KR20030084954A - 특히 눈 덮인 지면용의 차량용 광폭 트레드 타이어 - Google Patents

Abstract

적도면의 측면에서 네 개의 블록들의 원주방향 열들, 즉 두 개의 축방향 외측 숄더 열들(20,21)과 두 개의 중앙 열들(18,19)의 경계를 함께 결정하는 세 원주 홈들(15,16,17) 및 다수의 가로 홈들(22,23,24,25)을 포함하는 트레드를 구비한 차량용 겨울 타이어이다. 가로 홈들은 타이어에 대해 명시된 구름 방향으로 적도면에 접근한다. 트레드에는 중앙 열들의 각 가로 홈(22,23)이 단부들로부터 일정 거리 떨어져서 형성된 눈을 붙잡기 위한 기본적으로 원형 윤곽의 단면 확장부를 포함하도록 되어 있다. 건조한 노면에서 보다 정숙한 주행을 달성하기 위해서, 중앙 열들의 인접한 블록들의 전방 가로 가장자리 윤곽들은 적어도 두 개의 연속적인 곡선부를 포함하도록 되어 있다. 상기 곡선부들은 서로 다른 형상이고, 서로 반대되는 곡률을 가져서, 타이어가 구를 때 건조한 노면에서 트레드 패턴의 충격으로부터 발생하는 소음을 감쇠하는 수단을 형성한다.

Description

특히 눈 덮인 지면용의 차량용 광폭 트레드 타이어{TYRE FOR MOTOR VEHICLES, WITH A WIDE TREAD, PARTICULARLY FOR SNOW-COVERED GROUND}

본 발명은 차량용 타이어에 관한 것으로서, 특히 눈 덮인 지면에서 사용하기 위한 차량용 타이어에 관한 것이다.

알려진 바와 같이, 타이어는 일반적으로 중앙의 크라운(crown)부와 한 쌍의 비드(bead)로 마무리되어 타이어를 휠의 림(rim)에 단단히 고정시키는 축방향으로 대향하는 두 개의 측벽을 포함하는 카커스 구조물과, 카커스 구조물과 동축상으로 결합되는 벨트 구조물, 그리고 벨트 구조물 둘레로 동축상으로 연장되는 트레드를 포함하여 구성된다.

트레드는 양각 패턴(relief pattern)을 포함하는데, 양각 패턴은 보통 다수의 가로 및 세로 홈들로 이루어지며, 이들 홈들이 조합되어 예를 들어 적도면을 가로질러 연장되는 중앙부를 따라서 그리고 중앙부 양측의 축방향으로 대향하는 위치에서 연장되는 적어도 두 개의 숄더(shoulder) 영역에서 서로 다른 형태로 분포된 다수의 블록(block)들을 형성한다.

눈 덮인 표면 위를 주행하는데 있어 특히 중요한 것은 블록들에 적절한 사이프(sipes), 달리 말하면 구름(rolling) 방향에 대하여 기본적으로 이를 가로지르는 방향으로 형성되고 원주방향으로는 크기가 작은, 좁은 간격으로 배치된노치(notch)들 또는 홈(groove)들 세트가 존재하느냐 여부이다. 이들의 기능은 능률적으로 눈을 모으고 보유하는 것인데, 이는 눈 위에서는 눈의 마찰력을 이용하는 것이 편리하다는 점이 널리 알려졌기 때문이다.

본 출원인에 의해 시판된 겨울용 타이어 중 한 종류는 타이어의 적도면에 대하여 대칭적으로 배치되고 트레드의 총 폭의 절반과 동일한 거리만큼 서로 떨어져 배치된 한 쌍의 직선 원주 홈이 트레드에 있다.

상기 원주 홈들은 두 세트의 가로 홈들과 결합되는데, 각 세트는 트레드의 외측 가장자리로부터 적도면상의 일 지점까지 경사가 점점 증가하면서 연장된다. 두 세트의 가로 홈들은 소정의 바람직한 구름 방향으로 타이어의 적도면 주위에 대칭적으로 접근하며, 그 꼭지점들이 트레드의 둘레 길이를 따라 적도면 상에서 서로의 사이사이에 교대로 끼워진다.

상기 트레드에서는, 홈들이 구름 방향으로 상호 집중되므로 가로 홈들의 배치가 우수한 견인특성을 조장하도록 되어 있다.

그리고 원주 직선 홈들은 젖은 표면을 주행시에 물이 접지면으로부터 능률적으로 제거될 수 있도록 함으로써, 잘 알려진 위험한 수막(aquaplane)효과의 발생은 방해한다.

눈 덮인 표면에서의 주행시의 견인 및 전반적인 거동은 세로 홈들과 가로 홈들의 교차에 의해, 그리고 두 원주 홈들에 의해 경계지어진 공간에 있는, 가로 홈들과 연결된 적절한 직선 오목부들에 의해 형성된 블록 상에 좁은 간격으로 배치된 사이프의 제공에 의해 개선되며, 상기 직선 오목부들 각각은 대응하는 가로 홈으로부터 원주 방향으로 약간 연장된다.

본 출원인의 유럽특허 EP-773,116에도 타이어 원주 방향에 대하여 사선방향으로 배치된 일련의 부분들에 의해 원주 홈들이 형성된 트레드 밴드가 구비된 눈 덮인 표면용 타이어가 개시되어 있다. 상기 사선부들은 적도면상에 대칭적으로 접근하긴 하지만 가로 홈들의 접근방향과는 반대방향으로 접근한다.

원주 홈의 사선부 각각이 두 개의 연속적인 가로 홈들 사이에서 연장되어, 어떤 경우에는 중앙 블록의, 다른 경우에는 숄더 블록의 대향하는 원주 가장자리의 경계를 결정한다.

