KR101963908B1 - 공기 타이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 노이즈 성능, 눈길 성능 및 빙판길 성능을 밸런스 좋게 향상시키는 것을 과제로 한다.
센터 블록(5)과 미들 블록(6)이 형성된 공기 타이어이다. 양 블록(5, 6)은 복수의 사이핑(14)이 형성된다. 센터 가로홈(4A)은 5 ~ 20°의 각도(α1)로 경사지며, 그 평균 홈폭(W2g)은 센터 블록(5)의 최대 길이(L3)의 7 ~ 15％이다. 미들 가로홈(4B)은 5 ~ 25°의 각도(α2)로 경사지며, 그 평균 홈폭(W3g)은 미들 블록(6)의 최대 길이(L4)의 7 ~ 11％이다. 정규 하중 부하 상태의 접지면에서, 센터 가로홈(4A) 및 센터 주홈(3A)이 교차하는 제1 교점(K1)과, 미들 가로홈(4B) 및 센터 주홈(3A)이 교차하는 제2 교점(K2) 사이의 타이어 둘레 방향의 거리(La)는, 타이어 적도 위치(Ce)에서의 접지면의 길이(L5)와, 미들 블록(6)의 중간 위치(6c)에서의 접지면의 길이(L6)의 차(L5-L6)의 0.75 ~ 1.00배이다.

Description

공기 타이어{PNEUMATIC TIRE}

본 발명은 노이즈 성능, 눈길 성능 및 빙판길 성능을 밸런스 좋게 향상시킨 공기 타이어에 관한 것이다.

동절기용 공기 타이어는 눈길 및 빙판길뿐만 아니라, 아스팔트로 등도 주행한다. 따라서, 이러한 동절기용 공기 타이어는 눈길 성능이나 빙판길 성능뿐만 아니라, 노이즈 성능도 향상시키는 것이 요구되고 있다.

예컨대, 눈길 성능을 향상시키기 위해, 눈기둥 전단력을 높이는 것을 목적으로 하여, 트레드부의 가로홈의 용적을 크게 하는 것이 제안되어 있다. 그러나, 이 방법에서는, 트레드부의 접지 면적이 작아지기 때문에, 빙판길 성능이 악화된다고 하는 문제가 있었다. 또한, 가로홈의 용적이 큰 경우, 타이어의 회전에 따라 가로홈 내의 공기가 유출됨으로써 생기는 펌핑음 등이 증가하기 때문에, 노이즈 성능도 악화된다고 하는 문제가 있었다. 이와 같이, 눈길 성능과 빙판길 성능 및 노이즈 성능은 상반 관계를 가지며, 이들 모든 성능을 밸런스 좋게 향상시키는 것은 곤란하였다. 관련된 기술로서 다음의 것이 있다.

일본 특허 공개 제2011-042282호 공보

본 발명은 이상과 같은 실상을 감안하여 안출된 것으로, 센터 블록 및 미들 블록에 사이핑을 형성하고, 센터 가로홈 및 미들 가로홈의 홈폭이나 배치 각도를 규정하며, 센터 가로홈 및 센터 주홈이 교차하는 제1 교점과, 미들 가로홈 및 센터 주홈이 교차하는 제2 교점 사이의 타이어 둘레 방향 거리를 일정한 범위로 규정하는 것을 기본으로 하여, 노이즈 성능, 눈길 성능 및 빙판길 성능을 밸런스 좋게 향상시킨 공기 타이어를 제공하는 것을 주목적으로 한다.

본 발명 중 청구항 1에 기재된 발명은, 트레드부에, 타이어 적도의 타이어 축방향 양측에서 타이어 둘레 방향으로 연속하여 연장되는 한 쌍의 센터 주홈, 이 센터 주홈의 타이어 축방향 외측에서 타이어 둘레 방향으로 연속하여 연장되는 한 쌍의 숄더 주홈, 상기 센터 주홈 사이에서 연장되는 복수개의 센터 가로홈, 및 상기 센터 주홈과 상기 숄더 주홈 사이에서 연장되는 복수개의 미들 가로홈이 형성됨으로써, 상기 한 쌍의 센터 주홈과 상기 센터 가로홈으로 구분된 센터 블록이 타이어 둘레 방향으로 이격 형성된 센터 블록열, 및 상기 숄더 주홈과 상기 센터 주홈과 상기 미들 가로홈으로 구분된 미들 블록이 타이어 둘레 방향으로 이격 형성된 한 쌍의 미들 블록열을 구비한 공기 타이어로서, 상기 센터 블록 및 상기 미들 블록은, 각각 복수의 사이핑이 형성되고, 상기 센터 가로홈은 타이어 축방향에 대하여 5 ~ 20°의 각도로 타이어 축방향의 한쪽 측으로 경사지며, 그 평균 홈폭은 상기 센터 블록의 타이어 둘레 방향의 최대 길이의 7 ~ 15％이고, 상기 미들 가로홈은 타이어 축방향에 대하여 5 ~ 25°의 각도로 상기 센터 가로홈과는 반대측으로 경사지며, 그 평균 홈폭은 상기 미들 블록의 타이어 둘레 방향의 최대 길이의 7 ~ 11％이고, 정규 림에 림 조립하며 정규 내압을 충전하고, 정규 하중을 부하하여 캠버각 0도로 평면에 접지시킨 정규 하중 부하 상태의 접지면에서, 상기 센터 가로홈 및 센터 주홈이 교차하는 제1 교점과, 상기 미들 가로홈 및 센터 주홈이 교차하는 제2 교점 사이의 타이어 둘레 방향의 거리는, 타이어 적도 위치에서 상기 접지면의 길이와, 상기 미들 블록의 타이어 축방향의 중간 위치에서의 상기 접지면의 타이어 둘레 방향의 길이의 차의 0.75 ~ 1.00배인 것을 특징으로 한다.

