KR20070114227A - 안전 타이어와 이것의 제조방법 및 이를 이용한 교통안전향상방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 타이어 마모의 복수 단계에서 타이어 제조자가 견인 용량을 결정하고, 견인 용량의 제 1 감소 비율에 대응되는 제 1 트레드 깊이에 위치하는 하나 이상의 시각적인 제 1 경고 표시기를 가지는 것을 특징으로 하는 타이어에 관한 것이다. 또한 본 발명은 마모되지 않은 샘플 타이어의 견인 용량을 측정하는 단계, 복수의 마모 단계에서 상기 샘플 타이어의 견인 용량 측정하는 단계, 상기 샘플 타이어가 견인 용량의 소정 비율의 감소에 이른 경우, 트레드의 마모의 깊이를 결정하는 단계 및 상기 샘플 타이어가 견인 용량의 소정 비율의 감소에 이른 경우, 트레드의 마모 깊이에 대응되는 트레드 깊이 수준에 위치하는 마모 표시기를 구비한 타이어 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 제조방법에 관한 것이다.

타이어, 트레드, 트레드 깊이, 경고 표시기, 마찰력, 교통안전

Description

안전 타이어와 이것의 제조방법 및 이를 이용한 교통안전 향상방법{SAFETY TIRE, METHOD OF MAKING AND METHOD OF IMPROVED TRAFFIC SAFETY WITH USE THEREOF}

본 발명은 개선된 교통안전에 관한 것이며, 특히 성능이나 안전 문제를 시각적으로 보여주기 위한 성능에 대한 트레드 표시기를 가진 타이어에 관한 것이다.

타이어는 운전자나 승객의 안전에 중요한 역할을 담당한다. 미국 오레곤 주 경찰에 의하면, "타이어는 차량의 제어 및 안전운전에 있어서 가장 중요한 기계적 요소이다"라고 한다. 도로면에 접촉하는 차량의 유일한 부분으로서, 타이어는 다양한 운전조건 하에서 마찰력과 안정성을 제공하여야 한다. 또한, 타이어는 다양한 형태의 차량에 대해서도 마찰력과 안정성을 제공하여야 한다.

많은 사고가 미끄러운 도로에서 일어나므로, 빗길이나 눈길에서 타이어의 특성은 안전의 면에서 특히 중요하다. 타이어의 기능은 차량의 속도, 표면 조직 및 강수량 등에 의해서 영향을 받는다는 것이 알려져 있다. 그러나, 악조건 하에서도 가장 중요한 영향을 미치는 것은 트레드 패턴, 드레드 깊이, 트레드 재료, 공기압 그리고 사용방법 등이다.

젖은 도로표면 상에서 트레드 패턴과 트레드 마모의 영향에 대해서는 많은 실험적인 연구가 행해졌고, 또한 다양한 날씨 조건에서 그리고 통상의 도로 표면 상에서 도로 접촉에 중요한 역할을 하고 있음이 밝혀졌다. 일반적으로 보다 많은 리브를 가진 타이어는 그렇지 않은 경우보다 우수한 성능을 밝휘하고, 잔존하는 트레드가 보다 많은 경우의 타이어는 그렇지 않은 경우보다 좋은 성능을 밝휘한다. 과도하게 부드러운 타이어나 과도하게 서로 밀접하게 이웃하는 페턴의 타이어는 노면이 젖은 상태에서 일어날 가능성이 있는 미끄러짐 현상에 대한 탈출 경로를 제공하지 못하고, 겨울 날씨조건에서 눈을 수용하여 배출할 수 있는 적절한 홈을 제공하지 못한다.

타이어 제조에 사용되는 재료 역시 젖은 노면에서 중요한 역할을 수행한다. 수명이 길게 디자인된 타이어는 통상 트레드 화합물의 베이스 폴리머로써 천연고무를 많이 사용한다. 개선된 롤링 저항 및 성능을 가지도록 디자인된 타이어는 통상 트레드 디자인을 위해 베이스 합성물로써 합성고무를 사용한다. 천연고무 합성물은 높은 마찰저항을 제공하고, 합성고무 합성물은, 특히 젖은 도로포장 면에서 높은 노면 접착계수를 제공한다. 통상적으로 수송용 트럭의 타이어는 내구성 및 긴 수명을 갖도록 디자인되는데 비해, 승객용 차량의 타이어는 보다 훌륭한 성능을 가지도록 디자인된다. 그러나 성능은 항상 사용의 대상에 관계없이 중요하다.

오늘날, 타이어 제조자는 특정기능을 가진 타이어를 디자인하고 제조할 수 있는 기술과 능력을 가지고 있다. 오늘날 시장에는 "사계절용", "비포장도로용", "경트럭용", "성능", "편안함" 등의 타이어가 넘치고 있다. 어느 경우에나 엔지니어는 의도하는 효과를 내기 위해서 트레드 디자인을 개발하고 특정 재료를 이용한다. 성능이 우수한 타이어를 위해서는 마찰력을 향상시키기 위해서 특정의 디자인이나 재료를 사용할 것이고, 운송용 트럭의 타이어를 위해서는 고속도로 운전에서 내구성과 긴 수명을 위해 디자인될 것이다.

