항 4의 발명은, 상기 사이핑군의 각 사이핑의 상기 일단은 상기 둘레방향편과 상기 축방향편 간의 교점인 지그재그 꼭대기부를 제외한 위치에서 개구되는 청구항 1∼3 중 어느 한 항에 기재된 공기 타이어이다.

청구항 5의 발명은, 상기 사이핑군의 사이핑은 타이어 축방향에 대해 45∼70°의 각도로 직선형으로 뻗는 청구항 1∼4 중 어느 한 항에 기재된 공기 타이어이다.

청구항 6의 발명은, 상기 사이핑군은 상기 간격이 상기 일단으로부터 상기 타단까지 각각 점진적으로 감소하는 청구항 1∼5 중 어느 한 항에 기재된 공기 타이어이다.

청구항 7의 발명은, 상기 랜드부는 상기 지그재그 가장자리의 타이어 축방향의 진폭이 이 랜드부의 최소 폭의 0.10∼0.20배인 청구항 1∼6 중 어느 한 항에 기재된 공기 타이어이다.

청구항 8의 발명은, 상기 랜드부는 타이어 축방향의 양측에 상기 지그재그 가장자리를 구비하고, 상기 사이핑군은 한쪽의 지그재그 가장자리로부터 랜드부 내로 뻗는 제1 사이핑군과, 다른쪽의 지그재그 가장자리로부터 랜드부 내로 뻗는 제2 사이핑군을 포함하며, 제1 사이핑군과 제2 사이핑군이 타이어 둘레 방향으로 교대로 형성되는 청구항 1∼7 중 어느 한 항에 기재된 공기 타이어이다.

청구항 9의 발명은, 상기 제1 사이핑군에 포함되는 사이핑과, 상기 제2 사이핑군에 포함되는 사이핑은 서로 반대 방향으로 경사져 있는 청구항 8에 기재된 공기 타이어이다.

청구항 10의 발명은, 상기 랜드부에는 상기 한쪽의 지그재그 가장자리로부터 상기 제1 사이핑군과 제2 사이핑군의 사이를 지나 랜드부 내로 뻗어 종단되는 내단을 갖는 제1 경사 사이핑과, 상기 다른쪽의 지그재그 가장자리로부터 상기 제1 경사 사이핑과 반대 방향의 경사로 상기 제1 사이핑군과 제2 사이핑군의 사이를 지나 랜드부 내로 뻗어 종단되는 내단을 갖는 제2 경사 사이핑이 형성되고, 상기 제1 경사 사이핑의 상기 내단은 상기 제2 경사 사이핑 상에서 종단되며, 상기 제2 경사 사이핑의 상기 내단은 상기 제1 경사 사이핑 상에서 종단되는 청구항 8 또는 9에 기재된 공기 타이어이다.

청구항 11의 발명은, 상기 제1 경사 사이핑은 상기 다른쪽의 지그재그 가장자리를 향해 볼록해지는 원호형이고, 상기 제2 경사 사이핑은 상기 한쪽의 지그재그 가장자리를 향해 볼록해지는 청구항 8 또는 9에 기재된 공기 타이어이다.

본 발명의 공기 타이어에서는, 트레드부에 형성된 랜드부의 둘레 방향 홈을 따른 랜드부 가장자리는 둘레방향편과 축방향편을 교대로 포함하는 지그재그 가장자리로 이루어진다. 또한, 랜드부에는, 일단이 랜드부 가장자리에서 개구되고 타단이 이 랜드부 내에서 종단되는 세미 오픈 타입의 사이핑이 3개 이상 근접하여 타이어 둘레 방향으로 나란한 사이핑군이 형성된다. 그리고, 사이핑군은 타이어 둘레 방향으로 서로 이웃하는 각 사이핑의 타이어 둘레 방향의 간격이 상기 일단으로부터 상기 타단측을 향해 각각 점진적으로 감소하는 것을 특징으로 한다.

이러한 공기 타이어에서는, 랜드부의 지그재그 가장자리에 있어서 타이어 축방향 및 타이어 둘레 방향의 양방에 엣지 효과가 발휘되고, 눈길에서의 큰 설주(雪柱) 전단력이 발휘되며, 빙로에서의 마찰력을 높여 빙설로에서의 주행 성능이 향상된다. 또한, 랜드부에 형성된 3개 이상의 사이핑을 근접 배치한 사이핑군의 엣지 효과에 의해, 특히 빙상에서의 주행 성능이 더욱 더 향상된다.