청구항 2에 기재된 발명은, 상기 제1 교점과 상기 제2 교점 사이의 타이어 둘레 방향 영역에는, 상기 센터 블록의 일부를 센터 주홈측으로 돌출시킨 센터 볼록부 또는 상기 미들 블록의 일부를 센터 주홈측으로 돌출시킨 미들 볼록부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 청구항 1에 기재된 공기 타이어이다.

청구항 3에 기재된 발명은, 상기 가로홈은, 타이어 축방향의 중앙부로부터 양단부를 향하여 홈폭이 점증하는 것을 특징으로 하는 청구항 1 또는 2에 기재된 공기 타이어이다.

본 발명의 공기 타이어에서는, 트레드부에, 타이어 적도의 타이어 축방향 양측에서 타이어 둘레 방향으로 연속하여 연장되는 한 쌍의 센터 주홈, 상기 센터 주홈의 타이어 축방향 외측에서 타이어 둘레 방향으로 연속하여 연장되는 한 쌍의 숄더 주홈, 상기 센터 주홈 사이에서 연장되는 복수개의 센터 가로홈, 및 상기 센터 주홈과 상기 숄더 주홈 사이에서 연장되는 복수개의 미들 가로홈이 형성된다. 이에 의해, 트레드부는, 상기 한 쌍의 센터 주홈과 상기 센터 가로홈으로 구분된 센터 블록이 타이어 둘레 방향으로 이격 형성된 센터 블록열, 및 상기 숄더 주홈과 상기 센터 주홈과 상기 미들 가로홈으로 구분된 미들 블록이 타이어 둘레 방향으로 이격 형성된 한 쌍의 미들 블록열을 구비한다.

센터 블록 및 미들 블록은, 각각 복수의 사이핑이 형성된다. 사이핑의 에지 효과에 의해, 빙판길 성능이 향상된다.

센터 가로홈은 타이어 축방향에 대하여 5 ~ 20°의 각도로 타이어 축방향의 한쪽 측으로 경사지고, 그 평균 홈폭은 센터 블록의 타이어 둘레 방향의 최대 길이의 7 ~ 15％이다. 또한, 미들 가로홈은 타이어 축방향에 대하여 5 ~ 25°의 각도로 센터 가로홈과는 반대측으로 경사지며, 그 평균 홈폭은 미들 블록의 타이어 둘레 방향의 최대 길이의 7 ~ 11％이다. 이러한 각도로 경사지는 센터 가로홈 및 미들 가로홈은 센터 블록 및 미들 블록의 타이어 축방향의 강성을 확보하여, 빙판길에서의 선회 성능을 높인다. 또한, 경사지는 각 가로홈은 홈 내의 타이어의 회전에 따른 각 가로홈의 변형을 억제하여, 공기의 유출을 작게 하기 때문에, 펌핑음이 저감된다. 또한, 이와 같이 평균 홈폭이 규정된 센터 가로홈 및 미들 가로홈은 홈 내의 공기의 유출을 한층 더 억제한다. 따라서, 노이즈 성능이 크게 향상된다.

또한, 정규 림에 림 조립하며 정규 내압을 충전하고, 정규 하중을 부하하여 캠버각 0도로 평면에 접지시킨 정규 하중 부하 상태의 접지면에 있어서, 센터 가로홈 및 센터 주홈이 교차하는 제1 교점과, 미들 가로홈 및 센터 주홈이 교차하는 제2 교점 사이의 타이어 둘레 방향 거리는, 타이어 적도 위치에서의 접지면의 길이와, 미들 블록의 타이어 축방향의 중간 위치에서의 접지면의 타이어 둘레 방향의 길이의 차의 0.75 ~ 1.00배이다. 즉, 제1 교점과 제2 교점은 반드시 위치가 어긋나기 때문에, 센터 가로홈과 미들 가로홈이 동시에 접지하는 것이 억제된다. 이에 의해, 피치음의 중첩이 방지된다. 또한, 센터 가로홈 내에 흐르는 공기가 미들 블록에 접촉하여 펌핑음이 작아진다. 마찬가지로, 미들 가로홈을 흐르는 공기가 센터 블록(5)에 접촉하여, 펌핑음이 작아진다. 따라서, 노이즈 성능이 향상된다. 또한, 센터 가로홈과 미들 가로홈이 근접해 있다. 이에 의해, 선착 가장자리 근방의 중앙 영역에 있어서, 센터 가로홈과 미들 가로홈이 거의 동시에 나타난다. 이때, 이 중앙 영역은 접지 면적이 작아지고, 이 중앙 영역의 접지압이 커진다. 따라서, 중앙 영역의 각 가로홈에 의해, 강성이 높은 눈기둥이 형성되기 때문에, 눈길 성능이 향상된다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태를 나타내는 트레드부의 전개도이다.
도 2는 도 1의 센터 블록과 미들 블록을 포함하는 확대도이다.
도 3은 도 1의 타이어의 접지 형상을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3의 A부 확대도이다.