어떤 경우에, 타이어는 많은 기능을 가지도록 디자인된다. 예를 들면, 타이어의 어깨부는 여름철 견인을 위해 물을 배출하도록 깊은 홈으로 디자인됨에 비해서 중앙 리브는 빙판이나 눈길 등을 대비한 겨울철 견인을 위해서 고도로 사이핑되고(siped) 낮은 경도의 리브로 만들어진다. 타이어는 통상 동일한 성능을 밝휘하진 않지만, 안전과 성능은 언제나 관심의 대상이다.

운송안전의 기초로 타이어가 중요한 만큼, 성능과 교체는 쉽게 간과된다. 성능이 현격하게 떨어지는 시점까지 마모된 타이어는 어떠한 운전조건에서도 지나치다.

오늘날의 현대적인 차량은 복잡하고 개인이 독립적으로 유지보수를 하는 것이 어렵다. 개인이 오일교환이나 점화플러그를 지적 교환하는 것은 이제 옛날 일이다. 그러나, 타이어의 유지보수는 여전히 차량 주인의 몫이다. 요즘 타이어의 남아있는 트레드 깊이를 측정하는 세 가지 방법이 있다: (1)트레드 깊이 게이지 또는 동전(penny), (2) 마모 바(wear bar), (3) 정비공이나 타이어 딜러의 측정.

트레드 깊이 게이지로 트레드 깊이를 측정하기 위해서는, 사용자는 홈에 프로브를 삽입하고 트레드에 대향해서 플러시 장치 위에 플랜지를 누른다. 트레드 깊이는 교정된 플런져 또는 다이얼로부터 읽혀진다. 동전으로 트레드 깊이를 측정하는 것은 사용자가 동전을 타이어의 홈에 넣어서 삽입된 동전의 정도를 보고 측정한 다.

마모 바를 타이어의 마모의 정도를 보여주기 위해서 타이어의 홈의 고무밴드이다. 이것들은 모든 타이어에 구비되고, 타이어 트레드의 단지 2/32"가 남아있는때에 나타난다. 마모 바가 보인다면, 새로운 타이어로 교체해야 한다.

동전 사용한 깊이 측정에 익숙하지 않거나 트레드 깊이 게이지 사용을 배우고 싶지 않은 소비자라면, 남은 방법은 단지 그들의 차량을 정비소나 타이어 딜러에게 측정을 의뢰하는 것이다. 이것은 고비용일 뿐만 아니라 소비자는 정비공이나 타이어 딜러의 정직에 의존하여야 한다. 정비공이나 타이어 딜러의 대부분은 정직하지만, 금전적인 이유로 소비자에게 유효한 트레드를 가진 타이어를 교체하도록 권하는 경우도 있다.

상기 툴은 이것을 이용하거나 방법이나 시기를 이해하고 있는 사람에게는 유용하지만, 시장에서 대부분의 사람에게는 비효율적이다는 것이 밝혀졌다. 산업계나 정부는 대중에게 타이어 공기압이나 타이어 트레드 등 타이어 안전성에 대해서 교육시키기 위한 광범위한 노력을 하고 있다. 그러나, 운전자의 절반은 마모 바에 대해서 알지 못하며, 3명 중 2명은 타이어가 마모되었는지 여부를 판단하지 못하고, 오늘날 도로 상의 차량 중 9 퍼센트는 적어도 마모된 타이어를 가지고 있다.

그러므로, 타이어가 확연히 들어나는 지속적으로 시각적 확인이 가능한 트레드 마모 표시를 가지는 것이 바람직하고, 이러한 표시는 여러 단계의 마모를 보여주고, 주의를 환기시키고, 교체를 위한 사회적 압력을 발생시키고, 교통안전의 개선으로 나타나는 것이 좋다.

본 발명은 타이어가 젖은 노면이나 눈길 조건에서 중요한 마찰력을 상실하는 때를 알 수 있게 도와줌으로써 교통안전을 향상시키도록 디자인된 시스템과 관련이 있다. 이것은 또한 비정상적인 타이어 마모를 인식할 수 있게 해서 교통안전에 기여하도록 디자인 되었다. 본 발명은 또한, 공공도로 및 고속도로 상에서 마모되어 위험한 타이어를 용이하게 발견하고 교체할 수 있는 능력을 제공하여 교통안전을 향상시키는 것이다. 이러한 목적을 이루는 바람직한 방법은 남아있는 타이어의 트레드의 깊이를 지속적으로 눈으로 관측할 수 있는 시스템을 실현하는 것이다. 이것은 타이어가 특정 정도로 마모된 경우 이를 표시하는 시각적인 표시기를 사용하여 달성될 수 있다. 바람직하게는, 시각적인 표시기의 깊이는 제조자 또는 감독관청에 의해서 정해진다. 이러한 시스템이 시행된다면, 소비자는 타이어가 눈길이나 빗길에서 성능이 저하된 것에 대해 주의를 받을 수 있을 뿐만 아니라 사고가 발생하기 전에 비정상적인 타이어 마모에 대해 주의를 받을 수 있고, 또한 위험하게 마모된 타이어를 측정하고 제거하는 툴이 주어질 수 있다. 또한, 시스템은 판매자나 제조자에게 툴을 제공하여 보증기간 중에 돌아온 타이어의 상태를 평가할 수도 있다.

