KR20100075944A

KR20100075944A - 공기 주입 타이어

Info

Publication number: KR20100075944A
Application number: KR1020107008746A
Authority: KR
Inventors: 도모유키 무카이
Original assignee: 스미토모 고무 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2007-10-23
Filing date: 2008-10-16
Publication date: 2010-07-05
Also published as: JP2009101850A; RU2471639C2; ATE554952T1; CN101835634B; BRPI0817842A2; EP2213483A4; EP2213483B1; KR101483815B1; RU2010112767A; US8225833B2; EP2213483A1; JP4262286B1; WO2009054310A1; US20100236680A1; CN101835634A

Abstract

본 발명은 배수 성능 및 내(耐)노이즈 성능을 향상시킬 수 있는 공기 주입 타이어를 제공한다. 트레드부(2)에, 중앙 세로홈(3a)과, 상기 중앙 세로홈(3a)의 양측에서 신장하는 숄더 세로홈(3b)과, 중앙 세로홈(3a)과 숄더 세로홈(3b)에 의해 구분된 중간 랜드부(4a)를 구비한다. 중간 랜드부(4a)에는, 숄더 세로홈(3b)으로부터 타이어 축방향 내측으로 이격한 위치에서 신장하는 좁은 홈(5)과, 상기 좁은 홈(5)으로부터 중앙 세로홈(3a)을 향하여 경사져 신장하고, 또한 상기 중앙 세로홈(3a)에 접속되는 일 없이 종단하는 중간 경사홈(6)과, 타이어 둘레 방향에서 인접하는 중간 경사홈(6)의 사이를 접속하는 연결홈(7)이 설치되며, 연결홈(7)은, 상기 중간 경사홈(6)과 같은 방향이며 또한 상기 중간 경사홈(6)보다도 작은 각도로 타이어 둘레 방향으로 경사져 있다.

Description

공기 주입 타이어{PNEUMATIC TIRE}

본 발명은 배수 성능 및 승차감을 유지하면서 노이즈 성능 및 조종 안정성을 높은 차원으로 양립시킬 수 있는 공기 주입 타이어에 관한 것이다.

일반적으로, 타이어의 배수 성능을 높이기 위해, 트레드부에 설치된 타이어 둘레 방향으로 신장하는 세로홈의 용적을 크게 하는 것이 행해지고 있다. 그러나, 이러한 세로홈은, 주행 시에 기주공명(氣柱共鳴)이 생기기 쉽고, 나아가서는 노이즈 성능이 악화된다고 하는 결점이 있다. 또한, 트레드부의 강성이 저하하고, 조종 안정성이 악화될 우려가 있다.

본건 출원인은, 타이어 둘레 방향에 직선형으로 신장하는 세로홈과, 타이어 둘레 방향에 대하여 경사하는 경사홈을 조합함으로써, 조종 안정성 및 노이즈 성능의 저하를 억제하며, 배수 성능을 향상시킨 공기 주입 타이어를 제안하고 있다(하기 특허문헌 1 참조).

특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2004-262312호 공보

상기 제안에 의해, 배수 성능은 어느 정도 달성되어 있다. 그러나, 최근의 차 실내의 정숙 성능이나 엔진의 고출력화를 감안하여, 노이즈 성능 및 조종 안정성의 향상이 더욱 더 요구되고 있다.

본 발명은 전술한 내용과 같은 실상을 감안하여 안출된 것으로, 타이어 적도(赤道) 근방을 타이어 둘레 방향으로 신장하는 중앙 세로홈과, 그 양측에서 타이어 둘레 방향으로 신장하는 숄더 세로홈에 의해 구분된 중간 랜드부에, 특정 형상의 경사홈 및 좁은 홈 등을 조합시키는 것을 기본으로 하여, 배수 성능 및 승차감을 유지하면서 노이즈 성능 및 조종 안정성을 높은 차원으로 양립시킬 수 있는 공기 주입 타이어를 제공하는 것을 주된 목적으로 하고 있다.

본 발명은, 트레드부에, 타이어 적도 상 또는 타이어 적도의 양측을 타이어 둘레 방향으로 신장하는 1 또는 2개의 중앙 세로홈과, 상기 중앙 세로홈의 양측에서 타이어 둘레 방향으로 신장하는 숄더 세로홈과, 상기 중앙 세로홈과 상기 숄더 세로홈에 의해 구분된 중간 랜드부를 구비하고, 또한 회전 방향이 지정된 공기 주입 타이어로서, 상기 중간 랜드부에는, 상기 숄더 세로홈으로부터 트레드 접지폭의 3％∼6％의 거리를 타이어 축방향 내측으로 이격한 위치에서 타이어 둘레 방향에 직선형으로 연속하여 신장하는 좁은 홈과, 상기 좁은 홈으로부터 상기 중앙 세로홈을 향하여 상기 회전 방향의 선착측으로 경사져 신장하며 또한 상기 중앙 세로홈에 접속되는 일 없이 종단하는 내단(內端)을 갖는 타이어 둘레 방향에 이격 설치된 중간 경사홈과, 상기 좁은 홈보다도 타이어 축방향 내측에 배치되고 또한 타이어 둘레 방향에서 인접하는 상기 중간 경사홈의 사이를 접속하는 연결홈이 설치되며, 상기 연결홈은, 그 회전 방향의 선착측의 일단이 중간 경사홈의 상기 내단에 접속되는 한편, 회전 방향의 후착측의 타단은, 중간 경사홈의 내단으로부터 3 ㎜∼10 ㎜의 짧은 거리를 타이어 축방향 외측으로 이격한 위치에 접속됨으로써, 타이어 둘레 방향에 대하여 상기 중간 경사홈과 같은 방향이고 또한 상기 중간 경사홈보다도 작은 각도로 경사져 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 공기 주입 타이어는, 트레드부에, 중앙 세로홈과 그 양측에서 타이어 둘레 방향으로 신장하는 숄더 세로홈에 의해 구분된 중간 랜드부를 구비한다. 이 중간 랜드부에는, 숄더 세로홈으로부터 트레드 접지폭의 3％∼6％의 거리를 타이어 축방향 내측으로 이격한 위치에서 타이어 둘레 방향에 직선형으로 연속하여 신장하는 좁은 홈이 설치된다. 이 좁은 홈은 중간 랜드부의 강성을 완화하여 승차감의 악화를 방지하며, 배수성이 우수한 둘레 방향 홈으로서 기능하고, 중간 랜드부와 노면 사이에 개재되는 물을 효과적으로 배수할 수 있다.