이하, 본 발명의 일 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 공기 타이어(이하, 단순히 「타이어」라고 하는 경우가 있음)는, 예컨대 동절기용 타이어로서 적합하게 이용할 수 있고, 그 트레드부(2)에는, 타이어 적도(C)의 타이어 축방향 양측에서 타이어 둘레 방향으로 연속하여 연장되는 한 쌍의 센터 주홈(3A)과, 이 센터 주홈(3A)의 타이어 축방향 외측에서 타이어 둘레 방향으로 연속하여 연장되는 한 쌍의 숄더 주홈(3B)이 형성된다. 또한, 본 실시형태에서는, 센터 주홈(3A, 3A) 사이에서 연장되는 복수개의 센터 가로홈(4A), 센터 주홈(3A)과 숄더 주홈(3B) 사이에서 연장되는 복수개의 미들 가로홈(4B), 및 숄더 주홈(3B)과 접지단(Te) 사이에서 연장되는 복수개의 숄더 가로홈(4C)이 형성된다.

이에 의해, 본 실시형태의 트레드부(2)에는, 한 쌍의 센터 주홈(3A, 3A)과 센터 가로홈(4A)으로 구분된 센터 블록(5)이 타이어 둘레 방향으로 이격 형성된 센터 블록열(5R), 센터 주홈(3A)과 숄더 주홈(3B)과 미들 가로홈(4B)으로 구분된 미들 블록(6)이 타이어 둘레 방향으로 이격 형성된 한 쌍의 미들 블록열(6R), 및 숄더 주홈(3B)과 접지단(Te)과 숄더 가로홈(4C)으로 구분된 복수개의 숄더 블록(7)이 타이어 둘레 방향으로 배열되는 숄더 블록열(7R)이 배치된다.

본 실시형태에서는, 동절기용 타이어로서, 모든 블록(5 내지 7)의 트레드면의 합계 면적(Mb)과, 트레드부(2)의 모든 홈(3A, 3B 및 4A 내지 4C)을 매립하여 얻어지는 트레드 전체 표면적(Ma)의 비(Mb/Ma)로 나타내는 랜드비가 68 ~ 72％로 설정된다. 이에 의해, 빙판길 성능과 눈길 성능 및 배수 성능이 밸런스 좋게 높아진다.

본 실시형태의 트레드 패턴은 타이어 적도(C) 상의 임의의 점을 중심으로 하여 가변 피치를 제외하고 실질적인 점대칭 패턴으로 형성되어 있다.

상기 「접지단」(Te)은, 정규 림(도시하지 않음)에 림 조립되며 또한 정규 내압이 충전된 무부하의 정규 상태의 타이어에, 정규 하중을 부하하여 캠버각 0°로 평면에 접지시킨 정규 하중 부하 상태에 있어서의 타이어 축방향의 최외측의 접지 위치로서 정해진다. 그리고, 이 접지단(Te, Te) 사이의 타이어 축방향의 거리가 트레드 접지폭(TW)으로서 정해진다. 특별히 보충 설명이 없는 경우, 타이어 각 부의 치수 등은 이 정규 상태에서 측정된 값이다.

상기 「정규 림」이란, 타이어가 기초하고 있는 규격을 포함하는 규격 체계에 있어서, 각 규격이 타이어마다 정하고 있는 림이며, JATMA이면 "표준 림", TRA이면 "Design Rim", ETRTO이면 "Measuring Rim"이 된다. 또한, 상기 「정규 내압」이란, 타이어가 기초하고 있는 규격을 포함하는 규격 체계에 있어서, 각 규격이 타이어마다 정하고 있는 공기압이며, JATMA이면 "최고 공기압", TRA이면 표 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES"에 기재된 최대값, ETRTO이면 "INFLATION PRESSURE"로 하지만, 타이어가 승용차용인 경우에는 180 ㎪로 한다.

또한, 「정규 하중」이란, 타이어가 기초하고 있는 규격을 포함하는 규격 체계에 있어서, 각 규격이 타이어마다 정하고 있는 하중이며, JATMA이면 "최대 부하 능력", TRA이면 표 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES"에 기재된 최대값, ETRTO이면 "LOAD CAPACITY"이지만, 타이어가 승용차용인 경우에는 상기 하중의 88％에 상당하는 하중으로 한다.

본 실시형태의 각 주홈(3A, 3B)은 타이어 둘레 방향으로 지그재그형으로 연장된다. 이러한 주홈(3A, 3B)은 타이어 축방향의 에지 성분을 증가시키기 때문에, 눈기둥 전단력, 구동력 및 제동력 등을 크게 한다. 따라서, 눈길 성능이나 빙판길 성능이 향상된다. 또한, 이러한 주홈(3A, 3B)은 홈 내의 기주 공명을 교란시키기 때문에, 노이즈 성능이 향상된다.

각 주홈(3A, 3B)의 홈폭(홈의 길이 방향과 직각인 홈폭이며, 이하, 다른 홈에 대해서도 동일하게 적용함)(W1) 및 홈 깊이(도시하지 않음)에 대해서는, 관례에 따라 다양하게 정할 수 있다. 그러나, 이들 홈폭 또는 홈 깊이가 작은 경우, 눈길 성능이 악화될 우려가 있다. 반대로, 이들 홈폭 또는 홈 깊이가 큰 경우, 빙판길 성능이나 노이즈 성능이 악화될 우려가 있다. 이 때문에, 주홈(3A, 3B)의 홈폭(W1)은, 예컨대 트레드 접지폭(TW)의 3 ~ 9％가 바람직하다. 주홈(3A, 3B)의 홈 깊이는, 예컨대 6 ~ 15 ㎜가 바람직하다.

