KR102185593B1 - 중하중용 타이어의 트레드블록 - Google Patents

중하중용 타이어의 트레드블록 Download PDF

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Abstract

본 발명은 중하중용 타이어의 트레드블록에 관한 것으로, 보다 상세하게는 커프의 휨 및 표면 벌어짐 현상을 저감하기 위한 중하중용 타이어의 트레드블록에 관한 것이다. 본 발명의 구성은 타이어의 둘레 방향 및 폭 방향으로 연장된 복수의 그루브에 의해 형성된 블록부; 상기 블록부에 형성되는 커프부; 및 상기 커프부에 삽입되는 강성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 중하중용 타이어의 트레드블록을 제공한다.

Description

중하중용 타이어의 트레드블록{TREAD BLOCK FOR HEAVY DUTY TIRE}
본 발명은 중하중용 타이어의 트레드블록에 관한 것으로, 보다 상세하게는 커프의 휨 및 표면 벌어짐 현상을 저감하기 위한 중하중용 타이어의 트레드블록에 관한 것이다.
종래로부터 타이어의 에지 효과를 향상시켜 설상 노면에서의 주행 성능을 향상시키는 타이어와 관련하여 여러 가지 제안이 이루어지고 있다. 예를 들어, 타이어 둘레 방향 및 타이어 폭 방향을 향해 연장되는 복수의 블록에 커프가 형성되어 있는 타이어가 제안되어 있다.
그러나 이러한 종래의 타이어에서는 트레드 블록에 커프가 형성되어, 트레드 블록이 커프에 의해 분단되므로, 블록의 강성이 저하되어 블록이 변형되기 쉬워진다. 이로 인해 주행 시 커프에 의해서 구획된 트레드 블록의 작은 블록들의 변형에 수반하여 커프가 쓰러져, 노면과의 마찰에 의한 마찰력이 감소하고, 타이어가 진행하는 선단부(leading portion)가 말려 들어가는 현상이 발생하여 타이어의 주행 성능, 특히 조종 안정성이나 가속ㆍ제동 성능이 저하되는 문제가 있었다.
도 1은 종래예에 따른 커프의 표면 벌어짐 현상을 나타낸 사진이다.
도 1에 도시된 것처럼, 종래의 타이어에서는 트레드 블록에 형성된 커프(1)의 표면이 벌어짐 현상에 의해 성능이 저하되고, 힐 앤 토우(heel & Toe) 현상이 발생하는 문제가 있었다.
이러한 문제를 해결하기 위해서는 커프(1)의 두께를 종래의 0.4 내지 0.5mm에 비해 더 얇게할 필요가 있다.
하지만, 상기 커프(1)의 두께가 얇아질수록 표면 벌어짐 현상은 감소하나, 타이어 가류시에 커프(1)가 휘어지는 문제가 발생하기 쉽기 때문에 종래에는, 상기 커프(1)의 두께를 최소 0.4mm로 제한할 수 밖에 없었다.
즉, 종래에는 상기 커프(1)의 두께를 0.4mm보다 더 얇게 형성할 수 없어 표면 벌어짐 현상 등의 문제를 방치할 수 밖에 없었다.
따라서, 상기 커프(1)의 두께를 0.4 mm보다 얇게하여 표면 벌어짐 현상을 감소하고, 타이어 가류시 상기 커프(1)가 휘어지는 문제를 해소하여 타이어 성능을 향상시키기 위한 기술이 필요하다.
한국등록특허 제1037410호
상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 커프의 휨 및 표면 벌어짐 현상을 저감하기 위한 중하중용 타이어의 트레드블록을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 타이어의 둘레 방향 및 폭 방향으로 연장된 복수의 그루브에 의해 형성된 블록부; 상기 블록부에 형성되는 커프부; 및 상기 커프부에 삽입되는 강성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 중하중용 타이어의 트레드블록을 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 커프부는, 상기 블록부의 폭 방향으로 지그재그 형상으로 연장 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 커프부는, 상기 블록부의 깊이 방향으로 지그재그 형상으로 연장 형성된 제1 커프; 상기 제1 커프로부터 하부를 향해 연장 형성되며, 일측으로 볼록하게 연장 형성된 제2 커프; 및 상기 제2 커프로부터 하부를 향해 연장 형성되며, 타측으로 볼록하게 연장 형성된 제3 커프를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 강성부는, 상기 커프부의 깊이 방향으로 연장 형성된 기둥 형태로 마련되며, 상기 커프부의 폭 방향을 따라 기설정된 간격으로 배치된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 강성부의 기둥 형상은, 상기 커프부의 깊이에 따른 