KR102383918B1

KR102383918B1 - 공기 타이어

Info

Publication number: KR102383918B1
Application number: KR1020170101200A
Authority: KR
Inventors: 가즈마 고다카
Original assignee: 스미토모 고무 코교 카부시키카이샤
Priority date: 2016-09-01
Filing date: 2017-08-09
Publication date: 2022-04-08
Also published as: KR20180025808A; JP2018034728A; US20180056725A1; CN107791752A; CN107791752B; EP3290235A1; US10894445B2; JP6805651B2; EP3290235B1

Abstract

본 발명은 드라이 성능, 웨트 성능, 및 내편마모성을 높인 공기 타이어를 제공하는 것을 목적으로 한다.
외측 트레드단(Te2)과, 내측 트레드단(Te1)이 정해진 트레드부(2)를 갖는 공기 타이어이다. 트레드부(2)는, 내측 트레드부(5)와 외측 트레드부(6)를 포함한다. 내측 트레드부(5)에는, 내측 트레드단(Te1)측에서 타이어 둘레 방향으로 연속해서 연장되는 제1 주홈(11)과, 타이어 적도(C)측에서 타이어 둘레 방향으로 연속해서 연장되는 제2 주홈(12)이 형성된다. 외측 트레드부(6)에는, 다른 홈과 연통(連通)되지 않는 복수의 슬롯(15)이 형성된다. 슬롯(15)은, 깊이 5 ㎜ 이상의 복수의 깊은 바닥 슬롯(16)을 포함한다. 깊은 바닥 슬롯(16)의 트레드면에서의 개구 면적의 총합은, 외측 트레드부(6)의 모든 홈을 메워 얻어지는 외측 트레드 표면적의 5% 이하이다.

Description

공기 타이어{PNEUMATIC TIRE}

본 발명은 드라이 성능, 웨트 성능, 및 내편마모성을 높인 공기 타이어에 관한 것이다.

종래, 공공 도로에서의 통상 주행을 가능하게 하면서 서킷 등에서의 스포츠 주행을 중시한 고성능 공기 타이어가 제안되어 있다(예컨대, 하기 특허문헌 1 참조). 이러한 공기 타이어는, 스포츠 주행 시에 높은 드라이 성능이 요구되는 한편, 통상 주행 시에 있어서의 웨트 성능도 요구되고 있다. 또한, 상기 공기 타이어는, 스포츠 주행 시에 외측 트레드부에 큰 하중이 작용하기 때문에, 특히 외측 트레드부의 내편마모성도 요구되고 있다.

[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2004-338628호 공보

본 발명은 이상과 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 외측 트레드부에 슬롯을 형성하는 것을 기본으로 하여, 드라이 성능, 웨트 성능, 및 내편마모성을 높인 공기 타이어를 제공하는 것을 주된 목적으로 하고 있다.

본 발명은, 공기 타이어로서, 차량에 대한 장착 방향이 지정됨으로써, 외측 트레드단과, 내측 트레드단이 정해진 트레드부를 갖고, 상기 트레드부는, 타이어 적도와 상기 내측 트레드단 사이인 내측 트레드부와, 타이어 적도와 상기 외측 트레드단 사이인 외측 트레드부를 포함하며, 상기 내측 트레드부에는, 상기 내측 트레드단측에서 타이어 둘레 방향으로 연속해서 연장되는 제1 주홈과, 타이어 적도측에서 타이어 둘레 방향으로 연속해서 연장되는 제2 주홈이 형성되고, 상기 외측 트레드부에는, 다른 홈과 연통(連通)되지 않는 복수의 슬롯이 형성되며, 상기 슬롯은, 깊이 5 ㎜ 이상의 복수의 깊은 바닥 슬롯을 포함하고, 상기 깊은 바닥 슬롯의 트레드면에서의 개구 면적의 총합은, 상기 외측 트레드부의 모든 홈 및 슬롯을 메워 얻어지는 외측 트레드 표면적의 5% 이하이다.

본 발명의 공기 타이어에 있어서, 상기 슬롯은, 깊이 5 ㎜ 미만의 복수의 얕은 바닥 슬롯을 포함하고, 상기 얕은 바닥 슬롯의 상기 트레드면에서의 개구 면적의 총합은, 상기 외측 트레드 표면적의 3%∼10%인 것이 바람직하다.

본 발명의 공기 타이어에 있어서, 상기 외측 트레드부에는, 상기 슬롯 이외에는, 홈이 형성되지 않는 것이 바람직하다.

본 발명의 공기 타이어에 있어서, 상기 각 슬롯의 타이어 축 방향의 길이는, 상기 외측 트레드부의 타이어 축 방향의 폭의 5%∼30%인 것이 바람직하다.