본 발명에 따른 타이어는 타이어 제조자가 복수의 마모 단계에서 견인 용량을 결정하고, 견인 용량의 제 1 감소 비율에 대응되는 제 1 트레드 깊이에 위치하는 하나 이상의 시각적인 제 1 경고 표시기를 가진다.

본 발명의 다른 실시예는 견인 용량의 제 2 감소 비율에 대응되는 제 2 트레드 깊이에 위치하는 하나 이상의 시각적인 제 2 경고 표시기를 더 포함하는 타이어이며, 또 다른 실시예는 상기 시각적인 제 2 경고 표시기는 어떠한 운전조건에서도 타이어가 더 이상 안전하지 않고, 제조자에 의해서 보증되지 않는다는 것을 표시하는 타이어이다. 본 발명의 다른 실시예는 시각적인 제 1 경고 표시기는 견인 용량의 감소를 표시하는 것을 특징으로 하는 타이어이며, 이때 상기 견인 용량의 감소는 20% 이상이거나, 35%이상이거나, 50%이상이거나 또는 75%이상이다. 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 견인 용량의 10% 감소를 표시하는 트레드 깊이에 위치하는 시각적인 경고 표시기를 복수 개 더 포함하는 타이어이다. 다른 실시예에 의하면, 상기 하나 이상의 시각적인 제 1 경고 표시기는 비정상적인 마모를 표시하는 것을 특징으로 하는 타이어이다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 경고 표시기를 가진 타이어를 제조하는 방법으로서, 마모되지 않은 샘플 타이어의 견인 용량을 측정하는 단계, 복수의 마모 단계에서 상기 샘플 타이어의 견인 용량 측정하는 단계, 상기 샘플 타이어가 견인 용량의 소정 비율의 감소에 이른 경우, 트레드의 마모의 깊이를 결정하는 단계 및 상기 샘플 타이어가 견인 용량의 소정 비율의 감소에 이른 경우, 트레드의 마모 깊이에 대응되는 트레드 깊이 수준에 위치하는 마모 표시기를 구비한 타이어 제조하는 단계를 포함하는 타이어 제조방법에 관한 발명이다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 견인 용량은 주어진 노면에서 견인 특성을 결정하고, 상기 견인 특성은 제동 거리, 제동력, 제동 에너지, 슬라이딩 마찰계수, 제동 시간 또는 수막현상 저항의 측정을 포함하며, 주어진 노면은 건조한 포장도로, 눈 쌓인 노면, 모래길 그리고 기름이 묻은 포장길을 포함한다. 본 발명은 상기 제조방법에 의해서 제조된 타이어를 포함한다.

본 발명에 따른 실시예에 의하면, 교통안전을 향상시키는 방법으로서, 성능 용량의 소정 비율 감소에 대응되는 제 1 트레드 깊이에 위치하는 하나 이상의 시각적인 경고 표시기를 가진 타이어를 제공하는 단계 및 하나 이상의 시각적인 경고 표시기의 목적에 대해서 소비자에게 알리는 단계를 포함하는 교통안전을 향상시키는 방법에 관한 것이며, 상기 소비자에게 알리는 단계는 광고 매체에서 상기 시각적인 경고 표시기에 대해 설명하는 것을 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 경고 표시기를 가진 타이어를 제조하는 방법으로서, 마모되지 않은 샘플 타이어의 성능 용량을 측정하는 단계. 복수의 마모 단계에서 상기 샘플 타이어의 성능 용량을 측정하는 단계, 상기 샘플 타이어가 성능 용량의 소정 비율의 감소에 이른 경우, 트레드 마모의 깊이를 결정하는 단계 및 상기 샘플 타이어가 성능 용량의 소정 비율의 감소에 이른 경우, 트레드 마모 깊이에 대응되는 트레드 깊이 수준에 위치하는 마모 표시기를 구비한 타이어 제조하는 단계를 포함하는 제조방법에 관한 것이며, 상기 성능 용량은 주어진 노면에서 타이어 성능 특성을 결정하는 것을 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 성능 특성은 견인 특성, 발생열, 압력변화 또는 수막현상 저항의 측정을 포함한다.

도 1은 젖은 노면에서 타이어 성능의 감소에 대한 트레드 디자인과 노면조건의 영향을 표시하는 표이며,

도 2는 젖은 노면에서 도로 접촉 피크 계수로 보여주는 합성고무와 천연고무 사이에 성능 차이를 표시하는 표이며,

도 3은 젖은 노면에서 도로 접촉 슬라이딩 계수로 보여주는 합성고무와 천연고무 사이에 성능 차이를 표시하는 표이며,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 방법을 표시하는 흐름도이며,

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 방법을 표시하는 흐름도이며,

도 6은 본 발명의 실시예에 따라 색깔을 변화시켜서 트레드 마모로 인한 성능 저하를 표시하는 타이어의 사시도이다.