나아가, 상기 사이핑군에 포함되는 각 사이핑의 타이어 둘레 방향의 간격은 상기 일단으로부터 타단측, 즉 지그재그 가장자리로부터 랜드부 내부측을 향해 점진적으로 감소한다. 따라서, 강성이 저하되기 쉬운 랜드부의 지그재그 가장자리측에 있어서, 사이핑들 사이의 간격이 크게 확보되어 사이핑 간에 구분되는 고무편의 강성 저하를 방지할 수 있다. 다른 한편, 사이핑의 타단측에서는 사이핑들 사이의 타이어 둘레 방향의 간격이 작아져 고밀도로 엣지를 배치하여 빙상 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 랜드부 내부는 랜드부 가장자리측에 비해 강성이 높고, 사이핑의 타단은 랜드부 내에서 서로 교차하지 않고 종단되기 때문에, 랜드부 내부의 강성 저하도 유효하게 방지할 수 있다. 따라서, 본 발명의 공기 타이어에 따르면, 랜드부의 강성 저하를 방지하여 건조 노면에서의 조종 안정성을 유지하면서 빙설로에서의 주행 성능을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태를 도시하는 트레드부의 전개도이다.
도 2는 도 1의 부분 확대도이다.
도 3은 도 1의 부분 확대도이다.
도 4는 도 1의 부분 확대도이다.
도 5는 도 1의 부분 확대도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시형태를 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 공기 타이어(1)는, 예컨대 승용차용의 스터드리스 타이어로서 적합하게 이용할 수 있으며, 그 트레드부(2)에는, 타이어 적도(C)의 양측에 배치되며 타이어 둘레 방향으로 연속적으로 뻗는 한 쌍의 크라운 둘레 방향 홈(3)과, 이 크라운 둘레 방향 홈(3)의 외측을 타이어 둘레 방향으로 연속적으로 뻗는 한 쌍의 숄더 둘레 방향 홈(4)이 형성된다.

상기 각 둘레 방향 홈(3 및 4)에 의해, 트레드부(2)에는 크라운 둘레 방향 홈(3, 3) 사이를 타이어 둘레 방향으로 연속적으로 뻗는 리브를 포함하는 크라운 랜드부(6)와, 크라운 둘레 방향 홈(3)과 숄더 둘레 방향 홈(4) 사이의 미들 랜드부(7)와, 숄더 둘레 방향 홈(4)의 타이어 축방향 외측에 배치된 숄더 랜드부(9)가 구분된다. 또한, 본 명세서에 있어서, 「리브」란, 홈 폭이 3 ㎜ 이상인 횡홈에 의해 분단되지 않고 타이어 둘레 방향으로 연속된 랜드부를 가리킨다.

크라운 랜드부(6)는 타이어 적도(C) 상을 뻗어 있기 때문에, 보다 큰 접지압이 작용한다. 따라서, 크라운 랜드부(6)의 타이어 축방향의 폭이 작아지면 강성이 저하되어 건조 노면에서의 조종 안정성이 저하되는 경향이 있고, 반대로 상기 폭이 너무 커지면 배설(排雪) 성능이 저하될 우려가 있다. 이러한 관점에서, 상기 크라운 랜드부(6)의 타이어 축방향의 폭(최대폭)은 트레드 접지폭(TW)의 17.0∼20.0% 정도가 바람직하다.

마찬가지로, 랜드부의 강성과 배설성이 균형을 이루도록 하기 위해, 미들 랜드부(7)의 타이어 축방향의 폭(최대폭)에 대해서는 트레드 접지폭(TW)의 19.0∼23.0%, 상기 숄더 랜드부(9)의 타이어 축방향의 폭(최대폭)에 대해서는 트레드 접지폭(TW)의 13.0∼16.0%가 바람직하다.

또한, 크라운 둘레 방향 홈(3) 및 숄더 둘레 방향 홈(4)의 홈 폭이 작아지면 눈길에서의 설주 전단력을 발휘할 수 없을 우려가 있고, 반대로 상기 홈 폭이 커지면 랜드부의 접지 면적이 저하하여 빙로에서의 마찰력이 저하될 우려가 있다. 이러한 관점에서, 크라운 둘레 방향 홈(3)의 홈 폭은 트레드 접지폭(TW)의 2.5∼7.0% 정도, 또한 숄더 둘레 방향 홈(4)의 홈 폭은 트레드 접지폭(TW)의 2.5∼5.0% 정도가 바람직하다.

여기서, 상기 「트레드 접지폭」(TW)은, 정규 림에 림 조립되며 정규 내압 충전된 무부하 정규 상태의 타이어에, 정규 하중을 부하하여 평면에 접지시켰을 때의 접지단(Te, Te) 사이의 타이어 축방향의 거리로 한다. 또한, 타이어의 각 부분의 치수 등은 특별히 언급이 없는 경우 상기 정규 상태에서의 값으로 한다.