본 발명의 공기 타이어에 있어서, 상기 각 슬롯의 상기 타이어 둘레 방향의 길이는, 상기 타이어 축 방향의 길이의 30%∼70%인 것이 바람직하다.

본 발명의 공기 타이어에 있어서, 상기 각 슬롯의 트레드면에서의 개구 윤곽은, 직선 부분을 포함하지 않는 원호로 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 공기 타이어에 있어서, 상기 개구 윤곽은, 상기 개구 윤곽의 무게 중심이 상기 슬롯의 타이어 축 방향의 중심보다 타이어 축 방향 외측에 위치하는, 계란형 형상인 것이 바람직하다.

본 발명의 공기 타이어에 있어서, 상기 제1 주홈은, 타이어 적도로부터, 상기 내측 트레드부의 폭의 0.40배∼0.70배의 타이어 축 방향 거리를 이격시킨 위치에 홈 중심선을 갖는 것이 바람직하다.

본 발명의 공기 타이어에 있어서, 상기 제2 주홈은, 타이어 적도로부터, 상기 내측 트레드부의 폭의 0.05배∼0.20배의 타이어 축 방향 거리를 이격시킨 위치에 홈 중심선을 갖는 것이 바람직하다.

본 발명의 공기 타이어에 있어서, 상기 제1 주홈 및 상기 제2 주홈 중 적어도 한쪽은, 트레드 법선에 대해, 10° 이하의 각도로 홈 폭을 넓히는 방향으로 타이어 반경 방향 외측으로 연장되는 한 쌍의 홈벽을 갖고, 상기 홈벽 중, 상기 내측 트레드단측에 위치하는 제1 홈벽의 트레드면측에, 상기 트레드 법선에 대해 30°∼80°의 각도로 상기 홈 폭을 넓히는 방향으로 연장되는 모따기 사면(斜面)이 더 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 공기 타이어에 있어서, 상기 내측 트레드부에는, 일단이 상기 내측 트레드단에 연통되고, 또한, 타단이 상기 제1 주홈에는 연통되지 않는 제1 가로홈이 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 공기 타이어에 있어서, 상기 트레드부에는, 상기 제2 주홈으로부터 상기 외측 트레드단을 향해 연장되고, 또한, 상기 외측 트레드단에 연통되지 않고 종단(終端)되는 제2 가로홈이 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 공기 타이어의 내측 트레드부에는, 내측 트레드단측에서 타이어 둘레 방향으로 연속해서 연장되는 제1 주홈과, 타이어 적도측에서 타이어 둘레 방향으로 연속해서 연장되는 제2 주홈이 형성된다. 제1 주홈 및 제2 주홈은, 웨트 주행 시, 내측 트레드부와 노면 사이의 물을 효과적으로 배출하여, 하이드로플레이닝(hydroplaning) 현상을 방지할 수 있다.

외측 트레드부에는, 다른 홈과 연통되지 않는 복수의 슬롯이 형성된다. 슬롯이 형성된 외측 트레드부는, 타이어 주행 시의 변형에 의해 비교적 조기에 발열하고, 나아가서는 서킷 등에서 높은 그립력을 발휘할 수 있다. 또한, 슬롯은, 다른 홈과 연통되지 않기 때문에, 외측 트레드부의 과도한 강성 저하를 방지할 수 있다. 이것은, 외측 트레드부의 내편마모성의 향상에 도움이 된다.

슬롯은, 깊이 5 ㎜ 이상의 복수의 깊은 바닥 슬롯을 포함한다. 이러한 깊은 바닥 슬롯은, 공공 도로에서의 웨트 주행 시, 배수 효과를 기대할 수 있다. 한편, 깊은 바닥 슬롯의 트레드면에서의 개구 면적의 총합은, 외측 트레드부의 모든 홈 및 슬롯을 메워 얻어지는 외측 트레드 표면적의 5% 이하이다. 이에 의해, 외측 트레드부의 과도한 강성 저하가 방지되고, 나아가서는 서킷 주행 시의 외측 트레드부의 내편마모성이 더욱 높아진다.

이상과 같이, 본 발명의 공기 타이어는, 드라이 성능, 웨트 성능, 및 내편마모성을 밸런스 좋게 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태의 공기 타이어의 트레드부의 전개도이다.
도 2는 도 1의 내측 트레드부의 확대도이다.
도 3은 도 2의 A-A선 단면도이다.
도 4는 도 1의 외측 트레드부의 확대도이다.
도 5는 도 4의 슬롯의 확대도이다.
도 6의 (a)는 도 4의 B-B선 단면도이고, 도 6의 (b)는 도 4의 C-C선 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시형태의 공기 타이어의 트레드부의 전개도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시형태의 공기 타이어의 트레드부의 전개도이다.
도 9의 (a)는 도 8의 D-D선 단면도이고, 도 9의 (b)는 도 8의 E-E선 단면도이다.
도 10은 비교예 1의 공기 타이어의 트레드부의 전개도이다.

