KR20070091775A - 비대칭 트레드 두께를 갖는 공기입 타이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량에 장착되었을 때에 차량 내측의 타이어 트레드의 두께는 두껍고 차량 외측의 타이어 트레드의 두께는 얇은 것을 특징으로 하는 비대칭 트레드 두께를 갖는 공기입 타이어에 관한 것이다.

두꺼운 두께의 트레드 부분이 차량 내측으로 향하게 타이어를 장착하여 차량이 코너링할 때 차량 내측의 두꺼운 두께의 트레드 부분으로 인한 노면 접지력을 증대시키고 코너링 포스를 향상시켜 조종성능을 개선하고 아울러 차량이 직진 주행할 때는 차체 쏠림 현상을 사전에 예방하는데 효과가 있다. 아울러 타이어 내외측의 불균일한 마모를 방지하여 조종 안정성을 증대하고 차량 탑승자의 승차감을 도모할 수 있다.

트레드, 차체 쏠림 현상, 코너링 포스, 조종성능, 노면 접지력, OD

Description

비대칭 트레드 두께를 갖는 공기입 타이어{PNEUMATIC TIRE HAVING ASYMMETRIC TREAD THICKNESS}

도 1은 종래의 대칭적인 트레드 두께를 갖는 타이어의 단면도이다.

도 2는 차량이 우측으로 선회할 때 차량 좌측 타이어 트레드의 노면 접지 형상을 도시한 평면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 비대칭 트레드 두께를 갖는 타이어의 단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 비대칭 트레드 두께를 갖는 공기입 타이어를 장착한 차량의 개략적인 후면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1......비대칭 트레드 두께를 갖는 공기입 타이어

2......트레드 두께가 얇은 부분

3......트레드 두께가 두꺼운 부분

C......트레드 중심선

10.....트레드 20.....벨트층

30.....사이드월 40.....비드부

H₁.....트레드 두께가 얇은 부분의 평균두께

H₂.....트레드 두께가 두꺼운 부분의 평균두께

본 발명은 타이어 내외측의 트레드(tread)의 두께가 비대칭인 공기입 타이어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 트레드 중심선을 기준으로 한쪽의 트레드 두께가 다른쪽의 트레드 두께보다 더 얇은 것을 특징으로 비대칭 트레드 두께를 갖는 공기입 타이어에 관한 것이다.

일반적인 공기입 타이어(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 트레드의 원주방향 중심선(C, 이하 '트레드 중심선'이라 함)을 기준으로 양쪽의 트레드 두께가 동일한 대칭형의 구조의 트레드(10), 벨트층(20), 사이드월(sidewall,30), 비드부(bead portion, 40)로 이루어져 있다.