상기 「정규 림」이란, 타이어가 따르고 있는 규격을 포함하는 규격 체계에 있어서, 이 규격이 타이어마다 정하는 림으로서, 예컨대 JATMA라면 "표준 림", TRA라면 "Design Rim", ETRTO라면 "Measuring Rim"으로 한다.

상기 「정규 내압」이란, 타이어가 따르고 있는 규격을 포함하는 규격 체계에 있어서, 각 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, 타이어가 승용차용인 경우에는 180 ㎪로 한다.

"정규 하중"이란, 타이어가 따르고 있는 규격을 포함하는 규격 체계에 있어서, 각 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"인데, 타이어가 승용차용인 경우에는 상기 하중의 88%에 해당하는 하중으로 한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 크라운 랜드부(6)의 크라운 둘레 방향 홈(3)을 따른 양측의 랜드부 가장자리(11)는 지그재그 가장자리(14)로 형성된다.

이 지그재그 가장자리(14)는 타이어 둘레 방향에 대해 0∼30°의 범위의 각도(θ1)로 뻗는 둘레방향편(12)과, 타이어 둘레 방향에 대해 60∼120°의 범위의 각도(θ2)로 뻗는 축방향편(13)을 교대로 포함하여 구성된다.

본 실시형태의 지그재그 가장자리(14)는, 둘레방향편(12)이 타이어 적도(C) 측을 향해 볼록해지는 원호형의 곡선을 주체로 하여 구성되는 한편, 축방향편(13)이 타이어 축방향과 평행하게 뻗는 직선으로 구성되어 있다. 또한, 지그재그 가장자리(14)는 상기 둘레방향편(12)과 상기 축방향편(13)이 교차하는 첨예한 교점(15)을 갖는다. 이 교점(15)은 둘레방향편(12)과 축방향편(13)이 함몰형의 코너부를 구성하는 제1 교점(15a)과, 상기 둘레방향편(12)과 상기 축방향편(13)이 돌출형의 돌기부(16)를 구성하는 제2 교점(15b)을 포함한다.

이러한 지그재그 가장자리(14)에 있어서, 타이어 축방향 및 타이어 둘레 방향의 양쪽에 엣지 효과가 발휘된다. 즉, 지그재그 가장자리(14)의 둘레방향편(12)이 타이어 둘레 방향에 근사한 각도(θ1)로 형성됨으로써, 주로 선회시의 가로방향의 미끄럼에 대해 뛰어난 엣지 효과가 기대된다. 또한, 상기 각도(θ1)가 30°를 초과하면 전술한 작용을 충분히 기대할 수 없게 된다. 이러한 관점에서, 둘레방향편(12)은 타이어 둘레 방향에 대해 0∼30°의 범위의 각도(θ1)로 형성되는데, 보다 바람직하게는 10∼20°의 범위로 한정되는 것이 바람직하다.

또한, 지그재그 가장자리(14)의 축방향편(13)은 타이어 축방향에 근사한 각도로 형성되어 있기 때문에, 직진 주행시의 미끄럼에 대한 엣지 효과가 기대된다. 이러한 관점에서, 축방향편(13)은 타이어 둘레 방향에 대해 60∼120°(타이어 축방향에 대해 ±30°)의 범위의 각도(θ2)로 형성되는데, 보다 바람직하게는 75∼105°(타이어 축방향에 대해 ±15°)의 범위가 바람직하다. 상기 각도(θ2)가 60° 미만인 경우 또는 120°를 초과하는 경우, 타이어 축방향의 엣지 효과가 저하하며, 특히 빙로에서 직진시나 제동시의 마찰력이 저하할 우려가 있다.

