KR20050112436A - Heavy duty pneumatic radial tire - Google Patents

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Abstract

본 발명은 트레드의 패턴 블록이 가로그루브와 세로그루브에 의해 구획되며, 원주방향으로 3개 이상의 벨트층을 가지는 중하중용 공기입 레디얼 타이어에 있어서, 트레드 표면에서 그루브 바닥면까지의 깊이를 H, 그루브 바닥면에서 벨트 상단까지의 고무층의 두께를 K, 블록표면의 길이를 L이라 했을 때, 다음 관계식을 만족하는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, in a heavy-load pneumatic radial tire having a tread pattern block partitioned by a grog groove and a longitudinal groove, and having three or more belt layers in the circumferential direction, the depth from the tread surface to the groove bottom surface is H, grooved. When the thickness of the rubber layer from the bottom surface to the top of the belt is K and the length of the block surface is L, the following relational expression is satisfied.

<관계식><Relationship>

여기서, , ΣS는 1피치 상의 각 블록 표면적의 합, Wt는 트레드 전폭, ΣWg은 세로 그루브 폭들의 합, Wt-ΣWg는 블록들의 폭길이의 합을 나타낸다.here, Is the sum of each block surface area on one pitch, Wt is the total width of the tread, ΣWg is the sum of the vertical groove widths, and Wt-ΣWg is the sum of the widths of the blocks.

상기와 같이 이루어진 본 발명은, 블록 패턴의 본연의 기능인 배수성능 및 트랙션 성능의 저하 없이 내 편마모성을 향상시킬 수 있다.The present invention made as described above can improve the wear resistance without deterioration of drainage performance and traction performance which are the original functions of the block pattern.

Description

중하중용 공기입 레디얼 타이어{Heavy duty Pneumatic Radial Tire} Heavy Duty Pneumatic Radial Tires

본 발명은 동절기용 또는 트랙션용으로서의 블록 패턴을 갖는 중하중용 공기입 레디얼 타이어에 있어서, 블록 패턴의 본연의 기능인 배수성능 및 트랙션 성능의 저하 없이 내편마모성을 향상시키는 중하중용 공기입 레디얼 타이어에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heavy-loaded pneumatic radial tire having a block pattern for winter or traction, which improves abrasion resistance without deterioration in drainage performance and traction performance, which is a function of the block pattern. .

최근, 블록패턴을 지닌 중하중용 공기입 레디얼 타이어의 홈(ASD : Anti Skid Depth)은 장수화 및 강한 트랙션 성능에 대응하여 점점 깊어지는 경향이 있다.In recent years, grooves (ASD: Anti Skid Depth) of heavy-loaded pneumatic radial tires with a block pattern tend to deepen in response to long life and strong traction performance.

상기와 같이 홈이 깊어지면 블록의 굽힘 변형이 커지고, 이는 블록의 접지 전단부와 후단부와의 접지압차가 커져 힐 앤 토(Heel and toe) 마모가 발생하기 쉬어진다.As the groove deepens as described above, the bending deformation of the block increases, which increases the ground pressure difference between the ground front end part and the rear end part of the block, so that heel and toe wear easily occurs.

상기 힐 앤 토 마모의 발생원인에 대해 도 1을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.The cause of the heel and toe wear will be described in more detail with reference to FIG. 1.

도 1에서, (a)는 힘 F2가 가해지기 전의 블록상태를 나타내며, (b)는 힘 F2가 가해지기 전의 블록상태를 나타낸다. 또한, (c)는 힘 F2가 주어졌을 때의 블록의 압력분포를 나타내고, (d)는 힘 F2를 제외하고 단지 주행력 Fx의 힘이 가해졌을 때 블록표면에 미치는 압력분포를 나타내며, (e)는 상기 (c) 및 (d)의 압력분포를 합쳐 나타낸 분포도이다.In Fig. 1, (a) shows the block state before the force F2 is applied, and (b) shows the block state before the force F2 is applied. In addition, (c) represents the pressure distribution of the block when the force F2 is given, (d) represents the pressure distribution on the surface of the block when the force of the driving force Fx is applied except for the force F2, and (e) Is a distribution chart showing the combined pressure distributions of (c) and (d) above.

도 1을 참조하면, 힘 Fx가 작용되고, 운동량 균형을 맞추기 위해 접지압 분포 P(x)에 변화가 생긴다Referring to Figure 1, the force Fx is applied, the change in the earth pressure distribution P (x) to balance the momentum

이 때, 선형적으로 재 분포한다면, 접지압 변화 △P(x)는 다음과 같이 주어진다.At this time, if it is redistributed linearly, the ground pressure change ΔP (x) is given as follows.