이하, 본 발명의 일 실시형태가 도면에 기초하여 설명된다.

도 1은 본 실시형태의 공기 타이어(이하, 간단히 「타이어」라고 하는 경우가 있음)(1)의 트레드부(2)의 전개도이다. 본 실시형태의 공기 타이어(1)는, 예컨대, 승용차용으로서 사용되며, 특히 공공 도로에서의 통상 주행을 가능하게 하면서 서킷 등에서의 스포츠 주행을 중시한 고성능 공기 타이어로서 적합하게 사용된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 트레드부(2)는, 차량에 대한 장착 방향이 지정된 트레드 패턴을 구비한다. 차량에 대한 장착 방향은, 예컨대, 사이드 월부(도시 생략) 등에 문자나 마크로 표시된다. 도 1에 있어서, 타이어(1)가 차량에 장착된 경우, 우측이 차량 내측에 대응하고, 좌측이 차량 외측에 대응한다.

차량에 대한 장착 방향이 지정됨으로써, 트레드부(2)는, 차량 장착 시에 차량 내측에 위치하는 내측 트레드단(Te1)과, 차량 장착 시에 차량 외측에 위치하는 외측 트레드단(Te2)을 갖는다.

각 트레드단(Te1, Te2)은, 정규 림(도시하지 않음)에 림 조립되고 또한 정규 내압이 충전되며, 게다가 무부하인 정규 상태의 타이어(1)에, 정규 하중을 부하하여 캠버각 0°로 평면에 접지시켰을 때의 가장 타이어 축 방향 외측의 접지 위치이다.

「정규 림」은, 타이어가 기초하는 규격을 포함하는 규격 체계에 있어서, 그 규격이 타이어마다 정하고 있는 림이며, 예컨대 JATMA이면 "표준 림", TRA이면 "디자인 림(Design Rim)", ETRTO이면 "기준 림(Measuring Rim)"이다.

「정규 내압」은, 타이어가 기초하는 규격을 포함하는 규격 체계에 있어서, 각 규격이 타이어마다 정하고 있는 공기압이며, JATMA이면 "최고 공기압", TRA이면 표 "다양한 냉 팽창 압력에서의 타이어 하중 한계(TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES)"에 기재된 최대값, ETRTO이면 "팽창 압력(INFLATION PRESSURE)"이다.

「정규 하중」은, 타이어가 기초하는 규격을 포함하는 규격 체계에 있어서, 각 규격이 타이어마다 정하고 있는 하중이며, JATMA이면 "최대 부하 능력", TRA이면 표 "다양한 냉 팽창 압력에서의 타이어 하중 한계"에 기재된 최대값, ETRTO이면 "하중 능력(LOAD CAPACITY)"이다.

트레드부(2)는, 타이어 적도(C)와 내측 트레드단(Te1) 사이의 내측 트레드부(5)와, 타이어 적도(C)와 외측 트레드단(Te2) 사이의 외측 트레드부(6)를 포함한다.

도 2에는, 도 1의 내측 트레드부(5)의 확대도가 도시된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 내측 트레드부(5)에는, 내측 트레드단(Te1)측에서 타이어 둘레 방향으로 연속해서 연장되는 제1 주홈(11)과, 타이어 적도(C)측에서 타이어 둘레 방향으로 연속해서 연장되는 제2 주홈(12)이 형성된다. 제1 주홈(11) 및 제2 주홈(12)은, 웨트 주행 시, 내측 트레드부(5)와 노면 사이의 물을 효과적으로 배출하여, 고속 주행 시의 하이드로플레이닝 현상을 방지할 수 있다.

주홈(11, 12)은, 예컨대, 타이어 둘레 방향을 따라 직선형으로 연장된다. 또한, 본 실시형태의 주홈(11, 12)은, 예컨대, 일정한 홈 폭으로 연장된다. 단, 주홈(11, 12)은, 이러한 양태에 한정되는 것은 아니며, 지그재그형 혹은 파형으로 연장되는 양태, 또는, 홈 폭이 증감하면서 연장되는 양태여도 좋다.

제1 주홈(11)은, 예컨대, 타이어 적도(C)로부터, 타이어 축 방향 거리(L1)를 이격시킨 위치에 홈 중심선(11c)을 갖는다. 상기 타이어 축 방향 거리(L1)는, 바람직하게는 내측 트레드부(5)의 폭(W1)의 0.40배 이상, 보다 바람직하게는 0.50배 이상이고, 바람직하게는 0.70배 이하, 보다 바람직하게는 0.60배 이하이다. 이에 의해, 제1 주홈(11)의 위치가 최적화되어, 타이어 적도(C) 부근의 패턴 강성과, 내측 트레드단(Te1) 부근의 패턴 강성이 밸런스 좋게 확보된다. 한편, 내측 트레드부(5)의 폭(W1)은, 상기 정규 상태에 있어서의 타이어 적도(C)로부터 내측 트레드단(Te1)까지의 타이어 축 방향의 길이를 의미한다. 홈 중심선은, 트레드 평면에서 보아, 한 쌍의 홈 가장자리 사이의 중심 위치를 통과하는 선을 의미한다.