또한, 각도(θ1, θ2)는 각각 도 2에 도시된 바와 같이, 기준이 되는 타이어 둘레 방향 선으로부터 타이어 축방향 외측 및 동일한 회전 방향에서 측정되는 각도로 하고, 둘레방향편(12) 및/또는 축방향편(13)이 만곡되는 곡선인 경우, 이들의 접선이 상기 각도(θ1, θ2)의 범위이면 된다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 둘레방향편(12)은 제1 둘레방향편(12a)과, 이 제1 둘레방향편(12a)보다 타이어 둘레 방향의 길이가 긴 제2 둘레방향편(12b)이 교대로 형성된다. 이에 따라, 본 실시형태의 지그재그 가장자리(14)는 지그재그의 타이어 둘레 방향 피치가 대소 두 가지 포함되는 불균일한 지그재그 형태로 형성된다. 이러한 지그재그 가장자리(14)는 랜드부 가장자리(11)의 강성 저하를 억제하면서 엣지 효과를 높일 수 있다. 단, 본 발명의 지그재그 가장자리(14)는 이러한 실시형태에 한정되는 것은 아니다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 지그재그 가장자리(14)의 타이어 축방향의 진폭(c)은 크라운 랜드부(6)의 최소 폭(d)의 0.10배 이상, 보다 바람직하게는 0.15배 이상이 바람직하고, 또한, 바람직하게는 0.20배 이하, 보다 바람직하게는 0.17배 이하가 바람직하다. 상기 진폭(c)이 상기 최소 폭(d)의 0.10배 미만인 경우, 엣지 효과가 작아, 눈길 및 빙상에서의 주행 성능의 향상이 충분히 얻어지지 않는 경향이 있고, 반대로 상기 진폭(c)이 상기 폭(d)의 0.20배보다 큰 경우, 지그재그 가장자리(14)의 강성이 저하하여 건조 노면에서의 조종 안정성도 유지하기 어려운 경향이 있다.

또한, 크라운 랜드부(6)에는 사이핑군(18)이 형성된다. 이 사이핑군(18)은 칼자국 형태의 사이핑(17)이 3개 이상 서로 교차하지 않고 근접하여 타이어 둘레 방향으로 나란히 구성된다. 즉, 사이핑군(18)은 3개 이상의 사이핑(17)이 어느 정도 밀집되어 배치된 한 덩어리의 사이핑(17)의 그룹이다. 또한, 사이핑(17)은 폭이 1 ㎜ 이하이며, 실질적인 홈 폭을 갖지 않는 칼자국 형태의 것이다.

이러한 사이핑군(18)은 3개 이상의 사이핑(17)이 밀집되어 배치됨으로써 큰 엣지 효과를 집중적으로 발휘하며, 빙상에서의 마찰력을 높여 주행 성능을 더욱 더 향상시킨다. 이러한 효과는 3개 이상의 사이핑(17)을 근접하여 배치한 사이핑군(18)에 의해 얻어지는데, 보다 바람직하게는 4개 이상으로 구성되는 것이 바람직하다. 다른 한편, 사이핑(17)을 근접하여 다수 형성하면 크라운 랜드부(6)의 강성이 저하될 우려가 있으므로, 사이핑군(18)은 6개 이하의 사이핑(17)으로 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 각 사이핑군(18)에 포함되는 사이핑(17)은 서로 교차하지 않기 때문에 랜드부 내의 강성이 저하되는 것을 억제한다.

나아가, 상기 사이핑군(18)에 포함되는 각 사이핑(17)은, 일단(17a)이 지그재그 가장자리(14)에서 개구되고 타단(17b)이 크라운 랜드부(6)의 내측으로 뻗어 그 크라운 랜드부(6) 내에서 종단되는 세미 오픈 타입으로 형성된다.

이러한 사이핑군(18)은 지그재그 가장자리(14)로부터 크라운 랜드부(6)의 내측으로 뻗어 있기 때문에, 리브를 포함하는 크라운 랜드부(6)에 부족하기 쉬운 타이어 축방향으로의 엣지 효과를 보완하여 직진 주행시나 제동시의 마찰력을 효과적으로 높일 수 있다. 바람직하게는, 본 실시형태와 같이, 각 사이핑(17)의 타단(17b)에 있어서 모두 타이어 적도(C)를 가로지르지 않고 종단시키는 것은 크라운 랜드부(6)의 강성을 확보하는 데 있어 바람직하다. 또한, 상기 사이핑군(18)은 사이핑의 일단(17a)이 랜드부 가장자리(11)에서 개구되어 있기 때문에 랜드부 가장자리(11)에서의 엣지 효과를 더 기대할 수 있고, 사이핑 자체의 흡배수 성능이 향상될 수 있다. 나아가, 사이핑(17)의 타단(17b)이 크라운 랜드부(6) 내에서 종단되는 세미 오픈 타입이기 때문에, 크라운 랜드부(6)의 전체 강성이 저하되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 각 사이핑군(18)에 있어서, 타이어 둘레 방향으로 서로 이웃하는 각 사이핑(17)의 타이어 둘레 방향의 간격(t)이 상기 일단(17a)으로부터 상기 타단(17b) 측을 향해 각각 점진적으로 감소한다.