이러한 방법에서는, 중앙 블록들과 숄더 블록들 각각이 바로 다음 블록의 대향 모서리에 대하여 해당 원주 홈 안으로 돌출하는 모서리를 가진다.

이러한 경우에, 중앙 블록의 돌출 모서리는 견인시에 눈 위에서의 접지력을 제공하는 이(teeth)로서 작용하는 반면, 숄더 블록의 돌출 모서리는 제동중에 이러한 효과를 발생시킨다.

눈 위에서의 접지력을 증가시키기 위하여, 상기 타이어에는 또한 동일한 중앙 열(row)에 있는 두 인접한 블록들 사이에서 부분적으로 연장되는 사다리꼴 모양의 오목부가 있다.

상기 오목부는 두 중앙 블록들 사이의 가로 홈을 관통하며, 구름 방향에 대하여 서로 반대 방향으로, 바람직하게는 3°에서 15°의 범위 내의 각도로 서로로부터 갈라져 나가는 내부 원주 가장자리와 외부 원주 가장자리를 가진다.

그러나, 눈 위에서의 접지에 적합한 블록 형태의 트레드 패턴은 건조한 노면에서는 어느 정도의 소음을 유발하는데, 이는 블록들의 가로 변(邊)들이 지면 위에서 연속적으로 충돌하기 때문이다.

언급한 종래 기술을 고찰함에 있어, 본 출원인은 눈 덮인 지면에서의 우수한 접지력과, 건조한 노면에서의 정숙한 주행, 그리고 트레드 블록들의 높은 내마모성을 동시에 보장할 수 있는 눈 덮인 지면용 타이어를 제공해야 할 필요성을 인식하였다.

본 출원인은 상기 이점들이, 건조한 노면 조건일 때 지면에서의 블록의 충격을 감쇠시키게 되는, 원주방향으로 인접한 블록들의 대향하는 가로 가장자리 윤곽의 변형체들과 함께, 쌍으로 결합될 때 주름진 윤곽으로 눈을 붙잡는 수단을 생성하게 되는, 원주방향으로 인접한 블록들의 대향하는 가로 가장자리 윤곽들을 제공함으로써 얻어질 수 있다는 것을 알아냈다.

따라서, 본 발명의 일 형태는 차량용의 겨울용 타이어로서, 중앙 크라운부와 두 개의 축방향으로 대향하는 측벽을 포함하는 카커스 구조물; 카커스 구조물과 동축상으로 결합된 벨트 구조물; 및 벨트 구조물 둘레로 동축상으로 연장되며, 가로 홈들과 교차되는 한 쌍의 원주 홈들에 의해 경계가 결정되는 적어도 한 줄의 블록들을 포함하는 양각 패턴이 각인된 트레드를 포함하는 차량용의 겨울용 타이어이다.

각 블록은 원주방향의 두 세로 변들과, 소정 구름방향에 대하여 하나는 앞쪽에 다른 하나는 뒤쪽에 있는 두 개의 가로 변들 또는 가로 가장자리 윤곽들에 의해 기본적으로 경계가 결정된다.

상기 트레드의 주요 특징들은 다음과 같다.

a) 각 가로 홈은 기본적으로 곡선 윤곽을 가지는 단면확장부를 포함한다. 상기 단면확장부는 각 가로 홈의 중앙 영역에 형성되며 눈을 붙잡도록 설계된다.

b) 블록들의 가로 가장자리 윤곽들 각각은 서로 다른 형상으로 된 적어도 두 개의 연속적인 곡선부를 포함함으로써, 타이어가 구를 때 건조한 노면과 트레드의 접촉에 의해 발생하는 잡음을 감쇠하는 수단을 형성한다.

바람직한 일 실시예에서, 상기 적어도 한 줄의 모든 블록들은 동일한 블록들이다.

블록의 가로 가장자리는 원주방향으로 인접한 블록의 대향하는 가로 가장자리 윤곽의 배열순서와는 반대로 배열된 두 개의 곡선부를 포함하는 것이 바람직하다.

다른 일 실시예에서, 블록의 가로 가장자리 윤곽 각각은 제1 직선부와 이에 이어지는 두 개의 곡선부를 포함한다.

덧붙여서, 상기 두 개의 곡선부는 블록의 안쪽을 향해 오목한 제1 곡선부와 제1 곡선부에 반대로 휘어진 제2 곡선부에 의해 형성되는 것이 바람직하다.

특히, 본 발명에 따른 타이어는 상기 직선부에 이어지는 상기 제1 곡선부가 두 개의 원호, 즉 제1 및 제2 원호를 포함하고, 상기 제2 곡선부가 제3 원호를 포함하며, 제1 원호의 곡률반경은 제2 및 제3 원호의 곡률반경과 같거나 이보다 크고, 제3 원호의 곡률반경은 제2 원호의 곡률반경과 같거나 이보다 큰 것을 특징으로 한다.

제1 및 제2 원호의 곡률반경의 비는 1에서 6의 범위에 있는 것이 바람직하다.

또한, 제3 및 제2 원호의 곡률반경의 비는 1에서 4의 범위에 있는 것이 바람직하다.

제2 및 제3 원호는 인접한 어떤 원호들보다도 곡률반경이 크지 않은 또 다른 제4 원호에 의해 서로 연결되는 것이 바람직하다.

바람직한 일 실시예에서, 블록들은 기본적으로 장사방형(rhomboid)이고, 주대각선이 25°에서 55°의 범위의 각도로, 바람직하게는 45°보다 크지 않은 각도로 적도면에 접근한다.

