KR20060015819A - 트랙션과 제동성능이 개선된 공기입 타이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기입 타이어에 관한 것이며, 그 목적은 타이어 블럭(Block) 내의 패턴(Pattern)을 변경하여 타이어의 트랙션(Traction)과 제동성능을 향상시킨 공기입 타이어를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 공기입 타이어는, 주그루브(Main Groove, 1, 2) 사이에 다수개의 블럭(3, 4)들이 형성되는 패턴을 가지는 트레드(Tread)를 구비한 공기입 타이어에서, 상기 블럭(3, 4) 내에 상기 블럭을 가로질러 주그루브(1, 2)와 교차하는 방향으로 적어도 2개 이상의 서브 그루브(11, 12) 및/또는 사이프(Sipe, 21, 22)를 형성한다. 상기 주그루브 및 사이프는 트레드의 표면에 대한 법선과 서로 대향하여 경사져 있다.

이러한 트레드 패턴 형상을 가지는 공기입 타이어는 트랙션과 제동성능이 크게 개선된다.

타이어, 트레드, 패턴, 그루브, 사이프, 경사

Description

트랙션과 제동성능이 개선된 공기입 타이어{Pneumatic Tire Improved Traction and Braking Performance}

도 1은, 본 발명의 공기입 타이어에 대한 트레드 패턴으로, 도 1a는 평면도이고, 도 1b는 도 1a의 A-A' 단면도이다.

도 2는, 본 발명의 공기입 타이어의 다른 트레드 패턴으로, 도 2a는 평면도이고, 도 2b는 도 2a의 A-A' 단면도이다.

도 3은, 본 발명의 공기입 타이어의 또 다른 트레드 패턴으로, 도 3a는 평면도이고, 도 3b는 도 3a의 A-A' 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1, 2 ... 주그루브(Main Groove)

3, 4 ... 블럭(Block)

10, 20 ... 홈

11, 12, 13, 14 ... 서브 그루브(Sub-groove)

21, 22, 23, 24 ... 사이프(Sipe)

본 발명은 공기입 타이어에 관한 것으로, 더 상세하게는 타이어 내의 그루브(Groove)나 사이프(Sipe)의 설치방법을 변경하여 타이어의 트랙션(Traction)과 제동성능을 향상시킨 공기입 타이어에 관한 것이다.

공기입 타이어는 기본적으로 차량의 무게를 지지하는 기능과 차량이 운행 및 정지가 가능하도록 하는 기능을 담당하고 있다. 차량을 지지하는 기능은 타이어의 내구력과 밀접한 관계를 가지고 있으며, 차량의 운행 및 정지 기능은 타이어의 트랙션 및 제동성능과 밀접한 관계를 가지고 있다. 이러한 기본 성능은 타이어가 가져야 할 아주 기본적인 성능임과 동시에 매우 중요한 요소이다. 트랙션 및 제동성능은 자동차가 운행 중 자동차 안전과 매우 밀접한 관계를 갖고 있다. 특히 최근에는 신차의 타이어 제동성능평가 추진과 관련하여 상기 항목들은 주요 성능평가 항목으로 대두되고 있다.

이러한 타이어의 트랙션과 제동성능에 영향을 미치는 인자로는 타이어 단품 상에서 트레드(Tread) 고무의 마찰력, 트레드 부위의 압력분포, 노면과의 접지면적, 사이드월(Sidewall) 횡강성 등을 들 수 있다. 특히 제동성능은 차량의 제동시 타이어와 노면과의 마찰력에 의해 지대한 영향을 받는다.

종래부터 타이어의 트랙션과 제동성능을 향상시키기 위한 연구 및 개발은 다양한 방향으로 진행되어 왔다. 예컨대, 트랙션 및 제동성능을 향상시키기 위해서 트레드 고무의 물성을 변경하는 방법이 그 한 예이다. 그러나, 이러한 방법은 타이어의 마모성능과 이율배반(Trade-off)의 관계를 가지고 있어 고무 물성변경에는 한 계가 있다.