이러한 사이핑군(18)은 강성이 저하되기 쉬운 크라운 랜드부(6)의 지그재그 가장자리(14)에 있어서 사이핑(17)의 간격을 크게 확보하여 사이핑(17, 17) 사이에서 구분되는 고무편의 강성 저하를 방지한다. 이에 따라, 건조 노면 등에서의 조종 안정성의 저하가 억제된다. 또한, 크라운 랜드부(6)의 내부는 사이핑(17)의 간격(t)이 작기 때문에, 엣지 성분을 고밀도로 배치할 수 있어 빙상에서의 주행 성능을 더 향상시킬 수 있다. 또한, 크라운 랜드부(6)의 내부는 지그재그 가장자리(14)에 비해 강성이 높기 때문에, 사이핑(17)의 상기 간격(t)이 작아져도 크라운 랜드부(6)의 강성 저하를 방지할 수 있다. 나아가, 간격(t)을 변화시킴으로써, 사이핑군(18)의 각 사이핑(17)이 다방향으로 마찰력을 발휘할 수 있고, 나아가 빙상에서의 주행 성능을 균형 있게 향상시킬 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 공기 타이어(1)에 따르면, 랜드부의 강성 저하를 방지하여 건조 노면에서의 조종 안정성을 유지하면서 빙설로에서의 주행 성능을 향상시킬 수 있다.

또한, 전술한 사이핑군(18)에 의한 엣지 효과와, 크라운 랜드부(6)의 강성을 균형 있게 확보하기 위해, 상기 일단(17a)에서의 간격(b)과 상기 타단(17b)에서의 간격(a) 간의 비(b/a)는 바람직하게는, 1.50 이상, 보다 바람직하게는 1.70 이상이 바람직하고, 또한, 바람직하게는 2.00 이하, 보다 바람직하게는 1.80 이하가 바람직하다. 상기 비(b/a)가 1.50 미만이 되면 사이핑의 밀도가 저하하여 빙상에서의 주행 성능의 향상 효과가 저하되기 쉽고, 반대로 상기 비(b/a)가 2.00을 초과하면 지그재그 가장자리(14)에서의 강성이 과도하게 저하될 우려가 있다.

특히, 본 실시형태와 같이, 사이핑군(18)의 각 사이핑(17)은 상기 일단(17a)부터 상기 타단(17b)까지 연속적으로 상기 간격이 점진적으로 감소하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 상기 효과가 더욱 더 발휘된다.

여기서, 상기 간격(a 및 b)은, 서로 이웃하는 사이핑에서, 한쪽의 사이핑의 단부(일단 혹은 타단)로부터 타이어 둘레 방향으로 평행하게 그은 가상선이 다른쪽의 사이핑에 교차할 때까지의 타이어 둘레 방향 거리로 한다.

또한, 사이핑군(18)의 각 사이핑(17)은 타이어 축방향과 사이핑(17) 간의 각도(θ3)가 45∼70°의 각도로 직선형으로 뻗는 것이 바람직하다. 이러한 사이핑(17)은 타이어 둘레 방향 및 타이어 축방향의 양방향으로 균형 있게 엣지 효과를 발휘할 수 있는 점에서 바람직하다.

또한, 상기 사이핑군(18)의 각 사이핑(17)의 일단(17a)은 지그재그 가장자리(14)의 둘레방향편(12)과 축방향편(13) 간의 교점(15)을 제외한 위치에서 개구되는 것이 바람직하다. 상기 교점(15)에서는, 지그재그 가장자리(14)의 강성이 저하되기 쉽기 때문에 이 교점(15)에서 사이핑(17)의 일단(17a)이 개구되면, 이 부분의 강성이 현저하게 저하되어 고무 결락 등의 손상이 발생하기 쉬워지므로 바람직하지 않다.

또한, 상기 사이핑(17)에는 이 사이핑(17)과 교차하는 작은 길이의 슬롯(21)이 형성된다. 상기 슬롯(21)은 사이핑(17)과 마찬가지로, 실질적으로 홈 폭을 갖지 않는 칼자국 형태를 이루며, 이에 따라 사이핑(17)의 흡배수 성능 및 각 랜드부의 강성을 조정할 수 있다. 본 실시형태에서는, 크라운 랜드부(6) 및 미들 랜드부(7)에 형성된 각 사이핑(17)에는 각각 일단측 및 타단측에 슬롯(21)이 형성된다. 또한, 숄더 랜드부(9)에 형성된 각 사이핑(17)에는 1개의 슬롯(21)이 형성된다. 또한, 이러한 슬롯(21)은 생략될 수도 있다.

