KR20100073983A - 공기 타이어 - Google Patents

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KR20100073983A
KR20100073983A KR1020090114608A KR20090114608A KR20100073983A KR 20100073983 A KR20100073983 A KR 20100073983A KR 1020090114608 A KR1020090114608 A KR 1020090114608A KR 20090114608 A KR20090114608 A KR 20090114608A KR 20100073983 A KR20100073983 A KR 20100073983A
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나오키 가게야마
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스미토모 고무 고교 가부시키가이샤
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Abstract

설상(雪上) 성능의 저하를 최소한으로 억제하면서, 드라이 노면에서의 조종 안정성을 향상시키는 것을 과제로 한다.
라운드 숄더의 타이어로서, 트레드부(2)가, 세로 주홈(main groove)(3)과 가로홈(4)에 의해 블록(5)으로 구분되며, 또한 블록(5)에 지그재그부(8)를 갖는 사이프(6)가 형성된다. 트레드부(2)를, 타이어 축 방향 최외측의 외측의 세로 주홈(3o)에 의해 숄더측 영역(Ysh)과 크라운측 영역(Ycr)으로 구분했을 때, 숄더측 영역에 배치되는 사이프(6sh)의 지그재그부(8)에서의 지그재그의 진폭(Wsh) 및 지그재그의 피치(Psh)는, 크라운측 영역(Ycr)에 배치되는 사이프(6cr)에서의 지그재그의 진폭(Wcr) 및 지그재그의 피치(Pcr)보다도 크다. 상기 사이프(6sh)의 타이어 축 방향에 대한 각도(θsh)는, 사이프(6cr)의 각도(θcr)보다도 작다.

Description

공기 타이어{PNEUMATIC TIRE}
본 발명은, 스터드리스 타이어(studless tire)로서 적합하며, 설상(雪上) 성능의 저하를 최소한으로 억제하면서, 드라이 노면에서의 조종 안정성을 향상시킨 공기 타이어에 관한 것이다.
빙설로(氷雪路)의 주행에 적합한, 예컨대 스터드리스 타이어 등의 공기 타이어에서는, 통상, 타이어 둘레 방향으로 연장되는 세로 주홈(main groove) 및 이것에 교차하는 방향의 가로홈에 의해, 트레드부를 복수의 블록으로 구분하고, 각 블록에 복수의 지그재그 형상의 사이프(sipe)를 형성하고 있다. 그리고, 홈 내에 형성되는 스노우 칼럼(snow column)에 의한 전단력, 및 상기 블록이나 사이프의 에지에 의한 에지 효과 등에 의해, 설상 성능의 확보가 도모되고 있다.
그리고 이 설상 성능에 대하여, 홈 용적을 증가시켜 스노우 칼럼 전단력을 높이는 것, 및 사이프의 형성수를 증가시켜 에지 성분을 높이는 것이 바람직한 것으로 알려져 있다.
그러나 이러한 홈 용적의 증가나 사이프 형성수의 증가는, 블록 강성의 저하를 초래하여, 드라이 노면에서의 조종 안정성(드라이 조종 안정성이라고 하는 경우가 있음)을 저하시키는 등, 설상 성능과 드라이 조종 안정성은 이율배반의 관계가 있어, 양쪽을 높은 차원에서 양립시키는 것은 어려운 문제였다.
그래서 본 발명자는, 사이프에서의 지그재그의 진폭 및 피치에 주목하여 연구를 행하였다. 그 결과,
(1) 지그재그의 진폭 및 피치가 큰 경우, 지그재그의 맞물림이 강고해져 블록 강성이 상대적으로 높아지고, 반대로 진폭 및 피치가 작으면 블록 강성이 완화되는 것; 및
(2) 도 7에 도시하는 바와 같이, 트레드부(a)를, 타이어 축 방향 최외측에 배치되는 외측의 세로 주홈(b, b)에 의해, 숄더측 영역(a1)과 크라운측 영역(a2)으로 구분했을 때, 설상 주행에 있어서는, 접지 면적이 큰 크라운측 영역(a2)의 영향이 크고, 반대로 드라이 노면에서의 선회 시에는, 타이어 축 방향의 횡력이 강하게 작용하는 숄더측 영역(a1)의 영향이 큰 것
이 판명되었다. 도면 중의 부호 f1은 설상 주행 시의 접지면 형상을 나타내고, 부호 f2는 드라이 노면에서의 선회 시의 접지면 형상을 나타낸다.
그리고, 설상 주행에의 영향이 큰 크라운측 영역(a2)에 있어서, 지그재그의 진폭 및 피치가 작은 사이프를 사용하고, 또한 선회 시에의 영향이 큰 숄더측 영 역(a1)에 있어서, 지그재그의 진폭 및 피치가 큰 사이프를 사용함으로써, 타이어 전체로서, 눈을 움켜쥐는(snow-biting) 성능이나 눈을 뱉어내는(snow-expelling) 성능을 보다 유효하게 기능시키면서, 선회 시나 차선 변경 시에 작용하는 횡력에 대하여, 항력을 효과적으로 높이는 것이 가능해져, 설상 성능의 저하를 최소한으로 억제하면서, 드라이 노면에서의 조종 안정성을 향상시킬 수 있는 것을 구명할 수 있었다.
