KR20050086665A - 공기 타이어 - Google Patents

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KR20050086665A
KR20050086665A KR1020057008732A KR20057008732A KR20050086665A KR 20050086665 A KR20050086665 A KR 20050086665A KR 1020057008732 A KR1020057008732 A KR 1020057008732A KR 20057008732 A KR20057008732 A KR 20057008732A KR 20050086665 A KR20050086665 A KR 20050086665A
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겐지 야마네
마사히로 이시다
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요코하마 고무 가부시키가이샤
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Abstract

타이어 회전 방향이 한 방향으로 지정된 트레드면의 센터 영역에, 타이어 센터라인의 측방에 배치한 타이어 둘레 방향으로 연장되는 적어도 1개의 제 1 둘레방향 홈과, 그 제 1 둘레방향 홈으로부터 타이어 폭 방향 외측에 타이어 반회전 방향측을 향하여 경사져서 연장되는 동시에 타이어 둘레 방향에 소정의 피치로 배치한 제 1 가로 방향 홈에 의해, 둔각형의 각부와 예각형의 각부를 갖는 블록이 구분 형성되어 있다. 블록의 제 1 둘레 방향 홈에 면하는 둔각형의 각부 양측의 홈 벽면을 둔각형의 각부를 향하여 경사각도가 점차로 커지도록 경사시켜, 둔각형의 각부에서 경사 각도를 최대로 한다.

Description

공기 타이어{Pneumatic tire}
본 발명은 공기 타이어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선회 주행 시의 가로 방향 가속도가 큰 서킷(circuit) 주행 등에 있어서 발생하는 편마모를 개선하도록 한 공기 타이어에 관한 것이다.
종래에는 트레드면에 타이어 회전 방향을 한 방향으로 지정한 방향성의 트레드 패턴을 설치한 공기 타이어가 다수 제안되어 있다. 이러한 방향성 패턴을 구비한 공기 타이어에 있어서, 트레드면의 센터 영역에, 타이어 센터라인의 측방에 배치한 둘레 방향 홈과, 그 둘레 방향 홈으로부터 타이어 폭 방향 외측에 타이어 반회전 방향측을 향하여 경사져서 연장되는 가로 방향 홈에 의해, 둔각형의 각부(角部)와 예각형의 각부를 갖는 마름모형상 또는 평행사변형상의 블록을 구분 형성한 공기 타이어가 있다(예를 들면, 일본 공개특허공보 제(평)11-91313호 참조).
그런데, 최근, 서킷 코스가 일반적인 유저에게도 개방되어, 유저가 서킷 코스를 주행할 기회가 종종 있다. 이러한 서킷 주행에서는 선회 주행 시에 작용하는 가로 방향 가속도가 일반 차도를 주행하는 통상 주행 시와 비교하여 훨씬 크기 때문에, 통상 주행 시와는 다른 편마모가 발생한다. 상술한 블록을 갖는 방향성 패턴의 공기 타이어에서는 블록의 둘레 방향 홈에 면하는 둔각형의 각부, 즉 차냄측의 둔각형의 각부의 마모의 진행이 다른 개소보다 느려지는 편마모가 발생하는 문제가 있었다.
도 1은 본 발명의 공기 타이어의 일 실시형태를 타이어 센터라인으로부터 일측방의 트레드면을 전개하여 도시하는 주요부 전개도이다.
도 2는 블록의 주요부 확대 단면도이다.
본 발명은 선회주행 시의 가로 방향 가속도가 큰 서킷 주행 등에 있어서 발생하는 편마모를 개선하는 것이 가능한 공기 타이어를 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하는 본 발명은 타이어 회전 방향이 한 방향으로 지정된 트레드면의 센터 영역에, 타이어 센터라인의 측방에 타이어 둘레 방향으로 연장되는 적어도 1개의 제 1 둘레 방향 홈을 설치하고, 상기 제 1 둘레 방향 홈으로부터 타이어 폭 방향 외측에 타이어 반회전 방향측을 향하여 경사져서 연장되는 제 1 가로 방향 홈을 타이어 둘레 방향으로 소정 피치로 배치하고, 상기 제 1 둘레 방향 홈과 제 1 가로 방향 홈에 의해 둔각형의 각부와 예각형의 각부를 갖는 블록을 구분 형성한 공기 타이어에 있어서, 상기 블록의 상기 제 1 둘레 방향 홈에 면하는 둔각형의 각부 양측의 홈 벽면을 상기 둔각형의 각부를 향하여 경사각도가 점차로 커지도록 경사시키고, 상기 둔각형의 각부에서 경사각도가 최대로 되도록 한 것을 특징으로 한다.