각 블록(5 내지 7)의 타이어 축방향의 강성을 밸런스 좋게 확보하기 위해, 센터 주홈(3A)과 타이어 적도(C) 사이의 타이어 축방향 거리(L1)는 트레드 접지폭(TW)의 5 ~ 15％가 바람직하다. 숄더 주홈(3B)과 타이어 적도(C) 사이의 타이어 축방향 거리(L2)는 트레드 접지폭(TW)의 25 ~ 35％가 바람직하다. 또한, 각 주홈(3A, 3B)의 각 위치는 이들의 홈 중심선으로 특정되지만, 본 실시형태와 같이, 각 주홈(3A, 3B)이 지그재그형의 비직선인 경우, 홈 중심선의 진폭의 중심선(G1, G2)이 이용된다.

도 2에는, 도 1의 센터 블록(5) 및 미들 블록(6)의 확대도가 도시된다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 센터 블록(5)의 타이어 축방향의 최대폭(Wa)은 바람직하게는 미들 블록(6)의 타이어 축방향의 최대폭(Wb)의 1.04 ~ 1.14배이다. 이에 의해, 빙판길나 눈길에서의 구동력이나 제동력이 높아진다.

센터 가로홈(4A)은 타이어 축방향에 대하여 5 ~ 20°의 각도(α1)로 타이어 축방향의 한쪽 측(도 1에서는, 우측 상향)으로 경사진다. 즉, 각도(α1)가 5°미만인 경우, 타이어의 회전에 따라 센터 가로홈(4A) 내의 공기의 유출이 증가하기 때문에, 펌핑음이 커진다. 각도(α1)가 20°를 넘는 경우, 센터 블록(5)의 타이어 축방향의 강성이 작아져, 선회 성능이 악화된다. 이 때문에, 센터 가로홈(4A)의 각도(α1)는 바람직하게는 7°이상이며, 바람직하게는 18°이하이다. 또한, 센터 가로홈(4A)의 각도(α1)는 센터 가로홈(4A)의 양측의 개구단(8)의 중점(8e)을 직선으로 연결하는 가상 중심선(8c)으로 규정되고, 상기 개구단(8)은 가로홈의 양측의 홈 가장자리(9, 9)의 외단(9a, 9a) 사이에서 형성된다. 이하, 다른 가로홈의 각도에 대해서도 동일하게 적용한다.

센터 가로홈(4A)의 평균 홈폭(W2g)(도 1에 나타냄)은 센터 블록(5)의 타이어 둘레 방향의 최대 길이(L3)의 7 ~ 15％로 규정된다. 센터 가로홈(4A)의 평균 홈폭(W2g)이 센터 블록(5)의 최대 길이(L3)의 7％ 미만인 경우, 센터 가로홈(4A)의 홈 용적이 작아져, 눈기둥 전단력이 악화된다. 반대로, 평균 홈폭(W2g)이 센터 블록(5)의 최대 길이(L3)의 15％를 넘는 경우, 센터 블록열(5R)의 랜드부 면적이 작아져, 빙판길 성능이 악화된다. 또한, 평균 홈폭(W2g)이 큰 경우, 펌핑음이 증가하여, 노이즈 성능이 악화된다. 이 때문에, 센터 가로홈(4A)의 평균 홈폭(W2g)은, 바람직하게는 센터 블록(5)의 최대 길이(L3)의 9％ 이상, 바람직하게는 13％ 이하가 좋다. 또한, 상기 「평균 홈폭」이란, 상기 정규 하중 부하 상태의 접지면에 있어서의 가로홈의 면적을 홈 중심선(8i)의 길이로 나눈 홈폭을 말하며, 이하, 다른 홈의 평균 홈폭에 대해서도 동일하게 적용한다.

센터 가로홈(4A)은 본 실시형태에서는 타이어 축방향의 중앙부(10b)로부터 양단부(10a)를 향하여 홈폭이 점증한다. 이러한 센터 가로홈(4A)은 홈의 눈을 센터 주홈(3A)에 원활하게 배출하여, 눈길 성능을 향상시킨다. 또한, 양단부(10a)의 홈폭(W2e)이 과도하게 큰 경우, 센터 가로홈(4A) 내의 펌핑음이 커져 노이즈 성능이 악화될 우려가 있다. 이 때문에, 양단부(10a)의 홈폭(W2e)은 바람직하게는 중앙부(10b)의 홈폭(W2c)의 1.3배 이상, 보다 바람직하게는 1.5배 이상이며, 바람직하게는 3.0배 이하, 보다 바람직하게는 2.8배 이하이다.

센터 가로홈(4A)의 중앙부(10b)는 일정한 폭이다. 본 실시형태의 중앙부(10b)는 그 양측의 부분보다 타이어 축방향에 대한 각도가 크다. 이에 의해, 센터 가로홈(4A)은 크랭크형으로 굴곡져 있다. 이러한 크랭크형의 가로홈(4A)은 눈길에서의 선회 시, 눈기둥 전단력이 크다. 또한, 센터 가로홈(4A) 내의 공기의 흐름이 방해되기 때문에, 노이즈 성능이 향상된다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 미들 가로홈(4B)은 타이어 축방향에 대하여 5 ~ 25°의 각도(α2)로, 센터 가로홈(4A)과는 반대측(도 1에서는, 좌측 상향)으로 경사진다. 각도(α2)가 5°미만인 경우, 타이어의 회전에 따른 미들 가로홈(4B) 내의 공기의 유출이 증가하기 때문에, 펌핑음이 커진다. 각도(α2)가 25°를 넘는 경우, 미들 블록(6)의 타이어 축방향의 강성이 작아져, 빙판길에서의 선회 성능이 악화된다. 이 때문에, 미들 가로홈(4B)의 각도(α2)는 바람직하게는 7°이상이며, 바람직하게는 23°이하이다.