도 2는 차량이 우측으로 선회(cornering)할 때 차량 좌측 타이어 트레드의 노면 접지 형상을 도시한 평면도이다. 일반적인 타이어를 장착한 차량이 우측으로 선회할 때의 차량 좌측 타이어의 노면 접지형상은 도 2에 도시된 바와 같이, 트레드 중심선(C)을 기준으로 트레드 외측 부위가 트레드 내측 부위보다 더 많은 접지면적을 갖는다. 이는 차량이 선회할 때에 무게중심이 상대적으로 바깥으로 쏠리게 되어 접지압이 트레드 외측 부위로 편중되기 때문이다. 타이어 트레드와 노면이 접지할 때 위와 같이 트레드 외측에 편중하여 접지한다면, 트레드 접지력의 내,외측 차이로 인하여 트레드의 접지성능을 저하시켜 선회할 때에 조종 성능을 저하 시키고, 이로 인한 타이어 내,외측의 불균일한 마모를 가중 시킬 수 있다. 또한 운전자가 핸들을 놓고 직진주행하는 경우에 차체가 직진하지 않고 좌측 또는 우측으로 편향하여 주행하는 차체 쏠림(vehicle pulling) 현상이 발생할 수 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 종래의 기술로는 트레드 형상(tread pattern)에 있어서 비대칭 형상(asymmetric pattern) 및 지향성 형상(directional pattern)을 적용하는 방법, 타이어 폭방향에 대한 차량의 내측의 횡그루브의 경사각이 차량 외측의 횡그루브의 경사각보다 크게 하는 방법, 하중을 많이 받는 차량의 외측 사이드월부에 보강층을 삽입하여 외측 사이드월부의 강성이 내측 사이드월부의 강성보다 더 크게 하는 방법, 트레드 내측면의 숄더블럭과 트레드 외측면의 숄더블럭 폭을 달리하는 방법 등이 있으나, 상기한 문제점들을 완전히 해소하지 못하고 있어 이를 개선하기 위한 근본적인 방법이 필요하였다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 트레드 형상을 비대칭으로 설계하는 것에서 착안하여 트레드 두께를 비대칭으로 한 것으로서, 두꺼운 두께의 트레드 부분이 차량 내측으로 향하게 타이어를 장착하여 차량이 코너링할 때 차량 내측의 두꺼운 두께의 트레드 부분으로 인한 노면 접지력을 증대시키고 코너링 포스(cornering force)를 향상시켜 조종성능을 개선하고 아울러 차량이 직진 주행할 때는 차체 쏠림 현상을 사전에 방지하고자 하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명에 따른 비대칭 트레드 두께를 갖는 공기입 타이어는, 트레드 중심선을 기준으로 한쪽의 트레드 두께가 다른쪽의 트레드 두께보다 더 얇은 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 트레드 두께가 얇은 부분의 평균 두께는 트레드 두께가 두꺼운 부분의 평균 두께보다 10 ~ 50% 작은 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 비대칭 트레드 두께를 갖는 공기입 타이어(1)의 단면도이다.

비대칭 트레드 두께를 갖는 공기입 타이어(1)는 중앙의 트레드 중심선(C)을 기준으로 왼편이 두께가 얇은 부분(2), 오른편이 두께가 두꺼운 부분(3)으로 된 비대칭의 트레드와 종래의 일반적인 대칭형 공기입 타이어의 동일하게 대칭형 구조를 갖는 벨트층(20), 사이드월(30), 비드부(40)로 이루어져 있다. 트레드 두께가 얇은 부분(2)과 트레드 두께가 두꺼운 부분(3) 사이에서는 트레드의 두께가 연속적으로 변화한다.

차량의 외측에 트레드 두께가 얇은 부분(2)이 향하게 하고, 차량의 내측에 트레드 두께가 두꺼운 부분(3)이 향하게 하여 두께를 갖는 공기입 타이어(1)를 차량에 장착한다.

비대칭 트레드 두께를 갖는 공기입 타이어(1)를 장착한 차량이 주행 중 선회하는 경우, 차량 외측에 많은 하중에 의한 접지면에서의 변형이 발생되어 도 2의 접지 내측 부위의 접지 면적이 상당히 작아지게 된다, 이때 본 고안의 내측부 두꺼 운 트레드가 코너링 시에도 내측부 접지 면적이 증대하게 되어 코너링 포스(cornering force)가 향상되어 조종 성능이 개선되고, 트레드 내외측의 불균일한 마모를 방지할 수 있다. 여기서 코너링 포스란 차량이 선회할 때 발생하는 원심력에 대응하는 힘을 말한다. 자동차가 선회할 때 타이어 하단 부분이 변형되면서 회전하기 때문에 타이어와 노면 사이에는 마찰력으로 인하여 노면으로부터 타이어에 대해 안쪽으로 힘이 발생하게 되는데, 이 때의 힘을 코너링 포스라고 한다.