또한, 상기 중간 랜드부에는, 좁은 홈으로부터 중앙 세로홈을 향하여 회전 방향의 선착측으로 경사져 신장하며 또한 중앙 세로홈에 접속되는 일 없이 종단하는 내단을 갖는 중간 경사홈을 구비한다. 이 중간 경사홈은, 접지압이 높은 중간 랜드부를 가로질러 신장하기 때문에, 중간 랜드부와 노면 사이의 개재되는 물을, 타이어의 회전을 이용하여 효율 좋게 타이어 축방향 외측으로 유도할 수 있기 때문에, 배수 성능을 더 향상시킬 수 있다.

또한, 중간 랜드부에는, 상기 좁은 홈보다도 타이어 축방향 내측에 배치되고 또한 타이어 둘레 방향에서 인접하는 중간 경사홈의 사이를 접속하는 연결홈이 설치된다. 이러한 연결홈은 중간 랜드부의 강성을 완화하여 승차감을 높이는데 유용하다. 더구나, 연결홈은 그 회전 방향의 선착측의 일단이 중간 경사홈의 내단에 접속되는 한편, 회전 방향의 후착측의 타단은 중간 경사홈의 내단으로부터 3 ㎜∼10 ㎜의 짧은 거리를 타이어 축방향 외측으로 이격한 위치에 접속됨으로써, 타이어 둘레 방향에 대하여 중간 경사홈과 같은 방향 또한 상기 중간 경사홈보다도 작은 각도로 경사져 있다. 이러한 연결홈과 중간 경사홈의 조합은, 중간 랜드부에서, 타이어 적도측의 배수성을 향상시키며, 좁은 홈측의 강성을 높이고, 조종 안정성을 향상시킨다.

또한, 타이어의 주행 중, 연결홈 내를 통과하는 공기는, 타이어 둘레 방향을 따른 단조로운 흐름이 아니며, 그 일부가 순차 중간 경사홈에 분산된다. 이 때문에, 상기 연결홈을 통과하는 공기에 의한 기주공명의 여기가 억제되고, 나아가서는 노이즈 성능의 악화가 방지된다. 또한, 중간 경사홈에 분산 송급된 공기는, 타이어 둘레 방향으로 신장하는 좁은 홈에 배출되고, 여기서도 좁은 홈 내의 공기의 흐름 변화를 부여하여 기주공명의 여기를 억제할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명의 공기 주입 타이어는, 배수 성능, 노이즈 성능 및 승차감을 높은 차원으로 양립할 수 있다.

도 1은 본 실시형태의 공기 주입 타이어의 트레드부의 전개도이다.
도 2는 그 좌측 절반의 부분 확대도이다.
도 3은 트레드 패턴의 홈을 나타내는 A1-A1 단면도이다.
도 4는 연결홈 및 중간 경사홈을 확대하여 나타내는 선도이다.
도 5는 벽면 융기부의 단면을 A2-A2 단면도이다.
도 6은 비교예 1의 트레드부의 전개도이다.
도 7은 비교예 2의 트레드부의 전개도이다.
도 8은 비교예 3의 트레드부의 전개도이다.

이하, 본 발명의 실시의 일형태가 도면에 기초하여 설명된다.

도 1에는 본 발명의 공기 주입 타이어(전체 도시하지 않음)의 트레드부의 전개도, 도 2에는 그 좌측 절반의 부분 확대도, 도 3에는 도 1의 A1-A1 단면도를 각각 나타낸다.

본 실시형태의 공기 주입 타이어는, 승용차용으로서 구성되어 있고, 차량 장착 시에서의 회전 방향(F)이 특정된 소위 방향성 패턴을 구비한다. 본 실시형태의 방향성 패턴은, 타이어 적도(C)를 중심으로 한 좌우 양측의 패턴 부분이, 실질적으로 선대칭으로 구성된다. 또한, 「실질적으로 선대칭」이란, 피치 바리에이션(pitch variation)에 의한 상위(相違)나 좌우의 패턴부의 타이어 둘레 방향의 위상 어긋남 등을 허용하는 의미이다.

본 실시형태의 공기 주입 타이어는, 트레드부(2)의 외면에, 타이어 적도(C) 상을 타이어 둘레 방향으로 연속하여 신장하는 1개의 중앙 세로홈(3a)과, 상기 중앙 세로홈(3a)의 양측에서 타이어 둘레 방향으로 연속하여 신장하는 한쌍의 숄더 세로홈(3b, 3b)이 설치된다. 이에 따라, 트레드부(2)에는, 중앙 세로홈(3a)과 숄더 세로홈(3b) 사이에 구분되는 한쌍의 중간 랜드부(4a)와, 숄더 세로홈(3b)과 트레드 접지단(Te)으로 구분되는 한쌍의 숄더 랜드부(4b)로 이루어지는 4개의 랜드부가 형성된다.