오늘날 제조된 타이어는 수명기간 중 어느 때든지 테스트할 수 있다. 제조자는 각 단계의 타이어 마모에 대해 테스트를 함으로써 모든 라인의 타이어에 대해서 남아있는 트레드 깊이의 채택가능한 수준을 확실히 판단할 수 있고, 특정 타이어에서 사용상 안전하지 않은 트레드 깊이를 판단할 수 있다. 본 발명의 실시예에 의하면 제조자는 시각적인 표시기를 사용하여, 타이어를 도로 상에서 사용하기에 안전하지 못한 시점을 결정한다. 이렇게 함으로써, 비효율적인 "one depth fits all"이라는 현재 사용중인 트레드 마모 표시에 비해서, 소비자는 보다 높은 수준으로 이해할 수 있고 안전할 수 있다. 지속적인 관찰과 경고 표시기라는 본 발명에 대한 아래의 요소를 설명한다.

1. 지속적인 관찰

트레드 깊이를 측정하고 관찰하는 시스템을 일반적으로 사용하기 위해서는, 트레드 깊이 표시기는 차량이 움직이거나 정지중에도 차량에서 정확하고 신뢰성 있게 시각적으로 확인할 수 있어야 한다. 바람직하게는, 표시기는 문제가 되는 타이어로부터 일정한 거리만큼 떨어져서도 관찰할 수 있어야 한다. 본 발명은 (1) 가혹한 조건에서 타이어 성능 감소에 대한 경고의 시각적인 표현, (2) 남아있는 트레드 깊이를 정확하게 반영하는 관측 표시기의 견고한 장착 (3) 트레드 마모 표시 시스템의 의미에 대한 직관적인 대중의 인식 등을 포함한다. 그럼으로써 표시기는 바람직하게는 대중에게 알려져야 하는 타이어 조건을 단일하게 표시한다.

2004년 9월에 전국적인 조사가 시행되었다. 900명의 소비자에게 단지 색깔로 표시된 타이어 마모 표시에 대한 설명만이 구두로 주어지고, 질문이 행해졌다. 조사의 일부로서, 참가자에게 자신들의 타이어를 교체하는 시기를 결정하는 방법에 대해 질문하였다. 이하는 그에 대한 답이다.

8%는 "동전 테스트"를 이용한다.

23%는 마모 바를 체크한다.

26%는 정비공이나 타이어 딜러의 조언에 의존한다.

36%는 필요하다고 스스로 느낄 때 타이어를 교환한다.

색깔이 들어간 트레드 마모 표시 시스템을 이용하여 타이어 교체시기를 알려주는 타이어를 구매할 가능성이 있는지 물었을 때, 62%가 긍정적인 답변을 하였다. 이 대답은 확실히 타이어 성능 감소에 대한 경고를 주기위해 시각적인 표시기, 바람직하게는 색깔이 들어간 표시기를 장착한 발명에 대한 소망을 보여준다.

2. 경고 표시기

시각적인 경고 표시기는 그 자체로 운송안전에 긍정적인 영향을 주는 다양한 기능을 가지고 있다. 가혹한 날씨에서 타이어의 성능이 더 이상 안전하게 사용할 수 없는 시점을 보여주는 조기경고 표시기, 또는 타이어가 어떠한 운전 조건에서도 안전하지 않은 것을 보여주는 수명 종단 표시기가 있을 수 있다.

A. 조기 경고 표시기

조기 경고 표시기는 수명의 종단을 표시할 수 있다. 그러나, 본 발명에서는 조기 경고 표시기의 독특한 형태 고안하였다. 먼저, 특정의 타이어에 따라 특정 두께에 적용되면, 조기 경고 표시기는 빗길이나 눈길에서 날씨 성능 표시기로 사용될 수도 있다. 그리고, 차량의 오작동이나 정비 문제로 인한 불균일한 마모를 알려주기 위해 사용될 수도 있다. 또한, 운전자에게 타이어가 더 이상 안전하지 않은 시점에 이르기 전에 교체시간을 알려주는 경고로 사용될 수도 있다.

미국 교통부는 새로운 타이어에 대해서 (1) 겨울철 및 빗길에서의 마찰력, (2) 내열성, 그리고 (3) 트레드마모 등 세가지 성능에 대한 등급을 요구하고 있다. 내열성과 트레드마모에 대한 조치는 타이어가 마모되어 감에 따라 의미가 있으나, 겨울철 및 빗길에서의 마찰력에 대한 조치는 점점 의미가 없어지고 있다. 타이어 트레드는 빗길이나 진흙길에서 물이 지나는 통로가 되며, 눈길에서 마찰력을 강화한다. 트레드 디자인(도 1), 사용된 재료(도 2와 도 3) 그리고 타이어가 사용되는 목적 등이 테스트 결과, 즉 인증과정에서 받게 되는 등급에 직접적인 영향을 미친다. 일단 등급이 결정되면, 타이어는 특정의 특성이 있다고 광고되고, 이러한 특성은 빗길 또는 눈길에서 타이어의 성능에 대한 소비자의 기대에 영향을 미친다. 그 러나, 기능의 면에서 모든 타이어는 마모되며, 사용 중 일정 시점에서 트레드 깊이의 정도는 상기 환경에서 심각한 악영향을 미치는 가지는 때에 이른다. 얕은 타이어 트레드는 빗길이나 눈길에서 제동거리를 증가시키고, 수막현상의 주된 원인이다. 그리고, 얕은 타이어 트레드는 도로 상황에 따라 서로 다른 결과를 가져온다. 보통의 도로에서 적절한 것이 빗길이나 눈길에서는 부적절한 것이 된다. 더욱이, 트레드 디자인, 사용된 재료 및 타이어 압력에 따라 타이어 성능이 영향을 받는 지점이 서로 다르게 된다. 빗길에서 얕은 트레드의 주된 영향은 도로와 타이어의 마찰계수의 감소이다. 이 마찰계수의 감소는 제동이나 조향 및 주행 안정성 등에 영향을 미친다. 합성고무를 사용하고, 물이나 눈을 배출하기 위해서 디자인된, 리브를 가진 타이어는 높은 노면 마찰계수를 가지고 빗길 조건에서 천연고무를 사용하고, 더 적은 리브를 가진 타이어보다 뛰어난 성능을 발휘한다. 또한 높은 노면 마찰계수를 가진 타이어는 상대적으로 많이 마모되어도 빗길이나 겨울철 운전에서 트레드 깊이에 의해 불리한 영향을 덜 받는다.