여기서, P는 평균 접지압, M은 고무의 전단 모듈러스, H는 블록의 높이, WL은 블록표면의 단면적, L은 블록표면의 길이(한 블록에서 타이어 주행방향의 길이를 말함)이다.(W는 블록의 표면의 폭)Where P is the average ground pressure, M is the shear modulus of the rubber, H is the height of the block, WL is the cross-sectional area of the block surface, and L is the length of the block surface (the length of the tire running direction in one block). Width of the surface of the block)

힘 Fx가 증가함에 따라 접지압이 가장 낮은 점 A에서 로드 그립(Road grip)이 완화되어 급속히 전체 블록이 미끄리게 된다As the force Fx increases, the rod grip is relieved at the point A where the ground pressure is lowest, causing the entire block to slide rapidly.

즉, 힐 앤 토 마모는 블록의 타이어 원주방향 전후부에 더해지는 미끄럼 에너지의 차이에 기인하고, 이 슬라이딩 에너지 차이는 블록 표면의 타이어 원주방향의 전단력 차이에 이해 생기는 것이다.That is, the heel and toe wear is caused by the difference in the sliding energy added to the front and rear of the tire circumferential direction of the block, and this sliding energy difference is caused by the difference in the shear force in the tire circumferential direction of the block surface.

따라서, 식(1)에서 전단 모듈러스가 높고, H/WL이 작으면 슬라이딩이 적다는 것을 알 수 있다.Therefore, it can be seen from Equation (1) that the shear modulus is high and the H / WL is small, the sliding is small.

상기 블록의 높이(H)는 타이어의 용도 및 마모 내구력을 주기 위해 이미 주어진 인자이고, 또 수직부하도 차량 및 타이어 사이즈에 의해 제한되기 때문에 컨트롤이 가능한 블록의 폭(W)과 길이(L)로 슬라이딩을 최소화할 수 있다.The height (H) of the block is a factor already given to give the use and wear durability of the tire, and since the vertical load is also limited by the vehicle and tire size, it is possible to control the width (W) and length (L) of the block. Sliding can be minimized.

블록의 폭(W)과 길이(L)는 이미 결정된 인자인 블록의 높이(H)에 의해 최적의 값을 갖는 것이 필요해진다.The width W and the length L of the block need to have an optimal value by the height H of the block, which is a factor that has already been determined.

상기와 같은 힐 앤 토(Heel and toe) 마모가 발생함에 따라, 블록 디딤판의 접지분포가 불균일해지고, 또한 축축하거나 스노우 길(Wet/Snow road)에서 운전시 트랙션 성능을 저하시키는 원인이 된다.As the heel and toe wear occurs as described above, the ground distribution of the block tread becomes uneven and also causes the traction performance to decrease when driving on wet or snow roads.

또한, 홈 바닥부에 블록의 굽힘 변형에 의해 생기는 응력이 집중되어 크랙이 발생된다.In addition, cracks are generated due to the concentration of stress caused by bending deformation of the block at the bottom of the groove.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 종래에는 첫째, 블록 사이에 브릿지(Bridge)를 설치하고, 홈을 얕게 하거나 트레드 반경(크라운 R)을 크게 하여 블록 디딤판부의 둘레길이 차에 근거한 미끄럼에 수반한 둘레방향 전단력을 작게 하는 방법들이 있었다. Conventionally, in order to solve the above problems, first, a bridge is installed between blocks, and the groove is made shallower or the tread radius (crown R) is increased so that the circumferential direction accompanying the sliding based on the difference in the peripheral length of the block tread portion There were ways to reduce the shear force.

그러나, 상기와 같은 편마모 대책 방안들은 블록 패턴 본연의 기능인 배수성능 및 트랙션성능이 저하되고, 주행 중에 발열에 의한 블로우 아웃이 일어나기 쉽다. 뿐만 아니라 벨트 분리현상 등 내구성이 저하되는 문제점이 야기된다.However, the above countermeasures against wear and tear reduce the drainage performance and traction performance, which are the inherent functions of the block pattern, and are likely to cause blowout due to heat generation while driving. In addition, there is a problem that the durability is reduced, such as belt separation phenomenon.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 블록 패턴의 본연의 기능인 배수성능 및 트랙션 성능의 저하 없이 내편마모성을 향상시키는 중하중용 공기입 레디얼 타이어를 제공하는 데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a heavy-load pneumatic radial tire that improves wear resistance without deterioration of drainage performance and traction performance, which are the original functions of the block pattern.