또한, 본 실시형태의 크라운 랜드부(6)는 전술한 바와 같이, 홈 폭이 3 ㎜ 이상인 횡홈에 의해 분단되지 않고 타이어 둘레 방향으로 연속되는 리브를 포함한다. 이러한 리브에 사이핑군(18)의 구성을 조합함으로써, 더 유효하게 엣지 효과가 발휘된다. 크라운 랜드부(6)가 예컨대 횡홈에 의해 분단된 블록열인 경우, 각 블록이 타이어 둘레 방향으로 대규모로 쓰러지기 쉽고, 엣지 효과가 충분히 발휘되지 않을 우려가 있는데다가, 건조 노면에서의 조종 안정성을 유지하기가 어려워진다.

본 실시형태에 있어서, 상기 사이핑군(18)은 한쪽(도면에서 우측)의 지그재그 가장자리(14A)로부터 크라운 랜드부(6) 내로 뻗는 제1 사이핑군(18A)과, 다른쪽(도면에서 좌측)의 지그재그 가장자리(14B)로부터 크라운 랜드부(6) 내로 뻗는 제2 사이핑군(18B)을 포함하며, 이들은 타이어 둘레 방향으로 교대로 형성된다. 이에 따라, 크라운 랜드부(6)의 양측 가장자리에 있어서, 균형 있게 엣지 효과를 기대할 수 있다. 각 사이핑군(18)에 포함되는 사이핑(17)은 타이어 둘레 방향에 대해 동일한 방향으로 경사진 직선형으로 형성되어 있다.

나아가, 본 실시형태에서는 제1 사이핑군(18A)에 포함되는 사이핑(17)과, 제2 사이핑군(18B)에 포함되는 사이핑(17)은 서로 반대 방향으로 경사져 있다. 즉, 제1 사이핑군(18A)에 포함되는 사이핑(17)은 우측 상향으로 경사져 있는 한편, 제2 사이핑군(18B)에 포함되는 사이핑(17)은 우측 하향으로 경사져 있다. 이에 따라, 크라운 랜드부(6)의 양측 가장자리에 있어서, 더욱 더 균형 있게 엣지 효과를 기대할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 사이핑군(18)이 각각 반대 방향으로 경사져 있는 사이핑(17)을 포함하는 것에 의해, 사이핑(17) 간에 구분되는 고무편은 전단력을 받음으로써 사이핑군마다 상이한 방향으로 쓰러지려고 하며, 다방향의 마찰력을 발휘할 수 있는 점에서도 바람직하다.

또한, 본 실시형태에서는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 크라운 랜드부(6)에는, 상기 한쪽의 지그재그 가장자리(14A)로부터 상기 제1 사이핑군(18A)과 제2 사이핑군(18B)의 사이를 지나 랜드부 내로 뻗어 종단되는 내단(20A)을 갖는 제1 경사 사이핑(19A)과, 상기 다른쪽의 지그재그 가장자리(14B)로부터 상기 제1 경사 사이핑(19A)과 반대 방향의 경사로 상기 제1 사이핑군(18A)과 제2 사이핑군(18B)의 사이를 지나 랜드부 내로 뻗어 종단되는 내단(20B)을 갖는 제2 경사 사이핑(19B)이 형성된다. 그리고, 제1 경사 사이핑(19A)의 내단(20A)은 제2 경사 사이핑(19B) 상에서 종단되고, 상기 제2 경사 사이핑(19B)의 상기 내단(20B)은 상기 제1 경사 사이핑(19A) 상에서 종단된다.

또한, 상기 제1 경사 사이핑(19A)은 상기 다른쪽의 지그재그 가장자리(14B)를 향해 볼록해지는 원호형이 되며, 상기 제2 경사 사이핑(19B)은 상기 한쪽의 지그재그 가장자리(14A)를 향해 볼록해지는 원호형이 되는 것이 바람직하다. 상기 경사 사이핑(19A 및 19B)이 직선형으로 형성되면, 그 배치 각도에 대해서만 엣지 효과를 강하게 발휘하게 되고 다른 방향에 대한 엣지 효과가 상대적으로 작아지므로 바람직하지 않다.

또한, 본 실시형태에서는, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 미들 랜드부(7)에는, 크라운 둘레 방향 홈(3)과 숄더 둘레 방향 홈(4)의 사이를 잇는 미들 횡(橫)홈(8)이 간격을 두고 형성된다. 또한, 크라운 둘레 방향 홈(3)과 숄더 둘레 방향 홈(4) 사이에는 타이어 둘레 방향으로 연속적으로 뻗는 미들 세(細)홈(5)이 형성된다. 또한, 미들 횡홈(8)에는, 타이어 둘레 방향의 홈 폭이 큰 광폭부(8a)와, 이 광폭부(8a)보다 타이어 둘레 방향의 홈 폭이 작은 협폭부(8b)가 형성된다.