본 발명은, 숄더측 영역과 크라운측 영역에 있어서, 사이프에서의 지그재그의 진폭, 지그재그의 피치, 및 타이어 축 방향에 대한 사이프의 각도를 다르게 하는 것을 기본으로 하며, 설상 성능의 저하를 최소한으로 억제하면서, 드라이 조종 안정성을 향상시킨 공기 타이어를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 평성 제11-310013호 공보
[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 제2005-41393호 공보
상기 목적을 달성하기 위해서, 본원 청구항 1의 발명은, 트레드부에, 타이어 둘레 방향으로 연속해서 연장되며 또한 타이어 축 방향 최외측에 배치되는 한 쌍의 외측의 세로 주홈을 포함하는 세로 주홈과, 이 세로 주홈에 교차하는 방향의 가로홈을 형성함으로써, 상기 트레드부를 블록으로 구분하고, 또한 그 블록에 사이프를 형성한 공기 타이어로서,
트레드 접지단을 포함하는 타이어 숄더는, 타이어 자오 단면(meridian section)에서의 윤곽선이 곡률 반경 25 ㎜ 이상의 원호 곡선으로 이루어지는 라운 드 숄더 형상을 이루고,
또한 상기 사이프는, 그 사이프 길이 방향으로 지그재그 형상으로 연장되는 지그재그부를 가지며,
또한 상기 외측의 세로 주홈은, 트레드부를, 그 외측의 세로 주홈보다도 타이어 축 방향 외측인 숄더측 영역과, 외측의 세로 주홈 사이의 크라운측 영역으로 구분하고,
상기 사이프 중에서, 상기 숄더측 영역에 배치되는 사이프의 지그재그부에서의 지그재그의 진폭(Wsh) 및 지그재그의 피치(Psh)는, 상기 크라운측 영역에 배치되는 사이프의 지그재그부에서의 지그재그의 진폭(Wcr) 및 지그재그의 피치(Pcr)보다도 크며,
또한 상기 숄더측 영역에 배치되는 사이프의 타이어 축 방향에 대한 각도(θsh)는, 상기 크라운측 영역에 배치되는 사이프의 타이어 축 방향에 대한 각도(θcr)보다 작은 것을 특징으로 하고 있다.
또한 청구항 2의 발명에서는, 상기 숄더측 영역에 배치되는 사이프의 상기 지그재그의 진폭(Wsh)과, 상기 크라운측 영역에 배치되는 사이프의 상기 지그재그의 진폭(Wcr)의 비(Wsh/Wcr)는 1.2∼2.0, 또한 상기 숄더측 영역에 배치되는 사이프의 지그재그의 피치(Psh)와, 상기 크라운측 영역에 배치되는 사이프의 상기 지그재그의 피치(Pcr)의 비(Psh/Pcr)는 1.2∼3.0인 것을 특징으로 하고 있다.
또한 청구항 3의 발명에서는, 상기 숄더측 영역에 배치되는 사이프의 상기 각도(θsh)는 30°이하, 상기 크라운측 영역에 배치되는 사이프의 상기 각도(θcr) 는 15°∼60°인 것을 특징으로 하고 있다.
또한 청구항 4의 발명에서는, 상기 세로 주홈은, 상기 크라운측 영역에 배치되는 2개 이상의 내측의 세로 주홈을 포함하고, 또한 상기 크라운측 영역은 상기 내측의 세로 주홈 사이의 내측의 크라운측 영역 부분과, 내측의 세로 주홈과 외측의 세로 주홈 사이의 외측의 크라운측 영역 부분으로 구분되며,
상기 내측의 크라운측 영역 부분에 배치되는 사이프의 타이어 축 방향에 대한 경사 방향은, 상기 외측의 크라운측 영역 부분에 배치되는 사이프의 타이어 축 방향에 대한 경사 방향과 다른 것을 특징으로 하고 있다.
또한 청구항 5의 발명에서는, 상기 숄더측 영역에 배치되는 사이프의 상기 지그재그부는, 그 지그재그 중심선의 타이어 축 방향에 대한 경사 방향이, 상기 숄더측 영역에 배치되는 가로홈의 타이어 축 방향에 대한 경사 방향과 동일한 방향이고,
또한 상기 지그재그부는, 상기 지그재그 중심선과의 교차 각도가 큰 제1 지그재그변과, 상기 지그재그 중심선과의 교차 각도가 작은 제2 지그재그변이 교대로 이어지는 톱니 형상을 이루며,
상기 제1 지그재그변의 타이어 축 방향에 대한 경사 방향은, 지그재그 중심선의 타이어 축 방향에 대한 경사 방향과 다르고, 제2 지그재그변의 타이어 축 방향에 대한 경사 방향은, 지그재그 중심선의 타이어 축 방향에 대한 경사 방향과 동일한 방향인 것을 특징으로 하고 있다.
또한 청구항 6의 발명에서는, 상기 트레드부는, 차량 장착 시에 타이어 적도 보다도 차량 외측이 되는 외측의 트레드 절반 부분에서의 랜드비(Lo)가, 차량 내측이 되는 내측의 트레드 절반 부분에서의 랜드비(Li)보다도 큰 것을 특징으로 하고 있다.