타이어 제조자는 새로운 타이어를 테스트하고 등급을 부여하는 능력을 가지고 있다. 본 발명에 따르면, 제조자는 타이어가 마모됨에 따라 그것을 테스트하고 평가할 수 있다. 타이어 수명을 통해서 동일한 테스트 관리를 수행함으로써, 제조자는 타이어 성능이 빗길이나 눈길에서 심각하게 영향을 받는 시점을 지정할 수 있다. 그럼으로써 제조자는 타이어의 성능의 10%, 20%, 30% 혹은 몇% 정도가 손실되었다는 정보를 운전자에게 경고할 수 있는 시각적인 표시기를 부착할 수 있다.

평균적으로 새로운 타이어는 10/32인치 깊이의 트레드로 팔린다. 최근의 소 비자 단체의 보고서에 의하면, 5/32인치 깊이의 트레드를 가지는 전형적인 사계절 타이어는 빗길이나 눈길에서 심각한 성능 감소를 가진다. 빗길이나 겨울날씨가 흔한 지역에서는 운전자는 이러한 타이어를 마모되기 전에 갈아야 한다. 이를 위해서는 운전자는 교육을 받아야 하고 또한 마모된 타이어를 교체시 사용할 도구를 가져야 한다.

타아어 밸런스, 과/저 팽창, 서스펜션 그리고 얼라인먼트 문제와 같은 차량 정비의 논점들은 특정 마로 패턴을 통해서 특정된다. 이러한 마모 패턴은 대개 눈에 띠지 않지만, 빗길 등에서의 성능 기준에 사용되는 경고 표시기를 사용하여 알 수 있다.

경고 표시기는, 타이어가 더 이상 사용하기에 안전하지 않은 경우에 이르기 전에 교체하도록 적절한 때를 운전자에게 알려준다는 점에서 아주 유용하다. 유용한 표시기를 만들기 위해서, 타이어 제조자는 각 타이어의 트레드 깊이에 관련된 성능을 특정한다. 이 트레드 깊이에서, 운전자에게 안전성이 떨어진 타이어 조건을 경고하기 위해서 시각적인 표시기를 채택한다.

B. 사용만료 표시기

모든 타이어 제조자는 최근 잔류 트레드 깊이 2/32인치에서 마모 바를 채택하여 타이어가 더 이상 사용에 적합하지 않다는 것을 알려준다. 트레드 표면에서 이러한 바가 보이면 타이어는 더 이상 보증할 수 없으며 일반적으로 마모 타이어로 취급되어 사용하기에 안전하지 않다. 그러나, 고무 제조업 단체나 자동차 협회의 조사에 의하면, 운전자의 절반 이하만이 마모 바에 대해 알고 있었고, 운전자의 2/3는 타이어 교체시기를 모르고 있었다. 고속도로 안전위원회에 따르면, 오늘날 차량의 2천 3백만대가 정부 기준에 의할 때 마모된 타이어를 적어도 하나를 가지고 고속도로를 달리고 있다.

그러나, 2/32인치 기준은 가혹한 날씨에서라면 많은 타이어에 대해 불충분하다. 기술이 발달하고 타이어 성능에 대한 더 많은 정보들이 수집됨에 따라, 많은 경우 타이어가 2/32인치 기준에 도달하기 전에 사용에 안전하지 않을 수 있다는 것이 명확해졌다. 위에서 언급했듯이, 남아있는 트레드 깊이가 5/32인치인 경우에도 많은 타이어들이 빗길이나 눈길에서 심각한 성능 저하를 보이고 있다.

도 4는 본 발명에 따른 경고 표시기를 가진 타이어를 생산하는 방법(400)을 보여준다. 본 방법(400)은 마모가 없는 샘플 타이어의 견인 용량(tractive capacity)을 측정하는 단계(410), 복수의 마모 단계에서 샘플 타이어의 견인 용량 측정하는 단계(420), 샘플 타이어가 견인 용량 중에서 일정 비율을 상실한 경우 트레드의 마모 깊이 결정하는 단계(430) 및 샘플 타이어가 견인 용량 중에서 일정 비율을 상실한 경우의 트레드의 마모 깊이에 대응되는 트레드 깊이 수준에서 마모 표시기를 구비한 타이어 제조하는 단계(440)를 포함한다.