상기와 같은 목적을 이루기 위해 본 발명은, 트레드의 패턴 블록이 가로그루브와 세로그루브에 의해 구획되며, 원주방향으로 3개 이상의 벨트층을 가지는 중하중용 공기입 레디얼 타이어에 있어서, 트레드 표면에서 그루브 바닥면까지의 깊이를 H, 그루브 바닥면에서 벨트 상단까지의 고무층의 두께를 K, 블록표면의 길이를 L이라 했을 때, 다음 관계식을 만족하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention, in the heavy load pneumatic radial tire having three or more belt layers in the circumferential direction, the pattern block of the tread is partitioned by the grogue and longitudinal grooves, the groove bottom at the tread surface When the depth to the surface is H, the thickness of the rubber layer from the groove bottom to the top of the belt is K, and the length of the block surface is L, the following relational expression is satisfied.

<관계식><Relationship>

여기서, , ΣS는 1피치 상의 각 블록 표면적의 합, Wt는 트레드 전폭, ΣWg은 세로 그루브 폭들의 합, Wt-ΣWg는 블록들의 폭길이의 합을 나타낸다.here, Is the sum of each block surface area on one pitch, Wt is the total width of the tread, ΣWg is the sum of the vertical groove widths, and Wt-ΣWg is the sum of the widths of the blocks.

본 발명에서는 상기 블록의 끝부분이 라운드하게 형성되는 것이 바람직하다.In the present invention, the end of the block is preferably formed round.

본 발명은 타이어 주행 방향의 블록표면의 길이(이하, '블록 길이'라고도 함)가 타이어 트레드 폭 방향의 블록표면의 폭(이하, '블록 폭'이라고도 함)보다 긴 것을 특징으로 한다.The present invention is characterized in that the length of the block surface in the tire travel direction (hereinafter also referred to as "block length") is longer than the width of the block surface in the tire tread width direction (hereinafter also referred to as "block width").

상기에서 L≤1.5(H+0.5K)이면 블록 높이에 대해 블록표면의 단면적이 작아져, 수직부하에 의해 좌굴이 생기기 쉬어지므로 복잡한 편마모가 발생되고 조종성능이 저하된다.When L≤1.5 (H + 0.5K), the cross-sectional area of the surface of the block becomes smaller with respect to the height of the block , and buckling occurs easily due to the vertical load, resulting in complicated uneven wear and poor steering performance.

또한, L ≥ 2.5(H+0.5K)이면 블록이 커지고 피치수가 적어져 종래의 문제점, 즉 배수성능과 트랙션 성능이 하락된다. In addition, if L? 2.5 (H + 0.5K), the block becomes larger and the number of pitches decreases, which reduces the conventional problem, that is, drainage performance and traction performance.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하고자 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 중하중용 공기입 레디얼 타이어의 패턴의 평면도이다.2 is a plan view of a pattern of a pneumatic radial tire for a heavy load according to the present invention.

도 2를 참조하여 타이어의 트레드부 블록패턴을 살펴보면, 가로 그루브(G1)와 세로그루브(G2)에 의해 다수개의 블록(B1, B2, B3)이 형성된다.Looking at the tread block pattern of the tire with reference to Figure 2, a plurality of blocks (B1, B2, B3) is formed by the horizontal groove (G1) and the vertical groove (G2).

상기 블록은 트레드의 센터라인(Tc)을 기준으로 트레드의 센터부위에서 숄더부위로 순서대로 센터 블록(B1), 센터-숄더 블록(B2), 숄더 블록(B3)으로 명명된다.The block is named center block B1, center-shoulder block B2, and shoulder block B3 in order from the center portion of the tread to the shoulder portion with respect to the center line Tc of the tread.

본 발명은 상기 블록(B1, B2, B3)이 소정의 사각형태에 가깝되, 모가 나지 않는 것을 특징으로 한다. 이는 블록 끝단부위에서 초기 힐 앤 토(heel & toe) 마모를 예방하기 위한 것이다.The present invention is characterized in that the blocks (B1, B2, B3) are close to a predetermined rectangular shape, but do not angulate. This is to prevent initial heel & toe wear at the block ends.

상기 가로 그루브(G1)는 타이어의 폭 방향으로 형성된 그루브를 말하며, 세로 그루브(G2)는 타이어의 주행방향으로 형성된 그루브를 말한다.The horizontal groove G1 refers to a groove formed in the width direction of the tire, and the vertical groove G2 refers to a groove formed in the running direction of the tire.