또한 청구항 7의 발명에서는, 상기 크라운측 영역에 배치되는 가로홈은, 그 타이어 축 방향 양단에, 상기 세로 주홈과 교차하는 교차부를 가지며, 차량 장착 시에 차량 외측이 되는 외측의 교차부에서의 상기 가로홈의 홈 폭(Wyo)은, 차량 내측이 되는 내측의 교차부에서의 상기 가로홈의 홈 폭(Wyi)보다도 작은 것을 특징으로 하고 있다.
또한 상기 「트레드 접지단」이란, 정규 림에 장착되고 또한 정규 내압을 충전한 상태의 타이어에 정규 하중을 부하하여 캠버각 0°로 평탄면에 접지시켰을 때의 트레드 접지면의 타이어 축 방향 최외단을 의미한다.
또한 상기 「정규 림」이란, 타이어가 기초하고 있는 규격을 포함하는 규격 체계에 있어서, 그 규격이 타이어마다 정하는 림이며, 예컨대 JATMA이면 표준 림, TRA이면 "Design Rim", 또는 ETRTO이면 "Measuring Rim"을 의미한다. 상기 「정규 내압」이란, 상기 규격이 타이어마다 정하고 있는 공기압이며, JATMA이면 최고 공기압, TRA이면 표 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES"에 기재된 최대값, ETRTO이면 "INFLATION PRESSURE"를 의미하지만, 승용차용 타이어의 경우에는 180 ㎪로 한다. 상기 「정규 하중」이란, 상기 규격이 타이어마다 정하고 있는 하중이며, JATMA이면 최대 부하 능력, TRA이면 표 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES"에 기재된 최대값, ETRTO이면 "LOAD CAPACITY" 이다.
지그재그의 진폭 및 피치가 작은 사이프를 채용함으로써, 블록 강성을 완화할 수 있어, 접지할 때에, 블록에 움직임을 갖게 할 수 있다. 또한 블록에 움직임을 갖게 함으로써, 설상에서의 눈을 움켜쥐는 성능이나 눈을 뱉어내는 성능을 향상시키는 것이 가능해진다. 그리고 이 움직임을 갖게 한 블록을, 설상 주행에의 영향이 큰 크라운측 영역에 배치함으로써, 상기 눈을 움켜쥐는 성능이나 눈을 뱉어내는 성능이 보다 유효하게 기능하여, 설상 성능을 효과적으로 높일 수 있다.
한편, 숄더측 영역에 배치되는 사이프에 있어서, 그 지그재그의 진폭 및 피치를 크게 함으로써, 숄더측 영역의 블록 강성을 높일 수 있다. 이에 따라, 선회 시나 차선 변경 시의 횡력에 대하여 높은 항력을 발휘시키는 것이 가능해지고, 전술한 크라운측 영역에서의 지그재그의 진폭 및 피치가 작은 사이프의 채용과 어우러져, 설상 성능을 높이면서 드라이 노면에서의 조종 안정성을 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시형태를, 도시예와 함께 설명한다.
도 1에, 본 실시형태의 공기 타이어(1)의 트레드부(2)의, 타이어 자오 단면에서의 윤곽선을 도시한다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 상기 공기 타이어(1)는, 트레드 접지단(Te)을 포함하는 타이어 숄더(SH)의 윤곽선이, 곡률 반경(R)이 25 ㎜ 이상의 원호 곡선으로 이루어지는 라운드 숄더 형상의 타이어로서 형성된다. 이러한 라운드 숄더 형상의 타이어에서는, 선회 시 등에 있어서 횡력이 작용했을 때, 트레드 접지단(Te)보다도 선회 중심 외측의 영역(SHo)이 접지할 수 있다. 따라서, 스퀘어 숄더 형상이나 테이퍼 숄더 형상의 타이어에 비하여, 접지 면적을 증대시킬 수 있어, 높은 선회력(cornering force)을 확보할 수 있는 등, 본 발명의 효과를 발휘시키는 데 있어서 중요해진다.
또한 도 2에는, 본 발명의 공기 타이어(1)가, 승용차용 스터드리스 타이어인 경우의 트레드 패턴이 예시된다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 공기 타이어(1)는, 트레드부(2)에, 타이어 둘레 방향으로 연속해서 연장되는 세로 주홈(3)과, 이 세로 주홈(3)에 교차하는 방향의 가로홈(4)을 구비하며, 이것에 의해 상기 트레드부(2)에, 그 트레드부(2)가 복수의 블록(5)으로 구분된 블록 패턴을 형성하고 있다.
상기 세로 주홈(3)은, 타이어 축 방향 최외측에 배치되는 한 쌍의 외측의 세로 주홈(3o)을 포함하고, 이 외측의 세로 주홈(3o)에 의해, 상기 트레드부(2)를, 외측의 세로 주홈(3o)보다도 타이어 축 방향 외측인 숄더측 영역(Ysh)과, 외측의 세로 주홈(3o, 3o) 사이의 크라운측 영역(Ycr)으로 구분되어 있다.
구체적으로는, 세로 주홈(3)은, 타이어 적도(C)의 양측에서 연장되는 한 쌍의 내측의 세로 주홈(3i)과, 그 외측에 배치되는 상기 한 쌍의 외측의 세로 주홈(3o)의 4개의 세로 주홈(3)으로 이루어지며, 상기 크라운측 영역(Ycr)은 또한, 내측의 세로 주홈(3i, 3i) 사이의 내측의 크라운측 영역 부분(Ycr1)과, 내측의 세로 주홈(3i)과 외측의 세로 주홈(3o) 사이의 외측의 크라운측 영역 부분(Ycr2)으로 구분되어 있다.