특별히 한정되는 것이 아니지만, 미들 가로홈(4B)의 각도(α2)는 센터 가로홈(4A)의 각도(α1)보다 큰 것이 바람직하다. 즉, 센터 가로홈(4A)의 각도(α1)가 미들 가로홈(4B)의 각도(α2)보다 큰 경우, 직진 주행 시, 큰 접지압이 작용하는 센터 가로홈(4A)의 눈기둥 전단력이 작아져, 직진 안정 성능이 악화될 우려가 있다. 또한, 미들 가로홈(4B)의 각도(α2)가 센터 가로홈(4A)의 각도(α1)보다 과도하게 큰 경우, 미들 블록(6)의 타이어 축방향의 강성이 작아져, 빙판길에서의 선회 성능이 악화될 우려가 있다. 이 때문에, 각도의 차(α2-α1)는 바람직하게는 2°이상, 보다 바람직하게는 4°이상이며, 바람직하게는 8°이하, 보다 바람직하게는 6°이하이다.

미들 가로홈(4B)의 평균 홈폭(W3g)은 미들 블록(6)의 타이어 둘레 방향의 최대 길이(L4)(도 2에 나타냄)의 7 ~ 11％로 규정된다. 미들 가로홈(4B)의 평균 홈폭(W3g)이 미들 블록(6)의 상기 최대 길이(L4)의 7％ 미만인 경우, 미들 가로홈(4B)의 홈 용적이 작아져, 눈기둥 전단력이 악화된다. 반대로, 평균 홈폭(W3g)이 미들 블록(6)의 최대 길이(L4)의 11％를 넘는 경우, 노이즈 성능이나 빙판길 성능이 악화된다. 이 때문에, 미들 가로홈(4B)의 평균 홈폭(W3g)은 바람직하게는 미들 블록(6)의 최대 길이(L4)의 8％ 이상, 바람직하게는 10％ 이하가 좋다. 미들 가로홈(4B)은 본 실시형태에서는 일정한 홈폭으로 형성되어 있다. 이에 의해, 미들 블록(6)의 타이어 둘레 방향의 강성이 타이어 축방향에 걸쳐 균등화되어, 제동력이나 구동력이 높아진다.

미들 가로홈(4B)은 길이 방향의 양측에서 직선형으로 타이어 축방향에 대하여 일정한 각도로 경사지는 한 쌍의 미들 외측부(12a)와, 이 한 쌍의 미들 외측부(12a, 12a) 사이를 이으며, 이 미들 외측부(12a)보다 큰 각도로 경사지는 미들 내측부(12b)를 포함하는 크랭크형을 이룬다. 이러한 미들 가로홈(4B)은 미들 내측부(12b)가 미들 가로홈(4B) 내의 공기의 흐름을 방해하기 때문에, 노이즈 성능이 향상된다.

숄더 가로홈(4C)은 본 실시형태에서는 미들 가로홈(4B)과는 반대측으로 경사(도 1에서는, 좌측 하향)져 있다. 이에 의해, 센터 가로홈(4A), 미들 가로홈(4B) 및 숄더 가로홈(4C)이 타이어 축방향에 대하여 교대로 다른 방향으로 배치된다. 따라서, 홈 내의 펌핑음이 각 가로홈(4A 내지 4C)에 의해 교란되어, 노이즈 성능이 더욱 향상된다.

숄더 가로홈(4C)은 타이어 축방향에 대하여 5 ~ 20°의 각도(α3)로 경사지는 것이 바람직하다. 이에 의해, 홈 내의 펌핑음이나 숄더 주홈(3B)으로부터의 기주 공명음을 저감할 수 있다.

숄더 가로홈(4C)은 타이어 축방향으로 지그재그형으로 연장된다. 이러한 숄더 가로홈(4C)은 숄더 주홈(3B)으로부터의 기주 공명을 효과적으로 교란하여, 노이즈 성능을 한층 더 향상시킨다.

숄더 가로홈(4C)의 홈폭(W4)은 제설 성능과 노이즈 성능을 밸런스 좋게 향상시키기 위해, 예컨대 3 ~ 7 ㎜가 바람직하다.

이러한 센터 가로홈(4A), 미들 가로홈(4B) 및 숄더 가로홈(4C)의 홈 깊이(도시하지 않음)는 눈길 성능, 빙판길 성능 및 노이즈 성능을 밸런스 좋게 높이기 위해, 바람직하게는 4 ㎜ 이상, 보다 바람직하게는 6 ㎜ 이상이며, 바람직하게는 12 ㎜ 이하, 보다 바람직하게는 10 ㎜ 이하이다.

센터 블록(5) 및 미들 블록(6)은, 각각 복수의 사이핑(14)이 형성되어 있다. 이 때문에, 사이핑(14)의 에지 효과에 의해, 빙판길 성능이 향상된다.

사이핑(14)은 본 실시형태에서는 일단이 각 블록(5, 6) 내에서 종단되며, 또한 타단이 주홈(3A, 3B)에 개구되는 세미 오픈 타입의 사이핑이다. 이러한 사이핑(14)은 에지 효과와 블록의 강성을 밸런스 좋게 확보한다.

센터 블록(5)의 각 사이핑(14)은 본 실시형태에서는 그 개구단이 센터 블록(5)의 타이어 축방향의 양측의 둘레 방향 가장자리(5a)에 교대로 형성되어 있다. 이에 의해, 센터 블록(5)의 타이어 둘레 방향의 강성이 높게 확보된다. 동일한 관점에서, 미들 블록(6)의 각 사이핑(14)도 그 개구단이 미들 블록(6)의 타이어 축방향의 양측의 둘레 방향 가장자리(6a)에 교대로 형성되어 있다.