형상에 대응하여 변형된 상태로 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 강성부는, 상기 커프부의 폭 방향으로 15mm 내지 25mm 간격마다 삽입되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 강성부의 두께는, 0.5mm 내지 3.0mm인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 커프부의 두께는 0.20mm 내지 0.25mm인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 중하중용 타이어의 트레드블록을 구비한 중하중용 타이어를 제공한다.
상기와 같은 구성에 따르는 본 발명의 효과는, 커프부의 두께가 0.4mm 미만이어도 가류시 휘어지는 문제가 발생하지 않는다.
또한, 본 발명은 커프부의 두께가 0.4mm 미만으로 마련될 수 있기 때문에 종래보다 표면 벌어짐 현상이 발생하지 않을 수 있다. 즉, 본 발명을 적용한 타이어를 사용하면 종래에 비해 주행 성능이 향상될 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 종래예에 따른 커프의 표면 벌어짐 현상을 나타낸 사진이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 중하중용 타이어의 트레드블록을 나타낸 표면 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 중하중용 타이어의 트레드블록의 커프부 및 강성부를 나타낸 예시도이다.
도 4는 종래예에 따른 커프와 본 발명의 일실시예에 따른 커프부의 휨 현상을 비교한 예시도이다.
도 5는 종래예와 본 발명의 일실시예의 표면 벌어짐 저항 및 마모 저항을 비교한 그래프이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 중하중용 타이어의 트레드블록을 나타낸 표면 예시도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 중하중용 타이어의 트레드블록의 커프부 및 강성부를 나타낸 예시도이다.
도 2 및 도 3에 도시된 것처럼, 본 발명에 따른 중하중용 타이어의 트레드블록(100)은 블록부(110), 커프부(120) 및 강성부(130)를 포함한다.
상기 블록부(110)는 타이어의 둘레 방향 및 폭 방향으로 연장된 복수의 그루브(10)에 의해 형성될 수 있다.
구체적으로, 타이어의 트레드에는 타이어의 둘레 방향으로 연장되는 그루브(10)와 타이어의 폭 방향으로 연장되는 그루브(10)가 마련되며, 상기 블록부(110)는 이처럼 마련된 복수의 그루브들에 의해 구획화되어 형성될 수 있다.
상기 커프부(120)는 상기 블록부(110)에 형성되며, 제1 커프(121), 제2 커프(122) 및 제3 커프(123)를 포함하며, 상기 블록부(110)의 폭 방향으로 지그재그 형상으로 연장 형성될 수 있다.
상기 제1 커프(121)는 상기 블록부(110)의 깊이 방향으로 지그재그 형상으로 연장 형성되어 마련될 수 있다.
상기 제2 커프(122)는 상기 제1 커프(121)로부터 하부를 향해 연장 형성되며, 일측으로 볼록하게 연장 형성될 수 있다.
상기 제3 커프(123)는 상기 제2 커프(122)로부터 하부를 향해 연장 형성되며, 타측으로 볼록하게 연장 형성될 수 있다.
이처럼 마련된 상기 커프부(120)는 타이어의 거동 방향에 관계없이 균일한 블록 강성을 유지하도록 할 수 있다.
특히, 본 발명은 타이어 블록의 거동에 따라 방향성을 가지고 인터록킹이 발생하지만 상기 커프부(120)의 위치에 따라 방향성이 상이하여 인터록킹이 극대화되고, 전단력과 하중의 합력이 작용하는 면에 수직인 부분에서 반력이 가장 크게 발생하고, 반력이 가장 큰 위치에서 인터록킹 효과도 가장 크게 발생한다. 이처럼, 상기 커프부(120)는 인접한 커프부(120)끼리 인터록킹되어 블록 강성을 높일 수 있도록 설계되어 건조 및 젖은 노면에서의 주행 성능을 향상시킬 수 있으며, 규칙적인 변화 형상이 마모 말기에도 유지되어 타이어가 마모되더라도 설상노면에서 균일한 접지력이 확보되도록 할 수 있다.
상기 커프부(120)의 두께는 0.20mm 내지 0.25mm로 마련될 수 있다. 상기 커프부의 두께가 0.20mm 미만일 경우, 타이어 가류시 상기 커프부(120)가 휠 수 있으며, 상기 커프부(120)의 두께가 0.25mm를 초과할 경우, 표면 벌어짐 현상이 발생할 가능성이 높아진다.