또한 상기 가로홈(4)은, 상기 내측의 크라운측 영역 부분(Ycr1)에 배치되며, 이 내측의 크라운측 영역 부분(Ycr1)을, 중앙의 블록(5c)이 둘레 방향으로 배열되는 블록열로 형성하는 중앙의 가로홈(4c)과; 상기 외측의 크라운측 영역 부분(Ycr2)에 배치되며, 이 외측의 크라운측 영역 부분(Ycr2)을, 중간의 블록(5m)이 둘레 방향으로 배열되는 블록열로 형성하는 중간의 가로홈(4m)과; 상기 숄더측 영역(Ysh)에 배치되며, 이 숄더측 영역(Ysh)을, 외측의 블록(5o)이 둘레 방향으로 배열되는 블록열로 형성하는 외측의 가로홈(4o)으로 구성된다.
상기 세로 주홈(3)은, 그 홈 폭(Wg)을 3 ㎜ 이상으로 한 폭이 넓은 홈이다. 이 세로 주홈(3)에서는, 내편마모성의 관점에서, 홈 벽면과 트레드면이 교차하는 에지부가 둘레 방향으로 직선 형상으로 연장되는 것이 바람직하고, 나아가서는 물을 뱉어내는 성능이나 스노우 칼럼 전단력의 관점에서, 홈 단면 형상을 일정하게 하여 둘레 방향으로 직선 형상으로 연장되는 직선홈인 것이 바람직하다. 또한 세로 주홈(3)의 홈 깊이(Dg)(도시하지 않음)는, 특별히 규제되지 않으나, 승용차용 스터드리스 타이어의 경우, 8.0 ㎜∼10.0 ㎜의 범위가 일반적으로 채용된다. 또한 상기 가로홈(4)의 홈 폭(Wy), 및 홈 깊이(Dy)(도시하지 않음)도, 종래의 스터드리스 타이어와 동일한 범위를 채용할 수 있으며, 예컨대 상기 홈 폭(Wy), 홈 깊이(Dy)는, 상기 세로 주홈(3)의 홈 폭(Wg), 홈 깊이(Dg) 이하가 일반적이다.
또한 각 상기 블록(5)의 표면에는, 사이프(6)가 형성된다. 이 사이프(6)는, 그 사이프 길이 방향으로 지그재그 형상으로 연장되는 지그재그부(8)를 가지며, 사이프(6)로서, 상기 지그재그부(8)만으로 형성할 수도 있고, 또한 지그재그부(8)의 일단측, 및/또는 타단에 사이프 길이 방향을 따라 직선 형상으로 연장되는 직선 형 상부를 형성할 수도 있다. 또한 사이프(6)의 폭 및 깊이도 종래의 스터드리스 타이어와 동일한 범위를 채용할 수 있으며, 본 예에서는 사이프(6)의 폭은 0.5 ㎜ 정도, 또한 최대 깊이는 4.0 ㎜ 정도인 것이 채용되어 있다.
그리고 본 실시형태의 타이어(1)에서는, 도 3 내지 도 5에 외측, 중간, 중앙의 블록(5o, 5m, 5c)을 사이프(6)와 함께 도시하는 바와 같이, 상기 사이프(6) 중에서, 상기 숄더측 영역(Ysh)에 배치되는 사이프(6sh)[즉 외측의 블록(5o)에 배치되는 사이프(6sh)]의 지그재그부(8)에서의 지그재그의 진폭(Wsh) 및 지그재그의 피치(Psh)를, 상기 크라운측 영역(Ycr)에 배치되는 사이프(6cr)[즉 중간 및 중앙의 블록(5m, 5c)에 배치되는 사이프(6cr)]의 지그재그부(8)에서의 지그재그의 진폭(Wcr) 및 지그재그의 피치(Pcr)보다도 각각 크게 하고 있다. 즉, Wsh＞Wcr 또한 Psh＞Pcr로 설정하고 있다.
여기서, 지그재그의 진폭 및 지그재그의 피치가 작은 사이프[소(小)지그재그의 사이프라고 하는 경우가 있음]는, 지그재그의 맞물림이 작아 사이프 벽면들 사이의 구속력이 약하기 때문에, 블록 강성을 완화시킬 수 있다. 그 결과, 접지할 때에, 블록이 유연해져서 움직임을 갖게 하는 것이 가능해져, 설상에서의 눈을 움켜쥐는 성능이나 눈을 뱉어내는 성능을 향상시킬 수 있다. 따라서, 본 발명과 같이, 소지그재그의 사이프(6cr)를, 설상 주행에의 영향이 큰 크라운측 영역(Ycr)에 배치함으로써, 상기 눈을 움켜쥐는 성능이나 눈을 뱉어내는 성능을 보다 유효하게 기능시키는 것이 가능해져, 설상 성능을 효과적으로 높일 수 있다.