상술한 본 발명에 따르면, 차냄측의 둔각형의 각부에서의 강성을 높일 수 있기 때문에, 선회 주행 시의 가로 방향 가속도가 큰 서킷 주행 시 등에 있어서의 블록의 접지압 분포를 종래보다 균일적으로 할 수 있게 된다. 그 결과, 내편마모성을 개선할 수 있고, 또한 선회주행 시에 있어서의 조종 안정성의 향상이 가능해진다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 공기 타이어의 일 실시형태를 도시하고, 타이어 회전 방향(R)이 화살표로 나타내는 한 방향으로 지정된 트레드면(1)에, 타이어 둘레 방향(T)을 따라서 연장되는 복수의 둘레 방향 홈(2)이 설치되어 있다. 이들 복수의 둘레 방향 홈(2)은 트레드면(1)의 센터 영역(1A)에서, 타이어 센터라인(CL)의 양측에 배치한 2개의 제 1 둘레 방향 홈(2A), 센터 영역(1A)과 그 양측의 숄더 영역(1B)을 구분하는 위치에 각각 1개 배치한 제 2 둘레 방향 홈(2B), 및 타이어 센터라인(CL)상에 배치한 1개의 제 3 둘레 방향 홈(2C)으로 구성되어 있다.
각 제 1 둘레 방향 홈(2A)은 타이어 둘레방향(T)에 연장되고, 또한 타이어 센터라인(CL)측이 볼록하게 되는 복수의 원호(圓弧)형상의 홈부(2A1)를 연접하여 구성되어 있다. 각 홈부(2A1)는 곡율 반경이 큰 원호형상으로 형성되고, 트레드면(1)을 1주에 걸쳐 전개하였을 때에 제 1 둘레 방향 홈(2A)의 한쪽 말단부터 다른쪽 말단까지 볼 수 있는, 소위 시스루(see-through) 홈으로 이루어져 있다.
제 2 둘레 방향 홈(2B)은 타이어 둘레 방향(T)을 따라서 스트레이트형으로 연장되고, 그 홈 폭이 제 1 둘레 방향 홈(2A)의 홈 폭보다 좁게 되어 있다.
제 3 둘레 방향 홈(2C)도, 타이어 둘레 방향(T)을 따라서 스트레이트형으로 연장되어 있다. 그 홈 폭은 제 1 둘레 방향 홈(2A)의 홈폭보다 넓게 되어 있다.
각 제 1 둘레 방향 홈(2A)으로부터 타이어 폭 방향 외측에 타이어 반회전 방향측을 향하여 경사져서 연장되는 제 1 가로 방향 홈(3)이 타이어 둘레 방향(T)을 따라서 소정 피치로 배치되고, 둘레 방향 홈(2A, 2B) 및 제 1 가로 방향 홈(3)에 의해, 대향하는 한 쌍의 둔각형의 각부(5)와 대향하는 한 쌍의 예각형의 각부(6)를 갖는 복수의 블록(7)이 센터 영역(1A)에 형성되어 있다. 둘레 방향 홈(2A, 2C) 사이는 타이어 둘레 방향(T)을 따라서 연장되는 리브(8)로 되어 있다.
각 제 2 둘레 방향 홈(2B)에서 타이어 폭 방향 외측에 타이어 반회전 방향측을 향하여 경사져서 연장되는 제 2 가로 방향 홈(4)이 타이어 둘레 방향(T)을 따라 서 소정의 피치로 배치되고, 둘레 방향 홈(2B) 및 제 2 가로 방향 홈(4)에 의해 대향하는 1쌍의 둔각형의 각부(9)와 대향하는 1쌍의 예각형의 각부(10)를 갖는 복수의 블록(11)이 숄더 영역(1B)으로 구분 형성되어 있다.
각 제 1 가로 방향 홈(3)은 그 안쪽 말단이 원호형인 홈부(2A1)의 접속부에 연통하고, 외측 말단측이 제 2 둘레 방향 홈(2B)과 교차하도록 연통하여 블록(11) 내까지 연장되어, 그 외측 말단이 블록(11)내에 위치하고 있다.
각 제 2 가로 방향 홈(4)은 제 1 가로 방향 홈(3)에 대하여 거의 반피치 어긋나게 배치되고, 제 1 가로 방향 홈(3)간의 거의 중앙에 위치하고 있다. 제 2 가로 방향 홈(4)의 안쪽 말단측이 블록(7)내까지 연장되어 설치되고, 그 안쪽 말단이 블록(7)내의 거의 중앙에 위치하고 있다.
