KR200248160Y1

KR200248160Y1 - 조종안정성을 향상시킨 공기입타이어

Info

Publication number: KR200248160Y1
Application number: KR2019960013885U
Authority: KR
Inventors: 유순원
Original assignee: 신형인; 금호산업 주식회사
Priority date: 1996-05-30
Filing date: 1996-05-30
Publication date: 2001-12-17
Also published as: KR970061117U

Abstract

본 고안은 조종안정성을 향상시킨 공기입 타이어에 관한 것으로, 소정의 곡률반경으로 트레드 윤곽을 형성하는 공기입 타이어에 있어서, 트레드 직경방향 중심점(P₁)과 트레드 중심에서 숄더까지의 트레드폭(TW2) 절반지점(P₂) 사이는 타이어 전폭(SW)의 600% 이상의 곡률반경(R₁)으로 원호를 형성하고, 상기 절반지전(P₂)과 트레드 끝전(P₃) 사이는 타이어 편평비에 따라 상기 트레드 중앙부 곡률반경(R₁)의 0.2배 내지 0.8배되는 곡률반경(R₂)으로 원호를 형성하며, 상기 트레드 끝점(P₃)과 숄더 하단부 사이는 타이어 편평비에 따라 상기 곡률반경(R₃)의 0.08배 내지 0.25배되는 곡률반경(R₃)으로 원호를 형성하고, 최대 단면폭 부위인 사이드웜의 변곡점(P₄)에서 비드부 하단까지의 하부단면높이(LSH)는 단면전높이(SH)의 50 내지 65% 범위가 되도록 타이어를 구성하여, 공기입 타이어의 코너링시 트레드변형이 적으면서도 그 변형양상이 균일하게 되어 조종안정성을 향상하게 된 특징이 있다.

Description

조종 안정성을 향상시킨 공기입 타이어

제1도는 본 고안에 따른 공기입 타이어의 구성을 나타내 보인 단면도.

제2(a)도는 공기입 타이어의 접지상태 단면도.

제2(b)도는 공기입 타이어의 진동역학 해석시의 동가 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

R₁, R₂, R₃: 곡률반경 SW : 타이어 전폭

SH : 타이어 단면전 높이 KD : 등가 스프링-댐퍼

본 고안은 조종안정성을 향상시킨 공기입 타이어에 관한 것으로, 특히 공기입 타이어의 트레드 각 부위 곡률반경을 서로 달리하여 타이어의 윤곽을 형성하고 사이드월에서 최대단면 폭부에 해당되는 부위를 트레드쪽으로 올려주어 사이드월의 횡강성을 강화함으로써, 공기입 타이어의 코너링시, 종래보다 트레드 변형이 적게되면서도 변형양상이 균일하게 되어 조종안 정성을 향상하게된 공기입 타이어에 관한 것이다.

최근들어 차량이 고속화됨에 따라 공기입 타이어도 고속, 고성능화 되고 있으며, 특히 고속주행시의 타이어 조종안정성을 향상시키기 위해 저편평평비(타이어 단면폭과 단면높이의 비 : 통상 시리즈라 한)의 타이어가 일반화되고 있는 추세인데, 고속에서의 타이어 조종안정성을 충분히 확보하기 위해서는 타이어 접지면적을 크게 해야하며, 접지압력도 트레드 전체에 균등하게 분배 및 작용되게 해야 한다.

또한, 타이어 코너링시에, 트레드는 변형이 적으면서도 변형양상이 균일해야되며, 사이드 월은 타이어 횡방향으로 작용되는 횡력에 대한 강성(Stiffness)이 커야만 한다.

첨부도면중 제2(a)(b)도는 공기입 타이어의 접지상태 단면도 및 그때의 타이어 진동역 학을 해석할때 적용되는 진동계의 등가 구성도로서, 타이어 비드부는 철재 또는 알루미늄재림에 고정되고 타이어 트레드부는 수직하중에 의해 노면에 접지된 형태여서 이때 차량과 노면사이에 힘의 전달매체는 사이드월(1)이 되며 상기 사이드월의 횡강성을 높여준으로써 공기입 타이어의 조종안정성을 향상하게 된다. 여기에서 미설명부호 KD는 타이어의 진동역학 해석시, 사이드월에 대한 등가의 스프링-댐퍼 요소를 나타낸다.