제2 주홈(12)은, 예컨대, 타이어 적도(C)로부터, 타이어 축 방향 거리(L2)를 이격시킨 위치에 홈 중심선(12c)을 갖는다. 상기 타이어 축 방향 거리(L2)는, 바람직하게는 내측 트레드부(5)의 폭(W1)의 0.05배 이상, 보다 바람직하게는 0.10배 이상이고, 바람직하게는 0.20배 이하, 보다 바람직하게는 0.15배 이하이다. 이러한 제2 주홈(12)은, 웨트 주행 시, 타이어 적도(C) 부근의 수막(水膜)을 효과적으로 타이어 외측으로 배출한다.

도 3에는, 제1 주홈(11) 및 제2 주홈(12)의 A-A선 단면도가 도시된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 주홈(11) 및 제2 주홈(12)은, 각각, 한 쌍의 홈벽(20)을 갖는다. 각 홈벽(20)은, 홈 바닥부(23)로부터 트레드 법선에 대해 10° 이하의 각도(θ1)로 홈 폭을 넓히는 방향으로 타이어 반경 방향 외측으로 연장된다.

제1 주홈(11) 및 제2 주홈(12) 중 적어도 한쪽은, 한 쌍의 홈벽(20) 중, 내측 트레드단(Te1)측에 위치하는 제1 홈벽(21)의 트레드면측에, 홈 폭을 더욱 넓히는 방향으로 연장되는 모따기 사면(24)이 형성된다. 본 실시형태에서는, 제1 주홈(11) 및 제2 주홈(12)의 양방에 모따기 사면(24)이 형성된다. 또한 바람직한 양태로서, 제1 주홈(11)과 제2 주홈(12)은, 실질적으로 동일한 단면 형상을 갖는다. 모따기 사면(24)은, 랜드부의 가로 강성을 유지하면서, 주홈의 용적을 증가시키기 때문에, 드라이 성능과 웨트 성능이 밸런스 좋게 높아진다. 또한, 모따기 사면(24)은, 주홈의 홈 가장자리의 편마모를 억제하는 데에도 도움이 된다.

전술한 효과를 더욱 높이기 위해서, 모따기 사면(24)의 트레드 법선에 대한 각도(θ2)는, 바람직하게는 30°이상, 보다 바람직하게는 40° 이상이고, 바람직하게는 80°이하, 보다 바람직하게는 70° 이하이다.

서킷 등에서의 드라이 성능과 공공 도로에서의 웨트 성능을 확보하기 위해서, 제1 주홈(11)의 홈 깊이(d1) 및 제2 주홈(12)의 홈 깊이(d2)는, 예컨대, 4.0 ㎜∼10.0 ㎜가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 5.0 ㎜∼7.0 ㎜이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 주홈(11)의 홈 폭(W2) 및 제2 주홈(12)의 홈 폭(W3)은, 예컨대, 내측 트레드부(5)의 폭(W1)의 0.10배∼0.15배인 것이 바람직하다.

도 2에 도시된 바와 같이, 내측 트레드부(5)는, 예컨대, 제1 주홈(11)과 제2 주홈(12) 사이에, 홈 및 사이프의 어느 것도 형성되지 않는 플레인 리브(25)를 구비하는 것이 바람직하다. 플레인 리브(25)의 트레드면의 타이어 축 방향의 폭(W4)은, 예컨대, 내측 트레드부(5)의 폭(W1)의 0.15배∼0.25배인 것이 바람직하다. 이러한 플레인 리브(25)는, 높은 강성을 가지며, 예컨대, 서킷 주행 시의 조종 안정성을 높이는 데에도 도움이 된다.

또한 바람직한 양태로서, 본 실시형태의 내측 트레드부(5)에는, 전술한 주홈(11, 12)에 더하여, 내측 트레드단(Te1)측에 형성되는 복수의 제1 가로홈(13)과, 타이어 적도(C)측에 형성되는 복수의 제2 가로홈(14)이 형성된다.

제1 가로홈(13)은, 예컨대, 일단이 내측 트레드단(Te1)에 연통되고, 타단이 제1 주홈(11)에는 연통되지 않는다. 이러한 제1 가로홈(13)은, 웨트 성능 및 내측 트레드단(Te1) 부근의 내편마모성을 높일 수 있다.