보다 구체적으로, 각 블록은 기본적으로 특정 식물의 잎의 뾰족한 난형(ovoid shape)과 유사한 불규칙한 사방형(마름모꼴)의 형상이다. 본 발명에 따른 일 실시예에서, 트레드는 상기 형상을 띠는 블록들의 제1 및 제2 중앙 열(row)을 포함한다.

상기 방법에서, 제1 중앙 열은 적도면에 놓인 제1 원주 홈과 측면 위치에 놓인 제2 원주 홈 사이에 위치되는 반면, 제2 중앙 열은 상기 제1 원주 홈과, 축방향으로 대향하는 측면 위치에 놓인 제3 원주 홈 사이에 위치된다. 블록들은 적도면에 대하여 기울어진 중간선(mid-line) 축들을 가지는 가로 홈들에 의해 서로 분리된다.

두 중앙 열의 블록들은 원주를 따라 서로 엇갈리게 배치되는 것이 바람직하다.

다른 방법에서는, 두 중앙 열의 가로 홈들의 중간선 축들이 적도면에 대하여 서로 반대방향으로 기울어진다.

다른 바람직한 일 실시예에서, 타이어는 중앙 열의 측면에 두 줄의 숄더 블록들을 포함한다.

숄더 블록들의 제1 열은 제2 원주 홈과 트레드의 제1 가장자리 사이에 위치되는 반면, 제2 숄더 열은 제3 원주 홈과 트레드의 반대쪽 가장자리 사이에 위치된다. 각 숄더 열의 블록들은 가로 홈들에 의해 원주방향으로 서로 분리된다.

숄더 열의 블록들 각각은 적도면에 평행한 세로 변들, 가로 변들, 그리고 축방향 내측 세로 변과 후방 가로 변 사이의 곡선 연결 윤곽에 의해 경계가 결정되는 형상을 띠는 것이 바람직하다. 상기 가로 변들은 곡선 형상을 띠는 것이 바람직하다.

중앙 블록들 및 숄더 블록들은 측면 원주 홈들을 따라 서로 대향하는 곡선 연결부들을 가지는 것이 바람직하다.

서로 대향하는 상기 곡선 연결부들은 눈을 붙잡기 위한 원주 홈의 확장부를 형성하게 되는 유리한 점이 있다.

중앙 및 숄더 블록들은 각 블록 내에서 서로 나란히 배치된 다수의 사이프들을 포함하는 것이 바람직하다.

블록들의 열(row) 각각에서 각 블록의 사이프들은 가로 홈들의 방향과 다른 방향으로 배치되는 것이 더욱 바람직하다.

사이프들과 가로 홈들의 방향의 이러한 차이는 눈 위에서의 견인을 향상시키고 건조한 노면에서의 정속한 주행에 악영향을 미치지 않는다는 것을 알게 되었다.

다른 특징들 및 이점들은 첨부도면을 참조하는 아래의 본 발명에 따른 타이어의 바람직한 일 실시예의 상세한 설명에 의해 명확해질 터인데, 아래의 설명은 예시적인 것일 뿐 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 첨부도면들은,

도 1은 본 발명에 따른 타이어의 부분단면도이고,

도 2는 도 1의 타이어의 트레드의 부분전개도를 평면도로서 나타낸 것이며,

도 3은 도 2의 일 부분의 확대도이고,

도 4는 도 3에 도시된 블록의 일부분의 상세도이며,

도 5는 도 2의 일 부분의 확대도이고,

도 6은 본 발명에 따른 블록의 가로 가장자리 윤곽과 공지된 블록의 가로 가장자리 윤곽을 비교하여 나타낸 것이며,

도 7은 도 2의 트레드 패턴의 일 변형예이다.

도 1을 참조하면, 도면부호 1은 본 발명에 따른 차량용 타이어, 예를 들어 195/65 R 15 등급의 타이어를 가리킨다.

타이어(1)는 중앙 크라운부(3)와 두 측벽(4,5)을 포함하는 카커스 구조물(2)을 포함하며, 상기 카커스 구조물(2)에는 상기 측벽(4,5)의 반경방향 내측 측면에 위치된 대응하는 비드 와이어(bead wire)(6,7)에 양 단부(2b,2c)가 결합되는 강화 플라이(ply)(2a)가 구비된다. 도시된 예에서는, 플라이의 단부들이 상기 비드 와이어 둘레로 감기며, 이 경우 엘라스토머 재질의 충전재(8)가 비드 와이어(6,7)의 반경방향 외측 둘레의 가장자리에 채워져 강화 플라이(2a)와 강화 플라이(2a)의 대응하는 단부들(2b,2c) 사이에 형성된 공간을 점유하게 된다.

알려진 바와 같이, 비드 와이어(6,7)와 충전재(8)를 각기 포함하는 타이어(1)의 대향하는 영역들은 차량 바퀴의 해당 장착림(rim)(11) 상에 타이어(1)를 단단히 고정하기 위한 소위 비드(9,10)를 형성한다.

벨트 구조물(12)은 특정 혼합물에 포함된 직물 또는 금속 코드(cord)로 만들어진 하나 이상의 강화 플라이(13)를 포함하며, 상술한 카커스 구조물(2)과 동축상으로 결합된다.

트레드(14)는 두꺼운 부분에 도 2에 더욱 상세히 도시된 패턴이 각인되며, 알려진 방법으로 벨트 구조물(12)에 부착된다.

본 발명에 따른 트레드는 눈 덮인 표면용으로 특히 적합하다.