그러나, 종래에는 타이어 트레드부 윤곽이 하나의 곡률반경에 의해서 형성되었기 때문에 타이어가 고하중을 받으면서 노면에 접지할때 트레드 중앙부위에는 수축력이 작용하고 양측으로는 인장력이 작용하여 코너링시 타이어에 횡력이 작용되고, 이로 인해 수축력 작용전이 좌우로 이동되어 타이어가 심하게 떨리면서 사이드월(1)이 좌굴되는 현상이 발생되었으며, 아울러 타이어의 조종안정성이 급락하는 문제점이 있었다.

본 고안은 이러한 상기 문제점을 개선하고자 안출된 것으로서, 트레드 중앙에서 양측 숄더쪽으로 진행함에 따라 곡률반경이 일정비율로 줄어들도록 타이어의 트레드 윤곽을 형성하고 아울러 사이드월에서 최대단면폭부가 위치되는 부위를 트레드에 근접되게 올려줌으로써 사이드웜 횡강성을 향상시킨 특징이 있으며, 이하 천부도면을 참조하여 본 고안에 따른 조종 안정성을 향상시킨 공기입 타이어의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 고안에 따른 조종안정성을 향상시킨 공기입 타이어는 천부도면 제1도에서 참조되는 바와 같이, 소정의 곡 률반경으로 트레드 윤곽을 형성하는 공기입 타이어에 있어서, 트레드 직경방향 중심전(P₁)과 트레드 중심에서 숄더까지의 트레드폭(TW2) 전반지전(P₂) 사이는 타이어 전폭(SW)의 600% 이상의 곡률반경(R₁)으로 원호를 형성하고, 상기 절반지전(P₂)과 트레드 끝점(P₃) 사이는 상기 트레드 중앙부위의 곡률반경(R₁) 보다 작은 곡률반경(R₂)으로 원호를 형성하며, 상기 트레드 끝점(P₃)과 숄더 하단부 사이는 상기 곡률반경(R₂) 보다 작은 곡률반경(R₃)으로 원호를 형성하고, 최대 단면폭 부위인 사이드월의 변곡점(P₄)에서 비드부 하단까지의 하부단면높이(LSH)는 단면 전높이(SM)의 50 내지 65% 범위로 타이어를 구성하되 상기 공기입 타이어의 편평 비 즉,이상인 경우에는 트레드 양단부 곡률반경(R₂)을 트레드 중앙부 곡률반경(R₁)의 0.6배 내지 0.8배, 숄더부 곡률반경(R₃)을 상기 트레드 양단부 곡률반경(R₂)의 0.2배 내지 0.25배로 하여 트레드 윤곽을 형성하고, 타이어 편평비가 70 이하 55 이상인 경우에는 양단부 곡률반경(R₂)을 중앙부 곡률반경(R₁)의 0.4배 내지 0.6배, 숄더부 곡률반경(R₃)을 양단부 곡률반경(R₂)의 0.15배 내지 0.2배로 하여 트레드 윤곽을 형성하며, 타이어 편평비가 55 이하인 경우에는 상기 트레드 양단부 곡률반경(R₂)을 트레드 중앙부 곡률반경(R₁)의 0.2배 내지 0.4배, 숄더부 곡률반경(R₃)을 상기 양단부 곡률반경(R₂)의 0.08배 내지 0.15배로 하여 트레드 윤곽을 형성한으로써 타이어를 구성한다.

여기서, 미설명부호 USH는 상부 단면 높이를 나타내며, 이하 본 고안에 따른 공기입 타이어의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

본 고안에서는 타이어 좌굴현상을 방지하고 동시에 접지면적을 크게 하기 위해서 첨부도면 제1도에 도시된 바대로 트레드 각 부위별로 곡률반경(R₁)(R₂)(R₃)을 달리하였는데, 타이어 접지시 수축력이 작용되는 트레드 중심부의 강성을 높이기 위하여 타이어 단면폭(SW)의 600% 이상되는 곡률반경(R₁)으로 상기 트레드 중심부의 원호를 형성하였다.