제2 가로홈(14)은, 예컨대, 제2 주홈(12)으로부터 타이어 적도(C)측을 향해 연장되고, 외측 트레드부(6)까지 연장된다. 본 실시형태의 제2 가로홈(14)은, 또한, 외측 트레드단(Te2)(도 1에 도시함)측을 향해 연장되고, 외측 트레드단(Te2)에 연통되지 않고 종단된다. 이러한 제2 가로홈(14)은, 타이어 적도(C) 부근의 배수성을 효과적으로 높일 수 있다.

보다 바람직한 양태로서, 본 실시형태의 제2 가로홈(14)은, 홈 깊이 5 ㎜ 이상의 깊은 바닥 제2 가로홈(14A)과, 홈 깊이 5 ㎜ 미만의 얕은 바닥 제2 가로홈(14B)을 포함한다. 깊은 바닥 제2 가로홈(14A)과 얕은 바닥 제2 가로홈(14B)은, 예컨대, 타이어 둘레 방향으로 교대로 형성되는 것이 바람직하다.

본 실시형태의 제1 가로홈(13) 및 제2 가로홈(14)은, 각각, 타이어 축 방향을 따라 직선형으로 연장된다. 또한, 제1 가로홈(13) 및 제2 가로홈(14)은, 각각, 일정한 홈 폭으로 연장된다. 이러한 제1 가로홈(13) 및 제2 가로홈(14)은, 내측 트레드부(5)의 내편마모성을 높이는 데 도움이 된다.

드라이 성능과 웨트 성능을 밸런스 좋게 높이기 위해서, 제1 가로홈(13)의 홈 길이(L3) 및 제2 가로홈(14)의 홈 길이(L4)는, 예컨대, 내측 트레드부(5)의 폭(W1)의 0.25배∼0.30배인 것이 바람직하다. 제1 가로홈(13)의 홈 폭(W5) 및 제2 가로홈(14)의 홈 폭(W6)은, 예컨대, 내측 트레드부(5)의 폭(W1)의 0.05배∼0.10배인 것이 바람직하다.

도 4에는, 외측 트레드부(6)의 확대도가 도시된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 외측 트레드부(6)에는, 다른 홈과 연통되지 않는 복수의 슬롯(15)이 형성된다. 슬롯(15)이 형성된 외측 트레드부(6)는, 타이어 주행 시의 변형에 의해 비교적 조기에 발열하고, 나아가서는 서킷 등에서 높은 그립력을 발휘할 수 있다. 또한, 슬롯(15)은, 다른 홈과 연통되지 않기 때문에, 외측 트레드부(6)의 과도한 강성 저하를 방지할 수 있다. 이것은, 외측 트레드부(6)의 내편마모성의 향상에 도움이 된다.

슬롯(15)은, 깊이 5 ㎜ 이상의 복수의 깊은 바닥 슬롯(16)을 포함한다. 한편, 본 명세서에 있어서, 깊은 바닥 슬롯(16)은, 적어도 최대의 깊이가 5 ㎜ 이상으로 구성되는 슬롯(15)을 의미한다. 이해하기 쉽도록, 도 4에 있어서, 깊은 바닥 슬롯(16)은, 착색되어 있다. 이러한 깊은 바닥 슬롯(16)은, 공공 도로에서의 웨트 주행 시, 배수 효과를 기대할 수 있다. 본 실시형태의 깊은 바닥 슬롯(16)의 최대의 깊이는, 예컨대, 5.0 ㎜∼10.0 ㎜인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5.0 ㎜∼7.0 ㎜이다.

깊은 바닥 슬롯(16)의 트레드면에서의 개구 면적의 총합은, 외측 트레드 표면적의 5% 이하이다. 이에 의해, 외측 트레드부(6)의 과도한 강성 저하가 방지되고, 나아가서는 서킷 주행 시의 외측 트레드부(6)의 내편마모성이 더욱 높아진다. 한편, 외측 트레드 표면적이란, 외측 트레드부(6)에 배치되는, 홈, 사이프, 슬롯 등의 오목 부분을 전부 메워 얻어지는 외측 트레드부(6)의 외면의 표면적을 의미한다.

웨트 성능과 내편마모성을 양립시키기 위해서, 깊은 바닥 슬롯(16)의 상기 개구 면적의 총합은, 바람직하게는 상기 외측 트레드 표면적의 4.5% 이하, 보다 바람직하게는 4.0% 이하이고, 바람직하게는 1.0% 이상, 보다 바람직하게는 1.5% 이상이다.

슬롯(15)은, 또한, 깊이 5 ㎜ 미만의 복수의 얕은 바닥 슬롯(17)을 포함한다. 한편, 본 명세서에 있어서, 얕은 바닥 슬롯(17)은, 적어도 최대의 깊이가 5 ㎜ 미만으로 구성되는 슬롯(15)을 의미한다. 본 실시형태의 얕은 바닥 슬롯(17)의 최대의 깊이는, 예컨대, 3.5 ㎜∼4.5 ㎜로 이루어진다.