제 2 둘레 방향 홈(2B)에 면한 각 블록(7, 11)의 각부(5X, 6X, 9X, 10X, X)의 홈벽 에지부는 단면이 원호형인 모떼기면(e)으로 형성되어 있다. 모떼기면(e)은 타이어 직경 방향에 대한 경사각도를 제 2 둘레 방향 홈(2B)에 면한 홈 벽면(W1)보다 크게 하여 경사져 있고, 이로써 소음이 발생하기 쉬운 영역에서의 각부에서의 블록 강성을 증가시켜, 블록의 각부의 미끄러짐에 의한 소음의 발생을 억제하도록 하고 있다.
블록(7)의 제 1 둘레 방향 홈(2A)에 면하는 둔각형의 각부, 즉 차냄측의 둔각형의 각부(5Y) 양측의 홈 벽면(W2, W3)은 둔각형의 각부(5Y)를 향하여 경사각도가 점차로 커지도록 경사져서, 둔각형의 각부(5Y)에서 경사 각도가 최대로 되어 있다. 둔각형의 각부(5Y)의 홈벽 에지부는 단면이 원호형인 모떼기면(n)으로 형성되어 있다.
종래에는 선회주행 시의 가로 방향 가속도가 통상 주행 시와 비교하여 훨씬 큰 서킷 주행 시에 있어서의 타이어의 접지상태를 아는 것은 대단히 곤란하였다. 그러나, 최근의 하드웨어가 진보함에 따라 이러한 조건하에서의 타이어 접지 상태를 시뮬레이트하는 것이 가능해졌다. 이 결과, 서킷 선회 주행 시에는 타이어에 대하여 거의 바로 옆으로부터 힘이 작용하고 있고, 트레드면이 힘이 작용하는 측을 꼭지점으로 하는 대략 삼각형상으로 되어 접지하고 있음을 알았다. 그 접지상태에 의해, 트레드면(1)의 센터 영역(1A)에서의 블록(7)의 차냄측의 둔각형의 각부(5Y)에서의 접지압이 대폭 저하하여, 차낼 때에 각부(5Y)에 미끄러짐이 발생하고 있었다. 이러한 미끄러짐 때문에 각부(5Y)에서의 마모의 진행이 느려지고, 통상 주행과는 다른 편마모가 발생하고 있음을 알았다. 통상 주행에서는 차냄측의 예각형의 각부(6X)에서 접지압이 저하하여, 마모의 진행이 느려지는 편마모가 생긴다.
본 발명에서는 상기와 같은 지견으로부터, 상술한 바와 같이 블록(7)의 둔각형의 각부(5Y) 양측의 홈 벽면(W2, W3)을 둔각형의 각부(5Y)를 향하여 점차로 경사각도가 커지도록 경사시키고, 둔각형의 각부(5Y)에서 그 경사가 최대로 되도록 한 것이다. 이로써, 차냄측의 둔각형의 각부(5Y)에서의 강성을 높이고, 선회주행시의 가로 방향 가속도가 큰 서킷 주행 시 등에 있어서, 블록(7)의 접지압 분포를 균일적으로 하는 것이 가능해진다. 이 때문에, 편마모를 억제할 수 있고, 또한 선회주행 시의 조종 안정성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 있어서, 경사각도가 최대로 되는 둔각형의 각부(5Y)에서의 홈 벽면의 부분의 경사각도로서는 10 내지 40°의 범위로 하는 것이 좋다. 경사각도가 10°보다 낮으면, 편마모를 효과적으로 개선하는 것이 어려워진다. 반대로 40°를 초과하면, 인접하는 제 1 둘레 방향 홈(2A)의 홈 폭이 커지고, 이로써 둔각형의 각부(5Y)와 마주 보는 예각형의 각부(6)의 에지부의 접지압이 높아진다. 그 결과, 이 에지부분의 마모가 빨라지고, 다른 편마모의 발생을 초래한다. 다른 한편, 블록(7)의 접지 면적을 확보하면서 경사각도를 크게 하면, 제 1 둘레 방향 홈(2A)의 체적이 감소하기 때문에, 배수성의 악화를 초래한다. 바람직하게는 20 내지 3O°가 좋다. 또, 본 발명에서 말하는 홈 벽면의 경사각도는 도 2에 도시하는 바와 같이, 홈 벽면{W2(W3)}과 블록(7)의 표면(7a)의 교점(F)에서 표면(7a)으로 그은 접선(G)과 직교하는 직선(J)과 홈 벽면{W2(W3)}이 이루는 각도(α)이다.