이에 비하여, 지그재그의 진폭 및 지그재그의 피치가 큰 사이프[대(大)지그 재그의 사이프이라고 하는 경우가 있음]는, 지그재그의 맞물림이 커서 사이프 벽면들 사이의 구속력이 강하기 때문에, 블록 강성을 높일 수 있다. 그 결과, 이 대지그재그의 사이프(6sh)를, 드라이 조종 안정성에의 영향이 큰 숄더측 영역(Ysh)에 배치함으로써, 선회 시나 차선 변경 시의 횡력에 대하여 높은 항력을 발휘시키는 것이 가능해진다. 따라서, 전술한 크라운측 영역(Ycr)에서의 소지그재그의 사이프(6cr)의 채용과 어우러져, 설상 성능을 높이면서 드라이 조종 안정성을 향상시킬 수 있다.
또한 상기 지그재그의 진폭의 비(Wsh/Wcr)가 1.20보다 작고, 그리고 지그재그의 피치의 비(Psh/Pcr)가 1.20보다 작은 경우에는, 지그재그의 크기의 차이가 너무 작아져, 전술한 효과를 충분히 발휘할 수 없게 된다. 반대로 비(Wsh/Wcr)가 2.0보다 크고, 그리고 비(Psh/Pcr)가 3.0보다 큰 경우에는, 크라운측 영역(Ycr)에 소지그재그의 사이프(6cr)를 채용한 것에 의한 드라이 조종 안정성에 대한 역효과, 및 숄더측 영역(Ysh)에 대지그재그의 사이프(6sh)를 채용한 것에 의한 설상 성능에 대한 역효과가 커져, 마찬가지로 전술한 효과를 충분히 발휘할 수 없게 된다. 따라서, 비(Wsh/Wcr)의 하한은 1.20 이상, 나아가서는 1.4 이상이 바람직하고, 또한 상한은 2.0 이하, 나아가서는 1.8 이하가 바람직하다. 또한 비(Psh/Pcr)의 하한은 1.20 이상, 나아가서는 1.4 이상이 바람직하고, 또한 상한은 3.0 이하, 나아가서는 2.5 이하가 바람직하다.
또한 상기 사이프(6)에 있어서는, 상기 도 3 내지 도 5에 도시하는 바와 같이, 상기 숄더측 영역(Ysh)에 배치되는 사이프(6sh)의 타이어 축 방향에 대한 각 도(θsh)를, 상기 크라운측 영역(Ycr)에 배치되는 사이프(6cr)의 타이어 축 방향에 대한 각도(θcr)보다도 작게 하는 것도 중요하다. 이것은, 선회 시나 차선 변경 시의 횡력에 대하여 높은 항력을 발휘시켜 드라이 조종 안정성을 향상시키기 위해서는, 상기 숄더측 영역(Ysh)에서의 타이어 축 방향의 블록 강성을 보다 높이는 것이 중요하기 때문이며, 이를 위해서 상기 각도(θsh)를 상대적으로 작게 하고 있다. 또한 상기 크라운측 영역(Ycr)에 배치되는 사이프(6cr)의 각도(θcr)를 상대적으로 크게 함으로써, 타이어 축 방향 및 둘레 방향의 에지 성분을 각각 증가시킬 수 있어, 눈 노면 뿐만 아니라, 특히 마찰 저항(μ)이 낮은 얼음 노면 등의 저μ 노면에서의 그립성을 높일 수 있다.
이를 위해서는, 사이프(6sh)의 상기 각도(θsh)는 30°이하가 바람직하며, 이것을 상회하면, 드라이 조종 안정성이 저하되는 경향이 된다. 또한 상기 사이프(6cr)의 상기 각도(θcr)는 15°∼60°의 범위가 바람직하며, 이것을 벗어나면, 저μ 노면에서의 그립성을 충분히 확보하는 것이 어려워진다. 이러한 관점에서 상기 각도(θsh)의 상한은 20°이하가 더 바람직하고, 또한 상기 각도(θcr)에서는, 그 하한을 20°이상, 상한을 40°이하로 하는 것이 더 바람직하다. 또한 사이프(6)의 타이어 축 방향에 대한 각도(θsh, θcr)는, 지그재그부(8)에서의 지그재그 중심선(i)의 타이어 축 방향에 대한 각도를 의미하며, 이 지그재그 중심선(i)이 곡선인 경우에는, 그 접선의 타이어 축 방향에 대한 각도로 정의한다.
또한 본 예에서는, 상기 사이프(6cr) 중, 내측의 크라운측 영역 부분(Ycr1)(도 5에 도시함)에 배치되는 사이프(6cr1)의 타이어 축 방향에 대한 경사 방 향을, 상기 외측의 크라운측 영역 부분(Ycr2)(도 4에 도시함)에 배치되는 사이프(6cr2)의 타이어 축 방향에 대한 경사 방향과 다르게 하고 있다. 구체적으로는, 본 예에서는, 사이프(6cr1)는 「좌측으로 올라가게」 경사지고, 사이프(6cr2)는 「우측으로 올라가게」 경사지는 경우가 예시되어 있다. 또한 사이프(6cr1)의 경사 각도(θcr1)는, 사이프(6cr2)의 경사 각도(θcr2)와 거의 동일한 각도이며, 편류(drift)를 방지하는 관점에서, 그 차 |θcr1-θcr2|를 15°이하로 하는 것이 바람직하다.