본 발명의 제 1 단계(410)에서는, 제조자는 마모가 없는 샘플 타이어의 견인 용량 측정한다. 본 발명에 따른 제조자는 보통의 타이어 제조자이다. 견인 용량은 통상 타이어의 견인 특성을 측정하여 결정한다. 본 실시예의 관점에서는 견인 용량은 ASTM F-408-99에 따라 결정한다. 여기에 따르면, 적당히 공기가 주입된 타이어2개가 "스티드 트레일러"에 장착되어 차량에 의해 견인된다. 트레일러는 젖은 노면 에서 일정한 속도로 차량에 의해서 견인된다. 트레일러에 장착된 타이어에 제동력이 작용하여 테스트 타이어 중 적어도 하나가 잠길 때까지 제동력이 가해진다. 타이어가 테스트 노면에서 끌려감에 따라, 트레일러에 장착된 센서가 타이어와 노면 사이에서 발생하는 제동력을 측정한다. 상기 제동력 데이터에서, 슬라이딩 제동력 계수 그리고 타이어 피크 제동력 계수가 계산된다. 견인 용량의 측정에 제동력 데이터에서, 슬라이딩 제동력 계수 그리고 타이어 피크 제동력 계수가 사용된다. 본 발명의 다른 관점에 의하면, 견인 용량은 ASTM E-1337-90(2002), ASTM E-1136, ASTM F-1805 또는 기타 타이어의 견인 특성을 측정하기 위한 방법에 의해서 결정된다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 측정된 견인 특성은 제동거리이다. 다시 말하면, 소정 속도로 달리던 테스트 차량이 타이어가 잠긴 후부터 멈출 때까지 이동하는 거리이다. 본 발명에서 다루는 다른 견인 특성은 제동 에너지이다(소정의 속도로 달리는 테스트 차량을 멈추는데 소모된 에너지), 제동 시간, 수막현상 저항 또는 주어진 노면에서 타이어의 견인에 관련된 다른 특성이다.

테스트 노면에 관련하여, 본 발명의 바람직한 실시예에서 테스트 노면은 젖은 아스팔트이다. 다른 바람직한 실시예에서, 테스트 노면은 젖은 콘크리트이다. 본 발명에서의 다른 테스트 노면은 보통의 포장길, 눈길, 모래길, 기름이 묻은 포장길 기타 실제로 타이어가 사용되는 노면이다.

경고표시기를 가진 타이어를 제조하는 방법(400)에서 제 2 단계(420)는 마모의 다양한 단계에서 샘플 타이어의 견인 용량을 측정한다. 다시 말하면, 타이어의 소량이 마모되면, 견인 용량을 재측정한다. 이것이 여러 번 반복되며, 바람직하게는 아주 적은 마모의 단계마다 반복된다. 제 1 단계(410) 및 제 2 단계(420) 측정의 결과가 주어지면, 제 3 단계(430)로 진행할 수 있다. 제 3 단계(430)에서는 견인 용량의 상실 비율이 결정되는데, 각 마모 단계에서 견인 용량을 마모되지 않은 타이어에서의 최초 견인 용량으로 나누고 이를 퍼센트로 변환하여 구한다. 제 4 단계(440)에서는 견인 용량이 감소한 정도를 보여주는 시각적인 표시기를 가진 타이어를 디자인 및 제조한다.

본 발명의 실시예에서는 하나의 시각적인 표시기가 타이어에 장착되어 견인 용량의 실질적인 감소를 보여준다. 견인 용량에서 실질적인 감소를 구성하는 것은 타이어 사용 목적에 따라 변화한다. 타이어 제조자 혼자서 또는 차량 제조자와 함께, 적절하다고 생각되는 퍼센트를 선택한다. 수많은 타이어 모델에 대해서 견인 용량의 주어진 감소 위치에 시각적인 표시기가 위치할 수 있다는 것이 본 발명의 장점이다. 본 발명의 실시예에 따른 타이어에 의하면, 종래와 같이 타이의 트레드 두께의 감소가 아니라 시각적인 표시기를 봄으로써, 소비자는 성능의 감소를 자동적으로 알 수 있다. 이로써, 소비자는 가혹한 날씨에 운전하는 경우 타이어 성능 감소를 고려하여 자신의 운전 습관을 고칠 수 있다. 소비자는 트레드의 감소 양에 따라서 타이어가 어떻게 반응할 것이가를 생각할 필요가 없다. 타이어는 트레드 감소가 아닌 성능의 함수로 규정화된다.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 표시기는 견인 용량의 20% 감소를 표시하는 깊이에 놓여지는 것이 바람직하다. 다른 실시예에서는 표시기는 견인 용량의 35% 감소를 표시한다. 또 다른 실시예에서는 표시기는 견인 용량의 50% 감소를 표시한다. 그리고 또 다른 실시예에서는 표시기는 견인 용량의 75% 감소를 표시한다.