홈 벽면(W2, W3)을 둔각형의 각부(5Y)를 향하여 경사 각도를 크게 하는 개시위치(a, b)로서는 홈 벽면(W2, W3)의 홈 길이 방향의 중앙위치로부터 예각인 각부(6)측, 바람직하게는 예각형의 각부(6)로부터 둔각형의 각부(5Y)를 향하여 점차로 경사 각도가 커지도록 경사시키는 것이 좋다.
또한, 상술한 바와 같이 둔각형의 각부(5Y)의 홈 벽 에지부를 원호형의 모떼기면(n)으로 하는 경우, 도시하는 바와 같이, 블록(7)의 표면(7a)과 홈 벽면(W2, W3)이 접하는 능선(m)이 1개인 곡율 반경(K)으로 이루어지는 원호형이 되도록 하는 것이 좋다.
본 발명은 상기 실시형태에서는 숄더 영역(1B)에도 블록(11)을 설치한 공기 타이어를 제시하였지만, 이에 한정되지 않으며, 타이어 회전 방향(R)이 한 방향으로 지정된 트레드면(1)의 타이어 센터라인(CL)의 측방에 배치한 제 1 둘레 방향 홈(2A)과 제 1 가로 방향 홈(3)에 의해 둔각형의 각부(5)와 예각형의 각부(6)를 갖는 블록을 구분 형성한 공기 타이어라면, 어느 것이라도 적합하게 사용할 수 있다.
본 발명은 특히 배기량이 높은 고성능 차량에 사용되는 승용차용의 공기 타이어에 바람직하게 사용할 수 있다.
실시예
타이어 사이즈를 235/45ZR17로 공통으로 하여, 블록의 차냄측의 둔각형의 각부 양측의 홈 벽면을 둔각형의 각부를 향하여 경사각도가 10°로부터 점차로 커지도록 경사시키고, 둔각형의 각부에서 경사각도가 30°에서 최대로 되도록 한, 도 1에 도시하는 구성의 본 발명 타이어와, 본 발명에 있어서 홈 벽면의 경사각도를 동일(5°)하게 한 종래 타이어를 각각 제작하였다.
이들 각 시험 타이어를 림 사이즈 17×8JJ의 림에 장착하여, 공기압을 230 kPa 배기량 3리터의 승용차에 장착시켜, 이하에 제시하는 측정방법으로써, 내편마모성과 선회 주행성을 평가시험한 바, 표 1에 제시하는 결과를 얻었다.
내편마모성
건조한 아스팔트 노면에서, 차량에 작용하는 가로 방향 가속도가 0.76G로 되도록 하여 8자 모양의 선회를 500회 반복한 후, 차냄측에서의 둔각형의 각부와 예각형의 각부의 잔량을 측정하고, 결과를 종래 타이어를 100으로 하는 지수치로 평가하였다. 이 값이 클수록, 차냄측의 둔각형의 각부와 예각형의 각부의 잔량의 차가 작고, 내편마모성이 우수하다.
선회주행성
건조한 아스팔트 노면에서, 반경 30m인 원을 그려 선회 주행하였을 때의 최대 가로 방향 가속도를 측정하여, 결과를 종래 타이어를 100으로 하는 지수치로 평가하였다. 이 값이 클수록, 최대 가로 방향 가속도가 높고, 선회 주행 시의 조종 안정성이 우수하다.
종래 타이어 본 발명 타이어
내편마모성 100 137
선회주행성 100 105
표 1로부터, 본 발명 타이어는 내편마모성을 개선할 수 있고, 또한 선회주행성을 향상시킬 수 있음을 알 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명은 타이어 센터라인의 측방에 배치한 둘레 방향 홈에 면한 블록의 차냄측의 둔각형의 각부 양측의 홈 벽면을 둔각형의 각부를 향하여 경사각도가 점차로 커지도록 경사시켜, 그 둔각형의 각부에서 경사각도가 최대로 되도록 하였기 때문에, 선회주행 시의 가로 방향 가속도가 큰 서킷 주행 등에 있어서 블록 접지압 분포를 균일적으로 하여 내편마모성을 개선시킬 수 있고, 또한 선회 주행 시의 조종 안정성을 향상시킬 수 있게 된다.