또한, 상기 미들 횡홈(8)의 광폭부(8a) 및 협폭부(8b)는 단차를 개재하여 형성된다. 이러한 미들 횡홈(8)은 설상(雪上) 주행시 홈 내의 눈이 상기 단차부에서 더 효과적으로 눌려 굳혀져 설상 주행 성능이 향상된다.

또한, 상기 미들 횡홈(8)의 광폭부(8a) 및 협폭부(8b)는 타이어 축방향에 대해 서로 반대 방향의 경사로 형성되기 때문에, 그들에 의한 엣지 효과가 한 방향으로 집중하지 않아 효과적으로 설상 주행 성능을 향상시킬 수 있다.

또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시형태에서는 상기 숄더 랜드부(9)에, 타이어 축방향으로 0∼5°의 각도로 뻗는 숄더 횡홈(10)이 형성된다. 이에 따라, 숄더 랜드부(9)는 대략 평행사변형의 숄더 블록(9a)이 타이어 둘레 방향으로 간격을 두고 형성된다.

또한, 미들 블록(7a) 및 숄더 블록(9a)에도 세미 오픈 타입의 사이핑이 형성된다. 이에 따라, 상기 미들 랜드부(7) 및 숄더 랜드부(9)에서도 효과적으로 빙상 엣지 성능이 발휘된다.

이상, 본 발명의 공기 타이어에 대해 상세하게 설명하였지만, 본 발명은 상기 한 구체적인 실시형태에 한정되지 않으며 다양한 실시형태로 변경하여 실시할 수 있음은 물론이다.

<실시예>

도 1의 트레드 패턴을 이루는 타이어 사이즈가 225/65R17인 공기 타이어가 표 1의 사양에 기초하여 시험 제작되었다. 이 시험에 사용된 타이어의 크라운 랜드부는, 도 5에 도시되는 바와 같이, 5개의 사이핑(17)이 배치된 사이핑군(18)이 형성되고 있고, 최하단의 사이핑의 타이어 축방향에 대한 각도를 θ3라고 하고, 서로 이웃하는 사이핑들 간의 일단 및 타단의 타이어 둘레 방향 거리를 a 및 b라고 했다. 각 시험에 사용된 타이어의 빙상 제동 성능 및 건조 노면에서의 조종 안정 성능을 테스트하였다. 또한, 비교를 위해, 크라운 랜드부의 랜드부 가장자리가 타이어 둘레 방향을 따른 직선형을 이루고, 형성된 사이핑이 모두 타이어 축방향에 평행한 타이어(비교예 1)에 대해서도 동일한 테스트가 이루어졌다. 테스트 방법은 다음과 같다.

<빙상 제동 성능>

각 시험에 사용된 타이어를 17×7.0 J의 림에 장착하여 내압 200 ㎪를 충전하고, 배기량 3000 cc의 차량의 전륜에 장착하며, 빙로 테스트 코스에서 시속 40 ㎞/h로 직선 주행 중에 풀 제동을 부여해서, 차량이 정지할 때까지의 거리를 측정하였다. 평가 결과는 비교예 1의 타이어(종래 기술)의 정지 거리를 100으로 하는 지수값으로 표시하였으며, 수치가 클수록 양호한 것을 나타낸다.

<조종 안정 성능>

상기 조건의 차량을 이용하여 드라이 아스팔트 노면 테스트 코스에서 핸들 응답성, 강성감, 그립 등에 관한 조종 안정성의 특성 및 승차감성을 평가하였다. 평가 결과는 드라이버의 관능 평가이며, 비교예 1을 100으로 하는 지수로 표시하였다. 지수가 클수록 건조 노면에서의 조종 안정성이 뛰어난 것을 나타낸다.

테스트 결과는 표 1에 개시한다.

테스트 결과, 실시예의 타이어는 비교예 1에 비해 빙상 제동 성능 및 건조 노면에서의 조종 안정 성능이 유의하게 향상된 것을 확인할 수 있다.