다른 실시예에서는 일련의 시각적인 표시기가 견인 용량의 연속적인 감소를 표시하는 깊이에 놓여진다. 본 발명의 바람직한 실시예에서는 시각적인 표시기는 견인 용량 10%의 연속적인 감소를 보여주는 깊이에 놓여진다. 전형적으로 견인 용량은 트레드 깊이에 선형적으로 변화하지 않는다. 또한, 트레드 깊이의 함수로 견인 용량은 각각의 타이어 형태에 따라 변화하는 경향이 있다. 그러므로, 성능에 무관하게 일정한 간격의 트레드 깊이에 기초하여 놓여진 시각적인 표시기를 사용하는 종래의 방법과 달리, 본 실시예에서는 견인 용량의 감소를 보여주도록 시각적인 표시기가 놓여진다. 이러한 시각적인 표시기는 타이어 안전사용에 보다 밀접하게 연관되어 있어서 사용자에게 매우 유리한 효과가 발생한다. 다시 말하면, 각각의 연속적인 시각적인 표시기가 드러남에 따라 소비자는 타이어 성능 감소를 정확하게 알 수 있고, 특히 빗길이나 눈길에서 그러하다. 이 지식을 근거로 소비자는 타이어 성능 감소를 고려하여 가혹한 날씨에 자신의 운전 습관을 변경할 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 경고표시기(500)을 가진 타이어를 만드는 방법을 보여준다. 본 실시예는 도 4의 실시예와 유사하나, 견인 용량에 한정되지 않는다. 본 실시예의 단계(510)에서는 마모되지 않은 타이어의 성능 용량(performance capacity)이 측정된다. 성능 용량은 타이어 성능에 연관되고 측정할 수 있는 여러 특성들을 의미한다. 성능 용량은, 제동시 발생하는 열이나 압력 변화와 같은 성능 특성 뿐만 아니라 견인 용량도 포함한다.

단계(520)에서는, 성능 용량은 다양한 단계의 마모에서 측정된다. 견인 용량의 측정과 함께, 이것이 많은 횟수로, 바람직하게는 조그마한 단계의 마모마다, 측정된다. 단계(530)에서, 성능 용량의 감소비율은 각 단계의 마모에서 성능 용량을 마모되지 않은 타이어의 최초 성능 용량으로 나누고 이것을 퍼센트로 환산하여 구한다. 단계(540)에서는 소정 수준의 성능 용량 감소에 대해 시각적인 표시기를 이용하여 타이어를 디자인하고 제조한다.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 타이어(600)을 보여준다. 본 실시예에서는, 제조자는 트레드 마모의 다양한 단계에서 대표 타이어의 성능 용량을 측정하고 트레드 마모의 함수로 견인 용량의 감소 비율을 결정한다. 본 실시예에서 제조자는 트레드부(610)을 가진 타이어(600)를 생산하는데, 여기에는 일반적인 트레드(640)에 의해 커버되고 있는 경고 표시기(620, 630)가 있다. 경고 표시기(620, 630)는 색깔있는 플라이(ply)일 수 있고, 바람직하게는 서로 다른 색깔이다. 본 발명의 바람직한 실시예에서는, 제 1 경고 표시기(630)는 노란색의 플라이이고 견인 용량의 실질적인 감소를 표시한다. 제 1 경고 표시기(630)가 보이면, 타이어(600)는 눈길이나 빗길에서 더 이상 안전하지 않다. 그러나 타이어(600)는 보통의 마른 노면에서는 안전하다. 제 2 경고 표시기(620)는 바람직하게는 빨간색이다. 제 2 경고 표시기(620)가 보이면 타이어(600)는 어떤 경우에도 더 이상 안전하지 않다. 본 발명의 다른 실시예에서는, 제 2 경고 표시기(620)는 타이어(600)는 더 이상 제조자의 보증을 받을 수 없음을 보여준다.

본 발명의 다른 실시예는 교통안전을 향상시키는 방법을 포함한다. 이 방법은 소비자에게 성능 용량의 감소를 보여주는 경고 표시기를 적어도 하나 가진 타이어를 공급하는 단계 및 소비자에게 시각적인 표시기의 목적을 알려주는 단계를 포함한다. 소비자에게 알려주는 단계는, 예를 들어 제조자의 광고 재료 등에서 설명하는 것을 포함한다. 이 경우, 소비자는 시각적인 표시기의 목적과 이것을 무시하는 경우의 결과에 대해서 이해한다. 이러한 타이어에 대한 지식으로 무장한 소비자는 가혹한 날씨의 운전이나 타이어 교체 등에 대해 현명한 판단을 할 수 있고, 따라서 공공 도로상황을 보다 안전하게 만든다.

본 발명의 실시예에서 보이는 방법을 이용하면, 타어어 제조자는 연속적이고 또한 쉽게 이해할 수 있는 시각적인 트레드 마모 표시기를 가진 타이어를 제조하기 위해서, 이용가능한 현재의 견인 테스트 표준 및 기술(색채를 가진 규소나 섬유, 규소 미립자 반사체 또는 전기적인 수단 등)을 이용한 시스템을 개발할 수 있다. 이러한 방법으로 제조된 타이어는 운전자에게 타이어의 성능 감소에 대해 알리고 경고할 수 있어서, 빗길이나 눈길에서도 실질적인 제동거리의 증가를 제공하는 장점이 있다. 또한, 이러한 타이어는 운전자에게 타이어에 문제가 발생하기 전에 비정상적인 트레드 마모를 알 수 있게 해준다. 그리고, 이러한 타이어는 제조자의 예상에 벗어나 타이어가 마모되는 때를 표시할 수도 있다. 이 방법은 또한 법에 의해 요구되는 것보다 종단 수명 조건에 대해 더욱 엄격하게 적용하도록 시각적으로 표시할 수도 있다. 교육을 통해서 이 방법은 타이어를 미리 교체하도록 하여 공공 안전을 도모한다. 그리고, 이 방법은 법이나 규칙에서 정한 한계를 벗어나 마모된 타 이어를 식별할 수 있는 방법을 단속요원 등에게 제공한다.