상술한 우수한 효과를 갖는 본 발명의 공기 타이어는 일반 유저가 선회주행 시의 가로 방향 가속도가 큰 서킷 등을 주행할 때에 사용하는 공기 타이어로서, 매우 유효하게 이용할 수 있다.

Claims (13)

  1. 타이어 회전 방향이 한 방향으로 지정된 트레드면의 센터 영역에, 타이어 센터라인의 측방에 타이어 둘레 방향으로 연장되는 적어도 1개의 제 1 둘레 방향 홈을 설치하고, 상기 제 1 둘레 방향 홈으로부터 타이어 폭 방향 외측에 타이어 반회전 방향측을 향하여 경사져서 연장되는 제 1 가로 방향 홈을 타이어 둘레 방향으로 소정의 피치로 배치하고, 상기 제 1 둘레 방향 홈과 제 1 가로 방향 홈에 의해 둔각형의 각부(角部)와 예각형의 각부를 갖는 블록을 구분 형성한 공기 타이어에 있어서,
    상기 블록의 상기 제 1 둘레 방향 홈에 면하는 둔각형의 각부 양측의 홈벽면을 상기 둔각형의 각부를 향하여 경사각도가 점차로 커지도록 경사시켜, 상기 둔각형의 각부에서 경사각도가 최대로 되도록 한 공기 타이어.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 경사각도가 최대로 되는 둔각형의 각부에서의 홈 벽면의 부분의 경사각도가 10 내지 40°인 공기 타이어.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 경사각도가 최대가 되는 둔각형의 각부의 홈 벽 에지부를 단면 원호형상으로 모떼기한 공기 타이어.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 둘레 방향 홈을 2개 갖고, 상기 제 1 둘레 방향 홈을 타이어 센터라인의 양측에 설치하고, 상기 트레드면의 센터 영역과 양 숄더 영역을 구분하는 위치에 타이어 둘레 방향으로 연장하는 제 2 둘레 방향 홈을 각각 배치하고, 상기 제 2 둘레 방향 홈에 상기 제 1 가로 방향 홈이 연통하여, 상기 제 1, 제 2 둘레 방향 홈과 상기 제 1 가로 방향 홈에 의해 상기 블록을 상기 트레드면의 센터 영역에 구분 형성하고, 상기 블록이 대향하는 1쌍의 둔각형의 각부와 대향하는 1쌍의 예각형의 각부를 갖는 공기 타이어.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제 1 둘레 방향 홈을 타이어 둘레 방향으로 연장하고, 또한 타이어 센터라인측이 볼록해지는 복수의 원호형의 홈부를 접속하여 구성한 공기 타이어.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제 1 가로 방향 홈을 상기 원호형의 홈부의 접속부로부터 타이어 폭 방향 외측에 상기 제 2 둘레 방향 홈을 넘어 연장하여 설치한 공기 타이어.
  7. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 양측의 홈 벽면을 둔각형의 각부를 향하여 점차로 경사각도를 크게 하게 하는 개시위치(a, b)를, 홈 벽면의 홈 길이 방향의 중앙위치로부터 예각형의 각부측으로 한 공기 타이어.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 블록의 표면과 홈 벽면이 접하는 능선(m)을 1개의 곡율 반경(K)으로 이루어지는 원호형으로 한 공기 타이어.
  9. 제 4 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 숄더 영역에 제 2 둘레 방향 홈측으로부터 타이어 폭 방향 외측에 타이어 반회전 방향측을 향하여 경사져서 연장되는 제 2 가로 방향 홈을 타이어 둘레 방향으로 소정 피치로 배치하고, 상기 제 2 둘레 방향 홈과 제 2 가로 방향 홈에 의해 블록을 구분 형성한 공기 타이어.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제 2 가로 방향 홈을 상기 제 1 가로 방향 홈에 대하여 거의 반피치 비키어 놓고 배치한 공기 타이어.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 제 2 가로 방향 홈을 상기 센터 영역의 블록 내까지 연장하여 설치한 공기 타이어.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 타이어 센터라인 상에 타이어 둘레 방향으로 연장하는 제 3 둘레 방향 홈을 설치하고, 상기 제 3 둘레 방향 홈과 상기 제 1 둘레 방향 홈의 사이에 리브를 형성한 공기 타이어.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 제 3 둘레 방향 홈의 홈 폭을 상기 제 1 둘레 방향 홈의 홈 폭보다 넓히고, 상기 제 2 둘레 방향 홈의 홈 폭을 상기 제 1 둘레 방향 홈의 홈 폭보다 좁게 한 공기 타이어.
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