또한 상기 고무의 물성을 변경하는 방법 이외에도, 타이어 트레드부의 압력분포와 노면과의 접지면적의 조정을 통해서 트랙션과 제동성능을 향상시키는 방법이 있다. 이 방법은 타이어의 패턴형상과 구조적인 변경, 즉 벨트각(Belt Angle), 캡플라이(Capply) 및 벨트폭 등을 조정하여 변경함으로써 타이어 트레드부의 압력분포와 노면과의 접지면적을 조정하는 것이다. 그러나, 타이어의 패턴형상이 정해지고 제품개발이 이루어질 때에는 소음, 승차감, 핸들링(Handling) 특성, 조정안정성 및 마모 등 여러 가지 성능을 고려하여야 한다. 따라서 이 방법도 다른 성능과 이율배반 관계에 있기 때문에 다른 성능들을 무시하고 트랙션과 제동성능만을 위해 타이어를 설계할 수는 없다.

따라서 본 발명은 상기한 종래의 문제점들을 개선하고자 제안된 것으로, 그 목적은 타이어의 패턴 블럭 상의 서브 그루브(Sub-groove)와 사이프(Sipe) 등의 홈을 최적화하여 타이어의 다른 성능에 미치는 영향을 최소화하면서, 트랙션과 제동성능을 개선한 공기입 타이어를 제공함에 있다.

상기 목적 달성을 위한 본 발명은 주그루브(Main Groove) 사이에 다수개의 블럭들이 형성되는 트레드 패턴(Tread Pattern)을 구비한 공기입 타이어에 있어서, 상기 블럭 내에 상기 블럭을 가로질러 주그루브와 교차하는 방향으로 적어도 2개 이상의 홈이 형성되며, 상기 홈들은 트레드의 표면에 대한 법선과 서로 대향하여 경사진 형태로 설치된 것을 그 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 공기입 타이어를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.

도 1 내지 도 3은, 본 발명의 공기입 타이어에 대한 여러 가지 트레드 패턴형상의 일부를 도시한 도면으로, 도 1a, 도2a 및 도 3a는 상기 타이어의 트레드에 대한 평면도이고, 도 1b, 도 2b 및 도 3b는 각각 도 1a, 도 2a 및 도 3b의 A-A' 단면도를 보이고 있다.

본 발명의 공기입 타이어는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 주그루브(1, 2) 사이에 다수개의 블럭(3, 4)들이 형성되는 패턴을 가지는 트레드를 구비한 통상의 공기입 타이어에 적용되며, 상기 블럭(3, 4) 내에 상기 블럭을 가로질러 주그루브(1, 2)와 교차하는 방향으로 적어도 2개 이상의 홈(10, 20)들이 형성되어 있다.

상기 홈(10, 20)들은 도 1에 도시된 타이어와 같이, 각 블럭(3, 4) 내에 다수개의 서브 그루브(11, 12, 13 14)만으로 구성될 수도 있으며, 또한 도 2에 도시된 바와 같이, 다수개의 사이프(21, 22, 23, 24)만으로 구성될 수도 있고, 나아가 도 3에 도시된 바와 같이 상기 서브 그루브들과 사이프들이 교대로 형성되어도 무방하다.

본 발명의 공기입 타이어에서 중요한 점은, 상기 홈(10, 20)들이 트레드의 표면에 대한 법선과 서로 대향하여 안쪽으로 경사져 있다는 것이다. 이렇게 서로 안쪽으로 경사진 홈을 형성한 트레드는 트레드 블럭의 강성을 조절할 수 있으며, 구동시나 제동시에 기타 다른 성능에는 최소한의 영향을 미치면서 블럭의 강성을 극대화하여 트랙션과 제동성능을 향상시킬 수 있다. 보다 효과적으로 상기 성능들을 향상시키기 위해서는, 상기 홈들을, 도 1b 내지 도 3b에 도시된 바와 같이, 트레드의 표면에 대한 법선과 5°내지 15°범위에서 경사진 각도(α)를 이루도록 하는 것이다.