상기 중앙 세로홈(3a)은, 타이어 둘레 방향에 직선형으로 신장하는 스트레이트홈으로 구성된다. 이러한 스트레이트홈은, 배수 저항이 작아, 직진 주행 시에 높은 배수 성능을 발휘한다. 중앙 세로홈(3a)의 홈 폭(W1)은 특별히 한정되지 않지만, 지나치게 작으면 충분한 배수 성능을 얻을 수 없고, 반대로 지나치게 크면 노이즈 성능이 악화할 우려가 있다. 이러한 관점에서, 중앙 세로홈(3a)의 홈 폭(W1)은, 바람직하게는 트레드 접지폭(TW)의 2.5％ 이상, 보다 바람직하게는 3.0％ 이상이 바람직하고, 또한, 바람직하게는 5.5％ 이하, 보다 바람직하게는 5.0％ 이하가 바람직하다. 또한, 홈 폭은 홈 길이 방향과 직각으로 측정된 트레드부(2)의 외면에서의 개구폭으로 한다.

또한, 상기 「트레드 접지폭(TW)」이란, 타이어를 정규림에 림 장착하고 또한 정규 내압을 충전하며 정규 하중을 부하하여 평면에 접지시켰을 때의 타이어 축방향의 가장 외측의 트레드 접지단(Te, Te) 사이의 타이어 축방향의 거리를 의미한다.

또한, 상기 「정규 림」이란, 타이어가 기초하고 있는 규격을 포함하는 규격 체계에서, 해당 규격이 타이어마다 정하는 림이며, 예컨대 JATMA이면 "표준 림", TRA이면 "Design Rim", ETRTO이면 "Measuring Rim"으로 한다.

또한, 상기 「정규 내압」이란, 타이어가 의거하고 있는 규격을 포함하는 규격 체계에서, 각 규격이 타이어마다 정하고 있는 공기압이며, JATMA이면 최고 공기압, TRA이면 표 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES"에 기재된 최대값, ETRTO이면 "INFLATION PRESSURE"로 하지만, 타이어가 승용차용인 경우에는 180 ㎪로 한다.

또한, 상기 「정규 하중」이란, 타이어가 기초하고 있는 규격을 포함하는 규격 체계에서, 각 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"이지만, 타이어가 승용차용인 경우에는 상기 하중의 88％에 상당하는 하중으로 한다.

상기 중앙 세로홈(3a)은, 예컨대, 트레드 접지단(Te)으로부터 중앙 세로홈(3a)의 홈 중심까지의 타이어 축방향의 거리(P1)가 트레드 접지폭(TW)의 50％가 되는 위치에 1개 설치되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 직진 시, 배수가 나빠지기 쉬운 타이어 적도(C) 상에서의 배수 효과를 높인다. 단, 도시하지 않지만, 타이어 적도(C)의 양측에 한쌍의 중앙 세로홈(3a)이 설치되어도 좋다. 이 경우, 상기 거리(P1)는, 트레드 접지폭(TW)의 42％∼46％인 것이 바람직하다. 상기 거리(P1)가 트레드 접지폭(TW)의 46％를 넘으면, 중앙 세로홈(3a, 3a) 사이의 랜드부 강성이 현저히 저하하기 쉽고, 반대로 42％ 미만에서는, 타이어 적도 부근에서의 배수 효과가 저하할 우려가 있다.

상기 숄더 세로홈(3b)도, 직진 주행 시에 높은 배수 성능이 발휘되도록, 중앙 세로홈(3a)과 마찬가지로, 타이어 둘레 방향에 직선형으로 신장하는 스트레이트홈으로 구성된다. 숄더 세로홈(3b)의 홈 폭(W2)은 특별히 한정되는 것이 아니지만, 배수 성능과 노이즈 성능을 향상시키기 위해, 바람직하게는 트레드 접지폭(TW)의 3.5％ 이상, 보다 바람직하게는 4.0％ 이상이 바람직하고, 또한, 바람직하게는 6.5％ 이하, 보다 바람직하게는 6.0％ 이하가 바람직하다. 또한, 예컨대, 트레드부(2)의 프로파일 등의 영향에 의해, 숄더부의 접지압이 큰 타이어에서는, 숄더 세로홈(3b)의 홈 폭(W2)을 중앙 세로홈(3a)의 홈 폭(W1)보다 크게 하여 배수성을 높일 수도 있다.

배수성과 노이즈 성능을 밸런스 좋게 향상시키기 위해, 중앙 세로홈(3a) 및 숄더 세로홈(3b)의 홈 깊이(D1 및 D2)(도 3에 나타냄)는, 바람직하게는 6 ㎜ 이상, 보다 바람직하게는 7 ㎜ 이상이 바람직하고, 또한, 바람직하게는 10 ㎜ 이하, 보다 바람직하게는 9 ㎜ 이하가 바람직하다.

또한, 숄더 세로홈(3b)은, 그 홈 중심선과 트레드 접지단(Te) 사이의 타이어 축방향의 거리(P2)가, 트레드 접지폭(TW)의 17％∼25％가 되는 위치에 설치되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 상기 트레드부(2)의 접지 부분은, 중앙 세로홈(3a) 및 숄더 세로홈(3b)에 의해 대략 사등분되며, 트레드부(2)의 강성 밸런스를 양호하게 유지하고, 나아가서는, 조종 안정성을 높일 수 있다.