다음으로, 도 3에 도시하는 바와 같이, 상기 숄더측 영역(Ysh)에 배치되는 사이프(6sh)의 상기 지그재그부(8)는, 그 지그재그 중심선(i)의 타이어 축 방향에 대한 경사 방향이, 상기 숄더측 영역(Ysh)에 배치되는 외측의 가로홈(4o)의 타이어 축 방향에 대한 경사 방향과 동일한 방향이다. 본 예에서는, 지그재그 중심선(i)과 외측의 가로홈(4o)이, 각각 우측으로 올라가게 경사진 경우가 나타나 있고, 특히 본 예에서는 지그재그 중심선(i)과 외측의 가로홈(4o)이 거의 평행하게 배치되는 경우가 나타나 있다. 이것에 의해, 블록 강성의 저하를 최소한으로 억제할 수 있다. 또한 상기 지그재그부(8)는, 도 6에 확대하여 도시하는 바와 같이, 상기 지그재그 중심선(i)과의 교차 각도(α)가 큰 제1 지그재그변(8a)과, 지그재그 중심선(i)과의 교차 각도(α)가 작은 제2 지그재그변(8b)이 교대로 이어지는 톱니 형상으로 형성되어 있다. 이때, 상기 제1 지그재그변(8a)의 타이어 축 방향에 대한 경사 방향은, 지그재그 중심선(i)의 타이어 축 방향에 대한 경사 방향과 다르고, 또한 제2 지그재그변(8b)의 타이어 축 방향에 대한 경사 방향은, 지그재그 중심선(i) 의 타이어 축 방향에 대한 경사 방향과 동일한 방향으로 하고 있다. 본 예에서는, 지그재그 중심선(i)과 제2 지그재그변(8b)이 우측으로 올라가게 경사져 있고, 제1 지그재그변(8a)은 좌측으로 올라가게 경사져 있다. 이와 같이 지그재그부(8)를 구성함으로써, 지그재그 중심선(i)을 타이어 축 방향에 대하여 경사지게 하면서, 특히 지그재그 중심선(i)과 외측의 가로홈(4o)을 평행 배열하면서, 제1 지그재그변(8a)의 타이어 축 방향 에지 성분과, 제2 지그재그변(8b)의 타이어 축 방향 에지 성분의 균형화, 및 제1 지그재그변(8a)의 둘레 방향 에지 성분과, 제2 지그재그변(8b)의 둘레 방향 에지 성분의 균형화를 도모할 수 있다. 이것에 의해, 숄더측 영역(Ysh)에서의 블록 강성을 높게 확보하면서, 에지 효과를 밸런스화하여 직진성을 높일 수 있다.
이에 비하여, 내외측의 크라운측 영역 부분(Ycr1, Ycr2)에 있어서는, 여기에 배치되는 사이프(6cr1, 6cr2)의 지그재그 중심선(i)의 타이어 축 방향에 대한 경사 방향은, 내외측의 크라운측 영역 부분(Ycr1, Ycr2)에 배치되는 가로홈(4c, 4m)의 경사 방향과 다르다. 본 예에서는, 내측의 크라운측 영역 부분(Ycr1)에 있어서는, 사이프(6cr1)의 지그재그 중심선(i)은 좌측으로 올라가게 경사져 있고, 또한 가로홈(4c)은 우측으로 올라가게 경사져 있다. 또한 외측의 크라운측 영역 부분(Ycr2)에 있어서는, 사이프(6cr2)의 지그재그 중심선(i)은 우측으로 올라가게 경사져 있고, 또한 가로홈(4m)은 좌측으로 올라가게 경사져 있다. 특히 본 예에서는, 사이프(6cr1)의 지그재그 중심선(i)과 가로홈(4c)이 30°이상의 각도로 교차하고, 또한 사이프(6cr2)의 지그재그 중심선(i)과 가로홈(4m)이 30°이상의 각도로 교차하고 있다. 이러한 구성으로 함으로써, 크라운측 영역(Ycr)의 블록 강성을, 밸런스 좋게 완화할 수 있어, 설상 성능에 있어서 유리해진다.
또한 본 예에서는, 상기 내측의 가로홈(4c)은, 도 5에 도시하는 바와 같이, 완경사의 제1 홈부(4c1)와, 급경사의 제2 홈부(4c2)를 굴곡점(Q)에서 연결한 대략 V자의 굴곡홈이며, 이 내측의 가로홈(4c, 4c) 사이는, 상기 굴곡점(Q)으로부터 연장되어 상기 급경사의 제2 홈부(4c2)에 교차하는 연결홈(10)에 의해 연결된다. 이것에 의해 물을 뱉어내는 성능이나 설상 성능의 향상이 한층 더 도모된다. 또한 본 예에서는, 상기 제2 홈부(4c2)와 연결홈(10)은, 하나의 원호형 곡선으로서 매끄럽게 이어져, 물을 뱉어내는 성능이 가장 요구되는 타이어 적도(C) 상에서의 물을 뱉어내는 성능을 높이고 있다.