본 발명은 종래에는 상기 커프부(120)의 두께가 0.40mm 미만일 경우, 타이어 가류시 상기 커프부(120)가 휘어지는 문제가 발생했으나, 상기 강성부(130)가 마련되어 상기 커프부(120)의 두께가 0.20mm 내지 0.25mm일 때에도 타이어 가류시 상기 커프부(120)가 휘어지는 문제가 발생하지 않을 수 있다.
또한, 상기 커프부(120) 깊이(d)는 15mm 이상으로 마련될 수 있고, 상기 커프부(120) 폭(w)은 40mm 이상으로 마련될 수 있다.
상기 강성부(130)는 상기 커프부(120)에 삽입되어 마련될 수 있다.
그리고, 상기 강성부(130)는, 상기 커프부(120)의 깊이 방향으로 연장 형성된 기둥 형태로 마련될 수 있다.
구체적으로, 상기 강성부(130)는 상기 커프부(120)의 깊이 방향으로 삽입되어 일단은 상기 커프부(120)의 상부측에 위치하고, 타단은 상기 커프부(120)의 하부측에 위치하도록 연장 형성될 수 있다.
이때, 상기 강성부(130)의 기둥 형상은, 길이 방향으로 직선 형태를 갖는 기둥일 수도 있고, 상기 커프부(120)의 깊이에 따른 형상에 대응하여 변형된 상태로 마련될 수도 있다.
보다 상세하게는, 상기 커프부(120)를 이루는 상기 제1 커프(121), 상기 제2 커프(122) 및 상기 제3 커프(123)는 직선형으로 이루어지지 않고 지그재그, 곡선 형태 등으로 마련된다. 이처럼 상기 강성부(130)는 상기 제1 커프(121)를 통과하는 구간에서는 상기 제1 커프(121)와 대응되는 형상으로 지그재그 형태로 연장되고, 상기 제2 커프(122) 및 상기 제3 커프(123)를 통과할 때에는 상기 제2 커프(122) 및 상기 제3 커프(123)와 대응되는 형상으로 오목한 곡선 형태로 연장되도록 마련될 수 있다.
이처럼 상기 커프부(120)가 상기 커프부(120)와 대응되는 형상으로 마련될 경우, 타이어의 강성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 강성부(130)는 상기 커프부(120)의 폭 방향을 따라 기설정된 간격으로 배치될 수 있다.
구체적으로, 상기 강성부(130)는, 상기 커프부(120)의 폭 방향으로 15mm 내지 25mm 간격마다 삽입되도도록 마련될 수 있으며, 바람직하게는, 20mm간격마다 삽입되도록 마련될 수 있다.
이처럼 마련된 상기 강성부(130)는 상기 커프부(120)에 기설정된 간격마다 삽입됨으로써, 타이어 가류시에 상기 커프부(120)가 얇은 두께로 인해 일측 및 타측으로 휘어지지 않도록 상기 커프부(120)를 지지할 수 있다.
상기 강성부(130)의 두께는, 상기 커프부(120)의 재질 및 깊이에 따라 0.5mm 내지 3.0mm로 마련될 수 있다.
상기 강성부(130)의 두께는 상기 커프부(130)에 삽입되는 위치에 따라 두께가 서로 같을 수도 있고 다르게 마련되는 것도 가능하다.
구체적으로, 상기 커프부(120)는 위치에 따라 타이어 가류시 일측 및 타측으로 휘어지려는 힘이 다른 부분에 비해 더 강하게 발생하는 부분이 있다. 따라서, 상기 강성부(130)는 상기 커프부(120) 중 타이어 가류시 휘어지려는 힘이 더 강하게 발생하는 부분의 두께가 더 두껍게 형성되도록 마련됨으로써, 상기 커프부(120)가 타이어 가류시에도 휘어지지 않도록 지지할 수 있다.
도 4는 종래예에 따른 커프와 본 발명의 일실시예에 따른 커프부의 휨 현상을 비교한 예시도이며, 도 5는 종래예와 본 발명의 일실시예의 표면 벌어짐 저항 및 마모 저항을 비교한 그래프이다.
도 4 및 도 5에 도시된 것처럼, 본 발명에 따르면, 종래에 비해 상기 커프부(120)의 표면 벌어짐에 대한 저항이 약 4% 상승하였고, 마모에 대한 저항도 약 8% 상승하였음을 알 수 있다.
이처럼 본 발명은 상기 커프부(120)의 두께를 종래에 비해 얇게 형성하여도 타이어 가류시 휘어지는 문제가 발생하지 않기 때문에 상기 커프부(120)의 두께를 종래보다 얇게 0.20mm 내지 0.25mm로 형성할 수 있다.
그리고, 이처럼 본 발명은 상기 커프부(120)의 두께가 종래보다 얇아지는게 가능해짐에 따라, 상기 커프부(120)간의 구속력이 향상되어 상기 커프부(120)에 발생하던 표면 벌어짐 현상이 약 50% 정도 감소하였고, 이에 따라, 본 발명을 적용한 타이어의 주행 성능이 향상되는 효과가 있다.
전술한 바와 같이 마련된 본 발명에 따른 중하중용 타이어의 트레드블록(100)은 중하중용 타이어에 적용될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 커프
10: 그루브
100: 중하중용 타이어의 트레드블록
110: 블록부
120: 커프부
121: 제1 커프
122: 제2 커프
123: 제3 커프
130: 강성부
w: 커프부 폭
d: 커프부 깊이