트레드(14)는 세 개의 원주 홈, 즉 적도면을 따라 중앙부에 위치한 하나의 홈(15)과 두 개의 측면 홈들(16,17)을 포함한다. 상기 원주 홈들과 다수의 가로 홈들(22,23,24,25)간의 교차점은 블록들의 네 개의 원주 열, 즉 적도면을 가로질러 놓인 두 개의 중앙 열(18,19)과 블록들의 중앙 열의 대향 측면 상에 위치된 두 개의 숄더 열(20,21)의 범위를 결정한다.

중앙 열들(18,19)의 블록들의 경계를 결정하는 가로 홈들(22,23)은 각 열마다 적도면에 대하여 같은 각도로 기울어진 중간선(m-m)을 가지며, 두 줄의 홈들은 도 2에 화살표(F)로 나타낸 구름방향으로 적도면에 접근한다.

중앙 열들의 상기 가로 홈들은 측면 원주 홈들(16,17)과 교차하며 계속해서 숄더 열들(20,21)의 가로 홈들(24,25)을 형성한다.

원주 홈들(15,16,17)은 적도면에 기본적으로 평행한 중간선 축들을 가진다. 상기 홈들의 깊이는 4에서 12㎜의 범위내인 것이 바람직하다.

측면 원주 홈들(16,17)의 폭은 2에서 10㎜의 범위내인 것이 바람직하며, 4에서 8㎜의 범위내이면 더욱 바람직하다. 두 중앙 열들의 블록들 사이에 있는 중앙 원주 홈(15)의 폭은 2에서 8㎜의 범위내인 것이 바람직하며, 4에서 6㎜의 범위내이면 더욱 바람직하다.

여기서 "폭"이라는 용어는 홈의 개구부, 달리 말하면 홈의 내측 가장자리에 접하는 직선들 사이의 축방향 거리를 나타낸다.

가로 홈들(22,23)은 깊이가 4에서 10㎜의 범위 내인 것이 바람직하다. 최대 폭은 2에서 5㎜의 범위 내인 것이 바람직하다.

가로 홈들(24,25)은 깊이가 4에서 10㎜의 범위 내인 것이 바람직하다. 최대 폭은 4에서 9㎜의 범위 내인 것이 바람직하다.

가로 홈들과 원주 홈들 양자의 깊이가 같은 것이 바람직하며, 여기서 다루고 있는 타이어의 경우 깊이가 예를 들어 8㎜가 될 수 있다.

이하에서는, 간결함을 위해서, 도 2의 트레드(14) 중 적도면(Y-Y)의 왼쪽에 위치한 부분만 상세히 설명하겠다. 이는 상기 적도면의 오른쪽에 위치한 부분은 왼쪽 부분을 적도면에 대하여 180°회전시킨 후 원주방향으로 소정 양만큼 이동시킨 것과 동일하기 때문이다.

이제 블록에 대해 설명하겠다. 각 블록은 주행방향에 따라 전방 변과 후방 변으로 불리는 두 개의 세로 변들과 두 개의 가로 변들을 포함함에 유의하여야 한다.

중앙 열들(18,19)의 블록들(26)은 적도면과 기본적으로 평행한 세로 변들과, 적도면에 대하여 동일한 각도로 기울어진 가로 변들에 의해 형성되는 정평행사변형에 내접하지만, 아래에 설명된 방식으로 이러한 윤곽에서 벗어나게 된다.

축방향 내측 세로 변들은 상기 중앙 홈의 폭의 절반과 같은 거리만큼 적도면으로부터 떨어져 배치되는 것이 바람직하다.

더 엄밀하게는, 도 3에 명확하게 나타낸 바와 같이, 중앙 열의 블록들(26)은 세로 변들 "a", "b", 가로 변들 "c", "d" 및 대각선 I₂, I₁에 의해 경계가 결정되는 정평행사변형의 형상으로부터 아래의 방식으로 벗어나게 된다.

·블록의 축방향 외측 세로 변은 평행사변형의 외변 "a"와 가지런히 맞추어지고, 그 길이는 평행사변형의 상기 변보다 짧은데, "a"의 길이의 70% 이하인 것이 바람직하다.

·축방향 내측 세로 변은 적도면에 대하여 5°에서 18°의 범위 내의 각 α로 기울어진다.

·가로 변들은 "c"의 35%를 초과하지 않는 것이 바람직한 소정 길이부분을 가지며, 평행사변형의 대응 변들 "c" 및 "d"도 마찬가지이다.

·블록의 최대 직선 길이는 평행사변형의 긴 대각선 I₁과 일치한다. 이 대각선은 적도면에 대하여 25°에서 55°의 범위 내인 것이 바람직한 각 δ로 기울어진다.

·최대 가로 치수는 평행사변형의 짧은 대각선 I₂의 길이보다 작으며, I₂의 75% 이하인 것이 바람직하다.

·전체적인 형상은 부 대각선과 주 대각선 사이의 비율 I₂/I₁가 0.50에서 0.70의 범위 내인 것이 바람직한 평행사변형에 둘러싸인 뾰족한 난형(ovoid shape)이다.

중앙 블록들의 가로 변들은 그 각각이 서로 다른 형상으로 된 적어도 세 부분으로 이루어지는 윤곽에 의해 형성된다는 점에서 특수하게 설계된 것임에 유의하여야 한다.

도 1의 확대도에 명확하게 나타나 있는 것처럼, 중앙 블록(26)의 가로 가장자리 윤곽 "c"는 제1 직선부(27)와, 하나는 오목하고 다른 하나는 블록의 외부를 향하여 볼록한 두 개의 연속적인 곡선부(28,29)를 포함한다.

제1 직선부(27)는 20°에서 35°의 범위 내인 각 β로 대각선 I₁에 대하여 기울어진다.

제1 실시예에서, 상기 연속적인 곡선부들은 포물선형 호(弧)들이다.