본 발명은 상기 블록에 미세 그루브가 더 형성되는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that a fine groove is further formed in the block.

도 3은 본 발명에 따른 중하중용 공기입 레디얼 타이어의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of a pneumatic radial tire for a heavy load according to the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 중하중용 공기입 레디얼 타이어는 타이어 내측에 부착된 고무층으로 코드 보호 및 수분 흡수를 방지하기 위한 인너라이너 고무층(30), 타이어 내부의 코드층으로 하중을 지지하고 충격에 견디며 주행 중 굴신 운동에 대한 내피로성이 강해야 하는 카카스 코드층(일명, '바디 플라이(body ply)'라고도 함)(40), 노면과 직접적으로 접촉하는 부분인 트레드 고무층(10), 상기 트레드 고무층(10)과 카카스 코드층(40) 사이에 있는 벨트 코드층(20)을 포함하여 이루어진다. Referring to Figure 3, the heavy-load pneumatic radial tire of the present invention is a rubber layer attached to the inside of the tire to protect the cord with the inner liner rubber layer 30, to prevent the absorption of water, the cord layer inside the tire to support the load and impact A carcass cord layer (also called a 'body ply') 40 which must be strong and resistant to flexion movement during driving, a tread rubber layer 10 which is in direct contact with the road surface, and And a belt cord layer 20 between the tread rubber layer 10 and the carcass cord layer 40.

상기 벨트 코드층(20)은 다수 개의 벨트 코드층(이하, 카카스 코드층에서 가까운 순서대로 '제 1벨트 코드층'(21), '제 2벨트 코드층'(22)', '제 3벨트 코드층'(23), '제 4벨트 코드층'(24)'이라 명명함)으로 이루어져 트레드를 강화시키고 굴성 증진을 최소화시키는 기능을 한다.The belt cord layer 20 includes a plurality of belt cord layers (hereinafter, 'first belt cord layer' 21, 'second belt cord layer' 22, and 'third in order of proximity to the carcass cord layer'). Belt cord layer '23', 'fourth belt cord layer' (24) ') to strengthen the tread and minimize the increase in flexural function.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명은 트레드 표면에서 그루브 바닥면까지의 깊이를 H, 그루브 바닥면에서 벨트 상단까지의 고무층의 두께를 K, 블록표면의 길이(블록 길이)를 L이라 했을 때, 다음 관계식을 만족하는 것을 특징으로 한다.Referring to FIGS. 2 and 3, the present invention may have a depth from the tread surface to the groove bottom surface as H, a thickness of the rubber layer from the groove bottom surface to the top of the belt as K, and a length of the block surface (block length) as L. FIG. In this case, the following relational expression is satisfied.

<관계식><Relationship>

여기서, 이고, ∑S는 1피치 상의 각 블록 표면적의 합, Wt는 트레드 전폭, ∑Wg는 세로 그루브 폭들의 합, Wt-ΣWg는 블록들의 폭길이의 합을 나타낸다.here, Is the sum of each block surface area on one pitch, Wt is the total width of the tread, ΣWg is the sum of the vertical groove widths, and Wt-ΣWg is the sum of the widths of the blocks.

상기 블록 길이(L)는 각 블록(B1, B2, B3)에서 타이어 주행방향의 길이(L1, L2, L3)를 말한다.The block length L refers to the lengths L1, L2, L3 in the tire traveling direction in each of the blocks B1, B2, B3.

상기에서 L≤1.5(H+0.5K)이면 블록 높이에 대해 블록표면의 단면적이 작아져, 수직부하에 의해 좌굴이 생기기 쉬어지므로 복잡한 편마모가 발생되고 조종성능이 저하된다.When L≤1.5 (H + 0.5K), the cross-sectional area of the surface of the block becomes smaller with respect to the height of the block , and buckling occurs easily due to the vertical load, resulting in complicated uneven wear and poor steering performance.

또한, L ≥ 2.5(H+0.5K)이면 블록이 커지고 피치수가 적어져 종래의 문제점, 즉 배수성능과 트랙션 성능이 하락된다. In addition, if L? 2.5 (H + 0.5K), the block becomes larger and the number of pitches decreases, which reduces the conventional problem, that is, drainage performance and traction performance.