또한, 도 3에 나타내는 바와 같이, 숄더 세로홈(3b)의 홈 벽면(3bw)과 트레드부(2)의 접지면(2a)은, 경사면(17)으로 모따기되는 것이 바람직하다. 특히, 타이어 축방향 외측의 경사면[즉, 숄더 랜드부(4b)측의 경사면](17)의 폭을 크게 하는 것이 바람직하다. 이것은, 고속 주행 시에서의 숄더 랜드부(4b)에 발생하기 쉬운 응력의 집중을 방지하고, 편마모 등을 억제하는데 유용하다.

또한, 중간 랜드부(4a)에는, 숄더 세로홈(3b)측에서 타이어 둘레 방향으로 신장하는 좁은 홈(5)과, 이 좁은 홈(5)으로부터 중앙 세로홈(3a)을 향하여 경사져 신장하는 중간 경사홈(6)과, 좁은 홈(5)보다도 타이어 축방향 내측에 위치하고 또한 타이어 둘레 방향에서 인접하는 중간 경사홈(6, 6) 사이를 접속하는 연결홈(7)과, 타이어 둘레 방향에서 인접하는 중간 경사홈(6)의 사이에 설치되는 중간 보조 경사홈(14)이 설치된다. 그리고, 이들 홈(5, 6, 7 및 14)에 의해, 중간 랜드부(4a)는, 연결홈(7)과 중앙 세로홈(3a) 사이를 타이어 둘레 방향으로 연속하여 신장하는 내측 리브(8)와, 숄더 세로홈(3b)과 좁은 홈(5) 사이를 타이어 둘레 방향으로 연속하여 신장하는 외측 리브(10)와, 내측 리브(8) 및 외측 리브(10) 사이에 설치되고 또한 중간 경사홈(6)으로 구분된 중간 블록(9A)이 타이어 둘레 방향에 늘어서는 중간의 블록열(9)로 구분된다.

상기 좁은 홈(5)은, 숄더 세로홈(3b)으로부터 트레드 접지폭(TW)의 3％∼6％의 거리(K1)(도 1에 나타냄)를 타이어 축방향 내측으로 이격한 위치에서 타이어 둘레 방향에 직선형으로 연속하여 신장한다. 이러한 주위 방향으로 신장하는 좁은 홈(5)은, 중간 랜드부(4a)의 강성을 완화하여 승차감을 향상시킨다. 또한, 좁은 홈(5)은, 배수성이 우수한 둘레 방향 홈으로서 기능하고, 중간 랜드부(4a)와 노면 사이에 개재되는 물을 효과적으로 배수한다. 또한, 좁은 홈(5)과 숄더 세로홈(3b) 사이에 형성된 외측 리브(10)는, 타이어 둘레 방향으로 연속하여 신장하기 때문에, 고속 주행 시의 직진 안정성을 높이는데 유용하다. 또한, 외측 리브(10)에는, 적절하게 강성 조정용의 오목부(18) 등이 설치되어도 좋다.

여기서, 상기 거리(K1)[즉, 외측 리브(10)의 폭]가 트레드 접지폭(TW)의 3％ 미만이 되면, 외측 리브(10)의 가로 강성이 현저히 저하하고, 그곳에 고무 결여나 편마모가 생길 우려가 있다. 반대로, 상기 거리(K1)가 트레드 접지폭(TW)의 6％를 넘는 경우, 중간 블록(9A) 등의 타이어 축방향의 폭이 작아져 조종 안정성이 악화될 우려가 있다. 이러한 관점에서, 상기 거리(K1)는, 보다 바람직하게는 트레드 접지폭(TW)의 4％ 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5％ 이하가 바람직하다.

또한, 좁은 홈(5)의 홈 폭(W3)이나 홈 깊이(D3)가 지나치게 작으면, 승차감 및 배수성의 향상을 충분히 기대할 수 없을 우려가 있고, 반대로 지나치게 크면, 중간 랜드부(4a)의 접지 면적이나 강성이 저하하며, 나아가서는 드라이 그립 성능(dry grip performance)이 손상될 우려가 있다. 이러한 관점에서, 좁은 홈(5)의 홈 폭(W3)은, 바람직하게는 트레드 접지폭(TW)의 0.5％ 이상, 보다 바람직하게는 1.0％ 이상이 바람직하고, 또한, 바람직하게는 2.5％ 이하, 보다 바람직하게는 2.0％ 이하가 바람직하다. 마찬가지로, 좁은 홈(5)의 홈 깊이(D3)(도 3에 나타냄)는, 바람직하게는 숄더 세로홈(3b)의 홈 깊이(D2)의 바람직하게는 55％ 이상, 보다 바람직하게는 60％ 이상이 바람직하고, 또한, 바람직하게는 75％ 이하, 보다 바람직하게는 70％ 이하가 바람직하다.

상기 중간 경사홈(6)은, 도 2에 확대하여 나타내는 바와 같이, 좁은 홈(5)으로부터 중앙 세로홈(3a)을 향하여 회전 방향의 선착측으로 경사져 신장한다. 또한, 중간 경사홈(6)은, 중앙 세로홈(3a)에 접속되는 일 없이 종단하는 타이어 축방향의 내단(6t)을 갖는다. 이러한 중간 경사홈(6)은, 접지압이 높은 중간 랜드부(4a)를 가로 질러 신장하기 때문에, 중간 랜드부(4a)와 노면 사이에 개재되는 물을, 타이어의 회전을 이용하여 효율 좋게 타이어 축방향 외측의 숄더 세로홈(3b)으로 유도한다. 따라서, 타이어의 배수 성능을 향상시킬 수 있다.