숄더 블록(7)은 본 실시형태에서는 일단이 숄더 주홈(3B)에 개구되고, 타단이 숄더 블록(7) 내에서 종단되는 세미 오픈 타입의 사이핑(15a)과, 양단이 숄더 블록(7) 내에서 종단되는 클로즈드 타입의 사이핑(15b)이 형성된다. 이에 의해, 선회 시에 큰 횡력이 작용하는 숄더 블록(7)의 강성을 확보하고 있다.

도 3에는, 본 실시형태의 공기 타이어의 상기 정규 하중 부하 상태의 접지면(S)이 도시된다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 접지면(S)은 회전 방향의 선착측의 끝 가장자리인 선착 가장자리(Sa)(도 3에서는, 상측의 끝 가장자리)와, 회전 방향의 후착측의 끝 가장자리인 후착 가장자리(Sb)(도 3에서는, 하측의 끝 가장자리)를 구비한다. 선착 가장자리(Sa)는 타이어 적도 위치(Ce)에서 선착측으로 가장 많이 돌출하는 볼록형을 이룬다. 또한, 후착 가장자리(Sb)는 타이어 적도 위치(Ce)에서 후착측으로 가장 많이 돌출하는 볼록형을 이룬다. 즉, 본 실시형태의 접지면(S)은, 타이어 적도 위치(Ce)에서의 접지면의 길이(L5)가 미들 블록(6)의 타이어 축방향의 중간 위치(6c)에서의 접지면의 타이어 둘레 방향의 길이(L6)보다 크다.

접지면(S)에 있어서, 센터 가로홈(4A) 및 센터 주홈(3A)이 교차하는 제1 교점(K1)과, 미들 가로홈(4B) 및 센터 주홈(3A)이 교차하는 제2 교점(K2) 사이의 타이어 둘레 방향의 거리(La)는, 타이어 적도 위치(Ce)에서의 접지면의 길이(L5)와, 미들 블록(6)의 타이어 축방향의 중간 위치(6c)에서의 접지면의 타이어 둘레 방향의 길이(L6)의 차(L5-L6)의 0.75 ~ 1.00배로 규정된다. 즉, 제1 교점(K1)과 제2 교점(K2)은 반드시 위치가 어긋나기 때문에, 센터 가로홈(4A)과 미들 가로홈(4B)이 동시에 접지하는 것이 억제된다. 이에 의해, 피치음의 중첩이 방지된다. 또한, 센터 가로홈(4A) 내에 흐르는 공기가 미들 블록(6)에 접촉하여 펌핑음이 작아진다. 마찬가지로, 미들 가로홈(4B)을 흐르는 공기가, 센터 블록(5)에 접촉하며, 펌핑음이 작아진다. 따라서, 노이즈 성능이 향상된다. 또한, 센터 가로홈(4A)과 미들 가로홈(4B)이 근접해 있다. 이에 의해, 선착 가장자리(Sa) 근방의 중앙 영역(Sc)에 있어서, 센터 가로홈(4A)과 미들 가로홈(4B)이 거의 동시에 나타난다. 이때, 이 중앙 영역(Sc)은 접지 면적이 작아지고, 이 중앙 영역(Sc)의 접지압이 커진다. 따라서, 중앙 영역(Sc)의 각 가로홈(4A, 4B)에 의해, 강성이 높은 눈기둥이 형성되기 때문에, 눈길 성능이 향상된다. 또한, 상기 중앙 영역(Sc)이란, 선착 가장자리(Sa)와, 이 선착 가장자리(Sa)의 최(最)선착측의 일단(Sd)으로부터 타이어 둘레 방향으로 트레드 접지폭(TW)의 16％의 거리를 이격한 타이어 둘레 방향 위치와, 미들 블록(6)의 타이어 축방향의 양단(6n, 6n) 사이에 있는 영역(도 3에서는, 해치로 표시)을 말한다. 또한, 교점(K1)은 센터 가로홈(4A)의 상기 중점(8e)이다. 또한, 교점(K2)은 미들 가로홈(4B)의 개구단(13)의 중점(13e)이다.

교점(K1, K2) 사이의 타이어 둘레 방향의 거리(La)가 타이어 둘레 방향의 길이의 차(L5-L6)의 0.75배 미만인 경우, 센터 가로홈(4A)을 흐른 공기가 미들 블록(6)에 접촉하는 일없이 미들 가로홈(4B)에 흐른다. 또한, 미들 가로홈(4B)을 흐른 공기가 센터 블록(5)에 접촉하는 일이 없다. 이 때문에, 펌핑음이 저감되지 않는다. 또한, 센터 가로홈(4A)과 미들 가로홈(4B)이 거의 동시에 접지하기 때문에, 피치음의 중첩이 생긴다. 따라서, 노이즈 성능이 악화된다. 또한, 거리(La)가 차(L5-L6)의 1.00배를 넘는 경우, 센터 가로홈(4A)과 미들 가로홈(4B)이 이격되기 때문에, 중앙 영역(Sc)의 접지 면적, 나아가서는 이 중앙 영역(Sc)의 접지압을 저감시킬 수 없다. 이에 의해, 각 가로홈(4A, 4B)의 눈기둥의 강성이 작아지고, 눈길 성능이 악화된다. 따라서, 교점(K1, K2) 사이의 타이어 둘레 방향의 거리(La)는 바람직하게는 타이어 둘레 방향의 길이의 차(L5-L6)의 0.80배 이상이며, 바람직하게는 0.95배 이하이다.