다른 실시예에서는, 제1 및 제2 곡선 호 둘다 원호의 형상이다.

더 엄밀하게는, 제1 곡선부(28)는 반지름이 각각 r₁과 r₂인 두 개의 원호, 즉 제1 및 제2 원호를 포함하고, 제2 곡선부(29)는 반지름이 r₃인 제3 원호를 포함한다.

제1 및 제2 곡선부는 반지름이 r₄인 제4 원호에 의해 서로 연결되는 것이 바람직하다.

블록(26)의 가로 가장자리 윤곽의 형상은 다음의 추가적인 특징을 갖는 것이 바람직하다.

·제1 원호의 반경 r₁과 제2 원호의 반경 r₂사이의 비율은 1에서 6의 범위내이다.

·제3 원호의 반경 r₃과 제2 원호의 반경 r₂사이의 비율은 1에서 4의 범위내이다.

·연결 반경 r₄는 다른 어떤 반경보다도 작다.

·제1 직선부와, 상기 곡선부(28)에 의해 형성된 오목한 부분의 깊이가 최대가 되는 지점(R)에서 제2 원호에 접하는 평행선과의 사이의 거리를 상기 직선부에 대하여 수직방향으로 측정한 "D"는 1에서 3㎜의 범위내에 있다.

이제 도 2를 도3과 함께 검토하게 되면, 주어진 블록(26)의 가로 가장자리 윤곽의 서로 다른 세 부분(27,28,29)의 배열순서는 동일한 열의 인접한 블록의 대향하는 가로 가장자리 윤곽의 배열순서와 반대임을 알게 될 것이다. 이 특징에 의해 각 가로 홈(22,23)에 단면 확장부(30)가 형성될 수 있다. 상기 확장부는 곡선 형상, 바람직하게는 원형이며, 가로 홈(22,23)의 단부들로부터 기본적으로 등간격인 영역에 위치한다.

단면 확장부(30)의 곡선형상은 엘라스토머 재료가 블록에서의 파열과 마모에대한 충분한 내성을 유지하도록 하는 이점이 있음을 알게 되었다.

부가적으로, 상기 단면 확장부(30)는, 도 2에 해칭(hatching)으로 도시한 바와 같이, 눈을 붙잡기에 특히 적합한 파지수단을 형성하는 이점이 있다.상기 단면 확장부는 모두 동일한 크기인 것이 바람직하다.

이제 측면 열들의 블록들의 특징들을 검토하게 되면, 이 블록들은 상술한 것과는 다른 다양한 형상들은 띨 수 있음을 알게 될 것이다.

본 발명의 목적에 가장 알맞은 블록 형상은 도 2에 도시된 것이다. 더 자세하게 설명하면, 숄더 열(20,21)의 각 블록(31)은 적도면에 기본적으로 평행한 세로 변들(32,33)과, 곡선 형상인 가로 변들(34,35), 그리고 축방향 내측 세로 변과 가로 변들 중 하나 사이의 곡선 연결 윤곽(36)에 의해 경계가 결정된다. 상기 곡선 윤곽(36)은 원호인 것이 바람직하다.

도 2의 예에서, 곡선 윤곽(36)은 세로 변(33)과 타이어의 진행방향에 대하여 후방에 있는 가로 변과의 사이에 연결부를 형성한다.

숄더 블록들(31)은 20에서 40㎜의 범위내인 것이 바람직한 소정 간격 "p"로 원주를 따라 서로 이어진다.

덧붙여, 중앙 블록들(26)과 인접한 숄더 블록들(31)은 평균 간격의 약 50%와 동일한 것이 바람직한 간격만큼 서로에 대하여 엇갈리게 원주를 따라 배치된다.도 5의 확대도에서 보는 바와 같이, 이렇게 엇갈리게 배치하는 것은 숄더 블록(31)의 한 변과 한 세로 변 사이의 곡선 연결부(36)가 중앙 블록(26)의 한 세로 변과 한 가로 변 사이의 곡선 연결부(36')와 대향하도록 하는 방식으로 이루어진다.

도 5에서 "T"는 상기 곡선 연결부들(36,36') 사이의 거리를 나타낸다.

실제로는, 중앙 및 숄더 블록들은 그 형상을 예각의 마름모꼴 형상인 블록 형상에서 벗어나도록 하는 곡선 연결부들이 구비되도록 설계된다.

기본적으로, 상술한 연결부들은 블록들(26,31)에서 도 5에 해칭으로 도시한 영역(37,38)에 해당하는 양만큼의 엘라스토머 재료를 제거하게 된다.

블록들의 이러한 디자인 및 배열은 측면 원주 홈(16,17)이 국부적으로 확장될 수 있도록 하고, 이에 따라 도 5의 영역(39)에 해칭으로 도시한 것처럼 눈을 더욱 적절하게 붙잡을 수 있도록 하므로 이점이 있다.

눈 덮인 지면에서 트레드의 접지력을 최적화하기 위하여, 중앙 및 숄더 블록들의 각각에 당업자에게는 "사이프(sipes)"로 알려진 다수의 벤 자국을 구비한다.

각 열의 블록들 내에 있는 사이프들은 서로 평행하고, 동일한 열의 가로 홈들의 방향과는 다른 방향인 것이 바람직하다. 이 방향은 적도면을 기준으로 상기 가로 홈들의 방향과 반대방향인 것이 바람직하다.

이러한 구성은 건조한 노면에서 타이어의 정숙한 주행에 악영향을 미치지 않으면서 눈 위에서의 접지력을 향상시킨다는 것을 알게 되었다.

