KR20050070136A - 공기 주입 타이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 타이어 둘레방향으로 연장되는 홈 내에 흘러들어 온 물을 적극적으로 배출하여, 수막 방지 성능을 향상시키는 것을 가능하게 한 공기 주입 타이어이다. 이 공기 주입 타이어는 트레드면에 타이어 둘레 방향으로 연장되는 홈을 설치한 공기 주입 타이어에 있어서, 상기 홈의 벽면에 홈 길이방향에 대하여 1방향으로 경사지는 복수개의 돌기 또는 오목부로 이루어지는 줄기부를 설치한 것이다.

Description

공기 주입 타이어{Pneumatic tire}

본 발명은 배수성을 개량한 공기 주입 타이어에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 타이어 둘레방향으로 연장되는 홈 내로 흘러들어 오는 물을 적극적으로 배출하여, 수막(hydroplaning) 방지 성능을 향상시키도록 한 공기 주입 타이어에 관한 것이다.

공기 주입 타이어에서는 우천시 등의 배수성을 확보하기 위해서, 트레드면에 타이어 둘레방향으로 연장되는 홈이 형성되어 있다. 이러한 공기 주입 타이어의 배수성을 개선하여, 수막 현상의 발생을 방지하기 위해서, 종래부터 트레드면에서의 홈의 배치 등에 관해서 여러 가지 제안이 이루어져 있다. 그 중에서, 트레드면에 형성된 만곡 경사 홈의 홈 바닥에 홈 길이방향으로 연장되는 돌출 라인을 설치함으로써, 홈 내로 흘러들어 온 물에 정류작용을 부여하여 배수성을 개선하도록 한 공기 주입 타이어가 있다(예를 들면, 일본 공개특허공보 2000-318411호 참조).

그렇지만, 상술과 같이 홈 바닥에 홈 길이방향으로 연장되는 돌출 라인을 설치한 경우, 수류의 산란에 기인하는 배수성의 저하를 회피할 수 있지만, 홈 내로 흘러들어 온 물을 적극적으로 외부로 배출하는 작용은 얻을 수 없다. 그 때문에, 수막 방지 성능이 반드시 충분하지는 않았다.

도 1은 본 발명의 실시형태로 이루어지는 공기 주입 타이어의 트레드면을 도시하는 평면도.

도 2는 도 1의 요부(要部)를 도시하는 사시도.

도 3은 도 2의 평면도.

도 4는 도 3의 A-A 화살 표시 단면도.

도 5a 내지 도 5c는 각각 홈 내에 형성되는 줄기부의 단면 형상을 도시하는 단면도.

도 6은 본 발명에 있어서의 배수작용을 설명하기 위한 평면에서 본 설명도.

도 7은 본 발명에 있어서의 배수작용을 설명하기 위한 단면에서 본 설명도.

본 발명의 목적은 타이어 둘레방향으로 연장되는 홈 내로 흘러들어 온 물을 적극적으로 배출하여, 수막 방지 성능을 향상하는 것을 가능하게 한 공기 주입 타이어를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 공기 주입 타이어는 트레드면에 타이어 둘레방향으로 연장되는 홈을 설치한 공기 주입 타이어에 있어서, 상기 홈의 벽면에 홈 길이방향에 대하여 1방향으로 경사지는 복수개의 돌기 또는 오목부로 이루어지는 줄기부(筋部)를 설치한 것을 특징으로 하는 것이다.

여기에서, 줄기부의 홈 길이방향에 대한 경사 각도를 10 내지 60°로 하고, 그 높이를 0.3mm 이상이며 또한 홈 폭 및 홈 깊이의 20% 이하로 하고, 그 피치 간격을 1.5 내지 8.0mm로 하는 것이 바람직하다. 또한, 줄기부는 홈 길이방향과 직교하는 홈 단면에 있어서 홈 벽면의 50% 이상의 범위에 설치하는 것이 바람직하다.

이것에 의해, 홈 내로 흘러들어 온 물이, 홈 벽면에 형성된 나선형 배열의 줄기부를 따라 흘러 와류(渦流)를 형성하여, 홈 내를 가속하여 진행하여 외부로 배출된다. 또, 노면 상의 물은 연속체이기 때문에, 가속하여 배출된 물의 양에 따라서 홈 내에는 부압(負厭)이 생겨, 더욱 다량의 물이 홈 내에 들어가고, 보다 다량의 물이 배출되게 된다. 더구나, 홈 내에서 와류를 형성하면서 진행하는 물은 소용돌이에 휘말리면서 홈 공간의 중심위치를 향해서 이동하기 때문에, 물과 홈 벽면위 접촉 저항이 격감되고, 그 결과로서 배수작용이 조장된다. 이것에 의해, 수막 방지 성능을 대폭 개선할 수 있다.