또한, 특별히 한정되는 것이 아니지만, 타이어 둘레 방향의 길이의 차(L5-L6)가 작아지면, 중앙 영역(Sc)의 접지압을 크게 하기 위해서는, 교점(K1, K2) 사이의 타이어 둘레 방향의 거리(La)를 작게 할 필요가 있기 때문에, 노이즈 성능을 향상시킬 수 없을 우려가 있다. 반대로, 타이어 둘레 방향의 길이의 차(L5-L6)가 커지면, 접지면(S)의 면적이 작아져, 눈길 성능이 악화될 우려가 있다. 이 때문에, 타이어 둘레 방향의 길이의 차(L5-L6)는 바람직하게는 타이어 적도 위치(Ce)에서의 접지면의 길이(L5)의 0.015배 이상, 보다 바람직하게는 0.020배 이상이며, 바람직하게는 0.045배 이하이고, 보다 바람직하게는 0.040배 이하이다.

도 4에는, 도 3의 A부 확대도가 도시된다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에서는, 제1 교점(K1)과 제2 교점(K2) 사이의 타이어 둘레 방향 영역(R)에는, 센터 블록(5)의 일부를 센터 주홈측으로 돌출시킨 센터 볼록부(17)가 형성되어 있다. 이러한 센터 볼록부(17)는 타이어 둘레 방향에 인접하는 센터 볼록부(17, 17) 사이의 센터 주홈(3A) 근방의 접지압을 높인다. 이에 의해, 센터 주홈(3A) 내에는, 단단한 눈기둥이 형성된다. 이 때문에, 눈기둥 전단력이 커져, 눈길 성능이 향상된다. 또한, 전술한 작용을 발휘시키기 위해, 타이어 둘레 방향 영역(R)에는, 센터 볼록부(17) 대신에, 미들 블록(6)의 일부를 센터 주홈측으로 돌출시킨 미들 볼록부(도시하지 않음)가 형성되어도 좋다.

본 실시형태의 센터 볼록부(17)는, 타이어 축방향으로 연장되며 또한 타이어 둘레 방향으로 이격되어 있는 한 쌍의 센터 축방향 가장자리(17a, 17a)와, 한 쌍의 센터 축방향 가장자리(17a, 17a)의 일단을 잇는 센터 둘레 방향 가장자리(17b)가 대략 직사각 형상으로 형성된다. 그리고, 센터 축방향 가장자리(17a)는 타이어 축방향에 대하여 0 ~ 20°의 각도(α4)로 경사진다. 이에 의해, 센터 주홈(3A)의 눈기둥 전단력이 더 높아진다.

전술한 작용을 보다 효과적으로 발휘시키기 위해, 센터 볼록부(17)의 타이어 축방향의 최외측을 이루는 외단(17e)은 미들 블록(6)의 타이어 축방향 내측의 둘레 방향 가장자리(6i)의 타이어 축방향의 내단(6e)보다 타이어 축방향 외측에 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 센터 볼록부(17)의 외단(17e)이 둘레 방향 가장자리(6i)의 내단(6e)보다 과도하게 타이어 축방향 외측에 배치되면, 센터 볼록부(17)의 타이어 둘레 방향의 강성이 악화될 우려가 있다. 이 때문에, 상기 외단(17e)과 내단(6e) 사이의 타이어 축방향의 길이(L7)는 바람직하게는 0.5 ㎜ 이상, 보다 바람직하게는 1.0 ㎜ 이상이며, 바람직하게는 3.0 ㎜ 이하이고, 보다 바람직하게는 2.0 ㎜ 이하이다.

또한, 접지면(S)에서는, 선착 가장자리(Sa)의 경사 방향을 따라, 큰 접지압이 생긴다. 이 때문에, 도 3에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에서는, 타이어 축방향의 한쪽의 미들 가로홈(4B)(도 3에서는 좌측의 미들 가로홈)이 선착 가장자리(Sa)와 동일한 방향으로 경사져 있기 때문에, 이 미들 가로홈(4B)에 의해 형성되는 눈기둥은 강성이 높게 형성된다.

또한, 타이어 축방향의 다른쪽의 미들 가로홈(4B)(도 3에서는 우측의 미들 가로홈)은 타이어 축방향에 대하여, 선착 가장자리(Sa)의 경사 방향과는 반대측에 형성된다. 이러한 미들 가로홈(4B)은, 접지에 의한 홈의 변형이 작기 때문에, 미들 가로홈(4B) 내의 공기의 유출이 작다. 따라서, 다른쪽의 미들 가로홈(4B)은 펌핑음이 작아져서, 노이즈 성능이 향상된다. 즉, 본 실시형태에서는, 타이어 축방향의 한쪽의 미들 가로홈(4B)과, 타이어 축방향의 다른쪽의 미들 가로홈(4B)에 의해, 노이즈 성능과 눈길 성능이 밸런스 좋게 향상된다.

이상, 본 발명의 공기 타이어에 대해서 상세하게 설명하였지만, 본 발명은 상기한 구체적인 실시형태에 한정되는 일없이 여러가지 양태로 변경하여 실시된다.

[실시예]

도 1의 기본 패턴을 갖는 사이즈 195/80R15의 공기 타이어를, 표 1의 사양에 기초하여 시험 제작하여, 각 샘플 타이어의 노이즈 성능, 빙판길 성능(제동력) 및 눈길 성능을 테스트하였다. 또한, 공통 사양은 이하와 같다.