얕은 바닥 슬롯(17)의 트레드면에서의 개구 면적의 총합은, 외측 트레드 표면적의 바람직하게는 3% 이상, 보다 바람직하게는 5% 이상이고, 바람직하게는 10% 이하, 보다 바람직하게는 7% 이하이다. 이에 의해, 공공 도로에서의 웨트 성능이 확보되면서, 우수한 드라이 성능을 얻을 수 있다.

보다 바람직한 양태로서, 외측 트레드단(Te2)을 포함하는 외측 영역(18)에는, 깊은 바닥 슬롯(16)이 형성되지 않고, 얕은 바닥 슬롯(17)만이 형성된다. 이에 의해, 슬롯(15)에 의한 외측 영역(18)의 강성 저하를 최소한으로 억제할 수 있고, 나아가서는 우수한 드라이 성능 및 내편마모성을 기대할 수 있다. 본 실시형태에서는, 얕은 바닥 슬롯(17)만이 형성된 외측 영역(18)은, 외측 트레드부(6)의 폭(W7)의 적어도 35%의 폭(W8)[경계(36)가 2점 쇄선으로 나타남]을 갖는다. 외측 영역(18)의 폭(W8)이 확보됨으로써, 특히 서킷 주행 시의 선회 성능이 높아진다.

이하, 각 슬롯(15)의 더욱 상세한 구성이 설명된다. 도 5에는, 슬롯(15)의 확대도가 도시된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 슬롯(15)의 트레드면에서의 개구 윤곽(26)은, 예컨대, 직선 부분을 포함하지 않는 원호로 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 슬롯(15)은, 그 가장자리의 편마모를 방지할 수 있다.

본 실시형태의 슬롯(15)의 개구 윤곽(26)은, 그 무게 중심(27)이 슬롯(15)의 타이어 축 방향의 중심(28)보다 타이어 축 방향 외측에 위치하는, 계란형 형상인 것이 바람직하다. 이러한 슬롯(15)은, 외측 트레드부(6)에 큰 하중이 작용한 경우에도, 가장자리가 유연하게 변형하고, 나아가서는 그 편마모를 억제할 수 있다. 단, 슬롯(15)의 개구 윤곽(26)은, 이러한 양태에 한정되는 것은 아니며, 원형, 타원형, 장원형(長圓形) 등, 여러 가지 형상을 채용할 수 있다.

각 슬롯(15)의 타이어 축 방향의 길이(L5)는, 바람직하게는 외측 트레드부(6)의 타이어 축 방향의 폭(W7)(도 4에 도시함)의 5% 이상, 보다 바람직하게는 8% 이상이고, 바람직하게는 30% 이하, 보다 바람직하게는 15% 이하이다.

각 슬롯(15)의 타이어 둘레 방향의 길이(L6)는, 바람직하게는 상기 타이어 축 방향의 길이(L5)의 30% 이상, 보다 바람직하게는 50% 이상이고, 바람직하게는 70% 이하, 보다 바람직하게는 65% 이하이다.

이러한 각 슬롯(15)은, 외측 트레드부(6)의 강성을 유지하여 우수한 드라이 성능을 발휘하면서, 공공 도로에서의 충분한 웨트 성능을 확보할 수 있다.

도 6의 (a)에는, 도 4의 깊은 바닥 슬롯(16)의 B-B선 단면도가 도시된다. 도 6의 (b)에는, 얕은 바닥 슬롯(17)의 C-C선 단면도가 도시된다. 도 6의 (a) 및 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 깊은 바닥 슬롯(16) 및 얕은 바닥 슬롯(17)은, 예컨대, 타이어 적도(C)측[도 6의 (a) 및 도 6의 (b)에서는 우측임]에 배치되는 경사면(30)을 갖는다. 경사면(30)은, 슬롯의 바닥부로부터 타이어 적도(C)측을 향해 깊이가 점감한다.

경사면(30)의 타이어 축 방향의 길이(L7)는, 예컨대, 슬롯(15)의 타이어 축 방향의 길이(L5)의 50%∼90%를 구성한다. 이러한 경사면(30)은, 슬롯(15)의 타이어 적도(C)측의 가장자리의 편마모를 억제하는 데 도움이 된다.

깊은 바닥 슬롯(16)의 경사면(30a)의 트레드 법선에 대한 각도(θ3)는, 얕은 바닥 슬롯(17)의 경사면(30b)의 트레드 법선에 대한 각도(θ4)보다 작은 것이 바람직하다. 이러한 깊은 바닥 슬롯(16)은, 더욱 높은 배수성을 발휘할 수 있다. 구체적으로는, 상기 각도(θ3)는, 예컨대, 40°∼60°인 것이 바람직하다. 상기 각도(θ4)는, 예컨대, 65°∼75°인 것이 바람직하다.