Claims (9)

  1. 타이어의 둘레 방향 및 폭 방향으로 연장된 복수의 그루브에 의해 형성된 블록부;
    상기 블록부에 형성되는 커프부; 및
    상기 커프부에 내측에 삽입되며, 상기 블록부 및 상기 커프부의 깊이 방향을 따라 연장 형성된 강성부를 포함하며,
    상기 강성부는 상기 커프부 중 타이어 가류시 휘어지려는 힘이 더 강하게 발생하는 부분에 위치할수록 더 두껍게 형성되도록 마련되고, 상기 커프부의 깊이에 따른 형상에 대응하는 형상으로 연장형성됨으로써, 타이어 가류시 상기 커프부가 휘어지지 않게 지지하도록 마련된 것을 특징으로 하는 중하중용 타이어의 트레드블록.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 커프부는,
    상기 블록부의 폭 방향으로 지그재그 형상으로 연장 형성된 것을 특징으로 하는 중하중용 타이어의 트레드블록.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 커프부는,
    상기 블록부의 깊이 방향으로 지그재그 형상으로 연장 형성된 제1 커프;
    상기 제1 커프로부터 하부를 향해 연장 형성되며, 일측으로 볼록하게 연장 형성된 제2 커프; 및
    상기 제2 커프로부터 하부를 향해 연장 형성되며, 타측으로 볼록하게 연장 형성된 제3 커프를 포함하는 것을 특징으로 하는 중하중용 타이어의 트레드블록.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 강성부는,
    상기 커프부의 깊이 방향으로 연장 형성된 기둥 형태로 마련되며, 상기 커프부의 폭 방향을 따라 기설정된 간격으로 배치된 것을 특징으로 하는 중하중용 타이어의 트레드블록.
  5. 삭제
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 강성부는,
    상기 커프부의 폭 방향으로 15mm 내지 25mm 간격마다 삽입되는 것을 특징으로 하는 중하중용 타이어의 트레드블록.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 강성부의 두께는,
    0.5mm 내지 3.0mm인 것을 특징으로 하는 중하중용 타이어의 트레드블록.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 커프부의 두께는 0.20mm 내지 0.25mm인 것을 특징으로 하는 중하중용 타이어의 트레드블록.
  9. 제 1 항에 따른 중하중용 타이어의 트레드블록을 구비한 중하중용 타이어.
KR1020190044024A 2019-04-16 2019-04-16 중하중용 타이어의 트레드블록 KR102185593B1 (ko)

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