트레드 접지폭(TW): 160 ㎜

<주홈>

홈폭(W1): 3 ~ 5 ㎜

홈 깊이: 12.3 ㎜

센터 주홈의 홈 중심선의 타이어 축방향 거리(L1)와 트레드 접지폭(TW)의 비(L1/TW): 0.09

숄더 주홈의 홈 중심선의 타이어 축방향 거리(L2)와 트레드 접지폭(TW)의 비(L2/TW): 0.28

<가로홈>

센터 가로홈의 각도(α1): 9°

미들 가로홈의 각도(α2): 12°

숄더 가로홈의 홈폭(W4): 3 ~ 5 ㎜

숄더 가로홈의 각도(α3): 10°

각 가로홈의 홈 깊이: 6.5 ~ 10.0 ㎜

<블록>

센터 축방향 가장자리의 각도(α4): 8 ~ 11°

센터 블록의 최대폭(Wa)/미들 블록의 최대폭(Wb): 1.09

테스트 방법은 다음과 같다.

<눈길 성능>

각 샘플 타이어를, 하기의 조건으로, 배기량 2700 cc의 4륜 구동차의 전륜에 장착하고, 압설로(壓雪路)의 테스트 코스를 드라이버 1명 승차로 주행시켰다. 그리고, 이때의 핸들 응답성, 강성감 및 그립 등에 관한 주행 특성을 드라이버의 관능에 의해 평가하였다. 결과는 비교예 1을 6점으로 하는 10점법으로 표시하였다. 수치가 클수록 양호하다.

림: 15×6.0 J

내압: 350 ㎪(전륜)

내압: 425 ㎪(후륜)

하중: 4.9 kN

<빙판길 성능(제동력)>

상기 테스트 차량으로, 빙판길의 테스트 코스를 주행하고, 속도 30 ㎞/h부터 급제동을 걸어, 정지하기까지의 제동 거리를 계측하였다. 결과는 비교예 2의 제동거리의 역수를 100으로 하는 지수로 표시하였다. 수치가 클수록 양호하다.

<노이즈 성능>

상기 테스트 차량으로, 아스팔트 노면의 테스트 코스를 속도 80 ㎞/h로 주행시켜, 차 실내에서 청취되는 노이즈를 드라이버의 관능에 의해 평가하였다. 결과는 비교예 1을 6점으로 하는 10점법으로 표시하였다. 수치가 클수록 양호하다. 테스트의 결과를 표 1에 나타낸다.

테스트 결과, 실시예의 타이어는 비교예에 비해서 노이즈 성능, 눈길 성능 및 빙판길 성능을 유의하게 향상시키고 있는 것을 확인할 수 있었다.

3A: 센터 주홈 3B: 숄더 주홈
4A: 센터 가로홈 4B: 미들 가로홈
5: 센터 블록 6: 미들 블록
14: 사이핑 K1: 제1 교점
K2: 제2 교점

Claims (3)

1. 트레드부에, 타이어 적도의 타이어 축방향 양측에서 타이어 둘레 방향으로 연속하여 연장되는 한 쌍의 센터 주홈, 이 센터 주홈의 타이어 축방향 외측에서 타이어 둘레 방향으로 연속하여 연장되는 한 쌍의 숄더 주홈, 상기 센터 주홈 사이에서 연장되는 복수개의 센터 가로홈, 및 상기 센터 주홈과 상기 숄더 주홈 사이에서 연장되는 복수개의 미들 가로홈이 형성됨으로써,
   상기 한 쌍의 센터 주홈과 상기 센터 가로홈으로 구분된 센터 블록이 타이어 둘레 방향으로 이격 형성된 센터 블록열, 및 상기 숄더 주홈과 상기 센터 주홈과 상기 미들 가로홈으로 구분된 미들 블록이 타이어 둘레 방향으로 이격 형성된 한 쌍의 미들 블록열을 구비한 공기 타이어에 있어서,
   상기 센터 블록 및 상기 미들 블록은, 각각 복수의 사이핑이 형성되고,
   상기 센터 가로홈은 타이어 축방향에 대하여 5 ~ 20°의 각도로 타이어 축방향의 한쪽 측으로 경사지며, 그 평균 홈폭은 상기 센터 블록의 타이어 둘레 방향의 최대 길이의 7 ~ 15％이고,
   상기 미들 가로홈은 타이어 축방향에 대하여 5 ~ 25°의 각도로 상기 센터 가로홈과는 반대측으로 경사지며, 그 평균 홈폭은 상기 미들 블록의 타이어 둘레 방향의 최대 길이의 7 ~ 11％이고,
   정규 림에 림 조립하며 정규 내압을 충전하고, 정규 하중을 부하하여 캠버각 0도로 평면에 접지시킨 정규 하중 부하 상태의 접지면에서,
   상기 센터 가로홈 및 센터 주홈이 교차하는 제1 교점과, 상기 미들 가로홈 및 센터 주홈이 교차하는 제2 교점 사이의 타이어 둘레 방향의 거리는, 타이어 적도 위치에서 상기 접지면의 길이와, 상기 미들 블록의 타이어 축방향의 중간 위치에서의 상기 접지면의 타이어 둘레 방향의 길이의 차의 0.75 ~ 1.00배이고,
   상기 제1 교점과 상기 제2 교점 사이의 타이어 둘레 방향 영역에는, 상기 센터 블록의 일부를 센터 주홈측으로 돌출시킨 센터 볼록부 또는 상기 미들 블록의 일부를 센터 주홈측으로 돌출시킨 미들 볼록부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 공기 타이어.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 센터 가로홈은, 타이어 축방향의 중앙부로부터 양단부를 향하여 홈폭이 점증하는 것을 특징으로 하는 공기 타이어.

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