도 7 및 도 8에는, 각각, 본 발명의 다른 실시형태의 공기 타이어의 트레드부(2)의 전개도가 도시된다. 도 7 및 도 8에 있어서, 전술한 실시형태와 공통되는 구성에는, 동일한 부호가 붙여진다.

도 7에 도시된 실시형태에서는, 외측 트레드부(6)에는, 전술한 슬롯(15) 이외에는, 홈이 형성되지 않는다. 또한, 이 실시형태의 내측 트레드부(5)에는, 제1 주홈(11) 및 제2 주홈(12)만이 형성되고, 가로홈이 형성되지 않는다. 이러한 실시형태의 타이어(1)는, 외측 트레드부(6)가 높은 강성을 가지며, 서킷 등에서 보다 우수한 드라이 성능을 발휘할 수 있다.

도 8에 도시된 실시형태에서는, 외측 트레드부(6)에 장원형 형상의 슬롯(15)이 형성된다. 본 실시형태에서는, 타이어 축 방향을 따라 연장되는 슬롯(15)과 타이어 축 방향에 대해 비스듬히 연장되는 슬롯(15)이 형성된다. 구체적으로는, 타이어 축 방향을 따라 연장되는 슬롯(15)이 타이어 축 방향으로 2개 늘어선 슬롯 쌍(33)이 타이어 둘레 방향으로 복수 형성된다. 또한, 타이어 둘레 방향에서 인접하는 슬롯 쌍(33) 사이에, 비스듬히 연장되는 슬롯(15)이 형성된다.

도 9의 (a)에는, 도 8의 깊은 바닥 슬롯(16)의 D-D선 단면도가 도시된다. 도 9의 (b)에는, 도 8의 얕은 바닥 슬롯(17)의 E-E선 단면도가 도시된다. 도 9의 (a) 및 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이, 이 실시형태의 깊은 바닥 슬롯(16)은, 외측 트레드단(Te2)측에 형성되는 5 ㎜ 이상의 깊이를 갖는 제1 부분(31)과, 타이어 적도(C)측에 형성되고 또한 5 ㎜ 미만의 일정 깊이로 타이어 축 방향으로 연장되는 제2 부분(32)을 포함한다. 또한, 이 실시형태의 얕은 바닥 슬롯(17)은, 깊은 바닥 슬롯(16)의 제2 부분(32)과 실질적으로 동일한 깊이를 갖는다.

이러한 깊은 바닥 슬롯(16) 및 얕은 바닥 슬롯(17)은, 외측 트레드부(6)의 강성 저하를 최소한으로 억제하고, 보다 높은 드라이 성능을 기대할 수 있다.

이상, 본 발명의 일 실시형태의 공기 타이어가 상세히 설명되었으나, 본 발명은 상기한 구체적인 실시형태에 한정되지 않고, 여러 가지 양태로 변경하여 실시될 수 있다.

[실시예]

도 1, 도 7 및 도 8 중 어느 하나의 기본 트레드 패턴을 갖는 사이즈 205/55R16의 공기 타이어가, 표 1의 사양에 기초하여 시험 제작되었다. 비교예 1로서, 도 10에 도시된 타이어가 시험 제작되었다. 비교예 2로서, 도 1의 트레드 패턴을 갖고, 또한, 깊은 바닥 슬롯의 개구 면적의 총합이, 외측 트레드 표면적의 5%를 초과하는 타이어가 시험 제작되었다. 비교예 1 및 2의 타이어는, 상기한 차이점을 제외하고, 실질적으로 실시예의 타이어와 동일한 구성을 갖는다. 각 테스트 타이어의 드라이 성능, 웨트 성능, 및 내편마모성이 테스트되었다.

장착 림: 16×7.0 JJ

타이어 내압: 200 ㎪

<드라이 성능>

상기 테스트 타이어를 전륜(全輪)에 장착한 배기량 2000 ㏄의 FR 차량으로 아스팔트의 주회 코스를 주행했을 때의 드라이 성능이, 운전자의 관능에 의해 평가되었다. 결과는, 비교예 1을 100으로 하는 평점이고, 수치가 클수록, 드라이 성능이 우수한 것을 나타낸다.

<웨트 성능>

인사이드 드럼 시험기가 이용되며, 각 테스트 타이어가 하기의 조건으로 수심 5.0 ㎜의 드럼면 상을 주행했을 때의 하이드로플레이닝 현상의 발생 속도가 측정되었다. 결과는, 비교예 1을 100으로 하는 지수이고, 수치가 클수록, 상기 발생 속도가 높고, 웨트 성능이 우수한 것을 나타낸다.