또한, 중간 경사홈(6)의 내단(6t)을, 중앙 세로홈(3a)에 접속시키는 일 없이 그 근방에 설치힘으로써, 중간 랜드부(4a)의 타이어 축방향 내측의 강성이 저하하는 것을 방지하고, 나아가서는 조종 안정성이 확보된다. 단, 중간 경사홈(6)의 내단(6t)과 중앙 세로홈(3a) 사이의 타이어 축방향의 거리(K3)가 커지면, 타이어 적도측의 배수성이 저하하는 경향이 있다. 반대로 상기 거리(K3)가 지나치게 작으면, 드라이 노면에서의 조종 안정성이 저하할 우려가 있다. 이러한 관점에서, 상기 거리(K3)는, 바람직하게는 3 ㎜ 이상, 보다 바람직하게는 4 ㎜ 이상이 바람직하고, 또한, 바람직하게는 6 ㎜ 이하, 보다 바람직하게는 5 ㎜ 이하가 바람직하다. 또한, 중간 경사홈(6)의 홈 폭(W4)은, 바람직하게는, 트레드 접지폭(TW)의 1％∼3％가 바람직하고, 또한, 홈 깊이(D4)(도 3에 나타냄)는, 바람직하게는 숄더 세로홈(3b)의 홈 깊이(D2)의 70％∼85％가 바람직하다.

또한, 본 실시형태에서, 중간 경사홈(6)은, 좁은 홈(5)으로부터 상기 내단(6t)을 향하여, 타이어 둘레 방향에 대한 예각측의 각도(θ1)를 감소시키면서 순조롭게 만곡하여 신장하고 있지만, 일정하게 신장하는 것이어도 좋다. 중간 블록(9A)의 가로 강성을 확보하면서 충분한 배수성을 발휘시키기 위해, 중간 경사홈(6)의 타이어 둘레 방향에 대한 각도(θ1)는, 바람직하게는 35도 이상, 보다 바람직하게는 40도 이상이 바람직하고, 또한, 바람직하게는 55도 이하, 보다 바람직하게는 50도 이하가 바람직하다. 또한, 상기 홈의 각도는, 홈 중심선의 각도로 하지만, 홈 중심선이 곡선을 이루는 경우, 그 접선과 타이어 둘레 방향이 이루는 각도로서 정의된다.

또한, 중간 경사홈(6)은, 타이어 일주(一周)에서, 타이어 둘레 방향에, 바람직하게는 20개 이상 또한 30개 이하로 비교적 드문드문하게 배치되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 중간 블록(9A)이 타이어 둘레 방향으로 긴 종장(縱長)형이 되고, 우수한 직진 안정성과 내마모성을 확보하는데 유용하다. 또한, 중간 경사홈(6)의 상기 갯수가 20개 미만인 경우, 배수 성능이 저하될 우려가 있고, 반대로 30개를 넘으면, 중간 블록(9A)의 타이어 둘레 방향 강성이 저하하며, 드라이 그립 성능 등이 저하될 우려가 있다.

상기 연결홈(7)은, 좁은 홈(5)보다도 타이어 축방향 내측에 배치되고, 타이어 둘레 방향에서 인접하는 중간 경사홈(6, 6)의 사이를 접속하여 신장된다. 이러한 연결홈(7)은 중간 랜드부(4a)의 강성을 완화하여 승차감을 높이는데 유용하다. 더구나, 연결홈(7)은 그 회전 방향의 선착측의 일단(7a)이 중간 경사홈(6)의 내단(6t)에 접속되는 한편, 회전 방향의 후착측의 타단(7b)은 중간 경사홈(6)의 내단(6t)으로부터 3 ㎜∼10 ㎜의 짧은 거리(K4)를 타이어 축방향 외측으로 이격한 위치에 접속된다. 이에 따라, 연결홈(7)은 타이어 둘레 방향에 대하여 중간 경사홈(6)과 같은 방향 또한 상기 중간 경사홈(6)보다도 작은 각도(θ2)로 경사져 있다. 이러한 연결홈(7)과 중간 경사홈(6)의 조합에 의해, 배수가 나쁜 타이어 적도(C) 측에서는 타이어 둘레 방향에 대하여 작은 각도(θ2)로 경사진 연결홈(7)에 의해 배수성이 한층 더 높여진다. 한편, 선회 시에 큰 횡력이 생기는 숄더 세로홈(3b)측에서는, 상대적으로 큰 각도(θ1)로 신장하는 중간 경사홈(6)에 의해 중간 랜드부(4a)의 가로 강성이 높여진다.

또한, 연결홈(7)은 중간 경사홈(6)을 통해 타이어 둘레 방향으로 연속하기 때문에, 타이어 적도(C) 부근에서의 배수성을 대폭 향상시킬 수 있다. 또한, 드라이 노면의 주행 중, 연결홈(7)을 통과하는 공기는, 타이어 둘레 방향에 따른 단조로운 흐름이 아니며, 상기 타단(7b)에서 그 일부가 중간 경사홈(6)에 분산된다. 이 때문에, 연결홈(7)을 통과하는 공기에 의한 기주공명의 여기가 억제되고, 나아가서는 노이즈 성능의 악화가 방지된다. 또한, 중간 경사홈(6)에 분산 송급된 공기는, 타이어 둘레 방향으로 신장하는 좁은 홈에 배출되어, 좁은 홈(5) 내의 공기의 흐름에 변화를 부여하고, 기주공명의 여기를 억제할 수 있다.