또한, 전단력의 크기는 블록의 폭(W1, W2, W3) 방향보다 길이((L1, L2, L3))방향으로 크게 발생하므로, 힐 앤 토를 작게 하기 위해서는 타이어 주행 방향의 블록 길이(블록의 길이)가 타이어 트레드 폭 방향의 블록의 폭(블록의 폭)보다 긴 것이 바람직하다.In addition, since the magnitude of the shear force is greater in the length ((L1, L2, L3)) direction than in the width (W1, W2, W3) direction of the block, the block length in the tire driving direction (block of The length) is preferably longer than the width (block width) of the block in the tire tread width direction.

상기와 같이 이루어진 본 발명은, 블록 패턴의 본연의 기능인 배수성능 및 트랙션 성능의 저하 없이 내 편마모성을 향상시킬 수 있다.The present invention made as described above can improve the wear resistance without deterioration of drainage performance and traction performance which are the original functions of the block pattern.

도 1은 종래의 문제점을 설명하기 위한 트레드 블록의 슬라이딩 시 메커니즘을 나타내는 도면이다.1 is a view showing a mechanism when sliding the tread block for explaining a conventional problem.

도 2는 본 발명에 따른 중하중용 공기입 레디얼 타이어의 패턴의 평면도이다.2 is a plan view of a pattern of a pneumatic radial tire for a heavy load according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 중하중용 공기입 레디얼 타이어의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of a pneumatic radial tire for a heavy load according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10 : 트레드 고무층 20 : 벨트 코드층10: tread rubber layer 20: belt cord layer

21 : 제 1벨트 코드층 22 : 제 2벨트 코드층21: first belt code layer 22: second belt code layer

23 : 제 3벨트 코드층 24 : 제 4벨트 코드층23: third belt code layer 24: fourth belt code layer

30 : 인너라이너 고무층 40 : 카카스 코드층30: inner liner rubber layer 40: carcass cord layer

Tc(Tread center line) : 타이어 트레드의 센터라인Tc (Tread center line): Center line of tire tread

Wt(Total Block width) : 트레드 전폭Wt (Total Block width): Tread Full Width

W1, W2, W3 : 각 블록의 폭 L1, L2, L3 : 각 블록의 길이W1, W2, W3: Width of each block L1, L2, L3: Length of each block

K : 제 4벨트 코드층과 그루브 바닥면간의 거리 H : 블록의 높이K: Distance between the fourth belt cord layer and the groove bottom surface H: Height of the block

a : 가로 그루브 b : 세로 그루브a: horizontal groove b: vertical groove

c : 센터 블록 d : 센터-숄더 블록c: center block d: center-shoulder block

e : 숄더 블록e: shoulder block

Claims (3)

트레드의 패턴 블록이 가로그루브와 세로그루브에 의해 구획되며, 원주방향으로 3개 이상의 벨트층을 가지는 중하중용 공기입 레디얼 타이어에 있어서,In a heavy load pneumatic radial tire having a tread pattern block partitioned by a grog groove and a longitudinal groove, and having three or more belt layers in the circumferential direction, 트레드 표면에서 그루브 바닥면까지의 깊이를 H, 그루브 바닥면에서 벨트 상단까지의 고무층의 두께를 K, 블록표면의 길이를 L이라 했을 때, 다음 관계식을 만족하는 것을 특징으로 하는 중하중용 공기입 레디얼 타이어.When the depth from the tread surface to the groove bottom is H, the thickness of the rubber layer from the groove bottom to the top of the belt is K, and the length of the block surface is L, the following relation is satisfied. tire. <관계식><Relationship> 여기서, , ΣS는 1피치 상의 각 블록 표면적의 합, Wt는 트레드 전폭, ΣWg은 세로 그루브 폭들의 합, Wt-ΣWg는 블록들의 폭길이의 합을 나타낸다.here, Is the sum of each block surface area on one pitch, Wt is the total width of the tread, ΣWg is the sum of the vertical groove widths, and Wt-ΣWg is the sum of the widths of the blocks. 제 1항에 있어서, 블록은 끝부분이 라운드하게 형성되는 것을 특징으로 하는 중하중용 공기입 레디얼 타이어.2. The heavy-duty pneumatic radial tire according to claim 1, wherein the block has a rounded end portion. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 타이어 주행 방향의 블록 길이가 타이어 트레드 폭 방향의 블록의 폭보다 긴 것을 특징으로 하는 중하중용 공기입 레디얼 타이어.The heavy-duty pneumatic radial tire according to claim 1 or 2, wherein the block length in the tire running direction is longer than the width of the block in the tire tread width direction.
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