슬립각: 1.0°

종하중: 4.2 kN

<내편마모성>

상기 테스트 차량으로 일정 거리 주행 후, 타이어 적도에서의 랜드부의 마모량과, 외측 트레드단에서의 랜드부의 마모량의 차이가 측정되었다. 결과는, 비교예 1을 100으로 하는 지수이고, 수치가 작을수록, 타이어 적도 및 외측 트레드단에서의 마모량이 균일하며, 내편마모성이 우수한 것을 나타낸다.

테스트 결과가 표 1에 나타난다.

테스트 결과, 실시예의 공기 타이어는, 드라이 성능, 웨트 성능, 및 내편마모성이 밸런스 좋게 높아지는 것을 확인할 수 있었다.

2: 트레드부 5: 내측 트레드부
6: 외측 트레드부 11: 제1 주홈
12: 제2 주홈 15: 슬롯
16: 깊은 바닥 슬롯 C: 타이어 적도
Te1: 내측 트레드단 Te2: 외측 트레드단

Claims

공기 타이어로서,
차량에 대한 장착 방향이 지정됨으로써, 외측 트레드단과, 내측 트레드단이 정해지는 트레드부를 갖고,
상기 트레드부는, 타이어 적도와 상기 내측 트레드단 사이인 내측 트레드부와, 타이어 적도와 상기 외측 트레드단 사이인 외측 트레드부를 포함하며,
상기 내측 트레드부에는, 상기 내측 트레드단측에서 타이어 둘레 방향으로 연속해서 연장되는 제1 주홈과, 타이어 적도측에서 타이어 둘레 방향으로 연속해서 연장되는 제2 주홈이 형성되고,
상기 외측 트레드부에는, 다른 홈과 연통되지 않는 복수의 슬롯이 형성되며,
상기 슬롯은, 깊이 5 ㎜ 이상의 복수의 깊은 바닥 슬롯을 포함하고,
상기 깊은 바닥 슬롯의 트레드면에서의 개구 면적의 총합은, 상기 외측 트레드부의 모든 홈 및 슬롯을 메워 얻어지는 외측 트레드 표면적의 5% 이하이며,
상기 슬롯은, 깊이 5 ㎜ 미만의 복수의 얕은 바닥 슬롯을 포함하고,
상기 얕은 바닥 슬롯의 상기 트레드면에서의 개구 면적의 총합은, 상기 외측 트레드 표면적의 3%∼10%인 것인, 공기 타이어.
제1항에 있어서,
상기 외측 트레드부에는, 상기 슬롯 이외에는, 홈이 형성되지 않는 것인, 공기 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 각 슬롯의 타이어 축 방향의 길이는, 상기 외측 트레드부의 타이어 축 방향의 폭의 5%∼30%인 것인, 공기 타이어.
제3항에 있어서,
상기 각 슬롯의 상기 타이어 둘레 방향의 길이는, 상기 타이어 축 방향의 길이의 30%∼70%인 것인, 공기 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 각 슬롯의 트레드면에서의 개구 윤곽은, 직선 부분을 포함하지 않는 원호로 형성되는 것인, 공기 타이어.
제5항에 있어서,
상기 개구 윤곽은, 상기 개구 윤곽의 무게 중심이 상기 슬롯의 타이어 축 방향의 중심보다 타이어 축 방향 외측에 위치하는, 계란형 형상인 것인, 공기 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 주홈은, 타이어 적도로부터, 상기 내측 트레드부의 폭의 0.40배∼0.70배의 타이어 축 방향 거리를 이격시킨 위치에 홈 중심선을 갖는 것인, 공기 타이어.
제7항에 있어서,
상기 제2 주홈은, 타이어 적도로부터, 상기 내측 트레드부의 폭의 0.05배∼0.20배의 타이어 축 방향 거리를 이격시킨 위치에 홈 중심선을 갖는 것인, 공기 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 주홈 및 상기 제2 주홈 중 적어도 한쪽은, 트레드 법선에 대해, 10° 이하의 각도로 홈 폭을 넓히는 방향으로 타이어 반경 방향 외측으로 연장되는 한 쌍의 홈벽을 갖고,
상기 홈벽 중, 상기 내측 트레드단측에 위치하는 제1 홈벽의 트레드면측에, 상기 트레드 법선에 대해 30°∼80°의 각도로 상기 홈 폭을 넓히는 방향으로 연장되는 모따기 사면(斜面)이 더 형성되는 것인, 공기 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 내측 트레드부에는, 일단이 상기 내측 트레드단에 연통되고, 또한, 타단이 상기 제1 주홈에는 연통되지 않는 제1 가로홈이 형성되는 것인, 공기 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 트레드부에는, 상기 제2 주홈으로부터 상기 외측 트레드단을 향해 연장되고, 또한, 상기 외측 트레드단에 연통되지 않고 종단(終端)되는 제2 가로홈이 형성되는 것인, 공기 타이어.
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