다음으로, 본 예의 트레드 패턴은, 상기 도 2에 도시하는 바와 같이, 타이어 적도(C) 양측이 비대칭을 이루는 비대칭 패턴으로, 트레드부(2)는, 차량 장착 시에 타이어 적도(C)보다도 차량 외측이 되는 외측의 트레드 절반 부분(2o)에서의 랜드비(Lo)가, 차량 내측이 되는 내측의 트레드 절반 부분(2i)에서의 랜드비(Li)보다도 크게 설정된다. 이와 같이 선회 시에 큰 하중이 작용되는 외측의 트레드 절반 부분(2o)에 대하여, 랜드비(Lo)를 높여 패턴 강성을 증대하고 있기 때문에, 전술한 우수한 설상 성능을 확보하면서 드라이 조종 안정성을 더 향상시킬 수 있다. 이때, 상기 랜드비(Lo)는 63.5%∼69.5%, 랜드비(Li)는 59.5%∼65.5%의 범위가 바람직하고, 또한 그 차(Lo-Li)는, 설상 성능, 드라이 조종 안정성, 내편마모성의 관점에서 2.0%∼5.0%의 범위가 바람직하다. 또한 상기 랜드비는, 주지하는 바와 같이, 트레 드 접지단(Te, Te) 사이에 있어서의 트레드부(2)의 전체 표면적(홈을 전부 메운 상태에서의 표면적)에 차지하는 랜드부(land portion)(블록)의 표면적의 비율을 의미한다.
또한 본 예에서는, 도 4, 도 5에 도시하는 바와 같이, 상기 크라운측 영역(Ycr)에 배치되는 가로홈(4m, 4c)은, 그 타이어 축 방향 양단에, 상기 세로 주홈(3)과 교차하는 교차부(K)를 갖는다. 그리고, 차량 장착 시에 차량 외측이 되는 외측의 교차부(Ko)에서의 상기 가로홈의 홈 폭(Wyo)은, 차량 내측이 되는 내측의 교차부(Ki)에서의 상기 가로홈의 홈 폭(Wyi)보다도 작게 설정되어 있다. 이와 같이, 가로홈(4m, 4c)에 있어서, 각각, 홈 폭(Wyo)＜홈 폭(Wyi)으로 하고 있기 때문에, 차량 외측을 향하여, 패턴 강성을 순차적으로 증대할 수 있고, 상기 랜드비(Li)＜랜드비(Lo)와 어우러져, 드라이 조종 안정성을 한층 더 향상시킬 수 있다. 또한 가로홈(4m, 4c)의 홈 폭(Wy)은 외측의 교차부(Ko)에서 내측의 교차부(Ki)를 향하여, 매끄럽게, 및/또는 단계적으로 증가하고 있다.
이상, 본 발명의 특히 바람직한 실시형태에 대해서 상세히 설명하였으나, 본 발명은 도시한 실시형태에 한정되지 않고, 여러 가지 형태로 변형하여 실시할 수 있다.
(실시예)
도 1의 기본 패턴을 갖고, 또한 표 1의 사양에 기초하여 타이어 사이즈가 205/55R16인 승용차용 스터드리스 타이어를 시험 제작하여, 드라이 조종 안정성, 및 설상 성능에 대해 테스트하고, 그 결과를 표 1에 기재하였다. 각 타이어 모두, 사이프에서의 지그재그의 진폭, 및 지그재그의 피치 이외는 전부 실질적으로 동일한 사양이다.
(1) 드라이 조종 안정성:
하기의 조건으로 모든 바퀴에 공시(拱試) 타이어를 장착한 차량을 사용하고, 드라이 아스팔트 노면의 타이어 테스트 코스를 주행했을 때의 조종 안정성(차선 변경 시의 안정성, 및 선회성)을, 드라이버에 의한 감각에 의해, 비교예 1을 100으로 하는 지수로 평가하였다. 지수가 클수록 양호하다.
림 사이즈: 16×6.5 J
내압: 200 ㎪
차량: 승용차(2000 ㏄의 FR차)
(2) 설상 성능:
상기한 테스트 차량을 이용하여, 설로 타이어 테스트 코스를 주행했을 때의 조종 안정성(트랙션 성능, 차선 변경 시의 안정성, 선회성)을, 드라이버에 의한 감각에 의해, 비교예 1을 100으로 하는 지수로 평가하였다. 지수가 클수록 양호하다.
Figure 112009072528221-PAT00001
도 1은 본 발명의 공기 타이어의 트레드부의, 타이어 자오 단면(meridian section)에서의 윤곽선이다.
도 2는 공기 타이어의 트레드 패턴을 도시하는 전개도이다.
도 3은 숄더측 영역에 배치되는 블록을, 사이프와 함께 도시하는 평면도이다.
도 4는 외측의 크라운측 영역 부분에 배치되는 블록을, 사이프와 함께 도시하는 평면도이다.
도 5는 내측의 크라운측 영역 부분에 배치되는 블록을, 사이프와 함께 도시하는 평면도이다.
도 6은 숄더측 영역에 배치되는 사이프를 도시하는 확대도이다.