이하, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 관해서 설명한다. 각 도면에 있어서, 동일한 구성요소는 동일한 부호를 붙이고, 중복된 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 실시예로 이루어지는 공기 주입 타이어의 트레드면을 도시하고, 도 2 내지 도 4는 그 요부를 도시하며, 도 5a 내지 도 5c는 각각 홈 내에 형성되는 줄기부의 단면 형상을 도시하는 것이다.

도 1에 있어서, 트레드면(1)에는 타이어 둘레방향(T)으로 연장되는 복수개의 홈(둘레방향 홈)과, 타이어 폭방향으로 연장되는 복수개의 홈(5: 횡홈)이 형성되어 있다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 타이어 둘레방향(T)으로 연장되는 적어도 1개의 홈(2)의 벽면(3)에는 홈 길이방향에 대하여 1방향으로 경사지는 줄기부(4)가 형성되어 있다.

홈(2)의 벽면(3)에 형성되는 줄기부(4)는 도 3에 도시하는 바와 같이, 홈(2) 내로 흘러들어오는 물이 소용돌이를 형성하여 흐르기 쉬워지도록, 홈 길이방향에 대한 경사 각도(α)를 10 내지 60°로 하는 것이 바람직하다. 이 경사 각도(α)가 상기 범위로부터 벗어나면 와류를 발생시키는 효과가 불충분하게 된다. 물론, 홈(2)의 경사방향은 특별히 한정되는 것은 아니다.

줄기부(4)는 홈(2)의 벽면(3)에 설치한 돌기 또는 오목부로 형성할 수 있고, 그 단면 형상이 특히 한정되는 것은 아니며, 도 5a 내지 도 5c와 같은 형상을 선택할 수 있다. 어느 쪽의 경우에나, 줄기부(4)의 높이(h)는 0.3mm 이상으로 하는 것이 바람직하다. 이 높이(h)가 0.3mm 미만이면 와류를 발생시키는 효과가 불충분하게 된다. 또한, 줄기부(4)의 높이(h)는 도 4에 도시하는 바와 같이, 홈(2)의 홈 폭(W) 및 홈 깊이(H)의 각각의 20% 이하로 하는 것이 바람직하다. 줄기부(4)의 높이(h)가 지나치게 크면, 줄기부(4)가 돌기인 경우에는 홈 체적의 감소에 의해 배수성이 악화되고, 줄기부(4)가 오목부인 경우에는 홈 바닥과 가장 바깥쪽의 벨트층의 사이의 고무 게이지를 충분히 확보하는 것이 곤란하게 된다.

줄기부(4)의 피치 간격(P)은 1.5 내지 8.0mm로 하는 것이 바람직하다. 이 피치 간격(P)이 상기 범위로부터 벗어나면 와류를 발생시키는 효과가 불충분하게 된다.

줄기부(4)는 홈(2)의 벽면(3)의 전체 면에 형성하는 것이 바람직하지만, 줄기부(4)를 불연속으로 하거나, 홈(2)의 벽면(3)의 일부에 줄기부(4)를 설치한 경우에도 와류를 발생시키는 효과가 기대된다. 이 경우, 홈 길이방향과 직교하는 홈 단면에 있어서 홈(2)의 벽면(3)의 50% 이상의 범위에 줄기부(4)를 설치하는 것이 필요하다.

상술한 바와 같이 타이어 둘레방향으로 연장되는 홈(2)의 벽면(3)에 줄기부(4)를 설치한 공기 주입 타이어에서는 예를 들면, 우천 주행시에 있어서, 홈(2) 내로 흘러들어 온 물이 나선형 배열의 줄기부(4)를 따라 흘러 와류를 형성하여, 홈(2)으로부터 효율 좋게 배출된다.