또한 접지면적을 더욱 크게 하기 위하여 양단부 곡률반경(R₂)의 범위는 타이어의 편평비에 따라 편평비가 70 이상 규격에서는 중앙부 곡률반경(R₁)에 비해 0.6∼0.8배로 설정하고 55 이하 규격에서는 0.2∼0.4배로, 70 이하 55 이상 규격에서는 0.4∼0.6배로 설정하여 트레드 윤곽을 형성하였다. 또한 숄더부 곡률반경(R₃)은 보다 더 원형화하기 위하여 곡률반경(R₂)에 비하여 편평비가 70 이상 규격에서는 0.2-0.25배로 설정하고 55 이하 규격에서는 0.08∼0.15배로, 70 이하 55 이상 규격에서는 0.15∼0.2배로 설정하였다.

그리고, 타이어 코너링시 작용되는 차축방향의 횡력에 충분히 견디도록 최대 단면폭이 위치하는 사이드월의 변곡 지점을 높게 해줌으로써, 즉 하부단면높이(LSH)를 트레드 쪽으로 올려줌으로써 사이드월의 횡강성을 크게 향상시켰다.

이로인해 타이어 숄더부에서 비드로 내려오는 경사가 급격하게 되어 코너링시 횡강성을 높혀줄수 있게 되었다.

이상에서와 같이 본 고안의 공기입 타이어는 트레드 및 사이드월의 윤곽을 최적화하므로써 타이어의 횡강성이 강화되어, 코너링시 발생되던 타이어 좌굴이나 떨림이 방지되고 전체적으로으는 최적설계에 의해 타이어 생산원가가 절단되면서 타이어 중량이 감소되어 연비가 좋아지며 종래보다 접지면적이 크게 증가되어 접지압력이 균등배분되고 아울러 타이어의 내마모성 및 조종안정성이 획기적으로 향상되는 잇점이 있게 된다.

Claims

소정의 곡률반경으로 트레드 윤곽을 형성하는 공기입 타이어에 있어서, 트레드 직경 방향 중심점(P₁)과 트레드 중심에서 숄더까지의 트레드 폭(TW₂) 절반지점(P₂) 사이는 타이어 전폭(SW)의 600% 이상의 곡률반경(R₁)으로 원호를 형성하고, 상기 절반지점(P₂)과 트레드 끝 점(P₃) 사이는 상기 트레드 중앙부위의 곡률반경(R₁) 보다 작은 곡률반경(R₂)으로 원호를 형성하며, 상기 트레드 끝점(P₃)과 숄더 하단부 사이는 상기 곡률반경(R₂)보다 작은 곡률반경(R₃)으로 원호를 형성하고, 최대 단면폭 부위인 사이드웜의 변곡점(P₄)에서 비드부 하단까지의 하부단면높이(LSH)는 단면전높이(SM)의 50 내지 65% 범위로 구성한 것을 특징으로 하는 조종안정성을 향상시킨 공기입 타이어.
제1항에 있어서, 상기 공기입 타이어의 편평비가 70 이상에서는 트레드 양단부 곡률반경(R₂)을 트레드 중앙부 곡률반경(R₁)의 0.6배 내지 0.8배, 숄더부 곡률반경(R₃)을 상기 트레드 양단부 곡률반경(R₂)의 0.2배 내지 0.25배로 하여 트레드 윤곽을 형성하고, 편평비가 70 이하 55이상에서는 양단부 곡률반경(R₂)을 중앙부 곡률반경(R₁)의 0.4배 내지 0 6배, 숄더부 곡률반경(R₃)을 양단부 곡률반경(R₂)의 0.15배 내지 0.2배로 하여 트레드 윤곽을 형성하며, 타이어 편평비가 55 이하에서는 상기 트레드 양단부 곡률반경(R₂)을 트레드 중앙부 곡률반경(R₁)의 0 2배 내지 0.4배, 슬더부 곡률반경(R₃)을 상기 양단부 곡률반경(R₂)의 0.08배 내지 0 15배로 하여 트레드 윤곽을 형성한을 특징으로 하는 조종 안정성을 향상시킨 공기입 타이어.