OD(overall diameter)는 타이어를 타이어의 중심축에 수직인 평면으로 잘랐을 때의 타이어의 직경을 의미하는데, 비대칭 트레드 두께를 갖는 공기입 타이어(1)에서는 트레드 두께가 얇은 부분(2)과 트레드 두께가 두꺼운 부분(3) 사이의 두께 차이로 인하여 트레드 두께가 얇은 부분(2)의 OD가 트레드 두께가 두꺼운 부분(3)의 OD보다 작다. 따라서 비대칭 트레드 두께를 갖는 공기입 타이어(1)를 장착한 차량은 도 4에 도시된 바와 같이, 차량 외측의 트레드 두께가 얇은 부분(2)의 OD₁와 차량 내측의 트레드 두께가 두꺼운 부분(3) 사이 OD₂의 OD 차이가 존재한다. 비대칭 트레드 두께를 갖는 공기입 타이어(1)를 장착한 차량이 직진주행하는 경우, 이 OD 차이에 의하여 차량 내측의 트레드 두께가 두꺼운 부분(2)에서 차량 바깥쪽으로 미는 힘(F)이 발생하는데(도 4참조), 이 힘에 의하여 차량은 안정감 있게 직진 주행을 할 수 있고, 차체 쏠림 현상을 사전에 방지할 수 있으며, 조종 성능을 개선할 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, H₁은 트레드 두께가 얇은 부분(2)의 평균 두께를, H₂는 트레드 두께가 두꺼운 부분(3)의 평균 두께를 나타낸다. 평균두께라고 함은 트레드 두께가 얇은 또는 두꺼운 부분에 있어서, 트레드 중심선(C)에서부터 트레드 끝단까지의 트레드 두께의 평균값을 의미한다.

비대칭 트레드 두께를 갖는 공기입 타이어(1)는 H₁이 H₂보다 10 ~ 50% 얇은 것이 바람직하다.

H₁과 H₂의 차이가 10% 이하인 경우에는 트레드 두께의 비대칭 효과가 미미해지기 때문에 그 차이를 10% 이상으로 하는 것이 바람직하다. 또한 H₁과 H₂의 차이가 50% 이상이 경우 오히려 트레드 내외측의 불균형 초래할 수 있기 때문에 그 차이를 50% 이하로 하는 것이 바람직하다.

비대칭 트레드 두께를 갖는 타이어(1)는 트레드 두께가 얇은 부분(2)이 대칭 공기입 타이어의 두께보다 얇고 트레드 두께가 두꺼운 부분(3)은 대칭 공기입 타이어의 두께와 같은 형태도 무방하고, 트레드 두께가 두꺼운 부분(3)이 대칭 공기입 타이어의 두께보다 두껍고 트레드 두께가 얇은 부분(2)은 대칭 공기입 타이어의 두께와 같은 형태도 무방하며, 트레드 양쪽 모두 정상적인 대칭 공기입 타이어와 두께가 달라도 무방하다. 즉, 형태와 상관없이 트레드 내외측 평균 두께 비가 상기 범위에 해당하면 된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이같은 특정 실시예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이 다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 비대칭 트레드 두께를 갖는 타이어에 의하면, 두꺼운 두께의 트레드 부분이 차량 내측으로 향하게 타이어를 장착하여 차량이 코너링할 때 차량 내측의 두꺼운 두께의 트레드 부분으로 인한 접지력의 증대와 코너링 포스 향상으로 조종 성능을 개선하고, 차량이 직진 주행할 때에는 차체 쏠림(vehicle pulling) 현상을 방지하는 효과가 있다.

또한, 타이어 내외측의 불균일한 마모를 방지하여 조종 안정성을 증대하고 차량 탑승자의 승차감을 도모할 수 있다.

Claims (2)

1. 트레드 중심선을 기준으로 한 쪽의 트레드 두께가 다른 쪽의 트레드 두께보다 더 얇은 것을 특징으로 하는 비대칭 트레드 두께를 갖는 공기입 타이어.
2. 제1항에 있어서,

   트레드 두께가 얇은 부분의 평균두께는 트레드 두께가 두꺼운 부분의 평균 두께보다 10 ~ 50% 작은 것을 특징으로 하는 비대칭 트레드 두께를 갖는 공기입 타이어.

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