더 자세하게 설명하자면, 중앙 블록들(26)은, 각 블록 내에서 서로 평행하고, 적도면에 대하여 가로 홈들(22,23)의 방향과 반대방향으로 축방향에 대하여 0°에서 30°의 범위내인 것이 바람직한 각 γ로 기울어진 사이프들 세트들(40)을 포함한다.

그리고, 숄더 블록들(31) 각각은 다수의 사이프들(41)을 포함하고, 각각의사이프(41)는 세 부분으로 된 꺾은 선 형상의 연속적인 세 부분을 포함하는 것이 바람직하며, 상기 세 부분 중 중앙 부분은 적도면에 대하여 기울어지고, 인접한 중앙 열의 블록들의 사이프(40)의 방향과 반대인 방향으로 배치된다. 사이프(41)의 상기 중앙부가 적도면에 대해 기울어진 각도는 회전축에 대하여 0°에서 45°의 범위내인 것이 바람직하다.

소음을 줄이기 위하여, 적도면의 같은 쪽에 있는 중앙 및 숄더 블록들의 사이프들은 적도면의 반대쪽에 위치한 상응하는 열들의 블록들과 반대방향으로 기울어진다(도 2).

또한 눈 덮인 노면 상에서 트레드의 접지력을 최적화하기 위하여, 숄더 및 중앙 블록들은 숄더 블록들의 축방향 외측 세로 변들을 따라 위치된 노치(notch)(42)(도 7)들을 포함할 수도 있다.

상기 노치들은 대응되는 사이프들에 인접한 인접부의 연장부에 위치되거나 상기 사이프들에 평행하게 배치되는 것이 바람직하다.

상기 노치들은 상기 사이프들보다 더 깊고 더 넓은 것이 바람직하다. 일 실시예에서, 노치들(42)은 폭과 깊이가 2㎜이고, 노치의 깊이와 사이프의 깊이 사이의 비율이 0.20에서 0.60의 범위내인 것이 바람직하다. 전술한 타이어에서는 이 값이 0.25이다.

본 발명에 따른 타이어는 건조한 노면에서 주행소음을 감소시킬 수 있도록 하였다.

보다 정숙한 주행을 가능하게 하는데 기여한 요인들 중 하나는 중앙 블록들의 가로 변들의 특유한 윤곽일 것이라고 생각한다.

정숙성의 향상에 대하여 더 잘 이해할 수 있도록, 도 6은 직선 윤곽(N)을 구비한 종래의 블록의 가로 가장자리 윤곽과 본 발명에 따른 발명의 가로 가장자리 윤곽을 도시하는데, 이는 구름 방향(F)으로 타이어가 진행하는 동안 상기 윤곽들의 연속적인 점들이 지면과 접촉한다는 전제하에서 도시한 것이다.

지면 위에서 타이어의 진행은 모두 서로 등간격인 선1 내지 선8에 의해 나타나 있다.

보는 바와 같이, 직선 가로 가장자리 윤곽을 가진 블록은 동일한 형상과 길이의 연속적인 부분들을 통해 지면과 접촉한다. 따라서, 블록의 전방 윤곽의 부분들이 단일 특정 주파수로 연속적으로 지면을 두드리는데, 이는 소음원을 형성하게 된다.

본 발명에 따른 타이어에서는, 지면과의 접촉이 초기에는 AB 부분, BC 부분과 같이 동일한 형상 및 길이의 부분에 의해 이루어지고, 그 다음에 이전의 부분들과 형상과 길이가 모두 다른 CD 부분, 다음으로 이전의 부분들과 형상이 다르고 더 긴 DE 부분, 그 다음으로 이전 부분들보다 훨씬 길고 완전히 다른 윤곽을 가진 EF부분에 의해 이루어지며, 마지막으로 이전 부분들과 형상은 다르지만 길이는 더 짧은 FG 부분에 의해 지면과의 접촉이 이루어진다.

기본적으로, 본 발명에 따른 블록의 가로 가장자리 윤곽의 충격은 직선 가로 가장자리 윤곽(N)의 경우에 발견되는 것과 같은 반복적인 현상을 발생시키지 않는다는 것을 단언할 수 있다.

이러한 특징이 보다 정숙한 주행의 원인일 수 있다.

본 발명의 또 다른 이점은 도 2의 트레드 패턴이 트레드 패턴의 중앙 및 숄더 열들의 소정 축방향 폭과 결합되는 바람직한 일 실시예에 의해 제공된다.

W가 타이어의 숄더 분리 오목부들(O,O') 사이의 총 축방향 폭을 나타낸다면, 중앙 열들의 축방향 폭(L_C)을 숄더 열들보다 작게 만드는 것이 편리하다.

비율 L_C/W 는 0.45를 초과하지 않는 것이 바람직하다.

중앙 열들을 포함하는 트레드 부분이 상술한 축방향 폭(L_C)으로 만들어진다면, 측면 원주 홈들(16,17)에 의해 나타내어지는 세로 힌지(hinge)들은 적도면 쪽으로 이동된다(도 2).

이 방법에 의하면, 눈 위에서의 견인력과 타이어의 거동을 모두 동시에 향상시킬 수 있을 뿐 아니라 내마모성을 저하시키지 않으면서 건조한 노면에서의 정숙성 또한 향상시킬 수 있음을 알게 되었다.

본 발명은 상술한 것 외에도 더 많은 실시예들을 포함함에 유의하여야 한다.

본 발명의 가능한 실시예들에 대하여 보다 분명하게 이해할 수 있도록, 도 7에 도시된 트레드를 참조할 것이며, 여기서 동일한 도면부호는 이전 도면에서 이미 설명한 동일한 요소들을 지칭하는 것이다.