또한 상기 홈(10, 20)들은 도 1b 내지 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 블럭의 끝단으로부터 상기 블럭(3, 4)의 폭(BL)에 대하여 0.15×BL~ 0.3×BL의 범위 만큼 떨어진 위치(B)에서 형성되는 것이 바람직하다. 이 경우 타이어의 트랙션과 제동성능에 더 효과적이다. 끝단에서 떨어진 위치(B)가 0.15보다 작은 경우는 외측 블록이, 0.3보다 큰 경우에는 가운데 블록의 강성이 매우 취약해져서 블록이 떨어져 나가는 현상이 발생할 수 있다.

그리고, 상기 홈들이 서브 그루브(11, 12)인 경우에는, 상기 서브 그루브의 내부 폭(W)이 상기 블럭의 폭(BL)에 대하여 0.1×BL~ 0.2×BL의 범위로 형성되는 것이 바람직하다. 이 경우 타이어의 트랙션과 제동성능이 최상으로 될 수 있다.

상기와 같이 블록 내에 그루브나 사이프를 설치하게 되면, 블록간의 강성을 효과적으로 조정하여 구동시나 제동시에 타이어의 슬립을 최소화하여 트랙션 성능과 제동성능을 극대화할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 트레드 패턴 형상을 최적화하여 타이어의 다른 성능에는 영향을 미치지 않으면서 트랙션과 제동성능을 개선시키는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 주그루브(Main Groove, 1, 2) 사이에 다수개의 블럭(Block, 3, 4)들이 형성되는 패턴(Pattern)을 가지는 트레드(Tread)를 구비한 공기입 타이어에 있어서,

   상기 블럭(3, 4) 내에 상기 블럭을 가로질러 주그루브(1, 2)와 교차하는 방향으로 적어도 2개 이상의 홈(10, 20)이 형성되며, 상기 홈들은 트레드의 표면에 대한 법선과 서로 대향하여 경사져 있는 트레드 패턴을 구비하는 것을 특징으로 하는 트랙션과 제동성능이 개선된 공기입 타이어.
2. 제1항에 있어서,

   상기 홈들은 상기 트레드의 표면에 대한 법선과 5°내지 15°범위에서 경사져 있고, 상기 블럭의 끝단으로부터 상기 블럭의 폭(BL)에 대하여 0.15×BL~ 0.3×BL의 범위 만큼 떨어진 위치(B)에서 형성되는 사이프(Sipe, 21, 22)인 것을 특징으로 하는 트랙션과 제동성능이 개선된 공기입 타이어.
3. 제1항에 있어서,

   상기 홈들은 상기 트레드의 표면에 대한 법선과 5°내지 15°범위에서 경사져 있고, 상기 블럭의 끝단으로부터 상기 블럭의 폭(BL)에 대하여 0.15×BL~ 0.3×BL의 범위 만큼 떨어진 위치(B)에서 형성되며, 내부의 폭(W)이 상기 블럭의 폭에 대하여 0.1×BL~ 0.2×BL의 범위로 형성되는 서브 그루브(Sub-groove, 11, 12)인 것을 특징으로 하는 트랙션과 제동성능이 개선된 공기입 타이어.
4. 제1항에 있어서,

   상기 홈들은 상기 블럭 내에 교대로 형성되는 사이프(21, 22)와 서브 그루브(11, 12)이며,

   상기 사이프와 서브 그루브는 모두 상기 트레드의 표면에 대한 법선과 5°내지 15°범위에서 경사져 있고, 상기 블럭의 끝단으로부터 상기 블럭의 폭(BL)에 대하여 0.15×BL~ 0.3×BL의 범위 만큼 떨어진 위치(B)에서 형성되며,

   상기 서브 그루브는 내부의 폭(W)이 상기 블럭의 폭에 대하여 0.1×BL~ 0.2×BL의 범위로 형성되는 것을 특징으로 하는 트랙션과 제동성능이 개선된 공기입 타이어.

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