여기서, 상기 거리(K4)가 3 ㎜ 미만인 경우, 연결홈(7)을 통과하는 공기의 분산 효과가 저하하고, 나아가서는 노이즈 성능의 개선 효과가 충분히 얻어지지 않는다. 반대로, 상기 거리(K4)가 10 ㎜를 넘으면, 연결홈(7)의 각도(θ2)가 커지고, 배수 성능의 향상을 충분히 기대할 수 없다. 이러한 관점에서, 상기 거리(K4)는, 보다 바람직하게는 5 ㎜ 이상이고, 또한, 8 ㎜ 이하가 바람직하다. 마찬가지로, 연결홈(7)의 타이어 둘레 방향에 대한 각도(θ2)는, 바람직하게는 1도 이상, 보다 바람직하게는 2도 이상이 바람직하다. 또한, 상기 연결홈(7)의 홈 폭(W5)은 트레드 접지폭(TW)의 1％∼3％ 정도가 바람직하고, 또한, 홈 깊이(D5)는, 숄더 세로홈(3b)의 홈 깊이(D2)의 바람직하게는 70％∼80％가 바람직하다.

또한, 도 4 및 그 A2-A2 단면인 도 5에 나타내는 바와 같이, 연결홈(7)의 타이어 축방향 외측의 홈 벽면(7s)에는, 벽면 융기부(12)가 설치되는 것이 바람직하다. 상기 벽면 융기부(12)는, 홈 벽면으로부터 부분적으로 홈 내에 융기하고 있고, 적어도 10 ㎜의 타이어 둘레 방향의 길이(L4)이며 상기 일단(7a)측에 설치되는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로는, 본 실시형태의 벽면 융기부(12)는, 예각형으로 형성되어 있는 상기 중간 블록(9A)의 회전 방향의 선착측에 위치하는 선단부(9i)를 회전 방향의 선착측으로 넘어 신장한다. 또한, 벽면 융기부(12)는, 접지면(2a)으로부터 타이어 반경 방향 내측으로 경사진 테이퍼면(12s)과, 상기 테이퍼면(12s)으로부터 타이어 반경 방향 내측으로 홈 바닥까지 신장하는 융기 벽면(12r)을 갖는다.

이러한 벽면 융기부(12)는 도 4에 나타내는 바와 같이, 연결홈(7)에서 유도된 타이어 적도(C) 부근의 노면 상의 물을, 화살표 B와 같이 중간 경사홈(6)에 원활하게 분배하여 타이어 축방향 외측으로 효율적으로 배출하며, 배수 성능을 향상시킨다. 또한, 연결홈(7)을 통과하는 공기에 대해서도 효율 좋게 중간 경사홈(6)으로 안내하여 좁은 홈(5) 내의 공기에 효과적으로 변화를 부여하며, 기주공명의 여기를 더욱 더 억제하는데 유용하다. 또한, 벽면 융기부(12)는, 중간 경사홈(6)과 연결홈(7)이 교차하여 강성이 저하하기 쉬운 중간 블록(9A)의 선단부(9i) 부근의 강성을 높여, 조종 안정성을 향상시키는 것에도 유용하다. 이러한 효과를 유효하게 발휘시키기 위해, 벽면 융기부(12)의 융기 폭(f)은, 바람직하게는 1 ㎜∼2 ㎜ 정도가 바람직하다.

상기 내측 리브(8)는, 외측 리브(10)와 마찬가지로, 고속 주행 시의 직진 안정성을 향상시킨다. 또한, 내측 리브(8)는, 연결홈(7)의 경사에 의해, 그 타이어 축방향의 폭(K2)이 증감을 반복하도록 타이어 둘레 방향으로 신장하고 있다. 이러한 내측 리브(8)는 주행 시에 노면과의 접지에 의해 생기는 노이즈 주파수를 분산시키는데 유용하다.

상기 중간 블록(9A)은, 타이어 둘레 방향의 길이가 타이어 축방향의 폭보다도 큰 종장형을 이룬다. 또한, 각 중간 블록(9A)에는, 중간 경사홈(6)과 거의 평행하게 신장하는 복수개(본 실시형태에서는 2개)의 중간 보조 경사홈(14)이 설치된다. 중간 보조 경사홈(14)은, 좁은 홈(5)으로부터 연결홈(7)을 향하여 회전 방향의 선착측으로 경사져, 즉 중간 경사홈(6)과 같은 방향으로 경사져 신장한다. 또한, 중간 보조 경사홈(14)은, 연결홈(7)에 접속되는 일 없이 종단된다. 이에 따라, 타이어 둘레 방향으로 긴 중간 블록(9A)은, 대략 빗살형으로 형성됨으로써 배수성의 악화나 마모 성능의 악화를 방지할 수 있다.

또한, 중간 보조 경사홈(14)의 타이어 축방향의 내단(14t)과 연결홈(7) 사이의 타이어 축방향의 거리(K5)가 작아지면, 이 부분의 강성이 현저히 저하하여, 편마모나 고무 결여 등이 생기기 쉬워진다. 반대로, 상기 거리(K5)가 커지면, 전술한 승차감이나 내마모성의 개선 효과나 배수 성능이 저하될 우려가 있다. 이러한 관점에서, 상기 거리(K5)는, 바람직하게는 5 ㎜ 이상, 보다 바람직하게는 6 ㎜ 이상이 바람직하고, 또한, 바람직하게는 10 ㎜ 이하, 보다 바람직하게는 9 ㎜ 이하가 바람직하다. 또한, 중간 보조 경사홈(14)의 홈 폭(W6)은, 트레드 접지폭(TW)의 1％∼3％인 것이 바람직하고, 또한 홈 깊이(D6)는, 중간 경사홈(6)의 홈 깊이(D4)의 80％∼100％ 정도로 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 중간 블록(9A)에는, 예컨대 방열용의 오목부(19) 등이 설치되어도 좋다.