더욱 상세하게 검토하면, 도 7에 도시된 변형예는 도 2에 도시된 실시예와 다음 특징에서 다르다는 것을 알 것이다.

·두 중앙 열들(18,19)의 가로 홈들의 중간선 축들은 적도면에 대해서 동일한 방향으로 기울어진다.

·두 중앙 열들의 블록들(26)의 사이프들(40)은 적도면에 대해서 동일한 방향으로 연장된다.

·한 숄더 열(20)의 블록들을 축방향에 대해서 180°회전시키면 제2 숄더 열(21)의 블록들과 일치한다.

전술한 실시예에 따르면, 도 7의 변형예는 각 숄더 블록의 단부에 눈을 붙잡는 것을 도와주는 다수의 노치들(42)을 나타낸다.

상기 노치들은 기본적으로 균일하게 분포되고, 그 배치 방향은 도 7에 도시된 것과 같은 일부 방법에서는 적도면에 대하여 수직으로 놓일 수 있다.

상기 설명으로부터 쉽게 도출될 수 있고 따라서 도시하지 않은 또 다른 실시예들에서는, 트레드는 도 2의 두 중앙 열들과 두 측면 열들 사이에 위치된 두 개의 부가적인 블록들의 열들, 바람직하게는 역시 뾰족한 난형의 블록들의 열들을 포함할 수 있다.

달리 말하면, 중간 열들의 블록들의 설계와 배열은 다시 또 상술한 가로 홈들 및/또는 원주 홈들의 국부적 확장이 형성되는 것으로 되어, 눈 위에서 보다 나은 접지력을 제공할 수 있으며, 이 모든 것은 도 5의 해칭 영역에 의해 도식적으로 나타내어진 바와 같다.

그러나, 중간 열들의 블록들은 중앙 열들의 블록들의 형상과 다른 형상을 띨 수 있으며, 또는 상술한 것과 다른 다각형 윤곽을 띨 수도 있음에 유의하여야 한다.

Claims (33)

1. 중앙 크라운부와, 두 개의 축방향으로 대향하는 측벽을 포함하는 카커스 구조물; 카커스 구조물과 동축상으로 결합된 벨트 구조물; 및 벨트 구조물 둘레로 동축상으로 연장되고, 두 개의 원주 홈들과 교차하는 가로 홈들에 의해 분리되는 적어도 한 줄의 블록들을 포함하는 양각 패턴이 각인된 트레드를 포함하며, 각 블록은 기본적으로 원주 방향의 두 개의 세로 변들과, 두 개의 가로 변들, 즉 소정의 구름 방향에 대하여 전방 및 후방 변에 의해 경계가 결정되는 차량용 타이어로서,

   각 가로 홈은 기본적으로 곡선 윤곽을 구비한 단면 확장부를 포함하고, 상기 확장부는 각 가로 홈의 단부들로부터 기본적으로 등거리에 있는 영역에 구비되며,

   원주방향으로 인접한 블록들의 가로 변들은 서로 다른 형상의 적어도 두 개의 연속적인 곡선부를 포함하여 타이어가 구를 때 소음을 감쇠시키는 수단을 형성하는 것을 특징으로 하는 차량용 타이어.
2. 제1항에 있어서, 블록의 가로 가장자리 윤곽은 인접한 블록의 대향하는 가로 가장자리 윤곽의 배열순서와 반대로 배열된 두 개의 곡선부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 타이어.
3. 제1항에 있어서, 각 블록의 가로 가장자리 윤곽은 상기 두 곡선부로 이어지는 제1 직선부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 타이어.
4. 제3항에 있어서, 상기 두 곡선부는 블록 내부 쪽으로 오목한 제1 곡선부와, 제1 곡선부와 반대로 휘어진 제2 곡선부에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 타이어.
5. 제4항에 있어서, 상기 직선부에 이어지는 상기 제1 곡선부는 두 개의 원호, 즉 제1 및 제2 호를 포함하고, 상기 제2 곡선부는 제3 원호를 포함하며, 제1 원호의 곡률반경은 제2 및 제3 원호의 곡률반경보다 크고, 제3 원호의 곡률반경은 제2 원호의 곡률반경보다 큰 것을 특징으로 하는 차량용 타이어.
6. 제4항에 있어서, 상기 직선부와, 상기 제1 곡선부에 의해 형성되는 오목한 부분이 가장 깊은 지점에서 제2 원호에 접하는 평행선 사이의 거리는, 상기 직선부에 수직인 방향으로 측정할 때, 1에서 3㎜의 범위 내인 것을 특징으로 하는 차량용 타이어.
7. 제5항에 있어서, 제1 및 제2 원호의 반경간의 비율은 1에서 6의 범위 이내인 것을 특징으로 하는 차량용 타이어.
8. 제5항에 있어서, 제3 및 제2 원호의 반경간의 비율은 1에서 4의 범위 이내인 것을 특징으로 하는 차량용 타이어.
9. 제5항에 있어서, 제2 및 제3 원호는 반경이 인접한 어떤 원호들보다도 크지 않은 또 다른 제4 원호에 의해 함께 연결되는 것을 특징으로 하는 차량용 타이어.
10. 제3항에 있어서, 중앙 블록들의 각 가로 가장자리 윤곽의 직선부는 이를 포함하는 마름모꼴의 대각선에 대하여 20°에서 35°의 범위 내의 각도로 기울어진 것을 특징으로 하는 차량용 타이어.
11. 제1항에 있어서, 각 중앙 블록의 축방향 외측 세로 변들은 적도면에 평행한 것을 특징으로 하는 차량용 타이어.
12. 제1항에 있어서, 중앙 블록들의 축방향 내측 세로 변들은 적도면의 방향과 5°에서 18°의 범위 내의 각도를 형성하는 것을 특징으로 하는 차량용 타이어.
13. 제1항에 있어서, 블록들의 상기 적어도 한 줄은 한 줄의 평행사변형에 포함되고, 평행사변형은