2…트레드부 3…크라운 둘레 방향 홈
4…숄더 둘레 방향 홈 6…크라운 랜드부
5…미들 세홈 7…미들 랜드부
7a…미들 블록 8…미들 횡홈
8a…미들 횡홈의 광폭부 8b…미들 횡홈의 협폭부
9…숄더 랜드부 10…숄더 횡홈
11…랜드부 가장자리 12…둘레방향편
13…축방향편 14…지그재그 가장자리
15…교점 15a…제1 교점
15b…제2 교점 16…돌기부
17…사이핑 17a…사이핑의 일단
17b…사이핑의 타단 18…사이핑군
19…경사 사이핑 20…경사 사이핑의 내단
21…슬롯

Claims (11)

1. 트레드부에, 타이어 둘레 방향으로 연속적으로 뻗는 둘레 방향 홈을 형성함으로써, 이 둘레 방향 홈에 인접하여 랜드부가 형성된 공기 타이어에 있어서,
   상기 랜드부의 상기 둘레 방향 홈을 따른 랜드부 가장자리는 타이어 둘레 방향에 대해 0∼30°의 범위의 각도로 뻗는 둘레방향편과, 타이어 둘레 방향에 대해 60∼120°의 범위의 각도로 뻗는 축방향편을 교대로 포함하는 지그재그 가장자리를 이루고,
   상기 랜드부에는, 일단이 상기 랜드부 가장자리에서 개구되고 타단이 이 랜드부 내에서 종단되는 세미 오픈 타입의 사이핑이 3개 이상 서로 교차하지 않고 근접하여 타이어 둘레 방향으로 나란한 사이핑군이 형성되고,
   상기 사이핑군은, 타이어 둘레 방향으로 서로 이웃하는 각 사이핑의 타이어 둘레 방향의 간격이 상기 일단으로부터 상기 타단을 향해 각각 점진적으로 감소하는 것을 특징으로 하는 공기 타이어.
2. 제1항에 있어서, 상기 사이핑군의 각 사이핑은, 상기 일단에서의 간격(b)과 상기 타단에서의 간격(a) 간의 비(b/a)가 1.50∼2.00인 것인 공기 타이어.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 랜드부는, 홈 폭이 3 ㎜ 이상인 횡홈에 의해 분단되지 않고 타이어 둘레 방향으로 연속되는 리브를 포함하는 것인 공기 타이어.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 사이핑군의 각 사이핑의 상기 일단은, 상기 둘레방향편과 상기 축방향편 간의 교점인 지그재그 꼭대기부를 제외한 위치에서 개구되는 것인 공기 타이어.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 사이핑군의 사이핑은 타이어 축방향에 대해 45∼70°의 각도로 직선형으로 뻗는 것인 공기 타이어.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 사이핑군은 상기 간격이 상기 일단으로부터 상기 타단까지 각각 점진적으로 감소하는 것인 공기 타이어.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 랜드부는 상기 지그재그 가장자리의 타이어 축방향의 진폭이 이 랜드부의 최소 폭의 0.10∼0.20배인 것인 공기 타이어.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 랜드부는 타이어 축방향의 양측에 상기 지그재그 가장자리를 구비하고,
   상기 사이핑군은 한쪽의 지그재그 가장자리로부터 랜드부 내로 뻗는 제1 사이핑군과, 다른쪽의 지그재그 가장자리로부터 랜드부 내로 뻗는 제2 사이핑군을 포함하며,
   제1 사이핑군과 제2 사이핑군은 타이어 둘레 방향으로 교대로 형성되는 것인 공기 타이어.
9. 제8항에 있어서, 상기 제1 사이핑군에 포함되는 사이핑과, 상기 제2 사이핑군에 포함되는 사이핑은 서로 반대 방향으로 경사져 있는 것인 공기 타이어.
10. 제8항에 있어서, 상기 랜드부에는,
    상기 한쪽의 지그재그 가장자리로부터 상기 제1 사이핑군과 제2 사이핑군의 사이를 지나 랜드부 내로 뻗어 종단되는 내단을 갖는 제1 경사 사이핑과,
    상기 다른쪽의 지그재그 가장자리로부터 상기 제1 경사 사이핑과 반대 방향의 경사로 상기 제1 사이핑군과 제2 사이핑군의 사이를 지나 랜드부 내로 뻗어 종단되는 내단을 갖는 제2 경사 사이핑이 형성되고,
    상기 제1 경사 사이핑의 상기 내단은 상기 제2 경사 사이핑 상에서 종단되며,
    상기 제2 경사 사이핑의 상기 내단은 상기 제1 경사 사이핑 상에서 종단되는 것인 공기 타이어.
11. 제10항에 있어서, 상기 제1 경사 사이핑은 상기 다른쪽의 지그재그 가장자리를 향해 볼록해지는 원호형이고,
    상기 제2 경사 사이핑은 상기 한쪽의 지그재그 가장자리를 향해 볼록해지는 원호형인 것인 공기 타이어.

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