상기 숄더 랜드부(4b)에는, 숄더 세로홈(3b)으로부터 트레드 접지단(Te)측으로 신장하는 숄더 가로홈(11)이 타이어 둘레 방향으로 이격 설치된다. 해당 숄더 가로홈(11)은, 숄더 세로홈(3b)으로부터 회전 방향의 후착측을 향하여 또한 중간 경사홈(6)과 같은 방향으로 경사져 신장한다. 또한, 숄더 가로홈(11)은 적어도 트레드 접지단(Te)까지 신장한다. 이에 따라, 숄더 랜드부(4b)는, 숄더 블록(13)이 타이어 둘레 방향으로 늘어서는 블록열을 이루며, 숄더 세로홈(3) 내의 물 및 공기의 일부를 타이어 축방향 외측으로 유도하여 트레드 접지단(Te)으로부터 외부로 배출할 수 있다.

또한, 차량의 선회 시, 타이어는 트레드 접지단(Te)의 외측의 영역에서도 접지되기 때문에, 숄더 가로홈(11)의 타이어 축방향 외측의 단부(11t)를 트레드 접지단(Te)보다도 외측에 위치시키는 것이 좋다. 이에 따라, 선회 시의 배수 성능이 향상된다. 한편, 숄더 가로홈(11)의 상기 단부(11t)가 타이어 축방향의 동일한 위치에 설치되면, 선회 시의 노이즈 주파수가 중복되어 큰 펌핑 노이즈 등을 초래하기 쉬워진다. 이 때문에, 선회 시의 하이드로 성능을 유지하면서 노이즈 성능을 개선하기 위해서는, 숄더 가로홈(11)은, 그 타이어 축방향 외측의 단부(11t)의 위치가 다른 복수 종류, 바람직하게는 3종류 이상[본 실시형태에서는, 3종류의 숄더 가로홈(11A, 11B 및 11C)]을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 숄더 가로홈(11)의 홈 폭(W7)이나 홈 깊이(D7)도 특별히 한정되는 것은 아니지만, 홈 폭(W7)은, 트레드 접지폭(TW)의 0.5％ 이상, 보다 바람직하게는 1.0％ 이상이 바람직하고, 또한, 바람직하게는 3.5％ 이하, 보다 바람직하게는 3.0％ 이하가 바람직하다. 마찬가지로, 숄더 가로홈(11)의 홈 깊이(D7)(도 3에 나타냄)는, 바람직하게는 숄더 세로홈(3b)의 홈 깊이(D2)의 70％∼90％ 정도가 바람직하다.

또한, 본 실시형태의 공기 주입 타이어는, 트레드부(2)의 랜드비가 68％∼72％인 것이 바람직하다. 랜드비가 72％를 넘으면, 홈 면적이 저하하여 충분한 배수성을 얻을 수 없는 경향이 있고, 반대로 68％를 하회하면, 조종 안정성이 악화된다. 또한, 랜드비는, 정규 림, 정규 내압, 정규 하중 조건 하에서의 접지면의 전체 면적(홈 면적을 포함함)에 차지하는 접지면의 면적의 비율로 한다.

이상, 본 발명의 특히 바람직한 형태에 대해서 상술하였지만, 본 발명은 도시한 실시형태에 한정되는 일 없이, 여러가지 양태로 변형하여 실시할 수 있다.

[실시예]

사이즈 195/65R15의 승용차용 레이디얼 타이어가 표 1의 사양으로 시험 제작되어, 각 타이어의 배수 성능, 승차감 및 노이즈 성능이 테스트되었다. 실시예의 타이어는 도 1에 나타낸 트레드 패턴을 갖는다. 또한, 비교예 1의 타이어는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 중간 랜드부에 좁은 홈을 설치하지 않는 것으로 하였다. 또한, 비교예 2의 타이어는 중간 랜드부에 연결홈을 설치하지 않는 것으로 하였다. 또한, 비교예 3의 타이어는 연결홈의 양단이 중간 경사홈의 선단에 접속되는 것으로 하였다. 또한, 비교예 2에 대해서는, 중간 경사홈의 타이어 둘레 방향의 배치 갯수를 늘려 랜드비가 동일하게 되도록 조정되었다. 공통 사양은 다음과 같다.

트레드 접지폭(TW): 153(㎜)

중앙 세로홈의 홈 폭(W1/TW): 4％

중앙 세로홈의 홈 깊이(D1): 7.8(㎜)

숄더 세로홈의 홈 폭(W2/TW): 5％

숄더 세로홈의 홈 깊이(D2): 7.8(㎜)

또한, 테스트 방법은 다음과 같다.

<배수 성능>

각 테스트 타이어를, 6.0 JJ×15의 림, 200 ㎪의 내압의 조건으로 배기량 2000 ㎤의 국산 FF차의 4륜에 장착하고, 반경 100 m의 아스팔트의 노면에, 수심 5 ㎜, 길이 20 m의 웅덩이를 설치한 코스 위를, 속도를 단계적으로 증가시키면서 진입시켜, 횡가속도[횡(G)]를 계측하며, 50 ㎞/h∼80 ㎞/h의 속도에서의 전륜의 평균 횡가속도[횡(G)]를 산출하였다(래터럴 하이드로플레이닝 테스트(lateral hydroplaning test)). 결과는, 비교예 1을 100으로 하는 지수로 표시하고, 수치가 클수록 양호하다.