본 발명에 따른 타이어는 젖은 노면이나 눈길에서 마찰력을 상실하는 때를 알 수 있게 도와줌으로써 교통안전을 향상시킬 수 있어서, 본 발명을 적용하면 타이어를 생산하는 산업에 이용할 수 있다.

Claims (20)

1. 타이어 제조자가 복수의 마모 단계에서 견인 용량을 결정하고, 견인 용량의 제 1 감소 비율에 대응되는 제 1 트레드 깊이에 위치하는 하나 이상의 시각적인 제 1 경고 표시기를 가지는 것을 특징으로 하는 타이어.
2. 제 1 항에 있어서, 견인 용량의 제 2 감소 비율에 대응되는 제 2 트레드 깊이에 위치하는 하나 이상의 시각적인 제 2 경고 표시기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 시각적인 제 2 경고 표시기는 어떠한 운전조건에서도 타이어가 더 이상 안전하지 않고, 제조자에 의해서 보증되지 않는다는 것을 표시하는 것을 특징으로 하는 타이어.
4. 제 1 항에 있어서, 시각적인 제 1 경고 표시기는 견인 용량의 감소를 표시하는 것을 특징으로 하는 타이어.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 견인 용량의 감소는 20% 이상인 것을 특징으로 하는 타이어.
6. 제 4 항에 있어서, 상기 견인 용량의 감소는 35% 이상인 것을 특징으로 하는 타이어.
7. 제 4 항에 있어서, 상기 견인 용량의 감소는 50% 이상인 것을 특징으로 하는 타이어.
8. 제 4 항에 있어서, 상기 견인 용량의 감소는 75% 이상인 것을 특징으로 하는 타이어.
9. 제 1 항에 있어서, 견인 용량의 10% 감소를 표시하는 트레드 깊이에 위치하는 시각적인 경고 표시기를 복수 개 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 하나 이상의 시각적인 제 1 경고 표시기는 비정상적인 마모를 표시하는 것을 특징으로 하는 타이어.
11. 경고 표시기를 가진 타이어를 제조하는 방법에 있어서,

    마모되지 않은 샘플 타이어의 견인 용량을 측정하는 단계;

    복수의 마모 단계에서 상기 샘플 타이어의 견인 용량 측정하는 단계;

    상기 샘플 타이어가 견인 용량의 소정 비율의 감소에 이른 경우, 트레드의 마모의 깊이를 결정하는 단계; 및

    상기 샘플 타이어가 견인 용량의 소정 비율의 감소에 이른 경우, 트레드의 마모 깊이에 대응되는 트레드 깊이 수준에 위치하는 마모 표시기를 구비한 타이어 제조하는 단계;

    를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 제조방법.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 견인 용량은 주어진 노면에서 견인 특성을 결정하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 제조방법.
13. 제 12 항에 있어서, 상기 견인 특성은 제동 거리, 제동력, 제동 에너지, 슬라이딩 마찰계수, 제동 시간 또는 수막현상 저항의 측정을 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 제조방법.
14. 제 12 항에 있어서, 주어진 노면은 건조한 포장도로, 눈 쌓인 노면, 모래길 그리고 기름이 묻은 포장길을 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 제조방법.
15. 제 11 항의 제조방법에 의해서 제조되는 것을 특징으로 하는 타이어.
16. 교통안전을 향상시키는 방법에 있어서,

    성능 용량의 소정 비율 감소에 대응되는 제 1 트레드 깊이에 위치하는 하나 이상의 시각적인 경고 표시기를 가진 타이어를 제공하는 단계; 및

    하나 이상의 시각적인 경고 표시기의 목적에 대해서 소비자에게 알리는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 교통안전을 향상시키는 방법.
17. 제 16 항에 있어서, 상기 소비자에게 알리는 단계는 광고 매체에서 상기 시각적인 경고 표시기에 대해 설명하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 교통안전을 향상시키는 방법.
18. 경고 표시기를 가진 타이어를 제조하는 방법에 있어서,

    마모되지 않은 샘플 타이어의 성능 용량을 측정하는 단계;

    복수의 마모 단계에서 상기 샘플 타이어의 성능 용량을 측정하는 단계;

    상기 샘플 타이어가 성능 용량의 소정 비율의 감소에 이른 경우, 트레드 마모의 깊이를 결정하는 단계; 및

    상기 샘플 타이어가 성능 용량의 소정 비율의 감소에 이른 경우, 트레드 마모 깊이에 대응되는 트레드 깊이 수준에 위치하는 마모 표시기를 구비한 타이어 제조하는 단계;

    를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 제조방법.
19. 제 18 항에 있어서, 상기 성능 용량은 주어진 노면에서 타이어 성능 특성을 결정하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 제조방법.
20. 제 19 항에 있어서, 상기 성능 특성은 견인 특성, 발생열, 압력변화 또는 수막현상 저항의 측정을 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 제조방법.

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