여기에서, 도 6 및 도 7을 참조하여 상기 배수작용에 관해서 설명한다. 도 6에 도시하는 바와 같이, 화살표시(R)의 방향으로 차량이 진행할 때, 홈(2) 내로 흘러들어 온 물은 화살표시(R′)의 방향으로 배출되게 된다. 이때, 물은 벽면(3)의 줄기부(4)를 따라 와류를 형성하기 때문에, 홈(2) 내를 가속하여 진행하여 외부로 배출된다. 또한, 가속하여 배출된 물의 양에 따라서 홈(2) 내에는 부압이 생기고, 더욱 다량의 물이 홈(2) 내에 들어가며, 더욱 다량의 물이 배출되게 된다. 더구나, 도 7에 도시하는 바와 같이, 홈(2) 내에서 와류를 형성하면서 진행하는 물은 소용돌이에 휘말리면서 홈 공간의 중심위치를 향해서 이동하기 때문에, 물과 홈 벽면의 접촉 저항이 격감되고, 그 결과로서 배수작용이 조장된다. 이것에 의해, 뛰어난 수막 방지 성능을 발휘하는 것이 가능하게 된다.

[실시예]

도 1의 블록 패턴을 갖는 공기 주입 타이어(사이즈: 205/60R15)에 있어서, 타이어 둘레방향으로 연장되는 홈의 벽면에 줄기부를 설치하고, 그 경사 각도(α), 높이(h) 및 피치 간격(P)을 표 1과 같이 여러 가지로 다르게 한 본 발명 타이어(실시예 1 내지 5)를 각각 제작하였다. 비교를 위해서, 타이어 둘레방향으로 연장되는 홈의 벽면에 줄기부를 설치하지 않은 종래 타이어(종래예)를 제작하였다. 또, 줄기부를 설치한 홈은 홈 폭이 10mm이고 홈 깊이가 8mm이다.

이들 시험 타이어를 각각 배기량 2.0리터의 일본 차에 장착하여, 직진 수막시험을 실시하였다. 이 직진 수막시험에서는 수심 1Omm의 풀(pool)을 구비한 직진로를 주행하고, 그 풀로의 진입 속도를 서서히 증가시켜, 수막 현상이 발생하였을 때의 속도를 측정하였다. 평가 결과는 종래 예를 100으로 하는 지수로 표 1에 나타내었다. 이 지수 치가 클 수록 수막 방지 성능이 우수한 것을 의미한다.

표 1

	종례요	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5
경사 각도 α(°)	-	10	35	60	35	35
피치 간격 P(mm)	-	4	4	7	1.5	8
높이 h(mm)	-	0.3	1.4	1.0	1.4	1.4
수막 방지 성능	100	105	110	108	108	108

이 표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명 타이어는 종래 타이어에 비하여 수막 방지 성능이 우수하였다.

본 발명에 의하면, 트레드면에 타이어 둘레방향으로 연장되는 홈을 설치한 공기 주입 타이어에 있어서, 홈의 벽면에 홈 길이방향에 대하여 1방향으로 경사지는 복수개의 돌기 또는 오목부로 이루어지는 줄기부를 설치하였기 때문에, 타이어 둘레방향으로 연장되는 홈 내로 흘러들어오는 물을 적극적으로 배출하여, 수막 방지 성능을 향상시킬 수 있다.

이상, 본 발명이 바람직한 실시예에 관해서 상세하게 설명하였지만, 첨부 클레임에 의해서 규정되는 본 발명의 정신 및 범위를 일탈하지 않는 한에 있어서, 이것에 대하여 여러 가지의 변경, 대용 및 치환을 할 수 있다고 이해되어야 할 것이다.

Claims (5)

1. 트레드면에 타이어 둘레방향으로 연장되는 홈을 설치한 공기 주입 타이어에 있어서,

   상기 홈의 벽면에 홈 길이방향에 대하여 1방향으로 경사지는 복수개의 돌기 또는 오목부로 이루어지는 줄기부를 설치한 공기 주입 타이어.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 줄기부의 홈 길이방향에 대한 경사 각도가 10 내지 60°인 공기 주입 타이어.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 줄기부의 높이가 0.3mm 이상이며 또한 홈 폭 및 홈 깊이의 20% 이하인 공기 주입 타이어.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 줄기부의 피치 간격이 1.5 내지 8.0mm인 공기 주입 타이어.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 줄기부를 홈 길이방향과 직교하는 홈 단면에 있어서 홈 벽면의 50% 이상의 범위에 설치한 공기 주입 타이어.