<조종 안정성>

상기 테스트차량으로 드라이 아스팔트 노면의 테스트 코스를 드라이버 1명 승차로 주행하여, 핸들 응답성, 강성감, 그립 등에 관한 특성을 드라이버의 관능 평가에 의해 평가하였다. 결과는, 비교예 1을 100으로 하는 평점으로 표시하고 있다. 수치가 클수록 양호하다.

<승차감>

상기와 동일한 테스트 차량을 이용하여 드라이 아스팔트 노면의 단차로, 벨기에로(돌로 포장된 노면), 비츠먼로(자갈을 빈틈없이 깐 노면) 등에서, 울퉁불퉁감(ruggedness impression), 푸시 업, 덤핑에 관하여 관능 평가를 행하고, 비교예 1을 100으로 하는 평점으로 표시하고 있다. 수치가 클수록 양호하다.

<노이즈 성능>

상기 테스트 차량으로, 아스팔트 스무스 노면을 속도 60 ㎞/h로 주행시켜, 차 실내에서 청취되는 노이즈에 대해서, 운전석 왼쪽귀의 위치에서 전체(overall) 소음 레벨[dB(A)]이 측정되었다. 결과는, 비교예 1을 100으로 한 지수이며, 수치가 클수록 양호가 되도록 조정하였다.

테스트의 결과, 실시예의 공기 주입 타이어는, 배수 성능 및 승차감을 유지하면서 노이즈 성능 및 조종 안정성을 높은 차원으로 양립하고 있는 것을 확인할 수 있었다.

2 : 트레드부 3a : 중앙 세로홈
3b : 숄더 세로홈 4a : 중간 랜드부
5 : 좁은 홈 6 : 중간 경사홈
7 : 연결홈 9A : 중간 블록
11 : 숄더 가로홈 14 : 중간 보조 경사홈

Claims

트레드부에, 타이어 적도(赤道) 위 또는 타이어 적도의 양측을 타이어 둘레 방향으로 신장하는 1 또는 2개의 중앙 세로홈과,
상기 중앙 세로홈의 양측에서 타이어 둘레 방향으로 신장하는 숄더 세로홈과,
상기 중앙 세로홈과 상기 숄더 세로홈에 의해 구분된 중간 랜드부를 구비하고, 또한 회전 방향이 지정된 공기 주입 타이어로서,
상기 중간 랜드부에는,
상기 숄더 세로홈으로부터 트레드 접지폭의 3％∼6％의 거리를 타이어 축방향 내측으로 이격한 위치에서 타이어 둘레 방향에 직선형으로 연속하여 신장하는 좁은 홈과,
상기 좁은 홈으로부터 상기 중앙 세로홈을 향하여 상기 회전 방향의 선착측으로 경사져 신장하며 또한 상기 중앙 세로홈에 접속되는 일 없이 종단하는 내단(內端)을 갖는 타이어 둘레 방향에 이격 설치된 중간 경사홈과,
상기 좁은 홈보다도 타이어 축방향 내측에 배치되고 또한 타이어 둘레 방향에서 인접하는 상기 중간 경사홈과의 사이를 접속하는 연결홈이 설치되며,
상기 연결홈은, 그 회전 방향의 선착측의 일단이 중간 경사홈의 상기 내단에 접속되는 한편, 회전 방향의 후착측의 타단은, 중간 경사홈의 내단으로부터 3 ㎜∼10 ㎜의 짧은 거리를 타이어 축방향 외측으로 이격한 위치에 접속됨으로써, 타이어 둘레 방향에 대하여 상기 중간 경사홈과 같은 방향이고 또한 상기 중간 경사홈보다도 작은 각도로 경사져 있는 것을 특징으로 하는 공기 주입 타이어.
제1항에 있어서,
상기 중간 랜드부는, 상기 숄더 세로홈과 상기 좁은 홈 사이를 타이어 둘레 방향으로 연속하여 신장하는 외측 리브와,
상기 연결홈과 중앙 세로홈 사이를 타이어 둘레 방향으로 연속하여 신장하는 내측 리브와,
이들 사이에 설치되며 또한 상기 중간 경사홈으로 구분된 중간 블록이 타이어 둘레 방향으로 늘어서는 중간의 블록열로 이루어지는 것인 공기 주입 타이어.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 중간 랜드부에는, 타이어 둘레 방향에서 인접하는 중간 경사홈의 사이에, 상기 좁은 홈으로부터 상기 연결홈을 향하여 상기 회전 방향의 선착측으로 경사져 신장하고 또한 연결홈에 접속되는 일 없이 종단하는 1개 이상의 중간 보조 경사홈이 설치되는 것인 공기 주입 타이어.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연결홈의 타이어 축방향 외측의 홈 벽면 그리고 상기 일단측에, 적어도 10 ㎜의 타이어 둘레 방향의 길이로 홈 내에 융기한 벽면 융기부가 설치되는 공기 주입 타이어.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 트레드부는 상기 숄더 세로홈과 트레드 접지단 사이에 숄더 랜드부를 구비하고,
상기 숄더 랜드부에는, 상기 숄더 세로홈으로부터 상기 트레드 접지단측으로 신장하는 숄더 가로홈이 타이어 둘레 방향에 이격 설치되며,
상기 숄더 가로홈은 그 타이어 축방향의 외단의 위치가 다른 복수 종류를 포함하는 것인 공기 주입 타이어.