    평행사변형의 축방향 내측 세로 변들이 적도면에 평행하고 적도면으로부터 등거리이며,

    평행사변형의 축방향 외측 세로 변들이 적도면에 평행하고 블록들의 세로 변들과 부분적으로 일치하며,

    평행사변형의 가로 변들이 서로 평행하고, 적도면에 접근하며, 블록들의 가로 가장자리 윤곽들과 부분적으로 일치하고,

    적도면의 한 쪽에 있는 평행사변형의 가로 변들이 적도면의 반대 쪽에 있는 평행사변형의 가로변들과 원주방향 간격의 절반과 기본적으로 동일한 거리만큼 서로 엇갈리도록 원주방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 타이어.
14. 제13항에 있어서, 상기 평행사변형 각각의 부 대각선과 주 대각선 사이의 비율은 0.50에서 0.70의 범위 내인 것을 특징으로 하는 차량용 타이어.
15. 제1항에 있어서, 상기 블록들은 기본적으로 장사방형이고, 그 주대각선이 25°에서 55°의 범위 내의 각도로 적도면에 접근하는 것을 특징으로 하는 차량용 타이어.
16. 제1항에 있어서, 타이어가 상기 블록들의 제1 및 제2 중앙 열을 포함하고, 제1 열은 적도면과 나란한 제1 원주 홈과 제2 측면 원주 홈 사이에 위치되고, 제2 열은 제1 원주 홈과 제3 측면 원주 홈 사이에 위치되며, 상기 블록들은 적도면에 대하여 기울어진 중간선 축들을 가지는 가로 홈들에 의해 서로로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 차량용 타이어.
17. 제16항에 있어서, 두 중앙 열들의 블록들은 서로에 대하여 엇갈리게 원주를따라 배치된 것을 특징으로 하는 차량용 타이어.
18. 제16항에 있어서, 두 중앙 열들의 가로 홈들의 중간선 축들이 적도면에 대하여 서로 반대 방향으로 기울어지는 것을 특징으로 하는 차량용 타이어.
19. 제18항에 있어서, 두 중앙 열들의 가로 홈들의 중간선 축들이 적도면에 대하여 같은 방향으로 기울어지는 것을 특징으로 하는 차량용 타이어.
20. 제16항에 있어서, 타이어는 중앙 열들의 측면들에 두 열의 숄더 블록들을 포함하고, 숄더 블록들은 한 경우에는 제2 원주 홈과 트레드의 제1 가장자리 사이에 다른 경우에는 제2 원주 홈과 트레드의 반대쪽 가장자리 사이에 위치되며, 숄더 열들의 블록들은 가로 홈들에 의해 원주방향으로 서로 분리된 것을 특징으로 하는 차량용 타이어.
21. 제20항에 있어서, 두 숄더 열들의 블록들은 적도면의 각 쪽에서 서로의 거울상을 형성하는 것을 특징으로 하는 차량용 타이어.
22. 제20항에 있어서, 한 숄더 열의 블록들은 축방향으로 180° 회전시키면 제2 숄더 열의 블록들과 일치하는 것을 특징으로 하는 차량용 타이어.
23. 제20항에 있어서, 숄더 열들의 각 블록은 적도면에 평행한 세로 변들과, 곡선 윤곽의 두 가로 변들, 및 축방향 내측 세로 변과 후방 가로 변 사이의 곡선 연결 윤곽에 의해 경계가 결정되는 것을 특징으로 하는 차량용 타이어.
24. 제20항에 있어서, 중앙 및 숄더 블록들의 곡선 윤곽들은 제2 및 제3 원주 홈들을 따라 서로 반대로 배열되고, 서로 반대로 배열된 상기 곡선 윤곽은 눈을 붙잡기 위한 원주 홈 확장부를 형성하는 것을 특징으로 하는 차량용 타이어.
25. 제20항에 있어서, 중앙 블록들의 두 열들의 축방향 폭들은 두 숄더 열들의 축방향 폭들보다 작은 것을 특징으로 하는 차량용 타이어.
26. 제16항에 있어서, 두 중앙 열들의 축방향 폭과 트레드의 가장자리 사이에서 측정된 트레드의 폭 사이의 비율은 0.45보다 크지 않은 것을 특징으로 하는 차량용 타이어.
27. 제20항에 있어서, 중앙 및 숄더 열들의 모든 블록들은 사이프(sipes)를 가지는 것을 특징으로 하는 차량용 타이어.
28. 제27항에 있어서, 중앙 블록들의 사이프들은 서로 평행한 것을 특징으로 하는 차량용 타이어.
29. 제27항에 있어서, 중앙 블록들의 사이프들은 블록들의 가로 변들과 반대 방향으로 기울어진 것을 특징으로 하는 차량용 타이어.
30. 제27항에 있어서, 숄더 블록들의 사이프들은 지그재그 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 타이어.
31. 제27항에 있어서, 중앙 및 숄더 열들의 블록들의 사이프들과, 열들 사이의 원주 홈들, 및 열들의 가로 홈들은 기본적으로 깊이가 같은 것을 특징으로 하는 차량용 타이어.
32. 제27항에 있어서, 타이어는 그 깊이가 사이프의 깊이의 20%에서 60%의 범위 내인 노치(notch)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 타이어.
33. 제32항에 있어서, 노치의 깊이와 사이프의 깊이 사이의 비율은 0.25인 것을 특징으로 하는 차량용 타이어.