도 7은 설상 주행에서의 접지면 형상과, 드라이 노면에서의 선회 시의 접지면 형상을 도시하는 개념도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
2: 트레드부 3: 세로 주홈
3i: 내측의 세로 주홈 3o: 외측의 세로 주홈
4: 가로홈 5: 블록
6: 사이프 6sh: 사이프
6cr: 사이프 6cr1: 사이프
6cr2: 사이프 8: 지그재그부
8a: 제1 지그재그변 8b: 제2 지그재그변
i: 지그재그 중심선 K: 교차부
SH: 타이어 숄더 Te: 트레드 접지단
Ysh: 숄더측 영역 Ycr: 크라운측 영역
Ycr1: 외측의 크라운측 영역 부분 Ycr2: 내측의 크라운측 영역 부분

Claims (7)

  1. 트레드부에, 타이어 둘레 방향으로 연속해서 연장되고 또한 타이어 축 방향 최외측에 배치되는 한 쌍의 외측의 세로 주홈(main groove)을 포함하는 세로 주홈과, 이 세로 주홈에 교차하는 방향의 가로홈을 형성함으로써, 상기 트레드부를 블록으로 구분하고, 또한 그 블록에 사이프를 형성한 공기 타이어로서,
    트레드 접지단을 포함하는 타이어 숄더는, 타이어 자오 단면(meridian section)에서의 윤곽선이 곡률 반경 25 ㎜ 이상의 원호 곡선으로 이루어지는 라운드 숄더 형상을 이루고,
    상기 사이프는, 그 사이프 길이 방향으로 지그재그 형상으로 연장되는 지그재그부를 가지며,
    상기 외측의 세로 주홈은, 상기 트레드부를, 상기 외측의 세로 주홈보다도 타이어 축 방향 외측인 숄더측 영역과, 상기 외측의 세로 주홈 사이의 크라운측 영역으로 구분하고,
    상기 사이프 중에서, 상기 숄더측 영역에 배치되는 사이프의 지그재그부에서의 지그재그의 진폭(Wsh) 및 지그재그의 피치(Psh)는, 상기 크라운측 영역에 배치되는 사이프의 지그재그부에서의 지그재그의 진폭(Wcr) 및 지그재그의 피치(Pcr)보다도 크며,
    상기 숄더측 영역에 배치되는 사이프의 타이어 축 방향에 대한 각도(θsh)는, 상기 크라운측 영역에 배치되는 사이프의 타이어 축 방향에 대한 각도(θcr)보 다 작은 것을 특징으로 하는 공기 타이어.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 숄더측 영역에 배치되는 사이프의 상기 지그재그의 진폭(Wsh)과, 상기 크라운측 영역에 배치되는 사이프의 상기 지그재그의 진폭(Wcr)의 비(Wsh/Wcr)는 1.2∼2.0이고, 또한 상기 숄더측 영역에 배치되는 사이프의 지그재그의 피치(Psh)와, 상기 크라운측 영역에 배치되는 사이프의 상기 지그재그의 피치(Pcr)의 비(Psh/Pcr)는 1.2∼3.0인 것을 특징으로 하는 공기 타이어.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 숄더측 영역에 배치되는 사이프의 상기 각도(θsh)는 30°이하이고, 상기 크라운측 영역에 배치되는 사이프의 상기 각도(θcr)는 15°∼60°인 것을 특징으로 하는 공기 타이어.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 세로 주홈은, 상기 크라운측 영역에 배치되는 2개 이상의 내측의 세로 주홈을 포함하고, 또한 상기 크라운측 영역은 상기 내측의 세로 주홈 사이의 내측의 크라운측 영역 부분과, 상기 내측의 세로 주홈과 상기 외측의 세로 주홈 사이의 외측의 크라운측 영역 부분으로 구분되며,
    상기 내측의 크라운측 영역 부분에 배치되는 사이프의 타이어 축 방향에 대 한 경사 방향은, 상기 외측의 크라운측 영역 부분에 배치되는 사이프의 타이어 축 방향에 대한 경사 방향과 다른 것을 특징으로 하는 공기 타이어.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 숄더측 영역에 배치되는 사이프의 상기 지그재그부는, 그 지그재그 중심선의 타이어 축 방향에 대한 경사 방향이, 상기 숄더측 영역에 배치되는 가로홈의 타이어 축 방향에 대한 경사 방향과 동일한 방향이고,
    상기 지그재그부는, 상기 지그재그 중심선과의 교차 각도가 큰 제1 지그재그변과, 상기 지그재그 중심선과의 교차 각도가 작은 제2 지그재그변이 교대로 이어지는 톱니 형상을 이루며,
    상기 제1 지그재그변의 타이어 축 방향에 대한 경사 방향은, 상기 지그재그 중심선의 타이어 축 방향에 대한 경사 방향과 다르고, 상기 제2 지그재그변의 타이어 축 방향에 대한 경사 방향은, 상기 지그재그 중심선의 타이어 축 방향에 대한 경사 방향과 동일한 방향인 것을 특징으로 하는 공기 타이어.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 트레드부는, 차량 장착 시에 타이어 적도보다도 차량 외측이 되는 외측의 트레드 절반 부분에서의 랜드비(Lo)가, 차량 내측이 되는 내측의 트레드 절반 부분에서의 랜드비(Li)보다도 큰 것을 특징으로 하는 공기 타이어.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 크라운측 영역에 배치되는 가로홈은, 그 타이어 축 방향 양단에, 상기 세로 주홈과 교차하는 교차부를 가지며, 차량 장착 시에 차량 외측이 되는 외측의 교차부에서의 상기 가로홈의 홈 폭(Wyo)은, 차량 내측이 되는 내측의 교차부에서의 상기 가로홈의 홈 폭(Wyi)보다도 작은 것을 특징으로 하는 공기 타이어.
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